(57)【要約】【課題】高価なシール剤を使用することなく、またシール作業も必要としないフィルターの製造方法を提供する。【解決手段】方形枠状に形成されたフィルター枠１の上・下開口部２・３の内側壁面に上・下部板４・５を装着すると共に、上部板４に空気孔６を穿設して、成型後の濾材の巾および高さと同一の中空部７を備えて密閉容器８が形成され、且つ該密閉容器８の中空部７内に、繊維素材および該繊維素材を結合するバインダーより成る濾材原料１０と発泡剤を混合して、発泡膨張後の体積の増加分の隙間９を上方に残して投入し、該濾材原料１０を中空部７内において発泡膨張させて多孔質化し、更に前記中空部７の形に硬化させて多孔質濾材１１に成型すると共に、該多孔質濾材１１をフィルター枠１の内周壁面に密着固定させ、然る後、上・下部板４・５をフィルター枠１から取外してフィルターＦを製造する。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
方形枠状、または円形状に形成されたフィルター枠の上・下開口部の内側壁面に上・下部板を装着すると共に、上部板に空気孔を穿設して、前記フィルター枠および上・下部板により、成型後の濾材の巾および高さと同一の中空部を備えて密閉容器が形成され、且つ該密閉容器の中空部内に、ガラス繊維等の繊維素材および該繊維素材を結合するバインダーより成る濾材原料を、発泡膨張後の体積の増加分の隙間を上方に残して投入し、該濾材原料を中空部内において発泡膨張させて多孔質化し、更に前記中空部の形に硬化させて多孔質濾材に成型すると共に、該多孔質濾材をフィルター枠の内周壁面に密着固定させ、然る後、上・下部板をフィルター枠から取外すことを特徴とするフィルターの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空気清浄装置用の塵・ガス除去用のフィルターの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、空気清浄装置用のフィルターは、ガラス繊維を使用した不織布や、多孔質のシート状樹脂製濾材を、空気通過面積を大きくして、圧力損失を少なくするために、波形状に折込んでフィルター枠に固着してフィルターが形成されている。
【０００３】
また、濾材を波形状に折込めない小型フィルターでは、濾材をそのままフィルター枠に固着するフィルターが一般的である。更に、筒状の枠に繊維状の濾材を詰めた円筒状フィルターも製造されている。
【特許文献１】実公昭５９−１２９９０号公報
【０００４】
前記従来のシート状濾材では、シートの厚み、硬さで波形状に折込むときの寸法に限界があり、圧力損失の小さな小型のフィルターを製造するには寸法的に限界があるという問題があった。
【０００５】
また、目の粗い濾材を多数枚層状に重合して大量の空気を清浄化する圧力損失の小さなフィルターもあるが、濾材の塵の捕集効率が低く、更に、濾材とフィルター枠とのシール方法が十分にできず、高性能フィルターには採用することができないという問題があった。
【０００６】
そして、前記特許文献に開示されたフィルターにおいては、濾材とフィルター枠を樹脂でシールする必要があり、このシール工程はシール用樹脂が高価で、且つシール作業も熟練を要し、製造原価が高くなるという問題があった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、高価なシール剤を使用することなく、またシール作業も必要としないフィルターの製造方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、成型後の濾材の巾および高さと同一の中空部を備えて密閉容器を形成し、且つ該密閉容器の中空部内に、濾材原料を発泡膨張後の体積の増加分の隙間を上方に残して投入し、該濾材原料を中空部内において発泡膨張させて多孔質化し、更に前記中空部の形に硬化させて多孔質濾材に成型すると共に、該多孔質濾材をフィルター枠の内周壁面に密着固定させ、然る後、上・下部板をフィルター枠から取外してフィルターとすることを最も主要な特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本製造方法によって得られたフィルターは、多孔質濾材が成型された時点で、既に該多孔質濾材がフィルター枠の内周壁面に密着固定されているため、従来のような濾材をフィルター枠に、シール剤を用いてシールして固定するという作業が不要であり、作業の効率化とコストダウンを図ることができる。
【実施例１】
【００１０】
本発明フィルターの製造方法の実施例１を図面に基づいて詳細に説明する。図１に示すように、方形枠状に形成されたフィルター枠１の上流側と下流側の開口部となる上・下開口部２・３の内側壁面に上・下部板４・５を装着すると共に、上部板４には空気孔６を穿設して、前記フィルター枠１および上・下部板４・５により、成型後の濾材の巾および高さと同一の中空部７を備えて密閉容器８が形成される。なお、実施例１においては、フィルター枠１を方形枠状のものとして説明しているが、円形状のものも本実施例においては適用できる。
【００１１】
前記密閉容器８の中空部７に、発泡膨張後の体積の増加を予め計算して、図２に示すように、上方に前記増加分の隙間９を残して、前記中空部７の中程まで、ガラス繊維等の繊維素材および該繊維素材を結合するバインダーより成る濾材原料１０と発泡剤とを混合して投入し、図３に示すように、該濾材原料１０を、前記密閉容器８の中空部７内において、発泡剤により前記中空部７の形状に沿って発泡膨張させて多孔質化させる。前記発泡剤による濾材原料１０の発泡膨張時に、密閉容器８の隙間９内の空気は上部板４に穿設された空気孔６より排気される。前記繊維素材の結合材として使用されるバインダーは、親水性モノマーと疎水性モノマーの共重合体を水に溶かしたポリマーディスパージョンが用いられる。
【００１２】
そして、前記濾材原料１０を発泡膨張させた後硬化させて、前記濾材原料１０を多孔質濾材１１に成型すると共に、該多孔質濾材１１をフィルター枠１の内周壁面に密着固定させ、然る後、図４に示すように、上・下部板４・５をフィルター枠１から取外すことによりフィルターＦが形成される。
【００１３】
前記実施例１において使用する発泡剤としては、通常使用されるものが使用でき、例えば、化学発泡剤であるアゾ化合物（例、アゾジカルボンアミド（ＡＤＣＡ）、バリウムアゾジカルボキシレート（Ｂａ／ＡＣ）等）、ニトロソ化合物（例、Ｎ，Ｎ−ジニトロソペンタメチレンテトラミン（ＤＰＴ）等）、ヒドラジン誘導体（例、４，４‘−オキシビス（ベンゼンスルホニルヒドラジド）（ＯＢＳＨ等）、セミカルバジド化合物、アジド化合物、トリアゾール化合物、イソシアネート化合物、重炭酸塩（例、重炭酸ナトリウム等）、炭酸塩、亜硝酸塩、水素化物、重炭酸ナトリウムと酸の混合物（例、重炭酸ナトリウムとクエン酸等）、過酸化水素と酵母の混合物、亜鉛粉末と酸の混合物等、物理発泡剤である脂肪族炭化水素類（例、ブタン、ペンタン、ヘキサン等）、塩化炭化水素類（例、ジクロロエタン、ジクロロメタン等）、弗化塩化炭化水素類（例、トリクロロモノフロロメタン、ジクロロジフロロメタン、ジクロロモノフロロメタン、ジクロロテトラフロロエタン等）、代替フロン類、空気、炭酸ガス、窒素ガス、水等が単独で、または２種類以上併用される。更に、濾材の多孔質化に際しては、空孔率（ポロシティまたは気孔率ともいう）が２０〜９０％、好ましくは２０〜８０％になるように成型することが好ましい。
【００１４】
そして、濾材原料１０は、従来公知の発泡工程におけると同様、高温スチームによる加熱処理により、前記発泡剤を発泡させることができ、これにより濾材原料１０は発泡膨張する。前記のように、バインダーは、親水性モノマーと疎水性モノマーの共重合体を水に溶かしたポリマーディスパージョンが用いられ、重合後、ラジカルとして残る重合開始剤の有機過酸化物は、前記発泡工程における高温スチームで除去されると共に、低分子の発泡も同時に除去される。従って、フィルターとしての使用時のアウトガスはなくなる。
【実施例２】
【００１５】
次に、本発明フィルターの製造方法の実施例２について説明する。実施例２は、前記実施例１の変形であるので、図１〜図４をそのまま使用して説明する。すなわち、実施例２は、ガラス繊維等の繊維素材および高温で溶融した該繊維素材を結合するバインダーより成る濾材原料１０と、発泡剤とを混合し、前記密閉容器８の中空部７内に発泡膨張後の体積の増加を予め計算して、上方に前記増加分の隙間９を残して該中空部７の中程まで投入し、該濾材原料１０を前記密閉容器８の中空部７内において、前記発泡剤により前記中空部７の形状に沿って発泡膨張させて多孔質化させる。前記発泡剤による濾材原料１０の発泡膨張時に、密閉容器８内の空気は上部板４に穿設された空気抜き孔６より排気される。
【００１６】
そして、前記濾材原料１０が発泡膨張した後、該濾材原料１０を冷却して硬化させ、前記濾材原料１０を多孔質濾材１１に成型すると共に、該多孔質濾材１１をフィルター枠１の内周壁面に密着固定させ、然る後、上・下部板４・５をフィルター枠１から取外すことによりフィルターＦが形成される。
【実施例３】
【００１７】
更に、本発明フィルターの製造方法の実施例３について説明する。図５に示すように方形枠状に形成されたフィルター枠２１の上流側と下流側の開口部となる上・下開口部２２・２３の内側壁面に上・下部板２４・２５を装着すると共に、上部板２４には後述する真空ポンプ２９を介して空気を吸引する空気孔２６を穿設して、前記フィルター枠２１および上・下部板２４・２５により中空部２７を備えて密閉容器２８が形成される。なお、実施例２においては、フィルター枠１を方形枠状のものとして説明したが、円形状のものも本実施例においては適用できる。
【００１８】
前記密閉容器２８の上部板２４の空気孔２６には、真空ポンプ２９に一端を連結された吸引パイプ３０の他端部が連結され、バルブ３１を開いて、中空部２７内の空気３２を吸引して、前記中空部２７内を減圧できるように構成されている。
【００１９】
そして、ガラス繊維等の繊維素材および該繊維素材を結合するバインダーより成る濾材原料１０と発泡剤とを攪拌して、該濾材原料１０中に気泡を混入して、前記密閉容器２８の中空部２７内に、発泡膨張後の体積の増加を予め計算して、上方に前記増加分の隙間９を残して該中空部２７の中程まで投入する。然る後、バルブ３１を開いて、前記真空ポンプ２９を駆動して隙間９内の空気および濾材原料１０中の空気３２を吸引して、中空部２７内の空気３２の圧力を減圧し、真空状態として、前記バルブ３１を閉じて真空ポンプ２９を停止する。
【００２０】
前記中空部２７内の空気３２の圧力を減圧して、真空状態として、バルブ３１を閉じ真空ポンプ２９を停止すると、前記濾材原料１０は前記密閉容器２８の中空部２７内において、前記発泡剤と気泡とにより前記中空部２７の形状に沿って発泡膨張して多孔質化させて、前記のように、原料１０を多孔質濾材１１に成型すると共に、該多孔質濾材１１をフィルター枠２１の内周壁面に密着固定させ（図６）、然る後、上・下部板２４・２５をフィルター枠２１から取外すことにより、図示していないが、実施例１の図４と同一構成のフィルターが形成される。前記のように、バインダーは、親水性モノマーと疎水性モノマーの共重合体を水に溶かしたポリマーディスパージョンが用いられ、重合後、ラジカルとして残る重合開始剤の有機過酸化物は、前記発泡工程における真空状態で除去されると共に、低分子の発泡も同時に除去される。従って、フィルターとしての使用時のアウトガスはなくなる。
【実施例４】
【００２１】
また更に、本発明フィルターの製造方法の実施例４について説明する。実施例４は、前記実施例３の変形であるので、図５・図６をそのまま使用して説明する。すなわち、実施例４は、方形枠状に形成されたフィルター枠２１の上流側と下流側の開口部となる上・下開口部２２・２３の内側壁面に上・下部板２４・２５を装着すると共に、上部板２４には後述する真空ポンプ２９へ空気を吸引する空気孔２６を穿設して、前記フィルター枠２１および上・下部板２４・２５により中空部２７を備えて密閉容器２８が形成される。
【００２２】
前記密閉容器２９の上部板２４の挿通孔２７には、真空ポンプ３０に一部を連結されたパイプ２６の他端部が挿通され、バルブ３１を開閉して、中空部２７内の空気３２を減圧・停止できるように構成されている。
【００２３】
そして、ガラス繊維等の繊維素材および該繊維素材を結合するバインダーより成る濾材原料１０を攪拌して、該濾材原料１０中に気泡を混入して、前記密閉容器２８の中空部２７内に、発泡膨張後の体積の増加を予め計算して、上方に前記増加分の隙間９を残して前記中空部２７の中程まで投入する。然る後、バルブ３１を開いて、前記真空ポンプ２９を駆動して隙間９内の空気および濾材原料１０中の空気３２を吸引して、中空部２７内の空気３２の圧力を減圧し、真空状態として前記バルブ３１を閉じ真空ポンプ２９を停止する。
【００２４】
前記中空部２７内の空気３２の圧力を減圧して、真空状態としてバルブ３１を閉じ真空ポンプ２９を停止すると、前記濾材原料１０は前記密閉容器２８の中空部２７内において、気泡により前記中空部２７の形状に沿って発泡膨張して多孔質化させて、中空部２７の形状に硬化させ、前記濾材原料１０を多孔質濾材１１に成型すると共に、該多孔質濾材１１をフィルター枠２１の内周壁面に密着固定させ、然る後、上・下部板２４・２５をフィルター枠２１から取外すことによりフィルターが形成される。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明フィルターの製造方法の実施例１に使用する密閉容器の組立分解斜視図である。
【図２】同密閉容器の中空部に濾材原料を投入した状態を示す縦断面図である。
【図３】同密閉容器の中空部に投入した濾材原料が発泡膨張した状態を示す銃断面図である。
【図４】同密閉容器の中空部において多孔質濾材が成型され、上・下部板を取去り、フィルターが形成された状態を示す縦断面図である。
【図５】本発明フィルターの製造方法の実施例３の密閉容器の中空部に濾材原料を投入した状態を示す縦断面図である。
【図６】同密閉容器の中空部に投入した濾材原料が発泡膨張した状態を示す縦断面図である。
【符号の説明】
【００２６】
１  フィルター枠：
２  上開口部：
３  下開口部：
４  上部板：
５  下部板：
６  空気孔：
７  中空部：
８  密閉容器：
９  隙間：
１０  濾材原料：
１１  多孔質濾材：
２１  フィルター枠：
２２  上開口部：
２３  下開口部：
２４  上部板：
２５  下部板：
２６  空気孔：
２７  中空部：
２８  密閉容器：
２９  真空ポンプ：
３０  吸引パイプ：
３１  バルブ：
３２  空気：
Ｆ  フィルター：
【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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【図６】
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