CN114100272B - 盒式过滤器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种具有带有特殊折叠结构的过滤元件的盒式过滤器，盒式过滤器具有框架和多个过滤元件，过滤元件具有设有折叠结构的过滤介质，过滤元件容纳在框架中，使得每至少两个彼此邻接的过滤元件设置为彼此成锐角并且因此具有V形的布置结构，过滤元件具有折叠边沿，折叠边沿由折叠峰和折叠谷形成并且垂直于锐角的边延伸，相应的过滤元件设有折叠结构，使得在折叠方向上折叠结构的在所有边缘区域中的高度小于在中间区域中的高度，并且在各边缘区域中得到比在中间区域中的折叠面小的折叠面。通过使用过滤元件，能以有利的方式减小盒式过滤器的压差。

Description

盒式过滤器
技术领域
本发明涉及一种盒式过滤器。
背景技术
由现有技术、例如由WO2013/185878A1中(在那里参见图7)已知盒式过滤器。盒式过滤器具有框架，在所述框架中容纳有多个过滤元件。在此，过滤元件通常包括经打褶的、即经折叠的过滤介质。过滤元件这样容纳在框架中，即每两个彼此邻接的过滤元件都设置为彼此成锐角并因此具有V形的布置结构。盒式过滤器的穿流方向通常是从V形状的宽侧到V形状的尖端。待过滤的空气则穿过在两个过滤元件之间的开口到达过滤器中。各过滤元件的相应的V形的布置结构可以称为过滤组。彼此邻接的过滤元件在边界区域中例如借助于填充有粘合剂的横向件被彼此连接并且密封。在密封部的区域中，空气不能流入到过滤器中。密封部越宽，则过滤器的压差变得越高。相反，较窄的密封部会对过滤器的压力损失产生积极的影响。
为了实现较窄的密封部，已知将经打褶的过滤元件彼此交叉。然而在此有问题的是，在使用玻璃纤维纸作为过滤介质时，由于所述玻璃纤维纸的小的机械强度而存在过滤介质损坏的风险。在一种备选的、设有穿过过滤元件的斜切部(Gehrungsschnitt)的解决方案中，过滤元件在其斜角连接的区域中的可靠密封仅能困难地实现。在此，可能容易产生潜在的泄漏部位。
由现有技术也已知经折叠的过滤器，所述经折叠的过滤器的折叠高度在过滤元件的延伸上不一致。可以通过调整折叠区段的折叠高度来进行过滤元件与包围的框架的匹配。在US2007/0157589A1中描述了这种折叠结构，这种折叠结构用于圆形的过滤器滤芯和用于矩形的颗粒过滤器。在DE102012000470A1中对于用于机动车的在俯视图中为矩形的空气过滤元件描述了这种折叠结构。
在US2015/0107201A1中描述了一种具有一个或多个经折叠的过滤元件的过滤器滤芯。所述过滤元件以部分地彼此成V形的方式设置并且在所述过滤元件的横截面中具有坡形的构型。
发明内容
本发明的任务是，给出一种具有减少的压力损失的盒式过滤器。
所述任务通过根据本发明的用于净化流体的盒式过滤器来解决。所述盒式过滤器具有框架和多个过滤元件，所述多个过滤元件具有设有折叠结构的过滤介质，所述过滤元件容纳在框架中，使得每至少两个彼此邻接的过滤元件设置为彼此成锐角并且因此具有V形的布置结构，所述过滤元件具有折叠边沿，所述折叠边沿由折叠峰和折叠谷形成并且垂直于所述锐角的边延伸，其中，相应的过滤元件设有折叠结构，使得在折叠方向上所述折叠结构的在所有边缘区域中的高度小于在所述折叠结构的中间区域中的高度，并且在各边缘区域中得到比在所述折叠结构的中间区域中的折叠面小的折叠面。
根据本发明的用于净化流体的盒式过滤器具有框架和多个如下面所述的特殊的过滤元件。在此，所述过滤元件容纳在框架中，使得每至少两个彼此邻接的过滤元件都设置为彼此成锐角
Figure GDA0004155708460000021
其中，彼此邻接的过滤元件的纵轴线形成所述锐角的边。因此，所述过滤元件具有V形的布置结构。由折叠峰和折叠谷形成的折叠边沿垂直于所述锐角
Figure GDA0004155708460000022
的边延伸。所述过滤元件以有利的方式具有特殊折叠结构。
在此，根据本发明，所述折叠结构是这样的，即过滤元件的高度在所有的边缘区域(A、B)中都小于在所述过滤元件的中间区域中，所述中间区域在边缘区域之间处于大致居中，并且在边缘区域中得到比在所述过滤元件的中间区域中的折叠面小的折叠面。过滤元件的纵向轴线和纵向方向从一个边缘区域A导向另一个边缘区域B。优选地，在所有的边缘区域(过滤元件在所述边缘区域彼此邻接)中都设有减小的高度。因此，高度在所有的过滤元件的所有的边缘区域(A、B)中都小于在所述过滤元件的中间区域中。于是，各过滤元件都具有相同的构造并且能成本有利地制造。
这意味着，过滤元件的高度从所述过滤元件的第一边缘区域(即第一侧A)朝向另一个边缘区域(即向另外的第二侧B)先增大并且然后再减小。即这种特性不是涉及过滤元件的过滤介质(所述过滤元件由所述过滤介质形成)的厚度，而是涉及过滤元件的高度、打褶高度，即在折叠谷与折叠峰之间的“高度差”。因此，在所有的变型方案中都存在过滤元件的高度在所述过滤元件沿纵向方向的延伸上的变化。
通过在盒式过滤器中使用根据本发明的过滤元件，以有利的方式实现：可以更细长地构造如下区域，空气在所述区域中不能穿流过滤器，所述区域也就是边界区域，在所述边界区域中过滤元件彼此邻接并且被密封。在过滤器的框架处的边缘区域也可以更细长地构造。由于具有特殊折叠结构的过滤元件，能显著减小这个干扰性的区域。通过所述减小而产生盒式过滤器的更小的压力损失并且因此产生更好的过滤能力。
此外，与仅具有最小高度的均匀地打褶的过滤介质相比改善过滤能力，因为过滤介质的有效过滤面积由于在中间区域中较大的折叠面积而增大。
优选地，在侧视图中，相应的经折叠的过滤元件具有带有直的边沿和凸状的边沿(即远离所述直的边沿又再接近的曲线)的构型。
被认为特别有利的是，在俯视图中，相应的过滤元件具有矩形的形状。这种形状的过滤元件能在过滤器的矩形的框架中容易地使用。
此外，被认为特别有利的是，过滤元件的高度在所述过滤元件的中间处于hmax＝20至50mm的范围内，在具有减小的高度的边缘区域中处于hmin＝5至20mm的范围内。
在盒式过滤器的改进方案中，过滤介质是非织造材料或玻璃纤维纸，和/或过滤介质包含膜片。
有利的是，盒式过滤器的每两个彼此邻接的过滤元件彼此粘接。
在盒式过滤器的改进方案中，相应的过滤元件以微型褶技术(Minipleat-Technik)实施为具有各折叠面的热熔固定结构。在此，热熔胶粘线用作在折叠面之间的间距保持器。这在改善相应的过滤元件的稳定性的同时，实现优化地利用所有折叠面的过滤面。
所描述的本发明和本发明的所描述的有利的改进方案也以彼此结合的方式——只要这在技术上是合理的——构成本发明的有利的改进方案。
关于本发明的其它优点和在结构和功能方面有利的构型，参阅各从属权利要求以及参阅附图对各实施例的描述。
附图说明
本发明应当借助附图更详细地阐述。彼此对应的元件和构件在各附图中设有相同的附图标记。为了附图的更好的清楚性，放弃按精确比例尺的视图。
示意性附图如下：
图1示出用于根据本发明的盒式过滤器的过滤元件，
图2示出根据本发明的盒式过滤器，
图3a～3c以侧视图示出过滤元件的不同形状的示例。
具体实施方式
在图1中示出四个用于根据本发明的过滤器200的过滤元件10。相应的过滤元件10在其表面上设有折叠结构1。与已知的经打褶的过滤元件相比，过滤元件10的过滤介质4设有特殊的折叠结构1。
过滤元件10具有折叠结构1，从而形成多个折叠峰1.1和多个折叠谷1.2。折叠结构1不是已知的记事本折叠结构(Leporello-Faltung)或均匀的之字折叠结构(Zick-Zack-Faltung)，记事本折叠结构或均匀的之字折叠结构一般也称为褶(Plissieren)并且具有完全相同尺寸的矩形的折叠区段1.3。而折叠结构1实施为特殊的折叠结构1，从而产生不同尺寸的折叠面或者说折叠区段1.3。在此，折叠结构1是这样的，即过滤元件的在边缘区域A、B中的高度hmin小于在所述过滤元件的中间区域M中的高度hmax，并且因此在边缘区域A、B中得到比在所述过滤元件的中间区域M中的折叠面小的折叠面1.3。
在经折叠的过滤元件10的侧视图中可以看出屋顶形的构型，参见图3a～3c。
在一种备选的、未示出的实施方式中，过滤元件10的高度仅在区域D中减小到hmin，两个过滤元件10在这些区域D彼此邻接。于是在图1的视图中，在最左的和最右的过滤元件的自由端部处的高度也可以具有较大的高度hmax。然而，这个实施变型方案稍较不利，因为在过滤器的框架上的边缘区域较宽并且是干扰性的区域，这些区域导致较高的压力损失。
在图1中也示出之前描述的过滤元件10能够如何相对彼此定位，使得过滤元件10设置为彼此成锐角
Figure GDA0004155708460000051
并且能够被盒式过滤器200(参见图2)的框架所容纳。由此得到，过滤元件10具有V形的布置结构。通过使用这些过滤元件10——与没有设有特殊折叠结构1的过滤元件不同——能减小区域D，其中，区域D是如下区域：所述区域位于边界区域中并且由于对过滤元件的密封而不能被空气L穿流。通过减小这个区域D，能减小被密封的且不能穿流的区域并且减小具有这种过滤元件10的过滤器200的压差。
过滤元件10被框架20所容纳并且由此形成具有过滤元件10的V形布置结构的盒式过滤器200(参见图2)。在过滤元件10彼此邻接且相对于彼此密封的边界区域中可以设有条形的横向件21。为了使过滤元件10相对于框架20和横向件21密封并且不存在空气L能通过过滤器200而不穿流过滤元件10的旁路，过滤元件10可以在横向件21的区域中彼此粘接。过滤元件10也可以与框架20粘接。这种粘接可以例如通过用PUR粘合剂浇注来实现。横向件21可以实施为窄的。由此，不能被空气L穿流的区域D能保持得小。
在图3a至图3c中示出在不同的实施变型方案中的过滤元件10的侧视图。所有的过滤元件的共同点是具有直的边沿和凸状的边沿的构型，其中，根据凸状的边沿的形状可设想——概念上仿照已知的房屋屋顶形状——桶形的、鞍形的或屋脊形的构型。
在备选的、未示出的实施变型方案中，可设想具有两个凸状的边沿的构型，其中，所述构型在过滤元件10的大致椭圆形的或者说卵形的或菱形的或六边形的侧视图中得出，所述侧视图特别是可以关于中轴线镜像对称。
附图标记列表
1 特殊折叠结构
1.1 折叠峰
1.2 折叠谷
1.3 折叠面
4 过滤介质
10 具有特殊折叠结构的过滤元件
20 框架
21 横向件
200 盒式过滤器
hmin 过滤元件的高度
hmax 过滤元件的高度
A 第一侧(边缘区域)
B 第二侧(边缘区域)
D 不能被空气穿流的区域
L 气流
M 中间区域
Figure GDA0004155708460000061
在彼此邻接的过滤元件之间的角度

Claims (8)

1.一种用于净化流体的盒式过滤器(200)，所述盒式过滤器具有框架(20)和多个过滤元件(10)，所述多个过滤元件具有设有折叠结构(1)的过滤介质(4)，所述过滤元件(10)容纳在框架(20)中，使得每至少两个彼此邻接的过滤元件(10)设置为彼此成锐角(φ)并且因此具有V形的布置结构，所述过滤元件(10)具有折叠边沿，所述折叠边沿由折叠峰(1.1)和折叠谷(1.2)形成并且垂直于所述锐角(φ)的边延伸，
其特征在于，
相应的过滤元件(10)设有折叠结构(1)，使得在折叠方向上所述折叠结构的在所有边缘区域(A、B)中的高度hmin小于在所述折叠结构的中间区域(M)中的高度hmax，并且在各边缘区域(A、B)中得到比在所述折叠结构的中间区域(M)中的折叠面小的折叠面(1.3)。
2.根据权利要求1所述的盒式过滤器，其特征在于，所述折叠结构(1)在折叠方向上具有带有直的边沿和凸状的边沿的构型。
3.根据权利要求1或2所述的盒式过滤器，其特征在于，所述折叠结构(1)的高度(h)在中间区域(M)处于hmax＝20mm至50mm的范围内，而在各边缘区域(A、B)中处于hmin＝5mm至20mm的范围内。
4.根据权利要求1或2所述的盒式过滤器，其特征在于，所述过滤介质(4)是非织造材料或玻璃纤维纸。
5.根据权利要求1或2所述的盒式过滤器，其特征在于，所述过滤介质包含膜片。
6.根据权利要求1或2所述的盒式过滤器，其特征在于，每两个彼此邻接的过滤元件(10)彼此粘接。
7.根据权利要求1或2所述的盒式过滤器，其特征在于，相应的过滤元件(10)以微型褶技术实施为具有各折叠面(1.3)的热熔固定结构。
8.根据权利要求2所述的盒式过滤器，其特征在于，所述凸状的边沿被构造为桶形的、鞍形的或屋脊形的。
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