DE202007011100U1 - filter element - Google Patents
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Abstract
Filterelement (1), insbesondere Luftfilter für ein Kraftfahrzeug, mit einer einen Öffnungsquerschnitt (Q1) aufweisenden Eintrittsöffnung (2), welche von einem Filtermaterial derart umschlossen ist, dass ein zu filterndes Rohfluid (RO) entlang einer Einströmrichtung im Wesentlichen senkrecht zu der Eintrittsöffnung (2) in das Filterelement (1) eintritt, wobei in dem ersten Öffnungsquerschnitt (Q1) mindestens ein zweiter Öffnungsquerschnitt (Q2) vorgesehen ist, und das Filtermaterial zumindest teilweise zwischen dem ersten Öffnungsquerschnitt (Q1) und dem zweiten Öffnungsquerschnitt (Q2) derart eine Grenzfläche zwischen einem ersten Rohfluidbereich (34) und einem Reinfluidbereich (35) des Filterelements (1) bildet, dass zwischen dem ersten und dem zweiten Öffnungsquerschnitt (Q1, Q2) Rohfluid durch die Grenzfläche im Wesentlichen radial zu der Einströmrichtung in den Reinfluidbereich (35) strömt; und wobei der zweite Öffnungsquerschnitt (Q2) einen Rohfluideintritt (34) in einen zumindest teilweise von dem Filtermaterial umschlossenen zweiten Rohfluidbereich (30) ermöglicht.filter element (1), in particular air filter for a motor vehicle, with an inlet opening having an opening cross-section (Q1) (2), which is enclosed by a filter material such that a raw fluid (RO) to be filtered along an inflow direction substantially perpendicular to the inlet opening (2) in the filter element (1) enters, wherein in the first opening cross-section (Q1) provided at least a second opening cross-section (Q2) is, and the filter material at least partially between the first opening cross-section (Q1) and the second opening cross section (Q2) such an interface between a first raw fluid region (34) and a clean fluid region (35) of the filter element (1) forms that between the first and the second opening cross section (Q1, Q2) raw fluid through the interface substantially radially to the inflow direction flows into the clean fluid region (35); and wherein the second opening cross section (Q2) a raw fluid inlet (34) in an at least partially from the second raw fluid region (30) enclosed in the filter material.
Description
Technisches GebietTechnical area
Die Erfindung betrifft ein Filterelement, wie zum Beispiel zur Filterung von Luft insbesondere zur Filterung von Verbrennungsluft in Brennkraftmaschinen oder von Luft für den Fahrzeuginnenraum. Ferner betrifft die Erfindung eine Aufnahmeeinrichtung für ein Filterelement sowie eine Filteranordnung.The The invention relates to a filter element, such as for filtering of air, in particular for filtering combustion air in internal combustion engines or air for the vehicle interior. Further concerns the invention a receiving device for a filter element and a filter assembly.
Stand der TechnikState of the art
Insbesondere
im Kraftfahrzeugbereich ist es notwendig, die zur Verbrennung von
Kraftstoffen benötigte Luft vor der Zuführung
in die Brennkraftmaschine zu reinigen. Dies erfolgt in der Regel
durch Luftfilter, welche in dem jeweiligen Verbrennungsluftansaugrohr
verbaut sind. Dabei ist es oft wegen begrenzter räumlicher
Ressourcen gewünscht, eine besonders kompakte Anordnung
zu schaffen. Ferner soll ein Austausch von verschmutzten Filtern
leicht möglich sein. In der Vergangenheit wurden dazu im Wesentlichen
starre Filterelemente aus Faltenpacks in einem passenden Filtergehäuse
vorgesehen. Üblicherweise sind derartige Faltenpacks quaderförmig oder
in der Art eines Zylinders ausgeführt. Die
Nachteilig ist dabei zum Beispiel der aufwändige Einbau und Austausch entsprechender Filterelemente, da es zwischen kopf- und fußseitigen End scheiben des Zylinders eingeklemmt werden muss. Gewünscht sind ferner leichte und aus wenigen Bestandteilen aufgebaute Filter, um die Herstellungskosten zu senken. Dennoch ist eine ausreichende Stabilität insbesondere des Filtermaterials erforderlich, damit beim Durchfluss des zu filternden Mediums keine Verformung auftritt und die Filterung behindert.adversely This includes, for example, the time-consuming installation and replacement corresponding filter elements, since it is between the head and foot side End discs of the cylinder must be clamped. required are also lightweight and made up of a few components filters, to reduce the manufacturing costs. Nevertheless, sufficient stability especially the filter material required so that the flow of the medium to be filtered no deformation occurs and the filtering with special needs.
Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein verbessertes Filterelement zu schaffen.It Therefore, an object of the present invention is an improved To create filter element.
Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention
Diese Aufgabe wird durch ein Filterelement mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.These The object is achieved by a filter element having the features of the patent claim 1 solved.
Demgemäß ist ein Filterelement, insbesondere ein Luftfilter für ein Kraftfahrzeug vorgesehen, mit einer einen Öffnungsquerschnitt aufweisenden Eintrittsöffnung. Die Eintrittsöffnung ist von einem Filtermaterial derart umschlossen, dass ein zu filterndes Rohfluid entlang einer Einströmrichtung im Wesentlichen senkrecht zur Eintrittsöffnung in das Filterelement eintritt. In dem ersten Öffnungsquerschnitt ist mindestens ein zweiter Öffnungsquerschnitt vorgesehen, wobei das Filtermaterial zumindest teilweise zwischen dem ersten Öffnungsquerschnitt und dem zweiten Öffnungsquerschnitt derart eine Grenzfläche zwischen einem ersten Rohfluidbereich und einem Reinfluidbereich des Filterelements bildet, das zwischen dem ersten und dem zweiten Öffnungsquerschnitt Rohfluid durch die Grenzfläche im Wesentlichen radial zu der Einströmrichtung in den Reinfluidbe reich strömt. Der zweite Öffnungsquerschnitt ermöglicht dabei einen Rohfluideintritt in einen zumindest teilweise von dem Filtermaterial umschlossenen zweiten Rohfluidbereich.Accordingly a filter element, in particular an air filter for a Motor vehicle provided with an opening cross-section having inlet opening. The entrance opening is enclosed by a filter material such that a filter to be filtered Raw fluid along an inflow direction substantially enters the filter element perpendicular to the inlet opening. In the first opening cross-section is at least a second opening cross-section provided, wherein the filter material at least partially between the first opening cross section and the second opening cross section such an interface between a first raw fluid area and a clean fluid region of the filter element that forms between the first and the second opening cross-section raw fluid through the interface substantially radially to the inflow direction flows into the Reinfluidbe rich. The second opening cross-section allows while a Rohfluideinstritt in an at least partially from the Filter material enclosed second raw fluid area.
Das Filterelement lässt sich besonders kompakt ausführen, wobei zum Beispiel Rohfluid, wie verunreinigte Luft, longitudinal zu einer Längenausdehnung des Filterelementes einströmt und radial durch Oberflächen des Filtermaterials wie beispielsweise Filtervlies durchströmt. Dadurch, dass mehrere Rohfluidbereiche gebildet sind, ergibt sich eine große Filteroberfläche und damit effiziente Filterung des Rohfluids auf kleinstem Bauraum. Die Öffnungsquerschnitte können dabei in derselben Ebene, beispielsweise der Eintrittsöffnung des Filterelementes liegen, oder aber auch entlang der Längsausdehnung des Filterelementes longitudinal versetzt sein.The Filter element can be made very compact, for example, raw fluid such as contaminated air, longitudinal flows to a longitudinal extent of the filter element and radially through surfaces of the filter material such as filter web flows through. Due to the fact that several raw fluid areas are formed are, results in a large filter surface and thus efficient filtration of the raw fluid in the smallest space. The opening cross sections can in the same Level, for example, the inlet opening of the filter element lie, or along the longitudinal extent of the filter element be longitudinally offset.
Die verschiedenen Rohfluidbereiche bzw. Rohluftbereiche in dem Filterelement bilden im Wesentlichen halbverschlossene Taschen aus Filtermaterial aus, so dass durch den sich aufbauenden Innendruck in den Rohfluidbereichen ein radialer Abfluss des Fluids in die Reinfluidbereiche ergibt. Alternativ kann auch entgegengesetzte Durchflussabfolge, also radial durch das Filtermaterial und longitudinal aus dem Filterelement hinaus, erfolgen. In diesem Fall entsprechen die Rohluftbereiche den Reinluftbereichen der ersten Ausführungsform.The different raw fluid areas or Rohluftbereiche in the filter element essentially form semi-closed pockets of filter material out, so that by the building up internal pressure in the Rohfluidbereichen gives a radial outflow of the fluid into the clean fluid areas. Alternatively, also opposite flow sequence, ie radially through the filter material and longitudinally out of the filter element out, done. In this case, the raw air areas correspond the clean air areas of the first embodiment.
Vorzugsweise sind innerhalb des zweiten Öffnungsquerschnitts liegende weitere Öffnungsquerschnitte vorgesehen, wobei zwischen benachbarten Öffnungsquerschnitten eine jeweilige zumindest teilweise Filtermaterial aufweisende Grenzfläche einen jeweiligen weiteren Rohfluidbereich im Inneren des Filterelementes bildet. Je mehr unabhängige Rohfluidbereiche innerhalb von dem Filterelement gebildet werden, desto größer ist die Filteroberfläche des Filtermaterials und damit die Effizienz des Filterelementes auf kleinen Bauraum.Preferably are within the second opening cross section further opening cross-sections provided, wherein between adjacent opening cross sections a respective at least partially filter material having an interface respective further raw fluid area in the interior of the filter element forms. The more independent raw fluid areas within are formed by the filter element, the larger is the filter surface of the filter material and thus the efficiency of the filter element in a small space.
In bevorzugten Ausführungsformen sind die Öffnungsquerschnitte konzentrisch angeordnet, das Filtermaterial weist entlang der Einströmrichtung Längsfaltungen auf, und/oder das Filtermaterial weist entlang der Einströmrichtungen Querfaltungen auf.In preferred embodiments are the opening cross sections arranged concentrically, the filter material has longitudinal folds along the inflow direction on, and / or the filter material has along the inflow directions Transverse folds on.
In einer Ausführungsform des Filterelementes ist das Filterelement rohrförmig oder zylinderförmig ausgebildet, und die Grenzfläche zwischen einem jeweiligen Rohfluidbereich und einem Reinfluidbereich entspricht der Mantelfläche eines jeweiligen Zylinders, welcher einen jeweiligen Öffnungsquerschnitt als Grundfläche hat. Das Filterelement kann beispielsweise aus ineinander geschachtelten Zylindern ausgebildet werden.In one embodiment of the filter element, the filter element is tubular or cylindrical, and the interface between a respective raw fluid region and a clean fluid Area corresponds to the lateral surface of a respective cylinder, which has a respective opening cross-section as a base. The filter element can be formed, for example, of nested cylinders.
In einer bevorzugten Ausführungsform hat das Filterelement mehrere ineinander geschobene Kegelstümpfe, deren Mantel-, Deck- und/oder Grundflächen zumindest teilweise das Filtermaterial aufweisen. Das Filterelement kann insbesondere konisch in der Form eines Kegelstumpfes ausgebildet werden. Dabei bildet die Grundfläche eines ersten Kegelstumpfes den ersten Öffnungsabschnitt, und der Umfang der Kegelfläche des ersten Kegelstumpfes entspricht dem Umfang der Grundfläche eines zweiten Kegelstumpfes. Dabei bildet die Deckfläche des zweiten Kegelstumpfes den zweiten Öffnungsquerschnitt, und das Volumen des dritten Kegels oder Kegelstumpfes bildet den zweiten Rohfluidbereich.In a preferred embodiment has the filter element several telescoping truncated cones, whose mantle, Cover and / or base surfaces at least partially have the filter material. The filter element may in particular be conical in the shape of a truncated cone be formed. The base of a first truncated cone the first opening portion, and the Perimeter of the conical surface of the first truncated cone corresponds the circumference of the base of a second truncated cone. The top surface of the second truncated cone forms the second opening cross-section, and the volume of the third Cone or truncated cone forms the second raw fluid area.
Eine derartige Ausführungsform entspricht einem Filterelement, bei dem ineinander Kegelstümpfe mit abwechselnd entgegengesetzter Orientierung und zum inneren Kegelstumpf hin abnehmenden Grundflächenquerschnitten. Ein entsprechendes Filterelement lässt sich beispielsweise aus einem aus Filtermaterial gefertigten Kegel ausbilden, der mehrfach in seinen Innenraum umgestülpt wird.A such embodiment corresponds to a filter element, in which one another truncated cones with alternately opposite Orientation and to the inner truncated cone decreasing base area cross sections. A corresponding filter element can be, for example form from a cone made of filter material, the multiply turned inside out.
In weiteren Ausführungsformen des Filterelementes ist eine jeweilige Mantelfläche des Zylinderkegels oder Kegelstumpfs aus zickzackförmig gefaltetem Filtermaterial gebildet. Insofern sind die jeweiligen Grundflächen der Zylinder oder Kegel aus Polygonzügen gebildet, welche dem Profil der zickzackförmigen Faltung entsprechen.In Further embodiments of the filter element is a respective lateral surface of the cylindrical cone or truncated cone formed from zigzag folded filter material. In this respect, the respective base surfaces of the cylinder or cones formed from polygons, which the profile correspond to the zigzag folding.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist das Filterelement ausschließlich aus einem geeignet gefalteten und/oder verklebten Bogen oder Bögen eines flachen faltbaren Filtervlieses ausgeführt.In a particularly preferred embodiment is the filter element exclusively from a suitably folded and / or glued Bow or bows of a flat foldable filter fleece executed.
In einer weiteren Ausführungsform kann das Filterelement balgenförmig entlang einer Symmetrieachse des Filterelements umstülpbares Filtermaterial mit Querfaltungen aufweisen. Das Filtermaterial ist dabei mindestens einmal umgestülpt.In In another embodiment, the filter element can be bellows-shaped umstülpbares along an axis of symmetry of the filter element Have filter material with transverse folds. The filter material is here everted at least once.
Vorzugsweise sind Fixiermittel zur Stützung von Faltungen des Filtermaterials vorgesehen. Dabei sind zum Beispiel Verstärkungen oder Verstrebungen aus Kunststoff oder Metallmaterial im Innenraum des Filterelementes denkbar. Ebenfalls lassen sich die Ein- und Austrittsöffnungen des Filterelementes beispielsweise durch geschäumtes Kunststoffmaterial oder durch geschäumtes Silikon oder PUR-Schaum ausführen und damit die Faltungen und die Stabilität des Filtermaterials verstärken. Auch ist es denkbar, die Ein- und Austriebsöffnungen aus dem Filtermaterial selbst zu bilden. Vorzugsweise ist die Form der Grenzflächen und/oder der Form der Faltungen durch Stützmittel stabilisiert. Beispielsweise kann ein in den Innenraum eines jeweiligen Filterelementes eingeführtes Gerüst aus Kunststoff, Metall oder weiteren geeigneten Materialien die Form und/oder Faltungen stabilisieren.Preferably are fixatives for supporting folds of the filter material intended. These are, for example, reinforcements or Struts of plastic or metal material in the interior of the filter element conceivable. Likewise, the inlet and outlet openings can be the filter element, for example by foamed plastic material or through foamed silicone or PUR foam and thus the folds and the stability of the filter material strengthen. It is also conceivable, the inlet and Austriebsöffnungen from the filter material itself. Preferably, the shape the interfaces and / or the shape of the folds Stabilized proppant. For example, in the Interior of a respective filter element imported Scaffolding made of plastic, metal or other suitable Materials that stabilize the shape and / or folds.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche sowie der im Folgenden beschriebenen Ausführungsbeispiele.Further advantageous embodiments of the invention are the subject of the dependent claims and the embodiments described below.
Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings
Im Folgenden wird die Erfindung anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die beigelegten Figuren näher erläutert. Es zeigt dabei:in the The invention is based on preferred embodiments explained in more detail with reference to the accompanying figures. It shows:
In den Figuren sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen worden, sofern nichts anderes angegeben ist.In The figures are the same or functionally identical elements with the same Unless otherwise indicated.
Ausführungsform(en) der ErfindungEmbodiment (s) of the invention
In
Das
Filterelement
Die
Der
Zwischenraum zwischen dem zweiten und dritten Mantel
Ähnlich
ist wie in
In
Von
links eintretende Rohluft RO tritt somit in den ersten Rohluftbereich
Das Filterelement lässt sich besonders günstig in eine rohrförmige Aufnahmeeinrichtung bzw. ein Filtergehäuse einsetzen. Durch die mehrfachen Rohluftbereiche ist die Filteroberfläche besonders groß, so dass eine hohe Effizienz erreicht wird auf geringen Bauraum.The Filter element can be particularly favorable in a tubular receiving device or a filter housing deploy. Due to the multiple raw air areas is the filter surface particularly large, so that a high efficiency is achieved in a small space.
Die
In
der
An
der Kante
Der
Zwischenraum zwischen der Mantelfläche
An
der Eintrittsöffnung
In
der
In
der
Die
entsprechende Deckfläche entspricht einem Öffnungsquerschnitt
der Austrittsöffnung
Wie
in der
In
In
Es
ergeben sich so ebenfalls eintrittsöffnungsseitig
In
Eintrittsöffnungsseitig
sind in der
Obwohl die vorliegende Erfindung anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele näher erläutert wurde, ist sie nicht darauf beschränkt, sondern vielfältig modifizierbar. Es können andere als die dargestellten Geometrien für Filterelemente gewählt werden. Dabei können die Gegebenheiten beim Einbau des Filters berücksichtigt werden. Die genannten Materialien für das Filterelement oder die Gehäuse sind ebenfalls nur beispielhaft zu verstehen. Neben der dargestellten Anwendungsmöglichkeit als Luftfilter für Verbrennungskraftmaschinen, bzw. zur Filterung der Ansaugluft, können die vorgeschlagenen Filterelemente, Aufnahmeeinrichtungen und Filteranordnungen auch anderweitig verwendet werden. Insbesondere kann die im Wesentlichen radiale Durchströmrichtung entgegengesetzt der Beispiele folgen, also von außen nach innen. Dennoch ergeben sich dann unabhängige Roh- und/oder Reinluftbereiche.Even though the present invention with reference to preferred embodiments has been explained in more detail, it is not restricted to but variously modifiable. There may be others chosen as the illustrated geometries for filter elements become. The circumstances during installation of the Filters are taken into account. The materials mentioned for the filter element or the housing are also only to be understood as an example. In addition to the illustrated application as an air filter for internal combustion engines, or for Filtering the intake air, the proposed filter elements, Receiving devices and filter assemblies also used elsewhere become. In particular, the substantially radial throughflow direction contrary to the examples follow, so from the outside Inside. Nevertheless, independent raw and / or Clean air areas.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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