DE102009004911B4

DE102009004911B4 - Luftfiltereinrichtung

Info

Publication number: DE102009004911B4
Application number: DE102009004911.8A
Authority: DE
Inventors: Gerhard Koser
Original assignee: Mahle International GmbH
Current assignee: Mahle International GmbH
Priority date: 2009-01-16
Filing date: 2009-01-16
Publication date: 2017-10-19
Anticipated expiration: 2029-01-17
Also published as: DE102009004911A1

Abstract

Luftfiltereinrichtung (1) mit einem einen Filtergehäusetopf (2) und einen Filtergehäusedeckel (3) aufweisenden Filtergehäuse und mit wenigstens einem Aktivkohle (5) aufweisenden Filterelement (4), welches in dem Filtergehäusetopf (2) angeordnet ist, – wobei an dem Filtergehäusedeckel (3) eine federnde Niederhaltevorrichtung (7) angeordnet ist, die das Filterelement (4) und damit die darin angeordnete Aktivkohle (5) bei montierter Luftfiltereinrichtung (1) zusammendrückt, – wobei die Aktivkohle (5) in wenigstens einem luftdurchlässigen, elastischen und flexiblen Sack (6) abgepackt in dem Filtergehäusetopf (2) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Aktivkohle (5) in dem luftdurchlässigen, elastischen und flexiblen Sack (6) vorkomprimiert ist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Luftfiltereinrichtung mit einem einen Filtergehäusetopf und einen Filtergehäusedeckel aufweisenden Filtergehäuse und mit wenigstens einem Aktivkohle aufweisenden Filterelement, das in dem Filtergehäusetopf angeordnet ist, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Gattungsgemäße Luftfiltereinrichtungen werden heutzutage insbesondere im Kraftfahrzeugbau vielfältig eingesetzt, bspw. in einer Tankentlüftung oder zur Reinigung einer einem Fahrgastinnenraum zu zuführenden Frischluft. Mit der Aktivkohle sollen hierbei insbesondere Kohlenwasserstoffe absorbiert und diese daran gehindert werden, entweder aus einer Tankentlüftung in die Umgebung auszutreten oder aus der Umgebung in einen Fahrzeuginnenraum zu gelangen. Damit hier eine kontrollierbare und vorzugsweise stets gleiche Filterleistung erzielbar ist, wird die Aktivkohle in dem Filterelement üblicherweise komprimiert, was bspw. durch separate Stahlfedern erfolgt, welche sich einerseits an einem Filtergehäusedeckel und andererseits über eine Endscheibe gegenüber der Aktivkohle abstützen. Sowohl die Realisierung derartiger Stahlfedern als auch deren Einbau in die Luftfiltereinrichtung stellen dabei nicht zu unterschätzende Kostenfaktoren dar.
Eine Filtereinrichtung ist bspw. aus der WO 2005/082490 A1 bekannt.
Aus der DE 38 42 994 C2 ist eine Luftfiltereinrichtung mit einem Filtergehäusetopf bekannt, in welchem ein Filterelement mit Aktivkohle angeordnet ist. An einem Boden ist dabei eine federnde Niederhaltevorrichtung angeordnet, die das Filterelement und damit die darin angeordnete Aktivkohle bei montierter Luftfiltereinrichtung zusammendrückt. Zusätzlich ist auch die Aktivkohle A in wenigstens einem luftdurchlässigen, elastischen und flexiblen Sack abgepackt in dem Filtergehäusetopf angeordnet.
Aus der FR 2 303 580 A1 ist eine weitere Luftfiltereinrichtung bekannt.
Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich mit dem Problem, für eine gattungsgemäße Luftfiltereinrichtung eine verbesserte oder zumindest eine alternative Ausführungsform anzugeben, welche sich insbesondere kostengünstiger herstellen lässt.
Dieses Problem wird erfindungsgemäß durch den Gegenstand des unabhängigen Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Die vorliegende Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, bei einer Luftfiltereinrichtung Aktivkohle in luftdurchlässige, elastische und flexible Säcke zu verpacken und dabei bereits vorzukomprimieren, so dass eine im Vergleich zu herkömmlichen Luftfiltereinrichtungen lediglich eine geringe Federkraft ausübende Niederhaltevorrichtung vorgesehen werden muss, die das Filterelement und damit die darin angeordnete Aktivkohle bei montierter Luftfiltereinrichtung zusammendrückt bzw. komprimiert. Auf die bereits in den elastischen und flexiblen Säcken abgepackte Aktivkohle, wirkt das Sackmaterial, bspw. ein flexibles und luftdurchlässiges Flächengebilde aus Nylon oder Filterpapier, vorspannend bzw. komprimierend, so dass diese bereits in einer derartig vorkomprimierten Form in einen Filtergehäusetopf der Luftfiltereinrichtung eingelegt werden kann. Die federnde Niederhaltevorrichtung ist dabei am Filtergehäusedeckel angeordnet und übt eine im Vergleich zu bisherigen Stahlfedern lediglich geringe Niederhaltekraft auf, die jedoch trotzdem die in den elastischen Säcken abgepackte Aktivkohle weiter komprimiert. Die an dem Filtergehäusedeckel angeordnete federnde Niederhaltevorrichtung ist im Vergleich zu bisher verwendeten Stahlfedern und Endscheiben deutlich kostengünstiger zu realisieren, da diese insbesondere bei der Ausführung als Kunststoffspritzgussteil in einem Arbeitsschritt zusammen mit dem Filtergehäusedeckel herstellbar ist.
Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Lösung, weist die Niederhaltevorrichtung eine dem Filterelement zugewandte Anpresslochplatte auf, über welche das Filterelement gleichmäßig belastet wird. Die Anpresslochplatte ihrerseits ist über, bspw. Federstege, elastisch mit dem Filtergehäusedeckel verbunden, wodurch eine elastische Niederhaltekraft auf die zu komprimierende bzw. niederzuhaltende Aktivkohle ausgeübt werden kann. Durch die luftdurchlässige Ausbildung der Anpresslochplatte, steht diese einer Luftzirkulation innerhalb der Luftfiltereinrichtung nicht entgegen und bildet demgemäß keinen aerodynamischen Widerstand. Selbstverständlich kann dabei die Anpresslochplatte prinzipiell auch als Gitter ausgebildet sein, insbesondere zur Erreichung einer höheren Luftdurchlässigkeit.
Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus den Zeichnungen und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnungen.
Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert, wobei sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder ähnliche oder funktional gleiche Bauteile beziehen.
Dabei zeigen, jeweils schematisch,
1 eine Schnittdarstellung durch eine erfindungsgemäße Luftfiltereinrichtung im Bereich eines Filtergehäusedeckels,
2 eine Darstellung wie in 1, jedoch aus einer anderen Blickrichtung.
Entsprechend der 1, weist eine erfindungsgemäße Luftfiltereinrichtung 1 einen Filtergehäusetopf 2 sowie einen darauf angeordneten Filtergehäusedeckel 3 auf, die zusammen ein Filtergehäuse bilden. Innerhalb des Filtergehäusetopfs 2 ist dabei zumindest ein Filterelement 4 angeordnet, welches im Wesentlichen aus Aktivkohle 5 besteht. Die Aktivkohle 5 ist dabei in einem luftdurchlässigen, elastischen und flexiblen Sack 6 abgepackt, so dass bei den Filterelementen 4 von Filterkissen gesprochen werden kann. Als Material für den Sack 6 kommt bspw. ein Gewebe, ein Gewirke, ein Netz oder ein Vlies in Frage, welches bspw. aus Filterpapier oder aus Nylon ausgebildet sein kann. Die Aktivkohle 5 ist dabei in den jeweiligen Sack 6 eingespannt, so dass der Sack 6 die darin angeordnete Aktivkohle 5 verdichtet bzw. komprimiert. Die derart vorkomprimierte Aktivkohle 5 bedarf im Vergleich zu bisher bekannten Luftfiltereinrichtungen lediglich eine geringfügige weitere Verdichtung, welche bspw. von einer am Filtergehäusedeckel 3 federnd angeordneten Niederhaltevorrichtung 7 bewirkt werden kann.
Im Vergleich zu einer bisherigen Bauweise der Luftfiltereinrichtung erübrigen sich somit einerseits Stahlfedern und andererseits Endscheiben, welche dazu gedient haben, die schüttgutartig im Filtergehäusetopf 2 angeordnete Aktivkohle 5 zusammenzudrücken. Im Vergleich zu einer derartigen und bisher verwendeten aufwendigen Kompression, ermöglicht die erfindungsgemäße Luftfiltereinrichtung 1 eine einerseits konstruktiv äußerst einfach herzustellende und andererseits kostengünstige Niederhaltevorrichtung 7. Häufig befinden sich zwischen der Niederhaltevorrichtung 7 und den Filterelementen 4 und zwischen den Filterelementen 4 selbst Vliesscheiben. Diese können zusätzlich eingelegt sein oder einen integralen Bestandteil der Filterelemente 4 bilden. Je nach Art der Luftfiltereinrichtung sind diese Vliesscheiben notwendig. Da sie aber nicht mehr zur Komprimierung und Zurückhaltung des Aktivkohlegranulats dienen, können sie dünner oder einfacher ausgebildet sein.
Gemäß der 1, weist die Luftfiltereinrichtung 1 zwei separate Filterkammern 8 und 8' auf, wobei denkbar ist, dass auch lediglich eine einzige Filterkammer 8 oder eine über zwei hinausgehende Anzahl an Filterkammern 8 vorgesehen ist. Selbstverständlich ist auch denkbar, dass jede Filterkammer 8 mit entweder einem oder mehreren Säcken 6 befüllt ist, welche entweder dieselbe oder unterschiedliche Arten an Aktivkohle 5 enthalten.
Die Niederhaltevorrichtung 7 weist darüber hinaus eine dem Filterelement 4 zugewandte Anpresslochplatte 9, 9' auf, über welche das Filterelement 4 und damit die Aktivkohle 5 gleichmäßig belastet bzw. zusammengedrückt wird. Die Anpresslochplatte 9, 9' stellt dabei keinen oder lediglich einen äußerst geringen aerodynamischen Widerstand dar, welche eine Luftströmung innerhalb der Luftfiltereinrichtung 1 nicht oder lediglich unwesentlich beeinflusst. Die Anpresslochplatte 9, 9' kann dabei ebenso wie der Filtergehäusedeckel 3 aus Kunststoff und insbesondere als Kunststoffspritzgussteil ausgebildet sein, wodurch eine vergleichsweise kostengünstige Herstellbarkeit gewährleistet werden kann. Die Anpresslochplatte 9, 9' ist über eine Federeinrichtung 10, 10' am Filtergehäusedeckel 3 angebunden, wobei sogar vorstellbar ist, dass die Anpresslochplatte 9, 9' und/oder die Federeinrichtung 10, 10' einen integralen Bestandteil des Filtergehäusedeckels 3 bilden.
Die beiden Filterkammern 8 und 8' bilden aneinander anschließende Filterkammern 8, 8' mit verschiedenen Aktivekohlegranulaten in den Filterelementen 4. Meist sind die Aktivkohlefilter zur Reinigung der Luft die dem Kraftstofftank entströmt u-förmig aufgebaut. Gelegentlich liegen auch mehrfach gewundene Strömungswege vor. In diesen Fällen kann der Raum, in dem sich die Federeinrichtung 10, 10' befindet, als Überströmraum von einer Filterkammer 8 zur nächsten Filterkammer 8' genutzt werden.
Die Federeinrichtung 10, 10' kann bspw. Federschenkel aufweisen, die bereichsweise elastisch sind, wobei vorzugsweise sowohl der Filtergehäusedeckel 3 als auch die Niederhaltevorrichtung 7, dass heißt die Federeinrichtung 10, 10' zusammen mit den Anpresslochplatten 9, 9' in einem gemeinsamen Arbeitsschritt herstellbar sind. Eine Verbindung zwischen dem Filtergehäusetopf 2 und dem Filtergehäusedeckel 3 muss wie gewohnt gasdicht ausgeführt sein und kann bspw. über eine Verklebung oder eine Verschweißung erreicht werden.
Mit der erfindungsgemäßen Luftfiltereinrichtung 1, welche im wesentlichen darauf basiert, dass bereits in elastischen Säcken 6 vorkomprimierte Aktivkohle 5 als Filterelement 4 verwendet wird, kann eine Niederhaltevorrichtung 7 eingesetzt werden, die im Vergleich zu bisher bekannten und verwandten Niederhaltevorrichtungen konstruktiv deutlich einfacher und kostengünstiger ist.

Claims

Luftfiltereinrichtung (1) mit einem einen Filtergehäusetopf (2) und einen Filtergehäusedeckel (3) aufweisenden Filtergehäuse und mit wenigstens einem Aktivkohle (5) aufweisenden Filterelement (4), welches in dem Filtergehäusetopf (2) angeordnet ist, – wobei an dem Filtergehäusedeckel (3) eine federnde Niederhaltevorrichtung (7) angeordnet ist, die das Filterelement (4) und damit die darin angeordnete Aktivkohle (5) bei montierter Luftfiltereinrichtung (1) zusammendrückt, – wobei die Aktivkohle (5) in wenigstens einem luftdurchlässigen, elastischen und flexiblen Sack (6) abgepackt in dem Filtergehäusetopf (2) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Aktivkohle (5) in dem luftdurchlässigen, elastischen und flexiblen Sack (6) vorkomprimiert ist.
Luftfiltereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Sack (6) aus Filterpapier oder aus Nylon ausgebildet ist.
Luftfiltereinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Niederhaltevorrichtung (7) eine dem Filterelement (4) zugewandte Anpresslochplatte (9, 9') aufweist, über welche das Filterelement (4) gleichmäßig belastet wird.
Luftfiltereinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Anpresslochplatte (9, 9') und/oder eine Federeinrichtung (10, 10') aus Kunststoff ausgebildet sind.
Luftfiltereinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Anpresslochplatte (9, 9') und/oder die Federeinrichtung (10, 10') einen integralen Bestandteil des Filtergehäusedeckels (3) bilden.
Luftfiltereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Filtergehäusedeckel (3) mit dem Filtergehäusetopf (2) verschweißt oder verklebt ist.
Luftfiltereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Sack (6) als Netz, als Gewebe, als Gewirke oder als luftdurchlässige Folie ausgebildet ist.