滤清器元件，特别是用于气体过滤的滤清器元件

摘要

本发明涉及一种滤清器元件，其包括过滤介质本体。支撑元件连接至所述过滤介质本体，并且设置在过滤介质本体的经过滤侧上。所述支撑元件通过过滤介质本体的材料与未过滤侧分开。

说明书

技术领域

本发明涉及根据权利要求1的前序部分所述的滤清器元件，特别是用于气体过滤的滤清器元件。

背景技术

在EP 2 223 727 A1中，描述了用于过滤内燃机的进气的空气滤清器，其中，所述空气滤清器包括板状过滤介质本体，所述过滤介质本体的定位成相对的外部侧形成初始侧和干净侧。在干净侧处，过滤介质本体被周向延伸的密封件所框住。具有过滤介质本体的滤清器元件被接纳在滤清器壳体中。为将滤清器元件固定在滤清器壳体中，初始侧与干净侧之间的凹部被居中地引入到滤清器元件的过滤介质本体中。缓冲元件被插入到凹部中，其中，滤清器壳体的壳体底座部件的和壳体盖的支撑套筒接触缓冲元件部的定位成相对的侧部，并借助于定位在中间的缓冲元件得到支撑。被插入到凹中的缓冲元件也以对于流密封的方式使干净侧与初始侧分开。

在EP 1 144 083 B1中，描述了一种用于内燃机的空气滤清器，所述空气滤清器的滤清器元件包括被实现成折叠式滤清器的过滤介质本体。在这种情况下，为将滤清器元件固定在接纳滤清器的滤清器壳体中，一凹部也被居中地引入到过滤介质本体中，在壳体底座部件上和在壳体盖上的支撑套筒伸入所述凹部中。壳体套筒通过螺钉彼此连接。

根据EP 1 144 083 B1的实施例变型，与壳体相关联的叶片向下伸入过滤介质本体的折叠部（fold）中直至折叠部底部，并借助于螺钉与支撑元件连接，该螺钉延伸穿过过滤介质本体的材料，且该支撑元件接触折叠部的定位成相对的侧部。

发明内容

本发明的目标是采用简单的构造措施并且在对流动和清洁性能造成尽可能少的损害的情况下使滤清器元件稳固地容纳在滤清器壳体中。

根据本发明，这个目标是通过权利要求1的特征所解决的。从属权利要求提供方便的另外的实施例。

根据本发明的滤清器元件优选地用于气体过滤，例如用于过滤被供应到内燃机的燃烧空气。然而，也可设想到针对液体过滤的应用。

滤清器元件包括过滤介质本体，待清洁的流体在流入侧与流出侧之间流经所述过滤介质本体。过滤介质本体优选地被实现成板状或平行六面体，并且包括平坦的流入侧和流出侧，这两侧优选地定位成彼此平行。就用于过滤介质本体的过滤介质而言，例如，采用基于纸或纤维素的材料。过滤介质本体优选地被实现成折叠式滤清器，并且包括平行延伸的过滤折叠部，其中，折叠部末梢分别定位在流入侧和流出侧上，使得折叠平面以与过滤介质本体的流入侧和/或流出侧的平面近似成直角地延伸。也可设想块型致密材料的实施例，以代替过滤介质本体作为折叠式滤清器的实施例。

为将滤清器元件支撑在接纳滤清器的滤清器壳体中，过滤介质本体设有支撑元件，所述支撑元件位于过滤介质本体的干净侧或流出侧上并且仅覆盖干净侧的部分表面积，优选地，覆盖小于10%的表面积。支撑元件与过滤介质本体连接，特别地，固定地或不可拆卸地连接，其中，根据需要，也可设想到可拆卸连接。支撑元件形成滤清器元件的一部分，使得具有过滤介质本体的滤清器元件和支撑元件形成互相接触的部件单元。支撑元件仅位于过滤介质本体的干净侧或流出侧上；其通过过滤介质本体的材料与初始侧或流入侧分开。可设想到支撑元件具有圆形以及非圆形截面，例如伸长的（elongate）截面。

此实施例具有各种优点。为将滤清器元件支撑在接纳滤清器的滤清器壳体中，不需要在过滤介质本体中提供在初始侧与干净侧之间的连续凹部。因此，根据本发明的滤清器元件的过滤介质本体在初始侧与干净侧之间不具有连续凹部，使得一方面增加过滤表面积，且另一方面避免由此类凹部对流动状态的损害。此外，不需要额外的措施来使初始侧与干净侧分开，并防止泄露空气流经此类凹部。整体上，改进了过滤并且减少了用于制造滤清器元件的花费。

借助于过滤介质本体的干净侧将滤清器元件支撑在滤清器壳体中确保了在延长的操作周期内和在不同的操作条件下的稳定性。特别地，确保了：即使对于湿润的滤清器元件而言，过滤介质本体的材料在所流经的流体的压力下也不会朝干净侧鼓起。借助于支撑在干净侧上，尽管所流经的流体的力作用于过滤介质本体上，但是仍然防止此类鼓起。

过滤介质本体的初始侧和干净侧优选地各自被实现成具有直的表面。在可替代实施例中，这些侧中的任一者或两侧均被实现成弯曲的。

根据另外的方便的实施例，支撑元件的至少一部分搁置在过滤介质本体的干净侧外表面上。因此，支撑元件伸出超过过滤介质本体的干净侧，这有助于直接在支撑元件上实现支撑作用，并且减小接纳滤清器的滤清器壳体上的配对支撑元件无意中直接接触过滤介质本体的风险。然而，在可替代实施例中，能够是方便的在于：支撑元件并不伸出超过过滤介质本体的干净侧，而是完全集成到过滤介质本体中。

在过滤介质本体作为折叠式滤清器的实施例中，支撑元件延伸跨越至少两个相邻的折叠部，使得这些折叠部相对于彼此的相对位置被稳定。能够是方便的在于：支撑元件延伸跨越若干相邻的折叠部，例如，跨越三个、四个、五个或更多折叠部，使得通过支撑元件来相应地稳定这些折叠部。

就支撑元件的材料而言，例如，可设想PUR泡沫，其在液体状态下被应用到过滤介质本体的干净侧上。当过滤介质本体配置为折叠式滤清器时，PUR泡沫能够部分地渗透到相邻的折叠部之间的中间空间中；此外，支撑元件的材料接合跨越过滤介质本体的干净侧处的折叠部末梢。整体上，以这种方式在支撑元件的材料与过滤介质本体的折叠部之间实现了稳定且固定的连接。支撑元件的材料有利地仅延伸跨越过滤介质本体的部分高度，使得支撑元件定位成与折叠部底部相隔一段间距。

根据另外的方便的实施例，滤清器元件包括在过滤介质本体上的周向延伸的密封件，以便在安装状态下以对于流密封的方式使干净侧与初始侧分开。所述密封件有利地位于过滤介质本体的干净侧的区域中。能够是方便的在于：由相同材料（例如，PUR泡沫）来制造在过滤介质本体的干净侧上的密封件和支撑元件。支撑元件有利地设置成与过滤介质本体的干净侧上的密封件相隔一段间距。

包括滤清器元件的滤清器装置包括滤清器壳体，滤清器元件能够被插入到所述滤清器壳体中，并且所述滤清器壳体还负责对待清洁的流体的导流作用。在滤清器壳体的壳体部件上，提供配对支撑元件，所述配对支撑元件与过滤介质本体上的支撑元件相关联。配对支撑元件的截面有利地与支撑元件的截面相匹配。

在滤清器元件的安装状态下，滤清器壳体上的配对支撑元件和滤清器元件上的支撑元件能够永久地接触，或者在可替代实施例中能够相对于彼此具有小的间距，所述小的间距只有在过滤介质本体变形的情况下才被桥接并减小到零，于是支撑元件达到与配对支撑元件接触。后一种实施例具有以下优点：无法通过支撑元件和配对支撑元件来传输滤清器壳体与滤清器元件之间的振荡和振动。

配对支撑元件有利地位于壳体部件的内侧上，并且优选地与壳体部件一起被实现成一体。作为可替代实施例，配对支撑元件被实现成与壳体部件分开，但（例如）通过夹紧来与壳体部件连接。在一体构型的情况下，壳体部件优选地被实现成注射模制塑料零件，并且配对支撑元件被整体地注射模制至壳体部件上。

壳体部件（其为配对支撑元件的载体）是（例如）能够放置到滤清器壳体的壳体底座本体上的壳体盖。

根据另外的方便的实施例，配对支撑元件被实现成支撑套筒，其端面在支撑位置中接触过滤介质本体上的支撑元件的外侧。根据另外的方便的实施例，过滤介质本体上的支撑元件能够具有向外凸形弯曲的外侧，以便确保支撑元件与配对支撑元件之间小的接触表面积，并且以便减少摩擦，特别地，减少横向于支撑方向上的摩擦。

也能够是方便的在于：在过滤介质本体上的支撑元件上提供周向延伸的支撑轴环，所述支撑轴环包围支撑元件的中心区段。周向延伸的支撑轴环能够充当支撑表面，其中，在这种情况下，壳体部件上的相关联的配对支撑元件优选地被实现成（例如）筒形或锥形中空本体，其端面在支撑位置中接触周向延伸的支撑轴环。在支撑轴环内的支撑元件中心区段具有向外凸形弯曲（例如，部分球形的）侧的情况下，其伸入配对支撑元件的内部中，并在支撑元件与配对支撑元件之间实现居中。

附图说明

能够从另外的权利要求、附图描述和附图中获得其它的优点和方便的实施例。示出了：

图1示出了用于气体过滤的滤清器元件的透视图，所述滤清器元件包括居中地布置在干净侧上的支撑元件；

图2示出了具有滤清器壳体和被接纳在该滤清器壳体中的滤清器元件的滤清器装置，其中，在壳体盖上，支撑套筒被布置为与滤清器元件上的支撑元件相关联的配对支撑元件；

图3示出了滤清器装置的剖面，其中壳体盖被闭合；

图4示出了在一实施例变型中的滤清器元件的透视图，其中两个支撑元件布置在干净侧上；

图5示出了具有根据图4的滤清器元件的滤清器装置，其中，在壳体盖上，两个支撑套筒被布置为与滤清器元件上的支撑元件相关联的配对支撑元件；

图6示出了在另外的实施例变型中的滤清器元件，其中干净侧上的支撑元件被实现成条状或棒状的；

图7示出了具有根据图6的滤清器元件和壳体盖上的配对支撑元件的滤清器装置，所述配对支撑元件与滤清器元件上的支撑元件的形状相匹配；

图8以剖视图示出了过滤介质本体上的支撑元件和壳体盖上的配对支撑元件，其中，配对支撑元件的端面被设计为平坦表面，该平坦表面接触向外凸形弯曲的支撑元件；

图9示出了支撑元件和配对支撑元件的另外的剖视图，其中，配对支撑元件的端面向内凹形弯曲并且接纳支撑元件。

在各图中，相同的部件具有相同的附图标记。

具体实施方式

实施例涉及用于气体过滤的滤清器元件和滤清器装置，例如用于被用在内燃机的进气歧管中并且吸入的燃烧空气在其中被过滤的空气滤清器。

图1中所图示的滤清器元件用于气体过滤，并且包括：平行六面体的过滤介质本体2；以及周向延伸的密封件3，该密封件布置在过滤介质本体2的边沿区域中，并且被实现成（例如）注射模制至过滤介质本体2的材料上的PUR泡沫。过滤介质本体2被设计为折叠式滤清器，并且包括多个平行的过滤折叠部4。待净化的气体穿过过滤介质本体2的流动由箭头表示。过滤介质本体2的初始侧或流入侧2a以及干净侧或流出侧2b各自被配置成一平面，其中，由于过滤介质本体的平行六面体的实施例，初始侧和干净侧彼此平行地延伸。过滤折叠部4的定位成相对的折叠部末梢分别形成初始侧2a和干净侧2b。周向延伸的密封件3位于干净侧2b上，并且轴向地伸出超过干净侧2b的平面；而且，密封件3包括相对于过滤介质本体2在横向于流动方向的两个方向上的突起部。

呈支撑衬垫形式的支撑元件5居中地位于干净侧2b上，其优选地包括PUR泡沫（和密封件相似）并被注射模制至过滤介质本体的干净侧2b上。支撑元件5位于干净侧2b上的中心处，并且相对于周向延伸的密封件3在所有方向上均具有间距。通过应用呈液体或部分液体状态的密封材料，密封材料能够部分地渗透到干净侧2b上的过滤折叠部4中，并且能够与过滤介质本体2形成固定连接。在这种情况下，被实现成衬垫的支撑元件5接合跨越过滤折叠部4的一个或多个边缘。支撑元件5具有向外凸形弯曲的外侧，并且能够根据需要被实现成部分球形的。

图2示出了具有滤清器元件1在滤清器壳体7中的滤清器装置6，所述滤清器壳体包括底座壳体8和可附接的壳体盖9。在根据图2的图示中，过滤介质本体2的初始侧2a定位在底部并且干净侧2b定位在顶部，使得流体从底部至顶部流经滤清器元件2。

配对支撑元件10位于壳体盖9的内侧上，其与滤清器元件1上的支撑元件5相关联。配对支撑元件10被实现成支撑套筒，所述支撑套筒（例如）呈接近筒形，可选地呈锥形。通过闭合壳体盖9，配对支撑元件10的自由端面达到与支撑元件5接触，该支撑元件5被实现成过滤介质本体2的初始侧2b上的衬垫。以这种方式，得以防止过滤介质本体2在所流经的流体的压力下（特别是在湿润状态下）会在干净侧2b处向外鼓起。借助于过滤介质本体2上的支撑元件5与壳体盖9的内侧上的配对支撑元件10之间的支撑作用，往往在干净侧的方向上会使过滤介质本体2在向外方向上鼓起的力借助于配对支撑元件10被引入到壳体盖9中。以这种方式，确保了尽管在过滤流体期间这些力作用在过滤介质本体2上，但所述过滤介质本体仍保持其标称位置，且特别地过滤介质本体2的初始侧以及干净侧保持至少接近平面的。

在根据图3的剖视图中，壳体盖9被闭合；配对支撑元件10定位成使其自由端面位于过滤介质本体2上的支撑元件5上。由于支撑元件5的向外凸形弯曲的外侧，支撑元件5与配对支撑元件10之间仅存在小的接触表面积，使得（例如）由于振动有可能在支撑元件5与配对支撑元件10之间发生横向于流动方向的相对运动。然而，同时，支撑元件5与配对支撑元件10之间的在流动方向上的支撑作用仍保持。小的接触表面积减少了部件5与10之间的摩擦，使得在支撑元件5与10之间没有张力的情况下有可能发生横向于流动方向的相对运动。

图3示出了在滤清器元件1的干净侧处的流出管11，借助于所述流出管排出经净化的流体。流出管11位于壳体盖9的侧向区域中，并且与壳体盖9一起形成为一体的。因此，经净化的流体在滤清器元件1的干净侧处的流出被实现成横向于流动方向。还能够根据需要通过流入管实现将经净化的流体引入到过滤介质本体2的初始侧2a，所述流入管横向于流动方向打开并且与底座壳体8一起形成为一体。

支撑元件5的材料仅延伸跨越部分高度至过滤介质本体2的过滤折叠部4中。支撑元件5的大部分材料位于干净侧2b的外侧上，并从干净侧2b上升。被接纳在过滤折叠部4之间的材料并不延伸到初始侧2a上的折叠部的基底。在任何情况下，支撑元件5的材料均与初始侧2a分开。

在图4和图5中，图示了具有板状或平行六面体的滤清器元件1的另外的实施例，所述滤清器元件的过滤介质本体2在干净侧上设有两个支撑元件5，其分别呈具有圆形截面的支撑衬垫的形式。每个支撑元件5对应于图1的实施例的支撑元件，但这两个支撑元件5偏心地布置在图4中的过滤介质本体2的干净侧上。每个支撑元件5布置成相对于边沿侧周向延伸的密封件3相隔一段间距。

如图5中所示，呈支撑套筒形式的两个配对支撑元件10布置在壳体盖9的内侧上，并与过滤介质本体2的干净侧上的两个支撑元件5相关联。当壳体盖9被闭合时，每个配对支撑元件10的端面分别接触过滤介质本体2上的相应相关联支撑元件5的向外凸形弯曲的外侧。

图6和图7示出了具有滤清器元件1的另外的实施例，所述滤清器元件的过滤介质本体2在干净侧上承载伸长的支撑元件5，所述支撑元件被实现成条状的或棒状的。支撑元件5的构型对应于前述实施例的支撑元件的构型。伸长的支撑元件5定位成在过滤介质本体2的干净侧上处于歪斜的；支撑元件5的纵向轴线非平行地延伸到平行六面体的过滤介质本体2的纵向侧以及窄侧。支撑元件5布置成与边沿侧周向延伸的密封件4相隔一段距离。

壳体盖9的内侧上的配对支撑元件10与支撑元件5的形状相匹配，且还可包括伸长的截面。

在图8中，图示了在过滤介质本体2上的支撑元件5和在壳体盖9的内侧上的配对支撑元件10的剖面。衬垫状支撑元件5和被实现成支撑套筒的配对支撑元件10彼此接触。配对支撑元件10的端面被设计为平坦表面，该平坦表面接触过滤介质本体2上的支撑元件5的向外凸形弯曲的外侧。由于凸形弯曲的外侧，支撑元件5与配对支撑元件10之间仅存在小的接触表面积，使得减少摩擦并且部件之间的在横向方向上的相对运动与相应减小的摩擦力相关联。

图9示出了支撑元件5与配对支撑元件10之间的接触的实施例变型。配对支撑元件10（其被实现成支撑套筒）的端面向内凹形弯曲，且与向外凸形弯曲的支撑元件5的轮廓相匹配。当壳体盖9被闭合时，配对支撑元件10的端面处的凹形的凹部接合穿过支撑元件5的向外凸形弯曲的外侧。配对支撑元件10的端面边沿区域接触支撑元件5的周向延伸的支撑轴环，所述支撑轴环包围支撑元件5的向外凸形弯曲的中心区段。