CN108472569B - 包括与过滤器内部空间连通的两个偏移出口的过滤器元件以及相应的壳体 - Google Patents

Abstract

本公开涉及一种过滤器元件(5、5a、5b)，所述过滤器元件(5、5a、5b)具有限定内部空间(8)的管状形状、与所述内部空间(8)连通的第一出口(22、22a、22b)、以及与所述内部空间(8)连通的第二出口(9、9a、9b)，其中所述第二出口(9、9a、9b)具有在所述过滤器元件(5、5a、5b)的横向方向上相对于所述第一出口(22、22a、22b)偏移的偏移位置。本公开还提供了一种过滤器壳体(20、20a)，所述过滤器壳体(20、20a)具有适于收容管状过滤器元件(5、5a、5b)的内部壳体空间(21)，所述过滤器壳体(20、20a)具有入口(24、24a)、位于所述过滤器壳体(20、20a)的第一端(36、36a)中的第一出口(23、23a)、以及位于所述过滤器壳体(20、20a)的第二端(28、28a)中的第二出口(30、30a)，其中所述第二端(28、28a)被相对于所述内部壳体空间(21、21a)与所述第一端(36、36a)相反地定位。

Description

包括与过滤器内部空间连通的两个偏移出口的过滤器元件以 及相应的壳体

技术领域

本公开涉及一种过滤器元件，该过滤器元件具有限定内部空间的管状形状、与内部空间连通的第一出口以及与内部空间连通的第二出口。替选地，过滤器元件可以被称为滤筒、过滤器模块或滤芯。本公开还包括一种过滤器壳体，其具有适于收容管状过滤器元件的内部壳体空间。过滤器壳体具有入口、位于过滤器壳体的第一端中的第一出口以及位于过滤器壳体的第二端中的第二出口。还公开了一种内燃发动机系统和车辆。

背景技术

在车辆的许多位置中使用了过滤器。众所周知的是，向内燃发动机提供空气过滤器以对进气空气进行清洁，从而在内燃发动机中使用。车辆中也存在需要清洁空气的其它清洁空气用户、部件，例如刹车系统的压缩机。其它过滤器类型包括例如机油过滤器。车辆中的空气过滤器被定期地替换，以使过滤器和接收已过滤的空气的装置的性能保持处于期望水平。对于过滤其它流体的其它过滤器类型也是如此。过滤器能够被设计成许多不同的形状和构造。

为了避免车辆进气系统中的噪音，清洁空气的用户通常配备降低噪音的装置，例如谐振器。这些装置在车辆中已经很有限的空间中需要空间。在车辆中也难以找到空间以安置用于所有需要清洁空气的部件的、单独的空气过滤器。

US 2005/0061292 A1中公开了其中已经将这些功能组合到一种设备中的方式。该文献公开了用于燃烧发动机、特别是机动车辆中的燃烧发动机的进气过滤器。该过滤器包括过滤器壳体，过滤器壳体具有原空气入口、纯净空气出口、以及布置在过滤器壳体中且空气能够以径向方式从其外部朝着其内部流动的环状过滤器。该过滤器包括在其轴向端上的第一端盘，其中该端盘包括开口，纯净空气出口通过开口与环状过滤器内部连通。这种装置的目的在于降低二次空气引入对内燃发动机的新鲜空气供应的影响。为此，过滤器壳体包括纯净空气侧的二次空气出口，并且环状过滤器包括与第一端盘相反的轴向端上的第二端盘。第二端盘包括一个较小开口，所述二次空气出口通过该较小开口与环状过滤器的内部连通。

然而，该过滤器和过滤器壳体相当复杂且体积巨大，使得组装时间延长并且空间使用效率低。大体积也可能对进气系统的噪音最优化调整有负面影响。

根据另一过滤器元件，DE 10 2012 112653涉及如下一种空气过滤器：该空气过滤器具有被布置在空气过滤器壳体中的滤芯，并且在两端处设有两个空气端口。此外，WO2015/075055涉及一种用于过滤器装置的滤芯。该滤芯具有被布置在纵向轴线上的过滤器元件。而且，US 2013/042587涉及一种过滤器装置，该过滤器装置包括用于机动车的新鲜空气系统的空气过滤器。

发明内容

本发明的目的在于至少在一定程度减轻上文所述的与已知过滤器相关的缺点，并且改进过滤器和壳体，尤其是空气过滤器壳体内部的过滤器噪音和空间相关的问题。

根据本公开的第一方面，通过根据权利要求1所述的过滤器元件实现了这些目的。所公开的过滤器元件具有限定内部空间的管状形状。这种过滤器元件也具有与内部空间连通的第一出口和与内部空间连通的第二出口，其中第二出口具有在过滤器元件的横向方向上相对于第一出口偏移的偏移位置。

这种过滤器元件被证明是有利的，因为它提供了总体过滤器系统的改善的声学响应。降低噪音的一种特征在于空气导管截面的突然增大。同样，增大第二出口相对于第一出口的偏移位置的距离提供了较低噪音。此外，增大入口和第二出口之间的距离提供了改善的声学响应。过滤器元件的设计也简单并且紧凑，由此降低过滤器元件的最终使用设备、诸如车辆中的该过滤器元件的空间需求。根据一个示例，过滤器元件的横向方向垂直于过滤器元件的轴向方向或中心轴线。

根据实施例，第一出口具有第一中心轴线，并且第二出口具有第二中心轴线，其中第二出口相对于第一出口的偏移位置由第二中心轴线相对于第一中心轴线之间的偏移位置限定。这改善了使用过滤器元件时的声学响应。根据一个示例，第一出口相对于第二出口以第一中心轴线和第二中心轴线彼此平行的方式布置。根据进一步示例，第一出口以如下方式相对于滤芯布置：第一中心轴线平行于过滤器元件的轴向方向或中心轴线。根据作为最后一个所述示例的替选或者补充的又进一步示例，第二出口以如下方式相对于滤芯布置：第二中心轴线平行于过滤器元件的轴向方向或中心轴线。

根据实施例，所述偏移位置包括在所述过滤器元件的横向方向上的距离，并且优选是在所述过滤器元件的横向方向上的距离。

根据实施例，所述偏移位置是当在过滤器元件的横向方向上观察时、所述第一出口中的中心点与所述第二出口中的中心点之间的相互距离。

根据实施例，过滤器元件具有第一端和第二端，所述第二端被相对于过滤器元件与第一端相反地定位，其中第一出口位于第一端中，并且第二出口位于第二端中。这使得能够进行适当的声学响应，并且用于简化过滤器元件。

根据实施例，过滤器元件具有在第一端处的第一端面板和在第二端处的第二端面板，其中第一出口位于第一端面板中。这提供了一种简单设计，并且使得当过滤器元件被安装在过滤器壳体中时，能够在二者之间实现适当的密封效果。

根据实施例，第一端面板被布置成阻止任何已过滤的流体通过第一端面板而非通过第一出口轴向地流出过滤器元件。这提供了特定的空气流并且提供了期望的流动和过滤性能。

根据实施例，第二出口位于第二端面板中。过滤器元件的声学响应被改善，并且实现了流经第一和第二出口的相应流体流之间的任何干扰的最小化。

根据实施例，第二端面板被布置成阻止任何已过滤的流体通过第二端面板而非通过第二出口轴向地流出过滤器元件。这使得能够无任何渗漏地进行正确的流体流动，由此使得能够实现提高的过滤性能。

根据实施例，过滤器元件具有如下的横截面形状，该横截面形状在第一方向上具有第一延伸，并且在垂直于第一方向的第二方向上具有第二延伸。

根据实施例，第一延伸大于第二延伸，使得该横截面形状为卵形，优选为大致椭圆形。这使得：例如与圆形相比，能够将第二出口定位在相对于第一出口有更大距离的偏移位置处，由此允许第二出口和第一出口之间的距离进一步增大，以便改善声学响应。

根据实施例，第二出口相对于第一出口的偏移位置是沿着第一延伸方向。

根据实施例，所述过滤器元件具有最大可用偏移位置，该最大可用偏移位置等于如下的长度：该长度对应于所述内部空间的在所述第一方向上的延伸减去所述第二出口的外周在所述第一方向上的延伸的一半并且减去所述第一出口的外周在所述第一方向上的延伸的一半，其中所述偏移位置为所述最大可用偏移位置的至少50％，或优选为至少75％，或者更优选为至少90％。以这种方式，进一步改善了声学响应。

根据实施例，第一出口和/或第二出口具有大致圆筒形截面，这使得能够易于制造且易于连接到邻接管。

根据实施例，第一出口被定位成与过滤器元件同轴。这使得能够实现过滤器元件的紧凑设计。

根据实施例，第一出口的横截面形状和尺寸与内部空间的横截面形状和尺寸基本相同。这限制了过滤器元件中的流体流动阻力。

根据实施例，第二出口的横截面面积充分地小于内部空间的横截面面积。这改善了过滤器元件的声学响应。

根据实施例，第二出口的横截面面积充分地小于第一出口的横截面面积。这改善了过滤器元件的声学响应。

根据实施例，第二出口的横截面形状与第一出口的横截面形状基本相同，其中第二出口的横截面尺寸充分地小于第一出口的横截面尺寸。第二出口与第一出口相比突然增大的横截面提供了显著的噪音降低。

根据实施例，所述过滤器元件包括过滤器材料主体，所述过滤器材料主体优选由从以下组中选出的材料制成：纸和纤维素。这些材料是普通材料，并且能够实现低制造成本。

根据实施例，所述过滤器元件是空气过滤器元件。根据实施例，过滤器元件适于清洁用于内燃发动机的流体。根据实施例，所述第一出口适于将清洁的空气输送至内燃发动机。

根据实施例，第二出口适于将清洁的空气输送至辅助部件。一个理念是使用空气过滤器元件来清洁用于需要清洁和空气的辅助部件的空气，同时如下地构造空气过滤器元件，使得空气过滤器元件将在系统中作为降噪组件工作。

根据实施例，过滤器元件适于以可移除方式布置在过滤器壳体中。

根据实施例，第二端面板包括围绕第二出口的突出管部，所述突出管部用于连接到邻接管。使邻接管连接到第二出口提供了易于附接至辅助部件。

根据实施例，突出管部具有到过滤器元件中的延伸。这种延伸起到了降噪部件和流体引导部件的作用。

根据实施例，所述突出管部的到过滤器元件中的延伸具有延伸长度，该延伸长度适于被布置成用于过滤器元件的使用过程中的期望的声学响应。这使得能够采用对应于特定噪音降低的长度。

根据本公开的第二方面，公开了一种过滤器壳体，该过滤器壳体具有适于收容管状过滤器元件的内部壳体空间，过滤器壳体具有入口、位于过滤器壳体的第一端中的第一出口以及位于过滤器壳体的第二端中的第二出口，其中第二端被相对于内部壳体空间与第一端相反地定位。这有助于过滤器壳体与过滤器元件对应，使得待过滤的流体大致均匀地分散在过滤器壳体和过滤器元件之间，从而充分利用过滤器元件的过滤操作。此外，过滤器元件的第一出口与过滤器壳体的第一出口对应，此外，过滤器元件的第二出口与过滤器壳体的第二出口对应。由此提供了一种紧凑的过滤器系统。

根据实施例，第二出口具有当在过滤器壳体的横向方向上观察时相对于第一出口的偏移位置。积极效果在于提供了一种过滤器壳体的改善的声学响应。根据一个示例，过滤器壳体的横向方向垂直于过滤器壳体的轴向方向或中心轴线。

根据实施例，第一出口被定位成与所述第二出口成平行关系。根据一个示例，第一出口具有第一中心轴线，并且第二出口具有第二中心轴线，其中第一出口相对于第二出口以如下方式布置：第一中心轴线平行于第二中心轴线。根据另一示例，第一出口相对于过滤器壳体以如下方式布置：第一中心轴线平行于过滤器壳体的轴向方向或中心轴线。根据作为最后一个所述示例的替选或者补充的又进一步示例，第二出口以如下方式相对于过滤器壳体布置：第二中心轴线平行于过滤器壳体的轴向方向或者中心轴线。

根据实施例，所述偏移位置包括在所述过滤器壳体的横向方向上的距离，并且优选是在所述过滤器壳体的横向方向上的距离。

根据实施例，所述偏移位置是当在过滤器壳体的横向方向上观察时、所述第一出口中的中心点与所述第二出口中的中心点之间的相互距离。

根据实施例，第一端被定位成与所述第二端成平行关系。这两个实施例都使得能够实现紧凑过滤器壳体设计。

根据实施例，过滤器壳体具有优选为管状的形状，以便对应于过滤器元件形状。

根据实施例，过滤器壳体具有如下的横截面形状：其在第一方向上具有第一延伸并在第二方向上具有第二延伸，其中第一延伸大于第二延伸，第二延伸优选垂直于第一延伸，并且横截面形状为大致椭圆形。这使得能够易于将过滤器元件布置至过滤器壳体，因为过滤器元件的形状对应于过滤器壳体的内部。

根据实施例，第二出口和第一出口之间的所述偏移位置的方向与第一延伸方向一致。这使得能够在第二出口和第一出口之间实现最大偏移位置，使得可实现最大化的噪音降低。

根据实施例，第一出口被定位成与过滤器壳体同轴。这使得能够实现过滤器壳体的紧凑设计。

根据实施例，所述入口位于过滤器壳体的包络面中。这使得能够实现过滤器壳体的紧凑设计。

根据实施例，所述入口位于所述包络面中的与所述第一延伸方向一致的位置。这使得过滤器壳体的入口与过滤器壳体的第二出口之间的偏移位置能够进一步增大。

根据实施例，所述入口位于过滤器壳体的中间点的与第二出口相反的一侧。这使得过滤器壳体的入口与过滤器壳体的第二出口之间的偏移位置能够进一步增大。

根据实施例，第一出口具有横截面面积，并且第二出口具有横截面面积，其中第二出口的横截面面积小于第一出口的横截面面积。如上所述，第二出口与第一出口相比突然增大的横截面提供了显著的噪音降低。

根据实施例，过滤器壳体包括壳体盖，壳体盖包围第二出口。这有助于过滤器壳体的封闭和可能的密封。

根据实施例，壳体盖在第二出口处包括突出管部，所述突出管部用于连接到邻接管。使邻接管连接到第二出口有助于容易地附接至辅助部件。

根据实施例，突出管部具有到过滤器壳体中的延伸。这种延伸起到了降噪特征和流体引导部特征两者的作用。

根据实施例，所述突出管部的到过滤器壳体中的延伸具有延伸长度，该延伸长度适于被布置成用于过滤器壳体的使用过程中的期望的声学响应。

根据实施例，过滤器壳体的内部壳体形状适合匹配于过滤器元件的外部形状。这提供了对应于过滤器元件的过滤器壳体，使得待过滤的流体大致均匀地分散在过滤器壳体和过滤器元件之间，从而充分利用过滤器元件的过滤操作。

根据实施例，过滤器壳体是空气过滤器壳体。根据实施例，过滤器壳体适于收容上述任何类型的过滤器元件。

根据本公开的第三方面，公开了一种包括过滤器元件和上述类型的过滤器壳体的过滤器系统。

根据本公开的第四方面，公开了一种包括上述类型的过滤器系统的内燃发动机。

根据本公开的第五方面，公开了一种包括上述类型的内燃发动机的车辆。

在以下说明和附图中公开和讨论了本公开的进一步优点和特征。

附图说明

参考附图，下面是对作为示例引用的本发明的实施例做出的更详细说明。

在附图中：

图1是从根据本公开的载有过滤器壳体和过滤器元件的车辆的后方观察的视图，

图2a是本公开的过滤器元件的第一实施例的纵向截面图，

图2b是图2a的过滤器元件的透视图，

图2c是图2a的过滤器元件的透视图，

图3是本公开的过滤器壳体的第一实施例的纵向截面图，

图4是安装在过滤器壳体中的过滤器元件的第一实施例的纵向分解截面图，

图5是安装在过滤器壳体中的过滤器元件的第一实施例的透视图，

图6是安装在本公开的过滤器壳体的第二实施例中的过滤器元件的第二实施例的纵向分解透视截面图，

图7是安装在本公开的过滤器壳体的第一实施例中的过滤器元件的第二实施例的纵向透视截面图，

图8是本公开的过滤器元件的第三实施例的示意性透视图。

具体实施方式

参考图1，公开了一种重型卡车1，本公开所公开的一种内燃发动机系统2有利于该重型卡车1。然而，内燃发动机系统2也可以在其它类型的车辆中实施，例如公共汽车、轻型卡车、客车、船舶应用等。内燃发动机系统2可以例如是柴油发动机，其同样可以通过几种不同类型的燃料运行，诸如柴油或二甲醚、DME。其它燃料类型也很好地适用，混合动力系统也是如此。内燃发动机系统2设有如本文所公开的空气过滤器元件5、锚固装置11和空气过滤器壳体20。

本文所公开的这种空气过滤器元件5位于从周围环境抽取空气的进气口27的下游。周围空气在朝向内燃发动机系统2的入口引导之前最经常的是需要过滤。在进气口26的下游，空气管27将空气引导至空气过滤器壳体20的入口24。在空气过滤器壳体20内定位有空气过滤器元件5，空气通过该过滤器元件5过滤并且进一步被引导通过空气出口23并朝向内燃发动机系统2。空气过滤器壳体20位于车辆1的下部区域中并且进气口27位于车辆1的较高区域中。在所示实施例中，空气过滤器壳体20直接位于车辆驾驶室的后方，而进气口26位于车辆驾驶室的顶部上的其后端处。空气管27位于车辆驾驶室的大致竖直位置的后端处。空气过滤器壳体20被定位成使得该空气过滤器壳体20的轴向方向横向于车辆1的行驶方向。上文详述的部件的位置也可以为其它位置。

首先将基于图2a、2b和2c提供对本公开的第一实施例的说明。附图标记5涉及图2a中所示的整体设计，并且被称为过滤器元件。过滤器元件5适于以可移除方式布置在过滤器壳体20中，并且包括由适于对待过滤的流体进行过滤操作的任何材料制成的过滤器材料主体10。下面将参考图3详细地描述过滤器壳体20。过滤器元件5是空气过滤器元件，并且适合用于清洁空气。过滤器壳体20为空气过滤器壳体。

过滤器元件5具有在沿着纵向中心轴线的纵向方向上的延伸以及在与纵向方向和纵向中心轴线垂直的横向平面内在横向方向上的延伸。如图2a中所示，过滤器元件5具有限定内部空间8的圆筒形管状形状，其中第一出口22和第二出口9与内部空间8连通。第二出口9具有在过滤器元件5的横向方向上相对于第一出口22偏移的偏移位置。从图2中能够看出，该偏移位置在过滤器元件5的横向方向上包括一定距离，优选是过滤器元件5的在横向方向上的距离。该偏移位置被测量为当在过滤器元件5的横向方向上观察时、第一出口22的中心点与第二出口9的中心点之间的相互距离。第一出口22被与过滤器元件5同轴地定位，或者换句话说，使得其中心点位于过滤器元件5的纵向中心轴线上。因此，在该实施例中，第二出口9相对于第一出口22的偏移位置被测量为在过滤器元件5的横向方向上的、过滤器元件5的纵向中心轴线与第二出口9的中心点之间的距离。第一出口22适于将清洁的空气输送到内燃发动机系统2中，并且第二出口9适于将清洁的空气输送到可能位于内燃发动机系统2内的辅助部件，或者可以是车辆1中的其它类型和位置。在该实施例中，第一出口22和第二出口9分别具有轴向延伸。因此，如图2a中所示，第一出口22具有与该第一出口22的中心点重合的第一中心轴线3，并且第二出口9具有与该第二出口9的中心点重合的第二中心轴线4，其中第二出口9相对于第一出口22的偏移位置被测量为第二中心轴线4相对于第一中心轴线3在过滤器元件5的横向方向上的偏移位置。第一中心轴线3与过滤器元件5的纵向中心轴线重合。

过滤器元件5具有第一端6和第二端7。第二端7沿纵向中心轴线相对于过滤器元件5位于第一端6的对面。过滤器元件5还具有在第一端6处的第一端面板11和在第二端7处的第二端面板12，如图2a中所示，其中第一出口22位于第一端面板11中并且第二出口9位于第二端面板12中。第一端面板6被布置成阻止任何经过滤的流体轴向地通过第一端面板11而不是通过第一出口22流出过滤器元件5。因此，第一端面板6位于第一端6处，使得它覆盖过滤器材料主体10以及在这一端围绕第一出口22的内部空间8的任何部分。第二端面板12被布置成阻止任何经过滤的流体轴向地通过第二端面板12而不是通过第二出口9流出过滤器元件5。因此，第二端面板12位于第二端7处，使得它覆盖过滤器材料主体10以及在这一端围绕第二出口9的内部空间8的任何部分。第一端面板6和第二端面板12可以由所示实施例中的单个面板，或材料和/或子面板的组合制成。第一端面板6和第二端面板12都被制成平面的且平行于过滤器元件5的横向方向。此外，第一出口22和第二出口9都具有圆柱形横截面。第一出口22与过滤器元件5同轴地定位。

图2b公开了第二出口9的横截面面积和直径充分地小于内部空间8的横截面面积和直径。应注意，第二出口9的横截面面积和直径充分地小于第一出口22的横截面面积和直径。

在图2c中公开了基本与内部空间8的横截面形状和直径相同的第一出口22的横截面形状和直径。

此外，过滤器元件5包括围绕内部空间8的过滤器材料主体10。当结合内燃发动机系统2使用过滤器元件5时，即，对空气(例如周围空气)执行过滤操作时，过滤器材料主体10由诸如纸或纤维素的材料制成。所示实施例的纸过滤器材料主体10具有波纹或打褶的表面，但是也可以其它方式或者由其它适当的材料，或者多种材料的组合制成。

如图2a中所示，这个实施例的过滤器元件5包括用于在通过过滤器材料主体10过滤空气而使用过滤器元件5时保持过滤器元件5的形状的内部部分16。当过滤器材料主体10由相对看起来柔性的材料和形状制成时，它可能由于使用期间的空气压力而皱缩。内部部分16为管状的且为空气可透过的，并且由塑料材料制成。在本实施例中，内部部分16由矩形网制成，而是也能够具有能够保持过滤器元件5的形状的任何其它形状，同时不干扰穿过过滤器元件5的空气流。材料也能够为其它类型。内部部分16的厚度相对于过滤器材料主体10的材料较小。

密封部29被布置至过滤器元件5，用于绕第一出口22密封接合。密封部29由可适合用于过滤器壳体的表面或者与其毗邻的管部的表面的柔性橡胶材料制成。

可从图2a和2b看出，第二端面板12包括邻接并且围绕第二出口9的突出管部31。突出管部31与第二端面板12整体成型。突出管部31被设计成连接到邻接管，用于进一步将过滤后的二级空气分配至辅助部件。

将第二出口9定位在所示位置中的原因是为了改善过滤器元件5的声学响应。因此，过滤器元件5可以用作降噪装置。从噪声降低的角度来看，第一中心轴线3和第二轴线4之间的偏移越大越好。当使用最大距离作为偏移时，将获得最佳的降噪特性。在所示的实施例中，第二出口9因此被定位成尽可能地靠近过滤器材料主体10的内侧，该位置与第二出口9的直径相关。当第二出口9的外周位于内部空间8的外周附近且因此位于过滤器材料主体10的外周附近时，实现了这种位置。换句话说，第二出口8的中心点且因此第二中心轴线4位于距内部空间8的外周如下的距离处：该距离对应于第二出口9的直径的一半，即第二出口9的半径。

对应地，如相对于第二出口9的位置所见的，第一出口22的外周位于内部空间8的外周的横跨过滤器元件5的位置中。由于第一出口22的直径与内部空间8的直径基本相同，因此在该实施例中第一出口22不能以其它方式定位，并因此实现最大偏移位置。然而，如果第一出口22的直径小于内部空间8的直径，则将能够进一步增加第一出口22与第二出口9之间的偏移位置。所述最大可用偏移位置通过过滤器元件5的几何约束来设定，使得最大可用偏移位置等于如下的距离或长度：所述距离或长度对应于内部空间8的直径减去第二出口9的外周的半径并且减去第一出口22的外周的半径。偏移位置应该为最大可用偏移位置的至少50％，或者优选是至少75％，或者更优选是至少90％。

现在参考图3，关于过滤器壳体20公开了待通过过滤器元件5过滤的空气流。过滤器壳体20具有在沿着纵向中心轴线的纵向方向上的延伸和在垂直于纵向方向和纵向中心轴线的横向平面中的横向方向上的延伸。过滤器壳体20包括流体入口24、第一流体出口23和第二流体出口30。流体入口24位于弯曲的外周中，或换言之，位于过滤器壳体20的包络面中。该弯曲的包络面是圆柱形的。此外，流体入口24相对于外周的法线略微倾斜。过滤器壳体20具有壳体盖35，以打开过滤器壳体20从而布置适于收容过滤器元件5的内部壳体空间21。壳体盖35还适于当壳体盖35关闭时密封过滤器壳体20中的开口。过滤器壳体20还沿着纵向中心轴线在内部壳体空间21的相对端处具有第一端36和第二端28。壳体盖35是过滤器壳体20的第二端28的一部分或者甚至将其包围。过滤器壳体20的第一端36和第二端28两者大致平行于过滤器壳体20的横向方向。壳体盖35用另外已知的夹子封闭。

第一流体出口23位于第一端36中，并且第二流体出口30位于壳体盖35中。与过滤器元件5的设计相对应，第一流体出口23与过滤器壳体20的包络面同轴。第一流体出口23具有第一中心轴线，并且第二流体出口30具有第二中心轴线。同样与过滤器元件5的设计相对应，第二流体出口30相对于第一流体出口23的偏移位置由第二中心轴线相对于第一中心轴线在过滤器壳体20的横向方向上的偏移位置限定。偏移位置包括在过滤器壳体20的横向方向上的距离，并且优选是在过滤器壳体20的横向方向上的距离。偏移位置被测量为当在过滤器壳体20的横向方向上观察时、所述第一出口23中的中心点与所述第二出口30中的中心点之间的相互距离。此外，第二流体出口30位于离过滤器壳体20中的流体入口24最远的位置中，以便改善过滤器壳体20的声学响应。为了使过滤器元件5能够安装在过滤器壳体20中，第一流体出口23被定位在过滤器壳体20内的如下位置：该位置对应于第一出口22在过滤器元件5中的位置，并且第二流体出口30被定位在过滤器壳体20内的如下位置：该位置对应于第二出口9在过滤器元件5中的位置。

壳体盖35在第二流体出口30处具有与壳体盖35一体制成的管部30。管部30具有内径，该内径适于当过滤器元件5安装在过滤器壳体20中时紧密包围过滤器元件的突出管部31。管部30比突出管部31短，使得突出管部31在使用中突出超过管部30，用于连接到邻接管。因此，管部30适于也将内部壳体空间21与周围环境密封开。

当使用时，由箭头100表示的待过滤的空气因此通过流体入口24进入过滤器壳体20中，在过滤器壳体20和内部壳体空间21内的过滤器元件5的外部周围扩散，穿过过滤器元件5和过滤器材料主体10，使得空气被过滤，并且最终经过过滤的且优选大致清洁的空气通过第一流体出口23和第二流体出口30离开过滤器壳体20。通过第一流体出口23离开过滤器壳体20的空气由箭头200表示，并且通过第二流体出口30离开的空气由箭头300表示。连接到流体入口24的空气管27倾斜，使得流体具有稍微朝向第一流体出口23的流动分量。

应注意，过滤器壳体20可具有许多其它设计，并且仍相对于过滤器元件5保持过滤、降噪和壳体功能。

过滤器壳体20具有与过滤器元件5大致相同的弯曲形状，以便绕过滤器元件5良好地分配空气。过滤器元件5的外表面适于与过滤器壳体20的弯曲内表面紧密对齐，如图4中所示，其中过滤器元件5被公开为安装在过滤器壳体20中的位置。过滤器壳体20具有弯曲的内表面，该内表面略大于过滤器元件5的外部弯曲形状，使得待过滤的空气可以很好地在过滤器元件5周围扩散，以便利用过滤器元件5的整个外表面。

图4中可以看出，过滤器元件5的突出管部31突出穿过过滤器壳体20的管部30。还可看出，在过滤器元件5的第一出口22处的密封部29的尺寸和位置适合于过滤器壳体20的第一流体出口23，以便将内部壳体空间21与周围空间密封开，并且将内部空间8与内部壳体空间21密封开。

如图5中所示，过滤器元件5被公开为在壳体盖35封闭的情况下安装在过滤器壳体20中。通常只有过滤器元件5的突出管部31可见。

根据图6中所示的第二实施例，过滤器壳体20a包括壳体盖35a，其中壳体盖35a包围第二出口9a。在这个实施例中，过滤器壳体20a的盖35a具有管部30a，该管部30a通过过滤器元件5a的第二出口9a进入过滤器元件5a的内部空间8a中。该管部30a还在相反的方向上伸出过滤器壳体20a，用于连接到邻接管，以将经过滤的二次空气进一步分配到辅助部件。因此，根据该实施例的管部30a在壳体盖35a的两个方向上突出。过滤器元件5a的第二出口9a表示为孔，而没有像第一实施例那样的任何突出管部。然而，第二出口9具有密封件33a，该密封件33a包围该孔并且当安装在过滤器壳体20a中时围绕管部30a。密封件33a用于在内部空间8a、内部壳体空间21和周围环境之间进行密封。

根据图7中所示的第三实施例，公开了一种过滤器系统，该过滤器系统是过滤器元件5a的第二实施例和过滤器壳体20的第一实施例的组合。壳体盖35包括在第二出口30处的管部30，所述管部30用于连接到邻接管34。邻接管34仅示出紧密地包围管部30的部分，并且邻接管34可以朝向辅助部件继续或者可以用于继而连接到朝向辅助部件继续的另一个管道。邻接管34在该实施例中延伸到过滤器壳体20a中，并且具有延伸长度，该延伸长度适于被布置成用于过滤器壳体20和过滤器元件5a的使用过程中的、期望的声学响应。因此，该延伸长度应适应过滤器系统的尺寸、形状和其它构造。

已经公开为具有圆柱形截面形状的过滤器元件5、5a也可被赋予卵形或椭圆形的形状。图8中示意性地公开了这种实施例。在这种情况下，过滤器元件5b具有在第一方向上的第一延伸以及在与第一方向垂直的第二方向上的第二延伸。为了使过滤器元件变成椭圆形或卵形，第一延伸大于第二延伸。在所示的实施例中，第一出口22b和第二出口9b也是卵形或椭圆形的。在这种情况下，第二出口9b相对于第一出口22b的偏移位置是沿着第一延伸方向。这样，第二出口9b可定位在从入口进入过滤器壳体中的最大距离处，以便改善过滤器系统的声学响应。在这种过滤器系统中，过滤器壳体同样为卵形或椭圆形。应注意，当过滤器元件5b是卵形或者椭圆形时，第一出口22b和第二出口9b都必须不为卵形或者椭圆形，但是为了易于连接至内燃发动机的其它部件或者为了其它应用，可以为圆柱形的。在该实施例中，最大可用偏移位置等于如下的距离或者长度：所述距离或者长度对应于内部空间8的在第一方向上的延伸减去第二出口9的外周在第一方向上的延伸的一半并且减去第一出口22的外周在第一方向上的延伸的一半。偏移位置应是最大可用偏移位置的至少50％，或优选是至少75％，或者更优选是至少90％。

在上文公开的实施例中，在不偏离本公开的范围的情况下，流体流动的方向可以与所示的方向相反，过滤器壳体20、20a相对于过滤器元件5、5a、5b的尺寸可以是不同的，过滤器材料主体10、10a、10b的材料可以是其它材料，诸如由泡沫材料制成，过滤器元件5、5a、5b的厚度可以另外选择，第一出口22、22a、22b和第二出口9、9a、9b的尺寸和位置可以另外选择等等。相应地，对于过滤器壳体也是如此。应注意，在相应第二出口9和30处的过滤器元件和过滤器壳体都可以是能够设有密封环的简单的孔或孔口，并且用于将经过滤的二次空气进一步分配到辅助部件的邻接管可定位在第二出口9、30中并穿过第二出口9、30两者，从而与过滤器元件的内部空间连通。当过滤器壳体的第二出口是简单的孔或孔口时，其也可以被制成比过滤器元件的第二出口的孔或孔口宽。在这种情况下，壳体盖应密封在过滤器元件的第二端面板上，以便将过滤器壳体的内部壳体空间与周围环境密封开。另一替代方案是利用在所公开的实施例中存在于第二端面板上的朝向过滤器壳体的内表面的支座，以将过滤器壳体的内部壳体空间与过滤器元件的内部空间密封开。在这种情况下，第二端面板可能不需要覆盖过滤器元件的整个第二端，但是可以用作过滤器材料主体的保持器。在这种情况下，在过滤器元件的第二端处通常不需要特定的第二出口，但取而代之的是第二端面板裸露地置于内部空间中，使得二次空气可以直接通过第二出口离开过滤器壳体。当过滤器元件和/或过滤器壳体的第二出口具有纵向延伸时，例如在上面公开的第一实施例中，则偏移位置不仅可以包括到相应的第一出口的相互距离，而且也可另外涉及相应的第一和第二出口之间的角度偏差。这些替代方案可以单独使用，或者与过滤器元件或过滤器壳体的上述任何一个公开的实施例结合使用。

除非另有明确说明，否则，只要主要权利要求的特征得以满足，上面已经公开的替代实施例可以以任何有利的方式进行组合。

应理解，本发明不限于上述和附图中示出的实施例；相反，本领域技术人员应明白，可以在所附权利要求的范围内做出许多改变和变型。

Claims (12)

1.一种空气过滤器元件(5、5a、5b)，所述过滤器元件(5、5a、5b)具有限定内部空间(8)的管状形状，所述过滤器元件(5、5a、5b)具有在第一端(6)处的第一端面板(11、11a、11b)和在第二端(7)处的第二端面板(12、12a、12b)，所述第二端(7)被相对于所述过滤器元件(5、5a、5b)的纵向方向与所述第一端(6)相反地定位；第一空气出口(22、22a、22b)，所述第一空气出口(22、22a、22b)位于所述第一端面板(11、11a、11b)中并且与所述内部空间(8)连通；以及第二空气出口(9、9a、9b)，所述第二空气出口(9、9a、9b)位于所述第二端面板(12、12a、12b)中并且与所述内部空间(8)连通，其中所述第一空气出口(22、22a、22b)具有第一中心轴线(3、3b)，并且所述第二空气出口(9、9a、9b)具有第二中心轴线(4、4b)，其中所述第一中心轴线(3、3b)和所述第二中心轴线(4、4b)彼此平行，其中所述第一中心轴线(3、3b)和所述第二中心轴线(4、4b)布置在沿着与所述第一中心轴线和第二中心轴线的延伸垂直的方向相对于彼此偏移的偏移位置，其中所述第二空气出口(9、9a、9b)的横截面面积小于所述第一空气出口(22、22a、22b)的横截面面积，其中所述第二空气出口从所述内部空间轴向地延伸穿过所述第二端面板并从所述过滤器元件向外延伸出去，

其中，所述第一空气出口(22、22a、22b)的横截面形状和尺寸与所述内部空间(8)的横截面形状和尺寸相同。

2.根据权利要求1所述的空气过滤器元件，其中，所述偏移位置包括在所述过滤器元件(5、5a、5b)的横向方向上的距离。

3.根据权利要求1所述的空气过滤器元件，其中，所述偏移位置是当在所述过滤器元件(5、5a、5b)的横向方向上观察时、所述第一空气出口(22、22a、22b)中的中心点与所述第二空气出口(9、9a、9b)中的中心点之间的距离。

4.根据权利要求1所述的空气过滤器元件，其中，所述过滤器元件(5b)具有以下的横截面形状：其在第一方向上具有第一延伸，并在与所述第一方向垂直的第二方向上具有第二延伸。

5.根据权利要求4所述的空气过滤器元件，其中，所述第一延伸大于所述第二延伸，使得所述横截面形状为卵形。

6.根据权利要求5所述的空气过滤器元件，其中，所述第二空气出口(9b)相对于所述第一空气出口(22b)的所述偏移位置是沿着所述第一延伸方向的。

7.根据权利要求4所述的空气过滤器元件，其中，所述过滤器元件(5b)具有最大可用偏移位置，所述最大可用偏移位置等于以下的长度：该长度对应于所述内部空间(8)的在所述第一方向上的延伸减去所述第二空气出口(9b)的外周在所述第一方向上的延伸的一半并且减去所述第一空气出口(22b)的外周在所述第一方向上的延伸的一半，其中，所述偏移位置为所述最大可用偏移位置的至少50％。

8.根据权利要求1所述的空气过滤器元件，其中，所述第一空气出口(22、22a)和/或所述第二空气出口(9、9a)具有圆筒形截面。

9.根据权利要求1所述的空气过滤器元件，其中，所述第一空气出口(22、22a、22b)被定位成与所述过滤器元件(5、5a、5b)同轴。

10.根据权利要求1所述的空气过滤器元件，其中，所述第二空气出口(9、9a、9b)的横截面面积小于所述内部空间(8)的横截面面积。

11.一种内燃发动机(2)，其包括根据权利要求1所述的空气过滤器元件。

12.一种车辆(1)，其包括根据权利要求11所述的内燃发动机(2)。

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