DE102019215060B3 - 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 erstes Filtermedium (10), ein zweites Filtermedium (20) und einen Tragrahmen (2) mit einer Tragrahmenwand (3) auf. Die Tragrahmenwand (3) weist eine erste Stirnseite (4) auf, die entlang einer z-Richtung weist und eine von der ersten Stirnseite (4) abgewandte zweite Stirnseite (5), wobei das erste Filtermedium (10) auf der ersten Stirnseite (4) fluiddicht befestigt ist, wobei das zweite Filtermedium (20) auf der zweiten Stirnseite (5) fluiddicht befestigt ist, wobei der Tragrahmen (2), das erste Filtermedium (10) und das zweite Filtermedium (20) einen Innenraum (7) umschließen, wobei der Flüssigkeitsfilter (1) von einer Außenumgebung (9) umgeben ist. Dabei ist vorgesehen, dass der Tragrahmen (2) wenigstens eine Tasche (6) aufweist, die sich in den Innenraum erstreckt (7), wobei der Tragrahmen (2) wenigstens eine Tasche (6) aufweist, die sich in den Innenraum erstreckt (7).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 first filter medium (10), a second filter medium (20) and a support frame (2) with a support frame wall (3). The support frame wall (3) has a first end face (4) pointing along a z-direction and a second end face (5) facing away from the first end face (4), the first filter medium (10) on the first end face (4 ) is fastened in a fluid-tight manner, the second filter medium (20) being fastened in a fluid-tight manner on the second end face (5), the support frame (2), the first filter medium (10) and the second filter medium (20) enclosing an interior space (7), wherein the liquid filter (1) is surrounded by an external environment (9). It is provided that the support frame (2) has at least one pocket (6) which extends into the interior space (7), the support frame (2) having at least one pocket (6) which extends into the interior space (7 ).
Description
Gebiet der ErfindungField of invention
Die Erfindung betrifft einen Flüssigkeitsfilter zum Abscheiden von Partikeln aus einer Flüssigkeit, insbesondere aus Kraftstoff oder einer Harnstofflösung. Die Erfindung betrifft weiterhin die Verwendung eines derartigen Flüssigkeitsfilters in einem Tankfiltersystem.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 the use of such a liquid filter in a tank filter system.
Stand der TechnikState of the art
Aus dem Stand der Technik sind sogenannte Tankfiltersysteme bekannt, z.B. für Kraftfahrzeuge. In derartigen Tankfiltersystemen ist ein Flüssigkeitsfilter häufig sehr nahe am Boden eines Tanks für die zu reinigende Flüssigkeit angeordnet, um in jeder Fahrsituation auch bei fast leerem Tank noch Flüssigkeit aus dem Tank durch den Flüssigkeitsfilter hindurch leiten und einem Verbraucher zuführen zu können. 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, e.g. for motor vehicles. In such tank filter systems, a liquid filter is often arranged very close to the bottom of a tank for the liquid to be cleaned in order to be able to pass liquid from the tank through the liquid filter and feed it to a consumer in every driving situation, even when the tank is almost empty. The liquid to be cleaned can be, for example, fuel such as diesel or gasoline or a urea solution in an SCR system (selective catalytic reduction). Such SCR systems are used, for example, to reduce the amount of stick oxide in the exhaust gas from internal combustion engines. By arranging 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
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. einer 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. Weiterhin 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. Schließlich ist bei derartigen Tankfiltersystemen oft ein Heizelement vorgesehen, um ein Gefrieren der Flüssigkeit oder ein Gelieren zu verhindern. Das Heizelement kann sich dabei in einer Höhe von einigen Zentimetern über dem Boden des Tanks befinden, um so eine möglichst gute und gleichmäßige Erwärmung der im Tank befindlichen Flüssigkeit zu ermöglichen.The invention is based on the knowledge that, for such tank filter systems or liquid filters in such tank filter systems, several parameters should be optimized at the same time as possible. On the one hand, the filter surface should be as large as possible, so that the longest possible service life is achieved until the liquid filter needs to be replaced. In other words, the filter surface should be designed to separate as many particles as possible from the liquid to be cleaned before a filter medium of the liquid filter clogs or is covered with particles in such a way that there is an unacceptable pressure drop between a raw side (e.g. an outside) of 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 brought about by a production process that is as simple and accelerated or quick as possible. Furthermore, the liquid filter should meet all these parameters with the smallest possible space requirement, since, for example, the space available for such liquid filters in motor vehicles is limited. Finally, in such tank filter systems, a heating element is often provided in order to prevent the liquid from freezing or gelling. The heating element can be at a height of a few centimeters above the bottom of the tank in order to enable the liquid in the tank to be heated as well and evenly as possible.
Weiterhin soll zum einen der Flüssigkeitsfilter mit zumindest einem Filtermedium, durch welches die zu reinigende Flüssigkeit hindurchtreten soll, möglichst nahe am Boden des Tanks angeordnet sein, um auch bei fast leerem Tank noch Flüssigkeit durch den Filter leiten zu können. Gleichzeitig soll der Flüssigkeitsfilter zumindest mit einem Abschnitt möglichst nahe am Heizelement angeordnet sein, um so zu bewirken, dass auch die im Flüssigkeitsfilter befindliche, gefrorene oder gelierte Flüssigkeit möglichst rasch nach Inbetriebnahme der Heizung erwärmt wird und sich verflüssigt. Diese Randparameter können dazu führen, dass der Flüssigkeitsfilter eine relativ große Erstreckung (Höhe) in der Richtung vom Boden zum Heizelement aufweist und somit der Innenraum ein großes Volumen einnimmt, welches für die Filtrierung und die Filterkapazität letztlich nicht notwendig ist.Furthermore, on the one hand, the liquid filter with at least one filter medium through which the liquid to be cleaned is to pass should be arranged as close as possible to the bottom of the tank in order to be able to conduct liquid through the filter even when the tank is almost empty. At the same time, at least one section of the liquid filter should be arranged as close as possible to the heating element in order to ensure that the frozen or gelled liquid in the liquid filter is also heated and liquefied as quickly as possible after the heater is started. These boundary parameters can result in the liquid filter having a relatively large extension (height) in the direction from the bottom to the heating element and thus the interior occupying a large volume, which is ultimately not necessary for the filtration and the filter capacity.
Es hat sich gezeigt, dass bei herkömmlichen Flüssigkeitsfiltern für Tankfiltersysteme ein großes Innenraumvolumen beim ersten Inbetriebnehmen des Flüssigkeitsfilters problematisch sein kann. Denn in diesem Fall ist der Innenraum entweder zunächst mit Luft gefüllt, die durch einen Pumpvorgang vollständig abgepumpt werden muss, damit der Flüssigkeitsfilter problemlos und mit der höchsten Effizienz betrieben werden kann. Dies ist häufig nur schwierig zu realisieren. Alternativ kann der Flüssigkeitsfilter beim Einbau mit einer speziellen Flüssigkeit (eine sogenannte „Epilamisierungs-Flüssigkeit“) gefüllt oder zumindest benetzt werden, die die Oberflächenspannung derart verändert, dass die im Innenraum eingeschlossene Luft durch das Filtermedium hindurch entweichen kann. It has been shown that with conventional liquid filters for tank filter systems, a large interior volume can be problematic when the liquid filter is first started up. Because in this case, the interior is either initially filled with air, which has to be pumped out completely by a pumping process so that the liquid filter can be operated without problems and with the highest efficiency. This is often difficult to achieve. Alternatively, the liquid filter can be filled or at least wetted with a special liquid (a so-called "epilamization liquid") during installation, which changes the surface tension in such a way that the air enclosed in the interior can escape through the filter medium.
Dies ist jedoch kostenintensiv und erfordert weitere Handhabungsschritte bei der Herstellung des Flüssigkeitsfilters bzw. beim Einbau.However, this is costly and requires further handling steps in the manufacture of the liquid filter or in the installation.
Es kann daher ein Bedarf bestehen, einen Flüssigkeitsfilter für die Verwendung in einem Tankfiltersystem bereitzustellen , welcher eine hohe Filtrationskapazität hat, der mit zumindest einem Filtermedium nahe an einem Boden des Tanks verbaubar ist und der gleichzeitig mit zumindest mit einem Abschnitt nahe an einem vom Boden des Tanks um einige Zentimeter beabstandeten Heizelement angeordnet werden kann. Weiterhin soll möglichst ohne Verwendung von Epilamisierungsmitteln die im Innenraum des Flüssigkeitsfilters befindliche Luft möglichst vollständig durch einfaches Abpumpen bei der Erstinbetriebnahme entfernt werden können. Schließlich soll der Flüssigkeitsfilter möglichst einfach und kostengünstig herstellbar ist.There may therefore be a need to provide a liquid filter for use in a tank filter system, which has a high filtration capacity, which can be installed with at least one filter medium close to a bottom of the tank and which at the same time has at least a portion close to one of the bottom of the Tanks can be arranged by a few centimeters spaced heating element. Furthermore, the air located in the interior of the liquid filter should be able to be removed as completely as possible by simply pumping out during initial start-up without the use of epilamizing agents. Finally, the liquid filter should be as simple and inexpensive as possible to manufacture.
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. Die Flüssigkeit kann beispielsweise ein Kraftstoff oder eine Harnstofflösung sein.According to a first aspect of the invention, a liquid filter for separating particles from a liquid is proposed. The liquid can for example be a fuel or a urea solution.
Der Flüssigkeitsfilter weist ein erstes Filtermedium, ein zweites Filtermedium sowie einen Tragrahmen mit einer Tragrahmenwand auf. Die Tragrahmenwand weist eine erste Stirnseite auf, welche entlang einer z-Richtung weist. Die Tragrahmenwand weist eine von der ersten Stirnseite abgewandte zweite Stirnseite auf. Dabei ist das erste Filtermedium auf der ersten Stirnseite fluiddicht befestigt und das zweite Filtermedium auf der zweiten Stirnseite fluiddicht befestigt. Der Tragrahmen, das erste Filtermedium und das zweite Filtermedium umschließen einen Innenraum, wobei der Flüssigkeitsfilter von einer Außenumgebung umgeben ist, wobei der Tragrahmen wenigstens eine Tasche aufweist, die sich in den Innenraum erstreckt.The liquid filter has a first filter medium, a second filter medium and a support frame with a support frame wall. The support frame wall has a first end face which points along a z-direction. The support frame wall has a second end face facing away from the first end face. The first filter medium is fastened in a fluid-tight manner on the first end face and the second filter medium is fastened in a fluid-tight manner on the second end face. The support frame, the first filter medium and the second filter medium enclose an interior space, the liquid filter being surrounded by an external environment, the support frame having at least one pocket which extends into the interior space.
Dadurch wird vorteilhaft bewirkt, dass der Flüssigkeitsfilter einerseits eine hohe Filtrationskapazität aufweist, da zwei Filtermedien vorgesehen sind. Die zu filtrierende Flüssigkeit kann dabei sowohl durch das erste Filtermedium, als auch durch das zweite Filtermedium von der Außenumgebung in den Innenraum des Flüssigkeitsfilters gelangen und wird auf diese Weise gereinigt. Gleichzeitig kann durch die in dem Tragrahmen vorgesehene wenigstens eine Tasche das Volumen des Innenraums vorteilhaft verringert werden, so dass im Innenraum befindlicher Luft bei der Erstinbetriebnahme des Flüssigkeitsfilters vorteilhaft besonders einfach und zuverlässig vollständig entfernt werden kann. Auf diese Weise kann vorteilhaft auch bewirkt werden, dass beispielweise das erste Filtermedium besonders nah an einem Boden des Tanks angeordnet werden kann, während das zweite Filtermedium entlang der z-Richtung deutlich beabstandet, beispielweise mehrere Zentimeter, vom ersten Filtermedium in der Nähe eines Heizelements angeordnet werden kann. Mit anderen Worten: Die Funktionalität des Flüssigkeitsfilters wird gewährleistet, wobei die wenigstens eine in den Innenraum ragende Tasche das Volumen des Innenraums vorteilhaft verringert. Dadurch, dass die Tasche am Tragrahmen angeordnet ist, kann diese Volumenreduzierung besonders einfach bewerkstelligt werden. Beispielsweise kann der Tragrahmen als Spritzgussteil sein und die wenigstens eine Tasche aufweisen. Er kann dabei beispielsweise einstückig hergestellt sein. Unter dem Begriff „einstückiges Element“ ist hier zu verstehen, dass ein solches Element nicht zerstörungsfrei zerlegt werden kann.This advantageously has the effect that the liquid filter on the one hand has a high filtration capacity, since two filter media are provided. The liquid to be filtered can pass both through the first filter medium and through the second filter medium from the external environment into the interior of the liquid filter and is cleaned in this way. At the same time, the at least one pocket provided in the support frame can advantageously reduce the volume of the interior space, so that air located in the interior space can advantageously be completely removed particularly easily and reliably when the liquid filter is first started up. In this way, it can advantageously also be achieved that, for example, the first filter medium can be arranged particularly close to a bottom of the tank, while the second filter medium is clearly spaced along the z-direction, for example several centimeters, from the first filter medium in the vicinity of a heating element can be. In other words: the functionality of the liquid filter is ensured, the at least one pocket protruding into the interior advantageously reducing the volume of the interior. Because the pocket is arranged on the support frame, this volume reduction can be achieved particularly easily. For example, the support frame can be an injection molded part and have at least one pocket. It can for example be made in one piece. The term “one-piece element” is to be understood here to mean that such an element cannot be dismantled without being destroyed.
Im Rahmen dieser Anmeldung wird der Ausdruck „aufweisend“ synonym zum Ausdruck „umfassend“ verwendet, sofern nichts Anderes beschrieben ist.In the context of this application, the term “having” is used synonymously with the term “comprising”, unless otherwise described.
Erfindungsgemäß ist dabei vorgesehen, dass die Tasche keine Verbindung vom Außenraum des Flüssigkeitsfilters bzw. der Außenumgebung des Flüssigkeitsfilters in den Innenraum ermöglicht.According to the invention, it is provided that the pocket does not allow any connection from the exterior of the liquid filter or the exterior of the liquid filter to the interior.
Die Tasche kann an einer Seite eine Öffnung aufweisen. Sie kann jedoch auch vollständig geschlossen ausgebildet sein. In diesem Fall kann sie einen Hohlraum umschließen.The pocket can have an opening on one side. However, it can also be designed to be completely closed. In this case, it can enclose a cavity.
Vorteilhaft an der Ausbildung einer Tasche im Vergleich zu einem vollständigen Ausfüllen des von der Tasche umschlossenen Hohlraums mit dem Material der Tragrahmenwand ist, dass auf diese Weise Material des Tragrahmens eingespart werden kann. Weiterhin vorteilhaft kommt es im Falle der Verwendung eines Kunststoffmaterials als Tragrahmenwand-Material nicht so leicht zu einem Verziehen des Tragrahmens. Denn durch die Ausbildung einer Tasche können die Wandstären des Tragrahmens überall ungefähr gleich dick ausgebildet sein.The advantage of forming a pocket in comparison with completely filling the cavity enclosed by the pocket with the material of the support frame wall is that in this way material of the support frame can be saved. In addition, if a plastic material is used as the support frame wall material, it is advantageous that the support frame does not warp so easily. Because by forming a pocket, the wall stiffeners of the support frame can be of approximately the same thickness everywhere.
Der Flüssigkeitsfilter kann entlang der z-Richtung betrachtet zwischen den beiden Filtermedien einen Abstand von beispielweise wenigstens 1cm aufweisen, bevorzugt wenigstens 3cm, besonders bevorzugt wenigstens 5cm und ganz besonders bevorzugt wenigstens 10cm. Dabei kann der Flüssigkeitsfilter zwischen den beiden Filtermedien entlang der z-Richtung betrachtet einen Abstand von höchstens 20cm aufweisen. Beispielsweise beträgt der Abstand zwischen den beiden Filtermedien 20mm oder 30mm, also 2cm oder 3cm.The liquid filter, viewed along the z-direction, can have a distance between the two filter media of, for example, at least 1 cm, preferably at least 3 cm, particularly preferably at least 5 cm and very particularly preferably at least 10 cm. The liquid filter can have a distance of at most 20 cm between the two filter media, viewed along the z-direction. For example, the distance is between the two filter media 20mm or 30mm, i.e. 2cm or 3cm.
Die wenigstens eine Tasche kann entlang der z-Richtung eine Höhe von beispielsweise 2mm bis 30mm aufweisen. Beispielsweise weist sie eine Höhe von 4mm auf oder von 5mm oder von 7mm. Sie kann beispielsweise eine Höhe aufweisen, die zwischen 20% und 70% des Abstands zwischen dem ersten und dem zweiten Filtermedium entlang der z-Richtung beträgt.The at least one pocket can have a height of, for example, 2 mm to 30 mm in the z direction. For example, it has a height of 4 mm or 5 mm or 7 mm. For example, it can have a height which is between 20% and 70% of the distance between the first and the second filter medium along the z-direction.
Dadurch, dass die wenigstens eine Tasche zu der Außenumgebung des Flüssigkeitsfilters offen ist wird vorteilhaft bewirkt, dass die Aufnahmekapazität des Tanks für die zu filtrierende Flüssigkeit nicht unnötig verkleinert wird. Mit anderen Worten: Das im Innenraum des Flüssigkeitsfilters eingesparte Volumen ist nun als Mehr-Volumen der Außenumgebung vorhanden. Dadurch wird wertvoller Platz effizient genutzt.The fact that the at least one pocket is open to the external environment of the liquid filter has the advantageous effect that the holding capacity of the tank for the liquid to be filtered is not unnecessarily reduced. In other words: the volume saved in the interior of the liquid filter is now available as an additional volume in the external environment. This makes efficient use of valuable space.
Dadurch, dass die wenigstens eine Tasche im Tragrahmen in z-Richtung betrachtet zwischen der ersten Stirnseite und der zweiten Stirnseite ausgebildet ist, wird vorteilhaft bewirkt, dass die Taschen mit ihren Taschenwandungen die effektiv zur Verfügung stehende Filtrationsfläche des ersten Filtermediums und des zweiten Filtermediums nicht verringern. Denn durch eine dadurch geschaffene Beabstandung der Tasche von der ersten Stirnseite und von der zweiten Stirnseite ist zwischen den Wandungen der Tasche und den Filtermedien stets ein Abstand ausgebildet, in welchem die gereinigte Flüssigkeit strömen kann. Außerdem wird die Tasche dadurch besonders stabil, da sie zumindest an vier Seiten an die Tragrahmenwand anschließt.The fact that the at least one pocket in the support frame is formed between the first face and the second face, viewed in the z-direction, has the advantageous effect that the pockets with their pocket walls do not reduce the effective available filtration surface of the first filter medium and the second filter medium . Because the resulting spacing of the pocket from the first end face and from the second end face, a distance is always formed between the walls of the pocket and the filter media, in which the cleaned liquid can flow. In addition, the bag is particularly stable because it connects to the support frame wall on at least four sides.
Dadurch, dass die wenigstens eine Tasche von dem ersten Filtermedium um einen ersten Abstand beabstandet ist und wobei die wenigstens eine Tasche von dem zweiten Filtermedium um einen zweiten Abstand beabstandet ist wird vorteilhaft bewirkt, dass die Filtrationsfläche der beiden Filtermedien nicht durch die wenigstens eine Tasche beeinträchtigt wird. Dabei kann der erste Abstand und/oder der zweite Abstand beispielsweise wenigstens 1mm betragen, vorzugsweise wenigstens 3mm, besonders vorteilhaft wenigstens 5mm und ganz besonders vorteilhaft wenigstens 1cm. Beispielsweise betragen der erste und der zweite Abstand 2mm oder 3mm oder 4mm.The fact that the at least one pocket is spaced apart from the first filter medium by a first distance and the at least one pocket is spaced apart from the second filter medium by a second distance advantageously ensures that the filtration surface of the two filter media is not impaired by the at least one pocket becomes. The first distance and / or the second distance can be, for example, at least 1 mm, preferably at least 3 mm, particularly advantageously at least 5 mm and very particularly advantageously at least 1 cm. For example, the first and the second distance are 2mm or 3mm or 4mm.
Auf diese Weise wird eine besonders gute Fluid-Zirkulation an allen Stellen der beiden Filtermedien sichergestellt.In this way, particularly good fluid circulation is ensured at all points of the two filter media.
Dadurch, dass die wenigstens eine Tasche wenigstens 50% des Innenraums einnimmt, bevorzugt wenigstens 60%, besonders bevorzugt wenigstens 70% und ganz besonders bevorzugt wenigstens 80% des Volumens des Innenraums wird vorteilhaft bewirkt, dass die bei der Erstinbetriebnahme abzupumpende Luftmenge erheblich reduziert wird, und auf diese Weise durch einen Pumpvorgang besonders einfach vollständig entfernt werden kann.The fact that the at least one pocket takes up at least 50% of the interior space, preferably at least 60%, particularly preferably at least 70% and very particularly preferably at least 80% of the volume of the interior space, has the advantageous effect that the amount of air to be pumped out during the initial start-up is reduced considerably, and in this way can be completely removed particularly easily by a pumping process.
Es kann auch vorgesehen sein, dass die wenigstens eine Tasche lediglich wenigstens 35% des Volumens des Innenraums einnimmt.It can also be provided that the at least one pocket only takes up at least 35% of the volume of the interior.
Der Innenraum wird dabei durch die beiden Filtermedien und die Tragrahmenwand umschlossen. Das Volumen des Innenraums wird durch die genannten Elemente begrenzt.The interior space is enclosed by the two filter media and the supporting frame wall. The volume of the interior space is limited by the elements mentioned.
Dadurch, dass der Tragrahmen eine Mehrzahl von zur Außenumgebung des Flüssigkeitsfilters offenen Taschen aufweist, die sich in den Innenraum erstrecken, wobei benachbarte Taschen jeweils durch einen am Tragrahmen angeordneten Steg voneinander getrennt sind, wird vorteilhaft bewirkt, dass der Tragrahmen auch bei einem großen Innenraum-Volumen bzw. Volumen des Innenraums besonders stabil ausgebildet ist. Dadurch ist er besonders stabil gegen ein Kollabieren, während eines Transports oder bei der Anordnung im Tank und der Befüllung des Tanks, so lange der Flüssigkeitsfilter noch mit Luft gefüllt ist. Weiterhin vorteilhaft wird das im Tank aufnehmbare Flüssigkeitsvolumen nicht übermäßig beeinträchtigt, da die zu reinigende Flüssigkeit durch die Öffnungen der Taschen ins Innere der Taschen gelangen kann.The fact that the support frame has a plurality of pockets that are open to the outside of the liquid filter and that extend into the interior space, with adjacent pockets being separated from one another by a web arranged on the support frame, advantageously ensures that the support frame also has a large interior space. Volume or volume of the interior is particularly stable. As a result, it is particularly stable against collapsing, during transport or when it is arranged in the tank and the tank is being filled, as long as the liquid filter is still filled with air. Furthermore, advantageously, the volume of liquid that can be accommodated in the tank is not excessively impaired, since the liquid to be cleaned can get into the interior of the pockets through the openings in the pockets.
Grundsätzlich ist es auch möglich, dass nicht jede Tasche unmittelbar zur Außenumgebung des Flüssigkeitsfilters bzw. zu dessen Außenraum hin offen ist. Es kann beispielsweise eine Tasche zur Außenumgebung des Flüssigkeitsfilters bzw. zum Außenraum hin geöffnet sein und die Stege, welche benachbarte Taschen voneinander abgrenzen, können Öffnungen aufweisen, so dass zwischen den Taschen ein Flüssigkeitsaustausch stattfinden kann.In principle, it is also possible that not every pocket is directly open to the external environment of the liquid filter or to its external space. For example, a pocket can be open to the outside of the liquid filter or to the outside space, and the webs which delimit adjacent pockets from one another can have openings so that an exchange of liquid can take place between the pockets.
In einer Weiterbildung ist vorgesehen, dass wenigstens ein Steg mit einem ersten Ende an einem ersten Wandungsabschnitt des Tragrahmens angeordnet ist und mit einem dem ersten Ende gegenüberliegenden zweiten Ende an einen zweiten Wandungsabschnitt des Tragrahmens angeordnet ist. Dabei verläuft der Steg zwischen dem ersten Ende und dem zweiten Ende durch den Innenraum. Es kann beispielsweise vorgesehen sein, dass der erste Wandungsabschnitt und der zweite Wandungsabschnitt einander gegenüberliegen.In a development it is provided that at least one web is arranged with a first end on a first wall section of the support frame and with a second end opposite the first end is arranged on a second wall section of the support frame. The web runs between the first end and the second end through the interior. It can be provided, for example, that the first wall section and the second wall section are opposite one another.
Dadurch wird vorteilhaft bewirkt, dass der Tragrahmen besonders stabil ausgebildet ist. Beispielsweise kann der wenigstens eine Steg sich somit in einer zur z-Richtung senkrechten Ebene (einer x-y-Ebene) erstrecken.This has the advantageous effect that the support frame is particularly stable. For example, the at least one web can be thus extend in a plane perpendicular to the z-direction (an xy plane).
Dadurch, dass in dem Innenraum wenigstens ein Raum ausgebildet ist, der das erste Filtermedium mit dem zweiten Filtermedium fluidleitbar miteinander verbindet, wird vorteilhaft bewirkt, dass der Innenraum durch die wenigstens eine Tasche nicht in zwei voneinander fluiddicht getrennte Räume abgeteilt wird. Auf diese Weise kann vorteilhaft sichergestellt werden, dass ein einziger Auslass bzw. Filterauslass ausreichend ist, um das im Innenraum vorliegende gereinigte Fluid (der Innenraum bildet hier beispielhaft die Reinseite) aus dem Flüssigkeitsfilter abzutransportieren. Der wenigstens eine Raum kann dabei beispielsweise als eine Art Flüssigkeitskanal bzw. Fluidkanal ausgebildet sein. Er kann sich beispielsweise im Wesentlichen entlang der z-Richtung erstrecken.The fact that at least one space is formed in the interior that connects the first filter medium to the second filter medium in a fluid-conducting manner, advantageously ensures that the interior is not divided into two fluid-tightly separated spaces by the at least one pocket. In this way it can advantageously be ensured that a single outlet or filter outlet is sufficient to transport the cleaned fluid present in the interior (the interior here, for example, forms the clean side) out of the liquid filter. The at least one space can be designed, for example, as a type of liquid channel or fluid channel. For example, it can extend essentially along the z-direction.
In einer Weiterbildung ist vorgesehen, dass wenigstens eine Tasche in einer im Innenraum angeordneten Taschenwandung eine Durchgangsöffnung aufweist, wobei im Innenraum ein erstes Filterelement angeordnet ist, welches mittels der Durchgangsöffnung fluidleitend mit der Außenumgebung des Flüssigkeitsfilters verbunden ist. Das erste Filterelement kann beispielsweise ein drittes Filtermedium aufweisen.In a further development, it is provided that at least one pocket has a through opening in a pocket wall arranged in the interior, a first filter element being arranged in the interior, which is connected in a fluid-conducting manner to the external environment of the liquid filter by means of the through opening. The first filter element can have a third filter medium, for example.
Durch die Anordnung des ersten Filterelements (im Folgenden auch einfach Filterelement genannt) wird vorteilhaft bewirkt, dass die effektive Filtrationsfläche vergrößert wird. Die zu reinigende Flüssigkeit kann durch die wenigstens eine Tasche mit der Durchgangsöffnung auf eine Rohseite des (ersten) Filterelements gelangen und nach Durchtritt durch das Filterelement in den Innenraum des Flüssigkeitsfilters hinein von Partikeln gereinigt werden (dabei kann die Flüssigkeit z.B. durch das dritte Filtermedium des Filterelements hindurchtreten, wobei das dritte Filtermedium die Partikel zurückhält). Auf diese Weise wird vorteilhaft die Standzeit des Flüssigkeitsfilters erhöht.The arrangement of the first filter element (also referred to simply as the filter element in the following) has the advantageous effect that the effective filtration area is enlarged. The liquid to be cleaned can get through the at least one pocket with the passage opening onto a raw side of the (first) filter element and after passing through the filter element into the interior of the liquid filter, it can be cleaned of particles (the liquid can e.g. through the third filter medium of the filter element pass through, the third filter medium holding back the particles). In this way, the service life of the liquid filter is advantageously increased.
Vorteilhaft wird dadurch auch das Volumen des Innenraums, aus welchem bei Erstinbetriebnahme die Luft abgepumpt werden muss, weiterhin verringert.This also advantageously further reduces the volume of the interior space from which the air has to be pumped out during initial start-up.
In einer Weiterbildung ist vorgesehen, dass das erste Filterelement bzw. das Filterelement einen weiteren Tragrahmen mit einer weiteren Tragrahmenwand aufweist, wobei die weitere Tragrahmenwand eine dritte Stirnseite aufweist, wobei das dritte Filtermedium auf der dritten Stirnseite fluiddicht befestigt ist.In a further development it is provided that the first filter element or the filter element has a further support frame with a further support frame wall, the further support frame wall having a third end face, the third filter medium being attached to the third end face in a fluid-tight manner.
Dadurch wird vorteilhaft eine weitere Stabilisierung des Flüssigkeitsfilters bewirkt. Besonders vorteilhaft ist dadurch das erste Filterelement besonders stabil ausgebildet und auch bei Druckschwankungen gegen ein Kollabieren gesichert. Schließlich wird dadurch vorteilhaft bewirkt, dass die einzelnen Elemente des Flüssigkeitsfilters, insbesondere die Filtermedien stets voneinander beabstandet sind, so dass ein freies Zirkulieren der Flüssigkeit im Flüssigkeitsfilter gewährleistet ist.This advantageously brings about a further stabilization of the liquid filter. As a result, the first filter element is particularly advantageously designed to be particularly stable and secured against collapse even in the event of pressure fluctuations. Finally, this advantageously has the effect that the individual elements of the liquid filter, in particular the filter media, are always spaced from one another, so that free circulation of the liquid in the liquid filter is ensured.
Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung wird die Verwendung eines Flüssigkeitsfilters in einem Tankfiltersystem vorgeschlagen. Das Tankfiltersystem ist eingerichtet zur Montage in einem Tank. Dies kann beispielsweise ein Tank eines Kraftfahrzeugs sein.According to a second aspect of the invention, the use of a liquid filter in a tank filter system is proposed. The tank filter system is set up for installation in a tank. This can for example be a tank of a motor vehicle.
Das Tankfiltersystem weist eine Trägerstruktur, ein Heizelement zur Erwärmung einer in dem Tank befindliche Flüssigkeit sowie einen Flüssigkeitsfilter wie oben beschrieben auf. Weiterhin weist das Tankfiltersystem eine Pumpe auf, welche eingerichtet ist, die Flüssigkeit aus dem Tank durch den Flüssigkeitsfilter zu pumpen. Dabei sind das Heizelement, die Pumpe und der Flüssigkeitsfilter an der Trägerstruktur montiert und bilden eine integrale Einheit.The tank filter system has a support structure, a heating element for heating a liquid in the tank and a liquid filter as described above. The tank filter system also has a pump which is set up to pump the liquid out of the tank through the liquid filter. The heating element, the pump and the liquid filter are mounted on the support structure and form an integral unit.
Die Verwendung des Flüssigkeitsfilters im vorgeschlagenen Tankfiltersystem ermöglicht eine effiziente Reinigung der im Tank befindlichen Flüssigkeit von Partikeln. Weiterhin wird durch das Heizelement vorteilhaft bewirkt, dass auch bei niedrigen Temperaturen die Flüssigkeit nicht gefriert bzw. geliert bzw. dass eine gefrorene oder gelierte Flüssigkeit wieder verflüssigt wird. Das Ausbilden einer integralen Einheit mittels der Montage von Heizelement, Pumpe und Flüssigkeitsfilter an der Trägerstruktur ermöglicht es, das Tankfiltersystem als einfach und in einem Stück handhabbares Element auszubilden und dadurch besonders einfach transportierbar und z.B. im Tank montierbar zu gestalten.The use of the liquid filter in the proposed tank filter system enables the liquid in the tank to be efficiently cleaned of particles. Furthermore, the heating element has the advantageous effect that the liquid does not freeze or gel even at low temperatures or that a frozen or gelled liquid is liquefied again. The formation of an integral unit by mounting the heating element, pump and liquid filter on the support structure makes it possible to design the tank filter system as a simple and manageable element in one piece and thus to be particularly easy to transport and, for example, to be mounted in the tank.
Besonders vorteilhaft ist der Flüssigkeitsfilter derart am Tankfiltersystem montiert, dass er mit zumindest einem Filtermedium bei im Tank montierten Tankfiltersystem nahe am Boden des Tanks angeordnet ist und mit dem anderen Filtermedium nah am Heizelement des Tankfiltersystems angeordnet ist. Besonders bevorzugt beträgt ein Abstand des ersten Filtermediums zum Boden des Tanks weniger als 2cm, ganz besonders bevorzugt weniger als 5mm und beträgt ein Abstand des zweiten Filtermediums zum Heizelement weniger als 5cm, bevorzugt weniger als 3cm und ganz besonders bevorzugt weniger als 1cm.The liquid filter is particularly advantageously mounted on the tank filter system in such a way that it is arranged with at least one filter medium close to the bottom of the tank when the tank filter system is installed in the tank and is arranged with the other filter medium close to the heating element of the tank filter system. A distance between the first filter medium and the bottom of the tank is particularly preferably less than 2 cm, very particularly preferably less than 5 mm, and a distance between the second filter medium and the heating element is less than 5 cm, preferably less than 3 cm and most preferably less than 1 cm.
Zeichnungendrawings
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.Further features and advantages of the present invention will become more exemplary to those skilled in the art from the following description Embodiments, which however are not to be interpreted as limiting the invention, can be seen with reference to the accompanying drawings.
Es zeigen
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1 : Eine schematische perspektivische Ansicht eines Tankfiltersystems; -
2 : eine perspektivische Ansicht eines Flüssigkeitsfilters; -
3 : einen schematischen Querschnitt durchden Flüssigkeitsfilter aus 2 ; -
4 : einen weiteren schematischen Querschnitt durchden Flüssigkeitsfilter aus 2 ; -
5 : einen weiteren schematischen Querschnitt durchden Flüssigkeitsfilter aus 2 ; -
6 : eine geöffnete perspektivische Aufsicht auf einen weiteren Flüssigkeitsfilter; -
7 : einen schematischen Querschnitt durchden Flüssigkeitsfilter aus 6 .
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1 : A schematic perspective view of a tank filter system; -
2 : a perspective view of a liquid filter; -
3 : a schematic cross section through theliquid filter 2 ; -
4th : Another schematic cross section through theliquid filter 2 ; -
5 : Another schematic cross section through theliquid filter 2 ; -
6th : an opened perspective plan view of a further liquid filter; -
7th : a schematic cross section through the liquid filter6th .
Die Flüssigkeit im Tank
In der
Das Tankfiltersystem
Der Flüssigkeitsfilter
Die fünf Taschen
Die Taschen
Die Taschen
Die Taschen
In
In der dargestellten Figur ist gut zu erkennen, dass die fünf Taschen
Weiterhin ist erkennbar, dass sich die fünf Taschen
In diesem Ausführungsbeispiel weisen sämtliche Stege
Der weitere Tragrahmen
Das erste Filterelement
Es ist möglich, dass in wenigstens einer Tasche
Das erste Filtermedium
Weiterhin kann vorgesehen sein, dass im Innern des ersten Filterelements
Im dargestellten Ausführungsbeispiel der
Das Tankfiltersystem
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