[发明专利]清洁模块、过滤器元件以及过滤器系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于清洁被第二介质污染的第一介质的介质流的清洁模块、以及用于清洁模块的过滤器元件、以及过滤器系统，特别是在燃料供给系统中、特别是在机动车的柴油机燃料供给系统中。

现有技术

在内燃机的燃料系统中，特别是机动车的燃料系统中，水可能积聚，例如可由于冷凝水。分离燃料中的水部分是可靠的发动机操作所需要的。为了这一目的，已知的燃料系统具有水分离器，在所述水分离器中，水部分经由聚结器或疏水过滤介质从燃料中分离。

利用已知的装置对水部分的分离导致所分离的水并不纯净，而是含有燃料成分。就所要求的环境保护来说，处理被一部分燃料污染的一定量的所分离的水是带来问题的。

在DE 10 2004 036 070 A1中已知的是一种用于内燃机的燃料系统的水分离器，在所述水分离器中，用于吸附地收集所分离的水中的燃料部分的吸附过滤器布置在其水出口的下游。吸附过滤器的过滤器元件经由保留行为（retention behavior）影响燃料部分的吸附，其中所供应的分离水量中的燃料部分附着到过滤材料并且被保持在该处。途径通过吸附过滤器的一定量的水在过滤器下游具有高清洁度。过滤器元件的吸附材料是，例如，活性炭或可膨胀的吸附性塑料，例如聚丙烯、聚乙烯或聚氯乙烯（PVC）。吸附材料设计为松散的、颗粒状的填料材料，烧结体，或泡沫以用于形成过滤器元件。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种过滤器系统的清洁模块用于清洁被第二介质污染的第一介质的介质流，所述清洁模块设计为便于保养。

本发明的另一目的在于，提供一种用于清洁模块的过滤器元件，以及具有便于保养的清洁模块的过滤器系统。

本发明的前述目的是根据本发明的一个方面实现的，就清洁模块以及就过滤器系统，这是通过清洁模块包括具有入口和出口的壳体以及布置在壳体中的可更换的过滤器元件，其中过滤器元件具有用于收集第一介质中的第二介质的至少一部分的吸收和/或吸附性材料。

本发明的有利的设计和优点示出在其他的权利要求、说明书以及附图中。

提出一种用于清洁被第二介质污染的第一介质的介质流的清洁模块，该清洁模块包括具有入口和出口的壳体和布置在壳体中的可更换的过滤器元件。在这一布置中，介质流的流动方向被导向与重力相反地穿过规定安装状态下的过滤器元件。过滤器元件具有用于收集第一介质中的第二介质的至少一部分的吸收和/或吸附性材料。

清洁模块可以有利地用在机动车的燃料供给系统中，在所述燃料供给系统中，分离出的水代表第一介质，所述水被作为第二介质的燃料污染。

如果燃料（优选柴油机燃料）被柴油-水分离器清洁，水会积聚，并且在这个过程中水被分离出。通常在可以直接布置在过滤器壳体中的收集室中接收水。也可以在分开的容器或透明的碗中接收水。之后将水从过滤器系统中排出。如果要将水排出到周围环境中，在与周围环境接触前，水会被清洁掉剩余的碳氢化合物。活性炭通常用于此目的。

如果利用活性炭清洁源自机动车或固定式马达的燃料供给系统中产生的水，吸收性活性炭的使用寿命取决于水量以及其中的碳氢化合物的浓度。碳氢化合物的比重越高或水量越大，吸收剂越早耗尽并且必须更换。碳氢化合物，特别是柴油，可以部分地溶解在水中或者也可以作为乳浊液存在。根据DIN EN ISO 9377-2 H 53，在实际应用中观察到的溶解度在3至6毫克碳氢化合物之间变动。然而，如果例如最细微的柴油液滴分散在水中，呈现的是“水包柴油”（diesel-in-water）乳浊液。这些乳浊液通常非常稳定，使得其在直到水排出的可用时间内不会分为两层。根据DIN EN ISO 9377-2 H 53，就这些乳浊液，碳氢化合物的浓度可以在500mg/l到2000mg/l之间。如果此时要将活性炭用于吸附，则不可能就世界范围内每个区域中的每辆汽车预测会积聚多少水以及其具有何种浓度的碳氢化合物。差异在区域性（各种燃料质量不同的市场）和地方性（各种加油站操作员）方面过大，以至于无法以固定量的活性炭（例如以终身部件的形式）实现统一的使用寿命。因为在现代车辆中，安装空间非常有限，因此所需量的活性炭将是不实际的。对于终身部件来说，数升活性炭是必要的，如果燃料包含相对大量的水并且假设几乎仅存在水包柴油的乳浊液。后者可以被视为既定的，这是基于在行业中就柴油-水分离器的多年经验。