CN109963636A - 具有纵向伸长的横截面形状的圆过滤元件 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种圆过滤元件，具有拥有纵向伸长的横截面形状的过滤介质体，其中，所述过滤介质体通过围绕其纵轴线的扭转以下述方式转动，使得轴向对置的端侧彼此角度错开。

Description

具有纵向伸长的横截面形状的圆过滤元件
技术领域
本发明涉及一种按照权利要求1的前序部分所述的尤其用于过滤气体的圆过滤元件。
背景技术
由DE 10 2011 011 595 A1已知用于过滤空气的过滤元件，该过滤元件的环形环绕的过滤介质体具有纵向伸长的横截面形状，该横截面形状有半圆形的窄侧和凹陷地向内指向的纵侧。过滤介质体围成内置的流动室，待清洁的原始流体沿轴向被引入到该流动室中，紧接着过滤介质体被所述流体沿径向从内到外地穿流。过滤介质体在其轴向的高度上具有恒定的、保持不变的横截面形状。
发明内容
本发明的任务是，用简单的结构性措施这样来构造有纵向伸长的横截面形状的圆过滤元件，使得在高过滤效率下能以小的改变耗费实现与不同的安装状况的匹配。
该任务根据本发明用权利要求1的特征解决。从属权利要求说明了适宜的改进方案。
根据本发明的圆过滤元件优选用于过滤气体，例如用于尤其在车辆的内燃机的进气段中的空气过滤器。所述过滤元件具有环形闭合的过滤介质体，该过滤介质体的壁被待清洁的流体沿关于过滤元件纵轴线的径向穿流。过滤介质体包围内置的流动室，该流动室由过滤介质体的内壁限定。过滤介质体优选被待清洁的流体沿径向从外向内穿流，因而过滤介质体的内壁形成了干净侧。但也考虑沿反向，即沿径向从外向内穿流过滤介质体。
过滤介质体具有纵向伸长的横截面形状，该横截面形状例如构造成椭圆形或被椭圆化或者具有半圆形的窄侧和平行的纵侧或者半圆形的窄侧和凸出或凹陷弯曲的纵侧。在过滤介质体的沿轴向对置的端侧上分别布置有一个端盘，所述端盘沿轴向流动密封地封闭过滤介质体。一个端盘有利地构造成闭合的并且对置的第二端盘构造成环形敞开的，以便实现在周围环境和过滤介质体内的内室之间的轴向的流动路径。
过滤介质体具有围绕其纵轴线的扭转。与此对应，过滤介质体的对置的端侧用布置在所述端侧上的端盘相对彼此转动，由此实现了与不同的结构空间情况相匹配。基于过滤介质体和过滤介质体的端侧的非旋转对称的构造方案，所述端侧彼此间并非完全一致并且例如能装入到相应变形的过滤壳体中。
过滤介质体围绕纵轴线的扭转有利地均匀地在过滤介质体的轴向高度上完成。与此对应，在过滤介质体的整个高度上每个高度区段的扭转都一样大小。
在一种备选的实施方案中，过滤介质体的不同的高度区段具有不同程度大小的扭转，其中，必要时一个或多个高度区段也能构造成没有扭转。
过滤介质体围绕纵轴线的总的扭转例如至少是1°或至少是2°并且最大是20°或最大是10°。扭转例如处在3°、4°或5°的量级中。
按照另一种适宜的实施方案，对置的端盘平行于彼此布置。以这样的方式执行过滤介质体的扭转，使得轴向对置的端侧和布置在所述端侧上的端盘仅经历了彼此间围绕纵轴线的相对转动，但此外并没有经历进一步的翻转或枢转运动。
按照再另一种适宜的实施方案，优选由塑料制成的支撑格栅集成到所述过滤元件中。所述支撑格栅优选处在过滤介质体的内壁上并且为由过滤介质体围成的内室设置衬里。所述支撑格栅有助于稳定化过滤介质体。所述过滤介质体也有利地配设有和过滤介质体一样的扭转。所述支撑格栅还确保了，持久地保持过滤介质体的扭转。过滤介质体的扭转的制造例如尤其用热塑性塑料直接通过注塑工艺完成，或例如以如下方式完成，即，所述支撑格栅通过加热被转到塑性状态中，紧接着执行对过滤介质体和支撑格栅的扭转并且过滤介质体在扭转的状态下这样长时间地稳定化，直至支撑格栅材料冷却和时效硬化。
无论如何均适宜的是，过滤介质体持久地保持扭转。这可以如之前所说明那样优选通过同样扭转的支撑格栅完成，但必要时也可以其它方式、例如由各个支撑杆或由在过滤介质体的内侧或外侧上的胶合斜坡或类似物引起扭转。
按照再另一种适宜的实施方案，过滤介质体具有沿轴向变窄的横截面形状，从而过滤介质体的外圆周在具有布置在端侧上的端盘的端侧的区域中相比在具有布置在对置的端侧上的端盘的对置的端侧的区域中的外圆周不一样大。变窄优选均匀地在过滤介质体的轴向的高度上完成，因而过滤介质体构造成锥形。
按照一种有利的实施方案，过滤介质体最大围绕其纵轴线扭转到这种程度，使得较小的端盘的外轮廓处在较大的端盘的包络线内。与此相应的是，较小的端盘在较大的端盘上的投影中处在较大的端盘的外轮廓内。在明显锥形延伸的过滤介质体中，这种实施方案允许了在端盘之间的比在不那么明显锥形构造的过滤介质体中更大的转动角。
但在一种备选的实施方案中，在端侧或端盘之间的较大的转动角也是可能的，从而较小的端盘的外轮廓部分处在较大的端盘的包络线外。
按照再另一种适宜的实施方案，较小的端盘构造成闭合的并且较大的端盘构造成敞开的。通过敞开的较大的端盘进行在周围环境和过滤介质体内的内室之间的流体流动。
按照再另一种适宜的实施方案，过滤介质体在较大的端侧的区域中的横截面形状的宽度比在较小的端侧的区域中的横截面形状的宽度大了至少25%。此外可能适宜的是，过滤介质体的轴向的高度是过滤介质体在较小的端侧的区域中或必要时也在较大的端侧的区域中的横截面形状的宽度的至少两倍。按照再另一种有利的实施方案，过滤介质体的横截面形状的长度是过滤介质体的横截面形状的宽度的至少三倍。
按照再另一种适宜的实施方案，对置的端侧以及在所述端侧上的端盘具有相同的横截面形状，其中，虽然在轴向的高度上横截面变窄的情况下面积不一样大，但横截面形状具有相同的结构。
本发明还涉及一种过滤装置，其具有之前所说明的过滤元件并且具有用于容纳该过滤元件的过滤壳体。
附图说明
另外的优点和适宜的实施方案由另外的权利要求、附图说明和附图得出。图中：
图1示出了过滤元件的较小的端侧的视图，所述过滤元件具有沿轴向变窄的过滤介质体，其中，对置的端侧构造成相对彼此转动；
图2示出了按图1的过滤元件的对置的端侧的视图；
图3示出了过滤元件的侧视图。
附图中相同的构件用相同的附图标记标注。
具体实施方式
图1至3分别展示了空气过滤器的圆过滤元件1，空气过滤器能用于过滤将要输送给内燃机的燃烧空气。圆过滤元件1具有由过滤材料、如由折叠的过滤纸构成的环绕式闭合的过滤介质体2并且在径向围成内室，经清洁的干净空气在轴向通过该内室导出。参照纵轴线3（图3）沿径向从外向内穿流过滤介质体2的壁。
过滤元件1和过滤介质体2具有纵向伸长的横截面形状。窄侧构造成至少近似半圆形，纵侧略微凸出地向外弯曲。横截面形状的长度，即每经过从窄侧的外侧到对置的窄侧的外侧的长度，比垂直于此延伸的宽度大得多并且例如是宽度的至少三倍。
过滤介质体2的横截面在轴向的高度上变窄。与此对应，过滤介质体2的上端侧具有比相同横截面形状的下端侧更大的横截面。端盘4或5处在每个端侧上，端盘尤其由密封材料构成并且在相关的端侧上轴向密封过滤介质体。端盘4和5例如与过滤介质体的过滤材料粘接或用过滤介质体的过滤材料浇注并且因此形成了与过滤介质体2的固定的连接。
上方的较大的端盘4构造成环形并且仅遮盖过滤介质体2的端侧，但内置的开口保持敞开，通过该开口能进入由过滤介质体2包围的内室。这使得未经清洁的原始空气能经由上方的端盘4沿轴向导入在过滤介质体2中的内室。
下方的端盘5则构造成闭合的并且沿轴向密封在过滤介质体2中的内室。在下方的较小的端盘5上，在外边缘上以及在中央成形有不同的支撑凸起6，过滤元件1用所述支撑凸起在过滤装置的容纳性的过滤壳体内支撑在过滤壳体的内壁上以及支撑在底部上。
过滤介质体2的横截面在轴向的高度上均匀地变窄，因而过滤介质体2具有锥形的形状。过滤介质体2的在上置的较大的端侧的区域中的横截面形状的宽度比在下置的较小的端侧的区域中的横截面形状的宽度大了至少25%。过滤介质体2的轴向的高度是过滤介质体2在较小的端侧的区域中的横截面形状的宽度的至少两倍。
过滤介质体2的限定内室的内壁由支撑格栅7设置衬里，所述支撑格栅赋予了过滤介质体2更高的稳定性。支撑格栅7有利地延伸经过整个轴向的高度并且延伸经过在过滤介质体2的内侧上的整个圆周。
如图1结合图2可知，过滤介质体2通过围绕其纵轴线3的扭转以下述方式转动，使得过滤介质体2的轴向对置的端侧以及端盘4、5彼此角度错开。端盘4和5原则上具有相同的横截面形状，但它们基于过滤介质体2的锥形的变窄有不一样大的横截面。扭转角在图1中用α标注并且处在至少1°和最大20°的角范围内。
扭转角α适宜地选择得最大这样大，使得较小的端盘4的外轮廓如在图1中所示那样在较大的端盘4上的投影中处在较大的端盘4的外轮廓内。但在一种备选的实施方案中也可能的是，扭转角α这样大，使得较小的端盘5的外轮廓部分在投影中处在较大的端盘4的外轮廓外。
过滤介质体2的扭转在其轴向的高度上均匀地完成。作为对此的备选，也可能的是，在过滤介质体2的轴向的高度上设置不均匀的扭转，因而例如过滤介质体2的不同的轴向区段设计成没有或具有较小的扭转并且另外的区段具有较大的扭转。
布置在过滤介质体2的内侧上的支撑格栅7具有和过滤介质体2相同的扭转。支撑格栅7尤其吸收过滤介质体2的扭转力并且在扭转的状态下保持和稳定化过滤介质体2。
扭转的过滤介质体2的制造例如以如下方式完成，即，具有处在软的、能塑性变形的状态中的支撑格栅7的过滤介质体以期望的方式通过围绕纵轴线3的转动被带到扭转的状态中并且在这个状态中被这样长时间地固定，直至支撑格栅7时效硬化并且持久地保持扭转的状态。

Claims (12)

1.尤其用于过滤气体的、例如用于空气过滤器的圆过滤元件，所述圆过滤元件具有过滤介质体（2），所述过滤介质体的壁能被待清洁的流体关于过滤介质体（2）的纵轴线（3）沿径向穿流，其中，过滤介质体（2）具有纵向伸长的横截面形状，其中，在过滤介质体（2）的轴向对置的端侧上分别布置一个端盘（4、5）并且两个端盘（4、5）具有相同的横截面形状，其特征在于，过滤介质体（2）通过围绕其纵轴线（3）的扭转以下述方式转动，使得过滤介质体（2）的轴向对置的端侧彼此角度错开。
2.按照权利要求1所述的过滤元件，其特征在于，所述过滤介质体（2）围绕其纵轴线（3）的扭转至少为1°并且最大为20°、尤其最大为10°。
3.按照权利要求1或2所述的过滤元件，其特征在于，所述对置的端盘（4、5）平行于彼此布置。
4.按照权利要求1至3中任一项所述的过滤元件，其特征在于，所述过滤介质体（2）的横截面从一个端侧朝着对置的端侧变窄。
5.按照权利要求4所述的过滤元件，其特征在于，所述过滤介质体（2）最大围绕其纵轴线（3）扭转到这种程度，使得较小的端盘（5）的外轮廓处在较大的端盘（4）的包络线内。
6.按照权利要求4或5所述的过滤元件，其特征在于，所述较小的端盘（5）构造成闭合的并且所述较大的端盘（4）构造成敞开的。
7.按照权利要求4至6中任一项所述的过滤元件，其特征在于，所述过滤介质体（2）在较大的端侧的区域中的横截面形状的宽度比所述过滤介质体（2）在较小的端侧的区域中的横截面形状的宽度大了至少25%。
8.按照权利要求4至7中任一项所述的过滤元件，其特征在于，所述过滤介质体（2）的轴向的高度是所述过滤介质体82）在较小的端侧的区域中的横截面形状的宽度的至少两倍。
9.按照权利要求1至7中任一项所述的过滤元件，其特征在于，支撑格栅（7）集成到所述过滤元件（1）中，支撑格栅尤其布置在所述过滤介质体（2）的内壁上。
10.按照权利要求8所述的过滤元件，其特征在于，所述支撑格栅（7）具有和所述过滤介质体（2）相同的扭转。
11.按照权利要求1至9中任一项所述的过滤元件，其特征在于，所述过滤介质体（2）的横截面形状的长度是所述过滤介质体（2）的横截面形状的宽度的至少三倍。
12.过滤装置，具有按照权利要求1至11中任一项所述的过滤元件（1）和具有用于容纳过滤元件（1）的过滤壳体。
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