DE102010061772A1

DE102010061772A1 - Filteranordnung und Fördermodul mit einer solchen Filteranordnung

Info

Publication number: DE102010061772A1
Application number: DE102010061772A
Authority: DE
Inventors: Claudius Henkel
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2010-11-23
Filing date: 2010-11-23
Publication date: 2012-05-24

Abstract

Es wird eine Filteranordnung 30, 43 mit einem in einem Filtergehäuse 3 angeordneten Filterelement 5 vorgeschlagen, wobei das Filtergehäuse eine Zulauföffnung 7 und eine Ablauföffnung 9 für ein zu filterndes Fluid 47 aufweist, mit einem Mittel zum Aufnehmen von vom Filterelement zurückgehaltenem Material, wobei das Mittel in Schwerkraftrichtung betrachtet sich in einem unteren Bereich 31 des Filtergehäuses 3 zwischen dem Filtergehäuse 3 und dem Filterelement 5 befindet, wobei das Mittel derart eingerichtet ist, dass eine Verwirbelung der sich in dem unteren Bereich 31 der Filteranordnung an sammelnden Teilmenge des zurückgehaltenen Materials verhindert werden kann. Des Weiteren wird ein Fördermodul (40) zur Förderung eines Fluids mit einer solchen Filteranordnung vorgeschlagen.

Description

Stand der Technik
Die Erfindung geht aus von einer Filteranordnung und einem Fördermodul nach der Gattung der unabhängigen Ansprüche.
Die EP1322402 beschreibt ein System zur Dosierung einer wässrigen Harnstofflösung, das den Handelsnamen „AdBlue” trägt, in den Abgastrakt eines Kraftfahrzeugs zur Reduktion von im Abgas der Brennkraftmaschine enthaltenen Stickoxiden. Hierbei wird das Reduktionsmittel, welches mittels einer Pumpe aus dem im Kraftfahrzeug befindlichen AdBlue-Tank angesaugt wird, durch ein zwischen dem Tank und der Pumpe befindliches als Filtersieb ausgeführtes Flüssigkeitsfilter gereinigt.
Die DE 10 2009 000 097 zeigt die Verwendung eines Fördermoduls mit einer Pumpe und mehreren Filtern zum Ansaugen eines flüssigen Reduktionsmittels aus einem Vorratstank.
Aus der DE 1105848 ist es bekannt, ein senkrecht stehendes Flüssigkeitsfilter für die Reinigung von Schmier- und Drucköl mit einem seitlichen Einlaß und einem zentralen auf der Unterseite angeordneten Ablauf zu versehen. Das Flüssigkeitsfilter weist eine ein Filterelement des Flüssigkeitsfilters umhüllende Glocke auf, die zwischen dem Filterelement und dem Filtergehäuse angeordnet ist und dazu dient, angesammelten Schmutz beim Auseinanderbauen des Flüssigkeitsfilters zurückzuhalten, so dass dieser nicht in den Ablauf gelangen kann.
Offenbarung der Erfindung
Die erfindungsgemäße Filteranordnung bzw. das erfindungsgemäße Fördermodul mit den kennzeichnenden Merkmale der unabhängigen Ansprüche haben demgegenüber den Vorteil, dass eine in der Filteranordnung gebildete Sedimentschicht festgehalten werden und eine Verwirbelung der Sedimentschicht durch Vibrationen oder Strömung aktiv verhindert werden kann. Hierbei verringert sich in vorteilhafter Weise durch das Festhalten der Sedimentschicht die durch ein Filterelement der Filteranordnung aufzunehmende Schmutzmenge, die Filteranordnung erreicht zu einem späteren Zeitpunkt seine maximale Beladungskapazität, muss also später getauscht werden. Es wird somit neben einer effektiven Filterflächenvergrößerung die Zusatzfunktion des Sedimentfesthaltens bereitgestellt.
Weitere Vorteile ergeben sich durch die in den abhängigen Ansprüchen genannten Merkmale.
Ein Schwammelement, insbesondere ein grobporiges Schwammelement, stellt hierbei in vorteilhafter Weise ein effektives und einfaches Mittel zur Verhinderung einer Verwirbelung dar.
Weitere Vorteile ergeben sich durch die in den weiteren abhängigen Ansprüchen und in der Beschreibung genannten Merkmale.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.
Es zeigen
1 ein Flüssigkeitsfilter ohne Schwammelement in Querschnittsseitenansicht,
2 ein Flüssigkeitsfilter mit Schwammelement in Querschnittsseitenansicht und
3 ein Fördermodul oberhalb eines Tanks.
Ausführungsformen der Erfindung
1 zeigt eine Filteranordnung 1 in Form eines senkrecht stehenden Flüssigkeitsfilters, in dessen Gehäuse 3 ein Filterelement 5 angeordnet ist. Im oberen Bereich 33 des Gehäuses 3 ist eine Zulauföffnung 7 eingebracht, auf der Unterseite eine Ablauföffnung 9. Das Filterelement 5 sitzt mit einer seiner beiden kleinen Seitenflächen 15 auf der Ablauföffnung 9 auf, während es seitlich, also im Bereich der großen Seitenfläche 14, und im oberen Bereich 33 vom Gehäuse 3 beabstandet ist. Die Filteranordnung ist beispielsweise mit einer in 1 nicht näher dargestellten Förderpumpe verschaltet, so dass aus einem Flüssigkeitstank Flüssigkeit angesaugt, in der Filteranordnung gereinigt und nachfolgend ihrem Bestimmungszweck zugeführt werden kann. Ist die Anordnung in einem Kraftfahrzeug installiert, kann sie zur Förderung eines Reduktionsmittels, beispielsweise AdBlue, zur Abgasnachbehandlung dienen.
Durch die Filteranordnung fließt Flüssigkeit über die Zulauföffnung 7 durch das Filterelement 5 hindurch zur Ablauföffnung 9 und wird dabei gereinigt. Mit zunehmender Verschmutzung des Filterelements bilden sich auf der Oberfläche des Filterelements durch Oberflächenfiltration Agglomerate 11 von Partikel, die sich beim Abstellen der Förderpumpe oder auch bei Vibrationen durch den Kraftfahrzeugbetrieb wieder lösen können. Diese Partikel fallen durch die Schwerkraft nach unten und bilden im Gehäuse des Filters eine wachsende Sedimentschicht 13 im unteren Bereich 31 der Filteranordnung. Diese Sedimentschicht wird bei Wiederinbetriebnahme der AdBlue-Förderung oder bei einer etwaig vorgesehenen Umkehr der Förderrichtung der Pumpe zum Leersaugen des AdBlue-Dosiersystems aufgewirbelt und verunreinigt das System und die Filteranordnung weiter, bis die Filteranordnung die maximale Aufnahmekapazität an Partikeln erreicht hat und ausgetauscht werden muß. Dieser Tauschvorgang muß in der Regel durch eine Servicewerkstatt durchgeführt werden und ist mit Kosten und Fahrzeugstillstand verbunden. In der Filteranordnung gemäß 1 erfolgt also keine aktive Verhinderung der Verwirbelung einer Sedimentschicht oder einer Bodenphase im Filtergehäuse bei Filterdurchströmung oder Vibration, im Unterschied zu einer erfindungsgemäßen Ausführungsform gemäß 2.
Eine beispielsweise rotationssymmetrisch ausgeführte Filteranordnung gemäß 2, bei der die Symmetrieachse senkrecht steht, löst erfindungsgemäß die anhand der Anordnung gemäß 1 erläuterte Aufgabenstellung. In das Filtergehäuse 3 der Filteranordnung 30 wird an der Stelle 31 bzw. im unteren Bereich der Filteranordnung, an der bzw. in dem sich durch abfallende Partikel von der Filteroberfläche eine Sedimentschicht bildet, ein grobporiger Schwamm 32 aus Kunststoff eingebracht, der die Sedimente aufnimmt und durch seine Strukturen Verwirbelungen der Sedimente, wie sie durch Vibration der Anordnung oder durch die strömende Flüssigkeit entstehen können, verhindert. Schwammmaterialien, die in der Automobilindustrie zur Verhinderung von Schwappgeräuschen in Kraftstofftanks im Einsatz sind, können zu diesem Zweck eingesetzt werden, insbesondere offenporiges Polyurethan.
3 zeigt ein Fördermodul 40 mit einer Pumpe 41 und einer Filteranordnung 43, die gemäß Filteranordnung 30 der 2 ausgeführt sein kann. Die Zulauföffnung 7 der Filteranordnung 43 ist über eine Förderleitung 49 mit einer Ansaugöffnung 45 des Fördermoduls verbunden. Die Ablauföffnung 9 der Filteranordnung ist mit der Pumpe 41 verbunden, deren Ausgang zu einer Ausstoßöffnung 51 des Fördermoduls 40 führt. Die Ausstoßöffnung kann über eine nicht näher dargestellte Transportleitung mit einer an dem Abgastrakt einer Brennkraftmaschine angebrachten Düsenanordnung verbunden werden. Die Ansaugöffnung 45 ist mit einer in einen Tank 46 ragenden Sauglanze 48 verbunden. Diese Sauglanze taucht in das AdBlue 47 ein und trägt im Bereich ihres unteren, dem Tankboden nahen Endes eine weitere Filteranordnung 44.
Das Fördermodul saugt Adblue über die Sauglanze und die Filteranordnungen an und befördert sie zur Ausstoßöffnung 51. Hierbei kann wahlweise oder zusätzlich auch die weitere Filteranordnung 44 mit einem erfindungsgemäßen Mittel zum Aufnehmen von vom Filterelement zurückgehaltenem Material ausgestattet sein.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

EP 1322402 [0002]
DE 102009000097 [0003]
DE 1105848 [0004]

Claims

Filteranordnung (30, 43) mit einem in einem Filtergehäuse (3) angeordneten Filterelement (5), wobei das Filtergehäuse eine Zulauföffnung (7) und eine Ablauföffnung (9) für ein zu filterndes Fluid (47) aufweist, mit einem Mittel zum Aufnehmen von vom Filterelement zurückgehaltenem Material, wobei das Mittel in Schwerkraftrichtung betrachtet sich in einem unteren Bereich (31) des Filtergehäuses (3) zwischen dem Filtergehäuse (3) und dem Filterelement (5) befindet, dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel derart eingerichtet (32) ist, dass eine Verwirbelung der sich in dem unteren Bereich (31) der Filteranordnung ansammelnden Teilmenge des zurückgehaltenen Materials verhindert werden kann.
Filteranordnung (30, 43) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel ein Schwammelement (32) umfasst.
Filteranordnung (30, 43) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Schwammelement (32) grobporig ist.
Filteranordnung (30, 43) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel (32) aus Kunststoff besteht.
Filteranordnung (30, 43) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Zulauföffnung (7) in einem oberen Bereich (33) des Filtergehäuses (3) befindet.
Filteranordnung (30, 43) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Ablauföffnung (9) im unteren Bereich (31) des Filtergehäuses (3) befindet.
Filteranordnung (30, 43) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Filterelement (5) auf der Ablauföffnung (9) aufsitzt.
Filteranordnung (30, 43) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Filterelement (5) mindestens eine große Seitenfläche (14) und mindestens eine kleine Seitenfläche (15) aufweist und dass das Filterelement mit der kleinen Seitenfläche (15) auf der Ablauföffnung (9) aufsitzt.
Filteranordnung (30, 43) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Filtergehäuse (3) zumindest im oberen Bereich (33) vom Filterelement (5) beabstandet ist.
Filteranordnung (30, 43) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich das Mittel (32) im unteren Bereich (31) zwischen dem Filtergehäuse (3) und dem Filterelement (5) befindet.
Filteranordnung (30, 43) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie rotationssymmetrisch ist, wobei die Symmetrieachse im Betrieb der Filteranordnung senkrecht steht.
Fördermodul (40) zur Förderung eines Fluids, insbesondere einer wässrigen Harnstofflösung, zur Nachbehandlung des Abgases einer Brennkraftmaschine, wobei das Fluid aus einem Tank (46) für das Fluid zu einem Abgastrakt der Brennkraftmaschine gefördert werden kann, mit einer Ansaugöffnung (45), mit einer mit der Ansaugöffnung (45) verbundenen Filteranordnung (30, 43) nach einem der vorhergehenden Ansprüche mit einem Mittel zum Aufnehmen von von einem Filterelement der Filteranordnung zurückgehaltenem Material, und mit einer nachgeordneten Pumpe (41), dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel derart eingerichtet (32) ist, dass eine Verwirbelung der sich in dem unteren Bereich (31) der Filteranordnung ansammelnden Teilmenge des zurückgehaltenen Materials verhindert werden kann.