專利名稱：凈化液體的過濾器裝置的制作方法
凈化液體的過濾器裝置本發(fā)明涉及凈化液體，特別是凈化被有機成分污染了的燃料的過濾器裝置。為了保證以液體燃料供給的動力裝置(例如特別是內(nèi)燃機)的操作穩(wěn)定性，燃料的凈化是不可缺少的。特別是，為了保護敏感的噴射系統(tǒng)不受來自柴油機燃料(其除了經(jīng)常被夾帶的水成分污染，還被有機物質(zhì)和顆粒污染)的損害，必須借助于所配置的過濾器裝置分離出有機物質(zhì)和顆粒，它們作為污垢遺留在有關的過濾器裝置內(nèi)。過濾器裝置的更換間隔期通常取決于由有關的過濾器裝置所產(chǎn)生的流動阻力。隨著過濾器的污垢的增加，在過濾介質(zhì)上形成的壓差升高并因此流動阻力增加。鑒于該問題，本發(fā)明提出了這樣的任務，即提供用于凈化液體，尤其是燃料的裝置，雖然它是可簡單并經(jīng)濟操作的，但是使過濾器裝置的有關過濾介質(zhì)長的使用時間成為可能。根據(jù)本發(fā)明，該任務通過具有權(quán)利要求1的總體特征的過濾器裝置得以解決。因此，本發(fā)明的主要特性在于，提供一種分解設備，其如此分解包含在有關液體 (特別是燃料)中的水分子，使得形成羥基自由基。由于羥基自由基是高化學反應性的氧化劑，因此有機物質(zhì)通過與羥基自由基的接觸，最大程度地被氧化。顆粒形式的有機物質(zhì)造成過濾器裝置中的高流動阻力，而在通過氧化形成氧化物 (例如CO2)時則不是這種情況。這些現(xiàn)象例如在內(nèi)燃機排氣管路中的炭黑顆粒過濾器的情況下，是已知的。這里采用通過過濾器的再生，通常通過供熱，啟動氧化為灰塵，以便將該顆粒灰化為灰塵和C02。以相似的方式，本發(fā)明在液體過濾器裝置的情況下提供借助于羥基自由基的“冷”氧化。結(jié)果是建議這樣一種裝置，其因經(jīng)濟的操作性能而出眾，特別是鑒于過濾器更換間隔期的減少。關于羥基自由基的產(chǎn)生，優(yōu)選地這樣進行設置，使得所述分解設備具有形成羥基自由基的、作為催化劑起作用的介質(zhì)和/或電解設備。在催化操作的分解設備的情況下，在從屬于過濾器裝置的過濾器元件的過濾介質(zhì)上或內(nèi)提供用作催化劑的二氧化鈦。在此，有利地，可以這樣進行設置，將二氧化鈦以層施涂在過濾介質(zhì)上。催化劑的有效性可以因此以簡單并有利的方式得到加強，使得這樣進行設置，即對所述催化劑施以光輻射，特別是在180-300nm波長范圍的光輻射。對此可以這樣實施過濾器裝置具有外殼部分，其形成用于自然光或者通過人工輻射源而產(chǎn)生的光輻射進入至過濾介質(zhì)上的催化劑的窗。備選地，在輻射密封性(strahhmgsdicht)隔離的過濾器裝置外殼部分的情況下，可以在外殼部分內(nèi)部提供輻射源。在電解操作的分解設備的情況下，可以這樣進行設置，使得所述電解設備在容納有過濾器元件的外殼部分內(nèi)部具有至少一個在電解時起陽極作用的金剛石電極。在有利的實施例中，可以在過濾器元件端蓋上形成金剛石電極。為了電解設備的完善，可以提供可導電的、特別是由不銹鋼形成的過濾介質(zhì)的組成部分或者過濾器元件的其它部分作為電解設備的陰極。
關于用于連接引起電解的直流電源而將起陽極作用和起陰極作用的電極觸點接通，可以由在文獻DE 10 2004 005 202 Al中闡明的技術應用來完成。下面根據(jù)在圖中描繪的實施方案詳細地說明本發(fā)明。圖中指出

圖1以示意的并僅以草圖的方式簡化描繪具有催化操作的分解設備的根據(jù)本發(fā)明的裝置的實施例，其中表示了提供光輻射的兩個備選的可能性，和圖2用于本發(fā)明的實施例的過濾器元件的一部分的剖示透視圖，其中提供電解分解設備。在水電解時，其通常被裂解為氫和氧，而借助于特殊的電極，例如借助于起陽極作用的金剛石電極(其通過摻雜元素硼而可導電)達到特殊的水分解，其中代替氧和氫，形成高反應性羥基自由基。然而代替借助于電解設備的分解，借助于與夾帶的水分子相接觸的催化劑，也可以產(chǎn)生羥基自由基，其中二氧化鈦非常好地適合于此。根據(jù)圖1，依據(jù)實施例闡明本發(fā)明，其中用由二氧化鈦形成的催化劑來進行水分子的分解。對此，在圖1中，用2標示僅象征性地表示作為整體的過濾器設備，在外殼4上連接燃料輸入管道6和燃料輸出管道8。過濾介質(zhì)10位于外殼4中。為了將水分解為氫和羥基自由基，過濾介質(zhì)10設置了由作為催化劑起作用的二氧化鈦構(gòu)成的層。為了加強位于過濾外殼4中的二氧化鈦的催化作用以及羥基自由基的形成，提供電磁輻射輸入，在本發(fā)明的情況下，在180-300nm的波長范圍。在圖1中，表示了輻射輸入的兩個備選的可能性。在一種情況下，光源7位于過濾器外殼4內(nèi)部。雖然以繪圖表示了僅一個光源7，但可以提供多個以合適的配置和由任意構(gòu)成方式的光源，例如一個或多個LED。在一個備選的實施方案中，在過濾器外殼4上提供一個輻射可穿透的壁部分，其優(yōu)選地形成UV-可穿透的窗，通過該窗借助于外部光源9照射二氧化鈦。該外部光源9可以通過自然光，或者例如在內(nèi)置光源7的情況下，通過任意構(gòu)成方式的一個照明器或多個照明器以及各種類型的輻射體，優(yōu)選地同樣通過LED。通過有機污垢的氧化，“冷”氧化阻礙由于過濾介質(zhì)10上不斷增高的壓差而使得過濾器裝置2的流動阻力過快建立，從而延長過濾器使用時間。在圖2的實施例中，分解設備以電解方式操作。在圖2中所示的過濾器元件1具有過濾介質(zhì)10，其在兩個端蓋12、14之間延伸，所述每個端蓋分別與過濾介質(zhì)10的可分配 (zuordenbar)的端部區(qū)域16、18相連接，其中在端部區(qū)域16和端蓋12之間是形成絕緣層類型的粘合劑床26，過濾介質(zhì)10的另一個端部區(qū)域18向著下方端蓋14內(nèi)側(cè)是液體可穿透的。該過濾介質(zhì)10以內(nèi)周面靠在支承管20上支撐。下端蓋14在其內(nèi)側(cè)形成在運行中起陽極作用的金剛石電極22。在此是在可導電的端蓋14上的僅數(shù)納米厚的、晶體的金剛石層，其中通過用元素硼摻雜使得金剛石可導電。在電解時，金剛石電極22與起陰極作用的電極(特別是由不銹鋼構(gòu)成的)的電化學行為導致水分子以這樣的方式分解，即代替氫和氧，形成高反應性的羥基自由基。關于起陰極作用的電極的形成，可以在過濾介質(zhì)10(其以過濾墊的方式多層地構(gòu)造)內(nèi)，提供例如由不銹鋼構(gòu)成的晶格層(Gitterlage)。關于觸點接通，可以是，如已經(jīng)述及的，從由DE 10 2004 005 202 Al已知的技術出發(fā)，在其中公開了多種用于過濾器元件上的觸點接通設備的結(jié)構(gòu)類型，并且事實上在電解設備的運行中這是可以調(diào)節(jié)的。
不管是否應用水分子的催化分解或電解以將水分子分解為高反應性的羥基自由基，但是通過與羥基自由基的接觸，實現(xiàn)了有機物質(zhì)的最大程度的氧化?？梢哉f，這導致有機顆粒的“冷灰化”，伴隨CO2和最少量遺留灰化殘留物的逃逸，由此，在過濾介質(zhì)上遺留時， 不引起流動阻力的顯著升高。
權(quán)利要求
1.凈化液體，特別是凈化被有機成分污染的燃料的過濾器裝置，其特征在于，借助于分解設備(10，14，2 從包含在液體中的水分子形成羥基自由基，所述羥基自由基使雜質(zhì)，特別是有機成分，最大程度地氧化，并將其轉(zhuǎn)變?yōu)榛衔锢鏑02。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的過濾器裝置，其特征在于，所述分解設備具有形成羥基自由基的、 作為催化劑起作用的介質(zhì)(10)和/或電解設備(10,14, 22) 0
3.根據(jù)權(quán)利要求2的過濾器裝置，其特征在于，在從屬于過濾器裝置的過濾器元件(1) 的過濾介質(zhì)(10)上或內(nèi)提供用作催化劑的二氧化鈦。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的過濾器裝置，其特征在于，將二氧化鈦以層施涂在過濾介質(zhì)(10)上。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4的過濾器裝置，其特征在于，為了加強催化劑作為羥基自由基產(chǎn)生劑的有效性，對所述催化劑施以光輻射，特別是在180-300nm波長范圍的光輻射。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的過濾器裝置，其特征在于，它具有外殼部分G)，其形成用于自然光或通過人工輻射源(9)產(chǎn)生的光輻射進入至過濾介質(zhì)(10)上的催化劑的窗。
7.根據(jù)權(quán)利要求5的過濾器裝置，其特征在于，在外殼部分(4)內(nèi)部提供輻射源(7)。
8.根據(jù)權(quán)利要求2的過濾器裝置，其特征在于，所述電解設備在容納過濾器元件(1)的外殼部分內(nèi)部具有至少一個在電解時起陽極作用的金剛石電極02)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8的過濾器裝置，其特征在于，在過濾器元件O)的一個端蓋(14)上形成所述金剛石電極02)。
10.根據(jù)權(quán)利要求8或9的過濾器裝置，其特征在于，提供可導電的、特別是由不銹鋼形成的過濾器元件(1)的過濾介質(zhì)(10)的組成部分，作為電解設備的陰極。
全文摘要
本發(fā)明涉及凈化液體，特別是凈化被有機成分污染的燃料的過濾器裝置，其特征在于，借助于分解裝置(10，14，22)由包含在液體中的水分子形成羥基自由基，所述羥基自由基最大程度地使雜質(zhì)，特別是有機成分氧化，并將其轉(zhuǎn)化為化合物例如CO2。
文檔編號C10G32/02GK102428162SQ201080019419
公開日2012年4月25日 申請日期2010年4月22日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月2日
發(fā)明者M·德韋斯, R·埃貝勒 申請人:Hydac過濾技術有限公司