CN105971696A - 过滤件 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及用于流体的过滤件(10)，具有长条形的栅格状支承件(16)和支承于支承件(16)上的过滤介质(14)，其中该过滤介质(14)可被流体在相对于过滤件(10)的纵轴(12)的径向上流过。根据本发明，支承件(16)最好以格网板或支承笼的形式构成。本发明还涉及过滤件组件(8)，其具有这样的过滤件(10)和可用以加热流体的加热器(42)。

Description

过滤件
技术领域
本发明涉及用于过滤流体的过滤件及具有这种过滤件的过滤件组件。
背景技术
在实践中采用了过滤件来从流体中分离出流体所含杂质。过滤件一般具有长条形的栅格状支承件。过滤介质支承在支承件上，该过滤介质可以被流体在相对于过滤件纵轴的径向上流过。
这样的过滤件例如被用过滤燃料(柴油)或也过滤尿素溶液中，尿素溶液被用于机动车内燃机尾气中的氮氧化物的还原。但在实践中，供过滤件所用的安装空间尤其在机动车情况下通常受到极大限制且也特别因为其它构件而具有复杂几何形状。前述过滤件的安装由此通常变得困难。
发明内容
因此，本发明的任务是提出一种过滤件，其在不变的过滤能力情况下总体更紧凑地构成且本身能适应于复杂的安装空间，从而过滤件总体具有改善的应用灵活性。
本发明的任务将通过具有权利要求1所述特征的过滤件来完成。在说明书和从属权利要求中给出了本发明的改进方案。
因此，本发明的任务通过一种用于流体的过滤件来完成，其具有长条形的栅格状支承件和支承于该支承件上的过滤介质，其中该过滤介质能被流体在相对于过滤件纵轴的径向上流过，其中该支承件以格网板形式构成和/或该过滤介质局部嵌埋保持在支承件材料内。
在以格网板形式构成的支承件的情况下或当过滤介质局部嵌埋在支承件材料中时，本发明的过滤件能在不变的过滤管路中以与例如具有作为支承管成形的栅格状支承件的已知过滤件时的情况相比更小的横截面且进而总体更紧凑的结构来实现。因此，过滤件本身可被应用在这种狭窄的安装条件下，这种狭窄的安装条件迄今不适用于安装过滤件。另外，以低的材料成本和劳动成本来廉价制造该过滤件。该支承件保证过滤介质的可靠支承，因而过滤件在工作使用中在流动流体的压力负载下没有萎陷。
该支承件能以支承笼状构成。在此情况下，该支承件进一步优选地在过滤件纵轴的径向上四周封闭地构成。
该过滤件的格网板可以根据本发明具有平面的或弧形的即例如圆弧形或波浪形的基本形状。由此，该过滤件可再次更好地适应于复杂构成的安装空间。该过滤介质最好至少局部按照对应于格网板的方式来设置。
该过滤介质可以根据本发明的一个实施方式局部被嵌埋在支承件材料中。该支承件此时尤其可以被注射成型在过滤介质上。这带来加工技术上的优点。在此实施方式中，该支承件和过滤介质共同构成不可丢失的单元且能共同安装在各自安装位置上。
根据本发明的一个替代实施方式，该过滤介质环形围绕支承件、尤其环绕围绕呈格网板状的支承件布置。该过滤介质在此情况下尤其可以作为折叠的过滤折子存在。由此可以为待过滤流体提供特别大的有效过滤面积。
根据本发明，该支承件可以在一端或在两端配设有端板。通过所述端板可以获得进一步改善的过滤件的机械稳定性。另外，可以由此进一步简化过滤件的安装且实现待分离的流体原料侧和洁净侧的密封。这个或这些端板为此尤其可以配设有密封件，通过该密封件实现在过滤件壳体等上的密封支承。
前述这个或这些端板能就支承件加工技术而言有利地一体形成。.
出于成本考虑，该支承件可以由塑料构成。该支承件尤其优选地以注塑件形式构成。由此，该支承件能以简单的低成本方式被制作成具有实际可自由选择的造型。支承件在此情况下最好由热塑性塑料构成。
该过滤件的至少一个端板可以具有用于流体的流通口。在此情况下，该格网板与该流通口轴向间隔布置，以保证流体自由流过该流通口。
在环境温度低的情况下，可能出现不希望有的增稠，在柴油情况下出现烷烃凝结成块。在低于当前待过滤流体的冰冻点时，可能已知地会出现流体冻结。本发明因此包括过滤件组件，其具有前述的过滤件和加热件。当径向从外向内流过过滤介质时，该加热器在此最好布置在过滤件的外侧上且最好完全包围过滤件。
根据本发明，加热器进一步优选地包括具有电阻加热元件的电加热膜，电阻加热元件层叠在两个塑料膜之间，在这里，该加热膜具有电连接触点，可借此将加热膜与供电源相连。加热器可以具有第一和第二面导热件，加热膜设置在所述第一和第二面导热件之间。这两个导热件在此共与电加热膜一起被嵌埋在外塑料层内，其中该加热膜的电连接触点伸出塑料层外。
加热器最好具有一个或多个用于待加热流体的流通口。加热器的特点是采用了像在市场上已大量生产而可自由获得的可柔韧变形的加热膜、低制造成本和还有高度灵活设计。因此可实现总体具有平面的、弧形的、环形的、香蕉形的或波浪形的造型的面加热元件，因而能顺利适配于过滤件的造型。另外，标准化加热膜的使用允许窄的加热器加热功率容差。这提供了可靠的加热作用以及可靠性优点。
由于该加热膜设置在两个面导热件之间且与之一起浇注在塑料层中，故得到总体形状稳定的加热器夹层结构。两个导热件此时保证了经加热器表面的均匀发热。通过该塑料层及两个导热件，该加热膜可以被可靠保护起来以免承受例如通过流体的冻结压力造成的过高机械载荷，就像在加热器运行之外将要发生的。同样，可以通过该塑料层即加热器的塑料封套可靠抑制流体本身在高冻结压力下进入加热膜的电触点区域。通电的电阻加热件由此被最佳保护起来以免受待加热流体的化学影响或物理影响。
该塑料层可以从加工技术角度考虑有利地由热塑性塑料构成。
根据本发明的一个特别优选的改进方案，该加热器具有一个或多个用于待加热流体的流通口。这样的流通口允许流体在相对于该面加热元件的表面倾斜延伸的流向上流过该加热器。由此，所述面加热元件具有更宽的应用范围且例如可以被用在流体过滤用过滤件中。要注意的是，可以由这个或这些流通口的尺寸和造型来促成或产生流体的涡旋流动，这种涡旋流动对尽量高效地将热从加热器传递至流体是有利的。
根据本发明，该加热膜的电触点可以分别与一个电插接器相连，该电插接器部分嵌埋在塑料层中。由此，可以实现用于电连接电缆的接合部的力学稳定的接线端。
该塑料层尤其优选地一体形成有用于电连接电缆的前述接合部的连接机构。该连接机构尤其能以用于拧紧锁紧螺母的螺纹形式构成。作为其替代方式，该连接机构能以用于锁定接合部的一个或多个定位机构形式构成。连接机构因此是塑料层的一体组成部分且能与之一起在注塑方法过程中低成本形成。
为了再次还更好地在其电触点区域中密封所述面加热元件，以下措施已表明是有利的，所述面加热元件具有密封件，借此可密封该接合部。该密封件能在结构最简单情况下以可作为橡胶弹性变形的O型圈构成。该加热器在此情况下有利地具有整体形成在塑料层上的凸肩例如环槽，该密封件可以密封支承在其上。
这两个导热件最好由相同材料构成。为了良好导热性，它们尤其可以由金属或金属合金构成。该导热件尤其优选地作为金属片构成。
根据本发明的一个特别优选的改进方案，该塑料层配设有固定机构，借此该加热器可被固定在过滤件、过滤壳体上或也在流体槽内。就加工技术方面而言，该固定机构有利地整体形成在塑料层上，由此以该加热器的一体部件形式构成。在最简单情况下，该固定机构能至少部分以定位舌形式构成。由此，该加热器可以无需工具在其安装位置上例如被固定在过滤件或过滤壳体上或也在机动车流体槽内。
以下将结合附图所再现的实施例来描述本发明。所示的特征能够本身单独地或多个组合地地在本发明变型中实现。
附图说明
附图示出：
图1示出具有过滤介质的用于流体的过滤件，过滤介质可被流体在相对于过滤件纵轴的径向上流过且支承在弧形格网板的内侧；
图2示出具有图1的过滤件和推移到过滤件上的加热器的过滤件组件，该加热器锁定安置在过滤件上；
图3是根据图1的过滤件的纵剖视图；
图4示出具有呈支承笼形式的支承体的另一个过滤件，其中该过滤介质局部嵌埋保持在支承体材料中；
图5示出具有根据图4的过滤件和安装在过滤件上的流体加热用加热器的过滤件组件；
图6和图7示出另一个过滤件组件，其中过滤介质分别按照对应于图4所示过滤件的方式嵌埋保持设置在支承体材料中，该过滤件组件具有圆形闭合的加热器，其中该过滤件如图11所示构成且通过榫-槽原理被插入加热器中；
图8示出图1的替代视图；
图9-图11示出过滤件的替代实施方式和表示形状。
具体实施方式
图1示出用于过滤包含杂质的流体的过滤件10。过滤件10在此例如具有包括纵轴12的基本呈肾脏形或香蕉形的基本形状。过滤件10也可以具有其它形状，如果它要求过滤件10的各自安装空间的几何形状。过滤件10具有至少一个过滤介质14。过滤介质14在图1中出于图示考虑被透明再现。图8示出过滤件10的替代视图。过滤介质14支承在呈格网板状的支承件16的内侧且环形围绕支承件16布置。
支承件16具有弧形的或弯曲的宽度延伸尺寸，这归结于过滤件10的期望基本形状。支承件16的纵连条和横连条用18或20标示。所述纵连条和横连条限定出用于流体24的第一流通口22(在此以箭头形式表示)。
在支承件16的一端设有第一端板26，在另一端设有第二端板28。支承件16和两个端板26、28在此情况下相互成一体地构成。两个端板26、28可以整体形成在支承件16上。作为其替代方式，支承件16能以格网板形式松弛安置在端板26、28之间。过滤介质14安置在两个端板26、28之间且被该端板轴向保护覆盖。过滤介质14在过滤件10的工作使用中被待清洁的流体24在相对于过滤件10纵轴12的径向上从外向内流过。
过滤介质14在此以过滤折子形式构成且完全包围支承件16。过滤介质14贴靠支承件16的内侧，由此，在过滤件10工作使用中抑制过滤介质14在流体24压力下萎陷。过滤介质14出于稳定性和密封性考虑在端侧嵌埋保持设置在两个端板26、28的材料中。第一端板26具有呈通孔状的流体出口30，其与过滤件10的出口管接头32流体连通。出口管接头32可以配设有密封件34例如图1所示的O型圈，用于能将过滤件的出口管接头32密封插入安装侧出口管中。支承件16或确切说支承件16的如图1所示的下横条20在出口30区域中具有凹处35，支承件16通过该凹处与流体出口30轴线间隔布置。由此可以实现流体24经过流体出口30顺利从过滤件10内部流出。
过滤件10的长度或结构高度用36标示，宽度用38标示，厚度用40标示。
通过使用支承件16，可以提供具有薄的厚度40和匹配于或针对规定安装空间的几何形状且尤其是非圆形的造型的过滤件10。
图2示出过滤件组件8，其具有根据图1的过滤件10和固定在过滤件10上的用于流体24的加热器42(见图1)。加热器42呈套管或套筒状构成且具有对应于过滤件10基本形状的基本形状。加热器42可以就像在图2所示的加热器42中那样尤其是相对于过滤件10的纵轴12环形闭合地构成。加热器42在外侧包围过滤件10，从而它就流体而言设于过滤件上游。流体24(见图1)由此可在入流过滤件10的过滤介质14(见图1)之前变热或被加热。
根据图2，加热器42在周侧具有用于流体的多个(侧向)第二流通口44。每个流通口44可以呈缝状构成。流通口44可以在轴向上前后排成一排46且分成多个这样的排46地在加热器42周面上分组布置。
加热器42的特点是具有多层结构。加热器42的顶面总体由不透流体的塑料层48构成。塑料层48由热塑性塑料构成。在塑料层48内尤其是完全嵌埋有两个长条形的弯曲成形的如图3详细所示的导热件50。在两个导热件50之间设置在拆卸状态下是柔性的加热膜52。换言之，加热膜52以及两个导热件50被完全浇注设置在塑料层48中。加热膜52被两个导热件50基本侧向覆盖。两个导热件50分别由金属构成且用于加固该加热膜52。另外，导热件50保证了热均匀有效地从加热膜52传递至流向加热器42的流体24(见图1)。
第一和第二固定机构54、56用于将加热器42固定在过滤件10上。第一固定机构54分别以定位舌形式构成。定位舌在过滤件10的纵轴12方向上伸离加热器42的下边缘58且与过滤件10的第一端板26锁定在一起。第二固定机构56从加热器42的上边缘60向内伸出且以塑料层48的舌状异型凸起的形式构成。过滤件10以其第二端板28贴靠在加热器42的舌状第二固定机构56上。第二固定机构56因此对于加热器42在加热器42推移到过滤件10上时用作轴向止挡。过滤件10轴向位置固定地保持设置在加热器42内。根据需要，过滤件10和加热器42可以彼此独立地更换。
过滤件10可以单独或与加热器42一起被装入机动车的槽罐且尤其是尿素溶液储备槽罐中。
加热器42还具有用62表示的用于电缆(未示出)的连接区，可借助该电缆将加热膜52与电源(未示出)相连。加热膜52的两个电连接触点64在末端分别嵌在电插接器66中。这两个电插接器66被局部嵌埋在加热器的外塑料层48内且由此密封且相对位置固定地保持设置在塑料层48内。可以由此可靠抑制不希望有的流体流入加热膜52或向前流向加热膜52。
连接区62具有整体形成在塑料层48上或由塑料层构成的用于连接电缆的接合部的连接机构68。连接机构68可以如图2所示以用于拧紧锁紧螺母(未示出)的螺纹形式构成。呈O形圈形式的可弹性变形的密封件70用于相对于连接区62附加密封该接合部。
图3以局部细节图示出加热器42的壁结构。加热膜52具有居中设置的层叠在两个塑料膜74之间的电阻加热元件72。电阻加热元件72例如可以具有导电金属丝或碳纤维或碳纳米管。加热膜52在两侧贴靠导热件50。塑料层48完全包围加热膜22和导热件50。
因为多重包封地布置该电阻加热元件72，故加热器42可以被用于加热侵蚀性流体如尿素溶液以及被用在高压应用中，此时没有电阻加热元件72或导热件50被流体24损坏的危险。加热膜52被设计用于在直流电压源处运行。加热膜52也可以被构造用于交流电压运行。
图4示出另一个过滤件10，其与如图1所示的过滤件10的基本区别在于支承件16呈笼状构成且被喷注在过滤介质14上。过滤件10由此被局部保持设置在支承件16材料中。过滤介质14连同支承件16一起相对于过滤件10的纵轴12呈环形封闭地构成且通过支承件16的纵连条18以及上和下横连条20以其环形布置结构被加固。过滤件10的长度即其在纵轴12方向上的延伸尺寸用36标示。
图5示出过滤件组件8，其具有根据图4的过滤件10连同固定在其上的加热器42。过滤件10具有支承件16。加热器42具有与图3所示的加热器42相似的结构。加热器42的几排46流通口22能在轴向上相互重叠。另外，这些固定机构54、56全都以定位件形式构成。
在图6和图7中示出过滤件组件8的另一个实施例，其具有过滤件10和加热器42。过滤件10具有圆形形状。过滤件10具有两件式结构且具有两个过滤件半壳76，出于图示考虑而只再现出一个过滤件半壳76。过滤件10的两个半壳76能在其彼此相向的边缘区78具有相互互补的轮廓形状，从而它们在内周侧和外周侧基本无阶梯地成为彼此。过滤件10的过滤介质14按照对应于如图4所示的过滤件10的方式被固定在圆弧形支承件16上。两个过滤件半壳76根据图7分别在其第一端板26上具有流体出口30。
加热器42的塑料层48具有作为环槽构成的第二固定机构56，其形成用于过滤件10的轴向止挡。过滤件10可以在轴向上被插入加热器42中，直到过滤件10以其第二上端板28抵靠在加热器42的如图6和图7所示的上第二固定机构56上。在图6和图7中靠下的第一固定机构54分别以定位舌形式构成且与过滤件10的第一端板26锁定在一起。
加热器42的流通口22在过滤件10的纵轴方向上轴向延伸布置。之前所示的实施方式的流通口22也可以设计成是圆形的、椭圆形的或多边形的。
图8示出根据图1的过滤件10的替代视图。
图9-11示出如之前在图6和图7中所说明的过滤件10的替代实施方式或替代视图。过滤件10被局剖示出以便更好说明。
综上，本发明涉及一种用于流体的过滤件，其具有长条形的栅格状支承件和支承于该支承件上的过滤介质，其中该过滤介质可以被流体在相对于过滤件纵轴的径向上流过。根据本发明，该支承件最好以格网板形式或支承笼形式构成。本发明还涉及过滤件组件，其具有这样的过滤件和可用以加热流体的加热器。

Claims (16)

1. 一种用于流体(24)的过滤件(10)，具有长条形的栅格状支承件(16)和支承于该支承件(16)上的过滤介质(14)，其中该过滤介质(14)能被该流体(24)在相对于该过滤件(10)的纵轴(12)的径向上流过，其中该支承件(16)以格网板形式构成和/或该过滤介质(14)局部嵌埋保持在该支承件(16)的材料中。
2. 根据权利要求1的过滤件，其特征是，该支承件(16)以支承笼形式构成。
3. 根据权利要求2的过滤件，其特征是，该支承件(16)在相对于该过滤件(10)的纵轴(12)的径向上四周封闭地构成。
4. 根据权利要求1的过滤件，其特征是，该过滤介质(14)环形围绕呈格网板形式的支承件(16)布置。
5. 根据前述权利要求之一的过滤件，其特征是，该支承件(16)在一端或两端具有端板(26,28)。
6. 根据权利要求5的过滤件，其特征是，所述两个端板(26,28)中的至少一个整体形成在该支承件(16)上。
7. 根据前述权利要求之一的过滤件，其特征是，该支承件(16)由塑料构成和/或以注塑件形式构成。
8. 根据前述权利要求之一的过滤件，其特征是，该支承件(16)尤其沿其宽度延伸尺寸弯曲构成或呈波浪形构成。
9. 根据权利要求5至8之一的过滤件，其特征是，所述两个端板(26,28)中的至少一个具有用于滤后流体(24)的流体出口(30)。
10. 根据权利要求9的过滤件，其特征是，呈格网板形式的该支承件(16)与该流体出口(30)轴向间隔布置。
11. 一种过滤件组件(8)，具有根据前述权利要求之一的过滤件(10)和用于该流体(24)的加热器(42)，该加热器在外侧包围该过滤件(10)。
12. 根据权利要求11的过滤件组件，其特征是，该加热器(42)包括以下部分：
包括电阻加热元件(72)的电加热膜(52)，该电阻加热元件层叠在两个塑料膜(74)之间，其中该加热膜(52)具有电连接触点(64)，该加热膜(52)能通过该电连接触点与供电源连接；
第一和第二面状导热件(50)，该加热膜(52)被保持设置在所述导热件之间；
外塑料层(48)，所述两个导热件(50)与该电加热膜(52)一起嵌埋在该外塑料层内，且该加热膜(52)的电连接触点(64)从该外塑料层伸出；
其中该加热器(42)具有用于待加热流体(24)的至少一个流通口(44)。
13. 根据权利要求11或12的过滤件组件，其特征是，该加热膜(52)的电连接触点(64)分别配设有一个部分嵌埋在该塑料层(48)中的电插接器(66)。
14. 根据权利要求11至13之一的过滤件组件，其特征是，该塑料层(48)上整体形成有用于连接电缆的接合部的连接机构(68)且尤其是螺纹。
15. 根据权利要求11至14之一的过滤件组件，其特征是，该塑料层(48)具有用以将该加热器(42)固定在该过滤件(10)上的固定机构(54,56)。
16. 根据权利要求11至15之一的过滤件组件，其特征是，该固定机构(54,56)至少部分以定位舌形式构成。
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