WO2013079172A1 - Filtervorrichtung - Google Patents

Filtervorrichtung Download PDF

Info

Publication number
WO2013079172A1
WO2013079172A1 PCT/EP2012/004794 EP2012004794W WO2013079172A1 WO 2013079172 A1 WO2013079172 A1 WO 2013079172A1 EP 2012004794 W EP2012004794 W EP 2012004794W WO 2013079172 A1 WO2013079172 A1 WO 2013079172A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
filter
water
retaining
spun
filter material
Prior art date
Application number
PCT/EP2012/004794
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Richard Eberle
Micha Kreibig
Markus Dewes
Sven Brall
Original Assignee
Hydac Filtertechnik Gmbh
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hydac Filtertechnik Gmbh filed Critical Hydac Filtertechnik Gmbh
Publication of WO2013079172A1 publication Critical patent/WO2013079172A1/de

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D36/00—Filter circuits or combinations of filters with other separating devices
    • B01D36/003—Filters in combination with devices for the removal of liquids
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D17/00—Separation of liquids, not provided for elsewhere, e.g. by thermal diffusion
    • B01D17/08—Thickening liquid suspensions by filtration
    • B01D17/10—Thickening liquid suspensions by filtration with stationary filtering elements
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2201/00—Details relating to filtering apparatus
    • B01D2201/29—Filter cartridge constructions
    • B01D2201/291—End caps
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2201/00—Details relating to filtering apparatus
    • B01D2201/30—Filter housing constructions
    • B01D2201/301—Details of removable closures, lids, caps, filter heads
    • B01D2201/305—Snap, latch or clip connecting means

Definitions

  • the invention relates to a Fi ltervoriques, in particular for contaminated with water addition fluids such as diesel oil, with at least one filter element which is flowed through in a filter housing from raw side to clean side of the relevant Fl uid and for a multi-stage filtration and water separation at least one each water-precipitating effective Filter material and a predominantly particulate contaminants retaining filter material, wherein preferably a separate water receiving water collecting device is provided.
  • Fi ltervoriquesen the above type are known in the art. They are used, for example, in fuel systems for internal combustion engines, in order to protect sensitive components, in particular injection systems, from being impaired by water components entrained in the fuel. In the effort to achieve energy efficiency and good exhaust gas values in diesel engines, the injection systems have recently undergone further technical development. Instead of simple mechanical injection systems, common-rail injection systems are used, which operate as high-pressure systems with pressures of 2500 bar and more. In such high-pressure systems, free water components, in addition to other contaminants, have a particularly disadvantageous effect on the operational safety of the injection system. At the same time, the recent changes in diesel fuel to hamper water abstraction. The main reason for this is the increasing proportion of so-called biodiesel and the reduction of the sulfur content.
  • the invention has for its object to provide a filter device of the type considered available, which is characterized by an improved separation efficiency.
  • an essential feature of the invention is that a coalescer filter medium is provided as a primarily water-separating effective filter material and that this is arranged on the filter element downstream of the predominantly particulate contaminants retaining filter material, so that the latter in the filtration The fluid flows through it before it reaches the coalescer.
  • a coalescer filter medium is provided as a primarily water-separating effective filter material and that this is arranged on the filter element downstream of the predominantly particulate contaminants retaining filter material, so that the latter in the filtration The fluid flows through it before it reaches the coalescer.
  • the efficiency is improved by providing a coalescer filter medium primarily as a water-separating element.
  • a coalescer filter medium primarily as a water-separating element.
  • even very fine droplets can be coagulated to form larger droplets, which can drain off to the water collection device.
  • the water can also be discharged directly from the device by means of a suitable fluid guide.
  • the coalescer fluid may be formed by a spun-spray fiber material.
  • a spun-spray fiber material as disclosed in DE 10 2009 041 401 A1, is more effective as a coalescer than conventional hydrophobic polyester layers.
  • the geometry of the layer can be designed so that residual particulate dirt passes and the best possible coagulating effect is achieved.
  • the spun-spray fiber material can be applied as a full-surface application directly on the upstream filter material.
  • the primary particulate soil-retaining filter material also has a coalescing effect, so that pre-coagulation of the initially very small droplets takes place, which coagulate in the downstream coalescer fluid medium to the larger, flowing pots.
  • the predominantly particulate soiling-retaining filter material can be formed from a multi-layered, star-like or pleated filter mat. As usual, this can be a stacking of several layers, for example, formed of fleece and fiber materials and individual fabrics, act.
  • the folded filter mat is formed into a hollow cylinder whose respective downstream side is surrounded by the coalescer fi ltermedium forming spun-spray fiber material. In a flow during the filtering process from the outside inwards, the spun-spray fiber material can serve as a support tube serving, on the inner side of the Hohlzyl inder abutting position.
  • a separation zone may be formed on the outflow side of the respective primary, primarily water-separating filter material, from which separated water drains off to the water collection device.
  • the arrangement may advantageously be such that the deposition zone is delimited by a water-retaining barrier surrounding the outflow side of the primarily water-separating filter material which is formed, for example, by a hydrophobicized fabric.
  • the subject of the invention is also a filter element, which is provided for use in a fi ltervoriques according to one of claims 1 to 9.
  • FIG. 1 shows a slightly schematically simplified drawn longitudinal section of an embodiment of the filter device according to the invention, wherein in operation, the filter housing befind- liehe filter element is flowed through from the outside to the inside; 1 corresponding longitudinal section, but according to a modified embodiment, the filter element is flowed through during operation from the inside to the outside; a highly schematically simplified drawn longitudinal section of a separate dargestel lten filter element for embodiments of the filter device with flow through the filter element from the inside out, and a schematically simplified longitudinal section of a separately shown filter element for embodiments with flow through the Fi lterelements from outside to inside.
  • the embodiment of the filter device according to the invention shown in FIG. 1 has a filter housing 1 which delimits a circular-cylindrical inner space 3 in the G-shaped whole and defines a longitudinal axis 5.
  • the filter housing 1 is installed with a vertical axis 5 with up wiringdem screw 7, at the upper end of which a bleed screw 9 is located.
  • an element receptacle 1 1 At the lower end of the interior 3 is an element receptacle 1 1, which forms a holder for a male in the interior 3 Fi lterelement 1 3 and a fluid connection between this and a water collection device.
  • the latter has a floor panel 11 which forms the lower end of the filter housing 1 and which has a water collection space 17 with associated water level sensor 19 and bottom-side water drain plug 20.
  • the fi lter housing 1 has two fluid ports, of which in the
  • the filter element 13 has, as usual, upper and lower end caps 29 and 31, of which the lower Endhanppe 31 has a downwardly projecting connecting piece 33 which is receivable in a receiving socket 35 of the element receptacle 1 1.
  • the connecting piece 33 forms a fluid path between the inner filter cavity 37 of the filter element 1 3 and the water collecting chamber 1 7.
  • the filter element 13 has a plurality of components concentrically surrounding the inner filter cavity 37, namely, of outside to the inside, a predominantly solid particles retaining filter material 39, a coalescer filter medium 41 as a primarily water-separating filter material and a water-impermeable barrier in the form of a hydrophobized fabric 43rd
  • the coalescer filter medium 41 is formed by a spun-spray fiber material, which is applied directly to the inside of the hollow cylinder, which is bounded by the filter material 39, which retains predominantly particulate contaminants.
  • the latter is a star-folded or pleated filter mat, which has a multilayer construction in the manner typical of such filter materials.
  • the coalescer filter medium 41 which abuts the inside of the hollow cylinder of the filtering material 39, is set from outside to inside in the present embodiment Successful flow through a support element for the filter material 39 in the manner of a support tube. In this flow of the
  • the filter material 39 which is initially flowed through, may also be effective as a coalescing fluid in order to carry out precoagulation of the water constituents.
  • the fibrous material of the coalescer filter medium 41 acts as a fine coalescer to form larger drops of water which flow off in a separating zone 45 formed between the coalescer filter medium 41 and the hydrophobicized fabric 43 via the connecting piece 33 of the end cap 31 to the water collecting space 17 ,
  • a media separation in which the separated, specifically heavier water at the bottom of the plenum 1 7 remains, and above the water level is the anhydrous diesel oil, that, as indicated by the Strömungspfei len 25, via the mouth 47 of a channel which leads from the housing connection 23 in a fluid chamber 49 of the element receptacle 1 1, flows out of the device. It is understood that depending on a signal generated by the water level sensor 1 9 water is discharged by means of the drain plug 21 when a selected water level is reached.
  • FIG. 2 differs from the previously described example in that during operation, the filter element 1 3 flows through from the inner filter cavity 37 to the outside. Accordingly, the fluid connection 23 forms the fluid inlet, via which the diesel oil passes via the channel mouth 47 into the connecting piece 33 of the lower end cap 31. In accordance with this flow direction, the filter element 13 is different in terms of the sequence of the components surrounding the inner fi lter hollow space 37.
  • Fig. 3 shows in a highly schematically simplified form in a separate Dar- position a filter element 1 3 for use in the filter device according to the invention in from the inside outwards flow.
  • the hollow cylinder-forming, predominantly particulate soiling retaining, but also coelating for a Vorkoagulation Fi ltermedium 39 is arranged on a support tube 51, wherein, in correspondence with Fig. 2, on the outside of the filter material 39 is a Koaleszerlage in Form of a spun-spray fiber material 41 is applied directly to the outside of the Hohlzyl inder of the filter material 39.
  • Fig. 4 illustrates contrast, a filter element for taking place from outside to inside the flow direction, wherein, according to FIG. 1, the predominantly particulate contaminants retaining filter material 39 is radially submitl and the Koaleszer-Fi ltermedi to 41 in the form of spun spray Fiber material is applied to the inside of the Hohlzyl inders, the Koaleszer-Fi ltermedi 41 performs a support tube function.
  • the Koaleszer-Fi ltermedi 41 performs a support tube function.
  • a deposition zone 45 is formed which is bounded by a hydrophobized fabric 43.
  • a through-flow from inside to outside is in some aspects more advantageous.
  • An advantage consists in the simplified production in that the spun-spray layer can optionally be applied to an already glued hollow cylinder of the filter material 39 and so with a filter body already manufactured a filter element without water separation and even with applied Spun- spray Fiber material can produce a filter element with water separation.
  • Another advantage of this flow direction is that the flow velocity on the outside of the filter element is significantly smaller by the much larger area than in a flow from outside to inside. This in turn means that the drops formed can be better separated due to their now lower kinetic energy.
  • an additional barrier such as the hydrophobized fabric 43, on the outside of the filter with respect to the surface can make much larger than can be the case with a flow from the outside inwards. It is thus generated a very low hydraulic load, whereby drops are deposited improved.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Filtering Materials (AREA)

Abstract

Eine Filtervorrichtung, insbesondere für mit Wasserbeimengungen belastete Fluide wie Dieselöl, mit zumindest einem Filterelement (13), das in einem Filtergehäuse (1) von Rohseite (27) zu Reinseite hin vom betreffenden Fluid durchströmbar ist und für eine mehrstufig erfolgende Filtration und Wasserabscheidung mindestens je ein vorrangig wasserabscheidend wirksames Filtermaterial (41) und ein vorrangig partikuläre Verschmutzungen rückhaltendes Filtermaterial (39) aufweist, wobei vorzugsweise eine abgeschiedenes Wasser aufnehmende Wassersammeieinrichtung (17) vorgesehen ist, ist dadurch gekennzeichnet, dass als vorrangig wasserabscheidend wirksames Filtermaterial zumindest eine Lage eines Koaleszer- Filtermediums (41) vorgesehen und am Filterelement (13) stromab des bei der Filtration vorausgehend durchströmten, vorrangig partikuläre Verschmutzungen rückhaltenden Filtermaterials (39) angeordnet ist.

Description

Hydac Fi ltertechnik GmbH, Industriegebiet, 66280 Sulzbach/Saar
Fi ltervorrichtung
Die Erfindung betrifft eine Fi ltervorrichtung, insbesondere für mit Wasserbeimengungen belastete Fluide wie Dieselöl, mit zumindest einem Filterelement, das in einem Filtergehäuse von Rohseite zu Reinseite hin vom betreffenden Fl uid durchströmbar ist und für eine mehrstufig erfolgende Filtration und Wasserabscheidung mindestens je ein vorrangig wasserabscheidend wirksames Filtermaterial und ein vorrangig partikuläre Verschmutzungen rückhaltendes Filtermaterial aufweist, wobei vorzugsweise eine abgeschiedenes Wasser aufnehmende Wassersammeieinrichtung vorgesehen ist.
Fi ltervorrichtungen der oben genannten Art sind Stand der Technik. Sie werden beispielsweise bei Kraftstoffsystemen für Verbrennungsmotoren eingesetzt, um empfindliche Komponenten, insbesondere Einspritzsysteme, gegen Beeinträchtigungen durch im Kraftstoff mitgeführte Wasseranteile zu schützen. In dem Bestreben, bei Dieselmotoren Energieeffizienz und gute Abgaswerte zu erzielen, wurden die Einspritzsysteme in neuerer Zeit technisch weiterentwickelt. Anstel le einfacher mechanischer Einspritzsysteme kommen Common-Rail-Einspritzsysteme zum Einsatz, die als Hochdrucksysteme mit Drücken von 2500 bar und mehr arbeiten. Bei derartigen Hochdrucksystemen wirken sich freie Wasserantei le neben anderen Verschmutzungen auf die Betriebssicherheit des Einspritzsystems besonders nachtei l ig aus. Gleichzeitig führt die in jüngster Zeit veränderte Zusammen- setzung von Dieselkraftstoffen zu einer Erschwerung der Wasserabschei- dung. Hauptsächliche Ursache hierfür ist der steigende Anteil an sog. Biodiesel und die Absenkung des Schwefelgehalts. Die so bewirkten Änderungen der chemischen Eigenschaften des Kraftstoffes haben dazu geführt, dass besonders fein disperse Wasser-Diesel-Emulsionen aufgrund des Energieeintrages gebildet werden, der im Kraftstoff System durch Kraftstoffpumpen und andere mechanische Einwirkungen erfolgt, wodurch sehr stabile Emulsionen mit feinen Tröpfchen erzeugt werden. Die dem Stand der Technik entsprechenden Filtervorrichtungen werden den hieraus resultierenden, stei- genden Anforderungen nicht in ausreichendem Maße gerecht.
Im Hinblick hierauf liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Filtervorrichtung der betrachteten Art zur Verfügung zu stellen, die sich durch eine verbesserte Abscheidewirkung auszeichnet.
Erfindungsgemäß ist diese Aufgabe durch eine Filtervorrichtung gelöst, die die Merkmale des Patentanspruchs 1 in seiner Gesamtheit aufweist.
Gemäß dem kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 besteht eine wesentli- che Besonderheit der Erfindung darin, dass ein Koaleszer-Filtermedium als vorrangig wasserabscheidend wirksames Filtermaterial vorgesehen ist und dass dieses am Filterelement stromab des vorrangig partikuläre Verschmutzungen rückhaltenden Filtermaterials angeordnet ist, so dass letzteres bei der Filtration vom Fluid durchströmt wird, bevor dieses den Koaleszer er- reicht. Im Vergleich zum Stand der Technik verbessert sich dadurch das Betriebsverhalten in zweierlei Hinsicht. Dadurch, dass sich das Filtermaterial, das vorrangig für die Abreinigung der partikulären Verschmutzungen wirksam ist, auf der Rohseite des Filtersystems befindet, ist die Gefahr vermieden, dass sich die Abscheidewirkung des nachgeordneten, zur vorrangi- gen Wasserabscheidung dienenden Materials durch eine im Betrieb zunehmende Blockade durch angelagerte Solidpartikel verschlechtert. Zum anderen ist die Effizienz dadurch verbessert, dass als vorrangig wasserabscheidendes Element ein Koaleszer-Fi ltermedi um vorgesehen ist. Durch ein feines Koaleszer-Medium lassen sich auch sehr feine Tröpfchen zu größeren Tropfen koagulieren, die zur Wassersammeieinrichtung abfließen können. Anstel le der bevorzugten Wassersammeiei nrichtung kann das Wasser aber auch unmittelbar aus der Vorrichtung mittels einer geeigneten Fluidführung abgeführt werden.
In besonders vortei lhafter Weise kann das Koaleszer-Fi ltermedium durch ein Spun-Spray-Fasermaterial gebildet sein. Ein derartiges Fasermaterial, wie es in DE 10 2009 041 401 A1 offenbart ist, ist als Koaleszenser wirksamer als übliche hydrophobe Polyesterlagen. Nach dem in dem vorstehend genannten Dokument aufgezeigten Spun-Spray-Verfahren lässt sich die Geometrie der Lage außerdem so gestalten, dass verbl iebener partikulärer Schmutz passiert und bestmögliche koagulierende Wirkung erreicht wird. Das Spun-Spray-Fasermaterial kann als vollflächiger Auftrag unmittelbar auf das stromaufwärts befindliche Filtermaterial aufgetragen werden.
Bei besonders vorteilhaften Ausführungsbeispielen weist auch das vorrangig partikuläre Verschmutzungen rückhaltende Fi ltermaterial eine koaleszie- rende Wirkung auf, so dass eine Vorkoagulation der zunächst sehr kleinen Tröpfchen stattfi ndet, die im nachgeordneten Koaleszer-Fi ltermedium zu den größeren, abfl ießenden Topfen koagulieren. Mit besonderem Vorteil kann das vorrangig partikuläre Verschmutzungen rückhaltende Fi ltermaterial aus einer mehrlagigen, sternartig oder plisseear- tig gefalteten Filtermatte gebildet sein. Wie üblich, kann es sich dabei um eine Aufeinanderschichtung von mehreren Lagen, beispielsweise gebildet aus Vlies- und Faser-Material ien sowie Einzelgeweben, handeln. Bei vorteilhaften Ausführungsbeispielen ist die gefaltete Filtermatte zu einem Hohlzylinder geformt, dessen jeweilige Abströmseite von dem das Koaleszer-Fi ltermedium bildenden Spun-Spray-Fasermaterial umgeben ist. Bei einer Durchströmung beim Filtervorgang von außen nach innen kann das Spun-Spray-Fasermaterial eine als Stützrohr dienende, an der I nnenseite des Hohlzyl inders anliegende Lage bilden.
In besonders vortei lhafter Weise kann an der Abströmseite des jeweil igen, vorrangig wasserabscheidenden Filtermaterials eine Abscheidezone gebildet sein, aus der abgeschiedenes Wasser zur Wassersammeieinrichtung abfließt.
Diesbezüglich kann die Anordnung mit Vorteil so getroffen sein, dass die Abscheidezone durch eine die Abströmseite des vorrangig wasserabscheidend wirksamen Filtermaterials umgebende, Wasser zurückhaltende Barriere begrenzt ist, die beispielsweise durch ein hydrophobiertes Gewebe gebildet ist. Gemäß dem Patentanspruch 10 ist Gegenstand der Erfindung auch ein Filterelement, das zur Benutzung bei einer Fi ltervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9 vorgesehen ist.
Nachstehend ist die Erfindung anhand der Zeichnung im Einzelnen erläu- tert. Es zeigen:
Fig. 1 einen leicht schematisch vereinfacht gezeichneten Längsschnitt eines Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Filtervorrichtung, wobei im Betrieb das im Filtergehäuse befind- liehe Filterelement von außen nach innen durchströmt ist; einen der Fig. 1 entsprechenden Längsschnitt, wobei jedoch entsprechend einem abgewandelten Ausführungsbeispiel das Filterelement im Betrieb von innen nach außen durchströmt ist; einen stark schematisch vereinfacht gezeichneten Längsschnitt eines gesondert dargestel lten Filterelements für Ausführungsbeispiele der Filtervorrichtung mit Durchströmung des Filterelements von innen nach außen, und einen schematisch vereinfachten Längsschnitt eines gesondert dargestellten Filterelements für Ausführungsbeispiele mit Durchströmung des Fi lterelements von außen nach innen.
Das in Fig. 1 gezeigte Ausführungsbeispiel der erfi ndungsgemäßen Filtervorrichtung weist ein Filtergehäuse 1 auf, das einen im G roßen Ganzen kreiszylindrischen Innenraum 3 begrenzt und eine Längsachse 5 definiert. Im Betrieb ist das Filtergehäuse 1 mit vertikaler Achse 5 mit oben l iegendem Schraubdeckel 7 eingebaut, an dessen oberem Ende sich eine Entlüftungsschraube 9 befindet. Am unteren Ende des Innenraums 3 befindet sich eine Elementaufnahme 1 1 , die eine Halterung für ein im Innenraum 3 aufzunehmendes Fi lterelement 1 3 und eine Fluidverbindung zwischen diesem und einer Wassersammeieinrichtung bildet. Letztere weist ein den unteren Abschluss des Filtergehäuses 1 bildendes Bodentei l 1 5 auf, das einen Was- sersammelraum 1 7 mit zugehörigem Wasserstandssensor 1 9 und bodensei- tiger Wasserablassschraube 20 aufweist. Das Fi ltergehäuse 1 weist zwei Fluidanschlüsse auf, von denen in der
Zeichnung ein i n die Elerhentaufnahme 1 1 einmündender Fluidanschl uss 23 sichtbar ist, während bei der in der Zeichnung dargestellten Drehposition des Filtergehäuses 1 der andere Fluidanschluss nicht sichtbar ist, der weiter oben in den Innenraum 3 einmündet. Bei dem Ausführungsbeispiel von Fig. 1 , bei dem bei der Fi ltration das Filterelement 1 3, wie es durch Strömungspfeile 25 angedeutet ist, von außen nach innen hin durchströmt ist, bildet der Fluidanschluss 23 den Fl uidauslass für das abgereinigte Fl uid, während der nicht sichtbare Anschluss als Fl uideinlass dient, über den das Dieselöl in den Innenraum 3 einströmt, der bei dem Beispiel von Fig. 1 die das Filterelement 1 3 umgebende Rohseite 27 bildet.
Das Filterelement 13 weist, wie üblich, obere und untere Endkappen 29 bzw. 31 auf, von denen die untere Endkäppe 31 einen nach unten vorspringenden Anschlussstutzen 33 aufweist, der in einem Aufnahmestutzen 35 der Elementaufnahme 1 1 aufnehmbar ist. Der Anschlussstutzen 33 bil- det bei dem Beispiel von Fig. 1 einen Fluidweg zwischen dem inneren Fi lterhohlraum 37 des Filterelements 1 3 und dem Wassersammei räum 1 7. Das Filterelement 13 weist mehrere, den inneren Filterhohlraum 37 konzentrisch umgebende Komponenten auf, nämlich, von außen nach innen, ein vorrangig Solidpartikel rückhaltendes Filtermaterial 39, ein Koaleszer- Filtermedium 41 als vorrangig wasserabscheidendes Filtermaterial sowie eine wasserundurchlässige Barriere in Form eines hydrophobierten Gewebes 43.
Das Koaleszer-Filtermedium 41 ist durch ein Spun-Spray-Fasermaterial ge- bildet, das unmittelbar auf die Innenseite des Hohlzyli nders aufgetragen ist, der von dem vorwiegend partikuläre Verschmutzungen rückhaltenden Filtermaterial 39 gebi ldet ist. Bei letzterem handelt es sich um eine sterngefal: tete oder plissierte Fi ltermatte, die in der bei derartigen Fi ltermaterialien übl ichen Weise mehrlagig aufgebaut ist. Das Koaleszer-Fi ltermedium 41 , das an der Innenseite des Hohlzyl inders des Filtermaterials 39 anl iegt, bi ldet bei der beim vorliegenden Ausführungsbeispiel von außen nach innen erfolgender Durchströmung ein Stützelement für das Filtermaterial 39 in der Art eines Stützrohres. Bei diesem Durchstrom des
Fluids kann das zunächst durchströmte Filtermaterial 39 zusätzlich zur Funktion des Partikelfilters auch koaleszierend wirksam sein, um eine Vor- koagulation der Wasserbestandteile vorzunehmen. Das Spun-Spray-
Fasermaterial des Koaleszer-Filtermediums 41 wi rkt als Fein-Koaleszer zur Bildung größerer Wassertropfen, die in einer zwischen dem Koaleszer- Filtermedium 41 und der vom hydrophobierten Gewebe 43 gebildeten Abscheidezone 45 über den Anschl ussstutzen 33 der Endkappe 31 zum Was- sersammelraum 1 7 abfließen. Bei dieser reinseitig erfolgenden Wasserab- scheidung stellt sich in dem mit der Reinseite verbundenen Wassersammel- raum 1 7 eine Medientrennung ein, bei der das abgeschiedene, spezifisch schwerere Wasser am Boden des Sammelraums 1 7 verbleibt, und sich oberhalb des Wasserpegels das wasserfreie Dieselöl befindet, das, wie mit den Strömungspfei len 25 angedeutet ist, über die Mündung 47 eines Kanals, der vom Gehäuseanschluss 23 in einen Fluid raum 49 der Elementaufnahme 1 1 führt, aus der Vorrichtung ausströmt. Es versteht sich, dass in Abhängigkeit von einem durch den Wasserstandssensor 1 9 erzeugten Signal Wasser mittels der Ablassschraube 21 bei Erreichen eines gewählten Was- serpegelstandes abgelassen wird.
Das Ausführungsbeispiel von Fig. 2 unterscheidet sich vom zuvor beschriebenen Beispiel dadurch, dass im Betrieb das Filterelement 1 3 vom inneren Filterhohlraum 37 her nach außen durchströmt ist. Demgemäß bildet der Fluidanschl uss 23 den Fluideinlass, über den das Dieselöl über die Kanalmündung 47 in den Anschlussstutzen 33 der unteren Endkappe 31 gelangt. Entsprechend dieser Strömungsrichtung ist das Filterelement 13 hinsichtlich der Aufeinanderfolge der den inneren Fi lterhohl raum 37 umgebenden Komponenten unterschiedl ich. Dabei handelt es sich von innen nach außen um ein fl uiddurchlässiges Stützrohr 51 , das den inneren Fi lterhohlraum 37 umgibt, der in diesem Fal l die Rohseite 27 bildet, gefolgt von dem vorrah- gig partikuläre Verschmutzungen abscheidenden Filtermaterial 39, auf dessen Außenseite das Koaleszer-Fi ltermedium 41 in Form des Spun-Spray- Fasermaterials als unmittelbar auf dem Filtermaterial 39 aufgetragene Lage angeordnet ist. Die Wasser rückhaltende Barriere ist wiederum durch ein hydrophobiertes Gewebe 43 gebi ldet, das zwischen sich und dem Koaleszer-Filtermedi um 41 eine Abscheidezone 45 begrenzt, aus der abgeschiedene Tropfen absinken und über Wasserdurchlässe 53 in der Elementaufnahme 1 1 zum Sammelraum 1 7 abfließen. Bei diesem Ausführungsbeispiel weist die untere Endkappe 31 des Filterelements 1 3 einen geschlossenen Anschlussstutzen 33 auf, so dass der die Rohseite 27 bildende innere Filterhohlraum 37 fluiddicht gegenüber dem reinseitigen Wassersammelraum 1 7 getrennt ist. -
Die Fig. 3 zeigt in stark schematisch vereinfachter Form in gesonderter Dar- Stellung ein Filterelement 1 3 zur Benutzung bei der erfindungsgemäßen Filtervorrichtung bei von innen nach außen erfolgender Durchströmung. Wie ersichtlich, ist das einen Hohlzylinder bildende, vorrangig partikuläre Verschmutzungen rückhaltende, jedoch auch für eine Vorkoagulation koa- leszierend wirkende Fi ltermedium 39 auf einem Stützrohr 51 angeordnet, wobei, in Entsprechung zu Fig. 2, an der Außenseite des Filtermaterials 39 eine Koaleszerlage in Form eines Spun-Spray-Fasermaterials 41 unmittelbar auf die Außenseite des Hohlzyl inders des Filtermaterials 39 aufgetragen ist.
Die Fig. 4 verdeutlicht demgegenüber ein Filterelement für die von außen nach innen erfolgende Strömungsrichtung, wobei, entsprechend der Fig. 1 , das vorrangig partikuläre Verschmutzungen rückhaltende Filtermaterial 39 radial außenl iegend ist und das Koaleszer-Fi ltermedi um 41 in Form des Spun-Spray-Fasermaterials an der Innenseite des Hohlzyl inders aufgebracht ist, wobei das Koaleszer-Fi ltermedi um 41 eine Stützrohrfunktion ausübt. Wiederum, in Entsprechung zu Fig. 1 , ist zwischen Koaleszer-Fi ltermedium 41 und innerem Filterhohlraum 37 eine Abscheidezone 45 gebildet, die durch ein hydrophobiertes Gewebe 43 begrenzt ist.
Gegenüber einer Durchströmung von außen nach innen ist eine Durch- Strömung von innen nach außen, wie sie in den Fig. 1 und 3 vorgesehen ist, in mancher Hinsicht vorteilhafter. Ein Vorteil besteht in der vereinfachten Herstellung, indem die Spun-Spray-Lage wahlweise auf einen bereits fertig verklebten Hohlzylinder des Filtermaterials 39 aufgebracht werden kann und sich so mit einem bereits gefertigten Filtergrundkörper einmal ein Fil- terelement ohne Wasserabscheidung und einmal mit aufgebrachtem Spun- Spray-Fasermaterial ein Filterelement mit Wasserabscheidung herstellen lässt. Ein weiterer Vorteil dieser Durchströmungsrichtung besteht darin, dass die Strömungsgeschwindigkeit auf der Außenseite des Filterelements durch die wesentlich größere Fläche bedeutend kleiner ist als bei einer Durch- Strömung von außen nach innen. Das wiederum bedeutet, dass sich die gebildeten Tropfen aufgrund ihrer nunmehr geringeren kinetischen Energie besser abscheiden lassen. Zudem lässt sich eine zusätzliche Barriere, wie das hydrophobierte Gewebe 43, auf der Außenseite des Filters hinsichtlich der Fläche wesentlich größer gestalten, als dies bei einer Durchströmung von außen nach innen der Fall sein kann. Es wird somit eine sehr niedrige hydraulische Last erzeugt, wodurch Tropfen verbessert abgeschieden werden.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e
Fi ltervorrichtung, insbesondere für mit Wasserbeimengungen belastete Fl uide wie Dieselöl, mit zumindest einem Fi lterelement (1 3), das i n einem Fi ltergehäuse (1 ) von Rohseite (27) zu Reinseite hin vom betreffenden Fl uid durchströmbar ist und für eine mehrstufig erfolgende Filtration und Wasserabscheidung mindestens je ei n vorrangig wasserabscheidend wirksames Filtermaterial (41 ) und ein vorrangig partikuläre Verschmutzungen rückhaltendes Filtermaterial (39) aufweist, wobei vorzugsweise eine abgeschiedenes Wasser aufnehmende Wassersammeieinrichtung (1 7) vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass als vorrangig wasserabscheidend wirksames Filtermaterial zumindest eine Lage eines
Koaleszer-Fi ltermediums (41 ) vorgesehen und am Filterelement (1 3) stromab des bei der Filtration vorausgehend durchströmten, vorrangig partikuläre Verschmutzungen rückhaltenden Filtermaterials (39) angeordnet ist.
Fi ltervorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Koaleszer-Fi ltermedi um durch ein Spun-Spray-Fasermaterial (41 ) gebildet ist.
Filtervorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass auch das vorrangig partikuläre Verschmutzungen rückhaltende Fi ltermaterial (39) koaleszierend wirksam ist.
Fi ltervorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das vorrangig partikuläre Verschmutzungen rückhaltende Filtermaterial (39) aus einer mehrlagigen, sternartig oder plis- seeartig gefalteten Fi ltermatte gebildet ist.
5. Fi ltervorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die gefaltete Filtermatte zu einem. Hohlzylinder geformt ist, dessen jeweilige Abströmseite von dem das Koaleszer- Filtermedium bildenden Spun-Spray-Fasermaterial (41 ) umgeben ist.
6. Filtervorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer Durchströmung beim Fi ltervorgang von außen nach innen das Spun-Spray-Fasermaterial (41 ) eine als Stützrohr dienende, an der Innenseite des Hohlzylinders anl iegende Lage bildet.
7. Fi ltervorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an der Abströmseite des vorrangig wasserabscheidenden, vorzugsweise durch das Spun-Spray-Fasermaterial (41 ) gebi ldeten Filtermaterials eine Abscheidezone (45) gebildet ist, aus der abgeschiedenes Wasser zur Wassersammeieinrichtung (1 7) abfließt. 8. Filtervorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Abscheidezone (45) durch eine die Abströmseite des vorrangig wasserabscheidend wirksamen Spun-Spray-Faser- materials (41 ) umgebende, Wasser zurückhaltende Barriere (43) begrenzt ist.
9. Filtervorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Barriere durch ein hydrophobiertes Gewebe (43) gebildet ist. 10. Fi lterelement zur Benutzung bei einer Filtervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, das für eine mehrstufig erfolgende Filtration und · Wasserabscheidung mindestens je ein vorrangig wasserabscheidend wirksames Fi ltermaterial (41 ) und ein vorrangig partikuläre Verschmutzungen rückhaltendes Fi ltermaterial (39) aufweist, dadurch gekenn- zeichnet, dass das jewei l ige vorrangig wasserabscheidende Fi ltermate- rial (41 ) an der bei der Filtration die Abströmseite bildenden Seite des vorrangig partikuläre Verschmutzungen rückhaltenden Fi ltermaterials (39) angeordnet ist.
PCT/EP2012/004794 2011-12-01 2012-11-19 Filtervorrichtung WO2013079172A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102011119868.0 2011-12-01
DE102011119868A DE102011119868A1 (de) 2011-12-01 2011-12-01 Filtervorrichtung

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2013079172A1 true WO2013079172A1 (de) 2013-06-06

Family

ID=47290887

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2012/004794 WO2013079172A1 (de) 2011-12-01 2012-11-19 Filtervorrichtung

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE102011119868A1 (de)
WO (1) WO2013079172A1 (de)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017007348A1 (en) * 2015-07-08 2017-01-12 Amazon Filters Spółka z Ograniczoną Odpowiedzialnością Separation system for simultaneous removal of both solid particles and liquid droplets suspended in another liquid
CN107743414A (zh) * 2015-01-26 2018-02-27 卡特彼勒公司 用于引导流体通过过滤器的流罩以及方法
CN115151323A (zh) * 2019-11-13 2022-10-04 因都菲尔公司 装置和方法
US11571640B2 (en) * 2019-07-24 2023-02-07 Briggs & Stratton, Llc Quick oil change filter and assembly
USD990645S1 (en) 2020-07-22 2023-06-27 Briggs & Stratton, Llc Oil filter

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102013018199B4 (de) * 2013-10-30 2018-01-11 Mann+Hummel Gmbh Flüssigkeitsfilter, insbesondere für Kraftstoff
DE102014002033A1 (de) 2014-02-13 2015-08-13 Hydac Fluidcarecenter Gmbh Filterelement und Verfahren zum Herstellen eines Filtermediums für ein solches Filterelement
US10722826B2 (en) * 2015-01-26 2020-07-28 Caterpillar Inc. Filter assembly including flow cap
DE102016013166A1 (de) 2016-11-04 2018-05-09 Hydac Filter Systems Gmbh Filterelement
DE102017007270A1 (de) 2017-08-01 2019-02-07 Hydac Fluidcarecenter Gmbh Filterelement
DE102018004096A1 (de) * 2018-05-19 2019-11-21 Hydac Process Technology Gmbh Phasentrennvorrichtung

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB933852A (en) * 1961-07-10 1963-08-14 Fram Corp Separator for immiscible fluids
US3228527A (en) * 1961-05-17 1966-01-11 Maremont Corp Water separating fuel filter
US20060006109A1 (en) * 2003-03-21 2006-01-12 Mann & Hummel Gmbh Fuel filter system
WO2007041559A2 (en) * 2005-09-30 2007-04-12 Stanadyne Corporation Water separation and filtration structure
US20080245719A1 (en) * 2005-02-22 2008-10-09 Baldwin Filters, Inc. Filter Element And Filter Assembly Including Locking Mechanism
EP2283906A1 (de) * 2009-07-24 2011-02-16 Stanadyne Corporation Zweistufiger Filtereinsatz
US20110062075A1 (en) * 2009-09-15 2011-03-17 Purolator Filters Na Llc Space Reducing Filter With Supplemental Fluid Processing Element
DE102009041401A1 (de) 2009-09-12 2011-03-24 Hydac Filtertechnik Gmbh Filterelement mit einem Filtermedium sowie Verfahren zum Herstellen desselben

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102009047827A1 (de) * 2009-09-30 2011-03-31 Mahle International Gmbh Filtereinrichtung
US8544657B2 (en) * 2010-04-22 2013-10-01 Kaydon Custom Filtration Corporation Apparatus and method for removing contaminants from industrial fluids
DE102010052329A1 (de) * 2010-11-25 2012-05-31 Mann + Hummel Gmbh Kraftstofffilter

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3228527A (en) * 1961-05-17 1966-01-11 Maremont Corp Water separating fuel filter
GB933852A (en) * 1961-07-10 1963-08-14 Fram Corp Separator for immiscible fluids
US20060006109A1 (en) * 2003-03-21 2006-01-12 Mann & Hummel Gmbh Fuel filter system
US20080245719A1 (en) * 2005-02-22 2008-10-09 Baldwin Filters, Inc. Filter Element And Filter Assembly Including Locking Mechanism
WO2007041559A2 (en) * 2005-09-30 2007-04-12 Stanadyne Corporation Water separation and filtration structure
EP2283906A1 (de) * 2009-07-24 2011-02-16 Stanadyne Corporation Zweistufiger Filtereinsatz
DE102009041401A1 (de) 2009-09-12 2011-03-24 Hydac Filtertechnik Gmbh Filterelement mit einem Filtermedium sowie Verfahren zum Herstellen desselben
US20110062075A1 (en) * 2009-09-15 2011-03-17 Purolator Filters Na Llc Space Reducing Filter With Supplemental Fluid Processing Element

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107743414A (zh) * 2015-01-26 2018-02-27 卡特彼勒公司 用于引导流体通过过滤器的流罩以及方法
CN107743414B (zh) * 2015-01-26 2020-09-04 卡特彼勒公司 用于引导流体通过过滤器的流罩以及方法
WO2017007348A1 (en) * 2015-07-08 2017-01-12 Amazon Filters Spółka z Ograniczoną Odpowiedzialnością Separation system for simultaneous removal of both solid particles and liquid droplets suspended in another liquid
US11571640B2 (en) * 2019-07-24 2023-02-07 Briggs & Stratton, Llc Quick oil change filter and assembly
CN115151323A (zh) * 2019-11-13 2022-10-04 因都菲尔公司 装置和方法
USD990645S1 (en) 2020-07-22 2023-06-27 Briggs & Stratton, Llc Oil filter

Also Published As

Publication number Publication date
DE102011119868A1 (de) 2013-06-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2013079172A1 (de) Filtervorrichtung
EP2054612B1 (de) Kraftstofffilter
EP3287631B1 (de) Kraftstofffilter
EP2788099B1 (de) Kraftstofffilter einer brennkraftmaschine und filterelement eines kraftstofffilters
DE112011102095B4 (de) Zweistufiger Kraftstoff-Wasser-Abscheider
EP2649292B1 (de) Kraftstofffilter
EP2305361B1 (de) System zur Gasreinigung
EP2663378B1 (de) Filtervorrichtung
WO2013083705A1 (de) Filterelement eines kraftstofffilters und verfahren zur herstellung eines solchen
DE102014000903B4 (de) Filterelement und Filtervorrichtung
WO2012069338A1 (de) Kraftstofffilter
DE102017003732A1 (de) Flüssigkeitsfilter zur Wasserabscheidung und/oder Partikelfiltration eines Kraftstoffs und/oder einer wässrigen Lösung, insbesondere einer Harnstofflösung, und/oder Wasser
WO2015018785A1 (de) Filterelement für einen flüssigkeitsfilter
EP2579958A1 (de) Filtereinrichtung, insbesondere flüssigkeitsfilter
WO2014009060A1 (de) Wasserabscheidevorrichtung, filterelement eines kraftstofffilters und kraftstofffilter
DE102010044773A1 (de) Kraftstofffilter zur Filterung von Kraftstoff
WO2012107260A1 (de) Filteranordnung und filterverfahren
EP1544452B1 (de) Zweistufiger Kraftstofffilter
WO2011039013A1 (de) Filtereinrichtung
DE102018131053B4 (de) Abscheidevorrichtung zum Abscheiden von Tröpfchen eines Fluids aus einem Gas
WO2017063794A1 (de) Koaleszenzelement und filterelement mit einem koaleszenzelement
WO2019072547A1 (de) Fluidfilter
DE102014006259B4 (de) Koaleszenzelement eines Wasserabscheiders für Kraftstoff und Wasserabscheider
WO2023151837A1 (de) Filtervorrichtung

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 12795335

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 12795335

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1