滤芯 本发明涉及一种滤芯，它最适合用于滤油器并防止静电的发生。
当用过滤器过滤液体时，为了防止在滤芯中产生的静电，已提出过多种不同的技术。
例如公开号为50-38861的日本专利申请中公开有用于滤油器的过滤材料，其中在纸浆里混入丙烯酸系纤维并浸渍合成树脂使它们凝固构成用于滤油器的过滤材料。
当用上述的过滤材料构成的滤油器安装在绝缘性树脂壳时，在通油过程中一般发生静电。在上述的公开号为50-38861的日本专利申请中，由带负电的纸浆和带正电的丙烯酸系纤维构成的过滤器安装在接近于绝缘体的滤油器壳中，同时产生正静电和负静电并且中和正负静电，从而该公开号中的用于滤油器的过滤材料控制了静电的发生。
这以往的滤油器的过滤材料是用以下方法构成，即：在棉毛纤维里加入10％(重量)地丙烯酸系纤维(丙烯和氯乙烯的共聚物)组成过滤材料纤维，由过滤材料纤维造成具有所定纸厚度、通气性和气孔率的滤板，然后用酚醛树脂凝固它们。其中，作为带正电的材料使用丙烯酸系纤维。
然而，按照以往的中和静电的方法，由于在带负电倾电的过滤材料中混合加入带正电倾向的过滤材料，并中和由滤芯产生的静电，因而以往的中和静电的方法难以满足过滤材料纤维所要求的过滤性或强度等特性和过滤材料纤维的带电特性。
鉴于前述的现有问题，本发明的目的是提供一种滤芯，它能够防止在过滤材料中所产生的静电，并且也能够满足过滤材料纤维所要求的特性。
本发明的另一目的是提供一种滤芯，其中用浸渍在过滤材料中的或者涂在过滤材料上的树脂防止静电的发生。
本发明的又一个目的是提供一种滤芯，它即使装配在绝缘性的树脂壳中也能够使用。
为了达到上述的目的，本发明采用以下的技术方案：
在本发明中，对过滤材料的带电倾向具有相反的带电倾向的树脂浸渍在过滤材料中或者涂在过滤材料上。因此，能够容易提供在过滤材料的性能上满足要求的滤芯。
在本发明中，浸渍在过滤材料中或者涂在过滤材料上的树脂由具有羟基，羧基或者氨基中的任一个官能团的单体构成。因此，能够中和过滤材料的带电倾向并且防止静电的发生。
在本发明中，多种不同种类的树脂能够浸渍在过滤材料纤维中或者涂在过滤材料纤维上。例如，酚醛树脂和三聚氰酰胺树脂浸渍在过滤材料纤维中或者涂在过滤材料纤维上。其中改变带负电倾向的酚醛树脂和带正电倾向的三聚氰酰胺树脂的比率，能够防止由滤芯产生的静电。
在本发明中，过滤材料纤维由50-70％(重量)的聚酯和5-25％(重量)的玻璃纤维以及15-35％(重量)的纸浆组成时，由5-20％(重量)的酚醛和80-95％(重量)的三聚氰酰胺树脂组成的树脂浸渍在过滤材料纤维中或者涂在过滤材料纤维上。
附图的简单说明：
图1是表示酚醛树脂和三聚氰酰胺树脂的组成比和滤芯所产生的静电的电位之间的关系的说明图；
图2是表示四种纤维材料和带电倾向的关系的说明图；
图3是表示酚醛树脂和三聚氰酰胺树脂以及乙酸乙烯树脂所具有的官能团的种类和带电符号的关系的说明图；
图4是表示当酚醛树脂和三聚氰酰胺树脂浸渍在过滤材料时滤芯所产生的静电的电位的说明图；
图5是表示过滤材料纤维中的聚酯的含有率和滤芯的寿命以及清净效率之间相关关系的说明图；
图6是表示过滤纤维中的玻璃纤维的含有率和滤芯的寿命以及清净效率之间相关关系的说明图；
图7是斜视图，表示本发明实施例的滤芯的制造方法；
图8是本发明实施例的滤芯的部分斜视图；
图9是部分侧面图，表示本发明实施例的滤油器。
(实施例)
下面根据附图说明本发明的实施例。
在本发明中，由聚酯，玻璃纤维，纸浆等纤维组成的过滤材料纤维经过造纸过程制造过滤材料原纸。为了容易成形并控制表面上起毛的现象，一定量的树脂材料浸渍在过滤材料原纸中制成过滤器材料。对过滤器材料进行成形得到所希望形状的滤芯。
构成滤芯的过滤材料纤维的带电倾向随该纤维的Z电位而变化，并且，其纤维的Z电位随官能团的种类变化。例如，具有羧基的带负Z电位的聚酯纤维有带负电的倾向，具有羟基的带负Z电位的纸浆有带负电的倾向，具有氨基的带正Z电位的尼龙有带正电的倾向。图2表示这些纤维的带电例。当由60％(重量)的聚酯和15％(重量)的玻璃纤维以及25％(重量)的纸浆组成过滤材料纤维时，用这种过滤材料纤维制造的过滤材料原纸具有带负电的倾向。
另一方面，浸渍在过滤材料原纸中的树脂的带电倾向随树脂的官能团的种类而变化。例如，具有羟基的酚醛树脂有带负电的倾向，具有羧基的酚醛树脂有带负电的倾向，具有羧基的乙酸乙烯树脂有带负电的倾向，具有氨基的三聚氰酰胺树脂有带正电的倾向。
为了调查含浸树脂的带电倾向给滤芯的带电倾向的影响，由60％(重量)的聚酯和15％(重量)的玻璃纤维以及25％(重量)的纸浆组成的过滤材料纤维以61g/m2的用量(每平方米中的滤纸的重量)制成过滤材料原纸，在过滤材料原纸中浸渍酚醛树脂或三聚氰酰胺树脂并凝固，成形至菊花形得到两种滤纸，即，浸渍酚醛树脂的滤纸和浸渍三聚氰酰胺树脂的滤纸。在一种滤纸中酚醛树脂含浸量是7g/m2(试验例1)，在另一种滤纸中三聚氰酰胺树脂的含浸量是7g/m2(试验例2)。然后，当用试验例1和2以2公升/分的流速过滤汽油时测定它们所产生的电位。其结果表示在图4。
如图4所示，在试验例1中产生的电位是约-30kv，在试验例2中产生的电位是约+8kv。其结果，即使是相同组成的过滤材料纤维，以含浸树脂的带电倾向，滤芯的带电倾向有很大的变化。因此，通过调节酚醛树脂和三聚氰酰胺树脂的比率，中和过滤材料的带电倾向使发生电位接近于零。
为了找出最合适的含浸树脂的组成比，改变酚醛树脂和三聚氰酰胺树脂的比率，测定发生电位。以61g/m2用量，使过滤材料纤维制成过滤材料原纸。在过滤材料原纸中以7g/m2含浸量浸渍酚醛和三聚氰酰胺的混合树脂，并硬化它们，制成过滤器的材料。将过滤器的材料成形，得到蜂巢状的滤芯。当以2公升/分的流速过滤汽油时测定所产生的电位。其结果表示在图1。由图1可以知道，比如过滤材料纤维由60％(重量)的聚酯和15％(重量)的玻璃纤维以及25％(重量)的纸浆组成，当酚醛树脂对三聚氰酰胺树脂的比率为15/85时所产生的电位最小。
因此，根本对滤芯要求的性能，可以自由地选择最好的过滤材料纤维的组成。比如，在滤芯的寿命和清净效率以及过滤材料纤维中的聚酯的含有率之间有图5所示的关系，在滤芯的寿命和清净效率以及过滤材料纤维中的玻璃纤维的含有率之间有图6所示的关系。按照过滤材料纤维的组成，过滤材料的纤维具有不同的带电倾向，从而浸渍在过滤材料纤维中的能够中和过滤材料纤维的酚醛树脂和三聚氰酰胺树脂的比率也有变化。在过滤性能方面上最合适的过滤材料由50-70％(重量)的聚酯和5-25％(重量)的玻璃纤维以及15-35％(重量)的纸浆组成。对于这些范围组成比的过滤材料纤维，由5-20％(重量)的酚醛树脂和80-95％的三聚氰酰胺树脂组成的混合树脂浸渍在过滤材料纤维时能够中和过滤材料纤维的带电倾向。
除了酚醛树脂和三聚氰酰胺树脂之外具有羟基、氨基、羧基等官能团的各种树脂也可以使用。此外，当只要用一种树脂能够中和过滤材料纤维的带电倾向时，就可以浸渍一种树脂。象酚醛树脂和三聚氰酰胺树脂一样，具有不同带电倾向的复数种类的树脂也可以混合使用以能够中和过滤材料纤维的带电倾向的比例。
在本发明实施例的滤芯中，将树脂浸渍在过滤材料纤维或者过滤材料原纸中并且中和过滤材料的带电倾向，从而能够中和由滤芯产生的静电。因此，即使以过滤性能或机械的强度等观点选择过滤材料纤维，在过滤材料纤维中浸渍合适的树脂也能够防止静电发生。
相同于浸渍的方法，将树脂涂在过滤材料也能够得到相同的中和效果。
本发明的滤芯最合适地用于汽车内燃机的滤油器。滤油器可以安装在将燃料泵中的燃料供给于内燃机的通路中，也可以安装在将内燃机的燃料返回于燃料槽中的通路中。滤油器的安装位置可以在燃料槽的内部或者外部。此外，当滤芯安装在过滤器的套里构成滤油器时，能够使过滤器的套和用树脂制的燃料槽的盖同体形成。
根据图7和图8，说明本发明的滤芯的成形步骤。
将长形的波板过滤材料4重叠在长形的平板过滤材料3上，并且使它们按纵向方向卷起得到滤芯1。如上述的条件和方法，由过滤材料纤维形成过滤材料原纸，然后将酚醛树脂和三聚氰酰胺树脂的混合树脂浸渍在过滤材料原纸中，并把它们凝固，成形得到平板过滤材料3和波板过滤材料4。在图7中，燃料流动的上流一边设置在滤燕1的圆筒轴方向的右上方上，并且，燃料流动的下流一边设置在滤芯1的圆筒轴方向的左下方上。通过滤芯1使液体燃料过滤。在图8中，燃料流动的上流方设置在图8中的上边，燃料流动的下流方设置在图8中的下边。
用波形轮子对平板状的过滤板成形至波状得到波板过滤材料4。在平板过滤材料的上面重叠波板过滤材料4。在液体流动下方的平板过滤材料3和波板过滤材料4之间涂布由热熔型粘合剂构成的密封材料5，并且用轮子加压加热。该步骤中，加热温度为225℃，压力为7kgf/cm2，以及加压加热的时间不小于1.5秒。热熔型粘合剂7也涂布在液体流动上方的平板过滤材料3和波板过滤材料4之间。其结果，用粘合剂7使波板过滤材料4的波谷部分4a固定在平板过滤材料上。然后，卷起重叠的板以波板过滤材料4放置在径向方向的内侧，形成圆筒状的滤芯1。在卷板时，液体流动上方的波板过滤材料4的上面涂布由热熔型粘合剂组成的密封材料6，从而波板过滤材料4紧密地粘结与径向方向内侧的平板过滤材料3防止漏液现象。
如图8所示，由图8的上方的燃料流入在入口通路8，按箭头方向通过平板过滤材料3或波板过滤材料4之后由出口通路9流出。其中，用平板过滤材料3和波板过滤材料4过滤通过的燃料。
根据图9说明用本发明滤芯1的滤油器的构造。
在滤油器11中，滤芯1放置在用绝缘性树脂制的树脂壳12和树脂盖13中。在树脂壳12的一端部上设置排除口16，在树脂盖13的一端部上设置输入口15。在溶接部21上将树脂壳12的另一方的端部和树脂盖13的另一方的端部紧密地溶接，并且用密封材料17紧密地密封滤芯1和树脂壳12之间的空隙。
在本发明的滤油器11中，能够中和过滤材料纤维的树脂浸渍在滤芯1中，从而能够防止以滤芯1和通过滤芯1的燃料之间的摩擦而产生的静电。因此，即使滤油器11的外壳部分的树脂壳12和树脂盖13以及其它周围的部件由绝缘性的材料组成，也能够防止滤芯中的静电的积蓄。
代替于绝缘性树脂制的树脂壳12和树脂盖13，在含有碳的导电性材料合成的壳中也可以设置本发明的滤芯。其中，更容易控制由滤芯产生的静电。
此外，作为滤芯的形状除了上述的轮子式的蜂巢型，也可以使用半圆筒状的蜂巢型或菊花型，并且也可以使过滤材料纤维成形为杯状或块状。此外，成形为小球形或者小圆形的滤芯填充于壳中也能够构成滤油器。
在上述的实施例中对滤油器进行了描述，但是，本发明的过滤器也能够用于过滤气体或者过滤液体等方面。