JP2002186809A - フィルタ及びその製造方法 - Google Patents
フィルタ及びその製造方法Info
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- Y10S55/05—Methods of making filter
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- Filtering Materials (AREA)
- Nonwoven Fabrics (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 通過流体の負圧等による濾過部の変形を抑制
できるフィルタを提供する。 【解決手段】 本発明のフィルタは、濾過部が複数の袋
状部材３を備えるフィルタ１であって、袋状部材３は開
口を有する容器状に形成されて、各々の袋状部材３が互
いに間隔をおいて配置されており、袋状部材３の開口の
周縁が支持部材２によって支持されているとともに、支
持部材２によって各々の袋状部材３が相互に連結されて
いることを特徴とする。このため、個々の袋状部材３の
強度が高くなり、袋状部材３を備える濾過部の強度が向
上する。
できるフィルタを提供する。 【解決手段】 本発明のフィルタは、濾過部が複数の袋
状部材３を備えるフィルタ１であって、袋状部材３は開
口を有する容器状に形成されて、各々の袋状部材３が互
いに間隔をおいて配置されており、袋状部材３の開口の
周縁が支持部材２によって支持されているとともに、支
持部材２によって各々の袋状部材３が相互に連結されて
いることを特徴とする。このため、個々の袋状部材３の
強度が高くなり、袋状部材３を備える濾過部の強度が向
上する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、濾過部が複数の袋
状部材を備えるフィルタ及びその製造方法に関する。
状部材を備えるフィルタ及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般的な内燃機関用のフィルタの概略図
を図４に示す。フィルタ５０は、流体を濾過する濾過部
５２とその濾過部５２の周囲に形成されたフランジ部５
５とから構成されている。濾過部５２は、ジャバラ状の
波状板５３とその波状板５３の両側に接続された側壁板
５４とを備えており、波状板５３と側壁板５４とによっ
て断面略三角形の複数の袋状部材Ｆが連続して形成され
ている。
を図４に示す。フィルタ５０は、流体を濾過する濾過部
５２とその濾過部５２の周囲に形成されたフランジ部５
５とから構成されている。濾過部５２は、ジャバラ状の
波状板５３とその波状板５３の両側に接続された側壁板
５４とを備えており、波状板５３と側壁板５４とによっ
て断面略三角形の複数の袋状部材Ｆが連続して形成され
ている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記したジャバラ状の
波状板５３は折り曲げ線Ｓに対して直交する方向（Ｙ方
向）に伸縮し易い性質を有している。このため、その波
状板５３によって形成される袋状部材ＦもＹ方向に変形
し易い。さらに、複数の袋状部材Ｆが開口の位置で連続
して濾過部５２が形成され、その濾過部５２の周囲がフ
ランジ部５５によって支持される構造のため、個々の袋
状部材Ｆは部分的にしかフランジ部５５に接触していな
い。即ち、変形し易い個々の袋状部材Ｆが部分的にしか
フランジ部５５に支持されていないため、それらの袋状
部材Ｆの集合体である濾過部５２の強度が小さく、通過
流体の負圧によってその濾過部５２がＹ方向に変形し易
いという問題がある。本発明は、上記問題点に鑑みなさ
れたものであり、フィルタの強度を向上させて、濾過部
が変形し難いフィルタの提供を目的とする。
波状板５３は折り曲げ線Ｓに対して直交する方向（Ｙ方
向）に伸縮し易い性質を有している。このため、その波
状板５３によって形成される袋状部材ＦもＹ方向に変形
し易い。さらに、複数の袋状部材Ｆが開口の位置で連続
して濾過部５２が形成され、その濾過部５２の周囲がフ
ランジ部５５によって支持される構造のため、個々の袋
状部材Ｆは部分的にしかフランジ部５５に接触していな
い。即ち、変形し易い個々の袋状部材Ｆが部分的にしか
フランジ部５５に支持されていないため、それらの袋状
部材Ｆの集合体である濾過部５２の強度が小さく、通過
流体の負圧によってその濾過部５２がＹ方向に変形し易
いという問題がある。本発明は、上記問題点に鑑みなさ
れたものであり、フィルタの強度を向上させて、濾過部
が変形し難いフィルタの提供を目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記した課題は、各請求
項の発明によって解決される。請求項１の発明は、濾過
部が複数の袋状部材を備えるフィルタであって、前記袋
状部材は開口を有する容器状に形成されて、各々の袋状
部材が互いに間隔をおいて配置されており、前記袋状部
材の前記開口の周縁が支持部材によって支持されている
とともに、前記支持部材によって各々の前記袋状部材が
相互に連結されていることを特徴とする。
項の発明によって解決される。請求項１の発明は、濾過
部が複数の袋状部材を備えるフィルタであって、前記袋
状部材は開口を有する容器状に形成されて、各々の袋状
部材が互いに間隔をおいて配置されており、前記袋状部
材の前記開口の周縁が支持部材によって支持されている
とともに、前記支持部材によって各々の前記袋状部材が
相互に連結されていることを特徴とする。
【０００５】本発明によると、各々の袋状部材は互いに
間隔をおいて配置されており、それぞれの袋状部材の開
口周縁が支持部材によって支持されている。即ち、個々
の袋状部材が開口の位置で支持部材によって周囲から支
持される。このため、個々の袋状部材の強度が高くな
り、前記袋状部材を備える濾過部の強度が向上する。し
たがって、通過流体の負圧等による濾過部の変形を抑制
できる。
間隔をおいて配置されており、それぞれの袋状部材の開
口周縁が支持部材によって支持されている。即ち、個々
の袋状部材が開口の位置で支持部材によって周囲から支
持される。このため、個々の袋状部材の強度が高くな
り、前記袋状部材を備える濾過部の強度が向上する。し
たがって、通過流体の負圧等による濾過部の変形を抑制
できる。
【０００６】また、請求項２のように、袋状部材を、そ
の中心線が開口と直交するように、かつ開口に平行な断
面形状が円形あるいは多角形になるように形成すれば、
前記袋状部材を通過する流体によってその袋状部材が膨
張し難くなり、隣接する袋状部材が互いに密着すること
による濾過効率の低下を抑制できる。また、請求項３の
ように、支持部材に、平面視において、全ての袋状部材
と干渉することなくその支持部材を横切る複数の直線部
が存在するように、かつそれらの直線部の少なくとも一
部が互いに交差するようにすれば、その直線部が支持部
材の端縁間をつなぐ骨組み状（梁状）に機能して、支持
部材の強度が高くなる。なお、請求項４のように、フィ
ルタの片側面とほぼ等しい形状に形成された成形面を備
える成形型を準備し、その成形型の成形面に繊維を積層
することにより、請求項１〜請求項３記載のフィルタの
製造が容易になる。
の中心線が開口と直交するように、かつ開口に平行な断
面形状が円形あるいは多角形になるように形成すれば、
前記袋状部材を通過する流体によってその袋状部材が膨
張し難くなり、隣接する袋状部材が互いに密着すること
による濾過効率の低下を抑制できる。また、請求項３の
ように、支持部材に、平面視において、全ての袋状部材
と干渉することなくその支持部材を横切る複数の直線部
が存在するように、かつそれらの直線部の少なくとも一
部が互いに交差するようにすれば、その直線部が支持部
材の端縁間をつなぐ骨組み状（梁状）に機能して、支持
部材の強度が高くなる。なお、請求項４のように、フィ
ルタの片側面とほぼ等しい形状に形成された成形面を備
える成形型を準備し、その成形型の成形面に繊維を積層
することにより、請求項１〜請求項３記載のフィルタの
製造が容易になる。
【０００７】
【発明の実施の形態】以下、図１〜図３に基づいて本発
明の実施形態１に係るフィルタ及びその製造方法につい
て説明する。ここで、図１は本実施形態に係るフィルタ
の斜視図、図２は前記フィルタの平面図である。また、
図３（Ａ）はそのフィルタの製造方法を表す模式図、図
３（Ｂ）はフィルタの製造に使用される成形型の模式図
である。本実施形態に係るフィルタ１は、図１に示すよ
うに、平板部材２と、その平板部材に接続された複数の
袋状部材３とから構成される。平板部材２は不織布によ
って形成された例えば角形の板であり、袋状部材３が接
続される部位に貫通孔２ｈが形成されている。
明の実施形態１に係るフィルタ及びその製造方法につい
て説明する。ここで、図１は本実施形態に係るフィルタ
の斜視図、図２は前記フィルタの平面図である。また、
図３（Ａ）はそのフィルタの製造方法を表す模式図、図
３（Ｂ）はフィルタの製造に使用される成形型の模式図
である。本実施形態に係るフィルタ１は、図１に示すよ
うに、平板部材２と、その平板部材に接続された複数の
袋状部材３とから構成される。平板部材２は不織布によ
って形成された例えば角形の板であり、袋状部材３が接
続される部位に貫通孔２ｈが形成されている。
【０００８】平板部材２は、その周縁２ｅ（図１の二点
鎖線Ｌの外側）がフィルタ１をハウジング（図示されて
いない）にセットする際のフランジ部として使用され、
周縁２ｅ以外の部分が流体を濾過する濾過部として使用
される。以後、平板部材２の周縁２ｅをフランジ部２ｅ
と呼ぶ。袋状部材３は、平板部材２と同様に濾過部を構
成する部材であり、不織布によって例えば先細円筒形に
形成される。袋状部材３の先端は円板状の蓋３ｆによっ
て塞がれており、その袋状部材３の基端部に開口３ｍが
設けられている。即ち、袋状部材３は、その中心線が開
口３ｍと直交するように、かつその開口３ｍに平行な断
面形状が円形になるように形成される。そして、袋状部
材３の開口３ｍの部分が平板部材２の貫通孔２ｈに接続
される。これによって、袋状部材３は開口３ｍの位置で
平板部材２によって周囲から支持され、各々の袋状部材
３はその平板部材２によって相互に連結される。即ち、
上記した平板部材２が本発明の支持部材として機能す
る。
鎖線Ｌの外側）がフィルタ１をハウジング（図示されて
いない）にセットする際のフランジ部として使用され、
周縁２ｅ以外の部分が流体を濾過する濾過部として使用
される。以後、平板部材２の周縁２ｅをフランジ部２ｅ
と呼ぶ。袋状部材３は、平板部材２と同様に濾過部を構
成する部材であり、不織布によって例えば先細円筒形に
形成される。袋状部材３の先端は円板状の蓋３ｆによっ
て塞がれており、その袋状部材３の基端部に開口３ｍが
設けられている。即ち、袋状部材３は、その中心線が開
口３ｍと直交するように、かつその開口３ｍに平行な断
面形状が円形になるように形成される。そして、袋状部
材３の開口３ｍの部分が平板部材２の貫通孔２ｈに接続
される。これによって、袋状部材３は開口３ｍの位置で
平板部材２によって周囲から支持され、各々の袋状部材
３はその平板部材２によって相互に連結される。即ち、
上記した平板部材２が本発明の支持部材として機能す
る。
【０００９】上記フィルタ１は、図２に示すように、袋
状部材３を18個備えており、それらの袋状部材３が間隔
をおいて平板部材２上に配置されている。各々の袋状部
材３の配置は次のように設定される。先ず、平板部材２
上にその平板部材２を横切る仮想直線Ｒ，Ｓ，Ｔ（点線
参照）を網目状に引く。次に、仮想直線Ｒ，Ｓ，Ｔと干
渉しないように、それらの仮想直線Ｒ，Ｓ，Ｔの網目の
内側に袋状部材３をそれぞれ配置する。
状部材３を18個備えており、それらの袋状部材３が間隔
をおいて平板部材２上に配置されている。各々の袋状部
材３の配置は次のように設定される。先ず、平板部材２
上にその平板部材２を横切る仮想直線Ｒ，Ｓ，Ｔ（点線
参照）を網目状に引く。次に、仮想直線Ｒ，Ｓ，Ｔと干
渉しないように、それらの仮想直線Ｒ，Ｓ，Ｔの網目の
内側に袋状部材３をそれぞれ配置する。
【００１０】即ち、平板部材２には、全ての袋状部材３
と干渉することなくその平板部材２を横切ることができ
る直線部Ｒ，Ｓ，Ｔ（点線参照）が存在しており、それ
らの直線部Ｒ，Ｓ，Ｔの少なくとも一部は互いに交差し
ている。このため、フィルタ１の平板部材２の周縁２ｅ
（フランジ部２ｅ）がハウジングに固定されたときに、
その平板部材２の直線部Ｒ，Ｓ，Ｔがフランジ部２ｅの
内側に渡された骨組み（梁）と同様に機能する。したが
って、平板部材２の強度が確保され、流体が通過する際
の平板部材２の変形が抑制される。
と干渉することなくその平板部材２を横切ることができ
る直線部Ｒ，Ｓ，Ｔ（点線参照）が存在しており、それ
らの直線部Ｒ，Ｓ，Ｔの少なくとも一部は互いに交差し
ている。このため、フィルタ１の平板部材２の周縁２ｅ
（フランジ部２ｅ）がハウジングに固定されたときに、
その平板部材２の直線部Ｒ，Ｓ，Ｔがフランジ部２ｅの
内側に渡された骨組み（梁）と同様に機能する。したが
って、平板部材２の強度が確保され、流体が通過する際
の平板部材２の変形が抑制される。
【００１１】次に、図３に基づいて、フィルタ１の製造
設備について簡単に説明し、さらにその設備を使用して
フィルタ１を製造する方法について説明する。フィルタ
製造設備２０は水平コンベヤ（図示されていない）を備
えており、そのコンベヤに複数の成形型２２（図３には
一台のみ記載している）が順番に並べられた状態で載置
されている。成形型２２は、フィルタ１の片側面の形
状、即ち、平板部材２及び袋状部材３の片側面の形状と
等しい形状の成形面２２ｆを有しており、通気性がある
金属製の網により形成されている。
設備について簡単に説明し、さらにその設備を使用して
フィルタ１を製造する方法について説明する。フィルタ
製造設備２０は水平コンベヤ（図示されていない）を備
えており、そのコンベヤに複数の成形型２２（図３には
一台のみ記載している）が順番に並べられた状態で載置
されている。成形型２２は、フィルタ１の片側面の形
状、即ち、平板部材２及び袋状部材３の片側面の形状と
等しい形状の成形面２２ｆを有しており、通気性がある
金属製の網により形成されている。
【００１２】前記コンベヤの上方には所定の高さ位置に
紡糸ノズル２４が設置されている。紡糸ノズル２４は、
例えばメルトブロー法を利用したノズルであり、図示さ
れていない押出機から射出された繊維状樹脂Ｍ（以下、
繊維Ｍという）を成形型２２の成形面２２ｆに対して紡
出する。紡糸ノズル２４から紡出された繊維Ｍは半溶融
状態であり、その繊維Ｍが成形面２２ｆ上に積層される
ことで互いに融着して不織布となる。なお、紡糸ノズル
２４にスパンボンド法を利用したノズルを使用すること
も可能である。
紡糸ノズル２４が設置されている。紡糸ノズル２４は、
例えばメルトブロー法を利用したノズルであり、図示さ
れていない押出機から射出された繊維状樹脂Ｍ（以下、
繊維Ｍという）を成形型２２の成形面２２ｆに対して紡
出する。紡糸ノズル２４から紡出された繊維Ｍは半溶融
状態であり、その繊維Ｍが成形面２２ｆ上に積層される
ことで互いに融着して不織布となる。なお、紡糸ノズル
２４にスパンボンド法を利用したノズルを使用すること
も可能である。
【００１３】次に、フィルタ１の製造方法について説明
する。先ず、成形型２２がコンベヤによってＹ方向に移
動する。成形型２２の先端（図３において左端）が紡糸
ノズル２４の真下の位置に到達すると、その紡糸ノズル
２４から紡出された半溶融状態の繊維Ｍが成形型２２の
成形面２２ｆ上に積層される。この時、成形型２２は紡
糸ノズル２４に対してＹ方向に一定速度で移動している
ため、図３（Ａ）に示すように、その成形型２２の成形
面２２ｆには先端側から順番に半溶融状態の繊維Ｍが一
定の厚みで積層される。そして、このように積層された
繊維Ｍが接触点で互いに融着することにより不織布が形
成される。即ち、成形型２２によって不織布がフィルタ
１の形状に成形される。
する。先ず、成形型２２がコンベヤによってＹ方向に移
動する。成形型２２の先端（図３において左端）が紡糸
ノズル２４の真下の位置に到達すると、その紡糸ノズル
２４から紡出された半溶融状態の繊維Ｍが成形型２２の
成形面２２ｆ上に積層される。この時、成形型２２は紡
糸ノズル２４に対してＹ方向に一定速度で移動している
ため、図３（Ａ）に示すように、その成形型２２の成形
面２２ｆには先端側から順番に半溶融状態の繊維Ｍが一
定の厚みで積層される。そして、このように積層された
繊維Ｍが接触点で互いに融着することにより不織布が形
成される。即ち、成形型２２によって不織布がフィルタ
１の形状に成形される。
【００１４】このように、フィルタ１の片側面とほぼ等
しい形状に形成された成形面２２ｆを備える成形型２２
を準備し、その成形型２２の成形面２２ｆに繊維を積層
する方法のため、フィルタ１の製造効率が向上する。ま
た、上記したフィルタ１の各々の袋状部材３は互いに間
隔をおいて配置されており、それぞれの袋状部材３の開
口３ｍ周縁が平板部材２によって支持されている。即
ち、個々の袋状部材３が開口３ｍの位置で平板部材２に
よって周囲から支持される。このため、個々の袋状部材
３の強度が高くなり、袋状部材３を備えるフィルタ１の
濾過部の強度が向上する。したがって、通過流体の負圧
等による前記濾過部の変形を抑制できる。
しい形状に形成された成形面２２ｆを備える成形型２２
を準備し、その成形型２２の成形面２２ｆに繊維を積層
する方法のため、フィルタ１の製造効率が向上する。ま
た、上記したフィルタ１の各々の袋状部材３は互いに間
隔をおいて配置されており、それぞれの袋状部材３の開
口３ｍ周縁が平板部材２によって支持されている。即
ち、個々の袋状部材３が開口３ｍの位置で平板部材２に
よって周囲から支持される。このため、個々の袋状部材
３の強度が高くなり、袋状部材３を備えるフィルタ１の
濾過部の強度が向上する。したがって、通過流体の負圧
等による前記濾過部の変形を抑制できる。
【００１５】また、袋状部材３は筒状に形成されている
ため、袋状部材３が変形し難くさらに強度が向上する。
また、平板部材２上には、全ての袋状部材３と干渉する
ことなくその平板部材２を横切る複数の直線部Ｒ，Ｓ，
Ｔが存在しており、かつそれらの直線部Ｒ，Ｓ，Ｔの少
なくとも一部が互いに交差している。このため、前述の
ように、フィルタ１のフランジ部２ｅがハウジングに固
定されたときに、そのフィルタ１の平板部材２における
直線部Ｒ，Ｓ，Ｔがフランジ部２ｅの内側に渡された骨
組み（梁）と同様に機能する。したがって、平板部材２
の強度が確保され、平板部材２の変形を抑制できる。
ため、袋状部材３が変形し難くさらに強度が向上する。
また、平板部材２上には、全ての袋状部材３と干渉する
ことなくその平板部材２を横切る複数の直線部Ｒ，Ｓ，
Ｔが存在しており、かつそれらの直線部Ｒ，Ｓ，Ｔの少
なくとも一部が互いに交差している。このため、前述の
ように、フィルタ１のフランジ部２ｅがハウジングに固
定されたときに、そのフィルタ１の平板部材２における
直線部Ｒ，Ｓ，Ｔがフランジ部２ｅの内側に渡された骨
組み（梁）と同様に機能する。したがって、平板部材２
の強度が確保され、平板部材２の変形を抑制できる。
【００１６】なお、本実施形態のフィルタ１では、平板
部材２を角形に形成する例を示したが、平板部材２の形
状はそのフィルタ１が装着されるハウジングの断面形状
に応じて適宜変更可能である。また、袋状部材３を先細
円筒形に形成する例を示したが、袋状部材３の形状は多
角筒形状であっても良いし、円錐状、多角錐状もしくは
半球状であっても良い。また、平板部材２に接続される
袋状部材３の個数はフィルタ１のサイズに応じて適宜変
更可能である。
部材２を角形に形成する例を示したが、平板部材２の形
状はそのフィルタ１が装着されるハウジングの断面形状
に応じて適宜変更可能である。また、袋状部材３を先細
円筒形に形成する例を示したが、袋状部材３の形状は多
角筒形状であっても良いし、円錐状、多角錐状もしくは
半球状であっても良い。また、平板部材２に接続される
袋状部材３の個数はフィルタ１のサイズに応じて適宜変
更可能である。
【００１７】さらに、本実施形態では、紡糸ノズル２４
から半溶融状態の繊維Ｍを紡出させて成形型２２の成形
面２２ｆ上に積層させる例を示したが、紙すきの原理で
繊維を成形型２２の成形面２２ｆ上に積層させる方法で
も良い。また、本実施形態では、一層構造の不織布を使
用したフィルタを例に説明したが、フィルタに使用され
る不織布は二層構造あるいは三層構造等であっても良
い。
から半溶融状態の繊維Ｍを紡出させて成形型２２の成形
面２２ｆ上に積層させる例を示したが、紙すきの原理で
繊維を成形型２２の成形面２２ｆ上に積層させる方法で
も良い。また、本実施形態では、一層構造の不織布を使
用したフィルタを例に説明したが、フィルタに使用され
る不織布は二層構造あるいは三層構造等であっても良
い。
【００１８】
【発明の効果】本発明によると、個々の袋状部材の強度
が高くなり、それらの袋状部材を備える濾過部の強度が
向上するため、通過流体の負圧等による濾過部の変形を
抑制できる。
が高くなり、それらの袋状部材を備える濾過部の強度が
向上するため、通過流体の負圧等による濾過部の変形を
抑制できる。
【図１】本発明の実施形態１に係るフィルタの斜視図で
ある。
ある。
【図２】フィルタの平面図である。
【図３】フィルタの製造方法を表す模式図（Ａ図）及び
フィルタの成形型の縦断面図である。
フィルタの成形型の縦断面図である。
【図４】従来のフィルタの斜視図である。
１ フィルタ ２ 平板部材（支持部材） ２ｅ 平板部材の周縁（フランジ部） ３ 袋状部材 ３ｍ 開口 ２２ 成形型 ２２ｆ 成形面 ２４ 紡糸ノズル
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高垣 孝成 愛知県刈谷市豊田町１丁目１番地 豊田紡 織株式会社内 Ｆターム(参考） 4D019 AA01 AA03 BA13 BB01 BD10 CA04 CB06 DA01 4L047 BA23 CA12 CA18 CC12 EA22
Claims (4)
- 【請求項１】 濾過部が複数の袋状部材を備えるフィル
タであって、 前記袋状部材は開口を有する容器状に形成されて、各々
の袋状部材が互いに間隔をおいて配置されており、 前記袋状部材の前記開口の周縁が支持部材によって支持
されているとともに、前記支持部材によって各々の前記
袋状部材が相互に連結されていることを特徴とするフィ
ルタ。 - 【請求項２】 請求項１記載のフィルタであって、 袋状部材は、その中心線が開口と直交しており、前記開
口に平行な断面形状が円形あるいは多角形になるように
形成されていることを特徴とするフィルタ。 - 【請求項３】 請求項１、請求項２のいずれかに記載の
フィルタであって、 支持部材には、平面視において、全ての袋状部材と干渉
することなくその支持部材を横切る複数の直線部が存在
しており、それらの直線部の少なくとも一部は互いに交
差していることを特徴とするフィルタ。 - 【請求項４】 請求項１〜請求項３のいずれかに記載の
フィルタの製造方法であって、 フィルタの片側面とほぼ等しい形状に形成された成形面
を備える成形型を準備する工程と、 前記成形型の成形面に繊維を積層する工程と、を有する
ことを特徴とするフィルタの製造方法。
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