包括多个过滤元件的过滤组件的制作方法

本发明涉及一种用于待过滤流体，特别是燃料或油，的过滤组件，该过滤组件包括过滤壳体并且包括至少两个过滤元件。

现有技术

过滤元件在机动车中使用，例如，以清除操作流体（诸如燃料或油）中的杂质。通常，设置恰好一个过滤元件用于待过滤流体。该过滤元件的尺寸限制了待过滤流体的最大可能体积流量。然而，可用的安装空间并不总是足够大或具有需要的形状。

ep0991457b1公开了一种过滤系统，在所述过滤系统中，多个单独的空心圆柱型的过滤壳体（各自包括过滤元件）被旋拧在共同的过滤头上。过滤头被配置为使得流体能够平行地流动通过包括过滤元件的过滤壳体。过滤头包括用于引入待过滤流体并且用于排出已过滤的流体的连接部。意在通过特殊的过滤头以降低为了将多个过滤壳体连接到用于待过滤流体的先过滤管线所需的连接管线的数量。然而复杂的过滤头显著增加了竖直方向上的总高度。

us2011/0089101a1公开了一种燃料过滤器，在所述燃料过滤器中，两个允许平行通过流的空心圆柱形滤芯布置在过滤壳体的共同的壳体内部，其中每个滤芯均围绕以疏水网状物，以便分离出燃料中所包含的水。滤芯被安装在从下侧被旋拧到过滤壳体中的维护盖上，使得滤芯可以容易地更换。由于滤芯布置在共同的壳体内部中，与使用更大的滤芯相比，就燃料过滤器作为一个整体的总尺寸，仅产生了微小的降低（如果有的话）。此外，就设计过滤壳体的外部轮廓而言，也不会带来灵活性的提升。

因此，本发明针对这样的问题，即提供一种以更低成本制造的过滤组件，并且使其能够即使在有限的安装空间中也能容纳对于待过滤流体的预定体积流量来说足够大的过滤表面。

通过具有独立权利要求1的特征的过滤组件解决了这一问题。优选的实施例可以在从属权利要求以及说明书中找到。

技术实现要素：

根据本发明，用于待过滤流体，特别是燃料或油，的过滤组件被设置为具有过滤壳体。过滤壳体具有配置为单个件的壳体下部分。这使得可以简单并且以低成本地制造壳体下部分。在壳体下部分中设置至少一个用于待过滤流体的流体入口。壳体下部分配置为以包括多个过滤钵。过滤钵在共同的平面中彼此相邻地并排布置。壳体下部分因此可以灵活地适应于形状复杂或者参差不齐的安装空间，特别是非常扁平的安装空间。过滤钵经由侧壁通道彼此流体连接。这使得可以实现过滤钵具有平行的通过流。侧壁通道可以配置为径向通道，优选为侧壁中的槽，槽从壳体部件的分隔平面打开，以由此实现从中无阻碍的脱模。

多个过滤钵还使得能够实现过滤流体的预定体积流量。过滤壳体还包括用于封闭过滤钵的壳体上部分。壳体上部分通常以密封的方式，也就是说流体密封地，置于过滤壳体上。为了这一目的，过滤壳体和壳体上部分可以彼此粘接。在壳体上部分上配置有流体歧管，该流体歧管包括至少一个用于已过滤流体流出过滤钵的流体出口。过滤组件进一步地包括至少两个过滤元件，在过滤壳体的过滤钵的每个中分别布置一个过滤元件。由此，过滤钵中的每个均被分为用于待过滤流体的前腔和用于已过滤流体的后过滤腔。流体歧管通常打开到过滤钵中的每个的后过滤腔。也就是说，已过滤流体可以由各个后过滤腔流入流体歧管中。

可以设置过滤组件为分别具有多于一个的流体入口和/或流体出口，诸如先过滤液体入口和用于从内燃机中返回的燃料的入口，和/或可以连接到分别的燃料输送系统的两个后过滤出口。

壳体上部分可以一体地或多部分地构造。其设计为以分别具有用于每个过滤钵的盖元件。在多部分的壳体上部分中，盖元件中的至少两个可以是结构相同的。

在有利的实施例中设置为，盖元件各自包括流体歧管的纵向部段。这使得可以实现紧凑的结构设计。

在特别优选的实施例中设置为，盖元件以及分别相关联的纵向部段彼此一体地构造为单个件。流体歧管则配置为至少在一些部段作为壳体上部分的部件。这使得可以简化过滤组件的制造和安装。

在有利的实施例中，流体歧管被纵向地分开。优选地，流体歧管的下侧部分部段由与盖元件一体的纵向部段形成。这进一步简化了制造，并且使得过滤组件的结构设计能够特别扁平。

在优选的实施例中，过滤组件的特征在于，过滤元件被支撑在壳体上部分上。有利地，过滤元件被夹持、嵌入或一体固定到，优选地焊接到，在壳体上部分上。替代地或额外地，过滤元件可以插到（优选以密封的方式插到）壳体上部分的插套部段上。插套部段可以通过o形环或密封座密封，o形环或密封座优选地存在于或抵靠在过滤元件的端部板上。

这简化了过滤组件的安装。出于这一目的，过滤元件可被预安装在壳体上部分上。同时，可以保证过滤元件以流体密封的方式附接到壳体上部分，由此使得在各个前腔和后过滤腔之间不会出现泄漏流。

在有利的实施例中，过滤元件为圆形元件，特别是具有折叠为星形形状的过滤介质。这使得可以特别紧凑地设计单独的过滤钵。在替代的并且有利的实施例中，过滤元件为扁平元件，特别是具有折叠为之字形形状的过滤介质。这使得过滤组件的设计可以异常扁平。

优选地，过滤钵中的至少两个在先过滤侧并联地彼此流体连接。流体则能够平行地流动通过在至少两个过滤钵中的过滤元件。也就是说，过滤钵中的前腔彼此流体连接。这使得在使用单独的小的过滤元件时，可以获得更大的有效的总过滤元件。

在有利的实施例中，设置为在过滤钵中的一个中布置用于流体的加热元件和/或用于将流体中包含的水分离出去的水分离器，优选地布置在允许串联通过流的过滤钵中，特别优选的是布置在作为过滤组件的第一过滤钵的流入侧或者是允许串联通过流的中心钵。允许串联通过流的过滤钵因此在上游或下游连接到其他过滤钵。这使得能够整合附加功能，例如流体加热和/或从由流体中分离水。由此要求的设备需求则仅为整个过滤组件提供一次，而不必为每个单独的过滤钵或每个单独的过滤元件提供多次。

在有利的实施例中设置为，壳体下部分配置为注塑成型的部分。优选地，壳体下部分由聚酰胺构成。特别优选地使用pa66。壳体上部分通常也配置为注塑成型的部分，优选由聚酰胺构成。有利地，壳体部件的一个或两个可以至少部分地由导电塑料构成，这是有利的以便能够使燃料的通过流所产生的静电放电。在此，在特别有利的实施例中，过滤组件可以具有至少一个用于建立静电放电的电接触的连接部，该连接部优选布置在流体入口和/或流体出口。

在有利的实施例中，过滤钵在其各自的总高度和/或直径上彼此不同。因此，过滤钵配置为以具有不同深度。这使得可以将过滤组件特别有利地装配到参差不齐的安装空间中。

在另一个实施例中可以设置为，壳体上部分和壳体下部分在分隔平面上以流体密封的方式相互连接，特别是互相焊接。分隔平面则可以垂直于过滤钵的纵向轴线延伸，或者与过滤钵的纵向轴线成角度地延伸。替代地，分隔平面可以是阶梯状的，特别是具有多个阶梯，其中优选的是存在至少一个垂直于过滤钵的纵向轴线延伸的分隔平面部段，并且存在至少一个与过滤钵的纵向轴线成角度地延伸的分隔平面部段。这使得能够更好地适应安装空间，不仅在平面内，还在倾斜的安装空间界限中。

在壳体下部分和壳体上部分之间设置的焊接缝通常周向环绕地延伸。焊接缝可以有利地在接缝平面中延伸。替代地，焊接缝可以沿三维曲线延伸。焊接使得能够将壳体下部分以简单、成本低、节约空间并且可靠地流体密封的方式与壳体上部分连接。

最后，替代地或额外地可以设置为，在至少两个相邻的过滤钵之间设置有支撑部，该支撑部优选形成或包括至少一个固定装置，特别是固定孔眼或固定接片，固定装置可以用于将过滤组件固定在例如机动车上，特别是在底盘区域中。

过滤钵可以各自具有圆形、椭圆形、多边形（特别是四边形或六边形）的横截面形状。优选地，过滤组件的所有过滤钵均具有相同的横截面形状。但是，替代地，不同横截面形状也可以组合在一个过滤组件中。为过滤钵选择合适的横截面形状使得能够使过滤组件进一步适应于可用的安装空间。

本发明的其他优点从说明书和附图中产生。以上描述的以及甚至进一步说明的特征可以其自身单独地使用或与以任何组合与其他特征一起使用。

附图说明

在附图中：

图1a示出了根据本发明的过滤组件的第一实施例的示意性俯视图，所述过滤组件包括成排布置的四个基本上圆柱形的过滤钵；

图1b示出了图1a的过滤组件的示意性侧视图；

图1c示出了图1a的过滤组件的沿着平面a-a的示意性纵剖面图；

图2a示出了根据本发明的过滤组件的第二实施例的示意性俯视图，所述过滤组件包括复杂布置的六个基本上圆柱形的并且深度不同的过滤钵；

图2b示出了图2a的过滤组件的沿着平面a-a的示意性剖视图；

图3a示出了根据本发明的过滤组件的第三实施例的示意性俯视图，所述过滤组件包括彼此相邻布置的六个基本上长方形的过滤钵；

图3b示出了图3a的过滤组件的示意性侧视图；

图3c示出了图3a的过滤组件的沿着平面a-a的示意性纵剖面图；

图3d示出了图3a的过滤组件的沿着偏移半平面b-b的示意性横截面图；

图4a示出了根据本发明的过滤组件的第四实施例的高度概括俯视图，所述过滤组件包括布置在错开的两排中的五个长方形过滤钵；

图4b示出了根据本发明的过滤组件的第五实施例的概括俯视图，所述过滤组件包括彼此错开布置的四个横截面为六边形的过滤钵；

图4c示出了根据本发明的过滤组件的第六实施例的概括俯视图，所述过滤组件包括五个圆柱形过滤钵，所述过滤钵中的一个构造为允许与其他过滤钵串联的通过流的中心钵，所述中心钵包括水分离器和加热元件；

图5示出了根据本发明所述的过滤组件的另一实施例的透视图，所述过滤组件包括在过滤钵之间的固定孔眼；

图6示出了根据本发明所述的过滤组件的又另一实施例的透视图，所述过滤组件包括用于电接触的连接部；

图7示出了根据本发明所述的过滤组件的替代性实施例的透视图，所述过滤组件包括两个流体入口和流体出口；

图8a和8b示出了根据本发明所述的过滤组件的替代性实施例的透视图，所述过滤组件包括壳体部分的倾斜的分隔平面；以及

图9a和9b示出了每个过滤钵的纵剖视图，所述过滤钵具有被容纳的过滤元件，所述过滤元件被插到壳体上部分的插套部段上。

具体实施方式

图1a示出了根据本发明所述的过滤组件10的第一实施例的示意性俯视图。图1b示出了图1a中的过滤组件10的示意性侧视图。过滤组件10的过滤壳体12包括例如4个基本上为圆柱形的过滤钵14。过滤钵14在此沿直线彼此相邻布置。过滤钵在此布置以使相邻过滤钵14的侧壁以彼此融合的方式并排设置。过滤组件10中的过滤钵14则位于一个共同的平面中。

过滤壳体12包括壳体下部分16以及壳体上部分18。壳体下部分16和壳体上部分18每个均分别配置为单个件，每个均为注塑部分。两个壳体部件例如可以由聚酰胺构成。壳体上部分18以流体密封的方式焊接到壳体下部分16上。壳体上部分18形成用于四个过滤钵14的四个盖元件20。盖元件20中的每个完全覆盖在各自相关的过滤钵14。

过滤组件10具有流体入口22。流体入口22布置在壳体下部分16上。待过滤流体可流动通过流体入口22进入过滤钵14中。过滤组件10还包括流体歧管24。流体歧管24配置在壳体上部分18上。流体歧管24打开到流体出口26中。已过滤流体可以从过滤壳体12中流出通过流体出口26。流体歧管24由纵向部段28形成，该纵向部段28各自配置在盖元件20中的一个上。在图1a和1b的实施例中，纵向部段28无缝地彼此融合。流体歧管24配置为与壳体上部分18一体的单个件。特别是，纵向部段28和各个盖元件20也因此配置为彼此一体的单个件。

图1c示出了根据图1a和1b的过滤组件10的沿着平面a-a（见图1a）的示意性纵剖面图。在过滤钵14中的每个中分别布置有一个过滤元件30。过滤元件30可以配置为具有折叠为星形的过滤介质（仅示意性示出）的圆形元件。过滤元件30则可各自进一步地包括竖管32。过滤元件30各自在下侧被底盖34以流体密封的方式封闭，该底盖34连接到相应的竖管32。过滤元件30在上侧被支撑在壳体上部分18上。过滤钵14中的每个因此被相应的过滤元件30分为用于待过滤流体的先过滤侧前腔36，以及用于已过滤流体的后过滤腔38。

过滤钵14通过侧壁通道40彼此流体连接。也就是说，过滤钵14中的前腔36可以通过侧壁通道40彼此联通。过滤钵14因此在先过滤侧并联连接。流体歧管24朝向过滤钵14中的每个打开。也就是说，每个后过滤腔38具有到歧管24的流体连接。因此，待过滤流体平行地流动通过过滤元件30。

流体歧管24在其通过流横截面中朝向流体出口26变宽。这使得可以在过滤组件10操作时，防止流体歧管24中的已过滤流体的流动速度朝向流体出口26增加。通过在图2a中示出的流体歧管24的通过流横截面的变宽，还可以实现通过所有过滤钵14的一致的通过流。

图2a示出了根据本发明的过滤组件10的第二实施例的示意性俯视图。过滤组件10在此包括六个基本上为圆柱形的过滤钵14a至14f。过滤钵14a至14f并排彼此相邻地布置在共同的平面中。五个过滤钵14b至14f在此沿着弯曲的或成角度的线布置。过滤钵14a定位为在该线旁，从而邻近线性布置的过滤钵14b、14c中的两个。流体入口22在此以使待过滤流体能够切向地流入过滤钵14b中的方式布置在过滤组件10的过滤壳体12上。

图2b示出了图2a的过滤组件10的沿着图2a中以a-a标注的平面的示意性剖视图。过滤组件10的过滤壳体12包括壳体下部分16和壳体上部分18。在此具有不同深度的过滤钵14a至14f配置在在壳体下部分16中。也就是说，提供具有不同总高度h1、h2、h3的过滤钵14a至14f。在过滤钵14a至14f中的每个中分别布置有一个过滤元件30。过滤元件30在此配置为圆形元件，该圆形元件几乎在各个过滤钵14a至14f的整个总高度h1、h2、h3上延伸。特别是，过滤元件30可以分别占据各个总高度h1、h2、h3的超过80%。过滤钵14a至14f中的每个通过至少一个侧壁通道40与相邻的过滤钵14a至14f中的至少一个流体连接。这使得能够将从入口22流入过滤壳体12中的待过滤流体分配到所有过滤钵14a至14f中。

流体歧管24配置在壳体上部分18上。流体歧管24在此配置为以便被纵向地分开。流体歧管24因此在此包括底部段24a和盖部段24b。底部段24a和盖部段24b在纵向接缝42中彼此相邻。纵向接缝42在此配置为焊接缝。因此，可以实现在底部段24a和盖部段24b之间的流体密封的连接。底部段24a配置为与壳体上部分18一体的单个件。在过滤钵14的每个中可延伸进入有一个自底部段42的连接件44。已过滤流体可以流动通过连接件44进入流体歧管24中。流体歧管24的流体出口26在此配置为与底部段24a或壳体上部分18一体的单个件。

图3a示出了根据本发明的过滤组件10的第三实施例的示意性俯视图。图3b示意性地示出了图3a的过滤组件10的侧视图。过滤组件10包括六个具有多边形（在此为基本上四边形）的横截面的过滤钵。过滤钵14在此以规则的矩形方式彼此相邻地布置。过滤钵14中的每个因此在窄侧和长侧上，在至少一侧上，与过滤钵14中的另一个临近。

过滤钵14配置在过滤壳体12的壳体下部分16中。壳体下部分16在上侧被过滤壳体12的壳体上部分18封闭。为此，在此，壳体下部分16水平周向地焊接到壳体上部分18。流体入口22布置在壳体下部分16上。壳体上部分28具有流体出口26。

图3c示出了根据图3a和3b的过滤组件10的沿着平面a-a（见图3a）的示意性纵剖面图。图3d示意性地示出了图3a至3c中的过滤组件10沿偏移半平面b-b（见图3a）的横截面。在过滤钵14中的每个中分别布置有一个过滤元件30。过滤元件30在此配置为具有被之字形折叠的过滤介质（未具体示出）的扁平元件。

相邻的过滤钵14经由允许通过流的侧壁通道40彼此流体连接。侧壁通道40在此配置为过滤钵40之间的在壳体下部分16的间隔区域46中的通道。

流体歧管24配置在壳体上部分18中。流体歧管24打开在流体出口26中。在此存在与过滤钵14中的每一个相关联的壳体上部分18的盖元件20。在盖元件20的每个中，流体歧管24的纵向部段28配置为与相应的盖元件20一体的单个件。相邻的盖元件20以及纵向部段28各自被壳体上部分18的上侧凹口48彼此隔开。

图4a示出了根据本发明的过滤组件10的第四实施例的高度概括俯视图。过滤组件10在此包括五个长方形的过滤钵14，过滤钵布置为平行、错开的两排。

图4b示出了根据本发明的过滤组件10的第五实施例的概括俯视图。过滤组件10在此具有四个横截面为六边形（蜂巢形）的过滤钵14。过滤钵14沿之字形线布置。相邻的过滤钵14因此以平面的方式彼此临接。在此配置为圆形元件的过滤元件30布置在六边形横截面的过滤钵14的每个中。

图4c示出了根据本发明的过滤组件10的第六实施例的概括俯视图，过滤组件10在此包括5个圆柱形的过滤钵14g至14k。在此配置为圆形元件的过滤元件30布置在过滤钵14g至14k的每个中。过滤钵14g在此配置为中心钵50。中心钵50允许至过滤钵14h至14k的串联通过流。待过滤流体在此首先通过中心钵50，并且然后通过滤钵14h至14k中的一个。过滤钵14h和14j则被从被配置为由中心钵50的过滤钵14g所流出的直接供给。过滤钵14i、14k经由侧壁通道（未示出）流体连接到过滤钵14h、14j。作为示例，水分离器52可布置在中心钵50中。水分离器50用于从流体中分离流体中所携带的水，并且将其保持在中心钵50中。更进一步地，加热元件54布置在中心钵50中。利用加热元件54，可以在过滤前对流体进行预加热，例如以改善流体的流动性。

图5示出了根据本发明的过滤组件10的另一实施例，其特征在于，在两个相邻的过滤钵14之间设置支撑部168，该支撑部形成固定孔眼168’或固定孔，经由固定孔眼168’或固定孔，过滤组件10可以安装到例如机动车上，特别是在底盘区域中。

根据图6中示出的又另一实施例，在流体入口26和流体出口22上各自设置用于电接触的连接部262。这是有利的，因为这能够将静电放电到例如机动车车身上。为了这一目的，配置为接触舌片的连接部262以导电的方式连接。如果壳体（至少在存在连接部的区域中）由导电塑料构成，具有电接触的实施例是特别有利的，此类导电塑料例如由具有gf22和/或cf8的pa66或类似材料。

图7示出了根据本发明的过滤组件10的替代性实施例，该过滤组件包括两个流体入口26和两个流体出口22。流体出口22存在于歧管24的自由端，其中流体入口26中的一个切向地打开到在附图中左侧的过滤钵14中，并且第二流体入口26从左侧径向地打开到附图中的第二个过滤钵14中。流体入口26因此流体连接到容纳在过滤钵14中的过滤元件的径向外侧，并且存在从径向向外至径向向内通过过滤元件的流。流体出口22可以连接到，例如，单独的燃料供应系统，诸如内燃机的喷射单元以及用于柴油颗粒滤清器的再生系统，或辅助加热系统或类似系统。流体入口26中的一个可以是从燃料箱的先过滤入口，并且另一个可以是例如用于从喷射系统返回的燃料的再循环连接件。

图8a和8b示出了替代性实施例，其中，壳体上部分18和壳体下部分16在该处连接的分隔平面（虚线）相对于过滤钵14的垂直方向以一定角度延伸。这使得可以更好地适应于可用的安装空间，例如在机动车的底盘区域中。为了能够将过滤钵14中的可用的容积尽可能地用于过滤，所使用的过滤元件可以被相对于纵向轴线倾斜地夹持，由此以获得圆柱区段的形状。

图9a和9b各自示出了过滤钵14的纵剖面细节图，在该过滤钵14中分别容纳有过滤元件30。壳体上部分18分别具有插套部段44，过滤元件30以密封的方式插到插套部段44。在图9a示出的变型中，通过o形环400进行密封，o形环容纳在端部板301回缩的肩部中。替代性地，也可以提供密封而不需要o形环，即通过径向向内存在于端部板301上的密封座302提供密封，也就是说端部板301在其内周上具有密封性，例如由于端部板材料和/或由于注塑成型的密封环（例如由nbr制成）而固有的密封性。