DE102020106489A1 - Flüssigkeitsfilterelement - Google Patents

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D27/00Cartridge filters of the throw-away type
    • B01D27/04Cartridge filters of the throw-away type with cartridges made of a piece of unitary material, e.g. filter paper
    • B01D27/06Cartridge filters of the throw-away type with cartridges made of a piece of unitary material, e.g. filter paper with corrugated, folded or wound material
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D36/00Filter circuits or combinations of filters with other separating devices
    • B01D36/003Filters in combination with devices for the removal of liquids

Abstract

Ein Flüssigkeitsfilterelement weist einen ringförmigen, radial durchströmbaren Filtermediumkörper und ein Koaleszerelement sowie ein Wasserabscheidesieb auf. Das Koaleszerelement schließt sich axial an den Filtermediumkörper an, wobei das Wasserabscheidesieb radial versetzt zu dem Koaleszerelement angeordnet ist. Das Koaleszerelement und das Wasserabscheidesieb sind an einer axialen Stirnseite des Filtermediumkörpers gehalten.

Description

  • Technisches Gebiet
  • Die Erfindung bezieht sich auf ein Flüssigkeitsfilterelement, insbesondere für Kraftstoff, vorzugsweise für Dieselkraftstoff, mit einem ringförmigen, radial durchströmbaren Filtermediumkörper und mit einem Koaleszerelement und einem Wasserabscheidesieb.
  • Stand der Technik
  • In WO 2015/018779 A1 wird ein Flüssigkeitsfilter zur Filtration von Kraftstoff beschrieben. Der Flüssigkeitsfilter weist in einem Filtergehäuse ein Filterelement mit einem ringförmigen Filtermediumkörper zur Filtration des Kraftstoffes auf. Der radial von außen nach innen von dem Kraftstoff zu durchströmende Filtermediumkörper ist an seiner Innenseite von einem Mittelrohr abgestützt, wobei zwischen dem Mittelrohr und dem Filtermediumkörper ein Koaleszerelement liegt, an dem sich fein verteilte Wassertröpfchen im Kraftstoff zu größeren Tröpfchen anreichern. Im Innenraum des Filterelements befindet sich ein rohrförmiges Wasserabscheidesieb, an dessen äußerer Mantelfläche Wassertröpfchen abgeschieden werden, welche nach unten in einen bodennahen Wassersammelraum im Filtergehäuse abströmen. Der gereinigte Kraftstoff wird anschließend über das rohrförmige Wasserabscheidesieb abgeleitet.
  • Aus DE 10 2006 051 406 A1 ist ein Kraftstofffilter mit einem Koaleszerelement und einem Partikelfilterelement in einem Filtergehäuse bekannt. Das Koaleszerelement und das Partikelfilterelement sind jeweils ringförmig ausgebildet und liegen axial hintereinander. Der ungereinigte Kraftstoff wird zunächst radial von innen nach außen durch das Koaleszerelement geführt, anschließend in einem Ringraum entlang der Innenwand des Filtergehäuses axial bis zum Partikelfilterelement geführt und durchströmt dann das Partikelfilterelement radial von außen nach innen.
  • Offenbarung der Erfindung
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, mit einfachen konstruktiven Maßnahmen in einem Flüssigkeitsfilterelement Wassertröpfchen, die in einer zu reinigenden Flüssigkeit dispersiv enthalten sind, in effektiver Weise abzuscheiden.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst. Die Unteransprüche geben zweckmäßige Weiterbildungen an.
  • Das erfindungsgemäße Flüssigkeitsfilterelement kann zur Filtration von Flüssigkeiten verwendet werden, bei denen es sich nicht um Wasser handelt, insbesondere für die Filtration von Kraftstoff, vorzugsweise für Dieselkraftstoff. Ggf. kommt auch eine Filtration von Öl, beispielsweise Hydrauliköl in Betracht. In der zu reinigenden Flüssigkeit können dispersiv Wassertröpfchen enthalten sein, welche mithilfe des Flüssigkeitsfilterelements abgeschieden werden. Dies ermöglicht es beispielsweise, einen Kraftstoff von mitgeführten Wasseranteilen zu reinigen und hierdurch die Verbrennungsqualität in einer Brennkraftmaschine zu verbessern.
  • Das Flüssigkeitsfilterelement weist einen ringförmigen, radial durchströmbaren Filtermediumkörper auf. Zum Flüssigkeitsfilterelement gehört außerdem ein Koaleszerelement, an dem kleine Wassertröpfchen zu größeren Wassertröpfchen angereichert werden, und ein Wasserabscheidesieb, an dem die Abscheidung von Wassertröpfchen erfolgt, welche in der zu reinigenden Flüssigkeit, also beispielsweise dem Kraftstoff und dem Hydrauliköl enthalten sind. Der Filtermediumkörper, das Koaleszerelement und das Wasserabscheidesieb sind als jeweils separate Bauteile ausgeführt, die jedoch zusammenhängen und vorteilhafterweise alle Bestandteil des Flüssigkeitsfilterelementes sind.
  • Bei dem erfindungsgemäßen Flüssigkeitsfilterelement schließt sich das Koaleszerelement axial an den Filtermediumkörper an. Das Wasserabscheidesieb ist radial versetzt zu dem Koaleszerelement angeordnet. Das Koaleszerelement und das Wasserabscheidesieb sind beide an einer axialen Stirnseite des Filtermediumkörpers gehalten, sie befinden sich an der gleichen axialen Stirnseite des Filtermediumkörpers.
  • Diese Ausführung hat den Vorteil, dass aufgrund der axial versetzten Anordnung von Filtermediumkörper einerseits und Koaleszerelement sowie Wasserabscheidesieb andererseits sich eine in Radialrichtung schmal bauende Ausführung des Flüssigkeitsfilterelements realisieren lässt. Dies ermöglicht es, das Flüssigkeitsfilterelement in entsprechende Bauräume zu integrieren. Das Flüssigkeitsfilterelement umfasst alle Komponenten, welche für die Filtration des Fluids und die Agglomeration von Wassertröpfchen sowie die Abscheidung von Wassertröpfchen erforderlich sind. Das Flüssigkeitsfilterelement bildet eine zusammenhängende, in ein Filtergehäuse einsetzbare und austauschbare Baueinheit mit den Einzelkomponenten Filtermediumkörper, Koaleszerelement und Wasserabscheidesieb.
  • Der Filtermediumkörper, das Koaleszerelement und das Wasserabscheidesieb sind vorteilhafterweise teilweise oder alle miteinander verbunden. Es kann beispielsweise zweckmäßig sein, das Koaleszerelement gemeinsam mit einem Stützgitter mit einer Stirnseite des Filtermediumkörpers zu verbinden und das Wasserabscheidesieb in das Stützgitter einzusetzen und an diesem axial abzustützen.
  • In bevorzugter Ausführung erfolgt die Verbindung in lösbarer Weise, z.B. durch Formschluss und/oder Reibschluss wie beispielsweise durch Festklemmen. Es ist alternativ auch möglich, eine unlösbare Verbindung zu schaffen, beispielsweise durch Verschweißen oder Kleben.
  • Die Bezeichnung „axial“ und „Axialrichtung“ oder „Achsrichtung“ beziehen sich auf die Längs- und Rotationsachse des ringförmigen Filterelements. Dementsprechend verläuft die Radialrichtung orthogonal zur Achsrichtung.
  • Die verschiedenen Komponenten des Flüssigkeitsfilterelements werden nacheinander durchströmt. Vorteilhafterweise wird zunächst der Filtermediumkörper von dem ungereinigten Fluidstrom radial durchströmt, vorzugsweise radial von innen nach außen. An dem Filtermediumkörper findet eine Abscheidung von Partikeln statt, die im Fluidstrom mitgeführt werden. Im Anschluss an den Filtermediumkörper wird der Fluidstrom axial in Richtung des Koaleszerelements geführt, woraufhin das Koaleszerelement radial durchströmt wird, insbesondere radial von außen nach innen. Die hierbei agglomerierten Wassertröpfchen werden danach an dem Wasserabscheidesieb abgeschieden, auf den der Fluidstrom in Radialrichtung trifft, insbesondere radial von außen nach innen. Die Wassertröpfchen können an dem Wasserabscheidesieb, insbesondere an der Außenseite des Wasserabscheidesiebs der Schwerkraft folgend nach unten abgeleitet werden. Der gereinigte Fluidstrom durchströmt das Wasserabscheidesieb in Radialrichtung und wird anschließend aus dem Flüssigkeitsfilterelement abgeleitet.
  • Es kann vorteilhaft sein, dass die Zufuhr des ungereinigten Fluidstroms und die Ableitung des gereinigten Fluidstroms über die gleiche axiale Seite der Filtereinrichtung und des Flüssigkeitsfilterelements erfolgen.
  • Gemäß einer vorteilhaften Ausführung ist ein Strömungsführungsbauteil in den Innenraum des Filtermediumkörpers eingesetzt, das ebenfalls Bestandteil des Flüssigkeitsfilterelements ist. Das Strömungsführungsbauteil erstreckt sich in den Innenraum hinein, der in dem ringförmigen Filtermediumkörper gebildet ist, wobei das Strömungsführungsbauteil einen Rohflüssigkeitsströmungskanal für die Zufuhr zu reinigender Flüssigkeit und einen Wassertropfenströmungskanal für abgeschiedene Wassertropfen aufweist. Die Strömungskanäle für die Rohflüssigkeit und für die Wassertropfen sind separat und strömungsdicht voneinander ausgeführt, so dass keine Vermischung von Rohflüssigkeit und abgeschiedenen Wassertropfen erfolgt. Das Strömungsführungsbauteil ist mit dem Filtermediumkörper verbunden.
  • Gemäß bevorzugter Ausführung sind der Rohflüssigkeitsströmungskanal und der Wassertropfenströmungskanal konzentrisch zueinander in dem Strömungsführungsbauteil angeordnet. Sie weisen einen unterschiedlich großen Durchmesser auf, wobei vorteilhafterweise der Wassertropfenströmungskanal den Rohflüssigkeitsströmungskanal umschließt. Dementsprechend liegt der Rohflüssigkeitsströmungskanal innen und wird von dem Wassertropfenströmungskanal umgriffen, wobei die Wassertropfen im Ringraum zwischen der Außenwand des Wassertropfenströmungskanals und der Außenwand des Rohflüssigkeitsströmungskanals entlangströmen und ggf. in diesem Ringraum aufgefangen werden.
  • Des Weiteren weist das Strömungsführungsbauteil in vorteilhafter Ausführung mindestens einen radialen Verbindungskanal auf, der von dem Rohflüssigkeitsströmungskanal radial nach außen geführt ist. Dieser radiale Verbindungskanal erstreckt sich durch den Wassertropfenströmungskanal hindurch, welcher den Rohflüssigkeitsströmungskanal umschließt. Es besteht somit eine Radialverbindung zwischen dem innenliegenden Rohflüssigkeitsströmungskanal bis zur radialen Außenseite des Strömungsführungsbauteils. Dies erlaubt es, die ungefilterte Rohflüssigkeit über den Rohflüssigkeitsströmungskanal axial in den Innenraum des Filtermediumkörpers einzuleiten und über den Verbindungskanal radial nach außen zur radial innenliegenden Seite des Filtermediumkörpers zu führen, woraufhin der Filtermediumkörper radial von innen nach außen von der Rohflüssigkeit durchströmt wird. Zugleich ist sichergestellt, dass keine Vermischung der Rohflüssigkeit mit den abgeschiedenen Wassertropfen im Wassertropfenströmungskanal erfolgt.
  • Es kann ggf. zweckmäßig sein, mehrere radiale Verbindungskanäle vorzusehen, welche sich von dem innenliegenden Rohflüssigkeitsströmungskanal radial nach außen erstrecken, beispielsweise zwei diametral gegenüberliegende radiale Verbindungskanäle.
  • Gemäß noch einer weiteren vorteilhaften Ausführung ist der Wassertropfenströmungskanal an beiden axialen Stirnseiten offen ausgebildet. Dies erlaubt es, dass die abgeschiedenen Wassertropfen entlang des Wassertropfenströmungskanals bis in einen untenliegenden, gehäuseseitigen Wassersammelraum strömen. Es ist ggf. aber auch möglich, dass die Wassertropfen in dem Wassertropfenströmungskanal gesammelt werden. In diesem Fall ist der Wassertropfenströmungskanal an seiner axial untenliegenden Stirnseite geschlossen ausgebildet und bildet entsprechend einen Wassersammelraum.
  • Gemäß noch einer weiteren vorteilhaften Ausführung ist das Strömungsführungsbauteil mit einer Endscheibe fest verbunden, die eine axiale Stirnseite des Filtermediumkörpers abdeckt. Hierbei handelt es sich insbesondere um die Endscheibe an derjenigen axialen Stirnseite, die dem Koaleszerelement und dem Wasserabscheidesieb axial gegenüberliegt. Somit gehört zu dem Strömungsführungsbauteil in vorteilhafter Ausführung auch eine Endscheibe des Filtermediumkörpers.
  • Das Strömungsführungsbauteil ist vorzugsweise als Kunststoffbauteil ausgebildet. Ggf. kommt auch eine Ausführung als Metallbauteil in Betracht.
  • Die Verbindung zwischen der Endscheibe und dem Filtermediumkörper kann ggf. durch Verschweißen, beispielsweise durch Ultraschallschweißen, oder durch Verkleben erfolgen. Dies gilt sowohl für die Endscheibe, die in vorteilhafter Ausführung Teil des Strömungsführungsbauteils ist, als auch für die gegenüberliegende Endscheibe, die separat von dem Strömungsführungsbauteil ausgebildet ist.
  • Gemäß noch einer weiteren vorteilhaften Ausführung liegt das Koaleszerelement an einem Stützgitter an, das an einer Endscheibe des Filtermediumkörpers gehalten ist. Das Stützgitter ist vorzugsweise als hohlzylindrisches Bauteil ausgeführt und besteht aus Kunststoffmaterial. Das Stützgitter verleiht dem Koaleszerelement Stabilität. Das Stützgitter ist vorzugsweise auf der Abströmseite des Koaleszerelementes angeordnet. Bei radialer Durchströmung von außen nach innen befindet sich entsprechend das Stützgitter an der radial innenliegenden Seite des Koaleszerelements.
  • Gemäß weiterer bevorzugter Ausführung sind das Stützgitter und das Koaleszerelement an der Endscheibe festgeklemmt. Hierzu können an der Endscheibe radial beabstandet zwei axial überstehende Klemmteile angeformt sein, insbesondere einteilig mit der Endscheibe ausgebildete Klemmteile, zwischen denen das Koaleszerelement und das Stützgitter liegen. Dementsprechend sind Koaleszerelement und Stützgitter sowohl radial nach innen als auch radial nach außen formschlüssig von den Klemmteilen an der Endscheibe gesichert.
  • Gemäß noch einer weiteren vorteilhaften Ausführung ist das Wasserabscheidesieb an dem Stützgitter gehalten. Das Wasserabscheidesieb stützt sich insbesondere in Achsrichtung an dem Stützgitter ab. Dem Stützgitter kommt somit zusätzlich zur radialen Abstützung des Koaleszerelements auch eine Abstützung des Wasserabscheidesiebs zu, welches insbesondere in Achsrichtung, ggf. auch in Radialrichtung am Stützgitter gehalten ist.
  • Gemäß noch einer weiteren vorteilhaften Ausführung ist das Wasserabscheidesieb konusförmig ausgebildet. Hierbei ist es zweckmäßig, dass der kleinere Durchmesser des Wasserabscheidesiebs dem Filtermediumkörper zugewandt und der größere Durchmesser des Wasserabscheidesiebs dem Filtermediumkörper abgewandt ist. In dieser Ausführung trifft der Flüssigkeitsstrom in Radialrichtung auf die Außenwand des konusförmigen Wasserabscheidesiebs, das sich in Richtung auf den Filtermediumkörper verjüngt, so dass die radial an der Außenwand des Wasserabscheidesiebs auftreffenden und abgeschiedenen Wassertröpfchen einen Impuls axial nach unten in Richtung des Wassertropfenströmungskanals erfahren, in den die Wassertröpfchen hineinströmen.
  • Ein weiterer Aspekt der Erfindung bezieht sich auf eine Filtereinrichtung mit einem vorbeschriebenen Flüssigkeitsfilterelement und mit einem Filtergehäuse zur Aufnahme des vorbeschriebenen Flüssigkeitsfilterelements. Das Filtergehäuse weist insbesondere ein Filtergrundgehäuse in Form eines Filtertopfes und einen auf das Filtergrundgehäuse aufsetzbaren Deckel auf.
  • In vorteilhafter Ausführung ragt in den Rohflüssigkeitsströmungskanal des Strömungsführungsbauteils ein Zuströmrohr hinein, das durch den Deckel des Filtergehäuses geführt ist. Dieser Deckel kann, gemäß vorteilhafter Ausführung, das Wasserabscheidesieb in Axialrichtung beaufschlagen und axial gegen den darunter liegenden Filtermediumkörper drücken, so dass das Wasserabscheidesieb an einer axialen Stirnseite an der Endscheibe des Filtermediumkörpers und an der gegenüberliegenden axialen Stirnseite an der Innenseite des Deckels des Filtergehäuses abgestützt ist.
  • Gemäß noch einer weiteren vorteilhaften Ausführung erfolgt die Zufuhr sowohl des ungereinigten Flüssigkeitsstroms als auch die Ableitung des gereinigten Flüssigkeitsstroms über die gleiche axiale Seite der Filtereinrichtung. Hierzu umgreift vorteilhafterweise ein Abströmrohr das Zuströmrohr, wobei im Ringraum zwischen Abströmrohr und Zuströmrohr die Ableitung des gereinigten und von Wassertröpfchen befreiten Flüssigkeitsstroms erfolgt.
  • Figurenliste
  • Weitere Vorteile und zweckmäßige Ausführungen sind den weiteren Ansprüchen, der Figurenbeschreibung und den Zeichnungen zu entnehmen. Es zeigen:
    • 1 einen Schnitt längs durch eine Filtereinrichtung mit einem Flüssigkeitsfilterelement im Filtergehäuse, wobei das Flüssigkeitsfilterelement einen ringförmigen Filtermediumkörper und an einer Stirnseite ein Koaleszerelement und ein Wasserabscheidesieb aufweist,
    • 2 eine Draufsicht auf ein Strömungsführungsbauteil im Filterelement,
    • 3 eine perspektivische Ansicht des Strömungsführungsbauteils,
    • 4 eine Seitenansicht des Strömungsführungsbauteils,
    • 5 einen Schnitt längs durch das Strömungsführungsbauteil in einer ersten Schnittebene gemäß Schnittlinie V-V aus 2,
    • 6 einen Schnitt längs durch das Strömungsführungsbauteil gemäß Schnittlinie VI-VI aus 2.
  • In den Figuren sind gleiche Bauteile mit gleichen Bezugszeichen versehen.
  • Ausführungsform(en) der Erfindung
  • In 1 ist eine Filtereinrichtung 1 zur Kraftstofffiltration, insbesondere von Dieselkraftstoff, dargestellt. Die Filtereinrichtung 1 weist ein Filtergehäuse 2 mit einem topfförmigen Filtergrundgehäuse 2a und einen aufsetzbaren Deckel 2b und ein in das Filtergehäuse 2 eingesetztes Filterelement 3 auf. Das Filterelement 3 ist als austauschbares Bauteil ausgeführt. Das Filterelement 3 umfasst einen ringförmigen Filtermediumkörper 4 aus einem gefalteten Filtermaterial. Im weiteren Sinne umfasst das Filterelement 3 auch ein Koaleszerelement 5 und ein Wasserabscheidesieb 6, die zu einer baulichen Einheit mit dem Filtermediumkörper 4 zusammengefasst sind und mit dem Filtermediumkörper 4 stirnseitig verbunden sind. Des Weiteren gehört zum Filterelement 3 ein Stützgitter 7, das sich an der Innenseite des hohlzylindrischen Koaleszerelementes 5 befindet und das Koaleszerelement 5 abstützt. Auch das Stützgitter 7 ist mit dem Filtermediumkörper 4 verbunden und bildet mit diesem eine bauliche Einheit.
  • Die untere und die obere axiale Stirnseite - die Achsrichtung bezieht sich auf die Längsachse 8 von Filtereinrichtung 1 und Filterelement 3 - ist jeweils von einer Endscheibe 9, 10 strömungsdicht abgedeckt. Die obenliegende Endscheibe 10 ist Träger des Koaleszerelements 5 und des Stützgitters 7, das seinerseits das Wasserabscheidesieb 6 trägt. An der oberen Endscheibe 10 sind zwei axial überstehende und zueinander radial beabstandete Klemmteile 11 und 12 angeformt, zwischen denen das Koaleszerelement 5 und das Stützgitter 7 eingeklemmt sind. Zwischen den Klemmteilen 11 und 12 ist eine ringförmig umlaufende Nut gebildet, in die das hohlzylindrische Koaleszerelement und das hohlzylindrische Stützgitter 7 eingesetzt sind.
  • Das Wasserabscheidesieb 6 weist Konusform auf und verjüngt sich in Richtung auf den Filtermediumkörper 3. Dementsprechend ist der Durchmesser des Wasserabscheidesiebs 6 auf der dem Filtermediumkörper 3 axial zugewandten Seite geringer als auf der dem Filtermediumkörper 3 axial abgewandten Seite. Das Wasserabscheidesieb weist an seinem oberen axialen Ende einen radial nach außen überstehenden Kragen 6a auf, der auf der axialen Stirnseite des Stützgitters 7 aufliegt und sich entsprechend am Stützgitter 7 axial abstützt. Der Kragen 6a ist von dem Deckel 2b des Filtergehäuses 2 axial gehalten und festgeklemmt.
  • Die Zufuhr des ungereinigten Flüssigkeitsstroms erfolgt, wie mit den Strömungspfeilen eingetragen, über ein Zuströmrohr 13 in Achsrichtung. Das Zuströmrohr 13 ist durch den Deckel 2b axial hindurchgeführt und wird radial mit Abstand von einem Abströmrohr 14 umgriffen, wobei zwischen der Außenseite des Zuströmrohrs 13 und der Innenseite des Abströmrohrs 14 ein Ringraum gegeben ist, über den der gereinigte Fluidstrom axial aus der Filtereinrichtung 1 abgeleitet wird. Das Abströmrohr 14, das einen größeren Durchmesser als das Zuströmrohr 13 aufweist, ist in einem Dichtungselement 15 aufgenommen, das in eine zentrale Öffnung im Deckel 2b eingesetzt ist.
  • Das in den Deckel 2b eingesetzte Zuströmrohr 13 mündet in einen Rohflüssigkeitsströmungskanal 17, der Teil eines Strömungsführungsbauteils 16 ist, welches auch in 2 bis 6 dargestellt ist. Zu dem Strömungsführungsbauteil 16 gehört außerdem ein Wassertropfenströmungskanal 18, der koaxial zu dem Rohflüssigkeitsströmungskanal 17 angeordnet ist, jedoch einen größeren Durchmesser aufweist, so dass zwischen der Außenwand des Rohflüssigkeitsströmungskanals 17 und der Innenwand des Wassertropfenströmungskanals 18 ein Ringraum gebildet ist. Teil des Strömungsführungsbauteils 16 sind außerdem zwei radiale Verbindungskanäle 19, die vom innenliegenden Rohflüssigkeitsströmungskanal 17 radial nach außen durch den umgebenden Wassertropfenströmungskanal 18 hindurchgeführt sind. Dementsprechend münden die radialen Verbindungskanäle 19 an der radial außenliegenden Seite in einen ringförmigen Bereich, der an die radial innenliegenden Seite des ringförmigen Filtermediumkörpers 4 angrenzt. Dieser ringförmige Bereich 20 (3) wird von dem ringförmigen Filtermediumkörper 4 eingenommen.
  • Teil des Strömungsführungsbauteils 16 ist auch die untere Endscheibe 9 am Filtermediumkörper 4. Dementsprechend bilden die untere Endscheibe 9, der innere Rohflüssigkeitsströmungskanal 17, der äußere Wassertropfenströmungskanal 18 sowie die zwei diametral nach außen geführte, radialen Verbindungskanäle 19 ein gemeinsames, zusammenhängendes Bauteil, das insbesondere als Kunststoffbauteil ausgeführt ist. Die beiden sich in gegenüberliegende radiale Richtungen erstreckende Verbindungskanäle 19 führen jeweils durch den Ringraum zwischen Rohflüssigkeitsströmungskanal 17 und Wassertropfenströmungskanal 18 hindurch und erlauben eine Anströmung der radial innenliegenden Rohseite des Filtermediumkörpers 4.
  • Der innere Rohflüssigkeitsströmungskanal 17 weist eine größere axiale Erstreckung auf als der äußere Wassertropfenströmungskanal 18. Im montierten Zustand ragt das Zuströmrohr 13 über ein weiteres Dichtungselement 21 (1) in den Rohflüssigkeitsströmungskanal 17 hinein.
  • Der Rohflüssigkeitsströmungskanal 17 ist an einer axialen Stirnseite offen ausgebildet, über die das Zuströmrohr 13 hineinragt. Die gegenüberliegende axiale Stirnseite ist dagegen geschlossen ausgebildet. Aus diesem Grund ist die zugeführte Rohflüssigkeit, die axial in den Rohflüssigkeitsströmungskanal 17 eingeführt wird, gezwungen, den Weg durch die Verbindungskanäle 19 radial nach außen in Richtung auf den Filtermediumkörper 4 zu nehmen.
  • Der Wassertropfenströmungskanal 18 ist dagegen an beiden axialen Stirnseiten offen ausgebildet, wie 1 in Verbindung mit 6 zu entnehmen ist. Der Wassertropfenströmungskanal 18 dient zur Aufnahme von Wassertröpfchen 22 (1), die an dem Wasserabscheidesieb 6 abgeschieden werden und axial nach unten in den Wassertropfenströmungskanal 18 hineinströmen. Da der Wassertropfenströmungskanal 18 an seiner untenliegenden Stirnseite offen ausgebildet ist, können die Wassertröpfchen 22 durch den Wassertropfenströmungskanal 18 hindurchströmen und werden im Bodenbereich des topfförmigen Filtergrundgehäuses 2a gesammelt, der einen Wassersammelraum 20 bildet. Über eine Ventileinrichtung 24, die in den Boden des topfförmigen Filtergrundgehäuses 2a eingebracht ist, kann das dort gesammelte Wasser abgeleitet werden.
  • Zur Filtration wird die Rohflüssigkeit axial über das Zuströmrohr 13 in das Innere der Filtereinrichtung 1 eingeleitet. Über das Zuströmrohr 13 gelangt die Rohflüssigkeit axial in den Rohflüssigkeitsströmungskanal 17 und von dort radial zur innenliegenden Roh- oder Anströmseite des Filtermediumkörpers 4. Der Filtermediumkörper 4 wird radial von innen nach außen von der zu reinigenden Flüssigkeit durchströmt. Zwischen der radial außenliegenden Seite des Filtermediumkörpers 4 und der Innenseite des topfförmigen Filtergrundgehäuses 2a befindet sich ein Ringraum, über den die Flüssigkeit axial nach oben in Richtung zum Koaleszerelement 5 geführt wird, welches sich axial an den Filtermediumkörper 4 anschließt. Das Koaleszerelement 5 wird von der Flüssigkeit radial von außen nach innen durchströmt. Hierbei können dispersiv verteilte, feine Wassertröpfchen in der Flüssigkeit durch Agglomeration zu größeren Wassertröpfchen zusammengeführt werden. Der Flüssigkeitsstrom trifft anschließend im Weiteren radial nach innen geführten Strömungsweg an die Außenseite des konusförmigen Wasserabscheidesiebs 6, wobei an der Außenseite die größeren Wassertröpfchen 22 aus dem Flüssigkeitsstrom abgeschieden und nach unten in den Wassertropfenströmungskanal 18 sowie weiter in den bodenseitigen Wassersammelraum 23 geleitet werden.
  • Aufgrund der sich nach unten konusförmig verjüngenden Form des Wasserabscheidesiebs 6 werden die Wassertröpfchen 22 entlang der Außenseite des Wasserabscheidesiebs bis zum Anfang des Wassertröpfchenströmungskanals 18 zusammengeführt und in diesen geleitet. Der von den Wassertröpfchen 22 befreite Flüssigkeitsstrom kann die Siebwand des Wasserabscheidesiebs 6 radial passieren und wird axial in das Abströmrohr 14 geleitet, über das der gereinigte Flüssigkeitsstrom aus der Filtereinrichtung 1 abgeleitet wird.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • WO 2015/018779 A1 [0002]
    • DE 102006051406 A1 [0003]

Claims (15)

  1. Flüssigkeitsfilterelement, insbesondere für Kraftstoff, vorzugsweise für Dieselkraftstoff, mit einem ringförmigen, radial durchströmbaren Filtermediumkörper (4) und mit einem Koaleszerelement (5) und einem Wasserabscheidesieb (6), dadurch gekennzeichnet, dass das Koaleszerelement (5) sich axial an den Filtermediumkörper (4) anschließt und dass das Wasserabscheidesieb (6) radial versetzt zu dem Koaleszerelement (5) angeordnet ist, wobei das Koaleszerelement (5) und das Wasserabscheidesieb (6) an einer axialen Stirnseite des Filtermediumkörpers (4) gehalten sind.
  2. Flüssigkeitsfilterelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Strömungsführungsbauteil (16) in den Innenraum des Filtermediumkörpers (4) eingesetzt ist, wobei das Strömungsführungsbauteil (16) einen Rohflüssigkeitsströmungskanal (17) für die Zufuhr zu reinigender Flüssigkeit und einen Wassertropfenströmungskanal (18) für abgeschiedene Wassertropfen (22) aufweist.
  3. Flüssigkeitsfilterelement nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Strömungsführungsbauteil (16) der Rohflüssigkeitsströmungskanal (17) und der Wassertropfenströmungskanal (18) konzentrisch angeordnet sind und einen unterschiedlich großen Durchmesser aufweisen, wobei der Wassertropfenströmungskanal (18) den Rohflüssigkeitsströmungskanal (17) umschließt und vom Rohflüssigkeitsströmungskanal (17) mindestens ein radialer Verbindungskanal (19) nach au-ßen geführt ist, der sich durch den Wassertropfenströmungskanal (18) hindurch erstreckt.
  4. Flüssigkeitsfilterelement nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Strömungsführungsbauteil (16) mit einer Endscheibe (10) fest verbunden ist, insbesondere einteilig ausgebildet ist, die eine axiale Stirnseite des Filtermediumkörpers (4) abdeckt.
  5. Flüssigkeitsfilterelement nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Wassertropfenströmungskanal (18) im Strömungsführungsbauteil (16) an beiden axialen Stirnseiten offen ausgebildet ist.
  6. Flüssigkeitsfilterelement nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Koaleszerelement (5) an einem Stützgitter (7) anliegt, das an einer Endscheibe (10) des Filtermediumkörpers (4) gehalten ist.
  7. Flüssigkeitsfilterelement nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Koaleszerelement (5) und das Stützgitter (7) an der Endscheibe (10) festgeklemmt sind.
  8. Flüssigkeitsfilterelement nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Wasserabscheidesieb (6) an dem Stützgitter (7) gehalten ist und sich insbesondere axial an dem Stützgitter (7) abstützt.
  9. Flüssigkeitsfilterelement nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Wasserabscheidesieb (6) konusförmig ausgebildet ist.
  10. Flüssigkeitsfilterelement nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchmesser des Wasserabscheidesiebs (6) auf der dem Filtermediumkörper (4) zugewandten Seite geringer ist als auf der dem Filtermediumkörper (4) abgewandten Seite.
  11. Flüssigkeitsfilterelement nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Filtermediumkörper (4) radial von innen nach außen durchströmbar ist und dass das Koaleszerelement (5) und das Wasserabscheidesieb (6) radial von außen nach innen durchströmbar sind.
  12. Filtereinrichtung mit einem Flüssigkeitsfilterelement nach einem der Ansprüche 1 bis 11 und mit einem Filtergehäuse (2) zur Aufnahme des Flüssigkeitsfilterelements.
  13. Filtereinrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass in einen Rohflüssigkeitsströmungskanal (17) eines Strömungsführungsbauteil (16), das in den Innenraum des Filtermediumkörpers (4) eingesetzt ist, ein Zuströmrohr (13) hineinragt, das durch einen Deckel (2b) des Filtergehäuses (2) geführt ist.
  14. Filtereinrichtung nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Wasserabscheidesieb (6) von dem Deckel (2b) des Filtergehäuses (2) axial beaufschlagt ist.
  15. Filtereinrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Zufuhr des ungereinigten Flüssigkeitsstroms und die Ableitung des gereinigten Flüssigkeitsstroms über die gleiche axiale Seite der Filtereinrichtung (1) erfolgt.
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