DE112009000110T5

DE112009000110T5 - Volumeneffizienter Filter

Info

Publication number: DE112009000110T5
Application number: DE112009000110T
Authority: DE
Inventors: Michael J. Stoughton Connor; Michael J. Madison Frame; Gary L. Wharton Rickle
Original assignee: Cummins Filtration IP Inc
Current assignee: Cummins Filtration IP Inc
Priority date: 2008-02-29
Filing date: 2009-01-23
Publication date: 2011-01-13
Anticipated expiration: 2029-01-24
Also published as: US20090113862A1; CN101959572B; WO2009111107A3; DE112009000110B4; BRPI0907819A8; US7799108B2; WO2009111107A2; CN101959572A; BRPI0907819A2

Abstract

Filter, der ein Gehäuse mit einer Unterseite und einer Oberseite, durch die jeweils eine jeweilige Öffnung geht, wobei eine der Öffnungen eine Einlassöffnung und die andere der Öffnungen eine Auslassöffnung ist, und mehrere Filterelemente im Gehäuse aufweist, die jeweils einen jeweiligen Filtrierströmungsweg dort hindurch von der Einlassöffnung zur Auslassöffnung definieren, wobei die Filtrierströmungswege parallel zueinander verlaufen, wobei durch das Gehäuse ein Fluidströmungsweg geht, der aus Folgenden ausgewählt ist: a) unten hinein und oben heraus und b) oben hinein und unten heraus, wodurch für räumliche Effizienz und größeren Einsatz von bestehendem Volumen in bestimmten Anwendungen gesorgt ist.

Description

HINTERGRUND UND KURZDARSTELLUNG
Die Erfindung bezieht sich auf Filter, einschließlich Luftreiniger.
Die Erfindung ergab sich aus fortgesetzten Bemühungen zur Entwicklung von Filteranordnungen mit effizienterer Raumnutzung und besserer Leistung, einschließlich einer kleineren Packungsgröße und mehr Flexibilität bei der Packungsgeometrie. Die Erfindung ergab sich außerdem bei den fortgesetzten Entwicklungsbemühungen im Zusammenhang mit der oben genannten Stammanmeldung. Wie die erwähnte Stammanmeldung stellt das vorliegende System mehr Filtermediumfläche in einem gegebenen Volumen bereit.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1–4 sind der '563-Anmeldung entnommen.
1 ist eine weggeschnittene Perspektivansicht eines gemäß der Stammanmeldung konstruierten Filters.
2 ist eine Perspektivansicht eines Abschnitts der Anordnung aus 1.
3 ist eine Perspektivansicht des Gehäuses der Anordnung aus 1.
4 ist wie 1 und zeigt eine weitere Ausführungsform.
5 ist eine weggeschnittene Schnittansicht eines erfindungsgemäß konstruierten Filters.
6 ist eine weggeschnittene Perspektivansicht wie ein Abschnitt von 5 und zeigt eine weitere Ausführungsform.
7 ist wie 6 und zeigt eine weitere Ausführungsform.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
US-Patentanmeldung Nr. 11/305,563 (”die '563-Anmeldung”)
Die folgende Beschreibung der 1–4 stammt aus der '563-Anmeldung.
1–3 zeigen einen Filter 10 mit einem Gehäuse 12 mit einem Einlass 14 und einem Auslass 16. Ein erster Strömungsdurchgang 18 ist durch das Gehäuse vom Einlass 14 zum Auslass 16 vorgesehen und umfasst ein erstes Filterelement 20, das entlang dem ersten Strömungsdurchgang 18 strömendes Fluid filtriert. Ein zweiter Strömungsdurchgang 22 ist durch das Gehäuse vom Einlass 14 zum Auslass 16 vorgesehen und umfasst ein zweites Filterelement 24, das entlang dem zweiten Strömungsdurchgang 22 strömendes Fluid filtriert. Der erste und der zweite Strömungsdurchgang 18 und 22 sind zueinander parallel, so dass ankommende Fluidströmung am Einlass 14 in eine erste und eine zweite parallele Strömungsbahn in einem ersten bzw. einem zweiten Strömungsdurchgang 18 bzw. 22 aufgeteilt wird, durch ein erstes bzw. ein zweites Filterelement 20 bzw. 24 strömt und am Auslass 16 wieder zusammengeführt wird. Der erste und der zweite Strömungsdurchgang 18 und 22 durch jeweils das erste und das zweite Filterelement 20 bzw. 24 sind voneinander unabhängig.
Das Gehäuse 12 umfasst eine innere Trennwand 26, die einen ersten und einen zweiten Strömungsdurchgang 18 und 22 trennt, so dass Fluid im ersten Strömungsdurchgang 18 ausschließlich durch das erste Filterelement 20 strömt und das zweite Filterelement 24 umgeht, so dass Fluid im zweiten Strömungsdurchgang 22 ausschließlich durch das zweite Filterelement 24 strömt und das erste Filterelement 20 umgeht. Das erste Filterelement 20 hat eine stromaufwärtige Fläche 28, die ankommendes Fluid entlang dem ersten Strömungsdurchgang 18 vom Einlass 14 aufnimmt. Das erste Filterelement 20 hat eine stromabwärtige Fläche 30, die filtriertes Fluid entlang dem ersten Strömungsdurchgang 18 zum Auslass 16 hin liefert. Das zweite Filterelement 24 hat eine stromaufwärtige Fläche 32, die ankommendes Fluid entlang dem zweiten Strömungsdurchgang 22 vom Einlass 14 aufnimmt. Das zweite Filterelement 24 hat eine stromabwärtige Fläche 34, die filtriertes Fluid entlang dem zweiten Strömungsdurchgang 22 zum Auslass 16 hin liefert. Die interne Trennwand 26 hat eine erste Fläche 36, die der stromabwärtigen Fläche 30 des ersten Filterelements 20 zugewandt ist. Die interne Trennwand 26 hat eine zweite Fläche 38, die zur gegenüberliegenden Seite der ersten Fläche 36 gewandt und der stromaufwärtigen Fläche 32 des zweiten Filterelements zugewandt ist. Das Gehäuse 12 hat eine erste Seitenwand 40, die ein erstes Plenum 42 zwischen der ersten Seitenwand 40 und der stromaufwärtigen Fläche 28 des ersten Filterelements 20 definiert. Die interne Trennwand 26 hat die erwähnte erste Fläche 36, die ein zweites Plenum 44 zwischen der Fläche 36 der internen Trennwand 26 und der stromabwärtigen Fläche 30 des ersten Filterelements 20 definiert. Die interne Trennwand 26 hat die erwähnte zweite Fläche 38, die ein drittes Plenum 46 zwischen der Fläche 38 der internen Trennwand 26 und der stromaufwärtigen Fläche 32 des zweiten Filterelements 24 definiert. Das Gehäuse 12 hat eine zweite Seitenwand 48, die ein viertes Plenum 50 zwischen der Gehäuseseitenwand 48 und der stromabwärtigen Fläche 34 des zweiten Filterelements 24 definiert.
Bei der bevorzugten Ausführungsform sind die erste und die zweite Seitenwand 40 und 48 des Gehäuses durch das erste Filterelement 20, die interne Trennwand 26 und das zweite Filterelement 24 beabstandet, wobei jeweils eine reihenmäßige räumliche Ausrichtung vorliegt. Weiter bei der bevorzugten Ausführungsform sind die Gehäuseseitenwände 40 und 48 durch das erste Plenum 42, das erste Filterelement 20, das zweite Plenum 44, die interne Trennwand 26, das dritte Plenum 46, das zweite Filterelement 24 und das vierte Plenum 50 beabstandet, wobei jeweils eine reihenmäßige räumliche Ausrichtung vorliegt. Das erste und das dritte Plenum 42 und 46 stehen am Einlass 14 miteinander in Verbindung. Das zweite und das vierte Plenum 44 und 50 stehen am Auslass 16 miteinander in Verbindung.
Das erste und das zweite Filterelement 20 und 24 sind über einen Spalt 52 voneinander beabstandet. Die interne Trennwand 26 ist eine diagonale Wand, die den Spalt 52 diagonal überspannt und ein stromaufwärtiges dreieckiges Plenum 46 mit einem geschlossenen Eckenende 54 an der stromaufwärtigen Fläche 32 des zweiten Filterelements 24 und einem offenen Ende 56, das mit dem Einlass 14 in Verbindung steht, definiert. Die diagonale Wand 26 definiert auch ein stromabwärtiges dreieckiges Plenum 44 mit einem geschlossenen Eckenende 58 an der stromabwärtigen Fläche 30 des ersten Filterelements 20 und einem offenen Ende 60, das mit dem Auslass 16 in Verbindung steht. Bei der bevorzugten Ausführungsform hat die diagonale Wand 26 die Gestalt einer nicht geradlinigen Welle, wodurch für eine vergrößerte Eingangsfläche am stromaufwärtigen offenen Ende 56 des dreieckigen Plenums 46 und eine verkleinerte Fläche am geschlossenen Eckenende 54 des dreieckigen Plenums 46, und für eine vergrößerte Ausgangsfläche um stromabwärtigen offenen Ende 60 des dreieckigen Plenums 44 und eine verkleinerte Fläche am geschlossenen Eckenende 58 des dreieckigen Plenums 44 gesorgt wird.
Ein Abstandhalter 62 stützt das erste und das zweite Filterelement 20 und 24 und hält den Spalt 52 dazwischen aufrecht. Der Abstandhalter 62 hat eine erste und eine zweite Abstandhalterwand 64 und 66, die sich quer (von oben nach unten in 1, 2) über den Spalt 52 und in Längsrichtung (von links nach rechts in 1, 2) zwischen den offenen Enden 56 und 60 des stromaufwärtigen und dem stromabwärtigen dreieckigen Plenum 46 und 44 erstrecken. Die Abstandhalterwände 64 und 66 sind durch die dazwischenliegende diagonale Wand 26 seitlich voneinander beabstandet. Die Abstandhalterwände haben stromaufwärtige Enden, die mit dem Einlass 14 in Verbindung stehen, und stromabwärtige Enden, die mit dem Auslass 16 in Verbindung stehen. Die Abstandhalterwände 64 und 66 erstrecken sich in Längsrichtung (von links nach rechts in 1, 2) zwischen diesen stromaufwärtigen und stromabwärtigen Enden. Die stromaufwärtigen Enden der Abstandhalterwände 64 und 66 sind seitlich durch das offene Ende 56 des dazwischenliegenden stromaufwärtigen dreieckigen Plenums 46 beabstandet. Die stromabwärtigen Enden der Abstandhalterwände 64 und 66 sind seitlich durch das offene Ende 60 des dazwischenliegenden stromabwärtigen dreieckigen Plenums 44 beabstandet. Die diagonale Wand 26 hat ein stromaufwärtiges Ende 68, das seitlich die stromaufwärtigen Enden der Abstandhalterwände 64 und 66 überspannt. Die diagonale Wand 26 hat ein stromabwärtiges Ende 70, das seitlich die stromabwärtigen Enden der Abstandhalterwände 64 und 66 überspannt. Der Abstandhalter 62 hat einen stromaufwärtigen Überbrückungsabschnitt 72, der sich seitlich zwischen den stromaufwärtigen Enden der Abstandhalterwände 64 und 66 erstreckt und quer vom stromaufwärtigen Ende 68 der diagonalen Wand 26 durch das offene Ende 56 des dazwischenliegenden stromaufwärtigen dreieckigen Plenums 46 beabstandet ist. Der Abstandhalter 62 hat einen stromabwärtigen Überbrückungsabschnitt 74, der sich seitlich zwischen den stromabwärtigen Enden der Abstandhalterwände 64 und 66 erstreckt und quer vom stromabwärtigen Ende 70 der diagonalen Wand 26 durch das offene Ende 60 des dazwischenliegenden stromabwärtigen dreieckigen Plenums 44 beabstandet ist. Die Abstandhalterwände können massiv sein oder können durch mehrere sich quer erstreckende Rippen 65 bzw. 67 wie gezeigt bereitgestellt sein.
Eine Dichtung 76 (2) dichtet das erste und das zweite Filterelement 20 und 24 und den Abstandhalter 62 zum Gehäuse 12 hin ab. Die Dichtung 76 hat einen stromaufwärtigen Abschnitt 78, der sich entlang dem stromaufwärtigen Überbrückungsabschnitt 72 des Abstandhalters 62 erstreckt, einen stromabwärtigen Abschnitt 80, der sich entlang dem stromabwärtigen Überbrückungsabschnitt 74 des Abstandhalters 62 erstreckt, und ein Paar seitlich beabstandeter diagonaler Seitenabschnitte 82 und 84, die sich diagonal entlang Abstandhalterwänden 64 und 66 diagonal gegenüber der diagonalen Verlängerung der diagonalen Wand 26 erstrecken. In 1 und 2 erstrecken sich die diagonalen Seitenabschnitte 82 und 84 der Dichtung diagonal von oben rechts nach unten links, während sich die diagonale Wand 26 diagonal von unten rechts nach oben links erstreckt. Das Gehäuse 12 wird durch ein Paar Abdeckungen 86 und 88 (1, 3) bereitgestellt, die entfernbar entlang einer Schnittstelle 90 aneinander angepasst sind, die mit der Dichtung 76 einschließlich der diagonalen Seitenabschnitte 82 und 84 der Dichtung zusammenfällt. Der Einlass 14 befindet sich im Abdeckungsgehäuseabschnitt 86. Der Auslass 16 befindet sich im Abdeckungsgehäuseabschnitt 88. Die Abdeckungen sind beispielsweise mit Scharnieren oder Clips wie 92 an einem Ende und Klammern wie 94 am anderen Ende entfernbar aneinander montiert. Vorzugsweise quetschen und drücken die Abdeckungen die Dichtung 76 zwischen sich entlang ihrem gesamten Umfang einschließlich der Dichtungsabschnitte 78, 80, 82, 84 zusammen.
Die obigen Grundsätze lassen sich auf Mehrfachströmungsfiltersysteme anwenden, bei denen das Filtergehäuse mehrere Strömungsdurchgänge einschließlich des genannten ersten und zweiten Strömungsdurchgangs sowie einen oder mehrere zusätzliche Strömungsdurchgänge dort hindurch haben kann. 4 zeigt eine weitere Ausführungsform und verwendet zum leichteren Verständnis gegebenenfalls die gleichen Bezugsnummern wie oben. Ein dritter Strömungsdurchgang 100 ist durch das Gehäuse 12 vom Einlass 14 zum Auslass 16 vorgesehen und umfasst ein drittes Filterelement 102, das entlang dem dritten Strömungsdurchgang 100 strömendes Fluid filtriert. Der erste, der zweite und der dritte Strömungsdurchgang 18 und 22 und 100 sind zueinander parallel, so dass ankommende Fluidströmung am Einlass 14 in eine erste und eine zweite und eine dritte parallele Strömungsbahn in einem ersten bzw. einem zweiten bzw. einem dritten Strömungsdurchgang 18 bzw. 22 bzw. 100 aufgeteilt wird, durch ein erstes bzw. ein zweites bzw. ein drittes Filterelement 20 bzw. 24 bzw. 102 strömt und am Auslass 16 wieder zusammengeführt wird. Der erste und der zweite und der dritte Strömungsdurchgang 18 und 22 und 100 durch jeweils das erste und das zweite und das dritte Filterelement 20 bzw. 24 bzw. 102 sind voneinander unabhängig. Das Gehäuse umfasst eine zweite innere Trennwand 104, die einen zweiten und einen dritten Strömungsdurchgang 22 und 100 trennt. Fluid im ersten Strömungsdurchgang 18 strömt ausschließlich durch das erste Filterelement 20 und umgeht das zweite und dritte Filterelement 24 und 102. Fluid im zweiten Strömungsdurchgang 22 strömt ausschließlich durch das zweite Filterelement 24 und umgeht das erste und dritte Filterelement 20 und 102. Fluid im dritten Strömungsdurchgang 100 strömt ausschließlich durch das dritte Filterelement 102 und umgeht das erste und zweite Filterelement 20 und 24. Das dritte Filterelement 102 hat eine stromaufwärtige Fläche 106, die ankommendes Fluid entlang dem dritten Strömungsdurchgang 100 vom Einlass 14 aufnimmt, und eine stromabwärtige Fläche 108, die filtriertes Fluid entlang dem dritten Strömungsdurchgang 100 zum Auslass 16 liefert. Die zweite interne Trennwand 104 hat eine erste Fläche 110, die der stromabwärtigen Fläche 34 des zweiten Filterelements 24 zugewandt ist, und eine zweite Fläche 112, die der ersten Fläche 100 gegenüberliegt und der stromaufwärtigen Fläche 106 des dritten Filterelements 102 zugewandt ist. Die interne Trennwand 104 hat die erwähnte erste Fläche 110, die ein Plenum 114 zwischen der Fläche 110 und der stromabwärtigen Fläche 34 des zweiten Filterelements 24 definiert. Die interne Trennwand 104 hat die erwähnte zweite Fläche 112, die ein Plenum 116 zwischen der Fläche 112 und der stromaufwärtigen Fläche 106 des dritten Filterelements 102 definiert. Die Gehäuseseitenwände 40 und 48 in 4 sind durch das erste Filterelement 20, die erste interne Trennwand 26, das zweite Filterelement 24, die zweite interne Trennwand 104 und das dritte Filterelement 102 beabstandet, wobei jeweils eine reihenmäßige räumliche Ausrichtung vorliegt. Genauer sind die Seitenwände 40 und 48 in 4 durch das Plenum 42, das erste Filterelement 20, das Plenum 44, die erste interne Trennwand 26, das Plenum 46, das zweite Filterelement 24, das Plenum 114, die zweite interne Trennwand 104, das Plenum 116, das dritte Filterelement 102 und das Plenum 50 beabstandet, wobei jeweils eine reihenmäßige räumliche Ausrichtung vorliegt. Die Plenen 42 und 46 und 116 stehen miteinander und mit dem Einlass 14 in Verbindung. Die Plenen 44 und 114 und 50 stehen miteinander und mit dem Auslass 16 in Verbindung. Das zweite und das dritte Filterelement 24 und 102 sind über einen Spalt 118 und über einen mit dem Abstandhalter 62 vergleichbaren zweiten Abstandhalter 62a voneinander beabstandet. Die interne Trennwand 104 ist eine diagonale Wand, die den Spalt 118 diagonal überspannt und ein stromaufwärtiges dreieckiges Plenum 116 mit einem geschlossenen Eckenende 120 an der stromaufwärtigen Fläche 106 des dritten Filterelements 102 und einem offenen Ende 122, das mit dem Einlass 14 in Verbindung steht, definiert. Die diagonale Wand 104 definiert auch ein stromabwärtiges dreieckiges Plenum 114 mit einem geschlossenen Eckenende 124 an der stromabwärtigen Fläche 34 des zweiten Filterelements 24 und einem offenen Ende 126, das mit dem Auslass 16 in Verbindung steht. Die diagonale Wand 104 hat vorzugsweise die Gestalt einer nicht geradlinigen Welle, wodurch für eine vergrößerte Eingangsfläche am stromaufwärtigen offenen Ende 122 des dreieckigen Plenums 116 und eine verkleinerte Fläche am geschlossenen Eckenende 120 des dreieckigen Plenums 116 gesorgt wird, und wodurch für eine vergrößerte Ausgangsfläche am stromabwärtigen offenen Ende 126 des dreieckigen Plenums 114 und eine verkleinerte Fläche am geschlossenen Eckenende 124 des dreieckigen Plenums 114 gesorgt wird. Ein viertes, fünftes usw. weiteres Filterelement und ein vierter, fünfter usw. weiterer Strömungsdurchgang können in Übereinstimmung mit der obigen Lehre bereitgestellt werden.
US-Patentanmeldung Nr. 12/040,079 (”die '079-Anmeldung”)
5 zeigt einen Filter 130 mit einem Gehäuse 132 mit einer Unterseite 134 und einer Oberseite 136, die jeweils eine jeweilige Öffnung 138 und 140 haben. Eine der Öffnungen, z. B. Öffnung 138, ist eine Einlassöffnung, und die andere der Öffnungen, z. B. Öffnung 140, ist eine Auslassöffnung, obwohl ihre Funktionen auch umgekehrt sein können, d. h. Öffnung 140 kann der Einlass und Öffnung 138 kann der Auslass sein. Im Gehäuse sind mehrere Filterelemente wie 142, 144 usw. vorgesehen, die jeweils einen jeweiligen Filtrierströmungsweg 146 und 148 von der Einlassöffnung 138 zur Auslassöffnung 140 dort hindurch definieren. Die Filtrierströmungswege 146 und 148 verlaufen parallel zueinander. Durch das Gehäuse geht ein Fluidströmungsweg, der vorzugsweise aus Folgenden ausgewählt ist: a) unten hinein und oben heraus, wie in 5 gezeigt und b) oben hinein und unten heraus, wenn die Einlass- und Auslassfunktionen der Öffnungen 138 und 140 umgekehrt sind. Jede Anordnung sorgt für räumliche Effizienz und größeren Einsatz von bestehendem Volumen in bestimmten Anwendungen.
Der Fluidströmungsweg durch das Gehäuse 132 ist in parallele Zweige 146 und 148 aufgeteilt, die jeweils durch einen jeweiligen parallelen Filtrierströmungsweg durch ein jeweiliges Filterelement 142 und 144 bereitgestellt sind. Fluid tritt entlang einer ersten Fluidströmungsrichtung durch die Einlassöffnung 138, z. B. aus der Seite wie in 5 zu sehen, in das Gehäuse ein. Fluid tritt entlang einer zweiten Fluidströmungsrichtung durch die Auslassöffnung 140, z. B. nach rechts wie in 5 zu sehen, aus dem Gehäuse aus. In der Ausführungsform von 5 unterscheidet sich die erwähnte zweite Fluidströmungsrichtung von der erwähnten ersten Fluidströmungsrichtung. Andere Fluidströmungsausrichtungen und -richtungen können verwendet werden, um eine gewünschte Strömung, die unten hinein- und oben herausgeht oder oben hinein- und unten herausgeht, bereitzustellen. Bei einer wünschenswerten Ausführungsform (siehe 5) ist die erwähnte zweite Fluidströmungsrichtung an der Auslassöffnung 140 um 90° von der erwähnten ersten Fluidströmungsrichtung an der Einlassöffnung 138 versetzt.
Die Ausführungsform in 5 enthält ein erstes und ein zweites Filterelement 142 und 144 und einen ersten und einen zweiten Fluidströmungszweig 146 und 148. Fluid strömt durch die Einlassöffnung 138 und teilt sich in den erwähnten ersten und zweiten Zweig auf. Der erste Zweig 146 strömt durch das erste Filterelement 142 und der zweite Zweig 148 strömt durch das zweite Filterelement 144. Der erste Zweig hat entlang seines Verlaufs mindestens ein erstes Knie 150, das stromabwärtig vom ersten Filterelement 142 liegt, so dass die Fluidströmung mindestens einmal wendet, während sie vom ersten Filterelement 142 zur Auslassöffnung 140 geht. Der zweite Zweig 148 hat entlang seines Verlaufs mindestens ein erstes und ein zweites Knie 152 und 154, wobei jedes Knie 152, 154 des zweiten Zweigs 148 stromaufwärtig vom zweiten Filterelement 144 liegt, so dass die Fluidströmung mindestens zweimal wendet, während sie von der Einlassöffnung 138 zum zweiten Filterelement 144 geht. In der Ausführungsform in 5 hat der erste Zweig 146 ein zweites Knie 156, und zwar wenn das Fluid in der Ausrichtung von 5 aus der Seite strömt und dann nach oben in der Ausrichtung von 5 geht. Knie 156 des ersten Zweigs 146 liegt stromaufwärtig vom ersten Filterelement 142. Der zweite Zweig 148 hat ein drittes Knie 158 in der Ausrichtung von 5, und zwar wo das Fluid aus der Seite in 5 strömt und dann nach oben in 5 geht. Das dritte Knie 158 des zweiten Zweigs 148 liegt stromaufwärtig vom ersten Filterelement 142 und stromaufwärtig vom ersten und zweiten Knie 152 und 154 des zweiten Zweigs 148 und stromaufwärtig vom zweiten Filterelement 144. Die Fluidströmung durch die Einlassöffnung 138 teilt sich an einem Aufteilungspunkt 160 am erwähnten zweiten Knie 156 des ersten Zweigs 146 und am dritten Knie 158 des zweiten Zweigs 148 auf.
Fluid strömt durch die Auslassöffnung 140 von einem Zusammenlaufpunkt 162 des ersten und zweiten Zweigs 146 und 148. Der erste Zweig 146 strömt durch das erste Filterelement 142 zum Zusammenlaufpunkt, und der zweite Zweig 148 strömt durch das zweite Filterelement 144 zum Zusammenlaufpunkt. Bei einer Ausführungsform hat der erste Zweig 146 stromabwärtige Knie 150 und 164 stromabwärtig vom Filterelement 142, so dass die Fluidströmung mindestens zweimal wendet, während sie vom Filterelement 142 zur Auslassöffnung 140 geht. Der zweite Zweig 148 hat ein stromabwärtiges Knie 166 stromabwärtig vom zweiten Filterelement 144. Der erste Zweig 146 kann sogar ein weiteres Knie 168 stromabwärtig von den Filterelementen 142 und 144 und Knien 150 und 164 haben.
6 zeigt eine weitere Ausführungsform und verwendet zum leichteren Verständnis gegebenenfalls dieselben Bezugszeichen wie oben. Das Filtergehäuse 132a hat die erwähnten distal gegenüberliegenden Enden, die von der Unterseite 134a und der Oberseite 136a bereitgestellt werden, die jeweils eine jeweilige Öffnung 138a und 140a dort hindurch aufweisen, wodurch die Einlassöffnung 138a bzw. die Auslassöffnung 140a bereitgestellt ist, obwohl die Einlass- und Auslassfunktionen umgekehrt sein können. Mehrere Filterelemente wie 142, 144 sind im Gehäuse entlang einer Axialrichtung entlang einer Achse 170 axial voneinander beabstandet und definieren jeweils einen Filtrierströmungsweg 146a, 148a dort hindurch von der Einlassöffnung 138a zur Auslassöffnung 140a. Die Filtrierströmungswege 146a und 148a verlaufen parallel zueinander. Mindestens zwei der Filterelemente wie 142 und 144 haben jeweilige überlappende Abschnitte 172 und 174, die axial aufeinander ausgerichtet sind. Mindestens eines der Filterelemente hat einen radialen Verlängerungsabschnitt 176, der nicht axial auf das andere Filterelement 144 ausgerichtet ist. Das Filterelement 144 hat einen Grenzrand 178, der von einer Seitenwand 180 des Gehäuses über einen dazwischenliegenden radialen Spalt 182 radial nach innen beabstandet ist. Der radiale Verlängerungsabschnitt 176 des Filterelements 142 ist axial auf den radialen Spalt 182 ausgerichtet. Einer der parallelen Fluidströmungswege, z. B. Weg 146a, geht axial durch das Filterelement 142, einschließlich des radialen Verlängerungsabschnitts 176, und axial durch den radialen Spalt 182 entlang dem Grenzrand 178 des Filterelements 144, ohne durch das Filterelement 144 zu gehen.
Bei einer Ausführungsform hat das Filterelement 144 einen radialen Verlängerungsabschnitt 184, der nicht axial auf das Filterelement 142 ausgerichtet ist. Das Filterelement 142 hat einen Grenzrand 186, der von einem zweiten Abschnitt 188 der Seitenwand des Gehäuses über einen zweiten radialen Spalt 190 radial nach innen beabstandet ist. Der radiale Verlängerungsabschnitt 184 des Filterelements 144 ist axial auf den zweiten radialen Spalt 190 ausgerichtet. Der andere der erwähnten parallelen Fluidströmungswege, und zwar Strömungsweg 148a, geht axial durch den zweiten radialen Spalt 190 entlang dem Grenzrand 186 des Filterelements 142, ohne durch das Filterelement 142 zu gehen, und axial durch das Filterelement 144, einschließlich dessen radialen Verlängerungsabschnitts 184.
7 zeigt eine weitere Ausführungsform und verwendet zum leichteren Verständnis gegebenenfalls dieselben Bezugszeichen wie oben. Ein drittes Filterelement 192 ist von den oben erwähnten beiden Filterelementen 142, 144 in einem Gehäuse 132b mit einer Unterseite 134b und einer Oberseite 136b, die eine Einlass- und eine Auslassöffnung 138b und 140b bereitstellen, obwohl ihre Funktionen umgekehrt sein könnten, axial beabstandet. Das dritte Filterelement 192 hat einen überlappten Abschnitt 194, der auf mindestens einen der erwähnten überlappten Abschnitte 172 und 174 des ersten und des zweiten Filterelements 142 und 144 axial ausgerichtet ist. Das dritte Filterelement 194 hat einen radialen Verlängerungsabschnitt 196, der nicht axial auf mindestens ein ausgewähltes der erwähnten beiden Filterelemente, z. B. Filterelement 144, ausgerichtet ist. Bei der bevorzugten Ausführungsform ist der überlappte Abschnitt 194 des dritten Filterelements 192 axial auf beide der erwähnten überlappten Abschnitte 172 und 174 des ersten und des zweiten Filterelements 142und 144 ausgerichtet. Weiter bei der bevorzugten Ausführungsform ist der radiale Verlängerungsabschnitt 196 des dritten Filterelements 192 nicht axial auf nur eines der erwähnten beiden Filterelemente 142 und 144 ausgerichtet, und zwar Filterelement 144, und ist axial auf das andere der erwähnten beiden Filterelemente ausgerichtet, und zwar Filterelement 142.
In der obigen Beschreibung wurden zur Kurzfassung, aus Klarheitsgründen und zum Verständnis bestimmte Begriffe verwendet. Über die Anforderung des Standes der Technik hinaus sind daraus keine unnötigen Einschränkungen abzuleiten, da diese Begriffe zu Beschreibungszwecken verwendet werden und weitreichend auszulegen sind. Die verschiedenen hierin beschriebenen Konfigurationen, Systeme und Verfahrensschritte können allein oder kombiniert mit anderen Konfigurationen, Systemen und Verfahrensschritten verwendet werden. Es ist davon auszugehen, dass im Umfang der beiliegenden Ansprüche verschiedene Äquivalente, Alternativen und Modifikationen möglich sind.
ZUSAMMENFASSUNG
Ein Filter umfasst ein Gehäuse mit mehreren Strömungsdurchgängen und Filterelementen, die für eine volumeneffiziente Strömung unten hinein und oben heraus oder oben hinein und unten heraus sorgen. Bei einer anderen Ausführungsform sind parallele Filtrierströmungswege mit mehreren Filterelementen vorgesehen, die jeweilige überlappte axial ausgerichtete Abschnitte haben, wobei mindestens ein Filterelement einen radialen Verlängerungsabschnitt hat, der nicht axial auf ein anderes der Filterelemente ausgerichtet ist.

Claims

Filter, der ein Gehäuse mit einer Unterseite und einer Oberseite, durch die jeweils eine jeweilige Öffnung geht, wobei eine der Öffnungen eine Einlassöffnung und die andere der Öffnungen eine Auslassöffnung ist, und mehrere Filterelemente im Gehäuse aufweist, die jeweils einen jeweiligen Filtrierströmungsweg dort hindurch von der Einlassöffnung zur Auslassöffnung definieren, wobei die Filtrierströmungswege parallel zueinander verlaufen, wobei durch das Gehäuse ein Fluidströmungsweg geht, der aus Folgenden ausgewählt ist: a) unten hinein und oben heraus und b) oben hinein und unten heraus, wodurch für räumliche Effizienz und größeren Einsatz von bestehendem Volumen in bestimmten Anwendungen gesorgt ist.
Filter nach Anspruch 1, wobei der Fluidströmungsweg durch das Gehäuse in mehrere Zweige aufgeteilt ist, die jeweils durch einen jeweiligen parallelen Filtrierströmungsweg durch ein jeweiliges Filterelement bereitgestellt sind.
Filter nach Anspruch 2, wobei Fluid entlang einer ersten Fluidströmungsrichtung durch die Einlassöffnung in das Gehäuse eintritt und Fluid entlang einer zweiten Fluidströmungsrichtung durch die Auslassöffnung aus dem Gehäuse austritt, wobei sich die zweite Fluidströmungsrichtung von der ersten Fluidströmungsrichtung unterscheidet.
Filter nach Anspruch 3, wobei die zweite Fluidströmungsrichtung um 90° von der ersten Fluidströmungsrichtung versetzt ist.
Filter nach Anspruch 2, mit einem ersten und einem zweiten Filterelement und einem ersten und einem zweiten Zweig, wobei Fluid durch die Einlassöffnung strömt und sich in den ersten und den zweiten Zweig aufteilt, wobei der erste Zweig entlang seines Verlaufs mindestens ein erstes Knie hat, das stromabwärtig von dem ersten Filterelement liegt, so dass die Fluidströmung mindestens einmal wendet, während sie vom ersten Filterelement zur Auslassöffnung geht, und der zweite Zweig entlang seines Verlaufs mindestens ein erstes und ein zweites Knie hat, wobei jedes Knie des zweiten Zweigs stromaufwärtig vom zweiten Filterelement liegt, so dass die Fluidströmung mindestens zweimal wendet, während sie von der Einlassöffnung zum zweiten Filterelement geht.
Filter nach Anspruch 5, wobei: der erste Zweig ein zweites Knie hat, das zweite Knie des ersten Zweigs stromaufwärtig vom ersten Filterelement liegt, der zweite Zweig ein drittes Knie hat, das dritte Knie des zweiten Zweigs stromaufwärtig vom ersten Filterelement und stromaufwärtig vom ersten und zweiten Knie des zweiten Zweigs und stromaufwärtig vom zweiten Filterelement liegt.
Filter nach Anspruch 6, wobei Fluidströmung durch die Einlassöffnung sich an einem Aufteilungspunkt am zweiten Knie des ersten Zweigs und am dritten Knie des zweiten Zweigs aufteilt.
Filter nach Anspruch 2 mit einem ersten und einem zweiten Filterelement und einem ersten und einem zweiten Zweig, wobei Fluid durch die Auslassöffnung von einem Zusammenlaufpunkt des ersten und zweiten Zweigs strömt, wobei der erste Zweig durch das erste Filterelement zum Zusammenlaufpunkt strömt und der zweite Zweig durch das zweite Filterelement zum Zusammenlaufpunkt strömt, wobei der zweite Zweig entlang seines Verlaufs mindestens ein erstes Knie hat, das stromaufwärtig von dem zweiten Filterelement liegt, so dass die Fluidströmung mindestens einmal wendet, während sie von der Einlassöffnung zum zweiten Filterelement geht, und der erste Zweig entlang seines Verlaufs mindestens ein erstes und ein zweites Knie hat, wobei das erste und zweite Knie des ersten Zweigs stromabwärtig vom ersten Filterelement liegen, so dass die Fluidströmung mindestens zweimal wendet, während sie vom ersten Filterelement zur Auslassöffnung geht.
Filter nach Anspruch 8, wobei: der zweite Zweig ein zweites Knie hat, das zweite Knie des zweiten Zweigs stromabwärtig vom zweiten Filterelement liegt, der erste Zweig ein drittes Knie hat, das dritte Knie des ersten Zweigs stromabwärtig vom zweiten Filterelement und stromabwärtig vom ersten und zweiten Knie des ersten Zweigs und stromabwärtig vom ersten Filterelement liegt.
Filter nach Anspruch 2 mit einem ersten und einem zweiten Filterelement und einem ersten und einem zweiten Zweig, wobei Fluid durch die Einlassöffnung strömt und sich in den ersten und den zweiten Zweig aufteilt, wobei der erste Zweig durch das erste Filterelement strömt und der zweite Zweig durch das zweite Filterelement strömt, wobei in Kombination der erste Zweig mindestens ein Knie stromabwärtig vom ersten Filterelement hat und der zweite Zweig mindestens zwei Knie stromaufwärtig vom zweiten Filterelement hat.
Filter nach Anspruch 10, wobei: der erste Zweig mindestens zwei Knie hat, eines stromabwärtig vom ersten Filterelement und ein weiteres stromaufwärtig vom ersten Filterelement, der zweite Zweig mindestens drei Knie hat, die alle stromaufwärtig vom zweiten Filterelement liegen.
Filter mit einem Gehäuse mit distal gegenüberliegenden Enden, durch die jeweils eine jeweilige Öffnung geht, wodurch eine Einlassöffnung bzw. eine Auslassöffnung bereitgestellt ist, und mehreren Filterelementen, die im Gehäuse entlang einer Axialrichtung entlang einer Achse axial voneinander beabstandet sind und jeweils einen jeweiligen Filtrierströmungsweg dort hindurch von der Einlassöffnung zur Auslassöffnung definieren, wobei die Filtrierströmungswege parallel zueinander verlaufen, wobei mindestens zwei der Filterelemente jeweilige überlappte Abschnitte haben, die axial aufeinander ausgerichtet sind, wobei mindestens eines der beiden Filterelemente einen radialen Verlängerungsabschnitt hat, der nicht axial auf das andere der beiden Filterelemente ausgerichtet ist.
Filter nach Anspruch 12, wobei: das andere der beiden Filterelemente einen Grenzrand hat, der von einer Seitenwand des Gehäuses über einen radialen Spalt radial nach innen beabstandet ist, der radiale Verlängerungsabschnitt eines der beiden Filterelemente axial auf den radialen Spalt ausgerichtet ist, einer der parallelen Fluidströmungswege axial durch das eine der beiden Filterelemente, einschließlich des radialen Verlängerungsabschnitts, und axial durch den radialen Spalt entlang dem Grenzrand des anderen der beiden Filterelemente geht, ohne durch das andere der beiden Filterelemente zu gehen.
Filter nach Anspruch 12, wobei das andere der beiden Filterelemente eine radiale Verlängerung hat, die nicht axial auf das eine der beiden Filterelemente ausgerichtet ist.
Filter nach Anspruch 14, wobei: das andere der beiden Filterelemente einen Grenzrand hat, der von einem ersten Abschnitt einer Seitenwand des Gehäuses über einen ersten radialen Spalt radial nach innen beabstandet ist, der radiale Verlängerungsabschnitt des einen der beiden Filterelemente axial auf den ersten radialen Spalt ausgerichtet ist, einer der parallelen Fluidströmungswege axial durch das eine der beiden Filterelemente, einschließlich des radialen Verlängerungsabschnitts davon, und axial durch den ersten radialen Spalt entlang dem Grenzrand des anderen der beiden Filterelemente geht, ohne durch das andere der beiden Filterelemente zu gehen, das eine der beiden Filterelemente einen Grenzrand hat, der von einem zweiten Abschnitt der Seitenwand des Gehäuses über einen zweiten radialen Spalt radial nach innen beabstandet ist, die radiale Verlängerung des anderen der beiden Filterelemente axial auf den zweiten radialen Spalt ausgerichtet ist, ein anderer der parallelen Fluidströmungswege axial durch das andere der beiden Filterelemente, einschließlich des radialen Verlängerungsabschnitts davon, und axial durch den zweiten radialen Spalt entlang dem Grenzrand des einen der beiden Filterelemente geht, ohne durch das eine der beiden Filterelemente zu gehen.
Filter nach Anspruch 12 mit einem dritten Filterelement, das axial von den beiden Filterelementen beabstandet ist, wobei das dritte Filterelement einen überlappten Abschnitt hat, der axial auf mindestens einen bestimmten der überlappten Abschnitte der beiden Filterelemente ausgerichtet ist, wobei das dritte Filterelement einen radialen Verlängerungsabschnitt hat, der nicht axial auf mindestens ein ausgewähltes der beiden Filterelemente ausgerichtet ist.
Filter nach Anspruch 16, wobei der überlappte Abschnitt des dritten Filterelements axial auf beide der überlappten Abschnitte der beiden Filterelemente ausgerichtet ist.
Filter nach Anspruch 17, wobei die radiale Verlängerung des dritten Filterelements nicht axial auf nur eines der beiden Filterelemente und axial auf das andere der beiden Filterelemente ausgerichtet ist.