技术摘要：
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。
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。
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 3 CN 111615417 A 说　明　书 2/11 页 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 4 CN 111615417 A 说　明　书 3/11 页 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 5 CN 111615417 A 说　明　书 4/11 页 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 6 CN 111615417 A 说　明　书 5/11 页 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， 7 CN 111615417 A 说　明　书 6/11 页 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。