紧凑式过滤器、用于制造紧凑式过滤器的方法和过滤介质技术

技术编号:7696473 阅读:135 留言:0更新日期:2012-08-17 14:15
说明一种带有在过滤器罩壳中可更换地使用的紧凑式过滤元件的紧凑式过滤器、尤其用于机动车的紧凑式空气过滤器和一种用于制造紧凑式过滤器的方法。紧凑式过滤元件包括由幅状的过滤介质(18)构成的过滤体。在幅状的过滤介质(18)中,至少一个平滑的过滤介质幅(20)和波状的过滤介质幅(22)相叠地放置并且至少局部地借助于超声波焊接相互连接。过滤介质幅(20,22)中的至少一个由由至少两个成分构成的复合物构成。成分中的至少一个是合成材料(48)并且成分中的至少一个是非合成材料(46)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种带有在过滤器罩壳中可更换地使用的紧凑式过滤元件的紧凑式过滤器(Kompactfilter)、尤其用于机动车的紧凑式空气过滤器,其中紧凑式过滤元件包括由幅状的过滤介质构成的过滤体,在其中至少一个平滑的过滤介质幅和波状的过滤介质幅相叠地放置并且至少局部地借助于超声波焊接相互连接。本专利技术涉及一种用于制造带有在过滤器罩壳中可更换地使用的紧凑式过滤元件的紧凑式过滤器、尤其用于机动车的紧凑式空 气过滤器的方法,在其中紧凑式过滤元件的过滤体由幅状的过滤介质来构造,其中至少一个平滑的过滤介质幅和波状的过滤介质幅相叠地放置并且至少局部地借助于超声波焊接相互连接。此外本专利技术涉及一种尤其在紧凑式过滤器、尤其用于机动车的紧凑式空气过滤器的过滤器罩壳中优选地可更换地使用的紧凑式过滤元件的过滤体的过滤介质、尤其幅状的过滤介质,在其中至少一个平滑的过滤介质幅和波状的过滤介质幅相叠地放置并且至少局部地借助于超声波焊接相互连接。
技术介绍
在空气的过滤中广泛使用所谓的紧凑式过滤器,其尤其由层叠的滤纸形成。波状的滤纸幅被施加到平滑的滤纸幅上。这样形成的该半成品被卷绕或者堆叠成过滤体,接下来产生大量彼此平行延伸的气体通道。这些气体通道交互由塞子封闭。流入的空气从未净化侧(Rohseite)出发到达在入口侧打开的气体通道中并且通过出口侧的塞子被强迫穿过过滤器壁进入邻近的气体通道中。从那里过滤了的空气通过在出口处打开的气体通道到达过滤器的净化侧。从文件WO 2007/035802 Al已知一种过滤器和一种用于制造这样的过滤器的方法。过滤器通过卷起幅状的过滤介质而产生。过滤介质由平滑的过滤介质幅和波状的过滤介质幅形成,其借助于超声波焊接相互固定。过滤幅由聚酯无纺物构成。本专利技术目的在于设计一种开头所提及的类型的紧凑式过滤器、一种过滤元件和一种方法,利用其可简单且可靠地实现带有最佳的过滤效果的过滤器,其具有最佳的使用寿命O
技术实现思路
该目的根据本专利技术由此实现,即过滤介质幅中的至少一个由由至少两个成分构成的复合物(Verbund)构成,其中成分中的至少一个是合成材料并且成分中的至少一个是非合成材料。根据本专利技术,即过滤介质幅中的至少一个至少两层地由合成材料与非合成材料构成。以该方式将合成的过滤材料的优点与非合成的过滤材料的优点相结合。合成的过滤材料可以以简单的方式相互焊接。因此可取消使用单独的粘合剂来连接过滤介质幅,这减少材料成本和与此相联系的成本。此外,因此减小在波状的与平滑的过滤介质幅之间所形成的通道中局部变窄的危险,如其对于从现有技术中已知的过滤器在半成品的生产中通过纵向延伸的从热熔胶到平滑的过滤介质幅上的附着痕迹(Haftspur)被引起的那样。以该方式通道中的压力损失被最小化。反之,在将半成品焊接到波状的过滤介质幅的波峰(Wellspitze)处时,通道保持自由。另一优点是,可简单且精确地规定合成纤维的尺寸和形状及合成层的层厚。反之,利用非合成材料有利地可实现带有细孔的紧密的过滤介质,利用其也可从待过滤的流体中过滤出最小的颗粒。与传统的过滤介质幅相比,合成材料和非合成材料的复合物有利地提高了半成品的强度。因此尤其半成品中的层脱落(Lagenabloesung)被阻止,这被称为套叠(Teleskopieren)。在机动车中使用从现有技术中已知的紧凑式过滤器时,由于从那里存在的振动可导致这样的层脱落。层脱落可导致紧凑式过滤器失效。有利地,非合成材料可以是纤维素。纤维素具有该优点,即其具有稳定的结构并且可简单地装备有阻燃的性能。由纤维素构成的幅的孔尺寸简单地、尤其通过纤维直径的预设可在制造过程中匹配。此外纤维素具有突出的性价比。 在一优选的实施形式中,复合物过滤介质幅可具有由植物性的材料、尤其纤维素构成的载体,其带有合成物覆层(Synthetikauflage)、尤其熔喷物覆层(Meltblown-Auflage)。通过熔喷物覆层的三维存储结构可达到非常好的过滤效率,这提高了过滤器的使用寿命。试验已得出,具有带有熔喷物覆层的复合物过滤介质幅的过滤器的使用寿命比具有带有现在的纳米纤维覆层的复合物过滤介质幅的过滤器的使用寿命更长。但是,在过滤技术上并且涉及到使用寿命方面考虑,带有纳米纤维覆层的复合物过滤介质幅也是传统的过滤介质幅(其不具有由合成材料和非合成材料构成的复合物)。复合物过滤介质幅有利地可借助于以粘合剂层叠(Laminierung)或者借助于成分的班光(Kalandrieren)或超声波焊接来实现。这样的复合物过滤介质幅也经受对复合物质量的提高的要求,如其在用于波状的过滤介质幅的制造方法中所需的那样。以该方式阻止合成材料从非合成材料局部地脱落,其导致在平滑的与波状的过滤介质幅之间的通道的变窄。特别在通道的入口区域中重要的是实现高的复合物质量,以便阻止脱落,在其中材料区域可翻转(umklappen)并且可几乎完全封闭所涉及的通道。出于该原因,复合物及其质量是复合物过滤介质幅的重要部分。带有多于面复合物(Fljichenverbund)的5%的点密度的熔喷物和纤维素的超声波焊接证实为合适的连接方法。备选地,尤其在使用阻燃地装备的过滤介质、优选地带有阻燃特性的纤维素载体时,复合物借助于以粘合剂层叠的实现是很合适的。层叠尤其可在使用喷胶(Spruehkleber)或者细的凹版棍(Gravurwalze)的情况下均匀地且平地实现。合成材料的纤维的平均直径有利地可在O. 5 μ m与20 μ m之间。大量试验已得出,以该方式利用熔喷物覆层实现非常有效的三维存储结构,在其中粒子不仅在表面上被分离,如这在以纳米纤维涂覆的过滤介质中是该情况。尤其与纳米纤维覆层相比,利用熔喷物覆层因此可实现更大的层厚。在另一有利的实施形式中,合成材料可具有纤维直径的单峰分布并且合成材料的层厚可大约在平均纤维直径的20倍与300倍之间。试验已得出,鉴于过滤效率和过滤介质幅借助于超声波焊接的连接的质量,大于大约4g/m2的合成材料的单位面积重量特别有利地起作用。有利地,合成材料具有带有两个不同的平均纤维直径(尤其3 μ m至20 μ m和在Ιμπι之下)的纤维直径的双峰分布。以该方式,带有3 μ m至20 μ m的平均直径的较大的纤维可执行支撑功能。带有在Ium之下的平均直径的较小的纤维可有助于表面扩大和因此改善的过滤效率。鉴于稳定性和过滤效率,为了获得另外的改进,合成材料的层厚可大约在最小平均直径的的25倍与300倍之间,尤其在25 μ m与300 μ m之间。在另一有利的实施形式中,非合成材料的层厚大约在150 μ m与660 μ m之间。这样的材料强度在制造中可良好地来操纵。此外,以该方式,过滤元件的压力损失可被保持在对于过滤最佳的范围中,因为对于这些层厚,流动面的最佳的份额可由非合成材料覆盖。平滑的过滤介质幅和波状的过滤介质幅有利地可沿着连续的或者间断的连接线相互连接。优选地,连接线在波状的过滤介质幅的波峰上延伸。波峰焊接(Wellspitzverschweissung)的优点是,通过焊接在纵向上在半成品中不丢失过滤面,因为波峰的区域(在其处平滑的和波状的过滤介质幅相互连接)总归仅以很少的量被流过。在借助于超声波焊接的连接中,间断的焊接尤其证实本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2009.12.14 DE 102009058067.01.一种带有在过滤器罩壳(16)中可更换地使用的紧凑式过滤元件(12)的紧凑式过滤器、尤其用于机动车的紧凑式空气过滤器(10),其中所述紧凑式过滤元件(12)包括由幅状的过滤介质(18)构成的过滤体(14),在其中至少一个平滑的过滤介质幅(20)和波状的过滤介质幅(22)相叠地放置并且至少局部地借助于超声波焊接相互连接,其特征在于,所述过滤介质幅(20,22)中的至少一个由由至少两个成分构成的复合物构成,其中所述成分中的至少一个是合成材料(48)并且所述成分中的至少一个是非合成材料(46)。2.根据权利要求I所述的紧凑式过滤器,其特征在于,所述复合物过滤介质幅(20,22)具有由植物性的材料、尤其纤维素构成的载体(46),其带有合成物覆层、尤其熔喷物覆层(48)。3.根据权利要求I或2所述的紧凑式过滤器,其特征在于,所述复合物过滤介质幅(20,22)借助于以粘合剂层叠或者借助于所述成分的砑光或超声波焊接来实现。4.根据前述权利要求中任一项所述的紧凑式过滤器,其特征在于,所述合成材料(48)的纤维的平均直径在O. 5 μ m与20 μ m之间。5.根据前述权利要求中任一项所述的紧凑式过滤器,其特征在于,所述合成材料(48)具有纤维直径的单峰分布并且所述合成材料(48)的层厚大约在平均纤维直径的50倍与300倍之间。6.根据权利要求I至4所述的紧凑式过滤器,其特征在于,所述合成材料具有带有两个不同的平均纤维直径、尤其3 μ m至20 μ m和在I μ m之下的纤维直径的双峰分布。7.根据权利要求6所述的紧凑式过滤器,其特征在于,所述合成材料的层厚大约在最小平均直径的的25倍与300倍之间,尤其在25μπι与300μπι之间。8.根据前述权利要求中任一项所述的紧凑式过滤器,其特征在于,所述非合成材料(46)的层厚大约在150μπι与660μπι之间。9.根据前述权利要求中任一项所述的紧凑式过滤器,其特征在于,所述平滑的过滤...

【专利技术属性】
技术研发人员:M海姆T西贝尔J罗尔迈尔K格沃尔夫JP克里格S埃普利T马杰A莫伦诺里纳雷斯J艾森格雷贝帕布斯特
申请(专利权)人:曼·胡默尔有限公司
类型:发明
国别省市:

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