CN110573228A - 用于液体过滤的过滤元件 - Google Patents

Abstract

用于液体过滤的过滤元件具有空心柱状的过滤介质体和至少一个端部盘，在端部盘处形成用于来自液体收集腔的液体的流出通道，其中，经由流出通道的流出可经由排放装置来调节。

Description

用于液体过滤的过滤元件

技术领域

本发明涉及一种根据权利要求1前序部分的用于液体过滤的过滤元件，例如针对燃料过滤器或油过滤器（Kraftstoff- oder Ölfilter）。

背景技术

在EP 2 136 901 B1中说明了一种用于过滤燃料或油的液体过滤器，其在过滤器壳体中包括带有空心柱状的过滤介质体的过滤元件，过滤介质体被待过滤的液体沿径向从外向内穿流。净化后的液体从过滤介质体中的内腔出来沿轴向通过在过滤介质体处的端部盘中的中央开口导出。排放装置伸入到过滤介质体处的相对置的端部盘中，该排放装置具有带位于内部的流出通道的排放螺栓，其中，该排放螺栓被拧入到内螺纹中，该内螺纹与闭合的端部盘一件式构造。在排放位置中，排放螺栓部分地从进行容纳的螺纹中拧出并与底部侧的收集腔处于流动连接中，从所述收集腔出来，收集的液体能够经由排放装置为了维护目的而被导出。在闭合位置中，排放装置的排放螺栓如此程度地拧入到进行容纳的螺纹中，使得到底部侧收集腔的流动连接被中断。

发明内容

本发明的目的在于，以简单的结构措施以如下方式构造带有空心柱状的过滤介质体和顶端侧上的至少一个端部盘的过滤元件，即，以需要的方式可以将待过滤或已过滤液体从过滤介质体处或过滤介质体中的液体收集腔中导出。

根据本发明，该任务利用权利要求1的特征来解决。从属权利要求说明了适宜的改进方案。

根据本发明的过滤元件用于液体过滤，例如针对机动车中的燃料过滤器或油过滤器。过滤元件具有空心柱状的过滤介质体，待净化的流体在（关于过滤介质体的柱体纵轴线的）径向方向上穿流该过滤介质体。在优选实施方案中，穿流沿径向从外向内进行，从而使得过滤介质体的外侧是未净化侧且内侧是净化侧。在过滤介质体中存在柱状的内腔，在从外向内沿径向穿流时，净化后的流体被容纳在该内腔中并且净化后的流体沿轴向从该内腔中导出。

空心柱状的过滤介质体在至少一个顶端侧处、优选地在两个相对置的顶端侧处分别具有端部盘。在端部盘处或相邻于端部盘形成用于待过滤或已被过滤液体的流出通道，该液体被收集在过滤介质体处的液体收集腔中。液体收集腔要么位于过滤介质体的未净化侧上和/或位于过滤介质体的净化侧上，优选位于净化侧上。通过流出通道，以需要的方式可借助于排放装置将待过滤或已被过滤液体从液体收集腔中导出，该排放装置可在打开的排放位置和闭合位置之间进行调节，在该闭合位置中阻止通过流出通道排放液体。与此相应地，可以通过排放装置来调节通过流出通道的流出。

流出通道从过滤介质体的沿径向位于外部的壳面延伸直至端部盘中的中央缺口。"缺口"被理解为连续的开口，其在轴向方向上穿过端部盘延伸直至过滤介质体的内腔。也就是说，开口使过滤介质体的内腔与外部连接；它穿过端部盘或使端部盘中断。

流出通道尤其与端部盘固定地连接。不仅考虑这样的实施方案，在这些实施方案中，流出通道与端部盘一件式地构造，尤其被集成到端部盘中或布置在端部盘的下侧上，而且考虑流出通道作为单独构件的实施方案，然而该构件固定地与端部盘连接。

流出通道有利地在径向方向上在端部盘的沿径向位于外部的外侧和端部盘的中央之间延伸，缺口被置入到所述端部盘中，通过缺口可沿轴向导出液体。替换地，也可考虑流出通道在端部盘中或在端部盘处的非径向引导，此外，流出通道的直线的、弯曲的和/或一次或多次弯角的实施方案是可能的。在任何情况下，流出通道使过滤介质体中或处的液体收集腔与排放装置连接，通过该排放装置以需要的方式将液体从液体收集腔中导出，例如为了用于容易地将过滤元件从进行接收的过滤器壳体中取出的维护目的。

过滤介质体端部盘处的或相邻于过滤介质体端部盘的流出通道使在过滤元件处已被过滤或尚待过滤的流体的有针对性的导出成为可能。尤其可能的是，在排放装置打开时，流体在不与处在进行接收的过滤器壳体的底部处的水收集腔进行接触的情况下被排放。此外，尤其在被构造用于过滤柴油燃料的过滤装置中重要的是，可以排放分离出的水，而不必排出柴油剩余。

有利地，流出通道使过滤介质体径向外侧处的环形液体收集腔与排放装置连接。因此，在从外向内沿径向穿流过滤介质体时，流体在排放装置打开时从未净化侧通过流出通道被排放。由此，作为有利的效果得到的是，在与排放装置的共同作用中通过操纵唯一的排放元件不仅可将过滤器的未净化侧，而且可将其净化侧进行排放，这尤其在用于卡车、海事或固定应用的大容积的过滤器中明显简化了服务。

在另一有利的实施方案中，沿轴向伸延的水填充位传感器被置入到过滤元件的过滤介质体中。该水填充位传感器尤其是与过滤元件的纵轴线同轴地延伸穿过过滤介质体并且必要时可布置在管中。在该实施方案中，水填充位传感器优选地在过滤介质体的整个轴向长度上延伸并且在两个轴向顶端侧上伸出超过过滤介质体。该实施方案使得可以在过滤介质体外部并且必要时在过滤器壳体外部的轴向侧上执行水填充位传感器的电联接并且在过滤介质体外部的相对置的轴向顶端侧上执行水收集腔中的水位感测。水收集腔尤其形成在进行接收的过滤器壳体的位于内部的底部处。水填充位传感器的顶端侧伸入直到水收集腔中并由此能够探测水收集腔中的经限定的水位，紧接着产生信号，该信号要求将水收集腔中收集的水进行排放。

水从水收集腔中的排放优选通过相同的排放装置进行，通过该排放装置也可以将待过滤的或已过滤液体排放出过滤介质体处的液体收集腔。因此，随着排放装置的打开，可以同时将液体排放出液体收集腔并将水排放出水收集腔。

本发明的另一方面涉及一种过滤装置，其用作液体过滤器、例如用作燃料过滤器或油过滤器，并且包括在进行接收的过滤器壳体中的前述的过滤元件。水收集腔位于过滤器壳体中，优选位于过滤器壳体的底部上。附加地，过滤器壳体容纳排放装置，该排放装置可在打开的水排放位置和闭合位置之间调节。

本发明的另一方面涉及一种过滤装置，其用作液体过滤器，尤其用于过滤燃料或油，并且包括带有空心柱状的过滤介质体的过滤元件以及带有水收集腔的进行容纳的过滤器壳体和排放装置。过滤元件有利地如前述那样实施。该排放装置可以在第一排放位置、第二排放位置和闭合位置之间调节。

在第一排放位置中，不仅水被排放出水收集腔，而且待过滤或已过滤液体被排放出在过滤元件的过滤介质体中或上的液体收集腔。

与之相反，在第二排放位置中，仅水被排放出水收集腔，而从液体收集腔出来的待过滤或已过滤液体的流动路径被截止，使得液体不被排放出液体收集腔。该实施方案具有如下优点，即，随着到达水收集腔中的经限定的最高水位，所收集的水可以经由排放装置在第一排放位置中被排放，而液体收集腔中的液体不被排放。与之相反，如果过滤元件应从过滤器壳体中取出，例如为了维护目的，那么可将排放装置调节到第二排放位置中，在其中不仅水被排放出水收集腔，而且液体被排放出液体收集腔。与之相反，在排放装置的闭合位置中，不可能排放水或液体。

根据一种有利的实施方案，排放装置具有可沿轴向调节的排放螺栓，该排放螺栓伸入到端部盘中的缺口中。排放螺栓有利地与过滤器壳体的一构件拧接，尤其与过滤器壳体底部中的拱顶拧接，该拱顶具有内螺纹，排放螺栓的外螺纹可拧入到该内螺纹中。在闭合位置中，排放螺栓优选地完全拧入，并且贯穿拱顶的流动路径被截止。随着排放螺栓被拧出直至到达第一排放位置，首先端部盘中或相邻于端部盘的流出通道保持闭合，然而从水收集腔出来经由拱顶的流动路径被打开。随着排放螺栓的进一步拧出，该排放螺栓到达第二排放位置，在该第二排放位置中，附加地也打开在端部盘上或相邻于端部盘的流出通道，从而除了水收集腔中的水之外，将液体通过流出通道和拱顶排放出液体收集腔。

根据另一适宜的实施方案，水填充位传感器伸入到排放装置的排放元件中，尤其是伸入到排放螺栓中。在此情况下适宜的是，在排放元件上布置有两个沿轴向间隔开的密封环，它们在排放元件的闭合位置中被布置在流出通道的上方和下方。这确保了液体既不能从位于过滤介质体外侧上的液体收集空间中，也不能从过滤介质体的内腔中经由流出通道或者直接经由排放元件排放出。在第一排放位置中，从流出通道出来到过滤器壳体底部中的拱顶的流动路径也保持闭合。随着到达第二排放位置才打开流出通道，从而可排放过滤元件中的液体。

还根据另一适宜的实施方案，在空心柱状的过滤介质体的内腔外部的区段中将至少一个流动开口置入到排放元件的壁中。水收集腔中的水可以通过排放元件的壁中的流动开口扩散直到水填充位传感器，该水填充位传感器伸入到排放元件中，从而可以通过水填充位传感器来探测到达最大允许的水位高度。

附加地或替换地也可能的是，将水填充位传感器置入到过滤器壳体的底部中，该水填充位传感器伸入到水收集腔中。在这种情况下，一旦到达所限定的水位高度，也通过水填充位传感器产生信号。

附图说明

其它优点和适宜的实施方案可以从其它权利要求、附图说明和附图中获知。其中：

图1示出了穿过用于液体过滤的过滤装置的纵向剖视图，具有过滤器壳体中的空心柱状的过滤元件且具有集成到过滤器壳体底部中的排放装置，

图2以立体图示出了根据图1的过滤装置的底部区域，具有处于闭合位置中的排放装置，

图3示出了与图2相应的视图，具有处于打开的排放位置中的排放装置，

图4以放大视图示出了闭合位置中的排放装置，

图5以放大视图示出了排放位置中的排放装置，

图6以分解视图示出了过滤装置，

图7是从下方的过滤元件的立体图，

图8示出了穿过在一种实施变型方案中的用于液体过滤的过滤装置的纵向剖视图，在该实施变型方案中，水填充位传感器沿轴向被引导穿过过滤元件，

图9以立体图示出了过滤装置的底部区域，具有处于闭合位置中的排放装置，

图10示出了与图9相应的视图，但具有处于打开的排放位置中的排放装置，

图11示出了根据图9和10的另一视角，具有处于排放位置中的排放装置，在该排放位置中，水被排放出底部侧的水收集腔，但是来自过滤元件上的液体收集腔的液体的排放被阻止，

图12示出了根据图9和10的另一视角，具有处于拧出状态中的排放装置，

图13在部分剖切状态中示出了过滤装置的底部区域的立体图。

在附图中，相同的构件设有相同的附图标记。

具体实施方式

根据图1至7的第一实施例涉及用于液体过滤的过滤装置，尤其涉及例如用于过滤柴油燃料的燃料过滤器。过滤装置1包括过滤元件2，过滤元件具有在进行容纳的过滤器壳体4中的空心柱状的过滤介质体3，过滤器壳体由柱状的过滤器基础壳体5和盖形的底部部分6组合而成，底部部分可被拧靠到过滤器基础壳体5的下侧上。如利用箭头所简示那样，过滤介质体3关于过滤装置1和过滤元件2的柱体纵轴线7从外向内被穿流。过滤介质体3在其上顶端侧处具有环形的端部盘8并且在其下顶端侧处具有闭合的端部盘9，其中，端部盘8、9固定地与过滤介质体连接并与过滤介质体3共同形成过滤元件2。在空心柱状的过滤介质体3的内侧处存在支撑格栅10，其为过滤介质体3中的内腔11加衬。在从外向内沿径向穿流时，过滤介质体3的外侧形成未净化侧，而内侧形成净化侧。净化后的流体从内腔11沿轴向经由端部盘8导出，该端部盘具有中央缺口。

水分离筛12位于过滤介质体3中的内腔11中，在该水分离筛处分离待过滤液体中的小水滴。分离出的水向下流动并被收集在过滤器壳体4的底部部分6中的水收集腔13中，其中，分离出的水沿轴向向下经由具有缺口的端部盘9被导引至水收集腔。

排放装置14被集成到底部部分6中，所述排放装置能够在闭合位置（图1、2、4）和打开的排放位置（图3、5）之间调节。排放装置14具有排放螺栓作为可沿轴向调节的排放元件15，该排放螺栓拧入底部部分6中的壳体侧拱顶16中。为此，排放螺栓15具有外螺纹并且拱顶16具有内螺纹。排放螺栓15的顶端侧伸入到位于套筒18中的中央缺口17中（图7），套筒与下端部盘9一件式地构造。在此情况下，流出通道19从过滤介质体的沿径向位于外部的壳面出发延伸直至中央缺口17，该中央缺口通过套筒18在周缘上被限界，而套筒18在轴向方向上在两侧是敞开的。排出通道19从套筒18的内壳面出去，这在图7中可清楚地看出。端部盘9中的通过套筒18在周缘上限界的缺口17在轴向方向上完全延伸穿过端部盘9，也就是说贯穿该端部盘。

缺口17与两个沿直径相对置的流出通道19处于流动连接中，这些流出通道在径向方向上延伸并且分别从端部盘9的沿径向位于外部的外侧延伸直至中央缺口17。这两个流出通道19位于端部盘9的下侧上并与端部盘9一件式构造。每个流出通道19在其沿径向位于外部的通口侧处与处在过滤器基础壳体5的内壁与过滤介质体3的外侧之间的环形液体收集腔20处于流动连接中，在其中，未净化的原流体处在过滤介质体3的径向穿流之前。

与排放螺栓15的尖端相邻地存在密封环21，该密封环插入到排放螺栓15壳面中的环形槽中。这在图5中可以良好地看到。在根据图1和图2的闭合位置中，排放螺栓15被推入到端部盘9下侧上的套筒18中，使得密封环21位于套筒18内部。由此确保，没有液体能够经由流出通道19向下朝水收集腔13的方向流出。与之相反，在按照图3和5的排放位置中，排放螺栓15在端部盘9上如此程度地从套筒18拧出，使得密封环21位于套筒18外部，并且排放螺栓15的顶端侧也与套筒18的顶端侧相邻。如在图5中以流动箭头23所示那样，这使得液体能够从流出通道19出来朝水收集腔13的方向流出。

在拱顶16的在过滤器壳体底部部分6上向外打开的区域中，将一个或多个开口24置入排放螺栓15的基础部分25中，所述开口使空心柱状的基础部分25的内腔与拱顶16的内腔连接。在打开的排放位置中，在基础部分25上侧上的密封环22远离拱顶16中的密封贴靠部27（图5），由此，从水收集腔13按照流动箭头26的流动路径经由拱顶16的位于内部的部分中的流动开口并进一步经由基础部分25中的开口24被释放直至基础部分的内腔中，使得在水收集腔13中收集的液体能够流出。该液体是由水收集腔13中的水以及来自液体收集腔20的按照流动箭头23排放出的流体构成的混合物，该流体一般涉及燃料或油。因此，在打开的排放位置中，不仅液体被排放出液体收集腔20，而且水被排放出水收集腔13。

水填充位传感器28被集成到底部部分6中，一旦水收集腔13中的液体液位到达限定的高度，该水填充位传感器就提供信号。然后可以操纵排放装置14并将排放螺栓15置于排放位置中。

如从图2、3、6和7中可以获得那样，与端部盘9一件式地构成有在径向外侧上环绕的凸缘30，所述凸缘位于端部盘9的下侧上并被置入到形状锁合缺口31中，所述形状锁合缺口能够根据卡口闭合的形式被置于到与底部部分6内壁上的形状锁合凸出部32的形状锁合连接中。在装配好的状态下，环形密封元件29坐落在凸缘30的外侧上，该密封元件防止来自处于过滤介质体的未净化侧上的液体收集腔20的液体直接进入到水收集腔13中。

此外，缺口33被置入到端部盘9中，缺口沿径向在过滤介质体3中位于内腔11的区域中并且经由该缺口可使在水分离筛12处分离的水从内腔11出来沿轴向向下流动到水收集腔13中。

根据图8至13的第二实施例在主要部分上相应于第一实施例并且同样如其那样适合于液体过滤、尤其燃料过滤，从而关于一致的构件参考对第一实施例的描述。

与第一实施例不同，在根据图8至13的过滤装置中，水填充位传感器28不集成到过滤器壳体4的底部部分6中，而是沿轴向被贯穿引导穿过过滤元件2。水填充位传感器28贯穿过滤介质体3的整个轴向长度伸出，其中，电联接位于上端部盘8之上且传感器尖端（向下）沿轴向伸出超过下端部盘9。水填充位传感器28的具有传感器尖端的下区段伸入到被构造为空心体的排放螺栓中，在排放螺栓的壁中置入流动开口34，从而排放螺栓15的内腔与底部部分6中的水收集腔13流动连接。然而，排放螺栓15中的内腔在其伸入到水收集腔13中的区段中与排放螺栓15的位于下方的基础部分25流动密封地分离，由此来防止在排放螺栓15的闭合位置中液体到达排放螺栓15的基础部分25中。

一旦水收集腔13中的水位已经到达特定的高度，那么该高度由水填充位传感器28在排放螺栓15中感测，并且可以产生信号。

排放螺栓15可在闭合位置、第一排放位置和第二排放位置之间调节。闭合位置在图8和图9中示出，第一排放位置在图11中示出，并且第二排放位置在图10中示出。在闭合位置中，不仅液体腔20的待净化的流体的，而且水收集腔13中的水的流出被排除。在按照图11的第一排放位置中，排放螺栓15仅在如下程度上朝打开姿态的方向移位，即，虽然经由排放螺栓15基础部分25的流动路径26是敞开的并且水可以从水收集腔13排放出。然而，下端部盘9中的流出通道19还由排放螺栓15闭合。相邻于上顶端侧，排放螺栓15具有两个沿轴向间隔开的密封环21a和21b，其中，根据图11的第一排放位置中的上密封环21a并且还有与其沿轴向间隔开的第二密封环21b密封地贴靠在与端部盘9一件式地构造的套筒区段18的内壁上。在此情况下，为了能够实现较容易地引入到下端部盘9的套筒区段18中，排放螺栓的直径在密封环21a的区域中比在密封环21b的区域中大；换言之，密封环21b的直径大于密封环21a的直径。该实施方式，然而还有水位传感器28从底部部分6拧入的实施方式的另一重要特征在于，下端部盘9的套筒区段18沿轴向突出于端部盘9。由此能够实现，流出通道19的上流动路径在排放螺栓沿轴向移动到第一排放位置中（排放水）期间仍保持闭合，使得尚没有燃料到达水收集腔13中。替换地，下端部盘9在该下区域中也可相应较厚地来设计，以便能够实现在预定的轴向路段上的密封作用。通过上述结构特征，在排放过程期间可以在很大程度上品类纯粹地分开水和燃料。

由此不仅中断了液体从流出通道19出来的流出，而且通过更靠上的、布置在流出通道19的通口开口上方的密封环21a也中断了净化后的流体从过滤介质体3的内腔出来的直接的流动转移。在根据图10的第二排放位置中，排放螺栓15被如此程度地拧出，使得位于上面的密封环21a和21b不再与端部盘9上的套筒18的内壁处于密封位置中。由此，通过流出通道19进入到水收集腔13中的上流动路径被释放，使得液体可以从液体收集腔20经由流动通道19流出到水收集腔13中。同时，排放螺栓15的基础部分25在打开姿态中，从而在水收集腔13中收集的液体能够经由基础部分25流出。

在基础部分25上布置有两个密封环22a和22b，它们相对彼此沿轴向间隔开。上密封环22a在按照图8和9的闭合位置中引起流动密封的闭合，从而没有液体可以从水收集腔13流出。更靠下的、沿轴向间隔开的第二密封环22b在打开的第一或第二排放位置（图11、10）中引起，从水收集腔13流出的液体仅经由基础部分25的壁中的开口24流动并且不朝位于其下方的、基础部分25上的外螺纹的方向扩散。

Claims (15)

1.一种用于液体过滤的过滤元件，例如针对燃料过滤器或油过滤器，所述过滤元件具有空心柱状的过滤介质体（3），所述过滤介质体在至少一个顶端侧上由端部盘（9）覆盖，其特征在于，在所述端部盘（9）处或相邻于所述端部盘形成用于来自液体收集腔（20）的待过滤或已过滤液体的流出通道（19），并且经由所述流出通道（19）的流出能够经由排放装置（14）来调节，其中，所述流出通道（19）从所述过滤介质体（3）的沿径向位于外部的壳面延伸直至所述端部盘（9）中的中央的缺口（17），所述缺口沿轴向穿过所述端部盘（9）。

2.根据权利要求1所述的过滤元件，其特征在于，所述流出通道（19）关于过滤元件纵轴线在径向方向上延伸。

3.根据权利要求1或2所述的过滤元件，其特征在于，所述流出通道（19）被布置在所述端部盘（8、9）的下侧上。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的过滤元件，其特征在于，两个沿直径相对置的流出通道（19）被布置在所述端部盘（9）上。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的过滤元件，其特征在于，沿轴向延伸的水填充位传感器（28）被置入到所述过滤介质体（3）中。

6.根据权利要求5所述的过滤元件，其特征在于，缺口（17）被置入到所述端部盘（9）中，并且所述水填充位传感器（28）贯穿所述缺口（17）伸出。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的过滤元件，其特征在于，所述缺口（17）由两侧沿轴向敞开的套筒（18）在周缘上限界，所述套筒尤其与所述端部盘（9）一件式构造。

8.根据权利要求7所述的过滤元件，其特征在于，所述流出通道（19）从所述套筒（18）的内壳面中出去。

9.一种过滤装置，例如燃料过滤器或油过滤器，其具有根据权利要求1至8中任一项所述的过滤元件（2）和用于容纳所述过滤元件（2）的过滤器壳体（4），其中，所述过滤器壳体（4）具有水收集腔（13）和排放装置（14），所述排放装置能够在水排放位置和闭合位置之间调节。

10.一种过滤装置，例如燃料过滤器或油过滤器，其具有过滤元件（2），尤其根据权利要求1至8中任一项所述的过滤元件，所述过滤装置具有用于容纳所述过滤元件（2）的过滤器壳体（4），其中，所述过滤元件（2）具有空心柱状的过滤介质体（3）并且所述过滤器壳体（4）具有水收集腔（13）以及能闭合和打开的排放装置（14），其特征在于，所述排放装置（14）在第一排放位置中仅将水排放出所述水收集腔（13）并截止待过滤或已过滤液体从液体收集腔（20）出来的流动路径，并且所述排放装置（14）在第二排放位置中除了将水排放出所述水收集腔（13）之外也将待过滤或已过滤液体排放出液体收集腔（20）。

11.根据权利要求9或10所述的过滤装置，其特征在于，所述排放装置（14）具有能沿轴向调节的排放螺栓（15），所述排放螺栓伸入到所述端部盘（8、9）中的缺口（17）中。

12.根据权利要求9至11中任一项所述的过滤装置，其特征在于，所述水填充位传感器（28）伸入到所述排放装置（14）的排放元件（15）中，所述排放元件能沿轴向调节地在所述缺口（17）中被引导。

13.根据权利要求12所述的过滤装置，其特征在于，在所述排放装置（14）的所述排放元件（15）上布置沿轴向间隔开的两个密封环（21、22），所述两个密封环在所述排放装置（14）的闭合位置中被布置在用于来自所述液体收集腔（20）的待过滤或已过滤液体的流出通道（19）上方和下方。

14.根据权利要求12或13所述的过滤装置，其特征在于，在所述空心柱状的过滤介质体（3）中的内腔（11）外部置入至少一个流动开口（34）到所述排放元件（15）的壁中。

15.根据权利要求9至14中任一项所述的过滤装置，其特征在于，在所述过滤器壳体（4）的底部中置入水填充位传感器（28）。