WO2009019204A1 - Filter element - Google Patents

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WO2009019204A1
WO2009019204A1 PCT/EP2008/060111 EP2008060111W WO2009019204A1 WO 2009019204 A1 WO2009019204 A1 WO 2009019204A1 EP 2008060111 W EP2008060111 W EP 2008060111W WO 2009019204 A1 WO2009019204 A1 WO 2009019204A1
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WO
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filter element
filter
section
opening cross
filter material
Prior art date
Application number
PCT/EP2008/060111
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German (de)
French (fr)
Inventor
Stefan Walz
Andreas Beck
Original Assignee
Mann+Hummel Gmbh
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Publication date
Application filed by Mann+Hummel Gmbh filed Critical Mann+Hummel Gmbh
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Publication of WO2009019204A1 publication Critical patent/WO2009019204A1/en

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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M35/00Combustion-air cleaners, air intakes, intake silencers, or induction systems specially adapted for, or arranged on, internal-combustion engines
    • F02M35/02Air cleaners
    • F02M35/024Air cleaners using filters, e.g. moistened
    • F02M35/02475Air cleaners using filters, e.g. moistened characterised by the shape of the filter element
    • F02M35/02483Cylindrical, conical, oval, spherical or the like filter elements; wounded filter elements
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D46/00Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours
    • B01D46/24Particle separators, e.g. dust precipitators, using rigid hollow filter bodies
    • B01D46/2403Particle separators, e.g. dust precipitators, using rigid hollow filter bodies characterised by the physical shape or structure of the filtering element
    • B01D46/2418Honeycomb filters
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D46/00Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours
    • B01D46/52Particle separators, e.g. dust precipitators, using filters embodying folded corrugated or wound sheet material
    • B01D46/521Particle separators, e.g. dust precipitators, using filters embodying folded corrugated or wound sheet material using folded, pleated material
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2275/00Filter media structures for filters specially adapted for separating dispersed particles from gases or vapours
    • B01D2275/10Multiple layers
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2275/00Filter media structures for filters specially adapted for separating dispersed particles from gases or vapours
    • B01D2275/20Shape of filtering material
    • B01D2275/201Conical shape
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2279/00Filters adapted for separating dispersed particles from gases or vapours specially modified for specific uses
    • B01D2279/60Filters adapted for separating dispersed particles from gases or vapours specially modified for specific uses for the intake of internal combustion engines or turbines

Definitions

  • the invention relates to a filter element, such as for filtering of
  • the invention relates to
  • DE 20 2004 003 326 U1 discloses a corresponding one
  • a disadvantage is, for example, the complex installation and replacement
  • Patent claim 1 solved.
  • a filter element in particular an air filter for a Kraft ⁇
  • the inlet opening is um ⁇ of a filter material um ⁇
  • the second opening cross-section allows a raw fluid inlet into a second raw fluid area which is at least partially enclosed by the filter material.
  • the filter element can be made particularly compact, wherein the
  • Example 2 crude fluid, such as contaminated air, flows longitudinally to a longitudinal extent of the filter element and flows through radial surfaces of the filter material such as filter fleece.
  • the opening cross sections may be in the same plane, for example, the inlet opening of the filter element, or else be longitudinally offset along the longitudinal extent of the filter element.
  • Filter element form substantially semi-closed pockets of filter material, so that results in a radial outflow of the fluid into the clean fluid areas by the building up internal pressure in the Rohfluid Schemeen.
  • opposite flow sequence that is radially through the filter material and longitudinally out of the filter element, take place.
  • the raw air areas correspond to the clean air areas of the first embodiment.
  • further opening cross-sections are provided within the second opening cross-section, wherein between adjacent Aperture cross-sections a respective at least partially filter material having boundary surface forms a respective further Rohfluid Scheme inside the filter element.
  • a respective at least partially filter material having boundary surface forms a respective further Rohfluid Scheme inside the filter element.
  • the opening cross-sections are arranged concentrically, the filter material has longitudinal folds along the inflow direction, and / or the filter material has transverse folds along the inflow directions.
  • the filter element is tubular or cylindrical in shape, and the boundary surface between a respective raw fluid region and a clean fluid region corresponds to the lateral surface of a respective cylinder which has a respective opening cross section as the base surface.
  • the filter element can be formed, for example, of nested cylinders.
  • the filter element has a plurality of truncated cones pushed into one another, whose mantle, cover and / or base surfaces at least partially have the filter material.
  • the filter element may in particular be formed conically in the shape of a truncated cone.
  • the base of a first truncated cone forms the first opening portion
  • the circumference of the conical surface of the first truncated cone corresponds to the circumference of the base of a second truncated cone.
  • the top surface of the second truncated cone forms the second opening cross-section
  • the volume of the third cone or truncated cone forms the second raw fluid region.
  • Such an embodiment corresponds to a filter element in which truncated cones with alternately opposite orientation and the inner truncated cone decreasing base surface cross-sections.
  • a corresponding filter element can be formed, for example, from a cone made of filter material, which is inverted several times into its interior.
  • a respective lateral surface of the cylindrical cone or truncated cone is formed from zigzag folded filter material.
  • the respective base surfaces of the cylinders or cones are formed from polygons, which correspond to the profile of the zigzag folding.
  • the filter element is made exclusively of a suitably folded and / or glued sheet or sheets of a flat foldable filter fabric.
  • the filter element may have bellows-shaped filter material with transverse folds along an axis of symmetry of the filter element.
  • the filter material is everted at least once.
  • Filter element for example, by foamed plastic material
  • Plastic, metal or other suitable materials the shape and / or
  • Fig. 1 is a perspective, cross-sectional and longitudinal sectional view
  • FIG. 2 is a perspective, cross-sectional and longitudinal sectional view
  • Fig. 3 is a perspective view of a frusto-conical
  • FIG. 4 shows an embodiment with longitudinally folded filter material of a
  • FIG. 6 is a perspective view of a filter element with six
  • Fig. 1A is a perspective view of a filter element 1 darge
  • the filter element is cylindrical and has a Symmetrie ⁇
  • the cylindrical or tubular filter element 1 has a Ein ⁇
  • raw air RO occurs substantially along the axis of symmetry S.
  • the filter element 1 is made of a nonwoven filter material.
  • the filter element 1 has concentric with respect to the axis of symmetry S arranged tubular or tubular lateral surfaces 5, 6, 7 of filter fleece.
  • the area within the circumference of the outer shell 4 forms the opening cross section of the inlet opening second
  • Figure 1 B shows a cross section through the inlet opening 2.
  • a gap which serves for the paraxial inflow of unfiltered air as the first unfiltered air region 8.
  • a fluid-tight ring 16 is provided, for example, which on the one hand prevents untreated air from flowing into the intermediate space between the second and third jacket 5, and on the other hand contributes to the dimensional stability of the lateral surfaces.
  • the gap between the second and third shells 5, 6 is used along the longitudinal extent of the filter element 1 as a clean air region 11. This is apparent from the cross-sectional view in Figure 1 C of the outlet opening 3.
  • the intermediate space between the outer jacket 4 and the second jacket 5 is closed by a ring 13.
  • an internal pressure thus builds up, so that the fluid to be filtered or the polluted air enters the exterior 17 through the outside wall 4 or into the space formed between the second and third walls 5, 6 Clean air area 11 emerges. From there, the clean air can be tapped.
  • FIG. 1 D shows a longitudinal section through the filter element 1.
  • the axis of symmetry S is drawn in and lying between the lateral surfaces 4, 5, 6, 7 clean and unfiltered air areas 8, 9, 11, 12 shown in cross section.
  • the bold sections 13, 14, 15, 16, which are vertical in the illustration of FIG. 1D, represent cross-sections of the annular terminations, as shown in FIGS. 1B and 1C.
  • the dotted vertical sections indicate fluid-permeable areas of the inlet opening 2 or outlet opening 3.
  • Raw air entering from the left RO thus enters the first unfiltered air region 8 and the second raw air region 9.
  • the unfiltered air can pass through the built-up from filter fabric interfaces 4, 5, 6, 7 in the respective independent clean air areas 11, 12 and enter the exterior 17.
  • the annular regions 13, 14, 15, 16 may also be connected to each other at the inlet or outlet opening 2, 3 via struts and form a respective end plate.
  • the filter element can be used particularly favorably in a tubular receiving device or a filter housing. Due to the multiple raw air areas, the filter surface is particularly large, so that a high efficiency is achieved in a small space.
  • Figures 2A-2D show a second embodiment of a filter element, which also has a plurality of clean and Rohluft Symposiume.
  • FIG. 2A shows a perspective view of a filter element 1.
  • the outer jacket 18 is formed by a fluid or airtight material, such as a plastic.
  • the outer circumferential surface 18 may be designed, for example, in the manner of an air supply pipe for a fuel engine. Inside the jacket 18 are alternately concentrically arranged clean air and Rohluft Symposiume provided.
  • the outer lateral surface 18 has an inlet opening 2 with an opening cross-section and an outlet opening 3.
  • a truncated cone 20 of filter material At the edge 19 of the inlet opening 2 is an edge of a truncated cone 20 of filter material.
  • the perspective hidden areas are shown in dashed lines.
  • a lateral surface of a truncated cone is formed by filter material 20.
  • the opening area of the truncated cone has a circumference 24 which is smaller than the circumference or the cross-sectional area of the outlet opening 3.
  • the space between the lateral surface 18 and the conical surface 20 therefore forms a first clean air region 25.
  • an annular element 16 is again provided, which forms a part of the top surface of the second truncated cone and is fluid-tight.
  • a tubular or tubular interface 22 of filter material is formed, which extends from the inlet opening 2 to the outlet opening 3 and is closed there by a closure 27.
  • the boundary surface 22 may also be tapered and / or tapered in another embodiment, so that the conclusion 27 is formed only punctiform.
  • the annular region 16 at the inlet opening 2 is fixed on the lateral surface 18 via struts 23.
  • the annular portion 26 and the circular portion 27 are connected by struts 23.
  • FIG. 2D shows a longitudinal section through the filter element 1.
  • the outlet opening side is closed by the round end 27, such as with a plug.
  • the cross section of the opening-side raw air region 9 is enclosed by the ring 16.
  • a truncated cone casing of filter material 21 which widens in the direction of the outlet opening 3.
  • an independent clean air region 28 which is arranged concentrically around the unfiltered air region 9, is created.
  • Another truncated cone-like interface 20 adjoins the periphery or the edge 19 of the inlet opening 2, concentrically surrounds the truncated cone shell 21 and tapers in the direction of the opening side 3.
  • the annular region 26 forms a termination of the unfiltered air region 8 formed by the lateral surfaces 20, 21.
  • FIG. 3 shows a perspective view of a further filter element 1.
  • the filter element is formed from a cone formed by filter material, which is everted several times.
  • a corresponding cone may be formed from nonwoven filter material sheet in the form of a semicircle.
  • the perspective hidden contours are shown dotted. Starting from a complete conical surface of filter material, the tip of the cone is first everted at a height H, so that a truncated cone is shown as shown in FIG.
  • the corresponding top surface corresponds to an opening cross section of the outlet opening 3.
  • the tip is everted again in the direction of the outlet opening 3.
  • This opening cross-section allows the inflow of unfiltered air into the interior of the conical tip, which realizes a raw air area 30.
  • the two lateral surfaces 31 and 32 of the nested truncated cones form a second unfiltered air region 34.
  • unfiltered air RO can flow through the two opening cross-sections Q1, Q2 in the filter element, flow through the interfaces of filter material in the clean air area and are tapped as clean air RE.
  • FIG 4 a further embodiment of a filter element 36 is shown, which is constructed similar to that shown in Figure 3.
  • the lateral surfaces are formed along the symmetry axis S longitudinally folded filter material.
  • the folding edges 37 run substantially along the longitudinal extent of the filter element 36. The folding edges 37, the filter element 36 when inserted into, for example, a tubular receptacle are first compressed. This facilitates the handling of the filter element 36 during insertion and replacement.
  • FIG. 5 shows another embodiment of a filter element in cross section and in perspective.
  • the filter element 38 is formed from concentrically folded and folded filter material.
  • FIG. 5A a cross section of a round disc of filter material with concentric folds 39 is indicated.
  • a filter element 40 is shown with hexagonal cross-section.
  • prismatic concentric lateral surfaces are realized from filter material.
  • On the inlet opening 2 fixed via struts annular portions 41, 42 are shown, which separate the inlet opening side of the clean air from the raw air areas.
  • the inlet opening-side annular seals 42, 41 are arranged in the outlet opening side inversely thereto.
  • a respective space between concentric lateral surfaces is sealed to only one side (entrance or exit), and two spaces sealed to the same side are not adjacent. This is not shown in detail in FIG.
  • the proposed filter elements, recording devices and filter assemblies can also be used elsewhere.
  • the substantially radial throughflow direction opposite to the examples that is from the outside to the inside. Nevertheless, this results in independent raw and / or clean air areas.

Abstract

The invention relates to a filter element (1), particularly an air filter for a motor vehicle, comprising an inlet opening (2) having an opening cross section (Q1) and encompassed by a filter material such that an unfiltered fluid (RO) to be filtered enters the filter element (1) in an inlet flow direction substantially perpendicular to the inlet opening (2), at least one second opening cross section (Q2) being provided in the first opening cross section (Q1), and the filter material forming a boundary between a first unfiltered fluid area (34) and a clean fluid area (35) of the filter element (1) at least partially between the first opening cross section (Q1) and the second opening cross section (Q2), such that unfiltered fluid flows through the boundary into the clean fluid area (35) substantially radially to the inlet flow direction between the first and second opening cross sections (Q1, Q2), and the second opening cross section (Q2) allowing unfiltered fluid entry into a second unfiltered fluid area (30) at least partially encompassed by the filter material.

Description

Beschreibung description
Filterelement Technisches Gebiet [0001] Die Erfindung betrifft ein Filterelement, wie zum Beispiel zur Filterung vonFilter element Technical Field The invention relates to a filter element, such as for filtering of
Luft insbesondere zur Filterung von Verbrennungsluft in Brennkraftma¬Air in particular for filtering combustion air in Brennkraftma¬
schinen oder von Luft für den Fahrzeuginnenraum. Ferner betrifft die Erfin¬or air for the vehicle interior. Furthermore, the invention relates to
dung eine Aufnahmeeinrichtung für ein Filterelement sowie eine Filteran¬tion a receiving device for a filter element and a Filteran¬
ordnung.order.
Stand der TechnikState of the art
[0002] Insbesondere im Kraftfahrzeugbereich ist es notwendig, die zur Verbren¬Especially in the automotive sector, it is necessary to the Verbren¬
nung von Kraftstoffen benötigte Luft vor der Zuführung in die Brennkraft¬tion of fuels required air before feeding into the Brennkraft¬
maschine zu reinigen. Dies erfolgt in der Regel durch Luftfilter, welche inmachine to clean. This is usually done by air filters, which in
dem jeweiligen Verbrennungsluftansaugrohr verbaut sind. Dabei ist es oftthe respective Verbrennungsluftansaugrohr are installed. It is often
wegen begrenzter räumlicher Ressourcen gewünscht, eine besondersbecause of limited space resources desired, a special
kompakte Anordnung zu schaffen. Ferner soll ein Austausch von ver¬to create a compact arrangement. Furthermore, an exchange of ver¬
schmutzten Filtern leicht möglich sein. In der Vergangenheit wurden dazuDirty filters are easily possible. In the past, these were added
im Wesentlichen starre Filterelemente aus Faltenpacks in einem passen¬essentially rigid filter elements made of fold packs in a passt
den Filtergehäuse vorgesehen. Üblicherweise sind derartige Faltenpacksprovided the filter housing. Usually, such fold packs
quaderförmig oder in der Art eines Zylinders ausgeführt. Diecuboid or in the manner of a cylinder. The
DE 20 2004 003 326 U1 offenbart zum Beispiel ein entsprechendesFor example, DE 20 2004 003 326 U1 discloses a corresponding one
Filterelement.Filter element.
[0003] Nachteilig ist dabei zum Beispiel der aufwändige Einbau und AustauschA disadvantage is, for example, the complex installation and replacement
entsprechender Filterelemente, da es zwischen köpf- und fußseitigen End- Scheiben des Zylinders eingeklemmt werden muss. Gewünscht sind fernercorresponding filter elements, since it is between head and foot end Slices of the cylinder must be clamped. Desired are further
leichte und aus wenigen Bestandteilen aufgebaute Filter, um die Herstel¬lightweight and constructed from a few components filter to the manufacturer
lungskosten zu senken. Dennoch ist eine ausreichende Stabilität insbe¬reduce costs. Nevertheless, a sufficient stability is insbe¬
sondere des Filtermaterials erforderlich, damit beim Durchfluss des zu fil¬special of the filter material required so that the flow of the fil¬ to
ternden Mediums keine Verformung auftritt und die Filterung behindert.no deformation occurs and obstructs filtering.
[0004] Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein verbessertesIt is therefore an object of the present invention to provide an improved
Filterelement zu schaffen.To create filter element.
Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention
[0005] Diese Aufgabe wird durch ein Filterelement mit den Merkmalen desThis object is achieved by a filter element having the features of
Patentanspruchs 1 gelöst.Patent claim 1 solved.
[0006] Demgemäß ist ein Filterelement, insbesondere ein Luftfilter für ein Kraft¬Accordingly, a filter element, in particular an air filter for a Kraft¬
fahrzeug vorgesehen, mit einer einen Öffnungsquerschnitt aufweisendenprovided vehicle, having an opening cross-section
Eintrittsöffnung. Die Eintrittsöffnung ist von einem Filtermaterial derart um¬Inlet opening. The inlet opening is um¬ of a filter material um¬
schlossen, dass ein zu filterndes Rohfluid entlang einer Einströmrichtungconcluded that a raw fluid to be filtered along an inflow direction
im Wesentlichen senkrecht zur Eintrittsöffnung in das Filterelement eintritt.enters the filter element substantially perpendicular to the inlet opening.
In dem ersten Öffnungsquerschnitt ist mindestens ein zweiter Öffnungs¬In the first opening cross-section is at least a second Öffnungs¬
querschnitt vorgesehen, wobei das Filtermaterial zumindest teilweise zwi¬provided cross-section, wherein the filter material at least partially zwi¬
schen dem ersten Öffnungsquerschnitt und dem zweiten Öffnungsquer¬rule the first opening cross section and the second Öffnungsquer¬
schnitt derart eine Grenzfläche zwischen einem ersten Rohfluidbereichcut such an interface between a first Rohfluidbereich
und einem Reinfluidbereich des Filterelements bildet, das zwischen demand a clean fluid region of the filter element that is interposed between the
ersten und dem zweiten Öffnungsquerschnitt Rohfluid durch die Grenz¬first and the second opening cross-section raw fluid through the Grenz¬
fläche im Wesentlichen radial zu der Einströmrichtung in den Reinfluidbe- reich strömt. Der zweite Öffnungsquerschnitt ermöglicht dabei einen Roh- fluideintritt in einen zumindest teilweise von dem Filtermaterial umschlossenen zweiten Rohfluidbereich.surface substantially radially to the inflow direction into the pure fluid rich flows. In this case, the second opening cross-section allows a raw fluid inlet into a second raw fluid area which is at least partially enclosed by the filter material.
[0007] Das Filterelement lässt sich besonders kompakt ausführen, wobei zumThe filter element can be made particularly compact, wherein the
Beispiel Rohfluid, wie verunreinigte Luft, longitudinal zu einer Längenausdehnung des Filterelementes einströmt und radial durch Oberflächen des Filtermaterials wie beispielsweise Filtervlies durchströmt. Dadurch, dass mehrere Rohfluidbereiche gebildet sind, ergibt sich eine große Filteroberfläche und damit effiziente Filterung des Rohfluids auf kleinstem Bauraum. Die Öffnungsquerschnitte können dabei in derselben Ebene, beispielsweise der Eintrittsöffnung des Filterelementes liegen, oder aber auch entlang der Längsausdehnung des Filterelementes longitudinal versetzt sein.Example, crude fluid, such as contaminated air, flows longitudinally to a longitudinal extent of the filter element and flows through radial surfaces of the filter material such as filter fleece. The fact that several raw fluid areas are formed, resulting in a large filter surface and thus efficient filtering of the raw fluid in the smallest space. The opening cross sections may be in the same plane, for example, the inlet opening of the filter element, or else be longitudinally offset along the longitudinal extent of the filter element.
[0008] Die verschiedenen Rohfluidbereiche bzw. Rohluftbereiche in dem[0008] The various raw fluid areas or raw air areas in the
Filterelement bilden im Wesentlichen halbverschlossene Taschen aus Filtermaterial aus, so dass durch den sich aufbauenden Innendruck in den Rohfluidbereichen ein radialer Abfluss des Fluids in die Reinfluidbereiche ergibt. Alternativ kann auch entgegengesetzte Durchflussabfolge, also radial durch das Filtermaterial und longitudinal aus dem Filterelement hinaus, erfolgen. In diesem Fall entsprechen die Rohluftbereiche den Reinluftbereichen der ersten Ausführungsform.Filter element form substantially semi-closed pockets of filter material, so that results in a radial outflow of the fluid into the clean fluid areas by the building up internal pressure in the Rohfluidbereichen. Alternatively, opposite flow sequence, that is radially through the filter material and longitudinally out of the filter element, take place. In this case, the raw air areas correspond to the clean air areas of the first embodiment.
[0009] Vorzugsweise sind innerhalb des zweiten Öffnungsquerschnitts liegende weitere Öffnungsquerschnitte vorgesehen, wobei zwischen benachbarten Öffnungsquerschnitten eine jeweilige zumindest teilweise Filtermaterial aufweisende Grenzfläche einen jeweiligen weiteren Rohfluidbereich im Inneren des Filterelementes bildet. Je mehr unabhängige Rohfluidbereiche innerhalb von dem Filterelement gebildet werden, desto größer ist die Filteroberfläche des Filtermaterials und damit die Effizienz des Filterelementes auf kleinen Bauraum.Preferably, further opening cross-sections are provided within the second opening cross-section, wherein between adjacent Aperture cross-sections a respective at least partially filter material having boundary surface forms a respective further Rohfluidbereich inside the filter element. The more independent raw fluid areas are formed within the filter element, the larger the filter surface of the filter material and thus the efficiency of the filter element in a small space.
[0010] In bevorzugten Ausführungsformen sind die Öffnungsquerschnitte konzentrisch angeordnet, das Filtermaterial weist entlang der Einströmrichtung Längsfaltungen auf, und/oder das Filtermaterial weist entlang der Einströmrichtungen Querfaltungen auf.In preferred embodiments, the opening cross-sections are arranged concentrically, the filter material has longitudinal folds along the inflow direction, and / or the filter material has transverse folds along the inflow directions.
[0011] In einer Ausführungsform des Filterelementes ist das Filterelement rohr- förmig oder zylinderförmig ausgebildet, und die Grenzfläche zwischen einem jeweiligen Rohfluidbereich und einem Reinfluidbereich entspricht der Mantelfläche eines jeweiligen Zylinders, welcher einen jeweiligen Öffnungsquerschnitt als Grundfläche hat. Das Filterelement kann beispielsweise aus ineinander geschachtelten Zylindern ausgebildet werden.In one embodiment of the filter element, the filter element is tubular or cylindrical in shape, and the boundary surface between a respective raw fluid region and a clean fluid region corresponds to the lateral surface of a respective cylinder which has a respective opening cross section as the base surface. The filter element can be formed, for example, of nested cylinders.
[0012] In einer bevorzugten Ausführungsform hat das Filterelement mehrere ineinander geschobene Kegelstümpfe, deren Mantel-, Deck- und/oder Grundflächen zumindest teilweise das Filtermaterial aufweisen. Das Filterelement kann insbesondere konisch in der Form eines Kegelstumpfes ausgebildet werden. Dabei bildet die Grundfläche eines ersten Kegelstumpfes den ersten Öffnungsabschnitt, und der Umfang der Kegelfläche des ersten Kegelstumpfes entspricht dem Umfang der Grundfläche eines zweiten Kegelstumpfes. Dabei bildet die Deckfläche des zweiten Kegelstumpfes den zweiten Öffnungsquerschnitt, und das Volumen des dritten Kegels oder Kegelstumpfes bildet den zweiten Rohfluidbereich.In a preferred embodiment, the filter element has a plurality of truncated cones pushed into one another, whose mantle, cover and / or base surfaces at least partially have the filter material. The filter element may in particular be formed conically in the shape of a truncated cone. In this case, the base of a first truncated cone forms the first opening portion, and the circumference of the conical surface of the first truncated cone corresponds to the circumference of the base of a second truncated cone. In this case, the top surface of the second truncated cone forms the second opening cross-section, and the volume of the third cone or truncated cone forms the second raw fluid region.
[0013] Eine derartige Ausführungsform entspricht einem Filterelement, bei dem ineinander Kegelstümpfe mit abwechselnd entgegengesetzter Orientierung und zum inneren Kegelstumpf hin abnehmenden Grundflächenquerschnitten. Ein entsprechendes Filterelement lässt sich beispielsweise aus einem aus Filtermaterial gefertigten Kegel ausbilden, der mehrfach in seinen Innenraum umgestülpt wird.Such an embodiment corresponds to a filter element in which truncated cones with alternately opposite orientation and the inner truncated cone decreasing base surface cross-sections. A corresponding filter element can be formed, for example, from a cone made of filter material, which is inverted several times into its interior.
[0014] In weiteren Ausführungsformen des Filterelementes ist eine jeweilige Mantelfläche des Zylinderkegels oder Kegelstumpfs aus zickzackförmig gefaltetem Filtermaterial gebildet. Insofern sind die jeweiligen Grundflächen der Zylinder oder Kegel aus Polygonzügen gebildet, welche dem Profil der zickzackförmigen Faltung entsprechen.In further embodiments of the filter element, a respective lateral surface of the cylindrical cone or truncated cone is formed from zigzag folded filter material. In this respect, the respective base surfaces of the cylinders or cones are formed from polygons, which correspond to the profile of the zigzag folding.
[0015] In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist das Filterelement ausschließlich aus einem geeignet gefalteten und/oder verklebten Bogen oder Bögen eines flachen faltbaren Filtervlieses ausgeführt.In a particularly preferred embodiment, the filter element is made exclusively of a suitably folded and / or glued sheet or sheets of a flat foldable filter fabric.
[0016] In einer weiteren Ausführungsform kann das Filterelement balgenförmig entlang einer Symmetrieachse des Filterelements umstülpbares Filtermaterial mit Querfaltungen aufweisen. Das Filtermaterial ist dabei mindestens einmal umgestülpt. [0017] Vorzugsweise sind Fixiermittel zur Stützung von Faltungen des Filterma¬In a further embodiment, the filter element may have bellows-shaped filter material with transverse folds along an axis of symmetry of the filter element. The filter material is everted at least once. Preferably, fixing means for supporting convolutions of the Filterma¬
terials vorgesehen. Dabei sind zum Beispiel Verstärkungen oder Verstre¬terials. In this case, for example, reinforcements or Verstre¬
bungen aus Kunststoff oder Metallmaterial im Innenraum des Filterele¬tions made of plastic or metal material in the interior of the Filterele¬
mentes denkbar. Ebenfalls lassen sich die Ein- und Austrittsöffnungen desMentes conceivable. Likewise, the inlet and outlet openings of the
Filterelementes beispielsweise durch geschäumtes KunststoffmaterialFilter element, for example, by foamed plastic material
oder durch geschäumtes Silikon oder PUR-Schaum ausführen und damitor by using foamed silicone or PUR foam and thus
die Faltungen und die Stabilität des Filtermaterials verstärken. Auch ist esstrengthen the folds and the stability of the filter material. It is too
denkbar, die Ein- und Austriebsöffnungen aus dem Filtermaterial selbst zuconceivable, the inlet and outlet openings from the filter material itself too
bilden. Vorzugsweise ist die Form der Grenzflächen und/oder der Formform. Preferably, the shape of the interfaces and / or the shape
der Faltungen durch Stützmittel stabilisiert. Beispielsweise kann ein in denthe folds stabilized by proppant. For example, in the
Innenraum eines jeweiligen Filterelementes eingeführtes Gerüst ausInterior of a respective filter element imported framework from
Kunststoff, Metall oder weiteren geeigneten Materialien die Form und/oderPlastic, metal or other suitable materials, the shape and / or
Faltungen stabilisieren.Stabilize folds.
[0018] Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand derFurther advantageous embodiments of the invention are the subject of
Unteransprüche sowie der im Folgenden beschriebenen Ausführungs¬Subclaims and the Ausführungs¬ described below
beispiele.examples.
Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings
[0019] Im Folgenden wird die Erfindung anhand bevorzugter Ausführungsbei¬In the following, the invention is based on preferred Ausführungsbei¬
spiele unter Bezugnahme auf die beigelegten Figuren näher erläutert. Esgames explained in more detail with reference to the accompanying figures. It
zeigt dabei:shows:
Fig. 1 eine perspektivische, Querschnitts- und LängsschnittsansichtFig. 1 is a perspective, cross-sectional and longitudinal sectional view
einer ersten Ausführungsform eines Filterelementes; Fig. 2 eine perspektivische, Querschnitts- und Längsschnittsansichta first embodiment of a filter element; Fig. 2 is a perspective, cross-sectional and longitudinal sectional view
einer zweiten Ausführungsform eines Filterelementes;a second embodiment of a filter element;
Fig. 3 eine perspektivische Ansicht eines kegelstumpfförmigenFig. 3 is a perspective view of a frusto-conical
Filterelementes;Filter element;
Fig. 4 eine Ausführungsform mit längsgefaltetem Filtermaterial eines4 shows an embodiment with longitudinally folded filter material of a
Filterelementes;Filter element;
Fig. 5 eine Querschnitts- und perspektivische Ansicht eines balgen-5 is a cross-sectional and perspective view of a bellows
förmigen Filterelementes;shaped filter element;
Fig. 6 eine perspektivische Ansicht eines Filterelementes mit sechs¬6 is a perspective view of a filter element with six
eckiger Eintrittsöffnung.angular entry opening.
[0020] In den Figuren sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit gleichenIn the figures, the same or functionally identical elements are the same
Bezugszeichen versehen worden, sofern nichts anderes angegeben ist.Unless otherwise indicated.
Ausführungsform(en) der ErfindungEmbodiment (s) of the invention
[0021] In Fig. 1A ist eine perspektivische Ansicht eines Filterelementes 1 darge¬In Fig. 1A is a perspective view of a filter element 1 darge
stellt. Das Filterelement ist zylindrisch aufgebaut und hat eine Symmetrie¬provides. The filter element is cylindrical and has a Symmetrie¬
achse S. Das zylindrische oder rohrförmige Filterelement 1 weist eine Ein¬axis S. The cylindrical or tubular filter element 1 has a Ein¬
trittsöffnung 2 und eine Austrittsöffnung 3 auf. Zu filterndes Fluid wie bei¬outlet opening 2 and an outlet opening 3. To be filtered fluid as bei¬
spielsweise Rohluft RO tritt im Wesentlichen längs zur Symmetrieachse SFor example, raw air RO occurs substantially along the axis of symmetry S.
in die Eintrittsöffnung 2 ein. Gefilterte Luft, also Reinluft RE, tritt zum einenin the inlet opening 2 a. Filtered air, so pure air RE, occurs on the one hand
aus der Austrittsöffnung 3 aus, kann jedoch auch aus dem äußeren Zylin¬from the outlet opening 3, but can also from the outer Zylin¬
dermantel radial austreten, da der äußere Zylindermantel 4 beispielsweisethe jacket radially emerge, since the outer cylinder shell 4, for example
aus einem Filtervliesmaterial ausgeführt ist. [0022] Das Filterelement 1 weist konzentrisch gegenüber der Symmetrieachse S angeordnete rohrförmige oder schlauchförmige Mantelflächen 5, 6, 7 aus Filtervlies auf. Die Fläche innerhalb des Umfangs des äußeren Mantels 4 bildet den Öffnungsquerschnitt der Eintrittsöffnung 2.is made of a nonwoven filter material. The filter element 1 has concentric with respect to the axis of symmetry S arranged tubular or tubular lateral surfaces 5, 6, 7 of filter fleece. The area within the circumference of the outer shell 4 forms the opening cross section of the inlet opening second
[0023] Die Figur 1 B zeigt einen Querschnitt durch die Eintrittsöffnung 2. Zwischen dem äußeren Mantel 4 und dem zweiten Mantel 5 ist ein Zwischenraum, der zum achsparallelen Einströmen von Rohluft als erster Rohluftbereich 8 dient. Zwischen dem zweiten Mantel 5 und dem dritten Mantel 6 ist ein zum Beispiel fluiddichter Ring 16 vorgesehen, der einerseits verhindert, dass in den Zwischenraum zwischen dem zweiten und dritten Mantel 5, 6 Rohluft einfließt, und der andererseits zur Formstabilität der Mantelflächen beiträgt.Figure 1 B shows a cross section through the inlet opening 2. Between the outer shell 4 and the second jacket 5 is a gap which serves for the paraxial inflow of unfiltered air as the first unfiltered air region 8. Between the second jacket 5 and the third jacket 6, a fluid-tight ring 16 is provided, for example, which on the one hand prevents untreated air from flowing into the intermediate space between the second and third jacket 5, and on the other hand contributes to the dimensional stability of the lateral surfaces.
[0024] Der Zwischenraum zwischen dem zweiten und dritten Mantel 5, 6 dient entlang der Längsausdehnung des Filterelementes 1 als Reinluftbereich 11. Dies ist anhand der Querschnittsansicht in der Figur 1 C der Austrittsöffnung 3 ersichtlich. An der Austrittsöffnung ist der Zwischenraum zwischen dem äußeren Mantel 4 und dem zweiten Mantel 5 durch einen Ring 13 verschlossen. Beim Einströmen von Luft in den Rohluftbereich 8 baut sich somit ein Innendruck auf, so dass das zu filternde Fluid bzw. die verschmutzte Luft, durch die äußere Wandung 4 in den Außenraum 17 eintritt oder in den zwischen der zweiten und dritten Wandung 5, 6 gebildeten Reinluftbereich 11 austritt. Von dort kann die Reinluft abgegriffen werden. [0025] Ähnlich ist wie in Figur 1 B ersichtlich zwischen dem dritten und vierten Mantel 6, 7 ein weiterer Rohluftbereich 9 vorgesehen, wobei der Querschnitt, welcher durch die Kanten in Richtung der Eintrittsöffnung 2 des vierten Mantelbogens 7 gebildete Querschnitt verschlossen ist. Dies erfolgt beispielsweise über eine geeignete Kunststoffplatte 14. Auf der Austrittsöffnungsseite hingegen ist der Bereich zwischen der dritten und vierten Mantelfläche 6, 7 über einen ringförmigen Abschluss 15 verschlossen. Der ringförmige Abschluss 15 umschließt auf der Austrittsöffnungsseite den zweiten Reinluftbereich 12, welcher durch den inneren schlauchförmigen Mantel 7 gebildet wird.The gap between the second and third shells 5, 6 is used along the longitudinal extent of the filter element 1 as a clean air region 11. This is apparent from the cross-sectional view in Figure 1 C of the outlet opening 3. At the outlet opening, the intermediate space between the outer jacket 4 and the second jacket 5 is closed by a ring 13. When air flows into the unfiltered air region 8, an internal pressure thus builds up, so that the fluid to be filtered or the polluted air enters the exterior 17 through the outside wall 4 or into the space formed between the second and third walls 5, 6 Clean air area 11 emerges. From there, the clean air can be tapped. Similarly, as shown in Figure 1 B can be seen between the third and fourth shells 6, 7, a further Rohluftbereich 9 is provided, wherein the cross section, which is closed by the edges in the direction of the inlet opening 2 of the fourth jacket sheet 7 formed cross-section. This is done, for example, via a suitable plastic plate 14. On the outlet opening side, however, the area between the third and fourth lateral surface 6, 7 is closed by an annular end 15. The annular end 15 encloses on the outlet opening side the second clean air region 12, which is formed by the inner tubular jacket 7.
[0026] In Figur 1 D ist ein Längsschnitt durch das Filterelement 1 dargestellt. Dabei ist die Symmetrieachse S eingezeichnet sowie die zwischen den Mantelflächen 4, 5, 6, 7 liegenden Rein- und Rohluftbereiche 8, 9, 11 , 12 im Querschnitt dargestellt. Die fetten, in der Darstellung der Figur 1 D senkrechten Strecken 13, 14, 15, 16 stellen Querschnitte der ringförmigen Abschlüsse dar, wie sie in den Figuren 1 B und 1C gezeigt sind. Die gepunkteten vertikalen Strecken deuten fluiddurchlässige Bereiche der Eintrittsöffnung 2 bzw. Austrittsöffnung 3 an.FIG. 1 D shows a longitudinal section through the filter element 1. In this case, the axis of symmetry S is drawn in and lying between the lateral surfaces 4, 5, 6, 7 clean and unfiltered air areas 8, 9, 11, 12 shown in cross section. The bold sections 13, 14, 15, 16, which are vertical in the illustration of FIG. 1D, represent cross-sections of the annular terminations, as shown in FIGS. 1B and 1C. The dotted vertical sections indicate fluid-permeable areas of the inlet opening 2 or outlet opening 3.
[0027] Von links eintretende Rohluft RO tritt somit in den ersten Rohluftbereich 8 und den zweiten Rohluftbereich 9 ein. Wie durch die Pfeile L dargestellt ist, kann die Rohluft beim Durchtritt durch die aus Filtervlies aufgebauten Grenzflächen 4, 5, 6, 7 in die jeweils unabhängigen Reinluftbereiche 11 , 12 und den Außenraum 17 eintreten. Die ringförmigen Bereiche 13, 14, 15, 16 können auch jeweils an der Eintritts- oder Austrittsöffnung 2, 3 über Streben miteinander verbunden sein und eine jeweilige Endscheibe bilden.Raw air entering from the left RO thus enters the first unfiltered air region 8 and the second raw air region 9. As shown by the arrows L, the unfiltered air can pass through the built-up from filter fabric interfaces 4, 5, 6, 7 in the respective independent clean air areas 11, 12 and enter the exterior 17. The annular regions 13, 14, 15, 16 may also be connected to each other at the inlet or outlet opening 2, 3 via struts and form a respective end plate.
[0028] In der Ausführungsform der Figur 1 sind somit konzentrische Reinluft- und Rohluftbereiche 8, 9, 11 , 12 gebildet, die abwechselnd entweder eintritts- öffnungsseitig oder austrittsöffnungsseitig fluiddicht abgeschlossen sind. Somit muss Rohluft RO, die von der Eintrittsöffnungsseite in das Filterelement im Wesentlichen parallel zur Symmetrieachse S einströmt, radial die Filtermaterialschichten durchströmen, um auf der Austrittsöffnungsseite als Reinluft RE abzufließen.In the embodiment of Figure 1 thus concentric clean air and raw air areas 8, 9, 11, 12 are formed, which are alternately completed either inlet opening side or outlet opening side fluid-tight. Thus, unfiltered air RO, which flows from the inlet opening side into the filter element substantially parallel to the axis of symmetry S, must flow radially through the filter material layers in order to discharge on the outlet opening side as clean air RE.
[0029] Das Filterelement lässt sich besonders günstig in eine rohrförmige Aufnahmeeinrichtung bzw. ein Filtergehäuse einsetzen. Durch die mehrfachen Rohluftbereiche ist die Filteroberfläche besonders groß, so dass eine hohe Effizienz erreicht wird auf geringen Bauraum.The filter element can be used particularly favorably in a tubular receiving device or a filter housing. Due to the multiple raw air areas, the filter surface is particularly large, so that a high efficiency is achieved in a small space.
[0030] Die Figuren 2A-2D zeigen eine zweite Ausführungsform eines Filterelementes, welches ebenfalls mehrere Rein- und Rohluftbereiche aufweist.Figures 2A-2D show a second embodiment of a filter element, which also has a plurality of clean and Rohluftbereiche.
[0031] In der Figur 2A ist eine perspektivische Ansicht eines Filterelementes 1 dargestellt. Dabei ist der äußere Mantel 18 von einem fluid- bzw. luftdichten Material gebildet, wie beispielsweise einem Kunststoff. Die äußere Mantelfläche 18 kann zum Beispiel in der Art eines Luftzuführrohres für einen Brennstoffmotor ausgeführt sein. Im Inneren des Mantels 18 sind abwechselnd konzentrisch angeordnete Reinluft- und Rohluftbereiche vorgesehen. Die äußere Mantelfläche 18 weist eine Eintrittsöffnung 2 mit einem Öffnungsquerschnitt und einer Austrittsöffnung 3 auf.FIG. 2A shows a perspective view of a filter element 1. In this case, the outer jacket 18 is formed by a fluid or airtight material, such as a plastic. The outer circumferential surface 18 may be designed, for example, in the manner of an air supply pipe for a fuel engine. Inside the jacket 18 are alternately concentrically arranged clean air and Rohluftbereiche provided. The outer lateral surface 18 has an inlet opening 2 with an opening cross-section and an outlet opening 3.
[0032] An der Kante 19 der Eintrittsöffnung 2 liegt eine Kante eines Kegelstumpfes 20 aus Filtermaterial an. In der perspektivischen Darstellung der Figur 2A sind die perspektivisch verdeckten Flächen gestrichelt dargestellt. Es wird somit eine Mantelfläche eines Kegelstumpfes durch Filtermaterial 20 gebildet. Die Grundfläche des Kegels entspricht dabei wie in der Figur 2B dargestellt ist, dem Öffnungsquerschnitt der Eintrittsöffnung 2. Austritts- öffnungsseitig hat die Deckfläche des Kegelstumpfes einen Umfang 24, der geringer ist als der Umfang bzw. die Querschnittsfläche der Austrittsöffnung 3.At the edge 19 of the inlet opening 2 is an edge of a truncated cone 20 of filter material. In the perspective view of Figure 2A, the perspective hidden areas are shown in dashed lines. Thus, a lateral surface of a truncated cone is formed by filter material 20. 2B, the opening area of the truncated cone has a circumference 24 which is smaller than the circumference or the cross-sectional area of the outlet opening 3.
[0033] Der Zwischenraum zwischen der Mantelfläche 18 und der Kegelfläche 20 bildet daher einen ersten Reinluftbereich 25. Ein ringförmiges Element 26, welches die Deckfläche des äußeren Kegelstumpfes bildet, stützt auf der Austrittsöffnungsseite die Kante des Filtermaterials 20 und eine Grundfläche eines weiteren entgegengesetzt am ersten Kegelstumpf orientierten zweiten Kegelstumpfes aus Filtermaterial 21 , dessen Deckfläche bzw. die Kante der Deckfläche reicht zur Eintrittsöffnung 2. Es bestehen somit zwei ineinander geschachtelte Kegelstümpfe 20, 21 , wobei der dazwischen liegende Raum 8 ein Rohluftbereich ist. [0034] An der Eintrittsöffnung 2 ist wiederum ein ringförmiges Element 16 vorgesehen, welches einen Teil der Deckfläche des zweiten Kegelstumpfes bildet und fluiddicht ist. Im Inneren des Ringes ist eine röhr- oder schlauchförmige Grenzfläche 22 aus Filtermaterial gebildet, die von der Eintrittsöffnung 2 bis zur Austrittsöffnung 3 reicht und dort von einem Abschluss 27 verschlossen ist. Die Grenzfläche 22 kann in einer anderen Ausführung ebenfalls kegelförmig und/oder spitz zulaufen, so dass der Abschluss 27 nur noch punktförmig ausgebildet ist. Der ringförmige Bereich 16 an der Eintrittsöffnung 2 ist über Streben 23 an der Mantelfläche 18 fixiert. Ähnlich ist auf der Austrittsöffnungsseite der ringförmige Bereich 26 und der kreisförmige Bereich 27 über Streben 23 verbunden.The space between the lateral surface 18 and the conical surface 20 therefore forms a first clean air region 25. An annular element 26, which forms the top surface of the outer truncated cone, supports the edge of the filter material 20 on the outlet opening side and a base surface of a further opposite on the first Truncated cone oriented second truncated cone of filter material 21, the top surface and the edge of the top surface extends to the inlet opening 2. There are thus two nested truncated cones 20, 21, wherein the space between them 8 is a raw air area. At the inlet opening 2, an annular element 16 is again provided, which forms a part of the top surface of the second truncated cone and is fluid-tight. Inside the ring, a tubular or tubular interface 22 of filter material is formed, which extends from the inlet opening 2 to the outlet opening 3 and is closed there by a closure 27. The boundary surface 22 may also be tapered and / or tapered in another embodiment, so that the conclusion 27 is formed only punctiform. The annular region 16 at the inlet opening 2 is fixed on the lateral surface 18 via struts 23. Similarly, on the exit port side, the annular portion 26 and the circular portion 27 are connected by struts 23.
[0035] In der Figur 2D ist ein Längsschnitt durch das Filterelement 1 dargestellt. Im Inneren um die Symmetrieachse S des rohrförmigen Filterelementes 1 verläuft ein rohrförmiger Rohluftbereich 9, der austrittsöffnungsseitig durch den runden Abschluss 27, wie zum Beispiel mit einem Stopfen, verschlossen ist. Der Querschnitt des öffnungsseitigen Rohluftbereiches 9 ist von dem Ring 16 umschlossen. Daran schließt sich ein Kegelstumpfmantel aus Filtermaterial 21 an, der sich in Richtung auf die Austrittsöffnung 3 weitet. Dadurch wird ein unabhängiger Reinluftbereich 28, der konzentrisch um den Rohluftbereich 9 angeordnet ist, geschaffen. Eine weitere kegelstumpfartige Grenzfläche 20 schließt am Umfang bzw. der Kante 19 der Eintrittsöffnung 2 an, umschließt konzentrisch den Kegelstumpfmantel 21 und verjüngt sich in Richtung zur Öffnungsseite 3. An der Öffnungsseite 3 bildet der ringförmige Bereich 26 einen Abschluss des aus den Mantelflächen 20, 21 gebildeten Rohluftbereichs 8.FIG. 2D shows a longitudinal section through the filter element 1. In the interior of the axis of symmetry S of the tubular filter element 1 extends a tubular Rohluftbereich 9, the outlet opening side is closed by the round end 27, such as with a plug. The cross section of the opening-side raw air region 9 is enclosed by the ring 16. This is followed by a truncated cone casing of filter material 21, which widens in the direction of the outlet opening 3. As a result, an independent clean air region 28, which is arranged concentrically around the unfiltered air region 9, is created. Another truncated cone-like interface 20 adjoins the periphery or the edge 19 of the inlet opening 2, concentrically surrounds the truncated cone shell 21 and tapers in the direction of the opening side 3. At the opening side 3, the annular region 26 forms a termination of the unfiltered air region 8 formed by the lateral surfaces 20, 21.
[0036] In der Figur 3 ist eine perspektivische Ansicht eines weiteren Filterelementes 1 dargestellt. Dabei ist das Filterelement aus einem von Filtermaterial gebildeten Kegel, der mehrfach umgestülpt ist, ausgebildet. Ein entsprechender Kegel kann aus Filtervliesmaterialbogen in der Form eines Halbkreises gebildet werden. In Figur 3 sind die perspektivisch verdeckten Konturen gepunktet dargestellt. Ausgehend von einem vollständigen Kegelmantel aus Filtermaterial wird zunächst in einer Höhe H die Spitze des Kegels umgestülpt, so dass sich ein Kegelstumpf wie in der Figur 3 dargestellt ist, ergibt.FIG. 3 shows a perspective view of a further filter element 1. In this case, the filter element is formed from a cone formed by filter material, which is everted several times. A corresponding cone may be formed from nonwoven filter material sheet in the form of a semicircle. In Figure 3, the perspective hidden contours are shown dotted. Starting from a complete conical surface of filter material, the tip of the cone is first everted at a height H, so that a truncated cone is shown as shown in FIG.
[0037] Die entsprechende Deckfläche entspricht einem Öffnungsquerschnitt der Austrittsöffnung 3. Auf der Höhe der Grundfläche, also der Eintrittsöffnung 2 wird erneut die Spitze in Richtung zur Austrittsöffnung 3 umgestülpt. Somit ergibt sich eine Eintrittsöffnung mit einem Öffnungsquerschnitt Q1 in dem ein zweiter Öffnungsquerschnitt Q2 vorliegt, welcher von der Faltkante 29 umschlossen ist. Dieser Öffnungsquerschnitt ermöglicht das Einströmen von Rohluft in das Innere der Kegelspitze, welche einen Rohluftbereich 30 realisiert. Die beiden Mantelflächen 31 und 32 der ineinander gesteckten Kegelstümpfe bilden einen zweiten Rohluftbereich 34. [0038] Wie in der Figur 3 mittels der Pfeile L dargestellt ist, kann Rohluft RO durch die beiden Öffnungsquerschnitte Q1 , Q2 in das Filterelement einströmen, durch die Grenzflächen aus Filtermaterial in den Reinluftbereich einströmen und als Reinluft RE abgegriffen werden.The corresponding top surface corresponds to an opening cross section of the outlet opening 3. At the height of the base surface, ie the inlet opening 2, the tip is everted again in the direction of the outlet opening 3. This results in an inlet opening with an opening cross-section Q1 in which a second opening cross-section Q2 is present, which is enclosed by the folding edge 29. This opening cross-section allows the inflow of unfiltered air into the interior of the conical tip, which realizes a raw air area 30. The two lateral surfaces 31 and 32 of the nested truncated cones form a second unfiltered air region 34. As shown in Figure 3 by means of the arrows L, unfiltered air RO can flow through the two opening cross-sections Q1, Q2 in the filter element, flow through the interfaces of filter material in the clean air area and are tapped as clean air RE.
[0039] In Figur 4 ist eine weitere Ausführungsform eines Filterelementes 36 dargestellt, das ähnlich aufgebaut ist wie das in der Figur 3 dargestellte. Allerdings sind die Mantelflächen aus entlang der Symmetrieachse S längs gefaltetem Filtermaterial gebildet. Die Faltkanten 37 laufen im Wesentlichen entlang der Längsausdehnung des Filterelementes 36. Durch die Faltkanten 37 kann das Filterelement 36 beim Einführen in beispielsweise eine rohrförmige Aufnahme zunächst komprimiert werden. Dies erleichtert die Handhabung des Filterelementes 36 beim Ein- und Austausch.In Figure 4, a further embodiment of a filter element 36 is shown, which is constructed similar to that shown in Figure 3. However, the lateral surfaces are formed along the symmetry axis S longitudinally folded filter material. The folding edges 37 run substantially along the longitudinal extent of the filter element 36. The folding edges 37, the filter element 36 when inserted into, for example, a tubular receptacle are first compressed. This facilitates the handling of the filter element 36 during insertion and replacement.
[0040] In Figur 5 ist eine weitere Ausführungsform eines Filterelementes im Querschnitt und perspektivisch dargestellt. Das Filterelement 38 ist aus konzentrisch gefalztem und gefaltetem Filtermaterial gebildet. In Figur 5A ist ein Querschnitt einer runden Scheibe von Filtermaterial mit konzentrischen Falzungen 39 angedeutet. Durch Umstülpen des Filtervlieses, optional mit weiteren balgenförmigen, zickzackförmig gefalteten Filtervliesteilen ergibt sich prinzipiell dieselbe Struktur wie in Figur 3 dargestellt wurde. Allerdings ist das Filtermaterial balgenförmig ausgestaltet und dabei mehrfach ineinander umgestülpt. [0041] Es ergeben sich so ebenfalls eintrittsöffnungsseitig 2 zwei ineinander liegende Querschnitte Q1 , Q2 als Eintrittsöffnung in Rohluftbereiche 30, 34. Die gefilterte Luft tritt dann in radialer Richtung zur Symmetrieachse in den Außenraum 17 oder perspektivisch verdeckte Reinluftbereiche aus. Es ist selbstverständlich auch eine Kombination von Querfaltungen, wie sie in Figur 5 dargestellt ist und Längsfaltungen, wie sie in Figur 4 dargestellt sind, möglich. Es ist ebenfalls denkbar, dass abweichend von den runden Querschnitten unterschiedliche Querschnittstypen ausgeführt werden.FIG. 5 shows another embodiment of a filter element in cross section and in perspective. The filter element 38 is formed from concentrically folded and folded filter material. In FIG. 5A, a cross section of a round disc of filter material with concentric folds 39 is indicated. By everting the filter fleece, optionally with further bellows-shaped, zig-zag folded filter fleece parts results in principle the same structure as was shown in Figure 3. However, the filter material is designed bellows-shaped and thereby everted several times into each other. This also results in Eingangstrittsnungsseitig 2 two nested cross-sections Q1, Q2 as an inlet opening in Rohluftbereiche 30, 34. The filtered air then exits in the radial direction to the axis of symmetry in the outer space 17 or perspective concealed clean air areas. It is of course also a combination of transverse folds, as shown in Figure 5 and longitudinal folds, as shown in Figure 4, possible. It is also conceivable that deviating from the round cross sections different types of cross sections are executed.
[0042] In Figur 6 ist beispielsweise ein Filterelement 40 mit sechseckigem Querschnitt dargestellt. Dabei sind prismenartige konzentrische Mantelflächen aus Filtermaterial realisiert. Auf der Eintrittsöffnung 2 sind über Streben fixierte ringförmige Bereiche 41 , 42 dargestellt, welche eintrittsöffnungsseitig die Reinluft von den Rohluftbereichen trennen. Die eintrittsöffnungsseitig vorliegenden ringförmigen Abschlüsse 42, 41 sind austrittsöffnungs- seitig invers dazu angebracht. Ein jeweiliger Zwischenraum zwischen konzentrischen Mantelflächen ist nur zu einer Seite (Eintritt bzw. Austritt) abgedichtet, und zwei zu derselben Seite abgedichtete Zwischenräume sind nicht benachbart. Dies ist in Figur 6 nicht näher dargestellt.In Figure 6, for example, a filter element 40 is shown with hexagonal cross-section. In this case, prismatic concentric lateral surfaces are realized from filter material. On the inlet opening 2 fixed via struts annular portions 41, 42 are shown, which separate the inlet opening side of the clean air from the raw air areas. The inlet opening-side annular seals 42, 41 are arranged in the outlet opening side inversely thereto. A respective space between concentric lateral surfaces is sealed to only one side (entrance or exit), and two spaces sealed to the same side are not adjacent. This is not shown in detail in FIG.
[0043] Eintrittsöffnungsseitig sind in der Figur 6 drei unabhängige Rohluftbereiche 43, 44, 45 sichtbar. Entsprechend ergeben sich im inneren des Filterelementes 40 neben dem Außenraum 17 zwei weitere Reinluftbereiche, die zwischen dem äußeren Rohluftbereich und dem mittleren Rohluftbereich 44 sowie zwischen dem mittleren Rohluftbereich 44 und dem inneren Rohluftbereich 43 liegen. Obwohl die vorliegende Erfindung anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele näher erläutert wurde, ist sie nicht darauf beschränkt, sondern vielfältig modifizierbar. Es können andere als die dargestellten Geometrien für Filterelemente gewählt werden. Dabei können die Gegebenheiten beim Einbau des Filters berücksichtigt werden. Die genannten Materialien für das Filterelement oder die Gehäuse sind ebenfalls nur beispielhaft zu verstehen. Neben der dargestellten Anwendungsmöglichkeit als Luftfilter für Verbrennungskraftmaschinen, bzw. zur Filterung der Ansaugluft, können die vorgeschlagenen Filterelemente, Aufnahmeeinrichtungen und Filteranordnungen auch anderweitig verwendet werden. Insbesondere kann die im Wesentlichen radiale Durchströmrichtung entgegengesetzt der Beispiele folgen, also von außen nach innen. Dennoch ergeben sich dann unabhängige Roh- und/oder Reinluftbereiche. In the figure 6, three independent raw air areas 43, 44, 45 are visible in the inlet opening side. Accordingly arise in the interior of the filter element 40 adjacent to the outer space 17, two more clean air areas, the lie between the outer unfiltered air region and the middle unfiltered air region 44 and between the middle unfiltered air region 44 and the inner unfiltered air region 43. Although the present invention has been described in detail with reference to preferred embodiments, it is not limited thereto, but variously modifiable. Other than the illustrated geometries for filter elements may be selected. The circumstances when installing the filter can be taken into account. The materials mentioned for the filter element or the housing are also only to be understood as examples. In addition to the illustrated application as an air filter for internal combustion engines, or for filtering the intake air, the proposed filter elements, recording devices and filter assemblies can also be used elsewhere. In particular, the substantially radial throughflow direction opposite to the examples follow, that is from the outside to the inside. Nevertheless, this results in independent raw and / or clean air areas.

Claims

Ansprüche claims
1. Filterelement (1), insbesondere Luftfilter für ein Kraftfahrzeug, mit einer einen1. Filter element (1), in particular air filter for a motor vehicle, with a one
Öffnungsquerschnitt (Q1) aufweisenden Eintrittsöffnung (2), welche von einem Filtermaterial derart umschlossen ist, dass ein zu filterndes Rohfluid (RO) entlang einer Einströmrichtung im Wesentlichen senkrecht zu der Eintrittsöffnung (2) in das Filterelement (1) eintritt, wobei in dem ersten Öffnungsquerschnitt (Q1) mindestens ein zweiter Öffnungsquerschnitt (Q2) vorgesehen ist, und das Filtermaterial zumindest teilweise zwischen dem ersten Öffnungsquerschnitt (Q1) und dem zweiten Öffnungsquerschnitt (Q2) derart eine Grenzfläche zwischen einem ersten Rohfluidbereich (34) und einem Reinfluidbereich (35) des Filterelements (1) bildet, dass zwischen dem ersten und dem zweiten Öffnungsquerschnitt (Q1 , Q2) Rohfluid durch die Grenzfläche im Wesentlichen radial zu der Einströmrichtung in den Reinfluidbereich (35) strömt; und wobei der zweite Öffnungsquerschnitt (Q2) einen Rohfluideintritt (34) in einen zumindest teilweise von dem Filtermaterial umschlossenen zweiten Rohfluidbereich (30) ermöglicht.Opening cross-section (Q1) having inlet opening (2), which is surrounded by a filter material such that a raw fluid to be filtered (RO) along an inflow direction substantially perpendicular to the inlet opening (2) enters the filter element (1), wherein in the first Opening cross section (Q1) is provided at least a second opening cross section (Q2), and the filter material at least partially between the first opening cross section (Q1) and the second opening cross section (Q2) such an interface between a first Rohfluidbereich (34) and a clean fluid area (35) of Filter element (1) forms, that between the first and the second opening cross-section (Q1, Q2) raw fluid flows through the interface substantially radially to the inflow direction in the clean fluid region (35); and wherein the second orifice cross-section (Q2) allows a raw fluid inlet (34) into a second raw fluid region (30) at least partially enclosed by the filter material.
2. Filterelement (1) nach Anspruch 1 , wobei innerhalb des zweiten Öffnungsquerschnitts (Q2) liegende weitere Öffnungsquerschnitte vorgesehen sind, wobei zwischen benachbarten Öffnungsquerschnitten eine jeweilige zumindest teilweise Filtermaterial aufweisende Grenzfläche einen jeweiligen weiteren Rohfluidbereich im Inneren des Filterelements (1) bildet. Second filter element (1) according to claim 1, wherein within the second opening cross-section (Q2) lying further opening cross sections are provided, wherein between adjacent opening cross sections, a respective at least partially filter material having boundary surface forms a respective further Rohfluidbereich inside the filter element (1).
3. Filterelement (36) nach einem der Ansprüche 1 - 2, wobei das Filtermaterial entlang der Einströmrichtung Längsfaltungen (37) aufweist.3. Filter element (36) according to any one of claims 1 - 2, wherein the filter material along the inflow longitudinal folds (37).
4. Filterelement (38) nach einem der Ansprüche 1 - 3, wobei das Filtermaterial entlang der Einströmrichtung Querfaltungen (39) aufweist.4. Filter element (38) according to any one of claims 1-3, wherein the filter material along the inflow transverse folds (39).
5. Filterelement (1) nach einem der Ansprüche 1 - 4, wobei das Filterelement (1) rohrförmig oder zylinderförmig ausgebildet ist und die Grenzfläche zwischen einem jeweiligen Rohfluidbereich (8, 9) und einem Reinfluidbereich (25, 28) der Mantelfläche eines jeweiligen Zylinders mit einem jeweiligen Öffnungsquerschnitt als Grundfläche entspricht.5. Filter element (1) according to any one of claims 1-4, wherein the filter element (1) is tubular or cylindrical and the interface between a respective raw fluid region (8, 9) and a clean fluid region (25, 28) of the lateral surface of a respective cylinder corresponds with a respective opening cross section as a base.
6. Filterelement (1) nach einem der Ansprüche 1 - 5, wobei das Filterelement mehrere ineinander geschobene Kegelstümpfe, deren Mantel-, Deck- und/oder Grundflächen zumindest teilweise das Filtermaterial aufweisen, umfasst.6. Filter element (1) according to any one of claims 1-5, wherein the filter element comprises a plurality of mutually pushed truncated cones whose mantle, cover and / or base surfaces at least partially comprise the filter material comprises.
7. Filterelement (1) nach einem der Ansprüche 1 - 6, wobei das Filterelement (1) konisch in der Form eines Kegelstumpfs ausgebildet ist, die Grundfläche eines ersten Kegelstumpfs den ersten Öffnungsquerschnitt (Q1) bildet und der Umfang (33) der Deckfläche des ersten Kegelstumpfs dem Umfang der Grundfläche eines zweiten Kegelstumpfs entspricht, wobei die Deckfläche des zweiten Kegelstumpfs den zweiten Öffnungsquerschnitt (Q2) bildet, und das Volumen eines dritten Kegels oder Kegelstumpfs den zweiten Rohfluidbereich (30) bildet. 7. Filter element (1) according to any one of claims 1-6, wherein the filter element (1) is conical in the shape of a truncated cone, the base of a first truncated cone forms the first opening cross section (Q1) and the periphery (33) of the top surface of the first truncated cone corresponds to the circumference of the base of a second truncated cone, wherein the top surface of the second truncated cone forms the second opening cross section (Q2), and the volume of a third truncated cone or truncated cone forms the second raw fluid region (30).
8. Filterelement (1 ) nach einem der Ansprüche 6 - 7, wobei eine jeweilige Mantelfläche des Zylinders, Kegels oder Kegelstumpfs aus zickzackförmig gefaltetem Filtermaterial gebildet ist.8. Filter element (1) according to any one of claims 6-7, wherein a respective lateral surface of the cylinder, cone or truncated cone is formed of zigzag folded filter material.
9. Filterelement (1) nach einem der Ansprüche 1 - 8, wobei das Filterelement ausschließlich einen geeignet gefalteten und/oder verklebten Bogen oder Bögen eines flachen faltbaren Filtervlieses umfasst.9. Filter element (1) according to any one of claims 1-8, wherein the filter element comprises only a suitably folded and / or glued sheet or sheets of a flat foldable filter fabric.
10. Filterelement (38) nach einem der Ansprüche 1 - 9, wobei das Filterelement balgenförmig entlang einer Symmetrieachse (S) des Filterelements (38) umstülpbares Filtermaterial mit Querfaltungen aufweist und das Filtermaterial mindestens einmal umgestülpt ist.10. Filter element (38) according to any one of claims 1-9, wherein the filter element has bellows-shaped along an axis of symmetry (S) of the filter element (38) umstülpbares filter material with transverse folds and the filter material is everted at least once.
11. Filterelement (1) nach einem der Ansprüche 4 - 10, wobei Fixiermittel zur Stützung von Faltungen des Filtermaterials vorgesehen sind.11. Filter element (1) according to any one of claims 4 - 10, wherein fixing means are provided for supporting folds of the filter material.
12. Filterelement (1) nach einem der Ansprüche 1 - 11 , wobei die Form der Grenzflächen und/oder Faltungen durch Stützmittel stabilisiert sind.12. Filter element (1) according to any one of claims 1-11, wherein the shape of the interfaces and / or folds are stabilized by supporting means.
13. Filterelement (1) nach einem der Ansprüche 1 - 12, wobei das Filtermaterial ein flexibles Vliesmaterial, insbesondere mit synthetischen Kunststofffasern, aufweist. 13. Filter element (1) according to any one of claims 1-12, wherein the filter material comprises a flexible nonwoven material, in particular with synthetic plastic fibers.
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