过滤介质、特别是空气过滤介质以及具有过滤介质的过滤元件、特别是空气过滤元件制造技术

过滤介质、特别是空气过滤介质（100）具有第一过滤层（110）和第二过滤层（120）。所述第一过滤层具有第一过滤层部段（111）和第二过滤层部段（113），所述第二过滤层部段沿着所述过滤介质（100）的流动方向（103）布置在所述第一过滤层部段之后。所述第一过滤层部段（111）具有第一纤维填充密度并且所述第二过滤层部段（113）具有不同于第一纤维填充密度的第二纤维填充密度。所述第二过滤层（120）沿着所述流动方向（103）布置在所述第一过滤层（110）之后并且具有纳米纤维。

Filter media, especially air filter media, and filter elements with filter media, especially air filter elements

The filter medium, in particular the air filter medium (100), has a first filter layer (110) and a second filter layer (120). The first filter layer has a first filter section (111) and a second filter section (113), and the second filter layer segment is arranged along the flow direction (103) of the filter medium (100) after the first filter layer segment. The first filter section (111) has the first fiber filling density and the second filter layer section (113) has a second fiber filling density different from the first fiber filling density. The second filter layer (120) is arranged along the flow direction (103) after the first filter layer (110) and has nanofibers.

【技术实现步骤摘要】
过滤介质、特别是空气过滤介质以及具有过滤介质的过滤元件、特别是空气过滤元件本申请是申请号为201480023191.1、申请日为2014年4月15日、专利技术名称为“过滤介质、特别是空气过滤介质以及具有过滤介质的过滤元件、特别是空气过滤元件”的专利技术专利申请的分案申请。
本专利技术所涉及的
为：对流体且特别是空气的净化和过滤、例如对液体比如油或者对用于内燃发动机的空气的过滤。特别地，本专利技术涉及一种过滤介质、例如空气过滤介质和具有这种过滤介质的过滤元件。
技术介绍
空气过滤器例如在内燃发动机的供气中使用，以便将被供给用于燃烧的空气从有害物质和污物颗粒中净化，从而为内燃发动机内的燃烧过程仅仅输送净化过的空气。空气过滤器具有用于未净化的未经处理的空气的流入口和用于过滤过的洁净空气的流出口以及空气过滤介质，其中空气过滤介质执行实际的过滤功能。内燃发动机的供气通过空气过滤器的流出口来进行，其中内燃发动机抽吸所需的空气或空气量。空气过滤介质例如由过滤纸组成，当内燃发动机抽吸空气时待过滤的空气流过该过滤纸，从而使得空气过滤介质内的污物颗粒与流过的空气分离或分开。空气过滤介质可以是褶皱的（褶皱式过滤器）或者具有多个滤腔（长笛式过滤器），以增大过滤器的表面，由此还延长了空气过滤元件的使用寿命，因为较大的过滤器表面可以接收较多的污物颗粒，在空气过滤介质上的、由被分开的灰尘引起的压力损失如此增大之前，使得内燃发动机的功率降低。EP2060311A1介绍了一种用于吸尘袋的空气过滤介质，该吸尘袋具有至少一个由干燥过的纤维网构成的层，所述纤维网具有聚合的连续纤维。专利技术内容提供一种过滤介质、特别是空气过滤介质和一种过滤器可以被视为本专利技术的任务，所述过滤介质或过滤器的特征在于提高了的污物颗粒存储能力。根据一个方面给出了一种过滤介质、特别是空气过滤介质，该过滤介质具有第一过滤层和第二过滤层。第一过滤层具有第一过滤层部段和第二过滤层部段，其中第二过滤层部段沿着过滤介质的流动方向布置在第一过滤层部段之后。第一过滤层部段具有第一纤维填充密度或第一填充密度值，并且第二过滤层部段具有不同于第一纤维填充密度的第二纤维填充密度或不同于第一填充密度值的第二填充密度值。第二过滤层沿着流动方向布置在第一过滤层之后并且具有纳米纤维并且在一种实施方式中可以是纳米纤维过滤层。填充密度和填充密度值特别地是过滤层部段或过滤层的平均的填充密度或平均的填充密度值。流动方向横向或正交于第一和第二过滤层地延伸并且因此也横向或正交于第一过滤层的第一和第二过滤层部段。因此，待过滤的空气流流过空气过滤介质的所有的过滤层并且也流过每个过滤层的所有的过滤层部段。通过前后相继地布置的具有不同填充密度的过滤层部段可以实现：过滤介质将污物颗粒存储在其体积内并且根据污物颗粒的尺寸依次分开这些污物颗粒，更确切地说是首先分开相对大的污物颗粒，即通过具有高的疏松度值的第一过滤层部段首先分开相对大的污物颗粒，并且通过沿着流动方向处于较深处的、具有较低的疏松度值的第二过滤层部段分开较细小的污物颗粒。第二过滤层通过纳米纤维过滤层附加地提供了最后的过滤功能。因此可以从待过滤的流体流（Fluidstrom）中过滤掉最小的污物颗粒。特别地相对于第一过滤层并且特别地相对于第二过滤层部段，第二过滤层具有尺寸较小的空隙，从而可以从待过滤的流体中过滤较细小的污物颗粒。过滤层部段是过滤介质的过滤层的平面，其中过滤层部段横向于通过过滤层和过滤介质的至少一个部分的流动方向延伸。如果流体流流过过滤介质，那么流体流就沿着流动方向依次横穿一个或多个过滤层部段。过滤层部段因此是过滤层沿着流动方向的具有可预先给定的深度的深度部段并且例如可以处于几个μm的数量级、例如在10μm和100μm之间，或者处于几个mm的数量级、例如1mm。流体流可以是气体流或液体流，为了过滤或分开污染物质或污物颗粒所述气体流或液体流流过过滤元件。应当指出的是：以下部分地介绍空气过滤器，但是为了构造空气过滤器所做解释一般情况下也可以针对过滤介质。以下首先定义在该文献中所使用的术语。“填充密度”是对过滤层部段的单位深度的过滤纤维的份额的量度，即，填充密度可以理解为单位面积-或体积单元的纤维或过滤纤维的填充密度。可以针对每个过滤层并且针对每个过滤层部段来确定填充密度，例如通过空气过滤介质的埋入合成树脂内的显微图像或断面图像。这种显微图像在摄影方面被提供并且如下地对显微图像的面积进行分析，显微图像的面积的被纤维覆盖的份额和过滤层部段的总面积或者显微图像的面积的未被纤维覆盖的份额和过滤层部段的总面积彼此设置得成比例。可以在摄影上通过分析在其上可看到纤维的像点和显示间隙的像点进行填充密度的确定。因此在过滤层部段中的像点的总数量确定或已知的情况下可以确定填充密度，方法是：显示过滤纤维的像点的数量设置得与过滤层部段内的像点的总数量成比例。替代地，显示间隙的像点的数量可以从像点的总数量中减去，以便因此例如获得控制值。根据是否可更好地识别并分析断面图像上的间隙或纤维，可以数出相应的像点。这样确定的填充密度是所分析的过滤层部段的平均的填充密度。这种过滤层部段被确定得越小，即过滤层部段在流动方向上的深度越小，则在过滤层部段的边缘处的填充密度与所确定的平均值的偏差就越小。填充密度也可以通过三维的计算机断层X光拍摄来确定。与摄影的像点相类似，在三维的拍摄中具有空间点，其数量和尺寸取决于拍摄设备的技术范围数据。在此与具有像点的方法相类似三维拍摄的填充密度的确定借助于空间点来进行。包含间隙的空间点和包含过滤纤维的空间点可以分别设置得与空间点的总数量成比例，以便因此确定填充密度。“填充密度突变”系指填充密度在空气过滤介质的材料深度上的突然的变化，即两个彼此邻接的过滤层部段在彼此邻接的过滤层部段之间的过渡部上具有不同的填充密度。这种填充密度突变特别地大多会作为不期望的污物障碍而起作用，并且在空气过滤介质达到最大的污物颗粒存储能力之前通过污物颗粒围绕填充密度突变占用并堵塞空气过滤介质的深度部段而导致该空气过滤介质的堵塞。在此特别地，在过滤层的流出面和流动方向上邻接的过滤层的流入面之间的填充密度的百分比变化对污物障碍的防止而言可以是决定性的。填充密度梯度可以用作对填充密度在过滤层沿着流动方向的材料厚度上的变化的量度。填充密度要么因纤维间隙的数量的减少而增大要么因在过滤层的深度部段上的、即过滤层部段内的纤维间隙的尺寸的减小而增大。结合该文献，梯度被用作表明尺寸的变化率的数值。“填充密度梯度”例如表明，在空气过滤介质的流动方向上具有增大的材料深度或材料厚度的空气过滤介质的填充密度以哪个比率来变化。“纤维直径梯度”表明，在空气过滤介质的流动方向上具有增大的材料深度或材料厚度的空气过滤介质内的纤维的纤维直径以哪个比率来变化。过滤层的“疏松度”是对过滤层的过滤纤维之间的间隙的数量和尺寸的量度。疏松度例如可以表明，哪个阻力反作用于穿过过滤层的流体流、例如空气流地。过滤层在此在流入面上和流出面上是开着的，从而流入面上的流体流可以渗透到材料内并且在流出面上可以从材料中渗出。疏松度可以被视为空腔体积与总体积的比。随着疏松度的数值的增大，空腔体积在总体积中所占的份额更大。“空隙体积”可以被确定为空隙的本文档来自技高网...

【技术保护点】
过滤介质、特别是空气过滤介质（100），具有第一过滤层（110）；和第二过滤层（120）；其中，所述第一过滤层具有第一过滤层部段（111）和第二过滤层部段（113），所述第二过滤层部段沿着所述过滤介质（100）的流动方向（103）布置在所述第一过滤层部段之后；其中，所述第一过滤层部段（111）具有第一纤维填充密度；并且其中，所述第二过滤层部段（113）具有不同于第一纤维填充密度的第二纤维填充密度；其中，所述第二过滤层（120）具有纳米纤维并且沿着所述流动方向（103）布置在所述第一过滤层（110）之后。

【技术特征摘要】
2013.04.23 DE 102013006952.1;2013.05.17 DE 10201301.过滤介质、特别是空气过滤介质（100），具有第一过滤层（110）；和第二过滤层（120）；其中，所述第一过滤层具有第一过滤层部段（111）和第二过滤层部段（113），所述第二过滤层部段沿着所述过滤介质（100）的流动方向（103）布置在所述第一过滤层部段之后；其中，所述第一过滤层部段（111）具有第一纤维填充密度；并且其中，所述第二过滤层部段（113）具有不同于第一纤维填充密度的第二纤维填充密度；其中，所述第二过滤层（120）具有纳米纤维并且沿着所述流动方向（103）布置在所述第一过滤层（110）之后。2.根据权利要求1所述的过滤介质（100），其中，所述第一过滤层（110）具有中间部段（115），该中间部段沿着所述流动方向（103）布置在所述第一过滤层部段（111）与所述第二过滤层部段（113）之间。3.根据权利要求1或2所述的过滤介质（100），其中，所述第一过滤层具有流入深度部段（107）并且所述第一过滤层部段（111）沿着所述流动方向（103）布置在所述流入深度部段之后。4.根据前述权利要求中任一项所述的过滤介质（100），其中，所述流入深度部段布置在所述过滤介质的第一表面（112）上。5.根据前述权利要求中任一项所述的过滤介质（100），其中，所述第一过滤层具有流出深度部段（108）并且所述第二过滤层部段（113）沿着所述流动方向（103）布置在所述流出深度部段之前。6.根据前述权利要求中任一项所述的过滤介质（100），其中，所述第二过滤层（120）布置在所述过滤介质（100）的流出面上。7.根据前述权利要求中任一项所述的过滤介质（100），其中，所述第一过滤层部段（111）具有第一纤维填充密度并且所述第二过滤层部段（113）具有第二纤维填充密度；其中，第二填充密度的数值不同于第一填充密度的数值。8.根据前述权利要求中任一项所述的过滤介质（100），其中，所述第一过滤层的纤维填充密度沿着从所述第一过滤层部段（111）到所述第二过滤层部段（113）的流动方向（103）增大。9.根据前述权利要求中任一项所述的过滤介质（100），其中，所述第二过滤层部段（113）的填充密度大于所述第二过滤层（120）的填充密度。10.根据前述权利要求中任一项所述的过滤介质（100），其中，所述第一过滤层部段（111）具有带有第一截面的第一纤维；其中，所述第二过滤层部段（113）具有带有第二截面的第二...

【专利技术属性】
技术研发人员：S瓦尔茨，M凯勒，S普范库赫，M海姆，I波尔雅克，J诺伊曼，A基利安，G姆巴丁加莫安达，
申请(专利权)人：曼·胡默尔有限公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE