具有主空气出口和次空气出口的空气过滤器的制作方法

1.本发明涉及一种具有原始空气入口、主空气出口和次空气出口的空气过滤器。


背景技术：

2.具有针对过滤后的空气的主空气出口和次空气出口的空气过滤器例如被用于机动车的内燃机中。主空气出口通常用于提供（过滤后的）清洁空气用于在内燃机中燃烧时使用。次空气出口例如可以用于提供（过滤后的）清洁空气用于在内燃机的废气管路中使用、尤其是用于废气后处理。
3.ep 1 451 464 b1描述一种用于内燃机的吸入空气过滤器，其具有过滤器壳体，该过滤器壳体具有原始空气入口和清洁空气出口以及清洁侧的次空气出口。吸入空气过滤器具有被布置在过滤器壳体中的、被径向由外向内穿流的环形滤芯。环形滤芯在一轴向端部上具有第一端部盘，该第一端部盘具有至少一个开口，清洁空气出口通过该至少一个开口与环形滤芯的内部连通。环形滤芯在背离第一端部盘的轴向端部上具有第二端部盘，该第二端部盘具有至少一个开口，次空气出口通过该至少一个开口与环形滤芯的内部连通，其中，在第二端部盘上构造联接接管。
4.从wo 2017/103048 a1中也已知一种类似的空气过滤器。
5.wo 2012/172017 a1描述一种具有环形的过滤体的过滤元件，该过滤体沿周缘方向包围内部空间。在过滤元件的端部盘中构造主接口，该主接口与内部空间流体式连接。过滤体具有通道，该通道轴向延伸且该通道径向敞开，其中，与内部空间流体式连接的副接口被布置在通道的区域中。


技术实现要素：

6.本发明的任务在于给出一种具有主空气出口和次空气出口的空气过滤器，在该空气过滤器中，主空气出口的穿流不被次空气出口的穿流显著影响，且该空气过滤器优选可用于取代现有的不具有次空气出口的空气过滤器。
7.这些任务通过具有权利要求1中给出的特征的空气过滤器解决。优选的实施方式在从属权利要求和说明书中给出。落入本发明框架中的还有根据权利要求16所述的过滤器壳体。
8.根据本发明设置一种空气过滤器。空气过滤器尤其可以用于给内燃机供应过滤后的燃烧空气。空气过滤器具有带有原始空气入口的过滤器壳体。在空气过滤器运行中待过滤的空气可以通过原始空气入口流入到过滤器壳体中。空气过滤器还具有过滤元件。过滤元件被布置在过滤器壳体中。过滤元件的过滤介质环形围绕过滤元件的纵轴线。方向说明例如径向或轴向针对本发明的说明书涉及过滤元件的纵轴线。过滤元件或者其过滤介质将过滤器壳体中的原始侧与过滤元件之内的清洁侧分开。过滤元件于是可从径向外部向径向内部被穿流。换言之，原始侧被构造在过滤元件和过滤器壳体之间。原始侧和清洁侧也可以被称为原始空间或清洁空间。
9.过滤元件具有带有清洁空气通口的第一端部盘。过滤后的空气可以通过清洁空气通口从过滤元件的内部、即从清洁侧流出或被抽出。过滤元件通常具有第二端部盘。该端部盘被布置在过滤元件的相对置的轴向端部上。过滤元件的第二端部盘原则上被构造成闭合的。第一端部盘和可能地第二端部盘通常材料锁合地与过滤介质连接，过滤介质尤其可以被嵌入到端部盘的材料中或与端部盘粘接。
10.在过滤器壳体上构造主空气出口。主空气出口与过滤元件的清洁侧连通。换言之，主空气出口与清洁侧流体式连接。第一端部盘中的清洁空气通口便用于此。在空气过滤器运行中，过滤后的清洁空气的主要部分通常流动通过主空气出口。主空气出口可以与过滤器壳体上的过滤元件的纵轴线共轴构造。
11.在过滤器壳体上还构造次空气出口。在空气过滤器运行中，相比于过滤后的清洁空气流动通过主空气出口的部分，清洁空气流动通过次空气出口的部分通常更小。根据本发明，次空气出口经由通道与清洁侧连通。换言之，清洁侧与次空气出口的流体式连接借助于通道形成。通道与清洁侧的流体式连接通常通过第一端部盘的清洁空气通口走向。通道环形围绕主空气出口。沿径向方向通道通过环绕的内壁和环绕的外壁被限界。内壁径向向内限界通道。外壁径向向外限界通道。通道通常沿轴向方向延伸邻接到第一端部盘上。沿轴向方向远离第一端部盘，通道可以通过盖壁至少区段式地被限界。次空气出口原则上关于过滤器壳体上的纵轴线偏心布置。这允许主空气出口和次空气出口节省地方地彼此并置。
12.第一端部盘和通道的外壁彼此密封式连接。通过第一端部盘与通道的外壁的（空气）密封式连接防止未过滤的原始空气从原始侧越界到通道区域中的清洁侧上。
13.因为通道环形围绕主空气出口，所以清洁空气流动到通道中不影响或者仅非显著地影响主空气出口的穿流。尤其可以借助于环形的通道实现主空气出口中的空气流动的速度剖面不受或至少不明显地受到清洁空气是否流动通过次空气出口的定性影响，或者不受或至少不明显地受到通过次空气出口的清洁空气的体积流或质量流的定性影响。
14.在第一端部盘和通道的内壁之间可以构造环形缝隙。通过该环形缝隙可以实现过滤后的清洁空气的一部分均匀地流入到通道中。
15.因为次空气出口经由环形的通道与清洁侧连通，所以主空气出口可以无问题地被适配到待被供应清洁空气的装置、例如内燃机的已存在的联接结构上。利用根据本发明的空气过滤器因此可以提供过滤后的清洁空气的附加的次空气供应，而不用在用于该装置的主空气供应的（需联接到主空气出口上的）联接结构上进行改变。
16.在第一端部盘上构造轴向延伸的凸出部，该凸出部环形围绕清洁空气通口且该凸出部与通道的外壁密封式连接。以这样的方式可以简单地设立第一端部盘与外壁的密封式连接。凸出部和外壁沿轴向方向重叠。这可以帮助简化空气过滤器的安装，尤其是考虑到外壁和第一端部盘之间密封式连接的设立。凸出部可以被径向布置在通道的外壁之外。
17.在凸出部上可以构造尤其与凸出部一体式成型的密封元件、尤其是密封唇，该密封唇尤其被布置在凸出部的径向内侧上。密封元件径向起作用。替选地可以在凸出部和外壁之间布置分离的密封元件，该密封元件例如可以是一个或多个o型环。（分离的）密封元件可以被保持在凸出部上。于是在更换过滤元件时密封元件被一起更换。以此可以保障在新的过滤元件被放入到过滤器壳体中时第一端部盘与通道的外壁的连接再次具有所要求的密封特性。优选密封元件被喷射到凸出部上。端部盘和密封元件于是被构造为双部件构件。
这考虑到过滤元件的制造和操作以及可靠的密封是有利的。密封元件可以由弹性体或聚氨酯泡沫制成。替选地，密封元件也可以被构造在外壁的朝凸出部指向的侧上，其中，凸出部被构造成无密封元件的。然而将密封元件构造在过滤元件的凸出部上是有利的，因为由此密封元件在每次换过滤元件时被一起更换。
18.特别优选地，凸出部可以径向位于过滤元件的清洁空气通口之外且凸出部距第一端部盘的径向外部的周缘棱边的径向间距小于凸出部距清洁空气通口的径向内部的周缘棱边的径向间距。由此可以实现通道具有更大的径向延伸长度，这有助于针对次空气出口提供充足的流动横截面。由此还确保从过滤元件的清洁空气通口中的“主流动”被尽可能少地干扰，否则可能对流动剖面具有消极的影响，这可能会造成下游流体式连接的流动测量装置（maf）的错误测量。
19.过滤器壳体可以具有适配件，在该适配件上构造通道的内壁。借助于适配件可以改善过滤器壳体上尤其是通道区域中的复杂结构的可制造性。适配件至少区段式地沿轴向方向限界通道。为此可以在适配件上构造盖壁。沿轴向方向限界通道的、适配件的盖壁可以针对次空气出口是断开的。除此之外，盖壁通常被构造成连贯闭合的。
20.通道的外壁也可以被构造在适配件上。这样第一端部盘可以直接被密封式保持在适配件上。除此之外，这允许以更大的公差来制造过滤器壳体以及过滤元件。特别优选地，外壁比内壁轴向伸出更远。
21.适配件可以与过滤器壳体的其他的壳体部分卡住。这允许特别简单的安装。替选地，适配件可以与过滤器壳体的其他的壳体部分焊接。如果要设立适配件和其他的壳体部分之间的密封连接，这就是有利的。
22.适配件可以具有构成次空气出口的接管。这使得通过次出口待供应过滤后的清洁空气的其他装置、例如废气后处理装置被联接到空气过滤器上变得简单。接管优选倾斜延伸远离纵轴线。这对于联接其他装置时接管的可接近性是有利的。
23.优选空气过滤器具有空气质量测量计，该空气质量测量计与主空气出口连接。空气质量测量计可以实现测量过滤后的清洁空气流动通过主空气出口的质量流或特别情况中的体积流。空气质量测量计尤其可以被布置成直接联接到主空气出口上。这允许沿轴向方向特别紧凑的构造。因为通过根据本发明经由环形的通道给次空气出口供应过滤后的清洁空气不（明显地）影响主空气出口的穿流，所以空气质量测量计可以特别紧靠主空气出口布置，而不妨碍其测量结果。空气质量测量计可以被构造为热膜空气质量测量计。
24.如果过滤器壳体具有适配件，空气质量测量计的壳体元件则可以与适配件一体式构造。这可以简化空气过滤器的安装。
25.优选通道的内壁朝向通道限界主空气出口。通道的内壁于是构成主空气出口的径向外部的限界部。以这样的方式可以在两个空气出口区域中实现过滤器壳体沿径向方向特别紧凑的构造。通过该构造方式还可以节省材料。
26.如果内壁朝向通道限界主空气出口，空气质量测量计的壳体元件则可以与通道的内壁密封式连接。壳体元件和内壁于是被构造在分离的构件上。这允许在空气过滤器中使用已经现有的空气质量测量计。如果内壁被构造在适配件上，过滤器壳体则可以特别简单地适配到空气质量测量计的壳体元件上。在内壁上可以构造与内壁一体式成型的密封唇。替选地可以在内壁和壳体元件之间布置（分离的）其他的密封元件。其他的密封元件可以被
保持在通道的内壁上。带有内壁的壳体部分（尤其是适配件）和其他的密封元件于是被构造为双部件构件。这考虑到过滤器壳体的操作和可靠的密封是有利的。其他的密封元件可以由弹性体或聚氨酯泡沫制成。
27.通道的内壁可以沿径向方向被布置在第一端部盘的清洁空气通口之内。替选地或附加地，通道的内壁可以沿径向方向与第一端部盘间隔开布置。通过这些设计变型可以在第一端部盘和内壁之间设立环形缝隙。通过环形缝隙，通道朝向过滤元件的清洁侧被打开。因此，过滤后的清洁空气可以流入到通道中。环形缝隙的布置和大小可以选择使得对主空气出口的穿流的影响尽可能小。
28.过滤元件还可以具有中空柱形的形状。优选过滤元件的过滤介质是星形褶皱式的。由此可以增大过滤介质的起作用的过滤面，而不增加空气过滤器的外尺寸。过滤介质可以由纤维素纤维、合成纤维、玻璃纤维或由所提及纤维类型组成的混合介质制成。
29.落入本发明框架中的还有一种过滤器壳体。根据本发明的过滤器壳体尤其可以是用于上文所描述的、根据本发明的空气过滤器的过滤器壳体。根据本发明的过滤器壳体具有原始空气入口、主空气出口和次空气出口。次空气出口被构造在过滤器壳体的通道上。通道环形围绕主空气出口。根据本发明的过滤器壳体允许提供具有上文所描述优点的空气过滤器。过滤器壳体可以具有上文所描述的、根据本发明的空气过滤器的过滤器壳体的其他特征。过滤器壳体尤其可以具有适配件。在此可以实现上文所描述的适配件的设计或者说其与过滤器壳体的其他壳体部分的协同作用。过滤器壳体还可以具有空气质量测量计，该空气质量测量计与主空气出口连接。在此可以实现上文所描述的设计，尤其是考虑到空气质量测量计的壳体元件和其与通道的内壁的连接。
附图说明
30.本发明其他的特征和优点从下面本发明实施例的详细说明中、从权利要求中以及借助于附图得出，这些附图示出根据本发明的细节。前面所提及且被更进一步实施的特征可以分别单个地实现或者在本发明的变型中成组地以任意的、适宜的组合被实现。附图中所示出的特征被呈现以使根据本发明的特点可以变得清楚可见。
31.其中：图1以示意性的剖视图示出根据本发明的空气过滤器，其具有：环形过滤元件，该过滤元件具有断开的第一端部盘和闭合的第二端部盘；和过滤器壳体，该过滤器壳体具有第一和第二壳体部分以及适配件，其中，在适配件上构造居中的主空气出口以及偏心布置的次空气出口，其中，向次空气出口引导的通道环形围绕主空气出口；图2以示意性的分解图示出图1的空气过滤器；图3示出适配件与第一壳体部分和与过滤元件的第一端部盘连接的区域中的来自图1的细节；图4以沿过滤元件纵轴线的视线示出图1的空气过滤器的示意性视图。
具体实施方式
32.图1以剖视图示出空气过滤器10。在图2中空气过滤器10以分解图示出。
33.空气过滤器10具有过滤器壳体12。在过滤器壳体12中布置过滤元件14。过滤元件
14具有过滤介质16。过滤介质16环形围绕过滤元件14的纵轴线18。过滤元件14可从径向外部向径向内部被穿流。过滤介质16这里被构造为星形褶皱式的。在过滤元件14的轴向端部上，第一端部盘20和第二端部盘22与过滤介质16连接。
34.过滤器壳体12这里具有第一壳体部分24、第二壳体部分26和适配件28。为了运行空气过滤器10，第一壳体部分24和第二壳体部分26彼此紧固，对照图1，例如彼此卡住。为了更换过滤元件14，两个壳体部分24、26可以从彼此松开。适配件28可以与壳体部分中的一个壳体部分、这里第一壳体部分24卡住。适配件28为此具有卡钩30，这些卡钩嵌接到第一壳体部分24的卡停空缺部32中，也对照图3。适配件28可以嵌接到第一壳体部分14的出口空缺部29（对照图2）中。
35.过滤器壳体12具有原始空气入口34。原始空气入口34这里被构造为第二壳体部分26上的接管35，见图2。在过滤器壳体12之内过滤元件14将原始侧36与清洁侧38分开。原始侧36是过滤元件14之外的空间。清洁侧38是过滤介质16之内和端部盘20、22之间的空间。为了将原始侧36与清洁侧38分开，第二端部盘22被构造成闭合的。原始侧36也可以被称为原始空间且清洁侧38被称为清洁空间。在空气过滤器10运行中，待过滤的原始空气通过原始空气入口34流到原始侧36上。空气从原始侧36流动通过过滤介质16且作为过滤后的清洁空气到达清洁侧38上。
36.第一端部盘20具有清洁空气通口40。经由清洁空气通口40清洁侧38与主空气出口42和次空气出口44连通。不仅主空气出口42而且次空气出口44都可以被构造在适配件28上。主空气出口42这里以居中的开口的形式被实施。主空气出口42可以与纵轴线18共轴布置。次空气出口44可以通过接管45构成。次空气出口44的接管45可以倾斜延伸远离纵轴线18。
37.为了将次空气出口44与清洁侧38流体式连接，设置通道46。换言之，次空气出口44通过通道46与清洁侧38连通。通道46环形围绕主空气出口42。沿径向方向，通道46通过（位于径向内部的）内壁48和（位于径向外部的）外壁50限界。内壁48可以将通道46和主空气出口42直接从彼此分开。换言之，内壁48可以朝向通道46限界主空气出口42。沿轴向方向远离过滤元件14地，通道46通过盖壁52被限界。盖壁52具有用于次空气出口44的断口54。除此之外，盖壁52被构造成闭合的。通道46朝向第一端部盘20可以是敞开的。通道46的内壁48这里被布置成沿轴向方向与第一端部盘20间隔开。通过该间距构造环形缝隙56，该环形缝隙将通道46朝向清洁侧38打开。从次空气出口44中待提取的清洁空气在空气过滤器10运行中从清洁侧38首先通过清洁空气通口40、然后通过环形缝隙56流到通道46中且最后流过接管45中的断口54。
38.第一端部盘20与通道46的外壁50密封式连接，尤其见图1和3。这防止未过滤的原始空气从原始侧36绕开过滤介质16越界到清洁侧38上。第一端部盘20与外壁50的密封连接可以但不是必须被直接设立在第一端部盘和外壁之间。第一端部盘20这里具有凸出部58。凸出部58沿轴向方向远离过滤介质16地从第一端部盘20伸出。凸出部58和通道46的外壁50可以在空气过滤器10的安装状态中沿轴向方向重叠。为了将第一端部盘20相对于外壁50密封，可以设置密封元件60。密封元件60可以沿径向方向被布置在外壁50和凸出部58之间。密封元件60这里被喷射到第一端部盘20上（即以喷射成型法成型到第一端部盘20上）。第一端部盘20和密封元件60因此构成双部件构件。在所示出的空气过滤器10的实施方式中，过滤
元件14经由第一端部盘20的凸出部58与过滤器壳体12、这里与通道46的外壁50连接。过滤元件14沿轴向方向的长度公差因此对于过滤元件14根据功能被密封式联接到过滤器壳体12上是不重要的。过滤元件14以未示出的方式可以沿轴向方向被固定、尤其是被弹性固定，用以避免过滤元件在运行期间松开。为此例如可以在第二端部盘22和过滤器壳体12的朝向该端部盘22的壳体区段之间布置弹性元件（未示出）。替选地，过滤元件14可以形状锁合地相对于通道46的外壁50被固定、尤其是被固定在外壁50上。
39.空气过滤器10可以具有空气质量测量计62。空气质量测量计62与主空气出口42流体式连接。空气质量测量计62用于测量过滤后的清洁空气通过主空气出口42的质量流。空气质量测量计62的壳体元件64可以与通道46的内壁48密封式连接，该内壁这里径向向外限界主空气出口42。这里壳体元件64被插入到适配件28中。为了限界插入深度可以在壳体元件64上构造止挡部66。借助于两个贯穿接合止挡部66的螺钉68，空气质量测量计62可以被固定在过滤器壳体12、尤其是适配件28上，也对照图4。螺钉68这里嵌接到适配件28的盖壁52中。
40.内壁48和壳体元件64可以彼此沿轴向方向重叠。在内壁48和壳体元件64之间可以布置其他的密封元件70。其他的密封元件70可以被喷射到适配件28上。适配件28和其他的密封元件70于是构成双部件构件。
41.空气质量测量计62可以被构造为具有（十分抽象地示出的）热线式风速计72的热膜空气质量测量计。尤其在图1和4中可见，热线式风速计72延伸到空气质量测量计62的壳体元件64中。热线式风速计的测量精度取决于入流的方式或者说流过的空气质量流速度剖面。入流或者说速度剖面的改变导致有偏差的测量结果。通过根据本发明借助于环形的通道46将次空气出口44联接到清洁侧38上，可以实现空气质量测量计62的穿流不明显地受到通过次空气出口46抽出的清洁空气的量的影响。根据本发明的空气过滤器10因此保障了特别精确地测量通过主空气出口42的空气质量流。