CN107261687B - 具有过滤元件和固定框架的过滤模块以及具有过滤模块的空气过滤设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于过滤流体的过滤模块，包括：至少一个过滤元件，该至少一个过滤元件具有由过滤介质构成的过滤波纹件，所述过滤波纹件具有常规的未处理侧和与所述未处理侧对置的常规的清洁侧；固定框架，该固定框架与过滤元件连接，并且固定框架利用框架壁环绕地至少部分地包围过滤元件的边缘；环绕的第一密封元件，该第一密封元件布置在固定框架的框架壁的外侧面上，其中固定框架在其外侧面上具有至少一个卡锁元件，其中在过滤元件上布置用于在未处理侧和清洁侧之间进行密封的第二密封元件，该第二密封元件随着至少一个卡锁元件的卡锁而能被引入到其密封位置中。此外本发明涉及空气过滤设备、尤其是内部空间空气过滤设备，具有能更换的过滤模块。

Description

具有过滤元件和固定框架的过滤模块以及具有过滤模块的空 气过滤设备

技术领域

本发明涉及一种过滤模块——该过滤模块具有用于过滤流体的过滤元件和固定框架——以及具有过滤模块的空气过滤设备，尤其用于尤其是车辆的内部空间空气过滤。

背景技术

过滤元件——该过滤元件例如用作机动车内部空间空气过滤器或者用作用于机动车空调设备的过滤元件——用于使从外部导入到车辆的内部空间中的并且被净化的空气借助适合的过滤器进行过滤。在此例如使用颗粒过滤器或气味过滤器或者将其组合，所述颗粒过滤器或气味过滤器滤出包含在空气中的颗粒和环境空气中的固有气味。在此，过滤器或这种过滤系统的作用还与下述情况相关：过滤系统在过滤器壳体中或过滤器壳体的配属的过滤器接纳部中安装在正确的位置中。

由DE 102013020382 A1已知一种具有过滤介质和框架的过滤元件，所述框架用于将过滤元件固定在过滤器壳体上或中，其中所述框架具有卡锁元件，利用所述卡锁元件可以使所述框架与过滤元件卡锁在壳体中。

发明内容

本发明的任务在于，提供一种具有固定框架和过滤元件的过滤模块，用于过滤流体、尤其是用于空气过滤、尤其用于内部空间空气过滤，所述过滤模块允许所述过滤元件可靠地密封地装入空气过滤设备中并且又被移开。

另一个任务在于，提供一种用于过滤流体的空气过滤设备，以用于容置这种能更换的过滤模块。

前面所提到的任务根据本发明的一个方面通过用于过滤流体的过滤模块来解决，该过滤模块具有至少一个过滤元件和与过滤元件优选固定连接的固定框架，所述过滤模块具有环绕的（umlaufend）第一密封元件，所述第一密封元件布置在固定框架的框架壁的外侧面上，其中所述固定框架在其外侧面上具有至少一个卡锁元件，并且其中在所述过滤元件上或者在固定框架上布置用于在未处理侧和清洁侧之间进行密封的第二密封元件，所述第二密封元件随着至少一个卡锁元件的卡锁而被引入到其密封位置中。

根据本发明的另一个方面，另一个任务通过空气过滤设备来实现，所述空气过滤设备被设置用于容置这种能更换的过滤模块。

本发明的有利的设计方案和优点从其他权利要求、说明书和附图得出。

提出了一种用于过滤流体的过滤模块，包括：至少一个过滤元件，所述至少一个过滤元件具有由过滤介质构成的过滤波纹件（Filterbalg），所述过滤波纹件具有常规的（bestimmungsgemäß）未处理侧和与该未处理侧对置的常规的清洁侧；固定框架，所述固定框架与过滤元件连接，并且所述固定框架利用框架壁环绕地至少部分地包围所述过滤元件的边缘；环绕的第一密封元件，所述第一密封元件布置在固定框架的框架壁的外侧面上，其中所述固定框架在其外侧面上具有至少一个卡锁元件，其中在所述过滤元件上布置用于在未处理侧和清洁侧之间进行密封的第二密封元件，所述第二密封元件随着至少一个卡锁元件的卡锁而能被引入到其密封位置中。

通过所述固定框架具有两个密封元件这种方式，使得所述过滤模块可以在装入到空气过滤设备中时补偿构件公差，并且同时使得过滤元件的未处理侧相对于清洁侧密封。在此，在固定框架上的第一密封元件用于公差补偿以及在空气过滤设备中抗振动地固定在其安装位置中，而所述第二密封元件被设置用于使未处理侧相对于清洁侧密封。所述过滤模块可以卡锁在其安装位置处并且同时被密封。所述过滤模块可以直接利用空气过滤设备的板构件被卡锁。例如第一密封元件可以是泡沫材料。

过滤波纹件优选是平面过滤波纹件，即所述过滤波纹件具有在未处理侧和清洁侧上彼此平行的、平坦的入流面和出流面，所述入流面和出流面通过入流侧或出流侧的折棱形成。穿流（Durchströmung）在此基本上垂直于入流面和出流面而实现。所述固定框架在此包围入流面和出流面和/或过滤波纹件的未处理侧和清洁侧。

至少一个卡锁元件优选可以布置在第一密封元件内部，即垂直于穿流方向来看布置在过滤波纹件和第一密封元件之间。

第一密封元件优选是轴向密封元件。“轴向”理解成一种平行于装入方向的方向。在此，装入方向对于优选的实施方式而言对应于过滤元件、尤其是平面过滤波纹件的穿流方向。因此所述第一密封元件优选被设计用于，沿轴向方向、即优选沿装入方向或沿穿流方向和/或垂直于入流面和出流面进行密封，即能沿轴向方向密封地放置并且能弹性变形。所述第一密封元件在此通过过滤元件或者过滤模块的运动而被轴向压紧。

所述第二密封元件优选是径向密封元件。“径向”理解成一种方向，该方向在平面中垂直于装入方向而延伸。因此所述第二密封元件优选被设计用于，沿径向方向、即优选垂直于装入方向或穿流方向和/或平行于入流面和出流面进行密封，即能沿径向方向密封地放置并且能弹性变形。在此，所述第二密封元件相对于径向密封座尺寸过大地（Übermaß）构成，从而当所述第二密封元件被运送到密封位置中时垂直于装入方向实现了尤其弹性的变形。径向密封元件与轴向位置无关，从而能补偿安装公差，所述安装公差尤其是在下述情况下以较大的量出现：第一密封元件和第二密封元件的抵靠面布置在不同的配对件上，它们彼此间具有位置公差。

在此，但是也与上述特征无关地，下述情况是特别有利的：所述第二密封元件布置在至少一个卡锁元件的与第一密封元件背离的一侧上并且优选与其间隔开地布置。同样也与上述特征无关地，下述情况是特别有利的：所述第二密封元件未突出于卡锁元件，以便在安装时不与壳体的相对应的卡锁装置、尤其是安装开口的棱相碰。换句话说，至少一个卡锁元件优选沿径向方向突出于第二密封装置。据此进一步有利的是，在壳体侧相对于安装开口径向地缩回（zurückversetzen）密封座用于抵靠第二密封装置，这就是说比安装开口小地来设计。

根据一种有利的设计方案，在所述过滤模块的固定框架上可以设置至少一个把手（Haltegriff），利用所述把手能通过下述方式松开所述至少一个卡锁元件以用于从安装位置移开：借助把手能从安装位置中移开固定框架。通过所述把手，可以将所述过滤模块引入到其在空气过滤设备内的安装位置中，并且可以卡锁在那里且又可以从安装位置移开。通过把手将过滤模块卡锁在其安装位置处并且不必在至少一个卡锁元件本身处松开，通过上述方式使得：所述第一密封元件可以在固定框架的框架壁上环绕地封闭并且不必在所述卡锁元件处中断或者如果设置多个卡锁元件不必在这些卡锁元件处中断。上述情况使得过滤模块的安装和拆卸简化。有利地，在框架壁上可以设置多个卡锁元件。

根据一种有利的设计方案，所述固定框架可以与过滤元件粘接。有利的例如是聚氨酯胶粘剂或类似物。所述过滤元件可以与固定框架预安装并且与固定框架一起来更换。在此重要且优选的是，所述过滤元件与固定框架固定地、即不松脱（unverlierbar）地且优选密封地与固定框架连接，从而它们能作为单元与位置无关地装入和拆卸，并且所述过滤元件不能、尤其是不能沿装入方向和/或穿流方向从固定框架掉落。

根据一种有利的设计方案，所述框架壁可以构造为双壁，具有封闭的内壁和作为外壁的外侧面，所述外侧面具有至少一个卡锁元件。有利地，所述框架壁的内壁可以密封封闭地环绕地抵靠在过滤元件的侧面上，而所述外壁可以适合于至少一个卡锁元件或多个卡锁元件而中断。

根据一种有利的设计方案，所述至少一个卡锁元件可以具有卡锁凸起，所述卡锁凸起具有两个沿轴向方向对置的斜面，所述卡锁凸起布置在框架壁的外侧面中的柔性接片上。有利地，彼此沿轴向方向对置的斜面的斜度可以如此选择，使得利用所述一个斜面能实现一个或多个卡锁元件的可靠的卡锁，并且利用另一个对置的斜面能在下述情况下松开这种卡锁：过滤模块借助固定框架的把手被从其安装位置拉出。有利地，两个斜面分别与框架壁围成最多90°、优选最多85°、特别优选最多80°的角度。有利地，如此选择所述角度，使得能实现可靠的卡锁。用于拆卸过滤模块的拆卸力和用于安装过滤模块的安装力分别与卡锁元件的数量相关、与相应的斜面相对于框架壁的倾角相关、与卡锁元件的宽度和卡锁元件的厚度相关。对于相应的使用目的而言，可以针对所希望的力相应地调整所述元件。

根据一种有利的设计方案，所述框架壁可以利用其下棱与所述第二密封元件的上棱间隔开一间距。上述情况允许对构件公差进行补偿。

根据一种有利的设计方案，可以在包围所述过滤波纹件的侧向端面上环绕地布置平面地安置的侧带，其中进一步优选地在所述侧带的外侧面上布置第二密封元件作为环绕的密封环，并且其中所述侧带具有突出于过滤波纹件的清洁侧的接片，所述接片在端面上以V形回折的方式布置在第二密封元件之上。所述接片有利地用于使过滤模块定心并且用作插入辅助结构用于使第二密封元件在安装位置中进入其密封座中。有利地，尤其是对于锯齿形折叠的过滤介质而言被布置用于侧向密封过滤波纹件的侧带的一部分——其突出于界定清洁侧的过滤波纹件的下棱——可以回折并且从而V形地相对于在端面上安装的侧带突出地、部分地突出于密封元件。在插入到例如过滤器壳体或类似结构的密封座中时，所述V形接片可以压紧到密封元件上并且至少部分地夹紧在密封元件和密封座之间，从而所述接片由此牢固地固定在密封座上。因此在由V形回折的接片和密封元件组合的情况下在装入到安装位置中时对过滤模块的密封不仅由接片引起而且还由密封元件引起。以这种方式能简化地将过滤模块插入到过滤器壳体或类似结构中，由此降低了用于将过滤模块插入到其安装位置中的力消耗。

第二密封元件例如可以由海绵橡胶（Moosgummi）或泡沫橡胶构成并且可以设计为矩形轮廓，所述第二密封元件有利地粘贴到侧带上。为此，密封元件可以具有粘合层，利用所述粘合层可以将密封元件粘贴到侧带上。替选地，密封元件还可以直接作为密封介质带（Dichtmittelraupe）被安装到侧带上。因为过滤模块的过滤元件的横截面（宽度/长度）以有利的方式在安装位置中选择为大于密封座的横截面，所以形成覆盖，并且在将过滤模块装入到密封座中时密封元件被压紧。通过所述接片与密封元件重叠，密封元件被预先压紧，并且在将过滤模块装入到密封座中时在没有拆下密封元件的情况下实现压缩。

根据一种有利的设计方案，所述接片可以至少部分地遮盖在外侧面上的第二密封元件。由此确保了，在将过滤模块装入到密封座中时，所述接片夹紧在密封元件和密封座的壁之间，并且从而不仅使得通过预紧密封元件来装入过滤模块变得容易，而且还能通过接片实现附加的密封作用。

根据本发明的另一个方面，提出一种尤其是车辆的空气过滤设备、尤其是内部空间空气过滤设备，具有根据本发明的过滤模块和清洁空气通道，其中所述过滤模块能更换地布置在安装位置中，并且所述过滤模块在固定框架中具有过滤元件。有利地，所述过滤模块可以利用在其框架壁上的至少一个卡锁元件直接与板构件卡锁并且又能容易地从其安装位置松开。

根据一种有利的设计方案，所述过滤模块可以在安装到其安装位置中时提供公差补偿。可以省略附加的用于公差补偿的构件。

根据一种有利的设计方案，在所述过滤模块的装入状态下，第一密封元件可以在下述情况下以密封的方式抵靠在板框架上：在固定框架上的至少一个卡锁元件并且同时在过滤元件上的、用于使未处理侧相对于清洁侧密封的第二密封元件以密封的方式抵靠在空气入口的密封座上。

附图说明

其他优点由下面的附图说明得出。在附图中示出了本发明的实施例。附图、说明书和权利要求包含大量的特征组合。本领域技术人员还可以有利地单独考虑这些特征并且将其组成有意义的其他组合。其中示例性地示出了：

图1以轴测图示出了根据本发明的一种实施例的、具有固定框架和过滤元件的过滤模块的分解图；

图2以轴测图示出了在组装状态下的根据图1的过滤模块；

图3示出了从固定框架的底侧看根据图1的过滤模块的固定框架；

图4示出了图1中的固定框架的卡锁元件的细节图；

图5以分解图示出了在空气过滤设备上的图1中的过滤模块；

图6至图8在不同的阶段作为局部示出了将图1中的过滤模块装入到其安装位置中。

具体实施方式

在附图中相同的或相同类型的组件标有相同的附图标记。所述附图仅示出了实例且不应受限地来理解。

图1以轴测图示出了根据本发明的一种实施例的、用于过滤流体的过滤模块100的分解图，所述过滤模块具有过滤元件10和固定框架60。图2针对安装到过滤模块的安装位置中的情况示出了在组装状态下的过滤模块100。所述过滤模块100包括具有过滤波纹件12的过滤元件10，所述过滤波纹件由过滤介质14构成，所述过滤波纹件具有常规的未处理侧52和与该未处理侧对置的常规的清洁侧50。

固定框架60与过滤元件10固定连接、例如粘接，并且利用框架壁62环绕地包围过滤元件10的边缘22。在其上侧上——所述上侧形成过滤模块100的未处理空气侧的（rohluftseitig）上侧，固定框架60具有环绕的突出的边缘68，框架壁62从该边缘处轴向伸出。在所述边缘68内部，固定框架60具有带有较大网格的格栅，其在组装状态下覆盖过滤元件10。

环绕的第一密封元件40在边缘68之下布置在固定框架60的框架壁62的外侧面64上。固定框架60在其外侧面64上具有多个卡锁元件80。边缘68突出于卡锁元件80。所述边缘68被设置用于抵靠在过滤模块100的安装开口上、例如在安装板中。卡锁元件80在最终的安装位置中被遮盖。

在固定框架60上设置把手70，利用所述把手能通过下述方式松开卡锁元件80以用于从安装位置移开：借助把手70能从安装位置中移开固定框架60。为了更简单地进行操作可以设置另一个把手元件72，该把手元件可以布置在固定框架60的、与把手70对置的一侧上。固定框架60具有梯形的横截面，其中所述把手70布置在梯形的横截面的最小侧上，从而能容易地从安装位置拉出过滤模块70。

所述过滤元件10包括由过滤介质14构成的平坦的过滤波纹件12，所述过滤波纹件具有常规的未处理侧52和与该未处理侧对置的常规的清洁侧50。过滤波纹件12具有竖立的折叠部（Falten），使得各个折叠棱处于过滤元件10的清洁侧的表面和未处理空气侧的表面中。过滤元件10的侧向端面利用环绕的侧带28来密封。

在侧带28的外侧面上布置环绕的第二密封元件32。侧带28具有突出于过滤波纹件12的清洁侧50的接片36，所述接片36在侧向端面上以V形回折的方式布置到密封元件32上。

所述密封元件32可以由海绵橡胶或泡沫橡胶制成，这已经被证明为特别有利的密封材料，该密封材料具有适合的弹性特性。所述接片36在外侧面上略微覆盖密封元件32，因为所述接片36以延伸直至密封元件32的、朝向清洁侧50的棱的方式来构造。为了形成接片36，所述侧带28适宜地在清洁侧50的周缘上环绕切入地或冲压地构成，以便能如此可靠地回折接片。所述侧带28和所述接片36包含无纺织物或类似的纺织织物，因为这些材料可以良好地密封并且容易地加工。

在组装状态下（图2），所述固定框架60与过滤元件10连接，其中在框架壁62的下棱和第二密封元件32的上棱之间形成间距46，所述间距在装入到过滤模块100的安装位置中时能沿轴向方向补偿构件公差。

图3示出了根据图1的过滤模块100的固定框架60的仰视图。框架壁62构造为双壁并且具有作为外侧面64的外壁和内壁66。 所述内壁是封闭的，而所述外壁被卡锁元件80、在这个实例中是七个卡锁元件80——所述卡锁元件分散地布置在框架壁62的周缘上——中断。

图4示出了图1中的固定框架60的卡锁元件80的细节图。所述卡锁元件80具有卡锁凸起82，该卡锁凸起带有两个斜面86、88，所述斜面布置在框架壁62的外侧面64中的柔性接片84上。上部斜面 86相对于与固定框架60的边缘68垂直的轴向方向具有一角度β。所述角度β与卡锁元件80的数量、所述卡锁元件的宽度和接片84的厚度d一起确定了用于过滤模块100的拆卸力，以用于将过滤模块100从其安装位置移开。

下部斜面 88相对于轴向方向具有角度α。角度α与卡锁元件80的数量、所述卡锁元件的宽度和接片84的厚度d一起确定了用于将过滤模块100装入到其安装位置中的安装力。

图5以分解图示出了过滤模块100和空气过滤设备110的局部，所述空气过滤设备具有安装板120和清洁空气通道130，过滤模块100可以被装入到所述空气过滤设备中。图6至图8借助细节示图示出了在将图1中的过滤模块100装入到其在空气过滤设备110内的安装位置中时的不同阶段。

空气过滤设备110的安装板120具有开口122，该开口带有向下突出的棱124，过滤模块100的第一密封元件40应抵靠在所述棱上。构造为软管的清洁空气通道130具有用于过滤模块100的第二过滤元件32的密封座134。所述清洁空气通道130利用固定元件（未示出）固定在安装板120上并且利用其开口132与所述安装板间隔开。

首先，所述过滤模块100利用其清洁空气侧的端部用第二密封元件32作前导从棱124旁经过地被插入到开口122中（图6）。在过滤模块100的下侧上的V形接片36在此用作插入辅助结构。

当过滤模块100进一步插入时，各个卡锁元件80利用其卡锁凸起82与安装板120的棱124接触（图7）并且根据其插入斜面（斜面88，图4）而相对于固定框架60的框架壁62的内壁66弹性地偏斜（ausweichen）。由此，过滤模块100可以进一步插入到安装板120的开口122中。在此，过滤模块100的下端部与清洁空气通道130的开口132接触，并且借助V形翻折的接片36定心，所述接片还用作插入辅助结构，用于使第二密封元件32进入到密封座134中。接片36引起第二密封元件32的压紧，从而所述第二密封元件能可靠地滑动到密封座134中。

卡锁凸起82在进一步插入过滤模块100时锁到安装板120的棱124之下，而所述第二密封元件32进一步滑动到清洁空气通道130的密封座134中并且密封地封闭清洁空气通道130（图8）。所述第一密封元件40夹紧在固定框架的边缘68和安装板120之间并且能以这种方式产生预紧，从而所述过滤模块100抗振动地保持在其最终的安装位置中。

Claims (14)

1.用于过滤流体的过滤模块（100），包括：

— 至少一个过滤元件（10），所述至少一个过滤元件具有由过滤介质（14）构成的过滤波纹件（12），所述过滤波纹件具有常规的未处理侧（52）和与所述未处理侧对置的常规的清洁侧（50），

— 固定框架（60），所述固定框架与过滤元件（10）连接，并且所述固定框架利用框架壁（62）环绕地至少部分地包围所述过滤元件（10）的边缘（22），

— 环绕的第一密封元件（40），该第一密封元件布置在固定框架（60）的框架壁（62）的外侧面（64）上，

— 其中所述固定框架（60）在其外侧面（64）上具有至少一个卡锁元件（80），

其中在所述过滤元件（10）上布置用于在未处理侧（52）和清洁侧（50）之间进行密封的第二密封元件（32），所述第二密封元件随着至少一个卡锁元件（80）的卡锁而能被引入到其密封位置中，并且其中所述第二密封元件（32）布置在所述至少一个卡锁元件（80）的与第一密封元件（40）背离的一侧上。

2.根据权利要求1所述的过滤模块，其中在所述固定框架（60）上设置至少一个把手（70），利用所述把手能通过下述方式松开所述至少一个卡锁元件（80）以用于从安装位置移开：借助于把手（70）能从安装位置中移开固定框架（60）。

3.根据权利要求1或2所述的过滤模块，其中所述固定框架（60）与所述过滤元件（10）固定连接。

4.根据权利要求1或2所述的过滤模块，其中所述框架壁（62）构造为双壁，具有封闭的内壁（66）和作为外壁的外侧面（64），所述外侧面具有至少一个卡锁元件（80）。

5.根据权利要求1或2所述的过滤模块，其中所述卡锁元件（80）具有卡锁凸起（82），所述卡锁凸起具有两个沿轴向方向对置的斜面（86、88），所述卡锁凸起布置在框架壁（62）的外侧面（64）中的柔性接片（84）上。

6.根据权利要求1或2所述的过滤模块，其中所述框架壁（62）利用其下棱与所述第二密封元件（32）的上棱间隔开一间距（46）。

7.根据权利要求1或2所述的过滤模块，其中所述第一密封元件（40）设计为轴向密封元件，且所述第二密封元件（32）设计为径向密封元件。

8.根据权利要求1或2所述的过滤模块，其中在包围所述过滤波纹件（12）的侧向端面上环绕地布置平面地安置的侧带（28），其中在所述侧带（28）的外侧面上环绕地布置第二密封元件（32），并且其中所述侧带（28）具有突出于过滤波纹件（12）的清洁侧（50）的接片（36），所述接片（36）在端面上以V形回折的方式布置在第二密封元件（32）之上。

9.根据权利要求8所述的过滤模块，其中所述接片（36）至少部分地遮盖在外侧面上的第二密封元件（32）。

10.根据权利要求3所述的过滤模块，其中所述固定框架（60）与所述过滤元件（10）粘接。

11.空气过滤设备（110），具有根据前述权利要求中任一项所述的过滤模块（100）和清洁空气供给结构（130），其中所述过滤模块（100）能更换地布置在安装位置中，并且所述过滤模块（100）在固定框架（60）中设置了过滤元件（10）。

12.根据权利要求11所述的空气过滤设备，其中所述过滤模块（100）在安装到其安装位置中时提供公差补偿。

13.根据权利要求11或12所述的空气过滤设备，其中在所述过滤模块（100）的装入状态下，第一密封元件（40）在下述情况下以密封的方式抵靠在板框架（120）上：在固定框架（60）上的卡锁元件（80）并且同时在过滤元件（10）上的、用于使未处理侧（52）相对于清洁侧（50）密封的第二密封元件（32）以密封的方式抵靠在空气入口（132）的密封座上。

14.根据权利要求11所述的空气过滤设备，其中所述空气过滤设备（110）是内部空间空气过滤设备。

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