CN108136287A - 用于滤油器的过滤装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于过滤油的过滤装置(1)，其包括第一过滤层(10)、第二过滤层(30)和框架元件(20)，其中,框架元件(20)以三明治式的方式布置在第一过滤层(10)和第二过滤层(30)之间，并且，框架元件(20)具有大量的通孔(22)，使得在第一过滤层(10)和第二过滤层(30)之间形成与大量的通孔(22)相对应的多个中间室(22)，其中，过滤装置(1)的特征在于，框架元件(20)包括能渗油的过滤介质，通过所述能渗油的过滤介质对通过它的油进行过滤。

Description

用于滤油器的过滤装置
技术领域
本发明涉及一种用于过滤油的过滤装置。此外，本发明涉及具有相应的过滤装置的吸滤器和压滤器。
背景技术
现有技术中已知的、也通常称为过滤介质的过滤装置用于过滤油，例如，用于汽车、卡车和/或摩托车的吸滤器中。
在现有技术中已知的过滤装置或过滤介质中存在这样的问题，即，在使用高效的过滤介质时，特别是在低温下，例如在冷启动的情况下，存在相当大的压力损失。这个缺点的原因是油在低温下的高粘度。可能具有可接受的压力损失和高吸附能力的深层过滤介质的过滤效率较低。现有技术中已知的用于过滤目的的织物仅具有低的污物吸收能力，并且还没有达到高水平的效率。特别是在可实现1巴的最大减压的吸滤器的区域中，上述问题阻碍了有效且持久的过滤结果。
EP 2133130A1公开了一种用于滤油器的过滤介质，其中框架元件布置在第一过滤层和第二过滤层之间，从而在第一过滤层和第二过滤层之间形成中间室。在这种情况下第一过滤层包括开放的过滤介质，并且，第二过滤层包含致密的过滤介质。因此，第二过滤层包含比第一过滤层更稠密的过滤介质。EP 2133130 A1中已知的过滤介质在将要过滤的油的低流速和高粘度下具有较低的压力损失。此外，过滤介质在将要过滤的油的低粘度下具有高效率。
EP 2133130A1中已知的过滤介质的缺点与此相反，由于框架元件的刚性结构，框架元件必须适应其中将要安装过滤介质的吸滤器的几何形状。这是因为框架元件由刚性塑料材料形成，使得始终保证第一过滤层和第二过滤层之间的间隔。因此，对于各自具有不同结构和不同几何形状的不同吸滤器，必须保留大量的框架元件、第一过滤层和第二过滤层。EP 2133130A1中已知的过滤介质的另一个缺点是，在过滤介质与第一过滤层和第二过滤层的接触区域中形成有所谓的死表面，因此油不能通过过滤介质，因为框架元件本身的构造不能渗油。因此，通过第一过滤层和第二过滤层上的框架元件的接触表面，减小了第一过滤层和第二过滤层两者的过滤期间有效的有效面。
发明内容
因此，本发明的目的是提供一种改进的过滤装置，该过滤装置在具有持续高的或甚至改进的过滤能力的情况下具有更高的结构柔性和更小的尺寸。
本发明所解决的问题通过具有权利要求1的特征的用于过滤油的过滤装置来得以解决。过滤装置的有利实施例在从属权利要求中描述。
更具体地，本发明所解决的问题通过一种用于过滤油的过滤装置来得以解决，该过滤装置包括第一过滤层、第二过滤层和框架元件，其中，框架元件以三明治的方式布置在第一过滤层和第二过滤层之间，并且，框架元件具有大量的通孔，使得在第一过滤层和第二过滤层之间形成与大量的通孔相对应的多个中间室。根据本发明的过滤装置的特征在于，框架元件包括能渗油的过滤介质，通过该能渗油的过滤介质对通过它的油进行过滤。
根据本发明的过滤装置也可以被称为过滤介质，其优点在于，由于框架元件的柔性构造，其通常具有更高的柔性，使得过滤装置能够适应于例如其中将要安装过滤介质的吸滤器的特定的几何特性。此外，根据本发明的过滤装置提供了以下优点：由于框架元件不阻止油的通道或通流，所以第一过滤层和第二过滤层两者的整个表面均可用于过滤油。因此，根据本发明的过滤装置的横截面尺寸可以减小。此外，根据本发明的过滤装置提供如下优点：由于框架元件本身用作过滤层，所以提高了总过滤效率，使得过滤装置的每个表面单元提供增加的过滤体积，由此提高了根据本发明的过滤装置的过滤效率。
因为第二过滤层中的压差由于被完全流过的过滤装置和多孔框架元件而被传播到第一过滤层的水平，所以根据本发明的过滤装置具有降低了的压差的优点。由此总是在框架元件的接触位置处产生比在朝向中间室的方向上的过滤层的边界区域更高的通流。这是关于固体材料的框架元件的基本差异，其中在框架元件与第一过滤层和第二过滤层的多孔过滤介质的接触位置处的流动显著较低。因此，采用根据本发明的过滤装置，例如，尽管在第一过滤层中有大的入口开口，但是可以通过框架元件的能渗油的过滤介质来产生将要过滤的油的增加的流量。
根据本发明的过滤装置特别被构造用于齿轮机构和内燃机的油路。框架元件也可以被称为间隔元件。框架元件的能渗油的过滤介质优选地包括过滤无纺布(德文：Filtervlies)。在进一步优选的方式中，框架元件仅包括能渗油的过滤介质，优选地，仅包括过滤无纺布。框架元件的通孔旨在被理解为能渗油的过滤介质的这种实质性凹部，即，在通孔的区域中在第一过滤层和第二过滤层之间没有布置/设置过滤介质/过滤材料。
优选地，过滤装置以这样的方式构造，即，相应的中间室各自在端面处直接由第一过滤层和第二过滤层界定，并在边缘侧直接由框架元件的通孔的横向边缘界定。
由于过滤装置的相应构造，产生了过滤装置的更高的结构柔性，使得它可以以改进的方式适应于其中将要安装过滤装置的吸滤器的几何条件。
在进一步优选的方式中，过滤装置以这样的方式构造，使得框架元件的通孔的总横截面表面面积对应于框架元件的总表面面积的至少十分之一。
在进一步优选的方式中，框架元件的通孔的总横截面表面面积大于框架元件的总表面面积的1％。在进一步优选的方式中，框架元件的通孔的总横截面表面面积大于框架元件的总表面面积的20％。在进一步优选的方式中，框架元件的通孔的总横截面表面面积大于框架元件的总表面面积的30％。在进一步优选的方式中，框架元件的通孔的总横截面表面面积大于框架元件的总表面面积的40％。在进一步优选的方式中，框架元件的通孔的总横截面表面面积大于框架元件的总表面面积的50％。在进一步优选的方式中，框架元件的通孔的总横截面表面面积大于框架元件的总表面面积的60％。在进一步优选的方式中，框架元件的通孔的总横截面表面面积大于框架元件的总表面面积的70％。在进一步优选的方式中，框架元件的通孔的总横截面表面面积大于框架元件的总表面面积的80％。在进一步优选的方式中，框架元件的通孔的总横截面表面面积大于框架元件的总表面面积的90％。在进一步优选的方式中，框架元件的通孔的总横截面表面面积大于框架元件的总表面面积的99％。
在进一步优选的方式中，过滤装置以这样的方式构造，即第一过滤层具有多个入口开口，每个入口开口在过滤装置的一个中间室中敞口。
在进一步优选的方式中，第一过滤层的大量的入口开口优选地对应于框架元件的大量的通孔。因此，第一过滤层的入口开口在框架元件的通孔中敞口并且因此在中间室中敞口。在过滤装置的平面图中，第一过滤层的相应入口开口被框架元件的相应通孔包围。优选地，在过滤装置的平面图中，第一过滤层的相应入口开口至少部分地被框架元件的相应通孔包围。因此，入口开口可以部分地被框架元件的能渗油的过滤介质覆盖。
由于过滤装置的相应构造，使得能够在将要过滤的油的广泛的粘度范围内使用过滤装置，因为特别是在高粘度的情况下，例如，在低温的情况下，油不必完全通过第一过滤层。
在进一步优选的方式中，过滤装置以这样的方式构造，即相应的通孔具有圆形横截面。
相应构造的过滤装置具有更高的稳定性，其中，同时保证通过相应构造的框架元件以可靠的方式确保第一过滤层和第二过滤层之间的间隔。可替代地，通孔也可以具有正方形或矩形或六边形或八边形或任何多边形的横截面形状。在这方面不存在关于框架元件的通孔的几何构造的限制。
在进一步优选的方式中，过滤装置以这样的方式构造，即第一过滤层包含细过滤介质，并且第二过滤层包含粗过滤介质。
粗过滤介质具有第一平均孔径，并且，细过滤介质具有第二平均孔径，其中第一平均孔径大于第二平均孔径。相对于细过滤介质，粗过滤介质旨在被理解为具有较大的平均孔径的过滤介质，使得粗过滤介质被构造用于过滤具有比由细过滤介质过滤出的颗粒大的直径的颗粒。换句话说，使用细过滤介质，可以过滤具有比通过粗过滤介质可过滤出的颗粒小的直径/小的尺寸(extent)的颗粒。
在进一步优选的方式中，过滤装置以这样的方式构造，即框架元件仅包括能渗油的过滤介质。相应构造的过滤装置具有相当简化的结构并因此显著降低的生产成本。此外，相应构造的过滤装置是特别柔韧的，并且可以容易地适应于其中将要安装过滤装置的吸滤器的几何条件。
在进一步优选的方式中，过滤装置以这样的方式构造，即框架元件的能渗油的过滤介质的平均孔径大于或等于第一过滤层的过滤介质的平均孔径，并且/或者，框架元件的能渗油的过滤介质比第一过滤层的过滤介质具有更高的渗透率。
在进一步优选的方式中，过滤装置以这样的方式构造，即框架元件的能渗油的过滤介质的平均孔径小于或等于第一过滤层的过滤介质的平均孔径，并且/或者，框架元件的能渗油的过滤介质比第一过滤层的过滤介质具有更低的渗透率。
在进一步优选的方式中，过滤装置以这样的方式构造，即框架元件的能渗油的过滤介质的平均孔径大于或等于第二过滤层的过滤介质的平均孔径，并且/或者，框架元件的能渗油的过滤介质比第二过滤层的过滤介质具有更高的渗透率。
在进一步优选的方式中，过滤装置以这样的方式构造，即框架元件的能渗油的过滤介质的平均孔径小于或等于第二过滤层的过滤介质的平均孔径，并且/或者，框架元件的能渗油的过滤介质比第二过滤层的过滤介质具有更低的渗透率。
在进一步优选的方式中，过滤装置以这样的方式构造，即框架元件的能渗油的过滤介质的平均孔径小于或等于第二过滤层的过滤介质的平均孔径，并且大于或等于第一过滤层的过滤介质的平均孔径。
根据本发明的过滤装置旨在以这样的方式理解，即第一过滤层和第二过滤层都可以包含多于一个的平面过滤介质，使得过滤装置的过滤特性可以适应不同的应用目的。例如，第一过滤层可以包含两个、三个或更多个的平面过滤介质。此外，例如，第二过滤层可以包含两个、三个或更多个的平面过滤介质。
此外，本发明旨在以这样的方式理解，即第一过滤层可以被构造为折叠的过滤层，使得第一过滤层然后具有锯齿形状或波浪形状的横截面。此外，第一过滤层然后还可以包括多个(例如，两个、四个或四个以上)的过滤介质，在每一种情况下，所述过滤介质被折叠。此外，第二过滤层可以被构造为折叠的过滤层，使得第二过滤层然后具有锯齿形状或波浪形状的横截面。此外，第二过滤层然后还可以包括多个(例如，两个、四个或四个以上)折叠的过滤介质。此外，框架元件可以被构造为折叠的框架元件，使得框架元件然后具有锯齿形状或波浪形状的横截面。此外，框架元件然后还可以包括多个(例如，两个、四个或四个以上)折叠的能渗油的过滤介质。
附图说明
下面将从解释的实施例中理解本发明的其他优点、细节和特征。详细地，在附图中：
图1是没有第二过滤层的根据本发明的过滤装置的平面图；以及
图2是具有第二过滤层的沿着截面A-A的平面的图1中所示的过滤装置的示意性截面图。
在下面的描述中，相同的附图标记表示相同的部件或相同的特征，使得参照关于部件的图进行的描述也适用于其他附图，从而避免重复描述。
具体实施方式
图1是根据本发明的过滤装置1的平面图，该过滤装置1也可以被称为过滤介质1，并且图2是图1中所示的过滤装置1沿截面A-A的平面的示意性截面图。在这种情况下，应当注意的是，在图1中未示出第二过滤层30，使得从图1仅可以看到过滤装置1的框架元件20和其下方的第一过滤层10的平面图，而在图2中也可以看到布置在框架元件20上的第二过滤层30。
如上所述，根据本发明的用于过滤油的过滤装置1包括第一过滤层10，设置在第一过滤层10上的框架元件20和设置在框架元件20上的第二过滤层30。因此，框架元件20以类似三明治的方式布置在第一过滤层10和第二过滤层30之间。框架元件20包括能渗油的过滤介质21，通过该能渗油的过滤介质，对通过能渗油的过滤介质21的油进行过滤。框架元件20也可以被称为间隔元件20。
图1和图2示出了框架元件20具有大量的通孔22，使得在第一过滤层10和第二过滤层30之间形成与大量的通孔22相对应的大量中间室22。在这种情况下，相应的中间室22各自在端面处直接由第一过滤层10和第二过滤层30界定。在边缘侧处，相应的中间室32直接由框架元件20的通孔22的横向边缘23界定。
在所示出的实施例中，框架元件20的通孔22的总横截面表面面积近似为框架元件20的总表面面积的50％到60％，因此过滤装置1的中间室22的总横截面表面面积近似为框架元件20的总表面面积的50％到60％。然而，本发明不限于通孔22的总横截面表面面积相对于框架元件20的总表面面积的相应的百分比。
这些图还示出了，第一过滤层10具有多个入口开口12，每个入口开口12在过滤装置1的一个中间室22中敞口。当在图中未示出并安装有过滤装置1的吸滤器中形成减压时，油经由入口开口12进入过滤装置1的中间室22。由于减压，油从中间室22通过第二过滤层30的过滤介质31被抽出。油当然也经由第一过滤层10的过滤介质11进入中间室22以及进入框架元件20的能渗油的过滤介质21中，于是，由于中间室22和能渗油的过滤介质21的存在的减压，油通过过滤介质31被抽出，所述过滤介质31可以被构造为细过滤介质31。
例如，第一过滤层10的过滤介质11可以被构造为粗过滤介质11。例如，第二过滤层30的过滤介质31可以被构造为细过滤介质31，使得细过滤介质31的平均孔径小于粗过滤介质11的平均孔径。形成框架元件20的能渗油的过滤介质21的平均孔径可以小于粗过滤介质11的平均孔径且大于细过滤介质31的平均孔径。此外，框架元件20的能渗油的过滤介质21的平均孔尺寸也可以大于或等于第一过滤层10的粗过滤介质11的平均孔径。此外，框架元件20的能渗油的过滤介质21的平均孔径也可以小于第二过滤层的细过滤介质31的平均孔径。在这一方面，不存在关于能渗油的过滤介质21的平均孔径相对于粗过滤介质11和细过滤介质31的平均孔径的大小关系的限制。
图1还示出了，相应的通孔22具有圆形横截面，因此，相应的中间室22具有圆形横截面。然而，本发明不限于中间室22的相应的横截面几何形状。例如，中间室22也可以具有正方形、矩形、六边形、八边形或任何多边形横截面。在这一方面，不存在关于中间室22的横截面形状的限制。
附图标记列表：
1 过滤装置/过滤介质
10 第一过滤层
11 (第一过滤层的)过滤介质/粗过滤介质
12 (第一过滤层的)入口开口
20 框架元件/间隔元件
21 (框架元件的)能渗油的过滤介质
22 通孔/中间室
23 通孔的横向边缘
30 第二过滤层
31 (第二过滤层的)过滤介质/细过滤介质

Claims (14)

1.一种用于过滤油的过滤装置(1)，包括第一过滤层(10)、第二过滤层(30)和框架元件(20)，其中
-框架元件(20)以三明治式的方式布置在第一过滤层(10)和第二过滤层(30)之间，并且
-框架元件(20)具有大量的通孔(22)，使得在第一过滤层(10)和第二过滤层(30)之间形成与大量的通孔(22)相对应的多个中间室(22)，
其中，过滤装置(1)的特征在于，框架元件(20)包括能渗油的过滤介质，通过所述能渗油的过滤介质对通过它的油进行过滤。
2.如权利要求1所述的过滤装置(1)，其特征在于，相应的中间室(22)各自在端面处直接由第一过滤层(10)和第二过滤层(30)界定，并在边缘侧直接由框架元件(20)的通孔(22)的横向边缘(23)界定。
3.如前述权利要求中的任一项所述的过滤装置(1)，其特征在于，框架元件(20)的通孔(22)的总横截面表面面积对应于框架元件(20)的总表面面积的至少十分之一。
4.如前述权利要求中的任一项所述的过滤装置(1)，其特征在于，第一过滤层(10)具有多个入口开口(12)，每个入口开口在过滤装置(1)的一个中间室(22)中敞口。
5.如前述权利要求中的任一项所述的过滤装置(1)，其特征在于，相应的通孔(22)具有圆形横截面。
6.如前述权利要求中的任一项所述的过滤装置(1)，其特征在于，第一过滤层(10)包括细过滤介质(11)，并且第二过滤层(30)包括粗过滤介质(31)。
7.如前述权利要求中的任一项所述的过滤装置(1)，其特征在于，框架元件(20)排他地包括能渗油的过滤介质(21)。
8.如前述权利要求中的任一项所述的过滤装置(1)，其特征在于，框架元件(20)的能渗油的过滤介质(21)的平均孔径大于或等于第一过滤层(10)的过滤介质(11)的平均孔径，并且/或者，框架元件(20)的能渗油的过滤介质(21)具有比第一过滤层(10)的过滤介质(11)更高的渗透率。
9.如前述权利要求中的任一项所述的过滤装置(1)，其特征在于，框架元件(20)的能渗油的过滤介质(21)的平均孔径小于或等于第一过滤层(10)的过滤介质(11)的平均孔径，并且/或者，框架元件(20)的能渗油的过滤介质(21)具有比第一过滤层(10)的过滤介质(11)更低的渗透率。
10.如前述权利要求中的任一项所述的过滤装置(1)，其特征在于，框架元件(20)的能渗油的过滤介质(21)的平均孔径大于或等于第二过滤层(30)的过滤介质(31)的平均孔径，并且/或者，框架元件(20)的能渗油的过滤介质(21)具有比第二过滤层(30)的过滤介质(31)更高的渗透率。
11.如前述权利要求中的任一项所述的过滤装置(1)，其特征在于，框架元件(20)的能渗油的过滤介质(21)的平均孔径小于或等于第二过滤层(30)的过滤介质(31)的平均孔径，并且/或者，框架元件(20)的能渗油的过滤介质(21)具有比第二过滤层(30)的过滤介质(31)更低的渗透率。
12.如前述权利要求中的任一项所述的过滤装置(1)，其特征在于，框架元件(20)的能渗油的过滤介质(21)的平均孔径小于或等于第二过滤层(30)的过滤介质(31)的平均孔径，并且大于或等于第一过滤层(10)的过滤介质(11)的平均孔径。
13.一种吸滤器，其具有如前述权利要求中的任一项所述的过滤装置(1)。
14.一种压滤器，其具有如权利要求1至12中的任一项所述的过滤装置(1)。
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