DE102014014978A1 - Filter element, in particular for gas filtration - Google Patents
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Abstract
Ein Filterelement weist an einem Filterelementgehäuse einen ersten und einen zweiten Filtermediumkörper auf, die winklig zueinander angeordnet sind.A filter element has on a filter element housing on a first and a second filter medium body, which are arranged at an angle to each other.
Description
Technisches GebietTechnical area
Die Erfindung bezieht sich auf ein Filterelement, insbesondere zur Gasfiltration, nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.The invention relates to a filter element, in particular for gas filtration, according to the preamble of
Stand der TechnikState of the art
In der
Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein kompakt ausgeführtes Filterelement mit hoher Filtrationsleistung zu schaffen.The invention has for its object to provide a compact designed filter element with high filtration performance.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst. Die Unteransprüche geben zweckmäßige Weiterbildungen an.This object is achieved with the features of
Das erfindungsgemäße Filterelement wird bevorzugt zur Gasfiltration eingesetzt, beispielsweise zur Filtration der Verbrennungsluft für eine Brennkraftmaschine oder zur Reinigung der Frischluft, welche Kabinen wie zum Beispiel Fahrzeuginnenräumen zugeführt wird. Es ist aber auch eine Anwendung zur Filtration von Flüssigkeiten möglich.The filter element according to the invention is preferably used for gas filtration, for example for filtration of the combustion air for an internal combustion engine or for cleaning the fresh air, which cabins such as vehicle interiors is supplied. But it is also an application for the filtration of liquids possible.
Das Filterelement umfasst ein Filterelementgehäuse, welches einen Trägerkörper bildet, und mindestens einen ersten und einen zweiten Filtermediumkörper, an denen die Filtration des Fluids stattfindet. Der erste und der zweite Filtermediumkörper sind in das Filterelementgehäuse des Filterelements eingesetzt und begrenzen einen gemeinsamen Reinraum, in welchem das gereingte Fluid abströmseitig der beiden Filtermediumkörper gesammelt wird, welches anschließend über eine Abströmöffnung abgeleitet wird. In das Filterelementgehäuse können Aufnahmetaschen eingebracht sein, in die die Filtermediumkörper eingesetzt sind.The filter element comprises a filter element housing, which forms a carrier body, and at least a first and a second filter medium body, on which the filtration of the fluid takes place. The first and the second filter medium body are inserted into the filter element housing of the filter element and define a common clean room, in which the cleaned fluid is collected downstream of the two filter medium body, which is then discharged via a discharge opening. In the filter element housing receiving pockets may be introduced, in which the filter media body are inserted.
Die Abströmseiten des ersten und des zweiten Filtermediumkörpers liegen winklig zueinander und nehmen somit eine nicht-parallele Relativlage zueinander ein. Die winklige Anordnung verbessert die Anpassung des Filterelements an unterschiedliche Einbaugegebenheiten bei zugleich kompakter Ausführung des Filterelements. Es ist beispielsweise möglich, sich über Eck erstreckende Einbauräume zum Einbau des winklig ausgebildeten Filterelements zu nutzen, so dass auch derartige Einbauräume in effizienter Weise für die Filtration von Fluiden genutzt werden können.The downstream sides of the first and the second filter medium body are at an angle to each other and thus assume a non-parallel relative position to one another. The angled arrangement improves the adaptation of the filter element to different installation conditions while at the same time compact design of the filter element. For example, it is possible to use installation spaces extending across the corner for installing the angled filter element, so that such installation spaces can be used in an efficient manner for the filtration of fluids.
Alternativ oder zusätzlich zur winkligen Relativanordnung der Abströmseite der Filtermediumkörper ist es auch möglich, die Anströmseiten der Filtermediumkörper winklig zueinander auszurichten. In bevorzugter Ausführung weisen die beiden Filtermediumkörper jeweils zumindest annähernd Quaderform auf, so dass die Anström- und die Abströmseite innerhalb jedes Filtermediumkörpers parallel zueinander liegen und bei winkliger Relativanordnung sowohl die Anströmseiten als auch die Abströmseiten der Filtermediumkörper zueinander eine Winkelposition einnehmen.Alternatively or in addition to the angular relative arrangement of the downstream side of the filter medium body, it is also possible to align the inflow sides of the filter medium body at an angle to each other. In a preferred embodiment, the two filter medium bodies each have at least approximately parallelepiped shape, so that the inflow and outflow sides lie parallel to one another within each filter medium body and, with an angular relative arrangement, both the inflow sides and the outflow sides of the filter medium bodies assume an angular position relative to one another.
Die beiden Filtermediumkörper sind entweder identisch aufgebaut und vorzugsweise spiegelsymmetrisch zueinander im Filterelementgehäuse des Filterelements aufgenommen oder, gemäß einer alternativen Ausführung, nicht-symmetrisch aufgebaut, indem beispielsweise ein Filtermediumkörper eine Stufe oder Abschrägung aufweist.The two filter medium bodies are either constructed identically and are preferably mirror-symmetrical to one another in the filter element housing of the filter element or, according to an alternative embodiment, constructed non-symmetrically, for example by a filter medium body having a step or bevel.
Die Filtermediumkörper sind im Filterelement in der Weise angeordnet, dass die senkrecht zu den Abströmseiten und/oder die Anströmseiten stehenden Mittelebenen durch den ersten und/oder zweiten Filtermediumkörper zueinander winklig angeordnet sind.The filter medium bodies are arranged in the filter element in such a way that the center planes perpendicular to the outflow sides and / or the inflow sides are arranged at an angle to one another through the first and / or second filter medium body.
Die Mittelebenen-Schnittachse kann ggf. mit der Längsachse des Filterelements zusammenfallen, welche beispielsweise parallel zu einer Abströmseite eines Filtermediumkörpers verläuft. Die Mittelebenen-Schnittachse kann aber auch nicht-identisch mit der Längsachse des Filterelements sein.The center plane section axis may possibly coincide with the longitudinal axis of the filter element, which runs, for example, parallel to a downstream side of a filter medium body. The center plane section axis may also be non-identical to the longitudinal axis of the filter element.
Die Mittelebenen schließen miteinander beispielsweise einen Winkel ein, der kleiner als 180° ist und maximal 90° beträgt. Vorteilhafterweise besitzt auch das Filterelement mit dem Filterelementgehäuse in dieser Ausführung Winkelform, wobei der Winkel des Filterelementgehäuses dem Winkel entspricht, den die Mittelebenen miteinander einschließen.For example, the center planes enclose an angle that is less than 180 ° and a maximum of 90 °. Advantageously, also has the filter element with the filter element housing in this embodiment angular shape, wherein the angle of the filter element housing corresponds to the angle which the center planes enclose with each other.
Gemäß einer weiteren zweckmäßigen Ausführung sind die Abströmseite und/oder die Anströmseite des ersten und/oder zweiten Filtermediumkörpers gegenüber der Mittelebenen-Schnittachse – ggf. der Längsachse des Filterelements – winklig angeordnet. Beispielsweise kann die Abströmseite des ersten Filtermediumkörpers parallel und die Abströmseite des zweiten Filtermediumkörpers winklig und damit nicht-parallel zur Mittelebenen-Schnittachse bzw. der Längsachse des Filterelements verlaufen. Es ist auch möglich, dass die Abströmseiten des ersten und des zweiten Filtermediumkörpers unterschiedliche Winkel mit der Mittelebenen-Schnittachse bzw. der Längsachse des Filterelements einnehmen. Der Winkel gegenüber der Mittelebenen-Schnittachse bzw. der Längsachse des Filterelements ist vorzugsweise größer als 0° und beträgt maximal 60°.According to a further expedient embodiment, the outflow side and / or the inflow side of the first and / or second Filter medium body relative to the center plane-cutting axis - possibly the longitudinal axis of the filter element - arranged at an angle. By way of example, the outflow side of the first filter medium body can run parallel and the outflow side of the second filter medium body can run at an angle and thus non-parallel to the center plane sectional axis or the longitudinal axis of the filter element. It is also possible that the downstream sides of the first and the second filter medium body occupy different angles with the mid-plane section axis and the longitudinal axis of the filter element. The angle with respect to the center plane section axis or the longitudinal axis of the filter element is preferably greater than 0 ° and is at most 60 °.
Die Mittelebenen durch die Filtermediumkörper können parallel oder koplanar zueinander angeordnet sein, wobei im Falle einer koplanaren Ausführung die Mittelebenen die Längsachse des Filterelementes schneiden und bei paralleler Anordnung die Filtermediumkörper versetzt zueinander angeordnet sind. Es ist aber auch möglich, zusätzlich zu der winkligen Anordnung der Anström- oder Abströmseite eines Filtermediumkörpers auch eine winklige Anordnung der Mittelebene mindestens eines Filtermediumkörpers vorzusehen, so dass ein oder beide Filtermediumkörper in zwei verschiedenen Ebenen winklig geneigt sind.The center planes through the filter medium body may be arranged parallel or coplanar with each other, wherein in the case of a coplanar embodiment, the center planes intersect the longitudinal axis of the filter element and in parallel arrangement, the filter medium body are arranged offset from each other. However, it is also possible, in addition to the angled arrangement of the inflow or outflow side of a filter medium body, to provide an angled arrangement of the center plane of at least one filter medium body so that one or both filter medium bodies are angled in two different planes.
Die Filtermediumkörper sind beispielsweise als Faltenfilter ausgeführt, es kommen aber auch Ausführungen der Filtermediumkörper aus einem kompakten Filtermaterial in Betracht.The filter medium body are designed for example as a folded filter, but there are also versions of the filter medium body from a compact filter material into consideration.
Im Falle einer Ausführung als Faltenfilter weist wenigstens eine Faltentasche des ersten Filtermediumkörpers eine andere Ausrichtung auf als wenigstens eine Faltentasche des zweiten Filtermediumkörpers. Im Speziellen weisen die Falten des ersten Filtermediumkörpers eine übereinstimmende erste Ausrichtung auf und weisen die Falten des zweiten Filtermediumkörpers eine übereinstimmende zweite Ausrichtung auf, wobei sich die erste und zweite Ausrichtung aber unterscheiden. Die Ausrichtung einer Faltentasche entspricht insbesondere ihrer Tiefenrichtung, d. h. die Richtung, in der der Faltengrund auf die Faltenöffnung folgt.In the case of a design as a folded filter, at least one folding pocket of the first filter medium body has a different orientation than at least one fold pocket of the second filter medium body. Specifically, the pleats of the first filter media body have a matching first orientation and the pleats of the second filter media body have a matching second orientation, but the first and second orientations are different. The orientation of a folding pocket corresponds in particular to its depth direction, d. H. the direction in which the fold bottom follows the fold opening.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführung erstreckt sich die Abströmöffnung zumindest annähernd koaxial oder zumindest annähernd parallel zur Längsachse des Filterelements. Hierbei verläuft die Achse durch die Abströmöffnung koaxial bzw. parallel oder annähernd koaxial bzw. parallel zur Längsachse des Filterelements. Die Abströmöffnung befindet sich in diesem Fall bevorzugt in einem Seiten- oder Stirnteil des Filterelementgehäuses, das den Reinraum beherbergt.According to a further advantageous embodiment, the discharge opening extends at least approximately coaxially or at least approximately parallel to the longitudinal axis of the filter element. In this case, the axis runs through the outflow opening coaxially or parallel or approximately coaxially or parallel to the longitudinal axis of the filter element. The outflow opening is in this case preferably in a side or front part of the filter element housing, which houses the clean room.
In Betracht kommt aber auch eine Ausführung, bei der die Achse der Abströmöffnung zumindest annähernd senkrecht zur Längsachse des Filterelements angeordnet ist. In diesem Fall liegt die Abströmöffnung in einem Boden- oder Deckelteil des Filterelementgehäuses.However, also considered is an embodiment in which the axis of the outflow opening is arranged at least approximately perpendicular to the longitudinal axis of the filter element. In this case, the discharge opening is located in a bottom or cover part of the filter element housing.
An die Abströmöffnung kann sich ein Abströmrohr anschließen, das entweder einteilig mit dem Filterelementgehäuse oder als separates Bauteil ausgeführt ist und mit dem Filterelementgehäuse verbunden wird.An outflow pipe can be connected to the outflow opening, which is designed either in one piece with the filter element housing or as a separate component and is connected to the filter element housing.
Das Filterelementgehäuse kann, gemäß weiterer zweckmäßiger Ausführung, im Bereich des Reinraums gekrümmt oder geknickt ausgeführt sein. Die Krümmung folgt insbesondere der winkligen Anordnung der Filtermediumkörper an diagonal gegenüberliegenden Seiten des Filterelementgehäuses. Es kommt sowohl eine gebogene Ausführung des Filterelementgehäuses im Bereich des Reinraums in Betracht als auch eine winklige Ausbildung des Filterelementgehäuses.The filter element housing can, according to further expedient embodiment, be curved or bent in the region of the clean room. The curvature particularly follows the angled arrangement of the filter media bodies on diagonally opposite sides of the filter element housing. It is both a curved design of the filter element housing in the region of the clean room into consideration and an angled design of the filter element housing.
Sofern die Anström- und/oder Abströmseiten der beiden Filtermediumkörper winklig zur Längsachse des Filterelements gerichtet sind und zugleich die Mittelebenen durch die Filtermediumkörper koplanar angeordnet sind, kommt auch eine Ausführung des Filterelementgehäuses im Bereich des Reinraums in Trapezform in Betracht.If the inflow and / or outflow sides of the two filter medium bodies are directed at an angle to the longitudinal axis of the filter element and at the same time the center planes are arranged coplanar through the filter medium body, an embodiment of the filter element housing in the region of the clean room in trapezoidal shape is also considered.
Gemäß noch einer weiteren vorteilhaften Ausführung sind am Filterelementgehäuse Aufnahmetaschen ausgebildet, die zur Aufnahme des ersten und des zweiten Filtermediumkörpers dienen. Die Innenkontur der Aufnahmetaschen kann an die Außenkontur des jeweils aufgenommenen Filtermediumkörpers angepasst sein. Hierdurch wird eine formschlüssige, sichere Aufnahme der Filtermediumkörper in den Aufnahmetaschen erreicht. Filtermediumkörper können in einfacher Weise in die nach außen offenen Aufnahmetaschen eingesteckt werden, die mit dem Reinraum strömungsverbunden sind, insbesondere unmittelbar an den Reinraum in dem Filterelementgehäuse angrenzen. Vorteilhafterweise ist für eine strömungsdichte Verbindung der Filtermediumkörper am Filterelementgehäuse ein umlaufender Dichtrand in jeder Aufnahmetasche gebildet, an dem der jeweilige Filtermediumkörper auf Kontakt liegt. Die Dichtmasse des Dichtrandes kann zugleich für eine Verklebung des Filtermediumkörpers in der Aufnahmetasche dienen.According to yet another advantageous embodiment receiving pockets are formed on the filter element housing, which serve to receive the first and the second filter medium body. The inner contour of the receiving pockets can be adapted to the outer contour of the respective recorded filter medium body. As a result, a positive, secure recording of the filter medium body is achieved in the receiving pockets. Filter medium body can be inserted in a simple manner in the receiving pockets open to the outside, which are fluidly connected to the clean room, in particular directly adjacent to the clean room in the filter element housing. Advantageously, for a fluid-tight connection of the filter medium body on the filter element housing, a circumferential sealing edge is formed in each receiving pocket, on which the respective filter medium body is in contact. The sealant of the sealing edge can also serve for bonding of the filter medium body in the receiving pocket.
Die Filtermediumkörper können die gleiche Geometrie aufweisen und gleich groß ausgebildet sein oder unterschiedlich groß und/oder mit unterschiedlicher Geometrie versehen sein.The filter medium body may have the same geometry and be made the same size or be different in size and / or provided with different geometry.
Das Filterelementgehäuse ist zweckmäßigerweise als ein Kunststoff-Spritzgussbauteil ausgeführt. Es ist sowohl möglich, das Filterelementgehäuse als einteiliges Kunststoff-Spritzgussbauteil auszuführen als auch aus mehreren, separaten Bauteilen zusammenzusetzen, die jeweils als Kunststoff-Spritzgussbauteile ausgebildet sind. The filter element housing is expediently designed as a plastic injection-molded component. It is both possible to carry out the filter element housing as a one-piece plastic injection-molded component and to assemble it from a plurality of separate components which are each designed as plastic injection-molded components.
Das Filterelement mit den mindestens zwei Filtermediumkörpern bildet ein Filtereinsatzteil, das in ein Filtergehäuse einer Filtereinrichtung einsetzbar ist. Das Filterelement bildet hierbei eine zusammenhängende Baueinheit, die insgesamt in das Filtergehäuse einsetzbar bzw. aus diesem zu entnehmen ist.The filter element with the at least two filter medium bodies forms a filter insert part which can be inserted into a filter housing of a filter device. The filter element in this case forms a coherent structural unit which can be used in its entirety in the filter housing or can be taken from it.
Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings
Weitere Vorteile und zweckmäßige Ausführungen sind den weiteren Ansprüchen, der Figurenbeschreibung und den Zeichnungen zu entnehmen. Es zeigen:Further advantages and expedient embodiments can be taken from the further claims, the description of the figures and the drawings. Show it:
In den Figuren sind gleiche Bauteile mit gleichen Bezugszeichen versehen.In the figures, the same components are provided with the same reference numerals.
Ausführungsform(en) der ErfindungEmbodiment (s) of the invention
In den
In den Aufnahmetaschen
In das Filterelementgehäuse
In
In den
Das Filterelementgehäuse
In den
In
In den
Die Filtermediumkörper
In einigen Figuren sind die Faltenrücken
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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