DE102005029223A1

DE102005029223A1 - Luftreiniger

Info

Publication number: DE102005029223A1
Application number: DE102005029223A
Authority: DE
Inventors: Toshihiko Oyama Nishiyama; Shigeo Oyama Matsushima
Original assignee: Komatsu Ltd
Current assignee: Komatsu Ltd
Priority date: 2004-06-23
Filing date: 2005-06-23
Publication date: 2006-02-23
Also published as: SE0501452L; US7563300B2; US20050284118A1; JP2006035208A; SE529549C2

Abstract

Die vorliegende Erfindung gibt einen Luftreiniger an, wobei auf einem Gehäuse ein Lufteinlassrohr, damit die zu filternde Luft entlang einer Richtung einströmt, die im Wesentlichen senkrecht zu der Achsenrichtung eines Filterelements ist, und ein Luftauslassrohr, damit die gefilterte Luft entlang der Achsenrichtung ausströmt, angeordnet sind, und in dem Gehäuse ein Halteteil zum klammernden Halten eines Endaußenumfangs des Filterelements an der Seite von geschlossenen Talteilen entlang der Umfangsrichtung kontinuierlich angeordnet ist und ein anderer Halteteil zum klammernden Halten des Endinnenumfangs des Filterelements an der Seite von geschlossenen Gipfelteilen entlang der Umfangsrichtung kontinuierlich angeordnet ist, um einen hohlen Teil zu schließen, wobei die zu filternde Luft von einem ersten Einströmraum auf der oberen Seite der Gipfelteile sowie von dem Ende auf der Seite eines zweiten Einströmraums zu dem Filterelement einströmt und die gefilterte Luft von dem Ende auf der Seite eines Ausströmraums sowie von dem hohlen Teil ausströmt.

Description

Hintergrund der Erfindung
1. Erfindungsfeld
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Luftreiniger und insbesondere einen Luftreiniger für einen Motor eines Fahrzeugs, das an staubigen Orten verwendet wird.

Als Konfiguration für einen Luftreiniger und ein in demselben verwendetes Filterelement sind aus dem Stand der Technik zum Beispiel ein Doppelelement-Luftreiniger wie in der japanischen ungeprüften Gebrauchsmusteranmeldung Nr. S59-133762 auf den Seiten 6 und 7 sowie in 2 und 3 angegeben (nachfolgend als Dokument 1 bezeichnet) sowie ein serieller Luftreiniger wie in der japanischen ungeprüften Patentanmeldung Nr. 2000-508974 auf Seite 12, in 1 und an anderer Stelle angegeben (nachfolgend als Dokument 2 bezeichnet) bekannt.

14 ist eine Querschnittansicht eines Luftreinigers 70 mit einem Doppelzylinder gemäß dem Dokument 1. Wie in 14 gezeigt, umfasst ein zylinderförmiges Gehäuse 71 ein Einlassrohrs 72 an seiner Seite, ein Auslassrohr 74 im Zentrum einer Schließplatte und eine Brücke 74 mit einem Paar von Schenkelteilen, deren Enden an die Innenseite des Auslassrohrs 73 geschweißt sind und sich zu dem offenen Ende des Gehäuses 71 erstrecken, während der obere Teil an einer Gewindeschraube 75 fixiert ist. An dem offenen Ende des Gehäuses 71 ist eine Staubpfanne 76 entfernbar befestigt. In dem Gehäuse 71 ist ein erstes Filterelement 80 neben der Gehäuseinnenwand angeordnet, während ein zweites Filterelement 81 innerhalb des ersten Filterelements 80 angeordnet ist, um einen Doppelzylinder zu bilden.

15 ist eine perspektivische Ansicht des ersten Filterelements 80. Wie in 15 gezeigt, umfasst das erste Filterelement 80 ein Filter 83, das aus einem Filterpapier oder einem nicht-gewebten Textil ausgebildet ist, gefaltet ist und zu einem Zylinder geformt ist, der um einen inneren Zylinder 82 mit mehreren Löchern herum angeordnet ist und durch einen äußeren Zylinder 84 mit mehreren Löchern umgeben wird. Das erste Filterelement 80 umfasst an seinem oberen und unteren Ende jeweils eine ringförmige Endplatte 85, die in ihrem Zentrum mit einer Öffnung versehen ist, und eine Endplatte 86, die in ihrem Zentrum mit einer Öffnung versehen ist, durch die sich die Gewindeschraube 75 erstreckt, wobei beide Endplatten durch eine Klebeverbindung fixiert sind.

Das zweite Filterelement 81 und das erste Filterelement 80 werden in dieser Reihenfolge in das Gehäuse 71 von der Seite der Staubpfanne 76 her eingesetzt, wobei die entsprechenden Endplatten 86, 87 unter Verwendung von Muttern an der Gewindeschraube 75 fixiert werden.

Über das Einlassrohr 72 aufgenommene Umgebungsluft tritt von der Außenumfangsseite des ersten Filterelements 80 her ein, und gefilterte Luft wird zu der Innenumfangsseite des ersten Filterelements 80 geführt, um durch das zweite Filterelement 81 hindurchzugehen und über das Auslassrohr 73 zu einem Motor geführt zu werden. Das erste Filterelement 80 kann entfernt und gereinigt werden, wenn eine Verstopfung auftritt. Das zweite Filterelement 81 verhindert, dass Fremdstoffe in einen Motor eindringen, wenn das erste Filterelement 80 zum Reinigen entfernt wird.

16 ist eine perspektivische Ansicht eines seriellen Luftreinigers 90 gemäß dem Dokument 2. Wie in 16 gezeigt, ist zwischen einer ersten Außenschicht 91 und einer zweiten Außenschicht 92 eine gewellte Schicht 93 angeordnet, die alternierend ausgebildete Gipfelteile 94 und Talteile 95 aufweist. Die Talteile 95 und die Gipfelteile 94 bilden obere und untere Rillen, wobei das in der Stromrichtung nachgeordnete Ende der oberen Rillenräume 96 durch einen zweiten Endwulst 99 geschlossen wird, während das in der Stromrichtung vorgeordnete Ende der unteren Rillenräume 97 durch einen ersten Endwulst 98 geschlossen wird. Die zentrale gewellte Schicht 93 dient als Filterglied.

Ein ungefiltertes Fluid strömt wie durch die schwarzen Pfeile angegeben in die oberen Rillenräume 96, deren vorgeordnetes Ende geöffnet ist, und wird durch den zweiten Endwulst 99 blockiert. Dementsprechend strömt das Fluid wie durch die weißen Pfeile angegeben durch die gewellte Schicht 93 zu den unteren Rillenräumen 97, wobei das ungefilterte Fluid gefiltert wird. Das gefilterte Fluid strömt aus dem nachgeordneten Ende aus, weil das vorgeordnete Ende der unteren Rillenräume 97 geschlossen ist.

Es entsteht jedoch das folgende Problem bei der in dem Dokument 1 angegebenen Konfiguration.

Weil beide Endflächen der zylindrischen Filterelemente in der Längsrichtung geschlossen sind, geht die Luft von der Außenumfangsseite zu der Innenumfangsseite der Elemente, sodass nur schwer ein ausreichender Luftdurchgangsbereich nur vorgesehen werden kann. Deshalb ist der Druckverlust beim Aufnehmen von Luft groß, wodurch die Leistung beim Einführen von Luft in einen Motor verschlechtert wird. Außerdem treten häufig Verstopfungen in den Elementen auf, wodurch sich das Problem ergibt, dass das Reinigungsintervall verkürzt ist.

Weil dagegen bei der in dem Dokument 2 angegebenen Konfiguration die Richtung des Luftstroms der Achsenrichtung der Elemente (Richtung entlang der Rillenräume 97) entspricht, ist die Konfiguration nicht für eine Baumaschine geeignet, die an staubigen Orten betrieben wird, wobei die Luft vorzugsweise an der Oberseite einer Maschine aufgenommen und horizontal ausgegeben wird.

Zusammenfassung der Erfindung

Es ist deshalb eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die oben genannten Nachteile zu beseitigen und einen Luftreiniger anzugeben, der die Einengung beim Aufnehmen der Luft reduzieren und die Motorleistung verbessern kann, wobei das Reinigungsintervall für die Elemente verlängert und die Wartbarkeit verbessert werden und wobei der Luftreiniger für den Einsatz an staubigen Orten geeignet ist.

Gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein Luftreiniger angegeben, der umfasst: ein Gehäuse; und ein Filterelement, das in dem Gehäuse angeordnet ist, wobei das Filterelement Gipfelteile und Talteile umfasst, die kontinuierlich und alternierend ausgebildet sind, wobei die Gipfelteile und die Talteile eine vorbestimmte Höhe aufweisen, wobei an einem ersten Ende des Filterelements wenigstens das Ende der Gipfelteile geschlossen ist, wobei an einem zweiten Ende des Filterelements das Ende der Talteile geschlossen ist, wobei die durch das Filterelement zu filternde Luft von wenigstens der oberen Seite der Gipfelteile zu dem Filterelement einströmt und wobei die gefilterte Luft von wenigstens dem Ende der Gipfelteile an dem anderen Ende ausströmt.

In der vorliegenden Erfindung weist das Filterelement vorzugsweise die Form eines Zylinders mit einem hohlen Teil auf, wobei auf dem Gehäuse ein Lufteinlassrohr, damit die zu filternde Luft entlang einer Richtung einströmt, die im wesentlichen senkrecht zu der Achsenrichtung des Filterelements ist, und ein Luftauslassrohr, damit die gefilterte Luft entlang der Achsenrichtung ausströmt, angeordnet sind, wobei in dem Gehäuse ein Halteteil zum klammernden Halten des Endaußenumfangs des Filterelements an der Seite der geschlossenen Talteile entlang der Umfangsrichtung kontinuierlich angeordnet ist und wobei ein anderer Halteteil zum klammernden Halten des Endinnenumfangs des Filterelements an der Seite der geschlossenen Gipfelteile entlang der Umfangsrichtung kontinuierlich angeordnet ist, um den hohlen Teil zu schließen, wobei die durch das Filterelement zu filternde Luft von der oberen Seite der Gipfelteile sowie von dem Ende der Talteile an der ersten Endseite einströmt und die gefilterte Luft von dem Ende der Gipfelteile an der zweiten Endseite sowie von dem Innenumfang des hohlen Teils ausströmt.

In der vorliegenden Erfindung weist das Filterelement vorzugsweise die Form eines Zylinders mit einem hohlen Teil auf, wobei auf dem Gehäuse ein Lufteinlassrohr, damit die zu filternde Luft entlang einer Richtung einströmt, die im wesentlichen senkrecht zu der Achsenrichtung des Filterelements ist, und ein Luftauslassrohr, damit die gefilterte Luft entlang der Achsenrichtung ausströmt, angeordnet sind, wobei in dem Gehäuse ein Halteteil zum klammernden Halten des Endaußenumfangs des Filterelements an der Seite der geschlossenen Talteile entlang der Umfangsrichtung kontinuierlich angeordnet ist und wobei ein anderer Halteteil zum Halten des Endaußenumfangs des Filterelements auf der Seite der geschlossenen Gipfelteile entlang der Umfangsrichtung intermittierend angeordnet ist, wobei in dem Filterelement ein zentrales Schließglied zum Schließen der Endöffnung des hohlen Teils an der Seite der geschlossenen Gipfelteile ausgebildet ist, wobei die durch das Filterelement zu filternde Luft von der oberen Seite der Gipfelteile sowie von dem Ende der Talteile auf der ersten Endseite in das Filterelement einströmt und die gefilterte Luft aus dem Ende der Gipfelteile auf der zweiten Endseite und von dem Innenumfang des hohlen Teils ausströmt.

In der vorliegenden Erfindung ist vorzugsweise nachgeordnet zu dem Filterelement ein Sicherheitsfilter angeordnet, um das Eindringen von Fremdstoffen zu verhindern, wenn das Filterelement entfernt wird.

Weil gemäß der vorliegenden Erfindung die von der oberen Seite der Gipfelteile des Filterelements einströmende Luft auch von wenigstens einem Ende des Filterelements ausströmen kann, kann die Pfadfläche (Filterfläche) vergrößert werden, sodass ein Luftreiniger mit einem kleinen Pfadwiderstand vorgesehen werden kann. Gemäß der vorliegenden Erfindung kann ein Gehäuse verwendet werden, in dem die gefilterte Luft nur aus einem Ende (siehe die sechste Ausführungsform von 12K bis 12N) ausströmt. Weil in diesem Fall die Richtung der gesamten von der oberen Seite einströmenden Luft sicher in dem Filterelement geändert wird, damit die gefilterte Luft ausströmt, kann der Luftreiniger mit einer kompakten Konfiguration vorgesehen werden, wenn Luft von oben aufgenommen wird und die gefilterte Luft in der horizontalen Richtung ausgegeben wird, wie es für Maschinen, die an staubigen Orten betrieben werden, vorteilhaft ist.

Weiterhin strömt gemäß der vorliegenden Erfindung Luft von der oberen Seite der Gipfelteile des zylindrischen Filterelements sowie von dem Ende der einen Endseite ein, und die gefilterte Luft strömt von dem Ende der anderen Endseite sowie von dem Innenumfang des hohlen Teils aus. Die Pfadfläche für die gefilterte Luft kann also beträchtlich vergrößert werden, wodurch ein Luftreiniger mit kleinerer Einengung vorgesehen werden kann.

Insbesondere weil gemäß der vorliegenden Erfindung eine Endseite des Filterelements durch den hohlen Teil gehalten wird, kann der Luftstrom zu der einen Endseite geglättet werden und kann die Kapazität des Bodens des Gehäuses groß vorgesehen werden, sodass eine ausreichende Menge an Staub usw. gesammelt werden kann, wobei eine Ausgabeöffnung zum Ausgeben des Staubs usw. an einer gewünschten Position vorgesehen werden kann.

Weil weiterhin gemäß der vorliegenden Erfindung ein Sicherheitsfilter ausgebildet ist, kann beim Austauschen des Filterelements verhindert werden, dass Fremdstoffe eindringen. Wenn gemäß der vorliegenden Erfindung das Sicherheitsfilter angeordnet wird, wird das Sicherheitsfilter nicht in dem hohlen Teil des Filterelements angeordnet, wodurch die Dicke des Filterelements und die Pfadfläche vergrößert werden können.

Kurzbeschreibung der Zeichnungen
1 ist eine Querschnittansicht eines Luftreinigers einer ersten Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung.
2 ist eine Querschnittansicht entlang der Linie A-A und aus der Sicht der Pfeile von 1.
3 ist eine perspektivische Ansicht eines Filterelements, das in dem Luftreiniger der ersten Ausführungsform verwendet wird.
4A bis 4C sind Ansichten eines Filters des Filterelements, wobei 4A eine Vorderansicht eines erweiterten Teils des Filters ist, 4B eine Seitenansicht des erweiterten Filters ist und 4C eine Seitenansicht aus einer anderen Richtung ist.
5 ist eine Seitenansicht, die ein Verfahren zum Ausbilden des Filterelements erläutert.
6 ist eine Ansicht, die ein anderes Verfahren zum Ausbilden des Filterelements zeigt.
7 ist eine Querschnittansicht eines Luftreinigers gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
8 zeigt einen Querschnitt entlang der Linie B-B und aus der Sicht der Pfeile in 7.
9 ist eine Querschnittansicht eines Luftreinigers einer dritten Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung.
10D bis 10F sind Ansichten, die das Filter einer vierten Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung zeigen, wobei 10D eine Vorderansicht ist, 10E eine Seitenansicht von links von 10D ist und 10F eine Seitenansicht von rechts von 10D ist.
11G bis 11J sind Ansichten, die das Filter einer fünften Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung zeigen, wobei 11G eine Vorderansicht ist, 11H eine Seitenansicht von links von 11G ist und 11J eine Seitenansicht von rechts von 11G ist.
12K bis 12N sind Ansichten, die das Filter einer sechsten Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung zeigen, wobei 12K eine Vorderansicht ist, 12M eine Seitenansicht von links von 12K ist und 12N eine Seitenansicht von rechts von 12K ist.
13 ist eine Querschnittansicht des Hauptteils eines Luftreinigers einer siebten Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung.
14 ist eine Querschnittansicht eines Doppelzylinder-Luftreinigers, der ein erstes Beispiel eines herkömmlichen Luftreinigers ist.
15 ist eine perspektivische Ansicht eines ersten Filterelements des Doppelzylinder-Luftreinigers.
16 ist eine perspektivische Ansicht eines seriellen Luftreinigers, der ein zweites Beispiel eines herkömmlichen Luftreinigers ist.
Ausführliche Beschreibung von bevorzugten Ausführungsformen
[Erste Ausführungsform]
Im Folgenden wird eine erste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. In den zweiten bis siebten Ausführungsformen werden Teile oder Komponenten, die denjenigen der ersten Ausführungsform ähnlich sind, durch gleiche Bezugszeichen angegeben, wobei auf eine wiederholte ausführliche Erläuterung derselben verzichtet wird.
1 ist eine Querschnittansicht eines Luftreinigers 1 der ersten Ausführungsform. 2 ist eine Querschnittansicht entlang der Linie A-A und aus der Sicht der Pfeile von 1.
Der Luftreiniger 1 von 1 und 2 ist auf einer Baumaschine vorgesehen, die an staubigen Bauplätzen verwendet wird, und umfasst ein zylindrisches Gehäuse 10 mit einem Gehäusekörper 10A, dessen eines Ende geöffnet ist, einem Filterelement 20, das in dem Gehäuse 10 angeordnet ist, und einem Sicherheitsfilter 30, das an der nachgeordneten Seite des Filterelements 20 in dem Gehäuse 10 angeordnet ist.
An dem Außenumfang des Gehäuses 10 ist ein Lufteinlassrohr 11 ausgebildet, das exzentrisch zu einer Mittellinie C-C in 2 auf der gegenüberliegenden Seite der Öffnung angeordnet ist, wobei bei dieser Konfiguration Umgebungsluft von oben entlang der Mittelinie C-C in das Innere des Gehäuses 10 geführt wird. An dem anderen Ende des Gehäuses 10 ist ein Luftauslassrohr 12 ausgebildet, durch welches die durch das Filterelement 20 gefilterte Luft ausströmt.
Weiterhin ist an dem Außenumfang des Gehäuses 10 auf der unteren Seite oder auf der gegenüberliegenden Seite des Lufteinlassrohrs 11 eine Ausgabeöffnung 13 ausgebildet, die in dem Gehäuse 10 angesammelten Staub usw. ausgibt, wobei ein Ventil 14, das als Öffnungs- und Schließventil dient, an der Ausgabeöffnung 13 befestigt ist. Weil Luft einschließlich von Staub usw. durch das Lufteinlassrohr 11 eintritt und entlang des Außenumfangs des Filterelements 20 wirbelt, sammelt sich der Staub usw. auf einer Seite des Bodens des Gehäuses 10 an.
Das Ventil 14 ist aus einem flexiblen Material wie etwa Gummi ausgebildet. Wenn ein Motor betrieben wird, ist der Innendruck des Gehäuses 10 negativ und wird das Ventil 14 elastisch verformt, um die Ausgabeöffnung 13 zu schließen (zu dem in 1 in durchgezogenen Linien gezeigten Zustand). Wenn der Motor dagegen nicht betrieben wird, wird das Ventil 14 aus dem verformten Zustand zurückgebracht, um die Ausgabeöffnung 13 zu öffnen (zu dem in 1 durch doppelt gepunktete Strichlinien gezeigten Zustand), wobei der angesammelte Staub usw. nach unten fällt bzw. ausgegeben wird.
Ein Deckel 15 ist entfernbar an dem Gehäuse 10 unter Verwendung von Klammern 10B befestigt, die an der Seite des Gehäusekörpers 10A angeordnet sind. An dem inneren Zentrum des Deckels 15 ist ein Vorsprung 16 ausgebildet, der in das Innere des Gehäusekörpers 10A vorsteht. Wenn der Deckel 15 an dem Gehäusekörper 10A befestigt wird, wird der Vorsprung 16 in einen hohlen Teil des Filterelements 20 eingeführt.
Weiterhin ist an dem Außenumfang an einem Ende des Filterelements 20 auf der Luftauslassseite ein Außenumfangs-Halteglied 20A aus einem elastischen Material wie etwa Gummi kontinuierlich entlang der Umfangsrichtung unter Verwendung einer Klebeverbindung oder ähnlichem fixiert. Das Außenumfangs-Halteglied 20A stößt gegen einen Halteteil 17 in der Form einer Stufe, der an dem Innenumfang des Gehäuses 10 ausgebildet ist, wobei diese Konfiguration die Position der Luftauslassseite des Filterelements 20 bestimmt. Weiterhin ist an dem weiteren Außenumfang des Außenumfangs-Halteglieds 20A ein Dichtungsteil 20B aus einem flexiblen elastischen Material wie etwa einem Elastomerschaummaterial ausgebildet. Wenn der Dichtungsteil 20B klammernd in Kontakt mit dem Innenumfang der Seite mit größerem Durchmesser des Halteteils 17 kommt, wird verhindert, dass Luft aus dem Positionierungsteil leckt.
In dem hohlen Teil des Filterelements 20 ist an dem Innenumfang eines Endes auf der gegenüberliegenden Seite zu der Luftauslassseite ein Innenumfangs-Halteglied 20C aus einem ähnlichen elastischen Material kontinuierlich entlang der Umfangsrichtung fixiert. An dem weiteren Innenumfang des Innenumfangs-Halteglieds 20C ist ein Dichtungsteil 20D ausgebildet, der klammernd in Kontakt mit dem Außenumfang des Vorsprungs 16 des Deckels 15 kommt. Das Innenumfangs-Halteglied 20C stößt gegen einen Halteteil 18, der an dem Vorsprung 16 ausgebildet ist, wobei diese Konfiguration in Verbindung mit dem Anstoßen auf der Luftauslassseite die Position des gesamten Filterelements 20 innerhalb des Gehäuses 10 bestimmt.
In dem Zustand, in dem das Filterelement 20 in dem Gehäuse 10 angeordnet ist, ist ein erster Einströmraum 41 ausgebildet, der entlang der Umfangsrichtung zwischen dem Außenumfang des Filterelements 20 und dem Innenumfang des Gehäuses 10 kommuniziert, ist ein zweiter Einströmraum 42 ausgebildet, der mit dem ersten Einströmraum 41 zwischen einem Ende des Filterelements 20 und dem Deckel 15 kommuniziert, und ist ein Ausströmraum 42 direkt auf der nachgeordneten Seite von einem Ende des Filterelements 20 auf der Luftauslassseite ausgebildet.
Das heißt, wie durch die schwarzen Pfeile in 1 angegeben, kann das in der vorliegenden Erfindung verwendete Filterelement 20 Luft aus dem ersten Einströmraum 41 vom Außenumfang sowie Luft aus dem zweiten Einströmraum 42 von einem Ende auf der Seite des Deckels 15 aufnehmen. Weiterhin kann das Filterelement 20 wie durch die weißen Pfeile in 1 angegeben die derart aufgenommene Luft zu dem Ausströmraum 43 vom Innenumfang sowie von einem Ende auf der Luftauslassseite ausgeben.
Im Folgenden wird mit Bezug auf 3 und 6 das Filterelement 20 in der vorliegenden Ausführungsform erläutert.
3 ist eine perspektivische Ansicht des Filterelements 20, 4A ist eine Vorderansicht eines erweiterten Teils eines Filters 21 des Filterelements 20, 4B ist eine Seitenansicht des erweiterten Filters 21 von der Seite des Luftauslassrohrs 12 (1) aus gesehen, 4C ist eine Seitenansicht desselben von der Seite des Deckels 15 (1) aus gesehen, und 5 und 6 sind Ansichten, die ein Verfahren zum Ausbilden des Filterelements 20 zeigen.
Wie in 3 und 4A bis 4C gezeigt, weist das Filterelement 20 die Form eines Zylinders mit mehreren Falten auf, die sich radial im Querschnitt erstrecken, wobei das Filter 21 aus Filterpapier oder einem nicht gewebten Textil gefaltet wird, um alternierende Gipfelteile 22 und Talteile 23 zu bilden, und wobei das gefaltete Filter 21 dann um eine Achse X-X gerollt wird. Der Außenumfang, der Innenumfang und beide Enden der Achse X-X des zylindrischen Filters 21 sind durch ein gelöchertes Glied 24 aus einem gestanzten Metall, einem gewalzten Metall usw. bedeckt und geschützt. Das weiter oben beschriebene Außenumfangs-Halteglied 20A und das Innenumfangs-Halteglied 20C (1) sind an der Oberfläche des gelöcherten Glieds 24 fixiert.
In dem Filterelement 20 wird ein Ende der Gipfelteile 22 auf der Achse X-X auf der Seite des Deckels 15 durch ein Gipfelschließglied 25, das etwa aus einem Urethanschaummaterial in einem vergleichsweise weichen Gummizustand ausgebildet ist, geschlossen, während auf der gegenüberliegenden Seite ein Ende der Talteile 23 auf der Seite des Auslassrohrs 12 durch ein Talschließglied 26 aus demselben Material geschlossen wird.
Luft wird gefiltert, wenn sie durch das Filter 21 hindurchgeht. Wenn das Filter 21 wie durch die schwarzen Pfeile in 4A angegeben erweitert ist, strömt Luft von der oberen Seite der Gipfelteile 22 sowie von einer offenen Endseite der Talteile 23 entlang der Achse X-X ein, um durch das Filter 21 hindurchzugehen und gefiltert zu werden. Dann strömt die gefilterte Luft wie durch die weißen Pfeile angegeben von der unteren Seite der Gipfelteils 22 sowie von einer offenen Endseite der Gipfelteile 22 entlang der Achse X-X aus.
Wenn das Filter 21 wie in 1 gezeigt in der Form eines Zylinders vorgesehen ist, strömt Luft aus dem ersten Einströmraum 41 und dem zweiten Einströmraum 42 von den Gipfelteilen 22, die um den Außenumfang des Filterelements 20 vorstehen (von den Talteilen 23, die sich um den Außenumfang öffnen), sowie von einer Endseite der Talteile 23, die sich zu der Seite des Deckels 15 öffnen, ein und strömt von der unteren Seite der Gipfelteils 22 durch den hohlen Teil sowie von einer Endseite der Gipfelteile 22, die sich zu der Seite des Auslassrohrs 12 öffnen, zu dem Ausströmraum 43 aus, um durch das Sicherheitsfilter 30 hindurchzugehen und das Luftauslassrohr 12 zu erreichen.
Das Verfahren zum Ausbilden des Gipfelschließglieds 25 und des Talschließglieds 26 jeweils für die Gipfelteile 22 und die Talteile 23 ist nicht auf das oben beschriebene beschränkt, sondern es kann auch ein in 5 gezeigtes Verfahren verwendet werden.
Dabei wird zuerst das Filter 21 in der Form eines Bandes vorbereitet. Dann wird ein Band 27 mit einer vorbestimmten Breite an einer Kante entlang der Längsrichtung der Vorderseite des Filters 21 fixiert, während ein ähnliches Band 27 an der anderen Kante der Rückseite fixiert wird. Das Band 27 muss nicht sehr fest fixiert werden, sondern muss lediglich derart fixiert werden, dass es sich während des Faltens nicht ablöst. Wenn das Filter 21 dann gefaltet wird, wird an einem Ende entlang der Breitenrichtung die Kante der Talteile 23 durch das Band 27 maskiert, während an dem anderen Ende die Kante der Gipfelteile 22 durch das Band 27 maskiert wird.
Dann wird das Filter 21 zu einem Zylinder gerollt und jeweils auf beiden Seiten in ein geschmolzenes Urethanmaterial getaucht. Das Filter 21 wird mit einer Tiefe eingetaucht, die kleiner als die Breite des Bands 27 ist. Wenn das an dem Filter 21 haften gebliebene Urethanmaterial nach dem Eintauchen ausreichend ausgehärtet ist, werden die an den Gipfelteilen und Talteilen 23 fixierten Bänder 27 abgelöst. Auf diese Weise wird an einem Ende das Talschließglied 26 nur an den Talteilen 23 ausgebildet, während an dem anderen Ende das Gipfelschließglied 25 nur an den Gipfelteilen 22 ausgebildet wird. Vorzugsweise weist das Band 27 eine wasserabweisende Qualität auf. Der Grund hierfür ist, dass die Bänder 27 einfach abgelöst werden können, weil das Urethanmaterial nicht an dem Band 27 haftet.
Als Verfahren zum Schließen von einem Ende der Gipfelteils 22 und der Talteile 23 ohne Ausbildung eines Gipfelschließglieds 25 und eines Talschließglieds 26 kann weiterhin ein Klebeverfahren verwendet werden.
Dabei wird ein Kleber auf einen Teil des bandförmigen Filters 21 aufgetragen, an dem das Band 27 fixiert ist, wobei dann das Filter 21 gefaltet wird, um die Flächen, an denen der Kleber aufgetragen ist, klebend zu verbinden. Obwohl die geschlossenen Seiten nicht das Gehäuse mit dem Band 27 umfassen, werden wie in 6 gezeigt an einem Ende des Filters 21 nur die Gipfelteile 22 durch die Klebeverbindung 28 geschlossen, während an dem anderen Ende nur die Talteile 23 durch die Klebeverbindung 28 geschlossen werden. Das Filter 21 wird zu einem Zylinder gerollt, um das Filterelement 20 zu erhalten.
Das in der vorliegenden Ausführungsform verwendete Sicherheitsfilter 30 ist in dem Ausströmraum 43 angeordnet, um zu verhindern, dass Fremdstoffe während des Austauschens des Filterelements 20 in das Luftauslassrohr 12 eindringen, und wird an einem Stufenteil 19 gehalten, wobei sein Außenumfang über ein am Außenumfang vorgesehenes Halteglied 31 aus einem elastischen Material klammernd in Kontakt mit dem Innenumfang des Gehäuses 10 gehalten wird, wie in 1 gezeigt ist.
(Zweite Ausführungsform]
7 ist eine Querschnittansicht eines Luftreinigers 2 einer zweiten Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung. 8 ist eine Querschnittansicht entlang der Linie B-B und aus der Sicht der Pfeile von 7.
In dem Luftreiniger 2 von 7 und 8 ist an dem Innenumfang eines Endes des Gehäusekörpers 10A auf der Seite des Deckels 15 ein Halteteil 51 zum Halten des Außenumfangs des Filterelements 20 ausgebildet. An dem Außenumfang des Filterelements 20 ist ein Außenumfangs-Halteglied 61 fixiert. Wenn das Filterelement 20 in dem Gehäuse 10 untergebracht ist, stößt das Außenumfangs-Halteglied 61 gegen den Halteteil 51 und wird ein Ende des Filterelements 20 gehalten. An einem Ende des Deckels 15, der auf der Seite des Gehäusekörpers 10A angeordnet ist, ist ein Stoßteil 52 ausgebildet. Wenn der Deckel 15 an dem Gehäusekörper 10A montiert ist, stößt der Stoßteil 52 gegen die Seite des Außenumfangs-Halteteils 61, um die Position des Filterelements 10 entlang der Achsenrichtung zu bestimmen.
Das Außenumfangs-Halteglied 61 des Filterelements 20 und der Stoßteil 52 des Deckels 15 sind an vier Positionen mit dazwischen gleichen Abständen ausgebildet, wobei der erste Einströmraum 41 und der zweite Einströmraum 42 miteinander über einen Zwischenraum kommunizieren, der durch das Vorsehen des Raums gebildet wird, sodass die gefilterte Luft einfach in den zweien Einströmraum 42 einströmen kann und Luft von dem Ende der Talteile 23 des Filterelements 20 entlang der Achsenrichtung in das Innere einströmen kann. Um zu verhindern, dass Luft mit Staub in den hohlen Teil des Filterelements 20 eindringt, ist ein zentrales Schließglied 62 an dem Ende des hohlen Teils ausgebildet. Der Luftstrom in dem Filterelement 20 ist demjenigen in der ersten Ausführungsform ähnlich, wobei hier auf eine ausführliche Erläuterung verzichtet wird.
[Dritte Ausführungsform]
Bei dem Luftreiniger 3 in einer dritten Ausführungsform von 9 unterscheidet sich die Form des Gehäuses 10 und des Filterelements 20 von derjenigen in der ersten und in der zweiten Ausführungsform.
Der Gehäusekörper 10A des Gehäuses 10 in der dritten Ausführungsform weist im wesentlichen die Form eines Kastens auf, dessen oberer Teil geöffnet ist, wobei das Luftauslassrohr 12 an dem unteren Teil des Gehäuses 10 ausgebildet ist. Weiterhin ist das Lufteinlassrohr 11 an dem Deckel 15 ausgebildet, der den geöffneten Teil des Gehäusekörpers 10A schließt.
In dem Gehäuse 10 ist ein Gehäuse 53 angeordnet, in dem ein rechteckiges und solides Filterelement 20 angeordnet ist. In dem Gehäuse 53 ist eine obere Öffnung 54, durch welche das Filterelement 20 von oben eingesetzt wird, eine untere Öffnung 55, durch welche die gefilterte Luft nach unten ausströmt, eine Einlassöffnung 56, die dem geöffneten Ende der Talteile 23 des Filterelements 20 zugewandt ist, und eine Auslassöffnung 57, die dem geöffneten Ende der Gipfelteile 22 zugewandt ist, ausgebildet.
Der erste Einströmraum 41 ist direkt über dem Filterelement 20 vorgesehen, das durch den Deckel 15 gebildet wird,; der zweite Einströmraum 42 ist dem geöffneten Ende der Talteile 23 (Einlassöffnung 56) direkt vorgeordnet; der Ausströmraum 43 ist dem geöffneten Ende der Gipfelteile 22 (Auslassöffnung 57) direkt nachgeordnet; und ein großer Ausströmraum 44 ist direkt unter dem Filterelement 20 ausgebildet. Der erste Einströmraum 41 und der zweite Einströmraum 42 kommunizieren direkt miteinander, und die Ausströmräume 43, 44 kommunizieren direkt miteinander. Mit anderen Worten kommunizieren die Einströmraume 41, 42 und die Ausströmräume 43, 44 miteinander über das Filterelement 20, wobei ein Schirmabschnitt 58 zwischen dem Außenumfang 53 und dem Innenumfang des Gehäusekörpers 10A ausgebildet ist, damit die Luft nicht direkt von den Einströmräumen 41, 42 zu den Ausströmräumen 43, 44 strömt.
In dem Filterelement 20 wird das Filter 21 verwendet, das in der ersten Ausführungsform mit Bezug auf 4A bis 4C beschrieben wird. Dementsprechend strömt Luft, die aus dem Lufteinlassrohr 11 zu dem ersten Einströmraum 41 und dem zweiten Einströmraum 42 geht, wie durch die schwarzen Pfeile in 9 gezeigt von der oberen Seite der Gipfelteile 22 sowie von dem geöffneten Ende der Talteile 23 ein und strömt wie durch die weißen Pfeile angegeben von der unteren Seite der Gipfelteile 22 zu dem darunter liegenden Ausströmraum 44 sowie von dem gegenüberliegenden Ende der Gipfelteile 22 zu dem Ausströmraum 43, um zu dem großen Ausströmraum auszuströmen. Die zu dem Ausströmraum 43 kommende Luft strömt zu dem Ausströmraum 44 aus, um das Luftauslassrohr 12 zu erreichen.
Die Außenfläche des Filters 21 des derart konfigurierten Filterelements 20 wird auch durch ein gelöchertes Glied (nicht gezeigt) geschützt, wobei an dem unteren Umfang und an dem oberen Umfang des gelöcherten Glieds Halteglieder 63 aus einem elastischen Material kontinuierlich entlang des Umfangs auf allen vier Seiten angeordnet sind. Wenn die Halteglieder 63 klammernd in Kontakt mit der Innenfläche des Gehäuses 53 gebracht -werden, kann ein Lecken der gefilterten Luft verhindert werden, wobei das Filterelement 20 ohne Spiel untergebracht werden kann und keine Möglichkeit besteht, dass sich das Filterelement 20 aufgrund des im normalen Betrieb gegebenen Schüttelns nach oben bewegt. In der dritten Ausführungsform ist kein Sicherheitsfilter vorgesehen. Es kann jedoch ein Sicherheitsfilter an einer gewünschten Position in dem Ausströmraum 44 vorgesehen werden.
[Vierte Ausführungsform]
10D bis 10F sind Ansichten des Filters 21 einer vierten Ausführungsform gemäß der Erfindung. 10D ist eine Vorderansicht des Filters 21, 10E ist eine Seitenansicht von links von 10D, 10F ist eine Seitenansicht von rechts von 10D.
Wie in den Zeichnungen gezeigt, ist die untere Fläche des Filters 21 oder die untere Fläche der Gipfelteile 22 vollständig durch ein unteres Schließglied 64 in der Form eines Blechs geschlossen. Das zu filternde Fluid strömt wie durch die schwarzen Pfeile angegeben von der oberen Seite der Gipfelteile 22 sowie von dem geöffneten Ende (rechte Seitenfläche) der Gipfelteile 23 ein, und das gefilterte Fluid strömt wie durch die weißen Pfeile angegeben von dem geöffneten Ende (linke Seitenfläche) der Gipfelteile 22 aus.
Wenn das Filter 21 um die Achsenlinie herum gerollt wird, um einen Zylinder zu bilden, kann das Filter 21 in dem Filterelement 20 der ersten und zweiten Ausführungsform verwendet werden, und wenn es nicht gerollt wird, kann es in dem Filterelement 20 der dritten Ausführungsform verwendet werden.
[Fünfte Ausführungsform]
11G bis 11J sind Ansichten, die das Filter 21 einer fünften Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung zeigen. 11G ist eine Vorderansicht des Filters 21, 11H ist eine Seitenansicht von links von 11G und 11J ist eine Seitenansicht von rechts von 11G.
Wie in den Zeichnungen gezeigt, ist die rechte Fläche des Filters 21 vollständig durch ein seitliches Schließglied 65 geschlossen. Das zu filternde Fluid strömt wie durch die schwarzen Pfeile angegeben von der oberen Seite der Gipfelteile 22 ein, und das gefilterte Fluid strömt wie durch die weißen Pfeile angegeben von der unteren Seite der Gipfelteile 22 sowie von dem geöffneten Ende (linke Seitenfläche) der Gipfelteile 22 aus.
[Sechste Ausführungsform]
12K bis 12N sind Ansichten, die das Filter 21 einer sechsten Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung zeigen. 12K ist eine Vorderansicht des Filters 21, 12M ist eine Seitenansicht von links von 12K und 12N ist eine Seitenansicht von rechts von 12K.
Wie in den Zeichnungen gezeigt, ist die untere Fläche des Filters 21 oder die untere Fläche der Gipfelteile 22 vollständig durch das untere Schließglied 64 geschlossen und ist die rechte Fläche des Filters 21 vollständig durch das seitliche Schließglied 65 geschlossen. Das zu filternde Fluid strömt wie durch die schwarzen Pfeile angegeben von der oberen Seite der Gipfelteile 22 ein, und das gefilterte Fluid strömt wie durch den weißen Pfeil angegeben nur aus dem geöffneten Ende (linke Seitenfläche) der Gipfelteile 22 aus.
[Siebte Ausführungsform]
13 zeigt eine Querschnittansicht des Hauptteils eines Luftreinigers 7 einer siebten Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung.
Die siebte Ausführungsform unterscheidet sich von der ersten und der zweiten Ausführungsform dadurch, dass das Sicherheitsfilter 30 in dem Luftauslassrohr 12 angeordnet ist. Weil das Sicherheitsfilter 30 in dem Luftauslassrohr 12 angeordnet ist, dessen Durchmesser kleiner als derjenige des Gehäuses 10 ist, kann die Dicke (Dimension entlang der Achse) des Sicherheitsfilters 30 größtenteils verwendet werden, um die Filterfläche zu vergrößern.
Die Erfindung wurde mit Bezug auf bestimmte bevorzugte Ausführungsformen beschrieben, die in den beigefügten Zeichnungen gezeigt und in der vorstehenden Beschreibung im Detail beschrieben sind, wobei dem Fachmann jedoch deutlich sein sollte, dass die vorliegende Erfindung nicht auf diese Ausführungsformen beschränkt ist, sondern verschiedene Modifikationen, alternative Aufbauten oder Äquivalente implementiert werden können, ohne dass deshalb der Erfindungsumfang verlassen wird.
Die Beschreibung mit den spezifischen Angaben dient beispielhaft dazu, die vorliegende Erfindung zu verdeutlichen, wobei sie die vorliegende Erfindung keineswegs einschränkt. Dementsprechend kann die Erfindung auch durch andere Ausführungsformen realisiert werden.

Claims

Luftreiniger, mit: einem Gehäuse, und einem Filterelement, das in dem Gehäuse angeordnet ist, wobei das Filterelement Gipfelteile und Talteile umfasst, die kontinuierlich und alternierend ausgebildet sind, wobei die Gipfelteile und die Talteile eine vorbestimmte Höhe aufweisen, an einem ersten Ende des Filterelements wenigstens ein Ende der Gipfelteile geschlossen ist, an einem zweiten Ende des Filterelements ein Ende der Talteile geschlossen ist, und die durch das Filterelement zu filternde Luft von wenigstens einer oberen Seite der Gipfelteile zu dem Filterelement einströmt, und die gefilterte Luft von wenigstens einem Ende der Gipfelteile an dem anderen Ende ausströmt.
Luftreiniger nach Anspruch 1, wobei das Filterelement die Form eines Zylinders mit einem hohlen Teil aufweist, auf dem Gehäuse ein Lufteinlassrohr, damit die zu filternde Luft entlang einer Richtung einströmt, die im wesentlichen senkrecht zu der Achsenrichtung des Filterelements ist, und ein Luftauslassrohr, damit die gefilterte Luft entlang der Achsenrichtung ausströmt, angeordnet sind, in dem Gehäuse ein Halteteil zum klammernden Halten eines Endaußenumfangs des Filterelements an der Seite der geschlossenen Talteile entlang einer Umfangsrichtung kontinuierlich angeordnet ist, und ein anderer Halteteil zum klammernden Halten eines Endinnenumfangs des Filterelements an der Seite der geschlossenen Gipfelteile entlang der Umfangsrichtung kontinuierlich angeordnet ist, um den hohlen Teil zu schließen, die durch das Filterelement zu filternde Luft von der oberen Seite der Gipfelteile sowie von einem Ende der Talteile an der ersten Endseite einströmt, und die gefilterte Luft von einem Ende der Gipfelteile an der zweiten Endseite sowie von einem Innenumfang des hohlen Teils ausströmt.
Luftreiniger nach Anspruch 1, wobei das Filterelement die Form eines Zylinders mit einem hohlen Teil aufweist, auf dem Gehäuse ein Lufteinlassrohr, damit die zu filternde Luft entlang einer Richtung einströmt, die im wesentlichen senkrecht zu der Achsenrichtung des Filterelements ist, und ein Luftauslassrohr, damit die gefilterte Luft entlang der Achsenrichtung ausströmt, angeordnet sind, in dem Gehäuse ein Halteteil zum klammernden Halten eines Endaußenumfangs des Filterelements an der Seite der geschlossenen Talteile entlang einer Umfangsrichtung kontinuierlich angeordnet ist und ein anderer Halteteil zum Halten eines Endaußenumfangs des Filterelements auf der Seite der geschlossenen Gipfelteile entlang einer Umfangsrichtung intermittierend angeordnet ist, in dem Filterelement ein zentrales Schließglied zum Schließen einer Endöffnung des hohlen Teils an der Seite der geschlossenen Gipfelteile ausgebildet ist, und die durch das Filterelement zu filternde Luft von der oberen Seite der Gipfelteile sowie von einem Ende der Talteile auf der ersten Endseite in das Filterelement einströmt und die gefilterte Luft aus einem Ende der Gipfelteile auf der zweiten Endseite und von einem Innenumfang des hohlen Teils ausströmt.
Luftreiniger nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei nachgeordnet zu dem Filterelement ein Sicherheitsfilter angeordnet ist, um das Eindringen von Fremdstoffen zu verhindern, wenn das Filterelement entfernt wird.