CN103813847B - 液体过滤器 - Google Patents

Abstract

描述了一种用于液体、尤其地用于尤其地机动车的尤其地内燃机的燃料、尤其地柴油燃料的液体过滤器(10)。壳体(12)在液体过滤器(10)的正常运行位置中空间上在下方具有至少一个用于包含在壳体(12)中的液体的排出管路(19)和至少一个通风管路(28)。用于该至少一个排出管路(19)和该至少一个通风管路(28)的封闭元件(34)可旋转地和/或可插拔地在外部在下方布置在壳体(12)处。在壳体(12)外部处布置有具有该至少一个排出管路(19)或该至少一个通风管路的排出壳体接头(18)和径向在外部同轴地包围该排出壳体接头的环腔接头(24)，排出壳体接头和环腔接头限制环形腔(26)。该至少一个通风管路(28)或该至少一个排出管路与环形腔(26)相连接。封闭元件(34)具有流体收集盆形部(36)，该流体收集盆形部利用其敞开的侧边指向壳体(12)并且在其底部(42)处在内部布置有配合到环形腔(26)中的封闭接头(40)。封闭元件(34)利用封闭接头(40)至少可在轴向方向(21)上运动地同轴地固定在排出壳体接头(18)上以用于打开和关闭。在流体收集盆形部(36)的底部(42)处布置有径向上在外部以封闭的方式包围排出壳体接头(18)的密封区域(50)，该密封区域在封闭元件(34)的关闭状态中与环腔接头(24)的自由的端侧间接地或直接地以起密封作用的方式共同作用。流体收集盆形部(36)径向上在密封区域(50)之外具有至少一个用于液体的排出孔(56)。

Description

液体过滤器

技术领域

本发明涉及一种用于液体、尤其地用于尤其地机动车的尤其的内燃机的燃料尤其为柴油燃料的液体过滤器，该液体过滤器带有：壳体，该壳体在液体过滤器的正常运行位置中空间上在下方具有至少一个用于包含在壳体中的液体的排出管路和至少一个通风管路；以及用于该至少一个排出管路和该至少一个通风管路的封闭元件，该封闭元件可旋转地和/或可插拔地在外部在下侧布置在壳体处。

背景技术

从文献US 6,258,269 B1中已知一种用于液体过滤器的排出装置，其具有一体地与收集容器的端部壁相连接的阴性的(weiblich)阀部件。该排出装置具有带有柱形的侧壁和内部的端部壁的管接头。端部壁包括插塞状部，并且径向上在该插塞状部之外包括通风孔。排出孔在端部壁中布置在管接头的径向之外的端部壁中。环形的密封表面径向上布置在排出孔之外。螺纹套布置在环形的密封表面之外。阳性的(m?nnlich)阀部件插入阴性的阀部件中。该阳性的阀部件包括阀体和阀密封部。该阀密封部布置在管接头中并且具有柱形的侧壁，该侧壁限定通风管路。此外，该阀密封部包括带有通到阀管路处的通风孔的内端部。环形的密封面径向上布置在阀密封部的侧壁之外。阀体的密封面相对于容器的端部壁的密封面密封。阀体具有径向上在阀密封部之外的排出孔。阀体包括径向上在阀体中的环形的排出孔之外的螺纹套。该阀体的螺纹套与阴性的阀部件的螺纹套如此地共同作用，即阳性的阀部件可拧入该阴性的阀部件中并且可从其中被拧出。

发明内容

本发明的目标是，设计开头提及的形式的液体过滤器，其具有用于打开和关闭该至少一个排出管路和该至少一个通风管路的封闭元件，该封闭元件设计简单并且可简单地装配和操纵。该封闭元件应尽可能节省空间。排出管路应尽可能与通风管路一起可利用封闭元件打开和封闭。

根据本发明，该目标通过以下方式实现，即在壳体处在外部布置有具有该至少一个排出管路或该至少一个通风管路的排出壳体接头和径向上在外部同轴地包围该排出壳体接头的环腔接头，排出壳体接头和环腔接头限制环形腔，该至少一个通风管路或该至少一个排出管路与该环形腔相连接，封闭元件具有流体收集盆形部，该流体收集盆形部利用其敞开的侧边指向壳体并且在其底部处在内部布置有配合到环形腔中的封闭接头，封闭元件利用该封闭接头至少可在轴向方向上运动地同轴地固定在排出壳体接头上以用于打开和关闭，在流体收集盆形部的底部处布置有径向上在外部以封闭的方式包围排出壳体接头的密封区域，该密封区域在封闭元件的关闭状态中与环腔接头的自由的端侧间接地或直接地以起密封作用的方式共同作用，并且流体收集盆形部径向上在该密封区域之外具有至少一个用于液体的排出孔。

因此根据本发明排出壳体接头固定在壳体处，封闭元件的封闭接头借助于旋接和/或插拔连接装配在壳体上。该旋接和/或插拔连接可为螺栓连接、卡口连接或其它形式的插拔连接。只要未另外阐述，概念“轴向”、“径向”和“周缘侧”针对封闭元件相对于壳体的旋转和/或插拔方向。封闭接头在此沉入位于排出壳体接头和环腔接头之间的环形腔中。在封闭元件的关闭位置中，环腔接头相对于在封闭元件的流体收集盆形部的底部面处的密封区域密封。管路中的一个、优选地该至少一个排出管路位于排出壳体接头的内部中。其它管路、优选地该至少一个通风管路通入环形腔中。通过该至少一个排出管路可将液体从液体过滤器中排出。尤其地当液体过滤器用于燃料尤其地用于柴油燃料时，可聚集在液体过滤器的壳体的下部区域中的液体收集腔中的水可排出。当排出液体尤其地水时，通过该至少一个通风管路输送环境空气，以避免在液体过滤器中形成可妨碍液体流出的负压。环腔接头在密封区域处相对于在密封区域和流体收集盆形部的周缘壁之间的外部的环形腔不仅密封该至少一个通风管路而且密封该至少一个排出管路。用于液体的排出孔从该外部的环形腔中引导出来。有利地，该排出孔可布置在流体收集盆形部的底部中、优选地布置在最低的部位处。因此，液体可完全从流体收集盆形部中流出。利用仅仅一个密封区域向外尤其地相对于环境不仅可密封该至少一个通风管路而且也可密封该至少一个排出管路。在此，环腔接头的端侧直接贴靠在密封区域的密封面处。也可在密封区域和环腔接头的端部壁之间设置附加的密封部，从而封闭接头间接地相对于密封区域密封。排出壳体接头、环腔接头以及封闭接头以节省空间的方式彼此同轴地基本上布置在一个高度上。这对液体过滤器在轴向方向上的结构高度尤其有利。由此与从现有技术中已知的液体过滤器相比获得的结构空间可用于增大壳体的内腔、尤其地在壳体中下部的液体收集腔的体积。当封闭元件在轴向方向上运动出来时，流体收集盆形部的径向外部的周缘壁远离壳体并且由此增大了在流体收集盆形部的敞开的端侧处的用于空气流入的间隙。该至少一个通风管路和该至少一个排出管路在密封器件打开时与外部的环形腔相连接。封闭元件的固定仅仅借助于排出壳体接头和封闭接头实现。为了密封，仅仅使用环腔接头和流体收集盆形部的密封区域。以这种方式，使保持功能和密封功能相互分离。因此，可分别彼此独立地最优地设计保持功能和密封功能。

在一个有利的实施形式中，环腔接头的轴向延伸小于排出壳体接头的轴向延伸。以这种方式，为了排出液体并且为了通风，可在封闭元件运动出来时敞开在环腔接头和密封区域之间的间隙，而不必完全使封闭元件与排出壳体接头分离。这简化了排出过程。因此，封闭元件也不会轻易丢失。

有利地，轴向上在环腔接头的自由端侧和流体收集盆形部的密封区域之间布置有环形密封件尤其地平面型密封件(Flachdichtung)。借助于该环形密封件可改进密封功能。平面型密封件可简单地装配。此外，平面型密封件可简单地且成本适宜地制造。此外，平面型密封件具有在轴向方向上小的结构高度。这有利地影响在过滤元件的空间需求和体积之间的关系。

在另一有利的实施形式中，排出壳体接头和/或封闭接头在周缘侧具有至少一个用于液体的通过孔，该通过孔在封闭元件的关闭状态中利用相应其它接头的不可透过流体的区域封闭并且在封闭元件打开时可被释放。周缘侧的通过孔有利地可布置成与相应接头的自由端侧成间距。以这种方式，虽然相应其它接头可保持与在自由端侧的区域中的周缘区段相连接，该通过孔可被释放。因此，也可在不必将封闭元件完全从壳体处取下的情况下释放周缘侧的通过孔。

此外有利地，排出壳体接头可具有外螺纹并且封闭接头可具有相应的内螺纹。以这种方式，可简单地实现旋拧连接。该旋拧连接可连续地打开，从而在该至少一个排出管路和该至少一个通风管路和外部的环形腔之间的连接可均匀地且受控地释放。

有利地，在液体过滤器的正常运行位置中，在壳体的内部中的该至少一个通风管路的每个孔在空间上都布置在壳体的内部中的该至少一个排出管路的最下方的孔之上。有利地，该至少一个通风管路的所有孔在空间上都位于壳体中的液位之上。以这种方式可防止，在打开封闭元件时液体通过该至少一个通风管路从壳体中流出。至少在壳体的内部中的排出管路的最下方的孔可布置在壳体的最低的部位处。以这种方式，当液体过滤器用于燃料尤其地柴油燃料时，可能的可聚集在壳体的底部处的水收集腔中的水可在更轻的悬浮在上面的柴油不从壳体中漏出的情况下被排出。不仅通风管路而且排出管路也可分别仅仅具有一个在壳体的内部中的具有上述性能的孔。

附图说明

从以下描述(在其中根据附图详细解释本发明的实施例)中得到本发明的其它优点、特征和细节。本领域技术人员适宜地也可单独地考虑在附图、说明书以及权利要求中以组合的方式公开的特征并且将其结合成其它合理的组合。

其中：

图1显示了在排出装置的区域中的用于柴油燃料的燃料过滤器的细节的截面，该排出装置带有利用封闭元件封闭的用于在燃料过滤器中沉积的水的排出管路和通风管路；

图2显示了图1中的燃料过滤器，其中在此显示了在打开位置中的封闭元件；

图3显示了没有封闭元件的图1中的燃料过滤器；

图4显示了图1中的燃料过滤器的封闭元件的等轴侧视图。

在图中相同的构件设有相同的参考标号。

具体实施方式

在图1中以截面图显示了用于液体的柴油燃料的燃料过滤器10的详细视图。燃料过滤器10是在此未进一步关注的机动车的内燃机的燃料系统的一部分。该燃料过滤器10用于净化柴油燃料并且用于分离例如包含在柴油燃料中的水。该燃料过滤器10具有过滤器壳体12，其中在图1中仅仅显示了在壳体底部14的区域中的局部。在图3中显示了壳体底部14的另一细节视图。壳体底部14例如根据注塑方法由塑料制成。

过滤器壳体12具有用于待净化的燃料的进入部和用于已净化的燃料的离开部，这两者在图1中都未示出。在过滤器壳体12中布置有同样未示出的过滤元件，其使进入部与离开部密封地分离。为了净化，燃料必须以在此未详细关注的方式穿流过滤元件。在此，可能的包含在燃料中的水被分离并且在壳体底部14的区域中被收集，该壳体底部14在图1中示出的燃料过滤器10的正常的运行位置中在空间上位于下方。在壳体底部14上方的区域用作水收集腔15。为了排出被收集的水，在壳体底部14中设置有整体以16表示的排出装置。

排出装置16包括排出壳体接头18，其穿过壳体底部14并且使水收集腔15与环境、例如位于过滤器壳体12之外的用于水的收集装置相连接。排出壳体接头18的设想的轴线在燃料过滤器10的正常的运行位置中相对于垂直的旋拧轴线21轴向地伸延，封闭元件34可基于该旋拧轴线21而相对于过滤器壳体12运动。如果以下涉及“轴向”、“径向”或“周缘地”，在未另外说明的情况下，则参照以上内容。排出壳体接头18在其内部中具有用于被收集的水的排出管路19。该排出管路19具有通到水收集腔15的排出孔20。排出壳体接头18在壳体底部14的外侧处延伸。该排出壳体接头18一体地与壳体底部14相连接。在其径向外部的周缘侧处，排出壳体接头18具有外螺纹22。排出壳体接头18的径向内部的周缘侧在排出孔20的区域中无台阶地过渡到壳体底部14的内侧中。因此，在水收集腔15中被收集的水可无障碍地通过排出孔20流出。

排出壳体接头18在径向外部由同轴的环腔接头24包围，该环腔接头同样为排出装置16的一部分。该环腔接头24一体地与壳体底部14相连接。该环腔接头24的轴向延伸从壳体底部14起观察小于排出壳体接头18的轴向延伸。因此排出壳体接头18在轴向方向上超过环腔接头24。

径向上在排出壳体接头18和环腔接头24之间存在径向内部的环形腔26，该环形腔在径向内部由排出壳体接头18限制并且在径向外部由环腔接头24限制。排出装置16的通风管路28通入内部的环形腔26中。通风管路28在通风管30的内部中从过滤器壳体12的内腔延伸到内部的环形腔26。在过滤器壳体12的内部中的通风管30的内部的孔32在燃料过滤器10的正常的工作位置中在空间上位于排出孔20上方。通风管路28相对于旋拧轴线21偏心地平行于排出管路19延伸。通风管路28用于在通过排出管路19排出水时为过滤器壳体12通风。环境空气可通过通风管路28到达过滤器壳体12中，以防止在过滤器壳体12中的负压。

此外，排出装置16包括封闭元件34，利用该封闭元件可封闭排出管路19和通风管路28。该封闭元件34在图4中详细示出。为了排出在水收集腔15中收集的水，可借助于封闭元件34打开排出管路19和通风管路28。该封闭元件34包括用于被排出的水的杯形的收集盆形部36。该收集盆形部36朝向过滤器壳体12的壳体底部14敞开。在封闭元件34的图1中显示的关闭状态中，收集盆形部36的径向外部的周缘壁38的自由的端侧贴靠在壳体底部14的外侧处。

封闭元件34具有封闭接头40，其一体地布置在收集盆形部36的底部42的面对收集盆形部36的内侧的这一侧处。封闭接头40具有内螺纹44，其与排出壳体接头18的外螺纹22配合。封闭接头40的内直径相应于排出壳体接头18的外直径。封闭元件34利用封闭接头40拧到排出壳体接头18上。封闭接头40的外直径相应于环腔接头24的内直径。封闭接头40与排出壳体接头18同轴地且与环腔接头24同轴地沉入内部的环形腔26中。封闭接头40的轴向延伸小于内部的环形腔26的轴向的延伸。在封闭元件34的关闭状态中，排出壳体接头18的自由端侧在封闭接头40之内贴靠在收集盆形部36的底部42的内侧处。

封闭接头40以周缘上均匀分布的方式具有四个通过孔46。如在图4中示出的那样，这些通过孔46在轴向方向上从在底部42的附近的封闭接头40的不可透过流体的周缘区域48延伸到封闭接头40的自由端侧。在图1中示出的封闭元件34的关闭状态中，不可透过流体的区域48在轴向方向上与环腔接头24重叠。排出壳体接头18与封闭接头40的轴向重叠大于环腔接头24与封闭接头40的轴向重叠。由此，在拧出封闭元件34时首先释放通过孔46，并且由此相对于外部的环形腔54释放内部的环形腔26。通过继续拧出封闭元件34内部的环形腔26才通过通过孔46朝向排出管路19敞开。

封闭接头40在径向外部由密封面50包围，该密封面位于收集盆形部36的底部42的内侧上。在封闭元件34的关闭状态中，以平面型密封件形式的环形密封件52密封地贴靠在密封面50处。环腔接头24的自由的端侧密封地贴靠在环形密封件42的背离收集盆形部36的底部42的侧边处。

径向上在环形密封件52或密封面50和在一侧上的环腔接头24和在另一侧上的周缘壁38之间存在外部的环形腔54。排出接头56从外部的环形腔54中在下方通过收集盆形部36的底部42向外引导。排出接头56在外部可持久地或者仅仅为了排出过程与用于水的收集装置相连接，通过该收集装置可防止，受到燃料污染的水直接到达环境中。在封闭元件34的关闭状态中，环形密封件52密封内部的环形腔26，并且由此相对于外部的环形腔54密封通风管路28和排出管路19，并且由此使其向外密封。因此其仅仅需要一个这样的环形密封件52以向外不仅密封通风管路28而且密封排出管路19。

为了将被收集的水从过滤器壳体12中排出，如在图2中示出的那样，封闭元件34从排出壳体接头18处拧下一段距离。在此，释放了在环形密封件52和环腔接头24的端侧之间的间隙58。此外，释放了在周缘壁38的端侧和壳体底部14之间的气隙60。此外，通过孔46首先在径向外部由环腔接头24释放，并且在继续拧出时在径向内部由排出壳体接头18释放。

通过箭头62指出，水从水收集腔15中通过排出孔20到达排出管路19中并且从该排出管路19中到达封闭接头40之内的区域中。水从该处起穿过被释放的通过孔46从径向内部向径向外部流入内部的环形腔26中。水从内部的环形腔26中通过间隙58到达外部的环形腔54中。水通过排出接头56离开外部的环形腔54。

当排出水时为了防止在过滤器壳体12中存在负压，空气通过虚线的箭头64指出的那样从环境中通过气隙60首先被吸入外部的环形腔54中。从此处开始，该空气通过间隙58流向内部的环形腔26。空气从内部的环形腔26到达通风管路28并且通过孔32流入过滤器壳体12的内腔中。空气在排出孔20之上进入过滤器壳体12的内腔中。

通过在打开封闭元件34时，首先间隙58将内部的环形腔26并且由此通风管路28与外部的环形腔54并且由此环境相连接，实现了在被收集的水可从过滤器壳体12通过排出管路19流出之前对过滤器壳体12的内腔进行通风。因此，从一开始在过滤器壳体12中就不会产生可抵抗水的排出的负压。通过继续拧出封闭元件34才朝向排出管路19释放通过孔46，从而水可流出。

在以上描述的燃料过滤器10的实施例中，尤其以下改型方案是可行的：

本发明不限制在用于柴油燃料的燃料过滤器10上。相反地，本发明也可应用在其它形式的用于液体的过滤器中，例如用于其它燃料、机油或水。优选地，本发明应用在这样的液体过滤器中，即其中液体应无压力地从过滤器壳体中排出。本发明也不限制于使用在机动车的内燃机中。相反地，其也可应用于其它类型的内燃机例如工业发动机中。

代替塑料，壳体底部14也可由其它材料例如金属制成。

代替相对于排出壳体接头18偏心，通风管路28也可在排出壳体接头18中伸延。替代地，排出管路19也可在排出壳体接头18之外伸延。

也可设置多于一个通风管路28。同样也可设置多于一个排出管路19。

代替布置在收集盆形部36的底部42处，环形密封件52也可与环腔接头24的端侧相连接。也可省去环形密封件52。替代地，环腔接头24的端侧可直接密封地贴靠在封闭元件34的密封面50处。

代替平面型密封件，环形密封件52也可实现成其它形式的环形密封件，例如O型圈密封件或异型环形密封件。

代替一体地与壳体底部14相连接，排出壳体接头18、通风管30和/或环腔接头24也可作为独立的部件固定地与壳体底部14相连接，例如粘接或焊接。代替一体地与收集盆形部36相连接，排出接头56也可作为独立的构件固定例如粘接或焊接在该收集盆形部36处。

除了在封闭接头40中的通过孔46，附加地也可在排出壳体接头18和/或环腔接头24中设置相应的通过孔。也可设置多于或少于四个通过孔46。通过孔46也可不同地设计尺寸和/或不同地布置。

在封闭元件34的周缘壁38的自由端侧和过滤器壳体12的壳体底部14的外侧之间可设置附加的密封部。也可设置成，气隙60也可在封闭元件34的关闭位置中敞开。

除了水，附加地或备选地，利用排出装置15也可排出燃料。

Claims (13)

1.一种用于液体的液体过滤器(10)，该液体过滤器带有：壳体(12)，所述壳体在所述液体过滤器(10)的正常运行位置中空间上在下方具有至少一个用于包含在所述壳体(12)中的液体的排出管路(19)和至少一个通风管路(28)；以及用于所述至少一个排出管路(19)和所述至少一个通风管路(28)的封闭元件(34)，所述封闭元件可旋转地和/或可插拔地在外部在下方布置在所述壳体(12)处，其特征在于，在所述壳体(12)外部处布置有具有所述至少一个排出管路(19)或所述至少一个通风管路(28)的排出壳体接头(18)和在径向外部同轴地包围所述排出壳体接头(18)的环腔接头(24)，所述排出壳体接头(18)和所述环腔接头(24)限制环形腔(26)，所述至少一个通风管路(28)或所述至少一个排出管路与所述环形腔(26)相连接，所述封闭元件(34)具有流体收集盆形部(36)，所述流体收集盆形部利用其敞开的侧边指向所述壳体(12)并且在其底部(42)处在内部布置有配合到所述环形腔(26)中的封闭接头(40)，所述封闭元件(34)利用所述封闭接头(40)至少可在轴向方向(21)上运动地同轴地固定在所述排出壳体接头(18)上以用于打开和关闭，在所述流体收集盆形部(36)的底部(42)处布置有在径向外部以封闭的方式包围所述排出壳体接头(18)的密封区域(50)，所述密封区域在所述封闭元件(34)的关闭状态中与所述环腔接头(24)的自由的端侧间接地或直接地以密封作用的方式共同作用，并且所述流体收集盆形部(36)径向上在所述密封区域(50)之外具有至少一个用于液体的排出孔(56)。

2.根据权利要求1所述的液体过滤器，其特征在于，所述液体是燃料。

3.根据权利要求2所述的液体过滤器，其特征在于，所述燃料是内燃机的燃料。

4.根据权利要求3所述的液体过滤器，其特征在于，所述燃料是机动车的内燃机的燃料。

5.根据权利要求2所述的液体过滤器，其特征在于，所述燃料是柴油燃料。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的液体过滤器，其特征在于，所述环腔接头(24)的轴向延伸小于所述排出壳体接头(18)的轴向延伸。

7.根据权利要求1至5中任一项所述的液体过滤器，其特征在于，轴向上在所述环腔接头(24)的自由端侧和所述流体收集盆形部(36)的密封区域(50)之间布置有环形密封件。

8.根据权利要求7所述的液体过滤器，其特征在于，所述环形密封件是平面型密封件(52)。

9.根据权利要求1至5中任一项所述的液体过滤器，其特征在于，所述封闭接头(40)在周缘侧具有至少一个用于液体的通过孔(46)，所述通过孔(46)在所述封闭元件(34)的关闭状态中利用所述排出壳体接头(18)的不可透过流体的区域封闭并且在所述封闭元件(34)打开时可释放所述通过孔(46)。

10.根据权利要求1至5中任一项所述的液体过滤器，其特征在于，所述排出壳体接头(18)在周缘侧具有至少一个用于液体的通过孔，所述通过孔在所述封闭元件(34)的关闭状态中利用所述封闭接头(40)的不可透过流体的区域封闭并且在所述封闭元件(34)打开时可释放所述通过孔。

11.根据权利要求1至5中任一项所述的液体过滤器，其特征在于，所述排出壳体接头(18)和所述封闭接头(40)在周缘侧具有至少一个用于液体的通过孔，所述通过孔在所述封闭元件(34)的关闭状态中利用所述封闭接头(40)和所述排出壳体接头(18)的不可透过流体的区域封闭并且在所述封闭元件(34)打开时可释放所述通过孔。

12.根据权利要求1至5中任一项所述的液体过滤器，其特征在于，所述排出壳体接头(18)具有外螺纹(22)并且所述封闭接头(40)具有相应的内螺纹(44)。

13.根据权利要求1至5中任一项所述的液体过滤器，其特征在于，在所述液体过滤器(10)的正常运行位置中，在所述壳体(12)的内部中的所述至少一个通风管路(28)的每个孔(32)在空间上布置于在所述壳体(12)的内部中的所述至少一个排出管路(19)的最下方的孔(20)之上。