[发明专利]具有安全元件的空气滤清器

说明书

技术领域

本发明涉及一种具有安全元件的空气滤清器，并且尤其是涉及一种效率提高的、具有安全元件的空气滤清器。

背景技术

内燃机所需的燃烧用空气一般在输入燃烧室之前都要进行净化，以便提高内燃机的功能能力和工作寿命。在此，为了净化燃烧用空气常常使用空气滤清器装置。这尤其是对于这样的内燃机来说具有重要意义，这内燃机在一种环境里工作，这环境的环境空气受到特别的污染负荷，例如像在建筑业或农业领域就是这样。尤其是在建筑业领域或农业领域里，出现有时非常高的粉尘负荷，这就使燃烧用空气的净化成为必要。由于粉尘颗粒大小的分布谱事先一般不知道，因此必须这样来设计空气滤清器装置，使得能够可靠地过滤出以任何方式影响内燃机运行的所有的颗粒大小，以便能够使足够干净的燃烧用空气输送给内燃机。

尤其是在使用于汽车上或汽车里的内燃机范围里，设计一种效率和尺寸优化的空气滤清系统是绝对必要的，这样使外形尺寸小，而且在另一个方面尽管如此还可以使空气滤清装置有高的效率。

由例如EP1 364 695 A1已知一种空气滤清器，它集成在内燃机的进气管里，以便使输送给内燃机气缸的燃烧用空气进行过滤。空气滤清器的结构基本上有三个部分，而且在滤清器外壳里包括过滤元件，它设计成可更换的滤芯，这滤芯轴向由燃烧用空气流过，而径向通过可关闭的顶盖插入在滤清器外壳里。滤芯的前面是旋风粗分离器，它用于分离粗的脏物颗粒。在滤芯的下游是次级或精过滤元件，这元件同样也在顶盖打开时可以径向插入滤清器外壳里。一种这样的次级或精过滤元件也还用作为安全元件，以便阻止粉尘颗粒或脏物颗粒进入内燃机的抽吸部位里，即使没有使用真正的主过滤元件或滤芯的话，或者说正在更换的话。旋风粗分离器、滤芯和精过滤元件或安全元件轴向前后布置，并且没有转向地，使所要净化的燃烧用空气在轴向方向上流过。

旋风粗分离器、主过滤元件和安全元件是分开的过滤或粉尘分离装置，它们可以分开地置换并具有不同长度的使用寿命。例如在空气滤清器或内燃机的整个寿命期间都不更换粗分离器，而主过滤元件则定期地要更换。安全元件或后接于主过滤器的安全过滤器例如可以按一种规则的周期、例如在主过滤元件每第5次更换时就一起进行更换。

主过滤元件的一种可能的设计方案是波纹管过滤器形式的设计方案。在此例如波纹管可以由星形折叠的过滤元件组成，其过滤折叠部在径向方向上延伸，其中过滤折叠部的正面边棱基本上在轴向方向上延伸。一种这样的过滤波纹管例如由WO 2008/067030得知，其中过滤元件由折叠的过滤波纹管组成，其中过滤折叠部的正面边棱在轴向方向上延伸，这个方向与通流方向对应，而过滤折叠部在横向于此延伸的方向上延伸。这个波纹管由一种多重波纹管组成，该多重波纹管在有限的轴向部段上或者说在沿流动方向的部段上具有个加高的过滤面，以便按此方式提高过滤容量。

这样的波纹管过滤元件具有一种流出几何形状，它与例如长笛状或紧凑元件不同，基本上没有均匀的流出，而是具有离散特征的流出通道，过滤的流体经过这流出通道从主过滤元件流出。

根据这技术背景，本发明的任务是提出一种具有安全元件的空气滤清器，它具有改善的效率，或者说允许有优化的通流。

发明内容

本发明的任务通过独立权利要求的主题来解决，其中改进设计的实施方式体现在从属权利要求中。

按照本发明的一种举例的实施方式提供了一种空气滤清器装置，它具有过滤元件和安全过滤元件，这过滤元件具有第一过滤波纹管，其中过滤元件具有一种流出几何形状，其中所述安全元件在轴向伸展方向上在流出侧接在所述过滤元件之后，而且其中所述过滤元件具有一种与所述过滤元件的流出几何形状对应的流入几何形状。

按此方式可以使过滤元件的流出侧和安全过滤元件的流入侧的流动阻力保持较小。在此，例如过滤元件的流出通道的开口和对于安全过滤元件的流入来说至关重要的部位可以对置，因此可以基本上避免在过滤元件的流出和安全过滤元件的流入之间不必要的流动转向。此外按此方式可以在过滤元件和安全过滤元件之间避免较大的中间腔，这种中间腔在流入和流出几何形状不对应时可能是必要的，从而可以对过滤元件的流出和安全过滤元件的流入进行相应的再分配。尤其是在过滤元件的流出几何形状和安全过滤元件的流入几何形状对应的构成的情况下，基本可以避免横向流动，因此一方面提高了在过滤元件和安全过滤元件之间相互配合的效率，但另一方面也减小了空气滤清器装置的总长度，这是因为不必提供中间腔，而这中间腔对于可能的横向流动来说也许是必要的。