CN103547352A - 滤芯 - Google Patents

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CN103547352A CN201280024757.3A CN201280024757A CN103547352A CN 103547352 A CN103547352 A CN 103547352A CN 201280024757 A CN201280024757 A CN 201280024757A CN 103547352 A CN103547352 A CN 103547352A
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Abstract

本发明涉及用于过滤装置(1)以过滤流体的滤芯(3)，该滤芯包括由过滤材料(8)制成的环状过滤体(7)，其沿圆周方向围成内部空间(10)；与内部空间(10)流体连接的主出入口(11)，和与内部空间(10)流体连接的辅助出入口(12)。为改进辅助出入口(12)的定位，过滤体(7)可具有轴向延伸且径向开放的管道(14)，其中辅助出入口(12)布置在管道(14)的区域内。

Description

滤芯
技术领域
本发明涉及用于过滤装置以过滤流体的滤芯。
背景技术
过滤装置例如可用于机动车辆。本发明尤其涉及空气过滤装置。其中所用的是设定为空气过滤器的滤芯。
对于机动车中的不同应用可能需要所谓的二次空气。例如，排气系统能装配有另外的燃烧器以便在预热阶段加热废气净化组件至它们的运转温度。便利起见，净化空气作为二次空气使用。为了尽少地影响内燃机的运转，选取空气质量流传感器的二次空气的上游是有利的，因此尤其是正好直接在空气过滤装置处。为了仍然能够让空气质量流量传感器与滤芯尽可能近的放置，需要相对较高的费用来实现二次空气出入口。
发明内容
本发明涉及的问题是为上述类型的滤芯提供改进的实施方式或至少可替代的实施方式，其特征尤其在于就用作空气过滤器来说，简化了二次空气出入口的实现。
根据本发明通过独立权利要求的主题解决了该问题。有利的实施方式是从属权利要求的主题。
本发明基于以下总想法，一种滤芯具有环形过滤体，并且装配有与由所述过滤体围成的内部空间流体连接的主出入口，使所述过滤体装配有在所述过滤体的环状轮廓内轴向延伸的管道，并且在所述管道的区域内布置同样与所述内部空间流体连接的辅助出入口。借助于所述管道，可在所述过滤体产生适于布置所述辅助出入口的区域，从而为定位所述辅助出入口提供相对较大的余隙空间。因此改进了实现的设计自由，例如，在所述过滤装置上的装配有所述滤芯的二次空气出入口。所述管道在一侧径向开放而在圆周方向截断由所述环形布置的过滤材料形成的所述过滤体的环形轮廓。由此，所述管道与所述过滤体形成为一体，而不与所述过滤体的环形轮廓分开。因此，所述滤芯可以代替传统的滤芯安装以让二次空气出入口成为可能。
通过所述辅助出入口可与所述主出入口平行地提取净化气体，因此优选提取来自所述内部空间的净化气体，借此更可能布置空气质量流量传感器非常接近所述主出入口。所述二次空气通过所述辅助出入口提取。
优选所述辅助出入口能通过所述管道与所述内部空间流体连接。在此情况下，所述管道有利地为向内侧，因此向着所述内部空间径向开放，并使所述净化气体进给所述辅助出入口。
在另一实施方式中，至少一个端板能提供以轴向环绕所述过滤体。有利地，所述主出入口和所述辅助出入口之后能在此一个端板上形成，因此在同一个端板上形成。在所述实施方式中，所述主出入口例如能通过在所述端板中央开孔形成。所述端板之后设定为中央开孔的端板。另一个与所述开孔的端板相对的轴向环绕所述过滤体的端板在之后有利地设定为密闭端板。相对于所述环形过滤体的纵向中心轴线，所述辅助出入口离开中心形成在所述开孔的端板上。
如所述管道向内侧，因此向着所述内部空间径向开放，所述辅助出入口能有利地形成在轴向环绕所述过滤体的端板上，并且能通过所述端板轴向进给并与所述管道流体连接。由此，所述辅助出入口和所述主出入口能轴向定向并且例如能设定为插塞接头。所述辅助出入口和所述主出入口能形成在彼此背离的端板上。同样，所述主出入口和所述辅助出入口能形成在同一个端板上。
根据另一实施方式，所述辅助出入口能在所述管道的纵向端之间通过环绕所述内部空间的管道底部轴向进给并且能与所述内部空间径向流体连接。由此，所述管道的整个轴长可用于所述辅助出入口的理想布置。
根据净化，所述辅助出入口能包括远离所述管道底部的径向定向的出入口。由此，所述辅助出入口能以非常简单的方式设定为直形喷嘴。
作为另一选择，所述辅助出入口能具有远离所述管道底部定位的轴向定向的出入口。在此情况下，所述辅助出入口设定为连接肘管。
根据另一可选实施方式，所述管道能向外，因此向着周围径向开放。这样使得能例如布置所述辅助出入口径向凹入所述管道内。有利地，所述出入口端部能通过在轴向环绕所述过滤体的端板中形成的断流器轴向进给。因此轴向定向的连接在此同样适用于所述辅助出入口，其中同时，所述辅助出入口径向连接至所述内部空间，并且因此在与所述内部空间连通时与所述端板轴向隔开。这样能利于减少与紧邻所述主出入口布置的空气质量流量传感器的互相影响。
具体地，提供有断流器的端板能设定为开放的端板，并且所述主出入口能布置在中央。在此情况下，相对的第二端板设定为密闭端板。
如果所述辅助出入口和所述主出入口在不同的端板上形成，所述辅助出入口与所述主出入口的距离最大，借此使得对空气质量流测定的负面影响最小。
在一特定实施方式中，所述管道能由所述过滤材料直接形成。例如，所述过滤材料能由折叠的网状材料形成。所述端部折叠部能紧靠彼此平面静止并且能不需考虑关于所述过滤体的纵向中心轴线的环绕延伸而定向。所述以这种方式彼此连接的端部折叠部在之后能形成所述管道的管道底部。
在另一实施方式中，所述管道能由具有径向开放的横截面轮廓的管体形成。以此，所述管道实现增强的尺寸稳定性，这简化了所述辅助出入口的调整和布置。
例如，所述辅助出入口能通过所述管体进给，并且能与所述内部空间径向流体连接。此外，所述过滤材料能在面朝所述内部空间的内侧或背朝所述内部空间的外侧沿所述管体形成线。此外，可能所述过滤材料边对边地布置有管体，以致所述管体布置在所述过滤材料的轴向端部之间的接合处。同样，所述折叠的过滤材料的端部折叠部能在所述管体上彼此隔开固定，尤其是通过卡扣、粘合或焊接固定。在此情况下，所述管体在圆周方向形成所述过滤材料的打断。
根据另一优选实施方式，所述管体能在内部框架上整体形成，在该内部框架上所述过滤材料在内部径向支撑。另外地或可选地，所述管体能在所述滤芯的端板上整体形成，该端板轴向环绕所述过滤体。
由于所述整体结构，简化了包括所述管道的所述滤芯的制作。
在另一实施方式中，所述辅助出入口能形成为整体形成在所述管体上的连接喷嘴，或能设定为安装至所述过滤材料的单独组件。
根据另一优选实施方式，所述过滤材料为折叠的网状材料，其中之后所述管道有利地布置在所述过滤材料的端部折叠部的区域内。
所述管道优选有U形、C形、梯形或V形的横截面轮廓。在U形管道横截面的情况下，所述管道有两个互相平行延伸的平的侧表面。由于所述侧面表的限定位置，过滤介质能以非常简单的方式固定在管体上或在所述过滤介质的相邻区域。这种固定过程能手工实现也能自动实现。所述平行的侧能通过平的侧面或弧形侧面连接。使用弧形侧面时，整个滤芯的外曲率能为了以这种方式形成连续的圆周而同时形成。
在所述管道横截面为V形或梯形结构的情况下，所述平的侧表面彼此倾斜延伸，其中闭合的角度优选为锐角。开放的侧表面优选在所述侧表面之间有较大距离的一侧。当所述开放的侧表面与所述过滤器内部连通时，更易于空气流入所述管道。如所述开放的侧表面方向向外，延伸入所述管道的喷嘴更易于安装。
在一可选的结构中，所述开放的侧表面为有较小距离的一侧。因此，所述管道随着深度增加而变宽。如果在装配时喷嘴为卡扣固定的，这是尤其有利的，并且能因此避免所述喷嘴在所述管道内的复杂固定。在这里如过所述管道有弹回它们初始位置的可逆变形区域则尤其优选。这些变形区域能在所述侧表面或闭合的连接侧提供。此实施方式在C形管道的情况下也是有利的。
附图说明
本发明的其它重要特征和优点能从所附权利要求、附图和基于附图的相关附图说明体现。
应理解的是上述提到的和那些在接下来仍将进行解释的特性不仅能对应所述的组合使用，也能以其它组合使用或单独使用，而不背离本发明的范围。
本发明的优选示例性实施方式在附图中示出，并且在以下的说明中更详细地解释，其中相同的附图标记指代相同或相似或功能相同的组件。
在图中，示意性地，
图1示出了具有外壳和传感器系统的过滤装置的等距视图，
图2示出了具有传感器系统但没有过滤装置的外壳的滤芯的等距视图，
图3示出了另一实施方式的滤芯的等距视图，
图4示出了图3中滤芯的轴向图，
图5示出了图3中滤芯的半个纵剖面，
图6示出了另一实施方式的滤芯的等距视图，
图7示出了图6中滤芯的横截面，
图8示出了图6中滤芯的多个组件的透视等距视图，
图9示出了另一实施方式的滤芯的等距视图，
图10示出了图9中滤芯的横截面，
图11示出了图9中滤芯的过滤体的等距视图，
图12示出了另一实施方式的滤芯的等距视图，
图13示出了图12中滤芯的横截面，
图14示出了图12中滤芯的过滤体的等距视图，
图15示出了另一实施方式的滤芯的等距视图，
图16示出了图15中滤芯的组件的等距视图，
图17示出了图15中滤芯的组件的另一实施方式的等距视图，
图18示出了又一实施方式的滤芯的另一等距视图，
图19示出了图18中滤芯的组件的等距视图，
图20示出了图18中滤芯的组件的另一实施方式的等距视图。
具体实施方式
根据图1，用于过滤流体的过滤装置1包括外壳2，在外壳2中，根据图2布置有滤芯3。在优选应用中，所述过滤装置1为适于安装在内燃机新风系统内的空气过滤装置，并且优选在机动车辆内使用。优选主出入口4能布置在外壳2上，该主出入口4用于排出进给至内燃室的燃烧室的一次空气。此外，外壳2有辅助出入口5，通过该辅助出入口5能提取二次空气以便能够进给二次空气至内燃机的辅助聚集体或至与之装配的车辆。例如，二次空气进给至能用于内燃机排气系统的燃烧器以加热废气处理组件。
过滤装置1在此另外装配有传感器系统6，通过该传感器系统6能测量出排出主出入口4的空气提及和空气质量。测量出的空气体积是用于控制内燃机的重要参数。如所见，传感器系统6在此直接布置在主出入口4上。因此，提取二次空气至关重要，使得其对传感器系统6的测量值没有显著影响。
根据图2至20，滤芯3具有由过滤材料8制成的环形过滤体7。因此，过滤体7具有纵向中心轴线9。相对于该纵向中心轴线9，过滤体7以圆周方向围成内部空间10。滤芯7装配有与内部空间10流体连接的主出入口11。当滤芯7嵌入外壳2时，该主出入口11流体连接至主出入口4。例如，主出入口4具有在组装滤芯7时轴向延伸入主出入口11的轴向喷嘴。
此外，滤芯7装配有同样与内部空间10流体连接的辅助出入口12。因此，主出入口11和辅助出入口12平行连接至内部空间10。在组装状态时，辅助出入口12流体连接至辅助出入口5。在图1所示的例子中，辅助出入口12自身形成辅助出入口5，因此辅助出入口12设定为喷嘴形并且通过外壳2的端壁13进给。
过滤体7另外装配有轴向延伸的管道14，因此与过滤体7的纵向中心轴线9平行。管道14在一侧径向开放，因此横断纵向中心轴线9。此外，管道14以如下方式整合在过滤体7中，使得其在圆周方向打断由环状布置的过滤材料8形成的过滤体7的环状轮廓。辅助出入口12目前布置在该管道14的区域内。具体地，辅助出入口12因此通过管道14流体连接至内部空间10。在管道14向外径向开放的情况下，例如在图3至5、9至11和15至17中所表现的，其能以位于管道14中的辅助出入口12的喷嘴15实现，通过管道底部16进给并且与内部空间10流体连接。在管道14向内径向开放的情况下，例如在图2、6至8、12至14和18至20中说明的，辅助出入口12和内部空间10的流体连接能通过管道14以如下方式实现，即向内径向开放的管道14自身直接流体连接至内部空间，并且所述辅助出入口12以适当方式连接至管道14。这例如，如例如图2和6至8轴向所示，或例如图12至14和18至20径向所示实现。
有利地，滤芯3有两个端板17，18，其在下文中也指定为第一端板17和第二端板18，并且在相对的轴向端面轴向环绕过滤体7。例如，出于该目的，过滤材料8与端板17，18粘合或焊接或塑化在一起。在此示出的示例性实施方式中，主出入口11在不同情况下均在第一端板17上形成。因此，第一端板17优选设定为有形成主出入口11的中央通道开孔19的开孔端板。开孔第一端板17也能指定为环版17。在这些实施方式中，第二端板18能设定为连接至内部空间10的没有中央开孔的密闭端板。
在图2和6至8中示出的实施方式中，辅助出入口12和主出入口11形成在同一端板上，即第一端板17上。在此情况下相对于纵向中心轴线9，辅助出入口12离开中心布置在第一端板17上。在图2和6至8示出的这些实施方式中，管道14向内，因此向着内部空间10径向开放，并且辅助出入口12以该方式形成在第一端板17上，使得其通过第一端板17轴向进给并且流体连接至管道14。
在图3至5和9至20的实施方式中，辅助出入口12在管道14的轴向纵向终端之间通过管道底部16轴向进给，并且径向与内部空间10流体连接。为实现辅助出入口12，上述喷嘴15在此使用。所述喷嘴15能有远离管道底部16的出入口端部20，在图3至5示出的实施方式中为轴向并且通过在第一端板17上形成的断流器21轴向进给。这里也同样，在这方面辅助出入口12布置在第一端板17区域。在另一实施方式中很明显的，喷嘴15能由其轴向出入口端部20通过第二端板18相对应的断流器21进给，因此辅助出入口12布置在第二端板18区域。
在图3至20的实施方式中，喷嘴15也有布置在管道14上的管道终端22，并且通过该管道终端，喷嘴15固定至管道底部16，喷嘴15通过管道底部16进给并且连接至内部空间10。与此相比，在图2和6至8示出的实施方式中，喷嘴15直接布置在第一端板17上或在其上整体形成，因此喷嘴15通过在第一端板17上形成的离心开孔23延伸以便连接至管道14。在此结构中也很明显，辅助出入口12能在第二端板18上以相对应的方式实现。
在图9至20的实施方式中，喷嘴15的出入口端部20相对于纵向中心轴线9径向定向，因此喷嘴15有相对较简单的结构。在这些情况下，喷嘴15设定为直形喷嘴15。与此相对，根据图3至5的实施方式的喷嘴设定为倾斜喷嘴15。
根据图2至14，管道14能由过滤材料8直接形成。例如，过滤材料8为折叠网状材料，因为制作方面的原因该折叠网状材料在圆周方向有两个端部折叠部24，25，其必须彼此固定来在圆周方向靠近过滤体7.因为所述原因，优选两个能不关于环状排列的端部折叠部24，25，其中心位于纵向中心轴线9，能彼此相对平面静止并且能彼此固定。以此，无关排列彼此固定的端部折叠部24，25形成管道底部16。
在图15至20的实施方式中，管体26提供以实现管道14，管体为相对于过滤材料8的单独组件。管体26形成管道14并且因此有径向开放的横截面轮廓，实质上能为U形。辅助出入口12当前能通过管体26进给并且能径向与内部空间10流体连接。
过滤材料8，尤其是在其为折叠网状材料的情况下，能在面朝内部空间10的内侧排列管体26，或在背朝内部空间10的外侧环绕管体。换言之，如管道14沿内展开，管体26能从内部使装料溜槽变硬，其已由过滤材料8预先形成，或如管道14沿外展开能从外部使其变硬，通过将管体26嵌入由过滤材料8预先形成的槽形装料溜槽。
可选的，管体26也能在圆周方向布置在过滤材料8的轴向端部之间以便过滤材料8的轴向端部在圆周方向不会彼此接合，而是在不同情况下与管体26接合。优选过滤材料8在这些轴向端部区域固定至管体26。在这方面，管体26在圆周方向形成过滤材料8的打断。
根据图16至19，管体26能在滤芯3的内部框架27上整体形成。该内部框架27能从内部径向支撑过滤材料8或过滤体7。上述整体结构简化了管体26的实现。
可选的，根据图17至20，管体26也能由至少两个端板17，18中的一个整体形成或如所示由两个端板17，18一起整体形成。同样，管体26能由至少两个端板17，18中一个和内部框架27整体形成。
根据另一可选的实施方式，相对于内部框架27(如果有的话)和端板17，18，管体26也能为单独的组件。
尤其优选的是辅助出入口12或其喷嘴15在管体26上整体形成的实施方式。这样简化了装配有辅助出入口12的管体26的实现。尤其是令连接喷嘴15延伸通过管体26的牢固连接更容易。也今设定喷嘴15为相对于管体26的单独组件成为可能。

Claims (15)

1.一种用于过滤装置(1)以过滤流体的滤芯，包括：
由过滤材料(8)制成的环状过滤体(7)，所述环状过滤体沿圆周方向围成内部空间(10)，
与所述内部空间(10)流体连接的主出入口(11)，
与所述内部空间(10)流体连接的辅助出入口(12)，
其中，所述过滤体(7)具有轴向延伸且径向开放的管道(14)，
其中，所述辅助出入口(12)布置在所述管道(14)的区域内。
2.根据权利要求1所述的滤芯，其特征在于，
所述辅助出入口(12)通过所述管道(14)与所述内部空间(10)流体连接。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的滤芯，包括：
至少一个轴向环绕所述过滤体(7)的端板(17)，
其中，所述主出入口(11)和所述辅助出入口(12)在此端板(17)上形成。
4.根据权利要求1至3中任意一项所述的滤芯，其特征在于，
所述管道(14)向内径向开放，
所述辅助出入口(12)在轴向环绕所述过滤体(7)的端板(17)上形成，并且经由此端板(17)轴向进料以与所述管道(14)流体连接。
5.根据权利要求1或权利要求2所述的滤芯，其特征在于，
所述辅助出入口(12)在所述管道(14)的纵向端之间经由环绕所述内部空间(10)的管道底部(16)轴向进料并且与所述内部空间(10)径向流体连接。
6.根据权利要求5所述的滤芯，其特征在于，
所述辅助出入口(12)具有远离管道底部(16)并且径向定向的出入口端部(20)。
7.根据权利要求5所述的滤芯，其特征在于，
所述辅助出入口(12)具有远离所述管道底部(16)并且轴向定向的出入口端部(20)。
所述管道(14)向内径向开放，
所述出入口端部(20)经由端板(17，18)中形成的断流器(21)轴向进料，所述端板(17，18)轴向环绕所述过滤体(7)。
8.根据权利要求1至7中任意一项所述的滤芯，其特征在于，
所述管道(14)由所述过滤材料(8)直接形成。
9.根据权利要求1至7中任意一项所述的滤芯，其特征在于，
所述管道(14)由具有径向开放的横截面的管体(26)形成。
10.根据权利要求9所述的滤芯，其特征在于，
所述辅助出入口(12)经由所述管体(26)进料以与所述内部空间(10)径向流体连接。
11.根据权利要求9或权利要求10所述的滤芯，其特征在于，
所述过滤材料(8)在面朝所述内部空间(10)的内侧沿所述管体(26)形成线条，或在背朝所述内部空间(10)的外侧上围绕所述管体，或
所述管体(26)被布置在所述过滤材料(8)的轴向端部之间的圆周方向，其中所述过滤材料(8)在这些轴向端部的区域内与所述管体(26)扣合。
12.根据权利要求9至11中任意一项所述的滤芯，其特征在于，
所述管体(26)在内部框架(27)上整体形成，在所述内部框架(27)上所述过滤材料(8)由内侧径向地支撑，和／或在至少一个轴向环绕所述过滤体(7)的端板(17，18)上整体形成。
13.根据权利要求1至12中任意一项所述的滤芯，其特征在于，
所述管道(14)在圆周方向截断所述过滤体(7)的轮廓，所述轮廓由环状布置的过滤材料(8)形成。
14.根据权利要求1至13中任意一项所述的滤芯，其特征在于，
所述辅助出入口(12)设置为能在所述管体(26)上整体形成的喷嘴(15)，或能设置为安装在所述管体(26)或所述过滤材料(8)上的单独组件。
15.根据权利要求1至14中任意一项所述的滤芯，其特征在于，
所述过滤材料(8)是折叠的网状材料，
所述管道(14)布置在所述过滤材料(8)的端部折叠部(24，25)的区域内。
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