(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内周面に溝を有する枠状型の前記溝内部に濾材の外周を挿入しつつ、前記枠状型の内部に前記濾材を配置し、かつ、前記溝内部に注型材料を注入する第１工程と、
前記注型材料と一体になった濾材を、前記枠状型から離型して、前記注型材料によって成形された枠状のフィルタ枠内部に前記濾材が収納されたエアフィルタを得る第２工程とを備え、
前記枠状型は４つの枠部材から構成される四角枠形状であって、各枠部材の一端を隣接する枠部材の他端に接続することにより、前記溝が、前記枠状型の内周面に、全周にわたって延在するように連結され、
前記第１工程において、前記４つの枠部材から前記枠状型を組み立てつつ、前記溝内に、注型材料を注入するとともに前記濾材を配置する
ことを特徴とするエアフィルタの製造方法。
【請求項２】
前記枠状型を前記４つの枠部材に分解して、前記注型材料と一体となった前記濾材を、前記枠状型から離型することを特徴とする請求項１に記載のエアフィルタの製造方法。
【請求項３】
前記注型材料は、揺変性を有することを特徴とする請求項１または２に記載のエアフィルタの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、注型材料を成形型に流し込んでエアフィルタ枠を成形してエアフィルタを製造するエアフィルタ製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、送気マスク用等の小型タイプのエアフィルタは、フィルタ枠を注型樹脂で成形する場合がある。そのような場合、エアフィルタは、上型及び下型によって形成されるキャビティ内に、ひだ折り加工された濾材をセットした後、その濾材外周に注型樹脂を流し込んで製造するのが一般的である。
【０００３】
上記製造方法で使用される上型及び下型は、濾材のひだ山と同じ数だけの歯が並列された櫛歯部を有する。ひだ折りされた濾材は、上型及び下型の櫛歯部によって挟みこまれてセットされており、ひだ山内部に注型樹脂が流れ込むのが防止されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−２６９４６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、上記金型は、櫛歯を有するため構造が複雑で、例えば、大型のフィルタに対応したものにするのは困難であり、また、濾材のひだ山の数が変更されると、金型自体を変更しなければならず、多様なフィルタを製造することが難しかった。
【０００６】
そこで、本発明は、注型材料によってフィルタ枠を成形するエアフィルタの製造方法において、例えば大型のフィルタを容易に製造できるように成形型の構造を単純にし、かつ、１つの成形型で多様なフィルタを製造できるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係るエアフィルタの製造方法は、内周面に溝を有する枠状型の溝内部に濾材の外周を挿入しつつ、枠状型の内部に濾材を配置し、かつ、上記溝内部に注型材料を注入する第１工程と、注型材料と一体になった濾材を、枠状型から離型して、注型材料によって成形された枠状のフィルタ枠内部に濾材が収納されたエアフィルタを得る第２工程とを備えることを特徴とする。
【０００８】
枠状型は、複数の枠部材を組み立てたものであることが好ましい。この場合、第１工程において、複数の枠部材から枠状型を組み立てつつ、枠状型の内部に濾材を配置することが可能になる。また、枠状型を複数の枠部材に分解することにより、注型材料と一体になった濾材を、枠状型から離型することが可能になる。枠状型は、４つの枠部材から構成される四角枠形状を有することが好ましい。また、注型材料は、揺変性を有することが好ましい。
【発明の効果】
【０００９】
本発明では、単純な構造の成形型によってエアフィルタの製造が容易になるとともに、１つの成形型で多様なフィルタが製造できるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の一実施形態に係るエアフィルタを示す模式的な斜視図である。
【図２】本発明の一実施形態に係るエアフィルタが適用されたファンフィルタユニットを示す模式的な断面図である。
【図３】本発明の一実施形態に係るエアフィルタを製造する工程を示す模式的な斜視図である。
【図４】本発明の一実施形態に係るエアフィルタを製造する工程を示す模式的な斜視図である。
【図５】本発明の一実施形態に係るエアフィルタを製造する工程を示し、枠状型の内部に濾材パックが配置された状態を示す模式的な斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明について図面を参照しつつさらに詳細に説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係るエアフィルタを示す。図１に示すように、エアフィルタ１０は、矩形又は方形の四角枠形状のフィルタ枠１２の内部に、濾材パック１１が収納されて構成される。
【００１２】
濾材パック１１は、ガラス繊維等から成る濾紙や、ポリエステル等の不織布から成るシート状濾材がひだ折りされ、直方体に形成される。濾材パック１１は、各側面を構成する端部１１Ａ〜１１Ｄが、フィルタ枠１２の各辺の内周面に接着される。これにより、濾材パック１１は、その外周が全周にわたって、フィルタ枠１２の内周面に接着されることになる。
【００１３】
フィルタ枠１２は、その一方の開口側の外縁部から全周にわたって外側に突出するフランジ部１５を備える。フランジ部１５は、四角枠形の板状の部材である。フィルタ枠１２は、後述するように、注型材料が硬化されて成形されたものであるが、その硬化された注型材料は、弾性体となることが好ましい。
【００１４】
図２は、本実施形態に係るエアフィルタが適用されたファンフィルタユニットを示す。ファンフィルタユニット２０は、ケーシング２１と、ケーシング２１の内部に配置されるエアフィルタ１０及びファン（送風機）２２を備える。ケーシング２１は、天井面２３に設けられた開口２３Ａを塞ぐように、天井面２３上に配置される。
【００１５】
ケーシング２１は、下方が開口した四角形の箱体であって、その上面２１Ａの中央に通風口２１Ｂがある。また、ケーシング２１は、その下端から全周にわたって外周側に突出するケースフランジ部２５を備える。
【００１６】
ケーシング２１内部において、通風口２１Ｂの下方にファン２２が配置され、そのファン２２の下方にさらにエアフィルタ１０が配置される。そして、ファン２２が回転されると、外気が通風口２１Ｂから導入され、この導入された外気がエアフィルタ１０で浄化された上で、開口２３Ａを通って天井面２３下方の室内に流される。
【００１７】
エアフィルタ１０は、フランジ部１５が天井面２３の開口２３Ａ周縁に当接するように、天井面２３上に載置される。ケーシング２１は、ケースフランジ部２５がフランジ部１５に当接するように、フランジ部１５の上に載置される。また、ケーシング２１は、その各側面の内周面がフィルタ枠１２の四辺の外周面それぞれに沿うように配置される。ケーシング２１及びエアフィルタ１０は、ケースフランジ部２５及びフランジ部１５の重ねられたネジ穴２５Ｈ、１５Ｈに通されたネジ２６により、天井面２３に固定される。
【００１８】
本実施形態では、フィルタ枠１２（すなわち、フランジ部１５）が、上記したように弾性体である場合、フランジ部１５はガスケットとしての役割を果たす。すなわち、弾性を有するフランジ部１５は、ケースフランジ部２５に押さえ付けられることにより、ケースフランジ部２５及び天井面２３に密着し、これらの間をシールして空気が漏洩するのを防止する。
【００１９】
図３〜５は、本実施形態に係るエアフィルタの製造方法を説明するための図である。本実施形態に係るエアフィルタ１０は、図５に示すように矩形又は方形の四角枠形状の枠状型３０が使用されて成形される。以下、まず枠状型３０の構造を説明する。
【００２０】
図５に示すように、枠状型３０は、四角形の各辺を構成する第１〜第４の枠部材３１〜３４を組み立てたものである。第１〜第４の枠部材３１〜３４はそれぞれ、その長手方向における一端３１Ａ〜３４Ａの端面が、隣接する第２〜第４及び第１の枠部材３２〜３４、３１それぞれの他端３２Ｂ〜３４Ｂ、３１Ｂの内面に突き合わされ、隣接する枠部材に接続される。
【００２１】
第１の枠部材３１は、図３に示すように、枠状型３０の内周面を構成する一面（内面）４１に溝４２が設けられたものである。溝４２は、第１の枠部材３１の長手方向に沿って延在する。溝４２は、フィルタ枠１２の一辺を成形するものであり、フィルタ枠１２（図１参照）の一辺に対応した形状を有する。そのため、溝４２は、その幅方向における一端側が、フランジ部１５を成形するために、他の部分より凹んだ凹部４３となる。
【００２２】
溝４２は、第１の枠部材３１において一端３１Ａの端面３１Ｃまで延在し、端面３１Ｃにおいて開口する一方、他端３１Ｂの端面までは延在しない。また、他端３１Ｂ側の溝４２の端部においては、凹部４３が設けられた幅方向における一端側が、他の部分より、長手方向に延出し延出部４４となる。延出部４４は、凹部４３とともにフランジ部１５を成形するためのものである。なお、第２〜第４の枠部材３２〜３４は、第１の枠部材３１と同様の形状を有するので、その説明は省略する。
【００２３】
各枠部材３１〜３４の一端３１Ａ〜３４Ａが、隣接する枠部材３２〜３４、３１の他端３２Ｂ〜３４Ｂ、３１Ｂに接続するとき、それら枠部材に設けられた溝４２、４２同士も接続し、これにより、枠状型３０の内周面には、全周にわたって溝が延在することになる。そして、後述するように、その溝内部に充填された注型材料によって、四角枠形のフィルタ枠１２（図１参照）が成形される。また、溝４２、４２同士が接続するとき、他端３１Ｂ〜３４Ｂ側の延出部４４は、一端３１Ａ〜３４Ａ側の端面に開口する凹部４３に接続し、これにより、図１に示すように、フィルタ枠１２には、その全周にわたってフランジ部１５が設けられる。
【００２４】
次に、本実施形態に係るエアフィルタの製造方法を説明する。本製造方法では、まず図３に示すように、第１の枠部材３１の溝４２の内部に注型材料５０が注入されるとともに、溝４２の内部に濾材パック１１の端部１１Ａが挿入される。
【００２５】
次いで、図４に示すように、第２の枠部材３２の溝４２内部に、注型材料が注入されるとともに、端部１１Ａが第１の枠部材３１に挿入された濾材パック１１の端部１１Ｂが、第２の枠部材３２の溝４２内部に挿入される。そして、第１の枠部材３１の一端３１Ａが、第２の枠部材３２の他端３２Ｂに接続され、これら一端３１Ａと他端３２Ｂが、不図示のネジによって固定される。
【００２６】
このとき、濾材パック１１の端部１１Ａ、１１Ｂは、その隙間に注型材料５０が浸入されて、注型材料５０の内部に埋設されたような状態となる。また、濾材パック１１は、溝４２の内部において、端部１１Ａ、１１Ｂが溝４２の底面４２Ｄから離間するように適宜保持される。これにより、エアフィルタ１０において、濾材パック１１の端部１１Ａ、１１Ｂは、フィルタ枠１２の内部に埋設されるようにしてフィルタ枠１２の内周に接着されるとともに、濾材パック１１がフィルタ枠１２の外周面に露出することが防止される。
【００２７】
各枠部材の溝４２内部に注入される注型材料は、揺変性（チキソトロピー）を有するものである。揺変性とは、力が加えられ変形が続いている間は高い流動性を示すが、静止した状態では大きな力が加わらなければ流動しない性質をいう。揺変性を有する接着剤としては、例えば、２液硬化型等の公知の硬化型の樹脂材料に、揺変性を発現させるために、公知の揺変剤が加えられたものである。
【００２８】
図４において濾材パック１１は、第１の枠部材３１に対して移動しないように適宜保持される。これにより、濾材パック１１は、枠部材３１の溝４２内部の注型材料５０に大きな力を与えず、注型材料５０に実質的に流動性を発現させない。そのため、図４に示すように、濾材パック１１の端部１１Ｂが、第２の枠部材３２の溝４２内部に挿入されるとき、第１の枠部材３１は例えば直立した状態となり、枠部材３１の溝４２の開口は下向き及び横向きにされるが、溝４２内部の注型材料５０は流動せず、垂れたりすることはない。
【００２９】
上記工程が繰り返され、第３及び第４の枠部材３３、３４の溝４２、４２内部に、上記した注型材料が注入されつつ濾材パック１１の端部１１Ｃ、１１Ｄが挿入されるとともに、第１〜第４の枠部材３１〜３４から枠状型３０が組み立てられる。これにより、濾材パック１１は、その外周が全周にわたって溝４２内部に挿入され、かつ、図５に示すように枠状型３０の内部に配置された状態となる。また、枠状型３０の内周面の溝には、全周にわたって注型材料５０が注入されることになる。
【００３０】
図５の状態では、枠状型３０の溝の開口は横向きになるが、溝内部の注型材料は、実質的に流動しない状態に保たれ、垂れたりすることはない。なお、図５の状態において、濾材パック１１は、その端部１１Ａ〜１１Ｄが例えば溝４２の側面４２Ｅ（図３、４参照）に支持され、下方に移動されることはない。ただし、濾材パック１１は、その下側に設けられた支持部材（不図示）によって支持されても良い。
【００３１】
その後、図５の状態で、必要に応じて加熱等されることにより注型材料が硬化され、濾材パック１１が注型材料５０に一体化される。硬化された注型材料は、四角枠形状のフィルタ枠１２（図１参照）を構成する。次いで、ネジ（不図示）が外されて、枠状型３０が第１〜第４の枠部材３１〜３４に分解され、これにより、注型材料５０と一体となった濾材パック１１が枠状型３０から離型され、図１に示すエアフィルタ１０が得られる。
【００３２】
以上のように、本実施形態では、単純な構造を有する枠状型によってフィルタ枠を成形したので、ファンフィルタユニットに使用するような大型のエアフィルタを容易に製造することができる。また、成形型に濾材パックを挟み込むための櫛歯部を設ける必要がないので、ひだ山数が異なるエアフィルタを１つの枠状型によって成形することが可能になる。
【００３３】
また、本実施形態では、注型材料に揺変性を有する注型樹脂が使用されたので、図４、５に示すようにその製造過程において、溝の開口が横向きや下向きにされたりしても、溝内部に充填された注型樹脂が垂れ流れたりすることはない。また、濾材パック１１の外周は全周にわたって、フィルタ枠１２の内周に接着されるので、濾材パック１１とフィルタ枠１２との間の気密性が確保される。
【００３４】
なお、本実施形態では、エアフィルタ１０は、ファンフィルタユニット２０に使用される大型フィルタであったが、送気マスク等で使用される小型フィルタであっても良い。もちろん、フィルタ枠１２に設けられたフランジ部１５が省略されても良い。
【符号の説明】
【００３５】
１０  エアフィルタ
１１  濾材パック（濾材）
１２  フィルタ枠
１５  フランジ部
２０  ファンフィルタユニット
３０  枠状型
３１〜３４  第１〜第４の枠部材
４２  溝
５０  注型材料
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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