帶有過(guò)濾元件的過(guò)濾系統(tǒng)的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及帶有過(guò)濾元件的過(guò)濾系統(tǒng)，具體而言，涉及帶有配備有至少一個(gè)過(guò)濾介質(zhì)(56)的一個(gè)或多個(gè)過(guò)濾元件的過(guò)濾系統(tǒng)(100)，其中，至少一個(gè)過(guò)濾元件沿著縱軸線延伸。在此，過(guò)濾系統(tǒng)包括帶有殼體壁(112)和蓋子(110)的殼體(108)、布置在殼體處的用于輸送待過(guò)濾的流體尤其空氣的進(jìn)入部、以及布置在殼體處的用于導(dǎo)出已過(guò)濾的流體的離開(kāi)部。在此，過(guò)濾介質(zhì)之字形地折疊且具有折疊部(62)的多個(gè)沿著縱軸線延伸的外棱邊和在與過(guò)濾介質(zhì)的相對(duì)而置的側(cè)部上與外棱邊相對(duì)而置的內(nèi)棱邊。此外，過(guò)濾介質(zhì)具有可沿著縱軸線變化的流動(dòng)阻力。此外，本發(fā)明涉及帶有這種過(guò)濾介質(zhì)的、用于可更換地安裝到這種過(guò)濾系統(tǒng)中的過(guò)濾元件。
【專(zhuān)利說(shuō)明】 帶有過(guò)濾元件的過(guò)濾系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及尤其用作內(nèi)燃機(jī)的空氣過(guò)濾器的帶有過(guò)濾元件的過(guò)濾系統(tǒng)以及用于安裝到這種過(guò)濾系統(tǒng)中的過(guò)濾元件。

【背景技術(shù)】
[0002]從現(xiàn)有技術(shù)中已知在其中使用圓形過(guò)濾元件的過(guò)濾系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。在使用中常常從外向內(nèi)流經(jīng)圓形過(guò)濾元件，其中，已過(guò)濾的流體從柱狀的內(nèi)部空間中通過(guò)在圓形過(guò)濾元件的蓋子或底部中的開(kāi)口引導(dǎo)至過(guò)濾器殼體的輸出部。在圓形過(guò)濾元件的覆蓋部中的輸出開(kāi)口的直徑通過(guò)過(guò)濾元件的內(nèi)部空間的直徑來(lái)限制。輸出開(kāi)口的直徑由過(guò)濾元件的直徑減去所使用的過(guò)濾介質(zhì)的折疊高度得到。
[0003]一方面，在外尺寸相同的情況下，盡可能大的折疊高度允許過(guò)濾元件的大的有效過(guò)濾面。另一方面，用于已過(guò)濾的流體的輸出開(kāi)口必須具有足夠的截面，以便可引開(kāi)流體。因此，在過(guò)濾元件的預(yù)定的尺寸的情況下，需要在這兩個(gè)設(shè)計(jì)影響因素之間權(quán)衡并且尋求折衷。
[0004]從文獻(xiàn)EP 1558360 BI中已知錐狀地成型的過(guò)濾元件，然而其由于錐狀的形狀(其與過(guò)濾系統(tǒng)的排出方向相反地以一定的角度張開(kāi))而具有更大的結(jié)構(gòu)空間需求。還已知折疊的二級(jí)元件，但其相對(duì)于帶有平坦的過(guò)濾介質(zhì)的二級(jí)元件要求附加的結(jié)構(gòu)空間。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]因此，本發(fā)明的目的在于如此設(shè)計(jì)帶有至少一個(gè)可更換的、包含過(guò)濾介質(zhì)的過(guò)濾元件的緊湊的過(guò)濾系統(tǒng)，即，可在有利的結(jié)構(gòu)空間的情況下實(shí)現(xiàn)用于灰塵顆粒的盡可能高的分尚率。
[0006]本發(fā)明的另一目的在于提供一種用于安裝到這種過(guò)濾系統(tǒng)中的過(guò)濾元件，利用該過(guò)濾元件可在有利的結(jié)構(gòu)空間的情況下實(shí)現(xiàn)用于灰塵顆粒的盡可能高的分離率。
[0007]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，上述目的利用這樣的過(guò)濾系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)，該過(guò)濾系統(tǒng)帶有配備有至少一個(gè)過(guò)濾介質(zhì)的一個(gè)或多個(gè)過(guò)濾元件，其中，過(guò)濾介質(zhì)之字形地折疊且具有折疊部(Falten)的多個(gè)沿著縱軸線延伸的外棱邊和在過(guò)濾介質(zhì)的相對(duì)而置的側(cè)部上與外棱邊相對(duì)而置的內(nèi)棱邊，并且其中，過(guò)濾介質(zhì)具有可沿著縱軸線變化的流動(dòng)阻力。
[0008]由其他的權(quán)利要求、說(shuō)明書(shū)和附圖得到本發(fā)明的有利的設(shè)計(jì)方案和優(yōu)點(diǎn)。
[0009]提出了一種過(guò)濾系統(tǒng)，其帶有配備有至少一個(gè)過(guò)濾介質(zhì)的一個(gè)或多個(gè)過(guò)濾元件，其中，至少一個(gè)過(guò)濾元件沿著縱軸線延伸，其中，過(guò)濾系統(tǒng)包括帶有殼體壁和蓋子的殼體，其中，在殼體處布置有用于輸送待過(guò)濾的流體(尤其空氣)的進(jìn)入部和用于導(dǎo)出已過(guò)濾的流體的離開(kāi)部，其中，過(guò)濾介質(zhì)之字形地折疊并且具有折疊部的多個(gè)沿著縱軸線延伸的外棱邊和在過(guò)濾介質(zhì)的相對(duì)而置的側(cè)部上與外棱邊相對(duì)而置的內(nèi)棱邊,并且其中，過(guò)濾介質(zhì)具有可沿著縱軸線變化的流動(dòng)阻力?？裳刂v軸線變化的流動(dòng)阻力引起顆粒(尤其灰塵顆粒)從待過(guò)濾的流體(例如空氣)中的特別有效的分離。在此，過(guò)濾介質(zhì)的不同的有利的實(shí)施方式是可行的。
[0010]在一優(yōu)選的實(shí)施方式中，殼體的蓋子可布置在殼體的端側(cè)處并且由此圍繞縱軸線同心地來(lái)構(gòu)造，而進(jìn)入部可布置在殼體壁或蓋子中。此外，離開(kāi)部可相對(duì)于縱軸線同心地來(lái)布置，以便可特別節(jié)省空間地建造過(guò)濾系統(tǒng)。
[0011]在一優(yōu)選的設(shè)計(jì)方案中，作為所謂的打褶的(即之字形地折疊的)過(guò)濾介質(zhì)，尤其折疊成星形的過(guò)濾介質(zhì)，過(guò)濾介質(zhì)的外棱邊可由待過(guò)濾的流體流入,從而沉積的污物顆粒保留在過(guò)濾介質(zhì)的外側(cè)上，然而，其他的流入條件也可為有利的。在折疊成星形的過(guò)濾介質(zhì)中，其自身封閉，例如帶有環(huán)形的或有角的截面。因此，還可從外向內(nèi)或者相反地流經(jīng)過(guò)濾介質(zhì)。
[0012]一方面，折疊部的外棱邊可位于柱狀部的側(cè)面上，而內(nèi)棱邊至少部分地位于錐狀部的側(cè)面上。這具有的優(yōu)點(diǎn)是，過(guò)濾元件和因此過(guò)濾系統(tǒng)的外部的結(jié)構(gòu)形狀可為柱狀的，這對(duì)于在提供小的結(jié)構(gòu)空間的情況下的一系列的應(yīng)用可是有利的。柱狀的側(cè)面的特征在于，其沿著縱軸線具有相同的半徑，即直的壁。而錐狀的側(cè)面沿著縱軸線表現(xiàn)出半徑變化，即錐狀的形狀，其中，在根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式中，錐狀部的張角可在1°至典型地10°的范圍中，優(yōu)選在1°與5°之間。
[0013]過(guò)濾介質(zhì)的裙皺(Faltung)(在其中，折疊部的至少一個(gè)棱邊位于錐狀部的側(cè)面上)在下面被稱(chēng)為半錐狀的褶皺。
[0014]雖然，過(guò)濾系統(tǒng)的柱狀的結(jié)構(gòu)形狀通常非常普遍并且適宜于安裝在內(nèi)燃機(jī)的結(jié)構(gòu)空間中，然而，外部的尺寸還可具有有角的或平整的形狀，其因此還可引起用于過(guò)濾介質(zhì)的折疊部的外棱邊的有角的和/或平整的側(cè)面。
[0015]另一方面，折疊部的外棱邊可至少部分地位于錐狀部的側(cè)面上，而內(nèi)棱邊位于柱狀部的側(cè)面上。由此，柱狀的支撐元件可作為過(guò)濾元件的加強(qiáng)部插在過(guò)濾元件的內(nèi)部中。
[0016]此外，在另一實(shí)施方式中，不僅折疊部的外棱邊而且內(nèi)棱邊可至少部分地位于錐狀部的側(cè)面上。由此可實(shí)現(xiàn)過(guò)濾元件的特別節(jié)省空間的結(jié)構(gòu)形式。
[0017]由現(xiàn)有技術(shù)在圓形空氣過(guò)濾器中已知呈柱狀或錐狀的結(jié)構(gòu)形狀的、帶有直的折疊部的所謂的折疊成星形的過(guò)濾元件。二級(jí)元件(即這樣的過(guò)濾元件，其插入在實(shí)際的過(guò)濾元件的內(nèi)部中以用于在更換過(guò)濾元件時(shí)保證凈化空氣區(qū)域不受污染、利用無(wú)紡布材料包圍、同樣再次呈柱狀的或錐狀的結(jié)構(gòu)形式)同樣屬于現(xiàn)有技術(shù)。使用如以上說(shuō)明的那樣的半錐狀的褶皺在呈柱狀或錐狀的結(jié)構(gòu)形式的二級(jí)空氣過(guò)濾器(其帶有旋流分離器，帶有或不帶下游的二級(jí)元件)中特別有利，因?yàn)榭捎纱嗽谔貏e小的結(jié)構(gòu)空間需求的情況下實(shí)現(xiàn)特別有效的顆粒分離。
[0018]其他的優(yōu)點(diǎn)是在帶有可能的更大的截面(例如在凈化空氣離開(kāi)部的區(qū)域中)的情況下的更好的空氣引導(dǎo)，這引起可減小整個(gè)空氣過(guò)濾器的壓力損失。此外，特有的含塵量(即在實(shí)際的過(guò)濾元件處單位過(guò)濾面積的灰塵量)更好，這在盡管相同的結(jié)構(gòu)空間的情況下引起過(guò)濾元件的更高的使用壽命。
[0019]有利地，可在過(guò)濾系統(tǒng)的進(jìn)入部的區(qū)域中設(shè)置旋流分離器(二級(jí)的空氣過(guò)濾系統(tǒng))，且可在殼體或蓋子處設(shè)置污物離開(kāi)部。旋流分離器包括將待過(guò)濾的流體置于旋轉(zhuǎn)中的引導(dǎo)幾何結(jié)構(gòu)。通過(guò)旋轉(zhuǎn)使污物集中在殼體壁的區(qū)域中并且在合適的部位處通過(guò)污物離開(kāi)部排出。通過(guò)從待過(guò)濾的空氣中預(yù)分離出大部分的污物可決定性地延長(zhǎng)實(shí)際的過(guò)濾元件的使用壽命。
[0020]適宜地，在一有利的實(shí)施方式中，折疊部的折疊高度可沿著縱軸線連續(xù)變化。以這種方式特別有利地實(shí)現(xiàn)有效地獲取根據(jù)本發(fā)明的過(guò)濾介質(zhì)的半錐狀地折疊的結(jié)構(gòu)形狀。此夕卜，可因此沿著縱軸線連續(xù)地調(diào)整流動(dòng)阻力，以便有利地影響顆粒的分離率。
[0021]在根據(jù)本發(fā)明的過(guò)濾系統(tǒng)的一有利的緊湊的結(jié)構(gòu)形式中，兩個(gè)或多個(gè)過(guò)濾元件中的一個(gè)可布置在過(guò)濾元件的另一個(gè)的內(nèi)部中。這種二級(jí)的過(guò)濾系統(tǒng)即使對(duì)于使用在高要求的條件下(例如在出現(xiàn)很大的灰塵的情況下，例如在建筑機(jī)械或農(nóng)用機(jī)械領(lǐng)域中)也非常有利，因?yàn)樵诟鼡Q外部的過(guò)濾元件時(shí)，內(nèi)部的過(guò)濾元件可有效地保護(hù)凈化空氣離開(kāi)部不受污染。
[0022]有利地，一個(gè)或多個(gè)過(guò)濾元件中的一個(gè)的內(nèi)棱邊和/或外棱邊的錐狀部可沿著縱軸線在與一個(gè)或多個(gè)過(guò)濾元件中的另一個(gè)的內(nèi)棱邊和/或外棱邊的錐狀部相同的方向上張開(kāi)。以這種方式可決定性地優(yōu)化待過(guò)濾的流體的流引導(dǎo)且因此優(yōu)化過(guò)濾系統(tǒng)的壓力損失。
[0023]另一有利的實(shí)施方式可在于，一個(gè)或多個(gè)過(guò)濾兀件中的一個(gè)的內(nèi)棱邊和/或外棱邊的錐狀部沿著縱軸線在與一個(gè)或多個(gè)過(guò)濾元件中的另一個(gè)的內(nèi)棱邊和/或外棱邊的錐狀部相反的方向上張開(kāi)。過(guò)濾系統(tǒng)的這種特別緊湊的結(jié)構(gòu)形式能夠在過(guò)濾系統(tǒng)的緊湊的外部尺寸的情況下實(shí)現(xiàn)特別大的內(nèi)部的自由截面。
[0024]根據(jù)本發(fā)明的另一設(shè)計(jì)方案，可在過(guò)濾元件的內(nèi)部中布置二級(jí)元件?？砂鸪休d作用的結(jié)構(gòu)(其利用可穿透的過(guò)濾介質(zhì)(例如無(wú)紡布)覆蓋)的二級(jí)元件具有的任務(wù)是，在更換過(guò)濾元件時(shí)繼續(xù)使過(guò)濾系統(tǒng)的離開(kāi)部保持封閉，從而在凈化或更新過(guò)濾元件期間污物不可滲入到該區(qū)域中。這種過(guò)濾系統(tǒng)即使對(duì)于使用在高要求的條件下(例如在出現(xiàn)大的灰塵的情況下，例如在建筑機(jī)械和農(nóng)用機(jī)械領(lǐng)域中)也非常有利，因?yàn)樵诟鼡Q外部過(guò)濾元件時(shí)，二級(jí)元件可有效地保護(hù)凈化空氣離開(kāi)部不受污染。在該優(yōu)選的設(shè)計(jì)方案中，二級(jí)元件可通過(guò)螺旋連接與殼體相連接并且相對(duì)于殼體設(shè)有密封部。
[0025]有利地，在此可將支撐管布置在二級(jí)元件的內(nèi)部中。通過(guò)支撐管可加強(qiáng)本身不穩(wěn)定的過(guò)濾元件以及二級(jí)元件，以便因此在內(nèi)燃機(jī)的運(yùn)行中保持原始的形狀不僅不受流壓力而且不受機(jī)械顫動(dòng)影響且進(jìn)一步可靠地實(shí)施規(guī)定的功能。
[0026]在一備選的實(shí)施方式中，二級(jí)元件的過(guò)濾介質(zhì)可含有無(wú)紡布。適宜地，這種無(wú)紡布可套到支撐管上，或者例如如絲襪子那樣拉到支撐管上。呈無(wú)紡布的形式的過(guò)濾介質(zhì)具有特別小的結(jié)構(gòu)空間需求。
[0027]備選地，可針對(duì)二級(jí)元件代替無(wú)紡布使用更簡(jiǎn)單的、折疊成星形的、呈與過(guò)濾元件的內(nèi)側(cè)相匹配的錐狀形狀的過(guò)濾波紋管，其優(yōu)選具有恒定的且相對(duì)于過(guò)濾元件小的折疊高度，例如小于或等于10mm，優(yōu)選小于或等于5mm。以這種方式可相對(duì)于無(wú)紡布減小壓力損失。
[0028]在另一實(shí)施方式中，二級(jí)元件可與殼體相連接，并且在更換過(guò)濾元件時(shí)保留在殼體中。由此在更換過(guò)濾元件時(shí)特別有效地保護(hù)凈化空氣離開(kāi)部不受污染。二級(jí)元件固定地安裝在殼體處還可有利于建立過(guò)濾系統(tǒng)的特別成本有利的實(shí)施方式。
[0029]如果二級(jí)元件未固定地與殼體相連接，而是實(shí)施成可更換，那么為了更好地裝配/拆卸，二級(jí)元件的端盤(pán)可構(gòu)造為把手。
[0030]適宜地，一個(gè)或多個(gè)過(guò)濾元件中的至少一個(gè)可以可更換的方式布置在過(guò)濾系統(tǒng)的殼體中。即使在過(guò)濾系統(tǒng)使用在特別惡劣的環(huán)境條件下時(shí)，過(guò)濾元件可如此被灰塵加載，即，其必須在相對(duì)短的時(shí)間間隔中更換，并且在此當(dāng)然不應(yīng)每次都更換整個(gè)過(guò)濾系統(tǒng)，這將導(dǎo)致運(yùn)行成本的顯著的額外花費(fèi)。
[0031]有利地，過(guò)濾系統(tǒng)可用作空氣過(guò)濾器，尤其內(nèi)燃機(jī)的空氣過(guò)濾器。
[0032]更為有利地，過(guò)濾系統(tǒng)可用作顆粒過(guò)濾器，尤其內(nèi)燃機(jī)的顆粒過(guò)濾器。
[0033]根據(jù)另一方面，本發(fā)明涉及用于使用在過(guò)濾系統(tǒng)中的過(guò)濾元件，其中，過(guò)濾介質(zhì)之字形地折疊并且具有折疊部的多個(gè)沿著縱軸線延伸的外棱邊和在過(guò)濾介質(zhì)的相對(duì)而置的側(cè)部上與外棱邊相對(duì)而置的內(nèi)棱邊，其中，過(guò)濾介質(zhì)具有可沿著縱軸線沿軸向變化的流動(dòng)阻力，并且其中，過(guò)濾元件可以可更換的方式布置在過(guò)濾系統(tǒng)的殼體中。在此，這種過(guò)濾系統(tǒng)的主要優(yōu)點(diǎn)在于，過(guò)濾元件的更可靠和穩(wěn)定的裝配以及在維護(hù)情況中過(guò)濾元件的非常經(jīng)濟(jì)的可更換性。即使在很低的使用壽命(例如其可在農(nóng)用機(jī)械和建筑機(jī)械使用中出現(xiàn))的情況下，快速的可更換性也是非常重要的。
[0034]在一適宜的設(shè)計(jì)方案中，過(guò)濾介質(zhì)例如可包含之字形地折疊的(打褶的)過(guò)濾波紋管并且可實(shí)施成環(huán)形地封閉。例如，褶皺可通過(guò)用于較長(zhǎng)的過(guò)濾體的刀折疊(Messerfaltung)或者旋轉(zhuǎn)折疊(Rotat1nsfaltung)制成。過(guò)濾波紋管例如可包含紙或者纖維素或者含有塑料和纖維素的混合纖維。此外，過(guò)濾波紋管可實(shí)施成帶有平坦的表面、經(jīng)滾壓處理的和/或以不同的壓模設(shè)計(jì)的表面以用于加強(qiáng)和/或提供用于灰塵沉積的空腔。過(guò)濾波紋管可具有涂層和/或防水部，以便隔絕濕氣。備選地，過(guò)濾波紋管還可涂覆所謂的納米纖維。此外，過(guò)濾體可在結(jié)構(gòu)上利用線纏繞部(Fadenwickel)加強(qiáng)。在此,線圍繞過(guò)濾體的周?chē)p繞。還可在過(guò)濾體的不同的軸向高度上設(shè)置多個(gè)線纏繞部。這種材料用作過(guò)濾介質(zhì)呈現(xiàn)出實(shí)現(xiàn)這種過(guò)濾元件的非常經(jīng)濟(jì)的可能性。同時(shí)，所說(shuō)明的形狀設(shè)計(jì)方案提供了穩(wěn)定的組件，從而提供過(guò)濾體的自承的結(jié)構(gòu)形式和因此有利的裝配性能。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0035]由隨后的【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】得到其他的優(yōu)點(diǎn)。在附圖中示出了本發(fā)明的實(shí)施例。附圖、說(shuō)明書(shū)和權(quán)利要求以組合的方式含有多種特征。適宜地，本領(lǐng)域技術(shù)人員還將單獨(dú)地考慮這些特征并且將其概括成有意義的其他組合。其中:
圖1顯示了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的帶有旋流分離器的二級(jí)過(guò)濾系統(tǒng)的透視性的視圖；圖2顯示了穿過(guò)根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的過(guò)濾元件與位于內(nèi)部的二級(jí)元件的縱向截面，其中，在縱軸線中在相同的方向上顯示了半錐狀的褶皺的錐狀形狀；
圖3顯示了穿過(guò)根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的過(guò)濾元件與位于內(nèi)部的二級(jí)元件的縱向截面，其中，在縱軸線中在相反的方向上顯示了半錐狀的褶皺的錐狀形狀；
圖4顯示了穿過(guò)根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的過(guò)濾系統(tǒng)的縱向截面，在其中，過(guò)濾元件的過(guò)濾介質(zhì)具有直的褶皺，而位于內(nèi)部的二級(jí)元件具有半錐狀的褶皺；
圖5顯示了穿過(guò)根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的過(guò)濾系統(tǒng)的縱向截面，在其中，在縱軸線中在相同的方向上示出的過(guò)濾元件的過(guò)濾介質(zhì)和位于內(nèi)部的二級(jí)元件具有半錐狀的褶皺；
圖6顯示了穿過(guò)根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的過(guò)濾系統(tǒng)的縱向截面，在其中，過(guò)濾元件的過(guò)濾介質(zhì)具有半錐狀的褶皺，而二級(jí)元件的過(guò)濾介質(zhì)包含無(wú)紡布； 圖7顯示了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的帶有過(guò)濾介質(zhì)的半錐狀的褶皺的過(guò)濾元件；以及圖8顯示了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的帶有過(guò)濾介質(zhì)的半錐狀的褶皺的過(guò)濾介質(zhì)。

【具體實(shí)施方式】
[0036]在附圖中，相同或相似的構(gòu)件以相同的參考標(biāo)號(hào)來(lái)編號(hào)。附圖僅僅顯示了示例并且不應(yīng)理解為限制性的。
[0037]圖1顯示了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的帶有旋流分離器36的二級(jí)過(guò)濾系統(tǒng)100的透視性的視圖，該過(guò)濾系統(tǒng)帶有切向的進(jìn)入部102、在殼體端側(cè)處的中心的離開(kāi)部104和底側(cè)的污物離開(kāi)部106。示出了圓形過(guò)濾器結(jié)構(gòu)，其包含殼體108，殼體108具有殼體壁112并且利用蓋子110(例如利用螺旋連接或卡口連接)封閉。在作為空氣過(guò)濾系統(tǒng)使用時(shí)，含有灰塵的空氣流到相對(duì)于安裝在內(nèi)部的空氣過(guò)濾元件相切地布置的進(jìn)入部102中，從而將空氣在殼體108的內(nèi)部中通過(guò)在過(guò)濾元件處的流入保護(hù)部置于旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)中。在附圖中未示出過(guò)濾元件和流入保護(hù)部。由于通過(guò)空氣的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)引起的旋流效應(yīng)，離心力作用到流動(dòng)的空氣的灰塵顆粒上，從而使得灰塵顆粒部分地沉積在殼體壁處并且可通過(guò)污物離開(kāi)部106從過(guò)濾系統(tǒng)100流出。由此更少地加載過(guò)濾元件，提高過(guò)濾元件的使用壽命。已凈化的空氣可通過(guò)中心的離開(kāi)部104從殼體108導(dǎo)出。
[0038]如在圖1中示出的這種類(lèi)型的過(guò)濾系統(tǒng)通常作為空氣和/或顆粒過(guò)濾器尤其用于在建筑機(jī)械和農(nóng)用機(jī)械領(lǐng)域中的內(nèi)燃機(jī)。其特征在于很高的穩(wěn)固性并且由于很高的過(guò)濾負(fù)載而具有很短的使用壽命。在此，帶有受到加載的過(guò)濾元件的過(guò)濾系統(tǒng)100必須承受1kg或更多的增加重量。
[0039]圖2顯示了穿過(guò)根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的過(guò)濾元件10與位于內(nèi)部的二級(jí)元件12、28的縱向截面，其中，在縱軸線L中在相同的方向上顯示了過(guò)濾介質(zhì)56的半錐狀的褶皺的錐狀形狀。在圖2中示出了過(guò)濾元件10，在其內(nèi)部50中布置有第二過(guò)濾元件12，其例如用作二級(jí)元件28。過(guò)濾元件10在兩個(gè)端部處相應(yīng)利用第一端盤(pán)和第二端盤(pán)16、18封閉，其賦予過(guò)濾元件10穩(wěn)定性并且負(fù)責(zé)在安裝到過(guò)濾系統(tǒng)100的殼體108中時(shí)密封。二級(jí)元件28在上端處利用端盤(pán)30封閉，在下端處敞開(kāi)，以便已過(guò)濾的流體可離開(kāi)。過(guò)濾元件10如此布置，即，過(guò)濾介質(zhì)56的褶皺的內(nèi)棱邊72位于柱狀部的側(cè)面上，而外棱邊70位于錐狀部的側(cè)面上,其中，如此布置過(guò)濾元件12，即，過(guò)濾介質(zhì)56的折疊部62的內(nèi)棱邊72位于錐狀部的側(cè)面上，而外棱邊70位于柱狀部的側(cè)面上。以這種方式可將兩個(gè)過(guò)濾元件10、12布置成盡可能彼此密封，而過(guò)濾元件10、12的內(nèi)部與縱軸線L相反地朝離開(kāi)方向上在很大程度上打開(kāi)，并且由此保證已過(guò)濾的流體的良好的通過(guò)。
[0040]圖3顯示了穿過(guò)根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的過(guò)濾元件10與位于內(nèi)部的二級(jí)元件12、28的縱向截面，其中，在縱軸線L中在相反的方向上顯示了過(guò)濾介質(zhì)56的半錐狀的褶皺的錐狀形狀。在圖3中示出了過(guò)濾元件10，在其內(nèi)部50中布置有第二過(guò)濾元件12，其例如用作二級(jí)元件28。過(guò)濾元件10在兩個(gè)端部處相應(yīng)利用第一端盤(pán)和第二端盤(pán)16、18封閉，其賦予過(guò)濾元件10穩(wěn)定性并且負(fù)責(zé)在安裝到過(guò)濾系統(tǒng)100的殼體108中時(shí)密封。二級(jí)元件28在上端處利用端盤(pán)30封閉，在下端處敞開(kāi)，以便已過(guò)濾的流體可離開(kāi)。過(guò)濾元件10如此布置，即，過(guò)濾介質(zhì)56的折疊部62的內(nèi)棱邊72位于柱狀部的側(cè)面上，而外棱邊70位于錐狀部的側(cè)面上,其中，如此布置過(guò)濾元件12，S卩，過(guò)濾介質(zhì)56的折疊部62的內(nèi)棱邊72位于柱狀部的側(cè)面上，而外棱邊70位于錐狀部的側(cè)面上。以這種方式，內(nèi)部50呈現(xiàn)出柱狀的敞開(kāi)的區(qū)域，從而過(guò)濾元件12例如可插裝到柱狀的支撐管上。
[0041]在圖4中顯示了穿過(guò)根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的過(guò)濾系統(tǒng)100的縱向截面，在其中，過(guò)濾元件10的過(guò)濾介質(zhì)56具有直的褶皺，而位于內(nèi)部的二級(jí)元件28作為第二過(guò)濾元件12具有半錐狀的褶皺。過(guò)濾系統(tǒng)100的包括殼體壁112的殼體108在端側(cè)處利用蓋子110封閉。過(guò)濾元件10 (其包括相對(duì)于縱軸線L同心地布置過(guò)濾介質(zhì)56)在兩個(gè)相對(duì)而置的端側(cè)15、17處相應(yīng)利用第一端盤(pán)和第二端盤(pán)16、18 (其例如可實(shí)施成包含聚氨酯泡沫或彈性體)封閉。過(guò)濾介質(zhì)56例如可之字形地折疊地、環(huán)形地封閉地來(lái)實(shí)施，并且例如包含紙或者纖維素或者含有塑料和纖維素的混合纖維。
[0042]第二端盤(pán)18具有支撐節(jié)塊20，其在安裝到起容納作用的殼體108中時(shí)以貼靠在蓋子I1的內(nèi)部的蓋子輪廓114處的方式不僅沿軸向而且沿徑向支撐在殼體108處。在過(guò)濾元件10的相對(duì)而置的端側(cè)15處，在第一端盤(pán)16處安裝有徑向密封部26，借助于其，過(guò)濾元件10利用徑向密封部26通過(guò)密封輪廓116沿徑向支撐在殼體108處并且使未過(guò)濾的空氣腔相對(duì)于已過(guò)濾的空氣腔密封。因此，過(guò)濾元件10不僅沿軸向而且雙重地沿徑向相對(duì)于殼體108夾緊。
[0043]含有灰塵的空氣可通過(guò)進(jìn)入部102在箭頭方向40上流入，進(jìn)入部102在這種情況下示出為切向的進(jìn)入部并且通過(guò)空氣的借助于旋流分離器36引起的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)旋流運(yùn)行?；覊m顆粒可通過(guò)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)部分地預(yù)分離地沉積在內(nèi)部的殼體壁處并且在過(guò)濾器殼體108安裝在水平的位置中時(shí)由于重力向下通過(guò)污物離開(kāi)部106從過(guò)濾系統(tǒng)100中排空?？諝庠谶\(yùn)行時(shí)在部分分離灰塵顆粒之后通過(guò)過(guò)濾介質(zhì)56在箭頭方向42、44上流到過(guò)濾元件的內(nèi)部50中。在此，灰塵顆粒根據(jù)過(guò)濾介質(zhì)從一定的大小起保持附著在過(guò)濾介質(zhì)56中。因此，根據(jù)帶入的灰塵，必須在一定的使用時(shí)間之后更換過(guò)濾元件10。
[0044]已過(guò)濾的空氣在箭頭方向46上通過(guò)離開(kāi)部104流出。在過(guò)濾元件10的內(nèi)部50中(即在凈化空氣區(qū)域中)安裝有二級(jí)元件28，其主要包括承載結(jié)構(gòu)、支撐管14和相對(duì)可穿透的過(guò)濾介質(zhì)56 (其在圖4中以半錐狀地折疊的方式示出)，并且在更換在過(guò)濾元件10時(shí)保留在殼體108中以用于保護(hù)例如內(nèi)燃機(jī)的其他的空氣引導(dǎo)部不受滲入的灰塵顆粒和其他的對(duì)象的影響。二級(jí)元件28安裝在殼體108的離開(kāi)側(cè)的部分處并且利用徑向密封部密封。
[0045]二級(jí)元件28的半錐狀的褶皺的錐狀部如此布置，即，其與縱向方向L相反地(即朝離開(kāi)方向上)張開(kāi)，以便因此針對(duì)已過(guò)濾的流體呈現(xiàn)出盡可能小的流動(dòng)阻力。二級(jí)元件28的折疊部62的內(nèi)棱邊72位于錐狀部的側(cè)面上，而外棱邊70位于柱狀部的側(cè)面上。過(guò)濾元件10的過(guò)濾介質(zhì)56具有直的褶皺，在其中，折疊部62的內(nèi)棱邊和外棱邊72、70位于柱狀部的側(cè)面上。
[0046]在圖4中示出的實(shí)施例的優(yōu)點(diǎn)在于，二級(jí)元件28在其外輪廓方面實(shí)施成柱狀并且由此可插到固定在殼體處的支撐管14上。同時(shí)，對(duì)于在分離度和壓力損失方面的最小程度的要求，可一如既往地在相同的殼體中可選地設(shè)置二級(jí)元件28(配備有無(wú)紡布)。
[0047]通過(guò)半錐狀的實(shí)施方案，可在二級(jí)元件28處通過(guò)可能的更小的折疊分度設(shè)置更大的過(guò)濾面(相比于(在離開(kāi)側(cè)上)相同的折疊高度74的直的褶皺)。更大的過(guò)濾面還針對(duì)與這樣的無(wú)紡布介質(zhì)的對(duì)比，即，其的確在這種很低的高度下完全不可折疊并且因此僅僅形成外輪廓的柱狀面。
[0048]于是，很大的過(guò)濾面與一如既往在離開(kāi)側(cè)上的大的離開(kāi)截面一起提供了非常小的壓力損失的優(yōu)點(diǎn)。
[0049]圖5顯示了穿過(guò)根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的過(guò)濾系統(tǒng)100的縱向截面，在其中，在縱軸線L中在相同的方向上顯示的過(guò)濾元件10的過(guò)濾介質(zhì)56和位于內(nèi)部的二級(jí)元件28具有半錐狀的褶皺。
[0050]二級(jí)元件28的半錐狀的褶皺的錐狀部如此布置，即，其與縱向方向L相反地(即朝離開(kāi)方向上)張開(kāi)，以便因此針對(duì)已過(guò)濾的流體呈現(xiàn)出盡可能小的流動(dòng)阻力。不僅二級(jí)元件28的折疊部62的內(nèi)棱邊72而且外棱邊70位于兩個(gè)錐狀形狀的側(cè)面上。二級(jí)元件28安裝在同樣錐狀的支撐管14上。過(guò)濾元件10的過(guò)濾介質(zhì)56同樣具有半錐狀的褶皺，在其中，內(nèi)棱邊72位于錐狀部的側(cè)面上，而折疊部62的外棱邊70位于柱狀部的側(cè)面上。因?yàn)槎?jí)元件28的錐狀形狀如過(guò)濾元件10的錐狀形狀那樣與縱軸線L相反地(即朝離開(kāi)方向上)張開(kāi)，所以可實(shí)現(xiàn)過(guò)濾元件10和二級(jí)元件28的盡可能緊密的封裝，從而過(guò)濾元件10的內(nèi)部50可盡可能在很大程度上朝離開(kāi)部104敞開(kāi)，并且由此對(duì)于已過(guò)濾的流體來(lái)說(shuō)克服盡可能小的流動(dòng)阻力。
[0051]在圖5中示出的實(shí)施例的優(yōu)點(diǎn)在于，現(xiàn)在通過(guò)在內(nèi)部50中的該布置方案還更強(qiáng)地突出了錐狀形狀，這進(jìn)一步優(yōu)化了流引導(dǎo)并由此進(jìn)一步優(yōu)化了壓力損失。
[0052]通過(guò)過(guò)濾介質(zhì)56的半錐狀的褶皺可在二級(jí)元件28處通過(guò)可能的更小的折疊分度設(shè)置更大的折疊面(相比于(在離開(kāi)側(cè)上)同樣的折疊高度74的直的褶皺)。更大的過(guò)濾面同樣針對(duì)與這樣的無(wú)紡布介質(zhì)的對(duì)比，即，其在這種低的高度中完全不可折疊并且因此僅僅形成外輪廓的柱狀面。
[0053]于是，大的過(guò)濾面與一如既往在密封側(cè)上大的離開(kāi)截面一起提供了非常小的壓力損失的優(yōu)點(diǎn)。
[0054]現(xiàn)在，配備有半錐狀的褶皺的過(guò)濾元件10提供了這樣的可能性，一方面通過(guò)以下方式在離開(kāi)側(cè)上進(jìn)一步張開(kāi)離開(kāi)截面，即，減小在該側(cè)部上的折疊高度74(對(duì)于壓力損失是正面的)，并且另一方面在過(guò)濾面處不具有損失，因?yàn)樵诜忾]的側(cè)部上的折疊高度74兩倍大。此外，改善了過(guò)濾元件的特有的含塵量(單位過(guò)濾面積的灰塵量)，因?yàn)橥ㄟ^(guò)在折疊部62的凹槽中的大的間隙可容納大的灰塵量。
[0055]在圖6中示出了穿過(guò)根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例的過(guò)濾系統(tǒng)100的縱向截面，在其中，過(guò)濾元件10的過(guò)濾介質(zhì)56具有半錐狀的褶皺，而二級(jí)元件28的過(guò)濾介質(zhì)56包含無(wú)紡布。過(guò)濾元件10的過(guò)濾介質(zhì)56具有半錐狀的褶皺，在其中，折疊部62的內(nèi)棱邊72位于錐狀部的側(cè)面上，而外棱邊70位于柱狀部的側(cè)面上。二級(jí)元件28與過(guò)濾元件10的內(nèi)棱邊72的錐狀形狀相匹配并且包括無(wú)紡布，其安裝在錐狀的支撐管14上。
[0056]過(guò)濾介質(zhì)56的呈作為二級(jí)元件28的無(wú)紡布的形式的錐狀形狀實(shí)現(xiàn)了大的離開(kāi)開(kāi)口，且與相似的在直徑中更小的直的包含無(wú)紡布的二級(jí)元件28相比實(shí)現(xiàn)了更大的過(guò)濾面。
[0057]因此，二級(jí)元件28不需要包含塑料或金屬的自己的中間管，并且可由此更加成本適宜地來(lái)制造。塑料環(huán)32適宜地用于加固，無(wú)紡布安裝在塑料環(huán)32處并且O型圈密封部34設(shè)置在塑料環(huán)32處。
[0058]備選地，可代替無(wú)紡布使用呈與過(guò)濾元件10的內(nèi)側(cè)相匹配的錐狀形狀的、更簡(jiǎn)單的折疊成星形的過(guò)濾波紋管，其優(yōu)選具有恒定的且相比于過(guò)濾元件10很小的折疊高度，例如小于或等于10mm，優(yōu)選小于或等于5mm。
[0059]配備有半錐狀的褶皺的過(guò)濾元件10現(xiàn)在提供這樣的可能性，一方面通過(guò)以下方式在離開(kāi)側(cè)上進(jìn)一步張開(kāi)離開(kāi)截面，即減小在該側(cè)上的折疊高度74(對(duì)于壓力損失是正面的)，并且另一方面不具有過(guò)濾面的損失，因?yàn)樵诜忾]的側(cè)部上的折疊高度74兩倍大。此夕卜，改進(jìn)了過(guò)濾元件的特有的含塵量(單位過(guò)濾面積的灰塵量)，因?yàn)橥ㄟ^(guò)在折疊部62的凹槽中的大的間隙可容納大的灰塵量。
[0060]圖7顯示了帶有過(guò)濾介質(zhì)56的半錐狀的褶皺的根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的過(guò)濾元件10。過(guò)濾元件10在兩個(gè)端部處利用第一端盤(pán)和第二端盤(pán)16、18封閉，其用于過(guò)濾元件10的穩(wěn)定性并且用于在安裝到過(guò)濾系統(tǒng)100的殼體108中時(shí)密封。過(guò)濾介質(zhì)56如此具有半錐狀的褶皺，即，折疊部62的外棱邊70位于柱狀部的側(cè)面上，而內(nèi)棱邊72位于錐狀部的側(cè)面上。
[0061]此外，圖8顯示了帶有過(guò)濾介質(zhì)56的半錐狀的褶皺的根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的過(guò)濾介質(zhì)56。過(guò)濾介質(zhì)56的折疊部62的外棱邊70位于柱狀部的側(cè)面上，而內(nèi)棱邊72位于錐狀部的側(cè)面上。在圖8中可看出，折疊部62在縱向方向L上變得越來(lái)越密，而折疊高度74在縱向方向L上連續(xù)減小，從而錐狀部由此在縱向方向L上張開(kāi)。因此，過(guò)濾介質(zhì)56具有可沿著縱軸線L變化的流動(dòng)阻力，其中，流動(dòng)阻力在所顯示的實(shí)施例中在外側(cè)上增加，而其在內(nèi)側(cè)上由于張開(kāi)的內(nèi)截面沿著縱軸線L減小。
【權(quán)利要求】
1.一種過(guò)濾系統(tǒng)(100)，其帶有配備有至少一個(gè)過(guò)濾介質(zhì)(56)的一個(gè)或多個(gè)過(guò)濾元件(10，12)，其中，至少一個(gè)過(guò)濾元件(100)沿著縱軸線(L)延伸，該過(guò)濾系統(tǒng)包括 —帶有殼體壁(112)和蓋子(110)的殼體(108)， -布置在所述殼體(108)處的用于輸送待過(guò)濾的流體尤其空氣的進(jìn)入部(102)， -布置在所述殼體(108)處的用于導(dǎo)出已過(guò)濾的流體的離開(kāi)部(104)， 其中，所述過(guò)濾介質(zhì)(56)之字形地折疊且具有折疊部￠2)的多個(gè)沿著縱軸線(L)延伸的外棱邊(70)和在所述過(guò)濾介質(zhì)(56)的相對(duì)而置的側(cè)部上與所述外棱邊(70)相對(duì)而置的內(nèi)棱邊(72)，并且其中，所述過(guò)濾介質(zhì)(26)具有可沿著縱軸線(L)變化的流動(dòng)阻力。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的過(guò)濾系統(tǒng)，其特征在于，所述折疊部￠2)的外棱邊(70)位于柱狀部的側(cè)面上，而所述內(nèi)棱邊(72)至少部分地位于錐狀部的側(cè)面上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的過(guò)濾系統(tǒng)，其特征在于，所述折疊部￠2)的外棱邊(70)至少部分地位于錐狀部的側(cè)面上,而所述內(nèi)棱邊(72)位于柱狀部的側(cè)面上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的過(guò)濾系統(tǒng)，其特征在于，所述折疊部￠2)的外棱邊(70)和內(nèi)棱邊(72)至少部分地位于錐狀部的側(cè)面上。
5.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的過(guò)濾系統(tǒng)，其特征在于，所述折疊部(62)的折疊高度(74)沿著縱軸線(L)連續(xù)地變化。
6.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的過(guò)濾系統(tǒng)，其特征在于，兩個(gè)或多個(gè)過(guò)濾元件(10，12)中的一個(gè)布置在所述過(guò)濾元件(10，12)中的另一個(gè)的內(nèi)部(50)中。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的過(guò)濾系統(tǒng)，其特征在于，一個(gè)或多個(gè)過(guò)濾元件(10，12)中的一個(gè)的內(nèi)棱邊和/或外棱邊(70，72)的錐狀部沿著縱軸線(L)在與一個(gè)或多個(gè)過(guò)濾元件(10, 12)中的另一個(gè)的內(nèi)棱邊和/或外棱邊(70，72)的錐狀部相同的方向上張開(kāi)。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的過(guò)濾系統(tǒng)，其特征在于，一個(gè)或多個(gè)過(guò)濾元件(10，12)中的一個(gè)的內(nèi)棱邊和/或外棱邊(70，72)的錐狀部沿著縱軸線(L)在與一個(gè)或多個(gè)過(guò)濾元件(10，12)中的另一個(gè)的內(nèi)棱邊和/或外棱邊(70，72)的錐狀部相反的方向上張開(kāi)。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的過(guò)濾系統(tǒng)，其特征在于，一個(gè)或多個(gè)過(guò)濾元件(10，12)中的一個(gè)作為二級(jí)元件(28)布置在過(guò)濾元件(10)的內(nèi)部(50)中。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的過(guò)濾系統(tǒng)，其特征在于，支撐管(14)布置在所述二級(jí)元件(28)的內(nèi)部中。
11.根據(jù)權(quán)利要求9或10中任一項(xiàng)所述的過(guò)濾系統(tǒng)，其特征在于，所述二級(jí)元件(28)的過(guò)濾介質(zhì)(56)包含無(wú)紡布。
12.根據(jù)權(quán)利要求9至11中任一項(xiàng)所述的過(guò)濾系統(tǒng)，其特征在于，所述二級(jí)元件(28)與所述殼體(100)相連接且在更換所述過(guò)濾元件(10)時(shí)保留在所述殼體(108)中。
13.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的過(guò)濾系統(tǒng)，其特征在于，一個(gè)或多個(gè)過(guò)濾元件(10，12)中的至少一個(gè)可更換地布置在所述過(guò)濾系統(tǒng)(100)的殼體(108)中。
14.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的過(guò)濾系統(tǒng)(10)作為空氣過(guò)濾器尤其內(nèi)燃機(jī)的空氣過(guò)濾器的使用。
15.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的過(guò)濾系統(tǒng)(10)作為顆粒過(guò)濾器尤其內(nèi)燃機(jī)的顆粒過(guò)濾器的使用。
16.一種過(guò)濾元件(10)，其用于使用在根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的過(guò)濾系統(tǒng)(100)中，其中，過(guò)濾介質(zhì)(56)之字形地折疊并且具有折疊部￠2)的多個(gè)沿著縱軸線(L)延伸的外棱邊(70)和在所述過(guò)濾介質(zhì)(56)的相對(duì)而置的側(cè)部上與所述外棱邊(70)相對(duì)而置的內(nèi)棱邊(72)，其中，所述過(guò)濾介質(zhì)(56)具有可沿著縱軸線(L)沿軸向變化的流動(dòng)阻力，并且其中，所述過(guò)濾元件(10)可可更換地布置在所述過(guò)濾系統(tǒng)(100)的殼體(108)中。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的過(guò)濾元件，其特征在于，所述過(guò)濾介質(zhì)(56)之字形地折疊地、環(huán)形地封閉地來(lái)實(shí)施，并且優(yōu)選包含紙或纖維素或含有塑料和纖維素的混合纖維。
【文檔編號(hào)】B01D46/00GK104415623SQ201410442143
【公開(kāi)日】2015年3月18日 申請(qǐng)日期:2014年9月2日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月2日
【發(fā)明者】M.考夫曼, K-D.魯蘭, I.馬爾頓 申請(qǐng)人:曼 · 胡默爾有限公司