[发明专利]滤芯、过滤装置以及过滤装置用于内燃机的应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于从气流中分离液体颗粒的滤芯、一种具有这样的滤芯的过滤装置以及过滤装置用于内燃机的应用。

背景技术

在技术中常见的目的是从气流中分离液滴。

应用于此的分离装置经常这样构造：在壳体中装入通常圆柱形的滤芯(过滤器筒)，该滤芯由待净化的气流沿径向穿流。在此，该穿流可以从周面向内或反之来实现。典型的滤芯包括一个介质组(一组过滤介质)，该介质组通过固定部分固定在盖板面上。

装入滤芯中的过滤介质必须实现两个主要目的：

——通过不同的过滤机理、主要是深度过滤和聚结来分离所携带的液体，

——从过滤介质中连续地排走液体，以便保持过滤介质的小的饱和并且因此保持过滤器的小的背压。

通常的过滤器设计在于一个或多个不同的过滤介质的结构，所述过滤介质具有合适的介质特性如纤维直径、多孔性和表面能。通常沿流动方向在细分离上游设置粗分离。

在考虑对分离度、液体排出和可接受的背压的要求的情况下完成过滤器的设计。

特别是为了高的分离度而需要用于细分离的过滤介质。典型地，用于细分离的过滤介质的特征是小的纤维直径和小的孔隙尺寸。

对此不利的是，所接纳的液体、特别是油在通常的运行条件下未充分地从用于细分离的过滤介质中运走，从而在运行中出现大的流动阻力。

为了将具有分离的液体的过滤介质的饱和保持得尽可能小，则努力改善从过滤介质(用于粗分离的介质和用于细分离的介质)中沿气体流动方向的排液。

AT 512506 B1公开一种用于从气态的物质流中分离液滴的过滤装置，其中，在过滤层的进入面上设置流动阻挡器，该流动阻挡器部分覆盖进入面的邻接于排液层的区域并且基本上完全覆盖排液层的进入侧的端面。

DE 202005004151 U1描述一种过滤元件，在该过滤元件中，收集的液体可以通过重力经由间隔织物的下边缘流出并可以接着被收集。

DE 69909284 T2描述对聚结过滤器的改进。按照该文献，过滤器具有由微纤维材料制成的第一油聚结层和由排油材料制成的第二层，其中，排出层用于接纳来自聚结层的油并且为油提供路径，所述油由于重力而从过滤器中流出。

US 2010/031940 A1公开一种具有轴向排液和密封的用于过滤漏气的过滤装置。

US 8,499,749 B2公开一种用于曲轴箱排气的漏气的过滤器，在该过滤器中，在滤芯的底部部分中设置多个用于分离的液体的排液孔。不过该解决方案的缺点是，不可避免地通过排液孔产生气体的旁路。旁路在这里指的是，气体可以通过排液孔逸出并且因此并不完全穿流过滤层。

发明内容

因此，本发明的目的在于，给出一种滤芯，该滤芯具有良好的排液性而没有现有技术的缺点。同样应给出一种在使用这样的滤芯的情况下的过滤装置以及一种具有这样的过滤器的内燃机。

所述目的通过一种具有如下特征的滤芯来实现，即，该滤芯包括介质组和底部，该介质组包括多层过滤介质，其中，待净化的气流在运行中穿过该介质组，该底部参照从气流分离的液体的流走方向设置在滤芯的下部区域内，其中，在介质组的用于细分离的过滤介质与底部之间或在介质组内设有在滤芯的半径上延伸的用于液体的通道，该滤芯的特征在于，介质组包括至少一个具有毛细管效应的过滤介质并且所述具有毛细管效应的过滤介质构成为，使得所述具有毛细管效应的过滤介质在运行中通过毛细管效应部分地气密地封闭介质组。所述目的还通过一种包括本发明的滤芯的过滤装置来实现。以及所述目的通过一种本发明的过滤装置的用于内燃机的应用来实现。

通过在介质组的用于细分离的过滤介质与滤芯的底部之间或在介质组内设有在滤芯的半径上延伸的用于液体的通道而因此实现，排出的液体可以容易地从过滤元件中流出。

通道意味着，提供流动路径，该流动路径基本上或完全没有过滤介质。液体由此可以显著更容易地流走并且因此不导致上述由于过滤介质饱和而产生的问题和滤芯的与此相联系的提高的流动阻力。

表达“在半径上延伸”是针对滤芯的通常圆柱形的基本形状而言的。在本申请的范围内应该被这样理解：通道沿着占优势的液体流走方向的方向具有贯通的流动路径。当然，本发明也可用在不同于圆柱形形状的形状上。通道也完全可以具有切向的方向分量。通道可以构成为圆柱形的间隙空间或以各个通路的形式构成。

优选可以规定，介质组包括至少一个用于细分离的过滤介质。

还可以优选规定，通道基本上或完全没有细过滤器，因为为了细分离而必不可少的细过滤器以特别大的流动阻力来阻止待排出的液体。