過濾器濾芯和過濾器設(shè)備的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及用于過濾流體的過濾器濾芯，尤其是尿素溶液，以及一種過濾器設(shè)備， 尤其是尿素過濾器設(shè)備。 現(xiàn)有技術(shù)
[0002] 例如，在機(jī)動(dòng)車中的廢氣氣體處理中使用尿素溶液來減少氮氧化物的排放。在這 種情形中，通過噴嘴將尿素溶液噴射到廢氣氣體歧管中。尤其是為了防止噴嘴的堵塞，必須 對(duì)尿素溶液進(jìn)行過濾。經(jīng)常，適合于過濾尿素溶液的過濾器也被稱為尿素過濾器。
[0003] 為了過濾尿素溶液，已知的是采用過濾器濾芯，濾芯在吸入側(cè)被供應(yīng)或加載真空 或欠壓。真空引起了尿素溶液的除氣，從而氣體將聚集到過濾器濾芯或者接收該過濾器濾 芯的過濾器設(shè)備的最高區(qū)域中。重要的是，將這些小氣泡形式的聚集氣體引導(dǎo)出過濾器濾 芯或過濾器設(shè)備從而不損害下游的部件，尤其是前述的噴嘴，的功能。
[0004] 在開發(fā)用于尿素溶液的過濾器濾芯時(shí)要考慮的另一方面是尿素溶液在約-11 eC時(shí)結(jié)冰。在這種情形中，例如從W0 2010/139706A1中已知的是提供可彈性變形材料的 補(bǔ)償體。該補(bǔ)償體吸收了在尿素溶液結(jié)冰時(shí)的體積增加。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的在于提供一種改善的過濾器濾芯以及改善的過濾器設(shè)備。尤其是， 本發(fā)明的目的在于至少減少在過濾器濾芯或者過濾器設(shè)備中的大氣泡的聚集。
[0006] 作為該目的的解決方案，提出了一種用于過濾流體，尤其是尿素溶液，的過濾器濾 芯。該過濾器濾芯包括液體可滲透的且氣體不可滲透的第一過濾器介質(zhì)和液體不可滲透且 氣體可滲透的第二過濾器介質(zhì)。第一和第二過濾器介質(zhì)分別被布置在過濾器濾芯的未過濾 側(cè)和清潔側(cè)之間。
[0007] 在一個(gè)實(shí)施例中，過濾器濾芯以環(huán)形形狀圍繞內(nèi)部并且流體可同時(shí)通過被分別布 置在過濾器濾芯的未過濾側(cè)和清潔側(cè)之間的至少第一和第二過濾器介質(zhì)從清潔側(cè)流到未 過濾側(cè)而流動(dòng)通過該過濾器濾芯，其中第一過濾器介質(zhì)是液體可滲透的且氣體不可滲透的 并且第二過濾器介質(zhì)是液體不可滲透且氣體可滲透的。
[0008] 第一過濾器介質(zhì)具有對(duì)該流體進(jìn)行凈化的任務(wù)，尤其是尿素溶液，S卩，從其過濾掉 尤其是不想要的顆粒，第二過濾器介質(zhì)被設(shè)計(jì)為實(shí)現(xiàn)小氣泡從過濾器濾芯的未過濾側(cè)到清 潔側(cè)的連續(xù)傳輸。以這種方式，防止了大量氣體在過濾器濾芯或在接收該過濾器濾芯的過 濾器設(shè)備中的聚集。
[0009] 第一過濾器介質(zhì)，例如是，基本上氣體可滲透的，但是在完全浸濕狀態(tài)下，被流體 的表面張力堵住，尤其是尿素溶液。第二過濾器介質(zhì)，例如是，原則上是液體可滲透的，但是 這僅在高于預(yù)定的壓力差時(shí)成立，該預(yù)定的壓力差大于在過濾器濾芯工作時(shí)作用在第二過 濾器介質(zhì)上的工作壓力差。
[0010] 優(yōu)選地，第二過濾器介質(zhì)被布置成(大地測(cè)量學(xué)地）高于第一過濾器介質(zhì)。
[0011] 該流體通常是液體，尤其是尿素溶液。
[0012] 該第一過濾器介質(zhì)例如被實(shí)施為無紡布、鋪制幅材、或織物。而且，該第一過濾器 介質(zhì)可例如以波紋管的形式被折疊。而且，該第一過濾器介質(zhì)可包括紙。
[0013] 第二過濾器介質(zhì)可例如被實(shí)施為聚四氟乙烯（PTFE)。
[0014]根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，第一過濾器介質(zhì)是親水性的或親油的而第二過濾器介質(zhì)是疏水 性的或疏油的。以這種方式，實(shí)現(xiàn)了第一過濾器介質(zhì)將被水(這意味著一般來說還包括水溶 液）或油(這意味著一般來說還包括油溶液）浸濕并且以這種方式產(chǎn)生了對(duì)氣體通過第一過 濾器介質(zhì)的阻擋作用。相比而言，水或油（這通常相應(yīng)地應(yīng)用于水溶液或油溶液）不能進(jìn)入 到第二過濾器介質(zhì)使得第二過濾器介質(zhì)能讓氣體穿過。
[0015] 根據(jù)另一實(shí)施例，第一過濾器介質(zhì)在高于第一壓力差時(shí)是氣體不可滲透且液體可 滲透的，并且第二過濾器介質(zhì)在低于第二壓力差時(shí)是氣體可滲透的且液體不可滲透的，其 中第二壓力差高于第一壓力差并且過濾器濾芯可工作的工作壓力差位于第一和第二壓力 差之間。以這種方式，實(shí)現(xiàn)了液體，尤其是尿素溶液，僅穿過第一過濾器介質(zhì)并且被其過濾。 另一方面，第二過濾器介質(zhì)保持了液體不可滲透。第一過濾器介質(zhì)此時(shí)具有前述的相對(duì)于 氣體的阻擋作用同時(shí)第二過濾器介質(zhì)允許氣體穿過，尤其是小氣泡形式的氣體。工作壓力 差優(yōu)選地在1到0. 7巴的范圍內(nèi)。
[0016] 在一個(gè)實(shí)施例中，規(guī)定了第一過濾器介質(zhì)是封閉的環(huán)形構(gòu)造，并且在被以星形折 疊或者被纏繞的狀態(tài)下，包圍所述過濾器濾芯的內(nèi)部。
[0017] 在另一實(shí)施例中，在環(huán)形的封閉的第一過濾器介質(zhì)的一個(gè)或全部?jī)蓚€(gè)端面處布置 端盤，該端盤用于密封第一過濾器介質(zhì)的端面表面。用于排出被過濾的流體或者供應(yīng)待被 過濾的流體的連接器優(yōu)選地被設(shè)置在一個(gè)端盤中。
[0018] 在優(yōu)選的實(shí)施例中，第二過濾器介質(zhì)被布置在一個(gè)端盤中的開口中。因?yàn)槎吮P在 軸向方向上隔絕了環(huán)形過濾器介質(zhì)，所以第二過濾器介質(zhì)由此也被布置在過濾器本體的由 環(huán)形的第一過濾器介質(zhì)形成的軸向端或端面處。因此過濾器濾芯可在過濾器中被堅(jiān)直地使 用，其中帶有第二過濾器介質(zhì)的端部朝上。因此在該過濾器內(nèi)升高到頂部的氣體可通過第 二過濾器介質(zhì)被排出到第一過濾器介質(zhì)之上。
[0019] 根據(jù)另一實(shí)施例，第二過濾器介質(zhì)被實(shí)施在過濾器濾芯的套管的開口中，該套管 從端盤起向遠(yuǎn)處伸出并且提供了過濾器濾芯的用于排出被過濾流體或用于供應(yīng)被過濾流 體的連接器。因此，因?yàn)榈诙^濾器介質(zhì)或者由該過濾器介質(zhì)隔絕的開口被布置在過濾器 濾芯的套管內(nèi)，所以第二過濾器介質(zhì)(大地測(cè)量學(xué)地)被布置在頂部。尤其是，該開口或者第 二過濾器介質(zhì)因此被布置在第一過濾器介質(zhì)之上。固然地遷移到大地測(cè)量學(xué)上最高點(diǎn)的氣 體因此可被保持遠(yuǎn)離第一過濾器介質(zhì)并且可被移動(dòng)到緊鄰第二過濾器介質(zhì)。
[0020] 例如，可提供若干開口，這些開口分別由第二過濾器介質(zhì)隔絕。
[0021] 根據(jù)另一實(shí)施例，該開口被設(shè)計(jì)為狹縫孔。以這種方式，可提供相對(duì)而言較大的開 口。狹縫孔優(yōu)選地沿著套管的圓周方向延伸。
[0022] 根據(jù)另一實(shí)施例，該開口在徑向方向上穿透該套管。以這種方式，氣體能很容易進(jìn) 入該開口。
[0023] 根據(jù)另一實(shí)施例，第二過濾器介質(zhì)通過在套管內(nèi)注射成型來嵌入。這可通過塑料 注射成型過程來完成。以這種方式，得到了簡(jiǎn)單的制造過程。
[0024] 根據(jù)另一實(shí)施例，在未過濾側(cè)，提供了補(bǔ)償元件使得在流體結(jié)冰之后剩下的殘余 流體可流動(dòng)通過第二過濾器介質(zhì)或者第三過濾器介質(zhì)以進(jìn)入在第二過濾器介質(zhì)或第三過 濾器介質(zhì)與該補(bǔ)償元件之間的間隙。該間隙可以任何方式提供或者可以是當(dāng)殘余流體流動(dòng) 通過第二或第三過濾器介質(zhì)到未過濾側(cè)時(shí)由補(bǔ)償元件的后退產(chǎn)生。補(bǔ)償元件優(yōu)選地包括彈 性體。而且該補(bǔ)償元件可被實(shí)施為帶有閉孔或者可被發(fā)泡。所述孔可被填滿空氣。優(yōu)選地， 補(bǔ)償元件包括三元乙丙橡膠(也稱為"EPDM"）和/或氫化丁腈橡膠(也稱為"HBNR")。該補(bǔ) 償元件可相對(duì)于第二過濾器介質(zhì)具有在0和20mm之間的間距，優(yōu)選地在0和10mm之間的 間距?？商峁┤舾裳a(bǔ)償元件。
[0025] 根據(jù)另一實(shí)施例，該補(bǔ)償元件被設(shè)計(jì)為絕熱體。因此，可控制過濾器濾芯中的尚未 結(jié)冰的殘余流體的空間布置使得其聚集在在清潔側(cè)鄰近該第二或第三過濾器介質(zhì)的區(qū)域 中。例如可提供補(bǔ)償元件的期望絕熱性質(zhì)，因?yàn)樗‥PDM或HBNR。
[0026] 根據(jù)另一實(shí)施例，提供補(bǔ)償元件，其具有連接所述開口與未過濾側(cè)的通道。因此， 確保了朝著第二過濾器介質(zhì)的簡(jiǎn)單的氣體傳輸。該通道例如可被形成在補(bǔ)償元件和另一元 件之間，例如，過濾器濾芯的上端盤。
[0027] 替換地，該通道也可由該補(bǔ)償元件本身中的貫通開口形成。
[0028] 根據(jù)另一實(shí)施例，該過濾器濾芯被設(shè)計(jì)為尿素過濾器濾芯。
[0029] 而且，提出了過濾器設(shè)備，尤其是尿素過濾器設(shè)備，其包括根據(jù)本發(fā)明的過濾器濾 〇
[0030] 過濾器設(shè)備可包括殼體，過濾器濾芯被接收在該殼體中。例如，該殼體可具有連接 器，該連接器可與過濾器濾芯的連接器緊緊地密封連接。尤其是，過濾器濾芯的套管可被以 緊緊的密封方式插入到該過濾器設(shè)備的連接器中。
[0031] 而且，過濾器設(shè)備可具有裝置，尤其是泵，以在清潔側(cè)給過濾器濾芯加載真空。
[0032] 根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例，套管朝上伸出。這意味著該過濾器濾芯以該套管指向向上方 向（大地測(cè)量學(xué)地）的方式被布置在過濾器設(shè)備內(nèi)或被插入過濾器設(shè)備。
[0033] 本發(fā)明的另外可能的實(shí)施方式也包括此前或者下面根據(jù)實(shí)施例描述的過濾器濾 芯或過濾器設(shè)備的特征或構(gòu)造的未被明示地提及的組合。在這個(gè)背景下，本領(lǐng)域技術(shù)人員 也會(huì)增加或修改各個(gè)方面來對(duì)本發(fā)明的相應(yīng)基本形式進(jìn)行改進(jìn)或補(bǔ)充。
[0034] 本發(fā)明的其它構(gòu)造是從屬權(quán)利要求以及下面描述的本發(fā)明的實(shí)施例的主題。下 面，將參照附圖借助實(shí)施例更具體地說明本發(fā)明。
【附圖說明】
[0035] 在此背景中示出了： 圖1是根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的過濾器設(shè)備的橫截面視圖； 圖2是圖1的過濾器設(shè)備的過濾器濾芯的橫截面視圖，但是，圖2中示出的橫截面是垂 直于圖1中示出的平面；以及 圖3是圖1和圖2中的過濾器濾芯的透視圖。
[0036] 在附圖中，相同的附圖標(biāo)記指示相同的或功能相同的元件，除非另有相反指示。
【具體實(shí)施方式】
[0037] 圖1示出了根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的過濾器設(shè)備1的橫截面視圖。
[0038] 過濾器設(shè)備1可例如被提供在機(jī)動(dòng)車中。過濾器設(shè)備1可被設(shè)計(jì)為凈化液體，尤 其是尿素溶液。
[0039] 過濾器設(shè)備1包括殼體2,過濾器濾芯3被布置在該殼體內(nèi)。過濾器濾芯3包括第 一下端盤4和第二上端盤5。在兩個(gè)端盤4和5之間布置有波紋管形式的第一過濾器介質(zhì) 6。該波紋管或第一過濾器介質(zhì)6例如具有環(huán)形橫截面(垂直于紙的平面)，并且在其相對(duì)端 處被流體密封地焊接到端盤4和5。在由第一過濾