過(guò)濾裝置,特別是空氣過(guò)濾器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種根據(jù)權(quán)利要求1的前序部分的具有外過(guò)濾元件和內(nèi)過(guò)濾元件的過(guò)濾裝置，所述外過(guò)濾元件和所述內(nèi)過(guò)濾元件可被安裝在彼此內(nèi)部。
【背景技術(shù)】
[0002]US 3，853，510描述了一種包括內(nèi)過(guò)濾元件和外過(guò)濾元件的空氣過(guò)濾器，所述內(nèi)過(guò)濾元件和所述外過(guò)濾元件可以被插入到彼此以實(shí)行兩級(jí)過(guò)濾。內(nèi)過(guò)濾元件和外過(guò)濾元件兩者均裝配有相應(yīng)的朝端面逐漸變細(xì)的楔形過(guò)濾介質(zhì)，其中，外部過(guò)濾介質(zhì)比內(nèi)過(guò)濾元件大，使得在內(nèi)過(guò)濾介質(zhì)和外過(guò)濾介質(zhì)之間的中間空間被封閉。內(nèi)和外過(guò)濾介質(zhì)的楔角是相同的。
[0003]US 3，204, 391還描述了一種具有內(nèi)過(guò)濾元件和外過(guò)濾元件的空氣過(guò)濾器，該內(nèi)過(guò)濾元件和外過(guò)濾元件可以被插入到彼此且各自具有穿過(guò)其軸向長(zhǎng)度的錐形結(jié)構(gòu)。過(guò)濾元件的錐角是不同的使得具有可變截面幾何形狀的中間空間形成在內(nèi)和外過(guò)濾元件之間。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于以簡(jiǎn)單的設(shè)計(jì)實(shí)施具有內(nèi)和外過(guò)濾元件的過(guò)濾裝置，以這樣的方式使得不僅確保了高過(guò)濾性能，而且確保了在過(guò)濾裝置的流出側(cè)上防止灰塵積累的足夠的可靠性。
[0005]根據(jù)本發(fā)明，這個(gè)目的是通過(guò)過(guò)濾裝置、特別是用于內(nèi)燃機(jī)的進(jìn)氣的過(guò)濾裝置來(lái)實(shí)現(xiàn)的，所述過(guò)濾裝置具有外過(guò)濾元件和內(nèi)過(guò)濾元件，其中，所述外和內(nèi)過(guò)濾元件被單獨(dú)地設(shè)計(jì)且可被安裝在彼此內(nèi)部，且該內(nèi)過(guò)濾元件具有穿過(guò)其長(zhǎng)度上的可變截面形狀，其中，該外過(guò)濾元件包括支撐框架，其是過(guò)濾器元件的過(guò)濾介質(zhì)的承載件，其中，內(nèi)過(guò)濾元件被支撐在該外過(guò)濾元件的支撐框架上。內(nèi)過(guò)濾元件優(yōu)選地可具有線性端面。
[0006]從屬權(quán)利要求提供有利的改進(jìn)。目的還通過(guò)根據(jù)權(quán)利要求12所述的過(guò)濾元件和通過(guò)根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)。
[0007]根據(jù)本發(fā)明的過(guò)濾裝置優(yōu)選地是氣體過(guò)濾器，特別是空氣過(guò)濾器，其被用于機(jī)動(dòng)車(chē)輛中，優(yōu)選地過(guò)濾待被供給到內(nèi)燃機(jī)的空氣或待被供給到車(chē)輛艙室的新鮮空氣。然而，在原則上，液體介質(zhì)的過(guò)濾也是可能的，例如用作燃料過(guò)濾器或?yàn)V油器。
[0008]過(guò)濾裝置包括兩個(gè)單獨(dú)設(shè)計(jì)的過(guò)濾元件，其可被插入到彼此且基于縱向過(guò)濾元件軸線其截面形狀彼此不同。在已裝配狀態(tài)下，兩個(gè)過(guò)濾元件的縱向軸線優(yōu)選地同軸延伸，而至少平行，其中，中間空間形成在內(nèi)過(guò)濾元件和外過(guò)濾元件之間，基于第一和第二過(guò)濾元件的縱向軸線，所述中間空間的截面面積在穿過(guò)軸向長(zhǎng)度上可選地改變。
[0009]內(nèi)過(guò)濾元件和外過(guò)濾元件確保增加過(guò)濾裝置的流出側(cè)上防止灰塵積累的可靠性。當(dāng)作為用于內(nèi)燃機(jī)的空氣過(guò)濾器時(shí)，其可以確保即使在移除外過(guò)濾元件時(shí)，沒(méi)有灰塵或污物顆粒可進(jìn)入內(nèi)燃機(jī)的進(jìn)氣系統(tǒng)；灰塵或污物顆粒在內(nèi)過(guò)濾元件出被濾出。這允許例如用于清潔目的而移除外過(guò)濾元件，即使在困難的外部條件下，且在清洗后重新連接，而沒(méi)有灰塵進(jìn)入過(guò)濾裝置的清潔側(cè)的風(fēng)險(xiǎn)。
[0010]當(dāng)安裝且直接或間接地支撐在外過(guò)濾元件的內(nèi)支撐框架上時(shí)，具有穿過(guò)其長(zhǎng)度的可變的截面形狀的內(nèi)過(guò)濾元件采取在該外過(guò)濾元件的內(nèi)部中的位置。外過(guò)濾元件的支撐框架是通常位于支撐框架的外側(cè)上(也就是說(shuō)在背離該內(nèi)過(guò)濾元件的側(cè)上)的過(guò)濾介質(zhì)的承載件。支撐設(shè)計(jì)經(jīng)由支撐框架允許力從過(guò)濾裝置的容納過(guò)濾殼體經(jīng)由外過(guò)濾元件傳送到內(nèi)過(guò)濾元件，該內(nèi)部元件因此在長(zhǎng)期操作期間和困難的條件下牢固地保持在其位置中。
[0011]當(dāng)安裝過(guò)濾裝置時(shí)，有利的是，首先內(nèi)過(guò)濾元件被插入到容納殼體，然后該外過(guò)濾元件被安裝，其借助于支撐框架支撐該內(nèi)過(guò)濾元件和同樣地將其固定在目標(biāo)位置中。內(nèi)和外過(guò)濾元件被插入到由殼體蓋封閉的過(guò)濾殼體中的容納空間中。當(dāng)殼體蓋關(guān)閉時(shí)，支撐力作用在軸向方向上，也就是說(shuō)在平行于內(nèi)或外過(guò)濾元件的縱向延伸。支撐力經(jīng)由內(nèi)和外過(guò)濾元件在容納殼體的底部和殼體蓋之間被傳遞。過(guò)濾元件相互支撐，由此內(nèi)和外過(guò)濾元件的組合具有更高的穩(wěn)定性。
[0012]通過(guò)外和內(nèi)過(guò)濾元件的流動(dòng)優(yōu)選地在相對(duì)于所述過(guò)濾元件的縱向軸線的橫向方向上出現(xiàn)。待純化的流體通常首先流動(dòng)經(jīng)過(guò)外過(guò)濾元件，再流動(dòng)經(jīng)過(guò)內(nèi)過(guò)濾元件，使得內(nèi)過(guò)濾元件的清潔側(cè)同時(shí)形成過(guò)濾裝置的流出側(cè)。
[0013]根據(jù)優(yōu)選的實(shí)施例，內(nèi)過(guò)濾元件被支撐在支撐部分(例如設(shè)置在支撐框架上的突起部)上，且尤其是與支撐框架一體地設(shè)計(jì)。例如突起部被設(shè)計(jì)成V形或U形且當(dāng)過(guò)濾器安裝時(shí)包圍內(nèi)過(guò)濾元件的端面。內(nèi)過(guò)濾元件被容納且以形鎖合的方式保持在突起部的U形或V形座中。
[0014]進(jìn)一步有利的是，以選擇內(nèi)和外過(guò)濾元件的幾何形狀的方式使得在內(nèi)過(guò)濾元件和外過(guò)濾元件之間的中間空間中的流動(dòng)和濃度條件可確保到內(nèi)過(guò)濾元件的入射流動(dòng)得到改善，例如，由于中間空間的非恒定的截面面積，由此在常規(guī)的操作期間，也就是說(shuō)當(dāng)內(nèi)和外過(guò)濾元件被插入到彼此時(shí)，可以實(shí)現(xiàn)到內(nèi)過(guò)濾元件的均勻入射流且從而減少流動(dòng)阻力。
[0015]根據(jù)優(yōu)選的實(shí)施例，外過(guò)濾元件具有恒定的截面形狀，且內(nèi)過(guò)濾元件具有可變的截面形狀。然而，也有可能提供具有可變的截面形狀的外過(guò)濾元件。內(nèi)和外過(guò)濾元件之間的中間空間優(yōu)選地具有非恒定的截面面積；如果內(nèi)和外過(guò)濾元件一致地設(shè)置，中間空間也可以具有恒定的截面面積。
[0016]兩個(gè)過(guò)濾元件有利地設(shè)計(jì)為中空的過(guò)濾器，流體徑向地尤其是從外側(cè)到內(nèi)側(cè)徑向地流經(jīng)該過(guò)濾器。如果外過(guò)濾元件設(shè)計(jì)成具有恒定的截面形狀，該元件優(yōu)選地設(shè)計(jì)為具有中空?qǐng)A筒形狀或具有細(xì)長(zhǎng)或橢圓形的截面的環(huán)形過(guò)濾器。
[0017]此外，有利的是，內(nèi)過(guò)濾元件還包括支撐框架，該支撐框架是過(guò)濾元件的過(guò)濾介質(zhì)的承載件。內(nèi)過(guò)濾元件例如通過(guò)首先放置過(guò)濾介質(zhì)，(特別是通過(guò)粘合、縫合或焊接)到所述支撐框架中產(chǎn)生，過(guò)濾介質(zhì)可選地適當(dāng)?shù)卦趦?nèi)過(guò)濾元件的過(guò)濾介質(zhì)形狀中預(yù)制。接著，端面密封可以通過(guò)由支撐框架和過(guò)濾介質(zhì)構(gòu)成的組合浸沒(méi)進(jìn)入例如PUR (聚氨酯)的液體密封劑而形成，使得周向密封環(huán)形成在端面上。
[0018]具有可變的截面形狀的內(nèi)過(guò)濾元件有利地具有連續(xù)地逐漸變細(xì)的截面且被設(shè)計(jì)為例如楔形。在錐形的端面的區(qū)域中，過(guò)濾元件可以具有線性形狀；過(guò)濾器機(jī)構(gòu)被有利地設(shè)計(jì)成在該位置中封閉。封閉機(jī)械地或通過(guò)例如超聲波焊接的焊接，或通過(guò)膠合而發(fā)生。過(guò)濾元件可以更容易地在過(guò)濾元件的端面中的一個(gè)上的最小截面區(qū)域中引入到外過(guò)濾元件。支撐有利地出現(xiàn)在錐形的、可選地線性的端面上。
[0019]在入射流動(dòng)從外側(cè)到內(nèi)側(cè)地流動(dòng)到過(guò)濾裝置的情況下，外過(guò)濾元件有利地形成初級(jí)過(guò)濾元件，且內(nèi)過(guò)濾元件形成次級(jí)過(guò)濾元件，其特別提供用于保護(hù)的原因以便增加在過(guò)濾裝置的流出側(cè)上防止灰塵積累的可靠性。
[0020]本發(fā)明還涉及一種過(guò)濾元件，其用作如上面已經(jīng)描述的過(guò)濾裝置中的內(nèi)過(guò)濾元件，其中，所述元件在穿過(guò)其長(zhǎng)度上具有可變的截面形狀且優(yōu)選地被設(shè)計(jì)成使得其可安裝在外過(guò)濾元件的內(nèi)部，該外過(guò)濾元件在其內(nèi)部中包括支撐框架，該支撐框架是外過(guò)濾元件的過(guò)濾介質(zhì)的承載件，其中，該內(nèi)過(guò)濾元件設(shè)計(jì)成使得其可支撐在外過(guò)濾元件的支撐框架上。
[0021]本發(fā)明還涉及一種方法，其用于更換如上面已經(jīng)描述的過(guò)濾裝置中的外過(guò)濾元件和/或內(nèi)過(guò)濾元件，該過(guò)濾裝置包括殼體、外過(guò)濾元件和內(nèi)過(guò)濾元件，其中，外過(guò)濾元件和內(nèi)過(guò)濾元件單獨(dú)地設(shè)計(jì)且可安裝在彼此內(nèi)部，并且該內(nèi)過(guò)濾元件在穿過(guò)其長(zhǎng)度上具有可變截面形狀，其中，外過(guò)濾元件包括支撐框架，其是外過(guò)濾元件的過(guò)濾介質(zhì)的承載件，其包括以下的步驟:
從之前已被打開(kāi)的殼體移除外過(guò)濾元件；然后可選地從所述殼體移除內(nèi)過(guò)濾元件； 然后可選地安裝新的內(nèi)過(guò)濾元件；以及
然后安裝之前移除的或者新的外過(guò)濾元件，其中，內(nèi)過(guò)濾元件支撐在外過(guò)濾元件的支撐框架上。
【附圖說(shuō)明】
[0022]進(jìn)一步的優(yōu)點(diǎn)和有利的實(shí)施例從剩下的權(quán)利要求書(shū)、附圖的描述和附圖中是明顯的。在附圖中:
圖1示出了用于內(nèi)燃機(jī)的空氣過(guò)濾器的分解圖，其包括內(nèi)過(guò)濾元件和外過(guò)濾元件，其中，內(nèi)過(guò)濾元件具有楔形形狀，且外過(guò)濾元件穿過(guò)其軸向長(zhǎng)度上具有恒定的截面，具有細(xì)長(zhǎng)的截面形狀；
圖2示出了安裝時(shí)內(nèi)和外過(guò)濾元件的局部剖視圖；
圖3示出了內(nèi)過(guò)濾元件的單獨(dú)的透