滤芯及其成形方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于分离流体中悬浮颗粒的过滤器的滤芯及其成形方法。
【背景技术】
[0002]现有技术的过滤器包含有一壳体及一滤芯；壳体具有一进气口及一出气口 ；滤芯装设于壳体内，且包含有一芯材及一滤芯框；滤芯框包含有一第一框架、一第二框架及一发泡体，两框架皆为圆环状，且分别装设于芯材的两轴向端面上，发泡体设于第一框架上，且抵靠于壳体的内壁面，并藉此将芯材与壳体之间的间隙密封，进而促使欲过滤之流体从进气口进入壳体后，势必得通过芯材而被过滤，之后才能从出气口离开壳体；
[0003]然而，前述的滤芯框的缺点在于，发泡体的柔软特性虽可有效密封间隙，但也因其过于柔软而无法承受过大的压差(differential pressure)。
[0004]此外，现有技术的滤芯包含有一波浪状分离材及一平面分离材，该两分离材交错层叠地卷绕成圆筒状，并夹设出多个轴向通道，其中半数通道于轴向一端涂布有一端面密封胶层，另外半数的通道于轴向另一端涂布有另一端面密封胶层，藉此欲过滤的流体从一端进入通道内，撞击到端面密封胶层后会直接通过波浪状分离材或平面分离材以移动到另一通道始得以离开芯材，而流体通过分离材时，分离材便会发挥过滤的效果。
[0005]然而，前述滤芯的缺点在于:
[0006]第一，两分离材夹设出的通道的截面积一致，即通道的入口的截面积与通道的出口的截面积相同，如此一来便无法降低阻抗(impedance)。
[0007]第二，端面密封胶层与两分离材的黏合可能不够紧密而导致有间隙产生，进而造成流体可能直接通过该间隙而未通过分离材，进而便未达到过滤的效果。
[0008]第三，请参阅图19所示，波浪状分离材91的波浪的倾斜角度Θ大约是60度，而如此的角度在波浪状分离材91及平面分离材92卷绕时，会导致芯材的出口侧的径向内侧的前几圈，其转折处的相邻两波峰之间几乎被封闭，而无法让流体流通。
[0009]第四，波浪状分离材上横向涂布有多个结合胶层以与平面分离材黏合固定，现有技术中是以胶枪横向地沿着波浪状分离材的波峰及波谷上下涂布连续的长条状结合胶层，之后再使两分离材通过该些结合胶层黏合；但如此的上胶方式实际上仅有波峰处的结合胶层黏合到平面分离材，而其余的绝大部分的结合胶层便会位于两分离材夹设出的通道中而阻碍到流体的流动。
[0010]第五，两分离材相黏合并涂布出口侧的端面密封胶层后，于覆卷之前，会于该端面密封胶层上沿着该端面密封胶层切割两分离材，以使出口侧的端面密封胶层与分离材边缘切齐，但凝固后的端面密封胶层会使得切割不易。
[0011]第六，不论是入口侧或是出口侧的端面密封胶层，由于涂布时为胶状，因此在其凝固之前，皆可能因重力而向两边流动，而向轴向内端流动的端面密封胶层会导致两端面密封胶层之间的距离缩短，进而降低过滤的面积。
【发明内容】
[0012]有鉴于前述的现有技术的缺点及不足，本发明的目的在于提供一种滤芯及其成形方法，以可解决上述缺点。
[0013]为达到上述的发明目的，本发明所采用的技术手段为设计一种滤芯的成形方法，其中包含以下步骤:
[0014]结合波浪状分离材及平面分离材:用以分离悬浮污染物的波浪状分离材具有多个波峰、相对的一出口侧及一入口侧以及相对的一第一侧面及一第二侧面，于波浪状分离材的第一侧面涂布一结合胶层及一第一端面密封胶层，第一端面密封胶层沿着出口侧涂布，并且与出口侧间隔设置；接着将用以分离悬浮污染物的平面分离材贴合于波浪状分离材的第一侧面上，两分离材通过结合胶层及第一端面密封胶层相黏合；
[0015]挤压两分离材:从波浪状分离材的第二侧面，沿着波浪状分离材的出口侧，并自出口侧至部分的第一端面密封胶层，来压合波浪状分离材，而前述被压合之处为第一压合部，第一压合部的波峰向同一侧倾倒；
[0016]卷绕两分离材:于波浪状分离材的第二侧面沿着入口侧涂布一第二端面密封胶层，接着卷绕两分离材并使两分离材通过第二端面密封胶层黏合固定成卷绕后的形状；
[0017]装设滤芯框:将滤芯框装设于卷绕后的两分离材上，以形成滤芯。
[0018]为达到上述的发明目的，本发明进一步提供一种滤芯，其中包含:
[0019]一芯材，其包含有用以分离悬浮污染物的一波浪状分离材及一平面分离材，波浪状分离材具有多个波峰、相对的一出口侧及一入口侧以及相对的一第一侧面及一第二侧面，波浪状分离材的第一侧面涂布有一结合胶层及一第一端面密封胶层，第一端面密封胶层沿着出口侧涂布；波浪状分离材的第二侧面沿着入口侧涂布有一第二端面密封胶层；平面分离材贴合于波浪状分离材的第一侧面上，两分离材通过结合胶层及第一端面密封胶层相黏合；两分离材交错层叠地卷绕，并通过第二端面密封胶层相黏合；波浪状分离材的第二侧面设有一第一压合部，第一压合部沿着波浪状分离材的出口侧延伸，并且自出口侧延伸至部分的第一端面密封胶层处，第一压合部的波峰被下压而共同朝顺时钟方向或逆时钟方向倾倒；
[0020]一滤芯框，其设于卷绕后的两分离材上。
[0021]本发明的优点在于，藉由在出口侧压合波浪状分离材的波峰，而可达到以下功效:第一，使通道的出口处的截面积大于通道的入口处的截面积，如此一来可以降低阻抗，进而让引擎出力时所需要的空气动力下降而达到节能的目的；第二，藉由使第一端面密封胶层被压合，以使第一端面密封胶层与两分离材结合得更紧密，并使密封更为确实可靠，同时，压力亦有助于加速第一端面密封胶层的固化；第三，第一压合部的波峰向同一侧倾倒，可使芯材出口侧的径向内侧的前几圈，其转折处的相邻两波峰间具有一定间隙，如此可保持通道畅通以发挥过滤的效果。
[0022]所述的滤芯的成形方法，其中于「挤压两分离材」步骤中，波浪状分离材的第二侧面，除第一压合部外的其余部分也被压合而形成一第二压合部，第二压合部的波峰与第一压合部的波峰向同一侧倾倒，第一压合部的高度小于第二压合部的高度。
[0023]所述的滤芯的成形方法，其中于「挤压两分离材」步骤中，是使两分离材通过两压轮之间来进行压合，而至少其中一压轮为导热材质。
[0024]所述的滤芯的成形方法，其中于「挤压两分离材」及「卷绕两分离材」步骤之间，进一步包含有一「切割两分离材」步骤；切割两分离材:于出口侧及第一端面密封胶层之间，沿着出口侧切割两分离材。
[0025]所述的滤芯的成形方法，其中于「结合波浪状分离材及平面分离材」步骤中，结合胶层包含有多个结合胶点，该些结合胶点设于波浪状分离材的第一侧面的多个波峰上，且该些结合胶点相互间隔设置。
[0026]所述的滤芯的成形方法，其中于「结合波浪状分离材及平面分离材」步骤中，使一静止轮及一转动轮平行且相互贴靠，并于静止轮及转动轮的外壁面之间设有两间隔的立板，并于静止轮及转动轮的外壁面及该两间隔立板之间倒入胶体，最后再以一刮刀件设于静止轮、转动轮及该两间隔立板之间，以刮除并形成出至少一条状胶体于转动轮的外壁面上，而使该至少一条状胶体附着于波浪状分离材的第一侧面的波峰上以形成前述的结合胶层O
[0027]所述的滤芯的成形方法，其中于「卷绕两分离材」及「装设滤芯框」步骤之间，进一步包含有一「倒置两分离材」步骤；倒置两分离材:两分离材卷绕完成后，迅速将两分离材以波浪状分离材的入口侧朝下地放置，让尚未凝固的第二端面密封胶层向下流动，待第二端面密封胶层凝固后，第二端面密封胶层的轴向外侧面与波浪状分离材的入口侧切齐。
[0028]所述的滤芯的成形方法，其中于「倒置两分离材」步骤中，两分离材倒置时，于两分离材的顶面放置重物。
[0029]所述的滤芯的成形方法，其中于「倒置两分离材」步骤中，两分离材倒置前，先于两分离材外套设工具，以固定两分离材的形状，之后才连同工具倒置两分离材。
[0030]所述的滤芯的成形方法，其中于「装设滤芯框」步骤中，滤芯框包含有一第一框架及一弹性体；第一框架包含有一环绕部及多个结合片，环绕部套设固定于两分离材上，该些结合片突出成形于环绕部相对两分离材的轴向另一侧面，并且该些结合片环绕间隔设置；弹性体成形于该些结合片上。
[0031]所述的滤芯的成形方法，其中于「装设滤芯框」步骤中，滤芯框的第一框架的结合片的外端有一向内弯折的延伸部，延伸部的外端有一朝向两分离材弯折的钩部；弹性体环绕包覆延伸部及钩部。
[0032]所述的滤芯的成形方法，其中于「结合波浪状分离材及平面分离材」步骤中，波浪状分离材及平面分离材上皆成形有轴向间隔设置的多个楞，波浪状分离材的楞与平面分离材的楞于数量、形状及位置皆相对应，波浪状分离材的波峰的延伸方向与楞的延伸方向垂直。
[0033]所述的滤芯，其中芯材的波浪状分离材的第二侧面，除第一压合部外的其余部分形成有一第二压合部，第二压合部的波峰与第一压合部的波峰共同朝顺时钟方向或逆时钟方向倾倒，第一压合部的高度小于第二压合部的高度。
[0034]所述的滤芯，其中芯材的结合胶层包含有多个结合胶点，该些结合胶点设于波浪状分离材的第一侧面的多个波峰上，且该些结合胶点相互间隔设置。
[0035]所述的滤芯，其中芯材的第二端面密封胶层的轴向外侧面与波浪状分离材的入口侧切齐。
[0036]所述的滤芯，其中滤芯框包含有一第一框架及一弹性体；第一框架包含有一环绕部及多个结合片，环绕部套设固定于芯材的一轴向端面上，该些结合片突出成形于环绕部相对芯材的轴向另一侧面，并且该些结合片环