用于对气体过滤和去湿的过滤器元件的制作方法

本发明涉及根据权利要求1前序部分的用于对气体过滤和去湿的过滤器元件。

背景技术：

在cn106853303a中描述了一种过滤器元件，该过滤器元件在具有流入开口和出流开口的壳体中具有三个过滤层，这些过滤层直接叠置地被布置在壳体中并由空气穿流。第一过滤层形成颗粒过滤器，第二过滤层具有用于空气去湿的硅胶颗粒并且第三过滤层设有蜂窝结构，抗菌材料被置入到蜂窝结构中。

de19848446c1公开了一种过滤器元件，该过滤器元件相邻于进风开口被定位在电池箱中，该电池箱用于布置在其中的电化学存储器。过滤器元件包括两个倾斜布置的、直接叠置的过滤层，它们由冷却空气穿流。在过滤层上，冷却空气中的不洁物被分离，此外过滤层发挥针对在冷却空气中连带引导的已分离的湿气或液体的排水作用。

技术实现要素：

本发明的任务是，利用简单的结构措施来构成用于对气体过滤和去湿的过滤器元件，使得对气体的过滤和去湿可以有效且节省位置地被执行。

该任务根据本发明以权利要求1的特征来解决。从属权利要求给出了适宜的改进方案。

根据本发明的过滤器元件可以用于对气体过滤和去湿，该气体例如被用于冷却电池，该电池例如处在车辆中。在另一示例性的应用方案中，过滤器元件可以用于对平衡容器进行通风，该平衡容器引起利用大气的压力平衡，例如针对传动装置冷却油。过滤器元件包括：承载本体；至少一个过滤介质本体，在其上发生气体过滤；以及用于对气体去湿的去湿单元。过滤介质本体和去湿单元关于穿流方向被布置成排或者说布置为前后相继卧放，其中，过滤介质本体和衔接其的去湿单元首先由气体穿流。与之相应地，去湿单元在过滤介质本体中沿流体方向布置在下游。承载本体不仅是过滤介质本体的承载件，而且-直接或间接地-是去湿单元的承载件。

过滤介质本体具有未滤侧或者说入流侧以及清洁侧或者说出流侧，其中，清除了颗粒的气体通过其从过滤介质本体中排出的出流侧同时形成用于过滤器元件中的清洁侧的流体腔的限界壁。去湿单元被布置在清洁侧的流体腔中，该流体腔与过滤介质本体间隔开，使得在清洁侧的流体腔内部在过滤介质本体的出流侧和去湿单元的入流侧之间给出相对环境被屏蔽的流体空间。

过滤介质本体和去湿单元之间的流体空间能够实现：清除了颗粒的气体在该空间内部传播并且去湿单元经由置入到去湿单元壳体中的流入开口被穿流。在过滤介质本体和去湿单元之间的空间中发生气体流体的稳定，结合流体速度的减少，这点在去湿单元中的过滤效率和吸附效率方面起作用并引起去湿单元中的较长的接触时间。

去湿单元首要具有如下功能，即气体中连带引导的湿气被吸附在干燥介质上。反转地，但是也可以有利的是，存储在干燥介质中的水在非常低的空气湿度的情况下也容易地又被解吸。由此确保了，气体具有下边界和上边界之间的预期的湿度程度。由此涉及加湿和去湿单元。

用于对气体过滤和去湿的过滤器元件的根据本发明的实施方案的另一优点在于过滤介质本体和去湿单元的空间分离。这点能够实现，两者被实施为预制的结构单元，这些结构单元在承载本体中被组装。此外可行的是，这些单元彼此独立地在需要时进行更换，即例如更换去湿单元并保留过滤器元件中的过滤介质本体，或反之亦然。

为了避免错误流，去湿单元防流体地与流体腔的出流开口连接。由此保证了，在对过滤介质本体穿流之后，气体被强制也穿流去湿单元，在气体通过流体腔出流开口离开过滤器元件之前。

根据一有利实施方案，去湿单元被构造为柱体形的去湿筒体（entfeuchtungskartusche）。该筒体设有壳体，用于气体的至少一个流入开口和流出开口被置入到壳体中，该流出开口与流体腔的出流开口连接或与流体腔的出流开口重合。为了去湿，在去湿筒体的壳体中有干燥介质，例如由硅胶制成的散装部或分子筛。替换地，结合去湿筒体中的膜层也可以考虑形式为吸附介质的液态或气体形式的干燥介质。此外，也可以考虑具有活性炭的筒体，以便附加地从气体中去除化学有害物质。

在去湿单元的轴向长度上可以将多个流入开口置入到壳体中。这点能够实现，在过滤介质本体和去湿单元之间的流体空间的整个或一大部分上使气体经由流入开口输入给去湿单元中的干燥介质。针对同时完全穿流情况下的尽可能小的压力损失，开口的尺寸可以梯度形地延伸。

在一替换实施方案中设置：去湿单元的壳体仅相邻于与流出开口相对置的端部尤其在壳体底部中具有一个或多个流入开口。该实施方案具有如下优点，即，进入到去湿单元中的气体被强制在其整个轴向长度上穿流去湿单元，使得在干燥介质中能够实现最大的去湿。例如可以适宜的是，相邻于与流出开口相对置的端部在周边上分布地将多个流入开口置入到去湿单元的壳体中。在筒体壳体的内侧面上可以安置包围喷注的、例如具有500微米网孔宽度的筛罩，以便也能够实现应用非常细粒状的散装部。

还根据另一有利的实施方案，去湿单元被保持在承载本体上并固定或可松开地与承载本体连接。例如可以适宜的是，也收纳了过滤介质本体的承载本体被制作为塑料喷注构件，并且去湿单元的壳体也被制造为塑料喷注构件，尤其是与承载本体一件式构成。替换地也可行的是，承载本体和去湿单元被构造为独立的构件，但是去湿单元在过滤器元件装配好的状态下与承载本体连接，例如通过插接或卡锁连接。最后提到的实施方案可以实现，在需要时更换去湿单元并保留过滤器元件中的过滤介质本体或颗粒过滤器。

根据另一种替换实施方式，将去湿单元保持在适配器部件上，并固定或可松开地与适配器部件连接，该适配器部件能够套放到流体腔的出流开口上。流体腔中的出流开口尤其是处在承载本体上，使得适配器部件也被保持在承载本体上。适配器部件能够实现：在过滤器元件与继续引导的管件之间建立流体连接，该管件在形式和/或尺寸上与流体腔的出流开口不同。

适配器部件有利地被构造为塑料喷注构件，去湿单元固定或可松开地与其连接。例如可行的是，去湿单元的壳体与适配器部件一件式构成并在相同的喷注过程中制造。替换地也可适宜的是，适配器部件和去湿单元被实施为独立的构件并且去湿单元的壳体以适当的方式与适配器部件连接，例如通过插接、卡锁或焊接连接。此外可行的是，适配器部件可松开地与承载本体连接，例如也通过插接或卡锁连接。

还在另一有利的实施方案中，适配器部件可以被联接到承载本体上，但是去湿单元与适配器部件无关地固定或可松开地与承载本体连接。

还根据另一有利实施方案，过滤器元件设有用于部分或完全绕过去湿单元的旁通。旁通被构造为可切换，并可以在打开的旁通位置和关闭位置之间进行调节。在打开的旁通位置中，气体可以在绕过去湿单元的情况下直接经由旁通被导出流体腔，与之相反，在关闭位置中，旁通被关闭并强制气体流动穿过去湿单元。

旁通根据另一有利实施方案被构造在适配器部件中或上，该适配器部件可以被套放到流体腔的出流开口上。适配器部件可以在旁通位置和关闭位置之间进行调节，其中，关闭位置和旁通位置有利地分别被构造为卡锁姿态。适配器部件例如可以沿-关于去湿单元纵轴线的-纵向方向在两个不同的卡锁位置中被推套到承载本体上，这两个卡锁位置表示的是旁通位置和关闭位置。在旁通位置中，例如布置在适配器部件上的密封环与去湿单元壳体的罩面间隔开，使得沿着去湿单元壳体的罩面在绕过去湿单元的情况下形成用于从流体空间中导出气体的旁通。在关闭位置中，与之相反将密封环防流体地放置在去湿单元的壳体的罩面上。

根据另一有利实施方案，过滤介质本体被构造为扁平过滤本体，其优选具有直角平行六面体形状。该扁平过滤本体可以被构造为经折叠的过滤本体。必要时可以适宜的是，在承载本体上布置两个相对置且分别被构造为扁平过滤本体的过滤介质本体，它们在其间围出带有去湿单元的清洁侧的流体腔。在此情况下，两个扁平过滤本体可以关于中间平面相对彼此镜面对称地构造。替换地，具有两个扁平过滤本体的相同或不同尺寸的非对称实施方案也是可行的。

清洁侧的流体腔必要时可以附加于过滤介质本体的至少一个出流侧由承载本体的一个或多个壁防流体地封闭，使得构成了相对于环境封闭的腔，气体可以从该腔中仅经由出流开口流出。

两个相对置的扁平过滤本体可以相对彼此平行或相对彼此成角度地布置。必要时可以有利的是，在过滤器元件中设置多于两个的过滤介质本体，它们分别被构造为扁平过滤本体。此外可行的是，在过滤器元件中布置更好一个或刚好两个扁平过滤本体。

在一替换实施方案中，将过滤器元件构造为圆形过滤器元件或椭圆形过滤器元件，并包括中空柱体形或接近中空柱体形的过滤介质本体，其具有椭圆形或椭圆化的横截面形状，其内部空间形成清洁侧的流体腔，在该流体腔中，去湿单元被布置得与过滤介质本体的内壁间隔开。柱体形或接近中空柱体形的过滤介质本体的穿流-关于过滤介质本体纵轴线-沿径向从外向内进行，使得内壁形成过滤介质本体的出流侧。气体从过滤器元件中的出流在穿流去湿单元之后沿轴向方向进行。在另一替换实施方案中，过滤器元件被构造为u形过滤器并包括马掌形弯曲的扁平过滤本体。

本发明此外涉及一种过滤器装置，其具有前述的过滤器元件和过滤器壳体，过滤器元件被收纳在该过滤器壳体中。

附图说明

另外的优点和适宜的实施方案在另外的权利要求、附图说明和附图中可以得出。

其中：

图1示出了穿过过滤器元件的纵截面，该过滤器元件可以被用于对气体、尤其是空气进行过滤和去湿，其具有两个布置在承载本体上的扁平过滤本体和带扁平过滤本体的去湿筒体；

图2示出了在另一截面中的过滤器元件，该截面角度错开90°；

图3示出了前方视图中的过滤器元件；

图4示出了立体视图中的过滤器元件；

图5至8示出了在一实施变型中处在与来自第一实施例的图示相应的不同图示中的过滤器元件，具有附加的适配器部件，该适配器部件可以被套置到出流开口上；

图9示出了另一实施变型中的过滤器元件，其中，去湿筒体被保持在适配器部件上；

图10示出了另一立体图示中的过滤器元件；

图11部分以截面图示出了具有插入的去湿筒体的过滤器元件；

图12示出了完成装配的过滤器元件的立体图示；

图13在截面图中示出了来自装配期间适配器部件和去湿筒体之间连接部的细节图示；

图14示出了相应于图13的图示，但是具有处在防流体连接部中的去湿筒体和适配器部件；

图15在立体视图中示出了过滤器元件的另一实施例，其具有适配器部件，可切换的旁通被集成到该适配器部件中，图示处在打开的旁通位置中；

图16示出了过滤器元件，其具有处在关闭旁通的关闭位置中的适配器部件；

图17至20示出了在另一实施变型中处在与来自根据图1至4的第一实施例的图示相应的不同图示中的过滤器元件，具有过滤介质本体，该过滤介质本体具有椭圆化的横截面形状。

在这些图中，相同构件设有相同的附图标记。

具体实施方式

在图1至4中示出了用于对气体、例如空气进行过滤和去湿的过滤器元件的第一实施例，其中，气体在过滤和去湿之后例如可以被用于冷却车辆中的电池。过滤器元件1包括塑料承载本体2，塑料承载本体具有两个侧向的收纳兜2a、2b（图4），在这些收纳兜中分别收纳被构造为扁平过滤本体3、4的过滤介质本体。每个扁平过滤本体3、4被折叠形构造并具有直角平行六面体形状。承载本体2例如可以以塑料喷注法来制造。扁平过滤本体3、4从外向内由气体穿流，使得外侧面形成入流或者说未滤侧3a、4a并且内侧面形成出流或者说清洁侧3b、4b。

出流侧3b、4b限界了内置的、清洁侧的流体腔8，该流体腔相对于环境被封闭并且仅可以通过扁平过滤本体3、4入流。在流体腔8内部有去湿单元，该去湿单元被构造为去湿筒体5并且包括带有收纳在其中的干燥介质7的柱体形筒体壳体6，例如有由硅胶制成的粒状散装部。去湿筒体5沿气体的流体方向被后接给扁平过滤本体3、4，其与扁平过滤本体处于一排，使得沿流体方向由气体首先穿流两个扁平过滤本体3、4并接下来穿流去湿筒体5。

去湿筒体5的沿轴向的顶端侧伸出出流开口9，该出流开口被构造在承载本体2中；通过该出流开口9，在穿流去湿筒体5之后将气体导出过滤器元件1。出流开口9处在壳体接口10中，该壳体接口与承载本体2一件式构造并且通过该壳体接口可以将过滤器元件联接到继续引导的管道线路或类似装置上。

筒体壳体6与承载本体2一件式构造，承载本体2和筒体壳体6尤其是形成共同的塑料喷注构件。相邻于与出流开口9相对置的-关于筒体壳体纵轴线的-轴向端部，多个在周边上分布布置的流入开口11被置入到筒体壳体6中，气体可以通过这些流入开口进入去湿筒体5。接下来，气体对处在筒体壳体6中的干燥介质7进行穿流，并经由出流开口9离开去湿筒体5，该出流开口同时形成筒体壳体6中的流出开口。

去湿筒体5被尺寸设定为，在扁平过滤本体3、4的出流侧3b、4b和筒体壳体6的外壁之间有间距，使得在清洁侧的流体腔8中形成针对气体的围住筒体壳体6的流体空间。与之相应地，气体可以沿着扁平过滤本体3、4的整个出流侧3b、4b在清洁侧的流体腔8中扩散，并达到流体的稳定。由此减少了流体速度，这在扁平过滤本体3、4或去湿筒体5中的过滤和吸附效率方面是有利的。

清洁侧的流体腔8设有腔壁，这些腔壁是承载本体2的部件并在带有收纳在其中的扁平过滤本体3、4的相对置的收纳兜2a、2b之间延伸。这确保了：从外向内仅穿流扁平过滤本体3、4是可行的，并且避免了错误流。在与壳体接口10相对置的区域中也防流体地构造承载本体2。

筛12被套放到承载本体2中的出流开口9或者说去湿筒体5中的流出开口上。

在图5至8中示出了过滤器元件的另一实施例，该过滤器元件在很大程度上相应于第一实施例。但是在根据图5至8的第二实施例中，适配器部件13可以通过插套被联接到过滤器元件1上，该适配器部件被套放到出流开口9上。借助于适配器部件13，到管件或类似装置上的联接是可行的，所述管件或类似装置具有与出流开口9相比不同的直径和/或另外的横截面几何形状。针对适配器部件13和出流开口9之间的防流体连接部，将环形密封元件14套置到承载本体2的接管上，适配器部件13被推套到密封元件上。密封元件14具有槽轮廓，以便改善与适配器部件13的连接。

在图9至12中示出了用于对气体过滤和去湿的过滤器元件1的另一实施例，该过滤器元件同样像在前述实施例中那样具有塑料承载本体2，塑料承载本体带有两个相对置的收纳兜2a、2b，用以分别收纳扁平过滤本体3、4。经由出流开口9，去湿筒体5可以插入到处在扁平过滤本体3、4之间的清洁侧的流体腔8中，该去湿筒体与适配器部件13连接，该适配器部件可以套放到出流开口9上并可以与承载本体2连接。去湿筒体5的筒体壳体6固定地与适配器部件13连接。

筒体壳体6在其整个轴向长度上以及在周边上分布地具有流入开口。

在根据图13至16的实施例中，过滤器元件1设有像前述实施例中那样的相同基础结构并包括承载本体2，该承载本体带有两个相对置的收纳兜2a、2b，用以分别收纳扁平过滤本体3、4，它们之间围出清洁侧的流体腔8。在该清洁侧的流体腔8中有去湿筒体5，该去湿筒体固定地与承载本体2连接。有利地，筒体壳体6和承载本体2形成共同的塑料喷注构件。为了在适配器部件13和去湿筒体5之间建立防流体连接部，适配器部件13在其内侧面上具有密封环15（图13、14），该密封环在适配器部件13推套到去湿筒体5上（从图13向图14过渡）时被推套到筒体壳体6的外置罩面上。由此确保了：阻止经过去湿筒体5旁边的错误流并且在过滤器元件1内的清洁侧的流体腔中在穿流扁平过滤本体3、4之后聚集的气体流动穿过去湿筒体5。

适配器部件13可以被推套到承载本体2上，该适配器部件被带至与出流开口9防流体连接，通过该出流开口可以使气体流出去湿筒体5。适配器部件13具有上连接区段和下连接区段16或17，所述连接区段被分别构造为u形并可以被带到与承载本体2的两个不同卡锁位置中。在图13和15中示出的第一卡锁位置中，适配器部件13仅部分地被推套到承载本体2上；该第一卡锁位置表示旁通位置。在该未完全推套到承载本体2上的位置中，释放筒体壳体6的外置罩面与适配器部件13之间的旁通18，通过该旁通，气体可以在绕过去湿筒体5的情况下经由适配器部件13流出清洁侧的流体腔8。在旁通位置中，布置在适配器部件13上的密封环15与筒体壳体6间隔开。

在图14和16中示出的第二卡锁位置中，适配器部件13完全被推套到承载本体2上并占据其关闭位置，在该关闭位置中，密封环15被推套到筒体壳体6的罩面上并关闭旁通。在带有关闭的旁通的该关闭位置中，在清洁侧的流体腔8中聚集的气体被强制流动穿过去湿筒体5。

根据图17至20的实施例基本上相应于根据图1至4的第一实施例，与之相应地，过滤器元件1带有具有过滤介质本体3清洁侧上的筒体壳体6和干燥介质7的去湿筒体5的基础结构与第一实施例中相同。

但是，过滤介质本体3的构造是不同的，该过滤介质本体在图17至20中被构造为圆形或椭圆形过滤器元件，其具有环形环绕的流体横截面。过滤介质本体3的横截面形状以部分圆形的窄侧和压扁的长侧被椭圆化。过滤介质本体3的穿流沿径向从外向内进行，从而使得过滤介质本体3的外侧面形成入流侧3a并且内侧面形成出流侧3b。基于作为圆形或椭圆形过滤器元件的实施方案足够的是，仅设置唯一的过滤介质本体3。过滤介质本体3在其内侧面上具有支撑架19，该支撑架赋予过滤介质本体3稳定性。