過濾器組件及過濾器組件的制造方法
【專利說明】過濾器組件及過濾器組件的制造方法發(fā)明領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及用于從空氣流中除去顆粒的過濾器組件，并且更特別地涉及包括被布置在框架結(jié)構(gòu)中的打裙的介質(zhì)包(pleated media pack)的過濾器組件，以及用于制造此類過濾器組件的對(duì)應(yīng)的方法。
[0002]發(fā)明背景
[0003]包括被布置在框架結(jié)構(gòu)中的打褶的介質(zhì)包的過濾器組件是已知的。打褶的過濾包通常由過濾介質(zhì)的片材例如玻璃纖維片材或非機(jī)織的聚酯片材形成，過濾介質(zhì)的片材被打褶以增加過濾器主體的有效過濾面積。為了提供機(jī)械支撐和/或?yàn)榱私M合多個(gè)介質(zhì)包，介質(zhì)包通常被布置在框架結(jié)構(gòu)中。為了防止空氣在其流經(jīng)過濾器組件時(shí)繞過介質(zhì)包的過濾面積，介質(zhì)包的邊緣需要抵著框架結(jié)構(gòu)密封。
[0004]本文中，具有如折痕的風(fēng)琴褶的過濾器介質(zhì)包的邊緣通常被稱為過濾器介質(zhì)包的開口端。過濾器介質(zhì)包的在第一褶狀物和最后的褶狀物處的邊緣被稱為閉合端。當(dāng)將介質(zhì)包布置在過濾器介質(zhì)包的框架結(jié)構(gòu)中時(shí)密封開口端的已知的方法在US 2007/0204578 Al中示出，所述US 2007/0204578A1公開了包括被布置在框架結(jié)構(gòu)中的打褶的過濾器介質(zhì)包的過濾器組件。框架結(jié)構(gòu)包括頂面板和底面板，打褶的過濾器介質(zhì)包的開口端附接于所述頂面板和底面板處并且借助于粘合劑如熱熔膠或被應(yīng)用到框架組件的頂面板和底面板的其他過濾器固定粘合劑來密封。在粘合劑被應(yīng)用到框架結(jié)構(gòu)的頂面板和底面板之后，打褶的過濾器介質(zhì)包的開口端隨后被放置成當(dāng)安裝過濾器組件時(shí)與粘合劑接觸。然后，粘合劑被允許固化。將介質(zhì)包密封到外殼的這樣的方式通常可以提供可靠的密封，但需要大量的原材料即粘合劑并且進(jìn)行是耗費(fèi)時(shí)間的。
[0005]發(fā)明概述
[0006]本發(fā)明的目的是提供用于制造消除或至少減少上文提到的和其他的缺點(diǎn)的過濾器組件的改進(jìn)的方法。此目的和其他目的通過根據(jù)如所附權(quán)利要求的權(quán)利要求1中界定的本發(fā)明的方法實(shí)現(xiàn)。此目的和其他目的還通過如所附權(quán)利要求的權(quán)利要求7中界定的過濾器組件實(shí)現(xiàn)。本發(fā)明的優(yōu)選的實(shí)施方案在從屬權(quán)利要求中界定。
[0007]因此，根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供了用于制造用于從空氣流中除去顆粒的過濾器組件的方法，所述過濾器組件包括被布置在框架結(jié)構(gòu)中的至少一個(gè)介質(zhì)包。介質(zhì)包被打褶并且具有相對(duì)的第一開口端和第二開口端。對(duì)于每個(gè)介質(zhì)包，方法包括:在第一模制步驟中密封第一開口端和第二開口端，從而提供每個(gè)相應(yīng)的介質(zhì)包的密封的第一邊緣和密封的第二邊緣，并且隨后將至少一個(gè)介質(zhì)包布置在框架結(jié)構(gòu)中并且在第二模制步驟中將密封的第一邊緣和密封的第二邊緣分別密封到框架結(jié)構(gòu)的至少一個(gè)框架元件。
[0008]方法是有利的，因?yàn)閷?shí)現(xiàn)了整個(gè)過濾器組件的逐步密封。這簡(jiǎn)化了過濾器組件的制造工藝并且增加產(chǎn)量。在第一模制步驟中，介質(zhì)包的開口端裝備有形成介質(zhì)包的密封的邊緣的密封層，在過濾器被安裝到框架結(jié)構(gòu)內(nèi)之前所述密封層可以被允許完全固化。密封的邊緣還增加了介質(zhì)包的機(jī)械穩(wěn)定性，這從而利于將過濾器精確安裝到框架結(jié)構(gòu)內(nèi)。隨后，在第二模制步驟中，密封的邊緣被密封并且被緊固到框架結(jié)構(gòu)。
[0009]根據(jù)本發(fā)明的方法的實(shí)施方案，第二模制步驟包括:在框架結(jié)構(gòu)的至少一個(gè)框架元件中提供第二模制化合物層，使得至少一個(gè)介質(zhì)包的至少一個(gè)密封的邊緣被嵌入第二模制化合物層中；并且固化第二模制化合物層。因?yàn)榻橘|(zhì)包的開口端已經(jīng)裝備有密封的邊緣，所以在第二模制步驟中提供抵著框架結(jié)構(gòu)的受控制的密封需要的模制化合物的量被大大減小。這進(jìn)而例如當(dāng)利用粘合劑或具有取決于模制化合物層的厚度/材料量的固化時(shí)間的其他可適用的模制化合物時(shí)，減小用于第二模制步驟需要的固化時(shí)間。
[0010]根據(jù)本發(fā)明的方法的實(shí)施方案，對(duì)于介質(zhì)包的每個(gè)開口端，第一模制步驟包括:提供適合于接納至少開口端的容器(pot);將開口端和第一模制化合物層布置在容器中；并且固化第一模制化合物層。開口端被嵌入模制化合物層中。容器有利地增加密封的邊緣的剛度。此外，容器被布置成提供密封的邊緣的受控制的外邊緣輪廓，這利于例如通過提供定位特征將過濾器安裝在框架結(jié)構(gòu)中。
[0011]在本發(fā)明的實(shí)施方案中，容器的表面結(jié)構(gòu)或選擇的外邊緣輪廓被選擇以增加在第二模制步驟中提供的密封的邊緣和框架結(jié)構(gòu)之間的連接的強(qiáng)度。
[0012]根據(jù)本發(fā)明的方法的實(shí)施方案，方法還包括將穩(wěn)定元件布置到介質(zhì)包上。穩(wěn)定元件被布置成大體上覆蓋介質(zhì)包的整個(gè)過濾面積，并且沿著介質(zhì)包的邊緣提供穩(wěn)定。
[0013]根據(jù)本發(fā)明的方法的實(shí)施方案，在固化第一模制層的步驟之前，穩(wěn)定元件被布置在介質(zhì)包上。此外，當(dāng)穩(wěn)定元件的外框架被布置成大體上沿著介質(zhì)包的對(duì)應(yīng)的外邊緣延伸時(shí)，該邊緣是其開口端，穩(wěn)定元件的框架元件在第一模制步驟中與開口端一起被密封，這是有利的。然后，介質(zhì)包和穩(wěn)定元件形成自持的過濾器單元(self sustained filter unit)。
[0014]根據(jù)本發(fā)明的方法的實(shí)施方案，其還包括:在框架結(jié)構(gòu)的至少一個(gè)另外的框架元件中提供第二模制化合物層，使得至少一個(gè)介質(zhì)包的至少一個(gè)閉合端被嵌入第二模制化合物層中；并且固化第二模制化合物層。因此，過濾器抵著框架結(jié)構(gòu)的密封的緊密性被進(jìn)一步改進(jìn)。
[0015]根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的第二方面，提供了用于從空氣流中除去顆粒的過濾器組件，所述過濾器組件包括被打褶并且具有相對(duì)的第一開口端和第二開口端的至少一個(gè)介質(zhì)包。過濾器組件還包括框架結(jié)構(gòu)，至少一個(gè)介質(zhì)包被布置到所述框架結(jié)構(gòu)內(nèi)。每個(gè)介質(zhì)包的第一開口端和第二開口端借助于第一密封層密封，所述第一密封層被布置成嵌入開口端，從而形成介質(zhì)包的密封的邊緣。過濾器組件包括被布置在框架結(jié)構(gòu)的至少一個(gè)框架元件處的至少一個(gè)第二密封層，該第二密封層被布置成嵌入介質(zhì)包的至少一個(gè)密封的邊緣，從而將介質(zhì)包固定并且密封到過濾器元件。本過濾器組件的雙密封層布置提供過濾器到過濾器結(jié)構(gòu)的牢固的密封，這需要較少的模制化合物材料，并且確保介質(zhì)包和框架結(jié)構(gòu)之間的可靠的連接。
[0016]根據(jù)本發(fā)明的過濾器組件的實(shí)施方案，介質(zhì)包的每個(gè)密封的邊緣還包括各自的容器，所述容器適合于接納介質(zhì)包的至少開口端并且借助于第一密封層被固定到介質(zhì)包，這如上文描述是有利的。
[0017]根據(jù)本發(fā)明的過濾器組件的實(shí)施方案，第二密封層被布置在框架結(jié)構(gòu)的至少一個(gè)另外的框架元件處以嵌入至少一個(gè)介質(zhì)包的至少一個(gè)閉合端，從而將介質(zhì)包固定并且密封到該另外的框架元件，這提供過濾器抵著框架結(jié)構(gòu)的改進(jìn)的連接。
[0018]根據(jù)本發(fā)明的過濾器組件的實(shí)施方案，其還包括被布置到每個(gè)介質(zhì)包上的穩(wěn)定元件，這如上文描述是有利的。
[0019]根據(jù)本發(fā)明的過濾器組件的實(shí)施方案，沿著過濾器介質(zhì)包的開口端延伸的穩(wěn)定元件的框架元件由第一密封層密封，使得過濾器介質(zhì)包和穩(wěn)定元件形成單獨(dú)的過濾器單元，所述單獨(dú)的過濾器單元在固化第一密封層之后被布置在框架結(jié)構(gòu)中。
[0020]根據(jù)本發(fā)明的過濾器組件的實(shí)施方案，其還包括用于在密封的邊緣和框架結(jié)構(gòu)之間提供一段距離的至少一個(gè)間隔物元件。間隔物元件可以任選地被直接布置在密封的邊緣本身上，如圖2c)中所示，或作為面向密封的邊緣(未示出)的框架結(jié)構(gòu)元件的表面的一部分被布置。間隔物元件利于通過將過濾器置于框架結(jié)構(gòu)的中心來組裝過濾器組件并且在進(jìn)行第二模制步驟之前將過濾器保持在適當(dāng)位置。此外，間隔物元件確保第二模制化合物材料可以在密封的邊緣和框架結(jié)構(gòu)之間流動(dòng)以在固化之前充分地嵌入密封的邊緣。此外，間隔物元件提供密封的邊緣和框架結(jié)構(gòu)之間的增加的結(jié)合表面，從而增加其相互連接的強(qiáng)度。
[0021]根據(jù)本發(fā)明的過濾器組件的實(shí)施方案，當(dāng)包括多個(gè)介質(zhì)包時(shí)，多個(gè)介質(zhì)包按照V定向堆疊在框架結(jié)構(gòu)中，這允許大量的介質(zhì)包(提供大的總過濾面積)被安裝在相對(duì)小的空間中，從而提供相對(duì)于流經(jīng)過濾器組件的空氣的較少的摩擦，并且因此提供過濾器組件使用壽命的增加。
[0022]根據(jù)本發(fā)明的過濾器組件的實(shí)施方案，其還包括導(dǎo)軌，所述導(dǎo)軌被布置在至少一個(gè)框架元件中，并且被布置成使