DE69308410T2

DE69308410T2 - Filter

Info

Publication number: DE69308410T2
Application number: DE69308410T
Authority: DE
Inventors: Philippe Brun
Original assignee: Lucas Industries Ltd
Current assignee: Delphi Technologies Inc
Priority date: 1992-07-17
Filing date: 1993-07-13
Publication date: 1997-06-26
Anticipated expiration: 2013-07-14
Also published as: FR2693663B1; EP0579484B1; EP0579484A1; MX9304326A; US5382361A; ES2101234T3; DE69308410D1; FR2693663A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft Filter für Flüssigkeiten der Art, welche zwischen ein Reservoir und eine Ansaugpumpe eingesetzt werden.
Eine Flüssigkeitsströmung erfolgt durch das Filter beim Ansaugen durch die Pumpe, wobei der Druck zwischen der Pumpe und dem Filter geringer ist als der Druck zwischen dem Reservoir und dem Filter.
Das Filterelement, welches den wesentlichen Bestandteil des Filters bildet, ist aus einem Filtermedium, gewöhnlich Papier, aufgebaut, welches dazu dient, Partikel, welche sich in der Flüssigkeit in dem Reservoir in Suspension befinden können, daran zu hindern, die Ansaugpumpe zu beschädigen.
Gase und Luft aus dem Reservoir zirkulieren mit der Flüssigkeit in variablen Anteilen und treten in Form von Blasen oder als Emulsion auf. Die inhärenten Eigenschaften des Filtermediums, unter anderem die Größe seiner Poren, die Art der Flüssigkeit, ihre Viskosität und ihre Strömungsgeschwindigkeit sind einige Parameter, die den Druckgefälleverlust im Bereich des Filtermediums beeinflussen. Die Luft oder die Gase neigen dazu, durch das Filtermedium aufgehalten zu werden, und zwar sowohl, wenn die Flüssigkeit strömt, als auch, wenn sie stillgesetzt ist, wobei Lufteinschlüsse gebildet werden, welche schließlich durch das Filtermedium hindurchtreten, das Veränderungen im Ansaugdruck der Pumpe folgt. Das plötzliche Zuströmen von Luft in Richtung der Pumpe kann während des Anfahrens oder im Gebrauch der Pumpe Schwierigkeiten bereiten.
Es existieren unterschiedliche Mittel, um eine ständige Entgasung der durch den Filter strömenden Flüssigkeit sicherzustellen.
Bestimmte dieser Mittel sehen eine Unterbringung des Filterelements in einem Gehäuse der Filtermontageeinheit und das Anbringen einer porösen Muffe auf dem Flüssigkeitsauslaßrohr vor, die einen geringeren Druckverlust als denjenigen des Filtermediums des Filterelements aufweist. Die Luft wird durch diese Muffe fortlaufend evakuiert, wodurch eine permanente Entgasung sichergestellt wird. Diese Mittel lassen jedoch unfiltrierte Flüssigkeit in Richtung der filtrierten Flüssigkeit, d.h. des Filtrats, teilweise vorbeiströmen.
Bei anderen Mitteln, welche einen ähnlichen Aufbau wie die vorgenannten Mittel aufweisen, trennt fortlaufend eine kleine Öffnung in dem Filtermontagegehäuse, die durch ein weiteres Filtermedium abgedeckt und mit dem Auslaßrohr verbunden ist, die Gase ab und stellt eine permanente Entgasung sicher.
Diese beiden erwähnten Mittel lassen unfiltrierte Flüssigkeit ohne Hindurchtreten durch das Filtermedium in Richtung des Filtrats teilweise vorbeiströmen.
Ein anderes aus der französischen Patentanmeldung Nr. 2677267 bekanntes Mittel stellt eine permanente Entgasung durch Öffnungen sicher, die in Zonen des Filtermediums angeordnet sind.
Eine andere Anordnung ist in der FR-A-1385489 zu sehen, in welcher Luft ermöglicht wird, sich in einem Abschnitt der Einheit zu sammeln, der unfiltrierte Flüssigkeit enthält, worauf der Luft dann gestattet wird, durch ein Schwimmer reguliertes Ventil in die filtrierte Flüssigkeit zu entweichen.
Die Erfindung bezweckt, eine permanente Entgasung ohne jegliche mit dem Filterelement verbundene Mittel, wie etwa Muffen oder abgedeckte Öffnungen, sicherzustellen, d.h. in so einfacher Weise wie möglich.
Gemäß der Erfindung umfaßt ein Filterelement für Flüssigkeiten eine erste Röhre, um welche ein Filtermedium herum angeordnet ist, durch welches die zu filternde Flüssigkeit hindurchtritt, und eine Nebenluftöffnung, durch welche Luft entweichen kann, wobei die erste Röhre unperforiert ist und eine zweite Röhre mit Spiel innerhalb der ersten Röhre angeordnet ist, so daß sie mit dieser einen toten Raum bildet, in welcher Luft sich ansammeln kann, die durch das Filtermedium hindurchgetreten ist, wobei die zweite Röhre die gefilterte Flüssigkeit aus dem Filtermedium aufnimmt und die Nebenluftöffnung mit dem toten Raum kommuniziert, so daß Luft ermöglicht wird, in kontrollierter Menge unmittelbar in die gefilterte Flüssigkeit zu strömen.
Das Filtermedium kann aus einem oder einer Vielzahl von Streifen, zum Beispiel aus Papier, hergestellt sein, die zusammengewickelt und an ihren oberen und unteren angrenzenden Rändern zusammen befestigt sind, so daß das Medium im Querschnitt eine Zick-Zack-Anordnung besitzt.
Die Öffnungen stellen eine permanente Entgasung der Flüssigkeit sicher, welche durch das Filtermedium hindurchtritt, ohne daß unfiltrierte Flüssigkeit in die filtrierte Flüssigkeit gelangt.
In einer Ausführungsform mündet die zweite Röhre in den Innenbereich der ersten Röhre, wobei der tote Raum, der durch den Zwischenraum zwischen den zwei Röhren und den Entgasungsöffnungen gebildet ist, in einer die zwei Röhren verbindenden Wand ausgebildet ist.
In einer anderen Ausführungsform erstreckt sich die zweite Röhre über die Enden der ersten Röhre hinaus, wobei der tote Raum durch den Ringraum zwischen der Innenwand der ersten Röhre und der Außenwand der zweiten Röhre abgegrenzt ist.
Die Erfindung wird besser anhand der beiliegenden Zeichnungen verständlich, in welchen verschiedene Ausführungsformen der Filtermediumelemente gezeigt sind.
In den beigefügten Zeichnungen ist
Figur 1 eine geschnittene Seitenansicht eines Beispiels eines erfindungsgemäßen Filterelements, und
Figur 2 zeigt eine Modifikation des in Figur 1 gezeigten Elements.
Mit Bezug auf Figur 1 umfaßt das Element ein Außengehäuse 10 mit hohler, zylindrischer Form, das an seinen gegenüberliegenden Enden Endplatten 11, 12 aufweist. Eine der Endplatten kann einstückig mit dem Gehäuse ausgebildet sein, und die andere Endplatte kann, wie beschrieben werden wird, durch Rollbiegen befestigt sein, sobald das Filtermedium in Position gebracht ist. Jede Endplatte ist mit einer mittigen Öffnung versehen, zwischen welcher sich eine erste Röhre 13 erstreckt. Die obere Endplatte 11 ist mit einer Reihe von Einlaßlöchern (nicht gezeigt) versehen, durch welche Flüssigkeit in das Element eindringen kann, und die untere Endplatte 12 ist mit einer Serie von Auslaßlöchern oder Schlitzen (nicht gezeigt) versehen, durch welche Flüssigkeit das Element verlassen kann.
In dem Ringraum, der zwischen der ersten Röhre 13 und der Innenfläche des Gehäuses abgegrenzt ist, ist ein Filtermedium 14 angeordnet, wobei dieses in dem in Figur 1 gezeigten Beispiel mindestens zwei Filterpapierabschnitte umfaßt, welche um die Röhre 13 gewickelt sind. An ihren oberen und unteren Rändern sind die Papierabschnitte miteinander durch Klebstoff befestigt, um ein Filtermedium zu bilden, welches im Querschnitt eine Zick-Zack-Anordnung besitzt. Das auf diese Weise gebildete Medium weist Einlaßtaschen 15 auf, welche zu den in der Platte 11 ausgebildeten Einlaßlöchern geöffnet sind, und Auslaßtaschen 16, welche zu den in der Endplatte 12 ausgebildeten Auslaßlöchern oder Schlitzen geöffnet sind. Die inneren und äußeren Windungen des Mediums sind an der Röhre- und dem Gehäuse in flüssigkeitsdichter Weise mittels Klebstoff befestigt.
Beim Gebrauch des Elements wird es zwischen nicht gezeigten oberen und unteren Gehäuseteilen eingeklemmt, welche miteinander mittels einer Schraube befestigt sind, die sich durch die Röhre 13 erstreckt, um eine Filtereinheit zu bilden. Das obere Gehäuseteil definiert eine Einfassung, welche gegen den oberen Rand des Gehäuses 10 und einen abhängigen Leitungshahn abdichtet, der in abdichtendem Eingriff mit der Innenfläche der Röhre 13 steht. Das Gehäuseteil definiert eine Flüssigkeitseinlaßverbindung, welche in einen Raum oberhalb der oberen Endplatte 11 mündet, und ferner eine Flüssigkeitsauslaßverbindung, welche sich durch den Leitungshahn erstreckt und mit dem Innenraum der Röhre 13 kommuniziert. Das untere Gehäuseteil definiert eine Einfassung, welche gegen den unteren Rand des Gehäuses 10 abdichtet, und einen Raum oder eine Rinne, durch welche Flüssigkeit, die die Auslaßlöcher in der Endplatte 12 verläßt, in das untere Ende der Röhre 13 und in die zu beschreibende zweite Röhre strömen kann.
Wie in Figur 1 gezeigt, ist innerhalb des unteren Abschnitts der ersten Röhre 13 eine zweite Röhre 17 angeordnet, die einen geringen Durchmesser besitzt und nach unten unterhalb des unteren Endes der Röhre 13 vorsteht. Eine ringförmige Zwischenwand 18 erstreckt sich zwischen dem oberen Ende der Röhre 17 und der Innenfläche der Röhre 13, wobei in der Wand eine kleine Entlüftungsöffnung 19 ausgebildet ist.
Beim Einsatz ist die Filtereinheit zwischen einem Kraftstoffreservoir und einer Kraftstoffpumpe eines Kraftstoffsystems eines Verbrennungsmotors angeordnet. Der Kraftstoff wird mitgerissene Luft und feste Schmutzstoffe enthalten. Der feste Schmutzstoff wird in den Einlaßtaschen 15 zurückgehalten und die Luft wird dazu neigen, sich in den Einlaßtaschen zu sammeln, jedoch gelegentlich durch das Filterpapier in die Auslaßtaschen gelangen und durch den Kraftstoffstrom durch die Auslaßlöcher oder Schlitze in die untere Platte 12 getragen. Die Luft wird dazu neigen, nach oben in den ringförmigen toten Raum 20 zu strömen, der zwischen den Röhren 17 und 13 abgegrenzt ist, während der Kraftstoff durch die Röhre 17 in die Röhre 13 fließen wird. Der Luft in dem toten Raum 20 wird gestattet, den Raum in kontrollierter Weise durch die schmale Öffnung 19 als stabiler Strom kleiner Bläschen zu verlassen, während die Luft dazu neigen wird, in den Raum als große Blasen zu strömen, welche, falls ihnen gestattet wird, zur Pumpe zu strömen, den Betrieb der Pumpe stören könnten. Der Strom kleiner Bläschen wird die Funktion der Pumpe nicht stören.
In der in Figur 2 gezeigten Anordnung erstreckt sich die geöffnete obere Endplatte 11A nach innen um die zweite Röhre 17A, so daß der tote Raum 20A sich über die volle Höhe des Elements erstreckt. Das obere Ende der Röhre 17A erstreckt sich über das obere Ende der Platte 11A hinaus und kommuniziert im Gebrauch mit der Flüssigkeitsauslaßverbindung im oberen Gehäuseteil. Außerdem sind eine Entlüftungsbohrung oder Bohrungen 19A in der Wand der Röhre 17A ausgebildet. Während beabsichtigt ist, daß die Röhre 17A Teil des Filterelements ist, kann sie auch einstückig mit dem oberen Gehäuseteil ausgebildet sein. In diesem Fall würde die obere Endplatte 11A mit einer Öffnung versehen, um der Röhre 17A den Durchtritt zu ermöglichen. Flüssigkeit strömt aus dem Filtermedium durch Öffnungen in der unteren Endplatte 12A.

Claims

1. Filterelement für Flüssigkeiten, umfassend eine erste Röhre (13), um welche ein Filtermedium (14) herum angeordnet ist, durch welches die zu filternde Flüssigkeit hindurchtritt, und eine Nebenluftöffnung (19, 19A), durch welche Luft entweichen kann, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Röhre (13) unperforiert ist und durch eine zweite Röhre (17, 17A), welche mit Spiel innerhalb der ersten Röhre angeordnet ist, so daß sie mit dieser einen toten Raum (20, 20A) bildet, in welcher Luft sich ansammeln kann, die durch das Filtermedium hindurchgetreten ist, wobei die zweite Röhre (17, 17A) die gefilterte Flüssigkeit aus dem Filtermedium aufnimmt und die Nebenluftöffnung (19, 19A) mit dem toten Raum (20, 20A) kommuniziert, so daß Luft ermöglicht wird, in kontrollierter Menge unmittelbar in die gefilterte Flüssigkeit zu strömen.

2. Filterelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Röhre (17) sich nach unten unter die erste Röhre (13) erstreckt, und die Öffnung (19) in einer Wand (18) ausgebildet ist, welche das obere Ende der zweiten Röhre (17) mit der Innenfläche der ersten Röhre (13) an einer Stelle zwischen den Enden der ersten Röhre verbindet.

3. Filterelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Röhre (17A) sich über die gegenüberliegenden Enden der ersten Röhre (13) hinaus erstreckt, der tote Raum (20A), der zwischen den Röhren abgegrenzt ist, am oberen Ende der ersten Röhre verschlossen ist und die Öffnung (19A) in der Wand der zweiten Röhre zwischen den Enden der ersten Röhre ausgebildet ist.