合成過(guò)濾材料、無(wú)濾紙無(wú)金屬合成濾芯及其制造方法、濾清器的制造方法
【專利摘要】提供一種用多纖維濾料與木質(zhì)或礦物質(zhì)類顆粒濾料互融并鋪層合成的過(guò)濾材料、濾芯及其加工方法、內(nèi)燃機(jī)配套機(jī)油濾清器。濾芯不用濾紙、無(wú)金屬支撐骨架，采用尼龍改性材料制成芯體骨架和蓋板再經(jīng)超聲波焊接形成密封整體，將濾料填充在3到8組葉片與骨架之間，在1.6MPa壓力下，脈沖抗疲勞檢測(cè)沖擊20萬(wàn)次不破裂、不變形。濾芯結(jié)構(gòu)穩(wěn)定結(jié)實(shí)，加強(qiáng)其耐高溫高壓機(jī)油的性能、其合成材料能最大限度的過(guò)濾掉發(fā)動(dòng)機(jī)在燃燒過(guò)程中產(chǎn)生并混入機(jī)油中的金屬磨屑、碳粒及機(jī)油逐漸產(chǎn)生的膠質(zhì)等雜質(zhì)，其植物顆粒濾料內(nèi)含緩慢釋放抗氧化物，對(duì)在線機(jī)油起到氧化還原作用，延長(zhǎng)發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑機(jī)油和機(jī)油濾清器的更換里程至3萬(wàn)～10萬(wàn)公里、減少有害尾氣排放。
【專利說(shuō)明】合成過(guò)濾材料、無(wú)濾紙無(wú)金屬合成濾芯及其制造方法、濾清器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種過(guò)濾材料，特別是采用多種纖維濾料與顆粒濾料多次合成為濾料模塊的過(guò)濾材料及其加工方法。本發(fā)明涉及一種濾芯及其加工方法，特別是采用該濾料模塊的不用濾紙、無(wú)金屬構(gòu)件的尼龍骨架合成濾芯及其加工方法。本發(fā)明涉一種針對(duì)使用潤(rùn)滑機(jī)油作為潤(rùn)滑劑的內(nèi)燃機(jī)所配套的機(jī)油濾清器，特別是采用該濾芯的機(jī)油濾清器。
【背景技術(shù)】
[0002]發(fā)動(dòng)機(jī)外部的機(jī)油濾清器作為內(nèi)燃機(jī)的一個(gè)重要部件，在潤(rùn)滑系統(tǒng)中起著十分重要的作用，可將發(fā)動(dòng)機(jī)在燃燒過(guò)程中產(chǎn)生并混入機(jī)油中的金屬磨屑、碳粒及機(jī)油逐漸產(chǎn)生的膠質(zhì)等雜質(zhì)過(guò)濾掉。這些雜質(zhì)會(huì)加速運(yùn)動(dòng)零件的磨損，易造成潤(rùn)滑油路堵塞。機(jī)油濾清器保證了內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)，使內(nèi)燃機(jī)的使用壽命大大提高，亦可延長(zhǎng)其他零部件的使用壽命。機(jī)油濾清器(100)在發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)的位置，如圖1所示。
[0003]目前傳統(tǒng)機(jī)油濾清器5000-10000公里更換一次。如圖2所示，普遍使用的機(jī)油濾清器包括壓緊彈簧(I)、濾紙(2)、防排水閥(3)、壓圈(4)、密封圈(5)、進(jìn)油口(6，8)、出油口(7)、蓋板(9)、濾芯中心管支撐結(jié)構(gòu)(10)、金屬外殼(11)，其核心部件是以濾紙為過(guò)濾材料、用折疊式結(jié)構(gòu)制成的過(guò)濾芯體。其工作原理是采用單一阻隔的方式。當(dāng)機(jī)油泵從油底殼抽出的機(jī)油，以一定的壓力(0.3-0.4Mpa)，從濾清器的進(jìn)油口，(螺紋蓋板的多個(gè)沖孔)進(jìn)入濾清器的濾芯紙格表面，經(jīng)濾芯過(guò)濾后進(jìn)入中心管，再?gòu)某鲇涂?即中心螺紋孔)流進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)的主油道執(zhí)行潤(rùn)滑。當(dāng)冷起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，或?yàn)V芯被堵塞時(shí)，而造成過(guò)油阻力增大時(shí)，機(jī)油的壓力就會(huì)克服旁通閥彈簧的壓力而被打開(kāi)，機(jī)油便從該閥直接進(jìn)入主油道，以保證及時(shí)潤(rùn)滑。濾清器自身由于雜質(zhì)增多而被堵塞時(shí)是其發(fā)揮正常功效的時(shí)候。因此要求濾清器必須定期更換。一般5000-10000公里更換一次，紙質(zhì)濾清器是造成這一現(xiàn)象的主要原因，現(xiàn)有的磁性濾清器及一些簡(jiǎn)單的合成環(huán)保濾芯并不能很好解決這一問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對(duì)現(xiàn)有濾清器的弊端，有必要提供一種使用壽命更長(zhǎng)、對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)保護(hù)效率更高、對(duì)環(huán)境污染更小、過(guò)濾效果更佳的環(huán)保濾料、濾芯及其加工方法以及濾清器或過(guò)濾裝置。
[0005]本發(fā)明的環(huán)保合成濾料包括多種纖維濾料與顆粒濾料，并將兩種濾料二次合成為濾料模塊(401)(簡(jiǎn)稱濾塊)。纖維濾料包括棉麻、各類化纖等各類下腳料，按0.5毫米、I毫米規(guī)格切割，經(jīng)開(kāi)松、氣浮法分解、鋪層、滾壓成纖維布(211，511)。顆粒濾料分為木質(zhì)物料與礦物類物料。木質(zhì)物料選取桉樹、泡桐、楊樹、竹及果殼類下腳料，經(jīng)切割破碎，按
0.5mmlmm、0.8mm 1.2mm、Imm 1.5mm不同粒度規(guī)格篩選、清洗、高溫水煮、烘干；礦物類物料包括稀土瓷砂。
[0006]本發(fā)明的濾芯芯體包括芯體骨架及芯體模塊(401)。如圖3至圖9所示，芯體由芯體內(nèi)骨架、外骨架、上下端蓋(101a，IOlb)組成。芯體內(nèi)骨架包括圓柱體中心管(201)、葉片(301)，圓柱體中心管(201)經(jīng)高溫?zé)Y(jié)與3?8個(gè)豎向葉片(301)組成一體為芯體內(nèi)骨架，每個(gè)葉片與圓柱體中心管形成30度夾角且等分圓周。在中心管、外骨架的外、內(nèi)壁可分別附有40iim、70iim的纖維氈(211，511)。葉片優(yōu)選厚度3mm，中間ー層優(yōu)選為IOiim精度沃卡瑞纖維濾布膜(311)。濾塊鑲嵌于葉片(301)與中心管(201)之間，當(dāng)機(jī)油液體隨其傾斜形態(tài)，形成旋形流向，從而更加提高過(guò)濾精度與效率。
[0007]本發(fā)明濾清器或過(guò)濾器，整體工作原理與普通過(guò)濾器具有相同工作原理，包括根據(jù)相應(yīng)地尺寸進(jìn)行模切成型的芯體及濾料。當(dāng)用于發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)，在工作狀態(tài)下，潤(rùn)滑機(jī)油的循環(huán)和普通過(guò)濾器的進(jìn)出油ロ的循環(huán)一祥，所不同之處是過(guò)濾的核心，由過(guò)濾材料組成的具有過(guò)濾效率、效果的芯體濾芯。傳統(tǒng)過(guò)濾器是由濾紙經(jīng)機(jī)械加工成型折疊狀，形成単一阻隔式過(guò)濾方法。本發(fā)明濾芯使用的是纖維與顆粒濾料互融合成芯體，因其濾料、結(jié)構(gòu)、エ藝與傳統(tǒng)濾紙不同，形成具有深度效應(yīng)、篩分、吸附功能的過(guò)濾制作方法。產(chǎn)生對(duì)機(jī)油液體中各種類雜質(zhì)物高級(jí)過(guò)濾效果，同時(shí)對(duì)機(jī)油在高溫、高壓下形成常見(jiàn)的膠質(zhì)類油泥物進(jìn)行涂層吸附分解效果。
[0008]本發(fā)明濾芯依據(jù)深層過(guò)濾理念，經(jīng)特定生產(chǎn)エ藝制造成型的合成芯體，芯體結(jié)構(gòu)，用尼龍改性材料制成芯體內(nèi)骨架、外骨架和上下蓋板，具有耐高溫、耐腐蝕、抗沖擊カ強(qiáng)的特性，內(nèi)外骨架和上下蓋板，經(jīng)超聲波焊接形成密封整體，在1.6Mpa壓カ下，脈沖抗疲勞檢測(cè)沖擊20萬(wàn)次不破裂、不變形；本發(fā)明的濾芯特殊結(jié)構(gòu)，具有極強(qiáng)抗沖擊力。
[0009]芯體厚度是濾紙的數(shù)十倍，具有極高納污容量，有效去除機(jī)油中懸浮物微粒鐵屑雜質(zhì)物。
[0010]芯體纖維與顆?；ト谛纬缮顚舆^(guò)濾，產(chǎn)生深度效應(yīng)，具有多層篩分、慣性撞擊、靜電吸附性能、有效分解吸附機(jī)油中的油泥物。
[0011]芯體深度濾層漸變孔隙率由大到小，比表面積由小到大，過(guò)濾效率由低到高產(chǎn)生高精度過(guò)濾效果。
[0012]從過(guò)濾材料結(jié)構(gòu)及エ藝制造方法可保障本發(fā)明的上述有益效果。
[0013]使用壽命是普通柴機(jī)油濾芯的3至5倍，普通汽機(jī)油濾芯的6倍，可以使汽車行駛3至5萬(wàn)公里標(biāo)準(zhǔn)的中高端機(jī)油的最佳匹配的過(guò)濾器濾芯。
[0014]本發(fā)明的植物顆粒濾料內(nèi)含緩慢釋放的抗氧化物，對(duì)高溫、高壓下運(yùn)行的在線機(jī)油起到氧化還原作用。
[0015]本發(fā)明濾料及不用濾紙無(wú)金屬的合成濾芯、濾清器，不僅節(jié)省濾紙與金屬資源，在實(shí)際應(yīng)用中有效延長(zhǎng)機(jī)油使用壽命，是與高級(jí)潤(rùn)滑機(jī)油應(yīng)用的最佳伴侶，為發(fā)動(dòng)機(jī)提供優(yōu)化養(yǎng)護(hù)作用，也可廣泛用于多種油品及水、空氣過(guò)濾的場(chǎng)合。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0016]圖1現(xiàn)有機(jī)油濾清器在發(fā)動(dòng)機(jī)中位置圖
[0017]圖2現(xiàn)有濾清器結(jié)構(gòu)圖
[0018]圖33個(gè)葉片及6個(gè)葉片規(guī)格濾芯頂部截面圖
[0019]圖43個(gè)葉片規(guī)格的完整濾芯內(nèi)骨架圖
[0020]圖53個(gè)葉片規(guī)格的濾芯橫截面內(nèi)骨架圖
[0021]圖63個(gè)葉片規(guī)格的內(nèi)骨架分解結(jié)構(gòu)圖[0022]圖73個(gè)葉片規(guī)格的內(nèi)骨架及濾塊分解結(jié)構(gòu)圖
[0023]圖83個(gè)葉片規(guī)格的內(nèi)外骨架及濾塊完整分解結(jié)構(gòu)圖
[0024]圖93個(gè)葉片規(guī)格的軸向剖面圖
【具體實(shí)施方式】
[0025]如圖3至圖9所示，本發(fā)明的濾芯芯體包括芯體骨架及芯體模塊(401)。芯體骨架包括由芯體內(nèi)骨架、外骨架、上下端蓋(101a，IOlb)組成。芯體內(nèi)骨架包括由改性尼龍材料成型的圓柱體中心管(201)、葉片(301)，圓柱體中心管(201)經(jīng)高溫?zé)Y(jié)與3?8個(gè)豎向葉片(301)組成一體為芯體內(nèi)骨架，每個(gè)葉片與圓柱體中心管形成30度夾角且等分圓周。葉片的數(shù)量是依據(jù)不同車型過(guò)濾器大小來(lái)決定，如:汽油發(fā)動(dòng)機(jī)桑塔納車型適用的過(guò)濾器內(nèi)為3個(gè)葉片，柴油發(fā)動(dòng)機(jī)上柴汽車適用的JX1023過(guò)濾器為6個(gè)葉片，也可有8組葉片的組合。在中心管的外壁可附有40 μ m的纖維氈(211)。葉片優(yōu)選厚度3_，中間一層優(yōu)選為IOym精度纖維濾布膜(311)。濾塊鑲嵌于葉片之間，當(dāng)機(jī)油液體隨其傾斜形態(tài)，形成旋形流向，從而更加提高過(guò)濾精度與效率。
[0026]外骨架為由改性尼龍材料燒結(jié)成型的圓柱空心體(501)，其內(nèi)壁附有優(yōu)選為70μπι的纖維氈(511)，套于整個(gè)芯體外側(cè)起到支撐保護(hù)芯體外側(cè)的作用。上下端蓋連接內(nèi)骨架兩端，起到封閉作用。芯體內(nèi)骨架、外骨架、上下端蓋由改性尼龍材料燒結(jié)成型。上與下端蓋(101a，IOlb)是根據(jù)過(guò)濾器芯體外直徑與芯體內(nèi)直徑燒結(jié)成型，其主要是連接在內(nèi)骨架兩端，外骨架圓柱體(501)經(jīng)過(guò)超聲波焊接固定于整個(gè)芯體外圍。
[0027]本發(fā)明的合成材料的加工方法:
[0028]第一步，將多種纖維物料進(jìn)行0.5?Imm徑度剪切、開(kāi)松、氣浮法梳理、鋪層，形成纖維布；天然木質(zhì)物原料需經(jīng)切割、破碎、水洗、高溫水煮、烘干，篩選；形成0.5?1_為一號(hào)顆粒濾料，0.8?1.2mm為二號(hào)顆粒濾料,I?1.5mm為三號(hào)顆粒濾料。
[0029]第二步，進(jìn)入濾料互融工序，將纖維布鋪層于生產(chǎn)線輸送帶，經(jīng)過(guò)振動(dòng)篩將三號(hào)顆粒濾料篩分灑纖維布鋪層，再將剪切化纖進(jìn)行第二鋪層，依次振動(dòng)篩分二號(hào)顆粒濾料；進(jìn)入履式振動(dòng)滾壓，以使濾料產(chǎn)生互融，依此進(jìn)入第三鋪層，再進(jìn)入一號(hào)顆粒濾料，履式振動(dòng)復(fù)壓連續(xù)進(jìn)行優(yōu)選為三次該工序，濾料互融定型。
[0030]經(jīng)上述步驟得到的濾料體輕、徑細(xì)、質(zhì)柔、性韌，具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性和吸附性。
[0031]本發(fā)明中的芯體模塊的加工方法:
[0032]首先，將上述經(jīng)互融工序定型的濾料切割為濾塊，再將切割濾料塊經(jīng)過(guò)帶熱蒸氣模壓成型，最后進(jìn)行合成工序，先將優(yōu)選為40 μ m精度纖維合成材料保護(hù)網(wǎng)緊裹于芯體內(nèi)骨架與葉片上，再鋪裹二層、三層均為自制成型的具有優(yōu)選為20 μ m精度纖維濾布，再將互融模壓成型濾料模塊(401)分別裝充于芯體內(nèi)骨架與葉片之間，外層為保護(hù)網(wǎng)，再將高溫?zé)Y(jié)成型的圓形外骨架即安全外罩(501)，套在整個(gè)芯體上，經(jīng)超聲波焊接，形成完整密封一體的不同濾紙無(wú)金屬的合成濾芯。最后，進(jìn)行減濕烘干工序。
[0033]芯體濾塊(401)是由上述互融濾料模壓成型，其厚度、長(zhǎng)度、寬度根據(jù)不同型號(hào)過(guò)濾器的芯體規(guī)格不同而模壓成型。芯體濾塊的數(shù)量是依據(jù)葉片的數(shù)量來(lái)決定，即:三個(gè)葉片的濾芯就填充三個(gè)芯體濾塊，依此類推。芯體濾塊填充于中心管和葉片所形成的空間中，夕卜骨架將其擠壓在其中定型。[0034]實(shí)際應(yīng)用中，本發(fā)明濾料、濾芯、過(guò)濾器在過(guò)濾時(shí)，其可過(guò)濾如潤(rùn)滑油等液體、氣體，適用于如空氣濾清器，濾水器，濾油器等多種應(yīng)用場(chǎng)合。
[0035]工作流程為:以機(jī)油過(guò)濾為例，當(dāng)機(jī)油泵從油底殼抽出的機(jī)油，以一定的壓カ(0.3-0.4Mpa)，從濾清器的進(jìn)油ロ，進(jìn)入濾清器的外骨架保護(hù)網(wǎng)表面，被粗過(guò)濾，之后潤(rùn)滑油流入本發(fā)明濾料濾塊，由于芯體中安置有3?8組過(guò)濾葉片，且每一組過(guò)濾葉片都和中心管形成30度的夾角，形成旋形流，利于充分過(guò)濾，并因?yàn)闉V塊產(chǎn)生對(duì)機(jī)油液體中種類雜質(zhì)物高級(jí)過(guò)濾效果，同時(shí)對(duì)機(jī)油在高溫、高壓下形成常見(jiàn)的膠質(zhì)類油泥物進(jìn)行涂層吸附分解效果，并利用釋放抗氧化物的特性，對(duì)高溫、高壓下運(yùn)行的在線機(jī)油起到氧化還原作用。潤(rùn)滑油通過(guò)芯體濾料深度孔多級(jí)面濾層與葉片內(nèi)高精度濾膜，產(chǎn)生深度效應(yīng)多層篩分吸附過(guò)濾，再經(jīng)過(guò)兩級(jí)纖維濾布層過(guò)濾，經(jīng)過(guò)濾芯內(nèi)骨架中心管上纖維氈保護(hù)網(wǎng)后，過(guò)濾后的潤(rùn)滑油進(jìn)入內(nèi)骨架圓柱體中心管，再?gòu)某鲇庭?即中心螺紋孔)流進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)的主油道執(zhí)行潤(rùn)滑，進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑系統(tǒng)進(jìn)行工作。完成一個(gè)過(guò)濾循環(huán)。
【權(quán)利要求】
1.ー種合成濾料及其加工方法，其特征在于:首先將多種纖維濾料與顆粒濾料切割再分別合成，再將兩種濾料經(jīng)多次鋪層、互融定型為濾料模塊，其中纖維濾料可選取棉麻、各類化纖各類下腳料，按0.5毫米、I毫米規(guī)格切割，經(jīng)開(kāi)松、氣浮法分解、鋪層、滾壓成纖維布，顆粒濾料可分為木質(zhì)物料與礦物類物料，木質(zhì)物料可選取桉樹、泡桐、楊樹、竹及果殼類下腳料，經(jīng)切割破碎，按0.5mm?lmm、0.8mm?1.2mm、Imm?1.5mm篩選、清洗、高溫水煮、烘干；礦物類物料包括稀土瓷砂。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的過(guò)濾濾料及其加工方法，其特征在于:鋪層方法可優(yōu)選為，其中天然木質(zhì)物原料烘干篩選后形成0.5?Imm為一號(hào)顆粒濾料,0.8?1.2mm為二號(hào)顆粒濾料，I?1.5mm為三號(hào)顆粒濾料。將纖維布鋪層于生產(chǎn)線輸送帯，經(jīng)過(guò)振動(dòng)篩將三號(hào)顆粒濾料篩分灑纖維布鋪層，再將剪切化纖進(jìn)行第二鋪層，依次振動(dòng)篩分二號(hào)顆粒濾料；進(jìn)入履式振動(dòng)滾壓，以使濾料產(chǎn)生互融，依此進(jìn)入第三鋪層，再進(jìn)入一號(hào)顆粒濾料，履式振動(dòng)復(fù)壓連續(xù)進(jìn)行優(yōu)選為三次的該エ序，濾料互融定型。
3.—種過(guò)濾芯體，其特征在于:芯體無(wú)濾紙、無(wú)金屬件，其包括由改性尼龍材料燒結(jié)成型的芯體骨架及采用權(quán)利要求1所述的濾料形成的芯體模塊，芯體骨架包括上下端蓋、內(nèi)夕卜圓柱空心體及3組以上葉片，葉片連接于內(nèi)外空心體之間、豎向分布，每個(gè)葉片與中心圓柱體形成30度夾角并等分圓柱體圓周，芯體模塊填充于內(nèi)圓柱體和葉片所形成的空間中，外圓柱體將其擠壓在其中定型。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的濾芯，其特征在于:上、下端蓋與芯體內(nèi)圓柱體可燒結(jié)成型，外圓柱體可經(jīng)過(guò)超聲波焊接固定于整個(gè)芯體外圍。
5.根據(jù)權(quán)利要求3?4所述的濾芯，其特征在于:其葉片與內(nèi)空心體高溫?zé)Y(jié)成一體，葉片優(yōu)選厚度3mm,中間ー層優(yōu)選為10 ii m精度纖維濾布膜。
6.根據(jù)權(quán)利要求3?5所述的濾芯，其特征在于:在內(nèi)、外中心體管壁可附有纖維氈，進(jìn)ー步地優(yōu)選內(nèi)中心體外壁可附有40 iim的纖維氈，外圓柱空心體其內(nèi)壁可附有優(yōu)選為70iim的纖維氈。
7.根據(jù)權(quán)利要求3?6所述的濾芯，其特征在于:葉片的數(shù)量是依據(jù)不同車型過(guò)濾器大小來(lái)決定，優(yōu)選為汽油發(fā)動(dòng)機(jī)桑塔納車型適用的過(guò)濾器為3個(gè)葉片，柴油發(fā)動(dòng)機(jī)汽車適用的JX1023過(guò)濾器可為6個(gè)葉片，也可有8組葉片，芯體濾塊的數(shù)量可依據(jù)葉片的數(shù)量來(lái)決定，即:三個(gè)葉片的濾芯就填充三個(gè)芯體濾塊。
8.—種過(guò)濾芯體及其制造方法，其特征在于:先將切割后的權(quán)利要求1所述的濾料塊經(jīng)過(guò)帶熱蒸氣模壓成型，然后將優(yōu)選為40 精度的纖維合成材料保護(hù)網(wǎng)緊裹于芯體內(nèi)骨架與葉片上，再鋪裹ニ層、三層均為自制成型的具有優(yōu)選為20 y m精度纖維濾布，再將互融模壓成型濾料模塊分別裝充于芯體內(nèi)骨架與葉片之間，外層為保護(hù)網(wǎng)，再將高溫?zé)Y(jié)成型的圓形外圓柱體骨架即安全外罩，套在整個(gè)芯體上，經(jīng)超聲波焊接，形成完整密封一體的不用濾紙且無(wú)金屬的合成濾芯。最后，進(jìn)行減濕烘干エ序。
9.濾清器或過(guò)濾器或過(guò)濾裝置，其特征在于，其濾芯采用權(quán)利要求3或4或8中的濾芯。
10.根據(jù)權(quán)利要求9中所述的濾清器，其特征在于，其可用于車用發(fā)動(dòng)機(jī)的機(jī)油過(guò)濾，特別是潤(rùn)滑油的過(guò)濾，還可用于液體及氣體的過(guò)濾。
【文檔編號(hào)】F01M11/03GK103590874SQ201310148637
【公開(kāi)日】2014年2月19日 申請(qǐng)日期:2013年4月26日 優(yōu)先權(quán)日:2013年4月26日
【發(fā)明者】李宗澤, 錢永勝, 谷琦峰 申請(qǐng)人:李宗澤, 錢永勝, 谷琦峰