CN105508093A - 一种油浴式空气滤清器用塑料滤芯及其制备方法与应用 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种油浴式空气滤清器用塑料滤芯及其制备方法与应用，包括塑料过滤层、滤芯壳、滤芯盖和支撑件，塑料过滤层安装在滤芯壳中，滤芯盖盖合在滤芯壳的一端，支撑件设置于滤芯壳的外侧，用于将塑料滤芯安装在粗滤器壳体上，塑料过滤层包括由多层塑料网叠加而成的过滤层骨架和填充在塑料网之间的填充材料。1)通过加热和辊压将塑料网加工成设定弧度的波浪形；2)将塑料网折叠成过滤层骨架，并在塑料网之间进行填充，制得塑料过滤层；3)将塑料过滤层装入到滤芯外壳中，制得塑料滤芯。塑料滤芯质量减轻：可使滤芯质量大大减轻，可使油浴式空气滤清器的外壳和支架减轻强度和质量。使每辆车辆减重15kg左右。

Description

一种油浴式空气滤清器用塑料滤芯及其制备方法与应用
技术领域
本发明具体涉及一种油浴式空气滤清器用塑料滤芯及其制备方法与应用。
背景技术
现国际、国内重型卡车采用的油浴式空气滤清器总成产品中，粗滤器滤芯内部滤网全部采用冷拉碳素结构钢丝(0.1-0.5mm)压缩成型而成(如图1所示)，滤芯由上滤芯总成4和下滤芯总成8组成。两个滤芯通过第一蝶形螺母6和第二蝶形螺母11固定于吊杆1上，从而和粗滤器壳体相连。其中上滤芯总成4由上滤芯盖2、上铁丝滤网3和上滤芯壳5组成；下滤芯总成8由下滤芯盖7、下滤芯网9和下滤芯壳10组成。该形式滤芯产品存在质量重、铁丝锈蚀污染、压缩后密度不均匀等缺陷，而且，该种滤芯的结构复杂、组件较多，需要通过吊杆与粗滤器壳体相连，对粗滤器壳体强度有较高要求，且因为有两层滤芯组合而成，需在两层滤芯之间做密封处理。此外，该形式滤芯还存在以下几种弊端：
a、滤芯质量重：国内主流油浴式空气滤清器中粗滤器铁丝滤网质量为5kg-7.5kg左右，为保证车辆运行中产品不会因震动损坏，需要滤芯固定结构及粗滤器外壳强度做相应加强，使得整套粗滤器质量在30kg左右。
b、铁丝锈蚀污染：滤网材质为铁丝，因材质暴露于空气中极易锈蚀，产品在装车前(零公里)时就存在锈蚀的风险。在实际车辆的运行过程中锈蚀更为严重，铁锈污染过滤介质(机油)，同时铁丝锈蚀导致滤芯的过滤性能降低甚至丧失，而且铁锈会随空气流动进入到空气滤清器纸质滤芯中，造成进气效率降低。
c、因滤网由0.3mm的铁丝压缩而成，铁丝自身的强度导致压缩时存在密度不均匀的现象，造成粗滤器在车辆运行过程中失油率上升，机油颗粒会对纸质滤芯造成损害，严重时造成发动机早期损害。
b、c两种弊端极易造成发动机早期损坏，严重影响车辆的正常运行。对使用者造成很大的人力、财力的损伤。而目前还没有有效解决该问题的措施。
滤芯的工作原理为：发动机工作时，空气经油浴式空气滤清器进入发动机，空气流经空滤器内部时，搅动油底壳体内机油形成油雾吸附于塑料滤芯上，后期空气经过时与塑料丝上油雾混合，尘埃或颗粒物被吸附于油滴内部，洁净空气进入到发动机，该滤芯对于油滴的雾化能力，空气流量阻力，以及对油滴的吸附能力有很高的要求，特别是对油滴的雾化能力和吸附能力有更严格的要求。虽然现有技术中使用塑料制备滤芯来进行水过滤或油过滤等，但这些滤芯仅仅是对液体起过滤作用，并不会涉及油滴的雾化和吸附等，所以，现有技术中的用于液体过滤的塑料滤芯与油浴式空气滤清器的滤芯存在实质的区别。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的技术问题，提供一种油浴式空气滤清器用塑料滤芯及其制备方法与应用。
为了解决以上技术问题，本发明的技术方案为：
PE或PP塑料在制备油浴式空气滤清器塑料滤芯中的应用，塑料滤芯中过滤层的塑料丝的直径为0.1-2mm。
现有的PP或PE等塑料丝一般是应用于制作刷子、浴花等生活用品，并没有相关技术记载PP或PE等塑料丝可以应用于制备滤芯，所以，如果不通过相关试验，无法确认PP塑料丝或PE塑料丝是否可以应用于制备滤芯，更不会知道PP或PE等塑料丝制备的塑料丝滤芯是否会具有优良的特性。此外，如果单从减轻滤芯质量、防止滤芯锈蚀等方面出发，寻找一种轻质材料，这种材料种类较多，所以，从众多的轻质材料中选择出PP塑料或PE塑料是比较困难的。
发明人经过前期的大量试验进行研发和试验验证，才证实PE塑料和PP塑料是可以应用于制作滤芯的，PE塑料和PP塑料制备的滤芯对油滴具有良好的雾化效果，且对油滴具有良好的吸附作用，起到了良好的空气净化效果。本申请的塑料滤芯不仅对空气的过滤效果良好，而且与传统的铁质滤芯相比，大大减轻了滤芯的重量，相应地减轻了粗滤器外壳的重量，制备的塑料滤芯不易老化，不锈蚀，可终身使用。
一种油浴式空气滤清器用塑料滤芯，包括塑料过滤层，塑料过滤层包括由多层塑料网叠加而成的过滤层骨架和填充在塑料网之间的填充材料，过滤层骨架由PE塑料或PP塑料制备而成。
优选的，所述塑料滤芯包括所述塑料过滤层、滤芯壳、滤芯盖和支撑件，塑料过滤层安装在滤芯壳中，滤芯盖盖合在滤芯壳的一端，支撑件设置于滤芯壳的外侧，用于将塑料滤芯安装在粗滤器壳体上。
优选的，所述塑料过滤层由PE塑料或PP塑料制备而成，塑料过滤层的塑料丝的直径为0.1-2mm。
不同的过滤效率要求下，塑料过滤层的厚度会不同，同时，选用塑料丝的直径也可以在范围内变化。
优选的，所述填充材料为聚氨酯发泡材料。
聚氨酯发泡材料具有密度小、可成型性好等特点，成型后的强度高于塑料丝基体，在油滴粘附与塑料丝基体时会起到很好的支撑作用，可有效防止塑料丝贴合在一起影响过滤效率。同时，聚氨酯发泡材料的质量很轻，可显著减轻制备的滤芯的质量。
一种油浴式空气滤清器，包括上述塑料滤芯。
上述油浴式空气滤清器在重型卡车空气过滤中的应用。
上述塑料滤芯的制备方法，包括如下步骤：
1)将PE塑料或PP塑料加工成塑料网，使得塑料网中塑料丝的直径为0.1-2mm；
2)通过加热和辊压将塑料网加工成设定弧度的波浪形；
3)将塑料网折叠成设定尺寸的过滤层骨架，并在塑料网之间进行填充，制得塑料过滤层；
4)将塑料过滤层装入到滤芯外壳中，盖上滤芯盖制得塑料滤芯。
将塑料网加工成一定的弧度，可以使滤芯具有特定的密度和强度，从而使油滴粘附在滤芯上时可以很好的雾化，达到容灰过滤的作用。
优选的，步骤2)中，加热的温度为60-110℃。
本发明的有益技术效果为：
1、本发明的塑料滤芯质量减轻：可使滤芯质量由5kg-7.5kg减至0.5kg左右，同时可使油浴式空气滤清器的外壳和支架减轻强度和质量。可使每辆车辆减重15kg左右。符合现主机厂车辆设计中轻量化的要求。
2、本发明的塑料滤芯即使长期暴露在空气中也不会发生铁丝锈蚀污染的情况，不会出现因锈蚀问题造成机油的污染等问题。可延长机油的使用寿命、延长保养周期，节省了大量的人力、财力成本。
3、该产品滤芯密度均匀，不会存在铁质滤芯在运行中失油率上升的问题，延长了滤芯的使用寿命并提高了车辆的运行效率。
4、本发明的塑料滤芯原料来源广泛，价格便宜，大大降低了成本。
5、本发明的塑料滤芯结构简单，组件少。质量轻，只需要周边的支撑和粗滤器连接即可，不需要其他的连接组件。同时对于粗滤器壳体的强度要求大大降低，可减轻粗滤器壳体的质量。
附图说明
图1为现有技术中的滤芯的结构示意图；
图2为本发明的滤芯的结构示意图。
其中，1、吊杆，2、上滤芯盖，3、上铁丝滤网，4、上滤芯总成，5、上滤芯壳，6、第一蝶形螺母，7、下滤芯盖，8、下滤芯总成，9、下滤芯网，10、下滤芯壳，11、第二蝶形螺母，12、滤芯盖，13、滤芯壳，14、塑料过滤层，15、支撑件。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步说明。
实施例1
如图2所示，一种油浴式空气滤清器用塑料滤芯，包括塑料过滤层14、滤芯壳13、滤芯盖12和支撑件15，塑料过滤层14安装在滤芯13壳中，滤芯盖12盖合在滤芯壳13的一端，支撑件15设置于滤芯壳13的外侧，用于将塑料滤芯安装在粗滤器壳体上，塑料过滤层14包括由多层塑料网叠加而成的过滤层骨架和填充在塑料网之间的填充材料。
所述塑料过滤层由PE塑料或PP塑料制备而成，塑料过滤层的塑料丝的直径为1mm。
聚氨酯发泡材料具有密度小、可成型性好等特点，成型后的强度高于塑料丝基体，在油滴粘附与塑料丝基体时会起到很好的支撑作用，可有效防止塑料丝贴合在一起影响过滤效率。同时，聚氨酯发泡材料的质量很轻，可显著减轻制备的滤芯的质量。
上述塑料滤芯的制备方法，包括如下步骤：
1)将PE塑料或PP塑料加工成塑料网，使得塑料网中塑料丝的直径为1mm；
2)通过加热和辊压将塑料网加工成设定弧度的波浪形；加热的温度为70℃。
3)将塑料网折叠成过滤层骨架，并在塑料网之间进行填充聚氨酯发泡材料，制得塑料过滤层；
4)将塑料过滤层装入到滤芯外壳中，盖上滤芯盖制得塑料滤芯。
制得的塑料滤芯，质量为0.5kg，一到两周清洗一次，空气滤清器终身不需要更换滤芯。传统的铁丝滤芯一到两周清洗一次，清洗4-6次后因滤芯锈蚀而更换，机油由于受锈蚀的滤芯的污染而需经常更换。
由于制得的塑料滤芯重量减轻，外壳强度可随之降低，壳体质量减少10kg左右，也可以达到实际需求。
实施例2
一种油浴式空气滤清器，包括上述塑料滤芯。该空气滤清器，由于安装了制备的塑料滤芯，使得空气滤清器整体质量减轻，满足了设备轻量化要求。
上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.PE或PP塑料在制备油浴式空气滤清器塑料滤芯中的应用，塑料滤芯中过滤层的塑料丝的直径为0.1-2mm。
2.一种油浴式空气滤清器用塑料滤芯，其特征在于：包括塑料过滤层，塑料过滤层包括由多层塑料网叠加而成的过滤层骨架和填充在塑料网之间的填充材料，过滤层骨架由PE塑料或PP塑料制备而成。
3.根据权利要求2所述塑料滤芯，其特征在于：包括所述塑料过滤层、滤芯壳、滤芯盖和支撑件，塑料过滤层安装在滤芯壳中，滤芯盖盖合在滤芯壳的一端，支撑件设置于滤芯壳的外侧，用于将塑料滤芯安装在粗滤器壳体上。
4.根据权利要求2所述塑料滤芯，其特征在于：塑料过滤层的塑料丝的直径为0.1-2mm。
5.根据权利要求2所述塑料滤芯，其特征在于：所述填充材料为聚氨酯发泡材料。
6.一种油浴式空气滤清器，其特征在于：包括权利要求2-5任一所述塑料滤芯。
7.权利要求6所述油浴式空气滤清器在重型卡车空气过滤中的应用。
8.权利要求2-5任一所述塑料滤芯的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
1)将PE塑料或PP塑料加工成塑料网，使得塑料网中塑料丝的直径为0.1-2mm；
2)通过加热和辊压将塑料网加工成设定弧度的波浪形；
3)将塑料网折叠成设定尺寸的过滤层骨架，并在塑料网之间进行填充，制得塑料过滤层；
4)将塑料过滤层装入到滤芯外壳中，盖上滤芯盖制得塑料滤芯。
9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于：步骤2)中，加热的温度为60-110℃。
10.权利要求8或9所述的制备方法在制备油浴式空气滤清器的塑料滤芯中的应用。
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