CN108159789A - 过滤元件 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种过滤元件(1)，包括锯齿形的折叠板(2)，所述折叠板具有折纹壁(3)和折纹脊(4)，折纹壁(3)和折纹脊(4)的边缘(5)设有边缘元件(6)，折叠板(2)的至少一个末端折纹(7)配设有框架元件(8)，其中，框架元件(8)在形成形锁合的情况下在两侧包围末端折纹，框架元件(8)固定在边缘元件(6)上。

Description

过滤元件
技术领域
本发明涉及一种过滤元件，包括锯齿形的折叠板，所述折叠板具有折纹壁和折纹脊，折纹壁和折纹脊的边缘设有边缘元件，折叠板的至少一个末端折纹配设有框架元件。
背景技术
这种过滤元件具有面式的过滤材料，在一个装置中将所述过滤材料加工出锯齿形的形状，以便增大过滤表面。由此形成相互倾斜设置的折纹壁，所述折纹壁分别通过折纹脊限定。横向于折纹脊在折纹壁和折纹脊的边缘上安装边缘元件，所述边缘元件多数情况下材料锁合地固定在边缘上。这种过滤元件多数具有箱形的结构。边缘元件一方面实现了过滤元件的形状稳定性，另一方面实现了密封性，所述密封性防止了，未经净化的送入空气在设置有过滤元件的过滤器壳体中绕过过滤元件流动。
这里，边缘元件在其与边缘相配的侧面上的设置特别简单。在过滤元件的两个分别通过一个末端折纹或末端折纹边缘限定的端侧上不能简单地设置边缘元件。由于末端折纹易于屈服变形的构型，难以固定边缘元件。此外，在这两个端侧的区域内不能实现过滤元件的充分密封。
通常已知由热塑性基本材料或由弹性体材料制成的框架元件。这种框架元件在制造上是复杂的。
由DE 10 2008 024 412 A1已知一种过滤元件，其中，折叠板的末端折纹配设有框架元件。这里，框架元件材料锁合地与末端折纹连接。框架元件的这种材料锁合的连接带来的附加制造步骤较为复杂。
发明内容
本发明的目的是，提供一种具有锯齿形的折叠板的过滤元件，所述过滤元件在能简单制造的同时沿过滤元件环绕的边缘确保了可靠的密封。
所述目的通过权利要求1和13的特征来实现。有利的实施形式参见从属权利要求。
为了实现所述目的，根据权利要求1，框架元件在形成形锁合的情况下在两侧包围末端折纹，框架元件固定在边缘元件上。
这里，框架元件包围末端折纹的背向折叠板第一主侧面、末端折纹的纵向边缘和末端折纹朝向折叠板的第二主侧面。框架元件优选构造成V形的，末端折纹此时在形成形锁合的情况下插入框架元件。这里，末端折纹的纵向边缘配设给V形的框架元件沿纵向延伸的顶端。
框架元件优选材料锁合地与边缘元件连接，从而框架元件固定地结合到过滤元件中。通过框架元件与末端折纹形锁合的连接，末端折纹被可靠地固定并且同样确保了在端侧的区域内对过滤元件的可靠密封。
所述框架元件特别优选地只与边缘元件材料锁合地连接。由此简化了过滤元件的制造，因为在过滤元件给装备附加的框架元件时也只需要在边缘区域内设置材料锁合的连接。
由于框架元件仅形锁合地与末端折纹连接，实现了框架元件较高的可运动性，从而由此改进了过滤器壳体中的过滤元件在端侧区域中的密封。
边缘元件在折叠板上的连接和在框架元件上的连接优选通过材料锁合的连接完成。这种连接可以通过超声波焊接或通过粘合连接来建立。优选的粘合连接在使用热熔粘合剂的情况下实现。在根据本发明的过滤元件中，只需要将粘合剂施加到折叠板的横向于折纹脊延伸的边缘的区域内，这简化了制造。
折叠板可以由无纺布构成。无纺布是特别适合于过滤元件的材料并且得到了验证。这里，折叠板可以构造成多层的。由此可以具有将不同过滤特性的层相互结合。
折叠板可以具有至少一个具有吸附性颗粒的层。这里，作为吸附性颗粒特别是可以考虑采用活性炭制成的颗粒。吸附性颗粒从要过滤的送入空气中吸收不希望的气态组成成分。由此改进了要过滤的送入空气的空气质量。
优选具有吸附性颗粒的层嵌入另外的层之间。所述另外的层优选由无纺布制成。通过这种层状的布置形式，能够使所述颗粒防丢失地嵌入折叠板中。
在一个备选的实施形式中，折叠板具有两个由有吸附能力的颗粒制成的层，这两个层通过一个由无纺布制成的层相互分开。这种折叠板相应地具有五个过滤层。
与带有吸附性颗粒的层相配的边缘可以是被密闭的/密封的(versiegelt)。由此可以防止，有吸附能力的颗粒沿着边缘从所述层中流出。边缘密闭例如可以这样来实现，即，包围含有吸附性颗粒的层的各层在边缘的区域内相互材料锁合地连接。由此，形成边缘密闭结构。这种边缘密封结构例如可以通过超声波焊接来形成。备选地，环绕的边缘也可以利用粘合剂、例如热熔性粘合剂来密闭。边缘密闭结构特别是与框架元件根据本发明在末端折纹区域内的形锁合设置相结合是有利的，因为框架元件由于形锁合的连接不能提供防止吸附性颗粒流出的保护作用。
所述框架元件优选由无纺布构成。由此，所述框架元件可以经济地并且由与折叠板类似的材料构成，这简化了以后对(废弃)过滤元件的清理处置。此外，由无纺布构成的框架元件重量轻并且是柔性的，这改进了过滤元件在端侧区域中的密封。
可以由框架元件构成薄膜铰链，所述薄膜铰链配设给末端折纹的纵向边缘。由此，所述薄膜铰链配设给V形的框架元件的顶端。所述薄膜铰链使得面式构成的框架元件易于弯曲成V形的框架元件，这种V形的框架元件包围末端折纹。此外，通过薄膜铰链实现了有限定的边缘，或者说实现了框架元件这样的顶端，所述顶端拱起并由此起到密封边缘的作用，并且所述顶端以弹性预紧力线形地贴靠在过滤器壳体上并相对于过滤器壳体密封折叠板的端侧。
如果折叠板构造成多层的或过滤层具有大厚度，根据折叠板的具体厚度可能合理的是，向框架元件中引入两个或多个薄膜铰链，从而框架元件的一个部段在两个薄膜铰链之间形锁合地贴靠在末端折纹的纵向边缘上。在这个实施形式中，至少背向折叠板的薄膜铰链起密封边缘的作用。
框架元件可以构造成，使得框架元件朝背向折叠板的侧面拱起。由于框架元件连接到边缘元件上，框架元件形成弧形的拱曲，从而过滤元件在置入过滤器壳体之后在框架元件的区域内弹性预紧地密封地贴靠在过滤器壳体上。由此改进了在过滤元件端侧区域的密封效果。
所述拱起可以这样来实现，即所述框架元件相对于末端折纹具有过量尺寸。在这个设计方案中，框架元件的纵向延伸在安装之前大于折叠板在末端折纹区域内的纵向延伸。这里，在安装之后，框架元件这样变形，使得框架元件具有与末端折纹相同的纵向延伸尺寸。由此框架元件构成拱起结构。
在一个有利的设计方案中，末端折纹的延伸尺寸相对于折叠板的折纹壁的延伸缩短。这使得，所述框架元件可以构造成，使得薄膜铰链以及折纹脊在相同的水平平面内平行于边缘元件的外边缘延伸。
所述折叠板构造成小型折叠板。小型折叠板的特征在于，在边缘元件和框架元件为了制造过滤元件安装在折叠板上之前，这种折叠板以希望的理论尺寸存在。小型折叠板的锯齿形形状多数在有热的辅助作用下形成。由此产生的折纹形状非常稳定。但这也带来了这样缺点，即，在末端折纹的区域内，折叠板只能形成较小的拱起。但通过框架元件根据本发明的设计方案可以抵消这个缺点。拱起由框架元件构成，它在过滤元件的端侧的区域内承担密封功能。
所述过滤元件可以构造成用于移动的应用场合的内室过滤器。这种应用场合特别是存在与机动车辆中。根据本发明的过滤元件特别紧凑并且具有高的过滤功效，这里可以通过框架元件的密封功能防止出现不希望的旁流/泄漏流(Nebenstrom)。因此，这种过滤元件特别适用于移动的应用。
根据按权利要求13的备选设计方案的过滤元件包括锯齿形的折叠板，所述折叠板具有折纹壁和折纹脊，折纹壁和折纹脊的边缘设有边缘元件，折叠板的至少一个末端折纹配设有框架元件，其中，框架元件相对于末端折纹的纵向延伸有过量尺寸。
在这种设计方案中，框架元件同样配设给末端折纹。但这里，框架元件仅配设给末端折纹的一个主侧面并相应地设置在末端折纹背向折叠板的主侧面或者设置末端折纹朝向折叠板的主侧面上。框架元件材料锁合地与边缘元件连接。由于所述过量尺寸，在夹紧在边缘元件之间之后，框架元件拱起并由此改进了过滤元件在端侧区域内的密封效果。这里，当框架元件安装在末端折纹背向折叠板的主侧面上时，框架元件可以自己构成密封边缘。备选地，当框架元件安装在末端折纹朝向折叠板的主侧面上时，框架元件也可以通过拱起将末端折纹压紧到过滤器壳体上。
框架元件优选构造成矩形的。此外，框架元件优选由无纺布构成。
附图说明
下面参考附图来详细说明根据本发明的过滤元件的几个实施例。其中分别示意性地：
图1示出过滤元件的剖视图；
图2具有多层折叠板的过滤元件的剖视图；
图3示出过滤元件在末端折纹的区域内的细节；
图4示出过滤元件的俯视图；
图5示出另一种过滤元件；
图6示出包括过滤元件和过滤器壳体的过滤装置。
具体实施方式
图1至4示出过滤元件1，所述过滤元件包括锯齿形的折叠板2，所述折叠板具有折纹壁3和折纹脊4。为了制造这种折叠板将面式的过滤材料加工成锯齿形，其中各折纹壁3倾斜地指向彼此。折纹壁3和折纹脊4的边缘5设有边缘元件6。所述边缘元件6在当期实施例中构造成矩形的。过滤元件1的带有边缘元件6的各个区域构成侧壁。折叠板2与边缘元件6的连接通过热熔粘合剂实现。
这样的折纹壁3构成末端折纹7，在所述折纹壁上没有连接后面的折纹壁并且其折纹脊4构成沿纵向方向延伸的边缘。折叠板的末端折纹7配设有框架元件8。末端折纹7与框架元件8构成过滤元件1的端侧。这里，框架元件8由单独的元件构成。框架元件8在形成形锁合的情况下在两侧包围末端折纹7，这里，框架元件8固定在边缘元件6上。为此，框架元件8构造成V形的，并且套插到末端折纹7上，从而框架元件8在两个主侧面上局部地包围末端折纹7。V形的框架元件8的顶端配设给末端折纹7的纵向边缘14。
这里，框架元件8仅与边缘元件6材料锁合地连接。这在当前情况下通过利用热熔的粘合剂来粘合框架元件8和边缘元件6来实现。
折叠板3、边缘元件6和框架元件8由无纺布构成。在当前情况下，折叠板2构造成小型折叠板。小型折叠板由按一定尺寸剪裁的面式元件形成，所述元件转变为折叠板2的折叠造型。
过滤元件1构造成用于移动应用的内室过滤器、特别是构造成用于机动车辆的车舱过滤器。
在根据图1的设计方案中，过滤元件1的折叠板2构造成单层的。
图2中示出图1中描述的过滤元件1的一个备选的设计方案，其中折叠板2构造成多层的。在该设计方案中，折叠板2的一个层9具有吸附性的颗粒。吸附性的颗粒包括活性炭。这里，带有吸附性颗粒的层9嵌入在另外的由无纺布制成的层10、11之间。为了使吸附性的颗粒可靠地固定在带有吸附性颗粒的层9中，配设给带有吸附性颗粒的层9的边缘12是密闭的。为此，层10、11材料锁合地相互连接。层9、10、11的材料锁合的连接可以通过超声波焊接或通过附加的粘合剂、优选通过热熔粘合剂来建立。
图3示出了过滤元件1在末端折纹7的区域内的细节。由构造成V形的、包围折叠板2的末端折纹7的框架元件8构成薄膜铰链13。这里薄膜铰链13配设给框架元件8的V形顶端，所述顶端又配设给折叠板2的末端折纹7的纵向边缘14。在根据图3的设计方案中，末端折纹7的延伸长度与折叠板2的折纹脊4相比缩短地构成。由此，框架元件8的薄膜铰链13设置在与折叠板2的折纹脊4相同的水平平面内。
图4用俯视图示出过滤元件1。这里可以看到，框架元件8构造成，使得该框架元件朝背向折叠板2的侧面的方向拱起。因为框架元件8相对于末端折纹7的纵向延伸尺寸具有过量尺寸，所以形成所述拱起。在将折叠板2和框架元件8与边缘元件6连接时，由此形成框架元件8的拱起结构。框架元件8突出于折叠板2的边缘这里构成密封边缘15。
图5示出备选的过滤元件1。该过滤元件1包括锯齿形的折叠板2，所述折叠板具有折纹壁3和折纹脊4，折纹壁3和折纹脊4的边缘5设有边缘元件8，并且折叠板2的至少一个末端折纹7设有框架元件8，所述框架元件8相对于末端折纹7的纵向延伸尺寸具有过量尺寸。框架元件8由无纺布构成并且仅与边缘元件6通过热熔的粘合剂材料锁合地连接。在一个端侧上，框架元件8设置在末端折纹7背向折叠板2的主侧面上。在另一个端侧上，框架元件8设置在末端折纹7朝向折叠板2的主侧面上。
折叠板2和边缘元件6的这种设计方案对应于在图1至4中示出的过滤元件1。
图6示出过滤装置17，所述过滤装置包括如在前面的附图中记载的过滤元件1以及过滤器壳体16。所述过滤元件1置入过滤器壳体16中，边缘元件6在过滤元件1的侧壁上实现了相对于过滤器壳体16的密封。框架元件8在过滤元件1的端侧上实现了相对于过滤器壳体16的密封。框架元件8以其密封边缘15在弹性预紧的情况下密封地贴靠在过滤器壳体16上。
优选这样来实现使送入空气流动通过过滤装置17，即，送入空气沿朝V形的框架元件8的侧腿方向流动。这里，在框架元件8的各侧腿之间形成过压，所述过压使得框架元件8的各侧腿张开。由此，密封边缘15在过滤器壳体16上的压紧力提高，这使得密封得到改进。

Claims (14)

1.过滤元件(1)，包括锯齿形的折叠板(2)，所述折叠板具有折纹壁(3)和折纹脊(4)，折纹壁(3)和折纹脊(4)的边缘(5)设有边缘元件(6)，折叠板(2)的至少一个末端折纹(7)配设有框架元件(8)，其特征在于，框架元件(8)在形成形锁合的情况下在两侧包围末端折纹，框架元件(8)固定在边缘元件(6)上。
2.根据权利要求1所述的过滤元件，其特征在于，所述框架元件(8)只与边缘元件(6)材料锁合地连接。
3.根据权利要求1或2所述的过滤元件，其特征在于，折叠板(2)由无纺布构成。
4.根据权利要求1至3之一所述的过滤元件，其特征在于，折叠板(2)构造成多层的。
5.根据权利要求4所述的过滤元件，其特征在于，折叠板(2)的至少一个层(9)具有吸附性颗粒。
6.根据权利要求4或5所述的过滤元件，其特征在于，具有吸附性颗粒的层(9)嵌入另外的由无纺布制成的层(10、11)之间。
7.根据权利要求6所述的过滤元件，其特征在于，与具有吸附性颗粒的层(9)相配的边缘(12)被密闭。
8.根据权利要求1至7之一所述的过滤元件，其特征在于，框架元件(8)由无纺布构成。
9.根据权利要求1至8之一所述的过滤元件，其特征在于，由框架元件(8)构成薄膜铰链(13)，所述薄膜铰链配设给末端折纹(7)的纵向边缘(14)。
10.根据权利要求1至9之一所述的过滤元件，其特征在于，框架元件(8)构造成，使得框架元件朝背向折叠板(2)的侧面拱起。
11.根据权利要求10所述的过滤元件，其特征在于，所述框架元件(8)相对于末端折纹(7)的纵向延伸有过量尺寸。
12.根据权利要求1至11之一所述的过滤元件，其特征在于，所述折叠板(2)构造成小型折叠板。
13.过滤元件(1)，包括锯齿形的折叠板(2)，所述折叠板具有折纹壁(3)和折纹脊(4)，折纹壁(3)和折纹脊(4)的边缘(5)设有边缘元件(6)，折叠板(2)的至少一个末端折纹(7)配设有框架元件(8)，其特征在于，框架元件(8)相对于末端折纹(7)的纵向延伸有过量尺寸。
14.根据权利要求1至13之一所述的过滤元件，其特征在于，所述过滤元件(1)构造成用于移动应用的内室过滤器。
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