特别是用于气体过滤的过滤器元件

文档序号:1205197 发布日期:2020-09-01 浏览:17次 >En<

阅读说明:本技术 特别是用于气体过滤的过滤器元件 (Filter element, in particular for gas filtration ) 是由 M·里格 P·M·佩雷拉马德拉 S·孔泽 U·德南 J·施蒂尔纳 M·贝利希 于 2019-01-04 设计创作,主要内容包括:本发明涉及具有环状过滤器介质主体的过滤器元件,其中,径向延伸超出端部盘的外轮廓的多个引导叶片相邻于过滤器介质主体上的端部盘布置在过滤器元件上。(The invention relates to a filter element with an annular filter medium body, wherein a plurality of guide vanes extending radially beyond the outer contour of the end disc are arranged on the filter element adjacent to the end disc on the filter medium body.)

特别是用于气体过滤的过滤器元件

技术领域

本发明涉及特别是用于气体过滤的过滤器元件,所述过滤器元件具有环状过滤器介质主体以及在过滤器介质主体的至少一个端部面处的端部盘。

背景技术

US 3,816,982描述了在接收过滤器壳体中具有中空圆柱形过滤器元件的空气过滤器。待过滤空气经由侧向布置在过滤器壳体中并且轴向在过滤器元件上游的流入开口而被引入,并且随后从外部到内部径向流动通过过滤器元件。过滤器元件在其相对定位的端部面处包括开放和封闭端部盘。已净化空气经由开放端部盘从中空圆柱形过滤器元件的内部轴向排放。

在DE 10 2013 015 052 A1中,描述了过滤器装置,用于净化气体流动,所述过滤器装置包括中空圆柱形过滤器元件以及也是中空圆柱形的预分离器,所述预分离器环绕过滤器元件,并且引导叶片布置在其外侧部处,所述引导叶片围绕周界分布。供应气体流动在引导叶片处经历偏转和加速,这导致粗糙污染物(例如,污物和灰尘颗粒)的分离。

DE 10 2010 049 411 A1公开涉及了用于空气入口系统的过滤器元件,所述过滤器元件具有过滤器介质主体,用于净化原始空气。过滤器介质主体被实施为具有长形截面形状的中空主体,并且在其轴向端部面处包括端部盘。沿着过滤器介质主体的窄侧部,引导叶片布置成轴向分布,所述引导叶片作用为流入区域中的流动引导。

发明内容

本发明的目的是,利用简单的构造措施而配置具有环状过滤器介质主体的过滤器元件,使得在流动通过滤器介质主体之前从待过滤流体流动分离污物颗粒。

此目的根据具有权利要求1的特征的本发明而解决。从属权利要求提供了有利其它实施例。

根据本发明的过滤器元件包括环状过滤器介质主体,待净化流体的过滤在所述环状过滤器介质主体处发生。过滤器元件特别是用于气体过滤,例如,用于将被供应到内燃机的燃烧空气的过滤。然而,原则上,还可设想用于液体流体。

过滤器元件的环状过滤器介质主体在径向方向上特别是从外部到内部径向地由待净化流体流动通过,使得过滤器介质主体的外侧部是流入侧部或原始侧部,并且向内定位的侧部是清洁侧部。原则上,还可设想从内部到外部径向通过过滤器介质主体的反向流动。过滤器介质主体特别地具有环状封闭配置,并且包括向内定位的流动空间,用于流体。

特别是环状封闭的过滤器介质主体的端部面被提供有封闭端部盘,所述封闭端部盘轴向封闭此位置处的向内定位的流动空间。在轴向相对定位的端部面处,相对于过滤器元件和过滤器介质主体的纵向轴线,开放端部盘优选地布置在过滤器介质主体处,并且包括中心切口,通过所述中心切口,流体可从过滤器介质主体的向内定位的流动空间排放,或被引入到过滤器介质主体的向内定位的流动空间中。多个引导叶片相邻于过滤器介质主体的端部面处的端部盘布置,所述引导叶片相对于过滤器元件的纵向轴线径向延伸超过端部盘的外轮廓,并且突出到过滤器介质主体的流入侧部的上游的流动路径中。

引导叶片优选地位于相邻于过滤器介质主体处为封闭实施例的端部盘。此外或作为可选例,还可能相邻于轴向相对定位的开放端部盘布置引导叶片。经由开放端部盘,流体可轴向排放出过滤器介质主体中的向内定位的流动空间,或在从内部到外部通过过滤器介质主体的径向流动的情况下,被轴向引入到向内定位的流动空间中。

流体抵抗影响流体流动的引导叶片流动。后者被特别地赋予涡流,所述涡流对于夹带在流体中的污物颗粒的分离是有利的。被赋予涡流的流体流动开始特别是在周向方向上循环,使得流体中的夹带污物颗粒被向外运输,并且可在壳体壁的内侧部处分离。此壳体壁特别是接收过滤器元件的过滤器壳体的外壁。

关于引导叶片如何相对于过滤器介质主体的端部盘布置,可设想各种实施例。有利地,引导叶片围绕端部盘的周界均匀分布。作为其可选例,还可能提供引导叶片的非均匀分布,其中,例如,沿着端部盘的周界的部段保持没有引导叶片,并且在此位置处形成自由流动截面或完全封闭。以此方式,可能附加地影响被供应到过滤器介质主体的流入侧部的流体流动。

引导叶片在过滤器元件处紧固到端部盘,所述引导叶片相邻于所述端部盘在径向方向上向外延伸。可为有利的是,将引导叶片设计成使得引导叶片的自由端部面定位在到端部盘的一定轴向距离处,例如,在朝向过滤器介质主体的方向上相对于端部盘轴向位移,或在相对方向上,从端部盘更远地轴向移除,并且因此轴向定位在过滤器介质主体的外部。根据另一有利实施例,引导叶片至少大约在与端部盘相同的水平面处轴向定位。

根据另一有利实施例,过滤器元件的环状过滤器介质主体包括长形截面形状。向内定位的流动空间由过滤器介质主体的纵向侧部和窄侧部包封。过滤器介质主体的截面形状可为卵形或卵形化的。还可设想非卵形的长形截面形状,例如,凹入弯曲纵向侧部或直表面的平坦纵向侧部或非卵形的弯曲凸起纵向侧部。纵向侧部的延伸部大于窄侧部的延伸部;例如,可为有利的是,纵向侧部的延伸部为窄侧部的延伸部的至少两倍。窄侧部例如被提供有半圆形截面形状。

过滤器介质主体或过滤器元件的长形截面形状具有的优点是,可使用具有相对低高度的安装空间。而且,大流入表面被提供在过滤器介质主体的纵向侧部处,在所述纵向侧部处存在有相同或至少类似的流动条件。

作为长形环状截面形状的可选例,过滤器介质主体还可能具有圆形截面形状。

过滤器元件和过滤器介质主体可横跨轴向长度相对于过滤器元件的纵向轴线具有非恒定截面,所述非恒定截面从一个端部面到相对定位的端部面变化。例如,截面从封闭端部盘到相对定位的开放端部盘增大。

作为非恒定截面的可选例,横跨长度具有恒定截面的过滤器元件或过滤器介质主体也是可能的,例如,呈中空圆柱体的形式,具有圆形或非圆角截面。根据另一有利实施例,一个或多个引导叶片包括弯曲流动引导部段。弯曲流动引导部段将期望涡流赋予到撞击流体流动。在具有长形截面形状的过滤器介质主体的实施例中,具有弯曲流动引导部段的引导叶片有利地位于过滤器介质主体的窄侧部的区域中。

根据另一有利实施例,一个或多个引导叶片包括直或至少大约直的流动引导部段。后者在具有长形截面形状的过滤器介质主体的实施例中优选地位于过滤器介质主体的纵向侧部处。直并且至少大约直的流动引导部段特别是邻接引导叶片的紧固部段,借助于所述紧固部段,引导叶片紧固在过滤器元件处。在10°与80°之间例如在30°与60°之间的角度优选地存在于引导叶片的流动引导部段与紧固部段之间。

此外,本发明涉及过滤器装置,所述过滤器装置具有上文描述的过滤器元件,并且具有在其中接收过滤器元件的过滤器壳体。过滤器元件的引导叶片优选地布置在流动通路中,所述流动通路定位在过滤器元件的端部面与接收过滤器壳体的外壁的内侧部之间。

优选地,可被径向流动通过的过滤器元件可互换地可被安装在过滤器壳体中。如所提到的,此外,进一步优选地,其包括围绕纵向轴线布置的长形卵形截面形状。过滤器壳体优选地也包括卵形长形截面。其可由过滤器基部壳体和上游入口壳体特别是形成为一件式。过滤器基部壳体优选地容纳过滤器元件。过滤器基部壳体优选地包括外壁,所述外壁围绕纵向轴线周向布置,优选地也具有卵形长形截面形状。进一步优选地,过滤器元件和过滤器壳体特别是其外壁被设计成使得横跨过滤器元件的轴向长度,外壁的内侧部与过滤器元件特别是过滤器介质主体的外侧部之间的距离围绕周界是恒定的,以便使得流动是尽可能无阻力的。过滤器元件和过滤器壳体的卵形截面形状优选地包括具有强曲率的两个相对定位的窄侧部,所述窄侧部分别由具有弱曲率或甚至直路线的两个相对定位的纵向侧部连接到彼此。优选地,过滤器元件和/或过滤器基部壳体的外壁被配置成相对于中心或纵向轴线基本上轴向对称。过滤器壳体和/或过滤器元件的卵形截面形状的长度宽度比优选地总计至少2:1,优选地至少3:1,特别是对于过滤器元件可选地为至少4:1。

入口壳体中的流入开口和溢流开口由入口通道连接到彼此。入口通道可布置在入口壳体内,或在优选实施例中,入口通道由入口壳体形成。入口通道的截面形状横跨其长度变化,使得定位在流入开口与溢流开口之间的通道部段包括的截面形状不同于流入开口的截面形状,以及不同于溢流开口的截面形状。入口通道的变化截面形状具有的优点是,可能影响流体流动。特别地,可能将涡流赋予到所述流动,以便在所述流动穿过过滤器元件之前产生旋转预分离。在此方面,到过滤器元件的溢流的上游的区域被称为入口通道以及其截面,特别是在穿过优选地布置在开放或封闭端部盘的水平面处的溢流开口的上游。在此上下文中,在以下中将变得显而易见的是,与在溢流开口的上游可获得的入口通道的截面相比,如以下中描述的,由于空气通过溢流开口的周向连续通路,可获得用于空气到过滤器元件的进入和输送或用于到旋转流动中的输送的有效截面部分更大或可更大。

入口通道包括例如喷射状截面路线,在其中中间定位的通道部段的截面形状相对于流入开口和溢流开口的截面形状平坦化或收窄,例如,在中间定位的通道部段中包括在轴向方向上是长形的并且在径向方向上收窄和/或减小(与流入开口相比)的延伸部。此配置具有的优点是,可实现具有流动加速度的喷射作用,并且实现了流动截面对于端部盘与过滤器壳体内壁之间的流动通路区域的适应。流动加速度导致夹带污物颗粒的更高速度矢量,所述夹带污物颗粒由于其惯性而在随后的流动稳定动作中更长时间地维持其相对高速度,并且在流动方向变化时径向向外被运输特别是到圆锥形加宽的壳体区域中。以此方式,可改进预分离作用。

可为有利的是,流入开口具有圆形截面形状或卵形截面形状,其具有低高度宽度比,而邻接通道部段平坦化,其中,平坦化面积的区域中的通道部段的最小高度可最大减小到流入开口的直径的一半。流入开口的低高度宽度比被考虑为优选地接近1特别是大于0.5或小于2的比;为了安全预防优选地是大于2/3或小于1.5的比,其中,由于因此更简单和更便宜的连结和密封,因此圆形形状是最佳的。

根据又一有利实施例,溢流开口的流动截面大于流入开口的流动截面。经由溢流开口,待净化流体可在朝向过滤器介质主体的流入侧部的方向上被运送。相对大的溢流开口实现了过滤器介质主体处从各个侧部的均匀流入。特别有利的是,入口通道的溢流开口的截面对应于作用为接收过滤器元件的邻接过滤器基部壳体的截面。以此方式,确保的是,溢流开口的区域中的入口通道在没有截面变化的情况下邻接过滤器基部壳体,使得在流体从入口通道到过滤器基部壳体的输送中,可调节期望流动,例如,维持所述流动的所赋予涡流,并且例如由引导叶片产生对应涡流。

根据有利实施例,入口通道包括至少一个弯折部段,并且在弯折部段的区域中经历至少45°的方向变化。方向变化可例如总计90°或大约90°。此外,可为有利的是,入口通道包括至少两个弯折部段,其中,曲率可选地可在不同方向上延伸,以便实现流体流动在不同方向上的偏转。在每个弯折部段的区域中,曲率总计至少45°,根据需要为90°或大约90°。这例如由双重90°偏转而使得可能最初经由流入开口以直角以及相对于过滤器元件的纵向轴线位移地将流体引入到入口通道中,随后经由第一弯折部段相对于纵向轴线在径向方向上引导其,并且而后经由到过滤器元件的溢流开口在第二弯折部段中轴线平行地引导其。中间定位的通道部段优选地定位在弯折部段之间。

入口通道中的一个或多个弯折部段将涡流赋予到流体流动。夹带污物颗粒径向向外被引导。借助于一个或多个弯折部段而赋予到流体流动的涡流提供了流体流动围绕过滤器介质主体的流入侧部的循环,由此也促进污物颗粒的分离,并且此外,改进了到过滤器介质主体中横跨其流入侧部的均匀流入。

可为有利的是,入口通道的至少一个弯折部段的曲率不是恒定的。此类曲率特别地位于相关弯折部段的中心部分处,而上游部分和下游部分具有更小曲率。弯折部段的中心部分中的最大曲率通过使夹带污物颗粒撞击在流入通道壁的内侧部上而促进夹带污物颗粒的分离。

在优选实施例中,入口通道在至少一个通道部段中包括沿着过滤器壳体的周界的斜坡形状路线,其中,斜坡形状路线优选地被配置成使得截面沿着流动方向在至少一个通道部段的轴向方向上减小。斜坡形状路线至少沿着卵形过滤器壳体的纵向侧部在一个通道部段中延伸,并且优选地在邻接通道部段的弯折部段中是连续的。进一步优选地,沿着过滤器壳体的周界的斜坡形状路线相对于垂直于中心轴线的平面是平坦的,优选地以小于30°的角度。

优选地,在此上下文中,至少一个通道部段被实施为朝向过滤器基部壳体或过滤器元件开放,使得由于斜坡形状路线,因此可经由布置围绕过滤器元件的端部的流动通路而实现沿着过滤器壳体的周界分布的流动从入口壳体到过滤器基部壳体中到过滤器元件的输送。至少部分在过滤器壳体或过滤器壳体外壁的纵向侧部区域中或沿着过滤器壳体或过滤器壳体外壁的纵向侧部的斜坡形状路线的布置有助于在流动围绕过滤器元件在窄侧部的区域中循环之前已将大部分流动供应到围绕过滤器元件的流动区域,所述窄侧部与纵向侧部相比更强地弯折,而经受强预分离有效偏转。在入口通道中提供至少两个弯折部段具有的附加优点是,在径向方向上,相对于过滤器元件的纵向轴线,过滤器壳体和过滤器装置的相对节省空间的实施例是可能的。入口通道至少大部分不延伸超过或仅稍微延伸超过在其中接收过滤器元件的过滤器基部壳体的外轮廓。

在另一有利实施例中,过滤器介质主体具有折叠配置,其中,过滤器折叠部的长度延伸部相对于过滤器元件的纵向轴线在轴向方向上延伸。

根据有利实施例,流动紧密分离元件被提供在过滤器介质主体的流入侧部处,所述流动紧密分离元件延伸横跨过滤器介质主体的部分表面。流动紧密分离元件至少防止或减少在此部段中到过滤器介质主体中的流入,使得实现了原始流体在过滤器介质主体的流入侧部处的流动稳定动作。

例如,分离元件被实施为稳定壁或分离膜,并且防止待净化流体在流入侧部处在分离元件的位置处直接流动通过过滤器介质主体。在朝向流入侧部的方向上被引导的未净化原始流体被防止在分离元件的位置处直接流动通过过滤器介质主体,并且因此被迫使对于至少稍微更长的时间周期驻留在过滤器介质主体的流入侧部处的空间中,这需要流动稳定动作。在其随后,未净化流体可流动通过过滤器介质主体。流动稳定动作具有的结果是,夹带在原始流体中的更大污物颗粒可沉积在过滤器介质主体的流入侧部的上游的空间中。因此,发生了预分离,其中,分离颗粒有利地可经由排放阀从过滤器壳体排放。由于预分离,因此减少了过滤器介质主体的污物负荷。

根据有利实施例,分离元件位于在其中接收具有过滤器介质主体的过滤器元件的过滤器壳体处。根据需要,分离元件可被实施为与过滤器壳体一起为一件式。例如,分离元件是稳定壁,所述稳定壁以环状形状环绕过滤器介质主体,并且包括相对于过滤器介质主体的外侧部的一定距离。

根据另一有利实施例,分离元件直接布置在过滤器元件处,例如,被应用到过滤器介质主体的外侧部。例如,分离元件是分离膜,所述分离膜直接被应用到过滤器介质主体的外侧部上。在分离膜的区域中,到过滤器介质主体中的直接径向流入是不可能的。在过滤器介质主体的折叠配置中,分离膜放置在过滤器折叠部的外边缘上,其中,原始流体在流入侧部处沿着过滤器折叠部的纵向延伸部的分散是可能的。以此方式,在没有此类分离膜的情况下径向进入过滤器介质主体的位置处的原始流体可沿着折叠部的纵向延伸部轴向被引导到分离膜位于在其中的区域,其中,也在此部段中径向流动通过过滤器介质主体。以此方式,过滤器介质主体的由分离膜覆盖的部段也可用于过滤。

在另一有利实施例中,可能提供呈壳体相关联稳定壁的形式的分离元件以及呈过滤器元件相关联分离膜的形式的另一分离元件。这两个分离元件特别地位于过滤器元件的过滤器介质主体的轴向相对定位的侧部处。

在任何情况下,有利的是,分离元件或所有分离元件的总和仅延伸横跨过滤器介质主体的流入侧部处的部分表面,使得过滤器介质主体的流入侧部处的另一部分部段保持没有此类分离元件。

根据又一有利实施例,分离元件在过滤器介质主体的轴向端部面处开始在过滤器介质主体的轴向方向上以及完全在周向方向上延伸。然而,稳定元件的轴向延伸部在任何情况下小于过滤器介质主体的轴向总长度,使得过滤器介质主体的部分部段保持没有分离元件。有利地,分离元件的轴向延伸部最大为过滤器介质主体的轴向总长度的一半,例如,最大仅为过滤器介质主体的轴向总长度的三分之一。

在分离膜作为分离元件的情况下,有利的是,分离膜例如通过胶合或通过焊接而固定地连接到过滤器介质主体。

附图说明

其它优点和有利实施例可从附加权利要求、附图描述和附图获得。其中显示了:

图1在分解图示中作为空气过滤器用于内燃机的过滤器装置,在过滤器壳体中具有过滤器元件,所述过滤器元件具有长形截面形状,并且在过滤器壳体中的流入开口与过滤器元件的过滤器介质主体之间的流动路径中具有引导叶片;

图2在纵向截面中的图1的实施例;

图3在已安装状态下的过滤器装置,但没有过滤器基部壳体;

图4在横向于纵向轴线的截面中的过滤器装置;

图5在实施例变型中被实施为空气过滤器的过滤器装置。

在附图中,相同的部件被提供有相同的附图标记。

具体实施方式

在根据图1至图4的实施例中,示出了过滤器装置1,所述过滤器装置1被实施为内燃机的进气歧管中的空气过滤器,用于将被供应到内燃机的汽缸的燃烧空气的过滤。如所示出的,过滤器装置1包括过滤器元件2,所述过滤器元件2优选地被径向流动通过,并且进一步优选地包括围绕纵向轴线15布置的长形卵形截面形状,并且布置在过滤器壳体3中,所述过滤器壳体3优选地也具有卵形长形截面形状,具有过滤器基部壳体(部分)4(图1中示出)和上游入口壳体(部分)5,两者为过滤器壳体3的部分。过滤器基部壳体4接收过滤器元件2。过滤器基部壳体4包括外壁,所述外壁围绕纵向轴线15布置,优选地也具有卵形长形截面形状。过滤器元件2和过滤器壳体3特别是外壁被优选地设计成使得横跨过滤器元件2的轴向长度,外壁的内侧部与过滤器元件2特别是过滤器介质主体7的外侧部之间的距离是周向恒定的,以便使得流动是尽可能无阻力的。过滤器元件2和过滤器壳体3的卵形截面形状优选地包括具有强曲率的两个相对定位的窄侧部,所述窄侧部分别由具有弱曲率或甚至直路线的两个相对定位的纵向侧部连接到彼此。优选地,过滤器元件2和/或过滤器基部壳体4的外壁被基本上设计成相对于中心或纵向轴线15轴对称。

优选地侧向、优选地偏心地布置、优选地圆形的流入开口6被提供在将连接到过滤器基部壳体4的入口壳体5中,经由所述流入开口6,燃烧空气被引入到过滤器壳体3中,并且在朝向过滤器元件2的方向上被引导。根据图2,用于接收过滤器元件2的过滤器基部壳体4具有一件式配置;入口壳体5也与过滤器基部壳体4具有一件式配置。

过滤器元件2包括优选地之字形状折叠过滤器介质主体7(图2),所述过滤器介质主体7以环状封闭配置实施,并且优选地被提供有长形卵形截面形状。过滤器介质主体7相对于其中心纵向轴线15在径向方向上从外部到内部由待过滤流体(燃烧空气)流动通过,使得过滤器介质主体7的外侧部形成原始侧部或流入侧部,并且内侧部形成清洁侧部。过滤器介质主体7优选地在其内侧部或清洁侧部处由支撑框架8形成衬里,所述支撑框架8由塑料材料组成。过滤器介质主体7中的向内定向的流动空间形成清洁空间,已净化流体被收集在其中,并且已净化流体从其轴向排放。

端部盘9、10分别布置在过滤器元件2的两个相对定位的端部面处,其中,邻近流入开口6的第一端部盘9以封闭配置实施,并且背向流入开口6的第二相对定位的端部盘10以开放配置实施,使得流体可经由开放端部盘10轴向流动出向内定位的清洁空间。相邻于过滤器元件2的开放端部盘10,壳体相关联出口部段11邻接过滤器基部壳体4,并且包括优选地同轴中心流出开口12,经由所述流出开口12,已净化流体从过滤器装置1排放。

过滤器元件2或过滤器介质主体7的截面形状是长形的,其中,相对于截面,两个相对定位的纵向侧部优选地是平坦的,并且例如平行于彼此延伸,并且由弯曲窄侧部连接。纵向侧部的直或稍微弯曲路线实现了特别适合的配置,用于平坦安装空间。纵向侧部的延伸部为由窄侧部桥接的距离(即,两个纵向侧部之间的距离)的至少两倍。横跨轴向长度,相对于中心纵向轴线15,过滤器元件2和过滤器介质主体7优选地包括非恒定截面,所述非恒定截面在封闭端部盘9的区域中比在具有开放端部盘10的相对定位的区域中更小,并且从更小到更大的截面连续和均匀地增大。因此,过滤器元件优选地被实施为圆锥形。圆锥形形状增强灰尘排放,因为由此可在具有更大直径的区域中实现减小的绝对流动速率。此流动稳定动作可有助于颗粒在壳体中的沉积。因此,此外优选的情况是,非恒定截面在其中将执行灰尘排放的区域的方向上(即,当前在开放端部盘10和流出开口12布置在其处的侧部处)比在轴向相对侧部处更大。

相邻于壳体相关联出口部段11,过滤器基部壳体4被提供有径向扩张的环状空间14,排放阀13布置在所述径向扩张的环状空间14处。分离污物颗粒可收集在径向扩张的环状空间14中,所述分离污物颗粒可通过排放阀13从过滤器壳体3排放。

居中定位的支撑套筒22一体地形成在封闭端部盘9的外侧部处,利用所述居中定位的支撑套筒22,可从外部轴向支撑过滤器元件2。为了此目的,支撑件一体地形成在入口壳体5中,并且与支撑套筒22轴向对准。

通过入口开口6引入的燃烧空气在朝向流动通路20的方向上流动,所述流动通路20位于过滤器介质主体7处的封闭端部盘9的外周界与接收过滤器元件2的过滤器基部壳体4的外壁的内侧部之间。优选地,引导叶片21布置在流动通路20中,所述引导叶片21有助于将螺旋型循环路线赋予到在其中流动通过入口通道29沿着过滤器壳体3中的随后的路线的燃烧空气。引导叶片21优选地相对于封闭端部盘9具有平坦角度,例如,在10°与40°之间。以此方式,导致过滤器基部壳体4的外壁的内侧部与过滤器介质主体7之间的环状空间中的空气流动以循环周向移动移动,使得夹带污物颗粒在壳体的外壁的内侧部处分离。沉积污物颗粒可通过排放阀13从过滤器壳体3排放。

在端部盘9的外轮廓与过滤器壳体部分4b的环绕壳体壁的内侧部之间延伸的流动路径20以环状周向配置实施,并且至少在其周向长度的一个部分中并且优选地仅在一个部分中包括引导叶片21。横跨另一部分,流动路径20优选地由盖25覆盖,所述盖25完全延伸横跨窄侧部,并且仍部分沿着两个纵向侧部中的一个延伸。以此方式,减少了可获得用于流动通过的流动路径的自由部分。然而,优选地,如在所示出的实施例中,流动路径20的未由盖25覆盖的剩余有效流动截面至少与流入开口6的截面一样大。以此方式,进入空气可被引导到过滤器壳体中,使得改进了预分离。这特别地被实现在于,由盖25防止了流动在主要轴向方向上的通过,使得进入空气的部分尽可能大地被引导到周向旋转流动路径中。

入口壳体5形成和/或包括在流入开口6与溢流开口30之间延伸的入口通道29,其中,溢流开口30的区域中的入口通道29与过滤器基部壳体4连接。在已安装状态下,形成入口通道29的端部的溢流开口30相邻于过滤器元件2的封闭端部盘9定位。经由入口通道29供应的燃烧空气在从溢流开口30离开之后流动通过封闭端部盘9的外周界与过滤器壳体3(或优选地过滤器基部壳体4,如此处显示的)的外壁的内侧部之间的流动通路20。

入口通道29包括第一弯折部段5a、中间定位的通道部段5b以及第二弯折部段5c,其中,在每个弯折部段5a、5c的区域中,入口通道29经受90°的方向变化。邻接流入开口6并且开放到中间定位的通道部段5b中的第一弯折部段5a在流入开口6的区域中包括优选地圆形截面,所述圆形截面在到中间定位的通道部段5b的过渡部中变化为在轴向方向上是长形的截面。执行另一90°方向变化并且开放到溢流开口30的第二弯折部段5c邻接包括长形截面形状的中间定位的通道部段5b。溢流开口30包括与过滤器基部壳体4的面向开口匹配的截面形状和截面,并且对应地是长形的,类似过滤器基部壳体4。

入口通道29的截面形状横跨其长度变化,使得定位在圆角流入开口6与溢流开口30之间的通道部段5b包括的截面形状不同于流入开口6的截面形状,以及不同于溢流开口30的截面形状。入口通道29包括喷射状截面路线,在其中中间定位的通道部段5b的截面形状相对于流入开口6和溢流开口30的截面形状平坦化。在实施例中,中间定位的通道部段5b具有面包形状类型;在此上下文中,还见图4。

具有平坦化截面形状的中间定位的通道部段5b在朝向具有扩张截面的溢流开口30或朝向流动路径20的轴向方向上具有开放配置。在入口通道29的纵向方向上观察,中间定位的通道部段5b开放到溢流开口30中。通道部段5b和弯折部段5c优选地布置成与流动路径20至少部分重叠,即,沿着过滤器壳体3和/或溢流开口30的外周界。

通过流入开口6的纵向轴线150与过滤器元件2的纵向轴线15交叉;其相对于纵向轴线15对应地以一定角度(特别是对于纵向轴线15大约以90°角度(+/-20),优选地以一定侧向距离)定位,而不相交。基本上垂直于纵向轴线15的定向对应于基本上平行于封闭端部盘9的定向。通过入口开口6的纵向轴线150可基本上在过滤器壳体3的纵向侧部的方向上定向;在此情况下,省略了第一弯折部段5a。可选地,如在所示出的实施例中,通过流入开口6的纵向轴线150可沿着过滤器基部壳体4的短侧部并且优选地从过滤器基部壳体4的短侧部间隔地相对于纵向侧部以一定角度(当前大约垂直于其)延伸。借助于第一弯折部段5a,特别是沿着流动路径20的纵向侧部,实现了在朝向纵向轴线15的径向方向上的偏转。借助于第二弯折部段5c,实现了在纵向轴线15的方向上为90°的另一偏转。

入口通道29的第一弯折部段5a优选地不被提供有恒定曲率,而是包括具有不同曲率的不同部分,以便能够实现压力损失优化的偏转。曲率在第一弯折部段5a的中心部分31中最大;然而,直接在第一曲率部段5a的此中心部分31的上游和此中心部分31的下游,曲率更小。第一弯折部段5a的中心部分31中的此最大曲率实现了对应强方向变化,使得夹带在空气流动中的污物颗粒已在朝向入口壁的内侧部的方向上被引导,由此因此促进这些污物颗粒的分离。空气质量流动在第二弯折部段中(并且平行于其,并且优选地至少部分重叠)在过滤器基部壳体4的窄侧部中的偏转导致颗粒在两个区域中在向外方向上的运输,其中,两个区域优选地由流动路径20连接到彼此。以此方式,预分离不仅产生在过滤器基部壳体4内,而且还已产生在仍位于入口壳体5或通道部段5b或弯折部段5c中的流动部分中。

中间定位的通道部段5b的区域中的自由流动截面的渐缩以及第二弯折部段5c的区域中的流动截面的邻接扩张实现了具有流动加速度的喷射作用和后续流动稳定动作。在已加速流动中,污物颗粒由于其惯性而向外被运输。空气流动的后续稳定动作导致到过滤器介质主体中横跨其轴向长度和周界的均匀流入。

图4对应于图2,其中,此处,特别地,通道部段5b的“面包形状”流动截面160以虚线示意性地示出。特别是与流入开口6的截面相比,通道部段5b的流动截面在纵向轴线15的方向上包括窄长形形状,并且在所示出的实施例中,在大约在图3中示出的位置处延伸的截面平面处已向下开放,即,朝向过滤器元件2,其中,如所示出的,在此位置处,有利地,由盖防止了过滤器元件2的直接基本上轴向流入,使得空气在沿着通道部段特别是沿着流动通路20特别是初始沿着纵向侧部的流动路径上被引导。入口通道29的高度沿着流动路径或沿着过滤器壳体3的周界至少沿着通道部段5c下降。这意味着的是,入口通道29(特别是通道部段5b以及优选地邻接其的第二弯折部段5c)形成沿着入口壳体5或过滤器壳体3的周界延伸的斜坡,所述斜坡实现了围绕过滤器壳体5的周界分布的流动从入口壳体5通过流动通路20到过滤器基部壳体4中的输送,并且由引导叶片21促进。如图3中可看到的,盖25位于相邻于其中入口通道29朝向过滤器元件2开放或(如当前示出的)优选地在过滤器元件2或过滤器壳体3的面向入口开口6的窄侧部的区域中开始开放的位置或在所述位置处,其中,如所示出的,盖还在流动方向上延伸横跨纵向侧部的起始部分。以此方式,使得可以压力损失优化的方式获得安装空间,用于流动。在此上下文中,盖25促进的是,总流动的最大可能部分被赋予周向路径。在斜坡的端部处,或在入口通道29的端部处,优选地,如所示出的,在第二弯折部段5c处,入口通道29优选地加宽。这在窄侧部处在具有强曲率的区域中实现的是,流动的部分在第二弯折部段5处的方向变化期间流动横跨端部盘9或其窄侧部端部区域。以此方式,可减少此位置处的压力损失,而不必接受关于预分离程度的显著损失。

引导叶片21优选地固定地连接到封闭端部盘9,并且在径向方向上突出超过端部盘9的外轮廓。有利地,引导叶片21一直延伸到接收过滤器基部壳体4的外壁的内侧部。

引导叶片21分别包括紧固部段21a和流动引导部段21b或21c,其中,紧固部段和流动引导部段形成为一件式。借助于紧固部段21a,引导叶片21连接到端部盘9。流动引导部段21b和21c作用为供应燃烧空气的流动引导。

弯曲流动引导部段21b沿着过滤器介质主体7的窄侧部布置,而平坦或至少大约平坦的直表面的流动引导部段21c布置在过滤器介质主体7的纵向侧部处。窄侧部的区域中的弯曲流动引导部段21b允许了窄侧部的轮廓的曲率,并且对应地遵循曲率。相反地,过滤器介质主体7的纵向侧部是平坦或直表面的,这也实现了流动引导部段21c的对应平坦或直表面的实施例。

紧固部段21a和流动引导部段21b或21c相对于彼此以一定角度定位。部段之间的角度大约为60°。

在轴向方向上观察,引导叶片21相对于过滤器元件纵向轴线以一定角度并且在朝向过滤器介质主体7的方向上延伸。

引导叶片21布置在端部盘9处围绕周界均匀分布。

在已安装状态下,引导叶片21完全布置在过滤器基部壳体4内。

在图5中,示出了被实施为空气过滤器的过滤器装置1的实施例变型。根据图5的过滤器装置1包括过滤器元件2,所述过滤器元件2被实施为中空圆柱形,或具有长形截面形状,并且布置在过滤器壳体3中,所述过滤器壳体3包括过滤器基部壳体4和上游入口壳体5。过滤器基部壳体4和流入开口6位于其处的入口壳体5具有一件式配置。过滤器基部壳体4在其接收空间26中容纳过滤器元件2。待过滤燃烧空气经由侧向布置的流入开口6被引入到过滤器壳体3中,并且在朝向过滤器元件2的方向上被引导。流入开口6相对于过滤器元件2的中心纵向轴线15侧向定位或径向位移,其中,流入开口6的流入轴线相对于过滤器元件2的中心纵向轴线15以大约90°的角度定位。

过滤器元件2包括过滤器介质主体7,所述过滤器介质主体7以环状封闭实施例实施,并且被提供有长形截面形状。过滤器介质主体7相对于其中心纵向轴线15在径向方向上从外部到内部由待过滤流体(燃烧空气)流动通过,使得过滤器介质主体7的外侧部形成原始侧部或流入侧部,并且内侧部形成清洁侧部。过滤器介质主体7在其内侧部或清洁侧部处由支撑框架8形成衬里,所述支撑框架8由塑料材料组成。过滤器介质主体7中的向内定位的流动空间形成清洁空间,已净化流体被收集在其中,并且已净化流体从其轴向排放。

端部盘9、10分别布置在过滤器介质主体7的两个相对定位的端部面处,其中,邻近流入开口6的第一端部盘9以封闭配置实施,并且背向流入开口6的第二相对定位的端部盘10以开放配置实施,使得流体可经由开放端部盘10轴向流动出向内定位的清洁空间。相邻于过滤器元件2的开放端部盘10,壳体相关联出口部段11邻接过滤器基部壳体4,并且包括流出开口12,经由所述流出开口12,已净化流体从过滤器装置1排放。出口部段11被实施为从过滤器基部壳体4分离,但连接到过滤器基部壳体4。

过滤器元件2或过滤器介质主体7的截面形状可被实施为长形的,其中,在示例性方式中,纵向侧部平坦地并且平行于彼此延伸,并且由弯曲窄侧部连接。然而,过滤器元件2和过滤器介质主体7的圆形截面形状也是可能的。

横跨轴向长度,相对于中心纵向轴线15,过滤器元件2和过滤器介质主体7具有非恒定截面,所述非恒定截面在封闭端部盘9的区域中比在具有开放端部盘10的相对定位的区域中更小,并且从更小到更大的截面连续和均匀地增大。

相邻于壳体相关联出口部段11,径向扩张的环状空间14被提供在过滤器基部壳体4中,所述径向扩张的环状空间14形成污物收集区域,并且排放阀13布置在所述径向扩张的环状空间14处。分离污物颗粒可收集在为环状实施例的径向扩张的污物收集区域14中,所述分离污物颗粒可经由排放阀13从过滤器壳体3排放。

排放阀13优选地被实施为被动阀,所述被动阀可由外部影响从通常封闭位置调节到在其中可排放污物颗粒的开放位置中。例如,可能将排放阀13连接到真空源,例如,连接到交通工具中的冷却风扇的真空侧部,使得排放阀13在足够高的真空下开放。

污物收集区域14在过滤器介质主体7的原始或流入侧部处与接收空间26连通。污物收集区域14在过滤器元件2的流出侧部处位于轴向相邻于具有开放配置的端部盘10。相对于过滤器元件2的轴向总长度,污物收集区域14延伸横跨轴向部分长度,所述轴向部分长度总计不大于过滤器元件2的总长度的20%。污物收集区域14相对于过滤器基部壳体4的直接邻接壳体壁径向扩张。在污物收集室14的轴向中心处,壳体的过滤器基部壳体4和出口部段11毗邻彼此。

在径向方向上,污物收集区域14由分离元件27从过滤器介质主体7分离,其中,分离元件27被实施为周向延伸圆锥形地被实施的稳定壁27,所述稳定壁27是过滤器壳体3的部分。稳定壁27形成污物收集室14的径向向内定位的边界壁。稳定壁27全面地周向延伸,并且相对于过滤器介质主体7的流入侧部或原始侧部以最小距离定位。在轴向方向上,稳定壁27在端部盘10的水平面处从过滤器壳体3特别是出口部段11的端部面部段延伸超过污物收集区域14的轴向延伸部。稳定壁27的轴向长度例如总计为过滤器元件2的轴向总长度的至少四分之一。稳定壁27在接收空间26中的此轴向部段中提供流动稳定动作,并且在此部段中减少到过滤器介质主体7中的流入。污物收集区域14与接收空间26流动连通。

与过滤器基部壳体4的直接邻近的壳体壁相比,由于流动稳定动作和污物收集区域14的更大径向延伸部,污物颗粒可沉积在污物收集区域14中,并且随后经由排放阀13排放。

稳定壁27位于轴向相邻于开放端部盘10,并且在开放端部盘10处开始在轴向方向上延伸横跨过滤器介质主体7的部分区域。

轴向相对定位的侧部被提供有呈分离膜的形式的其它分离元件27a,所述分离膜直接被应用到过滤器介质主体7上。分离膜27a在封闭端部盘9处开始在轴向方向上延伸,使得稳定壁27和分离膜27a从相对定位的端部面在朝向过滤器介质主体7的中心的方向上轴向延伸。稳定壁27和分离膜27a的轴向长度具有至少大约相同的大小。过滤器介质主体7的部分部段被提供在两个分离元件27和27a之间的中心处,所述部分部段没有分离元件,并且因此可直接接收待净化原始流体的径向进入流动。

两个分离元件27和27a提供了在过滤器介质主体的流入侧部处流动到流入空间中的原始流体的流动稳定动作,使得可能的是,粗糙污物颗粒沉积在环状空间14中,并且可经由排放阀13排放。尽管存在有分离元件27和27a,但原始流体可流动到过滤器介质主体7中横跨其整个轴向长度和其整个流入侧部。稳定壁27到过滤器介质主体7的流入侧部以一定距离径向定位,使得环状空间形成在稳定壁27与过滤器介质主体的原始流体可流动到其中的流入侧部之间。

过滤器介质主体7具有折叠配置,其中,折叠部的纵向延伸部平行于过滤器元件的纵向轴线15延伸。在直接被应用到过滤器介质主体7上并且例如被焊接或胶合到过滤器介质主体7的稳定膜27a的区域中,原始流体可在过滤器介质主体的没有分离元件的部分部段处开始沿着过滤器介质主体7的折叠部轴向流动到由分离膜27a覆盖的部分区域中。以此方式,过滤器介质主体7甚至在分离膜27a的区域中也可获得用于原始流体的过滤。

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