[发明专利]离心分离器和具有这种离心分离器的过滤装置

说明书

技术领域

本发明涉及一个离心分离器和一个过滤装置，例如用于过滤内燃机的助燃空气。

背景技术

离心分离器、也称为旋流过滤器、旋流器或者旋流分离器，用于分离在流体中含有的固体或液体的颗粒。流入到离心分离器中的流体这样导引，离心力使要与流体分离的颗粒加速并且聚集在分离器内部。为了产生离心力大多使用导向叶片，它们在分离器外壳内部产生旋流。

离心分离器例如可以作为内燃机助燃空气的空气过滤器使用。尤其在使用农业机械或者矿山机械的灰尘大的环境中，旋流过滤器或者离心分离器已经证实是适合的。

为了提高从空气或流体中分离脏污颗粒的效率，在过去已经建议多级过滤装置。在旋流预过滤以后例如可以通过传统的过滤介质实现进一步细过滤。但是这总是与增加的加工费用和附加地限制相应的过滤装置的安装状况相关。因此总是期望，改善尤其作为内燃机空气过滤器使用的离心力过滤器的过滤效率。

发明内容

因此本发明的目的是，提供一个改善的离心分离器供使用。

因此建议一个用于从流体中分离颗粒的离心分离器。该离心分离器包括外壳，它具有入口和出口，以及多个用于产生通过入口流入的流体旋流的导向叶片。所述导向叶片尤其分段地径向在轴向芯上的第一螺旋线与外壳的外壳壁上的第二螺旋线之间延伸，并且第一螺旋线的导程高度大于第二螺旋线的导程高度。

螺旋线、也可以称为Helix螺旋、螺线或螺旋线尤其通过导程高度作为参数。所述螺旋线在旋转一整圈时轴向转过的长度称为导程高度。也可以称为Z向的距离。通过不同的导程高度得到所述导向叶片的一种扩张，这可能导致有利的离心分离器分离效率。

第一螺旋线的导程高度例如至少5%大于、尤其10%大于第二螺旋线的导程高度。第一螺旋线的导程高度最好比第二螺旋线的导程高度大5%至35%、尤其10%至30%。特别优选第一螺旋线的导程高度比第二螺旋线的导程高度大10%至30%、尤其10%至20%。

在离心分离器的实施例中所述导向叶片在轴向芯与外壳的外壳壁之间延伸，并且至少一导向叶片的偏角从芯向着外壳壁延伸。

也可以设想，至少一导向叶片的偏角沿着其长度是变化的。

每个导向叶片具有入流侧或入流棱边和/或排流侧或排流棱边，其中所述叶片角度尤其可以以离心分离器或者外壳的纵轴线为基准。在所述导向叶片位置上的叶片角度是切向面与导向装置或离心分离器的纵轴线形成的夹角。例如入流侧、即在离心分离器入口方向上的入流角小于排流侧、即出口方向上的入流角。作为其它角度参数偏角也可以以圆周线或垂直于离心分离器对称轴线或纵轴线的横截面为基准确定。在导向叶片的一个位置上由叶片角和偏角组成的角度和为90度。

通过改变偏角可以改善在离心分离器中的流动特性。

此外能够规定在芯上的偏角与在外壳壁上的偏角之间的角度扩张。该角度扩张最好为15°至35°、尤其为20°至30°。

在实施例中所述导向叶片的平均偏角为30°至45°。

能够使所述导程高度在导向叶片的排流段中是相同的。通过加大在排流范围、例如在导向装置的给定高度段上的上述扩张可以实现良好的排流。尤其所述导程高度在小于整个导向装置高度20%的排流范围中是相同的。

在实施例中所述导向叶片的入流棱边和/或排流棱边位于外壳的横截面面积里面，它基本垂直于流体的流入方向。所述排流棱边例如可以垂直于导向装置的纵轴线在横截面平面中是分段。由此可以简化例如在注射工艺中的加工。

在所述离心分离器的另一实施例中，所述入流棱边与至少两个导向叶片以基本垂直于流体流入方向的外壳横截面积为基准具有不同的距离。所述横截面积原则上可以视为在沿着外壳的任意位置上的基准平面。

可以提及，至少两个导向叶片在流体流动方向上具有不同的长度。

在下面离心分离器也指的是旋风器、旋流分离器、旋流过滤器或者旋流器。所建议的离心分离器尤其由轴向旋风分离器构成，其中所述外壳例如管状或套状地构成并且要过滤的流体基本沿着外壳的纵轴线或者对称轴线通过分离器流动。要分离的颗粒径向通过产生的旋流在外壳壁方向上加速并且可以在那里去除。

申请者的实验已经证实，与传统的、导向叶片具有相同长度的导向叶片装置相比，离心分离器得到更好的分离效率，如果产生的导向装置配有不同长度的叶片或者入流棱边不同地定位。

流入的流体、例如含有颗粒的空气在通过离心分离器流动时首先碰到一个或多个第一导向叶片的入流棱边，然后碰到一个或多个另一导向叶片的入流棱边。