DE10334041B4

DE10334041B4 - Filter element for frontal flow

Info

Publication number: DE10334041B4
Application number: DE2003134041
Authority: DE
Inventors: Richard E. Pawlik
Original assignee: Mann and Hummel GmbH
Current assignee: Mann and Hummel GmbH
Priority date: 2003-07-25
Filing date: 2003-07-25
Publication date: 2011-06-16
Anticipated expiration: 2023-07-26
Also published as: DE10334041A1

Abstract

Filterelement (10) zur stirnseitigen Anströmung, bestehend aus einer Mehrzahl von zickzackförmig gefalteten Filtermedien (1, 2, 3), dadurch gekennzeichnet, dass die Filtermedien (1, 2, 3) an den Faltenenden abwechselnd miteinander verklebt sind und die nicht verklebten Enden der Filtermedien untereinander einen Abstand von mindestens der halben Faltenbreite aufweisen.Filter element (10) for the frontal flow, consisting of a plurality of zigzag folded filter media (1, 2, 3), characterized in that the filter media (1, 2, 3) are alternately glued together at the fold ends and the non-bonded ends of the Filter media with each other have a distance of at least half the fold width.

Description

Gebiet der ErfindungField of the invention

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Filterelement nach der Gattung des Patentanspruchs 1.The present invention relates to a filter element according to the preamble of patent claim 1.

Hintergrund der Erfindung, Stand der TechnikBackground of the Invention, Prior Art

Filterelemente zur stirnseitigen Anströmung sind hinlänglich bekannt. Diese Filter sind z. B. aus Filterlagen gewickelt, die abwechselnd flach und wellenförmig ausgebildet sind. Hierdurch entstehen Kanäle, die durch einen wechselseitigen Verschluß eine Durchströmung des Filtermediums erzwingen. Danach tritt das zu filternde Medium durch stirnseitig offene Kanäle auf der Eintrittsseite des Filtlers ein und wechselt innerhalb des Filterelementes in Kanäle, die abströmseitig geöffnet und den Einströmkanälen benachbart sind. Dadurch findet eine Filterung des Fluids statt.Filter elements for the frontal flow are well known. These filters are z. B. from filter layers, which are alternately flat and wavy. This creates channels that enforce a flow through the filter medium by a mutual closure. Thereafter, the medium to be filtered enters through the front side open channels on the inlet side of the filter and changes within the filter element into channels which are open downstream and adjacent to the inflow channels. As a result, a filtering of the fluid takes place.

Ziel einer solchen Filtergestaltung ist es, den Einbauraum für das Filterelement so weit wie möglich zu verringern. Dabei bilden die Stirnseiten des Filterelementes eine Anströmseite und eine Abströmseite. Die Kanäle, die mit der Anströmseite verbunden sind, bilden die Rohseite des Filters und die abströmseitigen die Reinseite. Daher können solche Filter sehr kompakt, z. B. als sogenannter Inlinefilter in Rohrleitungen eingebaut werden.The aim of such a filter design is to reduce the installation space for the filter element as much as possible. The end faces of the filter element form an inflow side and an outflow side. The channels, which are connected to the upstream side, form the raw side of the filter and the downstream side of the clean side. Therefore, such filters can be very compact, z. B. be installed as a so-called inline filter in pipelines.

Gleichzeitig soll die Filterkapazität weitestmöglich gesteigert werden. Dies ist jedoch bei wellenförmiger Ausführung der Filterlagen nur in begrenztem Maße möglich. Es hat sich nämlich gezeigt, dass die zulaufenden Kanäle im Bereich der Berührung zwischen der wellenförmigen Filterlage mit der flachen Filterlage wenig durchströmt werden, so dass das Filtermedium in diesen Teilen weniger mit Partikeln beaufschlagt wird als in anderen. Durch die ungleichmäßige Beladung des Filtermediums ist das Standzeitende des Filters, welches durch den an ihm anliegenden Druckabfall bestimmt ist, bereits zu einem Zeitpunkt erreicht, bei dem Teile des Filtermediums die Grenzbeladung noch nicht erreicht haben.At the same time, the filter capacity should be increased as much as possible. However, this is only possible to a limited extent when the filter layers are wavy. It has been shown that the inflowing channels in the area of contact between the wave-shaped filter layer with the flat filter layer are flowed through little, so that the filter medium is less exposed to particles in these parts than in others. Due to the uneven loading of the filter medium, the service life end of the filter, which is determined by the pressure drop applied to it, has already been reached at a time at which parts of the filter medium have not yet reached the limit load.

Es ist weiterhin z. B. aus der WO 87/01301 A1 und aus der US 3,020,977 A bekannt, zickzackförmig gefaltete Filterlagen in Wickelfiltern zu verwenden. Diese sollen als Abstandhalter zwischen den einzelnen Filterlagen wirken. Dabei wird abwechselnd eine an der Filterung des Fluids beteiligte Filterlage und eine weitere Lage gewickelt, wobei die weitere Lage z. B. zur elektrostatischen Entladung des zu filternden Fluids bzw. der darin enthaltenen Teilchen dienen kann ( WO 87/01301 A1 . Die flache Lage kann weiterhin dazu verwendet werden, um eine zuverlässige Beabstandung der gefalteten, an der Filterung beteiligten Lagen zu erreichen ( US 3,020,977 A ). Dabei wird die flache Lage als zusätzliche Lage in den Filter eingebracht und teilt auf diese Weise die durch die zickzackförmig gefalteten Filterlagen entstandenen rautenförmigen Kanäle in einer der Diagonalen.It is still z. B. from the WO 87/01301 A1 and from the US 3,020,977 A known to use zigzag folded filter layers in wound filters. These should act as spacers between the individual filter layers. In this case, an involved in the filtering of the fluid filter layer and another layer is alternately wound, wherein the further layer z. B. for electrostatic discharge of the fluid to be filtered or the particles contained therein can serve ( WO 87/01301 A1 , The flat layer can also be used to achieve a reliable spacing of the folded layers involved in filtering ( US 3,020,977 A ). In this case, the flat layer is introduced as an additional layer in the filter and divides in this way the resulting by the zigzag folded filter layers diamond-shaped channels in one of the diagonals.

Derartige Filter sind jedoch teuer in der Herstellung. Außerdem ist an der Filterung des Fluids nur die Hälfte der verwendeten Lagen beteiligt. Dadurch ist eine Optimierung des Verhältnisses zwischen Bauraum und Filterfläche nicht gegeben.However, such filters are expensive to manufacture. In addition, only half of the layers used are involved in filtering the fluid. As a result, an optimization of the ratio between space and filter surface is not given.

Die DE 100 63 789 A1 beschreibt ein Filterelement zur stirnseitigen Anströmung, welches dreieckige Kanäle aufweist, die derart wechselseitig verschlossen sind, dass bei der Durchströmung von einer Anströmseite zu einer Anströmseite das zu filternde Fluid durch das Filtermaterial geleitet werden muss. Die Kanäle werden durch wechselseitiges Aufbringen von flachen Lagen und gefalteten Lagen gebildet, wobei jeweils alle Seiten der anströmseitigen Kanäle in abströmseitige Kanäle münden. Dadurch wird eine besondere Effektivität des Filters erreicht, so dass bei geringem Bauvolumen eine große Filterfläche und eine hohe Filterkapazität zur Verfügung stehen.The DE 100 63 789 A1 describes a filter element to the frontal flow, which has triangular channels, which are mutually closed, that when flowing from an inflow side to an inflow side of the fluid to be filtered must be passed through the filter material. The channels are formed by the mutual application of flat layers and folded layers, with each side of the upstream channels opening into downstream channels. As a result, a special effectiveness of the filter is achieved, so that with a small volume of construction, a large filter area and a high filter capacity are available.

Zusammenfassung der ErfindungSummary of the invention

Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die genannten Nachteile des Standes der Technik zu vermeiden und ein Filterelement zur stirnseitigen Anströmung bereit zu stellen, das kostengünstig in der Herstellung ist und eine optimale Filterfläche und -kapazität im Verhältnis zum Bauvolumen aufweist.It is therefore an object of the present invention to avoid the disadvantages of the prior art mentioned and to provide a filter element to the frontal flow, which is inexpensive to manufacture and has an optimal filter area and capacity in relation to the volume of construction.

Diese und weitere Aufgaben werden durch das Filterelement nach Anspruch 1 gelöst.These and other objects are achieved by the filter element according to claim 1.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen enthalten.Further advantageous embodiments are contained in the subclaims.

Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigtThe invention will be explained in more detail below with reference to the drawings. It shows

1 eine schematische stirnseitige Ansicht zweier erfindungsgemäss angeodneter Filtermedien; 1 a schematic frontal view of two according to the invention angeodneter filter media;

2 eine schematische Querschnittsdarstellung der Anordnung der Filtermedien in einem erfindungsgemässen Filterelement; und 2 a schematic cross-sectional view of the arrangement of the filter media in a filter element according to the invention; and

3 schematisch eine Möglichkeit der Stabilisierung der Filtermedien in einem erfindungsgemässen Filterelement. 3 schematically a way of stabilizing the filter media in a filter element according to the invention.

Detaillierte Beschreibung der AusführungsbeispieleDetailed description of the embodiments

1 zeigt schematisch die Anordnung der zickzackförmig gefalteten Filtermedien zur Bildung des erfindungsgemässen Filterelements 10. Durch die Zickzack-Faltung eines ersten Filtermediums entsteht ein erster Filterbalg 1. Ein zweiter Filterbalg 2 wird so über den ersten Filterbalg 1 gelegt, dass die Falten des zweiten Filterbalgs 2 in den Falten des ersten Filterbalgs 1 zu liegen kommen. Anschliessend werden beide Filterbälge an einer Seite so miteinander verklebt, dass der zweite Filterbalg 2 an dem nicht verklebten Ende einen gleichbleibenden Abstand von mindestens der halben Faltenbreite ”b” aufweist. In der in 1 gezeigten Ausführungsform ist der Abstand nahezu eine gesamte Faltenbreite ”b”. Nun wird ein dritter Filterbalg 3 an der nicht verklebten Seite des Filterbalgs 2 so über den Filterbalg 2 gelegt, dass die Falten des dritten Filterbalgs 3 in die Falten des zweiten Filterbalgs 2 zu liegen kommen. Anschliessend werden die Filterbälge 2 und 3 auf der der Verklebung der Filterbälge 1 und 2 gegenüberliegenden Seite verklebt. Auch hier weisen die Filterbälge 2 und 3 an ihrem nicht verklebten Ende einen gleichbleibenden Abstand von mindestens der halben Faltenbreite ”b” auf. Auf diese Weise können nun beliebig viele Filterbälge miteinander verbunden werden. 2 zeigt eine Querschnittsansicht eines erfindungsgemässen Filterelements, in dem acht Filterbälge miteinander verbunden sind und auf diese Weise ein Balgpaket gebildet wurde. Die Ziffern in 2 bezeichnen jeweils Beginn und Ende eines Filterbalgs sowie die Seite, an der beide Filterbälge miteinander verklebt sind. So kann man bspw. der 2 entnehmen, dass die Filterbälge 1 und 2 am linken Ende miteinander verklebt sind, die Filterbälge 2 und 3 am rechten Ende, die Filterbälge 3 und 4 wieder am linken Ende usw. 1 schematically shows the arrangement of the zigzag folded filter media to form the inventive filter element 10 , The zigzag folding of a first filter medium creates a first filter bellows 1 , A second filter bellows 2 is so over the first filter bellows 1 put that the folds of the second filter bellows 2 in the folds of the first filter bellows 1 to come to rest. Subsequently, both filter bellows are glued together on one side so that the second filter bellows 2 has at the non-bonded end a constant distance of at least half the fold width "b". In the in 1 In the embodiment shown, the distance is almost an entire fold width "b". Now, a third filter bellows 3 on the non-glued side of the filter bellows 2 so over the filter bellows 2 put that the folds of the third filter bellows 3 in the folds of the second filter bellows 2 to come to rest. Subsequently, the filter bellows 2 and 3 on the bonding of the filter bellows 1 and 2 glued opposite side. Again, the filter bellows 2 and 3 at their non-bonded end a constant distance of at least half the fold width "b" on. In this way, any number of filter bellows can now be connected to each other. 2 shows a cross-sectional view of a filter element according to the invention, in which eight filter bellows are connected together and in this way a bellows package was formed. The numbers in 2 denote each beginning and end of a filter bellows and the side on which both filter bellows are glued together. So you can, for example, the 2 Take that out of the filter bellows 1 and 2 glued to each other at the left end, the filter bellows 2 and 3 at the right end, the filter bellows 3 and 4 again at the left end, etc.

Auf diese Weise entstehen Kanäle, die von dem zu filternden Fluid, bspw. Luft, durchströmt werden.In this way, channels are formed, which are traversed by the fluid to be filtered, for example. Air.

Das gesamte Balgpaket muss längsseitig mit einer umschliessenden Wandung verklebt sein.The entire bellows package must be glued along the side with a surrounding wall.

Die Stabilisierung der Falten kann beispielsweise durch ein aufgeklebtes Gitter an den Faltenenden erfolgen. Diese Art der Stabilisierung ist in 3 angedeutet.The stabilization of the wrinkles can be done for example by a glued grid at the fold ends. This type of stabilization is in 3 indicated.

Ein wesentlicher Vorteil des erfindungsgemässen Filterelements liegt darin, dass ein deutlich kleinerer Einbauraum bei vergleichbarer Filterfläche als bisher erreicht wird. Weiterhin ist vorteilhaft, dass die erfindungsgemässen Filterelemente mittels Standardverfahren hergestellt werden können.A significant advantage of the inventive filter element is that a much smaller installation space is achieved with a comparable filter surface than before. Furthermore, it is advantageous that the filter elements according to the invention can be produced by standard methods.

Claims

Filter element ( 10 ) to the frontal flow, consisting of a plurality of zigzag folded filter media ( 1 . 2 . 3 ), characterized in that the filter media ( 1 . 2 . 3 ) are alternately glued together at the fold ends and the non-bonded ends of the filter media with each other at a distance of at least half the fold width.

Filter element according to claim 1, characterized in that the glued together plurality of zigzag filter media ( 1 . 2 . 3 ) are glued longitudinally with a enclosing wall.

Filter element according to claim 1 or 2, characterized in that the folds are stabilized at the fold ends.

Filter element according to claim 3, characterized in that the stabilization is realized by a glued grid.