WO2023117912A1 - Filterelement - Google Patents

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WO2023117912A1
WO2023117912A1 PCT/EP2022/086668 EP2022086668W WO2023117912A1 WO 2023117912 A1 WO2023117912 A1 WO 2023117912A1 EP 2022086668 W EP2022086668 W EP 2022086668W WO 2023117912 A1 WO2023117912 A1 WO 2023117912A1
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WO
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filter
cover
filter element
opening
end cap
Prior art date
Application number
PCT/EP2022/086668
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English (en)
French (fr)
Inventor
Javier Fernandez Garcia
Jose Luis Arias Arias
Ruben Schreiber
Jan Semet
Original Assignee
Robert Bosch Gmbh
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Publication date
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
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    • B01D29/00—Filters with filtering elements stationary during filtration, e.g. pressure or suction filters, not covered by groups B01D24/00 - B01D27/00; Filtering elements therefor
    • B01D29/88—Filters with filtering elements stationary during filtration, e.g. pressure or suction filters, not covered by groups B01D24/00 - B01D27/00; Filtering elements therefor having feed or discharge devices
    • B01D29/90—Filters with filtering elements stationary during filtration, e.g. pressure or suction filters, not covered by groups B01D24/00 - B01D27/00; Filtering elements therefor having feed or discharge devices for feeding
    • B01D29/902—Filters with filtering elements stationary during filtration, e.g. pressure or suction filters, not covered by groups B01D24/00 - B01D27/00; Filtering elements therefor having feed or discharge devices for feeding containing fixed liquid displacement elements or cores
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B01D29/21—Supported filter elements arranged for inward flow filtration with corrugated, folded or wound sheets
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B01D—SEPARATION
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    • B01D2201/291—End caps
    • B01D2201/295—End caps with projections extending in a radial outward direction, e.g. for use as a guide, spacing means
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
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    • B01D2201/30—Filter housing constructions
    • B01D2201/301—Details of removable closures, lids, caps, filter heads
    • B01D2201/305—Snap, latch or clip connecting means
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
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    • B01D2201/30—Filter housing constructions
    • B01D2201/301—Details of removable closures, lids, caps, filter heads
    • B01D2201/306—Closures, lids, caps or filter heads forming one element with the filtering element
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2201/00—Details relating to filtering apparatus
    • B01D2201/34—Seals or gaskets for filtering elements
    • B01D2201/347—Radial sealings

Definitions

  • the invention relates to a filter element set up for filtering a liquid and set up for mounting parallel to an axial direction in a housing with a cover.
  • the invention further relates to a filter element for use in a DENOX liquid filter.
  • the invention further relates to a liquid filter with such a filter element.
  • Liquid filters for example for fuels or aqueous solutions
  • aqueous solutions can be, for example, urea solutions for use in SCR systems (“selective catalytic reduction”) in exhaust aftertreatment systems of motor vehicles (then such a liquid filter can be a DENOX liquid filter).
  • SCR systems selective catalytic reduction
  • the liquids to be filtered by the liquid filter can freeze or gel at low ambient temperatures.
  • freezing can already occur at relatively high temperatures compared to the gelling of diesel fuel or petrol.
  • filters for SCR systems are often installed in exposed areas of a motor vehicle, so that cold can attack there particularly easily.
  • the cover of such a (DENOX) liquid filter can be exposed directly to an external environment in which the air can move convectively or even airflow can attack the cover and in this way the cover represents a constant heat sink at low temperatures.
  • lids are usually made of plastic or metal and therefore also have a relatively high temperature coefficient, which is around 0.23 W/K*m for PA66 (glass fiber-filled polyamide), for example.
  • PA66 glass fiber-filled polyamide
  • Such filters often have a so-called compensation element, which is designed to be elastically reversible and is elastically and reversibly compressed when ice begins to form. In this way, a housing of the liquid filter is protected from being damaged by ice pressure.
  • the liquid on the raw side or on the clean side of the filter element usually reaches an outer space on the cover side of the filter element, which is located between a housing cover and a first end cap of the filter element.
  • the liquid gets particularly close to an external environment of the liquid filter or even in direct contact with the cover.
  • it is only separated from an inner wall of the cover or a support element held by the cover by a thin solid layer, for example a wall of the compensation element, which is in contact with the outside environment of the liquid filter and thus represents a heat sink via convection, whereby the material of the compensation element, e.g. rubber, has a very high temperature coefficient (e.g. rubber approx. 0.16 W/K*m) and the material thickness is also very thin for reasons of cost and in order not to impair deformability.
  • the material of the compensation element e.g. rubber
  • the material thickness is also very thin for reasons of cost and in order not to impair deformability.
  • DE 10 2016 005 659 A1 discloses another liquid filter with a compensation element which protrudes into an interior space of a filter element.
  • the internal sealing is effected by means of the application of a force acting in the axial direction through the cover on the filter element with the interposition of sealing means.
  • the external seal is provided by a seal running around the outside of the cover. Furthermore, it is provided that liquid from the interior of the filter element reaches the cover of the liquid filter and liquid also reaches from the outside of the filter element directly to the underside of the cover facing the filter element.
  • the core idea of this document is to allow the liquid inside the liquid filter to freeze as quickly and evenly as possible on the outer wall of the compensation element at very low outside temperatures, which is why the best possible connection of the hollow interior of the compensation element to the cold ambient air outside the liquid filter is provided is.
  • heating elements or other means are required to quickly thaw or liquefy frozen or gelled liquid when or after starting the motor vehicle and/or to liquefy the liquid at low outside temperatures to keep during the operation of the motor vehicle or the machine in a liquid state.
  • the thawing of larger amounts of liquid that is in a frozen or gelled state inside the filter element or the liquid filter and/or keeping such liquids liquid requires larger amounts of energy, usually electrical energy, which is taken from a battery or an on-board network of the motor vehicle must be, which leads to increased fuel consumption and a worse CO2 balance.
  • the quality of the sealing effect can also depend on the cover being fitted correctly and not, for example, tilted on or in the filter housing.
  • a canting can, for example, lead to an uneven pressure on the sealing means or the axial seal along a circumferential direction surrounding the axial direction, so that individual points along the circumferential direction of the axial seal are less strongly compressed than others and a leakage path can thus arise at these points .
  • the quality of the sealing effect can also depend on the force with which the cover acts on the sealing means along the axial direction.
  • a filter element for a liquid filter which prevents the liquid from freezing quickly at low outside temperatures for as long as possible and/or which is set up to use the energy supplied by a heating element as efficiently as possible.
  • the one needed to thaw frozen or gelled liquid in the liquid filter or filter element The amount of energy should be kept as low as possible, and the amount of energy required to keep the liquid in the liquid filter or in the filter element in the liquid aggregate state at low outside temperatures should also be kept as low as possible.
  • a filter element is proposed.
  • the filter element is designed to filter a liquid. It is also set up for mounting parallel to an axial direction (eg along the axial direction or counter to the axial direction) in a housing with a cover.
  • This can in particular be a housing and a cover of a liquid filter, for example a DENOX filter or DENOX liquid filter, which can be used in an SCR system, for example.
  • the filter element has: a first end cap facing the cover (when the filter element is mounted in the housing), a second end cap facing away from the cover (when the filter element is mounted in the housing), and a filter medium with a hollow interior.
  • the filter media is disposed between the first end cap and the second end cap along the axial direction, with a radial direction perpendicular to the axial direction (e.g., a circumferential direction circumferential to the axial direction).
  • the first end cap has a sealing means around the outside, wherein the first end cap has a first opening, wherein an elastically reversible compensation element can be arranged in the interior space, which, in a state arranged in the interior space, extends from a cover-side exterior space of the filter element through the first opening into the interior protrudes.
  • the compensation element seals the interior space in a fluid-tight manner in a state arranged in the interior space Passage of liquid from the interior into the lid-side exterior through the first opening.
  • the sealing means is set up to seal an external filter volume located between a housing wall, an outside of the filter medium and an underside of the first end cap facing the filter medium from the external space on the cover side.
  • the filter element In addition to the fixing effect of the filter element in the housing, it also has a function as a protection against the ingress of dirt, dirt or liquids, such as spray water from the outside environment into the housing.
  • the filter element designed in this way is therefore autonomous with regard to the sealing effect.
  • a quality control with regard to the sealing effect can be carried out in a particularly simple manner even during the pre-assembly of only the filter element.
  • a separate pre-assembly of sealing means on the cover and/or a quality check of such a seal can be omitted. This makes the manufacturing process more cost-effective.
  • the assembly of the filter element during maintenance is advantageously simplified, since a fitter only has to check the filter element and its sealant and does not also have to check a sealant arranged on the cover. Furthermore, it is advantageous to dispense with very precise compliance, e.g. with a torque or an axial force effect of the cover during cover assembly.
  • this has the advantageous effect that there is no liquid between an upper side of the first end cap facing the cover and the cover. In this way, a direct transfer of cold on the cover to the liquid and also to the sealant is avoided.
  • the liquid is advantageously at a greater distance from the cover acting as a heat sink.
  • the liquid is advantageously largely separated from the cover, at least by the first end cap. All of this advantageously reduces cooling of the liquid or heat loss from the liquid in the direction of the outside environment.
  • the interior of the compensation element is separated from the outside environment of the liquid filter by separating means in such a way that air can be exchanged with the outside environment during compression or decompression of the compensation element, but at the same time air convection or open air exchange can take place between the compensation element interior and the outside environment is prohibited.
  • the separating means can only be provided, for example: a cap element in or on the lid or a closure cap (e.g. as a pressure equalization element) e.g.
  • a membrane for clipping into the first opening, a membrane (this can also be part of the cap element), in particular one for gases permeable but moisture-impermeable membrane, a labyrinth seal or an interdigital structure, at least in a section of the compensation element, in which projections protrude from two or more inner sides into the compensation element interior space, which are offset from one another along the axial direction, so that gas exchange with the outside environment is suppressed or slowed down.
  • Other release agents with an equivalent effect are also conceivable.
  • the compensation element is made from a compressible material, eg a foam, and/or is filled, so that the interior space of the compensation element is filled with this material. In this way, a cold bridge extending from the outside environment into the interior of the filter element is prevented, since air that is not circulating or not subject to convection has a very low thermal conductivity of approx. 0.026 W/K*m.
  • the sealing means is set up for sealing along the radial direction, with the sealing of the first opening by the compensation element being designed as a seal along the radial direction.
  • the compensation element has a projecting into the interior body with a wall, wherein the Wall in the region of the first opening has a thickened section with a thickening.
  • the seal between the compensation element and the first opening can be formed, for example, in the thickened section.
  • the thickening of the wall in the thickening section is formed both inwards and outwards. This has the advantageous effect that the sealing effect is improved even further.
  • the compensation element can also be manufactured and installed more easily.
  • the thickening can be designed in the manner of an O-ring designed in one piece with the compensation element.
  • the thickening is at least 1 mm, preferably at least 2 mm. It can be provided, for example, to compare the thickness at the point of thickening with an average wall thickness of the wall.
  • the average wall thickness in the vicinity of the thickening can be used. Possible additional elements, such as locking lugs or the like, which have a special function, can be disregarded when determining the average wall thickness.
  • the compensation element has (at least one) a detent on its outside, with the compensation element having a (at least one) radial section which is spaced apart from the detent in the axial direction and extends radially outwards, with the compensation element being Latch and the radial portion is supported in the first opening.
  • the detent can, for example, be formed all the way around the compensation element. However, it can also be designed to run around the outside of the compensation element only in sections, so that there is only a single latching lug or a plurality of latching lugs.
  • the radial section can, for example, be closed all the way around the compensation element. However, it can also be formed only in sections, so that there is only a single radial section or a plurality of radial sections.
  • the compensation element can be held in place by means of the detent and radial section, for example in the manner of buttoning, so that the compensation element is buttoned by means of the detent and the radial section in the first opening.
  • the mounting can be done, for example, in that an edge of the first opening comes to rest between the detent(s) and radial section(s) viewed along the axial direction and in this way from detent(s) and radial section(s), which act as undercuts , is held.
  • the (at least one) detent has the advantageous effect that the compensation element can be mounted securely and reliably in or on the filter element.
  • An installer easily recognizes when the installation was successful by receiving haptic feedback (the The compensation element used snaps into place at the edge of the first opening and cannot easily be pulled out).
  • the sealing of the compensation element to the first opening is formed securely and reliably in this way.
  • the compensation element is advantageously held captive in the first opening in this way and cannot easily slip out of the first opening in the case of overhead installation, for example, and thus lose the sealing effect.
  • the compensation element when the filter element is mounted in the housing, the compensation element is clamped, viewed in the radial direction, between the first opening and a collar element protruding from the cover into the first opening.
  • a radial sealing effect is achieved in a simple manner, which is independent of an axial pressure or an axial force of the cover. In this way, a greater sealing distance can advantageously be achieved. Also advantageously, in this way a pressure of the liquid acting in the axial direction can be deflected in the radial direction, which causes less pressure loading on the cover. In this way, the sealing effect can also advantageously be achieved and tested during assembly of the compensation element on or in the filter element, since it is not dependent on an axial position and/or an axial pressure of the cover on the compensation element as a seal. In this way, it is advantageous already after the assembly of the
  • the sealing effect can also be checked and the risk of leakage, e.g. due to an incorrectly installed cover (e.g. too little torque applied to the cover), is advantageously completely eliminated in this way.
  • the correct replacement of filter elements e.g. as part of maintenance work, is made easier and more reliable.
  • the clamping by the collar element prevents the sealing section between the compensation element (or its outside) and the edge of the first opening from loosening.
  • an end cap element protruding towards the cover in the axial direction is formed on the first end cap.
  • the end cap element can be designed, for example, as a first socket.
  • the compensation element viewed in the radial direction, is clamped between the end cap element and a collar element protruding from the cover into the first opening.
  • the end cap element has the first opening or, viewed from the outside, the first opening is assigned to the end cap element.
  • the end cap element can advantageously create a greater distance between the end cap (or its upper side) and the cover (or its underside), as a result of which thermal insulation from the outside environment is improved.
  • This thermal insulation enables lower temperature fluctuations and/or temperature gradients at the seals (sealant or compensation element) for external and/or internal sealing. In this way, it is also advantageously possible to use heating energy more efficiently for thawing frozen or gelled liquid or for maintaining the liquid phase, as a result of which energy can be saved.
  • filter elements can also be advantageously produced in a simplified manner by means of the end cap element from the same second end cap and the same filter medium if the housing of different liquid filters has a different length. Only the first end cap and the end cap element need to be adjusted. A length adaptation can thus advantageously be carried out with little effort, which advantageously reduces parts costs.
  • the sealing means is designed as an O-ring or as a sealing cord. This advantageously provides a particularly simple and cost-effective sealant. Furthermore advantageously, the sealing means can thereby be adapted in a simple manner to the diameter of the first end cap, which diameter varies depending on the filter element.
  • the first end cap when the filter element is mounted in the housing, the first end cap is spaced from the cover by a gap over at least 50% of its surface without the first opening, preferably over at least 70% of its surface without the first opening.
  • the gap is filled with air, for example.
  • it is filled exclusively with air along at least 50% of the area, preferably over at least 70% of the area of the first end cap, the area proportion being related to the area of the first end cap without taking into account the area of the first opening.
  • Air is a very good insulator against cold because the thermal conductivity of air is very low (approx. 0.026 W/K*m).
  • the compensation element can also advantageously be designed more cost-effectively. It is not necessary for the compensation element to have a radial section which extends over the surface of all or a large part of the first end cap. This allows the compensating element to be packaged (it has a smaller form factor) and assembled more easily. In addition, it is much cheaper to produce. Air also has the advantage of better insulation against cold than the material of the compensation element. In addition, the gap can have a greater height in the axial direction than the material thickness of the compensation element. This further increases the insulating effect. Furthermore, the external and/or internal seals are advantageously exposed to lower temperature fluctuations and/or temperature gradients in this way.
  • contact between the cover and the first end cap can occur at certain points, for example in order to enable the first end cap to be fastened to the cover or a coupling between the first end cap and the cover.
  • these contacts are advantageously limited to small surface cross-sections, so that the flow of heat from the filter element to the cold cover (at low outside temperatures) is as low as possible.
  • the gap along the axial direction has an average thickness of at least 1 mm, preferably at least 2 mm, has the advantageous effect that the insulating effect is particularly effective. It is to be understood that the gap can have a thickness less than 1 mm at individual points. Such locations are preferably less than 10% of the area of the first end cap without the first opening.
  • the first opening is not included in the calculation of the area of the first end cap.
  • the area of a circular ring is used as a reference value for the area proportion.
  • the second end cap has a second opening for liquid to flow through, with a grip protection being arranged in the second opening, which is set up to prevent a finger from penetrating into the interior space through the second opening.
  • the advantageous effect is that a thawing process for liquid in the interior proceeds unevenly, since contaminated points lead to inhomogeneities in the heat flow.
  • the volume for liquid located in the filter element is advantageously reduced by the handle protection or the volume for liquid located in the housing of the liquid filter, in which the filter element can be arranged, is reduced. As a result, less heating energy is required when thawing frozen liquid or when keeping liquid liquid at low outside temperatures be used. This advantageously allows the use of a smaller dimensioned heating element and also brings about a reduction in fuel consumption (small CO2 footprint).
  • the volume of the compensation element can also be reduced and thus the compensation element can also be reduced in size. This advantageously enables less material to be used and thus more cost-effective production. This is because the size or volume of the compensation element is typically adapted to the liquid volume in the filter element - this volume is reduced by the handle protection.
  • the second opening has, for example, a diameter of at least 1.5 cm, preferably at least 2 cm.
  • the diameter is in the range between 1.5 cm and 7 cm, preferably in a range between 1.8 cm and 3 cm, e.g., the diameter can be 2.3 cm.
  • the handle protection can be formed by a plurality of ribs, merely by way of example.
  • the ribs run outwards in the radial direction, starting from a star point within the second opening.
  • they can be connected to an inner wall of the second opening.
  • a maximum distance between adjacent ribs is at most 1 cm, preferably at most 0.75 cm.
  • the distance is 0.85 cm.
  • the ribs can, for example, have an angle in the range between 5° and 45°, preferably between 10° and 30°, with respect to the radial direction.
  • the angle is between 23 degrees and 26 degrees, such as 24.5 degrees.
  • the proposed diameters, distances and angles reduce the risk of a finger or part of a finger getting to the inside of the filter medium, even if the grip guard is partially overcome.
  • the clean side of the filter element is often also arranged on the inside of the filter medium.
  • the angle can also make it possible for the compensation element to be made longer.
  • the second opening can, for example, also be located in a second socket which is arranged around the second opening of the second end cap.
  • Such a second connector can have a length of at least 0.5 cm, for example a length in the range of 1.5 cm to 2.5 cm, for example 1.5 cm.
  • the grip protection is advantageously increased further, since the distance from the end face of the second connection piece to the inside of the filter medium is increased.
  • the compensation element can also advantageously be made longer and thus provide a larger compensation volume.
  • the design of a star point from which ribs extend radially outwards can also advantageously result in simpler and more cost-effective production of the second end cap and thus of the filter element. Because if this is e.g. This is otherwise not readily possible in the case of an end cap with a second opening of a certain size without a star point and/or ribs. Otherwise, several injection points are required here.
  • the second end cap can be made of a plastic. It can, for example, have unfilled polypropylene (PP) or polyamide (PA) or high-density polyethylene (HDPE (abbreviation for "High Density Polyethylene”)) or be made of it or have or be made of a glass fiber-filled plastic, e.g.
  • PE polyethylene-propylene-diene rubber
  • HPB hydrogenated acrylonitrile butadiene rubber
  • the cover and/or a housing of the liquid filter can have or be made of e.g. PA, PA6, PA66, polyphthalamide (PPA) (with or without glass fiber filling).
  • a filter element as described above is proposed for use in a DENOX liquid filter.
  • a liquid filter is proposed.
  • the liquid filter has a housing with a cover and with a housing interior.
  • the liquid filter also has an inlet and an outlet.
  • the liquid filter has a filter element as described above, the filter element being arranged in the interior of the housing.
  • liquid filter with a safer, more reliable and more durable external and/or internal seal is provided.
  • a liquid filter that can be operated in a particularly energy-efficient manner is also advantageously provided in this way.
  • FIG. 1 shows a schematic longitudinal section through a liquid filter with a filter element according to the prior art
  • FIG. 2 shows a schematic longitudinal section through a liquid filter with a filter element according to the invention
  • FIG. 3 shows a schematic longitudinal section through the compensation element and parts of the cover from FIG. 2;
  • FIG. 4 shows a schematic longitudinal section in which the embodiment according to FIG. 2 is shown on the left-hand side and the embodiment from the prior art according to FIG. 1 is shown on the right-hand side.
  • FIG. 1 shows a schematic longitudinal section through a liquid filter 30 from the prior art.
  • the liquid filter 30 has a housing 31 with a cover 32 .
  • the housing 31 is designed here, for example, in the shape of a cup with a housing interior 35 . It also has an inlet 36 for unfiltered liquid, which is located in the liquid filter 30 on a raw side 50, and an outlet 37 for filtered liquid, which is in the Liquid filter is on a clean side 52.
  • the liquid filter 30 also has a filter element 1, the filter element 1 being arranged in the interior space 35 of the housing. It is mounted, for example, parallel to an axial direction A (here: opposite to the axial direction A) in the housing interior 35, for example inserted or screwed in or the like.
  • the filter element 1 has a first end cap 2 facing the cover 32 and a second end cap 3 facing away from the cover 32. It also has a filter medium 4 with a hollow interior 5, the filter medium 4 along the axial direction A between the first end cap 2 and the second end cap 3 is arranged.
  • the first end cap 2 has a first opening 7 .
  • an elastically reversible compensation element 8 is inserted into the interior space 5 and protrudes from an exterior space 9 of the filter element 1 on the cover side through the first opening 7 into the interior space 5 .
  • a cover sealant 38 which is arranged on the cover 32 and runs around the outside and which is pressed against a housing wall 33 of the housing 31 .
  • This seal can be referred to as a so-called external seal.
  • a so-called internal seal which prevents uncleaned fluid from transferring on the raw side 50 to the clean side 52 without passing through the filter medium 4, is ensured here by a first end cap sealant 40, which is arranged on a front side of the first end cap 2 and against the Cover 32 seals (axial seal or sealing direction), and by a second end cap sealant 41, which is arranged on the second end cap 3 and seals it against the housing wall 33 of the housing 31.
  • the sealing effect of the first end cap sealant 40 depends on the pressing force or the pressure of the cover 32 on the first end cap sealant 40 .
  • the first end cap sealant 40 is located in close proximity to the external environment 60 and is separated from the external environment only by the lid 32 with which it is in direct contact. The first end cap sealant 40 is thus exposed to large temperature fluctuations and can also be exposed to very large temperature gradients.
  • the lid sealant is also located close to the environment 60 and is separated from the environment 60 only by the lid 32 with which it contacts. The cover sealant is therefore also exposed to large temperature fluctuations and/or large temperature gradients.
  • the outer filter volume 11 is to be regarded as the volume between the housing wall 33 or the inner wall of the housing 31, an outer side 10 of the filter medium 4 and a dem Filter medium 4 facing underside 21 (or inside) of the first end cap 2 forms.
  • a radial direction R extends perpendicularly to the axial direction A.
  • a circumferential direction U runs around the axial direction A.
  • Figures 2 and 3 each show a longitudinal section of a liquid filter 30 and a compensation element 8 mounted in a filter element 1 of the liquid filter 30. More details of the compensation element 8 are shown in Fig. 3 than in Fig. 2.
  • the liquid filter 30 can, for example, DENOX liquid filter.
  • DENOX liquid filter can, for example, be used in an SCR system and, for example, filter aqueous urea solutions for exhaust gas aftertreatment systems.
  • the liquid filter 30 in turn has a housing 31 with a cover 32 and with a housing interior 35 and an inlet 36 and an outlet 37. It also has a filter element 1, which is arranged in the housing interior 35.
  • the filter element 1 can be or is arranged parallel to an axial direction A (here: opposite to the axial direction A) in the housing 31. mountable or mounted, eg plugged in or plugged in or screwed in or screwed in.
  • the filter element 1 here has a first end cap 2 facing the cover 32 , a second end cap 3 facing away from the cover 32 and a filter medium 4 with a hollow interior 5 .
  • the filter medium 4 is arranged along the axial direction A between the first end cap 2 and the second end cap 3, the first end cap 2 having a sealing means 6 circumferentially on the outside, the first end cap 2 having a first opening 7, which is only arranged centrally here, for example .
  • An elastically reversible compensation element 8 is or can be arranged in the interior space 5 and, when arranged in the interior space 5 (as shown here), protrudes from a cover-side exterior space 9 of the filter element 1 through the first opening 7 into the interior space 5 .
  • the compensation element 8 seals the interior space 5 in a fluid-tight manner against the passage of liquid from the interior space 5 into the cover-side exterior space 9 through the first opening 7 .
  • the internal seal or seal (cover side) is effected. This internal sealing acts here along the radial direction R.
  • the compensation element 8 has a body 80 with a wall 81 which projects into the interior space 5 of the filter element 1 (see FIG. 2).
  • the wall 81 has a thickened section 82 with a thickened portion 83 in the area of the first opening 7 (see FIG. 2).
  • the seal between the compensation element 8 and the first opening 7 is formed here, for example, in the thickened section 82 .
  • the thickening 83 of the wall 81 in the thickening section 82 is formed both inwards and outwards when viewed in the radial direction R.
  • the thickening 83 can be, for example, at least 1 mm, preferably at least 2 mm, in particular compared to the average wall thickness dW of the wall 81, which is shown as an example in the lower part of the body 80.
  • the compensation element 8 in this exemplary embodiment has a latching lug 85 on one or on its outer side 84, which here, by way of example, can completely encircle the compensation element 8, viewed along the circumferential direction U.
  • the Compensation element 8 here, for example, also has a radial section 14 which is spaced apart from latching lug 85 in axial direction A and extends radially outward.
  • the radial section 14 is here, for example, also designed as the compensation element 8 to run completely along the circumferential direction U. Looking at FIGS. 2 and 3 together, it can be seen that the compensation element 8 is held in the first opening 7 by means of the detent 85 and the radial section 14 . Here, for example, it is buttoned in the first opening.
  • an edge 25 of the first opening or of the end cap element 12 or of the first connecting piece 13 is bent radially inwards and is arranged between the locking lug 85 and the radial section 14 when viewed in the axial direction A.
  • the compensation element 8 is thus held or buttoned in the first opening 7 (at least along the axial direction A). Furthermore, it can be seen that the thickened section 82 viewed in the axial direction A is arranged between the latching lug 85 and the radial section 14 .
  • the collar element 34 protruding from the cover 32 in the axial direction A has reinforcing ribs 86 .
  • the compensation element 8 in the thickened section 82 not only rests against the edge 25 of the first opening 7 . It is here—just as an example—additionally pressed against the edge 25 of the first opening 7 by the collar element 34 , which engages in the compensation element interior 91 . This advantageously further improves the sealing effect of the compensation element 8 in relation to the first opening 7 . In this way, for example, temperature-related changes in volume of the compensation element 8 are advantageously compensated for or become irrelevant due to the press fit of the compensation element 8 between the edge 25 of the first opening 7 and the collar element 34 .
  • the sealing effect of the compensation element 8 with respect to the first opening 7 is a sealing effect acting in the radial direction R.
  • the cover 32 is at least slightly involved in the sealing effect (through the collar element 34).
  • the strength or force with which the cover 32 is fastened in the housing 31 has little or no influence on the sealing effect, for example with which torque (which ultimately causes an axial displacement of the cover during a screw connection). 32 causes).
  • the compensation element 8 in the thickened section 82 in its The compensation element interior 91 has a reinforcement structure which extends through the compensation element interior 91 and which makes the cooperation of the cover 32 unnecessary.
  • tensioning rib eg in the form of a spoke, or a tensioning ring or the like, with these elements being able to take on the effect of the collar element 34 .
  • These elements can be inserted into the compensation element 8 (subsequently) or connected to it in one piece.
  • the external seal which is brought about by the sealant 6 on the first end cap 2, also acts in the radial direction R against the housing wall 33.
  • the cover 32 or a defined contact pressure, a defined contact force or a defined torque of the Cover 32 is not necessary to produce the sealing effect.
  • the sealing means 6 is set up to seal the outer volume 11 of the filter from the outer space 9 on the cover side in the illustrated state of the filter element 1 mounted in the housing 31 .
  • the outer filter volume 11 is to be regarded as the volume that forms between the housing wall 33 or the inner wall of the housing 31, an outer side 10 of the filter medium 4 and an underside 21 (or inner side) of the first end cap 2 facing the filter medium 4.
  • the sealing means 6 thus brings about—as already explained above—the external sealing or sealing of the liquid filter 30.
  • the sealing means 6 is designed as a radial seal. A direct involvement of the cover 32 or an axial force applied by the cover 32 is not decisive for the sealing effect here.
  • the introduction of the filter element 1 into the housing 31 already establishes the external seal.
  • the assembly of the cover 32 on the housing 31 is advantageously much less fault-tolerant with regard to the external seal and with regard to the internal seal, for example with regard to a canting of the cover 32 and/or an excessive or insufficient torque in the event that it is a screwable cover 32 is involved.
  • the sealing sections for the external seal and also for the internal seal are also advantageously further away from the outer environment 60 on the cover side, this cover-side external environment 60 is usually particularly exposed to a cold attack from the outside. This can advantageously reduce the amplitude and/or the frequency of temperature fluctuations. Furthermore, the temperature gradient along the respective seals (sealing means or compensation element) can decrease.
  • the arrangement of the sealing means 6 and the sealing arrangement of the compensation element 8 in the first opening 7 effectively prevent the passage of liquid into the outer space 9 on the cover side, as a result of which freezing of the liquid can be delayed or the thawing process is accelerated during thawing and can be done with less energy.
  • the sealing of the outer space 9 on the cover side is formed or configured by means of the compensation element 8 and the sealing means 6 in such a way that the cover 32 is not in direct contact with the liquid at any point.
  • an end cap element 12 protruding in the axial direction A toward the cover 32 is formed on the first end cap 2 .
  • the end cap element 12 is embodied as a first socket 13 here, for example.
  • the compensation element 8 has a radial section 14 running in the radial direction R running perpendicularly to the axial direction A.
  • the radial section 14 can be clamped, for example, viewed in the axial direction A, between an end face 15 of the end cap element 12 facing the cover 32 and the cover 32.
  • This can, for example, result in a first sealing section that causes an axial seal A that provides redundancy for the creates a radial seal, further improving the internal seal.
  • the first sealing section can prevent filtered fluid on the clean side 52 from passing through the first opening 7 into the exterior space 9 to the unfiltered fluid on the dirty side 50 .
  • the sealing effect can be adjusted, for example, by the pressing force of the cover against the end cap element 12.
  • the compensation element 8 viewed in the radial direction R is clamped between the end cap element 12 and the collar element 34, which protrudes from the cover 32 into the first opening 7 and is here formed in one piece with the cover 32 or is connected to the cover 32 (the collar element 34--as explained above-- does not constitute an essential element).
  • the sealing of the first opening 7 described in this way thus prevents fluid (in this exemplary embodiment, filtered fluid) from entering the outer space 9 on the cover side.
  • the sealing means 6 and the sealing of the first opening 7 by means of the compensation element 8 ensure that at least 50% of this area of the first end cap 2, preferably at least 70% of this area is spaced from the cover 32 by a gap 16.
  • This gap 16 is preferably filled with air in the area mentioned (at least 50% or at least 70%). It is particularly advantageous if the gap 16 is filled exclusively with air. In this way, the outflow of heat from the liquid filter in the direction of the cover 32 is advantageously further reduced and the energy efficiency during heating is further increased.
  • the gap 16 has an average thickness D (this is only shown as an example of how large the average thickness D could be) of at least 1 mm, preferably at least 2 mm. This results in a particularly good thermal insulation against the cold applied to the cover 32 and increases the energy efficiency during heating.
  • the sealing means 6 can be designed, for example, as an O-ring or as a sealing cord.
  • the second end cap 3 has a second opening 17 for liquid to flow through. This results in a particularly simple, low-resistance and low-turbulence throughflow (here outflow) of the liquid from the interior 5 of the filter element 1 (or, conversely, an inflow into the interior 5).
  • a second connecting piece 22 is formed around the second opening 17 and protrudes, for example, by at least 0.5 cm, preferably at least 1 cm and very particularly preferably at least 1.5 cm from the second end cap 3, e.g. in a range between 1.5 cm and 2 .5cm, e.g. by 1.5cm.
  • a grip guard 18 is arranged in the second opening 17 , in particular in the second connection piece 22 , and is designed to prevent a finger from penetrating into the interior 5 through the second opening 17 .
  • the second opening 17 has, for example, a diameter D1 of at least 1.5 cm, preferably at least 2 cm, for example a diameter D1 of 2.3 cm.
  • the grip guard 18 can be formed, for example, by a plurality of ribs 19 .
  • a single, continuous rib 19 can also be regarded as two ribs 19 from the point of view of the star point, which run away from one another starting from a star point 20 .
  • a maximum distance d between adjacent ribs 19 is at most 1 cm, preferably at most 0.75 cm, for example the distance d is 0.85 cm.
  • the ribs 19 can be arranged at an angle in the range between 5° and 45°, preferably between 10° and 30°, with respect to the radial direction R.
  • the angle is between 23 degrees and 26 degrees, eg 24.5 degrees.
  • the introduction or entry of contamination on the inside of the filter medium 4 is advantageously prevented, which can lead to inhomogeneities in the heat distribution in the interior and would thus impair the energy efficiency.
  • the internal seal in the liquid filter shown here is ensured by the sealing of the first opening 7 by means of the compensation element 8 and the socket sealant 23 - this also causes an external seal on the clean side 52 at the same time.
  • the external seal (at least with respect to the raw side 50) is effected here by the sealant 6 arranged on the first end cap 2, whereby the cover sealant 38 from Fig. 1 can be omitted - this can, however, alternatively, in principle, continue to be provided as a redundant sealant for the external seal.
  • the cover 32 is captively coupled or connected to the filter element 1, in which case the cover 32 and the filter element 1 can initially be present as separately manufactured parts which are then be connected to each other.
  • This connection can be made, for example, after the compensation element 8 has been introduced into the interior space 5 of the filter element 1 .
  • a cover-filter element system (as a captively coupled component) can thus be formed.
  • this captive connection cannot be detached without being destroyed or can only be detached with great effort and special tools.
  • a preassembled system (component) is provided from the cover 32, compensation element 8 and filter element 1, in which the correct assembly of the compensation element 8 in the interior 5 is ensured and contamination of the inside of the filter medium 4 is ruled out, since the assembly is reliably in the type of pre-assembly can take place in a clean environment.
  • the formation of the gap 16 and its correct thickness can also be brought about advantageously in this way.
  • the compensation element 8 is separated from direct (convective) contact with the external environment 60 by a cap element 90, here in the manner of a sealing cap, on its side facing the cover 32.
  • the closure cap 90 is arranged in the cover 32 and has, for example, a semipermeable membrane 92 through which a (slow) exchange of air with a compensation element interior 91 is possible, but which prevents dirt, dirt and moisture from entering the compensation element interior 91 .
  • the amplitude and frequency of temperature fluctuations and/or a temperature gradient e.g. at the internal seal (but also at the external seal), can advantageously be reduced.
  • the compensation element interior 91 of the compensation element 8 is separated from the external environment 60 of the liquid filter 1 by separating means is that a (slow) exchange of air with the outside environment 60 can take place during compression or decompression of the compensation element 8, but that at the same time (fast) air convection or an open exchange of air between the compensation element interior 91 and the outside environment 60 is prevented and so that no or only little heat is lost to the outside environment or no cold bridge is formed in the interior 5 of the filter element 1 through the compensation element 8.
  • the following can be provided as separating means, for example: a membrane, in particular a membrane 92 that is permeable to gases but impermeable to moisture (as presented here), a labyrinth seal or an interdigital structure at least in a section of the compensation element 8, in which two or more inner side projections protrude into the compensation element interior 91, which are offset from one another along the axial direction A, so that gas exchange with the outside environment 60 is suppressed or slowed down.
  • the compensation element 8 is made of a compressible material, e.g.
  • Figure 4 shows a schematic longitudinal section, in which the liquid filter 30 and the filter element 1 from Fig. 2 are shown on the left-hand side (in a mirrored view: the inlet 36 is now on the left-hand side) and on the right-hand side the liquid filter 30 and the filter element 1 from Fig. 1.
  • FIG. 4 it is particularly easy to see where the differences between the two filter elements 1 lie and how liquid is prevented from entering the outer space 9 on the cover side in the embodiment according to FIG.

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Abstract

Filterelement zur Filtrierung einer Flüssigkeit, wobei das Filterelement (1) eingerichtet ist zur Montage in einem Gehäuse (31) mit einem Deckel (32), das Filterelement (1) aufweisend eine dem Deckel (32) zugewandte erste Endkappe (2), eine zweite Endkappe (3) und ein Filtermedium (4) mit einem hohlen Innenraum (5), wobei das Filtermedium (4) zwischen der ersten Endkappe (2) und der zweiten Endkappe (3) angeordnet ist, wobei die erste Endkappe (2) außen umlaufend ein Dichtmittel (6) aufweist, wobei die erste Endkappe (2) eine erste Öffnung (7) aufweist, wobei in dem Innenraum (5) ein elastisch reversibles Kompensationselement (8) anordenbar ist, welches in einem im Innenraum (5) angeordneten Zustand von einem deckelseitigen Außenraum (9) des Filterelements (1) durch die erste Öffnung (7) hindurch in den Innenraum (5) ragt und den Innenraum (5) fluiddicht gegen einen Durchtritt von Flüssigkeit aus dem Innenraum (5) in den deckelseitigen Außenraum (9) durch die erste Öffnung (7) hindurch abdichtet, wobei das Dichtmittel (6) dazu eingerichtet ist, in einem im Gehäuse (31) montierten Zustand des Filterelements (1) ein zwischen einer Gehäusewand (33), einer Außenseite (10) des Filtermediums (4) und einer dem Filtermedium (4) zugewandten Unterseite (21) der ersten Endkappe (2) gelegenes Filteraußenvolumen (11) gegen den deckelseitigen Außenraum (9) abzudichten.

Description

Beschreibung
Titel
Filterelement
Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft ein Filterelement, eingerichtet zur Filtrierung einer Flüssigkeit und eingerichtet zur Montage parallel zu einer axialen Richtung in einem Gehäuse mit einem Deckel. Die Erfindung betrifft weiterhin ein Filterelement zur Verwendung in einem DENOX-Flüssigkeitsfilter. Die Erfindung betrifft weiterhin einen Flüssigkeitsfilter mit einem derartigen Filterelement.
Stand der Technik
Aus dem Stand der Technik sind Flüssigkeitsfilter, beispielsweise für Kraftstoffe oder wässrige Lösungen bekannt. Derartige wässrige Lösungen können z.B. Harnstofflösungen für die Verwendung in SCR-Systemen („selective catalytic reduction“) in Abgasnachbehandlungssystemen von Kraftfahrzeugen sein (dann kann ein derartiger Flüssigkeitsfilter ein DENOX-Flüssigkeitsfilter sein). Es ist weiterhin bekannt, dass die vom Flüssigkeitsfilter zu filtrierenden Flüssigkeiten bei niedrigen Umgebungstemperaturen einfrieren oder gelieren können. Vor allem bei Filtern für wässrige Lösungen kann das Einfrieren bereits bei relativ hohen Temperaturen im Vergleich zum Gelieren von Dieselkraftstoff oder Benzin erfolgen. Weiterhin sind Filter für SCR-Systeme häufig an exponierten Stellen eines Kraftfahrzeugs montiert, so dass Kälte dort besonders einfach angreifen kann. Insbesondere kann der Deckel eines derartigen (DENOX) Flüssigkeitsfilters direkt einer Außenumgebung ausgesetzt sein, in der sich die Luft konvektiv bewegen kann oder sogar Fahrtwind am Deckel angreifen kann und auf diese Weise der Deckel bei tiefen Temperaturen eine ständige Wärmesenke darstellt. Derartige Deckel sind meistens aus Kunststoff oder Metall ausgebildet und weisen daher auch einen relativ hohen Temperaturkoeffizienten auf, der z.B. bei PA66 (glasfasergefülltes Polyamid) bei ca. 0,23 W/K*m liegt. Derartige Filter weisen häufig ein sogenanntes Kompensationselement auf, welches elastisch reversibel ausgebildet ist und bei einsetzender Eisbildung elastisch reversibel komprimiert wird. Auf diese Weise wird ein Gehäuse des Flüssigkeitsfilters vor einer Beschädigung durch Eisdruck geschützt. Bei herkömmlichen Filtern für wässrige Lösungen gelangt die Flüssigkeit auf der Rohseite oder auf der Reinseite des Filterelements üblicherweise bis in einen deckelseitigen Außenraum des Filterelements, welcher sich zwischen einem Gehäusedeckel und einer ersten Endkappe des Filterelements befindet. Auf diese Weise gelangt die Flüssigkeit besonders nahe an eine Außenumgebung des Flüssigkeitsfilters oder sogar in unmittelbarem Kontakt mit dem Deckel. Oder sie ist lediglich durch eine dünne Festkörper-Schicht, beispielweise eine Wandung des Kompensationselements getrennt von einer Innenwandung des Deckels oder eines vom Deckel gehaltenen Stützelements, welches mit der Außenumgebung des Flüssigkeitsfilters in Kontakt steht und so über Konvektion eine Wärmesenke darstellt, wobei auch das Material des Kompensationselements, z.B. Gummi einen recht hohen Temperaturkoeffizienten (Gummi z.B. ca. 0,16 W/K*m) aufweist und zudem die Materialstärke aus Kostengründen und um die Verformbarkeit nicht zu beeinträchtigen, recht dünn ist.
Bei Flüssigkeitsfiltern ist weiterhin eine sogenannte interne Abdichtung innerhalb eines Flüssigkeitsfilters, die einen fluidischen Kurzschluss zwischen einer Reinseite und einer Rohseite des Filterelements verhindert sicherzustellen. Gleichzeitig muss auch eine sogenannte externe Abdichtung sichergestellt werden, welche eine Leckage von Flüssigkeit aus dem Inneren des Flüssigkeitsfilters in einer Außenumgebung des Flüssigkeitsfilters verhindert. Aus dem Stand der Technik ist bekannt, dass die interne und/oder die externe Abdichtung durch Dichtelemente bewirkt wird, welche am Deckel des Filtergehäuses angeordnet sind und/oder welche durch ein Zusammenwirken mit dem Deckel des Filtergehäuses die Abdichtung als eine axiale Abdichtung bewirken. Im letzteren Fall wird die Dichtung durch ein axiales Zusammenpressen eines Dichtmittels (also ein Zusammenpressen des Dichtmittels entlang der axialen Richtung, die sich z.B. durch eine Montagerichtung eines Filterelements im Gehäuse ergibt) zwischen dem Deckel und einem korrespondierenden Gegenelement des Filterelements bzw. des Filtergehäuses unter Zwischenlage des Dichtmittels bewirkt. Aus der DE 10 2012 223 028 Al ist ein derartiger Flüssigkeitsfilter mit einem Filterelement sowie einem Kompensationselement, welches in einen Innenraum eines Filterelements eingesteckt ist, bekannt. Sowohl die interne Abdichtung als auch die externe Abdichtung erfolgt entlang der axialen Richtung. Für die externe Abdichtung wird eine elastisch reversible Schutzhülle, die als Kompensationselement wirkt, in einem Dichtungsbereich zwischen Deckel und dem übrigen Gehäuse entlang der axialen Richtung eingespannt. Weiterhin ist vorgesehen, dass im Normalbetrieb des Flüssigkeitsfilters der Fluid-Systemdruck dafür sorgt, dass Flüssigkeit aus einem Innenraum des Filterelements durch eine Öffnung in einer Endkappe des Filterelements hindurchtritt und gegen eine Außenumgebung des Flüssigkeitsfilters nur noch durch einen zweiten Bereich der Schutzhülle getrennt ist.
Aus der DE 10 2016 005 659 Al ist ein weiterer Flüssigkeitsfilter mit einem Kompensationselement, welches in einen Innenraum eines Filterelements hineinragt, bekannt. Die interne Abdichtung wird mittels des Aufbringens von einer in axialer Richtung wirkenden Kraft durch den Deckel auf das Filterelement unter Zwischenlage von Dichtmitteln bewirkt. Die externe Abdichtung erfolgt durch eine an einer Außenseite des Deckels umlaufende Dichtung. Weiterhin ist vorgesehen, dass Flüssigkeit aus dem Innenraum des Filterelements bis an den Deckel des Flüssigkeitsfilters gelangt und auch Flüssigkeit von der Außenseite des Filterelements direkt bis an die dem Filterelement zugewandte Deckel- Unterseite des Deckels gelangt. Die Kernidee dieser Schrift besteht darin, bei sehr niedrigen Außentemperaturen die im Inneren des Flüssigkeitsfilters befindliche Flüssigkeit möglichst rasch und gleichmäßig an der Außenwandung des Kompensationselements einfrieren zu lassen, weshalb eine möglichst gute Anbindung des hohlen Inneren des Kompensationselements an die kalte Umgebungsluft der Außenumgebung des Flüssigkeitsfilters vorgesehen ist.
Offenbarung der Erfindung
Es hat sich gezeigt, dass für einen sicheren Betrieb derartiger Flüssigkeitsfilter auch bei niedrigen Temperaturen Heizelemente oder andere Mittel benötigt werden, um eingefrorene oder gelierte Flüssigkeit bei oder nach einem Start des Kraftfahrzeugs rasch aufzutauen bzw. zu verflüssigen und/oder um die Flüssigkeit bei niedrigen Außentemperaturen während des Betriebs des Kraftfahrzeugs oder der Maschine in einem flüssigen Aggregatzustand zu halten. Das Auftauen größerer Mengen an Flüssigkeit, die sich in gefrorenem oder gelierten Zustand im Inneren des Filterelements oder des Flüssigkeitsfilters befindet und/oder das Flüssighalten derartiger Flüssigkeiten, benötigt größere Mengen von Energie, üblicherweise elektrische Energie, die einer Batterie bzw. einem Bordnetz des Kraftfahrzeuges entnommen werden muss, was zu einem erhöhten Kraftstoffverbrauch und zu einer schlechteren CO2-Bilanz führt. Weiterhin hat sich gezeigt, dass eine Kontamination einer Innenseite eines Filtermediums mit Schmutz, Dreck und/oder Schmiermitteln z.B. bei Wartungsarbeiten bzw. einem Tausch des Filterelements zu einem unerwünschten inhomogenen Wärmefluss im Innenraum des Filterelements führen kann, wodurch die zugeführte Heizenergie zusätzlich gesteigert werden muss, um alle Bereiche des Innenraums zuverlässig betriebsbereit zu machen. Weiterhin hat sich gezeigt, dass die notwendige Heizenergiemenge für ein Auftauen bzw. ein Flüssighalten der im Filterelement befindlichen Flüssigkeit umso größer ist, je größer das Flüssigkeitsvolumen im Filterelement ist. Schließlich hat sich gezeigt, dass das Risiko einer internen Leckage (also eines fluidischen Kurzschlusses zwischen Rohseite und Reinseite) als auch das Risiko einer externen Leckage (also eines Austretens von Flüssigkeit aus dem Gehäuse-Innenraum in die Außenumgebung des Flüssigkeitsfilters) von der Temperaturexposition der Dichtmittel abhängen kann und/oder vom Temperaturgradienten über das Dichtmittel.
Weiterhin hat sich gezeigt, dass bei Wartungsarbeiten, die z.B. nach der Erstausrüstung des Flüssigkeitsfilters vorgenommen werden, beispielsweise zum Wechsel des Filterelements, die Ausgestaltung der internen und/oder externen Dichtung als Axialdichtung fehleranfällig sein kann. Denn bei axialen Abdichtungen kann die Qualität der Dichtungswirkung auch davon abhängen, dass der Deckel korrekt und nicht beispielsweise verkantet am bzw. im Filtergehäuse angebracht wird. Eine Verkantung kann beispielsweise entlang einer die axiale Richtung umlaufenden Umlaufrichtung zu einem ungleichmäßigen Druck auf das Dichtmittel bzw. die axiale Dichtung führen, so dass einzelne Stellen entlang der Umlaufrichtung der axialen Dichtung weniger stark zusammengepresst sind als andere und an diesen Stellen somit ein Leckagepfad entstehen kann. Weiterhin kann die Qualität der Dichtungswirkung auch davon abhängen, mit welcher Kraft der Deckel entlang der axialen Richtung auf die Dichtmittel einwirkt. Daher kann z.B. bei derartigen Dichtungen die Einhaltung eines genau definierten Drehmoments bei Schraubdeckeln notwendig sein. Ein zu hohes Drehmoment kann zu einer Zerquetschung der Dichtmittel führen. Ein zu geringes Drehmoment kann zu einer nicht ausreichend ausgebildeten Dichtstrecke und damit zu einem Leckagepfad führen. Weiterhin hat sich gezeigt, dass das Anordnen von Dichtmitteln zur externen Dichtung am Deckel selber einerseits einen erhöhten Aufwand bei der Vormontage bedeutet, da das Dichtmittel korrekt am Deckel angeordnet werden muss und dies bei der Vormontage einen zusätzlichen Arbeitsschritt darstellt. Weiterhin ist der Kraftaufwand bei derartigen, am Deckel angeordneten, beispielsweise um den Deckel umlaufenden Dichtmitteln, bei der Montage des Deckels relativ hoch, was die Montage unangenehm macht. Durch die Reibung kann es zu einem Verkippen des Deckels bei der Montage kommen. Weiterhin kann es bei der Einstellung eines benötigten Drehmoments in Folge der Reibung der Dichtung am Deckel zu Fehlmessung dergestalt kommen, dass das Drehmoment zwar dem angegebenen Wert entspricht, die durch das Drehmoment vermittelte Kraft jedoch zu einem größeren Teil als beabsichtigt in die Dichtung des Deckels einwirkt und somit die eigentlich beabsichtigte Kraftausübung entlang der axialen Richtung zu einer axialen Abdichtung innerhalb des Flüssigkeitsfilters gar nicht erreicht wird. Schließlich können (wie bereits weiter oben dargelegt) bei stark wechselnden Temperaturen in der Außenumgebung des Flüssigkeitsfilters derartige Dichtelemente, welche direkt am Deckel montiert sind, anfällig für eine vorzeitige Versprödung sein, so dass die Dichtwirkung früher nachlassen kann, als beabsichtigt.
Es kann daher ein Bedarf bestehen, ein Filterelement bereitzustellen, bei welchem sowohl die interne Dichtung, als auch die externe Dichtung mit einfachen Mitteln sicher und zuverlässig sowie dauerhaft bewirkt wird. Es soll weiterhin leicht montierbar sein und bezüglich der Dichtwirkung robust gegen Schwankungen bei der Qualität von Montagearbeiten sein. Weiterhin sollen die Dichtmittel möglichst geringen Temperaturgradienten ausgesetzt sein und möglichst gut geschützt sein gegen starke Temperaturschwankungen.
Gleichzeitig kann ein Bedarf bestehen, ein Filterelement für einen Flüssigkeitsfilter bereitzustellen, welches ein schnelles Einfrieren der Flüssigkeit bei geringen Außentemperaturen möglichst lange verhindert und/oder welches dazu eingerichtet ist, die von einem Heizelement zugeführte Energie möglichst effizient einzusetzen. Mit anderen Worten: Die zum Auftauen von eingefrorener oder gelierter Flüssigkeit im Flüssigkeitsfilter bzw. im Filterelement benötigte Energiemenge soll möglichst gering gehalten werden und auch die Energiemenge, die benötigt wird, um bei niedrigen Außentemperaturen die im Flüssigkeitsfilter bzw. im Filterelement befindliche Flüssigkeit im flüssigen Aggregatzustand zu halten, soll möglichst gering gehalten werden. Gleichzeitig kann weiterhin ein Bedarf bestehen, eine Kontamination der Innenseite des Filtermediums zu verhindern, um auf diese Weise die bei tiefen Temperaturen benötigte Energiemenge zum gleichmäßigen Auftauen der gefrorenen bzw. gelierten Flüssigkeit so gering wie möglich zu halten.
Vorteile der Erfindung
Dieser Bedarf kann durch den Gegenstand der vorliegenden Erfindung gemäß der unabhängigen Ansprüche gedeckt werden. Vorteilhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.
Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung wird ein Filterelement vorgeschlagen.
Das Filterelement ist eingerichtet zur Filtrierung einer Flüssigkeit. Es ist weiterhin eingerichtet zur Montage parallel zu einer axialen Richtung (z.B. entlang der axialen Richtung oder entgegen der axialen Richtung) in einem Gehäuse mit einem Deckel. Dabei kann es sich insbesondere um ein Gehäuse und einen Deckel eines Flüssigkeitsfilters handeln, beispielsweise eines DENOX-Filters bzw. DENOX-Flüssigkeitsfilters, welcher beispielsweise in einem SCR-System verwendbar ist. Das Filterelement weist auf: eine (in montiertem Zustand des Filterelements im Gehäuse) dem Deckel zugewandte erste Endkappe, eine (in montiertem Zustand des Filterelements im Gehäuse) vom Deckel abgewandte zweite Endkappe, sowie ein Filtermedium mit einem hohlen Innenraum. Das Filtermedium ist entlang der axialen Richtung zwischen der ersten Endkappe und der zweiten Endkappe angeordnet, wobei eine radiale Richtung senkrecht zu der axialen Richtung verläuft (und beispielsweise eine Umlaufrichtung die axiale Richtung umläuft). Die erste Endkappe weist außen umlaufend ein Dichtmittel auf, wobei die erste Endkappe eine erste Öffnung aufweist, wobei in dem Innenraum ein elastisch reversibles Kompensationselement anordenbar ist, welches in einem im Innenraum angeordneten Zustand von einem deckelseitigen Außenraum des Filterelements durch die erste Öffnung hindurch in den Innenraum ragt. Dabei dichtet das Kompensationselement in einem im Innenraum angeordneten Zustand den Innenraum fluiddicht gegen einen Durchtritt von Flüssigkeit aus dem Innenraum in den deckelseitigen Außenraum durch die erste Öffnung hindurch ab. Das Dichtmittel ist dazu eingerichtet, in einem im Gehäuse montierten Zustand des Filterelements ein zwischen einer Gehäusewand, einer Außenseite des Filtermediums und einer dem Filtermedium zugewandten Unterseite der ersten Endkappe gelegenes Filteraußenvolumen gegen den deckelseitigen Außenraum abzudichten.
Dadurch wird vorteilhaft bewirkt, dass im deckelseitigen Bereich des Filterelements sowohl die externe Dichtung als auch die interne Dichtung allein durch das Filterelement bzw. durch am Filterelement angeordnete Dichtmittel zustande kommt und eine direkte Mitwirkung des Deckels nicht erforderlich ist. Mit anderen Worten: Bereits das in das Gehäuse montierte Filterelement (ohne, dass der Deckel überhaupt montiert wäre) könnte auf diese Weise sicher betrieben werden, ohne dass Flüssigkeit aus dem Inneren des Gehäuses in eine Außenumgebung des Flüssigkeitsfilters gelangt und ohne dass es zu einem fluidischen Kurzschluss zwischen Rohseite und Reinseite kommt. Der Deckel wird dadurch vorteilhaft lediglich zur sicheren und dauerhaften Fixierung des Filterelements im Gehäuse benötigt. Er muss bei der fluidischen Abdichtung der zu filtrierenden Flüssigkeit somit nicht mitwirken, wobei eine weitere Dichtung als Redundanz der externen Abdichtung nicht ausgeschlossen ist. Neben der Fixierungswirkung des Filterelements im Gehäuse weist er auf diese Weise noch eine Funktion als Schutz gegen das Eindringen von Schmutz, Dreck oder Flüssigkeiten, wie z.B. Spritzwasser aus der Außenumgebung in das Gehäuse auf. Das derart beschaffene Filterelement ist somit bezüglich der Dichtwirkung autonom. Dadurch kann in besonders einfacher Weise auch bei der Vormontage lediglich des Filterelements eine Qualitätskontrolle hinsichtlich der Dichtwirkung vorgenommen werden. Eine separate Vormontage von Dichtmitteln am Deckel und/oder eine Qualitätsprüfung einer solchen Dichtung kann entfallen. Dadurch wird das Herstellungsverfahren kostengünstiger. Weiterhin vorteilhaft wird die Montage des Filterelements bei Wartungen vereinfacht, da ein Monteur lediglich das Filterelement und dessen Dichtmittel überprüfen muss und nicht zusätzlich noch ein am Deckel angeordnetes Dichtmittel prüfen muss. Weiterhin vorteilhaft kann auf eine sehr exakte Einhaltung z.B. eines Drehmoments bzw. einer axialen Krafteinwirkung des Deckels bei der Deckelmontage verzichtet werden.
Weiterhin vorteilhaft ist auf diese Weise sichergestellt, dass das Dichtmittel zur externen Abdichtung (an der ersten Endkappe) und auch die interne Abdichtung mittels des Kompensationselements deutlich beabstandet von der Außenumgebung angeordnet sind und somit nicht direkt starken Temperaturschwankungen ausgesetzt sind und dass auch der Temperaturgradient in dem Dichtmittel bzw. entlang der Dichtstrecke geringer ausfallen kann als dies bei einer deckelnäheren Montage der Fall wäre.
Weiterhin wird dadurch vorteilhaft bewirkt, dass keine Flüssigkeit zwischen einer dem Deckel zugewandten Oberseite der ersten Endkappe und dem Deckel vorhanden ist. Auf diese Weise wird eine direkte Übertragung von am Deckel anliegender Kälte auf die Flüssigkeit und auch auf die Dichtmittel vermieden. Mit anderen Worten: die Flüssigkeit ist vorteilhaft über eine größere Distanz von dem als Wärmesenke wirkenden Deckel beabstandet. Die Flüssigkeit ist weiterhin vorteilhaft zum überwiegenden Teil zumindest noch durch die erste Endkappe von dem Deckel getrennt. Durch all dies wird vorteilhaft ein Auskühlen der Flüssigkeit bzw. ein Wärmeverlust aus der Flüssigkeit in Richtung der Außenumgebung reduziert. Es wird somit vorteilhaft bewirkt, dass die im Filterelement befindliche Flüssigkeit bzw. die im Filteraußenvolumen unterhalb der ersten Endkappe befindliche Flüssigkeit erst nach einer längeren Zeit gefriert, verglichen mit einer Situation, in der die Flüssigkeit sich im deckelseitigen Außenraum befindet - es dauert auch länger, bis sich in der Flüssigkeit Kristallisationspunkte ausbilden, die den Gefriervorgang in Gang setzen.
Weiterhin vorteilhaft wird auf diese Weise die benötigte Energie verringert, um eine im Filterelement befindliche Flüssigkeit aufzutauen oder am Gefrieren zu hindern. Denn die eingesetzte Energie muss nun nicht mehr dafür aufgewendet werden, die unmittelbar oder mittelbar mit dem Deckel in Kontakt stehende Flüssigkeit gegen die vom Deckel nach innen wirkende Kälte aufzuheizen bzw. kostbare Wärmeenergie an die Wärmesenke des Deckels bzw. die Außenumgebung abzugeben. Mit anderen Worten: Es wird eine Art thermische Isolierung geschaffen, die eine Kältebrücke von einer Außenumgebung des Filterelements bzw. des Flüssigkeitsfilters direkt in den flüssigkeitsgefüllten deckelseitigen Außenraum verhindert.
Es kann zusätzlich beispielsweise vorgesehen sein, dass der Innenraum des Kompensationselements derart von der Außenumgebung des Flüssigkeitsfilters durch Trennmittel abgetrennt ist, dass zwar bei Kompression bzw. Dekompression des Kompensationselements ein Luftaustausch stattfinden kann mit der Außenumgebung, dass jedoch gleichzeitig eine Luftkonvektion bzw. ein offener Luftaustausch zwischen dem Kompensationselement-Innenraum und der Außenumgebung unterbunden ist. Zu diesem Zweck können als Trennmittel lediglich beispielsweise vorgesehen sein: ein Kappenelement im oder am Deckel bzw. eine Verschlusskappe (z.B. als Druckausgleichselement) z.B. zum Einclipsen in die erste Öffnung, eine Membran (diese kann auch Teil des Kappenelements sein), insbesondere eine für Gase durchlässige, jedoch für Feuchtigkeit undurchlässige Membran, eine Labyrinthdichtung bzw. eine interdigitale Struktur zumindest in einem Abschnitt des Kompensationselements, bei der von zwei oder mehr Innenseiten Vorsprünge in den Kompensationselement-Innenraum abragen, die entlang der axialen Richtung zueinander versetzt sind, so dass ein Gasaustausch mit der Außenumgebung unterdrückt bzw. verlangsamt wird. Auch andere äquivalent wirkende Trennmittel sind denkbar. Weiterhin ist es denkbar, dass das Kompensationselement aus einem komprimierbaren Material, z.B. einem Schaumstoff, gefertigt und/oder gefüllt ist, so dass der Kompensationselement-Innenraum mit diesem Material gefüllt ist. Auf diese Weise ist eine von der Außenumgebung in den Innenraum des Filterelements hineinreichende Kältebrücke unterbunden, da nicht zirkulierende bzw. nicht der Konvektion unterliegende Luft eine sehr geringe Wärmeleitfähigkeit von ca. 0,026 W/K*m aufweist.
In einer Weiterbildung ist vorgesehen, dass das Dichtmittel eingerichtet ist zur Abdichtung entlang der radialen Richtung, wobei die Abdichtung der ersten Öffnung durch das Kompensationselement als Abdichtung entlang der radialen Richtung ausgebildet ist. Dadurch wird vorteilhaft bewirkt, dass bezüglich der externen Abdichtung bereits bei der Montage des Filterelements im Gehäuse, z.B. bei einem Einsetzen des Filterelements im Gehäuse, die Dichtwirkung unmittelbar entsteht. Die Dichtwirkung der internen Dichtung wird beim Montieren des Kompensationselements im Filterelement bewirkt. Vorteilhaft kann somit die Mitwirkung des Deckels bei der Dichtwirkung nicht mehr erforderlich sein. Es ist insbesondere nicht notwendig, dass ein Monteur mit genau definierten Kräften oder Drehmomenten der Deckel am bzw. im Gehäuse befestigt, beispielsweise eindreht. Auf diese Weise wird vorteilhaft vermieden, dass es zu Montagefehlern kommt und dadurch die Filtrierungswirkung durch einen fluidischen Kurzschluss zwischen Rohseite und Reinseite beeinträchtigt wird oder Flüssigkeit aus dem Flüssigkeitsfilter in die Außenumgebung austreten kann.
In einer Weiterbildung ist vorgesehen, dass das Kompensationselement einen in den Innenraum ragenden Körper mit einer Wandung aufweist, wobei die Wandung im Bereich der ersten Öffnung einen Verdickungsabschnitt mit einer Verdickung aufweist. Die Abdichtung zwischen Kompensationselement und erster Öffnung kann beispielsweise im Verdickungsabschnitt ausgebildet sein. Dadurch wird vorteilhaft bewirkt, dass die Dichtwirkung des Kompensationselements gegen einen Rand der ersten Öffnung besonders zuverlässig und sicher ausgebildet ist. Die interne Dichtung bzw. Abdichtung ist somit besonders zuverlässig ausgebildet. Durch die Verdickung können beispielsweise vorteilhaft Fertigungstoleranzen im Durchmesser der ersten Öffnung oder im Außendurchmesser des Kompensationselements ausgeglichen werden. Weiterhin können dadurch vorteilhaft temperaturbedingte Volumenänderungen der Wandung des Kompensationselements oder des Durchmessers der ersten Öffnung ausgeglichen werden. Die Dichtwirkung wird somit dauerhaft und in allen möglichen Betriebszuständen verbessert.
In einer Weiterbildung ist vorgesehen, dass die Verdickung der Wandung im Verdickungsabschnitt in radialer Richtung betrachtet sowohl nach innen als auch nach außen ausgebildet ist. Dadurch wird vorteilhaft bewirkt, dass die Dichtwirkung noch weiter verbessert ist. Das Kompensationselement kann auch einfacher hergestellt und montiert werden. Die Verdickung kann in der Art eines einstückig mit dem Kompensationselement ausgebildeten O-Rings ausgebildet sein.
In einer Weiterbildung ist vorgesehen, dass die Verdickung wenigstens 1 mm, bevorzugt wenigstens 2 mm beträgt. Es kann dabei beispielsweise vorgesehen sein, die Stärke an der Stelle der Verdickung mit einer durchschnittlichen Wandstärke der Wandung zu vergleichen. Hierbei kann beispielsweise die durchschnittliche Wandstärke in der Nähe der Verdickung herangezogen werden. Mögliche Zusatzelemente, wie beispielsweise Rastnasen oder ähnliches, die eine spezielle Funktion aufweisen, können bei der Bestimmung der durchschnittlichen Wandstärke außer Betracht bleiben.
Dadurch wird vorteilhaft bewirkt, dass ein ausreichend hoher Toleranzausgleich für Schwankungen in Folge von Temperatur- oder Fertigungsschwankungen zur Verfügung steht und die Dichtwirkung des Kompensationselements im Verdickungsabschnitt stets sichergestellt ist. In einer Weiterbildung ist vorgesehen, dass das Kompensationselement an seiner Außenseite eine (wenigstens eine) Rastnase aufweist, wobei das Kompensationselement einen (wenigstens einen) in axialer Richtung von der Rastnase beabstandeten Radialabschnitt aufweist, der sich nach radial außen erstreckt, wobei das Kompensationselement mittels der Rastnase und dem Radialabschnitt in der ersten Öffnung gehaltert ist. Die Rastnase kann beispielsweise umlaufend um das Kompensationselement herum ausgebildet sein. Sie kann jedoch auch lediglich abschnittsweise umlaufend an der Außenseite des Kompensationselements ausgebildet sein, so dass lediglich eine einzige Rastnase oder mehrere Rastnasen vorliegen. In gleicher Weise kann der Radialabschnitt beispielsweise umlaufend geschlossen das Kompensationselement umlaufen. Er kann jedoch auch lediglich abschnittsweise ausgebildet sein, so dass lediglich ein einziger Radialabschnitt oder mehrere Radialabschnitte vorliegen. Die Halterung des Kompensationselements mittels Rastnase und Radialabschnitt kann beispielsweise in der Art einer Einknöpfung erfolgen, so dass das Kompensationselement mittels der Rastnase und dem Radialabschnitt in der ersten Öffnung eingeknöpft ist. Die Halterung kann beispielsweise dadurch erfolgen, dass ein Rand der ersten Öffnung zwischen Rastnase(n) und Radialabschnitt(en) entlang der axialen Richtung betrachtet zu liegen kommt und auf diese Weise von Rastnase(n) und Radialabschnitt(en), die als Hinterschnitte wirken, gehalten wird. Es kann beispielsweise vorgesehen sein, dass die axiale Beabstandung von Rastnase und Radialabschnitt eine Erstreckung aufweist, die in einem Bereich zwischen 80% und 120% einer Dicke der ersten Öffnung an ihrem Rand beträgt, der zwischen Rastnase und Radialabschnitt angeordnet ist. Auf diese Weise kann der Rand der ersten Öffnung zwischen Rastnase und Radialabschnitt eingeklemmt sein. Es kann jedoch auch vorgesehen sein, ein gewisses Spiel entlang der axialen Richtung zu ermöglichen, um thermische Spannungen oder Spannungen, die durch das Einwirken von Eisdruck auf das Kompensationselement einwirken, abzufangen bzw. auszugleichen. Es kann vorgesehen sein, dass der Verdickungsabschnitt in axialer Richtung betrachtet zwischen der Rastnase und dem Radialabschnitt angeordnet ist.
Durch die (wenigstens eine) Rastnase wird vorteilhaft bewirkt, dass das Kompensationselement sicher und zuverlässig im bzw. am Filterelement montierbar ist. Ein Monteur erkennt in einfacher Art und Weise, wann die Montage erfolgreich war, indem er ein haptisches Feedback erhält (das eingesetzte Kompensationselement verrastet am Rand der ersten Öffnung und kann nicht ohne Weiteres mehr herausgezogen werden). Weiterhin vorteilhaft wird auf diese Weise die Abdichtung des Kompensationselements zur ersten Öffnung sicher und zuverlässig ausgebildet. Weiterhin vorteilhaft ist das Kompensationselement auf diese Weise verliersicher in der ersten Öffnung gehaltert und kann beispielsweise bei einer Überkopfmontage nicht ohne weiteres aus der ersten Öffnung herausrutschen und so die Dichtwirkung verlieren.
In einer Weiterbildung ist vorgesehen, dass in einem im Gehäuse montierten Zustand des Filterelements das Kompensationselement in radialer Richtung betrachtet eingeklemmt ist zwischen der ersten Öffnung und einem vom Deckel in die erste Öffnung hineinragenden Kragenelement.
Dadurch wird vorteilhaft bewirkt, dass die Abdichtung der ersten Öffnung im Inneren bzw. an der Innenseite der ersten Öffnung erfolgt. Es wird in einfacher Weise eine radiale Dichtwirkung erzielt, die unabhängig von einem axialen Druck bzw. einer axialen Kraft des Deckels ist. Auf diese Weise kann vorteilhaft eine größere Dichtstrecke erzielt werden. Weiterhin vorteilhaft kann auf diese Weise ein in axialer Richtung wirkender Druck der Flüssigkeit in die radiale Richtung umgelenkt werden, was weniger Druckbelastung auf den Deckel bewirkt. Weiterhin vorteilhaft kann auf diese Weise die Dichtwirkung bereits bei der Montage des Kompensationselements am bzw. im Filterelement erzielt und getestet werden, da sie nicht abhängig ist von einer axialen Position und/oder einem axialen Druck des Deckels auf das Kompensationselement als Dichtung. Auf diese Weise ist vorteilhaft bereits nach der Montage des
Kompensationselements die Dichtwirkung auch überprüfbar und das Risiko einer Leckage durch z.B. einen fehlerhaft montierten Deckel (z.B. zu wenig Drehmoment auf den Deckel aufgebracht) entfällt auf diese Weise vorteilhaft vollständig. Mit anderen Worten: das korrekte Ersetzen von Filterelementen z.B. im Rahmen von Wartungsarbeiten wird einfacher und zuverlässiger ermöglicht. Die Klemmung durch das Kragenelement verhindert vor allem, dass sich die Dichtstrecke zwischen Kompensationselement (bzw. dessen Außenseite) und dem Rand der ersten Öffnung lockert.
In einer Weiterbildung ist vorgesehen, dass an der ersten Endkappe ein in axialer Richtung zum Deckel hin abragendes Endkappen- Element ausgebildet ist. Das Endkappen-Element kann z.B. als ein erster Stutzen ausgebildet sein. In einem im Gehäuse montierten Zustand des Filterelements ist das Kompensationselement in radialer Richtung betrachtet eingeklemmt ist zwischen dem Endkappen-Element und einem vom Deckel in die erste Öffnung hineinragenden Kragenelement. Dabei weist das Endkappen-Element die erste Öffnung auf bzw. von außen betrachtet wird die erste Öffnung dem Endkappen- Element zugerechnet.
Es ergeben sich dieselben Vorteile wie vorstehend zur Einklemmung des Kompensationselements zwischen erster Öffnung und Kragenelement. Weiterhin vorteilhaft kann durch das Endkappen-Element ein größerer Abstand zwischen Endkappe (bzw. deren Oberseite) und Deckel (bzw. dessen Unterseite) geschaffen werden, wodurch eine thermische Isolierung gegenüber der Außenumgebung verbessert wird. Diese thermische Isolierung ermöglicht geringere Temperaturschwankungen und/oder Temperaturgradienten an den Dichtungen (Dichtmittel bzw. Kompensationselement) zur externen und/oder internen Abdichtung. Weiterhin vorteilhaft kann dadurch Heizenergie zum Auftauen von gefrorener bzw. gelierter Flüssigkeit oder auch zur Aufrechterhaltung der flüssigen Phase effizienter eingesetzt werden, wodurch Energie gespart werden kann. Weiterhin vorteilhaft lassen sich mittels des Endkappen- Elements auch vereinfacht Filterelemente herstellen aus derselben zweiten Endkappe und demselben Filtermedium, falls das Gehäuse verschiedener Flüssigkeitsfilter eine unterschiedliche Länge aufweist. Lediglich die erste Endkappe und das Endkappen-Element müssen angepasst werden. Es kann somit vorteilhaft mit geringem Aufwand eine Längenadaption vorgenommen werden, was Teilekosten vorteilhaft reduziert.
In einer Weiterbildung ist vorgesehen, dass das Dichtmittel als O-Ring oder als Dichtschnur ausgeführt ist. Dadurch wird vorteilhaft ein besonders einfaches und kostengünstiges Dichtmittel bereitgestellt. Weiterhin vorteilhaft kann dadurch das Dichtmittel in einfacher Art und Weise an je nach Filterelement variierende Durchmesser der ersten Endkappe angepasst werden.
Dadurch, dass die Abdichtung des deckelseitigen Außenraums mittels des Kompensationselements und des Dichtmittels derart ausgestaltet ist, dass der Deckel an keiner Stelle in direktem Kontakt mit der Flüssigkeit steht, wird vorteilhaft bewirkt, dass die Flüssigkeit nicht so schnell gefriert, wenn am Deckel niedrige Temperaturen anliegen, die unterhalb des Gefrierpunkts der Flüssigkeit liegen. Eine direkte Kältebrücke und die Ausbildung von Kristallisationskeimen für die Eisbildung wird verhindert. Weiterhin vorteilhaft wird dadurch eine der Flüssigkeit zugeführte Heizenergie erheblich besser genutzt, um die Flüssigkeit aufzutauen und/oder flüssig zu halten. Es kann somit dasselbe Volumen an Flüssigkeit bzw. gefrorener Flüssigkeit mit weniger Energiezufuhr aufgetaut werden bzw. flüssig gehalten werden. Weiterhin vorteilhaft werden dadurch die Temperaturschwankungen an der externen und/oder internen Dichtung geringen gehalten, was die Lebensdauer von Dichtmittel und/oder Kompensationselement verlängert.
In einer Weiterbildung ist vorgesehen, dass in einem im Gehäuse montierten Zustand des Filterelements die erste Endkappe über wenigstens 50% ihrer Fläche ohne die erste Öffnung, bevorzugt über wenigstens 70% ihrer Fläche ohne die erste Öffnung von dem Deckel beabstandet ist durch einen Spalt. Der Spalt ist dabei beispielsweise mit Luft gefüllt. Er ist beispielsweise ausschließlich mit Luft gefüllt entlang der wenigstens 50% der Fläche, bevorzugt über wenigstens 70% der Fläche der ersten Endkappe, wobei der Flächenanteil bezogen wird auf die Fläche der ersten Endkappe ohne Berücksichtigung der Fläche der ersten Öffnung. Auf diese Weise wird eine besonders sichere und zuverlässige sowie kostengünstige Isolierung zwischen Deckel und erster Endkappe geschaffen. Luft stellt einen sehr guten Isolator gegen Kälte dar, da die Wärmeleitfähigkeit von Luft sehr gering ist (ca. 0,026 W/K*m). Weiterhin vorteilhaft kann auf diese Weise auch das Kompensationselement kostengünstiger ausgestaltet werden. Es ist nicht notwendig, dass das Kompensationselement einen Radialabschnitt aufweist, der sich über die Fläche der gesamten oder eines großen Teils der ersten Endkappe erstreckt. Dadurch kann das Kompensationselement leichter verpackt (es weist einen kleineren Formfaktor auf) und montiert werden. Außerdem ist es wesentlich kostengünstiger herstellbar. Weiterhin vorteilhat weist Luft eine bessere Isolierung gegen Kälte auf als das Material des Kompensationselements. Außerdem kann der Spalt eine größere Höhe in axialer Richtung aufweisen, als die Materialstärke des Kompensationselements. Dadurch wird die Isolationswirkung weiter erhöht. Weiterhin vorteilhaft sind die externe und/oder interne Abdichtung auf diese Weise geringeren Temperaturschwankungen und/oder Temperaturgradienten ausgesetzt. Es versteht sich, dass es punktuell zu einem Kontakt zwischen Deckel und erster Endkappe kommen kann, um z.B. eine Befestigung der ersten Endkappe am Deckel bzw. eine Kopplung zwischen erster Endkappe und Deckel zu ermöglichen. Beispielsweise, um Rotationskräfte bei der Montage des Filterelements im Gehäuse des Flüssigkeitsfilters vom Deckel auf das erste Filterelement übertragen zu können. Diese Kontakte sind jedoch vorteilhaft auf geringe Flächenquerschnitte beschränkt, so dass der Wärmestrom vom Filterelement zum kalten Deckel (bei niedrigen Außentemperaturen) möglichst gering ausfällt.
Dadurch, dass der Spalt entlang der axialen Richtung eine mittlere Dicke von wenigstens 1mm, bevorzugt von wenigstens 2mm aufweist, wird vorteilhaft bewirkt, dass die isolierende Wirkung besonders effektiv ausfällt. Dabei ist zu verstehen, dass der Spalt an einzelnen Stellen eine geringere Dicke als 1mm aufweisen kann. Derartige Stellen sind bevorzugt an weniger als 10% der Fläche der ersten Endkappe ohne die erste Öffnung vorhanden.
Die erste Öffnung wird bei der Berechnung der Fläche der ersten Endkappe nicht mitgerechnet. Bei einer beispielsweise runden ersten Endkappe mit einer runden ersten Öffnung wird somit die Fläche eines Kreisrings herangezogen als Bezugsgröße für den Flächenanteil.
In einer Weiterbildung ist vorgesehen, dass die zweite Endkappe eine zweite Öffnung zum Durchströmen von Flüssigkeit aufweist, wobei in der zweiten Öffnung ein Griffschutz angeordnet ist, der eingerichtet ist, das Eindringen eines Fingers in den Innenraum durch die zweite Öffnung hindurch zu verhindern.
Dadurch wird vorteilhaft eine Verschmutzung einer Innenseite des Filtermediums beim Montieren des Kompensationselements im Innenraum, z.B. durch einen Monteur, verhindert. Auf diese Weise wird vorteilhaft bewirkt, dass ein Auftauvorgang von Flüssigkeit im Innenraum ungleichmäßig vonstattengeht, da kontaminierte Stellen zu Inhomogenitäten im Wärmefluss führen. Weiterhin vorteilhaft wird durch den Griffschutz das im Filterelement befindliche Volumen für Flüssigkeit verkleinert bzw. das im Gehäuse des Flüssigkeitsfilters, in dem das Filterelement angeordnet sein kann, befindliche Volumen für Flüssigkeit verkleinert. Dadurch muss beim Auftauen von gefrorener Flüssigkeit bzw. beim Flüssighalten von Flüssigkeit bei tiefen Außentemperaturen weniger Heizenergie eingesetzt werden. Dies ermöglicht vorteilhaft die Verwendung eines kleiner dimensionierten Heizelements und bewirkt auch eine Reduzierung von Kraftstoffverbrauch (geringer CO2- Footprint). Weiterhin vorteilhaft kann wegen des durch den Griffschutz eingenommenen Volumens auch das Volumen des Kompensationselements verkleinert werden und damit auch das Kompensationselement verkleinert werden. Dies ermöglicht vorteilhaft einen geringeren Materialeinsatz und somit eine kostengünstigere Fertigung. Denn das Kompensationselement wird hinsichtlich seiner Größe bzw. seines Volumens typischerweise an das im Filterelement befindliche Flüssigkeitsvolumen angepasst - dieses Volumen wird durch den Griffschutz verringert.
Die zweite Öffnung weist beispielsweise einen Durchmesser von wenigstens 1,5 cm, bevorzugt von wenigstens 2 cm auf. Beispielsweise liegt der Durchmesser im Bereich zwischen 1,5cm und 7cm, bevorzugt in einem Bereich zwischen 1,8cm und 3cm, z.B. kann der Durchmesser 2,3cm betragen.
Der Griffschutz kann lediglich beispielhaft durch eine Mehrzahl von Rippen gebildet sein. Beispielsweise verlaufen die Rippen ausgehend von einem Sternpunkt innerhalb der zweiten Öffnung in radialer Richtung nach außen. Sie können beispielweise mit einer Innenwandung der zweiten Öffnung verbunden sein. Beispielsweise beträgt ein maximaler Abstand zwischen benachbarten Rippen höchstens 1 cm, bevorzugt höchstens 0,75 cm. Beispielsweise beträgt der Abstand 0,85cm. Die Rippen können beispielsweise bezüglich der radialen Richtung einen Winkel im Bereich zwischen 5° und 45°, bevorzugt zwischen 10° und 30° aufweisen. Beispielsweise liegt der Winkel zwischen 23 Grad und 26 Grad, z.B. bei 24,5 Grad.
Durch die vorgeschlagenen Durchmesser, Abstände und Winkel wird das Risiko verringert, dass ein Finger oder ein Teil eines Fingers selbst bei teilweisem Überwinden des Griffschutzes bis zu der Innenseite des Filtermediums gelangt. Häufig ist auf der Innenseite des Filtermediums auch die Reinseite des Filterelements angeordnet. Durch den Winkel kann zudem ermöglicht werden, dass das Kompensationselement länger ausgebildet werden kann. Die zweite Öffnung kann sich beispielsweise auch in einem zweiten Stutzen befinden, der um die zweite Öffnung der zweiten Endkappe herum angeordnet ist. Ein solcher zweiter Stutzen kann z.B. eine Länge von wenigstens 0,5cm aufweisen, z.B. eine Länge im Bereich von 1,5cm bis 2,5cm aufweisen, beispielsweise 1,5cm. Dadurch wird der Griffschutz weiter vorteilhaft erhöht, da die Strecke von der Stirnseite des zweiten Stutzens bis zur Innenseite des Filtermediums vergrößert ist. Weiterhin vorteilhaft kann dadurch das Kompensationselement länger ausgeführt werden und so ein größeres Kompensationsvolumen bereitstellen.
Die Ausgestaltung eines Sternpunkts, von dem sich Rippen nach radial außen erstrecken kann zudem vorteilhaft eine einfachere und kostengünstigere Herstellung der zweiten Endkappe und damit des Filterelements bewirken. Denn wenn diese z.B. in einem Spritzgussprozess hergestellt wird, z.B. aus einem glasfasergefüllten Kunststoff, so kann ein einziger Anspritzpunkt (z.B. im Sternpunkt oder einer der Rippen) ausreichen, um eine verwölbungsarme zweite Endkappe herzustellen. Dies ist bei einer Endkappe mit einer zweiten Öffnung einer gewissen Größe ohne Sternpunkt und/oder Rippen sonst nicht ohne Weiteres möglich. Hier werden sonst mehrere Anspritzpunkte benötigt. Beispielsweise kann die zweite Endkappe aus einem Kunststoff hergestellt sein. Sie kann z.B. ungefülltes Polypropylen (PP) oder Polyamid (PA) oder Hart- Polyethylen (HDPE (Abkürzung für „High Density Polyethylen“)) aufweisen oder daraus hergestellt sein oder einen glasfasergefüllten Kunststoff aufweisen oder daraus hergestellt sein, z.B. PE, PA (z.B. PA66), HDPE, etc. Es kann sich dabei um thermoplastische Kunststoffe und/oder duroplastische Kunststoffe handeln. Das Kompensationselement kann z.B. Ethylen-Propylen-Dien-Kautschuk (EPDM) oder Hydrierten Acrylnitrilbutadien- Kautschuk (HNBR) aufweisen, z.B. zum überwiegenden Teil oder daraus hergestellt sein. Der Deckel und/oder ein Gehäuse des Flüssigkeitsfilters können z.B. PA, PA6, PA66, Polyphthalamid (PPA) aufweisen oder daraus hergestellt sein (mit oder ohne Glasfaserfüllung).
Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung wird ein Filterelement wie oben beschrieben zur Verwendung in einem DENOX-Flüssigkeitsfilter vorgeschlagen.
Dadurch wird vorteilhaft eine besonders sichere, langlebige und wartungsfreundliche externe und/oder interne Abdichtung bewirkt. Weiterhin vorteilhaft wird so ein besonderes energieeffizienter Betrieb eines derartigen Flüssigkeitsfilters mittels des Filterelements ermöglicht. Das Auftauen von gefrorener Flüssigkeit bzw. das Aufrechterhalten des flüssigen Zustandes der Flüssigkeit kann dadurch besonders energieeffizient erfolgen. Gemäß einem dritten Aspekt der Erfindung wird ein Flüssigkeitsfilter vorgeschlagen. Der Flüssigkeitsfilter weist ein Gehäuse mit einem Deckel und mit einem Gehäuse-Innenraum auf. Der Flüssigkeitsfilter weist weiterhin einen Zulauf sowie einen Ablauf auf. Weiterhin weist der Flüssigkeitsfilter ein Filterelement wie oben beschrieben auf, wobei das Filterelement im Gehäuse- Innenraum angeordnet ist.
Auf diese Weise wird ein besonders wartungsfreundlicher Flüssigkeitsfilter mit sicherer, zuverlässiger und langlebiger externen und/oder internen Abdichtung bereitgestellt. Weiterhin vorteilhaft wird so ein besonders energieeffizient betreibbarer Flüssigkeitsfilter bereitgestellt.
Zeichnungen
Es zeigen
Fig. 1 einen schematischen Längsschnitt durch einen Flüssigkeitsfilter mit einem Filterelement gemäß dem Stand der Technik;
Fig. 2 einen schematischen Längsschnitt durch einen Flüssigkeitsfilter mit einem Filterelement gemäß der Erfindung;
Fig. 3 einen schematischen Längsschnitt durch das Kompensationselement sowie Teile des Deckels aus Fig. 2;
Fig. 4 einen schematischen Längsschnitt, bei dem auf der linken Seite die Ausführungsform gemäß Fig. 2 und auf der rechten Seite die Ausführungsform aus dem Stand der Technik gemäß Fig. 1 dargestellt ist.
Figur 1 zeigt einen schematischen Längsschnitt durch einen Flüssigkeitsfilter 30 aus dem Stand der Technik. Der Flüssigkeitsfilter 30 weist ein Gehäuse 31 mit einem Deckel 32 auf. Das Gehäuse 31 ist hier beispielhaft becherförmig mit einem Gehäuse-Innenraum 35 ausgebildet. Es weist weiterhin einen Zulauf 36 für unfiltrierte Flüssigkeit auf, die sich im Flüssigkeitsfilter 30 auf einer Rohseite 50 befindet, sowie einen Ablauf 37 für filtrierte Flüssigkeit, die sich im Flüssigkeitsfilter auf einer Reinseite 52 befindet. Der Flüssigkeitsfilter 30 weist weiterhin ein Filterelement 1 auf, wobei das Filterelement 1 im Gehäuse- Innenraum 35 angeordnet ist. Es ist parallel zu einer axialen Richtung A (hier: entgegen der axialen Richtung A) im Gehäuse-Innenraum 35 z.B. montiert, z.B. eingesteckt oder eingedreht oder dergleichen. Das Filterelement 1 weist eine dem Deckel 32 zugewandte erste Endkappe 2 auf sowie eine vom Deckel 32 abgewandte zweite Endkappe 3. Es weist weiterhin ein Filtermedium 4 mit einem hohlen Innenraum 5 auf, wobei das Filtermedium 4 entlang der axialen Richtung A zwischen der ersten Endkappe 2 und der zweiten Endkappe 3 angeordnet ist. Die erste Endkappe 2 weist eine erste Öffnung 7 auf. In den Innenraum 5 ist hier ein elastisch reversibles Kompensationselement 8 eingesteckt, welches von einem deckelseitigen Außenraum 9 des Filterelements 1 durch die erste Öffnung 7 hindurch in den Innenraum 5 hineinragt. Eine Abdichtung des Gehäuse- Innenraums 35 gegen eine Außenumgebung 60 des Flüssigkeitsfilters 30 wird hier durch ein am Deckel 32 angeordnetes und außen umlaufendes Deckel- Dichtmittel 38 bewirkt, welches gegen eine Gehäusewand 33 des Gehäuses 31 gepresst ist. Diese Abdichtung kann als sogenannte externe Dichtung bezeichnet werden. Eine sogenannte interne Dichtung, welche einen Übertritt von ungereinigtem Fluid auf der Rohseite 50 zur Reinseite 52 ohne Durchtritt durch das Filtermedium 4 verhindert, ist hier durch ein erstes Endkappen-Dichtmittel 40 sichergestellt, welches an einer Stirnseite der ersten Endkappe 2 angeordnet ist und gegen den Deckel 32 abdichtet (axiale Dichtung bzw. Dichtrichtung), sowie durch ein zweites Endkappen-Dichtmittel 41, welches an der zweiten Endkappe 3 angeordnet ist und diese gegen die Gehäusewand 33 des Gehäuses 31 abdichtet.
Es ist gut zu erkennen, dass die Dichtwirkung des ersten Endkappen-Dichtmittels 40 von der Anpresskraft bzw. dem Druck des Deckels 32 auf das erste Endkappen-Dichtmittel 40 abhängig ist. Weiterhin ist das erste Endkappen- Dichtmittel 40 sehr nahe an der Außenumgebung 60 angeordnet und lediglich durch den Deckel 32, mit dem es in direktem Kontakt steht, von der Außenumgebung getrennt. Das erste Endkappen-Dichtmittel 40 ist somit großen Temperaturschwankungen ausgesetzt und kann auch sehr großen Temperaturgradienten ausgesetzt sein. In ähnlicher Weise ist auch das Deckel- Dichtmittel nahe zur Außenumgebung 60 angeordnet und lediglich durch den Deckel 32, mit dem es in Kontakt steht, von der Außenumgebung 60 getrennt. Somit ist auch das Deckel- Dichtmittel großen Temperaturschwankungen und/oder großen Temperaturgradienten ausgesetzt.
Weiterhin ist gut zu erkennen, dass die ungereinigte Flüssigkeit zwischen der Gehäusewand 33 des Gehäuses 31 und einer Außenseite der ersten Endkappe 2 in einen deckelseitigen Außenraum 9 gelangt und diesen ausfüllt, wobei der deckelseitige Außenraum 9 zwischen einer Deckel-Unterseite 42 des Deckels 32 und einer dem Deckel 32 zugewandten Oberseite 24 (bzw. Außenseite) der ersten Endkappe 2 angeordnet ist. Es gelangt also Flüssigkeit bzw. Fluid aus einem Filteraußenvolumen 11 in den deckelseitigen Außenraum 9. Das Filteraußenvolumen 11 ist hierbei als dasjenige Volumen anzusehen, welches sich zwischen der Gehäusewand 33 bzw. der Innenwandung des Gehäuses 31, einer Außenseite 10 des Filtermediums 4 sowie einer dem Filtermedium 4 zugewandten Unterseite 21 (bzw. Innenseite) der ersten Endkappe 2 bildet.
Eine radiale Richtung R erstreckt sich senkrecht zur axialen Richtung A. Eine Umlaufrichtung U umläuft die axiale Richtung A.
Im Rahmen dieser Anmeldung ist der Ausdruck „aufweisen“ synonym zum Ausdruck „umfassen“ zu verstehen, sofern nichts anderes beschrieben ist.
Die Figuren 2 und 3 zeigen je einen Längsschnitt eines Flüssigkeitsfilters 30 bzw. eines in einem Filterelement 1 des Flüssigkeitsfilters 30 montierten Kompensationselements 8. Dabei sind in Fig. 3 mehr Details des Kompensationselements 8 dargestellt als in Fig. 2. Der Flüssigkeitsfilter 30 kann beispielsweise ein DENOX- Flüssigkeitsfilter sein. Ein solcher DENOX- Flüssigkeitsfilter kann beispielsweise in einem SCR-System eingesetzt werden und beispielsweise wässrige Harnstofflösungen für Abgasnachbehandlungsanlagen filtrieren.
Der Flüssigkeitsfilter 30 weist wiederum ein Gehäuse 31 mit einem Deckel 32 sowie mit einem Gehäuse-Innenraum 35 auf sowie einen Zulauf 36 und einen Ablauf 37. Er weist weiterhin ein Filterelement 1 auf, welches im Gehäuse- Innenraum 35 angeordnet ist.
Das Filterelement 1 ist parallel zu einer axialen Richtung A (hier: entgegen der axialen Richtung A) im Gehäuse 31 anordenbar bzw. angeordnet bzw. montierbar bzw. montiert, z.B. einsteckbar bzw. eingesteckt oder eindrehbar bzw. eingedreht. Das Filterelement 1 weist hier eine dem Deckel 32 zugewandte erste Endkappe 2, eine vom Deckel 32 abgewandte zweite Endkappe 3 sowie ein Filtermedium 4 mit einem hohlen Innenraum 5 auf. Das Filtermedium 4 ist entlang der axialen Richtung A zwischen der ersten Endkappe 2 und der zweiten Endkappe 3 angeordnet, wobei die erste Endkappe 2 außen umlaufend ein Dichtmittel 6 aufweist, wobei die erste Endkappe 2 eine, hier lediglich beispielsweise zentrisch angeordnete, erste Öffnung 7 aufweist. In dem Innenraum 5 ist ein elastisch reversibles Kompensationselement 8 angeordnet bzw. anordenbar, welches in einem im Innenraum 5 angeordneten Zustand (wie hier dargestellt) von einem deckelseitigen Außenraum 9 des Filterelements 1 durch die erste Öffnung 7 hindurch in den Innenraum 5 ragt. Das Kompensationselement 8 dichtet in dem hier dargestellten im Innenraum 5 angeordneten Zustand den Innenraum 5 fluiddicht gegen einen Durchtritt von Flüssigkeit aus dem Innenraum 5 in den deckelseitigen Außenraum 9 durch die erste Öffnung 7 hindurch ab. Auf diese Weise wird die interne Abdichtung bzw. Dichtung (deckelseitig) bewirkt. Diese interne Abdichtung wirkt hier entlang der radialen Richtung R.
In Figur 3 ist ein Längsschnitt durch die beispielhafte Ausführungsform des Kompensationselements 8 sowie ein Teil des Deckels 32 dargestellt. Das Kompensationselement 8 weist einen in den Innenraum 5 des Filterelements 1 (siehe Fig. 2) ragenden Körper 80 mit einer Wandung 81 auf. Die Wandung 81 weist im Bereich der ersten Öffnung 7 (siehe Fig. 2) einen Verdickungsabschnitt 82 mit einer Verdickung 83 auf. Die Abdichtung zwischen Kompensationselement 8 und erster Öffnung 7 ist hier beispielhaft im Verdickungsabschnitt 82 ausgebildet. Dier Verdickung 83 der Wandung 81 im Verdickungsabschnitt 82 ist in radialer Richtung R betrachtet sowohl nach innen als auch nach außen ausgebildet. Dabei kann die Verdickung 83 beispielsweise wenigstens 1 mm, bevorzugt wenigstens 2 mm, betragen, insbesondere verglichen mit der durchschnittlichen Wandstärke dW der Wandung 81, die exemplarisch im unteren Teil des Körpers 80 dargestellt ist.
Es ist gut zu erkennen, dass das Kompensationselement 8 in dieser beispielhaften Ausführungsform an einer bzw. an seiner Außenseite 84 eine Rastnase 85 aufweist, die hier beispielhaft das Kompensationselement 8 vollständig umlaufen kann, entlang der Umlaufrichtung U betrachtet. Das Kompensationselement 8 weist hier beispielhaft weiterhin einen in axialer Richtung A von der Rastnase 85 beabstandeten Radialabschnitt 14 auf, der sich nach radial außen erstreckt. Der Radialabschnitt 14 ist hier beispielhaft auch als das Kompensationselement 8 vollständig entlang der Umlaufrichtung U umlaufend ausgestaltet. In einer Zusammenschau der Figuren 2 und 3 ist erkennbar, dass das Kompensationselement 8 mittels der Rastnase 85 und dem Radialabschnitt 14 in der ersten Öffnung 7 gehaltert ist. Es ist hier beispielsweise in der ersten Öffnung eingeknöpft. Dazu ist ein Rand 25 der ersten Öffnung bzw. des Endkappen- Elements 12 bzw. des ersten Stutzens 13 nach radial innen umgebogen und ist in axialer Richtung A betrachtet zwischen Rastnase 85 und Radialabschnitt 14 angeordnet. Das Kompensationselement 8 ist somit in der ersten Öffnung 7 (zumindest entlang der axialen Richtung A) gehaltert bzw. eingeknöpft. Weiterhin ist erkennbar, dass der Verdickungsabschnitt 82 in axialer Richtung A betrachtet zwischen der Rastnase 85 und dem Radialabschnitt 14 angeordnet ist.
Das vom Deckel 32 in axialer Richtung A abragende Kragenelement 34 weist Verstärkungsrippen 86 auf. Das Kompensationselement 8 liegt in der hier beispielhaft dargestellten Ausführungsform im Verdickungsabschnitt 82 nicht nur lediglich an dem Rand 25 der ersten Öffnung 7 an. Es wird hier - lediglich beispielhaft - zusätzlich noch vom Kragenelement 34, welches in den Kompensationselement-Innenraum 91 eingreift, gegen den Rand 25 der ersten Öffnung 7 gepresst. Dadurch wird vorteilhaft die Abdichtwirkung des Kompensationselements 8 gegenüber der ersten Öffnung 7 weiterhin verbessert. Auf diese Weise werden beispielsweise temperaturbedingte Volumenänderungen des Kompensationselements 8 vorteilhaft ausgeglichen bzw. werden aufgrund der Presspassung des Kompensationselements 8 zwischen Rand 25 der ersten Öffnung 7 und Kragenelement 34 nicht relevant. Die Dichtwirkung des Kompensationselements 8 bezüglich der ersten Öffnung 7 (interne Abdichtung) ist eine in radialer Richtung R wirkende Dichtwirkung. In dieser Ausführungsform wirkt zwar der Deckel 32 zumindest geringfügig mit an der Dichtwirkung (durch das Kragenelement 34). Jedoch hat es kaum einen bzw. keinen Einfluss auf die Dichtwirkung, mit welcher Stärke bzw. Kraft (parallel zur axialen Richtung A) der Deckel 32 im Gehäuse 31 befestigt wird, beispielsweise mit welchem Drehmoment (welches bei einer Verschraubung letztlich eine axiale Verlagerung des Deckels 32 bewirkt). Grundsätzlich ist es auch denkbar, dass das Kompensationselement 8 im Verdickungsabschnitt 82 in seinem Kompensationselement-Innenraum 91(siehe Fig. 2) eine den Kompensationselement-Innenraum 91 durchgreifende Verstärkungsstruktur aufweist, die die Mitwirkung des Deckels 32 entbehrlich macht. Beispielsweise kann es sich um wenigstens eine, z.B. speichenförmige, Spannrippe handeln oder um einen Spannring oder dergleichen, wobei diese Elemente die Wirkung des Kragenelements 34 übernehmen können. Diese Elemente können in das Kompensationselement 8 (nachträglich) eingesetzt sein oder einstückig mit diesem verbunden sein.
Auch die externe Dichtung, die durch das Dichtmittel 6 an der ersten Endkappe 2 bewirkt wird, wirkt in radialer Richtung R gegen die Gehäusewand 33. Auch hier ist eine Mitwirkung des Deckels 32 bzw. eines definierten Anpressdrucks, einer definierten Anpresskraft oder eines definierten Drehmoments des Deckels 32 nicht notwendig, um die Dichtwirkung herzustellen.
Das Dichtmittel 6 ist dazu eingerichtet, im dargestellten, im Gehäuse 31 montierten, Zustand des Filterelements 1 das Filteraußenvolumen 11 gegen den deckelseitigen Außenraum 9 abzudichten. Das Filteraußenvolumen 11 ist hierbei als dasjenige Volumen anzusehen, welches sich zwischen der Gehäusewand 33 bzw. der Innenwandung des Gehäuses 31, einer Außenseite 10 des Filtermediums 4 sowie einer dem Filtermedium 4 zugewandten Unterseite 21 (bzw. Innenseite) der ersten Endkappe 2 bildet. Das Dichtmittel 6 bewirkt somit - wie oben bereits dargelegt - die externe Abdichtung bzw. Dichtung des Flüssigkeitsfilters 30. Das Dichtmittel 6 ist im hier dargestellten Ausführungsbeispiel als radiale Dichtung ausgebildet. Ein unmittelbares Mitwirken des Deckels 32 bzw. einer vom Deckel 32 aufgebrachten axialen Kraftwirkung ist für die Dichtwirkung hier nicht entscheidend. Bereits das Einbringen des Filterelements 1 in das Gehäuse 31 etabliert die externe Abdichtung.
Auf diese Weise ist vorteilhaft die Montage des Deckels 32 am Gehäuse 31 bezüglich der externen Abdichtung und bezüglich der internen Abdichtung wesentlich weniger fehlertoleranter, z.B. bezüglich eines Verkantens des Deckels 32 und/oder einem zu hohen oder zu geringen Drehmoment für den Fall, dass es sich um einen schraubbaren Deckel 32 handelt. Weiterhin vorteilhaft sind auf diese Weise die Dichtstrecken für die externe Abdichtung und auch für die interne Abdichtung weiter von der deckelseitigen Außenumgebung 60 entfernt, wobei diese deckelseitige Außenumgebung 60 üblicherweise besonders stark einer von außen angreifender Kälte ausgesetzt ist. Dadurch kann sich vorteilhaft die Amplitude und/oder die Frequenz von Temperaturschwankungen verringern. Weiterhin kann sich der Temperaturgradient entlang der jeweiligen Dichtungen (Dichtmittel bzw. Kompensationselement) verringern.
Weiterhin vorteilhaft wird durch die Anordnung des Dichtmittels 6 und die dichtende Anordnung des Kompensationselements 8 in der ersten Öffnung 7 der Durchtritt von Flüssigkeit in den deckelseitigen Außenraum 9 wirksam verhindert, wodurch sich ein Einfrieren der Flüssigkeit verzögern lässt bzw. beim Auftauen der Auftauprozess beschleunigt wird und mit weniger Energie vonstattengehen kann.
Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, dass die Abdichtung des deckseitigen Außenraums 9 mittels des Kompensationselements 8 und des Dichtmittels 6 derart ausgebildet bzw. ausgestaltet ist, dass der Deckel 32 an keiner Stelle in direktem Kontakt mit der Flüssigkeit steht.
Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist hierzu lediglich beispielhaft vorgesehen, dass an der ersten Endkappe 2 ein in axialer Richtung A zum Deckel 32 hin abragendes Endkappen- Element 12 ausgebildet ist. Das Endkappen- Element 12 ist hier beispielhaft als erster Stutzen 13 ausgebildet. Das Kompensationselement 8 weist einen in der zur axialen Richtung A senkrecht verlaufenden radialen Richtung R verlaufenden Radialabschnitt 14 auf. Der Radialabschnitt 14 kann beispielsweise in axialer Richtung A betrachtet eingeklemmt sein zwischen einer dem Deckel 32 zugewandten Stirnseite 15 des Endkappen-Elements 12 und dem Deckel 32. Dadurch kann beispielhaft eine erste Dichtstrecke bewirkt werden, die eine axiale Dichtung A bewirkt, die eine Redundanz zur radialen Abdichtung schafft und so die interne Abdichtung noch weiter verbessert. Die erste Dichtstrecke kann einen Übertritt von gefiltertem Fluid auf der Reinseite 52 zum ungefilterten Fluid auf der Rohseite 50 durch die erste Öffnung 7 hindurch in den Außenraum 9 verhindern. Die Dichtwirkung kann z.B. durch die Anpresskraft des Deckels gegen das Endkappen- Element 12 eingestellt werden.
Bevorzugt ist hier beispielhaft - wie oben bereits dargelegt wurde -vorgesehen, dass das Kompensationselement 8 in radialer Richtung R betrachtet, eingeklemmt ist zwischen dem Endkappen- Element 12 und dem vom Deckel 32 in die erste Öffnung 7 hineinragenden Kragenelement 34, welches hier einstückig mit dem Deckel 32 ausgebildet ist bzw. mit dem Deckel 32 verbunden ist (wobei das Kragenelement 34 - wie oben ausgeführt wurde - kein wesentliches Element darstellt). Dadurch wird eine zweite Dichtstrecke bewirkt, welche einen Übertritt von gefiltertem Fluid auf der Reinseite 52 zum ungefilterten Fluid auf der Rohseite 50 durch die erste Öffnung 7 hindurch in den deckelseitigen Außenraum 9 verhindert (in Form einer weitestgehend radialen Abdichtung, die nicht mehr vom Druck des Deckels 32 abhängig ist - eine derartige Abdichtung kann die bevorzugte Abdichtung sein). Die derart beschriebene Abdichtung der ersten Öffnung 7 verhindert somit, dass Fluid (in diesem Ausführungsbeispiel gefiltertes Fluid) in den deckelseitigen Außenraum 9 gelangt.
Wird eine Fläche der ersten Endkappe 2 ohne die erste Öffnung 7 betrachtet, so ist durch das Dichtmittel 6 sowie die Abdichtung der ersten Öffnung 7 mittels des Kompensationselements 8 sichergestellt, dass wenigstens 50% dieser Fläche der ersten Endkappe 2, bevorzugt wenigstens 70% dieser Fläche vom Deckel 32 durch einen Spalt 16 beabstandet ist. Dieser Spalt 16 ist in dem genannten Flächenbereich (wenigstens 50% bzw. wenigstens 70%) vorzugsweise mit Luft gefüllt. Besonders vorteilhaft ist es, wenn der Spalt 16 ausschließlich mit Luft gefüllt ist. Auf diese Weise wird der Abfluss von Wärme aus dem Flüssigkeitsfilter in Richtung des Deckels 32 vorteilhaft weiter verringert und die Energieeffizienz beim Heizen weiter erhöht.
Der Spalt 16 weist entlang der axialen Richtung A betrachtet eine mittlere Dicke D (hier ist lediglich exemplarisch dargestellt, wie groß die mittlere Dicke D sein könnte) von wenigstens 1mm, bevorzugt von wenigstens 2mm auf. Dadurch wird eine besonders gute thermische Isolierung gegen die am Deckel 32 anliegende Kälte bewirkt und die Energieeffizienz beim Heizen erhöht.
Das Dichtmittel 6 kann beispielsweise als O-Ring oder als Dichtschnur ausgeführt sein.
Die zweite Endkappe 3 weist eine zweite Öffnung 17 zum Durchströmen von Flüssigkeit auf. Dadurch wird ein besonders einfacher, widerstandsarmer und verwirbelungsarmer Durchstrom (hier ein Abströmen) der Flüssigkeit aus dem Innenraum 5 des Filterelements 1 bewirkt (oder umgekehrt ein Zufließen in den Innenraum 5). Um die zweite Öffnung 17 herum ist ein zweiter Stutzen 22 ausgebildet, der beispielsweise zumindest um 0,5 cm, bevorzugt wenigstens 1cm und ganz besonders bevorzugt wenigstens 1,5cm von der zweiten Endkappe 3 abragt, z.B. in einem Bereich zwischen 1,5cm und 2,5cm, z.B. um 1,5cm. An der Außenseite des zweiten Stutzens 22 ist ein Stutzen- Dichtmittel 23 angeordnet, welches hier die Rohseite 50 von der hier beispielhaft im Inneren des zweiten Stutzens 22 vorliegenden Reinseite 52 abdichtet (interne Dichtung, deckelabgewandte Seite). In der zweiten Öffnung 17, insbesondere im zweiten Stutzen 22, ist ein Griffschutz 18 angeordnet, der eingerichtet ist, das Eindringen eines Fingers in den Innenraum 5 durch die zweite Öffnung 17 hindurch zu verhindern. Die zweite Öffnung 17 weist beispielsweise einen Durchmesser Dl von wenigstens 1,5cm, bevorzugt von wenigstens 2cm auf, z.B. einen Durchmesser Dl von 2,3 cm. Der Griffschutz 18 kann, wie hier dargestellt, beispielsweise durch eine Mehrzahl von Rippen 19 gebildet sein. Diese können lediglich beispielsweise wie hier dargestellt von einem Sternpunkt 20 innerhalb der zweiten Öffnung 17 in radialer Richtung R nach außen verlaufen und beispielsweise mit einer Innenwandung 27 der zweiten Öffnung 17 verbunden sein. Eine einzige, durchgehende Rippe 19 kann aus Sternpunktsicht auch als zwei Rippen 19 angesehen werden, die von einem Sternpunkt 20 ausgehend voneinander weg verlaufen. Beispielsweise beträgt ein maximaler Abstand d zwischen benachbarten Rippen 19 höchstens 1cm, bevorzugt höchstens 0,75cm, z.B. beträgt der Abstand d 0,85cm. Die Rippen 19 können bezüglich der radialen Richtung R in einem Winkel im Bereich zwischen 5° und 45°, bevorzugt zwischen 10° und 30°, angeordnet sein. Beispielsweise liegt der Winkel zwischen 23 Grad und 26 Grad, z.B. bei 24,5 Grad. Auf diese Weise wird vorteilhaft das Einbringen bzw. Einträgen von Verschmutzungen auf die Innenseite des Filtermediums 4 verhindert, was zu Inhomogenitäten bei der Wärmeverteilung im Innenraum führen kann und somit die Energieeffizienz verschlechtern würde.
Im Unterschied zum Flüssigkeitsfilter 30 aus Fig. 1 ist im hier dargestellten Flüssigkeitsfilter die interne Dichtung gewährleistet durch die Abdichtung der ersten Öffnung 7 mittels des Kompensationselements 8 sowie das Stutzen- Dichtmittel 23 - damit wird gleichzeitig auch eine externe Abdichtung der Reinseite 52 bewirkt. Die externe Dichtung (zumindest bezüglich der Rohseite 50) ist hierbei durch das an der ersten Endkappe 2 angeordnete Dichtmittel 6 bewirkt, wodurch das am Deckel 32 angeordnete Deckel-Dichtmittel 38 aus Fig. 1 entfallen kann - dieses kann jedoch alternativ grundsätzlich als redundantes Dichtmittel für die externe Abdichtung weiterhin vorgesehen sein.
In einer besonders vorteilhaften Ausführung ist der Deckel 32 nach der Montage des Kompensationselements 8 im Innenraum 5 des Filterelements 1 unverlierbar mit dem Filterelement 1 gekoppelt bzw. verbunden, wobei der Deckel 32 und das Filterelement 1 zunächst als separat voneinander gefertigte Teile vorliegen können, die dann miteinander verbunden werden. Diese Verbindung kann z.B. nach einem Einbringen des Kompensationselements 8 in den Innenraum 5 des Filterelements 1 erfolgen. Es kann somit ein Deckel- Filterelement- System (als unverlierbar zusammengekoppeltes Bauteil) ausgebildet sein. Besonders vorteilhaft ist diese unverlierbare Verbindung nicht zerstörungsfrei lösbar bzw. nur mit großem Aufwand und Spezialwerkzeugen lösbar. Auf diese Weise wird ein vormontiertes System (Bauteil) bereitgestellt aus Deckel 32, Kompensationselement 8 und Filterelement 1, bei dem die korrekte Montage des Kompensationselements 8 im Innenraum 5 sichergestellt ist sowie eine Verschmutzung der Innenseite des Filtermediums 4 ausgeschlossen ist, da die Montage zuverlässig in der Art einer Vorkonfektionierung in einer sauberen Umgebung erfolgen kann. Auch die Ausbildung des Spalts 16 und seiner korrekten Dicke wird hierdurch vorteilhaft bewirkbar.
Um die Energieeffizienz weiter zu verbessern ist hier lediglich beispielsweise vorgesehen, dass das Kompensationselement 8 an seiner dem Deckel 32 zugewandten Seite mit einem Kappenelement 90, hier in der Art einer Verschlusskappe, von einem direkten (konvektiven) Kontakt mit der Außenumgebung 60 abgetrennt ist. Hierbei ist die Verschlusskappe 90 im Deckel 32 angeordnet und weist beispielhaft eine semipermeable Membran 92 auf, durch die ein (langsamer) Luftaustausch mit einem Kompensationselement- Innenraum 91 möglich ist, die jedoch Schmutz, Dreck und Feuchtigkeit am Eintreten in den Kompensationselement-Innenraum 91 hindert. Auch hierdurch können Amplitude und Frequenz von Temperaturschwankungen und/oder ein Temperaturgradient z.B. an der internen Abdichtung (aber auch an der externen Abdichtung) vorteilhaft verringert werden.
Es kann grundsätzlich beispielsweise vorgesehen sein, dass der Kompensationselement-Innenraum 91 des Kompensationselements 8 derart von der Außenumgebung 60 des Flüssigkeitsfilters 1 durch Trennmittel abgetrennt ist, dass zwar bei Kompression bzw. Dekompression des Kompensationselements 8 ein (langsamer) Luftaustausch stattfinden kann mit der Außenumgebung 60, dass jedoch gleichzeitig eine (schnelle) Luftkonvektion bzw. ein offener Luftaustausch zwischen dem Kompensationselement-Innenraum 91 und der Außenumgebung 60 unterbunden ist und damit auch keine oder nur wenig Wärme in die Außenumgebung verloren geht bzw. keine Kältebrücke in den Innenraum 5 des Filterelements 1 ausgebildet wird durch das Kompensationselement 8.
Zu diesem Zweck können als Trennmittel lediglich beispielsweise vorgesehen sein: eine Membran, insbesondere eine für Gase durchlässige, jedoch für Feuchtigkeit undurchlässige Membran 92 (wie hier vorgestellt), eine Labyrinthdichtung bzw. eine interdigitale Struktur zumindest in einem Abschnitt des Kompensationselements 8, bei der von zwei oder mehr Innenseiten Vorsprünge in den Kompensationselement-Innenraum 91 abragen, die entlang der axialen Richtung A zueinander versetzt sind, so dass ein Gasaustausch mit der Außenumgebung 60 unterdrückt bzw. verlangsamt wird. Auch andere äquivalent wirkende Trennmittel sind denkbar. Weiterhin ist es denkbar, dass das Kompensationselement 8 aus einem komprimierbaren Material, z.B. einem Schaumstoff, gefertigt und/oder gefüllt ist, so dass der Kompensationselement- Innenraum 91 mit diesem Material gefüllt ist. Auf diese Weise ist eine von der Außenumgebung 60 in den Innenraum 5 des Filterelements 1 hineinreichende Kältebrücke unterbunden, da nicht zirkulierende bzw. nicht der Konvektion unterliegende Luft eine sehr geringe Wärmeleitfähigkeit von ca. 0,026 W/K*m aufweist.
Figur 4 zeigt einen schematischen Längsschnitt, bei der auf der linken Seite der Flüssigkeitsfilter 30 sowie das Filterelement 1 aus Fig. 2 dargestellt ist (in einer gespiegelten Ansicht: der Zulauf 36 befindet sich nun auf der linken Seite) und auf der rechten Seite der Flüssigkeitsfilter 30 sowie das Filterelement 1 aus Fig. 1.
In Fig. 4 wird besonders gut sichtbar, wo die Unterschiede zwischen den beiden Filterelementen 1 liegen und wie ein Eintreten von Flüssigkeit in den deckelseitigen Außenraum 9 in der Ausführungsform gemäß Fig. 2 vermieden wird.

Claims

Ansprüche
1. Filterelement eingerichtet zur Filtrierung einer Flüssigkeit, insbesondere zur Verwendung in einem DENOX-Filter, wobei das Filterelement (1) eingerichtet ist zur Montage parallel zu einer axialen Richtung (A) in einem Gehäuse (31) mit einem Deckel (32), das Filterelement (1) aufweisend:
-- eine dem Deckel (32) zugewandte erste Endkappe (2),
-- eine vom Deckel (32) abgewandte zweite Endkappe (3),
-- ein Filtermedium (4) mit einem hohlen Innenraum (5), wobei das Filtermedium (4) entlang der axialen Richtung (A) zwischen der ersten Endkappe (2) und der zweiten Endkappe (3) angeordnet ist, wobei eine radiale Richtung (R) senkrecht zu der axialen Richtung (A) verläuft, wobei die erste Endkappe (2) außen umlaufend ein Dichtmittel (6) aufweist, wobei die erste Endkappe (2) eine, insbesondere zentrisch angeordnete, erste Öffnung (7) aufweist, wobei in dem Innenraum (5) ein elastisch reversibles Kompensationselement (8) anordenbar ist, wobei das Kompensationselement (8) in einem im Innenraum (5) angeordneten Zustand von einem deckelseitigen Außenraum (9) des Filterelements (1) durch die erste Öffnung (7) hindurch in den Innenraum (5) ragt und den Innenraum (5) fluiddicht gegen einen Durchtritt von Flüssigkeit aus dem Innenraum (5) in den deckelseitigen Außenraum (9) durch die erste Öffnung (7) hindurch abdichtet, wobei das Dichtmittel (6) dazu eingerichtet ist, in einem im Gehäuse (31) montierten Zustand des Filterelements (1) ein zwischen einer Gehäusewand (33), einer Außenseite (10) des Filtermediums (4) und einer dem Filtermedium (4) zugewandten Unterseite (21) der ersten Endkappe (2) gelegenes Filteraußenvolumen (11) gegen den deckelseitigen Außenraum (9) abzudichten. Filterelement nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei das Dichtmittel (6) eingerichtet ist zur Abdichtung entlang der radialen Richtung (R), wobei die Abdichtung der ersten Öffnung (7) durch das Kompensationselement (8) als Abdichtung entlang der radialen Richtung (R) ausgebildet ist. Filterelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Kompensationselement (8) einen in den Innenraum (5) ragenden Körper (80) mit einer Wandung (81) aufweist, wobei die Wandung (81) im Bereich der ersten Öffnung (7) einen Verdickungsabschnitt (82) mit einer Verdickung (83) aufweist, wobei die Abdichtung zwischen Kompensationselement (8) und erster Öffnung (7) insbesondere im Verdickungsabschnitt (82) ausgebildet ist. Filterelement nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei die Verdickung (83) der Wandung (81) im Verdickungsabschnitt (82) in radialer Richtung (R) betrachtet sowohl nach innen als auch nach außen ausgebildet ist. Filterelement nach einem der beiden vorhergehenden Ansprüche, wobei die Verdickung (83) mindestens 1mm, bevorzugt wenigstens 2mm beträgt, insbesondere verglichen mit der durchschnittlichen Wandstärke (dW) der Wandung (81). Filterelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Kompensationselement (8) an seiner Außenseite (84) eine, insbesondere umlaufende, Rastnase (85) aufweist, wobei das Kompensationselement (8) einen in axialer Richtung (A) von der Rastnase (85) beabstandeten, insbesondere umlaufenden, Radialabschnitt (14) aufweist, der sich nach radial außen erstreckt, wobei das Kompensationselement (8) mittels der Rastnase (85) und dem Radialabschnitt (14) in der ersten Öffnung (7) gehaltert, insbesondere eingeknöpft, ist, wobei der Verdickungsabschnitt (82) in axialer Richtung (A) betrachtet insbesondere zwischen der Rastnase (85) und dem Radialabschnitt (14) angeordnet ist. Filterelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei in einem im Gehäuse (32) montierten Zustand des Filterelements (1) das Kompensationselement (8) in radialer Richtung (R) betrachtet eingeklemmt ist zwischen der ersten Öffnung und einem vom Deckel (32) in die erste Öffnung (7) hineinragenden Kragenelement (34). Filterelement nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei an der ersten Endkappe (2) ein in axialer Richtung (A) zum Deckel (32) hin abragendes Endkappen- Element (12), insbesondere ein erster Stutzen (13), ausgebildet ist, wobei in einem im Gehäuse (32) montierten Zustand des Filterelements (1) das Kompensationselement (8) in radialer Richtung (R) betrachtet eingeklemmt ist zwischen dem Endkappen-Element (12) und dem Kragenelement (34). Filterelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Dichtmittel (6) als O-Ring oder als Dichtschnur ausgeführt ist. Filterelement nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei die Abdichtung des deckelseitigen Außenraums (9) mittels des Kompensationselements (8) und des Dichtmittels (6) derart ausgestaltet ist, dass der Deckel (32) an keiner Stelle in direktem Kontakt mit der Flüssigkeit steht. Filterelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei in einem im Gehäuse (31) montierten Zustand des Filterelements (1) die erste Endkappe (2) über wenigstens 50% ihrer Fläche ohne die erste Öffnung (7), bevorzugt über wenigstens 70% ihrer Fläche ohne die erste Öffnung (7) von dem Deckel (32) durch einen, insbesondere mit Luft gefüllten, Spalt (16) beabstandet ist. Filterelement nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei der Spalt (16) entlang der axialen Richtung (A) eine mittlere Dicke (D) von wenigstens 1mm, bevorzugt von wenigstens 2mm aufweist. Filterelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die zweite Endkappe (3) eine zweite Öffnung (17) zum Durchströmen von Flüssigkeit aufweist, wobei in der zweiten Öffnung (17) ein Griffschutz (18) angeordnet ist, der eingerichtet ist, das Eindringen eines Fingers in den Innenraum (5) durch die zweite Öffnung (17) hindurch zu verhindern, wobei die zweite Öffnung (17) insbesondere einen Durchmesser (Dl) von wenigstens 1,5cm, bevorzugt von wenigstens 2cm, aufweist, wobei der Griffschutz (18) insbesondere durch eine Mehrzahl von Rippen (19) gebildet ist, wobei die Rippen (19) insbesondere ausgehend von einem Sternpunkt (20) innerhalb der zweiten Öffnung (17) in radialer Richtung (R) nach außen verlaufen und insbesondere mit einer Innenwandung (27) der zweiten Öffnung (17) verbunden sind, wobei insbesondere ein maximaler Abstand (d) zwischen benachbarten Rippen höchstens 1cm beträgt, bevorzugt höchstens 0,75cm. Filterelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche zur Verwendung in einem DENOX-Flüssigkeitsfilter. Flüssigkeitsfilter, der Flüssigkeitsfilter (30) aufweisend:
- ein Gehäuse (31) mit einem Deckel (32), mit einem Gehäuse-Innenraum
(35) sowie mit einem Zulauf (36) und einem Ablauf (37),
- ein Filterelement (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Filterelement (1) im Gehäuse-Innenraum (35) angeordnet ist.
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Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102012223028A1 (de) 2012-12-13 2014-06-18 Robert Bosch Gmbh Vorrichtung zur Dämpfung von Druckschwankungen in einem Fluid
DE102016005659A1 (de) 2016-05-11 2017-11-16 Mann + Hummel Gmbh Filterelement zur Flüssigkeitsfiltration
DE102017011278A1 (de) * 2017-12-07 2019-06-13 Mann+Hummel Gmbh Volumenausgleichsvorrichtung eines Filters für Harnstoff-Wasser-Lösung und Filter
EP3620220A1 (de) * 2018-09-05 2020-03-11 Hydac Filtertechnik GmbH Filtervorrichtung
IT201800010210A1 (it) * 2018-11-09 2020-05-09 Ufi Innovation Ct Srl Cartuccia filtrante con dispositivo di compensazione
DE102020204098A1 (de) * 2020-03-30 2021-09-30 Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung Filtereinsatz und Flüssigkeitsfilter mit einem derartigen Filtereinsatz

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102019208139A1 (de) 2019-06-05 2020-12-10 Robert Bosch Gmbh Vorrichtung zur Kompensation einer Volumenänderung eines Fluids bei einem Phasenübergang von flüssig nach fest, Filter und Fördermodul jeweils mit einer solchen Vorrichtung
DE102020204099A1 (de) 2020-03-30 2021-09-30 Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung Volumenausgleichselement für einen Filtereinsatz eines Flüssigkeitsfilters und Filtereinsatz mit einem derartigen Volumenausgleichselement

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102012223028A1 (de) 2012-12-13 2014-06-18 Robert Bosch Gmbh Vorrichtung zur Dämpfung von Druckschwankungen in einem Fluid
DE102016005659A1 (de) 2016-05-11 2017-11-16 Mann + Hummel Gmbh Filterelement zur Flüssigkeitsfiltration
DE102017011278A1 (de) * 2017-12-07 2019-06-13 Mann+Hummel Gmbh Volumenausgleichsvorrichtung eines Filters für Harnstoff-Wasser-Lösung und Filter
EP3620220A1 (de) * 2018-09-05 2020-03-11 Hydac Filtertechnik GmbH Filtervorrichtung
IT201800010210A1 (it) * 2018-11-09 2020-05-09 Ufi Innovation Ct Srl Cartuccia filtrante con dispositivo di compensazione
DE102020204098A1 (de) * 2020-03-30 2021-09-30 Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung Filtereinsatz und Flüssigkeitsfilter mit einem derartigen Filtereinsatz

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