过滤器元件、过滤器和具有返回线旁路的过滤器系统的制作方法

本发明涉及包括过滤器材料的过滤器元件，其中过滤器材料可以由将被过滤的介质从原始侧到清洁侧流通。本发明此外涉及过滤器以及过滤器系统。

背景技术：

已知应用过滤器用于过滤介质，特别用于过滤液体。

例如，EP1648583B1公开了油过滤器。所述油过滤器包括具有溢流阀的过滤器元件。当入口中的压力太高时，过滤器元件的过滤器材料的溢流或旁通在已知的油过滤器中发生。在此上下文中，打开溢流阀，从而允许油从过滤器的原始侧直接流到清洁侧。

当过滤器在户外使用时，特别在机动车辆中，户外温度的巨大变化可能导致介质体积的变化，特别当户外温度下降时，以液体形式的介质冻结。体积变化可能导致过滤器损坏。

为了避免此种过滤器损坏，在DE102012017140A1中公开了在过滤器中应用补偿元件，所述补偿元件补偿过滤器中介质的体积变化。然而，此种补偿元件要求在过滤器中的相对大的安装空间。

因此，补偿元件通常不在过滤器中应用，完成过滤之后的介质从过滤器被泵送出，从而避免温度变化对过滤器的损坏。特别地，如上所述，介质在过滤器中冻结对过滤器的损坏将被避免。

然而，将介质泵送出具有使过滤器材料中的灰尘颗粒分离且也被泵送出的缺点。这会对泵或者节流阀、阀等造成损坏。

技术实现要素：

本发明的目的是提供过滤器元件、过滤器和过滤器系统，允许将介质泵送出而不会有来自过滤器材料的灰尘排放。

所述目的通过具有权利要求1的特征的过滤器元件解决。从属权利要求提供进一步的便利实施例。

根据本发明的目的因此通过包括过滤器材料的过滤器元件解决，其中过滤器材料可以从过滤器元件的原始侧到清洁侧被流通，其中过滤器元件包括止回元件，所述止回元件实施为使得从清洁侧回到原始侧的已过滤介质返回流是可能的，但是没有从原始侧到清洁侧的未过滤介质流。

止回元件因此允许至少一部分介质旁通过滤器材料。因此防止强“逆向”流通过过滤器材料，即防止从清洁侧到原始侧的强流通过过滤器材料。因此，可以防止来自过滤器材料的灰尘排放。

过滤器元件优选地包括在其外部侧的原始侧和在其内部侧的清洁侧。换句话说，过滤器元件优选地具有外部原始侧和内部清洁侧。过滤器元件因此可以构造成特别简单。

过滤器元件优选地以用于液体的过滤器元件的形式实施，特别地以用于尿素水溶液的过滤器元件的形式实施。

过滤器元件优选地以圆形过滤器元件的形式实施。在此上下文中，过滤器材料优选地以星形折叠，从而提供大的表面面积。

特别优选地，将被过滤的介质进入流径向于过滤器材料，即垂直于中心过滤器元件纵向轴线，已过滤介质排出流是轴向的，即以中心过滤器元件纵向轴线的方向或平行于中心过滤器元件纵向轴线。

在本发明的特别优选的实施例中，止回元件和过滤器材料彼此匹配，从而当已过滤介质返回流从清洁侧流到原始侧时的止回元件的流动阻力小于当已过滤介质返回流从清洁侧流回到原始侧时的过滤器材料的流动阻力。因此，当泵送时，介质将通过止回元件大体上完全旁通过滤器材料，从而实际上完全避免来自过滤器材料的灰尘排放。在此上下文中，流动阻力优选地涉及尿素水溶液。

过滤器元件可以包括第一端部盘，其中止回元件布置在或实施在第一端部盘的区域中。特别优选地，止回元件直接布置在第一端部盘上。由此，实现止回元件的特别节省空间的布置。

进一步优选地，由过滤器元件的第一端部盘和第二端部盘轴向地形成过滤器材料的框架。过滤器材料可以融合到和/或粘合到端部盘，从而能够承受高压力。在此上下文中，过滤器材料在过滤器元件的制造期间可以被引入端部盘的熔化物中和/或在端部盘处的粘合剂中。

止回元件可以被构造成止回阀。特别地，止回元件可以包括用于从清洁侧到原始侧的介质流的第一通过开口，其中止回元件可以包括用于封闭所述第一通过开口的阻塞本体。在此上下文中，当原始侧处介质的压力高于清洁侧处介质的压力时，阻塞本体可以抵靠在止回元件的阻挡件上并因此封闭第一通过开口，另一方面，当清洁侧处介质的压力大于原始侧处介质的压力时，所述阻塞本体可以至少部分地打开所述第一通过开口。在此上下文中，阻塞本体可以是盖板、球、圆锥等形式。第一通过开口优选地在第一端部盘中实施。

为了安全地保证介质从清洁侧到原始侧的返回流，可以设置多个止回元件。止回元件或多个止回元件可以包括多个通过开口，所述多个通过开口中的每个可以通过阻塞本体封闭和打开。优选地，单个阻塞本体封闭和打开止回元件的所有通过开口，或者单独的阻塞本体分别封闭和打开相应止回元件的所有通过开口。所述通过开口可以在第一端部盘中实施。

阻塞本体优选地以膜片的形式实施，所述膜片在过滤器元件的原始侧处覆盖第一通过开口。膜片，特别是整体膜片，是特别简单和廉价可生产的。

在止回元件的又一实施例中，膜片由硅树脂或合成橡胶制成，特别地由三元乙丙橡胶（EPDM）制成。这些材料允许膜片的简单制造并同时允许长的服务寿命。特别优选地，膜片由氢化丁腈橡胶（HNBR）形成，因为此种材料以特别高的矿物油抵抗性为特征，特别地以特别高的柴油燃料抵抗性为特征。

为了可靠地保证止回元件对于从原始侧到清洁侧的流的密封性，阻塞本体优选地由弹性元件抵靠第一通过开口按压。特别优选地，在此上下文中，膜片表面至少部分地由弹性元件抵靠第一通过开口按压。

弹性元件可以是以弹簧的形式。特别优选地，弹性元件以膜片本体的形式实施。由此，不需要单方式独的弹性元件。

为了附接所述膜片，可以设置有锁定突出部，其中所述锁定突出部紧固在止回元件的锁定切口中。所述锁定切口优选地实施为通过切口，从而锁定突出部从锁定切口的后方接合。

当所述膜片形成为相对于锁定切口的中心纵向轴线具有轴向对称性，特别是旋转对称性时，提供止回元件的结构特别简单的实施例。

根据本发明的止回元件也可以设置有不同的结构构造并例如可以形成为所谓的（鸭）鸭嘴阀。此种阀是市场上现成可获得的和廉价的，并且可以特别易于安装在过滤器元件上。

一个或更多个止回元件可以包括一个或更多个上述特征。

根据本发明的又一实施例，过滤器元件除了上述止回元件之外包括止回阀，通过所述止回阀，在过滤器或过滤器元件的反冲过程（=清洗）期间，防止已过滤介质或空气的不期望的返回流通过过滤器材料（=过滤器介质）。由此，一方面，可以更加可靠地抵消在原始侧粘附到过滤器材料的污染物的不期望的分离。此外，由此，可以实现止回元件对于清洁侧和原始侧之间的即使对于最小压力差别的压力逆向的可靠响应行为。止回阀和止回元件一起可以安装在过滤器元件的相同端部盘上。止回阀可以特别地以对应于止回元件的方式设计。

本发明的目的由包括过滤器壳体和布置在过滤器壳体中的过滤器元件的过滤器进一步解决，其中过滤器元件包括过滤器材料，所述过滤器材料可以由将被过滤的介质从过滤器的原始侧到清洁侧流通，其中过滤器包括止回元件，所述止回元件实施为使得从清洁侧到原始侧的已过滤介质返回流是可能的，但是没有从原始侧到清洁侧的未过滤介质流。

过滤器元件优选地包括在其外部侧的原始侧和在其内部侧的清洁侧。过滤器元件因此可以被构造成特别简单。

止回元件因此可以被设置在过滤器元件中和/或过滤器的另一区域中，特别在过滤器壳体中。优选地，根据本发明的过滤器包括过滤器壳体和布置在过滤器壳体中的上述过滤器元件，其中过滤器元件包括止回元件。当过滤器元件包括止回元件时，过滤器可以使用止回元件的“旁通功能”翻新，因为已知的过滤器元件可以简单地使用根据本发明的过滤器元件更换。已知的过滤器可以易于通过这种方式使用此种“旁通功能”翻新。

过滤器的止回元件优选地包括一个或多个上述特征。此外，包括一个或多个上述特征的多个止回元件可以设置在过滤器上。

根据本发明的目的最终由具有上述过滤器和用于把将被过滤的介质供应到过滤器的第一泵的过滤器系统解决。所述第一泵可以设计为用于将介质从过滤器泵送出。可替代地或此外，过滤器系统可以包括用于将介质从过滤器泵送出的第二泵。过滤器系统还可以包括阀，特别是在泵和过滤器之间流体连接的截流阀和/或节流阀。

附图说明

本发明的进一步特征和优点从本发明实施例的下述详细描述、展示对于本发明重要的细节的附图以及权利要求中产生。

附图中示出的特征被示出，从而可以使根据本发明的特征清晰可见。不同的特征可以由它们自己单独实现，而且所述不同特征中的多个也可以在本发明的变体中以任意组合实现。

图1在此上下文中示出了根据本发明具有过滤器的过滤器系统的视图，其中过滤器在视图的一半示出为截面，过滤器系统的其他部件示意性地示出；

图2以详细的纵向截面示出了具有过滤器的又一过滤器系统；

图3以放大的视图示出了在图2的过滤器系统中标记的细节B；和

图4以部分纵向截面示出了用于过滤器系统的过滤器元件，特别用于尿素水溶液。

具体实施方式

图1示出了具有过滤器12的过滤器系统10。过滤器12是以用于尿素水溶液的过滤器的形式。所述过滤器包括入口14和出口16。入口14径向延伸，出口16轴向于过滤器元件18延伸。过滤器元件18是以圆形过滤器的形式，即与其中心过滤器元件纵向轴线19大体上轴向对称。过滤器元件18布置在过滤器12的过滤器壳体20中。过滤器壳体20包括过滤器壳体本体22，所述过滤器壳体本体包括入口14和出口16。过滤器壳体本体22优选地与机动车辆固定地连接。为了允许过滤器元件18的更换，过滤器壳体本体22与过滤器壳体20的盖子24可逆地连接，从而可分离。

通过第一泵26，将被过滤的介质，在此情况下是将被过滤的尿素水溶液，可以被供应到过滤器12。将被过滤的介质的路径在图1中用单线箭头示出。在此上下文中，将被过滤的介质在其到达过滤器12路上经过第一截流阀28。

过滤器元件18包括用于过滤灰尘颗粒的过滤器材料30。已过滤的灰尘颗粒留在过滤器材料30中。过滤器材料30因此将过滤器12的原始侧32从其清洁侧34分离。

在原始侧32和清洁侧34之间，设置止回元件36。止回元件36实施在过滤器元件18的第一端部盘37上。止回元件36包括第一通过开口38、第二通过开口40和膜片42。止回元件36除了所述通过开口38、40之外还包括与所述通过开口38、40对称布置但在现有截面视图中不可见的两个通过开口。在原始侧32上，膜片42通过伞形头部部分44抵靠在通过开口38、40上，从而将所述通过开口封闭。膜片42经过形成为通过切口的锁定切口46。膜片42的锁定突出部48紧固在锁定切口46中，因为其从锁定切口46的后方接合。膜片42由弹性材料形成，其中所述膜片在原始侧32处的压力比清洁侧34处的压力更高时封闭通过开口38、40并在清洁侧34处的压力比原始侧32处的压力更高时打开所述通过开口。

由此，已过滤介质可以通过止回元件36从清洁侧34引导至原始侧32，而不会有已过滤介质经过过滤器材料30。容纳在过滤器12中的介质因此可以由第二泵50从过滤器12泵送出，而在过滤器介质30中分离的灰尘颗粒不会分离，且第一截流阀28和/或第二泵50不会污染和损坏。将介质泵送出以所示的双线箭头的方向实现。

过滤器系统包括第二截流阀52，所述第二截流阀相对于过滤器12在出口16的流体下游。为了泵送，第二截流阀52关闭，第一截流阀28打开，从而完全清空过滤器12。随后，第一截流阀28关闭。通过清空过滤器12，防止由过滤器中的介质冻结对过滤器12造成的损坏。应当理解，当将介质泵送出时，第二截流阀52也可以保持打开，从而允许空气（或者内燃发动机的排气）流通过出口16到过滤器壳体20中。

过滤器元件18原则上也可以在第一端部盘37朝着上方的情况下布置在过滤器壳体20中，如图2中所示的过滤器系统10的实施例的情况。应当理解，实施在过滤器元件18的第一端部盘37上的止回元件36此外可以具有不同于图1中所示实施例的构造。相应地，止回元件36可以是例如根据图2和3的所谓的（鸭）鸭嘴阀。止回元件36在此情况下优选地延伸通过过滤器元件18的第一端部盘37的切口。止回元件36在此上下文中形成用于所述介质的通过开口38，所述通过开口根据图3中鸭嘴阀的详细视图可以通过鸭嘴阀的两个阀盖板54不漏流体地封闭。在原始侧32处的压力比清洁侧34处的压力更高时，止回元件的两个阀盖板54不漏流体地彼此抵靠。因此鸭嘴阀在其关闭位置，其中鸭嘴阀的通过开口38不漏流体地闭合。在鸭嘴阀的关闭位置中，防止将被过滤的介质的围绕和绕着过滤器介质30的旁路流。在清洁侧34处的压力比原始侧32处的压力更高时，即当从入口14、出口16以及过滤器壳体20（图3）吹出或吸出尿素水溶液时，止回元件36的两个阀盖板54被移动分开，如图3中由箭头56所示，止回元件36因此转换到其打开位置中。

根据图4的实施例，过滤器元件18除了上文解释过的止回元件36之外可以包括止回阀58，当从过滤器系统排放尿素水溶液（=清洗）时，通过所述止回阀完全防止已过滤介质返回流或进入的空气流通过过滤器元件30。由此，在上述反冲过程中可以更加可靠地抵消已经由过滤器材料30从介质过滤的灰尘的不期望的分离。止回阀58可以特别地布置在过滤器元件18的第一端部盘37上并可以以与止回元件36对应的方式设计。通过此种止回阀58，可以在反冲过程中实现止回元件36的更加可靠的响应行为，特别对于清洁侧32和原始侧34之间的仅仅最小的压力差别。应当理解，在图4中所示的过滤器元件18的实施例中，通过反冲（=清洗）并未实现将介质从过滤器元件18完全清空。

总之，本发明涉及用于过滤介质的过滤器，特别用于过滤尿素水溶液。所述过滤器包括具有过滤器材料的过滤器元件。可以至少部分地，特别是完全地将所述介质从过滤器泵送出，而非使之必须经过过滤器材料，从而已经从介质过滤出来的灰尘不会从过滤器材料分离且不会被泵送出。为了所述目的，在过滤器中，特别在过滤器元件中，设置止回元件，其阻挡从过滤器的原始侧到清洁侧的介质流但允许从过滤器的清洁侧到原始侧的介质流。止回元件优选地以鸭嘴阀或蘑菇形膜片的形式。在此上下文中，所述膜片进一步优选地由在蘑菇形的基部处的更厚的部分锚定在过滤器的通过切口中。所述蘑菇形的头部部分优选地覆盖过滤器的至少一个通过开口，所述至少一个通过开口用于从清洁侧到原始侧的介质流。