DE102018219352A1 - Kraftstofffilter - Google Patents

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Avinash P. Manian
Frederik Mayer
Birgit Renz
Julia Santer
Sigurd Schober
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Karl-Franzens-Universitaet Graz
Universitaet Innsbruck
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Kraftstofffilter (1), insbesondere eines Kraftfahrzeugs, mit einem Gehäuse (2), in dem ein Koaleszer (4) zur Abscheidung von im Kraftstoff (5) enthaltenem Wasser (6) angeordnet ist, der ein zur Koaleszenz von Wasser (6) geeignetes Koaleszermaterial (7) umfasst, wobei der Koaleszer (4) in Durchströmungsrichtung (8) durchströmt ist.Erfindungswesentlich ist dabei, dass das Koaleszermaterial (7) Fasern (9) aufweist, deren Hauptorientierung im Wesentlichen parallel zur Durchströmungsrichtung (8) ausgerichtet ist.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft einen Kraftstofffilter, insbesondere einen Dieselkraftstofffilter, einer Brennkraftmaschine, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, mit einem Gehäuse, in dem ein Koaleszer angeordnet ist, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Die Erfindung betrifft außerdem ein Verfahren zur Herstellung eines Koaleszers für ein solches Kraftstofffilter.
  • Generell ist es wünschenswert, bei Kraftstofffiltern und insbesondere bei Dieselkraftstofffiltern einen Wasseranteil im Kraftstoff möglichst abzutrennen, um hierdurch eine möglichst zuverlässige Verbrennung in der Brennkraftmaschine gewährleisten zu können. Hierzu haben sich zwei- bzw. dreistufige Filtersysteme etabliert. Bei derartigen Filtersystemen besteht die erste Stufe aus einem Partikelfilter, um Schmutzstoffe/-partikel aus dem Kraftstoff herausfiltern zu können. Die zweite Stufe ist ein sogenannter Koaleszer, um kleinste Wassertröpfchen zu agglomerieren. Die im Koaleszer agglomerierten und vergrößerten Wassertropfen können anschließend gravimetrisch zu einem Wassersammlerraum absinken oder von einem hydrophoben Sieb, welches dann eine dritte Stufe darstellen würde, abgetrennt werden.
  • Aus der EP 2 788 612 B1 ist ein gattungsgemäßes Kraftstofffilter mit einem Gehäuse bekannt, in dem ein Partikelfilter angeordnet ist, zu dem stromab ein Koaleszer zur Abscheidung von im Kraftstoff enthaltenem Wasser angeordnet ist. Der Koaleszer umfasst dabei zumindest eine Lage aus einem zur Koaleszenz von Wasser geeigneten Koaleszermaterial, wobei sowohl das Partikelfilter als auch der Koaleszer in einer gemeinsamen Strömungsrichtung durchströmt sind. Dabei ist vorgesehen, dass eine Hauptorientierung der Fasern des Koaleszermaterials quer zur Hauptströmungsrichtung des abgeschiedenen Wassers verläuft. Hierdurch soll die Dehnbarkeit des Koaleszermaterials, welche quer zur Faserrichtung größer ist als längs zur Faserrichtung, gesteigert werden.
  • Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich mit dem Problem, für ein Kraftstofffilter der gattungsgemäßen Art eine verbesserte oder zumindest eine alternative Ausführungsform anzugeben, die insbesondere eine Abscheidung von im Kraftstoff enthaltenem Wasser weiter verbessert.
  • Dieses Problem wird erfindungsgemäß durch den Gegenstand des unabhängigen Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsform ist im Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
  • Die vorliegende Erfindung beruht nun auf dem allgemeinen Gedanken, Fasern eines Koaleszermaterials nicht mehr multidirektional, sondern unidirektional, d. h. im Wesentlichen parallel zueinander auszurichten und zugleich das Koaleszermaterial bezüglich einer Durchströmungsrichtung im Kraftstofffilter so anzuordnen, dass eine Hauptorientierung der Fasern des Koaleszermaterials im Wesentlichen parallel zur Durchströmungsrichtung ausgerichtet ist. Das erfindungsgemäße Kraftstofffilter, welches insbesondere als Dieselkraftstofffilter einer Brennkraftmaschine, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, ausgebildet sein kann, weist dabei ein Gehäuse auf, in dem ein Koaleszer zur Abscheidung von im Kraftstoff enthaltenem Wasser angeordnet ist, der ein zur Koaleszenz von Wasser geeignetes Koaleszermaterial umfasst. Erfindungsgemäß weist nun das Koaleszermaterial Fasern auf, deren Hauptorientierung im Wesentlichen parallel zur Durchströmungsrichtung ausgerichtet ist. Hierdurch ist es möglich, eine Agglomerationswirkung im Koaleszer zu optimieren, da ein deutlich verlängerter Kontakt der Wassertröpfchen mit den Fasern erreicht wird, da sich die Wassertröpfchen entlang der Faseroberfläche bewegen. Hierdurch kann eine verbesserte Agglomeration und damit Vergrößerung der Wassertropfen bewirkt werden. Durch die in Durchströmungsrichtung ausgerichteten Fasern sinkt zudem ein Druckverlust im Koaleszermaterial, was sich positiv auf den Betrieb des Kraftstofffilters auswirkt. Mit den erfindungsgemäß ausgerichteten Fasern im Koaleszermaterial können größere Wassertröpfchen bei gleicher Dicke im Vergleich zu einem Koaleszermaterial mit multidirektional ausgerichteten Fasern erzeugt werden. Eine Hauptorientierung der Fasern liegt dabei nicht erst dann vor, wenn alle Fasern parallel verlaufen, sondern auch bereits dann, wenn die Verlaufsrichtung von über 50 Prozent, vorzugsweise sogar von über 80 oder 90 Prozent, der Fasern einen Winkel von kleiner als 45 Grad zu einer Richtung aufweist, die dann die Hauptorientierung darstellt.
  • Vorteilhafterweise ist dabei ein Partikelfilter vorgesehen und der Koaleszer stromab des Partikelfilters angeordnet. Das Partikelfilter und der Koaleszer sind dabei in einer gemeinsamen Durchströmungsrichtung durchströmt. Hierdurch können eine optimierte Filterleistung und Abscheidung von Wasser erreicht werden. Rein theoretisch können das Filtermaterial und das Koaleszermaterial in einem Medium realisiert werden, eventuell durch zwei Lagen mit Filtermaterial und reinseitigem Koaleszer. Rein theoretisch kann auch nur ein Koaleszer mit Fasern in Durchströmungsrichtung verbaut sein, der Filtration und Koaleszenz leistet. Denkbar ist zudem dass der Koaleszer und das Partikelfilter in einem Filterelement zusammengefasst sind, wobei ein derartiges Filterelement Koaleszer und Partikelfilter umfasst und einfach handzuhaben ist.
  • Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Lösung sind das Partikelfilter als Ringfilterelement und der Koaleszer im Querschnitt ringförmig ausgebildet. In diesem Fall liegt eine Hauptorientierung der Fasern des Koaleszermaterials in Radialrichtung, wobei je nachdem, ob der Koaleszer innerhalb oder außerhalb des Partikelfilters angeordnet ist, das Partikelfilter von außen nach innen oder von innen nach außen durchströmt wird.
  • Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lösung weisen die Fasern des Koaleszermaterials einen Durchmesser D zwischen 1 µm und 30 µm auf. Über einen in diesem Bereich liegenden Durchmesser können die zwischen den einzelnen Fasern verbleibenden Zwischenräume hinsichtlich ihres Durchmessers und hinsichtlich einer Agglomerationswirkung optimiert werden. Dabei ist selbstverständlich klar, dass die einzelnen Fasern nicht exakt parallel zueinander ausgerichtet sind, sondern sich in einer Ansicht gesehen auch kreuzen können. Wichtig ist hierbei lediglich, dass sich die Hauptorientierung der Fasern des Koaleszermaterials, d. h. eine Hauptorientierung der Längsrichtung der Fasern parallel zur Durchströmungsrichtung ausgerichtet ist. Eine Hauptorientierung der Fasern liegt dabei nicht erst dann vor, wenn sämtliche Fasern parallel verlaufen, sondern auch bereits dann, wenn die Verlaufsrichtung von über 50 Prozent der Fasern einen Winkel von kleiner als 45 Grad zu einer Richtung aufweist, die dann die Hauptorientierung darstellt. Vorzugsweise weisen über 80 Prozent bzw. sogar über 90 Prozent der Fasern einen Winkel von kleiner als 45 Grad zur Hauptorientierungsrichtung auf. Dies kann optisch einfach ermittelt werden.
  • Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Lösung sind die Fasern des Koaleszermaterials als Glasfasern ausgebildet. Glasfasern besitzen eine hohe Beständigkeit gegenüber Kraftstoffen und sind dadurch langfristig als Koaleszermaterial einsetzbar. Selbstverständlich können alternativ auch andere Materialien für die Fasern des Koaleszermaterials eingesetzt werden, wie bspw. kraftstoffbeständiger Kunststoff, Polyester, Cellulose und/oder Metall.
  • Die vorliegende Erfindung beruht weiter auf dem allgemeinen Gedanken, Verfahren zur Herstellung eines Koaleszers für ein in den vorherigen Absätzen beschriebenes Kraftstofffilter anzugeben, bei denen das Koaleszermaterial mittels eines aerodynamischen Vliesstoffverfahrens bspw. Meltblown-, oder Spunbond-Verfahren oder hydrodynamischen Vliesstoffverfahrens (Nassvliesstoffe) hergestellt wird. Das Koaleszermaterial kann auch mittels Stricken, Wirken, Weben oder einem Elektrospinning hergestellt werden, wobei eine Faserausrichtung in z-Richtung vorgesehen ist, beispielsweise analog zu anderen Anwendungen, wie bspw. Putztücher, Handtücher, etc.. Prinzipiell können sämtliche Vliesstoffe genutzt werden. Generell kann dabei eine Kardierung der Fasern durch ein paralleles Ablegen (Elektrospinning) oder durch ein anschließendes mechanisches Ausrichten erfolgen. Beim Spunbond-Verfahren (Spinnvlies) werden zunächst Endlosfasern (Filamente) aus einer Schmelze oder Lösung versponnen. Dies geschieht bei thermoplastischen Kunststoffen direkt im Schmelzspinnverfahren (Spunmelt). Dazu wird bspw. ein Polymergranulat aufgeschmolzen und einer Spinndüse zugeführt. Die austretenden Filamente werden unmittelbar danach gestreckt. Beim Meltblown-Verfahren werden die noch flüssigen Filamente durch einen Heißluftstrom zerrissen, wodurch äußerst feine Einzelfasern entstehen. Es können natürlich auch Stapelfasern aus Natur- und Kunstfasern eingesetzt werden.
  • Nach Herstellen der einzelnen Kunststofffasern durch bspw. die zuvor beschriebenen Verfahren, werden diese parallel abgelegt oder bei einer multidirektionalen Ablage anschließend kardiert, d. h. ausgerichtet, bspw. gekämmt. Durch diesen Vorgang wird erreicht, dass die Fasern im Wesentlichen parallel zueinander angeordnet werden. Im Wesentlichen parallel soll hierbei bedeuten, dass zumindest 50 Prozent der Fasern, vorzugsweise 80 Prozent oder sogar 90 Prozent der Fasern parallel zueinander bzw. parallel zu einer Hauptorientierung ausgerichtet werden.
  • Diese Koaleszerbahnen können dann folgendermaßen weiterverarbeitet werden:
    • Variante 1: Ablängen der Koaleszerbahn quer zur Faserlängsrichtung (y-Richtung) in einzelne Koaleszerbahnenabschnitte, wobei die abgelängten Koaleszerbahnenabschnitte um 90° gedreht und seitlich aneinander geklebt werden, sodass eine Koaleszermatte entsteht, oder
    • Variante 2: Ausrichtung der Fasern in y-Richtung, d.h. Optimierung des Kämmens mit anschließender Faltung (zur Ausrichtung in z-Richtung).
  • Bei der Variante 1 wird die hergestellte Koaleszerbahn quer zur Maschinenrichtung (y-Richtung) abgeschnitten und die abgelängten Koaleszerbahnenabschnitte werden anschließend um 90° gedreht und seitlich aneinander geklebt, sodass eine Koaleszermatte entsteht. Anschließend wird die Koaleszermatte zu einem zylinderförmigen Ringfilter gerollt und an den Enden verklebt. Die Fasern liegen dabei in Radialrichtung, parallel zur Durchströmungsrichtung. Rein theoretisch ist selbstverständlich auch denkbar, dass der Koaleszer als Mehreck ausgebildet ist.
  • Bei der Variante 2 wird die hergestellte Koaleszerbahn alternierend um eine x-Achse gefaltet und dadurch eine zick-zack förmige Faltenbahn hergestellt, bei der die Faserlängsrichtung der Zickzackform folgt. Anschließend wird diese Faltenbahn zu einem Faltenbalg geschnitten und beispielsweise in eine Koaleszerzarge eingeklebt, wobei ein zusätzliches auf Blockpressen einzelner Falten erfolgt, um eine nahezu parallele Ausrichtung der Fasern bewirken zu können. Dabei kann der Faltenbalg erhitzt werden, wobei als Fasern Bikomponentenfasern verwendet werden, die beim Erhitzen ein Verkleben einzelner Falten des Faltenbalgs bewirken. Wesentlich ist, dass die Fasern in Längsrichtung angeströmt werden und die Falten dicht zueinander stehen, sodass das Fluid nicht in die Falte einströmen kann, sondern gezwungen wird, die Falte längs zu durchströmen und somit auch die Fasern in Längsrichtung angeströmt werden.
  • Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus den Zeichnungen und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnungen.
  • Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombinationen, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
  • Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert, wobei sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder ähnliche oder funktional gleiche Komponenten beziehen.
  • Es zeigen, jeweils schematisch,
    • 1 eine Schnittdarstellung durch ein erfindungsgemäßes Kraftstofffilter,
    • 2 eine Schnittdarstellung durch einen erfindungsgemäßen Koaleszer,
    • 3, 4 Verfahren zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Kraftstofffilters.
  • Entsprechend der 1 weist ein erfindungsgemäßes Kraftstofffilter 1, welches bspw. ein Dieselkraftstofffilter sein kann und in einer Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs eingesetzt wird, ein Gehäuse 2 auf, in dem ein Partikelfilter 3 angeordnet ist. Stromab des Partikelfilters 3 ist ein Koaleszer 4 zur Abscheidung von in Kraftstoff 5 enthaltenem Wasser 6 angeordnet, wobei der Koaleszer 4 zumindest eine Lage aus einem zur Koaleszenz von Wasser 6 geeigneten Koaleszermaterial 7 (vgl. auch die 2) umfasst. Rein theoretisch könnte der Koaleszer 4 nicht nur die Koaleszenzfunktion, sondern auch eine Filtration übernehmen, sodass in diesem Fall kein separates Partikelfilter 3 vorgesehen wäre. Das Partikelfilter 3 und der Koaleszer 4 sind dabei in einer Durchströmungsrichtung 8 durchströmt. Erfindungsgemäß weist nun das Koaleszermaterial 7 Fasern 9 auf, deren Hauptorientierung im Wesentlichen parallel zur Durchströmungsrichtung 8 ausgerichtet ist. In anderen Worten bedeutet dies, dass eine Längsrichtung der einzelnen Fasern 9 überwiegend parallel zur Durchströmungsrichtung 8 ausgerichtet ist. Eine Hauptorientierung der Fasern 9 liegt dabei nicht erst dann vor, wenn sämtliche Fasern 9 parallel verlaufen, sondern auch bereits dann, wenn die Verlaufsrichtung von über 50 Prozent der Fasern 9 einen Winkel von vorzugsweise kleiner als 45 Grad zu einer Richtung aufweisen, die dann die Hauptorientierung darstellt. Vorzugsweise weisen sogar über 80 Prozent, insbesondere sogar über 90 Prozent, der Fasern 9 einen Winkel von kleiner als 45 Grad zur Durchströmungsrichtung 8 auf. Durch die erfindungsgemäß gewählte Faserorientierung bzw. Ausrichtung in Durchströmungsrichtung 8 können einzelne Wassertropfen 6' lange an der Oberfläche der Fasern 9 anhaften und sich dadurch agglomerieren und größere Tropfen bilden. Durch die in Durchströmungsrichtung 8 ausgerichteten Fasern 9 sinkt zudem ein Druckverlust im Koaleszermaterial 7, was sich positiv auf den Betrieb des Kraftstofffilters 1 auswirkt.
  • Das Partikelfilter 3 bzw. der Koaleszer 4 können im Querschnitt ringförmig ausgebildet sein (vgl. 1, 3 und 4). Zusätzlich können der Koaleszer 4 und das Partikelfilter 3 in einem Filterelement 17 zusammengefasst sein.
  • Die Fasern 9 besitzen dabei vorzugsweise einen Durchmesser D zwischen 1 µm und 30 µm und beeinflussen hierdurch in besonders günstiger Weise die Agglomerationswirkung. Die Fasern 9 des Koaleszermaterials 7 können bspw. als Glasfasern ausgebildet sein, aber auch als Kunststofffasern, insbesondere Polyesterfasern, Zellulosefasern oder Metallfasern. Die Faserorientierung kann dabei über spezielle Herstellungsverfahren realisiert werden, so werden bspw. die Fasern 9 in Maschinenrichtung auf einem Siebträger abgelegt und anschließend noch gezielt über ein sogenanntes Kammverfahren (kardieren) in Maschinenrichtung (y-Richtung) ausgerichtet. Anschließend kann das so hergestellte Koaleszermaterial 7 gefaltet und auf Block gelegt werden, sodass ein Falterbalg 13 entsteht, bei welchem die Fasern 9 hinsichtlich ihrer Längsrichtung, d. h. ihrer Hauptorientierung, im Wesentlichen parallel zur Durchströmungsrichtung 8 ausgerichtet sind.
  • Nachfolgend werden besonders bevorzugte Verfahren zur Herstellung des Koaleszers 4 beschrieben, bei dem das Koaleszermaterial 7 mittels eines aerodynamischen Vliesstoffverfahrens, bspw. Meltblown-, oder Spunbond-Verfahren oder hydrodynamischen Vliesstoffverfahrens (Nassvliesstoffe) hergestellt wird. Die dabei hergestellten Fasern 9 des Koaleszermaterials 7 werden dabei parallel abgelegt oder bei einer multidirektionalen Ablage noch kardiert, insbesondere gekämmt, und damit im Wesentlichen parallel zueinander ausgerichtet. Das Koaleszermaterial 7 kann auch mittels Stricken, Wirken oder Weben hergestellt werden, wobei eine Faserausrichtung in Z-Richtung vorgesehen ist, beispielsweise analog zu anderen Anwendungen, wie bspw. Putztücher, Handtücher, etc.. Prinzipiell können sämtliche Vliesstoffe genutzt werden. Durch das Kardieren wird erreicht, dass die Fasern 9 im Wesentlichen parallel zueinander angeordnet werden. Im Wesentlichen parallel soll hierbei bedeuten, dass zumindest 50 Prozent der Fasern 9, vorzugsweise 80 Prozent oder sogar 90 Prozent der Fasern 9 parallel zueinander bzw. parallel zu einer Hauptorientierung ausgerichtet werden. Dadurch wird eine Koaleszerbahn 10 mit in Maschinenrichtung (y-Richtung) verlaufenden Fasern 9 hergestellt.
  • Diese so hergestellten Koaleszerbahnen 10 können dann folgendermaßen weiterverarbeitet werden:
    • Variante 1 (vgl. 3): Ablängen der Koaleszerbahn 10 quer zur Faserlängsrichtung (y-Richtung) in einzelne Koaleszerbahnenabschnitte 11, wobei die abgelängten Koaleszerbahnenabschnitte um 90° gedreht und seitlich aneinander geklebt werden, sodass eine Koaleszermatte 12 entsteht, oder
    • Variante 2 (vgl. 4): Ausrichtung der Fasern 9 in y-Richtung, d.h. Optimierung des Kämmens mit anschließender Faltung (zur Ausrichtung in z-Richtung).
  • Bei der Variante 2 wird die hergestellte Koaleszerbahn 10 alternierend um eine x-Achse gefaltet und dadurch eine zick-zack förmige Faltenbahn hergestellt, bei der die Faserlängsrichtung der Zickzackform folgt. Anschließend wird diese Faltenbahn zu einem Faltenbalg 13 geschnitten und beispielsweise in eine Koaleszerzarge eingeklebt, wobei ein zusätzliches auf Blockpressen einzelner Falten 14 erfolgen kann, um eine nahezu parallele Ausrichtung der Fasern 9 bewirken zu können.
  • Dabei kann der Faltenbalg 13 erhitzt werden, wobei als Fasern 9 Bikomponentenfasern verwendet werden, die beim Erhitzen ein Verkleben einzelner Falten 14 des Faltenbalgs 13 bewirken.
  • Wesentlich ist, dass die Fasern 9 in Längsrichtung angeströmt werden. Bei der zuvor genannten Variante 2 ist es entscheidend, dass die Falten 14 dicht zueinander stehen, sodass das Fluid nicht in die Falte 14 einströmen kann, sondern gezwungen wird, die Falte 14 längs zu durchströmen und somit auch die Fasern 9 in Längsrichtung angeströmt werden.
  • Bei der Variante 1 wird die hergestellte Koaleszerbahn 10 abgelängt, das heißt abgeschnitten, und die abgelängten Koaleszerbahnenabschnitte 11 werden um 90° gedreht und seitlich an Stellen 15 aneinander geklebt, sodass eine Koaleszermatte 12 entsteht (vgl. 3). Dabei werden aus einer in der ursprünglichen Koaleszerbahn 10 einzelnen Faser 9 in y-Richtung mehrere parallele Fasern 9 in z-Richtung. Anschließend wird die Koaleszermatte 12 zu einem zylinderförmigen Ringfilter gerollt und an den Enden verklebt. Die Fasern 9 liegen dabei in Radialrichtung (vgl. 1, 3). Rein theoretisch ist selbstverständlich auch denkbar, dass das Koaleszermaterial 7 im späteren Koaleszer 4 als Mehreck ausgebildet ist.
  • Die Koaleszerbahnen 10 können auch eine jeweils äußere Lage aus einem hydrophoben Spunbond oder Biko-Gitter (Bikomponenten-Gitter) und eine innere Lage aus einem Koaleszervlies aufweisen. Beim Erhitzen schmelzen die Biko-Gitter und bewirken ein Verkleben der einzelnen Falten 14 bei einem nach der Variante 2 hergestellten Koaleszer 4. Derartige Biko-Fasern haben einen temperaturstabileren Kern und einen Mantel aus einem Kunststoff mit niedrigerem Schmelzpunkt, so dass bei einem Erhitzen der Mantel schmilzt und die einzelnen Fasern 9 bzw. Falten 14 miteinander verklebt und dadurch eine Stabilisierung bewirkt, der Kern jedoch stabil bleibt.
  • Darüber hinaus ist auch das Auftragen einer hydrophilen Beschichtung auf eine Rohseite des Faltenbalgs 13 möglich. Sollte das Koaleszermaterial 7 - wie oben beschrieben - beidseitig mit einem (hydrophoben) Spunbond belegt sein, ist es vorteilhaft auf der Anströmseite eine hydrophile Beschichtung anzubringen, damit die Wassertropfen 9 leichter in die Falte 14 eindringen können. Zwischen den Falten 14 ist dann das hydrophobe Spunbond, welches das Austreten der Tropfen 9 aus den Falten 14 verhindern soll.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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  • Zitierte Patentliteratur
    • EP 2788612 B1 [0003]

Claims (11)

  1. Kraftstofffilter (1), insbesondere eines Kraftfahrzeugs, mit einem Gehäuse (2), in dem ein Koaleszer (4) zur Abscheidung von im Kraftstoff (5) enthaltenem Wasser (6) angeordnet ist, der ein zur Koaleszenz von Wasser (6) geeignetes Koaleszermaterial (7) umfasst, wobei der Koaleszer (4) in Durchströmungsrichtung (8) durchströmt ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Koaleszermaterial (7) Fasern (9) aufweist, deren Hauptorientierung im Wesentlichen parallel zur Durchströmungsrichtung (8) ausgerichtet ist.
  2. Kraftstofffilter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Partikelfilter (3) vorgesehen ist, wobei das Partikelfilter (3) als Ringfilterelement und der Koaleszer (4) im Querschnitt ringförmig ausgebildet sind.
  3. Kraftstofffilter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Fasern (9) des Koaleszermaterials (7) einen Durchmesser D von 1 µm < D < 30 µm aufweisen.
  4. Kraftstofffilter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Fasern (9) des Koaleszermaterials (7) als Glasfasern ausgebildet sind.
  5. Kraftstofffilter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Fasern (9) des Koaleszermaterials (7) zumindest eines der folgenden Materialien aufweisen, Kunststoff, Polyester, Zellulose, Metall.
  6. Kraftstofffilter nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Kraftstofffilter (1) als Dieselkraftstofffilter ausgebildet ist.
  7. Kraftstofffilter nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, - dass der Koaleszer (4) in Durchströmungsrichtung (8) stromab des Partikelfilters (3) angeordnet ist, und/oder - dass der Koaleszer (4) und das Partikelfilter (3) in einem Filterelement (17) zusammengefasst sind.
  8. Verfahren zur Herstellung eines Koaleszers (4) für ein Kraftstofffilter (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem dadurch gekennzeichnet, - dass das Koaleszermaterial (7) mittels Weben oder Stricken oder mittels eines Vliesstoffverfahrens hergestellt wird, - dass Fasern (9) des Koaleszermaterials (7) parallel ausgerichtet werden und eine Koaleszerbahn (10) hergestellt wird, - dass die Koaleszerbahn (10) quer zur Faserlängsrichtung in einzelne Koaleszerbahnenabschnitte (11) abgelängt wird, wobei die abgelängten Koaleszerbahnenabschnitte (11) um 90° gedreht und seitlich aneinander geklebt werden, sodass eine Koaleszermatte (12) entsteht, oder - dass die Koaleszerbahn (10) zick-zack förmig gefaltet und so ein Faltenbalg (13) hergestellt wird.
  9. Verfahren nach Anspruch 8, erste Alternative, dadurch gekennzeichnet, dass die Koaleszermatte (12) zu einem geschlossen Ring geformt und an ihren Enden (16) verklebt wird, wobei die Fasern (9) im Wesentlichen in Radialrichtung ausgerichtet sind.
  10. Verfahren nach Anspruch 8, zweite Alternative, dadurch gekennzeichnet, dass der Faltenbalg (13) auf Block gepresst wird.
  11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Faltenbalg (13) erhitzt wird und als Fasern (9) Bikomponentenfasern verwendet werden, die beim Erhitzen ein Verkleben einzelner Falten (14) des Faltenbalgs (13) bewirken.
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