CN106457076A - 带有玻璃纤维过滤介质和烧结体的过滤***和过滤元件 - Google Patents

带有玻璃纤维过滤介质和烧结体的过滤***和过滤元件 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种带有过滤元件(14)和玻璃纤维过滤介质(24)的过滤***(10)。此外,过滤***(10)包括烧结体(34),其防止玻璃纤维过滤介质(24)的被无意分离的组成部分(32)离开过滤***(10)。对此,烧结体(34)优选地横向于烧结体(34)的穿流方向具有彼此错开的通道、即小孔,使得玻璃纤维过滤介质(24)的组成部分(32)楔在烧结体(34)的小孔中。通过口可具有大于10µm、尤其大于20µm、优选地大于30µm且特别优选地大于40µm的平均净宽,以保持烧结体(34)的流动阻力较小。烧结体(34)可在过滤***(10)中布置在过滤元件(14)中和/或在过滤元件(14)之外。本发明此外涉及一种带有玻璃纤维过滤介质和在流体学上后置于玻璃纤维过滤介质的烧结体的过滤元件。

Description

带有玻璃纤维过滤介质和烧结体的过滤***和过滤元件
技术领域
本发明涉及一种用于过滤流体的过滤***和过滤元件。过滤***和过滤元件优选地可应用在机动车中、尤其用于过滤燃料。
背景技术
由文件US 6,096,212 A已知一种用于液体和气体的过滤元件。过滤元件具有过滤介质,其布置在过滤元件的两个端盘之间并且其以已知的方式星形地折叠。过滤介质构造为烧结体,其由大量金属纤维形成。
文件EP 1 000 649 A1公开了一种带有过滤级的水循环。该过滤级具有带有由烧结的塑料构成的阻隔层的筒(Kartusche)。
此外由文件DE 10 2011 003 645 A1已知一种用于过滤机动车的内燃机的液体的过滤装置。过滤装置具有过滤器壳体和布置在过滤器壳体中的过滤元件。为了在更换过滤元件时减少残余污物从过滤器壳体的出口溢出,在出口的区域中布置有附加过滤元件。附加过滤元件具有由烧结金属构成的过滤体。
最后,已知过滤***和过滤元件,其具有玻璃纤维过滤介质。玻璃纤维过滤介质化学稳定并且在过滤异物时、尤其在过滤由燃料构成的异物时特别有效。
这样的玻璃纤维过滤介质的玻璃纤维众所周知又硬又脆。在将玻璃纤维过滤介质装入过滤元件中时或者在过滤***或过滤元件的运行中玻璃纤维组成部分因此可从玻璃纤维过滤介质剥离并且弄脏被过滤的流体。尤其在以燃料的形式的流体高压喷射到机动车发动机的燃烧室中时,由于这样的玻璃纤维部分或玻璃纤维碎片会造成高压泵或喷嘴的损坏。
为了避免流体被玻璃纤维部分这样弄脏和由此造成的其他构件或组件的损坏,例如可设置附加的过滤介质用于留住玻璃纤维过滤介质的可能分离的组成部分。对此,附加的过滤介质然而由于玻璃纤维过滤介质的锋锐的组成部分须具有足够厚的纤维素层或最精细的合成纤维。这样构建的附加的过滤介质然而不利地提高了过滤***或过滤元件的流动阻力。此外,由于附加的过滤元件过滤***或过滤元件的使用寿命会减小。最后,由于在附加的过滤介质的加工中(尤其在压制和折叠时)的误差可导致附加过滤介质的阻隔功能失效。
发明内容
发明的目的因此是提供一种过滤***或过滤元件,其可靠地防止过滤***或过滤元件的玻璃纤维过滤介质的组成部分的留住(Zurueckhalten),而不必将附加的层集成到过滤介质中。
涉及过滤***的目的通过一种带有权利要求1的特征的过滤***来实现。权利要求2到8涉及过滤***的有利的改进方案。根据本发明的过滤元件具有在权利要求9中所说明的特征。
根据本发明的解决方案因此包括用于过滤流体的过滤***,其带有过滤器壳体和布置在过滤器壳体中的过滤元件,其中,过滤元件具有玻璃纤维过滤介质并且过滤***具有在流体学上后置于玻璃纤维过滤介质的用于留住在流体中玻璃纤维过滤介质的组成部分的烧结体。
烧结体仅不显著地提高流动阻力。然而,在玻璃纤维过滤介质的组成部分分离的情况中造成该组成部分楔在烧结体中。由此能够可靠地避免在流体学上后接于过滤***的构件损坏。为了将烧结体的流动阻力保持得尽可能小,根据本发明烧结体的小孔尺寸或者说平均小孔尺寸优选地大于玻璃纤维过滤介质的待留住的组成部分的横截面。小孔在此可具有在15μm与115μm之间、尤其在20μm与110μm之间、优选地在25μm与105μm之间、特别优选地在30μm与100μm之间的净宽。
烧结体根据本发明可在其纵轴线的方向上和/或横向于其纵轴线穿流。烧结体在此可大致方形地、盘形地或者也可管状地来构造。在盘形或管状构造的烧结体的情况中其优选地可轴向和/或径向穿流。
烧结体可主要由塑料或塑料混合物来构造。塑料或塑料混合物在此可附加地具有异物助溶剂(Fremdstoffzuschalg)。通过使用塑料或塑料混合物可将用于制造烧结体的成本保持得极低。
烧结体备选地也可主要由金属来构造。金属、尤其优质钢或铜以在此也可具有至少一种少量的异物助溶剂。金属的使用提供该优点,即可非常精准地限定烧结体的形状和小孔尺寸。
此外,烧结体可由陶瓷或主要由陶瓷来构造。由陶瓷构成的烧结体在化学上极其惰性并且具有较高的硬度。
在本发明的优选的设计方案中,流体主体(Fluidkoerper)在其穿流方向上的厚度在0.1mm与30mm之间、尤其在0.5mm与20mm之间、优选地在1mm与10mm之间。由此可将烧结体节省空间地布置在过滤***中。
如果烧结体具有烧结球(Sinterkugel),可实现烧结体的结构简单且成本有利的制造。烧结球在此优选地全部基本上具有相同的直径。由此可获得均匀的、限定的小孔尺寸。
烧结体在其穿流方向上的厚度可大于烧结球的三倍平均直径、尤其大于烧结球的四倍平均直径、优选地大于烧结球的五倍平均直径、特别优选地大于烧结球的六倍平均直径。换言之,烧结体在穿流方向上优选地具有多层(多于3、4、5、6…)烧结球。烧结体包含的层越多,玻璃纤维过滤介质的分离的组成部分的封阻(Blockade)越有效地进行。
在本发明的特别优选的设计方案中烧结体的小孔至少部分地横向于穿流方向彼此错开布置。玻璃纤维介质的坚硬的、分离的组成部分在该情况中特别好地捕获在烧结体的整体“曲折形”构造或布置的小孔或可穿流的通道中。小孔或通过口(Durchgangsausnehmung)在该情况中可具有数10μm的净宽。因为净宽根据Hagen-Poiseuille定律以四次幂与流动阻力相关,通过增大小孔的净宽来实现流动阻力的急剧降低。这样的布置可以特别简单且成本有利的方式由此来实现,即烧结体具有以最紧密的球包装(Kugelpackung)布置的烧结球。
根据本发明的优选的改进方案,烧结体集成到过滤***的过滤器壳体中。由此一方面可将烧结体空间节省地布置在过滤***中。另一方面,烧结体可单独地在达到其使用寿命(其可能超过过滤元件的使用时间数倍)之后被更换。优选地,烧结体设计为生命周期构件(Lebensdauerbauteil)并且不必在更换过滤元件时被更换。
但是根据本发明烧结体也可集成到过滤元件中、尤其到过滤元件的端盘或中间管中。通过更换过滤元件在该情况中也强制更新烧结体。
根据本发明的用于过滤流体的过滤元件具有玻璃纤维过滤介质和在流体学上后置于玻璃纤维过滤介质的用于留住在流体中玻璃纤维过滤介质的组成部分的烧结体。
烧结体根据本发明可集成在过滤元件的端盘中。备选地,烧结体也可布置在过滤元件的中间管中。
烧结体可具有之前所说明的优选的特征。
附图说明
本发明的另外的特征和优点由根据示出的本发明重要的细节的附图的图示的本发明的多个实施例的接下来的详细说明以及由权利要求得出。
在附图中示出的特征被这样示出,即可使根据本发明的特点清楚可见。不同的特征可在本发明的变体中各自单独地或者多个以任意的组合来实现。
其中:
图1示出了带有第一过滤元件的过滤***的示意性侧视图;
图2示出了第二过滤元件的示意性侧视图;以及
图3示出了根据图1的烧结体的示意性的、透视性示出的、极其放大的截段。
具体实施方式
图1示出了根据本发明的过滤***10。过滤***10包括过滤器壳体12。在过滤器壳体12中布置有可更换的第一过滤元件14。
过滤器壳体12包括用于待过滤的流体(尤其用于燃料)的入口16和出口18。过滤器壳体12因此如通过箭头20、22所示可穿流,其中,过滤过程主要在第一过滤元件14中实现。
第一过滤元件14具有过滤介质24。过滤介质24布置在过滤元件14的第一端板26与第二端板28之间并且构造成为玻璃纤维过滤介质24。各个玻璃纤维可从玻璃纤维过滤介质24中破出并且弄脏流体。玻璃纤维过滤介质24的组成部分32出于说明目的在图1中特别大地示出。玻璃纤维过滤介质24的真实的组成部分32在纵向上具有长达数毫米的长度和数10μm的(平均)厚度(横向于纵向测量)。
为了防止玻璃纤维过滤介质24的组成部分32从过滤***10的出口18出来,过滤器壳体12具有烧结体34。烧结体34在流体学上后置于第一过滤元件14。在当前的情况中烧结体34集成到过滤器壳体12中。烧结体34相对于其纵轴线大致旋转对称地来构造并且可在其纵轴线的方向上穿流。
图2示出了根据本发明的第二过滤元件36。第二过滤元件36具有第一端板38,在其中置入玻璃纤维过滤介质40。第二过滤元件36此外具有第二端板42。烧结体44集成到第二端板42中。烧结体44与烧结体34(见图1)大致相同地来构造。烧结体44可在其纵轴线的方向上穿流。
图3示出了图1中的烧结体34的极其放大的截段46。由图3可见,烧结体34具有大量烧结球,出于清楚性的原因仅使其中的第一烧结球48、第二烧结球50和第三烧结球52设有附图标记。烧结球在制造烧结体34时部分地相互挤压和/或熔融。
第一烧结球48是烧结球的第一层的部分,该层在图3中作为最上面的层示出。
第二烧结球50是烧结球的第二层的部分,该层在图3中作为在第一层之下的层示出。第三烧结球52是烧结球的第三层的部分,该层位于第二层之下。第二层烧结球因此位于第三层烧结球上而第一层烧结球在第二层烧结球上。这些层关于烧结体34的穿流方向彼此相叠布置。这些层在此横向于穿流方向彼此错开布置,也就是说两个彼此邻接的层的烧结球彼此分别布置在空隙中。烧结体34的小孔由此横向于穿流方向彼此错开布置。虽然小孔相对于待留住的玻璃纤维颗粒的平均直径比较大,玻璃纤维过滤介质24的坚硬的组成部分32(见图1)由此不能经过烧结体34。坚硬的组成部分32由于其本身固有的弯曲刚度即使在待过滤流体的流动速率较高时也不能被变形成使得其可穿过各个烧结体层的错开布置的小孔。
概括来说,本发明涉及一种带有过滤元件和玻璃纤维过滤介质的过滤***。此外,过滤***包括烧结体,其防止玻璃纤维过滤介质的被无意分离的组成部分离开过滤***。对此,烧结体优选地横向于烧结体的穿流方向具有彼此错开的通道、即小孔,使得玻璃纤维过滤介质的组成部分楔在烧结体的小孔中。通过口可具有大于10μm、尤其大于20μm、优选地大于30μm并且特别优选地大于40μm的平均净宽,以便将烧结体的流动阻力保持得较小。烧结体可在过滤***中布置在过滤元件中和/或在过滤元件之外。本发明此外涉及一种带有玻璃纤维过滤介质和在流体学上后置于玻璃纤维过滤介质的烧结体的过滤元件。

Claims (9)

1.一种用于过滤流体的过滤***(10),
其带有过滤器壳体(12)和布置在所述过滤器壳体(12)中的过滤元件(14, 36),其中,所述过滤***(10)具有玻璃纤维过滤介质(24, 40),并且其中,所述过滤***(10)具有在流体学上后置于所述玻璃纤维过滤介质(24, 40)的烧结体(34, 44)用于留住在流体中所述玻璃纤维过滤介质(24, 40)的组成部分(32)。
2. 根据权利要求1所述的过滤***,其中,所述烧结体(34, 44)的小孔尺寸大于所述玻璃纤维过滤介质(24, 40)的待留住的组成部分(32)的横截面。
3. 根据权利要求1或2所述的过滤***,其中,所述烧结体(34, 40)能够在其纵轴线的方向上和/或横向于其纵轴线穿流。
4. 根据上述权利要求中任一项所述的过滤***,其中,所述烧结体(34, 44)主要由塑料或塑料混合物来构造。
5. 根据上述权利要求中任一项所述的过滤***,其中,所述烧结体(34, 44)具有烧结球(48, 50, 52)。
6. 根据权利要求5所述的过滤***,其中,所述烧结体(34, 44)在其穿流方向上的厚度大于所述烧结球(48, 50, 52)的三倍平均直径、尤其大于所述烧结球(48, 50, 52)的四倍平均直径、优选地大于所述烧结球(48, 50, 52)的五倍平均直径、特别优选地大于所述烧结球(48, 50, 52)的六倍平均直径。
7.根据权利要求1到6中任一项所述的过滤***,其中,所述烧结体(34)集成到所述过滤***(10)的过滤器壳体(12)中。
8.根据权利要求1到7中任一项所述的过滤***,其中,所述烧结体(44)集成到所述过滤元件(36)中、尤其到所述过滤元件(36)的端盘(42)中。
9.一种用于过滤流体的过滤元件(36),其中,所述过滤元件(36)具有玻璃纤维过滤介质(40)和在流体学上后置于所述玻璃纤维过滤介质(40)的用于留住在流体中所述玻璃纤维过滤介质(40)的组成部分的烧结体(44)。
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CN111757775A (zh) * 2018-03-01 2020-10-09 曼·胡默尔有限公司 尤其用在压缩机压缩空气***中的聚结分离器、压缩机压缩空气***以及聚结分离器的使用

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