KR20140021524A - 에어 필터 엘리먼트 - Google Patents

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마티어스 트라웁
헨드릭 폰 메르캇츠
한스 바이벨
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Abstract

본 발명은, 특히 상용 차량일 수 있는 차량의 에어 필터(1)를 위한 에어 필터 엘리먼트(3)에 관한 것으로, 상기 에어 필터 엘리먼트(3)는, 필터 재료로 만들어지는 제1 필터 바디(13)를 갖고, 또한 축방향 "18"으로 서로 이격되어 축방향 "18"으로 상기 필터 엘리먼트(3)를 획정하는 제1 엔드 플레이트(15) 및 제2 엔드 플레이트(16)를 갖는데, 상기 제1 필터 바디(13)는 상기 2개의 엔드 플레이트(15, 16) 사이에 축방향으로 배치되고, 제2 필터 바디(14)는 필터 재료로 만들어지고 상기 2개의 엔드 플레이트(15, 16) 사이에 축방향으로 배치되고, 중간 플레이트(17)가 제공될 경우, 상기 중간 플레이트(17)는 필터 바디(13, 14) 사이에 축방향으로 배치되고, 상기 필터 바디(13, 14)와 접합적으로 연결된다. 중간 플레이트(17)가, 그 외측 컨투어에 의해 둘러싸인 중간 플레이트 에리어를 포함하고, 이 중간 플레이트 에리어가, 제1 엔드 플레이트(15)의 외측 컨투어에 의해 둘러싸인 제1 엔드 플레이트 에리어보다도 크고 및/또는 제2 엔드 플레이트(16)의 외측 컨투어에 의해 둘러싸인 제2 엔드 플레이트 에리어보다도 크다면, 개선된 공간 활용을 얻을 수 있다.

Description

에어 필터 엘리먼트{AIR FILTER ELEMENT}
본 발명은, 청구항 1의 전제부의 특징을 갖는, 특히 상용차일 수 있는 차량의 에어 필터를 위한 에어 필터 엘리먼트에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 특히 차량의 내연 기관을 위한 그러한 에어 필터 엘리먼트를 갖춘 에어 필터에 관한 것이다.
DE 10 2008 028 834 A1에는, 필터 재료로 이루어진 필터 바디와, 제1 엔드 플레이트 및 제2 엔드 플레이트를 갖는 에어 필터 엘리먼트를 개시하고 있는데, 상기 제1 엔드 플레이트 및 제2 엔드 플레이트는 축방향으로 서로 이격되고 또한 축방향으로 상기 필터 엘리먼트를 획정(bound)한다. 따라서, 필터 바디는, 플라스틱 등의 기밀한 플레이트 재료로 이루어진 2개의 엔드 플레이트 사이에 축방향으로 배치된다. 이 알려진 에어 필터 엘리먼트에 있어서는, 2개의 엔드 플레이트는 서로에 대해 경사지도록 연장하는 평면들 내에 놓인다. 이에 따라 이 에어 필터 엘리먼트는 미리 규정된 설치 상황에 적응된다.
통상적으로 겨우 소량의 이용가능한 설치 공간이 있기 때문에, 차량에 있어서의 에어 필터의 수용이 때때로 문제가 된다. 이용가능한 설치 공간을 보다 잘 활용할 수 있기 위해서, 원리적으로는, 이용가능한 설치 공간 상황을 고려하여, 대응하는 필터 하우징을 기하학적으로 설계하는 일이 가능하다. 그러면, 해당되는 필터 엘리먼트는 하우징에 상보적으로 설계되어야 한다. 그러나, 시리즈 생산물(series products)의 경우, 특히 대규모의 시리즈 생산물의 경우에, 대규모의 시리즈 파트들에 있어서의 복잡한 기하학적 형상이 과다하게 높은 단가(piece prices)를 초래하므로, 이것이 문제가 된다. 이러한 이유로, 단순한 기하학적 형상이 대규모의 시리즈 파트들에 대해 종종 바람직하다.
JP 04-175459 A 및 JP 04-134175 A는 모터사이클을 위한 다른 에어 필터를 개시하고 있는데, 이 에어 필터의 필터 엘리먼트는 상이한 사이즈를 가지며 또한 2개의 동일한 사이즈를 갖는 엔드 플레이트에 의해 축방향으로 제각기 폐색된 2개의 필터 바디를 구비한다. 2개의 필터 바디의 서로 면하는 엔드 플레이트들은 기밀적으로 서로에 대해 배열된다. JP 04-175459 A에서는, 제1 에어 인렛 튜브가 제1 필터 바디의 인테리어 내로 개방되고, 별개의 제2 인렛 튜브는 제2 필터 바디의 인테리어 내로 개방되며, 상기 두 인테리어는 서로를 지탱하는 상기 2개의 엔드 플레이트에 의해 서로 유체 소통가능하게 접속되어 있다. 이에 대하여, JP 04-134175 A에서는 공통의 인렛 튜브가 구비되고 있으며, 이 공통의 인렛 튜브는 서로 유체 소통가능하게 접속되어있는, 2개의 필터 바디의 2개의 인테리어 내로 개방된다.
DE 10 2007 024 287 A1에는, 2개의 엔드 플레이트 사이에 배치된 단 하나의 필터 바디를 구비한 필터 엘리먼트가 개시되어 있다. 이 경우, 상기 필터 바디는 U자 형상의 단면을 갖는데, 그 필터 바디의 하나의 개방측은 양방 모두의 엔드 플레이트에 연결된 폐색 플레이트에 의해 폐색되어 있다.
WO 02/40133 A1에는, 두 개의 필터 바디, 2개의 엔드 플레이트, 및 양방 모두의 필터 바디에 할당되는 공통의 중간 플레이트를 구비한 필터 엘리먼트가 개시되어 있다. 이 알려진 필터 엘리먼트에서는, 2개의 필터 바디들이 동일한 부분들로 구성되며, 그리고 세 개의 플레이트, 즉 2개의 엔드 플레이트와 중간 플레이트가 또한 동일한 부분들로 구성되고, 적어도 2개의 엔드 플레이트와 중간 플레이트는 동일한 사이즈를 갖는다.
본 발명은, 이용가능한 설치 공간의 개선된 활용이 가능하면서 동시에 상대적으로 낮은 생산 비용을 유지할 수 있는, 첫머리에서 언급한 유형의 에어 필터 엘리먼트, 또는 관련된 에어 필터에 대한 개선된 실시형태를 제시하려고 하는 과제에 관한 것이다.
상기한 과제는 독립 청구항의 청구 대상(subject matter)에 의해 본 발명에 따라 해결된다. 유리한 실시형태는 종속 청구항의 청구 대상을 형성한다.
본 발명은, 적어도 2개의 필터 바디, 즉 제1 필터 바디 및 제2 필터 바디를 2개의 엔드 플레이트 사이에 배치한다는 일반적인 개념에 기초하고 있다. 또한, 2개의 인접하는 필터 바디 사이에 축방향으로 공통의 중간 플레이트를 배치하는 것이 제안된다. 환언하면, 2개의 축방향으로 인접하는 필터 바디 각각에 대해, 양방 모두의 필터 바디에 할당되는 단 하나의 중간 플레이트가 구비된다. 각각의 필터 바디가 2개의 엔드 플레이트에 할당되는 종래의 설계와 비교하여, 이 경우 하나의 플레이트가 제거되며, 서로 면하는 엔드 플레이트들의 기밀적인 구성이 시일링 조치 및/또는 접속 및/또는 패스닝 조치와 함께 제거된다. 중간 플레이트는 2개의 엔드 플레이트와 마찬가지로, 플라스틱 등의 기밀적인 플레이트 재료로 이루어지는 것이 바람직하다. 2개의 엔드 플레이트는, 그들의 기하학적 형상의 관점에서 동일하거나 상이하며, 특히 상이한 외측 컨투어(contour) 및/또는 사이즈에 의해 상이하다. 중간 플레이트는, 특히 그 형상 및 사이즈의 관점에서, 2개의 엔드 플레이트의 투영된 에리어가 그 위에 재현될 수 있도록 설계된다.
본 발명에 따르면, 중간 플레이트의 외측 컨투어는, 일방의 엔드 플레이트의 외측 컨투어에 의해 둘러싸인 엔드 플레이트 에리어보다 크고 및/또는 타방의 엔드 플레이트의 외측 컨투어에 의해 둘러싸인 엔드 플레이트 에리어보다 큰 중간 플레이트 에리어를 둘러싼다. 따라서, 이 중간 플레이트 에리어는 적어도 엔드 플레이트 에리어들 중의 하나보다 크다. 그러면, 타방의 엔드 플레이트 에리어는 중간 플레이트 에리어와 동일한 사이즈이거나 마찬가지로 중간 플레이트 에리어보다 작은 사이즈일 수 있다.
분명하게 하기 위해, 상기 에리어들은, 상기 각 플레이트가 축방향 개구를 갖는지, 즉 개방(open) 플레이트로서 설계되었는지, 또는 상기 각 플레이트가 축방향 개구를 갖지 않는 폐쇄(closed) 플레이트로서 설계되었는지 여부와 관계없이 이해되어야 함을 언급한다.
방편으로, 개별 플레이트는 서로에 대해 평행하게 연장하는, 바람직하게는 각각의 경우에 필터 엘리먼트의 축방향으로 배향된 길이방향 중심축에 대해 수직으로 연장하는 관련된 플레이트 평면에 놓인다.
엔드 플레이트들의 투영된 에리어들은, 바람직하게는, 일방의 필터 바디로부터 타방의 필터 바디로의 청정화된 또는 청정화될 유체를 위한 통로가 제공될 수 있는 중간 플레이트 상의 오버랩 영역을 가질 수 있다. 따라서, 종래의 에어 필터 엘리먼트와는 다르게, 본 발명에 따른 에어 필터 엘리먼트는, 단 하나의 단일의 필터 바디를 갖는 것이 아니라 두 개의 플레이트, 중앙의 플레이트, 즉 양방 모두의 필터 바디에 의해 함께 사용되는 중간 플레이트에 의해 제각기 축방향으로 획정되는, 적어도 2개의 필터 바디를 갖는다. 필터 엘리먼트는 중간 플레이트에 의해 안정될 수 있다. 또한, 중간 플레이트는, 계면과 같은 역할을 하는, 2개의 필터 바디 사이에 기하학적으로 규정된 구획을 형성하고, 그 결과, 예컨대 상기 2개의 필터 바디를 그들의 형상, 사이즈, 여과 특성 또는 다른 특성의 측면에서 상이하게 설계하는 것이 가능하다. 이와 같이 하여, 필터 엘리먼트에 대해 복잡한 기하학적 형상을 구현할 수 있어서 이용가능한 설치 공간을 보다 잘 활용할 수 있다.
원리적으로, 상기 2개의 엔드 플레이트는 상이하게 설계될 수 있다. 예컨대 상기 2개의 엔드 플레이트는 상이한 기하학적 형상 및/또는 상이한 엔드 플레이트 에리어 및/또는 상이한 외측 컨투어를 가질 수 있다. 또한, 이들은 원리적으로는 상이한 재료로 제조될 수도 있다. 그러나, 다르게는, 상기 2개의 엔드 플레이트가 같은, 즉 동일하여서, 대응하여 같은 부분들로 설계되는 실시형태도 가능하다. 이에 의해, 필터 엘리먼트의 제조 비용을 상당히 저감할 수 있다.
추가적으로 또는 대안적으로, 상기 2개의 필터 바디는 상이하게 설계될 수 있다. 예컨대, 상기 2개의 필터 바디는 상이한 기하학적 형상 및/또는 상이한 단면 에리어 및/또는 상이한 외측 컨투어를 가질 수 있다. 또한, 이들은 원리적으로는 상이한 필터 재료로 제조될 수도 있다. 그러나, 다르게는, 상기 2개의 필터 바디가 같은, 즉 동일하여서, 대응하여 같은 부분들로 설계되는 실시형태도 가능하다. 이에 의해, 필터 엘리먼트의 제조 비용을 상당히 저감할 수 있다.
특히, 2개의 동일한 필터 바디와 2개의 동일한 엔드 플레이트를 갖는 실시형태가 또한 구현될 수 있다. 그러나, 이용가능한 설치 공간의 개선된 활용과 관련하여, 2개의 엔드 플레이트 및 2개의 필터 바디가 특히 기하학적인 측면에서 서로 다른 실시형태가 바람직하다.
다른 유리한 실시형태에 따르면, 필터 엘리먼트가 단지 5개의 구성 부분으로 이루어지는, 즉 2개의 엔드 플레이트, 2개의 필터 바디 및 공통의 중간 플레이트로 이루어지는 것이 제공될 수 있다. 이것은 특히 비용이 많이 들지 않는 필터 엘리먼트에 대한 구성을 가져온다.
유리한 일 실시형태에 따르면, 제1 엔드 플레이트는 제1 축방향측에서 제1 필터 바디를 밀봉할 수 있고, 중간 플레이트는 제2 축방향측에서 제1 필터 바디를 밀봉할 수 있다. 동시에, 같은 중간 플레이트는 제1 축방향측에서 제2 필터 바디를 밀봉하고, 제2 엔드 플레이트가 제2 축방향측에서 제2 필터 바디를 밀봉한다. 엔드 플레이트들이 각기 하나의 축방향측, 즉 두 필터 바디의 서로 외면하는 외측 축방향측만을 밀봉하지만, 중간 플레이트는, 동시에, 두 필터 바디의 서로 면하는 두 내측 축방향측을 밀봉한다. 중간 플레이트는, 원리적으로, 상이하게 성형될 수 있고 및/또는 상이한 치수를 가질 수 있는 두 개의 필터 바디를 통합하여 공통의 필터 엘리먼트를 형성할 수 있게 하는 어떤 유형의 계면을 형성한다.
상기 2개의 엔드 플레이트는, 바람직하게는, 특히 전체 에리어에 걸쳐서 폐색될 수 있는 반면에, 상기 중간 플레이트는 개방되어 있어서 대응하여 제1 필터 바디에 의해 둘레 방향으로 획정되는 제1 인테리어가, 제2 필터 바디에 의해 둘레 방향으로 획정되는 제2 인테리어에 유체 소통되는 적어도 하나의 개구를 갖는다. 2개의 필터 바디의 2개의 인테리어는, 상기 개방되어 있는 중간의 디스크 덕분에 필터 엘리먼트의 공통의 내측을 형성할 수 있다.
또 다른 실시형태에 따르면, 제1 필터 바디는 축방향 섹션에서 U자형이 될 수 있으며, 이 U자형의 제1 필터 바디의 개방측은 폐색 플레이트에 의해 밀봉되어 있으며, 이 폐색 플레이트는 제1 인테리어에 대해서거나 또는 필터 엘리먼트의 내측에 대한 유체 소통을 가능하게 하는 접속 개구를 갖는다. 이에 의해, 미처리의 공기 또는 청정한 공기에 대한 측방향 접속과 그것을 맞추는 필터 엘리먼트 또는 필터 하우징을 제공하는 것이 가능하고, 이것은 소정의 설치 컨피규레이션에 대해 유리하다. 상기 접속 개구가 제1 엔드 플레이트와 중간 플레이트 사이에 위치되는 실시형태는 특히 유리하다.
또한, 폐색 플레이트가 적어도 제1 필터 바디의 영역에서 축방향에 대해 실질적으로 평행하게 연장하는 실시형태가 유리하다. 이렇게 하면, 간단한 외측 컨투어를 가져오고, 이것은 필터 하우징 내로의 필터 엘리먼트의 삽입을 용이하게 한다.
또한, 폐색 플레이트가 제1 필터 바디의 영역에서만 축방향으로 연장하는, 즉 제2 필터 바디까지는 도달하지 않는 것이 제공될 수 있다. 이것은, 특히 제2 필터 바디가 둘레 방향으로 폐쇄식 설계 또는 구조를 갖고 있을 경우에 유리할 수 있다.
혹은, 다른 실시형태에서, 폐색 플레이트가 양방 모두의 필터 바디에 걸쳐 축방향으로 연장하는 것도 가능하다. 예를 들어, 그러한 실시형태는, 제2 필터 바디도 축방향 섹션에서 역시 U자 형상이고, 이 U자 형상의 제2 필터 바디의 개방측이 폐색 플레이트의 도움으로 밀봉되어 있는 경우에 유리하다. 따라서, 단일의 공통 폐색 플레이트가 사용되어 측방향으로 개방된 양방 모두의 필터 바디를 밀봉할 수 있다.
다른 실시형태에서, 제2 필터 바디는, 둘레 방향으로 폐쇄식으로, 관련된 제2 인테리어를 축방향 섹션에서 둘러싸거나 획정할 수 있어서, 제2 필터 바디는 개방측을 갖지 않는다. 이 제2 필터 바디는 둥근 단면, 구체적으로는 원통형이나 환형의 단면, 구체적으로는 난(oval)형 또는 타원형 또는 원형의 단면을 구비하는 것이 바람직하다.
따라서, 필터 엘리먼트에 대한 상이한 실시형태를 구현할 수 있다. 예를 들어, U자 형상의 제1 필터 바디와 환상(annular)의 제2 필터 바디를 구비한 필터 엘리먼트를 생각할 수 있다. 혹은, 두 필터 바디가 U자 형상인 필터 엘리먼트도 제조할 수 있다. 원리적으로는, 두 필터 바디가 환상인 실시형태도 생각할 수 있다.
2개의 필터 바디가 기하학적으로 상이한 실시형태가 특히 유리하다. 언급한 바와 같이, 이에 따라, 상이한 설치 상황이 최적으로 사용되어 필터 엘리먼트를 수용하도록 할 수 있다.
다른 실시형태에서, 엔드 플레이트들 및 중간 플레이트는 서로에 대해 평행하게, 즉 서로에 대해 평행한 평면들에서 연장할 수 있다. 이것은, 필터 바디를, 생산하기에 특히 간단하도록 만든다. 예를 들어, 필터 바디를 생산하기 위해, 지그재그 형상으로 접혀진, 웨브(web) 형상의 필터 재료를 사용할 수 있으며, 이후 이 접혀진 필터 재료는 필터 바디의 기하학적 형상에 따른 각각의 인테리어 주위에 배치된다. 또한, 이 주름잡힌 필터 재료를 둥글게 말아서 인접한 주름(fold)들이 서로에 대해 평탄하게 놓이는 것을 방지할 수도 있다.
혹은, 플레이트들 중 적어도 2개가 서로에 대해 경사진 평면에 놓이는 실시형태도 생각할 수 있다.
또한, 본 발명은 필터 하우징을 갖는 에어 필터에 관한 것으로, 이 필터 하우징은 에어 인렛과 에어 아웃렛을 가지며, 또한 수용 공간을 둘러싼다. 에어 필터는 수용 공간 내로 삽입되는, 본 발명에 따른 필터 엘리먼트를 더 포함한다. 수용 공간 내에서, 필터 엘리먼트는 에어 아웃렛에 대해 유체 소통가능하게 연결된 청정측(clean side)으로부터 에어 인렛에 대해 유체 소통가능하게 연결된 미처리측(untreated side)을 분리시킨다.
본 발명의 다른 중요한 특징 및 이점은 종속 청구항, 도면 및 그 도면을 사용한 형상에 대한 관련된 설명에서 찾을 수 있다.
상기한 특징 및 이하에서 설명하는 특징은, 각각의 경우에 주어진 조합으로 사용될 수 있을 뿐만 아니라, 본 발명의 사상으로부터 일탈하지 않고, 다른 조합으로 또는 단독으로 사용될 수 있음은 자명하다.
본 발명의 바람직한 예시적인 실시형태들을 도면에 도시하며, 이하의 설명에서 보다 상세히 설명하며, 동일 또는 유사하거나 기능적으로 대등한 구성요소에는 동일한 도면 부호를 부여한다.
본 발명에 따르면, 이용가능한 설치 공간의 개선된 활용이 가능하면서 동시에 상대적으로 낮은 생산 비용을 유지할 수 있는, 에어 필터 엘리먼트 또는 관련된 에어 필터가 제공된다.
도면 중에서,
도 1은, 내부에 필터 하우징 및 필터 엘리먼트가 배열되어 있는 에어 필터의 단면도를 개략적으로 도시한다.
도 2는, 필터 하우징 및 필터 엘리먼트가 구비된 에어 필터의 아이소메트릭 단면도를 개략적으로 도시한다.
도 3은, 필터 하우징으로부터 커버가 제거된 상태의 에어 필터의 아이소메트릭 도면을 개략적으로 도시한다.
도 4는, 필터 엘리먼트의 아이소메트릭 도면을 개략적으로 도시한다.
도 5는, 도 4의 필터 엘리먼트의 아이소메트릭 분해도를 개략적으로 도시한다.
도 6은, 도 4에서와 같지만 다른 실시형태에 있어서의 필터 엘리먼트의 아이소메트릭 도면을 개략적으로 도시한다.
도 7은, 도 6의 필터 엘리먼트의 아이소메트릭 분해도를 개략적으로 도시한다.
도 8은, 또 다른 실시형태에 있어서 개략적으로 도시된 필터 엘리먼트의 아이소메트릭 도면을 개략적으로 도시한다.
도 1 내지 도 3에 따르면, 에어 필터(1)는 필터 하우징(2)과, 에어 필터 엘리먼트(3) 즉 필터 엘리먼트(3)를 포함한다. 에어 필터(1)는, 구체적으로는 차량에 배치될 수 있는 내연 기관의 흡입 공기를 여과하기 위해 사용된다.
필터 하우징(2)은, 하나는 에어 인렛으로서의 역할을 하고, 다른 하나는 에어 아웃렛으로서의 역할을 하는, 2개의 개구(4 및 5)를 구비한다. 도 1에 있어서는, 화살표들에 의해 순전히 예로서 공기 유동(6)이 표시되어 있다. 이 유동 방향에 의해, 도면 부호 "5"가 부여된 개구는 에어 인렛(5)을 형성하고, 도면 부호 "4"가 부여된 개구는 에어 아웃렛(4)을 형성한다. 원리적으로는, 반대의 유동 방향도 생각할 수 있으며, 그럴 경우, 도면 부호 "4"가 부여된 개구가 에어 인렛(4)을 형성하고, 도면 부호 "5"가 부여된 개구가 에어 아웃렛 "5"을 형성한다.
필터 하우징(2)은 필터 엘리먼트(3)를 수용하기 위한 수용 공간(7)을 둘러싼다. 이 수용 공간(7) 내에서, 필터 엘리먼트(3)는 에어 인렛(5)에 유체 소통적으로 연결되는 미처리측(8)을, 에어 아웃렛(4)에 유체 소통적으로 연결되는 청정측(9)으로부터 분리한다. 도시된 예에 있어서, 유동은 외측으로부터 내측으로 필터 엘리먼트(3)를 통과하고, 따라서 필터 엘리먼트(3)의 내측(10)이 청정측(9)을 형성한다. 유동 방향이 역전될 경우라면, 그에 따라 필터 엘리먼트(3)의 내측(10)이 미처리측을 형성한다.
본 예에 있어서, 필터 하우징(2)은 또한, 수용 공간(7) 내로 필터 엘리먼트(3)를 삽입할 수 있거나 또는 수용 공간(7)으로부터 필터 엘리먼트(3)를 꺼낼 수 있는 액세스 개구(12)를 폐색할 수 있는 커버(11)를 갖는다. 도 1 및 도 2에서, 커버(11)는 액세스 개구(12)를 폐색하고 있다. 도 3에서는, 커버(11)는 제거되어 있고, 그 결과 필터 엘리먼트(3)에 대한 액세스가 가능하다.
도 1 내지 도 8에 따르면, 각각의 에어 필터 엘리먼트(3)는, 필터 재료로 이루어진 제1 필터 바디(13)와, 필터 재료로 이루어진 제2 필터 바디(14)를 갖고 있다. 이 2개의 필터 바디(13, 14)는 방편적으로는 동일한 필터 재료로 이루어진다. 필터 엘리먼트(3)는 또한 제1 엔드 플레이트(15), 제2 엔드 플레이트(16) 및 단일 또는 공통의 중간 플레이트(17)를 포함한다. 도면 중에서, 2개의 엔드 플레이트(15, 16)는 이중 화살표로 나타낸 축방향 "18"으로 서로 이격되어 있다. 축방향 "18"은 웨브 형상의 접혀진 필터 재료의 면들 또는 주름들에 대해 평행하게 연장한다. 혹은, 플레이트(15, 16, 17)들이 서로에 대해 평행하게 연장하는 도시된 예시적인 실시형태에 있어서의 축방향 "18"은, 그 축방향 "18"이 플레이트(15, 16, 17)들이 평행하게 연장하는 일 평면에 대해 수직으로 연장하는 점에서도 규정될 수 있다. 알 수 있는 바와 같이, 여기에 나타낸 실시형태에 있어서, 2개의 엔드 플레이트(15, 16)는 특히 치수 및 둘레 방향 컨투어의 관점에서, 상이한 기하학적 설계를 갖는다. 혹은, 2개의 엔드 플레이트(15, 16)가 동일한 실시형태도 가능하다.
또한, 2개의 엔드 플레이트(15, 16)는 축방향 "18"으로 필터 엘리먼트(3)를 획정한다. 따라서, 양방 모두의 필터 바디(13, 14)는 2개의 엔드 플레이트(15, 16) 사이에 축방향으로 배치된다.
중간 플레이트(17)는 2개의 엔드 플레이트(15, 16) 사이에, 그리고 또한 2개의 필터 바디(13, 14) 사이에 축방향으로 배치된다. 따라서, 상세하게는, 제1 필터 바디(13)가 축방향 "18"으로 제1 엔드 플레이트(15)와 인접하고, 중간 플레이트(17)가 제1 필터 바디(13)와 인접하고, 제2 필터 바디(14)가 중간 플레이트(17)와 인접하고, 제2 엔드 플레이트(16)가 제2 필터 바디(14)와 인접하는 필터 엘리먼트(3)에 대한 구성이 만들어진다.
제1 엔드 플레이트(15)는 제1 축방향측(19)에서 기밀적으로 제1 필터 바디(13)를 폐색한다. 중간 플레이트(17)는 제2 축방향측(20)에서 기밀적으로 제1 필터 바디(13)를 폐색한다. 또한, 중간 플레이트(17)는 제1 축방향측(21)에서 기밀적으로 제2 필터 바디(14)를 폐색한다. 제2 엔드 플레이트(16)는 제2 축방향측(22)에서 기밀적으로 제2 필터 바디(14)를 폐색한다.
2개의 엔드 플레이트(15, 16)는 그들의 전체 에리어에 걸쳐 폐색되어 있어서, 엔드 플레이트(15, 16)를 통해 축방향으로 필터 엘리먼트(3)의 내측(10)에 대해 공기가 출입할 수 없음을 알 수 있다. 중간 플레이트(17)는 중앙이 개방되어 있다. 이를 위해서, 중간 플레이트(17)는 적어도 하나의 개구(23)를 구비한다. 제1 필터 바디(13)는 둘레 방향으로 제1 인테리어(24)를 획정하고, 제2 필터 바디(14)는 둘레 방향으로 제2 인테리어(25)를 획정한다. 둘레 방향은 축방향 "18"에 관련한다. 2개의 상기 인테리어(24, 25)는 중간 플레이트(17)에 있어서의 적어도 하나의 개구(23)를 통해 서로 유체 소통가능하다. 이에 따라, 2개의 상기 인테리어(24, 25)는 함께 필터 엘리먼트(3)의 내측(10)을 형성한다.
여기에 나타낸 바람직한 실시형태들에 있어서, 제1 필터 바디(13)는 축방향 섹션에 있어서, 즉 축방향 "18"에 대해 수직으로 연장하는 단면에 있어서 U자 형상이다. 그 결과, 제1 필터 바디(13)는 축방향 "18"에 대해 가로 방향으로 개방측(26)을 갖는다. 제1 필터 바디(13)의 이 개방측(26)은 폐색 플레이트(27)에 의해 기밀적으로 폐색된다. 폐색 플레이트(27)는, 필터 엘리먼트(3)의 내측(10)에 대해 유체 소통을 가능하게 하는 접속 개구(28)를 갖는다. 필터 엘리먼트(3)는, 접속 개구(28)가 이 예에서 아웃렛(4)을 형성하는 하우징 개구(4)에 유체 소통가능하도록, 필터 하우징(2) 내로 삽입된다. 특히, 하우징 개구(4)의 영역에서 누설방지식으로, 필터 엘리먼트(3)의 내측(10)을, 당해 필터 엘리먼트(3) 외측에 위치된 수용 공간(7)의 영역으로부터 분리시키기 위해, 내측(10)과 외면하는 외측에서 폐색 플레이트(27) 상에 환상의 시일링 컨투어(contour)(29)가 형성될 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 폐색 플레이트(27)는 접속 개구(28)의 영역에서 시일링 링(30)을 가질 수 있고, 그 결과, 시일링 링(30)에 의해 직접적으로 접속 개구(28)에서 접속 튜브(도시하지 않음)가 밀봉되어 누설의 위험이 감소되는 방식으로, 하우징 개구(4)를 통해 접속 개구(28) 내로 접속 튜브(도시하지 않음)를 삽입할 수 있다.
본 예에 있어서, 접속 개구(28)는, 제1 엔드 플레이트(15)와 중간 플레이트(17) 사이에서 완전하게 축방향으로 설치되도록, 폐색 플레이트(27) 상에 배치된다. 접속 개구(28)는 청정한 공기를 배출하기 위한, 또는 유동 방향이 반대이면 미처리된 공기를 공급하기 위한 측방향 접속, 즉 축방향 "18"에 대해 가로 방향으로 배향된 접속을 허용한다. 이를 위해서, 폐색 플레이트(27)는 적어도 제1 필터 바디(13)의 영역에서 축방향 "18"에 대해 실질적으로 평행하게 연장한다.
도 1 내지 도 5에 나타낸 실시형태에 있어서, 폐색 플레이트(27)는 양방 모두의 필터 바디(13, 14)에 걸쳐 축방향 "18"으로 연장한다. 이 실시형태에서, 제2 필터 바디(14) 또한 축방향 섹션에서 U자 형상이고, 따라서 제2 필터 바디(14)도 축방향 "18"에 대해 가로 방향으로 개방측(31)을 갖는다. 2개의 필터 바디(13, 14)의 2개의 개방측(26, 31)은 방편적으로 동일하게 배향된다. 따라서, 제2 필터 바디(14)의 개방측(31)도 폐색 플레이트(27)의 도움으로 기밀적으로 폐색될 수 있다.
이에 대하여, 도 6 및 도 7은, 제1 필터 바디(13)의 영역에서만 축방향 "18"으로 폐색 플레이트(27)가 연장하는 일 실시형태를 보여준다. 이 실시형태에서, 제2 필터 바디(14)는, 둘레 방향으로 폐쇄식으로 제2 인테리어(25)를 둘러싸도록 설계되고, 따라서 제2 필터 바디(14)는, 제1 필터 바디(13)와는 대조적으로, 이 실시형태에서 개방측을 갖지 않는다. 예를 들어, 제2 필터 바디(14)는 축방향 섹션에서 난형의 단면을 가질 수 있다. 그러나, 원리적으로, 타원형 단면 및 원형 단면과 같은 다른 둥근형 단면도 가능하다. 제2 필터 바디(14)는 특히 원통형 또는 환형이다.
여기서 나타낸 실시형태에 있어서, 2개의 필터 바디(13, 14)는 기하학적으로 상이하다. 도 1 내지 도 5의 실시형태에 있어서, 두 개의 필터 바디(13, 14)가 U자형 단면을 구비하고 있음에도 불구하고, 이 2개의 필터 바디(13, 14)는 상이한 사이즈를 갖는다. 예를 들면, 제1 필터 바디(13)는 제2 필터 바디(14)보다 축방향 "18"에 있어서 보다 큰 높이를 갖는다. 또한, 제1 필터 바디(13)는 제2 필터 바디(14)보다 축방향 "18"에 대해 가로 방향으로 보다 길다. 도 6 및 도 7에 나타낸 실시형태에 있어서, 상이한 단면 기하하적 형상이 이미 존재한다. 제1 필터 바디(13)가 U자형 단면을 갖는 반면에, 제2 필터 바디(14)는 환형 또는 원통형 단면을 갖는다. 또한, 2개의 필터 바디(13, 14)는 축방향 "18"과 관련하여 상이한 높이를 갖는다.
여기서 나타낸 실시형태에 있어서, 엔드 플레이트(15, 16) 및 중간 플레이트(17)는 평탄하며 특히 서로에 대해 평행하게 배치된다. 그러나, 원리적으로, 평탄한 플레이트(15, 16, 17)들이 서로에 대해 경사지도록 연장하는 형태 및/또는 플레이트(15, 16, 17)들 중의 적어도 하나가 평탄하지 않을 수 있는, 특히 만곡될 수 있는 형태인 다른 실시형태도 생각할 수 있다. 나타낸 실시형태에 있어서, 중간 플레이트(17)는 제1 엔드 플레이트(15)의 외측 컨투어에 대응하는 외측 컨투어를 갖는다. 따라서, 제1 엔드 플레이트(15)의 투영된 에리어는 중간 플레이트(17)의 컨투어에 대응한다. 제2 엔드 플레이트(16)의 투영된 에리어는 중간 플레이트(17) 상에 완전히 재현될 수 있고, 따라서 중간 플레이트(17) 상에 제1 및 제2 엔드 플레이트(15, 16)의 투영된 오버랩 영역이 형성된다. 또한, 상술한 실시형태들에 있어서, 필터 바디(13, 14)는 적어도 일부의 영역에서 서로 정렬하는 영역(32)을 갖고 있음을 알 수 있다. 이것은, 예컨대 도 4에 도시되어 있다. 이들 정렬하는 부분-영역(32)들은 둥글게 된 부분들의 영역에 배치되거나 U자형 벤드 및 U자형 사이드들의 영역에 배치된다. 따라서, 평탄한(flush) 정렬에 의해 이들 부분-영역(32)들에서 균일한 유동이 만들어진다.
도 8은, 또 다른 필터 엘리먼트(3)의 아이소메트릭 도면을 도시하고 있다. 엔드 플레이트(15 및 16)는 임의의 원하는 평탄한 외측 기하학적 형상을 갖는데, 이 기하학적 형상은 물론 둥근형, 난형, 다각형, 신장(kidney) 형상 또는 U자 형상이 될 수 있다. 이 경우에, 엔드 플레이트(15, 16)는 사이즈 및 외측 컨투어의 양방 모두의 관점에 있어서 상이하다. 혹은, 2개의 엔드 플레이트(15, 16)가 동일하게 되도록 제공할 수도 있다. 각각의 엔드 플레이트(15, 16)에 배치된 필터 바디(13 및 14)는 서로에 대해 스텝식 또는 오프셋 방식으로 배치되며, 서로 정렬하는 외측 영역을 갖지 않는다. 그러나, 인테리어(24, 25)는, 개구(도시하지 않음)(23)를 통해 당해 인테리어(24, 25)를 연결할 수 있는 오버랩 영역을 갖는다. 다른 구성에 의하면, 필터 바디(13, 14) 또는 엔드 플레이트(15, 16)는 축방향 "18"으로 평탄하게 연장하는 라인 상에서 서로에 관해 정렬될 수 있다. 그러나, 필터 바디(13, 14) 및 엔드 플레이트(15, 16)는 이 정렬을 즉시 떠나거나 규정된 부분-영역(32)에서 유지시킬 수 있다. 중간 플레이트(17)는, 양방 모두의 엔드 플레이트(15, 16)가 그들 각각의 투영된 에리어(33)에 의해 그 위에 재현될 수 있도록 설계된다. 이 경우에 중간 플레이트(17)의 컨투어는 제1 엔드 플레이트(15)의 기하학적 형상 및 제2 엔드 플레이트(16)의 기하학적 형상 양방 모두와 상이하다. 도시된 실시형태에 있어서, 제1 엔드 플레이트(15)는 접속 개구(28)를 갖는다. 따라서 청정화하려는 유체가 필터 엘리먼트(3)에 출입할 수 있다. 대안의 구성에 있어서, 접속 개구(28)는 이전의 도면에 따라 측방향으로 배향된 폐색 플레이트(27)에 배치될 수도 있다. 두 인테리어(24, 25)를 연결하기 위한 개구(23)(도시하지 않음)가 두 투영된 에리어(33)의 오버랩 영역에 배치된다. 필터 엘리먼트(3)는, 필터 바디(13, 14)의 스텝형 구성 덕분에 어떤 설치 공간에도 적응될 수 있다.
물론, 도 1 내지 도 8을 참조하여 위에서 설명한 필터 엘리먼트(3)의 실시형태들은 2개의 필터 바디(13, 14)보다 많은 수의 필터 바디로 구현될 수도 있다. 이 경우에는, 그러면 대응하여 보다 많은 수이고, 그들의 기하학적 설계에 있어서 동일하거나 상이할 수 있고, 2개의 인접하는 필터 바디(13, 14)에 제각기 할당되는 중간 플레이트(17)들이 사용된다.

Claims (15)

  1. 차량, 특히 상용 차량의 에어 필터(1)를 위한 에어 필터 엘리먼트로서,
    - 필터 재료로 이루어진 제1 필터 바디(13)를 갖고,
    - 축방향 "18"으로 서로 이격되어 있으며, 또한 상기 축방향 "18"으로 상기 필터 엘리먼트(3)를 획정하는 제1 엔드 플레이트(15) 및 제2 엔드 플레이트(16)를 갖고,
    - 상기 제1 필터 바디(13)는 2개의 상기 엔드 플레이트(15, 16) 사이에 축방향으로 배치되고,
    - 2개의 상기 엔드 플레이트(15, 16) 사이에 축방향으로 배치된, 필터 재료로 구성되는 제2 필터 바디(14)가 구비되고,
    - 2개의 상기 필터 바디(13, 14) 사이에 축방향으로 배치된 중간 플레이트(17)가 구비되고,
    - 상기 중간 플레이트(17)는 상기 필터 바디(13, 14) 양방 모두에 할당되고,
    상기 중간 플레이트(17)는, 그 외측 컨투어(contour)에 의해 둘러싸인 중간 플레이트 에리어를 포함하고, 이 중간 플레이트 에리어는, 상기 제1 엔드 플레이트(15)의 외측 컨투어에 의해 둘러싸인 제1 엔드 플레이트 에리어보다도 크고 및/또는 상기 제2 엔드 플레이트(16)의 외측 컨투어에 의해 둘러싸인 제2 엔드 플레이트 에리어보다도 큰 것을 특징으로 하는 에어 필터 엘리먼트.
  2. 제 1항에 있어서,
    2개의 상기 엔드 플레이트(15, 16)는 상기 중간 플레이트(17)에 대해 완전하게 수직으로 상기 중간 플레이트(17)에 투영될 수 있는 것을 특징으로 하는 에어 필터 엘리먼트.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 투영(projection)들의 오버랩(overlap) 영역에 적어도 하나의 개구(23)가 구비되고, 이 오버랩 영역은 바람직하게는 상기 엔드 플레이트(15, 16)들 중 적어도 하나의 엔드 플레이트의 투영보다 작은 것을 특징으로 하는 에어 필터 엘리먼트.
  4. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,
    2개의 상기 엔드 플레이트(15, 16)는 기하학적으로 상이하거나 동일한 것을 특징으로 하는 에어 필터 엘리먼트.
  5. 제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서,
    2개의 상기 필터 바디(13, 14)는 동일하거나 상이한 것을 특징으로 하는 에어 필터 엘리먼트.
  6. 제 1항 내지 제 5항 중 어느 한 항에 있어서,
    - 상기 제1 엔드 플레이트(15)는 제1 축방향측(19)에서 기밀적으로 상기 제1 필터 바디(13)를 폐색하고,
    - 상기 중간 플레이트(17)는, 기밀적으로, 제2 축방향측(20)에서 상기 제1 필터 바디(13)를 폐색하고, 제1 축방향측(21)에서 상기 제2 필터 바디(14)를 폐색하고,
    - 상기 제2 엔드 플레이트(16)는 제2 축방향측(22)에서 기밀적으로 상기 제2 필터 바디(14)를 폐색하는 것을 특징으로 하는 에어 필터 엘리먼트.
  7. 제 1항 내지 제 6항 중 어느 한 항에 있어서,
    2개의 상기 엔드 플레이트(15, 16)는 폐색되고, 상기 중간 플레이트(17)는, 개방되어 있으며 또한 상기 제1 필터 바디(13)에 의해 획정되는 제1 인테리어(24)가 상기 제2 필터 바디(14)에 의해 획정되는 제2 인테리어(25)에 유체 소통가능하게 접속되는 적어도 하나의 개구(23)를 구비하는 것을 특징으로 하는 에어 필터 엘리먼트.
  8. 제 1항 내지 제 7항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 필터 바디(13)는 U자 형상이며, 이 U자 형상의 제1 필터 바디(13)의 개방측(26)이, 상기 필터 엘리먼트(3)의 내측(10)에 대한 유체 소통이 가능한 접속 개구(28)를 구비하는 폐색 플레이트(27)에 의해 밀봉되어 있는 것을 특징으로 하는 에어 필터 엘리먼트.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 폐색 플레이트(27)는, 적어도 상기 제1 필터 바디(13)의 영역에서, 상기 축방향 "18"에 대해 실질적으로 평행하게 연장하는 것을 특징으로 하는 에어 필터 엘리먼트.
  10. 제 8항 또는 제 9항에 있어서,
    - 상기 폐색 플레이트(27)는 상기 제1 필터 바디(13)의 영역에서만 축방향으로 연장하거나, 또는
    - 상기 폐색 플레이트(27)는 두 필터 바디(13, 14) 양쪽 모두에 걸쳐 축방향으로 연장하는
    것을 특징으로 하는 에어 필터 엘리먼트.
  11. 제 1항 내지 제 10항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제2 필터 바디(14)는 U자 형상이며, 이 U자 형상의 제2 필터 바디(14)의 개방측(31)은 상기 폐색 플레이트(27)에 의해 밀봉되어 있는 것을 특징으로 하는 에어 필터 엘리먼트.
  12. 제 1항 내지 제 10항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제2 필터 바디(14)는 둘레 방향으로 폐쇄식으로 제2 인테리어(25)를 둘러싸는 것을 특징으로 하는 에어 필터 엘리먼트.
  13. 제 1항 내지 제 12항 중 어느 한 항에 있어서,
    2개의 상기 필터 바디(13, 14)는 기하학적으로 또는 그들의 여과 효력(filtration effect)의 측면에서 상이한 것을 특징으로 하는 에어 필터 엘리먼트.
  14. 제 1항 내지 제 13항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 엔드 플레이트(15, 16) 및 중간 플레이트(17)는 서로에 대해 평행하게 연장하는 것을 특징으로 하는 에어 필터 엘리먼트.
  15. 특히 차량의 내연 기관을 위한 에어 필터로서,
    - 에어 인렛(5) 및 에어 아웃렛(4)을 구비하고 수용 공간(7)을 둘러싸는 필터 하우징(2)과,
    - 상기 수용 공간(7) 내로 삽입되어, 상기 수용 공간 내에서 상기 에어 아웃렛(4)과 유체 소통되는 청정측(9)으로부터 상기 에어 인렛(5)과 유체 소통되는 미처리측(8)을 분리시키는, 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 따른 필터 엘리먼트(3)를 포함하는
    에어 필터.
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