合成濾料模塊、無濾紙無金屬合成濾芯、濾清器的制造方法
【專利摘要】本實用新型提供一種合成濾料模塊、無濾紙無金屬合成濾芯、濾清器。合成濾料模塊為多纖維濾料與木質(zhì)或礦物質(zhì)類顆粒濾料互融并鋪層合成。濾芯不用濾紙、無金屬支撐骨架，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，濾料填充在3到8組葉片與骨架之間，存1.6MPa壓力下，脈沖抗疲勞檢測沖擊20萬次不破裂、不變形。濾芯結(jié)構(gòu)穩(wěn)定結(jié)實，加強其耐高溫高壓機油的性能、其合成材料能最大限度的過濾掉發(fā)動機在燃燒過程中產(chǎn)生并混入機油中的金屬磨屑、碳粒及機油逐漸產(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，對在線機油起到氧化還原作用，延長發(fā)動機潤滑機油和機油濾清器的更換里程至3萬～10萬公里、減少有害尾氣排放。
【專利說明】合成濾料模塊、無濾紙無金屬合成濾芯、濾清器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種采用多種纖維濾料與顆粒濾料多次合成的濾料模塊。本發(fā)明涉及一種濾芯，特別是采用該濾料模塊的不用濾紙、無金屬構(gòu)件的尼龍骨架合成濾芯。本發(fā)明涉一種針對使用潤滑機油作為潤滑劑的內(nèi)燃機所配套的機油濾清器，特別是采用該濾芯的機油濾清器。
【背景技術(shù)】
[0002]發(fā)動機外部的機油濾清器作為內(nèi)燃機的一個重要部件，在潤滑系統(tǒng)中起著十分重要的作用，可將發(fā)動機在燃燒過程中產(chǎn)生并混入機油中的金屬磨屑、碳粒及機油逐漸產(chǎn)生的膠質(zhì)等雜質(zhì)過濾掉。這些雜質(zhì)會加速運動零件的磨損，易造成潤滑油路堵塞。機油濾清器保證了內(nèi)燃發(fā)動機正常運轉(zhuǎn)，使內(nèi)燃機的使用壽命大大提高，亦可延長其他零部件的使用壽命。
[0003]目前傳統(tǒng)機油濾清器5000-10000公里更換一次。普遍使用的機油濾清器包括壓緊彈簧、濾紙、防排水閥、壓圈、密封圈、進油口、出油口、蓋板、濾芯中心管支撐結(jié)構(gòu)、金屬外殼，其核心部件是以濾紙為過濾材料、用折疊式結(jié)構(gòu)制成的過濾芯體。其工作原理是采用單一阻隔的方式。當(dāng)機油泵從油底殼抽出的機油，以一定的壓力(0.3-0.4Mpa)，從濾清器的進油口，(螺紋蓋板的多個沖孔)進入濾清器的濾芯紙格表面，經(jīng)濾芯過濾后進入中心管，再從出油口(即中心螺紋孔)流進發(fā)動機的主油道執(zhí)行潤滑。當(dāng)冷起動發(fā)動機，或濾芯被堵塞時，而造成過油阻力增大時，機油的壓力就會克服旁通閥彈簧的壓力而被打開，機油便從該閥直接進入主油道，以保證及時潤滑。濾清器自身由于雜質(zhì)增多而被堵塞時是其不能發(fā)揮正常功效的時候。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單的合成環(huán)保濾芯并不能很好解決這一問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對現(xiàn)有濾清器的弊端，有必要提供一種使用壽命更長、對發(fā)動機保護效率更高、對環(huán)境污染更小、過濾效果更佳的環(huán)保濾料模塊、濾芯以及濾清器。
[0005]本發(fā)明的環(huán)保合成濾料模塊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)，其結(jié)構(gòu)為纖維濾料層與顆粒濾料層多層鋪層并互融定型連接的結(jié)構(gòu)，其中纖維濾料為由0.規(guī)格尺寸的棉麻、化纖組成的纖維布結(jié)構(gòu)；顆粒濾料分為木質(zhì)物料和包括稀土瓷砂的礦物物料，其中木質(zhì)物料規(guī)格尺寸為0.5mm?lmm、0.8mm?
1.2mm、Imm?1.5mm。纖維濾料按0.5毫米、I毫米規(guī)格切割，經(jīng)開松、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0.5mm?lmm、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)明的濾芯無濾紙、無金屬件，其包括由改性尼龍材料燒結(jié)成型的芯體骨架及采用合成濾料形成的芯體模塊(401)，芯體骨架包括上下端蓋、內(nèi)外圓柱空心體及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。如圖1-1至圖7-2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個豎向葉片(301)組成一體為芯體內(nèi)骨架，每個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40 μπκ70 μ m的纖維氈(211，511)。葉片優(yōu)選厚度3mm,中間一層優(yōu)選為10 μ m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)機油液體隨其傾斜形態(tài)，形成旋形流向，從而更加提高過濾精度與效率。
[0007]本發(fā)明濾清器，采用上述濾芯。整體工作原理與普通過濾器具有相同工作原理，包括根據(jù)相應(yīng)地尺寸進行模切成型的芯體及濾料。當(dāng)用于發(fā)動機時，在工作狀態(tài)下，潤滑機油的循環(huán)和普通過濾器的進出油口的循環(huán)一樣，所不同之處是過濾的核心，由過濾材料組成的具有過濾效率、效果的芯體濾芯。傳統(tǒng)過濾器是由濾紙經(jīng)機械加工成型折疊狀，形成單一阻隔式過濾方法。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)、工藝與傳統(tǒng)濾紙不同，形成具有深度效應(yīng)、篩分、吸附功能的過濾制作方法。產(chǎn)生對機油液體中各種類雜質(zhì)物高級過濾效果，同時對機油在高溫、商壓下形成常見的膠質(zhì)類油泥物進行涂層吸附分解效果。
[0008]本發(fā)明濾芯依據(jù)深層過濾理念，經(jīng)特定生產(chǎn)工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、抗沖擊力強的特性，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壓力下，脈沖抗疲勞檢測沖擊20萬次不破裂、不變形；本發(fā)明的濾芯特殊結(jié)構(gòu)，具有極強抗沖擊力。
[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^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，過濾效率由低到高產(chǎn)生高精度過濾效果。
[0012]從過濾材料結(jié)構(gòu)及工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油濾芯的3至5倍，普通汽機油濾芯的6倍，可以使汽車行駛3至5萬公里標(biāo)準(zhǔn)的中高端機油的最佳匹配的過濾器濾芯。
[0014]本發(fā)明的植物顆粒濾料內(nèi)含緩慢釋放的抗氧化物，對高溫、高壓下運行的在線機油起到氧化還原作用。
[0015]本發(fā)明濾料及不用濾紙無金屬的合成濾芯、濾清器，不僅節(jié)省濾紙與金屬資源，在實際應(yīng)用中有效延長機油使用壽命，是與高級潤滑機油應(yīng)用的最佳伴侶，為發(fā)動機提供優(yōu)化養(yǎng)護作用，也可廣泛用于多種油品及水、空氣過濾的場合。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1-1 3個葉片規(guī)格濾芯頂部截面圖[0017]圖1-2 6個葉片規(guī)格濾芯頂部截面圖
[0018]圖2 3個葉片規(guī)格的完整濾芯內(nèi)骨架圖
[0019]圖3 3個葉片規(guī)格的濾芯橫截面內(nèi)骨架圖
[0020]圖4 3個葉片規(guī)格的內(nèi)骨架分解結(jié)構(gòu)圖
[0021]圖5 3個葉片規(guī)格的內(nèi)骨架及濾塊分解結(jié)構(gòu)圖
[0022]圖6 3個葉片規(guī)格的內(nèi)外骨架及濾塊完整分解結(jié)構(gòu)圖
[0023]圖7-1 3個葉片規(guī)格的俯視圖
[0024]圖7-2 3個葉片規(guī)格的A-A軸向剖面圖
【具體實施方式】
[0025]如圖1-1至圖7-2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個豎向葉片(301)組成一體為芯體內(nèi)骨架，每個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)不同車型過濾器大小來決定，如:汽油發(fā)動機桑塔納車型適用的過濾器內(nèi)為3個葉片，柴油發(fā)動機上柴汽車適用的JX1023過濾器為6個葉片，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)機油液體隨其傾斜形態(tài)，形成旋形流向，從而更加提高過濾精度與效率。
[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)，套于整個芯體外側(cè)起到支撐保護芯體外側(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)過超聲波焊接固定于整個芯體外圍。
[0027]本發(fā)明的合成材料的加工方法:
[0028]第一步，將多種纖維物料進行0.5?Imm徑度剪切、開松、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_為一號顆粒濾料，0.8?1.2mm為二號顆粒濾料,I?1.5mm為三號顆粒濾料。
[0029]第二步，進入濾料互融工序，將纖維布鋪層于生產(chǎn)線輸送帶，經(jīng)過振動篩將三號顆粒濾料篩分灑纖維布鋪層，再將剪切化纖進行第二鋪層，依次振動篩分二號顆粒濾料；進入履式振動滾壓，以使濾料產(chǎn)生互融，依此進入第三鋪層，再進入一號顆粒濾料，履式振動復(fù)壓連續(xù)進行優(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、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)過帶熱蒸氣模壓成型，最后進行合成工序，先將優(yōu)選為40 μ m精度纖維合成材料保護網(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)，套在整個芯體上，經(jīng)超聲波焊接，形成完整密封一體的不用濾紙無金屬的合成濾芯。最后，進行減濕烘干工序。
[0033]芯體濾塊(401)是由上述互融濾料模壓成型，其厚度、長度、寬度根據(jù)不同型號過濾器的芯體規(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)量來決定，即:三個葉片的濾芯就填充三個芯體濾塊，依此類推。芯體濾塊填充于中心管和葉片所形成的空間中，外骨架將其擠壓在其中定型。
[0034]實際應(yīng)用中，本發(fā)明濾料、濾芯、濾清器在過濾時，其可過濾如潤滑油等液體、氣體，適用于如空氣濾清器，濾水器，濾油器等多種應(yīng)用場合。
[0035]工作流程為:以機油過濾為例，當(dāng)機油泵從油底殼抽出的機油，以一定的壓力(0.3-0.4Mpa)，從濾清器的進油口，進入濾清器的外骨架保護網(wǎng)表面，被粗過濾，之后潤滑油流入本發(fā)明濾料濾塊，由于芯體中安置有3?8組過濾葉片，且每一組過濾葉片都和中心管形成30度的夾角，形成旋形流，利于充分過濾，并因為濾塊產(chǎn)生對機油液體中種類雜質(zhì)物高級過濾效果，同時對機油在高溫、高壓下形成常見的膠質(zhì)類油泥物進行涂層吸附分解效果，并利用釋放抗氧化物的特性，對高溫、高壓下運行的在線機油起到氧化還原作用。潤滑油通過芯體濾料深度孔多級面濾層與葉片內(nèi)高精度濾膜，產(chǎn)生深度效應(yīng)多層篩分吸附過濾，再經(jīng)過兩級纖維濾布層過濾，經(jīng)過濾芯內(nèi)骨架中心管上纖維布保護網(wǎng)后，過濾后的潤滑油進入內(nèi)骨架圓柱體中心管，再從出油口(即中心螺紋孔)流進發(fā)動機的主油道執(zhí)行潤滑，進入發(fā)動機潤滑系統(tǒng)進行工作。完成一個過濾循環(huán)。
【權(quán)利要求】
1.一種合成濾料模塊，其特征在于:其由多種纖維濾料與顆粒濾料的合成物組成，其結(jié)構(gòu)為纖維濾料層與顆粒濾料層多層鋪層并互融定型連接的結(jié)構(gòu)，其中纖維濾料為0.5mm、Imm規(guī)格尺寸的纖維布結(jié)構(gòu)；顆粒濾料為木質(zhì)物料或包括稀土瓷砂的礦物物料，其中木質(zhì)物料規(guī)格尺寸為0.5mm?lmm、0.8mm?1.2mm、1mm?1.5mm。
2.一種濾芯，其特征在于:芯體無濾紙、無金屬件，其包括由改性尼龍材料燒結(jié)成型的芯體骨架及采用纖維濾料層與顆粒濾料層多層鋪層并互融定型連接合成濾料模塊形成的芯體模塊，芯體骨架包括上下端蓋、內(nèi)外圓柱空心體及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。
3.根據(jù)權(quán)利要求2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)過超聲波焊接固定于整個芯體外圍。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的濾芯，其特征在于；葉片與內(nèi)空心體高溫?zé)Y(jié)成一體，葉片優(yōu)選厚度3mm,中間一層優(yōu)選為10 μ m精度纖維濾布膜。
5.根據(jù)權(quán)利要求2或3或4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，進一步地優(yōu)選內(nèi)中心體外壁可附有40 μ m的纖維氈，外圓柱空心體其內(nèi)壁可附有優(yōu)選為70 μ m的纖維租。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的濾芯，其特征在于；葉片的數(shù)量是依據(jù)不同車型過濾器大小來決定，優(yōu)選為汽油發(fā)動機桑塔納車型適用的過濾器為3個葉片，柴油發(fā)動機汽車適用的JX1023過濾器可為6個葉片，也可有8組葉片，芯體濾塊的數(shù)量可依據(jù)葉片的數(shù)量來決定，即:三個葉片的濾芯就填充三個芯體濾塊。
7.濾清器，其特征在于，其濾芯采用權(quán)利要求2中的濾芯。
【文檔編號】F01M11/03GK203412642SQ201320217186
【公開日】2014年1月29日 申請日期: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, 張化明, 張本藝, 張春麗, 韓斌 申請人:李宗澤, 錢永勝, 谷琦峰, 張化明, 張本藝, 張春麗, 韓斌