DE102006039952B4

DE102006039952B4 - Luftfilter

Info

Publication number: DE102006039952B4
Application number: DE200610039952
Authority: DE
Inventors: Sven Alexander Kaiser
Original assignee: Mahle International GmbH
Current assignee: Mahle International GmbH
Priority date: 2006-08-25
Filing date: 2006-08-25
Publication date: 2012-12-20
Anticipated expiration: 2026-08-26
Also published as: DE102006039952A1

Abstract

Luftfilter (1), insbesondere ein Luftfilter (1) eines Verbrennungsmotors, mit einem Gehäuse (2), welches zwei Gehäuseschalen (3, 4) aufweist, und bei dem – in einer Teilungsebene zwischen den beiden Gehäuseschalen (3, 4) eine Trennwand (5) mit einer Durchgangsöffnung (6) für ein Filterelement (7) angeordnet ist, welche einen vom Gehäuse (2) umschlossenen Raum in eine Reinseite und eine Rohseite trennt, – die Trennwand (5) an zumindest einer Gehäuseschale (3, 4) lösbar befestigt ist, – eine lichte Weite der Durchgangsöffnung (6) weniger als 75% der Fläche der Trennwand (5) betlement ausgebildet ist und eine Luftströmung auf der Rein- und/oder auf der Rohseite beeinflusst, dadurch gekennzeichnet, – dass an der Trennwand (5) ein randseitig umlaufender T-förmiger Steg angeordnet ist, welcher in entsprechende Nuten an der oberen Gehäuseschale (3) und an der unteren Gehäuseschale (4) beim Verschließen des Gehäuses (2) eingreift und dadurch...

Description

Die Erfindung betrifft ein Luftfilter, insbesondere ein Luftfilter eines Verbrennungsmotors mit einem Gehäuse, das zwei Gehäuseschalen aufweist, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Motorräume von Kraftfahrzeugen sind zunehmend dicht gepackt und bieten immer weniger freien Bauraum, um beispielsweise Komponenten des Antriebsmotors anzuordnen. Darüber hinaus ist der noch zur Verfügung stehende, freie Bauraum oftmals stark zerklüftet und für den Einbau mancher Komponenten daher nicht geeignet. Da die geeigneten Bauräume jedoch bereits durch andere Komponenten belegt sind, werden auch die zerklüfteten und an sich ungeeigneten Bauräume zunehmend interessanter.
Aus der EP 1 305 519 B1 ist Luftansaugvorrichtung zum Zuleiten von Luft zu einem Verbrennungsmotor bekannt, umfassend ein hohles Gehäuse, eine Kraftfahrzeugbatterie, einen Luftfilter und einen Luftverdichter, der, wenn er aktiviert ist, Luft, die dem Motor zugeführt wird, verdichtet, wobei das Gehäuse die Batterie, den Luftfilter und den Verdichter aufnimmt.
Aus der DE 203 20 861 U1 ist eine Filtervorrichtung zum Filtern der Luft einer inneren Verbrennungskraftmaschine bekannt, welche derart ausgestaltet ist, dass ein Gehäuse, ein Filtereinsatz, der in fluiddichter Art und Weise innerhalb einer Aufnahme in dem Gehäuse untergebracht ist, und ein Lufteinlass sowie ein Luftauslass vorgesehen ist, welche in einem Stück mit dem Gehäuse ausgebildet sind. Die Aufnahme zur Unterbringung des Filtereinsatzes nimmt lediglich einen Teil des inneren Volumens des Gehäuses ein.
Schließlich ist auch aus der WO 2004/009214 A1 ein Luftfilter bekannt.
Die Erfindung beschäftigt sich mit dem Problem, für einen Luftfilter der gattungsgemäßen Art eine verbesserte Ausführungsform anzugeben, welche sich insbesondere dadurch auszeichnet, dass auch stark zerklüftete Bauräume als Einbauorte in Frage kommen.
Gelöst wird dieses Problem durch den Gegenstand des unabhängigen Patentanspruchs 1. Vorteilhafte und zweckmäßige Ausgestaltungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Die Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, bei einem Luftfilter mit einem aus zwei Gehäuseschalen aufweisenden Gehäuse eine Trennwand in der Teilungsebene zwischen den beiden Gehäuseschalen vorzusehen, wobei diese Trennwand eine Durchgangsöffnung für ein Filterelement aufweist. Dabei kann die Trennwand an zumindest einer Gehäuseschale lösbar befestigt sein und weist die obengenannte Durchgangsöffnung auf, deren lichte Weite weniger als 75% der gesamten Fläche der Trennwand beträgt. Durch das so konzipierte Luftfilter ist es möglich, das Gehäuse mit seinen Außenkonturen an einen auch stark zerklüfteten Bauraum anzupassen und dadurch diesen bisher nicht nutzbaren Bauraum für den Einbau des Luftfilters zu erschließen. Die Durchgangsöffnung beträgt lediglich einen Bruchteil der gesamten Fläche der Trennwandebene, so dass überwiegend die Trennwand eine gasdichte Trennung zwischen einer Rein- und einer Rohseite im Luftfilter bildet, wobei die Trennwand ebenso wie die Durchgangsöffnung nicht eben ausgeführt sein muss, sondern gegebenenfalls an bauraumbedingte Anforderungen angepasst werden kann. Die Größe der Durchgangsöffnung kann dabei in einer Abhängigkeit der im Bereich der Durchgangsöffnung vorhandenen Tiefe beiderseits der Trennwand in den jeweiligen Schalen gewählt werden, so dass bei einer großen vorhandenen Tiefe im Bereich der Durchgangsöffnung eine kleinere Durchgangsöffnung genügt, in welche ein Plattenfilter bzw. Faltenfilter mit tiefer in die Roh- bzw. Reinseite ragenden Falten angeordnet werden kann. Bei einer geringeren Tiefe ist lediglich eine Anordnung eines Platten- bzw. Faltenfilters mit einer geringeren Faltentiefe möglich, so dass eine größere Durchgangsöffnung vorgesehen werden muss, um eine gleiche Filterfläche unterzubringen. Diese Beispiele zeigen, dass die erfindungsgemäße Anordnung des Filterelementes in einer Durchgangsöffnung der Trennwand eine individuelle Gestaltung des Luftfilters erlaubt und diesen daher auch für einen stark zerklüfteten Einbauort geeignet macht.
Bei einer vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lösung sind die Trennwand und das Filterelement einteilig ausgebildet oder fest miteinander verbunden. Dies ermöglicht einen schnellen und einfachen Austausch der gesamten Trennwand samt Filterelement bei der Wartung des Luftfilters und erspart dadurch ein aufwendiges Lösen des Filterelementes aus der Trennwand sowie dessen anschließenden Wiedereinbau.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lösung ist das Filterelement über lösbare Befestigungsmittel in der Durchgangsöffnung der Trennwand befestigt. Dies ermöglicht einen Austausch des Filterelementes ohne dass die komplette Trennwand ausgetauscht werden muss, wobei die lösbaren Befestigungsmittel beispielweise als Schnellverschlüsse ausgebildet sein können und dadurch ein schnelles Lösen bzw. Befestigen des Filterelementes an oder in der Durchgangsöffnung ermöglichen. Diese Lösung bietet den großen Vorteil, dass die im Vergleich zum Filterelement große Trennwand nicht ausgetauscht und weggeworfen werden muss, sondern während der gesamten Lebensdauer im Luftfilter verbleibt und bei einer Wartung des Luftfilters lediglich das Filterelement ausgetauscht werden muss, was besonders unter ökologischen Gesichtspunkten sinnvoll ist.
Zweckmäßig weist die Trennwand eine zumindest einer Gehäuseschale zugewandte Nut- oder Feder auf, welche in eine dazu komplementär ausgebildete Feder oder Nut an der zugehörigen Gehäuseschale eingreift. Eine derartige Nut- und Federverbindung ermöglicht ein dichtes Verschließen des Filtergehäuses und ein dichtes Einsetzen der Trennwand in die zugehörige Gehäuseschale, wodurch eine zuverlässige und dichte Trennung zwischen der Rein- und Rohseite des Luftfilters gewährleistet werden kann. Eine derartige Nut- und Federverbindung kann insbesondere bei aus Kunststoff ausgebildeten Gehäuseschalen einfach und kostengünstig im Spritzgussverfahren hergestellt werden und erübrigt im günstigsten Falle eine zusätzliche Dichtung.
Ein vorteilhaftes und nachstehend näher erläutertes Ausführungsbeispiel ist in der Zeichnung schematisch dargestellt.
Die einzige 1 zeigt dabei eine Explosionsdarstellung eines erfindungsgemäßen Luftfilters mit einer in einer Teilungsebene liegenden Trennwand.
Entsprechend 1 weist ein erfindungsgemäßes Luftfilter 1, insbesondere ein Luftfilter eines Verbrennungsmotors, ein Gehäuse 2 auf, welches im wesentlichen aus zwei Gehäuseschalen 3 und 4 besteht. Dabei kann die Gehäuseschale 3 als obere Gehäuseschale und die Gehäuseschale 4 als untere Gehäuseschale bezeichnet werden. Beiden Gehäuseschalen 3 und 4 ist dabei gemein, dass sie einseitig und zwar auf einer einander zugewandten Seite offen ausgeführt sind.
Gemäß der Erfindung ist in einer Teilungsebene zwischen den beiden Gehäuseschalen 3 und 4 eine Trennwand 5 vorgesehen, welche eine Durchgangsöffnung 6 für ein Filterelement 7 aufweist. Das Filterelement 7 kann dabei beispielsweise als Platten- oder Faltenfilter ausgebildet sein und füllt gemäß 1 die Durchgangsöffnung 6 vollständig aus. Im Vergleich zu einer Gesamtfläche der Trennwand 5 beträgt eine lichte Weite der Durchgangsöffnung 6 bzw. eine sich in der Teilungsebene erstreckende Filterebene zumindest weniger als 75%, vorzugsweise sogar weniger als 50%, der Fläche der Trennwand 5.
Im Ausführungsbeispiel in 1 ist die Trennwand 5 von beiden Gehäuseschalen 3 und 4 lösbar zwischen denselben angeordnet, wobei jedoch auch vorgesehen sein kann, dass die Trennwand 5 entweder einteilig mit der oberen Gehäuseschale 3 oder einteilig mit der unteren Gehäuseschale 4 ausgebildet ist. Bei einer von beiden Gehäuseschalen 3 und 4 lösbar ausgeführten Trennwand 5 ist denkbar, dass die Trennwand 5 und das Filterelement 7 einteilig ausgebildet oder fest miteinander verbunden sind, so dass bei einer Wartung des Luftfilters 1 lediglich ein Abnehmen der oberen Gehäuseschale 3 und ein anschließendes Austauschen der Trennwand 5 mit daran integriertem Filterelement 7 erfolgt. Nach dem Austausch wird die obere Gehäuseschale 3 wieder über die Trennwand 5 mit der unteren Gehäuseschale 4 gasdicht verspannt. Prinzipiell ist dabei die Trennwand 5 derart ausgebildet, dass sie einen vom Gehäuse 2 umschlossen Raum in eine Reinseite und eine Rohseite trennt.
Alternativ zu einem mit der Trennwand 5 einteilig ausgebildeten Filterelement 7 kann auch vorgesehen sein, dass das Filterelement 7 über lösbare Befestigungsmittel, beispielsweise über Schnellspannverschlüsse, in oder an der Durchgangsöffnung 6 der Trennwand 5 befestigt ist. Diese Variante ermöglicht es, die Trennwand 5 entweder einteilig mit der oberen Gehäuseschale 3 oder mit der unteren Gehäuseschale 4 auszubilden. Wird der Luftfilter 1 in dieser Weise ausgebildet, so erfolgt bei einer Wartung desselben lediglich ein Abnehmen der oberen Gehäuseschale 3 und ein Entfernen des Filterelementes 7 aus der Durchgangsöffnung 6 in der Trennwand 5, wobei die Trennwand 5 selbst nicht ausgetauscht wird, was insbesondere unter ökologischen Gesichtspunkten wünschenswert erscheint. Anschließend kann ein neues oder gereinigtes Filterelement 7 in oder an der Durchgangsöffnung 6 der Trennwand 5 befestigt werden und die obere Gehäuseschale 3 mit der unteren Gehäuseschale 4 gasdicht verschlossen werden.
Um die Teilungsebene möglichst gasdicht ausführen zu können, kann vorgesehen sein, dass die Trennwand 5 eine randseitig umlaufende Dichtung 8 aufweist, welche beim Verspannen der oberen Gehäuseschale 3 mit der unteren Gehäuseschale 4 eine abdichtende Wirkung erzielt. Eine derartige Abdichtung 8 kann beispielsweise mit einer elastischen Kunststoffdichtung erfolgen oder aber über eine Labyrinthdichtung, wobei hierzu die Trennwand 5 eine zumindest einer Gehäuseschale 3 oder 4 zugewandte Nut oder Feder aufweist, welche in eine dazu komplementär ausgebildete Feder oder Nut an der zugehörigen Gehäuseschale 3 oder 4 eingreift. Vorstellbar ist demnach, dass an der Trennwand 5 ein randseitig umlaufender T-förmiger Steg angeordnet ist, welcher in entsprechende Nuten an der oberen Gehäuseschale 3 und an der unteren Gehäuseschale 4 beim Verschließen des Gehäuses 2 eingreift und dadurch sowohl die Rohseite als auch die Reinseite des Luftfilters 1 gasdicht nach außen abschließt.
Je nach vorhandener Tiefe unterhalb bzw. oberhalb des Filterelementes 7 kann dieses entweder flach oder tief ausgeführt werden, was direkt Einfluss auf die lichte Weite der Durchgangsöffnung 6 hat. So können bei einer großen zur Verfügung stehenden Tiefe oberhalb und/oder unterhalb des Filterelementes 7 die Falten des Filterelementes 7 tiefer gefaltet werden, wodurch eine gleich große Filterfläche bei kleinerer Durchgangsöffnung 6 erzielbar ist, wie dies bei geringeren Faltentiefen der Fall wäre. Steht lediglich eine geringe Tiefe oberhalb und unterhalb des Filterelementes 7 zur Verfügung, so können die Falten dementsprechend weniger tief gefaltet werden, so dass um eine gleiche Filterwirkung zu erzeugen die Durchgangsöffnung 6 größer ausgelegt werden muss. Dabei ist das Filterelement 7 gemäß der 1 eben ausgeführt, was jedoch nicht unbedingt erforderlich ist, so dass auch gebogene Filterelemente 7 zum Einsatz kommen können.
Generell kann die Trennwand 5 auch als Strömungsleitelement ausgebildet sein und dadurch eine Luftströmung auf der Rein- und/oder auf der Rohseite beeinflussen, wodurch eine besonders effektive Filterung der das Filterelement 7 durchströmenden Luft erreicht werden kann. Durch das erfindungsgemäße Luftfilter 1 können insbesondere bisher nicht nutzbare, da stark zerklüftete Einbauräume genutzt werden, da eine Außenkontur des Gehäuses 2 an nahezu jeden Einbauraum angepasst werden kann und über die Trennwand 5 eine individuelle Lage des Filterelementes 7 sowie eine individuelle Größe der auf der Rein- und der Rohseite zur Verfügung stehenden Räume gewählt werden kann. Dabei gestaltet sich ein Austausch des Filterelementes 7, egal ob getrennt von der Trennwand 5 oder zusammen mit dieser, denkbar einfach, wodurch die Wartungskosten reduziert werden können.
Alle in der Beschreibung und in den nachfolgenden Ansprüchen dargestellten Merkmale können dabei sowohl einzeln als auch in beliebiger Form miteinander erfindungswesentlich sein.

Claims

Luftfilter (1), insbesondere ein Luftfilter (1) eines Verbrennungsmotors, mit einem Gehäuse (2), welches zwei Gehäuseschalen (3, 4) aufweist, und bei dem – in einer Teilungsebene zwischen den beiden Gehäuseschalen (3, 4) eine Trennwand (5) mit einer Durchgangsöffnung (6) für ein Filterelement (7) angeordnet ist, welche einen vom Gehäuse (2) umschlossenen Raum in eine Reinseite und eine Rohseite trennt, – die Trennwand (5) an zumindest einer Gehäuseschale (3, 4) lösbar befestigt ist, – eine lichte Weite der Durchgangsöffnung (6) weniger als 75% der Fläche der Trennwand (5) beträgt, – die Trennwand (5) als Strömungsleitelement ausgebildet ist und eine Luftströmung auf der Rein- und/oder auf der Rohseite beeinflusst, dadurch gekennzeichnet, – dass an der Trennwand (5) ein randseitig umlaufender T-förmiger Steg angeordnet ist, welcher in entsprechende Nuten an der oberen Gehäuseschale (3) und an der unteren Gehäuseschale (4) beim Verschließen des Gehäuses (2) eingreift und dadurch sowohl die Rohseite als auch die Reinseite des Luftfilters (1) gasdicht nach außen abschließt, – dass die Trennwand (5) und das Filterelement (7) einteilig ausgebildet oder fest miteinander verbunden sind.
Luftfilter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die lichte Weite der Durchgangsöffnung (6) weniger als 70% der Fläche der Trennwand (5) beträgt.
Luftfilter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die lichte Weite der Durchgangsöffnung (6) weniger als 65% der Fläche der Trennwand (5) beträgt.
Luftfilter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die lichte Weite der Durchgangsöffnung (6) weniger als 60% der Fläche der Trennwand (5) beträgt.
Luftfilter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch die Merkmale, dass die lichte Weite der Durchgangsöffnung (6) weniger als 55% der Fläche der Trennwand (5) beträgt.
Luftfilter nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die lichte Weite der Durchgangsöffnung (6) weniger als 50% der Fläche der Trennwand (5) beträgt.