DE102016001971A1 - Abscheidevorrichtung zur Abscheidung wenigstens eines Störfluids aus einer Flüssigkeit, Membran einer Abscheidevorrichtung, Filter, Filterelement und Flüssigkeitssystem - Google Patents

Abscheidevorrichtung zur Abscheidung wenigstens eines Störfluids aus einer Flüssigkeit, Membran einer Abscheidevorrichtung, Filter, Filterelement und Flüssigkeitssystem Download PDF

Info

Publication number
DE102016001971A1
DE102016001971A1 DE102016001971.9A DE102016001971A DE102016001971A1 DE 102016001971 A1 DE102016001971 A1 DE 102016001971A1 DE 102016001971 A DE102016001971 A DE 102016001971A DE 102016001971 A1 DE102016001971 A1 DE 102016001971A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
liquid
membrane
fluid
fuel
filter
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE102016001971.9A
Other languages
English (en)
Inventor
Heike Rupp
Steffen Schütz
Dagmar Winkler
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mann and Hummel GmbH
Original Assignee
Mann and Hummel GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mann and Hummel GmbH filed Critical Mann and Hummel GmbH
Publication of DE102016001971A1 publication Critical patent/DE102016001971A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M37/00—Apparatus or systems for feeding liquid fuel from storage containers to carburettors or fuel-injection apparatus; Arrangements for purifying liquid fuel specially adapted for, or arranged on, internal-combustion engines
    • F02M37/22—Arrangements for purifying liquid fuel specially adapted for, or arranged on, internal-combustion engines, e.g. arrangements in the feeding system
    • F02M37/32—Arrangements for purifying liquid fuel specially adapted for, or arranged on, internal-combustion engines, e.g. arrangements in the feeding system characterised by filters or filter arrangements
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D17/00—Separation of liquids, not provided for elsewhere, e.g. by thermal diffusion
    • B01D17/08—Thickening liquid suspensions by filtration
    • B01D17/085—Thickening liquid suspensions by filtration with membranes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D36/00—Filter circuits or combinations of filters with other separating devices
    • B01D36/003—Filters in combination with devices for the removal of liquids
    • B01D36/008—Means to filter or treat the separated liquid
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D63/00—Apparatus in general for separation processes using semi-permeable membranes
    • B01D63/02—Hollow fibre modules
    • B01D63/04—Hollow fibre modules comprising multiple hollow fibre assemblies
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D63/00—Apparatus in general for separation processes using semi-permeable membranes
    • B01D63/08—Flat membrane modules
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D69/00—Semi-permeable membranes for separation processes or apparatus characterised by their form, structure or properties; Manufacturing processes specially adapted therefor
    • B01D69/02—Semi-permeable membranes for separation processes or apparatus characterised by their form, structure or properties; Manufacturing processes specially adapted therefor characterised by their properties
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D69/00—Semi-permeable membranes for separation processes or apparatus characterised by their form, structure or properties; Manufacturing processes specially adapted therefor
    • B01D69/06—Flat membranes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D69/00—Semi-permeable membranes for separation processes or apparatus characterised by their form, structure or properties; Manufacturing processes specially adapted therefor
    • B01D69/08—Hollow fibre membranes
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01M—LUBRICATING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; LUBRICATING INTERNAL COMBUSTION ENGINES; CRANKCASE VENTILATING
    • F01M1/00—Pressure lubrication
    • F01M1/10—Lubricating systems characterised by the provision therein of lubricant venting or purifying means, e.g. of filters
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01M—LUBRICATING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; LUBRICATING INTERNAL COMBUSTION ENGINES; CRANKCASE VENTILATING
    • F01M11/00—Component parts, details or accessories, not provided for in, or of interest apart from, groups F01M1/00 - F01M9/00
    • F01M11/03—Mounting or connecting of lubricant purifying means relative to the machine or engine; Details of lubricant purifying means
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M37/00—Apparatus or systems for feeding liquid fuel from storage containers to carburettors or fuel-injection apparatus; Arrangements for purifying liquid fuel specially adapted for, or arranged on, internal-combustion engines
    • F02M37/22—Arrangements for purifying liquid fuel specially adapted for, or arranged on, internal-combustion engines, e.g. arrangements in the feeding system
    • F02M37/24—Arrangements for purifying liquid fuel specially adapted for, or arranged on, internal-combustion engines, e.g. arrangements in the feeding system characterised by water separating means
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2315/00—Details relating to the membrane module operation
    • B01D2315/08—Fully permeating type; Dead-end filtration
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2315/00—Details relating to the membrane module operation
    • B01D2315/10—Cross-flow filtration
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2325/00—Details relating to properties of membranes
    • B01D2325/36—Hydrophilic membranes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2325/00—Details relating to properties of membranes
    • B01D2325/38—Hydrophobic membranes
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01M—LUBRICATING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; LUBRICATING INTERNAL COMBUSTION ENGINES; CRANKCASE VENTILATING
    • F01M1/00—Pressure lubrication
    • F01M1/10—Lubricating systems characterised by the provision therein of lubricant venting or purifying means, e.g. of filters
    • F01M2001/1028—Lubricating systems characterised by the provision therein of lubricant venting or purifying means, e.g. of filters characterised by the type of purification
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M37/00—Apparatus or systems for feeding liquid fuel from storage containers to carburettors or fuel-injection apparatus; Arrangements for purifying liquid fuel specially adapted for, or arranged on, internal-combustion engines
    • F02M37/0047—Layout or arrangement of systems for feeding fuel
    • F02M37/0052—Details on the fuel return circuit; Arrangement of pressure regulators

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)

Abstract

Es werden eine Abscheidevorrichtung (42) zur Abscheidung wenigstens eines Störfluids aus wenigstens einer Flüssigkeit, insbesondere Kraftstoff, Öl, Wasser oder Harnstoffwasserlösung, insbesondere eines Filters (34) für die wenigstens eine Flüssigkeit, insbesondere einer Brennkraftmaschine (12), insbesondere eines Kraftfahrzeugs, eine Membran (48) einer Abscheidevorrichtung (42), ein Filter (34), ein Filterelement (44) und ein Flüssigkeitssystem (10) beschrieben. Die Abscheidevorrichtung (42) weist in einem von wenigstens einer mehrkomponentigen Flüssigkeit durchströmten Bereich wenigstens eine Membran (48) auf. Die Membran (48) trennt einen ersten Fluidbereich (50) von einem zweiten Fluidbereich ab. Die Membran (48) weist einerseits für das wenigstens eine Störfluid und die Flüssigkeit mit all ihren Komponenten unterschiedliche Durchlässigkeit auf. Die Membran (48) ist andererseits für alle Komponenten der Flüssigkeit gleichermaßen durchlässig ist.

Description

  • Technisches Gebiet
  • Die Erfindung betrifft eine Abscheidevorrichtung zur Abscheidung wenigstens eines Störfluids aus wenigstens einer Flüssigkeit, insbesondere Kraftstoff, Öl, Wasser oder Harnstoffwasserlösung, insbesondere eines Filters für die wenigstens eine Flüssigkeit, insbesondere einer Brennkraftmaschine, insbesondere eines Kraftfahrzeugs.
  • Ferner betrifft die Erfindung eine Membran einer Abscheidevorrichtung zur Abscheidung wenigstens eines Störfluids aus wenigstens einer Flüssigkeit, insbesondere Kraftstoff, Öl, Wasser oder Harnstoffwasserlösung, insbesondere eines Filters für die wenigstens eine Flüssigkeit, insbesondere einer Brennkraftmaschine, insbesondere eines Kraftfahrzeugs.
  • Außerdem betrifft die Erfindung einen Filter für wenigstens eine Flüssigkeit, insbesondere Kraftstoff, Öl, Wasser oder Harnstoffwasserlösung, insbesondere einer Brennkraftmaschine, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, mit wenigstens einem Teil einer Abscheidevorrichtung zur Abscheidung wenigstens eines Störfluids aus der wenigstens einen Flüssigkeit.
  • Im Übrigen betrifft die Erfindung ein Filterelement eines Filters für wenigstens eine Flüssigkeit, insbesondere Kraftstoff, Öl, Wasser oder Harnstoffwasserlösung, insbesondere einer Brennkraftmaschine, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, mit wenigstens einem Teil einer Abscheidevorrichtung zur Abscheidung wenigstens eines Störfluids aus der wenigstens einen Flüssigkeit.
  • Schließlich betrifft die Erfindung ein Flüssigkeitssystem für wenigstens eine Flüssigkeit, insbesondere Kraftstoff, Öl, Wasser oder Harnstoffwasserlösung, insbesondere einer Brennkraftmaschine, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, mit wenigstens einer Abscheidevorrichtung zur Abscheidung wenigstens eines Störfluids aus der wenigstens einer Flüssigkeit.
  • Stand der Technik
  • Aus der DE 103 02 057 A1 ist ein Kraftstofffilter, insbesondere ein Dieselfilter, bekannt. Der Kraftstofffilter umfasst einen Kraftstoffeinlass, einen Kraftstoffauslass und Mittel zum Trennen und Abführen von Wasser aus dem Kraftstoff von dem Kraftstofffilter. Um das Abführen des abgeschiedenen Wassers aus dem Kraftstofffilter zu vereinfachen und insbesondere ein kontinuierliches Abführen des Wassers zu ermöglichen, ist eine semipermeable Membran vorgesehen, über die Wasser aus dem Kraftstoff abgeführt werden kann.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Abscheidevorrichtung, eine Membran, einen Filter, ein Filterelement und ein Flüssigkeitssystem der eingangs genannten Art zu gestalten, bei denen eine Vielfalt von verwendbaren Flüssigkeiten und/oder abscheidbaren Störfluiden vergrößert werden kann. Ferner soll eine effiziente und einfache Trennung der wenigstens einen Flüssigkeit und des wenigstens einen Störfluids ermöglicht werden.
  • Offenbarung der Erfindung
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Membran für wenigstens einen flüssigen mehrkomponentigen Betriebsstoff einer Brennkraftmaschine durchlässig und für wenigstens ein insbesondere Wasser aufweisendes Störfluid undurchlässig ist oder umgekehrt.
  • Dass die wenigstens eine Membran für das wenigstens eine Störfluid und die wenigstens eine Flüssigkeit mit all ihren Komponenten unterschiedliche Durchlässigkeit aufweist, bedeutet, dass sie entweder für das wenigstens eine Störfluid undurchlässig und die wenigstens eine Flüssigkeit mit all ihren Komponenten durchlässig ist oder umgekehrt. Dabei ist die wenigstens eine Membran für alle Komponenten der wenigstens einen Flüssigkeit gleichermaßen durchlässig. Sie kann also für alle Komponenten der wenigstens einen Flüssigkeit undurchlässig oder für alle Komponenten der wenigstens einen Flüssigkeit durchlässig sein. So kann ermöglicht werden, dass die Komponenten der Flüssigkeit nicht voneinander getrennt werden.
  • Erfindungsgemäß ist die wenigstens eine Membran in der Lage, die Komponenten einer mehrkomponentigen Flüssigkeit zusammenzulassen und von etwaigen Störmedien zu trennen, die von der wenigstens einen Flüssigkeit mitgetragen werden können. Auf diese Weise können auch mehrkomponentige Flüssigkeiten mit der Abscheidevorrichtung behandelt werden. Dabei wird keine der Komponenten anders durchgelassen oder zurückgehalten wie die anderen Komponenten.
  • Erfindungsgemäß können mittels der wenigstens einen Membran in einer einzigen Stufe das wenigstens eine Störfluid und die wenigstens eine Flüssigkeit voneinander getrennt und das wenigstens eine Störfluid abgeschieden werden. Die wenigstens eine Membran kann Trennfunktion und Abscheidefunktion gleichermaßen erfüllen. Es ist so kein zusätzliches Abscheide- oder Trennmittel erforderlich, wie dies bei dem aus dem Stand der Technik bekannten Kraftstofffilter der Fall ist. Dort sind Mittel zum Trennen des Wassers von dem Kraftstoff einerseits und die Membran zum Abscheiden des Wassers andererseits erforderlich.
  • Vorteilhafterweise kann die wenigstens eine Membran frei von vliesartigem Material sein. Alternativ kann die wenigstens eine Membran vliesartig sein oder ein vliesartiges Material aufweisen.
  • Vorteilhafterweise kann die wenigstens eine Membran als Lebensdauerbauteil ausgestaltet sein. Auch andere, insbesondere die restlichen, Teile der Abscheidevorrichtung, insbesondere des Filters, können als Lebensdauerbauteile ausgestaltet sein.
  • Vorteilhafterweise kann die wenigstens eine Membran, insbesondere in Abstimmung mit der verwendeten wenigstens einen Flüssigkeit und/oder dem wenigstens einen Störfluid, so ausgestaltet sein, dass sie mit keiner der Komponenten der wenigstens einen Flüssigkeit irreversibel wirken, insbesondere physikalisch und/oder chemisch wechselwirken oder zusammenwirken, kann. Auf diese Weise kann verhindert werden, dass Eigenschaften der wenigstens einen Membran verändert wird, insbesondere deren Funktion beeinträchtigt wird. Außerdem kann so verhindert werden, dass die wenigstens eine Flüssigkeit, insbesondere eine von deren Komponenten, durch den Kontakt mit der wenigstens einen Membran in ihrer Zusammensetzung und/oder ihren Eigenschaften verändert wird.
  • Je nach Betriebsweise der Abscheidevorrichtung kann die wenigstens eine Membran so ausgestaltet sein, dass die wenigstens eine Flüssigkeit mit all ihren Komponenten in dem wenigstens einen ersten Fluidbereich zurückgehalten werden kann. Der erste Fluidbereich kann als Retentatkammer oder Retentatseite bezeichnet werden. Entsprechend kann das wenigstens eine Störfluid durch die wenigstens eine Membran in den wenigstens zweiten Fluidbereich gelangen, welcher als Permeatkammer oder Permeatseite bezeichnet werden kann. Umgekehrt kann auch die wenigstens eine Flüssigkeit durch die wenigstens eine Membran in den zweiten Fluidbereich gelangen und das wenigstens eine Störfluid kann in dem ersten Fluidbereich zurückgehalten werden. Vorteilhafterweise kann wenigstens eine Membran nach einem Durchströmprinzip, dem so genannten Dead-End Prinzip, von der wenigstens einen Flüssigkeit durchströmt werden. Die wenigstens eine Membran kann in dem Strömungsweg der wenigstens einen Flüssigkeit zwangsdurchströmbar angeordnet sein. Die wenigstens eine Flüssigkeit kann die Membran im Wesentlichen senkrecht anströmen. Das wenigstens eine Störfluid kann durch die Membran zurückgehalten werden. Der erste Fluidbereich kann vorteilhafterweise mit einem Einlass für die wenigstens eine Flüssigkeit verbunden sein. Der zweite Fluidbereich kann mit einem entsprechenden Auslass für die wenigstens eine Flüssigkeit verbunden sein. Der erste Fluidbereich kann außerdem mit einem Ablass versehen sein, über den das wenigstens eine Störfluid aus dem ersten Fluidbereich abgelassen werden kann.
  • Alternativ oder zusätzlich kann wenigstens eine Membran nach einem Querstromprinzip, dem so genannten Cross-over Prinzip oder Cross-flow Prinzip, von der wenigstens einen Flüssigkeit angeströmt werden. Die wenigstens eine Flüssigkeit und das wenigstens eine Störfluid können dabei im Wesentlichen quer, insbesondere parallel, zu einer Anströmfläche der wenigstens einen Membran strömen und diese überströmen. Durch die Überströmung der wenigstens einen Membran können Scherkräfte entstehen, welche die Bildung einer Deckschicht verringern und so eine Verblockung von Poren verringern, insbesondere verhindern, können. Ein Verstopfungsrisiko oder Versagensrisiko kann verringert werden. Ferner kann eine Abscheideeffizienz verbessert werden. Ein Druckverlust im System, insbesondere der Abscheidevorrichtung und/oder dem Filter, kann verringert werden.
  • Vorteilhafterweise kann beim Querstromprinzip die wenigstens eine Flüssigkeit mit all ihren Komponenten zurückgehalten werden. Die wenigstens eine Flüssigkeit kann über die Anströmfläche abfließen. Das wenigstens eine Störfluid kann durch die wenigstens eine Membran strömen und kann abgetrennt werden. Für diese Betriebsweise kann der wenigstens eine Fluidbereich einerseits mit dem Einlass für die wenigstens eine Flüssigkeit und andererseits mit dem Auslass verbunden sein. Der zweite Fluidbereich kann den Ablass für das abgetrennte wenigstens eine Störfluid aufweisen.
  • Alternativ kann beim Querstromprinzip die wenigstens eine Flüssigkeit durch die wenigstens eine Membran strömen. Das wenigstens eine Störfluid kann dann von der wenigstens einen Membran zurückgehalten werden und über die Anströmfläche abfließen. In diesem Fall kann der Auslass für die wenigstens eine Flüssigkeit mit dem zweiten Fluidbereich verbunden sein. Der Ablass für das wenigstens eine Störfluid kann hingegen mit dem ersten Fluidbereich, insbesondere auf einer dem Einlass strömungstechnisch gegenüberliegenden Seite, verbunden sein.
  • Im Unterschied zum Dead-End Prinzip kann beim Querstromprinzip ein Druckverlust auf der Seite der wenigstens einen Flüssigkeit verringert werden.
  • Die nach dem Querstromprinzip betriebene Abscheidevorrichtung kann im offenen Durchfluss eingesetzt werden.
  • Das Betreiben der wenigstens einen Membran nach dem Querstromprinzip, insbesondere nach der Variante, bei der das wenigstens eine Störfluid zurückgehalten wird, kann bei Kraftstoffsystemen insbesondere in Einsatzbereichen mit sehr hohem abzuscheidenden Wasseranteil im Kraftstoff, insbesondere Dieselkraftstoff, insbesondere bei Schiffsdieseln, von Vorteil sein.
  • Vorteilhafterweise kann auf der Permeatseite der wenigstens einen Membran ein Vakuum oder ein Unterdruck angelegt werden. Auf diese Weise kann die Abtrennung des Störfluids weiter verbessert werden.
  • Vorteilhafterweise kann das wenigstens eine Störfluid aus der wenigstens einen Flüssigkeit mittels Pervaporation über die wenigstens eine Membran abgeschieden werden. Auf diese Weise kann die Abscheidung, insbesondere die Abscheidequalität und/oder die Abscheideeffizienz, weiter verbessert werden.
  • Wenigstens eine Membran kann in einem Hauptstrom oder Vollstrom eines Flüssigkeitssystems, insbesondere eines Kraftstoffsystems oder Motorölkreislaufs, angeordnet sein. Alternativ oder zusätzlich kann wenigstens eine Membran in einem Nebenstrom, einem Nebenzweig oder einem Bypass des Flüssigkeitssystems angeordnet sein.
  • Die Abscheidevorrichtung kann vorteilhafterweise Teil eines Filters für die wenigstens eine Flüssigkeit sein oder mit einem derartigen kombiniert sein. Die Abscheidevorrichtung kann wenigstens teilweise in dem Filter integriert sein.
  • Vorteilhafterweise kann wenigstens ein Teil der Abscheidevorrichtung, insbesondere die wenigstens eine Membran, stromabwärts oder stromaufwärts von einem Filter, insbesondere einem Filtermedium des Filters, angeordnet sein.
  • Vorteilhafterweise kann wenigstens ein Teil der Abscheidevorrichtung mit wenigstens einem Filterelement des Filters kombiniert oder durch dieses realisiert sein.
  • Vorteilhafterweise kann die wenigstens eine Membran mit dem Filtermedium kombiniert sein. Vorteilhafterweise kann die wenigstens eine Membran in das Filtermedium integriert sein. Vorteilhafterweise kann die wenigstens eine Membran auch Filterfunktion aufweisen. Das Filtermedium kann alternativ die Membranfunktion aufweisen.
  • Das wenigstens eine Filterelement kann austauschbar in einem öffenbaren Filtergehäuse angeordnet sein. Alternativ kann es gemeinsam mit einem Filtergehäuse austauschbar, als sogenannter Spin-On-Filter, ausgelegt sein.
  • Vorteilhafterweise kann das Filtergehäuse wenigstens einen Einlass und wenigstens einen Auslass für die wenigstens eine Flüssigkeit aufweisen. Vorteilhafterweise kann das Filterelement den wenigstens einen Einlass von dem wenigstens einen Auslass trennen.
  • Vorteilhafterweise kann das wenigstens eine Filterelement als Hohlfilterelement, insbesondere als so genanntes Rundfilterelement, ausgestaltet sein. Bei einem Hohlfilterelement umgibt das Filtermedium wenigstens einen Elementinnenraum bezüglich einer Elementachse umfangsmäßig wenigstens teilweise geschlossen. Alternativ kann das wenigstens eine Filterelement als Filterelement ohne Elementinnenraum, insbesondere als so genanntes Flachfilterelement, ausgestaltet sein.
  • Wenigstens ein Teil der Abscheidevorrichtung kann mit einem Hauptflüssigkeitsfilter und/oder einem Vorfilter und/oder einem Nachfilter des Flüssigkeitssystems kombiniert oder in diesen entsprechend integriert sein.
  • Alternativ oder zusätzlich kann wenigstens eine Abscheidevorrichtung getrennt von etwaigen Filtern insbesondere in einem anderen Leitungsabschnitt des Flüssigkeitssystems, insbesondere eines Kraftstoffsystems oder eines Motorölkreislaufs, angeordnet sein.
  • Wenigstens eine der Komponenten der mehrkomponentigen Flüssigkeit kann wenigstens ein Additiv, wenigstens ein Hilfsstoff und/oder wenigstens ein Zusatzstoff sein oder einen derartigen aufweisen. Additive, die auch als Hilfsstoffe oder Zusatzstoffe bezeichnet werden können, sind Stoffe, die anderen Flüssigkeitskomponenten, insbesondere Kraftstoff oder Motoröl, in geringen Mengen zugesetzt werden können, um bestimmte Eigenschaften zu erreichen oder zu verbessern. Additive können eingesetzt werden, um einen positiven Effekt auf Herstellung, Lagerung, Verarbeitung oder Eigenschaften der Flüssigkeit vor, während und/oder nach der Gebrauchsphase zu erreichen.
  • Die Abscheidevorrichtung kann vorteilhafterweise in einer Flüssigkeitsleitung einer Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs angeordnet sein. Die wenigstens eine Abscheidevorrichtung kann Teil eines Kraftstoffsystems oder eines Motorölkreislaufs einer Brennkraftmaschine sein.
  • Die Erfindung ist jedoch nicht beschränkt auf Brennkraftmaschinen von Kraftfahrzeugen. Vielmehr kann sie auch bei andersartigen Brennkraftmaschinen, insbesondere Industriemotoren oder Stationärmotoren, eingesetzt werden. Sie kann auch außerhalb oder getrennt von Brennkraftmaschinen in anderen Bereichen von Kraftfahrzeugen angeordnet sein. Sie kann auch unabhängig von Brennkraftmaschinen und Kraftfahrzeugen verwendet werden.
  • Die Erfindung kann bei Kraftfahrzeugen, insbesondere Land-, Wasser- und/oder Luftfahrzeugen, Maschinen, insbesondere Baumaschinen oder landwirtschaftlichen Maschinen, insbesondere Traktoren, eingesetzt werden. Sie kann bei Personenfahrzeugen oder Nutzfahrzeugen, insbesondere Lastkraftwagen, oder Schiffen eingesetzt werden.
  • Die Erfindung kann auch in der Lebensmitteltechnologie oder der Biomedizin eingesetzt werden.
  • Vorteilhafterweise kann mit der wenigstens einen Abscheidevorrichtung ein Wasseranteil, welcher das Störfluid bildet, aus Dieselkraftstoff mit wenigstens einem Additiv, im Folgenden kurz „Dieselkraftstoff”, welche die Komponenten der Flüssigkeit bilden, zum Betrieb einer als Dieselmotor ausgelegten Brennkraftmaschine entfernt werden. Das Wasser kann durch Luftaustausch während einer Betankung und/oder durch eine Tankbelüftung in den Dieselkraftstoff gelangen. Der Wasseranteil kann für moderne Motoren mit Hochdruckeinspritzung kritisch sein. Durch die Hochdruckpumpe kann das Wasser fein emulgiert werden und kann in den Einspritzdüsen zu Kavitation und zu Korrosion führen. Außerdem kann der Wasseranteil einen biologischen Befall im Kraftstoffsystem verursachen. Diese nachteiligen Effekte können zudem dadurch verstärkt werden, dass das freie Wasser durch die hohen Temperaturen im Hochdrucksystem zusätzlich im Dieselkraftstoff gelöst werden kann. Bei Kraftstoffkreisläufen können zunehmende Umlaufraten des Dieselkraftstoffs zur Kühlung der Einspritzkomponenten zu einer verstärkten Emulgierung und Feindispergierung des Wassers führen.
  • Aus dem Stand der Technik bekannte Koaleszenz-Filtermedien bewirken eine Anhaftung der fein emulgierten Wassertropfen auf dem Filter, welche eine Koaleszenz und somit eine Vergrößerung der Wassertropfen herbeiführen. Die im Durchmesser vergrößerten Wassertropfen können daraufhin leichter durch ihr eigenes Gewicht oder unterstützend mit einem nachgeschalteten hydrophoben Gitter mit Maschen, die kleiner sind als der Durchmesser der koalierten Tropfen, aus dem Kraftstoffstrom abgetrennt werden.
  • Im Fall, dass die wenigstens eine mehrkomponentige Flüssigkeit Dieselkraftstoff aufweist, dem oberflächenaktive Substanzen als weitere Komponenten beigemischt sind, wie dies bei Additiven und bei Biodiesel der Fall ist, können die Oberflächeneigenschaften bei aus dem Stand der Technik bekannten Koaleszenzmedien, insbesondere Koaleszenz-Filtermedien, mit zunehmender Kontaktzeit mit dem Dieselkraftstoff mit den Substanzen verändert werden. Die Funktion der Koaleszenzmedien kann so beeinflusst und gegebenenfalls sogar zerstört werden. Dabei kann aufgrund einer Absorption von grenzflächenaktiven Molekülen der mit dem Dieselkraftstoff mitgeführten Substanzen eine Benetzbarkeit der Koaleszenzmedien von hydrophilem Verhalten zu hydrophobem Verhalten oder umgekehrt verändert werden. Außerdem können mitgeführte Tenside eine Verringerung der Grenzflächenspannung zwischen Wasser und Dieselkraftstoff mit den Substanzen, sowie teilweise eine elektrostatische und/oder sterische Stabilisierung der Emulsion bewirken, sodass das Separationsprinzip durch Tropfenkoaleszenz nicht mehr zum Tragen kommen kann. Die Reduktion der Grenzflächenspannung kann zur Folge haben, dass die Deformation der Wassertropfen stark zunehmen kann.
  • Derartige Probleme können derzeit bei kommerziellen Dieselkraftstoffen, wie sie bei Tankstellen erhältlich sind, auftreten. Bei kommerziellen Dieselkraftstoffen wird in der Regel eine Zusammensetzung und die Beimengung von Additiven und andersartigen Substanzen zu dem Kraftstoff vom Hersteller nicht bekannt gegeben. Außerdem kann sich durch die verschiedenen Beimengungen eine Qualität des Dieselkraftstoffs sowohl regional als auch saisonal stark unterscheiden. Bei sogenanntem Sommerdiesel und Winterdiesel sind entsprechend unterschiedliche Additive beigemengt. Biodieselanteile können ebenfalls zu einer Veränderung der Oberflächeneigenschaften der Koaleszenzmedien durch Reaktions-Nebenprodukte bei der Biodieselherstellung führen.
  • Es können auch Additive dem Dieselkraftstoff beigemengt sein, welche die Wasserabscheidung und die Wassertropfenkoaleszenz fördern und unterstützen sollen. Eine derartige Wasserabtrennung kann an schnell brechenden Wasser-/Dieselemulsionen erfolgen, wenn dem System in ruhendem Zustand die Möglichkeit zum Tropfenkontakt gegeben wird. Jedoch kann durch eine entsprechend geringe Grenzflächenspannung und eine hydrophobe Additivbelegung der Filteroberflächen keine Koaleszenz der Wassertropfen im Kraftstoffsystem erfolgen. Dies kann daher rühren, dass sich die Tropfen durch das Filtermedium ohne Kontakt zur Filteroberfläche durchdrücken können.
  • Die Erfindung kann auch zum Abscheiden von Wasser und/oder Kraftstoff aus Öl, insbesondere Motoröl, eingesetzt werden. Das Wasser und der Kraftstoff sind dabei die abzuscheidenden Störfluide. Das Öl ist Teil der mehrkomponentigen Flüssigkeit. Es kann vorteilhafterweise mit wenigstens einem Zusatzstoff, insbesondere Additiv, beaufschlagt sein. Die wenigstens eine Membran kann nach dem Dead-End Prinzip oder nach dem Querstromprinzip betrieben werden. Das Wasser und/oder der Kraftstoff kann in beiden Betriebsweisen die wenigstens eine Membran passieren, wohingegen das Öl und weitere Komponenten der Flüssigkeit zurückgehalten werden. Das mehrkomponentige Öl kann an der wenigstens einen Membran vorbei- oder entlangströmen. Alternativ kann in beiden Betriebsweisen das Wasser und/oder Kraftstoff mit der wenigstens eine Membran zurückgehalten werden und das Öl kann die wenigstens eine Membran passieren.
  • Vorteilhafterweise kann die Abscheidung des wenigstens einen Störfluids, insbesondere Wasser/Kraftstoff, aus der wenigstens eine Flüssigkeit, insbesondere Motoröl, über eine Trennung im Flüssigzustand oder in dampfförmigem Zustand erfolgen.
  • Vorteilhafterweise können das Wasser und/oder der Kraftstoff an der Oberfläche der wenigstens eine Membran koaleszieren und im Flüssigzustand abgeschieden werden.
  • Vorteilhafterweise kann das Wasser und/oder der Kraftstoff dampfförmig, insbesondere durch Erhitzen oder Anlegen von Unterdruck, insbesondere Vakuum, auf der Permeatseite, abgeschieden werden.
  • Vorteilhafterweise kann das mehrkomponentige Öl auf einer Membranseite, insbesondere Membraninnenseite, zurückgehalten werden. Das Wasser und/oder der Kraftstoff können durch die wenigstens eine Membran abgeschieden werden. Dies kann insbesondere in Einsatzbereichen mit hohem Wassergehalt im Öl, insbesondere bei Schiffsmotoren, von großem Vorteil sein.
  • Ein Wasseranteil im Motoröl, welcher durch Kondensation im Abgas bei niedrigen Temperaturen in der Brennkraftmaschine entstehen kann, kann für die Brennkraftmaschine kritisch sein. Mit dem Eintrag von Wasser kann sich die Viskosität und somit auch die Schmiereigenschaften des Motoröls verringern. Weiterhin kann es zur Rostbildung und Bakterienwachstum kommen. Neben den nachteiligen Effekten, welche direkte Auswirkungen auf den Motor haben können, kann es auch zu indirekten Problemen kommen.
  • Das Wasser im Motoröl kann ein Aufquellen von Ölfiltermaterialien verursachen und somit eine Verschlechterung der Abscheideleistung von Partikeln bewirken.
  • Kraftstoff kann über Blow-by-Gas in das Motoröl gelangen und kann dort bei niedrigen Temperaturen in der Brennkraftmaschine kondensieren. Ebenso wie das Wasser, kann es durch Kraftstoff zu einer Verringerung der Viskosität des Motoröls mit den oben genannten Nachteilen kommen. Beim Eintrag von Biodieselkraftstoff in das Motoröl jedoch kann es zu einer Erhöhung der Viskosität durch chemische Polymerisationsreaktionen des Motoröls kommen und hierdurch zu einer Verringerung der Schmierleistung des Motors.
  • Durch die Abscheidung des Wassers und des Kraftstoffs aus dem Öl kann die Viskosität des Öls erhalten werden. Korrosion und Bakterienwachstum können verringert, insbesondere verhindert, werden. Ferner kann ein Aufquellen von in einem Ölfilter eingesetzten Materialien verringert, insbesondere verhindert, werden.
  • Vorteilhafterweise kann die Erfindung bei Brennkraftmaschine eingesetzt werden, bei denen insbesondere aufgrund kurzer Betriebsdauern nicht immer die optimale Öltemperatur erreicht wird und daher ein erhöhter Wasseranteil und/oder Kraftstoffanteil im Motoröl vorhanden sein kann. So kann die Erfindung bei so genannten Hybridfahrzeugen eingesetzt werden, welche zusätzlich zu einer Brennkraftmaschine eine weitere Antriebsquellen, insbesondere einen Elektromotor, aufweisen. Dort kann es vorkommen, dass die Brennkraftmaschine insbesondere bei Kurzstreckenfahrten nicht die optimale Öltemperatur erreicht.
  • Bei einer vorteilhaften Ausführungsform kann die wenigstens eine Membran für wenigstens eine Flüssigkeit mit flüssigem Kraftstoff oder Öl mit wenigstens einer insbesondere die Eigenschaften des Kraftstoff oder Öls beeinflussenden Substanz, insbesondere einem Additiv, gleichermaßen durchlässig sein. Auf diese Weise kann ein mit einer Substanz versehener Kraftstoff oder Öl von wenigstens einem Störfluid getrennt werden.
  • Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform kann die wenigstens eine Membran für wenigstens ein Wasser aufweisendes Störfluid durchlässig und für die wenigstens eine mehrkomponentige Flüssigkeit undurchlässig sein oder umgekehrt. Auf diese Weise können die wenigstens eine mehrkomponentige Flüssigkeit und das wenigstens eine Wasser aufweisendes Störfluid voneinander getrennt werden.
  • Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform kann die wenigstens eine Membran für wenigstens einen flüssigen mehrkomponentigen Betriebsstoff einer Brennkraftmaschine durchlässig und für wenigstens ein insbesondere Wasser aufweisendes Störfluid undurchlässig sein oder umgekehrt. Auf diese Weise kann die wenigstens eine Membran zum Trennen von entsprechenden Betriebsstoffen der Brennkraftmaschine und dem wenigstens einen Störfluid verwendet werden.
  • Mehrkomponentige Betriebsstoffe können insbesondere flüssige Kraftstoffe oder Schmiermittel, insbesondere Motoröl, mit Additiven aufweisen.
  • Alternativ oder zusätzlich kann die wenigstens eine Membran für wenigstens einen flüssigen mehrkomponentigen Betriebsstoff, insbesondere Motoröl, durchlässig und für einen weiteren Betriebsstoff, insbesondere Kraftstoff, der Brennkraftmaschine undurchlässig sein oder umgekehrt. So können die Betriebsstoffe voneinander getrennt werden. Insbesondere kann etwa in Motoröl eines Motorölkreislaufs enthaltener Kraftstoff abgeschieden werden. Zusätzlich oder alternativ kann auch im Motoröl enthaltenes Wasser abgeschieden werden.
  • Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform kann die wenigstens eine Membran für wenigstens einen flüssigen Kohlenwasserstoff, insbesondere mit wenigstens einer C6-Bindung, einer C8-Bindung, einer C10-Bindung und/oder einer C12-Bindung, insbesondere wenigstens einen aromatischen Kohlenwasserstoff, insbesondere Benzol, durchlässig sein und für wenigstens ein insbesondere Wasser aufweisendes Störfluid undurchlässig sein oder umgekehrt. Derartige flüssige Kohlenwasserstoffe werden häufig im Zusammenhang mit Brennkraftmaschinen verwendet. Sie können als Betriebsstoff, insbesondere Kraftstoff oder Schmierstoff, eingesetzt werden.
  • Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform kann die wenigstens eine Membran für wenigstens ein Störfluid anziehend oder abstoßend, insbesondere hydrophil oder hydrophob, sein.
  • Vorteilhafterweise kann die wenigstens eine Membran für das wenigstens eine Störfluid anziehend sein. Das wenigstens eine Störfluid kann so durch die wenigstens eine Membran hindurchströmen. Entsprechend kann die wenigstens eine Membran für die wenigstens eine mehrkomponentige Flüssigkeit abstoßend sein, sodass diese zurückgehalten werden kann.
  • Umgekehrt kann die wenigstens eine Membran für das wenigstens eine Störfluid abstoßend sein. So kann das wenigstens eine Störfluid von der Membran zurückgehalten werden. Entsprechend kann die wenigstens eine Membran für die wenigstens eine mehrkomponentige Flüssigkeit anziehend sein, sodass diese durch die wenigstens eine Membran hindurchströmen kann.
  • Vorteilhafterweise kann die wenigstens eine Membran hydrophil oder hydrophob sein. So kann das Störfluid wenigstens mit bildendes Wasser von der wenigstens einen mehrkomponentigen Flüssigkeit abgeschieden werden.
  • Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform kann wenigstens eine Eigenschaft der wenigstens einen Membran, insbesondere Oberflächeneigenschaft, Porengröße, Porosität, Abstoßungswirkung und/oder Anziehungswirkung bezüglich der wenigstens einen mehrkomponentigen Flüssigkeit und/oder bezüglich des wenigstens einen Störfluids zur Vorgabe der jeweiligen Durchlässigkeit für die wenigstens eine Flüssigkeit und des wenigstens einen Störfluids vorgebbar sein. Auf diese Weise kann die wenigstens eine Membran bedarfsgerecht für die wenigstens eine Flüssigkeit und das wenigstens eine Störfluid ausgestaltet sein. So kann eine Abscheidung des wenigstens einen Störfluids verbessert werden.
  • Durch Anpassung von Oberflächeneigenschaften, insbesondere der Einstellung von hydrophilen/hydrophoben Eigenschaften oder einem Einsatz von selektiven Membranen, kann die Abscheidung von Störfluiden weiter optimiert werden.
  • Oberflächeneigenschaften der wenigstens einen Membran können insbesondere durch Beschichtung verändert werden. Bei der Verwendung von Polymermembranen können die Oberflächeneigenschaften durch Pfropfung mit Copolymeren beeinflusst werden. Außerdem können Oberflächeneigenschaften der wenigstens einen Membran durch Plasmabehandlung verändert werden.
  • Als Membranmaterial können insbesondere organische Polymere und/oder anorganische, insbesondere keramische, im Besonderen oxidkeramische, oder karbidische, Materialien eingesetzt werden.
  • Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform kann eine Gestalt, insbesondere Form und/oder Ausdehnung, der wenigstens einen Membran vorgebbar sein, insbesondere kann die wenigstens eine Membran als Hohlfasermembran oder Hohlfasermembranstruktur oder Flachmembran ausgestaltet sein. Auf diese Weise kann die wenigstens eine Membran an einen Aufbau und/ohne eine Funktionsweise der Abscheidevorrichtung angepasst sein. So kann die Abscheideeffizienz weiter verbessert werden.
  • Vorteilhafterweise kann die wenigstens eine Membran als Hohlfasermembran ausgestaltet sein. Dabei kann ein Innenraum der Hohlfasermembran mit einem Einlass für die wenigstens eine mehrkomponentige Flüssigkeit verbunden sein. Ein die Hohlfasermembranen umgebender Außenraum kann mit einem Auslass für die wenigstens eine Flüssigkeit verbunden sein. Umgekehrt kann ein Außenraum mit dem Einlass und ein Innenraum mit dem Auslass verbunden sein. Die wenigstens eine Hohlfasermembran kann so nach dem Dead-End Prinzip betrieben werden.
  • Stattdessen kann eine Öffnung des Innenraums der Hohlfasermembran mit dem Einlass. Die gegenüberliegende Öffnung des Innenraums der Hohlfasermembran kann mit einem Auslass verbunden sein. Der die Hohlfasermembran umgebende Außenraum kann mit einem Ablass für das abzuscheidende Störfluid verbunden sein. So kann die wenigstens eine Hohlfasermembran nach dem Querstromprinzip betrieben werden.
  • Vorteilhafterweise können mehrere Hohlfasermembranen insbesondere zu einer Hohlfasermembranstruktur kombiniert sein.
  • Alternativ kann die wenigstens eine Membran als Flachmembran ausgestaltet sein. Eine Flachmembran weist keinen Innenraum auf. Die wenigstens eine Flachmembran kann flächig ausgestaltet sein. Die wenigstens eine Flachmembran kann nach dem Querstromprinzip oder nach dem Dead-End Prinzip betrieben werden.
  • Die wenigstens eine Abscheidevorrichtung kann auch eine Kombination aus mehreren, insbesondere unterschiedlichen Membranen aufweisen.
  • Die Aufgabe wird ferner erfindungsgemäß durch die Membran dadurch gelöst, dass die Membran in einem von wenigstens einer mehrkomponentigen Flüssigkeit durchströmten Bereich angeordnet werden kann, so dass sie einen ersten Fluidbereich von einem zweiten Fluidbereich abtrennen kann, wobei die Membran einerseits für das wenigstens eine Störfluid und die Flüssigkeit mit all ihren Komponenten unterschiedliche Durchlässigkeit aufweist und andererseits für alle Komponenten der Flüssigkeit gleichermaßen durchlässig ist.
  • Die Aufgabe wird außerdem erfindungsgemäß durch den Filter dadurch gelöst, dass die Abscheidevorrichtung in einem von wenigstens einer mehrkomponentigen Flüssigkeit durchströmten Bereich wenigstens eine Membran aufweist, welche einen ersten Fluidbereich von einem zweiten Fluidbereich abtrennt, welche einerseits für das wenigstens eine Störfluid und die Flüssigkeit mit all ihren Komponenten unterschiedliche Durchlässigkeit aufweist und welche andererseits für alle Komponenten der Flüssigkeit gleichermaßen durchlässig ist.
  • Die Aufgabe wird im Übrigen durch das Filterelement dadurch gelöst, dass das Filterelement wenigstens eine Membran der Abscheidevorrichtung aufweist, welche in einem von wenigstens einer mehrkomponentigen Flüssigkeit durchströmten Bereich des Filters so angeordnet werden kann, dass sie einen ersten Fluidbereich von einem zweiten Fluidbereich abtrennen kann, wobei die wenigstens eine Membran einerseits für das wenigstens eine Störfluid und die Flüssigkeit mit all ihren Komponenten unterschiedliche Durchlässigkeit aufweist und welche andererseits für alle Komponenten der Flüssigkeit gleichermaßen durchlässig ist.
  • Die Aufgabe wird schließlich durch das Flüssigkeitssystem dadurch gelöst, dass die Abscheidevorrichtung in einem von wenigstens einer mehrkomponentigen Flüssigkeit durchströmten Bereich wenigstens eine Membran aufweist, welche einen ersten Fluidbereich von einem zweiten Fluidbereich abtrennt, welche einerseits für das wenigstens eine Störfluid und die Flüssigkeit mit all ihren Komponenten unterschiedliche Durchlässigkeit aufweist und welche andererseits für alle Komponenten der Flüssigkeit gleichermaßen durchlässig ist.
  • Die im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Abscheidevorrichtung, der erfindungsgemäßen Membran, dem erfindungsgemäßen Filter, dem erfindungsgemäßen Filterelement und dem erfindungsgemäßen Flüssigkeitssystem und deren jeweiligen vorteilhaften Ausgestaltungen aufgezeigten Merkmale und Vorteile gelten untereinander entsprechend und umgekehrt. Die einzelnen Merkmale und Vorteile können selbstverständlich untereinander kombiniert werden, wobei sich weitere vorteilhafte Wirkungen einstellen können, die über die Summe der Einzelwirkungen hinausgehen.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert werden. Der Fachmann wird die in der Zeichnung, der Beschreibung und den Ansprüchen in Kombination offenbarten Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.
  • Es zeigen schematisch
  • 1 ein Kraftstoffsystem eines Dieselmotors mit einer Common-Rail-Einspritzung, mit einem Hauptkraftstofffilter gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel, welcher eine nach einem Dead-End Prinzip arbeitende Abscheidevorrichtung für Wasser aus Dieselkraftstoff aufweist;
  • 2 eine Detailansicht einer Abscheidemembran der Abscheidevorrichtung aus der 1;
  • 3 eine Detailansicht eines Hauptkraftstofffilters gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel, mit einer nach dem Querstromprinzip arbeitenden Abscheidevorrichtung für Wasser, der ähnlich ist zu dem Hauptkraftstofffilter aus der 1 und der in dem dortigen Kraftstoffsystem eingesetzt werden kann;
  • 4 eine Detailansicht der Abscheidemembran der Abscheidevorrichtung aus der 3;
  • 5 einen Motorölkreislauf einer Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs mit einem Hauptölfilter, der eine Abscheidevorrichtung für Wasser aus dem Motoröl aufweist, die ähnlich ist zu den Abscheidevorrichtungen aus den 1 bis 3.
  • In den Figuren sind gleiche Bauteile mit gleichen Bezugszeichen versehen.
  • Ausführungsform(en) der Erfindung
  • In der 1 ist ein Kraftstoffsystem 10 einer insgesamt mit 12 bezeichneten Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs gezeigt. Bei der Brennkraftmaschine 12 handelt es sich um einen Dieselmotor, welcher über ein Einspritzsystem mit Speichereinspritzung, einer so genannten Common-Rail-Einspritzung, verfügt. Der Dieselkraftstoff ist mit einem Additiv zur Verbesserung der Kraftstoffeigenschaften versehen und somit mehrkomponentig. Im Folgenden wird die mehrkomponentige, aus dem Dieselkraftstoff und dem Additiv bestehende Flüssigkeit der Einfachheit halber kurz mit „Dieselkraftstoff” bezeichnet.
  • Das Kraftstoffsystem 10 umfasst einen Kraftstofftank 14 für den Dieselkraftstoff. Der Kraftstofftank 14 ist über eine Kraftstoffleitung 16 mit einem Verteilerrohr 18 des Einspritzsystems verbunden. Vom Verteilerrohr 18 führen entsprechende Leitungen exemplarisch zu vier Injektoren 20 des Einspritzsystems.
  • Von einem Druckbegrenzer 22 am Verteilerrohr 18 führt eine Rücklaufleitung 24 weg. Die Rücklaufleitung 24 verzweigt sich. Ein erster Zweig mündet in den Kraftstofftank 14. Ein zweiter Zweig der Rücklaufleitung 24 mündet in die Kraftstoffleitung 16.
  • In der Kraftstoffleitung 16 befindet sich eine Kraftstoffförderpumpe 26. Zwischen dem Kraftstofftank 14 und der Kraftstoffförderpumpe 26 ist ein Vorfilter 28 zur Vorfiltrierung des Dieselkraftstoffs angeordnet. Der zweite Zweig der Rücklaufleitung 24 mündet zwischen dem Vorfilter 28 und der Kraftstoffförderpumpe 26 in die Kraftstoffleitung 16. Der Leitungsbereich zwischen dem Kraftstofftank 14 und der Kraftstoffförderpumpe 26 wird als Ansaugseite bezeichnet. In der Ansaugseite kann beim Betrieb ein Druck von etwa –0,2 bar herrschen.
  • Strömungstechnisch zwischen der Kraftstoffförderpumpe 26 und dem Verteilerrohr 18 ist in der Kraftstoffleitung 16 eine Hochdruckpumpe 30 für den Dieselkraftstoff angeordnet. Eine Kraftstoffströmungsrichtung in der Kraftstoffleitung 16 ist mit Pfeilen 32 angedeutet.
  • Zwischen der Kraftstoffförderpumpe 26 und der Hochdruckpumpe 30 ist in der Kraftstoffleitung 16 ein Hauptkraftstofffilter 34 für den Dieselkraftstoff angeordnet.
  • Der Leitungsabschnitt zwischen der Kraftstoffförderpumpe 26 und der Hochdruckpumpe 30 wird als Druckseite bezeichnet. Dort kann beim Betrieb der Brennkraftmaschine 12 ein Druck von größer als etwa 5 bar herrschen. Der Bereich des Kraftstoffsystems 10 stromabwärts der Hochdruckpumpe 30 wird als Hochdruckseite bezeichnet.
  • Die Hochdruckseite wird durch den Druckbegrenzer 22 begrenzt. Beim Betrieb der Brennkraftmaschine kann in der Rücklaufleitung 24, strömungstechnisch hinter den Druckbegrenzer 22, ein Druck von kleiner als etwa 1,5 bar.
  • Der Hauptkraftstofffilter 24 umfasst ein Filtergehäuse mit einem Einlass 36 für den Dieselkraftstoff und etwa mitgetragenes Wasser und einen Auslass 38 für den gefilterten Dieselkraftstoff. Ferner umfasst das Filtergehäuse einen Wasserablass 40 einer Wasserabscheidevorrichtung 42. Durch den Wasserablass 40 kann von dem Dieselkraftstoff mittels der Wasserabscheidevorrichtung 42 abgeschiedenes Wasser aus dem Hauptkraftstofffilter 24 abgelassen werden.
  • In dem Filtergehäuse ist ein Filterelement 44 so angeordnet, dass es den Einlass 36 von dem Auslass 38 trennt. Das Filterelement 44 umfasst ein in der 1 gestrichelt angedeutetes Filtermedium 46. Das Filtermedium 46 kann beim Betrieb der Brennkraftmaschine 12 von dem Dieselkraftstoff und etwa mitgeführtem Wasser durchströmt werden, wobei etwa enthaltene Partikel herausgefiltert werden.
  • Ferner umfasst das Filterelement 44 eine Abscheidemembran 48, welche Teil der Wasserabscheidevorrichtung 42 ist. Die Abscheidemembran 48 ist im Detail in der 2 gezeigt. Die Abscheidemembran 48 befindet sich strömungstechnisch zwischen dem Filtermedium 46 und dem Auslass 38. Sie trennt einen Wassersammelraum 50 von einem stromabwärtigen Auslassraum 52. Der Wassersammelraum 50 befindet sich zwischen dem Filtermedium 46 und der Abscheidemembran 48. Der Auslassraum 52 befindet sich zwischen der Abscheidemembran 48 und dem Auslass 38.
  • Die Abscheidemembran 48 ist aus hydrophobem Material. Sie ist für Wasser undurchlässig. Andererseits ist die Abscheidemembran 38 für alle Komponenten des Dieselkraftstoffs, also den Dieselkraftstoff und das Additiv, gleichermaßen durchlässig. Die Durchlässigkeit für den Dieselkraftstoff und die Undurchlässigkeit für Wasser wird durch entsprechende Oberflächeneigenschaften, beispielsweise Porengröße, Porosität, Anziehungswirkung für Dieselkraftstoff und Additiv, Abstoßungswirkung für Wasser und dergleichen, vorgegeben. Die Abscheidemembran 48 ist als Flachmembran ausgestaltet. Sie wird etwa senkrecht von dem Dieselkraftstoff und dem Wasser angeströmt und von dem Dieselkraftstoff durchströmt. Die Flachmembran ist offen. Im Unterschied dazu sind Hohlfasermembranen geschlossen und umgeben umfangsmäßig einen Innenraum.
  • Beim Betrieb der Brennkraftmaschine 12 wird der Dieselkraftstoff und etwa darin enthaltenes Wasser mithilfe der Kraftstoffförderpumpe 26 aus dem Kraftstofftank 14 in die Kraftstoffleitung 16 gesaugt. Der Dieselkraftstoff und das Wasser durchströmen zunächst den Vorfilter 28, wo etwa enthaltene größere Partikel herausgefiltert werden.
  • Der Dieselkraftstoff und das Wasser gelangen in die Kraftstoffförderpumpe 26 und werden anschließend durch den Hauptkraftstofffilter 34 gepumpt. Der Dieselkraftstoff und das Wasser durchströmen das Filtermedium 46, wo weitere Partikel herausgefiltert werden.
  • Der gefilterte Dieselkraftstoff mit dem Wasser gelangt in den Wassersammelraum 50. Der Dieselkraftstoff inklusive dem Additiv durchströmt die Abscheidemembran 48 und gelangt abströmseitig in den Auslassraum 52. Die Abscheidemembran 48 wird nach dem so genannten Dead-End Prinzip betrieben, bei dem sie von den Dieselkraftstoff zwangsdurchströmt wird. In der 2 ist der Dieselkraftstoff mit durchgängigen Pfeilen 54 angedeutet.
  • Der Dieselkraftstoff verlässt den Auslassraum 52 durch den Auslass 38 und wird der Hochdruckpumpe 30 zugeführt. Mittels der Hochdruckpumpe 30 wird der Dieselkraftstoff mit den entsprechendem Druck beaufschlagt und dem Verteilerrohr 18 zugeführt. Mit diesem wird der Dieselkraftstoff auf die vier Injektoren 20 verteilt. Von den Injektoren 20 nicht benötigter Dieselkraftstoff wird über den Druckbegrenzer 22 durch die Rücklaufleitung 24 je nach Bedarf der Kraftstoffleitung 16 oder dem Kraftstofftank 14 zugeführt.
  • In dem Dieselkraftstoff etwa enthaltenes Wasser wird in dem Hauptkraftstofffilter 34 von der Abscheidemembran 48 zurückgehalten. Es sammelt sich in dem Wassersammelraum 50 und kann über den Wasserablass 40 abgelassen werden. Das Wasser ist in der 2 angedeutet durch gestrichelte Pfeile 56.
  • In der 3 ist ein Hauptkraftstofffilter 34 gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel gezeigt. Die Abscheidemembran 48 gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel ist in der 4 im Detail gezeigt. Diejenigen Elemente, die zu denen aus dem ersten Ausführungsbeispiel gemäß 1 und 2 ähnlich sind, sind mit denselben Bezugszeichen versehen. Im Unterschied zum ersten Ausführungsbeispiel trennt die Abscheidemembran 48 das Filtermedium 46 nicht von dem Auslass 38. Stattdessen verbindet der Auslassraum 52 die Abströmseite des Filtermediums 46 mit dem Auslass 38. Die Abscheidemembran 48 trennt den Auslassraum 52 und die Abströmseite des Filtermediums 46 von dem Wassersammelraum 50. Der Wassersammelraum 50 ist mit dem Wasserablass 40 verbunden. Beim zweiten Ausführungsbeispiel sind also der Wassersammelraum 50 und der Auslassraum 52 bezüglich der Kraftstoffströmung nicht hintereinander angeordnet. Beim zweiten Ausführungsbeispiel wird die Abscheidemembran 48 nach dem Querstromprinzip betrieben.
  • Die Abscheidemembran 48 gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel ist aus einem hydrophilen Material. Sie ist für das mit dem Dieselkraftstoff mitgetragene Wasser durchlässig. Andererseits ist die Abscheidemembran 48 gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel für den Dieselkraftstoff mit dem entsprechenden Additiv gleichermaßen undurchlässig. Der Dieselkraftstoff und das Additiv werden daher von der Abscheidemembran 48 zurückgehalten.
  • Beim Betrieb der Brennkraftmaschine strömt der Dieselkraftstoff mit etwa darin enthaltenem Wasser analog zum ersten Ausführungsbeispiel durch den Einlass 36 in den Hauptkraftstofffilter 34. Der Dieselkraftstoff und das Wasser durchströmen das Filtermedium 46 und gelangen in den Auslassraum 52. Der Dieselkraftstoff mit dem Additiv strömt, wie in der 4 angedeutet durch Pfeile 54, an der Abscheidemembran 48 entlang und gelangt zum Auslass 38. Der Dieselkraftstoff verlässt den Hauptkraftstofffilter 34.
  • Das im Dieselkraftstoff enthaltene Wasser durchströmt die Abscheidemembran 48 und gelangt, in der 4 angedeutet durch gestrichelte Pfeile 56, in den Wassersammelraum 50. Von dort aus kann das gesammelte Wasser durch den Wasserablass 40 analog zum ersten Ausführungsbeispiel abgelassen werden.
  • Zusätzlich oder alternativ kann in dem Kraftstoffsystem 10 aus den Ausführungsbeispielen gemäß 1 bis 4 an anderen Stellen 58, die in der 1 als gestrichelte Quadrate angedeutet sind, in kraftstoffführenden Leitungen eine oder mehrere Wasserabscheidevorrichtung entsprechend der Wasserabscheidevorrichtung 42 angeordnet sein.
  • Beispielsweise kann im Kraftstofftank 14 eine Wasserabscheidevorrichtung angeordnet sein. In der Kraftstoffleitung 16 kann zwischen dem Kraftstofftank 14 und dem Vorfilter 28, zwischen dem Vorfilter 28 und der Kraftstoffförderpumpe 26 oder zwischen der Kraftstoffpumpe 26 und dem Hauptkraftstofffilter 34 eine Wasserabscheidevorrichtung angeordnet sein.
  • Alternativ oder zusätzlich kann in der Rücklaufleitung 24 zwischen dem Druckbegrenzer 22 und der Verzweigung oder zwischen der Verzweigung und der Kraftstoffleitung 16 eine Wasserabscheidevorrichtung angeordnet sein.
  • Beispielsweise kann zusätzlich oder alternativ auch der Vorfilter 28 mit einer Wasserabscheidevorrichtung ausgestattet sein, die zu der Wasserabscheidevorrichtung 42 des Hauptkraftstofffilters 34 gemäß einem der beiden Ausführungsbeispiele ähnlich sein kann.
  • In der 5 ist ein Motorölkreislauf 110 einer Brennkraftmaschine 112 in Form eines Dieselmotors gezeigt. Der Motorölkreislauf 110 umfasst einen Ölsumpf 114, in dem in hier nicht weiter interessierender Weise das Motoröl gesammelt werden kann. Das Motoröl ist mit einem Additiv versehen, welches eine zweite Komponente des Motoröls bildet und mit dem die Eigenschaften des Motoröls verbessert werden. Im Folgenden wird das Motoröl mit dem Additiv kurz als „Motoröl” bezeichnet.
  • Vom Ölsumpf führt eine Ölzuleitung 116 zu dem Motor 118. Eine Rücklaufleitung 124 führt von dem Motor 118 zurück zum Ölsumpf 114. In der Ölzuleitung 116 sind in Strömungsrichtung des Motoröls hintereinander eine Ölpumpe 126, ein Ölkühler 128 und ein Hauptölfilter 134 angeordnet. Parallel zum Hauptölfilter 134 ist ein Umgehungsventil 130 angeordnet.
  • Strömungstechnisch vor dem Hauptölfilter 134 zweigt eine Nebenölleitung 132 ab und führt zum Ölsumpf 114. In der Nebenölleitung 132 ist ein Nebenölfilter 133 angeordnet.
  • Der Hauptölfilter 134 ist in Funktion und Aufbau ähnlich zu dem Hauptkraftstofffilter 34 des Kraftstoffsystems 10 aus den 1. Er umfasst ein Filtergehäuse mit einem Einlass 136 und einem Auslass 138 für das Motoröl. Ferner umfasst das Filtergehäuse einen Kraftstoff/Wasserablass 140 zum Ablassen von etwa enthaltenem Wasser und Kraftstoff, welche von dem Motoröl mittels einer Kraftstoff/Wasserabscheidevorrichtung 142 abgeschieden werden. Zwischen dem Einlass 136 und dem Auslass 138 ist ein Ölfilterelement 144 so angeordnet, dass es den Einlass 136 von dem Auslass 138 trennt. Das Ölfilterelement 144 umfasst ein Filtermedium 146 und eine Abscheidemembran 148 der Kraftstoff/Wasserabscheidevorrichtung 142.
  • Die Kraftstoff/Wasserabscheidevorrichtung 142 wird nach dem Dead-End Prinzip analog zu der Wasserabscheidevorrichtung 42 des Kraftstoffsystems 10 aus den 1 und 2 betrieben. Die Abscheidemembran 148 trennt einen Kraftstoff/Wassersammelraum 150 von einem Auslassraum 152. Die Abscheidemembran 148 ist für das Motoröl inklusive Additiv durchlässig und für das darin etwa enthaltene Wasser und den etwaigen Kraftstoff undurchlässig.
  • Beim Betrieb der Brennkraftmaschine 112 wird Motoröl und etwa darin enthaltenes Wasser und Kraftstoff mit der Ölpumpe 126 aus dem Ölsumpf 114 angesaugt und durch den Ölkühler 128 zum Hauptölfilter 134 gepumpt. Das Motoröl, das Wasser und der Kraftstoff gelangen durch den Einlass 136 in das Filtergehäuse. Motoröl, Wasser und Kraftstoff durchströmen das Filtermedium 146, werden von Partikeln befreit und gelangen in den Wassersammelraum 150. Das Motoröl inklusive Additiv durchströmt die Abscheidemembran 148 und gelangt in den Auslassraum 152.
  • Vom Auslassraum 152 verlässt das gereinigte und von Wasser/Kraftstoff befreite Motoröl das Filtergehäuse durch den Auslass 138 und wird der entsprechenden, hier nicht weiter interessierenden Verwendungsstellen des Motors 118 zugeführt. Das Motoröl strömt aus dem Motor 118 über die Rücklaufleitung 124 zurück in den Ölsumpf 114.
  • Bei einer alternativen, in den Figuren nicht gezeigten Ausführung des Hauptölfilters 134 des Motorölkreislaufs 110 kann eine Kraftstoff/Wasserabscheidevorrichtung 142 gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel, analog zu der Wasserabscheidevorrichtung 42 des Kraftstoffsystems 10 aus den Figuren aus den 3 und 4 gemäß dem dortigen zweiten Ausführungsbeispiel, nach dem Querstromprinzip betrieben werden. Dabei ist die Abscheidemembran 148 für das Wasser und den Kraftstoff durchlässig und entsprechend für das Motoröl mit dem Additiv undurchlässig.
  • Analog zu den Kraftstoffsystemen 10 aus den 1 bis 4 können die Motorölkreisläufe 110 zusätzlich oder alternativ an anderen Stellen 158 eine oder mehrere Kraftstoff/Wasserabscheidevorrichtungen entsprechend der Wasserabscheidevorrichtung 42 aufweisen. Beispielsweise kann in der Nebenölleitung 132 zwischen dem Nebenölfilter 133 und dem Ölsumpf 114 eine Kraftstoff/Wasserabscheidevorrichtung angeordnet sein. Die Kraftstoff/Wasserabscheidevorrichtung kann auch mit dem Nebenölfilter 133 kombiniert sein.
  • Bei dem Motorölkreislauf 110 können auch entsprechende Abscheidevorrichtungen für Wasser von dem Motoröl und für Kraftstoff von dem Motoröl getrennt voneinander vorgesehen sein.
  • Die (Kraftstoff)/Wasserabscheidevorrichtungen können bei den Ausführungsbeispielen mit einem entsprechenden Kraftstofffilter oder Motorölfilter kombiniert oder in diesen integriert sein. Sie können auch als separate Baugruppe, insbesondere unabhängig von entsprechenden Kraftstofffiltern oder Motorölfiltern, in einem Kraftstofffiltern im Bereich angeordnet sein.
  • 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
    • DE 10302057 A1 [0006]

Claims (17)

  1. Abscheidevorrichtung (42; 142) zur Abscheidung wenigstens eines Störfluids (56) aus wenigstens einer Flüssigkeit (54), insbesondere Kraftstoff, Öl, Wasser oder Harnstoffwasserlösung, insbesondere eines Filters (34; 134) für die wenigstens eine Flüssigkeit (54), insbesondere einer Brennkraftmaschine (12; 112), insbesondere eines Kraftfahrzeugs, wobei die Abscheidevorrichtung (42; 142) in einem von wenigstens einer mehrkomponentigen Flüssigkeit (54) durchströmten Bereich wenigstens eine Membran (48; 148) aufweist, welche einen ersten Fluidbereich (50; 150) von einem zweiten Fluidbereich (52; 152) abtrennt, welche einerseits für das wenigstens eine Störfluid (56) und die Flüssigkeit (54) mit all ihren Komponenten unterschiedliche Durchlässigkeit aufweist und welche andererseits für alle Komponenten der Flüssigkeit (54) gleichermaßen durchlässig ist, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Membran (48; 148) für wenigstens einen flüssigen mehrkomponentigen Betriebsstoff (54) einer Brennkraftmaschine (12; 112) durchlässig und für wenigstens ein insbesondere Wasser aufweisendes Störfluid (56) undurchlässig ist oder umgekehrt.
  2. Abscheidevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Membran (48; 148) für wenigstens eine Flüssigkeit (54) mit flüssigem Kraftstoff oder Öl mit wenigstens einer insbesondere die Eigenschaften des Kraftstoff oder Öls beeinflussenden Substanz, insbesondere einem Additiv, gleichermaßen durchlässig ist.
  3. Abscheidevorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Membran (48; 148) für wenigstens ein Wasser aufweisendes Störfluid (56) durchlässig und für die wenigstens eine mehrkomponentige Flüssigkeit (54) undurchlässig ist.
  4. Abscheidevorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Membran (48; 148) für wenigstens ein Wasser aufweisendes Störfluid (56) undurchlässig und für die wenigstens eine mehrkomponentige Flüssigkeit (54) durchlässig ist.
  5. Abscheidevorrichtung nach Anspruch 4, wobei die eine Membran nach einem Durchströmprinzip, dem so genannten Dead-End Prinzip, von der wenigstens einen Flüssigkeit durchströmbar, insbesondere zwangsdurchströmbar angeordnet ist.
  6. Abscheidevorrichtung nach Anspruch 5, wobei der erste Fluidbereich (50; 150) mit einem Einlass (36; 136) für die wenigstens eine Flüssigkeit und der zweite Fluidbereich (52; 152) mit einem entsprechenden Auslass (38; 138) für die wenigstens eine Flüssigkeit verbunden ist, wobei der erste Fluidbereich (50; 150) außerdem mit einem Ablass (40) versehen ist zum Ablassen des wenigstens einen Störfluids aus dem ersten Fluidbereich (50; 150).
  7. Abscheidevorrichtung nach einem der Ansprüche 3–6, bei welcher wenigstens eine für wenigstens ein Wasser aufweisendes Störfluid (56) durchlässige und für die wenigstens eine mehrkomponentige Flüssigkeit (54) undurchlässige Membran (48) nach einem Querstromprinzip, dem so genannten Cross-over Prinzip oder Cross-flow Prinzip, von der wenigstens einen Flüssigkeit anströmbar angeordnet ist.
  8. Abscheidevorrichtung nach Anspruch 7, wobei der wenigstens eine Fluidbereich (52) einerseits mit dem Einlass (36; 136) für die wenigstens eine Flüssigkeit und andererseits mit dem Auslass (38) verbunden ist und der zweite Fluidbereich (50) mit einem Ablass (40) versehen ist zum Ablassen des wenigstens einen Störfluids aus dem zweiten Fluidbereich (50).
  9. Abscheidevorrichtung nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Membran (48; 148) für wenigstens einen flüssigen Kohlenwasserstoff (54), insbesondere mit wenigstens einer C6-Bindung, einer C8-Bindung, einer C10-Bindung und/oder einer C12-Bindung, insbesondere wenigstens einen aromatischen Kohlenwasserstoff, insbesondere Benzol, durchlässig ist und für wenigstens ein insbesondere Wasser aufweisendes Störfluid (56) undurchlässig ist oder umgekehrt.
  10. Abscheidevorrichtung nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Membran (48; 148) für wenigstens ein Störfluid (56) anziehend oder abstoßend, insbesondere hydrophil oder hydrophob, ist.
  11. Abscheidevorrichtung nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Eigenschaft der wenigstens einen Membran (48; 148), insbesondere Oberflächeneigenschaft, Porengröße, Porosität, Abstoßungswirkung und/oder Anziehungswirkung bezüglich der wenigstens einen mehrkomponentigen Flüssigkeit (54) und/oder bezüglich des wenigstens einen Störfluids (56) zur Vorgabe der jeweiligen Durchlässigkeit für die wenigstens eine Flüssigkeit (54) und des wenigstens einen Störfluids (56) vorgebbar ist.
  12. Abscheidevorrichtung nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Gestalt, insbesondere Form und/oder Ausdehnung, der wenigstens einen Membran (48; 148) vorgebbar ist, insbesondere ist die wenigstens eine Membran (48; 148) als Hohlfasermembran oder Hohlfasermembranstruktur oder Flachmembran ausgestaltet.
  13. Membran (48; 148) einer Abscheidevorrichtung (42; 142) zur Abscheidung wenigstens eines Störfluids (56) aus wenigstens einer Flüssigkeit (54), insbesondere Kraftstoff, Öl, Wasser oder Harnstoffwasserlösung, insbesondere eines Filters (34; 134) für die wenigstens eine Flüssigkeit (54), insbesondere einer Brennkraftmaschine (12; 112), insbesondere eines Kraftfahrzeugs, insbesondere nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Membran (48; 148) in einem von wenigstens einer mehrkomponentigen Flüssigkeit (54) durchströmten Bereich angeordnet werden kann, so dass sie einen ersten Fluidbereich (50; 150) von einem zweiten Fluidbereich (52; 152) abtrennen kann, wobei die Membran (48; 148) einerseits für das wenigstens eine Störfluid (56) und die Flüssigkeit (54) mit all ihren Komponenten unterschiedliche Durchlässigkeit aufweist und andererseits für alle Komponenten der Flüssigkeit (54) gleichermaßen durchlässig ist.
  14. Filter (34; 134) für wenigstens eine Flüssigkeit (54), insbesondere Kraftstoff, Öl, Wasser oder Harnstoffwasserlösung, insbesondere einer Brennkraftmaschine (12; 112), insbesondere eines Kraftfahrzeugs, mit wenigstens einem Teil einer Abscheidevorrichtung (42; 142) zur Abscheidung wenigstens eines Störfluids (56) aus der wenigstens einen Flüssigkeit (54), insbesondere nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Abscheidevorrichtung (42; 142) in einem von wenigstens einer mehrkomponentigen Flüssigkeit (54) durchströmten Bereich wenigstens eine Membran (48; 148) aufweist, welche einen ersten Fluidbereich (50; 150) von einem zweiten Fluidbereich (52; 152) abtrennt, welche einerseits für das wenigstens eine Störfluid (56) und die Flüssigkeit (54) mit all ihren Komponenten unterschiedliche Durchlässigkeit aufweist und welche andererseits für alle Komponenten der Flüssigkeit (54) gleichermaßen durchlässig ist.
  15. Filterelement (44; 144) eines Filters (34; 134) für wenigstens eine Flüssigkeit (54), insbesondere Kraftstoff, Dieselkraftstoff, Öl, Wasser oder Harnstoffwasserlösung, insbesondere einer Brennkraftmaschine (12; 112), insbesondere eines Kraftfahrzeugs, welches insbesondere in einem Filtergehäuse und/oder einem Filter nach Anspruch 14 so anordenbar ist, dass es einen Einlass (36) von dem Auslass (38) trennt und ein Filtermedium (46), insbesondere Partikelfiltermedium, umfasst, welches von der Flüssigkeit (54), insbesondere Dieselkraftstoff, und dem Störfluid (56), insbesondere von Dieselkraftstoff mitgeführtes Wasser, durchströmbar ist, mit wenigstens einem Teil einer Abscheidevorrichtung (42; 142) zur Abscheidung wenigstens eines Störfluids (56) aus der wenigstens einen Flüssigkeit (54), insbesondere nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Filterelement (40; 144) wenigstens eine Membran (48; 148) der Abscheidevorrichtung (42; 142) aufweist, welche in einem von wenigstens einer mehrkomponentigen Flüssigkeit (54) durchströmten Bereich des Filters (34; 134) so anordenbar ist, dass sie einen ersten Fluidbereich (50; 150) von einem zweiten Fluidbereich (52; 152) abtrennen kann.
  16. Filterelement nach Anspruch 15, wobei die wenigstens eine Membran (48; 148) einerseits für das wenigstens eine Störfluid (56) und die Flüssigkeit (54) mit all ihren Komponenten unterschiedliche Durchlässigkeit aufweist und welche andererseits für alle Komponenten der Flüssigkeit (54) gleichermaßen durchlässig ist.
  17. Flüssigkeitssystem (10; 110) für wenigstens eine Flüssigkeit (54), insbesondere Kraftstoff, Öl, Wasser oder Harnstoffwasserlösung, insbesondere einer Brennkraftmaschine (12; 112), insbesondere eines Kraftfahrzeugs, mit wenigstens einer Abscheidevorrichtung (42; 142) zur Abscheidung wenigstens eines Störfluids (56) aus der wenigstens einen Flüssigkeit (54), insbesondere nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Abscheidevorrichtung (42; 142) in einem von wenigstens einer mehrkomponentigen Flüssigkeit (54) durchströmten Bereich wenigstens eine Membran (48; 148) aufweist, welche einen ersten Fluidbereich (50; 150) von einem zweiten Fluidbereich (52; 152) abtrennt, welche einerseits für das wenigstens eine Störfluid (56) und die Flüssigkeit (54) mit all ihren Komponenten unterschiedliche Durchlässigkeit aufweist und welche andererseits für alle Komponenten der Flüssigkeit (54) gleichermaßen durchlässig ist.
DE102016001971.9A 2015-02-27 2016-02-22 Abscheidevorrichtung zur Abscheidung wenigstens eines Störfluids aus einer Flüssigkeit, Membran einer Abscheidevorrichtung, Filter, Filterelement und Flüssigkeitssystem Withdrawn DE102016001971A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102015002494.9 2015-02-27
DE102015002494 2015-02-27

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102016001971A1 true DE102016001971A1 (de) 2016-09-01

Family

ID=55456756

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102016001971.9A Withdrawn DE102016001971A1 (de) 2015-02-27 2016-02-22 Abscheidevorrichtung zur Abscheidung wenigstens eines Störfluids aus einer Flüssigkeit, Membran einer Abscheidevorrichtung, Filter, Filterelement und Flüssigkeitssystem

Country Status (4)

Country Link
US (1) US10478780B2 (de)
CN (1) CN107250523A (de)
DE (1) DE102016001971A1 (de)
WO (1) WO2016135097A1 (de)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102017218995A1 (de) * 2017-10-24 2019-04-25 Mahle International Gmbh Kraftstofffiltereinrichtung für eine Brennkraftmaschine
CN114011144A (zh) * 2021-12-01 2022-02-08 云南电网有限责任公司电力科学研究院 一种绝缘油净化处理装置及方法

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102015109802A1 (de) * 2015-06-18 2016-12-22 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Brennkraftmaschine
DE102016222778A1 (de) * 2016-11-18 2018-05-24 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zum Entwässern eines Betriebsstoffs, Entwässerungseinrichtung sowie Betriebsstoff-Versorgungseinrichtung
IT201800010762A1 (it) * 2018-12-03 2020-06-03 Saati Spa Tessuto ad alta prestazione per filtri di separazione acqua/gasolio.
CN112112750A (zh) * 2019-06-20 2020-12-22 罗伯特·博世有限公司 燃料喷射系统
EP4146920A4 (de) * 2020-05-08 2024-04-24 Cummins Inc Schmiermittelverteiler für verbrennungsmotor

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10302057A1 (de) 2003-01-21 2004-07-29 Robert Bosch Gmbh Verdampfungseinheit für einen Kraftstofffilter

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4073626A (en) * 1974-04-18 1978-02-14 Ferrous Corporation Hydrocarbon fuel additive and process of improving hydrocarbon fuel combustion
US5271842A (en) 1991-12-10 1993-12-21 Pall Corporation Contaminant removal system and process
DE10138695A1 (de) * 2001-08-07 2003-02-20 Mann & Hummel Filter Vorrichtung zum Austragen von Wasser aus dem Kraftstoffsystem einer Brennkraftmaschine und Verfahren zu deren Betrieb
DE102005000658A1 (de) * 2005-01-04 2006-07-13 Robert Bosch Gmbh Kraftstofffilter, insbesondere für Kraftfahrzeuge
KR20070116613A (ko) * 2005-02-28 2007-12-10 유니버시티 오브 오타와 바이오-연료 생산을 위한 장치 및 방법
US7914852B2 (en) * 2007-01-19 2011-03-29 World Precision Instruments, Inc. High temperature coating techniques for amorphous fluoropolymers
DE102008020233A1 (de) * 2008-04-22 2009-10-29 Hydac Filtertechnik Gmbh Kraftstofffiltersystem, insbesondere für Dieselmotoren
US20100293841A1 (en) * 2009-05-20 2010-11-25 Zuckerman Mathew M Nitrated non-cyclic N-Alkane scaffolds with differentiated-mean combustive equivalencies as high energy density fuel improvers
DE102012013743A1 (de) * 2012-07-12 2014-01-16 Mann + Hummel Gmbh Wasserabscheidevorrichtung, Filterelement eines Kraftstoff-Filters und Kraftstofffilter
US9546626B2 (en) * 2013-03-06 2017-01-17 Parker-Hannifin Corporation Depth coalescing filter with barrier media patch
US20140290610A1 (en) * 2013-03-27 2014-10-02 Hamilton Sundstrand Corporation Diesel fuel stabilization for enhanced combustion
CN103893999B (zh) * 2014-03-31 2016-04-13 华南理工大学 一种超亲水及水下超疏油的油水分离网膜及其制备方法

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10302057A1 (de) 2003-01-21 2004-07-29 Robert Bosch Gmbh Verdampfungseinheit für einen Kraftstofffilter

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102017218995A1 (de) * 2017-10-24 2019-04-25 Mahle International Gmbh Kraftstofffiltereinrichtung für eine Brennkraftmaschine
CN114011144A (zh) * 2021-12-01 2022-02-08 云南电网有限责任公司电力科学研究院 一种绝缘油净化处理装置及方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN107250523A (zh) 2017-10-13
US20170354933A1 (en) 2017-12-14
WO2016135097A1 (de) 2016-09-01
US10478780B2 (en) 2019-11-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102016001971A1 (de) Abscheidevorrichtung zur Abscheidung wenigstens eines Störfluids aus einer Flüssigkeit, Membran einer Abscheidevorrichtung, Filter, Filterelement und Flüssigkeitssystem
EP3287631B1 (de) Kraftstofffilter
DE112011102095B4 (de) Zweistufiger Kraftstoff-Wasser-Abscheider
US7285209B2 (en) Method and apparatus for separating emulsified water from hydrocarbons
US20030121858A1 (en) Method and apparatus for separating emulsified water from fuel
DE102010047354B3 (de) Kraftstofffiltersystem eines Kraftstoffsystems einer Brennkraftmaschine und Verfahren zur Abscheidung von Wasser aus Kraftstoff
DE112007000896T5 (de) Koaleszenzfilterbaugruppe
DE112016001921T5 (de) System und Verfahren zur Verwendung einer reibungsarmen Kontaktdichtung für einen rotierenden Tropfenabscheider
DE102011119868A1 (de) Filtervorrichtung
DE112013004055T5 (de) Systeme und Verfahren für geschlossene Kurbelgehäuse-Entlüftung und -Luftfilterung
DE102014115167A1 (de) Filtervorrichtung für Dieselkraftstoff
DE112018004374T5 (de) Integriertes modul mit filtern der stufe eins und stufe zwei kombiniert in einem gehäuse
DE102017003732A1 (de) Flüssigkeitsfilter zur Wasserabscheidung und/oder Partikelfiltration eines Kraftstoffs und/oder einer wässrigen Lösung, insbesondere einer Harnstofflösung, und/oder Wasser
WO2020165146A1 (de) Abscheideelement, abscheideeinrichtung, filterelement, filtergehäuse, filtervorrichtung und verfahren zum abscheiden von gasblasen aus einer flüssigkeit
DE102012013743A1 (de) Wasserabscheidevorrichtung, Filterelement eines Kraftstoff-Filters und Kraftstofffilter
DE102016103561A1 (de) Filtermaterial für einen Filtereinsatz eines Kraftstofffilters, Filtereinsatz und Kraftstofffilter
EP1588044A1 (de) Verdampfungseinheit f r einen kraftstofffilter
WO2014154664A1 (de) Öl- und kraftstofffilteranlage
WO2013120753A1 (de) Filterkomponente und herstellung der filterkomponente mit hydrophoben und hydrophilen bereichen zur kolloidalen-trennung
DE102009005550A1 (de) Beheizbarer Flüssigkeitsabscheider, insbesondere zum Reinigen von Kurbelgehäusegasen
EP3658252A1 (de) Flüssigkeitsfilter und tankfiltersystem mit einem flüssigkeitsfilter
EP2730548A1 (de) Reinigung von mit Öl verschmutztem Wasser, Erzeugung von Prozesswasser, Erdölförderung und/oder -raffinerierung
DE102012219885B3 (de) Flüssigkeitsfilter
WO2014139813A1 (de) Im abstellfall druckloser kraftstofffilter mit entlüftung über saugstrahlpumpe oder über entlüftungsventil
EP3036425A1 (de) Kraftstoff-fördersystem

Legal Events

Date Code Title Description
R081 Change of applicant/patentee

Owner name: MANN+HUMMEL GMBH, DE

Free format text: FORMER OWNER: MANN+HUMMEL GMBH, 71638 LUDWIGSBURG, DE

R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee