DE102021118700A1

DE102021118700A1 - Sekundär-Filterelement und Filtersystem

Info

Publication number: DE102021118700A1
Application number: DE102021118700.1A
Authority: DE
Inventors: Dennis Stark; Sascha Roth
Original assignee: Mann and Hummel GmbH
Current assignee: Mann and Hummel GmbH
Priority date: 2021-07-20
Filing date: 2021-07-20
Publication date: 2023-01-26
Anticipated expiration: 2041-07-21
Also published as: DE102021118700B4; US20230028125A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Sekundär-Filterelement (10) für ein Filtersystem (100) zum Filtern eines gasförmigen Fluids, insbesondere für ein selbstreinigendes Motoransaugluftfiltersystem, mit einem Filtermedium (12), welches in bestimmungsgemäßem Betrieb von einer Einströmseite (20) zu einer Abströmseite (22) von dem Fluid durchströmt wird, wobei das Filtermedium (12) auf der bestimmungsgemäßen Einströmseite (20) von einem Stützelement (16) abgedeckt ist.Die Erfindung betrifft ferner ein Filtersystem (100) mit einem Sekundär-Filterelement (10).

Description

Technisches Gebiet
Die Erfindung betrifft ein Sekundär-Filterelement für ein Filtersystem zum Filtern eines gasförmigen Fluids, insbesondere für ein selbstreinigendes Motoransaugluftfiltersystem, sowie ein Filtersystem zum Filtern eines gasförmigen Fluids, insbesondere für ein selbstreinigendes Motoransaugluftfiltersystem, mit einem Sekundär-Filterelement.
Stand der Technik
Die DE 10 2019 132 361 A1 offenbart eine Filtereinrichtung, welche zur Gasfiltration eingesetzt wird, beispielsweise zur Filtration von Luft. Die Filtereinrichtung weist ein Filtergehäuse und ein im Filtergehäuse aufgenommenes Filterelement auf, das einen Strömungsraum zumindest teilweise umschließt. Das Filterelement umfasst einen Filterkörper, welcher von dem zu reinigenden Fluid radial von außen nach innen durchströmt wird, so dass der vom Filterkörper zumindest teilweise umschlossene, innenliegende Strömungsraum den Reinraum zur Aufnahme des gereinigten Fluids bildet. Das gereinigte Fluid, das in dem innenliegenden Strömungsraum aufgenommen ist, wird über einen Strömungsstutzen aus der Filtereinrichtung abgeleitet. In die Wand des Strömungsstutzens ist mindestens eine Öffnung eingebracht, benachbart zu der ein Befestigungsflansch an dem Strömungsstutzen angeordnet ist. Der Befestigungsflansch dient zur lösbaren Befestigung eines Spülgasrohrs einer Spüleinrichtung, mit der der Filterkörper von Ablagerungen gereinigt werden kann. Über das Spülgasrohr der Spüleinrichtung wird ein Spülmedium in den innenliegenden Strömungsraum unter Druck eingeleitet, woraufhin die Ablagerungen an der Außenseite des Filterkörpers durch den Druckimpuls des Spülmediums gelöst werden.
Offenbarung der Erfindung
Eine Aufgabe der Erfindung ist es, ein robustes und kosteneffizientes Sekundär-Filterelement für ein Filtersystem zum Filtern eines gasförmigen Fluids, insbesondere für ein selbstreinigendes Motoransaugluftfiltersystem zu schaffen.
Eine weitere Aufgabe ist die Bereitstellung eines Filtersystems mit einem solchen robusten und kosteneffizienten Sekundär-Filterelement.
Die vorgenannte Aufgabe wird nach einem Aspekt der Erfindung gelöst von einem Sekundär-Filterelement für ein Filtersystem zum Filtern eines gasförmigen Fluids, insbesondere für ein selbstreinigendes Motoransaugluftfiltersystem, mit einem Filtermedium, welches in bestimmungsgemäßem Betrieb von einer Einströmseite zu einer Abströmseite von dem Fluid durchströmt wird, wobei das Filtermedium auf der bestimmungsgemäßen Einströmseite von einem Stützelement abgedeckt ist.
Die weitere Aufgabe wird gelöst von einem Filtersystem zum Filtern eines gasförmigen Fluids, insbesondere für ein selbstreinigendes Motoransaugluftfiltersystem, mit einer Spüleinrichtung, welche zur zweitweisen Aussendung eines Druckstoßes eines Spülmediums von der Reinseite zu einer Rohseite ausgebildet ist und mit einem Sekundär-Filterelement, welches auf einer Reinseite eines Filterelements angeordnet ist, mit einem Filtermedium, welches in bestimmungsgemäßem Betrieb von einer Einströmseite zu einer Abströmseite von dem Fluid durchströmt wird, wobei das Filtermedium auf der bestimmungsgemäßen Einströmseite von einem Stützelement abgedeckt ist.
Günstige Ausgestaltungen und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den weiteren Ansprüchen, der Beschreibung und der Zeichnung.
Es wird nach einem Aspekt der Erfindung ein Sekundär-Filterelement für ein Filtersystem zum Filtern eines gasförmigen Fluids, insbesondere für ein selbstreinigendes Motoransaugluftfiltersystem vorgeschlagen, mit einem Filtermedium, welches in bestimmungsgemäßem Betrieb von einer Einströmseite zu einer Abströmseite von dem Fluid durchströmt wird. Dabei ist das Filtermedium auf der bestimmungsgemäßen Einströmseite von einem Stützelement abgedeckt.
Um den Filterkörper eines Filterelements in einem Filtersystem mit Selbstreinigung, auch als Rückreinigung bezeichnet, von Ablagerungen auf der Rohseite reinigen zu können, kann das Filtersystem mit einer Spüleinrichtung ausgestattet sein, mit der ein Spülmedium, beispielsweise ein Spülgas, auf der Reinseite über einen Abströmstutzen des Filtersystems in den innenliegenden Strömungsraum eingeleitet wird, das die Wandung des Filterkörpers von der Reinseite zur Rohseite durchströmt und Ablagerungen auf der Rohseite mittels eines Druckimpulses löst. Die Spüleinrichtung umfasst einen Rohrkrümmer, der durch eine Öffnung in der Wand des Abströmstutzens hindurchragt und mit dem Abströmstutzen verbunden ist.
Wenn auf der Reinseite des Filterelements ein Sekundär-Filterelement als Sicherheitselement angeordnet ist, tritt der Druckimpuls erst durch das Sekundär-Filterelement hindurch, bevor er auf den Filterkörper des Filterelements trifft. Dabei kann das Filtermedium des Sekundär-Filterelements, welches beispielsweise als dünne Vlieslage ausgebildet ist, sich durch den Druckstoß des Spülmediums entgegen der bestimmungsgemäßen Strömungsrichtung aufwölben und möglicherweise beschädigt werden. Um dieses Risiko zu minimieren, ist das Filtermedium erfindungsgemäß auf der Einströmseite mit einem Stützelement abgedeckt. Dadurch kann eine Aufwölbung und damit mögliche Rissbildung des Filtermediums vermieden werden.
Um einen Impuls oder Druckstoß bei der Rückreinigung möglichst wenig zu bremsen oder zu dämpfen, kann als Filtermedium des Sekundär-Filterelements vorzugsweise ein sehr offenes Vlies verwendet werden. Um Beschädigungen durch eine Expansion bzw. Bewegung oder ein Aufblähen des Vlieses zu vermeiden, kann vorteilhaft ein radial außen liegendes Schutznetz oder Gitter beispielsweise aus Kunststoff aufgebracht werden. Dadurch kann das Filtermedium stabilisiert werden ohne gleichzeitig einen zu großen Druckanstieg zu bewirken.
Das Sekundär-Filterelement kann als ein Rundelement oder, alternativ, als ein Flachelement ausgebildet sein. Bei einem Rundelement kann das Filtermedium, beispielsweise ein Vliesstoff, um ein Mittelrohr gewickelt und verschweißt sein. Bei einem Flachelement kann das Filtermedium auf einem Stützkörper angeordnet sein.
Gemäß einer günstigen Ausgestaltung des Sekundär-Filterelements kann das Stützelement als Gitter und/oder als Lochblech ausgebildet sein. Vorteilhaft kann ein Gitter und/der ein Lochblech eine Aufwölbung des Filtermediums entgegen der bestimmungsgemäßen Einströmseite des Sekundär-Filterelements verhindern. Durch die Öffnungen des Gitters zwischen den Gitterstreben bzw. durch die Öffnungen des Lochblechs kann das zu filternde Fluid wie auch das Spülmedium durchtreten, sofern die Öffnungen groß genug sind und die offene Fläche des Gitters oder Lochblechs ausreichend dimensioniert ist.
Gemäß einer günstigen Ausgestaltung des Sekundär-Filterelements kann das Stützelement aus einem Kunststoff ausgebildet sein. Insbesondere kann das Sekundär-Filterelement aus Polyethylen, vorzugsweise aus High-Density Polyethylen, ausgebildet sein. Vorteilhaft kann das Stützelement aus Kunststoff gefertigt sein. Damit lassen sich günstig die geeigneten Maschenweiten herstellen, sodass trotz der stabilisierenden Wirkung des Stützelements eine ausreichende Durchlässigkeit für das zu filternde Fluid und das Spülgas gegeben ist. Auch lässt sich mit Kunststoff ein gewünschtes geringes Gewicht des Stützelements realisieren.
Gemäß einer günstigen Ausgestaltung des Sekundär-Filterelements kann das Stützelement mit einem Anteil einer zur Durchströmung vorgesehenen offenen Fläche zu einer geschlossenen Fläche von höchstens 85 %, bevorzugt höchstens 70 %, besonders bevorzugt höchstens 60 % ausgebildet sein. Mit den angegebenen Flächenverhältnissen lässt sich trotz der stabilisierenden Wirkung des Stützelements eine ausreichende Durchlässigkeit für das zu filternde Fluid und das Spülgas darstellen, sodass ein vorgegebener maximaler Druckverlust für das zu filternde Fluid durch das Filtersystem eingehalten werden kann.
Gemäß einer günstigen Ausgestaltung des Sekundär-Filterelements kann das Stützelement mit dem Filtermedium fest verbunden sein. Insbesondere kann das Stützelement mit einer Endscheibe des Sekundär-Filterelements fest verbunden sein, insbesondere eingeschäumt sein. Auf diese Weise ist das Stützelement mit dem Filtermedium fest verbunden, sodass bei einer Wartung oder einem Wechsel des Sekundär-Filterelements das Stützelement automatisch mit ausgetauscht wird. Vorzugsweise kann das Stützelement so, wenn eine aufgeschäumte Endscheibe als Abschluss des Sekundär-Filterelements vorgesehen ist, beim Aufschäumprozess mit eingeschäumt werden. Damit lässt sich bei einer zugleich dauerhaften Verbindung des Stützelements mit dem Filtermedium eine kostengünstige Fertigung des Sekundär-Filterelements erzielen.
Gemäß einer günstigen Ausgestaltung des Sekundär-Filterelements kann das Stützelement auf die Einströmseite des Filtermediums aufgelegt oder aufgeschoben sein. Das Stützelement kann dabei an einem Außenrand mit dem Filtermedium verbunden werden, beispielsweise verklebt werden.
Gemäß einer günstigen Ausgestaltung des Sekundär-Filterelements kann das Filtermedium auf einer radialen Außenseite eines hohlzylinderförmigen Mittelrohrs entlang einer Längsachse angeordnet sein. Das Filtermedium, welches beispielweise als Vliesstoff ausgebildet sein kann, kann dabei um das Mittelrohr gewickelt und verschweißt sein. Dabei ist in bestimmungsgemäßem Betrieb in dem Filtersystem die radiale Außenseite des Filtermediums als Einströmseite ausgebildet. In einer bevorzugten Ausführungsform kann das Sekundär-Filterelement als Rundelement in der Form eines Hohlzylinders ausgebildet sein und wird in bestimmungsgemäßem Betrieb von der radialen Außenseite zum Innenraum von dem zu reinigenden Fluid durchströmt. Das Spülgas wiederum tritt vom Innenraum nach radial außen durch das Filtermedium hindurch. Das Stützelement ist dabei auf der radialen Außenseite des Filtermediums angeordnet, um das Filtermedium gegen den Druckstoß des Spülgases abzustützen.
Gemäß einer günstigen Ausgestaltung des Sekundär-Filterelements kann das Stützelement hohlzylinderförmig auf der Einströmseite um das Filtermedium ausgebildet sein. Das Spülgas wiederum tritt vom Innenraum nach radial außen durch das Filtermedium hindurch. Das Stützelement ist dabei auf der radialen Außenseite des Filtermediums angeordnet, um das Filtermedium gegen den Druckstoß des Spülgases abzustützen. Dabei kann das Stützelement beispielsweise in der Art eines Strumpfes über das auf dem Mittelrohr angeordnete Filtermedium gezogen sein.
Gemäß einer günstigen Ausgestaltung des Sekundär-Filterelements kann das Stützelement als Flachmaterial auf der Einströmseite um das Filtermedium gelegt und entlang einer Naht verbunden sein. In einer alternativen Ausführungsform kann das Stützelement auch einfach von der radialen Außenseite auf das Filtermedium aufgelegt oder aufgeschoben sein, wobei die aneinanderstoßenden Enden beispielsweise verschweißt sein können und dabei eine Naht ausbilden.
Gemäß einer günstigen Ausgestaltung des Sekundär-Filterelements kann das Mittelrohr wenigstens ein offenes Ende aufweisen, wobei benachbart zu dem offenen Ende auf einem Umfang ein geschlossener Bereich mit einer axialen Länge ausgebildet ist, welche wenigstens einen Auftreffpunkt eines von dem offenen Ende her schräg zu der Längsachse auf dem Mittelrohr auftreffenden Druckstoßes eines Spülmediums einer Spüleinrichtung des Filtersystems abdeckt. Durch den geschlossenen Bereich, welcher auch als Ring um eine Austrittsdüse der Spüleinrichtung ausgebildet sein kann, kann das Auftreffen eines zu großen Druckstoßes des Spülgases auf das Filtermedium verhindert werden. Damit kann das Risiko, dass das Filtermedium durch den Druckstoß des Spülgases beschädigt wird, vorteilhaft verringert werden.
Es wird nach einem weiteren Aspekt der Erfindung ein Filtersystem zum Filtern eines gasförmigen Fluids, insbesondere für ein selbstreinigendes Motoransaugluftfiltersystem vorgeschlagen, mit einer Spüleinrichtung, welche zur zweitweisen Aussendung eines Druckstoßes eines Spülmediums von der Reinseite zu einer Rohseite ausgebildet ist und mit einem Sekundär-Filterelement, welches auf einer Reinseite eines Filterelements angeordnet ist, mit einem Filtermedium, welches in bestimmungsgemäßem Betrieb von einer Einströmseite zu einer Abströmseite von dem Fluid durchströmt wird. Dabei ist das Filtermedium auf der bestimmungsgemäßen Einströmseite von einem Stützelement abgedeckt.
Um den Filterkörper des Filterelements in dem Filtersystem mit Selbstreinigung von Ablagerungen auf der Rohseite reinigen zu können, kann das Filtersystem mit einer Spüleinrichtung ausgestattet sein, mit der ein Spülmedium, beispielsweise ein Spülgas, auf der Reinseite über einen Abströmstutzen des Filtersystems in den innenliegenden Strömungsraum eingeleitet wird, das die Wandung des Filterkörpers von der Reinseite zur Rohseite durchströmt und Ablagerungen auf der Rohseite mittels eines Druckimpulses löst. Die Spüleinrichtung umfasst einen Rohrkrümmer, der durch eine Öffnung in der Wand des Abströmstutzens hindurchragt und mit dem Abströmstutzen verbunden ist.
Der Druckimpuls des Spülgases tritt erst durch das Sekundär-Filterelement hindurch, bevor er auf den Filterkörper des Filterelements trifft. Dabei kann das Filtermedium des Sekundär-Filterelements, welches beispielsweise als dünne Vlieslage ausgebildet ist, sich durch den Druckstoß des Spülgases entgegen der bestimmungsgemäßen Strömungsrichtung aufwölben und möglicherweise beschädigt werden. Um dieses Risiko zu minimieren, ist das Filtermedium erfindungsgemäß auf der Einströmseite mit einem Stützelement abgedeckt. Dadurch kann eine Aufwölbung und damit mögliche Rissbildung des Filtermediums vermieden werden.
Gemäß einer günstigen Ausgestaltung kann das Filtersystem ein hohlzylinderförmiges Filterelement aufweisen, welches in bestimmungsgemäßem Betrieb von einer radialen Außenseite zu einer Innenseite von dem Fluid durchströmbar ist, wobei das Sekundär-Filterelement auf der Innenseite des Filterelements angeordnet ist. Dabei ist das Filtermedium auf einer radialen Außenseite eines hohlzylinderförmigen Mittelrohrs entlang einer Längsachse angeordnet. In bestimmungsgemäßem Betrieb ist in dem Filtersystem die radiale Außenseite des Filtermediums als Einströmseite ausgebildet.
In einer bevorzugten Ausführungsform können das Filterelement und damit auch das Sekundär-Filterelement als Rundelement in der Form eines Hohlzylinders ausgebildet sein und in bestimmungsgemäßem Betrieb von der radialen Außenseite zum Innenraum von dem zu reinigenden Fluid durchströmt werden. Das Spülgas wiederum tritt vom Innenraum nach radial außen durch das Filtermedium des Sekundär-Filterelements hindurch. Das Stützelement ist dabei auf der radialen Außenseite des Filtermediums angeordnet, um das Filtermedium gegen den Druckstoß des Spülgases abzustützen.
Gemäß einer günstigen Ausgestaltung des Filtersystems kann das Mittelrohr wenigstens ein offenes Ende aufweisen, wobei benachbart zu dem offenen Ende auf einem Umfang ein geschlossener Bereich mit einer axialen Länge ausgebildet ist, welche wenigstens einen Auftreffpunkt des von dem offenen Ende her schräg zu der Längsachse auf dem Mittelrohr auftreffenden Druckstoßes des Spülmediums der Spüleinrichtung abdeckt. Durch den geschlossenen Bereich, welcher auch als Ring um eine Austrittsdüse der Spüleinrichtung ausgebildet sein kann, kann das Auftreffen eines zu großen Druckstoßes des Spülgases auf das Filtermedium verhindert werden. Damit kann das Risiko, dass das Filtermedium durch den Druckstoß des Spülgases beschädigt wird, vorteilhaft verringert werden.
Figurenliste
Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung. In den Zeichnungen sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Die Zeichnungen, die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.
Es zeigen beispielhaft:

1 eine Seitenansicht auf ein Filtersystem zum Filtern eines gasförmigen Fluids, insbesondere für ein selbstreinigendes Motoransaugluftfiltersystem, nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung;
2 einen Längsschnitt durch das Filtersystem nach 1;
3 eine isometrische Ansicht eines Sekundär-Filterelements nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung;
4 einen Längsschnitt durch das Sekundär-Filterelement nach 3 ohne Stützelement;
5 eine isometrische Ansicht eines Sekundär-Filterelements nach einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung; und
6 einen Längsschnitt durch das Sekundär-Filterelement nach 5 ohne Stützelement.

Ausführungsformen der Erfindung
In den Figuren sind gleiche oder gleichartige Komponenten mit gleichen Bezugszeichen beziffert. Die Figuren zeigen lediglich Beispiele und sind nicht beschränkend zu verstehen.
Im Folgenden verwendete Richtungsterminologie mit Begriffen wie „links“, „rechts“, „oben“, „unten“, „davor“ „dahinter“, „danach“ und dergleichen dient lediglich dem besseren Verständnis der Figuren und soll in keinem Fall eine Beschränkung der Allgemeinheit darstellen. Die dargestellten Komponenten und Elemente, deren Auslegung und Verwendung können im Sinne der Überlegungen eines Fachmanns variieren und an die jeweiligen Anwendungen angepasst werden.
1 zeigt eine Seitenansicht auf ein Filtersystem 100 zum Filtern eines gasförmigen Fluids, insbesondere für ein selbstreinigendes Motoransaugluftfiltersystem, nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung, während in 2 ein Längsschnitt durch das Filtersystem 100 dargestellt ist.
Das Filtersystem 100 weist ein hohlzylinderförmiges Filterelement 40 auf, welches in bestimmungsgemäßem Betrieb von einer radialen Außenseite 42 zu einer Innenseite 44 von dem zu reinigenden Fluid durchströmt wird. Das Filterelement 40 weist einen Filterkörper 46 auf, der an beiden Enden jeweils mit einer Endscheibe 48, 49 abgeschlossen ist. Das Filterelement 40 ist mit den Endscheiben 48, 49 gegen das Filtergehäuse 110, welches aus einem Gehäuseoberteil 112 und einem Gehäuseunterteil 114 besteht, verspannt. Über die Endscheiben 48, 49 ist auch die Rohseite 50 gegen die Reinseite 52 des Filtersystems 100 abgedichtet.
Das Sekundär-Filterelement 10 ist auf der Innenseite 44 des Filterelements 40 und damit auf der Reinseite 52 angeordnet. Das Sekundär-Filterelement 10 weist ein Filtermedium 12 auf, beispielsweise eine Vlieslage, und wird in bestimmungsgemäßem Betrieb von einer Einströmseite 20 zu einer Abströmseite 22 von dem Fluid durchströmt.
Das Filtermedium 12 ist auf einer radialen Außenseite 18 eines hohlzylinderförmigen Mittelrohrs 14 entlang einer Längsachse L angeordnet. In bestimmungsgemäßem Betrieb in dem Filtersystem 100 ist dabei die radiale Außenseite 24 des Filtermediums 12 als Einströmseite 20 ausgebildet. Das Filtermedium 12, welches beispielweise als Vliesstoff ausgebildet ist, ist dabei um das Mittelrohr gewickelt und verschweißt.
Um den Filterkörper 46 eines Filterelements 40 in einem Filtersystem 100 mit Selbstreinigung, auch als Rückreinigung bezeichnet, von Ablagerungen auf der Rohseite reinigen zu können, kann das Filtersystem 100 mit einer Spüleinrichtung 116 ausgestattet sein, mit der ein Spülmedium, beispielsweise ein Spülgas, auf der Reinseite 52 über einen Abströmstutzen 124 des Filtersystems 100 in den innenliegenden Strömungsraum eingeleitet wird, das die Wandung des Filterkörpers 42 von der Reinseite 52 zur Rohseite 50 durchströmt und Ablagerungen auf der Rohseite 50 mittels eines Druckimpulses löst.
Das hier dargestellte Filtersystem 100 ist selbstreinigend ausgebildet und weist eine Spüleinrichtung 116 auf, welche zur zweitweisen Aussendung eines Druckstoßes eines Spülgases als Spülmedium von der Reinseite 52 zu der Rohseite 52 ausgebildet.
Die Spüleinrichtung 116 umfasst einen Rohrkrümmer 118, der durch eine Öffnung in der Wand des Abströmstutzens 124 hindurchragt und mit dem Abströmstutzen 124 verbunden ist.
Das Filtersystem 100 kann vorteilhaft mehrere über den Umfang des Abströmstutzens 124 verteilte Spüleinrichtungen 116 aufweisen.
Das Filtermedium 12 ist auf der bestimmungsgemäßen Einströmseite 20 von einem Stützelement 16 abgedeckt, um so das Filtermedium 12 gegen den Druckstoß des Spülgases zu schützen und ein Aufwölben des Filtermediums 12 oder gar eine Beschädigung des Filtermediums 12 zu verhindern.
Das Stützelement 16 ist dazu hohlzylinderförmig auf der Einströmseite 20 um das auf dem Mittelrohr 14 angeordnete Filtermedium 12 ausgebildet.
Das Filtergehäuse 110 des Filtersystems 100 weist radial um das Filterelement 40 angeordnet einen Anströmschutz 122 auf, welcher das über den Einlass 102 einströmende Fluid in eine Drallströmung versetzt und den Filterkörper 46 gegen einen Strömungsdruck des Fluids abschirmt. Durch die Drallströmung können grobe Schmutzpartikel sich im Filtergehäuse 110 ablagern und geeignet abgeführt werden.
3 zeigt eine isometrische Ansicht des Sekundär-Filterelements 10 nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung, während in 4 ein Längsschnitt durch das Sekundär-Filterelement 10 ohne Stützelement 16 dargestellt ist.
Das Stützelement 16, welches in Form eines Hohlzylinders um das Sekundär-Filterelement 10 angeordnet ist, kann vorteilhaft als Gitter, wie bei dem Ausführungsbeispiel in 3 gezeigt, ausgebildet sein. Alternativ ist auch möglich, dass das Stützelement 16 als Lochblech ausgebildet ist.
Das Stützelement 16 ist vorzugsweise aus einem Kunststoff ausgebildet. Dabei kann insbesondere Polyethylen, vorzugsweise High-Density Polyethylen (HD-PE), verwendet werden.
Das Stützelement 16 kann vorteilhaft mit einem Anteil einer zur Durchströmung vorgesehenen offenen Fläche zu einer geschlossenen Fläche von höchstens 85 %, bevorzugt höchstens 70 %, besonders bevorzugt höchstens 60 % ausgebildet sein, um eine günstige Stabilisierung des Filtermediums 12 gegen den Druckstoß des Spülgases der Spüleinrichtung auszubilden. Mit den angegebenen Flächenverhältnissen lässt sich trotz der stabilisierenden Wirkung des Stützelements 16 eine ausreichende Durchlässigkeit für das zu filternde Fluid und das Spülgas darstellen, sodass ein vorgegebener maximaler Druckverlust für das zu filternde Fluid durch das Filtersystem 100 eingehalten werden kann.
Das Stützelement 16 kann beispielsweise mit dem Filtermedium 12 fest verbunden sein. Insbesondere kann das Stützelement 16 mit einer Endscheibe 28 des Filtermediums 12 fest verbunden sein, wie in 3 dargestellt. Dabei kann das Stützelement 16 bei einer Herstellung der Endscheibe 28 zweckmäßigerweise mit eingeschäumt werden.
In einer alternativen Ausführungsform kann das Stützelement 16 auf die Einströmseite 20 des Filtermediums 12 aufgelegt oder aufgeschoben sein und beispielsweise an den Rändern mit dem Filtermedium 12 verbunden, beispielsweise verklebt sein. Das Stützelement 16 kann so als Flachmaterial auf der Einströmseite 20 um das Filtermedium 12 gelegt und entlang einer Naht verbunden, beispielsweise verschweißt werden.
5 zeigt eine isometrische Ansicht eines Sekundär-Filterelements 10 nach einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung, während in 6 ein Längsschnitt durch das Sekundär-Filterelement 10 nach 5 ohne Stützelement dargestellt ist.
Das in den 5 und 6 dargestellte Ausführungsbeispiel des Sekundär-Filterelements 12 weicht dadurch von dem in den 3 und 4 dargestellten Ausführungsbeispiel ab, dass benachbart zu dem offenen Ende 26 des Mittelrohrs 14, wie insbesondere in 6 erkennbar ist, unmittelbar anschließend an das offene Ende 26 auf einem Umfang ein geschlossener Bereich 30 mit einer axialen Länge 32 ausgebildet ist. Die Länge 32 des Bereichs 30 ist dabei vorteilhaft so gewählt, dass wenigstens ein Auftreffpunkt des von dem offenen Ende 26 her schräg zu der Längsachse L auf dem Mittelrohr 14 auftreffenden Druckstoßes des Spülmediums der Spüleinrichtung 116 bei einem Einsatz im Filtersystem 100 (siehe 2) abgedeckt ist. Damit kann verhindert werden, dass der relativ harte Druckstoß des Spülgases direkt durch das Mittelrohr 14 auf das Filtermedium 12 trifft und dieses möglicherweise beschädigt. Der Bereich 30 könnte in einer alternativen Ausführungsform auch als Ring ausgebildet sein, welcher nur den Bereich des Auftreffpunkts abdeckt und nicht bis zu dem offenen Ende 26 des Mittelrohrs 14 durchgezogen ist.
Der Auftreffpunkt des Spülgases kann beispielsweise in 2 verdeutlicht werden, indem eine Projektion einer Umfangswand des kegelförmigen Diffusors 120, welcher am Austritt des Spülrohrs 118 der Spüleinrichtung 116 angeordnet ist, auf das Mittelrohr 14 vorgenommen wird.
Im Vergleich weist der Bereich 30 bei dem Mittelrohr 14 des in 4 dargestellten Ausführungsbeispiels eine deutlich kürzere axiale Länge 32 auf, sodass hier der Auftreffpunkt des Spülgases nicht durch den Bereich abgedeckt würde und so eine Beschädigung des Filtermediums 12 auf die Dauer des Betriebs möglicherweise nicht ausgeschlossen werden kann.
Bezugszeichenliste

10: Sekundär-Filterelement
12: Filtermedium
14: Mittelrohr
16: Stützelement
18: radiale Außenseite
20: Einströmseite
22: Abströmseite
24: radiale Außenseite
26: offenes Ende
28: Endscheibe
30: Bereich
32: Länge
40: Filterelement
42: radiale Außenseite
44: Innenseite
46: Filterkörper
48: Endscheibe
49: Endscheibe
50: Rohseite
52: Reinseite
100: Filtersystem
102: Einlass
104: Auslass
110: Filtergehäuse
112: Gehäuseoberteil
114: Gehäuseunterteil
116: Spüleinrichtung
118: Spülrohr
120: Diffusor
122: Anströmschutz
124: Abströmstutzen
L: Längsachse

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102019132361 A1 [0002]

Claims

Sekundär-Filterelement (10) für ein Filtersystem (100) zum Filtern eines gasförmigen Fluids, insbesondere für ein selbstreinigendes Motoransaugluftfiltersystem, mit einem Filtermedium (12), welches in bestimmungsgemäßem Betrieb von einer Einströmseite (20) zu einer Abströmseite (22) von dem Fluid durchströmt wird, wobei das Filtermedium (12) auf der bestimmungsgemäßen Einströmseite (20) von einem Stützelement (16) abgedeckt ist.
Sekundär-Filterelement nach Anspruch 1, wobei das Stützelement (16) als Gitter und/oder als Lochblech ausgebildet ist.
Sekundär-Filterelement nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Stützelement (16) aus einem Kunststoff ausgebildet ist, insbesondere aus Polyethylen, vorzugsweise aus High-Density Polyethylen, ausgebildet ist.
Sekundär-Filterelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Stützelement (16) mit einem Anteil einer zur Durchströmung vorgesehenen offenen Fläche zu einer geschlossenen Fläche von höchstens 85 %, bevorzugt höchstens 70 %, besonders bevorzugt höchstens 60 % ausgebildet ist.
Sekundär-Filterelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Stützelement (16) mit dem Filtermedium (12) fest verbunden, insbesondere mit einer Endscheibe (28) fest verbunden, insbesondere eingeschäumt ist.
Sekundär-Filterelement nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das Stützelement (16) auf die Einströmseite (20) des Filtermediums (12) aufgelegt oder aufgeschoben ist.
Sekundär-Filterelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Filtermedium (12) auf einer radialen Außenseite (18) eines hohlzylinderförmigen Mittelrohrs (14) entlang einer Längsachse (L) angeordnet ist, wobei in bestimmungsgemäßem Betrieb in dem Filtersystem (100) die radiale Außenseite (24) des Filtermediums (12) als Einströmseite (20) ausgebildet ist.
Sekundär-Filterelement nach Anspruch 7, wobei das Stützelement (16) hohlzylinderförmig auf der Einströmseite (20) um das Filtermedium (12) ausgebildet ist.
Sekundär-Filterelement nach einem der Ansprüche 7 bis 8, wobei das Stützelement (16) als Flachmaterial auf der Einströmseite (20) um das Filtermedium (12) gelegt und entlang einer Naht verbunden ist.
Sekundär-Filterelement nach einem der Ansprüche 7 bis 9, wobei das Mittelrohr (14) wenigstens ein offenes Ende (26) aufweist, wobei benachbart zu dem offenen Ende (26) auf einem Umfang ein geschlossener Bereich (30) mit einer axialen Länge (32) ausgebildet ist, welche wenigstens einen Auftreffpunkt eines von dem offenen Ende (26) her schräg zu der Längsachse (L) auf dem Mittelrohr (14) auftreffenden Druckstoßes eines Spülmediums einer Spüleinrichtung (116) des Filtersystems (100) abdeckt.
Filtersystem (100) zum Filtern eines gasförmigen Fluids, insbesondere für ein selbstreinigendes Motoransaugluftfiltersystem, mit einer Spüleinrichtung (116), welche zur zweitweisen Aussendung eines Druckstoßes eines Spülmediums von einer Reinseite (52) zu einer Rohseite (50) ausgebildet ist, und mit einem Sekundär-Filterelement (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, welches auf der Reinseite (52) eines Filterelements (40) angeordnet ist, mit einem Filtermedium (12), welches in bestimmungsgemäßem Betrieb von einer Einströmseite (20) zu einer Abströmseite (22) von dem Fluid durchströmt wird, wobei das Filtermedium (12) auf der bestimmungsgemäßen Einströmseite (20) von einem Stützelement (16) abgedeckt ist.
Filtersystem nach Anspruch 11, mit einem hohlzylinderförmigen Filterelement (40), welches in bestimmungsgemäßem Betrieb von einer radialen Außenseite (42) zu einer Innenseite (44) von dem Fluid durchströmbar ist, wobei das Sekundär-Filterelement (10) auf der Innenseite (44) des Filterelements (40) angeordnet ist, wobei das Filtermedium (12) auf einer radialen Außenseite (18) eines hohlzylinderförmigen Mittelrohrs (14) entlang einer Längsachse (L) angeordnet ist, wobei in bestimmungsgemäßem Betrieb in dem Filtersystem (100) die radiale Außenseite (24) des Filtermediums (12) als Einströmseite (20) ausgebildet ist.
Filtersystem nach Anspruch 11 oder 12, wobei das Mittelrohr (14) wenigstens ein offenes Ende (26) aufweist, wobei benachbart zu dem offenen Ende (26) auf einem Umfang ein geschlossener Bereich (30) mit einer axialen Länge (32) ausgebildet ist, welche wenigstens einen Auftreffpunkt des von dem offenen Ende (26) her schräg zu der Längsachse (L) auf dem Mittelrohr (14) auftreffenden Druckstoßes des Spülmediums der Spüleinrichtung (116) abdeckt.