本發(fā)明涉及一種過濾單元和過濾系統(tǒng)以及具有過濾系統(tǒng)的機動車。

現(xiàn)有技術(shù)

在機動車中使用過濾元件以便，例如，從流體（諸如燃料或油）中清除雜質(zhì)。通常，為待過濾流體設(shè)置恰好一個過濾元件。該過濾元件的安裝尺寸限定了待過濾流體的最大可能體積流量。然而，可用的安裝空間并不總是足夠大或具有所需要的形狀。

us2005/0045552a1描述了一種具有多個頂部開口的空心圓柱形過濾器殼體的過濾系統(tǒng)。每個過濾器殼體在頂部被過濾器頭封閉，其中過濾器頭構(gòu)造用于將彼此相鄰布置的過濾器殼體互相連接。為此，過濾器頭被安裝在導軌中并且通過短的連接件連接，該短的連接件插入過濾器頭中的相應(yīng)開口中。過濾系統(tǒng)因此適用于過濾器殼體彼此直接相鄰的并且沿著假想直線的布置。過濾器頭并且連接件制造復雜。

從ep0991457b1得知一種過濾系統(tǒng)，在該過濾系統(tǒng)中，多個單獨的過濾器殼體各自通過特殊的過濾器頭與過濾元件連接，過濾器殼體旋擰到過濾器頭上。每個過濾器殼體在頂部具有跨過其整個橫截面的開口，并且該開口被過濾器頭覆蓋，過濾器頭的入口管線和出口管線在開口中開放。過濾器頭因此設(shè)計復雜并且增加了過濾系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)高度。

相反，本發(fā)明的目的在于，提供一種簡單并且可以成本效益高地制造的過濾單元，過濾單元可以靈活的方式集成到過濾系統(tǒng)中。本發(fā)明的目的還在于，提供一種過濾系統(tǒng)，該過濾系統(tǒng)甚至可以布置在狹小的、形狀復雜的特別是形狀不連續(xù)的安裝空間中。此外本發(fā)明的目的是，提供一種具有過濾系統(tǒng)的機動車，其中該過濾系統(tǒng)可以盡可能節(jié)約空間的方式集成。

關(guān)于過濾單元的目的通過具有獨立權(quán)利要求1的特征的過濾單元實現(xiàn)。關(guān)于過濾系統(tǒng)的目的通過根據(jù)關(guān)聯(lián)權(quán)利要求5所述的過濾系統(tǒng)實現(xiàn)。關(guān)于機動車的目的通過具有關(guān)聯(lián)權(quán)利要求12的特征的機動車實現(xiàn)。優(yōu)選的實施例可以由從屬權(quán)利要求以及說明書中得到。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

根據(jù)本發(fā)明的過濾單元

根據(jù)本發(fā)明，提供了用于機動車的待過濾流體（特別是燃料或油）的過濾單元，其中該過濾單元具有過濾缽，在過濾缽中布置有過濾元件，過濾元件將過濾缽分為第一腔和第二腔。待過濾流體可以在未過濾側(cè)引入第一腔或第二腔的未過濾側(cè)。在通過過濾介質(zhì)進行過濾后，可以從形成清潔腔的相應(yīng)的第二腔或第一腔中移除清潔側(cè)已過濾流體。過濾缽由基部和蓋形成，其中基部具有底部元件以及在底部元件和蓋之間的側(cè)壁。過濾缽原則上可以具有任意橫截面形狀。因此，橫截面例如可以是三角形、四邊形、橢圓形或優(yōu)選的圓形?；坑欣貥?gòu)造為一件。這簡化了制造并且提供了成本優(yōu)勢。替代性地，基部可以構(gòu)造為多個部分。蓋有利地以流體密封的方式與基部連接。也就是說，在蓋和基部之間的分隔線被密封。蓋具有管線部段。優(yōu)選地，管線部段與蓋一體地構(gòu)造。管線部段朝向第二腔開放，該第二腔根據(jù)流動方向形成清潔腔或未過濾側(cè)的前腔。已過濾流體因此可以從清潔腔流出到管線部段中，以經(jīng)由管線部段從過濾單元中移除，或者可供應(yīng)到過濾單元的未過濾側(cè)的前腔。管線部段具有至少兩個開放端部。該開放端部可連接額外的過濾單元的額外的管線部段或可連接其他管線部段。在基部的側(cè)壁中構(gòu)造至少兩個通到第一腔的接近開口，第一腔根據(jù)流動方向形成未過濾側(cè)前腔或清潔腔。接近開口通常不被蓋覆蓋。接近開口優(yōu)選也不被蓋限定。當過濾缽構(gòu)造為基本圓柱形時，接近開口優(yōu)選使過濾缽徑向地開放。通過接近開口，待過濾流體可以流入第一腔中并且由第一腔中流出。由于集成到過濾缽的蓋中的管線部段，過濾單元可以配置為特別緊湊的方式，例如特別是扁平的。更進一步地，經(jīng)由管線部段的至少兩個開放端部以及基部上的至少兩個接近開口，本發(fā)明的過濾單元可以靈活地與額外的過濾單元組合以形成過濾系統(tǒng)。對此，過濾單元的管線部段的一個開放端部以及一個接近開口可以與另一過濾單元的管線部段的一個開放端部以及一個接近開口連接。特別是，通過利用兩個接近開口和收集管線部段的兩個開放端部，可以將兩個或更多的過濾單元布置在一個并聯(lián)組合的結(jié)構(gòu)中，使得流體平行流動通過過濾單元。不需要的接近開口和管線部段的開放端部可以由盲塞封閉。由此，每個過濾單元均可以被與其在使用中的位置無關(guān)地相同地構(gòu)造，這簡化了制造。

可能的實施例的特征在于，過濾缽的內(nèi)部寬度大于過濾缽的結(jié)構(gòu)高度。特別優(yōu)選地，過濾缽的內(nèi)部寬度是結(jié)構(gòu)高度的至少兩倍。這使得可以將過濾單元構(gòu)造得非常扁平。但是通過相對大的內(nèi)部寬度可以過濾流體的足夠大的體積流量。過濾缽的結(jié)構(gòu)高度優(yōu)選小于8cm，特別優(yōu)選小于6cm。

在替代性的實施例中，過濾缽的結(jié)構(gòu)高度大于過濾缽的內(nèi)部寬度，并且特別是過濾缽的內(nèi)部寬度的至少兩倍。由此，特別是較深然而較窄的安裝空間可以用作過濾單元的使用位置。然而在適當?shù)慕Y(jié)構(gòu)空間中也可以使高度和內(nèi)部寬度基本一致。

在特別有利的實施例中，設(shè)置為基部和蓋彼此接合，特別是彼此焊接或粘接。以這種方式，可以可靠地獲得流體密封連接。這種連接還可以高效地產(chǎn)生。過濾元件然后固定地集成到過濾缽中，也就是說過濾元件可以是不可替換的。

還優(yōu)選的實施例是在基部上構(gòu)造至少兩個接頭，在每個接頭上構(gòu)造到第一腔的接近開口中的一個。接頭可以特別地構(gòu)造為基部上的短的管狀突起。接頭在接近開口中開放。利用該接頭，管線元件（例如管子元件或管道元件）可以特別簡單的方式連接到基部。

根據(jù)本發(fā)明，過濾元件可以構(gòu)造為圓形過濾元件，特別是具有星形折疊的過濾介質(zhì)。這使得能夠在過濾元件中提供過濾介質(zhì)盡可能大的過濾面積。過濾缽通常構(gòu)造為基本上圓柱形的形狀。替代性地，特別是就扁平地構(gòu)造的過濾缽，過濾元件也可以構(gòu)造為由折疊的過濾介質(zhì)形成的所謂的扁平元件。在這種情況下，過濾缽通常構(gòu)造為矩形。

在過濾特性之外，過濾元件還可以具有水分離功能，或者可以具有與過濾單元共同布置在過濾元件的過濾缽中的水分離元件。更進一步地，加熱裝置和/或一個或多個傳感器可以作為單獨部件或作為過濾元件的部件而與過濾元件一起在過濾缽中。

基部和/或蓋可以特別是由聚酰胺，特別是pa66，制成。聚酰胺便于加工并且耐油或燃料。

根據(jù)本發(fā)明的過濾系統(tǒng)

此外，在本發(fā)明范圍內(nèi)還包括用于機動車的過濾系統(tǒng)，該過濾系統(tǒng)包括至少兩個本發(fā)明的過濾單元，并且特征在于，過濾單元的第一腔互相連接形成第一腔系統(tǒng)，并且管線部段互相連接形成總管線，由此使得流體能夠平行流動通過該過濾元件。

過濾元件因此并聯(lián)布置。由此，可以從小的單獨的過濾單元獲得大的有效的過濾系統(tǒng)。通過使用互相獨立的過濾單元，過濾系統(tǒng)可以靈活地適應(yīng)不同的安裝情況。特別是，不需要用于常規(guī)的大過濾元件的連貫緊湊的安裝空間。相反，本發(fā)明的過濾系統(tǒng)的過濾單元可以設(shè)置在多個分開的、互相間隔的、小的安裝空間中。例如可以利用在機動車的發(fā)動機艙中或者底盤區(qū)域中現(xiàn)有的間隙以安裝本發(fā)明的過濾系統(tǒng)。

在優(yōu)選的實施例中，第一腔和/或管線部段的連接包括管子元件和/或管道元件。管子元件特別容易地適應(yīng)于至少兩個過濾單元的安裝配置。管子元件特別適用于當過濾單元互相之間的相對位置在過濾系統(tǒng)操作期間改變的情況。

一個有利的實施例的特征在于，至少兩個過濾單元的過濾缽中的至少兩個在其各自的結(jié)構(gòu)高度和/或橫截面面積和/或橫截面形狀方面彼此不同。通常在不同結(jié)構(gòu)高度的過濾缽中的一個中的過濾元件中的一個的高度則也大于在其他過濾缽中的其他過濾元件的高度。相應(yīng)地，過濾元件可以具有橫向于高度的不同尺寸或具有不同直徑。由此，過濾系統(tǒng)可以特別好地適應(yīng)于分離的或不連續(xù)的安裝空間。然而，原則上，具有相同過濾缽過的濾單元也可以組合到一個過濾系統(tǒng)中。

優(yōu)選提供的是，到前腔系統(tǒng)的接近開口用第一盲塞封閉。由此，可以使用多個具有至少兩個到特定第一腔的接近開口的過濾單元以構(gòu)造過濾系統(tǒng)；特別是，可以使用結(jié)構(gòu)上相同的過濾單元。因此，在過濾單元中的一個上接近開口中的一個用第一盲塞封閉。在另一個過濾單元上，可以使用自由的接近開口（接近開口不與另一過濾單元的另一接近開口連接），以便將待過濾流體導向由第一腔形成的前腔系統(tǒng)中，或?qū)⒁堰^濾流體導出由第一腔形成的清潔腔。

優(yōu)選提供的是，總管線在一側(cè)用第二盲塞封閉。由此，可以使用多個在特定管線部段上具有至少兩個開放端部的過濾單元以構(gòu)造過濾系統(tǒng)；特別是，可以使用結(jié)構(gòu)上相同的過濾單元。此時，總管線的自由端部可被第二盲塞封閉。在另一端，已過濾流體則可以被從總收集管線中獲取，或者待過濾流體可以被供應(yīng)到總供應(yīng)管線。

在有利的改進方案中提供的是，第一盲塞和第二盲塞構(gòu)造為一體的雙塞。這將前述兩個實施例的優(yōu)點結(jié)合了起來。額外地，由于第一盲塞和第二盲塞組合為一體的雙塞，第一盲塞和第二盲塞的組裝和處理復雜性可降低。

同樣優(yōu)選的實施例的特征在于，過濾系統(tǒng)包括流體能夠流動通過的與過濾缽串聯(lián)的額外的缽。在額外的缽中可以設(shè)置用于流體處理的額外裝置。特別是，可以在額外的缽中布置加熱模塊和/或水分離器和/或一個或多個用于確定過程變量的傳感器。過程變量例如是填充水平、特別是水位或表征流體質(zhì)量的變量。串聯(lián)連接可以使得不必在過濾缽中的每一個中單獨地提供這些裝置。額外的缽可以有利地在流動方向上布置在過濾缽的上游（在未過濾側(cè)，也就是說在總前腔上游）。預處理的流體然后被相應(yīng)地供應(yīng)至過濾缽。如果已過濾流體比未過濾流體更適于在額外的缽中進行處理，額外的缽可以有利地置于過濾缽的下游。

根據(jù)本發(fā)明的機動車

本發(fā)明更進一步地涉及具有本發(fā)明的過濾系統(tǒng)的機動車。過去，在機動車中必須為常規(guī)的具有單個大的中央過濾器的過濾系統(tǒng)提供足夠大的連貫的安裝空間。根據(jù)本發(fā)明，認識到可以改進空間的利用，這是由于為機動車裝備本發(fā)明的過濾系統(tǒng)。在根據(jù)本發(fā)明的機動車中過濾系統(tǒng)可以設(shè)置在更小的并且分散布置的間隙中，例如在發(fā)動機艙中的其他裝置之間和/或在底盤的區(qū)域中。

本發(fā)明的其他優(yōu)點由說明書和附圖中產(chǎn)生。前面所述的以及甚至進一步改進的特征可以按其自身單獨使用或與其他特征一起以任意組合地使用。

附圖說明

在附圖中：

圖1a示出了本發(fā)明的過濾單元的示意性側(cè)視圖；

圖1b示出了根據(jù)圖1a所示的過濾單元的示意性俯視圖；

圖1c示出了根據(jù)圖1a、1b所示的過濾單元的示意性剖視圖；

圖2示出了本發(fā)明的過濾系統(tǒng)的第一實施例的示意圖，該過濾系統(tǒng)具有三個本發(fā)明的過濾單元；

圖3a示出了本發(fā)明的過濾系統(tǒng)的第二實施例的示意性側(cè)視圖，該過濾系統(tǒng)具有兩個本發(fā)明的過濾單元；

圖3b示出了圖3a的過濾系統(tǒng)的示意性剖視圖；

圖4示出了本發(fā)明的機動車的原理圖，該機動車具有本發(fā)明的過濾系統(tǒng)，該過濾系統(tǒng)包括兩個本發(fā)明的過濾單元并且具有與過濾單元串聯(lián)連接的額外的缽。

具體實施方式

圖1a示出了本發(fā)明的過濾單元10的側(cè)視圖。過濾單元10具有過濾缽12。過濾缽12由基部14和蓋16形成?；?4和蓋16在周向分隔線18上以流體密封的方式互相連接。在本例中，該流體密封的連接通過焊接產(chǎn)生的接合實現(xiàn)。

基部具有底部元件20和側(cè)壁22。側(cè)壁22將底部元件20與蓋16連接。兩個接頭40a、40b在此構(gòu)造在基部14的側(cè)壁22上。

收集管線部段26與蓋16一體地構(gòu)造。收集管線部段26在此直徑地沿（假想的）直線跨過蓋16。收集管線部段26具有兩個開放端部28a、28b。收集管線部段的開放端部28a、28b布置在基部14的接頭40a、40b上方。也就是說，在示出的實施例中，接頭40a、40b和開放端部28a、28b均在共同的平面中。

在對附圖進行說明的范圍內(nèi)，假設(shè)流體從基部流動通過過濾單元10到蓋，也就是說，流體通過基部14的接頭40a、40b流入基部的腔中，并且通過收集管線部段26流出。然而，與上述流動相反的流動也同樣是可能的。在該情況下，流體穿過管線部段26在蓋16流入，并且通過基部14上的接頭40a、40b流回。這種腔，以下稱為清潔腔和前腔，則是以相反的方式相應(yīng)布置的。

圖1b示出了圖1a中的過濾單元10的示意性俯視圖。過濾單元10的過濾缽12在此構(gòu)造為具有圓形的橫截面。

圖1c示出了圖1a、1b中的過濾單元10的沿著平面a-a（參見圖1b）的示意性剖面圖。在過濾缽12中布置有過濾元件30。過濾元件30例如可以是圓形元件，優(yōu)選具有星形折疊的過濾介質(zhì)（僅示意性示出）。利用中心向內(nèi)定向的突起32，過濾元件30的底部在此以密封的方式在基部14的底部元件20上封閉。在過濾元件30的頂部，過濾元件30例如可以密封的方式定位為靠在蓋16上。過濾元件30因此將過濾缽分為前腔34和清潔腔36。

在基部14的側(cè)壁22中構(gòu)造兩個通到前腔34的接近開口38a、38b。例如，可在每個接頭40a、40b上構(gòu)造一個接近開口38a、38b。管線元件，例如管道元件（rohrelemente）或管子元件（schlauchelemente）（未示出），可以通過接頭40a、40b以簡單的方式連接到基部14并且連接到前腔34。在操作過濾單元10時，待過濾流體可以經(jīng)由接頭40a、40b上的接近開口38a、38b流入前腔34中或流出前腔34。

與蓋16一體構(gòu)造的收集管線部段26可以布置在過濾缽12上方。收集管線部段26朝向清潔腔36開放（例如通過切口42）。在操作過濾單元10時，通過切口42，已過濾流體可以從清潔腔36流出到收集管線部段26中。流體可流動通過的收集管線部段26的橫截面可從切口42向開放端部28a、28b擴大。在開放端部28a、28b，已過濾的流體可以從過濾單元10抽吸出。

過濾單元10可以設(shè)計得非常扁平。過濾缽12的結(jié)構(gòu)高度h在此明顯小于過濾缽12的內(nèi)部寬度w。在所示的實施例中，過濾缽12的結(jié)構(gòu)高度h也相當于過濾元件30的高度。內(nèi)部寬度w例如可以是結(jié)構(gòu)高度h的兩倍。結(jié)構(gòu)高度h特別是可以小于4.5cm。

圖2示出了本發(fā)明的過濾系統(tǒng)44a的第一實施例的示意圖，該過濾系統(tǒng)44a具有三個本發(fā)明的過濾單元10a-c。過濾單元10a-c的過濾缽12a-c在此設(shè)計為尺寸不同。例如，過濾缽12b可以比過濾缽12a和12c更高。

過濾缽12a-c中的每個在此均設(shè)計有兩個接頭40c-h。在這種情況下，接頭40a和40e以及40f和40g分別被管線元件46連接。管線元件46可以是管子元件，例如，添加到接頭40d-40g上的管子元件（未詳細示出）。接頭40h在此被第一盲塞48封閉。待過濾流體可以首先流動通過接頭40c流入過濾缽12a中的前腔（被覆蓋），并且然后流入過濾缽12b和12c的其他前腔（被覆蓋）中。通過第一盲塞48可以防止未過濾流體流出過濾系統(tǒng)44。

在過濾缽12a-c中的每個上構(gòu)造收集管線部段26a-c，每個收集管線部段各自具有兩個開放端部28c-h。開放端部28d和28e以及28f和28g各自被管線部段46連接。管線部段46可以是管子元件，例如，添加到開放端部28d-g上的管子元件（未詳細示出）。收集管線部段26a-c因此連接形成總收集管線50。收集管線部段26a或總收集管線50的開放端部28c被第二盲塞52封閉。已過濾流體因此可以在開放端部28h上從總收集管線50流出。此外，在示出的實施例中，在不同的過濾單元10a及10c上，用于待過濾流體的未過濾側(cè)入口構(gòu)造為接頭40c，并且用于已過濾流體的清潔側(cè)出口構(gòu)造為開放端部28h。

圖3a示出了本發(fā)明的過濾系統(tǒng)44b的第二實施例的示意圖，該過濾系統(tǒng)44b具有兩個本發(fā)明的過濾單元10d、10e。在該情形中，過濾單元10d、10e的過濾缽12d、12e各自構(gòu)造有兩個接頭40i-l。接頭40j和40k在此連接使得流體可以從其中流動通過。例如，可以通過添加到接頭40j、40k上的管子元件54a形成流體可以流動通過的連接部。過濾單元10d、10e中的每個均在頂部具有收集管線部段26d、26e。每個收集管線部段26d、26e自身具有兩個開放端部28i-l。開放端部28j和28k可連接使得流體可以從其中流動通過。例如，可以通過添加到開放端部28j、28k上的管子元件54b形成流體可以流動通過的連接部。為了圖示的目的，非常簡略地示出了管子元件54a、54b。在實際中，管子元件54a、54b可以設(shè)計得明顯更長，并且特別是設(shè)計為彎曲的（甚至彎曲多次的）或成角度的。過濾單元10d上的接頭40i和開放端部28i在此被一體的雙塞56封閉。此外，在圖3a的實施例中，在相同的過濾單元10e上，用于待過濾流體的未過濾側(cè)入口構(gòu)造為接頭40l，并且用于已過濾流體的清潔側(cè)出口構(gòu)造為開放端部28l。

在圖3b中，示出了圖3a的過濾系統(tǒng)44b的示意性剖面圖。收集管線部段26d、26e通過管子元件54b連接以形成總收集管線50。過濾缽12d、12e中的前腔34a、34b通過管子元件54a連接以形成前腔系統(tǒng)58。

一體的雙塞56具有第二盲塞52，利用該第二盲塞52總收集管線50在一側(cè)封閉。一體的雙塞56還具有第一盲塞48，利用該第一盲塞48封閉接頭40i。待過濾流體因此可以流動通過接頭40l流入前腔系統(tǒng)58中。在通過布置在過濾缽12d、12e中的過濾元件30a、30b進行過濾后，已過濾流體可以在總收集管線50的開放端部28l流出。過濾元件30a和30b流體地并聯(lián)布置。也就是說，流體可以要么流過過濾元件30a或者流過過濾元件30b。已過濾流體一起在總收集管線50中流動。

圖4示出了本發(fā)明的機動車60的原理，該機動車60具有本發(fā)明的過濾系統(tǒng)44c。過濾系統(tǒng)44c包括兩個本發(fā)明的過濾單元10f、10g，并且具有與過濾單元10f、10g串聯(lián)連接的額外的缽62。機動車還具有驅(qū)動發(fā)動機64和燃料箱66。過濾系統(tǒng)44c或其部件（特別是過濾單元10f、10g中的一個或多個）例如可布置在機動車60的底盤68附近或在機動車60的發(fā)動機艙70中的間隙中。

待過濾流體（在此是燃料）可以從燃料箱66流出到過濾系統(tǒng)44c中。燃料首先流到過濾系統(tǒng)44c的額外的缽62中。例如，在額外的缽62中可以布置水分離器和/或加熱模塊和/或傳感器（未示出）。因此可以通過額外的缽中的裝置對流體進行預處理。在未示出的替代性的實施例中，額外的缽也可以置于過濾單元的下游。此外，可以將額外的功能整合到具有過濾單元的過濾缽中，使得不再需要額外的缽。

在所示出的實施例中，流體則由額外的缽62流出到過濾系統(tǒng)44c的未過濾側(cè)的前腔系統(tǒng)58中。在此，在過濾單元10f、10g的過濾缽12f、12g的每個中各自布置有一個過濾元件30c、30d。過濾元件30c、30d例如可以構(gòu)造為流體可從下向上流動穿過的扁平元件，優(yōu)選具有之字形折疊的過濾介質(zhì)（未詳細示出）。然而，同樣可以使用具有環(huán)形封閉的折疊過濾介質(zhì)的所謂的空心元件，流體可徑向地由內(nèi)到外或由外到內(nèi)流動通過該空心元件。在流體經(jīng)過布置連接的過濾元件30c、30d后，流體在清潔側(cè)流動進入總收集管線50中。已過濾流體可以從總收集管線50供應(yīng)到驅(qū)動發(fā)動機64中。

總體來說，本發(fā)明涉及過濾單元10、10a-g，具有至少兩個本發(fā)明的過濾單元10、10a-g的過濾系統(tǒng)44a-c，以及具有本發(fā)明的過濾系統(tǒng)44a-c的機動車60。過濾單元10、10a-g的過濾缽12、12a-g由基部14和蓋16形成。在基部14的側(cè)壁22中，構(gòu)造至少兩個通到過濾缽12、12a-g中的前腔34、34a-b的接近開口38a-b。收集管線部段26與蓋16一體地構(gòu)造，收集管線部段從過濾缽12、12a-g中的清潔腔36到至少兩個開放端部28a-l。本發(fā)明的過濾系統(tǒng)44a-c具有至少兩個本發(fā)明的過濾單元10a、10a-g，并且流體可流動通過濾單元的并聯(lián)布置的過濾元件30、30a-d。本發(fā)明有利于在狹小的和/或形狀復雜的安裝空間中，特別是在機動車60中，以節(jié)約空間的方式布置過濾單元10、10a-g或過濾系統(tǒng)44a-c。