CN108697963A - 特别用于气体过滤的过滤元件 - Google Patents

Abstract

一种过滤元件具有过滤介质本体，该过滤介质本体设置有在流入侧和流出侧两者上的密封或支撑元件。流入侧或流出侧位于一个平面上，并且相对侧具有至少两个部分，所述至少两个部分与位于所述平面上的流入侧或流出侧处于不同的距离。

Description

特别用于气体过滤的过滤元件

技术领域

本发明涉及根据权利要求1的前序部分的过滤元件，特别是用于气体过滤的过滤元件，例如，用于空气过滤器的过滤元件。

背景技术

DE 10 2010 025 971 B4公开了用于过滤内燃机的进气的空气过滤器。该空气过滤器包括被实施为折叠过滤器的过滤介质本体，并且包括用于将未处理侧与清洁侧分开的粘合剂珠。该粘合剂珠填充折叠过滤器的横向区域中的中间折叠空间，并且在位于未处理侧和清洁侧的折叠过滤器的折叠尖端之间延伸。

过滤元件容纳在由待壳体盖封闭的过滤器壳体中。在该盖的内侧处，壳体密封件设置在周向延伸的槽中，并且将过滤元件装载在清洁侧处的边缘区域中并将过滤元件推入其在容纳过滤器壳体的座中。

发明内容

本发明的目的在于，以使得能够实现高过滤效率的方式实施具有简单结构措施的过滤元件。

根据具有权利要求1的特征的本发明，该目的得以解决。从属权利要求提供有利的进一步实施例。

根据本发明的过滤元件优选用于气体过滤，例如用作内燃机（优选用于卡车）的进气歧管中的空气过滤器。然而，也可以设想使用过滤元件进行液体过滤。

过滤元件包括由过滤材料制成的过滤介质本体，并且在该过滤介质本体处进行过滤。密封或支撑元件分别布置在流入侧处以及流出侧处的过滤介质本体，借助于该密封或支撑元件，过滤元件支撑在容纳过滤器壳体中和待放置到过滤器壳体中的壳体盖中。

借助于密封或支撑元件，将保持力引入过滤元件中或通过过滤元件进行传递，其中保持力在一个侧处由容纳过滤元件的过滤器壳体容纳并在另一端处由壳体盖容纳。

流入侧或流出侧定位在平面中，而相对定位的侧包括与定位在平面中的流入侧或流出侧具有不同间距的至少两个部分。因此，过滤介质本体包括形成流入侧或流出侧的平坦表面侧，以及与该平坦表面侧相对定位的侧，该侧具有相应地形成流出侧或流入侧的不同部分。例如，流入侧定位在平面中，并且流出侧包括与流入侧具有不同间距的至少两个部分。

该实施例使得能够使过滤元件以最佳方式适应过滤器壳体中的不同安装情况。以这种方式，即使在非平坦表面流入侧或流出侧的情况下或者在非平行流入侧和流出侧的情况下，也可以用过滤元件完全地或至少基本上完全地填充过滤元件插入其中的过滤器壳体中的容纳空间，从而实现对应的容纳空间的高填充度和提高的过滤设备的过滤效率。这使得例如可以采用非平行六面体过滤元件，该过滤元件可插入到过滤器壳体中对应形状的容纳空间中并基本上填充容纳空间。例如，可以考虑突出到过滤器壳体中的容纳空间中并对其进行限制的通道、管等。总的来说，可以用过滤元件和过滤介质本体更好地填充容纳空间，从而可以提高过滤效率。

根据一个有利的实施例，与定位在平面中的侧相对定位的侧包括弯曲部分，借助于该弯曲部分例如，可以适配流动管，通过该流动管供应或排出流体。弯曲部分特别地向内弯曲，使得过滤介质本体的过滤材料被切割成对应的截面表面，并且该过滤介质本体例如可以紧密地配合在突出到容纳空间中的管或通道周围。例如，该部分的弯曲具有部分圆形的形状。

根据一个有利的实施例，与定位在平面中的侧相对定位的侧包括至少一个部分，该至少一个部分特别直接地位于两个外部部分之间，并且该部分的至少一部分相对于定位在平面中的流入侧或流出侧包括比两个外部部分更小的间距。特别直接地定位在两个外部部分之间的该部分可以进一步优选地实施为如上所述的弯曲部分。利用该实施例中，在与定位在平面中的侧相对定位的侧处的至少一个密封或支撑元件可以被实施为非连续的，特别是作为与定位在平面中的流入侧或流出侧具有不同间距的两个密封或支撑元件部分，其特别地被布置在与定位在平面中和/或与其相关联的流入侧或流出侧具有不同间距的相应部分处。由于这种配置，特别是条状密封或支撑元件部件，其特别地以不同的间距布置到定位在平面中的流入侧或流出侧，可以在一个工作步骤中，有利地通过铸造工艺在至少一个铸模中生产，该铸模具有在铸造后发泡和/或硬化的材料，例如聚氨酯。进一步优选的是，外部部分可以是平面部分，特别是彼此平行的部分和/或与定位在平面中的流入侧平行的部分。以这种方式，进一步促进在一个工作步骤中的制造，特别是通过在铸造期间不同但平行的液位。在这种情况下，应当理解的是，底部侧即，铸造密封或支撑元件部分的端面（其背离定位在平面中的流入侧或流出侧），也可以相对于彼此稍微成角度，只要通过铸造材料的相应平面液位（其在制造期间相对于重力是水平的）实现相应密封或支撑元件部分的完全填充即可。

与定位在平面中的侧相对定位的侧也可以包括两个平面部分，这两个平面部分可选地彼此平行并平行于相对定位的侧而延伸，但是相对于相对定位的侧包括不同的间距。由于弯曲部分存在于该侧处，所以其优选地在两个平面部分之间延伸。以与相对定位的侧具有不同间距而定位的两个平面部分也使得能够适应过滤器壳体中容纳空间的对应截面几何形状。

此外，在过滤介质本体处的侧的另外几何形状也是可能的，该侧与定位在平面中的流入侧或流出侧相对定位。例如，可以设想这样的实施例，其中流入侧和流出侧是平面的，但是相对于彼此成一定角度定位，并且因此彼此不平行。还可以在一个侧处提供两个或更多个平面部分，它们相对于相对定位的侧成一定角度定位，但不位于共同的平面中，并且代替地相对于彼此平行移动或相对于彼此成角度地移动。最后，也可以设想这样的实施例，其中提供多个弯曲部分，但是这些弯曲部分具有不同的或相反取向的弯曲，可选地与平面部分组合。

在平面流入侧或流出侧处的密封或支撑元件有利地实施为周向地延伸，并在其边缘区域中包围平面流入侧或流出侧。具有与平面侧带有不同间距的至少两个部分的相对定位的侧也可以可选地由周向延伸的密封或支撑元件包围。然而，也可以将实施为非连续的密封或支撑元件至少布置在一个侧处，优选地布置在具有与相对定位的平面侧带有不同间距的至少两个部分的侧处。由于提供弯曲部分，后者有利地没有密封或支撑元件，即使其中弯曲部分也由密封或支撑元件从横向框住的实施例也是可能的。

在一个有利的实施例中，在密封或支撑元件之间延伸的至少一个粘合剂珠、例如胶珠，布置在过滤介质本体的外侧处。粘合剂珠特别地位于或邻近过滤介质本体的外侧，并且在过滤介质本体的流入侧和流出侧处密封或支撑元件之间延伸。该至少一个粘合剂珠形成在相对定位的密封或支撑元件之间延伸的力传递部分。在该实施例中，过滤介质本体从保持力中解除，该保持力在将过滤元件插入容纳过滤器壳体中并将壳体盖放置到过滤元件上时起作用。通过将壳体盖放置到过滤器壳体上，通常产生力，该力将过滤元件推入其在过滤器壳体的座中，并通过密封或支撑元件以及中间定位的粘合剂珠进行传递。以这种方式，过滤元件的过滤介质本体从力中解除，从而也降低了损坏过滤元件的风险，并且增加了过滤元件的使用寿命。

根据另一有利的实施例，过滤介质本体被实施为折叠过滤器，其折叠尖端位于流入侧处和流出侧处。因此，折叠部的端面边缘以与过滤介质本体的流入侧和流出侧成一定角度地定位。由于粘合剂珠布置在过滤介质本体处，因此其有利地填充多个中间折叠空间，并形成穿过多个端面边缘的端面边缘粘合连接，由此除了在流入侧或流出侧处密封或支撑元件之间的力传递之外，还实现了折叠的稳定性。可设想仅在面向流入侧的中间折叠空间中提供端面边缘粘合连接，以及在面向流入侧和流出侧的中间折叠空间中提供端面边缘粘合连接。

在替代实施例中，过滤介质本体被实施为没有过滤折叠部的块状过滤器。在这种情况下，位于或邻近过滤介质本体的外侧，一个或多个粘合剂珠也可以在流入侧和流出侧处的密封或支撑元件之间延伸。

根据另一有利的实施例，布置在流入侧处的至少一个密封或支撑元件与布置在流出侧处的至少一个密封或支撑元件间隔开。这特别地意味着在布置于流入侧处密封或支撑元件与布置于流出侧处密封或支撑元件之间不存在直接的机械连接，而是仅存在通过过滤介质本体和/或布置在过滤介质本体中的部件的间接连接，特别是端面边缘粘合连接。布置在流入侧处的密封或支撑元件与布置在流出侧处的密封或支撑元件之间的间距优选地基本上由流入侧与流出侧之间的局部间距限定，并且在有利的另一实施例中，因为优选地在两个侧上密封或支撑元件布置成靠近流入侧或流出侧，所以该间距可以特别地分别相当于流入侧和流出侧之间的局部间距的至少70%，优选地至少80%，特别优选地至少90%。

附图说明

从附加权利要求、附图说明和附图中可以获得另外优点和有利的实施例。其在以下示出：

图1以透视图示出具有实施为折叠过滤器的过滤介质本体的过滤元件，该过滤介质本体在流入侧处和流出侧处分别包括密封或支撑元件，其中在过滤介质本体的外侧处，将粘合剂珠引入在相对定位的密封或支撑元件之间延伸的过滤折叠部中；

图2示出具有过滤器壳体和壳体盖的过滤设备，其中根据图1的过滤元件容纳在过滤器壳体中；

图3示出替代实施例中的过滤元件，其中流出侧由平行于流入侧、但处于不同间距的两个平面以及中间定位的部分圆形弯曲部分组成；

图4以截面图示出具有根据图3的过滤元件的过滤设备；

图5以分解图示出具有不同部件的过滤设备；

图6示出具有另一实施例变体中的过滤元件的过滤设备，其中流入侧和流出侧都被实施成平坦表面的，但是相对于彼此成一定角度定向；

图7示出通过另一实施例的过滤元件的横向区域的截面。

在附图中，相同的部件设置有相同的附图标记。

具体实施方式

在图1中，示出过滤元件1，该过滤元件1例如可以用于对待供应到车辆（例如，卡车）中的内燃机的燃烧空气进行空气过滤。过滤元件1包括过滤材料的过滤介质本体2，在该过滤介质本体2处进行过滤。根据图1的图示，经由顶部处的流入侧3在底部处的流出侧4的方向上实现通过过滤元件1的流动。

过滤介质本体2被设计为折叠过滤器，并且包括多个过滤折叠部，其折叠尖端5位于流入侧3处和相对定位的流出侧4处，并且其端面边缘面向过滤介质本体的横向外侧6和7。在横向外侧6、7的附近，粘合剂珠8布置在过滤介质本体2处，过滤介质本体2填充朝向流入侧3开口的过滤折叠部。横向粘合剂珠8封闭外侧6和7处的过滤折叠部，并确保从流入侧3通过过滤介质本体2到流出侧4的轴向流动。此外，粘合剂珠8稳定过滤介质本体的折叠部。

在流入侧3处存在第一密封或支撑元件9，该第一密封或支撑元件9被实施为周向地延伸并布置在边缘区域中，使得定位在平面中的整个流入侧3由密封或支撑元件9框住。在相对定位的流出侧4处，也存在密封或支撑元件10，该密封或支撑元件10也布置在边缘区域中并被实施为周向地延伸。两个密封或支撑元件9、10各自在流入侧3或4处的边缘区域中延伸，并且覆盖每个粘合剂珠8的相应端面边缘。以这种方式，确保在密封或支撑元件9、10之间在流入侧与流出侧3、4之间通过横向延伸的粘合剂珠8的轴向力传递。特别是在容纳过滤器壳体中的且带有用压力装载过滤元件1的附接的壳体盖的安装位置中，确保保持力通过相对定位的密封或支撑元件9、10和中间定位的粘合剂珠8的吸收，使得过滤介质本体2的过滤材料解除这些保持力。

有利地，密封或支撑元件9、10例如通过铸造或注塑成型直接施加到过滤介质本体2。该密封或支撑元件9、10例如由PUR材料构成。密封或支撑元件9、10都定位成与粘合剂珠8的相应端面边缘直接接触，并且还延伸到粘合剂珠8所抵靠的外侧6和7以及过滤介质本体2的向前和向后定位的外侧，该过滤介质本体2整体上具有平行六面体形状。流入侧3以及流出侧4都被实施为平面的或区域的；流入侧和流出侧彼此平行地放置。

在定位在流入侧3处的密封或支撑元件9中，设置有用于密封的周向延伸的容纳槽11。该容纳槽11位于密封或支撑元件9的部分中，该部分横向地突出越过过滤介质本体2的外侧。容纳槽11被实施成在相对定位的流出侧4的方向上开口。

在向外定位的粘合剂珠8之间，附加的粘合剂珠12设置在过滤介质本体2处，该粘合剂珠12平行于向外定位的粘合剂珠8而延伸，从而形成端面边缘粘合连接，并且将过滤介质本体2的过滤折叠部分成室。粘合剂珠12可以被实施为连续的，或者可选地可以被实施为间断的。

代替密封件，容纳过滤器壳体的突出部也可以突出到密封或支撑元件10处的容纳槽11中。

在图2中，示出具有过滤器壳体14和容纳在过滤器壳体14中的过滤元件1的过滤设备13。过滤器壳体14由壳体盖15封闭，其中密封元件布置成用于在过滤器壳体14与壳体盖15之间密封。过滤元件1以其在容纳过滤器壳体14的底部处的下部密封或支撑元件10支撑，而相对定位的上部密封或支撑元件9由壳体盖15力装载。由此施加的保持力通过上部密封或支撑元件9和粘合剂珠8传递到下部密封或支撑元件10中，并进一步传递到容纳过滤器壳体14中。

图3示出实施例变体中的过滤元件1，其中过滤介质本体2的流出侧4与根据图1的实施例相比不同。在图3中，过滤介质本体2也被实施为折叠过滤器，并且形成端面边缘粘合连接的粘合剂珠在流入侧3处的密封或支撑元件9与流出侧4处的密封或支撑元件10a、10b之间的外侧处延伸。流入侧3被实施为平面的，另一方面，流出侧4包括两个向外定位的平面部分4a和4b以及中间定位的、向内弯曲的部分4c。两个向外定位的部分4a、4b定位在不同的水平，并且因此与流入侧3具有不同的间距，向外定位的流出侧部分4a、4b相对于流入侧3平行地延伸。中心弯曲部分4c特别地具有部分圆形形状，并用于容纳与壳体相关的流出管16，如图4中特别所示。如图4中所示，这使得能够以最佳方式填充过滤器壳体14中的容纳空间，以便不产生与壳体相关的未使用的空的空间。由于该弯曲，相对于相对定位的流入侧3的间距根据向外定位的平面部分4a和4b之间的实际位置在流出侧4的中心部分4c内变化。

在流出侧处，密封或支撑元件具有两部分配置，在流出侧部分4a处具有第一部分10a，并且在流出侧部分4b处具有第二部分10b。每个部分10a、10b被实施为U形，并在三个向外定位的侧处框住部分4a、4b。然而，在沿中心部分4c的向外定位的部分4a和4b之间的过渡处没有密封或支撑元件，该中心部分4c被实施为弯曲的。

在外侧处的粘合剂珠在上部密封或支撑元件9与两个下部流出侧密封或支撑元件10a和10b之间延伸。以这种方式，尽管流出侧密封或支撑元件具有多部分配置，但是确保了通过定位在外侧处的粘合剂珠的流入侧与流出侧之间的力传递。

在图5中，以分解图示出过滤设备1及其部件。过滤设备13对应于图4的过滤设备，并且包括根据图3的过滤元件1，该过滤元件1具有平面流入侧3和流出侧4，该流出侧4具有平面的但高度移位的部分4a和4b以及中间定位的弯曲部分4c。壳体盖15通过螺钉17拧到过滤器壳体14，为此目的，过滤器壳体14包括螺钉17拧入其中的壳体孔眼18。

在图6中，示出其中过滤元件1插入过滤器壳体14中的另一实施例，该实施例包括两个平坦表面流入侧和流出侧3、4，其同样是平面的，然而它们相对于彼此成角度地定位。流入侧3相对于插入过滤器壳体14中的方向与过滤器壳体正交地定位，而流出侧4相对于插入方向以偏离90°的角度延伸。过滤元件1的过滤介质本体2被实施为折叠过滤器，其在上部边缘区域和下部边缘区域中分别由密封或支撑元件9、10框住，其中壳体盖15与过滤器壳体14之间的保持力通过横向粘合剂珠传递。图6还示出用于供应壳体盖15中的未处理空气的流入管和用于在过滤器壳体14的底部处排出净化的空气的流出管。

在根据图7的实施例中，过滤介质本体2的流入侧3处的密封或支撑元件9不与粘合剂珠8的端面边缘直接接触。相反地，密封件21设置在粘合剂珠8的端面边缘与密封或支撑元件9之间，并且延伸穿过过滤介质本体2的边缘区域并与粘合剂珠8直接接触。密封或支撑元件9穿过密封件21接合，使得作用在密封或支撑元件9上的保持力通过密封件21传递到粘合剂珠8上。

图7还示出突出越过过滤介质本体2外侧的密封或支撑元件9的部分包括容纳槽11，另一密封件22插入该容纳槽11中。在安装状态下，密封件22抵靠在过滤器壳体中的肩部。

Claims (18)

1.一种特别是用于气体过滤、优选地用于空气过滤器的过滤元件，具有过滤介质本体（2），密封或支撑元件（9、10）布置在所述过滤介质本体处，其特征在于，所述密封或支撑元件（9、10）分别布置在所述流入侧（3）处和所述流出侧（4）处，以及所述流入侧（3）或所述流出侧（4）定位在平面中，并且所述相对定位的侧包括相对于定位在平面中的所述流入侧（3）或流出侧（4）具有不同间距的至少两个部分。

2.如权利要求1所述的过滤元件，其特征在于，至少一个密封或支撑元件（9、10）被实施为在所述流入侧（3）或所述流出侧（4）处周向地延伸。

3.如权利要求1或2所述的过滤元件，其特征在于，定位在所述侧处的所述密封或支撑元件（9、10）被实施为非连续的，所述侧带有相对于定位在平面中的所述流入侧（3）或流出侧（4）具有不同间距的部分。

4.如权利要求1至3中任一项所述的过滤元件，其特征在于，所述流入侧（3）定位在平面中，并且所述相对定位的流出侧（4）包括与所述流入侧（3）具有不同间距的至少两个部分（4a、4b、4c）。

5.如权利要求1至4中任一项所述的过滤元件，其特征在于，所述侧包括至少一个弯曲部分，所述侧带有相对于定位在平面中的所述流入侧（3）或流出侧（4）具有不同间距的部分。

6.如权利要求1至5中任一项所述的过滤元件，其特征在于，带有相对于定位在平面中的所述流入侧（3）或流出侧（4）具有不同间距的部分的所述侧包括至少一个部分（4c），特别是直接定位在两个外部部分（4a、4b）之间，所述部分（4c）的至少一部分相对于定位在平面中的所述流入侧（3）或流出侧（4）包括比所述两个外部部分（4a、4b）更小的间距。

7.如权利要求6所述的过滤元件，其特征在于，定位在所述两个外部部分（4a、4b）之间的所述部分（4c）是弯曲部分。

8.如权利要求6或7所述的过滤元件，其特征在于，所述外部部分（4a、4b）是平面部分，特别是彼此平行的部分和/或平行于定位在平面中的流入侧（3）的部分。

9.如权利要求5至8中任一项所述的过滤元件，其特征在于，所述弯曲部分没有所述密封或支撑元件（9、10）。

10.如权利要求1至9中任一项所述的过滤元件，其特征在于，所述过滤介质本体（2）被实施为折叠过滤器。

11.如权利要求1至10中任一项所述的过滤元件，其特征在于，在所述密封或支撑元件（9、10）之间延伸的至少一个粘合剂珠（8）布置在所述过滤介质本体（2）的所述外侧处。

12.如权利要求10和11所述的过滤元件，其特征在于，所述粘合剂珠（8）形成穿过所述折叠过滤器的多个端面边缘延伸的端面边缘粘合连接。

13.如权利要求1至12中任一项所述的过滤元件，其特征在于，至少一个密封或支撑元件（9、10）由PUR材料构成。

14.如权利要求1至13中任一项所述的过滤元件，其特征在于，至少一个密封或支撑元件（9、10）立即施加到所述过滤介质本体（2）。

15.如权利要求1至14中任一项所述的过滤元件，其特征在于，至少一个密封或支撑元件（9、10）围绕所述过滤介质本体（2）的至少一个边缘接合。

16.如权利要求1至15中任一项所述的过滤元件，其特征在于，至少一个密封或支撑元件（9、10）被实施为条形。

17.如权利要求1至16中任一项所述的过滤元件，其特征在于，布置于所述流入侧处的所述至少一个密封或支撑元件（9）与布置于所述流出侧处的所述至少一个密封或支撑元件（10）间隔开。

18.一种过滤设备，具有如权利要求1至17中任一项所述的过滤元件，并且具有用于容纳所述过滤元件（1）的过滤壳体（14）。