DE102017212901A1 - Liquid filter and tank filter system with a liquid filter - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft einen Flüssigkeitsfilter (1) zum Abscheiden von Partikeln aus einer Flüssigkeit, insbesondere aus Kraftstoff oder einer Harnstofflösung. Der Flüssigkeitsfilter (1) weist ein Verteilerelement (10) mit einem von einer Wand (14) begrenzten Innenraum (11) auf, wobei der Innenraum (11) fluiddicht von einem Außenraum (103) des Flüssigkeitsfilters (1) getrennt ist. Der Flüssigkeitsfilter (1) weist weiterhin wenigstens zwei voneinander separate Filterelemente (20) auf, wobei das Verteilerelement (10) wenigstens zwei Anschlussöffnungen (12) aufweist, die voneinander beabstandet sind und jeweils die Wand (14) durchgreifen. Dabei ist jedes Filterelement (20) mit je einer Anschlussöffnung (12) fluidleitend verbunden.The invention relates to a liquid filter (1) for separating particles from a liquid, in particular from fuel or a urea solution. The liquid filter (1) has a distributor element (10) with an inner space (11) delimited by a wall (14), the inner space (11) being separated from an outer space (103) of the liquid filter (1) in a fluid-tight manner. The liquid filter (1) further comprises at least two separate filter elements (20), wherein the distributor element (10) has at least two connection openings (12), which are spaced apart and each pass through the wall (14). In this case, each filter element (20) is fluid-conductively connected to a respective connection opening (12).
Description
Gebiet der ErfindungField of the invention
Die Erfindung betrifft einen Flüssigkeitsfilter zum Abscheiden von Partikeln aus einer Flüssigkeit, insbesondere aus Kraftstoff oder einer Harnstofflösung. Die Erfindung betrifft weiterhin ein Tankfiltersystem mit einem derartigen Flüssigkeitsfilter.The invention relates to a liquid filter for separating particles from a liquid, in particular from fuel or a urea solution. The invention further relates to a tank filter system with such a liquid filter.
Stand der TechnikState of the art
Aus dem Stand der Technik sind sogenannte Tankfiltersysteme bekannt. In derartigen Tankfiltersystemen ist ein Flüssigkeitsfilter unmittelbar in einem Tank für die zu reinigende Flüssigkeit angeordnet. Bei der zu reinigenden Flüssigkeit kann es sich beispielsweise um Kraftstoff wie Diesel oder Benzin handeln oder um eine Harnstofflösung in einem SCR System (selektive katalytische Reduktion, „selective catalytic reduction“). Derartige SCR-Systeme finden z.B. Verwendung in der Verringerung von Stockoxidanteilen im Abgas von Brennkraftmaschinen. Durch die Anordnung des Flüssigkeitsfilters direkt im Flüssigkeitstank kann wertvoller Platz beispielsweise in Kraftfahrzeugen eingespart werden.So-called tank filter systems are known from the prior art. In such tank filter systems, a liquid filter is arranged directly in a tank for the liquid to be cleaned. The liquid to be purified may be, for example, fuel such as diesel or gasoline or a urea solution in an SCR system (selective catalytic reduction). Such SCR systems find e.g. Use in the reduction of oxides of nitrogen in the exhaust gas of internal combustion engines. The arrangement of the liquid filter directly in the liquid tank valuable space can be saved for example in motor vehicles.
Ein derartiges Tankfiltersystem mit einem Flüssigkeitsfilter ist beispielsweise aus der
Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention
Die Erfindung geht aus von der Erkenntnis, dass für derartige Tankfiltersysteme bzw. Flüssigkeitsfilter in derartigen Tankfiltersystemen möglichst gleichzeitig mehrere Parameter optimiert werden sollen. Zum einen soll die Filteroberfläche möglichst groß sein, sodass eine möglichst lange Standzeit bis zum notwendigen Austausch des Flüssigkeitsfilters erreicht wird. Die Filterfläche soll mit anderen Worten dazu ausgelegt sein, möglichst viele Partikel aus der zu reinigenden Flüssigkeit abzuscheiden, bevor ein Filtermedium des Flüssigkeitsfilters verstopft bzw. derart mit Partikeln belegt ist, dass es zu einem nicht mehr akzeptablen Druckabfall zwischen einer Rohseite (z.B. der Außenseite) des Flüssigkeitsfilters und einer Reinseite (z.B. einem Innenraum) des Flüssigkeitsfilters kommt. Weiterhin sollen die Produktionskosten für einen derartigen Flüssigkeitsfilter möglichst gering sein. Dies wird bevorzugt durch einen möglichst einfachen und beschleunigten bzw. schnellen Herstellungsprozess bewirkt. Schließlich soll der Flüssigkeitsfilter all diese Parameter mit einem möglichst geringen Platzbedarf erfüllen, da beispielsweise in Kraftfahrzeugen der zur Verfügung stehende Platz für derartige Flüssigkeitsfilter beschränkt ist.The invention is based on the recognition that for such tank filter systems or liquid filters in such tank filter systems as many parameters as possible should be optimized simultaneously. On the one hand, the filter surface should be as large as possible so that the longest possible service life is achieved until the necessary replacement of the liquid filter. In other words, the filter surface should be designed to remove as many particles as possible from the liquid to be cleaned before a filter medium of the liquid filter is clogged or filled with particles in such a way that there is an unacceptable pressure drop between a raw side (eg the outside). the liquid filter and a clean side (eg an interior) of the liquid filter comes. Furthermore, the production costs for such a liquid filter should be as low as possible. This is preferably effected by the simplest possible and accelerated or rapid production process. Finally, the liquid filter should meet all these parameters with the smallest possible space requirement, since, for example, in motor vehicles the available space for such liquid filter is limited.
Insbesondere können für unterschiedliche Anwendungsfälle (z.B. PKW-Anwendungen im Vergleich zu LKW-Anwendungen) unterschiedliche Anforderungen an die Filterkapazität bestehen. So ist z.B. bei einem größeren Durchsatz von Flüssigkeit eine höhere Filterkapazität gewünscht, um die Zeit zwischen Werkstattbesuchen zum Austausch von Filterelementen nicht zu gering ausfallen zu lassen.In particular, different requirements for the filter capacity may exist for different applications (e.g., car applications as compared to truck applications). For example, e.g. For a larger throughput of liquid, a higher filter capacity is desired, so as not to make the time between workshop visits to replace filter elements too low.
Es hat sich gezeigt, dass bei herkömmlichen Flüssigkeitsfiltern für Tankfiltersysteme entweder die Standzeit nicht ausreichend ist und daher ein relativ kurzes Wartungsintervall erforderlich ist oder dass der vom Flüssigkeitsfilter im Tank eingenommene Platz wertvolles Volumen für die zu reinigende Flüssigkeit im Tank wegnimmt - mit anderen Worten: herkömmliche Flüssigkeitsfilter für Tankfiltersysteme beanspruchen relativ viel Volumen im Tank.It has been found that in conventional liquid filters for tank filtration systems either the service life is insufficient and therefore a relatively short maintenance interval is required or that the space occupied by the liquid filter in the tank takes away valuable volume for the liquid to be purified in the tank - in other words conventional Liquid filters for tank filter systems require a relatively large volume in the tank.
Es kann daher ein Bedarf bestehen, einen Flüssigkeitsfilter für ein Tankfiltersystem bereitzustellen, welcher mit möglichst geringem Platzbedarf im Tank eine hohe Standzeit und eine hohe Filtereffizienz erreicht und dabei ein möglichst geringes Volumen einnimmt sowie möglichst einfach und kostengünstig herstellbar ist.There may therefore be a need to provide a liquid filter for a tank filter system which achieves a long service life and a high filter efficiency with the smallest possible space requirement in the tank and thereby occupies the lowest possible volume and is as simple and inexpensive to produce.
Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention
Dieser Bedarf kann durch den Gegenstand der vorliegenden Erfindung gemäß den unabhängigen Ansprüchen gedeckt werden. Vorteilhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.This need can be met by the subject matter of the present invention according to the independent claims. Advantageous embodiments of the present invention are described in the dependent claims.
Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung wird ein Flüssigkeitsfilter zum Abscheiden von Partikeln aus einer Flüssigkeit vorgeschlagen. Bei der zu filtrierenden Flüssigkeit kann es sich beispielsweise um einen Kraftstoff wie Benzin oder Diesel oder auch um eine wässrige Harnstofflösung handeln. Der Flüssigkeitsfilter weist ein Verteilerelement mit einem von einer Wand begrenzten Innenraum auf. Der Innenraum ist fluiddicht von einem Außenraum des Flüssigkeitsfilters getrennt. Der Flüssigkeitsfilter weist weiterhin wenigstens zwei voneinander separate Filterelemente auf, wobei das Verteilerelement wenigstens zwei Anschlussöffnungen aufweist, die voneinander beabstandet sind und jeweils die Wand durchgreifen. Dabei ist jedes Filterelement mit je einer Anschlussöffnung fluidleitend verbunden.According to a first aspect of the invention, a liquid filter for separating particles from a liquid is proposed. The liquid to be filtered may be, for example, a fuel such as gasoline or diesel or even an aqueous urea solution. The fluid filter has a distributor element with a wall bounded by an interior space. The interior is fluid-tightly separated from an outer space of the liquid filter. The fluid filter further comprises at least two separate filter elements, wherein the distributor element has at least two connection openings, which are spaced from each other and each pass through the wall. In this case, each filter element is fluid-conductively connected to a respective connection opening.
Durch die vorgeschlagene Ausgestaltung wird mit einfachen Mitteln vorteilhaft ein modularer Aufbau des Flüssigkeitsfilters bewirkt. Durch das Vorsehen mehrerer Anschlussöffnungen kann der Flüssigkeitsfilter bezüglich der notwendigen Filterkapazität maßgeschneidert auf den jeweiligen Anwendungsfall ausgelegt werden. Je mehr Filterkapazität bzw. Filterfläche zum Abscheiden von Partikeln notwendig ist, desto mehr der Anschlussöffnungen werden mit je einem Filterelement verbunden. Denn die Filterelemente sind hierbei in einem fluidtechnischen Sinne parallel zueinander geschaltet, nicht in Reihe. Alternativ oder zusätzlich können auch an jeder der Anschlussöffnungen Filterelemente mit je nach Bedarf angepasster Filtrierkapazität angeschlossen werden. Beispielsweise Filterelemente mit großer Filterkapazität für LKW-Anwendungen und Filterelemente mit geringerer Filterkapazität für PKW-Anwendungen. Dadurch ist grundsätzlich ein modular aufgebauter Flüssigkeitsfilter geschaffen. Ein einziges Verteilermodul kann für eine Vielzahl von Anwendungsfällen verwendet werden. Dadurch lassen sich vorteilhaft die Kosten für die Fertigung derartiger Flüssigkeitsfilter, z.B. für Tankfiltersysteme, erheblich reduzieren.
Ist an einer Anschlussöffnung ein Filterelement angeordnet, so ist die Anschlussöffnung fluidleitend geöffnet, so dass der Innenraum des Verteilerelements mit einem Inneren des angeschlossenen Filterelements fluidleitend verbunden ist.The proposed embodiment is advantageously effected by simple means a modular structure of the liquid filter. By providing a plurality of connection openings, the liquid filter with respect to the necessary filter capacity can be tailored to the particular application. The more filter capacity or filter surface is necessary for the separation of particles, the more of the connection openings are each connected to a filter element. Because the Filter elements are in this case connected in a fluidic sense parallel to each other, not in series. Alternatively or additionally, filter elements with filter capacity adapted to requirements may also be connected to each of the connection openings. For example, filter elements with large filter capacity for truck applications and filter elements with lower filter capacity for car applications. As a result, a modularly constructed liquid filter is basically created. A single manifold module can be used for a variety of applications. As a result, the costs for the production of such liquid filters, eg for tank filter systems, can be reduced considerably.
If a filter element is arranged at a connection opening, then the connection opening is opened in a fluid-conducting manner, so that the interior of the distributor element is fluid-conductively connected to an interior of the connected filter element.
Jedes Filterelement ist dabei von jedem anderen Filterelement separat und damit eigenständig wirksam, kann also z.B. grundsätzlich separat ausgewechselt werden.Each filter element is separate from each other filter element and thus independently effective, so can, for example. basically be replaced separately.
Das Verteilerelement kann dabei derart gestaltet sein, dass es keine Filterfunktion aufweist. Mit anderen Worten: das Verteilerelement als solches weist keine Filterfunktion auf sondern lediglich die Funktion, die Flüssigkeit zu verteilen bzw. aus den Filterelementen zu sammeln.The distributor element can be designed such that it has no filter function. In other words, the distributor element as such has no filter function but merely the function of distributing the liquid or collecting it from the filter elements.
Der Außenraum des Flüssigkeitsfilters ist vom Innenraum, einem von der Wand begrenzten Hohlraum im Innern des Verteilerelements, derart fluiddicht abgeschlossen, dass Flüssigkeit aus dem Außenraum (z.B. einer Rohseite des Flüssigkeitsfilters) lediglich dann von diesem Außenraum in den Innenraum (z.B. einer Reinseite des Flüssigkeitsfilters) gelangen kann, wenn es durch eines der Filterelemente hindurchtritt, wobei die in der Flüssigkeit vorhandenen Partikel von den Filterelementen zurückgehalten werden.The outer space of the liquid filter is so fluid-tightly sealed from the interior, a cavity bounded by the wall in the interior of the distributor element, that liquid from the outer space (eg a raw side of the liquid filter) only then from this outer space into the interior (eg a clean side of the liquid filter) when it passes through one of the filter elements, the particles present in the liquid being retained by the filter elements.
Die Anschlussöffnungen sind im Sinne dieser Anmeldung nicht als mikroskopische Poren anzusehen, durch die Flüssigkeit eintreten bzw. durchtreten kann. Vielmehr sind die Anschlussöffnungen so groß, dass ungefilterte Flüssigkeit durch die Anschlussöffnungen hindurch in den Innenraum des Verteilerelements eintreten kann.For the purposes of this application, the connection openings are not to be regarded as microscopic pores through which liquid can enter or pass. Rather, the connection openings are so large that unfiltered liquid can enter through the connection openings into the interior of the distributor element.
Eine oder mehrere Anschlussöffnungen können z.B. ein Inneres des jeweils angeschlossenen Filterelements unmittelbar mit dem Innenraum fluidleitend verbinden. Mit anderen Worten: das Innere eines Filterelements (ein Filterelement-Innenraum) ist in diesem Fall ohne weitere Zwischenlage von weiteren Elementen, z.B. Sieben oder Filtermembranen, mit dem Innenraum des Verteilerelements verbunden.One or more connection openings may e.g. connect an interior of the respectively connected filter element fluid-conducting directly to the interior. In other words, the interior of a filter element (a filter element interior) is in this case without further interposition of further elements, e.g. Seven or filter membranes, connected to the interior of the distributor element.
Der Flüssigkeitsfilter kann dabei beispielsweise derart ausgebildet sein, dass eine, mehrere oder jede Anschlussöffnung im Querschnitt wenigstens 0,1% und höchstens 30%, bevorzugt wenigstens 0,5% bis höchstens 10% einer Filterfläche eines daran angeschlossenen Filterelements aufweist. Bei der Berechnung der Filterfläche des Filterelements ist dabei nicht auf eine fraktale, mikroskopische Oberfläche abzustellen. Beispielsweise kann eine, mehrere oder jede Anschlussöffnung einen Durchmesser von wenigstens 0,5mm und höchstens 50mm aufweisen. Die eine Anschlussöffnung oder mehrerer oder alle Anschlussöffnungen können z.B. kreisrund, oval oder auch mit im Wesentlichen rechteckigem Querschnitt ausgebildet sein, sie kann bzw. können auch in der Form mehrerer Schlitze ausgebildet sein. Beispielsweise kann eine Länge des Querschnitts einer derartig ausgebildeten Anschlussöffnung wenigstens 10mm und eine Breite des Querschnitts der Durchgangsöffnung wenigstens 0,5mm betragen. Bevorzugt sind alle Anschlussöffnungen gleich ausgebildet. Dadurch kann der Anschluss eines Filterelements an einer der Anschlussöffnungen besonders einfach bewirkt werden.The liquid filter can be designed, for example, such that one, several or each connection opening has in cross section at least 0.1% and at most 30%, preferably at least 0.5% to at most 10% of a filter surface of a filter element connected thereto. When calculating the filter surface of the filter element, it is not necessary to focus on a fractal, microscopic surface. For example, one, several or each connection opening may have a diameter of at least 0.5 mm and at most 50 mm. The one or more or all connection openings may be e.g. circular, oval or even be formed with a substantially rectangular cross-section, it may or may also be formed in the form of a plurality of slots. For example, a length of the cross section of a connection opening formed in this way may be at least 10 mm and a width of the cross section of the through opening may be at least 0.5 mm. Preferably, all connection openings are identical. As a result, the connection of a filter element to one of the connection openings can be effected particularly simply.
Der Flüssigkeitsfilter kann ein fluidleitendes Auslasselement zum Auslassen von im Innenraum befindlicher, gereinigter Flüssigkeit aufweisen. Dabei kann der Innenraum des Verteilerelements mit dem Auslasselement fluidleitend verbunden sein. Das Auslasselement kann beispielsweise einen Querschnitt mit einer Fläche aufweisen, die im Bereich zwischen 0,5mm2 (Quadratmillimeter) und 2500mm2 liegt, bevorzugt zwischen 0,7mm2 und 2000mm2 und ganz besonders bevorzugt zwischen 4mm2 und 1600mm2, er kann z.B. 100mm2 oder 300 mm2 oder 500mm2 oder 700 mm2 oder 900 mm2 betragen.The liquid filter may have a fluid-conducting outlet element for discharging purified liquid located in the interior. In this case, the interior of the distributor element can be fluid-conductively connected to the outlet element. The outlet element may, for example, have a cross-section with a surface which lies in the range between 0.5 mm 2 (square millimeters) and 2500 mm 2 , preferably between 0.7 mm 2 and 2000 mm 2 and very particularly preferably between 4 mm 2 and 1600 mm 2 , for example 100mm 2 or 300 mm 2 or 500 mm 2 or 700 mm 2 or 900 mm 2.
Grundsätzlich kann der Flüssigkeitsstrom auch umgekehrt verlaufen. In diesem Fall ist der Innenraum die Rohseite und die Flüssigkeit wird beim Durchtritt durch die Filterelemente gereinigt und gelangt so auf die Außenseite des Flüssigkeitsfilters, die dann eine Reinseite darstellt.In principle, the liquid flow can also be reversed. In this case, the interior is the raw side and the liquid is cleaned as it passes through the filter elements and thus reaches the outside of the liquid filter, which is then a clean side.
Dadurch, dass alle Filterelemente Gleichteile sind lässt sich der Flüssigkeitsfilter besonders einfach und kostengünstig herstellen. Denn dann kann für eine spezifische Anwendung einfach bestimmt werden, welche Filterkapazität notwendig ist und eine diese Filterkapazität darstellende Anzahl von gleich gebauten Filterelementen wird an je eine der Anschlussöffnungen des Verteilerelements angeschlossen.The fact that all filter elements are identical parts makes the liquid filter particularly easy and inexpensive to produce. Because then it can be easily determined for a specific application, which filter capacity is necessary and a filter capacity this representing number of identically constructed filter elements is connected to each one of the connection openings of the distributor element.
Dadurch, dass die Anschlussöffnungen, mit denen kein Filterelement verbunden ist, fluiddicht verschlossen sind, wird ein zuverlässiges Abscheiden von Partikeln am Flüssigkeitsfilter ermöglicht. Auf diese Weise kann keine ungefilterte Flüssigkeit ins Innere des Verteilerelements gelangen. Gleichzeitig bietet das Verteilerelement vorteilhaft eine große Flexibilität: bei Bedarf nach größerer Filterkapazität können einfach weitere Filterelemente an die nicht belegten Anschlussöffnungen angeschlossen werden (die verschlossenen Anschlussöffnungen werden dann geöffnet).Characterized in that the connection openings, with which no filter element is connected, fluid-tight are closed, a reliable separation of particles on the liquid filter is made possible. In this way, no unfiltered liquid can get into the interior of the distributor element. At the same time, the distributor element advantageously offers great flexibility: if required for greater filter capacity, further filter elements can simply be connected to the unused connection openings (the closed connection openings are then opened).
Die Anschlussöffnungen können somit verschließbar ausgebildet sein. Unter dem Begriff „verschließbar“ ist im Sinne dieser Anmeldung zu verstehen, dass die Anschlussöffnungen fluiddicht verschlossen werden können, z.B. dann, wenn an einer Anschlussöffnung kein Filterelement angeordnet ist.The connection openings can thus be designed to be closable. For the purposes of this application, the term "closable" is to be understood as meaning that the connection openings can be closed in a fluid-tight manner, e.g. when no filter element is arranged at a connection opening.
In einer Weiterbildung ist vorgesehen, dass jedes Filterelement ein Filtermedium zum Abscheiden von Partikeln aufweist, wobei das Filtermedium einen Filterelement-Innenraum von dem Außenraum trennt. Weiterhin ist vorgesehen, dass jedes Filterelement einen fluidleitenden Anschlusskanal aufweist, der den Filterelement-Innenraum mit der dem Filterelement zugeordneten Anschlussöffnung am Verteilerelement verbindet. Durch das Filtermedium wird vorteilhaft bewirkt, dass an dem Filtermedium die Partikel der ungereinigten Flüssigkeit abgeschieden werden können. Durch den fluidleitenden Anschlusskanal ist sichergestellt, dass jedes Filterelement einfach und zuverlässig an die zugehörige Anschlussöffnung angeschlossen werden kann. Dabei kann der fluidleitende Anschlusskanal der einzige Zugang zu dem Filterelement-Innenraum sein, durch den Flüssigkeit ein- oder austreten kann, ohne durch das Filtermedium hindurch zu treten. Der fluidleitende Anschlusskanal kann einen Querschnitt mit einer Fläche aufweisen, die im Bereich zwischen 0,5mm2 (Quadratmillimeter) und 2500mm2 liegt, bevorzugt zwischen 0,7mm2 und 2000mm2 und ganz besonders bevorzugt zwischen 1mm2 und 1000mm2, er kann z.B. 100mm2 oder 300 mm2 oder 500mm2 oder 700mm2 oder 900mm2 betragen.In a further development, it is provided that each filter element has a filter medium for the separation of particles, wherein the filter medium separates a filter element interior from the exterior space. Furthermore, it is provided that each filter element has a fluid-conducting connection channel which connects the filter element interior with the filter element associated with the connection opening on the distributor element. By the filter medium is advantageously effected that the particles of the uncleaned liquid can be deposited on the filter medium. The fluid-conducting connection channel ensures that each filter element can be easily and reliably connected to the associated connection opening. In this case, the fluid-conducting connection channel may be the only access to the filter element interior through which liquid can enter or leave without passing through the filter medium. The fluid-conducting connection channel may have a cross-section with a surface which is in the range between 0.5 mm 2 (square millimeters) and 2500 mm 2 , preferably between 0.7 mm 2 and 2000 mm 2 and very particularly preferably between 1 mm 2 and 1000 mm 2 , it may, for example 100mm be 2 or 300 mm 2 or 500 mm 2 or 700 mm 2 or 900 mm. 2
Die Filterelemente können vorteilhafterweise derart gebildet sein, dass ihre dem Außenraum zuweisende Oberfläche zum überwiegenden Teil, d.h. zu wenigstens 50%, bevorzugt zu wenigstens 70% und ganz besonders bevorzugt zu wenigstens 90 % durch das Filtermedium gebildet ist.The filter elements may advantageously be formed such that their surface facing the exterior space is overwhelmingly, i. at least 50%, preferably at least 70%, and most preferably at least 90% is formed by the filter medium.
Das Filtermedium kann z.B. flächig ausgebildet sein. Unter einer flächigen Ausbildung ist dabei ein Aspektverhältnis zwischen der Dicke des Filtermediums relativ zu einer Erstreckung des Filtermediums in der Ebene zu verstehen, welches wenigstens 1:5 oder wenigstens 1:10, bevorzugt wenigstens 1:20 oder noch bevorzugter wenigstens 1:30 beträgt. Beispielsweise kann das Filtermedium in der Form einer dünnen Filtermembran mit einer Schichtdicke im Bereich von 5 µm bis 3000 µm, bevorzugt von 1000 µm bis 2000 µm, beispielsweise mit einer Schichtdicke von 200µm oder 400µm oder 800µm oder 1500 µm oder 2500µm ausgebildet sein. Dabei kann das Filtermedium aus einer einzigen Schicht gebildet sein. Das Filtermedium kann beispielsweise aus einer einzigen Kunststoffmembran mit einer Porengröße von weniger als 200 µm, beispielsweise im Bereich von 5 µm bis 100 µm, ausgebildet sein bzw. eine solche Membran aufweisen, bevorzugt mit einer Porengröße von 5µm bis 20µm. Es ist jedoch auch möglich, dass das Filtermedium aus einer Mehrzahl von Schichten aufgebaut ist, z.B. aus einer Gewebeschicht mit einer Schichtdicke zwischen 100 und 400µm, die z.B. der Rohseite zugewandt ist. Einer weiteren Schicht, die als Filtervlies oder Filterfilz ausgebildet sein kann oder als Membran und eine Schichtdicke zwischen 800µm und 1500µm aufweist, sowie eine Porengröße von z.B. 5µm bis 100µm, bevorzugt von 5µm bis 20µm aufweist. Sowie einer weiteren Schicht, die z.B. der Reinseite zugewandt ist und als sogenannte Spunbound-Schicht ausgebildet sein kann, in der Art eines Endlosfadens aus einem Kunststoff und eine Schichtdicke von 50µm bis 800µm aufweist. Bevorzugte Materialien umfassen dabei Kunststoff, z.B. Polyamid, z.B. PA6, PA6.6 oder Polypropylen (PP) oder Polyethylen (PE).The filter medium may e.g. be formed flat. In this case, a flat configuration is to be understood as meaning an aspect ratio between the thickness of the filter medium relative to an extension of the filter medium in the plane which is at least 1: 5 or at least 1:10, preferably at least 1:20 or even more preferably at least 1:30. For example, the filter medium in the form of a thin filter membrane with a layer thickness in the range of 5 microns to 3000 .mu.m, preferably from 1000 .mu.m to 2000 .mu.m, for example, be formed with a layer thickness of 200 .mu.m or 400 .mu.m or 800 .mu.m or 1500 .mu.m or 2500 .mu.m. In this case, the filter medium may be formed from a single layer. The filter medium may for example consist of a single plastic membrane with a pore size of less than 200 μm, for example in the range of 5 μm to 100 μm, or have such a membrane, preferably with a pore size of 5 μm to 20 μm. However, it is also possible that the filter medium is made up of a plurality of layers, e.g. from a fabric layer with a layer thickness between 100 and 400μm, e.g. facing the raw side. Another layer, which may be formed as a filter fleece or filter felt or as a membrane and a layer thickness between 800μm and 1500μm, and a pore size of e.g. 5μm to 100μm, preferably from 5μm to 20μm. As well as another layer, e.g. facing the clean side and may be formed as a so-called spunbound layer, in the manner of an endless filament made of a plastic and has a layer thickness of 50 .mu.m to 800 .mu.m. Preferred materials include plastic, e.g. Polyamide, e.g. PA6, PA6.6 or polypropylene (PP) or polyethylene (PE).
Durch eine derartige Ausgestaltung des Filtermediums kann das jeweilige Filterelement vorteilhaft besonders platzsparend und kompakt bauen und ist besonders einfach herstellbar. So kann das Filtermedium z.B. mit einem Tragrahmen des Filterelements mittels eines Spritzgussverfahrens verbunden sein oder durch einen Schweißvorgang. Weiterhin wird auf diese Weise ein genügend großer Filterelement-Innenraum geschaffen, um ein reibungsfreies Abfließen der Flüssigkeit aus dem Filterelement-Innenraum zu ermöglichen.By such a configuration of the filter medium, the respective filter element can advantageously be built to save space and compact and is particularly easy to produce. Thus, the filter medium may be e.g. be connected to a support frame of the filter element by means of an injection molding process or by a welding operation. Furthermore, a sufficiently large filter element interior is created in this way to allow a smooth flow of the liquid out of the filter element interior.
Dadurch, dass das wenigstens ein Filterelement taschenförmig ausgebildet ist kann eine besonders einfache und kostengünstige Herstellung des Filterelements bewirkt werden.Characterized in that the at least one filter element is pocket-shaped, a particularly simple and cost-effective production of the filter element can be effected.
Dadurch, dass wenigstens ein Filterelement lösbar, d. h. zerstörungsfrei lösbar, an der zugeordneten bzw. zugehörigen Anschlussöffnung festgelegt ist lässt sich eine besonders einfache Wartung des Flüssigkeitsfilters realisieren. Denn ist dieses wenigstens eine, lösbar befestigte Filterelement verstopft bzw. ist seine Filterfläche, z.B. das Filtermedium, mit Partikeln belegt, so kann es einfach vom Verteilerelement abgenommen und durch ein neues Filterelement ersetzt werden. Dadurch lassen sich Kosten sparen. Insbesondere muss nicht der komplette Flüssigkeitsfilter ersetzt werden, wenn lediglich eines der Filterelemente oder zumindest nicht alle Filterelemente ihre Filterkapazität erreicht haben. Die lösbare Verbindung kann z.B. durch eine Schraubverbindung oder eine Clipsverbindung realisiert sein. Es ist auch möglich, dass alle Filterelemente lösbar an ihren zugeordneten Anschlussöffnungen festgelegt sind.Characterized in that at least one filter element releasably, ie non-destructively releasably fixed to the associated or associated connection opening can be a particularly simple maintenance of the liquid filter realized. Because this is at least one, releasably secured filter element clogged or its filter surface, for example, the filter medium, coated with particles, it can be easily removed from the distributor element and replaced by a new filter element. This can save costs. In particular, it is not necessary to replace the complete liquid filter if only one of the filter elements or at least not all filter elements have reached their filter capacity. The detachable Connection can be realized for example by a screw or a clip connection. It is also possible that all the filter elements are releasably fixed to their associated connection openings.
Dadurch, dass wenigstens ein Filterelement unlösbar an der zugeordneten bzw. zugehörigen Anschlussöffnung festgelegt ist, insbesondere angeschweißt ist, wird eine besonders zuverlässige Dichtheit zwischen dem Verteilerelement und dem Filterelement bewirkt. Unter dem Begriff „unlösbar“ ist hier „nicht zerstörungsfrei lösbar“ zu verstehen. Dies kann z.B. durch eine stoffschlüssige Verbindung erfolgen, z.B. eine Schweißverbindung, eine Klebeverbindung, etc. Es ist auch möglich, dass alle Filterelemente unlösbar an ihren zugeordneten Anschlussöffnungen festgelegt sind.Characterized in that at least one filter element is permanently fixed to the associated or associated connection opening, in particular welded, a particularly reliable tightness between the distributor element and the filter element is effected. The term "insoluble" here "non-destructive solvable" to understand. This can e.g. by a material connection, e.g. a welded connection, an adhesive connection, etc. It is also possible that all filter elements are permanently fixed to their associated connection openings.
Dadurch, dass das Verteilerelement fluidleitend mit einem Auslasselement zum Auslassen gereinigter Flüssigkeit aus dem Flüssigkeitsfilter verbunden ist wird der Grad an Modularität nochmals gesteigert. Denn an das Auslasselement lässt sich nun z.B. ein vorgefertigtes Modul aus dem Verteilerelement und daran angeordneten Filterelementen einfach anschließen. Dieses letztere Modul kann für verschiedene Anwendungsfälle vorkonfiguriert gefertigt werden und muss dann bei der Endmontage lediglich mit dem - standardisierten - Anschluss des Anschlusselements fluidleitend verbunden werden. Dadurch lassen sich die Herstellkosten erheblich senken.The fact that the distributor element is fluid-conductively connected to an outlet element for discharging purified fluid from the fluid filter further increases the degree of modularity. For it is now possible to connect the outlet element with e.g. Simply connect a prefabricated module from the distributor element and filter elements arranged on it. This latter module can be made preconfigured for various applications and then has to be fluidly connected during final assembly only with the - standardized - connection of the connection element. As a result, the production costs can be significantly reduced.
Dadurch, dass bei wenigstens einem Filterelement im Filterelement-Innenraum eine Stützstruktur vorgesehen ist wird vorteilhaft bewirkt, dass das Filterelement stets ein ausreichend großes Innenvolumen aufweist, welches nicht kollabieren kann.Characterized in that at least one filter element in the filter element interior, a support structure is provided is advantageously effected that the filter element always has a sufficiently large internal volume, which can not collapse.
Durch diese Weiterbildung wird vorteilhaft bewirkt, dass der Filterelement-Innenraum stets ausreichend groß ist bzw. dass eine gewisse Beabstandung zwischen dem Filtermedium und einer ihm gegenüberliegenden Fläche erreicht ist. Damit ist sichergestellt, dass die Filterfläche zur Reinigung der zu reinigenden Flüssigkeit stets aufrechterhalten wird und sich nicht durch einen mechanischen Kontakt zwischen dem Filtermedium und einer ihm gegenüberliegenden Fläche verringert. Auch kann dadurch vorteilhaft sichergestellt werden, dass ein ausreichend großer Spalt zum Abfließen der gereinigten Flüssigkeit aus dem Filterelement-Innenraum verbleibt.This refinement advantageously ensures that the filter element interior is always sufficiently large or that a certain spacing between the filter medium and a surface lying opposite it is achieved. This ensures that the filter surface is always maintained for cleaning the liquid to be cleaned and is not reduced by a mechanical contact between the filter medium and a surface opposite it. It can also be advantageously ensured that a sufficiently large gap for the discharge of the purified liquid from the filter element interior remains.
Dadurch, dass die Stützstruktur wenigstens ein Stützelement aufweist, wobei an dem Stützelement eine Mehrzahl von Rippen angeordnet ist, die in einer Richtung quer zu einer Längsachse des Stützelements abragen wird vorteilhaft bewirkt, dass die Stützstruktur im Innern des Filterelements die Aufgabe einer Art Abstandshalter einnehmen kann. Durch die Mehrzahl der Rippen wird über die Fläche des Filterelements hinweg möglichst überall bewirkt, dass das Filterelement bzw. das Filtermedium des Filterelements nicht kollabiert und auf diese Weise die aktive Filterfläche stets aufrechterhalten bleibt.Characterized in that the support structure comprises at least one support element, wherein on the support member a plurality of ribs is arranged, which protrude in a direction transverse to a longitudinal axis of the support member is advantageously effected that the support structure inside the filter element can take on the task of a kind of spacer , As a result of the plurality of ribs, as far as possible over the surface of the filter element, the filter element or the filter medium of the filter element does not collapse and in this way the active filter surface is always maintained.
Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung wird ein Tankfiltersystem vorgeschlagen. Das Tankfiltersystem weist dabei einen Flüssigkeitsfilter nach der obigen Beschreibung auf. Ein derartiges Tankfiltersystem ist vorteilhaft modular gebaut und daher kostengünstig herstellbar. Weiterhin baut es vorteilhaft besonders kompakt und weist eine lange Standzeit auf und lässt sich besonders einfach und kostengünstig warten.According to a second aspect of the invention, a tank filter system is proposed. The tank filter system in this case has a liquid filter according to the above description. Such a tank filtration system is advantageously modular and therefore inexpensive to produce. Furthermore, it is advantageous particularly compact and has a long service life and can be particularly easy and inexpensive to maintain.
Figurenlistelist of figures
Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden dem Fachmann aus der nachfolgenden Beschreibung beispielhafter Ausführungsformen, die jedoch nicht als die Erfindung beschränkend auszulegen sind, unter Bezugnahme auf die beigelegten Zeichnungen ersichtlich.Other features and advantages of the present invention will become apparent to those skilled in the art from the following description of exemplary embodiments, which are not to be construed as limiting the invention with reference to the accompanying drawings.
Es zeigen
-
1 : Einen schematischen Querschnitt eines Tankfiltersystems; -
2 : einen schematischen Querschnitt durch einen Flüssigkeitsfilter; -
3 : eine perspektivische Ansicht einer Ausführungsform eines Flüssigkeitsfilters; -
4 : eine perspektivische Ansicht einer weiteren Ausführungsform eines Flüssigkeitsfilters.
-
1 : A schematic cross section of a tank filter system; -
2 a schematic cross section through a liquid filter; -
3 a perspective view of an embodiment of a liquid filter; -
4 : A perspective view of another embodiment of a liquid filter.
Die Flüssigkeit
Der Flüssigkeitsfilter
Der Flüssigkeitsfilter
Die Anschlussöffnungen
Es ist deutlich erkennbar, dass es sich bei den Anschlussöffnungen
Beide Filterelemente
Im Filterelement-Innenraum
Die Filterelemente
Oberhalb des Verteilerelements
In
Ein Flüssigkeitseintritt aus dem Tank
Um das Eintreten von Flüssigkeit aus dem Tank
Grundsätzlich ist es selbstverständlich denkbar, dass der Flüssigkeitsfilter
Der Tragrahmen
Es kann vorgesehen sein, dass das Filtermedium
Das Filtermedium
Der Tragrahmen
Grundsätzlich ist es auch möglich, dass das Filterelement
Aus dem Vergleich der
Bei den Filterelementen
Das Tankfiltersystem
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- US 20040144705 A1 [0003]US 20040144705 A1 [0003]
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