JP5355081B6 - ガスフィルタハウジングの、プレフィルタとして働くガス流入領域 - Google Patents

Description

本発明は、請求項１の上位概念部に記載された形式の、フィルタエレメントを交換可能に支承する分割可能なガスフィルタハウジング、特に商用車の吸気フィルタのガスフィルタハウジングの、プレフィルタ（Vorfilter）もしくはプレセパレータ（Vorabscheider）として働くガス流入領域に関する。

このような形式の公知のプレフィルタは、それがプラスチックから製造されている場合には、ベース体と、このベース体において個々のサイクロンの流入領域にそれぞれ挿入された渦流発生器とから成っている。このようなプレセパレータでは、ベース体にそれぞれ複数の分離サイクロンが設けられているので、相応な数の渦流発生器をそれぞれ個々に使用することができる。さらに、このような公知のプレセパレータでは、プレセパレータからの分離された汚れ粒子の除去は、吸引によってしか可能でない。それというのは汚れ粒子捕集室は、フィルタハウジングが閉鎖されている場合にも、フィルタエレメント交換を目的としてハウジングが開放されている場合にも、常に、閉鎖されたプレセパレータハウジングの内部に留まっているからである。従って汚れ捕集室は単に、閉鎖可能なクリーニング開口を介してしか空にすることができない。

ゆえに本発明の課題は、請求項１の上位概念部に記載された形式のプレセパレータを、特に該プレセパレータをプラスチックから形成することが望まれている場合に、合理的に製造できるように構成することである。さらにまた、このようなプレセパレータを簡単にクリーニングできることが望まれている。

この課題を解決するために本発明の構成では、フィルタエレメントを交換可能に支承する分割可能なガスフィルタハウジングの、プレフィルタとして働くガス流入領域が、軸方向において互いに並んで位置していてそれぞれ軸方向で貫流される複数の分離サイクロンを備えており、該分離サイクロンがそれぞれ渦流発生器を有していて、該渦流発生器それぞれの流入領域及び流出側において各渦流発生器の内部に、軸方向において進入するガス流出・進入管が設けられており、該ガス流出・進入管が、各進入管と該進入管にそれぞれ対応配置されたサイクロン外壁との間にそれぞれ存在するリング通路の内部で、個々のサイクロンにおいてそれぞれ遠心力によって半径方向外側に向かって分離される汚れ粒子を予め分離するために働く形式のものにおいて、サイクロン全体が、３つの領域より成るユニットから形成されていて、つまり、第１の渦流発生器部分エレメントを備えていてフィルタハウジングに一体的に成形された第１の領域と、挿入部材として形成された第２の領域と、同様に進入する部材として形成されていて進入管を備えている第３の領域との３つの領域より成るユニットから形成されており、第２の領域が、第１の渦流発生器部分エレメントの流出側に隣接した第２の渦流発生器部分エレメントを備えていて、該第２の渦流発生器部分エレメントが、第１の渦流発生器部分エレメントと一緒に渦流発生器を形成していて、該渦流発生器の下流に位置する中空円筒形の流れ通路が設けられており、第３の領域が、サイクロンのリング通路に接続する汚れ粒子捕集室をフィルタハウジングの内部に形成するために、進入管を取り囲む底部を備えているようにした。

本発明の別の有利な構成は、請求項２以下に記載されている。

本発明は、プレセパレータを、プラスチックから製造可能な別個の３つの領域に分割して、これら領域を挿入によって互いに簡単にまとめることができるようにするという、一般的な考えに基づいている。この場合渦流発生器は、簡単に製造できるようにするために、プラスチック射出成形法によって、互いに結合される２つの領域、つまり第１の領域と第２の領域とに分割される。この第１及び第２の領域は、それぞれ一体的な部材である。これによって、アンダカットを備えた形状に基づいてさもなくば一体的に製造することが不可能である渦流発生器を、このように部分エレメントをまとめることによって射出成形によって形成することが可能になる。

渦流発生器の部分エレメントを有する第２の領域には、さらに中空円筒形のサイクロン区分が一体成形されており、これらのサイクロン区分においては、これらの区分の内部における被濾過媒体の渦流に基づく遠心力によって、汚れ粒子を壁堆積物として集めることができる。

プレセパレータの一部である一体的な第３の領域は、フィルタハウジングのガス流入領域に第２の領域の下流において装着可能な底部を有しており、この底部は、該底部の上流側に突出していて貫通開口を備えている複数の進入管を有している。これらの進入管は、第３の領域がフィルタハウジングのガス流入領域に挿入された状態において、中空円筒形のサイクロン区分に進入係合し、そこでこれらの中空円筒形のサイクロン区分と一緒に、分離された汚れ粒子を汚れ粒子捕集室に排出するためのリング通路を形成する。この汚れ粒子捕集室は、進入管の基部領域と第３の領域の底部とフィルタハウジングのガス流入領域の外壁の領域とによって画成されている。

フィルタハウジングのガス流入領域に対して第３の領域を解離可能に結合することによって、フィルタハウジングから第３の領域を取り外すことによって、その際に開放された汚れ粒子捕集室を簡単にクリーニングすることが可能になる。

プレセパレータに設けられた分離サイクロンの数に相当する複数の渦流発生器を、従来汎用のように使用することは、本発明によれば、次のことによって排除される。すなわち本発明の構成では、渦流発生エレメントが複数の部分領域に分割されており、これらの部分領域は一方では、プレセパレータハウジングの一体的な構成部分であり、かつ他方では、第２の領域において、プレセパレータに挿入される付加的な一体的な挿入部材として設けられている。

プレセパレータにおいて渦流発生器を生ぜしめるための、第２の領域を形成する付加部材は、係止手段を介してプレセパレータハウジングと結合されることができる。同じことは、第２の領域と第３の領域との間における結合に対して言える。

次に図面を参照しながら、本発明の有利な実施例について説明する。

図１は、プレセパレータとして働くフィルタハウジング領域の分解図であり、
図２は、交換可能に挿入されたフィルタエレメントを備えた、図１に示されたプレセパレータの組み立てられた状態を示す断面図である。

プレセパレータとして働くガスフィルタハウジングのガス流入領域は、第１の領域１′であるフィルタハウジングカバー１と、第３の領域２′であって、巻成されたフィルタ材料から成るフィルタコア４を備えた、軸方向において貫流可能なフィルタエレメント３の接続エレメント２と、第２の領域５′である挿入部材５とから成っている。構成エレメント１，２，５は射出成形法によってプラスチックから製造されていて、先行する明細書の記載及び特許請求の範囲の記載における第１の領域１′、第２の領域５′及び第３の領域２′を形成している。図示の実施例では交換可能に挿入可能なフィルエレメント３のアセンブリを成す接続エレメント２である第２の領域５′に関して付言すれば、この第２の領域５′はこのような接続エレメント２としてアセンブリを形成している必要はない。つまり例えば、フィルタエレメント３と堅く結合されていないエレメントであるような構成も可能である。このような構成では第３の領域２′は、複数の進入管（Tauchrohr）９が一体成形されている底部を有しているだけである。この場合底部は、フィルタハウジングカバー１と解離可能に結合されるようになっていることができる。結合エレメントとしては例えば係止閉鎖手段（Rastverschlussmittel）が働くことができる。

図２に示されているようにプレフィルタの組み立てられた状態において、濾過される媒体、例えば商用車エンジンのための吸気が、図２に矢印で示された流れ方向で、フィルタハウジングカバー１における流入開口６を通してプレセパレータに流入する。

流入開口６の内部には渦流発生器７が設けられており、この渦流発生器７は、フィルタハウジングカバー１の第１の領域１′に一体的に成形された第１のエレメントと、該第１のエレメントの下流に配置されていて、第２の領域５′である挿入部材５の構成部分である第２のエレメントとから成っている。渦流発生器７の両エレメントは一緒に、それぞれ１つの渦流発生器７を形成しており、この渦流発生器７はこの形では、一体的なプラスチック製射出成形部材において製造不可能である。挿入部材５とフィルタハウジングカバー１との結合は、係止閉鎖手段を介して行われる。

第１の領域１′及び第２の領域５′の部分エレメントから形成される渦流発生器７の下流には、挿入部材５内に中空円筒形の流れ通路８が接続しており、これらの流れ通路８内には、プレセパレータの組み立てられた状態において、フィルタエレメント３の接続エレメント２の進入管９が係合している。進入管９と中空円筒形の流れ通路８の外壁との間にはそれぞれ、プレセパレータの組み立てられた状態において、リング通路１０が形成されており、このリング通路１０はそれぞれ、下流側に位置している汚れ粒子捕集室１１に開口している。１つの共通の汚れ粒子捕集室１１の画成壁は、一方では接続エレメント２によって、かつ他方ではフィルタハウジングカバー１によって形成される。両方の部材、つまり第１の領域と第３の領域との間における分割は、汚れ粒子捕集室１１が、例えばフィルタエレメント交換時に必要な、フィルタハウジングカバー１からのフィルタエレメント３の切離し時に、強制的に大面積で開放されるように、構成されている。汚れ粒子捕集室１１は、フィルタハウジングカバー１からのフィルタエレメント３の切離し時に大面積に開放されて、捕集室１１内における汚れ粒子を簡単にふるい落とすことができるようになっている。

個々の流れ通路８はそれぞれ所属の渦流発生器７及び進入管９並びに１つの共通の汚れ粒子捕集室１１と一緒に、それぞれ機能上個別の汚れ分離サイクロンを形成している。

汚れ粒子捕集室１１を、フィルタハウジングの閉鎖時にも、つまりプレセパレータの閉鎖状態においても、クリーニングできるようにするために、閉鎖可能なクリーニング管片１２が設けられており、このクリーニング管片１２を通して汚れ粒子を汎用の形式で吸い出すことができる。

フィルタエレメント３のフィルタコア４は接続エレメント２内に次のように、すなわちフィルタコア４の端面側に位置する流入面と進入管９との間にそれ以外では閉鎖された流過室１６が存在するように、支承されている。進入管９を通ってこの流過室１６に流入した被濾過媒体は、このようにして、例えば巻成されたフィルタ材料から成るフィルタコア４を、長手方向で図２に示された流れ矢印のように貫流することができる。このような流れ室をシールするために、フィルタコア４を取り囲む接続エレメント２のリング壁とフィルタコア４との間にはリングパッキン１３が設けられている。

フィルタハウジングカバー１は、公知の迅速閉鎖手段を用いてフィルタハウジングベース体１４と密につまりシール作用を持って結合可能である。

第２の領域５′である挿入部材５と第１の領域１′であるフィルタハウジングカバー１との間における結合は、係止閉鎖手段１５を介して簡単に行うことができる。

本発明は図示の実施例に制限されるものではなく、明細書及び特許請求の範囲に記載された事項は、個々に用いることも、任意に互いに組み合わせることも可能である。

プレセパレータとして働くフィルタハウジング領域の分解図である。 交換可能に挿入されたフィルタエレメントを備えた、図１に示されたプレセパレータの組み立てられた状態を示す断面図である。

Claims (5)

1. フィルタエレメント（３）を交換可能に支承する分割可能なガスフィルタハウジングの、プレフィルタとして働くガス流入領域（１）が、軸方向において互いに並んで位置していてそれぞれ軸方向で貫流される複数の分離サイクロンを備えており、該分離サイクロンがそれぞれ渦流発生器（７）を有していて、該渦流発生器（７）それぞれの流入領域及び流出側において各渦流発生器（７）の内部に、軸方向において進入するガス流出・進入管（９）が設けられており、該ガス流出・進入管（９）が、各進入管（９）と該進入管（９）にそれぞれ対応配置されたサイクロン外壁との間にそれぞれ存在するリング通路（１０）の内部で、個々のサイクロンにおいてそれぞれ遠心力によって半径方向外側に向かって分離される汚れ粒子を予め分離するために働く形式のものにおいて、
   サイクロン全体が、３つの領域（１′；５′；２′）より成るユニットから形成されていて、つまり、
   第１の渦流発生器部分エレメントを備えていてフィルタハウジングに一体的に成形された第１の領域（１′）と、挿入部材（５）として形成された第２の領域（５′）と、同様に進入する部材として形成されていて進入管（９）を備えている第３の領域（２′）との３つの領域（１′；５′；２′）より成るユニットから形成されており、
   第２の領域（５′）が、第１の渦流発生器部分エレメントの流出側に隣接した第２の渦流発生器部分エレメントを備えていて、該第２の渦流発生器部分エレメントが、第１の渦流発生器部分エレメントと一緒に渦流発生器（７）を形成していて、該渦流発生器（７）の下流に位置する中空円筒形の流れ通路（８）が設けられており、
   第３の領域（２′）が、サイクロンのリング通路（１０）に接続する汚れ粒子捕集室（１１）をフィルタハウジング（１）の内部に形成するために、進入管（９）を取り囲む底部を備えており、
   前記３つの領域（１′，２′，５′）は、それぞれ一体のプラスチック射出成形品として形成されていることを特徴とする、ガスフィルタハウジングの、プレフィルタとして働くガス流入領域。
2. 第３の領域（２′）が、交換可能なフィルタエレメント（３）と堅く結合されている、請求項１記載のプレフィルタ。
3. フィルタエレメント（３）が、第３の領域（２′）の進入管（９）を介してのみ通流可能でそれ以外は閉鎖された流過室を有している、請求項２記載のプレフィルタ用のフィルタエレメント。
4. フィルタハウジング（１）からフィルタエレメント（３）が解離された場合に、進入管（９）を取り囲む共通の汚れ粒子捕集室（１１）が、その画成壁の分割に基づいて、フィルタエレメント側及びフィルタハウジング側において強制的に大面積で開放される、請求項１から３までのいずれか１項記載のプレフィルタ。
5. フィルタハウジング（１）から解離可能な、第２の領域（５′）を形成する挿入部材（５）が、該両部材に相補的に設けられた係止閉鎖手段を介して、フィルタハウジング（１）と結合可能である、請求項１から４までのいずれか１項記載のプレフィルタ。

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