包括水检测电极的水分离器元件的制作方法

本发明涉及用于机动车辆的燃料过滤器的水分离器元件。

背景技术：

从DE 2011 078 362 A1已知用于过滤机动车辆的燃料的水分离器元件。已知的水分离器元件被实施为两级来分离水。其具有颗粒过滤介质和用于分离水的最终分离器滤网。分离的水收集在水收集腔室中。水位传感器（其电极在燃料过滤器的支撑杆中引导）检测在水收集腔室中积聚的水的水位何时太高。

此外，从DE 10 2011 081 141 A1已知的是在过滤器壳体上设置脱水设备，以便能够将分离的水排出过滤器壳体。脱水设备经由搭锁接头联接到过滤器壳体。

WO 2010/049208 A1公开了一种过滤设备，其具有水传感器，其在结构单元中被实施为带有过滤设备的加热电路。水传感器具有传感器销，其可经由电气接触联接到插座接头。

从US 2010/0276352 A1已知的是提供带有用于检测水位的电极的过滤器。在水分离器元件处于未安装状态时，电极被弹性地预加应力且彼此接触。安装水分离器元件导致电极彼此分离，以便其彼此电气绝缘，且如果水位太高，则仅传导电流。这意味着电极既用于检测水位，也用于确保水分离器元件被正确地安装。

然而，由于在燃料过滤器中的磨损和杂质，所以在水收集腔室中水检测的可靠性下降。

技术实现要素：

本发明的根本目的因此是使得在燃料过滤器中能够持久可靠地进行水检测。

该目的使用具有权利要求1的特征的水分离器元件创造性地实现。从属权利要求提供有用的改良。

根据本发明的目的因此使用用于机动车辆的燃料过滤器的水分离器元件解决，水分离器元件具有用于检测在燃料过滤器的水收集腔室中积聚的水的两个水位电极，且水位电极能借助于两个接触电极电气地接触，其中，接触电极可以以导电方式连接到水位电极。

在更换水分离器元件时，由于水位电极布置在水分离器元件上，所以也替换水位电极。水检测可因此持久可靠。

水分离器元件有利地具有支撑在中心管上的颗粒过滤介质。在该情况下，水分离器元件呈过滤元件的形式。

水分离器元件可具有用于水分离的沉降开口。沉降开口优选地实施在水分离器元件的端盘上。沉降开口尤其优选地以沉降间隙的形式实施。

在水分离器元件具有聚结器介质，尤其呈无纺织物的形式时，水分离尤其高效率地发生。

为了分离水，水分离器元件可此外具有最终分离器滤网，其中，最终分离器滤网在滤网支撑件中布置或实施，滤网支撑件关于水分离器元件在径向上布置或实施。使用最终分离器滤网，水分离速率显著地增加。

第一接触电极可关于水分离器元件纵向轴线在径向上实施。

两个接触电极都优选地关于水分离器元件纵向轴线在径向上环形实施。使用环形地实施的接触电极，滤网支撑件可以以实际上任何方式安放、围绕水分离器元件旋转，在每种情况下提供到水位电极的电气连接。

水位电极可实施成整体件/与接触电极一体地实施。以这种方式，可能能够可靠地确保在水位电极和接触电极之间的电气连接。

接触电极可至少部分地布置或实施在水分离器元件的端板上。正因如此，接触电极可容易地通过布置在过滤器壳体上的分接电极接触。

在水位电极和接触电极之间的至少一个连接线可在滤网支撑件中延伸。替代地或额外于其，连接线可在中心管中延伸。

第一水位电极优选地经由电气连接线连接到第一接触电极，其相对于水分离器元件纵向轴线朝外安置，且第二水位电极连接到关于水分离器元件纵向轴线朝内安置的第二接触电极，连接线的至少部分嵌入端板中在第二接触电极和端板的底面之间延伸。正因如此，所以水位电极可与水分离器元件纵向轴线大致间隔开相同距离，而这不会导致水位电极之间的短路。端板的部段在第二接触电极和连接线之间充当绝缘体。

滤网支撑件和/或中心管可经由搭锁接头连接到水分离器元件的端板，在滤网支撑件被锁定到端板时，水位电极各自经由可中断弹性接触电气地连接到接触电极。因为搭锁接头，所以滤网支撑件或中心管尤其要容易组装。

在本发明的另一优选实施例中，接触电极被布置或实施在滤网支撑件的内部腔室中，接触电极各自能使用至少部分有弹性地实施的分接电极接触，且分接电极至少在一些部段中被布置或实施成在过滤器的中心管元件上径向朝外定向。使用这样的布置实现尤其容易组装的水分离器元件，布置或实施在滤网支撑件“下面”的水位电极的电气连接经由分接电极且进一步经由中心管元件“向上”引导。

尤其优选的是，滤网支撑件在中心管元件的区域中被实施成在面对水位电极的底面处封闭。滤网支撑件的内部腔室的下部部分，即，能够指向水收集腔室的滤网支撑件的内部腔室的部分，优选地实施成封闭的。正因如此，可能能够放弃在中心管元件和滤网支撑件之间的密封件，且尤其可能能够放弃在中心管元件和滤网支撑件之间组装密封环。

在颗粒过滤介质、聚结器介质、沉降开口和最终分离器滤网关于水分离器元件纵向轴线在径向上相继地布置时，可能能够实现水分离器元件的尤其紧凑且容易组装的结构。

在本发明的另一实施例中，水分离器元件可具有导电短路桥以用于电气桥接布置或实施在过滤器壳体的内部上的至少两个过滤器壳体电极。由于导电短路桥，可确定水分离器元件正确地插入到过滤器壳体中。此外，由于这样的短路桥，所以其可保证在过滤器壳体中仅使用原始的水分离器元件，以便防止由于有缺陷的仿制水分离器元件对发动机造成损伤。

本发明此外涉及具有先前描述的水分离器元件和具有水收集腔室的过滤器壳体的过滤器，在水分离器元件插入到过滤器壳体中时，水位电极至少部分地突伸到水收集腔室中。

附图说明

本发明的额外特征和优势从本发明的若干示例性实施例的以下详细描述、使用在示出本发明的基本细节的附图中的图以及从权利要求中得到。

在附图中绘出的特征被说明，使得本发明的特别品质可变得明显地清楚。各种特征中的每一个均可自身单独地实现，或者与其他特征以任何组合实现以用于本发明的变型。

图1a是在高度示意性的第一过滤器壳体中的第一水分离器元件的截面透视立视图；

图1b是来自图1a的第一水分离器元件的左侧的部分视图；

图1c是来自图1a的第一水分离器元件的右侧的部分视图；

图2是第二水分离器元件的截面视图；

图3a描绘了第三水分离器元件的滤网支撑件和中心管元件；

图3b描绘了在没有滤网支撑件的情况下，来自图3a的中心管元件；

图3c描绘了来自图3a的第三水分离器元件的局部截面视图；

图4a是第四水分离器元件的透视立视图；

图4b是用于接收来自图4a的第四水分离器元件的第二过滤器壳体的顶视图；

图4c是带有根据图4a的第四水分离器元件插入在其中的根据图4b的第二过滤器壳体的局部截面视图；

图5a是第五水分离器元件的透视立视图；

图5b是根据图5a在第三过滤器壳体中的第五水分离器元件的局部截面视图；

图6a是第六水分离器元件的透视立视图；

图6b是用于接收来自图6a的第六水分离器元件的第四过滤器壳体的透视立视图；

图6c是带有根据图6a的第六水分离器元件插入在其中的根据图6b的第四过滤器壳体的局部截面视图；

图7a是第七水分离器元件的透视立视图；

图7b是用于接收来自图7a的第七水分离器元件的第五过滤器壳体的透视立视图；

图7c是带有根据图7a的第七水分离器元件插入在其中的根据图7b的第五过滤器壳体和局部截面视图；

图8是第八水分离器元件的顶视图；以及，

图9是第九水分离器元件的顶视图。

具体实施方式

图1a描绘了呈用于机动车辆（未示出）的燃料过滤器的形式的第一过滤器10，其具有第一过滤器壳体12，其仅仅利用虚线示意性指示。第一水分离器元件14插入到第一过滤器壳体12中。第一水分离器元件14具有颗粒过滤介质16、聚结器介质18、沉降开口20和最终分离器滤网22。出于清楚的原因，在图1a中仅绘出最终分离器滤网22的端面。点划箭头28指示通过颗粒过滤介质16、聚结器介质18、沉降开口20和最终分离器滤网22的燃料的路径。可以看到，颗粒过滤介质16、聚结器介质18、沉降开口20和最终分离器滤网22关于水分离器元件纵向轴线30在径向上布置。第一水分离器元件14实施成关于水分离器元件纵向轴线30大致轴向对称。

使用聚结器介质18、沉降开口20、和最终分离器滤网22，燃料可有效地摆脱水，以便防止发动机损伤。分离的水收集在第一过滤器壳体12的水收集腔室32中。如果在水收集腔室32中的水位太高，则这通过水位电极34、36检测。水位电极34、36和最终分离器滤网布置在滤网支撑件38上。水位电极34、36可经由接触电极40、42电气接触。接触电极40、42的尤其简单接触和第一水分离器元件14的简单组装使用接触电极40、42的环形实施例实现：使用接触电极40、42的环形实施例，第一水分离器元件14（其按照期望围绕水分离器元件纵向轴线30旋转）可插入到第一过滤器壳体12中，且仍然总是正确地接触。因为在水分离器元件14改变时，水位电极34、36也被更换且因此替换，所以水检测总是能够可靠地发生。

图1b是第一水分离器元件14的局部视图。可从图1b看出，径向外部、第一接触电极40经由电气连接线44电气地连接到第一水位电极34。连接线44嵌入在第一水分离器元件14的端板46中延伸。第一接触电极40和电气连接线44一体地实施。此外，连接线44和第一水位电极34可一体地实施。在当前情况下，连接线44和第一水位电极34经由第一弹性接触件48电气连接。滤网支撑件38可经由搭锁接头50连接到第一水分离器元件14的端板46。这允许滤网支撑件38的尤其简单组装。在组装滤网支撑件38时，通过第一弹性接触件48同时地产生第一水位电极34和第一接触电极40之间的导电连接。

图1c是第一水分离器元件14的另一局部视图。从图1c可见，径向内部、第二接触电极42经由第二弹性接触件52电气地连接到第二水位电极36。在使用搭锁接头50组装滤网支撑件38时，通过第二弹性接触件52同时地产生第二水位电极36和第二接触电极42之间的导电连接。

图2描绘了第二水分离器元件54。第二水分离器元件54与第一水分离器元件14相同。然而，水位电极56、58不像水位电极34、36那样（参见图1a）在直径上互相相对地定位，而是替代地，围绕水分离器元件纵向轴线60成直角地间隔开。此外，滤网支撑件62与端板64一体地实施，第一水位电极56与第一接触电极66一体地实施，且第二水位电极58与第二接触电极68一体地实施。

图3a描绘了燃料过滤器的中心管元件70和第三水分离器元件的滤网支撑件72。中心管元件70不是水分离器元件的一部分。滤网支撑件72具有水位电极74、76。水位电极74、76各自电气连接到分接电极78、80。在其外圆周上，滤网支撑件72此外具有最终分离器滤网，然而出于清楚的原因，其未示出。

图3b描绘了中心管元件70。从图3b可见，分接电极78、80的部段有弹性地实施。分接电极78、80产生到水位电极74、76（参见图3a）的电气连接。

在根据图3a的滤网支撑件72和中心管元件70的局部截面视图中，图3c示出该电气连接如何产生。水位电极74、76（其中，仅在图3c中绘出第一水位电极74）各自电气连接到环形接触电极82、84。水位电极74、76（参见图3a）相应地与接触电极82、84一体地实施。接触电极82、84相应地通过分接电极78、80接触，分接电极78、80的至少一些部段是弹性的，且各自布置在中心管元件70上，使得一部段径向朝外定向，并且其有弹性地实施的部段按压抵靠接触电极82、84。

滤网支撑件72在中心管元件70的区域中实施为在面朝水位电极74、76（参见图3a）的底面90上封闭。正因如此，可能能够放弃在中心管元件和滤网支撑件之间的密封件，尤其是密封环。

在下文中，描述了额外的创造性水分离器元件的外部实施例，其在其外部上具有额外的导电短路桥（Kurzschlussbrücken）以用于电气地桥接布置或实施在过滤器壳体的内部上的至少两个过滤器壳体电极。

图4a描绘了第四水分离器元件110。第四水分离器元件110具有颗粒过滤介质112。颗粒过滤介质112被实施为折叠过滤器。颗粒过滤介质112通过第一端板114和第二端板116围封。

第一水分离器元件电极120和第二水分离器元件电极122布置在第一端板114的面朝外的表面118上。第一水分离器元件电极120借助于呈电气引线形式的短路桥124连接到第二水分离器元件电极122。在当前情况下的电气引线被实施为呈金属条的形式。

图4b示出用于接收根据图4a的第四水分离器元件110的第二过滤器壳体126。第二过滤器壳体126具有过滤器壳体内部128。在第四水分离器元件110被插入到第二过滤器壳体126中时，过滤器壳体内部128面对第四水分离器元件110。

第一过滤器壳体电极130和第二过滤器壳体电极132被布置在过滤器壳体内部128上。第一过滤器壳体电极130被实施成关于第二过滤器壳体126的纵向轴线径向对称。此外，第二壳体电极132被实施成关于第二过滤器壳体126的纵向轴线径向对称。第二过滤器壳体电极132被实施成与第一过滤器壳体电极130同中心。换言之，第一过滤器壳体电极130和第二过滤器壳体电极132基本上以轮胎形状或带有共有中心点环形地实施。第一过滤器壳体电极130包括导电材料，优选地是金属。此外，第二过滤器壳体电极132包括导电材料，优选地是金属。

图4c描绘了第二过滤器134。与对于图4a所示的“头朝下”相比，第二过滤器134具有在其中带有第四水分离器元件110的第二过滤器壳体126。术语“头朝下”应当解释为180°旋转，对于该旋转，旋转轴线垂直于第四水分离器元件110的纵向轴线延伸。如从图1c可见，第一水分离器元件电极120和第二水分离器元件电极122的部段被实施为弯曲的。第一水分离器元件电极120和第二水分离器元件电极122因此具有弹性性能。在第四水分离器元件110安装在第二过滤器壳体126中时，第一水分离器元件电极120与第一过滤器壳体电极130电气且机械接触。在第四水分离器元件110安装在第二过滤器壳体126中时，第二水分离器元件电极122与第二过滤器壳体电极132电气且机械接触。

可在第一过滤器壳体电极130和第二过滤器壳体电极132之间施加电压。然后，电流从第一过滤器壳体电极130经由短路桥124流动到第一水分离器元件电极120（参见图1a），到第二水分离器元件电极122，且进一步到第二过滤器壳体电极132。取决于所施加的电压的极性，电流还可沿相对方向流动。电流仅在第四水分离器元件110正确地安装在第二过滤器壳体126中时流动。因此，通过测量电流流动，可能能够辨别第四水分离器元件110是否正确地安装在第二过滤器壳体126中。

前述中描述的电流电路可此外具有已知的电阻。通过测量该电阻，容易评估第四水分离器元件110是原厂配件还是仿制品。此外，在前述中描述的电流电路可具有已知的电容和/或电感。通过在第一过滤器壳体电极130和第二过滤器壳体电极132之间施加交变电压，以及通过测量所得的电流，可能能够精确地评估第四水分离器元件110是否是仿制品。

如果控制元件（未示出）检测到存在仿制品，或者第四水分离器元件110不正确地安装在第二过滤器壳体126中，则可为用户提供其视觉或声音指示。如果在机动车辆中使用第二过滤器134，则发动机管理系统可中断，以便防止对机动车辆造成损伤。

图5a描绘了第五水分离器元件136。第五水分离器元件136对应于根据图4a的第四水分离器元件110。相比第四水分离器元件110，第五水分离器元件136具有短路桥138，其包括第一水分离器元件电极和第二水分离器元件电极两者，水分离器元件电极经由电气引线连接。第一水分离器元件电极和第二水分离器元件电极代表短路桥138的不同部段。短路桥138经由弹性水分离器元件部分140连接到第五水分离器元件136的水分离器元件主体142。短路桥138由导电材料，优选地金属，实施。

图5b描绘了第三过滤器144。第三过滤器144具有第五水分离器元件136，与图4a中的“头朝下”相比，其被构建到第三过滤器壳体146中。第三过滤器壳体146具有第一过滤器壳体电极148和第二过滤器壳体电极150。可在第一过滤器壳体电极148和第二过滤器壳体电极150之间施加电压。在第五水分离器元件136安装在第三过滤器壳体146中时，过滤器壳体电极148、150通过短路桥138的电气连接的水分离器元件电极电气地桥接。正因如此，可能能够检查第五水分离器元件136是否正确地座置在第三过滤器壳体146中。此外，可能能够检查第五水分离器元件136是否是仿制品。

过滤器壳体电极148、150可关于第三过滤器壳体146的纵向轴线径向对称地实施，以便能够使用第五水分离器元件136，其按照需要在第三过滤器壳体146中围绕其纵向轴线旋转。

第一过滤器壳体电极148和/或第二过滤器壳体电极150可以以导电板，尤其是金属板的形式实施。

作为对第三过滤器壳体146的替代，根据图4b的第二过滤器壳体126可与根据图5a的第五水分离器元件136组合使用。

图6a描绘了第六水分离器元件152。第六水分离器元件152对应于根据图5a的第五水分离器元件136。与第五水分离器元件136相比，第六水分离器元件152具有呈环形式的短路桥154。

图6b描绘了第四过滤器壳体156。第四过滤器壳体156具有第一过滤器壳体电极158和第二过滤器壳体电极160。

图6c描绘了第四过滤器162。第四过滤器162具有根据图6b的第四过滤器壳体156。第四过滤器162的第六水分离器元件152（根据图6a）在第四过滤器壳体156中绘出为“头朝下”。第一过滤器壳体电极158经由短路桥154与第二过滤器壳体电极160电气短路。过滤器壳体电极158、160以弹簧销的形式实施。弹簧销具有弹性过滤器壳体部分（未示出）。使用弹簧销实现尤其可靠的电气接触。

图7a描绘了第七水分离器元件164。第七水分离器元件164对应于根据图6a的第六水分离器元件152。与第六水分离器元件152相比，第七水分离器元件164具有第一水分离器元件电极环166，其在其外部圆周处环形地环绕第七水分离器元件164的端板168。在不同部段中，水分离器元件电极环166包括第一水分离器元件电极、第二水分离器元件电极和具有在这些水分离器元件电极之间的呈短路桥形式的直接电气连接。

图7b描绘了第五过滤器壳体170。第五过滤器壳体170具有第一过滤器壳体电极172和第二过滤器壳体电极174。

图7c描绘了第五过滤器176。第五过滤器176包括根据图7b的第五过滤器壳体170和根据图7a的第七水分离器元件164。第七水分离器元件164在第五过滤器壳体170中绘出为“头朝下”。在安装时，水分离器元件电极环166桥接过滤器壳体电极172、174（参见图7b；仅第一过滤器壳体电极172在图7c中可见）。从图7c中可见，第一过滤器壳体电极172经由弹性过滤器壳体部分178连接到第五过滤器壳体176的过滤器壳体主体180。因此甚至在已经安装和拆卸第七水分离器元件164多次之后仍保持过滤器壳体电极172、174和水分离器元件电极环166的水分离器元件电极之间的电气连接。第二过滤器壳体电极（未示出）也经由弹性过滤器壳体部分（未示出）连接到第五过滤器壳体176的过滤器壳体主体180。

图8描绘了第八水分离器元件182。第八水分离器元件182具有端板184。呈由金属制成的接触条186的形式的短路桥在端板184上实施。接触条186可例如以金属膜的形式存在。接触条186具有第一水分离器元件电极188和第二水分离器元件电极190。水分离器元件电极188、190经由欧姆引线192直接电气地连接。欧姆引线192以接触条186的部段的形式实施。

图9描绘了第九水分离器元件194。第九水分离器元件194对应于第八水分离器元件182。然而，通过端板200的塑料覆盖的、实施为欧姆引线196的接触条198的部段被插入端板200中。正因如此，欧姆引线196更不容易受到损伤。

总之，本发明优选地涉及多级水分离器元件。水分离器元件优选地具有颗粒过滤介质、聚结器介质、沉降开口、和具有最终分离器滤网的滤网支撑件。优选地，两个水位电极被布置在滤网支撑件上。水位电极被实施成使得，在水分离器元件被安装在过滤器壳体中时，水位电极突伸到过滤器壳体的水收集腔室中。每个水位电极均可经由优选地大致环形的一个接触电极接触。接触电极可使用中心管元件的分接电极接触。在该情况下，滤网支撑件优选地在朝水位电极的水分离器元件纵向方向上具有用于中心管元件的封闭接收轴，以便不必要在中心管元件和滤网支撑件之间提供密封件。