DE102014016560A1 - Cabin filter and filter arrangement - Google Patents
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Abstract
Ein Innenraumfilter (2) mit einem gefalteten Filtermedium (4) und einem auf Faltenprofilen (5) von Filterfalten (11, 12) des Filtermediums (4) angeordneten flexiblen Seitenband (6, 7), wobei der Innenraumfilter (2) unter Verformung eines Biegeabschnitts (15) des Seitenbands (6, 7) um eine parallel zu Faltkanten (10, 13) der Filterfalten (11, 12) angeordnete Achse (17) biegbar ist.A cabin air filter (2) having a pleated filter medium (4) and a flexible sideband (6, 7) arranged on fold profiles (5) of filter pleats (11, 12) of the filter medium (4), wherein the cabin filter (2) deforms a bending section (15) of the sideband (6, 7) about an axis parallel to folding edges (10, 13) of the filter folds (11, 12) arranged axis (17) is bendable.
Description
Technisches GebietTechnical area
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Filterelement, insbesondere einen Innenraumfilter zum Filtern von Luft für den Innenraum eines Fahrzeugs oder Gebäudes. Weiterhin betrifft die Erfindung eine Filteranordnung mit einem solchen Filterelement und einer Filteraufnahme.The present invention relates to a filter element, in particular a cabin filter for filtering air for the interior of a vehicle or building. Furthermore, the invention relates to a filter assembly with such a filter element and a filter holder.
Obwohl auf beliebige Filterelemente und -anordnungen anwendbar, werden die vorliegende Erfindung sowie die ihr zugrunde liegende Problematik nachfolgend für einen Innenraumfilter eines Kraftfahrzeugs beschrieben.Although applicable to any filter elements and arrangements, the present invention and the underlying problems are described below for a cabin filter of a motor vehicle.
Die zunehmende Luftverunreinigung, insbesondere in Großstädten, in Verbindung mit dem Einsatz moderner Klimaanlagen macht es erforderlich, die von außen in den Innenraum eines Kraftfahrzeugs geleitete und aufbereitete bzw. klimatisierte Luft mittels geeigneter Filter zu reinigen. Hierfür kommen beispielsweise Partikelfilter, Geruchsfilter oder deren Kombination miteinander in Betracht, die in der Umgebung enthaltene Schwebstoffe, Partikel und Gerüche möglichst gut herausfiltern bzw. absorbieren sollen.The increasing air pollution, especially in large cities, in connection with the use of modern air conditioning systems makes it necessary to clean the outside of the interior of a motor vehicle and conditioned or conditioned air by means of suitable filters. For this purpose, for example, particulate filter, odor filter or their combination with each other come into consideration, which should filter out or absorb as much as possible suspended particles, particles and odors contained in the environment.
Zur Filterung von Luft für den Innenraum eines Kraftfahrzeugs werden häufig gefaltete bzw. plissierte Filtermaterialien, wie etwa Filtervliese, die einen Faltenpack bilden, eingesetzt. Es wird ein zunächst flächiger Filtermaterialbogen zickzackförmig gefaltet. Das Faltenpack wird von Seitenbänder und Kopfbändern oder einem sonstigen Rahmen gehalten. Derartige Filterelemente können in einer Filteraufnahme austauschbar fixiert sein. Die somit gebildete Filteranordnung kann in einer Klimaanlage eines entsprechenden Fahrzeugs installiert sein.For filtering air for the interior of a motor vehicle, folded or pleated filter materials, such as filter fleeces forming a fold pack, are often used. An initially flat filter material sheet is folded in a zigzag shape. The fold pack is held by side straps and headbands or other frame. Such filter elements can be fixed exchangeably in a filter holder. The filter assembly thus formed may be installed in an air conditioning system of a corresponding vehicle.
Stand der TechnikState of the art
Die
Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention
Vor diesem Hintergrund liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes Filterelement zu schaffen.Against this background, the present invention has the object to provide an improved filter element.
Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Filterelement mit einem gefalteten Filtermedium und einem auf Faltenprofilen von Filterfalten des Filtermediums angeordneten flexiblen Seitenband, wobei der Innenraumfilter unter Verformung eines Biegeabschnitts des Seitenbands um eine parallel zu Faltkanten der Filterfalten angeordnete Achse biegbar ist.This object is achieved by a filter element with a folded filter medium and a flexible sideband arranged on fold profiles of filter pleats of the filter medium, the interior filter being bendable by deforming a bending section of the sideband about an axis arranged parallel to fold edges of the filter folds.
Dadurch, dass das Filterelement den Biegeabschnitt umfasst, ist das Filterelement definiert im Bereich des Biegeabschnitts biegbar und damit an geometrische Randbedingungen anpassbar. Entsprechend kann eine dem Filterelement zugeordnete Filteraufnahme geometrisch frei gestaltet werden. Dies ist insbesondere bei einem begrenzt vorhandenen Bauraum, beispielsweise in einem Motorraum eines Kraftfahrzeugs, vorteilhaft.Characterized in that the filter element comprises the bending portion, the filter element is defined bendable in the region of the bending portion and thus adaptable to geometric boundary conditions. Accordingly, a filter element associated filter element can be designed geometrically free. This is particularly advantageous in the case of a limited amount of installation space, for example in an engine compartment of a motor vehicle.
Das Seitenband hat bevorzugt eine konstante Höhe, die bevorzugt höher als die Faltenhöhe ist. Das Seitenband kann zusätzlich einschnittsfrei ausgebildet sein.The sideband preferably has a constant height, which is preferably higher than the pleat height. The side band may additionally be formed incision-free.
Das Seitenband weist bevorzugt eine Dicke von 1–5 mm und/oder ein Flächengewicht von 150–350 g/m2 auf. Die Höhe des Seitenbands beträgt bevorzugt größer 15 mm, weiter bevorzugt größer 20 mm und noch weiter bevorzugt größer 25 mm.The sideband preferably has a thickness of 1-5 mm and / or a basis weight of 150-350 g / m 2 . The height of the sideband is preferably greater than 15 mm, more preferably greater than 20 mm and even more preferably greater than 25 mm.
Das Filterelement umfasst das Filtermedium und ein oder mehrere Verstärkungselemente, insbesondere zwei Seiten- und/oder zwei Kopfbänder, welche das Filtermedium zumindest abschnittsweise verstärken, um dessen Form, insbesondere im Filterbetrieb aufrecht zu erhalten. Vorzugsweise weist jedes Seitenband einen Biegeabschnitt auf. Die Verstärkungselemente können insbesondere einen geschlossenen oder offenen Rahmen – auch materialeinstückig – ausbilden, welcher das Filtermedium umgibt. Nach hier geltender Definition umfasst ein Rahmen ein oder mehrere Verstärkungselemente. Beispielsweise sind die Seiten- und/oder Kopfbänder Vliesbänder.The filter element comprises the filter medium and one or more reinforcing elements, in particular two side and / or two head bands, which reinforce the filter medium at least in sections in order to maintain its shape, in particular in filter operation. Preferably, each sideband has a bending section. The reinforcing elements may, in particular, form a closed or open frame, also in one piece of material, which surrounds the filter medium. As defined herein, a frame includes one or more reinforcing elements. For example, the side and / or headbands are nonwoven ribbons.
Die Verstärkungselemente können mit dem Filtermedium randseitig stoffschlüssig verbunden, insbesondere verklebt sein. Dazu können die Verstärkungselemente erhitzt und das Filtermedium in das erhitzte Material eingedrückt werden. Alternativ können die Verstärkungselemente an das Filtermedium angespritzt sein. Weiterhin kann ein Klebstoff als Zusatzwerkstoff zum Einsatz kommen. Die Verstärkungselemente können selbst aus demselben Material wie das Filtermedium hergestellt sein. Alternativ können die Verstärkungselemente als Kunststoffspritzgussbauteile ausgebildet sein. Hierbei kann beispielsweise ein hochelastischer Werkstoff wie beispielsweise ein thermoplastisches Polyurethan Anwendung finden.The reinforcing elements can be connected to the filter medium at the edge cohesively, in particular glued. For this purpose, the reinforcing elements can be heated and the filter medium can be pressed into the heated material. Alternatively, the reinforcing elements may be molded onto the filter medium. Furthermore, an adhesive can be used as filler material. The reinforcing elements may themselves be made of the same material as the filter medium. Alternatively, the reinforcing elements may be formed as plastic injection molded components. Here, for example, find a highly elastic material such as a thermoplastic polyurethane application.
Das gefaltete Filtermedium kann gefaltet oder wellenförmig ausgebildet sein. Als Faltungen sind beispielsweise Zickzack- oder W-Faltungen bekannt. Das Filtermedium kann geprägt und anschließend an Prägekanten scharfkantig gefaltet sein. Als Ausgangsmaterial kann ein flächiger Materialfilterbogen dienen, welcher entsprechend umgeformt wird. Das Filtermedium ist beispielsweise ein Filtergewebe, ein Filtergelege oder ein Filtervlies. Insbesondere kann das Filtermedium in einem Schmelz-Blas-Verfahren hergestellt sein. Das Filtermedium kann Naturfasern, wie Baumwolle- oder Kunstfasern, beispielsweise aus Polyester, Polyvinylsulfit oder Polytetrafluorethylen, aufweisen. Die Fasern können bei der Verarbeitung in, schräg und/oder quer zur Maschinenrichtung orientiert sein. Insbesondere ist das Filtermedium mehrschichtig. Beispielsweise kann das Filtermedium zwei Kohlefaserfilterschichten und eine zwischen den Kohlefaserfilterschichten angeordnete Staubfilterschicht aufweisen.The folded filter medium may be folded or wavy. As convolutions zigzag or W-folds are known, for example. The filter medium can be embossed and then folded into sharp edges at embossing edges. When Starting material can serve a flat material filter sheet, which is transformed accordingly. The filter medium is, for example, a filter fabric, a filter fabric or a filter fabric. In particular, the filter medium can be produced in a melt-blow process. The filter medium may comprise natural fibers, such as cotton or synthetic fibers, for example of polyester, polyvinyl sulfite or polytetrafluoroethylene. The fibers may be oriented in, skewed and / or transversely to the machine direction during processing. In particular, the filter medium is multi-layered. For example, the filter medium may comprise two carbon fiber filter layers and a dust filter layer disposed between the carbon fiber filter layers.
Ein entsprechendes Filterelement dient der Filterung von Fluid, also gasförmigen und/oder flüssigen Medien, beispielsweise Luft. Gasförmiges Medium bzw. Luft umfasst hier auch Gas- bzw. Luft-Feststoffgemische oder Gas- bzw. Luft-Flüssigkeitsgemische. Beispielsweise kann eine Klimaanlage das Filterelement aufweisen. Das Filterelement kann eine Dichteinrichtung aufweisen, welche eine dem Filterelement zugeordnete Rohseite gegenüber einer Reinseite desselben abdichtet. Die Dichteinrichtung kann bauteilidentisch mit einem oder mehreren Verstärkungselementen des Filterelements ausgebildet sein. Alternativ kann die Dichteinrichtung als Zusatzbauteil ausgebildet sein. So kann die Dichteinrichtung beispielsweise an dem Filtermedium, den ein oder mehreren Verstärkungselementen, dem Filterelement oder der Filteraufnahme angebracht sein.A corresponding filter element serves to filter fluid, ie gaseous and / or liquid media, for example air. Gaseous medium or air here also includes gas or air-solid mixtures or gas or air-liquid mixtures. For example, an air conditioner may have the filter element. The filter element may have a sealing device which seals a raw side associated with the filter element with respect to a clean side thereof. The sealing device may be formed identical to one component with one or more reinforcing elements of the filter element. Alternatively, the sealing device may be formed as an additional component. For example, the sealing device can be attached to the filter medium, the one or more reinforcing elements, the filter element or the filter holder.
Das Filterelement ist insbesondere ein Innenraumfilter zum Filtern von Luft für den Innenraum eines Fahrzeugs, insbesondere eines PKWs oder LKWs, oder Gebäudes.The filter element is in particular a cabin filter for filtering air for the interior of a vehicle, in particular a car or truck, or building.
In Ausführungsformen weist das Filtermedium erste Filterfalten mit einer ersten Faltenhöhe und zumindest eine zweite Filterfalte mit einer zweiten Faltenhöhe auf, wobei die zweite Faltenhöhe kleiner als die erste Faltenhöhe ist, und wobei der Biegeabschnitt die zumindest eine zweite Filterfalte umfasst. Hierdurch wird der Faltenabstand der Filterfalten zueinander beim Biegen des Filterelements nicht verändert. Die Filtrationsleistung des Filterelements wird daher durch das Verbiegen des Filterelements nicht beeinträchtigt.In embodiments, the filter medium has first filter pleats having a first pleat height and at least one second filter pleat having a second pleat height, wherein the second pleat height is smaller than the first pleat height, and wherein the bend portion comprises the at least one second filter pleat. As a result, the pleat spacing of the filter pleats is not changed relative to each other during bending of the filter element. The filtration performance of the filter element is therefore not affected by the bending of the filter element.
Die erste Faltenhöhe beträgt bevorzugt größer 15 mm, weiter bevorzugt größer 20 mm, noch weiter bevorzugt größer 25 mm. Im Extremfall kann die zweite Faltenhöhe 0 mm betragen, d. h., als zweite Filterfalte ist lediglich ein flächiger Filtermediumabschnitt vorgesehen. Insbesondere ist die erste Faltenhöhe 2- bis 5-mal, bevorzugt 2,5- bis 4,5-mal, weiter bevorzugt 3- bis 4-mal, weiter bevorzugt 3,5- bis 4-mal, weiter bevorzugt genau 4-mal so groß wie die zweite Faltenhöhe. Die Achse, um die das Filterelement biegbar ist, ist vorzugsweise parallel zu einer Faltkante der zumindest einen zweiten Filterfalte und/oder parallel zu Faltkanten der ersten Filterfalten angeordnet. Vorzugsweise ist das Filterelement nur in einer Biegerichtung um die Achse biegbar. Hierdurch kann das Filterelement nach dem Verformen eine gewölbte Geometrie aufweisen. In alternativen Ausführungsformen ist das Filterelement gleichzeitig in zwei unterschiedliche, insbesondere entgegengesetzte, Biegerichtungen biegbar.The first fold height is preferably greater than 15 mm, more preferably greater than 20 mm, even more preferably greater than 25 mm. In extreme cases, the second fold height can be 0 mm, d. h., As the second filter fold, only a flat filter medium portion is provided. In particular, the first wrinkle height is 2 to 5 times, preferably 2.5 to 4.5 times, more preferably 3 to 4 times, more preferably 3.5 to 4 times, even more preferably exactly 4 times as big as the second fold height. The axis about which the filter element is bendable is preferably arranged parallel to a fold edge of the at least one second filter fold and / or parallel to fold edges of the first filter folds. Preferably, the filter element is bendable about the axis only in a bending direction. As a result, the filter element may have a curved geometry after deformation. In alternative embodiments, the filter element is simultaneously bendable into two different, in particular opposite, bending directions.
In weiteren Ausführungsformen ist der Biegeabschnitt dazu eingerichtet, sich beim Biegen des Filterelements in Richtung des Filtermediums nach innen zu verformen. Insbesondere ist innenseitig an dem Seitenband ein Klebstoff, insbesondere ein Schmelzklebstoff, aufgebracht, der nur eine Verformung des Biegeabschnitts nach innen zulässt. Hierdurch ist stets gewährleistet, dass sich der Biegeabschnitt nur nach innen verformt.In further embodiments, the bending section is adapted to deform inwardly in bending the filter element in the direction of the filter medium. In particular, an adhesive, in particular a hot-melt adhesive, is applied to the inside of the sideband, which only permits deformation of the bending section to the inside. This always ensures that the bending section only deforms inwards.
In weiteren Ausführungsformen ist der Biegeabschnitt dazu eingerichtet, sich beim Bezug des Innenraumfilters in Richtung des Filtermediums nach innen schlaufenartig zu verformen. Insbesondere bildet sich beim Verformen des Biegeabschnitts eine in Richtung des Filtermediums nach innen ragende Schleife oder Schlaufe.In further embodiments, the bending section is set up to deform in a loop-like manner when the interior filter is received in the direction of the filter medium. In particular, forms during the deformation of the bending section in the direction of the filter medium inwardly projecting loop or loop.
In weiteren Ausführungsformen ist der Biegeabschnitt beim Biegen des Filterelements zwischen zwei erste Filterfalten einklemmbar. Hierdurch ist gewährleistet, dass Faltkanten benachbart zu dem Biegeabschnitt angeordneter erster Filterfalten sich nicht berühren, wodurch die Filtrationsleistung des Filterelements nicht beeinträchtigt wird.In further embodiments, the bending section can be clamped when bending the filter element between two first filter folds. This ensures that folding edges adjacent to the bending section arranged first filter folds do not touch, whereby the filtration performance of the filter element is not affected.
In weiteren Ausführungsformen definiert der zwischen den zwei ersten Filterfalten einklemmbare Biegeabschnitt einen Faltenabstand zwischen den beiden ersten Filterfalten. Insbesondere wird die von dem Biegeabschnitt gebildete Schleife oder Schlaufe zwischen den ersten Filterfalten eingeklemmt.In further embodiments, the bendable portion which can be clamped between the two first filter folds defines a pleat spacing between the two first filter folds. In particular, the loop or loop formed by the bending section is clamped between the first filter folds.
In weiteren Ausführungsformen ist die zumindest eine zweite Filterfalte zwischen zwei ersten Filterfalten angeordnet. Insbesondere wird beim Biegen des Filterelements neben dem Seitenband nur die zumindest eine zweite Filterfalte verformt. Hierdurch ist gewährleistet, dass die Geometrie der ersten Filterfalten beim Biegen des Filterelements unverändert bleibt.In further embodiments, the at least one second filter fold is arranged between two first filter folds. In particular, only the at least one second filter fold is deformed when bending the filter element in addition to the sideband. This ensures that the geometry of the first filter folds remains unchanged during bending of the filter element.
In weiteren Ausführungsformen weist das Seitenband zwei Biegeabschnitte auf. Hierdurch ist das Filterelement C-förmig biegbar. Das Seitenband kann eine beliebige Anzahl Biegeabschnitte aufweisen. Insbesondere kann eine der Anzahl der Biegeabschnitte entsprechende Anzahl an Achsen vorgesehen sein, um die das Filterelement biegbar ist.In further embodiments, the sideband comprises two bending sections. As a result, the filter element is C-shaped bendable. The sideband can have any number of bending sections. In particular, one of the number of Bending sections corresponding number of axes to be provided, around which the filter element is bendable.
Weiterhin wird eine Filteranordnung mit einem derartigen Filterelement und einer Filteraufnahme zum Aufnehmen des Filterelements vorgeschlagen.Furthermore, a filter arrangement is proposed with such a filter element and a filter holder for receiving the filter element.
In weiteren Ausführungsformen sind mehrere gebogene Innenraumfilter zylinderförmig in einer entsprechenden Filteraufnahme anordenbar. Beispielsweise sind sechs C-förmig gebogene Innenraumfilter zu einem geschlossenen Zylinder anordenbar.In further embodiments, a plurality of curved cabin filters can be arranged in a cylindrical manner in a corresponding filter mount. For example, six C-shaped curved cabin filters can be arranged to form a closed cylinder.
Die für das Filterelement beschriebenen Merkmale gelten für die Filteranordnung entsprechend und umgekehrt.The features described for the filter element apply to the filter assembly according to and vice versa.
Weitere mögliche Implementierungen der Erfindung umfassen auch nicht explizit genannte Kombinationen von zuvor oder im Folgenden bezüglich der Ausführungsbeispiele beschriebenen Merkmale oder Verfahrensschritte. Dabei wird der Fachmann auch Einzelaspekte als Verbesserungen oder Ergänzungen zu der jeweiligen Grundform der Erfindung hinzufügen.Further possible implementations of the invention also include not explicitly mentioned combinations of features or method steps described above or below with regard to the exemplary embodiments. The skilled person will also add individual aspects as improvements or additions to the respective basic form of the invention.
Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche sowie der im Folgenden beschriebenen Ausführungsbeispiele der Erfindung. Im Weiteren wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beigelegten Figuren näher erläutert.Further embodiments of the invention are the subject of the dependent claims and the embodiments of the invention described below. Furthermore, the invention will be explained in more detail by means of embodiments with reference to the accompanying figures.
Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings
Es zeigt dabei:It shows:
Ausführungsform(en) der ErfindungEmbodiment (s) of the invention
Die
Der Innenraumfilter
Das Filtermedium
Um ferner eine Versteifung und einen Abschluss an Stirnseiten des Filtermediums
Die beiden Seitenbänder
In der
Wie
Die erste Faltenhöhe h11 ist dabei, wie in
Die zweite Faltenhöhe h12 ist vorzugsweise kleiner als die erste Faltenhöhe h11. Insbesondere ist die erste Faltenhöhe h11 4-mal so groß wie die zweite Faltenhöhe h12. Die zweite Faltenhöhe h12 beträgt beispielsweise 15 bis 20 mm.The second fold height h 12 is preferably smaller than the first fold height h 11 . In particular, the first
Der Innenraumfilter
Hierzu weist der Innenraumfilter
Der Innenraumfilter
Der Biegeabschnitt
Mehrere derartige C-förmig gebogene Innenraumfilter
Obwohl die Erfindung anhand konkreter Ausführungsbeispiele vorstehend beschrieben wurde, ist sie auf diese nicht beschränkt, sondern vielfältig modifizierbar.Although the invention has been described above with reference to specific embodiments, it is not limited to these, but variously modifiable.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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