CN203777841U - 过滤器组件 - Google Patents

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Abstract

本实用新型涉及一种过滤器组件，具体而言，过滤器容纳件(10)包括具有流入开口(3)的壳体(1)和固定尤其焊接在流入开口(3)处的用于联结流体输入管道的流入接管(2)，其中，流入接管(2)具有在流动方向上变化的流动截面。在用于制造过滤器容纳件(10)的方法中，提供壳体(1)；在壳体(1)中设立流入开口(3)以及将流入接管(2)固定在开口(3)处。

Description

过滤器组件
技术领域
本实用新型涉及一种过滤器组件和一种用于制造过滤器容纳件(Filteraufnahme)的方法。在过滤器容纳件或过滤器壳体中容纳有过滤器元件，从而总地形成过滤器系统或过滤器组件。
背景技术
尤其从汽车领域中已知圆形空气过滤器，在其中，基本上柱状的壳体容纳带有过滤介质的一个或多个过滤器元件。待过滤的流体(例如尤其已污染的燃烧空气)沿径向从内向外流经过滤介质或者从外向内通过过滤介质并且然后被输送给内燃机。在相应的过滤器组件中值得期望的是将流动阻力保持得很小。同时，最大程度地由柱状壳体的直径预定的安装空间应尽可能地小。此外，为了满足对无污染的燃烧空气的要求已经使用多级的过滤器组件，在其中，例如将旋流预分离部(Zyklonvorabscheidung)集成到壳体中。这种措施限制了相应的过滤器壳体和组件的几何结构和安装定向。
实用新型内容
因此本实用新型的目的在于提供备选的或经改进的过滤器组件，该过滤器组件制造简单。
因此提出一种过滤器组件，其带有过滤器容纳件和布置在过滤器容纳件中的、尤其圆形的过滤器元件。在此，过滤器容纳件包括：带有具有侧面的基本上柱状的壳体件的壳体、布置在侧面中的流入开口、固定在流入开口处的用于联结流体输入管道的流入接管以及尤其轴向的流出开口，其中，流入接管优选地具有在流动方向上放宽的流动截面。
流动截面尤其在流动方向上变大，流动方向可相对于柱状的壳体形状是径向的。在流入接管处的变化的流动截面(例如朝壳体的内腔放宽)导致原料流体(例如含有灰尘的空气)的更小的流动阻力。
在过滤器容纳件的实施形式中，流入接管焊接在壳体处。在传统的过滤器组件或过滤器容纳件中经常将流入接管制成为壳体的部件。通过分开地实施流入接管和壳体(例如实施为塑料模制件)可实现更加柔性的制造。此外，流入接管的形状例如可逐渐变成锥形地与过滤器的相应的安装或运行情况柔性地相匹配。流入接管和壳体的分开的实施方案更进一步简化了半成品的仓储管理。此外，甚至带有复杂的几何结构的流入接管可简单地安装到壳体处。例如，流入接管可焊接、粘附或借助于其它已知的措施固定在壳体处。
在过滤器容纳件的一种实施形式中将过滤器容纳件构造为多件式的壳体以用于容纳基本上回转对称的至少一个过滤器元件。回转对称的过滤器元件例如实施为无端波纹管(Endlosfaltenbalg)。那么过滤器容纳件轴线和过滤器元件轴线彼此同轴地取向。例如得到呈带有顶侧和柱状外罩的柱体的形式的多件式的壳体。此外可同轴地布置原料空气接管，使得在运行时流体基本上从外向内沿径向经过相应的过滤器元件并且被净化。壳体可构造用于旋流预分离。壳体的顶侧例如构造为带有封闭器件的壳体盖。
在过滤器容纳件的实施形式中，在在流入接管与壳体之间的过渡区域中的流动截面大于在用于流体输入管道的流入接管的远侧的联结区域中的流动截面。就此而言，流入接管的流动截面在朝壳体的内腔的方向上放宽。例如可实现流入接管的锥形的几何结构。在朝内腔的方向上放宽的截面具有这样的优点，即在流入时降低压力损失。
流入接管优选地基本上在过滤器容纳件外部伸延，并且远侧的联结区域具有圆形的截面。因此例如输入管道、软管或管可容易地与流入接管相联结。
在过滤器容纳件的实施形式中，过滤器容纳件具有带有侧面的基本上柱状的壳体件，且流入接管切向地设置在侧面处。在此，例如原料流体切向地(即与径向方向成大约90°的角度)流入到过滤器容纳件中并且在侧面的内侧与过滤器元件之间圆形地或涡流状地流动。由此可实现离心力分离。还谈及旋流预过滤。结合流入接管的在朝内腔的方向上放宽的截面还可实现更好的预分离度。
在实施形式中，流入接管具有固定面，流入接管固定在壳体的外侧上并且覆盖流入开口。例如，流入接管可包括带有突出的套筒状的通道的板。流入开口尤其可成型成有棱角或不规则并且由板或覆盖面来遮盖。例如在预制的壳体件中，可简单地设置有相应的开口，其由预制的流入接管来覆盖。有利地，流入开口关于伸延通过带有尤其空心柱状的形状的壳体的中轴线和/或过滤器元件的中轴线的平面镜像对称。因此可相应在两个方向上装配用于切向地流入的、带有呈相应的形状的固定面的流入接管，从而可根据应用顺时针方向或逆时针方向地实现切向的流入。
在过滤器容纳件的实施形式中，过滤器容纳件仅包括作为壳体的第一塑料模制件、作为壳体盖的第二塑料模制件、用于将壳体盖固定在壳体处的固定器件以及作为流入接管的第三塑料模制件。作为固定器件例如可考虑搭锁件、卡锁器件、插接式接头、螺纹连接件等等。
在过滤器容纳件的实施形式中，流入接管具有延伸到壳体的内腔中的流导引区段。流导引区段例如在设置在壳体中的过滤器元件中引起涡流或特别有利的流入。
在一种优选的实施形式中，流导引区段基本上凸起直到过滤器元件处或到尤其环形地包围过滤器元件的流入保护部(Anströmschutz)处。在此，流导引区段的端部或封闭边缘进一步优选地与过滤器元件或流入保护部的外表面隔开小于1cm，特别优选地小于0.5cm。流入保护部在此尤其可构造为柱状或套筒状的框架，其布置在壳体处并且包围过滤器元件或者为过滤器元件的备选的部件。通过凸起直到过滤器元件或流入保护部处的流导引区段得到这样的优点，即切向的流入均匀地过渡到回转的流动中。
此外，提出一种带有过滤器容纳件的过滤器组件，该过滤器容纳件包括具有流入开口的壳体和固定在流入开口处的、用于联结流体输入管道的流入接管。在此，流入接管具有在流动方向上变化的流动截面。此外，过滤器组件包括布置在过滤器容纳件中的过滤器元件，该过滤器元件具有带有之字形地折叠的过滤介质的基本上柱状的无端波纹管。
过滤器元件尤其可具有柱状的无端波纹管，其中，过滤介质具有交替地不同宽的褶皱区段。交替地产生在内周向线上伸延的内褶皱边缘和在外周向线上伸延的外褶皱边缘。因为褶皱区段是交替地不同宽的，所以产生一种类型的锯齿状褶皱和在柱状外罩上伸延的流入凹处(Einströmtasche)，其相对于径向方向倾斜。就此而言，在该过滤器组件和相应设计的过滤器元件中充分利用：一方面例如通过使空气切向流入到在过滤器元件与壳体的外部的侧面之间的间隙中形成涡流，而另一方面可实现待过滤的流体或原料空气轻易地进入到锯齿状褶皱的倾斜的过滤器凹处中。
此外提出一种用于制造过滤器容纳件的方法。在此，尤其过滤器容纳件和/或过滤器组件如之前说明地那样来制造。该方法包括：提供壳体、在壳体中设立流入开口、以及将流入接管固定尤其将焊接在开口处。
流入开口例如可冲压、切割或铣削。在该方法中得到方法步骤的高效的顺序，因为例如提供有呈柱体的形式的、带有柱状外罩的标准壳体，并且根据过滤器容纳件的应用和使用将合适的流入接管安装在开口处。安装或固定尤其通过焊接或甚至粘附或其它的固定方法来实现。
本实用新型的其它可能的执行方案还包括之前或接下来关于实施例来说明的特征或实施形式的未明确提到的组合。在此，专业人员还将添加细节方面作为对本实用新型的相应的基本形式的改进或补充。
附图说明
本实用新型的其它的设计方案为本实用新型的从属权利要求以及随后说明的实施例的对象。下面借助实施例参考附图来进一步阐述本实用新型。其中：
图1显示了过滤器容纳件和过滤器组件的第一实施形式的透视图；
图2显示了根据图1的过滤器组件的壳体件的透视图；
图3显示了根据图1的过滤器组件的流入接管的透视图；
图4、5显示了根据图1的过滤器组件的侧视图；
图6显示了根据图1的过滤器组件的截面视图；
图7显示了根据图1的过滤器组件的部分拆开的透视性的图示；
图8显示了过滤器容纳件和过滤器组件的第二实施形式的透视图；
图9、10显示了使用在过滤器组件中的过滤器元件的实施形式的透视性的图示；
图11显示了根据图8的过滤器组件的部分拆开的透视性的图示；以及
图12显示了根据图8的过滤器组件的截面视图。
在附图中，只要未说明相反的情况，相同的参考标号表示相同的或功能相同的元件。
具体实施方式
图1显示了过滤器容纳件和过滤器组件的第一实施形式的透视图。在图2和3中示出了壳体件(例如过滤器壳体和过滤器盖以及单个的流入接管)的透视性的图示。图4和5显示了过滤器容纳件的侧视图，而图7显示了带有所使用的过滤器元件的相应的过滤器组件的部分拆开的透视性的图示。
首先在图1中透视性地识别出过滤器容纳件10。在此，过滤器容纳件10包括基本上柱状的壳体件1和壳体盖4。壳体件例如为塑料模制件且可以注塑方法或其它已知的制造工艺来生产。在壳体件1的外侧处安装有流入接管2。流入接管2包括从壳体1突出的柱状区段13(其从固定面1突出)。原料空气穿过在流入接管2处的联接开口8进入且在流出开口9处取出纯净空气。与设置在壳体1中的过滤器元件一起得到过滤器组件或过滤器系统。
在图3中识别出弧形的固定面11，其紧贴到壳体1的表面上并且例如借助于焊接方法与壳体的表面相连接。此外，导引区段12穿过在壳体件1中的流入开口3延伸到壳体1的内腔中。
图2显示了无流入接管2的壳体。此外，在壳体件1处设置有固定区段6、7，其用来将壳体1或整个过滤器容纳件10固定在车辆处。壳体1实施成呈相应带有覆盖面的柱体的形式，关于此，覆盖面由壳体盖4形成。壳体盖4通过夹子15与柱状外罩相连接。
在图1的定向中，面向观察者左侧的是用于已过滤的流体的流出开口9。在实施为圆形空气过滤器的过滤器组件运行时，原料流体例如与含有灰尘的空气一起穿过在流入接管2处的联接开口8流动到壳体1的内腔中、沿径向流经过滤介质且沿着过滤器壳体1或过滤器容纳件10的纵轴线14净化地离开。
在图6中垂直于带有过滤器容纳件(如其在图1中所显示的那样)和所使用的过滤器元件18的过滤器组件的纵轴线14示出了截面视图。流入接管2在此如此安装到壳体1的柱状侧面处使得原料空气首先切向进入到在柱状的过滤器元件18与壳体壁之间的间隙中。过滤器元件18例如可设计为带有之字形地折叠的过滤介质(例如过滤无纺布或滤纸)的无端波纹管。一方面在图6的定向中顺时针方向地沿着壳体1的内壁引导待净化的原料空气，从而由于所产生的离心力将粗尘颗粒压到内壁处。利用箭头16来标明流动。就此而言以离心力分离器的形式进行预分离，且所分离的颗粒收集在过滤器壳体1的下部的区域中。为了移除所收集的灰尘，设置有除尘装置5。
此外，由于压力差实现基本上沿径向从外向内流经过滤器元件18。这同样通过箭头16来标明。然后可沿着纵轴线14将已净化的流体在流出开口9处例如输送给内燃机。
在图7中示出了包括壳体1和合适的过滤器元件18的过滤器组件100的部分拆开的透视性的图示。尤其结合图4识别出流入接管2包括例如用于空气联接软管(其具有比至壳体1的过渡区域更小的直径d)的圆形的联接开口8。过渡区域理解为流入接管2的紧贴到壳体1的流入开口3的边缘处的区域。就此而言，比起在接管的联接开口8处得到带有直径D的、朝向壳体1的内腔的更大的流动截面(d<D)。由于加宽流动截面，在原料流体流入到过滤器组件100的内腔中时引起更小的压力损失。
在图7中示出了过滤器组件100的配置，其包括多个过滤器元件。在此，如在图6中表明的那样，主要元件18柱状地装入到壳体1的内腔中。为了固定柱状的基本元件或主要元件8而设置有柱状的或套筒状的框架30，过滤器元件18在顶侧插入到该框架中。就此而言，在框架30与壳体1的内壁之间产生间隙。在流入接管2处附加地设置有在朝框架30的方向上伸延的导引区段12。由此对于原料空气来说在图7的定向中顺时针方向地实现特别有利的流入和围绕框架30的流动。为了进一步改善过滤效果，在柱状的主要过滤器元件18内部设置有次级元件，其在内部包括支撑体19。该支撑体19对流体或空气是可穿透的且用作用于围绕其布置的过滤介质的支架或保持器件。
最后已净化的流体或纯净空气沿着纵轴线14穿过流出开口9从过滤器组件100中流出。相对于柱状的接管，在原料空气流入到过滤器组件中时，借助于放宽的流入接管2产生更小的流动阻力。此外，由于分开地实施过滤器壳体1和流入接管2可柔性地调整流入接管。
在制造时，首先提供过滤器壳体，然后为其设有开口，例如冲压或切割，并且紧接着过滤器接管利用其固定面11来焊接。
流入接管的切向的布置(即与柱状的过滤器系统的径向成角度)甚至在单级的过滤时产生流体的很好的流经和净化。柱状的壳体件1可制成为塑料模制件，从而可取消在壳体外罩处的焊接。就此而言可简化整个过滤器组件的制造。
图8至12显示了过滤器组件和其组成部分的第二实施形式的不同的图示。在图8中示出了过滤器组件或过滤器容纳件20的透视性的图示。在此，再次设置有柱状的壳体件1，其在图8的定向中在后侧利用壳体盖4来封闭，壳体盖利用夹子或夹紧装置15来闭合柱体顶侧。在图9的定向中在前侧，壳体1的顶侧设有流出开口9。在朝过滤器1的内腔的方向上加宽的流入接口2借助于固定面或支承面11焊接在壳体1处。原料流体穿过流入接管2更确切地说其联接开口8流动到壳体1的内腔中且在此借助于无端波纹管来过滤，并且作为纯净空气在流出开口9处送出。
此外，图8显示了壳体1的加强肋21和排尘装置5，以便移除收集在旋流预过滤部中的颗粒。流入接管2切向地安装在柱状的壳体1的侧面处，从而原料流体首先在图8的定向中顺时针方向地在壳体1中流动。在壳体1的内腔中插入有之字形地折叠的无端波纹管作为过滤器元件。
在图9和10中示出了过滤器元件18的细节。在图10中显示了由之字形地折叠的平面过滤材料(例如过滤无纺布)制成的无端波纹管。在无端波纹管22的端侧处－如其在图10中所示出的那样－布置有端盘件(参见图9)。后侧的端盘件25加固褶皱边缘并且与褶皱焊接或粘在一起。在图9定向中在左侧设置有包围褶皱的联结环23。此外，联结环23设有凹槽24以用于扭转止动。凹槽24在安装的状态中－如其在图11中所示出的那样－在壳体1的左侧的顶侧处压向相应的肋部，从而固定过滤器元件。
在图11的部分拆开的透视性的图示中，尤其看出截面在在流入接管2与壳体1之间的过渡区域26中加宽。在此，流入接管2的固定板或固定面11环绕在壳体1中的相应的进入开口。为了尤其在流入时(即在在过滤器元件18或无端波纹管22与壳体1的内侧之间的间隙中)改善流动情况，波纹管具有之字形的锯齿状褶皱，也就是说相应设置有交替地不同宽的褶皱区段。
在图12的截面中识别出切向流入的空气在图12的定向中逆时针方向地首先沿着壳体1的内侧流动并且穿透到无端波纹管18的斜置的凹处29中。在外褶皱边缘27与内褶皱边缘28之间的凹处或间隙设有参考标号29。因为设置有交替地不同宽的褶皱区段22A、22B，所以产生褶皱凹部(Faltentäler)或流入凹处29的倾斜位置。无端波纹管22相应包括宽的褶皱区段22A和窄的褶皱区段22B。由此产生外褶皱边缘27和内褶皱边缘28。在此在截面中内褶皱边缘28环绕内周向线UI，而外褶皱边缘27环绕外周向线UA。由于不同的褶皱区段宽度产生倾斜位置，其可被称为锯齿状褶皱，从而含有灰尘的空气直接穿透到褶皱凹处29中。
在尤其与切向布置的流入接管2的相互作用时围绕柱状的壳体外罩1的内侧产生回转的空气流且使空气容易地穿透到无端波纹管中。因此获得改善地利用流入的空气的动能且因此在借助于提出的过滤器组件过滤时获得更小的压力降。此外简化了制造，因为分开地制造流入接管和过滤器壳体且随后使之彼此焊接或粘在一起。由此可以注塑方法实现更简单的几何结构。
虽然借助不同的实施例说明了本实用新型，但本实用新型不局限于此，而是可以多种方式来修改。

Claims (11)

1.一种过滤器组件(100)，包括过滤器容纳件(10)和布置在所述过滤器容纳件(10)中的圆形的过滤器元件(18)，其中，所述过滤器容纳件(10)包括：带有具有侧面的基本上柱状的壳体件(1)的壳体(1)、布置在所述侧面中的流入开口(3)、固定在所述流入开口(3)处的用于联结流体输入管道的流入接管(2)以及尤其轴向的流出开口(9)。
2.根据权利要求1所述的过滤器组件，其特征在于，所述流入接管(2)具有在流动方向上放宽的流动截面。
3.根据权利要求1或2所述的过滤器组件(100)，其特征在于，所述流入接管(2)焊接或粘附在所述壳体(1)处。
4.根据权利要求1或2所述的过滤器组件(100)，其特征在于，所述过滤器容纳件(10)构造为多件式的壳体以用于容纳基本上回转对称的至少一个过滤器元件(18)。
5.根据权利要求1或2所述的过滤器组件(100)，其特征在于，在在所述流入接管(2)与所述壳体(1)之间的过渡区域(26)中的流动截面大于在用于所述流体输入管道的所述流入接管(2)的远侧的联结区域中的流动截面。
6.根据权利要求1或2所述的过滤器组件(100)，其特征在于，所述过滤器容纳件(10)包括带有侧面的基本上柱状的壳体件(1)，并且所述流入接管(2)切向地设置在所述侧面处。
7.根据权利要求1或2所述的过滤器组件(100)，其特征在于，所述流入接管(2)包括固定面(11)，该固定面固定在所述壳体(1)的外侧上并且覆盖所述流入开口(3)。
8.根据权利要求1或2所述的过滤器组件(100)，其特征在于，所述过滤器容纳件(10)仅包括作为壳体(1)的第一塑料模制件、作为壳体盖(4)的第二塑料模制件、用于将所述壳体盖(4)固定在所述壳体(1)处的固定器件(15)以及作为流入接管(2)的第三塑料模制件。
9.根据权利要求1或2所述的过滤器组件(100)，其特征在于，所述流入接管(2)具有延伸到所述壳体(1)的内腔中的流导引区段(12)。
10.根据权利要求1或2所述的过滤器组件(100)，其特征在于，所述流导引区段基本上凸起直到所述过滤器元件或尤其环形地包围所述过滤器元件的流入保护部处。
11.根据权利要求1或2所述的过滤器组件(100)，其特征在于，所述过滤器元件具有带有之字形地折叠的过滤介质的基本上柱状的无端波纹管(22)，其中，所述过滤介质如此具有交替地不同宽的褶皱区段(22A,22B)使得内褶皱边缘(28)在内周向线(UI)上交替地伸延而外褶皱边缘(27)在外周向线(UA)上交替地伸延。
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