[发明专利]用于液体过滤的过滤装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于液体过滤的过滤装置，包括：带有用于容纳液体的内腔室的过滤部件；以及至少一个由可弹性变形的材料构成的补偿部件，用于容纳在液体冻结时增大的液体体积。这种过滤器装置已知有各种不同的形式，且例如用于过滤水状的尿素溶液，或者用于过滤其它常见形式的水状液体例如燃油-水混合物，尿素溶液在汽车内的废气处理中用于减少氮氧化物排放。

背景技术

由DE 10 220 672 A已知一种用于冻结的液体特别是用于废气处理单元中的配量阀组（Dosierblock）的过滤单元。过滤单元具有至少一个安装在壳体中的过滤芯，其中过滤芯至少部分地被可弹性变形的表皮部分包围。可弹性变形的表皮部分在此将补偿由冰冻引起的液体体积变化，具体为，该表皮部分在向外弹性变形的情况下避让开液体压力。

DE 103 40 123 A1记载了一种用于液体过滤的过滤装置，其具有设置在过滤器壳体中的过滤部件，其中在过滤器壳体中设置有可变形的膨胀部件（顶盖、环、底部圆盘），在其变形时，过滤器壳体中的要过滤的液体的流动路径的至少一段的体积发生改变。膨胀部件例如可以构造成可弹性变形的顶盖的形式，该顶盖装到过滤部件上，并将过滤装置的原初侧与纯净侧分开。若液体在流入腔室中在原初侧冻结，顶盖就会在轴向上朝向过滤部件的内腔室变形，使得流入腔室的体积增大，同时使得内腔室中可供使用的体积减小。

本发明的目的是，对开头部分所述类型的过滤装置予以改进，使得过滤部件能受到保护，免受位于过滤部件的内腔室中的液体的冰压力。

发明内容

该目的通过一种开头部分所述类型的过滤装置得以实现，其中补偿部件设置在内腔室中，在补偿部件与过滤部件之间形成用于容纳液体的间隙特别是环形间隙。

根据本发明提出，在内腔室中设置有补偿部件，当冻结的液体在间隙中膨胀时该补偿部件压缩，使得液体体积增大基本上能通过补偿部件的固有体积的压缩即减小来予以承受。补偿部件由于冰冻的液体而压缩，因为在内腔室中没有给补偿部件提供避让空间。

内腔室和补偿部件例如可以均为圆柱形，而它们的直径略有不同，使得在把补偿部件装入到内腔室中之后在补偿部件的表皮面与同样为圆柱形的过滤部件的内部的表皮面之间形成环形间隙。补偿部件的可弹性变形的材料在此例如可以由橡胶构成，特别是由弹性体如EPDM构成。

根据一种实施方式，补偿部件在未变形状态下充填内腔室的容积的至少40%，优选至少80%。以此方式确保内腔室中的液体体积较小，进而也确保在冻结时液体体积的增大程度较小，使得这种增大能通过补偿部件的弹性变形（压缩）得到有效的补偿。如果补偿部件并未沿着与过滤部件轴向长度相等的整个内腔室轴向长度延伸，则补偿部件既沿径向变形，又沿轴向变形。

按照另一种实施方式，在内腔室中特别是在间隙中设置有用于支撑过滤部件的支撑体。支撑体在此经过有利的构造，使得它允许液体无论在轴向上还是在径向上都能流过（环形）间隙。

根据一种改进，支撑体是管形体，特别为笼形。管形支撑体在此以通常的方式在表皮侧至少部分地包围补偿部件。由于支撑体为笼形结构，故尽管支撑体布置在间隙中，仍能确保液体与补偿部件直接接触，从而该补偿部件可压缩。所述笼在此可以具有多个梁，这些梁沿着过滤部件的纵向延伸，且这些梁可以通过沿径向延伸的环相互连接。支撑体在此通常由塑料材料构成，且为一体结构。

在一种改进中，特别是一体的支撑体在圆周侧具有至少沿着支撑体的轴向长度的一部分延伸的用于插入补偿部件的开口。在补偿部件经由开口插入到支撑体中的情况下，补偿部件可以弹性地压缩，使得开口尺寸可以小于在未变形状态下补偿部件的轮廓。

特别地，开口可以沿径向在小于270°优选小于130°的角度范围内延伸。即使补偿部件的直径基本上等于支撑体的内直径，补偿部件也可以在弹性变形的情况下经由开口进入到支撑体内部。由于开口的径向长度比较小，故在此尽管有开口仍可以确保支撑体尽可能好地实现其支撑功能。在轴向上，开口尺寸可以等于或者有时小于补偿部件的长度。不言而喻，补偿部件也可以经由端侧的开口进入管状支撑体中，从而省去在支撑体的表皮侧设置开口。

按照一种改进，支撑体由至少两个特别是沿轴向或者沿径向相互固定的部分件组装而成。这些部分件在此特别可以形成支撑体的两个半部，这两个半部沿轴向或径向插接在一起或卡锁，具体为，使得装设在相应部分件上凸起与在另一部分件上的相应形状的凹槽接合。凸起或相关的凹槽在此可以采用不同的方式来设计，例如设计成圆形或圆柱形、长形、矩形或方形或肋形。