DE102020121713A1

DE102020121713A1 - Flat filter element, in particular for gas filtration

Info

Publication number: DE102020121713A1
Application number: DE102020121713.7A
Authority: DE
Inventors: Daniel Schmid; Fabian Wagner
Original assignee: Mann and Hummel GmbH
Current assignee: Mann and Hummel GmbH
Priority date: 2020-08-19
Filing date: 2020-08-19
Publication date: 2022-02-24
Also published as: WO2022038076A1

Abstract

Ein Flachfilterelement weist einen Filtermediumkörper auf, dessen gegenüberliegende Seitenflächen eine Anströmseite und eine Abströmseite bilden. Auf der Anströmseite ist ein Dichtungselement angeordnet, das die Anströmseite in zwei separate Filtrationsbereiche unterteilt.A flat filter element has a filter medium body whose opposite side surfaces form an inflow side and an outflow side. A sealing element is arranged on the inflow side, which divides the inflow side into two separate filtration areas.

Description

Technisches Gebiettechnical field

Die Erfindung bezieht sich auf ein Flachfilterelement, insbesondere zur Gasfiltration, nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.The invention relates to a flat filter element, in particular for gas filtration, according to the preamble of claim 1.

Stand der TechnikState of the art

Aus der US 2007/0144154 A1 ist ein Flachfilterelement für einen Luftfilter zur Filtration der Verbrennungsluft einer Brennkraftmaschine bekannt. Das Flachfilterelement weist einen quaderförmigen, als Faltenfilter ausgeführten Filtermediumkörper auf, an dem die Filtration der Verbrennungsluft stattfindet. Die gegenüberliegenden Seitenflächen des Filtermediumkörpers bilden die Anströmseite und die Abströmseite für die Verbrennungsluft. An der Abströmseite weist der Filtermediumkörper ein im Randbereich umlaufendes Dichtungselement zur Separierung der Rohluft und der Reinluft auf. Außerdem ist an der Abströmseite ein U-förmiges Stützelement angeordnet, das sich über die Abströmseite erhebt und an dem sich ein Stützkanal mit entsprechender, U-förmiger Querschnittsform abstützt, der Teil des Filtergehäuses ist. Das Stützelement an der Abströmseite des Filtermediumkörpers separiert einen verhältnismäßig kleinflächigen Filtrationsbereich und erlaubt die Abzweigung eines Teilluftstroms zu einem Katalysator.From the U.S. 2007/0144154 A1 a flat filter element for an air filter for filtering the combustion air of an internal combustion engine is known. The flat filter element has a cuboid filter medium body designed as a pleated filter, on which the filtration of the combustion air takes place. The opposite side surfaces of the filter medium body form the inflow side and the outflow side for the combustion air. On the outflow side, the filter medium body has a sealing element running around the edge area for separating the raw air and the clean air. In addition, a U-shaped support element is arranged on the outflow side, which rises above the outflow side and on which a support channel with a corresponding U-shaped cross-section is supported, which is part of the filter housing. The support element on the outflow side of the filter medium body separates a relatively small filtration area and allows a partial air flow to be diverted to a catalytic converter.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of Invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, mit einfachen konstruktiven Maßnahmen ein Flachfilterelement in der Weise auszubilden, dass auch für den Fall eines Zusetzens oder Verstopfens der Anströmseite die Filtration eines das Flachfilterelement passierenden Fluids gewährleistet bleibt.The invention is based on the object of designing a flat filter element with simple structural measures in such a way that the filtration of a fluid passing through the flat filter element remains guaranteed even if the inflow side becomes clogged or clogged.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst. Die Unteransprüche geben zweckmäßige Weiterbildungen an.This object is achieved according to the invention with the features of claim 1. The subclaims indicate appropriate developments.

Das erfindungsgemäße Flachfilterelement wird vorzugsweise zur Gasfiltration eingesetzt, insbesondere zur Luftfiltration wie beispielsweise zur Filtration der Verbrennungsluft, die einer Brennkraftmaschine in einem Fahrzeug zugeführt wird. Es kommt im Prinzip aber auch eine Anwendung zur Flüssigkeitsfiltration in Betracht.The flat filter element according to the invention is preferably used for gas filtration, in particular for air filtration, for example for filtration of the combustion air that is supplied to an internal combustion engine in a vehicle. In principle, however, an application for liquid filtration is also possible.

Die gegenüberliegenden Seiten eines Filtermediumkörpers des Flachfilterelements, an dem die Filtration des Fluids stattfindet, bilden die Anström- bzw. Rohseite und die Abström- bzw. Reinseite, über die das Fluid in den Filtermediumkörper eintritt bzw. aus dem Filtermediumkörper herausgeleitet wird. Die Anström- und die Abströmseite sind vorzugsweise jeweils in sich eben ausgebildet und liegen insbesondere parallel zueinander, wobei auch Ausführungen mit einer nicht-parallelen Ausrichtung von Anström- und Abströmseite möglich sind, jedoch vorzugsweise unter einem Winkel von maximal 30°.The opposite sides of a filter medium body of the flat filter element, on which the filtration of the fluid takes place, form the inflow or raw side and the outflow or clean side, via which the fluid enters the filter medium body or is guided out of the filter medium body. The inflow and outflow sides are preferably flat in themselves and are in particular parallel to one another, although designs with a non-parallel orientation of the inflow and outflow sides are also possible, but preferably at an angle of no more than 30°.

Auf der Anströmseite des Filtermediumkörpers ist ein Dichtungselement angeordnet, das die Anströmseite in zwei separate Filtrationsbereiche unterteilt. Das Dichtungselement ist vorteilhafterweise mit dem Filtermediumkörper an dessen Anströmseite verbunden. Es genügt, dass das Dichtungselement zwischen den beiden Filtrationsbereichen eine Dichtigkeit im Hinblick auf Schnee, Eispartikel oder Schmutzpartikel gewährleistet, wobei es nicht zwingend erforderlich ist, dass auch Dichtigkeit im Hinblick auf das herangeführte und zu filtrierende Fluid besteht, wenngleich auch eine Ausführung mit Fluiddichtigkeit möglich ist.A sealing element is arranged on the inflow side of the filter medium body, which seal element divides the inflow side into two separate filtration areas. The sealing element is advantageously connected to the filter medium body on its inflow side. It is sufficient that the sealing element between the two filtration areas ensures tightness with regard to snow, ice particles or dirt particles, whereby it is not absolutely necessary that there is also tightness with regard to the fluid to be filtered, although a design with fluid tightness is also possible is.

Diese Ausführung hat den Vorteil, dass aufgrund der Separierung an der Anström- bzw. Rohseite des Filtermediumkörpers und der Unterteilung der Anströmseite in zwei separate Filtrationsbereiche eine funktionale Aufteilung in einen Haupt- oder Primärfiltrationsbereich und in einen Not- oder Sekundärfiltrationsbereich möglich ist. Bei einer getrennten Fluidzufuhr zu jedem Filtrationsbereich kann beispielsweise im Fall eines Zusetzens oder Verstopfens des ersten Filtrationsbereichs auf den zweiten Filtrationsbereich umgeschaltet werden. Die Anströmung erfolgt in diesem Fall zunächst so lange über den ersten Filtrationsbereich, bis sich dieser über ein definiertes Maß zugesetzt hat bzw. verstopft ist, woraufhin auf den zweiten Filtrationsbereich umgeschaltet werden kann. Das Zusetzen bzw. Verstopfen des ersten Filtrationsbereiches kann beispielsweise anhand einer zunehmenden Druckdifferenz zwischen der Anströmseite des ersten Filtrationsbereiches und der Abströmseite des Filtermediumkörpers festgestellt werden.This design has the advantage that due to the separation on the inflow or raw side of the filter medium body and the subdivision of the inflow side into two separate filtration areas, a functional division into a main or primary filtration area and an emergency or secondary filtration area is possible. With a separate fluid supply to each filtration area, it is possible to switch to the second filtration area, for example if the first filtration area becomes clogged or clogged. In this case, the inflow initially takes place via the first filtration area until it has become clogged or clogged to a defined extent, after which it is possible to switch to the second filtration area. The clogging or clogging of the first filtration area can be determined, for example, based on an increasing pressure difference between the inflow side of the first filtration area and the outflow side of the filter medium body.

Während der regulären Anströmung des ersten Filtrationsbereiches an der Anströmseite des Filtermediumkörpers unterbleibt, gemäß bevorzugter Ausführung, die Anströmung des zweiten Filtrationsbereiches, um zu gewährleisten, dass die Anströmseite des zweiten Filtrationsbereiches frei von zusetzenden oder verstopfenden Partikeln bleibt und im Notfall - nach dem Zusetzen des ersten Filtrationsbereiches - auf den zweiten Filtrationsbereich umgeschaltet werden kann, über den zumindest während eines begrenzten Zeitraums die Filtration des Fluids aufrecht erhalten werden kann.During the regular inflow of the first filtration area on the inflow side of the filter medium body, according to the preferred embodiment, the inflow of the second filtration area is stopped in order to ensure that the inflow side of the second filtration area remains free of clogging or clogging particles and, in an emergency - after the clogging of the first Filtration area - can be switched to the second filtration area, over which the filtration of the fluid can be maintained at least for a limited period of time.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführung weisen die beiden Filtrationsbereiche des Filtermediumkörpers, die an der Anströmseite über das Dichtungselement separiert sind, einen unterschiedlichen Filteraufbau auf. So ist es beispielsweise möglich, dass der erste Filtrationsbereich als Faltenfilter und der zweite Filtrationsbereich als Vlieslage ausgebildet sind. Der Faltenfilter weist eine signifikant höhere Filtrationsfläche auf als die Vlieslage, wodurch der funktionalen Unterteilung in einen Haupt- und in einen Nebenfiltrationsbereich für die reguläre Durchströmung bzw. die Durchströmung in Notfällen Rechnung getragen wird.According to an advantageous embodiment, the two filtration areas of the filter medium body, which are separated on the inflow side via the sealing element, have a different filter structure. For example, it is possible that the first filtration area is designed as a pleated filter and the second filtration area is designed as a fleece layer. The pleated filter has a significantly larger filtration area than the fleece layer, which means that the functional division into a main and a secondary filtration area for regular flow and flow in emergencies is taken into account.

Gemäß einer alternativen Ausführung ist es auch möglich, in den unterschiedlichen Filtrationsbereichen den gleichen Filteraufbau vorzusehen.According to an alternative embodiment, it is also possible to provide the same filter structure in the different filtration areas.

Es kann zweckmäßig sein, die verschiedenen Filtrationsbereiche des Filtermediumkörpers einteilig auszubilden, ungeachtet dessen, ob der Filteraufbau in den Filtrationsbereichen unterschiedlich ist.It may be appropriate to form the various filtration areas of the filter medium body in one piece, regardless of whether the filter structure is different in the filtration areas.

Gemäß noch einer weiteren vorteilhaften Ausführung sind die Anströmflächen der beiden Filtrationsbereiche unterschiedlich groß ausgeführt. Die Anströmflächen unterscheiden sich beispielsweise mindestens um den Faktor 4 voneinander, wodurch gewährleistet ist, dass im regulären Betrieb ein Großteil der Filtrationsfläche des Filtermediumkörpers für die Filtration des Fluids zur Verfügung steht. Der erste Filtrationsbereich, der beispielsweise als Faltenfilter ausgeführt ist, ist hierbei größer als der zweite Filtrationsbereich, der beispielsweise einen Filteraufbau in Form einer Vlieslage aufweist.According to yet another advantageous embodiment, the inflow surfaces of the two filtration areas are of different sizes. The inflow surfaces differ from one another, for example, by a factor of at least 4, which ensures that a large part of the filtration surface of the filter medium body is available for filtration of the fluid in regular operation. The first filtration area, which is designed as a pleated filter, for example, is larger than the second filtration area, which has a filter structure in the form of a fleece layer, for example.

Anströmflächen der beiden Filtrationsbereiche des Filtermediumkörpers können versetzt zueinander angeordnet sein und in unterschiedlichen Ebenen liegen.Inflow surfaces of the two filtration areas of the filter medium body can be arranged offset to one another and lie in different planes.

Gemäß noch einer weiteren vorteilhaften Ausführung besitzt der Filtermediumkörper eine quaderförmige Grundform, wobei gegebenenfalls auch nicht-quaderförmige Geometrien in Betracht kommen. Gegebenenfalls weicht der Filtermediumkörper von einer exakten Quaderform ab, indem beispielsweise der zweite Filtrationsbereich geringfügig gegenüber der genauen Quaderform zurückgesetzt ist und zum Beispiel eine dreieckförmige Anströmfläche aufweist.According to yet another advantageous embodiment, the filter medium body has a cuboid basic shape, with non-cuboid geometries possibly also being possible. If necessary, the filter medium body deviates from an exact cuboid shape in that, for example, the second filtration area is set back slightly compared to the exact cuboid shape and, for example, has a triangular inflow surface.

Gemäß noch einer weiteren vorteilhaften Ausführung läuft im Randbereich des Filtermediumkörpers ein weiteres Dichtungselement um, welches zur Separierung der Rohvon der Reinseite dient. Dieses im Randbereich umlaufende Dichtungselement kann mit dem weiteren Dichtungselement, das zwischen den beiden Filtrationsbereichen angeordnet ist, einteilig ausgeführt sein. Das im Randbereich umlaufende Dichtungselement weist vorteilhafterweise eine U-förmige Querschnittsgestalt auf, was es ermöglicht, das Dichtungselement auf eine Gehäusekante des aufnehmenden Filtergehäuses aufzusetzen.According to yet another advantageous embodiment, another sealing element runs around the edge area of the filter medium body, which is used to separate the raw from the clean side. This sealing element that runs around the edge area can be made in one piece with the other sealing element that is arranged between the two filtration areas. The sealing element running around in the edge region advantageously has a U-shaped cross-section, which makes it possible to place the sealing element on a housing edge of the receiving filter housing.

Das die Roh- von der Reinseite separierende Dichtungselement ist vorteilhafterweise unmittelbar benachbart zur Abströmseite des Filtermediumkörpers aufgebracht. Bei einteiliger Ausführung des die beiden Filtrationsbereiche separierenden Dichtungselementes mit dem im Randbereich umlaufenden Dichtungselement kann es vorteilhaft sein, dass das die Filtrationsbereiche separierende Dichtungselement eine sich unterscheidende Querschnittsgeometrie von dem im Randbereich umlaufenden Dichtungselement aufweist und insbesondere ohne U-förmige Querschnittsgeometrie ausgebildet ist. Das die Filtrationsbereiche separierende Dichtungselement besitzt beispielsweise eine annähernd runde, ovale oder eckige Querschnittsform.The sealing element separating the raw side from the clean side is advantageously applied directly adjacent to the outflow side of the filter medium body. In the case of a one-piece design of the sealing element separating the two filtration areas with the sealing element running around the edge area, it can be advantageous for the sealing element separating the filtration areas to have a different cross-sectional geometry than the sealing element running around the edge area and, in particular, to be designed without a U-shaped cross-sectional geometry. The sealing element separating the filtration areas has, for example, an approximately round, oval or angular cross-sectional shape.

Das Dichtungselement auf der Anströmseite, das die Anströmseite des Filtermediumkörpers in zwei separate Filtrationsbereiche unterteilt, kann das Material des Filtermediumkörpers vollständig durchdringen und sich somit zwischen Anström- und Abströmseite des Filtermediumkörpers im trennenden Bereich zwischen den beiden Filtrationsbereichen erstrecken.The sealing element on the upstream side, which divides the upstream side of the filter medium body into two separate filtration regions, can completely penetrate the material of the filter medium body and thus extend between the upstream and downstream sides of the filter medium body in the separating region between the two filtration regions.

Die Erfindung bezieht sich des Weiteren auf eine Filtereinrichtung mit einem Filtergehäuse und einem vorbeschriebenen Flachfilterelement. Im Filtergehäuse sind zwei separat ausgebildete Anströmpfade vorhanden, die jeweils einem Filtrationsbereich zugeordnet sind. Im regulären Betrieb erfolgt die Fluidzufuhr über den ersten Anströmpfad zum ersten Filtrationsbereich des Filtermediumkörpers. Im zweiten Anströmpfad, der vorzugsweise strömungsdicht vom ersten Anströmpfad separiert ist, kann sich ein Ventil befinden, das mit dem Überschreiten einer definierten Druckdifferenz zwischen Anström- und Abströmseite des Filtermediumkörpers öffnet, so dass das Fluid über das geöffnete Ventil und den zweiten Anströmpfad zum zweiten Filtrationsbereich des Filtermediumkörpers gelangt. Der zweite Anströmpfad bildet beispielsweise eine Schneekammer, über die vorgewärmte Verbrennungsluft, beispielsweise aus dem Motorraum, zum Filtermediumkörper gelangt. Hierdurch ist gewährleistet, dass über den zweiten Anströmpfad kein Schnee oder Eis mitgeführt wird, der bzw. das zu einem Verstopfen des Filtermediumkörpers im zweiten Filtrationsbereich führen könnte.The invention also relates to a filter device with a filter housing and a flat filter element as described above. In the filter housing there are two separately designed inflow paths, each of which is assigned to a filtration area. In regular operation, the fluid is supplied via the first inflow path to the first filtration area of the filter medium body. In the second inflow path, which is preferably separated from the first inflow path in a flow-tight manner, there can be a valve that opens when a defined pressure difference between the inflow and outflow side of the filter medium body is exceeded, so that the fluid can flow via the opened valve and the second inflow path to the second filtration area of the filter medium body. The second inflow path forms a snow chamber, for example, through which preheated combustion air, for example from the engine compartment, reaches the filter medium body. This ensures that no snow or ice is carried along via the second inflow path, which could lead to clogging of the filter medium body in the second filtration area.

Figurenlistecharacter list

Weitere Vorteile und zweckmäßige Ausführungen sind den weiteren Ansprüchen, der Figurenbeschreibung und den Zeichnungen zu entnehmen. Es zeigen:

1 in Explosionsdarstellung einen Luftfilter mit einem zweiteiligen Filtergehäuse und einem in das Filtergehäuse einsetzbaren Filterelement, dessen Filtermediumkörper von einem Dichtungselement in zwei Filtrationsbereiche unterteilt ist,
2 eine Seitenansicht auf das Filtergehäuse der Filtereinrichtung,
3 eine Draufsicht auf das Filterelement,
4 einen Schnitt durch das Filtergehäuse,
5 eine Draufsicht auf das Filtergehäuse.

Further advantages and expedient embodiments can be found in the further claims, the description of the figures and the drawings. Show it:

1 an exploded view of an air filter with a two-part filter housing and a filter element that can be inserted into the filter housing, the filter medium body of which is divided into two filtration areas by a sealing element,
2 a side view of the filter housing of the filter device,
3 a top view of the filter element,
4 a cut through the filter housing,
5 a top view of the filter housing.

In den Figuren sind gleiche Bauteile mit gleichen Bezugszeichen versehen.The same components are provided with the same reference symbols in the figures.

Ausführungsform(en) der Erfindungembodiment(s) of the invention

In 1 ist eine Filtereinrichtung 1 zur Filtration der Verbrennungsluft dargestellt, die einer Brennkraftmaschine zugeführt wird. Die Filtereinrichtung 1 umfasst ein Filtergehäuse mit einem Gehäuseunterteil 2a und einem Gehäuseoberteil 2b, wobei in das Filtergehäuse ein Filterelement 3 einsetzbar ist, an dem die Filtration der Luft stattfindet. In das Gehäuseunterteil 2a ist ein Einströmstutzen 4 für die Zufuhr der ungereinigten Luft eingebracht, außerdem befindet sich im Gehäuseunterteil 2a eine zusätzliche, separat vom Einströmstutzen 4 ausgebildete Einströmöffnung 5, über die ebenfalls ungereinigte Luft in das Filtergehäuse einleitbar ist. Der Einströmstutzen 4 und die Einströmöffnung 5 befinden sich auf diametral gegenüberliegenden Seiten des Gehäuseunterteils 2a des Filtergehäuses.In 1 a filter device 1 is shown for filtering the combustion air which is supplied to an internal combustion engine. The filter device 1 comprises a filter housing with a lower housing part 2a and an upper housing part 2b, with a filter element 3 being insertable into the filter housing, on which the filtration of the air takes place. An inflow nozzle 4 for the supply of uncleaned air is introduced into the lower housing part 2a, and there is also an additional inflow opening 5 formed separately from the inflow nozzle 4 in the lower housing part 2a, via which uncleaned air can also be introduced into the filter housing. The inflow nozzle 4 and the inflow opening 5 are located on diametrically opposite sides of the lower housing part 2a of the filter housing.

In das Gehäuseoberteil 2b ist ein Abströmstutzen 6 eingebracht, über den die gereinigte Luft aus der Filtereinrichtung 1 abgeleitet wird. Wie 1 in Verbindung mit den 2, 4 und 5 zu entnehmen ist, sind sowohl der Einströmstutzen 4 als auch der Abströmstutzen 6 gegenüber einer Mittelebene der Filtereinrichtung geneigt ausgebildet, wobei der Neigungswinkel etwa 30° beträgt. Die zusätzliche Einströmöffnung 5 im Gehäuseunterteil 2a befindet sich an einer Gehäusewand, die senkrecht zur Mittelebene der Filtereinrichtung verläuft.In the upper part of the housing 2b there is an outflow connection 6, via which the cleaned air is discharged from the filter device 1. how 1 in connection with the 2 , 4 and 5 As can be seen, both the inflow connection 4 and the outflow connection 6 are designed to be inclined with respect to a central plane of the filter device, the angle of inclination being approximately 30°. The additional inflow opening 5 in the lower housing part 2a is located on a housing wall which runs perpendicularly to the center plane of the filter device.

Der Einströmstutzen 4 mündet in eine Rohluftkammer 7 (4) im Gehäuseunterteil 2a, die von einer Schneekammer 8, der die Einströmöffnung 5 zugeordnet ist, über eine Trennwand 9 des Gehäuses separiert ist. Die Rohluftkammer 7 weist ein signifikant größeres Volumen als die Schneekammer 8 auf. Das Filterelement 3 erstreckt sich sowohl über die Rohluftkammer 7 als auch über die Schneekammer 8. Die in 4 obenliegende Abströmseite des Filterelements 3 erstreckt sich über die gesamte Querschnittsfläche des Filtergehäuses und somit sowohl über die Querschnittsfläche der Rohluftkammer 7 als auch über die Querschnittsfläche der Schneekammer 8.The inflow nozzle 4 opens into an unfiltered air chamber 7 ( 4 ) in the lower housing part 2a, which is separated from a snow chamber 8, which is associated with the inflow opening 5, via a partition wall 9 of the housing. The raw air chamber 7 has a significantly larger volume than the snow chamber 8 . The filter element 3 extends both over the raw air chamber 7 and over the snow chamber 8. The in 4 The upper outflow side of the filter element 3 extends over the entire cross-sectional area of the filter housing and thus both over the cross-sectional area of the raw air chamber 7 and over the cross-sectional area of the snow chamber 8.

Im regulären Betrieb erfolgt die Luftzufuhr ausschließlich über den Einströmstutzen 4 in die Rohluftkammer 7, woraufhin das Filterelement 3 von unten nach oben zwischen der untenliegenden Anströmseite und der obenliegenden Abströmseite von der eingeleiteten Luft durchströmt wird. Die gereinigte Luft wird anschließend über den Abströmstutzen 6 im Gehäuseoberteil 2b abgeleitet. Im regulären Betrieb erfolgt dagegen keine Luftzufuhr über die Schneekammer 8.In regular operation, the air is supplied exclusively via the inflow nozzle 4 into the raw air chamber 7, whereupon the introduced air flows through the filter element 3 from bottom to top between the inflow side below and the outflow side above. The cleaned air is then discharged via the outflow connection 6 in the upper part of the housing 2b. In regular operation, on the other hand, there is no air supply via the snow chamber 8.

Bei einer Witterung mit Schnee und Eis kann die Situation eintreten, dass die der Rohluftkammer 7 zugewandte Anströmseite des Filterelementes 3 von Schnee- und Eispartikeln, die in der eingeführten Rohluft enthalten sind, zugesetzt und verstopft wird, so dass nur noch eine ungenügende Durchströmung des Filterelementes 3 stattfindet. Um dennoch eine ausreichende Versorgung mit Verbrennungsluft sicherzustellen, kann in dieser Situation auf einen Notbetrieb umgeschaltet werden, in der über die Einströmöffnung 5 und die Schneekammer 8 ein Luftstrom herangeführt wird, der durch das Filterelement 3 hindurchgeleitet und über den Sammelraum im Gehäusehoberteil 2b sowie den Abströmstutzen 6 abgeleitet wird. In der Einströmöffnung 5 befindet sich ein Ventil 10, das in Abhängigkeit des Differenzdrucks zwischen Anström- und Abströmseite des Filterelementes 3 öffnet; übersteigt der Differenzdruck einen zugeordneten Grenzwert, so wird das Ventil 10 von seiner Schließ- in seine Öffnungsposition verstellt und ermöglicht das Einströmen von Rohluft in die Schneekammer 8. Im regulären Betrieb - solange der Differenzdruck zwischen Anström- und Abströmseite unterhalb des Grenzwertes liegt -, steht dagegen das Ventil 10 in seiner Schließposition und verschließt die Einströmöffnung 5, so dass die Durchströmung des Filterelementes 3 ausschließlich über die Rohluft erfolgt, welche über den Einströmstutzen 4 in die Rohluftkammer 7 eingeleitet wird.In weather conditions with snow and ice, the situation can arise that the inflow side of the filter element 3 facing the unfiltered air chamber 7 is clogged and blocked by snow and ice particles contained in the introduced unfiltered air, so that there is only insufficient flow through the filter element 3 takes place. In order to nevertheless ensure a sufficient supply of combustion air, it is possible to switch to emergency operation in this situation, in which an air flow is introduced via the inflow opening 5 and the snow chamber 8, which is guided through the filter element 3 and via the collection space in the housing lifter part 2b and the outflow socket 6 is derived. In the inflow opening 5 there is a valve 10 which opens as a function of the differential pressure between the inflow and outflow sides of the filter element 3; If the differential pressure exceeds an assigned limit value, the valve 10 is moved from its closed to its open position and allows raw air to flow into the snow chamber 8. In regular operation - as long as the differential pressure between the inflow and outflow side is below the limit value -, is stopped on the other hand, the valve 10 is in its closed position and closes the inflow opening 5 so that the flow through the filter element 3 takes place exclusively via the raw air, which is introduced into the raw air chamber 7 via the inflow connection 4 .

Aufgrund der Trennwand 9 zwischen der Rohluftkammer 7 und der Schneekammer 8 ist eine Separierung der Kammern 7 und 8 im Hinblick auf Schnee- und Eispartikel gewährleistet. Es wird hierdurch verhindert, dass Schnee- und Eispartikel, die über den Einströmstutzen 4 eingeleitet werden, sich von der Rohluftkammer 7 zur Schneekammer 8 ausbreiten.Due to the partition wall 9 between the raw air chamber 7 and the snow chamber 8, a separation of the chambers 7 and 8 with regard to snow and ice particles is ensured. This prevents snow and ice particles that are introduced via the inflow connection 4 from spreading from the raw air chamber 7 to the snow chamber 8 .

Wie den 1, 3 und 4 zu entnehmen ist, umfasst das Filterelement 3 einen Filtermediumkörper 11 und Dichtungselemente 12 und 13. Der Filtermediumkörper 11 weist eine annähernd quaderförmige Grundform auf, bei der ein Eckbereich zurückgesetzt und abgeschrägt ist. Der Filtermediumkörper 11 unterteilt sich über das Dichtungselement 12, das ein Trenndichtungselement 12 bildet, in einen ersten Filtrationsbereich 11a und einen zweiten Filtrationsbereich 11b; zwischen den beiden Filtrationsbereichen 11a und 11b verläuft das Trenndichtungselement 12. Der erste Filtrationsbereich 11a bildet den Hauptfiltrationsbereich, über den im regulären Betrieb die Filtration des Fluids stattfindet und der auf der Anström- und der Abströmseite die größere Querschnittsfläche einnimmt, verglichen mit dem zweiten Filtrationsbereich 11b, der einen Notfiltrationsbereich bildet. Die Strömungsfläche auf der Anström- und Abströmseite des ersten Filtrationsbereiches 11a ist mindestens viermal größer als die Strömungsfläche des zweiten Filtrationsbereiches 11b. Der erste Filtrationsbereich 11a ist der Rohluftkammer 7 zugeordnet, wohingegen der zweite Filtrationsbereich 11b der Schneekammer 8 zugeordnet ist.Like the 1 , 3 and 4 can be seen, the filter element 3 comprises a filter medium body 11 and sealing elements 12 and 13. The filter medium body 11 has an approximately cuboid basic shape in which a corner area is set back and bevelled. The filter medium body 11 is divided over the seal element 12 constituting a partition seal member 12 into a first filtration area 11a and a second filtration area 11b; The separating sealing element 12 runs between the two filtration areas 11a and 11b. The first filtration area 11a forms the main filtration area, through which the filtration of the fluid takes place during regular operation and which occupies the larger cross-sectional area on the inflow and outflow side compared to the second filtration area 11b , which forms an emergency filtration area. The flow area on the upstream and downstream sides of the first filtration area 11a is at least four times larger than the flow area of the second filtration area 11b. The first filtration area 11a is assigned to the raw air chamber 7 , whereas the second filtration area 11b is assigned to the snow chamber 8 .

Im ersten Filtrationsbereich 11a ist der Filtermediumkörper als Faltenfilter ausgebildet, wohingegen im zweiten Filtrationsbereich 11b der Filtermediumkörper nur eine einfache Vlieslage aufweist. Die Vlieslage liegt auf der Abströmseite in einer gemeinsamen Ebene mit den Faltenspitzen des ersten Filtrationsbereichs 11a. Auf der Anströmseite ist die Vlieslage im Filtrationsbereich 11b gegenüber der Anströmseite des ersten Filtrationsbereiches 11a zurückgesetzt angeordnet.In the first filtration area 11a, the filter medium body is designed as a pleated filter, whereas in the second filtration area 11b the filter medium body has only a simple fleece layer. On the outflow side, the fleece layer lies in a common plane with the fold tips of the first filtration area 11a. On the inflow side, the fleece layer in the filtration area 11b is arranged set back compared to the inflow side of the first filtration area 11a.

Am Filtermediumkörper 11 läuft außerdem ein Dichtungselement 13 im Randbereich um, das den Filtermediumkörper 11 vollständig umschließt. Das Dichtungselement 13 befindet sich benachbart zur Abströmseite des Filtermediumkörpers und besitzt, wie 4 zu entnehmen, eine U-förmige Querschnittsgestalt, wobei die U-Form in Richtung des Gehäuseunterteils 2a offen ausgebildet ist. Dies ermöglicht es, das Dichtungselement 13 und damit auch das Filterelement 3 auf den umlaufenden Rand der Gehäusewand des Gehäuseunterteils 2a aufzuschieben. Bei aufgesetztem Gehäuseoberteil 2b wird das Dichtungselement 13 verpresst, so dass Strömungsdichtigkeit zwischen Anström- und Abströmseite des Filterelementes 3 erreicht wird.A sealing element 13 also runs around the edge region of the filter medium body 11 and completely encloses the filter medium body 11 . The sealing element 13 is located adjacent to the downstream side of the filter medium body and has how 4 to see a U-shaped cross-sectional shape, wherein the U-shape is open in the direction of the lower housing part 2a. This makes it possible to slide the sealing element 13 and thus also the filter element 3 onto the peripheral edge of the housing wall of the lower housing part 2a. When the upper housing part 2b is in place, the sealing element 13 is pressed so that flow tightness between the inflow and outflow sides of the filter element 3 is achieved.

Der zweite Filtrationsbereich 11b ist dreieckförmig ausgebildet, wobei der gesamte Randbereich des Filtrationsbereiches 11b von dem Trenndichtungselement 12 eingefasst ist. Das Trenndichtungselement 12 durchdringt die Vlieslage im Filtrationsbereich 11b vollständig und erstreckt sich somit zwischen Anström- und Abströmseite.The second filtration area 11b is triangular, with the entire edge area of the filtration area 11b being bordered by the separating sealing element 12 . The separating sealing element 12 completely penetrates the fleece layer in the filtration area 11b and thus extends between the inflow and outflow sides.

Das Trenndichtungselement 12 und das im Randbereich des Filtermediumkörpers 11 umlaufende Dichtungselement 13 sind einteilig ausgebildet und werden vorzugsweise im gleichen Verfahrensschritt hergestellt und mit dem Filtermediumkörper 11 verbunden.The separating sealing element 12 and the sealing element 13 surrounding the edge area of the filter medium body 11 are formed in one piece and are preferably produced in the same process step and connected to the filter medium body 11 .

Ebenfalls einteilig mit den Dichtungselementen 12 und 13 sind Stützstege 14 aus Dichtungsmaterial ausgebildet (1, 4), die sich im Randbereich des ersten Filtrationsbereiches 11a am Filtermediumkörper 11 zwischen Anström- und Abströmseite erstrecken. Weitere Stützstege 15 (1) verlaufen im ersten Filtrationsbereich 11a quer zur Faltenrichtung und sind an der Abströmseite angeordnet.Also integral with the sealing elements 12 and 13 are supporting webs 14 made of sealing material ( 1 , 4 ), which extend in the edge area of the first filtration area 11a on the filter medium body 11 between the inflow and outflow sides. Further support webs 15 ( 1 ) run in the first filtration area 11a transversely to the fold direction and are arranged on the outflow side.

Im montierten Zustand liegt das Trenndichtungselement 12, das die Filtrationsbereiche 11a und 11b separiert, auf der Stirnseite der Trennwand 9 im Gehäuseunterteil 2a auf. Hierdurch werden Fehlluftströme zwischen der Rohluftkammer 7 und der Schneekammer 8 vermieden.In the installed state, the separating sealing element 12, which separates the filtration areas 11a and 11b, rests on the end face of the dividing wall 9 in the lower housing part 2a. In this way, leakage air flows between the raw air chamber 7 and the snow chamber 8 are avoided.

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Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited

US 2007/0144154 A1 [0002]

Claims

Flat filter element, in particular for gas filtration, for example for an air filter, with a filter medium body (11) whose opposite side surfaces form an inflow side and an outflow side for fluid to be cleaned, characterized in that a sealing element (12) is arranged on the inflow side of the filter medium body (11). is, wherein the sealing element (12) divides the inflow side of the filter medium body (11) into two separate filtration areas (11a, 11b).

flat filter element claim 1 , characterized in that the two filtration areas (11a, 11b) of the filter medium body (11) have a different filter structure.

flat filter element claim 2 , characterized in that a first filtration area (11a) is designed as a pleated filter.

flat filter element claim 2 or 3 , characterized in that the second filtration area (11b) is designed as a fleece layer.

Flat filter element according to one of Claims 1 until 4 , characterized in that the inflow surfaces of the two filtration areas (11a, 11b) of the filter medium body (11) are of different sizes and in particular differ from one another by a factor of at least four.

Flat filter element according to one of Claims 1 until 5 , characterized in that the inflow surfaces of the two filtration areas (11a, 11b) of the filter medium body (11) lie in different planes.

Flat filter element according to one of Claims 1 until 6 , characterized in that the filter medium body (11) has a cuboid basic shape.

Flat filter element according to one of Claims 1 until 7 , characterized in that a filtration area (11b) of the filter medium body (11) has a triangular inflow surface.

Flat filter element according to one of Claims 1 until 8th , characterized in that a sealing element (13) runs around in the edge area of the filter medium body (11) and encloses both filtration areas (11a, 11b).

flat filter element claim 9 , characterized in that the sealing element (13) arranged in the edge area and the sealing element (12) arranged between the two filtration areas (11a, 11b) are made in one piece.

flat filter element claim 9 or 10 , characterized in that the sealing element (13) arranged in the edge region is U-shaped.

Filter device with a flat filter element (3) according to one of Claims 1 until 11 and with a filter housing (2) for accommodating the flat filter element (3).

filter device claim 12 , characterized in that the of the sealing element (12) divided into two filtration areas (11a, 11b) of the filter medium body (11) are flow-connected to separately formed inflow paths in the filter housing (2).

filter device Claim 13 , characterized in that a valve (10) is arranged in the inflow path of a filtration area (11a, 11b).

filter device Claim 13 or 14 , characterized in that the inflow paths are separated by a dividing wall (9) of the filter housing (2) on which the sealing element (12) separating the filtration areas (11a, 11b) rests.