带滤袋的过滤器元件的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种过滤器元件，其包括框架(1)和与所述框架相连接的袋式滤袋(2)，其中，所述滤袋(2)在流入侧具有开口(3)，使得待过滤的流体流入所述滤袋的内部空间(4)，其中，所述内部空间(4)沿流出侧(5)的方向呈锥形。本发明的目的在于，提供一种高性能的过滤器元件，在这种情况下，待过滤的流体被高效地清洁，所述过滤器元件的特征在于，在所述滤袋(2)的所述流出侧(5)和/或所述流入侧(9)布设有流体导向元件(7，7‘，7“，7“‘，7““)。
【专利说明】带滤袋的过滤器元件
【技术领域】
[0001]本发明涉及按照权利要求1的前序部分的过滤器元件。
【背景技术】
[0002]从DE 20 2008 006 834 Ul中已知一种过滤器元件，该过滤器元件包括框架以及连接到框架的袋式滤袋，其中，滤袋在流入侧具有开口，使得待过滤的流体流入滤袋的内部空间，并且其中，内部空间沿流出侧的方向呈锥形。
[0003]这种类型的过滤器元件在工业空气过滤中被用作所谓的袋过滤器。只是示范性地列举这种应用。
[0004]待过滤的空气通过开口进入袋式滤袋并且在远离开口的流出侧重新从滤袋流出。其中空气流过滤袋的壁部，滤袋通常是由无纺布制成。
[0005]在这里无纺布仅作为示例提出。除了无纺布也可以考虑使用能够阻挡气体或颗粒的其它材料。
[0006]在流过壁部时空气被过滤。滤袋基本上形成为V形，并且使其尖端从框架环伸出。
[0007]在尖端或边缘区域中形成流场，所述流场基本上由空气进入和/或离开滤袋时的速度确定。
[0008]在该流场中不利地形成涡流。这种涡流对过滤器元件造成不期望的压力损失。压力损失可以理解为流入侧(即，开口的上游)的静压与流出侧的静压之间的压差。这种压力损失可高达50%。按照DIN EN 779测量本说明书所述的压力损失。
[0009]在流场内由于涡流可能出现较高的摩擦损失。所述摩擦损失导致能量损失并进而导致压力损失。
【发明内容】
[0010]因此本发明的目的在于，提供一种高性能的过滤器元件，在这种情况下，待过滤的流体被高效地清洁。
[0011]本发明通过权利要求1的特征实现前述目的。
[0012]因为空气将会在滤袋或滤袋的壁部上流动，所以在流出侧不会产生特别明显的涡流线的观点在专家之间至今仍在盛行。因此至今在空气动力学上只在流入侧对框架进行优化，以便在那里将摩擦损失降至最低。
[0013]但是在本发明的上下文中已经认识到，导致严重压力损失的流动问题更多地在流出侧出现。流入侧的压力损失反而相对很低。因此按照本发明，在滤袋的流出侧和/或流入侧布设流体导向元件。
[0014]按照本发明，已经首先认识到，流体导向元件可以布设在流出侧。然后已经认识至IJ，流体导向元件具有流体导向的功能，并且在流出侧至少部分地消散涡流。令人惊讶的是，流入侧与流出侧之间的压力损失也因此降低。
[0015]按照本发明，还已经认识到，可以在流入侧和/或流出侧布设流体导向元件。特别地，已经认识到，流体导向元件具有流体导向的功能，并且在流出侧至少部分地消散涡流。令人惊讶的是，流入侧与流出侧之间的压力损失也因此降低。
[0016]因此提供一种高性能的过滤器元件，在这种情况下，待过滤的流体被高效地清洁。
[0017]高效清洁可以理解为能够使用尽可能低水平的能量来实施的流体的清洁。
[0018]前述目的因此得以实现。
[0019]在本说明书的上下文中，袋式滤袋不仅可以理解为以末端变尖或呈截头圆锥形的方式成为锥形的滤袋，而且也可以理解为呈波浪形或U形的袋式滤袋。袋式滤袋可以形成为刚性的。
[0020]流体导向元件可以至少部分地形成为弯曲的或呈弧形。借此能够有效地限制或阻止涡流。
[0021]流体导向元件的横截面可以至少部分地形成为圆形。令人惊讶的是，与滤袋的尖端相连接的圆形或管形的流体导向元件已经证明适用于消散涡流。
[0022]流体导向元件可以形成为气流挡板。气流挡板重量较轻并且易于成型，用于消散涡流。
[0023]气流挡板可以由塑料、金属和/或其它材料制成。其它材料可以包括木材或水泥。气流挡板也可以由复合材料制成。
[0024]流体导向元件可以被构造成可以从过滤器元件上移除或可以与过滤器元件相连接的分立的部件。该流体导向元件能够与框架锁定或卡锁在一起。
[0025]在此背景下可以考虑，流体导向元件布设在框架上，或作为分立的部件与框架分开布设。借此，一方面，流体导向元件可以固定的方式与过滤器元件相连接；另一方面，流体导向元件也可以模块式地与现有技术中已有的过滤器元件组合在一起。
[0026]可以将第一流体导向元件布设在滤袋的流出端，并且可以将第二流体导向元件作为分立的部件布设在壁部之间和/或滤袋的流出端之间。这些措施可以有效地减少在滤袋的壁部之间形成的涡流。
[0027]流体导向元件和框架可以形成为一体并/或由相同的材料形成。这意味着，作为单一材料的单元，由框架和流体导向元件构成的单元能够被很容易地制造并且能够被回收或处理。
[0028]在此背景下可以考虑，第一流体导向元件和框架是由相同的材料形成并/或与框架形成为一体，其中，第二流体导向元件作为分立的部件布设。
[0029]流体导向元件可以与框架的流入侧上边缘之间保持最高达5d的间距，其中d代表流入侧上边缘与滤袋的流出端之间的距离。由此确保，流体导向元件还能够足够地影响湍流并且能够减少该湍流。但是流体导向元件与框架流入侧上边缘最低相距0.1d。数值5d优选取值1.5米。
[0030]滤袋可以具有折叠的壁部，其中，壁部经过打褶。通过折叠或打褶增加过滤器元件的有效过滤表面积。此外，滤袋的抗扭刚度得以提高。已知这样的元件在过滤空气时被用作盒式过滤器。
[0031]滤袋的壁部可以由扁平过滤器元件形成。为了形成滤袋，这种具体的构造允许使用两个扁平折叠的过滤器元件(flat folded filter element)(所谓的扁平过滤器或板过滤器)。扁平过滤器元件可以在一端部与框架连接。然后或在这之前，几个或全部流体导向元件可以与这些扁平过滤器元件的另一端部相连接或布设在这些扁平过滤器元件的另一端部之间。
[0032]可以使用包括流体导向元件的模块来制造此处所述类型的过滤器元件。由此能够给已有的不含流体导向元件的过滤器元件配备过滤器元件，从而能够有效地清洁流体。
[0033]模块可以作为改装部件或改装组件提供和供应。
[0034]流体导向元件避免产生湍流。湍流会造成压力差，导致冷凝效果并产生噪声。
[0035]此处所述类型的过滤器元件应用于空气过滤中，特别是应用于过滤涡轮机的进气过滤中或通风和空气调节中。
【专利附图】
【附图说明】
[0036]附图中所示为:
[0037]图1示出形成为滤袋形式的现有过滤器元件，
[0038]图2示出形成为滤袋形式的现有过滤器元件以及在流出侧的涡流成形流场，
[0039]图3示出具有管状流体导向元件的过滤器元件的示意图，
[0040]图4示出另一种过滤器元件的示意图，该过滤器元件具有构造为气流挡板形式的流体导向元件，
[0041]图5示出具有与框架形成为一体的管状流体导向元件的过滤器元件的示意图，
[0042]图6示出另一种过滤器元件的示意图，该过滤器元件具有水滴状构造的第一流体导向元件，以及其它布设在第一流体导向元件之间的、分立的流体导向元件，以及
[0043]图7示出另一种过滤器元件的视图，该过滤器元件的框架配置有扁平打褶的过滤器元件，该过滤器元件形成滤袋，其中设置了水滴状构造的第一流体导向元件，并且其中设置了其它布设在第一流体导向元件之间的、分立的流体导向元件。
【具体实施方式】
[0044]图1示出现有的过滤器元件，其包括框架I和与框架相连接的袋式滤袋2，其中滤袋2在流入侧具有开口 3，使得待过滤的流体流入滤袋的内部空间4，并且其中内部空间4沿流出侧5的方向呈锥形。
[0045]图2示出在现有的过滤器元件的流出侧5形成涡流6。涡流6在滤袋2的尖端或边缘的下方形成，并且在流入侧9与流出侧5之间产生不期望的压力损失。
[0046]图3示出按照本发明的过滤器元件，在这种情况下，在滤袋2的流出侧5布设有流体导向元件7。
[0047]流体导向元件7的横截面部分地呈圆形。具体地，流体导向元件7构造为管子的形式或呈管状，并且与滤袋2的尖端相连接。
[0048]图4示出按照本发明的另一个过滤器元件，其中在滤袋2的流出侧5布设有流体导向元件7 ‘。
[0049]流体导向元件7 ‘形成为气流挡板。气流挡板沿流出侧5的方向形成凹形。每个滤袋2配置两个气流挡板。
[0050]流体导向元件7，7 ‘也可以构造成可以从过滤器元件上移除或可以与过滤器元件连接的分立的部件。流体导向元件7，7 ‘布设在框架I上，但是也可以与框架分开布设。
[0051]滤袋2具有折叠的壁部8，其中壁部8经过打褶。滤袋2是由无纺布制造的。
[0052]图4示出流体导向元件7 ‘与框架I的流入侧的上边缘Ia之间保持最高达5d的间距，其中d代表流入侧的上边缘Ia与滤袋2的流出端2a之间的距离。该距离与由框架I限定的流入面Ib正交。
[0053]与此类似，前述间隔在图3和图5-7所示的过滤器元件中也是可行的。
[0054]图5示出按照本发明的过滤器元件，在这种情况下，在滤袋2的流出侧5布设有流体导向元件7 “。这些流体导向元件7 “与框架I结合为一体。
[0055]流体导向元件7 “的横截面部分地呈圆形。具体地，流体导向元件7 “构造为管子的形式或管状，并且与滤袋2的尖端或钝平端2a相连接。
[0056]图6示出按照本发明的过滤器元件，在这种情况下，在滤袋2的流出侧5布设有流体导向元件7 “‘，7 ““。
[0057]第一流体导向元件7 “ ‘被固定在滤袋2的端部2a处。第一流体导向元件7 “ ‘的横截面至少部分地或完全地形成为水滴状构造。
[0058]第二流体导向元件7 ““作为分立的部件定位在第一流体导向元件7 “ ‘之间。
[0059]第二流体导向元件7 ““的横截面为卵形或椭圆形。
[0060]第一流体导向元件7“ ‘布设在滤袋2的流出端2a处，并且第二流体导向元件7““作为分立的部件布设在壁部8之间和滤袋2的流出端2a之间。
[0061]图7示出按照本发明的过滤器元件，在这种情况下，在滤袋2的流出侧5布设有流体导向元件7 “‘，7 ““。
[0062]滤袋2的壁部8是由一个扁平过滤器元件2b形成的，该扁平过滤器元件相对于另一个过滤器元件2b以锐角倾斜地布设在框架I上面。
[0063]扁平过滤器元件2b经过折叠，是由无纺布制成的，并且形成滤袋2的壁部8。
[0064]滤袋2由此具有折叠的壁部8，其中，壁部8经过打褶。
[0065]第一流体导向元件7 “ ‘固定在滤袋2的端部处。第一流体导向元件7 “‘的横截面形成为水滴状构造。
[0066]第二流体导向元件7 ““作为分立的部件布设在第一流体导向元件7 “ ‘之间。
[0067]第二流体导向元件7 ““的横截面为卵形或椭圆形。
[0068]此处，参照图3-7应该解释为只要尖端2a或边缘沿流出方向呈锥形，也可以是倒圆的、截锥的或扁平的设计。流体导向元件7，7 ‘，7 “，7 “‘，7 ““沿着这些端部2a延伸或与这些端部平行。流体导向元件7，7 ‘，7 “，7 “‘，7 ““被构造成细长体的形式。
【权利要求】
1.一种过滤器元件，其包括框架(I)和与所述框架相连接的袋式滤袋(2)，其中，所述滤袋(2)在流入侧具有开口(3)，使得待过滤的流体流入所述滤袋的内部空间(4)，并且其中，所述内部空间(4)沿流出侧(5)的方向呈锥形， 其特征在于，所述滤袋(2)的所述流出侧(5)和/或所述流入侧(9)布设有流体导向元件(7，7 ‘，7 “，7 “‘，7 ““)。
2.根据权利要求1所述的过滤器元件，其特征在于，所述流体导向元件(7，7‘，7 “，7 “‘，7 至少部分地形成为弯曲的或呈弧形。
3.根据权利要求1或2所述的过滤器元件，其特征在于，所述流体导向元件(7，7‘，7 “，7 “‘，7 的横截面至少部分地呈圆形。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的过滤器元件，其特征在于，所述流体导向元件(7,7 ‘)形成为气流挡板。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的过滤器元件，其特征在于，所述流体导向元件(7,7 ‘，7 “，7 “‘，7 被构造成能够从所述过滤器元件上移除或能够连接到所述过滤器元件的分立的部件。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的过滤器元件，其特征在于，所述流体导向元件(7,7 ‘，7 “，7 “‘，7 布设在所述框架(I)上并/或作为分立的部件与所述框架(I)分开布设。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的过滤器元件，其特征在于，第一流体导向元件(7,7 ‘，7 “，7 布设在所述滤袋(2)的流出端(2a)，并且第二流体导向元件(7 作为分立的部件布设在壁部(8)之间和/或所述滤袋(2)的所述流出端(2a)之间。
8.根据权利要求1至4中任一项所述的过滤器元件，其特征在于，所述流体导向元件(7,7 ‘，7 “，7 和所述框架⑴形成为一体并/或由相同的材料形成。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的过滤器元件，其特征在于，所述流体导向元件(7,7 ‘，7 “，7“‘，7““)与所述框架(I)的流入侧上边缘(Ia)之间保持最高达5d的间距，其中d代表所述流入侧上边缘(Ia)与所述滤袋(2)的所述流出端(2a)之间的距离。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的过滤器元件，其特征在于，所述滤袋(2)具有折叠的壁部(8)，其中，所述壁部(8)经过打褶。
11.根据权利要求10所述的过滤器元件，其特征在于，所述滤袋(2)的所述壁部(8)由扁平过滤器元件(2b)形成。
12.一种包括用于制造根据权利要求1至11中任一项所述的过滤器元件的流体导向元件(7，7 ‘，7 “，7 “‘，7 的模块。
【文档编号】B01D46/00GK104363997SQ201380030662
【公开日】2015年2月18日 申请日期:2013年5月22日 优先权日:2012年6月11日
【发明者】托马斯·卡瑟, 马克·斯泰博斯基, 赫依蔻·曼斯特恩, 斯特芬·葛伦兹 申请人:卡尔·弗罗伊登贝格两合公司