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技术摘要:
本发明涉及过滤器装置(1),所述过滤器装置(1)具有过滤器壳体(3),具有过滤器元件(2),所述过滤器元件包括环状过滤器介质主体(7)。灰尘收集区域(14)形成在过滤器壳体中,并且邻接流体紧密分离元件(27),所述流体紧密分离元件(27)在过滤器介质主体上,或相邻于过滤器介质 全部
背景技术:
US 4,388,091描述了过滤器装置,所述过滤器装置被实施为空气过滤器,并且在 过滤器壳体中包括中空圆柱形过滤器元件。过滤器元件包括两个同心布置的穿孔圆柱体, 过滤器介质主体定位在所述两个同心布置的穿孔圆柱体之间,由待过滤空气从外部到内部 径向流动通过所述过滤器介质主体。在其中接收过滤器元件的过滤器壳体中的接收空间 中,污物排放开口轴向布置在过滤器元件的上游,经由所述污物排放开口,分离污物颗粒从 过滤器壳体中的接收空间排放。污物排放开口经由漏斗部开放到由阀封闭的污物收集室 中。一旦收集颗粒的重量足够高,则阀开放,使得污物颗粒可逸出到环境中。 DE 10 2014 011 444 A1显示了具有中空圆柱形过滤器元件的过滤器装置,所述 中空圆柱形过滤器元件相邻于端部盘包括壳体相关联稳定壁,所述稳定壁以环状形状环绕 过滤器元件,并且延伸横跨过滤器元件的轴向部分长度。污物出口被提供在过滤器壳体中 在底部处。
技术实现要素:
本发明的目的是,利用简单的构造措施而配置过滤器装置,使得以有效方式从待 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装置包括过滤器壳体以及被接收在过滤器壳体中具有环状 过滤器介质主体的过滤器元件,待净化流体的过滤在所述环状过滤器介质主体处发生。过 滤器装置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。 在从外部到内部径向通过过滤器介质主体的流动的情况下,已净化流体从向内定位的流动 空间轴向排放。 污物收集空间被提供在过滤器壳体中,所述污物收集空间与用于接收过滤器元件 的接收空间流动连通。污物收集区域特别地集成到过滤器壳体中。污物收集区域接收在流 动通过过滤器介质主体之前从流体分离的污物颗粒。经由污物收集区域,污物颗粒可有利 3 CN 111615420 A 说 明 书 2/8 页 地从过滤器壳体排放。 污物收集区域相对于环状过滤器介质主体和过滤器元件的纵向轴线在径向方向 上包括比在接收空间内的流入区域更大的延伸部,所述流入区域延伸到过滤器介质主体的 流入侧部。污物收集区域的径向更大延伸部提供了流动稳定动作,由此促进污物颗粒从流 体的分离。 污物收集区域具有环状周向延伸的配置。这实现了污物颗粒在污物收集区域中的 环状流动和沉积。在污物收集区域的方向上被轴向引导的颗粒独立于其周向位置而达到污 物收集区域的径向扩张的部段,并且在该处经历污物收集区域的壁处的流动稳定动作和沉 积。 污物收集区域邻接流动紧密分离元件,所述流动紧密分离元件直接位于过滤器介 质主体处,或至少相邻于过滤器介质主体。流动紧密分离元件延伸横跨过滤器介质主体的 部分表面,并且防止或至少减少此部段中过滤器介质主体的流入,由此实现了原始流体在 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。 4 CN 111615420 A 说 明 书 3/8 页 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。 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,排放阀布置在污物收集区域中或处,所述排放阀可在封闭位置 与开放位置之间调节,优选地是鸭嘴阀,当应用相对于环境的真空时,所述排放阀封闭。为 了排放被收集在污物收集区域中的颗粒,例如,通过手动致动,通过振动或通过将系统转换 成无压力状态(处于静止),排放阀从封闭位置调节到开放位置中。排放阀的主动调节可以 手动控制方式或借助于致动器实现。如所描述的,排放阀的被动实施例也是可能的,特别是 使得排放阀通过外部动作而从封闭位置转换到开放位置中,例如,通过收集污物颗粒的自 身重量或通过连接到排放阀的部件(例如,连接到装置的真空侧部(例如,连接到冷却风扇) 的管线)的真空。 污物收集区域集成到过滤器壳体中,并且形成过滤器壳体的部段。有利地,过滤器 壳体中的污物收集区域轴向相邻于过滤器元件的流出侧部,和/或优选地在过滤器壳体的 关于入口开口相对的端部处从入口开口轴向间隔开,这使得可能在污物颗粒达到污物收集 区域之前横跨过滤器壳体的壳体壁的整个内侧部执行污物颗粒从流体的分离。污物颗粒由 离心力径向向外运输;通过增加围绕过滤器元件的流动循环次数而加强此作用。因此,优选 地,调节引导叶片的间距,使得在进入通过入口开口之后流动围绕过滤器元件循环若干次, 使得在颗粒在周向污物收集空间的方向上被载运横跨轴向长度之前将尽可能多的颗粒运 输到壳体壁的内侧部。 污物收集区域优选地被实施为与过滤器壳体一起为一件式。例如,污物收集区域 的壁作为壳体壁的部分比过滤器壳体的壳体壁的直接轴向邻近区域更远地径向向外延伸。 在此实施例中,污物收集区域是过滤器壳体的壳体壁的周向延伸的径向向外突出的扩张 部。 此外或作为可选例,还可能省略过滤器壳体的此类径向扩张部,并且相反地,污物 收集区域轴向延伸到相邻于过滤器元件的端部面的区域中。可选地,污物收集区域完全位 于过滤器介质主体的轴向外部,并且相邻于过滤器介质主体的端部面定位。在此情况下,布 置在过滤器介质主体处的端部盘形成分离元件,所述分离元件使污物收集区域从过滤器介 质主体分离。此外,可为有利的是,污物收集区域径向邻接出口凹槽,所述出口凹槽邻接过 滤器介质主体的端部面,并且经由所述出口凹槽,已净化流体从过滤器介质主体中的向内 定位的流动空间轴向排放。 可选地,轴向布置在过滤器元件和过滤器介质主体的端部面处的污物收集区域可 与径向扩张的壳体壁组合。此外,可能的是,污物收集区域在轴向方向上部分沿着过滤器介 质主体并且部分在过滤器介质主体的外部延伸,并且相邻于过滤器元件的端部面布置。 5 CN 111615420 A 说 明 书 4/8 页 污物收集区域有利地相邻于其布置的端部盘特别是具有开放配置的端部盘,所述 端部盘仅流动紧密地覆盖过滤器介质主体。在从外部到内部通过过滤器介质主体的径向流 动的情况下,向内定位的流动空间中的清洁流体可经由端部盘中的中心切口从过滤器介质 主体轴向排放。 根据另一有利实施例,过滤器介质主体包括长形截面形状,例如,卵形或成卵形化 的截面形状。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。 作为长形截面形状的可选例,还可设想过滤器介质主体的圆形截面形状。 过滤器元件或过滤器介质主体可相对于过滤器元件的纵向轴线横跨轴向长度具 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。 可为有利的是,过滤器壳体的两个壳体部分在污物收集区域中毗邻彼此。然而,过 滤器壳体在污物收集区域中的一件式配置也是可能的。 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通过被实施为空气过滤器用于内燃机的过滤器装置的纵向截面,在过滤器壳体中, 所述过滤器装置具有过滤器元件,所述过滤器元件具有环状过滤器介质主体,并且所述过 滤器装置具有环状周向延伸的径向扩张的污物收集室; 图2在旋转90°的另一纵向截面中的类似于图1的过滤器装置的过滤器装置,所述过滤 器装置在用于产生涡流的器件方面不同于图1的过滤器装置; 图3在实施例变型中通过过滤器装置的部分截面; 图4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。