説明

フィルタ装置およびフィルタ装置用の主フィルタ要素

本発明は、浄化されるガス流から液体および/または固体粒子を分離するための特に2段式構造のフィルタ装置100に関し、好ましくはガス流れを旋回させることで一次濾過においてガス流から粒子を分離するプレフィルタとして設計された主要サイクロン予分離器10と、少なくとも一つのフィルタ媒体24を通過するように粒子を案内することで、二次濾過においてガス流から粒子を分離する、ガス流れ方向の下流に配置された主フィルタ要素20と、を備え、主フィルタ要素20はフィルタハウジング30に収容され、フィルタハウジング30は、主要サイクロン予分離器10に接続されたローサイド流入口(32)と、浄化されるガス流のクリーンサイド流出口(34)を有している。特に2段式構造のフィルタ装置において、主フィルタ要素20がフィルタハウジング30に移動不能に配置されるように改良するために、主フィルタ要素20は、フィルタハウジング30内におけるその位置を安定させるため、主フィルタ要素20の外周面からフィルタハウジング30に向かう方向に延びる少なくとも一つの保持要素22を有している。


【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、浄化されるガス流から液体および/または固体粒子を分離するための特に2段式構造のフィルタ装置に関し、特に、請求項1の前提部分に記載した内燃機関用の2段式空気フィルタに関する。
【背景技術】
【0002】
請求項1の前提部分に記載したフィルタ装置は、DE 10 2008 011 186 A1に開示されている。また、内燃機関用の上記種類の空気フィルタは、DE 298 19 335 U1にも開示されている。公知のフィルタエレメントでは、主フィルタ要素はフィルタハウジング内に遊びを持って収容されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0003】
本発明は、フィルタハウジング内でしっかりと固定され、特にフィルタ要素が空中に装着された時に、フィルタ要素がフィルタ装置から脱落することがないように、上記種類のフィルタ要素の更なる改良を目的としている。
【課題を解決するための手段】
【0004】
この目的は、請求項1に開示される特徴を備えたフィルタ装置によって解決される。好適な実施形態および本発明の更なる好ましい改良は、従属請求項に規定されている。
【0005】
したがって本発明は、フィルタハウジング内における主フィルタ要素の位置を安定させる少なくとも一つの保持要素を有する主フィルタ要素または主要要素に基づくものである。この保持要素は、主フィルタ要素の外周面からフィルタハウジングに向かって延び、主フィルタ要素をフィルタハウジングに対して所定距離だけ離間して位置決めするように構成されている。保持要素は、このようにして主フィルタ要素がフィルタハウジング内で移動するのを防止する。
【0006】
好ましくは、主フィルタ要素は、それぞれ外周面に配置された4つの保持要素を有し、これらの保持要素の2つは、それぞれ、実質的に互いに対向して位置するか、または実質的に互いに筋交いに位置している。
【0007】
保持要素は、フィルタハウジングにおける主フィルタ要素の安定化に加え、例えばフィルタハウジングを開ける時などに、フィルタハウジングから主フィルタ要素が不用意に落下するのを防ぐことについても貢献する。この目的のために、フィルタハウジングの外周面から主フィルタ要素に向かって延び、保持要素を支持して、主フィルタ要素がフィルタハウジングから落下するのを自動的に防止する、少なくとも一つの突起をフィルタハウジングは有している。
【0008】
主フィルタ要素が、フィルタハウジングに簡単な方法で装着または脱着されるために、例えばポリウレタンなどの弾性材料によって保持要素が形成されているのが好ましい。したがって、例えばいくばくかの力を余分に加えることで、フィルタハウジングの突起を超えて保持要素を移動させることが出来る。
【0009】
一実施形態では、フィルタハウジングはその流入側に保護スクリーン、導入管、ローエアー通路などからなるフロントアタッチメントを備えている。
【0010】
好適な実施形態では、サイクロン予分離器は、複数の個々のサイクロンを有している。このような多重セルサイクロンまたは多重サイクロンは、ガス流の予備浄化のため、ガス流を旋回させる複数のガイドベーンを備えており、例えば、DE 10 2008 011 186 A1に開示されている。この点について、DE 103 30 296 A1に開示されているようなサイクロン予分離器であれば、2段式予分離器を構成する。
【0011】
フィルタハウジングに収容される主フィルタ要素または主要要素としては、例えば、流入側および流出側の端面が交互に閉止される複数の通路を備え、平坦および波形の層を交互に積層することで形成され、ガス流がフィルタ通路を通って直線的に案内されるコンパクトな空気フィルタを収容することができる。また代わりに、環状に閉塞した一重または多重ベローズフィルタ媒体、ジグザグ状に折り畳まれたベローズ、好ましくは小さい環状フィルタ要素の周りに大きい環状フィルタ要素を配置した二重ベローズフィルタ、またはジグザグ状に折り畳まれた平面状のベローズを使用することができる。
【0012】
フィルタ媒体は、好ましくは実質的に環状または楕円形状である。例えば、DE 10 2008 011 186 A1に開示されているように、多重ベローズフィルタの場合、それぞれのフィルタベローズは、フィルタの折り目が星形にアレンジされ、流入面および/または流出面が一緒に止められた星形フィルタとして具現化することができる。この時、例えば、いわゆる端面結合法によって、フィルタの折り目の端面の縁が、流入面および/または流出面において留められるのが、特に好適である。
【0013】
既に説明したとおり、本願発明の教示を好適な方法で様々な形にデザインしたり、更なる改良を加えたりできる可能性がある。この点について、一方では、請求項1の従属請求項において言及し、他方では、本発明の更なる構成、特徴、好適な態様は、特に図1から図8に図示された実施形態を参照しつつ、下記に詳細に説明される。
【図面の簡単な説明】
【0014】
【図1】本発明の2段式フィルタ装置の実施形態を示した透視図である。
【図2】図1のフィルタ装置の分解図であり、フィルタハウジング、フィルタハウジングのカバー、および主フィルタ要素を別々に図示している。
【図3】図1のフィルタ装置において、フィルタハウジングに収容された主フィルタ要素の流入面である。
【図4】図3の流入面の詳細図であって、特に主フィルタ要素の保持要素とフィルタハウジン後の突起が図示されている。
【図5】主フィルタ要素を取り外した時の図1のフィルタ装置の透視図である。
【図6】図5のフィルタ装置の詳細図であって、特にフィルタハウジングの突起に支持されている保持要素を示している。
【図7】フィルタハウジングの突起に支持されている図6の保持要素の一つの詳細図である。
【図8】主フィルタ要素が取り外された時の図1のフィルタ装置の側面図である。
【発明を実施するための形態】
【0015】
図1に示される2段式フィルタ装置または2段式分離器は、内燃機関用の空気フィルタである。この空気フィルタ100は、いわゆる主要要素である主フィルタ要素20が収容されているフィルタハウジング30と、下流の副要素50はもちろん、サイクロン予分離器10とから構成される。
【0016】
空気フィルタ100を通過するガス流は、サイクロン予分離器10で一次濾過され、主フィルタ要素20で二次濾過されて、浄化される。副要素50は、主フィルタ要素20を交換する時に、ほこりが内燃機関に流れ込むのを防止している。
【0017】
フィルタハウジング30は、脱着可能で、かつ閉止手段62によってロック可能なカバー60によって覆われる開口36を、その外周面に有している。このフィルタハウジング30の壁面の開口36によって、主フィルタ要素20および好適には副要素50もまた、半径方向またはフィルタ装置100の軸に対して横断する方向に、フィルタハウジング30内の収容空間に装着され、またはその場所から取り除かれるようになっている。フィルタハウジング30は、浄化されるガス流のためのローサイド流入口32およびクリーンサイド排出口34を有している。
【0018】
サイクロン予分離器10は、フィルタハウジング30の流入口32の領域に配置される。サイクロン予分離器10では、軸方向に供給された空気のほこり粒子が、遠心力によって、旋回流の外側へと運ばれて分離される。サイクロン予分離器10で分離されたほこり粒子は、下向きに配向される粒子排出口12によって排出される。
【0019】
サイクロン予分離器10は、フィルタハウジング30に接続される、フィルタハウジング30とは独立した構成要素として構成される。サイクロン予分離器10で浄化される流れは、フィルタ要素の軸方向の端面の流入側に、軸方向に供給される。サイクロン予分離器10、主フィルタ要素20、および副要素50は、軸方向に一列に配置することができ、特に浄化される燃焼ガスが偏向することなく、軸方向に貫流される。偏向のない流れは、例えば、主流方向の複数の通路が交互に閉塞されるコンパクトな空気フィルタ要素を採用することで達成することができる。
【0020】
図2は、図1にフィルタ装置100において、そのカバー60と主フィルタ要素20が取り外された状態を示している。主フィルタ要素20は、ハウジング30のローサイド流入口32に面する側に、流入側シール要素40を有している。流入側シール要素40は、主フィルタ要素20におけるジグザグに折り畳まれた環状の2つのベローズ間に、気密な接続を付与するものとして構成される。この流入側シール要素40は、例えばポリウレタンなどの弾性材料から形成されるのが好ましく、フィルタハウジング30に搭載される主フィルタ要素20をフィルタハウジング30に区画されたスペースにしっかりと固定する保持要素、すなわち、ポリウレタンノブ22またはスペーサノブ22をその外周面に有している(図4は、図3において点線で囲まれた範囲の詳細を示している)。
【0021】
また、ポリウレタンノブ22は、フィルタハウジング30のカバー30を開けた時に、主フィルタ要素22が落下するのをノブによって防止するプロテクションとしての役割を果たす。図5〜図7に開示されているように(図7は、図3において点線で囲まれた範囲の詳細を示している)、ポリウレタンノブ22は、カバー60が開けられた際、フィルタハウジング30の突起38と相互に作用し、主フィルタ要素20をフィルタハウジング30内にしっかりと固定する。
【0022】
ポリウレタンノブ22の側面がフィルタハウジング30の突起38に支えられるので、主フィルタ要素20の落下が自動的に防止される。ポリウレタンノブ22が弾性を備えている結果として、主フィルタ要素20は、より大きな力を使うことによって、依然としてフィルタハウジング30から引き抜くことができる。この点について、ポリウレタンノブ22は、圧縮されて突起38の上を滑るようになっている。
【0023】
図3および図4において、ポリウレタンノブ22はフィルタハウジング30の突起38と離間して配置されている。このようになっているのは、図3および図4がフィルタハウジングに搭載された主フィルタ要素を示しているからである。(図5〜図8では対照的に、)カバー60が開けられた時、主フィルタ要素20は開口36に向かってスライドし、主フィルタ要素20をフィルタハウジングにしっかりと固定する。
【0024】
図8は、主要要素20を取り外している時のフィルタ装置100の側面図を示している。流出側のシール要素42は、ローサイドがクリーンサイドから分離されるように、フィルタハウジング30のクリーンサイド流出口34のシーリングシート70に位置している。フィルタ要素20は、2つのポリウレタンノブ22と、流出側シール要素42によってフィルタハウジング30からの脱落が防止されている。2つのポリウレタンノブ22は、流入側シール要素40に配置され、フィルタハウジング30の突起38に引っ掛けられる。流出側シール要素42は、シーリングシート70にもたれかかっている。
【0025】
ポリウレタンノブ22は、フィルタハウジング30内における主フィルタ要素20の安定化に貢献するとともに、脱落を防ぐ追加的なプロテクションとしても貢献し、フィルタハウジング30外へと向かう不慮のスライドに対して、主フィルタ要素20をしっかりと固定する。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
流入側フロントアタッチメント(10)と、
ガス流の流れ方向に沿って配置され、ガス流から固体粒子を分離し、その固体粒子を少なくとも一つのフィルタ媒体(24)へと案内する主フィルタ要素(20)と、を備え、
前記主フィルタ要素(20)は、フィルタハウジング(30)に収容され、該フィルタハウジング(30)は、前記流入側フロントアタッチメント(10)に接続されたローサイド流入口(32)と、浄化されるガス流のクリーンサイド流出口(34)を有している、
浄化されるガスから液体および/または固体粒子を分離する、特に内燃機関の流入空気のためのフィルタ装置(100)において、
前記主フィルタ要素(20)は、フィルタハウジング(30)内におけるその位置を安定させるため、主フィルタ要素(20)の外周面からフィルタハウジング(30)に向かう方向に延びる少なくとも一つの保持要素(22)を有しており、
前記フィルタハウジング(30)は、主フィルタ要素(20)をフィルタハウジング(30)から取り外し、または主フィルタ要素(20)をフィルタハウジング(30)へと装着するために構成された閉止可能な開口(36)をその外周面に有するとともに、
前記フィルタハウジング(30)は、前記フィルタハウジング(30)の外周面から主フィルタエレメント(20)に向かう方向に延びる少なくとも一つの突起(38)を有しており、該突起(38)は、開口(36)が開けられた際、前記保持要素(22)を支持し、主フィルタ要素(20)が前記ハウジングフィルタ(30)内から外に脱落するのを自動的に防止することを特徴とするフィルタ装置。
【請求項2】
前記フィルタハウジング(30)は、実質的に互いに対向して位置するか、または実質的に筋交いに位置する少なくとも二つの突起(38)を有するか、および/または、
前記主フィルタ要素(20)は、実質的に互いに対向して位置するか、または実質的に互いに筋交いに位置する少なくとも二つの保持要素(22)を有することを特徴とする請求項1に記載のフィルタ装置。
【請求項3】
前記保持要素(22)が、例えばポリウレタンなどの弾性材料により形成されていることを特徴とする請求項1または2に記載のフィルタ装置。
【請求項4】
前記主フィルタ要素(20)は、フィルタハウジング(30)のローサイド流入口(32)に面する側に、主フィルタ要素(20)を囲むシール要素(40)を有し、
前記保持要素(22)は、前記シール要素(40)の外周面に配置されていることを特徴とする請求項1から3のいずれかに記載のフィルタ装置。
【請求項5】
前記シール要素(40)が、例えばポリウレタンなどの弾性材料によって形成されていることを特徴とする請求項4に記載のフィルタ装置。
【請求項6】
前記フィルタ媒体(24)は、少なくとも一つの環状の星形状の折り畳まれたフィルタ媒体(24)であることを特徴とする請求項1から5のいずれかに記載のフィルタ装置。
【請求項7】
前記主フィルタ要素(20)は、流入側および流出側の端面が交互に閉止される複数のフィルタ通路を備えた少なくとも一つのコンパクトな空気フィルタであることを特徴とする請求項1から6のいずれかに記載のフィルタ装置。
【請求項8】
前記主フィルタ要素(20)は、例えば二重ベローズ空気フィルタなどの少なくとも一つの多重ベローズであることを特徴とする請求項1から7のいずれかに記載のフィルタ装置。
【請求項9】
前記フロントアタッチメントが、ガス流から固体粒子を分離する保護スクリーン、導入管、ローエアー通路などのサイクロン予分離器として具現化されていることを特徴とする請求項1から8のいずれかに記載のフィルタ装置。
【請求項10】
前記フロントアタッチメントが、ガス流を旋回させることでガス流から固体粒子を1次濾過するサイクロン予分離器(10)であることを特徴とする請求項9に記載のフィルタ装置。
【請求項11】
前記サイクロン予分離器(10)が、ガス流を旋回させる複数のガイドベーンを備えた、ガス流の予備浄化を行う多重セルサイクロンであることを特徴とする請求項10に記載のフィルタ装置。
【請求項12】
流入側および流出側の端面が交互に閉止される複数の通路を備え、平坦および波形の層を交互に積層することで形成されるか、または環状に閉塞した一重または多重ベローズフィルタ媒体、ジグザグ状に折り畳まれたベローズ、小さい環状フィルタ要素の周りに大きい環状フィルタ要素を配置した特に二重ベローズ空気フィルタ、によって形成された、特にコンパクトな空気フィルタ媒体などのフィルタ媒体を備え、
請求項1から11のいずれかに記載のフィルタ装置(100)に装着される主フィルタ要素(20)において、
前記主フィルタ要素(20)は、フィルタハウジング(30)内におけるその位置を安定させるため、フィルタハウジング(30)の外周面から主フィルタ要素(20)に向かって延びるフィルタハウジング(30)の突起(38)に支持される少なくとも一つの保持要素(22)を有し、該保持要素は、主フィルタ要素(20)の外周面より主フィルタ要素から離れるように配向され、特に搭載された状態でフィルタハウジング(30)に向かって延びており、
前記主フィルタ要素(20)は、フィルタハウジング(30)に装着された際に、主フィルタ要素(20)が突起(38)に支持され、主フィルタ要素(20)がフィルタハウジング(30)から脱落するのを自動的に防止するように、フィルタハウジング(30)に対して所定距離だけ離間して配置されることを特徴とする主フィルタ要素。



【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【図8】
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【公表番号】特表2013−507570(P2013−507570A)
【公表日】平成25年3月4日(2013.3.4)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2012−533576(P2012−533576)
【出願日】平成22年10月7日(2010.10.7)
【国際出願番号】PCT/EP2010/064980
【国際公開番号】WO2011/045225
【国際公開日】平成23年4月21日(2011.4.21)
【出願人】(505229863)マン ウント フンメル ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング (86)
【Fターム(参考)】