DE69206891T2

DE69206891T2 - Filter

Info

Publication number: DE69206891T2
Application number: DE69206891T
Authority: DE
Inventors: Christian F-41350 Saint Claude De Diray Gris
Original assignee: Lucas Industries Ltd
Current assignee: Delphi Technologies Operations Luxembourg SARL
Priority date: 1991-06-04
Filing date: 1992-05-26
Publication date: 1996-05-23
Anticipated expiration: 2012-05-27
Also published as: FR2677267A1; MX9202652A; FR2677267B1; EP0517410A1; ES2083684T3; EP0517410B1; US5275729A; DE69206891D1

Description

Die Erfindung betrifft einen Filter für eine Flüssigkeit, insbesondere für flüssigen Kraftstoff, der zur Anordnung zwischen einem Reservoir und dem Einlaß einer Pumpe vorgesehen ist, wobei der Filter ein Filtermedium enthält, das während des Betriebs der Pumpe zum Zurückhalten von Partikeln dient, die in der Flüssigkeit schweben.
Der Filter hat einen mit dem Reservoir verbundenen Einlaß sowie einen mit dem Einlaß der Pumpe verbundenen Auslaß, und im Betrieb ist der Druck am Filterauslaß um den Betrag des Druckverlusts über das Filtermedium geringer als am Filtereinlaß. Der auftretende Druckverlust hängt von einer Vielzahl von Faktoren ab, wie z.B. der Art der Flüssigkeit, deren Viskosität und Strömungsgeschwindigkeit sowie der Porengröße des Filtermediums. Die im Reservoir enthaltene Flüssigkeit kann mit Luft versetzt sein, und wenn die Flüssigkeit durch das Filtermedium gesaugt wird, wird die Luft durch das Filtermedium zurückgehalten. Luftblasen entstehen und werden ggf. durch das Filtermedium durchgelassen. Im Fall eines Kraftstoffilters für Kraftstoffsysteme von Motoren besteht die Möglichkeit, daß die plötzliche Abgabe der Luft an die Pumpe zu einer Unterbrechung im Kraftstoffstrom zum Motor und damit zu Start- und Laufschwierigkeiten führt.
In den beiliegenden Zeichnungen zeigen:
Fig. 1 eine Seitenansicht von einem Teil eines erfindungsgemäßen Filterelements im Schnitt;
Fig. 2 eine Ansicht einer Abwandlung des in Fig. 1 dargestellten Filtermediums;
Fig. 3 und 4 das Filtermedium zweier weiterer Ausführungen von Filterelementen in Perspektive; und
Fig. 5 eine Seitenansicht eines erfindungsgemäß abgewandelten Filterpapierteils.
Gemäß Fig. 1 umfaßt das Filterelement ein napfförmiges äußeres Blechgehäuse und weist eine Seitenwand 10 und eine Bodenwand 11 auf. Innerhalb des Gehäuses erstreckt sich in Axialrichtung ein mittiges Rohr 12, das an seinem unteren Ende auf einem mit einer Öffnung versehenen erhöhten Teil der Bodenwand angeordnet ist und dessen oberes Ende sich in einer mit einer Öffnung versehenen Verschlußplatte 13 befindet. Die äußere Umfangskante der Verschlußplatte ist über die Kante der Seitenwand 10 gerollt. Die Bodenwand 11 weist Strömungsöffnungen 14 auf, und obwohl dies bei der Ausführung der Öffnungen 14 nicht gezeigt ist, ist das zur Herstellung der Öffnungen entfernte Metall zur Bildung einer Halterung für das Filtermedium des Elements angeordnet.
Das Filtermedium, das in dem zwischen der Innenfläche der Seitenwand 10 und der Außenfläche des mittigen Rohrs 12 gebildeten Raum angeordnet ist, umfaßt in dem Beispiel von Fig. 1 zwei Filterpapierblätter 15, 16, die um das mittige Rohr gewickelt sind. In dem Beispiel sind die Blätter viermal um das Rohr gewickelt, in der Praxis sind jedoch mehrere Wicklungen vorgesehen. Während der Aufwicklung wird auf den Streifen 15 Klebstoff aufgebracht, an einer Seite des Papiers entlang einer Längskante und an der anderen Seite des Papiers entlang der anderen Längskante. Wenn die Streifen zusammengewickelt werden, hält der Klebstoff die Streifen zusammen, so daß der Streifen im Querschnitt und gemäß Fig. 1 eine Zick-Zack-Konfiguration einnimmt, die eine Reihe von Taschen 15A begrenzt. Im Einsatz wird das Filterelement derart angeordnet, daß sein oberes Ende in eine Aufnahme paßt, und daß sein unteres Ende in eine Endabdeckung eingreift. Die Aufnahme und die Endabdeckung begrenzen Kanäle, so daß die zu filternde Flüssigkeit im mittigen Rohr 12 nach unten durch die Öffnungen 14 und anschließend in die Taschen und Aufnahmen der Streifen des Filterpapiers und nach außen durch die Öffnungen in der Platte 13 strömt. Der Flüssigkeitsstrom ist durch die Pfeile angegeben. Fremdstoffe in der Flüssigkeit werden an der Oberfläche und im Inneren des Filterpapiers zurückgehalten.
Die Flüssigkeit, insbesondere wenn die Flüssigkeit Kraftstoff für Dieselmotoren ist, wird Luft enthalten, die dazu neigt, an der Aufstromseite des Papiers zurückgehalten zu werden, da das Filterpapier vom Kraftstoff durchtränkt ist. Wenn sich die Luft zusammenschließt, neigt sie zur Bildung von Luftblasen, die sich an den oberen Enden der durch die Papierstreifen gebildeten Taschen anordnen werden. Eventuell werden die Luftblasen durch das Papier gesaugt und können den Betrieb des Motors beeinflussen, wie dies bereits erläutert wurde. Die Pumpe kann ein Belüftungssystem aufweisen, das jedoch nicht in der Lage ist, erhebliche in die Pumpe eingesaugte Luftmengen zu bewältigen, sondern nur mit geringen, in dem Kraftstoff enthaltenen Luftmengen fertig wird.
Zur Verhinderung der Ansammlung großer Luftmengen im Filter wird vorgeschlagen, Zonen in dem Filterelement vorzusehen, die einen Durchgang der Luft zwischen den stromaufwärts und stromabwärts gelegenen Seiten des Filtermediums ermöglichen.
In dem Beispiel von Fig. 1 werden die vorstehend genannten Zonen durch eine Reihe von kleinen Bohrungen 17 entlang der Länge der Streifen 15, 16 gebildet, wobei die Bohrungen in der Nähe der oberen Enden der durch die Streifen gebildeten Taschen angeordnet sind.
In einem besonderen Ausführungsbeispiel hat die Rolle des Filtermediums einen Innendurchmesser von 20 mm, einen Außendurchmesser von 70 mm und eine Höhe von 60 mm. Ein derartiger Filter hat eine Kraftstoff-Filterkapazität zwischen 40 und 50 l/h, und die Bohrungen 17 ermöglichen einen Luftstrom von etwa 500 cm³/h.
Das in Fig. 2 gezeigte Element ist im wesentlichen dasselbe wie das Element nach Fig. 1 mit der Ausnahme, daß die Bohrungen 18 entlang der Verbindungslinie zwischen den Filterpapierstreifen ausgebildet sind.
Das Filterelement, welches das in Fig. 3 dargestellte Filtermedium aufnimmt, umfaßt ein - nicht gezeigtes - perforiertes mittiges Rohr, um das das Filtermedium gewickelt ist. Um das Filtermedium herum ist eine perforierte Abdekkung angeordnet, und die Abdeckung wird durch zwei Endkappen vervollständigt, die an den gegenüberliegenden Enden des Filtermediums angeklebt sind. Das Filtermedium selbst weist eine Länge an Filtermaterial auf, das quer zu seiner Länge zur Bildung einer Reihe von Taschen 19 gefaltet ist, in die die zu filternde Flüssigkeit eingeleitet wird, wie dies durch die Pfeile gezeigt ist. Das Filterelement ist mit seiner Achse im wesentlichen vertikal angeordnet, so daß sich jegliche Luft an den oberen Enden der Taschen sammelt. Bohrungen 20 in den gefalteten Bereichen des Mediums ermöglichen der Luft den Austritt zur stromabwärts gelegenen Seite des Filterelements.
Das Filterelement, welches das in Fig. 4 gezeigte Filtermedium aufnimmt, ist ein Flachfilter und die Anordnung enthält Seiten, die sich um die vier Seiten des Filtermediums erstrecken. Das Medium ist wie in dem Beispiel von Fig. 3 gefaltet, und die End- und Seitenkanten sind gegenüber den vorgenannten Seiten der Anordnung abgedichtet. Das Filterelement ist zum horizontalen Einbau vorgesehen, wobei die Flüssigkeit in Richtung der gezeigten Pfeile strömt. Durch die Faltung des Mediums ergeben sich Taschen 21, und die gefalteten Bereiche des Mediums weisen Bohrungen 22 auf, die den Austritt der Luft zur stromabwärts gelegenen Seite des Filterelements ermöglichen.
In Fig. 5 ist ein Teil eines Filterpapierstreifens dargestellt, der in die in den früheren Figuren beschriebenen Elementkonstruktionen eingebaut sein kann. Der Streifen 23 hat eine obere behandelte Zone 24 und eine untere unbehandelte Zone 25. Die unbehandelte Zone 25 dient zur Filterung der Flüssigkeit, und die behandelte Zone 24 dient zum Durchlaß der Luft zur stromabwärts gelegenen Seite des Filterelements. Die behandelte Zone 24 kann durch feine Bohrungen o.ä. durch Modifizierung des Papiers gebildet sein, um den Durchlaß der Luft zu erleichtern. Mechanische, elektrische, hydraulische oder chemische Mittel können zur Modifizierung des Papiers verwendet werden. Als Alternative hierzu kann die behandelte Zone 24 aus einem Papier mit unterschiedlichen Filtereigenschaften gegenüber dem Papier gebildet sein, das die unbehandelte Zone 25 bildet. In diesem Fall sind die Kanten der Papierlängen über eine Klebstofflinie 26 miteinander verbunden.

Claims

1. Flüssigkeits-Filterelement mit einem Filtermedium, das zur Bildung einer Reihe von Taschen (15A, 19, 21) aufgebaut ist, in welche die zu filterende Flüssigkeit im Einsatz eingeleitet wird, wobei das Filtermedium die erforderlichen Eigenschaften für die zu filternde Flüssigkeit aufweist,

dadurch gekennzeichnet, daß

das Filtermedium Zonen (17, 18, 20, 22, 24) enthält, die eine unterschiedliche Filtereigenschaft aufweisen und den Durchgang von Luft durch das Filtermedium von den Taschen ermöglichen.

2. Filterelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zonen durch Löcher in dem Filtermedium gebildet sind.

3. Filterelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Filtermedium aus mindestens zwei Streifen (15, 16) eines Filterpapiers zusammengesetzt ist, die entlang aneinandergrenzender Kanten zur Bildung einer Tasche miteinander verbunden sind, wobei die Papierstreifen an oder in der Nähe ihrer aneinandergrenzenden Kanten mit Öffnungen versehen sind.

4. Filterelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Filtermedium einen Papierstreifen (23) aufweist, der eine behandelte Zone (24) und eine unbehandelte Zone (25) definiert, wobei die behandelte Zone (24) den Durchgang von Luft ermöglicht.

5. Filterelement nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Papierstreifen (23) aus zwei Papierlängen gebildet ist, die entlang einer Klebelinie (26) miteinander verbunden sind.