CN102151449A - 带泡沫材料板的空气过滤器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及带泡沫材料板的空气过滤器，特别是一种空气过滤器，具有手风琴状折叠的过滤介质，其在清洁空气侧和原始空气侧处具有折叠边缘。泡沫材料板在清洁空气侧或原始空气侧处至少部分地放在折叠边缘上。为了密封空气过滤器，泡沫材料板在所述过滤介质的至少一边凸出越过所述折叠过滤介质的边沿。

Description

带泡沫材料板的空气过滤器

技术领域

本发明涉及一种空气过滤器，特别是矩形空气过滤器，包括手风琴状折叠过滤介质，特别地是由滤纸制成。

背景技术

这种用于内燃机的空气过滤器已经被公开，例如在GB2197802中。

为了这种内燃机的安全运行，很重要的是，所采用的空气过滤器确保一定的空气流率。如果想提高现有空气过滤器的使用寿命或维修间隔，可以扩大空气过滤器的表面积。然而，这会导致放大过滤器本身，考虑到构建成本，这样是不利的。

GB2197802提出了在距圆柱形折叠滤纸一定间距处布置一种环形的聚亚安酯泡沫层。该层安排在原始空气侧(未过滤空气侧)处，目的是扩散进入的原始空气，和用作预过滤器以使通过滤纸的空气流动更均匀，并从而增加过滤器的使用寿命。

EP 0599336A1公开了一种矩形空气过滤器，其在原始空气侧处布置有一种平面构造，该平面构造完全或主要由以机械方式，以胶合方式或以凝聚方式而压实的或紧密的纤维层组成，并且其主要是天然纺织物。

DE20301643公开了一种安装在汽车的空气流动通道内的空气过滤器。该空气过滤器由具有上下折叠边缘的多个手风琴状的折成的相互连接式折叠的折叠风箱组成。过滤器插件中具有呈过滤垫形式的又一过滤器，且过滤垫平放在折叠的上或下折叠边缘上，以及，在折叠风箱的折叠结束位置的至少两个外侧上，过滤垫具有凸出边，其凸出超出折叠风箱并形成密封缘以在流体通道中用于密封过滤器插件。

发明内容

因此，本发明的目的在于进一步发展前面提到的这种空气过滤器，以便能够提供一种简单的空气过滤器，其可以廉价生产，且特别地具有有所延长的使用寿命。

根据本发明，这是通过一种前面提到的根据本发明提供的空气过滤器而实现的，具有一个泡沫材料板布置成平放在手风琴状折叠过滤介质的原始空气侧或清洁空气侧的至少某些折叠边缘上。泡沫材料板可以作为附加的过滤器和/或作为端面处的密封元件，和能实现空气过滤器的紧凑结构。

前面提到的EP0599336A1和DE20301643中使用的泡沫材料只用于侧面密封空气过滤器。根据本发明，建议将泡沫材料板布置在原始空气侧(未经过滤的空气侧)处或者在清洁空气过滤侧(经过滤后的空气侧)处的过滤介质的末端面，其中泡沫材料板至少部分地覆盖着在过滤介质的原始空气侧或清洁空气侧处的折叠边缘。在本发明内容中，泡沫材料板平放在过滤介质上，应被理解为：使得泡沫材料板覆盖至少三个或更多过滤介质的折叠，优选五个或更多，特别是10个或更多。

在一个实施方式中，泡沫材料板的包括开孔泡沫材料。这种情况下，泡沫材料板对于待过滤空气而言是可渗透的，因而可以作为附加过滤介质而布置在折叠过滤介质的上游或下游。泡沫材料板的使用的相关益处是可以用非常低成本生产。特别地，当泡沫材料板用作预过滤器或预分离器，有可能防止过滤介质(滤纸)的过早加载和以这种方法提高空气过滤器的使用寿命。

通常是网状的和柔韧的开孔泡沫材料可以特别是一种基于聚酯和聚醚的泡沫材料。特别地，它可以是聚氨酯(PUR)泡沫，例如，PUR酯。

泡沫材料板可以具有各具备不同孔隙率的至少两个泡沫材料层，以便从空气中过滤出进入泡沫材料板的不同大小的颗粒。在这方面，对大颗粒的过滤可以发生在泡沫材料层中面对着原始空气一侧，且对小颗粒的过滤可以发生在泡沫材料板的下游层，从而使过滤效率提高。泡沫材料层可以通过多种方式彼此贴附，例如通过胶合。

在又一实施方式中，为了密封空气过滤器，泡沫材料板凸出，至少有一侧超出折叠过滤介质的边缘。这种情况下，泡沫材料板可以实现密封功能。特别是当使用开孔泡沫材料时，尽管泡沫材料板平放布置在过滤介质上，也可以确保过滤介质的有效表面积不会因为泡沫材料板而减少，因为待过滤的空气可以通过泡沫材料板。可以理解泡沫材料板也能有过滤效果；然而，重要的是泡沫材料板可以作为过滤介质的密封件而廉价地附加，因为泡沫材料板与过滤介质成平面布置。

可以实现在过滤风箱上固定住过滤材料板，例如，通过胶合其边缘，呈斑点形状或任选地也跨越整个表面积。或者，当泡沫材料板***空气过滤器外壳中匹配的凹槽并且过滤介质抵靠着密封被挤压时，在过滤风箱上固定该过滤材料板可以被完全省略掉；这是可以实现的，即作为在过滤风箱与泡沫材料板之间平面接触的结果而实行、而不损坏过滤介质或使过滤介质变形、并且不需要采用任何额外支撑。

在又一实施方式中，泡沫材料板优选地体现为矩形框架，其沿过滤介质的外缘覆盖着在原始空气侧或清洁空气侧处的折叠边缘。泡沫材料板在这方面用作密封，和，如上面描述的，可以凸出通过过滤介质边缘；然而，作为备选，也有可能特别地提供框架形密封，其没有凸出越过该过滤介质的边缘。当过滤材料板对过滤介质的覆盖范围不是很大时，也有可能采用闭孔泡沫，因为这种情况下泡沫材料对过滤介质的过滤行为只有最小化的影响。可以理解到：泡沫材料板覆盖着过滤介质、或任选地仅部分地覆盖着在原始空气侧或清洁空气侧处的过滤风箱，并且可以有不同于框架形的几何形状。

在又一实施方式中，泡沫材料板在原始空气侧或清洁空气侧处基本上完全覆盖住过滤介质的折叠边缘。这种情况下，泡沫材料板用作过滤元件并且完全覆盖住过滤风箱的原始空气侧或清洁空气侧。为了提高过滤介质的使用寿命，权宜的方法是泡沫材料板安装在原始空气侧处用作预过滤器。

可以从本发明随后的具体实施方式，和描述发明主要内容的附图以及权利要求书中，得到本发明的其它特征和优点。本发明的各项功能可以单独实现或任意组合。

附图说明

图1a示出了根据本发明具有一种完全跨越过滤风箱表面而施用或包覆的泡沫材料板的空气过滤器第一实施方式的横向截面视图；

图1b示出了图1a中过滤器顶部的俯视图；

图2a示出了根据本发明具有沿过滤风箱边缘设置的泡沫材料板的空气过滤器第二实施方式的横截面视图；

图2b示出了图2a中过滤器顶部的俯视图。

具体实施方式

图1a、1b示出了矩形空气过滤器1，其包括呈手风琴状折叠滤纸形式的过滤介质2(下文中指的是折叠风箱)。折叠风箱2的互相连接的折叠具有位于原始空气侧处的上折叠边缘3和位于清洁空气侧处的下折叠边缘4。在空气过滤器1的顶部侧上贴附(例如通过胶合)泡沫材料板5，其横跨过滤介质2的在清洁空气侧处的折叠边缘3上的整个表面区域而布置，并凸出越过过滤风箱2的在边缘6处的外轮廓(参照图1b)。这样，提供用于密封该空气过滤器1的(例如，相应于外壳(未示出)而进行密封的)一种密封缘。

泡沫材料板5包括开孔透气的泡沫材料，目前情况下是聚氨酯，并且其用作预过滤器或预分离器。可以理解到：其它透气并产生过滤效果的泡沫材料，特别是基于聚酯或聚醚的泡沫材料，也可以用作泡沫材料板5的材料。

泡沫材料板的开孔泡沫材料包括(例如通过胶合)相互连接的上泡沫材料层5a和下泡沫材料层5b。上泡沫材料层5a用来在原始空气侧处从空气中过滤粗颗粒(参照图1a的箭头)，并且比用来过滤或分离细颗粒的下泡沫材料层5b具有更大的孔隙率。过滤风箱2随后用来过滤比在泡沫过滤层5a、5b处所过滤掉的颗粒更小粒径获粒度的颗粒。可以理解的是，可替换地，只有一个泡沫材料层，或除此之外任选的多于图中两个的泡沫材料层5a、5b可以用作预过滤阶段。同样，泡沫材料层的表面还可以做得粗糙，以便增加可过滤空气的表面积。

作为对图1a、1b所示实施方式的替代，当泡沫材料板5在狭窄侧或箭头侧处凸出并且在纵向侧处凸出越过过滤介质的情况下，也有可能使得用于密封目的的泡沫材料板5只在相对着的两侧处(例如在狭窄侧处)凸出越过过滤介质2。可以理解到并不是必须用泡沫材料板5凸出越过过滤介质，也可以设置为使得，例如，与过滤介质2齐平。

图2a、2b所示的过滤元件1的另一实施方式，泡沫材料板5包括单个柔性泡沫材料层，并且凸出用于在越过过滤介质2边缘6的末端面处提供密封作用。这种情况下，泡沫材料板5构成一种沿过滤风箱2的边缘6延伸的框架，并平放靠着过滤风箱2原始侧处的折叠边缘3。可以理解泡沫材料板5并不是必须与过滤风箱2的纵向侧齐平，如图2b所示，也可以任选地向内进一步延伸，例如，与过滤风箱2的边缘间隔开一定距离，其中间距通常不应多于0.5到1cm。

泡沫材料板5的平放接触让它有可能以简单的方式与过滤介质2相连接。同样，当空气过滤器***到合适地形成的外壳接收容器(未示出)中以确保过滤介质2挤压抵靠着泡沫材料板5并以这种方法产生密封效果时，任选地可以完全省略掉介于过滤介质2与泡沫材料板5之间的连接。借助于泡沫材料板5平放接触于过滤风箱2上，从而有可能产生挤压效果，而过滤风箱2不会损坏或变形。

可以理解图2a中示出的框架并不是必须凸出越过空气过滤器2以便形成密封效果。反之，有可能发生的是：泡沫材料板不会沿纵向侧凸出超过过滤介质2的边缘，并且向上***合适形状的外壳中同样能提供密封功能。

图2a、2b的泡沫材料板5可包括开孔泡沫材料，例如PUR酯，其对于进入的空气而言是可以渗透的。可以理解为了密封也可以任选地使用闭孔泡沫材料，其中这种情况下泡沫材料板5覆盖的清洁空气侧处的表面积不会太大，或者换种说法，过滤风箱2的没有被覆盖的框架表面积应尽可能的大。

在所有上述实施方式中，附加地或作为替代，可以在底部侧(清洁空气侧)上设置一个泡沫材料板或另一个泡沫材料板，并且其可用作密封和/或作为后分离装置。

同样，作为对上述的呈矩形过滤器形式的过滤器实施方式的替代，空气过滤器也可以具有不同的，特别是圆柱形的几何形状。在这种情况下，根据圆柱过滤风箱是从外面流向里面还是从里面流向外面，合适的(例如圆形环面型)泡沫材料板被放置成在圆柱折叠风箱的径向向内定位的折叠边缘处和/或放置成在径向向外定位的折叠边缘处呈平放接触，在此形成清洁空气侧或原始空气侧。

尽管本发明的实施方式已展示和详细描述了发明的原理，可以理解的是本发明可以用不背离这些原理的其它方式实施。

Claims (12)

1.一种空气过滤器，包括：

手风琴状折叠式过滤介质，在清洁空气侧处和原始空气侧处具有折叠边缘；

泡沫材料板，其至少部分放置在所述清洁空气侧上或所述原始空气侧上的所述折叠边缘上；

其中，为了密封所述空气过滤器，所述泡沫材料板至少在所述折叠式过滤介质的一个边缘处凸出越过所述折叠式过滤介质的边沿。

2.根据权利要求1所述的空气过滤器，其中所述泡沫材料板包括开孔泡沫材料。

3.根据权利要求2所述的空气过滤器，其中所述开孔泡沫材料是基于聚酯的泡沫材料或基于聚醚的泡沫材料。

4.根据权利要求2所述的空气过滤器，其中所述泡沫材料板具有至少两个各自具备不同孔隙率的泡沫材料层。

5.根据权利要求2所述的空气过滤器，其中所述泡沫材料板实现密封功能，且其中所述泡沫材料板平放在所述过滤介质上。

6.根据权利要求1所述的空气过滤器，其中所述泡沫材料板体现为框架，其沿着所述过滤介质的所述边沿、在所述原始空气侧处或所述清洁空气侧处覆盖着所述折叠边缘。

7.根据权利要求1所述的空气过滤器，其中所述泡沫材料板实质上在所述清洁空气侧处或所述原始空气侧处完全地覆盖着所述折叠边缘。

8.根据权利要求1所述的空气过滤器，其中位于所述过滤介质处的所述泡沫材料板被布置在所述清洁空气侧的末端面处或所述原始空气侧的末端面处，其中所述泡沫材料板至少部分覆盖着在所述原始空气侧处或所述清洁空气侧处的所述过滤介质的折叠。

9.根据权利要求1所述的空气过滤器，其中所述泡沫材料板通过点附连而固定到所述过滤介质，或者充分地表面固定到所述过滤介质。

10.根据权利要求9所述的空气过滤器，其中所述泡沫材料板具有胶合到所述过滤介质的边缘。

11.根据权利要求1所述的空气过滤器，其中空气过滤器是矩形。

12.根据权利要求1所述的空气过滤器，其中所述过滤介质是滤纸。 

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