DE102011018366A1 - Filterelement zur Filtrierung von Fluiden - Google Patents

Filterelement zur Filtrierung von Fluiden Download PDF

Info

Publication number
DE102011018366A1
DE102011018366A1 DE102011018366A DE102011018366A DE102011018366A1 DE 102011018366 A1 DE102011018366 A1 DE 102011018366A1 DE 102011018366 A DE102011018366 A DE 102011018366A DE 102011018366 A DE102011018366 A DE 102011018366A DE 102011018366 A1 DE102011018366 A1 DE 102011018366A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
passages
support tube
filter element
filter
support
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE102011018366A
Other languages
English (en)
Other versions
DE102011018366B4 (de
Inventor
Günter Görg
Fabian Wagner
Jürgen Rauschmaier
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mann and Hummel GmbH
Original Assignee
Mann and Hummel GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mann and Hummel GmbH filed Critical Mann and Hummel GmbH
Priority to DE102011018366.3A priority Critical patent/DE102011018366B4/de
Priority to US13/450,768 priority patent/US9062638B2/en
Priority to CN2012201696990U priority patent/CN203189162U/zh
Publication of DE102011018366A1 publication Critical patent/DE102011018366A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE102011018366B4 publication Critical patent/DE102011018366B4/de
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M35/00Combustion-air cleaners, air intakes, intake silencers, or induction systems specially adapted for, or arranged on, internal-combustion engines
    • F02M35/02Air cleaners
    • F02M35/024Air cleaners using filters, e.g. moistened
    • F02M35/02475Air cleaners using filters, e.g. moistened characterised by the shape of the filter element
    • F02M35/02483Cylindrical, conical, oval, spherical or the like filter elements; wounded filter elements
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D46/00Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours
    • B01D46/24Particle separators, e.g. dust precipitators, using rigid hollow filter bodies
    • B01D46/2403Particle separators, e.g. dust precipitators, using rigid hollow filter bodies characterised by the physical shape or structure of the filtering element
    • B01D46/2411Filter cartridges
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M35/00Combustion-air cleaners, air intakes, intake silencers, or induction systems specially adapted for, or arranged on, internal-combustion engines
    • F02M35/02Air cleaners
    • F02M35/024Air cleaners using filters, e.g. moistened
    • F02M35/02416Fixing, mounting, supporting or arranging filter elements; Filter element cartridges
    • F02M35/02425Support structures increasing the stability or stiffness of the filter element
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M35/00Combustion-air cleaners, air intakes, intake silencers, or induction systems specially adapted for, or arranged on, internal-combustion engines
    • F02M35/02Air cleaners
    • F02M35/024Air cleaners using filters, e.g. moistened
    • F02M35/02441Materials or structure of filter elements, e.g. foams
    • F02M35/02466Meshes; Grids; Perforated plates
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M35/00Combustion-air cleaners, air intakes, intake silencers, or induction systems specially adapted for, or arranged on, internal-combustion engines
    • F02M35/02Air cleaners
    • F02M35/04Air cleaners specially arranged with respect to engine, to intake system or specially adapted to vehicle; Mounting thereon ; Combinations with other devices
    • F02M35/044Special arrangements of cleaners in or with respect to the air intake system, e.g. in the intake plenum, in ducts or with respect to carburettors
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M37/00Apparatus or systems for feeding liquid fuel from storage containers to carburettors or fuel-injection apparatus; Arrangements for purifying liquid fuel specially adapted for, or arranged on, internal-combustion engines
    • F02M37/22Arrangements for purifying liquid fuel specially adapted for, or arranged on, internal-combustion engines, e.g. arrangements in the feeding system
    • F02M37/32Arrangements for purifying liquid fuel specially adapted for, or arranged on, internal-combustion engines, e.g. arrangements in the feeding system characterised by filters or filter arrangements
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2265/00Casings, housings or mounting for filters specially adapted for separating dispersed particles from gases or vapours
    • B01D2265/06Details of supporting structures for filtering material, e.g. cores
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2279/00Filters adapted for separating dispersed particles from gases or vapours specially modified for specific uses
    • B01D2279/60Filters adapted for separating dispersed particles from gases or vapours specially modified for specific uses for the intake of internal combustion engines or turbines

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Geometry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Filtering Of Dispersed Particles In Gases (AREA)

Abstract

Es werden ein Filterelement (10) zur Filtrierung von Fluiden, insbesondere von Ansaugluft einer Brennkraftmaschine, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, und einen Luftfilter beschrieben. Das Filterelement (10) umfasst ein hohles, längliches Filtermedium (12), das axial auf einem Stützrohr (22) angeordnet ist. Eine Umfangswand des Stützrohrs (22) weist Durchlässe (32, 36) für das Fluid auf. Die Durchlässe (32, 36) sind in Größe und/oder Verteilung an eine strömungstechnische Ausgestaltung des Filterelements (10) so angepasst, dass im Betrieb stromaufwärts des Stützrohrs (22) herrschende ungleichmäßige Fluidströmungen kompensiert werden können.

Description

  • Technisches Gebiet
  • Die Erfindung betrifft ein Filterelement zur Filtrierung von Fluiden, insbesondere von Ansaugluft einer Brennkraftmaschine, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, mit einem hohlen, länglichen Filtermedium, das axial auf einem Stützrohr angeordnet ist, dessen Umfangswand Durchlässe für das Fluid aufweist.
  • Ferner betrifft die Erfindung einen Luftfilter einer Brennkraftmaschine insbesondere eines Kraftfahrzeugs, mit einem Gehäuse, in dem ein Filterelement zur Filtrierung von Ansaugluft der Brennkraftmaschine, angeordnet ist, mit einem hohlen, länglichen Filtermedium, das axial auf einem Stützrohr angeordnet ist, dessen Umfangswand Durchlässe für das Fluid aufweist.
  • Stand der Technik
  • Aus der WO 99/46501 ist eine Einrichtung zur Filtrierung von Ansaugluft einer Brennkraftmaschine bekannt. Die Einrichtung umfasst ein Gehäuse, das mit einem Deckel verschlossen ist. In dem Gehäuse ist ein hohlzylindrisches Filterelement angeordnet. Das Filterelement besteht aus einem zickzackförmig gefalteten Filtermedium. Das Filtermedium ist auf einem Stützkörper angeordnet, der nach Art eines Diffusors ausgebildet ist. Der Stützkörper ist auf einer Hälfte geschlossen, verjüngt sich zur Mitte hin und ist auf der anderen Hälfte mit Stützringen zur Abstützung für das Filtermedium versehen. Zwischen den Stützringen befinden sich Durchlässe für die Ansaugluft.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Filterelement und einen Luftfilter der eingangs genannten Art zu gestalten, bei denen eine möglichst gleichmäßige Fluidströmung realisiert wird. Insbesondere soll eine möglichst gleichmäßige Abströmung des filtrierten Fluids ermöglicht werden.
  • Offenbarung der Erfindung
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Durchlässe in Größe und/oder Verteilung an eine strömungstechnische Ausgestaltung des Filterelements so angepasst sind, dass im Betrieb stromaufwärts des Stützrohrs herrschende ungleichmäßige Fluidströmungen kompensiert werden können.
  • Erfindungsgemäß ist das Verhältnis der Durchlassfläche zur Gesamtfläche in axialer Richtung und/oder umfangsmäßig so gestaltet, dass ungleichmäßige Grundströmungen insbesondere an der Anströmseite des Filterelements, ausgeglichen werden, um eine möglichst gleichmäßige Durchströmung des Filterelements zu erreichen, Die Durchlässe können in Größe und/oder Verteilung an die strömungstechnische Ausgestaltung des Filterelements, insbesondere an eine Form, eine Dimension und/oder ein Material des Filtermediums und/oder eine Anströmung des Filtermediums, angepasst sein. Axial, radial und umfangsmäßig im Sinne der Erfindung beziehen sich auf den Verlauf des Stützrohrs. Das Stützrohr kann dabei vorteilhafter Weise gerade sein. Es kann aber auch gebogen sein. Die radial innere Umfangsseite des Filtermediums wird erfindungsgemäß durch das Stützrohr partiell abgedeckt. Durch die Abdeckung wird der Volumenstrom an Fluid durch die Umfangswand des Stützrohrs begrenzt, welches von radial außen nach innen oder in umgekehrter Richtung durch das Filtermedium strömt. Die Durchlässe können vorzugsweise in Hinblick auf eine Optimierung der Strömung des Fluids durch das Filterelement angeordnet und/oder ausgestaltet sein. Mit dem erfindungsgemäßen Filterelement kann so auch bei Filtern, bei denen das Filtermedium ungleichmäßig mit Fluid angeströmt wird, die Strömung so optimiert werden, dass das einströmende, zu filtrierende Fluid gleichmäßig auf das Filtermedium verteilt wird. Dies hat den Vorteil, dass das Filtermedium gleichmäßig beladen wird. Die Filtereffizienz kann verbessert und/oder die Standzeit einfach verlängert werden. Außerdem kann so einem Einbruch des Abscheidegrads entgegengewirkt werden. Ferner wird durch das erfindungsgemäße Stützrohr die Abströmung des filtrierten Fluids auf der Reinseite des Filtermediums optimiert. So kann eine gleichmäßige Anströmung eines im Strömungsweg hinter dem Filterelement etwa angeordneten Sensors, insbesondere eines Luftmassenmessers, ermöglicht werden, wodurch die Messqualität verbessert wird. Genauere Messergebnisse wirken sich positiv auf eine Motorsteuerung der Brennkraftmaschine aus. Im Profil können das Stützrohr und/oder das Filtermedium rund, oval oder eckig sein. Das Stützrohr kann auch ein andersartiges über die Länge variierendes Profil aufweisen. Das Stützrohr kann zylindrisch sein oder konisch zulaufen.
  • Bei einer vorteilhaften Ausführungsform können die Durchlässe nahezu über die gesamte axiale Ausdehnung des Stützrohrs verteilt sein und ein Verhältnis der umfangsmäßigen Gesamtfläche der Durchlässe zur umfangsmäßigen Gesamtfläche der die Durchlässe umgebenden fluidundurchlässigen Mantelfläche kann zu einem Ende des Stützrohrs hin abnehmen. Die Durchlässe können vorteilhafterweise nahezu über die gesamte Länge des Stützrohrs so ausgestaltet und verteilt sein, dass sich die für Fluid durchlässige Fläche der Umfangswand des Stützrohrs in der entsprechenden axialen Richtung verringert. Die radial innere Umfangsseite des Filtermediums wird durch das Stützrohr zu dem einen Ende hin in zunehmendem Maße partiell abgedeckt. Durch das entlang des Stützrohrs in einer Axialrichtung abnehmende Durchlassvermögen der Umfangswand wird außerdem lokal hohen Anströmgeschwindigkeiten entgegengewirkt, was sich positiv auf die Filterbeladung auswirkt.
  • Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform kann die Dichte und/oder die Größe der Durchlässe zu dem Ende des Stützrohrs hin abnehmen. Die Dichte ist hier die Anzahl der Durchlässe bezogen auf die entsprechende Mantelfläche. Durch die Verkleinerung der Dichte und/der Größe der Durchlässe kann einfach die umfangsmäßige fluiddurchlässige Gesamtfläche verkleinert werden.
  • Vorteilhafterweise kann die Gesamtfläche der Durchlässe in Strömungsrichtung des Fluids im Inneren des Stützrohrs abnehmen. Auf diese Weise kann die Gleichmäßigkeit der Strömung im Inneren des Stützrohrs verbessert werden.
  • Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform kann das Stützrohr ein Gerüst aus einer Mehrzahl von koaxialen Stützringen aufweisen, welche mittels axialer Stützstege miteinander verbunden sind. Die Umfangswand ist durch das Gerüst definiert. Die Durchlässe befinden sich dabei zwischen den Stützringen und den axialen Stützstegen. Ein Gerüst kann einfach realisiert werden. Mit dem Gerüst kann eine optimale Stabilität bei gleichzeitiger optimaler Fluiddurchlässigkeit der Umfangswand erreicht werden. Das Gerüst kann gewichtsoptimiert ausgestaltet sein.
  • Vorteilhafterweise können im Bereich des einen Endes des Stützrohrs die Öffnungen zwischen wenigstens zwei benachbarten Stützringen wenigstens zu einem Teil mit einer Abdeckung versehen sein. Mit der Abdeckung kann die entsprechende Öffnung ganz oder teilweise abgedeckt sein, so dass die Fläche von einem oder mehreren Durchlässen, welche von der Abdeckung freigelassen werden, und damit die umfangsmäßige Gesamtfläche der Durchlässe entsprechend verringert wird. Eine Abdeckung kann einfach, auch nachträglich an den Stützringen und/oder den Stützstegen montiert werden. Sie kann aber auch einstückig an den Stützringen und/oder den Stützstegen befestigt sein. Des Weiteren können vorteilhafterweise auch die Öffnungen zwischen einem von dem einen Ende aus betrachtet dritten und wenigstens einem weiteren Stützring mit einer Abdeckung abgedeckt werden, wodurch die Durchströmung des Filtermediums und der Verlauf der Strömung an einem Fluidaustritt des Filterelements weiter ausgeglichen werden.
  • Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform kann wenigstens eine der Abdeckungen Durchlassöffnungen aufweist, insbesondere ein Lochgitter sein. Durch entsprechende Anordnung und/oder Größe der Durchlassöffnungen kann die umfängliche Gesamtfläche der Durchlässe genau vorgegeben werden. Auf diese Weise kann der Strömungsverlauf im Filterelement verbessert werden. Mit einem Lochgitter kann ein aus der Verringerung der umfänglichen Gesamtfläche der Durchlässe resultierender Druckverlust minimiert werden.
  • Vorteilhafterweise können in axialer Richtung nebeneinander wenigstens zwei Abdeckungen mit Durchlässen angeordnet sein. Auf diese Weise können Abdeckungen insbesondere mit unterschiedlicher Anordnung und/oder Ausgestaltung von Durchlassöffnungen modular vorgefertigt werden. Sie können dann je nach Bedarf mit dem Gerüst des Stützrohrs verbunden werden.
  • Bei dem Luftfilter wird die Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Durchlässe nahezu über die gesamte axiale Ausdehnung des Stützrohrs verteilt sind und ein Verhältnis der umfangsmäßigen Gesamtfläche der Durchlässe zur umfangsmäßigen Gesamtfläche der die Durchlässe umgebenden fluidundurchlässigen Mantelfläche zu einem Ende des Stützrohrs hin abnimmt. Die oben genannten Vorteile und Merkmale des erfindungsgemäßen Filterelements gelten für den erfindungsgemäßen Luftfilter entsprechend.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert werden. Der Fachmann wird die in der Zeichnung, der Beschreibung und den Ansprüchen in Kombination offenbarten Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen. Es zeigen schematisch
  • 1 einen Teilschnitt eines hohlzylindrischen Filterelements zur Filtrierung von Ansaugluft einer Brennkraftmaschine gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel;
  • 2 einen Luftfilter der Brennkraftmaschine mit dem Filterelement aus der 1, wobei ein Luftfiltergehäuse des Luftfilters transparent dargestellt ist;
  • 3 den Luftfilter aus der 2 mit einem Filterelement gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel, das zu dem Filterelement aus der 1 ähnlich ist.
  • In den Figuren sind gleiche Bauteile mit gleichen Bezugszeichen versehen.
  • Ausführungsform(en) der Erfindung
  • In der 1 ist ein Teilschnitt eines ersten Ausführungsbeispiels eines hohlzylindrischen Filterelements 10 gezeigt. Das Filterelement 10 dient der Filtrierung von Ansaugluft einer Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs.
  • Das Filterelement 10 besteht aus einem zickzackförmig gefalteten Filtermedium 12, beispielsweise Filterpapier. Der besseren Verständlichkeit wegen sind in der 1 einige Faltkanten 14 an der radial inneren Umfangsseite des Filtermediums 12 angedeutet.
  • An einer auslassseitigen Stirnseite weist das Filtermedium 12 eine auslassseitige Endscheibe 16 auf. An der gegenüberliegenden Stirnseite des Filtermediums 12 ist eine zweite Endscheibe 18 angeordnet. Die auslassseitige Endscheibe 16 weist eine zum Filtermedium 12 koaxiale Auslassöffnung 20 für die filtrierte Ansaugluft (Reinluft) zu einem Innenraum 21 des Filterelements 10 auf. Die zweite Endscheibe 18 ist durchgängig geschlossen und verschließt so den Innenraum 21 am dortigen Ende des Filterelements 10.
  • Das Filtermedium 12 ist auf einem koaxialen Stützrohr 22 angeordnet. Das Stützrohr 22 erstreckt sich zwischen den beiden Endscheiben 16 und 18 im Innenraum 21. Es ist an einem auslassseitigen Ende 23 mit der auslassseitigen Endscheibe 16 und an einem gegenüberliegenden Ende mit der zweiten Endscheibe 18 verbunden. Ein Innendurchmesser des Stützrohrs 22 entspricht etwa einem Durchmesser der Auslassöffnung 20. Das Stützrohr 22 dient unter anderem der Formgebung und der Abstützung des Filtermediums 12. Ferner dient das Stützrohr 22 der Verbindung des Filterelements 10 mit einem in der 2 gezeigten Filtergehäuse 24.
  • Das Stützrohr 22 weist ein Gerüst 26 auf. Das Gerüst 26 umfasst sieben zum Filtermedium 12 koaxiale Stützringe 28, welche mittels vier umfangsmäßig verteilt angeordneter, axialer Stützstege 30 einstückig miteinander verbunden sind. Die Stützringe 28 haben, wie in der 2 ersichtlich, quadratische Profile mit abgerundeten Kanten. Das Gerüst 26 definiert eine Umfangswand des Stützrohrs 22. Zwischen dem von der zweiten Endscheibe 18 aus betrachtet ersten sechs Stützringen 28 und den dortigen Abschnitten der Stützstege 30 sind Öffnungen des Gerüsts 26 realisiert, welche Durchlassöffnungen gemäß einer ersten Ausgestaltung (erste Durchlassöffnungen 32) für die Reinluft bilden. Es handelt sich hierbei um insgesamt sechszehn gleich große Durchlassöffnungen 32. Die Öffnungen zwischen dem fünften und sechsten Stützring 28 sind jeweils mit einem Lochgitter gemäß einer ersten Bauform (erste Lochgitter 34) abgedeckt. Es handelt sich hierbei um insgesamt vier erste Lochgitter 34. Die ersten Lochgitter 34 sind entsprechend den Stützringen 28 in Umfangsrichtung gebogen.
  • Jedes der ersten Lochgitter 34 weist eine Vielzahl von Durchlassöffnungen gemäß einer zweiten Ausgestaltung (zweite Durchlassöffnungen 36) für die Reinluft auf, welche gleichmäßig über das erste Lochgitter 34 verteilt sind. Die zweiten Durchlassöffnungen 36 haben jeweils einen Durchmesser von etwa 5 mm. Sie sind jeweils in Dreiergruppen mit ihren Mitten entlang von gedachten axialen Mittelpunktlinien angeordnet, welche sich parallel zueinander axial zum Stützrohr 22 erstrecken. Die Dreiergruppen sind in axialer Richtung versetzt zueinander, wechselweise zu dem fünften Stützring 28 und dem sechsten Stützring 28 benachbart. Der Abstand zwischen benachbarten axialen Mittelpunktlinien beträgt etwa 5 mm. Einander entsprechende zweite Durchlassöffnungen 36 der zum fünften Stützring 28 benachbarten Dreiergruppen und einander entsprechende zweite Durchlassöffnungen 36 der zum sechsten Stützring 28 benachbarten Dreiergruppen befinden sich auf zueinander parallelen Umfangs-Mittelpunktlinien, welche sich geschlossen in Umfangsrichtung erstrecken. Die Abstände zwischen benachbarten Umfangs-Mittelpunktlinien betragen 3 mm.
  • Eine umfangsmäßige Gesamtfläche der zweiten Durchlassöffnungen 36 ist die Summe aus deren Flächen. Die umfangsmäßige Gesamtfläche der zweiten Durchlassöffnungen 36 aller ersten Lochgitter 34 ist kleiner als die umfangsmäßige Gesamtfläche der ersten Durchlassöffnungen 32 zwischen dem vierten und dem fünften Stützring 28, welche die Summe der Flächen der dortigen vier ersten Durchlassöffnungen 32 ist.
  • Die Ausdehnungen der Öffnungen des Gerüsts 26 zwischen dem sechsten und dem siebten Stützring 28 in axialer Richtung sind kleiner als die Ausdehnungen der Öffnungen zwischen den ersten fünf Stützringen 28 in axialer Richtung.
  • Die Öffnungen zwischen dem sechsten Stützring 28 und dem siebten Stützring 28 sind jeweils mit einem Lochgitter gemäß einer zweiten Bauform (zweite Lochgitter 38) abgedeckt. Auch die zweiten Lochgitter 38 sind in Umfangsrichtung entsprechend den Stützringen 28 gebogen. Die zweiten Lochgitter 38 weisen ähnlich wie die ersten Lochgitter 36 zweite Durchlassöffnungen 36 auf. Die zweiten Durchlassöffnungen 36 im zweiten Lochgitter 38 sind jedoch paarweise entlang von zwei parallelen Umfangs-Mittelpunktlinien angeordnet. Beim zweiten Lochgitter 38 betragen die Abstände benachbarter zweiter Durchlassöffnungen 36 auf einer Umfangs-Mittelpunktlinie 7 mm. Der Abstand zwischen einem auslassseitigen Rand des zweiten Lochgitters 38 und der benachbarten Umfangs-Mittelpunktlinie beträgt 7,5 mm. Der Abstand zwischen den Umfangs-Mittelpunktlinien beträgt 6 mm.
  • Die ersten Durchlassöffnungen 32 sind deutlich größer als die zweiten Durchlassöffnungen 36. Die Größe der Durchlassöffnungen nimmt also axial zum auslassseitigen Ende 23 des Stützrohrs 22 hin ab. Die Dichte, nämlich die Anzahl pro Fläche, der zweiten Durchlassöffnungen 36 im ersten Lochgitter 34 ist größer als die Dichte der zweiten Durchlassöffnungen 36 im zweiten Lochgitter 38, so dass die Dichte in axialer Richtung zum auslassseitigen Ende 23 des Stützrohrs 22 hin abnimmt. Die umfangsmäßige Gesamtfläche der zweiten Durchlassöffnungen 36 pro axialer Länge in den zweiten Lochgittern 38 ist kleiner als die umfangsmäßige Gesamtfläche der zweiten Durchlassöffnungen 36 pro axialer Länge in den ersten Lochgittern 34. Insgesamt sind die Durchlassöffnungen 32 und 36 nahezu über die gesamte axiale Ausdehnung des Stützrohrs 22 verteilt. Ein Verhältnis der umfangsmäßigen Gesamtflächen der Durchlassöffnungen 32 und der Durchlassöffnungen 36 zu einer Mantelfläche der durch das Gerüst 26 definierten Umfangswand des Stützrohrs 22 nimmt zu dem auslassseitigen Ende 23 des Stützrohrs 22 hin ab. Die Reinluft strömt, in der 1 angedeutet durch Pfeile 40, im Innenraum 21 zum auslassseitigen Ende 23 des Stützrohrs 22. Die Gesamtdurchlassfläche der Durchlassöffnungen 32 und 36 nimmt also in Strömungsrichtung 40 der Reinluft im Inneren des Stützrohrs 22 ab.
  • 2 zeigt einen Luftfilter 42 zur Filtrierung der Ansaugluft der Brennkraftmaschine. Der Luftfilter 42 umfasst das Filtergehäuse 24 mit einem Grundkörper 44 und einem abnehmbaren Deckel 46. In dem Filtergehäuse 24 ist das Filterelement 10 aus der 1 austauschbar so angeordnet, dass die Auslassöffnung 20 mit einem Reinluftauslass 48 des Filtergehäuses 24 kommuniziert. Der besseren Übersichtlichkeit wegen ist in 2 das Filtergehäuse 24 transparent dargestellt. Auf die Darstellung des Filtermediums 12 und der Endscheiben 16 und 18 des Filterelements 10 wurde der besseren Übersichtlichkeit wegen verzichtet, so dass lediglich das Stützrohr 22 dort zu sehen ist.
  • Der Grundkörper 44 weist einen Rohlufteinlass 50 auf, welcher sich auf der gleichen Seite wie der Reinluftauslass 48 befindet. Die zu filtrierende Ansaugluft (Rohluft) gelangt gemäß einem Pfeil 52 über den Rohlufteinlass 50 in das Innere des Filtergehäuses 24. Dort durchströmt die Rohluft das Filtermedium 12, in der 1 angedeutet durch Pfeile 54, von radial außen nach innen. Die Reinluft gelangt durch die ersten Durchlassöffnungen 32 und die zweiten Durchlassöffnungen 36 in den Innenraum 21 des Filterelements 10. Mittels der Lochgitter 34 und 38 wird erreicht, dass sich die Rohluft gleichmäßig über das gesamte Filtermedium 12 verteilt. Ferner wird die Strömung der Reinluft im Innenraum 21 und durch den Reinluftauslass 48 verbessert. Die Reinluft strömt in Richtung eines Pfeils 56 aus dem Innenraum 21 durch den Reinluftauslass 48 aus dem Filtergehäuse 24 heraus.
  • In der 3 ist der Luftfilter 42 mit einem Filterelement 10 gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel gezeigt. Diejenigen Elemente, die zu denen des ersten Ausführungsbeispiels aus 1 ähnlich sind, sind mit denselben Bezugszeichen versehen.
  • Das zweite Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem ersten Ausführungsbeispiel dadurch, dass zusätzlich die Öffnungen des Gerüsts 26 zwischen dem von dem Reinluftauslass 48 abgewandten Ende des Stützrohrs 22 aus betrachtet vierten Stützring 28 und dem fünften Stützring mit ersten Lochgittern 34 mit zweiten Durchlassöffnungen 36 abgedeckt sind. Auf diese Weise wird die Luftströmung durch das Filtermedium 12, im Innenraum 21 und durch den Reinluftauslass 48 weiter verbessert.
  • Bei allen oben beschriebenen Ausführungsbeispielen eines Filterelements 10 sind unter anderem folgende Modifikationen möglich:

    Die Erfindung ist nicht beschränkt auf Filterelemente 10 zur Filtrierung von Ansaugluft von Brennkraftmaschinen von Kraftfahrzeugen. Vielmehr kann sie auch bei Filterelementen von andersartigen Brennkraftmaschinen, beispielsweise Industriemotoren, eingesetzt werden. Die Erfindung kann auch bei Filterelementen zur Filtrierung von andersartigen Fluiden, beispielsweise Öl, Kraftstoff, Wasser oder anderen Gasen, verwendet werden.
  • Die Filterelemente 10 können statt einer hohlzylindrischen auch eine andersartige Form, beispielsweise konische Form, haben. Das Stützrohr 22, insbesondere die Stützringe 28, kann/können statt eines etwa quadratischen Profils auch ein andersartiges, beispielsweise ein rundes oder ovales, Profil aufweisen.
  • Das Filtermedium 12 kann statt Filterpapier auch ein andersartiges Material, beispielsweise ein Filtervlies, sein.
  • Das Filtermedium 12 kann statt zickzackförmig gefaltet auch in andersartiger Weise länglich und hohl, beispielsweise auch konisch, geformt sein.
  • Anstelle der Lochgitter 34, 38 können auch andersartige Abdeckungen für die Öffnungen des Gerüsts 36 vorgesehen sein.
  • Das Stützrohr 22 kann statt als Gerüst 26 auch in andersartiger Weise aufgebaut sein. Beispielsweise kann das Stützrohr 22 eine geschlossene Umfangswand aufweisen, welche mit entsprechenden Durchlassöffnungen versehen ist, deren umfangsmäßige Gesamtfläche zu einem Ende hin abnimmt.
  • Anstelle gleicher Durchlassöffnungen können im ersten Lochgitter 34 und zweiten Lochgitter 38 auch beispielsweise in Form und/oder Größe unterschiedliche Durchlassöffnungen angeordnet sein.
  • Die Durchlassöffnungen können in Größe und/oder Anordnung innerhalb jedes Lochgitters 34, 38 variabel gestaltet sein.
  • Die Durchmesser der zweiten Durchlassöffnungen 36 können auch kleiner oder größer als 5 mm sein.
  • Beim ersten Lochgitter 34 können die Abstände zwischen den axialen Mittelpunktlinien der zweiten Durchlassöffnung 36 auch größer oder kleiner als 5 mm sein. Die Abstände zwischen den Umfangs-Mittelpunktlinien der zweiten Durchlassöffnungen 36 können auch größer oder kleiner als 3 mm sein.
  • Beim zweiten Lochgitter 38 können die Abstände zwischen den Umfangs-Mittelpunktlinien auch größer oder kleiner als 6 mm sein. Die Abstände benachbarter zweiter Durchlassöffnungen 36 auf einer Umfangs-Mittelpunktlinie können auch größer oder kleiner als 7 mm sein.
  • Die Durchlässe können auch in andersartiger Weise in Größe und/oder Verteilung eine strömungstechnische Ausgestaltung des Filterelements (10), beispielsweise an eine Form, eine Dimension und/oder ein Material des Filtermediums (12) und/oder eine Anströmung des Filtermediums (12), so angepasst sein, dass stromaufwärts des Stützrohrs (22) herrschende ungleichmäßige Fluidströmungen kompensieren werden können.
  • Es kann auch nur ein Teil des Stützrohrs umfangsmäßig und/oder in axialer Richtung mit Durchlässen versehen sein.
  • Statt zu einem Ende des Stützrohrs 22 hin abzunehmen, kann die umfangsmäßige Gesamtfläche der Durchlässe auch in anderer Weise in axialer Richtung variieren.
  • Die Gesamtfläche der Durchlässe kann auch umfangsmäßig variieren.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • WO 99/46501 [0003]

Claims (9)

  1. Filterelement (10) zur Filtrierung von Fluiden, insbesondere von Ansaugluft einer Brennkraftmaschine, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, mit einem hohlen, länglichen Filtermedium (12), das axial auf einem Stützrohr (22) angeordnet ist, dessen Umfangswand Durchlässe (32, 36) für das Fluid aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchlässe (32, 36) in Größe und/oder Verteilung an eine strömungstechnische Ausgestaltung des Filterelements (10) so angepasst sind, dass im Betrieb stromaufwärts des Stützrohrs (22) herrschende ungleichmäßige Fluidströmungen kompensiert werden können.
  2. Filterelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchlässe (32, 36) nahezu über die gesamte axiale Ausdehnung des Stützrohrs (22) verteilt sind und ein Verhältnis der umfangsmäßigen Gesamtfläche der Durchlässe (32, 36) zur umfangsmäßigen Gesamtfläche der die Durchlässe (32, 36) umgebenden fluidundurchlässigen Mantelfläche zu einem Ende (23) des Stützrohrs (22) hin abnimmt.
  3. Filterelement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichte und/oder die Größe der Durchlässe (32, 36) zu dem Ende (23) des Stützrohrs (22) hin abnimmt.
  4. Filterelement nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Gesamtfläche der Durchlässe (32, 36) in Strömungsrichtung (40) des Fluids im Inneren (21) des Stützrohrs (22) abnimmt.
  5. Filterelement nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Stützrohr (22) ein Gerüst (26) aus einer Mehrzahl von koaxialen Stützringen (28) aufweist, welche mittels axialer Stützstege (30) miteinander verbunden sind.
  6. Filterelement nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich des einen Endes (23) des Stützrohrs (22) Öffnungen zwischen wenigstens zwei benachbarten Stützringen (28) wenigstens zu einem Teil mit einer Abdeckung (34, 38) versehen sind.
  7. Filterelement nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine der Abdeckungen Durchlässe (36) aufweist, insbesondere ein Lochgitter (34, 38) ist.
  8. Filterelement nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass in axialer Richtung nebeneinander wenigstens zwei Abdeckungen (34, 38) mit Durchlässen (36) angeordnet sind.
  9. Luftfilter (42) einer Brennkraftmaschine insbesondere eines Kraftfahrzeugs, mit einem Gehäuse (24), in dem ein Filterelement (10) zur Filtrierung von Ansaugluft der Brennkraftmaschine, insbesondere nach einem der vorigen Ansprüche, angeordnet ist, mit einem hohlen, länglichen Filtermedium (12), das axial auf einem Stützrohr (22) angeordnet ist, dessen Umfangswand Durchlässe (32, 36) für das Fluid aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchlässe (32, 36) nahezu über die gesamte axiale Ausdehnung des Stützrohrs (22) verteilt sind und ein Verhältnis der umfangsmäßigen Gesamtfläche der Durchlässe (32, 36) zur umfangsmäßigen Gesamtfläche der die Durchlässe (32, 36) umgebenden fluidundurchlässigen Mantelfläche zu einem Ende (23) des Stützrohrs (22) hin abnimmt.
DE102011018366.3A 2011-04-20 2011-04-20 Filterelement zur Filtrierung von Ansaugluft einer Brennkraftmaschine Active DE102011018366B4 (de)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102011018366.3A DE102011018366B4 (de) 2011-04-20 2011-04-20 Filterelement zur Filtrierung von Ansaugluft einer Brennkraftmaschine
US13/450,768 US9062638B2 (en) 2011-04-20 2012-04-19 Filter element for filtering fluids
CN2012201696990U CN203189162U (zh) 2011-04-20 2012-04-20 用于过滤流体的过滤部件和内燃机的空气过滤器

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102011018366.3A DE102011018366B4 (de) 2011-04-20 2011-04-20 Filterelement zur Filtrierung von Ansaugluft einer Brennkraftmaschine

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE102011018366A1 true DE102011018366A1 (de) 2012-10-25
DE102011018366B4 DE102011018366B4 (de) 2016-08-18

Family

ID=46967385

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102011018366.3A Active DE102011018366B4 (de) 2011-04-20 2011-04-20 Filterelement zur Filtrierung von Ansaugluft einer Brennkraftmaschine

Country Status (3)

Country Link
US (1) US9062638B2 (de)
CN (1) CN203189162U (de)
DE (1) DE102011018366B4 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015007421A1 (de) * 2013-07-18 2015-01-22 Mann+Hummel Gmbh Stützrohr, filterelement und filtersystem mit einem stützrohr sowie verfahren und vorrichtung zur herstellung des stützrohrs

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9504947B2 (en) * 2012-11-13 2016-11-29 Cummins Filtration Ip, Inc. Air filter assemblies and carrier frames having vortex-generating flow guide
DE102013014489B4 (de) * 2013-09-02 2020-04-23 Mann+Hummel Gmbh Filterelement, Filtersystem mit einem Filterelement und Verwendung
US20150059304A1 (en) * 2013-09-02 2015-03-05 Mann+Hummel Gmbh Filter Element and Filter System with a Filter Element
DE102013014492A1 (de) * 2013-09-02 2015-03-05 Mann + Hummel Gmbh Filtersystem mit Filterelement
DE202018000744U1 (de) * 2017-04-21 2018-03-07 Mann+Hummel Gmbh Luftfilter mit geringem Druckverlust
KR102347737B1 (ko) * 2017-12-15 2022-01-06 현대자동차주식회사 지지부재를 구비한 차량의 에어클리너
WO2019238213A1 (en) * 2018-06-11 2019-12-19 Volvo Truck Corporation Air filter housing with closing arrangement, air filter, and vehicle
EP3815769B1 (de) * 2019-11-04 2023-11-29 Nederman Holding AB Rohrfilteranordnung, filterelement und verwendung solch einer rohrfilteranordnung

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1999046501A1 (de) 1998-03-12 1999-09-16 Filterwerk Mann + Hummel Gmbh Einrichtung zur filtrierung der ansaugluft einer brennkraftmaschine
DE10230430A1 (de) * 2002-07-06 2004-01-22 Daimlerchrysler Ag Ansaugluftführung einer Brennkraftmaschine
WO2010008110A1 (en) * 2008-07-18 2010-01-21 Alantum Corporation Filter device for filtering automobile exhaust gas
DE102009048684A1 (de) * 2009-10-07 2011-04-28 Audi Ag Bausatz mit einer Luftfilterpatrone und einem Restriktorelement
US7972403B2 (en) * 2008-08-12 2011-07-05 Mann + Hummel Gmbh Rotate-once outlet fitting for a filter housing

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3272336A (en) * 1965-04-05 1966-09-13 Wix Corp Liquid purifier and cleaner
US3672130A (en) * 1970-04-02 1972-06-27 Donaldson Co Inc Retention means for air cleaner element
US4498915A (en) * 1974-03-29 1985-02-12 Witchell Stanley P Air filters
US4865738A (en) * 1987-12-03 1989-09-12 Cuno, Incorporated Filter cartridge with truncated sawtooth projection assembly
US5106501A (en) * 1990-01-16 1992-04-21 Ametek, Inc. Multi-function filter cartridge with flow distribution control
JPH08243330A (ja) * 1995-03-13 1996-09-24 Toyota Autom Loom Works Ltd ろ過装置
DE19930614A1 (de) * 1999-07-02 2001-01-04 Mann & Hummel Filter Filtereinsatz
DE10354400A1 (de) * 2003-03-14 2004-09-23 Mann + Hummel Gmbh Luftfiltersystem
DE602005025504D1 (de) * 2004-08-25 2011-02-03 Donaldson Co Inc Luftreiniger und austauschbare filterpatronen
WO2008045326A2 (en) * 2006-10-06 2008-04-17 Donaldson Company, Inc. Air cleaner, replaceable filter cartridges, and methods

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1999046501A1 (de) 1998-03-12 1999-09-16 Filterwerk Mann + Hummel Gmbh Einrichtung zur filtrierung der ansaugluft einer brennkraftmaschine
DE10230430A1 (de) * 2002-07-06 2004-01-22 Daimlerchrysler Ag Ansaugluftführung einer Brennkraftmaschine
WO2010008110A1 (en) * 2008-07-18 2010-01-21 Alantum Corporation Filter device for filtering automobile exhaust gas
US7972403B2 (en) * 2008-08-12 2011-07-05 Mann + Hummel Gmbh Rotate-once outlet fitting for a filter housing
DE102009048684A1 (de) * 2009-10-07 2011-04-28 Audi Ag Bausatz mit einer Luftfilterpatrone und einem Restriktorelement

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015007421A1 (de) * 2013-07-18 2015-01-22 Mann+Hummel Gmbh Stützrohr, filterelement und filtersystem mit einem stützrohr sowie verfahren und vorrichtung zur herstellung des stützrohrs
DE102013012013A1 (de) 2013-07-18 2015-01-22 Mann + Hummel Gmbh Stützrohr, Filterelement und Filtersystem mit einem Stützrohr sowie Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung des Stützrohrs
CN105378260A (zh) * 2013-07-18 2016-03-02 曼·胡默尔有限公司 支撑管,过滤部件和具有支撑管的过滤系统以及用于加工支撑管的方法和装置
CN105378260B (zh) * 2013-07-18 2018-05-15 曼·胡默尔有限公司 支撑管,过滤部件和具有支撑管的过滤系统以及用于加工支撑管的方法和装置

Also Published As

Publication number Publication date
US20120266578A1 (en) 2012-10-25
CN203189162U (zh) 2013-09-11
DE102011018366B4 (de) 2016-08-18
US9062638B2 (en) 2015-06-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102011018366B4 (de) Filterelement zur Filtrierung von Ansaugluft einer Brennkraftmaschine
DE112012000930B4 (de) Abgasreinigungsvorrichtung
EP2775131B1 (de) Schalldämpfer eines Abgasturboladers
EP2654922B1 (de) Luftfilterelement
EP3795233B1 (de) Luftfilterelement
EP3017854A1 (de) Hohlfilterelement eines filters zur filtrierung von fluid, filter, filtergehäuse und dichtung eines hohlfilterelements
DE102014007373B4 (de) Faltenförmiges Filterelement
DE102015004641A1 (de) Filterelement, insbesondere zur Gasfiltration
DE2513426A1 (de) Fluidfilter
DE112019000506B4 (de) Filtereinrichtung, insbesondere zur gasfiltration
EP3755451A1 (de) Filterelement und filtersystem
DE102012024349B4 (de) Filter zur Filtrierung von Flüssigkeiten und Filterelement eines derartigen Filters
EP3743191B1 (de) Filtereinrichtung mit einem filterelement in einem filtergehäuse
EP1787705A1 (de) Filtereinrichtung, insbesondere für ein Abgassystem einer Dieselbrennkraftmaschine
EP0411240A1 (de) Filtereinsatz für in staubreichem Betrieb eingesetzten Luftfilter
WO2020244823A1 (de) Filtervorrichtung
WO2009019204A1 (de) Filterelement
DE102013001843A1 (de) Filterelement zum Filtern von Flüssigkeit, insbesondere von Harnstofflösung
DE102005021660B4 (de) Filtervorrichtung und Filtermodul
DE102012007627A1 (de) Filterelement
DE2221951C2 (de) Membraneinheit zum Reinigen eines Flüssigkeitsgemisches durch Anwendung der umgekehrten Osmose
DE112019002450B4 (de) Filtersystem und filterelement mit glasfaserhaltigem filtermedium
EP3743190B1 (de) Filterelement, insbesondere zur gasfiltration
EP3318312A1 (de) Stützkorbanordnung
DE102015012794A1 (de) Luftmassen-Messvorrichtung eines Luftansaugtrakts, Luftfilter und Luftansaugtrakt

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed
R016 Response to examination communication
R016 Response to examination communication
R016 Response to examination communication
R016 Response to examination communication
R018 Grant decision by examination section/examining division
R020 Patent grant now final
R081 Change of applicant/patentee

Owner name: MANN+HUMMEL GMBH, DE

Free format text: FORMER OWNER: MANN + HUMMEL GMBH, 71638 LUDWIGSBURG, DE