DE102010062595B4 - Filtereinrichtung - Google Patents

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Abstract

Filtereinrichtung (1) für einen Verbrennungsmotor eines Kraftfahrzeuges mit einem Filtergehäuse (2) und einem in diesem angeordneten und in Radialrichtung von einer Rohseite (4) zu einer Reinseite (3) durchströmten (Ring-)filterelement (5), wobei auf der Reinseite (3) des Filterelementes (5) und unterhalb desselben ein Wasserabscheider (6) angeordnet ist, der eine von radial außen nach radial innen für Kraft-/Schmierstoff durchgängige, hydrophobe und sich in Axialrichtung des Filterelementes (5) erstreckende, ringförmige Membran (7) aufweist, wobei in Axialrichtung zwischen dem Filterelement (5) und dem Wasserabscheider (6) ein Strömungskanal (8) vorgesehen ist, der die Reinseite (3) des Filterelementes (5) mit einer Rohseite (4') des Wasserabscheiders (6) verbindet und in dem gekrümmte Strömungsleitelemente (16) angeordnet sind, die eine tangential zur Membran (7) strömende Strömung auf der Rohseite (4') des Wasserabscheiders (6) erzeugen, dadurch gekennzeichnet, dass die Strömungsleitelemente (16) ein flügelartiges, paisleyartiges oder sichelartiges Querschnittsprofil aufweisen.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Filtereinrichtung für einen Verbrennungsmotor eines Kraftfahrzeuges, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Die Erfindung betrifft außerdem ein Kraftfahrzeug mit einem, eine derartige Filtereinrichtung aufweisenden Verbrennungsmotor.
  • Filtereinrichtungen, insbesondere Kraftstoff-/Schmierstofffilter, sind in modernen Kraftfahrzeugen weit verbreitet und dienen zur Reinigung der Kraft- bzw. Schmierstoffe. Allen üblichen Kraft-/Schmierstoffen ist dabei jedoch gemein, dass diese einen, wenn auch je nach Land einen unterschiedlichen Anteil an Wasser enthalten, welcher einerseits den Kraft-/Schmierstoff bezüglich seiner Funktion beeinträchtigt und andererseits ein Korrosionsrisiko für den Verbrennungsmotor erhöht. Aus diesem Grund sind bereits eine Vielzahl von sogenannten Wasserabscheidern bekannt, mit welchen versucht wird, den noch im Kraft-/Schmierstoff enthaltenen Wasseranteil soweit wie möglich herauszufiltern bzw. zu separieren. Je höher dabei ein erreichbarer Wasserabscheidegrad ist, umso geringer ist das auftretende Korrosionsrisiko bzw. die Gefahr einer Beeinträchtigung der Funktionsweise des Verbrennungsmotors durch den Wasseranteil.
  • Aus der DE 10 2008 038 160 A1 ist eine gattungsgemäße Filtereinrichtung bekannt.
  • Die DE 32 15 161 C1 offenbart eine Filtereinrichtung mit einem Wegwerfgehäuse, wobei die Filtereinrichtung ein Filterelement umfasst, welches von außen nach innen durchströmt wird. Die Filtereinrichtung umfasst weiter einen Wasserabscheider, der in Form eines Rohreinsatzes sowie eines Rohrstücks ausgebildet ist.
  • Die EP 1 229 984 B1 offenbart eine Filtereinrichtung für Dieselmotoren mit einem Filtergehäuse und einem Filterelement, welches in Axialrichtung durchströmt wird.
  • Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich mit dem Problem, eine verbesserte Ausführungsform einer gattungsgemäßen Filtereinrichtung anzugeben, welche sich insbesondere durch eine hohe Wasserabscheiderate auszeichnet.
  • Dieses Problem wird erfindungsgemäß durch die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
  • Die Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, bei einer Filtereinrichtung, insbesondere einem Kraftstoff- oder Schmierstofffilter, auf einer Reinseite eines Filterelementes der Filtereinrichtung einen Wasserabscheider anzuordnen, welcher eine von radial außen nach radial innen für Kraftstoff-/Schmierstoff durchgängige, hydrophobe und sich in Axialrichtung des Filterelementes erstreckende, ringförmige Membran mit Halteform, sowie einen Boden und einen Deckel mit angebrachtem Rohr aufweist. Die Anordnung des Wasserabscheiders unterhalb des Filterelementes, welches als sogenanntes Ringfilterelement mit oberer und unterer Endscheibe ausgebildet ist, schafft einen Sedimentationsraum auf einer Rohseite des Wasserabscheiders, welcher in Verbindung mit der hydrophoben Membran bewirkt, dass die Wasseranteile des Kraftstoffes bzw. Schmierstoffes vorzugsweise vollständig aus diesem herausgefiltert werden können. Die Membran ist dabei stehend in der Halteform angeordnet und von radial außen nach radial innen durchströmt. In Axialrichtung zwischen dem Filterelement und dem Wasserabscheider ist dabei ein Strömungskanal vorgesehen, der die Reinseite des Filterelementes mit einer Rohseite des Wasserabscheiders verbindet und in dem gekrümmte Strömungsleitelemente angeordnet sind, die eine tangential zur Membran gerichtete Strömung auf der Rohseite des Wasserabscheiders erzeugen. Die Strömungsleitelemente weisen dabei erfindungsgemäß ein flügelartiges, paisley- oder sichelartiges Querschnittsprofil auf. Die zunächst parallel zur stehend angeordneten Membran strömende Strömung des Kraftstoffs, die erst kurz vor dem Durchtritt durch dieselbe in eine orthogonal zur Membran verlaufende Richtung umgelenkt, bewirkt, dass sich das abzuscheidende Wasser besonders leicht und wirkungsvoll auf der hydrophoben Oberfläche der Membran sammelt und entlang dieser aufgrund der Schwerkraft nach unten in einen Wassersammelraum/Sedimentationsraum abfließen kann. Die erfindungsgemäß vorgesehenen Strömungsleitelemente bewirken dabei die für die hohe Wasserabscheiderate erforderliche Strömungsumlenkung und radiale/tangentiale Strömungsbeschleunigung, wobei die Strömungsleitelemente beispielsweise in der Art von aus dem Turboladerbau bekannten Leitschaufeln ausgebildet sein können. Von entscheidendem Vorteil ist dabei die, hohe Strömungsgeschwindigkeit radial/tangential entlang der Membran des Wasserabscheiders und eine niedrige Strömungsgeschwindigkeit senkrecht hierzu im Rohraum des Wasserabscheiders, wodurch dort eine besonders hohe Sedimentationsrate an abzuscheidendem Wasser erzielt werden kann. Durch die hohe Wasserabscheiderate kann insbesondere das Korrosionsrisiko des Verbrennungsmotors reduziert und die Funktion des Kraftstoffes bzw. des Schmierstoffs erhöht werden.
  • Zweckmäßig sind die Strömungsleitelemente einstückig mit dem Wasserabscheider ausgebildet, insbesondere an diesen angeformt. Denkbar ist hierbei, dass dieser Bereich des Wasserabscheiders und die zugehörigen Strömungsleitelemente aus Kunststoff, insbesondere als Kunststoffspritzgussteil ausgebildet sind, wodurch die Strömungsleitelemente einerseits kostengünstig und im gleichen Arbeitsschritt wie der Wasserabscheider hergestellt, bzw. gespritzt werden können und andererseits ein Montageaufwand, der bei separaten Strömungsleitelementen auftreten würde, vermieden werden kann. Alternativ können die Strömungsleitelemente auch einstückig mit der Endscheibe des Filterelements oder als Einlegeteil, das am Wasserabscheider montiert wird ausgestaltet sein.
  • Eine weitere bevorzugte Alternative ist, dass die Strömungsleitelemente mehrteilig aufgebaut sind, wobei mindestens ein erstes Teil an der unteren Endscheibe des Filterelementes mit mindestens einem zweitem Teil am Deckel des Wasserabscheiders zusammenwirkt in der Art, dass kein Bypass für den Kraftstoff zwischen dem Deckel und der unteren Endscheibe des Filterelementes entsteht.
  • Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lösung, sind das Filterelement und der Wasserabscheider entweder als separate Bauteile oder als gemeinsames Kombinationsbauteil ausgebildet. Die Ausbildung als separate Bauteile bietet dabei den Vorteil, dass sowohl das Filterelement als auch der Wasserabscheider bedarfsgerecht, das heißt individuell, ausgetauscht werden können, so dass ein unnötiger Austausch des Filterelementes bzw. des Wasserabscheiders bei lediglich austauschwürdigen Wasserabscheider bzw. Filterelement unterbleiben kann. Eine Ausbildung als Kombinationsbauteil hingegen hat den Vorteil, dass stets beide Komponenten, das heißt sowohl das Filterelement als auch der Wasserabscheider, ausgetauscht werden, wodurch einerseits der Montage- bzw. Demontageaufwand reduziert und damit kostengünstiger gestaltet werden kann und andererseits geringere Lager- und Logistikkosten zu erwarten sind, da bei einem Kombinationsbauteil nicht zwei separate Bauteile gelagert bzw. logistisch betreut werden müssen.
  • Zweckmäßig ist auf der Reinseite des Filterelements, insbesondere an einer Außenseite oder einer Innenseite einer Innenzarge desselben, ein dünnes koaleszierend wirkendes weiteres Filtermedium, ein Koaleszer, vorgesehen. Ein derartiger Koaleszer kann beispielsweise definiert auf das Koaleszenzverhalten der abzusondernden Flüssigkeit, hier also des Wassers, abgestimmt sein, wodurch ein besonders hoher Wasserabscheidegrad erzielt werden kann. Als Koaleszer werden üblicherweise poröse Materialien, Drahtgestricke, Vliese sowie Füllkörper eingesetzt, welche von dem Flüssigkeitsgemisch durchströmt werden. Generell funktionieren dabei Koaleszer immer nach demselben Prinzip, sie bilden eine Agglomerationsmöglichkeit für kleine Tröpfchen des zu koaleszierenden Materials, welche an dieser Durchgangssperre hängen bleiben und sich nach und nach zu größeren Tröpfchen verbinden (koalieren). Erreichen die koaleszierten Tropfen eine bestimmte Größe, so werden sie von der Flüssigkeitsströmung mitgerissen und zum Wasserabscheider transportiert, wo sie aus dem Kraftstoff abgeschieden werden. Generell sind derartige koaleszierende Materialien kostengünstig und in nahezu jeder beliebiger Ausführungsform herstellbar.
  • Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus den Zeichnungen und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnungen.
  • Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
  • Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und wird in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert, wobei sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder ähnliche oder funktional gleiche Bauteile beziehen.
  • Dabei zeigen, jeweils schematisch,
    • 1 eine Schnittdarstellung durch eine erfindungsgemäße Filtereinrichtung,
    • 2a,b eine Detaildarstellung einer möglichen Ausführungsform von Strömungsleitelementen an einem Wasserabscheider,
    • 3a,b eine Darstellung wie in 2b, jedoch mit anderen Strömungsleitelementen,
    • 4 einen Wasserabscheider mit einem daran befestigten Rohr als Aufnahmedorn für ein Filterelement und daran angegossene Strömungsleitelemente,
    • 5 einen Ausschnitt aus 2b),
    • 6 einen Ausschnitt aus 3a),
    • 7 einen Ausschnitt aus 2a),
  • Entsprechend der 1, weist eine erfindungsgemäße Filtereinrichtung 1, welche beispielsweise als Kraftstofffilter ausgebildet ist, ein Filtergehäuse 2 sowie ein in diesem angeordnetes und in Radialrichtung von einer Rohseite 4 zu einer Reinseite 3 durchströmtes Ringfilterelement 5 auf. In diesem Fall liegt die Rohseite 4 radial außen, während die Reinseite 3 des Filterelementes 5 radial innen angeordnet ist. Auf der Reinseite 3 des Filterelementes 5, genauer gesagt unterhalb desselben, ist ein Wasserabscheider 6 angeordnet, der ebenfalls von radial außen nach radial innen durchströmt wird und eine kraftstoffdurchgängige aber hydrophobe und sich in Axialrichtung des Filterelementes 5 erstreckende, ringförmige Membran 7 aufweist, sowie einen Wasserabscheiderboden 19 und einen Wasserabscheiderdeckel 20.
  • Wie die weitere Gestaltung der Durchströmung der Filtereinrichtung 1 vorgenommen wird, hängt von den jeweiligen Anforderungen ab. Hier strömt das Wasser aus einem ersten Wassersammelraum 9 entlang der in 1 eingezeichneten Pfeile in einen darunter gelegenen weiteren Wassersammelraum 9', in dem sich ein Wasserstandssensor sowie eine Wasserablasseinrichtung befinden können. Der gereinigte Kraftstoff strömt von der Reinseite der Membran 7 des Wasserabscheiders 6 durch weitere geeignete Rohre/Schläuche in Richtung des Verbrennungsmotors aus der Filtereinrichtung 1 heraus. Alternativ kann auch direkt im ersten Wassersammelraum 9 ein Wasserstandssensor, bzw. eine Wasserablassvorrichtung angeordnet sein. Es besteht auch die Möglichkeit eine Art Schmutztopf an einer unteren Endscheibe 12 des Filterelements 5 zu befestigen, in dem das Wasser gesammelt wird und nur beim Filterelementwechsel mit entsorgt wird.
  • Das Filterelement 5 aus gefaltetem Filtermedium ist axial von einer oberen Endscheibe 13 und der unteren Endscheibe 12 begrenzt. Das Filterelement 5 kann auf der Innenseite oder der Außenseite seiner Innenzarge 11 zusätzlich ein koaleszierend wirkendes weiteres Filtermedium 14 aufweisen. Da dieses sehr dünn ist, ist es in der 1 kaum bzw. nicht zu erkennen. Dieses weitere koaleszierend wirkende Filtermedium 14 kann sich auch auf der Reinseite des gefalteten Filtermediums des Filterelements 5 befinden.
  • Bei der erfindungsgemäßen Filtereinrichtung 1 strömt der zu filternde Kraftstoff von der Rohseite 4 durch das Filterelement 5 zu dessen Reinseite 3. Nach dem Austritt aus dem Filterelement 5 auf der Reinseite 3, strömt der Kraftstoff in im Wesentlichen vertikaler Richtung nach unten, das heißt in Axialrichtung der Filtereinrichtung 1 bis zu einem in Axialrichtung zwischen dem Filterelement 5 und dem Wasserabscheider 6 angeordneten Strömungskanal 8, der die Reinseite 3 des Filterelementes 5 mit einer Rohseite 4' des Wasserabscheiders 6 verbindet und in dem gekrümmte Strömungsleitelemente 16 angeordnet sind, die eine tangential zur Membran 7 gerichtete Strömung auf der Rohseite 4' des Wasserabscheiders 6 erzeugen. Die Strömungsleitelemente 16 können einstückig mit dem Wasserabscheider 6, insbesondere einstückig mit einer Kanalwand 15, ausgebildet sein, und/oder einstückig mit einer unteren Endscheibe 12 des Filterelements 5. Die Kanalwand 15 ist Teil des Wasserabscheiderdeckels 20.
  • Bevorzugt sind sowohl an der unteren Endscheibe 12 als auch an dem Wasserabscheider 6 (Kanalwand 15) Strömungsleitelemente 16 angeordnet, so greifen diese vorzugsweise derart ineinander, dass eine unerwünschte Bypassströmung, beispielsweise hervorgerufen durch Fertigungstoleranzen vermieden werden kann. Dies wird dadurch erreicht, dass die Strömungsleitelemente 16 mehrteilig, insbesondere zweiteilig aufgebaut sind. Diese zwei Teile 16b und 16a,c der Strömungsleitelemente 16 wirken derart zusammen, dass eine axiale Bypassströmung vermieden werden kann. Hierbei sind die Teile 16b alle gleichgeformt und sie befinden sich am Wasserabscheiderdeckel 20. Die Teile 16a und 16c befinden sich an der unteren Endscheibe 12 des Filterelementes 5. Die Teile 16a und 16c sind leicht unterschiedlich geformt und so versetzt zueinander angeordnet, dass beim Zusammenfügen des Filterelementes 5 mit dem Wasserabscheider 6 die Teile 16a an der äußeren gekrümmten Fläche der Teile 16b zu liegen kommen und die Teile 16c an der inneren. Dadurch wird eine Presspassung erreicht. Dies ist in 5 deutlich zu erkennen. Dies kann alternativ auch dadurch erreicht werden, dass die Teile 16b nur dünne Stege sind, somit liegt an jedem Teil 16b ein Teil 16a auf der einen Seite von Teil 16b an und Teil 16c auf der anderen.
  • Alternativ kann auch der Wasserabscheiderdeckel 20 kleine Vorsprünge aufweisen, die in die Strömungsleitelemente 16, die nur an der unteren Endscheibe 12 angebracht sind eingreifen. Dies hat allerdings dann Nachteile, wenn große Fertigungstoleranzen vorliegen, dann bleibt ein axialer Bypass bestehen. Es kann auch umgekehrt realisiert sein. Möglich wäre es auch alle Strömungsleitelemente 16 mit einem zusätzlichen Haltemittel herzustellen ohne es an die untere Endscheibe 12 oder den Wasserabscheiderdeckel 20 anzuformen (nicht gezeigt). Die Montage wäre bei dieser Alternative aufwendiger als bei der bevorzugten Form.
  • Um eine genaue Positionierung des Filterelementes 5 am Wasserabscheider 6 zu erreichen, sind an der unteren Endscheibe 12 des Filterelementes 5 in regelmäßigem Abstand, vorzugsweise mit 120° Abstand Rastsicken 17b eingebracht, die passend zu den Rastnocken 17a an den Stützelementen 17 ausgebildet sind. Damit bei der Montage des Filterelementes 5 an dem Wasserabscheider 6 die Strömungsleitelemente 16 richtig aus ihren Teilen 16a,b,c zusammengefügt werden können, sind für den Werker sicht- und tastbare Hilfsmittel 18 am äußeren Rand der unteren Endscheibe 12 und passend dazu am Wasserabscheiderdeckel 20 vorgesehen. Idealerweise ist es genau ein Paar der Hilfsmittel 18 das zusammenpasst oder alternativ ist bei jedem Stützelement 17 je ein passendes Paar an Hilfsmitteln 18 angebracht. Die Hilfsmittel 18 können aus kleinen Vorsprüngen in Form von Nocken gebildet sein oder kleinen Aussparungen in Form von Sicken. Jede hierzu geeignete Form kann gewählt werden. Die Strömungsleitelemente 16 weisen ein flügel-, paisley- oder sichelartiges Querschnittsprofil auf (vgl. 2 bis 7).
  • Es sollte auch durch die Anzahl und Länge der Strömungsleitelemente 16 sichergestellt sein, dass kein radialer Bypass für den Kraftstoff entseht, das heißt der gesamte Umfang, der durch den Radius des Wasserabscheiders 6 definiert ist, sollte durch die Strömungsleitelemente 16 abgedeckt sein, damit aller Kraftstoff in die radiale Rotation gedrängt wird. Die Form der Strömungsleitelemente 16 sollte so gewählt werden, dass von innen nach außen, also in radialer Richtung der Kraftstoff beschleunigt wird. Idealerweise ist dies bei den Paisleyförmigen Strömungsleitelementen 16 der Fall. Die genaue Anzahl der Strömungsleitelemente 16 ist von der Verwendung im Einzelnen anhängig.
  • In Axialrichtung am Wasserabscheider 6 vom Wasserabscheiderdeckel 20 abstehend ist ein Rohr 10 vorgesehen, das als Aufnahmedorn zur Halterung des Filterelementes 5 dient. Das Rohr 10 und der Wasserabscheider 6 sind vorzugsweise miteinander verschweißt. Durch das Rohr 10 wird der gereinigte Kraftstoff nach außen geführt.
  • Darüber hinaus sind im Verbindungsbereich des Rohrs 10 mit dem Wasserabscheider 6 sich in Radialrichtung erstreckende Stützelemente 17 angeordnet, auf denen sich ein Koaleszer 14 abstützt. Die Stützelemente 17 können prinzipiell zwei Funktionen gleichzeitig erfüllen, nämlich erstens das Halten der unteren Endscheibe 12 des Filterelementes 5 in Abstand zum Wasserabscheider 6, so dass ein gleich bleibender Strömungsquerschnitt des Strömungskanals 8 gewährleistet werden kann, und zweitens die Vorpositionierung von Filterelement 5 zu Wasserabscheider 6. Die Form der Stützelemente 17 soll die Strömung des Kraftstoffes so wenig wie möglich beeinflussen, sie könnten auch strömungsgünstig geformt sein. Denkbar ist selbstverständlich alternativ auch, dass die Strömungsleitelemente 16 allein die Abstandsfunktion erfüllen.
  • Durch die geringere axiale Strömungsgeschwindigkeit auf der Rohseite 4' des Wasserabscheiders 6, ist dort eine besonders gute Sedimentation der im Kraftstoffgemisch mitgeführten Wasseranteile möglich, so dass sich diese aufgrund der Schwerkraft in einem Wassersammelraum 9 sammeln können. Eine Rotation des Kraftstoff-Wassergemisches auf der Rohseite 4' des Wasserabscheiders 6 wirkt aufgrund der Zentrifugalkräfte günstig auf die Trennung von Wasser und Kraftstoff. Ein Durchtritt durch die Membran 7, wie sie für den Kraftstoff möglich ist, ist für Wasser erheblich erschwert, da die Membran 7 hydrophob, das heißt also zumindest wasserabweisend ausgebildet ist. Eine derartige hydrophobe Membran 7, kann insbesondere als Sieb oder als Drahtgestrick ausgebildet sein.
  • Eine Rotation des Kraft-/Schmierstoffes auf der Rohseite 4' des Wasserabscheiders 6, vermeidet die Ausbildung lokaler stationärer Strömungen um einen Wassertropfen, die diesen Tropfen auf der Membran festhalten und letztendlich hindurchdrücken könnten und fördert so die Sedimentation der im Kraftstoffgemisch mitgeführten Wasseranteile. Der Wasserabscheider 6 kann dabei (herstellungsbedingt oder auch konstruktiv beeinflussbar) über den Umfang verteilt Bereiche aufweisen, mit unterschiedlichen Strömungsgeschwindigkeiten des Kraft-/Schmierstoffes von außen nach innen auf. Das mengenmäßig meiste Wasser kommt in den Bereichen mit den hohen Strömungsgeschwindigkeiten auf die Membran 7. Der Wassertropfen bleibt auf der Membran 7 hängen, der Kraft-/Schmierstoff strömt um diesen Wassertropfen herum und drückt den Tropfen mit einer Kraft auf die Membran 7.
  • Aus dem Wassersammelraum 9 kann das abgeschiedene Wasser bei Bedarf abgelassen werden, wobei auch denkbar ist, dass wie in 1 gezeigt wird, ein weiterer Wassersammelraum 9' unterhalb des eben beschriebenen Wassersammelraums 9 angeordnet ist, in welchem der im abgeschiedenen Wasser noch verbliebene Kraftstoff separiert und einem Kraftstoffkreislauf wieder zugeführt werden kann.
  • Besonders in der 1 ist dabei gut zu erkennen, dass der Kraftstoff, um durch die Membran 7 hindurchzugelangen, einer Richtungsänderung bedarf, so dass die zunächst im Rohraum 4' des Wasserabscheiders 6 parallel zur Membran 7 verlaufende Kraftstoffströmung in eine Orthogonalrichtung zur Membran 7 umgelenkt wird. Das im Vergleich zum Kraft-/Schmierstoff schwerere Wasser sinkt dabei entweder bereits bei der Richtungsänderung des Kraft-/Schmierstoffstroms weiter in vertikaler Richtung nach unten in den Wassersammelraum 9 oder aber es wird vom Kraft-Schmierstoff mitgerissen und sammelt sich an der hydrophoben Oberfläche der Membran 7. Zwischen dem Filterelement 5 und dem Rohr 10 kann dabei optional eine das Filterelement 5 aussteifende Innenzarge 11 vorgesehen sein, welche garantiert, dass das üblicherweise als Faltenstern ausgebildete Filterelement 5 seine gewünschte Form beibehält. Dabei sind das Rohr 10 und der Wasserabscheider 6 üblicherweise unlösbar miteinander verbunden, insbesondere miteinander verschweißt.
  • Um die Reparatur bzw. Wartung der erfindungsgemäßen Filtereinrichtung 1 individuell gestalten zu können, kann vorgesehen sein, dass das Filterelement 5 und der Wasserabscheider 6 als separate Bauteile ausgebildet und dadurch bedarfsgerecht separat ausgetauscht bzw. gewartet werden können. Alternativ ist vorstellbar, dass das Filterelement 5 und der Wasserabscheider 6 ein gemeinsames Kombinationsbauteil bilden, so dass bei einem Austausch des Filterelementes 5 automatisch auch der Wasserabscheider 6 mit seiner Membran 7 mit ausgetauscht wird. Letztere Bauweise bietet dabei den Vorteil, dass statt zwei separaten und in einem Montageschritt zunächst miteinander zu verbindenden Komponenten lediglich ein Kombinationsbauteil gelagert und eingebaut werden muss, wodurch sich einerseits die Lager- und Logistikkosten und andererseits die Herstellungskosten reduzieren lassen.
  • Insgesamt lässt sich mit einer derartigen erfindungsgemäßen Filtereinrichtung 1 eine deutlich verbesserte Wasserabscheidung erreichen, wodurch einerseits die Korrosionsgefahr im sich anschließenden Verbrennungsmotor vermindert werden kann und andererseits der Wirkungsgrad des Kraftstoffes verbessert werden kann. Selbstverständlich kann dabei die erfindungsgemäße Filtereinrichtung 1 auch zur Filtrierung von Schmierstoffen, insbesondere Ölen ausgebildet sein, welchen ein schädlicher Wasseranteil entzogen werden soll.

Claims (9)

  1. Filtereinrichtung (1) für einen Verbrennungsmotor eines Kraftfahrzeuges mit einem Filtergehäuse (2) und einem in diesem angeordneten und in Radialrichtung von einer Rohseite (4) zu einer Reinseite (3) durchströmten (Ring-)filterelement (5), wobei auf der Reinseite (3) des Filterelementes (5) und unterhalb desselben ein Wasserabscheider (6) angeordnet ist, der eine von radial außen nach radial innen für Kraft-/Schmierstoff durchgängige, hydrophobe und sich in Axialrichtung des Filterelementes (5) erstreckende, ringförmige Membran (7) aufweist, wobei in Axialrichtung zwischen dem Filterelement (5) und dem Wasserabscheider (6) ein Strömungskanal (8) vorgesehen ist, der die Reinseite (3) des Filterelementes (5) mit einer Rohseite (4') des Wasserabscheiders (6) verbindet und in dem gekrümmte Strömungsleitelemente (16) angeordnet sind, die eine tangential zur Membran (7) strömende Strömung auf der Rohseite (4') des Wasserabscheiders (6) erzeugen, dadurch gekennzeichnet, dass die Strömungsleitelemente (16) ein flügelartiges, paisleyartiges oder sichelartiges Querschnittsprofil aufweisen.
  2. Filtereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, - dass die Strömungsleitelemente (16) einstückig mit dem Wasserabscheider (6), insbesondere einstückig mit einer Kanalwand (15), ausgebildet sind, und/oder - dass die Strömungsleitelemente (16) einstückig mit einer unteren Endscheibe (12) des Filterelements (5) ausgebildet sind.
  3. Filtereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein in Axialrichtung am Wasserabscheider (6) abstehendes Rohr (10) vorgesehen ist, welches als Aufnahmedorn zur Halterung des Filterelementes (5) dient.
  4. Filtereinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Rohr (10) und der Wasserabscheider (6) miteinander verschweißt sind.
  5. Filtereinrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass im Verbindungsbereich des Rohrs (10) mit dem Wasserabscheider (6) sich in Radialrichtung erstreckende Stützelemente (17) angeordnet sind.
  6. Filtereinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Reinseite (3) des Filterelementes (5), insbesondere an einer Außenseite der Innenzarge (11), ein Koaleszer (14) vorgesehen ist, der sich auf den Stützelementen (17) abstützt.
  7. Filtereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Membran (7) des Wasserabscheiders (6) als hydrophobes Sieb ausgebildet ist.
  8. Filtereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Filtereinrichtung (1) als Kraftstoff- oder Schmierstofffilter ausgebildet ist.
  9. Kraftfahrzeug mit einem, eine Filtereinrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8 aufweisenden Verbrennungsmotor.
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