EP4665476A1 - Filterelement und filtersystem - Google Patents

Filterelement und filtersystem

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Publication number
EP4665476A1
EP4665476A1 EP24701803.9A EP24701803A EP4665476A1 EP 4665476 A1 EP4665476 A1 EP 4665476A1 EP 24701803 A EP24701803 A EP 24701803A EP 4665476 A1 EP4665476 A1 EP 4665476A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
medium
filter
filter element
fluid
closing
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
EP24701803.9A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Sascha Roth
Klaus-Dieter Ruhland
Michael Kaufmann
Dennis Stark
Pascal Neef
Christoph Wittmers
Andreas Weber
Mario Rieger
Markus Hanselmann
Peter Pekny
Eva Hallbauer
Daniel Schmid
Steffen Gerlach
Friedrich Kupfer
Johannes Grad
Pedro Miguel Pereira Madeira
Dieter Weiss
Philipp Hettkamp
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 EP4665476A1 publication Critical patent/EP4665476A1/de
Pending legal-status Critical Current

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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
    • B01D46/0027—Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours with additional separating or treating functions
    • B01D46/0036—Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours with additional separating or treating functions by adsorption or absorption
    • 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
    • B01D46/0001—Making filtering elements
    • 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
    • B01D46/10—Particle separators, e.g. dust precipitators, using filter plates, sheets or pads having plane surfaces
    • 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
    • B01D46/52—Particle separators, e.g. dust precipitators, using filters embodying folded corrugated or wound sheet material
    • B01D46/521—Particle separators, e.g. dust precipitators, using filters embodying folded corrugated or wound sheet material using folded, pleated material
    • 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
    • B01D46/52—Particle separators, e.g. dust precipitators, using filters embodying folded corrugated or wound sheet material
    • B01D46/521—Particle separators, e.g. dust precipitators, using filters embodying folded corrugated or wound sheet material using folded, pleated material
    • B01D46/522—Particle separators, e.g. dust precipitators, using filters embodying folded corrugated or wound sheet material using folded, pleated material with specific folds, e.g. having different lengths
    • 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
    • B01D46/52—Particle separators, e.g. dust precipitators, using filters embodying folded corrugated or wound sheet material
    • B01D46/521—Particle separators, e.g. dust precipitators, using filters embodying folded corrugated or wound sheet material using folded, pleated material
    • B01D46/525—Particle separators, e.g. dust precipitators, using filters embodying folded corrugated or wound sheet material using folded, pleated material which comprises flutes

Definitions

  • the invention relates to a filter element for filtering a fluid, in particular air, as well as a filter system for filtering a fluid, in particular air, with a filter element and a method for producing a filter element for filtering a fluid, in particular air.
  • Adsorption filters are used in motor vehicles, for example, to adsorb fuel vapors from the fuel tank and are arranged in tank ventilation lines, for example, to prevent unwanted emissions of hydrocarbons through the ventilation line into the environment.
  • Activated carbon for example, can be used as an adsorbent, which adsorbs the hydrocarbons and thus fixes them.
  • the activated carbon in such an adsorption filter is usually in the form of granules, honeycombs, pellets or compressed granules.
  • Previously known activated carbon elements for filtering air have a flat or round shape.
  • the elements are made from semi-finished products, such as fleece with activated carbon coating. Wound layers, round layered layers, flat or folded activated carbon media are used as the basis for such elements.
  • DE 10 2010 019 046 A1 discloses a filter layer with a flat and a connected corrugated filter sheet with an additional corrugated filter sheet, the two corrugated filter sheets having different corrugations, in particular amplitudes and/or wavelengths.
  • Activated carbon is preferably filled into each corrugation in the corrugations of the additional corrugated filter layer.
  • Granular activated carbon and particularly preferably finely granulated or dusty activated carbon are used.
  • Such dusty activated carbon can under certain circumstances be produced as a waste product in other areas of application.
  • Activated carbon dust has a significantly larger surface area compared to granular activated carbon or activated carbon in pellet form, which can increase the adsorption capacity.
  • the corrugations of the first corrugated filter sheet located between the corrugations filled with dusty activated carbon as an adsorbent are also closed at either one or the other longitudinal end.
  • An object of the invention is to provide a filter element for filtering a fluid, in particular air, which can be produced in a favorable design.
  • a further task is to create a filter system with a filter element which can be manufactured in an inexpensive design.
  • a further object is to provide a method for producing such a filter element.
  • a filter element for filtering a fluid, in particular air with at least one filter medium body with a flowable medium arranged transversely to a flow direction of the fluid, with a raw-side inlet surface and a clean-side outlet surface, wherein at least one region between the inlet surface and the outlet surface is filled with an adsorbent, in particular with particulate or dust-like activated carbon, and is arranged in intermediate spaces of the medium through which the flow can pass, wherein the region is closed off at a peripheral edge of the inlet surface and/or the outlet surface with a fluid-permeable closing medium, in particular a spunbonded nonwoven.
  • a filter system for filtering a fluid in particular air
  • a filter housing which has at least one inlet for the inflow of the fluid flow and at least one outlet for the outflow of the cleaned fluid flow
  • a filter element arranged in the filter housing between a raw side and a clean side so as to be exchangeable for filtering the fluid
  • at least one filter medium body with a medium that can be flowed through and arranged transversely to a flow direction of the fluid, with an inlet surface on the raw side and an outlet surface on the clean side, wherein at least one area between the inlet surface and the outlet surface is filled with an adsorbent, in particular with particulate or dust-like activated carbon, and arranged in intermediate spaces of the medium that can be flowed through, wherein the area is closed off at a peripheral edge of the inlet surface and/or the outlet surface with a fluid-permeable closing medium, in particular a spunbonded nonwoven.
  • the further object is achieved according to a further aspect of the invention by a method for producing a filter element for filtering a fluid, in particular air, with at least one filter medium body with a flowable medium arranged transversely to a flow direction of the fluid, with a raw-side inlet surface and a clean-side outlet surface, at least comprising: filling at least one area of intermediate spaces of the flowable medium between the inlet surface and the outlet surface with an adsorbent, in particular with particulate or dust-like activated carbon; closing off the area at a peripheral edge of the inlet surface and/or the outlet surface with a fluid-permeable closing medium, in particular a spunbonded nonwoven.
  • a filter element for filtering a fluid in particular air
  • at least one filter medium body with a flowable medium arranged transversely to a flow direction of the fluid with a raw-side inlet surface and a clean-side outlet surface, wherein at least one area between the inlet surface and the outlet surface is filled with an adsorbent, in particular with particulate or dust-like activated carbon, and arranged in spaces between the flowable medium.
  • the area is closed off at a peripheral edge of the inlet surface and/or the outlet surface with a fluid-permeable closing medium, in particular a spunbonded nonwoven.
  • gaps in a medium through which flow can pass for example a filter medium such as a fleece, paper or the like, are filled with an adsorbent such as activated carbon.
  • adsorbent such as activated carbon.
  • These gaps can, for example, cover the area between the through which the medium can flow and the inlet surface or the outlet surface.
  • the medium itself has intermediate spaces, such as a sponge-like medium, which are filled with the adsorbent.
  • the adsorbent is held in the filter medium body because the area is closed off with a fluid-permeable sealing medium, such as a spunbond, which retains the adsorbent.
  • the filter medium body can be designed as a filter bellows with a folded filter medium body, in which the spaces between the folds are filled or coated with adsorbent. Both required filtration functions of dust removal and pollutant removal can be advantageously implemented in a compact installation space within a filter element
  • the filter medium body can comprise corrugated or corrugated flow-through medium, for example filter paper, combined with a smooth filter medium, for example filter paper.
  • a layer of corrugated or corrugated medium can be covered with a layer of smooth medium and wound up, forming channels that can be alternately closed on the inflow side or the outflow side and can accordingly alternately be empty or contain adsorbents.
  • all channels can contain adsorbents.
  • the filter element produced in this way can be used not only for filtering dust, but also for adsorbing pollutants.
  • the filter element can be used as an activated carbon filter element.
  • the filter element can be manufactured in any shape. For example, cube-shaped filter elements, but also filter elements with an inclined or trapezoidal design, or other favorable designs can be produced.
  • the design with a wound-up flowable medium can have a round or oval design. Designs such as wheel arch filters can also be used.
  • the filter medium body of the filter element thus serves advantageously as a carrier structure for the adsorbent.
  • the prefabricated filter medium body can advantageously be filled with the adsorbent after production.
  • Activated carbon in the form of particles or dust can be used as an adsorbent in the spaces between the medium through which the flow occurs.
  • Activated carbon is usually available as splintered carbon or spherical carbon.
  • the proposed filter element can be used advantageously in motor vehicles in internal combustion engines for the adsorption of hydrocarbons or as an interior filter. It is also conceivable to use it generally in an air purifier, in an extractor hood, for example in a cooker hood.
  • the medium through which the filter element can flow can be folded in a zigzag shape transversely to the flow direction, whereby on an inflow side and/or outflow side of the filter medium body, the area between a fold base of the folds of the filter medium body and a fold tip of the folds is filled with the adsorbent.
  • the closing medium can be arranged at the fold tips. In this way, the spaces between the folded medium and the inflow side and/or outflow side can be conveniently filled with the adsorbent.
  • the closing medium can be glued to the fold tips and thus prevent the adsorbent from escaping from the filled area to the outside.
  • adhesive tracks can be arranged on the inflow side and/or on the outflow side of the folds of the filter medium body along a roll of the folds of the flowable medium.
  • the sealing medium can be glued to the fold tips of the folds along the adhesive tracks.
  • adhesive tracks which are applied anyway to fix the folds in the filter medium body of the filter element, for example, can be used to connect the sealing medium to the fold tips. The sealing medium can thus be glued to the fold tips along the adhesive tracks in a simple manner and thus permanently connected.
  • adhesive sections that extend over the pleat tip can be arranged on the inflow side and/or the outflow side.
  • adhesive interruptions that extend over the base of the pleat can be arranged on the outflow side or the inflow side.
  • the sealing medium can be glued to the adhesive sections.
  • the adhesive traces can thus be interrupted along the unrolling of the pleats. This means that adhesive can be saved by only applying the adhesive sections where they are needed to fix the pleats, namely at the pleat tips.
  • the sealing medium can also advantageously be glued to the flow-through medium at the pleat tips, thus safely and permanently sealing off the area in which the adsorbent is filled.
  • the filter medium body can have corrugated or corrugated flow-through medium, for example filter paper, combined with a smooth filter medium, for example filter paper.
  • a layer of corrugated or corrugated medium can be covered with a layer of smooth medium and wound up, forming channels that can be alternately closed on the inflow side or the outflow side and can accordingly alternately be empty or have adsorbents.
  • all channels can have adsorbents.
  • the ducts can be filled or coated with adsorbent on one side, preferably on the clean air side, or even on both sides, the clean air side and the unclean air side.
  • adsorbent can be held in the channels by means of an applied fleece layer, a grid or the like.
  • this can also be achieved by means of adhesive, which forms a closure to close the respective channel.
  • the filter medium body can be arranged in a reinforcing frame with at least one seal which is arranged at least partially contiguously around the circumference, at least in sections, on an outer circumferential side of the medium through which flow can take place on the inlet surface or on the outlet surface of the filter medium body.
  • the seal can be connected to the reinforcing frame by foaming or injection molding.
  • the sealing medium can be connected to the seal.
  • the sealing medium can be tightly connected to the seal.
  • the sealing medium for example a spunbond, can be connected to the filter element on the inlet surface and/or the outlet surface in a simple and cost-effective manner. This also ensures that the sealing medium tightly seals the area filled with the adsorbent.
  • the sealing medium can be connected to the reinforcing frame by foaming or spraying the seal.
  • the sealing medium for example a spunbond, can be connected to the filter element on the inlet surface and/or the outlet surface in a simple and cost-effective manner. This also ensures that the sealing medium tightly seals the area filled with the adsorbent.
  • the filter medium body can have a grid structure on the inflow side and/or on the outflow side.
  • the closing medium can be connected to the grid structure.
  • the grid structure for example a perforated sheet, can advantageously support the fold edges of the medium through which flow can take place against the flow pressure and on the other hand protect it from mechanical damage.
  • the closing medium can be conveniently attached to this grid structure, for example glued, and thus prevent the adsorbent filled in from escaping.
  • a filter system for filtering a fluid in particular air, is proposed, with a filter housing which has at least one inlet for the inflow of the fluid flow and at least one outlet for the outflow of the cleaned fluid flow, and with a filter element arranged in the filter housing between a raw side and a clean side so as to be exchangeable for filtering the fluid, with at least one filter medium body with a medium that can be flowed through arranged transversely to a flow direction of the fluid, with an inlet surface on the raw side and an outlet surface on the clean side.
  • At least one area between the inlet surface and the outlet surface is filled with an adsorbent, in particular with particulate or dust-like activated carbon, and arranged in the spaces between the medium that can be flowed through.
  • the area is closed off at a peripheral edge of the inlet surface and/or the outlet surface with a fluid-permeable sealing medium, in particular a spunbonded nonwoven.
  • gaps in a medium through which flow occurs for example a filter medium, are filled with an adsorbent such as activated carbon. These gaps can, for example, represent the area between the medium through which flow occurs and the inlet surface or the outlet surface.
  • the medium itself to have gaps, such as a sponge-like medium, which are filled with the adsorbent.
  • the adsorbent is held in the filter medium body because the area is closed off with a fluid-permeable sealing medium, for example a spunbond.
  • the filter system can therefore be used not only for filtering dust, but also for adsorbing pollutants.
  • the filter element can be used for activated carbon filtration.
  • the filter element can be manufactured in any shape. For example, cube-shaped filter elements, but also filter elements with an inclined or trapezoidal shape, or other favorable shapes can be produced. Designs such as wheel arch filters can also be used.
  • the filter medium body of the filter element thus serves advantageously as a carrier structure for the adsorbent.
  • the prefabricated filter medium body can advantageously be filled with the adsorbent after production.
  • Activated carbon in the form of particles or dust can be used as an adsorbent in the spaces between the medium through which the flow occurs.
  • Activated carbon is usually available as splintered carbon or spherical carbon.
  • the proposed filter system can be used advantageously in motor vehicles in internal combustion engines for the adsorption of hydrocarbons or as an interior filter. It is also conceivable that it could be used in an air purifier or in an extractor hood, for example in a cooker hood.
  • a pre-separator stage in particular a cyclone pre-separator, can be arranged in the filter housing upstream of the filter element.
  • a safety element can be arranged downstream of the filter element.
  • a pre-separator stage can thus be connected upstream of the filter medium body.
  • Paper bellows, fleece bellows, bellows made of separator foams, single or multi-layered, or even cyclone pre-separators can be used as pre-separators.
  • Conventional secondary filter elements can be used as safety elements. Combinations of pre-separator stages and safety elements can be used favorably with the filter element filled with adsorbent.
  • the filter element can be designed as a slide-in filter element that is or can be inserted into the filter housing transversely to the main flow axis of the fluid. Such a design is advantageous for replacing the filter element when loaded.
  • a method is proposed for producing a filter element for filtering a fluid, in particular air, with at least one filter medium body with a flowable medium arranged transversely to a flow direction of the fluid, with an inlet surface on the raw side and an outlet surface on the clean side.
  • the method comprises at least: filling at least one area of intermediate spaces of the flowable medium between the inlet surface and the outlet surface with an adsorbent, in particular with particulate or dust-like activated carbon; and closing off the area at a peripheral edge of the inlet surface and/or the outlet surface with a fluid-permeable closing medium, in particular a spunbond.
  • gaps in a flowable medium of the filter element are filled with an adsorbent such as activated carbon.
  • an adsorbent such as activated carbon.
  • These gaps can, for example, represent the area between the flowable medium and the inlet surface or the outlet surface.
  • the medium itself to have gaps, such as a sponge-like medium, which are filled with the adsorbent.
  • the adsorbent is held in the filter medium body because the area is closed off with a fluid-permeable sealing medium, for example a spunbond.
  • the filter element produced in this way can be used not only for filtering dust, but also for adsorbing pollutants.
  • the filter element can be used for activated carbon filtration.
  • the filter element can be manufactured in any shape. For example, cube-shaped filter elements, but also filter elements with an inclined or trapezoidal shape, or other favorable shapes can be produced. Designs such as wheel arch filters can also be used.
  • the filter medium body of the filter element thus serves advantageously as a carrier structure for the adsorbent.
  • the prefabricated filter medium body can advantageously be filled with the adsorbent after production.
  • Activated carbon in the form of particles or dust can be used as an adsorbent in the spaces between the medium through which the flow occurs.
  • Activated carbon is usually available as splintered carbon or spherical carbon.
  • the proposed filter element can be used advantageously in motor vehicles in internal combustion engines for the adsorption of hydrocarbons or as an interior filter. It is also conceivable to use it generally in an air purifier, in an extractor hood, for example in a cooker hood.
  • the method can comprise at least the steps of: inserting the filter medium body with an inlet surface or outlet surface accessible for filling into a taking up and feeding the receptacle into a filling station; filling the area of the filter medium body via the accessible inlet surface or outlet surface with the adsorbent; closing off the area at the inlet surface or outlet surface with the closing medium.
  • prefabricated bellows can be placed in a holder and fed to a filling station.
  • the adsorbent for example activated carbon
  • a vibration plate that is operated at high frequency can advantageously be used to compress the adsorbent.
  • the material can then be transported to the next station, where a sealing medium, for example a spunbond, is glued or welded over the filled area of the filter medium body. This can be done, for example, with traces of adhesive on the fold edges of the filter medium body.
  • At least the following additional steps can be carried out for filling the filter medium body on both sides: rotating the filter medium body in the holder so that the unfilled area is accessible for filling and feeding the holder into the filling station; filling the area of the filter medium body with the adsorbent; closing off the area at the inlet surface or outlet surface with the closing medium.
  • the process described can be repeated with the filter medium body turned over.
  • adhesive tracks can be arranged on the inflow side and/or on the outflow side of folds of the filter medium body along a roll of the folds of the flow-through medium, wherein the closing medium is glued to the fold tips of the folds along the adhesive tracks.
  • the closing medium can thus be advantageously glued directly to the filter medium body so that the filled area is tightly sealed.
  • the filter medium body can be arranged in a reinforcing frame with at least one seal, which is arranged at least partially contiguously around the circumference, at least in sections, on an outer circumferential side of the flowable medium on the inlet surface or on the outlet surface of the filter medium body, in particular by foaming or injection molding connected to the reinforcing frame.
  • the sealing medium can be connected to the seal.
  • the sealing medium can be foamed or injected into the seal. Further processing of the filter medium body can thus advantageously take place with or without a reinforcing frame, depending on the type of seal.
  • the filled area can be sealed by the sealing medium that is tightly connected to the seal, so that the filled adsorbent remains in the gaps between the flowable medium of the filter medium body.
  • a grid structure can be arranged on the filter medium body on the inflow side and/or on the outflow side.
  • the closing medium to the grid structure can be conveniently applied directly to the grid structure, for example a perforated sheet, and tightly connected to it.
  • Fig. 1 shows a longitudinal section through a filter medium body of a filter element according to an embodiment of the invention, in which an area between the inlet surface and the outlet surface is filled with an adsorbent, in particular with particulate or dust-like activated carbon, and is arranged in the gaps between the medium through which flow occurs;
  • Fig. 2 shows an enlarged section of the filter medium body according to Fig. 1, in which an area between a flowable medium and the outlet surface is filled with the adsorbent;
  • Fig. 3 shows an enlarged section of the filter medium body according to Figure 1, in which the area between the flowable medium and the outlet surface as well as an area between the flowable medium and the inlet surface is filled with the adsorbent;
  • Fig. 4 is a longitudinal section through a filter medium body of a filter element with a pre-separator stage arranged upstream of the fluid flow according to a further embodiment of the invention
  • Fig. 5 is a longitudinal section through a filter medium body of a filter element with a pre-separator stage arranged upstream of the fluid flow and a safety element arranged downstream of the fluid flow according to a further embodiment of the invention
  • Fig. 6 is a longitudinal section through a filter element according to an embodiment of the invention.
  • Fig. 7 shows an enlarged section of the filter element according to Figure 6 with focus on the reinforcement frame and seal;
  • Fig. 8 is an isometric view of a filter element according to a further embodiment of the invention with a view of the exit surface;
  • Fig. 9 is an exploded view of a filter element according to another embodiment of the invention.
  • Fig. 10 is a longitudinal section of a filter system with a filter element according to an embodiment of the invention.
  • Fig. 1 1 is a schematic representation of the method for producing a filter element according to an embodiment of the invention
  • Fig. 12 is a schematic plan view of a front edge of channels of a filter element according to a further embodiment of the invention, in which corrugated or corrugated medium is combined with smooth medium;
  • Fig. 13 is a view with channels of a filter element according to Fig. 12 partially filled with adsorbent;
  • Fig. 14 is a longitudinal section through a filter element according to a further embodiment of the invention, in which a region between the inlet surface and the outlet surface is filled with an adsorbent and arranged in intermediate spaces of the medium through which the flow can take place;
  • Fig. 15 is a longitudinal section through a filter element according to a further embodiment of the invention, in which a region between the inlet surface and the outlet surface is filled with an adsorbent and arranged in intermediate spaces of the medium through which the flow can take place;
  • Fig. 16 is an isometric view of a filter element with a wound filter media body according to Figure 12;
  • Fig. 17 is a longitudinal section of a filter system with a filter element with wound filter medium body according to Figure 16.
  • Figure 1 shows a longitudinal section through a filter medium body 12 of a filter element 10 according to an embodiment of the invention, in which a downstream region 80 between the inlet surface 50 and the outlet surface 52 is filled with an adsorbent 82, in particular with particulate or dust-like activated carbon 84, and is arranged in gaps 21 of the flowable medium 13.
  • Figure 2 shows an enlarged section of the filter medium body 12 according to Figure 1.
  • the filter medium body 12 is intended to be flowed through by the fluid to be filtered, for example air, from the raw-side inlet surface 50 to the clean-side outlet surface 52.
  • the flow direction 134 is indicated by arrows.
  • the filter medium body 12 shown in the exemplary embodiment has a zigzag-shaped, flowable medium 13 through which the fluid flows transversely to the flow direction 134.
  • At least one area 80 between the inlet surface 50 and the outlet surface 52 is filled with the adsorbent 82, in particular with particulate or dust-like activated carbon 84, and in intermediate spaces
  • the region 80 is closed off at a peripheral edge 86 of the outlet surface 52 with a fluid-permeable closing medium 90, in particular a spunbonded fabric.
  • the flowable medium 13 is folded in a zigzag shape transverse to the flow direction 134.
  • the area 80 between a fold base 25 of folds is folded in a zigzag shape transverse to the flow direction 134.
  • the closing medium 90 is arranged at the fold tips 24.
  • the fluid flow 134 is shown inside the filter medium body 12. It can be observed that the fluid only flows on the inflow side 70 of the folds 22 of the filter medium body 12 and is filtered before it passes through the flowable medium 13 and flows further in the region 80 which is filled with the adsorbent 82.
  • Figure 3 shows an enlarged section of the filter medium body 12 according to Figure 1, in which the region 80 between the flowable medium 13 and the outlet surface 52 as well as an inflow-side region 81 between the flowable medium 13 and the inlet surface 50 are filled with the adsorbent 82.
  • gaps 21 of the flowable medium 12 are filled with the adsorbent 82 from both the inflow side 70 and the outflow side 72, so that the filter medium body 12 advantageously has a maximum loading with the adsorbent 82 for the greatest possible adsorption performance.
  • adhesive tracks 26, 27 can expediently be arranged along a roll of the folds 22 of the flowable medium 13, so that the closing medium 90 can be glued to the fold tips 24 of the folds 22 along the adhesive tracks 26, 27. Both areas 80, 81 in which the adsorbent 82 is filled are thus sealed against the environment and the adsorbent 82 remains in the filter medium body 12.
  • Adhesive sections 28, 29 can be arranged on the inflow side 70 and the outflow side 72, which extend over the fold tip 24.
  • adhesive interruptions 30, 31 can be arranged on the outflow side 72 and/or the inflow side 70, which extend over the fold base 25.
  • the sealing medium 90 can thus be expediently glued to the adhesive sections 28, 29 at the points where the adhesive sections 28, 29 are applied.
  • Figure 4 shows a longitudinal section through a filter medium body 12 of a filter element 10 with a pre-separator stage 15 arranged upstream of the fluid flow according to a further embodiment of the invention.
  • a pre-separator stage 15, in particular a cyclone pre-separator 14, can be arranged upstream of the filter element 10.
  • a pre-separator stage can thus be connected upstream of the fluid flow to the filter medium body 12.
  • paper bellows, fleece bellows, bellows made of separator foams, single or multi-layered, or even cyclone pre-separators can be used as pre-separator stages 15.
  • a filter medium body 12 which has a region 80, 81 with adsorbent 82, can advantageously be combined with a pre-separator stage 15 in a filter element 10.
  • Figure 5 shows a longitudinal section through a filter medium body 12 of a filter element 10 with a pre-separator stage 15 arranged upstream of the fluid flow and a safety element 16 arranged downstream of the fluid flow according to a further embodiment of the invention.
  • a safety element 16 can be arranged downstream of the filter element 10.
  • Conventional secondary filter elements can be used as safety elements 16.
  • Combinations of pre-separation stages 15 and safety elements 16 can be advantageously combined with the filter element 10 filled with adsorbent 82.
  • Figure 6 shows a longitudinal section through a filter element 10 according to an embodiment of the invention.
  • the filter medium body 12 is arranged in an element frame 36 and has a circumferential reinforcing frame 18 on the outflow surface 52, with a seal 20 which is arranged at least partially contiguously at least in sections on an outer circumferential side of the medium 13 through which the flow can pass on the outlet surface 52 of the filter medium body 12.
  • the seal 20 can be connected to the reinforcing frame 18 by foaming or injection molding.
  • the closing medium 90 can expediently be connected to the seal 20, in particular can be tightly connected to the seal 20. The closing medium 90 can thus be connected to the reinforcing frame 18 particularly favorably by foaming or injection molding the seal 20.
  • An edge protector 74 is attached to a peripheral edge of the inlet surface 50 in order to protect the filter medium body 12 from damage, for example when it is mounted in a filter housing.
  • the edge protector 74 can also be made of molded plastic.
  • Figure 7 shows an enlarged section of the filter element 10 according to Figure 6 with a focus on the reinforcement frame 16 and seal 20. It can be seen how the closing medium 90 is integrated into the seal 20 at the peripheral edge 86, for example, in the case of a polyurethane seal 20, it is foamed in or injection-molded on.
  • Figure 8 shows an isometric view of a filter element 10 according to a further embodiment of the invention with a view of the exit surface 52.
  • the filter element 10 has a filter medium body 12 which is laterally surrounded by an element frame 36 at a peripheral edge 86 and has a peripheral reinforcing frame 16 at the outlet surface 52 which is closed off by a peripheral seal 20.
  • the filter medium body 12 has a grid structure 88 in the form of a perforated plate on the outflow side 72 to stabilize the folds 22 against the flow pressure.
  • the closing medium 90 which is arranged between the filter medium body 12 and the grid structure 88, can expediently be connected to the grid structure 88.
  • the closing medium 90 can be glued to the fold tips 24 by means of adhesive traces 26, which are attached to the invisible fold tips 24, and pressed against the grid structure 88.
  • Figure 9 shows an exploded view of a filter element 10 according to a further embodiment of the invention. The individual components of the filter element 10, filter medium body 12, element frame 36, edge protection 74, closing medium 90, grid structure 88, reinforcement frame 18 and seal 20 can be seen.
  • the closing medium 90 is arranged between the filter medium body 12, which is at least partially filled with the adsorbent 82, and the grid structure 88.
  • Figure 10 shows a longitudinal section of a filter system 100 with a filter element 10 according to an embodiment of the invention.
  • the filter system 100 for filtering a fluid comprises a filter housing 110, which has at least one inlet 102 for the inflow of the fluid flow 120 and at least one outlet 104 for the outflow of the cleaned fluid flow 122.
  • the raw fluid flow 120 and the clean fluid flow 122 are marked with arrows together with the flow direction 134 in the filter medium body 12.
  • the filter housing 110 comprises two housing parts 112 and 114, which are connected to each other.
  • a replaceable filter element 10 for filtering the fluid with at least one filter medium body 12 with a flowable medium 13 arranged transversely to a flow direction 134 of the fluid, with a raw-side inlet surface 50 and a clean-side outlet surface 52.
  • At least one area 80 between the inlet surface 50 and the outlet surface 52 is filled with an adsorbent 82, in particular with particulate or dust-like activated carbon 84, and is arranged in intermediate spaces 21 of the flowable medium 13.
  • the area 80 is closed off at a peripheral edge 86 of the outlet surface 52 with a fluid-permeable closing medium 90, in particular a spunbond.
  • a pre-separator stage 15, in particular a cyclone pre-separator 14, is arranged further upstream of the filter element 10.
  • a safety element 16 is arranged downstream of the filter element 10.
  • the filter housing 110 also has a dirt outlet 106 for discharging dust and dirt separated in the pre-separator stage 15.
  • the filter element 10 can expediently be designed as a slide-in filter element that is or can be inserted into the filter housing 110 transversely to the main flow axis 128 of the fluid.
  • the installation direction 66 for the slide-in filter element is marked in the illustration.
  • the filter element 10 can be replaced via a removable housing cover 116.
  • Figure 11 shows a schematic representation of the method for producing a filter element 10 according to an embodiment of the invention.
  • at least one region 80, 81 of intermediate spaces 21 of the flowable medium 13 between the inlet surface 50 and the outlet surface 52 is filled with an adsorbent 82, in particular with particulate or dust-like activated carbon 84.
  • the region 80, 81 is then closed off at a peripheral edge 86 of the inlet surface 50 and/or the outlet surface 52 with a fluid-permeable sealing medium 90, in particular a spunbonded nonwoven.
  • the filling of the adsorbent 82 is shown as an example for the area 80 from the exit surface 52 of the filter medium body 12. After the filling of the adsorbent 82, the area is closed at the edge 86 with the closing medium 90, for example by gluing the closing medium 90 to the filter medium body 12.
  • the filter medium body 12 is placed in a holder with an inlet surface 50 or outlet surface 52 accessible for filling and the holder is fed into a filling station.
  • the area 80, 81 of the filter medium body 12 is then filled with the adsorbent 82 via the accessible inlet surface 50 or outlet surface 52.
  • the area 80, 81 is then closed off at the inlet surface 50 or outlet surface 52 with the closing medium 90.
  • the filter medium body 12 is rotated in the holder so that the unfilled area 80, 81 is accessible for filling and the holder can be fed into the filling station.
  • the previously unfilled area 80, 81 of the filter medium body 12 is then filled with the adsorbent 82.
  • This area 80, 81 is then also closed off at the inlet surface 50 or outlet surface 52 with the closing medium 90.
  • adhesive tracks 26, 27 can be arranged on the inflow side 70 and/or on the outflow side 72 of folds 22 of the filter medium body 12 along a roll of the folds 22 of the flowable medium 13.
  • the closing medium 90 can expediently be glued to the fold tips 24 of the folds 22 along the adhesive tracks 26, 27.
  • the filter medium body 12 can be arranged in a reinforcing frame 18, with at least one seal 20, which is arranged circumferentially at least partially connected at least in sections on an outer circumferential side of the flowable medium 13 on the inlet surface 50 or on the outlet surface 52 of the filter medium body 12.
  • the seal 20, which can consist of polyurethane, for example, can be connected to the reinforcing frame 18 by foaming or injection molding.
  • the closing medium 90 can advantageously be connected to the seal 20, and in particular foamed or injected into the seal 20.
  • a grid structure 88 for supporting the folds 22 of the filter medium body 12 against the flow pressure can be provided on the filter medium body 12 on the inflow side 70 and/or on the outflow side 72.
  • the closing medium 90 can advantageously be connected to the grid structure 88.
  • Figures 12 to 17 show further embodiments of the invention.
  • the filter element 10 comprises a layer 60 of corrugated or corrugated flow-through medium 13 and a layer 62 of smooth flow-through medium 13.
  • the medium 13 can be filter paper, for example.
  • the layers 60, 62 are placed on top of one another, with the gaps 21 between the media 13 that can flow through forming channels.
  • This is shown in Figure 12 in a schematic representation in a top view of a front edge of the channels.
  • Figure 13 shows the arrangement according to Figure 12, in which some channels are filled with adsorbent 82 and other channels remain empty.
  • all channels can also be filled with adsorbent 82, for example activated carbon or with ion exchangers or the like.
  • the openings of the channels can expediently be closed alternately with a closure, for example in the form of pasty adhesive beads, which are applied in the edge area.
  • the layers 60, 62 of the medium 13 arranged on top of one another can be wound up ( Figure 16), or several such layers 60, 62 can be stacked on top of one another ( Figures 14 and 15).
  • the openings of the channels are alternately closed with a closure 92, for example in the form of pasty adhesive beads, which are applied in the edge region of the channels alternately on the inlet side in one channel and on the outlet side in the adjacent channel.
  • a closure 92 for example in the form of pasty adhesive beads, which are applied in the edge region of the channels alternately on the inlet side in one channel and on the outlet side in the adjacent channel.
  • the channels with a closure 92 at the inlet surface 50 of the fluid into the filter element 10 contain an adsorbent 82, in particular activated carbon 84, while the channels with a closure 92 at the outlet surface 52 of the fluid are free. From there, the fluid flows from the inlet surface 50 into the areas 80 with the adsorbent 82, in particular activated carbon 84, and exits from the outlet surface 52 at the bottom of the channel filled with adsorbent 82.
  • a closure medium 90 for example a spunbond or the like, can be arranged on the outlet surface 52, which retains particles in the channel (area 80) filled with adsorbent 82.
  • Figure 14 shows a longitudinal section through a filter element 10, in which an area 80 between the inlet surface 50 and the outlet surface 52 of the fluid to be filtered is filled with an adsorbent 82, in particular with particulate or dust-like activated carbon 84, and arranged in gaps 21 of the flowable medium 13.
  • the filter medium body 12 is arranged in an element frame 36 and is provided with a circumferential seal 20 on the downstream side at the outlet surface 52.
  • Figure 15 shows a longitudinal section through a filter element 10, in which an area 80 between the inlet surface 50 and the outlet surface 52 is filled with an adsorbent, in particular with particulate or dust-like activated carbon, and is arranged in gaps 21 of the flowable medium 13.
  • the filter medium body 12 is arranged in an element frame 36 and on the upstream side is the inlet surface 50 is provided with a circumferential seal 20.
  • the element frame 36 overlaps an edge 86 of the filter medium body 12 so that the latter is securely held within the element frame 36.
  • Figure 16 shows an isometric view of a filter element 10 with a wound filter medium body according to Figure 12 or 13.
  • the filter medium body 12 is arranged within an element frame 36.
  • a circumferential seal 20 is arranged on the inlet surface of the fluid.
  • An optional emergency seal 19 is arranged near the outlet surface 52.
  • Figure 17 shows a longitudinal section of a filter system 100 with the filter element 10 according to Figure 16.
  • a raw fluid flow 120 enters the filter housing 110 through an inlet 102.
  • the filter element 10 is arranged between the raw side 40 and the clean side 42.
  • the circumferential seal 20 seals the clean side 42 against the dirty side 40 and is clamped between the housing cover 116 and the housing pot 118.
  • the clean fluid flow 122 exits the housing 110 through the outlet 104.

Landscapes

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Filterelement (10) zum Filtern eines Fluids, insbesondere Luft, mit wenigstens einem Filtermediumkörper (12) mit einem quer zu einer Strömungsrichtung (134) des Fluids angeordneten durchströmbaren Medium (13), mit einer rohseitigen Eintrittsfläche (50) und einer reinseitigen Austrittsfläche (52), wobei wenigstens ein Bereich (80, 81) zwischen der Eintrittsfläche (50) und der Austrittsfläche (52) mit einem Adsorptionsmittel (82), insbesondere mit partikel- oder staubförmiger Aktivkohle (84), gefüllt und in Zwischenräumen (21) des durchströmbaren Mediums (13) angeordnet ist. Der Bereich (80, 81) ist an einem umlaufenden Rand (86) der Eintrittsfläche (50) und/oder der Austrittsfläche (52) mit einem fluiddurchlässigen Abschlussmedium (90), insbesondere einem Spinnvlies, abgeschlossen. Die Erfindung betrifft ferner ein Filtersystem (100) mit einem derartigen Filterelement (10) sowie ein Verfahren zum Herstellen eines Filterelements (10).

Description

Filterelement und Filtersystem
Technisches Gebiet
Die Erfindung betrifft ein Filterelement zum Filtern eines Fluids, insbesondere Luft, sowie Filtersystem zum Filtern eines Fluids, insbesondere Luft, mit einem Filterelement und ein Verfahren zum Herstellen eines Filterelements zum Filtern eines Fluids, insbesondere Luft.
Stand der Technik
Adsorptionsfilter werden beispielsweise in Kraftfahrzeugen eingesetzt, um Kraftstoffdämpfe des Kraftstofftanks zu adsorbieren und sind beispielsweise in Tankentlüftungsleitungen angeordnet, um eine unerwünschte Emission von Kohlenwasserstoffen durch die Entlüftungsleitung in die Umgebung zu vermeiden. Als Adsorptionsmittel kann hierbei beispielsweise Aktivkohle verwendet werden, welche die Kohlenwasserstoffe adsorbiert und damit fixiert. Die Aktivkohle in einem derartigen Adsorptionsfilter ist üblicherweise als Granulat, Wabenkörper, Pellet oder als verpresstes Granulat ausgebildet.
Bisher bekannte Aktivkohle-Elemente zum Filtern von Luft haben eine flache oder runde Form. Die Elemente werden aus Halbzeugen, wie etwa Vliese mit Aktivkohlebelegung, gefertigt. Gewickelte Lagen, rund geschichtete Lagen, flache oder auch gefaltete Aktivkohlemedien werden als Basis für solche Elemente eingesetzt.
DE 10 2010 019 046 A1 offenbart eine Filterlage mit einer ebenen und einer damit verbundenen gewellten Filterbahn mit einer zusätzlichen gewellten Filterbahn zu versehen, wobei die beiden gewellten Filterbahnen unterschiedlichen Wellungen, insbesondere Amplituden und/oder Wellenlängen aufweisen. In die Wellen der weiteren gewellten Filterlage wird vorzugsweise in jede Wellung Aktivkohle eingefüllt. Es wird granulatförmige Aktivkohle und besonders bevorzugt fein granulierte bzw. staubförmige Aktivkohle verwendet. Derartige staubförmige Aktivkohle kann u. U. fällt in anderen Anwendungsbereichen als Abfallprodukt anfallen. Aktivkohlestaub weist im Vergleich zu granulatförmiger Aktivkohle oder Aktivkohle in Pelletform eine deutlich vergrößerte Oberfläche auf, wodurch das Adsorptionsvermögen erhöht werden kann. Die zwischen den mit staubförmiger Aktivkohle als Adsorptionsmittel befüllten Wellungen liegenden Wellungen der ersten gewellten Filterbahn sind darüber hinaus entweder am einen oder am anderen Längsende verschlossen.
Offenbarung der Erfindung
Eine Aufgabe der Erfindung ist es, ein Filterelement zum Filtern eines Fluids, insbesondere Luft, mitzuschaffen, welches in einer günstigen Bauform herstellbar ist.
Eine weitere Aufgabe ist es, ein Filtersystem mit einem Filterelement zu schaffen, welches in einer günstigen Bauform herstellbar ist.
Eine weitere Aufgabe ist es, ein Verfahren zum Herstellen eines solchen Filterelements anzugeben.
Die vorgenannte Aufgabe wird nach einem Aspekt der Erfindung gelöst von einem Filterelement zum Filtern eines Fluids, insbesondere Luft, mit wenigstens einem Filtermediumkörper mit einem quer zu einer Strömungsrichtung des Fluids angeordneten durchströmbaren Medium, mit einer rohseitigen Eintrittsfläche und einer reinseitigen Austrittsfläche, wobei wenigstens ein Bereich zwischen der Eintrittsfläche und der Austrittsfläche mit einem Adsorptionsmittel, insbesondere mit partikel- oder staubförmiger Aktivkohle, gefüllt und in Zwischenräumen des durchströmbaren Mediums angeordnet ist, wobei der Bereich an einem umlaufenden Rand der Eintrittsfläche und/oder der Austrittsfläche mit einem fluiddurchlässigen Abschlussmedium, insbesondere einem Spinnvlies, abgeschlossen ist.
Die weitere Aufgabe wird nach einem weiteren Aspekt der Erfindung gelöst von einem Filtersystem zum Filtern eines Fluids, insbesondere Luft, mit einem Filtergehäuse, welches wenigstens einen Einlass zum Einströmen des Fluidstroms und wenigstens einen Auslass zum Ausströmen des gereinigten Fluidstroms aufweist, und mit einem in dem Filtergehäuse zwischen einer Rohseite und einer Reinseite austauschbar angeordneten Filterelement zum Filtern des Fluids, mit wenigstens einem Filtermediumkörper mit einem quer zu einer Strömungsrichtung des Fluids angeordneten durchströmbaren Medium, mit einer rohseitigen Eintrittsfläche und einer reinseitigen Austrittsfläche, wobei wenigstens ein Bereich zwischen der Eintrittsfläche und der Austrittsfläche mit einem Adsorptionsmittel, insbesondere mit partikel- oder staubförmiger Aktivkohle gefüllt und in Zwischenräumen des durchströmbaren Mediums angeordnet ist, wobei der Bereich an einem umlaufenden Rand der Eintrittsfläche und/oder der Austrittsfläche mit einem fluiddurchlässigen Abschlussmedium, insbesondere einem Spinnvlies, abgeschlossen ist.
Die weitere Aufgabe wird nach einem weiteren Aspekt der Erfindung gelöst von einem Verfahren zum Herstellen eines Filterelements zum Filtern eines Fluids, insbesondere Luft, mit wenigstens einem Filtermediumkörper mit einem quer zu einer Strömungsrichtung des Fluids angeordneten durchströmbaren Medium, mit einer rohseitigen Eintrittsfläche und einer reinseitigen Austrittsfläche, wenigstens umfassend: Füllen wenigstens eines Bereichs von Zwischenräumen des durchströmbaren Mediums zwischen der Eintrittsfläche und der Austrittsfläche mit einem Adsorptionsmittel, insbesondere mit partikel- oder staubförmiger Aktivkohle; Abschließen des Bereich an einem umlaufenden Rand der Eintrittsfläche und/oder der Austrittsfläche mit einem fluiddurchlässigen Abschlussmedium, insbesondere einem Spinnvlies.
Günstige Ausgestaltungen und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den weiteren Ansprüchen, der Beschreibung und der Zeichnung.
Nach einem Aspekt der Erfindung wird ein Filterelement zum Filtern eines Fluids, insbesondere Luft, vorgeschlagen, mit wenigstens einem Filtermediumkörper mit einem quer zu einer Strömungsrichtung des Fluids angeordneten durchströmbaren Medium, mit einer rohseitigen Eintrittsfläche und einer reinseitigen Austrittsfläche, wobei wenigstens ein Bereich zwischen der Eintrittsfläche und der Austrittsfläche mit einem Adsorptionsmittel, insbesondere mit partikel- oder staubförmiger Aktivkohle, gefüllt und in Zwischenräumen des durchströmbaren Mediums angeordnet ist. Der Bereich ist an einem umlaufenden Rand der Eintrittsfläche und/oder der Austrittsfläche mit einem fluiddurchlässigen Abschlussmedium, insbesondere einem Spinnvlies, abgeschlossen.
Bei dem vorgeschlagenen Filterelement sind Zwischenräume eines durchströmbaren Mediums, beispielsweise eines Filtermediums, wie etwa ein Vlies, Papier oder dergleichen, mit einem Adsorptionsmittel wie beispielsweise Aktivkohle gefüllt. Diese Zwischenräume können beispielsweise den Bereich zwischen dem durchströmbaren Medium und der Eintrittsfläche oder der Austrittsfläche darstellen. Jedoch ist auch möglich, dass das Medium selbst Zwischenräume aufweist, wie beispielsweise ein schwammartiges Medium, die mit dem Adsorptionsmittel gefüllt sind. Das Adsorptionsmittel wird in dem Filtermediumkörper gehalten, da der Bereich mit einem fluiddurchlässigen Abschlussmedium, beispielsweise einem Spinnvlies, abgeschlossen ist, welches das Adsorptionsmittel zurückhält.
Der Filtermediumkörper kann als Filterbalg mit gefaltetem Filtermediumkörper ausgebildet sein, bei denen Zwischenräume zwischen Falten mit Adsorptionsmittel gefüllt oder beschichtet sind. Vorteilhaft lassen sich beide erforderlichen Filtrationsfunktionen von Staubentfernung und Schadstoffentfernung in einem kompakten Bauraum innerhalb eines Filterelements umsetzen
Alternativ kann der Filtermediumkörper gewelltes oder korrugiertes durchströmbares Medium, beispielsweise Filterpapier, kombiniert mit einem glatten Filtermedium, beispielsweise Filterpapier, aufweisen. Hierdurch werden Kanäle in dem gewellten oder korrugierten durchströmbaren Medium ausgebildet. Beispielsweise kann eine Lage gewellten oder korrugierten Mediums mit einer Lage glatten Mediums abgedeckt und aufgewickelt werden, wobei sich Kanäle bilden, die wechselseitig einströmseitig oder ausströmseitig verschlossen sein können und entsprechend abwechselnd leer sein können oder Adsorptionsmittel aufweisen. Alternativ können alle Kanäle Adsorptionsmittel aufweisen.
Das so erzeugte Filterelement kann vorteilhaft beispielsweise nicht nur zur Filtration von Staub, sondern auch zur Adsorption von Schadstoffen dienen. So kann das Filterelement vorteilhaft als Aktivkohlefilterelement eingesetzt werden. Das Filterelement kann dabei günstigerweise in beliebigen Bauformen gefertigt werden. So sind beispielsweise kubusförmige Filterelemente, aber auch Filterelemente mit schräger oder trapezförmiger Bauform, oder andere günstige Bauformen darstellbar. Insbesondere bei der Ausführung mit aufgewickeltem durchströmbarem Medium kann eine runde oder ovale Bauform vorliegen. Auch Bauformen von beispielsweise Radlauffiltern können verwendet werden.
Der Filtermediumkörper des Filterelements dient so vorteilhaft als Trägerstruktur für das Adsorptionsmittel. Der vorgefertigte Filtermediumkörper kann günstigerweise nach der Herstellung mit dem Adsorptionsmittel gefüllt werden.
Als Adsorptionsmittel kann beispielsweise partikel- oder staubförmiger Aktivkohle in die Zwischenräume des durchströmbaren Mediums gefüllt werden. Aktivkohle ist üblicherweise als Splitterkohle oder Kugelkohle verfügbar.
Das vorgeschlagene Filterelement kann vorteilhaft in Kraftfahrzeugen bei Brennkraftmaschinen zur Adsorption von Kohlewasserstoffen oder auch als Innenraumfilter eingesetzt werden. Denkbar ist auch generell eine Verwendung in einem Luftreiniger, in einer Abzugshaube, beispielsweise in einer Dunstabzugshaube.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung des Filterelements kann das durchströmbare Medium quer zu der Strömungsrichtung zickzackförmig gefaltet sein, wobei auf einer Anströmseite und/oder Abströmseite des Filtermediumkörpers der Bereich zwischen einem Faltengrund von Falten des Filtermediumkörpers und einer Faltenspitze der Falten mit dem Adsorptionsmittel gefüllt ist. Das Abschlussmedium kann an den Faltenspitzen angeordnet sein. So können günstig die Zwischenräume zwischen dem gefalteten Medium und der Anströmseite und/oder Abströmseite mit dem Adsorptionsmittel gefüllt sein. Das Abschlussmedium kann mit den Faltenspitzen verklebt sein und so verhindern, dass das Adsorptionsmittel wieder aus dem gefüllten Bereich nach außen austreten kann.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung des Filterelements können auf der Anströmseite und/oder auf der Abströmseite der Falten des Filtermediumkörpers Klebstoffspuren entlang einer Abrollung der Falten des durchströmbaren Mediums angeordnet sein. Dabei kann das Abschlussmedium mit den Faltenspitzen der Falten entlang der Klebstoffspuren verklebt sein. Günstigerweise können Klebstoffspuren, welche beispielsweise sowieso zum Fixieren der Falten im Filtermediumkörper des Filterelements angebracht werden, zur Anbindung des Abschlussmediums an die Faltenspitzen verwendet werden. So kann das Abschlussmedium auf einfache Weise mit den Faltenspitzen entlang der Klebstoffspuren verklebt und so dauerhaft verbunden sein.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung des Filterelements können auf der Anströmseite und/oder der Abströmseite jeweils Klebstoffabschnitte angeordnet sein, welche sich über die Faltenspitze erstrecken. Alternativ oder zusätzlich können auf der Abströmseite oder der Anströmseite jeweils Klebstoffunterbrechungen angeordnet sein, welche sich über den Faltengrund erstrecken. Dabei kann das Abschlussmedium mit den Klebstoffabschnitten verklebt sein. Die Klebstoffspuren können so entlang der Abrollung der Falten unterbrochen sein. Dadurch kann Klebstoff eingespart werden, indem die Klebstoffabschnitte nur dort angebracht werden, wo sie zur Fixierung der Falten gebraucht werden, nämlich an den Faltenspitzen. So kann das Abschlussmedium auch vorteilhaft an den Faltenspitzen mit dem durchströmbaren Medium verklebt sein und so den Bereich, in dem das Adsorptionsmittel eingefüllt ist, sicher und dauerhaft abschließen.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung des Filterelements kann der Filtermediumkörper gewelltes oder korrugiertes durchströmbares Medium, beispielsweise Filterpapier, kombiniert mit einem glatten Filtermedium, beispielsweise Filterpapier, aufweisen. Hierdurch werden Kanäle in dem gewellten oder korrugierten durchströmbaren Medium ausgebildet. Beispielsweise kann eine Lage gewellten oder korrugierten Mediums mit einer Lage glatten Mediums abgedeckt und aufgewickelt werden, wobei sich Kanäle bilden, die wechselseitig einströmseitig oder ausströmseitig verschlossen sein können und entsprechend abwechselnd leer sein können oder Adsorptionsmittel aufweisen. Alternativ können alle Kanäle Adsorptionsmittel aufweisen.
Die Kanäle können einseitig, vorzugsweise reinluftseitig, oder sogar beidseitig, reinluftseitig und rohluftseitig, mit Adsorptionsmittel befüllt oder beschichtet sein. Somit lassen sich vorteilhaft beide erforderlichen Filtrationsfunktionen von Staubentfernung und Schadstoffentfernung in einem kompakten Bauraum inner- halb eines Filterelements umsetzen. Optional kann durch eine aufgebrachte Vlieslage, ein Gitter oder dergleichen das Adsorptionsmittel in den Kanälen gehalten werden. Alternativ kann dies auch durch Klebstoff realisiert werden, welcher einen Abschluss zum Verschließen des jeweiligen Kanals bildet.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung des Filterelements kann der Filtermediumkörper in einem Verstärkungsrahmen angeordnet sein, mit wenigstens einer Dichtung, welche umfangsmäßig wenigstens teilweise zusammenhängend wenigstens abschnittsweise an einer äußeren Umfangsseite des durchströmbaren Mediums auf der Eintrittsfläche oder auf der Austrittsfläche des Filtermediumkörpers angeordnet ist. Insbesondere kann die Dichtung durch Anschäumen oder Anspritzen mit dem Verstärkungsrahmen verbunden sein. Dabei kann das Abschlussmedium mit der Dichtung verbunden sein. Insbesondere kann das Abschlussmedium mit der Dichtung dicht verbunden sein. Auf diese Weise kann das Abschlussmedium, beispielsweise ein Spinnvlies, auf der Eintrittsfläche und/oder der Austrittsfläche auf einfache und kostengünstige Art mit dem Filterelement verbunden werden. Dadurch ist auch gewährleistet, dass das Abschlussmedium den mit dem Adsorptionsmittel gefüllten Bereich dicht abschließt.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung des Filterelements kann das Abschlussmedium durch Anschäumen oder Anspritzen der Dichtung mit dem Verstärkungsrahmen verbunden sein. Auf diese Weise kann das Abschlussmedium, beispielsweise ein Spinnvlies, auf der Eintrittsfläche und/oder der Austrittsfläche auf einfache und kostengünstige Art mit dem Filterelement verbunden werden. Dadurch ist auch gewährleistet, dass das Abschlussmedium den mit dem Adsorptionsmittel gefüllten Bereich dicht abschließt.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung des Filterelements kann der Filtermediumkörper auf der Anströmseite und/oder auf der Abströmseite eine Gitterstruktur aufweisen. Dabei kann das Abschlussmedium mit der Gitterstruktur verbunden sein. Die Gitterstruktur, beispielsweise ein Lochblech, kann vorteilhaft die Faltenkanten des durchströmbaren Mediums gegen den Strömungsdruck abstützen und auf der anderen Seite vor mechanischer Beschädigung schützen. An dieser Gitterstruktur kann das Abschlussmedium günstig angebracht, beispielsweise verklebt werden und so einen Austritt des eingefüllten Adsorptionsmittels verhindern.
Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Filtersystem zum Filtern eines Fluids, insbesondere Luft, vorgeschlagen, mit einem Filtergehäuse, welches wenigstens einen Einlass zum Einströmen des Fluidstroms und wenigstens einen Auslass zum Ausströmen des gereinigten Fluidstroms aufweist, und mit einem in dem Filtergehäuse zwischen einer Rohseite und einer Reinseite austauschbar angeordneten Filterelement zum Filtern des Fluids, mit wenigstens einem Filtermediumkörper mit einem quer zu einer Strömungsrichtung des Fluids angeordneten durchströmbaren Medium, mit einer rohseitigen Eintrittsfläche und einer reinseitigen Austrittsfläche. Dabei ist wenigstens ein Bereich zwischen der Eintrittsfläche und der Austrittsfläche mit einem Adsorptionsmittel, insbesondere mit parti ke I- oder staubförmiger Aktivkohle gefüllt und in Zwischenräumen des durchströmbaren Mediums angeordnet. Der Bereich ist an einem umlaufenden Rand der Eintrittsfläche und/oder der Austrittsfläche mit einem fluiddurchlässigen Abschlussmedium, insbesondere einem Spinnvlies, abgeschlossen. Bei dem Filterelement des vorgeschlagenen Filtersystems sind Zwischenräume eines durchströmbaren Mediums, beispielsweise eines Filtermediums, mit einem Adsorptionsmittel wie beispielsweise Aktivkohle gefüllt. Diese Zwischenräume können beispielsweise den Bereich zwischen dem durchströmbaren Medium und der Eintrittsfläche oder der Austrittsfläche darstellen. Jedoch ist auch möglich, dass das Medium selbst Zwischenräume aufweist, wie beispielsweise ein schwammartiges Medium, die mit dem Adsorptionsmittel gefüllt sind. Das Adsorptionsmittel wird in dem Filtermediumkörper gehalten, da der Bereich mit einem fluiddurchlässigen Abschlussmedium, beispielsweise einem Spinnvlies, abgeschlossen ist.
Das Filtersystem kann so vorteilhaft beispielsweise nicht nur zur Filtration von Staub, sondern auch zur Adsorption von Schadstoffen dienen. So kann das Filterelement vorteilhaft zur Aktivkohlefiltration eingesetzt werden. Das Filterelement kann dabei günstigerweise in beliebigen Bauformen gefertigt werden. So sind beispielsweise kubusförmige Filterelemente, aber auch Filterelemente mit schräger oder trapezförmiger Bauform, oder andere günstige Bauformen darstellbar. Auch Bauformen von beispielsweise Radlauffiltern können verwendet werden.
Der Filtermediumkörper des Filterelements dient so vorteilhaft als Trägerstruktur für das Adsorptionsmittel. Der vorgefertigte Filtermediumkörper kann günstigerweise nach der Herstellung mit dem Adsorptionsmittel gefüllt werden.
Als Adsorptionsmittel kann beispielsweise partikel- oder staubförmiger Aktivkohle in die Zwischenräume des durchströmbaren Mediums gefüllt werden. Aktivkohle ist üblicherweise als Splitterkohle oder Kugelkohle verfügbar.
Das vorgeschlagene Filtersystem kann vorteilhaft in Kraftfahrzeugen bei Brennkraftmaschinen zur Adsorption von Kohlewasserstoffen oder auch als Innenraumfilter eingesetzt werden. Denkbar ist auch generell eine Verwendung in einem Luftreiniger, in einer Abzugshaube, beispielsweise in einer Dunstabzugshaube.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung des Filtersystems kann in dem Filtergehäuse fluidstromaufwärts vor dem Filterelement eine Vorabscheiderstufe, insbesondere ein Zyklonvorabscheider angeordnet sein. Alternativ oder zusätzlich kann fluidstromabwärts nach dem Filterelement ein Sicherheitselement angeordnet sein. Eine Vorabscheiderstufe kann so fluidstromaufwärts mit dem Filtermediumkörper verbunden sein. Dabei können als Vorabscheider beispielsweise Papierbälge, Vliesbälge, Bälge aus Abscheiderschäumen, ein- oder mehrlagig, oder auch Zyklonvorabscheider eingesetzt werden. Als Sicherheitselemente sind übliche Sekundärfilterelemente einsetzbar. Kombinationen aus Vorabscheidestufen und Sicherheitselementen können günstig mit dem mit Adsorptionsmittel gefüllten Filterelement eingesetzt werden.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung des Filtersystems kann das Filterelement als Einschubfilterelement ausgebildet sein, das quer zur Hauptströmungsachse des Fluids in das Filtergehäuse eingeführt oder einführbar ist. Eine solche Bauart ist zum Austausch des Filterelements bei Beladung vorteilhaft. Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren vorgeschlagen zum Herstellen eines Filterelements zum Filtern eines Fluids, insbesondere Luft, mit wenigstens einem Filtermediumkörper mit einem quer zu einer Strömungsrichtung des Fluids angeordneten durchströmbaren Medium, mit einer rohseitigen Eintrittsfläche und einer reinseitigen Austrittsfläche. Das Verfahren umfasst wenigstens: Füllen wenigstens eines Bereichs von Zwischenräumen des durchströmbaren Mediums zwischen der Eintrittsfläche und der Austrittsfläche mit einem Adsorptionsmittel, insbesondere mit partikel- oder staubförmiger Aktivkohle; sowie Abschließen des Bereichs an einem umlaufenden Rand der Eintrittsfläche und/oder der Austrittsfläche mit einem fluiddurchlässigen Abschlussmedium, insbesondere einem Spinnvlies.
Nach dem vorgeschlagenen Verfahren werden bei einem Filterelement Zwischenräume eines durchströmbaren Mediums des Filterelements, beispielsweise eines Filtermediums, mit einem Adsorptionsmittel wie beispielsweise Aktivkohle gefüllt. Diese Zwischenräume können beispielsweise den Bereich zwischen dem durchströmbaren Medium und der Eintrittsfläche oder der Austrittsfläche darstellen. Jedoch ist auch möglich, dass das Medium selbst Zwischenräume aufweist, wie beispielsweise ein schwammartiges Medium, die mit dem Adsorptionsmittel gefüllt sind. Das Adsorptionsmittel wird in dem Filtermediumkörper gehalten, da der Bereich mit einem fluiddurchlässigen Abschlussmedium, beispielsweise einem Spinnvlies, abgeschlossen wird.
Das so erzeugte Filterelement kann vorteilhaft beispielsweise nicht nur zur Filtration von Staub, sondern auch zur Adsorption von Schadstoffen dienen. So kann das Filterelement vorteilhaft zur Aktivkohlefiltration eingesetzt werden. Das Filterelement kann dabei günstigerweise in beliebigen Bauformen gefertigt werden. So sind beispielsweise kubusförmige Filterelemente, aber auch Filterelemente mit schräger oder trapezförmiger Bauform, oder andere günstige Bauformen darstellbar. Auch Bauformen von beispielsweise Radlauffiltern können verwendet werden.
Der Filtermediumkörper des Filterelements dient so vorteilhaft als Trägerstruktur für das Adsorptionsmittel. Der vorgefertigte Filtermediumkörper kann günstigerweise nach der Herstellung mit dem Adsorptionsmittel gefüllt werden.
Als Adsorptionsmittel kann beispielsweise partikel- oder staubförmiger Aktivkohle in die Zwischenräume des durchströmbaren Mediums gefüllt werden. Aktivkohle ist üblicherweise als Splitterkohle oder Kugelkohle verfügbar.
Das vorgeschlagene Filterelement kann vorteilhaft in Kraftfahrzeugen bei Brennkraftmaschinen zur Adsorption von Kohlewasserstoffen oder auch als Innenraumfilter eingesetzt werden. Denkbar ist auch generell eine Verwendung in einem Luftreiniger, in einer Abzugshaube, beispielsweise in einer Dunstabzugshaube.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung kann das Verfahren wenigstens die Schritte umfassen: Einlegen des Filtermediumkörpers mit zum Befüllen zugänglicher Eintrittsfläche oder Austrittsfläche in eine Auf- nähme und Zuführen der Aufnahme in eine Befüllungsstation; Befüllen des Bereichs des Filtermediumkörpers über die zugängliche Eintrittsfläche oder Austrittsfläche mit dem Adsorptionsmittel; Abschließen des Bereichs an der Eintrittsfläche oder Austrittsfläche mit dem Abschlussmedium.
Nach dem vorgeschlagenen Verfahren können vorgefertigte Bälge in eine Aufnahme eingelegt und einer Befüllungsstation zugeführt werden. Unter der Befüllungsstation kann das Adsorptionsmittel, beispielsweise Aktivkohle, in Zwischenräume des Mediums einrieseln. Vorteilhaft kann dabei eine Vibrationsplatte, die mit hoher Frequenz betrieben wird, genutzt werden, um ein Verdichten des Adsorptionsmittels zu erreichen. Danach kann ein Transport zu einer nächsten Station stattfinden, wob ein Abschlussmedium, beispielsweise ein Spinnvlies, über den gefüllten Bereich des Filtermediumkörpers geklebt oder verschweißt wird. Dies kann beispielsweise mit Klebstoffspuren auf Faltenkanten des Filtermediumkörpers erfolgen.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens können für eine beidseitige Befüllung des Filtermediumkörpers wenigstens die weiteren Schritte ausgeführt werden: Drehen des Filtermediumkörpers in der Aufnahme, sodass der nicht befüllte Bereich zum Befüllen zugänglich ist und Zuführen der Aufnahme in die Befüllungsstation; Befüllen des Bereichs des Filtermediumkörpers mit dem Adsorptionsmittel; Abschließen des Bereichs an der Eintrittsfläche oder Austrittsfläche mit dem Abschlussmedium. Bei einer beidseitigen Befüllung des Filtermediumkörpers mit dem Adsorptionsmittel kann der beschriebene Vorgang mit dem umgedrehten Filtermediumkörper wiederholt werden.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens können auf der Anströmseite und/oder auf der Abströmseite von Falten des Filtermediumkörpers Klebstoffspuren entlang einer Abrollung der Falten des durchströmbaren Mediums angeordnet werden, wobei das Abschlussmedium mit den Faltenspitzen der Falten entlang der Klebstoffspuren verklebt wird. Günstigerweise kann so das Abschlussmedium direkt mit dem Filtermediumkörper verklebt werden, sodass der gefüllte Bereich dicht abgeschlossen ist.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens kann der Filtermediumkörper in einem Verstärkungsrahmen angeordnet werden, mit wenigstens einer Dichtung, welche umfangsmäßig wenigstens teilweise zusammenhängend wenigstens abschnittsweise an einer äußeren Umfangsseite des durchströmbaren Mediums auf der Eintrittsfläche oder auf der Austrittsfläche des Filtermediumkörpers angeordnet wird, insbesondere durch Anschäumen oder Anspritzen mit dem Verstärkungsrahmen verbunden wird. Dabei kann das Abschlussmedium mit der Dichtung verbunden werden. Insbesondere kann das Abschlussmedium in die Dichtung eingeschäumt oder eingespritzt werden. Eine Weiterverarbeitung des Filtermediumkörpers kann so günstigerweise je nach Dichtungstyp mit oder ohne Verstärkungsrahmen erfolgen. Der gefüllte Bereich kann durch das mit der Dichtung dicht verbundene Abschlussmedium dicht abgeschlossen werden, sodass das eingefüllte Adsorptionsmittel in den Zwischenräumen des durchströmbaren Mediums des Filtermediumkörpers verbleibt.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens kann eine Gitterstruktur an dem Filtermediumkörper auf der Anströmseite und/oder auf der Abströmseite angeordnet werden. Dabei kann das Abschluss- medium mit der Gitterstruktur verbunden werden. Bei dieser alternativen Ausführungsform kann das Abschlussmedium günstigerweise direkt auf die Gitterstruktur, beispielsweise ein Lochblech, aufgebracht und mit diesem dicht verbunden werden.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung. In den Zeichnungen sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Die Zeichnungen, die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen. Es zeigen beispielhaft: Fig. 1 einen Längsschnitt durch einen Filtermediumkörper eines Filterelements nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei dem ein Bereich zwischen der Eintrittsfläche und der Austrittsfläche mit einem Adsorptionsmittel, insbesondere mit partikel- oder staubförmiger Aktivkohle, gefüllt und in Zwischenräumen des durchströmbaren Mediums angeordnet ist;
Fig. 2 einen vergrößerten Ausschnitt des Filtermediumkörpers nach Figur 1 , bei dem ein Bereich zwischen einem durchströmbaren Medium und der Austrittsfläche mit dem Adsorptionsmittel gefüllt ist;
Fig. 3 einen vergrößerten Ausschnitt des Filtermediumkörpers nach Figur 1 , bei dem der Bereich zwischen dem durchströmbaren Medium und der Austrittsfläche sowie ein Bereich zwischen dem durchströmbaren Medium und der Eintrittsfläche mit dem Adsorptionsmittel gefüllt ist;
Fig. 4 einen Längsschnitt durch einen Filtermediumkörper eines Filterelements mit einer fluidstromaufwärts angeordneten Vorabscheiderstufe nach einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung;
Fig. 5 einen Längsschnitt durch einen Filtermediumkörper eines Filterelements mit einer fluidstromaufwärts angeordneten Vorabscheiderstufe und einem fluidstromabwärts angeordneten Sicherheitselement nach einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung;
Fig. 6 einen Längsschnitt durch ein Filterelement nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung;
Fig. 7 einen vergrößerten Ausschnitt des Filterelements nach Figur 6 mit Fokus auf Verstärkungsrahmen und Dichtung;
Fig. 8 eine isometrische Darstellung eines Filterelements nach einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung mit Blick auf die Austrittsfläche;
Fig. 9 eine Explosionsdarstellung eines Filterelements nach einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung;
Fig. 10 einen Längsschnitt eines Filtersystems mit einem Filterelement nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung; und
Fig. 1 1 eine schematische Darstellung des Verfahrens zum Herstellen eines Filterelements nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung
Fig. 12 in schematischer Darstellung eine Draufsicht auf eine Vorderkante von Kanälen eines Filterelements nach einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei dem gewelltes oder korru- giertes Medium mit glattem Medium kombiniert ist; Fig. 13 eine Ansicht mit teilweise mit Adsorptionsmittel gefüllten Kanälen eines Filterelements nach Figur 12;
Fig. 14 einen Längsschnitt durch ein Filterelement nach einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei dem ein Bereich zwischen der Eintrittsfläche und der Austrittsfläche mit einem Adsorptionsmittel gefüllt und in Zwischenräumen des durchströmbaren Mediums angeordnet ist;
Fig. 15 einen Längsschnitt durch ein Filterelement nach einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei dem ein Bereich zwischen der Eintrittsfläche und der Austrittsfläche mit einem Adsorptionsmittel gefüllt und in Zwischenräumen des durchströmbaren Mediums angeordnet ist;
Fig. 16 eine isometrische Ansicht eines Filterelements mit einem gewickelten Filtermediumkörper nach Figur 12;
Fig. 17 einen Längsschnitt eines Filtersystems mit einem Filterelement mit gewickeltem Filtermediumkörper nach Figur 16.
Ausführungsformen der Erfindung
In den Figuren sind gleiche oder gleichartige Komponenten mit gleichen Bezugszeichen beziffert. Die Figuren zeigen lediglich Beispiele und sind nicht beschränkend zu verstehen.
Figur 1 zeigt einen Längsschnitt durch einen Filtermediumkörper 12 eines Filterelements 10 nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei dem ein abströmseitiger Bereich 80 zwischen der Eintrittsfläche 50 und der Austrittsfläche 52 mit einem Adsorptionsmittel 82, insbesondere mit partikel- oder staubförmiger Aktivkohle 84, gefüllt und in Zwischenräumen 21 des durchströmbaren Mediums 13 angeordnet ist. Figur 2 stellt einen vergrößerten Ausschnitt des Filtermediumkörpers 12 nach Figur 1 dar.
Der Filtermediumkörper 12 wird bestimmungsgemäß von der rohseitigen Eintrittsfläche 50 zur reinseitigen Austrittsfläche 52 mit dem zu filternden Fluid, beispielsweise Luft, durchströmt. Die Strömungsrichtung 134 ist mit Pfeilen angegeben. Der in dem Ausführungsbeispiel dargestellte Filtermediumkörper 12 weist ein zickzackförmig gefaltetes durchströmbares Medium 13 auf, das quer zu der Strömungsrichtung 134 des Fluids durchströmt wird.
Wenigstens ein Bereich 80 zwischen der Eintrittsfläche 50 und der Austrittsfläche 52 ist mit dem Adsorptionsmittel 82, insbesondere mit partikel- oder staubförmiger Aktivkohle 84, gefüllt und in Zwischenräumen
21 des durchströmbaren Mediums 13 angeordnet. Der Bereich 80 ist an einem umlaufenden Rand 86 der Austrittsfläche 52 mit einem fluiddurchlässigen Abschlussmedium 90, insbesondere einem Spinnvlies, abgeschlossen.
Das durchströmbare Medium 13 ist quer zu der Strömungsrichtung 134 zickzackförmig gefaltet. Auf der Abströmseite 72 des Filtermediumkörpers 12 ist der Bereich 80 zwischen einem Faltengrund 25 von Falten
22 des Filtermediumkörpers 12 und einer Faltenspitze 24 der Falten 22 mit dem Adsorptionsmittel 82 gefüllt. Das Abschlussmedium 90 ist an den Faltenspitzen 24 angeordnet.
In Figur 2 ist die Fluidströmung 134 im Inneren des Filtermediumkörpers 12 eingezeichnet. Dabei ist zu beobachten, dass das Fluid erst auf der Anströmseite 70 der Falten 22 des Filtermediumkörpers 12 strömt und dabei gefiltert wird, bevor es durch das durchströmbare Medium 13 durchtritt und in dem Bereich 80, der mit dem Adsorptionsmittel 82 gefüllt ist, weiterströmt.
Figur 3 zeigt einen vergrößerten Ausschnitt des Filtermediumkörpers 12 nach Figur 1 , bei dem der Bereich 80 zwischen dem durchströmbaren Medium 13 und der Austrittsfläche 52 sowie ein einströmseitiger Bereich 81 zwischen dem durchströmbaren Medium 13 und der Eintrittsfläche 50 mit dem Adsorptionsmittel 82 gefüllt ist.
In diesem Ausführungsbeispiel sind Zwischenräume 21 des durchströmbaren Mediums 12 sowohl von der Anströmseite 70 als auch von der Abströmseite 72 her mit dem Adsorptionsmittel 82 gefüllt, sodass der Filtermediumkörper 12 günstigerweise eine maximale Beladung mit dem Adsorptionsmittel 82 für eine größtmögliche Adsorptionsleistung aufweist.
Auf der Anströmseite 70 und auf der Abströmseite 72 der Falten 22 des Filtermediumkörpers 12 können zweckmäßigerweise Klebstoffspuren 26, 27 entlang einer Abrollung der Falten 22 des durchströmbaren Mediums 13 angeordnet sein, sodass das Abschlussmedium 90 mit den Faltenspitzen 24 der Falten 22 entlang der Klebstoffspuren 26, 27 verklebt werden kann. Damit sind beide Bereiche 80, 81 , in denen das Adsorptionsmittel 82 eingefüllt ist, gegen die Umgebung abgedichtet und das Adsorptionsmittel 82 verbleibt im Filtermediumkörper 12.
Auf der Anströmseite 70 und der Abströmseite 72 können jeweils Klebstoffabschnitte 28, 29 angeordnet sein, welche sich über die Faltenspitze 24 erstrecken. Alternativ oder zusätzlich können auf der Abströmseite 72 und/oder der Anströmseite 70 jeweils Klebstoffunterbrechungen 30, 31 angeordnet sind, welche sich über den Faltengrund 25 erstrecken. So kann das Abschlussmedium 90 zweckmäßigerweise an den Stellen, an denen Klebstoffabschnitt 28, 29 aufgetragen sind, mit den Klebstoffabschnitten 28, 29 verklebt sein.
Figur 4 zeigt einen Längsschnitt durch einen Filtermediumkörper 12 eines Filterelements 10 mit einer fluidstromaufwärts angeordneten Vorabscheiderstufe 15 nach einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung.
Vor dem Filterelement 10 kann fluidstromaufwärts eine Vorabscheiderstufe 15, insbesondere ein Zyklonvorabscheider 14, angeordnet sein. Eine Vorabscheiderstufe kann so fluidstromaufwärts mit dem Filtermediumkörper 12 verbunden sein. Dabei können als Vorabscheiderstufen 15 beispielsweise Papierbälge, Vliesbälge, Bälge aus Abscheiderschäumen, ein- oder mehrlagig, oder auch Zyklonvorabscheider eingesetzt werden. Vorteilhaft kann so in einem Filterelement 10 ein Filtermediumkörper 12, welcher einen Bereich 80, 81 mit Adsorptionsmittel 82 aufweist, mit einer Vorabscheiderstufe 15 kombiniert sein.
In Figur 5 ist ein Längsschnitt durch einen Filtermediumkörper 12 eines Filterelements 10 mit einer fluidstromaufwärts angeordneten Vorabscheiderstufe 15 und einem fluidstromabwärts angeordneten Sicherheitselement 16 nach einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Alternativ oder zusätzlich kann fluidstromabwärts nach dem Filterelement 10 ein Sicherheitselement 16 angeordnet sein. Als Sicherheitselemente 16 sind übliche Sekundärfilterelemente einsetzbar. Kombinationen aus Vorabscheidestufen 15 und Sicherheitselementen 16 können günstig mit dem mit Adsorptionsmittel 82 gefüllten Filterelement 10 kombiniert werden.
Figur 6 zeigt einen Längsschnitt durch ein Filterelement 10 nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung.
Bei diesem Ausführungsbeispiel ist der Filtermediumkörper 12 in einem Elementrahmen 36 angeordnet und weist an der Abströmfläche 52 einen umlaufenden Verstärkungsrahmen 18 auf, mit einer Dichtung 20, welche umfangsmäßig wenigstens teilweise zusammenhängend wenigstens abschnittsweise an einer äußeren Umfangsseite des durchströmbaren Mediums 13 auf der Austrittsfläche 52 des Filtermediumkörpers 12 angeordnet ist. Insbesondere kann die Dichtung 20 durch Anschäumen oder Anspritzen mit dem Verstärkungsrahmen 18 verbunden sein. Dabei kann das Abschlussmedium 90 zweckmäßig mit der Dichtung 20 verbunden sein, insbesondere mit der Dichtung 20 dicht verbunden sein. Besonders günstig kann das Abschlussmedium 90 so durch Anschäumen oder Anspritzen der Dichtung 20 mit dem Verstärkungsrahmen 18 verbunden werden.
An einem umlaufenden Rand der Eintrittsfläche 50 ist ein Kantenschutz 74 angebracht, um den Filtermediumkörper 12 beispielsweise bei der Montage in ein Filtergehäuse vor Beschädigungen zu schützen. Der Kantenschutz 74 kann auch aus angespritztem Kunststoff bestehen.
Figur 7 zeigt dazu einen vergrößerten Ausschnitt des Filterelements 10 nach Figur 6 mit Fokus auf Verstärkungsrahmen 16 und Dichtung 20. Dabei ist zu erkennen, wie das Abschlussmedium 90 an dem umlaufenden Rand 86 in die Dichtung 20 integriert ist, beispielsweise, im Falle einer Polyurethan-Dichtung 20, eingeschäumt oder angespritzt ist.
In Figur 8 ist eine isometrische Darstellung eines Filterelements 10 nach einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung mit Blick auf die Austrittsfläche 52 dargestellt.
Das Filterelement 10 weist einen Filtermediumkörper 12 auf, der von einem Elementrahmen 36 an einem umlaufenden Rand 86 lateral umhüllt ist und an der Austrittsfläche 52 einen umlaufenden Verstärkungsrahmen 16 aufweist, der von einer umlaufenden Dichtung 20 abgeschlossen wird.
Der Filtermediumkörper 12 weist dabei auf der Abströmseite 72 eine Gitterstruktur 88 in Form eines Lochblechs zur Stabilisierung der Falten 22 gegen den Strömungsdruck auf. Zweckmäßigerweise kann bei diesem Ausführungsbeispiel das Abschlussmedium 90, welches zwischen Filtermediumkörper 12 und Gitterstruktur 88 angeordnet ist, mit der Gitterstruktur 88 verbunden sein. Beispielsweise kann das Abschlussmedium 90 mittels Klebstoffspuren 26, welche auf den, nicht sichtbaren, Faltenspitzen 24 angebracht sind mit den Faltenspitzen 24 verklebt sein und gegen die Gitterstruktur 88 gepresst werden. Figur 9 zeigt eine Explosionsdarstellung eines Filterelements 10 nach einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung. Dabei sind die einzelnen Komponenten des Filterelements 10, Filtermediumkörper 12, Elementrahmen 36, Kantenschutz 74, Abschlussmedium 90, Gitterstruktur 88, Verstärkungsrahmen 18 und Dichtung 20 erkennbar. Das Abschlussmedium 90 ist zwischen Filtermediumkörper 12, der wenigstens bereichsweise mit dem Adsorptionsmittel 82 gefüllt ist, und der Gitterstruktur 88 angeordnet.
Figur 10 zeigt einen Längsschnitt eines Filtersystems 100 mit einem Filterelement 10 nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung.
Das Filtersystem 100 zum Filtern eines Fluids, insbesondere Luft, umfasst ein Filtergehäuse 110, welches wenigstens einen Einlass 102 zum Einströmen des Fluidstroms 120 und wenigstens einen Auslass 104 zum Ausströmen des gereinigten Fluidstroms 122 aufweist. Die Rohfluidströmung 120 und die Reinfluidströmung 122 sind zusammen mit der Strömungsrichtung 134 im Filtermediumkörper 12 mit Pfeilen markiert.
Das Filtergehäuse 110 umfasst zwei Gehäuseteile 112 und 114, welche miteinander verbunden sind.
In dem Filtergehäuse 110 ist zwischen einer Rohseite 40 und einer Reinseite 42 ein austauschbares Filterelement 10 zum Filtern des Fluids mit wenigstens einem Filtermediumkörper 12 mit einem quer zu einer Strömungsrichtung 134 des Fluids angeordneten durchströmbaren Medium 13, mit einer rohseitigen Eintrittsfläche 50 und einer reinseitigen Austrittsfläche 52, angeordnet.
Dabei ist wenigstens ein Bereich 80 zwischen der Eintrittsfläche 50 und der Austrittsfläche 52 mit einem Adsorptionsmittel 82, insbesondere mit partikel- oder staubförmiger Aktivkohle 84 gefüllt und in Zwischenräumen 21 des durchströmbaren Mediums 13 angeordnet ist. Der Bereich 80 ist an einem umlaufenden Rand 86 der Austrittsfläche 52 mit einem fluiddurchlässigen Abschlussmedium 90, insbesondere einem Spinnvlies, abgeschlossen.
In dem Filtergehäuse 110 ist weiter fluidstromaufwärts vor dem Filterelement 10 eine Vorabscheiderstufe 15, insbesondere ein Zyklonvorabscheider 14 angeordnet. Fluidstromabwärts ist nach dem Filterelement 10 ein Sicherheitselement 16 angeordnet. Weiter weist das Filtergehäuse 110 einen Schmutzauslass 106 zum Ablassen von in der Vorabscheiderstufe 15 abgeschiedenem Staub und Schmutz auf.
Das Filterelement 10 kann zweckmäßigerweise als Einschubfilterelement ausgebildet sein, das quer zur Hauptströmungsachse 128 des Fluids in das Filtergehäuse 110 eingeführt oder einführbar ist. Die Einbaurichtung 66 für das Einschubfilterelement ist in der Darstellung markiert. Das Filterelement 10 kann über einen abnehmbaren Gehäusedeckel 1 16 ausgetauscht werden.
Figur 11 zeigt eine schematische Darstellung des Verfahrens zum Herstellen eines Filterelements 10 nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung. Nach dem vorgeschlagenen Verfahren wird wenigstens ein Bereich 80, 81 von Zwischenräumen 21 des durchströmbaren Mediums 13 zwischen der Eintrittsfläche 50 und der Austrittsfläche 52 mit einem Adsorptionsmittel 82, insbesondere mit partikel- oder staubförmiger Aktivkohle 84 gefüllt. Danach wird der Bereich 80, 81 an einem umlaufenden Rand 86 der Eintrittsfläche 50 und/oder der Austrittsfläche 52 mit einem fluiddurchlässigen Abschlussmedium 90, insbesondere einem Spinnvlies abgeschlossen.
In Figur 11 ist das Einfüllen des Adsorptionsmittels 82 beispielhaft fürden Bereich 80 von der Austrittsfläche 52 des Filtermediumkörpers 12 her dargestellt. Nach dem Einfüllen des Adsorptionsmittels 82 wird der Bereich an dem Rand 86 mit dem Abschlussmedium 90 abgeschlossen, beispielsweise durch Verkleben des Abschlussmediums 90 mit dem Filtermediumkörper 12.
Im Einzelnen wird der Filtermediumkörper 12 nach dem vorgeschlagenen Verfahren mit zum Befüllen zugänglicher Eintrittsfläche 50 oder Austrittsfläche 52 in eine Aufnahme und Zuführen der Aufnahme in eine Befüllungsstation eingelegt. Danach wird der Bereich 80, 81 des Filtermediumkörpers 12 über die zugängliche Eintrittsfläche 50 oder Austrittsfläche 52 mit dem Adsorptionsmittel 82 befüllt. Anschließend wird der Bereich 80, 81 an der Eintrittsfläche 50 oder Austrittsfläche 52 mit dem Abschlussmedium 90 abgeschlossen.
Für eine beidseitige Befüllung des Filtermediumkörpers 12 wird der Filtermediumkörper 12 in der Aufnahme gedreht, sodass der nicht befüllte Bereich 80, 81 zum Befüllen zugänglich ist und die Aufnahme in die Befüllungsstation zugeführt werden kann. Danach wird der bisher nicht befüllte Bereichs 80, 81 des Filtermediumkörpers 12 mit dem Adsorptionsmittel 82 befüllt. Anschließend wird auch dieser Bereich 80, 81 an der Eintrittsfläche 50 oder Austrittsfläche 52 mit dem Abschlussmedium 90 abgeschlossen.
Zum Abschließen des Filtermediumkörpers 12 mit dem Abschlussmedium 90 können auf der Anströmseite 70 und/oder auf der Abströmseite 72 von Falten 22 des Filtermediumkörpers 12 Klebstoffspuren 26, 27 entlang einer Abrollung der Falten 22 des durchströmbaren Mediums 13 angeordnet werden. Auf diese Weise kann das Abschlussmedium 90 zweckmäßigerweise mit den Faltenspitzen 24 der Falten 22 entlang der Klebstoffspuren 26, 27 verklebt werden.
Weiter kann der Filtermediumkörper 12 in einem Verstärkungsrahmen 18 angeordnet werden, mit wenigstens einer Dichtung 20, welche umfangsmäßig wenigstens teilweise zusammenhängend wenigstens abschnittsweise an einer äußeren Umfangsseite des durchströmbaren Mediums 13 auf der Eintrittsfläche 50 oder auf der Austrittsfläche 52 des Filtermediumkörpers 12 angeordnet wird. Insbesondere kann die Dichtung 20, welche beispielsweise aus Polyurethan bestehen kann, durch Anschäumen oder Anspritzen mit dem Verstärkungsrahmen 18 verbunden werden. Das Abschlussmedium 90 kann in einer solchen Anordnung günstigerweise mit der Dichtung 20 verbunden werden, und insbesondere in die Dichtung 20 eingeschäumt oder eingespritzt werden.
Außerdem kann an dem Filtermediumkörper 12 auf der Anströmseite 70 und/oder auf der Abströmseite 72 eine Gitterstruktur 88 zum Abstützen der Falten 22 des Filtermediumkörpers 12 gegen den Strömungsdruck angeordnet werden. Dabei kann das Abschlussmedium 90 günstigerweise mit der Gitterstruktur 88 verbunden werden.
Die Figuren 12 bis 17 zeigen weitere Ausgestaltungen der Erfindung. Das Filterelement 10 umfasst in den Ausgestaltungen als Filtermediumkörper 12 eine Lage 60 gewelltes oder korrugiertes durchströmbares Medium 13 und eine Lage 62 glattes durchströmbares Medium 13. Das Medium 13 kann beispielsweise Filterpapier sein.
Die Lagen 60, 62 werden aufeinander gelegt, wobei die Zwischenräume 21 zwischen den durchströmbaren Medien 13 Kanäle bilden. Dies ist in Figur 12 in schematischer Darstellung in Draufsicht auf eine Vorderkante der Kanäle dargestellt. Figur 13 zeigt die Anordnung nach Figur 12, bei der teilweise Kanäle mit Adsorptionsmittel 82 gefüllt sind, und andere Kanäle leer bleiben. Optional können auch alle Kanäle mit Adsorptionsmittel 82, beispielsweise Aktivkohle oder mit lonentauscher oder dergleichen, gefüllt sein. Die Öffnungen der Kanäle können zweckmäßigerweise wechselseitig mit einem Abschluss, beispielsweise in Form von pastösen Klebstoffraupen, verschlossen sein, die im Kantenbereich aufgetragen sind.
Die aufeinander angeordneten Lagen 60, 62 des Mediums 13 können aufgewickelt werden (Figur 16), oder es können mehrere derartige Lagen 60, 62 aufeinandergestapelt werden (Figuren 14 und 15).
Wie in den Anordnungen der Figuren 14 und 15 in Seitenansicht zu erkennen ist, sind die Öffnungen der Kanäle wechselseitig mit einem Abschluss 92, beispielsweise in Form von pastösen Klebstoffraupen, verschlossen, die im Kantenbereich der Kanäle abwechselnd eingangsseitig in einem Kanal und im benachbarten Kanal ausgangsseitig aufgetragen sind.
Die Kanäle mit einem Abschluss 92 an der Eintrittsfläche 50 des Fluids in das Filterelement 10 enthalten ein Adsorptionsmittel 82, insbesondere Aktivkohle 84, während die Kanäle mit einem Abschluss 92 an der Austrittsfläche 52 des Fluids frei sind. Von dort strömt das Fluid von der Eintrittsfläche 50 her in die Bereiche 80 mit dem Adsorptionsmittel 82, insbesondere Aktivkohle 84, und tritt aus der Austrittsfläche 52 am Boden des mit Adsorptionsmittel 82 gefüllten Kanals aus. An der Austrittsfläche 52 kann ein Abschlussmedium 90, beispielsweise ein Spinnvlies oder dergleichen, angeordnet sein, das Partikel im mit Adsorptionsmittel 82 gefüllten Kanal (Bereich 80) zurückhält.
Figur 14 zeigt einen Längsschnitt durch ein Filterelement 10, bei dem ein Bereich 80 zwischen der Eintrittsfläche 50 und der Austrittsfläche 52 des zu filternden Fluids mit einem Adsorptionsmittel 82, insbesondere mit partikel- oder staubförmiger Aktivkohle 84, gefüllt und in Zwischenräumen 21 des durchströmbaren Mediums 13 angeordnet ist. Der Filtermediumkörper 12 ist in einem Elementrahmen 36 angeordnet und an der stromabwärtigen Seite an der Austrittsfläche 52 mit einer umlaufenden Dichtung 20 versehen.
Figur 15 zeigt einen Längsschnitt durch ein Filterelement 10, bei dem ein Bereich 80 zwischen der Eintrittsfläche 50 und der Austrittsfläche 52 mit einem Adsorptionsmittel, insbesondere mit partikel- oder staubförmiger Aktivkohle, gefüllt und in Zwischenräumen 21 des durchströmbaren Mediums 13 angeordnet ist. Der Filtermediumkörper 12 ist in einem Elementrahmen 36 angeordnet und an der stromaufwärtigen Seite an der Eintrittsfläche 50 mit einer umlaufenden Dichtung 20 versehen. An der Austrittsfläche 52 übergreift der Elementrahmen 36 einen Rand 86 des Filtermediumkörpers 12, so dass dieser sicher innerhalb des Elementrahmens 36 gehalten ist. Figur 16 zeigt eine isometrische Ansicht eines Filterelements 10 mit einem gewickelten Filtermediumkörper nach Figur 12 oder 13. Der Filtermediumkörper 12 ist innerhalb eines Elementrahmens 36 angeordnet. An der Eintrittsfläche des Fluids ist eine umlaufende Dichtung 20 angeordnet. Nahe der Austrittsfläche 52 ist eine optionale Notdichtung 19 angeordnet. Figur 17 zeigt einen Längsschnitt eines Filtersystems 100 mit dem Filterelement 10 nach Figur 16. Eine Rohfluidströmung 120 tritt durch einen Einlass 102 in das Filtergehäuse 110 ein. Zwischen Rohseite 40 und Reinseite 42 ist das Filterelement 10 angeordnet. Die umlaufende Dichtung 20 dichtet die Reinseite 42 gegen die Rohseite 40 ab und ist zwischen Gehäusedeckel 116 und Gehäusetopf 118 eingeklemmt. Die Reinfluidströmung 122 tritt durch den Auslass 104 aus dem Gehäuse 110 aus.
Bezugszeichen
10 Filterelement
12 Filtermediumkörper
13 durchströmbares Medium
14 Zyklonvorabscheider
15 Vorabscheiderstufe
16 Sicherheitselement
18 Verstärkungsrahmen
19 Notdichtring
20 Dichtung
21 Zwischenraum
22 Falte
24 Faltenspitze
25 Faltengrund
26 Klebstoffspur
27 Klebstoffspur
28 Klebstoffabschnitt
29 Klebstoffabschnitt
30 Klebstoff u nterbrech u ng
31 Klebstoffunterbrechung
36 Elementrahmen
40 Rohseite
42 Reinseite
50 Eintrittsfläche
52 Austrittsfläche
66 Einbaurichtung
70 Anströmseite
72 Abströmseite
74 Kantenschutz
80 Bereich
81 Bereich
82 Adsorptionsmittel
84 Aktivkohle
86 Rand
88 Gitterstruktur
90 Abschlussmedium
100 Filtersystem
102 Einlass
104 Auslass
106 Schmutzauslass
110 Filtergehäuse
112 Gehäuseoberteil
114 Gehäuseunterteil
116 Gehäusedeckel
118 Gehäusetopf
120 Rohfluidströmung
122 Reinfluidströmung
128 Hauptströmungsachse
134 Strömungsrichtung

Claims

Ansprüche
1. Filterelement (10) zum Filtern eines Fluids, insbesondere Luft, mit wenigstens einem Filtermediumkörper (12) mit einem quer zu einer Strömungsrichtung (134) des Fluids angeordneten durchströmbaren Medium (13), mit einer rohseitigen Eintrittsfläche (50) und einer reinseitigen Austrittsfläche (52), wobei wenigstens ein Bereich (80, 81) zwischen der Eintrittsfläche (50) und der Austrittsfläche (52) mit einem Adsorptionsmittel (82), insbesondere mit partikel- oder staubförmiger Aktivkohle (84), gefüllt und in Zwischenräumen (21) des durchströmbaren Mediums (13) angeordnet ist, wobei der Bereich (80, 81) an einem umlaufenden Rand (86) der Eintrittsfläche (50) und/oder der Austrittsfläche (52) mit einem fluiddurchlässigen Abschlussmedium (90), insbesondere einem Spinnvlies, abgeschlossen ist.
2. Filterelement nach Anspruch 1 , wobei das durchströmbare Medium (13) quer zu der Strömungsrichtung (134) zickzackförmig gefaltet ist, wobei auf einer Anströmseite (70) und/oder Abströmseite (72) des Filtermediumkörpers (12) der Bereich (80, 81) zwischen einem Faltengrund (25) von Falten (22) des Filtermediumkörpers (12) und einer Faltenspitze (24) der Falten (22) mit dem Adsorptionsmittel (82) gefüllt ist, wobei das Abschlussmedium (90) an den Faltenspitzen (24) angeordnet ist.
3. Filterelement nach Anspruch 2, wobei auf der Anströmseite (70) und/oder auf der Abströmseite (72) der Falten (22) des Filtermediumkörpers (12) Klebstoffspuren (26, 27) entlang einer Abrollung der Falten (22) des durchströmbaren Mediums (13) angeordnet sind, wobei das Abschlussmedium (90) mit den Faltenspitzen (24) der Falten (22) entlang der Klebstoffspuren (26, 27) verklebt ist.
4. Filterelement nach Anspruch 2 oder 3, wobei auf der Anströmseite (70) oder der Abströmseite (72) jeweils Klebstoffabschnitte (28, 29) angeordnet sind, welche sich über die Faltenspitze (24) erstrecken und/oder wobei auf der Abströmseite (72) oder der Anströmseite (70) jeweils Klebstoff Unterbrechungen (30, 31) angeordnet sind, welche sich über den Faltengrund (25) erstrecken, wobei das Abschlussmedium (90) mit den Klebstoffabschnitten (28, 29) verklebt ist.
5. Filterelement nach Anspruch 1 , wobei der Filtermediumkörper (12) eine Kombination von gewelltem oder korrugiertem durchströmbaren Medium und einem glatten Medium aufweist, insbesondere wobei eine Kombination als Wickel aufgewickelt ist.
6. Filterelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Filtermediumkörper (12) in einem Verstärkungsrahmen (18) angeordnet ist, mit wenigstens einer Dichtung (20), welche umfangsmäßig wenigstens teilweise zusammenhängend wenigstens abschnittsweise an einer äußeren Umfangsseite des durchströmbaren Medium (13) auf der Eintrittsfläche (50) oder auf der Austrittsfläche (52) des Filtermediumkörpers (12) angeordnet ist, insbesondere durch Anschäumen oder Anspritzen mit dem Verstärkungsrahmen (18) verbunden ist, wobei das Abschlussmedium (90) mit der Dichtung (20) verbunden ist, insbesondere mit der Dichtung (20) dicht verbunden ist.
7. Filterelement nach Anspruch 6, wobei das Abschlussmedium (90) durch Anschäumen oder Anspritzen der Dichtung (20) mit dem Verstärkungsrahmen (18) verbunden ist.
8. Filterelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Filtermediumkörper (12) auf der Anströmseite (70) und/oder auf der Abströmseite (72) eine Gitterstruktur (88) aufweist, wobei das Abschlussmedium (90) mit der Gitterstruktur (88) verbunden ist.
9. Filtersystem (100) zum Filtern eines Fluids, insbesondere Luft, mit einem Filtergehäuse (1 10), welches wenigstens einen Einlass (102) zum Einströmen des Fluidstroms (120) und wenigstens einen Auslass (104) zum Ausströmen des gereinigten Fluidstroms (122) aufweist, und mit einem in dem Filtergehäuse (110) zwischen einer Rohseite (40) und einer Reinseite (42) austauschbar angeordneten Filterelement (10) zum Filtern des Fluids, nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit wenigstens einem Filtermediumkörper (12) mit einem quer zu einer Strömungsrichtung (134) des Fluids angeordneten durchströmbaren Medium (13), mit einer rohseitigen Eintrittsfläche (50) und einer reinseitigen Austrittsfläche (52), wobei wenigstens ein Bereich (80, 81) zwischen der Eintrittsfläche (50) und der Austrittsfläche (52) mit einem Adsorptionsmittel (82), insbesondere mit partikel- oder staubförmiger Aktivkohle (84) gefüllt und in Zwischenräumen (21) des durchströmbaren Mediums (13) angeordnet ist, wobei der Bereich (80, 81) an einem umlaufenden Rand (86) der Eintrittsfläche (50) und/oder der Austrittsfläche (52) mit einem fluiddurchlässigen Abschlussmedium (90), insbesondere einem Spinnvlies, abgeschlossen ist.
10. Filtersystem nach Anspruch 9, wobei in dem Filtergehäuse (110) fluidstromaufwärts vor dem Filterelement (10) eine Vorabscheiderstufe (15), insbesondere ein Zyklonvorabscheider (14) angeordnet ist, und/oder wobei fluidstromabwärts nach dem Filterelement (10) ein Sicherheitselement (16) angeordnet ist.
11 . Filtersystem nach Anspruch 9 oder 10, wobei das Filterelement (10) als Einschubfilterelement ausgebildet ist, das quer zur Hauptströmungsachse (128) des Fluids in das Filtergehäuse (110) eingeführt oder einführbar ist.
12. Verfahren zum Herstellen eines Filterelements (10) zum Filtern eines Fluids, insbesondere Luft, nach einem der Ansprüche 1 bis 8, mit wenigstens einem Filtermediumkörper (12) mit einem quer zu einer Strömungsrichtung (134) des Fluids angeordneten durchströmbaren Medium (13), mit einer rohseitigen Eintrittsfläche (50) und einer reinseitigen Austrittsfläche (52), wenigstens umfassend:
Füllen wenigstens eines Bereichs (80, 81) von Zwischenräumen (21) des durchströmbaren Mediums (13) zwischen der Eintrittsfläche (50) und der Austrittsfläche (52) mit einem Adsorptionsmittel (82), insbesondere mit partikel- oder staubförmiger Aktivkohle (84);
Abschließen des Bereichs (80, 81) an einem umlaufenden Rand (86) der Eintrittsfläche (50) und/oder der Austrittsfläche (52) mit einem fluiddurchlässigen Abschlussmedium (90), insbesondere einem Spinnvlies.
13. Verfahren nach Anspruch 12, wenigstens umfassend die Schritte:
Einlegen des Filtermediumkörpers (12) mit zum Befüllen zugänglicher Eintrittsfläche (50) oder Austrittsfläche (52) in eine Aufnahme und Zuführen der Aufnahme in eine Befüllungsstation;
Befüllen des Bereichs (80, 81) des Filtermediumkörpers (12) über die zugängliche Eintrittsfläche (50) oder Austrittsfläche (52) mit dem Adsorptionsmittel (82);
Abschließen des Bereichs (80, 81) an der Eintrittsfläche (50) oder Austrittsfläche (52) mit dem Abschlussmedium (90).
14. Verfahren nach Anspruch 13, wobei für eine beidseitige Befüllung des Filtermediumkörpers (12) wenigstens die weiteren Schritte ausgeführt werden:
Drehen des Filtermediumkörpers (12) in der Aufnahme, sodass der nicht befüllte Bereich (80, 81) zum Befüllen zugänglich ist und Zuführen der Aufnahme in die Befüllungsstation;
Befüllen des Bereichs (80, 81) des Filtermediumkörpers (12) mit dem Adsorptionsmittel (82); Abschließen des Bereichs (80, 81) an der Eintrittsfläche (50) oder Austrittsfläche (52) mit dem Abschlussmedium (90).
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 14, wobei auf der Anströmseite (70) und/oder auf der Abströmseite (72) von Falten (22) des Filtermediumkörpers (12) Klebstoffspuren (26, 27) entlang einer Abrollung der Falten (22) des durchströmbaren Mediums (13) angeordnet werden, wobei das Abschlussmedium (90) mit den Faltenspitzen (24) der Falten (22) entlang der Klebstoffspuren (26, 27) verklebt wird.
16. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 15, wobei der Filtermediumkörper (12) in einem Verstärkungsrahmen (18) angeordnet wird, mit wenigstens einer Dichtung (20), welche umfangsmäßig wenigstens teilweise zusammenhängend wenigstens abschnittsweise an einer äußeren Umfangsseite des durchströmbaren Mediums (13) auf der Eintrittsfläche (50) oder auf der Austrittsfläche (52) des Filtermediumkörpers (12) angeordnet wird, insbesondere durch Anschäumen oder Anspritzen mit dem Verstärkungsrahmen (18) verbunden wird, wobei das Abschlussmedium (90) mit der Dichtung (20) verbunden wird, insbesondere in die Dichtung (20) eingeschäumt oder eingespritzt, wird.
17. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 16, wobei eine Gitterstruktur (88) an dem Filtermediumkörper (12) auf der Anströmseite (70) und/oder auf der Abströmseite (72) angeordnet wird, wobei das Abschlussmedium (90) mit der Gitterstruktur (88) verbunden wird.
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