空气清洁器布置和相关联的过滤器元件的制作方法-k8凯发

本披露涉及通常用于过滤空气的、比如用于过滤内燃机的进气空气的过滤器布置和过滤器元件。

背景技术：

1、空气流中可能携带比如灰尘和液体颗粒等污染物材料。在许多情况下，期望将一些或全部污染物材料从空气流中过滤出来。例如，去往用于机动车辆或用于发电设备的发动机的空气流动流(例如燃烧空气流)、去往燃气涡轮机系统的气体流以及去往各种燃烧炉的空气流中携带了应当被过滤掉的颗粒污染物。对于此类系统优选的是从空气中去除所选择的污染物材料(或降低其含量)。为了去除污染物，已经开发了多种多样的空气过滤器布置。

2、工业上需要减小汽车或重型车辆中包括的空气过滤系统和过滤器元件(也称为过滤器滤芯)的大小和重量。这些空气过滤系统(和滤芯)需要是紧凑的，并且应与车辆的其他部件集成在紧凑的空间中。

3、因此，需要具有大的设计灵活度的系统。

4、还需要向最终用户保证过滤器元件适用于相应的系统，例如通过使不合适的过滤器元件的安装在机械方面是不可能的。事实上，过滤器元件通常是针对特定类型的车辆和这种车辆的预定工作和环境条件而开发的。对过滤介质的开发和选择、流体流动特性的分析、灰尘去除能力、在模拟和真实振动暴露下的行为等进行了大量的研究和开发。将错误的过滤器元件定位在过滤器壳体中可能负面地影响特定系统的过滤性能以及经过滤的空气被进送到的发动机的功能。将发生的是，由于长时间使用不合适的过滤器元件，发动机出现故障。

5、工业上需要改进的和替代性的过滤器布置。

6、还需要降低过滤系统的制造成本，例如通过允许在多于一个过滤器布置中重复使用/共同使用某些部件，即针对不同类型的车辆、例如针对不同的品牌/制造商重复使用/共同使用某些部件。

技术实现思路

1、本披露的目的是提供一种根据权利要求1所述的过滤器元件，并提供一种根据第二独立权利要求所述的相关联的过滤器组件。

2、在本披露的第一方面，披露了一种用于过滤气态流体的过滤器元件，该过滤器元件包括具有纵向轴线的过滤介质包。该过滤器元件包括密封地联接到介质包的侧壁的周向密封件支撑结构。因此，密封件支撑结构优选地与介质包以气密方式直接或间接、永久或可拆卸地连接。密封件支撑结构进一步包括第一密封件和第二密封件。第一密封件和第二密封件在垂直于纵向轴线的平面上沿纵向轴线的轴向投影限定了第一封闭周界和第二封闭周界。对应于第一封闭周界和第二封闭周界的区域包括非重叠区。

3、本披露的实施例的优点在于，它们为过滤器元件和相关联的过滤器组件提供了附加的设计灵活度。

4、例如，第一密封件可以被布置用于抵靠主壳体部分的第一密封表面进行密封，而第二密封件可以被布置用于抵靠互补壳体部分(例如壳体端部覆盖件或预清洁器装布置)进行密封。通过具有在投影中呈现非重叠部分的密封件，主壳体部分与互补壳体部分之间的关系可以与现有技术中的不同。

5、进一步，互补壳体部分和主壳体部分的形状可以在一定程度上脱离。

6、而且，过滤器主壳体可以与不同的互补壳体部分一起使用，或者互补壳体部分可以与不同的过滤器主壳体部分一起使用，如果过滤器元件被适当地针对其进行设计的话；这可能是有利的，因为可以产生更大的体积，并且部件可以跨不同的空气清洁器系统被使用。

7、另一优点是，非重叠部分的存在有助于用户将正确的过滤器元件放置在特定的壳体中，并帮助标识过滤器元件的正确位置。

8、出于实际原因，已经通过提及第一密封件和第二密封件在垂直于纵向轴线的平面上沿着纵向轴线的轴向投影的周界来要求保护本披露。替代性地，并且因此被认为是本披露的一部分的是，人们可以参考由第一密封件和第二密封件限定的密封表面的投影所限定的周界。

9、优选地，过滤器以及因此过滤介质适合于过滤空气。

10、根据优选实施例，由封闭周界限定的区域还包括重叠区。

11、优选地，非重叠区具有包括由封闭周界限定的区域中的最小区域的至少10％、或至少20％或至少30％的表面。

12、根据优选实施例，非重叠区具有大于5cm2、或大于10cm2、或大于25cm2的表面积。

13、根据优选实施例，非重叠区沿纵向轴线没有旋转对称性。例如，当非重叠区由对应于两个封闭周界之间的局部偏差的单一区域构成，并且封闭周界对于其周界中的另一互补部分遵循彼此/彼此对应时，就是这种情况，但不仅是如此。例如，当非重叠区被限定为密封件之一的投影的周界的凹形部段与另一密封件的投影的桥接部段(桥接部段桥接了整个或一部分的凹形部段)之间的区时，也是这种情况，但不仅是如此。

14、根据优选实施例，非重叠区关于第一周界或第二周界不对称地布置。

15、根据优选实施例，非重叠区关于第一周界和第二周界不对称地布置。

16、根据优选实施例，第一封闭周界和第二封闭周界包围过滤介质包在平面上沿纵向轴线的投影。

17、介质包可以包括任何类型的介质，包括槽纹式(也称为z型)介质以及褶皱式介质构型。槽纹式介质可以是堆叠的介质或缠绕的介质。包括槽纹式介质的介质包可以进一步包括围绕其外表面环圆周地设置的包裹物或外壳。这种包裹物或外壳通常也以气密方式与过滤介质连接。

18、根据优选实施例，由周界限定的区域具有不同的形状。

19、根据优选实施例，由周界限定的区域具有相似的形状但具有不同的大小。

20、根据优选实施例，这些周界具有共同的质心。

21、如果该元件被用在相对直的空气清洁器构型中，例如用在预清洁器的壳体覆盖件的纵向轴线基本上对应于过滤器元件的纵向轴线的空气清洁器构型中，这可能是方便的。

22、根据优选实施例，这些周界具有不同的质心。

23、如果该元件被用在过滤器主壳体部分和互补过滤器壳体部分之一或二者的纵向轴线实质性地偏离过滤器元件的纵向轴线的空气清洁器构型中，这可能是方便的。

24、根据优选实施例，由封闭周界限定的区域的表面积相差至少10％、或相差至少20％、或相差至少30％、或相差至少50％。

25、根据优选实施例，第一周界或第二周界中的一个周界完全包围另一个周界。

26、根据优选实施例，密封件支撑结构在密封件支撑结构的对应于非重叠区的区域中包括用于气态流体的至少一个穿通开口。该穿通开口本身可以包括第三密封件或由第三密封件限定。

27、根据优选实施例，密封件支撑结构在密封件支撑结构的对应于非重叠区的区域中包括一个或多个电子装置。这也可以应用于主壳体部分，即主壳体部分可以在密封件支撑结构的对应于非重叠区的区域中包括一个或多个电子装置。

28、本披露的实施例的优点在于，投影中的非重叠区(对应于第一密封件与第二密封件之间的相对面内偏离)可以提供用于定位功能特征的空间。

29、根据优选实施例，密封件支撑结构具有小于10cm、或小于8cm、或小于5cm的轴向范围。

30、根据替代性优选实施例，密封件支撑结构具有至少10cm、或至少20cm、或至少30cm的轴向范围。在这样的实施例中，过滤器元件/过滤介质包优选地包括在其外轮廓上的外壳，并且该外壳优选地构成密封件支撑结构的至少一部分。

31、根据优选实施例，第一密封件和第二密封件围绕介质包布置。在这种构型中，第一密封件和第二密封件沿着介质包的侧壁布置或被布置在介质包的侧壁附近，例如沿着缠绕的槽纹式介质包的侧壁布置，该缠绕的槽纹式介质包可选地包括包裹物或外壳。

32、根据优选实施例，第一密封件和第二密封件是不连接的、分离的密封件。优选地，第一密封表面和第二密封表面由分离的密封件形成。

33、根据优选实施例，第一密封件和第二密封件包括热塑性弹性体(thermoplasticelastomer，tpe)材料。替代性地，密封件之一或二者可以包括聚氨酯(pu)密封材料或为空气过滤系统领域的技术人员已知的任何其他材料。

34、第一密封件和/或第二密封件可以被实现为唇形密封件(优选地包括tpe)，当与对应的密封表面紧密接触时，这些唇形密封件弹性变形并且创建具有密封表面的密封件。替代性地或与之结合，密封件之一或二者可以包括可压缩的密封件(例如包括pu)。

35、根据优选实施例，第一密封件和第二密封件中的每一个被布置在单一平面中，即分别布置在第一平面和第二平面中。优选地，对应的第一密封表面和第二密封表面被布置在单一平面中或者沿着单一平面布置。

36、第一平面和第二平面优选地平行。优选地，第一平面和第二平面之一或二者垂直于过滤器元件的纵向轴线。

37、第一平面和第二平面优选不相同，并且在不同的轴向高度处与过滤器元件的纵向轴线相交。

38、第一平面和第二平面之间的距离优选地大于0.5cm、或大于1cm、或大于2cm、或大于3cm、或大于4cm、或大于5cm、或大于10cm。

39、根据优选实施例，第一密封件或第二密封件之一遵循介质包的侧壁。

40、根据优选实施例，第一密封件和第二密封件之一在至少180°、优选地至少210°、优选地至少240°、优选地至少270°、优选地至少300°的(围绕过滤介质包的纵向轴线的)角度范围上遵循介质包的侧壁，但不完全遵循介质包的侧壁。

41、表述“遵循侧壁”是指各个密封件沿着过滤介质包的侧壁保持在彼此的3cm、更优选地2cm、更优选地1cm、以及最优选地0.5cm的距离内。

42、根据优选实施例，第一密封件和第二密封件在至少180°、优选地至少210°、优选地至少240°、优选地至少270°、优选地至少300°的(围绕过滤介质包的纵向轴线的)角度范围上遵循彼此。由此，各个密封件在投影中优选地保持在3cm、更优选地为2cm、更优选地为1cm、以及最优选地为0.5cm的距离内。优选地，两个密封件均在他们彼此遵循的相同范围内遵循介质包。

43、根据优选实施例，第一密封件和第二密封件沿着介质包的圆周遵循彼此，除了它们的对应于非重叠区的相应部分。

44、根据优选实施例，非重叠区对应于第一密封件或第二密封件之一不遵循介质包的角度范围。

45、根据优选实施例，非重叠区由对应于两个封闭周界之间的局部偏差的单一区域构成，并且封闭周界对于其周界中的另一互补(非偏差)部分遵循彼此/彼此对应。

46、优选地，非重叠区被限定为在投影中在密封件之一的投影的周界的凹形部段与另一密封件的投影的桥接部段(桥接部段桥接了整个或一部分的凹形部段)之间的区。

47、根据优选实施例，过滤介质包的截面包括凸曲线和凹曲线。

48、根据优选实施例，过滤介质包沿纵向轴线不具有旋转对称性。

49、根据优选实施例，第一密封件和第二密封件中的至少一个沿着纵向轴线不具有旋转对称性。

50、根据优选实施例，过滤器元件具有第一轴向端和第二轴向端，并且周向密封件支撑结构被布置在过滤器元件的轴向端之一附近或之处。

51、根据优选实施例，过滤器元件具有第一轴向端和第二轴向端，并且周向密封件支撑结构被布置在过滤器元件的第一轴向端和第二轴向端之间并远离该第一轴向端和第二轴向端。

52、根据优选实施例，除了密封件支撑结构中的可选的馈通开口之外，密封件支撑结构以密封、气密的方式桥接第一密封件与第二密封件之间的间隙。

53、根据优选实施例，密封件支撑结构包括密封地联接到过滤介质包的侧壁的基部和从基部径向延伸的凸缘，该凸缘具有外边沿，该凸缘关于过滤介质包的纵向轴线限定了凸缘的第一侧和相反的第二侧，其中第一密封件和第二密封件被布置在凸缘上或附近。

54、根据优选实施例，第一密封件和第二密封件被布置选自下组中的不同位置处：在凸缘的第一侧上、在凸缘的第二侧上、在外边沿上、在凸缘的第一侧上的基部上、在凸缘的第二侧上的基部上。

55、根据优选实施例，密封件中的至少一个被布置在凸缘上。第一密封件和第二密封件均可以布置在凸缘上。

56、根据优选实施例，密封件中的至少一个被布置在凸缘的外边沿上。

57、在某些实施例中，密封件中的至少一个被布置在基部上。第一密封件和第二密封件均可以布置在基部上。

58、根据优选实施例，第一密封件和第二密封件适于在径向方向上进行密封。

59、根据优选实施例，第一密封件和第二密封件适于在轴向方向上进行密封。

60、根据优选实施例，第一密封件适于在径向方向上进行密封，并且第二密封件适于在轴向方向上进行密封。

61、根据本披露的第二方面，披露了一种过滤器组件，该过滤器组件包括：壳体，该壳体包括主壳体部分和互补壳体部分；以及根据第一方面的实施例中的任一个实施例的过滤器元件。

62、第一密封件在过滤器元件与主壳体部分之间形成密封，并且第二密封件在过滤器元件与互补壳体部分之间形成密封。

63、根据优选实施例，过滤器元件包括密封件支撑结构，该密封件支撑结构包括密封地联接到过滤介质包的侧壁的基部和从基部径向延伸的凸缘，该凸缘具有外边沿，该凸缘关于过滤介质包的纵向轴线限定了凸缘的第一侧和相反的第二侧，其中第一密封件和第二密封件被布置在凸缘上或附近。凸缘由此桥接这两个密封件之间的间隙，从而在两个密封件之间创建气密连接，并且因此在主壳体部分与互补壳体部分之间创建气密连接。

64、在某些实施例中，第一密封件与第二密封件之间的间隙不会以其他方式被过滤器壳体的任何部分桥接。

65、根据优选实施例，互补壳体部分包括预清洁器装置或壳体覆盖件。这样的预清洁器装置在现有技术中是已知的，并且用于在进入的空气流到达过滤器元件之前从进入的空气流中去除较大颗粒和其他成分。

66、根据优选实施例，该组件包括过滤器元件，其中密封件支撑结构在密封件支撑结构的对应于非重叠区的区域中包括用于气态流体的至少一个穿通部，并且该组件进一步包括与密封件支撑结构中的该至少一个穿通部连接的预清洁器清扫管。

67、如技术人员将认识到的，针对本披露的上述方面中的一个方面披露的特征和优点因此也隐含地针对其他方面以必要的变更进行披露。特别地，在过滤器组件方面的上下文中针对过滤器元件描述的方面也适用于过滤器元件或滤芯并且被视为针对过滤器元件或滤芯进行披露，并且反之亦然。