CN109126299B - 扁平过滤器元件，具体地用于气体过滤 - Google Patents

Abstract

本发明涉及扁平过滤器元件，具体地用于气体过滤。一种扁平过滤器元件包括长方体形过滤介质主体和至少一个支撑构件，所述至少一个支撑构件布置在过滤介质主体上，上升到流入侧或流出侧上方，并且旨在用于在壳体部件上提供支撑。支撑构件作用在布置在过滤介质主体上的密封元件上，所述支撑构件布置在载体轨道上，承载密封件的载体框架被紧固到过滤介质主体，载体轨道邻近过滤介质主体的侧壁延伸并承载密封元件，并且所述载体轨道连接到载体框架。

Description

扁平过滤器元件，具体地用于气体过滤

技术领域

本发明涉及根据权利要求1的前序部分所述的扁平过滤器元件，具体地用于气体过滤，例如空气过滤器。

背景技术

US 2007/0144154 A1描述了一种用于空气过滤器的扁平过滤器元件，所述空气过滤器用于车辆中的内燃发动机中的燃烧空气的过滤。扁平过滤器元件包括被设计为折叠式过滤器的矩形过滤介质主体，其中流入侧和流出侧处于相对侧上。周边密封元件布置在过滤介质主体上，邻近流出侧，以便将未处理空气与干净空气分离。在流出侧上，U形支撑元件布置在过滤介质主体上，所述支撑元件突伸超过流出侧，并且当安装时安置在接收过滤器壳体的壳体盖的内面上的支撑壁上。过滤介质主体中的U形支撑元件和盖中的相关联的壳体壁分离干净侧上的气流，并且允许部分气流分流至催化剂。

DE 4115986 A1（其涉及提供一种用于过滤器插入件的紧固器件、一种紧密且永久的摩擦连接件，所述摩擦连接件被确保处于过滤器插入件与过滤器壳体之间，不论装配工的灵巧性如何，且即使在对内燃发动机发生冲击的情况下也是如此）公开了一种过滤器插入件，其借助于夹持连接件被摩擦地保持在过滤器壳体中；两个细长夹持元件，其被彼此平行地支撑在过滤器插入件与过滤器壳体之间，这些元件可枢转地安装在过滤器壳体中，并且为了夹持过滤器插入件，这些元件穿过拉伸层并在夹持位置中以弯曲方式侧向地安置在过滤器壳体上，两个夹持元件中的每一个均由两个杆组成，所述两个杆铰接在一起并且它们的其它端部铰接到与过滤器插入件接触的夹持框架以及铰接到过滤器壳体。

DE 41 31 716 A1（其涉及提供一种进气过滤器，所述进气过滤器能够以特别节省空间的方式安装在机动车辆的发动机舱中）公开了一种进气过滤器，其包括能够被插在壳体中的可更换板状过滤器插入件，所述壳体能够在一个平面中被分成第一部分和第二部分，所述过滤器插入件包括使壳体的干净空间和未处理空间彼此封锁的周边密封件，使两个壳体部分彼此封锁的周边密封件是过滤器插入件的一体部件。在过滤材料与两个壳体部分的没有所述材料的开放连接区域之间的过渡部处，在过滤材料上提供紧密地连接到周边密封件的附加密封件，当壳体封闭时，所述附加密封件紧密地配合抵靠分离第一壳体部分中的未处理空气与干净空气的壁。在附加密封件的区域外侧，周边密封件使过滤材料与过滤器壳体的干净空间和未处理空间封锁，周边密封件的处于过滤材料外侧并且邻接附加密封件的区域被加强。所述加强形成填充周边密封件与附加密封件之间的间隙的网格，附加密封件能够通过插在第二壳体部分中的支撑器件被压抵分离第一壳体部分中的未处理侧与干净侧的壁，并且周边密封件通过框架被加强。

US 2016/00 51 909 A1涉及在操作期间克服偏转力来加强过滤器元件，以便防止损坏过滤器并确保进气系统的可靠操作，并且出于该目的公开了一种过滤器器件，其包括：扁平过滤器元件；网格，其包括布置在过滤器元件的流出侧上的多个支撑柱接收元件，所述支撑柱接收元件与壳体上部部分上的支撑元件相互作用，使得周边地布置在过滤器元件的侧向边缘上的密封元件被压抵壳体下部部分，并且网格也被连接到密封件。

除了其他内容之外，WO 2008/147 585 A2具体地涉及减少漏气中的夹带的油（液体）和细杂质（颗粒）的量，并且具体地涉及开发用于在曲轴箱强制通风（PCV）中使用的技术，使用板式过滤器作为服务部件的过滤器系统，被提供以优选地被用于对曲轴箱增压器进行过滤的过滤器组件，并且这些组件被专门开发以提供聚结介质的液体排出。出于该目的，WO 2008/147 585 A2公开了一种过滤器器件，其包括两部分壳体和扁平过滤器元件，其中框架部分被支撑在一壳体部分上，并且过滤器元件的周边密封元件布置在框架上因此压抵另一壳体部分。密封元件具有突出超过过滤器元件的弧部。

发明内容

本发明的目标是使用简单的设计措施设计扁平过滤器元件，使得在接收过滤器壳体中确保未处理侧与干净侧之间的流体密闭的分离，并且另外，在被插入时确保过滤器元件的指定的选定支撑水平，另外可能在指定的流入或流出侧上形成经过支撑件的流动路径。

这个目标根据本发明通过权利要求1的特征实现。从属权利要求指定有利的发展。

根据本发明的扁平过滤器元件优选地被用于气体过滤，具体地被用于空气过滤，例如用于向车辆中的内燃发动机供应的燃烧空气的过滤。然而，原则上，也可能将本发明用于过滤流体。

扁平过滤器元件包括具体地矩形过滤介质主体或具有大致矩形基底表面的过滤介质主体，所述矩形过滤介质主体的相对侧形成流入侧和流出侧。流入侧或未处理侧和流出侧或干净侧各自固有地为平面的。有利地，流入侧与流出侧相互平行，不过具有流入侧与流出侧的非平行对齐的实施例也是可能的，优选地成至多30°的角度。

布置在过滤介质主体上的至少一个支撑构件上升到流入侧或流出侧上的相关侧上方。支撑构件被用于在扁平过滤器元件被插入接收过滤器壳体中时在壳体部件上提供支撑。支撑构件作用在密封元件上，所述密封元件同样地布置在过滤介质主体上并且位于支撑构件的远离支撑构件的与支撑壳体部件接触的接触面的一侧上。因此，支撑构件将支撑力从壳体部件传输到密封元件，当安装扁平过滤器元件时，所述密封元件安置在另一壳体部分上且具体地分离过滤器壳体中的未处理侧与干净侧。

支撑壳体部件是例如放置在过滤器主壳体上并且可释放地连接到其的壳体盖。当壳体盖被放置上时，其与支撑构件的接触面形成接触，并将支撑构件压抵过滤器主壳体，且因此密封元件相应地也被推抵过滤器主壳体的壳体部件。这确保密封元件以流体密闭的方式使未过滤侧与干净侧分离。密封力大致由作用在支撑构件上的壳体部件施加。

支撑构件突出超过过滤介质主体的流入侧或流出侧的事实确保了来自壳体部件（具体地壳体盖）的力被输送到支撑构件，并且过滤介质主体保持没有壳体部件的保持力。此外，在支撑构件上提供经过相关流入侧和流出侧的流动路径，使得流体能够在过滤介质主体的所述侧上在不受限制的情况下或在至少大致不受限制的情况下分散越过支撑构件。

根据有利的实施例，支撑构件位于过滤介质主体的流出侧上。干净流体因此经由过滤介质主体的流出侧流走，周边密封件有利地也布置在流出侧上，所述密封件使过滤器壳体中的未处理侧与干净侧分离。在替代性实施例中，支撑构件位于过滤介质主体的流入侧上。

根据另一有利实施例，多个支撑构件布置在过滤介质主体上，用于流体的流动路径位于这些构件之间。

支撑壳体部件作用在每个支撑构件的外侧接触面上，并且支撑构件相应地压抵密封元件，使得当安装扁平过滤器元件时，所述密封元件压抵另一壳体部分。有利地，所有支撑构件作用在一个共同的密封元件上。然而，其他实施例也是可能的，其中每个支撑构件作用在单独的密封元件上。

根据另一有利的实施例，密封元件在支撑构件的接触面上覆盖所述支撑构件。此实施例的优点在于，当安装时，支撑壳体部件经由中间密封材料作用在支撑构件上，这导致阻尼效应且具体地防止例如由支撑壳体部件与支撑构件之间的振动产生的不期望的噪音。密封材料在支撑构件的接触面上的部分与密封元件一体化，所述密封元件在远离接触面的一侧上借助于支撑构件压抵另一壳体部件。

在另一个实施例中，例如由弹性体组成的振荡阻尼元件位于支撑构件的接触面上，其中所述振荡阻尼元件与密封元件分离或与密封元件一体化并且支撑构件作用于其上。这以结构上简单的方式减少了或甚至防止了在使用期间由过滤器元件与过滤器壳体之间的塑料材料的直接接触导致的噪音的产生。根据本发明，密封元件在流入侧与流出侧之间邻近过滤介质主体的侧壁，所述密封元件由支撑构件压抵壳体部分。在这个位置中，密封元件位于过滤介质主体的该侧上，并且使得可能在过滤器壳体内以流体密闭的方式使用于接收不纯的未处理流体的流入空间与用于接收已过滤的干净流体的流出空间分离，流入空间和流出空间有利地至少近似处于相同高度。

根据本发明，支撑构件布置在连接到过滤介质主体的载体轨道上。周边载体框架布置在过滤介质主体上，所述框架承载密封件，所述密封件与密封元件分离并且支撑构件作用于所述密封件上。载体框架上的密封件具体地布置在过滤介质主体的干净侧或流出侧上，以便使流出侧与流入侧分离。根据本发明，载体轨道连接到载体框架并且能够任选地与载体框架一体化，其中所述载体轨道有利地承载支撑构件作用于其上的密封元件。根据另一个有利的实施例，载体框架在一侧上延伸超过过滤介质主体的轮廓。

因此，载体框架大于过滤介质主体的轮廓，载体框架的突出部分优选地是U形或C形并且也承载周边密封件。在安装状态中，载体框架的突出部分有利地位于过滤器壳体中流出空间的内侧壁上，所述空间接收从过滤介质主体的流出侧流出的干净流体。在流出空间的壁中形成流出开口，干净流体能够经由所述开口流出过滤器壳体。

支撑构件作用于其上的密封元件安置在壳体连接零件上，具体地当安装扁平过滤器元件时，所述连接零件位于过滤器壳体中，在不纯的未处理流体被引入的流入空间与用于接收干净流体的流出空间之间。密封元件在支撑壳体部件的由支撑构件传输的闭合力的作用下被支撑在壳体连接零件上，并且确保流入空间与流出空间之间的流体密闭的分离。

本发明还涉及一种过滤器器件，所述过滤器器件包括过滤器壳体，其用于接收上述扁平过滤器元件；壳体部件，具体地壳体盖，其在安装时压抵扁平过滤器元件的支撑构件；以及密封元件，其借助于支撑构件被压抵另一壳体部分，具体地压抵流入空间与流出空间之间的壳体连接零件。

任选地，用于引入不纯的未处理流体的流入开口与用于去除已净化的干净流体的流出开口在过滤器壳体中至少近似位于相同高度处，但在过滤器壳体的不同侧上。在这种情况下，相同高度指代与过滤介质主体的流入侧和/或流出侧平行延伸并且与流入开口和流出开口相交的平面。此布置允许过滤器器件的扁平结构。

附图说明

附加的优点和有用的实施例可在其他权利要求、附图描述和附图中找到。

在附图中：

图1是用于空气过滤的过滤器器件的侧视图，所述过滤器器件包括过滤器壳体和插入的扁平过滤器元件，

图2是过滤器器件的平面视图，

图3是包括总共三个支撑构件的扁平过滤器元件的透视图，所述支撑构件邻近扁平过滤器元件的过滤介质主体的一侧延伸。

图4是根据图3的扁平过滤器元件的横截面，

图5示出包括支撑构件的扁平过滤器元件的放大细节，

图6至图8是具有不同地设计的支撑构件的扁平过滤器元件的另一实施例的附图，对应于图3至图5，

图9至图11示出包括支撑构件的扁平过滤器元件的另一实施例，

图12至图14示出包括支撑构件的扁平过滤器元件的另一实施例，

图15至图17示出包括支撑构件的扁平过滤器元件的另一实施例。

在附图中，同样的部件设有同样的附图标记。

具体实施方式

图1至图5示出过滤器器件1的第一实施例，所述过滤器器件包括用于空气过滤（例如在车辆中的内燃发动机的进气管中）的扁平过滤器元件3。过滤器器件1包括过滤器壳体2，所述过滤器壳体2具有过滤器主壳体2a和壳体盖2b，所述壳体盖可释放地放置在过滤器主壳体2a上并且能够连接到所述过滤器主壳体2a。扁平过滤器元件3被插在过滤器壳体2中，其中待清洁的流体能够经由过滤器主壳体2a中的流入开口4被供应至所述扁平过滤器元件3。在干净侧上经由流出开口5从过滤器器件1去除已清洁的流体，所述流出开口5同样地设置在过滤器主壳体2a中。

如结合图4从图1能够看到的那样，流入空间6和流出空间7在过滤器主壳体2a中彼此邻近地布置，其中流入开口4设置在所述流入空间的壁中，流出开口5设置在所述流出空间的壁中。流入空间6和流出空间7由包括壳体连接零件8的壳体壁分离。不纯的流体经由流入开口4被引导至过滤器主壳体2中的流入空间6内，插入的扁平过滤器元件3的流入侧邻近所述空间。在扁平过滤器元件3的相对的流出侧上，干净流体能够侧向地流出，并且被引导至邻近的流出空间7内，干净流体从该处经由流出开口5被去除。流入空间6和流出空间7在过滤器主壳体2a中形成空间，其以流体密闭的方式被分离。

流入开口4和流出开口5定位成使得与扁平过滤器元件3的流入侧和流出侧平行延伸的平面与流入开口4和流出开口5两者相交。流入开口4和流出开口5的中心分别具体地近似处于与扁平过滤器元件3的流入侧和流出侧平行延伸的同一平面中。

扁平过滤器元件3包括过滤介质主体9，所述过滤介质主体被形成为具有大致矩形（具体地，方形）基底表面，并且被设计为具有多个平行的过滤器折褶的折叠式过滤器。流入侧或未处理侧（其在根据图3和图5的附图中位于底部处）和流出侧或干净侧（其位于顶部处）延伸以便相互平行。流动空间位于流出侧与邻近的壳体盖2b之间，在所述流动空间中，干净流体能够朝向流出空间7侧向地流出。

承载密封件11的载体框架10布置在具体地长方体形过滤介质主体9上的流出侧上。当安装时，壳体盖2b与密封件11接触，并且使过滤介质主体9的流入侧与流出侧分离。载体框架10在三个侧上与过滤介质主体9接触，并且在第四侧上载体框架10的部分10a延伸超过过滤介质主体；部分10a是U形或C形。部分10a对应于流出空间7的内轮廓，而载体框架10的与过滤介质主体9直接接触的其余部分对应于流入空间6的内轮廓。

载体轨道12定位成邻近过滤介质主体9的侧面，其中所述载体轨道12连接到载体框架10并且具体地与载体框架10一体化，载体框架的部分10a突出超过过滤介质主体9的所述侧面。总共三个支撑构件13布置在载体轨道12的顶部上并且上升到过滤介质主体9的流出侧上方，其中所述构件连接到载体轨道12并且具体地与载体轨道12一体化。密封元件14位于载体轨道12的底部上，其中所述密封元件14延伸跨越载体轨道12的长度并且在流入空间6与流出空间7之间的过渡部处被支撑在壳体主体2a的壳体连接零件8上。壳体盖2b的内面作用在支撑构件13的上接触面13a上，壳体盖2b与支撑构件13之间的支撑力也由于其间的连接（具体地，由于支撑构件13和载体轨道12的整体性）被传输到密封元件14，所述密封元件以对应的支撑力被压抵壳体连接零件8。这以结构上简单的方式确保了密封元件14在壳体连接零件8的区域中以流体密闭的方式使流出空间7与流入空间6分离。另外，以结构上简单的方式在支撑构件13上设置经过过滤介质主体9的流出侧的流动路径，使得流体能够在过滤介质主体9的所述侧上在不受限制的情况下或至少大致不受限制的情况下分散越过支撑构件13。

支撑构件13至少部分地被密封元件14的材料覆盖。支撑构件13的上接触面13a也被密封元件14的密封材料所围封，并且形成用于对壳体盖2b与支撑构件13之间的振荡和振动进行阻尼的阻尼块。

如图3中能够看到的，由十字形支撑结构15稳定载体框架10的突出超过过滤介质主体9的侧面的部分10a，所述十字形支撑结构15至少近似处于过滤介质主体9的流出侧的平面中并且具体地与载体框架10一体化。

在根据图3至图5的第一实施例中，支撑构件13具有V形横截面。相比之下，在根据图6至图8的第二实施例中，与载体轨道12一体化的支撑构件13被形成为矩形支撑片（ausgebildet），所述矩形支撑片垂直于载体轨道12的平面延伸，并且所述矩形支撑片的上接触面13a与壳体盖2b的内面接触。密封元件14环绕载体轨道12，并且其主体安置在壳体连接零件8上。支撑构件13未被密封元件14的密封材料或被另一阻尼材料所覆盖。

在根据图9至图11的实施例中，以与根据图6至图8的实施例中的方式相同的方式形成密封元件14，并且所述密封元件14环绕载体轨道12，密封元件14的主块体安置在载体轨道12的底部上并且被支撑在壳体连接零件8上。通过示例的方式，支撑构件13被形成为具有大致矩形基底表面的中空主体（具体地形成为长方体形中空主体），并且包括在其上接触面13的区域中的开口，阻尼元件16被插入所述开口中，所述阻尼元件向上延伸超过接触面13并且被支撑在壳体盖2b的内面上。阻尼元件16与密封元件14分开形成，并且能够任选地由与密封元件14相同的材料组成。阻尼元件16对壳体盖2b与支撑构件13之间的振荡和振动进行阻尼。

在根据图12至图14的实施例中，支撑构件13被形成为在其上接触面13a中具有开口的中空柱，所述开口用于接收与壳体盖2b的内面直接接触的阻尼元件16。密封元件14和阻尼元件16分离。

在根据图15至图17的实施例中，支撑构件13被形成为具有多边形横截面并且同样地在其上接触面13a中具有开口的中空主体，其中所述开口用于接收与密封元件14分离的阻尼元件16。上开口是槽状，且同时阻尼元件16在支撑构件13的整个长度上延伸，并且在阻尼元件16与壳体盖2b之间形成大支撑表面。

Claims (13)

1.一种用于气体过滤的扁平过滤器元件，所述扁平过滤器元件包括长方体形过滤介质主体（9），所述长方体形过滤介质主体具有在所述过滤介质主体（9）的相对侧上的流入侧和流出侧，并且所述扁平过滤器元件包括至少一个支撑构件（13），所述至少一个支撑构件布置在所述过滤介质主体（9）上，上升到所述流入侧或所述流出侧上方，并且旨在用于在壳体部件上提供支撑，其特征在于，所述支撑构件（13）的远离支撑壳体部件的接触面（13a）作用在布置在所述过滤介质主体（9）上的密封元件（14）上，所述支撑构件（13）布置在载体轨道（12）上，承载密封件（11）的载体框架（10）被紧固到所述过滤介质主体（9），所述载体轨道（12）邻近所述过滤介质主体（9）的侧壁延伸并承载所述密封元件（14），并且所述载体轨道（12）连接到所述载体框架（10）。

2.根据权利要求1所述的扁平过滤器元件，其特征在于，所述支撑构件（13）布置在所述过滤介质主体（9）的流出侧上。

3.根据权利要求1或权利要求2所述的扁平过滤器元件，其特征在于，多个支撑构件（13）布置在所述过滤介质主体（9）的流入侧或流出侧上，流动路径位于所述支撑构件之间，每个支撑构件（13）均作用在密封元件（14）上。

4.根据权利要求1或2所述的扁平过滤器元件，其特征在于，所述密封元件（14）在所述支撑构件（13）的接触面上覆盖所述支撑构件（13）。

5.根据权利要求1或2所述的扁平过滤器元件，其特征在于，所述密封元件（14）布置在所述流入侧与所述流出侧之间，并且以便邻近所述过滤介质主体（9）的侧壁。

6.根据权利要求1或2所述的扁平过滤器元件，其特征在于，所述支撑构件（13）布置在连接到所述过滤介质主体（9）的载体轨道（12）上。

7.根据权利要求1所述的扁平过滤器元件，其特征在于，所述载体框架（10）在一侧上延伸超过所述过滤介质主体（9）的轮廓。

8.根据权利要求1或2所述的扁平过滤器元件，其特征在于，振荡阻尼元件（16）、具体地由弹性体形成的振荡阻尼元件（16）布置在所述支撑构件（13）的接触面上，所述振荡阻尼元件与所述密封元件（14）分离或与所述密封元件（14）一体化，并且所述支撑构件（13）作用于所述振荡阻尼元件上。

9.根据权利要求1或2所述的扁平过滤器元件，其特征在于，所述过滤介质主体（9）被形成为具有过滤器折褶的折叠式过滤器。

10.根据权利要求1所述的扁平过滤器元件，其特征在于，所述扁平过滤器元件用于空气过滤器。

11.一种过滤器器件，其包括根据权利要求1至10中任一项所述的扁平过滤器元件并且包括用于接收所述扁平过滤器元件的过滤器壳体（2）。

12.根据权利要求11所述的过滤器器件，其特征在于，在所述过滤器壳体（2）中形成流入开口（4）和流出开口（5），所述流入开口（4）和所述流出开口（5）至少近似处于相同高度处但布置在所述过滤器壳体（2）的不同侧上。

13.根据权利要求11或权利要求12所述的过滤器器件，其特征在于，流入空间（6）和流出空间（7）被形成在所述过滤器壳体（2）中，壳体连接零件（8）位于所述流入空间（6）和所述流出空间（7）之间，插入的所述过滤器元件的密封元件（14）被支撑在所述壳体连接零件（8）上。

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