DE10334041B4

DE10334041B4 - Filterelement zur stirnseitigen Anströmung

Info

Publication number: DE10334041B4
Application number: DE2003134041
Authority: DE
Inventors: Richard E. Pawlik
Original assignee: Mann and Hummel GmbH
Current assignee: Mann and Hummel GmbH
Priority date: 2003-07-25
Filing date: 2003-07-25
Publication date: 2011-06-16
Anticipated expiration: 2023-07-26
Also published as: DE10334041A1

Abstract

Filterelement (10) zur stirnseitigen Anströmung, bestehend aus einer Mehrzahl von zickzackförmig gefalteten Filtermedien (1, 2, 3), dadurch gekennzeichnet, dass die Filtermedien (1, 2, 3) an den Faltenenden abwechselnd miteinander verklebt sind und die nicht verklebten Enden der Filtermedien untereinander einen Abstand von mindestens der halben Faltenbreite aufweisen.

Description

Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Filterelement nach der Gattung des Patentanspruchs 1.
Hintergrund der Erfindung, Stand der Technik
Filterelemente zur stirnseitigen Anströmung sind hinlänglich bekannt. Diese Filter sind z. B. aus Filterlagen gewickelt, die abwechselnd flach und wellenförmig ausgebildet sind. Hierdurch entstehen Kanäle, die durch einen wechselseitigen Verschluß eine Durchströmung des Filtermediums erzwingen. Danach tritt das zu filternde Medium durch stirnseitig offene Kanäle auf der Eintrittsseite des Filtlers ein und wechselt innerhalb des Filterelementes in Kanäle, die abströmseitig geöffnet und den Einströmkanälen benachbart sind. Dadurch findet eine Filterung des Fluids statt.
Ziel einer solchen Filtergestaltung ist es, den Einbauraum für das Filterelement so weit wie möglich zu verringern. Dabei bilden die Stirnseiten des Filterelementes eine Anströmseite und eine Abströmseite. Die Kanäle, die mit der Anströmseite verbunden sind, bilden die Rohseite des Filters und die abströmseitigen die Reinseite. Daher können solche Filter sehr kompakt, z. B. als sogenannter Inlinefilter in Rohrleitungen eingebaut werden.
Gleichzeitig soll die Filterkapazität weitestmöglich gesteigert werden. Dies ist jedoch bei wellenförmiger Ausführung der Filterlagen nur in begrenztem Maße möglich. Es hat sich nämlich gezeigt, dass die zulaufenden Kanäle im Bereich der Berührung zwischen der wellenförmigen Filterlage mit der flachen Filterlage wenig durchströmt werden, so dass das Filtermedium in diesen Teilen weniger mit Partikeln beaufschlagt wird als in anderen. Durch die ungleichmäßige Beladung des Filtermediums ist das Standzeitende des Filters, welches durch den an ihm anliegenden Druckabfall bestimmt ist, bereits zu einem Zeitpunkt erreicht, bei dem Teile des Filtermediums die Grenzbeladung noch nicht erreicht haben.
Es ist weiterhin z. B. aus der WO 87/01301 A1 und aus der US 3,020,977 A bekannt, zickzackförmig gefaltete Filterlagen in Wickelfiltern zu verwenden. Diese sollen als Abstandhalter zwischen den einzelnen Filterlagen wirken. Dabei wird abwechselnd eine an der Filterung des Fluids beteiligte Filterlage und eine weitere Lage gewickelt, wobei die weitere Lage z. B. zur elektrostatischen Entladung des zu filternden Fluids bzw. der darin enthaltenen Teilchen dienen kann ( WO 87/01301 A1 . Die flache Lage kann weiterhin dazu verwendet werden, um eine zuverlässige Beabstandung der gefalteten, an der Filterung beteiligten Lagen zu erreichen ( US 3,020,977 A ). Dabei wird die flache Lage als zusätzliche Lage in den Filter eingebracht und teilt auf diese Weise die durch die zickzackförmig gefalteten Filterlagen entstandenen rautenförmigen Kanäle in einer der Diagonalen.
Derartige Filter sind jedoch teuer in der Herstellung. Außerdem ist an der Filterung des Fluids nur die Hälfte der verwendeten Lagen beteiligt. Dadurch ist eine Optimierung des Verhältnisses zwischen Bauraum und Filterfläche nicht gegeben.
Die DE 100 63 789 A1 beschreibt ein Filterelement zur stirnseitigen Anströmung, welches dreieckige Kanäle aufweist, die derart wechselseitig verschlossen sind, dass bei der Durchströmung von einer Anströmseite zu einer Anströmseite das zu filternde Fluid durch das Filtermaterial geleitet werden muss. Die Kanäle werden durch wechselseitiges Aufbringen von flachen Lagen und gefalteten Lagen gebildet, wobei jeweils alle Seiten der anströmseitigen Kanäle in abströmseitige Kanäle münden. Dadurch wird eine besondere Effektivität des Filters erreicht, so dass bei geringem Bauvolumen eine große Filterfläche und eine hohe Filterkapazität zur Verfügung stehen.
Zusammenfassung der Erfindung
Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die genannten Nachteile des Standes der Technik zu vermeiden und ein Filterelement zur stirnseitigen Anströmung bereit zu stellen, das kostengünstig in der Herstellung ist und eine optimale Filterfläche und -kapazität im Verhältnis zum Bauvolumen aufweist.
Diese und weitere Aufgaben werden durch das Filterelement nach Anspruch 1 gelöst.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen enthalten.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigt
1 eine schematische stirnseitige Ansicht zweier erfindungsgemäss angeodneter Filtermedien;
2 eine schematische Querschnittsdarstellung der Anordnung der Filtermedien in einem erfindungsgemässen Filterelement; und
3 schematisch eine Möglichkeit der Stabilisierung der Filtermedien in einem erfindungsgemässen Filterelement.
Detaillierte Beschreibung der Ausführungsbeispiele
1 zeigt schematisch die Anordnung der zickzackförmig gefalteten Filtermedien zur Bildung des erfindungsgemässen Filterelements 10. Durch die Zickzack-Faltung eines ersten Filtermediums entsteht ein erster Filterbalg 1. Ein zweiter Filterbalg 2 wird so über den ersten Filterbalg 1 gelegt, dass die Falten des zweiten Filterbalgs 2 in den Falten des ersten Filterbalgs 1 zu liegen kommen. Anschliessend werden beide Filterbälge an einer Seite so miteinander verklebt, dass der zweite Filterbalg 2 an dem nicht verklebten Ende einen gleichbleibenden Abstand von mindestens der halben Faltenbreite ”b” aufweist. In der in 1 gezeigten Ausführungsform ist der Abstand nahezu eine gesamte Faltenbreite ”b”. Nun wird ein dritter Filterbalg 3 an der nicht verklebten Seite des Filterbalgs 2 so über den Filterbalg 2 gelegt, dass die Falten des dritten Filterbalgs 3 in die Falten des zweiten Filterbalgs 2 zu liegen kommen. Anschliessend werden die Filterbälge 2 und 3 auf der der Verklebung der Filterbälge 1 und 2 gegenüberliegenden Seite verklebt. Auch hier weisen die Filterbälge 2 und 3 an ihrem nicht verklebten Ende einen gleichbleibenden Abstand von mindestens der halben Faltenbreite ”b” auf. Auf diese Weise können nun beliebig viele Filterbälge miteinander verbunden werden. 2 zeigt eine Querschnittsansicht eines erfindungsgemässen Filterelements, in dem acht Filterbälge miteinander verbunden sind und auf diese Weise ein Balgpaket gebildet wurde. Die Ziffern in 2 bezeichnen jeweils Beginn und Ende eines Filterbalgs sowie die Seite, an der beide Filterbälge miteinander verklebt sind. So kann man bspw. der 2 entnehmen, dass die Filterbälge 1 und 2 am linken Ende miteinander verklebt sind, die Filterbälge 2 und 3 am rechten Ende, die Filterbälge 3 und 4 wieder am linken Ende usw.
Auf diese Weise entstehen Kanäle, die von dem zu filternden Fluid, bspw. Luft, durchströmt werden.
Das gesamte Balgpaket muss längsseitig mit einer umschliessenden Wandung verklebt sein.
Die Stabilisierung der Falten kann beispielsweise durch ein aufgeklebtes Gitter an den Faltenenden erfolgen. Diese Art der Stabilisierung ist in 3 angedeutet.
Ein wesentlicher Vorteil des erfindungsgemässen Filterelements liegt darin, dass ein deutlich kleinerer Einbauraum bei vergleichbarer Filterfläche als bisher erreicht wird. Weiterhin ist vorteilhaft, dass die erfindungsgemässen Filterelemente mittels Standardverfahren hergestellt werden können.

Claims

Filterelement (10) zur stirnseitigen Anströmung, bestehend aus einer Mehrzahl von zickzackförmig gefalteten Filtermedien (1, 2, 3), dadurch gekennzeichnet, dass die Filtermedien (1, 2, 3) an den Faltenenden abwechselnd miteinander verklebt sind und die nicht verklebten Enden der Filtermedien untereinander einen Abstand von mindestens der halben Faltenbreite aufweisen.
Filterelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die miteinander verklebte Mehrzahl der zickzackförmigen Filtermedien (1, 2, 3) längsseitig mit einer umschliessenden Wandung verklebt sind.
Filterelement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Falten an den Faltenenden stabilisiert sind.
Filterelement nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Stabilisierung durch ein aufgeklebtes Gitter realisiert ist.