DE102014015942A1 - Coalescing element and filter element with a coalescing element - Google Patents

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Gerd Behling
Sergio Gandini
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Koaleszenzelement (30) einer Abscheidevorrichtung einer dispersen Phase aus einer kontinuierlichen Phase eines Fluids, insbesondere von Wasser aus Kraftstoff in einem Kraftstofffilter, das wenigstens ein Koaleszenzmedium (32) umfasst, welches zur Koaleszenz der in dem Fluid enthaltenen dispersen Phase vorgesehen ist, wobei ein Fluidpfad (40) für das Fluid zwischen einer Eintrittsseite (53) und einer Austrittsseite (51) durch das Koaleszenzmedium (32) angeordnet ist. Weiter umfasst das Koaleszenzelement (30) wenigstens ein hydrodynamisches Fokussierungselement (34), welches zur Strömungsoptimierung der Fluidströmung vorgesehen ist und in Strömungsrichtung (41) vor dem Koaleszenzmedium (32) angeordnet ist. Dabei weist das Fokussierungselement (34) für die Fluidströmung erste Bereiche (36) und zweite Bereiche (38) auf, die voneinander verschiedene Durchlässigkeiten für die Fluidströmung aufweisen, wobei die Durchlässigkeit der zweiten Bereiche (38) höchstens halb so groß ist wie die der ersten Bereiche (36). Die Erfindung betrifft ferner ein Filterelement (10) mit einem solchen Koaleszenzelement (30), ein Filtersystem (100) mit einem solchen Filterelement (10) sowie die Verwendung des Filterelements zum Filtern von Kraftstoff, insbesondere Dieselkraftstoff.The invention relates to a coalescing element (30) of a disperse phase separation device comprising a continuous phase of a fluid, in particular water from fuel in a fuel filter, comprising at least one coalescing medium (32) provided for coalescing the disperse phase contained in the fluid in that a fluid path (40) for the fluid is arranged between an inlet side (53) and an outlet side (51) through the coalescence medium (32). Furthermore, the coalescing element (30) comprises at least one hydrodynamic focusing element (34), which is provided for the flow optimization of the fluid flow and is arranged in the flow direction (41) in front of the coalescing medium (32). In this case, the fluid flow focusing element (34) has first regions (36) and second regions (38) which have different fluid flow permeabilities, the permeability of the second regions (38) being at most half that of the first Areas (36). The invention further relates to a filter element (10) with such a coalescing element (30), a filter system (100) with such a filter element (10) and the use of the filter element for filtering fuel, in particular diesel fuel.

Description

Technisches GebietTechnical area

Die Erfindung betrifft ein Koaleszenzelement, sowie ein Filterelement mit einem Koaleszenzelement zur Abscheidung einer dispersen Phase aus einer kontinuierlichen Phase eines Fluids sowie ein Filtersystem mit einem Filterelement, insbesondere zur Abscheidung von Wasser aus Kraftstoff in einem Kraftstofffilter eines Kraftfahrzeugs.The invention relates to a coalescence element and to a filter element having a coalescing element for separating a disperse phase from a continuous phase of a fluid and to a filter system having a filter element, in particular for separating water from fuel in a fuel filter of a motor vehicle.

Stand der TechnikState of the art

Aus der DE 10 2011 120 638 A1 ist ein Filterelement zur Filtrierung eines Fluids, z. B. Kraftstoff, bekannt, das sich zum Entfernen von Verunreinigungsstoffen wie Wasser aus Kraftstoff eignet. Das Filterelement ist in einer Art Sandwich-Bauweise realisiert. Dabei ist ein mehrlagiges Koaleszenzmedium zwischen dem Filtermedium und einem Stützrohr eingebettet, wobei das Koaleszenzmedium aus einem oder mehreren formlabilen Materialien besteht, das formstabil zwischen dem Filtermedium und dem Stützrohr eingebettet und an einer Stirnseite dicht mit dem Endkörper verbunden ist. Mit formlabilen Materialien können Koaleszenzmedien realisiert werden, die in Hinblick auf ihre Koaleszenzeffizienz und/oder ihre Durchströmbarkeit optimiert sind. Formlabile Materialien können einfach, auch noch bei der Endmontage, an unterschiedliche Einbauräume angepasst werden. Formlabil bedeutet dabei, dass die eigene Formstabilität und/oder Eigensteifigkeit des Koaleszenzmediums nicht ausreicht, um sicherzustellen, dass das Koaleszenzmedium sich beim alleinigen Verbinden, also ohne Zuhilfenahme der beschriebenen Sandwich-Bauweise, mit dem Endkörper insbesondere durch Eindrücken in ein entsprechendes weiches, später aushärtendes Verbindungsmedium, beispielsweise Klebstoff oder geschmolzenes Oberflächenmaterial des Endkörpers, verbiegt oder umknickt, wodurch die Stabilität und/oder die Dichtheit der Verbindung beeinträchtigt werden kann. Das Stützrohr und das Filtermedium gewährleisten die Formstabilität des gesamten Verbundes. Die Lagen des Koaleszenzmediums können aus einem einzigen oder aus unterschiedlichen Materialien bestehen. Das Koaleszenzmedium und das Filtermedium können aus unterschiedlichen Materialien hergestellt sein.From the DE 10 2011 120 638 A1 is a filter element for filtering a fluid, for. As fuel, known, which is suitable for removing contaminants such as water from fuel. The filter element is realized in a kind of sandwich construction. In this case, a multi-layer coalescing medium is embedded between the filter medium and a support tube, wherein the coalescing medium consists of one or more formlabile materials, which is embedded in a dimensionally stable manner between the filter medium and the support tube and connected at one end face tightly with the end body. With formlabile materials coalescing media can be realized, which are optimized in terms of their Koaleszenzeffizienz and / or their flow through. Formlabile materials can be easily adapted to different installation spaces even during final assembly. In this case, form-labile means that the own dimensional stability and / or inherent rigidity of the coalescing medium is insufficient to ensure that the coalescing medium bonds to the end body when it is solely connected, ie without the aid of the sandwich construction described, in particular by pressing into a corresponding soft, later hardening Connection medium, such as adhesive or melted surface material of the end body, bends or kinked, whereby the stability and / or the tightness of the connection can be impaired. The support tube and the filter medium ensure the dimensional stability of the entire composite. The layers of the coalescing medium may consist of a single or of different materials. The coalescing medium and the filter medium may be made of different materials.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Eine Aufgabe der Erfindung ist, ein Koaleszenzelement zur Abscheidung einer dispersen Phase aus einer kontinuierlichen Phase eines Fluids so auszubilden, dass das Koaleszenzelement kompakt und einfach aufgebaut ist und dabei die Abscheidung der dispersen Phase aus der kontinuierlichen Phase des Fluids weiter verbessert wird.An object of the invention is to form a coalescing element for depositing a disperse phase from a continuous phase of a fluid such that the coalescing element is compact and simple, thereby further improving the separation of the disperse phase from the continuous phase of the fluid.

Weitere Aufgaben der Erfindung sind es, ein Filterelement mit einem Koaleszenzelement zur Abscheidung einer dispersen Phase aus einem Fluid sowie ein Filtersystem zur Aufnahme eines solchen wechselbaren Filterelements mit einem Koaleszenzelement zu schaffen, welches kompakt und einfach aufgebaut ist und wobei die Abscheidung der dispersen Phase aus der kontinuierlichen Phase des Fluids weiter verbessert wird.Other objects of the invention are to provide a filter element with a coalescing element for separating a disperse phase from a fluid and a filter system for receiving such a replaceable filter element with a coalescing element, which is compact and simple and wherein the deposition of the disperse phase of the continuous phase of the fluid is further improved.

Die vorgenannte Aufgabe wird nach einem Aspekt der Erfindung bei einem Koaleszenzelement einer Abscheidevorrichtung einer dispersen Phase aus einer kontinuierlichen Phase eines Fluids, insbesondere von Wasser aus Kraftstoff in einem Kraftstofffilter, dadurch gelöst, dass das Koaleszenzelement wenigstens ein Koaleszenzmedium, welches zur Koaleszenz der in dem Fluid enthaltenen dispersen Phase vorgesehen ist, sowie wenigstens ein hydrodynamisches Fokussierungselement umfasst, welches zur Strömungsoptimierung der Fluidströmung vorgesehen ist und in Strömungsrichtung vor dem Koaleszenzmedium angeordnet ist.The above object is achieved according to one aspect of the invention in a coalescing element of a separating device of a disperse phase from a continuous phase of a fluid, in particular water from fuel in a fuel filter, characterized in that the coalescing at least one coalescing, which coalescence in the fluid contained disperse phase is provided, and at least one hydrodynamic focusing element comprises, which is provided for the flow optimization of the fluid flow and is arranged in the flow direction in front of the coalescer.

Günstige Ausgestaltungen und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den weiteren Ansprüchen, der Beschreibung und der Zeichnung.Favorable embodiments and advantages of the invention will become apparent from the other claims, the description and the drawings.

Es wird ein Koaleszenzelement einer Abscheidevorrichtung einer dispersen Phase aus einer kontinuierlichen Phase eines Fluids, insbesondere von Wasser aus Kraftstoff in einem Kraftstofffilter, vorgeschlagen, welches wenigstens ein Koaleszenzmedium umfasst, welches zur Koaleszenz der in dem Fluid enthaltenen dispersen Phase vorgesehen ist, wobei ein Fluidpfad für das Fluid zwischen einer Eintrittsseite und einer Austrittsseite durch das Koaleszenzmedium angeordnet ist. Weiter umfasst das Koaleszenzelement wenigstens ein hydrodynamisches Fokussierungselement, welches zur Strömungsoptimierung der Fluidströmung vorgesehen ist und in Strömungsrichtung vor dem Koaleszenzmedium angeordnet ist. Dabei weist das Fokussierungselement für die Fluidströmung erste Bereiche und zweite Bereiche auf, die voneinander verschiedene Durchlässigkeiten für die Fluidströmung aufweisen, wobei die Durchlässigkeit der zweiten Bereiche höchstens halb so groß ist wie die der ersten Bereiche. Insbesondere kann die Durchlässigkeit der zweiten Bereiche gleich null sein, wenn die zweiten Bereiche den Werkstoff wie Metall, Kunststoff umfassen, aus dem das Fokussierungselement aufgebaut ist. Dazu können die ersten Bereiche insbesondere Durchbrüche im Werkstoff wie Löcher, Schlitze oder ähnliche Gebilde umfassen. Auch kann das Fokussierungselement aus einem Gewebe aufgebaut sein, wobei in dem Fall die ersten Bereiche die offenen Durchbrüche im Gewebe sind, und die zweiten Bereiche die undurchlässige Struktur des Gewebes.A coalescing element of a disperse phase separation device comprising a continuous phase of a fluid, in particular of water from fuel in a fuel filter, is proposed which comprises at least one coalescing medium which is provided for coalescing the disperse phase contained in the fluid, wherein a fluid path for the fluid is arranged between an inlet side and an outlet side through the coalescing medium. Furthermore, the coalescing element comprises at least one hydrodynamic focusing element, which is provided for the flow optimization of the fluid flow and is arranged in the flow direction in front of the coalescence medium. In this case, the focussing element for the fluid flow has first regions and second regions which have different permeabilities to the fluid flow, the permeability of the second regions being at most half as great as that of the first regions. In particular, the permeability of the second regions may be zero when the second regions comprise the material, such as metal, plastic, of which the focusing element is constructed. For this purpose, the first regions may in particular comprise apertures in the material, such as holes, slots or similar structures. Also, the focusing element may be constructed of a fabric, in which case the first regions are the open apertures in the fabric, and the second regions are the impermeable structure of the fabric.

Das Koaleszenzelement ist dafür ausgelegt, die Mehrheit der dispersen Phase in dem Fluid zu koaleszieren, also die Tropfengröße der dispersen Phase, die bei einem Wasser-Dieselkraftstoff-Gemisch nach DIN ISO 16332 (Stand: 2009) in der Größenordnung zwischen 10 μm und 150 μm liegt, zu vergrößern, und das so koaleszierte Wasser vom Kraftstoff abzuscheiden. Das Wasser, das schwerer als Kraftstoff ist, kann sich am Boden absetzen und durch geeignete Durchgänge ablaufen. Auch können die Wassertropfen in nachfolgenden Pumpen noch zerkleinert werden. The coalescing element is designed to coalesce the majority of the disperse phase in the fluid, that is, the droplet size of the disperse phase following that of a water-diesel fuel mixture DIN ISO 16332 (as of: 2009) is on the order of 10 microns to 150 microns, to increase, and to separate the thus coalesced water from the fuel. The water, which is heavier than fuel, can settle to the bottom and drain through suitable passages. Also, the water drops can be crushed in subsequent pumps.

Als Koaleszenzmedium können übliche Medien wie beispielsweise Vliese oder Cellulosemedien zum Einsatz kommen, die in gewickelter oder plissierter Form ausgeführt sein können.The coalescing medium used may be customary media, such as nonwovens or cellulosic media, which may be in wound or pleated form.

Das erfindungsgemäße Koaleszenzelement weist Maßnahmen zur Optimierung von koaleszenzbasierten Flüssig-Flüssig-Filtern auf, die auf dem mehrstufigen Prinzip der Tropfenkoaleszens (Tropfenvergrößerung durch Zusammenfließen) und der anschließenden Tropfenabscheidung aufgrund von Dichteunterschieden beruhen. Die Hauptkoaleszenzstufe zur Vergrößerung der Tropfen besteht aus einer oder mehreren Koaleszenzmedienlagen, die in plissierter oder gewickelter Form einen Koaleszerbalg darstellen.The coalescence element according to the invention has measures for the optimization of coalescence-based liquid-liquid filters, which are based on the multistage principle of droplet coalescence (increase in droplet size due to coalescence) and the subsequent droplet deposition due to density differences. The main coalescing stage for enlarging the droplets consists of one or more coalescing media layers, which in pleated or wound form represent a coalescing bellows.

Üblicherweise werden Koaleszenzmedienlagen ohne weitere vor- oder nachgeschaltete Maßnahmen zu einer Optimierung durchströmt. Dabei beruht die Koaleszenzleistung auf Stoßprozessen von Tropfen, die durch das Koaleszenzmedium verzögert werden. In bestimmten Fällen und vor allem in Koaleszenzmedien mit hohem Porenanteil kommt es zu Ansammlungen der dispersen Phase in dem Koaleszenzmedium. In Kombination mit bestimmten Strömungsbedingungen wird dadurch der sogenannte ”Graping”-Effekt begünstigt. Als ”Graping” wird im Allgemeinen die Agglomeratbildung bezeichnet, auch die Agglomeratbildung von Tropfen-in-Tropfen, also Fluid, das von einem Mantel der dispersen Phase umhüllt ist, welche zu einer drastischen Verschlechterung der Abscheideleistung führt.Usually, coalescing media layers are flowed through without any further upstream or downstream measures for optimization. The coalescing power is based on collision processes of drops that are delayed by the coalescing medium. In certain cases, and especially in coalescing media with a high proportion of pores, accumulations of the disperse phase in the coalescing medium occur. In combination with certain flow conditions, the so-called "Graping" effect is favored. The term "graping" generally refers to agglomeration, including the agglomeration of drops-in-drops, that is to say fluid which is enveloped by a shell of the disperse phase, which leads to a drastic deterioration of the separation efficiency.

Durch das Fokussierungselement, welches das Koaleszenzelement umfasst, wird eine hydrodynamische Fokussierung erzeugt. Bei einer Ansammlung von disperser Phase im Koaleszenzmedium wird dadurch früher die Ablösebedingung für die Bildung von Tropfen der dispersen Phase aus dem Fluid erreicht, und somit der ”Graping”-Effekt und die Bildung von weiteren Tropfen-in-Tropfen-Agglomeraten verhindert oder zumindest minimiert. Ein weiterer, die Koaleszenzleistung optimierender Effekt ist die höhere Eintrittsgeschwindigkeit der dispersen Phase. Dadurch wird die Koaleszenzwahrscheinlichkeit bei Tropfenkontakten drastisch erhöht. In den zweiten Bereichen, die durch die Geometrie verdeckt sind oder zumindest eine geringere Durchlässigkeit für das zu filternde Fluid aufweisen, wird die einströmende Phase schnell verzögert. Es treten hohe Geschwindigkeitsgradienten des Fluids auf, wodurch zusätzlich Stoßprozesse der Tropfen der dispersen Phase begünstigt werden. So kann beispielsweise eine Geschwindigkeitserhöhung auf den doppelten Wert der normalen Fluidströmungsgeschwindigkeit erreicht werden.The focusing element, which comprises the coalescing element, generates a hydrodynamic focusing. In the case of an accumulation of disperse phase in the coalescence medium, the release condition for the formation of droplets of the disperse phase from the fluid is thereby achieved earlier, and thus the "graping" effect and the formation of further droplet-in-droplet agglomerates are prevented or at least minimized , Another effect that optimizes the coalescence performance is the higher entrance velocity of the disperse phase. As a result, the coalescence probability is drastically increased in the case of drop contacts. In the second regions, which are covered by the geometry or at least have a lower permeability for the fluid to be filtered, the inflowing phase is retarded rapidly. There are high velocity gradients of the fluid, which in addition favors the impact processes of the droplets of the disperse phase. For example, a speed increase to twice the normal fluid flow rate can be achieved.

Ein Vorteil des erfindungsgemäßen Koaleszenzelements besteht im Zusammenführen der dispersen Phase durch Verringerung der Anströmfläche und dadurch auch einer verbesserten Abscheidung bei einem geringen Anteil der dispersen Phase im Fluid.An advantage of the coalescing element according to the invention is the merging of the disperse phase by reducing the inflow surface and thereby also an improved deposition with a small proportion of the disperse phase in the fluid.

Das Fokussierungselement kann in flexibler oder steifer Form ausgeführt sein und/oder porös sein. Im einfachsten Fall ist es eine Folie, deren Porosität durch Löcher gewährleistet ist. Dabei ist die Anzahl, Größe und Form der Löcher variabel. So kann beispielsweise ein Abstand der Löcher von 5–7 mm bei einem Lochdurchmesser von ca. 5 mm günstig sein. Die Stärke der Folie oder des Blechs kann beispielsweise bei 0,3 mm liegen. Der Bereich mit geringerer Durchlässigkeit kann beispielsweise zwischen 20% und 90% der Gesamtanströmfläche des Fokussierungselements betragen. Durch die freie Fläche wird eine hydrodynamische Fokussierung erreicht, die die Koaleszenzleistung in Abhängigkeit des Gesamtsystems steigert. Durch die zweiten Bereiche mit geringerer Durchlässigkeit wird eine räumliche Trennung zwischen einem Partikelfilter- und dem Koaleszenzmedium erreicht, welche ebenfalls zur Leistungsverbesserung beiträgt.The focusing element may be in flexible or rigid form and / or porous. In the simplest case, it is a film whose porosity is ensured by holes. The number, size and shape of the holes is variable. For example, a distance between the holes of 5-7 mm with a hole diameter of about 5 mm may be favorable. The thickness of the film or sheet may be, for example, 0.3 mm. For example, the region of lesser permeability may be between 20% and 90% of the total inflow area of the focussing element. The free surface achieves hydrodynamic focusing, which increases the coalescing power as a function of the overall system. The second regions with lower permeability, a spatial separation between a particle and the coalescing medium is achieved, which also contributes to performance improvement.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung kann das Fokussierungselement am Koaleszenzmedium kraftfrei anliegen. Auf diese Weise wird eine Abstützung des Koaleszenzmediums erreicht, das beispielsweise als Vlies oder schwammartig ausgebildet sein kann und so eine gewisse Formlabilität aufweist. Wird das Fokussierungselement steif ausgeführt, beispielsweise mit einer Folie oder einem Blech, kann so das Koaleszenzmedium gestützt werden, ohne dass es an einem Filterbalg oder einem Gehäuse anliegt. Das Koaleszenzmedium ist so vor Verpressung durch ein Partikelfiltermedium geschützt. Dadurch kann die Koaleszenz der abzuscheidenden dispersen Phase günstig verbessert werden.According to an advantageous embodiment, the focusing element can rest force-free on the coalescing medium. In this way, a support of the coalescing medium is achieved, which may be formed, for example, as a nonwoven or sponge-like and thus has a certain shape lability. If the focusing element is made rigid, for example with a foil or a metal sheet, then the coalescence medium can be supported without it lying against a filter bellows or a housing. The coalescing medium is protected against compression by a particle filter medium. As a result, the coalescence of the disperse phase to be deposited can be favorably improved.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung kann das Koaleszenzmedium bestimmungsgemäß in Strömungsrichtung nach einem Partikelfiltermedium angeordnet sein. Da dadurch das Fluid zuerst durch das Partikelfiltermedium fließt und erst danach durch das Koaleszenzmedium, kann das Partikelfiltermedium eventuelle Schmutzpartikel aus dem Fluid herausfiltern, so dass dadurch das Risiko, dass das Koaleszenzmedium von diesen Schmutzpartikeln zugesetzt wird, reduziert werden kann.According to an advantageous embodiment, the coalescing medium can be arranged according to the intended direction in the flow direction after a particle filter medium. Since the fluid first flows through the particle filter medium and only then through the coalescing medium, the particle filter medium can remove any dirt particles from the fluid filter out, so that thereby the risk that the coalescing medium is added by these dirt particles, can be reduced.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung kann ein räumlicher Abstand zwischen dem Koaleszenzmedium und dem Partikelfiltermedium vorgesehen sein. Da an oder in einer ersten Filterstufe bei bestimmungsgemäßem Einsatz des Koaleszenzelements in einem Filterelement, wie beispielsweise einem Partikelfiltermedium, in der Regel eine Vorkoaleszenz stattfindet, ist eine räumliche Trennung zwischen Partikelfilter- und Koaleszenzmedium günstig für die Koaleszenz in der Hauptkoaleszenzmedienlage. Durch die räumliche Trennung können sich bis zum Erreichen der durch die Strömung verursachten Ablösebedingung (aufgrund einer sogenannten Rayleigh-Plateau-Instabilität) Tropfen ausbilden. Im Vergleich dazu führt der Kontakt zwischen Partikelfilter- und Koaleszenzmedium zu einer Strukturveränderung und damit zu lokal hohen Strömungsgeschwindigkeiten und zu Umlenkungen der Strömungsrichtung, welche die Ausbildung großer Tropfen überwiegend unterbinden. Dies wird durch das erfindungsgemäße Koaleszenzelement verhindert. Durch die gezielte Beeinflussung der Strömungsbedingungen und die räumliche Trennung bei mehrstufigen Koaleszenzkonzepten durch spezielle Geometrien, wird die Leistung koaleszenzbasierter Flüssig-Flüssig-Filter somit weiter verbessert.According to an advantageous embodiment, a spatial distance between the coalescer and the particulate filter medium may be provided. Since pre-coalescence generally takes place on or in a first filter stage when the coalescing element is used as intended in a filter element, such as a particulate filter medium, a spatial separation between particle filter and coalescing medium is favorable for coalescence in the main coalescence media layer. As a result of the spatial separation, drops can form until reaching the separation condition caused by the flow (due to a so-called Rayleigh plateau instability). In comparison, the contact between the particle filter and the coalescing medium leads to a structural change and thus to locally high flow velocities and to deflections of the flow direction which predominantly prevent the formation of large droplets. This is prevented by the coalescing element according to the invention. By specifically influencing the flow conditions and the spatial separation in multistage coalescence concepts by special geometries, the performance of coalescence-based liquid-liquid filter is thus further improved.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung kann das Fokussierungselement in einem Stützrohr integriert sein. Bevorzugt kann die Geometrie des Fokussierungselements, beispielsweise in Form eines Lochblechs, in ein sogenanntes Mittelrohr als Stützrohr eines Filterelements integriert sein. Dies ist insbesondere denkbar, wenn das Stützrohr wie üblich als Kunststoff-Spritzgussteil gefertigt ist und das Fokussierungselement mit eingespritzt wird. Ein Stützrohr weist üblicherweise große Aussparungen zwischen stabilen Stützbereichen auf. Vorteilhaft kann das Fokussierungselement übliche Aussparungen des Mittelrohrs überdecken.According to an advantageous embodiment, the focusing element can be integrated in a support tube. Preferably, the geometry of the focusing element, for example in the form of a perforated plate, can be integrated in a so-called center tube as a support tube of a filter element. This is particularly conceivable if the support tube is made as usual as a plastic injection-molded part and the focusing element is injected with. A support tube usually has large recesses between stable support areas. Advantageously, the focusing element can cover usual recesses of the central tube.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung kann das Koaleszenzmedium zur Abscheidung von Tropfen der dispersen Phase bestimmungsgemäß mit einem auf seiner Austrittsseite angeordneten Endabscheider zusammenwirken, der aus einem hydrophoben Material gebildet ist. Ein hydrophobes Material weist den Vorteil auf, dass die disperse Phase besonders leicht an der Oberfläche ablaufen kann und so zurückgehalten wird. Vorteilhafterweise kann der Endabscheider als Trennmedium siebartig sein. Ein siebartiges, insbesondere gewebtes Trennmedium hat den Vorteil, dass die Tropfen der dispersen Phase an den Siebfasern gehalten werden und insbesondere nach unten abtropfen, beziehungsweise, je nach Dichteunterschied disperser und kontinuierlicher Phase, nach oben steigen können. An einem siebartigen Trennmedium kann die disperse Phase optimal zurückgehalten werden. Die Maschenöffnungen eines siebartigen Gewebes können einfach und definiert vorgegeben werden. Es kann optimal durchlässig für den Kraftstoff ausgestaltet sein. Mit einer siebartigen Struktur kann einfach der Druckverlust an dem Trennmedium minimiert werden.According to an advantageous embodiment, the coalescing medium for the purpose of separating droplets of the disperse phase can be intended to interact with a final separator arranged on its outlet side, which is formed from a hydrophobic material. A hydrophobic material has the advantage that the disperse phase is particularly easy to drain on the surface and is thus retained. Advantageously, the end separator can be screen-like as a separation medium. A sieve-like, in particular woven separation medium has the advantage that the droplets of the disperse phase are held on the screen fibers and in particular drip down, or, depending on the density difference of disperse and continuous phase, can rise to the top. On a sieve-like separation medium, the disperse phase can be optimally retained. The mesh openings of a sieve-like fabric can be defined in a simple and defined manner. It can be optimally permeable to the fuel. With a sieve-like structure, it is easy to minimize the pressure loss on the separation medium.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung kann zwischen dem Koaleszenzmedium und dem Endabscheider ein Sedimentationsspalt vorgesehen sein. Vorteilhafterweise kann der Endabscheider den Sedimentationsspalt auf der dem Koaleszenzmedium gegenüberliegenden Seite begrenzen. Die mit dem Koaleszenzmedium vereinigten Tropfen der dispersen Phase können im Strömungsweg des Fluids hinter dem Koaleszenzmedium in dem Sedimentationsspalt ausgefällt werden. Sie können abhängig vom spezifischen Gewicht des Fluids nach unten sinken oder nach oben steigen.According to an advantageous embodiment, a sedimentation gap can be provided between the coalescing medium and the final separator. Advantageously, the end separator can limit the sedimentation gap on the side opposite the coalescing medium. The droplets of the disperse phase combined with the coalescing medium can be precipitated in the flow path of the fluid behind the coalescence medium in the sedimentation gap. They can fall down or rise up depending on the specific weight of the fluid.

Im Koaleszenzmedium werden die Tropfen der dispersen Phase während des Durchtritts durch das Koaleszenzelement vergrößert. In dem Sedimentationsspalt zwischen dem Koaleszenzelement und dem Endabscheider werden Tropfen schwerkraftunterstützt in einem Sammelraum eines Filtersystems gesammelt, von wo die koaleszierte, ehemals disperse Phase beispielsweise über eine Schraube beim Service nach außen abgelassen werden kann.In the coalescing medium, the droplets of the disperse phase are enlarged during the passage through the coalescing element. In the sedimentation gap between the coalescing element and the final separator, droplets are collected under gravity in a collecting space of a filter system, from where the coalesced, formerly disperse phase can be drained off, for example via a screw during service.

Kleinere Tropfen, die zunächst nicht aufgrund der Schwerkraft abgetrennt wurden, werden an der hydrophoben Oberfläche des Endabscheiders am Durchtritt auf die Reinseite gehindert und werden dann ebenfalls in den Sammelraum abgeschieden.Smaller drops, which were not initially separated due to gravity, are prevented from passing through the hydrophobic surface of the end separator on the clean side and are then also deposited in the collecting space.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung kann das Fokussierungselement aus einem Blech, insbesondere aus einem Lochblech gebildet sein. Das Blech kann beispielsweise verzinkt sein, um vor Korrosion geschützt zu sein. Dabei ist die Anzahl, Größe und Form der Löcher variabel. Die Ausführung als Blech ist besonders günstig, da so ein Filterbalg und/oder das Koaleszenzmedium, welche möglicherweise formlabil ausgeführt sind, gegen den Strömungsdruck gestützt werden können. Auch sind andere Geometrien zur Ausgestaltung des hydrodynamischen Fokussierungselements denkbar, wie Gitter, Gewebe, Schlitze, welche zu einer teilweisen Abdeckung oder Verblockung der Gesamtanströmfläche führen können.According to an advantageous embodiment, the focusing element may be formed from a sheet metal, in particular from a perforated plate. The sheet may for example be galvanized to be protected from corrosion. The number, size and shape of the holes is variable. The design as a metal sheet is particularly favorable, since such a filter bellows and / or the coalescing medium, which are possibly designed to be dimensionally stable, can be supported against the flow pressure. Other geometries for the design of the hydrodynamic focusing element are conceivable, such as grid, fabric, slots, which can lead to a partial covering or blocking the Gesamtanströmfläche.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung kann das Fokussierungselement aus einer Kunststofffolie, insbesondere aus einer Polyamid(PA)-Folie oder einer Polyethylen(PE)-Folie gebildet sein. Die Polyamid-Folie kann beispielsweise lasergesintert sein. Auch eine Ausführung als laminierte und/oder gestanzte Folie kann günstig sein, da das Fokussierungselement so kostengünstig und flexibel in verschiedenen Ausprägungen sowie mit einer variierenden Verteilung von ersten und zweiten Bereichen mit unterschiedlicher Durchlässigkeit hergestellt werden kann. Auch ist dadurch eine Gewichtseinsparung des Koaleszenzelements möglich.According to an advantageous embodiment, the focusing element may be formed from a plastic film, in particular from a polyamide (PA) film or a polyethylene (PE) film. The polyamide film may, for example be laser sintered. Also, a design as a laminated and / or stamped film may be favorable, since the focusing element can be manufactured as cost-effective and flexible in various forms and with a varying distribution of first and second regions with different permeability. This also makes it possible to save weight of the coalescing element.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung kann das Fokussierungselement aus Cellulose gebildet sein. Das Cellulosemedium kann zusätzlich vorteilhaft mit einem Bindemittel getränkt sein, um eine Imprägnierwirkung zu erzielen. Auch damit ist eine kostengünstige und sehr flexible Gestaltung des Fokussierungselements möglich.According to an advantageous embodiment, the focusing element may be formed of cellulose. The cellulose medium may additionally be advantageously impregnated with a binder in order to achieve an impregnating effect. Even so, a cost-effective and very flexible design of the focusing element is possible.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung können die ersten Bereiche des Fokussierungselements zwischen 20% und 90%, vorzugsweise zwischen 30% und 80% einer Gesamtanströmfläche durch das Fluid umfassen. Durch eine solche Verteilung von ersten und zweiten Bereichen mit unterschiedlicher Durchlässigkeit gegenüber dem Fluid und der darin dispergierten Phase lassen sich bei der hydrodynamischen Fokussierung besonders günstige Werte von Geschwindigkeitsgradienten erzielen, so dass die Koaleszenzleistung weiter verbessert werden kann. Besonders vorteilhaft können die ersten Bereiche über die Gesamtanströmfläche verteilt sein. Insbesondere können die ersten Bereiche über die Gesamtanströmfläche homogen verteilt sein.According to an advantageous embodiment, the first regions of the focusing element may comprise between 20% and 90%, preferably between 30% and 80%, of a total inflow surface through the fluid. By such a distribution of first and second regions with different permeability to the fluid and the phase dispersed therein, particularly favorable values of velocity gradients can be achieved in the hydrodynamic focusing, so that the coalescence performance can be further improved. Particularly advantageously, the first regions can be distributed over the total inflow surface. In particular, the first regions can be distributed homogeneously over the total inflow surface.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung kann das Koaleszenzmedium als Hohlkörper, insbesondere als Hohlzylinder gestaltet sein. Auf diese Weise ist der Einsatz im Inneren eines Filterelements, welches häufig auch in hohlzylindrischer Form ausgeführt ist, sehr günstig darstellbar. Gerade im Flüssigkeitsfilterbereich sind runde Filterformen sehr verbreitet, da sie strömungstechnisch und bauraummäßig günstig eingesetzt werden können.According to an advantageous embodiment, the coalescing medium can be designed as a hollow body, in particular as a hollow cylinder. In this way, the use in the interior of a filter element, which is often carried out in a hollow cylindrical shape, can be represented very cheaply. Especially in the liquid filter area round filter shapes are very common, since they can be used in terms of flow and space moderately low.

Die Erfindung betrifft nach einem weiteren Aspekt ein Filterelement zum Filtern eines Fluids, mit einem Fluidpfad zwischen einer Rohseite und einer Reinseite, mit wenigstens einem erfindungsgemäßen Koaleszenzelement wie vorstehend beschrieben.According to a further aspect, the invention relates to a filter element for filtering a fluid, having a fluid path between a raw side and a clean side, with at least one coalescence element according to the invention as described above.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung kann das Filterelement zum Filtern eines Fluids mit einem Fluidpfad zwischen einer Rohseite und einer Reinseite wenigstens einen Filterbalg, der vorzugsweise aus einem Partikelfiltermedium gebildet ist, sowie ein innerhalb des Filterbalgs angeordnetes Stützrohr umfassen. Weiter kann das Filterelement wenigstens einen in Strömungsrichtung nach dem Filterbalg angeordneten Endabscheider, welcher Durchlässe zum Durchströmen des Fluids aufweist, sowie wenigstens ein Koaleszenzelement umfassen, welches wenigstens ein Koaleszenzmedium, sowie wenigstens ein Fokussierungselement in Strömungsrichtung vor dem Koaleszenzmedium umfasst. Dabei ist das Koaleszenzelement in Strömungsrichtung zwischen dem Filterbalg und dem Endabscheider angeordnet und zur Koaleszenz der in dem Fluid enthaltenen dispersen Phase vorgesehen. Weiter kann zwischen dem Filterbalg und dem Koaleszenzelement ein räumlicher Abstand vorgesehen sein, und zwischen dem Koaleszenzelement und dem Endabscheider ein Sedimentationsspalt vorgesehen sein.According to an advantageous embodiment, for filtering a fluid having a fluid path between a raw side and a clean side, the filter element may comprise at least one filter bellows, which is preferably formed from a particulate filter medium, and a support tube arranged inside the filter bellows. Furthermore, the filter element may comprise at least one end separator arranged in the flow direction downstream of the filter bellows, which has passages for flowing through the fluid, and at least one coalescing element which comprises at least one coalescing medium and at least one focusing element in the flow direction in front of the coalescing medium. In this case, the coalescence element is arranged in the flow direction between the filter bellows and the final separator and provided for coalescence of the disperse phase contained in the fluid. Furthermore, a spatial distance can be provided between the filter bellows and the coalescing element, and a sedimentation gap can be provided between the coalescing element and the final separator.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung kann das Fokussierungselement an dem Filterbalg anliegen, insbesondere kraftfrei anliegen. Auf diese Weise kann das Fokussierungselement den Filterbalg gegen den Strömungsdruck des zu filternden Fluids abstützen und verhindern, dass der Filterbalg an dem Koaleszenzmedium anliegt. Durch den freien Raum zwischen Filterbalg und Koaleszenzmedium wird die Koaleszenzleistung weiter verbessert.According to an advantageous embodiment, the focusing element may rest against the filter bellows, in particular bear force-free. In this way, the focusing element can support the filter bellows against the flow pressure of the fluid to be filtered and prevent the filter bellows from contacting the coalescing medium. The free space between the filter bellows and the coalescence medium further improves the coalescence performance.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung kann das Fokussierungselement in dem Stützrohr integriert sein; bevorzugt kann die Geometrie des Fokussierungselements, beispielsweise in Form eines Lochblechs, in ein sogenanntes Mittelrohr als Stützrohr integriert sein. Dies ist insbesondere denkbar, wenn das Stützrohr wie üblich als Kunststoff-Spritzgussteil gefertigt ist.According to an advantageous embodiment, the focusing element may be integrated in the support tube; Preferably, the geometry of the focusing element, for example in the form of a perforated plate, be integrated into a so-called center tube as a support tube. This is particularly conceivable when the support tube is made as usual as a plastic injection molded part.

Weiter vorteilhaft ist eine mögliche Trennung von Partikelabscheidung und Koaleszenzleistung. Ein Berühren der der Partikelfilter- und Koaleszenzmedien hat oft negativen Einfluss auf die Koaleszenzleistung, beispielsweise durch die einfache Berührung. Vorteilhaft wirkt sich auch aus, dass ein Drücken, besonders nach Beladung, des Partikelfiltermediums auf das Koaleszenzmedium verhindert wird. Außerdem kann das Koaleszenzmedium zur Entfaltung kommen, da es in seiner Ausdehnung nicht unterdrückt wird.Further advantageous is a possible separation of particle separation and coalescence. Touching the particulate filter and coalescing media often has a negative impact on coalescing performance, for example, by simple contact. It is also advantageous that a pressure, especially after loading, of the particle filter medium on the coalescing medium is prevented. In addition, the coalescence medium can develop because it is not suppressed in its extent.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung kann der Filterbalg und/oder das Koaleszenzelement hohlzylinderförmig ausgeführt sein, wobei der Fluidpfad radial durch den Filterbalg und das Koaleszenzelement führt, insbesondere von einem Außenbereich in einen Innenbereich der hohlzylindrischen Form führt. Eine solche Hohlzylinderform ist günstig, um das Filterelement in einem Rundfiltersystem einzusetzen, wie sie im Kraftfahrzeugbereich, gerade bei Nutzfahrzeugen, häufig eingesetzt werden. Vorteilhaft kann der erste Fluidpfad radial von einem Außenbereich in einen Innenbereich in das Filterelement führen. Diese Anordnung lässt einen Zufluss beispielsweise von Kraftstoff von außen über den Umfang des Filterelements durch das beispielsweise sterngefaltete Filtermedium des Filterkörpers zu. Der Kraftstoff kann dann das Filterelement nach innen durchströmen und über den Innenbereich des Filterelements in die Kraftstoffzuführung einer Brennkraftmaschine abgeführt werden.According to an advantageous embodiment, the filter bellows and / or the coalescing element can be hollow-cylindrical, with the fluid path leading radially through the filter bellows and the coalescing element, in particular leading from an outside area into an interior area of the hollow cylindrical shape. Such a hollow cylindrical shape is favorable to use the filter element in a round filter system, as they are often used in the automotive sector, especially in commercial vehicles. Advantageously, the first fluid path can lead radially from an outer region into an inner region into the filter element. This arrangement allows an inflow, for example, of fuel from the outside over the circumference of the filter element by the example star-folded filter medium of the filter body. The fuel can then the filter element after flow through the inside and be discharged via the inner region of the filter element in the fuel supply of an internal combustion engine.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung können der Filterbalg, das Koaleszenzelement, und der Endabscheider innerhalb des Filterelements koaxial angeordnet sein, und das Koaleszenzmedium und das Fokussierungselement innerhalb des Koaleszenzelements koaxial angeordnet sein. Diese koaxiale Anordnung ist bei einer Ausführung des Filterelements als Hohlzylinder bauraumtechnisch günstig.According to an advantageous embodiment of the filter bellows, the coalescer, and the Endabscheider can be arranged coaxially within the filter element, and the Koaleszenzmedium and the focusing element within the Koaleszenzelements be arranged coaxially. This coaxial arrangement is favorable in terms of space in an embodiment of the filter element as a hollow cylinder.

Die Erfindung betrifft nach einem weiteren Aspekt ein Filtersystem mit einem in einem Filtergehäuse austauschbar angeordneten Filterelement zum Filtern eines Fluids, wobei das Filterelement wenigstens einen hohlzylinderförmigen Filterbalg aufweist. Dabei ist innerhalb des Filterbalgs wenigstens ein Endabscheider angeordnet. Weiter ist ein Koaleszenzelement in Strömungsrichtung zwischen dem Filterbalg und dem Endabscheider angeordnet. Dabei umfasst das Koaleszenzelement wenigstens ein Koaleszenzmedium, sowie wenigstens ein Fokussierungselement in Strömungsrichtung vor dem Koaleszenzmedium, wobei das Koaleszenzelement in Strömungsrichtung zwischen dem Filterbalg und dem Endabscheider angeordnet ist.According to a further aspect, the invention relates to a filter system having a filter element which is exchangeably arranged in a filter housing for filtering a fluid, wherein the filter element has at least one hollow-cylindrical filter bellows. At least one end separator is arranged inside the filter bellows. Further, a coalescing element is arranged in the flow direction between the filter bellows and the end separator. In this case, the coalescing element comprises at least one coalescing medium, as well as at least one focusing element in the flow direction in front of the coalescence medium, the coalescing element being arranged in the flow direction between the filter bellows and the final separator.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung kann das Filtersystem zum Filtern eines Fluids mit einem in einem Filtergehäuse austauschbar angeordneten Filterelement ausgestattet sein, wobei das Filterelement auf seiner Reinseite ein Koaleszenzelement zur Koaleszenz einer in dem Fluid enthaltenen dispersen Phase vorsieht.According to an advantageous embodiment, the filter system for filtering a fluid can be equipped with a filter element arranged exchangeably in a filter housing, the filter element providing on its clean side a coalescing element for coalescing a disperse phase contained in the fluid.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung kann das Filtersystem mit einem Filterelement ausgestattet sein, wobei das Filterelement einen hohlzylinderförmigen Filterbalg mit einem innerhalb des Filterbalgs angeordneten Endabscheider aufweist. Dabei kann ein Koaleszenzelement in Strömungsrichtung zwischen dem Filterbalg und dem Endabscheider angeordnet sein, und das Koaleszenzelement wenigstens ein Koaleszenzmedium, sowie wenigstens ein Fokussierungselement in Strömungsrichtung vor dem Koaleszenzmedium umfassen, wobei das Koaleszenzelement in Strömungsrichtung zwischen dem Filterbalg und dem Endabscheider angeordnet sein kann.According to an advantageous embodiment, the filter system may be equipped with a filter element, wherein the filter element has a hollow cylindrical filter bellows with an arranged inside the filter bellows end. In this case, a coalescing element can be arranged in the flow direction between the filter bellows and the end separator, and the coalescing element can comprise at least one coalescing medium and at least one focusing element in the flow direction in front of the coalescing medium, wherein the coalescing element can be arranged in the flow direction between the filter bellows and the final separator.

Vorteilhaft ist eine Verwendung des Filtersystems, zum Filtern von Kraftstoff, insbesondere Dieselkraftstoff, insbesondere einer Brennkraftmaschine, und insbesondere eines Kraftfahrzeugs. Alternativ ist der Einsatz einer solchen Konfiguration für andere flüssige Fluide, die gefiltert werden müssen und eine disperse Phase enthalten, denkbar. Natürlich werden auch solche Filtersysteme für andere flüssige Fluide üblicherweise Koaleszenzelemente vorsehen, so dass der Einsatz des vorgeschlagenen Koaleszenzelements auch beim Filtern anderer Fluide denkbar ist.It is advantageous to use the filter system for filtering fuel, in particular diesel fuel, in particular an internal combustion engine, and in particular a motor vehicle. Alternatively, the use of such a configuration for other liquid fluids that need to be filtered and contain a dispersed phase is conceivable. Of course, such filter systems for other liquid fluids usually coalescing provide, so that the use of the proposed coalescing element is also conceivable when filtering other fluids.

Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings

Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung. In den Zeichnungen sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Die Zeichnungen, die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.Further advantages emerge from the following description of the drawing. In the drawings, embodiments of the invention are shown. The drawings, the description and the claims contain numerous features in combination. The person skilled in the art will expediently also consider the features individually and combine them into meaningful further combinations.

Es zeigen beispielhaft:They show by way of example:

1 einen Längsschnitt durch ein Filterelement nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung mit einem einlagigen Koaleszenzelement sowie einem Endabscheider für die Kraftstofffilterung in einem Kraftfahrzeug; 1 a longitudinal section through a filter element according to an embodiment of the invention with a single-layer coalescer and a Endabscheider for fuel filtration in a motor vehicle;

2 einen Längsschnitt durch ein Filterelement nach einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung mit einem einlagigen Koaleszenzelement sowie einem Endabscheider für die Kraftstofffilterung in einem Kraftfahrzeug; 2 a longitudinal section through a filter element according to another embodiment of the invention with a single-layer coalescing and a Endabscheider for fuel filtration in a motor vehicle;

3 einen Teilschnitt durch das Filterelement nach 2; 3 a partial section through the filter element after 2 ;

4 einen Längsschnitt durch ein Filtersystem nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung mit einem Filterelement mit einem einlagigen Koaleszenzelement sowie einem Endabscheider; 4 a longitudinal section through a filter system according to an embodiment of the invention with a filter element with a single-layer coalescer and a Endabscheider;

5 eine Prinzipskizze eines Fokussierungselements nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung zur Verdeutlichung der Wirkungsweise der hydrodynamischen Fokussierung; und 5 a schematic diagram of a focusing element according to an embodiment of the invention to illustrate the operation of the hydrodynamic focusing; and

6 eine Prinzipskizze eines Fokussierungselements nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung zur Verdeutlichung der Wirkungsweise der Ablösung eines Tropfens einer dispersen Phase aufgrund einer Plateau-Rayleigh-Instabilität, getrieben durch die Kapillarkraft des Tropfens der dispersen Phase. 6 a schematic diagram of a focusing element according to an embodiment of the invention for illustrating the operation of the detachment of a drop of a disperse phase due to a plateau Rayleigh instability, driven by the capillary force of the droplet of the disperse phase.

Ausführungsformen der ErfindungEmbodiments of the invention

In den Figuren sind gleiche oder gleichartige Komponenten mit gleichen Bezugszeichen beziffert. Die Figuren zeigen lediglich Beispiele und sind nicht beschränkend zu verstehen.In the figures, the same or similar components are numbered with the same reference numerals. The figures are merely examples and are not intended to be limiting.

Die Erfindung ist anhand eines Kraftstofffilters zum Filtern von Kraftstoff, insbesondere Dieselkraftstoff, dargestellt, kann jedoch auch für andere Filtersysteme mit entsprechender Anpassung der Konstruktion vorgesehen sein. The invention is illustrated with reference to a fuel filter for filtering fuel, in particular diesel fuel, but may also be provided for other filter systems with appropriate adaptation of the construction.

1 zeigt einen Längsschnitt durch ein Filterelement 10 nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung für die Kraftstofffilterung in einem Kraftfahrzeug mit einem einlagigen Koaleszenzelement 30 sowie einem Endabscheider 106. Das Filterelement 10 zum Filtern eines Fluids, mit einem Fluidpfad 40 zwischen einer Rohseite 52 und einer Reinseite 50, umfasst einen Filterbalg 12, der vorzugsweise aus einem Partikelfiltermedium 14 gebildet ist, einen in Strömungsrichtung 41 nach dem Filterbalg 12 angeordneten Endabscheider 106, welcher Durchlässe 20 zum Durchströmen des Fluids aufweist, sowie ein Koaleszenzelement 30 als Abscheidevorrichtung einer dispersen Phase aus einer kontinuierlichen Phase des Fluids, beispielsweise Wasser aus einem Kraftstoff, z. B. Dieselkraftstoff. Das Koaleszenzelement 30, welches zur Koaleszenz der in dem Fluid enthaltenen dispersen Phase vorgesehen ist, umfasst ein Koaleszenzmedium 32, sowie ein Fokussierungselement 34 in Strömungsrichtung 41 vor dem Koaleszenzmedium 32, wobei das Koaleszenzelement 30 in Strömungsrichtung 41 zwischen dem Filterbalg 12 und dem Endabscheider 106 angeordnet ist und zur Koaleszenz der in dem Fluid enthaltenen dispersen Phase vorgesehen ist. Zwischen dem Filterbalg 12 und dem Koaleszenzelement 30 ist ein räumlicher Abstand 16 vorgesehen. Zwischen dem Koaleszenzelement 30 und dem Endabscheider 106 ist weiter ein Sedimentationsspalt 18 vorgesehen. Das Fokussierungselement 34, welches zur Strömungsoptimierung der Fluidströmung vorgesehen ist und in Strömungsrichtung 41 vor dem Koaleszenzmedium 32 angeordnet ist, weist für die Fluidströmung erste Bereiche 36 und zweite Bereiche 38 auf, die voneinander verschiedene Durchlässigkeiten für die Fluidströmung aufweisen, wobei die Durchlässigkeit der zweiten Bereiche 38 höchstens halb so groß ist wie die der ersten Bereiche 36. Insbesondere kann die Durchlässigkeit der zweiten Bereiche 38 gleich null sein, wenn die zweiten Bereiche 38 den Werkstoff wie Metall, Kunststoff umfassen, aus dem das Fokussierungselement 34 aufgebaut ist. Dazu können die ersten Bereiche 36 insbesondere Durchbrüche im Werkstoff wie Löcher, Schlitze oder ähnliche Gebilde umfassen. Auch kann das Fokussierungselement 34 aus einem Gewebe aufgebaut sein, wobei in dem Fall die ersten Bereiche 36 die offenen Durchbrüche im Gewebe sind, und die zweiten Bereiche 38 die undurchlässige Struktur des Gewebes. 1 shows a longitudinal section through a filter element 10 according to an embodiment of the invention for fuel filtration in a motor vehicle with a single-layer coalescing element 30 as well as an end separator 106 , The filter element 10 for filtering a fluid, having a fluid path 40 between a raw page 52 and a clean side 50 , includes a filter bellows 12 which preferably consists of a particulate filter medium 14 is formed, one in the flow direction 41 after the filter bellows 12 arranged Endabscheider 106 which passages 20 for flowing through the fluid, as well as a coalescing element 30 as a separating device of a disperse phase of a continuous phase of the fluid, for example water from a fuel, for. B. diesel fuel. The coalescing element 30 which is provided for coalescing the disperse phase contained in the fluid comprises a coalescing medium 32 , as well as a focusing element 34 in the flow direction 41 in front of the coalescence medium 32 where the coalescing element 30 in the flow direction 41 between the filter bellows 12 and the final separator 106 is arranged and is provided for coalescence of the disperse phase contained in the fluid. Between the filter bellows 12 and the coalescing element 30 is a spatial distance 16 intended. Between the coalescing element 30 and the final separator 106 is still a sedimentation gap 18 intended. The focusing element 34 , which is provided for the flow optimization of the fluid flow and in the flow direction 41 in front of the coalescence medium 32 is arranged, has first areas for the fluid flow 36 and second areas 38 which have different fluid flow permeabilities from each other, the permeability of the second regions 38 at most half the size of the first areas 36 , In particular, the permeability of the second regions 38 be zero when the second areas 38 the material such as metal, plastic include, from which the focusing element 34 is constructed. This can be the first areas 36 In particular, breakthroughs in the material such as holes, slots or similar structures include. Also, the focusing element 34 be constructed of a fabric, in which case the first areas 36 the open breakthroughs are in the tissue, and the second areas 38 the impermeable structure of the fabric.

Das Fokussierungselement 34 liegt als dünnes Blech oder dünne Folie am Koaleszenzmedium 32 kraftfrei an. Alternativ könnte das Fokussierungselement 34 auch an dem Filterbalg 12 anliegen, insbesondere kraftfrei anliegen. Eine weitere Möglichkeit ist, dass das Fokussierungselement 34 von Koaleszenzmedium 32 und Filterbalg 12 beabstandet angeordnet ist.The focusing element 34 lies as a thin sheet or thin film on Koaleszenzmedium 32 force-free. Alternatively, the focusing element could 34 also on the filter bellows 12 abutment, in particular force-free. Another possibility is that the focusing element 34 of coalescing medium 32 and filter bellows 12 spaced apart.

Bei dem Filterelement 10 nach 1 ist zwischen dem Filterbalg 12 und dem Koaleszenzmedium 32 ein Stützrohr 22 angeordnet. Dabei ist zwischen dem Stützrohr 22 und dem Fokussierungselement 34, das an der Außenseite des Koaleszenzmediums 32 angebracht ist, ein Spalt 16 ausgebildet, der strömungsdynamisch günstig zur Wirkung des Fokussierungselements 34 beiträgt.In the filter element 10 to 1 is between the filter bellows 12 and the coalescing medium 32 a support tube 22 arranged. It is between the support tube 22 and the focusing element 34 located on the outside of the coalescing medium 32 attached, a gap 16 formed, the flow dynamics favorable to the effect of the focusing element 34 contributes.

Alternativ zu dem in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel ist auch denkbar, dass das Fokussierungselement 34 in das Stützrohr 22 integriert ist. Gerade in der Ausführung als dünnes Lochblech oder dünne Kunststofffolie ist eine Integration in das Stützrohr 22, das üblicherweise als Spritzgussteil gefertigt wird, vorteilhaft. Auch könnte die Geometrie des Fokussierungselements 34 in Form eines Lochblechs oder als geschlitztes Blech direkt in dem Kunststoffmaterial des Stützrohrs 22 ausgebildet sein.Alternatively to the in 1 illustrated embodiment is also conceivable that the focusing element 34 in the support tube 22 is integrated. Especially in the design as a thin perforated plate or thin plastic film is an integration into the support tube 22 , which is usually manufactured as an injection molded part, advantageous. Also, the geometry of the focusing element could be 34 in the form of a perforated plate or as a slotted sheet directly in the plastic material of the support tube 22 be educated.

Das Koaleszenzmedium 32 ist in Strömungsrichtung 41 nach dem Partikelfiltermedium 14 angeordnet. Das Koaleszenzmedium 32 zur Abscheidung von Tropfen der dispersen Phase wirkt mit dem auf seiner Austrittsseite 51 angeordneten Endabscheider 106 zusammen, der aus einem hydrophoben Material gebildet ist.The coalescing medium 32 is in the flow direction 41 after the particulate filter medium 14 arranged. The coalescing medium 32 for the deposition of droplets of the disperse phase acts with the on its exit side 51 arranged Endabscheider 106 together, which is formed of a hydrophobic material.

Das Fokussierungselement 34 kann beispielsweise aus einem Blech, insbesondere aus einem Lochblech, aus einer Kunststofffolie, beispielsweise einer PA- oder PE-Folie, oder aus Cellulose gebildet sein. Das Fokussierungselement 34 kann vorteilhaft einen ersten Bereich 36 zwischen 20% und 90% einer Gesamtanströmfläche durch das Fluid aufweisen. Alternativ sind auch Ausgestaltungen des Fokussierungselements 34 in Form von einem Gitter, einem Gewebe, oder von Schlitzen denkbar.The focusing element 34 For example, it can be formed from a metal sheet, in particular from a perforated metal sheet, from a plastic film, for example a PA or PE film, or from cellulose. The focusing element 34 can advantageously be a first area 36 between 20% and 90% of a total inflow area through the fluid. Alternatively, embodiments of the focusing element 34 in the form of a grid, a fabric, or slits conceivable.

Das Filterelement 10 ist in Hohlzylinderform ausgeführt. Der Filterbalg 12 und das Koaleszenzelement 30 sind hohlzylinderförmig ausgeführt, wobei der Fluidpfad 40 radial durch den Filterbalg 12 und das Koaleszenzelement 30 führt, insbesondere von einem Außenbereich 42 in einen Innenbereich 44 der hohlzylindrischen Form führt. Der Filterbalg 12, das Koaleszenzelement 30, und der Endabscheider 106 sind innerhalb des Filterelements koaxial angeordnet, und das Koaleszenzmedium 32 und das Fokussierungselement 34 sind innerhalb des Koaleszenzelements 30 koaxial angeordnet.The filter element 10 is executed in hollow cylindrical form. The filter bellows 12 and the coalescing element 30 are designed as a hollow cylinder, wherein the fluid path 40 radially through the filter bellows 12 and the coalescing element 30 leads, especially from an outdoor area 42 in an interior area 44 the hollow cylindrical shape leads. The filter bellows 12 , the coalescing element 30 , and the final separator 106 are coaxially disposed within the filter element, and the coalescing medium 32 and the focusing element 34 are inside the coalescing element 30 arranged coaxially.

In 2 ist ein Längsschnitt durch ein Filterelement 10 nach einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung mit einem einlagigen Koaleszenzelement 30 sowie einem Endabscheider 106 für die Kraftstofffilterung in einem Kraftfahrzeug dargestellt. Die Anordnung der einzelnen Komponenten ist ähnlich zu dem in 1 dargestellten Filterelement 10. Jedoch liegt in 2 das Koaleszenzmedium 32 mit dem an der Außenseite angebrachten Fokussierungselement 34, das in diesem Ausführungsbeispiel als dünnes Lochblech ausgebildet ist, an der Innenseite des Filterbalgs 12 an, der auch bei diesem Ausführungsbeispiel von außen mit dem Fluid entlang des Strömungspfads 40 in Strömungsrichtung 41 durchströmt wird. Da in diesem Fall kein Stützrohr 22, wie in 1, zwischen Filterbalg 12 und Koaleszenzmedium 32 angeordnet ist, ist auch kein Spalt 16 zwischen Filterbalg 12 und Koaleszenzmedium 32 ausgebildet. Der Sedimentationsspalt 18 zwischen Koaleszenzmedium 32 und Endabscheider 106 findet sich wie in 1 ausgebildet.In 2 is a longitudinal section through a filter element 10 according to a further embodiment of the invention with a single layer coalescing 30 as well as an end separator 106 shown for the fuel filter in a motor vehicle. The arrangement of the individual components is similar to that in 1 shown filter element 10 , However, lies in 2 the coalescing medium 32 with the focusing element attached to the outside 34 , which is formed in this embodiment as a thin perforated plate, on the inside of the filter bellows 12 also in this embodiment from the outside with the fluid along the flow path 40 in the flow direction 41 is flowed through. Because in this case no support tube 22 , as in 1 , between filter bellows 12 and coalescing medium 32 is arranged, is also no gap 16 between filter bellows 12 and coalescing medium 32 educated. The sedimentation gap 18 between coalescing medium 32 and final separator 106 is like in 1 educated.

3 zeigt dazu einen Teilschnitt durch das Filterelement 10 nach 2. Dabei ist die hohlzylinderförmige Ausbildung des Filterelements 10 deutlich zu erkennen. Als äußeren Hohlzylinder ist der Filterbalg 12 dargestellt, der von außen mit dem Fluid entlang des Strömungspfads 40 in Strömungsrichtung 41 durchströmt wird. Auf seiner Innenseite liegt das Fokussierungselement 34 als dünnes Lochblech ausgebildet an. In Strömungsrichtung 41 wird danach das Koaleszenzmedium 32 durchströmt, das unmittelbar auf das Fokussierungselement 34 folgt. In dem weiter innen liegenden Sedimentationsspalt 18 wird die disperse Phase, in dem Ausführungsbeispiel aus Kraftstoff abgeschiedenes Wasser, als Tropfen aufgrund der Schwerkraft und begünstigt durch die hydrophobe Wirkung des noch weiter innen folgenden Endabscheiders 106 nach unten sinken und gesammelt. Fokussierungselement 34, Koaleszenzmedium 32, Endabscheider 106 sind hohlzylinderförmig ausgebildet. 3 shows a partial section through the filter element 10 to 2 , In this case, the hollow cylindrical configuration of the filter element 10 clearly visible. As outer hollow cylinder is the filter bellows 12 shown from the outside with the fluid along the flow path 40 in the flow direction 41 is flowed through. On its inside lies the focusing element 34 designed as a thin perforated plate. In the flow direction 41 then becomes the coalescing medium 32 flows through, directly to the focusing element 34 follows. In the deeper sedimentation gap 18 is the disperse phase, in the embodiment of fuel separated water, as a drop due to gravity and favored by the hydrophobic effect of the further inside the Endabscheiders 106 sink down and collected. focusing element 34 , Coalescence medium 32 , Final separator 106 are hollow cylindrical.

In 4 ist ein Längsschnitt durch ein Filtersystem 100 nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung mit einem Filterelement 10 mit einem einlagigen Koaleszenzelement 30 sowie einem Endabscheider 106 dargestellt.In 4 is a longitudinal section through a filter system 100 according to an embodiment of the invention with a filter element 10 with a single-layer coalescing element 30 as well as an end separator 106 shown.

Das Filtersystem 100 weist ein in einem Filtergehäuse 108 angeordnetes Filterelement 10 zum Filtern eines Fluids auf, wobei das Filterelement 10 auf seiner Reinseite 50 ein Koaleszenzelement 30 zur Koaleszenz einer in dem Fluid enthaltenen dispersen Phase vorsieht. Das Filterelement 10 ist als Rundfilterelement in einem runden Filtergehäuse 108, welches aus einem Gehäuseoberteil 112 und einem Gehäuseunterteil 114 besteht, eingesetzt. Das Filterelement 10 sitzt zentrisch in dem Gehäuse 108 und wird mit zwei Endscheiben 15, 17 in dem Filtergehäuse 108 verspannt. Innerhalb des Filterelements 10 ist auf einer Reinseite 50 ein Endabscheider 106 angeordnet, welcher den gesamten Fluidpfad 40 abdeckt, da der Endabscheider 106 an beiden Stirnseiten über das Filterelement 10 hinausragt und mit dem Gehäuseoberteil 112 und dem Gehäuseunterteil 114 fluiddicht verbunden ist. In das Filtergehäuse 108 wird von außen über einen nicht dargestellten Einlass Fluid zugeführt, das von einer radialen Außenseite das Filterelement 10 durchdringt und über den Filterbalg 12, das Koaleszenzelement 30 sowie den Endabscheider 106 in einen Innenbereich des Filtergehäuses 108 gelangen kann. Durch diesen Innenbereich wird das gefilterte Fluid über einen Auslass 104 wieder abgeführt. Das Filtersystem 100 kann mit diesem Auslass 104 über ein Schraubgewinde 110 auf einen Anschlussstutzen geschraubt werden.The filter system 100 has a in a filter housing 108 arranged filter element 10 for filtering a fluid, wherein the filter element 10 on his clean side 50 a coalescing element 30 for coalescing a disperse phase contained in the fluid. The filter element 10 is a round filter element in a round filter housing 108 , which consists of an upper housing part 112 and a housing lower part 114 exists, used. The filter element 10 sits centrally in the housing 108 and comes with two end discs 15 . 17 in the filter housing 108 braced. Inside the filter element 10 is on a clean side 50 an end separator 106 arranged, which the entire fluid path 40 covering, since the Endabscheider 106 on both ends over the filter element 10 protrudes and with the upper housing part 112 and the lower housing part 114 is connected fluid-tight. In the filter housing 108 is fed from the outside via an inlet, not shown fluid, which from a radial outer side of the filter element 10 penetrates and over the filter bellows 12 , the coalescing element 30 as well as the final separator 106 in an inner area of the filter housing 108 can get. Through this interior, the filtered fluid is via an outlet 104 discharged again. The filter system 100 can with this outlet 104 via a screw thread 110 be screwed onto a connecting piece.

Das Filtersystem umfasst ein Filterelement 10, welches einen hohlzylinderförmigen Filterbalg 12 mit einem innerhalb des Filterbalgs 12 angeordneten Endabscheider 106 aufweist, wobei das Koaleszenzelement 30 in Strömungsrichtung zwischen dem Filterbalg 12 und dem Endabscheider 106 angeordnet ist. Dabei umfasst das Koaleszenzelement 30 ein Koaleszenzmedium 32 sowie ein Fokussierungselement 34 in Strömungsrichtung vor dem Koaleszenzmedium 32, wobei das Koaleszenzelement 30 in Strömungsrichtung zwischen Filterbalg 12 und Endabscheider 106 angeordnet ist.The filter system comprises a filter element 10 , which is a hollow cylindrical filter bellows 12 with one inside the filter bellows 12 arranged Endabscheider 106 wherein the coalescing element 30 in the flow direction between the filter bellows 12 and the final separator 106 is arranged. In this case, the coalescing element comprises 30 a coalescing medium 32 and a focusing element 34 in the flow direction in front of the coalescing medium 32 where the coalescing element 30 in the flow direction between the filter bellows 12 and final separator 106 is arranged.

Die disperse Phase in dem Fluid wird größtenteils durch den Filterbalg 12 geleitet. Im Koaleszenzmedium 32 werden die Tropfen der dispersen Phase während des Durchtritts durch das Koaleszenzelement 30 vergrößert. In dem Spalt 18 zwischen dem Koaleszenzelement 30 und dem Endabscheider 106 werden die Tropfen schwerkraftunterstützt in einem Sammelraum 60 des Filtersystems gesammelt, von wo die koaleszierte, ehemals disperse Phase beispielsweise über eine Schraube beim Service nach außen abgelassen werden kann.The disperse phase in the fluid is largely through the filter bellows 12 directed. In the coalescing medium 32 become the droplets of the disperse phase during the passage through the coalescer 30 increased. In the gap 18 between the coalescing element 30 and the final separator 106 The drops are gravity assisted in a collection room 60 collected from the filter system, from where the coalesced, formerly disperse phase can be drained, for example via a screw during service to the outside.

Kleinere Tropfen, die erst mal nicht aufgrund der Schwerkraft abgetrennt wurden, werden an der hydrophoben Oberfläche des Endabscheiders 106 am Durchtritt auf die Reinseite 50 gehindert und werden dann ebenfalls in den Sammelraum abgeschieden.Smaller drops, which were not separated by gravity, become attached to the hydrophobic surface of the end separator 106 on the passage to the clean side 50 prevented and are then also deposited in the collection room.

Das Filtersystem 100 wird vorzugsweise zum Filtern von Kraftstoff, insbesondere Dieselkraftstoff, insbesondere einer Brennkraftmaschine, und insbesondere eines Kraftfahrzeugs eingesetzt.The filter system 100 is preferably used for filtering fuel, in particular diesel fuel, in particular an internal combustion engine, and in particular a motor vehicle.

5 zeigt eine Prinzipskizze eines Fokussierungselements 34 nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung zur Verdeutlichung der Wirkungsweise der hydrodynamischen Fokussierung. Das anströmende Fluid in Strömungsrichtung 41 trifft auf das Fokussierungselement 34, welches einen ersten Bereich 36, der für das Fluid durchlässig ist, und einen zweiten Bereich 38 aufweist, der für das Fluid nicht durchlässig ist. In einfacher Form kann das Fokussierungselement 34 durch ein Lochblech dargestellt werden. Der erste Bereich 36 wird dann durch Löcher im Blech gebildet, der zweite Bereich 38 ist dann der Bereich zwischen den Löchern, also das nichtdurchbrochene Blech selbst. Das Fluid strömt das Lochblech mit einer Strömungsgeschwindigkeit v0 an und kann nur durch die Löcher durchströmen. Dabei bildet sich eine Geschwindigkeitsverteilung der Fluidströmung wie in der vergrößerten Darstellung des Lochblechs in 4 schematisch angedeutet. Die Geschwindigkeit v1 des Teils der Fluidströmung, welcher zentral durch ein Loch durchströmt, ist wesentlich größer als die Geschwindigkeit vn der Fluidströmung im Randbereich des Lochs. Es bildet sich ein erhöhter Geschwindigkeitsgradient 84 der Fluidströmung aus, der bis zu einer Verdopplung der Geschwindigkeit v1 der Fluidströmung im zentralen Bereich gegenüber der Geschwindigkeit v0 des einströmenden Fluids führen kann. 5 shows a schematic diagram of a focusing element 34 according to an embodiment of the invention to illustrate the operation of the hydrodynamic focusing. The inflowing fluid in the flow direction 41 meets the focusing element 34 which is a first area 36 , which is permeable to the fluid, and a second area 38 that is responsible for the fluid not permeable. In simple form, the focusing element 34 be represented by a perforated plate. The first area 36 is then formed by holes in the sheet, the second area 38 is then the area between the holes, so the non-perforated plate itself. The fluid flows to the perforated plate at a flow velocity v 0 and can only flow through the holes. In this case, a velocity distribution of the fluid flow is formed as in the enlarged view of the perforated plate in 4 indicated schematically. The velocity v 1 of the part of the fluid flow which passes centrally through a hole is substantially greater than the velocity v n of the fluid flow in the edge region of the hole. It forms an increased velocity gradient 84 the fluid flow, which can lead to a doubling of the velocity v 1 of the fluid flow in the central region with respect to the velocity v 0 of the inflowing fluid.

6 zeigt eine weitere Prinzipskizze eines Fokussierungselements 34 nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung zur Verdeutlichung der Wirkungsweise der Ablösung eines Tropfens 82 der dispersen Phase aufgrund der sogenannten Plateau-Rayleigh-Instabilität, getrieben durch die Kapillarkraft des Tropfens 82. Aufgrund des erhöhten Geschwindigkeitsgradienten der Fluidströmung im zentralen Bereich des Lochs im Blech bilden sich günstigere Ablösebedingungen für den Tropfen 82 der dispersen Phase, der sich so leichter von dem Fluidtropfen 80 lösen und damit in einem Koaleszenzmedium 32 günstig abgeschieden werden kann. 6 shows a further schematic diagram of a focusing element 34 according to an embodiment of the invention to illustrate the operation of the detachment of a drop 82 the disperse phase due to the so-called plateau Rayleigh instability, driven by the capillary force of the drop 82 , Due to the increased velocity gradient of the fluid flow in the central region of the hole in the sheet, more favorable separation conditions for the droplet form 82 the disperse phase, the more easily from the fluid drop 80 solve and thus in a coalescing medium 32 can be conveniently deposited.

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Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature

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Claims (23)

Koaleszenzelement (30) einer Abscheidevorrichtung einer dispersen Phase aus einer kontinuierlichen Phase eines Fluids, insbesondere von Wasser aus Kraftstoff in einem Kraftstofffilter, umfassend – wenigstens ein Koaleszenzmedium (32), welches zur Koaleszenz der in dem Fluid enthaltenen dispersen Phase vorgesehen ist, wobei ein Fluidpfad (40) für das Fluid zwischen einer Eintrittsseite (53) und einer Austrittsseite (51) durch das Koaleszenzmedium (32) angeordnet ist, – wenigstens ein hydrodynamisches Fokussierungselement (34), welches zur Strömungsoptimierung der Fluidströmung vorgesehen ist und in Strömungsrichtung (41) vor dem Koaleszenzmedium (32) angeordnet ist, wobei das Fokussierungselement (34) für die Fluidströmung erste Bereiche (36) und zweite Bereiche (38) aufweist, die voneinander verschiedene Durchlässigkeiten für die Fluidströmung aufweisen, wobei die Durchlässigkeit der zweiten Bereiche (38) höchstens halb so groß ist wie die der ersten Bereiche (36).Coalescing element ( 30 ) a separation device of a disperse phase from a continuous phase of a fluid, in particular water from fuel in a fuel filter, comprising - at least one coalescence medium ( 32 ) provided for coalescing the disperse phase contained in the fluid, wherein a fluid path ( 40 ) for the fluid between an entrance side ( 53 ) and an exit side ( 51 ) through the coalescence medium ( 32 ), - at least one hydrodynamic focusing element ( 34 ), which is provided for the flow optimization of the fluid flow and in the flow direction ( 41 ) in front of the coalescing medium ( 32 ) is arranged, wherein the focusing element ( 34 ) for the fluid flow first areas ( 36 ) and second areas ( 38 ), which have mutually different fluid flow permeabilities, the permeability of the second regions ( 38 ) is at most half the size of the first areas ( 36 ). Koaleszenzelement nach Anspruch 1, wobei das Fokussierungselement (34) am Koaleszenzmedium (32) kraftfrei anliegt.Coalescing element according to claim 1, wherein the focusing element ( 34 ) on the coalescing medium ( 32 ) rests force-free. Koaleszenzelement nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Koaleszenzmedium (32) bestimmungsgemäß in Strömungsrichtung (41) nach einem Partikelfiltermedium (14) angeordnet ist.Coalescing element according to claim 1 or 2, wherein the coalescing medium ( 32 ) as intended in the flow direction ( 41 ) after a particulate filter medium ( 14 ) is arranged. Koaleszenzelement nach Anspruch 3, wobei ein räumlicher Abstand (16) zwischen dem Koaleszenzmedium (32) und dem Partikelfiltermedium (14) vorgesehen ist.Coalescence element according to claim 3, wherein a spatial distance ( 16 ) between the coalescing medium ( 32 ) and the particulate filter medium ( 14 ) is provided. Koaleszenzelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Fokussierungselement (34) in einem Stützrohr (22) integriert ist.Coalescing element according to one of the preceding claims, wherein the focusing element ( 34 ) in a support tube ( 22 ) is integrated. Koaleszenzelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Koaleszenzmedium (32) zur Abscheidung von Tropfen der dispersen Phase bestimmungsgemäß mit einem auf seiner Austrittsseite (51) angeordneten Endabscheider (106) zusammenwirkt, der aus einem hydrophoben Material gebildet ist.Coalescing element according to one of the preceding claims, wherein the coalescing medium ( 32 ) for the deposition of droplets of the disperse phase as intended with one on its exit side ( 51 ) arranged end separator ( 106 ), which is formed of a hydrophobic material. Koaleszenzelement nach Anspruch 6, wobei zwischen dem Koaleszenzmedium (32) und dem Endabscheider (106) ein Sedimentationsspalt (18) vorgesehen ist.Coalescing element according to claim 6, wherein between the coalescing medium ( 32 ) and the final separator ( 106 ) a sedimentation gap ( 18 ) is provided. Koaleszenzelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Fokussierungselement (34) aus einem Blech, insbesondere aus einem Lochblech gebildet ist.Coalescing element according to one of the preceding claims, wherein the focusing element ( 34 ) is formed from a metal sheet, in particular from a perforated plate. Koaleszenzelement nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei das Fokussierungselement (34) aus einer Kunststofffolie, insbesondere aus einer Polyamid-Folie oder einer Polyethylen-Folie gebildet ist.Coalescing element according to one of claims 1 to 7, wherein the focusing element ( 34 ) is formed from a plastic film, in particular from a polyamide film or a polyethylene film. Koaleszenzelement nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei das Fokussierungselement (34) aus Cellulose gebildet ist.Coalescing element according to one of claims 1 to 7, wherein the focusing element ( 34 ) is formed from cellulose. Koaleszenzelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die ersten Bereiche (36) des Fokussierungselements (34) zwischen 20% und 90% einer Gesamtanströmfläche durch das Fluid umfassen.Coalescing element according to one of the preceding claims, wherein the first regions ( 36 ) of the focusing element ( 34 ) comprise between 20% and 90% of a total inflow area through the fluid. Koaleszenzelement nach Anspruch 11, wobei die ersten Bereiche (36) über die Gesamtanströmfläche verteilt, insbesondere homogen verteilt, angeordnet sind.Coalescing element according to claim 11, wherein the first regions ( 36 ) distributed over the Gesamtanströmfläche, in particular homogeneously distributed, are arranged. Koaleszenzelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Koaleszenzmedium (32) als Hohlkörper, insbesondere als Hohlzylinder, gestaltet ist.Coalescing element according to one of the preceding claims, wherein the coalescing medium ( 32 ) is designed as a hollow body, in particular as a hollow cylinder. Filterelement (10) zum Filtern eines Fluids, mit einem Fluidpfad (40) zwischen einer Rohseite (52) und einer Reinseite (50), mit wenigstens einem Koaleszenzelement (30) nach einem der vorherigen Ansprüche.Filter element ( 10 ) for filtering a fluid, having a fluid path ( 40 ) between a raw page ( 52 ) and a clean page ( 50 ), with at least one coalescing element ( 30 ) according to one of the preceding claims. Filterelement nach Anspruch 14, weiterhin umfassend – wenigstens einen Filterbalg (12), der vorzugsweise aus einem Partikelfiltermedium (14) gebildet ist, – ein innerhalb des Filterbalgs (12) angeordnetes Stützrohr (22), – wenigstens einen in Strömungsrichtung (41) nach dem Filterbalg (12) angeordneten Endabscheider (106), welcher Durchlässe (20) zum Durchströmen des Fluids aufweist, das wenigstens eine Koaleszenzelement (30), welches wenigstens ein Koaleszenzmedium (32), sowie wenigstens ein hydrodynamisches Fokussierungselement (34) in Strömungsrichtung (41) vor dem Koaleszenzmedium (32) umfasst, wobei das Koaleszenzelement (30) in Strömungsrichtung (41) zwischen dem Filterbalg (12) und dem Endabscheider (106) angeordnet ist und zur Koaleszenz einer in dem Fluid enthaltenen dispersen Phase vorgesehen ist, wobei zwischen dem Filterbalg (12) und dem Koaleszenzelement (30) ein räumlicher Abstand (16) vorgesehen ist, und wobei zwischen dem Koaleszenzelement (30) und dem Endabscheider (106) ein Sedimentationsspalt (18) vorgesehen ist.Filter element according to claim 14, further comprising - at least one filter bellows ( 12 ), which preferably consists of a particulate filter medium ( 14 ), - one within the filter bellows ( 12 ) arranged support tube ( 22 ), - at least one in the flow direction ( 41 ) after the filter bellows ( 12 ) arranged end separator ( 106 ), which passages ( 20 ) for flowing through the fluid, the at least one coalescing element ( 30 ) containing at least one coalescing medium ( 32 ), as well as at least one hydrodynamic focusing element ( 34 ) in the flow direction ( 41 ) in front of the coalescing medium ( 32 ), wherein the coalescing element ( 30 ) in the flow direction ( 41 ) between the filter bellows ( 12 ) and the final separator ( 106 ) is arranged and is provided for coalescence of a disperse phase contained in the fluid, wherein between the filter bellows ( 12 ) and the coalescing element ( 30 ) a spatial distance ( 16 ) and between the coalescing element ( 30 ) and the final separator ( 106 ) a sedimentation gap ( 18 ) is provided. Filterelement nach Anspruch 14 oder 15, wobei das Fokussierungselement (34) an dem Filterbalg (12) anliegt, insbesondere kraftfrei anliegt.Filter element according to claim 14 or 15, wherein the focusing element ( 34 ) on the filter bellows ( 12 ) is applied, in particular force-free. Filterelement nach einem der Ansprüche 14 bis 16, wobei das Fokussierungselement (34) in dem Stützrohr (22) integriert ist. Filter element according to one of claims 14 to 16, wherein the focusing element ( 34 ) in the support tube ( 22 ) is integrated. Filterelement nach einem der Ansprüche 14 bis 17, wobei der Filterbalg (12) und/oder das Koaleszenzelement (30) hohlzylinderförmig ausgeführt sind und wobei der Fluidpfad (40) radial durch den Filterbalg (12) und das Koaleszenzelement (30) führt, insbesondere von einem Außenbereich (42) in einen Innenbereich (44) der hohlzylindrischen Form führt.Filter element according to one of claims 14 to 17, wherein the filter bellows ( 12 ) and / or the coalescing element ( 30 ) are hollow cylindrical and wherein the fluid path ( 40 ) radially through the filter bellows ( 12 ) and the coalescing element ( 30 ), in particular from an outdoor area ( 42 ) into an interior area ( 44 ) leads the hollow cylindrical shape. Filterelement nach einem der Ansprüche 14 bis 18, wobei der Filterbalg (12), das Koaleszenzelement (30), und der Endabscheider (106) innerhalb des Filterelements koaxial angeordnet sind, und wobei das Koaleszenzmedium (32) und das Fokussierungselement (34) innerhalb des Koaleszenzelements (30) koaxial angeordnet sind.Filter element according to one of claims 14 to 18, wherein the filter bellows ( 12 ), the coalescing element ( 30 ), and the final separator ( 106 ) are arranged coaxially within the filter element, and wherein the coalescence medium ( 32 ) and the focusing element ( 34 ) within the coalescing element ( 30 ) are arranged coaxially. Filtersystem (100) mit einem in einem Filtergehäuse (108) austauschbar angeordneten Filterelement (10) zum Filtern eines Fluids, wobei das Filterelement (10) wenigstens einen hohlzylinderförmigen Filterbalg (12) aufweist, wobei innerhalb des Filterbalgs (12) wenigstens ein Endabscheider (106) angeordnet ist, und wobei ein Koaleszenzelement (30) in Strömungsrichtung (41) zwischen dem Filterbalg (12) und dem Endabscheider (106) angeordnet ist, und wobei das Koaleszenzelement (30) wenigstens ein Koaleszenzmedium (32), sowie wenigstens ein hydrodynamisches Fokussierungselement (34) in Strömungsrichtung (41) vor dem Koaleszenzmedium (32) umfasst, wobei das Koaleszenzelement (30) in Strömungsrichtung (41) zwischen dem Filterbalg (12) und dem Endabscheider (106) angeordnet ist.Filter system ( 100 ) with a in a filter housing ( 108 ) interchangeable filter element ( 10 ) for filtering a fluid, wherein the filter element ( 10 ) at least one hollow cylindrical filter bellows ( 12 ), wherein within the filter bellows ( 12 ) at least one final separator ( 106 ), and wherein a coalescing element ( 30 ) in the flow direction ( 41 ) between the filter bellows ( 12 ) and the final separator ( 106 ), and wherein the coalescing element ( 30 ) at least one coalescence medium ( 32 ), as well as at least one hydrodynamic focusing element ( 34 ) in the flow direction ( 41 ) in front of the coalescing medium ( 32 ), wherein the coalescing element ( 30 ) in the flow direction ( 41 ) between the filter bellows ( 12 ) and the final separator ( 106 ) is arranged. Filtersystem mit einem in einem Filtergehäuse (108) austauschbar angeordneten Filterelement (10) nach einem der Ansprüche 14 bis 19 zum Filtern eines Fluids, wobei das Filterelement (10) auf seiner Reinseite (50) ein Koaleszenzelement (30) zur Koaleszenz einer in dem Fluid enthaltenen dispersen Phase vorsieht.Filter system with one in a filter housing ( 108 ) interchangeable filter element ( 10 ) according to one of claims 14 to 19 for filtering a fluid, wherein the filter element ( 10 ) on its clean side ( 50 ) a coalescing element ( 30 ) for coalescing a disperse phase contained in the fluid. Filtersystem nach Anspruch 20, wobei das Filterelement (10) einen hohlzylinderförmigen Filterbalg (12) mit einem innerhalb des Filterbalgs (12) angeordneten Endabscheider (106) aufweist, wobei ein Koaleszenzelement (30) in Strömungsrichtung (41) zwischen dem Filterbalg (12) und dem Endabscheider (106) angeordnet ist, und wobei das Koaleszenzelement (30) wenigstens ein Koaleszenzmedium (32), sowie wenigstens ein hydrodynamisches Fokussierungselement (34) in Strömungsrichtung (41) vor dem Koaleszenzmedium (32) umfasst, wobei das Koaleszenzelement (30) in Strömungsrichtung (41) zwischen dem Filterbalg (12) und dem Endabscheider (106) angeordnet ist.Filter system according to claim 20, wherein the filter element ( 10 ) a hollow cylindrical filter bellows ( 12 ) with one inside the filter bellows ( 12 ) arranged end separator ( 106 ), wherein a coalescing element ( 30 ) in the flow direction ( 41 ) between the filter bellows ( 12 ) and the final separator ( 106 ), and wherein the coalescing element ( 30 ) at least one coalescence medium ( 32 ), as well as at least one hydrodynamic focusing element ( 34 ) in the flow direction ( 41 ) in front of the coalescing medium ( 32 ), wherein the coalescing element ( 30 ) in the flow direction ( 41 ) between the filter bellows ( 12 ) and the final separator ( 106 ) is arranged. Verwendung eines Filtersystems (100) nach einem der Ansprüche 20 bis 22 zum Filtern von Kraftstoff, insbesondere Dieselkraftstoff, insbesondere einer Brennkraftmaschine, insbesondere eines Kraftfahrzeugs.Use of a filter system ( 100 ) according to one of claims 20 to 22 for filtering fuel, in particular diesel fuel, in particular an internal combustion engine, in particular of a motor vehicle.
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