特許 6972856 フィルタ及びその製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6972856

(24)【登録日】2021年11月8日

(45)【発行日】2021年11月24日

(54)【発明の名称】フィルタ及びその製造方法

(51)【国際特許分類】

   B01D 39/16 20060101AFI20211111BHJP

   B01D 46/52 20060101ALI20211111BHJP

   D04H 1/4374 20120101ALI20211111BHJP

【ＦＩ】

   B01D39/16 A

   B01D46/52 A

   D04H1/4374

【請求項の数】6

【全頁数】16

(21)【出願番号】特願2017-189046(P2017-189046)

(22)【出願日】2017年9月28日

(65)【公開番号】特開2019-63701(P2019-63701A)

(43)【公開日】2019年4月25日

【審査請求日】2020年3月18日

(73)【特許権者】

【識別番号】000241500

【氏名又は名称】トヨタ紡織株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100094190

【弁理士】

【氏名又は名称】小島 清路

(74)【代理人】

【識別番号】100151644

【弁理士】

【氏名又は名称】平岩 康幸

(72)【発明者】

【氏名】福元 純一

【審査官】 目代 博茂

(56)【参考文献】

【文献】 特開平０８−２５７３３４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−１２６４２２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−０２１４２８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０８−０２４５４６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１６−２１１０８１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ０１Ｄ４６／００−４６／５４

Ｂ０１Ｄ３９／００−３９／２０

Ｄ０４Ｈ１／００−１８／０４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ひだが形成された濾過部及び前記濾過部の底部外周側から外方に広がるフランジ部を備える不織布製のフィルタの製造方法であって、
成形型内に、ひだ折り加工された第１不織布を配置するとともに、前記第１不織布の外周部のうちの少なくともひだの稜線方向の端側を含む部分に重なるようにシート状の第２不織布を配置するセット工程と、
前記成形型で前記第１不織布及び前記第２不織布を加熱圧縮する成形工程と、を備え、
前記成形型を構成する一対の金型のそれぞれは、平坦状のフランジ部形成面を備え、
前記成形工程では、前記第１不織布の外周部の内側で前記濾過部を形成するとともに、前記フランジ部形成面の間で前記第１不織布の外周部と前記第２不織布とを押し潰して一体化することで、積層された前記第１不織布と前記第２不織布とからなる前記フランジ部を形成することを特徴とするフィルタの製造方法。

【請求項2】

前記第２不織布は、枠状に形成されており、
前記セット工程では、前記成形型内に、前記第１不織布の外周部の全周にわたって重なるように前記第２不織布を配置する請求項１記載のフィルタの製造方法。

【請求項3】

前記セット工程では、前記成型型内に、前記第１不織布の外周部の部分に応じて複数の前記第２不織布を配置する請求項１記載のフィルタの製造方法。

【請求項4】

前記セット工程では、前記成形型内に、複数枚重ね合わされた前記第２不織布を配置する請求項１乃至３のいずれか一項に記載のフィルタの製造方法。

【請求項5】

ひだが形成された濾過部及び前記濾過部の底部外周側から外方に広がるフランジ部を備える不織布製のフィルタの製造方法であって、
ひだ折り加工された第１不織布を加熱圧縮して、前記濾過部及び前記濾過部の底部外周側から外方に広がるつば部を備える第１不織布成形体を成形する予備成形工程と、
成形型内に、前記第１不織布成形体を配置するとともに、前記第１不織布成形体の前記つば部のうちの少なくとも前記濾過部のひだの稜線方向の端側に連なる部分に重なるようにシート状の第２不織布を配置するセット工程と、
前記成形型で前記第１不織布成形体及び前記第２不織布を加熱圧縮する成形工程と、を備え、
前記成形型を構成する一対の金型のそれぞれは、平坦状のフランジ部形成面を備え、
前記成形工程では、前記フランジ部形成面の間で前記第１不織布成形体の前記つば部と前記第２不織布とを押し潰して一体化することで、積層された前記第１不織布と前記第２不織布とからなる前記フランジ部を形成することを特徴とするフィルタの製造方法。

【請求項6】

ひだが形成された濾過部及び前記濾過部の底部外周側から外方に広がるフランジ部を備える不織布製のフィルタであって、
前記濾過部は、第１不織布からなり、
前記フランジ部は、積層された前記第１不織布と第２不織布とからなり、
前記フランジ部の任意の位置の目付量は、前記濾過部の目付量よりも大きいことを特徴とするフィルタ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、フィルタ及びその製造方法に関し、さらに詳しくは、ひだが形成された濾過部及び濾過部の底部外周側から外方に広がるフランジ部を備える不織布製のフィルタ及びその製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来のフィルタとして、例えば、図１１（ａ）に示されるように、ひだが形成された濾過部１０２及び濾過部１０２の底部外周側から外方に広がるフランジ部１０３を備える不織布製のエアフィルタ１０１が一般に知られている（例えば、特許文献１参照）。この特許文献１には、例えば、図１２に示されるように、成形型１０５内にひだ折り加工された不織布１０７（図１１（ｂ）参照）を配置し、成形型１０５で不織布１０７を加熱圧縮することで、不織布１０７の外周部１１１の内側で濾過部１０２を形成するとともに、不織布１０７の外周部１１１でフランジ部１０３を形成してエアフィルタ１０１を得る製造方法が記載されている。このエアフィルタ１０１において、濾過部１０２は、１枚の不織布１０７から形成されており、フランジ部１０３は、不織布１０７が複数折り重ねられて形成されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１６−２１１０８１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかし、上記特許文献１に記載されたエアフィルタの製造方法では、ひだ折り加工された不織布１０７を単純に加熱圧縮しているため、ひだの倒れ方向が制御されておらず、フランジ部１０３において濾過部１０２のひだの稜線方向Ｐの端側に連なる部分に低目付の箇所Ｕ（すなわち、１枚の不織布１０７からなり濾過部１０２と同等の低目付の箇所Ｕ）が生じ、フランジ部１０３の強度が低下してしまう。このフランジ部１０３の強度低下は、濾過部１０２の圧力損失の低減を目的として低目付の不織布１０７を使用する場合に特に問題となる。

【0005】

なお、上記フランジ部１０３の強度を向上させるために、以下の対策が考えられるが、背反する問題が生じる。例えば、フランジ部１０３の低目付の箇所Ｕを強度が掛かり難い箇所に部分的にずらす対策では、暫定的な対策となる。また、高目付の不織布１０７を使用する対策では、濾過部１０２の圧力損失が高くなる。さらに、フランジ部１０３に対して樹脂枠をインサート成形する対策では、コストアップとなり、さらに形状の自由度（例えば、曲げて組付ける等）がない。

【0006】

本発明は、上記現状に鑑みてなされたものであり、濾過部の圧力損失を低減させ得るとともに、フランジ部の強度向上を図ることができるフィルタ及びその製造方法を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上記問題を解決するために、請求項１に記載の発明は、ひだが形成された濾過部及び前記濾過部の底部外周側から外方に広がるフランジ部を備える不織布製のフィルタの製造方法であって、成形型内に、ひだ折り加工された第１不織布を配置するとともに、前記第１不織布の外周部のうちの少なくともひだの稜線方向の端側を含む部分に重なるようにシート状の第２不織布を配置するセット工程と、前記成形型で前記第１不織布及び前記第２不織布を加熱圧縮して、前記第１不織布の外周部の内側で前記濾過部を形成するとともに、前記第１不織布の外周部と前記第２不織布とを一体化して前記フランジ部を形成する成形工程と、を備えることを要旨とする。
請求項２に記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記第２不織布は、枠状に形成されており、前記セット工程では、前記成形型内に、前記第１不織布の外周部の全周にわたって重なるように前記第２不織布を配置することを要旨とする。
請求項３に記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記セット工程では、前記成型型内に、前記第１不織布の外周部の部分に応じて複数の前記第２不織布を平面方向に位置をずらして配置することを要旨とする。
請求項４に記載の発明は、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の発明において、前記セット工程では、前記成形型内に、複数枚重ね合わされた前記第２不織布を配置することを要旨とする。

【0008】

上記問題を解決するために、請求項５に記載の発明は、ひだが形成された濾過部及び前記濾過部の底部外周側から外方に広がるフランジ部を備える不織布製のフィルタの製造方法であって、ひだ折り加工された第１不織布を加熱圧縮して、前記濾過部及び前記濾過部の底部外周側から外方に広がるつば部を備える第１不織布成形体を成形する予備成形工程と、成形型内に、前記第１不織布成形体を配置するとともに、前記第１不織布成形体の前記つば部のうちの少なくとも前記濾過部のひだの稜線方向の端側に連なる部分に重なるようにシート状の第２不織布を配置するセット工程と、前記成形型で前記第１不織布成形体及び前記第２不織布を加熱圧縮して、前記第１不織布成形体の前記つば部と前記第２不織布とを一体化して前記フランジ部を形成する成形工程と、を備えることを要旨とする。

【0009】

上記問題を解決するために、請求項５に記載の発明は、ひだが形成された濾過部及び前記濾過部の底部外周側から外方に広がるフランジ部を備える不織布製のフィルタであって、前記フランジ部の任意の位置の目付量は、前記濾過部の目付量よりも大きいことを要旨とする。

【発明の効果】

【0010】

本発明のフィルタの製造方法によると、成形型内に、ひだ折り加工された第１不織布を配置するとともに、第１不織布の外周部のうちの少なくともひだの稜線方向の端側を含む部分に重なるようにシート状の第２不織布を配置するセット工程と、成形型で第１不織布及び第２不織布を加熱圧縮して、第１不織布の外周部の内側で濾過部を形成するとともに、第１不織布の外周部と第２不織布とを一体化してフランジ部を形成する成形工程と、を備える。これにより、フィルタにおいて、濾過部は、第１不織布から形成されることで低目付となり低圧損を保つ一方、フランジ部は、第１不織布及び第２不織布から形成されて補強される。その結果、濾過部の圧力損失を低減させ得るとともに、フランジ部の強度向上を図ることができる。また、フィルタは、不織布のみから形成されているため、形状の自由度を確保できるとともに、リサイクル性等の環境特性に優れる。さらに、１つの成形工程でフィルタを簡易且つ安価に得ることができる。
また、前記第２不織布が、枠状に形成されており、前記セット工程では、前記成形型内に、前記第１不織布の外周部の全周にわたって重なるように前記第２不織布を配置する場合は、セット工程において第１不織布と第２不織布とを簡易且つ正確に位置合わせできる。
また、前記セット工程では、前記成型型内に、前記第１不織布の外周部の部分に応じて複数の前記第２不織布を平面方向に位置をずらして配置する場合は、第２不織布の形状自由度が高いため、不織布の材料歩留りを向上できる。
さらに、前記セット工程では、前記成形型内に、複数枚重ね合わされた前記第２不織布を配置する場合は、フランジ部の強度を更に向上させることができる。

【0011】

本発明の他のフィルタの製造方法によると、ひだ折り加工された第１不織布を加熱圧縮して、濾過部及び濾過部の底部外周側から外方に広がるつば部を備える第１不織布成形体を成形する予備成形工程と、成形型内に、第１不織布成形体を配置するとともに、第１不織布成形体のつば部のうちの少なくとも濾過部のひだの稜線方向の端側に連なる部分に重なるようにシート状の第２不織布を配置するセット工程と、成形型で第１不織布成形体及び第２不織布を加熱圧縮して、第１不織布成形体のつば部と第２不織布とを一体化してフランジ部を形成する成形工程と、を備える。これにより、フィルタにおいて、濾過部は、第１不織布から形成されることで低目付となり低圧損を保つ一方、フランジ部は、第１不織布及び第２不織布から形成されて補強される。その結果、濾過部の圧力損失を低減させ得るとともに、フランジ部の強度向上を図ることができる。また、フィルタは、不織布のみから形成されているため、形状の自由度を確保できるとともに、リサイクル性等の環境特性に優れる。さらに、第１不織布成形体の姿勢が安定しているため、セット工程において第１不織布成形体と第２不織布とを簡易且つ正確に位置合わせできる。

【0012】

本発明のフィルタによると、フランジ部の任意の位置の目付量は、濾過部の目付量よりも大きい。これにより、濾過部の圧力損失を低減させ得るとともに、フランジ部の強度向上を図ることができる。さらに、フィルタは、不織布のみから形成されているため、形状の自由度を確保できるとともに、リサイクル性等の環境特性に優れる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

本発明について、本発明による典型的な実施形態の非限定的な例を挙げ、言及された複数の図面を参照しつつ以下の詳細な記述にて更に説明するが、同様の参照符号は図面のいくつかの図を通して同様の部品を示す。

【図1】実施例１に係るフィルタの製造方法を説明するための説明図であり、（ａ）はひだ折り加工された第１不織布の斜視図を示し、（ｂ）は平面図を示し、（ｃ）はｃ−ｃ線断面図を示す。

【図2】上記フィルタの製造方法を説明するための説明図であり、（ａ）は第２不織布の斜視図を示し、（ｂ）は平面図を示し、（ｃ）はｃ−ｃ線断面図を示す。

【図3】上記フィルタの製造方法を説明するための説明図であり、（ａ）はセット工程を示し、（ｂ）は成形工程を示す。

【図4】上記セット工程での第１不織布と第２不織布との配置関係を説明するための説明図である。

【図5】実施例に係るフィルタを説明するための説明図であり、（ａ）はフィルタの斜視図を示し、（ｂ）は平面図を示し、（ｃ）はｃ−ｃ線断面図を示す。

【図6】上記フィルタの使用形態を説明するための説明図である。

【図7】実施例２に係るフィルタの製造方法を説明するための説明図であり、（ａ）は予備セット工程を示し、（ｂ）は予備成形工程を示す。

【図8】上記フィルタの製造方法を説明するための説明図であり、（ａ）はセット工程を示し、（ｂ）は成形工程を示す。

【図9】上記セット工程での第１不織布成形体と第２不織布との配置関係を説明するための説明図である。

【図10】他の形態に係るセット工程を説明するための説明図であり、（ａ）は第１不織布の外周部の全周にわたって重なるように複数の第２不織布を配置する形態を示し、（ｂ）（ｃ）は第１不織布の外周部の一部に重なるように複数の第２不織布を配置する形態を示す。

【図11】従来のフィルタの製造方法を説明するための説明図であり、（ａ）はフィルタの斜視図を示し、（ｂ）はひだ折り加工された不織布の斜視図を示す。

【図12】従来のフィルタの製造方法を説明するための説明図であり、（ａ）はセット工程を示し、（ｂ）は成形工程を示す。

【発明を実施するための形態】

【0014】

ここで示される事項は例示的なものおよび本発明の実施形態を例示的に説明するためのものであり、本発明の原理と概念的な特徴とを最も有効に且つ難なく理解できる説明であると思われるものを提供する目的で述べたものである。この点で、本発明の根本的な理解のために必要である程度以上に本発明の構造的な詳細を示すことを意図してはおらず、図面と合わせた説明によって本発明の幾つかの形態が実際にどのように具現化されるかを当業者に明らかにするものである。

【0015】

＜フィルタの製造方法Ａ＞
本実施形態に係るフィルタの製造方法Ａは、ひだが形成された濾過部（２）及び濾過部の底部外周側から外方に広がるフランジ部（３）を備える不織布製のフィルタ（１）の製造方法であって、成形型（５）内に、ひだ折り加工された第１不織布（７）を配置するとともに、第１不織布の外周部（１１）のうちの少なくともひだの稜線方向（Ｐ）の端側（１２）を含む部分に重なるようにシート状の第２不織布（８）を配置するセット工程と、成形型（５）で第１不織布（７）及び第２不織布（８）を加熱圧縮して、第１不織布の外周部（１１）の内側で濾過部（２）を形成するとともに、第１不織布の外周部（１１）と第２不織布（８）とを一体化してフランジ部（３）を形成する成形工程と、を備える（例えば、図１〜図３等参照）。

【0016】

本実施形態に係るフィルタの製造方法Ａとしては、例えば、上記第２不織布（８）は、枠状に形成されており、セット工程では、成形型（５）内に、第１不織布（７）の外周部（１１）の全周にわたって重なるように第２不織布（８）を配置する形態（例えば、図４等参照）が挙げられる。

【0017】

本実施形態に係るフィルタの製造方法Ａとしては、例えば、上記セット工程では、成型型（５）内に、第１不織布（７）の外周部（１１）の部分に応じて複数の第２不織布（８）を平面方向に位置をずらして配置する形態（例えば、図１０等参照）が挙げられる。

【0018】

本実施形態に係るフィルタの製造方法Ａとしては、例えば、上記セット工程では、成形型（５）内に、複数枚重ね合わされた第２不織布（８）を配置する形態（例えば、図２等参照）が挙げられる。この場合、例えば、上記第２不織布が２〜７枚（好ましくは２〜５枚、特に２〜４枚）重ね合わされていることができる。

【0019】

なお、上記第１不織布（７）及び第２不織布（８）の材料、成形方法等は特に問わない。これら各不織布は、例えば、同じ材料から形成されていることができる。これにより、リサイクル等の環境特性に優れたフィルタを提供できる。また、各不織布の目付量としては、例えば、３０〜１５０ｇ／ｍ^２（好ましくは５０〜１００ｇ／ｍ^２、特に５０〜８０ｇ／ｍ^２）が挙げられる。また、各不織布は、例えば、熱融着性繊維（特に、融点の異なる複数の熱融着性繊維）を含んでいることができる。この熱融着性繊維の材質としては、例えば、ナイロン６、ナイロン６６等のポリアミド樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリトリメチレンテレフタレート等のポリエステル樹脂、アクリル樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン樹脂を利用できる。また、各不織布は、例えば、上述の熱融着性繊維と補強繊維とを含んでいることができる。この補強繊維としては、例えば、無機繊維（ガラス繊維等）や有機繊維（植物繊維、動物繊維等の天然繊維や化学繊維）を利用できる。これらの構成は、後述の実施形態に係るフィルタの製造方法Ｂにおいても適用される。

【0020】

＜フィルタの製造方法Ｂ＞
本実施形態に係るフィルタの製造方法Ｂは、ひだが形成された濾過部（２）及び濾過部の底部外周側から外方に広がるフランジ部（３）を備える不織布製のフィルタ（１）の製造方法であって、ひだ折り加工された第１不織布（７）を加熱圧縮して、濾過部（２）及び濾過部の底部外周側から外方に広がるつば部（３２）を備える第１不織布成形体（３１）を成形する予備成形工程と、成形型（５）内に、第１不織布成形体（３１）を配置するとともに、第１不織布成形体のつば部（３２）のうちの少なくとも濾過部（２）のひだの稜線方向（Ｐ）の端側（１４）に連なる部分に重なるようにシート状の第２不織布（８）を配置するセット工程と、成形型（５）で第１不織布成形体（３１）及び第２不織布（８）を加熱圧縮して、第１不織布成形体のつば部（３２）と第２不織布（８）とを一体化してフランジ部（３）を形成する成形工程と、を備える（例えば、図７及び図８等参照）。

【0021】

本実施形態に係るフィルタの製造方法Ｂとしては、例えば、上記第２不織布（８）は、枠状に形成されており、セット工程では、成形型（５）内に、第１不織布成形体（３１）のつば部（３２）の全周にわたって重なるように第２不織布（８）を配置する形態（例えば、図９等参照）が挙げられる。

【0022】

本実施形態に係るフィルタの製造方法Ｂとしては、例えば、上記セット工程では、成型型（５）内に、第１不織布成形体（３１）のつば部（３２）の部分に応じて複数の第２不織布（８）を平面方向に位置をずらして配置する形態（例えば、図１０等参照）が挙げられる。

【0023】

本実施形態に係るフィルタの製造方法Ｂとしては、例えば、上記セット工程では、成形型（５）内に、複数枚重ね合わされた第２不織布（８）を配置する形態（例えば、図８（ａ）等参照）が挙げられる。この場合、例えば、上記第２不織布が２〜７枚（好ましくは２〜５枚、特に２〜４枚）重ね合わされていることができる。

【0024】

＜フィルタ＞
本実施形態に係るフィルタは、ひだが形成された濾過部（２）及び濾過部の底部外周側から外方に広がるフランジ部（３）を備える不織布製のフィルタ（１）であって、フランジ部（３）の任意の位置の目付量は、濾過部（２）の目付量よりも大きい（例えば、図５等参照）。

【0025】

本実施形態に係るフィルタとしては、例えば、上記フランジ部（３）の目付量（Ｔ１）と濾過部（２）の目付量（Ｔ２）との比（Ｔ１／Ｔ２）は、１．５〜１０（好ましくは２．０〜７、特に２．５〜５）である形態が挙げられる。これにより、濾過部の圧力損失の低減とフランジ部の強度向上とを効果的に両立させることができる。

【0026】

本実施形態に係るフィルタとしては、例えば、上記フィルタは、車両室内（Ｒ）から外部へ送出されるエアをろ過するためのエアフィルタ（１）である形態（例えば、図６等参照）が挙げられる。これにより、車両室内のエアをろ過するエアフィルタにおいて、濾過部の圧力損失を低減させ得るとともに、フランジ部の強度向上を図ることができる。

【0027】

なお、上記実施形態で記載した各構成の括弧内の符号は、後述する実施例に記載の具体的構成との対応関係を示すものである。

【実施例】

【0028】

以下、図面を用いて実施例により本発明を具体的に説明する。なお、本実施例では、本発明に係る「フィルタ」として、ひだ（「プリーツ」とも称する）が形成された濾過部２及び濾過部２の底部外周側から外方に広がるフランジ部３を備える不織布製のエアフィルタ１を例示する（図５参照）。

【0029】

＜実施例１＞
（１）フィルタの製造方法
本実施例に係るフィルタの製造方法は、エアフィルタ１の製造方法であって、図３（ａ）に示すように、成形型５内に、ひだ折り加工された第１不織布７を配置するとともに、第１不織布７の外周部１１に重なるようにシート状の第２不織布８を配置するセット工程と、図３（ｂ）に示すように、成形型５で第１不織布７及び第２不織布８を加熱圧縮して、第１不織布７の外周部１１の内側で濾過部２を形成するとともに、第１不織布７の外周部１１と第２不織布８とを一体化してフランジ部３を形成する成形工程と、を備えている。

【0030】

上記第１不織布７は、図１に示すように、シート状の不織布を山部と谷部とが連続するように規則的に折り返すことでひだ折り加工されている。このひだ折り加工された第１不織布７は、ひだ部ＰＬと、ひだ部ＰＬのひだの連続方向Ｑの端側に連なる端部１３と、を備えている。この端部１３は、複数折り返されて構成されている。さらに、第１不織布７の目付量は、約６０ｇ／ｍ^２とされている。

【0031】

上記第２不織布８は、図２に示すように、シート状の不織布の中央部を打抜き等で切り抜いて枠状に形成されている。この枠状の第２不織布８は、第１不織布７の外周部１１に相当する形状とされている。また、第２不織布８は、接続部１６で折り返されて複数枚（図中で２枚）重ね合わされて構成されている。また、第２不織布８は、第１不織布７と同じ材料から形成されている。さらに、第２不織布８の目付量は、約６０ｇ／ｍ^２とされている。

【0032】

なお、本実施例では、上記第１及び第２不織布７、８として、繊維を混綿、カーディング及びラッピングにより繊維ウエブを形成し、その繊維ウェブを加熱して繊維同士を熱融着（即ち、サーマルボンド）して得られる不織布を採用する。なお、上記繊維ウエブにニードルパンチ加工を施して予備不織布を形成し、その予備不織布を加熱して繊維同士を熱融着して得られる不織布を採用してもよい。また、本実施例では、エアフィルタ１を車両室内から目視可能な箇所に配置するため、黒色等に着色された不織布を採用する。

【0033】

上記成形型５は、図３に示すように、互いに近接・離間可能な一対の金型２１ａ、２１ｂを備えている。この一対の金型２１ａ、２１ｂのそれぞれは、濾過部２を形成するための濾過部形成面２２ａ、２２ｂと、フランジ部３を形成するためのフランジ部形成面２３ａ、２３ｂと、を備えている。この濾過部形成面２２ａ、２２ｂは、濾過部２のひだに対応したひだ状に形成されている。さらに、フランジ部形成面２３ａ、２３ｂは、濾過部形成面２２ａ、２２ｂの外周側に配置されており、フランジ部３に対応した平坦状に形成されている。

【0034】

上記セット工程では、図３（ａ）及び図４に示すように、成形型５内に、第１不織布７の外周部１１（図１（ｂ）中に仮想線のハッチング領域で示す。）のうちの少なくともひだの稜線方向Ｐの端側１２を含む部分に重なるようにシート状の第２不織布８が配置される。具体的に、セット工程では、成形型５内に、第１不織布７の外周部１１の全周にわたって重なるように枠状の第２不織布８が配置される。この第２不織布８の中央開口１７は、濾過部２の底部外周縁よりも僅かに大きな開口（例えば、濾過部２の底部外周縁を外方に約５ｍｍオフセットした開口）に設定されている。これにより、成形時に第２不織布８が中央側へ引き込まれても、第１不織布７の外周部１１と第２不織布８とが適当な位置で一体化される。なお、成形型５内で不織布７、８を位置決め構造により位置決め保持することで、成形時に不織布７、８の引き込みを防止するようにしてもよい。

【0035】

上記成形工程では、図３（ｂ）に示すように、一対の金型２１ａ、２１ｂにより第１不織布７及び第２不織布８を加熱圧縮することで、各フランジ部形成面２３ａ、２３ｂで第１不織布７の外周部１１と第２不織布８とが押し潰されて一体化される。そして、各濾過部形成面２２ａ、２２ｂの間に挟まれる第１不織布７の外周部１１の内側で濾過部２が形成されるとともに、各フランジ部形成面２３ａ、２３ｂの間に挟まれる第１不織布７の外周部１１と第２不織布８とでフランジ部３が形成される。その結果、濾過部２及びフランジ部３を備えるエアフィルタ１が得られる。

【0036】

（２）エアフィルタの構成
本実施例に係るエアフィルタ１は、図５に示すように、ひだが形成された濾過部２及び濾過部２の底部外周側から外方に広がるフランジ部３を備えている。この濾過部２は、エア中のダストを捕集する部位であり、フランジ部３は、枠状のベゼル等により支持される部位である。また、濾過部２は、ひだの稜線方向Ｐの端側１４が側壁２ａにより閉塞されている。

【0037】

上記フランジ部３の主要部（即ち、フランジ部３の外周縁側を除く部位）の任意の位置の目付量は、濾過部２の主要部（即ち、濾過部２の側壁２ａを除く部位）の目付量よりも大きい。このフランジ部３の主要部は、第１不織布７と第２不織布８とからなる多層構造とされており、その目付量が約２００ｇ／ｍ^２以上とされている。一方、濾過部２の主要部は、第１不織布７からなる単層構造とされており、その目付量が約７０ｇ／ｍ^２以下とされている。よって、フランジ部３の目付量Ｔ１と濾過部２の目付量Ｔ２との比（Ｔ１／Ｔ２）は、約２．９とされている。

【0038】

なお、上記フランジ部３の外周縁側には、第１不織布７及び第２不織布８の位置合わせ状態によっては低目付の箇所が生じる可能性がある。そのため、エアフィルタ１の成形後に、打抜き等によりフランジ部３の外周縁側を除去することが好ましい。さらに、上記濾過部２の側壁２ａには、第１不織布７が重ねられた高目付の箇所が生じる。

【0039】

上記エアフィルタ１は、図６に示すように、車両室内Ｒから外部Ｓへ送出されるエアをろ過するものである。具体的に、エアフィルタ１は、ハイブリッド車両におけるバッテリの冷却装置（図示省略）に搭載されている。そして、エアフィルタ１は、車両室内Ｒから区画されたバッテリ収容室Ｓの区画壁２５に対して車両室内Ｒ側から着脱自在に取り付けられる湾曲枠状のベゼル２６に支持されている。この支持状態では、エアフィルタ１は、ベゼル２６の湾曲形状に沿って曲げられている。そして、バッテリ収容室Ｓの区画壁２５からベゼル２６とともにエアフィルタ１を取り外すことで、エアフィルタ１の点検・清掃等が実施される。なお、上記エアフィル１としては、フランジ部３が平坦状のままでベゼルに支持される形態であってもよい。

【0040】

（３）実施例の効果
本実施例のエアフィルタの製造方法によると、成形型５内に、ひだ折り加工された第１不織布７を配置するとともに、第１不織布７の外周部１１のうちの少なくともひだの稜線方向Ｐの端側１２を含む部分に重なるようにシート状の第２不織布８を配置するセット工程と、成形型５で第１不織布７及び第２不織布８を加熱圧縮して、第１不織布７の外周部１１の内側で濾過部２を形成するとともに、第１不織布７の外周部１１と第２不織布８とを一体化してフランジ部３を形成する成形工程と、を備える。これにより、エアフィルタ１において、濾過部２は、第１不織布７から形成されることで低目付となり低圧損を保つ一方、フランジ部３は、第１不織布７及び第２不織布８から形成されて補強される。その結果、濾過部２の圧力損失を低減させ得るとともに、フランジ部３の強度向上を図ることができる。また、エアフィルタ１は、不織布７、８のみから形成されているため、形状の自由度を確保できるとともに、リサイクル性等の環境特性に優れる。さらに、１つの成形工程でエアフィルタ１を簡易且つ安価に得ることができる。

【0041】

また、本実施例では、第２不織布８は、枠状に形成されており、セット工程において、成形型５内に、第１不織布７の外周部１１の全周にわたって重なるように第２不織布８を配置する。これにより、セット工程において第１不織布７と第２不織布８とを簡易且つ正確に位置合わせできる。

【0042】

また、本実施例では、セット工程において、成形型５内に、複数枚重ね合わされた第２不織布８を配置する。これにより、フランジ部３の強度を更に向上させることができる。

【0043】

さらに、本実施例では、第１不織布７及び第２不織布８は、同じ材料から形成されている。これにより、リサイクル等の環境特性に優れたエアフィルタ１を提供できる。

【0044】

本実施例のエアフィルタ１によると、フランジ部３の任意の位置の目付量は、濾過部２の目付量よりも大きい。これにより、濾過部２の圧力損失を低減させ得るとともに、フランジ部３の強度向上を図ることができる。さらに、エアフィルタ１は、不織布７、８のみから形成されているため、形状の自由度を確保できるとともに、リサイクル性等の環境特性に優れる。

【0045】

また、本実施例では、フランジ部３の目付量Ｔ１と濾過部２の目付量Ｔ２との比（Ｔ１／Ｔ２）は、２．９である。これにより、濾過部２の圧力損失の低減とフランジ部３の強度向上とを効果的に両立させることができる。

【0046】

さらに、本実施例では、車両室内Ｒから外部へ送出されるエアをろ過するためのエアフィルタ１を採用した。これにより、車両室内Ｒのエアをろ過するエアフィルタ１において、濾過部２の圧力損失を低減させ得るとともに、フランジ部３の強度向上を図ることができる。ここで、上記エアフィルタ１でろ過する車両室内Ｒのエアは、内燃機関の吸気系のエアクリーナ等で用いられるエアフィルタでろ過する外気よりも汚染度が低い。そのため、エアフィルタ１には、圧力損失の低減を目的として低目付の不織布を使用することが求められる。本エアフィルタ１によれば、低目付の不織布を使用しても、フランジ部３に必要な強度が確保される。

【0047】

＜実施例２＞
次に、実施例２に係るフィルタの製造方法について説明するが、上記実施例１に係るフィルタの製造方法と略同じ構成部位には同符号を付けて詳説を省略する。

【0048】

（１）フィルタの製造方法
本実施例に係るフィルタの製造方法は、エアフィルタ１の製造方法であって、図７に示すように、ひだ折り加工された第１不織布７を加熱圧縮して、濾過部２及び濾過部２の底部外周側から外方に広がるつば部３２を備える第１不織布成形体３１を成形する予備成形工程と、図８（ａ）に示すように、成形型５内に、第１不織布成形体３１を配置するとともに、第１不織布成形体３１のつば部３２に重なるようにシート状の第２不織布８を配置するセット工程と、図８（ｂ）に示すように、成形型５で第１不織布成形体３１及び第２不織布８を加熱圧縮して、第１不織布成形体３１のつば部３２と第２不織布８とを一体化してフランジ部３を形成する成形工程と、を備えている。

【0049】

上記予備成形工程では、図７に示すように、互いに近接・離間可能な一対の金型３５ａ、３５ｂを備える予備成形型３４を用いる。この一対の金型３５ａ、３５ｂのそれぞれは、濾過部２を形成するための濾過部形成面３６ａ、３６ｂと、つば部３２を形成するためのつば部形成面３７ａ、３７ｂと、を備えている。この濾過部形成面３６ａ、３６ｂは、濾過部２のひだに対応したひだ状に形成されている。また、つば部形成面３７ａ、３７ｂは、濾過部形成面３６ａ、３６ｂの外周側に配置されており、つば部３２に対応した平坦状に形成されている。

【0050】

上記予備成形工程では、一対の金型３５ａ、３５ｂにより第１不織布７を加熱圧縮することで、各つば部形成面３７ａ、３７ｂで第１不織布７の外周部１１が押し潰される。そして、各濾過部形成面３６ａ、３６ｂの間で挟まれる第１不織布７の外周部１１の内側で濾過部２が形成されるとともに、各つば部形成面３７ａ、３７ｂの間で挟まれる第１不織布７の外周部１１でつば部３２が形成される。その結果、濾過部２及びつば部３２を備える第１不織布成形体３１が得られる。

【0051】

上記セット工程では、図８（ａ）及び図９に示すように、成形型５内に、第１不織布成形体３１のつば部３２のうちの少なくとも濾過部２のひだの稜線方向Ｐの端側１４に連なる部分に重なるようにシート状の第２不織布８が配置される。具体的に、セット工程では、成形型５内に、第１不織布成形体３１のつば部３２の全周にわたって重なるように枠状の第２不織布８が配置される。

【0052】

上記成形工程では、図８（ｂ）に示すように、一対の金型３５ａ、３５ｂにより第１不織布成形体３１及び第２不織布８を加熱圧縮することで、各フランジ部形成面２３ａ、２３ｂで第１不織布成形体３１のつば部３２と第２不織布８とが押し潰されて一体化される。そして、各フランジ部形成面２３ａ、２３ｂの間に挟まれる第１不織布成形体３１のつば部３２と第２不織布８とでフランジ部３が形成される。その結果、濾過部２及びフランジ部３を備えるエアフィルタ１が得られる。

【0053】

（２）実施例の効果
本実施例のフィルタの製造方法によると、ひだ折り加工された第１不織布７を加熱圧縮して、濾過部２及び濾過部２の底部外周側から外方に広がるつば部３２を備える第１不織布成形体３１を成形する予備成形工程と、成形型５内に、第１不織布成形体３１を配置するとともに、第１不織布成形体３１のつば部３２のうちの少なくとも濾過部２のひだの稜線方向Ｐの端側１４に連なる部分に重なるようにシート状の第２不織布８を配置するセット工程と、成形型５で第１不織布成形体３１及び第２不織布８を加熱圧縮して、第１不織布成形体３１のつば部３２と第２不織布８とを一体化してフランジ部３を形成する成形工程と、を備える。これにより、エアフィルタ１において、濾過部２は、第１不織布７から形成されることで低目付となり低圧損を保つ一方、フランジ部３は、第１不織布７及び第２不織布８から形成されて補強される。その結果、濾過部２の圧力損失を低減させ得るとともに、フランジ部３の強度向上を図ることができる。また、エアフィルタ１は、不織布７、８のみから形成されているため、形状の自由度を確保できるとともに、リサイクル性等の環境特性に優れる。さらに、第１不織布成形体３１の姿勢が安定しているため、セット工程において第１不織布成形体３１と第２不織布８とを簡易且つ正確に位置合わせできる。

【0054】

また、本実施例では、第２不織布８は、枠状に形成されており、セット工程において、成形型５内に、第１不織布成形体３１のつば部３２の全周にわたって重なるように第２不織布８を配置する。これにより、セット工程において第１不織布成形体３１と第２不織布８とを簡易且つ正確に位置合わせできる。

【0055】

また、本実施例では、セット工程において、成形型５内に、複数枚重ね合わされた第２不織布８を配置する。これにより、フランジ部３の強度を更に向上させることができる。

【0056】

さらに、本実施例では、第１不織布７及び第２不織布８は、同じ材料から形成されている。これにより、リサイクル等の環境特性に優れたエアフィルタ１を提供できる。

【0057】

尚、本発明においては、上記実施例に限られず、目的、用途に応じて本発明の範囲内で種々変更した実施例とすることができる。すなわち、上記実施例では、一体的に形成された単一の第２不織布８を成形型５内に配置するセット工程を例示したが、これに限定されず、例えば、図１０に示すように、第１不織布７の外周部１１（又は第１不織布成形体３１のつば部３２）の部分に応じて複数の第２不織布８を平面方向（即ち、成形型５の型締め方向と直交する面方向）に位置をずらして成形型５内に配置するセット工程を採用してもよい。これにより、第２不織布８の形状自由度が高いため、不織布の材料歩留りを向上できる。

【0058】

上述の形態では、例えば、図１０（ａ）に示すように、第１不織布７の外周部１１（又は第１不織布成形体３１のつば部３２）をひだの稜線方向Ｐに沿う線で２つに分割し、これら各分割部のそれぞれに重なるようにＵ字状の第２不織布８を配置してもよい。さらに、例えば、図１０（ｂ）（ｃ）に示すように、第１不織布７の外周部１１においてひだの稜線方向Ｐの端側１２及びその端部１２をひだの連続方向Ｑに延長した部分を含む両サイドのそれぞれに重なるように第２不織布８を配置してもよい。

【0059】

また、上記実施例では、複数折り返されてなる第１不織布７の端部１３を例示したが、これに限定されず、例えば、折り返されていない第１不織布の端部を採用してもよい。また、上記実施例では、複数枚重ね合わされた多層構造の第２不織布８を例示したが、これに限定されず、例えば、単層構造の第２不織布（即ち、１枚の第２不織布）を採用してもよい。

【0060】

また、上記実施例では、同じ材料から形成されて同じ目付量を有する第１及び第２不織布７、８を例示したが、これに限定されず、例えば、異なる材料から形成される第１及び第２不織布を採用したり、異なる目付量を有する第１及び第２不織布を採用したりしてもよい。

【0061】

また、上記実施例のセット工程において、成形型５に対する第１不織布７（又は第１不織布成形体３１）及び第２不織布８の配置順序は特に問わない。例えば、両者を重ねた状態で同時に配置してもよいし、一方を配置した後に他方を配置してもよい。

【0062】

また、上記実施例では、型締め方向が上下方向となる成形型５を例示したが、これに限定されず、例えば、型締め方向が左右方向や斜め方向となる成形型を採用してもよい。

【0063】

また、上記実施例では、予備成形型３４で第１不織布成形体３１を成形し、成形型５でエアフィルタ１を成形する形態を例示したが、これに限定されず、例えば、共通の成形型５で第１不織布成形体３１及びエアフィルタ１を成形するようにしてもよい。

【0064】

また、上記実施例では、予備成形工程で完全な濾過部２を形成する形態を例示したが、これに限定されず、例えば、予備成形工程で未完成の濾過部を形成し、成形工程で完全な濾過部を形成するようにしてもよい。

【0065】

さらに、上記実施例では、車両室内Ｒから外部へ送出されるエアをろ過するエアフィルタ１を例示したが、これに限定されず、例えば、内燃機関の吸気系のエアクリーナで用いられるエアフィルタとしたり、エアコンディショナで用いられるエアフィルタとしたりしてもよい。さらに、燃料ガス等の空気以外の気体をろ過する気体フィルタとしたり、オイル等の液体をろ過する液体フィルタとしたりしてもよい。

【0066】

前述の例は単に説明を目的とするものでしかなく、本発明を限定するものと解釈されるものではない。本発明を典型的な実施形態の例を挙げて説明したが、本発明の記述および図示において使用された文言は、限定的な文言ではなく説明的および例示的なものであると理解される。ここで詳述したように、その形態において本発明の範囲または精神から逸脱することなく、添付の特許請求の範囲内で変更が可能である。ここでは、本発明の詳述に特定の構造、材料および実施例を参照したが、本発明をここにおける開示事項に限定することを意図するものではなく、むしろ、本発明は添付の特許請求の範囲内における、機能的に同等の構造、方法、使用の全てに及ぶものとする。

【0067】

本発明は上記で詳述した実施形態に限定されず、本発明の請求項に示した範囲で様々な変形または変更が可能である。

【産業上の利用可能性】

【0068】

本発明は、流体をろ過するフィルタに関する技術として広く利用される。

【符号の説明】

【0069】

１；エアフィルタ、２；濾過部、３；フランジ部、５；成形型、７；第１不織布、８；第２不織布、１１；第１不織布の外周部、１２；第１不織布のひだの稜線方向の端側、１４；濾過部のひだの稜線方向の端側、３１；第１不織布成形体、３２；つば部、Ｐ；ひだの稜線方向、Ｑ；ひだの連続方向。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】