CN101247874A - 具有加热装置的过滤装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种过滤装置(10)，特别是流体过滤器，它具有一个设置在一个过滤器壳体(12、14)中的过滤部件(16)，一个用于加热流过过滤装置(10)的介质的加热装置(28)，其特征在于，该加热装置(28)具有至少一个加热条(30)，该加热条是压注在过滤器壳体(12、14)中的。替代地或者附加地加热装置(28)具有至少一个加热条(30)，该加热条在它的至少一个端部区域设置有一个电触头(34)，这个电触头和加热条(28)铆接。

Description

具有加热装置的过滤装置

技术领域

本发明涉及一种过滤装置，特别是一种液体过滤器，例如一种尿素过滤器或者燃料过滤器，它具有一个设置在过滤器壳体中的过滤部件和一个用于加热流过过滤装置的介质的加热装置。

为了在过滤装置，特别是液体过滤器中能在最不同的运行条件下能进行均匀良好的过滤已公开在过滤装置上分别设置一种加热装置。使用这种过滤装置汽车冷起动时可以防止滤液例如柴油的冻结或者形成片，并且可使介质均匀高流量地流过过滤装置。在尿素过滤器中也可以需要这种加热装置。将在这种情况中所采用的加热装置设计为电PTC-加热装置(Positive Temperature Coefficient-正温度系数)。它具有一个自动调节装置，并且专门和待产生的加热状况相适配。PTC-部件是作为过滤装置的结构内部的单独的结构部件考虑的，并且相应地由供货商增购，并且在安装过滤装置将它安装到过滤装置中。在这种情况中与加热装置有关联的费用非常高。

发明内容

本发明的任务是提供一种过滤装置，在此种过滤装置中上述问题得以克服，并且特别是以成本有利的方式以低成本产生高的加热功率。

根据本发明这个任务用开头所述类型的过滤装置得以完成。在这种过滤装置中设置具有至少一个加热条的加热装置。这种加热条是压注在过滤器壳体中的。

和已公开的作为具有PTC-部件的加热装置设置的过滤装置相反，根据本发明为加热过滤装置设置一个加热条或者一个加热丝或者螺旋线，此外，它们是压注到过滤装置的过滤器壳体中的。采用这样一种压注-也叫做围注-根据本发明设置的加热条可在制造它的过滤器壳体期间以比较低的费用集成到过滤器壳体的壁中。这样省去了现有技术已公开的物流费用，也省动了加热部件的安装费用。根据本发明的加热条特别有利地设计为冲压栅条。该冲压栅条类似于已公开的导体电路在一个冲压工序中由带形或者片形的金属板冲压而成。在这种情况中(特别是在和本来的加热装置分开的栅格段中)冲压栅格也可包括其它的电功能，例如给所属的过滤装置输送电流。其中所规定的压注过程可以根据丰富的知识和经验以其它结构部件形成，这些部件在今天在不同的技术装置中是压注到特别是由人造材料制成的壳体中的。本发明的另一优点在于，流过过滤装置的介质在过滤器壳体的内部虽然紧靠近加热装置的附近，但是并不和加热装置直接接触。在已公开的过滤装置中，例如在过滤尿素水溶液时直接接触是个问题，因为尿素在大约60℃时就已分解。

此外，根据本发明的加热装置的一个重要优点是这种加热装置导致在过滤器壳体的表面延伸上的被输送的热能的特别均匀的分布。通过这一措施避免在过滤器壳体上的(有害的或者所不希望的)局部的温度峰值。同时根据本发明的加热装置和因此整个过滤装置在同时具有高的加热功率的情况下所需结构空间还特别的小。其中特别是能很快以及尽可能均匀地在所有主要的过滤器区域中达到所追求的温度。

为了提供一种特别是适合汽车技术领域使用的过滤器，并且同时在根据本发明的加热装置中能取得高的效率，将过滤器壳体设计成圆筒形，并且在圆筒形的过滤器壳体的外壳段中设置至少一个加热条是有利的。

此外，可以用特别的方式达到有关特别良好的利用所输送的热能，并且在根据本发明的过滤器壳体的表面上产生特别符合需要的温度分布方面的所述优点，其方法是将至少一个加热条环线状地分布在过滤器壳体的表面中。

若替代地或者附加地如果将至少一个加热条不是直接压注到过滤器壳体中，而是将它预定位在一个保持部件中，则可使根据本发明的过滤装置的安装费用特别低。采用这种保持部件可将加热条的单个环线彼此相对支承，并且也可按照连接接头情况按规定的方式支承。然后如此保持的加热条可容易再加工处理，并且例如也可自动地输送到规定用于将加热条压注到过滤器壳体中的压注机中。在这种情况中甚至可在压注工序中制造保持部件。在该压注工序中特别置入加热条，并且围注。这种围注是用压注机进行的，这种压注机是专门为加热条的(小面积)的围注而设置的，而用于壳体制造的压注机通常在例如所制造的过滤器壳体的表面质量方面必须满足更为复杂的要求。

此外，为了取得特别良好的热输入、快速的反应能力和高的效率，在根据本发明的过滤装置中下述做法是有利的，即将至少一个加热条主要设置地过滤器壳体的内侧上。在这种布局中用过滤器壳体的材料仅少许盖住加热条。

此外，通过下述措施可改进将热能向流过根据本发明的过滤装置的介质的传导，即过滤器壳体由一种高导热的人造材料制成。为了产生特别好的热传导性有利地这种人造材料具有氧化铝和/或氢氧化镁的填充物。

因为根据本发明的(不同于PTC-加热部件)的加热条通常不是自动调节的，因此这些加热条必须配设有自己的调节装置，其设计为用于将电能有控制地提供给至少一个加热条的一种控制装置。这样一种控制装置例如具有一种脉宽调制或者另一种电子电路，采用这种电路能可靠地阻止根据本发明的过滤装置的过热和可能的烧穿。

最后，根据本发明的过滤装置中特别有利的是，至少一个加热条在它们的端部分别具有一个电触头，且该电触头从过滤器壳体的材料中引出来。这些电触头可用于和上述控制装置连接、用于和一个或者多个温度传感器通信和/或用于馈入电能。

此外，在根据本发明的过滤装置中电触头由不同于加热条(30)的材料制成是有利的。在这种情况中电触头的材料特别是可借助压注、卷边(Brtel)或者钎焊工序和加热条连接。最后提到的方案使得可在市场上采购的并且通常已标准化的插头和过滤装置的加热装置的加热条连接成为可能。根据本发明和加热条耦合的，并且由另一种材料构成的上述电触头不仅在它们的形状和它们的尺寸上，而且在它们的材料上几乎可以自由选择，并且可相应地与标准化的插头的规定相适配。

此外，根据本发明的任务还通过本文开头所述类型的过滤装置得以完成。在这种过滤装置中加热装置具有至少一个加热条。该加热条在它的至少一个端部区域具有一个电触头。该电触头与该加热条铆接。这种方案和已公开的连接触头与加热条的钎焊连接相比具有很大的优点。这种类型的钎焊连接在制造中费用高，并且隐藏着这样的危险，即它们构成为一些所谓的冷钎焊部位，这样一些冷钎焊部位是众所周知的质量问题。此外，钎焊的接触针在后面的围注工序中具有低的强度。这个方案作为对上述根据本发明的一些方案的改进是特别有利的。

加热条和根据本发明的电触头之间的连接优选地为无铆钉连接，也就是一种无单独的铆钉的铆接。仅将两种不同的材料彼此接触地连接在一起就产生这种无铆钉连接。因此这种无铆钉的连接在接触腐蚀方面要比具有作为单独的结构部件的铆钉的传统连接所出现的问题要少。

加热条在它的朝向电触头的端部区域具有至少一个孔是特别有利的。一个在电触头上形成的凸起插入到该孔中，并且无铆钉地铆接。这种类型的连接在制造技术上可过程可靠和成本有利地制成。根据本发明所设置的至少一个孔优选地具有约0.5毫米到约1.0毫米的孔截面。铆接点的数量优选地为两到三个。

在本发明的这些改进方案中加热条优选由一种有针对性地高欧姆材料构成，铆接的电触头由一种有针对性地低欧姆材料制成。用于加热条和电触头的不同的材料有针对性地和所配属于的单个部件的功能相适配。因此作为电触头的材料优选地选择CuSn，而加热条专门地由具有高电阻的材料制成。这种材料可特别适合冲压。

为了使根据本发明的方案通过两个首先为单独的结构部件即加热条和电触头首先产生的附加的制造成本尽可能地低，最后将电触头有利地借助一道工序和加热条铆接，在该道工序中同时冲压加热条。

附图说明

下面借助附图对根据本发明的过滤装置的一个实施例进行更加详细的说明。这些附图是：

图1：根据本发明的过滤装置的一个实施例的一半的截面透视图。

图2：根据图1的过滤装置的加热条的透视图。

图3：根据图2的围注在一个保持部件中的加热条的透视图。

图4：根据图1的过滤装置的过滤器壳体，它具有图2和图3的安置在过滤器壳体中的保持部件连同加热条。

图5：过滤装置的根据本发明的加热条的一个第二实施例的图2的示意图，它具有在其上铆接的电触头。

图6：图5的VI处的细节放大图。

图7：在铆接前图6的加热条的另一放大图。

图8：铆接之后的图7的示意图。

具体实施方式

在这些图中示出了一个过滤装置10。该过滤装置作为基本部件具有一个由壳体罐12和一个壳体盖14组成的过滤器壳体和一个设置在过滤器壳体中的过滤部件16。

壳体罐12的基本形状设计为一个杯形。它包括一个壳体底部18和一个在其圆周上连接的环形壁20。环形壁20基本为绕一个纵轴A圆柱形。一个通孔22在中心穿过壳体底部18。该通孔用于连接一个未示出的传感器。对面处在壳体盖14中设置一个心轴24。该心轴构成一个沿其纵轴方向A穿过的通孔26。

当过滤装置10工作时待过滤的液体，或者介质，例如燃油或者尿素通过这个通孔26。然后这种液体从径向内部向径向外部地穿过过滤部件16，并且通过一个未示出的出口离开过滤装置10。

为了在过滤装置10中当工作温度特别低时在过滤部件16上特别是不出现过滤液体絮凝或者冻结的情况，在壳体罐12的环形壁20中，在该罐的图1中的下段设置一个加热装置28。在这个加热装置28中借助成环线设置的加热条30产生热。通过该加热条可引入电流。

加热条30的环线作为所谓的冲压栅条通过一个冲压过程由一种带形成，并且随后弯曲成一种环。在这种情况中加热条30分布在环形壁20的壳体表面上，使得热能大面积并且同时均匀地输送到环形壁20上，并且因此也输入到在其中流动的液体中。

此外，加热装置28的压注和预成形的加热条30在一个压注工序中压入到一个由人造材料制成的管形的保持部件32中。保持部件32的人造材料可以增加氧化铝或者氢氧化镁，通过这一措施使其构成高导热的。此外，在压注过程中在加热条30上从保持部件32中引出两个接点部位34，从而接下来其上可连接非常简化示出的接点部位，用于馈入和调节输送到加热条30的电流的控制装置36。

然后在第二个压注工序中将保持部件32和设置其中的加热条30一起埋入到壳体罐12的已提到的环形壁20中。在这种情况中特别优选地用一种高导热的人造材料再一次地对保持部件32进行外部围注，其中同时制造出整个壳体罐12。然后为了和控制装置36连接，接点部位34从壳体罐12中伸出来。

在图5至图8中示出根据本发明的具有一个加热条30的加热装置28的实施例。该加热条30也是压注到支持部件32中的，并且在该实施例中电接点部位或者触头34也是从保持部件32的材料中伸出来的。

然而在这个实施例中这些电接点部位34不是整件或者单件地和加热条30的材料形成的，而是分别作为单独的触片形成。该触片和加热条30的端部区域铆接。该铆接分别无铆钉地借助两个在加热条30的端部区域中沿加热条30的纵向方向依次设置的孔形式的开口38形成。各在所属的电触头34上形成的凸起40以销钉或者脚的形式插入到这些开口中，并且铆接。

Claims (16)

1.过滤装置(10)，特别是液体过滤器，具有设置在过滤器壳体(12、14)中的过滤部件(16)、用于加热流过过滤装置(10)的介质的加热装置(28)，其特征在于，该加热装置(28)具有至少一个加热条(30)，所述加热条是压注在过滤器壳体(12、14)中的。

2.按照权利要求1所述的过滤装置，其特征在于，所述至少一个加热条(30)是由金属冲压栅条构成。

3.按照权利要求1或2所述的过滤装置，其特征在于，过滤器壳体(12、14)为圆筒形，并且在圆筒的过滤器壳体(12、14)的外壳段中设置所述至少一个加热条(30)。

4.按照权利要求1至3的任一项所述的过滤装置，其特征在于，所述至少一个加热条(30)在过滤器壳体(12、14)的表面上成环线状分布地设置。

5.按照权利要求1至4的任一面所述的过滤装置，其特征在于，所述至少一个加热条(30)预定位在保持部件(32)中，该保持部件随后用过滤器壳体(12、14)的材料围注。

6.按照权利要求5所述的过滤装置，其特征在于，保持部件(32)由高导热人造材料制成。

7.按照权利要求1至6的任一项所述的过滤装置，其特征在于，过滤器壳体(12、14)由高导热的人造材料制成。

8.按照权利要求1至7的任一项所述的过滤装置，其特征在于，所述至少一个加热条(30)基本设置在过滤器壳体(12、14)的内侧上。

9.按照权利要求1至8的任一项所述的过滤装置，其特征在于，设置控制装置(36)用于将电能有控制地输送到所述至少一个加热条(30)。

10.按照权利要求1至9的任一项所述的过滤装置，其特征在于，所述至少一个加热条(30)在它的端部分别设置电触头(34)，将该电触头从过滤器(12、14)的材料中引出来。

11.按照权利要求1至10的任一项所述的过滤装置，其特征在于，所述至少一个加热条(30)在它的至少一个端部区域设置电触共(34)，这个电触头由不同于加热条(30)的材料构成。

12.特别是按照权利要求1至11的任一项所述的，和/或构成为液体过滤器的过滤装置(10)，具有设置在过滤器壳体(12、14)中的过滤部件(16)，和用于加热流过过滤装置(10)的介质的加热装置(28)，其特征在于，加热装置(28)配设至少一个加热条(30)，该加热条在它的至少一个端部区域具有电触头(34)，该电触头和加热条(28)铆接。

13.按照权利要求12所述的过滤装置，其特征在于，加热条(30)和电触头(34)之间的连接构成为无铆钉连接。

14.按照权利要求13所述的过滤装置，其特征在于，加热条(30)在它的朝向电触头的端部区域上具有至少一个孔(38)，在电触头(30)上形成的凸起(40)插入到该孔中，并且无铆钉地连接。

15.按照权利要求12至14的任一项所述的过滤装置，其特征在于，加热条(30)由有针对性的高欧姆材料制成，并且铆接上的电触头(34)由有针对性的低欧姆材料制成。

16.按照权利要求12至15的任一项所述的过滤装置，其特征在于，电触头(34)通过工序和加热条(30)铆接，在该工序中同时冲制加热条(30)。

Images