Filtereinrichtung mit einem Filterelement in einem Filtergehäuse Technisches Gebiet

Die Erfindung bezieht sich auf eine Filtereinrichtung mit einem Filterelement in einem Filterge- häuse nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Stand der Technik

In US 3,816,982 wird ein Luftfilter mit einem hohlzylindrischen Filterelement in einem aufnehmen- den Filtergehäuse beschrieben. Die zu filtrierende Luft wird über eine seitlich im Filtergehäuse angeordnete Einströmöffnung eingeleitet, die dem Filterelement axial vorgelagert ist, und durch- strömt anschließend das Filterelement radial von außen nach innen. Das Filterelement weist an seinen gegenüberliegenden Stirnseiten eine offene und eine geschlossene Endscheibe auf. Die gereinigte Luft wird axial aus dem Innenraum des hohlzylindrischen Filterelementes über die of- fene Endscheibe abgeleitet.

In DE 10 2013 015 052 A1 wird eine Filtereinrichtung zur Reinigung eines Gasstroms beschrie- ben, die ein hohlzylindrisches Filterelement und einen ebenfalls hohlzylindrischen Vorabscheider umfasst, der das Filterelement umgreift und an dessen Außenseite über den Umfang verteilt Leit schaufeln angeordnet sind. Der zugeführte Gasstrom erfährt an den Leitschaufeln eine Umlen- kung und Beschleunigung, was zur Abscheidung von groben Verunreinigungen wie Schmutz und Staubpartikeln führt.

DE 10 2010 049 411 A1 offenbart betrifft ein Filterelement für ein Lufteinlasssystem mit einem Filtermediumkörper zum Reinigen von Rohluft. Der Filtermediumkörper ist als Hohlkörper mit langgestreckter Querschnittsform ausgebildet und weist an seinen axialen Stirnseiten Endschei- ben auf. Entlang einer Schmalseite des Filtermediumkörpers sind axial verteilt Leitschaufeln an- geordnet, die zur Strömungsführung im Anströmbereich dienen.

Offenbarung der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Filtereinrichtung mit einem Filterelement, das ei- nen ringförmigen Filtermediumkörper aufweist, mit einfachen konstruktiven Maßnahmen in der Weise auszubilden, dass Schmutzpartikel aus dem zu filtrierenden Fluidstrom noch vor der Durchströmung des Filtermediumkörpers effektiv abgeschieden werden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst. Die Unter- ansprüche geben zweckmäßige Weiterbildungen an. Die erfindungsgemäße Filtereinrichtung umfasst ein Filtergehäuse und ein in dem Filtergehäuse aufgenommenes Filterelement mit einem ringförmigen Filtermediumkörper, an dem die Filtration eines zu reinigenden Fluids stattfindet. Die Filtereinrichtung wird insbesondere zur Gasfiltration verwendet, beispielsweise zur Filtration der einer Brennkraftmaschine zuzuführenden Verbren- nungsluft. Im Prinzip kommt aber auch eine Anwendung für flüssige Fluide in Betracht.

Der ringförmige Filtermediumkörper des Filterelementes wird in Radialrichtung von dem zu reini genden Fluid durchströmt, insbesondere radial von außen nach innen, so dass die Außenseite des Filtermediumkörpers die Anström- bzw. Rohseite und die innenliegende Seite die Reinseite bildet. Grundsätzlich kommt auch eine umgekehrte Durchströmung des Filtermediumkörpers ra- dial von innen nach außen in Betracht. Der Filtermediumkörper ist insbesondere ringförmig ge- schlossen ausgebildet und weist einen innenliegenden Strömungsraum zur Aufnahme des Fluids auf. Bei einer Durchströmung des Filtermediumkörpers radial von außen nach innen wird das gereinigte Fluid aus dem innenliegenden Strömungsraum axial abgeleitet.

Eine Stirnseite des Filtermediumkörpers ist mit einer geschlossenen Endscheibe versehen, die den innenliegenden Strömungsraum an dieser Stelle axial verschließt. Benachbart zu einer End- scheibe an einer Stirnseite des Filtermediumkörpers sind mehrere Leitschaufeln angeordnet, die sich radial zur Längsachse des Filterelementes über die Außenkontur der Endscheibe hinaus erstrecken und in einen Strömungsweg hineinragen, der der Anströmseite des Filtermediumkör- pers vorgelagert ist.

Die Leitschaufeln befinden sich vorzugsweise benachbart zu der geschlossen ausgeführten End- scheibe am Filtermediumkörper. Zusätzlich oder alternativ ist es auch möglich, benachbart zu einer axial gegenüberliegenden, offenen Endscheibe Leitschaufeln anzuordnen. Über die offene Endscheibe kann Fluid aus dem innenliegenden Strömungsraum im Filtermediumkörper axial ab- geleitet werden oder, bei einer radialen Durchströmung des Filtermediumkörpers von innen nach außen, in den innenliegenden Strömungsraum axial eingeleitet werden.

Die Leitschaufeln ragen abschnittsweise in einen ringförmig umlaufenden Strömungsweg hinein, der zwischen der Außenkontur der Endscheibe und der Innenseite einer Gehäusewand des auf- nehmenden Filtergehäuses gebildet ist. Der ringförmig umlaufende Strömungsweg folgt der Au- ßenkontur der Endscheibe, die die gleiche Querschnittsgeometrie wie der Filtermediumkörper aufweist. Die Leitschaufeln erstrecken sich in Umfangsrichtung nicht über den gesamten ringförmig umlau- fenden Strömungsweg, sondern ragen nur über einen Teil des Umfanges des Strömungswegs in diesen hinein. Ein weiterer Teil des Umfanges des Strömungswegs ist von einer Blende abge- deckt, die an dieser Stelle eine Durchströmung von dem Fluid verhindert. Die Blende zwingt das Fluid zu einer Durchströmung des Strömungswegs in dem nicht von der Blende abgedeckten Teil, in welchen die Leitschaufeln hineinragen. Die Fluidströmung erfährt durch die Reduzierung des freien, für die Durchströmung zur Verfügung stehenden Querschnittes eine Strömungsbe- schleunigung. Außerdem wird der Fluidströmung noch vor dem Passieren des ringförmig umlau- fenden Strömungswegs ein Drall aufgeprägt, der die Abscheidung mitgeführter Schmutzpartikel im Fluid an der Innenseite der Gehäusewand des Filtergehäuses unterstützt. Die Blende erstreckt sich vorteilhafterweise über einen signifikanten Teil des ringförmig umlaufenden Strömungswegs, beispielsweise über mindestens 10 % oder 20 % der Länge des Strömungswegs in Umfangsrich- tung.

Der ringförmige Filtermediumkörper des Filterelementes weist, gemäß einer weiteren vorteilhaf- ten Ausführung, eine langgestreckte Querschnittsform auf. Der innenliegende Strömungsraum ist von Längs- und Schmalseiten des Filtermediumkörpers umschlossen. Die Querschnittsform des Filtermediumkörpers kann oval oder ovalisiert sein. Es kommen auch nicht-ovale, längsge- streckte Querschnittsformen in Betracht, beispielsweise konkav gekrümmte Längsseiten oder ge- radflächige, ebene Längsseiten oder nicht-oval gekrümmte, konvexe Längsseiten. Die Erstre- ckung der Längsseiten ist größer als die Erstreckung der Schmalseiten; es kann beispielsweise zweckmäßig sein, dass die Erstreckung der Längsseiten mindestens doppelt so groß ist wie die Erstreckung der Schmalseiten. Die Schmalseiten sind beispielsweise mit einer halbkreisförmigen Querschnittsform versehen.

Die langgestreckte Querschnittsform des Filtermediumkörpers bzw. des Filterelementes hat den Vorteil, dass verhältnismäßig niedrig bauende Einbauräume genutzt werden können. Außerdem ist eine große Anströmfläche an den Längsseiten des Filtermediumkörpers gegeben, an der glei che oder ähnliche Strömungsverhältnisse herrschen.

Alternativ zu einer längsgestreckten, ringförmigen Querschnittsform ist es auch möglich, dass der Filtermediumkörper eine kreisrunde Querschnittsform aufweist.

Bei einer langgestreckten Querschnittsform des Filtermediumkörpers bzw. des Filterelementes kann es zweckmäßig sein, dass die Blende eine Schmalseite des ringförmigen Strömungswegs abdeckt. Die gegenüberliegende Schmalseite sowie die Längsseiten oder der größere Teil der Längsseiten sind dagegen blendenfrei; in diese Teile des Strömungswegs können die Leitschau- feln hineinragen, wobei ein oder mehrere Abschnitte des Strömungswegs ohne Blende ggf. auch vollständig frei von Leitschaufeln sein können.

Auch bei einer kreisrunden Querschnittsform des Filtermediumkörpers wird ein signifikanter Anteil des ringförmig umlaufenden Strömungswegs an der Außenkontur der Endscheibe des Filterele- mentes von der Blende abgedeckt. Die Blende kann sich beispielsweise über ein Winkelsegment bis maximal 180°, maximal 120°, maximal 90°, maximal 60°, maximal 45° oder kleiner als 45° erstrecken.

Gemäß noch einer weiteren zweckmäßigen Ausführung ist in das Filtergehäuse stromauf des Filterelementes eine Einströmöffnung eingebracht, über die das zu reinigende Fluid eingeleitet wird. Die Einströmöffnung kann gegenüber der Längsachse des Filterelementes im Filtergehäuse seitlich bzw. radial versetzt angeordnet sein. In bevorzugter Ausführung befinden sich die Ein- strömöffnung und die Blende im umlaufenden Strömungsweg an der Außenkontur der End- scheibe des Filterelementes auf der gleichen Seite. Somit ist das über die Einströmöffnung in das Filtergehäuse einströmende Fluid gezwungen, an der Blende, welche im Strömungsweg zwi- schen der Einströmöffnung und dem Filtermediumkörper liegt, vorbeizuströmen. Hierbei wird das Fluid teilweise an der Blende abgelenkt und in Richtung des freiliegenden Strömungswegs sowie der darin angeordneten Leitschaufeln geführt, die die Fluidströmung beeinflussen.

Diese wird insbesondere mit einem Drall versetzt, was die Abscheidung von in dem Fluid mitge- führten Schmutzpartikeln begünstigt. Die mit einem Drall versetzte Fluidströmung beginnt insbe- sondere in Umfangsrichtung zu zirkulieren, wodurch die mitgeführten Schmutzpartikel im Fluid nach außen getragen werden und sich an der Innenseite einer Gehäusewand absondern können. Bei dieser Gehäusewand handelt es sich insbesondere um die Außenwand eines das Filterele ment aufnehmenden Filtergehäuses.

Vorteilhafterweise sind die Leitschaufeln gleichmäßig über den nicht von der Blende bedeckten Umfang der Endscheibe verteilt. Alternativ hierzu ist es auch möglich, eine nicht-gleichmäßige Verteilung der Leitschaufeln vorzusehen, indem beispielsweise ein Abschnitt entlang des blen- denfreien Umfangs der Endscheibe frei von Leitschaufeln bleibt und einen freien Strömungsquer- schnitt an dieser Stelle bildet. Auf diese Weise kann zusätzlich Einfluss auf die der Anströmseite des Filtermediumkörpers zuzuführende Fluidströmung genommen werden. Die Leitschaufeln können am Filterelement befestigt sein, insbesondere an der Endscheibe, be- nachbart zu der sich die Leitschaufeln radial nach außen erstrecken. Es kann vorteilhaft sein, die Leitschaufeln so auszubilden, dass die freie Stirnseite der Leitschaufeln mit axialem Abstand zur Endscheibe liegt, beispielsweise in Richtung des Filtermediumkörpers axial zur Endscheibe ver- setzt oder in Gegenrichtung axial von der Endscheibe weiter entfernt ist und somit axial außerhalb des Filtermediumkörpers liegt. Gemäß einer weiteren zweckmäßigen Ausführung liegen die Leit- schaufeln axial zumindest annähernd in gleicher Höhe wie die Endscheibe.

Alternativ zu einer Befestigung der Leitschaufeln an der Endscheibe ist es auch möglich, die Leit schaufeln an einem sonstigen Bauteil des Filterelementes zu befestigen, beispielsweise an einem Stützgerüst, mit dem der Filtermediumkörper insbesondere an seiner Innenseite ausgekleidet sein kann. Des Weiteren ist es möglich, die Leitschaufeln am Filtergehäuse anzuordnen.

Das Filterelement und der Filtermediumkörper können über die axiale Länge - bezogen auf die Längsachse des Filterelementes - eine nicht-konstante Querschnittsfläche aufweisen, die sich von einer Stirnseite zur gegenüberliegenden Stirnseite ändert. Beispielsweise wächst die Quer- schnittsfläche von der geschlossenen Endscheibe zur gegenüberliegenden, offenen Endscheibe an.

Alternativ zu einer nicht-konstanten Querschnittsfläche sind auch Filterelemente bzw. Filtermedi- umkörper mit über die Länge konstanter Querschnittsfläche möglich, zum Beispiel in Form eines Hohlzylinders mit kreisrundem oder nicht-rundem Querschnitt.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführung weisen eine oder mehrere Leitschaufeln einen gekrümmten Strömungsleitabschnitt auf. Der gekrümmte Strömungsleitabschnitt versetzt der auf- treffenden Fluidströmung einen gewünschten Drall. Bei einer Ausführung des Filtermediumkör- pers mit langgestreckter Querschnittsform befinden sich die Leitschaufeln mit dem gekrümmten Strömungsleitabschnitt vorteilhafterweise im Bereich der Schmalseite des Filtermediumkörpers.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführung weisen eine oder mehrere Leitschaufeln einen geradlinigen oder zumindest annähernd geradlinigen Strömungsleitabschnitt auf. Dieser befindet sich, bei einer Ausführung des Filtermediumkörpers mit langgestreckter Querschnittsform, vor- zugsweise an den Längsseiten des Filtermediumkörpers. Der geradlinige und zumindest annä- hernd geradlinige Strömungsleitabschnitt schließt sich insbesondere an einen Befestigungsab- schnitt der Leitschaufel an, über den die Leitschaufel am Filterelement befestigt ist. Zwischen dem Strömungsleitabschnitt und dem Befestigungsabschnitt der Leitschaufel liegt vorzugsweise ein Winkel zwischen 10° und 80°, beispielsweise zwischen 30° und 60°.

Die Blende ist am Filterelement an der Endscheibe angeordnet.

Sowohl die Blende als auch die Leitschaufeln sind an der Endscheibe, insbesondere an der ge- schlossenen Endscheibe angeordnet.

Die Erfindung bezieht sich des Weiteren auf ein Filterelement für eine Filtereinrichtung, wobei das Filterelement ggf. in eine vorbeschriebene Filtereinrichtung einsetzbar ist. Das Filterelement weist einen ringförmigen Filtermediumkörper mit einer Endscheibe an einer Stirnseite des Filter- mediumkörpers auf. An dem Filterelement ist eine radial sich nach außen erstreckende Blende angeordnet, die sich über einen Teil des Umfangs der Endscheibe erstreckt. Der weitere Teil des Umfangs an der Endscheibe ist dagegen frei von der Blende und bildet einen Strömungsweg für das Fluid, das dem Filtermediumkörper für die Filtration zuzuführen ist.

In einer weiteren vorteilhaften Ausführung ist der Filtermediumkörper faltenförmig ausgebildet, wobei die Längserstreckung der Filterfalten in Achsrichtung - bezogen auf die Längsachse des Filterelements - verläuft.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführung befindet sich an der Anströmseite des Filtermediumkör- pers ein strömungsdichtes Separierungselement, das sich über eine Teilfläche des Filtermedium- körpers erstreckt. Das strömungsdichte Separierungselement verhindert oder reduziert zumin- dest eine Anströmung des Filtermediumkörpers in diesem Abschnitt, wodurch eine Strömungs- beruhigung des Rohfluids an der Anströmseite des Filtermediumkörpers erreicht wird.

Das Separierungselement ist beispielsweise als eine Beruhigungswand oder als eine Separie- rungsfolie ausgebildet und verhindert, dass an der Anströmseite das zu reinigende Fluid an der Position des Separierungselementes unmittelbar durch den Filtermediumkörper strömt. Das in Richtung der Anströmseite geleitete, ungereinigte Rohfluid wird an einem unmittelbaren Hin- durchströmen des Filtermediumkörpers an der Position des Separierungselementes gehindert und ist daher gezwungen, sich in dem Raum an der Anströmseite des Filtermediumkörpers für einen zumindest geringfügig längeren Zeitraum aufzuhalten, was mit einer Strömungsberuhigung einhergeht. Im Anschluss hieran kann das ungereinigte Fluid den Filtermediumkörper durchströ- men. Die Strömungsberuhigung hat zur Folge, dass größere Schmutzpartikel, die im Rohfluid mitgeführt werden, sich in dem der Anströmseite des Filtermediumkörpers vorgelagerten Raum absetzen können. Es findet somit eine Vorabscheidung statt, wobei die abgeschiedenen Partikel vorteilhafterweise über ein Austragventil aus dem Filtergehäuse abgeleitet werden können. Auf- grund der Vorabscheidung ist die Schmutzbelastung des Filtermediumkörpers reduziert.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführung befindet sich das Separierungselement am Filtergehäuse, in welchem das Filterelement mit dem Filtermediumkörper aufgenommen ist. Das Separierungs- element kann ggf. einteilig mit dem Filtergehäuse ausgebildet sein. Es handelt sich beispiels- weise bei dem Separierungselement um eine Beruhigungswand, welche den Filtermediumkörper ringförmig umschließt und einen Abstand zur Außenseite des Filtermediumkörpers aufweist.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführung ist das Separierungselement unmittelbar an dem Filterelement angeordnet, beispielsweise auf die Außenseite des Filtermediumkörpers aufge- bracht. Bei dem Separierungselement handelt es sich zum Beispiel um eine Separierungsfolie, welche unmittelbar auf die Außenseite des Filtermediumkörpers aufgebracht ist. Im Bereich der Separierungsfolie ist keine unmittelbare radiale Anströmung des Filtermediumkörpers möglich. In einer faltenförmigen Ausführung des Filtermediumkörpers liegt die Separierungsfolie auf den Au- ßenkanten der Filterfalten auf, wobei entlang der Längserstreckung der Filterfalten eine Ausbrei- tung von Rohfluid an der Anströmseite möglich ist. Auf diese Weise kann Rohfluid, welches an einer Stelle des Filtermediumkörpers ohne derartige Separierungsfolie radial eintritt, entlang der Längserstreckung der Falten axial bis in den Bereich geführt werden, in welchem sich die Sepa- rierungsfolie befindet, woraufhin der Filtermediumkörper auch in diesem Abschnitt radial durch- strömt wird. Auf diese Weise kann auch der Abschnitt des Filtermediumkörpers für die Filtration genutzt werden, der von der Separierungsfolie abgedeckt ist.

In einer weiteren vorteilhaften Ausführung ist es sowohl möglich, ein Separierungselement in Form einer gehäuseseitigen Beruhigungswand als auch ein weiteres Separierungselement in Form einer filterelementseitigen Separierungsfolie vorzusehen. Diese beiden Separierungsele- mente befinden sich insbesondere an axial gegenüberliegenden Seiten des Filtermediumkörpers des Filterelements.

In jedem Fall ist es zweckmäßig, dass das Separierungselement - oder die Summe sämtlicher Separierungselemente - sich nur über eine Teilfläche an der Anströmseite des Filtermediumkör- pers erstrecken, so dass ein weiterer Teilabschnitt an der Anströmseite des Filtermediumkörpers frei von einem derartigen Separierungselement bleibt. Gemäß noch einerweiteren vorteilhaften Ausführung erstreckt sich das Separierungselement von einer axialen Stirnseite des Filtermediumkörpers ausgehend in Achsrichtung sowie vollständig in Umfangsrichtung des Filtermediumkörpers. Die axiale Erstreckung des Beruhigungselementes ist jedoch in jedem Fall kleiner als die axiale Gesamtlänge des Filtermediumkörpers, so dass ein Teilabschnitt des Filtermediumkörpers frei von dem Separierungselement bleibt. Vorteilhafter- weise ist die axiale Erstreckung eines Separierungselementes maximal so groß wie die halbe axiale Gesamtlänge des Filtermediumkörpers, beispielsweise nur maximal so groß wie ein Drittel der axialen Gesamtlänge des Filtermediumkörpers.

Im Fall einer Separierungsfolie als Separierungselement ist es zweckmäßig, dass die Separie- rungsfolie fest mit dem Filtermediumkörper verbunden ist, beispielsweise durch Aufkleben oder durch Verschweißen.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Weitere Vorteile und zweckmäßige Ausführungen sind den weiteren Ansprüchen, der Figurenbe- schreibung und den Zeichnungen zu entnehmen.

Es zeigen:

Fig. 1 in perspektivischer Explosionsdarstellung eine Filtereinrichtung als Luftfilter für eine Brennkraftmaschine, mit einem Filterelement mit langgestreckter Querschnittsform in ei- nem Filtergehäuse und mit Leitschaufeln im Strömungsweg zwischen einer Einströmöff- nung im Filtergehäuse und einem Filtermediumkörper des Filterelements, wobei ein Teil des Strömungswegs von einer Blende abgedeckt ist,

Fig. 2 das Ausführungsbeispiel aus Fig. 1 im Schnitt quer zur Längsachse des Filterelements, Fig. 3 mehrere Leitschaufeln in perspektivischer Ansicht,

Fig. 4 eine als Luftfilter ausgeführte Filtereinrichtung in einer Ausführungsvariante.

In den Figuren sind gleiche Bauteile mit gleichen Bezugszeichen versehen.

Ausführungsformen der Erfindung

In dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist eine Filtereinrichtung 1 dargestellt, die als Luftfilter im Ansaugtrakt einer Brennkraftmaschine zur Filtration der den Zylindern der Brennkraftmaschine zuzuführenden Verbrennungsluft ausgebildet ist. Die Filtereinrichtung 1 umfasst ein Filterelement 2, das eine langgestreckte Querschnittsform besitzt und in einem Filtergehäuse 3 mit einem Fil- tergrundgehäuse 4 und einem vorgelagerten Einlassgehäuse 5 angeordnet ist. Das Filtergrund- gehäuse 4 nimmt das Filterelement 2 auf. In dem Einlassgehäuse 5, das mit dem Filtergrundge- häuse 4 zu verbinden ist, befindet sich eine seitlich angeordnete Einströmöffnung 6, über die die Verbrennungsluft in das Filtergehäuse 3 eingeführt und in Richtung des Filterelementes 2 geleitet wird. Bezogen auf eine Mittellängsachse 15 des Filterelementes 2 liegt die Einströmöffnung 6 seitlich bzw. radial verschoben, wobei die Einströmachse der Einströmöffnung 6 unter einem Win- kel von annähernd 90° zur Mittellängsachse 15 des Filterelementes 2 steht.

Das Filterelement 2 weist einen Filtermediumkörper 7 auf, der ringförmig geschlossen ausgebil- det und mit einer langgestreckten Querschnittsform versehen ist. Der Filtermediumkörper 7 wird bezogen auf die Mittellängsachse 15 radial von außen nach innen von dem zu filtrierenden Fluid - der Verbrennungsluft - durchströmt, so dass die Außenseite des Filtermediumkörpers 7 die Roh- oder Anströmseite und die Innenseite die Reinseite bildet. Der Filtermediumkörper 7 ist an seiner Innen- bzw. Reinseite von einem Stützgerüst 8, welches aus Kunststoff besteht, ausge- kleidet. Der innenliegende Strömungsraum im Filtermediumkörper 7 bildet den Reinraum, in wel- chem sich das gereinigte Fluid sammelt und aus dem das gereinigte Fluid axial abgeleitet wird.

An den beiden gegenüberliegenden Stirnseiten des Filterelementes 2 ist jeweils eine Endscheibe 9, 10 angeordnet, wobei die der Einströmöffnung 6 benachbarte erste Endscheibe 9 geschlossen ausgebildet und die zweite, gegenüberliegende, der Einströmöffnung 6 abgewandte Endscheibe 10 offen ausgebildet ist, so dass das Fluid aus dem innenliegenden Reinraum axial über die offene Endscheibe 10 abströmen kann. An das Filtergrundgehäuse 4 schließt sich benachbart zur offenen Endscheibe 10 des Filterelementes 2 ein gehäuseseitiger Auslassabschnitt 11 mit einer Abströmöffnung 12 an, über die das gereinigte Fluid aus der Filtereinrichtung 1 abgeleitet wird.

Die Querschnittsform des Filterelementes 2 bzw. des Filtermediumkörpers 7 ist langgestreckt, wobei die Längsseiten eben und parallel zueinander verlaufen und über gekrümmte Schmalseiten verbunden sind. Die Erstreckung der Längsseiten ist mindestens doppelt so groß wie die von den Schmalseiten überbrückte Distanz, also dem Abstand zwischen den beiden Längsseiten. Das Filterelement 1 und der Filtermediumkörpers 7 weisen über die axiale Länge - bezogen auf die Mittellängsachse 15 - eine nicht-konstante Querschnittsfläche auf, die im Bereich der geschlos- senen Endscheibe 9 kleiner ist als im gegenüberliegenden Bereich mit der offenen Endscheibe 10 und von der kleineren zur größeren Querschnittsfläche kontinuierlich und gleichmäßig an- wächst.

Benachbart zu dem gehäuseseitigen Auslassabschnitt 11 ist am Filtergrundgehäuse 4 ein Aus- tragventil 13 angeordnet, über das abgelagerte Schmutzpartikel aus dem Filtergehäuse abgelei- tet werden können. io

An der Außenseite der geschlossenen Endscheibe 9 ist ein mittig platziertes Stützauge 22 ange- formt, mit dem das Filterelement 2 von außen axial abgestützt werden kann. Hierfür ist in das Einlassgehäuse 5 eine Ausnehmung eingebracht, die axial mit dem Stützauge 22 fluchtet und das Einführen eines Stützstabes ermöglicht, der in das Stützauge 22 hineingreift.

Die über die Einströmöffnung 6 eingeleitete Verbrennungsluft strömt in Richtung eines Strö- mungsdurchgangs 20, der sich zwischen dem Außenumfang der geschlossenen Endscheibe 9 am Filtermediumkörper 7 und der Innenseite der Außenwand des das Filterelement 2 aufneh- menden Filtergrundgehäuses 4 befindet. In dem Strömungsdurchgang 20 sind Leitschaufeln 21 angeordnet, auf die die Verbrennungsluft, welche in Richtung des Filtermediumkörpers 7 strömt, auftrifft und einen Drall erfährt. Hierdurch wird die Luftströmung im Ringraum zwischen der In- nenseite der Außenwand des Filtergrundgehäuses 4 und dem Filtermediumkörper 7 in eine zir kulierende, umlaufende Bewegung versetzt, wodurch mitgeführte Schmutzpartikel an der Innen- seite der Außenwand des Gehäuses abgeschieden werden. Die abgelagerten Schmutzpartikel können über das Austragventil 13 aus dem Filtergehäuse abgeleitet werden.

Im montierten Zustand liegen die Leitschaufeln 21 vollständig innerhalb des Filtergrundgehäuses 4.

Der Strömungsweg 20, welcher sich zwischen der Außenkontur der Endscheibe 9 und der Innen- seite der umschließenden Gehäusewand des Filtergrundgehäuses 4 erstreckt, ist ringförmig um- laufend ausgebildet und weist nur in einem Teil seiner Länge die Leitschaufeln 21 auf. Über einen weiteren Teil ist der Strömungsweg 20 von einer Blende 25 abgedeckt, die sich vollständig über eine Schmalseite und teilweise noch entlang einer der beiden Längsseiten erstreckt. Hierdurch wird der freie, für die Durchströmung zur Verfügung stehende Teil des Strömungswegs reduziert.

Die Blende 25 befindet sich bezogen auf die Längsachse 15 auf der gleichen Seite wie die Ein- strömöffnung 6 in dem Einlassgehäuse 5.

Aufgrund der Blende 25 ist das einströmende Fluid gezwungen, den freien, zur Verfügung ste- henden Strömungsweg zu nehmen, in welchem sich die Leitschaufeln 21 befinden. Dementspre- chend konzentriert sich die Strömung auf denjenigen Teil des Strömungswegs 20, in welchem sich die Leitschaufeln 21 befinden, wodurch der Fluidmassenstrom erhöht ist, welcher auf die Leitschaufeln 21 auftrifft bzw. zwischen benachbarten Leitschaufeln 21 den Strömungsweg 20 passiert. Die Fluidströmung wird mit einem erhöhten Drall beaufschlagt, wodurch die Abschei- dung mitgeführter Schmutzpartikel verbessert wird.

Die Blende 25 kann mit dem Filterelement 2 verbunden sein, insbesondere mit der geschlossen ausgeführten Endscheibe 9. Ebenso können die Leitschaufeln 21 an dem Filterelement, insbe- sondere an der Endscheibe 9 angeordnet sein. Es sind jedoch auch weitere Möglichkeiten der Anordnung und Befestigung von Blende 25 und Leitschaufeln 21 möglich. So ist es beispielsweise denkbar, dass die Blende 25 an dem Filtergrundgehäuse 4 angeordnet ist und die Leitschaufeln 21 am Filterelement 2 bzw. an der Endscheibe 9. Des Weiteren sind auch Ausführungen möglich, bei denen sowohl die Blende 25 als auch die Leitschaufeln 21 am Filtergrundgehäuse 4 ange- ordnet sind. Schließlich kommt es auch in Betracht, dass die Blende 25 am Filterelement 2 bzw. an der Endscheibe 9 angeordnet ist und die Leitschaufeln 21 am Filtergrundgehäuse 4.

Die Leitschaufeln 21 sind fest mit der geschlossenen Endscheibe 9 verbunden und ragen in Ra- dialrichtung über die Außenkontur der Endscheibe 9 hinaus. Vorteilhafterweise erstrecken sich die Leitschaufeln 21 bis zur Innenseite der Außenwand des aufnehmenden Filtergrundgehäuses 4.

In Fig. 4 ist eine Ausführungsvariante einer als Luftfilter ausgebildeten Filtereinrichtung 1 darge- stellt. Die Filtereinrichtung 1 gemäß Fig. 4 umfasst ein Filterelement 2, das hohlzylindrisch oder mit langgestreckter Querschnittsform ausgebildet und in einem Filtergehäuse 3 angeordnet ist, welches ein Filtergrundgehäuse 4 und ein vorgelagertes Einlassgehäuse 5 umfasst. Das Filter- grundgehäuse 4 und das Einlassgehäuse 5, an dem sich eine Einströmöffnung 6 befindet, sind einteilig ausgebildet. Das Filtergrundgehäuse 4 nimmt in seinem Aufnahmeraum 26 das Filterele ment 2 auf. Die zu filtrierende Verbrennungsluft wird über die seitlich angeordnete Einströmöff- nung 6 in das Filtergehäuse 3 eingeführt und in Richtung des Filterelementes 2 geleitet. Bezogen auf die Mittellängsachse 15 des Filterelementes 2 liegt die Einströmöffnung 6 seitlich bzw. radial verschoben, wobei die Einströmachse der Einströmöffnung 6 unter einem Winkel von annähernd 90° zur Mittellängsachse 15 des Filterelementes 2 steht.

Das Filterelement 2 weist einen Filtermediumkörper 7 auf, der ringförmig geschlossen ausgebil- det und mit einer langgestreckten Querschnittsform versehen ist. Der Filtermediumkörper 7 wird bezogen auf seine Mittellängsachse 15 radial von außen nach innen von dem zu filtrierenden Fluid - der Verbrennungsluft - durchströmt, so dass die Außenseite des Filtermediumkörpers 7 die Roh- oder Anströmseite und die Innenseite die Reinseite bildet. Der Filtermediumkörper 7 ist an seiner Innen- bzw. Reinseite von einem Stützgerüst 8, welches aus Kunststoff besteht, aus- gekleidet. Der innenliegende Strömungsraum im Filtermediumkörper 7 bildet den Reinraum, in welchem sich das gereinigte Fluid sammelt und aus dem das gereinigte Fluid axial abgeleitet wird.

An beiden gegenüberliegenden Stirnseiten des Filtermediumkörpers 7 ist jeweils eine End- scheibe 9, 10 angeordnet, wobei die der Einströmöffnung 6 benachbarte erste Endscheibe 9 ge- schlossen ausgebildet und die zweite, gegenüberliegende, der Einströmöffnung 6 abgewandte Endscheibe 10 offen ausgebildet ist, so dass das Fluid aus dem innenliegenden Reinraum axial über die offene Endscheibe 10 abströmen kann. An das Filtergrundgehäuse 4 schließt sich be- nachbart zur offenen Endscheibe 10 des Filterelementes 2 ein gehäuseseitiger Auslassabschnitt 1 1 mit einer Abströmöffnung 12 an, über die das gereinigte Fluid aus der Filtereinrichtung 1 ab- geleitet wird. Der Auslassabschnitt 11 ist separat von dem Filtergrundgehäuse 4 ausgebildet, jedoch mit dem Filtergrundgehäuse 4 verbunden.

Die Querschnittsform des Filterelementes 2 bzw. des Filtermediumkörpers 7 kann langgestreckt ausgeführt sein, wobei die Längsseiten beispielhaft eben und parallel zueinander verlaufen und über gekrümmte Schmalseiten verbunden sind. Es ist aber auch eine kreisrunde Querschnitts- form des Filterelementes 2 und des Filtermediumkörpers 7 möglich.

Das Filterelement 2 und der Filtermediumkörper 7 weisen über die axiale Länge - bezogen auf die Mittellängsachse 15 - eine nicht-konstante Querschnittsfläche auf, die im Bereich der ge- schlossenen Endscheibe 9 kleiner ist als im gegenüberliegenden Bereich mit der offenen End- scheibe 10 und von der kleineren zur größeren Querschnittsfläche kontinuierlich und gleichmäßig anwächst.

Benachbart zu dem gehäuseseitigen Auslassabschnitt 11 befindet sich im Filtergrundgehäuse 4 ein radial erweiterter Ringraum 14, der einen Schmutzsammelbereich bildet und an dem ein Aus- tragventil 13 angeordnet ist. In dem radial erweiterten Schmutzsammelbereich 14, der ringförmig ausgebildet ist, können sich abgesonderte Schmutzpartikel sammeln, die über das Austragventil 13 aus dem Filtergehäuse 3 abgeleitet werden können.

Das Austragventil 13 ist vorzugsweise als passives Ventil ausgebildet, das durch äußere Ein- flüsse von der üblicherweise geschlossenen Position in eine geöffnete Position verstellt werden kann, in der die Schmutzpartikel abgeleitet werden können. Es ist beispielsweise möglich, das Austragventil 13 an eine Unterdruckquelle anzuschließen, z.B. mit der Saugseite eines Kühler- gebläses in einem Fahrzeug zu verbinden, so dass das Austragventil 13 bei ausreichend hohem Unterdrück geöffnet wird.

Der Schmutzsammelbereich 14 kommuniziert mit dem Aufnahmeraum 26 an der Roh- bzw. An- strömseite des Filtermediumkörpers 7. Axial befindet sich der Schmutzsammelbereich 14 be- nachbart zu der offen ausgebildeten Endscheibe 10 an der Abströmseite des Filterelements 2. Bezogen auf die axiale Gesamtlänge des Filterelementes 2 erstreckt sich der Schmutzsammel- bereich 14 über eine axiale Teillänge, die nicht mehr als 20 % der Gesamtlänge des Filterele mentes 2 beträgt. Der Schmutzsammelbereich 14 ist radial gegenüber der unmittelbar angren- zenden Gehäusewand des Filtergrundgehäuses 4 erweitert. In der axialen Mitte des Schmutz- sammelbereichs 14 stoßen das Filtergrundgehäuse 4 und der Auslassabschnitt 11 des Gehäuses aneinander.

In Radialrichtung ist der Schmutzsammelbereich 14 über ein Separierungselement 27 von dem Filtermediumkörper 7 separiert, wobei das Separierungselement 27 als eine umlaufende, konisch ausgebildete Beruhigungswand 27 ausgebildet ist, die Teil des Filtergehäuses 3 ist. Die Beruhi- gungswand 27 bildet die radial innenliegende Begrenzungswand des Schmutzsammelbereichs 14. Die Beruhigungswand 27 läuft ringsum und liegt mit geringem Abstand zur Anström- bzw. Rohseite des Filtermediumkörpers 7. In Achsrichtung erstreckt sich die Beruhigungswand 27 von einem stirnseitigen Abschnitt des Filtergehäuses 3, insbesondere des Auslassabschnittes 11 , in Höhe der Endscheibe 10 bis über die axiale Erstreckung des Schmutzsammelbereichs 14 hinaus. Die axiale Länge der Beruhigungswand 27 beträgt beispielsweise mindestens ein Viertel der axi- alen Gesamtlänge des Filterelementes 2. Die Beruhigungswand 27 sorgt für eine Strömungsbe- ruhigung in diesem axialen Abschnitt im Aufnahmeraum 26 und reduziert in diesem Abschnitt die Anströmung des Filtermediumkörpers 7. Der Schmutzsammelbereich 14 ist mit dem Aufnahme- raum 26 strömungsverbunden.

Aufgrund der Strömungsberuhigung und der größeren radialen Erstreckung des Schmutzsam- melbereichs 14 im Vergleich zu der unmittelbar benachbarten Gehäusewand des Filtergrundge- häuses 4 können sich Schmutzpartikel im Schmutzsammelbereich 14 ablagern, die anschließend über das Austragventil 13 abgeführt werden.

Die Beruhigungswand 27 befindet sich axial benachbart zur offenen Endscheibe 10 und erstreckt sich in Achsrichtung, von der offenen Endscheibe 10 ausgehend, über einen Teilbereich des Fil- termediumkörpers 7. An der axial gegenüberliegenden Seite befindet sich ein weiteres Separierungselement 27a in Form einer Separierungsfolie, die unmittelbar auf den Filtermediumkörper 7 aufgebracht ist. Die Separierungsfolie 27a erstreckt sich von der geschlossenen Endscheibe 9 ausgehend in Achs- richtung, so dass die Beruhigungswand 27 und die Separierungsfolie 27a sich von gegenüberlie- genden Stirnseiten aus axial in Richtung der Mitte des Filtermediumkörpers 7 erstrecken. Die axiale Länge der Beruhigungswand 27 und der Separierungsfolie 27a ist zumindest annähernd gleich groß. In der Mitte zwischen den beiden Separierungselementen 27 und 27a befindet sich ein Teilabschnitt des Filtermediumkörpers 7, der frei ist von Separierungselementen und somit unmittelbar von dem zu reinigenden Rohfluid radial angeströmt werden kann.

Beide Separierungselemente 27 und 27a sorgen für eine Strömungsberuhigung des in den An- strömraum an der Anströmseite des Filtermediumkörpers einströmenden Rohfluids, wodurch es ermöglicht wird, dass sich grobe Schmutzpartikel im Ringraum 14 absetzen, die über das Aus- tragventil 13 ausgetragen werden können. Trotz der Separierungselemente 27 und 27a kann der Filtermediumkörper 7 über seine gesamte axiale Länge und seine gesamte Anströmseite von dem Rohfluid angeströmt werden. Die Beruhigungswand 27 liegt radial auf Abstand zur Anström- seite des Filtermediumkörpers 7, wodurch ein Ringraum zwischen der Beruhigungswand 27 und der Anströmseite des Filtermediumkörpers gebildet ist, in den das Rohfluid einströmen kann.

Der Filtermediumkörper 7 ist faltenförmig ausgebildet, wobei die Längserstreckung der Falten parallel zur Längsachse 15 des Filterelements verläuft. Im Bereich der Beruhigungsfolie 27a, die unmittelbar auf den Filtermediumkörper 7 aufgebracht ist und beispielsweise mit dem Filtermedi- umkörper 7 verschweißt oder verklebt ist, kann das Rohfluid entlang der Falten des Filtermedi- umkörpers 7 ausgehend von dem Teilabschnitt des Filtermediumkörpers ohne Separierungsele- mente axial in den Teilbereich strömen, der von der Separierungsfolie 27a abgedeckt ist. Auf diese Weise steht auch im Bereich der Separierungsfolie 27a der Filtermediumkörper 7 für die Filtration des Rohfluids zur Verfügung.