CN103861401B - 具有纸过滤器的过滤装置 - Google Patents

Abstract

一种用于对发动机的进气进行过滤的过滤装置，包括含有折叠的过滤介质(2)的过滤元件(1)和容纳过滤元件(1)的过滤器壳体(6、6’)，其中折叠的过滤介质(2)具有带折叠壁(4)和折叠凹部(5)的纵折叠部(3)；过滤器壳体(6、6’)具有上部(7、7’)和下部(8、8’)。为实现本发明的目的，即改善现有技术的密封设计方案并以极高的可靠性防止灰尘从原始空气侧穿过到达纯净空气侧，采用了一种合适的过滤介质，该过滤介质(2)含有纸或者由纸制造，其中折叠的过滤介质(2)构造成波纹管(12)，在波纹管的至少两个侧面具有侧向条带(11)，侧向条带由可压缩的材料制造，所述材料在未加载的状态下至少可压缩到其厚度的80％。

Description

具有纸过滤器的过滤装置

技术领域

本发明涉及一种用于对发动机的进气进行过滤的过滤装置。

背景技术

文献DE102009056759A1公开了一种具有重叠的插片(Einsteckschwertern)的过滤器装置。在该文献中显示了无纺布制造的波纹管，该波纹管的折叠壁压入过滤器壳体的至少两个插片之间。

由于无纺布制成的过滤介质的纺织物特性，过滤介质易于变形。因此必须在过滤器壳体中设计特殊的防护结构，由此使该防护结构在过滤器壳体中长久稳定且抗扭地设置在本身非常有效的过滤介质上。

在此背景下，要求提供一种过滤装置，在过滤器壳体和过滤元件结构简单的同时，该过滤装置能够确保原始空气侧相对纯净空气侧具有良好且持久的密封性能。

发明内容

因此，本发明的主要目的在于，改善现有技术的密封设计方案，并且以极高的可靠性来防止灰尘从原始空气侧穿过到达纯净空气侧，其中应用适合的过滤介质。

根据本发明，上述目的由一种用于对发动机的进气进行过滤的过滤装置来实现。该过滤装置包括带有折叠的过滤介质的过滤元件和用于容纳所述过滤元件的过滤器壳体；其中所述折叠的过滤介质具有包含折叠壁和折叠凹部的纵向折叠部，所述过滤器壳体具有上部和下部。所述过滤介质含有纸或者由纸制造，其中所述折叠的过滤介质构造成波纹管，在波纹管的至少两个侧面具有侧向条带，所述侧向条带由可压缩的材料制造，所述材料在未加载的状态下至少可压缩到其厚度的80％。

根据本发明，认识到纸质或含有纸的波纹管的坚固性比无纺布制成的波纹管的坚固性高很多。该坚固性沿折叠尖端特别强。彼此紧靠并且相互平行定向的折叠尖端构成非常稳定的块式波纹管。该波纹管几乎不能或非常难以沿着折叠尖端压缩，使得折叠尖端弯折。由此过滤器壳体壁可能对与该波纹管配对的密封元件施加大的面压力。只要波纹管设有由可压缩的无纺布制成的侧向条带，那么这些侧向条带就非常容易被压缩，因为侧向条带碰撞到纸质波纹管的远远更难以压缩的折叠部上。纸质波纹管的折叠部仅在被施加了远高于使无纺布制成的侧向条带弯折的压力后才弯曲。彼此紧靠并且相互平行定向的折叠尖端构成非常稳定的块式波纹管，该波纹管几乎不能或很难以沿着折叠尖端压缩，从而使折叠尖端弯折。由此过滤器壳体壁可能在无纺布构成的侧向条带上施加大的面压力。因此实现了在过滤器壳体壁上的特别好的密封性。如果波纹管构造得更“软”，那么波纹管容易屈服，并且不可能实现无纺布构成的侧向条带在过滤器壳体壁上的密封按压。

但是，特别认识到，纸质的稳定波纹管可以承受原始空气侧与纯净空气侧之间的特别高的压差，而无需采取高成本的密封措施。此外，根据本发明还省去了过滤元件上的聚氨酯构成的部件。过滤元件不含有聚氨酯。

折叠的过滤介质构造成波纹管，在波纹管的至少两侧上具有侧向条带，侧向条带由可压缩的材料制造，所述材料在未加载的状态下至少可压缩到其厚度的80％。已经证实该压缩性足以实现良好的密封性和足够的过滤能力。该材料优选是无纺布。在未加载的状态下，所述无纺布至少可压缩到其厚度的80％，然而优选压缩到其厚度的30％。就此而言，在未加载的状态下，该无纺布的厚度至少可压缩20％，然而优选该无纺布的厚度可压缩70％。通过这种蓬松的侧向条带实现了相对过滤器壳体壁的特别好的密封。折叠为块的纸质波纹管可以沿折叠尖端的纵向对无纺布制造的蓬松侧向条带施加特别大的力，并且将侧向条带按压和压缩在过滤器壳体壁上。

就此而言，改善了现有技术的密封设计方案，并且以极高的可靠性防止灰尘从原始空气侧穿过到达纯净空气侧，其中使用非常扭曲稳定的过滤介质。

因此解决了开始所述的问题。

按照标准DIN53885：1998-12“纺织品--纺织品和纺织物产品的可压缩性的纺织物确定(Textilien-Bestimmung der Zusammendrückbarkeit von Textilien und textilenErzeugnissen)”来确定前述的可压缩性。

在上部和/或下部上可以设有至少一个插片，所述插片插入折叠凹部中并且按压折叠壁。一旦仅设有一个插片，则该插片可以侵入折叠凹部中并且按压过滤器壳体的相对设置的壁。由此，仅使用一个插片也实现了密封。

在上部可以设有第一插片，而在下部可以设有第二插片，其中至少一个插片插入折叠凹部中，并且插片按压位于其间的折叠壁。设置在原始空气侧和纯净空气侧的重叠的插片可以环绕过滤元件的两个相邻的折叠部，并且按压位于其间的至少一个折叠壁。不必以高成本的方式使单个插片与该插片伸入其中的相应折叠凹部的深度一致。通过按压折叠壁提高了密封性。

在此背景下，可以在上部和/或下部上设有多个插片。优选在前述两个构件中的一个上设有两个插片，而在相对设置的另一构件上设有一个插片。由此可以按压限定一个折叠凹部的两个折叠壁。

可以考虑，在上部和/或下部上设有一个或多个插片。特别地，可以考虑，在上部和下部上均设有多个插片。由此可以实现迷宫式密封。

第一插片可以具有第一棱边，而第二插片可以具有第二棱边，其中第一棱边和第二棱边平行定向并且对折叠壁施加线压力。通过线压力实现了高得令人吃惊的密封性。

折叠的过滤介质可以构造成波纹管，该波纹管在四个侧面具有一个或多个侧向条带，侧向条带由可压缩的材料制造，所述材料在未加载的状态下至少可压缩到其厚度的80％。纸质过滤元件也可以应用到没有插片的过滤器壳体中。为了密封，过滤元件在其四个侧面设有体积庞大的无纺布或类似的可压缩材料。可以考虑，使用单一的环绕四个侧面的侧向条带。因此可以节省下脚料。

体积庞大的无纺布或材料承担密封的任务。由此，插入折叠凹部中的插片不是必要的。这种密封形式允许，特别是在非常不易扭曲的纸质过滤元件中，也通过在两侧各用一个端部折叠部按压过滤器壳体壁而实现密封。

材料可以是羊毛毡(Vlies)或无纺布。这些材料可以容易地加工，并且非常蓬松和易于压缩。

如果使用不含无纺布制成的侧向条带的纸质波纹管，热熔带(Hotmeltraupen)承担无纺布制成的侧向条带的功能。优选地，热熔带遵循折叠结构，即在波纹管的两侧基本上沿之字形走向设置。一旦热熔带受到按压，各个热熔带分段的边界面彼此靠近设置，从而根据带或侧向条带的类型而形成闭合的热熔表面。该热熔表面将纯净空气侧与原始空气侧分开。热熔带的各个弯曲部被按压而靠在一起。由此实现了密封。

过滤元件的波纹管可以用胶水或其他粘结材料装备。由此实现了在过滤器壳体中的固定设置。因为纸比无纺布脆很多，所以在过滤元件相对于过滤器壳体移动时波纹管可能会扯破。为了应对这种风险，波纹管配备有胶水。由此将波纹管可靠地固定在过滤器壳体上。

过滤元件可以设有露出的和/或自由设置的末端折叠部。由此，如此选择末端折叠部到下一折叠部的距离，使得插片可以顺利地插入折叠部中。这是必要的，因为纸质过滤介质比无纺布薄很多。此外，这种结构措施是有意义的，插片因此而插入折叠凹部中足够深，以便通过相对设置的插片实现纸的线按压或面按压。

一个插片或多个插片可以设有涂层。具体而言，可以考虑使用以下涂层：该涂层柔软到可以使该涂层与折叠壁实现密封贴靠接触。

在此背景下，可以考虑由两个构件组成插片。第一构件比第二构件更硬。具体而言，可以考虑，硬的基本构件设有软的前端，其中软的前端贴靠在折叠壁上并且与该折叠壁实现密封接触。

此外，可以考虑插片具有某种有利于密封的几何形状。具体而言，可以考虑，插片以一定倾斜角碰到折叠壁。

现在，将插片设置成与空气流通方向成一条直线。具体而言，现在规定插片以90°的角碰到波纹管的折叠尖端所在的平面。

然而，插片也可以不同于90°的角度相对于前述的平面设置。尤其可以考虑，第一插片以不同于90°的第一角倾斜，并且第二插片以不同于90°的第二角相对于前述平面倾斜。

第一插片和第二插片的倾斜角可以彼此不同。具体而言，可以考虑如此选择倾斜角，使得插片能特别稳定并且容易地将折叠壁收容于其间并按压折叠壁。在本申请中，所有的角度都可考虑。在本申请中，也可以考虑，仅使用单个插片，该单个插片以一个确定的角度倾斜。

在此所述的过滤元件在没有聚氨酯密封的情况下足以实现密封。因此在此所述的过滤元件没有聚氨酯密封。在一些情况下，过滤元件上可能存在痕量或少量聚氨酯，然而这些聚氨酯并没有在过滤元件的较大区域内分布，从而可基本上忽略聚氨酯。过滤元件应该设计得特别纯，因此基本上并且优选完全放弃聚氨酯。

此外提高了过滤元件的紫外线稳定性。过滤元件能长时间抵抗紫外光束的照射。基本上不会造成密封元件的老化现象。

此外减轻了过滤元件的重量，因为省去了相对较重的聚氨酯密封元件。

过滤介质可以设计为具有结块(Noppen)或者其他突起和凹部的纸。由此提高纸的可按压性。

侧向条带可以被收容在过滤器壳体的凹陷空间中。由此改善了过滤器壳体的密封，因为侧向条带的密封区域不直接位于气流中。

附图说明

在附图中显示了以下内容。

图1示出了过滤器装置的端侧的示意图，所述过滤器装置具有重叠的插片；

图2示出了在图1所示过滤器装置中使用的、具有可压缩的侧向条带的过滤元件；

图3示出了过滤器壳体的示意图，该过滤器壳体将侧向条带收容在由过滤器壳体中的凹陷部所形成的空间内。

具体实施形式

图1示出了一种用于对机动车发动机的进气进行过滤的过滤装置，该过滤装置包括含有折叠的过滤介质2的过滤元件1和用于容纳过滤元件1的过滤器壳体6。其中，折叠的过滤介质2具有纵向折叠部3，纵向折叠部3包含折叠壁4和折叠凹部5，而过滤器壳体6包含上部7和下部8，并且在上部7和/或下部8设有至少一个插片9，10，插片9，10插入折叠凹部5中并按压折叠壁4。过滤介质2含有纸或者由纸制造。具体地，过滤介质2由纸组成。

无纺布与纸之间的区别由德国标准化协会(Din)颁布的标准来确定。

在上部7设有第一插片9，而在下部8上设有第二插片10，其中至少一个插片10插入折叠凹部5中，并且插片9，10按压位于它们之间的折叠壁4。在所述上部7和/或下部8设有多个插片9，10。

第一插片9具有第一棱边，而第二插片10具有第二棱边，其中所述第一棱边和第二棱边平行定向并且在折叠壁4上施加线压力。

图2显示，折叠的过滤介质2构造成波纹管12，在波纹管12的至少两个侧面具有侧向条带11，侧向条带11由可压缩的无纺布制造，这种无纺布在未加载的状态下至少可压缩到其厚度的80％。具体地说，在本申请中，侧向条带11设置在方形过滤元件1的两个纵向侧上。侧向条带11由一种热塑性的无纺布制造。

过滤元件1的波纹管12用胶水或其他粘结材料装备。过滤元件1设有露出的和/或自由设置的末端折叠部13。

折叠尖端14彼此平行并且构成块状的手风琴式的波纹管12，该波纹管12沿折叠尖端14的纵向非常难以压缩。之字形走向的折叠棱边15通到波纹管12的纵向侧，并且通过侧向条带11使折叠棱边15保持稳定的间隔。

折叠尖端14通常相互间隔1毫米。折叠部紧密相邻设置。由此波纹管12特别设计成块式并且扭曲稳定。

图3显示，侧向条带11被收容在过滤器壳体6’的凹陷空间16中。侧向条带11被收容在凹陷空间16中，该凹陷空间16由过滤器壳体6’中的凹陷部形成。由此侧向条带11不在待清洁的进气流内，该进气流的流动方向通过箭头示意性地示出。过滤器壳体6’具有上部7’和下部8’。

Claims (7)

1.一种用于对发动机的进气进行过滤的过滤装置，该过滤装置包括带有折叠的过滤介质的过滤元件和用于容纳所述过滤元件的过滤器壳体；其中所述折叠的过滤介质具有包含折叠壁和折叠凹部的纵向折叠部，所述过滤器壳体具有上部和下部，

其特征在于，所述过滤介质含有纸或者由纸制造，其中所述折叠的过滤介质构造成波纹管，在所述波纹管的两个纵向侧具有侧向条带，所述侧向条带由可压缩的材料制造，所述材料在未加载的状态下至少可压缩到其厚度的80％；

所述过滤元件设有露出的和/或自由设置的末端折叠部；在所述上部设有第一插片，而在所述下部设有第二插片，其中至少一个插片插入所述折叠凹部中，并且所述插片按压位于其间的折叠壁。

2.根据权利要求1所述的过滤装置，其特征在于，在所述上部和/或下部设有多个插片。

3.根据权利要求2所述的过滤装置，其特征在于，所述第一插片具有第一棱边，而所述第二插片具有第二棱边，其中所述第一棱边和第二棱边平行定向并且对所述折叠壁施加线压力。

4.根据权利要求1或2所述的过滤装置，其特征在于，所述材料是羊毛毡或无纺布。

5.根据权利要求1或2所述的过滤装置，其特征在于，所述过滤元件的波纹管配备有胶水或其他粘结材料。

6.根据权利要求1或2所述的过滤装置，其特征在于，一个插片或多个插片设有涂层。

7.根据权利要求1或2所述的过滤装置，其特征在于，所述侧向条带被收容在所述过滤器壳体的凹陷空间内。