JP2004174461A

JP2004174461A - Air filter and its production method

Info

Publication number: JP2004174461A
Application number: JP2002346605A
Authority: JP
Inventors: 耕作 ▲高▼木; Kosaku Takagi
Original assignee: KODAKA SANGYO KK
Current assignee: KODAKA SANGYO KK
Priority date: 2002-11-29
Filing date: 2002-11-29
Publication date: 2004-06-24
Anticipated expiration: 2022-11-29
Also published as: JP4295980B2

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an air filter with further increased bag-like spaces serving as air passing parts, and its production method. <P>SOLUTION: The air filter with multiple tentering crease lines 11e formed at a central part in the width direction of a strip-like filter medium 10 and its production method are provided. Thereby, the bag-like spaces can be held at intervals with the tentering crease lines 11e formed therein, which broadens the spaces as a whole together with the action of sub-crease lines 11b formed at both end parts in the width direction of the filter medium 10, to provide the air filter having relatively low pressure loss. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本願発明は、空気を通過させることにより、空気中の塵埃を捕集するためのエアフィルタ及びその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
【特許文献１】
特開平１１−２２１４１７号公報
【０００３】
従来から、空気中に含まれる塵埃を除去するために、空気清浄器や自動車の吸気ラインやクリーンルームに対して、種々のエアフィルタが組み込まれて使用されている。
【０００４】
上記のエアフィルタのうちで、不織布を波状に折り畳んで形成したものが存在している。このエアフィルタは、例えば樹脂や金属等の枠をその周囲に設けて、上記の各装置に組み込まれるものである。
【０００５】
上記のエアフィルタの製造方法としては、特開平１１−２２１４１７号公報（特許文献１）に掲載されているものがある。これはまず、図１７（Ａ）に示されるように、一方向に連続して設けられる波状板１０１の両側に、略三角形である側面板１０２ａ，１０２ｂをそれぞれ一体に形成した濾材１００を、図１７（Ａ）上に示される点線に沿って折り曲げることにより波状に形成し、そして、側面板１０２ａ，１０２ｂを、図１７（Ａ）に示される矢印に従って折り曲げることにより、図１７（Ｂ）に示されるように当接させ、この当接部分を超音波接合等の手段により接合し、エアフィルタを完成させるものである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記の製造方法では、図１７（Ａ）に示される形状にあらかじめ濾材１００を加工しておく必要があり、そして、側面板１０２ａ，１０２ｂの接合作業が、側面板１０２ａ，１０２ｂを当接させる作業と、接合する作業の２段階の作業を必要とするため、手間のかかるものであった。
又、この接合作業を超音波溶着により行なう場合、本製造方法においては、超音波を発生させる超音波ホーンを濾材１００の両側に配位させる必要があり、濾材１００の幅寸法に比べて、装置の幅寸法が大きくなってしまい、場所をとることが問題であった。
【０００７】
上記の問題に鑑み、本願発明においては、従来のように側面板等を濾材に形成する必要がなく、濾材の加工を簡略化させることができ、又、濾材の接合工程についても作業性が良いエアフィルタを提供することを課題とする。
又、濾材を立体的に折ることができ、エアフィルタの袋状空間を広くすることができるエアフィルタを提供することを課題とする。
又、最小必要個所のみを局所的に接合でき、従来のヒーター等を用いた方法によって発生する広範囲にわたる高熱による変形や損傷を防止できるエアフィルタを提供することを課題とする。
又、従来のように側面板等を濾材に形成する必要がなく、濾材の加工を簡略化させることができ、又、濾材の接合工程についても作業性が良いエアフィルタの製造方法を提供することを課題とする。
【０００８】
ここで、特に上記課題のうち、エアフィルタの袋状空間を広くすることにおいて、以前、本願の発明者は、図１８に示されるように、折目線１１１について、主折目線１１１ａと副折目線１１１ｂとを形成することにより、濾材１１０を立体的に折ることを発案した。しかし、上記のように副折目線１１１ｂを濾材の両端部に設けた場合においては、濾材１１０の中央部においてはさほどの効果を発揮することができず、袋状空間を広くすることには限界があった。
よって、この他の方法により袋状空間をより広くすることができるエアフィルタを提供することを課題とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記の各課題を解決するために、本願第１の発明は、帯状の濾材１０に対し、濾材１０の長手方向に平行である両側辺１３間で、側辺１３に対して直交する方向に、折目線１１が一定間隔をおいて形成され、上記の折目線１１を山谷交互に折り曲げることにより形成されたエアフィルタにおいて、上記の折目線１１のうちの少なくとも１本が、濾材１０の短手方向の中央部分において、複数の幅出折目線１１ｅとして形成されたものであることを特徴とするエアフィルタを提供する。
【００１０】
又、本願第２の発明は、第１の発明において、濾材１０が、各折目線１１を介して第１面１０ａと第２面１０ｂとに区画され、これらの第１面１０ａと第２面１０ｂとが交互に配位されることにより、濾材１０が連続する波状に形成され、山折された方の折目線１１が表側折目１１ｃ、谷折された方の折目線１１が裏側折目１１ｄとなるものであって、第１面１０ａの側辺１３と第２面１０ｂの側辺１３とが、裏側折目１１ｄを挟んで接合され、これにより、隣り合う表側折目１１ｃ同士の間が開口部１２ａであり、裏側折目１１ｄと第１面１０ａと第２面１０ｂとにより囲まれる袋状空間１２が形成されたものであり、上記の幅出折目線１１ｅは、裏側折目１１ｄの位置に形成されたものであり、これにより、上記の袋状空間１２の中央部分を広く形成することが可能であることを特徴とするエアフィルタを提供する。
【００１１】
本願第３の発明は、第２の発明において、上記の折目線１１について、表側折目１１ｃは、両側辺１３間に形成された直線状の主折目線１１ａと、濾材１０の短手方向の両端部分において、主折目線１１ａを挟んで両側の位置に形成された副折目線１１ｂとを有するものであり、裏側折目１１ｄは、濾材１０の短手方向の両端部分において形成された直線状の主折目線１１ａと、主折目線１１ａを挟んで両側の位置に形成された副折目線１１ｂと、濾材１０の短手方向の中央部分において、主折目線１１ａから分岐して形成された２本の幅出折目線１１ｅとを有するものであることを特徴とするエアフィルタを提供する。
【００１２】
本願第４の発明においては、連続して長手方向に供給される、帯状の濾材１０に対し、濾材１０の長手方向に平行である側辺１３に直交し、かつ、両側辺１３間に折目線１１を一定間隔に形成する、折目線形成工程２と、上記の折目線１１を山谷交互に折り曲げることにより、山折された折目線が表側折目１１ｃに、谷折された折目線が裏側折目１１ｄとなり、この帯状の濾材１０が、各折目線１１を介して第１面１０ａと第２面１０ｂとに区画され、これらの第１面１０ａと第２面１０ｂとが交互に配位される、折り畳み工程３と、第１面１０ａの側辺１３と第２面１０ｂの側辺１３とが、裏側折目１１ｄを介して接合されると同時に、不要な部分のカットがなされる、接合工程４とからなり、上記の折目線１１について、裏側折目１１ｄにおいては、濾材１０の短手方向の中央部分において、複数の幅出折目線１１ｅが形成されるものであることを特徴とするエアフィルタの製造方法を提供する。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づき本願発明の実施の形態の一例をとりあげて説明する。図１は本例のエアフィルタの外観を示す斜視図である。又、図２はこのエアフィルタを製造するための装置を示す説明図である。
尚、説明の関係上、濾材１０については、折目線１１が形成される側を表面とし、その反対側の面を裏面と称するものとする。
【００１４】
このエアフィルタ１は、図１に示されるように、帯状の濾材１０が折り畳まれることにより形成されるものである。
このエアフィルタ１を製造する工程としては、大きく分けると、折目線形成工程２、折り畳み工程３、接合工程４の３つの工程からなり、本例においては、各工程２〜４を構成する装置が、図２に示されるように、一連の作業を続けて行うように配置されるものである。尚、各工程２〜４の配置については、これに限られるものではなく、別々に配置したり、３つの工程のうち２つのみを連続して配置するものとしても良く、種々に変更が可能である。
【００１５】（折目線形成工程）
まず、濾材１０は、図３に示されるような装置からなる折目線形成工程２に供給される。尚、この濾材１０は、図２に示されるように、ロール状に巻かれた状態で折目線形成工程２の手前側にセットされており、折目線形成工程２に供給される。
図３に戻って説明を続ける。本例においては、駆動ローラー２１により、長手方向に連続して折目線形成工程２に供給される濾材１０が、金型２２の上方に配位され、この濾材１０を挟むようにして、上下動可能に配置されている超音波ホーン２３が濾材１０を押圧し、これにより濾材１０に折目線１１が形成される。折目線１１は、上記のようにして濾材１０に形成される溝状のものであり、後の折り畳み工程３において、この折目線１１の部分が折り曲げられることにより、濾材１０が波状に折り畳まれる。
本例においては、金型台２ａに異なる形態の金型２２が２つ並列に備えられており、この金型台２ａが長手方向に対して前後に移動することによって、図７に示されるように、濾材１０に対して、交互に異なる形態の折目線１１を形成することができる。
又、図４に示されるように、折目線形成工程２を第１工程２ａと第２工程２ｂとからなるものとし、この２つの工程を通すことによって、図７に示されるように、濾材１０に交互に異なる形態を有する折目線１１を形成するものとしても良い。
【００１６】
超音波ホーン２３は、超音波振動することによって生じる熱により濾材１０を加工するためのものである。超音波ホーン２３を濾材１０に押し当てることにより、金型２２に形成されている突起に対応する位置の濾材１０上に、図７に示されるように、主折目線１１ａ、副折目線１１ｂ、幅出折目線１１ｅが形成される。
超音波ホーン２３は、油圧駆動のプレス装置２４の下端部に取り付けられるものであり、プレス装置２４の動作に応じて上下動がなされる。よって、超音波ホーン２３は、まず濾材１０に対して下降し、押圧がなされることにより、濾材１０上に折目線１１が形成される。その後、超音波ホーン２３が一旦上昇すると同時に濾材１０が１ステップずれるようにして長手方向に送られる。そして、再び超音波ホーン２３が下降する。これを繰り返すことにより、濾材１０に対して等間隔に折目線１１が形成されていく。
本例では、図５に示される金型２２と、図６に示される金型２２とが１つづつ金型台２２ａに取り付けられている。そして、各金型２２に対して超音波ホーン２３を交互に濾材１０に押し当てることによって、折目線１１が形成される。
【００１７】
上記の金型２２は図５及び図６に示されるようなものである。そのうち、図５に示されるものについては、金型２２の上面に平面状の圧着面２２ａが形成されており、この圧着面２２ａに筋状の突起２２ｂ，２２ｃが形成されている。この突起２２ｂ，２２ｃの形状として、例えば図５（Ａ）〜（Ｃ）に示されるものがあげられる。これらは、圧着面２２ａの短手方向中央に直線状の主折目突起２２ｂが設けられており、圧着面２２ａの両端部分のうちの所定距離において、主折目突起２２ｂから両側に離れて副折目突起２２ｃが設けられるものである。
図５（Ａ）に示されるものは、圧着面２２ａの両端部分から中央部分に至るにつれて、副折目突起２２ｃが、当初は主折目突起２２ｂと平行であり、その後屈曲して斜め方向に主折目突起２２ｂの方向へ向かい、合流するものである。
図５（Ｂ）に示されるものは、圧着面２２ａの両端部分から斜め方向に主折目突起２２ｂの方向へ向かう副折目突起２２ｃが形成されているものである。
図５（Ｃ）に示されるものは、主折目突起２２ｂと平行に副折目突起２２ｃが形成されるものであるが、図５（Ａ）（Ｂ）に示されるものとは異なり、主折目突起２２ｂとは合流しないものである。
突起２２ｂ，２２ｃについては上記の形状に限られるものではなく、種々に変更して実施することができる。又、本例では主折目突起２２ｂの１本に対し、副折目線突起２２ｃが２本形成されるという構成となっているが、これに限られず、副折目線突起２２ｃを多数形成するものとしても良い。
【００１８】
又、図６に示す金型２２についても上面に上記と同様の圧着面２２ａが形成されており、この圧着面２２ａに筋状の突起２２ｂ，２２ｃ，２２ｄが形成されている。
この金型２２は、図５（Ａ）〜（Ｃ）に示した金型２２と異なり、圧着面２２ａの短手方向中央に設けられる主折目突起２２ｂは、金型２２の長手方向の両端部分にのみ設けられている。そして、長手方向の中央部分には、主折目突起２２ｂの仮想の延長線を挟んで両側に位置するようにして、幅出用折目突起２２ｄが形成されている。この幅出用折目突起２２ｄは、本例においては、主折目突起２２ｂが二股に分岐するようにして形成されるものである。なお、図示はしないが、この幅出用折目突起２２ｄについても、３本以上が形成されるものや、曲線や点線状のものであっても良く、種々の形態で実施が可能である。
尚、副折目突起２２ｃについては、図５（Ａ）〜（Ｃ）に示したものと同様にして設けられるものであり、副折目突起２２ｃと幅出用折目突起２２ｄとの形状の組み合せについても特に限定されるものではない。
【００１９】
上記のように、主折目突起２２ｂ、副折目突起２２ｃ、幅出用折目突起２２ｄを金型２２に形成することによって、濾材１０にはそれぞれに対応するように、図７に示されるような、主折目線１１ａ、副折目線１１ｂ、幅出折目線１１ｅを形成することができる。これにより、直線状の主折目線１１ａのみを形成した場合に比べると、濾材１０を立体的に折り畳むことができる。
上記のうち、副折目線１１ｂは、後の折り畳み工程３で形成される表側折目１１ｃにおいて効果を発揮するものである。主折目線１１ａの部分だけで濾材１０が折り畳まれると、濾材１０は平板状のまま折り畳まれるため、濾材１０は各折目線１１を境に向かい合う形態となって、形成される袋状空間１２は狭い。これに対し、濾材１０の両側辺１３に近い部分において、副折目線１１ｂも折られることにより、主折目線１１ａ同士の間隔を広げることができ、図８（Ａ）（Ｂ）に示されるように、その分袋状空間１２を広くすることができる。
【００２０】
一方、幅出折目線１１ｅは、裏側折目１１ｄにおいて効果を発揮するものである。上記の副折目線１１ｂの形成のみでは、袋状空間１２のうち中央部はさほど広がらない。よって、この中央部においては、濾材１０に幅出折目線１１ｅを形成することにより、袋状空間１２を少なくとも幅出折目線１１ｅの形成された間隔分に保持することができ、上記の副折目線１１ｂの作用と併せて、全体的に広くすることができる。
上記のようにして、袋状空間１２を広く形成することにより、エアフィルタ１を実際に使用する際において、袋状空間１２での空気の通りが良くなり、圧力損失が比較的低いフィルタを提供することができる。
【００２１】
又、この金型２２において、主折目突起２２ｂ、副折目突起２２ｃ、幅出用折目突起２２ｄのそれぞれが形成される本数は上記の例に限られるものではなく、種々に変更することができる。これにより、袋状空間１２の広さを適宜変更することができ、種々の目的にあわせたエアフィルタ１を形成することができる。
【００２２】（折り畳み工程）
濾材１０は、上記折目線形成工程２の次に折り畳み工程３に送られる。
この折り畳み工程３は、図９に示される装置によりなされるものであり、上下動する２枚の折り畳み板３１ａ，３１ｂによって、図７に示されるように折目線１１が形成された濾材１０が折り畳まれる。折り畳み板３１ａ，３１ｂは、下方に向かって形成される上刃３１ａと、上方に向かって形成される下刃３１ｂとからなり、それぞれの折り畳み板３１ａ，３１ｂは、上下動に加え、濾材の長手方向に対しても、前後に移動可能となっている。この折り畳み板３１ａ，３１ｂの動作については、詳細には説明しないが、上刃３１ａと下刃３１ｂが、それぞれ上下方向と長手前後方向に濾材１０を挟むようにして交互に移動する動作により、濾材１０が波状に折り畳まれる。尚、本工程３において、濾材１０の折り畳まれる位置は、あらかじめ折目線１１の位置に一致してなされるように調整されており、山折と谷折とが交互になされる。又、本工程３においては、幅出折目線１１ｅが形成された側の折目線１１については、表面側から見て谷折されるものであり、他方の折目線１１については山折されるものである。
そして本工程３では、上記のようにして折り畳まれた濾材１０に対して、その全体を平板状の電熱ヒーター３２で加熱することにより、濾材１０に折りぐせをつけることも行われる。これにより、濾材１０は折り畳まれた状態のまま、次の接合工程４に供給される。
【００２３】（接合工程）
上記の折り畳み工程３の次に、濾材１０は接合工程４に送られる。
この接合工程４は、図１０に示される装置によりなされるものであり、折り畳み工程３を経て折り畳まれた状態となっている濾材１０について、対向している側辺１３同士を接合することにより、袋状空間１２を長手方向に並列するように形成するものである。
【００２４】
この状態の濾材１０を表面側から見た場合において、折目線１１のうち、山折されたものを表側折目１１ｃ、谷折されたものを裏側折目１１ｄとする。尚、本例における各工程２〜４においては、表側折目１１ｃが下側に、裏側折目１１ｄが上側に位置している。
ここで、それぞれの折目線１１により区画された、濾材１０の面を第１面１０ａ及び第２面１０ｂとし、裏側折目１１ｄを挟む第１面１０ａと第２面１０ｂとからなる１組を単位波体１０ｅと便宜上名付けて以下に説明を行う。これら第１面１０ａ，第２面１０ｂは、各折目線１１を挟んでそれぞれ交互に位置するものである。尚、濾材１０における、上記の各折目１１ｃ，１１ｄ、各面１０ａ，１０ｂの位置関係は図１１に示される通りである。
【００２５】
本例では、図１１に示されるように、濾材１０は長手方向に関して、本工程４内において一度折り返しがなされるものであり、その部分である折り返し部４ａにおいて、単位波体１０ｅの第１面１０ａと第２面１０ｂとの側辺１３が接合される。
【００２６】
本例においては、図１１及び図１２に示されるように、濾材１０の側辺１３を保持する回転送り装置４１と、折り返し部４ａに入る直前の単位波体１０ｅを図１１に示されるようにして支持する、前後方向に移動可能なワーク押さえ４２とにより、１つの単位波体１０ｅがこの折り返し部４ａに、第１面１０ａと第２面１０ｂとが上下に重なった状態、つまり横倒しの状態に配位される。尚、回転送り装置４１は回動可能なものであり、又、ワーク押さえ４２は、図１１上に実線と二点鎖線で示されるように前後方向に移動可能なものとなっている。
そして、上記状態にある単位波体１０ｅの、第１面１０ａと第２面１０ｂとの間には位置決めヘッド４３が挿入され、折り返し部４ａにおける単位波体１０ｅの位置決めがなされる。尚、この位置決めヘッド４３についても、図１１上に実線と二点鎖線で示されるように前後方向に移動可能なものとなっている。
【００２７】
次に、位置決めヘッド４３が挿入された状態にある単位波体１０ｅの、側辺１３部分の下方に金具治具４４を配位する。そしてこれと同時かあるいはその後に、金具治具４４の上方から超音波ホーン４５が下降し、単位波体１０ｅの側辺１３を押圧する。これにより、第１面１０ａと第２面１０ｂの側辺１３の部分は金具治具４４と超音波ホーン４５により挟み込まれる。この挟み込まれた部分の第１面１０ａと第２面１０ｂとは、超音波ホーン４５により加熱がなされて、それぞれが溶着し一体となる。
そして同時に、図１３に示すように、金具治具４４に形成されている切刃部４４ｂによって、濾材１０の側辺１３に形成された溶着面よりも外側の不要な部分が切り落とされる。これにより、裏側折目１１ｄを挟んで第１面１０ａと第２面１０ｂとの側辺１３同士が接合されて、開口部１２ａを持つ袋状空間１２が形成される。
【００２８】
上記のようにして、１つの単位波体１０ｅの接合がなされる毎に、ワーク押さえ４２と位置決めヘッド４３とが、図１１に二点鎖線で示した、一旦後退した位置へと移動し、金具治具４４は、図１２に二点鎖線で示した、斜め下方の位置に一旦移動して、その状態で、回転送り装置４１が、その周囲に形成されている濾材保持枝４１ａの１つ分の回動がなされることにより、次に加工がなされる単位波体１０ｅが折り返し部４ａに配位される。そして、再び上記の手順が繰り返され、次々濾材１０が接合されていく。
尚、この部分の構成は、上記に示したものに限られず、種々に変更して実施が可能である。例えば、ワーク押さえ４２以外に、加工前の濾材１０を押さえるためのストッパーを別に設けるものとしても良い。又、位置決めヘッド４３を用いる代わりに、外から濾材１０をつまんで引っ張ることにより、同様の作用をなすものとしても良い。
【００２９】
接合工程４にて用いられる金具治具４４は、平面視が図１３（Ａ）に示されるものであり、図１３（Ａ）のＡ−Ａ断面図が図１３（Ｂ）に示されるもので、これが超音波ホーン４５の下降時に、濾材１０の両側辺１３の位置に来るように左右対称に配位される。この金具治具４４の上面には圧着部４４ａと切刃部４４ｂとが形成されている。
本例では、圧着部４４ａにはハッチング状の溝が刻まれている。このため、超音波ホーン４５による濾材１０の接合の際に、濾材１０の側辺１３にこのハッチング模様が形成される。これにより、圧着部４４ａが滑らかな平面の場合に比べると、超音波ホーン４５による発熱が速やかに行われるため、濾材１０に対して熱による劣化を起こしにくく、又、工程自体も速やかに行うことができる。尚、圧着部４４ａの形状は上記のものに限られず、種々の形態で実施して良い。
【００３０】
又、切刃部４４ｂは、耳部切刃４４ｃ，側部切刃４４ｄ，底部切刃４４ｅに区分できる。これらは本例では、図１３（Ａ）に示されるように、それぞれが直角の位置関係にあるものであり、アールを介して連続しているものであるが、これらの形状はこれに限定されるものではなく、アールがなく、直線のまま接続されるものであっても良い。又、耳部切刃４４ｃや底部切刃４４ｅは形状により省略しても良い。又、各切刃４４ａ〜４４ｃは直角の関係でなくても良く、例えば、切断後に濾材１０に形成される側部側辺１３ｂが、折目線１１に対して直角以外の角度を持つように斜めに側部切刃４４ｄを形成しても良く、種々に形態を変更して実施が可能である。
【００３１】
上記のように形成された金具治具４４上の単位波体１０ｅに、図１２に示されるようにして超音波ホーン４５を押圧することにより、単位波体１０ｅの側辺１３は、切刃部４４ｂの耳部切刃４４ｃに対応して耳部側辺１３ａが、側部切刃４４ｄに対応して側部側辺１３ｂが、底部切刃４４ｅに対して底部側辺１３ｃが形成される。尚、これにより、表側折目１１ｃの端部に耳部１４が形成されるが、この部分は、エアフィルタ１の完成後に、各機器や取付枠に対して引っ掛かる部分となる。
又、この金具治具４４は、上記に説明したように、折り返し部４ａにおける単位波体１０ａを送る際の干渉を避けるために、移動可能となっている。この金具治具４４の移動方向については、装置の設計によって種々の方向に設定して良い。尚、本例では図１２に実線と２点鎖線で示されるように斜め方向に移動可能となっている。
【００３２】
上記に説明した濾材１０を接合及びカットする方法において、従来行われていたヒーター等を用いた方法によると、加熱による接合と、接合された部分に対してのカットを別の工程で行う必要があり、カットするための濾材１０の位置決めが難しかったことが問題であった。これに対し、本願発明に係る方法においては、これらを同時に行うことができるため、接合位置とカット位置は必然的に一致する。このため、上記の位置決めの問題は解消される。
【００３３】
又、超音波ホーン４５は、折目線形成工程２における超音波ホーン２３と同様に、油圧駆動のプレス装置４６の先端部に取り付けられるものであり、金具治具４４に対応するようにして２つ設けられている。
本例では、折り返し部４ａにおいて横倒しの状態となっている単位波体１０ｅに対して、上方から超音波ホーン４５が下降するように配置されているため、従来のように超音波ホーンを濾材１０に対して横方向から押し当てる必要がなく、よって、装置が比較的コンパクトになっており、作業性も良くなっている。もちろん、装置の設計条件によっては、従来通り横方向から濾材を押し当てるように配置するものとしても良い。
【００３４】
本例においては、折目線形成工程２と接合工程４とにおいて、超音波ホーン２３，４５が使用されている。これらは、超音波振動によって発生する熱、具体的には摩擦熱を利用して、濾材１０に対して、折目線１１を形成したり、接合をなしたりするものである。この超音波ホーン２３，４５を使用することにより、必要な個所のみを局所的に加熱できるので、従来のヒーター等を用いた方法によって発生する、広範囲に渡る高熱による変形や損傷を防止できる点で優れるものである。
【００３５】
上記の各工程２〜４によって形成された濾材１０を、折目線１１により形成される山の数を計数することにより、長手方向において必要な長さ毎にカットし、エアフィルタ１を完成させる。
このエアフィルタ１を実際に各機器に取り付けて使用する際には、図１４に示されるように、このエアフィルタ１を樹脂製や金属製や厚紙製、又、濾材１０と同様の素材等からなるベース材５１に取り付けて、フィルタユニットを形成するか、又は、樹脂製の枠体をこのエアフィルタ１に溶着して一体化したフィルタユニットとする。後者の場合は、例えば、射出成形機の金型にエアフィルタ１を配位し、金型内においてエアフィルタ１の全外周側面と、金型内面との間のスペース内に熱可塑性樹脂材を加熱溶融して射出することにより、枠体がエアフィルタ１と一体になるようにして成形をなす。この枠体を形成するための熱可塑性樹脂には、古紙を粉砕したものを練り込んだものを用いても良い。これにより、使用後のフィルタユニットを焼却処分することが可能にすることができると共に、フィルタユニットを軽量で低コストに製造することができる。
尚、このエアフィルタ１の実際の使用状態にあっては、気流が裏面側から表面側へと通過するように配位される。
上記のようにして成型されたフィルタユニットを各機器に対して組み込んで使用する。尚、上記のように枠を形成せずに、このエアフィルタ１を直接取り付けることも可能である。
【００３６】
尚、エアフィルタ１を上記の枠体に取り付ける際等においては、エアフィルタ１の表裏を揃えて単に並べるだけでも良いが、エアフィルタ１の側辺１３の一部に接合をしない部分を作り、この部分を折り返して図１５（Ａ）に示されるように組み立て、これを別途形成したケーシング内に挿入し、フィルタユニットとして使用するものとしても良い。これは、図１５（Ｂ）に示されるように、折り返しを繰り返すようにして形成するものとしても良い。
又、図１６に示されるように、エアフィルタ１をＶ字状に組み合わせ、フィルタユニットを形成するものとしても良い。本例では、ベース材５１上にエアフィルタ１を、開口部１２ａを対向させるように、側方から見てＶ字状になるようにし、これにより形成されたＶ字状空間の両側方を閉鎖板５２で閉鎖したものである。尚、ベース材５１及び閉鎖板５２は通気性の無い材料を用いても良いし、濾材１０と同様の通気性を有する材料を用いても良い。
上記各々の方法でフィルタユニットを形成することにより、フィルタユニットの取り付け部の面積に制限がある場合においても、エアフィルタ１を多数配置することができ、集塵効率を高めることができる。
【００３７】
【発明の効果】
本願第１又は第２の発明においては、濾材に幅出折目線を形成することにより、エアフィルタの袋状空間を広く形成することができ、袋状空間に対して空気を導入しやすく、圧力損失が比較的低いフィルタを提供することができる。
又、本願第３の発明においては、上記の効果に加えて、表側折目においては、濾材の両端部分に、主折目線を挟んで副折目線が形成され、裏側折目においては、濾材の中央部分に、２本の幅出折目線が形成されることにより、袋状空間をより広く形成することができる。
又、本願第４の発明においては、濾材に幅出折目線を形成することにより、エアフィルタの袋状空間を広く形成することができ、袋状空間に対して空気を導入しやすく、圧力損失が比較的低いフィルタの製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本願発明の実施の形態の一例に係るエアフィルタの外観を示す斜視図である。
【図２】本例のエアフィルタを製造するための一連の装置を示す説明図である。
【図３】本例のエアフィルタを製造するための一連の装置のうち、折目線形成工程に係る装置を示す説明図である。
【図４】エアフィルタを製造するための一連の装置の他の例を示す説明図である。
【図５】折目線形成工程にて使用する金型の一例を示す説明図である。
【図６】同金型の一例を示す説明図である。
【図７】本例において、濾材に折目線が形成された状態を示す平面図である。
【図８】（Ａ）は本例のエアフィルタを示す平面図であり、（Ｂ）は同正面図である。
【図９】本例のエアフィルタを製造するための一連の装置のうち、折り畳み工程に係る装置を示す説明図である。
【図１０】本例のエアフィルタを製造するための一連の装置のうち、接合工程に係る装置を示す説明図である。
【図１１】本例のエアフィルタを製造するための一連の装置のうち、接合工程に係る装置を示す要部拡大説明図である。
【図１２】本例のエアフィルタを製造するための一連の装置のうち、接合工程に係る装置を示す要部拡大説明図である。
【図１３】（Ａ）は接合工程にて使用する治具の一例を示す説明図であり、（Ｂ）は（Ａ）のＡ−Ａ断面図である。
【図１４】エアフィルタの組み立て方の一例を示す斜視図である。
【図１５】（Ａ）はエアフィルタの組み立て方の一例を示す斜視図であり、（Ｂ）はエアフィルタの組み立て方の他の一例の断面を示す説明図である。
【図１６】エアフィルタの組み立て方の更に他の一例を示す説明図である。
【図１７】従来のエアフィルタを示す図であり、（Ａ）は展開図、（Ｂ）は斜視図である。
【図１８】従来のエアフィルタにおいて、濾材に折目線が形成された状態の一例を示す平面図である。
【符号の説明】
１０濾材
１０ａ第１面
１０ｂ第２面
１１折目線
１１ａ主折目線
１１ｂ副折目線
１１ｃ表側折目
１１ｄ裏側折目
１１ｅ幅出折目線
１２袋状空間
１２ａ開口部
１３側辺
２折目線形成工程
３折り畳み工程
４接合工程[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an air filter for collecting dust in air by allowing air to pass through, and a method for manufacturing the same.
[0002]
[Prior art]
[Patent Document 1]
JP-A-11-221417
[0003]
2. Description of the Related Art Conventionally, in order to remove dust contained in air, various air filters have been incorporated and used in air purifiers, intake lines of automobiles and clean rooms.
[0004]
Among the above-mentioned air filters, there is an air filter formed by folding a nonwoven fabric in a wave shape. This air filter is provided with a frame of, for example, resin or metal around the air filter, and is incorporated in each of the above-described devices.
[0005]
As a method for manufacturing the above air filter, there is a method disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. H11-221417 (Patent Document 1). First, as shown in FIG. 17A, a filter medium 100 in which substantially triangular side plates 102a and 102b are integrally formed on both sides of a corrugated plate 101 provided continuously in one direction is illustrated. 17A is formed by bending along the dotted line shown on the top of FIG. 17A, and the side plates 102a and 102b are bent according to the arrows shown in FIG. Then, the contact portions are joined by means such as ultrasonic joining to complete the air filter.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the manufacturing method described above, it is necessary to process the filter medium 100 in advance into the shape shown in FIG. 17A, and the joining operation of the side plates 102a and 102b is performed by abutting the side plates 102a and 102b. This requires two-stage work, i.e., an operation for joining and an operation for joining, which is troublesome.
Further, when this joining operation is performed by ultrasonic welding, in the present manufacturing method, it is necessary to arrange ultrasonic horns for generating ultrasonic waves on both sides of the filter medium 100, Has a large width dimension, and taking up space is a problem.
[0007]
In view of the above problems, in the present invention, there is no need to form a side plate or the like on a filter medium as in the related art, so that the processing of the filter medium can be simplified, and the workability of the filter medium joining step is good. It is an object to provide an air filter.
It is another object of the present invention to provide an air filter which can fold a filter medium three-dimensionally and can enlarge a bag-like space of the air filter.
It is another object of the present invention to provide an air filter that can locally bond only a minimum necessary portion and that can prevent deformation and damage due to a wide range of high heat generated by a conventional method using a heater or the like.
In addition, there is no need to form a side plate or the like on a filter medium as in the related art, so that it is possible to simplify the processing of the filter medium, and to provide a method of manufacturing an air filter with good workability in a joining process of the filter medium. As an issue.
[0008]
Here, among the above-mentioned problems, particularly in increasing the bag-shaped space of the air filter, the inventor of the present application has previously made the fold line 111 a main fold line 111a and a sub fold line, as shown in FIG. It has been proposed to form the filter medium 110 three-dimensionally by forming the filter medium 110b. However, in the case where the sub-fold lines 111b are provided at both ends of the filter medium as described above, the effect is not so large at the center of the filter medium 110, and there is a limit to widening the bag-shaped space. was there.
Therefore, an object of the present invention is to provide an air filter that can make the bag-shaped space wider by another method.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve each of the above-mentioned problems, the first invention of the present application provides a belt-shaped filter medium 10, between both sides 13 parallel to the longitudinal direction of the filter medium 10, in a direction orthogonal to the side 13, In an air filter in which the fold lines 11 are formed at regular intervals and the fold lines 11 are alternately bent at the peaks and valleys, at least one of the fold lines 11 is formed in the short direction of the filter medium 10. The air filter is characterized in that it is formed as a plurality of widened crease lines 11e at the central portion of the air filter.
[0010]
Further, according to the second invention of the present application, in the first invention, the filter medium 10 is divided into a first surface 10a and a second surface 10b through each fold line 11, and the first surface 10a and the second surface 10b are alternately arranged, so that the filter medium 10 is formed in a continuous wave shape, and the crease line 11 of the mountain fold is a front fold 11c, and the fold line 11 of the valley is a back fold 11d. The side surface 13 of the first surface 10a and the side surface 13 of the second surface 10b are joined with the back side fold 11d interposed therebetween, so that the space between the adjacent front side folds 11c is formed. The opening 12a is formed with a bag-shaped space 12 surrounded by the backside fold 11d, the first surface 10a, and the second surface 10b. At the center of the bag-shaped space 12. Providing an air filter, characterized in that it is possible to widely formed.
[0011]
In the third invention of the present application, in the second invention, as for the above-mentioned fold line 11, the front side fold line 11c is formed by a linear main fold line 11a formed between both side edges 13 and the short side direction of the filter medium 10. Sub-fold lines 11b formed on both sides of the main fold line 11a at both end portions, and the back fold line 11d is a straight line formed at both end portions in the lateral direction of the filter medium 10. The main fold line 11a, the sub fold line 11b formed at both sides of the main fold line 11a, and the central part of the filter medium 10 in the short side direction formed by branching off from the main fold line 11a. An air filter characterized by having an open crease line 11e is provided.
[0012]
In the fourth invention of the present application, a fold line perpendicular to a side 13 parallel to the longitudinal direction of the filter medium 10 and a fold line between the both sides 13 with respect to the band-like filter medium 10 continuously supplied in the longitudinal direction. A fold line forming step 2 for forming the fold lines 11 at regular intervals, and the above-mentioned fold lines 11 are alternately bent into ridges and valleys. 11d, the band-shaped filter medium 10 is divided into a first surface 10a and a second surface 10b via each fold line 11, and the first surface 10a and the second surface 10b are alternately arranged. Folding step 3 and the joining step in which the side 13 of the first surface 10a and the side 13 of the second surface 10b are joined via the back side fold 11d and unnecessary portions are cut at the same time. 4 and the above-mentioned fold line 11 is a back side fold 11d Oite, in the short direction central portion of the filter medium 10, to provide a method of manufacturing an air filter, characterized in that a plurality of width Deori Looking 11e is formed.
[0013]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, an example of an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a perspective view showing the appearance of the air filter of this embodiment. FIG. 2 is an explanatory view showing an apparatus for manufacturing the air filter.
For the sake of explanation, the side of the filter medium 10 where the fold line 11 is formed is referred to as the front side, and the opposite side is referred to as the back side.
[0014]
As shown in FIG. 1, the air filter 1 is formed by folding a band-shaped filter medium 10.
The process of manufacturing the air filter 1 is roughly divided into three processes, a fold line forming process 2, a folding process 3, and a joining process 4. In the present example, an apparatus constituting each process 2 to 4 is used. , As shown in FIG. 2, a series of operations are performed continuously. Note that the arrangement of each of the steps 2 to 4 is not limited to this, and may be arranged separately, or only two of the three steps may be arranged continuously, and various changes are possible. It is.
(Fold line forming step)
First, the filter medium 10 is supplied to a fold line forming step 2 including an apparatus as shown in FIG. As shown in FIG. 2, the filter medium 10 is set in a rolled state before the fold line forming step 2 and is supplied to the fold line forming step 2.
Returning to FIG. 3, the description will be continued. In the present example, the filter medium 10 supplied to the fold line forming step 2 continuously in the longitudinal direction by the drive roller 21 is arranged above the mold 22, and is vertically movable so as to sandwich the filter medium 10. The placed ultrasonic horn 23 presses the filter medium 10, thereby forming a fold line 11 in the filter medium 10. The fold line 11 is a groove formed in the filter medium 10 as described above. In the subsequent folding step 3, the portion of the fold line 11 is folded, so that the filter medium 10 is folded in a wave shape.
In the present example, two molds 22 of different forms are provided in parallel on the mold stand 2a, and as the mold stand 2a moves back and forth in the longitudinal direction, as shown in FIG. In addition, fold lines 11 having different forms can be alternately formed on the filter medium 10.
Further, as shown in FIG. 4, the fold line forming step 2 is composed of a first step 2a and a second step 2b, and by passing through these two steps, as shown in FIG. Alternatively, the fold lines 11 having alternately different shapes may be formed.
[0016]
The ultrasonic horn 23 is for processing the filter medium 10 by heat generated by ultrasonic vibration. By pressing the ultrasonic horn 23 against the filter medium 10, the main fold line 11a, the sub fold line 11b, and the sub fold line 11b are formed on the filter medium 10 at positions corresponding to the protrusions formed on the mold 22, as shown in FIG. A fold crease line 11e is formed.
The ultrasonic horn 23 is attached to a lower end of a hydraulically driven press device 24, and moves up and down according to the operation of the press device 24. Therefore, the ultrasonic horn 23 first descends with respect to the filter medium 10 and is pressed, whereby the fold line 11 is formed on the filter medium 10. Thereafter, at the same time as the ultrasonic horn 23 once rises, the filter medium 10 is sent in the longitudinal direction so as to be shifted by one step. Then, the ultrasonic horn 23 descends again. By repeating this, fold lines 11 are formed at equal intervals in the filter medium 10.
In this example, the mold 22 shown in FIG. 5 and the mold 22 shown in FIG. 6 are attached to the mold table 22a one by one. Then, the ultrasonic horn 23 is alternately pressed against the filter medium 10 against each mold 22 to form the fold line 11.
[0017]
The above-described mold 22 is as shown in FIGS. Among them, the one shown in FIG. 5 has a flat crimping surface 22a formed on the upper surface of the mold 22, and streaky projections 22b and 22c are formed on the crimping surface 22a. Examples of the shapes of the protrusions 22b and 22c include those shown in FIGS. 5A to 5C. These are provided with linear main fold projections 22b at the center in the short direction of the crimping surface 22a, and are separated from the main fold projections 22b on both sides at predetermined distances of both end portions of the crimping surface 22a. The fold projection 22c is provided.
5A, the sub-fold protrusion 22c is initially parallel to the main fold protrusion 22b from the both end portions of the crimping surface 22a to the center portion, and then bends obliquely. It faces in the direction of the main fold projection 22b and merges.
In FIG. 5B, a sub-fold projection 22c is formed obliquely from both ends of the crimping surface 22a toward the main fold projection 22b.
5C, a sub-fold protrusion 22c is formed in parallel with the main fold protrusion 22b. However, unlike the one shown in FIGS. 5A and 5B, the main fold protrusion 22c is formed. It does not merge with the fold projection 22b.
The shapes of the protrusions 22b and 22c are not limited to the above-described shapes, and can be variously modified and implemented. Further, in this example, two sub-fold line projections 22c are formed for one main fold protrusion 22b. However, the present invention is not limited to this, and many sub-fold line protrusions 22c are formed. It is good.
[0018]
The die 22 shown in FIG. 6 also has a crimping surface 22a similar to that described above on the upper surface, and has streaky projections 22b, 22c, and 22d formed on the crimping surface 22a.
This mold 22 is different from the mold 22 shown in FIGS. 5A to 5C in that the main fold projection 22 b provided at the center in the short direction of the crimping surface 22 a is formed at both ends in the longitudinal direction of the mold 22. It is provided only in the part. In the central portion in the longitudinal direction, a widening fold projection 22d is formed so as to be located on both sides of a virtual extension line of the main fold projection 22b. In the present embodiment, the widening fold projection 22d is formed such that the main fold projection 22b branches into two branches. Although not shown, three or more ridges 22d may be formed, or may be curved or dotted, and may be implemented in various forms.
The sub-fold protrusions 22c are provided in the same manner as those shown in FIGS. 5A to 5C, and have the shape of the sub-fold protrusions 22c and the width-providing fold protrusions 22d. The combination is not particularly limited.
[0019]
As described above, by forming the main fold projection 22b, the sub fold projection 22c, and the width extension fold projection 22d on the mold 22, the filter medium 10 is shown in FIG. Such a main fold line 11a, a sub fold line 11b, and a wide fold line 11e can be formed. Thereby, the filter medium 10 can be three-dimensionally folded as compared with the case where only the linear main fold line 11a is formed.
Among the above, the sub fold line 11b exerts an effect on the front side fold 11c formed in the folding step 3 later. When the filter medium 10 is folded only at the main fold line 11a, the filter medium 10 is folded in a flat shape, so that the filter medium 10 faces each fold line 11 and the formed bag-shaped space 12 narrow. On the other hand, in a portion near the both sides 13 of the filter medium 10, the sub-fold line 11b is also folded, so that the interval between the main fold lines 11a can be increased, as shown in FIGS. 8 (A) and 8 (B). In addition, the bag-shaped space 12 can be widened.
[0020]
On the other hand, the wide fold line 11e exhibits an effect in the back side fold 11d. The center portion of the bag-shaped space 12 does not spread so much only by forming the sub-fold line 11b. Therefore, in this central part, the bag-shaped space 12 can be held at least at the interval where the wide fold line 11e is formed by forming the wide fold line 11e in the filter medium 10, and the above-mentioned sub-fold line is formed. Together with the function of the line of sight 11b, the overall width can be increased.
By forming the bag-shaped space 12 wide as described above, when the air filter 1 is actually used, the air flow in the bag-shaped space 12 is improved, and a filter having a relatively low pressure loss is provided. can do.
[0021]
In the mold 22, the number of the main fold protrusions 22b, the sub fold protrusions 22c, and the fold-out fold protrusions 22d is not limited to the above example, and may be variously changed. Can be. Thereby, the size of the bag-shaped space 12 can be appropriately changed, and the air filter 1 can be formed according to various purposes.
(Folding step)
The filter medium 10 is sent to the folding step 3 next to the folding line forming step 2.
This folding step 3 is performed by the device shown in FIG. 9, and the filter medium 10 on which the fold line 11 is formed as shown in FIG. 7 is folded by the two folding plates 31a and 31b moving up and down. It is. Each of the folding plates 31a and 31b is composed of an upper blade 31a formed downward and a lower blade 31b formed upward. Each of the folding plates 31a and 31b moves up and down and the longitudinal direction of the filter medium. It can move back and forth in the direction. Although the operation of the folding plates 31a and 31b will not be described in detail, the upper blade 31a and the lower blade 31b are alternately moved so as to sandwich the filter medium 10 in the up-down direction and the longitudinal front-rear direction, respectively. It is folded in a wave shape. In the present step 3, the folding position of the filter medium 10 is adjusted in advance so as to coincide with the position of the fold line 11, and the mountain fold and the valley fold are alternately performed. Also, in the present step 3, the fold line 11 on the side where the widening fold line 11e is formed is a valley fold when viewed from the front side, and the other fold line 11 is a mountain fold. is there.
In the present step 3, the filter medium 10 folded as described above is heated by a flat plate-shaped electric heater 32 so that the filter medium 10 is folded. As a result, the filter medium 10 is supplied to the next joining step 4 in the folded state.
(Joining step)
Subsequent to the folding step 3, the filter medium 10 is sent to the joining step 4.
The joining step 4 is performed by the apparatus shown in FIG. 10, and by joining the opposing sides 13 of the filter medium 10 that has been folded through the folding step 3, The bag-shaped spaces 12 are formed so as to be arranged side by side in the longitudinal direction.
[0024]
When the filter medium 10 in this state is viewed from the front side, of the fold lines 11, a fold line is a front fold line 11c, and a valley line is a back fold line 11d. In each of the steps 2 to 4 in this example, the front fold 11c is located on the lower side, and the back fold 11d is located on the upper side.
Here, a pair of the first surface 10a and the second surface 10b sandwiching the backside fold 11d is defined as a first surface 10a and a second surface 10b, the surfaces of the filter medium 10 defined by the respective fold lines 11. The unit wave body 10e will be described below for convenience. The first surface 10a and the second surface 10b are located alternately with each fold line 11 interposed therebetween. The positional relationship between the folds 11c and 11d and the surfaces 10a and 10b in the filter medium 10 is as shown in FIG.
[0025]
In this example, as shown in FIG. 11, the filter medium 10 is folded once in the present process 4 in the longitudinal direction, and at the folded portion 4a, the first surface of the unit wave body 10e. The side 13 of the 10a and the second surface 10b is joined.
[0026]
In this example, as shown in FIGS. 11 and 12, the rotary feeder 41 holding the side 13 of the filter medium 10 and the unit wave body 10e immediately before entering the folded portion 4a are arranged as shown in FIG. With the work holder 42 movable in the front-rear direction, the unit wave body 10e is in a state in which the first surface 10a and the second surface 10b are vertically overlapped with the folded portion 4a, that is, in a state of being laid down. Coordinated to The rotary feeder 41 is rotatable, and the work holder 42 is movable in the front-rear direction as shown by the solid line and the two-dot chain line in FIG.
Then, the positioning head 43 is inserted between the first surface 10a and the second surface 10b of the unit wave body 10e in the above-described state, and the positioning of the unit wave body 10e in the folded portion 4a is performed. The positioning head 43 is also movable in the front-rear direction as shown by the solid line and the two-dot chain line in FIG.
[0027]
Next, a metal fitting jig 44 is arranged below the side 13 of the unit wave body 10e in which the positioning head 43 is inserted. At the same time or thereafter, the ultrasonic horn 45 descends from above the metal fitting jig 44 and presses the side 13 of the unit wave body 10e. Thereby, the portion of the side 13 of the first surface 10a and the second surface 10b is sandwiched between the metal jig 44 and the ultrasonic horn 45. The first surface 10a and the second surface 10b of the sandwiched portion are heated by the ultrasonic horn 45, and are welded and integrated.
At the same time, as shown in FIG. 13, an unnecessary portion outside the welding surface formed on the side 13 of the filter medium 10 is cut off by the cutting blade 44 b formed on the metal fitting jig 44. As a result, the sides 13 of the first surface 10a and the second surface 10b are joined to each other with the backside fold 11d interposed therebetween, thereby forming a bag-shaped space 12 having an opening 12a.
[0028]
As described above, each time one unit wave body 10e is joined, the work holder 42 and the positioning head 43 move to the once retracted position shown by the two-dot chain line in FIG. The jig 44 once moves to a diagonally lower position shown by a two-dot chain line in FIG. 12, and in this state, the rotary feeder 41 moves one filter medium holding branch 41a formed therearound. Is rotated, the unit wave body 10e to be processed next is arranged at the folded portion 4a. Then, the above procedure is repeated again, and the filter media 10 are successively joined.
Note that the configuration of this portion is not limited to the one described above, and can be implemented with various changes. For example, in addition to the work holder 42, a stopper for holding the filter medium 10 before processing may be separately provided. Further, instead of using the positioning head 43, the same effect may be obtained by pinching and pulling the filter medium 10 from the outside.
[0029]
The metal fitting jig 44 used in the joining step 4 is shown in FIG. 13A in plan view, and is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. 13A shown in FIG. When the ultrasonic horn 45 descends, the ultrasonic horn 45 is arranged symmetrically so as to come to the position of the both sides 13 of the filter medium 10. A crimping portion 44a and a cutting blade portion 44b are formed on the upper surface of the metal fitting jig 44.
In this example, a hatched groove is formed in the crimping portion 44a. Therefore, when the filter medium 10 is joined by the ultrasonic horn 45, the hatching pattern is formed on the side 13 of the filter medium 10. As a result, since the heat generated by the ultrasonic horn 45 is quickly generated as compared with the case where the crimping portion 44a is a smooth flat surface, the filter medium 10 is less likely to be degraded by heat, and the process itself is performed promptly. Can be. It should be noted that the shape of the crimping portion 44a is not limited to the above, and may be implemented in various forms.
[0030]
The cutting edge 44b can be divided into an ear cutting edge 44c, a side cutting edge 44d, and a bottom cutting edge 44e. In this example, as shown in FIG. 13A, they are in a right-angled positional relationship and are continuous via a radius, but their shapes are not limited to this. Instead, they may be connected straight without any radius. Further, the ear cutting edge 44c and the bottom cutting edge 44e may be omitted depending on the shape. Further, the cutting blades 44a to 44c do not have to have a right angle relationship. The side cutting edge 44d may be formed on the side surface, and the embodiment can be implemented in various forms.
[0031]
By pressing the ultrasonic horn 45 against the unit wave body 10e on the metal fitting jig 44 formed as described above as shown in FIG. 12, the side 13 of the unit wave body 10e is cut by the cutting edge. An ear side 13a is formed corresponding to the ear cutting edge 44c of 44b, a side side 13b is formed corresponding to the side cutting edge 44d, and a bottom side 13c is formed with respect to the bottom cutting edge 44e. In this way, the ear portion 14 is formed at the end of the front side fold 11c, and this portion becomes a portion that is hooked to each device or the mounting frame after the completion of the air filter 1.
Further, as described above, the metal fitting jig 44 is movable in order to avoid interference when sending the unit wave body 10a in the folded portion 4a. The moving direction of the metal jig 44 may be set in various directions depending on the design of the apparatus. In this example, as shown by a solid line and a two-dot chain line in FIG.
[0032]
In the method of joining and cutting the filter medium 10 described above, according to the method using a heater or the like that has been conventionally performed, it is necessary to perform joining by heating and cutting of the joined portion in separate steps. There was a problem that it was difficult to position the filter medium 10 for cutting. On the other hand, in the method according to the present invention, since these can be performed simultaneously, the joining position and the cutting position necessarily coincide with each other. For this reason, the above-mentioned positioning problem is solved.
[0033]
Similarly to the ultrasonic horn 23 in the fold line forming step 2, the ultrasonic horn 45 is attached to the distal end of a hydraulically driven press device 46. Is provided.
In this example, since the ultrasonic horn 45 is disposed so as to descend from the upper side with respect to the unit wave body 10e which is in the folded state at the folded portion 4a, the ultrasonic horn is separated from the filter medium 10 as in the related art. Therefore, it is not necessary to press the device from the side, so that the device is relatively compact and workability is improved. Of course, depending on the design conditions of the apparatus, the filter medium may be arranged so as to be pressed from the lateral direction as in the related art.
[0034]
In this example, the ultrasonic horns 23 and 45 are used in the fold line forming step 2 and the joining step 4. These are to form a fold line 11 or join the filter medium 10 using heat generated by ultrasonic vibration, specifically, frictional heat. By using the ultrasonic horns 23 and 45, only necessary portions can be locally heated, so that deformation and damage caused by high heat over a wide range, which is generated by a method using a conventional heater or the like, can be prevented. It is excellent.
[0035]
The air filter 1 is completed by cutting the filter medium 10 formed in each of the above-described steps 2 to 4 by counting the number of peaks formed by the fold lines 11 at required lengths in the longitudinal direction.
When the air filter 1 is actually attached to each device and used, as shown in FIG. 14, the air filter 1 is made of resin, metal, cardboard, or a material similar to the filter medium 10. The air filter 1 is attached to the base member 51 to form a filter unit, or a resin frame is welded to the air filter 1 to form an integrated filter unit. In the latter case, for example, the air filter 1 is arranged in a mold of an injection molding machine, and a thermoplastic resin material is placed in a space between the entire outer peripheral side surface of the air filter 1 and the inner surface of the mold in the mold. By heating and melting and injecting, the frame is formed integrally with the air filter 1. As the thermoplastic resin for forming the frame, a resin obtained by kneading a crushed waste paper may be used. Thus, the used filter unit can be incinerated and disposed, and the filter unit can be manufactured at a low cost and light weight.
In the actual use state of the air filter 1, the air filter 1 is arranged so that the air flow passes from the back side to the front side.
The filter unit molded as described above is incorporated into each device and used. The air filter 1 can be directly mounted without forming a frame as described above.
[0036]
When the air filter 1 is attached to the above-described frame, the air filter 1 may be simply arranged with the front and back thereof aligned. However, a part that is not joined to a part of the side 13 of the air filter 1 is formed. This portion may be folded back and assembled as shown in FIG. 15 (A), inserted into a separately formed casing, and used as a filter unit. This may be formed by repeating folding as shown in FIG. 15B.
Further, as shown in FIG. 16, the air filter 1 may be combined in a V-shape to form a filter unit. In this example, the air filter 1 is formed on the base member 51 so as to be V-shaped when viewed from the side so that the openings 12a face each other, and both sides of the V-shaped space formed thereby are closed. It is closed by a plate 52. The base material 51 and the closing plate 52 may be made of a material having no air permeability or a material having the same air permeability as the filter medium 10.
By forming the filter unit by each of the above methods, even when the area of the mounting portion of the filter unit is limited, a large number of air filters 1 can be arranged, and the dust collection efficiency can be improved.
[0037]
【The invention's effect】
In the first or second aspect of the present invention, by forming the fold line on the filter medium, the bag-like space of the air filter can be formed wider, and air can be easily introduced into the bag-like space, and the pressure can be increased. A filter with relatively low loss can be provided.
Further, in the third invention of the present application, in addition to the above effects, in the front side fold, a sub fold line is formed at both ends of the filter medium with the main fold line interposed therebetween, and in the back side fold, the filter medium By forming the two fold crease lines in the center portion, the bag-shaped space can be formed wider.
Further, in the fourth invention of the present application, by forming a fold crease line in the filter medium, the bag-like space of the air filter can be formed wide, and air can be easily introduced into the bag-like space, and the pressure loss can be reduced. Can provide a method of manufacturing a filter having a relatively low density.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view showing an appearance of an air filter according to an example of an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an explanatory view showing a series of devices for manufacturing the air filter of the present embodiment.
FIG. 3 is an explanatory view showing an apparatus related to a fold line forming step in a series of apparatuses for manufacturing the air filter of the present embodiment.
FIG. 4 is an explanatory view showing another example of a series of devices for manufacturing an air filter.
FIG. 5 is an explanatory view showing an example of a mold used in a fold line forming step.
FIG. 6 is an explanatory view showing an example of the mold.
FIG. 7 is a plan view showing a state in which a fold line is formed in the filter medium in this example.
FIG. 8A is a plan view showing the air filter of the present example, and FIG. 8B is a front view thereof.
FIG. 9 is an explanatory view showing an apparatus related to a folding step in a series of apparatuses for manufacturing the air filter of the present example.
FIG. 10 is an explanatory diagram showing an apparatus related to a joining step in a series of apparatuses for manufacturing the air filter of the present example.
FIG. 11 is an enlarged explanatory view of a main part showing an apparatus related to a joining step in a series of apparatuses for manufacturing the air filter of the present example.
FIG. 12 is an enlarged explanatory view of a main part showing a device related to a joining step in a series of devices for manufacturing the air filter of the present example.
FIG. 13A is an explanatory view showing an example of a jig used in a bonding step, and FIG. 13B is a cross-sectional view taken along line AA of FIG.
FIG. 14 is a perspective view showing an example of how to assemble the air filter.
FIG. 15A is a perspective view illustrating an example of a method of assembling an air filter, and FIG. 15B is an explanatory diagram illustrating a cross section of another example of a method of assembling an air filter.
FIG. 16 is an explanatory view showing still another example of how to assemble the air filter.
17A and 17B are views showing a conventional air filter, wherein FIG. 17A is a developed view and FIG. 17B is a perspective view.
FIG. 18 is a plan view showing an example of a state in which a fold line is formed in a filter medium in a conventional air filter.
[Explanation of symbols]
10 Filter media
10a First surface
10b Second surface
11 fold line
11a Main fold line
11b Minor fold line
11c Front side fold
11d Back side fold
11e Wide fold line
12 bag-shaped space
12a opening
13 sides
2 Fold line forming process
3 folding process
4 Joining process

Claims

For the band-shaped filter medium (10),
A fold line (11) is formed at regular intervals in a direction perpendicular to the side (13) between both sides (13) parallel to the longitudinal direction of the filter medium (10),
In an air filter formed by alternately bending the fold line (11) above and below,
An air characterized in that at least one of the fold lines (11) is formed as a plurality of wide fold lines (11e) at a central portion in the short direction of the filter medium (10). filter.

The filter medium (10) is divided into a first surface (10a) and a second surface (10b) through each fold line (11), and the first surface (10a) and the second surface (10b) are separated. By being alternately arranged, the filter medium (10) is formed in a continuous wave shape,
The fold line (11) of the mountain fold becomes the front fold (11c), and the fold line (11) of the valley fold becomes the back fold (11d),
The side (13) of the first surface (10a) and the side (13) of the second surface (10b) are joined with the back side fold (11d) interposed therebetween,
As a result, an opening (12a) is formed between adjacent front folds (11c), and a bag-shaped space surrounded by the back fold (11d), the first surface (10a), and the second surface (10b). (12) is formed,
The width fold line (11e) is formed at the position of the back side fold (11d).
The air filter according to claim 1, wherein a central portion of the bag-shaped space (12) can be formed wider by this.

Regarding the above-mentioned fold line (11), the front fold line (11c) is formed between the linear main fold line (11a) formed between the both sides (13) and both ends in the short direction of the filter medium (10). And a sub-fold line (11b) formed on both sides of the main fold line (11a),
The back side fold (11d) is formed at both sides of the main fold line (11a) with the linear main fold line (11a) formed at both ends in the short direction of the filter medium (10). It has a sub fold line (11b) and two wide fold lines (11e) branching off from the main fold line (11a) at the center in the short direction of the filter medium (10). The air filter according to claim 2, wherein:

For a strip-shaped filter medium (10) continuously supplied in the longitudinal direction,
A fold line forming step (2) in which fold lines (11) are formed at regular intervals between the side sides (13) perpendicular to the side sides (13) parallel to the longitudinal direction of the filter medium (10),
By folding the fold line (11) alternately between the valley and the valley, the fold line obtained by the mountain fold becomes the front fold (11c) and the fold line obtained by the valley fold becomes the back fold (11d). ) Are divided into a first surface (10a) and a second surface (10b) via each fold line (11), and the first surface (10a) and the second surface (10b) are alternately arranged. Folding step (3),
The side (13) of the first surface (10a) and the side (13) of the second surface (10b) are joined via the back side fold (11d), and unnecessary portions are cut at the same time. And the joining step (4)
The above-mentioned fold line (11) is characterized in that a plurality of wide fold lines (11e) are formed in a central portion of the back side fold (11d) in the lateral direction of the filter medium (10). Manufacturing method of an air filter.