WO2018001892A1 - Filter element, in particular for gas filtration, and filter device - Google Patents

Filter element, in particular for gas filtration, and filter device Download PDF

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WO2018001892A1
WO2018001892A1 PCT/EP2017/065535 EP2017065535W WO2018001892A1 WO 2018001892 A1 WO2018001892 A1 WO 2018001892A1 EP 2017065535 W EP2017065535 W EP 2017065535W WO 2018001892 A1 WO2018001892 A1 WO 2018001892A1
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WO
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filter
medium body
filter element
filter medium
flow space
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PCT/EP2017/065535
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Inventor
Jörg Menßen
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Mann+Hummel Gmbh
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    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D46/00—Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours
    • B01D46/0039—Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours with flow guiding by feed or discharge devices
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D46/00—Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours
    • B01D46/24—Particle separators, e.g. dust precipitators, using rigid hollow filter bodies
    • B01D46/2403—Particle separators, e.g. dust precipitators, using rigid hollow filter bodies characterised by the physical shape or structure of the filtering element
    • B01D46/2411—Filter cartridges
    • B01D46/2414—End caps including additional functions or special forms
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B01D—SEPARATION
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    • B01D46/66—Regeneration of the filtering material or filter elements inside the filter
    • B01D46/70—Regeneration of the filtering material or filter elements inside the filter by acting counter-currently on the filtering surface, e.g. by flushing on the non-cake side of the filter
    • B01D46/71—Regeneration of the filtering material or filter elements inside the filter by acting counter-currently on the filtering surface, e.g. by flushing on the non-cake side of the filter with pressurised gas, e.g. pulsed air

Definitions

  • Filter element in particular for gas filtration, and filter device technical field
  • the invention relates to a filter element, in particular for gas filtration, with a filter medium body and a flow space at least partially enclosed by the filter medium body and with a distribution element for purge gas according to the preamble of claim 1.
  • the invention further relates to a filter device with such a filter element.
  • an air filter which has a hollow cylindrical filter element with a filter medium body in a filter housing, which is flowed through radially from outside to inside by the air to be cleaned, the cleaned air being discharged axially from the internal flow space becomes.
  • a flow tube of reduced diameter protrudes, is introduced via the purge gas for cleaning the filter medium body opposite to the outflow direction of the purified air of the filter element.
  • the purge gas flows through the filter medium body radially from the inside to the outside, so that detach deposits from the outside of the filter medium body forming the raw side.
  • the purge gas nozzle On the flow tube, via which the purge gas is introduced axially into the flow space of the filter medium body, there is a frontally arranged purge gas nozzle, via which the purge gas introduced under pressure is fanned out in the interior flow space of the filter medium body.
  • the Spülgasdüse has distributed over its circumference a plurality of outflow openings, which are arranged in addition to an axial Hauptabströmö réelle and directed at an angle to the longitudinal axis of the filter element in the direction of the inner wall of the filter medium body.
  • a filter element with integrated flushing gas device which has a projecting into the inner flow space of the filter medium body of the filter element tube section for the introduction of scavenging air, which meets an axially spaced distribution element, which is axially adjustable via retaining legs held in the flow space. Also, the pipe section through which the scavenging air is introduced, can be adjusted axially in the flow space.
  • the object of the invention is to design a filter element with simple structural measures in such a way that cleaning of the filter medium body with purge gas can be carried out in an efficient manner.
  • the filter element according to the invention is preferably used for gas filtration, for example for the filtration of air, in particular in the intake tract of an internal combustion engine of a vehicle.
  • the filter element has a filter medium body through which the fluid to be cleaned flows and at which the cleaning of the fluid takes place.
  • the filter medium body at least partially encloses a flow space which lies on the clean side of the filter medium body and over which the cleaned fluid is discharged from the filter element.
  • a purge gas can be introduced into the inner flow space, which is enclosed by the filter medium body, which flows through the filter medium body opposite to the usual cleaning direction.
  • the purge gas is first introduced into the flow space and passed from the flow space further from the clean side through the wall of the filter medium body to the raw side, so that deposits on the raw side of the filter medium body are removed by the pressure pulse of the purge gas.
  • purge gas for example, air is used.
  • the purge gas can be introduced via a purge gas nozzle into the internal flow space in the filter medium body.
  • the Spülgasdüse is associated with a distribution element, which, however, is arranged at a distance from the Spülgasdüse and is either within or adjacent to the flow space.
  • the distribution element is fixedly arranged on the filter element and can thus perform no relative movement with respect to the filter element.
  • the filter element advantageously comprises the filter medium body and the distribution element, which is fixedly arranged in the filter element.
  • the Spülgasdüse is not necessarily part of the filter element, but a purge gas device, which is arranged on the filter element or a filter housing into which the filter element is inserted. Accordingly, the filter element can be used as a structurally simple prefabricated structural unit comprising the distribution element in the filter housing and replaced as needed. A relative movement of the distribution element in the flow space of the filter medium body is not provided, so that correspondingly also a complex kinematics is not required.
  • the axial length of the distributor element is preferred, relative to the longitudinal axis of the filter element, less than the axial length of the filter medium body.
  • the longitudinal axis of the filter element is formed, for example, in a hollow cylindrical filter medium body of the cylinder axis.
  • the axial extension of the distributor element is in particular at most half the axial length of the filter medium body and may optionally be significantly smaller than half the axial length of the filter medium body, for example a maximum of 20% or a maximum of 10%.
  • the part of the distributor element projecting into the flow space in the filter medium body is only a maximum of half the axial length of the filter medium body or not more than 20% or not more than 10% of the length of the filter medium body.
  • the size specification refers to the entire axial length of the distributor regardless of its position inside or outside the flow space in the filter medium body.
  • This embodiment has the advantage that the distribution element extends only over a small axial length and the flow of the fluid in the flow space during the Filtration of the fluid remains substantially unaffected by the distribution element. Accordingly, a high filtration performance can be achieved.
  • the purge gas is directed via the distribution element in the flow space to the inside of the filter medium body and leads to a pulse which dissolves the deposits on the upstream side of the filter medium body.
  • the axial extension of the distributor element only over a partial length of the filter medium body is sufficient to act on the inside of the filter medium body adjoining the flow space during the rinsing process in a sufficient manner with a flow pulse of the introduced purge gas.
  • a turbulence of the introduced purge gas takes place via the distributor element, which contributes to a uniform loading of the inside of the filter medium body with the purge gas.
  • the outer diameter of the distribution element is significantly smaller than the diameter of the flow space. It may be particularly advantageous that the outer diameter of the distributor element amounts to a maximum of 50% or a maximum of 30% or a maximum of 20% of the diameter of the flow space in the filter medium body. Despite this relatively small outer diameter, the dimensioning of the distributor element for a uniform flow impulse distribution during the rinsing process to the inner wall of the filter medium Dib body.
  • the distribution element is, according to a preferred embodiment, on an end face of the preferably hollow cylindrical filter medium body. It is particularly expedient to arrange the distributor element adjacent to an end face, but within the flow space. In an alternative embodiment, it is also possible to arrange the distribution element on the outside of the flow space, but adjacent to an inflow or outflow side. Furthermore, it is possible for the distribution element to be located partly inside and partly outside the flow space.
  • the distributor element ensures that the impinging purge gas flow is distributed within the flow space in such a way that an at least approximately uniform flow through the filter medium body in the axial and circumferential direction is ensured. According to yet another expedient embodiment, the distribution element is adjacent to the downstream side of the flow space, through which the purified fluid is discharged in the filtration operation.
  • the purge gas is introduced via the outflow side, which impinges on the distribution element.
  • the distribution element is also possible to arrange the distribution element at a distance from the outflow side, for example adjacent to the opposite, closed wall side of the flow space, advantageously also in this embodiment, the supply of the purge gas via the outflow side, in particular via the purge gas, the purge gas in directs the flow space.
  • the filter element with the filter medium body is formed as a hollow cylinder, one end face of the filter medium body preferably closed and the second, opposite end face of the filter medium body is open, which also forms the downstream side for the discharge of the purified fluid from the flow space ,
  • end disks are advantageously arranged on both end faces, wherein an end plate is formed continuously to form a flow-tight, frontal wall, and the second end plate is annular, so that an open downstream side is formed.
  • the end plates cover the filter medium body at its axial end faces fluid-tight.
  • the filter element is, for example, cuboidal or formed with an approximately triangular cross-section, for example by two individual filter medium body include an intermediate flow space, which is located on the clean side of the filter medium body.
  • the discharge of the purified fluid takes place via the outflow side, which is located between the filter medium bodies, wherein on the outflow side preferably also takes place at the same time the introduction of the purge gas.
  • the distribution element is fixedly arranged on the filter element.
  • the attachment takes place for example on an end plate, in particular in the hollow cylindrical design of the filter element, or on a central tube which is arranged on the clean side of the filter medium body and the flow space lining, wherein also in this embodiment, the filter element is preferably formed as a hollow cylinder.
  • the distribution element can be firmly connected to the filter element, for example, with a sprayed or otherwise connected to the filter medium body cover.
  • this end plate is preferably located on the outflow side of the filter element and has an outflow opening for the cleaned fluid.
  • the distributor element is arranged adjacent to the downstream side of the filter element. Furthermore, it may be expedient that the distribution element is fastened adjacent to the outflow side on the filter element, for example on an end disk of a filter medium body or on a support frame in a filter medium body.
  • the distribution element on holding feet, via which the distribution element is attached to the filter element.
  • the support feet do not influence or only slightly the flow conditions in the flow space, they also allow the firm connection of the distribution element with the filter element, such as an end plate or a center tube. Distributed over the circumference several retaining feet can be arranged on the distribution element in order to achieve a uniform support and attachment of the distribution element.
  • the distribution element has a radially outwardly widening outer contour in the flow direction of the introduced purge gas. This ensures that the purge gas stream fans out with the impact on the outer contour of the distribution element and uniformly impinges on the inner wall of the filter medium body, which limits the flow space, so that the filter medium body is flowed through uniformly on its clean side of the purge gas in the direction of the raw side.
  • the distribution element is conical. As a result, a desired fanning of the impinging purging air flow is ensured, wherein at the same time a distribution of the purging air flow over the axial length of the flow space is given.
  • the cone angle (half opening angle) Kel) of the conical distribution element is preferably at least 30 °, for example 30 ° to 45 °.
  • the distribution element has a straight surface lateral surface.
  • the conical surface is correspondingly formed in a straight surface.
  • a non-planar surface of the distribution element is provided, for example, a convex or concave curved surface, in which case a cone-shaped basic shape of the distribution element comes into consideration.
  • distribution element is also possible, for example distribution elements with a straight-surfaced or convexly or concavely curved impact surface, against which the introduced purge gas stream impinges.
  • the filter element comprises a main filter element with a main filter medium body and a secondary filter element with a secondary filter medium body, which is arranged downstream of the main filter medium body with respect to the flow direction during the filtration of the fluid, wherein the secondary filter element is preferably within the main filter element arranged.
  • the main filter medium body and the secondary filter medium body are in series and are flowed through during the filtration of the fluid sequentially from the fluid.
  • the secondary filter medium body may have a significantly lower thickness in the flow direction than the main filter medium body. It is sufficient, for example, to provide a relatively thin filter medium layer of cellulose, non-woven fabric or the like in the secondary filter medium body, which is cylindrical around a flow-through support frame of the secondary filter element.
  • both the main filter medium body and the secondary filter medium body are formed as a hollow cylinder, and further advantageously, the secondary filter medium body is inserted into the main filter medium body.
  • the secondary filter medium body is inserted into the main filter medium body.
  • the main filter medium body and the secondary filter medium body are preferably an annular space in which the fluid collects after flowing through the main filter medium body.
  • the distribution element is connected to the secondary filter element or part thereof.
  • the connection can take place, for example, via an end disk on the secondary filter medium body or via a support frame on the secondary filter medium body.
  • the distributing element can be designed in one piece, in particular as a unit of material, with the end disk or the support frame.
  • the secondary filter medium body and the distributor element are preferably a structural unit and comprise a secondary filter element which is inserted into the flow space in the main filter medium body and connected either to the filter medium body or to a filter housing in which both the main filter element and the secondary filter element can be inserted.
  • the filter medium body of the filter element is preceded by a tangential pre-separator.
  • the medium to be cleaned is first introduced with the introduction into the housing of the filter device in the Tangentialvorabscheider where the pre-separation is carried out before the fluid passes to the raw side of the filter medium body of the filter element.
  • the purge gas device may be part of the filter device and comprise a pressure tank for receiving the purge gas, a pressure line for supplying the purge gas from the pressure tank to the flow space, a valve for regulating the purge gas and the Spülgasdüse over which the purge gas is introduced into the flow space.
  • FIG. 1 shows a section along through a filter device for air filtration, with a hollow cylindrical filter element, in particular main filter element, in which a conical distribution element is integrated, and with a purge gas device for introducing purge gas into a flow space in the filter element,
  • FIG. 2 shows a similar filter device as in FIG. 1, but with a differently designed purge gas device
  • FIG. 3 shows a perspective view of a filter device with integrated purge gas device
  • FIG. 4 shows a section along a hollow cylindrical filter element, in particular main filter element, with a distribution element in a further embodiment
  • FIG. 5 shows a longitudinal section through a filter device with a filter element in a further embodiment, in which a hollow cylindrical secondary filter element is introduced with a distribution element in a hollow cylindrical main filter element, Fig. 6, the secondary filter element of FIG. 5 in an individual view.
  • the embodiments illustrated in the figures relate to a filter device or a filter element for gas filtration, in particular for the filtration of combustion air for internal combustion engines.
  • the filter device 1 shown in FIG. 1 has a filter element 2 in a filter housing 3.
  • the filter element 2 is preceded by a Tangentialvorabscheider 4, in which the air to be cleaned undergoes a pre-separation after insertion into the filter housing 3, are deposited in the larger particles of dirt before hitting the filter element 2.
  • the filter element 2 is hollow-cylindrical. Det and has a correspondingly hollow cylindrical filter medium body 5, which is closed at its axial end faces of one end plate 6, 7.
  • the filter medium body 5 is flowed through radially from outside to inside by the air to be cleaned, so that the outer lateral surface forms the raw side and the inner circumferential surface of the filter medium body 5 the clean side.
  • the filter medium body 5 includes an internal flow space 8, in which collects the purified air, which is discharged axially via an end face 9, which forms the downstream side.
  • the end plate 6 closes the flow space 8 at this end face of the filter medium body, whereas the opposite end plate 7 is annular and only the filter medium body 5 seals the front side, but is provided with a central outlet opening and the outflow side 9 leaves open.
  • the air to be purified is first introduced into the pre-separator 4 in the housing 3 in the radial direction, followed by filtration on the filter medium body 5.
  • the purified air is discharged axially from the flow space 8 in the filter medium body 5 according to arrow 11 derived.
  • On the outflow side 9 there is a housing-side flow connection 12 with which the filter device 1 can be connected, for example, to the intake tract of the internal combustion engine.
  • the filter device 1 is equipped with a purging device 13, which comprises a compressed air tank 14, a pressure line 15, a valve 16 and a pipe section 17, to purge gas, in particular air, from the pressure tank 14 into the flow chamber 8 inside the filter medium body 5 initiate.
  • the purge gas is introduced under increased pressure into the flow space 8 and flows through the filter medium body radially from the inside to the outside, so that deposited on the outside contaminants are dissolved.
  • the dissolved impurities can be discharged via a discharge port 18 from the filter device 1.
  • the pipe section 17 is integrated into the flow connection 12 and guided radially - relative to the longitudinal axis 19 of the filter device 1 - through the wall of the flow connection 12, wherein a front section 17a is angled by 90 ° in the longitudinal direction of the longitudinal axis 19.
  • the front portion 17a forms a Spülgasdüse, the immediate upstream of the outflow side 9 of the flow space 8 and via which the purge gas passes into the flow space 8.
  • a distribution element 20 which is associated with the purging device 13 and on which the purging gas stream impinges after exiting via the Spülgasdüse 17 a.
  • the distribution element 20 has the task of fanning out and distributing the impinging purge gas stream within the flow space 8, so that the purge gas stream impinges uniformly on the inner wall of the filter medium body 5 and flows through the wall of the filter medium body 5. In this way it is ensured that a cleaning of deposits takes place on the entire outside of the filter medium body 5.
  • the distribution element 20 is firmly anchored within the flow space 8 via a plurality of support feet 21, which are arranged distributed over the circumference on the distribution element 20.
  • the support feet 21 connect the distribution element 20 with a central tube 22 on the inside of the filter medium body 5. It is also possible that the distribution element 20 is held on the end plate 7 on the end face of the filter medium body 5 via the support feet 21.
  • the distribution element 20 preferably has a conical shape as shown, wherein the longitudinal axis of the cone coincides with the longitudinal axis 19 of the filter device 1 and the conical tip faces the purge gas nozzle 17a.
  • the cone angle is in an angle range between 30 ° and 45 °.
  • the purge gas stream can fan out with a radial and an axial component, so that the entire inner side of the filter medium body 5 is struck by the purge gas stream.
  • the conical surface of the distribution element 20 is designed to be straight.
  • the diameter of the purge gas nozzle 17a is smaller than the maximum diameter of the distribution element 20.
  • the maximum diameter of the distribution element 20 is preferably at least equal to or preferably greater than the diameter of the purge gas nozzle 17a.
  • the maximum diameter of the distribution element 20 is at least 50%, more preferably at least 100% larger than the diameter of the purge gas nozzle 17a.
  • the maximum outer diameter of the distribution element 20 is significant fikant lower than the inner diameter of the flow space 8.
  • the outer diameter of the distribution element 20 is a maximum of 50% of the inner diameter of the flow space 8, in particular not more than a third of the inner diameter of the flow space.
  • the outer diameter of the pipe section 17 including the front side Spülgasdüse 17a is significantly less than the diameter of the flow nozzle 12.
  • the outer diameter of the pipe section 17 and the Spülgasdüse 17a is not more than 50%, in particular not more than 25% of the inner diameter of the flow nozzle 12.
  • the outer diameter the flow nozzle 12 corresponds at least approximately to the inner diameter of the flow space 8.
  • Fig. 2 is a variant of the purging device 13, which is associated with the filter device 1, shown. 2, the valve 16 via which the purge gas is regulated from the pressure tank 14 to the purge gas nozzle 17a and into the flow chamber 8, directly to the pressure tank 14.
  • the pressure tank 14 and valve 16 are designed separately.
  • the pressure tank 14 is disposed on the filter housing 3 of the filter device 1, pressure tank 14 and filter housing 3 may be integrally formed be.
  • the pressure line 15 leads from the pressure tank 14 to the valve 16, to which the pipe section 17 is connected to the front-side Spülgasdüse 17 a, wherein the pipe section 17 is fixed to the housing-side flow nozzle 12 and the Spülgasdüse 17 a in the axial direction in the flow chamber 8.
  • the direction of introduction of the purge gas into the flow space 8 and the discharge of the purified air from the flow space 8 according to arrow 1 1 are opposite.
  • a hollow cylindrical filter element 2 is shown in a longitudinal section in an individual view, wherein the distribution element 20 integrated in the flow space 8 is shown in a variant embodiment.
  • the distribution element 20 has conical shape, but the outer circumferential surface is not straight-sided, but convexly curved outwards.
  • About the shape of the outer surface is on the fanning and widening the impinging purge gas flow influenced. For example, it is possible to apply a larger proportion of the purge gas stream to certain axial sections of the filter medium body 5, in order to clean off larger deposits which are located at the same axial position on the outside of the filter medium body. But it is also possible to achieve a uniform possible action on the inside of the filter medium body on the shape of the distribution element 20.
  • FIG. 5 and 6 show a further exemplary embodiment, wherein FIG. 5 shows a longitudinal section through a filter device with two filter elements, namely a main filter element with a hollow cylindrical main filter medium body and a secondary filter element inserted therein with a secondary filter medium body and FIG shows the secondary filter element with the secondary filter medium body in a single representation.
  • the main filter element is formed analogously to the preceding embodiments and has a hollow cylindrical structure and is lined on its inner side by a central tube or scaffold 22.
  • the main filter medium body 5 is flowed through radially from outside to inside by the fluid to be cleaned.
  • a secondary filter element with a secondary filter medium body 23 is inserted, which is also formed as a hollow cylinder, wherein the secondary filter element comprises a central tube or support frame 24, the carrier of a filter medium layer, as preferred, the secondary filter medium body 24th forms.
  • the filter medium layer of the secondary filter medium body 23 has a significantly smaller radial thickness than the preferably annularly closed, zigzag folded filter bellows formed filter means of the main filter medium body 5.
  • the main filter medium body 5 and the secondary filter medium body 23 in succession so that the secondary filter medium body 23 is located downstream of the main filter medium body 5.
  • the main filter medium body 5 is flowed through radially from outside to inside.
  • the outer diameter of the secondary filter medium body 23 is smaller than the inner diameter of the main filter medium body 5, so that after flowing through the main filter medium body 5, the fluid in an annular space between the main filter medium body 5 and secondary filament 5 termedium body 23 collects.
  • the fluid flows through the secondary filter medium body 23 in the radial direction and collects in the internal flow space 8, which forms the interior space in the secondary filter medium body 23. From the flow space 8, the cleaned fluid passes axially according to arrow 1 1 over the open end side of the secondary filter element to the outside.
  • the opposite end face of the secondary filter medium body 23 is closed by an end plate 25 in a flow-tight manner.
  • the secondary filter element preferably shown, the support frame 24 for the secondary filter medium body 23, is a carrier of the distribution element 20, which preferably forms a structural unit with the secondary filter element, as shown.
  • the distribution element 20 is located adjacent to the outflow side 9 of the secondary filter medium body 23 and lies within the flow space 8 in the interior of the filter medium body 23. Integral with the distribution element 20 are holding feet 21 which project substantially radially outward and project with the center tube. Supporting frame 24 of the secondary filter medium body 23 are connected. Thus, the distribution element 20 is connected via the support feet 21 directly to the central tube or support frame 24.

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Abstract

The invention relates to a filter element, comprising a filter medium body, a flow space which is at least partially enclosed by the filter medium body, and a distribution element for a flushing gas that can be introduced into the flow space. The distribution element is arranged in a fixed manner in the flow space at a distance to a flushing gas nozzle.

Description

Beschreibung  description
Filterelement, insbesondere zur Gasfiltration, sowie Filtereinrichtung Technisches Gebiet Filter element, in particular for gas filtration, and filter device technical field
Die Erfindung bezieht sich auf ein Filterelement, insbesondere zur Gasfiltration, mit einem Filtermediumkörper und einem vom Filtermediumkörper zumindest teilweise umschlossenen Strömungsraum sowie mit einem Verteilelement für Spülgas nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 . Die Erfindung bezieht sich ferner auf eine Filtereinrichtung mit einem solchen Filterelement. The invention relates to a filter element, in particular for gas filtration, with a filter medium body and a flow space at least partially enclosed by the filter medium body and with a distribution element for purge gas according to the preamble of claim 1. The invention further relates to a filter device with such a filter element.
Stand der Technik Aus der US 9,108,135 B2 ist ein Luftfilter bekannt, der in einem Filtergehäuse ein hohlzylindrisches Filterelement mit einem Filtermediumkörper aufweist, welcher radial von außen nach innen von der zu reinigenden Luft durchströmt wird, wobei die gereinigte Luft axial aus dem innen liegenden Strömungsraum abgeleitet wird. In die Abströmseite des Filterelementes ragt ein Strömungsrohr mit reduziertem Durchmesser hinein, über das Spülgas zum Abreinigen des Filtermediumkörpers entgegengesetzt zur Abströmrichtung der gereinigten Luft des Filterelementes eingeleitet wird. Das Spülgas durchströmt den Filtermediumkörper radial von innen nach außen, so dass sich Ablagerungen von der die Rohseite bildenden Außenseite des Filtermediumkörpers lösen. An dem Strömungsrohr, über das das Spülgas axial in den Strömungsraum des Filtermediumkörpers eingeleitet wird, befindet sich eine stirnseitig angeordnete Spülgasdüse, über die das unter Druck eingeleitete Spülgas im innen liegenden Strömungsraum des Filtermediumkörpers aufgefächert wird. Hiermit soll über die gesamte axiale Länge und den gesamten Umfang des Filtermediumkörpers eine hohe Abreinigungsleistung ge- währleistet werden. Die Spülgasdüse weist über ihren Umfang verteilt mehrere Abströmöffnungen auf, die zusätzlich zu einer axialen Hauptabströmöffnung angeordnet und unter einem Winkel zur Längsachse des Filterelementes in Richtung auf die Innenwand des Filtermediumkörpers gerichtet sind. Aus der EP 1 547 663 A2 ist ein Filterelement mit integrierter Spülgaseinrichtung bekannt, die einen in den innen liegenden Strömungsraum des Filtermediumkörpers des Filterelements einragenden Rohrabschnitt für die Einleitung von Spülluft aufweist, die auf ein axial beabstandetes Verteilelement trifft, welches über Haltebeine axial verstell- bar im Strömungsraum gehalten ist. Auch der Rohrabschnitt, über den die Spülluft eingeleitet wird, kann axial im Strömungsraum verstellt werden. PRIOR ART From US Pat. No. 9,108,135 B2 an air filter is known which has a hollow cylindrical filter element with a filter medium body in a filter housing, which is flowed through radially from outside to inside by the air to be cleaned, the cleaned air being discharged axially from the internal flow space becomes. In the downstream side of the filter element, a flow tube of reduced diameter protrudes, is introduced via the purge gas for cleaning the filter medium body opposite to the outflow direction of the purified air of the filter element. The purge gas flows through the filter medium body radially from the inside to the outside, so that detach deposits from the outside of the filter medium body forming the raw side. On the flow tube, via which the purge gas is introduced axially into the flow space of the filter medium body, there is a frontally arranged purge gas nozzle, via which the purge gas introduced under pressure is fanned out in the interior flow space of the filter medium body. This is to ensure a high cleaning performance over the entire axial length and the entire circumference of the filter medium body. The Spülgasdüse has distributed over its circumference a plurality of outflow openings, which are arranged in addition to an axial Hauptabströmöffnung and directed at an angle to the longitudinal axis of the filter element in the direction of the inner wall of the filter medium body. From EP 1 547 663 A2 a filter element with integrated flushing gas device is known, which has a projecting into the inner flow space of the filter medium body of the filter element tube section for the introduction of scavenging air, which meets an axially spaced distribution element, which is axially adjustable via retaining legs held in the flow space. Also, the pipe section through which the scavenging air is introduced, can be adjusted axially in the flow space.
Offenbarung der Erfindung Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, mit einfachen konstruktiven Maßnahmen ein Filterelement in der Weise auszubilden, dass eine Reinigung des Filtermediumkörpers mit Spülgas in effizienter Weise durchgeführt werden kann. DISCLOSURE OF THE INVENTION The object of the invention is to design a filter element with simple structural measures in such a way that cleaning of the filter medium body with purge gas can be carried out in an efficient manner.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst. Die Unteransprüche geben zweckmäßige Weiterbildungen an. This object is achieved with the features of claim 1. The dependent claims indicate expedient developments.
Das erfindungsgemäße Filterelement wird bevorzugt zur Gasfiltration eingesetzt, beispielsweise zur Filtration von Luft, insbesondere im Ansaugtrakt einer Brennkraftmaschine eines Fahrzeugs. Das Filterelement weist einen Filtermediumkörper auf, der von dem zu reinigenden Fluid durchströmt wird und an dem die Reinigung des Fluids stattfindet. Der Filtermediumkörper umschließt zumindest teilweise einen Strömungsraum, der an der Reinseite des Filtermediumkörpers liegt und über den das gereinigte Fluid aus dem Filterelement abgeleitet wird. Um den Filtermediumkörper des Filterelementes von Ablagerungen an der Rohseite reinigen zu können, kann in den innen liegenden Strömungsraum, der von dem Filtermediumkörper umschlossen ist, ein Spülgas eingeleitet werden, welches den Filtermediumkörper entgegen der üblichen Reinigungsrichtung durchströmt. Das Spülgas wird zunächst in den Strömungsraum eingeleitet und vom Strömungsraum weiter von der Reinseite durch die Wandung des Filtermediumkörpers zur Rohseite geführt, so dass Ablagerungen auf der Rohseite des Filtermediumkörpers durch den Druckimpuls des Spülgases entfernt werden. Als Spülgas wird beispielsweise Luft verwendet. Das Spülgas ist über eine Spülgasdüse in den innen liegenden Strömungsraum in dem Filtermediumkörper einleitbar. Der Spülgasdüse ist ein Verteilelement zugeordnet, das jedoch mit Abstand zu der Spülgasdüse angeordnet ist und sich entweder innerhalb oder benachbart zum Strömungsraum befindet. Das Verteilelement ist fest an dem Fil- terelement angeordnet und kann somit keine Relativbewegung gegenüber dem Filterelement ausführen. The filter element according to the invention is preferably used for gas filtration, for example for the filtration of air, in particular in the intake tract of an internal combustion engine of a vehicle. The filter element has a filter medium body through which the fluid to be cleaned flows and at which the cleaning of the fluid takes place. The filter medium body at least partially encloses a flow space which lies on the clean side of the filter medium body and over which the cleaned fluid is discharged from the filter element. In order to clean the filter medium body of the filter element of deposits on the raw side, a purge gas can be introduced into the inner flow space, which is enclosed by the filter medium body, which flows through the filter medium body opposite to the usual cleaning direction. The purge gas is first introduced into the flow space and passed from the flow space further from the clean side through the wall of the filter medium body to the raw side, so that deposits on the raw side of the filter medium body are removed by the pressure pulse of the purge gas. As purge gas, for example, air is used. The purge gas can be introduced via a purge gas nozzle into the internal flow space in the filter medium body. The Spülgasdüse is associated with a distribution element, which, however, is arranged at a distance from the Spülgasdüse and is either within or adjacent to the flow space. The distribution element is fixedly arranged on the filter element and can thus perform no relative movement with respect to the filter element.
Diese Ausführung zeichnet sich durch konstruktive Einfachheit aus. Das Filterelement umfasst vorteilhafterweise den Filtermediumkörper und das Verteilelement, das fest in dem Filterelement angeordnet ist. Die Spülgasdüse ist nicht zwingend Bestandteil des Filterelementes, sondern einer Spülgaseinrichtung, die am Filterelement bzw. einem Filtergehäuse, in das das Filterelement einsetzbar ist, angeordnet ist. Dementsprechend kann das Filterelement als eine konstruktiv einfach aufgebaute vorgefertigte Baueinheit, die das Verteilelement umfasst, in das Filtergehäuse eingesetzt werden und bei Bedarf ausgetauscht werden. Eine Relativbewegung des Verteilelements im Strömungsraum des Filtermediumkörpers ist nicht vorgesehen, so dass entsprechend auch eine aufwändige Kinematik nicht erforderlich ist. This design is characterized by constructive simplicity. The filter element advantageously comprises the filter medium body and the distribution element, which is fixedly arranged in the filter element. The Spülgasdüse is not necessarily part of the filter element, but a purge gas device, which is arranged on the filter element or a filter housing into which the filter element is inserted. Accordingly, the filter element can be used as a structurally simple prefabricated structural unit comprising the distribution element in the filter housing and replaced as needed. A relative movement of the distribution element in the flow space of the filter medium body is not provided, so that correspondingly also a complex kinematics is not required.
Die axiale Länge des Verteilelementes ist bevorzugt, bezogen auf die Längsachse des Filterelements, geringer als die axiale Länge des Filtermediumkörpers. Die Längsachse des Filterelementes ist beispielsweise bei einem hohlzylindrischen Filtermediumkörper von der Zylinderachse gebildet. Die axiale Erstreckung des Verteilelementes beträgt insbesondere maximal die Hälfte der axialen Länge des Filtermediumkörpers und kann gegebenenfalls signifikant kleiner sein als die halbe axiale Länge des Filtermediumkör- pers, beispielsweise maximal 20 % oder maximal 10 %. Hierbei ist es insbesondere zweckmäßig, dass der in den Strömungsraum im Filtermediumkörper hineinragende Teil des Verteilelementes nur maximal die Hälfte der axialen Länge des Filtermediumkörpers oder maximal 20 % oder maximal 10 % der Länge des Filtermediumkörpers beträgt. Vorteilhafterweise bezieht sich aber die Größenangabe auf die gesamte axiale Länge des Verteilelementes unabhängig von dessen Position innerhalb oder außerhalb des Strömungsraums im Filtermediumkörper. The axial length of the distributor element is preferred, relative to the longitudinal axis of the filter element, less than the axial length of the filter medium body. The longitudinal axis of the filter element is formed, for example, in a hollow cylindrical filter medium body of the cylinder axis. The axial extension of the distributor element is in particular at most half the axial length of the filter medium body and may optionally be significantly smaller than half the axial length of the filter medium body, for example a maximum of 20% or a maximum of 10%. In this case, it is particularly expedient that the part of the distributor element projecting into the flow space in the filter medium body is only a maximum of half the axial length of the filter medium body or not more than 20% or not more than 10% of the length of the filter medium body. Advantageously, however, the size specification refers to the entire axial length of the distributor regardless of its position inside or outside the flow space in the filter medium body.
Diese Ausführung hat den Vorteil, dass sich das Verteilelement nur über eine kleine axiale Länge erstreckt und die Strömung des Fluids im Strömungsraum während der Filtration des Fluids im Wesentlichen unbeeinflusst von dem Verteilelement bleibt. Dementsprechend kann eine hohe Filtrationsleistung erzielt werden. Während des Spülvorgangs wird das Spülgas über das Verteilelement im Strömungsraum an die Innenseite des Filtermediumkörpers gelenkt und führt zu einem die Ablagerungen an der An- strömseite des Filtermediumkörpers lösenden Impuls. Die axiale Erstreckung des Verteilelementes nur über eine Teillänge des Filtermediumkörpers reicht aus, um während des Spülvorgangs die an den Strömungsraum angrenzende Innenseite des Filtermediumkörpers in ausreichender weise mit einem Strömungsimpuls des eingeleiteten Spülgases zu beaufschlagen. Gegebenenfalls erfolgt über das Verteilelement eine Verwirbe- lung des eingeleiteten Spülgases, was zu einer gleichmäßigen Beaufschlagung der Innenseite des Filtermediumkörpers mit dem Spülgas beiträgt. This embodiment has the advantage that the distribution element extends only over a small axial length and the flow of the fluid in the flow space during the Filtration of the fluid remains substantially unaffected by the distribution element. Accordingly, a high filtration performance can be achieved. During the rinsing process, the purge gas is directed via the distribution element in the flow space to the inside of the filter medium body and leads to a pulse which dissolves the deposits on the upstream side of the filter medium body. The axial extension of the distributor element only over a partial length of the filter medium body is sufficient to act on the inside of the filter medium body adjoining the flow space during the rinsing process in a sufficient manner with a flow pulse of the introduced purge gas. Optionally, a turbulence of the introduced purge gas takes place via the distributor element, which contributes to a uniform loading of the inside of the filter medium body with the purge gas.
Gemäß noch einer weiteren zweckmäßigen Ausführung ist der Außendurchmesser des Verteilelementes signifikant kleiner als der Durchmesser des Strömungsraums. Es kann insbesondere vorteilhaft sein, dass der Außendurchmesser des Verteilelements maximal 50 % oder maximal 30 % oder maximal 20 % des Durchmessers des Strömungsraums im Filtermediumkörper beträgt. Trotz dieses verhältnismäßig geringen Außendurchmessers reicht die Dimensionierung des Verteilelementes für eine gleichmäßige Strömungsimpulsverteilung während des Spülvorgangs an die Innenwand des Filterme- diumkörpers aus. According to yet another expedient embodiment, the outer diameter of the distribution element is significantly smaller than the diameter of the flow space. It may be particularly advantageous that the outer diameter of the distributor element amounts to a maximum of 50% or a maximum of 30% or a maximum of 20% of the diameter of the flow space in the filter medium body. Despite this relatively small outer diameter, the dimensioning of the distributor element for a uniform flow impulse distribution during the rinsing process to the inner wall of the filter medium Dib body.
Das Verteilelement befindet sich, gemäß einer bevorzugten Ausführung, an einer Stirnseite des vorzugsweise hohlzylindrisch ausgebildeten Filtermediumkörpers. Es ist insbesondere zweckmäßig, das Verteilelement benachbart zu einer Stirnseite, jedoch in- nerhalb des Strömungsraums anzuordnen. In einer alternativen Ausführung ist es aber auch möglich, das Verteilelement an der Außenseite des Strömungsraums, jedoch benachbart zu einer Anström- oder Abströmseite anzuordnen. Des Weiteren ist es möglich, dass sich das Verteilelement teilweise innerhalb und teilweise außerhalb des Strömungsraums befindet. Das Verteilelement sorgt dafür, dass der auftreffende Spülgas- ström innerhalb des Strömungsraums so verteilt wird, dass eine zumindest annähernd gleichmäßige Durchströmung des Filtermediumkörpers in Achs- und Umfangsrichtung gewährleistet ist. Gemäß noch einer weiteren zweckmäßigen Ausführung befindet sich das Verteilelement benachbart zu der Abströmseite des Strömungsraums, über die im Filtrationsbetrieb das gereinigte Fluid abgeleitet wird. Im Spülbetrieb wird dagegen über die Abströmseite das Spülgas eingeleitet, das auf das Verteilelement auftrifft. Des Weiteren ist es auch möglich, das Verteilelement mit Abstand zur Abströmseite, beispielsweise benachbart zu der gegenüberliegenden, geschlossenen Wandseite des Strömungsraums anzuordnen, wobei vorteilhafterweise auch in dieser Ausführung die Zufuhr des Spülgases über die Abströmseite erfolgt, insbesondere über die Spülgasdüse, die das Spülgas in den Strömungsraum leitet. The distribution element is, according to a preferred embodiment, on an end face of the preferably hollow cylindrical filter medium body. It is particularly expedient to arrange the distributor element adjacent to an end face, but within the flow space. In an alternative embodiment, it is also possible to arrange the distribution element on the outside of the flow space, but adjacent to an inflow or outflow side. Furthermore, it is possible for the distribution element to be located partly inside and partly outside the flow space. The distributor element ensures that the impinging purge gas flow is distributed within the flow space in such a way that an at least approximately uniform flow through the filter medium body in the axial and circumferential direction is ensured. According to yet another expedient embodiment, the distribution element is adjacent to the downstream side of the flow space, through which the purified fluid is discharged in the filtration operation. In the purge mode, however, the purge gas is introduced via the outflow side, which impinges on the distribution element. Furthermore, it is also possible to arrange the distribution element at a distance from the outflow side, for example adjacent to the opposite, closed wall side of the flow space, advantageously also in this embodiment, the supply of the purge gas via the outflow side, in particular via the purge gas, the purge gas in directs the flow space.
Gemäß noch einer weiteren zweckmäßigen Ausführung ist das Filterelement mit dem Filtermediumkörper hohlzylindrisch ausgebildet, wobei eine Stirnseite des Filtermediumkörpers vorzugsweise verschlossen und die zweite, gegenüberliegende Stirnseite des Filtermediumkörpers offen ausgebildet ist, die zugleich die Abströmseite für die Ablei- tung des gereinigten Fluids aus dem Strömungsraum bildet. Am Filtermediumkörper sind vorteilhafterweise an beiden Stirnseiten jeweils Endscheiben angeordnet, wobei eine Endscheibe durchgehend ausgebildet ist, um eine strömungsdichte, stirnseitige Wand zu bilden, und die zweite Endscheibe ringförmig ausgeführt ist, so dass eine offene Abströmseite gebildet ist. Die Endscheiben decken den Filtermediumkörper an seinen axialen Stirnseiten strömungsdicht ab. According to yet another expedient embodiment, the filter element with the filter medium body is formed as a hollow cylinder, one end face of the filter medium body preferably closed and the second, opposite end face of the filter medium body is open, which also forms the downstream side for the discharge of the purified fluid from the flow space , On the filter medium body end disks are advantageously arranged on both end faces, wherein an end plate is formed continuously to form a flow-tight, frontal wall, and the second end plate is annular, so that an open downstream side is formed. The end plates cover the filter medium body at its axial end faces fluid-tight.
In einer alternativen Ausführung ist das Filterelement beispielsweise quaderförmig oder mit einem annähernd dreieckförmigen Querschnitt ausgebildet, indem beispielsweise zwei einzelne Filtermediumkörper einen zwischenliegenden Strömungsraum einschlie- ßen, der sich an der Reinseite der Filtermediumkörper befindet. Die Ableitung des gereinigten Fluids erfolgt über die Abströmseite, die sich zwischen den Filtermediumkörpern befindet, wobei über die Abströmseite bevorzugt zugleich die Einleitung des Spülgases erfolgt. Das Verteilelement ist fest am Filterelement angeordnet. Die Befestigung erfolgt beispielsweise an einer Endscheibe, insbesondere in der hohlzylindrischen Ausführung des Filterelementes, oder an einem Mittelrohr, das an der Reinseite des Filtermediumkörpers angeordnet ist und den Strömungsraum auskleidet, wobei auch in dieser Ausführung das Filterelement bevorzugt hohlzylindrisch ausgebildet ist. Aber auch bei einer nicht-hohlzylindrischen Ausbildung des Filterelementes kann das Verteilelement fest mit dem Filterelement verbunden sein, beispielsweise mit einem aufgespritzten oder in sonstiger Weise mit dem Filtermediumkörper verbundenen Abdeckelement. Bei einer Befestigung des Verteilelements an der Endscheibe befindet sich diese Endscheibe vorzugsweise an der Abströmseite des Filterelements und weist eine Abströmöffnung für das gereinigte Fluid auf. In an alternative embodiment, the filter element is, for example, cuboidal or formed with an approximately triangular cross-section, for example by two individual filter medium body include an intermediate flow space, which is located on the clean side of the filter medium body. The discharge of the purified fluid takes place via the outflow side, which is located between the filter medium bodies, wherein on the outflow side preferably also takes place at the same time the introduction of the purge gas. The distribution element is fixedly arranged on the filter element. The attachment takes place for example on an end plate, in particular in the hollow cylindrical design of the filter element, or on a central tube which is arranged on the clean side of the filter medium body and the flow space lining, wherein also in this embodiment, the filter element is preferably formed as a hollow cylinder. But also at one non-hollow cylindrical design of the filter element, the distribution element can be firmly connected to the filter element, for example, with a sprayed or otherwise connected to the filter medium body cover. When the distributor element is fastened to the end plate, this end plate is preferably located on the outflow side of the filter element and has an outflow opening for the cleaned fluid.
Es kann zweckmäßig sein, dass das Verteilelement benachbart zur Abströmseite des Filterelements angeordnet ist. Des Weiteren kann es zweckmäßig sein, dass das Ver- teilelement benachbart zur Abströmseite am Filterelement befestigt ist, beispielsweise an einer Endscheibe eines Filtermediumkörpers oder an einem Stützgerüst in einem Filtermediumkörper. It may be expedient that the distributor element is arranged adjacent to the downstream side of the filter element. Furthermore, it may be expedient that the distribution element is fastened adjacent to the outflow side on the filter element, for example on an end disk of a filter medium body or on a support frame in a filter medium body.
Gemäß einer weiteren zweckmäßigen Ausführung weist das Verteilelement Haltefüße auf, über die das Verteilelement am Filterelement befestigt ist. Die Haltefüße beeinflussen nicht oder nur geringfügig die Strömungsverhältnisse im Strömungsraum, sie ermöglichen zugleich die feste Verbindung des Verteilelements mit dem Filterelement, beispielsweise einer Endscheibe oder einem Mittelrohr. Über den Umfang verteilt können mehrere Haltefüße an dem Verteilelement angeordnet sein, um eine gleichmäßige Abstützung und Befestigung des Verteilelementes zu erreichen. According to a further expedient embodiment, the distribution element on holding feet, via which the distribution element is attached to the filter element. The support feet do not influence or only slightly the flow conditions in the flow space, they also allow the firm connection of the distribution element with the filter element, such as an end plate or a center tube. Distributed over the circumference several retaining feet can be arranged on the distribution element in order to achieve a uniform support and attachment of the distribution element.
Gemäß noch einer weiteren zweckmäßigen Ausführung weist das Verteilelement eine sich in Strömungsrichtung des eingeleiteten Spülgases radial aufweitende Außenkontur auf. Hierdurch ist sichergestellt, dass der Spülgasstrom sich mit dem Auftreffen auf die Außenkontur des Verteilelements auffächert und an der Innenwand des Filtermediumkörpers, die den Strömungsraum begrenzt, gleichmäßig auftrifft, so dass der Filtermediumkörper gleichmäßig an seiner Reinseite von dem Spülgas in Richtung Rohseite durchströmt wird. Gemäß noch einer weiteren zweckmäßigen Ausführung ist das Verteilelement kegelförmig ausgebildet. Hierdurch ist eine gewünschte Auffächerung des auftreffenden Spülluftstroms gewährleistet, wobei zugleich eine Verteilung des Spülluftstroms über die axiale Länge des Strömungsraums gegeben ist. Der Kegelwinkel (halber Öffnungswin- kel) des kegelförmigen Verteilelements beträgt vorzugsweise mindestens 30°, beispielsweise 30° bis 45°. According to yet another expedient embodiment, the distribution element has a radially outwardly widening outer contour in the flow direction of the introduced purge gas. This ensures that the purge gas stream fans out with the impact on the outer contour of the distribution element and uniformly impinges on the inner wall of the filter medium body, which limits the flow space, so that the filter medium body is flowed through uniformly on its clean side of the purge gas in the direction of the raw side. According to yet another expedient embodiment, the distribution element is conical. As a result, a desired fanning of the impinging purging air flow is ensured, wherein at the same time a distribution of the purging air flow over the axial length of the flow space is given. The cone angle (half opening angle) Kel) of the conical distribution element is preferably at least 30 °, for example 30 ° to 45 °.
Gemäß noch einer weiteren zweckmäßigen Ausführung besitzt das Verteilelement eine geradflächige Mantelfläche. In der Ausführung des Verteilelementes mit Kegelform ist entsprechend die kegelförmige Mantelfläche geradflächig ausgebildet. In einer alternativen Ausführung ist dagegen eine nicht-geradflächige Mantelfläche des Verteilelementes vorgesehen, beispielsweise eine konvex oder konkav gekrümmte Mantelfläche, wobei auch in diesem Fall eine kegelförmige Grundform des Verteilelementes in Betracht kommt. According to yet another expedient embodiment, the distribution element has a straight surface lateral surface. In the embodiment of the distribution element with conical shape, the conical surface is correspondingly formed in a straight surface. In an alternative embodiment, however, a non-planar surface of the distribution element is provided, for example, a convex or concave curved surface, in which case a cone-shaped basic shape of the distribution element comes into consideration.
Des Weiteren sind auch nicht-kegelförmige Ausführungen des Verteilelementes möglich, beispielsweise Verteilelemente mit einer geradflächigen oder konvex bzw. konkav gekrümmten Prallfläche, auf die der eingeleitete Spülgasstrom auftrifft. Furthermore, non-conical embodiments of the distribution element are also possible, for example distribution elements with a straight-surfaced or convexly or concavely curved impact surface, against which the introduced purge gas stream impinges.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführung umfasst das Filterelement ein Hauptfilterelement mit einem Haupt-Filtermediumkörper sowie ein Sekundärfilterelement mit einem Sekundär-Filtermediumkörper, der bezogen auf die Durchströmungsrichtung während der Filtration des Fluids stromab des Haupt-Filtermediumkörpers angeordnet ist, dabei ist bevorzugt das Sekundärfilterelement innerhalb des Hauptfilterelements angeordnet. Der Haupt-Filtermediumkörper und der Sekundär-Filtermediumkörper liegen in Reihe und werden während der Filtration des Fluids nacheinander von dem Fluid durchströmt. Der Sekundär-Filtermediumkörper kann eine signifikant geringere Erstre- ckung bzw. Dicke in Durchströmungsrichtung aufweisen als der Haupt-Filtermediumkörper. Es genügt beispielsweise, im Sekundär-Filtermediumkörper eine verhältnismäßig dünne Filtermediumlage aus Zellulose, Faservlies oder dergleichen vorzusehen, die um ein durchströmbares Stützgerüst des Sekundärfilterelementes herum zylinderförmig angelegt ist. Vorteilhafterweise sind sowohl der Haupt-Filtermediumkörper als auch der Sekundär- Filtermediumkörper hohlzylindrisch ausgebildet und weiter vorteilhaft ist der Sekundär- Filtermediumkörper in den Haupt-Filtermediumkörper eingesetzt. Bei einer radialen Durchströmung von außen nach innen während der Filtration wird somit zunächst der Haupt-Filtermediumkörper und anschließend der Sekundär-Filtermediumkörper von dem Fluid radial durchströmt. Zwischen der Innenseite des Haupt-Filtermediumkörpers und der Außenseite des Sekundär-Filtermediumkörpers liegt vorzugsweise ein Ringraum, in welchem sich das Fluid nach dem Durchströmen des Haupt-Filtermediumkörpers sammelt. According to a further advantageous embodiment, the filter element comprises a main filter element with a main filter medium body and a secondary filter element with a secondary filter medium body, which is arranged downstream of the main filter medium body with respect to the flow direction during the filtration of the fluid, wherein the secondary filter element is preferably within the main filter element arranged. The main filter medium body and the secondary filter medium body are in series and are flowed through during the filtration of the fluid sequentially from the fluid. The secondary filter medium body may have a significantly lower thickness in the flow direction than the main filter medium body. It is sufficient, for example, to provide a relatively thin filter medium layer of cellulose, non-woven fabric or the like in the secondary filter medium body, which is cylindrical around a flow-through support frame of the secondary filter element. Advantageously, both the main filter medium body and the secondary filter medium body are formed as a hollow cylinder, and further advantageously, the secondary filter medium body is inserted into the main filter medium body. In a radial flow from outside to inside during the filtration thus first the main filter medium body and then the secondary filter medium body of flows through the fluid radially. Between the inside of the main filter medium body and the outside of the secondary filter medium body is preferably an annular space in which the fluid collects after flowing through the main filter medium body.
Vorteilhafterweise ist das Verteilelement mit dem Sekundärfilterelement verbunden oder Teil desselben. Die Verbindung kann beispielsweise über eine Endscheibe am Sekun- där-Filtermediumkörper oder über ein Stützgerüst am Sekundär-Filtermediumkörper erfolgen, beispielsweise kann das Verteilelement einteilig, insbesondere materialeinheit- lieh mit der Endscheibe oder dem Stützgerüst ausgeführt sein. Der Sekundär-Filtermediumkörper und das Verteilelement sind bevorzugt eine Baueinheit und vom Sekundärfilterelement umfasst, welches in den Strömungsraum im Haupt-Filtermediumkörper eingesetzt und entweder mit dem Filtermediumkörper oder mit einem Filtergehäuse verbunden wird, in das sowohl das Hauptfilterelement als auch das Sekundärfilterelement einsetzbar sind. Advantageously, the distribution element is connected to the secondary filter element or part thereof. The connection can take place, for example, via an end disk on the secondary filter medium body or via a support frame on the secondary filter medium body. For example, the distributing element can be designed in one piece, in particular as a unit of material, with the end disk or the support frame. The secondary filter medium body and the distributor element are preferably a structural unit and comprise a secondary filter element which is inserted into the flow space in the main filter medium body and connected either to the filter medium body or to a filter housing in which both the main filter element and the secondary filter element can be inserted.
Gemäß noch einer weiteren zweckmäßigen Ausführung, die sich auf eine Filtereinrichtung mit dem Filterelement bezieht, welches ein Verteilelement mit Abstand zur Spülgasdüse im oder am Strömungsraum aufweist, ist dem Filtermediumkörper des Fil- terelements ein Tangentialvorabscheider vorgelagert. Das zu reinigende Medium wird mit dem Einführen in das Gehäuse der Filtereinrichtung zunächst in den Tangentialvorabscheider eingeleitet, an dem die Vorabscheidung durchgeführt wird, bevor das Fluid zur Rohseite des Filtermediumkörpers des Filterelements gelangt. Die Spülgaseinrichtung kann Bestandteil der Filtereinrichtung sein und einen Drucktank zur Aufnahme des Spülgases, eine Druckleitung für die Zufuhr des Spülgases aus dem Drucktank zum Strömungsraum, ein Ventil zur Regulierung des Spülgasstroms sowie die Spülgasdüse umfassen, über die der Spülgasstrom in den Strömungsraum eingeleitet wird. According to yet another expedient embodiment, which relates to a filter device with the filter element, which has a distribution element at a distance from the flushing gas nozzle in or at the flow space, the filter medium body of the filter element is preceded by a tangential pre-separator. The medium to be cleaned is first introduced with the introduction into the housing of the filter device in the Tangentialvorabscheider where the pre-separation is carried out before the fluid passes to the raw side of the filter medium body of the filter element. The purge gas device may be part of the filter device and comprise a pressure tank for receiving the purge gas, a pressure line for supplying the purge gas from the pressure tank to the flow space, a valve for regulating the purge gas and the Spülgasdüse over which the purge gas is introduced into the flow space.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen Brief description of the drawings
Weitere Vorteile und zweckmäßige Ausführungen sind den weiteren Ansprüchen, der Figurenbeschreibung und den Zeichnungen zu entnehmen. Es zeigen: Fig. 1 einen Schnitt längs durch eine Filtereinrichtung zur Luftfiltration, mit einem hohlzylindrischen Filterelement, insbesondere Hauptfilterelement, in das ein kegelförmiges Verteilelement integriert ist, sowie mit einer Spülgaseinrichtung zum Einleiten von Spülgas in einen Strömungsraum im Filterelement, Further advantages and expedient embodiments can be taken from the further claims, the description of the figures and the drawings. Show it: 1 shows a section along through a filter device for air filtration, with a hollow cylindrical filter element, in particular main filter element, in which a conical distribution element is integrated, and with a purge gas device for introducing purge gas into a flow space in the filter element,
Fig. 2 eine ähnliche Filtereinrichtung wie in Fig. 1 , jedoch mit einer unterschiedlich ausgeführten Spülgaseinrichtung, Fig. 3 in perspektivischer Ansicht eine Filtereinrichtung mit integrierter Spülgaseinrichtung, 2 shows a similar filter device as in FIG. 1, but with a differently designed purge gas device, FIG. 3 shows a perspective view of a filter device with integrated purge gas device,
Fig. 4 einen Schnitt längs durch ein hohlzylindrisches Filterelement, insbesondere Hauptfilterelement, mit einem Verteilelement in einer weiteren Ausführung, 4 shows a section along a hollow cylindrical filter element, in particular main filter element, with a distribution element in a further embodiment,
Fig. 5 einen Längsschnitt durch eine Filtereinrichtung mit einem Filterelement in einer weiteren Ausführung, bei der ein hohlzylindrisches Sekundärfilterelement mit einem Verteilelement in ein hohlzylindrisches Hauptfilterelement eingeführt ist, Fig. 6 das Sekundärfilterelement aus Fig. 5 in Einzeldarstellung. 5 shows a longitudinal section through a filter device with a filter element in a further embodiment, in which a hollow cylindrical secondary filter element is introduced with a distribution element in a hollow cylindrical main filter element, Fig. 6, the secondary filter element of FIG. 5 in an individual view.
In den Figuren sind gleiche Bauteile mit gleichen Bezugszeichen versehen. In the figures, the same components are provided with the same reference numerals.
Ausführungsform(en) der Erfindung Embodiment (s) of the invention
Die in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele beziehen sich auf eine Filtereinrichtung bzw. ein Filterelement zur Gasfiltration, insbesondere zur Filtration von Verbrennungsluft für Brennkraftmaschinen. Die in Fig. 1 dargestellte Filtereinrichtung 1 weist ein Filterelement 2 in einem Filtergehäuse 3 auf. Dem Filterelement 2 ist ein Tangentialvorabscheider 4 vorgeschaltet, in welchem die zu reinigende Luft nach dem Einführen in das Filtergehäuse 3 eine Vorabscheidung erfährt, bei der größere Schmutzpartikel noch vor dem Auftreffen auf das Filterelement 2 abgeschieden werden. Das Filterelement 2 ist hohlzylindrisch ausgebil- det und weist einen entsprechend hohlzylindrischen Filtermediumkörper 5 auf, der an seinen axialen Stirnseiten von jeweils einer Endscheibe 6, 7 verschlossen ist. Der Filtermediumkörper 5 wird radial von außen nach innen von der zu reinigenden Luft durchströmt, so dass die außen liegende Mantelfläche die Rohseite und die innen lie- gende Mantelfläche des Filtermediumkörpers 5 die Reinseite bildet. The embodiments illustrated in the figures relate to a filter device or a filter element for gas filtration, in particular for the filtration of combustion air for internal combustion engines. The filter device 1 shown in FIG. 1 has a filter element 2 in a filter housing 3. The filter element 2 is preceded by a Tangentialvorabscheider 4, in which the air to be cleaned undergoes a pre-separation after insertion into the filter housing 3, are deposited in the larger particles of dirt before hitting the filter element 2. The filter element 2 is hollow-cylindrical. Det and has a correspondingly hollow cylindrical filter medium body 5, which is closed at its axial end faces of one end plate 6, 7. The filter medium body 5 is flowed through radially from outside to inside by the air to be cleaned, so that the outer lateral surface forms the raw side and the inner circumferential surface of the filter medium body 5 the clean side.
Der Filtermediumkörper 5 schließt einen innen liegenden Strömungsraum 8 ein, in welchem sich die gereinigte Luft sammelt, die axial über eine Stirnseite 9 abgeleitet wird, welche die Abströmseite bildet. Die Endscheibe 6 verschließt den Strömungsraum 8 an dieser Stirnseite des Filtermediumkörpers, wohingegen die gegenüberliegende Endscheibe 7 ringförmig ausgebildet ist und nur den Filtermediumkörper 5 stirnseitig abdichtet, jedoch mit einer zentralen Abströmöffnung versehen ist und die Abströmseite 9 offen lässt. Im Filtrationsbetrieb wird die zu reinigende Luft wie mit Pfeil 10 dargestellt zunächst in Radialrichtung in den Vorabscheider 4 im Gehäuse 3 eingeleitet, anschlie- ßend erfolgt die Filtration am Filtermediumkörper 5. Die gereinigte Luft wird aus dem Strömungsraum 8 im Filtermediumkörper 5 axial gemäß Pfeil 1 1 abgeleitet. An der Abströmseite 9 befindet sich ein gehäuseseitiger Strömungsstutzen 12, mit dem die Filtereinrichtung 1 beispielsweise an den Ansaugtrakt der Brennkraftmaschine angeschlossen werden kann. The filter medium body 5 includes an internal flow space 8, in which collects the purified air, which is discharged axially via an end face 9, which forms the downstream side. The end plate 6 closes the flow space 8 at this end face of the filter medium body, whereas the opposite end plate 7 is annular and only the filter medium body 5 seals the front side, but is provided with a central outlet opening and the outflow side 9 leaves open. In filtration operation, the air to be purified is first introduced into the pre-separator 4 in the housing 3 in the radial direction, followed by filtration on the filter medium body 5. The purified air is discharged axially from the flow space 8 in the filter medium body 5 according to arrow 11 derived. On the outflow side 9 there is a housing-side flow connection 12 with which the filter device 1 can be connected, for example, to the intake tract of the internal combustion engine.
Die Filtereinrichtung 1 ist mit einer Spüleinrichtung 13 ausgestattet, die einen Drucklufttank 14, eine Druckleitung 15, ein Ventil 16 sowie einen Rohrabschnitt 17 umfasst, um Spülgas, insbesondere Luft, aus dem Drucktank 14 in den Strömungsraum 8 im Inneren des Filtermediumkörpers 5 einzuleiten. Das Spülgas wird unter erhöhtem Druck in den Strömungsraum 8 eingeführt und durchströmt den Filtermediumkörper radial von innen nach außen, so dass auf der Außenseite abgelagerte Verunreinigungen gelöst werden. Die gelösten Verunreinigungen können über einen Austragstutzen 18 aus der Filtereinrichtung 1 abgeleitet werden. Der Rohrabschnitt 17 ist in den Strömungsstutzen 12 integriert und radial - bezogen auf die Längsachse 19 der Filtereinrichtung 1 - durch die Wandung des Strömungsstutzens 12 geführt, wobei ein vorderer Abschnitt 17a um 90° in Längsrichtung der Längsachse 19 abgewinkelt ist. Der vordere Abschnitt 17a bildet eine Spülgasdüse, die unmittelbar der Abströmseite 9 des Strömungsraums 8 vorgelagert ist und über die das Spülgas in den Strömungsraum 8 gelangt. The filter device 1 is equipped with a purging device 13, which comprises a compressed air tank 14, a pressure line 15, a valve 16 and a pipe section 17, to purge gas, in particular air, from the pressure tank 14 into the flow chamber 8 inside the filter medium body 5 initiate. The purge gas is introduced under increased pressure into the flow space 8 and flows through the filter medium body radially from the inside to the outside, so that deposited on the outside contaminants are dissolved. The dissolved impurities can be discharged via a discharge port 18 from the filter device 1. The pipe section 17 is integrated into the flow connection 12 and guided radially - relative to the longitudinal axis 19 of the filter device 1 - through the wall of the flow connection 12, wherein a front section 17a is angled by 90 ° in the longitudinal direction of the longitudinal axis 19. The front portion 17a forms a Spülgasdüse, the immediate upstream of the outflow side 9 of the flow space 8 and via which the purge gas passes into the flow space 8.
In dem Strömungsraum 8 befindet sich ein Verteilelement 20, das der Spüleinrichtung 13 zugeordnet ist und auf das der Spülgasstrom nach dem Austreten über die Spülgasdüse 17a auftrifft. Das Verteilelement 20 hat die Aufgabe, den auftreffenden Spülgasstrom innerhalb des Strömungsraums 8 aufzufächern und zu verteilen, so dass der Spülgasstrom gleichmäßig an der Innenwand des Filtermediumkörpers 5 auftrifft und die Wandung des Filtermediumkörpers 5 durchströmt. Auf diese Weise ist gewährleis- tet, dass eine Abreinigung von Ablagerungen an der gesamten Außenseite des Filtermediumkörpers 5 erfolgt. In the flow space 8 is a distribution element 20, which is associated with the purging device 13 and on which the purging gas stream impinges after exiting via the Spülgasdüse 17 a. The distribution element 20 has the task of fanning out and distributing the impinging purge gas stream within the flow space 8, so that the purge gas stream impinges uniformly on the inner wall of the filter medium body 5 and flows through the wall of the filter medium body 5. In this way it is ensured that a cleaning of deposits takes place on the entire outside of the filter medium body 5.
Das Verteilelement 20 ist über mehrere Haltefüße 21 , die über den Umfang verteilt an dem Verteilelement 20 angeordnet sind, fest innerhalb des Strömungsraums 8 veran- kert. Die Haltefüße 21 verbinden das Verteilelement 20 mit einem Mittelrohr 22 an der Innenseite des Filtermediumkörpers 5. Es ist auch möglich, dass über die Haltefüße 21 das Verteilelement 20 an der Endscheibe 7 an der Stirnseite des Filtermediumkörpers 5 gehalten ist. Das Verteilelement 20 weist bevorzugt wie gezeigt eine Kegelform auf, wobei die Kegellängsachse mit der Längsachse 19 der Filtereinrichtung 1 zusammenfällt und die Kegelspitze der Spülgasdüse 17a zugewandt ist. Der Kegelwinkel liegt in einem Winkelbereich zwischen 30° und 45°. Mit dem Auftreffen auf die außen liegende Mantelfläche des kegelförmigen Verteilelementes 20 kann der Spülgasstrom mit einer radialen und einer axialen Komponente auffächern, so dass die gesamte Innenseite des Filtermediumkörpers 5 von dem Spülgasstrom getroffen wird. Die Kegelmantelfläche des Verteilelementes 20 ist geradflächig ausgeführt. The distribution element 20 is firmly anchored within the flow space 8 via a plurality of support feet 21, which are arranged distributed over the circumference on the distribution element 20. The support feet 21 connect the distribution element 20 with a central tube 22 on the inside of the filter medium body 5. It is also possible that the distribution element 20 is held on the end plate 7 on the end face of the filter medium body 5 via the support feet 21. The distribution element 20 preferably has a conical shape as shown, wherein the longitudinal axis of the cone coincides with the longitudinal axis 19 of the filter device 1 and the conical tip faces the purge gas nozzle 17a. The cone angle is in an angle range between 30 ° and 45 °. With the impingement on the outer circumferential surface of the conical distribution element 20, the purge gas stream can fan out with a radial and an axial component, so that the entire inner side of the filter medium body 5 is struck by the purge gas stream. The conical surface of the distribution element 20 is designed to be straight.
Der Durchmesser der Spülgasdüse 17a ist kleiner als der maximale Durchmesser des Verteilelements 20. Damit ist der maximale Durchmesser des Verteilelements 20 bevorzugt mindestens gleich oder bevorzugt größer als der Durchmesser der Spülgasdüse 17a. Besonders bevorzugt ist der maximale Durchmesser des Verteilelements 20 mindestens 50 %, weiter bevorzugt mindestens 100 % größer als der Durchmesser der Spülgasdüse 17a. Der maximale Außendurchmesser des Verteilelementes 20 ist signi- fikant geringer als der Innendurchmesser des Strömungsraums 8. Der Außendurchmesser des Verteilelementes 20 beträgt maximal 50 % des Innendurchmessers des Strömungsraums 8, insbesondere nicht mehr als ein Drittel des Innendurchmessers des Strömungsraums. The diameter of the purge gas nozzle 17a is smaller than the maximum diameter of the distribution element 20. Thus, the maximum diameter of the distribution element 20 is preferably at least equal to or preferably greater than the diameter of the purge gas nozzle 17a. Particularly preferably, the maximum diameter of the distribution element 20 is at least 50%, more preferably at least 100% larger than the diameter of the purge gas nozzle 17a. The maximum outer diameter of the distribution element 20 is significant fikant lower than the inner diameter of the flow space 8. The outer diameter of the distribution element 20 is a maximum of 50% of the inner diameter of the flow space 8, in particular not more than a third of the inner diameter of the flow space.
Auch der Außendurchmesser des Rohrabschnittes 17 einschließlich der stirnseitigen Spülgasdüse 17a ist signifikant geringer als der Durchmesser des Strömungsstutzens 12. Insbesondere beträgt der Außendurchmesser des Rohrabschnittes 17 und der Spülgasdüse 17a nicht mehr als 50 %, insbesondere maximal 25 % des Innendurchmessers des Strömungsstutzens 12. Der Außendurchmesser des Strömungsstutzens 12 entspricht zumindest annähernd dem Innendurchmesser des Strömungsraums 8. Also, the outer diameter of the pipe section 17 including the front side Spülgasdüse 17a is significantly less than the diameter of the flow nozzle 12. In particular, the outer diameter of the pipe section 17 and the Spülgasdüse 17a is not more than 50%, in particular not more than 25% of the inner diameter of the flow nozzle 12. The outer diameter the flow nozzle 12 corresponds at least approximately to the inner diameter of the flow space 8.
In Fig. 2 ist eine Ausführungsvariante der Spüleinrichtung 13, die der Filtereinrichtung 1 zugeordnet ist, dargestellt. Bei Fig. 2 befindet sich das Ventil 16, über das der Spülgas- ström vom Drucktank 14 zur Spülgasdüse 17a und in den Strömungsraum 8 reguliert wird, unmittelbar an dem Drucktank 14. Bei Fig. 1 sind dagegen Drucktank 14 und Ventil 16 separat ausgeführt. In Fig. 2 is a variant of the purging device 13, which is associated with the filter device 1, shown. 2, the valve 16 via which the purge gas is regulated from the pressure tank 14 to the purge gas nozzle 17a and into the flow chamber 8, directly to the pressure tank 14. In Fig. 1, however, the pressure tank 14 and valve 16 are designed separately.
Auch im Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3 handelt es sich um eine Filtereinrichtung 1 zur Gasfiltration mit vorgeschaltetem Tangentialvorabscheider 4 im Gehäuse 3 und einer zugeordneten Spüleinrichtung 13. Der Drucktank 14 ist an dem Filtergehäuse 3 der Filtereinrichtung 1 angeordnet, Drucktank 14 und Filtergehäuse 3 können einteilig ausgebildet sein. Die Druckleitung 15 führt vom Drucktank 14 zu dem Ventil 16, an das der Rohrabschnitt 17 mit der stirnseitigen Spülgasdüse 17a angeschlossen ist, wobei der Rohrabschnitt 17 an dem gehäuseseitigen Strömungsstutzen 12 befestigt ist und die Spülgasdüse 17a in Achsrichtung in den Strömungsraum 8 weist. Die Richtung der Einleitung des Spülgases in den Strömungsraum 8 und die Ableitung der gereinigten Luft aus dem Strömungsraum 8 gemäß Pfeil 1 1 verlaufen entgegengesetzt. In Fig. 4 ist ein hohlzylindrisches Filterelement 2 in Einzeldarstellung im Längsschnitt gezeigt, wobei das in den Strömungsraum 8 integrierte Verteilelement 20 in einer Ausführungsvariante dargestellt ist. Das Verteilelement 20 weist Kegelform auf, jedoch ist die außen liegende Mantelfläche nicht geradflächig, sondern konvex nach außen gewölbt ausgebildet. Über die Form der äußeren Mantelfläche wird auf die Auffächerung und Aufweitung des auftreffenden Spülgasstroms Einfluss genommen. Es ist beispielsweise möglich, bestimmte axiale Abschnitte des Filtermediumkörpers 5 mit einem größeren Anteil des Spülgasstromes zu beaufschlagen, um größere Ablagerungen, die sich an der gleichen axialen Position an der Außenseite des Filtermediumkörpers befin- den, abzureinigen. Es ist aber auch möglich, eine möglichst gleichmäßige Beaufschlagung der Innenseite des Filtermediumkörpers über die Form des Verteilelementes 20 zu erreichen. Also in the embodiment of FIG. 3 is a filter device 1 for gas filtration with upstream Tangentialvorabscheider 4 in the housing 3 and an associated flushing device 13. The pressure tank 14 is disposed on the filter housing 3 of the filter device 1, pressure tank 14 and filter housing 3 may be integrally formed be. The pressure line 15 leads from the pressure tank 14 to the valve 16, to which the pipe section 17 is connected to the front-side Spülgasdüse 17 a, wherein the pipe section 17 is fixed to the housing-side flow nozzle 12 and the Spülgasdüse 17 a in the axial direction in the flow chamber 8. The direction of introduction of the purge gas into the flow space 8 and the discharge of the purified air from the flow space 8 according to arrow 1 1 are opposite. 4, a hollow cylindrical filter element 2 is shown in a longitudinal section in an individual view, wherein the distribution element 20 integrated in the flow space 8 is shown in a variant embodiment. The distribution element 20 has conical shape, but the outer circumferential surface is not straight-sided, but convexly curved outwards. About the shape of the outer surface is on the fanning and widening the impinging purge gas flow influenced. For example, it is possible to apply a larger proportion of the purge gas stream to certain axial sections of the filter medium body 5, in order to clean off larger deposits which are located at the same axial position on the outside of the filter medium body. But it is also possible to achieve a uniform possible action on the inside of the filter medium body on the shape of the distribution element 20.
In den Fig. 5 und 6 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel dargestellt, wobei Fig. 5 einen Längsschnitt durch eine Filtereinrichtung mit zwei Filterelementen zeigt, nämlich ein Hauptfilterelement mit einem hohlzylindrischen Haupt-Filtermediumkörper sowie ein darin eingesetztes Sekundärfilterelement mit einem Sekundär-Filtermediumkörper und Fig. 6 das Sekundärfilterelement mit dem Sekundär-Filtermediumkörper in Einzeldarstellung zeigt. Das Hauptfilterelement ist analog zu den vorhergehenden Ausführungsbeispielen ausgebildet und weist einen hohlzylindrischen Aufbau auf und ist an seiner Innenseite von einem Mittelrohr oder Stützgerüst 22 ausgekleidet. Der Haupt-Filtermediumkörper 5 wird radial von außen nach innen von dem zu reinigenden Fluid durchströmt. In den Innenraum des Haupt-Filtermediumkörpers 5 ist ein Sekundärfilterelement mit einem Sekundär-Filtermediumkörper 23 eingesetzt, der ebenfalls hohlzylindrisch ausgebildet ist, wobei das Sekundärfilterelement ein Mittelrohr bzw. Stützgerüst 24 um- fasst, das Träger einer Filtermediumlage ist, die wie bevorzugt den Sekundärfiltermediumkörper 24 bildet. Die Filtermediumlage des Sekundär-Filtermediumkörpers 23 weist eine signifikant geringere radiale Dicke auf als das bevorzugt als ringförmig geschlossener, zickzackförmig gefalteter Filterbalg ausgebildete Filtermittel des Haupt-Filtermediumkörpers 5. In Durchströmungsrichtung für die Reinigung des Fluids liegen der Haupt-Filtermediumkörper 5 und der Sekundär-Filtermediumkörper 23 hintereinander, so dass der Sekundär-Filtermediumkörper 23 stromab des Haupt-Filtermediumkörpers 5 angeordnet ist. Bei der Reinigung des Fluids wird zunächst der Haupt-Filtermediumkörper 5 radial von außen nach innen durchströmt. Der Außendurchmesser des Sekundär-Filtermediumkörpers 23 ist kleiner als der Innendurchmesser des Haupt-Filtermediumkörpers 5, so dass sich nach dem Durchströmen des Haupt-Filtermediumkörpers 5 das Fluid in einem Ringraum zwischen Haupt-Filtermediumkörper 5 und Sekundär-Fil- termediumkörper 23 sammelt. Im weiteren Strömungsverlauf durchströmt das Fluid den Sekundär-Filtermediumkörper 23 in Radialrichtung und sammelt sich in dem innenliegenden Strömungsraum 8, der den Innenraum im Sekundär-Filtermediumkörper 23 bildet. Aus dem Strömungsraum 8 gelangt das gereinigte Fluid axial gemäß Pfeil 1 1 über die offene Stirnseite des Sekundärfilterelementes nach außen. Die gegenüberliegende Stirnseite des Sekundär-Filtermediumkörpers 23 ist von einer Endscheibe 25 strömungsdicht verschlossen. 5 and 6 show a further exemplary embodiment, wherein FIG. 5 shows a longitudinal section through a filter device with two filter elements, namely a main filter element with a hollow cylindrical main filter medium body and a secondary filter element inserted therein with a secondary filter medium body and FIG shows the secondary filter element with the secondary filter medium body in a single representation. The main filter element is formed analogously to the preceding embodiments and has a hollow cylindrical structure and is lined on its inner side by a central tube or scaffold 22. The main filter medium body 5 is flowed through radially from outside to inside by the fluid to be cleaned. Into the interior of the main filter medium body 5, a secondary filter element with a secondary filter medium body 23 is inserted, which is also formed as a hollow cylinder, wherein the secondary filter element comprises a central tube or support frame 24, the carrier of a filter medium layer, as preferred, the secondary filter medium body 24th forms. The filter medium layer of the secondary filter medium body 23 has a significantly smaller radial thickness than the preferably annularly closed, zigzag folded filter bellows formed filter means of the main filter medium body 5. In the flow direction for the purification of the fluid are the main filter medium body 5 and the secondary filter medium body 23 in succession so that the secondary filter medium body 23 is located downstream of the main filter medium body 5. During the cleaning of the fluid, first of all the main filter medium body 5 is flowed through radially from outside to inside. The outer diameter of the secondary filter medium body 23 is smaller than the inner diameter of the main filter medium body 5, so that after flowing through the main filter medium body 5, the fluid in an annular space between the main filter medium body 5 and secondary filament 5 termedium body 23 collects. In the further course of the flow, the fluid flows through the secondary filter medium body 23 in the radial direction and collects in the internal flow space 8, which forms the interior space in the secondary filter medium body 23. From the flow space 8, the cleaned fluid passes axially according to arrow 1 1 over the open end side of the secondary filter element to the outside. The opposite end face of the secondary filter medium body 23 is closed by an end plate 25 in a flow-tight manner.
Das Sekundärfilterelement, bevorzugt wie gezeigt das Stützgerüst 24 für den Sekundär- Filtermediumkörper 23, ist Träger des Verteilelementes 20, das bevorzugt wie gezeigt eine Baueinheit mit dem Sekundärfilterelement bildet. Das Verteilelement 20 liegt benachbart zur Abströmseite 9 des Sekundär-Filtermediumkörpers 23 und liegt innerhalb des Strömungsraums 8 im Inneren des Filtermediumkörpers 23. Einteilig mit dem Verteilelement 20 sind Haltefüße 21 ausgebildet, welche im Wesentlichen radial nach au- ßen ragen und mit dem Mittelrohr bzw. Stützgerüst 24 des Sekundär-Filtermediumkörpers 23 verbunden sind. Somit ist das Verteilelement 20 über die Haltefüße 21 unmittelbar mit dem Mittelrohr bzw. Stützgerüst 24 verbunden. The secondary filter element, preferably shown, the support frame 24 for the secondary filter medium body 23, is a carrier of the distribution element 20, which preferably forms a structural unit with the secondary filter element, as shown. The distribution element 20 is located adjacent to the outflow side 9 of the secondary filter medium body 23 and lies within the flow space 8 in the interior of the filter medium body 23. Integral with the distribution element 20 are holding feet 21 which project substantially radially outward and project with the center tube. Supporting frame 24 of the secondary filter medium body 23 are connected. Thus, the distribution element 20 is connected via the support feet 21 directly to the central tube or support frame 24.

Claims

Ansprüche claims
1 . Filterelement, insbesondere zur Gasfiltration, beispielsweise für einen Luftfilter, mit mindestens einem Filtermediumkorper (5) und einem von dem Filtermediumkorper (5) zumindest teilweise umschlossenen Strömungsraum (8), und mit einem Verteil- element (20) für Spülgas, das über eine Spülgasdüse (17a) in den Strömungsraum (8) einleitbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Verteilelement (20) mit Abstand zur Spülgasdüse (17a) fest im oder benachbart zum Strömungsraum (8) angeordnet ist und die axiale Länge des Verteilelements (20) - bezogen auf die Längsachse des Filterelements (2) - maximal die Hälfte der axialen Länge des Fil- termediumkörpers (5) beträgt.  1 . Filter element, in particular for gas filtration, for example for an air filter, with at least one Filtermediumkorper (5) and one of the Filtermediumkorper (5) at least partially enclosed flow space (8), and with a distribution element (20) for purge gas, the via a Spülgasdüse (17a) in the flow space (8) can be introduced, characterized in that the distribution element (20) at a distance from the Spülgasdüse (17a) fixed in or adjacent to the flow space (8) and the axial length of the distribution element (20) - related on the longitudinal axis of the filter element (2) - a maximum of half the axial length of the filter medium medium body (5).
2. Filterelement nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Verteilelement (20) an der Abströmseite (9) des Filterelements (2) angeordnet ist. 2. Filter element according to claim 1, characterized in that the distribution element (20) on the outflow side (9) of the filter element (2) is arranged.
3. Filterelement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Verteilelement (20) an einer mit einer Abströmöffnung versehenen Endscheibe (7) befestigt ist, die an dem Filtermediumkorper (5) angeordnet ist. 3. Filter element according to claim 1 or 2, characterized in that the distribution element (20) is attached to a provided with a discharge opening end plate (7) which is arranged on the Filtermediumkorper (5).
4. Filterelement nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Verteilelement (20) an einem Mittelrohr (22) befestigt ist, das an dem Filtermediumkorper (5) angeordnet ist und den Strömungsraum (8) auskleidet. 4. Filter element according to one of claims 1 to 3, characterized in that the distribution element (20) on a central tube (22) is fixed, which is arranged on the Filtermediumkorper (5) and the flow space (8) lines.
5. Filterelement nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Spülgasdüse (17a) an der Abströmseite (9) des Strömungsraums (8) angeord- net ist. 5. Filter element according to one of claims 1 to 4, characterized in that the flushing gas nozzle (17a) on the outflow side (9) of the flow space (8) is arranged net.
6. Filterelement nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Verteilelement (20) benachbart zur Abströmseite (9) des Strömungsraums (8) angeordnet ist. 6. Filter element according to one of claims 1 to 5, characterized in that the distribution element (20) adjacent to the downstream side (9) of the flow space (8) is arranged.
7. Filterelement nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Verteilelement (20) Haltefüße (21 ) aufweist, über die das Verteilelement (20) am Filterelement (2) befestigt ist. 7. Filter element according to one of claims 1 to 6, characterized in that the distribution element (20) holding feet (21), via which the distribution element (20) on the filter element (2) is attached.
8. Filterelement nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Verteilelement (20) eine sich in Strömungsrichtung des Spülgases aufweitende Außenkontur aufweist. 8. Filter element according to one of claims 1 to 7, characterized in that the distribution element (20) has a widening in the flow direction of the purge gas outer contour.
9. Filterelement nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Außendurchmesser des Verteilelements (20) maximal 50 % des Durchmessers des Strömungsraums (8) beträgt. 9. Filter element according to one of claims 1 to 8, characterized in that the outer diameter of the distribution element (20) is at most 50% of the diameter of the flow space (8).
10. Filterelement nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Filterelement (2) hohlzylindrisch ausgebildet ist und der Strömungsraum (8) den Innenraum im Filtermediumkörper (5) bildet. 10. Filter element according to one of claims 1 to 9, characterized in that the filter element (2) is formed as a hollow cylinder and the flow space (8) forms the interior in the filter medium body (5).
1 1 . Filterelement nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Verteilelement (20) als ebene Prallplatte ausgebildet ist. 1 1. Filter element according to one of claims 1 to 10, characterized in that the distribution element (20) is designed as a flat baffle plate.
12. Filterelement nach einem der Ansprüche 1 bis 1 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Filterelement (2) als Hauptfilterelement ausgebildet ist und einen Haupt-Filtermediumkörper (5) umfasst. 12. Filter element according to one of claims 1 to 1 1, characterized in that the filter element (2) is designed as a main filter element and comprises a main filter medium body (5).
13. Filterelement nach einem der Ansprüche 1 bis 1 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Filterelement als Sekundärfilterelement ausgebildet ist und einen stromab des Haupt-Filtermediumkörpers (5) anordenbaren Sekundär-Filtermediumkörper (23) umfasst. 13. Filter element according to one of claims 1 to 1 1, characterized in that the filter element is designed as a secondary filter element and a downstream of the main filter medium body (5) can be arranged secondary filter medium body (23).
14. Filterelement nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Verteilelement (20) mit dem Sekundär-Filtermediumkörper (23) verbunden ist. 14. Filter element according to claim 13, characterized in that the distribution element (20) is connected to the secondary filter medium body (23).
15. Filterelement nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass am Sekundär-Filtermediumkörper (23) ein Stützgerüst (24) angeordnet ist, das Träger des Verteilelements (20) ist. 15. Filter element according to claim 13 or 14, characterized in that on the secondary filter medium body (23) a support frame (24) is arranged, the carrier of the distribution element (20).
16. Filterelement nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass am Sekundär-Filtermediumkörper (23) eine Endscheibe angeordnet ist, die Träger des Verteilelements (20) ist. 16. Filter element according to claim 13 or 14, characterized in that on the secondary filter medium body (23) an end plate is arranged, which is carrier of the distribution element (20).
17. Filterelement nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die axiale Länge des Verteilelements (20) - bezogen auf die Längsachse des Filterelements - maximal 20 % der axialen Länge des Filtermediumkörpers (5) beträgt. 17. Filter element according to one of claims 1 to 16, characterized in that the axial length of the distribution element (20) - based on the longitudinal axis of the filter element - a maximum of 20% of the axial length of the filter medium body (5).
18. Filtereinrichtung mit einem Hauptfilterelement und einem Filterelement nach einem der Ansprüche 13 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Haupt-Filtermediumkörper (5) und der Sekundär-Filtermediumkörper (23) jeweils hohlzylindrisch ausgebildet sind und der Sekundär-Filtermediumkörper (23) in den Haupt-Filtermediumkörper (5) eingesetzt ist, wobei das Hauptfilterelement kein Verteilelement (20) auf- weist. 18. Filter device comprising a main filter element and a filter element according to one of claims 13 to 16, characterized in that the main filter medium body (5) and the secondary filter medium body (23) are each formed as a hollow cylinder and the secondary filter medium body (23) in the Main filter medium body (5) is inserted, wherein the main filter element has no distribution element (20) up.
19. Filtereinrichtung, insbesondere nach Anspruch 18, mit einem Filterelement (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 16 und mit einem Filtergehäuse (3) zur Aufnahme des Filterelements (2). 19. Filter device, in particular according to claim 18, with a filter element (2) according to one of claims 1 to 16 and with a filter housing (3) for receiving the filter element (2).
20. Filtereinrichtung nach Anspruch 18 oder 19, mit einer Spülgaseinrichtung zum Einleiten von Spülgas in den Strömungsraum (8) im Filtermediumkörper (5). 20. Filter device according to claim 18 or 19, with a purge gas device for introducing purge gas into the flow space (8) in the filter medium body (5).
21 . Filtereinrichtung nach Anspruch 18 oder 19 oder 20, dadurch gekennzeichnet, dass dem Filtermediumkörper (5) des Filterelements (2) ein Tangentialvorabschei- der (4) vorgelagert ist. 21. Filter device according to claim 18 or 19 or 20, characterized in that the filter medium body (5) of the filter element (2) is preceded by a tangential pre-separator (4).
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