CN104548739B - 用于液态介质、尤其是柴油的过滤元件和过滤系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于对液态介质进行净化的过滤元件（14）。过滤元件（14）能够装入到过滤系统（10）的过滤壳体（12）中，并且过滤元件具有过滤介质（28）。首先水分离筛（34）并且之后净化室（R）在流体上后置于过滤介质（28）。在水分离筛（34）上弹回的水经由排水口（38）流到过滤壳体（12）的集水室（40）中。集水室（40）因此流体地与净化室（R）相连接。在更换过滤元件（14）时污垢颗粒可能会到达集水室（40）中。为了避免将这些污垢颗粒从集水室（40）转移到净化室（R）中，在集水室（40）与净化室（R）之间布置有颗粒过滤器（46）。此外，本发明还涉及一种具有前面所描述的过滤元件（14）的过滤系统（10）。

Description

用于液态介质、尤其是柴油的过滤元件和过滤系统

技术领域

本发明涉及一种按权利要求1的前序部分所述的、用于液态介质、尤其是柴油的过滤元件以及一种具有这样的过滤元件的过滤系统。

背景技术

由DE 10 2009 058 812 A1已经公开了一种具有过滤壳体并且具有布置在所述过滤壳体中的过滤元件的燃料过滤系统，其中所述过滤元件包括一环状地布置的过滤介质，该过滤介质能够被燃料沿着相对于所述过滤元件的纵轴线径向的流动方向贯穿流过。所述过滤元件具有一净化室，该净化室在所述过滤元件的内部沿着流动方向布置在所述过滤元件的后面。所述净化室与所述过滤元件的、用于经过过滤的液态介质的出口相连接。一种具有水分离筛和沿着流动方向布置在所述水分离筛前面的聚结器元件的水分离装置用于将水从穿过所述过滤介质的燃料中分离出来。所述净化室通过排水口与所述过滤壳体的、布置在底部侧的集水室流体地连接。

在更换前面提到的过滤元件时，必须将其从所述过滤壳体中取出。在此，在所述过滤元件的投入使用的过程中在被挡在所述过滤介质的外侧面上并且可能附着在所述过滤介质的外侧面上的污物或者未经过滤的液态介质可能会挤入到所述过滤壳体的集水室中。在所述集水室中所包含的污物、尤其是颗粒可能在更换所述过滤元件之后通过所述排水口被（倒退地）拖入到所述过滤元件的净化室中，因为所述净化室在所述过滤系统的运行中流体地与所述过滤元件的分离室处于连接之中。这样的污物可能导致用所述液态介质运行的机器、比如内燃机的损坏。

发明内容

本发明的任务是，说明一种开头所提到的过滤元件和一种具有这样的过滤元件的过滤系统，其中要克服现有技术的缺点。

与所述过滤元件相关的任务通过一种具有在权利要求1中所说明的特征的过滤元件得到解决，并且与所述过滤系统相关的任务通过一种具有在权利要求10中所说明的特征的过滤系统得到解决。

按照本发明，所述过滤元件设有颗粒过滤器，该颗粒过滤器布置在所述排水口的区域中或者布置在所述排水口与所述过滤元件的出口之间。

按照本发明的过滤元件一方面确保了比如在使用燃料时对于内燃机的可靠的运行来说所必需的那样可靠地将在所述液态介质中包含的水从所述过滤介质中分离出来。另一方面也在实际上经常必需地以交换的方式使用所述过滤元件时，可以避免由于在过滤壳体的集水室中包含的污物而对从所述过滤元件中排出的液态介质、尤其是柴油的不期望的污染。这对于用所述液态介质来运行的机器或者标准组件的、无干扰的运行和较长使用寿命来说是有利的。由此在大多数的情况中，对于所述集水室的、在实际上尤其在关键性的应用情况中所必需的净化成为多余。

在首次提到的情况中，可以在总体上阻止污物不期望地进入到所述过滤元件的净化室中。不过，在这种实施方式中，原则上存在着以下风险，即在净化室侧分离出来的水的排出这一过程由于用被挡住的污物使所述颗粒过滤器过量地消耗而受到损害。

在最后提到的情况中，在制造技术上的以及功能上的观点下面已经证实有利的是，所述颗粒过滤器布置在所述水分离筛的内部。所述颗粒过滤器由此可以在安装时以简单的方式被推入到所述水分离筛中。可以对既存的过滤元件进行改装。除此以外，由此可以提供较大的（有效的）过滤面。甚至由此可以容易地将进入到所述过滤元件的净化室中的很高程度的污垢从所述液态介质中滤出。不言而喻，所述颗粒过滤器必须如此在边缘侧上耦合在所述过滤元件的构件上，使得所述液态介质能够与包含在其中的污物一起完全地、也就是说在没有避开颗粒过滤器的情况下通过所述颗粒过滤器来导引。此外，所述颗粒过滤器在这种变型方案中可以优选形成所述（主）过滤介质的、补充的颗粒过滤级。尤其所述颗粒过滤器为此具有比所述前置的（主）过滤介质高的过滤细度，也就是说，可以从所述（主）过滤介质中穿过的较小的颗粒被挡在所述颗粒过滤器处。

按照本发明，所述颗粒过滤器的有效的过滤面可以通过以下方式再次进一步得到扩大：所述颗粒过滤器构造为星形折叠的波纹管。由此，此外可以实现所述颗粒过滤器的、很高程度的抗弯刚度，这由其安装及运行功能看来是有利的。

根据本发明，所述过滤元件的、特别耐用的机械的构造可以通过以下方式来实现：所述颗粒过滤器在内侧面上抵靠在中间管上。所述颗粒过滤器由此也可以在由于所述液态介质以及可能通过污物而提高的流动阻力而出现较高的压力加载程度时可靠地防止破坏或者损坏。所述颗粒过滤器可以为了方便所述过滤元件的安装而尤其被固定在滤网元件上并且/或者被固定在所述中间管上，并且与其形成一个安装单元。

在使用布置在所述排水口的区域中的颗粒过滤器的情况下，这个颗粒过滤器有利地在外侧面上布置在所述过滤元件的、下方的端面板上。所述颗粒过滤器尤其可以沿着轴向的方向将所述排水口覆盖。由此能够特别容易地安装所述颗粒过滤器。

在制造技术的观点下面，在此已经证实有利的是，所述颗粒过滤器以借助于环状的保持器件被保持在所述端面板上的方式来布置，所述保持器件与所述端面板旋紧或者卡锁在一起。所述端面板为此优选一体地设有用于所述保持器件的、合适的螺纹或者合适的卡锁器件。

所述颗粒过滤器尤其可以由纤维、尤其是纤维素纤维来构成或者包括纤维、尤其是纤维素纤维。也可以设想其它的、比如由聚烯烃构成的纤维。所述纤维在需要的情况中可以是亲水的并且/或者配备了亲水结构，用于简易化地将水分子或者小水滴通过所述颗粒过滤器从所述分离室中排出。

根据本发明，所述颗粒过滤器的纤维优选具有单向的或者基本上单向的纤维走向。由此可以进一步改进将从所述液态介质中分离出来的水从所述净化室中排出的过程。

所述过滤元件可以具有聚结器元件，所述聚结器元件以一定的间距布置在所述水分离筛的前面。所述聚结器元件优选布置在所述净化室中并且与所述过滤介质相邻地布置。所述聚结器元件可以由纤维构成或者包括纤维。由此能够特别有效地将水从有待过滤的液态介质中分离出来。

所述按照本发明的过滤系统包括一过滤壳体和一布置在所述过滤壳体中的、如前面所解释的那样的过滤元件。所述过滤元件的或者所述净化室的排出口与所述过滤壳体的、布置在底部侧上的集水室流体地连接。通过所述按照本发明的过滤系统，可以随时提供具有降低了的水含量及颗粒含量的液态介质。这一点尤其在关键性的应用情况中是有利的。

在装入所述过滤元件之前在实际上经常耗时地并且麻烦地对集流室进行清洗的过程成为多余。

所述过滤元件以及所述过滤系统适合于多个技术上的使用领域，比如用于配备或者未配备喷射系统的内燃机的燃料准备或者对于润滑剂、比如变速器油或者液压油的过滤。

附图说明

本发明的其它的优点和有利的实施方式可以从其它权利要求、附图说明及附图中得出。附图示出：

图1是具有过滤壳体和布置在所述过滤壳体中的过滤元件的燃料过滤系统的剖面图，其中所述过滤元件具有一拥有用于流体的分离产物的排出口的分离装置以及一颗粒过滤器，通过所述颗粒过滤器经过所述排出口被拖带到所述过滤元件中的、颗粒状的污物能够从所述燃料中滤出；并且

图2是与图1的过滤元件相类似的过滤元件，其中所述颗粒过滤器在所述分离装置的排出口的区域中在外面布置在所述过滤元件的端面板上。

具体实施方式

在图1中示出了一种过滤系统10，所述过滤系统具有过滤壳体12并且具有布置在所述过滤壳体中的用于液态介质、尤其是用于燃料或者润滑剂的过滤元件14。

所述过滤壳体12具有壳体容器16，该壳体容器借助于以能够松开的方式布置在该壳体容器16上的壳体盖18来封闭。在所述壳体盖18上固定有用于有待过滤的燃料的燃料输入口20以及构造为用于在所述过滤系统10中经过过滤的燃料的燃料排出口的形式的出口22。

所述过滤元件14具有基本上柱状的横截面。在所述过滤元件14的上方的端面板24与下方的端面板26之间布置有环状地封闭的、星形折叠的过滤介质28。

所述过滤介质28在所述过滤系统10的运行中被有待过滤的燃料沿着相对于所述过滤元件14的纵轴线30径向的流动方向从外往里贯穿流过。

沿着流动方向在所述过滤介质28的后面，布置有用于将在燃料中所包含的、流体的污物、这里是水分离出来的分离装置31。

所述分离装置31在此包括聚结器元件32和水分离筛34，这两个部件沿着流动方向先后布置。在所述聚结器元件32与所述筛状的水分离元件34之间构造了分离室36。该分离室36用于使从燃料中分离出来的分离产物、这里尤其是水分子或者水滴跟随重力地沉积下来。所述分离室36具有用于所述分离产物的排水口38，所述排水口被所述过滤元件14的下方的端面板26限定。所述分离产物在所述过滤系统10的运行中跟随重力地朝向下的方向运动，并且通过所述排水口38运动到所述过滤壳体12的、布置在底部侧上的集水室40中。

所述集水室40通过所述排水口38与所述分离室36相连接。

如可以从图1中得知的那样，所述过滤元件14在圆周侧具有一环绕的、有橡胶弹性的密封元件42，该密封元件在内壁侧密封地抵靠在所述壳体容器16上。该密封元件42密封地将一条进口侧的、也就是沿着流动方向布置在所述过滤介质28前面的、具有未经过滤的并且因此潜在地受到污染的燃料的燃料输入缝隙44相对于所述过滤壳体12的集水室40隔开。

在更换所述过滤元件14时，可以将附着在所述过滤介质28的外侧面上的污物并且也可以将受到污染的燃料加入到所述过滤壳体12的集水室40中。在所述集水室40中所包含的污物、尤其是颗粒可以在更换所述过滤元件14之后通过所述排水口38（倒退地）拖入到所述过滤系统10的分离室36中，因为所述集水室40与所述分离室36流体地处于连接之中。

在图1中示出的过滤元件因此具有布置在该过滤元件14内部的颗粒过滤器46，用于将从所述集水室40拖入到所述分离室36中的污物或者颗粒在将燃料通过所述出口22从所述过滤系统10中排出之前从所述燃料中分离出来。所述颗粒过滤器46由此沿着所述液态介质的流动方向布置在所述水分离元件34的后面。

所述颗粒过滤器46在此构造为环状地封闭的、星形折叠的波纹管，并且比如可以通过被注塑在端部侧上的密封件来密封地抵靠在所述过滤元件14的端面板24、26上，或者沿着径向的方向抵靠在所述水分离元件34上。为了支撑所述颗粒过滤器46，该颗粒过滤器46以其径向的内侧面抵靠在中间管47上。

在流体方面观察，在所述颗粒过滤器46的后面有所述过滤系统10的净化室R。

所述颗粒过滤器46优选由亲水的纤维材料构成，并且具有比所述过滤介质28大的气孔大小。所述颗粒过滤器46的气孔大小尤其可以处于50微米与200微米之间。

图2示出了一种过滤元件14’，该过滤元件与在图1中示出的过滤元件14的区别主要在于：所述颗粒过滤器46’在所述分离室36’的排水口38’的区域中在外侧面上布置在所述过滤元件14’的、下方的端面板26’上。所述颗粒过滤器46’构造为盘状。所述分离室36’的排水口38’沿着轴向的方向完全被所述颗粒过滤器46’所覆盖。环状的保持器件48用于固定所述颗粒过滤器46’，所述环状的保持器件与所述下方的端面板26’的卡锁元件50卡锁在一起。所述卡锁元件50被成形在所述下方的端面板26’上，也就是说与所述下方的端面板26’一体地构成。所述颗粒过滤器46’在这里所示出的实施例中抵靠在所述卡锁元件50的、环状的凸肩52上，并且由此与所述分离室36’的排水口38’间隔距离地布置。

所述颗粒过滤器46、46’包括亲水的纤维、比如纤维素纤维，用于保证可靠地将在所述分离室36、36’中被分离出来的水分子或者水滴排出到所述集水室40中。所述纤维尤其可以是微纤维。所述纤维在此可以具有单向的或者基本上单向的纤维走向，用于支持将所述分离产物从所述分离室36、36’排出到所述集水室40中。

不言而喻地，在图1中所示出的过滤系统或者在图1和图2中所示出的过滤元件也可以用于其它的使用目的，比如用于对变速器油或者润滑油进行净化。

总之，本发明涉及一种用于对液态介质进行净化的过滤元件。所述过滤元件能够装入到过滤系统的过滤壳体中，并且所述过滤元件具有过滤介质。首先水分离筛并且之后净化室在流体上后置于所述过滤介质。在所述水分离筛上弹回的水经由排水口流到所述过滤壳体的集水室中。所述集水室因此流体地与所述净化室相连接。在更换所述过滤元件时污垢颗粒可能会到达所述集水室中。为了避免将这些污垢颗粒从所述集水室转移到所述净化室中，在所述集水室与所述净化室之间布置有颗粒过滤器。此外，本发明还涉及一种具有前面所描述的过滤元件的过滤系统。

Claims (7)

1.用于液态介质的过滤元件（14、14’），所述过滤元件包括：

- 环状地布置的过滤介质（28），具有上方的端面板（24）和下方的端面板（26），所述过滤介质能够被所述液态介质沿着相对于所述过滤元件（14、14’）的纵轴线（30）径向地延伸的流动方向贯穿流过，在所述过滤介质（28）的下游布置有分离装置（31），所述分离装置（31）包括聚结器元件（32）和位于聚结器元件（32）下游的水分离筛（34），其中，分离室（36）在聚结器元件（32）和水分离筛（34）之间形成，其中，分离室（36）具有排水口（38、38’）；

- 净化室（R），所述净化室布置在所述过滤介质（28）的下游，并且所述净化室能与过滤系统的、用于经过过滤的液态介质的出口（22）流体地连接；

其特征在于，

过滤元件（14、14’）具有颗粒过滤器（46、46’），颗粒过滤器（46、46’）布置在排水口（38’）的区域中或者在排水口（38）与所述过滤元件（14）的出口（22）之间在水分离筛（34）内，且其中，颗粒过滤器（46、46’）在内侧面上抵靠在中心管（47）上。

2.按权利要求1所述的过滤元件，其特征在于，所述颗粒过滤器（46）构造为星形折叠的波纹管。

3.按权利要求1所述的过滤元件，其特征在于，所述颗粒过滤器（46’）在外侧面上布置在所述过滤元件（14’）的下方的端面板（26’）上，并且沿着轴向的方向覆盖着所述排水口（38’）。

4.按权利要求3所述的过滤元件，其特征在于，所述颗粒过滤器（46’）借助于环状的保持器件（48）固定在所述端面板（26’）上，所述保持器件则与所述端面板（26’）卡锁或者旋紧在一起。

5.按权利要求1-4中任一项所述的过滤元件，其特征在于，所述颗粒过滤器（46、46’）是亲水的。

6.按权利要求1-4中任一项所述的过滤元件，其特征在于，所述颗粒过滤器（46、46’）具有纤维，所述纤维则具有单向的纤维走向。

7.过滤系统（10），所述过滤系统包括：

- 具有集水室（40）的过滤壳体（12），以及

- 按前述权利要求中任一项所述的、布置在所述过滤壳体（12）中的过滤元件（14、14’），其中所述过滤元件（14、14’）的排水口（38、38’）与所述过滤壳体（12）的集水室（40）流体地连接。