CN101254384A - 带有隔离件的过滤装置 - Google Patents

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CN101254384A CNA2007101604193A CN200710160419A CN101254384A CN 101254384 A CN101254384 A CN 101254384A CN A2007101604193 A CNA2007101604193 A CN A2007101604193A CN 200710160419 A CN200710160419 A CN 200710160419A CN 101254384 A CN101254384 A CN 101254384A
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Abstract

本发明涉及一种用于过滤流体介质的过滤装置，该过滤装置包括在容纳腔(2)中容纳过滤元件(3)的壳体(1)，该过滤元件(3)将容纳腔(2)分成流入腔(4)和流出腔(5)，流出腔(5)被一至少部分可动的隔离件(6)分成主腔(5a)和副腔(5b)且该主腔(5a)与该副腔(5b)是可流动连接的。本发明的目的是，这样设计并改进开头所述类型的过滤装置，使得以成本低廉的手段在较长的运行时间之后也能优化内燃机的空气供给，其特征在于，该隔离件(6)具有工作面(6a)，由在流入腔(4)与流出腔(5)间存在的压力差产生的力可这样作用在该工作面上，使得可直接通过该力形成主腔(5a)和副腔(5b)间的流动连接。

Description

带有隔离件的过滤装置
技术领域
本发明涉及一种用于过滤流体介质的过滤装置，该过滤装置包括壳体，该壳体在一容纳腔/容纳室内容纳一过滤元件，其中该过滤元件将所述容纳腔分成流入腔和流出腔，该流出腔被一至少部分可动的隔离件分成主腔和副腔并且该主腔和该副腔可流动连通。
背景技术
从现有技术中已知用于过滤流体介质的过滤装置。这些过滤装置通常用在汽车上，其中过滤元件用于过滤发动机的进气。这时，内燃机通过一出流通道抽吸由过滤元件过滤过的空气。未过滤过的空气通过一个入流通道被输送到过滤元件的进气侧。然而在壳体内部形成了不对称的、取决于壳体的几何形状和入流通道或出流通道的布置的流动状态。极难实现过滤元件的均匀的流入，因为必须考虑多个参数。
由于在壳体内不对称的流动状态，待过滤的空气不均匀地作用在过滤元件上。其结果就是过滤元件被从空气中过滤出的污垢颗粒不均匀、不平均地覆盖。在一段很难确定的运行时间之后，过滤元件的个别区域被这样覆盖，使得空气不可能均匀地流过过滤元件。尤其是过滤元件的个别区域被这样覆盖，使得几乎不再会有空气能流过这些区域。
汽车的内燃机通常配设有空气量传感器，这些空气量传感器逐点地确定出流通道中的流动状态。电子单元基于这些逐点测得的信息计算出待输送给内燃机用于燃烧的空气量。通过外插法和特征曲线来计算出流通道整个横截面上的流动状态。
由此产生了这样的问题，即，电子单元以流动状态的已知的分布为前提。然而在较长的运行时间之后，由于过滤元件被不同程度地覆盖和堵塞，实际的流动状态会偏离假定的流动状态。
其结果就是空气量传感器计算出的空气量偏离于实际的空气量。由此，发动机内的燃烧被显著地干扰。尤其是在空气和燃料之间出现不平衡。
发明内容
因此，本发明的目的是，这样设计并改进开头所述类型的过滤装置，使得以成本低廉的手段在较长的运行时间之后也能优化内燃机的空气供给。
本发明通过权利要求1所述的特征来实现上述目的。按照该权利要求，一种开头提出的过滤装置的特征在于，该隔离件具有一工作面，由在流入腔和流出腔之间存在的压力差产生的力这样作用在该工作面上，即，使得可以直接通过该力得到主腔与副腔之间的流动连接。
按照本发明，首先认识到，通过覆盖过滤元件的个别区域，能在流入腔和流出腔之间产生巨大的压力差。此外，还认识到，产生的压力差与过滤元件的覆盖部相对应。最后认识到，设有一个力可以直接作用在它上面的工作面避免了用于操作隔离件的昂贵的电子辅助装置的费用。就这一点而言，确保了过滤装置具有成本低廉的构造。最后还认识到，隔离件是可以通过压力差，即通过一个由该压力差产生的力，自动调节的。只要达到或者超过一定的压力差，就有一个力作用在隔离件上，该力使该隔离件运动并由此使主腔与副腔流动连接。一旦在主腔与副腔之间建立起了流动连接，待输送给发动机的空气就通过过滤元件的界定副腔的区域被过滤。因为过滤元件的该区域几乎未被施以污垢颗粒，所以在出流通道的整个横截面上产生均匀的空气流动。于是真正得到了空气量传感器的电子单元将其作为(测量)前提的流动特性。尤其是认识到，隔离件可以根据壳体的几何形状这样布置，即，首先使主腔的过滤面均匀地发生堵塞(zusetzen)，然后再使副腔的过滤面均匀地发生堵塞。由此保证，当确保完全地使用过滤面时，发动机的空气供给在长的运行时间内优选地进行。
因此，实现了上述目的。
隔离件可以构造成可弯曲的。此时可具体地设想，隔离件由金属制成或者包括金属区域。金属的厚度或其延展性可以这样选择，使得当在流入腔和流出腔之间形成一定的压力差时隔离件发生弯曲。可弯曲的隔离件使流入腔和流出腔之间流动连接的宽度可根据产生的压力差而变化。就这一点而言，可实现隔离件的连续的打开特性
Figure A20071016041900051
隔离件可设计成至少部分是易断裂的。这种具体实施形式使隔离件具有保险片的功能。在出现一定的压力差之后，隔离件会破裂或折断并且产生流入腔和流出腔之间的流动连接。在这一背景下可相当具体地设想，隔离件具有预定断裂部位(Sollbruchstelle)。这些预定断裂部位可以设计成隔离件的变细的区域。
隔离件可以构造成可偏转的。可偏转的隔离件使得可以实现流入腔和流出腔之间流动连接的可变宽度。隔离件可以根据压力差这样偏转，使得为待过滤的流体获得较大的通道面或不太大的通道面。
隔离件可以固定在壳体上。由此确保，商业上可获得的带有壳体的过滤元件可以补充到本文所述的过滤装置中。在这一背景下可以具体地设想，隔离件以一根摆动轴固定在壳体上。隔离件也可以借助于一个变细的区域，即预定断裂部位，固定在壳体上。隔离件也可以可弯曲地安装在壳体上。
隔离件可以固定在过滤元件上。通过这种具体的实施形式，有可能为已经存在的过滤器壳体配备新的带有隔离件的过滤元件。隔离件可以以一根摆动轴固定在过滤元件上。也可设想，隔离件借助于一个变细的区域，即预定断裂部位，固定在过滤元件上。
隔离件可以构造成薄板状或片状。这种实施形式使得可以形成特别薄的、在制造时能节省相当材料成本的隔离件。
隔离件可以配设有密封装置。密封装置尤其是可以构造成密封唇口。密封装置使得隔离件能密封地贴靠在壳体或过滤元件上并避免泄漏流动。密封装置可以设在隔离件的自由端。由此，可以在已经存在的壳体内装入过滤元件。
过滤元件可以具有一波纹板/波纹管(Faltenbalg)。使用波纹板可以增大有效的工作过滤面积。在这一背景下可设想，该波纹板配设有活性炭颗粒或活性炭纤维。使用活性炭颗粒或活性炭纤维使得本文所述的过滤装置也能用于为汽车内部空间供给空气，因为可以吸附难闻的气味。
流出腔可配设有一个出流通道而流入腔可配设有一个入流通道。这种具体实施形式使得壳体可以流通，其中过滤元件将流入腔与流出腔颗粒密封地隔开。过滤元件可夹紧或粘紧在壳体内。也可设想，过滤元件焊接在壳体壁上。焊接可通过超声波焊接工序或激光焊接工序进行。过滤元件与壳体的通过粘接或焊接的出厂连接使得壳体可以作为单独的部件用在汽车发动机内。由此，几乎排除了装配过滤元件时的任何错误。
本文所述的过滤装置可用在具有空气量传感器的汽车上。这种应用有利地实现了汽车发动机的优化的空气供给。配设给空气量传感器的电子单元通常以横截面上的均匀的流通为前提条件，在该横截面上空气量传感器仅仅逐点地测量流通量。通过在力的作用下可移动的隔离件可成本低廉地持久地实现作为前提条件的均匀的流通。
也可设想，本文所述的过滤装置用在空调中，尤其是用在汽车空调中，来优化其吸气。这种应用显著提高了空调的使用寿命。
现在有不同的以有利的方式实施并改进本发明原理的可能性。为此，一方面可参见后面的权利要求，另一方面可参见下面借助附图对根据本发明原理的优选实施例所作的说明。
附图说明
结合根据附图对优选实施例所作的说明，也对本原理的优选实施形式和改进形式进行总体上的说明。
图中示出：
图1示出一过滤装置，其中一可弯曲的隔离件固定在过滤元件上；
图2示出一过滤装置，其中一可弯曲的隔离件固定在壳体上；以及
图3示出一过滤装置，其中一可偏转的隔离件固定在过滤元件上。
具体实施方式
图1示出一个用于过滤流体介质——即，用于汽车发动机的空气——的过滤装置。该过滤装置包括壳体1，该壳体在容纳腔2内容纳过滤元件3。过滤元件3将容纳腔2划分成流入腔4和流出腔5。容纳腔2的划分这样进行，即，使得污垢颗粒密封地隔开流入腔4与流出腔5。过滤元件3可粘紧或焊接在壳体1的内壁上。流出腔5被一至少部分可动的隔离件6分成主腔5a和副腔5b。当隔离件6运动时，主腔5a和副腔5b是可流动连接的。
隔离件6具有一工作面6a，由在流入腔4与流出腔5之间存在的压力差产生的力可这样作用在该工作面上，即，使得可直接通过该力形成主腔5a和副腔5b之间的流动连接。
按照图1和图2的隔离件6构造成可弯曲的。作用在工作面6a上的力使隔离件6往主腔5a的方向弯曲，并由此建立起主腔5a和副腔5b之间的流动连接。通过在流入腔4与流出腔5之间建立压力差来产生该力。压力差这样产生，即，设置在出流通道8中的抽吸组件在流出腔5内形成相对于流入腔4中主要存在的压力的低压。所形成的压力差产生使隔离件6弯曲的力。所出现的压力差适用于本文所述的所有附图。
在图1中，隔离件6固定在过滤元件3上。在图2中隔离件6固定在壳体1上。壳体1可用压铸(注塑)技术制成，其中隔离件6压铸(注塑)(angespritzt)在壳体1上。
图3示出了一可偏转的隔离件6，该隔离件铰接在过滤元件3上。所有附图中的隔离件6都构造成薄板或片。隔离件6的自由端可配设有一密封装置，尤其是一密封唇口。
过滤元件3具有一波纹板。特别具体地，过滤元件3构造成可放在壳体1内的平面过滤器。该波纹板可配设有活性炭颗粒或活性炭纤维，以便将本文所述的过滤装置用于向汽车内部空间供给(空气)。
在所有附图中，壳体1配设有入流通道7，该入流通道向流入腔4供给空气。流出腔5配设有出流通道8，该出流通道向汽车的内燃机输送过滤过的空气或过滤过的介质。图中示出的箭头表示流动方向。未填色的箭头表示通过主腔5a的流动方向。而填色的箭头表示通过副腔5b的流动方向，也就是当过滤元件3被污垢颗粒局部覆盖时。
在一段较长的运行时间之后，与壳体1和隔离件6共同界定主腔5a的过滤元件3的区域可能被污垢颗粒掺入或覆盖。根据该区域的覆盖和积灰程度，在流入腔4与流出腔5之间形成起压力差，该压力差引起主腔5a和副腔5b之间的流动连接被打开。这时可以设想，流动连接的打开根据压力差的大小连续地产生。
在主腔5a和副腔5b之间的流动连接形成之后，流动沿着填色的箭头所示的方向进行。
出流通道8配设有未示出的空气量传感器，该传感器在出流通道8的横截面上某一点处测量流动状态或流过的空气量。电子单元通过外插法计算出通过出流通道8横截面的总的空气量。通过隔离件6的合适的定位，可以在长的时期内使通过出流通道8的横截面的气流均匀化。
关于按照本发明的原理的其它有利的实施形式和改进形式，一方面参见一般的说明书部分，另一方面参见所附的权利要求书。
最后，需要相当特别强调的是，前面纯粹随意选择的实施例仅用于说明根据本发明的原理，而本发明并不局限于这些实施例。

Claims (10)

1.用于过滤流体介质的过滤装置，包括在容纳腔(2)中容纳过滤元件(3)的壳体(1)，其中所述过滤元件(3)将容纳腔(2)分成流入腔(4)和流出腔(5)，流出腔(5)被一至少部分可动的隔离件(6)分成主腔(5a)和副腔(5b)并且该主腔(5a)与该副腔(5b)是可流动连接的，该过滤装置的特征在于，所述隔离件(6)具有工作面(6a)，由在流入腔(4)与流出腔(5)之间存在的压力差产生的力可这样作用在该工作面上，使得能够直接通过该力形成主腔(5a)和副腔(5b)之间的流动连接。
2.按照权利要求1所述的过滤装置，其特征在于，所述隔离件(6)构造成可弯曲的。
3.按照权利要求1所述的过滤装置，其特征在于，所述隔离件(6)设计成至少部分是易断裂的。
4.按照权利要求1所述的过滤装置，其特征在于，所述隔离件(6)是可偏转的。
5.按照权利要求1至4中任一项所述的过滤装置，其特征在于，所述隔离件(6)固定在壳体(1)上。
6.按照权利要求1至5中任一项所述的过滤装置，其特征在于，所述隔离件(6)固定在过滤元件(3)上。
7.按照权利要求1至6中任一项所述的过滤装置，其特征在于，所述隔离件(6)构造成薄板状或片状。
8.按照权利要求1至7中任一项所述的过滤装置，其特征在于，所述隔离件(6)配设有密封装置。
9.按照权利要求1至8中任一项所述的过滤装置，其特征在于，所述过滤元件(3)具有一波纹板。
10.按照权利要求1至9中任一项所述的过滤装置，其特征在于，流出腔(5)设有出流通道(8)，而流入腔(4)则设有入流通道(7)。
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