EP4337852A1 - Filter element for a filter system having a resonator structure, and filter system having a resonator structure - Google Patents

Filter element for a filter system having a resonator structure, and filter system having a resonator structure

Info

Publication number
EP4337852A1
EP4337852A1 EP22727066.7A EP22727066A EP4337852A1 EP 4337852 A1 EP4337852 A1 EP 4337852A1 EP 22727066 A EP22727066 A EP 22727066A EP 4337852 A1 EP4337852 A1 EP 4337852A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
filter
resonator structure
housing
grooves
side resonator
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP22727066.7A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Daniel Schmid
Kevin Kohn
Sven Epli
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mann and Hummel GmbH
Original Assignee
Mann and Hummel GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mann and Hummel GmbH filed Critical Mann and Hummel GmbH
Publication of EP4337852A1 publication Critical patent/EP4337852A1/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D46/00—Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours
    • B01D46/42—Auxiliary equipment or operation thereof
    • B01D46/4236—Reducing noise or vibration emissions
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M35/00—Combustion-air cleaners, air intakes, intake silencers, or induction systems specially adapted for, or arranged on, internal-combustion engines
    • F02M35/14—Combined air cleaners and silencers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D46/00—Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours
    • B01D46/0002—Casings; Housings; Frame constructions
    • B01D46/0005—Mounting of filtering elements within casings, housings or frames
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D46/00—Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours
    • B01D46/24—Particle separators, e.g. dust precipitators, using rigid hollow filter bodies
    • B01D46/2403—Particle separators, e.g. dust precipitators, using rigid hollow filter bodies characterised by the physical shape or structure of the filtering element
    • B01D46/2411—Filter cartridges
    • B01D46/2414—End caps including additional functions or special forms
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M35/00—Combustion-air cleaners, air intakes, intake silencers, or induction systems specially adapted for, or arranged on, internal-combustion engines
    • F02M35/02—Air cleaners
    • F02M35/0201—Housings; Casings; Frame constructions; Lids; Manufacturing or assembling thereof
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M35/00—Combustion-air cleaners, air intakes, intake silencers, or induction systems specially adapted for, or arranged on, internal-combustion engines
    • F02M35/02—Air cleaners
    • F02M35/024—Air cleaners using filters, e.g. moistened
    • F02M35/02416—Fixing, mounting, supporting or arranging filter elements; Filter element cartridges
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M35/00—Combustion-air cleaners, air intakes, intake silencers, or induction systems specially adapted for, or arranged on, internal-combustion engines
    • F02M35/02—Air cleaners
    • F02M35/024—Air cleaners using filters, e.g. moistened
    • F02M35/02475—Air cleaners using filters, e.g. moistened characterised by the shape of the filter element
    • F02M35/02483—Cylindrical, conical, oval, spherical or the like filter elements; wounded filter elements
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M35/00—Combustion-air cleaners, air intakes, intake silencers, or induction systems specially adapted for, or arranged on, internal-combustion engines
    • F02M35/12—Intake silencers ; Sound modulation, transmission or amplification
    • F02M35/1255—Intake silencers ; Sound modulation, transmission or amplification using resonance
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M35/00—Combustion-air cleaners, air intakes, intake silencers, or induction systems specially adapted for, or arranged on, internal-combustion engines
    • F02M35/12—Intake silencers ; Sound modulation, transmission or amplification
    • F02M35/1283—Manufacturing or assembly; Connectors; Fixations
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2265/00—Casings, housings or mounting for filters specially adapted for separating dispersed particles from gases or vapours
    • B01D2265/02—Non-permanent measures for connecting different parts of the filter
    • B01D2265/028—Snap, latch or clip connecting means
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2271/00—Sealings for filters specially adapted for separating dispersed particles from gases or vapours
    • B01D2271/02—Gaskets, sealings
    • B01D2271/027—Radial sealings

Definitions

  • the invention relates to a filter element for a filter system with a resonator structure for noise dampening of a flowing fluid and a filter system with a resonator structure with such a filter element, in particular for an air duct system of an internal combustion engine, in particular a motor vehicle.
  • DE 101 10029 A1 discloses a ring filter insert for an intake air filter, in which a resonator chamber is integrated.
  • the resonator chamber is integrated in that one of the end plates of the filter element has the resonator chamber or is designed as such, the resonator chamber communicating with the interior of the filter element via an opening and being otherwise closed.
  • the resonator chamber is designed as a so-called Helmholtz resonator.
  • the resonator chamber is attached to the associated end plate as a separate component.
  • One object of the invention is to create a filter element for a filter system with a resonator structure for noise damping of a flowing fluid, which can be produced inexpensively.
  • a further object is the provision of a filter system with such a filter element with a resonator structure for noise damping of a flowing fluid, which can be manufactured inexpensively.
  • the aforementioned object is achieved by a filter element for a filter system, with a hollow-cylindrical filter bellows, the filter element having a substantially closed bottom on one end face, with at least one element-side resonator structure on the bottom 2
  • the element-side resonator structure on the outside of the base having at least two grooves separated from one another by a partition wall, at least one of the two element-side grooves being fluidically connected to the interior of the filter element via an opening, which element-side resonator structure when used as intended Installation in a filter housing of the filter system with a complementary housing-side resonator structure seals tightly, wherein the two element-side grooves are fluidly connected via arranged in the element-side and / or housing-side resonator structure connecting openings.
  • a filter system with a replaceable filter element and a filter housing
  • the filter element has a hollow-cylindrical filter bellows and a substantially closed base arranged on a front side, wherein at least one element-side resonator structure for noise damping of a flowing fluid is formed on the base
  • the element-side resonator structure has two grooves separated from one another by a partition, wherein at least one of the two grooves is connected to the interior of the filter element via an opening
  • the filter housing has at least one upper housing part and one lower housing part, with a to the element-side resonator structure complementary housing-side resonator structure is formed, which has two separated by a partition grooves, wherein the intended assembly of the filter system element-side resonator structure seals tightly with the housing-side resonator structure, the element-side and housing-side grooves of at least one of the two resonator structures being fluidically connected via connection openings in at least one of the partition walls
  • a filter element for a filter system with a hollow-cylindrical filter bellows, wherein the filter element at a 3
  • End face has a substantially closed bottom, wherein at least one element-side resonator structure for noise damping of a flowing fluid is formed on the bottom.
  • the element-side resonator structure has on the outside of the base at least two grooves separated from one another by a partition, at least one of the two element-side grooves being fluidically connected to the interior of the filter element via an opening.
  • the element-side resonator structure seals tightly with a complementary housing-side resonator structure, with the two element-side grooves being fluidically connected via connection openings arranged in the element-side and/or housing-side resonator structure.
  • the resonator structure for noise damping of a flowing fluid when flowing through the filter element of an air duct system or the filter housing of a filter system advantageously comprises two parts, an element-side resonator structure and a housing-side resonator structure.
  • a so-called shunt resonator can be produced in an advantageous manner, which has two volumes that are acoustically coupled via connection openings, for example slots, in a partition wall between the two volumes.
  • connection openings for example slots, can be present in the element-side resonator structure, the case-side resonator structure or in both resonator structures.
  • the hollow-cylindrical filter bellows has a closed peripheral wall that surrounds a longitudinal axis and can have any cross section.
  • the cross section of the filter bellows can be circular, rectangular, triangular, polygonal, oval or the like and can be conveniently adapted to an existing installation space.
  • the filter bladder may comprise pleated filter media or wrapped layers of filter media. A combination of folded and wound filter media is also possible.
  • the element-side resonator structure is formed as part of the essentially closed bottom of the filter element and can be, for example, two in the bottom 4 formed grooves separated by a partition.
  • the grooves can be designed, for example, as flat grooves with an almost rectangular cross section. As a result, only a little additional space is required in the longitudinal axis of the filter element.
  • the housing-side resonator structure is fluidically connected to the interior of the filter element via an opening.
  • the resonator structure on the housing side is formed on the inside of the lower housing part and can expediently be formed as a mirror image, complementary to the resonator structure on the element side.
  • the two resonator structures interact and form two flea chambers separated by partition walls, which enable a certain fluid exchange with one another via connecting openings in the partition walls for noise dampening.
  • the actual resonator is only formed when the filter system is assembled with the two matching resonator structures.
  • the two resonator structures can be sealed using a suitable sealing material, for example polyurethane (PUR), which is usually used to manufacture an end plate of such a filter element by foaming PUR foam onto the bottom of the filter element.
  • PUR polyurethane
  • sealing can be achieved easily and reliably, and no additional manufacturing steps are required.
  • separate attached or knotted-in seals can also be used.
  • Such a resonator can be implemented in a very limited space and can be manufactured inexpensively.
  • a central tube can have the base and be arranged with the base around a longitudinal axis in the interior of the filter bellows.
  • the element-side resonator structure can thus be formed as part of the center tube of the filter element and can, for example, comprise two grooves formed in the bottom of the center tube. 5
  • the element-side resonator structure can be integrated into an end disk on the front side.
  • the element-side resonator structure can be conveniently formed in the bottom of the filter element, which can be designed as the bottom of the central tube, for example, and can be integrated with the suitable seal for assembly with the housing-side resonator structure when the end plate is placed by foaming the bottom with PUR.
  • the end disk can have a sealing structure for sealing the element-side resonator structure from the housing-side resonator structure during intended installation in the filter housing.
  • the PUR foam used to cover the end disk can advantageously enable sealing for assembly with the resonator structure on the housing side.
  • a sealing structure laterally surrounding the element-side resonator structure can be produced in a simple manner. Even with an irregularly shaped resonator structure, an effective sealing of the two grooves from one another and from the environment can be achieved.
  • the sealing structure can thus expediently be formed flat on the end face of the end disk.
  • the sealing structure can be designed as a separate attached or knotted seal in the cover of the filter system.
  • the two element-side grooves can be designed as segments arranged adjacent to one another, for example circular ring segments.
  • one of the two grooves can at least partially encompass the other of the two grooves.
  • the two grooves can be accommodated in a space-saving manner on the bottom of the filter element and still provide sufficient volume for noise damping. This is favorable in the case of a hollow-cylindrical filter element.
  • the opening to the interior can be arranged in at least one of the two grooves. So can a cheap 6
  • Connection of the interior of the filter element are made to a sufficiently large volume for noise reduction.
  • the partition wall can have one or more connecting openings between the two grooves, in particular one or more axially extending slots in the partition wall.
  • a favorable acoustic coupling of the two volumes available for the resonator structure can be achieved by means of the connecting openings. The noise reduction can thus be effectively improved.
  • a filter system with an exchangeable filter element and a filter housing having a hollow-cylindrical filter bellows and an essentially closed bottom arranged on one end face.
  • At least one element-side resonator structure for noise damping of a flowing fluid is formed on the base, the element-side resonator structure having two grooves separated from one another by a partition wall, at least one of the two grooves being connected to the interior of the filter element via an opening.
  • the filter housing has at least one upper housing part and one lower housing part, with a housing-side resonator structure complementary to the element-side resonator structure being formed on an inside of the housing lower part, which has two grooves separated from one another by a partition.
  • the element-side resonator structure When the filter system is assembled as intended, the element-side resonator structure seals tightly with the housing-side resonator structure, with the element-side and housing-side grooves of at least one of the two resonator structures being fluidically connected via connection openings in at least one of the partitions.
  • the resonator structure for noise damping of a flowing fluid when flowing through the filter element or the filter housing of a filter system advantageously comprises two parts, an element-side resonator structure and a housing-side resonator structure.
  • a so-called shunt resonator can be shown in an advantageous manner, which has two volumes 7 are acoustically coupled via connecting openings, for example slots, in a partition wall between the two volumes.
  • the element-side resonator structure is formed as part of the bottom of the filter element and can, for example, comprise two grooves formed in the bottom, which are separated by a partition.
  • the grooves can be designed, for example, as flat grooves with an almost rectangular cross section. As a result, only a little additional space is required in the longitudinal axis of the filter element.
  • the housing-side resonator structure is fluidically connected to the interior of the filter element via an opening.
  • the resonator structure on the housing side is formed on the inside of the lower housing part and can expediently be formed as a mirror image, complementary to the resonator structure on the element side.
  • the two resonator structures interact and form two flea chambers separated by partition walls, which enable a certain fluid exchange with one another via connecting openings in the partition walls for noise dampening.
  • the actual resonator is only formed when the filter system is assembled with the two matching resonator structures.
  • the two resonator structures can be sealed using a suitable sealing material, for example polyurethane (PUR), which is usually used to manufacture an end plate of such a filter element by foaming it onto the bottom of the filter element.
  • PUR polyurethane
  • Such a resonator can be implemented in a very limited space and can be manufactured inexpensively.
  • connection openings as axially extending slots in the partition of the 8 element-side resonator structure and/or the housing-side resonator structure.
  • a favorable acoustic coupling of the two volumes available for the resonator structure can be achieved by means of the connecting openings. The noise reduction can thus be effectively improved.
  • the two housing-side grooves of the housing-side resonator structure can be designed as segments arranged adjacent to one another, in particular circular ring segments.
  • one of the two grooves can at least partially encompass the other of the two grooves.
  • one of the two grooves of the housing-side resonator structure can at least partially encompass the other of the two grooves.
  • the available installation space on the end plate can be used in a favorable manner.
  • the dividing wall between the two grooves can thus reach a favorable length in order to arrange connection openings for acoustic coupling between the two volumes.
  • the lower housing part can have an outlet of the housing-side resonator structure for cleaned air.
  • the outlet can be fluidically connected to at least one of the two grooves of the housing-side resonator structure.
  • an advantageous coupling to a compressor air connection for noise damping can take place via the output.
  • the cleaned air can be used, for example, in another system that requires cleaned air, for example in a braking system for commercial vehicles or the like.
  • the partition wall on the housing side can have one or more connecting openings between the grooves, in particular one or more slots running axially.
  • Resonator structure available volumes can be achieved.
  • the noise reduction can thus be effectively improved.
  • the two resonator structures can be sealed off from the interior of the filter system by a sealing structure arranged on at least one of the two resonator structures when assembled as intended.
  • the two resonator structures can be sealed using a suitable sealing material, for example polyurethane (PUR), which is usually used to manufacture an end plate of such a filter element by foaming it onto the bottom of the filter element.
  • PUR polyurethane
  • the sealing structure can be integrated into the end plate or be designed as a separate bonded or bonded seal.
  • Fig. 1 is an isometric view of a filter element according to one
  • FIG. 2 is an isometric view of a filter system according to one
  • FIG. 3 shows an isometric view of the filter system from FIG. 2 with a view of an inside of the lower housing part with a housing-side resonator structure
  • Figure 4 is a side view of the filter system of Figures 2 and 3;
  • Fig. 5 is a sectional view of the filter system in the area of the end plate of the
  • FIG. 6 shows an enlarged sectional illustration of the filter system in the area of the resonator structures.
  • Figure 1 shows an isometric view of a filter element 10 according to an exemplary embodiment in a plan view of an end plate 32 with an element-side resonator structure 20.
  • the filter element 10 has a hollow-cylindrical filter bellows 12 with a central tube 14 which is arranged around its longitudinal axis L in the interior of the filter bellows 12 and has an essentially closed bottom 18 on an end face 16 .
  • the cross-section of the filter bellows can have any suitable shape, such as circular, rectangular, triangular, polygonal, oval, or the like.
  • the center tube 30 is shown in Figure 1 11 cannot be seen since it is arranged on an inside of the filter bellows 12 .
  • An element-side resonator structure 20 for noise damping of a flowing fluid is formed on the base 18 of the central tube 30 , the element-side resonator structure 20 having two grooves 22 , 24 separated from one another by a partition 26 on the outside of the base 18 .
  • One of the two element-side grooves 22, 24 is fluidically connected via an opening 28 to the interior 30 of the filter element 10.
  • the opening 28 to the interior 30 is arranged in the radially inner one of the two grooves 22 , 24 .
  • the base 18 can also be provided as a separate component of the filter element 10 which closes the filter bellows 12 at the front and which base 18 is foamed in as an end disk 32 .
  • the bottom 18 is only directly visible in the grooves 22, 24, since the bottom 18 of the central tube 30 is usually integrated into the end disk 32 of the filter element 10, which is made, for example, with PUR foam. In this way, the element-side resonator structure 20 can be integrated directly into the front end disk 32 of the filter element 10 .
  • the contour of the two grooves 22, 24 is formed in the end disk 32 and is surrounded by the PUR foam applied over the surface as a sealing structure 34.
  • the end disk 32 thus has a sealing structure 34 for sealing the element-side resonator structure 20, 120 from the housing-side resonator structure during installation in the filter housing 110 as intended.
  • the grooves 22 , 24 are arranged in the end disk 32 in a radially circumferential manner surrounding support elements 36 for supporting the filter element 10 in the filter housing 110 , in particular in the lower housing part 114 .
  • the supporting elements 36 can expediently also be made of PUR foam.
  • the element-side resonator structure 20 is intended to seal tightly with a complementary housing-side resonator structure 120 (FIG. 3) when it is installed as intended in a filter housing 110 of the filter system 100 .
  • the two element-side grooves 22, 24 are in the 12 element-side and / or housing-side resonator structure 20, 120 arranged connection openings 128 fluidly connected.
  • the two element-side grooves 22, 24 are designed as concentrically arranged curved segments, for example circular ring segments. In particular, in this way one of the two grooves 22, 24 at least partially surrounds the other of the two grooves 22, 24 in the radial direction.
  • Figure 2 shows an isometric view of a filter system 100 according to an embodiment with a built-in filter element 10 with an element-side resonator structure 20 from Figure 1 with the lower housing part 114 removed
  • Figure 3 is an isometric view of the filter system 100 with a view of an inner side 116 of the lower housing part 114 with a to the complementary housing-side resonator structure 120 is shown.
  • the filter system 100 with the replaceable filter element 10 has a filter housing 110 which comprises a housing upper part 112 in which the filter element 10 is arranged and the housing lower part 114 .
  • the housing-side resonator structure 120 On the inner side 116 of the lower housing part 114, the housing-side resonator structure 120, which is a mirror image complementary to the element-side resonator structure 20, is formed, which has two grooves 122, 124 separated from one another by a partition 126.
  • the element-side resonator structure 20 seals tightly with the housing-side resonator structure 120 .
  • the two resonator structures 20, 120 are sealed via the sealing structure 34 arranged on one of the element-side resonator structure 20 and the surface of the housing-side resonator structure 120 designed as a sealing mating structure 134 when assembled as intended to the interior 30 of the filter system 100.
  • the two housing-side grooves 122, 124 of the housing-side resonator structure 120 are also designed as concentrically arranged curved segments, 13, for example, circular ring segments formed.
  • One of the two grooves 124 of the housing-side resonator structure 120 at least partially encompasses the other groove 122 in the radial direction.
  • the housing-side grooves 122, 124 of the housing-side resonator structure 120 have connecting openings 128 in the form of axially running slots in the partition wall 126, through which the joined grooves 22, 24, 122, 124 are fluidically connected.
  • the two volumes formed by the grooves 22, 122 and the grooves 24, 124 are acoustically coupled and can thus contribute to noise damping of the flowing fluid.
  • connection openings 28 can also be arranged in the partition 26 of the element-side resonator structure 20, likewise for example in slots or else shaped.
  • the lower housing part 114 has an outlet 130 of the housing-side resonator structure 120 for cleaned air, which in this example is fluidically connected to the radially inner one of the two grooves 122, 124 of the housing-side resonator structure 120.
  • a connection to a compressor air connection for noise damping can take place via the outlet 130 .
  • FIG. 4 shows a side view of the filter system 100 from FIGS. 2 and 3.
  • the upper housing part 112 and the lower housing part 114 are joined together and secured by means of connecting elements 118 distributed over the circumference.
  • the connecting elements 118 can be loosened and the filter element 10 can be removed.
  • the fluid inlet 102 is arranged on the side of the upper housing part 112 .
  • the fluid to be filtered flows through the filter bellows from an outside into the interior 30 and leaves the filter housing 110 filtered through the centrally arranged fluid outlet 104 . 14
  • FIG. 5 shows a sectional view of the filter system 100 in the area of the end disk 32 of the filter element 10
  • FIG. 6 shows an enlarged sectional view of the filter system 100 in the area of the resonator structures 20, 120.
  • the filter element 10 is arranged in the longitudinal axis L in the filter housing 110 and, when installed upright, sits on the inside 116 of the lower housing part 114 with the support elements 36 arranged on the end plate 32 .
  • the fluid to be filtered enters the filter housing 110 through the fluid inlet 102 and flows from the raw fluid area 50 from the outside inwards through the filter bellows 12 of the filter element 10 into the interior 30, which thus represents the clean fluid area 52. From this clean fluid area 52, the filtered fluid flows out of the filter housing 110 again through the fluid outlet 104.
  • the filter element 10 separates the raw fluid area 50 from the clean fluid area 52 in a fluid-tight manner due to the sealed installation.
  • the filter bellows 12 is supported by the center tube 14 against the pressure of the flowing fluid.
  • the two resonator structures 20, 120 lie opposite one another in the built-in filter element 10, so that the two grooves 22, 24 of the element-side resonator structure 20 form a volume with the respective corresponding groove 122, 124 of the housing-side resonator structure 120.
  • the two volumes are separated by the partition walls 26, 126, but are acoustically coupled by the connecting openings 128 arranged in the partition wall 126.
  • the resonator structures 20, 120 are sealed against one another and against the interior of the filter housing 110 by the sealing structure 34 formed in the end plate 32, which interacts with the corresponding sealing structure 134 formed as a sealing surface of the lower housing part 114, and can thus advantageously fulfill their noise damping function.
  • the sealing structure 34 formed from the PUR foam of the end plate 32 can be seen in particular in the detail enlargement in FIG. 15

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Geometry (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Filtering Of Dispersed Particles In Gases (AREA)

Abstract

The invention relates to a filter element (10) for a filter system (100), said filter element comprising a hollow-cylindrical filter bellows (12) which has a substantially closed base (18) on one end face (16), at least one element-side resonator structure (20) being formed on the base (18) in order to attenuate the noise of a flowing fluid, the element-side resonator structure (20) having, on the outside of the base (18), at least two grooves (22, 24) separated from one another by a separating wall (26), at least one of the two element-side grooves (22, 24) being fluidically connected to the interior (30) of the filter element (10) via an opening (28), which element-side resonator structure (20), when installed as intended in a filter housing (110) of the filter system (100), seals tightly with a complementary housing-side resonator structure (120).

Description

1 1
Beschreibung description
Filterelement für ein Filtersystem mit einer Resonatorstruktur und Filtersystem mit einer Resonatorstruktur Filter element for a filter system with a resonator structure and filter system with a resonator structure
Technisches Gebiet technical field
Die Erfindung betrifft ein Filterelement für ein Filtersystem mit einer Resonatorstruktur zur Geräuschdämpfung eines strömenden Fluids und ein Filtersystem mit einer Resonatorstruktur mit einem solchen Filterelement, insbesondere für ein Luftführungssystem einer Brennkraftmaschine, insbesondere eines Kraftfahrzeugs. The invention relates to a filter element for a filter system with a resonator structure for noise dampening of a flowing fluid and a filter system with a resonator structure with such a filter element, in particular for an air duct system of an internal combustion engine, in particular a motor vehicle.
Stand der Technik State of the art
Aus der DE 101 10029 A 1 ist ein Ringfiltereinsatz für ein Ansaugluftfilter bekannt, in den eine Resonatorkammer integriert ist. Die Integration der Resonatorkammer erfolgt dadurch, dass eine der Endscheiben des Filterelements die Resonatorkammer aufweist oder als solche ausgebildet ist, wobei die Resonatorkammer über eine Öffnung mit dem Inneren des Filterelements kommuniziert und im Übrigen geschlossen ist. Die Resonatorkammer ist als sogenannter Helmholtzresonator ausgebildet. In einer Ausführungsform ist die Resonatorkammer als separates Bauteil an die zugehörige Endscheibe angebaut. DE 101 10029 A1 discloses a ring filter insert for an intake air filter, in which a resonator chamber is integrated. The resonator chamber is integrated in that one of the end plates of the filter element has the resonator chamber or is designed as such, the resonator chamber communicating with the interior of the filter element via an opening and being otherwise closed. The resonator chamber is designed as a so-called Helmholtz resonator. In one embodiment, the resonator chamber is attached to the associated end plate as a separate component.
Offenbarung der Erfindung Disclosure of Invention
Eine Aufgabe der Erfindung ist es, ein Filterelement für ein Filtersystem mit einer Resonatorstruktur zur Geräuschdämpfung eines strömenden Fluids zu schaffen, welches kostengünstig zu fertigen ist. One object of the invention is to create a filter element for a filter system with a resonator structure for noise damping of a flowing fluid, which can be produced inexpensively.
Eine weitere Aufgabe ist die Bereitstellung eines Filtersystems mit einem solchen Filterelement mit einer Resonatorstruktur zur Geräuschdämpfung eines strömenden Fluids, welches kostengünstig zu fertigen ist. A further object is the provision of a filter system with such a filter element with a resonator structure for noise damping of a flowing fluid, which can be manufactured inexpensively.
Die vorgenannte Aufgabe wird nach einem Aspekt der Erfindung von einem Filterelement für ein Filtersystem gelöst, mit einem hohlzylinderartigen Filterbalg, wobei das Filterelement an einer Stirnseite einen im Wesentlichen geschlossenen Boden aufweist, wobei an dem Boden wenigstens eine elementseitige Resonatorstruktur zur 2 According to one aspect of the invention, the aforementioned object is achieved by a filter element for a filter system, with a hollow-cylindrical filter bellows, the filter element having a substantially closed bottom on one end face, with at least one element-side resonator structure on the bottom 2
Geräuschdämpfung eines strömenden Fluids ausgebildet ist, wobei die elementseitige Resonatorstruktur an der Außenseite des Bodens wenigstens zwei durch eine Trennwand voneinander getrennte Nuten aufweist, wobei wenigstens eine der beiden elementseitigen Nuten über eine Öffnung mit dem Innenraum des Filterelements fluidisch verbunden ist, welche elementseitige Resonatorstruktur beim bestimmungsgemäßen Einbau in ein Filtergehäuse des Filtersystems mit einer dazu komplementären gehäuseseitigen Resonatorstruktur dicht abschließt, wobei die beiden elementseitigen Nuten über in der elementseitigen und/oder gehäuseseitigen Resonatorstruktur angeordnete Verbindungsöffnungen fluidisch verbunden sind . Noise damping of a flowing fluid is formed, the element-side resonator structure on the outside of the base having at least two grooves separated from one another by a partition wall, at least one of the two element-side grooves being fluidically connected to the interior of the filter element via an opening, which element-side resonator structure when used as intended Installation in a filter housing of the filter system with a complementary housing-side resonator structure seals tightly, wherein the two element-side grooves are fluidly connected via arranged in the element-side and / or housing-side resonator structure connecting openings.
Die weitere Aufgabe wird gelöst von einem Filtersystem mit einem auswechselbaren Filterelement und einem Filtergehäuse, wobei das Filterelement einen hohlzylinderartigen Filterbalg und einen an einer Stirnseite angeordneten, im Wesentlichen geschlossenen Boden aufweist, wobei an dem Boden wenigstens eine elementseitige Resonatorstruktur zur Geräuschdämpfung eines strömenden Fluids ausgebildet ist, wobei die elementseitige Resonatorstruktur zwei durch eine Trennwand voneinander getrennten Nuten aufweist, wobei wenigstens eine der beiden Nuten über eine Öffnung mit dem Innenraum des Filterelements verbunden ist, wobei das Filtergehäuse wenigstens ein Gehäuseoberteil und ein Gehäuseunterteil aufweist, wobei auf einer Innenseite des Gehäuseunterteils ein zu der elementseitigen Resonatorstruktur komplementäre gehäuseseitige Resonatorstruktur ausgebildet ist, welche zwei durch eine Trennwand voneinander getrennte Nuten aufweist, wobei beim bestimmungsgemäßen Zusammenbau des Filtersystems die elementseitige Resonatorstruktur mit der gehäuseseitigen Resonatorstruktur dicht abschließt, wobei die elementseitigen und gehäuseseitigen Nuten wenigstens einer der beiden Resonatorstrukturen über Verbindungsöffnungen in wenigstens einer der Trennwände fluidisch verbunden sind. The further object is achieved by a filter system with a replaceable filter element and a filter housing, wherein the filter element has a hollow-cylindrical filter bellows and a substantially closed base arranged on a front side, wherein at least one element-side resonator structure for noise damping of a flowing fluid is formed on the base , wherein the element-side resonator structure has two grooves separated from one another by a partition, wherein at least one of the two grooves is connected to the interior of the filter element via an opening, wherein the filter housing has at least one upper housing part and one lower housing part, with a to the element-side resonator structure complementary housing-side resonator structure is formed, which has two separated by a partition grooves, wherein the intended assembly of the filter system element-side resonator structure seals tightly with the housing-side resonator structure, the element-side and housing-side grooves of at least one of the two resonator structures being fluidically connected via connection openings in at least one of the partition walls.
Günstige Ausgestaltungen und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den weiteren An sprüchen, der Beschreibung und der Zeichnung. Favorable configurations and advantages of the invention result from the further claims, the description and the drawing.
Es wird nach einem Aspekt der Erfindung ein Filterelement für ein Filtersystem vorgeschlagen, mit einem hohlzylinderartigen Filterbalg, wobei das Filterelement an einer 3 It is proposed according to one aspect of the invention, a filter element for a filter system, with a hollow-cylindrical filter bellows, wherein the filter element at a 3
Stirnseite einen im Wesentlichen geschlossenen Boden aufweist, wobei an dem Boden wenigstens eine elementseitige Resonatorstruktur zur Geräuschdämpfung eines strömenden Fluids ausgebildet ist. Die elementseitige Resonatorstruktur weist an der Außenseite des Bodens wenigstens zwei durch eine Trennwand voneinander getrennte Nuten auf, wobei wenigstens eine der beiden elementseitigen Nuten über eine Öffnung mit dem Innenraum des Filterelements fluidisch verbunden ist. Die elementseitige Resonatorstruktur schließt beim bestimmungsgemäßen Einbau in ein Filtergehäuse des Filtersystems mit einer dazu komplementären gehäuseseitigen Resonatorstruktur dicht ab, wobei die beiden elementseitigen Nuten über in der elementseitigen und/oder gehäuseseitigen Resonatorstruktur angeordnete Verbindungsöffnungen fluidisch verbunden sind. End face has a substantially closed bottom, wherein at least one element-side resonator structure for noise damping of a flowing fluid is formed on the bottom. The element-side resonator structure has on the outside of the base at least two grooves separated from one another by a partition, at least one of the two element-side grooves being fluidically connected to the interior of the filter element via an opening. When properly installed in a filter housing of the filter system, the element-side resonator structure seals tightly with a complementary housing-side resonator structure, with the two element-side grooves being fluidically connected via connection openings arranged in the element-side and/or housing-side resonator structure.
Vorteilhaft umfasst die Resonatorstruktur zur Geräuschdämpfung eines strömenden Fluids bei Durchströmen des Filterelements eines Luftführungssystems, bzw. des Filtergehäuses eines Filtersystems zwei Teile, eine elementseitige Resonatorstruktur und eine gehäuseseitige Resonatorstruktur. Mit einer solchen Anordnung lässt sich auf vorteilhafte Weise ein sogenannter Nebenschlussresonator darstellen, welcher zwei Volumina aufweist, die über Verbindungsöffnungen, beispielsweise Schlitze, in einer Trennwand zwischen den beiden Volumina akustisch gekoppelt sind. The resonator structure for noise damping of a flowing fluid when flowing through the filter element of an air duct system or the filter housing of a filter system advantageously comprises two parts, an element-side resonator structure and a housing-side resonator structure. With such an arrangement, a so-called shunt resonator can be produced in an advantageous manner, which has two volumes that are acoustically coupled via connection openings, for example slots, in a partition wall between the two volumes.
Die Verbindungsöffnungen, beispielsweise Schlitze, können in der elementseitigen Resonatorstruktur, der gehäuseseitigen Resonatorstruktur oder in beiden Resonatorstrukturen vorhanden sein. The connection openings, for example slots, can be present in the element-side resonator structure, the case-side resonator structure or in both resonator structures.
Der hohlzylinderartige Filterbalg weist eine geschlossene Umfangswand auf, die eine Längsachse umgibt und kann einen beliebigen Querschnitt aufweisen. Der Querschnitt des Filterbalgs kann kreisrund, rechteckig, dreieckig, mehreckig, oval oder dergleichen sein und kann günstig an einen vorhandenen Bauraum angepasst werden. Der Filterbalg kann ein gefaltetes Filtermedium oder gewickelte Lagen von Filtermedium umfassen. Auch eine Kombination von gefalteten und gewickelten Filtermedien ist möglich. The hollow-cylindrical filter bellows has a closed peripheral wall that surrounds a longitudinal axis and can have any cross section. The cross section of the filter bellows can be circular, rectangular, triangular, polygonal, oval or the like and can be conveniently adapted to an existing installation space. The filter bladder may comprise pleated filter media or wrapped layers of filter media. A combination of folded and wound filter media is also possible.
Die elementseitige Resonatorstruktur ist als Teil des im Wesentlichen geschlossenen Bodens des Filterelements ausgebildet und kann beispielsweise zwei im Boden 4 ausgebildete Nuten umfassen, welche durch eine Trennwand getrennt sind. Die Nuten können beispielsweise als flache Nuten mit nahezu rechteckförmigem Querschnitt ausgebildet sein. Dadurch wird in Längsachse des Filterelements nur wenig zusätzlicher Bauraum benötigt. Die gehäuseseitige Resonatorstruktur ist über eine Öffnung mit dem Innenraum des Filterelements fluidisch verbunden. The element-side resonator structure is formed as part of the essentially closed bottom of the filter element and can be, for example, two in the bottom 4 formed grooves separated by a partition. The grooves can be designed, for example, as flat grooves with an almost rectangular cross section. As a result, only a little additional space is required in the longitudinal axis of the filter element. The housing-side resonator structure is fluidically connected to the interior of the filter element via an opening.
Die gehäuseseitige Resonatorstruktur ist auf der Innenseite des Gehäuseunterteils ausgebildet und kann zweckmäßigerweise spiegelbildlich komplementär zu der elementseitigen Resonatorstruktur ausgebildet sein. Beim Einbau des Filterelements in das Filtergehäuse und Verschließen des Filtergehäuses mit dem Gehäuseunterteil wirken die beiden Resonatorstrukturen zusammen und bilden zwei durch Trennwände getrennte Flohlräume, welche über Verbindungsöffnungen in den Trennwänden einen gewissen Fluidaustausch miteinander zur Geräuschdämpfung ermöglichen. So wird der eigentlich Resonator erst beim Zusammenbau des Filtersystems mit den zwei zueinander passenden Resonatorstrukturen gebildet. The resonator structure on the housing side is formed on the inside of the lower housing part and can expediently be formed as a mirror image, complementary to the resonator structure on the element side. When the filter element is installed in the filter housing and the filter housing is closed with the lower housing part, the two resonator structures interact and form two flea chambers separated by partition walls, which enable a certain fluid exchange with one another via connecting openings in the partition walls for noise dampening. The actual resonator is only formed when the filter system is assembled with the two matching resonator structures.
Die Abdichtung der beiden Resonatorstrukturen kann über ein geeignetes Dichtmaterial erfolgen, beispielsweise Polyurethan (PUR), welches üblicherweise zur Fertigung einer Endscheibe eines solchen Filterelements durch Anschäumen von PUR-Schaum an den Boden des Filterelements verwendet wird. Auf diese Weise kann die Abdichtung einfach und zuverlässig erreicht werden, und es sind keine zusätzlichen Fertigungsschritte erforderlich. Alternativ können jedoch auch separate angeknüpfte oder eingeknüpfte Dichtungen verwendet werden. The two resonator structures can be sealed using a suitable sealing material, for example polyurethane (PUR), which is usually used to manufacture an end plate of such a filter element by foaming PUR foam onto the bottom of the filter element. In this way, sealing can be achieved easily and reliably, and no additional manufacturing steps are required. Alternatively, however, separate attached or knotted-in seals can also be used.
Ein solcher Resonator lässt sich auf sehr begrenztem Bauraum umsetzen und kann kostengünstig hergestellt werden. Such a resonator can be implemented in a very limited space and can be manufactured inexpensively.
Gemäß einer günstigen Ausgestaltung des Filterelements kann ein Mittelrohr den Boden aufweisen und mit dem Boden um eine Längsachse im Inneren des Filterbalgs angeordnet sein. Die elementseitige Resonatorstruktur kann auf diese Weise als Teil des Mittelrohrs des Filterelements ausgebildet sein und kann beispielsweise zwei im Boden des Mittelrohrs ausgebildete Nuten umfassen. 5 According to a favorable configuration of the filter element, a central tube can have the base and be arranged with the base around a longitudinal axis in the interior of the filter bellows. The element-side resonator structure can thus be formed as part of the center tube of the filter element and can, for example, comprise two grooves formed in the bottom of the center tube. 5
Gemäß einer günstigen Ausgestaltung des Filterelements kann die elementseitige Resonatorstruktur in eine stirnseitige Endscheibe integriert sein. Die elementseitige Resonatorstruktur kann günstigerweise im Boden des Filterelements, welcher beispielsweise als Boden des Mittelrohrs ausgebildet sein kann, ausgeformt sein und beim Fierstellen der Endscheibe durch Umschäumen des Bodens mit PUR integriert mit der geeigneten Abdichtung für den Zusammenbau mit der gehäuseseitigen Resonatorstruktur realisiert werden. According to a favorable configuration of the filter element, the element-side resonator structure can be integrated into an end disk on the front side. The element-side resonator structure can be conveniently formed in the bottom of the filter element, which can be designed as the bottom of the central tube, for example, and can be integrated with the suitable seal for assembly with the housing-side resonator structure when the end plate is placed by foaming the bottom with PUR.
Gemäß einer günstigen Ausgestaltung des Filterelements kann die Endscheibe eine Dichtstruktur zum Abdichten der elementseitigen gegen die gehäuseseitige Resonatorstruktur beim bestimmungsgemäßen Einbau in das Filtergehäuse aufweisen. Der zum Fierstellen der Endscheibe verwendete PUR-Schaum kann vorteilhaft eine Abdichtung für den Zusammenbau mit der gehäuseseitigen Resonatorstruktur ermöglichen. Dadurch kann eine die elementseitige Resonatorstruktur lateral umgebende Dichtstruktur auf einfache Weise dargestellt werden. Auch bei einer unregelmäßig geformten Resonatorstruktur kann so eine wirksame Abdichtung der beiden Nuten zueinander und zur Umgebung erreicht werden. Die Dichtungsstruktur kann so zweckmäßig flächig auf der Stirnseite der Endscheibe ausgebildet sein. Alternativ kann die Dichtstruktur als separate angeknüpfte oder eingeknüpfte Dichtung im Deckel des Filtersystems ausgebildet sein. According to a favorable configuration of the filter element, the end disk can have a sealing structure for sealing the element-side resonator structure from the housing-side resonator structure during intended installation in the filter housing. The PUR foam used to cover the end disk can advantageously enable sealing for assembly with the resonator structure on the housing side. As a result, a sealing structure laterally surrounding the element-side resonator structure can be produced in a simple manner. Even with an irregularly shaped resonator structure, an effective sealing of the two grooves from one another and from the environment can be achieved. The sealing structure can thus expediently be formed flat on the end face of the end disk. Alternatively, the sealing structure can be designed as a separate attached or knotted seal in the cover of the filter system.
Gemäß einer günstigen Ausgestaltung des Filterelements können die beiden elementseitigen Nuten als benachbart zueinander angeordnete Segmente, beispielsweise Kreisringsegmente, ausgebildet sein. Insbesondere kann dabei eine der beiden Nuten die andere der beiden Nuten wenigstens teilweise umgreifen. Durch eine solche Anordnung können die beiden Nuten in platzsparender Weise auf dem Boden des Filterelements untergebracht werden und dennoch genügend Volumen zur Geräuschdämpfung zur Verfügung stellen. Dies ist bei einem hohlzylinderartigen Filterelement günstig. According to a favorable configuration of the filter element, the two element-side grooves can be designed as segments arranged adjacent to one another, for example circular ring segments. In particular, one of the two grooves can at least partially encompass the other of the two grooves. With such an arrangement, the two grooves can be accommodated in a space-saving manner on the bottom of the filter element and still provide sufficient volume for noise damping. This is favorable in the case of a hollow-cylindrical filter element.
Gemäß einer günstigen Ausgestaltung des Filterelements kann die Öffnung zum Innenraum in wenigstens einer der beiden Nuten angeordnet sein. So kann eine günstige 6 According to a favorable configuration of the filter element, the opening to the interior can be arranged in at least one of the two grooves. So can a cheap 6
Verbindung des Innenraums des Filterelements zu einem ausreichend großen Volumen zur Geräuschdämpfung hergestellt werden. Connection of the interior of the filter element are made to a sufficiently large volume for noise reduction.
Gemäß einer günstigen Ausgestaltung des Filterelements kann die Trennwand eine oder mehrere Verbindungsöffnungen zwischen den beiden Nuten, insbesondere einen oder mehrere axial verlaufende Schlitze in der Trennwand, aufweisen. Mittels der Verbindungsöffnungen kann eine günstige akustische Ankopplung der beiden für die Resonatorstruktur zur Verfügung stehenden Volumina erreicht werden. Die Geräuschdämpfung kann so wirksam verbessert werden. According to a favorable configuration of the filter element, the partition wall can have one or more connecting openings between the two grooves, in particular one or more axially extending slots in the partition wall. A favorable acoustic coupling of the two volumes available for the resonator structure can be achieved by means of the connecting openings. The noise reduction can thus be effectively improved.
Es wird nach einem weiteren Aspekt der Erfindung ein Filtersystem mit einem auswechselbaren Filterelement und einem Filtergehäuse vorgeschlagen, wobei das Filterelement einen hohlzylinderartigen Filterbalg und einen an einer Stirnseite angeordneten, im Wesentlichen geschlossenen Boden aufweist. An dem Boden ist wenigstens eine elementseitige Resonatorstruktur zur Geräuschdämpfung eines strömenden Fluids ausgebildet, wobei die elementseitige Resonatorstruktur zwei durch eine Trennwand voneinander getrennten Nuten aufweist, wobei wenigstens eine der beiden Nuten über eine Öffnung mit dem Innenraum des Filterelements verbunden ist. Das Filtergehäuse weist wenigstens ein Gehäuseoberteil und ein Gehäuseunterteil auf, wobei auf einer Innenseite des Gehäuseunterteils ein zu der elementseitigen Resonatorstruktur komplementäre gehäuseseitige Resonatorstruktur ausgebildet ist, welche zwei durch eine Trennwand voneinander getrennte Nuten aufweist. Beim bestimmungsgemäßen Zusammenbau des Filtersystems schließt die elementseitige Resonatorstruktur mit der gehäuseseitigen Resonatorstruktur dicht ab, wobei die elementseitigen und gehäuseseitigen Nuten wenigstens einer der beiden Resonatorstrukturen über Verbindungsöffnungen in wenigstens einer der Trennwände fluidisch verbunden sind. According to a further aspect of the invention, a filter system with an exchangeable filter element and a filter housing is proposed, the filter element having a hollow-cylindrical filter bellows and an essentially closed bottom arranged on one end face. At least one element-side resonator structure for noise damping of a flowing fluid is formed on the base, the element-side resonator structure having two grooves separated from one another by a partition wall, at least one of the two grooves being connected to the interior of the filter element via an opening. The filter housing has at least one upper housing part and one lower housing part, with a housing-side resonator structure complementary to the element-side resonator structure being formed on an inside of the housing lower part, which has two grooves separated from one another by a partition. When the filter system is assembled as intended, the element-side resonator structure seals tightly with the housing-side resonator structure, with the element-side and housing-side grooves of at least one of the two resonator structures being fluidically connected via connection openings in at least one of the partitions.
Vorteilhaft umfasst die Resonatorstruktur zur Geräuschdämpfung eines strömenden Fluids bei Durchströmen des Filterelements, bzw. des Filtergehäuses eines Filtersystems zwei Teile, eine elementseitige Resonatorstruktur und eine gehäuseseitige Resonatorstruktur. Mit einer solchen Anordnung lässt sich auf vorteilhafte Weise ein sogenannter Nebenschlussresonator darstellen, welcher zwei Volumina aufweist, die 7 über Verbindungsöffnungen, beispielsweise Schlitze, in einer Trennwand zwischen den beiden Volumina akustisch gekoppelt sind. The resonator structure for noise damping of a flowing fluid when flowing through the filter element or the filter housing of a filter system advantageously comprises two parts, an element-side resonator structure and a housing-side resonator structure. With such an arrangement, a so-called shunt resonator can be shown in an advantageous manner, which has two volumes 7 are acoustically coupled via connecting openings, for example slots, in a partition wall between the two volumes.
Die elementseitige Resonatorstruktur ist als Teil des Bodens des Filterelements ausgebildet und kann beispielsweise zwei im Boden ausgebildete Nuten umfassen, welche durch eine Trennwand getrennt sind. Die Nuten können beispielsweise als flache Nuten mit nahezu rechteckförmigem Querschnitt ausgebildet sein. Dadurch wird in Längsachse des Filterelements nur wenig zusätzlicher Bauraum benötigt. Die gehäuseseitige Resonatorstruktur ist über eine Öffnung mit dem Innenraum des Filterelements fluidisch verbunden. The element-side resonator structure is formed as part of the bottom of the filter element and can, for example, comprise two grooves formed in the bottom, which are separated by a partition. The grooves can be designed, for example, as flat grooves with an almost rectangular cross section. As a result, only a little additional space is required in the longitudinal axis of the filter element. The housing-side resonator structure is fluidically connected to the interior of the filter element via an opening.
Die gehäuseseitige Resonatorstruktur ist auf der Innenseite des Gehäuseunterteils ausgebildet und kann zweckmäßigerweise spiegelbildlich komplementär zu der elementseitigen Resonatorstruktur ausgebildet sein. Beim Einbau des Filterelements in das Filtergehäuse und Verschließen des Filtergehäuses mit dem Gehäuseunterteil wirken die beiden Resonatorstrukturen zusammen und bilden zwei durch Trennwände getrennte Flohlräume, welche über Verbindungsöffnungen in den Trennwänden einen gewissen Fluidaustausch miteinander zur Geräuschdämpfung ermöglichen. So wird der eigentlich Resonator erst beim Zusammenbau des Filtersystems mit den zwei zueinander passenden Resonatorstrukturen gebildet. The resonator structure on the housing side is formed on the inside of the lower housing part and can expediently be formed as a mirror image, complementary to the resonator structure on the element side. When the filter element is installed in the filter housing and the filter housing is closed with the lower housing part, the two resonator structures interact and form two flea chambers separated by partition walls, which enable a certain fluid exchange with one another via connecting openings in the partition walls for noise dampening. The actual resonator is only formed when the filter system is assembled with the two matching resonator structures.
Die Abdichtung der beiden Resonatorstrukturen kann über ein geeignetes Dichtmaterial, beispielsweise Polyurethan (PUR), erfolgen, welches üblicherweise zur Fertigung einer Endscheibe eines solchen Filterelements durch Anschäumen an den Boden des Filterelements verwendet wird. Auf diese Weise kann die Abdichtung einfach und zuverlässig erreicht werden und es sind keine zusätzlichen Fertigungsschritte erforderlich. The two resonator structures can be sealed using a suitable sealing material, for example polyurethane (PUR), which is usually used to manufacture an end plate of such a filter element by foaming it onto the bottom of the filter element. In this way, the seal can be achieved easily and reliably and no additional manufacturing steps are required.
Ein solcher Resonator lässt sich auf sehr begrenztem Bauraum umsetzen und kann kostengünstig hergestellt werden. Such a resonator can be implemented in a very limited space and can be manufactured inexpensively.
Gemäß einer günstigen Ausgestaltung des Filtersystems können die Verbindungsöffnungen als axial verlaufende Schlitze in der Trennwand der 8 elementseitigen Resonatorstruktur und/oder der gehäuseseitigen Resonatorstruktur ausgebildet sein. Mittels der Verbindungsöffnungen kann eine günstige akustische Ankopplung der beiden für die Resonatorstruktur zur Verfügung stehenden Volumina erreicht werden. Die Geräuschdämpfung kann so wirksam verbessert werden. According to a favorable embodiment of the filter system, the connection openings as axially extending slots in the partition of the 8 element-side resonator structure and/or the housing-side resonator structure. A favorable acoustic coupling of the two volumes available for the resonator structure can be achieved by means of the connecting openings. The noise reduction can thus be effectively improved.
Gemäß einer günstigen Ausgestaltung des Filtersystems können die beiden gehäuseseitigen Nuten der gehäuseseitigen Resonatorstruktur als benachbart zueinander angeordnete Segmente, insbesondere Kreisringsegmente ausgebildet sein. Insbesondere kann dabei eine der beiden Nuten die andere der beiden Nuten wenigstens teilweise umgreifen. Durch eine solche Anordnung können die beiden Nuten in platzsparender Weise auf dem Boden des Filterelements untergebracht werden und dennoch genügend Volumen zur Geräuschdämpfung zur Verfügung stellen. According to a favorable configuration of the filter system, the two housing-side grooves of the housing-side resonator structure can be designed as segments arranged adjacent to one another, in particular circular ring segments. In particular, one of the two grooves can at least partially encompass the other of the two grooves. With such an arrangement, the two grooves can be accommodated in a space-saving manner on the bottom of the filter element and still provide sufficient volume for noise damping.
Gemäß einer günstigen Ausgestaltung des Filtersystems kann eine der beiden Nuten der gehäuseseitigen Resonatorstruktur die andere der beiden Nuten wenigstens teilweise umgreifen. Dadurch lässt sich der zur Verfügung stehende Bauraum auf der Endscheibe günstig ausnutzen. Die Trennwand zwischen den beiden Nuten kann so eine günstige Länge erreichen, um Verbindungsöffnungen zur akustischen Kopplung zwischen den beiden Volumina anzuordnen. According to a favorable embodiment of the filter system, one of the two grooves of the housing-side resonator structure can at least partially encompass the other of the two grooves. As a result, the available installation space on the end plate can be used in a favorable manner. The dividing wall between the two grooves can thus reach a favorable length in order to arrange connection openings for acoustic coupling between the two volumes.
Gemäß einer günstigen Ausgestaltung des Filtersystems kann das Gehäuseunterteil einen Ausgang der gehäuseseitigen Resonatorstruktur für gereinigte Luft aufweisen. Insbesondere kann dabei der Ausgang mit wenigstens einer der beiden Nuten der gehäuseseitigen Resonatorstruktur fluidisch verbunden sein. Über den Ausgang kann beispielsweise eine vorteilhafte Ankopplung zu einem Kompressorluftanschluss für die Geräuschdämpfung erfolgen. Die gereinigte Luft kann beispielsweise in einem weiteren System, welches gereinigte Luft benötigt, verwendet werden, beispielsweise in einem Bremssystem für Nutzfahrzeuge oder dergleichen. According to a favorable embodiment of the filter system, the lower housing part can have an outlet of the housing-side resonator structure for cleaned air. In particular, the outlet can be fluidically connected to at least one of the two grooves of the housing-side resonator structure. For example, an advantageous coupling to a compressor air connection for noise damping can take place via the output. The cleaned air can be used, for example, in another system that requires cleaned air, for example in a braking system for commercial vehicles or the like.
Gemäß einer günstigen Ausgestaltung des Filtersystems kann die gehäuseseitige Trennwand eine oder mehrere Verbindungsöffnungen zwischen den Nuten, insbesondere einen oder mehrere axial verlaufende Schlitze, aufweisen. Mittels der Verbindungsöffnungen kann eine günstige akustische Ankopplung der beiden für die 9 According to a favorable embodiment of the filter system, the partition wall on the housing side can have one or more connecting openings between the grooves, in particular one or more slots running axially. By means of the connection openings, a favorable acoustic coupling of the two for the 9
Resonatorstruktur zur Verfügung stehenden Volumina erreicht werden. Die Geräuschdämpfung kann so wirksam verbessert werden. Resonator structure available volumes can be achieved. The noise reduction can thus be effectively improved.
Gemäß einer günstigen Ausgestaltung des Filtersystems können die beiden Resonatorstrukturen über eine wenigstens an einer der beiden Resonatorstrukturen angeordnete Dichtstruktur beim bestimmungsgemäßen Zusammenbau zu dem Innenraum des Filtersystems abgedichtet sein. Die Abdichtung der beiden Resonatorstrukturen kann über ein geeignetes Dichtmaterial, beispielsweise Polyurethan (PUR), erfolgen, welches üblicherweise zur Fertigung einer Endscheibe eines solchen Filterelements durch Anschäumen an den Boden des Filterelements verwendet wird. Auf diese Weise kann die Abdichtung einfach und zuverlässig erreicht werden und es sind keine zusätzlichen Fertigungsschritte erforderlich. Die Dichtstruktur kann in die Endscheibe integriert sein oder als separate angeknüpfte oder eingeknüpfte Dichtung ausgeführt sein. According to an advantageous configuration of the filter system, the two resonator structures can be sealed off from the interior of the filter system by a sealing structure arranged on at least one of the two resonator structures when assembled as intended. The two resonator structures can be sealed using a suitable sealing material, for example polyurethane (PUR), which is usually used to manufacture an end plate of such a filter element by foaming it onto the bottom of the filter element. In this way, the seal can be achieved easily and reliably and no additional manufacturing steps are required. The sealing structure can be integrated into the end plate or be designed as a separate bonded or bonded seal.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen Brief description of the drawings
Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung. In den Zeichnungen sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Die Zeichnungen, die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinn vollen weiteren Kombinationen zusammenfassen. Further advantages result from the following description of the drawings. Exemplary embodiments of the invention are shown in the drawings. The drawings, the description and the claims contain numerous features in combination. The person skilled in the art will expediently also consider the features individually and combine them into further meaningful combinations.
Es zeigen beispielhaft: Examples show:
Fig. 1 eine isometrische Ansicht eines Filterelements nach einemFig. 1 is an isometric view of a filter element according to one
Ausführungsbeispiel in der Draufsicht auf eine Endscheibe mit einer elementseitigen Resonatorstruktur; Exemplary embodiment in plan view of an end plate with an element-side resonator structure;
Fig. 2 eine isometrische Ansicht eines Filtersystems nach einem2 is an isometric view of a filter system according to one
Ausführungsbeispiel mit einem eingebauten Filterelement aus Figur 1 mit abgenommenem Gehäuseunterteil; 10 Exemplary embodiment with a built-in filter element from FIG. 1 with the lower housing part removed; 10
Fig. 3 eine isometrische Ansicht des Filtersystems aus Figur 2 mit Sicht auf eine Innenseite des Gehäuseunterteils mit einer gehäuseseitigen Resonatorstruktur; FIG. 3 shows an isometric view of the filter system from FIG. 2 with a view of an inside of the lower housing part with a housing-side resonator structure;
Fig. 4 eine Seitenansicht des Filtersystems aus den Figuren 2 und 3; Figure 4 is a side view of the filter system of Figures 2 and 3;
Fig. 5 eine Schnittdarstellung des Filtersystems im Bereich der Endscheibe desFig. 5 is a sectional view of the filter system in the area of the end plate of the
Filterelements; und filter element; and
Fig. 6 eine vergrößerte Schnittdarstellung des Filtersystems im Bereich der Resonatorstrukturen. 6 shows an enlarged sectional illustration of the filter system in the area of the resonator structures.
Ausführungsformen der Erfindung Embodiments of the invention
In den Figuren sind gleiche oder gleichartige Komponenten mit gleichen Bezugszeichen beziffert. Die Figuren zeigen lediglich Beispiele und sind nicht beschränkend zu ver stehen. In the figures, the same or similar components are denoted by the same reference symbols. The figures only show examples and are not to be understood as limiting.
Im Folgenden verwendete Richtungsterminologie mit Begriffen wie „links“, „rechts“, „oben“, „unten“, „davor“ „dahinter“, „danach“ und dergleichen dient lediglich dem besseren Verständnis der Figuren und soll in keinem Fall eine Beschränkung der Allgemeinheit darstellen. Die dargestellten Komponenten und Elemente, deren Auslegung und Verwendung können im Sinne der Überlegungen eines Fachmanns variieren und an die jeweiligen Anwendungen angepasst werden. Directional terminology used in the following with terms such as "left", "right", "above", "below", "in front of", "behind", "after" and the like only serves to improve understanding of the figures and is in no way intended to limit the represent generality. The components and elements shown, their design and use can vary according to the considerations of a person skilled in the art and can be adapted to the respective applications.
Figur 1 zeigt eine isometrische Ansicht eines Filterelements 10 nach einem Ausführungsbeispiel in der Draufsicht auf eine Endscheibe 32 mit einer elementseitigen Resonatorstruktur 20. Figure 1 shows an isometric view of a filter element 10 according to an exemplary embodiment in a plan view of an end plate 32 with an element-side resonator structure 20.
Das Filterelement 10 weist einen hohlzylinderartigen Filterbalg 12 mit einem um seine Längsachse L im Inneren des Filterbalgs 12 angeordneten Mittelrohr 14 auf, welches an einer Stirnseite 16 einen im Wesentlichen geschlossenen Boden 18 aufweist. Der Querschnitt des Filterbalgs kann beliebige geeignete Formen aufweisen, etwa kreisrund, rechteckig, dreieckig, mehreckig, oval oder dergleichen. Das Mittelrohr 30 ist in Figur 1 11 nicht zu erkennen, da es auf einer Innenseite des Filterbalgs 12 angeordnet ist. An dem Boden 18 des Mittelrohrs 30 ist eine elementseitige Resonatorstruktur 20 zur Geräuschdämpfung eines strömenden Fluids ausgebildet, wobei die elementseitige Resonatorstruktur 20 an der Außenseite des Bodens 18 zwei durch eine Trennwand 26 voneinander getrennte Nuten 22, 24 aufweist. Eine der beiden elementseitigen Nuten 22, 24 ist über eine Öffnung 28 mit dem Innenraum 30 des Filterelements 10 fluidisch verbunden. Die Öffnung 28 zum Innenraum 30 ist in der radial innenliegenden der beiden Nuten 22, 24 angeordnet. Alternativ kann der Boden 18 auch als separates Bauteil des Filterelements 10 vorgesehen sein, welches den Filterbalg 12 stirnseitig abschließt und welcher Boden 18 als Endscheibe 32 mit eingeschäumt ist. The filter element 10 has a hollow-cylindrical filter bellows 12 with a central tube 14 which is arranged around its longitudinal axis L in the interior of the filter bellows 12 and has an essentially closed bottom 18 on an end face 16 . The cross-section of the filter bellows can have any suitable shape, such as circular, rectangular, triangular, polygonal, oval, or the like. The center tube 30 is shown in Figure 1 11 cannot be seen since it is arranged on an inside of the filter bellows 12 . An element-side resonator structure 20 for noise damping of a flowing fluid is formed on the base 18 of the central tube 30 , the element-side resonator structure 20 having two grooves 22 , 24 separated from one another by a partition 26 on the outside of the base 18 . One of the two element-side grooves 22, 24 is fluidically connected via an opening 28 to the interior 30 of the filter element 10. The opening 28 to the interior 30 is arranged in the radially inner one of the two grooves 22 , 24 . Alternatively, the base 18 can also be provided as a separate component of the filter element 10 which closes the filter bellows 12 at the front and which base 18 is foamed in as an end disk 32 .
Bei der Darstellung in Figur 1 ist der Boden 18 nur in den Nuten 22, 24 direkt sichtbar, da der Boden 18 des Mittelrohrs 30 üblicherweise in die, beispielsweise mit PUR-Schaum hergestellte, Endscheibe 32 des Filterelements 10 integriert wird. Die elementseitige Resonatorstruktur 20 kann auf diese Weise in die stirnseitige Endscheibe 32 des Filterelements 10 direkt integriert werden. In the illustration in FIG. 1, the bottom 18 is only directly visible in the grooves 22, 24, since the bottom 18 of the central tube 30 is usually integrated into the end disk 32 of the filter element 10, which is made, for example, with PUR foam. In this way, the element-side resonator structure 20 can be integrated directly into the front end disk 32 of the filter element 10 .
Die Kontur der beiden Nuten 22, 24 ist in der Endscheibe 32 ausgebildet und wird von dem flächig aufgebrachten PUR-Schaum als Dichtstruktur 34 umgeben. Die Endscheibe 32 weist damit eine Dichtstruktur 34 zum Abdichten der elementseitigen gegen die gehäuseseitige Resonatorstruktur 20, 120 beim bestimmungsgemäßen Einbau in das Filtergehäuse 110 auf. The contour of the two grooves 22, 24 is formed in the end disk 32 and is surrounded by the PUR foam applied over the surface as a sealing structure 34. The end disk 32 thus has a sealing structure 34 for sealing the element-side resonator structure 20, 120 from the housing-side resonator structure during installation in the filter housing 110 as intended.
In die Endscheibe 32 sind die Nuten 22, 24 radial umlaufend umgebend Abstützelemente 36 zur Abstützung des Filterelements 10 im Filtergehäuse 110, insbesondere im Gehäuseunterteil 114 angeordnet. Die Abstützelemente 36 können zweckmäßig ebenfalls in PUR-Schaum ausgebildet sein. The grooves 22 , 24 are arranged in the end disk 32 in a radially circumferential manner surrounding support elements 36 for supporting the filter element 10 in the filter housing 110 , in particular in the lower housing part 114 . The supporting elements 36 can expediently also be made of PUR foam.
Die elementseitige Resonatorstruktur 20 ist dazu vorgesehen, beim bestimmungsgemäßen Einbau in ein Filtergehäuse 110 des Filtersystems 100 mit einer dazu komplementären gehäuseseitigen Resonatorstruktur 120 (Figur 3) dicht abzuschließen. Dabei werden die beiden elementseitigen Nuten 22, 24 über in der 12 elementseitigen und/oder gehäuseseitigen Resonatorstruktur 20, 120 angeordnete Verbindungsöffnungen 128 fluidisch verbunden. The element-side resonator structure 20 is intended to seal tightly with a complementary housing-side resonator structure 120 (FIG. 3) when it is installed as intended in a filter housing 110 of the filter system 100 . The two element-side grooves 22, 24 are in the 12 element-side and / or housing-side resonator structure 20, 120 arranged connection openings 128 fluidly connected.
Die beiden elementseitigen Nuten 22, 24 sind als konzentrisch angeordnete gekrümmte Segmente, beispielsweise Kreisringsegmente ausgebildet. Insbesondere umgreift auf diese Weise eine der beiden Nuten 22, 24 die andere der beiden Nuten 22, 24 in radialer Richtung wenigstens teilweise. The two element-side grooves 22, 24 are designed as concentrically arranged curved segments, for example circular ring segments. In particular, in this way one of the two grooves 22, 24 at least partially surrounds the other of the two grooves 22, 24 in the radial direction.
Figur 2 zeigt eine isometrische Ansicht eines Filtersystems 100 nach einem Ausführungsbeispiel mit einem eingebauten Filterelement 10 mit elementseitiger Resonatorstruktur 20 aus Figur 1 mit abgenommenem Gehäuseunterteil 114, während in Figur 3 eine isometrische Ansicht des Filtersystems 100 mit Sicht auf eine Innenseite 116 des Gehäuseunterteils 114 mit einer dazu komplementären gehäuseseitigen Resonatorstruktur 120 dargestellt ist. Figure 2 shows an isometric view of a filter system 100 according to an embodiment with a built-in filter element 10 with an element-side resonator structure 20 from Figure 1 with the lower housing part 114 removed, while in Figure 3 is an isometric view of the filter system 100 with a view of an inner side 116 of the lower housing part 114 with a to the complementary housing-side resonator structure 120 is shown.
Das Filtersystem 100 mit dem auswechselbaren Filterelement 10 weist ein Filtergehäuse 110 auf, welches ein Gehäuseoberteil 112, in dem das Filterelement 10 angeordnet ist und das Gehäuseunterteil 114 umfasst. The filter system 100 with the replaceable filter element 10 has a filter housing 110 which comprises a housing upper part 112 in which the filter element 10 is arranged and the housing lower part 114 .
Auf der Innenseite 116 des Gehäuseunterteils 114 ist die zu der elementseitigen Resonatorstruktur 20 spiegelbildlich komplementäre gehäuseseitige Resonatorstruktur 120 ausgebildet, welche zwei durch eine Trennwand 126 voneinander getrennte Nuten 122, 124 aufweist. Beim bestimmungsgemäßen Zusammenbau des Filtersystems 100 schließt so die elementseitige Resonatorstruktur 20 mit der gehäuseseitigen Resonatorstruktur 120 dicht ab. Die beiden Resonatorstrukturen 20, 120 sind über die an einer der elementseitigen Resonatorstruktur 20 angeordnete Dichtstruktur 34 und die als Dichtgegenstruktur 134 ausgebildete Fläche des gehäuseseitigen Resonatorstruktur 120 beim bestimmungsgemäßen Zusammenbau zu dem Innenraum 30 des Filtersystems 100 abgedichtet. On the inner side 116 of the lower housing part 114, the housing-side resonator structure 120, which is a mirror image complementary to the element-side resonator structure 20, is formed, which has two grooves 122, 124 separated from one another by a partition 126. When the filter system 100 is assembled as intended, the element-side resonator structure 20 seals tightly with the housing-side resonator structure 120 . The two resonator structures 20, 120 are sealed via the sealing structure 34 arranged on one of the element-side resonator structure 20 and the surface of the housing-side resonator structure 120 designed as a sealing mating structure 134 when assembled as intended to the interior 30 of the filter system 100.
Da die beiden Resonatorstrukturen 20, 120 spiegelbildlich komplementär ausgebildet sind, sind auch die beiden gehäuseseitigen Nuten 122, 124 der gehäuseseitigen Resonatorstruktur 120 als konzentrisch angeordnete gekrümmte Segmente, 13 beispielsweise Kreisringsegmente, ausgebildet. Eine der beiden Nuten 124 der gehäuseseitigen Resonatorstruktur 120 umgreift die andere Nut 122 in radialer Richtung wenigstens teilweise. Since the two resonator structures 20, 120 are mirror images of each other, the two housing-side grooves 122, 124 of the housing-side resonator structure 120 are also designed as concentrically arranged curved segments, 13, for example, circular ring segments formed. One of the two grooves 124 of the housing-side resonator structure 120 at least partially encompasses the other groove 122 in the radial direction.
Die gehäuseseitigen Nuten 122, 124 der gehäuseseitigen Resonatorstruktur 120 weisen bei diesem Ausführungsbeispiel Verbindungsöffnungen 128 in Form von axial verlaufenden Schlitzen der Trennwand 126 auf, durch welche die gefügten Nuten 22, 24, 122, 124 fluidisch verbunden sind. Dadurch sind die beiden aus den Nuten 22, 122 und den Nuten 24, 124 gebildeten Volumina akustisch gekoppelt und können so zur Geräuschdämpfung des strömenden Fluids beitragen. In this exemplary embodiment, the housing-side grooves 122, 124 of the housing-side resonator structure 120 have connecting openings 128 in the form of axially running slots in the partition wall 126, through which the joined grooves 22, 24, 122, 124 are fluidically connected. As a result, the two volumes formed by the grooves 22, 122 and the grooves 24, 124 are acoustically coupled and can thus contribute to noise damping of the flowing fluid.
Alternativ oder zusätzlich können auch in der Trennwand 26 der elementseitigen Resonatorstruktur 20 Verbindungsöffnungen 28, ebenfalls beispielsweise in Schlitzen oder auch anders geformt, angeordnet sein. Alternatively or additionally, connection openings 28 can also be arranged in the partition 26 of the element-side resonator structure 20, likewise for example in slots or else shaped.
Wie in Figur 2 zu erkennen ist, weist das Gehäuseunterteil 114 einen Ausgang 130 der gehäuseseitigen Resonatorstruktur 120 für gereinigte Luft auf, welcher in diesem Beispiel mit der radial innenliegenden der beiden Nuten 122, 124 der gehäuseseitigen Resonatorstruktur 120 fluidisch verbunden ist. Über den Ausgang 130 kann beispielsweise eine Ankopplung zu einem Kompressorluftanschluss für die Geräuschdämpfung erfolgen. As can be seen in FIG. 2, the lower housing part 114 has an outlet 130 of the housing-side resonator structure 120 for cleaned air, which in this example is fluidically connected to the radially inner one of the two grooves 122, 124 of the housing-side resonator structure 120. For example, a connection to a compressor air connection for noise damping can take place via the outlet 130 .
Figur 4 zeigt eine Seitenansicht des Filtersystems 100 aus den Figuren 2 und 3. Gehäuseoberteil 112 und Gehäuseunterteil 114 sind zusammengefügt und mittels über den Umfang verteilte Verbindungselementen 118 gesichert. Zu einem Wechsel des Filterelements 10 können die Verbindungselemente 118 gelöst und das Filterelement 10 entnommen werden. FIG. 4 shows a side view of the filter system 100 from FIGS. 2 and 3. The upper housing part 112 and the lower housing part 114 are joined together and secured by means of connecting elements 118 distributed over the circumference. To change the filter element 10, the connecting elements 118 can be loosened and the filter element 10 can be removed.
Der Fluideinlass 102 ist seitlich am Gehäuseoberteil 112 angeordnet. Das zu filternde Fluid durchströmt den Filterbalg von einer Außenseite in den Innenraum 30 und durch den zentral angeordneten Fluidauslass 104 das Filtergehäuse 110 gefiltert verlässt. 14 The fluid inlet 102 is arranged on the side of the upper housing part 112 . The fluid to be filtered flows through the filter bellows from an outside into the interior 30 and leaves the filter housing 110 filtered through the centrally arranged fluid outlet 104 . 14
In Figur 5 ist eine Schnittdarstellung des Filtersystems 100 im Bereich der Endscheibe 32 des Filterelements 10 zu erkennen, während in Figur 6 eine vergrößerte Schnittdarstellung des Filtersystems 100 im Bereich der Resonatorstrukturen.20, 120 gezeigt ist. FIG. 5 shows a sectional view of the filter system 100 in the area of the end disk 32 of the filter element 10, while FIG. 6 shows an enlarged sectional view of the filter system 100 in the area of the resonator structures 20, 120.
Das Filterelement 10 ist in der Längsachse L im Filtergehäuse 110 angeordnet und sitzt bei stehendem Einbau mit den an der Endscheibe 32 angeordneten Abstützelementen 36 auf der Innenseite 116 des Gehäuseunterteils 114 auf. The filter element 10 is arranged in the longitudinal axis L in the filter housing 110 and, when installed upright, sits on the inside 116 of the lower housing part 114 with the support elements 36 arranged on the end plate 32 .
Das zu filternde Fluid, beispielsweise Luft, tritt durch den Fluideinlass 102 in das Filtergehäuse 110 ein und strömt vom Rohfluidbereich 50 von außen nach innen durch den Filterbalg 12 des Filterelements 10 in den Innenraum 30, der so den Reinfluidbereich 52 darstellt. Von diesem Reinfluidbereich 52 strömt das gefilterte Fluid durch den Fluidauslass 104 wieder aus dem Filtergehäuse 110. Das Filterelement 10 trennt durch den gedichteten Einbau den Rohfluidbereich 50 von dem Reinfluidbereich 52 fluiddicht. Der Filterbalg 12 wird durch das Mittelrohr 14 gegen den Druck des strömenden Fluids gestützt. The fluid to be filtered, for example air, enters the filter housing 110 through the fluid inlet 102 and flows from the raw fluid area 50 from the outside inwards through the filter bellows 12 of the filter element 10 into the interior 30, which thus represents the clean fluid area 52. From this clean fluid area 52, the filtered fluid flows out of the filter housing 110 again through the fluid outlet 104. The filter element 10 separates the raw fluid area 50 from the clean fluid area 52 in a fluid-tight manner due to the sealed installation. The filter bellows 12 is supported by the center tube 14 against the pressure of the flowing fluid.
Die beiden Resonatorstrukturen 20, 120 liegen bei dem eingebauten Filterelement 10 einander gegenüber, sodass die beiden Nuten 22, 24 der elementseitigen Resonatorstruktur 20 mit der jeweils entsprechenden Nut 122, 124 der gehäuseseitigen Resonatorstruktur 120 ein Volumen bildet. Die beiden Volumina sind durch die Trennwände 26, 126 getrennt, jedoch durch die in der Trennwand 126 angeordneten Verbindungsöffnungen 128 akustisch gekoppelt. The two resonator structures 20, 120 lie opposite one another in the built-in filter element 10, so that the two grooves 22, 24 of the element-side resonator structure 20 form a volume with the respective corresponding groove 122, 124 of the housing-side resonator structure 120. The two volumes are separated by the partition walls 26, 126, but are acoustically coupled by the connecting openings 128 arranged in the partition wall 126.
Die Resonatorstrukturen 20, 120 werden durch die in der Endscheibe 32 ausgebildeten Dichtstruktur 34, welche mit der entsprechenden als Dichtfläche ausgebildeten Dichtstruktur 134 des Gehäuseunterteils 114 zusammenwirkt, gegeneinander und gegen das Innere des Filtergehäuses 110 abgedichtet und können so vorteilhaft ihre Geräuschdämpfungsfunktion erfüllen. Die aus dem PUR-Schaum der Endscheibe 32 gebildete Dichtstruktur 34 ist insbesondere in der Ausschnittvergrößerung in Figur 6 erkennbar. 15 The resonator structures 20, 120 are sealed against one another and against the interior of the filter housing 110 by the sealing structure 34 formed in the end plate 32, which interacts with the corresponding sealing structure 134 formed as a sealing surface of the lower housing part 114, and can thus advantageously fulfill their noise damping function. The sealing structure 34 formed from the PUR foam of the end plate 32 can be seen in particular in the detail enlargement in FIG. 15
Bezugszeichen 10 Filterelement Numeral 10 filter element
12 Filterbalg 12 filter bellows
14 Mittelrohr 14 center tube
16 Stirnseite 16 face
18 Boden 18 floor
20 elementseitige Resonatorstruktur20 element-side resonator structure
22 Nut 22 slots
24 Nut 24 slots
26 Trennwand 26 partition
28 Öffnung 28 opening
30 Innenraum 30 interior
32 Endscheibe 32 end plate
34 Dichtstruktur 34 sealing structure
36 Abstützelement 36 support element
50 Rohfluidbereich 50 raw fluid area
52 Reinfluidbereich 52 clean fluid area
100 Filtersystem 100 filter system
102 Einlass 102 entry
104 Auslass 104 outlet
110 Filtergehäuse 110 filter housing
112 Gehäuseoberteil 112 housing top
114 Gehäuseunterteil 114 lower part of the housing
116 Innenseite 116 inside
118 Verbindungselement 118 fastener
120 gehäuseseitige Resonatorstruktur120 case-side resonator structure
122 Nut 122 slots
124 Nut 124 slots
126 Trennwand 126 partition
128 Verbindungsöffnungen 128 connection openings
130 Ausgang 130 exit
134 Dichtstruktur 134 sealing structure
136 Ringnut 136 ring groove
L Längsachse L longitudinal axis

Claims

16 16
Ansprüche Filterelement (10) für ein Filtersystem (100), mit einem hohlzylinderartigen Filterbalg (12), welches an einer Stirnseite (16) einen im Wesentlichen geschlossenen Boden (18) aufweist, wobei an dem Boden (18) wenigstens eine elementseitige Resonatorstruktur (20) zur Geräuschdämpfung eines strömenden Fluids ausgebildet ist, wobei die elementseitige Resonatorstruktur (20) an der Außenseite des Bodens (18) wenigstens zwei durch eine Trennwand (26) voneinander getrennte Nuten (22, 24) aufweist, wobei wenigstens eine der beiden elementseitigen Nuten (22, 24) über eine Öffnung (28) mit dem Innenraum (30) des Filterelements (10) fluidisch verbunden ist, welche elementseitige Resonatorstruktur (20) beim bestimmungsgemäßen Einbau in ein Filtergehäuse (110) des Filtersystems (100) mit einer dazu komplementären gehäuseseitigen Resonatorstruktur (120) dicht abschließt, wobei die beiden elementseitigen Nuten (22, 24) über in der elementseitigen und/oder gehäuseseitigen Resonatorstruktur (20, 120) angeordnete Verbindungsöffnungen (128) fluidisch verbunden sind. Filterelement nach Anspruch 1 , wobei ein Mittelrohr (14) den Boden (18) aufweist und mit dem Boden (18) um eine Längsachse (L) im Inneren des Filterbalgs (12) angeordnet ist. Filterelement nach Anspruch 1 oder 2, wobei die elementseitige Resonatorstruktur (20) in eine stirnseitige Endscheibe (32) integriert ist. Filterelement nach Anspruch 3, wobei die Endscheibe (32) eine Dichtstruktur (34) zum Abdichten der elementseitigen gegen die gehäuseseitige Resonatorstruktur (20, 120) beim bestimmungsgemäßen Einbau in das Filtergehäuse (110) aufweist. 17 Claims Filter element (10) for a filter system (100), with a hollow-cylindrical filter bellows (12) which has a substantially closed bottom (18) on one end (16), wherein at least one element-side resonator structure (20 ) is designed for noise damping of a flowing fluid, wherein the element-side resonator structure (20) on the outside of the base (18) has at least two grooves (22, 24) separated from one another by a partition (26), wherein at least one of the two element-side grooves ( 22, 24) is fluidically connected via an opening (28) to the interior (30) of the filter element (10), which element-side resonator structure (20) when installed as intended in a filter housing (110) of the filter system (100) with a housing-side complementary thereto The resonator structure (120) seals tightly, the two element-side grooves (22, 24) being formed in the element-side and/or housing-side resonator structure (2nd 0, 120) arranged connection openings (128) are fluidically connected. Filter element according to claim 1, wherein a central tube (14) has the bottom (18) and is arranged with the bottom (18) about a longitudinal axis (L) in the interior of the filter bellows (12). Filter element according to Claim 1 or 2, in which the element-side resonator structure (20) is integrated into a front-side end plate (32). Filter element according to claim 3, wherein the end plate (32) has a sealing structure (34) for sealing the element-side resonator structure from the housing-side resonator structure (20, 120) during intended installation in the filter housing (110). 17
5. Filterelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die beiden elementseitigen Nuten (22, 24) als benachbart zueinander angeordnete Segmente, insbesondere Kreisringsegmente, ausgebildet sind. 5. Filter element according to one of the preceding claims, wherein the two element-side grooves (22, 24) are formed as segments arranged adjacent to one another, in particular circular ring segments.
6. Filterelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Öffnung (28) zum Innenraum (30) in wenigstens einer der beiden Nuten (22, 24) angeordnet ist. 6. Filter element according to one of the preceding claims, wherein the opening (28) to the interior (30) is arranged in at least one of the two grooves (22, 24).
7. Filterelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Trennwand (26) eine oder mehrere Verbindungsöffnungen (128) zwischen den beiden Nuten (22, 24), insbesondere einen oder mehrere axial verlaufende Schlitze in der Trennwand (26), aufweist. 7. Filter element according to one of the preceding claims, wherein the partition (26) has one or more connecting openings (128) between the two grooves (22, 24), in particular one or more axially extending slots in the partition (26).
8. Filtersystem (100) mit einem auswechselbaren Filterelement (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche und einem Filtergehäuse (110), wobei das Filterelement (10) einen hohlzylinderartigen Filterbalg (12) und einen an einer Stirnseite (16) angeordneten, im Wesentlichen geschlossenen Boden (18) aufweist, wobei an dem Boden (18) wenigstens eine elementseitige Resonatorstruktur (20) zur Geräuschdämpfung eines strömenden Fluids ausgebildet ist, wobei die elementseitige Resonatorstruktur (20) zwei durch eine Trennwand (26) voneinander getrennten Nuten (22, 24) aufweist, wobei wenigstens eine der beiden Nuten (22, 24) über eine Öffnung (28) mit dem Innenraum (30) des Filterelements (10) verbunden ist, wobei das Filtergehäuse (110) wenigstens ein Gehäuseoberteil (112) und ein Gehäuseunterteil (114) aufweist, wobei auf einer Innenseite (116) des Gehäuseunterteils (114) ein zu der elementseitigen Resonatorstruktur (20) komplementäre gehäuseseitige Resonatorstruktur (120) ausgebildet ist, welche zwei durch eine Trennwand (126) voneinander getrennte Nuten (122, 124) aufweist, wobei beim bestimmungsgemäßen Zusammenbau des Filtersystems (100) die elementseitige Resonatorstruktur (20) mit der gehäuseseitigen 18 8. Filter system (100) with a replaceable filter element (10) according to one of the preceding claims and a filter housing (110), wherein the filter element (10) has a hollow-cylindrical filter bellows (12) and an essentially closed filter bellows (12) arranged on an end face (16). Has a base (18), at least one element-side resonator structure (20) for noise damping of a flowing fluid being formed on the base (18), the element-side resonator structure (20) having two grooves (22, 24) separated from one another by a partition (26) wherein at least one of the two grooves (22, 24) is connected to the interior (30) of the filter element (10) via an opening (28), wherein the filter housing (110) has at least one upper housing part (112) and one lower housing part (114 ), wherein on an inner side (116) of the lower housing part (114) a housing-side resonator structure (120) complementary to the element-side resonator structure (20) is formed, we Lche two by a partition (126) separated from each other grooves (122, 124), wherein the intended assembly of the filter system (100) the element-side resonator structure (20) with the housing-side 18
Resonatorstruktur (120) dicht abschließt, wobei die elementseitigen und gehäuseseitigen Nuten (22, 24, 122, 124) wenigstens einer der beiden Resonatorstrukturen (20, 120) über Verbindungsöffnungen (128) in wenigstens einer der Trennwände (26, 126) fluidisch verbunden sind. resonator structure (120), the element-side and housing-side grooves (22, 24, 122, 124) of at least one of the two resonator structures (20, 120) being fluidically connected via connection openings (128) in at least one of the partition walls (26, 126). .
9. Filtersystem nach Anspruch 8, wobei die Verbindungsöffnungen (128) als axial verlaufende Schlitze in der Trennwand (126) der elementseitigen Resonatorstruktur (20) und/oder der gehäuseseitigen Resonatorstruktur (120) ausgebildet sind. 9. Filter system according to claim 8, wherein the connection openings (128) are formed as axially extending slots in the partition wall (126) of the element-side resonator structure (20) and/or the housing-side resonator structure (120).
10. Filtersystem nach Anspruch 8 oder 9, wobei die beiden gehäuseseitigen Nuten (122, 124) der gehäuseseitigen Resonatorstruktur (120) als benachbart zueinander angeordnete Segmente, insbesondere Kreisringsegmente, ausgebildet sind. 10. Filter system according to claim 8 or 9, wherein the two housing-side grooves (122, 124) of the housing-side resonator structure (120) are formed as segments arranged adjacent to one another, in particular circular ring segments.
11. Filtersystem nach einem der Ansprüche 8 bis 10, wobei eine der beiden Nuten (122, 124) der gehäuseseitigen Resonatorstruktur (120) die andere der beiden Nuten (122, 124) wenigstens teilweise umgreift. 11. Filter system according to one of claims 8 to 10, wherein one of the two grooves (122, 124) of the housing-side resonator structure (120) at least partially encompasses the other of the two grooves (122, 124).
12. Filtersystem nach einem der Ansprüche 8 bis 11 , wobei das Gehäuseunterteil (114) einen Ausgang (130) der gehäuseseitigen Resonatorstruktur (120) für gereinigte Luft aufweist, insbesondere wobei der Ausgang (130) mit wenigstens einer der beiden Nuten (122, 124) der gehäuseseitigen Resonatorstruktur (120) fluidisch verbunden ist. 12. The filter system according to any one of claims 8 to 11, wherein the lower housing part (114) has an outlet (130) of the housing-side resonator structure (120) for cleaned air, in particular the outlet (130) having at least one of the two grooves (122, 124 ) is fluidically connected to the housing-side resonator structure (120).
13. Filtersystem nach einem der Ansprüche 8 bis 12, wobei die gehäuseseitige Trennwand (126) eine oder mehrere Verbindungsöffnungen (128) zwischen den Nuten (122, 124), insbesondere einen oder mehrere axial verlaufende Schlitze, aufweist. 13. Filter system according to one of claims 8 to 12, wherein the housing-side partition (126) has one or more connecting openings (128) between the grooves (122, 124), in particular one or more axially extending slots.
14. Filtersystem nach einem der Ansprüche 8 bis 13, wobei die beiden Resonatorstrukturen (20, 120) über eine wenigstens an einer der beiden Resonatorstrukturen (20, 120) angeordnete Dichtstruktur (34, 134) beim 19 bestimmungsgemäßen Zusammenbau zu dem Innenraum (30) des Filtersystems (100) abgedichtet sind. 14. Filter system according to one of claims 8 to 13, wherein the two resonator structures (20, 120) via at least one of the two resonator structures (20, 120) arranged sealing structure (34, 134) at 19 intended assembly to the interior (30) of the filter system (100) are sealed.
EP22727066.7A 2021-05-10 2022-05-02 Filter element for a filter system having a resonator structure, and filter system having a resonator structure Pending EP4337852A1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102021112122.1A DE102021112122A1 (en) 2021-05-10 2021-05-10 Filter element for a filter system with a resonator structure and filter system with a resonator structure
PCT/EP2022/061697 WO2022238158A1 (en) 2021-05-10 2022-05-02 Filter element for a filter system having a resonator structure, and filter system having a resonator structure

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EP4337852A1 true EP4337852A1 (en) 2024-03-20

Family

ID=81877955

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP22727066.7A Pending EP4337852A1 (en) 2021-05-10 2022-05-02 Filter element for a filter system having a resonator structure, and filter system having a resonator structure

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20240075419A1 (en)
EP (1) EP4337852A1 (en)
CN (1) CN117769621A (en)
DE (1) DE102021112122A1 (en)
WO (1) WO2022238158A1 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102022204101A1 (en) 2022-04-27 2023-11-02 Mahle International Gmbh Air filter and filter element for the same

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2538197Y2 (en) * 1991-06-29 1997-06-11 株式会社テネックス Air cleaner with resonator
JP2578859Y2 (en) * 1993-11-10 1998-08-20 三菱自動車工業株式会社 Resonator integrated air cleaner
DE10110029B4 (en) 2001-03-01 2012-10-11 Mahle Filtersysteme Gmbh Ring filter insert
DE102019210078A1 (en) * 2019-07-09 2021-01-14 Mahle International Gmbh Air filter module

Also Published As

Publication number Publication date
DE102021112122A1 (en) 2022-11-10
WO2022238158A1 (en) 2022-11-17
CN117769621A (en) 2024-03-26
US20240075419A1 (en) 2024-03-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1685889B1 (en) Oil sump filter
WO2014202158A1 (en) Air filter, filter element and filter housing of an air filter
DE102014006853A1 (en) Hollow filter element, filter housing and filter
DE10354401A1 (en) Air filter for IC engine comprises cylindrical filter insert, filter medium being held at one end by plate with axial gripping components and at opposite end by hollow cylindrical collar with concentric sealing ring
DE102014016300B4 (en) Filter and use of a hollow filter element in this filter
DE102014016908A1 (en) Filter element with filter bellows
WO2014121990A1 (en) Filter device, in particular air filter
DE102014016301A1 (en) Hollow filter element of a filter for filtering fluid, filter, filter housing and sealing a hollow filter element
DE102016001025A1 (en) Filter element of a liquid filter, liquid filter and filter housing
DE102012019320A1 (en) Flat filter element of a filter, filter and support means of a filter
EP3641909A1 (en) Filter system comprising a filter element and secondary element for closing a central tube
EP3463616A1 (en) Filter element of a filter device, filter housing and filter device
DE102008027374A1 (en) Filter for equipment of an internal combustion engine, and components of such a filter
EP4337852A1 (en) Filter element for a filter system having a resonator structure, and filter system having a resonator structure
EP3419737A1 (en) Filter element, in particular for gas filtration
WO2023078599A1 (en) Filter element for a filter system and filter system comprising a filter housing and a replaceable filter element
WO2020064204A1 (en) Air de-oiling insert for an air de-oiling device and air de-oiling device
EP3755451A1 (en) Filter element and filter system
DE10110029B4 (en) Ring filter insert
DE102014017026A1 (en) Filter insert for a filter device
WO2022238160A1 (en) Filter system comprising a resonator
DE102018003414A1 (en) Filter device, in particular air filter, and method for maintaining a filter device and its use
WO2017190872A1 (en) Filter device, in particular gas filter
EP4337851A1 (en) Filter system comprising a resonator
DE102021128679A1 (en) Filter system with a filter housing, a replaceable filter element and a resonator structure

Legal Events

Date Code Title Description
STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: UNKNOWN

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE INTERNATIONAL PUBLICATION HAS BEEN MADE

PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: REQUEST FOR EXAMINATION WAS MADE

17P Request for examination filed

Effective date: 20231009

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR