[发明专利]用于机动车的空气滤清器

说明书

技术领域

本发明涉及一种空气滤清器，尤其是使用在机动车中的冷却空气滤清器，该空气滤清器设计用于过滤或分离输入的空气流中携带的颗粒，尤其是水颗粒。

背景技术

众所周知，例如为了给内燃机输送燃烧空气，在机动车领域中使用空气滤清器。新型的驱动方案，例如混合动力驱动装置或纯电动驱动装置需要使用并且携带蓄能装置，例如用于燃料电池的反应气体或用于向驱动装置提供电能的大功率蓄电池。

为实现电动性而考虑使用的大量蓄能装置需要主动冷却，因为在汽车运行中大功率电力蓄电池和燃料电池的运行会产生不可忽略的热量。

为此优选考虑空气冷却系统，其中，空气流要么人工地由鼓风机产生，要么在汽车行驶时从行车风中分支出。尤其为了利用所谓的RAM-空气效应(冲压空气效应)，亦即，为了利用空气由于汽车的行驶速度而形成的堵塞，可以将用于待输入的冷却空气的进气管套布置在汽车前部。

在潮湿的天气状况下，例如当汽车在雨天或湿润的路面上行驶时，大量的水或潮湿空气还会通过这种前侧的进气管套吸入，或被输送给冷却单元。因为待冷却的，例如设计为蓄电池形式的蓄能模块有时对湿度的反应极其灵敏，所以一定要降低所输入的冷却空气的湿度。

发明内容

因此，本发明所要解决的技术问题是，提供一种空气滤清器，尤其是用于冷却空气的滤清器，该空气滤清器能高效并且同时有效地从输入的冷却空气中分离出水。此外，空气滤清器应当能可变化地与机动车现有的结构空间方案匹配并且仅会给冷却空气流造成极小的压力损失。

该技术问题通过一种用于机动车的空气滤清器解决。按本发明的空气滤清器设计用于机动车，并且尤其设计为用于输入的冷却空气的滤清器。空气滤清器具有输入空气的入口和排出空气的出口。在入口和出口之间或在入口的下游或出口的上游设有至少一个空气导引结构，该空气导引结构设计用于改变输入的空气的流动方向或至少使输入的冷却空气转向。

为了分离冷却空气中携带的颗粒，尤其是流体颗粒，例如水滴，空气滤清器具有至少一个与空气导引结构的弯曲部相切的收集装置，该收集装置用于收集和分离空气流中携带的颗粒。空气滤清器在此利用了离心力分离机原理。

通过使空气流转向，优选甚至至少基本上强制到环形轨道上，空气流中携带的颗粒由于其质量或其相比空气更大的密度而受到径向向外的离心力的影响，在此，这些颗粒最终落在收集装置中。

根据空气导引结构的几何构造和由此导致的、输入的冷却空气的转向，例如可以将不同大小的水滴在空气导引结构的不同部位处有针对性地用一收集装置收集，优选甚至用多个收集装置收集，并因此从输入的空气流中分离。空气导引结构在此直接与空气滤清器输入空气的入口相邻地布置，以便能够使从前置的进气管套输入的新鲜空气尽可能受控地转向。

按第一种有利的结构方案，空气导引结构凹形地拱曲或设计成基本上圆形。圆形的空气导引结构在此尤其涉及设计成大致圆形的壳体的内侧。因此，通过入口输入的空气流被转向到本身设计成圆形的空气导引结构的内侧，以便将冷却空气至少部分区段地强制进入环形轨道。

按另一种有利的结构方案，还沿空气导引结构的弯曲部设有多个收集装置。由此，可以在冷却空气的整个转向过程中将不同大小的颗粒，尤其是小水滴从空气流中分离出或过滤出。尺寸较大并且质量大的颗粒或液滴在此优选由布置在入口附近的收集装置收集，而较轻的并且质量较小的颗粒由于其更小的惯性才被沿流动方向位于更后方的收集装置收集。

一旦由冷却空气携带的颗粒掉落在收集装置中，收集装置就单独地排出这些颗粒，因此几乎能够排除空气流通过已分离的颗粒重复富集。

按另一种有利的结构方案，至少一个收集装置通过相对空气导引结构的弯曲部相切定向的入口区段与空气导引结构邻接。在此尤其规定，收集装置基本上在空气导引结构的整个高度上延伸。空气导引结构或空气滤清器的壳体有利地具有基本上圆柱形的几何形状，其中，空气导引结构以及设置在该空气导引结构上的收集装置归属于一个表面。

按另一种优选的结构方案，收集装置背对其入口区段地具有在很大程度上封闭的，例如盲孔状的结构。在此可以规定，收集装置在其入口下游至少局部平行于空气导引结构的弯曲部延伸。以这种类型和方式，与收集装置的大小和定向相应的各空气支流将包含在冷却空气流中的和冷却空气流中携带的颗粒输送到布置在入口区段外部的袋状收集器(Taschenfalle)中，在该袋状收集器中，这些颗粒与原来的冷却空气流在很大程度上分离或分开。