帶有過濾元件的過濾系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及帶有過濾元件的過濾系統(tǒng)，具體而言，涉及帶有配備有至少一個過濾介質(56)的一個或多個過濾元件的過濾系統(tǒng)(100)，其中，至少一個過濾元件沿著縱軸線延伸。在此，過濾系統(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濾的流體尤其空氣的進入部、以及布置在殼體處的用于導出已過濾的流體的離開部。在此，過濾介質之字形地折疊且具有折疊部(62)的多個沿著縱軸線延伸的外棱邊和在與過濾介質的相對而置的側部上與外棱邊相對而置的內棱邊。此外，過濾介質具有可沿著縱軸線變化的流動阻力。此外，本發(fā)明涉及帶有這種過濾介質的、用于可更換地安裝到這種過濾系統(tǒng)中的過濾元件。
【專利說明】 帶有過濾元件的過濾系統(tǒng)

【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及尤其用作內燃機的空氣過濾器的帶有過濾元件的過濾系統(tǒng)以及用于安裝到這種過濾系統(tǒng)中的過濾元件。

【背景技術】
[0002]從現有技術中已知在其中使用圓形過濾元件的過濾系統(tǒng)的結構。在使用中常常從外向內流經圓形過濾元件，其中，已過濾的流體從柱狀的內部空間中通過在圓形過濾元件的蓋子或底部中的開口引導至過濾器殼體的輸出部。在圓形過濾元件的覆蓋部中的輸出開口的直徑通過過濾元件的內部空間的直徑來限制。輸出開口的直徑由過濾元件的直徑減去所使用的過濾介質的折疊高度得到。
[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濾元件的大的有效過濾面。另一方面，用于已過濾的流體的輸出開口必須具有足夠的截面，以便可引開流體。因此，在過濾元件的預定的尺寸的情況下，需要在這兩個設計影響因素之間權衡并且尋求折衷。
[0004]從文獻EP 1558360 BI中已知錐狀地成型的過濾元件，然而其由于錐狀的形狀(其與過濾系統(tǒng)的排出方向相反地以一定的角度張開)而具有更大的結構空間需求。還已知折疊的二級元件，但其相對于帶有平坦的過濾介質的二級元件要求附加的結構空間。


【發(fā)明內容】

[0005]因此，本發(fā)明的目的在于如此設計帶有至少一個可更換的、包含過濾介質的過濾元件的緊湊的過濾系統(tǒng)，即，可在有利的結構空間的情況下實現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濾系統(tǒng)中的過濾元件，利用該過濾元件可在有利的結構空間的情況下實現用于灰塵顆粒的盡可能高的分離率。
[0007]根據本發(fā)明的一個方面，上述目的利用這樣的過濾系統(tǒng)來實現，該過濾系統(tǒng)帶有配備有至少一個過濾介質的一個或多個過濾元件，其中，過濾介質之字形地折疊且具有折疊部(Falten)的多個沿著縱軸線延伸的外棱邊和在過濾介質的相對而置的側部上與外棱邊相對而置的內棱邊，并且其中，過濾介質具有可沿著縱軸線變化的流動阻力。
[0008]由其他的權利要求、說明書和附圖得到本發(fā)明的有利的設計方案和優(yōu)點。
[0009]提出了一種過濾系統(tǒng)，其帶有配備有至少一個過濾介質的一個或多個過濾元件，其中，至少一個過濾元件沿著縱軸線延伸，其中，過濾系統(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濾的流體(尤其空氣)的進入部和用于導出已過濾的流體的離開部，其中，過濾介質之字形地折疊并且具有折疊部的多個沿著縱軸線延伸的外棱邊和在過濾介質的相對而置的側部上與外棱邊相對而置的內棱邊,并且其中，過濾介質具有可沿著縱軸線變化的流動阻力。可沿著縱軸線變化的流動阻力引起顆粒(尤其灰塵顆粒)從待過濾的流體(例如空氣)中的特別有效的分離。在此，過濾介質的不同的有利的實施方式是可行的。
[0010]在一優(yōu)選的實施方式中，殼體的蓋子可布置在殼體的端側處并且由此圍繞縱軸線同心地來構造，而進入部可布置在殼體壁或蓋子中。此外，離開部可相對于縱軸線同心地來布置，以便可特別節(jié)省空間地建造過濾系統(tǒng)。
[0011]在一優(yōu)選的設計方案中，作為所謂的打褶的(即之字形地折疊的)過濾介質，尤其折疊成星形的過濾介質，過濾介質的外棱邊可由待過濾的流體流入,從而沉積的污物顆粒保留在過濾介質的外側上，然而，其他的流入條件也可為有利的。在折疊成星形的過濾介質中，其自身封閉，例如帶有環(huán)形的或有角的截面。因此，還可從外向內或者相反地流經過濾介質。
[0012]一方面，折疊部的外棱邊可位于柱狀部的側面上，而內棱邊至少部分地位于錐狀部的側面上。這具有的優(yōu)點是，過濾元件和因此過濾系統(tǒng)的外部的結構形狀可為柱狀的，這對于在提供小的結構空間的情況下的一系列的應用可是有利的。柱狀的側面的特征在于，其沿著縱軸線具有相同的半徑，即直的壁。而錐狀的側面沿著縱軸線表現出半徑變化，即錐狀的形狀，其中，在根據本發(fā)明的實施方式中，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]過濾介質的裙皺(Faltung)(在其中，折疊部的至少一個棱邊位于錐狀部的側面上)在下面被稱為半錐狀的褶皺。
[0014]雖然，過濾系統(tǒng)的柱狀的結構形狀通常非常普遍并且適宜于安裝在內燃機的結構空間中，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濾介質的折疊部的外棱邊的有角的和/或平整的側面。
[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面上，而內棱邊位于柱狀部的側面上。由此，柱狀的支撐元件可作為過濾元件的加強部插在過濾元件的內部中。
[0016]此外，在另一實施方式中，不僅折疊部的外棱邊而且內棱邊可至少部分地位于錐狀部的側面上。由此可實現過濾元件的特別節(jié)省空間的結構形式。
[0017]由現有技術在圓形空氣過濾器中已知呈柱狀或錐狀的結構形狀的、帶有直的折疊部的所謂的折疊成星形的過濾元件。二級元件(即這樣的過濾元件，其插入在實際的過濾元件的內部中以用于在更換過濾元件時保證凈化空氣區(qū)域不受污染、利用無紡布材料包圍、同樣再次呈柱狀的或錐狀的結構形式)同樣屬于現有技術。使用如以上說明的那樣的半錐狀的褶皺在呈柱狀或錐狀的結構形式的二級空氣過濾器(其帶有旋流分離器，帶有或不帶下游的二級元件)中特別有利，因為可由此在特別小的結構空間需求的情況下實現特別有效的顆粒分離。
[0018]其他的優(yōu)點是在帶有可能的更大的截面(例如在凈化空氣離開部的區(qū)域中)的情況下的更好的空氣引導，這引起可減小整個空氣過濾器的壓力損失。此外，特有的含塵量(即在實際的過濾元件處單位過濾面積的灰塵量)更好，這在盡管相同的結構空間的情況下引起過濾元件的更高的使用壽命。
[0019]有利地，可在過濾系統(tǒng)的進入部的區(qū)域中設置旋流分離器(二級的空氣過濾系統(tǒng))，且可在殼體或蓋子處設置污物離開部。旋流分離器包括將待過濾的流體置于旋轉中的引導幾何結構。通過旋轉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污物離開部排出。通過從待過濾的空氣中預分離出大部分的污物可決定性地延長實際的過濾元件的使用壽命。
[0020]適宜地，在一有利的實施方式中，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現有效地獲取根據本發(fā)明的過濾介質的半錐狀地折疊的結構形狀。此夕卜，可因此沿著縱軸線連續(xù)地調整流動阻力，以便有利地影響顆粒的分離率。
[0021]在根據本發(fā)明的過濾系統(tǒng)的一有利的緊湊的結構形式中，兩個或多個過濾元件中的一個可布置在過濾元件的另一個的內部中。這種二級的過濾系統(tǒng)即使對于使用在高要求的條件下(例如在出現很大的灰塵的情況下，例如在建筑機械或農用機械領域中)也非常有利，因為在更換外部的過濾元件時，內部的過濾元件可有效地保護凈化空氣離開部不受污染。
[0022]有利地，一個或多個過濾元件中的一個的內棱邊和/或外棱邊的錐狀部可沿著縱軸線在與一個或多個過濾元件中的另一個的內棱邊和/或外棱邊的錐狀部相同的方向上張開。以這種方式可決定性地優(yōu)化待過濾的流體的流引導且因此優(yōu)化過濾系統(tǒng)的壓力損失。
[0023]另一有利的實施方式可在于，一個或多個過濾兀件中的一個的內棱邊和/或外棱邊的錐狀部沿著縱軸線在與一個或多個過濾元件中的另一個的內棱邊和/或外棱邊的錐狀部相反的方向上張開。過濾系統(tǒng)的這種特別緊湊的結構形式能夠在過濾系統(tǒng)的緊湊的外部尺寸的情況下實現特別大的內部的自由截面。
[0024]根據本發(fā)明的另一設計方案，可在過濾元件的內部中布置二級元件?？砂鸪休d作用的結構(其利用可穿透的過濾介質(例如無紡布)覆蓋)的二級元件具有的任務是，在更換過濾元件時繼續(xù)使過濾系統(tǒng)的離開部保持封閉，從而在凈化或更新過濾元件期間污物不可滲入到該區(qū)域中。這種過濾系統(tǒng)即使對于使用在高要求的條件下(例如在出現大的灰塵的情況下，例如在建筑機械和農用機械領域中)也非常有利，因為在更換外部過濾元件時，二級元件可有效地保護凈化空氣離開部不受污染。在該優(yōu)選的設計方案中，二級元件可通過螺旋連接與殼體相連接并且相對于殼體設有密封部。
[0025]有利地，在此可將支撐管布置在二級元件的內部中。通過支撐管可加強本身不穩(wěn)定的過濾元件以及二級元件，以便因此在內燃機的運行中保持原始的形狀不僅不受流壓力而且不受機械顫動影響且進一步可靠地實施規(guī)定的功能。
[0026]在一備選的實施方式中，二級元件的過濾介質可含有無紡布。適宜地，這種無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。呈無紡布的形式的過濾介質具有特別小的結構空間需求。
[0027]備選地，可針對二級元件代替無紡布使用更簡單的、折疊成星形的、呈與過濾元件的內側相匹配的錐狀形狀的過濾波紋管，其優(yōu)選具有恒定的且相對于過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。以這種方式可相對于無紡布減小壓力損失。
[0028]在另一實施方式中，二級元件可與殼體相連接，并且在更換過濾元件時保留在殼體中。由此在更換過濾元件時特別有效地保護凈化空氣離開部不受污染。二級元件固定地安裝在殼體處還可有利于建立過濾系統(tǒng)的特別成本有利的實施方式。
[0029]如果二級元件未固定地與殼體相連接，而是實施成可更換，那么為了更好地裝配/拆卸，二級元件的端盤可構造為把手。
[0030]適宜地，一個或多個過濾元件中的至少一個可以可更換的方式布置在過濾系統(tǒng)的殼體中。即使在過濾系統(tǒng)使用在特別惡劣的環(huán)境條件下時，過濾元件可如此被灰塵加載，即，其必須在相對短的時間間隔中更換，并且在此當然不應每次都更換整個過濾系統(tǒng)，這將導致運行成本的顯著的額外花費。
[0031]有利地，過濾系統(tǒng)可用作空氣過濾器，尤其內燃機的空氣過濾器。
[0032]更為有利地，過濾系統(tǒng)可用作顆粒過濾器，尤其內燃機的顆粒過濾器。
[0033]根據另一方面，本發(fā)明涉及用于使用在過濾系統(tǒng)中的過濾元件，其中，過濾介質之字形地折疊并且具有折疊部的多個沿著縱軸線延伸的外棱邊和在過濾介質的相對而置的側部上與外棱邊相對而置的內棱邊，其中，過濾介質具有可沿著縱軸線沿軸向變化的流動阻力，并且其中，過濾元件可以可更換的方式布置在過濾系統(tǒng)的殼體中。在此，這種過濾系統(tǒng)的主要優(yōu)點在于，過濾元件的更可靠和穩(wěn)定的裝配以及在維護情況中過濾元件的非常經濟的可更換性。即使在很低的使用壽命(例如其可在農用機械和建筑機械使用中出現)的情況下，快速的可更換性也是非常重要的。
[0034]在一適宜的設計方案中，過濾介質例如可包含之字形地折疊的(打褶的)過濾波紋管并且可實施成環(huán)形地封閉。例如，褶皺可通過用于較長的過濾體的刀折疊(Messerfaltung)或者旋轉折疊(Rotat1nsfaltung)制成。過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，過濾波紋管可實施成帶有平坦的表面、經滾壓處理的和/或以不同的壓模設計的表面以用于加強和/或提供用于灰塵沉積的空腔。過濾波紋管可具有涂層和/或防水部，以便隔絕濕氣。備選地，過濾波紋管還可涂覆所謂的納米纖維。此外，過濾體可在結構上利用線纏繞部(Fadenwickel)加強。在此,線圍繞過濾體的周圍纏繞。還可在過濾體的不同的軸向高度上設置多個線纏繞部。這種材料用作過濾介質呈現出實現這種過濾元件的非常經濟的可能性。同時，所說明的形狀設計方案提供了穩(wěn)定的組件，從而提供過濾體的自承的結構形式和因此有利的裝配性能。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0035]由隨后的【專利附圖】

【附圖說明】得到其他的優(yōu)點。在附圖中示出了本發(fā)明的實施例。附圖、說明書和權利要求以組合的方式含有多種特征。適宜地，本領域技術人員還將單獨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顯示了根據本發(fā)明的實施例的帶有旋流分離器的二級過濾系統(tǒng)的透視性的視圖；圖2顯示了穿過根據本發(fā)明的實施例的過濾元件與位于內部的二級元件的縱向截面，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顯示了穿過根據本發(fā)明的實施例的過濾元件與位于內部的二級元件的縱向截面，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顯示了穿過根據本發(fā)明的實施例的過濾系統(tǒng)的縱向截面，在其中，過濾元件的過濾介質具有直的褶皺，而位于內部的二級元件具有半錐狀的褶皺；
圖5顯示了穿過根據本發(fā)明的實施例的過濾系統(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濾元件的過濾介質和位于內部的二級元件具有半錐狀的褶皺；
圖6顯示了穿過根據本發(fā)明的實施例的過濾系統(tǒng)的縱向截面，在其中，過濾元件的過濾介質具有半錐狀的褶皺，而二級元件的過濾介質包含無紡布； 圖7顯示了根據本發(fā)明的實施例的帶有過濾介質的半錐狀的褶皺的過濾元件；以及圖8顯示了根據本發(fā)明的實施例的帶有過濾介質的半錐狀的褶皺的過濾介質。

【具體實施方式】
[0036]在附圖中，相同或相似的構件以相同的參考標號來編號。附圖僅僅顯示了示例并且不應理解為限制性的。
[0037]圖1顯示了根據本發(fā)明的實施例的帶有旋流分離器36的二級過濾系統(tǒng)100的透視性的視圖，該過濾系統(tǒng)帶有切向的進入部102、在殼體端側處的中心的離開部104和底側的污物離開部106。示出了圓形過濾器結構，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。在作為空氣過濾系統(tǒng)使用時，含有灰塵的空氣流到相對于安裝在內部的空氣過濾元件相切地布置的進入部102中，從而將空氣在殼體108的內部中通過在過濾元件處的流入保護部置于旋轉運動中。在附圖中未示出過濾元件和流入保護部。由于通過空氣的旋轉運動引起的旋流效應，離心力作用到流動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污物離開部106從過濾系統(tǒng)100流出。由此更少地加載過濾元件，提高過濾元件的使用壽命。已凈化的空氣可通過中心的離開部104從殼體108導出。
[0038]如在圖1中示出的這種類型的過濾系統(tǒng)通常作為空氣和/或顆粒過濾器尤其用于在建筑機械和農用機械領域中的內燃機。其特征在于很高的穩(wěn)固性并且由于很高的過濾負載而具有很短的使用壽命。在此，帶有受到加載的過濾元件的過濾系統(tǒng)100必須承受1kg或更多的增加重量。
[0039]圖2顯示了穿過根據本發(fā)明的實施例的過濾元件10與位于內部的二級元件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濾介質56的半錐狀的褶皺的錐狀形狀。在圖2中示出了過濾元件10，在其內部50中布置有第二過濾元件12，其例如用作二級元件28。過濾元件10在兩個端部處相應利用第一端盤和第二端盤16、18封閉，其賦予過濾元件10穩(wěn)定性并且負責在安裝到過濾系統(tǒng)100的殼體108中時密封。二級元件28在上端處利用端盤30封閉，在下端處敞開，以便已過濾的流體可離開。過濾元件10如此布置，即，過濾介質56的褶皺的內棱邊72位于柱狀部的側面上，而外棱邊70位于錐狀部的側面上,其中，如此布置過濾元件12，即，過濾介質56的折疊部62的內棱邊72位于錐狀部的側面上，而外棱邊70位于柱狀部的側面上。以這種方式可將兩個過濾元件10、12布置成盡可能彼此密封，而過濾元件10、12的內部與縱軸線L相反地朝離開方向上在很大程度上打開，并且由此保證已過濾的流體的良好的通過。
[0040]圖3顯示了穿過根據本發(fā)明的實施例的過濾元件10與位于內部的二級元件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濾介質56的半錐狀的褶皺的錐狀形狀。在圖3中示出了過濾元件10，在其內部50中布置有第二過濾元件12，其例如用作二級元件28。過濾元件10在兩個端部處相應利用第一端盤和第二端盤16、18封閉，其賦予過濾元件10穩(wěn)定性并且負責在安裝到過濾系統(tǒng)100的殼體108中時密封。二級元件28在上端處利用端盤30封閉，在下端處敞開，以便已過濾的流體可離開。過濾元件10如此布置，即，過濾介質56的折疊部62的內棱邊72位于柱狀部的側面上，而外棱邊70位于錐狀部的側面上,其中，如此布置過濾元件12，S卩，過濾介質56的折疊部62的內棱邊72位于柱狀部的側面上，而外棱邊70位于錐狀部的側面上。以這種方式，內部50呈現出柱狀的敞開的區(qū)域，從而過濾元件12例如可插裝到柱狀的支撐管上。
[0041]在圖4中顯示了穿過根據本發(fā)明的實施例的過濾系統(tǒng)100的縱向截面，在其中，過濾元件10的過濾介質56具有直的褶皺，而位于內部的二級元件28作為第二過濾元件12具有半錐狀的褶皺。過濾系統(tǒng)100的包括殼體壁112的殼體108在端側處利用蓋子110封閉。過濾元件10 (其包括相對于縱軸線L同心地布置過濾介質56)在兩個相對而置的端側15、17處相應利用第一端盤和第二端盤16、18 (其例如可實施成包含聚氨酯泡沫或彈性體)封閉。過濾介質56例如可之字形地折疊地、環(huán)形地封閉地來實施，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中時以貼靠在蓋子I1的內部的蓋子輪廓114處的方式不僅沿軸向而且沿徑向支撐在殼體108處。在過濾元件10的相對而置的端側15處，在第一端盤16處安裝有徑向密封部26，借助于其，過濾元件10利用徑向密封部26通過密封輪廓116沿徑向支撐在殼體108處并且使未過濾的空氣腔相對于已過濾的空氣腔密封。因此，過濾元件10不僅沿軸向而且雙重地沿徑向相對于殼體108夾緊。
[0043]含有灰塵的空氣可通過進入部102在箭頭方向40上流入，進入部102在這種情況下示出為切向的進入部并且通過空氣的借助于旋流分離器36引起的旋轉運動實現旋流運行?；覊m顆粒可通過旋轉運動部分地預分離地沉積在內部的殼體壁處并且在過濾器殼體108安裝在水平的位置中時由于重力向下通過污物離開部106從過濾系統(tǒng)100中排空?？諝庠谶\行時在部分分離灰塵顆粒之后通過過濾介質56在箭頭方向42、44上流到過濾元件的內部50中。在此，灰塵顆粒根據過濾介質從一定的大小起保持附著在過濾介質56中。因此，根據帶入的灰塵，必須在一定的使用時間之后更換過濾元件10。
[0044]已過濾的空氣在箭頭方向46上通過離開部104流出。在過濾元件10的內部50中(即在凈化空氣區(qū)域中)安裝有二級元件28，其主要包括承載結構、支撐管14和相對可穿透的過濾介質56 (其在圖4中以半錐狀地折疊的方式示出)，并且在更換在過濾元件10時保留在殼體108中以用于保護例如內燃機的其他的空氣引導部不受滲入的灰塵顆粒和其他的對象的影響。二級元件28安裝在殼體108的離開側的部分處并且利用徑向密封部密封。
[0045]二級元件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(即朝離開方向上)張開，以便因此針對已過濾的流體呈現出盡可能小的流動阻力。二級元件28的折疊部62的內棱邊72位于錐狀部的側面上，而外棱邊70位于柱狀部的側面上。過濾元件10的過濾介質56具有直的褶皺，在其中，折疊部62的內棱邊和外棱邊72、70位于柱狀部的側面上。
[0046]在圖4中示出的實施例的優(yōu)點在于，二級元件28在其外輪廓方面實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，對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置二級元件28(配備有無紡布)。
[0047]通過半錐狀的實施方案，可在二級元件28處通過可能的更小的折疊分度設置更大的過濾面(相比于(在離開側上)相同的折疊高度74的直的褶皺)。更大的過濾面還針對與這樣的無紡布介質的對比，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，很大的過濾面與一如既往在離開側上的大的離開截面一起提供了非常小的壓力損失的優(yōu)點。
[0049]圖5顯示了穿過根據本發(fā)明的實施例的過濾系統(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濾元件10的過濾介質56和位于內部的二級元件28具有半錐狀的褶皺。
[0050]二級元件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(即朝離開方向上)張開，以便因此針對已過濾的流體呈現出盡可能小的流動阻力。不僅二級元件28的折疊部62的內棱邊72而且外棱邊70位于兩個錐狀形狀的側面上。二級元件28安裝在同樣錐狀的支撐管14上。過濾元件10的過濾介質56同樣具有半錐狀的褶皺，在其中，內棱邊72位于錐狀部的側面上，而折疊部62的外棱邊70位于柱狀部的側面上。因為二級元件28的錐狀形狀如過濾元件10的錐狀形狀那樣與縱軸線L相反地(即朝離開方向上)張開，所以可實現過濾元件10和二級元件28的盡可能緊密的封裝，從而過濾元件10的內部50可盡可能在很大程度上朝離開部104敞開，并且由此對于已過濾的流體來說克服盡可能小的流動阻力。
[0051]在圖5中示出的實施例的優(yōu)點在于，現在通過在內部50中的該布置方案還更強地突出了錐狀形狀，這進一步優(yōu)化了流引導并由此進一步優(yōu)化了壓力損失。
[0052]通過過濾介質56的半錐狀的褶皺可在二級元件28處通過可能的更小的折疊分度設置更大的折疊面(相比于(在離開側上)同樣的折疊高度74的直的褶皺)。更大的過濾面同樣針對與這樣的無紡布介質的對比，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，大的過濾面與一如既往在密封側上大的離開截面一起提供了非常小的壓力損失的優(yōu)點。
[0054]現在，配備有半錐狀的褶皺的過濾元件10提供了這樣的可能性，一方面通過以下方式在離開側上進一步張開離開截面，即，減小在該側部上的折疊高度74(對于壓力損失是正面的)，并且另一方面在過濾面處不具有損失，因為在封閉的側部上的折疊高度74兩倍大。此外，改善了過濾元件的特有的含塵量(單位過濾面積的灰塵量)，因為通過在折疊部62的凹槽中的大的間隙可容納大的灰塵量。
[0055]在圖6中示出了穿過根據本發(fā)明的一實施例的過濾系統(tǒng)100的縱向截面，在其中，過濾元件10的過濾介質56具有半錐狀的褶皺，而二級元件28的過濾介質56包含無紡布。過濾元件10的過濾介質56具有半錐狀的褶皺，在其中，折疊部62的內棱邊72位于錐狀部的側面上，而外棱邊70位于柱狀部的側面上。二級元件28與過濾元件10的內棱邊72的錐狀形狀相匹配并且包括無紡布，其安裝在錐狀的支撐管14上。
[0056]過濾介質56的呈作為二級元件28的無紡布的形式的錐狀形狀實現了大的離開開口，且與相似的在直徑中更小的直的包含無紡布的二級元件28相比實現了更大的過濾面。
[0057]因此，二級元件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制造。塑料環(huán)32適宜地用于加固，無紡布安裝在塑料環(huán)32處并且O型圈密封部34設置在塑料環(huán)32處。
[0058]備選地，可代替無紡布使用呈與過濾元件10的內側相匹配的錐狀形狀的、更簡單的折疊成星形的過濾波紋管，其優(yōu)選具有恒定的且相比于過濾元件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濾元件10現在提供這樣的可能性，一方面通過以下方式在離開側上進一步張開離開截面，即減小在該側上的折疊高度74(對于壓力損失是正面的)，并且另一方面不具有過濾面的損失，因為在封閉的側部上的折疊高度74兩倍大。此夕卜，改進了過濾元件的特有的含塵量(單位過濾面積的灰塵量)，因為通過在折疊部62的凹槽中的大的間隙可容納大的灰塵量。
[0060]圖7顯示了帶有過濾介質56的半錐狀的褶皺的根據本發(fā)明的實施例的過濾元件10。過濾元件10在兩個端部處利用第一端盤和第二端盤16、18封閉，其用于過濾元件10的穩(wěn)定性并且用于在安裝到過濾系統(tǒng)100的殼體108中時密封。過濾介質56如此具有半錐狀的褶皺，即，折疊部62的外棱邊70位于柱狀部的側面上，而內棱邊72位于錐狀部的側面上。
[0061]此外，圖8顯示了帶有過濾介質56的半錐狀的褶皺的根據本發(fā)明的實施例的過濾介質56。過濾介質56的折疊部62的外棱邊70位于柱狀部的側面上，而內棱邊72位于錐狀部的側面上。在圖8中可看出，折疊部62在縱向方向L上變得越來越密，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。因此，過濾介質56具有可沿著縱軸線L變化的流動阻力，其中，流動阻力在所顯示的實施例中在外側上增加，而其在內側上由于張開的內截面沿著縱軸線L減小。
【權利要求】
1.一種過濾系統(tǒng)(100)，其帶有配備有至少一個過濾介質(56)的一個或多個過濾元件(10，12)，其中，至少一個過濾元件(100)沿著縱軸線(L)延伸，該過濾系統(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)處的用于輸送待過濾的流體尤其空氣的進入部(102)， -布置在所述殼體(108)處的用于導出已過濾的流體的離開部(104)， 其中，所述過濾介質(56)之字形地折疊且具有折疊部￠2)的多個沿著縱軸線(L)延伸的外棱邊(70)和在所述過濾介質(56)的相對而置的側部上與所述外棱邊(70)相對而置的內棱邊(72)，并且其中，所述過濾介質(26)具有可沿著縱軸線(L)變化的流動阻力。
2.根據權利要求1所述的過濾系統(tǒng)，其特征在于，所述折疊部￠2)的外棱邊(70)位于柱狀部的側面上，而所述內棱邊(72)至少部分地位于錐狀部的側面上。
3.根據權利要求1所述的過濾系統(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面上,而所述內棱邊(72)位于柱狀部的側面上。
4.根據權利要求1所述的過濾系統(tǒng)，其特征在于，所述折疊部￠2)的外棱邊(70)和內棱邊(72)至少部分地位于錐狀部的側面上。
5.根據前述權利要求中任一項所述的過濾系統(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.根據前述權利要求中任一項所述的過濾系統(tǒng)，其特征在于，兩個或多個過濾元件(10，12)中的一個布置在所述過濾元件(10，12)中的另一個的內部(50)中。
7.根據權利要求6所述的過濾系統(tǒng)，其特征在于，一個或多個過濾元件(10，12)中的一個的內棱邊和/或外棱邊(70，72)的錐狀部沿著縱軸線(L)在與一個或多個過濾元件(10, 12)中的另一個的內棱邊和/或外棱邊(70，72)的錐狀部相同的方向上張開。
8.根據權利要求6所述的過濾系統(tǒng)，其特征在于，一個或多個過濾元件(10，12)中的一個的內棱邊和/或外棱邊(70，72)的錐狀部沿著縱軸線(L)在與一個或多個過濾元件(10，12)中的另一個的內棱邊和/或外棱邊(70，72)的錐狀部相反的方向上張開。
9.根據權利要求6所述的過濾系統(tǒng)，其特征在于，一個或多個過濾元件(10，12)中的一個作為二級元件(28)布置在過濾元件(10)的內部(50)中。
10.根據權利要求9所述的過濾系統(tǒng)，其特征在于，支撐管(14)布置在所述二級元件(28)的內部中。
11.根據權利要求9或10中任一項所述的過濾系統(tǒng)，其特征在于，所述二級元件(28)的過濾介質(56)包含無紡布。
12.根據權利要求9至11中任一項所述的過濾系統(tǒng)，其特征在于，所述二級元件(28)與所述殼體(100)相連接且在更換所述過濾元件(10)時保留在所述殼體(108)中。
13.根據前述權利要求中任一項所述的過濾系統(tǒng)，其特征在于，一個或多個過濾元件(10，12)中的至少一個可更換地布置在所述過濾系統(tǒng)(100)的殼體(108)中。
14.根據前述權利要求中任一項所述的過濾系統(tǒng)(10)作為空氣過濾器尤其內燃機的空氣過濾器的使用。
15.根據前述權利要求中任一項所述的過濾系統(tǒng)(10)作為顆粒過濾器尤其內燃機的顆粒過濾器的使用。
16.一種過濾元件(10)，其用于使用在根據前述權利要求中任一項所述的過濾系統(tǒng)(100)中，其中，過濾介質(56)之字形地折疊并且具有折疊部￠2)的多個沿著縱軸線(L)延伸的外棱邊(70)和在所述過濾介質(56)的相對而置的側部上與所述外棱邊(70)相對而置的內棱邊(72)，其中，所述過濾介質(56)具有可沿著縱軸線(L)沿軸向變化的流動阻力，并且其中，所述過濾元件(10)可可更換地布置在所述過濾系統(tǒng)(100)的殼體(108)中。
17.根據權利要求16所述的過濾元件，其特征在于，所述過濾介質(56)之字形地折疊地、環(huán)形地封閉地來實施，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】B01D46/00GK104415623SQ201410442143
【公開日】2015年3月18日 申請日期:2014年9月2日 優(yōu)先權日:2013年9月2日
【發(fā)明者】M.考夫曼, K-D.魯蘭, I.馬爾頓 申請人:曼 · 胡默爾有限公司