-
Die Erfindung betrifft eine Filterkomponente zum Ausscheiden von wenigstens einem Stoff aus einem kolloidalen System, welches sich wenigstens aus zwei Stoffen zusammensetzt, sowie einem Filter mit einer solchen Filterkomponente. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung einer solchen Filterkomponente.
-
Derzeit am Markt verfügbare Kraftstofffiltersysteme für PKW und LKW sind im Wesentlichen zweistufig aufgebaut. Das Filtermedium besteht aus einer hydrophoben Polyester-Meltbrown-Lage, die anströmseitig hydrophob ist, und einer abströmseitigen Feinstzellulose zur Wasserabscheidung. Bei dieser Anordnung befindet sich die Sperrschicht, die zur Wasserabscheidung genutzt wird, auf der Schmutzseite des Systems. Bei zunehmender Partikelbeladung verliert die hydrophobe Sperrschicht ihre Hydrophobie teilweise. Mit zunehmender Laufleistung und Beladung des Kraftstofffilters sinkt der Wasserabscheidungsgrad. Abströmseitige Systemkomponenten des Fahrzeugs sind dann nicht mehr ausreichend geschützt.
-
Aus der
WO 2004082804 A1 ist eine alternative Filtervorrichtung bekannt. Hier ist ein Wassertropfenfilter in einem Gehäuse vorgesehen, wobei dem Partikelfilter ein Koaleszierelement zur Tropfenvergrößerung vorgeschaltet ist, so dass der Kraftstoff zunächst das Koaleszierelement und anschließend den Partikelfilter durchströmt. Nachteil dieses Ansatzes ist, dass das Koaleszierelement bei Dispersionen mit Wassertröpfchengrößen unter 10 μm nur eine schlechte Filterwirkung erreicht.
-
In einigen Ländern sind in Diesel-Beimischungen von Bio-Diesel vorgeschrieben. Bio-Diesel enthält Restchemikalien (wie Glyzerin und Fettsäuremethylester). Die Restchemikalien reagieren im Kraftstofftank mit freiem Wasser. Dabei entsteht eine sehr feine Dispersion mit im Kraftstoff emulgierten Wassertröpfchen, deren Größen zwischen 4 bis 10 μm liegen. Solche sehr feindispersen Wasser-in-Diesel-Emulsionen sind sehr stabil. Mit klassischen Filtervorrichtungen lässt sich derart fein emulgiertes Wasser nicht mehr mit einem quantitativ ausreichenden Wirkungsgrad aus dem Kraftstoffstrom abtrennen.
-
Um trotzdem die erforderliche Filterwirkung zu erzielen, wurden mehrstufige Wasserabscheider vorgeschlagen. Beispielsweise umfasst ein neuartiges Filter von der Firma Mann und Hummel (MTZ 07–08/2011, 72. Jahrgang, Seiten 567 bis 571) ein sehr feines Koaleszier-Filtermedium, um sehr fein emulgierte Wassertröpfchen zunächst aus dem Diesel abzuscheiden und dann zu größeren Wassertröpfchen zu koaleszieren. Mittels weiterer nachgeschalteter Koaleszierlagen werden die Wassertröpfchen nach und nach zu immer größeren Wassertröpfchen koalesziert. Am abströmseitigen Ende des Filters ist ein Sieb als hydrophobe Sperrschicht vorgesehen, um einen Weiterfluss von dann immer noch nicht ausgefilterten Wassertröpfchen in nachfolgende Fahrzeugvorrichtungen zu vermeiden.
-
Bekannte Filterkomponenten, die feinste Wassertröpfchen ausfiltern, haben hinsichtlich der Herstellungs- und/oder Betriebskosten ein ungünstiges Kosten-Nutzen-Verhältnis. Diese bekannten Filterkomponenten weisen darüber hinaus mehrstufige Abscheider auf.
-
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Filterkomponente vorzuschlagen, welche über die gesamte Standzeit eine hochwirksame Ausscheidung von wenigstens einem Stoff aus einem kolloidalen System ermöglicht sowie kostengünstig herstellbar ist. Des Weiteren liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Filter zu schaffen, der einen erhöhten Ausscheidungsgrad ermöglicht. Außerdem liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine solche Filterkomponente einfach und kostengünstig herzustellen.
-
Diese Aufgaben werden mit den unabhängigen Ansprüchen gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den jeweiligen darauf rückbezogenen Ansprüchen angegeben.
-
Die erfindungsgemäße Filterkomponente weist eine Filterstruktur mit einer Filteroberfläche auf, welche für den auszuschleusenden Stoff im kolloidalen System zumindest einen abweisenden sowie benachbart dazu zumindest einen anziehenden Bereich für den auszuschleusenden Stoff aufweist. Diese Filterkomponente ermöglicht ein einstufiges Ausscheiden von dem wenigstens einen auszuschleusenden Stoff aus dem kolloidalen System, das sich aus wenigstens zwei Stoffen zusammen setzt. Durch diesen Aufbau der Filterstruktur kann auch eine einfache Anpassung an kolloidale Systeme sowie des auszuschleusenden Stoffes erzielt werden.
-
Durch die Ausbildung der Filterkomponente mit zumindest einem auszuschleusenden Bereich und einem abweisenden Bereich für den auszuschleusenden Stoff kann sich des Weiteren an dem anziehenden Bereich vermehrt der auszuschleusende Stoff ansammeln. Dadurch kann ein schnelles Anwachsen des auszuschleusenden Stoffes sowie eine Tröpfchenbildung und darauffolgend eine damit einhergehende Tröpfchenvergrößerung erfolgen. Nach einer beginnenden Tröpfchenbildung kann ein schnelles Anwachsen der Tröpfchen des auszuschleusenden Stoffes aufgrund der sich immer mehr vergrößernden Oberfläche erfolgen, wodurch ein erhöhter Wirkungsgrad der Filtrierung erzielt wird.
-
Die Filterkomponente weist bevorzugt eine Ausgestaltung auf, bei der der zumindest eine abweisende Bereich und der zumindest eine anziehende Bereich für den auszuschleusenden Stoff im kolloidalen System für den nicht auszuschleusenden Stoff im kolloidalen System als nicht anziehende Bereiche ausgebildet sind. Dadurch kann eine erhöhte Ausschleusrate für den auszuschleusenden Stoff erzielt werden. Ein verbessertes Anwachsen des auszuschleusenden Stoffes an den anziehenden Bereichen wird dadurch ermöglicht.
-
Eine bevorzugte Ausführungsform der Filterkomponente sieht vor, dass die Filterstruktur als durchlässige Membran oder als durchlässiges Gitter ausgebildet ist, welche vorzugsweise eine zweidimensionale Struktur umfasst. Solche Filterstrukturen sind kostengünstig herstellbar und bevorzugt als Massenprodukt einsetzbar.
-
Die Filterstruktur erstreckt sich bevorzugt in einer Ebene. Dadurch können einfache zweidimensionale Lagen der Filterstruktur ausgebildet werden, welche sowohl in der Herstellung kostengünstig sind als auch in der Weiterverarbeitung eine einfache Handhabung ermöglichen.
-
Die Filterkomponente weist gemäß einer bevorzugten Ausführungsform mehrere übereinander beziehungsweise zueinander angeordnete Filterstrukturen auf und bildet die Filterkomponente. Diese Filterstrukturen können in gleichem Rastermaß zueinander oder auch versetzt zueinander angeordnet sein.
-
Die Filterkomponente weist bevorzugt für den auszuschleusenden Stoff im kolloidalen System anziehende Bereiche auf, welche eine hydrophile Oberfläche umfassen oder aus einem hydrophilen Material bestehen und die für den auszuschleusenden Stoff im kolloidalen System abweisenden Bereiche mit einer hydrophoben Oberfläche aufweisen oder aus einem hydrophoben Material bestehen. Solche Filterkomponenten ermöglichen insbesondere eine Anwendung von beispielsweise in Öl oder Kraftstoff emulgierten Wassertröpfchen. Diese auch feinsten Wassertröpfchen lagern sich an dem zumindest einen anziehenden Bereich an und bilden nach dem Anlagern durch das oder die Tröpfchen einen vergrößerten anziehenden Bereich, wodurch ein schneller Anwachsvorgang in Gang gesetzt wird. Dadurch wird die Ausscheidungsrate erhöht. Die anwachsenden Tröpfchen können sich auf einer vorbestimmten Größe selbstständig vor dem anziehenden Bereich lösen und in einen Auffangbereich abgeführt werden. Durch die abweisenden Bereiche – also hydrophoben Bereiche – wird gleichzeitig eine Durchströmung des nicht auszuschleusenden Stoffes erzielt. Insbesondere bei einer Bio-Diesel-Beimischung im Diesel-Kraftstoff kann eine hochwirksame Abscheidung der im Diesel-Kraftstoff emulgierten Wassertröpfchen erzielt werden.
-
Bei der bevorzugt als Gitter oder Membran ausgebildeten Filterstruktur sind die anziehenden Bereiche an Kreuzungspunkten zwischen nicht anziehenden Bereichen ausgebildet. Dies ermöglicht einen einfachen Aufbau und eine einfache Herstellung solcher Filterstrukturen für eine Filterkomponente. Alternativ können die Kreuzungspunkte als abweisende Bereiche und die dazwischen liegenden Bereiche als anziehende Bereiche ausgebildet sein.
-
Eine bevorzugte Ausgestaltung der Filterkomponente sieht vor, dass der zumindest eine anziehende Bereich punktförmig ausgebildet ist. Diese sind bevorzugt an den Kreuzungspunkten ausgebildet. Dadurch kann der Anwachsprozess des auszuschleusenden Stoffes beschleunigt werden.
-
Des Weiteren sind die anziehenden Bereiche bevorzugt auf einer Filterstruktur gleichmäßig verteilt vorgesehen. Dies ermöglicht eine einfache Weiterverarbeitung sowie den Einbau der Filterkomponenten in einen Filter.
-
Alternativ kann auch eine stochastische Verteilung vorgesehen sein.
-
Nach einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung weist die Filteroberfläche der Filterstruktur konvexe Erhebungen auf. Diese Anordnung weist den Vorteil auf, insbesondere bei Membranen, dass durch diese Erhebungen eine vergrößerte Oberfläche zum Anwachsen des auszuscheidenden Stoffes geschaffen wird.
-
Die Filterkomponente wird bevorzugt bei einem kolloidalen System eingesetzt, welches ein Kraftstoff, insbesondere Diesel-Kraftstoff mit vorzugsweise einer Bio-Diesel-Beimischung, ist, dessen auszuscheidender beziehungsweise auszuschleusender Stoff die darin emulgierten Wassertröpfchen sind.
-
Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird des Weiteren durch einen Filter für einen auszuschleusenden Stoff in einem kolloidalen System gelöst, bei welchem zwischen einer Zuführleitung und einer Abführleitung im Gehäuse eine Filterkomponente vorgesehen ist, welche eine Filterstruktur mit einer Filteroberfläche für den auszuschleusenden Stoff im kolloidalen System aufweist, die zumindest einen abweisenden sowie benachbart dazu zumindest einen anziehenden Bereich für den auszuschleusenden Stoff umfasst. Dadurch kann eine quasi einstufige Ausscheidung geschaffen werden. Dies ermöglicht neben der Einsparung von Produktionszeit und Materialkosten auch eine erhebliche Verkleinerung des erforderlichen Bauraumes für den Filter.
-
Der Filter nimmt bevorzugt eine ein- oder mehrlagige Filterstruktur auf, die stehend angeordnet ist. De Filterstruktur wird bevorzugt von einem kolloidalen System mit einer im Wesentlichen senkrecht zur Filteroberfläche ausgerichteten Strömungsrichtung zugeführt. Diese stehende Anordnung der Filterkomponente weist den Vorteil auf, dass sich an den anziehenden Bereichen die anwachsenden Tröpfchen ansammeln und nach einer vorbestimmten Tröpfchengröße sich selbständig ablösen sowie selbständig nach unten in einen Auffangbereich abgeführt werden können. Dies bedeutet, dass die anziehenden Bereiche einen dynamischen Prozess durchlaufen und sich immer wieder selbständig von den angesammelten Tröpfchen befreit werden, so dass ein erneutes Anlagern des auszuscheidenden Stoffes mit einem Anwachsen der Tröpfchengröße ermöglicht wird. Insbesondere erfolgt die Zuströmrichtung des kolloidalen Systems im Wesentlichen senkrecht zur Filteroberfläche. Dadurch können sowohl das Anwachsen der Tröpfchengröße als auch das selbständige Abfließen nach unten sowie die Durchströmung in einem Optimum stehen.
-
Der Filter weist bevorzugt unterhalb der Filterkomponente einen Auffangbereich für den auszuscheidenden Stoff auf. Dadurch kann ein einfacher Aufbau eines Filters gegeben sein. Vorzugsweise umfasst der Auffangbereich eine Entleerungs- oder Entnahmeöffnung.
-
In einem Gehäuse des Filters ist bevorzugt stromauf der Filterkomponente ein Vorfilter vorgeschalten. Dieser Vorfilter dient insbesondere zum Ausscheiden von im kolloidalen System mitgeführten Partikeln. Dieser Vorfilter kann auch als Vorfilter des auszuschleusenden Stoffes im kolloidalen System ausgebildet werden. Darüber hinaus kann der Vorfilter auch als eine weitere Filterkomponente zum Ausschleusen eines weiteren Stoffes im kolloidalen System ausgebildet sein.
-
Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird des Weiteren durch ein Verfahren zur Herstellung einer Filterkomponente zum Ausscheiden von wenigstens einem Stoff aus einem kolloidalen System, welches sich aus zwei Stoffen zusammensetzt, gelöst, indem eine Filterstruktur bereitgestellt wird, welche für den auszuschleusenden Stoff abweisende und anziehende Bereiche umfasst.
-
Dabei kann gemäß einer ersten erfindungsgemäßen Ausführungsform vorgesehen sein, dass auf die Filterstruktur nacheinander zumindest ein für den auszuschleusenden Stoff abweisender und anziehender Bereich aufgebracht wird. Somit können sowohl die abweisenden Bereiche als auch die anziehenden Bereiche beispielsweise durch ein Beschichtungsverfahren aufgebracht werden, so dass das Ausgangsmaterial für die Filterkomponente unabhängig von zumindest dem auszuschleusenden Stoff des kolloidalen Systems ist.
-
Eine weitere alternative Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass die Filterstruktur aus einem für den auszuschleusenden Stoff abweisenden Material besteht und zumindest ein anziehender Bereich für den auszuschleusenden Stoff aufgebracht wird. Dadurch kann durch nur eine Bearbeitungsstufe die Filterkomponente bei einem entsprechend bereitgestellten Basismaterial hergestellt werden.
-
Eine weitere alternative Ausführungsform zur Herstellung der Filterkomponente sieht vor, dass die Filterstruktur aus einem für den auszuschleusenden Stoff anziehenden Material besteht und zumindest ein abweisender Bereich für den auszuschleusenden Stoff aufgebracht wird. Diese Ausführungsform entspricht prinzipiell der Vorherigen, wobei das Basismaterial anstelle des abweisenden Materials durch ein anziehendes Material für den auszuschleusenden Stoff ersetzt wird.
-
Das Verfahren zur Herstellung der Filterkomponente wird bevorzugt durch ein Beschichtungsverfahren durchgeführt, bei dem der entsprechende Bereich durch Walzen, Drucken, Besprühen, Dampfen, Ätzen aufgebracht wird. In Abhängigkeit der Filterstruktur als Gitter oder Membran und des verwendeten Materials kann eine entsprechende Verfahrensauswahl getroffen werden.
-
Eine weitere bevorzugte Weiterbildung des Verfahrens zur Herstellung der Filterkomponente sieht vor, dass nach dem Beschichten der Filterstruktur eine Kontur eingebracht wird. Dies kann beispielsweise durch Walzen, insbesondere mittels Druck, erfolgen.
-
Eine weitere Ausführungsform zur Herstellung der Filterkomponente sieht vor, dass die Filterstruktur aus einem Gitter aus einem hydrophilen Werkstoff bereitgestellt und anschließend mit einem hydrophoben Werkstoff, wie beispielsweise PTFE, beschichtet wird sowie anschließend durch Ätzen einzelner Bereiche die gewünschte Struktur eingebracht wird. Ein solches Verfahren ermöglicht in einfacher Weise das Einbringen definierter Strukturen, welche eine einfache Anpassung des auszuschleusenden Stoffes im kolloidalen System ermöglichen.
-
Die Erfindung sowie weitere vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen derselben werden im Folgenden anhand der in den Zeichnungen dargestellten Beispiele näher beschrieben und erläutert. Die der Beschreibung und den Zeichnungen zu entnehmenden Merkmale können einzeln für sich oder zu mehreren in beliebiger Kombination erfindungsgemäß angewandt werden. Es zeigen:
-
1 eine schematische, nicht maßstäbliche Ansicht einer Filterstruktur einer Filterkomponente,
-
2 eine schematische Ansicht einer mehrlagigen Filterstruktur gemäß 1 zur Bildung einer Filterkomponente,
-
3 eine schematische Ansicht zur Darstellung des Funktionsprinzips der Filterkomponente und
-
4 eine schematische Schnittansicht eines erfindungsgemäßen Filters.
-
In 1 ist schematisch eine Teilansicht einer Filterkomponente 12 mit einer vorzugsweise einlagigen Filterstruktur 14 dargestellt, welche beispielsweise gitterartig aufgebaut ist. Dieser Filterkomponente 12 ist dafür vorgesehen, um einen Stoff aus einem kolloidalen System, welches aus zumindest zwei Stoffen besteht, auszuschleusen. Die Filterkomponente 12 umfasst dafür eine Filterstruktur 14, welche zumindest einen anziehenden Bereich 16 und zumindest einen abweisenden Bereich 18 für den auszuschleusenden Stoff umfasst. Im Ausführungsbeispiel sind die anziehenden Bereiche 16 in Kreuzungspunkten 19 und dazwischen liegend die abweisenden Bereiche 18 vorgesehen. Diese anziehenden Bereiche 16 können beispielsweise punktförmig ausgebildet und im Volumen gegenüber den abstoßenden Bereichen 18 größer ausgebildet sein.
-
Die Filterstruktur 14 ist bevorzugt als Gitter ausgebildet und erstreckt sich bevorzugt in einer Ebene, innerhalb der die anziehenden Bereiche 16 und abstoßenden Bereiche 18 insbesondere gleichmäßig verteilt vorgesehen sind.
-
Alternativ zu der in 1 dargestellten Filterstruktur 14 können die anziehenden Bereiche 16 und abweisenden Bereiche 18 auch miteinander vertauscht sein, so dass beispielsweise in den Kreuzungspunkten 19 die abweisenden Bereiche 18 und dazwischen liegend die anziehenden Bereiche 16 vorgesehen sind.
-
In 2 ist eine alternative Ausführungsform zu 1 dargestellt. Bei dieser Ausführungsform ist eine zwei- oder mehrlagige Filterkomponente 12 aus zwei oder mehreren Filterstrukturen 14 ausgebildet. Beispielsweise können die Filterstrukturen 14 derart zueinander versetzt angeordnet sein, dass die anziehenden Bereiche 16 der ersten Filterstruktur 14 in Lücke zu den anziehenden Bereiche 16 der zweiten Filterstruktur 14 positioniert sind. Ebenso kann ein kubisches Raster ausgebildet sein. Die Anordnung der einzelnen Filterstrukturen 12 zueinander kann auch unregelmäßig zueinander erfolgen. Insbesondere bei einer rasterförmigen Ausgestaltung der Filterstruktur 14 kann eine unregelmäßige Anordnung der einzelnen Filterstrukturen zueinander von Vorteil sein, so dass eine stochastische Verteilung der anziehenden Bereiche 16 bezüglich einer durchströmbaren Ebene der Filterkomponente 12 entsteht.
-
Die Filterkomponente 12 ist bevorzugt zur Ausscheidung von Wasser beziehungsweise Wassertröpfchen in Kraftstoff, insbesondere von einem Diesel-Kraftstoff, vorgesehen, welcher beispielsweise eine Bio-Diesel-Beimischung aufweist. Bei diesem Kraftstoff ist insbesondere erforderlich, dass die darin emulgierten Wassertröpfchen ausgeschieden werden, um Beschädigungen des Motors, insbesondere des Brennraumes, zu vermeiden. Hierfür sind die anziehenden Bereiche 16 als hydrophile, also wasseranziehende Bereiche, ausgebildet und die abstoßenden Bereiche 18 als hydrophobe Bereiche, also wasserabstoßende Bereiche, ausgestaltet. Solche Filterkomponenten 12 können auch an andere kolloidale Systeme angepasst und dafür eingesetzt werden.
-
Die vorgenannte Filterstruktur 14 ermöglicht, dass auch sehr fein emulgierte Wassertröpfchen im Bio-Diesel-Kraftstoff ausgeschieden werden können, die beispielsweise eine Größe von weniger als 10 µm, insbesondere weniger als 5 µm, aufweisen.
-
In 3 ist eine schematische Ansicht der Filterstruktur 14 gemäß Figur 1 dargestellt, wobei zur besseren Darlegung der Effekte zur Ausscheidung des auszuschleusenden Stoffes, wie beispielsweise Wassertröpfchen, die einzelne Zustände in den Zeitpunkten t1, t2, t3 und t4 dargestellt sind.
-
Dies geschieht folgendermaßen: Die Filterkomponente 14 wird von dem kolloidalen System durchströmt, wobei vorzugsweise eine Ausströmrichtung senkrecht oder im Wesentlichen senkrecht zur Erstreckungsebene der Filterstruktur 12 vorgesehen ist. An den anziehenden Bereichen 16 lagern sich die im kolloidalen System gelösten Tröpfchen 22 des auszuscheidenden Stoffes an. Die abstoßenden Bereiche 18 bleiben frei. Der abweisende Bereich 18 ist nicht nur für den auszuscheidenden Stoff, sondern auch für den zumindest einen weiteren Stoff im kolloidalen System abweisend, so dass eine Anlagerung unterbleibt und ein Durchströmen der Filterstruktur 14 des weiteren kolloidalen Stoffes erfolgt. Somit sammeln sich zum Zeitpunkt t1 an dem anziehenden Bereich 16 die weiteren Tröpfchen des auszuschleusenden Stoffes an.
-
Im Zeitpunkt t2 haben sich bereits weitere Tröpfchen 22 an den anziehenden Bereich 16 angelagert, wobei einzelne Tröpfchen bereits zu größeren Tröpfchen 22‘ angewachsen sind. Durch das Vorhandensein von ersten Tröpfchen 22 an dem anziehenden Bereich 16 werden diese um weitere sich anlagernde Tröpfchen 22 vergrößert, wobei durch die immer größer werdende Oberfläche des oder der angelagerten Tröpfchen 22‘ das Anwachsen der Tröpfchen 22‘ beschleunigt wird.
-
Dieses vergrößerte Anwachsen wird zum Zeitpunkt t3 deutlich, in dem bereits Tröpfchen 22‘‘ angewachsen sind, die zum Beispiel größer als der anziehende Bereich 16 ausgebildet sind.
-
Beim weiterem Anwachsen der Tröpfchen 22‘‘ im Zeitpunkt t3 erreichen die Tröpfchen 22‘‘‘ eine Größe beziehungsweise ein Gewicht, so dass die Haftkraft der Tröpfchen 22‘‘‘ gegenüber den anwachsenden Bereichen 16 nicht mehr überwiegt. Zu diesem Zeitpunkt t4 lösen sich die Wassertröpfchen 22‘‘‘ von selbst und sinken gemäß Pfeil 25 nach unten ab. Dabei können diese Tröpfchen 22 auch weitere, sich darunter befindende und an den weiteren anziehenden Bereichen 16 anhaftende Tröpfchen mitreißen. Die Filterstruktur 14 der Filterkomponente ist bevorzugt stehend angeordnet.
-
Der Prozess des Anwachsens der Tröpfchen 22 des auszuschleusenden Stoffes kann dadurch erhöht werden, indem die Bereiche 16 gegenüber den abstoßenden Bereichen 18 vergrößert sind oder diesen gegenüber Erhebungen aufweisen, so dass dadurch eine vergrößerte Oberfläche gegeben ist. Dadurch kann auch ein diskontinuierlicher oder abrupter Übergangsbereich zwischen dem anziehenden Bereich 16 und dem abstoßenden Bereich 18 geschaffen werden, der ein verbessertes Ablösen der Tröpfchen 22 ermöglicht.
-
In 4 ist schematisch eine Schnittdarstellung eines Filters 31 mit einer Filterkomponente 12 gemäß den 1 bis 3 dargestellt. Dieser Filter 31 umfasst ein Gehäuse 32 mit einer Zuführleitung 33, die über eine Öffnung 34 in einen Vorfilterbereich 36 mündet. In dem Vorfilterbereich 36 befindet sich ein Vorfilter 37, der insbesondere als Partikelfilter ausgebildet ist. Zusätzlich oder alternativ kann dieser Vorfilter 37 weitere Filterfunktionen aufweisen. Beispielsweise kann ein weiterer Stoff aus einem kolloidalen System ausgeschieden werden. Darüber hinaus kann auch eine Vorfiltration des auszuschleusenden Stoffes durch den Filter 31 ermöglicht werden. Nach dem Durchströmen des Vorfilters 37 gelangt die Flüssigkeit beziehungsweise das kolloidale System zur Filterkomponente 12, welche beispielsweise als stehender Rundfilter oder Rohrfilter ausgebildet ist. Die Flüssigkeit wird im Wesentlichen senkrecht zur Außenseite der Filterkomponente 12 zugeführt, durchströmt die Filterkomponente 12 und wird innerhalb der Filterkomponente 12 nach oben über eine vorzugsweise zentral am Gehäuse 32 angeordnete Leitung 41, insbesondere Kraftstoffleitung, aus dem Gehäuse 32 herausgeführt. Zwischen dem Vorfilter 37 und der Filterkomponente 12 ist ein Ausschleusbereich 42 vorgesehen, in dem der in 3 näher beschriebene Effekt zum Abscheiden des auszuschleusenden Stoffes stattfindet. Unterhalb der Filterkomponente 12 ist ein Auffangbereich 44 vorgesehen, in dem sich der auszuschleusende Stoff, wie beispielsweise Wasser, sammelt. Dieser kann eine Entleerung 46 aufweisen.
-
Die Filterkomponente 12 ist bevorzugt stehend in dem Gehäuse 32 des Filters 31 angeordnet. Ebenso ist bevorzugt eine senkrecht zur Filterebene ausgerichtete Zuströmung des kolloidalen Systems vorgesehen, so dass eine Optimierung der Abscheidungsrate des auszuschleusenden Stoffes ermöglicht wird.
-
Alternativ kann die Filterkomponente 12 auch geneigt und die Strömungsrichtung nicht nur senkrecht oder im Wesentlichen senkrecht zur Filterebene der Filterkomponente 12 vorgesehen sein, sondern auch in einem davon abweichenden Strömungswinkel. Die Filterkomponente 12 ist im Ausführungsbeispiel durch ein Halteelement 48 im Gehäuse 32 des Filters 31 positioniert und aufgenommen sowie im oberen Bereich über einen Gegenhalter 49, vorzugsweise austauschbar, fixiert.
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
-
Zitierte Nicht-Patentliteratur
-
- MTZ 07–08/2011, 72. Jahrgang, Seiten 567 bis 571 [0005]
