CN105457414A - 包括折叠过滤材料用于过滤流体的过滤元件 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种过滤元件，用于过滤流过该过滤元件(20)的流体(18)，特别是空气，该过滤元件包括折叠过滤材料(26)，其中折叠(28)的折叠边缘(32)在未经处理的一侧限定过滤元件(20)的流入侧(40)，并且在经处理过的一侧限定过滤元件(20)的流出侧(42)。在这里本发明必要的是，过滤元件(20)有至少一个过滤材料稳定元件(48)，该至少一个过滤材料稳定元件(48)有稳定部分(50)，该稳定部分的轮廓(51)适应过滤材料(26)的轮廓(53)，稳定部分(50)位于过滤材料(26)的对面以稳定过滤材料(26)，并且该至少一个过滤材料稳定元件(48)有位于稳定部分(50)对面的导流部分(56)并且在未经处理的一侧从流入侧(40)突出和/或在经处理过的一侧从过滤元件(20)流出侧(42)突出。本发明进一步涉及有所述过滤元件(20)的过滤器。

Description

包括折叠过滤材料用于过滤流体的过滤元件
技术领域
本发明涉及一种过滤元件，用于过滤流过该过滤元件的流体，特别是空气，该过滤元件有折叠过滤材料，其中折叠的折叠边缘在未经处理的一侧限定过滤元件的流入侧，并且在经过处理的一侧限定过滤元件的流出侧。本发明进一步涉及有所述过滤元件的过滤器。
背景技术
在这里，所述过滤元件优选用于内燃机的新鲜空气系统，以处理要添加到内燃机燃烧室的新鲜空气。此外，所述过滤元件同样可用于室内通风系统，以处理要添加到车辆内部的新鲜空气。
包括折叠过滤材料的所述过滤元件有大量折叠，该大量折叠在过滤元件的纵向上彼此相邻布置。在这里，过滤元件的纵向上相邻的折叠在各种情况下通过共同的折叠边缘彼此连接。在这里，单个的折叠边缘与过滤元件的横向平行走向。
由于折叠，有折叠过滤材料的所述过滤元件有关于拱起的刚性小。为此，可提供折叠，或分别提供过滤材料的稳定性。注入过滤材料用于折叠稳定性的梳状物例如从WO91/19898A1得知。
此外，例如从EP1843035B1得知在过滤元件上布置流动拱肋，以在过滤器内影响流动。
发明内容
本发明基于所述问题，为在介绍中提及类型的过滤元件和/或过滤器提供改善的或至少其他的实施方式，特别是尺寸稳定性增加，流动特性有利以及费用减少。
根据本发明，此问题通过所述独立权利要求的主题解决。优选的实施方式是所述附属权利要求的主题。
本发明基于所述总体思路，提供既可稳定所述过滤材料的折叠并且同样可在所述过滤器内影响流动的组合元件。这样，可减少要求的部分的数量，借以导致优选的费用。
详细来说，本发明建议所述过滤元件有至少一个过滤材料稳定元件，所述至少一个过滤材料稳定元件有稳定部分，该稳定部分的轮廓适应于所述过滤材料的轮廓，所述稳定部分位于过滤材料的对面以稳定所述过滤材料，并且所述至少一个过滤材料稳定元件有导流部分，该导流部分位于所述稳定部分对面并且在未经处理的一侧从所述流入侧突出和/或在经过处理的一侧从过滤元件的流出侧突出。
通过稳定部分的轮廓适应于所述过滤材料的轮廓并且所述稳定部分位于所述过滤材料对面的事实，限制过滤材料的单个折叠相对于彼此的活动能力，借以增加过滤元件的稳定性。特别地，单个折叠相对于彼此的位置是稳定的。通过过滤材料稳定元件有供流部分的事实，该供流部分位于所述稳定部分的对面并且在未经处理的一侧从流入侧突出或在经过处理的一侧从过滤元件的流出侧突出，过滤材料稳定元件同样可影响在所述过滤器中过滤的流体的流动。特别地，在未经处理的一侧从流入侧突出和/或在经过处理的一侧从流出侧突出的所述部分可自由设置，以影响所述流体的流动。例如，由此例如可均等所述过滤元件的加载量。
有利的解决方法提供所述至少一个过滤材料稳定元件构成为至少在横截面相对于所述纵向拱起，该纵向与所述折叠横断走向。通过所述过滤材料稳定元件构成为拱起的事实，过滤材料稳定元件的导流部分同样为拱起方式走向，使得流体的流动可以特别有利的方式改向。因此，例如可以特别有利的方式影响过滤元件的加载量。而且，可减少由过滤器导致的流动阻力。
对于影响流体的流动特别有利的是，在数个过滤材料稳定元件全都至少在横截面上构成为拱起的情况下。
优选的解决方法提供各个稳定部分与过滤材料特别以材料接合和/或形式适合的方式连接。由此，所述过滤材料可由稳定部分特别有利的支撑，因为这样可以传递压力并且同样可传递张力。例如，所述稳定部分黏合，注入，焊接或塑化至所述过滤材料。
对于稳定过滤材料进一步优选的解决方法是，提供各个稳定部分的轮廓适用于过滤材料的轮廓，因为所述稳定部分有凹处，过滤材料的折叠可啮合入该凹处。
特别优选的是，如果各个所述稳定部分的轮廓以梳状方式构成，有突出的尖头，该尖头啮合在相邻折叠之间的兜中，同时前面有折叠边缘的折叠啮合入所述尖头之间的凹处。
对于稳定所述过滤材料进一步优选的解决方法是，提供各个所述稳定部分有铺陈边缘，该铺陈边缘的路线与关于所述稳定部分过滤材料的折叠的路线相对应。
在这里，特别有利的是各个所述稳定部分在铺陈边缘与所述过滤材料以材料结合的方式连接。因此，可以特别有利的方式稳定所述形状，特别是所述过滤材料的折叠。
特别优选的是至少各个所述导流部分以壁形方式构成。壁形意味着壁厚小于两个其他空间方向的程度。优选地，其他空间方向的程度比壁厚的5倍还厚，更优选的比10倍还厚并且最优选的比壁厚的20倍还厚。通过所述导流部分的壁形结构，该导流部分有具有高阻力的方向和具有低阻力的方向，使得所述流体的流动可以有针对性的方式受到影响，特别是导向。
特别优选的是，如果各个所述导流部分有最高高度，该最高高度至少对应于未经处理的一侧上所述过滤元件的流入侧和经过处理的一侧上所述过滤元件的流出侧之间距离的25％，优选至少50％，更加优选至少75％并且最优选至少100％。通过导流部分所述足够的高度，该导流部分有足够大的区域用来影响所述流体的流动。
对于影响所述流体的流动，特别有利的是如果各个所述导流部分在纵向上的高度可变，该纵向与所述折叠横断走向。通过所述导流部分高度的可变，所述导流部分对于流体流动的作用可甚至以更加有针对性的方式适应。
对于制造特别优选的可能是，提供所述至少一个过滤材料稳定元件由扁平材料形成。此外或在这里可供选择地，可提供所述至少一个过滤材料稳定元件构成为扁平材料，例如通过塑料注塑成型。
此外，进一步特别优选的可能，提供过滤材料有至少两个所述过滤材料稳定元件，至少一个所述过滤材料稳定元件的一个导流部分在经过处理的一侧从所述过滤元件的流出侧突出，并且至少一个所述过滤材料稳定元件的另一个导流部分在未经处理的一侧从所述过滤元件的流入侧突出。这样，可影响所述过滤器经过处理的一侧和未经处理的一侧的流体流动，使得可以特别有利的方式影响所述过滤元件的加载量以及同样所述过滤器的整体流动阻力。
此外，有利的变化提供所述过滤材料稳定元件分别单独从经过处理的一侧的流出侧或未经处理的一侧的流入侧上突出。由此，所述过滤材料稳定元件在经过处理一侧和未经处理一侧的导流部分可独立于彼此构成，使得未经处理一侧和经过处理一侧的流体流动可独立于彼此受到影响。
此外，上述问题通过包括根据本发明的过滤元件的过滤器解决，其中所述过滤器包括壳体，该壳体包括在未经处理的一侧的一部分和在经过处理的一侧的一部分，其中流入开口布置于壳体在未经处理的一侧上的所述部分，未过滤的流体可通过该流入开口流入所述壳体，并且其中流出开口布置于壳体在经过处理的一侧的所述部分，过滤的流体能通过该流出开口流出所述壳体。由此，所述过滤元件的优点转移至所述过滤器，过滤器可在这方面参考上述描述。
优选的变化提供所述流入开口和所述流出开口彼此横断布置，使得流过所述过滤器的流体必须改向，并且流过所述过滤器的流体至少部分通过所述至少一个过滤材料稳定元件的导流部分改向。通过所述流入开口和所述流出开口彼此横断的布置，可考虑在各种使用目的中存在的要求，特别是关于安装空间和安装位置。仅在所述情况下，所述过滤材料稳定元件组合的稳定和导流作用特别优选。
特别有利的解决方法提供所述过滤器为空气过滤器，特别为用于内燃机，例如汽车，的空气过滤器。在现代汽车中，所述发动机舱内的安装空间特别受限制，使得根据本发明的解决方法的优点可特别好的投入使用。
本发明更重要的特征和优点将在所述附属权利要求、所述附图和借助于附图的所述相关附图说明中出现。
需理解的是，上述的和在下面将进一步解释的所述特征不仅能用于所述各个已指示的结合，也能在不离开本发明的所述范围时用于其他结合或是自身使用。
本发明的优选示例性实施方式在所述附图中示出并且在以下的所述说明中更详细的解释，其中相同的参考数目指的是相同或相似或功能相同的部件。
附图说明
在这里示出的，在各个图例中示意
图1为根据本发明的过滤器从斜上方看部分截面的透视图，
图2为图1中过滤器从斜下方看部分截图的透视图，
图3为根据本发明的过滤元件的透视图，从斜上方看，
图4为图3中过滤元件的透视图，从斜下方看，
图5为示例过滤材料稳定元件的侧视图，
图6为过滤材料稳定元件的另一示例的侧视图，
图7为拱起的过滤材料稳定元件的另一示例的侧视图，其中因为清晰度，过滤材料稳定元件以未拱起的状态示出。
具体实施方式
图1和2中示出的过滤器10用作用于内燃机，特别是汽车，的新鲜空气系统的示例。过滤器10有包括流入开口14和流出开口16的壳体12。流体18，特别是空气，可通过流入开口14流入过滤器10。在过滤器10的壳体12中，流体18可流过过滤元件20并且由此过滤。过滤的流体18可通过流出开口16从过滤元件20再次出现。
过滤器10的壳体12构成为数个部分，例如两个部分。壳体12有在经过处理的一侧的一部分22和在未经处理的一侧的一部分24，该两部分彼此可拆卸的连接并且通过过滤元件20彼此流体分离。由此，壳体12可打开，例如来塞入或更换过滤元件20。
过滤元件20例如构成为板式过滤元件。过滤元件20有折叠的过滤材料26。通过过滤材料26的折叠，可在较小的安装空间容纳更大的过滤区域，借以可减少通过过滤元件20的流动阻力。
过滤元件20例如有矩形的基部区域，其中一个成直角的角被切掉并且由两个不成直角的角替换。这样可为必要的，例如以适应过滤元件20和过滤器10至存在且可利用的安装空间，例如汽车的发动机舱中。
过滤材料26有数个折叠28，在过滤元件20的纵向30上彼此相邻布置。在这里，单个的折叠28通过折叠边缘32连接，该折叠边缘与过滤元件的横向34平行走向。
过滤材料26折叠为锯齿形，使得过滤材料26的弯曲方向从折叠边缘32到折叠边缘32交替。这样，形成大体为平行六边形的过滤元件20，其中折叠边缘32彼此相邻布置为两排。上排的折叠边缘32形成过滤元件20的上侧36并且下排的折叠边缘32形成过滤元件20的下侧38。此外，兜29形成在过滤材料26的折叠28之间。
在这里，在过滤元件20在过滤器10上的示例安装位置上，下侧38在未经处理的一侧形成过滤元件20的流入侧40，因为该下侧38面对流入开口14。过滤元件20的上侧36面对流出开口16，使得该上侧36在经过处理的一侧形成过滤元件20的流出侧42。
而且，过滤元件20有环绕过滤材料26的框架44，其中经过处理一侧的流出侧42和在未经处理一侧的流入侧不在框架44的范围内。框架44流入可由塑料形成并且可以材料结合的方式与过滤材料26连接，特别是通过黏合，注入或塑化。
在框架44的边界，过滤元件20有密封46，过滤元件通过该密封相对于壳体12密封，使得流过过滤器10壳体12的流体18必须流过过滤元件20的过滤材料26，框架的边界位于过滤元件20经过处理的一侧上的流出侧42附近。
通过在过滤元件20的过滤材料26上的折叠28，过滤材料26相对于拱起有低稳定性，特别是关于沿着折叠边缘32的轴。而且，折叠28可彼此相对倾斜，使得彼此部分相对安置，借以过滤材料26的通过流可在折叠28至折叠28之间变化，这样相应地导致过滤材料26不均等的加载量。为此，提供过滤材料26，特别是过滤材料26的折叠28的稳定。
过滤元件20有过滤材料稳定元件48，特别由扁平材料制造或相应地由塑料注入。
过滤材料稳定元件48有稳定部分50，位于过滤材料26的对面以稳定过滤材料26，特别是折叠28。为此，稳定部分50有轮廓51，该轮廓适用于过滤材料26的轮廓53。稳定部分50有凹处52，该凹处适用于折叠28，使得折叠28可啮合入稳定部分50的凹处52。通过该凹处52，铺陈边缘54形成在稳定部分50上，该铺陈边缘与过滤材料26在上侧36或下侧38上的路线相对应，依靠该上侧或下侧过滤材料稳定元件48布置在稳定部分上。
由此，稳定部分50的轮廓51以梳状方式构成。稳定部分50有突出的尖头55，在过滤元件20的纵向30上与凹处52交替。突出的尖头55可啮合入折叠28之间的兜29。相应地，前面有折叠边缘32的折叠28啮合入尖头55之间的凹处52。
当过滤材料稳定元件48的稳定部分50应用至过滤材料26上时，过滤材料26的折叠28因此通过凹处52和稳定部分50的尖头55固定，使得过滤材料26的拱起或折叠28相对于彼此的倾斜得以禁止。
在稳定部分50和过滤材料26连接时，可实现改善的稳定作用。这种情况例如可通过材料拱起发生，特别是黏合，注入或塑化。
过滤材料稳定元件48的稳定部分50优选在过滤元件20的纵向30上延伸，因为这样的话，关于过滤材料稳定元件48的材料使用，大多数折叠28可通过稳定部分50系牢。
随着先进的技术发展，特别是汽车技术的发展，可利用的安装空间必须尽可能的使用，因为越来越多的装置必须容纳在同一空间。为此，过滤器10必须适用于可为过滤器10利用的安装空间，借以必要的是例如流入开口14与流出开口16横断布置。在所述情况下，流体18的流动是不利的，使得过滤元件20的加载量不均等。这将导致过滤元件20必须更快的更换。由此，会产生更高的维护费用。
为此，导流部分56提供在过滤材料稳定元件48上，该过滤材料稳定元件与稳定部分50完整构成。导流部分56布置在稳定部分50对面侧并且因此在经过处理的一侧从流出侧42或分别在未经处理的一侧从流入侧40突出。
通过导流部分56从过滤材料26突出的事实，这些导流部分伸出进入过滤器10的壳体12的体积，借以可影响流体18的流动。
导流部分56有高度58，限定为过滤材料稳定元件48的上边缘60到稳定部分50的凹处52的距离。因此导流部分56在经过处理的一侧从流出侧42或分别在未经处理的一侧从流入侧40突出高度58。
对于流体18的流动有针对性的影响，导流部分56可有可变的高度58，该高度超过导流部分56的长度。因此，例如在流体18的流动受到较小影响的地区，导流部分56可有较矮的高度58，然而在流体18的流动受到较大影响的地区，导流部分56可有较高高度58。
导流部分56的最高高度59由在过滤材料稳定元件48地点的高度58限定，在该地点时高度58为最高。为影响流体18的流动，优选的是，导流部分56的最高高度59至少对应于未经处理的一侧上过滤元件20的流入侧40和经过处理的一侧上过滤元件20的流出侧42之间距离(即过滤材料26的厚度61)的25％，优选至少50％，更加优选至少75％并且最优选至少100％。
而且，例如对于流体18流动的改向，可提供过滤材料稳定元件48倾斜于过滤元件20的纵向30布置，使得流体18可借助于导流部分56以有针对性的方式导向。
当过滤材料稳定元件48与纵向30倾斜走向时，该过滤材料稳定元件同样与折叠边缘32和折叠28倾斜走向，使得凹处52必须相应地适应。稳定部分50与折叠边缘32的角度偏离为90°时，折叠28的数量减少，这样数量的折叠可由稳定部分50以同样长度支撑。随后，随着角度从90°偏离，特别是为更加水平的角度时，必须延伸凹处52。
特别优选的是，如果过滤材料稳定元件48以拱起方式构成。由此，可实现拱起的导流部分56，借以流体18的流动可以特别有利的方式改向。在所述情况下，类似地必须适应稳定部分50的凹处52，例如在图7中所示。
为能以特别有利的方式影响流体18的流动，提供数个过滤材料稳定元件48，例如4个。在这里，过滤材料稳定元件48可布置在过滤元件的两侧，因此在经过处理一侧的流出侧42和在未经处理一侧的流入侧40。每个过滤材料稳定元件48分别只能布置在两侧中的一侧。
因此，例如在图3和4中示出的过滤元件有两个过滤材料稳定元件48，该两个过滤材料稳定元件布置在过滤元件经过处理一侧的流出侧42，和两个布置在过滤元件20未经处理一侧的流入侧40的两个过滤材料稳定元件48。
这样，流体18在未经处理一侧的壳体12部分24的流动，可独立于流体18在经过处理一侧的壳体12部分22的流动受到影响。
事实上，单个的过滤材料稳定元件48没有延伸超过过滤元件20的总长度。但是，过滤材料稳定元件48布置在过滤元件20的过滤材料26上，以致大多数折叠28通过稳定部分50稳定。
根据本发明的解决方法特别的优点是，折叠稳定性和导流借助于一个部件的组合，使得制造费用减少。

Claims (14)

1.一种过滤元件，用于过滤流过所述过滤元件(20)的流体(18)，特别是空气，该过滤元件包括折叠过滤材料(26)，其中所述折叠(28)的折叠边缘(32)在未经处理的一侧限定所述过滤元件(20)的流入侧(40)，并且在经处理过的一侧限定所述过滤元件(20)的流出侧(42)，其特征在于，
-所述过滤元件(20)有至少一个过滤材料稳定元件(48)，
-所述至少一个过滤材料稳定元件(48)有稳定部分(50)，该稳定部分的轮廓(51)适应所述过滤材料(26)的轮廓(53)，
-所述稳定部分(50)位于所述过滤材料(26)的对面，以稳定过滤材料(26)，并且
-所述至少一个过滤材料稳定元件(48)有导流部分(56)，该导流部分位于稳定部分(50)对面并且在未经处理的一侧从所述流入侧(40)突出和/或在经处理过的一侧从所述过滤元件(20)流出侧(42)突出。
2.根据权利要求1所述的过滤元件，其特征在于，
所述至少一个过滤材料稳定元件(48)至少在横截面相对于与所述折叠(28)横断走向的纵向(30)以拱起方式构成。
3.根据权利要求1或2所述的过滤元件，其特征在于，
各个所述稳定部分(50)与所述过滤材料(26)特别以材料结合和/或形式适合的方式连接。
4.根据权利要求1至3中一项所述的过滤元件，其特征在于，
各个所述稳定部分(50)的轮廓(51)适应于所述过滤材料(26)的轮廓(53)是因为稳定部分(50)有凹处(52)，过滤材料(26)的折叠(28)能啮合入该凹处。
5.根据权利要求1至4中一项所述的过滤元件，其特征在于，
各个所述稳定部分(50)的轮廓(51)以梳状方式构成，有突出的尖头，该尖头啮合在相邻折叠(28)之间的兜中，同时前面有折叠边缘(32)的折叠(28)啮合入所述尖头之间的凹处(52)。
6.根据权利要求1至5中一项所述的过滤元件，其特征在于，
至少一个所述导流部分(56)分别构成以便为壁形。
7.根据权利要求1至6中一项所述的过滤元件，其特征在于，
各个所述导流部分(56)有最高高度(59)，至少对应于未经处理的一侧上所述过滤元件(20)的流入侧(40)和经过处理的一侧上所述过滤元件(20)的流出侧(42)之间距离的25％，优选至少50％，更加优选至少75％并且最优选至少100％。
8.根据权利要求1至7中一项所述的过滤元件，其特征在于，
各个所述导流部分(56)在纵向(30)上的高度(58)能变，纵向与所述折叠(28)横断走向。
9.根据权利要求1至8中一项所述的过滤元件，其特征在于，
所述至少一个过滤材料稳定元件(48)由扁平材料形成和/或构成为扁平材料。
10.根据权利要求1至9中一项所述的过滤元件，其特征在于，
-所述过滤元件(20)有至少两个所述过滤材料稳定元件(48)，
-至少一个所述过滤材料稳定元件(48)的一个导流部分(56)在经过处理的一侧从所述过滤元件(20)的流出侧(42)突出，并且
-至少一个所述过滤材料稳定元件(48)的另一个导流部分(56)在未经处理的一侧从所述过滤元件(20)的流入侧(40)突出。
11.根据权利要求10所述的过滤元件，其特征在于，
所述过滤材料稳定元件(48)分别单独从经过处理的一侧的流出侧(42)或未经处理的一侧的流入侧(40)上突出。
12.一种过滤器，有根据权利要求1至11中一项所述的过滤元件(20)，其特征在于，
-所述过滤器(10)包括壳体(12)，该壳体包括在未经处理的一侧的一部分(24)和在经过处理的一侧的一部分(22)，
-流入开口(14)布置于壳体(12)在未经处理的一侧上的所述部分(24)，未过滤的流体(18)能通过该流入开口流入所述壳体(12)，并且
-流出开口(16)布置于壳体(12)在经过处理的一侧的所述部分(22)，过滤的流体(18)能通过该流出开口流出所述壳体(12)。
13.根据权利要求12所述的过滤器，其特征在于，
-所述流入开口(14)和所述流出开口(16)彼此横断布置，
-流过所述过滤器(10)的流体(18)至少部分通过所述至少一个过滤材料稳定元件(48)的导流部分(56)改向。
14.根据权利要求12或13所述的过滤器，其特征在于，
所述过滤器(10)为空气过滤器，特别为用于内燃机，例如汽车的空气过滤器。
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