WO2010069945A1

WO2010069945A1 - Filtereinrichtung für kraftstoff

Info

Publication number: WO2010069945A1
Application number: PCT/EP2009/067155
Authority: WO
Inventors: Günter Jokschas; Elke Dürr
Original assignee: Mann and Hummel GmbH
Current assignee: Mann and Hummel GmbH
Priority date: 2008-12-17
Filing date: 2009-12-15
Publication date: 2010-06-24
Anticipated expiration: 2011-06-17
Also published as: DE202008016624U1

Abstract

Es wird eine Filtereinrichtung für Kraftstoff, insbesondere für eine Brennkraftmaschine beschrieben. Die Filtereinrichtung weist ein Filterelement (10) auf, welches aus einem zickzackförmig gefalteten Filtermedium (11) besteht und zwei stirnseitige Endscheiben (12, 13) aufweist. Am Umfang des Filterelementes (10) ist ein Coalescerelement (14) derart angeordnet, dass es einerseits mit einer Endscheibe (13) verbunden ist und sich andererseits zu einer Gehäusewand (14a) erstreckt und damit einen ersten Rohflüssigkeitsraum (15) von einem zweiten Rohflüssigkeitsraum (16) trennt.

Description

Beschreibung

Filtereinrichtung für Kraftstoff Technisches Gebiet

[0001] Die Erfindung betrifft eine Filtereinrichtung für Kraftstoff mit einem Filterelement, das aus einem zickzackförmig gefalteten Filtermedium besteht und stirnseitige Endscheiben aufweist.

Stand der Technik

[0002] Aus der DE 10 2006 034 077 A1 ist ein Flüssigkeitsfilter mit einem Filterelement, welches in einem Filtergehäuse angeordnet ist, bekannt.

[0003] Es ist ferner aus der US 6,881 ,328 B2 ein Filter für Kraftstoff bekannt, bei dem in einem Gehäuse ein Filterelement angeordnet ist. Unterhalb des Filterelementes befindet sich ein Wassersammeiraum. Das von dem Kraftstoff abgeschiedene Wasser wird aus diesem Sammelraum mit einem Absaugrohr entnommen. Sofern der zu filtrierende Kraftstoff Wasserbestandteile aufweist, werden diese Wasserbestandteile im Rahmen der Partikelfiltration aufgrund des Durchströmens des Kraftstoffes durch ein Filtermedium dadurch abgeschieden, dass das verteilte Wasser zu mehr oder weniger großen Tröpfchen koaliert und sich diese aufgrund der Schwerkraft absetzen. Dieser Prozess ist jedoch bei einem reinen Filtermedium unbefriedigend und führt nicht zu einer optimalen Kraftstoff-/ Wassertrennung. [0004] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Filtereinrichtung der eingangs genannten Art so auszugestalten, dass eine optimale Wasserab- scheidung möglich ist.

Offenbarung der Erfindung

[0005] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass am Umfang des Filterelementes ein Coalescerelement derart angeordnet ist, dass es einerseits mit einer Endscheibe verbunden ist und andererseits sich zu einer Gehäusewandung erstreckt und damit einen ersten Rohflüssigkeits- raum von einem zweiten Rohflüssigkeitsraum trennt.

[0006] Der wesentliche Vorteil der Erfindung besteht darin, dass damit unmittelbar am Filterelement - und gleichzeitig unter optimalen Platzausnutzungsgesichtspunkten - ein Coalescersystem geschaffen wird, das bereits vor dem Eintritt des Kraftstoffes in das Filtermedium zu einer Was- serabscheidung führt.

[0007] Der Vorteil der Erfindung ist auch darin zu sehen, dass keine zusätzlichen Coalescersysteme notwendig sind, die zusätzlichen Platz beanspruchen würden. Durch die konzentrische Anordnung des gesamten Systems bestehen die beiden Rohflüssigkeitsräume aus Ringkammern, die durch das Gehäuse der Filtereinrichtung und das Filterelement selbst begrenzt werden. [0008] In einer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, einen Wassersam- melraum innerhalb des Gehäuses anzuordnen, der am geodätisch unteren Ende des Filterelementes angeordnet ist.

[0009] Das Filterelement ist gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung über Trägerstrukturen gelagert, die innerhalb des Gehäuses für eine stabile Verbindung des Filterelementes mit dem Gehäuse selbst sorgen. Innerhalb der Trägerstrukturen ist in einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ein konzentrischer Raum vorgesehen, in welchem sich der gereinigte Kraftstoff sammelt und von dort aus über eine Leitung beispielsweise einer Brennkraftmaschine zugeführt wird.

[0010] In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist die Gehäusewand mit einem Deckel verschlossen. Selbstverständlich besteht auch die Möglichkeit, dass die Gehäusewand vollständig das Filtersystem umgibt. Der Vorteil bei der Verwendung eines Deckels liegt darin, dass die Montage des gesamten System erheblich erleichtert wird. An diesem Deckel ist eine Leitung zum Zuführen des zu reinigenden Kraftstoffes vorgesehen.

[0011] Zur Entnahme des im Wassersammeiraum befindlichen Wassers wird in einer Ausgestaltung der Erfindung ein Tauchrohr vom Deckel aus bis in den Wassersammeiraum hinein angeordnet. Dieses Tauchrohr ist mit einem Anschluss versehen, um das Wasser abzuführen. Selbstverständlich besteht auch die Möglichkeit, anstelle eines Tauchrohrs am Wassersam- melraum einen Auslass in Form eines Ventils vorzusehen, mit dem Flüssigkeit abgeführt werden kann.

[0012] Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung liegt in der Anordnung einer Heizung, die zweckmäßigerweise in Form einer Heizfolie an der Gehäuseinnenwand angeordnet ist. Diese Heizung dient zum Temperieren des Kraftstoffes bei einer Kaltstartphase.

[0013] Diese und weitere Merkmale gehen nicht nur aus den Ansprüchen, sondern auch aus der Beschreibung und den Zeichnungen hervor.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

[0014] Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigt:

Figur 1 die dreidimensionale Teilschnittdarstellung eines Kraftstofffilters und

Figur 2 eine Variante eines Kraftstofffilters, ebenfalls in einer dreidimensionalen Darstellung.

Ausführungsform(en) der Erfindung

[0015] Figur 1 zeigt in einer dreidimensionalen Teilschnittdarstellung einen Kraftstofffilter, der im Wesentlichen eine zylindrische Form aufweist, mit einem Gehäuse, das aus einer Gehäusewand 14a besteht und welches im oberen Bereich mit einem Deckel 22 abgedichtet ist. Der Deckel ist mit der Gehäusewand 14a über eine Bördelverbindung verbunden. Zum Zuführen des zu reinigenden Kraftstoffes ist am Deckel eine Leitung 21 vorgesehen. Zum Abführen des gereinigten Kraftstoffes ist am Deckel eine Leitung 21 vorgesehen, ferner weist der Deckel einen Anschluss 25 auf, welcher mit einem Tauchrohr 24 verbunden ist, um aus einem Wassersammeiraum 17 Wasser abzuführen. Die Gehäusewand 14a ist im unteren Bereich topf- förmig ausgestaltet und geschlossen. An der Innenseite der Gehäusewand 14a befindet sich eine Heizbahn 26, die auf einer Trägerfolie liegt. Ein Anschluss für die Heizbahn ist am Deckel 22 im Anschlussstutzen 30 enthalten. Innerhalb des Gehäuses befindet sich eine erste Trägerstruktur 18. Diese stützt sich an einer Federscheibe 31 am Gehäuse ab. Eine weitere Trägerstruktur 19 befindet sich im oberen Bereich des gesamten Systems, welche sich am Deckel 22 abstützt. Zwischen beiden Trägerstrukturen ist ein Filterelement 10 angeordnet, welches aus einem zickzackförmig gefalteten Filtermedium besteht, das beispielsweise aus einem Zellulosematerial besteht, das - zur Verbesserung des Abscheidegrades - auf seiner Oberfläche eine Feinstfaserauflage aufweist. Das zickzackförmig gefaltete Filterelement stützt sich an einem Mittelrohr 32 ab und ist an den Stirnseiten mit Endscheiben 12, 13 versehen. Die Endscheibe 13 erstreckt sich über den Durchmesser des Filterelementes 10 nach außen und bildet damit einen Träger für ein Coalescerelement 14, das konzentrisch um das Filterelement herum angeordnet ist und sich über nahezu die gesamte Länge des Filterelementes erstreckt. Das Coalescerelement 14 besteht aus einem Coalescerpapier bzw. aus einem Material, das die Eigenschaften aufweist, in Kraftstoff enthaltendes Was- ser zu koalieren, d.h. größere Wassertropfen zu bilden, die aufgrund der Schwerkraft nach unten absinken. Das Coalescerelement 14 liegt an einem Coalescer-Stützkörper auf, der beispielsweise aus einem gelochten Kunststoffmantel besteht. In dem der Endscheibe 13 gegenüberliegenden Bereich ist das Coalescerelement 14 mit einem Stützring 34 versehen. Dieser Stützring weist eine Aufnahmenut für einen O-Ring 35 auf. Der O- Ring liegt dichtend an der Gehäusewand 14a an und verschließt damit den äußeren Ringraum bzw. den ersten Rohflüssigkeitsraum 15 gegenüber dem Wassersammeiraum 17, während der zweite Rohflüssigkeitsraum 16 nach unten hin offen ist. Die Wassertropfen, die sich beim Durchströmen durch das Coalescerelement 14 gebildet haben, können nach unten in den Wassersammeiraum 17 absinken. Wie bereits erwähnt, steht der Wassersammeiraum 17 über das Tauchrohr 24 mit dem Anschluss 25 in Verbindung. Das Tauchrohr 24 ist über einen O-Ring 36 mit der Trägerstruktur 18 verbunden bzw. dichtet hiermit den Wassersammeiraum gegenüber dem Reinflüssigkeitsraum 20 ab. Zur Filtrierung und Reinigung strömt der ungereinigte Kraftstoff über die Leitung 23 in die Filtereinrichtung und in den ersten Rohflüssigkeitsraum 15. Von dort strömt der Kraftstoff durch das Coalescerelement 14 hindurch und weiter durch das Filtermedium 11 zu dem Reinflüssigkeitsraum 20 und wird über die Leitung 21 aus dem Reinflüssigkeitsraum 20 gereinigt abgeführt. [0018] Die Wasseranteile des Kraftstoffes sammeln sich im Wassersammeiraum, der nicht durch die Federscheibe 31 aufgeteilt ist, da die Federscheibe lediglich punktuell an der Gehäusewand 14a anliegt und damit ein Durchströmen des Wassers bis zu dem Boden des Filtersystems ermöglicht.

[0019] Figur 2 zeigt eine Variante eines Kraftstofffilters. Gleiche Teile sind mit gleichen Bezugszeichen versehen. Das Coalescerelement weist zur Abdichtung gegenüber der Gehäusewand 14a keine O-Ring-Dichtung auf, sondern liegt durch eine Lippendichtung 40 an der Innenwand an. Diese Lippendichtung wird durch einen Stützring 41 , der aus Kunststoff besteht, gebildet. Zur Vereinfachung der Darstellung ist das Tauchrohr in dieser Variante nicht gezeigt. Die Durchströmung des Kraftstoffes durch den Kraftstofffilter entspricht der Durchströmung, die in Figur 1 näher erläutert ist.

Claims

Ansprüche

1. Filtereinrichtung für Kraftstoff, insbesondere für eine Brennkraftmaschine, mit einem Filterelement (10), welches aus einem zickzackförmig gefalteten Filtermedium (11) besteht und zwei stirnseitige Endscheiben (12, 13) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass am Umfang des Filterelementes (10) ein Coalescerelement (14) derart angeordnet ist, dass es einerseits mit einer Endscheibe (13) verbunden ist und sich andererseits zu einer Gehäusewand (14a) erstreckt und damit einen ersten Rohflüssigkeitsraum (15) von einem zweiten Rohflüssigkeitsraum (16) trennt.

2. Filtereinrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Rohflüssigkeitsraum (16) mit einem am geodätisch unteren Ende des Filterelementes (10) angeordneten Wassersammeiraum (17) in Verbindung steht.

3. Filtereinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Filterelement mit seinen Endscheiben (12, 13) an einer ersten und zweiten Trägerstruktur (18, 19) dichtend anliegt oder mit dieser verbunden ist.

4. Filtereinrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass innerhalb der Trägerstruktur ein konzentrischer Raum (20) zur Aufnahme des durch das Filterelement (10) gereinigten Kraftstoffes vorgesehen ist, wobei dieser Raum mit einer Leitung (21) zum Abführen des gereinigten Kraftstoffes in Verbindung steht.

5. Filtereinrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Gehäusewand (14a) einen Deckel (22) aufweist, an wel- chem eine Leitung (23) zum Zuführen des zu reinigenden Kraftstoffes vorgesehen ist.

6. Filtereinrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in dem konzentrischen Raum ein Tauchrohr (24) vorgesehen ist, welches sich über die gesamte Länge des Filterelementes (10) erstreckt und einerseits in den Wassersammeiraum (17) reicht und sich andererseits über den Deckel (22) nach außen zu einem Anschluss (25) erstreckt.

7. Filtereinrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Innenraum, der durch die Gehäusewand (14a) und den Deckel (22) gebildet ist, eine Heizung, insbesondere in Form einer Heizbahn (26) vorgesehen ist, die sich beispielsweise an der Innenseite der Gehäusewand (14a) befindet, wobei die Heizbahn auf einer Trägerfolie angeordnet ist.