(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
襞を有する濾過媒体から構成され、かつ濾過媒体に固定された可塑性の枠で少なくとも部分的に囲まれており、濾過媒体の襞の断面形状がＶ字型である濾過装置であって、枠の側壁は、濾過媒体の襞よりも高さが低い交互の底部を有し、かつ濾過媒体の襞の両端の形状に合致しており、かつ少なくとも交互に開口を有し、その結果、濾過媒体の襞の両端が塞がれていないことを特徴とする濾過装置。
【請求項２】
濾過媒体がカードからのスライバーからなる不織マットを有することを特徴とする、請求項１に記載の濾過装置。
【請求項３】
枠の可塑性材料は、熱可塑性のエラストマーであることを特徴とする、請求項１に記載の濾過装置。
【請求項４】
側壁の外側には、後付の気密パッキンが備えられていることを特徴とする、請求項１に記載の濾過装置。
【請求項５】
側壁の形状はＶ字型であり、濾過媒体の襞の両端に沿っていること特徴とする、請求項１に記載の濾過装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、自動車の空調用濾過装置に関し、特に換気装置及び／又は暖房装置及び／又は空調装置に装備する為の濾過装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
このような装置を記載する文献としては、例えばＵＳ−Ａ−５，６６７，５４５やＵＳ−Ａ−５，６７９，１２２がある。
【０００３】
これらの文献に記載された装置は襞を有する軟質の濾過媒体を有し、該濾過媒体を取り囲む枠には二つの側壁と二つの横壁が備わっている。側壁の断面は三角定規型であり、シートが付いていて、底部の形状は濾過媒体の襞の高さ全体を覆う三角形であり、その襞の両端を塞いでいる。
【０００４】
従って、側壁の形状は鋸の歯のようになっている。
【０００５】
文献ＵＳ−Ａ−５，６６７，５４５では、濾過装置を変形させることができないように、枠は剛性のものになっている。
【０００６】
文献ＵＳ−Ａ−５，６７９，１２２で提案されている濾過装置は、機器内で該装置を挿入したり引き出したりする場合に一時的に変形することができるか、若しくはその機器内部での収納部の形状が平面的でないことを考慮して恒久的に変形することができる。
【０００７】
そのために、シートには隣接する二つの底部の間に折り曲げ部が設けられている。これらの折り曲げ部は様々な操作の際に壊れることがことがあり、その結果、枠の外観がぎこちなくなったり、濾過媒体に異様な力が加わったりすることもある。
【０００８】
本発明は、これらの不都合を単純かつ経済的に克服することを目指している。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明の課題は、以下から成る濾過装置によって、解決される。
第１に、特に自動車用の換気装置及び／又は暖房装置及び／又は空調装置に装備する為の濾過装置であり、該濾過装置は、襞を有する濾過媒体（３１）から構成され、かつ濾過媒体（３１）に固定された可塑性の枠（３２）で少なくとも部分的に囲まれており、濾過媒体の襞（４２）の断面形状がＶ字型である濾過装置であって、枠（３２）の側壁（３３，３４，１３３）は、濾過媒体（３１）の襞（４２）よりも高さが低い交互の底部を有し、かつ濾過媒体（３１）の襞（４２）の両端の形状に合致しており、かつ少なくとも交互に開口を有し、その結果、濾過媒体の襞（４２）の両端が塞がれていないことを特徴とする濾過装置。
第２に、濾過媒体（３１）がカードからのスライバーからなる不織マットを有することを特徴とする、第１に記載の濾過装置。
第３に、枠（３２）の可塑性材料は、熱可塑性のエラストマーであることを特徴とする、第１に記載の濾過装置。
第４に、側壁（３３，３４，１３３）の外側には、後付の気密パッキン（３５）が備えられていることを特徴とする、第１に記載の濾過装置。
第５に、側壁（３３，３４）の形状はＶ字型であり、濾過媒体（３１）の襞（４２）の両端に沿っていることを特徴とする、第１に記載の濾過装置。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明の濾過装置は特に自動車用の換気装置及び／又は暖房装置及び／又は空調装置に装備する為のもので、襞を有する濾過媒体から構成され、同濾過媒体に固定された可塑性の枠に少なくとも部分的に囲まれており、その濾過媒体の襞の断面形状はＶ字型である。その濾過装置の特徴は、枠の側壁が濾過媒体の襞の両端のＶ字型の形状に合致しており、少なくとも交互に開口を有していて、その結果、濾過媒体の襞の両端が塞がれていないことである。
【００１１】
本発明によれば、そして特にその開口によって、一時的に濾過装置を変形できるか、または濾過装置を取り付ける収納部の形状が平面的でない場合に恒久的に濾過装置を変形させることができる。
【００１２】
濾過装置の機械抵抗も良好である。
【００１３】
枠が襞の両端に合致しており、濾過媒体の外部に微細な継ぎ目を設ける必要もないことも評価されよう。従って、濾過媒体と枠の側壁とを同時に変形させることができる。
【００１４】
枠に開口がある為、材料の消費を減らせるということも評価されることになる。濾過装置の重量もまた軽くなり、壊れにくくもなる。
【００１５】
ある実施例においては、側壁の形状はＶ字型で、濾過媒体の襞の両端をたどっており、両端に合致している。
【００１６】
従って、襞の両端は、側壁の厚みを考慮に入れなければ、開いている。
【００１７】
もう一つの実施例では、側壁は、襞の両端の一部を交互に閉じる半分の底部を有している。
【００１８】
変形例としては、これらの側壁に、襞よりも低い、交互の底部を有する。
【００１９】
枠を濾過媒体の襞の両端に固定する方法として、接着、超音波溶接、間接的熱投入等が考えられる。
【００２０】
好ましくは、枠は濾過媒体の襞の両端に複製型成形により固定され、これによれば、堅牢な固定を容易に行うことができ、側壁の厚みの適切な制御を行うこともできる。
【００２１】
濾過媒体は、濾過媒体の密度を薄くする為に、カードからのスライバーからなる不織マットを有しているのが好適である。
【００２２】
できれば、カードからのスライバーは単一のトップを形成することが望ましい。
【００２３】
機械的耐久性を良くする為には、濾過媒体には軟質の格子が含まれているのが好適である。
【００２４】
濾過媒体には、その格子と前記不織マットとの間にガス吸収手段が狭置されていると好都合である。
【００２５】
できれば、その吸収手段には軟質な活性カーボンティッシュが備えられていることが望ましい。
【００２６】
前記吸収手段には活性炭層が備えられていると好都合である。
【００２７】
できれば、カードからのスライバーからなる不織マットは吸収手段の両側に配置されていることが望ましい。
【００２８】
格子は濾過媒体の両側に配置されていることが好適である。
【００２９】
てきれば、不織マットの主成分は長繊維で、その長さは３８ｍｍ以上であることが望ましい。
【００３０】
前記長繊維の平均直径は１０μｍ以上であることが好適である。
【００３１】
できれば、前記長繊維の材質は熱可塑性のものであることが望ましい。
【００３２】
前記長繊維はポリプロピレン繊維であることが好適である。
【００３３】
できれば枠の可塑性材料は、濾過装置の軟質性を更により良いものにするため、軟熱可塑性材料であることが望ましい。
【００３４】
枠の可塑性材料は、熱可塑性のエラストマーであることが好適である。
【００３５】
変形例においては、例えば滑石を添加したポリプロピレンのような硬熱可塑性材料を、枠の可塑性材料にしているものもある。
【００３６】
側壁は、その一端が横の面に繋がっており、該横の面には周縁があって、外側には捕捉手段が備えられ、その横の面に固定手段がついていると好ましい。
【００３７】
側壁は、その一端が、濾過媒体の横縁に複製型成形された横壁に繋がっているのが望ましい。
【００３８】
側壁及び／または横壁は、外側に、後付の気密パッキンが備えられていると好ましい。
【００３９】
できれば、側壁には襞のＶ字型の両端の複製型成形の他に、交互になる半分の底部を有することが望ましい。その交互になる半分の底部は複製型成形によって得られる。変形例としては、交互に配置された半分の底部が挿入の形で外付けされることもある。
【００４０】
側壁に小角材が含まれていれば好都合である。
【００４１】
従って、本発明の濾過装置は、換気装置及び／又は暖房装置及び／又は空調装置の内部で、挿入または引き出しの際に一時的に変形することができるような軟質な小箱の形状を呈するのが好都合である。これによって、特に濾過装置の収納部への出入りが一般的に困難な場合に、対応する作業がかなり楽になる。
【００４２】
【実施例】
本発明の他の特徴と利点は添付図面を参照しつつ、以下の実施例の記述から明らかになっていく。
【００４３】
図１は本発明の濾過装置の概略斜視図である。
【００４４】
図２は図１の図中ＩＩで示した部分の拡大図である。
【００４５】
図３及び４は図２に類似のものでそれぞれ変型を示している。
【００４６】
濾過装置３０に備えられた濾過媒体３１は軟質な粒子用フィルタを形成しており、カードからのスライバーからなる単一のトップの不織マットで形成されているのが好適である。濾過媒体３１は襞を有している。
【００４７】
前記不織マットの主成分は長繊維であり、その長さは３８ｍｍ以上が望ましい。前記長繊維の平均直径は１０μｍ以上である。前記繊維の材質は熱可塑性のものであるが、ここでは経済的理由からポリプロピレンである。
【００４８】
不織マットは例えばポリプロピレン製の軟質な格子に組み合わされているのが望ましい。この格子の位置は、濾過装置３０内での空気の循環方向との関係で下流に位置している。
【００４９】
濾過媒体３１は同様に襞を有する二つの軟質な格子に組み合わせてもよい。
【００５０】
この一つまたは複数の格子は、不織マットに一体化させることも、させないこともある。前記マットに一体化させる場合は、部分的な一体化ではあるが、その手段としては、例えば超音波溶接とか、接着（溶着）とか、特に噴射水流などによる機械的接合などによって行われる。
【００５１】
濾過装置３０は粒子用フィルタであってもよいし、またはいわゆる複合フィルタ、即ち粒子用フィルタであると同時に有毒ガス防止用フィルタを兼ねるものであってもよい。この場合には、ガス吸収手段が付加される。
【００５２】
前記ガス吸収手段には活性炭層を有していてもよいし、または、濾過媒体３１と同様に襞を有する軟質なカーボンティッシュを有していてもよい。
【００５３】
枠３２は、濾過装置３０の様々な構成要素を支持する為に準備されたものであり、それを濾過媒体に固定する方法としては、例えば、接着、超音波溶接、間接的熱投入などのあらゆる方法がある。
【００５４】
ここでは、複製型成形によって、枠３２を濾過媒体に固定させている。
【００５５】
更に詳細に言うと、枠３２には二つの側壁３３、３４があって、それらの側壁が、複製型成形により、襞を有する濾過媒体３１の襞４２の両端のＶ字型形状に合致している。図２で見られるように、襞４２の両端の余盛での複製型成形によって側面に二つの壁３３、３４が構成されている。
【００５６】
濾過媒体３１の襞の断面のＶ字型には頂上の部分とその頂上部分から離れた二つの底部がある。従って襞の頂点の間に谷が存在する。
【００５７】
側壁３３、３４は、それぞれの一端が、横の面３６と呼ばれる横壁につながっており、該横の面３６は、襞４２と平行に延び、側壁３３、３４及び軟質な濾過媒体３１に対して高さにおいても幅においてもはみ出している。その結果、周縁３７は、備えつけられる機器が有する、濾過装置３０の導入用の開口の縁と協働するのに適して規定される。気密パッキンを介在させれば、希望により、気密状態で協働できるようになる。
【００５８】
この場合、横の面３６の内側から出た余盛が、複製型成形により、濾過媒体３１の横縁を囲む。図示された形態においては、濾過媒体３１の横縁は全体として水平な狭い間仕切壁３８のものであり、それは横の面３６の方向にＶ字型の最初の襞４２まで延長している。側方接続部品手４３、４４により横の面の内側を側壁３３、３４につなぎ、前記狭い間仕切壁３８の縦縁と最初のＶ字型襞４２の最初の斜面もまた関係するようにしている。横の面３６は、外側面上に、例えば舌状部材４０や固定脚４５等のような捕捉手段が備えられている。
【００５９】
この場合、横の面３６があるのとは反対側に、底と呼ばれる横壁４１があり、複製型成形によって狭い間仕切壁３９の横縁を覆っている。その狭い間仕切壁３９は、先に述べた狭い間仕切壁３８と同様に、全体として水平で、濾過媒体３１のＶ字型の最後の襞を延長している。この横壁４１は、備えつけられるべき機器の筐体の底と協働する為のものである。それは、狭い間仕切壁３９の縦縁を覆う側方接続部品５３、５４に沿って横に延びている。
【００６０】
従って、図示された例では、側壁３３、３４は襞４２のＶ字型の両端を複製型成形したものからなり、従って、それら自身がＶ字型の形状を呈し、その結果、材料の消費も減り、重量当たりの枠も小さくなる。単純で経済的な解決策である。襞４２のＶ字型の両端は、側壁の大きさが小さい場合は別として、枠で塞がれることはない。
【００６１】
濾過媒体３１の複製型成形を行う為に使える材料としては、硬熱可塑性材料や、あるいは、加硫ゴムに匹敵する特性を備えた軟熱可塑性材料が考えられる。どのような材料のものであっても、濾過装置３０の変形は、襞のところでは当然であるが濾過媒体３１の変形により、また枠３２、特に側壁３３、３４の変形により、可能であり、該側壁は例えば襞の方向に垂直な方向への濾過媒体３１の変形を妨げずに平面上で変形することが可能である。
【００６２】
複製型成形作業は、好ましくは射出成形によるが、既に見たように、固定などの個々の機能を統合することが可能である。その他にも、例えば軟可塑性材料を使う場合には、気密等の機能をそこから予想することができる。
【００６３】
必要となる応力に応じて様々な特性をもつ様々な材料を、それに付随して複製型成形することができる。
【００６４】
材料に関しては、例えば、ＭＵＬＴＩＢＡＳＥ社によってＭＵＬＴＩＦＬＥＸの商標で販売されているものとか、Ａｄｖａｎｃｅ  Ｅｌａｓｔｏｍｅｒ  Ｓｙｓｔｅｍｓ社（ＡＥＳ）からＳＡＮＴＯＰＲＥＮＥの商標で販売されているもののような、滑石を添加したポリプロピレンや熱可塑性のエラストマーで良好な結果が得られている。
【００６５】
フィルタについて以上のように記述された構成により、これには軟質性という興味深い特徴が備わっており、それにより一時的に湾曲させることができ、更に、錐で穴を開けることさえもできる。その結果として、自動車用の換気装置及び／又は暖房装置及び／又は空調機器にフィルタをより容易に導入することができ、または、そこから引き出すこともでき、したがって、濾過装置の収納部への出入りが困難な場合にとりわけ好適である。
【００６６】
図示された形態においては、側壁３３、３４及び横壁４１は、例えば接着によって後付けされた気密パッキン３５で覆われている。このようなパッキン３５を発泡パッキンにすることができれば好適である。パッキン３５の据え付けは、襞４２の頂上部の高さで行う。
【００６７】
図３の変形例によると、側壁１３３のような側壁は、襞４２のＶ字型の両端の複製型成形部３３の他にも、半分の底部６３をも有している。該底部の形状は全体として三角形で交互に配置されており、その複製型成形部３３を、襞４２に対して横の平面内に延長している。このような半分の底部６３を作る方法としては、複製型成形で行ってもよいし、また、変形例としては、襞４２のＶ字型両端の複製型成形作業の際に挿入するという方法もある。
【００６８】
図４の変形例によると、側壁１３３は、断面の小さな小角材７３を有している。その小角材は、例えば濾過装置３０を筐体の中に設置する際に誘導する為のもので、その筐体の内部には、前記小角材７３を受入れたり、気密パッキンを受入れたりするのに適した溝がある。
【００６９】
図示されていない変形例では、図１及び２の側壁３３、３４は図４の小角材７３に類似した小角材をも含んでいる。
【００７０】
容易に理解できるように、図３及び４について記述されたような側壁は、濾過装置３０においても図１及び２について言及されたような軟質性を完全に保っている。
【００７１】
いずれの場合においても、枠の側壁には開口が設けられており、その結果、濾過媒体の襞４２の両端は塞がれていない。これらの開口は、少なくとも交互にある。
【００７２】
図２においては、襞の内部と谷状の部分は、側壁３３、３４の余盛は別にして、塞がれてはいない。
【００７３】
図３及び４においては、半分の底部６３は交互に配置されている。半分の底部６３は襞４２をその頂上部の高さで塞いでいる。その一方で、前記襞に隣接するそれぞれの谷の底を半分の底部６３は塞いでいる。二つの半分の底部６３はそれに関連する襞４２の外側まで、そしてその襞４２の基礎部分の近くまで延びている。従って、枠の中の開口は交互に配置されており、半分の底部６３を補うような形になっている。
【００７４】
襞４２の内部をその頂上部の高さで塞ぐ半分の底部６３と、襞の基礎部分に隣接する谷の底を塞ぐ半分の底部との間に、材料の帯が形成されている。図３及び４では、このような材料帯は襞の高さの半ばに延びている。というのは、そこに半分の底部６３があるからである。言うまでもなく、この半分の底部６３の高さを下げることはできるし、従って、濾過装置の変形を可能にする材料帯の高さを上げることもできる。
【００７５】
このように高さを下げることは、側壁３３、３４がＶ字型の形状を呈し、濾過媒体の襞４２の両端に従い、それによって前記襞に合致するという、図１及び２の実施例に行き着くまでは、行うことが可能である。
【００７６】
変形例として、底部６３を分割する材料の帯を、襞４２の高さの半ばよりもやや下またはやや上にし、その結果、側壁が、濾過媒体の襞４２よりも高さが低く交番している底を有することも可能である。
【００７７】
濾過媒体３１を構成する不織マットの制作は以下のように行うことができる。
【００７８】
１．７ｄｔｅｘ（直径１４μｍ）の細さで４０ｍｍの長さにカットされたポリプロピレン繊維をミキサーに導入する。
【００７９】
得られた繊維の混合物を、次いで、分解機に入れ、更に貯蔵庫に入れた後で、乱雑型の混合装置を備えた二重コーミングウールタイプのカード手段で梳くと、等方性のカードからのスライバーが得られる。
【００８０】
スライバーは、カードから出たところで、凝縮器に導入され一つのトップに形成される。
【００８１】
カードと凝縮器のパラメータの選択は、単位表面積当たりの質量が約２０から１５０ｇ／ｍ2のトップが得られるように行われる。
【００８２】
そのトップは絨毯状のものの上に据えられ、次いで、水力で束ねる作業によって纏められる。
【００８３】
水力で束ねる作業は、（４０から２００バールの）高圧の微細な噴射水流を回転ドラム上に置かれたトップに通すことからなる。
【００８４】
ドラムの上で跳ね返りながら、噴射水流は繊維の結合を引き起こし、トップに大きな機械的抵抗力を与え、しかもその割りには密度は一貫して増大しない。
【００８５】
トンネル乾燥機を通過した後、トップは巻き取られる。
【００８６】
次いで、トップは再び取り上げられて、襞付け作業にかけられる。
【００８７】
０．８４ｍｍの厚みのトップで形成することのできたフィルタの単位表面積当たりの質量は６６ｇ／ｍ2で密度は０．０７である。
【００８８】
このようにして制作されたフィルタの効率を試験する為に、断面積１００ｃｍ2の流管にそのフィルタを設置し、粒子を含んだ空気流を秒速２０ｃｍで通した。
【００８９】
その粒子は「ＳＡＥ微粉末」と呼ばれる粉末で米国規準でＳＡＥＪ７２６／ＩＳＯ５０１１と規定されているものである。
【００９０】
粒子の濃度は１００ｍｇ／ｍ3である。
【００９１】
一方では、フィルタを通して失われた圧力は、このような条件の下では、１４Ｐａに過ぎず、他方では効率は８０％に達したことが観察された。
【００９２】
このような処置により得られた濾過媒体は密度が低く、元値も安く、機械的耐久性も良好である。この濾過媒体は軟質性も非常に良い。
【００９３】
言うまでもなく、変形例においては、不織マットは、ポリエチレン繊維、ポリエステル繊維、ポリカーボネート繊維やポリアミド繊維等の熱可塑性繊維のグループの中から選ばれる。
【００９４】
濾過媒体に二層の不織層を備えてもよい。その二層の間には強化用の軟質な格子を配置し、その二層の不織層は少なくとも部分的には互いに浸透しており、その結果、二層と格子からなる全体が一体となるようになっている。
【００９５】
【発明の効果】
本発明によれば、単純かつ経済的に、かつ機械抵抗が良好な濾過装置を提供することができる。具体的には、枠の側壁が濾過媒体の襞の両端のＶ字型の形状に合致しており、交互に開口を有している分、材料の消費を減らすことができ、かつ重量もまた軽くなり、開口により襞の両端が塞がれていないため、濾過媒体と枠の側壁とを一時的に又は恒久的に変形することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の濾過装置の概略斜視図である。
【図２】図１の図中ＩＩで示した部分の拡大図である。
【図３】図２に類似のもので変型を示している。
【図４】図２に類似のもので変型を示している。
【符号の説明】
３０  濾過装置
３１  濾過媒体
３２  枠
３３  側壁
３４  側壁
３５  パッキン
３６  横の面
３７  周縁
３８  狭い間仕切壁
３９  狭い間仕切壁
４０  舌状部材
４１  横壁
４２  襞
４３  側方接続部品
４４  側方接続部品
４５  固定脚
５３  側方接続部品
５４  側方接続部品
６３  底部
７３  小角材
１３３  側壁
【図１】
0004621305.tif 000002
【図２】
0004621305.tif 000003
【図３】
0004621305.tif 000004
【図４】
0004621305.tif 000005