空气过滤器的制作方法

本实用新型涉及空气过滤器，具体地用于压缩机或内燃发动机的进入空气。

背景技术：

EP 2 851 111 A1公开了所谓的两级空气过滤器。后者包括：圆形主过滤元件；任选地布置在其中的次级过滤元件；以及预分离器布置，其包括切向布置的流入套接部以便生成旋转流动。与单级空气过滤器相比，预分离器总是在两级过滤器的操作中引起某些额外的压力损失。在单级空气过滤器中，由于不期望预分离，因此切向布置在两级空气过滤器中的进气套接部由圆筒形壳体壁中径向布置的流入套接部（例如，如EP 2 765 298 A1中所示）代替。然而，流入套接部需要围绕圆形过滤器壳体的圆筒形状的额外安装空间，并且需要沿到达过滤元件的路径的流动偏转。本实用新型的目标是提供具有最小压力损失的单级空气过滤器。

技术实现要素：

本实用新型涉及根据独立权利要求的空气过滤器。从属权利要求以及以下描述提供有利的另外的实施例。

空气过滤器包括相对于中央轴线同轴的圆形（优选地，环形）壳体，所述壳体具有优选地杯形壳体底部部分和可拆卸的壳体盖，以及被接收在壳体中的圆形过滤元件，其中，壳体底部部分包括完全闭合的管状壳体壁，所述管状壳体壁在出口侧轴向端部处包括中央出口套接部，净化的空气能够通过所述中央出口套接部逸散，其中，壳体盖封闭壳体底部部分的开放端部，其定位成与出口套接部轴向相对，其中，在圆形过滤元件与壳体壁的内侧之间形成具有环状横截面的原始空气区域，所述空气过滤器的特征在于，壳体盖包括环状或环形截面形空气入口区域，空气能够在无偏转的情况下通过所述空气入口区域进入壳体的（具体地，壳体底部部分的）原始空气区域，具体地与轴线同轴。

这具有以下优点：空气能够在无造成压力损失增加的偏转的情况下流动穿过空气过滤器，例如沿径向方向从外部到内部、从内部到外部、或从垂直于轴线的方向到平行于轴线的方向的轴线。

以这种方式，能够根据本实用新型提供具有最小压力损失的单级空气过滤器。

在优选的另一实施例中，提供的是空气入口区域布置在壳体盖的径向外区域中，具体地在被接收于壳体中的过滤元件的外周的径向外侧。以这种方式，能够实现直接进入原始空气区域内的流入。

在优选的另一实施例中，提供的是壳体盖包括优选地圆形闭合内区域以及也闭合的环状外区域，这两个区域通过具体地平行于轴线和径向延伸的平坦腹板彼此连接，在平坦腹板之间形成流入开口。以这种方式，能够以简单的方式保持过滤元件，并且能够提供环状空气入口区域。

在优选的另一实施例中，提供的是空气入口区域和原始空气区域包括沿轴向方向重叠的横截面。

优选地，为了提供可能的最好流入，空气入口区域和/或流入开口包括沿轴向方向的棱柱形状，所述棱柱形状优选地沿径向方向无偏转。

在该背景下优选的是，空气入口区域不沿径向向外方向和径向向内方向（即，沿轴向方向观察）突伸越过原始空气区域，空气入口区域的横截面完全安置于原始空气区域的横截面内。以这种方式，能够发生进入原始空气区域内的完全无偏转的流入，其中，由于空气入口区域的环状形状，流动围绕圆形过滤元件均匀地分布，使得不产生补偿流动并且实现过滤元件用灰尘的均匀加载。

在优选的另一实施例中，提供的是至少一个流入开口包括笔直通道形状，其无偏转并且沿轴向方向具有恒定的横截面。

在优选的实施例中，空气入口区域包括与盖相关联的外管状壁区段和与盖相关联的内管状壁区段并且由所述与盖相关联的外管状壁区段和与盖相关联的内管状壁区段界定，其中，优选地，两个壁区段均突伸进入壳体底部部分中。在该背景下，内管状壁区段环绕过滤元件的与盖相关联的端部。以这种方式，借助于内壁区段，能够径向地保持过滤元件，并且能够形成具有恒定横截面的环状流动通道，所述环状流动通道通向环状原始空气区域，或者换言之，转变成后者。特别优选地，外壁区段突伸进入壳体底部部分的开放端部的与盖相关联的边沿区域中。壳体底部部分的开放端部的该与盖相关联的边沿区域优选地在外壁区段突伸进入其中的区域中扩宽，并且外壁区段优选地突伸进入该扩宽的区域中，使得其在无直径变化（具体地，无直径的跳跃）的情况下使壳体壁以圆筒方式延伸。换言之，外壁区段在其中其被壳体壁的仅跨越一短区段局部扩宽的区域环绕的区域中作为管状壳体壁的主要部分的延续延伸。外壁区段和壳体壁因此形成就直径而言恒定的管状壁。这具有用于使压力损失最小化的积极作用。

优选地，流入开口是环形截面形，即，它们分别具有带有外曲线和内曲线（具体地，同轴的）的横截面。优选地，流入开口也形成空气入口区域。进一步优选地，流入开口具体地围绕外周均匀地分布。

在优选的另一实施例中，提供的是具体地由流入开口形成的流入横截面具有与出口套接部的流出横截面的大小相同的大小或大于其。以这种方式，能够使过滤元件上游的压力损失最小化。

在优选的另一实施例中，提供的是沿轴向方向观察，流入横截面包括布置在过滤元件与壳体壁之间的环状原始空气区域的横截面的至少50%，具体地至少60%，特别优选地至少70%。

在优选的另一实施例中，提供的是至少一个流入开口轴向地布置在所插入的过滤元件的闭合端部盘的水平处。

在优选的另一实施例中，提供的是在流入开口的区域中的壳体盖具体地以圆锥形状或截头圆锥形状倾斜。以这种方式，能够实现压力损失优化的入口区域。

在优选的另一实施例中，提供的是过滤元件被接收在壳体中，所述过滤元件被实现为无流入保护元件。以这种方式，实现尽可能直接且均匀的流入。

附图说明

图1以沿纵向方向的部分剖视图示出空气过滤器。

图2以壳体盖的平面视图示出图1的空气过滤器。

具体实施方式

附图示出空气过滤器1，具体地用于内燃发动机的进入空气，其包括与中央轴线X同轴的圆形壳体，所述圆形壳体具有壳体底部部分2和可拆卸的壳体盖3，其中，壳体底部部分2包括完全闭合的管状壳体壁5，所述管状壳体壁在流出侧轴向端部6处由闭合壁60封闭，所述闭合壁60布置成垂直于轴线X并且包括中央出口套接部4，净化的空气能够通过所述中央出口套接部4逸散。

壳体盖3封闭壳体底部部分2的开放端部9，所述壳体盖定位成与出口套接部4轴向相对并且包括环状或环形截面形空气入口区域7，空气能够在无与轴线X同轴的偏转的情况下通过所述空气入口区域7进入壳体（具体地，壳体底部部分2）。能够通过至少两个弹簧钩（snap hook）80将壳体盖3紧固到壳体底部部分2。

优选地且大体地，可更换的圆形过滤元件30布置在壳体（由壳体底部部分2和壳体盖3形成）中，并且优选地包括环状闭合过滤器主体35、流出侧开放端部盘34和闭合端部盘33，其中，待过滤的空气从布置在过滤元件30与壳体壁5之间的环状原始空气区域31穿过过滤器主体35进入过滤元件30内部中的清洁空气区域32并且与颗粒分离。净化后的空气由此随后从出口套接部4离开。空气流动的路线由箭头8示意性地指示。过滤器主体35优选地是Z字形折叠的环状闭合过滤介质波纹管，并且与端部盘33、34严密密封地连接，具体地，端部盘33、34由浇注型聚氨酯制成并且在浇注时严密密封地且以形状配合的方式环绕过滤器主体35。过滤器主体35优选地被实现为在其外周处无流入保护元件；这意味着大致整个环状流入表面（大部分由折叠边缘限定）可用于流入并且在流入表面处不布置区域性支撑或导流装置。为了沿向内方向径向支撑过滤器主体，提供渗流支撑栅格式管61，其具体地固定到壳体。

环状空气入口区域7优选地具有环形环状形状，并且进一步优选地布置在壳体盖3的径向外区域中。优选地，壳体盖3包括（环形）圆形闭合内区域11以及也闭合的环状外区域12，所述外区域与壳体底部部分2的开放端部9连接。空气入口区域7布置在内区域11与外区域12之间，并且优选地由环状布置（具体地以便完全周向延伸）的流入开口70形成，这些流入开口70分别由外区域12、内区域11和优选地两个，具体地径向延伸的，优选地平坦的，优选地平面的腹板71界定，所述流入开口70沿轴线X的方向延伸。内区域11包括优选地大致与过滤元件30相同的直径和/或轴向地完全覆盖过滤元件30（具体地，其闭合端部盘）。空气入口区域7优选地被设计成使得其布置在原始空气区域31的轴向延伸部中，并且大致与其横截面重叠。以这种方式，空气能够在轴向上无大的流动阻力、无偏转和/或显著的横截面变化的情况下穿过空气入口区域7进入原始空气区域31。由于空气入口区域7或流入开口70围绕过滤元件30布置成环状（具体地，均匀地分布），因此进入过滤元件30的流入围绕其外周是均匀的，这使压力损失最小化并且导致将在过滤元件30处分离的颗粒的均匀分布。空气入口区域7优选地相对于外区域12由具体地与盖相关联的外管状壁区段72界定，所述外管状壁区段72具体地作为壳体壁5的延续延伸和/或包括其直径，并且相对于内区域11优选地由与盖相关联的内管状壁区段73界定，所述内管状壁区段73具体地环绕过滤元件30的轴向端部并且其长度能够达到壳体2、3的轴向长度的5%与50%之间。例如，结合腹板71，流入开口70能够以这种方式优选地具有笔直通道形状，所述笔直通道形状沿轴向方向无偏转地延伸并且具有恒定的横截面。这促成具有低压力损失的构型，并且由于原始空气区域31中的流动的平静和均质化，能够促成过滤元件30的更均匀的加载且因此更长的服役寿命。为了实现尽可能最小的压力损失，优选的是使由空气入口区域7提供的流入横截面（沿轴向方向观察）最大化。优选的是，开放的流入横截面（其具体地沿轴向方向无偏转，并且一般由流入开口70提供）达到布置在过滤元件30与壳体壁5之间的环状原始空气区域31沿轴向方向包括的横截面的至少50%，具体地至少60%，特别优选地至少70%。为了进一步使压力损失最小化，进一步优选的是，空气入口区域7或由空气入口区域7提供的流入横截面主要或完全布置在环状原始空气区域31的轴向突伸部内，所述环状原始空气区域31布置在过滤元件30与壳体壁5之间。此外，优选的是，流入横截面被实现为具有与出口套接部4的流出横截面相同的大小或大于其，具体地大至少25%，优选地大至少50%。具体地，为了获得原始空气区域31的安装空间要求与可用体积之间的最优化，流入开口70被轴向地布置在闭合端部盘33的水平处，即优选地轴向地布置在由端部盘的轴向延伸部限定的区域中（具体地，不考虑可能存在的轴向突伸的支撑结构）。通过流入开口70的区域中壳体盖3的具体地球形或圆锥形倾斜，能够实现更容易的自由流入，具体地流入安装空间内，其中沿轴向方向的障碍物接近壳体盖3。圆锥角度α优选地达到至少15°，优选地至少20°，并且优选地最大为45°，特别优选地最大为30°。