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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Filter und ein Verfahren
zum dessen Herstellung. Der Filter kann geeignet für ein
Kraftstofffilter verwendet werden.
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Herkömmlich
weist ein Kraftstofffilter ein Filterelement auf, das zum Beispiel
durch Laminieren einer stromaufwärtigen Filterelementschicht,
die aus einem thermoplastischen nichtgewebtem Stoff gefertigt ist,
und einer stromabwärtigen Filterelementschicht, die aus
Filterpapier hergestellt ist, ausgebildet ist. Die stromaufwärtige
Filterelementschicht wird mit einem Widerstandselement der stromabwärtigen Filterelementschicht
unter Verwendung eines Prägens oder Laminierens verbunden.
Bei dem Prägen sind beide Filterelementschichten vertikal
zwischen kleine erwärmte Vorsprünge angeordnet,
was bewirkt, dass der thermoplastische nichtgewebte Stoff, der als
die stromaufwärtige Filterelementschicht dient, teilweise
geschmolzen wird und an das Filterpapier gebunden wird, das als
die stromabwärtige Filterelementschicht dient. Bei dem
Laminieren wird ein heiß schmelzendes Blatt zwischen beide
Filterelementschichten gelegt, einer Wärmebehandlung ausgesetzt
und dann unter Druck gesetzt, so dass beide Filterelementschichten über
das heiß schmelzende Blatt verbunden werden (zum Beispiel
JP-A-2006-159156 ).
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Wenn
das vorstehend genannte herkömmliche Filterelement für
einen Filter durch das Prägen hergestellt ist, ist die
Festigkeit einer Verbindung zwischen dem thermoplastischen nichtgewebtem
Stoff und dem Filterpapier niedrig. Daher ist es schwierig, das
Filterelement, das durch das Prägen gebunden ist, in eine
andere komplizierte Form umzuwandeln. Wenn das Filterelement durch
das Laminieren hergestellt ist, dienen Teile beider Filterelementschichten mit
dem dazwischen eingetretenen heiß schmelzenden Blatt nicht
als ein Filterelement. Dies erfordert ein größeres
Filtermaterial für den Filter, um eine notwendige Filterfläche
zu erhalten.
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Die
vorliegende Erfindung ist hinsichtlich der vorstehenden Probleme
erfolgt und es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen
Filter zu schaffen, der durch Laminieren eines ersten und eines zweiten
Filterelements ausgebildet ist, der eine Bindungsfestigkeit zwischen
zwei Bestandteilen des ersten und des zweiten Filterelements verbessern
kann, während eine Vergrößerung einer
Fläche eines Bindungsteils zwischen dem ersten und dem
zweiten Filterelement verhindert wird.
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Es
ist ferner die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren
zum Herstellen eines Filters zu schaffen, das eine Bindungsfestigkeit
zwischen zwei Bestandteilen des ersten und des zweiten Filterelements
verbessern kann, während eine Vergrößerung
einer Fläche eines Bindungsteils zwischen dem ersten und
dem zweiten Filterelement verhindert wird.
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Gemäß einem
Aspekt der vorliegenden Erfindung weist ein Filter ein Filterelement,
das aus einem Filterteil konfiguriert ist, das ein erstes Filterelement,
das aus einer Kombination eines ersten Chemiefaserstoffes und eines
Zellstofffaserstoffes in Form eines Blattes aus nichtgewebtem Stoff
gefertigt ist, und ein zweites Filterelement auf, das aus einem zweiten
Chemiefaserstoff mit einer wasserabstoßenden Eigenschaft
in Form eines Blattes aus nichtgewebtem Stoff gefertigt ist. Das
erste Filterelement und das zweite Filterelement sind laminiert,
so dass sie das Filterteil aufbauen. Ferner sind das erste Filterelement
und das zweite Filterelement in dem Filterteil durch Aneinanderschweißen
des ersten Chemiefaserstoffes und des zweiten Chemiefaserstoffes miteinander
verbunden.
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Gemäß dem
vorstehenden Aspekt der vorliegenden Erfindung sind das erste Filterelement
und das zweite Filterelement, die laminiert sind, durch Aneinanderschweißen
des Chemiefaserstoffes, der sowohl in dem ersten als auch in dem
zweiten Filterelement enthalten ist, wo die Chemiefaserstoffe übereinander
liegen, verbunden. Dementsprechend können sowohl das erste
als auch das zweite Filterelement an den zwischenliegenden Bindungsteilen
direkt aneinandergeschweißt werden, wodurch eine Bindungsfestigkeit
zwischen dem ersten Filterelement und dem zweiten Filterelement
verstärkt ist. Bei der vorstehend beschriebenen Struktur
wird kein drittes Element, wie beispielsweise ein Klebstoff, zum Verbinden
des ersten Filterelements und des zweiten Filterelements verwendet.
Somit ist ein Spalt zwischen den Faserstoffen der entsprechenden
Filterelemente nicht mit dem Klebstoff oder dergleichen geschlossen,
so dass eine Vergrößerung einer Fläche eines
Teils, das mit der Bindung zusammenhängt, verhindert werden
kann.
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Zum
Beispiel werden der erste Chemiefaserstoff und der zweite Chemiefaserstoff
aneinandergeschweißt, so dass sie Bindungsteile in dem
Filterteil haben, und die Bindungsteile sind in Form von Punkten
ausgebildet und sind gleichmäßig innerhalb einer Bindungsfläche
des ersten Filterelements und des zweiten Filterelements verteilt.
Da die Bindungsteile zwischen dem ersten Chemiefaserstoff und dem zweiten
Chemiefaserstoff, die laminiert sind, in der punktartigen Form in
der Bindungsfläche gleichförmig verteilt sind,
ist es möglich, die Bindungsfestigkeit zwischen dem ersten
und dem zweiten Filterelement zu verbessern, während eine
Vergrößerung einer Fläche des Teils,
das mit der Bindung zusammenhängt, verhindert wird.
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Das
Filterteil kann in Form eines langgestreckten Streifens ausgebildet
sein. In diesem Fall ist zumindest ein Ende des Filterteils in eine
Breitenrichtung kontinuierlich an der Bindungsfläche des ersten
Filterelements und des zweiten Filterelements entlang einer gesamten
Länge des Filterteils in eine Längsrichtung geschweißt
und verbunden. Dies kann einen Zufluss oder/und einen Ausfluss eines
Fluids, wie beispielsweise Kraftstoff, zwischen dem Filterteil und
der Außenseite von zumindest einem Ende des Filterteils
in die Breitenrichtung verhindern.
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Das
Filterelement kann durch das Filterteil derart konfiguriert sein,
dass es eine zylindrische Form hat, die Erhebungsabschnitte und
Talabschnitte aufweist, die sich jeweils in die Breitenrichtung
des Filterteils erstrecken und in eine Längsrichtung des Filterteils
abwechselnd angeordnet sind. In diesem Fall kann die Längsrichtung
in einer Umfangsrichtung des mit der zylindrischen Form gerichtet
sein und das Filterelement kann derart konfiguriert sein, dass Kraftstoff
durch das Filterteil in einer radialen Richtung des Filterelements
strömt.
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Alternativ
kann das Filterelement durch einmal Zusammenfalten des Filterteils
in die Breitenrichtung des Filterteils und durch spiralförmiges Übereinanderlegen
des Filterteils ausgebildet sein, so dass es eine zylindrische Form
ausbildet. In diesem Fall kann das Filterelement derart konfiguriert
sein, dass Kraftstoff durch das Filterelement in eine axialen Richtung
des Filterelements, das in der zylindrischen Form ausgebildet ist,
strömt.
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Zum
Beispiel ist das Filterelement angeordnet, so dass es Kraftstoff
filtert. In diesem Fall ist zumindest ein Teil des Filterelements
an einer stromaufwärtigen Seite in Bezug auf das erste
Filterelement in einer Durchströmungsrichtung des Kraftstoffes,
der durch das Filterelement gelangt, positioniert. Wenn der Kraftstoff
durch den Kraftstofffilter gelangt, gelangt der Kraftstoff zunächst
durch das zweite Filterelement, das die wasserabweisende Eigenschaft
hat, und kontinuierlich durch das erste Filterelement. Zu dieser
Zeit wird Feuchtigkeit, die in dem Kraftstoff enthalten ist (feine
Wassertröpfchen), durch den wasserabstoßenden
Effekt des zweiten Filterelements abgestoßen, so dass sie
an der Oberfläche des zweiten Filterelements agglituniert
und dann ein großer Wassertropfen wird. Die Feuchtigkeit
bewegt sich von dem Filterelement durch einen Unterschied im spezifischen
Gewicht zwischen Wasser und dem Kraftstoff, zum Beispiel Leichtöl,
Benzin oder dergleichen, abwärts, so dass es präzipitiert
wird. Somit strömt der Kraftstoff, von dem das Wasser bereits entfernt
worden ist, in das erste Filterelement, das an der stromabwärtigen
Seite des Kraftstoffstromes entfernt von dem zweiten Filterelement
positioniert ist. Anderes Fremdmaterial als Wasser, das in dem Kraftstoff
enthalten ist, zum Beispiel Feststoffe, wie beispielsweise Metallbruchstücke,
werden in dem ersten Filterelement gesammelt oder eingefangen.
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Falls
eine Positionsbeziehung zwischen dem ersten Filterelement und dem
zweiten Filterelement in der Strömungsrichtung des Kraftstoffes,
der durch das Filterelement gelangt, entgegengesetzt zu der in dem
Filter in der vorliegenden Erfindung ist, können verschiedene
Arten von Feststoffen, die anderes Fremdmaterial als Wasser darstellen,
das in dem Kraftstoff enthalten ist, zunächst in dem ersten
Filterelement gesammelt werden. Das Wasser oder die Feuchtigkeit,
das/die in dem Kraftstoff enthalten ist, kann durch die wasserabweisende
Wirkung des zweiten Filterelements durch das erste Filterelement abgestoßen
werden, so dass es/sie an der Oberfläche des zweiten Filterelements
agglituniert. Das heißt, dass das durch das zweite Filterelement
abgestoßene Wasser in dem ersten Filterelement gehalten
werden kann. Somit kann ein Spalt zwischen den Fasserstoffen, die
den nichtgewebtem Stoff ausbilden, der als das erste Filterelement
dient, mit Wasser gefüllt werden, was in einer Verringerung
eines Raums zum Sammeln von verschiedenen Arten von anderen Feststoffen
als Wasser, die in dem Kraftstoff enthalten sind, resultiert, was
zu einer Reduktion der Kapazität zum Sammeln der Fremdstoffe
führen kann.
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Als
ein Beispiel sind das erste Filterelement und das zweite Filterelement
an einem zwischenliegenden Grenzflächenabschnitt durch
Aneinanderschweißen des ersten Chemiefaserstoffes und des zweiten
Chemiefaserstoffes miteinander verbunden, so dass sie das Filterteil
ausbilden.
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Gemäß einem
anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung weist ein Verfahren zum
Herstellen eines Filters einen Schritt Laminieren eines ersten Filterelements,
das aus einer Kombination eines ersten Chemiefaserstoffes und eines
Zellstofffaserstoffes in Form eines Blattes aus nichtgewebtem Stoff gefertigt
ist, und eines zweiten Filterelements, das aus einem zweiten Chemiefaserstoff
mit einer wasserabweisenden Eigenschaft in Form eines Blattes aus
nichtgewebtem Stoff gefertigt ist, einen Schritt miteinander Verbinden
des ersten Filterelements und des zweiten Filterelements durch Aneinanderschweißen
des ersten Chemiefaserstoffes und des zweiten Chemiefaserstoffes,
so dass ein Filterteil ausgebildet wird, und einen Schritt Formen
des Filterteils in einer Form auf, so dass ein Filterteil ausgebildet
wird. Dementsprechend können sowohl das erste als auch das
zweite Filterelement an einem zwischenliegenden Bindungsteil direkt
aneinandergeschweißt werden, wodurch eine Bindungsfestigkeit
zwischen dem ersten Filterelement und dem zweiten Filterelement verbessert
wird. Bei der vorstehend beschriebenen Struktur wird kein drittes
Teil, wie beispielsweise Klebstoff, zum Verbinden des ersten Filterelements und
des zweiten Filterelements verwendet. Somit wird ein Spalt zwischen
den Faserstoffen der entsprechenden Filterelemente nicht mit dem
Klebstoff oder dergleichen geschlossen, so dass eine Erhöhung
einer Fläche eines Teils, das mit der Bedingung zusammenhängt,
verhindert werden kann.
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Zusätzliche
Vorteile der vorliegenden Erfindung sind aus der nachstehenden detaillierten
Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele zusammengenommen
mit den begleitenden Zeichnungen besser ersichtlich. In den Zeichnungen
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1 ist
eine Schnittansicht, die einen Kraftstofffilter gemäß einem
ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt;
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2 ist
eine Perspektivansicht eines Filterelements für den Kraftstofffilter
gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel;
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3 ist
eine Perspektivansicht eines Filterblattes (eines Filterteils) für
das Filterelement des Kraftstofffilters;
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4 ist
eine schematische Zeichnung in die Richtung von Pfeil IV in 3 gesehen;
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5 ist
eine Schnittansicht entlang der Linie V-V in 3;
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6 ist
eine teilweise vergrößerte Ansicht des Filterelements;
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7 ist
eine Schnittansicht entlang der Linie VII-VII in 2;
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8 ist
eine Perspektivansicht, die ein Filterelement für einen
Kraftstofffilter gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung zeigt;
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9 ist
eine teilweise vergrößerte Ansicht in die Richtung
von Pfeil IX in 8 gesehen;
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10 ist
eine Schnittansicht des Kraftstofffilters gemäß dem
zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
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11 ist
eine Perspektivansicht, die ein Filterelement für einen
Kraftstofffilter gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung zeigt; und
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12 ist
eine Schnittansicht des Kraftstofffilters gemäß dem
dritten Ausführungsbeispiel.
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Ausführungsbeispiele
und deren Modifikation der vorliegenden Erfindung sind nachstehend
unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben.
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(Erstes Ausführungsbeispiel)
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In
dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist ein Filter gemäß der
vorliegenden Erfindung typischerweise als ein Kraftstofffilter 1 für
ein Fahrzeug verwendet. Zum Beispiel ist der Kraftstofffilter 1 an
einem Punkt auf halbem Wege einer Kraftstoffleitung zum Zuführen
von Kraftstoff von einem Kraftstoffbehälter (nicht gezeigt)
zu einem Verbrennungsmotor (nicht gezeigt) in einem Fahrzeug angeordnet.
In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist der Kraftstoff
Leichtöl und der Verbrennungsmotor ist zum Beispiel ein
Dieselmotor.
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Wie
in 1 gezeigt ist, ist der Kraftstofffilter 1 hauptsächlich
so ausgebildet, dass er ein Filterelement 30 zum Filtern
von Kraftstoff in einem Gehäuse 20 untergebracht
hat. Der obere Teil von 1 stellt einen oberen Abschnitt
des Kraftstofffilters 1 in einem Zustand dar, in dem der
Kraftstofffilter 1 automatisiert an dem Fahrzeug angebracht
wird. Der Kraftstoff strömt von einem Einlass 21,
der in dem Gehäuse 20 vorgesehen ist, in den Kraftstofffilter 1,
durch den der Kraftstoff in der durch die Pfeile von 1 angezeigten
Richtung strömt. Dann strömt der Kraftstoff aus einem
Auslass 22, der in dem Gehäuse 20 vorgesehen
ist, in die Richtung der Außenseite des Kraftstofffilters 1.
Wenn der Kraftstoff durch das Filterelement 30 gelangt,
wird Feuchtigkeit, die in dem Kraftstoff enthalten ist, einschließlich
feiner Wassertröpfchen, durch eine wasserabstoßende
Wirkung des Filterelements 30 abgestoßen, so dass
sie an der Oberfläche des Filterelements 30 angeordnet
wird und agglituniert. Die Feuchtigkeit weicht durch einen Unterschied
eines spezifischen Gewichts zwischen dem Leichtöl und dem
Wasser von dem Filterelement 30 ab, so dass sie an dem
Boden des Gehäuses 20 abgelagert wird. Wenn die
Menge an abgelagertem Wasser, das von dem Kraftstoff separiert ist,
eine vorgegebene Menge erreicht, wird ein Signal von einer nicht
gezeigten Wassermengenmesseinrichtung generiert, und dann wird auf
der Grundlage des Signals das abgelagerte Wasser durch eine Betätigung
eines Fahrers oder eine Betätigung eines automatischen Abgabeventils
aus dem Gehäuse 20 abgegeben. Im Gegensatz dazu
wird Fremdmaterial (z. B. Feststoffe), das in dem Kraftstoff enthalten
ist, durch Fasern des nichtgewebtem Stoffes, der das später
beschriebene Filterelement 30 bildet, gesammelt, wenn der Kraftstoff
durch das Filterelement 30 gelangt. Dann wird das Fremdmaterial
in dem Filterelement 30 zurückgehalten. Die vorstehend
beschriebene Wirkung erlaubt, dass der Kraftstofffilter 1 feine
Wassertröpfchen und Feststoffe, die in dem Kraftstoff enthalten sind,
sammelt, wodurch reiner Kraftstoff, von dem Wassertröpfchen
und Fremdmaterial entfernt sind, zu dem Verbrennungsmotor zugeführt
wird.
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Nachstehend
ist die Struktur des Filterelements 30, das als ein Hauptbauteil
des Kraftstofffilters 1 gemäß dem ersten
Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung dient, beschrieben.
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Das
Filterelement 30 weist ein Filterblatt 33 auf,
das als ein Filterteil dient. Das Filterblatt 33 ist durch
Laminieren und Verbinden eines Filterpapiers 31, das als
ein erstes Filterelement dient, und eines wasserabweisenden Blattes 32,
das als ein zweites Filterelement dient, in die Richtung der Dicke
ausgebildet, wie in 4 gezeigt ist. Das Filterelement 30 ist
durch spiralförmiges Wickeln des Filterblattes 33 um
ein rohrförmiges Kernmaterial 34 ausgebildet, wie
in 2 gezeigt ist.
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Das
Filterpapier 31, das als das erste Filterelement dient,
ist als ein nichtgewebter Stoff ausgebildet, der eine Kombination
aus einem Zellstofffaserstoff 31a und zum Beispiel einem
Polyesterfaserstoff 31b aufweist, der als ein erster Chemiefaserstoff dient.
Der Polyesterfaserstoff 31b ist in die Richtung der Dicke
an einer Endseite des Filterpapiers 31 mit einer hohen
Dichte verteilt und der Zellstofffaserstoff 31a ist an
der anderen Endseite mit einer hohen Dichte verteilt. Wenn das Filterblatt 33 durch
Laminieren und Verbinden des Filterpapiers 31 und des wasserabweisenden
Blattes 32 in die Richtung der Dicke ausgebildet wird,
wird eine Endseite des Filterpapiers 31 mit dem Polyesterfaserstoff 31b,
der mit einer hohen Dichte verteilt ist, als eine Bindungsfläche
verwendet, die mit dem wasserabweisenden Blatt 32 verbunden
wird.
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Das
wasserabweisende Blatt 32, das als das zweite Filterelement
dient, ist als ein nichtgewebter Faserstoff ausgebildet, der aus
einem zweiten Chemiefaserstoff, der die wasserabweisende Eigenschaft
hat, zum Beispiel Polybutylenterephthalat (nachstehend als PBT bezeichnet)
Faserstoff 32a, gefertigt.
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Nachstehend
ist die Struktur des Filterblattes 33, das als ein Filterelement
dient, zusammen mit einem Verfahren zum Herstellen des Filterblattes 33 beschrieben.
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Wie
in 3 gezeigt ist, ist das Filterblatt 33 in
der Form eines langgestreckten Streifens mit einer vorgegebenen
Breite durch Stapeln und Verbinden des Filterpapiers 31 und
des wasserabweisenden Blattes 32 in die Richtung der Dicke
ausgebildet. In dem Kraftstofffilter 1 des ersten Ausführungsbeispiels
der vorliegenden Erfindung ist, wie in 4 gezeigt
ist, eine Endseite des Filterpapiers 31, das den Polyesterfaserstoff 31b hat,
der mit einer hohen Dichte verteilt ist, an der Seite des wasserabweisenden
Blattes 32 positioniert, das heißt als eine Bindungsfläche
zwischen dem Filterpapier 31 und dem wasserabweisenden
Blatt 32. Somit ist der Polyesterfaserstoff 31b des
Filterpapiers 31 dem PBT-Faserstoff 32a des wasserabweisenden
Blattes 32 an einem Grenzflächenabschnitt zwischen
dem Filterpapier 31 und dem wasserabweisenden Blatt 32 direkt gegenüberliegend.
Eine Zahl an Überschneidungen zwischen dem Polyesterfaserstoff 31b des
Filterpapiers 31 und des PBT-Faserstoffs 32a des
wasserabweisenden Blattes 32 sind gleichmäßig über
die gesamte Fläche des Grenzflächenabschnitts
zwischen dem Filterpapier 31 und dem wasserabweisenden Blatt 32 verteilt.
Somit ist das Filterpapier 31 auf das wasserabweisende
Blatt 32 gelegt und wird mit Druck und Wärme in
die Richtung der Dicke beaufschlagt, so dass der Polyesterfaserstoff 31b des
Filterpapiers 31 und der PBT-Faserstoff 32a des
wasserabweisenden Blattes 32 an den Grenzflächen
geschmolzen werden und integral miteinander verschweißt
werden. Das heißt, dass der Polyesterfaserstoff 31b des Filterpapiers 31 an
dem PBT-Faserstoff 32a des wasserabweisenden Blattes 32 an
dem Grenzflächenabschnitt zwischen dem Filterpapier 31 und
dem wasserabweisenden Blatt 32 geschweißt werden,
und hierdurch das Filterpapier 31 mit dem wasserabweisenden
Blatt 32 verbunden wird.
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Die
zwei Enden in die Breitenrichtung des Filterblattes 33 des
Kraftstofffilters 1 in dem ersten Ausführungsbeispiel
ist linear entlang der gesamten Länge in die Längsrichtung
des Blattes 33 gebunden, wie in 3 gezeigt
ist. Das heißt, dass das Filterblatt 33 einen
kontinuierlichen Schweißabschnitt 33a aufweist,
der Schweißpunkte zwischen dem Polyesterfaserstoff 31b und
dem PBT-Faserstoff 32a des wasserabweisenden Blattes 32 hat,
kontinuierlich positioniert sind und sich linear erstrecken. Ferner
ist eine Zahl von punktartigen Schweißabschnitten 33b an
dem Mittelbereich des Filterblattes 33 regelmäßig verteilt
ausgebildet, das heißt in einem Bereich, der zwischen beiden
kontinuierlichen Schweißabschnitten 33a angeordnet
ist. Wie in 3 gezeigt ist, sind der kontinuierliche
Schweißabschnitt 33a und die punktartigen Schweißabschnitte 33b an
der Oberfläche des Filterblattes 33 zum Zwecke
der Darstellung positioniert gezeigt, sind aber tatsächlich
an einer Bindungsfläche zwischen dem Filterpapier 31 und dem
wasserabweisenden Blatt 32 ausgebildet.
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Nachstehend
ist ein spezifisches Verfahren zum Herstellen des Filterblattes 33 des
Kraftstofffilters 1 gemäß dem ersten
Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, insbesondere
ein Verfahren zum Binden des Filterpapiers 31 an das wasserabweisende
Blatt 32, beschrieben.
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Das
Filterblatt 33 des Kraftstofffilters 1 in dem
ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist
durch Ultraschallschweißen gebunden. Das heißt,
wie in 5 gezeigt ist, dass das Filterpapier 31 und
das wasserabweisende Blatt 32 von beiden Seiten in die
Richtung der Laminierung durch eine Vielzahl Ultraschallvibratorpaare,
die einander gegenüberliegend sind, zwischengeordnet sind.
Das Filterpapier 31 und das Blatt 32 werden durch
diese Ultraschallvibratoren gedrückt und in Schwingung versetzt,
so dass der Polyesterfaserstoff 31b und der PBT-Faserstoff 32a,
die an dem Grenzflächenabschnitt zwischen dem Filterpapier 31 und
dem wasserabweisenden Blatt 32 in dem Bereich vorhanden sind,
der zwischen den Ultraschallvibratoren angeordnet sind, durch Reibungswärme
durch die Schwingung verschweißt werden. Durch Verschweißen
beider Chemiefaserstoffe wird das Filterpapier 31 mit dem
wasserabweisenden Blatt 32 verbunden.
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Beim
Prägen, was eins von Verfahren zum Binden der stromaufwärtigen
Filterelementschicht an ein Widerstandselement der stromabwärtigen
Filterelementwiderstandsschicht in dem herkömmlichen Filterelement
für den Filter darstellt, wird der thermoplastische nichtgewebte
Faserstoff teilweise an das Filterpapier geschweißt. Dieser
Bindungszustand ist klebrig und kann verglichen mit dem Fall eines Schweißens,
das heißt dem Verfahren eines Bindens des Filterblattes 33 des
Kraftstofffilters 1 in dem ersten Ausführungsbeispiel,
eine sehr geringe Bindungsfestigkeit haben. Somit kann das Prägen
für eine weitere Verarbeitung des Filterelements für
den Filter in verschiedenen Formen schwierig sein. Beim Laminieren,
was ein anderes Verfahren zum Binden der stromaufwärtigen
Filterelementschicht an das Widerstandselement der stromabwärtigen
Filterelementschicht in dem herkömmlichen Filtermaterial
für den Filter ist, wird das heiß schmelzende
Blatt zwischen beiden Filterelementschichten gelegt, einer Wärmebehandlung
ausgesetzt und dann mit Druck beaufschlagt. Somit werden beide Filterelementschichten über
das heiß schmelzende Blatt gebunden. Ferner kann in diesem
Fall die ausreichende Bindungsfestigkeit zwischen den beiden Filterelementschichten
nicht erhalten werden und der Fläche des Teils mit dem
darin eindringenden heiß schmelzendem Blatt kann groß sein,
so dass eine wirksame Filterfläche verringert wird. Somit
kann die Körpergröße des Filterelements
für den Filter groß werden, um die erforderliche
Filterfläche sicherzustellen.
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Im
Gegensatz dazu wird das Filterblatt 33 des Kraftstofffilters 1 in
dem ersten Ausführungsbeispiel durch Verbinden des Filterpapiers 31 mit
dem wasserabweisenden Blatt 32 durch Schweißen
des Polyesterfaserstoffes 31b des Filterpapiers 31 mit dem
PBT-Faserstoff 32a des wasserabweisenden Blattes 32 ausgebildet.
Das heißt, dass beide Chemiefaserstoffe an dem Grenzflächenabschnitt
zwischen dem Filterpapier 31 und dem wasserabweisenden
Blatt 32 geschmolzen werden und integral ausgebildet werden,
wodurch die Bindungsfestigkeit zwischen dem Filterpapier 31 und
dem wasserabweisenden Blatt 32 verbessert wird. Ferner,
da kein drittes Teil, zum Beispiel das heiß schmelzende
Blatt oder dergleichen, zum Verbinden beider Filterelementschichten
verwendet wird, kann eine Vergrößerung einer Fläche
des Teils, das mit der Bindung zusammenhängt, verhindert
werden. Da die Bindungsfestigkeit von beiden Filterelementschichten,
wie beispielsweise dem Filterpapier 31 und dem wasserabweisenden
Blatt 32, hoch ist, kann das Filterelement 30,
das eine komplizierte Form hat, leicht ausgebildet werden, während
der gute Bindungszustand des Filterpapiers 31 und des wasserabweisenden
Blattes 32 in dem Filterblatt 33 gehalten wird,
wenn das Filterblatt 33 einer Verarbeitung ausgesetzt ist,
um das Element 30 auszubilden.
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Nachstehend
ist die Struktur des Filterelements 30, das unter Verwendung
des Filterblattes 33 mit den vorstehend genannten Merkmalen
ausgebildet ist, beschrieben.
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Das
Filterelement 30 des Kraftstofffilters 1 in dem
ersten Ausführungsbeispiel ist durch Überlagern zweier
Filterblätter 33 ausgebildet, in denen die wasserabweisenden
Blätter 32 der zwei Filterblätter 33 gegenüberliegend
zueinander angeordnet sind. Insbesondere ist, wie in 6 gezeigt
ist, eines der Filterblätter 33 in der Form eines
flachen Streifens ausgebildet und das andere davon ist in einer
wellenartigen Form ausgebildet. Die wasserabweisenden Blätter 32 der
entsprechenden Filterblätter 33 sind einander
gegenüberliegend und überlagert und spiralförmig
um ein rohrförmiges Kernmaterial 34 gewunden, um
das Kraftstoffelement 30, das die in 2 gezeigte
zylindrische Form hat, auszubilden. Die zwei Filterblätter 33 werden
durch Klebstoff an einem Kontaktteil verbunden, das heißt,
einem tangentiellen Teil des wellenartigen Filterblattes 33 und
dem flachen Filterblatt 33. Wie in 2 gezeigt
ist, ist eines der zwei Enden in der axialen Richtung des Filterelements 30,
das in einer zylindrischen Form ausgebildet ist, mit Öffnungen
versehen. In anderen Worten hat, wie in 7 gezeigt
ist, ein Ende 30a der zwei Enden in die Breitenrichtung
der Filterblätter 33 Öffnungen, die durch
die entsprechenden Filterpapiere 31 der zwei Filterblätter 33 eingeschlossen
sind und mit einem Füllstoff F geschlossen sind. Das andere Ende 30b der
zwei Enden in der axialen Richtung des zylindrischen Filterelements 30 hat Öffnungen,
die durch die entsprechenden wasserabweisenden Blätter 32 der
zwei Blätter 33 eingeschlossen sind und mit dem
Füllstoff F verschlossen sind, wie in 7 gezeigt
ist. Das somit erhaltene Filterelement 30 ist in dem Gehäuse 20 untergebracht,
wie in 1 gezeigt ist, was dem Kraftstoff erlaubt, von
dem Ende 30a des Filterelements 30 in die Richtung
seines anderen Endes 30b zu strömen. Das heißt,
wie in 7 gezeigt ist, dass der Kraftstoff in das Filterelement 30 von
den Öffnungen, die durch das wasserabweisende Blatt 32 an
dem Ende 30a des Filterelements 30 eingeschlossen
sind, strömt und durch das wasserabweisende Blatt 32 und
das Filterpapier 31 innerhalb des Filterelements 30 in
dieser Reihenfolge gelangt. Dann strömt der Kraftstoff
aus den Öffnungen, die durch das Filterpapier 31 an
dem Ende 30b des Filterelements 30 eingeschlossen
sind, in die Richtung der Außenseite des Filterelements 30.
Da die Öffnungen, die durch das wasserabweisende Blatt 32 auf
der Seite des Endes 30b eingeschlossen sind, mit dem Füllstoff
F geschlossen sind, kann einer der zwei kontinuierlichen Schweißabschnitte 33a,
die in 3 gezeigt sind, weggelassen werden.
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In
dem Filterelement 30 des Kraftstofffilters 1 in
dem ersten Ausführungsbeispiel ist das wasserabweisende
Blatt 32 an der stromaufwärtigen Seite in Bezug
auf das Filterpapier 31 in der Strömungsrichtung
des Kraftstoffes, der durch das Filterelement 30 gelangt,
angeordnet. Mit dieser Anordnung gelangt der Kraftstoff zunächst,
wenn er durch das Filterelement 30 gelangt, durch das wasserabweisende
Blatt 32, das eine wasserabweisende Eigenschaft hat, und gelangt
kontinuierlich durch das Filterpapier 31. Zu dieser Zeit
wird Wasser (feine Wassertröpfchen), das in dem Kraftstoff
enthalten ist, durch eine wasserabweisende Wirkung des wasserabweisenden
Blattes 32 abgestoßen, so dass es an der Oberfläche
des Blattes 32 agglituniert, und daher hat die Außenfläche
des Filterelements 30 große Wassertröpfchen. Wie
in 1 gezeigt ist, bewegt sich der Wassertropfen W
in Bezug auf das Filterelement 30 durch einen Unterschied
zwischen einem spezifischen Gewicht des Leichtöls, das
der Kraftstoff ist, und des Wassers abwärts, so dass er
an dem Boden des Gehäuses 20 abgelagert wird.
Somit strömt das Leichtöl, von dem zuvor das Wasser
durch das wasserabweisende Blatt 32 entfernt worden ist,
in das Filterpapier 31, das an der stromabwärtigen
Seite eines Kraftstoffstromes in Bezug auf das wasserabweisende Blatt 32 angeordnet
ist. Anderes Fremdmaterial als das Wasser, das in dem Leichtöl
enthalten ist, zum Beispiel Feststoffe, wie beispielsweise Metallbruchstücke,
wird in dem Filterpapier 31 gesammelt oder aufgefangen.
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Es
wird angenommen, dass eine Positionsbeziehung zwischen dem Filterpapier 31 und
dem wasserabweisenden Blatt 32 in der Strömungsrichtung
des Kraftstoffes, der durch das Filterelement 30 gelangt,
entgegengesetzt zu jener ist, die in dem vorstehenden Ausführungsbeispiel
beschrieben ist. In diesem Fall werden verschiedene Arten von Feststoffen,
die anderes Fremdmaterial als Wasser sind, die in dem Leichtöl
enthalten sind, zuerst in dem Filterpapier 31 gesammelt.
Das Wasser oder die Feuchtigkeit, die in dem Leichtöl enthalten
sind, führt zu dem wasserabweisenden Blatt 32 durch
das Filterpapier 31. Das Wasser wird dann durch die wasserabweisende
Wirkung des wasserabweisenden Blattes 32 zurückgestoßen,
ohne dass es durch das wasserabweisende Blatt 32 gelangt,
so dass es in dem Filterpapier 31 gehalten wird. Somit
wird ein Spalt zwischen dem Zellstofffaserstoff 31a und
dem Polyesterfaserstoff 31b, die das Filterpapier 31 bilden,
mit Wasser gefüllt, was in einer Reduktion eines Raums zum
Sammeln von verschiedenen Arten von Feststoffen führt,
die anderes Fremdmaterial als Wasser darstellen, das in dem Kraftstoff
enthalten ist, was zu einer Reduktion einer Kapazität zum
Sammeln des Fremdmaterials führt. Das heißt, falls
die Positionsbeziehung zwischen dem Filterpapier 31 und
dem wasserabweisenden Blatt 32 in der Strömungsrichtung
des Kraftstoffes, der durch das Filterelement 30 gelangt,
entgegengesetzt zu jener in dem Filterelement 30 des Kraftstofffilters 1 des
ersten Ausführungsbeispiels ist, kann eine Fremdmaterialsammelkapazität
des Filterelements 30 in einem frühen Stadium
reduziert werden.
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Wie
vorstehend erwähnt ist, kann das Filterelement 30 des
Kraftstofffilters 1 in dem ersten Ausführungsbeispiel
die Bindungsfestigkeit zwischen dem Filterpapier 31 und
dem wasserabweisenden Blatt 32 verbessern, während
die Vergrößerung einer Fläche des Teils,
das mit der Bindung zwischen beiden Filterelementschichten zusammenhängt,
verhindert wird, und kann die Fremdmaterialsammelkapazität
des Kraftstofffilters 1 für einen langen Zeitraum
gut aufrechterhalten.
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(Zweites Ausführungsbeispiel)
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Nachstehend
ist ein Kraftstofffilter 1 gemäß eines
zweiten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung
beschrieben. Der Kraftstofffilter 1 des zweiten Ausführungsbeispiels
und der Kraftstofffilter 1 des ersten Ausführungsbeispiels
haben die gleiche Struktur des Filterblattes 33, aber unterscheiden
sich in der Struktur des Filterelements.
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Wie
in 8 gezeigt ist, weist ein Filterelement 40 des
Kraftstofffilters 1 in dem zweiten Ausführungsbeispiel
ein Filterblatt 33 in der Form eines langgestreckten Streifens
mit Erhebungsabschnitten P und Talabschnitten V auf, die sich in
die Breitenrichtung erstrecken und in die Längsrichtung
des Filterblattes 33 abwechselnd angeordnet sind. Das Filterblatt 33 ist
in einer zylindrischen Form ausgebildet, wobei die Längsrichtung
des Blattes 33 in die Umfangsrichtung gerichtet ist. Das
Filterelement 40 ist so ausgebildet, dass das wasserabweisende
Blatt 32 des Filterblattes 33 an der äußeren
Umfangsseite des zylindrischen Filterelements 40 positioniert
ist, während das Filterpapier 31 an der inneren
Umfangsseite des zylindrischen Filterelements 40 positioniert ist.
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In
dem Kraftstofffilter 1 des zweiten Ausführungsbeispiels
der vorliegenden Erfindung strömt, wie in 10 gezeigt
ist, der Kraftstoff von der äußeren Umfangsseite
des zylindrischen Filterelements 30 in die Richtung von
dessen innerer Umfangsseite durch den Einlass 21 des Gehäuses 20,
so dass er durch den Auslass 22 des Gehäuses 20 zu
dem Verbrennungsmotor zugeführt wird.
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In
dem Kraftstofffilter 1 des zweiten Ausführungsbeispiels
hat das Filterelement 40 das wasserabweisende Blatt 32,
das an dessen äußerer Umfangsseite angeordnet
ist, und das Filterpapier 31, das an dessen innerer Umfangsseite
angeordnet ist, wie in 9 gezeigt ist. Das heißt,
dass das wasserabweisende Blatt 32 an der stromaufwärtigen
Seite in Bezug auf das Filterpapier 31 in der Strömungsrichtung
des Kraftstoffes, der durch das Filterelement 40 gelangt,
angeordnet ist. Somit kann der Kraftstofffilter 1 des zweiten
Ausführungsbeispiels die gleiche Wirkung wie jene des Kraftstofffilters 1 des
ersten Ausführungsbeispiels haben, wie vorstehend beschrieben
ist, und kann die Bindungsfestigkeit zwischen dem Filterpapier 31 und
dem wasserabweisenden Blatt 32 verbessern, während
die Erhöhung einer Fläche des Teils, das mit der
Bindung zwischen beiden Filterelementschichten zusammenhängt,
verhindert wird. Ferner kann der Kraftstofffilter 1 des
zweiten Ausführungsbeispiels ebenso die Fremdmaterialsammelkapazität über
einen langen Zeitraum aufrechterhalten.
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(Drittes Ausführungsbeispiel)
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Nachstehend
ist ein Kraftstofffilter 1 gemäß einem
dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung
beschrieben. Der Kraftstofffilter 1 des dritten Ausführungsbeispiels
und der Kraftstofffilter 1 des ersten Ausführungsbeispiels
haben die gleiche Struktur des Filterblattes 33, unterscheiden
sich aber in der Struktur des Filterelements.
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Wie
in 11 gezeigt ist, weist ein Filterelement 50 des
Kraftstofffilters 1 in dem dritten Ausführungsbeispiel
ein Filterblatt 33 in der Form eines langgestreckten Streifens
auf. Das Filterblatt 33 ist in die Breitenrichtung einmal
zusammengefaltet, insbesondere derart, dass das wasserabweisende
Blatt 32 an der gefalteten äußeren Seite
positioniert ist, während das Filterpapier 31 an
der gefalteten inneren Seite positioniert ist. Das Filterblatt 33,
das einmal zusammengefaltet ist, ist spiralförmig um das
rohrförmige Kernmaterial 34 gewunden, so dass
er eine zylindrische Form ausbildet. In dem Filterelement ist eine
Faltlinie des Filterblattes 33, das einmal zusammengefaltet
ist, an einem Ende 50a positioniert, und beide Enden des
Filterblattes 33 in die Breitenrichtung sind an dem anderen
Ende 50b positioniert. Eine Endseite des Filterblattes 33,
das einmal zusammengefaltet ist (die äußere Umfangsseite,
die in 11 gezeigt ist) verbleibt wie
sie ist und die andere Seite (die innere Umfangsseite, die in 11 gezeigt ist)
bildet einen wellenartigen plissierten Abschnitt aus, wie in 11 gezeigt
ist. Dieser plissierte Abschnitt stellt einen Kraftstoffdurchgang
zwischen dem einen Ende 50a und dem anderen Ende 50b in
dem Kraftstofffilter 50 sicher.
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In
dem Kraftstofffilter 1 des dritten Ausführungsbeispiels,
wie in 12 gezeigt ist, gelangt der Kraftstoff
durch das rohrartige Kernmaterial 34 von dem Einlass 21 des
Gehäuses 20 in die Richtung der Seite des Endes 50a des
Filterelements 50. Dann strömt der Kraftstoff
von der äußeren Umfangsseite des zylindrischen
Filterelements 50 durch das Filterelement 50 in
dessen innere Umfangsseite, so dass er über den Auslass 22 des
Gehäuses 20 zu dem Verbrennungsmotor zugeführt
wird.
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In
dem Kraftstofffilter 1 des dritten Ausführungsbeispiels
ist, wie in 11 gezeigt ist, das wasserabweisende
Blatt 32 an der stromaufwärtigen Seite in Bezug
auf das Filterpapier 31 in der Strömungsrichtung
des Kraftstoffs, der durch das Filterelement 50 gelangt,
angeordnet. Somit kann der Kraftstofffilter 1 des dritten
Ausführungsbeispiels die gleiche Wirkung wie jene des Kraftstofffilters 1 des
vorstehend beschriebenen ersten Ausführungsbeispiels haben,
und kann die Bindungsfestigkeit zwischen dem Filterpapier 31 und
dem wasserabweisenden Blatt 32 verbessern, während
die Erhöhung einer Fläche des Teils, das mit der
Bindung zwischen beiden Filterelementschichten zusammenhängt,
verhindert wird. Ferner kann der Kraftstofffilter 1 des
dritten Ausführungsbeispiels die Fremdmaterialsammelkapazität über
einen langen Zeitraum gut aufrechterhalten.
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Obwohl
die vorliegende Erfindung in Zusammenhang mit ihren bevorzugten
Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die begleitenden
Zeichnungen vollständig beschrieben worden ist, wird angemerkt,
dass verschiedene Änderungen und Modifikationen dem Fachmann
in den Sinn kommen werden.
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Obwohl
in dem Kraftstofffilter 1 gemäß den vorstehend
erwähnten ersten bis dritten Ausführungsbeispielen
der Kraftstoff Leichtöl ist, ist die vorliegende Erfindung
nicht hierauf begrenzt. Jegliche andere Art von flüssigem Fluid,
zum Beispiel Benzin, Methanol, ein Gemisch oder dergleichen aus
Benzin und Methanol, können verwendet werden. Das heißt, dass
die vorliegende Erfindung auf einen Filter zum Filtern eines flüssigen
Fluids angewandt werden kann, ohne auf den Kraftstofffilter 1 begrenzt
zu sein.
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Die
in den vorstehenden Ausführungsbeispielen beschriebenen
Strukturen können geeignet kombiniert werden, ohne auf
die in jedem Ausführungsbeispiel beschriebenen entsprechenden
Strukturen begrenzt zu werden.
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Derartige Änderungen
und Modifikationen sind als innerhalb des Umfangs der vorliegenden
Erfindung, wie sie durch die anhängenden Ansprüche definiert
ist, zu verstehen.
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Ein
Kraftstofffilter weist ein Filterelement (30, 40, 50)
auf, das aus einem Filterteil (33) ausgebildet ist. Das
Filterteil (33) weist ein erstes Filterelement (31),
das aus einer Kombination eines ersten Chemiefaserstoffes (31b)
und eines Zellstofffaserstoffes (30a) in Form eines Blattes
aus nichtgewebtem Stoff gefertigt ist, und ein zweites Filterelement
(32) auf, das aus einem zweiten Chemiefaserstoff (32a)
mit einer wasserabweisenden Eigenschaft in Form eines Blattes aus
nichtgewebtem Stoff gefertigt ist. Das erste Filterelement und das
zweite Filterelement sind laminiert, so dass sie das Filterteil
aufbauen. Ferner sind das erste Filterelement und das zweite Filterelement
in dem Filterteil durch Aneinanderschweißen des ersten
Chemiefaserstoffes und des zweiten Chemiefaserstoffes miteinander
verbunden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - JP 2006-159156
A [0002]