CN106794410A - 过滤器元件、特别是用于气体过滤的过滤器元件 - Google Patents

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Abstract

一种过滤器元件，其在过滤器元件壳体上包括第一和第二过滤器介质体，该过滤器介质体界定共同的清洁室。每个过滤器介质体接纳在过滤器元件壳体上向外打开的接纳囊中。

Description

过滤器元件、特别是用于气体过滤的过滤器元件
技术领域
本发明涉及一种按权利要求1的前序部分所述的过滤器元件、特别是用于气体过滤的过滤器元件。
背景技术
由DE 10 2011 083 657 A1公开一种用于车辆的新鲜空气设备的过滤器元件，该过滤器元件在支撑体上包括两个单独具体实施的、构造成折叠式过滤器的过滤器介质体，这两个过滤器介质体对角地对置地布置在支撑体上且界定支撑体中的中间定位的清洁室。待净化的空气从外向内流动通过过滤器介质体，待净化的空气轴向地通过排放孔从清洁室被排放。
过滤器元件的支撑体构造成带有两个平行延伸的幅的框架，这两个幅分别在它们的端面处连接至端面板，其中，端面板中的一个设置有用于排放经净化的空气的排放孔。支撑体构造成注塑成型塑料部件，该注塑成型塑料部件注塑成型到两个过滤器介质体上。通过注塑成型，产生了在每个过滤器介质体的流出侧和支撑框架之间的流动密封的连接。
发明内容
本发明的目的是，生产一种具有高过滤性能的构造紧凑的过滤器元件。
该目的按照本发明利用权利要求1的特征来解决。从属权利要求提供了有利的另外的实施例。
按本发明的过滤器元件优选用于气体过滤，例如用于过滤用于内燃机的燃烧空气或用于净化供应至舱、例如车辆内部的新鲜空气。然而也可以用于过滤液体。
过滤器元件包括第一和第二过滤器介质体，它们彼此独立地具体实施且分别实现为单体。两个过滤器介质体***到过滤器元件的共同的、形成支撑体的过滤器元件壳体中且界定共同的清洁室，经净化的流体从该清洁室借助于过滤器元件壳体中的流出孔从过滤器元件排出。
在过滤器元件壳体中提供有接纳囊，过滤器介质体***到接纳囊中。每个过滤器介质体关联有一个其自身的接纳囊，过滤器介质体安全地保持和接纳在接纳囊中且可以实现在过滤器介质体和接纳囊之间的流动密封连接，以便避免在过滤器介质体的未处理侧和清洁侧之间的泄露流。通过将两个过滤器介质体布置在过滤器元件上，扩大了未处理侧或流入侧；此外随着过滤性能改善，过滤器元件可以更好地与不同的安装空间相适应。
接纳囊向外打开地设计，使得过滤器介质体可以从外***到接纳囊中。接纳囊向内与清洁室流动连接，从而通过过滤器介质体的流体经由过滤器介质体的清洁侧到达清洁室。接纳囊有利地直接邻接清洁室。
接纳囊具有至少部分包围过滤器介质体的接纳壁，接纳壁在接纳囊处向外延伸。过滤器介质体接触周向延伸支撑边缘处，该支撑边缘形成在接纳囊中；接纳壁邻近支撑边缘布置。通过支撑边缘保证了过滤器介质体的精确的定位。此外可以确保过滤器介质体在接纳囊中根据需要借助于粘合连接或发泡的流动密封的接纳。
支撑边缘尤其具体实施成完全周向地延伸，这就是说，它们不具有间断。支撑边缘尤其分别定位在一个平面中。
可能有利的是，接纳囊的内轮廓与分别接纳的过滤器介质体的外轮廓相匹配。这确保了过滤器介质体在横向于流动方向接纳囊中的安全的接纳和保持，特别是形状配合的接纳。同时降低了在未处理侧和清洁侧之间的不期望的泄露流的风险。
但也可能的是这样一种实施例，在该实施例中，接纳囊和过滤器介质体具有偏离的轮廓和/或尺寸，从而至少部分存在在过滤器介质体的外侧和接纳囊的接纳壁的内侧之间的间隙。然而由于过滤器介质体支撑在支撑边缘上，确保了过滤器介质体的未处理侧和清洁侧被流动密封地分离。
为了制造过滤器元件，首先在第一步骤中产生过滤器元件壳体，例如作为一体式注塑成型的塑料部件或多件式壳体部件，其由单个零件组装。在第二步骤中，过滤器介质体推动到过滤器元件壳体上的各接纳囊中，直至达到最终位置。
可能有利的是，在每个接纳囊中设置周向延伸密封边缘，过滤器介质体安设在在该密封边缘处。密封边缘由密封元件形成，密封元件例如具体实施成密封珠或粘合珠或PU泡沫且沿着过滤器介质体的外轮廓延伸。密封边缘或以密封块的形式沿着接纳囊的内轮廓施用，因此推动过滤器介质体，直至过滤器介质体的外轮廓与密封块接触；除了流动密封的连接外，这还产生了过滤器介质体与过滤器元件壳体的粘合连接。然而也可能的是，将密封块施加到过滤器介质体的外轮廓上且随后将过滤器介质体***到接纳囊中。密封块在此可以作为粘合珠在未固化的状态下被施用，或以周向延伸的密封元件的形式，在固化的状态下布置在过滤器介质体的外轮廓上且和这个过滤器介质体一起被***到接纳囊中。此外也可能的是，密封元件在固化的状态下引导到接纳囊中且紧接着将过滤器介质体***到接纳囊中。
密封边缘具体实施为周向地延伸且沿着过滤器介质体的外轮廓延伸，以便实现在过滤器介质体上的周向密封作用。密封边缘有利地位于在支撑边缘上，过滤器介质体安设在该支撑边缘上。然而也可能的是，密封边缘在侧向与支撑边缘邻接。
可想象过滤器介质体在过滤器元件上的不同的几何形状和布置。按照第一有利的实施例，接纳囊在直径上对置地定位在过滤器元件壳体上，从而流动抵靠过滤器介质体相应地通过直径上对置的侧分别从外向内朝着清洁室的方向在过滤器元件壳体中实现，清洁室定位在过滤器介质体之间。接纳囊包括接纳在接纳囊中的过滤器介质体有利地布置在同一水平上而没有高度移位。但还可能的是在接纳囊和过滤器介质体之间有高度移位。穿过两个过滤器介质体的流动方向平行但相反地取向地延伸。
按照另一个有利的实施例，接纳囊位于在过滤器元件壳体的相同侧上，使得过滤器介质体也布置在相同侧上且从相同的侧发生待净化的流体流入。接纳囊在此优选彼此平行地定位，它们可以在其间具有间距。接纳在接纳囊中的过滤器介质体的流入侧可以定位在一个平面中或彼此间以一位移来定位。穿过两个过滤器介质体的流动方向平行且方向相同地延伸。
按照另一有利的实施例，接纳囊彼此成角度地布置。在此可行的是这样的实施例，即，在这些实施例中，接纳囊布置在过滤器元件壳体的相同侧上，但彼此倾斜地定位，使得流动通过过滤器介质体不是平行地，而是成角度地进行；以及这样的实施例，在这些实施例中，接纳囊布置在过滤器元件壳体的不同侧上且彼此成角度地定位。例如可能的是，接纳囊布置在过滤器元件壳体的邻接的外侧处，这些外侧彼此成例如90°角。此外还可能的是，接纳囊设置在过滤器元件壳体的直径上对置的侧上，但其中接纳囊彼此成角度地布置，其中所述角度相对于穿过过滤器元件壳体的中心平面优选不大于60°，优选最大为45°或最大为30°，所述中心平面优选直角地剖切过滤器介质体的本身平坦的流入侧和/或流出侧。
按照另一有利的实施例，接纳囊设置有接纳壁，该接纳壁突出超过在接纳囊和过滤器介质体之间的支撑面或接触表面且至少部分围住所接纳的过滤器介质体的周向侧。接纳壁保持且稳定在接纳囊中的过滤器介质体。接纳壁的不同的实施例是可以的，以便一方面上安全地保持过滤器介质体以及另一方面上提供在每个过滤器介质体的未处理侧上的尽可能大的流入表面。
根据需要，过滤器介质体的一个或多个与流入侧邻接的侧面可以用于流体的流入。例如，对于具有矩形的基本截面的过滤器介质体和相应矩形的接纳囊，可能的是，接纳囊的接纳壁的一个或两个长侧或一个或两个短侧设置有减小的高度。然而减小的高度有利地足够大，以便侧向支撑过滤器介质体。根据需要，可能足够的是，仅接纳囊的角区域设置有更高的壁区段且在角之间的中间定位的区域设置有减小的接纳壁。按照另一实施例，仅在一些侧上存在接纳壁，然而在其余侧上则没有接纳壁。
过滤器介质体有利地具有平行六面体形且包括平面的流入侧和流出侧以及侧面。
过滤器介质体有利地具体实施为折叠式过滤器。然而也可能有利的是，将过滤器介质体形成为过滤材料的紧凑的过滤器块。
可以将过滤器介质体具体实施为一致的，也可以不同，尤其是在它们的尺寸和/或它们的几何形状方面。例如可以使用具有不同尺寸的平行六面体的过滤器介质体。
带有至少两个过滤器介质体的过滤器元件形成了过滤器插件，其能***到过滤器装置的过滤器壳体中。
附图说明
其它的优点和有利的实施例可以在进一步的权利要求书、附图说明和附图中得出。在附图中示出：
图1在分解图中示出了过滤器元件，其带有两个平行六面体形的、单独具体实施的过滤器介质体和作为支撑体的过滤器元件壳体，过滤器元件壳体具有两个直径上对置的、向外打开的用于过滤器介质体的接纳囊；
图2示出了按照图1的过滤器元件，其带有***到过滤器元件壳体的接纳囊中的过滤器介质体；
图3以剖面图示出了过滤器元件；
图4示出了在一个实施例变型中的过滤器元件，在该实施例变型中，在过滤器元件壳体上的接纳囊的接纳壁在三个侧面上具有减小的高度；
图5示出了在另一实施例变型中的过滤器元件，在该实施例变型中，接纳囊的接纳壁仅在两个角区域中具有更大的高度；
图6示出了在另一实施例变型中的过滤器元件，该实施例变型与图1类似地具体实施，其中，接纳壁沿着接纳囊的纵向侧比在图1中略高；
图7示出了带有直径上对置的接纳囊和过滤器介质体的过滤器元件的剖面图；
图8示出了在一个实施例变型中的过滤器元件，在该实施例变型中，直径上对置的接纳囊彼此成角度地定向；
图9示出了在另一个实施例变型中的过滤器元件，在该实施例变型中，接纳囊和***的过滤器介质体布置在过滤器元件壳体的相同侧处；
图10示出了按照图9的过滤器元件的剖面；
图11示出了在另一个实施例变型中的过滤器元件，在该实施例变型中，如在图9中，两个接纳囊和过滤器介质体定位在一侧上，然而流出孔布置在过滤器介质体下方；
图12示出了按照图11的过滤器元件的剖面图；
图13示出了在接纳囊和过滤器介质体之间的带有嵌入的密封块的接触表面；以及
图14示出了在接纳囊和***的过滤器介质体之间的接触表面，过滤器介质体设置有***部，***部伸入到接纳囊中接触表面中的槽形的凹部。
图中相同的部件设置有相同的附图标记。
具体实施方式
在图1至3中示出了带有针对用于气体过滤的过滤器装置的过滤器元件1的第一实施例。过滤器元件1形成结构单元且包括第一过滤器介质体2、第二过滤器介质体3以及构造成支撑体的过滤器元件壳体17，过滤器元件壳体在直径上对置的侧上具有接纳囊18、19且包围中间定位的清洁室4(图3)。接纳囊18和19用于接纳过滤器介质体2、3且向外打开地具体实施，因而两个过滤器介质体2、3可以从外部推动进入到接纳囊18、19中。接纳囊18、19直接与过滤器元件壳体17中的清洁室4邻接。从外向内进行对例如具体实施成折叠式过滤器的过滤器介质体2、3的流入，从而过滤器介质体2、3的外侧是未处理侧或流入侧以及面朝清洁室4的那一侧是清洁侧或流出侧。
清洁室4由底部、盖部和过滤器元件壳体17的端面的部分包围，流出通过流出孔8以及邻接该流出孔8的流出管9实现。流出孔8和流出管9定位在接纳囊18、19之间或过滤器介质体2、3之间过滤器元件壳体17的端面上。
每个接纳囊18、19的内轮廓与每个待接纳在其中的过滤器介质体2、3的外轮廓相匹配，从而过滤器介质体2、3被安全地且形状配合地固定在接纳囊18、19中。接纳囊18、19具有矩形的截面，过滤器介质体2、3具有平行六面体形。接纳囊18、19分别在它们面朝清洁室的内侧处具有形式为径向向内伸入的周向突出部的周向延伸支撑边缘20，每个被***的过滤器介质体2、3的外轮廓均支撑在该周向延伸支撑边缘上。过滤器介质体2、3沿两个横向于流动方向的方向由每个接纳囊18、19的接纳壁21和22形状配合地支撑。
接纳壁21、22在按照图1至3的实施例中在它们的两个纵向侧上分别具有一个凹部，因此接纳壁在纵向侧处具有显著减小的高度。然而该高度足以甚至将分别被接纳的过滤器介质体2、3支撑在这个壁侧处。由于减小的高度，过滤器介质体2、3的邻接流入侧的侧面部分地暴露并且还用于未过滤的流体的流入。
密封块有利地引导到支撑边缘20中，并且密封块形成了周向延伸密封边缘，以便流动密封地接纳***的过滤器介质体2和3。当过滤器介质体2、3在密封块的未固化的状态下推入到接纳囊18、19中时，密封块一固化就实现了过滤器介质体与过滤器元件壳体17的粘合连接。
如按照图3的剖面图中可见的，两个接纳囊18、19和接纳在该接纳囊中的平行六面体的过滤器介质体2、3相对彼此以一个小于10°的很小的角定位。两个过滤器介质体2、3定位在相同的水平，在过滤器介质体之间不存在任何高度移位。
由于在接纳囊18、19处在纵向侧的区域中接纳壁21、22的减小的壁高度，被接纳的过滤器介质体2、3的纵向周向侧也相应地仅部分由接纳壁21、22覆盖。以这样的方式，每个过滤器介质体2、3的流入表面扩大，因为不仅背离清洁室或与清洁室对置定位的外侧，而且附加地也还有两个纵向周向侧都可以用于流入。另一方面，在窄的周向侧的区域中，接纳壁21和22的高度没有减小；接纳壁在此位置处绕着窄的周向侧的大部分而延伸。
按照图4的实施例基本上对应按照图1至3的实施例。然而不同之处在于接纳囊18、19的实施例，它们仅在窄侧的区域中具有更大高度的接纳壁21、22，而在其余的三个侧面上，接纳壁具有明显减小的高度。相应地，待净化的流体此外在***到接纳囊18、19中的过滤器介质体2、3的三个周向侧或侧面处流入是可能的。
在按照图5和6的实施例中，过滤器元件1具有与在之前描述的实施例中类似的构造。但在图5中，每个接纳囊18、19设计有两个在接纳壁21、22中的更高的角区段，而其余的壁区段仅具有明显减小的高度。两个角区段定位在相同的纵向侧。该实施例可以使待净化的流体可以在每个周向侧或侧面处以及还在两个角区域中流入到过滤器介质体2、3中，在这两个角区域处，接纳壁21、22仅具有减小的高度。
按照图6的实施例大体上对应按图1的实施例，但区别在于，接纳壁21、22在每个接纳囊18、19的纵向周向侧的区域中相比图1具有略大的高度，但该高度小于接纳壁在窄侧的区域中的高度。以此，在纵向侧上提供对被接纳的过滤器介质体2、3的改进的支撑。
在图7中示出了按照之前描述的实施例的过滤器元件的剖面图。两个接纳囊和所***的过滤器介质体2、3在过滤器元件壳体17的直径上对置的侧上位于相同的高度处。
在图8中，示出了一个实施例变型，在该实施例变型中，在过滤器元件壳体17中的接纳囊和***在接纳囊中的过滤器介质体2、3同样布置在直径上对置的侧上，但彼此相互成角度地对齐。所述角在本实施例中接近30°。清洁室4还具有弯曲的底部和弯曲的盖。
在图9和10中，示出了过滤器元件1的另一个实施例，在该实施例中，两个接纳囊18和19以及过滤器介质体2、3布置在过滤器元件壳体17的相同侧上。待净化的流体沿相同的方向流动抵靠过滤器介质体2、3，如在图10中由箭头所示的。过滤器介质体2、3具有不同尺寸，它们具有相同的长度和宽度，但具有不同的高度。接纳壁21和22与过滤器介质体2、3的不同的高度相匹配；接纳囊18的接纳壁21为更大的过滤器介质体2设置有比用于更小的过滤器介质体3的接纳囊19的接纳壁22更大的高度。
清洁室4位于与流入侧对置的一侧上；邻接流出孔的流出管9定位在两个接纳囊18、19之间或接纳在接纳囊中的过滤器介质体之间的中间区域中。
在按照图11和12的实施例中，两个接纳囊18、19也定位在过滤器元件壳体17的相同侧上，从而待净化的流体从相同的侧按照在图12中所示的箭头流动抵靠两个接纳在囊中的过滤器介质体2、3。然而与之前的实施例相比，流出管9以及流出孔8不是布置在接纳囊18、19之间，而是布置在接纳囊的下方。直接位于两个接纳囊18、19之间的区域没有被占据。
图13和14示出了带有支撑边缘20的过滤器元件1的各自的详细放大图，过滤器介质体2、3在相关联的接纳囊18、19中安设在所述支撑边缘20上。在图13中，密封材料的密封边缘23提供在支撑边缘20中，例如在未固化的状态下施用到接纳囊中的支撑边缘20上，因此***过滤器介质体2、3。随着密封块的固化，所接纳的过滤器介质体与接纳囊粘合；同时实现流动密封的连接。
在按照图14的实施例中，槽形的周向凹部设置在支撑边缘20上，相应的***部伸入到该凹部中，***设置在过滤器介质体2、3的边缘区域中。根据需要，可以将密封块引导到该凹部23中。

Claims (16)

1.一种过滤器元件、特别是用于气体过滤的过滤器元件，具有在共同的过滤器元件壳体(17)上的第一过滤器介质体(2)和第二过滤器介质体(3)，该第一过滤器介质体(2)和该第二过滤器介质体(3)界定共同的清洁室(4)，经净化的流体从该清洁室借助于至少一个流出孔(8)被排放，其特征在于，第一过滤器介质体(2)和第二过滤器介质体(3)分别接纳在过滤器元件壳体(17)上的向外打开的接纳囊(18、19)中，并且接纳囊(18、19)包括至少部分包围过滤器介质体(2、3)的接纳壁(21、22)，接纳壁从接纳囊(18、19)中的周向延伸支撑边缘(20)向外延伸，过滤器介质体(2、3)安设在该接纳囊上。
2.按照权利要求1所述的过滤器元件，其特征在于，在每个所述接纳囊(18、19)中形成了周向延伸密封边缘(23)，所述过滤器介质体(2、3)安设在该密封边缘上。
3.按照权利要求2所述的过滤器元件，其特征在于，所述密封边缘(23)具体实施成粘合珠且所述过滤器介质体(2、3)粘合地连接至所述粘合珠。
4.按照权利要求2或3所述的过滤器元件，其特征在于，所述密封边缘(23)具体实施为PU泡沫。
5.按照权利要求2至4中任一项所述的过滤器元件，其特征在于，所述密封边缘(23)定位在支撑边缘(20)上或邻近支撑边缘(20)而定位。
6.按照权利要求1至5中任一项所述的过滤器元件，其特征在于，接纳囊(18、19)在直径上对置地布置在过滤器元件壳体(17)上。
7.按照权利要求1至6中任一项所述的过滤器元件，其特征在于，接纳囊(18、19)布置在过滤器元件壳体(17)的相同侧上。
8.按照权利要求1至7中任一项所述的过滤器元件，其特征在于，接纳囊(18、19)布置在过滤器元件壳体(17)的不同侧上且彼此成角度地布置。
9.按照权利要求1至8中任一项所述的过滤器元件，其特征在于，接纳壁(21、22)的至少一侧具有减小的高度。
10.按照权利要求9所述的过滤器元件，其特征在于，至少一个接纳囊(18、19)具有矩形的截面。
11.按照权利要求10所述的过滤器元件，其特征在于，接纳壁(21、22)的一个或两个长侧具有减小的高度。
12.按照权利要求1至11中任一项所述的过滤器元件，其特征在于，至少一个过滤器介质体(2、3)具体实施成具有平行六面体形。
13.按照权利要求1至12中任一项所述的过滤器元件，其特征在于，过滤器介质体(2、3)具体实施成折叠式过滤器。
14.按照权利要求1至13中任一项所述的过滤器元件，其特征在于，过滤器介质体(2、3)具体实施成具有不同的尺寸和/或不同的几何形状。
15.按照权利要求1至14中任一项所述的过滤器元件，其特征在于，过滤器元件壳体(17)包括一体式的注塑成型塑料部件，该注塑成型塑料部件包括接纳囊(18、19)。
16.一种过滤器装置，该过滤器装置具有按照权利要求1至15中任一项所述的过滤器元件以及具有用于接纳该过滤器元件(1)的过滤壳体(12)。
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