DE102015000279A1

DE102015000279A1 - Innenraumfilter und Filteranordnung

Info

Publication number: DE102015000279A1
Application number: DE102015000279.1A
Authority: DE
Inventors: Stephan Keßler
Original assignee: Mann and Hummel GmbH
Current assignee: Mann and Hummel GmbH
Priority date: 2014-01-16
Filing date: 2015-01-16
Publication date: 2015-07-16

Abstract

Ein Innenraumfilter (3) mit einem ersten flächigen Filterfaltenbalg (8), einem zweiten flächigen Filterfaltenbalg (9) und einem Verbindungselement (25) zum Verbinden einer Endfalte (20) des ersten flächigen Filterfaltenbalgs (8) mit einer Endfalte (21) des zweiten flächigen Filterfaltenbalgs (9), wobei zwischen der Endfalte (20) des ersten flächigen Filterfaltenbalgs (8) und der Endfalte (21) des zweiten flächigen Filterfaltenbalgs (9) ein Führungsschacht (26) angeordnet ist und wobei in den Führungsschacht (26) ein Führungselement (6) eines Filtergehäuses (2) des Innenraumfilters (3) einführbar ist.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Filterelement, insbesondere einen Innenraumfilter zum Filtern von Luft für den Innenraum eines Fahrzeugs oder Gebäudes. Ferner betrifft die Erfindung eine Filteranordnung mit einem derartigen Filterelement.
Obwohl auf beliebige Filterelemente und -anordnungen anwendbar, werden die vorliegende Erfindung sowie die ihr zugrunde liegende Problematik nachfolgend für einen Innenraumfilter eines Kraftfahrzeugs beschrieben.
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 Kombinationen miteinander in Betracht, die in der Umgebungsluft enthaltene Schwebstoffe, Partikel und Gerüche möglichst gut herausfiltern bzw. adsorbieren sollen.
Zur Filterung von Luft für den Innenraum eines Kraftfahrzeugs werden häufig gefaltete bzw. plissierte Filtermaterialien, wie etwa Filtervliese, die ein Faltenpack bilden, eingesetzt. Hierzu wird ein zunächst flächiger Filtermaterialbogen zickzackförmig gefaltet. Das Faltenpack wird beispielsweise von Seitenbändern und Kopfbändern oder einem sonstigen Rahmen gehalten. Derartige Filterelemente können in einem Filtergehäuse austauschbar fixiert sein. Die somit gebildete Filteranordnung kann in einer Klimaanlage eines entsprechenden Kraftfahrzeugs installiert sein.
Um einen fehlerhaften Einbau des Filterelements in dem Filtergehäuse zu verhindern, können an dem Filtergehäuse Führungselemente vorgesehen sein, die in entsprechende Führungsschächte des Filterelements eingreifen.
Stand der Technik
Die DE 10 2012 005 188 B4 beschreibt ein Filterelement mit Führungsschächten, wobei im Bereich der Führungsschächte die Faltung von Filterfalten eines Filterfaltenbalgs des Filterelements verändert ist. Beispielsweise ist im Bereich der Führungsschächte der Faltenabstand oder die Faltenhöhe der Filterfalten verändert.
Offenbarung der Erfindung
Vor diesem Hintergrund liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes Filterelement zu schaffen.
Demgemäß wird ein Filterelement vorgeschlagen. Das Filterelement umfasst einen ersten flächigen Filterfaltenbalg, einen zweiten flächigen Filterfaltenbalg und ein Verbindungselement zum Verbinden einer Endfalte des ersten flächigen Filterfaltenbalgs mit einer Endfalte des zweiten flächigen Filterfaltenbalgs. Zwischen der Endfalte des ersten flächigen Filterfaltenbalgs und der Endfalte des zweiten flächigen Filterfaltenbalgs ist ein Führungsschacht angeordnet, wobei in den Führungsschacht ein Führungselement eines Filtergehäuses des Filterelements einführbar ist.
Das Filterelement ist insbesondere ein Innenraumfilter. Insbesondere handelt es sich um einen Innenraumfilter einer Klimaanlage, insbesondere um einen Innenraumfilter einer Kraftfahrzeugklimaanlage, also einen Kraftfahrzeugklimaanlageninnenraumfilter. Erfindungsgemäß ist auch eine Klimaanlage, insbesondere eine Kraftfahrzeugklimaanlage, mit einem solchen Innenraumfilter. Der erste Filterfaltenbalg ist vorzugsweise getrennt von dem zweiten Filterfaltenbalg; es handelt sich insoweit also um separate Bauteile. Dadurch, dass das Filterelement zwei, insbesondere von einander getrennte, Filterfaltenbälge aufweist, wobei die Filterfaltenbälge mit Hilfe des Verbindungselements miteinander verbunden sind, kann auf eine Variation der Filterfaltenhöhe oder des Filterfaltenabstands im Bereich des Führungsschachts verzichtet werden. Hierdurch können einfach zu fertigende Filterfaltenbälge mit konstanter Faltenhöhe zur Herstellung des Filterelements verwendet werden. Das Filterelement kann eine Vielzahl Filterfaltenbälge aufweisen, die mit Hilfe mehrerer Verbindungselemente miteinander verbunden sein können. Jedem Verbindungselement kann ein Führungsschacht zugeordnet sein. Unter „flächig” ist vorliegend auch plattenförmig und/oder eben zu verstehen. Dies ist in Abgrenzung zu gekrümmten oder zylinderförmigen Filterfaltenbälgen zu verstehen. Das Filtermedium selbst weist gleichwohl Falten auf. Der Führungsschacht kann von Material des Verbindungselements flankiert sein. Alternativ kann der Führungsschacht von den Endfalten der Filterfaltenbälge flankiert sein. Der Führungsschacht kann auch vollständig von Material des Führungselements umgeben sein. Optional kann das Verbindungselement den Führungsschacht aufweisen. Das Führungselement weist vorzugsweise eine zu dem Führungsschacht komplementäre Geometrie auf. Beispielsweise kann das Führungselement einen kreisförmigen, dreieckigen, rechteckigen oder kreuzförmigen Querschnitt aufweisen.
Das Filterelement umfasst beispielsweise ein Filtermedium und ein oder mehrere Stabilisierungselemente, insbesondere Seitenbänder und/oder Kopfbänder (auch als Stirnbänder bezeichnet), welche das Filtermedium zumindest abschnittsweise stabilisieren, um dessen Form, insbesondere im Filterbetrieb, aufrechtzuerhalten. Die Filterfaltenbalge sind aus dem Filtermedium gebildet. Die Stabilisierungselemente können insbesondere einen geschlossenen oder offenen Rahmen – auch materialeinstückig – ausbilden, welcher das Filtermedium umgibt.
Der Führungsschacht kann dabei insbesondere durch den Rahmen des Filterelements hindurchgehen. Insbesondere kann ein Seitenband eine Öffnung oder einen Ausschnitt für den Führungsschacht aufweisen. Eine solche Öffnung kann z. B. als Loch im Seitenband ausgeführt sein oder auch als Ausschnitt aus dem Seitenband, z. B. als V-förmiger oder trapezförmiger Einschnitt in das Seitenband.
Die Stabilisierungselemente können mit dem Filtermedium randseitig stoffschlüssig verbunden, insbesondere verklebt sein. Dazu können die Stabilisierungselemente erhitzt und das Filtermedium in das erhitzte Material eingedrückt werden. Alternativ können die Stabilisierungselemente an das Filtermedium angespritzt sein. Weiterhin kann ein Klebstoff als Zusatzwerkstoff zum Einsatz kommen. Die Stabilisierungselemente können selbst aus demselben Material wie das Filtermedium hergestellt sein. Alternativ können die Stabilisierungselemente als Kunststoffspritzgussbauteile ausgebildet sein. Die Stabilisierungselemente können steif oder flexibel sein.
Das Filtermedium kann gefaltet oder wellenförmig ausgebildet sein. Als Faltungen sind beispielsweise Zick-Zack- oder W-Faltungen bekannt. Das Filtermedium kann geprägt und anschließend an Prägekanten unter Ausbildung von Faltkanten scharfkantig gefaltet sein. Als Ausgangsmaterial kann ein flächiger Filtermaterialbogen dienen, welcher entsprechend umgeformt wird. Das Filtermedium ist beispielsweise ein Filtergewebe, ein Filtergelege oder ein Filtervlies. Insbesondere kann das Filtermedium in einem Spinnvlies- oder Meltblown-Verfahren hergestellt sein. Weiterhin kann das Filtermedium verfilzt oder genadelt sein. Das Filtermedium kann Naturfasern, wie Baumwolle, oder Kunstfasern, beispielsweise aus Polyester, Polyphenylsulfid oder Polytetrafluorethylen, aufweisen. Die Fasern können bei der Verarbeitung in/schräg und/oder quer zu einer Maschinenrichtung des Filtermediums orientiert sein.
Das Filtermedium kann ein- oder mehrlagig sein. Es kann ferner ein Adsorptionsmittel, wie etwa Aktivkohle, aufweisen. Weiterhin kann das Filtermedium eine antimikrobielle und/oder antiallergene Wirkung aufweisen. Als antimikrobieller Stoff kommt beispielsweise Zink-Pyrithion oder Nanosilber, als antiallergener Stoff beispielsweise Polyphenol in Betracht.
Ein entsprechendes Filterelement dient der Filterung von Fluiden, also gasförmigen und/oder flüssigen Medien, beispielsweise Luft. Ein gasförmiges Medium bzw. Luft umfasst hier auch Gas- bzw. Luft-Feststoffgemische und/oder Gas- bzw. Luft-Flüssigkeitsgemische. Beispielsweise kann eine Klimaanlage das Filterelement aufweisen.
Ein insbesondere offenes Filtermedium kann dazu eingerichtet sein, Partikel des Teststaubs A4 nach ISO 12103-1 aus einem Luftstrom mit einer Filtrationsgeschwindigkeit von 0,10 bis 0,30 m/s, bezogen auf die Filtermedienfläche bei einer Luftdurchlässigkeit von größer 3000 l/m²s (bestimmt gemäß ISO 9237 bei 200 Pa) zu entfernen. Die Ermittlung der Filtrationskennwerte kann beispielsweise gemäß DIN 71460-1 erfolgen.
Ein insbesondere hochabscheidendes Filtermedium kann dazu eingerichtet sein, Partikel des Teststaubs A2 nach ISO 12103-1 sowie NaCl-Aerosolpartikeln gemäß DIN 71460-1 aus einem Luftstrom mit einer Filtrationsgeschwindigkeit von 0,10 bis 0,30 m/s bezogen auf die Filtermedienfläche, bei einer Luftdurchlässigkeit von größer 600 l/m²s (bestimmt gemäß ISO 9237 bei 200 Pa) zu entfernen. Die Ermittlung der Filtrationskennwerte kann beispielsweise gemäß DIN 71460-1 erfolgen.
Das Filterelement kann eine Dichtung aufweisen, welche eine dem Filterelement zugeordnete Rohseite gegenüber einer Reinseite desselben abdichtet. Die Dichtung kann bauteilidentisch mit ein oder mehreren Stabilisierungselementen des Filterelements ausgeführt sein. Alternativ kann die Dichtung als Zusatzbauteil ausgebildet sein. So kann die Dichtung beispielsweise an dem Filtermedium den ein oder mehreren Stabilisierungselementen, dem Filterelement oder dem Filtergehäuse angebracht sein.
Das Filterelement kann in dem Filtergehäuse austauschbar fixiert sein.
Das Filterelement bzw. die Filteranordnung kann in Personenkraftwägen, Lastkraftwägen, Baumaschinen, Wasserfahrzeugen, Schienenfahrzeugen, Luftfahrzeugen sowie allgemein in der Klimatechnik, insbesondere in Heiz-Klimageräten, in Haushaltsgeräten, in Brennstoffzellen oder in der Gebäudetechnik Anwendung finden. Diese Kraftwägen oder Fahrzeuge können elektrisch und/oder mittels Kraftstoff (insbesondere Benzin oder Diesel) betrieben werden. Im Hinblick auf die Gebäudetechnik kommen insbesondere stationäre Anlagen zur Behandlung von Luft in Betracht.
In Ausführungsformen sind der erste flächige Filterfaltenbalg und der zweite flächige Filterfaltenbalg mit Hilfe eines gemeinsamen Seitenbands miteinander verbunden. Das Seitenband ist vorzugsweise auf Faltenprofilen der Filterfaltenbälge angeordnet. Der Führungsschacht kann als eine in den Seitenbändern vorgesehene Ausnehmung oder als ein Durchbruch zumindest eines Seitenbands ausgebildet sein. Beispielsweise ist das Führungselement des Filtergehäuses stab- oder stiftförmig mit einem beliebigen Querschnitt. Der Führungsschacht kann ein Durchbruch der Seitenbänder sein.
In weiteren Ausführungsformen sind die jeweiligen Endfalten parallel zu einem Kopfband des Filterelements angeordnet. Vorzugsweise kann das Filterelement zwei Kopfbänder aufweisen, die zusammen mit den Seitenbändern einen die Filterfaltenbälge umlaufenden Rahmen bilden. Die Kopfbänder sind optional. Die Endfalten sind vorzugsweise senkrecht zu einer Unterkante oder Oberkante des Filterelements angeordnet. Die Endfalten können ferner parallel oder schräg zu den Kopfbändern angeordnet sein.
In weiteren Ausführungsformen weisen der erste flächige Filterfaltenbalg und der zweite flächige Filterfaltenbalg jeweils Filterfalten auf, wobei die Filterfalten des ersten flächigen Filterfaltenbalgs und die Filterfalten des zweiten flächigen Filterfaltenbalgs eine gleiche Faltenhöhe aufweisen. Hierdurch können zur Bildung des Filterelements zwei identische Filterfaltenbälge Anwendung finden. Hierdurch kann das Filterelement kostengünstig hergestellt werden. Die Faltenhöhe ist definiert als ein Abstand zwischen zwei einander gegenüberliegend angeordneten Faltkanten eines Filterfaltenbalgs.
In weiteren Ausführungsformen weisen die jeweiligen Endfalten der flächigen Filterfaltenbälge eine geringere Faltenhöhe auf als die jeweiligen Filterfalten der flächigen Filterfaltenbälge. Alternativ weisen die Endfalten und die Filterfalten die gleiche Faltenhöhe auf. Die Faltenhöhe der Endfalten ist insbesondere so bemessen, dass das Verbindungselement im montierten Zustand nicht über Faltkanten der Filterfalten hinausragt.
In weiteren Ausführungsformen umgreift das Verbindungselement gleichzeitig die Endfalte des ersten flächigen Filterfaltenbalgs und die Endfalte des zweiten flächigen Filterfaltenbalgs teilweise. Das Verbindungselement kann mit den Endfalten beispielsweise verklebt oder verschmolzen sein. Weiterhin kann das Verbindungselement an die Endfalten angespritzt sein.
In weiteren Ausführungsformen ist die Endfalte des ersten flächigen Filterfaltenbalgs beabstandet von der Endfalte des zweiten flächigen Filterfaltenbalgs angeordnet. Hierdurch wird ausreichend Platz für den Führungsschacht geschaffen.
In Ausführungsformen ist das Verbindungselement ein Kunststoffprofil ein Metallprofil oder ein Vliesmaterial. Das Verbindungselement kann ein extrudiertes Kunststoffprofil sein. Das Verbindungselement kann aus dem gleichen Material wie die Filterfaltenbälge gefertigt sein. Das Material des Verbindungselements ist beliebig. Beispielsweise kann das Verbindungselement auch aus Pappe oder Holz gefertigt sein.
In Ausführungsformen weist das Führungselement einen U-förmigen Querschnitt auf. Das Verbindungselement weist vorzugsweise zwei Seitenabschnitte und einen senkrecht zu den Seitenabschnitten angeordneten und diese verbindenden Basisabschnitt auf. Die Endfalten sind vorzugsweise mit den Seitenabschnitten verbunden. Alternativ kann das Verbindungselement einen abgerundeten, beispielsweise einen kreisrunden, oder einen V-förmigen Querschnitt aufweisen. Die Querschnittsform des Verbindungselements ist dazu eingerichtet, die Filterfaltenbälge miteinander zu verbinden. Hierzu kann das Verbindungselement jede geeignete Querschnittsform aufweisen.
Weiterhin wird eine Filteranordnung mit einem derartigen Filterelement und einem Filtergehäuse, in welchem das Filterelement aufgenommen ist, vorgeschlagen. Das Filtergehäuse weist vorzugsweise einen Deckel auf. Das Filterelement ist insbesondere aus dem Filtergehäuse entnehmbar. Das Filtergehäuse kann ein insbesondere stift- oder stabförmiges Führungselement aufweisen. Das Führungselement kann in den Führungsschacht des Filterelements eingreifen.
Die für das Filterelement beschriebenen Merkmale gelten für die Filteranordnung entsprechend und umgekehrt.
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 zur jeweiligen Grundform der Erfindung hinzufügen.
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.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Es zeigt dabei:
1: eine schematische perspektivische Darstellung einer Filteranordnung;
2: eine schematische Schnittdarstellung einer Ausführungsform eines Innenraumfilters der Filteranordnung gemäß der 1;
3: eine schematische Detailansicht aus der 2;
4: eine schematische Schnittdarstellung einer weiteren Ausführungsform eines Innenraumfilters der Filteranordnung gemäß der 1;
5 eine schematische Schnittdarstellung einer weiteren Ausführungsform eines Innenraumfilters der Filteranordnung gemäß der 1;
6: eine schematische Schnittdarstellung einer weiteren Ausführungsform eines Innenraumfilters der Filteranordnung gemäß der 1;
7: eine schematische Schnittdarstellung einer weiteren Ausführungsform eines Innenraumfilters der Filteranordnung gemäß der 1;
8: eine schematische Schnittdarstellung einer weiteren Ausführungsform eines Innenraumfilters der Filteranordnung gemäß der 1;
9: eine schematische Schnittdarstellung einer weiteren Ausführungsform eines Innenraumfilters der Filteranordnung gemäß der 1; und
10: eine schematische Schnittdarstellung einer weiteren Ausführungsform eines Innenraumfilters der Filteranordnung gemäß der 1.
In den Figuren sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente, sofern nichts anderes angegeben ist, mit denselben Bezugszeichen versehen worden.
Ausführungsform(en) der Erfindung
Die 1 zeigt eine Filteranordnung 1. Die Filteranordnung 1 umfasst eine Filteraufnahme oder ein Filtergehäuse 2 mit einem darin insbesondere austauschbar aufgenommenen Innenraumfilter 3. Der Innenraumfilter 3 ist in der 2 näher gezeigt. Das Filtergehäuse 2 weist vorzugsweise eine quaderförmige Geometrie auf. Das Filtergehäuse 2 umfasst eine Einbauöffnung 4, durch die der Innenraumfilter 3 in dem Filtergehäuse 2 montierbar ist. Insbesondere ist der Innenraumfilter 3 durch die Einbauöffnung 4 in das Filtergehäuse 2 einschiebbar.
An einer der Einbauöffnung 4 gegenüberliegend angeordneten Rückwand 5 des Filtergehäuses 2 ist ein Führungselement 6 des Filtergehäuses 2 vorgesehen. Das Führungselement 6 ist beispielsweise stab- oder stiftförmig. Eine Querschnittsgeometrie des Führungselements 6 ist beliebig. Insbesondere kann das Führungselement 6 einen kreisrunden Querschnitt aufweisen. Mit dem Bezugszeichen 6' ist in der 1 eine weitere Ausführungsform des Führungselements 6' bezeichnet. Das Führungselement 6' weist einen kreuzförmigen Querschnitt auf. Das Führungselement 6 erstreckt sich aus der Rückwand 5 des Filtergehäuses 2 heraus in Richtung der Einbauöffnung 4. Das heißt, das Führungselement 6 ragt in einen Innenraum 7 des Filtergehäuses 2 hinein. Das Filtergehäuse 2 kann weiterhin einen in der 1 nicht gezeigten Deckel aufweisen, mit dem das Filtergehäuse 2 verschließbar ist. Zwischen dem Deckel und dem Filtergehäuse 2 kann eine Dichteinrichtung vorgesehen sein.
Der Innenraumfilter 2 weist einen ersten flächigen Filterfaltenbalg 8 auf. Unter „flächig” ist vorliegend zu verstehen, dass der erste Filterfaltenbalg 8 eine plattenförmige und/oder ebene Form aufweist. Weiterhin weist der Innenraumfilter 3 einen zweiten flächigen Filterfaltenbalg 9 auf. Die Filterfaltenbälge 8, 9 sind vorzugsweise nebeneinander angeordnet. Jeder Filterfaltenbalg 8, 9 ist insbesondere aus einem gefalteten Filtermedium gefertigt.
Die Filterfaltenbälge 8, 9 sind ringsherum von einem gemeinsamen Rahmen 10 umgeben. Der Rahmen 10 verbindet die Filterfaltenbälge 8, 9 miteinander. Der Rahmen 10 kann beispielsweise Seitenbänder 11, 12 und Kopfbänder 13, 14 aufweisen. Das Filtermedium ist band- oder bogenförmig. Das Filtermedium ist beispielsweise ein Filtervlies, Filtergewebe, Filtergelege oder Filterfilz, insbesondere ein Nadelfilz. Insbesondere kann das Filtermedium in einem Meltblown-Verfahren hergestellt sein. Das Filtermedium kann Naturfasern, wie Baumwolle, oder Kunstfasern, beispielsweise aus Polyester, Polyphenylsulfid oder Polytetrafluorethylen, aufweisen. Fasern des Filtermediums können bei der Verarbeitung in, schräg und/oder quer zu einer Maschinenrichtung des Filtermediums orientiert sein. Auch können die Fasern in einer Raumrichtung gestreckt sein. Das Filtermedium kann ein- oder mehrlagig ausgebildet sein. Das gefaltete Filtermedium wird auch als Plissee bezeichnet.
Die Filterfaltenbälge 8, 9 weisen jeweils eine Vielzahl Filterfalten 15 auf, von denen in den 2 und 3 lediglich einige mit einem Bezugszeichen versehen sind. Die Filterfalten 15 erstrecken sich typischerweise quer zur Maschinenrichtung. Die Filterfalten 15 können mittels Falten entlang scharfer Faltkanten 16 (auch als Faltenspitzen bezeichnet) oder durch eine wellenförmige Ausführung des Filtermediums erzeugt werden. Eine jeweilige Filterfalte 15 kann durch zwei Faltabschnitte 17, 18 definiert sein, welche über eine entsprechende Faltkante 16 miteinander verbunden sind. Gemäß dem Ausführungsbeispiel weisen die Faltkanten 16 in bzw. entgegen einer Anströmrichtung, welche in der 2 durch einen Pfeil L kenntlich gemacht ist. Die Faltung kann insbesondere als Zick-Zack-Faltung ausgeführt sein.
Die Filterfalten 15 der Filterfaltenbälge 8, 9 weisen vorzugsweise eine gleiche Faltenhöhe h₁₅ auf. Die Faltenhöhe h₁₅ ist dabei definiert als ein Abstand zwischen zwei einander gegenüberliegend angeordneten Faltkanten 16 der Filterfaltenbälge 8, 9. Die Faltenhöhe h₁₅ ist vorzugsweise über den gesamten Filterfaltenbalg 8, 9 konstant. Die Filterfalten 15 der Filterfaltenbälge 8, 9 weisen vorzugsweise einen Faltenabstand a₁₅ auf. Der Faltenabstand a₁₅ ist definiert als der Abstand zwischen zwei benachbart angeordneten Faltkanten 16. Der Faltenabstand a₁₅ ist vorzugsweise über den gesamten Filterfaltenbalg 8, 9 konstant.
Die Filterfaltenbälge 8, 9 können selbsttragend ausgeführt sein, das heißt, die Filterfalten 15 sind bei einer bestimmungsgemäßen Durchströmung des Innenraumfilters 3 im Filterbetrieb formstabil. Die Filterfaltenbälge 8, 9 werden in Maschinenrichtung jeweils von Endfalten 19, 20 und 21, 22 begrenzt. An den Endfalten 19, 22 der Filterfaltenbälge 8, 9 sind vorzugsweise die Kopfbänder 13, 14 vorgesehen. Die Kopfbänder 13, 14 sind optional.
Die Endfalte 20 des ersten flächigen Filterfaltenbalgs 8 und die Endfalte 21 des zweiten flächigen Filterfaltenbalgs 9 sind einander zugewandt angeordnet. Die Endfalten 20, 21 sind vorzugsweise parallel zu den Kopfbändern 13, 14 angeordnet. Die Endfalten 20, 21 sind parallel zueinander angeordnet. In weiteren Ausführungsformen des Innenraumfilters 3 sind die Endfalten 20, 21 schräg, das heißt, in einem Winkel zu den Kopfbändern 13, 14 angeordnet. Die Endfalten 20, 21 können ebenfalls schräg zueinander angeordnet sein. Die Endfalte 20 des ersten flächigen Filterfaltenbalgs 8 ist beabstandet von der Endfalte 21 des zweiten flächigen Filterfaltenbalgs 9 angeordnet. Die jeweiligen Endfalten 20, 21 der Filterfaltenbälge 8, 9 weisen eine Faltenhöhe h₂₀, h₂₁ auf, die geringer ist als die Faltenhöhe h₁₅ der Filterfalten 15. Die Faltenhöhe h₂₀ entspricht dabei der Faltenhöhe h₂₁. Alternativ sind die Faltenhöhen h₂₀, h₂₁ und h₁₅ identisch. Quer zu den Endfalten 19–22 werden die Filterfaltenbälge 8, 9 von Faltenstirnkanten 23, 24 (auch als Faltenprofile bezeichnet) begrenzt. Mit „Faltenstirnkante” ist die stirnseitige Faltenfläche gemeint, welche sich zwischen benachbarten Faltkanten 16 einer jeweiligen Filterfalte 15 erstreckt.
Die Filterfaltenbälge 8, 9 können in der Draufsicht, also in einer Ebene E ihrer flächigen Erstreckung, eine rechteckige Gestalt aufweisen. Allerdings ist auch eine dreieckige, fünf- oder mehreckige, runde oder ovale Gestalt denkbar. Die in der 1 gezeigten Seitenbänder 11, 12 sind mit den Faltenstirnkanten 23, 24, die Kopfbänder 13, 14 mit den Endfalten 19, 22 verbunden, insbesondere durch Verschmelzen, Verschweißen oder Verkleben. Die Seitenbänder 11, 12 sowie die Kopfbänder 13, 14 können den Rahmen 10 einstückig oder mehrteilig ausbilden. Die Seitenbänder 11, 12 sowie die Kopfbänder 13, 14 können beispielsweise aus einem insbesondere flexiblen Fasermaterial oder als, insbesondere steife, Kunststoffspritzgussbauteile hergestellt sein. Insbesondere kann der Rahmen 10 durch Anspritzen an die Filterfaltenbälge 8, 9 erzeugt sein.
Das Filtermedium der Filterfaltenbälge 8, 9 kann als Partikelfilter fungieren und dabei Partikel, insbesondere Staub, Klebstoffe oder Flüssigkeitstropfen, aus der Ansaugluft herausfiltern. Zusätzlich kann das Filtermedium als Geruchsfilter fungieren. Hierzu kann es beispielsweise eine Schicht Aktivkohle aufweisen. Das Filtermedium kann ganz allgemein dazu eingerichtet sein, bestimmte, flüssige und/oder gasförmige Stoffe zu ab- oder adsorbieren.
Im Filterbetrieb werden die Filterfaltenbälge 8, 9 wie in der 2 gezeigt senkrecht zu ihrer flächigen Erstreckung von Luft L durchströmt. Die Luft L strömt dabei von einer Rohseite RO des Innenraumfilters 3 hin zu einer Reinseite RE desselben.
Um eine ausreichende Abdichtung zwischen der Roh- und Reinseite RO, RE zu gewährleisten, kann eine Dichtung zwischen dem Innenraumfilter 3 und dem Filtergehäuse 2 vorgesehen sein. Die Dichtung kann beispielsweise in den Rahmen 10 integriert sein. In diesem Fall ist der Rahmen 10 zumindest teilweise aus einem dichtenden Material ausgebildet. Alternativ kann die Dichtung als Zusatzteil vorgesehen, beispielsweise an dem Rahmen 10 befestigt, insbesondere angespritzt sein.
Der Innenraumfilter 3 weist weiterhin ein die Filterfaltenbälge 8, 9 verbindendes Verbindungselement 25 auf. Das Verbindungselement 25 ist dazu eingerichtet, die Endfalte 20 des ersten flächigen Filterfaltenbalgs 8 mit der Endfalte 21 des zweiten flächigen Filterfaltenbalgs 9 zu verbinden. Zwischen der Endfalte 20 des ersten flächigen Filterfaltenbalgs 8 und der Endfalte 21 des zweiten flächigen Filterfaltenbalgs 9 ist ein Führungsschacht 26 angeordnet. Der Führungsschacht 26 ist beispielsweise ein kreisförmiger Durchbruch in den Seitenbändern 11, 12. Der Führungsschacht 26 kann auch eine rechteckige oder dreieckige Form aufweisen. Eine Geometrie des Führungsschachts 26 ist vorzugsweise korrespondierend zu der Querschnittsgeometrie des Führungselements 6 ausgebildet. Der Führungsschacht 26 kann an einem Randbereich der Seitenbänder 11, 12 vorgesehen sein, so dass der Führungsschacht 26 an zumindest einer Seite offen ist, das heißt, der Führungsschacht 26 ist nicht zwangsläufig vollständig von Material des Seitenbands 11, 12 umgeben. Der Führungsschacht 26 kann alternativ von Material des Verbindungselements 25 flankiert sein. Der Führungsschacht kann auch vollständig von Material des Verbindungselements 25 umgeben sein. Das Verbindungselement 25 kann den Führungsschacht 26 aufweisen. Alternativ kann der Führungsschacht 26, wie die 2 und 3 zeigen, von den Endfalten 20, 21 flankiert sein.
Durch den Führungsschacht 26 kann das Führungselement 6 des Filtergehäuses 2 hindurchgeführt werden. Hierdurch ist der Innenraumfilter 3 in nur einer Position in dem Filtergehäuse 2 montierbar. Eine fehlerhafte Montage des Innenraumfilters 3 wird hierdurch verhindert bzw. eine Kodierung eines bestimmten Innenraumfilters 3 auf ein bestimmtes Filtergehäuse 2 wird erzielt, so dass stets der richtige Typ Innenraumfilter 3 in dem Filtergehäuse 2 montiert werden kann.
Das Verbindungselement 25 umgreift gleichzeitig die Endfalte 20 und die Endfalte 21 zumindest teilweise. Das Verbindungselement 25 ist vorzugsweise ein Kunststoffbauteil. Insbesondere ist das Verbindungselement 25 ein Kunststoffprofil. Das Verbindungselement 25 kann beispielsweise ein extrudiertes Kunststoffprofil sein. Das Verbindungselement kann, wie die 2 und 3 zeigen, einen U-förmigen Querschnitt aufweisen. Alternativ kann das Verbindungselement 25 einen abgerundeten, beispielsweise einen halbkreisförmigen, oder einen V-förmigen Querschnitt aufweisen.
Das Verbindungselement 25 ist dazu eingerichtet, die Endfalten 20, 21 der Filterfaltenbälge 8, 9 derart miteinander zu verbinden, dass die Endfalten 20, 21 einander nicht berühren. Die Endfalten 20, 21 sind beispielsweise mit dem Verbindungselement 25 verklebt oder verschmolzen. Alternativ kann das Verbindungselement 25 an die Filterfaltenbälge 8, 9 angespritzt sein.
Das Verbindungselement 25 weist vorzugsweise zwei voneinander beabstandet und parallel zueinander angeordnete Seitenabschnitte 27, 28 auf. Die Endfalte 20 ist vorzugsweise mit dem Seitenabschnitt 27 und die Endfalte 21 ist vorzugsweise mit dem Seitenabschnitt 28 verbunden. Das Verbindungselement 25 weist ferner einen senkrecht zu den Seitenabschnitten 27, 28 angeordneten Basisabschnitt 29 auf. Der Basisabschnitt 29 ist vorzugsweise senkrecht zu den Endfalten 20, 21 angeordnet. Unter „senkrecht” ist vorliegend ein Winkel von 90° ± 10°, bevorzugt von 90° ± 5°, weiter bevorzugt von 90° ± 1°, weiter bevorzugt von genau 90° zu verstehen.
Der Innenraumfilter kann eine Vielzahl Filterfaltenbälge 8, 9 aufweisen, die mit Hilfe mehrerer Verbindungselemente 25 miteinander verbunden sein können. Jedem Verbindungselement 25 kann ein derartiger Führungsschacht 26 zugeordnet sein.
Die 4 zeigt eine weitere Ausführungsform eines Innenraumfilters 3. Der Innenraumfilter 3 gemäß der 4 unterscheidet sich von dem Innenraumfilter 3 gemäß der 2 und 3 dadurch, dass die Seitenabschnitte 27, 28 des Verbindungselements 25 schräg zu dem Basisabschnitt 29 angeordnet sind. Der Verbindungsabschnitt 25 weist hierdurch eine Klammerform auf.
Die 5 zeigt eine weitere Ausführungsform eines Innenraumfilters 3. Der Innenraumfilter 3 gemäß der 5 unterscheidet sich von dem Innenraumfilter 3 gemäß der 2 und 3 dadurch, dass der Führungsschacht 26 an dem Verbindungselement 25 vorgesehen ist. Das Führungselement 6 ist somit an dem Verbindungselement 25 geführt.
Die 6 zeigt eine weitere Ausführungsform eines Innenraumfilters 3. Der Innenraumfilter 3 gemäß der 6 unterscheidet sich von dem Innenraumfilter 3 gemäß der 2 und 3 dadurch, dass die Endfalten 20, 21 der Filterfaltenbälge 8, 9 außenseitig an dem Verbindungselement 25 befestigt sind. Der Führungsschacht 26 ist hierdurch von den Seitenabschnitten 27, 28 des Verbindungselements 25 flankiert.
Die 7 zeigt eine weitere Ausführungsform eines Innenraumfilters 3. Der Innenraumfilter 3 gemäß der 7 unterscheidet sich von dem Innenraumfilter 3 gemäß der 2 und 3 dadurch, dass die Seitenabschnitte 27, 28 des Verbindungselements 25 zweischenklig sind. Das heißt, die Endfalten 20, 21 der Filterfaltenbälge 8, 9 sind in die Seitenabschnitte 27, 28 eingeschoben und an diesen befestigt. Der Führungsschacht 26 ist hierdurch ebenfalls von den Seitenabschnitten 27, 28 des Verbindungselements 25 flankiert.
Die 8 zeigt eine weitere Ausführungsform eines Innenraumfilters 3. Der Innenraumfilter 3 gemäß der 8 unterscheidet sich von dem Innenraumfilter 3 gemäß der 2 und 3 dadurch, dass das Verbindungselement 25 Z- oder N-förmig ist. Der Innenraumfilter 3 weist zwei Führungsschächte 26 auf, zwischen denen ein schräg verlaufender Basisabschnitt 29 des Verbindungselements 25 angeordnet ist. Zwei Seitenabschnitte 27, 28 des Verbindungselements 25 sind durch den Basisabschnitt 29 miteinander verbunden. Die Seitenabschnitte 27, 28 verlaufen parallel zueinander. Die Faltenbälge 8, 9 sind an seitlich aus den Seitenabschnitten 27, 28 herausragenden Befestigungsabschnitten 30 befestigt.
Die 9 zeigt eine weitere Ausführungsform eines Innenraumfilters 3. Der Innenraumfilter 3 gemäß der 9 unterscheidet sich von dem Innenraumfilter 3 gemäß der 2 und 3 dadurch, dass das Verbindungselement 25 H-förmig ist. Der Innenraumfilter 3 weist zwei Führungsschächte 26 auf, zwischen denen ein horizontal verlaufender Basisabschnitt 29 des Verbindungselements 25 angeordnet ist. Zwei Seitenabschnitte 27, 28 des Verbindungselements 25 sind durch den Basisabschnitt 29 miteinander verbunden. Die Seitenabschnitte 27, 28 verlaufen parallel zueinander.
Die 10 zeigt eine weitere Ausführungsform eines Innenraumfilters 3. Die Faltenbälge 8, 9 sind an seitlich aus den Seitenabschnitten 27, 28 herausragenden Befestigungsabschnitten 30 befestigt. Der Innenraumfilter 3 weist zwei Führungsschächte 26 auf, die zwischen den Seitenabschnitten 27, 28 angeordnet sind.
Obwohl die Erfindung anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele näher erläutert wurde, ist sie nicht darauf beschränkt, sondern vielfältig modifizierbar. „Ein” schließt vorliegend keine Vielzahl aus.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102012005188 B4 [0006]

Zitierte Nicht-Patentliteratur

ISO 12103-1 [0016]
ISO 9237 [0016]
DIN 71460-1 [0016]
ISO 12103-1 [0017]
DIN 71460-1 [0017]
ISO 9237 [0017]
DIN 71460-1 [0017]

Claims

Innenraumfilter (3) mit einem ersten flächigen Filterfaltenbalg (8), einem zweiten flächigen Filterfaltenbalg (9) und einem Verbindungselement (25) zum Verbinden einer Endfalte (20) des ersten flächigen Filterfaltenbalgs (8) mit einer Endfalte (21) des zweiten flächigen Filterfaltenbalgs (9), wobei zwischen der Endfalte (20) des ersten flächigen Filterfaltenbalgs (8) und der Endfalte (21) des zweiten flächigen Filterfaltenbalgs (9) ein Führungsschacht (26) angeordnet ist und wobei in den Führungsschacht (26) ein Führungselement (6) eines Filtergehäuses (2) des Innenraumfilters (3) einführbar ist.
Innenraumfilter nach Anspruch 1, wobei der erste flächige Filterfaltenbalg (8) und der zweite flächige Filterfaltenbalg (9) mit Hilfe eines gemeinsamen Seitenbands (11, 12) miteinander verbunden sind.
Innenraumfilter nach Anspruch 2, wobei das Führungselement (6) des Filtergehäuses (2) durch eine Öffnung oder einen Ausschnitt des Seitenband (11, 12) in den Führungsschacht (2) einführbar ist.
Innenraumfilter nach Anspruch 1 bis 3, wobei die jeweiligen Endfalten (20, 21) parallel zu einem Kopfband (13, 14) des Innenraumfilters (3) angeordnet sind.
Innenraumfilter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der erste flächige Filterfaltenbalg (8) und der zweite flächige Filterfaltenbalg (9) jeweils Filterfalten (15) aufweisen und wobei die Filterfalten (15) des ersten flächigen Filterfaltenbalgs (8) und die Filterfalten (15) des zweiten flächigen Filterfaltenbalgs (9) eine gleiche Faltenhöhe (h₁₅) aufweisen.
Innenraumfilter nach Anspruch 5, wobei die jeweiligen Endfalten (20, 21) der flächigen Filterfaltenbälge (8, 9) eine geringere Faltenhöhe (h₂₀, h₂₁) aufweisen als die jeweiligen Filterfalten (15) der flächigen Filterfaltenbälge (8, 9).
Innenraumfilter nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei das Verbindungselement (25) gleichzeitig die Endfalte (20) des ersten flächigen Filterfaltenbalgs (8) und die Endfalte (21) des zweiten flächigen Filterfaltenbalgs (9) teilweise umgreift.
Innenraumfilter nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die Endfalte (20) des ersten flächigen Filterfaltenbalgs (8) beabstandet von der Endfalte (21) des zweiten flächigen Filterfaltenbalgs (9) angeordnet ist.
Innenraumfilter nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei das Verbindungselement (25) ein Kunststoffprofil, ein Metallprofil oder ein Vliesmaterial ist.
Innenraumfilter nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei das Verbindungselement (25) einen U-förmigen Querschnitt aufweist.
Filteranordnung (1) mit einem Innenraumfilter (3) nach einem der Ansprüche 1 bis 10 und einem Filtergehäuse (2), in welchem der Innenraumfilter (3) aufgenommen ist.