CN101367022A - 过滤器元件 - Google Patents

Abstract

一种过滤器元件具有折叠组，该折叠组具有侧面。侧向带至少局部地环绕该折叠组的侧面。侧向带由可热变形的侧向带状材料制成。至少一个导向区段从过滤器元件侧向突出，并且由可热变形的侧向带状材料制成。在用于生产这种过滤器元件的方法中，折叠组通过由可热变形的侧向带状材料制成的侧向带而被至少局部地紧固，并且侧向带状材料然后热变形为从过滤器元件侧向突出的导向区段。

Description

过滤器元件

技术领域

本发明涉及一种过滤器元件，尤其涉及一种用于过滤机动车辆的客厢的内部过滤器。此外，本发明涉及一种这种过滤器元件的制造工艺。

背景技术

这种过滤器元件用于过滤流体流或者气态介质，例如用于过滤供应给机动车辆的客厢的气流。虽然适用于任何一种过滤器元件，但是本发明以及将由它解决的问题公开在与用于过滤机动车辆的内部或者客厢的空气的过滤器元件有关的下文中。在下文中，将这种过滤器称为机动车辆内部空气过滤器或者内部空气过滤器或者客舱过滤器。

空气污染的增加，尤其是在大城市中与现代空调系统的利用有关的空气污染的增加使得需要并且也有必要利用适当的过滤器净化从环境供应到机动车辆内部并且被处理或者空气调节的空气。为此，考虑到例如通过过滤或者吸收而将包含的悬浮固体、微粒和气味从周围空气中尽可能好地除去的颗粒过滤器、除味过滤器或者这些过滤器彼此的组合。在多种实施例和变型中通常已知用于过滤机动车辆内部空气的这些过滤器，以便在下文中简要地说明其构造和功能。

由于过滤器的效率尤其地取决于空气所通过的过滤器的表面区域的尺寸，所以对于机动车辆内部而言，利用了也称为褶状过滤器介质且主要地为Z字形折叠的过滤器介质。由于折叠高度以及过滤器介质的不同折叠区段的这些手风琴状的过滤器组的间距和压缩度，所以所采用的过滤器介质的折叠类型能够扩大气流所流过的过滤器表面区域。为了能更容易地处理特别是对于组件处理这些具有Z字形折叠的过滤器介质的过滤器元件，经常在过滤器元件的侧面上沿着折叠介质的过滤器组而设置加强元件。这些加强元件用于侧向固定和稳定Z字形过滤介质，并且利用适当的胶粘剂而附接到折叠组的侧面。对于组件而言，可以在无破坏的情况下将设置有沿着折叠的纵向侧面附接的带子形式的支承件或者加强件的过滤器元件容易地插入到过滤器模块的壳体内或者适当的过滤器内，例如插入到过滤器壳体内或者机动车辆的空调内。

类似的过滤器元件公开在欧洲专利EP309361B1中。

除了必须稳定过滤器元件或者过滤器插入件之外，还有必要使它们在相对于相应壳体的边缘区域处密封，以便使待过滤的空气基本流过过滤介质或者过滤器组，并且不会绕过它。此外，周向地延伸的导轨或者侧向突出的导向装置是必要的，以便将相应的过滤器元件定位在环绕开口的接触表面上，或者将它推到匹配容器或者壳体开口内。在上述欧洲专利中，公开了一种挠性框架，其例如由塑性材料围绕折叠组注塑成型，以便将过滤器插入到例如机动车辆的匹配接收开口中。

还需要的是，除了简单的与安装相关的操作之外，这些过滤器元件也应该廉价，因此尤其应该可以以尽可能简单的方式进行制造。关于这一点，需要的是，采用尽可能少的过滤材料，例如非编织过滤材料，并且仅仅以较少的步骤进行制造。

考虑到此背景，本发明的目的是提供一种改善的过滤器元件，其可以以简单方式制造并且具有用于可控制地插入到适当接收开口内的装置。

发明内容

根据本发明，通过一种过滤器元件实现了此目的，该过滤器元件包括折叠组和至少局部地环绕折叠组侧面的侧向带，其中，侧向带包括可热变形的侧向带状材料并且具有从过滤器元件侧向突出并且包括可热变形的侧向带状材料的至少一个导向区段。

因此，提供了一种过滤器元件，尤其是一种用于机动车辆的内部空气过滤器，其包括折叠组和侧向带。侧向带至少局部地环绕折叠组，并且包括可热变形的侧向带状材料。形成了从过滤器元件侧向突出的可热变形的侧向带材料的至少一个导向区段。

优选的是，导向区段和侧向带在材料方面一致，其中，通过侧向带的热变形形成了导向区段。

可以以特别减少的费用来制造过滤器元件，这是因为通过热变形将侧向带弯曲，并且侧向带形成了侧向突出的导向区段。因此，不必将多个部件添加或紧固到由侧向带环绕的折叠组上。由于以与侧向带相同的材料制造导向区段，故可以采用相同的制造工具。

此外，侧向带状材料为可压缩的，并且导向区段可以由压缩的侧向带状材料形成。也可构思采用非编织形式的侧向带状材料，例如毡制PET。在热变形期间，可发生非编织材料或者侧向带状材料的外层的熔化，以便使侧向带状材料变得柔韧并且可以容易地被弯曲以形成导向区段。

在过滤器元件的一个实施例中，折叠组具有由折叠件形成的多个折叠区段，折叠件通过胶粘而紧固到侧向带。折叠组可以覆有活性碳，以便提供另外的吸附效应。为了进一步稳定折叠件，还可构思的是，加热非编织材料并且采用这种方法将它固定在折叠位置。

过滤器元件的优选实施例具有两个侧向带部件，每个侧向带部件各具有相应的导向区段；折叠组紧固在侧向带部件之间。该实施例仅仅需要在将要在制造工艺中组装的三个单独的元件。

优选地，导向区段通过以如下方式热变形和/或压缩而得到加强，该方式为使过滤器元件由一个或者多个导向区段支承在过滤器保持器的支承件上。导向区段用来将整个过滤器元件例如紧固在壳体内。

折叠组例如具有与流向平行的高度，并且侧向带具有保持区段，保持区段具有与高度匹配的宽度，其中，导向区段以相对于保持区段的不等于零的角度定位。优选地，导向区段相对于侧向带和保持区段大致地垂直突出。

此外，本发明涉及一种用于生产过滤器元件的方法，其中，利用侧向带至少局部地紧固折叠组，侧向带包括可热变形的侧向带状材料，其中使侧向带状材料进行热变形，用于形成从过滤器元件侧向突出的导向区段。

可以以简单的方式执行这种方法。例如，可以利用热辐射和可能施加在侧向带区段上的附加压力实现热变形。可以通过将侧向带状材料弯曲为导向区段而同时协助热变形。可构思出采用了热空气、超声波、振动或者光线(例如可见光或者红外光)的其它方法。

在制造方法的一种变型中，通过将热量供给侧向带状材料并且同时压缩侧向带状材料而实现了侧向带状材料的热变形。类似的工艺例如在利用高温熨烫器来熨烫非编织材料或者毡制材料时实现。

在方法的进一步变型中，首先将折叠组胶粘到侧向带的保持区段上。随后，为了形成导向区段，利用热辊和接触面，并且通过热变形和压缩来弯曲与保持区段邻接的侧向带，以形成导向区段。可构思的是，例如在生产线中进行变形、压缩和弯曲。

本发明还涉及根据这种制造工艺制造的过滤器元件。

本发明的进一步的有利实施例和改进公开在从属权利要求中和下文中描述的实施例中。

附图说明

图1显示了根据发明的过滤器元件的第一实施例的透视图。

图2是根据本发明第二实施例的过滤器元件容纳在容器内的透视图。

图3显示热变形的侧向带状材料的可能形状。

图4显示根据本发明第一实施例的过滤器元件在其制造期间的透视图。

图5显示了另一种制造方法。

在附图中，如果未另外指明的话，通过相同标号标示相同或者功能相似的元件。

具体实施方式

在图1中，显示了过滤器元件的第一实施例的透视图。为此，首先提供了一种由手风琴状折叠的折叠区段2A形成的折叠组2，折叠区段2A由其相应的折叠边缘2B限制。箭头R指示了通过折叠组的可能流向。在图1中，仅仅将位于端面的折叠区段2A和折叠边缘2B用标号来标示。折叠组2由两个侧向带部件3A，3B侧向地紧固。例如，可以在侧向带3A，3B和折叠组2之间设置粘合剂连接。侧向带状材料可热变形，例如侧向带状材料包括非编织材料。一种可能的非编织材料包括PET纤维，PET纤维被毡制而成并且当暴露于热量时例如PET纤维将开始熔化并且因此使整体非编织材料可容易地变形。此外，侧向带具有从整体过滤器元件1侧向突出的导向区段4A，4B。两个侧向带部件3A，3B因此具有利用其来紧固折叠组2的折叠件的下部的保持区段5A，5B，以及优选地从保持区段5A，5B成直角地突出的导向区段4A，4B。根据本发明，通过施加热量而实现变形。

在图2中，显示了本发明过滤器元件的第二实施例的透视图。然而仅仅显示了细节。过滤器元件10具有带有保持区段5和导向区段4的侧向带3，导向区段4通过使侧向带状材料热变形而形成。折叠组2的折叠件例如胶粘在保持区段5上。图2显示由折叠件或者折叠边缘2B限制的多个折叠区段2A。折叠件2B的角度决定了折叠组的高度h。

导向区段4插入到容器7中，例如壳体6的容器内。过滤器元件10利用例如导向区段紧固在壳体上。此外，根据插入的过滤器元件10的方向，可以将导向区段4设计成使得它支承整体过滤器元件10的重量，并且将位于由标号8标示的容器6的接触面上。在图2所示的实施例中，保持区段5具有与折叠组2的高度h大致地对应的宽度b。

图3显示了在过滤器制造期间可热变形的侧向带的可能状态。图3A显示了一种侧向带3。侧向带包括可热变形的材料。为此可构思出许多材料，例如泡沫材料，毡制的塑料纤维甚至完全的塑料(合成)材料。还将适当的材料称为可以在一定的温度范围内变形的热塑性材料。可以通过供给热量和压力将热塑性材料焊接在一起。例如已知聚乙烯(PE)、聚苯乙烯(PS)、聚氯乙烯(PVC)、聚酰胺(PA)以及明胶。可以通过毡制适当的纤维而从所有这些材料中制造出非编织材料。

图3所示的例子基于具有厚度D的非编织材料。侧向带例如首先以非编织带3的形式出现。为了首先形成导向区段，如图3B所示，通过如箭头W所示地施加热量和/或压力而在导向区段4的区域内对非编织材料加热。因此，纤维在侧向带的表面上熔化并且在导向区段4内压缩材料。未对相应的保持区段5进行热处理。通过这种方式，导致了导向区段4的减少厚度d≤D。可以通过热空气而且以超声波辐射的对准方式来施加热量，以便激发非编织材料的分子，从而执行引起热量产生的振动。可以以对准方式引入超声波，以便可以很好地限定导向区段。

随后，如图3所示，通过机械作用M，可以适当地弯曲导向区段4。关于这一点，相对于导向区段4以角度α定位保持区段5。该角度α可以优选地为90度。图3D也显示了具有保持区段5和导向区段4的可热变形侧向带，其中以90的角度定位区段4，5。通过双向地按压导向区段4，例如借助两个互相压靠的熨烫器双向地按压，可以将导向区段4变得特别地平坦。

在图4中，以透视图的形式显示了制造工艺期间的过滤器元件的实施例的状态。当制造过滤器元件1时，例如首先将折叠件2胶粘到侧向带部件3A，3B上，并且将其随后例如放置到传送带上，以便在传送方向T上传送预制造的过滤器元件1。在传送期间，可以通过热量例如超声波辐射或者通过施加热空气而对将要形成导向区段4A，4B的侧向带部件3A，3B的区段进行处理。这在图4中用箭头w来指示。

在将预制造的过滤器元件1传送到较远位置之后，可以通过机械作用M弯曲相应的导向区段4A，4B，如图4B中的箭头M所示。从而实现了这一点，直到达到了所需要的角度，例如90度，如图1所示。随后，例如，可以冷却侧向带3A，3B的相应区域，即尤其是导向区段4A，4B，以便实现在从过滤器元件侧向突出的位置的固定。

也可以通过相对相应的支承表面按压导向区段4A，4B的热辊来实现作用在作为导向区段4A，4B而设置的侧向带区段上的热量和机械作用的组合。这通过图5中的透视图指示。在图5中，仅仅显示了侧向带3，而没有显示折叠组。

在传送方向T上传送侧向带3，并且侧向带3由旋转的热辊9局部地按压在接触面11上。通过这种方式，制造出了图5所示的下部的保持区段5和通过使侧向材料进行热变形而形成的导向区段4。通过这种方式，能够实现由导向区段4和保持区段5整体形成的侧向带3的简单实施例。此外，热变形的侧向带状材料特别地稳定，并且能够安全地插入到例如壳体开口或者适当的导轨内。

虽然已经在优选实施例的协助下详细地解释了本发明，本发明并不局限于这些实施例，而是可以通过几种方式进行修改。可能的是，采用与所显示的用于过滤器元件的几何形状所不同的几何形状。关于这一点，可以考虑安装位置的条件。此外，具有侧向带和完全地环绕折叠组的导向区段的另外实施例是可能的。并且，将所述的用于可热变形的侧向带状材料的材料仅仅理解为非限制性例子。

虽然已经详细地显示并且描述了本发明的具体实施例，以说明发明原理，但是应当理解的是，在未脱离这种原理的情况下，本发明可以以其它方式实施。

Claims (18)

1.一种过滤器元件，包括：

具有侧面的折叠组；

至少局部地环绕所述折叠组的所述侧面的侧向带；

其中，所述侧向带包括可热变形的侧向带状材料；和

至少一个导向区段，其从所述过滤器元件侧向突出并且由所述可热变形的侧向带状材料制成。

2.根据权利要求1所述的过滤器元件，其特征在于，所述至少一个导向区段和所述侧向带具有相同的材料并且成整体，并且所述至少一个导向区段通过所述侧向带的热变形而形成。

3.根据权利要求1所述的过滤器元件，其特征在于，所述侧向带为可压缩的，并且所述至少一个导向区段包括已压缩的所述侧向带状材料。

4.根据权利要求1所述的过滤器元件，其特征在于，所述折叠组具有由折叠件形成的多个折叠区段，并且所述折叠区段通过胶粘连接而紧固到所述侧向带上。

5.根据权利要求1所述的过滤器元件，其特征在于，所述侧向带包括两个侧向带部件，每个侧向带部件各具有所述至少一个导向区段中的一个，并且所述两个侧向带部件紧固到所述折叠组的所述侧面的相对侧面上。

6.根据权利要求1所述的过滤器元件，其特征在于，所述至少一个导向区段以如下方式通过热变形、通过压缩或者通过热变形及压缩而被加强，所述方式使所述过滤器元件由所述至少一个导向区段支承在过滤器保持器的支承件上。

7.根据权利要求1所述的过滤器元件，其特征在于，所述折叠组具有在与将由所述过滤器元件过滤的介质的流向相平行的方向上延伸的高度，并且所述侧向带具有保持区段，所述保持区段具有与所述高度相匹配的宽度，所述至少一个导向区段从所述保持区段以不等于零的角度突出。

8.根据权利要求1所述的过滤器元件，其特征在于，所述至少一个导向区段相对于所述侧向带大致垂直地延伸。

9.根据权利要求1到8所述的过滤器元件，其特征在于，所述至少一个侧向带状材料包括非编织材料。

10.根据权利要求9所述的过滤器元件，其特征在于，所述非编织材料是毡制的PET。

11.一种用于生产过滤器元件的方法，所述方法包括如下步骤：

利用由可热变形的侧向带状材料制成的侧向带来至少局部地紧固折叠组；

使所述侧向带状材料热变形为从所述过滤器元件侧向突出的导向区段。

12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，在所述热变形步骤中，所述侧向带的区段经历热辐射或者超声波辐射。

13.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，在所述热变形步骤中，熔化所述侧向带状材料的外层。

14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，所述外层是非编织材料的外层。

15.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，在所述热变形步骤中，所述侧向带状材料弯曲为所述导向区段。

16.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述热变形步骤通过向所述侧向带状材料施加热量并且同时压缩所述侧向带状材料而实现。

17.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，在所述紧固步骤中，将所述折叠组胶粘到所述侧向带的保持区段上，并且在所述热变形步骤中，通过将热辊施加在位于支承件表面上的区段上并且压缩所述区段，使所述侧向带的与所述保持区段邻接的区段成角度地弯曲，以形成所述导向区段。

18.根据权利要求11的方法制造的过滤器元件。

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