DE102018203832A1

DE102018203832A1 - Halteeinrichtung für ein Filterelement eines Kraftfahrzeugs, sowie Filtereinrichtung für ein Kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE102018203832A1
Application number: DE102018203832.5A
Authority: DE
Inventors: Florian Bauer; Andreas Bruhn
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2018-03-14
Filing date: 2018-03-14
Publication date: 2019-09-19
Also published as: WO2019174940A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Halteeinrichtung (9) zum Halten eines Filterelements (2) zum Filtern eines flüssigen Betriebsmittels eines Kraftfahrzeugs, mit wenigstens einem aus einem ersten Werkstoff gebildeten Halter (10), welcher einen Aufnahmebereich (11) aufweist, in welchem zum Halten des Filterelements (2) das Filterelement (2) zumindest teilweise anordenbar ist, und mit einer Heizung (14) zum Beheizen des Filterelements (2), wobei ein zumindest einen Teilbereich des Aufnahmebereichs (11) umgebendes und dadurch zumindest den Teilbereich (11) thermisch isolierendes Isolationselement (17) vorgesehen ist, welches aus einem zweiten Werkstoff gebildet ist, welcher gegenüber dem ersten Werkstoff eine geringere Wärmeleitfähigkeit aufweist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Halteeinrichtung zum Halten eines Filterelements für ein Kraftfahrzeug gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1. Des Weiteren betrifft die Erfindung eine Filtereinrichtung für ein Kraftfahrzeug gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 10.
Eine solche Halteeinrichtung zum Halten eines Filterelements zum Filtern eines flüssigen Betriebsmittels eines Kraftfahrzeugs und eine solche Filtereinrichtung mit einem solchen Filterelement sind bereits aus der WO 2007/017080 A1 bekannt. Die Halteeinrichtung weist dabei wenigstens einen Halter auf, welcher aus einem ersten Werkstoff gebildet ist. Der Halter weist einen Aufnahmebereich auf, in welchem zum Halten des Filterelements das Filterelement zumindest teilweise anordenbar beziehungsweise angeordnet ist. Außerdem weist die Halteeinrichtung eine Heizung zum Beheizen des Filterelements auf.
Des Weiteren offenbart die DE 42 39 099 A1 einen Kraftstoff-Filter, insbesondere für Dieselkraftstoff, bestehend aus einem ein radial durchströmtes mit seiner Achse annähernd lotrecht ausgerichtetes Ring-Filterelement aufnehmenden Filtergehäuse, das in seinem unteren Bereich einen Sammelraum für abgeschiedenes Wasser aufweist.
Darüber hinaus offenbart die DE 37 24 410 A1 einen elektrisch beheizbaren Kraftstoff-Filter, insbesondere für Dieselkraftstoffe.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Halteeinrichtung und eine Filtereinrichtung der eingangs genannten Art zu verbessern.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäße durch eine Halteeinrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 sowie durch eine Filtereinrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 10 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Ein erster Aspekt der Erfindung betrifft eine Halteeinrichtung zum Halten eines Filterelements zum Filtern eines flüssigen Betriebsmittels eines Kraftfahrzeugs, insbesondere eines beispielsweise als Personenkraftwagen ausgebildeten Kraftwagens. Die Halteeinrichtung weist wenigstens einen Halter auf, welcher aus einem ersten Werkstoff gebildet ist. Der Halter weist einen Aufnahmebereich auf beziehungsweise begrenzt einen Aufnahmebereich, in welchem zum Halten des Filterelements das Filterelement zumindest teilweise, insbesondere zumindest überwiegend oder vollständig, anordenbar beziehungsweise angeordnet ist. Mit anderen Worten, zum Halten des Filterelements ist beziehungsweise das Filterelement zumindest teilweise in dem Aufnahmebereich anordenbar beziehungsweise angeordnet, sodass beispielsweise das Filterelement in dem Aufnahmebereich zu halten beziehungsweise gehalten ist. Die Halteeinrichtung umfasst ferner eine Heizung zum Beheizen des Filterelements. Insbesondere kann mittels der Heizung der Aufnahmebereich und somit das zumindest teilweise im Aufnahmebereich angeordnete Filterelement beheizt und somit erwärmt werden. Vorzugsweise ist die Heizung als eine elektrische Heizung ausgebildet, mittels welche unter Nutzung von elektrischer Energie beziehungsweise elektrischem Strom der Aufnahmebereich und somit das Filterelement beheizt werden können. Durch das Beheizen des Filterelements können beispielsweise Verstopfungen des Filterelements vermieden werden, oder solchen Verstopfungen kann Entgegengewirkt werden. Ferner kann beispielsweise vermieden werden, dass das flüssige Betriebsmittel in dem Filterelement einfriert beziehungsweise das bereits eingefrorene Betriebsmittel kann erwärmt und dadurch aufgetaut werden.
Um nun einen besonders effizienten und effektiven Betrieb der Halteeinrichtung realisieren zu können, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Halteeinrichtung ein zumindest einen Teilbereich des Aufnahmebereichs umgebendes und dadurch zumindest den Teilbereich thermisch isolierendes Isolationselement aufweist, welches aus einem zweiten Werkstoff gebildet ist, der gegenüber dem ersten Werkstoff eine geringere Wärmeleitfähigkeit, das heißt einen geringeren Wärmeleitkoeffizienten aufweist. Durch diese thermische Isolation des Aufnahmebereichs kann beispielsweise Wärme, welche von der Heizung bei deren Betrieb bereitgestellt wird, gezielt dem Aufnahmebereich und somit dem zumindest teilweise, insbesondere zumindest überwiegend oder vollständig, in dem Aufnahmebereich angeordneten Filterelement zugeführt werden, sodass der Aufnahmebereich und somit das Filterelement effektiv und effizient aufgewärmt werden können. Mittels des Isolationselements können unerwünschte Wärmeströme von dem Aufnahmebereich weg vermieden oder zumindest gering gehalten werden, sodass übermäßige Wärmeverluste vermieden oder zumindest besonders gering gehalten werden können. Dadurch können der Aufnahmebereich und somit das Filterelement mit einem nur sehr geringen Energieaufwand effektiv beziehungsweise besonders stark erwärmt werden, sodass die Heizung und somit die Halteeinrichtung insgesamt besonders effizient betrieben werden kann.
Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Halteeinrichtung ist, dass die Heizung Bestandteil der Halteeinrichtung und somit zumindest mittelbar, insbesondere direkt, an dem Halter gehalten ist. Da die Heizung Bestandteil der Halteeinrichtung und nicht nur der Bestandteil des Filterelements ist, kann das vorzugsweise reversibel lösbar in dem Aufnahmebereich anordenbare und mittels des Halters zu haltende Filterelement, welches beispielsweise zunächst in dem Aufnahmebereich aufgenommen ist, zerstörungsfrei von dem Halter gelöst und dabei aus dem Aufnahmebereich heraus bewegt werden, während die Heizung Bestandteil der Halteeinrichtung beziehungsweise an dem Halter verbleibt. Ein Austausch des Filterelements geht somit nicht mit einem Austausch der Heizung einher, sodass die Kosten des Filterelements besonders gering gehalten werden können und das Filterelement besonders kostengünstig ausgetauscht werden kann.
Wäre beispielsweise die Heizung untrennbar mit dem Filterelement verbunden beziehungsweise in das Filterelement integriert, so ginge ein Austausch des Filterelements mit einem Austausch der Heizung einher. Eine solche Integration der Heizung in das Filterelement führt zu hohen Kosten des Filterelements und zu einem hohen Bauraumbedarf des Filterelements. Außerdem müssten dann beispielsweise bei einer Wartung beziehungsweise bei einem Service Steckkontakte geöffnet und geschlossen werden, um die Heizung beispielsweise von einem Stromnetz des Kraftfahrzeugs zu trennen, daraufhin das Filterelement aus dem Aufnahmebereich zu entfernen und dann die Heizung eines weiteren Filterelements, welches dann in dem Aufnahmebereich angeordnet wird, wieder mit dem Stromkreis zu verbinden. Dies führt zu einem zeit- und kostenaufwändigen Austausch des Filterelements, was nun jedoch durch die erfindungsgemäße Halteeinrichtung vermieden werden kann.
Gleichzeitig ermöglicht es die Halteeinrichtung, den Aufnahmebereich und somit das Filterelement und über das Filterelement das das Filterelement durchströmende beziehungsweise in dem Aufnahmebereich angeordneten Betriebsmittel zu erwärmen. Dies ist insbesondere für solche flüssigen Betriebsmittel vorteilhaft, die bei tiefen Temperaturen ihre physikalischen Eigenschaften signifikant ändern und beispielsweise aufgrund von tiefen Temperaturen einfrieren oder ausflocken. Zu einem solchen Einfrieren kann es beispielsweise dann kommen, wenn das Betriebsmittel reines Wasser ist oder zumindest Wasser aufweist. Zu einem Ausflocken des Betriebsmittels kann es dann kommen, wenn das Betriebsmittel beispielsweise ein Dieselkraftstoff ist. Durch Erwärmen des Aufnahmebereichs und somit des Betriebsmittels kann einem Einfrieren beziehungsweise Ausflocken des Betriebsmittels entgegengewirkt werden, sodass ein besonders vorteilhafter Betrieb des Kraftfahrzeugs, insbesondere eines zum Antreiben des Kraftfahrzeugs ausgebildeten und mit dem Betriebsmittel betreibbaren beziehungsweise versorgbaren Verbrennungskraftmaschine, ermöglicht werden.
Die Heizung weist beispielsweise wenigstens ein oder mehrere PTC-Elemente auf, mittels welchen der Aufnahmebereich und somit das Filterelement effizient beheizt werden können. Da erfindungsgemäß die Heizung zumindest mittelbar, insbesondere direkt, an dem Halter gehalten und beispielsweise in den Halter integriert ist, können die Kosten, der Bauraumbedarf und das Gewicht des Filterelements besonders gering gehalten werden. Darüber hinaus kann das Filterelement besonders einfach ausgetauscht und gegen ein anderes Filterelement ersetzt werden.
Das Filterelement ist vorzugsweise eine separat von dem Halter ausgebildete Komponente, welche reversibel, das heißt zerstörungsfrei in dem Aufnahmeraum anordenbar ist. Dies bedeutet, dass das Filtereinrichtung mehrmals abwechselnd in dem Aufnahmebereich angeordnet und wieder aus dem Aufnahmebereich entfernt werden kann, ohne dass es zu Beschädigungen oder Zerstörungen des Filterelements oder des Halters kommt. Somit wird das Filterelement auch als Filterpatrone bezeichnet. Dabei kann mittels des Isolationselements eine besonders vorteilhafte thermische Isolation beziehungsweise Isolierung des Aufnahmebereichs nach außen realisiert werden, um Wärmeverluste besonders gering halten zu können.
Um einen besonders effizienten und effektiven Betrieb der Halteeinrichtung und somit des Kraftfahrzeugs insgesamt realisieren zu können, ist bei einer Ausführungsform der Erfindung vorgesehen, dass das Isolationselement zumindest einen Anschlussbereich umgibt und dadurch thermisch isoliert, in welchem in einem Zustand, in welchem das Filterelement in dem Aufnahmebereich angeordnet ist, wenigstens ein Anschlusselement des Filterelements zumindest teilweise, insbesondere zumindest überwiegend oder vollständig, angeordnet ist, wobei das Filterelement über das Anschlusselement mit dem flüssigen Betriebsmittel versorgbar ist. Mittels des Isolationselements ist somit nicht nur der Aufnahmebereich und somit das Filterelement an sich beziehungsweise ein zum Filtern des Betriebsmittels ausgebildeter Funktionsbereich des Filterelements thermisch isoliert, sondern vorzugsweise ist auch der Anschlussbereich thermisch isoliert, sodass beispielsweise auch im Anschlussbereich unerwünschte, aus tiefen Temperaturen resultierende Effekte vermieden werden können. Da mittels des Isolationselements übermäßige Wärmeverluste und somit unerwünschte Wärmeströme vermieden werden können, kann die von der Heizung bereitgestellte Wärme bis zum Anschlussbereich gelangen, und somit effizient und effektiv den Anschlussbereich und das im Anschlussbereich angeordnete Anschlusselement erwärmen, sodass eine besonders umfangreiche Erwärmung des Filterelements auf effiziente Weise möglich ist.
Das Anschlusselement beziehungsweise der Anschlussbereich schließt sich beispielsweise an den Halter an, sodass der Anschlussbereich ein von dem Halter unterschiedlicher Bereich ist, welcher nicht von dem Halter umgeben ist. Somit kommt beispielsweise dem Isolationselement zumindest eine Doppelfunktion zu, da es sowohl zum thermischen Isolieren des Halters als auch zum thermischen Isolieren des vom Halter unterschiedlichen Anschlussbereichs genutzt wird.
Bei einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist eine dem Aufnahmebereich abgewandte Außenfläche des Halters zumindest überwiegend, insbesondere vollständig, von dem Isolationselement umgeben. Hierdurch kann eine besonders vorteilhafte thermische Isolierung des Halters und des Aufnahmebereichs realisiert werden, sodass Wärmeverluste in einem besonders geringen Rahmen gehalten werden können.
Eine weitere Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, dass der erste Werkstoff den Aufnahmebereich direkt begrenzt. Somit steht beispielsweise das Filterelement in seinem in den Aufnahmebereich angeordneten Zustand in direkten Kontakt mit dem ersten Werkstoff, sodass beispielsweise mittels des ersten Werkstoffes beziehungsweise mittels des Halters eine besonders vorteilhafte Verteilung der von der Heizung bereitgestellten Wärme über das Filterelement gewährleistet werden kann. Im Vergleich zu dem zweiten Werkstoff weist der erste Werkstoff eine größere Wärmeleitfähigkeit auf, sodass die mittels der Heizung bereitgestellte Wärme mittels des ersten Werkstoffs besonders vorteilhaft verteilt werden kann. Dadurch kann eine umfangreiche Erwärmung des Halters und somit des Aufnahmebereichs gewährleistet werden.
Um eine besonders vorteilhafte Wärmeleitfähigkeit und in der Folge einen besonders effizienten und effektiven Betrieb der Halteeinrichtung realisieren zu können, ist es in weiterer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass der erste Werkstoff ein metallischer Werkstoff ist. Auf diese Weise kann mittels des ersten Werkstoffs die von der Heizung bereitgestellte Wärme besonders vorteilhaft verteilt werden. Gleichzeitig können jedoch unerwünschte Wärmeströmungen und somit übermäßige Wärmeverluste vermieden werden, da der an sich gut wärmeleitfähige Leiter mittels des Isolationselements thermisch isoliert ist.
Als besonders vorteilhaft hat es sich dabei gezeigt, wenn der metallische Werkstoff ein Leichtmetall, insbesondere Aluminium, ist. Dadurch kann das Gewicht der Halteeinrichtung besonders gering gehalten werden, sodass ein besonders effizienter Betrieb des Kraftfahrzeugs insgesamt realisierbar ist.
Um eine besonders vorteilhaft thermische Isolation realisieren zu können, ist es bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung vorgesehen, dass der zweite Werkstoff ein Kunststoff und/oder ein Schaum ist. Insbesondere kann der zweite Kunststoff ein geschlossenzelliger Schaum, insbesondere EPDM (Ethylen-Propylen-Dien-Kautschuk), sein.
Es ist denkbar, dass das Isolationselement wenigstens eine auf den Halter aufgebrachte Beschichtung ist, die beispielsweise auf die dem Aufnahmebereich abgewandte Außenseite des Halters aufgebracht beziehungsweise aufgetragen ist. Das Isolationselement wird, beziehungsweise ist somit beispielsweise in Abhängigkeit von dem Halter ausgebildet, da die Beschichtung bei ihrem Aufbringen auf den Halter, insbesondere auf die Außenseite, hergestellt wird.
Als besonders vorteilhaft hat es sich jedoch gezeigt, wenn das Isolationselement als eine separat von dem Halter ausgebildete und mit dem Halter verbundene Komponente ausgebildet ist. Mit anderen Worten sind der Halter und das Isolationselement beispielsweise separat voneinander und somit unabhängig voneinander ausgebildete Komponenten, welche miteinander verbunden sind. Dadurch kann der Halter besonders vorteilhaft thermisch isoliert werden. Außerdem kann dadurch die Halteeinrichtung zeit- und kostengünstig hergestellt werden.
Das Isolationselement kann einstückig ausgebildet sein. Ferner ist es denkbar, dass das Isolationselement mehrteilig ausgebildet ist. Hierbei umfasst das Isolationselement beispielsweise mehrere, separat voneinander ausgebildete und miteinander verbundene Teile.
Schließlich hat es sich als besonders vorteilhaft gezeigt, wenn das Isolationselement mit dem Halter verschraubt und/oder verrastet und dadurch mit dem Halter verbunden ist. Hierdurch kann die Halteeinrichtung besonders kostengünstig hergestellt werden. Ferner ist es dadurch denkbar, den Halter bedarfsgerecht mit dem Isolationselement auszustatten, oder das Isolationselement kann beispielsweise je nach Fahrzeugvariante einfach weggelassen werden, insbesondere je nach Land, in welchem das Kraftfahrzeug eingesetzt wird.
Ein zweiter Aspekt der Erfindung betrifft eine Filtereinrichtung für ein Kraftfahrzeug, insbesondere für einen beispielsweise als Personenkraftwagen ausgebildeten Kraftwagen. Die Filtereinrichtung weist ein von einem flüssigen Betriebsmittel des Kraftfahrzeugs durchströmbares Filterelement zum Filtern des Betriebsmittels auf. außerdem umfasst die Filtereinrichtung eine Halteeinrichtung, insbesondere eine erfindungsgemäße Halteeinrichtung. Die Halteeinrichtung weist wenigstens einen aus einem ersten Werkstoff gebildeten Halter auf, welcher einen Aufnahmebereich aufweist, in welchem zum Halten des Filterelements das Filterelement zumindest teilweise anordenbar beziehungsweise angeordnet ist. Außerdem weist die Halteeinrichtung eine Heizung zum Beheizen des Filterelements auf.
Um nun den Aufnahmebereich und somit das Filterelement effizient und effektiv aufheizen zu können, ist erfindungsgemäß wenigstens ein zumindest einen Teilbereich des Aufnahmebereichs umgebendes und dadurch zumindest den Teilbereich thermisch isolierendes Isolationselement vorgesehen, welches aus einem zweiten Werkstoff gebildet ist, dessen Wärmeleitfähigkeit geringer als die des ersten Werkstoffs ist. Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des ersten Aspekts der Erfindung sind als Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des zweiten Aspekts der Erfindung anzusehen und umgekehrt.
Um eine effektive Isolierung zu realisieren, umgibt beispielsweise das Isolationselement zumindest den Teilbereich in Umfangsrichtung des Aufnahmebereichs vollständig umlaufend. Vorzugsweise ist der Halter zumindest überwiegend, insbesondere vollständig, in Umfangsrichtung des Halters und somit des Aufnahmebereichs vollständig umlaufend von dem Isolationselement umgeben.
Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels mit den zugehörigen Zeichnungen. Dabei zeigt:

1 eine schematische Schnittansicht einer erfindungsgemäßen Filtereinrichtung für ein Kraftfahrzeug; und
2 eine schematische und geschnittene Draufsicht der Filtereinrichtung.

In den Fig. sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen.
1 zeigt in einer schematischen Schnittansicht eine Filtereinrichtung 1 für ein Kraftfahrzeug, insbesondere für einen beispielsweise als Personenkraftwagen ausgebildeten Kraftwagen. Das Kraftfahrzeug weist in seinem vollständig hergestellten Zustand einen beispielsweise als Verbrennungskraftmaschine ausgebildeten Antriebsmotor auf, mittels welchem das Kraftfahrzeug antreibbar ist. Während eines Betriebs, insbesondere während eines befeuerten Betriebs, wird der Antriebsmotor, insbesondere wenigstens ein als Zylinder ausgebildeter Brennraum der Verbrennungskraftmaschine, mit einem flüssigen Betriebsmittel versorgt, welches - wie im Folgenden noch genauer erläutert wird - mittels der Filtereinrichtung 1 gefiltert wird. Bei dem Betriebsmittel handelt es sich beispielsweise um einen flüssigen Kraftstoff zum Betreiben der Verbrennungskraftmaschine in ihrem befeuerten Betrieb, wobei der Kraftstoff beispielsweise ein Dieselkraftstoff sein kann. Ferner ist es denkbar, dass das Betriebsmittel, insbesondere reines, Wasser ist oder zumindest Wasser aufweist. Insbesondere bei tiefen Temperaturen kann das Betriebsmittel seine physikalischen Eigenschaften ändern und beispielsweise gefrieren oder ausflocken, wodurch die Versorgung des Antriebsmotors mit dem Betriebsmittel beeinträchtigt werden kann. Eine solche Beeinträchtigung des Betriebs des Antriebsmotors kann mittels der Filtereinrichtung 1 vermieden werden.
Die Filtereinrichtung 1 weist ein von dem flüssigen Betriebsmittel durchströmbares und auch als Filterpatrone bezeichnetes Filterelement 2 auf, mittels welchem das das Filterelement 2 durchströmende Betriebsmittel gefiltert werden kann. Hierzu umfasst das Filterelement 2 beispielsweise ein Gehäuse 3 und wenigstens ein in dem Gehäuse 3 angeordnetes Filtermaterial, welches beispielsweise von dem Betriebsmittel durchströmbar ist. Mit anderen Worten kann das Betriebsmittel das Gehäuse 3 und dabei das Filtermaterial durchströmen und wird hierdurch mittels des Filtermaterials gefiltert. Hierzu weist das Filtermaterial beispielsweise von dem Betriebsmittel durchströmbare Poren auf. Je nach Größe der Poren bleiben in dem Betriebsmittel etwaig aufgenommene Partikel, welche größer als die Poren sind, an dem Filtermaterial hängen und werden dadurch aus dem Betriebsmittel gefiltert.
Das Filterelement 2 weist einen Zulauf 4 mit einem ersten Anschlusselement 5 und einen Ablauf 6 mit einem zweiten Anschlusselement 7 auf. Über den Zulauf 4, insbesondere über das erste Anschlusselement 5, kann das Betriebsmittel dem Filterelement 2 zugeführt, das heißt in das Filterelement 2, insbesondere in das Gehäuse 3, eingeleitet werden. Das über den Zulauf 4, insbesondere über das Anschlusselement 5, in das Filterelement 2, insbesondere in das Gehäuse 3, einströmende Betriebsmittel kann das Gehäuse 3 und dabei das Filtermaterial durchströmen und zu dem Ablauf 6, insbesondere zu dem zweiten Anschlusselement 7, strömen. Über den Ablauf 6, insbesondere über das zweite Anschlusselement 7, kann das Betriebsmittel von dem Filterelement 2, insbesondere aus dem Gehäuse 3, abgeführt werden.
Über das Anschlusselement 5 ist das Filterelement 2 beispielsweise mit einer in 1 ausschnittsweise dargestellten ersten Leitung 8 fluidisch verbindbar, welche von dem Betriebsmittel durchströmbar ist. Somit kann das Betriebsmittel mittels der Leitung 8 zu dem Anschlusselement 5 geführt werden. Das die Leitung 8 durchströmende Betriebsmittel kann aus der Leitung 8 ausströmen, das Anschlusselement 5 durchströmen und somit über das Anschlusselement 5 in das Gehäuse 3 einströmen. Dementsprechend kann das Filterelement 2 über das Anschlusselement 7 mit einer in 1 nicht dargestellten zweiten Leitung fluidisch verbunden werden. Somit kann das Betriebsmittel über das Anschlusselement 7 aus dem Gehäuse 3 aus- und in die zweite Leitung einströmen und kann dadurch mittels der zweiten Leitung von dem Filterelement 2 abgeführt werden. Das Anschlusselement 5 und/oder 7 ist vorzugsweise als ein Schnellverschlusselement, das heißt als ein so genannter Quick Connector (QC) ausgebildet, sodass beispielsweise die Leitung 8 ohne Werkzeug mechanisch und fluidisch mit dem Anschlusselement 5 verbunden und von dem Anschlusselement 5 gelöst werden kann.
Die Filtereinrichtung 1 weist darüber hinaus eine Halteeinrichtung 9 mit wenigstens einem Halter 10 auf, welcher einen Aufnahmebereich 11 aufweist beziehungsweise begrenzt. Dabei ist das Filterelement 2 zumindest teilweise, insbesondere zumindest überwiegend, in dem Aufnahmebereich 11 anordenbar und dadurch zu halten. Mit anderen Worten ist bei der Filtereinrichtung 1 das Filterelement 2 zumindest teilweise, insbesondere zumindest überwiegend oder vollständig, in dem Aufnahmebereich 11 angeordnet und dadurch mittels des Halters 10 gehalten.
In Zusammenschau mit 2 ist erkennbar, dass der Halter 10 eine Lasche 12 aufweist, über welche der Halter 10 beispielsweise an einem in 2 nicht dargestellten weiteren Bauelement des Kraftfahrzeugs befestigt werden kann. Hierzu weist die Lasche 12 beispielsweise ein Befestigungselement in Form einer Durchgangsöffnung auf. Durch diese Durchgangsöffnung kann ein weiteres Befestigungselement insbesondere in Form einer Schraube 13 hindurchgesteckt werden. Die Schraube 13 kann beispielsweise mit dem weiteren Bauelement verschraubt werden, wodurch mittels der Schraube 13 über die Lasche 12 der Halter 10 an dem weiteren Bauelement befestigt werden kann. Da das Filterelement 2 mittels des Halters 10 und dabei an dem Halter 10 gehalten ist, kann das Filterelement 2 über den Halter 10 an dem weiteren Bauelement befestigt werden.
Die Halteeinrichtung 9 weist dabei eine Heizung 14 auf, welche vorzugsweise als elektrische Heizung ausgebildet ist. Mittels der Heizung 14 können der Aufnahmebereich 11 und somit das zumindest teilweise in dem Aufnahmebereich 11 anordenbare oder angeordnete Filterelement 2, insbesondere unter Nutzung von elektrischem Strom, erwärmt beziehungsweise beheizt werden. Hierzu weist die Heizung 14 wenigstens ein oder mehrere Heizelemente 15 auf, welche mit elektrischer Energie beziehungsweise elektrischem Strom versorgt werden können. Durch Versorgen der Heizelemente 15 mit der elektrischen Energie können der Aufnahmebereich 11 und somit das Filterelement 2 unter Nutzung der elektrischen Energie, mit welcher die Heizelemente 15 versorgt werden, erwärmt werden. Beispielsweise ist das jeweilige Heizelement 15 als PTC-Element ausgebildet. Die Heizelemente 15 und somit die Heizung 14 sind Bestandteile der Halteeinrichtung 9 und dabei vorzugsweise zumindest mittelbar, insbesondere direkt, an dem Halter 10 gehalten beziehungsweise befestigt. Wie aus 1 erkennbar ist, sind die Heizelemente 15 und somit die Heizung 14 auf und insbesondere an einer dem Aufnahmebereich 11 abgewandten Außenseite 16 des Halters 10 angeordnet. Vorzugsweise kontaktieren die Heizelemente 15 den Halter 10 direkt. Der Halter 10 ist dabei aus einem ersten Werkstoff gebildet, welcher beispielsweise ein metallischer Werkstoff, insbesondere ein Leichtmetall wie beispielsweise Aluminium, ist. Auf diese Weise kann von den Heizelementen 15 bereitgestellte Wärme besonders vorteilhaft auf den Halter 10 übergehen und mittels des Halters 10 verteilt werden, sodass zumindest nahezu der gesamte Aufnahmebereich 11 mittels des Halters 10 gleichmäßig erwärmt werden kann. Hierdurch kann das Filterelement 2, insbesondere das Gehäuse 3, besonders großflächig beheizt werden.
Wie aus 2 erkennbar ist, umgibt der Halter 10 den Aufnahmebereich 11 und somit zumindest einen Längenbereich des Gehäuses 3 beziehungsweise des Filterelements 2 in Umfangsrichtung des Aufnahmebereichs 11 beziehungsweise des Filterelements 2 vollständig umlaufend. Da mittels des Halters 10 die von den Heizelementen 15 bereitgestellte Wärme besonders vorteilhaft und gleichmäßig verteilt werden kann, können der Aufnahmebereich 11 und das Filterelement 2 besonders gut erwärmt werden. Hierdurch kann beispielsweise eine übermäßig tiefe Temperatur des Filterelements 2 vermieden werden, sodass beispielsweise ein Ausflocken oder ein Einfrieren des Betriebsmittels in dem Filterelement 2 vermieden werden kann.
Vorzugsweise ist das Filterelement 2 reversibel lösbar an dem Halter 10 gehalten, sodass das Filterelement 2 aus dem Aufnahmebereich 11 entnommen und gegen ein anderes, neues Filterelement ausgetauscht werden kann, ohne dass es zu Beschädigungen oder Zerstörung des Filterelements 2 oder der Halteeinrichtung 9 kommt.
Um nun einen besonders effizienten und effektiven Betrieb der Filtereinrichtung 1 realisieren zu können, umfasst die Filtereinrichtung 1, insbesondere die Halteeinrichtung 9, wenigstens ein zumindest einen Teilbereich des Aufnahmebereichs 11, vorzugsweise einen zumindest überwiegenden Teil des Aufnahmebereichs 11 oder den gesamten Aufnahmebereich 11, umgebendes und dadurch zumindest den Teilbereich beziehungsweise den gesamten Aufnahmebereich 11 thermisch isolierendes Isolationselement 17, welches aus einem zweiten Werkstoff gebildet ist
Dabei weist der zweite Werkstoff gegenüber dem ersten Werkstoff eine geringere Wärmeleitfähigkeit auf. Mit anderen Worten weist der erste Werkstoff eine erste Wärmeleitfähigkeit beziehungsweise einen ersten Wärmeleitkoeffizienten auf, während der zweite Werkstoff eine zweite Wärmeleitfähigkeit beziehungsweise einen zweiten Wärmeleitkoeffizienten aufweist. Die zweite Wärmeleitfähigkeit beziehungsweise der zweite Wärmeleitkoeffizient ist dabei geringer als die erste Wärmeleitfähigkeit beziehungsweise der erste Wärmeleitkoeffizient, sodass unerwünschte Wärmeströme und somit übermäßige Wärmeverluste mittels des Isolationselements 17 vermieden werden können. Auf diese Weise kann der Energieverbrauch zum Beheizen des Aufnahmebereichs 11 und des Filterelements 2 besonders gering gehalten werden.
Bei dem in den Fig. veranschaulichten Ausführungsbeispiel ist das Isolationselement 17 mehrteilig und vorliegend genau zweiteilig ausgebildet, sodass das Isolationselement 17 zwei Isolationsteile 18 und 20 aufweist. Die Isolationsteile 18 und 20 sind beispielsweise separat voneinander ausgebildete und miteinander verbundene Komponenten. Ferner sind das Isolationselement 17 und der Halter 10 separat und unabhängig voneinander ausgebildete und miteinander verbundene Komponenten, wobei beispielsweise das Isolationselement 17 mit dem Halter 10 verrastet beziehungsweise verclipst oder mit dem Halter 10 verschraubt und dadurch mit dem Halter 10, insbesondere reversibel lösbar, verbunden ist. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass das Filterelement 2 mittels des Isolationselements 17 an dem Halter 10, insbesondere reversibel lösbar, gehalten ist, sodass dem Isolationselement 17 zumindest einen Doppelfunktion zukommt. Das Isolationselement 17 wird zum einen genutzt, um übermäßige Wärmeverluste zu vermeiden und dabei den Aufnahmebereich 11 thermisch zu isolieren. Zum anderen wird das Isolationselement 17 genutzt, um beispielsweise das Filterelement 2 an dem Halter 10 zu fixieren.
1 und 2 zeigten die Filtereinrichtung 1 in einem Zustand, in welchem das Filterelement 2 in dem Aufnahmebereich 11 angeordnet und gehalten ist. Das Isolationselement 17 umgibt dabei jeweilige Anschlussbereiche 21 und 22, insbesondere in Umfangsrichtung des Halters 10 vollständig umlaufend, sodass die Anschlussbereiche 21 und 22 mittels des Isolationselements 17 thermisch isoliert sind. In dem zuvor genannten Zustand sind die Anschlusselemente 5 und 7 jeweils zumindest teilweise, insbesondere zumindest überwiegend oder vollständig, in den jeweiligen Anschlussbereichen 21 und 22 angeordnet, sodass mittels des Isolationselements 17 auch die Anschlussbereiche 21 und 22 und somit die Anschlusselemente 5 und 7 thermisch isoliert sind.
Aus 1 ist erkennbar, dass sich die Anschlussbereiche 21 und 22 beidseitig an den Halter 10 anschließen, sodass die Anschlussbereiche 21 und 22 von dem Halter 10 nicht umgeben sind beziehungsweise von dem Halter 10 unterschiedliche Bereiche sind. Auf diese Weise können auch die sich an den Halter 10 anschließenden Anschlussbereiche 21 und 22 mittels des Isolationselements 17 warmgehalten werden beziehungsweise auch die Anschlussbereiche 21 und 22 können mittels der von der Heizung 14 bereitgestellten Wärme vorteilhaft erwärmt und somit beispielsweise aufgetaut werden.
Ferner ist aus 1 erkennbar, dass die dem Aufnahmebereich 11 abgewandte Außenseite 16 des Halters 10 zumindest überwiegend, insbesondere vollständig, von dem Isolationselement 17 umgeben ist. Hierdurch kann eine besonders effektive Wärmeisolation realisiert werden. Auch jeweilige Stirnseiten 23 und 24 des Halters 10 sind von dem Isolationselement 17 umgeben beziehungsweise überdeckt, sodass eine besonders vorteilhafte Wärmeisolation realisiert ist. Ferner hat es sich als vorteilhaft gezeigt, wenn das Isolationselement 17 aus einem Kunststoff gebildet ist, sodass der zweite Werkstoff ein Kunststoff ist.
Ein weiterer Vorteil ist, dass die Heizung 14 Bestandteil der Halteeinrichtung 9 und nicht Bestandteil des Filterelements 2 ist. Somit kann das Filterelement 2 aus dem Aufnahmebereich 11 entfernt und gegen ein anderes Filterelement getauscht werden, während die Heizung 14 an dem Halter 10 verbleibt. Dadurch können der Bauraumbedarf, das Gewicht und die Kosten des Filterelements 2 besonders gering gehalten werden. Außerdem kann das Filterelement 2 besonders zeit- und kostengünstig ausgetauscht werden, sodass beispielsweise das Kraftfahrzeug besonders zeit- und kostengünstig gewartet beziehungsweise repariert werden kann.
Bezugszeichenliste

1: Filtereinrichtung
2: Filterelement
3: Gehäuse
4: Zulauf
5: Anschlusselement
6: Ablauf
7: Anschlusselement
8: Leitung
9: Halteeinrichtung
10: Halter
11: Aufnahmebereich
12: Lasche
13: Schraube
14: Heizung
15: Heizelement
16: Außenseite
17: Isolationselement
18: Isolationsteil
20: Isolationsteil
21: Anschlussbereich
22: Anschlussbereich
23: Stirnseite
24: Stirnseite

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

WO 2007/017080 A1 [0002]
DE 4239099 A1 [0003]
DE 3724410 A1 [0004]

Claims

Halteeinrichtung (9) zum Halten eines Filterelements (2) zum Filtern eines flüssigen Betriebsmittels eines Kraftfahrzeugs, mit wenigstens einem aus einem ersten Werkstoff gebildeten Halter (10), welcher einen Aufnahmebereich (11) aufweist, in welchem zum Halten des Filterelements (2) das Filterelement (2) zumindest teilweise anordenbar ist, und mit einer Heizung (14) zum Beheizen des Filterelements (2), dadurch gekennzeichnet, dass ein zumindest einen Teilbereich des Aufnahmebereichs (11) umgebendes und dadurch zumindest den Teilbereich (11) thermisch isolierendes Isolationselement (17) vorgesehen ist, welches aus einem zweiten Werkstoff gebildet ist, welcher gegenüber dem ersten Werkstoff eine geringere Wärmeleitfähigkeit aufweist.
Halteeinrichtung (9) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Isolationselement (17) zumindest einen Anschlussbereich (21, 22) umgibt und dadurch thermisch isoliert, in welchem wenigstens ein von dem das Filterelement (2) durchströmenden Betriebsmittel durchströmbares Anschlusselement (5, 7) des Filterelements (2), welches über das Anschlusselement (5, 7) mit einer von dem Betriebsmittel durchströmbaren Leitung (8) fluidisch verbindbar ist zumindest teilweise, insbesondere zumindest überwiegend oder vollständig, angeordnet ist.
Halteeinrichtung (9) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine dem Aufnahmebereich (11) abgewandte Außenfläche (16) des Halters (10) zumindest überwiegend, insbesondere vollständig, von dem Isolationselement (17) umgeben ist.
Halteeinrichtung (9) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Werkstoff den Aufnahmebereich (11) direkt begrenzt.
Halteeinrichtung (9) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Werkstoff ein metallischer Werkstoff ist.
Halteeinrichtung (9) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der metallische Werkstoff ein Leichtmetall, insbesondere Aluminium, ist.
Halteeinrichtung (9) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Werkstoff ein Kunststoff und/oder ein Schaum ist.
Halteeinrichtung (9) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Isolationselement (17) als eine separat von dem Halter (10) ausgebildete und mit dem Halter (10) verbundene Komponente ausgebildet ist.
Halteeinrichtung (9) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Isolationselement (17) mit dem Halter (10) verschraubt und/oder verrastet und dadurch mit dem Halter (10) verbunden ist.
Filtereinrichtung (1) für ein Kraftfahrzeug, mit einem von einem flüssigen Betriebsmittel des Kraftfahrzeugs durchströmbaren Filterelement (2) zum Filtern des Betriebsmittels, und mit einer Halteeinrichtung (9), welche aufweist: - wenigstens einen aus einem ersten Werkstoff gebildeten Halter (10), welcher einen Aufnahmebereich (11) aufweist, in welchem zum Halten des Filterelements (2) das Filterelement (2) zumindest teilweise angeordnet ist; und - eine Heizung (14) zum Beheizen des Filterelements (2), dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein zumindest einen Teilbereich des Aufnahmebereichs (11) umgebendes und dadurch zumindest den Teilbereich thermisch isolierendes Isolationselement (17) vorgesehen ist, welches aus einem zweiten Werkstoff gebildet ist, welcher gegenüber dem ersten Werkstoff eine geringere Wärmeleitfähigkeit aufweist.