DE102021119777A1 - FILTER WITH FILTER EFFICIENCY IMPROVING VALVE DEVICE - Google Patents

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Abstract

Filteranordnung für die Aufreinigung von Wasser in einem Kraftfahrzeug umfassend ein Filtergehäuse, das Filtergehäuse umfassend einen Einlass (3) und einem Auslass, ein zwischen Einlass (3) und Auslass im Filtergehäuse angeordnetes Filtermedium, eine Vorfilterkammer, die zwischen Einlass (3) und Filtermedium angeordnet ist, eine Vorfilterkammeröffnung, eine Ventilvorrichtung, die mit der Vorfilterkammeröffnung verbunden ist, wobei die Vorfilterkammeröffnung in dem Bereich der Wand des Filtergehäuses angeordnet ist, die die Vorfilterkammer umschließt, und die Ventilvorrichtung den Austritt von Wasser aus der Vorfilterkammer verhindert.Filter arrangement for the purification of water in a motor vehicle comprising a filter housing, the filter housing comprising an inlet (3) and an outlet, a filter medium arranged between the inlet (3) and the outlet in the filter housing, a pre-filter chamber arranged between the inlet (3) and the filter medium a pre-filter chamber opening, a valve device connected to the pre-filter chamber opening, the pre-filter chamber opening being located in the region of the wall of the filter housing which encloses the pre-filter chamber, and the valve device preventing water from escaping from the pre-filter chamber.

Description

Gebiet der Erfindungfield of invention

Die Erfindung liegt auf dem Gebiet der Filter bzw. Filteranordnungen zur Aufreinigung von Wasser in Fahrzeugen.The invention is in the field of filters or filter arrangements for purifying water in vehicles.

Hintergrund der ErfindungBackground of the Invention

Es besteht ein Bedürfnis auch in Fahrzeugen, wie Kraftfahrzeugen, Wasser, insbesondere trinkbares Wasser, für Nutzer des Fahrzeugs oder andere Verbrauchsvorrichtungen für Wasser im Fahrzeug, zur Verfügung zu stellen. Dies kann erreicht werden, indem Wasser direkt aus der das Fahrzeug umgebenden Atmosphäre bzw. der darin enthaltenden Luftfeuchtigkeit gewonnen wird. Dies kann beispielsweise über Vorrichtungen zur Kondensation von Wasser aus der Atmosphäre erreicht werden. Ein Bespiel für solche Vorrichtungen sind Klimaanlagen, die beim Kühlen der Luft aus der Atmosphäre (Kondensations-)Wasser abscheiden. Bevor dieses kondensierte Wasser in weiteren Prozessen eingesetzt werden kann, oder einfach nur in trinkbarer Form zur Verfügung gestellt werden kann, kann dieses Wasser über Filter weiter aufgereinigt werden.There is also a need in vehicles, such as motor vehicles, to make water, in particular drinkable water, available to users of the vehicle or other devices for consuming water in the vehicle. This can be achieved by extracting water directly from the atmosphere surrounding the vehicle or the humidity contained therein. This can be achieved, for example, via devices for condensing water from the atmosphere. An example of such devices are air conditioners, which remove (condensation) water from the atmosphere when cooling the air. Before this condensed water can be used in further processes, or simply made available in drinkable form, this water can be further purified using filters.

Dabei besteht jedoch das Problem, dass Fahrzeuge sehr unterschiedlichen Temperaturen ausgesetzt sind, insbesondere auch Temperaturen von unter 0°C. Wenn das Fahrzeug solchen Temperaturen ausgesetzt wird und nicht aktiv betrieben wird, kann die Temperatur aller Materialen und Vorrichtungen im Fahrzeug unter den Gefrierpunkt von Wasser sinken. Befindet sich zum Zeitpunkt dieser Abkühlung Wasser in einem Wasseraufreinigungsfilter, kann es zur Eisbildung innerhalb des Filtergehäuses des Filters kommen. Dabei können Eisschäden durch das sich ausdehnende Eis am Filtergehäuse auftreten. Um derartige Eisschäden zu vermeiden, kann das Wasser aus dem Filter mittels gasförmigen Fluids, für gewöhnlich Atmosphärenluft, gespült werden bis das Filtergehäuse im Wesentlichen frei von Wasser ist.However, there is the problem that vehicles are exposed to very different temperatures, in particular temperatures below 0°C. If the vehicle is exposed to such temperatures and is not actively operated, the temperature of all materials and devices in the vehicle may drop below the freezing point of water. If there is water in a water purification filter at the time of this cool down, ice may form inside the filter housing of the filter. Ice damage can occur as a result of the expanding ice on the filter housing. To avoid such ice damage, the water can be flushed from the filter using gaseous fluids, usually atmospheric air, until the filter housing is essentially free of water.

Um den Filter danach wieder zur Wasseraufbereitung nutzen zu können, wird wieder aufzureinigendes Wasser in den Filter eingeführt.In order to be able to use the filter again for water treatment afterwards, the water to be purified is fed back into the filter.

Es zeigte sich jedoch unerwarteter Weise, dass selbst nach dem erneuten Einleiten von Wasser, die Wasseraufbereitungsfilter nur mit verringerter Effizienz Wasser aufreinigen, z.B. ist ein erhöhter Druck durch eine Pumpe notwendig. Es wurde festgestellt, dass auch nach längerem erneuten Einleiten von Wasser, immer noch Luft im Filtergehäuse vorliegt, die für die Effizienzminderung verantwortlich ist. Dies trifft insbesondere auf die Vorfilterkammer zu, die zwischen dem Einlass des Filtergehäuses und dem Filtermedium angeordnet ist. Die Luft in der Vorfilterkammer verhindert, dass der Filter über seine ganze Oberfläche mit Wasser in Kontakt treten kann.However, it was unexpectedly found that even after reintroduction of water, the water treatment filters only purify water with reduced efficiency, e.g. increased pressure by a pump is required. It was found that even after prolonged reintroduction of water, there is still air in the filter housing, which is responsible for the reduction in efficiency. This is particularly true of the pre-filter chamber located between the inlet of the filter housing and the filter media. The air in the pre-filter chamber prevents the filter from coming into contact with water over its entire surface.

Daher liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Filteranordnung bereitzustellen, die es erlaubt einen zuvor im Wesentlichen trocken gespülte oder eine trocken vorliegende Vorfilterkammer und einen immer noch feuchten Filter wieder effizient in Betrieb zu nehmen.The invention is therefore based on the object of providing a filter arrangement which allows a previously essentially dry rinsed pre-filter chamber or a dry pre-filter chamber and a still damp filter to be put back into operation efficiently.

ZusammenfassungSummary

Die Lösung der Aufgabe wird durch die beigefügten Ansprüche definiert.The solution to the problem is defined by the appended claims.

Offenbart wird eine Filteranordnung für die Aufreinigung von Wasser in einem Fahrzeug umfassend ein Filtergehäuse, wobei das Filtergehäuse umfasst:

  1. a. einen Einlass und einem Auslass,
  2. b. ein zwischen Einlass und Auslass im Filtergehäuse angeordnetes Filtermedium,
  3. c. eine Vorfilterkammer, die zwischen Einlass und Filtermedium angeordnet ist,
  4. d. eine Vorfilterkammeröffnung,
  5. e. eine Ventilvorrichtung, die mit der Vorfilterkammeröffnung verbunden ist,
wobei die Vorfilterkammeröffnung in dem Bereich der Wand des Filtergehäuses angeordnet ist, die die Vorfilterkammer umschließt, und die Ventilvorrichtung den Austritt von Wasser aus der Vorfilterkammer verhindert.A filter arrangement for the purification of water in a vehicle is disclosed, comprising a filter housing, the filter housing comprising:
  1. a. an inlet and an outlet,
  2. b. a filter medium arranged between the inlet and outlet in the filter housing,
  3. c. a pre-filter chamber located between the inlet and filter media,
  4. i.e. a pre-filter chamber opening,
  5. e. a valve device connected to the pre-filter chamber opening,
wherein the pre-filter chamber opening is arranged in the region of the wall of the filter housing which encloses the pre-filter chamber, and the valve device prevents the escape of water from the pre-filter chamber.

Die mit der Vorfilterkammer verbundene Ventilvorrichtung ermöglicht es, das gasförmiges Fluid, z.B. Luft oder Stickstoff, bei Befüllen des Filters über den Einlass austreten kann. Dadurch kann die Vorfilterkammer wieder mit Wasser befüllt werden. Es zeigte sich, dass dadurch der der Filter wieder über seine ganze Fläche mit Wasser in Kontakt steht, so dass der Pumpendruck wesentlich reduziert werden kann, und die gesamte Fläche des Filtermediums für die Filtration wieder eingesetzt werden kann.The valve device connected to the pre-filter chamber allows gaseous fluid, e.g. air or nitrogen, to escape via the inlet when the filter is being filled. This allows the pre-filter chamber to be refilled with water. It was shown that the filter is again in contact with water over its entire surface, so that the pump pressure can be significantly reduced and the entire surface of the filter medium can be used again for filtration.

Die Ventilvorrichtung kann jedes Ventil sein, das geeignet ist, des Austritt von Wasser aus der Vorfilterkammer zu verhindern und den Austritt von Luft aus der Vorfilterkammer zu ermöglichen.The valve device can be any valve suitable for preventing the escape of water from the pre-filter chamber and allowing the escape of air from the pre-filter chamber.

Es kann sich dabei um ein Ventil handeln, das geöffnet und geschlossen werden kann. Zum Beispiel kann es ein Ventil mit Schwimmer, wie einem Zylinder, Kugel, Klappe etc. sein. Das Ventil kann mechanisch oder elektronisch gesteuert werden, um bei Wassereintritt in das Filtergehäuse geöffnet zu werden bzw. bei Einreichen eines gewünschten Wasserpegels in der Vorfilterkammer oder dem gesamtem Filtergehäuse sich wieder zu schließen.It can be a valve that can be opened and closed. For example, it can be a valve with a float, such as a cylinder, ball, flapper, etc. The valve can be controlled mechanically or electronically to be opened when water enters the filter housing or to close again when submitting a desired water level in the pre-filter chamber or the entire filter housing.

Die Ventilvorrichtung kann auch eine Membran sein, die den selektiven Durchtritt durch die Membran nur von Luft aber nicht von Wasser ermöglicht. Zum Beispiel kann es sich um eine Belüftungselemente des Herstellers Gore handeln bzw. eine Membran umfassend Polytetrafluorethylen.The valve device can also be a membrane, which allows the selective passage of only air but not water through the membrane. For example, it can be a ventilation element from the manufacturer Gore or a membrane comprising polytetrafluoroethylene.

Eine derartige Membran weist ferner den Vorteil auf, dass zugleich die Kontamination durch Staub, Schmutz, oder infektiöses Material von außen in das Filtergehäuse hinein verhindert wird.Such a membrane also has the advantage that contamination by dust, dirt or infectious material from the outside into the filter housing is prevented at the same time.

Die Ventilvorrichtung kann direkt an oder in der Vorfilterkammeröffnung angebracht sein, d.h. mit ihr unmittelbar in Kontakt stehen. Alternativ kann die Ventilvorrichtung über eine Leitung mit der Vorfilterkammeröffnung fluidverbunden sein und die Ventilvorrichtung kann zu der Vorfilterkammeröffnung beabstandet sein.The valve device can be attached directly to or in the pre-filter chamber opening, i.e. in direct contact with it. Alternatively, the valve device can be fluidly connected to the pre-filter chamber opening via a line and the valve device can be spaced from the pre-filter chamber opening.

Letztere Anordnung besitzt den zusätzlichen Vorteil, dass die Wartung vereinfacht werden kann.The latter arrangement has the additional advantage that maintenance can be simplified.

Ebenso kann eine offene Leitung angeschlossen werden, welche, sobald das flüssige Medium in ihr steigt, durch die geodätischen Höhe einen Druck aufbaut, der oberhalb des typischen Filtergegendrucks ist. Ein Vorteil dieser Anordnung kann sein, dass eine Verbindung zu einem potentiell schon vorhandenen Luft Vorfilter hergestellt werden kann und somit eine potentielle Kontamination vermieden werden kann.An open line can also be connected, which, as soon as the liquid medium rises in it, builds up a pressure that is above the typical filter back pressure due to the geodetic height. An advantage of this arrangement can be that a connection can be made to a potentially already existing air pre-filter and thus potential contamination can be avoided.

Das Fahrzeug kann ein Landfahrzeug, Wasserfahrzeug, oder Luftfahrzeug sein. All diesen Fahrzeugen ist gemein, dass sie zu bestimmten Zeitpunkten Temperaturen von unter 0°C ausgesetzt sein können. Daher wäre die Filteranordnung nicht frostsicher und es könnte ohne Ablassen des Flüssigkeit im Filter zu Schäden während des Einfrierens der Flüssigkeit an der Filteranordnung, insbesondere dem Gehäuse kommen. Generell wird eine Filteranordnung offenbart, die dafür geeignet ist, an Orten oder in Vorrichtungen eingebaut zu werden, die nicht frostsicher sind.The vehicle can be a land vehicle, watercraft, or aircraft. What all these vehicles have in common is that they can be exposed to temperatures below 0°C at certain times. The filter arrangement would therefore not be frost-proof and damage could occur to the filter arrangement, in particular the housing, during the freezing of the liquid without draining the liquid in the filter. In general, a filter assembly is disclosed which is suitable for installation in locations or devices that are not frost proof.

Das Fahrzeug, kann ein Kraftfahrzeug insbesondere ein Automobil, ein Camper, ein Wohnmobil sein. Das Fahrzeug kann auch ein Wohnwagen, ein Schiff/Boot oder ein Flugzeug sein.The vehicle can be a motor vehicle, in particular an automobile, a camper, a mobile home. The vehicle can also be a mobile home, a ship/boat or an airplane.

Der Abstand zwischen Vorfilterkammeröffnung und dem Auslass kann geringer oder gleich dem Abstand zwischen Vorfilterkammeröffnung und Einlass sein.The distance between the pre-filter chamber opening and the outlet can be less than or equal to the distance between the pre-filter chamber opening and the inlet.

Je näher die Vorfilterkammeröffnung an dem Auslass ist, desto mehr Luft kann aus dem Filtergehäuse durch das eintretende Wasser gespült werden.The closer the pre-filter chamber opening is to the outlet, the more air can be flushed out of the filter housing by the entering water.

Das Filtergehäuse kann eine Seitenwand, eine Oberseitenwand, und eine der Oberseitenwand gegenüberliegende Unterseitenwand aufweisen. In Einbaulage, z.B. in einem Fahrzeug, kann die Oberseitenwand oben und die Unterseitenwand unten sein. Generell ist es vorteilhaft, die Vorfilterkammeröffnung in der Filteranordnung an einer Position anzubringen, die in Einbaulage der Filteranordnung an einer oberen oder einer obersten Position in der Vorfilterkammer ist. Somit kann die Luft optimal entweichen.The filter housing may have a side wall, a top wall, and a bottom wall opposite the top wall. In the installation position, e.g. in a vehicle, the top wall can be at the top and the bottom wall can be at the bottom. It is generally advantageous to attach the pre-filter chamber opening in the filter arrangement at a position which, when the filter arrangement is installed, is at an upper or uppermost position in the pre-filter chamber. This allows the air to escape optimally.

Das Filtermedium kann ein homogenes Medium sein oder aus mindestens zwei, drei, oder vier unterschiedlichen Schichten bestehen.The filter medium can be a homogeneous medium or consist of at least two, three or four different layers.

Das homogene Medium kann ein Sedimentfilter, z.B. Polypropylen Schaum sein.The homogeneous medium can be a sediment filter, e.g. polypropylene foam.

Bei einem Mehrschichtfilter ist die erste Schicht immer der Vorfilterkammer zugewandt, wobei die zweite Schicht weiter in Richtung Auslass orientiert ist, die dritte Schicht noch weiter in Richtung Auslass orientiert ist, und die vierte Schicht noch weiter in Richtung Auslass orientiert ist. Die Schichten können direkt aneinander anschließen. Die erste Schicht kann ein Sedimentfilter, z.B. Polypropylen Schaum sein. Die zweite Schicht kann ein Keramikfilter sein. Die dritte Schicht kann ein Aktivkohlefilter sein. Die vierte Schicht kann ein Harz sein.In a multi-layer filter, the first layer always faces the pre-filter chamber, with the second layer being oriented further towards the outlet, the third layer being oriented even further towards the outlet, and the fourth layer being oriented even further towards the outlet. The layers can connect directly to each other. The first layer can be a sediment filter, e.g. polypropylene foam. The second layer can be a ceramic filter. The third layer can be an activated carbon filter. The fourth layer can be a resin.

Das Filtermedium kann als Ausstülpung oder Zylinder in die Vorfilterkammer ragen (z.B. ausgehend von der Oberseitenwand des Filters). Dabei kann die Länge der Ausstülpung (oder des Zylinders) 90-98% der Innenlänge der Filtergehäuses betragen und die Breite der Ausstülpung kann 90-98% der Innenbreite der Filtergehäuses betragen.The filter media may protrude into the pre-filter chamber as a protuberance or cylinder (e.g., starting from the top wall of the filter). The length of the protuberance (or cylinder) can be 90-98% of the inside length of the filter housing and the width of the protuberance can be 90-98% of the inside width of the filter housing.

Bei einem mehrschichtigen Aufbau ergibt sich daher für die Ausstülpung im Querschnitt ein konzentrischer Aufbau des Filtermediums, wobei die erste Schichte die äußere Schicht bildet und die letzte Schicht die innerste Schicht bildet. Die innerste Schicht besitzt als einzige Schicht zum Auslass Zugang besitzt. Und die äußere Schicht besitzt als einzige Schicht zum Einlass bzw. der Vorfilterkammer Zugang.In the case of a multi-layer structure, a concentric structure of the filter medium therefore results for the bulge in cross section, with the first layer forming the outer layer and the last layer forming the innermost layer. The innermost layer is the only layer that has access to the outlet. And the outer layer is the only layer that has access to the inlet or pre-filter chamber.

Der Auslass kann in der Oberseitenwand oder der Nähe davon, der Einlass in der Unterseitenwand oder der Nähe davon, und die Vorfilterkammeröffnung in der Nähe des Auslasses angeordnet sein, insbesondere in der Seitenwand angeordnet sein.The outlet may be in or near the top wall, the inlet in or near the bottom wall, and the pre-filter chamber opening may be arranged in the vicinity of the outlet, in particular be arranged in the side wall.

Durch diese Anordnung kann die Luft ebenfalls optimal entweichen.This arrangement also allows the air to escape optimally.

In dem Filtergehäuse kann eine Halterung für das Filtermedium angeordnet sein, die mit der Oberseitenwand (vom Inneren des Filtergehäuses aus) verbunden ist (und mit dieser abschließen kann), und zu der Seitenwand beabstandet ist. Alternativ kann das Filtermedium aber auch direkt mit der Oberseitenwand (vom Inneren des Filtergehäuses aus) verbunden sein.A holder for the filter medium can be arranged in the filter housing, which is connected to (and can terminate with) the top wall (from the inside of the filter housing) and is spaced from the side wall. Alternatively, the filter medium can also be connected directly to the top wall (from inside the filter housing).

Die Halterung kann das Filtermedium in einem Bereich ringförmig umschließen, so dass ein Bereich/eine Oberfläche in der Nähe der Oberseitenwand entsteht, an dem das Filtermedium nicht mit Wasser in Kontakt treten kann.The support may annularly enclose the filter media in an area such that there is an area/surface near the top wall where the filter media cannot contact water.

Die Vorfilterkammeröffnung kann in dem Bereich der Seitenwand angeordnet sein, der der Halterung gegenüberliegt und dabei möglichst nahe oder in der Oberseitenwand sein.The pre-filter chamber opening can be arranged in the area of the side wall which is opposite the holder and can be as close as possible to or in the top wall.

Dadurch ist die Vorfilterkammeröffnung in einem Bereich des Filtermediums angebracht, der nicht mehr mit Wasser in Kontakt treten kann, und somit über dem in der Vorfilterkammer exponiertem Filtermedium. Somit wird eine optimale Benetzung des exponierten Filtermediums sichergestellt.As a result, the pre-filter chamber opening is located in an area of the filter medium that can no longer come into contact with water, and thus above the filter medium exposed in the pre-filter chamber. This ensures optimal wetting of the exposed filter medium.

Die Ventilvorrichtung kann eine Luftdekontaminationsvorrichtung umfassen.The valve device may comprise an air decontamination device.

Bei geöffnetem Ventil ist ein Gasaustausch auch ins Innere der Vorfilterkammer nicht ausgeschlossen. Daher bietet eine Ventilvorrichtung mit Luftdekontaminationsvorrichtung den Vorteil, dass Eindringen von Staub, Schmutz oder infektiösem Material verhindert werden kann.When the valve is open, gas exchange inside the pre-filter chamber cannot be ruled out. Therefore, a valve device with an air decontamination device offers the advantage that intrusion of dust, dirt or infectious material can be prevented.

Die Luftdekontaminationsvorrichtung kann ein Luftfiltermedium und/oder eine Strahlungsquelle sein.The air decontamination device can be an air filter medium and/or a radiation source.

Das Luftfiltermedium kann z.B. ein Schwebstofffilter, Hochleistungs-Schwebstofffilter, oder Hochleistungs-Partikelfilter sein.The air filter medium can, for example, be a HEPA filter, high-performance HEPA filter, or high-performance particle filter.

Die Strahlungsquelle kann eine UV-Strahlungsquelle sein.The radiation source can be a UV radiation source.

Ferner wird eine Wasseraufbereitungsanordnung offenbart, die eine Filteranordnung wie beschrieben und eine Mineralisierungsvorrichtung für durch die Filteranordnung aufgereinigtes Wasser umfasst.Furthermore, a water treatment arrangement is disclosed, which comprises a filter arrangement as described and a mineralization device for water purified by the filter arrangement.

Da das aufgereinigte Kondensationswasser sehr wenig Mineralien aufweist, können durch die Mineralisierungsvorrichtung dem aufgereinigten Wasser Mineralien zugefügt werden.Since the purified condensation water contains very few minerals, minerals can be added to the purified water by the mineralization device.

Dadurch können Bekömmlichkeit und Geschmack des gewonnen Wassers verbessert werden. Z.B. kann die Mineralisierungsvorrichtung Kalzium, Magnesium und/oder Kaliumionen in Salzform hinzufügen, z.B. in der Form von Kalziumkarbonat, Trimagnesiumdicitrat und Kaliumhydrogenkarbonat.This can improve the digestibility and taste of the water obtained. For example, the mineralization device may add calcium, magnesium and/or potassium ions in salt form, e.g., in the form of calcium carbonate, trimagnesium dicitrate and potassium bicarbonate.

Wasseraufbereitungsanordnung kann so aufgebaut sein, dass aus dem oben an der Filteranordnung angebrachtem Auslass gereinigtes Wasser austritt. Die Mineralisierungsvorrichtung ist an diese Auslass über eine Leitung angeschlossen und besteht aus einem Gehäuse, das Salze z.B. in Granulatform enthält, durch die das gereinigte Wasser hindurchtritt (über den Mineralisierungsvorrichtungseinlass eintritt und über Mineralisierungsvorrichtungsauslass austritt) und sich dabei Mineral-Ionen in das Wasser hinein lösen können. Die Mineralisierungsvorrichtung kann seitlich an die Filteranordnung angeschlossen sein, wobei der Einlass an der Oberseite der Mineralisierungsvorrichtung und der Auslass an der Unterseite der Mineralisierungsvorrichtung angebracht ist. Die Wasseraufbereitungsanordnung kann einstückig sein.Water treatment assembly may be constructed so that purified water exits from the outlet mounted at the top of the filter assembly. The mineralizer is connected to this outlet via a pipe and consists of a housing containing salts, e.g. in granular form, through which the purified water passes (entering via the mineralizer inlet and exiting via the mineralizer outlet), thereby dissolving mineral ions into the water can. The mineralization device may be laterally connected to the filter assembly, with the inlet attached to the top of the mineralization device and the outlet attached to the bottom of the mineralization device. The water treatment arrangement can be in one piece.

Ferner offenbart ist eine Wassergewinnungsanlage für die Gewinnung von Wasser aus der Luftfeuchtigkeit in einem Fahrzeug, umfassend eine Wasser produzierende Vorrichtung, Sammelvorrichtungen für dieses Wasser, und die Filteranordnung wie oben beschrieben zur Aufreinigung des Wassers.Also disclosed is a water extraction system for extracting water from the humidity in a vehicle, comprising a water-producing device, collecting devices for this water, and the filter arrangement as described above for purifying the water.

Die Wasser produzierende Vorrichtung kann eine Klimaanlage, eine Vorrichtung mit wasserabsorbierende Mineralien wie Silikate oder Zeolithen oder eine Vorrichtung zur Kondensation von Wasser aus den Abgasen von Verbrennungsmaschinen sein.The water-producing device may be an air conditioner, a device using water-absorbing minerals such as silicates or zeolites, or a device for condensing water from the exhaust gases of internal combustion engines.

Die Klimaanlage gewinnt Wasser aus der Atmosphäre durch Kondensation des in der Atmosphäre enthaltenen Wassers. Silikate insbesondere Zeolithe können Wasser aus der Atmosphäre reversibel absorbieren.The air conditioner recovers water from the atmosphere by condensing the water contained in the atmosphere. Silicates, especially zeolites, can reversibly absorb water from the atmosphere.

Die Verbrennungsmaschine kann jede Maschine sein, bei der Wasser im Verbrennungsvorganz produziert wird, wie eine Verbrennungsmaschine für Benzin, Diesel, Gas, oder Wasserstoff. Ferner offenbart ist ein Fahrzeug umfassend die oben beschriebene Filteranordnung, Wasseraufbereitungsanordnung, oder Wassergewinnungsanlage. Das Fahrzeug kann ein Kraftfahrzeug, Schienenfahrzeug, oder Schiff sein.The internal combustion engine can be any engine that produces water in the combustion process, such as a gasoline, diesel, gas, or hydrogen internal combustion engine. Also disclosed is a vehicle comprising the filter arrangement, water treatment arrangement, or water production system described above. The vehicle can be a motor vehicle, rail vehicle, or ship.

Offenbart wird ferner ein erstes Verfahren umfassend die Schritte:

  1. a. Bereitstellen einer Filteranordnung wie oben beschrieben, wobei im Gehäuse Wasser vorliegt,
  2. b. Einleiten eines gasförmigen Fluids in den Einlass, um die im Filtergehäuse vorliegende Menge an Wasser zu reduzieren oder ganz zu entfernen und damit potenzielle Frostschäden zu verhindern.
A first method is also disclosed, comprising the steps:
  1. a. providing a filter arrangement as described above, wherein water is present in the housing,
  2. b. Introducing a gaseous fluid into the inlet to reduce or eliminate the amount of water present in the filter housing, thereby preventing potential freeze damage.

Ferner wird ein zweites Verfahren umfassend die folgenden Schritte offenbart:

  • Verfahren gemäß erstem Verfahren ferner umfassend:
    • Bereitstellen einer Filteranordnung wie oben beschrieben, wobei im Gehäuse kein oder nur unwesentliche Wasser vorliegt,
    • Falls die Ventilvorrichtung den Austritt von gasförmigen Fluid aus der Vorfilterkammer verhindert, Öffnen der Ventilvorrichtung, um eine fluide Verbindung über die Vorfilterkammeröffnung der Vorfilterkammer zur Atmosphäre zu ermöglichen,
    • Einleiten von zu reinigendem Wasser in den Einlass,
    • Verdrängen von gasförmigen Fluid aus der Vorfilterkammer über die Vorfilterkammeröffnung durch das zu reinigende Wasser, um die im Filtergehäuse vorliegende Menge an Wasser zu erhöhen.
Furthermore, a second method comprising the following steps is disclosed:
  • Method according to the first method further comprising:
    • providing a filter arrangement as described above, wherein there is no or only insignificant water in the housing,
    • If the valve device prevents the escape of gaseous fluid from the pre-filter chamber, opening the valve device to allow fluid communication via the pre-filter chamber opening of the pre-filter chamber to the atmosphere,
    • introducing water to be cleaned into the inlet,
    • Gaseous fluid is displaced from the pre-filter chamber via the pre-filter chamber opening by the water to be cleaned in order to increase the amount of water present in the filter housing.

Die oben genannte Verfahren können für sich allein oder in Kombination (das zweite Verfahren folgt dem ersten Verfahren) durchgeführt werden.The above methods can be performed alone or in combination (the second method follows the first method).

Das zweite genannte Verfahren kann ferner umfassen das Gewinnen von gereinigtem Wasser aus dem Auslass.The second aforesaid method may further include recovering purified water from the outlet.

Bei den oben genannten Verfahren kann das Wasser mit weniger 10 kPa (100 mbar) oder 1-kPA in die Filteranordnung gedrückt werden.With the above methods, the water can be pushed into the filter assembly at less than 10 kPa (100 mbar) or 1-kPa.

Figurenlistecharacter list

  • 1 illustriert schematisch im Längsschnitt den Aufbau einer Filteranordnung. 1 schematically illustrates the structure of a filter arrangement in longitudinal section.
  • 2 illustriert schematisch im Längsschnitt den Aufbau einer Filteranordnung mit einem mehrlagigen Filtermedium. 2 schematically illustrates in longitudinal section the structure of a filter arrangement with a multi-layer filter medium.
  • 3 illustriert schematisch im Querschnitt den Aufbau einer Filteranordnung mit einem mehrlagigen Filtermedium. 3 schematically illustrates in cross section the structure of a filter arrangement with a multi-layer filter medium.
  • 4 illustriert schematisch im Längsschnitt den Aufbau einer Filteranordnung, bei der die Ventilvorrichtung über eine Leitung mit der Vorkammeröffnung verbunden ist. 4 schematically illustrates in longitudinal section the structure of a filter arrangement in which the valve device is connected to the antechamber opening via a line.
  • 5 illustriert schematisch im Längsschnitt den Aufbau einer Filteranordnung mit Mineralisierungsvorrichtung. 5 FIG. 1 schematically illustrates the structure of a filter arrangement with a mineralization device in a longitudinal section.

Beispieleexamples

Die folgenden Beispiele und Figuren illustrieren die Offenbarung, beschränken sie aber nicht. Die Nennung eines Gegenstandes im Singular umfasst auch eine Mehrzahl dieses Gegenstandes.The following examples and figures illustrate but do not limit the disclosure. The naming of an object in the singular also includes a plural of this object.

1 illustriert schematisch im Längsschnitt den Aufbau einer Filteranordnung (1). 1 schematically illustrates the structure of a filter arrangement (1) in longitudinal section.

1 illustriert eine Filteranordnung (1) für die Aufreinigung von Wasser (16) in einem Kraftfahrzeug umfassend ein Filtergehäuse (2), wobei das Filtergehäuse (2) umfasst:

  • einen Einlass (3) und einem Auslass (4),
  • ein zwischen Einlass (3) und Auslass (4) im Filtergehäuse (2) angeordnetes Filtermedium (11),
  • eine Vorfilterkammer (5), die zwischen Einlass (3) und Filtermedium (11) angeordnet ist,
  • eine Vorfilterkammeröffnung (12),
  • eine Ventilvorrichtung (6), die mit der Vorfilterkammeröffnung (12) verbunden ist,
  • wobei die Vorfilterkammeröffnung (12) in dem Bereich der Wand des Filtergehäuse (2)s angeordnet ist, die die Vorfilterkammer (5) umschließt, und die Ventilvorrichtung (6) den Austritt von Wasser (16) aus der Vorfilterkammer (5) verhindert.
1 illustrates a filter arrangement (1) for the purification of water (16) in a motor vehicle, comprising a filter housing (2), the filter housing (2) comprising:
  • an inlet (3) and an outlet (4),
  • a filter medium (11) arranged between the inlet (3) and outlet (4) in the filter housing (2),
  • a pre-filter chamber (5), which is arranged between the inlet (3) and the filter medium (11),
  • a pre-filter chamber opening (12),
  • a valve device (6) connected to the pre-filter chamber opening (12),
  • wherein the pre-filter chamber opening (12) is arranged in the region of the wall of the filter housing (2) that encloses the pre-filter chamber (5), and the valve device (6) prevents the escape of water (16) from the pre-filter chamber (5).

In 1 ist in dem Filtergehäuse (2) eine Halterung (10) für das Filtermedium (11) angeordnet, die mit der Oberseitenwand (7) (vom Inneren des Filtergehäuses (2) aus) verbunden ist (und mit dieser abschließt), und zu der Seitenwand (8) beabstandet ist. Alternativ kann das Filtermedium (11) aber auch direkt mit der Oberseitenwand(7) (vom Inneren des Filtergehäuses (2) aus) verbunden sein.In 1 a holder (10) for the filter medium (11) is arranged in the filter housing (2), which is connected to (and closes with) the top wall (7) (from the inside of the filter housing (2)) and to the side wall (8) is spaced. Alternatively, the filter medium (11) can also be connected directly to the top wall (7) (from inside the filter housing (2)).

Die Halterung (10) kann das Filtermedium (11) umschließen, so dass ein Bereich/eine Oberfläche entsteht, an dem das Filtermedium (11) nicht mit Wasser (16) in Kontakt treten kann.The holder (10) can enclose the filter medium (11) so that an area/surface is created where the filter medium (11) cannot come into contact with water (16).

Die Vorfilterkammeröffnung (12) ist in dem Bereich der Seitenwand (8) angeordnet, der der Halterung (10) gegenüberliegt und dabei möglichst nahe der Oberseitenwand (7).The pre-filter chamber opening (12) is arranged in the area of the side wall (8) opposite the holder (10) and as close as possible to the top wall (7).

Das Filtermedium (11) ragt hier als Ausstülpung in die Vorfilterkammer (5) (ausgehend von der Oberseitenwand (7) des Filters). Dabei beträgt die Länge der Ausstülpung ungefähr 98% der Innenlänge der Filtergehäuses (2) betragen und die Breite der Ausstülpung beträgt ca. 98% der Innenbreite der Filtergehäuses (2).The filter medium (11) protrudes here as a protuberance into the pre-filter chamber (5) (starting from the top wall (7) of the filter). The length of the protuberance is approximately 98% of the inside length of the filter housing (2) and the width of the protuberance is approximately 98% of the inside width of the filter housing (2).

1 zeigt die Filteranordnung (1) in Einbaulage, d.h. der Auslass (4) ist nach oben, der Einlass (3) nach unten orientiert, so dass die Strömungsrichtung im Filtergehäuse (2) von unten nach oben ist. 1 shows the filter arrangement (1) in the installed position, ie the outlet (4) is oriented upwards and the inlet (3) downwards, so that the direction of flow in the filter housing (2) is from bottom to top.

Das Filtermedium (11) ist ein homogenes einheitliches Medium. Das homogene Medium ist ein Sedimentfilter, z.B. Polypropylen Schaum.The filter medium (11) is a homogeneous unitary medium. The homogeneous medium is a sediment filter, e.g. polypropylene foam.

2 illustriert schematisch im Längsschnitt ebenfalls den Aufbau einer Filteranordnung (1), mit dem einzigen Unterschied, dass der Filtermedium (11) ein mehrschichtiges Filtermedium (11) ist. 2 schematically illustrates the structure of a filter arrangement (1) also in longitudinal section, with the only difference that the filter medium (11) is a multilayer filter medium (11).

Im vorliegenden Fall ist der Filtermedium (11) vierschichtig, es sind aber auch andere mehrschichtige Filtermedien mit mindestens zwei verschiedenen Schichten möglich.In the present case, the filter medium (11) has four layers, but other multi-layer filter media with at least two different layers are also possible.

Bei einem Mehrschichtfilter ist die erste Schicht immer der Vorfilterkammer (5) zugewandt, wobei die zweite Schicht weiter in Richtung Auslass (4) orientiert ist, die dritte Schicht noch weiter in Richtung Auslass (4) orientiert ist, und die vierte Schicht noch weiter in Richtung Auslass (4) orientiert ist. Die Schichten können direkt aneinander anschließen. Die erste Schicht kann ein Sedimentfilter, z.B. Polypropylen Schaum sein. Die zweite Schicht kann ein Keramikfilter. Die dritte Schicht kann ein Aktivkohlefilter sein. Die vierte Schicht kann ein Harz sein.In a multi-layer filter, the first layer always faces the pre-filter chamber (5), with the second layer oriented further towards the outlet (4), the third layer oriented even further towards the outlet (4), and the fourth layer even further in Is oriented towards the outlet (4). The layers can connect directly to each other. The first layer can be a sediment filter, e.g. polypropylene foam. The second layer can be a ceramic filter. The third layer can be an activated carbon filter. The fourth layer can be a resin.

Das Filtermedium (11) kann als Ausstülpung oder Zylinder in die Vorfilterkammer (5) ragen (z.B. ausgehend von der Oberseitenwand (7) des Filters). Dabei kann die Länge der Ausstülpung (oder des Zylinders) 90-98% der Innenlänge der Filtergehäuse (2)s betragen und die Breite der Ausstülpung kann 90-98% der Innenbreite der Filtergehäuse (2)s betragen.The filter medium (11) can protrude into the pre-filter chamber (5) as a protuberance or cylinder (e.g. starting from the top wall (7) of the filter). The length of the protuberance (or the cylinder) can be 90-98% of the inside length of the filter housing (2)s and the width of the protuberance can be 90-98% of the inside width of the filter housing (2)s.

3 illustriert schematisch im Querschnitt den Aufbau der Filteranordnung (1) aus 2 mit einem mehrlagigen Filtermedium (11). Der Querschnitt wurde an der Linie A aus 2 genommen. 3 schematically illustrates the structure of the filter arrangement (1) in cross section 2 with a multi-layer filter medium (11). The cross section was made at line A 2 taken.

Bei dem mehrschichtigen Aufbau ergibt sich daher für die Ausstülpung im Querschnitt ein konzentrischer Aufbau des Filtermediums (11), wobei die erste Schichte die äußere Schicht bildet und die letzte Schicht die innerste Schicht bildet. Die innerste Schicht besitzt als einzige Schicht zum Auslass (4) Zugang besitzt, der hier gestrichelt angezeigt wird, da er sich über der Papierebene befindet. Und die äußere Schicht besitzt als einzige Schicht zum Einlass (3) bzw. der Vorfilterkammer (5) Zugang. Die erste und äußerste Schicht ist ein Sedimentfilter, z.B. Polypropylen Schaum. Die zweite Schicht ist ein Keramikfilter. Die dritte Schicht ist ein Aktivkohlefilter. Die vierte und innerste Schicht ist ein Harz (z.B. einen Ionenaustauscherharz zur Entfernung von Ionen aus dem zu reinigendem Wasser). Die erste und äußerste Schicht ist von der Halterung (10) umschlossen. Ferner ist der Raum zwischen Halterung (10) und Seitenwand (8) erkennbar. In der Seitenwand (8) ist die Ventilvorrichtung (6) erkennbar, die hier symbolisch dargestellt wurde. Die Halterung bedeckt die Oberfläche de Filtermedium zu 0,1-20%, 0,5-10% oder 1-5%.In the case of the multi-layer structure, a concentric structure of the filter medium (11) therefore results for the protuberance in cross section, with the first layer forming the outer layer and the last layer forming the innermost layer. The innermost layer is the only layer that has access to the outlet (4), which is shown here as a dashed line because it is above the plane of the paper. And the outer layer is the only layer that has access to the inlet (3) or the pre-filter chamber (5). The first and outermost layer is a sediment filter, e.g. polypropylene foam. The second layer is a ceramic filter. The third layer is an activated carbon filter. The fourth and innermost layer is a resin (e.g. an ion exchange resin for removing ions from the water to be purified). The first and outermost layer is enclosed by the holder (10). The space between the holder (10) and the side wall (8) can also be seen. In the side wall (8), the valve device (6) can be seen, which has been symbolically represented here. The holder covers the surface of the filter medium by 0.1-20%, 0.5-10% or 1-5%.

4 illustriert schematisch im Längsschnitt den Aufbau einer Filteranordnung (1), die sich von der Filteranordnung (1) aus 1 nur dadurch unterscheidet, dass die Ventilvorrichtung (6) über eine Leitung mit der Vorkammeröffnung verbunden ist. 4 schematically illustrates the structure of a filter arrangement (1) in longitudinal section, which extends from the filter arrangement (1). 1 differs only in that the valve device (6) is connected to the antechamber opening via a line.

5 illustriert schematisch im Längsschnitt den Aufbau einer Filteranordnung (1), die sich von der Filteranordnung (1) aus 1 nur dadurch unterscheidet, dass die Filteranordnung (1) mit einer Mineralisierungsvorrichtung verbunden ist. Damit wird eine Wasseraufbereitungsanordnung gebildet. 5 schematically illustrates the structure of a filter arrangement (1) in longitudinal section, which extends from the filter arrangement (1). 1 differs only in that the filter arrangement (1) is connected to a mineralization device. A water treatment arrangement is thus formed.

Die Mineralisierungsvorrichtung kann Kalzium, Magnesium und/oder Kaliumionen in Salzform enthalten, z.B. in der Form von Kalziumkarbonat, Trimagnesiumdicitrat und Kaliumhydrogenkarbonat.The mineralization device may contain calcium, magnesium and/or potassium ions in salt form, for example in the form of calcium carbonate, trimagnesium dicitrate and potassium bicarbonate.

Die Wasseraufbereitungsanordnung ist so aufgebaut, dass aus dem oben an der Filteranordnung (1) angebrachtem Auslass (4) gereinigtes Wasser (16) austritt. Die Mineralisierungsvorrichtung ist an diese Auslass (4) über eine Leitung angeschlossen und besteht aus einem Gehäuse, das Salze z.B. in Granulatform enthält, durch die das gereinigte Wasser (16) hindurchtritt (über Mineralisierungsvorrichtungseinlass (15) eintritt und über Mineralisierungsvorrichtungsauslass (14) austritt) und sich dabei Mineral-Ionen in das Wasser (16) hinein lösen können. Die Mineralisierungsvorrichtung kann seitlich an die Filteranordnung (1) angeschlossen sein, wobei der Einlass (3) an der Oberseite der Mineralisierungsvorrichtung und der Auslass (4) an der Unterseite der Mineralisierungsvorrichtung angebracht ist.The water treatment arrangement is constructed in such a way that purified water (16) emerges from the outlet (4) fitted at the top of the filter arrangement (1). The mineralization device is connected to this outlet (4) via a pipe and consists of a housing containing salts, e.g. in granular form, through which the purified water (16) passes (entering via mineralization device inlet (15) and exiting via mineralization device outlet (14)). and thereby mineral ions can dissolve into the water (16). The mineralization device can be connected laterally to the filter arrangement (1), with the inlet (3) being attached to the top of the mineralization device and the outlet (4) being attached to the underside of the mineralization device.

6 und 7 illustrieren den Effekt der offenbarten Filteranordnung (1) gegenüber einer Filteranordnung (1) aus dem Stand der Technik. Um die Übersichtlichkeit zu erhalten, wurde auf die Verwendung von Bezugszeichen weitestgehend verzichtet. 6 and 7 illustrate the effect of the disclosed filter arrangement (1) compared to a filter arrangement (1) from the prior art. In order to maintain clarity, the use of reference symbols has been largely dispensed with.

In 6 ist eine herkömmliche Filteranordnung (1) vor und nach dem Einleiten von Wasser (16) in die Filteranordnung (1) illustriert (linker und rechter Teil der 6). Anfänglich liegt die Filteranordnung (1) trocken vor (linker Teil der 6) oder nach einem Trocknungsschritt. Wird Wasser (16) durch den Einlass (3) eingeleitet (unterer Pfeil), steigt das Wasser (16) im Filtergehäuse (2) nur wenig an, ungefähr bis es eine unteren Bereich des Filtermediums (11) kontaktiert. Das Wasser (16) tritt dann durch das Filtermedium (11) bis es zum Auslass (4) gelangt und aus dem Filtergehäuse (2) austritt (Pfeil oben). Jedoch ist es nicht möglich die Luft aus der Vorfilterkammer (5) herauszupumpen. Daher muss das Wasser (16) über die kleine Kontaktfläche am unteren Ende des Filters eintreten. Dieser Effekt wurde bei verschiedenen Filter beobachtet (Polymer, Keramik, Harz, etc.)In 6 a conventional filter arrangement (1) before and after the introduction of water (16) into the filter arrangement (1) is illustrated (left and right part of the 6 ). Initially, the filter assembly (1) is dry (left part of the 6 ) or after a drying step. If water (16) is introduced through the inlet (3) (lower arrow), the water (16) rises only slightly in the filter housing (2), approximately until it contacts a lower area of the filter medium (11). The water (16) then passes through the filter medium (11) until it reaches the outlet (4) and exits the filter housing (2) (arrow above). However, it is not possible to pump the air out of the pre-filter chamber (5). Therefore, the water (16) must enter through the small contact area at the bottom of the filter. This effect has been observed with different filters (polymer, ceramic, resin, etc.)

In 6 ist eine hier offenbarte Filteranordnung (1) mit Vorfilterkammeröffnung (12) vor und nach dem Einleiten von Wasser (16) in die Filteranordnung (1) illustriert (linker und rechter Teil der 6). Anfänglich liegt die Filteranordnung (1) trocken vor (linker Teil der 6) oder nach einem Trocknungsschritt. Die Ventilvorrichtung (6) (nicht eingezeichnet) sorgt für eine Öffnung der Vorfilterkammeröffnung (12). Wird Wasser (16) durch den Einlass (3) eingeleitet (unterer Pfeil), steigt das Wasser (16) im Filtergehäuse (2) an, bis die Luft weitestehend durch die Vorfilterkammeröffnung (12) aus der Vorfilterkammer (5) gedrückt ist (linker Pfeil). Das Wasser (16) kann bis zur Höhe des Vorfilterkammeröffnung (12) steigen. Der Übersichtlichkeit halber wurde die Ventilvorrichtung (6) nicht eingezeichnet. Die Ventilvorrichtung (6) verhindert den Durchtritt von Wasser (16) dauerhaft oder kann so geschaltet werden, dass sie bei Erreichen eines gewünschten Pegels in der Filterkammer schließt
Das Wasser (16) tritt dann durch das Filtermedium (11) bis es zum Auslass (4) gelangt und aus dem Filtergehäuse (2) austritt (Pfeil oben). Jedoch kann das Wasser (16) über die gesamte Kontaktfläche am unteren Ende des Filters eintreten.
In 6 a filter arrangement (1) disclosed here with a pre-filter chamber opening (12) is illustrated before and after the introduction of water (16) into the filter arrangement (1) (left and right part of the 6 ). Initially, the filter assembly (1) is dry (left part of the 6 ) or after a drying step. The valve device (6) (not shown) ensures that the pre-filter chamber opening (12) is opened. If water (16) is introduced through the inlet (3) (lower arrow), the water (16) rises in the filter housing (2) until the air is pushed out of the pre-filter chamber (5) through the pre-filter chamber opening (12) (left Arrow). The water (16) can rise up to the height of the pre-filter chamber opening (12). For the sake of clarity, the valve device (6) has not been drawn in. The valve device (6) permanently prevents the passage of water (16) or can be switched in such a way that it closes when a desired level is reached in the filter chamber
The water (16) then passes through the filter medium (11) until it reaches the outlet (4) and exits the filter housing (2) (arrow above). However, the water (16) can enter over the entire contact area at the bottom of the filter.

BezugszeichenlisteReference List

11
Filteranordnungfilter assembly
22
Filtergehäusefilter housing
33
Einlassinlet
44
Auslassoutlet
55
Vorfilterkammerpre-filter chamber
66
Ventilvorrichtungvalve device
77
Oberseitenwandtop wall
88th
SeitenwandSide wall
99
Unterseitenwandbottom wall
1010
Halterung (10) für FiltermediumHolder (10) for filter medium
1111
Filtermediumfilter medium
11a-d11a-d
erste bis vierte Schicht des Filtermediumsfirst to fourth layers of the filter medium
1212
Vorfilterkammeröffnungpre-filter chamber opening
1313
Mineralisierungsvorrichtungmineralization device
1414
Mineralisierungsvorrichtungsauslassmineralizer outlet
1515
Mineralisierungsvorrichtungseinlassmineralizer inlet
1616
WasserWater

Claims (16)

Filteranordnung (1) für die Aufreinigung von Wasser (16) in einem Fahrzeug umfassend ein Filtergehäuse (2), das Filtergehäuse (2) umfassend a. einen Einlass (3) und einem Auslass (4), b. ein zwischen Einlass (3) und Auslass (4) im Filtergehäuse (2) angeordnetes Filtermedium (11), c. eine Vorfilterkammer (5), die zwischen Einlass (3) und Filtermedium (11) angeordnet ist, d. eine Vorfilterkammeröffnung (12), e. eine Ventilvorrichtung (6), die mit der Vorfilterkammeröffnung (12) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorfilterkammeröffnung (12) in dem Bereich der Wand des Filtergehäuses (2) angeordnet ist, die die Vorfilterkammer (5) umschließt, und die Ventilvorrichtung (6) den Austritt von Wasser (16) aus der Vorfilterkammer (5) verhindert und den Austritt von gasförmigen Fluid (16) aus der Vorfilterkammer (5) ermöglichen kann.Filter arrangement (1) for the purification of water (16) in a vehicle comprising a filter housing (2), the filter housing (2) comprising a. an inlet (3) and an outlet (4), b. a filter medium (11) arranged between the inlet (3) and outlet (4) in the filter housing (2), c. a pre-filter chamber (5) arranged between inlet (3) and filter medium (11), d. a pre-filter chamber opening (12), e. a valve device (6) which is connected to the pre-filter chamber opening (12), characterized in that the pre-filter chamber opening (12) is arranged in the region of the wall of the filter housing (2) which encloses the pre-filter chamber (5), and the valve device ( 6) prevents the escape of water (16) from the pre-filter chamber (5) and can allow the escape of gaseous fluid (16) from the pre-filter chamber (5). Filteranordnung (1) gemäß Anspruch 1, wobei der Abstand zwischen Vorfilterkammeröffnung (12) und dem Auslass (4) geringer oder gleich dem Abstand zwischen Vorfilterkammeröffnung (12) und Einlass (3) ist.Filter arrangement (1) according to claim 1 , wherein the distance between the pre-filter chamber opening (12) and the outlet (4) is less than or equal to the distance between the pre-filter chamber opening (12) and the inlet (3). Filteranordnung (1) gemäß Ansprüchen 1 oder 2, wobei das Filtergehäuse (2) eine Seitenwand (8), eine Oberseitenwand (7), und eine der Oberseitenwand (7) gegenüberliegende Unterseitenwand (9) aufweist, der Auslass (4) in der Oberseitenwand (7), der Einlass (3) in der Unterseitenwand (9), und die Öffnung in der Nähe des Auslasses (4) angeordnet ist, insbesondere in der Seitenwand (8).Filter arrangement (1) according to claims 1 or 2 , wherein the filter housing (2) has a side wall (8), a top wall (7), and a bottom wall (9) opposite the top wall (7), the outlet (4) in the top wall (7), the inlet (3) in the bottom wall (9), and the opening is located near the outlet (4), in particular in the side wall (8). Filteranordnung (1) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das Filtergehäuse (2) eine Seitenwand (8), eine Oberseitenwand (7), und eine der Oberseitenwand (7) gegenüberliegende Unterseitenwand (9) aufweist, der Auslass (4) in der Oberseitenwand (7) ist, und in dem Filtergehäuse (2) eine Halterung (10) für das Filtermedium (11) angeordnet ist, die mit der Oberseitenwand (7) verbunden ist, und zu der Seitenwand (8) beabstandet ist.Filter arrangement (1) according to one of the preceding claims, wherein the filter housing (2) has a side wall (8), a top wall (7), and a bottom wall (9) opposite the top wall (7), the outlet (4) in the top wall (7), and in the filter housing (2) a holder (10) for the filter medium (11) is arranged, which is connected to the top wall (7) and is spaced from the side wall (8). Filteranordnung (1) gemäß Anspruch 4, wobei die Öffnung in dem Bereich der Seitenwand (8) angeordnet ist, der der Halterung (10) gegenüberliegt.Filter arrangement (1) according to claim 4 , wherein the opening is arranged in the area of the side wall (8) opposite the holder (10). Filteranordnung (1) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Ventilvorrichtung (6) eine Luftdekontaminationsvorrichtung umfasst.Filter assembly (1) according to any one of the preceding claims, wherein the valve device (6) comprises an air decontamination device. Filteranordnung (1) gemäß Anspruch 6, wobei die Luftdekontaminationsvorrichtung ein Luftfiltermedium oder eine Strahlungsquelle ist.Filter arrangement (1) according to claim 6 wherein the air decontamination device is an air filter medium or a radiation source. Filteranordnung (1) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das Filtermedium (11) aus mindestens zwei, drei, oder vier unterschiedlichen Schichten besteht.Filter arrangement (1) according to one of the preceding claims, wherein the filter medium (11) consists of at least two, three or four different layers. Filteranordnung (1) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das Filtermedium (11) als Ausstülpung in die Vorfilterkammer (5) ragt.Filter arrangement (1) according to one of the preceding claims, wherein the filter medium (11) protrudes as a protuberance into the pre-filter chamber (5). Wasseraufbereitungsanordnung umfassend eine Filteranordnung gemäß einem der vorstehenden Ansprüche und eine Mineralisierungsvorrichtung für durch die Filteranordnung (1) aufgereinigtes Wasser (16).Water treatment arrangement comprising a filter arrangement according to one of the preceding claims and a mineralization device for water (16) purified by the filter arrangement (1). Wassergewinnungsanlage für die Gewinnung von Wasser (16) aus Luftfeuchtigkeit in einem Fahrzeug, umfassend eine Wasser (16) produzierende Vorrichtung, Sammelvorrichtungen für das Wasser (16), und die Filteranordnung (1) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche zur Aufreinigung des kondensierten Wassers (16).Water extraction system for extracting water (16) from atmospheric moisture in a vehicle, comprising a water (16) producing device, collecting devices for the water (16), and the filter arrangement (1) according to one of the preceding claims for purifying the condensed water (16 ). Fahrzeug umfassend die Filteranordnung (1) gemäß einem der Ansprüche 1-9, die Wasseraufbereitungsanordnung gemäß Anspruch 10 oder die Wassergewinnungsanlage gemäß Anspruch 11.Vehicle comprising the filter assembly (1) according to one of Claims 1 - 9 , according to the water treatment arrangement claim 10 or the water extraction system according to claim 11 . Verfahren umfassend die Schritte: a. Bereitstellen einer Filteranordnung (1) gemäß einem der Ansprüche 1-10, wobei im Gehäuse Wasser (16) vorliegt, b. Einleiten eines gasförmigen Fluids in den Einlass (3), um die im Filtergehäuse (2) vorliegende Menge an Wasser (16) zu reduzieren oder ganz zu entfernen und damit potenzielle Frostschäden zu verhindern.Method comprising the steps: a. Providing a filter arrangement (1) according to one of Claims 1 - 10 , wherein water (16) is present in the housing, b. Introducing a gaseous fluid into the inlet (3) to reduce or remove the amount of water (16) present in the filter housing (2) to prevent potential freeze damage. Verfahren gemäß Anspruch 13 ferner umfassend: c. Falls die Ventilvorrichtung (6) den Austritt von gasförmigen Fluid aus der Vorfilterkammer (5) verhindert, Öffnen der Ventilvorrichtung (6), um eine fluide Verbindung über die Vorfilterkammeröffnung (12) der Vorfilterkammer (5) zur Atmosphäre zu ermöglichen, d. Einleiten von zu reinigendem Wasser (16) in den Einlass (3), e. Verdrängen von gasförmigen Fluid aus der Vorfilterkammer (5) über die Vorfilterkammeröffnung (12) durch das zu reinigende Wasser (16), um die im Filtergehäuse (2) vorliegende Menge an Wasser (16) zu erhöhen.procedure according to Claim 13 further comprising: c. If the valve device (6) prevents the escape of gaseous fluid from the pre-filter chamber (5), opening the valve device (6) to allow fluid communication via the pre-filter chamber opening (12) of the pre-filter chamber (5) to the atmosphere, i. introducing water (16) to be cleaned into the inlet (3), e. Displacement of gaseous fluid from the pre-filter chamber (5) via the pre-filter chamber opening (12) by the water (16) to be cleaned in order to increase the amount of water (16) present in the filter housing (2). Verfahren gemäß Anspruch 14 ferner umfassend f. Gewinnen von gereinigtem Wasser (16) aus dem Auslass (4) .procedure according to Claim 14 further comprising f. Obtaining purified water (16) from the outlet (4). Verfahren gemäß einem der Ansprüche Anspruch 13-15, wobei das Wasser (16) mit weniger 10 kPa (100 mbar) in die Filteranordnung (1) gedrückt wird.A method according to any one of the claims Claim 13 - 15 , wherein the water (16) with less 10 kPa (100 mbar) is pressed into the filter assembly (1).
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