DE112009000907B4 - Direktdurchflussfilter und Verfahren zu seiner Herstellung - Google Patents
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Abstract
Description
- Die Erfindung betrifft ein Direktdurchflussfilter zum Filtrieren eines Fluids mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 1.
- Die Erfindung bezieht sich auf Direktdurchflussfilter wie sie beispielsweise aus den folgenden vorveröffentlichten Druckschriften bekannt sind:
US 7,314,558 A ,US 7,323,106 A ,US 2006/0065592 A1 US 2008/0011672 A1 US 2008/0011673 A1 WO 2008/067029 A1 WO 2008/067030 A1 - Konkreter Ausgangspunkt für die Lehre der vorliegenden Erfindung ist der Direktdurchflussfilter aus der
WO 2008/067030 A1 DE 2 222 333 A bekannt. - Der Lehre liegt das Problem zugrunde, den bekannten Direktdurchflussfilter mit flexiblem Gelenk hinsichtlich seines Aufbaus zu verbessern.
- Die zuvor aufgezeigte Aufgabe ist bei einem Direktdurchflussfilter mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 1 durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils von Anspruch 1 gelöst. Bevorzugte Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind Gegenstand der Ansprüche 2 bis 8.
- Gegenstand der Erfindung ist auch ein Verfahren, bei dem die zuvor aufgezeigte Aufgabe gelöst ist, und zwar mit den Merkmalen des Anspruchs 9. Insoweit sind bevorzugte Ausgestaltungen und Weiterbildungen des Verfahrens Gegenstand der Ansprüche 10 bis 20.
- Figurenliste
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- In der Zeichnung stammen die
1 bis71 aus dem Stand der Technik gemäßUS 2008/0011673 A1 -
1 ist eine auseinandergezogene Perspektivansicht eines Filters. -
2 ist eine Schnittansicht entlang der Linie 2-2 von1 . -
3 ist eine Schnittansicht eines Abschnitts des Filters aus1 im zusammengebauten Zustand. -
4 ist eine Perspektivansicht ähnlich eines Abschnitts von1 und zeigt eine alternative Ausführungsform. -
5 ist eine auseinandergezogene Perspektivansicht einer alternativen Ausführungsform. -
6 ist wie4 und zeigt eine weitere Ausführungsform. -
7 ähnelt6 und veranschaulicht die Abdichtung zwischen Elementen. -
8 ist eine Schnittansicht entlang der Linie 8-8 von7 . -
9 ist wie7 und zeigt eine weitere Ausführungsform. -
10 ist eine Schnittansicht entlang der Linie 10-10 von9 . -
11 ist eine Schnittansicht entlang der Linie 11-11 von9 . -
12 ist eine Schnittansicht entlang der Linie 12-12 von9 . -
13 ähnelt4 ,6 ,7 ,9 mit einer weiteren Veranschaulichung der Abdichtung. -
14 ist ein Aufriss der vorderen oder stromaufwärtigen Seite des Filters aus13 . -
15 ist ein Aufriss der hinteren oder stromabwärtigen Seite des Filters aus13 . -
16 ist eine Perspektivansicht mit einer Darstellung des Einlassendes eines Filters. -
17 ist eine Perspektivansicht mit einer Darstellung des Auslassendes des Filters aus16 . -
18 ist eine Schnittansicht entlang der Linie 18-18 von17 . -
19 ist eine Schnittansicht entlang der Linie 19-19 von18 . -
20 ist eine Schnittansicht entlang der Linie 20-20 von18 . -
21 ist eine Perspektivansicht mit einer Darstellung des Einlassendes einer alternativen Ausführungsform eines Filters. -
22 ist eine Perspektivansicht mit einer Darstellung des Auslassendes des Filters von21 . -
23 ist eine Schnittansicht entlang der Linie 23-23 von22 . -
24 ist eine Perspektivansicht eines weiteren Filters. -
25 ist ein Aufriss des Filters von24 . von oben. -
26 ist eine Perspektivansicht wie die in24 . -
27 ist ein Aufriss einer weiteren Ausführungsform von oben. -
28 ist wie24 und zeigt eine andere Ausführungsform. -
29 ist ein Aufriss des Filters von28 von oben. -
30 ist eine Perspektivansicht eines Filterelements mit der Darstellung einer weiteren Ausführungsform. -
31 ist wie30 und zeigt eine weitere Ausführungsform. -
32 ist eine Perspektivansicht wie24 und zeigt eine weitere Ausführungsform. -
33 ist ein Stirnaufriss mit einer Darstellung des Filters von32 . -
34 ist eine Perspektivansicht wie24 und zeigt eine weitere Ausführungsform. -
35 ist wie34 und zeigt auch das Filterelement. -
36 ist wie34 und zeigt eine weitere Ausführungsform. -
37 ist wie36 und zeigt eine weitere Ausführungsform. -
38 ist wie36 und zeigt eine weitere Ausführungsform. -
39 ist ein Aufriss des Filters von37 von oben. -
40 ist eine Perspektivansicht mit einer Darstellung des Einlassendes eines Filters. -
41 ist eine Perspektivansicht mit einer Darstellung des Auslassendes des Filters aus40 . -
42 ist eine Schnittansicht entlang der Linie 42-42 von40 . -
43 ist eine Schnittansicht entlang der Linie 43-43 von40 . -
44 ist eine Ansicht wie43 und zeigt auch das Filtergehäuse. -
45 ist wie44 und zeigt den Durchfluss in entgegengesetzter Richtung. -
46 ist eine Perspektivansicht mit einer Darstellung des Einlassendes einer weiteren Ausführungsform eines Filters. -
47 ist eine Perspektivansicht mit einer Darstellung des Auslassendes des Filters aus46 . -
48 ist eine Perspektivansicht eines weiteren Filters. -
49 ist eine auseinandergezogene Perspektivansicht des Filters aus48 , der in einem Gehäuse untergebracht ist. -
50 ist eine Schnittansicht entlang der Linie 50-50 von49 . -
51 ist wie50 und zeigt Umkehrströmung. -
52 ist wie48 und zeigt eine weitere Ausführungsform. -
53 ist wie49 und zeigt die Ausführungsform von52 . -
54 ist wie52 und zeigt eine weitere Ausführungsform. -
55 ist wie50 und zeigt eine weitere Ausführungsform. -
56 ist wie55 und zeigt Umkehrströmung. -
57 ist wie25 und zeigt die vorliegende Erfindung. -
58 ist eine Perspektivansicht des Filters von57 , einschließlich des Einlassendes. -
59 ist eine weitere Perspektivansicht des Filters von57 , einschließlich des Auslassendes. -
60 ist wie57 und zeigt Umkehrströmung. -
61 ist wie57 und zeigt eine weitere Ausführungsform. -
62 ist eine Perspektivansicht des Filters von61 , mit einer Darstellung des Einlassendes. -
63 ist wie60 und zeigt eine weitere Ausführungsform. -
64 ist eine Perspektivansicht des Filters von63 . -
65 ist wie58 und zeigt eine weitere Ausführungsform. -
66 ist wie59 und zeigt eine weitere Ausführungsform. -
67 ist eine Perspektivansicht einer weiteren Ausführungsform eines Filters mit einer Darstellung des Einlassendes. -
68 ist eine Perspektivansicht des Filters von67 , mit einer Darstellung des Auslassendes. -
69 ist wie67 und zeigt eine weitere Ausführungsform. -
70 ist wie67 und zeigt Umkehrströmung und eine weitere Ausführungsform sowie eine Darstellung des Auslassendes. -
71 ist eine Perspektivansicht des Filters von70 , mit einer Darstellung des Einlassendes. -
72 ist eine isometrische Stirnansicht einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Direktdurchflussfilters. -
73 stellt eine Teilquerschnittsansicht durch eine Axial- und eine Querebene gemäß der Erfindung eines Direktdurchflussfilters gemäß dem Stand der Technik. -
74 stellt eine Teilquerschnittsansicht durch eine Axial- und eine Querebene einer anderen Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Direktdurchflussfilters bereit. -
75 stellt eine Teilquerschnittsansicht durch eine Axial- und eine Querebene eines erfindungsgemäßen Direktdurchflussfilters gemäß72 bereit. -
76 stellt eine Teilquerschnittsansicht durch eine Axial und eine Querebene einer weiteren Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Direktdurchflussfilters gemäß75 , der in eine V-förmige Geometrie gefaltet ist, bereit. -
77 stellt eine Teilquerschnittsansicht durch eine Axial- und eine Querebene einer weiteren Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Direktdurchflussfilters mit einer V-förmigen Geometrie bereit. -
78 stellt eine Teilquerschnittsansicht durch eine Axial- und eine Querebene einer weiteren Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Direktdurchflussfilters mit einer V-förmigen Geometrie gemäß77 , der an einem Rahmen angebracht ist, bereit. -
79 stellt eine Teilquerschnittsansicht durch eine Axial- und eine Querebene einer weiteren Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Direktdurchflussfilters mit einer V-förmigen Geometrie bereit. -
80 ist eine isometrische Stirnansicht einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Direktdurchflussfilters. -
81 ist eine isometrische Stirnansicht des Direktdurchflussfilters von80 , bei dem der erste Filterabschnitt und der zweite Filterabschnitt in einem Winkel zusammengefaltet sind. -
82 ist eine isometrische Rückansicht des Direktdurchflussfilters von80 . - Die aus dem Stand der Technik bekannten Direktdurchflussfilter, die hier vorausgesetzt werden, werden in den einleitend aufgeführten vorveröffentlichten Druckschriften beschrieben, deren Offenbarungsgehalt hier durch Bezugnahme einbezogen wird.
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1 bis71 entstammen derUS 2008/0011673 A1 73 zeigt ein Beispiel gemäß dem Stand der Technik, von dem die Erfindung ausgeht. -
72 und74 bis82 beziehen sich auf die Erfindung. - Gegenstand der Erfindung ist auch ein Verfahren zur Herstellung eines Direktdurchflussfilters mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 9.
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1 zeigt einen Filter10 mit einem Gehäuse12 , das sich axial entlang der Achse14 erstreckt und einen Einlass16 an einem axialen Ende18 des Gehäuses und einen Auslass20 an einem distal gegenüberliegenden axialen Ende22 des Gehäuses hat. Das Gehäuse ist vorzugsweise aus Kunststoff und wird von einer identischen oberen und unteren Hälfte24 und26 bereitgestellt, die entlang diagonalen Flanschen28 ,30 , seitlichen Flanschen32 ,34 , diagonalen Flanschen36 ,38 und seitlichen Flanschen40 ,42 zusammenpassen. - Durch plissierte Filterelemente
44 im Gehäuse wird ein plissierter Filterblock bereitgestellt. Das plissierte Filterelement ist entlang mehrerer oberen Biegelinien46 und unteren Biegelinien48 , die sich axial erstrecken, plissiert. Das Filterelement hat mehrere Wandsegmente50 , die sich serpentinenartig zwischen den oberen und unteren Biegelinien erstrecken. Die Wandsegmente erstrecken sich axial zwischen stromaufwärtigen Enden52 am Einlass16 und stromabwärtigen Enden54 am Auslass20 . Die Wandsegmente definieren axiale Strömungskanäle55 zwischen sich (2 ). Die stromaufwärtigen Enden der Wandsegmente sind abwechselnd miteinander versiegelt, wie bei56 in2 gezeigt, um einen ersten Satz Strömungskanäle58 mit offenen stromaufwärtigen Enden60 und einen zweiten Satz Strömungskanäle62 zu definieren, der in den ersten Satz Strömungskanäle58 eingreift und geschlossene stromaufwärtige Enden64 hat. Die stromabwärtigen Enden54 der Wandsegmente50 sind abwechselnd miteinander versiegelt, wie bei 66 in2 gezeigt, so dass der erste Satz Strömungskanäle58 geschlossene stromabwärtige Enden68 und der zweite Satz Strömungskanäle62 offene stromabwärtige Enden70 hat. Zu filtrierendes Fluid, wozu Gas oder Flüssigkeit zählen kann, strömt im Wesentlichen direkt axial durch das Filterelement44 , und zwar vom Einlass16 durch die offenen stromaufwärtigen Enden60 des ersten Satzes Strömungskanäle58 , wie durch die Pfeile72 gezeigt, dann durch die Wandsegmente50 , wie durch Pfeile74 gezeigt, dann durch die offenen stromabwärtigen Enden70 des zweiten Satzes Strömungskanäle62 , wie durch Pfeile76 gezeigt, und dann zum Auslass20 . Vorzugsweise sind mindestens ein Abschnitt von jeweils dem Einlass16 und dem Auslass20 axial ausgerichtet. - Die rechte und linke Seite
78 und80 des Filterelements44 liegen sich seitlich distal gegenüber, erstrecken sich axial (1 ) und definieren eine erste und eine zweite sich axial erstreckende Ebene. Die zweite axiale Ebene an der Seite80 verläuft parallel zur ersten axialen Ebene an der Seite78 und ist von dieser beabstandet. Die oberen Biegelinien46 stellen einen ersten oder oberen Satz koplanarer Biegelinien bereit, die eine dritte, sich axial erstreckende Ebene definieren. Die unteren Biegelinien48 stellen einen unteren oder zweiten Satz koplanarer Biegelinien bereit, die eine vierte, sich axial erstreckende Ebene definieren. Die vierte axiale Ebene an den unteren Biegelinien48 verläuft parallel zu der dritten axialen Ebene an den oberen Biegelinien46 und ist von dieser beabstandet. Die dritte und vierte axiale Ebene verlaufen senkrecht zu der erwähnten ersten und zweiten axialen Ebene. Die stromaufwärtigen Enden52 der Wandsegmente50 definieren eine erste sich seitlich erstreckende Ebene und die stromabwärtigen Enden54 der Wandsegmente definieren eine zweite sich seitlich erstreckende Ebene. Die zweite seitliche Ebene an den stromabwärtigen Enden54 verläuft parallel zu der ersten seitlichen Ebene an den stromaufwärtigen Enden52 und ist von dieser beabstandet. Die erwähnte erste und zweite seitliche Ebene sind senkrecht zu der erwähnten ersten und zweiten axialen Ebene und senkrecht zu der erwähnten dritten und vierten axialen Ebene. - Zum Abdichten des Filters
44 zum Gehäuse12 ist eine Dichtung82 vorgesehen (1 ,3 ), so dass in den Einlass16 eintretende Luft das Filterelement nicht zum Auslass20 umgehen kann, sondern durch das Filterelement strömen muss, wie durch Pfeile72 ,74 ,76 in2 gezeigt. Die Dichtung82 hat einen ersten Abschnitt84 , der sich entlang der erwähnten ersten axialen Ebene entlang der rechten Seite78 erstreckt. Die Dichtung82 hat einen zweiten Abschnitt86 , der sich entlang der erwähnten zweiten seitlichen Ebene an stromabwärtigen Enden54 erstreckt, wie bei 88 in3 gezeigt, sowie entlang der erwähnten dritten axialen Ebene an den oberen Biegelinien46 , wie bei 90 in3 gezeigt. In alternativen Ausführungsformen erstreckt sich der zweite Abschnitt86 der Dichtung82 nur entweder entlang der erwähnten zweiten seitlichen Ebene bei 88 oder der dritten axialen Ebene bei 90, aber nicht entlang beider. Die Dichtung82 hat einen dritten Abschnitt92 , der sich entlang der erwähnten zweiten axialen Ebene entlang der linken Seite80 erstreckt. Die Dichtung82 hat einen vierten Abschnitt94 , der sich entlang der erwähnten ersten seitlichen Ebene an stromaufwärtigen Enden52 der Wandsegmente50 erstreckt sowie entlang der erwähnten vierten axialen Ebene an den unteren Biegelinien48 , wie zu3 vergleichbar. In alternativen Ausführungsformen erstreckt sich der vierte Abschnitt94 der Dichtung82 nur entweder entlang der erwähnten ersten seitlichen Ebene oder der vierten axialen Ebene, aber nicht entlang beider. Die Dichtung82 ist entlang jedem der erwähnten Dichtungsabschnitte84 ,86 ,92 ,94 vorzugsweise an das Filterelement44 angeklebt, so dass das Filterelement44 und die Dichtung82 als modulare Einheit ersetzt werden. Es ist ferner bevorzugt, dass die obere und untere Fläche der Dichtung wie beispielsweise96 und98 in3 zwischen jeweiligen Gehäuseflanschen wie32 und34 gequetscht und zusammengedrückt sind, wobei diese äußere periphere Sandwich-Anordnung durch beliebige geeignete Mittel wie Clip100 , Klammern, Bolzen o. ä. im zusammengebauten Zustand gehalten wird. In alternativen Ausführungsformen können andere Flächen der Dichtung als die Dichtungsfläche gegen das Gehäuse verwendet werden. Der erste und der dritte Dichtungsabschnitt84 und92 erstrecken sich schräg zur Achse14 . Der zweite und vierte Dichtungsabschnitt86 und94 erstrecken sich senkrecht zur erwähnten ersten und zweiten Ebene. Der zweite und der vierte Dichtungsabschnitt86 und94 sind axial beabstandet, und der erste und der dritte Dichtungsabschnitt84 und92 erstrecken sich diagonal zwischen dem zweiten und vierten Dichtungsabschnitt86 und94 . -
4 zeigt eine weitere Ausführungsform mit mehreren aufeinandergestapelten Filterelementen44a ,44b ,44c . Die Filterelemente haben jeweilige Wandsegmente50a ,50b ,50c mit stromaufwärtigen Enden52a ,52b ,52c und stromabwärtigen Enden54a ,54b ,54c . Die stromaufwärtigen Enden52a ,52b ,52c der Wandsegmente sind entlang einer ersten sich seitlich erstreckenden Ebene koplanar. Die stromabwärtigen Enden54a ,54b ,54c sind entlang einer zweiten sich seitlich erstreckenden Ebene koplanar. Die zweite seitliche Ebene verläuft parallel zur ersten seitlichen Ebene und ist von dieser beabstandet. Die Filterelemente haben rechte und linke Seiten78a und80a ,78b und80b ,78c und80c , die sich seitlich distal gegenüberliegen. Die rechten Seiten78a ,78b ,78c sind in einer ersten sich axial erstreckenden Ebene koplanar. Die linken Seiten80a ,80b ,80c sind in einer zweiten sich axial erstreckenden Ebene koplanar. Die zweite axiale Ebene verläuft parallel zu der ersten axialen Ebene und ist von dieser beabstandet. Die Filterelemente44a ,44b ,44c haben jeweilige obere Sätze koplanarer Biegelinien46a ,46b ,46c und untere Sätze koplanarer Biegelinien48a ,48b ,48c . Der obere Satz koplanarer Biegelinien46a des oberen Filters44a definiert eine dritte sich axial erstreckende Ebene. Der untere Satz koplanarer Biegelinien48c des unteren Filterelements44c definiert eine vierte sich axial erstreckende Ebene. Die vierte axiale Ebene verläuft parallel zur dritten axialen Ebene und ist von dieser beabstandet. Die dritte und vierte axiale Ebene sind senkrecht zur ersten und zweiten axialen Ebene. Die erwähnte erste und zweite seitliche Ebene sind senkrecht zur erwähnten ersten und zweiten axialen Ebene und senkrecht zur erwähnten dritten und vierten axialen Ebene. Die Dichtung82a hat einen ersten Abschnitt84a , der sich entlang der erwähnten ersten axialen Ebene entlang den rechten Seiten78a ,78b ,78c erstreckt. Die Dichtung82a hat einen zweiten Abschnitt86a , der sich entlang der erwähnten zweiten seitlichen Ebene entlang stromabwärtigen Enden54a erstreckt sowie entlang der erwähnten dritten axialen Ebene entlang den oberen Biegelinien46a . In alternativen Ausführungsformen erstreckt sich der Dichtungsabschnitt86a nur entweder entlang der erwähnten zweiten seitlichen Ebene entlang den stromabwärtigen Enden54a oder entlang der erwähnten dritten axialen Ebene entlang den oberen Biegelinien46a , aber nicht entlang beider. Die Dichtung82a hat einen dritten Abschnitt92a , der sich entlang der erwähnten zweiten axialen Ebene entlang der linken Seiten80a ,80b ,80c erstreckt. Die Dichtung82a hat einen vierten Abschnitt94a , der sich entlang der erwähnten ersten seitlichen Ebene entlang stromaufwärtigen Enden52a ,52b ,52c erstreckt sowie entlang der erwähnten vierten axialen Ebene entlang den unteren Biegelinien48c . In alternativen Ausführungsformen erstreckt sich der Dichtungsabschnitt94a nur entweder entlang der erwähnten ersten seitlichen Ebene entlang den stromaufwärtigen Enden52a ,52b ,52c oder der erwähnten vierten axialen Ebene entlang den unteren Biegelinien48c , aber nicht entlang beider. Der Aufbau in4 stellt einen plissierten Filterblock mit einer oder mehreren Reihen von Wandsegmenten50a ,50b ,50c bereit, die serpentinenartig zwischen jeweiligen Biegelinien gefaltet sind, wobei der Filterblock für eine filtrierte Fluidströmung im Wesentlichen direkt axial durch den Filterblock entlang der Achse14 sorgt. Der erste und der dritte Dichtungsabschnitt84a und92a erstrecken sich schräg zur Achse14 . Der zweite und der vierte Dichtungsabschnitt86a und94a erstrecken sich senkrecht zur erwähnten ersten und zweiten axialen Ebene. Der zweite und der vierte Dichtungsabschnitt86a und94a sind axial beabstandet, und der erste und der dritte Dichtungsabschnitt84a und92a erstrecken sich diagonal zwischen dem zweiten und vierten Dichtungsabschnitt86a und94a . -
5 zeigt eine weitere Ausführungsform; zum besseren Verständnis werden gegebenenfalls dieselben Bezugszeichen wie oben verwendet. Der Filter10a umfasst ein Gehäuse12a , das sich axial entlang der Achse14 erstreckt und einen Einlass16a an einem axialen Ende18a des Gehäuses und einen Auslass20a an einem distal gegenüberliegenden axialen Ende22a des Gehäuses hat. Das Gehäuse ist vorzugsweise aus Kunststoff und wird von einem kastenartigen Element102 mit einem äußeren Umfangsflansch104 bereitgestellt, der mit dem Flansch106 des Gehäuseendes22a zusammenpasst und die Dichtung82b dazwischen einquetscht. Die Dichtung82b versiegelt einen plissierten Filterblock44 oder44a im Gehäuse. Im Gegensatz zu dem ersten und dritten Abschnitt84 und92 der Dichtung82 in1 erstrecken sich der erste und der dritte Abschnitt84b und92b der Dichtung82b in5 senkrecht zur erwähnten dritten und vierten axialen Ebene. Wie der zweite und der vierte Abschnitt86 und94 der Dichtung82 in1 erstrecken sich der zweite und der vierte Abschnitt86b und94b der Dichtung82b in5 senkrecht zu der erwähnten ersten und zweiten axialen Ebene. Die Dichtung82b hat einen ersten Abschnitt84b , der sich entlang der erwähnten ersten axialen Ebene entlang der rechten Seite78 sowie vorzugsweise entlang einer der erwähnten seitlichen Ebenen, und zwar vorzugsweise der erwähnten zweiten seitlichen Ebene entlang den stromabwärtigen Enden54 erstreckt. Die Dichtung82b hat einen zweiten Abschnitt86b , der sich entlang der erwähnten dritten axialen Ebene entlang den oberen Biegelinien46 sowie entlang der erwähnten einen seitlichen Ebene, und zwar vorzugsweise der seitlichen Ebene entlang den stromabwärtigen Enden54 erstreckt. Die Dichtung82b hat einen dritten Abschnitt92b , der sich entlang der erwähnten zweiten axialen Ebene entlang der linken Seite80 und vorzugsweise entlang der erwähnten einen seitlichen Ebene, und zwar vorzugsweise der entlang den stromabwärtigen Enden54 ausgebildeten seitlichen Ebene erstreckt. Die Dichtung82b hat einen vierten Abschnitt94b , der sich entlang der erwähnten vierten axialen Ebene entlang den erwähnten unteren Biegelinien48 sowie vorzugsweise entlang der erwähnten einen seitlichen Ebene, und zwar vorzugsweise der seitlichen Ebene entlang den stromabwärtigen Enden54 erstreckt. -
6 zeigt eine weitere Ausführungsform; zum besseren Verständnis werden gegebenenfalls dieselben Bezugszeichen wie oben verwendet. Die Filterelemente44a ,44b ,44c ,44d sind aufeinandergestapelt. Die Dichtung82c entspricht der Dichtung82b aus5 und umfasst entsprechende Dichtungsabschnitte84c ,86c ,92c ,94c . -
7 ähnelt6 ; zum besseren Verständnis werden gegebenenfalls dieselben Bezugszeichen wie oben verwendet. Zwischen jeweiligen benachbarten gestapelten Filterelementen befinden sich Lagen aus Dichtungsmaterial110 ,112 usw. (8 ). Bei einer Ausführungsform ist jede Lage110 ,112 usw. für das erwähnte zu filtrierende Fluid undurchlässig. Bei einer anderen Ausführungsform ist jede Lage110 ,112 usw. für dieses Fluid durchlässig und filtriert Fluidströmung dort hindurch. Bei der Ausführungsform von7 und8 überspannt jede Lage110 ,112 usw. den gesamten Bereich zwischen den stromaufwärtigen Enden52 und den stromabwärtigen Enden54 und zwischen der rechten und der linken Seite78 und80 . -
9-15 zeigen eine weitere Ausführungsform, bei der die erwähnten Dichtungslagen aus7 und8 nicht den gesamten erwähnten Bereich zwischen den stromaufwärtigen und stromabwärtigen Enden52 und54 und rechten und linken Seiten78 und80 überspannen müssen. In9 -15 werden die erwähnten Dichtungslagen durch abwechselnde Streifenlagen wie120 ,122 ,124 ,126 ,128 bereitgestellt (9 ,10 ), einschließlich eines ersten Satzes einer oder mehrerer stromaufwärtiger, sich seitlich erstreckender Streifenlagen122 ,126 usw. und eines zweiten Satzes einer oder mehrerer stromabwärtiger, sich seitlich erstreckender Streifenlagen120 ,124 ,128 usw., die in den ersten Satz Streifenlagen eingreifen. Jede Streifenlage122 ,126 usw. des ersten Satzes erstreckt sich seitlich zwischen der rechten und der linken Seite78 und80 am stromaufwärtigen Ende52 und erstreckt sich entlang den unteren Biegelinien des Filterelements darüber und den oberen Biegelinien des Filterelements darunter. Jede Streifenlage10 ,124 ,128 usw. des zweiten Satzes erstreckt sich seitlich zwischen der rechten und der linken Seite78 und80 am stromabwärtigen Ende54 und erstreckt sich entlang den unteren Biegelinien des Filterelements darüber und den oberen Biegelinien des Filterelements darunter. Ein gegebenes Filterelement, z. B.44b , hat eine Streifenlage122 des ersten Satzes, die sich seitlich entlang seinen oberen Biegelinien am stromaufwärtigen Ende52 erstreckt, und eine Streifenlage124 des zweiten Satzes, die sich seitlich entlang seinen unteren Biegelinien am stromabwärtigen Ende54 erstreckt. Das Filterelement44b hat keine Streifenlage entlang seiner oberen Biegelinien am stromaufwärtigen Ende54 und hat keine Streifenlage entlang seinen unteren Biegelinien am stromaufwärtigen Ende52 . - Ein erstes Filterelement wie
44a hat eine erste Streifenlage122 des ersten Satzes, die sich entlang seiner unteren Biegelinien am stromaufwärtigen Ende52 erstreckt, ein zweites Filterelement wie44b hat eine erste Streifenlage124 des zweiten Satzes, die sich seitlich entlang seiner unteren Biegelinien am stromabwärtigen Ende54 erstreckt, ein drittes Filterelement wie44c hat eine zweite Streifenlage126 des ersten Satzes, die sich entlang seiner unteren Biegelinien am stromaufwärtigen Ende52 erstreckt. Das erwähnte erste und zweite Filterelement44a und44b haben die erste Streifenlage122 des ersten Satzes, die sich seitlich dazwischen am stromaufwärtigen Ende52 erstreckt. Das erwähnte erste und zweite Filterelement44a und44b haben keine Streifenlage, die sich seitlich dazwischen am stromabwärtigen Ende54 erstreckt. Das erwähnte zweite und dritte Filterelement44b und44c haben die erste Streifenlage124 des zweiten Satzes, die sich seitlich dazwischen am stromabwärtigen Ende54 erstreckt. Das erwähnte zweite und dritte Filterelement44b und44c haben keine Streifenlage, die sich seitlich dazwischen am stromaufwärtigen Ende52 erstreckt. - Wie in
13 und14 gezeigt, sind die geschlossenen stromaufwärtigen Enden des erwähnten zweiten Satzes der Strömungskanäle durch Dichtungsmaterial wie130 am Filterelement44a ,132 am Filterelement44b ,134 am Filterelement44c und136 am Filterelement44d verschlossen. Die geschlossenen stromabwärtigen Enden des ersten Satzes der Strömungskanäle sind durch Dichtungsmaterial wie 138 (15 ) am Filterelement44a ,140 am Filterelement44b ,142 am Filterelement44c und144 am Filterelement44d verschlossen. Der seitliche Dichtungsstreifen122 (13 ,14 ) ist mit dem Dichtungsmaterial130 in den geschlossenen stromaufwärtigen Enden der Strömungskanäle des Filterelements44a darüber versiegelt und mit dem Dichtungsmaterial132 in den geschlossenen stromaufwärtigen Enden der Strömungskanäle des Filterelements44b darunter. Der seitliche Streifen122 kann mit dem Dichtungsmaterial130 ,132 verklebt oder einteilig damit ausgebildet sein, wie in einer Heißschmelzanwendung o.ä. Der seitliche Streifen126 ist mit dem Dichtungsmaterial134 in den geschlossenen stromaufwärtigen Enden der Strömungskanäle des Filterelements44c darüber versiegelt und mit den geschlossenen stromaufwärtigen Enden der Strömungskanäle des Filterelements44d darunter. Der seitliche Streifen124 (15 ) ist mit dem Dichtungsmaterial140 in den geschlossenen stromabwärtigen Enden der Strömungskanäle des Filterelements44b darüber versiegelt und mit dem Dichtungsmaterial142 in den geschlossenen stromabwärtigen Enden der Strömungskanäle des Filterelements44c darunter. Die beschriebene Abdichtung schützt die stromabwärtigen sauberen Bereiche des Filters von den stromaufwärtigen schmutzigen Bereichen des Filters. - In
9-15 werden die erwähnten Dichtungslagen auch durch einen rechten Satz sich axial erstreckender Seitenrandlagen146 ,148 ,150 usw. (9 ,11 ,12 ,13 ,14 ) und einen linken Satz sich axial erstreckender Seitenrandlagen152 ,154 ,156 usw. bereitgestellt. Jede Seitenrandlage des rechten Satzes erstreckt sich axial vom stromaufwärtigen Ende52 zum stromabwärtigen Ende54 und nimmt die rechte Seite des Filterelements darüber und die rechte Seite des Filterelements darunter in Eingriff, so dass die rechte Seite des Filterelements mit der rechten Seite des Filterelements darüber und mit der rechten Seite des Filterelements darunter versiegelt ist. Jede Seitenrandlage des linken Satzes erstreckt sich axial vom stromaufwärtigen Ende52 zum stromabwärtigen Ende54 und nimmt die linke Seite des Filterelements darüber und die linke Seite des Filterelements darunter in Eingriff, so dass die linke Seite des Filterelements mit der linken Seite des Filterelements darüber und mit der linken Seite des Filterelements darunter versiegelt ist. Die Seitenrandlagen148 und154 sind aufgrund der durch die stromabwärtige seitliche Dichtungsstreifenlage124 bereitgestellten Abdichtung wahlfrei.13 und14 zeigen die Streichung der Seitenrandlagen148 und154 . Die erwähnten seitlichen Streifenlagen und Seitenrandlagen schützen die stromabwärtigen und sauberen Bereiche des Filters von den stromaufwärtigen und schmutzigen Bereichen des Filters. Die erwähnten Streifenlagen und Randlagen werden vorzugsweise durch einen Klebstoff wie einen Heißschmelzklebstoff bereitgestellt, obwohl andere Arten von Dichtungsstreifen verwendet werden können. - In
16-23 werden zum besseren Verständnis gegebenenfalls die gleichen Bezugszahlen wie oben verwendet. -
16 und17 zeigen einen Filter200 zum Filtrieren von Fluid, das entlang einer axialen Strömungsrichtung14 fließt (1 ,2 ), wie an den Einlassströmungspfeilen202 (16 ) und den Auslassströmungspfeilen204 (17 ) angedeutet. Der Filter hat ein Paar Platten oder Reihen von plissierten Filterelementen206 und208 . Jedes Filterelement hat mehrere Plisseefalten, die von den Wandsegmenten50 (1 ,2 ) definiert werden und sich entlang einer Querrichtung210 zwischen einem ersten und einem zweiten Satz Plisseespitzen an einem ersten und einem zweiten Satz sich axial erstreckender Biegelinien46 und48 erstrecken. Die Querrichtung210 ist senkrecht zur axialen Richtung14 . Jede der Platten206 und208 erstreckt sich entlang einer seitlichen Richtung212 senkrecht zur axialen Richtung14 und senkrecht zur Querrichtung210 . Die Wandsegmente50 erstrecken sich axial zwischen dem stromaufwärtigen und stromabwärtigen Ende52 und54 . Die Wandsegmente definieren zwischen sich axiale Strömungskanäle55 . Die stromaufwärtigen Enden der Wandsegmente sind abwechselnd miteinander versiegelt, wie bei56 in2 gezeigt, um einen ersten Satz Strömungskanäle58 mit offenen stromaufwärtigen Enden60 und einen zweiten Satz Strömungskanäle62 zu definieren, die in den ersten Satz Strömungskanäle58 eingreifen und geschlossene stromaufwärtige Enden64 haben. Die stromabwärtigen Enden54 der Wandsegmente50 sind abwechselnd miteinander versiegelt, wie bei66 in2 gezeigt, so dass der erste Satz Strömungskanäle58 geschlossene stromabwärtige Enden68 und der zweite Satz Strömungskanäle62 offene stromabwärtige Enden70 haben. Zu filtrierendes Fluid wie Luft strömt im Wesentlichen direkt axial durch das Filterelement44 jeder der Platten206 ,208 , durch die offenen stromaufwärtigen Enden60 des ersten Satzes Strömungskanäle58 , wie durch Pfeile72 in2 gezeigt, dann durch die Wandsegmente50 , wie durch Pfeile74 gezeigt, und dann durch die offenen stromabwärtigen Enden70 des zweiten Satz Strömungskanäle62 , wie durch Pfeile76 gezeigt. - Die Platten
206 und208 haben zwischen sich einen Querspalt214 (16 ) am stromaufwärtigen Ende52 und sind am stromabwärtigen Ende54 durch den Dichtungsstreifen216 miteinander versiegelt, der Teil des Abdeckungsflansches218 am stromabwärtigen Ende des Filtergehäuses220 sein kann. Der Spalt214 sorgt für zusätzliche Fluidströmung axial dort hindurch, wie durch Pfeil222 gezeigt (18 ), d. h. Fluid strömt axial durch den Filter wie oben beschrieben und durch Pfeile72 ,74 ,76 (2 ) gezeigt, und strömt zusätzlich durch den Filter wie durch Pfeile222 ,224 ,226 (18 ) gezeigt. Das Gehäuse220 umfasst sich seitlich erstreckende Seitenwände228 und230 , die allgemein parallel zu den Platten206 und208 verlaufen und auf distal gegenüberliegenden Seiten davon quer beabstandet sind. Das Gehäuse220 umfasst auch die Seitenwände232 und234 , die sich quer zwischen den seitlichen Seitenwänden228 und230 erstrecken. Die Seitenwände228 und230 verjüngen sich vom stromaufwärtigen Ende52 zum stromabwärtigen Ende54 vorzugsweise leicht nach außen voneinander weg und sind an ihren stromaufwärtigen Enden mit jeweiligen Platten206 ,208 versiegelt und haben Querspalte236 ,238 , die zwischen den Seitenwänden228 ,230 und jeweiligen Platten206 ,208 am stromabwärtigen Ende ausgebildet sind und für die erwähnte zusätzliche axiale Fluidströmung226 dort hindurch sorgen. Bei einer Ausführungsform sind die Filterplatten mit Klebstoff mit dem Gehäuse versiegelt, und in einer anderen Ausführungsform sind die Filterplatten über eine Dichtung wie oben beschrieben mit dem Gehäuse versiegelt. Bei einer weiteren Ausführungsform kann die Strömungsrichtung umgekehrt werden, so dass eintretende Fluidströmung am Ende54 durch die Strömungskanäle70 und die Spalte236 ,238 in den Filter eintritt und am Ende52 durch die Strömungskanäle58 und den Spalt214 aus dem Filter austritt. -
21-23 zeigen eine weitere Ausführungsform, und zum besseren Verständnis werden gegebenenfalls die gleichen Bezugszahlen wie oben verwendet. Es sind eine erste, zweite, dritte und vierte Platte oder Reihe206 ,208 ,240 ,242 plissierter Filterelemente44 vorgesehen. Zwei Querspalte214 ,244 sind zwischen den Platten am stromaufwärtigen Ende52 vorgesehen, und ein Querspalt246 ist zwischen den Platten am stromabwärtigen Ende54 vorgesehen. Ein zusätzlicher stromabwärtiger Querspalt236 (23 ) ist zwischen der Gehäuseseitenwand228 und der Platte206 vorgesehen, und ein weiterer stromabwärtiger Querspalt248 ist zwischen der Platte242 und der Gehäuseseitenwand230 vorgesehen. Der Querspalt214 ist zwischen den Platten206 und208 . Der Querspalt244 ist zwischen den Platten240 und242 . Der Querspalt246 ist zwischen den Platten208 und240 . Der Querspalt zwischen den Platten208 und240 am stromaufwärtigen Ende52 ist geschlossen und am stromaufwärtigen Ende durch den Dichtungsstreifen250 blockiert, der Teil des stromaufwärtigen Endes des Filtergehäuses sein kann. Der Spalt zwischen den Platten206 und208 am stromabwärtigen Ende54 wird vom Dichtungsstreifen216 blockiert und verschlossen, und der Spalt zwischen den Platten240 und242 am stromabwärtigen Ende54 wird vom Dichtungsstreifen252 blockiert und verschlossen, wobei die Dichtungsstreifen216 und252 Teil des Abdeckungsflansches218 am stromabwärtigen Ende des Gehäuses sein können. Fluid strömt axial durch den Filter, wie durch Pfeile72 ,74 ,76 (2 ) gezeigt. Fluid strömt zusätzlich durch den Filter (23 ), wie durch Pfeile222 ,224 ,226 gezeigt und oben erwähnt und wie durch Pfeile222a ,224a ,226a gezeigt. Zusätzliche Einlassströmung wird durch die Querspalte214 ,244 ermöglicht. Zusätzliche Auslassströmung wird durch die Querspalte236 ,246 ,248 ermöglicht. In einer weiteren Ausführungsform kann die Strömungsrichtung umgekehrt werden, so dass ankommende Fluidströmung am Ende54 durch die Strömungskanäle70 und Spalte236 ,246 ,248 in den Filter eintritt und am Ende52 durch die Strömungskanäle58 und die Spalte214 ,244 aus dem Filter austritt. -
24-26 zeigen einen Filter300 zum Filtrieren eines Fluids, das entlang einer axialen Strömungsrichtung302 strömt. Der Filter hat mindestens eine Platte, und in der Ausführungsform von24 -26 zwei Platten304 ,306 , die jeweils ein plissiertes Filterelement308 ,310 haben. Jedes Filterelement hat mehrere Plisseefalten wie 312, die von den Wandsegmenten314 definiert werden und sich entlang einer Querrichtung316 zwischen einem ersten und einem zweiten Satz Plisseespitzen318 und320 an einem ersten und einem zweiten Satz sich axial erstreckender Biegelinien322 und324 erstrecken. Die Querrichtung316 ist senkrecht zur axialen Richtung302 . Jede der Platten erstreckt sich entlang einer seitlichen Richtung326 senkrecht zur axialen Richtung302 und senkrecht zur Querrichtung316 . Die Wandsegmente314 erstrecken sich axial zwischen dem stromaufwärtigen und stromabwärtigen Ende328 und330 . Die Wandsegmente definieren zwischen sich axiale Strömungskanäle332 wie beispielsweise Kanäle55 , die oben in Verbindung mit2 erwähnt wurden. Die stromaufwärtigen Enden328 der Wandsegmente314 sind wie oben abwechselnd miteinander versiegelt, wie bei56 in2 gezeigt, um einen ersten Satz Strömungskanäle, z. B.58 in2 , mit offenen stromaufwärtigen Enden60 und einen zweiten Satz Strömungskanäle, z. B.62 in2 , zu definieren, die in den ersten Satz Strömungskanäle eingreifen und geschlossene stromaufwärtige Enden, z. B.64 in2 , haben. Die stromabwärtigen Enden330 der Wandsegmente314 sind abwechselnd miteinander versiegelt, wie bei66 in2 gezeigt, so dass der erste Satz Strömungskanäle, z. B.58 , geschlossene stromabwärtige Enden, z. B.68 , und der zweite Satz Strömungskanäle, z. B.62 , offene stromabwärtige Enden, z. B.70 , haben. Zu filtrierendes Fluid wie Luft oder ein anderes Fluid strömt wie oben im Wesentlichen direkt axial durch den Filter, durch die offenen stromaufwärtigen Enden60 des ersten Satzes Strömungskanäle58 , wie durch Pfeile72 gezeigt, dann durch die Wandsegmente50 ,2 ,314 ,24 , wie durch Pfeile74 ,2 , gezeigt, und dann durch die offenen stromabwärtigen Enden70 des zweiten Satzes Strömungskanäle62 , wie durch Pfeile76 ,2 , gezeigt. Die schmutzige Luft vor dem Filtrieren wird durch die gepunkteten Pfeile334 dargestellt. Die saubere, filtrierte Luft wird durch Pfeile336 dargestellt. - Beim Vergleich von
18 und25 stellt man fest, dass die Spalte zwischen den Filterelementplatten304 und306 und zwischen diesen Platten und den Seitenwänden338 und340 des Gehäuses durch Winkeln der Platten304 und306 in25 bereitgestellt werden, während diese Spalte in18 durch Winkeln der Gehäuseseitenwände228 ,230 bereitgestellt werden. Die stromabwärtigen Enden der Gehäuseseitenwände338 ,340 sind mit jeweiligen Filterelementplatten304 ,306 versiegelt. Die Spalte342 und344 verjüngen sich zu einer schmaleren Querbreite, während sie sich axial stromabwärts erstrecken. Der Spalt346 zwischen den Filterelementplatten304 und306 verjüngt sich zu einer breiteren Querbreite, während er sich axial stromabwärts erstreckt. Die stromaufwärtigen Enden der Platten sind am Spalt346 durch einen Dichtungsstreifen348 miteinander versiegelt, der sich entlang der erwähnten seitlichen Richtung326 erstreckt und dem oben erwähnten Dichtungsstreifen216 (18 ) ähneln kann und vorzugsweise eine vordere aerodynamische Form wie eine Projektilnase hat. Die obere und untere Wand350 und352 (26 ) des Gehäuses erstrecken sich axial und quer und sind wie oben mit der oberen und der unteren Fläche der Platten versiegelt, um einen Umgehungsleckageweg zu vermeiden.27 zeigt eine weitere Version mit einer einzelnen Filterelementplatte354 . In jeder der24 -27 und in den unten erwähnten Zeichnungen kann die Strömungsrichtung umgekehrt werden, d. h. sie kann von rechts nach links strömen, wie auch oben in Verbindung mit18 erwähnt. -
28 und29 zeigen eine weitere Ausführungsform; zum besseren Verständnis werden gegebenenfalls dieselben Bezugszeichen wie oben verwendet. Der Filter umfasst eine dritte und eine vierte plissierte Filterelementplatte356 und358 , die mit der oben in21 -23 gezeigten Ausführungsform vergleichbar sind. Der Querspalt360 zwischen den mittleren Platten306 und356 ist offen an seinem stromaufwärtigen Ende und verjüngt sich zu einer schmaleren Querbreite, während er sich axial stromabwärts erstreckt. Die Spalte346 und362 zwischen jeweiligen Platten sind von jeweiligen stromaufwärtigen Dichtungsstreifen248 und364 verschlossen und verjüngen sich zu einer breiteren Querbreite, während sie sich axial stromabwärts erstrecken. Die Spalte342 und344 sind offen an ihren stromaufwärtigen Enden und verjüngen sich zu einer schmaleren Querbreite, während sie sich axial stromabwärts erstrecken. -
30 und31 zeigen eine weitere Ausführungsform; zum besseren Verständnis werden gegebenenfalls dieselben Bezugszeichen wie oben verwendet. Das plissierte Filterelement370 hat Wandsegmente314 , die entlang der seitlichen Richtung326 allmählich immer weiter voneinander getrennt sind, während sich die Wandsegmente axial dem stromaufwärtigen oder stromabwärtigen Ende328 und330 nähern, um eine allmählich größer werdende Strömungskanalbreite entlang der seitlichen Richtung326 bereitzustellen. In30 nimmt der seitliche Abstand zwischen den Wandsegmenten zu, während die Wandsegmente axial stromaufwärts zu stromabwärts gehen, d.h. von links nach rechts in30 . Die plissierte Filterelementplatte hat eine stromaufwärtige Breite371 entlang der seitlichen Richtung326 , die den kumulativen Strömungskanalbreiten entlang der seitlichen Richtung326 entspricht. Die Platte hat eine stromabwärtige Breite372 entlang der seitlichen Richtung326 am stromabwärtigen Ende, die den kumulativen Strömungskanalbreiten entlang der seitlichen Richtung326 entspricht. Die stromabwärtige Breite372 entlang der seitlichen Richtung326 ist größer als die stromaufwärtige Breite371 entlang der seitlichen Richtung326 . Das Gehäuse373 hat eine übereinstimmende größere Ausgangsöffnung374 als die Eingangsöffnung376 . -
32 und33 zeigen eine weitere Ausführungsform; zum besseren Verständnis werden gegebenenfalls dieselben Bezugszeichen wie oben verwendet. Der Filter umfasst eine erste und eine zweite Platte380 und382 aus plissierten Filterelementen. Die erste Filterelementplatte380 hat mehrere Plisseefalten, wie oben beschrieben, die von Wandsegmenten384 definiert werden, die sich entlang einer ersten Querrichtung386 zwischen einem ersten und einem zweiten Satz Plisseespitzen388 und390 an einem ersten und zweiten Satz sich axial erstreckender Biegelinien392 und394 erstrecken. Die erste Querrichtung386 verläuft senkrecht zur axialen Richtung302 . Die erste Platte380 erstreckt sich entlang einer ersten seitlichen Richtung396 senkrecht zur axialen Richtung302 und senkrecht zur ersten Querrichtung386 . Die Wandsegmente384 der ersten Filterelementplatte380 erstrecken sich axial zwischen stromaufwärtigen und stromabwärtigen Enden, wobei diese Wandsegmente zwischen sich axiale Strömungskanäle definieren, wobei die stromaufwärtigen Enden der Wandsegmente wie oben abwechselnd miteinander versiegelt sind, um einen ersten Satz Strömungskanäle mit offenen stromaufwärtigen Enden und einen zweiten Satz Strömungskanäle zu definieren, die in den ersten Satz Strömungskanäle eingreifen und geschlossene stromaufwärtige Enden haben, wobei die stromabwärtigen Enden der Wandsegmente abwechselnd miteinander versiegelt sind, so dass der erste Satz Strömungskanäle geschlossene stromabwärtige Enden und der zweite Satz Strömungskanäle offene stromabwärtige Enden haben, so dass das zu filtrierende Fluid im Wesentlichen direkt axial durch das Filterelement, durch die offenen stromaufwärtigen Enden des ersten Satzes Strömungskanäle, dann durch die Wandsegmente384 und dann durch die offenen stromabwärtigen Enden des zweiten Satzes Strömungskanäle fließt. Die zweite Filterelementplatte382 hat mehrere Plisseefalten, die von Wandsegmenten398 definiert werden, die sich entlang einer zweiten Querrichtung400 zwischen einem dritten und einem vierten Satz Plisseespitzen402 und404 an einem dritten und vierten Satz sich axial erstreckender Biegelinien406 und408 erstrecken. Die zweite Querrichtung400 verläuft senkrecht zur axialen Richtung302 . Die zweite Platte382 erstreckt sich entlang einer zweiten seitlichen Richtung410 senkrecht zur axialen Richtung302 und senkrecht zur zweiten Querrichtung400 . Die Wandsegmente398 der zweiten Filterelementplatte382 erstrecken sich wie oben axial zwischen stromaufwärtigen und stromabwärtigen Enden, wobei die Wandsegmente398 zwischen sich axiale Strömungskanäle definieren, wobei die stromaufwärtigen Enden der Wandsegmente398 abwechselnd miteinander versiegelt sind, um einen dritten Satz Strömungskanäle mit offenen stromaufwärtigen Enden und einen vierten Satz Strömungskanäle zu definieren, die in den dritten Satz Strömungskanäle eingreifen und geschlossene stromaufwärtige Enden haben, wobei die stromabwärtigen Enden der Wandsegmente398 abwechselnd miteinander versiegelt sind, so dass der dritte Satz Strömungskanäle geschlossene stromabwärtige Enden und der vierte Satz Strömungskanäle offene stromabwärtige Enden haben, so dass das zu filtrierende Fluid im Wesentlichen direkt axial durch das Filterelement382 , durch die offenen stromaufwärtigen Enden des dritten Satzes Strömungskanäle, dann durch die Wandsegmente398 und dann durch die offenen stromabwärtigen Enden des vierten Satzes Strömungskanäle fließt. - Die erste und die zweite Querrichtung
386 und400 (32 ,33 ) erstrecken sich entlang einer jeweiligen ersten und zweiten abgeschrägten Projektionslinie, die sich an einem Scheitel412 (33 ) schneiden und daraus eine V-Form bilden. Die V-Form ist umgekehrt mit einem oberen Scheitel412 und einem Paar davon nach unten abgewinkelten Seiten bei 386 und 400. Die erwähnten Plisseespitzen388 des erwähnten ersten Satzes Plisseespitzen sind auf höheren vertikalen Niveaus (33 ) als die jeweiligen Plisseespitzen390 des erwähnten zweiten Satzes Plisseespitzen, so dass sich die Wandsegmente384 des ersten Filterelements380 vom ersten Satz Plisseespitzen388 zum zweiten Satz Plisseespitzen390 in einem Winkel nach unten neigen, der größer-gleich einem Reibungswinkel von entferntem Schadstoff ist, so dass der Schadstoff an solchen Wandsegmenten entlang gleitet und dann, wie durch Pfeil414 gezeigt, nach unten zum Boden des Gehäuses fällt, wie bei Sammelzone416 gezeigt. Die erwähnten Plisseespitzen402 des erwähnten dritten Satzes Plisseespitzen sind auf höheren vertikalen Niveaus als die jeweiligen Plisseespitzen404 des erwähnten vierten Satzes Plisseespitzen, so dass sich die Wandsegmente398 des zweiten Filterelements382 vom dritten Satz Plisseespitzen402 zum vierten Satz Plisseespitzen404 in einem Winkel nach unten neigen, der größer-gleich einem Reibungswinkel von entferntem Schadstoff ist, so dass der Schadstoff an den Wandsegmenten398 entlang gleitet und dann, wie durch Pfeil418 gezeigt, nach unten zur Sammelzone416 fällt. Die erste und die zweite seitliche Richtung396 und410 verlaufen vorzugsweise zueinander parallel. -
34-39 zeigen eine weitere Ausführungsform; zum besseren Verständnis werden gegebenenfalls dieselben Bezugszeichen wie oben verwendet. Die plissierte Filterelementplatte420 hat wie oben mehrere Plisseefalten, die von Wandsegmenten314 definiert werden, die sich entlang einer Querrichtung316 zwischen einem ersten und einem zweiten Satz Plisseespitzen318 und320 an einem ersten und zweiten Satz sich axial erstreckender Biegelinien322 und324 erstrecken. Die Querrichtung316 verläuft senkrecht zur axialen Richtung302 . Die Platte erstreckt sich entlang einer seitlichen Richtung326 senkrecht zur axialen Richtung302 und senkrecht zur Querrichtung316 . Die Wandsegmente314 erstrecken sich axial zwischen stromaufwärtigen und stromabwärtigen Enden328 und330 und definieren wie oben zwischen sich axiale Strömungskanäle, wobei die stromaufwärtigen Enden der Wandsegmente abwechselnd miteinander versiegelt sind (35 ), wie oben beschrieben, um einen ersten Satz Strömungskanäle wie58 (2 ) mit offenen stromaufwärtigen Enden und einen zweiten Satz Strömungskanäle wie62 zu definieren, die in den ersten Satz Strömungskanäle eingreifen und geschlossene stromaufwärtige Enden haben, wobei die stromabwärtigen Enden der Wandsegmente abwechselnd miteinander versiegelt sind, so dass der erste Satz Strömungskanäle geschlossene stromabwärtige Enden und der zweite Satz Strömungskanäle offene stromabwärtige Enden haben, so dass das zu filtrierende Fluid im Wesentlichen direkt axial durch den Filter, durch die offenen stromaufwärtigen Enden des ersten Satzes Strömungskanäle, dann durch die Wandsegmente314 und dann durch die offenen stromabwärtigen Enden des zweiten Satzes Strömungskanäle fließt. - In
36 ist der Satz Plisseespitzen318 von34 entlang sich axial erstreckender Biegelinien32 am stromaufwärtigen Ende328 bei422 quer entlang der Querrichtung316 in jeweilige Strömungskanäle abgeflacht, so dass sich die jeweiligen axial erstreckenden Biegelinien322 Y-förmig gabeln und entlang auseinandergehenden, sich diagonal erstreckenden Biegelinien424 und426 am stromaufwärtigen Ende328 verzweigen. Die Wandsegmente haben jeweilige dreieckige Abschnitte422 , die von auseinandergehenden Biegelinien424 und426 mit der erwähnten Y-Form definiert und begrenzt werden. Bei einer Ausführungsform ist der Filter in einem Gehäuse montiert, das eine im Wesentlichen flache Seitenwanddichtfläche hat, wie bei der gestrichelten Linie bei428 in39 angedeutet, und die erwähnten dreieckigen Abschnitte422 der von den erwähnten Y-Formen begrenzten Wandsegmente sind im Wesentlichen flach und uniplanar und passen mit der erwähnten, im Wesentlichen flachen Seitenwanddichtfläche428 zusammen. In anderen Ausführungsformen hat jede eines Paars Filterelementplatten420 und430 (37 ) die erwähnten sich axial erstreckenden Biegelinien wie322 und432 , die sich Y-förmig gabeln und entlang den erwähnten auseinandergehenden, sich diagonal erstreckenden Biegelinien wie424 und434 am stromaufwärtigen Ende oder stromabwärtigen Ende oder an beiden verzweigen. Die Wandsegmente jeder des erwähnten Paars Filterelementplatten420 und430 am stromaufwärtigen oder stromabwärtigen Ende oder an beiden haben jeweilige dreieckige Abschnitte wie422 , die von jeweiligen auseinandergehenden Biegelinien wie424 und426 mit der jeweiligen Y-Form definiert und begrenzt werden, wobei die dreieckigen Abschnitte von jeweiligen Wandsegmenten des Paars Filterelemente, die von jeweiligen Y-Formen begrenzt werden, im Wesentlichen flach sind und miteinander zusammenpassen, wie beispielsweise am flachen zusammenpassenden Eingriff der Biegelinien424 und434 gezeigt. Die gegenüberliegenden Enden, z. B. die stromabwärtigen Enden in37 , können auch die erwähnte Y-förmige Gabelung haben und die erwähnten auseinandergehenden Biegelinien wie 436 und 438 (37 ,38 ) zum Zusammenpassen mit anderen Filterelementplatten oder einem umschließenden Gehäuse bereitstellen. -
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40 zeigt einen Filter600 zum Filtrieren von Fluid, das entlang einer axialen Strömungsrichtung602 strömt. Die konzentrischen zylindrischen plissierten Filterelemente604 ,606 haben eine gemeinsame Achse608 , die sich entlang der axialen Strömungsrichtung602 erstreckt. Jedes Filterelement hat mehrere Plisseefalten wie28 (5 -9 inUS-Patent 6,511,599 ), die von den Wandsegmenten610 definiert werden, die sich radial serpentinenartig zwischen inneren und äußeren Sätzen Plisseespitzen wie36 bzw.38 an einem inneren und einem äußeren Satz sich axial erstreckender Falt- oder Biegelinien612 bzw.614 erstrecken. Die Wandsegmente erstrecken sich axial zwischen dem stromaufwärtigen und dem stromabwärtigen Ende326 und328 . Die Wandsegmente definieren zwischen sich axiale Strömungskanäle106 ,108 . Stromaufwärtige Enden der Wandsegmente sind abwechselnd miteinander versiegelt, wie oben bei 110, um einen ersten Satz Strömungskanäle106 mit offenen stromaufwärtigen Enden616 (42 ) und einen zweiten Satz Strömungskanäle108 zu definieren, die in den ersten Satz Strömungskanäle106 eingreifen und geschlossene stromaufwärtige Enden haben 618. Die stromabwärtigen Enden der Wandsegmente sind wie oben abwechselnd miteinander versiegelt, so dass der erste Satz Strömungskanäle106 geschlossene stromabwärtige Enden620 und der zweite Satz Strömungskanäle108 offene stromabwärtige Enden622 haben. Wie oben strömt das zu filtrierende Fluid im Wesentlichen direkt axial durch den Filter, wie bei 602 gezeigt, durch die offenen stromaufwärtigen Enden616 des ersten Satzes Strömungskanäle106 , wie durch Strömungspfeile624 gezeigt, dann durch die Wandsegmente610 , wie durch Strömungspfeile626 gezeigt, und dann durch die offenen stromabwärtigen Enden622 des zweiten Satzes Strömungskanäle108 , wie durch Strömungspfeil628 gezeigt. Die beschriebene Strömung ist bis jetzt wie die in15 und27 desUS-Patents 6,511,599 gezeigte. - Die zylindrischen Filterelemente
604 und606 haben zwischen sich einen radialen Spalt630 (28 ,31 ) am stromaufwärtigen Ende326 und sind an der ringförmigen Dichtung632 am stromabwärtigen Ende328 miteinander versiegelt. Der Spalt630 sorgt für zusätzliche axiale Strömung dort hindurch, wie bei Strömungspfeil634 (40 ,43 ) gezeigt. Das Filterelement606 umgibt das Filterelement604 konzentrisch. Das Filterelement604 hat einen hohlen Innenraum636 (41 ,43 ) mit einem offenen Ende638 am stromabwärtigen Ende328 und einem geschlossenen Ende640 am stromaufwärtigen Ende326 , das von der Dichtungsendkappe642 verschlossen ist, die mit der Endkappe342 (15 ) vonUS-Patent 6,511,599 und der Endkappe514 (27 ) vonUS-Patent 6,511,599 vergleichbar ist. Das offene Ende638 des hohlen Innenraums636 sorgt für zusätzliche Fluidströmung axial dort hindurch, wie bei Strömungspfeil644 ,646 (44 ) gezeigt. - Der Filter
600 ist in einem Gehäuse648 (44 ) montiert, das eine sich axial erstreckende Seitenwand650 hat, die radial außerhalb des Filterelements606 durch einen radialen Spalt652 am stromabwärtigen Ende328 beabstandet ist. Die Seitenwand650 und das Filterelement606 sind am stromaufwärtigen Ende326 über die ringförmige Dichtung654 miteinander versiegelt. Der Spalt652 sorgt für zusätzliche Fluidströmung axial dort hindurch, wie bei Strömungspfeilen656 ,658 gezeigt. Die Dichtungen642 und654 sind am stromaufwärtigen Ende326 und die Dichtung632 ist am stromabwärtigen Ende328 . Die Dichtung642 ist eine mittlere Dichtung, die den hohlen Innenraum636 verschließt. Die Dichtung632 ist eine ringförmige Dichtung, die das Filterelement604 konzentrisch umgibt und den Spalt630 am stromabwärtigen Ende328 verschließt, indem sie die Filterelemente604 und606 miteinander versiegelt. Die Dichtung654 ist eine ringförmige Dichtung, die das Filterelement606 konzentrisch umgibt und den Spalt652 am stromaufwärtigen Ende326 schließt, indem sie das Filterelement606 und die Seitenwand650 miteinander versiegelt. In einer weiteren Ausführungsform kann die Strömungsrichtung umgekehrt werden, wie in45 gezeigt. -
46 und47 zeigen eine weitere Ausführungsform; zum besseren Verständnis werden gegebenenfalls dieselben Bezugszeichen wie oben verwendet. Der Filter660 hat mehrere konzentrische zylindrische Filterelemente604 ,606 ,662 ,664 ,666 mit jeweiligen dazwischenliegenden radialen Spalten630 ,668 ,670 ,672 . Die radialen Spalte630 und670 sind am stromaufwärtigen Ende326 . Die radialen Spalte668 und672 sind am stromabwärtigen Ende328 . Das Filterelement662 umgibt das Filterelement606 konzentrisch. Die Filterelemente606 und662 haben zwischen sich den ringförmigen radialen Spalt668 am stromabwärtigen Ende328 . Der radiale Spalt668 sorgt für zusätzliche Strömung axial dort hindurch. Das Filterelement664 umgibt das Filterelement662 konzentrisch. Die Filterelemente662 und664 haben zwischen sich den ringförmigen radialen Spalt670 am stromaufwärtigen Ende326 . Der radiale Spalt670 sorgt für zusätzliche Strömung axial dort hindurch. Das Filterelement666 umgibt das Filterelement664 konzentrisch. Die Filterelemente664 und666 haben zwischen sich den ringförmigen radialen Spalt672 am stromabwärtigen Ende328 . Der radiale Spalt672 sorgt für zusätzliche Strömung axial dort hindurch. Die Filterelemente606 und662 sind am ringförmigen Dichtring674 am stromaufwärtigen Ende326 miteinander versiegelt. Die Filterelemente662 und664 sind am ringförmigen Dichtring676 am stromabwärtigen Ende328 miteinander versiegelt. Die Filterelemente664 und666 sind am ringförmigen Dichtring678 am stromaufwärtigen Ende326 miteinander versiegelt. - Die folgende Beschreibung von
48 -56 ist der erwähnten '619 -Stammanmeldung entnommen. -
48-50 zeigen einen Filter700 mit mehreren plissierten Filterelementen702 ,704 ,706 , die entlang sich axial erstreckenden Biegelinien wie708 plissiert sind, um sich axial erstreckende Kanäle wie710 zu bilden, die sich axial entlang einer axialen Richtung712 von einem stromaufwärtigen Ende714 zu einem stromabwärtigen Ende716 erstrecken. Jeder Kanal hat eine Plisseefaltenhöhe oder eine Kanalhöhe wie718 , die sich quer entlang einer Querrichtung720 senkrecht zur axialen Richtung712 erstreckt. Jeder Kanal hat eine Kanalbreite wie722 , die sich seitlich entlang einer seitlichen Richtung724 , senkrecht zur Querrichtung720 und senkrecht zur axialen Richtung712 erstreckt. In50 führt die seitliche Richtung724 in die Seite. Die Kanäle sind abwechselnd wie oben an ihren stromaufwärtigen und stromabwärtigen Enden versiegelt, um einen ersten Satz Kanäle, die an ihren stromaufwärtigen Enden offen und an ihren stromabwärtigen Enden geschlossen sind, und einen zweiten Satz Strömungskanäle bereitzustellen, die an ihren stromaufwärtigen Enden geschlossen und ihren stromabwärtigen Enden offen sind. - Das erste und das zweite Filterelement
702 und704 haben einen ersten dazwischenliegenden Querspalt726 an einem der stromaufwärtigen und stromabwärtigen Enden, beispielsweise am stromaufwärtigen Ende714 in50 , und sind über eine Abdichtung wie728 am jeweils anderen stromaufwärtigen und stromabwärtigen Ende, beispielsweise am stromabwärtigen Ende716 in50 , miteinander versiegelt. Der erste Spalt726 sorgt wie oben für zusätzliche Fluidströmung dort hindurch. Das zweite und das dritte Filterelement704 und706 haben einen zweiten dazwischenliegenden Querspalt730 am anderen der stromaufwärtigen und stromabwärtigen Enden, beispielsweise am stromabwärtigen Ende716 in50 , und sind über eine Dichtung wie732 am erwähnten der stromaufwärtigen und stromabwärtigen Enden, beispielsweise am stromaufwärtigen Ende714 in50 , miteinander versiegelt. Der zweite Spalt730 sorgt wie oben für zusätzliche Fluidströmung axial dort hindurch. - Die Plisseefaltenkanalhöhe mindestens eines der Filterelemente unterscheidet sich von der Plisseefaltenkanalhöhe mindestens eines der anderen Filterelemente und unterscheidet sich vorzugsweise von der Plisseefaltenkanalhöhe jedes der anderen Filterelemente; weiter bevorzugt unterscheidet sich die Plisseefaltenkanalhöhe jedes der Filterelemente von der Plisseefaltenkanalhöhe jedes der anderen Filterelemente. In
48 -50 sind die Filterelemente konzentrische Ringe. Das dritte Filterelement706 umgibt das zweite Filterelement704 und hat eine Kanalhöhe718 , die größer ist als die Kanalhöhe734 des zweiten Filterelements. Das zweite Filterelement704 umgibt das erste Filterelement702 und hat eine Kanalhöhe734 , die größer ist als die Kanalhöhe736 des ersten Filterelements. Die Filterelemente sind im Gehäuse738 untergebracht. Ein ringförmiger Abstandhalterring740 erstreckt sich quer zwischen dem Gehäuse und dem äußeren Filterelement706 . Der Abstandhalterring ist an einem der stromaufwärtigen und stromabwärtigen Enden, beispielsweise am stromaufwärtigen Ende714 in49 ,50 , und der Querspalt742 zwischen dem Gehäuse738 und dem äußeren Filterelement706 wird von einer Dichtung744 am anderen der stromaufwärtigen und stromabwärtigen Enden, beispielsweise am stromabwärtigen Ende716 in50 , versiegelt. Der Abstandhalterring740 leitet Fluid axial dort hindurch. Der mittige Spalt746 im Inneren des mittleren Filterelements702 wird von der Dichtung748 versiegelt. Fluid kann axial vom Ende714 zum Ende716 , was von links nach rechts in48 und49 ist, und nach oben in50 strömen. Als Alternative kann das Fluid in einem Umkehrströmungsfilter in der entgegengesetzten Richtung, und zwar vom Ende716 zum Ende714 , strömen, was von rechts nach links in48 und49 und nach unten in51 ist. - Die erwähnten konzentrischen Ringe haben eine Form, die aus folgender Gruppe ausgewählt ist: kreisförmig, beispielsweise wie in
48 -50 gezeigt, oval, rennbahnförmig, beispielsweise wie in52 ,53 gezeigt, länglich rund und andere geschlossenschlaufige Formen. Wie hierin verwendet, umfasst ringförmig alle diese Formen.52 ,53 zeigen ringförmige Filterelemente750 ,752 ,754 in der Form einer Rennbahn mit den erwähnten unterschiedlichen Plisseefaltenkanalhöhen736 ,734 bzw.718 ; sie sind in einem Gehäuse756 mit einem Abstandhalterring758 untergebracht.54 zeigt eine weitere Ausführungsform mit einem ersten Filterelement760 , das rechteckig sein kann, und einem zweiten umgebenden Filterelement762 , wobei diese Filterelemente unterschiedliche Plisseefaltenkanalhöhen haben. - Wie oben können die Filterelemente zueinander gewinkelt sein, wie beispielsweise in
55 bei den gewinkelten Filterelementen764 und766 im Filtergehäuse768 gezeigt, wobei die Filterelemente zueinander gewinkelt sind, während sie sich vom stromaufwärtigen Ende770 zum stromabwärtigen Ende772 erstrecken, um dazwischen einen Querspalt774 mit sich ändernder Querbreite bereitzustellen. Der Spalt774 verjüngt sich von einer ersten Querbreite wie 776 an einem der stromaufwärtigen und stromabwärtigen Enden, beispielsweise am stromaufwärtigen Ende770 , zu einer zweiten Querbreite wie778 am anderen der stromaufwärtigen und stromabwärtigen Enden, beispielsweise am stromabwärtigen Ende772 . Eine der ersten und zweiten Querbreiten ist größer als die andere; beispielsweise ist die zweite Querbreite778 größer als die erste Querbreite776 . Eine dieser Querbreiten ist mit einem Dichtungselement wie780 versiegelt, das sich quer zwischen dem ersten und zweiten Filterelement764 und766 erstreckt. Fluid kann axial von links nach rechts vom Ende770 zum Ende772 strömen, wie in55 gezeigt, oder Fluid kann alternativ in der entgegengesetzten axialen Richtung von rechts nach links vom Ende772 zum Ende770 strömen, wie in56 gezeigt. - Ebenso wie oben können mindestens einige der erwähnten sich axial erstreckenden Biegelinien
708 entlang einem Abschnitt davon mindestens an einem der stromaufwärtigen und stromabwärtigen Enden quer abgeflacht sein, z. B. bei422 in36 , entlang der erwähnten Querrichtung in jeweilige Kanäle, so dass sich die jeweiligen sich axial erstreckenden Biegelinien Y-förmig gabeln und sich entlang auseinandergehenden, sich diagonal erstreckenden Biegelinien, z. B.424 und426 , an mindestens einem der stromaufwärtigen und stromabwärtigen Enden verzweigen. Die Filterelemente können somit am stromaufwärtigen oder stromabwärtigen Ende oder an beiden jeweilige dreieckige Abschnitte haben, die von auseinandergehenden Y-förmigen Biegelinien definiert und begrenzt werden. Der Filter ist in einem Gehäuse mit einer Seitenwanddichtfläche montiert, wobei die Gehäuseseitenwand wie in49 gebogen sein kann oder wie in53 gebogene Abschnitte und flache geradlinige Abschnitte haben kann. Die erwähnten von Y-Formen begrenzten dreieckigen Abschnitte passen mit der erwähnten Seitenwanddichtfläche zusammen. Jedes der mehreren Filterelemente kann die erwähnten sich axial erstreckenden Biegelinien haben, die sich Y-förmig gabeln und sich entlang auseinandergehender, sich diagonal erstreckender Biegelinien am stromaufwärtigen oder stromabwärtigen Ende oder an beiden verzweigen, und jedes dieser mehreren Filterelemente an einem jeweiligen der stromaufwärtigen und stromabwärtigen Enden kann jeweilige dreieckige Abschnitte haben, die von jeweiligen auseinandergehenden Y-förmigen Biegelinien definiert und begrenzt werden, wobei die von jeweiligen Y-Formen begrenzten dreieckigen Abschnitte der mehreren Filterelemente zueinander passen. - Die offenbarten Strukturen ermöglichen optimalen Plisseefaltenabstand, was einen maximalen Mediennutzungskoeffizienten erzielt. Ferner verstopft der Schmutzstoff den Filtereinlass nicht, weil zwischen den gekoppelten Filtrationseinheiten Durchgänge wie
726 ,742 vorgesehen, durch die der Schmutzstoff gehen kann. Die Schmutzstoffakkumulierung an der Einlassfläche ist reduziert. Somit ist der Schmutzstoffkuchen einheitlicher entlang der gesamten axialen Länge des Filterelements verteilt. Aufgrund der einheitlichen Schmutzstoffmassenverteilung nimmt der Filterdruckabfall ab und die Filterlebensdauer zu. Der hohe Filtermediennutzungsfaktor, der verringerte Druckabfall und die lange Lebensdauer werden in einem Filtergehäuse mit kleinerem Volumen erzielt. Die erwähnten Abstandhalter wie740 ,758 können ein getrenntes Teil sein oder direkt am Filter angebracht sein oder in einen Einlasskanal integriert sein. Die Filterposition kann auch unter Verwendung von Heißschmelzraupen oder anderen Kunststoff- oder Metallgliedern befestigt werden. Das Gehäuse wie738 ,756 kann aus Metall oder Kunststoff sein. Falls gewünscht, können Griffe wie790 ,792 mit dem Filterelement ausgebildet oder daran angebracht sein, um die Filterwartung zu unterstützen, z. B. indem man den Griff ergreift und die Multielementfiltereinheit in49 ,53 axial nach links aus dem jeweiligen Gehäuse738 ,756 zieht. Die Multielementfiltereinheiten können eine ungerade Zahl an Filterelementen haben, wie z. B. drei Elemente in48 -53 , oder eine gerade Zahl an Filterelementen, wie z. B. zwei Elemente wie in54 -56 , oder vier Elemente usw.. Der Querraum oder -spalt zwischen den Lagen oder Elementen, z. B. Spalte746 ,726 ,730 ,742 ,774 , kann so modifiziert sein, dass größere oder kleinere Spalte vorliegen, je nach den Beschränkungs- und Kapazitätsanforderungen des jeweiligen Kunden. In einer Auslegung kann beispielsweise ein größerer Spalt für Kunden verwendet werden, die keine hohe Staubaufnahmekapazität brauchen, aber dafür eine niedrige Beschränkung in einer bestimmten Packungsgröße. Diese großen Spalte zwischen Plisseefaltenblöcken oder Filterelementen würden den Platz einnehmen, der ansonsten für Medienbereich genutzt würde, sie würden aber zu geringeren Systembeschränkungen führen und würden die Anforderung nach geringer Staubaufnahmekapazität erfüllen. Die Dichtungen zwischen Elementen, z. B.732 ,780 , können projektilförmig sein, um den Strömungswiderstand zu verringern. Die kombinierte Filterelementeinheit kann mit einer äußeren Dichtung wie744 über eine axiale und/oder radiale Versiegelungskraft mit dem Gehäuse versiegelt sein. Luftreinigungsanwendungen sind eine wünschenswerte Implementierung der offenbarten Strukturen. Coalescer-Anwendungen sind ebenfalls eine wünschenswerte Implementierung, und es ist von Vorteil, dass die geringste Geschwindigkeit am weitesten vom Eingang des Filters und an einer Stelle ist, an der die Freigabe und der Ablass von gesammelten Tröpfchen erfolgen. Diese niedrige Geschwindigkeit reduziert das Aufbrechen von Tröpfchen bei ihrer Freigabe auf ein Minimum. Bei einigen Anwendungen kann es wünschenswert sein, die Strömung umzukehren und mit zunehmender Entfernung vom Filtereingang für zunehmende Geschwindigkeit zu sorgen, was von Vorteil sein kann, wenn Diffusion und/oder Abfangen die hauptsächlichen Fangmechanismen sind und es am Filtereinlass nur wenige große, dichte, zusammengepresste Partikel zu sammeln gibt. Für die plissierten Filterelemente können, wie bekannt, verschiedene Arten von Filtermedien verwendet werden. -
57-59 zeigen einen Direktdurchflussfilter800 zum Filtrieren von Fluid, das in einer axialen Strömungsrichtung802 von einem axialen stromaufwärtigen Ende804 zu einem axialen stromabwärtigen Ende806 strömt. Die plissierten Filterabschnitte808 ,810 sind wie die oben bei304 ,306 in24 gezeigten, wobei jeder mehrere Plisseefalten wie812 hat, die von Wandsegmenten814 definiert sind, die sich entlang einer Querrichtung816 zwischen einem ersten und einem zweiten Satz Plisseespitzen818 und820 an einem ersten und zweiten Satz sich axial erstreckender Biegelinien822 und824 , wie oben, erstrecken. Die Querrichtung816 verläuft senkrecht zur axialen Richtung802 . Jeder Filterabschnitt808 ,810 erstreckt sich entlang einer seitlichen Richtung826 , senkrecht zur axialen Richtung802 und senkrecht zur Querrichtung816 . Die Wandsegmente814 erstrecken sich axial zwischen dem stromaufwärtigen und stromabwärtigen axialen Ende828 und830 . Die Wandsegmente definieren zwischen sich axiale Strömungskanäle832 , beispielsweise wie Kanäle332 , wie oben in Verbindung mit24 erwähnt, und Kanäle55 , wie oben in Verbindung mit2 erwähnt. Die Kanäle haben eine Kanalbreite, die sich entlang der seitlichen Richtung826 zwischen jeweiligen Wandsegmenten erstreckt. Die Filterabschnitte808 und810 haben zwischen sich einen Querspalt an einem der stromaufwärtigen und stromabwärtigen axialen Enden, beispielsweise Querspalt834 am stromabwärtigen Ende806 . Die Abschnitte808 und810 sind am anderen der stromaufwärtigen und stromabwärtigen axialen Enden beispielsweise mit dem Dichtungsstreifen836 miteinander versiegelt. Die Wandsegmente definieren eine stromaufwärtige Fläche838 am stromaufwärtigen axialen Ende und eine stromabwärtige Fläche840 ,842 am stromabwärtigen axialen Ende. Mindestens eine der stromaufwärtigen und stromabwärtigen Flächen hat eine Flächendichtung, die sich quer von einem der ersten und zweiten Sätze Plisseespitzen818 und820 mindestens teilweise zum anderen der ersten und zweiten Sätze Plisseespitzen spannen und benachbarte Kanäle832 seitlich überspannen. In der Ausführungsform von57 -59 spannt sich die stromaufwärtige Flächendichtung836 quer bis hin zu den jeweiligen Plisseespitzen und überspannt seitlich alle benachbarten Kanäle. Die Flächendichtungen840 ,842 spannen sich ebenfalls quer bis hin zu den jeweiligen Sätzen Plisseespitzen und überspannen seitlich alle benachbarten Kanäle. Ankommende Schmutzfluidströmung kann somit in die äußeren Spalte844 und846 strömen, wie durch Pfeile848 und850 gezeigt, wonach das Fluid durch die Filtrierwandsegmente der Filterabschnitte808 und810 geht, wonach sauberes filtriertes Fluid nur durch den mittleren Spalt834 austreten kann, wie durch die Pfeile852 gezeigt. - Die Flächendichtungen
854 und856 sind am selben axialen Ende des Filters wie der Querspalt834 . Die Flächendichtung854 spannt sich quer von einem der ersten und zweiten Sätze Plisseespitzen des ersten Filterabschnitts808 mindestens teilweise, und falls gewünscht ganz, zum anderen der ersten und zweiten Sätze Plisseespitzen des ersten Filterabschnitts808 und überspannt seitlich benachbarte Kanäle des Filterabschnitts808 , um axiale Strömung durch den Bereich zu blockieren, der durch die Quer- und seitliche Überspannung der Flächendichtung854 definiert wird, einschließlich des Blockierens der Strömung durch benachbarte Kanäle des Filterabschnitts808 , die von der Flächendichtung854 überspannt wird. Die Flächendichtung856 spannt sich quer von einem erwähnten der ersten und zweiten Sätze Plisseespitzen des zweiten Filterabschnitts810 mindestens teilweise, und falls gewünscht ganz, zum anderen der ersten und zweiten Sätze Plisseespitzen des zweiten Filterabschnitts810 und überspannt seitlich benachbarte Kanäle des zweiten Filterabschnitts810 , um axiale Strömung durch den Bereich zu blockieren, der durch die Quer- und seitliche Überspannung der Flächendichtung856 definiert wird, einschließlich des Blockierens der axialen Strömung durch benachbarte Kanäle des zweiten Filterabschnitts810 , der von der Flächendichtung856 überspannt wird. Der Querspalt834 ist quer zwischen den Flächendichtungen854 und856 angeordnet, die axiale Strömung dazwischen durch den Querspalt834 gestatten. - Die dritte und vierte Flächendichtung
858 und860 sind am axialen Ende des Filters gegenüber dem Querspalt834 und der ersten und zweiten Dichtung854 und856 vorgesehen. Die Flächendichtungen858 und860 können getrennte Elemente oder ein kombiniertes einheitliches einteiliges Element sein, wie gezeigt, und können auch die oben erwähnte Dichtung836 bereitstellen, die mit der Dichtung348 aus25 vergleichbar ist. Die Flächendichtung858 spannt sich quer von einem erwähnten der ersten und zweiten Sätze Plisseespitzen des ersten Filterabschnitts808 mindestens teilweise, und falls gewünscht ganz, zum anderen der ersten und zweiten Sätze Plisseespitzen des ersten Filterabschnitts808 und überspannt seitlich benachbarte Kanäle des ersten Filterabschnitts808 , um axiale Strömung durch den Bereich zu blockieren, der durch die Quer- und seitliche Überspannung der Flächendichtung858 definiert wird, einschließlich des Blockierens der axialen Strömung durch benachbarte Kanäle, die von der Flächendichtung858 überspannt werden. Die Flächendichtung860 spannt sich quer von einem erwähnten der ersten und zweiten Sätze Plisseespitzen des zweiten Filterabschnitts810 mindestens teilweise, und falls gewünscht ganz, zum anderen der ersten und zweiten Sätze Plisseespitzen des zweiten Filterabschnitts810 und überspannt seitlich benachbarte Kanäle des zweiten Filterabschnitts810 , um axiale Strömung durch den Bereich zu blockieren, der durch die Quer- und seitliche Überspannung der Flächendichtung860 definiert wird, einschließlich des Blockierens der axialen Strömung durch benachbarte Kanäle, die von der Flächendichtung860 überspannt werden. Der Filter hat einen ersten Seitenwandabschnitt862 , der mit der Seitenwand338 von25 vergleichbar ist und vom ersten Filterabschnitt808 am axialen Ende804 durch den Querspalt846 quer beabstandet ist und die axiale Strömung durch diesen Spalt gestattet. Der Filter hat einen zweiten Seitenwandabschnitt864 , der mit der Seitenwand340 von25 vergleichbar ist und vom zweiten Filterabschnitt810 am axialen Ende804 durch den Querspalt844 quer beabstandet ist und die axiale Strömung durch diesen Spalt844 gestattet. - In
57-59 sind die Flächendichtungen858 und860 und die Querspalte846 und844 am stromaufwärtigen axialen Ende des Filters, und die Flächendichtungen854 und856 und der Querspalt834 dazwischen sind am stromabwärtigen axialen Ende.60 zeigt Umkehrströmung, wobei die Flächendichtungen854 und856 und der Querspalt834 dazwischen am stromaufwärtigen axialen Ende des Filters sind und die Flächendichtungen858 und860 und die Querspalte846 und844 am stromabwärtigen axialen Ende sind. - In
61 und62 werden zum besseren Verständnis gegebenenfalls dieselben Bezugszeichen wie oben verwendet; sie zeigen eine alternative Version des Filters aus57-59 . Die Flächendichtungen858 und860 aus57 -59 werden durch jeweilige Flächendichtungen858a und860a ersetzt, bei denen es sich um ein getrenntes oder ein einzelnes einheitliches einteiliges Element handeln kann, mit jeweiligen sich verjüngenden Rampenflächen866 und868 , die ankommendes Fluid axial und quer, wie durch die jeweiligen Pfeile870 und872 gezeigt, zum Querspalt846 bzw.844 richten. - In
63 und64 werden zum besseren Verständnis gegebenenfalls dieselben Bezugszeichen wie oben verwendet; sie zeigen eine alternative Version des Filters aus60 . Die Flächendichtungen854 und856 aus57 -59 werden durch jeweilige Flächendichtungen854a und856a ersetzt, mit jeweiligen sich verjüngenden Rampenflächen874 und876 , die ankommende Fluidströmung axial und quer nach innen, wie durch die jeweiligen Pfeile878 und880 gezeigt, zum Querspalt834 dazwischen richten. - In den Ausführungsformen von
57-64 spannt sich mindestens eine und spannen sich vorzugsweise alle der erwähnten Flächendichtungen854 ,856 ,858 ,860 ,858a ,860a ,854a ,856a , quer von einem der ersten und zweiten Sätze Plisseespitzen ihres jeweiligen Filterabschnitts808 oder810 ganz zum anderen der ersten und zweiten Sätze Plisseespitzen des jeweiligen Filterabschnitts und überspannt bzw. überspannen seitlich alle benachbarten Kanäle, so dass axiale Fluidströmung an der jeweiligen Flächendichtung blockiert wird und stattdessen durch einen jeweiligen Querspalt834 ,846 ,844 strömen muss. - In anderen Ausführungsformen (
65 ,66 ) spannt sich eine oder spannen sich mehrere der erwähnten Flächendichtungen quer von einem der ersten und zweiten Sätze Plisseespitzen ihres jeweiligen Filterabschnitts nur teilweise zum anderen der ersten und zweiten Sätze Plisseespitzen des jeweiligen Filterabschnitts, und eines der stromaufwärtigen und stromabwärtigen axialen Enden828 und830 der Wandsegmente814 des jeweiligen Filterabschnitts sind wie oben am jeweiligen axialen Ende für den Rest der Querüberspannung von dieser Flächendichtung zur anderen der ersten und zweiten Sätze Plisseespitzen abwechselnd miteinander versiegelt, um einen ersten Satz Strömungskanäle entlang dem Rest der Querüberspannung, und mit offenen Enden wie oben, und einen zweiten Satz Strömungskanäle entlang diesem Rest der Querüberspannung zu definieren, die in den ersten Satz Strömungskanäle eingreifen und geschlossene Enden haben, wie oben. Beispielsweise können die Flächendichtungen854 und856 durch die Flächendichtungen854b und856b (65 ,66 ) mit teilweiser Überspannung ersetzt sein und/oder die Flächendichtungen858 und860 können durch die Flächendichtungen858b und860b mit teilweiser Überspannung ersetzt sein. Bei einer in65 ,66 gezeigten Ausführungsform spannt sich jede der erwähnten ersten bis vierten Flächendichtung854b ,856b ,858b ,860b quer von einem der ersten und zweiten Sätze Plisseespitzen ihres jeweiligen Filterabschnitts nur teilweise zum anderen der ersten und zweiten Sätze Plisseespitzen ihres jeweiligen Filterabschnitts, und die stromaufwärtigen Enden der Wandsegmente jedes der ersten und zweiten Filterabschnitte808 und810 sind entlang dem Rest der Querüberspannung von der jeweiligen Flächendichtung zum anderen der ersten und zweiten Sätze Plisseespitzen des jeweiligen Filterabschnitts abwechselnd miteinander versiegelt, um einen ersten Satz Strömungskanäle für jeden Filterabschnitt mit offenen stromaufwärtigen Enden entlang dem Rest der Querüberspannung von der jeweiligen Flächendichtung zum anderen der ersten und zweiten Sätze Plisseespitzen des jeweiligen Filterabschnitts und einen zweiten Satz Strömungskanäle entlang dem Rest der Querüberspannung zwischen der jeweiligen Flächendichtung und dem anderen der ersten und zweiten Sätze Plisseespitzen des jeweiligen Filterabschnitts zu definieren, die in den ersten Satz Strömungskanäle eingreifen und geschlossene stromaufwärtige Enden haben, und wobei die stromabwärtigen Enden der Wandsegmente jedes der ersten und zweiten Filterabschnitte808 und810 entlang dem Rest der Querüberspannung von der jeweiligen Flächendichtung zum anderen der ersten und zweiten Sätze Plisseespitzen des jeweiligen Filterabschnitts abwechselnd miteinander versiegelt sind, so dass der erste Satz Strömungskanäle für jeden Filterabschnitt geschlossene stromabwärtige Enden entlang dem Rest der Querüberspannung von der jeweiligen Flächendichtung zum anderen der ersten und zweiten Sätze Plisseespitzen des jeweiligen Filterabschnitts hat und der zweite Satz Strömungskanäle entlang dem Rest der Querüberspannung zwischen der jeweiligen Flächendichtung und dem anderen der ersten und zweiten Sätze Plisseespitzen des jeweiligen Filterabschnitts offene stromabwärtige Enden hat. - Die in
57-66 beschriebenen Filter sind Plattenfilter, wobei jeder der Filterabschnitte808 und810 ein Plattenfilterelement ist. In anderen Ausführungsformen ist der Filter ein ringförmiger Filter (67 -71 ) mit einer Form, die aus folgender Gruppe ausgewählt ist: kreisförmig, oval, rennbahnförmig, länglich rund und andere geschlossenschlaufige Formen, wobei der erwähnte erste und zweite Filterabschnitt wie808 und810 bogenförmige Abschnitte um den Umfang des Rings sind.67 ,68 zeigen den Filter800c mit dem ringförmigen Filterelement809 , das durch die bogenförmigen Filterabschnitte808c und810c gebildet ist, die in einem geschlossenschlaufigen Ring ausgebildet sind und die stromaufwärtige Flächendichtungen858c ,860c haben, die mit den Flächendichtungen858 ,860 aus58 vergleichbar sind und bei denen es sich um ein einzelnes einheitliches Teil handeln kann, sowie die stromabwärtigen Flächendichtungen854c ,856c haben, die mit den Flächendichtungen854 ,856 aus58 vergleichbar sind und bei denen es sich um ein einzelnes einheitliches Teil mit einer mittleren Öffnung bei834c handeln kann. Fluid strömt axial, wie durch Pfeile850c ,848c gezeigt, vergleichbar mit Pfeilen850 ,848 in58 , in die äußeren bogenförmigen Querspaltabschnitte846c ,844c , die mit den Spalten846 und844 in58 vergleichbar sind, wird dann durch Hindurchgehen durch die Filtrierwandsegmente filtriert und tritt dann wie durch Pfeil852c gezeigt, der mit Pfeil852 in58 vergleichbar ist, durch den Querspalt834c , der mit dem Querspalt834 in58 vergleichbar ist, aus. -
69 ist wie67 und zeigt eine alternative Version, die mit62 vergleichbar ist, wobei die Flächendichtungen858c und860c von67 mit sich verjüngenden Rampenflächen866c und868c versehen sind, die mit den sich verjüngenden Rampenflächen866 und868 aus61 ,62 vergleichbar sind. -
70 und71 zeigen eine weitere Ausführungsform, die mit63 und64 vergleichbar ist, wobei die Flächendichtungen854c und856c von67 ,68 mit sich verjüngenden Rampenflächen874c und876c versehen sind, die mit den sich verjüngenden Rampenflächen874 und876 aus63 ,64 vergleichbar sind. - Die oben beschriebenen jeweiligen Flächendichtungen können benachbarte Kanäle seitlich überspannen und verschließen, ohne einen offenen Kanal dazwischen an der stromaufwärtigen oder stromabwärtigen Fläche oder an beiden, wie in
57-64 ,67-71 gezeigt, oder die Flächendichtungen können nur einige der Kanäle seitlich überspannen und dazwischen jeweilige offene Kanäle haben (65 ,66 ). - In der obigen Beschreibung wurden bestimmte Begriffe aus Gründen der Kürze, Klarheit und des Verständnisses verwendet. Über die Anforderung des Standes der Technik hinaus sind daraus keine unnötigen Beschränkungen herzuleiten, weil diese Begriffe der Beschreibung dienen und weit auszulegen sind. Die hier beschriebenen Konfigurationen, Systeme und Verfahrensschritte können allein oder in Kombination mit anderen Konfigurationen, Systemen und Verfahrensschritten verwendet werden. Es versteht sich, dass verschiedene Äquivalente, Alternativen und Modifikationen innerhalb des Schutzbereichs der angehängten Ansprüche möglich sind. Die erwähnten Plisseespitzen und Biegelinien können spitz oder abgerundet oder geriffelt sein. Die obigen Grundsätze sind auf verschiedene Plattenfilter und auf verschiedene ringförmige Filter mit verschiedenen geschlossenen Schlaufenformen und auf Filter mit mehreren aufeinandergestapelten Filterelementen anwendbar.
- Vorliegende Anmeldung
-
72 ist eine Perspektivansicht einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Direktdurchflussfilters. Der Direktdurchflussfilter kann unter Bezugnahme auf eine axiale RichtungX , eine QuerrichtungY und eine seitliche RichtungZ beschrieben werden. Der Direktdurchflussfilter umfasst einen Filtermaterial aufweisenden Plisseeblock1000 mit einem ersten plissierten Filterabschnitt1002 und einem zweiten plissierten Filterabschnitt1004 . Der erste Filterabschnitt1002 und der zweite Filterabschnitt1004 sind gekoppelt und können so zusammengefaltet werden, dass der Plisseeblock einen V-förmigen Aufbau hat. Wie hierin beschrieben, ist der erste Filterabschnitt1002 und der zweite Filterabschnitt1004 über einen Abschnitt des Filtermaterials und den flexiblen Streifen gekoppelt. In anderen, nicht erfindungsgemäßen Ausführungsformen können der erste Filterabschnitt1002 und der zweite Filterabschnitt1004 nur über einen flexiblen Streifen gekoppelt sein. - Der erste Filterabschnitt
1002 und der zweite Filterabschnitt1004 können den bei304 ,306 (24 ) und bei808 ,810 (57 ) gezeigten ähneln, indem jeder Abschnitt mehrere Plisseefalten1004 ,1008 , (wie812 ,58 ) hat, die von Wandsegmenten1010 ,1012 (wie814 ,58 ) definiert werden, die sich entlang einer QuerrichtungY zwischen einem ersten und einem zweiten Satz Plisseespitzen1014 ,1016 ,1018 ,1020 (wie818 ,820 ,58 ) an einem ersten und einem zweiten Satz sich axial erstreckender Biegelinien1022 ,1024 ,1026 ,1028 (wie822 ,824 ,58 ) erstrecken. Die QuerrichtungY verläuft senkrecht zur axialen RichtungX . Jeder Filterabschnitt1002 ,1004 erstreckt sich entlang einer seitlichen RichtungZ , senkrecht zur axialen RichtungX und zur QuerrichtungY . Die Wandsegmente1010 ,1012 erstrecken sich axial zwischen ersten und zweiten axialen Enden1030 ,1032 ,1034 ,1036 (wie828 ,830 ,58 ). Die Wandsegmente definieren axiale Kanäle1038 ,1040 dazwischen (wie832 ,57 ;332 ,24 , und Kanäle55 ,2 ). Die Kanäle haben eine Kanalbreite, die sich entlang einer seitlichen RichtungZ zwischen jeweiligen Wandsegmenten erstreckt. Die sich axial erstreckenden Biegelinien1022 ,1026 sind koplanar und definieren eine Vorderfläche des Filters, die sich seitlich und axial erstreckt (je nach der Fluidströmungsrichtung kann es sich dabei um eine stromabwärtige Fläche oder eine stromaufwärtige Fläche handeln). Die sich axial erstreckenden Biegelinien1024 ,1028 sind koplanar und definieren eine Rückfläche des Filters, die sich seitlich und axial erstreckt (je nach der Fluidströmungsrichtung kann es sich dabei um eine stromaufwärtige Fläche oder eine stromabwärtige Fläche handeln). - Der Direktdurchflussfilter umfasst ein flexibles Gelenk
1042 , das den ersten und den zweiten plissierten Filterabschnitt zusammenkoppelt. Das Gelenk umfasst einen flexiblen Streifen1044 , der sich von einem oberen Ende1046 der Vorderfläche des Filters zu einem unteren Ende1048 der Vorderfläche des Filters in der seitlichen RichtungZ erstreckt. In72 sind der erste und der zweite plissierte Abschnitt durch einen Schlitz1050 teilweise getrennt, der sich quer durch einen Abschnitt der Wandsegmente erstreckt und eine sich seitlich erstreckende Mittellinie durch die Rückfläche des Plisseeblocks erzeugt. In72 sind der erste und der zweite Abschnitt teilweise getrennt und über einen Abschnitt der Wandsegmente gekoppelt. In anderen, nicht erfindungsgemäßen Ausführungsformen können der erste und der zweite Filterabschnitt völlig getrennte Abschnitte sein, die über keinen Abschnitt der Wandsegmente (aber durch den flexiblen Streifen) gekoppelt sind. - Der flexible Streifen
1044 befindet sich an der Vorderfläche gegenüber der Mittellinie, die durch den Schlitz1050 definiert wird. Bei einigen Ausführungsformen überspannt der flexible Streifen seitlich alle benachbarten Kanäle. Wie hierin vorgeschlagen, kann der flexible Streifen auf den ersten und den zweiten Filterabschnitt als ein flüssiges Klebematerial aufgebracht werden, das nachfolgend zu einem festen, flexiblen Streifen aushärtet; als Alternative kann der flexible Streifen auf den ersten und zweiten Filterabschnitt als festes Material aufgebracht werden, das mittels eines Klebstoffs (z. B. mittels Klebstoffraupen) an den ersten und zweiten Filterabschnitt geklebt wird. -
73 zeigt eine Teilquerschnittsansicht durch eine axiale Ebene und eine Querebene einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Direktdurchflussfilters. In73 erstreckt sich der Schlitz1050 quer durch einen Abschnitt der Wandsegmente1010 und1012 an einer Mittellinie1058 , um den Block teilweise in den ersten und den zweiten Filterabschnitt zu trennen. In73 sind der erste und der zweite Abschnitt über einen Abschnitt der Wandsegmente1052 gekoppelt, der ein Gelenk1042 bereitstellen kann. In anderen, nicht erfindungsgemäßen Ausführungsformen können der erste und der zweite Filterabschnitt völlig getrennte Abschnitte sein, die nur durch den flexiblen Streifen und Klebstoffraupen gekoppelt sind. -
74 zeigt eine Teilquerschnittsansicht durch eine axiale Ebene und eine Querebene einer anderen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Direktdurchflussfilters. Zwei Klebstoffraupen1054 ,1056 (z. B. Heißschmelz-Raupen) befinden sich auf der Vorderfläche gegenüber der Mittellinie1058 , die durch den Schlitz1050 definiert wird. Die Klebstoffraupen erstrecken sich parallel von einem oberen Ende1046 (72 ) der Vorderfläche zu einem unteren Ende1048 (72 ) der Vorderfläche und können als Dichtstoffraupen für den Filter dienen. Wie hierin vorgeschlagen, können Klebstoffraupen Heißschmelzklebstoffraupen oder andere Formen von Klebstoff wie Klebesilikon oder anderes Material, das mit UV-Strahlung oder anderen Verfahren gehärtet wird, umfassen, jedoch ohne Beschränkung darauf. Die Klebstoffraupen können gegen die plissierten Medien fließen und dagegen abdichten und Leerräume oder Täler zwischen benachbarten Plisseefalten füllen. -
75 zeigt eine Teilquerschnittsansicht durch eine axiale Ebene und eine Querebene einer anderen Ausführungsform des Direktdurchflussfilters aus72 . Der flexible Streifen1044 erstreckt sich axial zwischen den Klebstoffraupen1054 ,1056 und darüber. Der flexible Streifen überlappt die Klebstoffraupen axial (z. B. um ungefähr 1 Raupenbreite oder um ungefähr 1 mm). Der flexible Streifen erstreckt sich üblicherweise axial über jede Raupe, um eine undurchlässige Dichtung bezüglich der Fluidströmung bereitzustellen. -
76 zeigt eine Teilquerschnittsansicht durch eine axiale Ebene und eine Querebene des Direktdurchflussfilters aus75 , der zu einer V-förmigen Geometrie gefaltet ist. Der erste plissierte Abschnitt und der zweite plissierte Abschnitt bilden einen Winkel α, der von den axialen Enden1032 ,1034 der Wandsegmente1010 ,1012 definiert wird, die an einem Gelenk1042 gekoppelt sind, das die beiden Klebstoffraupen1054 ,1056 und den flexiblen Streifen1044 umfasst. -
77 zeigt eine Teilquerschnittsansicht durch eine axiale Ebene und eine Querebene einer anderen Ausführungsform eines Direktdurchflussfilters mit einer V-förmigen Geometrie. Die beiden Klebstoffraupen1060 ,1062 (z. B. Heißschmelz-Raupen) werden auf die Rückfläche in der Nähe von äußeren Plisseespitzen1064 ,1066 platziert. Die Klebstoffraupen können gegen die plissierten Medien fließen und dagegen abdichten und Leerräume oder Täler zwischen benachbarten Plisseefalten füllen. Die beiden Klebstoffraupen erstrecken sich von einem oberen Ende der Rückfläche zu einem unteren Ende der Rückfläche und können zum Anbringen des Filters an einem Rahmen oder einem Gehäuse (wobei diese Begriffe hierin austauschbar gebraucht werden) verwendet werden. Bei einigen Ausführungsformen kann die Rückfläche des Filters mit einer Innenwand des Rahmens versiegelt sein. Wahlweise befinden sich die beiden Klebstoffraupen an einer Position, die ungefähr 2 - 4 mm vom Ende der Plisseespitzen gelegen ist. -
78 zeigt eine Teilquerschnittsansicht durch eine axiale Ebene und eine Querebene einer anderen Ausführungsform eines Direktdurchflussfilters mit einer V-förmigen Geometrie von77 , der an einem Rahmen1068 angebracht ist. Die beiden Klebstoffraupen1060 ,1062 (77 ) kontaktieren den Rahmen an den Innenwänden1070 ,1072 , und wahlweise an Innenabsätzen1074 ,1076 an den Innenwänden. -
79 zeigt eine Teilquerschnittsansicht durch eine axiale Ebene und eine Querebene einer anderen Ausführungsform eines Direktdurchflussfilters mit einer V-förmigen Geometrie, der an einem Rahmen1068 angebracht ist. Der erste plissierte Abschnitt1002 und der zweite plissierte Abschnitt1004 sind in einem Winkelβ gekoppelt, bei dem es sich um einen beliebigen geeigneten Winkel handeln kann (z. B. einen spitzen Winkel wie einen Winkel von 0-45°, 0-30° oder 0-15°). Unfiltriertes Fluid1078 (wie ein Gas oder eine Flüssigkeit) tritt an den stromaufwärtigen Enden1032 ,1034 in den Filter ein, geht in einer axialen RichtungX durch den Filter und tritt an den stromabwärtigen Enden1030 ,1036 aus dem Filter aus. Wie hierin erörtert, kann filtriertes Fluid durch die Wandkanäle des Filters gehen. Die flexible Dichtung1044 ist für das am stromaufwärtigen Ende in den Filter eintretende unfiltrierte Fluid undurchlässig und richtet das unfiltrierte Fluid in die Kanäle des ersten plissierten Abschnitts und des zweiten plissierten Abschnitts. -
80 ist eine isometrische Stirnansicht einer Ausführungsform eines Direktdurchflussfilters. Der Filter umfasst eine flexible Dichtung1044 , die sich axial über zwei Klebstoffraupen1054 ,1056 erstreckt.81 ist eine isometrische Stirnansicht des Direktdurchflussfilters von80 , in der der erste Filterabschnitt und der zweite Filterabschnitt in einem Winkel β zusammengefaltet sind, der ein ergänzender Winkel zum Winkelα ist.82 ist eine isometrische Rückansicht des Direktdurchflussfilters von80 und zeigt die Klebstoffraupen1060 und1062 und den Schlitz1050 . Die Klebstoffraupen werden auf die Rückfläche angebracht und können gegen die plissierten Medien fließen und dagegen abdichten und Leerräume oder Täler zwischen benachbarten Plisseefalten füllen. - In einigen Ausführungsformen kann der offenbarte Direktdurchflussfilter wie folgt hergestellt werden. Eine plissierte Medienpackung kann zunächst durch Ritzen eines Filtermediums, das von einer Rolle abgewickelt und in eine Linie geführt wird, hergestellt werden. Das wahlweise vorgeschlitzte Filtermedium fährt entlang der Linie zu einem Satz Rollen; dort wird es geritzt, während es gleichzeitig durch Steck- und Aufnahmerollen (d. h. Ritzrollen) geht. Die Rollen bewirken eine senkrecht zur Medienbewegungslinie verlaufende Vertiefung im Medium. Linien werden in Abständen hergestellt, die ungefähr die gewünschte Plisseefaltenhöhe darstellen.
- Das geritzte Medium fährt dann die Linie entlang zu einer Stelle, an der vier Klebematerialraupen (z. B. Heißschmelz-Klebstoffraupen) in zwei Sätzen aus jeweils zwei Raupen abwechselnd auf die Vorderfläche und die Rückfläche der Medienpackung aufgebracht werden. Wahlweise können die Klebstoffraupen mit einem inerten Trockengas wie Stickstoff geschäumt werden, um die Dichte des Materials auf einen Bereich von ungefähr 0-75% (oder auf einen Bereich von ungefähr 30% - 65%) zu reduzieren. Zwei der vier Klebstoffraupen werden 2 mm - 4 mm vom äußersten Rand des Mediums auf der stromaufwärtigen Seite (bezüglich Fluidströmungs- und Mediencharakteristiken) aufgebracht. Die beiden anderen der vier Klebstoffraupen werden abwechselnd auf der stromabwärtigen Seite des Mediums zur Mitte der Packung hin aufgebracht und haben einen Abstand von ungefähr 5 mm - 8 mm.
- Nach der Kontaktierung mit den Ritzrollen wird die plissierte Medienpackung mechanisch bis zu jeder zweiten Ritzlinie, und zwar bis kurz davor, perforiert. Als solches umfasst die plissierte Packung einen ersten und einen zweiten Abschnitt, die zwar zusammengekoppelt sind, aber doch so weit getrennt sind, dass sie in eine V-förmige Konfiguration gefaltet werden.
- Wenn das plissierte Medium weiter die Linie entlang fährt, wird ein Materialstreifen oder ein Materialband direkt über die stromabwärtigen Raupen in der Mitte der Packung gelegt. Dieser Streifen oder dieses Band ist ungefähr 9 mm - 14 mm breit oder gerade so breit, dass er bzw. es den Bereich zwischen den vorliegenden Dichtungsraupen ausfüllt und sich leicht über ihre Position hinaus erstreckt (d. h. ihre Position in einer axialen Richtung überlappt). Der Streifen oder das Band hat eine anfängliche Querdicke von 1 mm - 5 mm und kann Material wie einen thermoplastischen oder duroplastischen HeißschmelzKlebstoff oder Dichtstoff aufweisen. Beispiele für geeignetes Material für den Streifen oder das Band sind Polyamid- oder Polyestermaterial. Bei einigen Ausführungsformen kann der Streifen oder das Band als eine Flüssigkeit aufgebracht werden, die aushärtet und ein festes Material bildet (z. B. in weniger als ungefähr 60 Sekunden). Bei anderen Ausführungsformen kann der Streifen oder das Band als festes Material aufgebracht werden, das (z. B. über Heißschmelz-Klebstoffraupen) an die Packung angeklebt wird. In fester Form ist der Streifen oder das Band flexibel und gegenüber dem filtrierten Fluid undurchlässig.
- Wenn der Streifen oder das Band als aushärtendes flüssiges Material aufgebracht wird, kann der Streifen oder das Band vor dem Aushärten gegen das plissierte Medium fließen und dagegen abdichten und Leerräume oder Täler zwischen benachbarten Plisseefalten füllen. Wahlweise kann der Streifen oder das Band vor dem Aushärten mit einer Vorrichtung über eine druckbeaufschlagte Walze (o. ä.) gegen das plissierte Medium abgeflacht werden. Beispielsweise kann die Vorrichtung den Streifen oder das Band in das Medium drücken und Leerräume oder Täler zwischen benachbarten Plisseefalten füllen und die axiale Breite des ursprünglich aufgebrachten Streifens oder Bands auf ungefähr 10 mm - 16 mm erhöhen. Diese Vorgangsserie kann eine integrierte, flexible Dichtung mit einer Endquerdicke von 0.25 mm - 3.00 mm erzeugen.
- Der Streifen oder das Band, der bzw. das hier als Alternative auch als Dichtstoffraupe oder Dichtung bezeichnet werden kann, ist flexibel und im festen Zustand undurchlässig. Das Material der flexiblen Dichtung kann zur Reduzierung der Dichte und zur Verbesserung der Flexibilität geschäumt werden. Ein Klebedichtstoff kann zur Bildung des Materials der flexiblen Dichtung beispielsweise von ungefähr 0 - 75% geschäumt werden. Geeignete Gase zum Schäumen des Materials sind inerte Trockengase wie Stickstoff.
- Die flexible Dichtung kann den Plisseeblock während der Herstellung stabilisieren und das Herstellungsverfahren erleichtern. Ferner kann die flexible Dichtung den Plisseeblock oder die fertigen Filterelemente versteifen.
- Die flexible Dichtung kann als Quellenangabe für ein Filterprodukt dienen, um gefälschte Produkte zu kennzeichnen. Bei einigen Ausführungsformen kann die flexible Dichtung ein Material mit einer anderen Farbe als das Material des plissierten Filterblocks aufweisen (z. B. eine kontrastierende Farbe).
- In der obigen Beschreibung wurden bestimmte Begriffe aus Gründen der Kürze, Klarheit und des Verständnisses verwendet. Über die Anforderung des Standes der Technik hinaus sind daraus keine unnötigen Beschränkungen herzuleiten, weil diese Begriffe der Beschreibung dienen und weit auszulegen sind. Die hier beschriebenen Konfigurationen, Systeme und Verfahrensschritte können allein oder in Kombination mit anderen Konfigurationen, Systemen und Verfahrensschritten verwendet werden. Es versteht sich, dass verschiedene Äquivalente, Alternativen und Modifikationen innerhalb des Schutzbereichs der angehängten Ansprüche möglich sind. Die erwähnten Plisseespitzen und Biegelinien können spitz oder abgerundet oder geriffelt sein oder an den Plisseespitzen verschiedene Geometrien aufweisen. Die obigen Grundsätze sind auf verschiedene Plattenfilter und auf verschiedene ringförmige Filter mit verschiedenen geschlossenen Schlaufenformen und auf Filter mit mehreren aufeinandergestapelten Filterelementen anwendbar.
Claims (20)
- Direktdurchflussfilter zum Filtrieren eines entlang einer axialen Strömungsrichtung von einem stromaufwärtigen axialen Ende zu einem stromabwärtigen axialen Ende strömenden Fluids, der einen ersten und einen zweiten plissierten Filterabschnitt (1002; 1004) aufweist, die jeweils mehrere Plisseefalten (1006; 1008) haben, die von Wandsegmenten (1010; 1012) definiert werden, die sich entlang einer Querrichtung (Y) zwischen einem ersten und einem zweiten Satz Plisseespitzen (1014-1020) an einem ersten und einem zweiten Satz sich axial erstreckender Biegelinien (1022-1028) erstrecken, wobei die Querrichtung (Y) senkrecht zur axialen Richtung (X) verläuft, wobei sich die Wandsegmente (1010; 1012) axial zwischen dem stromaufwärtigen und dem stromabwärtigen axialen Ende erstrecken, wobei die Wandsegmente (1010; 1012) zwischen sich axiale Strömungskanäle (1038; 1040) definieren, die eine Kanalbreite haben, die sich entlang einer seitlichen Richtung (Z) zwischen jeweiligen Wandsegmenten (1010; 1012) erstreckt, wobei die seitliche Richtung (Z) senkrecht zur axialen Richtung (X) und senkrecht zur Querrichtung (Y) verläuft, wobei die sich axial erstreckenden Biegelinien (1022-1028) eine Vorderfläche und eine Rückfläche des ersten und des zweiten plissierten Filterabschnitts (1002; 1004) definieren, wobei der Filter (1000) ferner ein flexibles Gelenk (1042) aufweist, das den ersten und den zweiten plissierten Filterabschnitt (1002; 1004) zusammenkoppelt und es gestattet, dass sich der erste und der zweite Abschnitt (1002; 1004) in einem Winkel zusammenfalten, und wobei das flexible Gelenk (1042) einen Abschnitt (1052) der Wandsegmente (1010;1012) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass das Gelenk (1042) ferner einen flexiblen Streifen (1044) aufweist, der sich von einem oberen Ende (1046) der Vorderfläche zu einem unteren Ende (1048) der Vorderfläche in der seitlichen Richtung (Z) erstreckt.
- Direktdurchflussfilter nach
Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der flexible Streifen (1044) an die Vorderfläche angeklebt ist. - Direktdurchflussfilter nach
Anspruch 2 , dadurch gekennzeichnet, dass der flexible Streifen (1044) eine integrierte Dichtung bildet, die für das strömende Fluid nicht durchlässig ist. - Direktdurchflussfilter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Klebstoffraupen (1054; 1056) vorgesehen sind, die sich seitlich von einem oberen Ende (1046) der Vorderfläche zu einem unteren Ende (1048) der Vorderfläche neben einer Mittellinie (1058) erstrecken, wobei sich der flexible Streifen (1044) axial zwischen den beiden Klebstoffraupen (1054; 1056) erstreckt.
- Direktdurchflussfilter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Klebstoffraupen (1060; 1062) vorgesehen sind, die sich seitlich von einem oberen Ende der Rückfläche zu einem unteren Ende der Rückfläche neben äußeren Plisseespitzen (1064; 1066) erstrecken.
- Direktdurchflussfilter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die plissierten Filterabschnitte an einem Rahmen (1068) angebracht sind.
- Direktdurchflussfilter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der flexible Streifen (1044) ein Klebematerial aufweist.
- Direktdurchflussfilter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der flexible Streifen (1044) eine Querdicke von ungefähr 0,25 - 3 mm und eine axiale Breite von ungefähr 10 - 16 mm hat.
- Verfahren zur Herstellung eines Direktdurchflussfilters, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst: (a) Bereitstellen eines plissierten Filterblocks, der mehrere Plisseefalten aufweist, die von Wandsegmenten definiert werden, die sich entlang einer Querrichtung zwischen einem Satz Plisseespitzen an einem Satz sich axial erstreckender Biegelinien erstrecken, wobei die Querrichtung senkrecht zur axialen Richtung verläuft, wobei sich die Wandsegmente axial zwischen dem stromaufwärtigen und dem stromabwärtigen axialen Ende erstrecken, wobei die Wandsegmente zwischen sich axiale Strömungskanäle definieren, die eine Kanalbreite haben, die sich entlang einer seitlichen Richtung zwischen jeweiligen Wandsegmenten erstreckt, wobei die seitliche Richtung senkrecht zur axialen Richtung und senkrecht zur Querrichtung verläuft, wobei die sich axial erstreckenden Biegelinien eine Vorderfläche und eine Rückfläche des ersten und des zweiten plissierten Filterabschnitts definieren, (b) Perforieren des Blocks quer durch einen Abschnitt der Wandsegmente entlang der Rückfläche zur Schaffung eines Schlitzes, der eine Mittellinie definiert, die sich seitlich von einem oberen Ende der Rückfläche zum unteren Ende der Rückfläche erstreckt, , wobei der Schlitz einen ersten Abschnitt des Blocks und einen zweiten Abschnitt des Blocks trennt, und wobei der erste Abschnitt und der zweite Abschnitt über einen Abschnitt der Wandsegmente gekoppelt bleiben, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich folgender Verfahrensschritt erfolgt: (c) Aufbringen eines flexiblen Materialstreifens auf die Vorderfläche gegenüber der durch den Schlitz definierten Mittellinie, wobei sich der Streifen seitlich von einem oberen Ende der Vorderfläche zu einem unteren Ende der Vorderfläche erstreckt und der Materialstreifen an der Vorderfläche angeklebt wird.
- Verfahren nach
Anspruch 9 , dadurch gekennzeichnet, dass der Materialstreifen als ein Streifen aus flüssigem Material aufgebracht wird, das zu einem Streifen aus festem, flexiblem Material aushärtet. - Verfahren nach
Anspruch 10 , dadurch gekennzeichnet, dass das flüssige Material einen Klebedichtstoff aufweist. - Verfahren nach
Anspruch 10 oder11 , dadurch gekennzeichnet, dass das flüssige Material geschäumt wird. - Verfahren nach
Anspruch 9 , wobei der Materialstreifen als ein Streifen aus festem, flexiblem Material aufgebracht wird, der über Klebstoffraupen angeklebt wird. - Verfahren nach einem der
Ansprüche 9 bis13 , ferner mit dem Schritt des Zusammenfaltens des ersten Abschnitts des Blocks und des zweiten Abschnitts des Blocks entlang der Mittellinie zum Bilden eines spitzen Winkels, wobei der flexible Streifen innen am Winkel liegt. - Verfahren nach einem der
Ansprüche 9 bis14 , ferner mit dem Schritt des Aufbringens von zwei Klebstoffraupen vor Schritt (c), die sich von einem oberen Ende der Vorderfläche zu einem unteren Ende der Vorderfläche in der seitlichen Richtung erstrecken, wobei die beiden Klebstoffraupen parallele Linien bilden, die auf dem Block zentriert sind, und der Streifen zwischen den beiden Klebstoffraupen aufgebracht wird und sich axial zwischen den und über die beiden Klebstoffraupen erstreckt. - Verfahren nach einem der
Ansprüche 9 bis15 , dadurch gekennzeichnet, dass ein Streifen mit einer axialen Breite von 9 - 14 mm und einer Querdicke von 1 - 5 mm verwendet wird. - Verfahren nach
Anspruch 16 , ferner mit dem Schritt des Kontaktierens des aufgebrachten Streifens aus flüssigem Material mit einer Vorrichtung, die den Streifen abflacht, bevor der Streifen zu einem festen Material aushärtet, wobei der abgeflachte Streifen eine axiale Breite von 10 - 16 mm und eine Querdicke von 0,25 - 3 mm aufweist. - Verfahren nach
Anspruch 9 , dadurch gekennzeichnet, dass der Streifen ein Klebematerial aufweist. - Verfahren nach einem der
Ansprüche 9 bis18 , ferner mit dem Schritt des Aufbringens von zwei Klebstoffraupen, die sich in der seitlichen Richtung von einem oberen Ende der Rückfläche zu einem unteren Ende der Rückfläche neben äußeren Plisseespitzen des Blocks erstrecken. - Verfahren nach
Anspruch 19 , ferner mit dem Schritt des Anbringens des ersten Abschnitts und des zweiten Abschnitts an einem Rahmen, wobei die beiden Klebstoffraupen den ersten Abschnitt und den zweiten Abschnitt an den Rahmen versiegeln.
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