DE102009043577B4

DE102009043577B4 - Entkoppelelement mit einem Filterelement

Info

Publication number: DE102009043577B4
Application number: DE102009043577.8A
Authority: DE
Inventors: Matthias Poppe
Original assignee: Witzenmann GmbH
Current assignee: Witzenmann GmbH
Priority date: 2008-10-01
Filing date: 2009-09-30
Publication date: 2014-01-23
Anticipated expiration: 2029-10-01
Also published as: DE102009043577A1; US20100083646A1; US8505286B2

Abstract

Entkoppelelement (1, 11) zum Einsatz mit Abgasanlagen, zumindest bestehend aus einem zumindest teilweise gewellten Balg (3, 13) und mit wenigstens zwei Enden in Form eines Einlasses (E) und eines Auslasses (A) für die Durchströmung eines Abgasstromes (S) durch das Entkoppelelement (1, 11), wobei ein Filterelement (2', 12') zur Filterung des Abgasstromes (S) zumindest teilweise im Inneren (I) des Entkoppelelementes (1, 11) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Filterelement (2', 12') selbsttragend und/oder träger- und/oder stützkörperlos ausgebildet und derart ausgebildet und/oder innerhalb des Entkoppelelements (1, 11) angeordnet ist, dass es in Radialrichtung (R1) von dem Abgasstrom (S) durchströmbar ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein Entkoppelelement mit einem Filterelement zum Einsatz mit Abgasanlagen und mit im Wesentlichen hohlzylindrischer Form mit insbesondere kreisförmigem oder annähernd ovalem Querschnitt, zumindest bestehend aus einem teilweise schraubengangförmig- oder ringgewellten Balg und mit wenigstens zwei Enden in Form eines Einlasses und eines Auslasses für die Durchströmung eines Abgasstromes durch das Entkoppelelement, wobei ein Filterelement zur Filterung des Abgasstromes zumindest teilweise im Inneren des Entkoppelelementes angeordnet ist.
Üblicherweise werden derartige Entkoppelelemente insbesondere im Bereich der Automobiltechnik eingesetzt und werden in die Abgasanlage einer Antriebsmaschine integriert bzw. zwischengeschaltet. Dadurch sollen Motorbewegungen sowie Vibrationen, Stöße und thermische Wärmedehnungen in der Abgasanlage aufgrund des von der Antriebsmaschine strömenden Abgases absorbiert werden. Ein Teil dieser Abgase wird in der Regel kontrolliert in einen Brennraum der Antriebsmaschine zurückgeleitet. Zweck dieser Rückführung von Abgasen ist es, die Verbrennungstemperatur in Zylindern der Antriebsmaschine zu vermindern und so die Bildung von Stickoxiden bei der Verbrennung von Kraftstoff zu reduzieren. Zur Einleitung bzw. Rückführung von Abgasen in den Brennraum der Antriebsmaschine sind im Stand der Technik bereits eine so genannte innere und äußere Abgasrückführung bekannt.
Bei der inneren Abgasrückführung wird im Gegensatz zur äußeren Abgasrückführung, welche eine separate Rückführungsleitung benötigt, die Verbrennungstemperatur in den Zylindern dadurch gesenkt, dass zwischen Einlassventil und Auslassventil der jeweiligen Zylinder die entsprechende Ventilüberschneidung vergrößert wird, so dass ein Teil der verbrannten Abgase nicht aus dem Zylinder ausgeleitet wird. Dadurch sinkt die Verbrennungstemperatur bei einem erneuten Verbrennen von Kraftstoff in den Zylindern und es entstehen weniger Stickoxide.
Zur Senkung der Verbrennungstemperatur in den Zylindern der Antriebsmaschine ist auch eine äußere Abgasrückführung möglich. Bei der äußeren Abgasrückführung wird eine Abgasleitung der Abgasanlage und ein Ansaugtrakt der Antriebsmaschine durch eine außerhalb der Antriebsmaschine angeordnete zusätzliche Abgasrückführungsleitung verbunden. Bei der äußeren Abgasrückführung wird weiter zwischen einer Hochdruck-Abgasrückführung (H-EGR) und einer Niederdruck-Abgasrückführung (L-EGR) unterschieden. Aufgrund schärferer Abgasgrenzwerte, insbesondere bei Stickoxiden wird jedoch vermehrt eine L-EGR-Leitung eingesetzt. Beim Einsatz einer L-EGR-Leitung erfolgt die Entnahme des Abgases zur Rückführung in den Brennraum der Antriebsmaschine stromabwärts eines in der Abgasanlage angeordneten Dieselpartikelfilters, die Einleitung des rückgeführten Abgases in den Brennraum der Antriebsmaschine üblicherweise vor einem Turbolader bzw. Kompressor. Durch die Abgasrückführung erhöht sich die Menge des rückgeführten Abgases im Brennraum der Antriebsmaschine und die Verbrennungstemperatur im Brennraum der Antriebsmaschine wird reduziert, was letztendlich der Entstehung von Stickoxiden bei der Verbrennung von Kraftstoffen entgegenwirkt.
Bei Verwendung einer (äußeren) L-EGR-Leitung sind hinsichtlich der Entkopplung von Schwingungen und zum Ausgleich von Montagetoleranzen entsprechend verglichen mit einer inneren Abgasrückführung hohe Anforderungen zu erfüllen, da zusätzliche Leitungen, Befestigungsteile, etc. verwendet werden müssen. Ein weiteres Problem bei der äußeren L-EGR sind losgelöste Partikel des Dieselpartikelfilters. Diese gelangen durch das rückgeführte Abgas zum einen in den EGR Kühler und setzen diesen im Laufe der Zeit zu, zum anderen werden diese stromaufwärts des Turboladers bzw. Kompressors in den Ansaugtrakt der Antriebsmaschine eingeleitet und können in Folge den Turbolader bzw. Kompressor sowie Kolben und Ventile der Antriebsmaschine beschädigen bzw. die Lebensdauer des Turboladers oder Kompressors oder von Komponenten der Antriebsmaschine wesentlich verkürzen.
Im Stand der Technik ist es hierfür bereits bekannt, die Entkopplung von Schwingungen über einen in die L-EGR-Leitung integrierten Balg sicherzustellen, der üblicherweise an dem dem Dieselpartikelfilter nächstgelegenen Ende der Abgasrückführungsleitung angeordnet ist. Stromabwärts dieses Balges in der Abgasrückführungsleitung wird dann zusätzlich mit hohem Aufwand eine Vorrichtung zur Abscheidung der oben genannten Partikel des Dieselpartikelfilters aus dem Abgasrückführungsstrom angeordnet, um eine Beschädigung des Turboladers, Kompressors oder von Komponenten der Antriebsmaschine zu vermeiden.
Nachteilig im Stand der Technik ist, dass die Anordnung einer zusätzlichen Partikel-Abscheidevorrichtung in einer EGR-Leitung fertigungstechnisch schwierig und teuer ist, da zusätzliche Fügestellen entstehen und Zusatzteile für die Befestigung, Abdichtung etc. benötigt werden. Weiterhin ist ebenfalls der Bauraumbedarf sehr hoch: Entlang der EGR-Leitung müssen sowohl die Partikel-Abscheidevorrichtung als auch eine Entkoppelstrecke zur Entkopplung von Schwingungen vorgesehen werden. Dies bedingt ebenfalls ein erhöhtes Gesamtgewicht der EGR-Leitung.
Um überhaupt eine Partikel-Abscheidung sowie eine Entkopplung entlang der EGR-Leitung durchführen zu können, ist die Leitungsführung der EGR-Leitung, das sogenannte Routing auf Grund des vorgegebenen geringen Bauraums entsprechend kompliziert. Dies führt zu Strömungsverlusten im rückgeführten Abgasstrom und erschwert den Einsatz von kostengünstigen Standardbauteilen. Schließlich wird im Stand der Technik zur Partikel-Abscheidung üblicherweise ein Vlies oder ein Tressenfilter verwendet, wobei das Vlies als Tiefenfilter und der Tressenfilter als Oberflächenfilter eingesetzt werden. Der Einsatz eines Vlieses als auch eines Tressenfilters in einem separaten Gehäuse ist ebenfalls sehr teuer.
Im Stand der Technik, beispielsweise in der DE-A 197 22 603 , ist es bereits bekannt, ein Entkoppelelement für Abgasanlagen mit einem Filterelement in Form eines Katalysators zu kombinieren. Hierbei wird der Katalysator zur Filterung des Abgasstromes zumindest teilweise im Inneren des Entkoppelelementes angeordnet. Überträgt man dies auf den vorliegenden Anwendungsbereich der Abgasrückführung lässt sich der für die Filterung und Entkopplung notwendige Bauraum reduzieren, indem das Entkoppelelement, insbesondere der Balg als Gehäuse für das Filterelement fungiert. Gleichzeitig wird eine Filterung des Abgasstromes erreicht, so dass Partikel beispielsweise eines vorgeschalteten Diesel-Partikelfilters aus dem rückgeführten Abgasstrom herausgefiltert werden und so einen der Antriebsmaschine in Strömungsrichtung vorgeschalteten Abgasturbolader sowie die Komponenten der Antriebsmaschine selbst nicht mehr beschädigen.
In der europäischen Patentanmeldung EP 1 179 673 A2 ist zwar ebenfalls bereits ein Filterelement zur Filterung eines Abgasstromes offenbart, welches in eine Verbindungsleitung zur Abgasrückführung integriert ist. Eine Entkopplung oder Dämpfung von Schwingungen der genannten Verbindungsleitung von dem Verbrennungsmotor ist damit allerdings nicht möglich, da lediglich zur thermischen Isolierung von Verbindungsleitung und Ansaugvorrichtung eines Verbrennungsmotors voneinander am Ende der Verbindungsleitung, welches im Bereich der Ansaugvorrichtung des Verbrennungsmotors angeordnet ist, eine entsprechende Hülse vorgesehen ist.
Durch den reduzierten Bauraum von Entkoppelelement und Filterelement wird die Verlegung bzw. Ausführung einer L-EGR-Leitung auch erheblich vereinfacht: Es werden nicht nur weniger Einzelteile für die Anordnung und Befestigung der L-EGR-Leitung benötigt, sondern ebenso können standardisierte kostengünstige Leitungsteile bzw. -rohre eingesetzt werden. Außerdem werden Strömungsverluste reduziert. Da das Filterelement zumindest teilweise im Inneren des Entkoppelelementes angeordnet ist, ist das Gewicht von Entkoppelelement und eingebautem Filterelement auch deutlich geringer als die Summe der Gewichte der jeweiligen Einzelbauteile des Standes der Technik, da auf ein separates Filtergehäuse für das Filterelement verzichtet werden kann.
Ein solches Entkoppelelement mit Filterelement ist bei unterschiedlichen Arten von Antriebsmaschinen universell einsetzbar; lediglich die jeweiligen Anschlussrohre sind entsprechenden Bauraumerfordernissen anzupassen. Die Auslegung des Balges wird dabei den Vorgaben hinsichtlich der gewünschten Entkoppelwirkung angepasst. So lässt sich das Filterelement als Katalysator ausbilden und auf diese Weise eine Entkopplung und Schadstoffreduzierung sowohl im nicht rückgeführten als auch im rückgeführten Abgasstrom der Antriebsmaschine ermöglichen und dadurch Ablagerungen im EGR Kühler verhindern.
Aus der Gebrauchsmusterschrift DE 200 03 386 U1 ist ein Entkopplungselement für Schwingungen in Abgasleitungen von Brennkraftmaschinen bekannt, bei dem innerhalb eines flexiblen Verbindungselements ein Katalysatorkörper angeordnet ist, welcher radial von einem Wärmeschutzelement umgeben und über dieses Wärmeschutzelement mit dem restlichen Entkopplungselement verbunden ist.
DE 10 2005 027 649 A1 offenbart eine Abgasnachbehandlungsanordnung und ein Verfahren zu deren Herstellung, ohne näher auf eine mögliche Anordnung innerhalb eines flexiblen Leitungselements einzugehen.
EP 1 126 141 A2 offenbart ein flexibles Leitungselement, welches einen Katalysator umfasst, der ausschließlich in Axialrichtung von einem zu behandelnden Abgas durchströmt wird.
WO 2003/056151 A1 offenbart ein flexibles Leitungselement, welches einen Katalysator umfasst, der innerhalb einer trichterförmigen Aufnahme angeordnet und somit ebenfalls im Wesentlichen nur in Axialrichtung von einem zu behandelnden Abgas durchströmt wird.
DE 10 2004 020 138 A1 beschreibt ein Reduktionsmittelzugabesystem für die Abgasanlage einer Brennkraftmaschine mit einer Leiteinrichtung, die Durchbrüche zum Leiten des Abgasstroms aufweist.
Hiervon ausgehend ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Entkoppelelement zur Verfügung zu stellen, welches bei der üblichen Entkopplung von Schwingungen, dem Ausgleich von Montagetoleranzen und thermischen Ausdehnungen sowie der Abscheidung von Festkörperpartikeln aus dem Abgasstrom ein verbessertes Arbeitsverhalten aufweist, insbesondere was den auftretenden Druckverlust anbelangt.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass bei Kombination eines Entkoppelelements mit einem Filterelement – so vorteilhaft diese auch im Hinblick auf den Bauraum und die Lebensdauer des nachgeschalteten Turboladers, Kompressors oder dergleichen sein mag – der Druckverlust über das Entkoppelelement derart groß wird, dass die Vorteile der Abgasrückführung teilweise zunichte gemacht werden bzw. nicht wirksam erzielbar sind. Um nachteiligen Effekten zu begegnen, schlägt die Erfindung ein Filterelement vor, das selbsttragend und/oder ohne Träger und/oder ohne Stützkörper ausgebildet ist, um dadurch einen deutlich reduzierten Druckverlust zu erreichen, wodurch sichergestellt werden kann, dass das Arbeitsverhalten gegenüber den bekannten Bauformen verbessert werden kann. Während also bisher allenfalls ein Augenmerk auf die Stabilität eines Filters gerichtet wurde, beschäftigt sich die vorliegende Erfindung mit dem Thema des durch den Filter verursachten und sich auf die Abgasrückführung negativ auswirkenden Druckverlusts.
Wesentlich für das selbsttragende, träger- und/oder stützkörperlose Filterelement ist die Tatsache, dass die Filterfläche so groß wie möglich ist und somit nicht durch Träger oder Stützkörper oder sonstige Hilfsmittel blockiert oder bedeckt wird. Dadurch ist die ansonsten für einen großen Druckverlust verantwortliche Stützfläche eliminiert und das Filterelement besteht fast nur aus für den Abgasstrom durchlässigen Bereichen mit Filterfunktion. Hierzu trägt erfindungsgemäß auch bei, dass das Filterelement derart ausgebildet und/oder innerhalb des Entkoppelelements angeordnet ist, dass es in Radialrichtung von dem Abgasstrom durchströmbar ist.
In diesem Zusammenhang ist es von großem Vorteil, wenn das Filterelement so ausgebildet ist, dass zumindest 70%, insbesondere zumindest 80% der Oberfläche des Filterelements durchlässig sind und als Filterfläche wirksam arbeiten können. Dieses große Flächenverhältnis von ca. 80% sorgt für einen besonders niedrigen Druckverlust und damit für ein besonders gutes Arbeitsverhalten des erfindungsgemäßen Entkoppelelements. Bei bekannten Filterelementen werden Träger, Stützen oder sonstige tragende Bauteile vorgesehen, die die wirksame Filterfläche weiter verkleinern bzw. etwaige an sich durchlässige Filterflächen ver- bzw. überdecken und damit undurchlässig machen, so dass sie nicht mehr ihre Funktion als Filterfläche erfüllen können. Genau auf diese tragenden Bauteile wird nun bei der vorliegenden Erfindung verzichtet.
Besonders vorteilhaft ist es hierbei, wenn das Filterelement bauchig oder tütenförmig bzw. gewölbt ausgebildet ist mit einer Filterspitze, die insbesondere konisch oder bauchig ausgebildet ist. Daneben sind auch Kegel-, Kegelstumpf- oder Zylinderformen möglich (die hier als unter den Allgemeinbegriff „bauchig” fallend zu verstehen sind), wobei aber die genannte tütenförmige Ausbildung für eine deutlich vergrößerte Filteroberfläche verantwortlich ist, die sich ebenfalls sehr günstig im Hinblick auf den Druckverlust auswirkt. Es sei an dieser Stelle betont, dass die genannte erfindungsgemäße bauchige oder Tütenform (die in einem bevorzugten Ausführungsbeispiel etwa der Form eines Papier-Teesiebes entspricht) jegliche von der Scheibenform abweichende insbesondere aufgewölbte Ausgestaltung, also auch beispielsweise strumpfförmige Filterelemente umfassen soll.
Von besonderem Vorteil für die Lebensdauer eines solchen Entkoppelelementes ist es in diesem Zusammenhang, wenn die Filterspitze des Filterelements, also beispielsweise das tütenförmige Ende, die bauchige Wölbung und dergleichen dem Einlass des Entkoppelelements zugewandt ist. Hierdurch lässt sich erreichen, dass das Filterelement nicht im Laufe der Zeit mit den aus dem Abgasstrom herausgefilterten Partikeln im Bereich der Filterspitze zugesetzt wird und somit den Druckverlust über die Lebensdauer erhöhen würde; statt dessen fallen die aus dem Abgasstrom abgefangenen Partikel vom Filterelement in den das Filterelement umgebenden Bereich des Entkoppelelements, also insbesondere in den Balgkörper. Die Orientierung der Filterspitze in Richtung des Einlasses des Entkoppelelements führt außerdem zu einer Reduzierung der Strömungsverluste im Vergleich zu einer umgekehrten Anordnung.
Weiter empfiehlt es sich, wenn die der Filterspitze gegenüberliegende Filterbasis dem Auslass des Entkoppelelements zugewandt ist und/oder wenn das Filterelement insbesondere nur im Bereich des Auslasses des Entkoppelelements mittels der Filterbasis festgelegt ist. Dadurch ist sichergestellt, dass das Filterelement nicht die Funktion des Entkoppelelements und insbesondere des gewellten Balgs beeinträchtigt. Denn bei Festlegung an nur einem Ende und insgesamt tütenförmiger und stützkörperloser Ausbildung ist offensichtlich, dass die Durchmesserverhältnisse des Filterelements gegenüber dem Balg so auswählbar sind, dass das Filterelement bei Auslenkungen des Balgs an dessen Innenseite nicht anstößt. Und selbst wenn das Filterelement einmal im Extremfall an die Balginnenwandung anstoßen würde, so würde das stützkörperlose Filterelement ausreichend nachgiebig sein, um einen solchen Kontakt beschädigungslos zu überstehen.
Zweckmäßigerweise ist das Filterelement so ausgelegt, dass das Entkoppelelement bei einer Temperatur des Abgases in der Größenordnung von etwa 250°C, bei einem Massenstrom des Abgases im Bereich von 40–80 kg/h sowie bei einer zumindest etwa 90%-igen Filterung von im Abgas enthaltenen Teilchen einer Partikelgröße zwischen 50 und 500 μm einen Druckverlust im Bereich von etwa zwischen 3 und 30 mbar und insbesondere im Bereich von nur zwischen 3 und 20 mbar, vorzugsweise 5 bis 15 mbar, aufweist.
Dies soll aber nicht etwa durch ein schlecht funktionierendes, d. h. zu grobes Filterelement ermöglicht werden – vielmehr ist das Filterelement so auszulegen, dass es zumindest eine 90%-ige und insbesondere eine etwa 99%-ige Filterung von im Abgas enthaltenen Teilchen der Partikelgröße zwischen 95 und 105 μm aufweist.
Wie vorstehend erwähnt, ist das Entkoppelelement dabei so ausgelegt, dass der erfindungsgemäße geringe Druckverlust zwischen 3 und 30 mbar bei einem Abgas auftritt, das – bei gegebenem Massenstrom im Bereich von 40–80 kg/h – eine Temperatur in der Größenordnung von etwa 250°C aufweist. Besonders bevorzugt ist es dabei, wenn bei einer Temperatur des Abgases in der Größenordnung von etwa 250°C, bei einem Massenstrom des Abgases in der Größenordnung von etwa 80 kg/h sowie bei einer etwa 99%-igen Filterung von im Abgas enthaltenen Teilchen einer Partikelgröße zwischen 95 und 105 μm der Druckverlust im Bereich von etwa zwischen 10 und 13 mbar liegt.
Es sei betont, dass der Druckverlust für andere Temperaturbereiche anders ausfällt, nämlich bei niedrigeren Temperaturen geringer und bei höheren Temperaturen größer. Näheres hierzu ergibt sich aus dem als 7 beigefügten Schaubild und der zugehörigen Beschreibung. Die in den Ansprüchen angegebenen Werte müssen nicht den tatsächlichen Arbeitsbedingungen entsprechen; vielmehr dienen sie primär dazu, Entkoppelelemente mit unterschiedlichen Filterbauformen miteinander vergleichen zu können und das Vorhandensein der erfindungsgemäßen Eigenschaften auch bei anderen, üblicherweise bei anderen Bedingungen eingesetzten Entkoppelelementen nachweisen zu können.
Das Filterelement der vorliegenden Erfindung dient insbesondere zum Herausfiltern von festen, insbesondere keramischen Partikeln, die im Abgasstrom enthalten sind, in einer Ausführungsform mit Katalysator dient das Filterelement vorwiegend zum Herausfiltern von HC und CO aus dem Abgas.
Wie sich schon aus dem Vorstehenden ergibt, ist das Filterelement zweckmäßigerweise koaxial zum Balg im Entkoppelelement angeordnet; wenn nun das Entkoppelelement vom Abgasstrom durchströmt wird, so bedeutet dies, dass das Filterelement zumindest in seiner Radialrichtung vom Abgasstrom durchströmbar ist. Durch die tütenförmige bzw. bauchige Ausführung kommt zu dieser Radialkomponente noch eine Axialkomponente hinzu, was sich insgesamt besonders günstig auf den Druckverlust auswirkt, vor allem gegenüber einer nur axialen Durchströmung.
Während es hinsichtlich der Ausgestaltung des Filterelements verschiedene Möglichkeiten gibt, dieses beispielsweise aus einem Geflecht, einem Metallvlies oder einem Quadratmaschengewebe bestehen kann, so hat sich als vorteilhaft ein als Oberflächenfilter wirksames Metalltressengewebe erwiesen, das bevorzugterweise als glatte Tresse ausgebildet ist mit einem besonders bevorzugten Verhältnis von 30 Kettfäden zu 120–150 Schussfäden pro inch². Ein anderes bevorzugtes Filterelement besteht aus einem tüten- oder kegelförmigen gesinterten Metall-Vliesfilter mit einer axialen Filterlänge (axialer Abstand zwischen Filterbasis und Filterspitze) von etwa 65–70 mm. Bei Variation der Filterlänge lässt sich feststellen, dass im beobachteten Bereich mit größerer Länge (wodurch entsprechend die Filterfläche größer wird) der Druckverlust sinkt. Ebenso sinkt der Druckverlust, wenn man anstelle eines kegelförmigen Filterelements ein tütenförmiges, d. h. flacheres und breiteres Filterelement verwendet, das eine etwas größere wirksame Filterfläche aufweist. Somit sind die zu Vergleichzwecken aufgeführten Parameter, insbesondere der Druckverlust auf eine vergleichbare bzw. gleich bleibende wirksame Filteroberfläche zu beziehen, da sich diese Parameter in Abhängigkeit der Filterform und -größe ändern.
Weitere Vorteile lassen sich bei dem erfindungsgemäßen Entkoppelelement dadurch erzielen, dass es eine Einrichtung zur Beladungserkennung aufweist, die insbesondere die Druckdifferenz über das Entkoppelelement misst. Kommt es während des Gebrauchs des Entkoppelelements zu einem erhöhten Anfall von Partikeln, beispielsweise in Folge einer Schädigung des Dieselpartikelfilters, einer Versottung des Filters in Folge ungünstiger Gemischverbrennung oder dergleichen, kann diese Störung unmittelbar festgestellt und der Filter des Entkoppelelements oder das gesamte Entkoppelelement ausgetauscht werden.
Zusätzliche Vorteile lassen sich durch eine Einrichtung zur Veränderung des Abgasstroms, insbesondere durch eine Abgasklappe erzielen, die insbesondere im Bereich des Einlasses des Entkoppelelements angeordnet ist. Hierdurch lässt sich die Rückführungsrate des Abgasstroms in idealer Weise auf die vorhandenen Werte und insbesondere auf die Eigenschaften des Filterelements einstellen. Schließlich kann eine Einrichtung zur Kühlung der Filteroberfläche vorgesehen sein, die vorzugsweise elektrisch arbeitet; ebenso lässt sich eine Kühlung über eine geeignete Gestaltung der Balgwellengeometrie erzielen.
Ebenso liegt es im Rahmen der Erfindung, das Filterelement als an sich bekannter EGR-Katalysator oder auch als Zyklonenfilter auszubilden. Weiterhin ist es möglich, das Filterelement als Kühler oder Vorwärmer auszubilden, da der Balg des Entkoppelelementes auf seiner durch die üblicherweise vorhandenen teilweise gewellten Bereiche vergrößerten Oberfläche eine verbesserte Wärmeein- bzw. Wärmeableitung ermöglicht.
Wenn das Filterelement im Bereich des Einlasses (und/oder Auslasses) des Entkoppelelementes angeordnet ist, ist es auf einfache Weise möglich, bestehende Entkoppelelemente ohne Filterelement, beispielsweise durch Einstecken eines Filterelementes im Bereich des Einlasses und/oder Auslasses mit einem Filterelement nachzurüsten oder zu Wartungszwecken das Filterelement auszutauschen, ohne dass das gesamte Entkoppelelement hierzu geöffnet oder komplett ersetzt werden muss. Zudem kann das Filterelement auf einfache Weise zusammen mit einem Ende des Entkoppelelementes an diesem festgelegt werden.
Zweckmäßigerweise ist das Filterelement durch Verschweißen oder Verpressen am Entkoppelelement, insbesondere am Balg, festgelegt. Damit ist eine einfache und kostengünstige Befestigung des Filterelementes am Entkoppelelement möglich.
Damit das Filterelement möglichst geringe Belastungen und Kräfte durch die Aufnahme von Schwingungen durch das Entkoppelelement erfährt, ist es vorteilhaft, wenn das Filterelement im Bereich einer Festseite des Entkoppelelementes angeordnet ist. Die Festseite des Entkoppelelementes ist dabei dasjenige Ende des Entkoppelelementes, welches geringeren Bewegungen und damit Belastungen durch die vom Entkoppelelement aufzunehmenden Schwingungen der Antriebsmaschine ausgesetzt ist. Damit erhöht sich die Lebensdauer des Filterelementes.
Wird das Filterelement in Axial- und/oder in Radialrichtung vom Abgasstrom durchströmt, ermöglicht dies – wie bereits erwähnt – einen optimalen Durchsatz des Abgasstromes und gleichzeitig eine effektive Filterung des Abgasstromes. Dabei liegt es im Rahmen der Erfindung, dass bei einem als Fliehkraftabscheider bzw. Zyklonenfilter ausgebildeten Filterelement, der Abgasstrom im Wesentlichen tangential bezüglich des radialen Umfangs des Filterelementes in dieses eintritt und anschließend auf eine im Wesentlichen kreisförmige Bahn gelenkt wird. Die zu filternden Partikel werden dann mehrheitlich durch die durch die kreisförmige Bahn des Abgasstromes wirkende Zentrifugalkraft vom Abgasstrom getrennt.
Vorteilhafterweise sind das Filterelement und/oder der Balg ein- oder mehrlagig ausgebildet. Ein mehrlagiges Filterelement ermöglicht eine weitere Verbesserung bzw. Anpassung der Filterwirkung, wohingegen ein mehrlagig ausgeführter Balg nicht nur hinsichtlich seiner Stabilität verbessert wird, sondern ebenfalls ist es damit möglich, die Beweglichkeit des Entkoppelelementes an die jeweiligen Anforderungen anzupassen bei gleichzeitiger Gewährleistung der Gasdichtheit des Entkoppelelementes.
Um das Filterelement noch einfacher und kostengünstiger im Entkoppelelement festzulegen, kann das Filterelement in einem ungewellten Bereich des Balges angeordnet werden. Die Dämpfung des Balges bzw. Entkoppelelementes kann auf diese Weise verringert werden, ohne dass das Filterelement bei Belastung des Balges diesen berührt und das Filterelement bzw. der Balg durch Reibung aneinander beschädigt werden.
Weiterhin ist es auch möglich, den ungewellten Bereich des Balges an die Form, insbesondere den Durchmesser bzw. Geometrie des Filterelementes anzupassen. Dadurch ist eine größere Filterwirkung des Filterelementes möglich ohne das Entkoppelelement hierfür verlängern zu müssen und damit den hierfür notwendigen Bauraum für den Einbau zu vergrößern.
Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen sowie der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnungen; dabei zeigen
1 ein erfindungsgemäßes Entkoppelelement mit einem Filterelement;
2 eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Entkoppelelementes mit einem Filterelement, angeordnet im ungewellten Bereich des Balges;
3 eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Entkoppelelementes mit Filterelement gemäß 2;
4a und 4b eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Entkoppelelementes mit koaxial angeordneten Filterlagen;
5 eine alternative Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Entkoppelelements mit Filterelement in teilweise geschnittener Seitenansicht;
6 das Entkoppelelement aus 5 in komplett geschnittener Seitenansicht (Längsschnitt);
7 ein Schaubild mit Kennlinien (Druckverlust über Massenstrom) für verschiedene Temperaturen des Abgases;
8 das Filterelement aus 5 separat in komplett geschnittener Seitenansicht (Längsschnitt);
9 das Filterelement aus 5 separat in Draufsicht und
10 das Filterelement aus 5 separat in perspektivischer Seitenansicht.
In 1 ist eine Zeichnung eines erfindungsgemäßen Entkoppelelementes 1 im Axialschnitt mit zwei Enden E, A auf der rechten bzw. linken Seite der Zeichnung gezeigt, wobei das rechte Ende als Einlass E eines Abgasstromes S und das linke Ende als Auslass A des Abgasstromes S dient. Der Abgasstrom S durchströmt das Entkoppelelement 1 vom Einlass E in Richtung D des Auslasses A. Diese Richtung wird als Durchströmungsrichtung D bezeichnet. Weiterhin weist das Entkoppelelement 1 einen Balg 3 aus Metall mit einem gewellten Bereich 3' auf. Im Inneren I des Entkoppelelementes 1 ist ein Filterelement 2' angeordnet, welches sich im Wesentlichen entlang der Axialrichtung und ausgehend vom Auslass A des Entkoppelelementes in das Entkoppelelement entgegen der Durchströmungsrichtung D hineinerstreckt und im Wesentlichen einen kreisförmigen oder annähernd ovalen Querschnitt, vorteilhafterweise dem Querschnitt des Entkoppelelementes 1 entsprechend, aufweist.
Tritt nun der Abgasstrom S beim Einlass E in das Entkoppelelement 1 ein, wird zunächst der vom Filterelement 2' nicht beaufschlagte Bereich 2 des Inneren I des Entkoppelelementes 1 durchströmt. Anschließend tritt der Abgasstrom S z. B. in Radialrichtung R₁ in das Filterelement 2' ein. Nach dem Eintritt in das Filterelement 2' wird der Abgasstrom S durch das Filterelement 2' gefiltert und tritt dann wiederum parallel zur Durchströmungsrichtung D durch den Auslass A des Entkoppelelementes 1 aus. Weiterhin ist das Filterelement 2' auch im gewellten Bereich 3' des Balges 3 angeordnet.
Zur Bedämpfung des Balges 3 sowie zum Schutz des Balges 3 gegen äußere Beschädigungen kann der Balg 3 auf seiner radialen Außenseite ein Außengestricke und/oder ein -geflecht aufweisen. Gleichzeitig kann das Entkoppelelement auch im Bereich des Ein- und/oder Auslasses E, A eine Endhülse 6 aufweisen, die zur gegenseitigen Festlegung von Balg 3, Außengestricke, etc. dient. Um die Beweglichkeit des Balges 3 und damit die Flexibilität des Entkoppelelementes 1 zu erhöhen, kann das Filterelement 2' hinsichtlich seiner axialen Erstreckung auch verkürzt werden.
2 zeigt eine weitere Ausführungsform des Entkoppelelementes 1 aus 1. Dabei erstreckt sich nun das Filterelement 2' in Axialrichtung lediglich im ungewellten Bereich 3'' des Balges 3. Der ungewellte Bereich 3'' ist in 2 im Gegensatz zu 1 größer ausgebildet und erstreckt sich nun nahezu über die Hälfte der gesamten axialen Erstreckung des Entkoppelelementes 1. Der ungewellte Bereich 3'' des Balges 3 ist dabei an die Geometrie, insbesondere an den Radius des Filterelementes 2' entsprechend angepasst, und die axiale Erstreckung von ungewelltem Bereich 3'' und Filterelement 2' ist im Wesentlichen gleich groß. Weiterhin ist ebenso wie in 1 der Innenradius 5 des gewellten Bereiches 3' und der Innenradius 6 des ungewellten Bereiches 3'' des Balges 3 im Wesentlichen gleich groß.
In 3 ist eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Entkoppelelementes 1 gezeigt. Der Aufbau entspricht dabei im Wesentlichen dem gezeigten Aufbau des Entkoppelelementes 1 aus 2. Im Unterschied zu 2 entspricht nun der Innenradius 5 des gewellten Bereiches 3' des Balges 3 nun nicht mehr dem Innenradius 6 des ungewellten Bereiches 3'', sondern der Innenradius 6 des ungewellten Bereiches 3'' ist nun so ausgestaltet, dass er im Wesentlichen dem Außenradius 4 des gewellten Bereiches 3' des Balges 3 entspricht. Dadurch kann im Vergleich zur Ausführungsform des Entkoppelelementes 1 in 2 bei gleicher axialer Länge des Entkoppelelementes 1 mit Filterelement 2' eine größere Filterwirkung aufgrund eines größeren Volumens des Filterelementes 2' erreicht werden.
In 4a wird eine weitere Ausführungsform eines Filterelementes 2' im Inneren I des Entkoppelelementes 1 in perspektivischer dreidimensionaler Ansicht gezeigt. Dieses Filterelement 2' wird in Durchströmungsrichtung D von einem Abgasstrom S durchströmt. Das Filterelement 2' weist dabei an seiner radialen Außenseite einen Blechzylinder 7 auf. Auf der radialen Innenseite des Blechzylinders 7 ist als Filterlage ein erster Filterzylinder 8 koaxial zur Achse des Filterelementes 2' angeordnet. Auf dessen radialer Innenseite ist wiederum eine koaxial angeordnete Aussparung H angeordnet, die sich teilweise in Axialrichtung des Filterelementes 2' erstreckt. Schließlich ist auf deren radialer Innenseite und im Wesentlichen entlang der gesamten axialen Erstreckung des Filterelementes 2' als weitere Filterlage ein zweiter Filterzylinder 9 angeordnet. Zudem weist das Filterelement 2' an seinem einen Ende in koaxialer Weise angeordnete Stirnflächen 10 auf, die nicht vom Abgasstrom S durchströmt werden können. Der Abgasstrom S kann lediglich mittelbar in das Filterelement 2' über die Aussparung H in den ersten Filterzylinder 8 bzw. zweiten Filterzylinder 9 des Filterelementes 2' eintreten.
4b zeigt nun ein gemäß 4a in Axialrichtung des Entkoppelelementes 1 in dessen Inneren I angeordnetes Filterelement 2'. Der Strömungsverlauf eines Abgasstromes S bei der Durchströmung eines Entkoppelelementes 1 in Durchströmungsrichtung D ist wie folgt: Zunächst tritt der Abgasstrom S über den Einlass E des Entkoppelelementes 1 in diesen ein und durchströmt zunächst den Bereich 2 des Entkoppelelementes 1, welcher nicht vom Filterelement 2' beaufschlagt wird. Danach trifft der Abgasstrom S auf das Filterelement 2', wobei die in Radialrichtung R₁ orientierten Stirnflächen 10 des Filterelementes 2' nicht vom Abgasstrom S durchströmt werden können. Der Abgasstrom S tritt somit in die Aussparung H des Filterelementes 2' ein und wird anschließend in zwei Teilabgasströme S₁ bzw. S₂ aufgeteilt. Der Teilabgasstrom S₁ tritt über die radiale Außenseite des zweiten Filterzylinders 9, die entlang der Aussparung H angeordnet ist, in diesen zur Filterung ein, wohingegen der Teilabgasstrom S₂ zunächst über die entlang der Aussparung H angeordnete radiale Innenseite des ersten Filterzylinders 8 in diesen zur Filterung eintritt. Der Teilabgasstrom S₂ durchströmt dann den ersten Filterzylinder 8 in Axialrichtung und tritt schließlich im nicht von der Aussparung H beaufschlagten Bereich des Filterelementes 2' in den Auslass A über. Die beiden Teilabgasströme S₁, S₂ vereinigen sich so wieder zu einem einzigen Abgasstrom S, welcher dann über den Auslass A aus dem Entkoppelelement 1 austritt.
Weiterhin liegt es im Rahmen der Erfindung das Filterelement sowohl im gewellten als auch im ungewellten Bereich des Balges anzuordnen, gegebenenfalls kann es sich auch vollständig entlang der Axialrichtung im Inneren des Entkoppelelementes erstrecken. Zusätzlich ist es ebenfalls möglich, dass das Filterelement teilweise außerhalb des Entkoppelelementes angeordnet ist, beispielsweise um das Filtervolumen des Filterelementes und damit dessen Filterwirkung noch weiter zu verbessern.
Die 5 und 6 zeigen ein Entkoppelelement 11 mit einem besonders gestalteten Filterelement 12', das in erfindungsgemäßer Art und Weise tütenförmig ausgebildet ist mit einer Filterspitze 121, einer ringförmigen Filterbasis 122 und einer im Beispielsfall tütenförmigen Filterfläche 123 (die insbesondere auch aus den 8, 9 und 10 erkennbar ist), die aus einem Metalltressengewebe besteht.
Das Entkoppelelement 11 weist als zusätzliche Bauteile einen ringgewellten Balg 13 mit zwei glattzylindrischen Anschlussenden 13'' und einem gewellten mittleren Bereich 13' auf. Über den Balg 13 ist ein Gestrickemantel 14 gezogen, der über Endringe 15, 16 an den glattzylindrischen Anschlussenden 13'' festgelegt ist. Die Anschlussenden des Balgs sind wiederum mit jeweils einem Anschlussflansch 17, 18 versehen an die die jeweilige Anschlussverrohrung (die in der Zeichnung nicht dargestellt ist) angeschlossen werden kann.
Das so aufgebaute Entkoppelelement 11 weist einen Einlass E und einen Auslass A für den Abgasstrom S auf, der das Entkoppelelement in Durchströmungsrichtung D durchströmt.
Erfindungsgemäß ist das Filterelement so angeordnet, dass es mit seiner Filterspitze 121 dem Einlass E zugewandt ist. Hierdurch lässt sich eine Verringerung der Druckverluste in der Größenordnung von etwa 30% im Vergleich zu einem scheibenförmigen und mit Stützkörper versehenen Filterelement erzielen. Außerdem werden durch eine solche Anströmung des Abgasstromes auf die Filterspitze die Strömungsverluste klein gehalten. Schließlich fallen die aus dem Abgasstrom herausgefilterten Partikel in den Balgkörper 3, verbleiben somit nicht im Inneren des Filters. Hierdurch wird eine Vergrößerung der Druckverluste über die Lebensdauer vermieden, da sich die Partikel nicht im Inneren des Filters ansammeln, sondern der Filter vielmehr regelmäßig und dauerhaft quasi selbsttätig gereinigt wird.
Die Tüten- bzw. Strumpfform des Filterelements 12' ergibt auch eine größere Bewegungsfreiheit gegenüber dem Balg 13 und dem Anschlussflansch 18, die selbst bei größeren Auslenkungen nicht Gefahr laufen, mit dem Filterelement bzw. der Filterspitze 121 zu kollidieren.
Wie man aus 6 leicht erkennen kann, führt eine Durchströmung des Abgasstroms S durch das Filterelement 12' nicht nur zu einer Durchströmung in Axialrichtung, sondern aufgrund der zur Mittelachse 19 des Entkoppelelements 11, die mit der Mittelachse 19 des Filterelements 12' zusammenfällt, geneigten Orientierung der Filterfläche 123 dazu, dass auch eine Durchströmung in Radialrichtung auftritt, was sich ebenfalls sehr günstig auf den Druckverlust über das Entkoppelelement auswirkt.
Zum in den 5 und 6 gezeigten Ausführungsbeispiel des tütenförmigen Filterelements sei angemerkt, dass hiervon abweichend auch andere gewölbte oder strumpfförmige Filterformen im Rahmen der vorliegenden Erfindung liegen und ähnliche Vorteile aufweisen. Das tütenförmige Filterelement ist im Bereich seiner Filterspitze 121 mit einer Schweißnaht versehen, die das Metalltressengeflecht in diesem Bereich fixiert und somit für eine gewisse Stabilisierung sorgt. Bei strumpfförmigen Filterelementen oder gewölbten bzw. bauchigen Filterelementen kann auf eine solche Schweißnaht verzichtet werden und die dem Einlass zugewandte „Filterspitze” durch entsprechende Ausformung des Gewebes ohne Fügestellen gebildet werden. Hierdurch lässt sich ähnlich wie durch das Weglassen von Stützkörpern oder Trägern die Filterfläche vergrößern und somit der Druckverlust entsprechend verringern.
Was die dargestellten Anschlussflansche 17, 18 des Entkoppelelements 11 betrifft, so lässt sich durch deren möglichst große Dimensionierung (im Durchmesserbereich von 25 bis 40 mm bis hin zu 56 mm bei Pkw-Abgasanlagen und in noch höherer Größenordnung bei Nutzfahrzeuganwendungen) der Druckverlust auch im Bereich der Anschlussverrohrung reduzieren. Dies ist durch die erfindungsgemäße Kombination von Entkoppelelement und Filter und die dadurch erzielte Reduzierung des Bauraums möglich.
7 zeigt nun für den vorliegenden Erfindungsgegenstand gemäß 5 bzw. 6 den Druckverlust in Abhängigkeit vom Massenstrom bei unterschiedlichen Abgastemperaturen, wobei diese Werte einer Messung für 250°C entnommen und entsprechend hochgerechnet sind. Hieraus ist eine deutliche Abhängigkeit von der Abgastemperatur zu entnehmen: Eine höhere Temperatur bedeutet – bei gleichem Massenstrom – einen größeren Druckverlust. In den gezeigten Beispielen reduziert sich der Druckverlust bei einer von 250°C auf 25°C, also auf ein Zehntel, abgesenkten Temperatur auf etwa die Hälfte, bei einer von 250°C auf 750°C erhöhten, also verdreifachten Temperatur vergrößert er sich etwa auf das Doppelte. Um nun verschiedene Entkoppelelemente bzw. -bauformen miteinander vergleichen zu können, behilft sich die vorliegende Erfindung der angegebenen Bezugsgrößen, nämlich gibt Massenstrom, Filterungsgrad und Temperatur vor und definiert in Abhängigkeit hiervon einen Druckverlustbereich, der sich deutlich vom Stand der Technik unterscheidet und für die erfindungsgemäßen Vorteile verantwortlich ist.
In den 8, 9 und 10 ist das Filterelement 12' aus den 5 und 6 separat im Längsschnitt, in Draufsicht und in perspektivischer Seitenansicht dargestellt. Dabei ist vor allem die ringförmige Filterbasis 122 zu erkennen, die die Filterfläche 123, d. h. im vorliegenden Beispiel das Metalltressengewebe hält und über die das Metalltressengewebe am Entkoppelelement 11 bzw. am glattzylindrischen Anschlussende 13'' des Balgs 13 festgelegt wird. Da die Filterfläche 123 über einen Teil der aus einem nicht perforierten separaten Ring bestehenden ringförmigen Filterbasis 122 gezogen ist, ist die Filterfläche in diesem überlappenden Bereich im wesentlichen undurchlässig. Entsprechendes gilt für die Filterspitze 121, bei der die aneinander anliegenden Lagen 123a, 123b der Filterfläche 123 durch die Schweißnaht 121' fixiert sind. Auch im Bereich der Schweißnaht ist die Filterfläche 123 nicht durchlässig und kann nicht als Filter wirksam arbeiten.
Wenn man nun der Gesamtoberfläche des Filterelements 12' diese undurchlässigen Bereiche 121' und 122' gegenüberstellt, so ergibt sich eine verbleibende Gesamtfläche von zumindest 70%, insbesondere von zumindest 80% der Gesamtoberfläche, die durchlässig ist und als Filterfläche wirksam arbeiten kann. Dieses große Flächenverhältnis von ca. 80% sorgt für den besonders niedrigen Druckverlust und damit für das besonders gute Arbeitsverhalten des erfindungsgemäßen Entkoppelelements. Bei bekannten Filterelementen werden Träger, Stützen oder sonstige tragende Bauteile vorgesehen, die die wirksame Filterfläche weiter verkleinern bzw. etwaige an sich durchlässige Filterflächen ver- bzw. überdecken und damit undurchlässig machen, so dass sie nicht mehr ihre Funktion als Filterfläche erfüllen können. Genau auf diese tragenden Bauteile wird nun bei der vorliegenden Erfindung verzichtet.
Das Filterelement 12' besteht bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel aus einem Metalltressengewebe mit folgenden Eigenschaften: Porosität: 80%; Luftdurchlässigkeit: 1500 l/min dm² bei 200 Pa; Permeabilitätsfaktor: 7^–11 m²; Filterfläche: 48 cm² bei einer Filterlänge von etwa 65 mm und einem Filterdurchmesser im Bereich der Filterbasis von etwa 40 mm. Dieses bevorzugte Filterelement hat bei einem Abgasstrom von 250°C im Bereich von etwa 33,2 kg/h einen Druckverlust von etwa 7 mbar und bei einem Abgasstrom von 250°C im Bereich von etwa 80 kg/h einen Druckverlust von etwa 30 mbar. Durch Vergrößerung der Filteroberfläche lässt sich der Druckverlust in gewissem Maße ändern, insbesondere reduzieren, wobei zu berücksichtigen ist, dass die Vergrößerung der wirksamen Filterfläche nur in Maßen möglich und sinnvoll ist, zumal ja erfindungsgemäß auf einen Träger, einen Stützkörper oder ein sonstiges tragendes Bauteil verzichtet werden soll.
In erfindungsgemäßer Art und Weise sind auch die verschiedenen Ausführungsformen des Filterelements 2' aus den 1 bis 4 selbsttragend und träger- bzw. stützkörperlos und dadurch mit maximaler wirksamer Filterfläche ausgebildet – mit denselben Vorteilen wie beim Filterelement 12' aus den 5, 6, 8 bis 10.
Zusammenfassend bietet die vorliegende Erfindung den Vorteil, dass das erfindungsgemäße Entkoppelelement mit integriertem Filterelement hinsichtlich des Druckverlustes optimiert ist und Maßnahmen vorgesehen sind, wie der Druckverlust auch über die Lebensdauer im wesentlichen aufrechterhalten werden kann.

Claims

Entkoppelelement (1, 11) zum Einsatz mit Abgasanlagen, zumindest bestehend aus einem zumindest teilweise gewellten Balg (3, 13) und mit wenigstens zwei Enden in Form eines Einlasses (E) und eines Auslasses (A) für die Durchströmung eines Abgasstromes (S) durch das Entkoppelelement (1, 11), wobei ein Filterelement (2', 12') zur Filterung des Abgasstromes (S) zumindest teilweise im Inneren (I) des Entkoppelelementes (1, 11) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Filterelement (2', 12') selbsttragend und/oder träger- und/oder stützkörperlos ausgebildet und derart ausgebildet und/oder innerhalb des Entkoppelelements (1, 11) angeordnet ist, dass es in Radialrichtung (R₁) von dem Abgasstrom (S) durchströmbar ist.
Entkoppelelement nach zumindest Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Filterelement (2', 12') gewölbt oder tütenförmig ausgebildet ist.
Entkoppelelement nach zumindest Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Filterelement (2', 12') derart ausgebildet ist, dass zumindest 70% der Oberfläche des Filterelements durchlässig sind und eine wirksame Filterfläche bilden.
Entkoppelelement nach zumindest Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Filterelement (2', 12') aus einem Geflecht, einem Metallvlies, einem Metalltressen- oder einem Quadratmaschengewebe besteht.
Entkoppelelement nach zumindest Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Filterelement (2', 12') eine Filterspitze (121) aufweist.
Entkoppelelement nach zumindest Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Filterspitze (121) dem Einlass (E) des Entkoppelelementes (11) zugewandt ist.
Entkoppelelement nach zumindest Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine der Filterspitze (121) gegenüber liegende Filterbasis (122) dem Auslass (A) des Entkoppelelementes (11) zugewandt ist.
Entkoppelelement nach zumindest Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Filterelement (12') nur im Bereich des Auslasses (A) des Entkoppelelementes (11) mit der Filterbasis (122) am Entkoppelelement festgelegt ist.
Entkoppelelement nach zumindest Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Filterelement (2', 12') so ausgelegt ist, dass das Entkoppelelement (1, 11) bei einer Temperatur des Abgases in der Größenordnung von etwa 250°C, bei einem Massenstrom des Abgases im Bereich von 40–80 kg/h sowie bei einer zumindest etwa 90%-igen Filterung von im Abgas enthaltenen Teilchen einer Partikelgröße zwischen 50 und 500 μm einen Druckverlust im Bereich von etwa zwischen 3 und 30 mbar aufweist.
Entkoppelelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Filterelement (2', 12') so ausgelegt ist, dass das Entkoppelelement (1, 11) bei einer Temperatur des Abgases in der Größenordnung von etwa 250°C, bei einem Massenstrom des Abgases im Bereich von 40–80 kg/h sowie bei einer zumindest etwa 90%-igen Filterung von im Abgas enthaltenen Teilchen einer Partikelgröße zwischen 50 und 500 μm einen Druckverlust im Bereich von etwa zwischen 3 und 20 mbar aufweist.
Entkoppelelement nach zumindest Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Filterelement (2', 12') so ausgelegt ist, dass es eine Filterung von im Abgas enthaltenen Teilchen der Partikelgröße zwischen 95 und 105 μm in der Größenordnung von etwa 99% aufweist, und dass das Filterelement (2', 12') so ausgelegt ist, dass das Entkoppelelement (1, 11) bei einer Temperatur des Abgases in der Größenordnung von etwa 250°C, bei einem Massenstrom des Abgases in der Größenordnung von etwa 80 kg/h sowie bei einer etwa 99%-igen Filterung von im Abgas enthaltenen Teilchen einer Partikelgröße zwischen 95 und 105 μm einen Druckverlust im Bereich von etwa zwischen 10 und 13 mbar aufweist.
Entkoppelelement nach zumindest Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Filterelement (2', 12') koaxial zum Balg im Entkoppelelement (1, 11) angeordnet ist.
Entkoppelelement nach zumindest Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Entkoppelelement eine Einrichtung zur Beladungserkennung aufweist.
Entkoppelelement nach zumindest Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Entkoppelelement eine Einrichtung zur Veränderung des Abgasstroms aufweist.
Entkoppelelement nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung zur Veränderung des Abgasstroms im Bereich des Einlasses des Entkoppelelements angeordnet ist.
Entkoppelelement nach zumindest Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Entkoppelelement eine Einrichtung zur Kühlung der Filteroberfläche aufweist.