CN102380272A - 一种滤芯以及制作该滤芯的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种滤芯，包括滤材、设置在滤材外面的滤芯框架以及设置在滤芯框架外面的密封材料；滤材为无纺布折叠而成，且其截面呈蛇形，滤芯框架采用注塑与无纺布滤材成一体式结构，密封材料为通过发泡制成的泡沫材料。本发明提供的滤芯，即能够有效解决现有技术中纸质滤芯怕水、怕湿、储灰量低且进气阻力相对较高的问题，同时亦能克服橡胶密封带来的密封性能差的问题，即过滤性能和密封性能同时得到保障。本发明还公开了一种制作上述滤芯的方法，不仅方法简便，而且工效迅捷。

Description

一种滤芯以及制作该滤芯的方法

技术领域

本发明涉及过滤设备技术领域，特别涉及一种滤芯以及制作该滤芯的方法。 

背景技术

无纺布：无纺布确切的名称应该是非织造布，或叫不织布。因为它是一种不需要纺纱织布而形成的织物，是将纺织短纤维或者长丝进行定向或随机撑列，形成纤网结构，然后采用机械、热粘或化学等方法加固而成。无纺布突破了传统的纺织原理，并具有工艺流程短、生产速度快，产量高、成本低、用途广、原料来源多等优点。 

发泡：发泡是一种将两种原料混合固化制成泡沫材料的工艺，很普遍的用于密封行业 

滤芯：滤芯是起到过滤空气作用的单元，可以过滤除去空气中的灰尘颗粒等。 

塑料注塑：塑料注塑是制作塑料产品的一种方法，将熔融的塑料利用压力注进塑料制品模具中，冷却成型得到想要的各种塑料件。 

众所周知，空气中某些微粒会使得发动机缸体磨损加剧，影响发动机使用寿命，而滤芯的作用在于，将空气中较大的颗粒过滤出来，从而减少对发动机缸体地磨损，有效地提高发动机的使用寿命。 

现有技术中，汽车用空气滤清器滤芯及其相应的密封措施大致可分为以下两类： 

一：纸质滤芯加发泡密封。发泡密封器密封性能较好，然而，滤纸怕水怕潮，在不慎进水或漏雨的情况下，极容易破损，造成滤芯漏灰，一旦灰尘进入发动机，将直接造成发动机磨损，严重影响发动机使用使命；并且滤纸储灰量低，对空气的阻力较大，不利于发动机工作。 

二：无纺布注塑滤芯加橡胶圈密封。虽然采用无纺布注塑工艺解决了纸质滤芯怕水、怕潮、储灰量低且进气阻力相对较高的问题，然 而，采用橡胶材质的密封胶圈，依靠橡胶件与塑料注塑件的配合实现密封，密封可靠性不强。 

因此，如何对现有技术中的滤芯做出改进，从而使其即能够有效解决纸质滤芯怕水、怕湿、储灰量低且进气阻力相对较高的问题，同时亦能克服橡胶密封带来的密封性能差的问题，是本领域技术人员亟需解决的问题。 

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种滤芯，该滤芯的结构设计可以有效克服现有技术中两种滤芯的缺点的同时将两者的优点结合在一起，即本发明提供的滤芯，即能够有效解决纸质滤芯怕水、怕湿、储灰量低且进气阻力相对较高的问题，同时亦能克服橡胶密封带来的密封性能差的问题。 

为解决上述目的，本发明提供了一种滤芯，包括滤材、设置在所述滤材外面的滤芯框架以及设置在所述滤芯框架外面的密封材料，所述滤材为无纺布折叠而成，且其截面呈蛇形，所述滤芯框架采用注塑与所述滤材成一体式结构，所述密封材料为由发泡剂发泡制成的泡沫材料。 

优选地，上述滤芯中，所述发泡剂为聚氨酯。 

优选地，上述滤芯中，所述滤芯框架上设置有镂空孔。 

优选地，上述滤芯中，所述滤芯框架的边缘处设置有倒三角。 

优选地，上述滤芯中，所述倒三角的尖端设置有倒角。 

相对于现有技术，本发明的技术效果为： 

本发明提供的滤芯，其滤芯框架采用注塑与无纺布滤材成一体式结构，并采用发泡工艺将密封部件紧密地设置于滤芯框架外侧，有效地解决了现有技术中，纸质滤芯怕水、怕湿、储灰量低且进气阻力相对较高的问题，同时也克服了采用橡胶材质的胶圈密封所造成密封性差的问题。本发明提供的滤芯，将无纺布注塑工艺和发泡工艺巧妙地结合在一起，是二者优点的结合体。 

本发明还提供了一种上述滤芯的制作方法，首先是将无纺布加工为滤材，然后将滤芯框架设置于所述滤材外制成无纺布滤芯，最后将所述无纺布滤芯外设置密封材料，制成成品滤芯。 

优选地，上述方法中，所述步骤A具体为： 

将无纺布布卷装在装置上，首先通过压痕辊，将平面的无纺布压成带沟槽的形状；然后通过折无纺布机器，将无纺布折叠为蛇形褶，用壁纸刀将折叠好的无纺布沿其长度方向切成小段；最后将上述小段无纺布放入分切机，按规定长度进行宽度方向的切割，得到滤材。 

优选地，上述方法中，所述步骤B具体为： 

将步骤A中得到的滤材放入注塑机的模具中，其中无纺布的褶与模具的齿要一一对应； 

启动注塑程序，将液态的塑料射入模具，形成滤芯框架的形状，待零件冷却后取出，去除边角余料，制成无纺布滤芯。 

优选地，上述方法中，所述步骤C具体为： 

将步骤B中制成的无纺布滤芯放入发泡模内，注入发泡剂，合模后进入加热道，发泡剂经加热固化，制成成品滤芯。 

优选地，上述方法中，所述发泡剂为聚氨酯。 

相对于现有技术，本发明的技术效果为： 

本发明所提供的方法，将无纺布注塑工艺和发泡工艺巧妙地结合在一起，用其制作而成的滤芯，是二者优点的结合体。 

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。 

图1为本发明所提供的滤芯的滤材的结构示意图； 

图2为在图1所示的滤材外注塑滤芯框架所形成的无纺布注塑滤 芯的结构示意图； 

图3为在图2所示的无纺布注塑滤芯外发泡而成的成品滤芯的结构示意图； 

图4为现有技术中纸质滤芯加发泡密封安装于壳体的剖面图； 

图5为本发明提供的无纺布注塑滤芯加发泡密封安装于壳体的剖面图； 

图6是本发明提供的另一种实施例中无纺布注塑滤芯的结构示意图； 

图7为采用图2所示的滤芯框架的滤芯安装于壳体的局部放大图； 

图8为采用图6所示的滤芯框架的滤芯安装于壳体的局部放大图； 

图9为本发明所提供的一种制作滤芯的方法的流程图； 

图10为将无纺布加工为滤材的工作流程示意图； 

图11为图7流程示意图的俯视图； 

图12为发泡工艺中将无纺布滤芯放入发泡模的示意图； 

图13为发泡工艺开始前合模的示意图； 

图14为发泡工艺结束后脱模的示意图。 

上图中，附图标记和部件名称之间的对应关系为： 

1滤材； 

2滤芯框架； 

3密封材料； 

41壳体；411凸起；42纸质滤芯密封材料；43纸质滤芯滤材； 

51无纺布布卷；52压痕辊；53折无纺布机器；54壁纸刀；55分切机； 

611上发泡模；612下发泡模；62沟槽。 

具体实施方式

本发明的核心为提供一种滤芯，该滤芯的结构设计将无纺布注塑 工艺和发泡工艺巧妙地结合在一起，克服现有技术中两种滤芯的缺点的同时将两者的优点结合在一起。 

为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。 

请参考图1、图2和图3，图1为本发明所提供的滤芯的滤材的结构示意图；图2为在图1所示的滤材外注塑滤芯框架所形成的无纺布注塑滤芯的结构示意图；图3为在图2所示的无纺布注塑滤芯外发泡而成的成品滤芯的结构示意图。 

本发明所提供的滤芯，主要包括下面三个部分：起到过滤作用的滤材1；设置在滤材1外面，用于固定支撑滤材1的滤芯框架2；设置在滤芯框架2外面，用于密封的密封材料3。 

其中，滤材1由无纺布折叠而成，滤芯框架2由液态塑料注塑在所述滤材1外，密封材料3为采用发泡工艺设置在滤芯框架2外侧的泡沫材料。 

可见，本发明所提供的滤芯，采用无纺布注塑工艺解决了纸质滤芯怕水、怕潮、储灰量低且进气阻力相对较高的问题，保证了滤材的质量，提高了滤芯的整体过滤性能，延长了发动机的使用寿命；采用发泡密封可以有效解决现有技术中因采用橡胶圈密封，而引起的橡胶件和塑料注塑件密封不可靠的问题，同时泡沫密度小质量轻，因此还降低了滤芯的重量和成本。此外，采用发泡工艺制成的泡沫材料可以紧密地设置于滤芯框架外侧，不仅自身密封性良好，还可以和滤芯框架共同实现密封作用，大大地提升了滤芯整体的密封性能。 

综上所述，本发明提供的滤芯，将无纺布注塑工艺和发泡工艺巧妙地结合在一起，有效地克服了现有技术中纸质滤芯加发泡密封和无纺布注塑滤芯加橡胶圈密封的缺点，将两者的优点结合在一起，使过滤性能和密封性能同时得到保障。 

请参考图4和图5，图4为现有技术中纸质滤芯加发泡密封安装于壳体的剖面图；图5为本发明提供的无纺布注塑滤芯加发泡密封安装于壳体的剖面图。 

如图4和图5所示，本发明提供的滤芯，还可以在不更改壳体结构的情况下，和现有技术中的纸质滤芯自由切换。现有技术中，纸质滤芯和无纺布注塑滤芯各自结构不同，容纳的壳体的结构也不相同，因此不能够切换使用。本发明提供的滤芯和现有技术中纸质滤芯同为发泡密封，其外围形状相同，容纳的壳体41的结构也相同，因此可以和现有技术中的纸质滤芯切换使用，大大提升了本发明的通用性。 

此外，采用本发明所提供的滤芯将纸质滤芯替换还可以大大提升滤芯整体的过滤性能。纸质滤芯滤材43只能在发泡而成的纸质滤芯密封材料42之下，导致纸质滤芯滤材43的分布空间狭小，如图4所示，在一种具体实施例中，纸质滤芯的空间高度可以为22mm；然而本发明提供的无纺布注塑滤芯，其发泡而成的密封材料3位于其滤芯边框2四周，无纺布的摺高不受发泡结构的影响，滤材1的分布空间较大，如图5所示，在一种具体实施例中，无纺布注塑滤芯的空间高度可达30mm，显然，本发明提供的滤芯，增加了滤材的分布面积，有效地提升了其储灰量，即提升了滤芯整体的过滤性能。 

优选地，在本发明提供的滤芯的制作过程中，其发泡剂具体为聚氨酯发泡，采用聚氨酯发泡而成的泡沫，可以与各种材料进行牢固的粘合，具有良好的密封性能。 

请参考图2，为了更便于在滤芯框架2外发泡，在滤芯框架2上设置有镂空孔，发泡时，发泡剂可以贯穿这些镂空孔，使发泡而成的密封材料3和滤芯框架2成为一体，不易脱落的同时，提高了滤芯的密封性能。 

可知，上述镂空孔可以有多种形式，例如圆形孔、方形孔等，都可以实现上述技术效果。此外，若是采用方形孔，还需要在方形孔的尖端设置倒角，这样便有效地防止了尖端应力集中而导致的撕裂发泡的现象。 

同样地，为了进一步加强上述防脱落的技术效果，还可以在滤芯框架的边缘处设置有倒三角，发泡剂可以同时充盈镂空孔和边缘处的倒三角，使发泡而成的密封材料3更加牢固地设置于滤芯框架2上， 大大提高了密封性能。当然，倒三角的尖端处同样需要倒角处理，也是为了有效地防止了尖端应力集中而导致的撕裂发泡的现象。 

请参考图6，图6是本发明提供的另一种实施例中无纺布注塑滤芯的结构示意图。 

可知，本发明所提供的滤芯，其滤芯框架2并不局限于上述实施例中的形状，还可以为其他形式，只需将注塑的模具稍作更改，便可以注塑出其他形状的滤芯框架，例如，还可以做出如图6所示的滤芯框架2，滤芯框架2上设置有镂空孔，其边缘处设置有倒三角，且略微向上翘起，显然这是一种更为优选的方案。 

请参考图7和图8，图7为采用图2所示的滤芯框架的滤芯安装于壳体的局部放大图；图8为采用图6所示的滤芯框架的滤芯安装于壳体的局部放大图。 

如图7所示，采用图2所示的滤芯框架2的滤芯安装于壳体上后，为了使滤芯和壳体配合地更为紧密，下壳体与滤芯的密封材料3的配合处有一凸起411，从而使得壳体与密封材料3形成过盈配合，凸起411挤压进入密封材料3的内部，在这种情况下，凸起411距离密封材料3内的滤芯框架2很近，即滤芯框架2和凸起411之间的密封材料3被挤压的很薄，在使用过程中，密封材料3的最薄处可能会有断裂的风险。如图8所示，若将滤芯框架2的边缘处向上稍微抬起，壳体与密封材料3形成过盈配合后，凸起411也不会距离滤芯框架2太近，因此有效地避免了密封材料3局部过薄，同时也避免了后续使用中可能会出现的断裂风险。 

其次，滤芯框架2的边缘微微向上翘起，密封材料3有沿水平方向向外脱落的趋势时，滤芯框架2的翘起部可以对这种趋势有一个阻挡作用，即本实施例提供的滤芯框架2在客观上亦起到了防脱的作用。

请参考图9，图9为本发明所提供的一种制作滤芯的方法的流程图。 

如图9所示，本发明还公开了一种制作上述滤芯的方法，包括下列步骤： 

步骤A：将无纺布加工为滤材1； 

步骤B：将滤芯框架2设置于所述滤材1外制成无纺布滤芯； 

步骤C：在所述无纺布滤芯外设置密封材料3，制成成品滤芯。 

下面将结合附图和具体实施例对本发明所提供的方法作进一步的详细说明。 

请参考图10和图11，图10为将无纺布加工为滤材的工作流程示意图；图11为图10流程示意图的俯视图。 

步骤A：将无纺布加工为滤材1： 

如图10和图11所示，将无纺布布卷51装在装置上，首先通过压痕辊52，将平面的无纺布压成带沟槽的形状；然后通过折无纺布机器53，将无纺布折叠为蛇形褶，用壁纸刀54将折叠好的无纺布沿其长度方向切成小段；最后将上述小段无纺布放入分切机55，按规定长度进行宽度方向的切割，得到如图1所示的滤材1。 

步骤B：将滤芯框架2设置于所述滤材1外制成无纺布滤芯； 

将步骤A中得到的滤材放入注塑机的模具中，其中无纺布的褶与模具的齿要一一对应； 

启动注塑程序，将液态的塑料射入模具，形成滤芯框架2的形状，待零件冷却后取出，去除边角余料，制成如图2所示的无纺布滤芯。 

请参考图12、图13和图14，图12为发泡工艺中将无纺布滤芯放入发泡模的示意图；图13为发泡工艺开始前合模的示意图；图14为发泡工艺结束后脱模的示意图。 

步骤C：在所述无纺布滤芯外设置密封材料3，制成成品滤芯。 

如图12所示，将步骤B中制成的无纺布滤芯放入发泡模内，发泡模包括上发泡模611和下发泡模612，具体为将无纺布滤芯放入下发泡模612内，然后将发泡剂注入在下发泡模612四周的沟槽62内。 

如图13所示，将上发泡模611向下与下发泡模612合模，然后进入加热道加热，使发泡剂在沟槽62内充分加热固化。 

如图14所示，发泡完成后，出加热道脱模，可以看到，发泡而成的密封材料3已经和滤芯框架2成为一体式，然后取出滤芯，最后 进行修边处理，制成成品滤芯。 

进一步地，在上述方法中，其发泡剂优选为聚氨酯，因为采用聚氨酯发泡不仅方法简便，工效迅捷，而且发泡而成的泡沫，可以与各种材料进行牢固的粘合，具有良好的密封性能。 

以上对本发明所提供的一种滤芯以及制作该滤芯的方法进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。 

Claims (10)

1.一种滤芯，其特征在于，包括滤材(1)、设置在所述滤材外面的滤芯框架(2)以及设置在所述滤芯框架(2)外面的密封材料(3)，所述滤材(1)为无纺布折叠而成，且其截面呈蛇形，所述滤芯框架(2)采用注塑与所述滤材(1)成一体式结构，所述密封材料(3)为由发泡剂发泡制成的泡沫材料。

2.根据权利要求1所述的滤芯，其特征在于，所述发泡剂为聚氨酯。

3.根据权利要求2所述的滤芯，其特征在于，所述滤芯框架(2)上设置有镂空孔。

4.根据权利要求1-3任一项所述的滤芯，其特征在于，所述滤芯框架(2)的边缘处设置有倒三角。

5.根据权利要求4所述的滤芯，其特征在于，所述滤芯框架(2)的边缘处向上翘起。

6.一种制作滤芯的方法，其特征在于，包括步骤：

A：将无纺布加工为滤材(1)；

B：将滤芯框架(2)设置于所述滤材(1)外制成无纺布滤芯；

C：将所述无纺布滤芯外设置密封材料(3)，制成成品滤芯。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述步骤A具体为：

将无纺布布卷(51)装在装置上，首先通过压痕辊(52)，将平面的无纺布压成带沟槽的形状；然后通过折无纺布机器(53)，将无纺布折叠为蛇形褶，用壁纸刀(54)将折叠好的无纺布沿其长度方向切成小段；最后将上述小段无纺布放入分切机(55)，按规定长度进行宽度方向的切割，得到滤材(1)。

8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述步骤B具体为：

将步骤A中得到的滤材(1)放入注塑机的模具中，其中无纺布的褶与模具的齿要一一对应；

启动注塑程序，将液态的塑料射入模具，形成滤芯框架(2)的形状，待零件冷却后取出，去除边角余料，制成无纺布滤芯。

9.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述步骤C具体为：

将步骤B中制成的无纺布滤芯放入发泡模内，注入发泡剂，合模后进入加热道，发泡剂经加热固化，制成成品滤芯。

10.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述发泡剂为聚氨酯。

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