DE102007039679A1 - Fuel filter has water separation unit and particle separation unit, where both units are arranged, so that fuel, which is to be filtered, flows through water separation unit before particle separation unit - Google Patents

Fuel filter has water separation unit and particle separation unit, where both units are arranged, so that fuel, which is to be filtered, flows through water separation unit before particle separation unit Download PDF

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Abstract

The fuel filter (10) has a water separation unit (13) and a particle separation unit (11). The units are arranged such that a fuel to be filtered flows through the water separation unit before the particle separation unit. Another particle separation unit (12) is provided and separated by the former particle separation unit. The water separation unit is arranged between the particle separation units. The height of the water separation unit is shorter than the height of the particle separation units.

Description

Technisches GebietTechnical area

Die Erfindung betrifft einen Kraftstofffilter mit einem Mittel zur Wasserabscheidung und einem Mittel zur Partikelabscheidung gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.The The invention relates to a fuel filter with a means for separating water and a means for particle separation according to the preamble of the claim 1.

Stand der TechnikState of the art

Aus der DE 101 23 190 A1 ist ein Kraftstofffilter mit Wasser abscheidenden Mitteln bekannt, der mindestens zweistufig mit einer Filterstufe aus hydrophobem und mit einer benachbarten Filterstufe aus hydrophilem Filtermaterial ausgebildet ist. Der die erste Filterstufe verlassende, Wasseranteile enthaltende Kraftstoff trifft umlenkungsfrei auf das Filtermaterial der zweiten Filterstufe trifft. Für das an der zweiten Filterstufe abgeschiedene Wasser ist zwischen den beiden Filterstufen ein Abflussbereich für einen Wasserabfluss vorgesehen.From the DE 101 23 190 A1 is a fuel filter with water-separating agents is known which is formed at least two stages with a filter stage of hydrophobic and with an adjacent filter stage of hydrophilic filter material. The fuel containing the first filter stage, containing water fractions, meets the filter material of the second filter stage in a deflection-free manner. For the water separated off at the second filter stage, a drainage area for a water drainage is provided between the two filter stages.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Kraftstofffilter zu schaffen, der bei einer kompakten Bauform einen hohen Abscheidegrad für von dem Kraftstoff abzuscheidendes Wasser und für von dem Kraftstoff abzuscheidende Partikel aufweist. Diese Aufgabe wird durch einen Kraftstofffilter mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst.task The invention is to provide a fuel filter, the at a compact design a high degree of separation of the Fuel to be separated and water to be separated from the fuel Particles. This task is performed by a fuel filter solved with the features of claim 1.

Durch die beabstandete Anordnung der beiden Mittel zur Partikelabscheidung entsteht ein Freiraum, der zum einen zur Integration des Mittels zur Wasserabscheidung dient und zum anderen als Führungskanal für den zu filternden Kraftstoff sowie für aus dem Kraftstoff abgeschiedenes Wasser nutzbar ist, so dass dem geschaffenen Freiraum eine Doppelfunktion zukommt. Des Weiteren ist aufgrund der Einfassung des Mittels zur Wasserabscheidung durch die beiden Mittel zur Partikelabscheidung eine Filtrationsanordnung geschaffen, die sich durch einen hohen Abscheidegrad und zugleich durch eine Platz sparende Struktur auszeichnet.By the spaced arrangement of the two means for particle separation creates a free space, on the one hand to the integration of the means for water separation and on the other hand as a guide channel for the fuel to be filtered and off the water separated from the fuel is usable, so that created Free space is a double function. Furthermore, it is due the enclosure of the means for separating water through the two Means for particle separation created a filtration arrangement, characterized by a high degree of separation and at the same time by a Space-saving structure distinguishes.

Eine erste Ausführungsform sieht vor, dass die Höhe des Mittels zur Wasserabscheidung geringer ist, als die Höhe der beiden Mittel zur Partikelabscheidung, wodurch je nach Höhendifferenz ein definierter Strömungskanal gegeben ist.A first embodiment provides that height the means for separating water is less than the height of the two Means for particle separation, whereby, depending on height difference a defined flow channel given is.

Insbesondere ist es vorteilhaft, dass die beiden Mittel zur Partikelabscheidung jeweils als hohlzylindrische, zueinander konzentrisch angeordnete Filterelemente ausgebildet sind, so dass von einer hohen Filterleistung bei kleinstem Bauvolumen profitiert werden kann.Especially It is advantageous that the two means for particle separation each as a hollow cylindrical, arranged concentrically with each other Filter elements are formed, so that of a high filter performance Benefit from the smallest construction volume.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist vorgesehen, dass das Mittel zur Wasserabscheidung als hohlzylindrisches, insbesondere als aus einem geradlinigen Filterelement zu einem Ring geformtes, Filterelement ausgebildet ist, wodurch einerseits eine den Abscheidegrad erhöhende Geometrie zum Tragen kommt und andererseits eine ideale Kontur zur Einbettung zwischen den beiden konzentrischen Mitteln zur Partikelabscheidung gegeben ist.In An advantageous embodiment provides that the means for water separation as a hollow cylindrical, especially as out a filter element formed into a ring in a rectilinear filter element is formed, whereby on the one hand a the degree of separation increasing geometry on the other hand, an ideal contour for embedding between the two concentric means for particle separation given is.

Mit Vorteil sind die beiden Mittel zur Partikelabscheidung in radialer Richtung von dem zu filternden Kraftstoff durchströmt, so dass eine relativ große Filtrationsfläche zur Verfügung steht.With Advantage are the two means for particle separation in radial Direction of the fuel to be filtered flows through, so that a relatively large filtration area for disposal stands.

Mit Vorteil ist zudem das Mittel zur Wasserabscheidung in axialer Richtung von dem zu filternden Kraftstoff durchströmt, wodurch der zwischen den beiden Mitteln zur Partikelabscheidung geschaffene Raum als Strömungskanal wirksam wird.With Another advantage is the means for water separation in the axial direction flows through the fuel to be filtered, whereby the between the two means for particle separation created space as a flow channel takes effect.

Die beiden Mittel zur Partikelabscheidung sind aus hydrophobem Filtermaterial, welches im Kraftstoff befindliches Wasser von der Oberfläche des Abscheidemittels abperlen lässt.The both means for particle separation are made of hydrophobic filter material, which is in the fuel water from the surface of the Abscheidemittels beads.

Das Mittel zur Wasserabscheidung ist aus hydrophilem Filtermaterial, welches im Kraftstoff befindliches Wasser an der Oberfläche des Abscheidemittels aufnimmt.The Water separation means is made of hydrophilic filter material, which is in the fuel water at the surface of Abscheidemittels absorbs.

Von Vorteil ist die Verwendung des Kraftstofffilters als Dieselkraftstofffilter, da Wasserbestandteile in Dieselkraftstoff häufig unerwünscht sind. Insbesondere kann die durch die verminderte Schmierfähigkeit des Dieselkraftstoffes bedingte Verschleißgefahr, der eine Einspritz- oder Hochdruckpumpe eines mit Dieselkraftstoff betriebenen Verbrennungsmotors ausgesetzt ist, reduziert werden.From Advantage is the use of the fuel filter as a diesel fuel filter, since water components in diesel fuel are often undesirable. In particular, can due to the reduced lubricity of the diesel fuel conditional risk of wear, the one injection or high pressure pump one with diesel fuel operated internal combustion engine is reduced.

Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings

Die Erfindung wird nachfolgend mit Bezug auf die Zeichnungen näher erläutert. Darin zeigen:The The invention will be explained in more detail with reference to the drawings. In this demonstrate:

1 eine Ausführungsform des Kraftstofffilters nach Anspruch 1 in einer Schnittdarstellung; 1 an embodiment of the fuel filter according to claim 1 in a sectional view;

2 den Kraftstofffilter nach 1 in einer perspektivischen Darstellung. 2 after the fuel filter 1 in a perspective view.

Ausführungsform(en) der ErfindungEmbodiment (s) the invention

In den 1 und 2 ist eine Ausführungsform des Kraftstofffilters 10 gezeigt, bei dem ein Mittel zur Partikelabscheidung 11, ein weiteres Mittel zur Partikelabscheidung 12 und ein Mittel zur Wasserabscheidung 13 in einem Gehäuse 14 eingefasst sind. Das Gehäuse 14 weist einen Zulauf 15 für in das Filtergehäuse 14 einzuleitenden, unreinen Kraftstoff und einen Rücklauf 16 für aus dem Filtergehäuse 14 auszuleitenden gereinigten Kraftstoff auf. Das Filtergehäuse 14 kann sowohl in Kunststoff als auch in Metall hergestellt werden. Gehäuseteile sind insbesondere mittels Laserschweißverfahren miteinander verbindbar.In the 1 and 2 is an embodiment of the fuel filter 10 shown in which a means for particle separation 11 , another means of particle separation 12 and a means for separating water 13 in a housing 14 are enclosed. The housing 14 has an inlet 15 for in the filter housing 14 to be initiated, impure power fabric and a return 16 for out of the filter housing 14 to be discharged purified fuel. The filter housing 14 can be made both in plastic and in metal. Housing parts are connected to each other in particular by laser welding.

Das eine Mittel zur Partikelabscheidung 11 ist als Ringfilterelement ausgeführt und liegt mit seiner äußeren Mantelfläche an der inneren Mantelfläche des Filtergehäuses 14 an. Das Filtergehäuse 14 dient hierbei als Stützelement für das Ringfilterelement, welches im Allgemeinen aus einem zickzackförmigen Filtermedium gebildet ist. Das Ringfilterelement 11 ist derart in das Filtergehäuse 14 eingefasst, dass der Bereich unterhalb des Zulaufes 15 als Bauraum freibieibt. Genau in diesem Bereich ist das Mittel zur Wasserabscheidung 13 in einem Stützkorb angeordnet, das gemäß 1 als ringförmiger Stirnkantenbalg ausgeführt ist. Der Stirnkantenbalg 13 ist aus einem geradlinigen und in seinem Längsprofil zickzackförmigen Filtermedium gebildet. Das noch flache Filtermedium wird hierzu mit Faltkanten versehen, welche rechtwinklig zu der Längsausrichtung des Filtermediums angeordnet sind. Im Anschluss daran erfolgt eine wechselweise Auslenkung des Filtermediums zur Erreichung des Zickzackprofils. Letztlich werden die Flanken des Filtermediums an diesen Stirnkanten beiderseits verklebt. Über die Klebstoffmenge wird der Grad des Faltenabstandes bestimmt. An der einen Stirnseite des Filtermediums wird daher weniger Klebstoff und an der gegenüberliegenden Stirnseite mehr Klebstoff aufgebracht. Beim Abbinden des Klebstoffes entsteht – ggf. unterstützt durch eine formgebende Vorrichtung – ein annähernd ringförmiges Filterelement. Das weitere Mittel zur Partikelabscheidung 12 ist konzentrisch zu dem Ringfilterelement 11 und im Anschluss an den Stirnkantenbalg 13 hin zum Zentrum des Filtergehäuses 14 vorgesehen. Das weitere Mittel zur Partikelabscheidung 12 ist ebenfalls als Ringfilterelement ausgebildet. Die beiden Ringfilterelemente 11; 12 trennen eine Rohseite von einer Reinseite dichtend ab. Das Zentrum des Filtergehäuses 14 ist schließlich mit einem Mittelrohr 17 ausgeführt. Das abschnittsweise durchbrochene Mittelrohr 17 stützt zum einen das innere Ringfilterelement 12 und dient zum anderen als Rücklaufkanal für den gefilterten Kraftstoff. Die vorgenannten Elemente und Mittel sind demnach konzentrisch zueinander angeordnet und bilden eine sich gegenseitig abstützende Baueinheit.The one means of particle separation 11 is designed as a ring filter element and lies with its outer circumferential surface on the inner circumferential surface of the filter housing 14 at. The filter housing 14 serves as a support element for the ring filter element, which is generally formed from a zigzag-shaped filter medium. The ring filter element 11 is so in the filter housing 14 Edged that the area below the inlet 15 as space available. Exactly in this area is the means for water separation 13 arranged in a support basket according to 1 is designed as an annular end edge bellows. The front edge bellows 13 is formed of a rectilinear and in its longitudinal profile zigzag-shaped filter medium. For this purpose, the still flat filter medium is provided with fold edges, which are arranged at right angles to the longitudinal orientation of the filter medium. This is followed by alternately deflecting the filter medium to achieve the zigzag profile. Finally, the flanks of the filter medium are glued to these end edges on both sides. The amount of glue determines the degree of wrinkle separation. Therefore, less adhesive is applied to one end face of the filter medium and more adhesive is applied to the opposite end face. When setting the adhesive is formed - possibly supported by a shaping device - an approximately annular filter element. The other means of particle separation 12 is concentric with the ring filter element 11 and following the front edge bellows 13 towards the center of the filter housing 14 intended. The other means of particle separation 12 is also formed as a ring filter element. The two ring filter elements 11 ; 12 separate a raw side sealingly from a clean side. The center of the filter housing 14 is finally with a center tube 17 executed. The partially broken central tube 17 on the one hand supports the inner ring filter element 12 and serves as a return channel for the filtered fuel. The aforementioned elements and means are therefore arranged concentrically to each other and form a mutually supporting structural unit.

Unterhalb der Baueinheit befindet sich ein Freiraum 18, in dem ein Wassersammelelement 19 angeordnet ist. Das Wassersammelelement 19 weist einen Ringkanal 20 auf, der in einen Wasserablass 21 mündet. Der Wasserablass 21 ist an dem Gehäuseboden 22 platziert und ragt über das Filtergehäuse 14 hinaus, wobei je nach Anwendungsfall eine kontinuierliche oder diskontinuierliche Entleerung vorgenommen werden kann. Zugleich dient die Oberseite des Wassersammelelementes 19 als Stützboden für die beiden Partikelfiltrationselemente 11; 12 und das Mittelrohr 17. Dabei fluchtet der Ringkanal 20 des Wassersammelelementes 19 mit einem durch die beabstandete Anordnung der beiden Partikelfilter 11; 12 gegebenen Strömungskanal 23 und damit letztlich zum einen auch mit der Wasseraustrittsfläche 24 des Stirnkantenbalges 13 und zum anderen mit einem oberhalb des Stirnkantenbalges 13 vorgesehenen Ringkanal 25 des Zulaufes 15.Below the unit there is a free space 18 in which a water collecting element 19 is arranged. The water collecting element 19 has a ring channel 20 on that in a water drain 21 empties. The drainage 21 is on the case back 22 placed and protrudes over the filter housing 14 In addition, depending on the application, a continuous or discontinuous emptying can be made. At the same time serves the top of the water collection element 19 as a support floor for the two particle filtration elements 11 ; 12 and the center tube 17 , The ring channel is aligned 20 of the water collecting element 19 with a through the spaced arrangement of the two particle filter 11 ; 12 given flow channel 23 and thus ultimately, on the one hand, with the water outlet surface 24 of the front edge bladder 13 and on the other with one above the front edge bladder 13 provided annular channel 25 of the feed 15 ,

Der Stirnkantenbalg 13 wird bei Kraftstoffförderung über den Zulauf 15 und den zugehörigen Ringkanal 25 mit Kraftstoff durchströmt; dabei werden in der hydrophilen Filtermaterialschicht Wasseranteile aus dem Kraftstoff durch Adhäsion zu größeren Wassertropfen transformiert. Man spricht auch von der so genannten koaleszierenden Wirkung. Der Wasser-/Kraftstoffkanal 23 zwischen den beiden konzentrischen Ringfilterelementen 11; 12 und unterhalb des Auslassbereiches 24 des Stirnkantenbalges 13 führt durch die hydrophobe Oberflächeneigenschaft der Ringfilterelemente 11; 12 das abgeschiedene Wasser bis hin zu dem Ringkanal 20 des Wassersammelelementes 19. Die Wasserführung wird ggf. unterstützt durch die Schwerkraft. Weiterhin erlaubt die Beschaffenheit der Oberflächen der beiden Ringfilterelemente 11; 12 eine Kraftstoffdurchströmung derselben unter Filtration von unerwünschten Partikeln. Das äußere Ringfilterelement 11 wird somit radial von seiner kleinen Mantelfläche hin zu seiner großen Mantelfläche durchströmt. Das innere Ringfilterelement 12 wird hingegen radial von seiner großen Mantelfläche hin zu seiner kleinen Mantelfläche durchströmt. Kraftstoff kann demzufolge sowohl über den Freiraum 18 im Gehäuseboden 22 und über das Mittelrohr 17 als auch direkt über das Mittelrohr 17 hin zum Rücklauf 16 gefördert werden.The front edge bellows 13 is used for fuel delivery via the inlet 15 and the associated annular channel 25 flows through with fuel; In this case, water fractions from the fuel are transformed by adhesion to larger drops of water in the hydrophilic filter material layer. One speaks also of the so-called coalescing effect. The water / fuel channel 23 between the two concentric ring filter elements 11 ; 12 and below the outlet area 24 of the front edge bladder 13 leads through the hydrophobic surface property of the ring filter elements 11 ; 12 the separated water up to the ring channel 20 of the water collecting element 19 , The water supply is possibly supported by gravity. Furthermore, the nature of the surfaces of the two ring filter elements allows 11 ; 12 a fuel flow through the same under filtration of unwanted particles. The outer ring filter element 11 is thus flowed through radially from its small lateral surface towards its large lateral surface. The inner ring filter element 12 is, however, flows radially from its large lateral surface toward its small lateral surface. Consequently, fuel can flow both over the clearance 18 in the case back 22 and over the center tube 17 as well as directly over the center tube 17 to the return 16 be encouraged.

Claims (10)

Kraftstofffilter (1) mit einem Mittel zur Wasserabscheidung (13) und mit einem Mittel zur Partikelabscheidung (11), wobei die beiden Mittel (11; 13) derart angeordnet sind, dass ein zu filternder Kraftstoff das Mittel zur Wasserabscheidung (13) vordem Mittel zur Partikelabscheidung (11) durchströmt, dadurch gekennzeichnet, dass ein weiteres Mittel zur Partikelabscheidung (12) gegeben und zu dem Mittel zur Partikelabscheidung (11) beabstandet ist, wobei zwischen den beiden Mitteln zur Partikelabscheidung (11; 12) das Mittel zur Wasserabscheidung (13) angeordnet ist.Fuel filter ( 1 ) with a water separation agent ( 13 ) and with a means for particle separation ( 11 ), whereby the two means ( 11 ; 13 ) are arranged such that a fuel to be filtered, the means for water separation ( 13 ) before the means for particle separation ( 11 ), characterized in that a further means for particle separation ( 12 ) and to the means for particle separation ( 11 ), wherein between the two means for particle separation ( 11 ; 12 ) the water separation agent ( 13 ) is arranged. Kraftstofffilter (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Höhe des Mittels zur Wasserabscheidung (13) geringer ist, als die Höhe der beiden Mittel zur Partikelabscheidung (11; 12).Fuel filter ( 1 ) according to claim 1, characterized in that the height of the means for separating water ( 13 ) is less than the height of the two means for particle separation ( 11 ; 12 ). Kraftstofffilter (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Mittel zur Partikelabscheidung (11; 12) jeweils als hohlzylindrische, zueinander konzentrisch angeordnete Filterelemente ausgebildet sind.Fuel filter ( 1 ) according to claim 1 or 2, characterized in that the two means for particle separation ( 11 ; 12 ) are each formed as hollow cylindrical, mutually concentric filter elements. Kraftstofffilter (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel zur Wasserabscheidung (13) als hohlzylindrisches, insbesondere als aus einem geradlinigen Filterelement zu einem Ring geformtes, Filterelement ausgebildet ist.Fuel filter ( 1 ) according to claim 1 or 2, characterized in that the means for separating water ( 13 ) is formed as a hollow cylindrical, in particular as from a rectilinear filter element into a ring shaped, filter element. Kraftstofffilter (1) nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Mittel zur Partikelabscheidung (11; 12) in radialer Richtung von dem zu filternden Kraftstoff durchströmt sind.Fuel filter ( 1 ) according to claim 1, 2 or 3, characterized in that the two means for particle separation ( 11 ; 12 ) are flowed through in the radial direction of the fuel to be filtered. Kraftstofffilter (1) nach Anspruch 1, 2 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel zur Wasserabscheidung (13) in axialer Richtung von dem zu filternden Kraftstoff durchströmt ist.Fuel filter ( 1 ) according to claim 1, 2 or 4, characterized in that the means for separating water ( 13 ) is flowed through in the axial direction of the fuel to be filtered. Kraftstofffilter (1) nach Anspruch 1 bis 3 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Mittel zur Partikelabscheidung (11; 12) aus hydrophobem Material sind.Fuel filter ( 1 ) according to claim 1 to 3 or 5, characterized in that the two means for particle separation ( 11 ; 12 ) are made of hydrophobic material. Kraftstofffilter (1) nach Anspruch 1, 2, 4 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel zur Wasserabscheidung (13) aus hydrophilem Filtermaterial ist.Fuel filter ( 1 ) according to claim 1, 2, 4 or 6, characterized in that the means for separating water ( 13 ) is made of hydrophilic filter material. Kraftstofffilter (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Verwendung als Dieselkraftstofffilter.Fuel filter ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized by use as a diesel fuel filter. Kraftstofffilter (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, gekennzeichnet durch ein alle Filtermittel umgebendes Gehäuse (14).Fuel filter ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized by a housing surrounding all filter means ( 14 ).
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