CN114746161A - 液体过滤器和用于液体过滤器的容积补偿元件 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种液体过滤器。该液体过滤器具有：壳体(2)，其包括盖件(3)；以及液体流入口(4)和液体流出口(5)；以及滤芯(20)，该滤芯布置在壳体(2)的内部(6)中并且具有面向盖件(3)的第一端罩(21)、第二端罩(22)和沿轴向方向(A)布置在这两个端罩(21、22)之间的过滤介质(23)，其中，滤芯(20)将净化侧(7)与原始侧(8)分离。此外，液体过滤器还具有容积补偿元件(40)，其包括能够弹性可逆地压缩的中央体(41)，该中央体具有中央体内部空间(42)，其中，中央体内部空间(42)在未压缩状态下包围初始体积，而在压缩状态下包围最终体积，其中，在最终体积与初始体积之间的体积差相应于在+90℃至‑40℃之间的温度范围中、在正常压力下处于液体过滤器(1)中的液体的最大体积变化的至少35％。在此，容积补偿元件(40)具有环绕中央体(41)的第一密封区域(50)，其中，第一密封区域(50)构造为用于在液体过滤器(1)的完全装配状态下与壳体(2)和盖件(2)如此共同作用，使得壳体的内部(6)与液体过滤器(1)的外部空间(9)流体密封地密封。在此，容积补偿元件(40)具有环绕中央体(41)的第二密封区域(60)，其中，第二密封区域(60)构造为用于防止在净化侧(7)与原始侧(8)之间的流体短路。

Description

液体过滤器和用于液体过滤器的容积补偿元件

技术领域

本发明涉及一种液体过滤器和用于液体过滤器的容积补偿元件。

背景技术

在液体过滤器中，根据待过滤液体的类型可以发生的是，处于液体过滤器中的液体在温度变化时强烈地改变其比容和/或占据另一物态并由此产生强烈的体积增大(例如当水冻结成冰时)。由此可能存在的危险在于，通过体积增大损坏液体过滤器的壳体。

因此，由现有技术已知的是，在液体过滤器中，其例如用于在汽车领域中用于催化还原氮氧化物的液态尿素溶液(DENOX)，在壳体内部中设置容积补偿元件，该容积补偿元件未充注以液体，而是可弹性变形的。在处于壳体中的液体体积增大时，容积补偿元件通过附加的体积被压缩并且以这种方式防止对壳体壁的过度的压力升高。

这样的容积补偿元件由文献DE 10 2017 203 796 A1已知。

发明内容

本发明所基于的认识在于，在液体过滤器中(在其内部中净化侧与原始侧分离)，两种类型的密封是必要的，以便确保液体过滤器的功能性。

第一密封类型涉及外部密封，即将在其中具有液体的液体过滤器的内部相对于液体过滤器的外部空间密封。该外部密封与处于内部中的液体是在(经过滤的)净化侧上还是在(未经过滤的)原始侧上无关。换言之：液体过滤器必须是密封的，其不允许具有向外的泄漏。

第二密封类型涉及在液体过滤器内部中的内部密封。在内部中通常布置有滤芯，待过滤的液体流经该滤芯，具体而言从原始侧至净化侧。对于有效的过滤和从而工作方式重要的是，在原始侧与净化侧之间不出现意外的流体短路(例外可以是过压状况，其例如通过过压阀阻止)。换言之：在内部中，未经过滤的液体不应在滤芯旁从原始侧到达净化侧，并且相反地经过滤的液体也不从净化侧到达原始侧。

在具有壳体和盖件的液体过滤器的情况下，外部密封通常通过布置在壳体与盖件之间的壳体密封件，例如以单独的O形环形式引起。

对于内部密封通常设置，借助至少一个第一滤芯密封件，例如呈单独的O形环的形式，将滤芯相对于壳体密封。根据(未经清洁的)液体流入口、(经清洁的)液体流出口的布置以及过滤器方案的类型(轴向或径向流经)，也可能需要第二滤芯密封，其例如呈单独的O形环的形式。

已经表明：提供多个不同的密封器件，例如O形环以及其在组装液体过滤器时的装配是成本密集的、物流是复杂的(例如在替换件的仓储、提供等情况下)，并且在装配中可能出现错误，例如通过忘记密封器件之一或者混淆不同的密封器件导致。由于大量的不同零件而存在如下风险：液体过滤器例如在维护之后不具有功能性，因为存在向外的泄漏或者在液体过滤器的内部中存在流体短路。在具有容积补偿元件的液体过滤器中，该容积补偿元件还作为附加地要准备好的、要存放的和要装配的元件添加，这附加地提高了物流、存放和装配的复杂性。此外可能困难的是，在经过多个压缩和解压循环(例如伴随着容积补偿元件压缩的结冰，伴随着容积补偿元件解压的解冻)的情况下，在过滤器中在其设置的位置处也位置固定地保险容积补偿元件。如果没有产生位置固定的保险，则存在以下风险：容积补偿元件通过位置变化对内部或外部密封或者流入口或流出口或者滤芯或者已经沉积在该滤芯中的颗粒产生不利影响。

因此可能存在如下需求：提供具有容积补偿元件的液体过滤器，其中以可靠的方式持久地确保外部密封和内部密封，该液体过滤器可以简单且以少量装配步骤组装和维护，其中使相互分离存在的和相互可装配的零件的数量保持得少，并且其中使容积补偿元件可靠且持久地基本上位置固定地保持在液体过滤器的内部中，从而不影响液体过滤器的功能性，并且通过容积补偿元件的运动又不会使已经沉积在滤芯中的颗粒脱落。

本发明的优点：

该需求可以通过本发明的根据独立权利要求的内容来满足。在从属权利要求中描述本发明的有利实施方式。

根据本发明的第一方面提出一种液体过滤器，其包括具有盖件的壳体、用于液体的流入口和用于液体的流出口以及滤芯，其中，滤芯布置在壳体的内部中并且具有面向盖件的第一端罩、第二端罩和沿轴向方向布置在这两个端罩之间的过滤介质，其中，滤芯将净化侧与原始侧分离。液体过滤器还具有容积补偿元件，该容积补偿元件具有能够弹性可逆地压缩的中央体，该中央体具有中央体内部空间。该中央体内部空间在未压缩状态下包围初始体积，而在压缩状态下包围最终体积。在此，在最终体积与初始体积之间的体积差相应于在+90℃至-40℃之间的温度范围中、在正常压力下处于液体过滤器中的液体的最大体积变化的至少35％、优选地至少50％且特别优选地至少75％且完全特别优选地至少90％。替代地或附加地，初始体积比最终体积大至少20％、或者比最终体积大至少30％、特别优选地比最终体积大至少50％、且完全特别优选地至少如最终体积双倍那么大(即比最终体积大100％)。容积补偿元件具有环绕中央体的第一密封区域或者说第一密封部区域，其中，第一密封区域构造为用于在液体过滤器的完全装配状态下与壳体和盖件如此共同作用，使得壳体的内部与液体过滤器的外部空间流体密封地密封。容积补偿元件具有环绕中央体的第二密封区域或者说第二密封部区域，其中，第二密封区域构造为用于防止在净化侧与原始侧之间的流体短路。第二密封区域例如可以在液体过滤器的组装状态下布置在盖件的区域中。

在此，最终体积例如可以限定为如下体积，该体积在完全通过可能的液体体积变化被压缩的状态下被容积补偿元件占据。

换言之：容积补偿元件具有用于外部密封的密封器件和至少部分地具有用于内部密封的密封器件或该密封器件的一部分。

由此可以有利地借助容积补偿元件防止在液体的体积变化时壳体的损坏。此外可以有利地节省至少两个实施为单独元件的密封器件(例如O形环)，一个密封器件用于外部密封，而一个密封器件用于内部密封。这有利地简化了用于提供液体过滤器的所有必要零件的物流、简化了仓储，通过节省用于两个单独密封器件的装配步骤方便了装配、提高了装配的可靠性(例如在首次装配时或维护之后)，因为忘记节省的单独密封器件中的一个是不可能的。此外有利地，如果第一密封区域和/或第二密封区域如此布置在容积补偿元件上，使得其在装配状态下占据用于外部和内部密封的最初密封器件的位置，则可以在液体过滤器中还使用传统的滤芯和传统的壳体和传统的盖件。以这种方式有利地能够使用已经存在的零件，从而省去用于改造的成本和工具成本。

术语“具有”在本申请的上下文中可以与术语“包括”同义地理解。

流入口例如可以设置为用于待过滤的液体，而流出口例如可以设置为用于经过滤的液体。

轴向方向应理解为沿着液体过滤器或滤芯的纵轴线的方向。径向方向应理解为与轴向方向垂直的方向。

滤芯可以构造为例如空心柱形，例如圆柱形。滤芯可以构造为例如旋转对称的，其中，纵轴线可以用作对称轴线。

容积补偿元件设置为用于在包围在液体过滤器内部中的液体的体积变化时被压缩并且减小了对壳体和盖件的压力升高，使得不损坏壳体-盖件整体，例如在液态水转变为冰的过程中。

中央体例如可以构型为敞开的空腔，处于液体过滤器中的液体不能进入到该空腔中。然而，中央体也可以构造为闭合的空腔。中央体可以弹性可逆地构型，从而中央体在压力减弱的情况下(例如在冰熔化时)又占据其初始体积、必要时甚至其初始形状。或者气体(空气)或者能够弹性可逆地压缩的泡沫塑料可以位于空腔中。中央体可以承担容积补偿元件的体积变化功能性的大部分，例如大于90％。

容积补偿元件可以由内向外看去具有内部区段，径向向外看去，中间区段或者说连接区段衔接于该内部区段，径向向外看去，外部区段或者说外端区段又衔接于所述中间区段或者说连接区段。中央体例如可以布置在内部区段中。在中间区段或者说连接区段中，容积补偿元件例如可以大致沿径向方向从中央体向外地突出。容积补偿元件在此可以环绕闭合地构造或可以以轮辐或肋的形式从中央体突出。容积补偿元件可以在连接区段的端部上例如大致沿着轴向方向引导。在外部区段或者说外端部区段中，容积补偿元件可以例如沿着径向方向延伸。

引起外部密封的第一密封区域例如可以沿径向方向看去比第二密封区域更靠外地布置。

第二密封区域例如可以沿轴向方向看去相比于第一密封区域与中央体的上端部更远地间隔开。在此，沿轴向方向看去，中央体的上端部可以布置在盖件的上侧与第二密封区域之间。

容积补偿元件可以例如构造为旋转对称的。在此，例如液体过滤器的纵轴线可以用作对称轴线。液体过滤器的纵轴线例如也可以是容积补偿元件的纵轴线。

通过容积补偿元件一件体地构造，容积补偿元件可以特别成本有利地制造、运输、存放和装配。有利地降低错误装配的风险。例如可以借助注塑方法制造容积补偿元件。术语“一体”可以理解为，不能无破坏地拆分容积补偿元件。例如，在由中央体包围的空腔中可以布置有可压缩的元件，例如泡沫塑料件。如果这样的可压缩的元件不能从空腔取出，而不会破坏中央体和/或泡沫塑料体，则该可压缩的元件可以是一体构造的容积补偿元件的组成部分。

通过容积补偿元件构造为与滤芯分离的元件，有利地可以在维护时简单地更换容积补偿元件。在此，容积补偿元件可以无破坏地可松开地布置在液体过滤器的内部上或内部中。优选地，容积补偿元件在此不与液体过滤器(的另一元件，例如滤芯或盖件或壳体)材料锁合地连接。

通过过滤介质包围内部空间，其中，中央体伸入到过滤介质的内部空间中，有利地提供容积补偿元件的特别节省空间的实施方式。同时，由此有利地特别有效地防止在液体的体积膨胀时环绕内部空间的过滤介质的损坏。

容积补偿元件例如可以沿轴向方向沿着内部空间长度的至少50％或至少75％伸入到内部空间中。

替代地或附加地，容积补偿元件可以伸入到内部空间中至少5mm、优选地至少10mm。

在此，内部空间例如可以在第一端罩或第二端罩的面向内部空间的两个侧之间延伸。

通过第一端罩具有通道状的第一开口，其中，中央体穿过第一开口伸入到过滤介质的内部空间中，有利地引起：容积补偿元件沿着径向方向位置固定地保险在液体过滤器中。此外，由此有利于容积补偿元件的精确装配，因为第一开口起到一种装配辅助作用(钥-锁-原理)。

第一开口在此可以构造为第一端罩中的通孔。该第一开口可以在中央布置在第一端罩中。

例如可以设置，中央体在未压缩状态下在第一开口的区域中具有与第一开口基本上相同的直径。

此外，例如可以设置，第二端罩具有通道状的第二开口。例如可以设置，这样的第二开口将滤芯的内部空间与流入口或流出口流体引导地连接。

通过第一端罩具有朝盖件的方向突出的内颈部，其中，容积补偿元件沿轴向方向看去至少区段地布置在内颈部的自由端部与盖件之间，有利地引起：容积补偿元件在液体过滤器的组装状态下沿轴向方向位置固定地保险或者仅具有小的轴向运动间隙。由此可以例如防止通过正在运动的容积补偿元件使沉积在过滤介质中的颗粒摇下。

容积补偿元件例如可以夹紧在内颈部的自由端部与盖件之间。然后，始终存在与内颈部的自由端部和盖件的机械接触。以这种方式特别位置固定地保持容积补偿元件。

容积补偿元件可以布置在内颈部的自由端部与盖件之间的连接区段的区域中。

内颈部例如可以在中央布置在第一端罩上。内颈部例如可以环绕第一开口布置。内颈部例如可以完全、即沿着旋转方向看去无中断地包围第一开口。

内颈部在此例如可以在第一端罩的背离过滤介质的一侧上突出。

例如可以设置，内颈部的内壁沿径向方向看去与第一开口的边缘间隔开，例如以开口直径的至少10％或至少20％和/或至少3mm或至少5mm或至少8mm间隔开。

通过第一密封区域沿径向方向看去布置在容积补偿元件的外端部区段中，其中，第一密封区域在液体过滤器的装配状态下沿轴向方向和/或沿径向方向在壳体与盖件之间压紧或挤压或变形，有利地以简单的方式可靠地确保外部密封。借助容积补偿元件的装配自动地确保外部密封，杜绝忘记用于外部密封的密封器件。

在此，如果第一密封区域沿着轴向方向布置在盖件与壳体之间，则该第一密封区域可以用作径向密封件。如果第一密封区域沿径向方向布置在壳体与盖件之间，则该第一密封区域可以起径向密封作用。也可以是，如果第一密封区域例如布置在壳体的相对于轴向方向倾斜的面上并且被盖件压抵该面，则第一密封区域不但起轴向密封作用，而且起径向密封作用。

在本发明的一个扩展方案中设置，第一端罩具有朝盖件的方向突出的外颈部，其中，第二密封区域布置在容积补偿元件的背离盖件的下侧上，其中，第二密封区域在液体过滤器的装配状态下沿轴向方向和/或沿径向方向在壳体内壁与外颈部的外壁之间压紧或挤压或变形。

由此有利地引起：内部密封基本上在第一端罩的外侧上实现，由此实现小的弯曲或者说第二密封区域的大曲率半径。由此有利地引起大的密封面和材料保护。有利地可以设置，第二密封区域代替用于传统的内部密封的密封器件(例如O形环)，并且因此可以对传统使用的滤芯进行再利用。

外颈部比内颈部(只要该内颈部存在)径向更外侧地布置。外颈部可以环绕或包围内颈部，只要该内颈部存在。

外颈部例如可以具有自由端部。该自由端部例如可以基本上沿着轴向方向朝盖件的方向指向。在自由端部的区域中例如可以设置径向向外突出的棱边。该棱边在此例如可以并不完全如第一端罩那样远地径向向外突出。例如可以设置，端罩的上侧、外颈部的外壁的径向向外指向的部分和棱边的由盖件指离的壁侧形成槽。例如可以设置，第二密封区域布置在槽中。例如可以设置，壳体内壁在槽区域中具有凹进部(Rücksprung)。该凹进部或者说第一凹进部例如可以用于将第二密封区域引导通过壳体内壁与棱边之间并布置在槽中。壳体壁的凹进部或另一凹进部(相比于所述凹进部或者说第一凹进部与盖件轴向更远地间隔开)也可以形成用于第二密封区域的壳体侧的支承面或密封面或者说延长用于内部密封的内部密封路径(Dichtstrecke)并且由此改善内部密封。

可以设置，内颈部的自由端部沿着轴向方向看去比外颈部的自由端部具有与第一端罩的更大间距。即内颈部可以沿轴向方向突出超过外颈部。

第二密封区域可以沿径向方向看去例如布置在容积补偿元件的外端部区段中。第二密封区域例如可以完全布置在容积补偿元件的背离盖件的一侧上。

视在壳体内壁和外颈部的外壁上形成密封面而定，可以实现轴向、径向或混合的轴向-径向的密封效果。至少部分径向的密封效果在此可以是特别有利的，因为在此已经通过壳体、滤芯和容积补偿元件的结构设计可以借助压配合实现该密封效果，而无须应用例如借助盖件的螺纹连接的轴向压力。

在本发明的一个扩展方案中设置，第二密封区域在液体过滤器的装配状态下沿轴向方向和/或沿径向方向在盖件内壁与内颈部的外壁之间压紧或挤压或变形。

在此，盖件可以在与第二密封区域的接触区中例如相对于轴向方向倾斜地延伸，例如以相对于轴向方向在20°至70°之间、优选地在35°至60°之间的角延伸。

由此能够实现滤芯的特别容易、简单和费力小的装配或拆卸，因为第二密封区域或者说第二密封部区域在装配时未贴靠在滤芯与壳体内壁之间，并且因此，在将滤芯插入到壳体中或从壳体中取出时不必克服摩擦。在盖件区域中的内部密封可以有利地通过盖件相对于壳体的轴向位置精确地调整。如果盖件例如旋拧在壳体上，则可以通过更强的拧紧提高第二密封区域的压紧并且从而提高密封效果。径向密封效果可以通过第二密封区域与外颈部外壁的接触区的构型和外颈部在该接触区域中的造型调整，或者通过盖件在与第二密封区域的接触区中的构型调整。

在此，例如容积补偿元件的第二密封区域可以例如布置在连接区段中。

内颈部可以在与第二密封区域的接触区中在其外侧上具有沿着径向方向的凹进部或槽，其用作用于第二密封区域的支承面或密封面。

在内颈部的外壁上可以构造一种肩部，该肩部径向向外突出，并且第二密封区域可以至少区段地支承在该肩部上。

在本发明的一个扩展方案中设置，第二密封区域由容积补偿元件的中央体径向向外地突出，其中，第二密封区域与中央体的面向盖件的上端部沿轴向方向间隔开，其中，第二密封区域在液体过滤器的装配状态下抵着内颈部的内壁和/或抵着第一端罩的面向盖件的上侧挤压或压紧。

在此例如可以设置，第二密封区域与中央体的上端部沿轴向方向间隔开例如盖件与第一端罩之间的间距的至少75％。

由此有利地引起：用于外部密封的第一密封区域和用于内部密封的第二密封区域在空间上明显彼此分离地构造。由此，例如第二密封区域可以以简单的手段由与第一密封区域不同的材料制造，例如通过双组分注塑方法。此外有利地，以这种方式，第二密封区域在容积补偿元件装配在滤芯中的情况下用作止挡元件和轴向定位辅助件。在装配时，可以简单地将容积补偿元件一直沿轴向方向压向滤芯，直至第二密封区域与第一端罩的上侧贴靠。由此以简单的方式能够可重复和精确地调整容积补偿元件的轴向位置，由此，在困难的安装状况下也始终确保液体过滤器的正确功能。

此外有利地，可以以这种方式实现特别大的密封面，用于内部密封以及用于特别可靠地防止在净化侧与原始侧之间的流体短路。最后，第二密封区域可以以这种方式对于朝过滤介质的内部空间的方向出现突然的压力冲击(例如在已经完全压缩的容积补偿元件的情况下)的情况用作一种安全阀。在这种情况下，例如第二密封区域可以如此构造，使得该第二密封区域在超过可调整的压力峰值时释放第一开口并且因此能够实现朝盖件方向的快速减压。由此可以有利地防止过滤介质的损坏。

通过第一密封区域构造为弹性密封唇或弹性密封凸起，有利地实现特别良好的外部密封效果。

在此，密封凸起可以通过相比于邻接区域更大的材料厚度构造。密封唇可以通过特别柔性的造型构型。

通过第二密封区域构造为弹性密封唇或弹性密封凸起，有利地实现特别良好的内部密封效果。

第一密封区域和/或第二密封区域例如可以由弹性材料或由弹性体构成。第一密封区域和/或第二密封区域例如可以具有来自如下组中的至少一种材料：橡胶、生胶、硅酮、氟合成弹性体、乙烯和丙烯单体、由丁二烯和丙稀晴组成的共聚物、氯丁橡胶。

根据本发明的第二方面提出一种容积补偿元件。

该容积补偿元件设置为用于装配在液体过滤器中，该液体过滤器将净化侧与原始侧分离。容积补偿元件包括能够弹性可逆地压缩的中央体，该中央体具有中央体内部空间。中央体内部空间在未压缩状态下包围初始体积，而在压缩状态下包围最终体积，其中，初始体积比最终体积大至少20％、或比最终体积大至少30％、特别优选地比最终体积大至少50％，且完全特别优选地至少如最终体积双倍那么大(即比最终体积大100％)。容积补偿元件具有环绕中央体的第一密封区域，其中，第一密封区域构造为用于将液体过滤器的内部与液体过滤器的外部空间流体密封地密封；其中，容积补偿元件具有环绕中央体的第二密封区域，其中，第二密封区域构造为用于防止在净化侧与原始侧之间的流体短路。

由此可以有利地将至少两个实施为单独元件的密封器件(例如O形环)集成到唯一元件中。这有利地简化了用于提供液体过滤器的所有必要零件的物流、简化了仓储、通过节省两个单独的密封器件的装配方便了装配，并且提高了装配的可靠性(例如在首次装配时或维护之后)，因为忘记一个密封器件是不可能的。

附图说明

本发明另外的特征和优点对于本领域技术人员而言参照附图由示例性实施方式的如下描述得出，然而，各示例性实施方式不应解读为对本发明的限制。附图示出了：

图1：由现有技术已知的液体过滤器的示意性横截面；

图2a：液体过滤器的示意性横截面；

图2b：图2a的液体过滤器的内部密封和外部密封的细节；

图2c：图2a的容积补偿元件的截面立体视图；

图3a：另一液体过滤器的示意性横截面；

图3b：图3a的液体过滤器的内部密封和外部密封的细节；

图3c：用于根据图3a的液体过滤器的容积补偿元件的截面立体视图；

图4a：另一液体过滤器的示意性横截面；

图4b：图4a的液体过滤器的内部密封和外部密封的细节；

图4c：用于图4a的液体过滤器的容积补偿元件的截面立体视图。

具体实施方式

图1示出现有技术的液体过滤器1的示意性横截面。

液体过滤器1包括具有盖件3壳体2、液体流入口4和液体流出口5以及滤芯20。滤芯20布置在壳体2的内部6中并且具有面向盖件3的第一端罩21、第二端罩22以及沿轴向方向A布置在两个端罩21、22之间的过滤介质23。第二端罩22在此面向在此杯状构造的壳体2的底部14。重力方向在此例如可以从盖件3指向底部14。滤芯20将净化侧7(在其上存在经过滤的液体)与原始侧8(待过滤的液体处于其上)分离。第一端罩21具有通道状的第一开口26。第二端罩22具有通道状的第二开口27。滤芯20在此空心柱形地构造并且包围第一端罩21与第二端罩22之间的内部空间25。第一端罩21具有第一支撑元件24a，其朝向盖件3突出。第二端罩22具有第二支撑元件24b，其朝向壳体的底部突出(在附图中在下方)。借助两个支撑元件24a、24b，滤芯20夹紧在盖件3与底部之间并且因此沿着轴向方向A基本上位置固定地固定。在图1中，在滤芯20下方布置有容积补偿元件40，该容积补偿元件在初始体积与最终体积之间能够弹性可逆地压缩：容积补偿元件在处于内部6中的液体体积变化的情况下可以通过以下方式容纳附加的体积，使得其从初始体积出发被压缩。由此降低壳体2和盖件3的压力负载。

在液体过滤器1的内部6与外部空间9之间的外部密封通过在此例如构造为单独的O形环的壳体密封件70实现。

在原始侧8与净化侧7之间的内部密封通过第一滤芯密封件71和第二滤芯密封件72实现，这些滤芯密封件布置在第一端罩21或第二端罩22的径向外侧上并且将两个端罩21、22相对于壳体2以径向密封的方式密封。

轴向方向A在此沿着液体过滤器1或滤芯20的纵轴线延伸。径向方向R垂直于轴向方向A延伸。旋转方向U环绕着轴向方向A。

图2a示出液体过滤器1的示意性横截面。

与图1的液体过滤器1不同地，在图2a中所示的液体过滤器1具有容积补偿元件40，其具有能够弹性可逆地压缩的中央体41，该中央体具有中央体内部空间42。中央体内部空间42在未压缩状态下包围初始体积，而在压缩状态下包围最终体积。最终体积与初始体积之间的体积差在此相应于在+90℃至-40℃之间的温度范围中、在正常压力下处于液体过滤器1中的液体的最大体积变化的至少35％。替代地或附加地设置，初始体积比最终体积大至少20％、或者比最终体积大至少30％、特别优选地比最终体积大至少50％、并且完全特别优选地至少如最终体积双倍那么大(即比最终体积大100％)。容积补偿元件40具有环绕中央体41的第一密封区域50，其中，第一密封区域50构造为用于将液体过滤器1的内部6相对于液体过滤器1的外部空间9流体密封地密封，即第一密封区域50有助于液体过滤器1的外部密封或者说确保该外部密封。容积补偿元件40还具有环绕中央体41的第二密封区域60，其中，第二密封区域60构造为用于防止在净化侧7与原始侧8之间的流体短路，至少在盖件3的区域中，即第二密封区域有助于液体过滤器1的内部密封或者说确保该内部密封。在该实施方式中，在壳体2的底部14的区域中还设置有第二滤芯密封件72，以便完善内部密封。

在另一(在此未示出的)实施方式中，其中流入口4通过盖件3实现，例如下端罩22可以构型为没有第二开口27。液体则例如可以流入到滤芯20与壳体2之间的空间中并且通过流出口5离开液体过滤器1。在这种情况下可以省去第二滤芯密封件72，并且容积补偿元件40以其两个密封区域50、60单独地引起外部和内部密封。

容积补偿元件40在所示的实施例中仅示例性地构造为基本上旋转对称的。

沿径向方向R看去，容积补偿元件40可以从中间看去划分为如下区段或区域：在中间布置有中央体41，其杯状地沿轴向方向A从容积补偿元件40的上侧45的上端部46向下延伸。中央体41功能上承担容积补偿的大部分。上侧45首先平面地构造并且从杯状的中央体41大致沿径向方向R向外延伸。该区段可以称为连接区段47或者说中间区段，其用于将中央体41至少与第一密封区域50连接。

在连接区域47上径向上进一步向外地衔接有外部区段或者说外部区域或外端部区域43。在该外端部区域43中在此布置有第一密封区域50，所述外端部区域延伸至容积补偿元件40的径向端部。外端部区域在此合并容积补偿元件的密封功能。因此，两个功能(容积补偿和密封)在该实施例中在空间上沿径向方向分离，由此例如可以将材料厚度有利地匹配于相应的功能。

连接区域47可以构型为闭合面，然而，连接区域也可以轮辐形或以连接肋的形式构型并且用于将中央体41与外端部区域43连接。

容积补偿元件30在该实施例中仅示例性地一体地构造，即中央体41、第一密封区域50和第二密封区域60不能无破坏地彼此分离。它们例如可以以注塑方法制造。

容积补偿元件30在此仅示例性地构造为与滤芯20分离的元件并且不与其材料锁合地连接。

中央体41伸入到过滤介质23的内部空间25中。在该实施例中，容积补偿元件40布置在壳体2与第一、上端罩21之间的中间空间中。中央体41在此穿过第一端罩21中的通道状的第一开口26伸入到过滤介质23的内部空间25中。

中央体41在此沿轴向方向A沿着内部空间25的长度L的约80％至90％伸入到内部空间25中。长度L在此例如相应于沿着轴向方向A看去在两个端罩21、22之间的距离。

第一开口26例如可以在中央布置在第一端罩21中。

第一端罩21具有朝盖件3的方向突出的内颈部28。该内颈部28在此包围或环绕或围绕第一开口26。内颈部28的内壁30在此与第一开口26的边缘间隔开地布置。该颈部间距K在此例如大约相应于第一开口26的一半直径。该颈部间距K例如可以为至少3mm或至少5mm。

在此，容积补偿元件40沿轴向方向A看去至少区段地布置在内颈部28的自由端部29与盖件3之间。容积补偿元件40可以夹紧在自由端部29与盖件3之间，由此引起容积补偿元件40的轴向和/或径向固定或者说运动间隙收窄(Einengung)。

第一密封区域50沿径向方向R看去布置在容积补偿元件40的外端部区段43中，其中，第一密封区域50沿轴向方向A和/或沿径向方向R在壳体2与盖件3之间压紧。在所示的实施例中，壳体2的壳体内壁10在如下区域中具有凹进部13，在该区域中第一密封区域50贴靠在壳体内壁10上。在具有近似水平或略微倾斜的支承面的该凹进部13上支承有构造为第一密封区域50的密封凸起。盖件3具有嵌入到壳体2的内部6中的棱边，该棱边在拧紧盖件3时从上方将第一密封区域50略微倾斜地径向向外压抵着凹进部13并且将第一密封区域50因此压紧在盖件3与壳体内壁10之间。由此产生外部密封。第一密封区域50例如也可以构造为密封唇或密封条(Dichtschnur)或具有引起液体过滤器1的外部密封的另一构型。

第一端罩21具有朝盖件3的方向突出的外颈部32，其中，第二密封区域60布置在容积补偿元件40的背离盖件3的下侧44上，其中，第二密封区域60在液体过滤器1的装配状态下沿轴向方向A和/或沿径向方向R压紧在壳体内壁10与外颈部32的外壁33之间。

第二密封区域60在此构型为密封凸起并且L形地从容积补偿元件40的下侧44突出，其中，“L”形的水平部分径向向内指向。

在所示的实施例中，从外颈部32的自由端部37沿径向方向R突出一棱边34。该棱边34与外颈部32的外壁33和第一端罩21的面向盖件3的上侧36形成槽35。构造为密封凸起的第二密封区域60接收在槽35中。“L”形的垂直部分在外部从棱边34旁引导经过。以这种方式产生特别长的内部密封路径61：一方面，密封凸起在槽35中在外颈部32与壳体内壁10之间密封。此外，“L”形的沿着棱边34引导且布置或者说压紧在棱边34与壳体内壁10之间的区段也可以有助于内部密封。

构造为密封凸起的第二密封区域60在此可以在壳体2和/或滤芯20的结构设计上没有较大修改地代替在那里通常存在的第一滤芯密封件71。

在液体过滤器1的装配时，例如可以将容积补偿元件40首先例如穿过第一开口26插入或推入到滤芯20中，并且紧接着可以将滤芯20插入到壳体2中。拆卸可以以相反的顺序进行。在此可以根据容积补偿元件40的状态对该容积补偿元件进行再利用。

中央体41在所示的实施例中构造为空心的或者中央体41包围管状或杯状的空腔、中央体内部空间42。中央体41或容积补偿元件40如此布置在液体过滤器1中，使得空腔不能充注以液体。空腔例如填充气体，例如空气。在另一实施方式中，中央体内部空间42也可以填充以可略微压缩的弹性体或可略微压缩的泡沫塑料并且在周围是闭合的。

滤芯20在此构造为空心柱形并且在此从外向内径向地被流经。也可以考虑相反的流经方向。同样可以考虑可轴向地流经的滤芯20。过滤介质23例如可以是星形折叠的并且由过滤纸制造。过滤介质23也可以是涂覆的。也可以考虑如下实施方式，其中过滤介质23例如由喷熔无纺布或其它人造纤维制造。过滤介质23设置为用于沉积来自液体的颗粒和/或污物，例如大于20μm、优选地大于10μm的颗粒和完全特别优选地大于1μm的颗粒。

图2b示出图2a的液体过滤器1的内部密封和外部密封的细节。内部密封路径61在此通过较粗的线示出。第二密封区域60的在壳体内壁10的凹进部13的区域中延伸的部分同样可以有助于内部密封路径61。

此外，第一密封区域50的外部密封路径51作为略粗的线示出。该线示出：在哪里或如何引起壳体2的内部6相对于外部空间9的密封。

在图2b的细节图中，容积补偿元件40的水平区段在第一密封区域50的左侧在外颈部32及其自由端部37上方(沿着轴向方向A看去)延伸。换言之：在外颈部32的上端部与容积补偿元件40之间环绕地存在间隙(通过两个水平线标明)。当然，也可以存在如下实施方式，其中容积补偿元件40在该区域中支承在外颈部32的上端部上。

图2c示出图2a的容积补偿元件40的截面立体视图。清楚可见的是，容积补偿元件40基本上旋转对称地构型。此外，在连接区段47的端部上可看到轴向偏移。内颈部28被该轴向偏移跨越。由此可以使容积补偿元件40精确地装配在其径向的额定位置处并且使其在那里也基本上位置固定地保持，例如通过内颈部28的直径相对于连接区段47的端部的少量过盈。

容积补偿元件40在此具有空心的中央体41。然而，该中央体在另一构型中也可以是填充的，例如填充以可良好压缩的泡沫塑料。

图3a示出另一液体过滤器1的示意性横截面。

图3a的液体过滤器1与图2a的液体过滤器的区别主要在于第二密封区域60在容积补偿元件40上的位置和从而在液体过滤器1中引起内部密封的部位。此外，容积补偿元件40在此在中央体的部位处通过可非常良好压缩的材料填充或者说形成。该材料例如可以是能够弹性可逆地变形的泡沫塑料或弹性体等。

在图3a所示的液体过滤器1中，第二密封区域60不再如在图2a中那样几乎直接相邻地布置在第一密封区域50略微下方。而是第二密封区域布置在连接区域47和外端部区域43的过渡处的轴向偏移的下端部上(为此参见图2a)。第二密封区域60例如可以构造为密封凸起，即一种增厚部。第二密封区域在此沿轴向方向A和/或沿径向方向R在盖件内壁11与内颈部28的外壁31之间压紧或挤压或变形。在该示例性实施方式中，盖件3在与第二密封区域60的接触区12中仅示例性地相对于轴向方向A倾斜地延伸，例如以相对于轴向方向在20°至70°之间、在此约45°的角W延伸。

在此，内颈部28的外壁31可以具有小的、例如槽形的凹进部39，第二密封区域60接收到该凹进部39中，并且该凹进部增大接触区或密封面以及能够实现第二密封区域60在内颈部28上的精确定位。

替代地或附加地，可以在内颈部28的外壁31上构造一种肩部38，该肩部径向向外突出并且第二密封区域60可以至少部分地支承在该肩部上。代替肩部38，内颈部28也可以具有另一种支承面。

用于内部密封的接触区或密封区或者内部密封路径61主要在内颈部28的外壁31与第二密封区域60之间或在第二密封区域60与盖件3之间形成。

图3b示出图3a的液体过滤器1的内部密封和外部密封的细节。内部密封路径61和外部密封路径51又通过较粗的线示出。

可看到：在外颈部32与内颈部28之间缺少在图2a至2c的实施例中留空的区域。而是在图3b中在内颈部28的右侧区域中构造有呈平台类型的肩部38。在该肩部38上在第一密封区域50的左侧支承有容积补偿元件40的水平区段。原则上，在此但也如在图2a和2b中那样可以存在间隙，使得容积补偿元件40不支承。而且也可以给出如下实施例，其中如在图2a和2b中那样在内颈部28与外颈部32之间存在留空。

此外，清楚可见例如槽状的凹进部39。凹进部39或者说该槽的壁与容积补偿元件40的增厚部或者说密封凸起在第二密封区域60中的共同作用引起特别良好的内部密封。此外，由此延长内部密封路径61。

图3c示出图3a的用于液体过滤器的容积补偿元件的截面立体视图。然而，在图3c中示出的容积补偿元件40现在又如图2c的容积补偿元件40那样构造有空心的中央体内部空间42(而不是如在图3a中那样构造有填充的中央体41)。清楚可见的是在容积补偿元件40的下侧上在连接区域47至外端部区域43的过渡部处的构造为密封凸起的第二密封区域60。

图4a示出另一液体过滤器1的示意性横截面。

图4a的液体过滤器1与图2a和3a的液体过滤器的区别主要在于第二密封区域60在容积补偿元件40上的位置和从而在液体过滤器1中引起内部密封的部位。此外，容积补偿元件40在此在中央体的部位处通过可非常良好压缩的材料填充或者说形成(也参见图3a)。该材料例如可以是能够弹性可逆地变形的泡沫塑料或弹性体等。

在图4a所示的液体过滤器1中，第二密封区域60从容积补偿元件40的中央体41径向向外突出，其中，第二密封区域60与中央体41的面向盖件3的上端部46沿轴向方向A间隔开。第二密封区域60抵着内颈部28的内壁30和/或抵着第一端罩21的面向盖件3的上侧挤压或压紧。

第一密封区域50位于由中央体41突出的另一元件或者说分枝上或位于与第二密封区域60不同的突出的盘上。在此，第一密封区域50布置在中央体的在上端部46上突出的分枝或元件或盘上。

第二密封区域60在此与上端部46间隔开盖件3与第一端罩21之间的间距D的约至少80％至90％，然而至少30％、优选地至少50％且特别优选地至少75％。完全特别优选地，第二密封区域60与上端部46间隔开该间距D的95％至105％之间，例如100％。然后产生特别长的内部密封路径61。

第二密封区域60在此完全覆盖第一开口26。作为用于液体过滤器的内部密封的密封区或接触区或内部密封路径61在此不但产生在第二密封区域60的径向外端部与内颈部28的内壁30之间的径向密封。同时也可以借助盖件3的施加到容积补偿元件40的上端部46上的轴向压力在第二密封区域60的在此平面的下侧与第一端罩21的上侧36之间产生轴向密封或内部密封路径61。

通过径向向外突出的和覆盖第一开口26的第二密封区域60也能够实现容积补偿元件40在滤芯20中的精确和简单的装配。一旦容积补偿元件40以其第二密封区域60贴靠在第一端罩21的上侧36上，则进一步的轴向移位不再可能，并且装配工得知：达到目标位置。

图4b示出图4a的液体过滤器1的内部密封和外部密封的细节。内部密封路径61和外部密封路径51又通过较粗的线示出。

可看到：在此，在外颈部32与内颈部31之间存在图2a至2c的实施例中的留空区域。然而，容积补偿元件40的水平区段在第一密封区域50左侧支承在外颈部32的上端部上。原则上，在此然而也可以如在图2a和2b中那样存在间隙，使得容积补偿元件40不支承。

内颈部28在其径向外侧上具有短的(大致水平延伸的)肩部38，然而，其未贯穿直至外颈部32。

图4c示出图4a的用于液体过滤器1的容积补偿元件的截面立体视图。然而，在图4c中所示的容积补偿元件40现在又如图2c的容积补偿元件40那样构造有空心的中央体内部空间42(而不是如在图4a中那样构造有填充的中央体41)。清楚可见的是，具有布置在径向自由端部上的密封凸起的第二密封区域60的平面构型。

最后应注意，容积补偿元件40和液体过滤器1例如可用于在水过滤器中或用于含水溶液，例如用于在汽车领域中DENOX应用的含水的尿素溶液的过滤器中使用。然而，原则上也可以考虑在柴油过滤器、机油过滤器和汽油过滤器中使用。

Claims (12)

1.一种液体过滤器，具有：

-壳体(2)，该壳体具有盖件(3)；

-用于液体的流入口(4)和用于液体的流出口(5)；

-滤芯(20)，该滤芯布置在所述壳体(2)的内部(6)中并且具有面向所述盖件(3)的第一端罩(21)、具有第二端罩(22)以及具有沿轴向方向(A)布置在这两个端罩(21、22)之间的过滤介质(23)，其中，所述滤芯(20)将净化侧(7)与原始侧(8)分离；

-容积补偿元件(40)，该容积补偿元件具有能够弹性可逆地压缩的中央体(41)，该中央体具有中央体内部空间(42)，

其中，所述中央体内部空间(42)在未压缩状态下包围初始体积，而在压缩状态下包围最终体积，其中，在最终体积与初始体积之间的体积差相应于在+90℃至-40℃之间的温度范围中、在正常压力下处于所述液体过滤器(1)中的液体的最大体积变化的至少35％；

其中，所述容积补偿元件(40)具有环绕所述中央体(41)的第一密封区域(50)，

其中，所述第一密封区域(50)构造为用于在所述液体过滤器(1)的完全装配状态下与所述壳体(2)和所述盖件(2)共同作用，使得所述壳体的内部(6)与所述液体过滤器(1)的外部空间(9)流体密封地密封，

其中，所述容积补偿元件(40)具有环绕所述中央体(41)的第二密封区域(60)，

其中，所述第二密封区域(60)构造为用于防止在所述净化侧(7)与所述原始侧(8)之间的流体短路，尤其在所述盖件(3)的区域中。

2.根据前一权利要求中所述的液体过滤器，其中，所述容积补偿元件(30)一体地构造。

3.根据前述权利要求中任一项所述的液体过滤器，其中，所述容积补偿元件(30)构造为与所述滤芯(20)分离的元件。

4.根据前述权利要求中任一项所述的液体过滤器，其中，所述过滤介质(23)包围内部空间(25)，

其中，所述中央体(41)伸入到所述过滤介质(23)的内部空间(25)中，尤其沿所述轴向方向(A)沿着所述内部空间(25)的长度(L)的至少50％或至少75％。

5.根据前一权利要求所述的液体过滤器，其中，所述第一端罩(21)具有通道状的第一开口(26)，其中，所述中央体(41)穿过所述第一开口(26)伸入到所述过滤介质(23)的内部空间(25)中。

6.根据前述权利要求中任一项所述的液体过滤器，其中，所述第一端罩(21)具有朝所述盖件(3)的方向突出的内颈部(28)，

其中，所述容积补偿元件(40)沿轴向方向(A)看去至少区段地布置、尤其夹紧在所述内颈部(28)的自由端部(29)与所述盖件(3)之间。

7.根据前述权利要求中任一项所述的液体过滤器，其中，所述第一密封区域(50)沿径向方向(R)看去布置在所述容积补偿元件(40)的外端部区段(43)中，

其中，所述第一密封区域(50)在所述液体过滤器(1)的装配状态下沿轴向方向(A)和/或沿径向方向(R)压紧在所述壳体(2)与所述盖件(3)之间。

8.根据前述权利要求中任一项所述的液体过滤器，其中，所述第一端罩(21)具有朝所述盖件(3)的方向突出的外颈部(32)，

其中，所述第二密封区域(60)布置在所述容积补偿元件(40)的背离所述盖件(3)的下侧(44)上，

其中，所述第二密封区域(60)在所述液体过滤器(1)的装配状态下沿轴向方向(A)和/或沿径向方向(R)压紧在壳体内壁(10)与所述外颈部(32)的外壁(33)之间。

9.根据权利要求6或根据权利要求6和7所述的液体过滤器，其中，所述第二密封区域(60)在所述液体过滤器(1)的装配状态下沿轴向方向(A)和/或沿径向方向(R)压紧在盖件内壁(11)与所述内颈部(28)的外壁(31)之间，

其中，所述盖件(3)在与所述第二密封区域(60)的接触区(12)中尤其相对于所述轴向方向(A)倾斜地延伸，优选地以相对于所述轴向方向在20°至70°之间的角(W)延伸。

10.根据权利要求6或根据权利要求6和7所述的液体过滤器，其中，所述第二密封区域(60)由所述容积补偿元件(40)的中央体(41)径向向外突出，

其中，所述第二密封区域(60)与所述中央体(41)的面向所述盖件(3)的上端部(46)沿轴向方向(A)间隔开，尤其间隔开在所述盖件(3)与所述第一端罩(21)之间的间距(D)的至少75％，

其中，所述第二密封区域(60)在所述液体过滤器(1)的装配状态下抵着所述内颈部(28)的内壁(30)和/或抵着所述第一端罩(21)的面向所述盖件(3)的上侧(34)挤压。

11.根据前述权利要求中任一项所述的液体过滤器，其中，所述第一密封区域(50)构造为弹性密封唇或弹性密封凸起，和/或

其中，所述第二密封区域(60)构造为弹性密封唇或弹性密封凸起。

12.一种容积补偿元件，其设置为用于装配在液体过滤器中，该液体过滤器将净化侧(7)与原始侧(8)分离，

其中，所述容积补偿元件(40)包括能够弹性可逆地压缩的中央体(41)，该中央体具有中央体内部空间(42)，

其中，所述中央体内部空间(42)在未压缩状态下包围初始体积，而在压缩状态下包围最终体积，其中，所述初始体积比所述最终体积大至少20％、或比所述最终体积大至少30％，

其中，所述容积补偿元件(40)具有环绕所述中央体(41)的第一密封区域(50)，其中，所述第一密封区域(50)构造为用于将所述液体过滤器(1)的内部(6)与所述液体过滤器(1)的外部空间(9)流体密封地密封，

其中，所述容积补偿元件(40)具有环绕所述中央体(41)的第二密封区域(60)，其中，所述第二密封区域(60)构造为用于防止在所述净化侧(7)与所述原始侧(8)之间的流体短路。

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