JP2017185418A

JP2017185418A - 筒状フィルタ

Info

Publication number: JP2017185418A
Application number: JP2016073881A
Authority: JP
Inventors: 利和河原; Toshikazu Kawahara
Original assignee: Techno Frontier Ltd
Current assignee: Techno Frontier Ltd
Priority date: 2016-04-01
Filing date: 2016-04-01
Publication date: 2017-10-12
Anticipated expiration: 2036-04-01
Also published as: JP6674823B2

Abstract

【課題】全体閉筒型に無理なく曲げることができ、破損部及び濾材破断部の発生を防止できる筒状フィルタを提供する。【解決手段】シート状の濾材１をプリーツ状として折り畳んで全体閉筒型に形成した筒状体５を有し、筒状体５の外襞部２を順次接着して外周全体にわたって結合する外周側ホットメルト樹脂線６が設けられ、かつ、筒状体５の内襞部３には、１つ飛ばしに内周側ホットメルト樹脂線４が設けられている。【選択図】図１

Description

本発明は、筒状フィルタに関する。

従来、プリーツ状に折り畳まれた濾材に、ホットメルト樹脂を線状に塗布して、波形状を保持するように形成されたプリーツフィルタが知られている（特許文献１参照）。
特許文献１記載のようなプリーツフィルタを丸く弯曲させて、全体閉筒型の筒状フィルタとして使用することがあった（特許文献２参照）。

特開２００８−２９６１２４号公報特開２０１０−１６２４４９号公報

図５に示すように、プリーツフィルタ４４は、交互に折り畳まれた濾材４５の表て面側の襞（ひだ）部４９と裏面側の襞（ひだ）部４８の全てにホットメルト樹脂４６が線状に付着されて、波形状（プリーツ形状）を保持している。このプリーツフィルタ４４を、図６に示すように、全体閉筒型に弯曲させて筒状フィルタ５０を形成していた。

しかし、筒状フィルタ５０の製造に於て、全体閉筒型（円筒型）にプリーツフィルタ４４を弯曲形成する際、内周側の襞部４８，４８間のホットメルト樹脂４６が圧縮されて弾発的な内部応力が生じ、外周側の襞部４９には周方向に大きな引張力Ｆが作用する（図７参照）。
このような大きな引張力Ｆが外周側の襞部４９に作用することで、図７に示すように、襞部４９に付着されたホットメルト樹脂４６が割れて（裂けて）破損部４７，４７が形成されてしまうことがあった。また、プリーツフィルタ４４を全体閉筒型に形成する際、円周１ヶ所の接着が至難であり、製造能率が低下するという欠点があった。

筒状フィルタ５０が、非常に小さな物質や塵埃を空気から取り除くための集塵フィルタである場合には、濾材４５が極細繊維にて構成されることが多く、ホットメルト樹脂４６が剥がれる際に、脆弱で破れ易い濾材４５が破損して、図７に示すような破断部４５Ｚを生ずる場合があった。筒状フィルタ５０としては、このような濾材４５の破断部４５Ｚの発生は、直ちに、塵埃等の捕集効率が低下するという大きな問題を起こしていた。

そこで、本発明は、全体閉筒型に無理なく曲げることができ、破損部及び濾材破断部の発生を防止できる筒状フィルタを提供することを目的とする。また、塵埃捕集に関して高性能で高品質な筒状フィルタを安定して能率良く製造可能となる。

本発明に係る筒状フィルタは、シート状の濾材をプリーツ状として折り畳んで全体閉筒型に形成した筒状体を有し、上記筒状体の外襞部を順次接着して外周全体にわたって結合する外周側ホットメルト樹脂線が設けられ、かつ、上記筒状体の内襞部には、１つ飛ばしに内周側ホットメルト樹脂線が設けられたものである。

また、上記筒状体の上記全体閉筒型への弯曲に伴う上記内周側ホットメルト樹脂線の圧縮率が、０％〜１０％に抑えられているものである。

本発明の筒状フィルタによれば、内周側に生じる圧縮内部応力が小さくなって、外周側の引張内部応力が軽減されて、部分的な破損を防止できる。特に、濾材の繊維破壊を防止でき、集塵フィルタとして、塵埃捕集性能（効率）が安定して優秀であり、しかも、長期の使用期間にわたって集塵効率を良好に保つことができる。全体閉筒型に弯曲させる際、無理な力が掛かることがなく、円周１ヶ所の接着が容易であり、製造能率を向上できる。

本発明に係る筒状フィルタの実施の一形態を一部破断して示した斜視図である。要部拡大断面平面図である。弯曲する前の状態を示す拡大断面平面図である。弯曲した後の状態を示す拡大断面平面図である。従来の筒状フィルタの半製品としてのプリーツフィルタを示す斜視図である。従来の筒状フィルタを示す斜視図である。従来の筒状フィルタの要部拡大断面平面図である。

以下、実施の形態を示す図面に基づき本発明を詳説する。
本発明の筒状フィルタは、空気清浄機や加湿器、集塵機、あるいは、脱臭器等に取付けられて、空気を加湿・除塵・脱臭するエアフィルタとして主に使用される。
図１と図２に示すように、シート状の濾材１をプリーツ状に（交互に逆方向に）折り畳んで全体閉筒型に形成した筒状体５を有し、筒状体５の外周側には多数の外襞部２が形成され、かつ、内周側には多数の内襞部３が形成されている。筒状体５には、外襞部２を順次接着して外周全体にわたって結合する外周側ホットメルト樹脂線６が設けられている。

筒状体５の内襞部３には、１つ飛ばしに内周側ホットメルト樹脂線４が設けられている。即ち、内襞部３，３の間で、内周側ホットメルト樹脂線４どうしが相互に接着することがなく設けられ、隣接する内襞部３，３は非結合状態として形成されている。
内周側と外周側のホットメルト樹脂線４，６は、熱可塑性合成樹脂から成り、例えば、ポリオレフィン系合成樹脂、ポリウレタン系合成樹脂、ポリアミド系合成樹脂等を用いることができる。外周側ホットメルト樹脂線６は、外襞部２の各々に付着させた溶融状態のホットメルト樹脂を相互に接着させることで、筒状体５の外周全体にわたって一体連結状に形成されている。
濾材１は、不織布や紙、織布、あるいは、これらを組み合わせた積層体等を用いることができる。図５に於て、吸水性の高い不織布から成り、多数の通気用貫通孔９を有する濾材４５を１例として示しているが、濾材１は、これと同様のもので良い。濾材１は、吸水性に優れ、かつ、通風抵抗が小さく抑えられ、加湿フィルタとしての使用に好適である。なお、本発明の筒状フィルタが、集塵機に於ける集塵フィルタとして使用される場合には、ポリエステル系合成樹脂やポリプロピレン系合成樹脂の極細繊維から成る（孔の開いていない）不織布をもって濾材１を形成するのが好ましい。

図３から図４に示すように、筒状体５を全体閉筒型へ弯曲させる際、内襞部３及び内周側ホットメルト樹脂線４が内周全体にわたって周方向に圧縮される。この際、内周側ホットメルト樹脂線４の圧縮率εが、０％〜１０％に抑えられている。なお、この圧縮率εを数式で表わせば、次のようになる。但し、ｔ_０＝自由状態での内周側ホットメルト樹脂線４の厚さ寸法とし、ｔ_１＝筒状体５を弯曲させた状態での内周側ホットメルト樹脂線４の厚さ寸法とする。
ε＝｛（ｔ_０−ｔ_１）／ｔ_０｝×１００

即ち、筒状体５を全体閉筒型へ弯曲させた状態で、内周側ホットメルト樹脂線４の厚さ寸法ｔ_１は、自由状態の厚さ寸法ｔ_０と同一乃至僅かに減少するのみで、内周側ホットメルト樹脂線４の圧縮による反力の発生を抑制している。この構成により、外襞部２に掛かる周方向の引張力Ｆ_１が軽減されて、無理な力を掛けることなく筒状体５を弯曲させることが可能である。
図３に示すように、筒状体５を弯曲する前の状態では、内周側ホットメルト樹脂線４は、隣接する内襞部３，３に当接することなく離間している。図４に示すように、筒状体５を弯曲すると、内周側に圧縮力Ｆ_０が生じて、内周側ホットメルト樹脂線４と内襞部３，３が圧接（当接）する。外襞部２の間隔Ｃは、外周側ホットメルト樹脂線６の厚さ寸法ｔの約２倍の大きさが有る為、内周側ホットメルト樹脂線４と外周側ホットメルト樹脂線６が同一の厚さ寸法ｔに形成されると、内襞部３は、外襞部２の間隔Ｃの１／２倍以下の間隔で接近している。

上述した本発明の筒状フィルタの使用方法（作用）について説明する。
本発明の筒状フィルタは、空気清浄機や集塵機等に設置される際には、円筒形状を保持するための内装円筒体、又は、外環体が取付けられる（図示省略）。
図４に示すように、内襞部３が周方向の圧縮力Ｆ_０により接近した際に、内周側ホットメルト樹脂線４に生じる反力が最小限となって、筒状体５の内周全体の圧縮内部応力が低く抑えられる。よって、筒状体５を全体閉筒型へ弯曲させる際に発生する外周側の引張力Ｆ_１が軽減されて（引張内部応力が軽減されて）、外周側ホットメルト樹脂線６の部分的な破損を防ぎ、また、外周側ホットメルト樹脂線６が剥がれる際に濾材１が破れてしまうのが防止される。このようにして、塵埃等の捕集効率を長期の使用期間にわたって維持できる利点がある。

なお、本発明は、設計変更可能であって、例えば、内周側ホットメルト樹脂線４は、内襞部３に千鳥状に配設されていても良い。また、外周側ホットメルト樹脂線６は、連続的に形成しても良い。

以上のように、本発明に係る筒状フィルタは、シート状の濾材１をプリーツ状として折り畳んで全体閉筒型に形成した筒状体５を有し、上記筒状体５の外襞部２を順次接着して外周全体にわたって結合する外周側ホットメルト樹脂線６が設けられ、かつ、上記筒状体５の内襞部３には、１つ飛ばしに内周側ホットメルト樹脂線４が設けられたので、内周側に生じる圧縮内部応力が小さくなって、外周側の引張内部応力が軽減されて、部分的な破損を防止できる。特に、濾材１の繊維破壊を防止でき、集塵フィルタとして、塵埃捕集性能（効率）が安定して優秀であり、しかも、長期の使用期間にわたって集塵効率を良好に保つことができる。全体閉筒型に弯曲させる際、無理な力が掛かることがなく、円周１ヶ所の接着が容易であり、製造能率を向上できる。

また、上記筒状体５の上記全体閉筒型への弯曲に伴う上記内周側ホットメルト樹脂線４の圧縮率εが、０％〜１０％に抑えられているので、内周側ホットメルト樹脂線４の圧縮による反力の発生を抑制して、外周側の引張内部応力を軽減でき、部分的な破損を防止でき、特に、濾材１の繊維破壊を防止できる。

１濾材
２外襞部
３内襞部
４内周側ホットメルト樹脂線
５筒状体
６外周側ホットメルト樹脂線
ε 圧縮率

Claims

シート状の濾材（１）をプリーツ状として折り畳んで全体閉筒型に形成した筒状体（５）を有し、
上記筒状体（５）の外襞部（２）を順次接着して外周全体にわたって結合する外周側ホットメルト樹脂線（６）が設けられ、かつ、上記筒状体（５）の内襞部（３）には、１つ飛ばしに内周側ホットメルト樹脂線（４）が設けられたことを特徴とする筒状フィルタ。
上記筒状体（５）の上記全体閉筒型への弯曲に伴う上記内周側ホットメルト樹脂線（４）の圧縮率（ε）が、０％〜１０％に抑えられている請求項１記載の筒状フィルタ。