(57)【要約】  本発明は、フィルタエレメント（１）であって、第１の濾材（２）と、第２の濾材（３）とを有し、当該フィルタエレメント（１）は、未濾過側（４）と濾過済み側（５）とを有し、流体が、前記未濾過側（４）を介して流入可能になっていると共に、前記濾過済み側（５）を介して流出可能になっており、前記第１の濾材（２）および前記第２の濾材（３）は、前記未濾過側（４）と前記濾過済み側（５）との間に配置されており、前記第１の濾材（２）は、前記濾過済み側（５）から前記未濾過側（４）に向かう流体流動方向において、前記第２の濾材（３）よりも小さな、相対的な圧力損失を有している、フィルタエレメント（１）に関する。
2019508234.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
フィルタエレメント（１）であって、
第１の濾材（２）と、
第２の濾材（３）と、を有し、
当該フィルタエレメント（１）は、未濾過側（４）と濾過済み側（５）とを有し、前記未濾過側（４）を介して流体が流入可能であり、前記濾過済み側（５）を介して流体が流出可能であり、
前記第１の濾材（２）および前記第２の濾材（３）は、前記未濾過側（４）と前記濾過済み側（５）との間に直接に配置されており、
前記第１の濾材（２）は、前記濾過済み側（５）から前記未濾過側（４）に向かう流体流動方向において、前記第２の濾材（３）よりも小さな、相対的な圧力損失を有している、フィルタエレメント（１）。
【請求項２】
前記第１の濾材（２）は表面フィルタであり、かつ／または前記第２の濾材（３）はデプスフィルタである、請求項１記載のフィルタエレメント（１）。
【請求項３】
前記第１の濾材（２）と前記第２の濾材（３）とは、それぞれ異なる寸法を有している、請求項１または２記載のフィルタエレメント（１）。
【請求項４】
前記第２の濾材（３）は、中空円筒状であり、かつ少なくとも一方の端面（８）に、蓋部材（６）を有し、前記第１の濾材（２）は、前記蓋部材（６）に配置されている、請求項１から３までのいずれか１項記載のフィルタエレメント（１）。
【請求項５】
前記蓋部材（６）は、中空円筒状であり、かつ流体を前記濾過済み側（５）から流出させるために、一方の端面（７）に出口（９）を有している、請求項４記載のフィルタエレメント（１）。
【請求項６】
前記蓋部材（６）は外周面（１０）に、前記濾過済み側（５）を前記未濾過側（４）に接続する少なくとも１つの開口（１１）を有し、前記第１の濾材（２）は、前記少なくとも１つの開口（１１）を覆っている、請求項５記載のフィルタエレメント（１）。
【請求項７】
前記第１の濾材（２）および／または前記第２の濾材（３）は、材料接続的にかつ／または形状接続的にかつ／または摩擦接続的に、前記蓋部材（６）と結合されている、請求項４から６までのいずれか１項記載のフィルタエレメント（１）。
【請求項８】
前記第１の濾材（２）と前記第２の濾材（３）とは、それぞれ異なる材料から製造されている、請求項１から７までのいずれか１項記載のフィルタエレメント（１）。
【請求項９】
前記第１の濾材（２）を通る流体流を選択的に回避するための弁が設けられている、請求項１から８までのいずれか１項記載のフィルタエレメント（１）。
【請求項１０】
請求項１から９までのいずれか１項記載のフィルタエレメント（１）が内部に配置されたケーシング（１２）を有する、フィルタモジュール（１３）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
背景技術
本発明は、フィルタエレメントに関する。さらに本発明は、このようなフィルタエレメントを有するフィルタモジュールに関する。この場合は、フィルタエレメントにより流体を濾過することができる、ということが想定されている。
【０００２】
フィルタエレメントは、先行技術から公知であり、作動流体が供給されるシステムが、作動流体の汚染を感知して反応する場合に使用される。このような汚染は、フィルタモジュールにより回避され得る。特に前記のようなフィルタエレメントは、自動車において、それぞれ車両の作動媒体として用いられる尿素または燃料（例えばディーゼル燃料またはガソリン）を濾過するために使用される。
【０００３】
濾過されるべき流体の凝固点に応じて、外気温が低い場合には流体（例えば尿素水溶液）が凍結するか、または凝固する恐れがある（例えばディーゼル燃料）。このことを防止することができるようにするために、フィルタモジュールおよび／またはフィルタエレメントは加熱可能に形成されていてもよいが、このことはエネルギ消費量を高めると共に、フィルタモジュールもしくはフィルタエレメントの構造を高コストなものにする。
【０００４】
独国特許出願公開第１０２０１２２２１８９０号明細書から、前記のようなフィルタモジュールが公知である。
【０００５】
また、停止状態またはその他の状態では作動流体で満たされていないシステムも公知である。この場合は作動流体をシステムから再び除去するために、ポンプが送り出し方向を変える必要がある。しかしながらこのことは、作動流体が逆流してフィルタエレメントを通流し、ひいては濾過された粒子がフィルタエレメントから離脱することにつながる。粒子は離脱してからポンプに到達し、ポンプを損傷する恐れがある。
【０００６】
発明の開示
本発明によるフィルタエレメントは、有利には、既に濾過された粒子がポンプに戻る恐れ無しで、流体の逆流を可能にする。このために本発明によるフィルタエレメントは、第１の濾材と、特に第１の濾材とは異なっていてもよい第２の濾材とを有している。フィルタエレメントはさらに、未濾過側と濾過済み側とを有しており、未濾過側を介して流体はフィルタエレメント内へ流入可能であり、濾過済み側を介して流体はフィルタエレメントから流出可能になっている。第１の濾材と第２の濾材とは両方共、フィルタエレメントの濾過済み側と未濾過側との間に直接に配置されていることが想定されている。特に、第１の濾材と第２の濾材とは、その作用形式において互いに並列的に配置されていることが想定されている。
【０００７】
つまり特に、第１の濾材と第２の濾材とは両方共、未濾過側と濾過済み側の両方に晒されている。第１の濾材および第２の濾材の作用形式の直列接続は、本発明の対象ではない。
【０００８】
よって濾過済み側は、第１の濾材と第２の濾材とにより、未濾過側から隔離される。これにより、未濾過側の流体中に存在する粒子が、流体がフィルタエレメントを通流する際に、第１の濾材および／または第２の濾材において濾過され、ひいては濾過済み側には到達し得ない、ということが保証されている。
【０００９】
本発明に基づきさらに、第１の濾材は、濾過済み側から未濾過側に向かう流体流動方向において、第２の濾材よりも小さな、相対的な圧力損失を有していることが想定されている。このことは特に、未濾過側から濾過済み側に向かう流れ方向を伴う通常運転の開始後しばらくしてからの定常段階に当てはまる。
【００１０】
相対的な圧力損失とは特に、第１の濾材が、標準化された寸法と流体の流速とにおいて、第２の濾材よりも小さな、流体の圧力損失を生ぜしめることを意味する。
【００１１】
この圧力損失は、特に未濾過側と濾過済み側とにおける流体圧の差に相当する。
【００１２】
つまり、第２の濾材を通流するよりも多くの流体が、第１の濾材を通流する。このようにして、流体が濾過済み側から未濾過側に向かってフィルタエレメントを通流する場合には、第２の濾材に付着している粒子が第２の濾材から離脱することを防ぐことができるようになっている。このようにして、フィルタエレメントの未濾過側に位置するポンプが、第２の濾材から例えば衝撃的に離脱した粒子により損傷されることが防がれる。同時にフィルタエレメントは、送り出し方向の逆転による逆流を可能にし、これにより、流体が供給されるシステムから流体を除去することが可能である。
【００１３】
有利にはさらに、第１の濾材と第２の濾材とは両方共、濾過済み側から未濾過側に向かう流体流動方向でも、未濾過側から濾過済み側に向かう流体流動方向でも通流可能である、ということが想定されている。この場合は上述したように、第１の濾材のフィルタ特性と第２の濾材のフィルタ特性とは、それぞれ異なっていることが想定されており、第１の濾材は、濾過済み側から未濾過側に向かう流体流動方向では、より小さな相対的な圧力損失を有している。
【００１４】
各従属請求項には、本発明の好適な改良が記載されている。
【００１５】
好適には、第１の濾材は、表面フィルタである。択一的または付加的に、有利には、第２の濾材はデプスフィルタであることが想定されている。第１の濾材を表面フィルタとして形成することにより、特に未濾過側から濾過済み側に向かって流体が流れる間は、急速に目詰まりする恐れがある。第１の濾材におけるフィルタケーキによる表面フィルタの目詰まり、もしくは比較的少ない通流量、もしくは流体流に対する抵抗の増大に基づき、極めて多量の流体またはそれどころか大部分の流体は、第２の濾材を通流することになる。よって第１の濾材には極少量の粒子だけが付着したままとなるに過ぎず、流体流の逆転時にも、比較的少量の粒子（つまりフィルタケーキの粒子）のみが、第１の濾材から離脱して、未濾過側に逆流することができるに過ぎない。
【００１６】
よって、（少なくとも短時間にわたって）第２の濾材は、未濾過側から濾過済み側に向かう流体流動方向において、第１の濾材よりも小さな、相対的な圧力損失を有することになる。
【００１７】
第２の濾材がデプスフィルタとして形成されていることにより、粒子の分離は、特に濾過された粒子が第２の濾材に、または第２の濾材内に付着することにより行われる。粒子は、例えば静電気力またはファンデルワールス力により、濾材内に引き留められる。引き留められた粒子は、第１の濾材の表面上の粒子に比べ、離脱し難くなっている。よって、濾過済み側から未濾過側に向かう流体流動方向では、第１の濾材の表面フィルタとしての構成に基づき、フィルタケーキの粒子が第１の濾材から、より容易に離脱することができるようになっている。この場合、第２の濾材が並列接続されているため、孔を詰まらせて流体流を第２の濾材に向けて変向させるフィルタケーキ内の粒子は、極少量であるに過ぎない。
【００１８】
よって第１の濾材は、主として濾過済み側から未濾過側に向かって流体が流れる間に通流されることが想定されている。この場合は遅くともフィルタケーキの粒子離脱後には流れ抵抗がより小さくなっているからである。なぜならばこの場合、第２の濾材を通る流体流は最早、そこに保持された粒子を保持力に抗して離脱させ、未濾過側に搬出するには不十分であるからである。
【００１９】
これに対して第２の濾材は、主として未濾過側から濾過済み側に向かって流体が流れる間に通流され、この流体流動方向において第１の濾材は急速に目詰まりするので、流体は主として、第２の濾材を通流することになる。
【００２０】
したがって、第２の濾材は主として、通常運転中、すなわち流体が未濾過側から濾過済み側に向かって流れる間に粒子を濾過するために用いられる。逆流時、すなわち流体が濾過済み側から未濾過側に向かって流れる際に、これらの粒子が第２の濾材から離脱することはない。流体はこの場合、主として第１の濾材を通流するからである。第１の濾材では、流体が未濾過側から濾過済み側に向かって流れる間は、より高い相対的な圧力損失に基づき、極少量の粒子だけが濾過されひいては第１の濾材に付着するため、この少量のみが、逆流中にフィルタエレメントから離脱するに過ぎない。ただしこのことは、別のコンポーネントに対する影響という点では無視し得る程度のものである。これにより、未濾過側に配置されたポンプが、離脱した粒子により損傷される、という危険が減じられている。
【００２１】
換言すると、第１の濾材は一種の自律型の装置弁と見なすことができる。この場合、第１の濾材が「弁座」であり、未濾過側に位置し、第１の濾材に堆積してこれを目詰まりさせる粒子が「弁体」である。流体流の逆転時には、弁体として作用する粒子が、第１の濾材の弁座（孔）から離れる方向にフラッシングされ、「弁」が開く。
【００２２】
有利にはさらに、第１の濾材と第２の濾材とは、それぞれ異なる寸法を有することが想定されている。特に、第１の濾材と第２の濾材とは、フィルタエレメントの未濾過側に面した面に、それぞれ異なる寸法を有している。特に有利には、第２の濾材は、第１の濾材よりも大きな寸法を有しており、これにより第２の濾材は特に、第１の濾材よりも大きな、フィルタエレメントの未濾過側に晒された表面積を有していることになる。第２の濾材の、より大きな表面積は、特に、第１の濾材が平らな面を有しているのに対して、第２の濾材はジグザグ折りを有していることにより、達成される。これにより、第１の濾材を目詰まりさせるために必要な粒子の数も制限されることになり、粒子は、流体方向逆転時には再び未濾過側へ搬出され得る。
【００２３】
このようにして特に、フィルタエレメントの通常運転では、すなわち流体が未濾過側から濾過済み側に向かって流れる間は、流体は大部分が第２の濾材を通流する、ということが保証されている。よって、粒子は主として第２の濾材において濾過されひいてはこれに付着する、ということが想定されている。第１の濾材には、好適には比較的少数の粒子だけが付着するに過ぎず、これにより、逆流運転時、すなわち流体が濾過済み側から未濾過側に向かって流れる際には、流体の大部分が第１の濾材を通流し、第２の濾材から離脱する粒子の数は減少させられている。これにより、離脱した粒子による、未濾過側に配置されたポンプの損傷の危険が減じられている。
【００２４】
第２の濾材は、好適には中空円筒状に形成されている。つまり第２の濾材は、好適には中心軸線と、外周面と、２つの端面とを有している。この場合は特に、外周面はフィルタエレメントの未濾過側に晒されていることが想定されている。中空円筒状の第２の濾材を通流した後に、第２の濾材により包囲された空間内に位置する濾過済みの流体は、各端面を介して流出可能である。つまり第２の濾材は、極めて安定的に設計されていると同時に、包囲された容積に対して相対的に大きな、未濾過側に晒された表面積を有している。
【００２５】
基本的に、濾過済み側が外周面の外側に位置しており、かつ未濾過側が外周面の内側に位置していてもよい。この場合は、未濾過の流体が第２のフィルタ室により包囲された空間内へ流入可能である。
【００２６】
さらに好適には、第２の濾材は、少なくとも一方の端面に蓋部材を有していることが想定されており、この場合、第１の濾材は、蓋部材に配置されている。この場合、第１の濾材は、蓋部材の壁に、または壁内に配置されていてもよい。好適には、第１の濾材は取外し不能に、蓋部材に取り付けられている。第２の濾材は、有利にはこのような蓋部材を２つ有していてもよい、または択一的に、このような蓋部材を１つだけ有していてもよい。後者の場合には、好適には、第２の濾材の残された方の端面が、この端面を覆うと共に特に第２の濾材に対してシールするカバー部材を有していることが想定されている。蓋部材により、第１の濾材と第２の濾材とは互いに隔離されて配置されている。特に、第１の濾材と第２の濾材とは両方共、蓋部材に対してシールされていることが想定されており、これにより、フィルタエレメント内に不密性は一切存在しないことになる。
【００２７】
特に好適には、蓋部材は中空円筒状であり、一方の端面に出口を有していることが想定されている。この出口を介して、流体はフィルタエレメントの濾過済み側から流出可能である。特にフィルタエレメントの濾過済み側は、第２の濾材と、蓋部材の両方によって包囲された容積に相当する。これにより、濾過済みの流体は、フィルタエレメントから出口を介して流出することができるようになっている。
【００２８】
未濾過の流体が、蓋部材の一方の端面側の入口を介して流入可能である、ということも考えられる。この場合、第２の濾材は、通常運転において内側から外側に向かって通流されてもよい。
【００２９】
特に有利には、蓋部材は外周面に、濾過済み側を未濾過側に接続する１つの開口を有しており、この場合、第１の濾材は、少なくとも１つの開口を覆っている。つまり一方では、有利には、第１の濾材を出口付近に配置することが想定されている。よって、出口からフィルタエレメントの未濾過側へ戻る流れ方向の場合に、流体は短い距離しか進まなくてもよい。特に、流体は蓋部材のみを通流するに過ぎず、第２の濾材は通流しない。少なくとも１つの開口が外周面に形成されていることにより、他方では、第１の濾材は、第２の濾材と同様に、表面でもってフィルタエレメントの未濾過側に晒されている。これにより、流体を濾過済み側と未濾過側との間、およびその逆で流動させるために、第１の濾材を通して案内することができるようになっている。
【００３０】
この場合、上述したように好適には、流体は、フィルタエレメントの通常運転では未濾過側から濾過済み側に向かって流れることが想定されており、このことは大部分が、第２の濾材を介して行われ、第１の濾材および少なくとも１つの開口を介しては、副次的な部分だけが行われるに過ぎない。これに対して逆流運転では、流体は濾過済み側から未濾過側に向かって流れ、この場合、このことは大部分が、少なくとも１つの開口および第１の濾材を介して行われ、第２の濾材を介しては、副次的な部分だけが行われるに過ぎない。
【００３１】
第１の濾材および／または第２の濾材は、好適には材料接続的にかつ／または形状接続（形状による束縛、例えば係合）的にかつ／または摩擦接続的に、蓋部材と結合されている。特に有利には、第１の濾材および第２の濾材は、蓋部材に接着されている。このようにして、第１の濾材と第２の濾材とは蓋部材に密に結合されている、ということが保証されており、これにより、第１の濾材と蓋部材との間ならびに第２の濾材と蓋部材との間の不密性が回避されている。
【００３２】
第１の濾材と第２の濾材とは、特に有利には、それぞれ異なる材料から製造されている。つまり、第１の濾材と第２の濾材とは、それぞれ異なるフィルタ特徴を有している。１つの択一的な構成では、第１の濾材と第２の濾材とは同一の材料から製造されていることが想定されており、この場合、第１の濾材と第２の濾材とはそれぞれ形状において異なっているので、フィルタ特徴は、やはりそれぞれ異なっている。特に、第１の濾材と第２の濾材とは、それぞれその厚さにおいて異なっていてもよい。フィルタ特徴の相違に基づき、有利には、流体が各濾材を通流する間に、上述のそれぞれ異なる相対的な圧力損失が生じることになる。
【００３３】
フィルタエレメントは、好適には第１の濾材を通る流体流を選択的に回避するための弁を有している。この弁は、様々な箇所に配置可能であり、特にフィルタエレメントの通常運転では、すなわち流体が未濾過側から濾過済み側に向かって流れる間は閉じられている。つまり弁を閉鎖することにより、流体が第１の濾材を通流することはなく、ひいては特に流体が蓋部材の少なくとも１つの開口を通流することもない。これにより、第２の濾材に加えて第１の濾材も、流体から粒子を濾過することを防ぐことができる。逆流運転時には、すなわち流体が濾過済み側から未濾過側に向かって流れる際には、弁により、第１の濾材から粒子が離脱することを防ぐことができる（第１の濾材には粒子が全くまたは極少量しか堆積していないからである）。
【００３４】
この場合、前記弁は、第１および第２の濾材とは別個の部材である。この場合、例えば第１の濾材は、濾過済み側または未濾過側の隔離された空間内に配置されていてもよく、弁は、流体がこの空間に到達することを可能にする（開放された弁）か、または防ぐ（閉鎖された弁）。弁は、例えば機械的な逆止弁として形成されていてもよく、流体流によってのみ開く（逆流時）か、または閉じる（通常運転時）。ただし弁は、電気的もしくは電子的に制御されるもしくは作動する弁であってもよい。このような弁は、例えば逆流運転においてフィルタから流体を排出するポンプ動作と連結されていてもよく、ポンプの始動時に開いてもよい、または弁は、この弁を逆流運転に応じて開くもしくは通常運転時に閉じる制御装置に接続されていてもよい。
【００３５】
最後に本発明は、ケーシングを有するフィルタモジュールに関する。この場合、ケーシング内には、先行する請求項のうちの１つに記載されたフィルタエレメントが配置されていることが想定されている。ケーシングは、好適には流体用の入口と出口とを有している。このようなフィルタモジュールは、有利には、通常の運転方向とは逆の、流体の逆流を可能にし、この場合、フィルタエレメントにより濾過された粒子の離脱が減少させられている、または防がれている。これにより、通常運転ではフィルタエレメントの上流側に位置するコンポーネントの、逆流運転における損傷の危険が減じられている。特にフィルタモジュールは、自動車の尿素噴射システムの一部である。
【００３６】
好適には、第１の濾材は、プラスチック製のダイヤフラムから形成されている。このプラスチックには、特にポリプロピレン（ＰＰ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、またはポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）が含まれる。第２の濾材は、好適にはセルロースから製造されており、特に熱延伸された繊維を含んでいてもよい。熱延伸された繊維は、有利にはメルトブローン法に従って製造されている。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
以下に、本発明の実施例を添付の図面につき詳しく説明する。
【図１】本発明の実施例に基づくフィルタエレメントの概略図である。
【図２】本発明の実施例に基づくフィルタエレメントの概略断面図である。
【図３】通常運転における、本発明の実施例に基づくフィルタエレメントの概略図である。
【図４】逆流運転における、本発明の実施例に基づくフィルタエレメントの概略図である。
【図５】本発明の実施例に基づくフィルタモジュールの概略図である。
【００３８】
発明の実施形態
図１には、本発明の実施例に基づくフィルタエレメント１が概略的な分解図で示されている。図２は、図１を断面線Ａ−Ａに沿って断面した図である。
【００３９】
フィルタエレメント１は、第１の濾材２と第２の濾材３とを有している。第１の濾材２は、第２の濾材３とは異なっていてもよく、特に第１の濾材２と第２の濾材３とは、それぞれ異なるフィルタ特徴を有している。特に第１の濾材２は表面フィルタであるのに対して、第２の濾材３はデプスフィルタである。フィルタエレメント１はさらに、蓋部材６を有している。蓋部材６は、第２の濾材３に配置されており、第１の濾材２の取付けに用いられる。この場合、蓋部材６と第２の濾材３とは、互いに流体密に結合されている。
【００４０】
第２の濾材３は、中空円筒状に形成されている。この場合、第２の濾材３は、中心軸線１００ならびに端面８を有していることが想定されている。端面８には蓋部材６が配置されている。蓋部材６も、好適にはやはり中空円筒状に形成されており、外周面１０に２つの開口１１を有している。これらの開口１１は、それぞれ第１の濾材２により覆われている。
【００４１】
フィルタエレメント１は、未濾過側４と、濾過済み側５とを有している。濾過済み側５は、両方とも中空円筒状に形成された第２の濾材３と蓋部材６とにより取り囲まれた容積に相当する。蓋部材６の一方の端面７に位置する出口９を介して、流体は濾過済み側５から流出可能になっている。つまり出口９を介して、濾過された流体はフィルタエレメント１から流出可能になっている。未濾過側４は、第２の濾材３の外周面１５および蓋部材６の外周面１０の半径方向外側の容積に相当する。蓋部材６の外周面１０は、第１の濾材２により覆われた２つの開口１１を有しているため、流体は、未濾過側４から濾過済み側５に向かって、第１の濾材２と第２の濾材３の両方を通流することができるようになっている。
【００４２】
基本的には、未濾過側４が外周面１０の内側に位置しており、かつ濾過済み側５が外周面１０の外側に位置していることも可能である。
【００４３】
つまり、第１の濾材２と第２の濾材３とは、その作用方向において互いに並列的に配置されている。第１の濾材２と第２の濾材３とは両方とも、未濾過側４を濾過済み側５から隔てている。つまり、流体が未濾過側４からフィルタエレメント１を通って濾過済み側５へ流れると、流体は濾過されることになる。よって両濾材２，３は、濾過済み側と未濾過側との間に直接に配置されていてもよい。
【００４４】
第１の濾材２および第２の濾材３は、好適には蓋部材６と材料接続的に結合、特に接着されている。このようにして、蓋部材６に対する第１の濾材２および第２の濾材３の密な取付けが保証されており、これにより、フィルタエレメント１が不密性を有することはなくなっている。第１の濾材２は、例えば開口１１の縁部に接着されていてもよいか、または溶接プロセス（摩擦溶接、レーザ溶接）を介して開口１１の縁部に流体密に結合されていてもよい。第２の濾材３は、例えばその端面８でもって、図面では蓋部材６の外周面の下面に接着されていてもよい。
【００４５】
図示の実施例では、フィルタエレメント１は説明したように、１つの蓋部材６だけを有しているに過ぎない。第２の濾材３の、蓋部材６とは反対の側には、カバー部材１７が取り付けられている。カバー部材１７は、未濾過側４に対して濾過済み側５をシールするために用いられる。好適には、蓋部材６とカバー部材１７とは両方共、ケーシング１２（図５参照）内のフィルタエレメント１をシールすることができるシール部材１６（例えばＯリング）を有している。フィルタエレメント１がケーシング１２内に配置されている場合には、シール部材１６により、特に蓋部材６の外周面１０と第２の濾材３の外周面１５とが、出口９から隔離もしくはシールされている。よってケーシング１２は、流体を確実に、かつ漏れ流を生ぜしめることなく、未濾過側４からフィルタエレメント１を通して濾過済み側５へ案内することを可能にしている。
【００４６】
図３および図４には、流体流動中のフィルタエレメント１が示されている。この場合、図３には、フィルタエレメント１を、未濾過側から濾過済み側に向かう流体流動方向で通流する通常運転が示されているのに対して、図４では、濾過済み側５から未濾過側４に向かって流動する流体ひいては逆流が優勢である。
【００４７】
好適には、第２の濾材３の、未濾過側４に晒された面積、すなわち外周面１５は、開口１１の複数の横断面の積み重ねに相当する、第１の濾材２の、未濾過側４に晒された面積よりも大きいことが想定されている。このことは例えば、第１の濾材２が平らな表面を有しているのに対して、第２の濾材３はジグザグパターンで折り畳まれていることにより達成され得る。さらに好適には、第２の濾材３は、未濾過側４から濾過済み側５に向かう流体流動方向において、第１の濾材２よりも小さな、相対的な圧力損失を有していることが想定されている。このことは特に、第１の濾材２が表面フィルタであるのに対して、第２の濾材３はデプスフィルタであることにより達成される。表面フィルタとして形成されていることで、第１の濾材２は、濾過された粒子に基づき、第２の濾材におけるよりも急速に目詰まりする。よって流体は、フィルタエレメント１の通常運転では大部分が第２の濾材３を通流する一方で、第１の濾材２を通る流れは、副次的なものでしかない。これに関して図３では、通流速度の異なる分布を象徴する、それぞれ異なる矢印強度が実現されている。
【００４８】
つまり通常運転では、流体が、場合によっては例えば数秒の短い始動時間の後に、主として第２の濾材３により濾過されることが保証されている。よって、濾過された粒子は、主として第２の濾材３に堆積することになる。第２の濾材３内に保持された粒子は、再び離脱し難くなっている。これに対して、通常運転時に粒子は一種のフィルタケーキとして比較的急速に、第１の濾材２を目詰まりさせる。
【００４９】
逆流運転中、すなわち流体が濾過済み側５から未濾過側４に向かって流動する間は、流体が主として第１の濾材２を通流することが想定されている。これに関して好適には、第１の濾材２は、濾過済み側５から未濾過側４に向かう流体流動方向において、少なくとも逆流運転開始から短時間（数秒間）経過後には、つまり逆流運転の定常段階には、第２の濾材３よりも小さな、相対的な圧力損失を有していることが想定されている。このことは特に、第１の濾材２が表面フィルタとして形成されていることに基づき、付着粒子は逆流運転を介して、第１の濾材２から容易に離脱可能であるのに対して、第２の濾材３に付着する粒子は離脱し難くなっていることにより達成される。さらに、第１の濾材２は、蓋部材６の各開口を覆っていることが想定されているため、有利には、出口９から蓋部材６と各開口１１とを通り未濾過側４に到る、短い流路が存在している。濾過された粒子の大部分は第２の濾材３に、もしくは第２の濾材３内に付着するので、このような粒子が第２の濾材３から離脱するのは極少量でしかない。逆流運転中に流体は、主として第１の濾材２を通流するようになっており、第２の濾材３は、副次的にのみ通流するに過ぎないからである。粒子は第２の濾材３内に、第１の濾材におけるよりも強力に保持されているので、逆流運転の定常段階中の第２の濾材に対する部分圧力は、不都合ながら多数の粒子を第２の濾材から離脱させるには、最早十分ではない。このようにして既存のポンプが、フィルタエレメント１から離脱した粒子による損傷から防護されている。
【００５０】
特に有利には、フィルタモジュール１３は付加的な弁を有していてもよく、この弁により、図３に示した通常運転中に流体が第１の濾材２を通流することは行われなくなる。つまり弁は、有利には通常運転中は閉じられる。その結果、流体は第２の濾材３のみしか通流することができなくなるため、粒子は第２の濾材３にのみ、もしくは第２の濾材３内にのみ付着することになる。したがって図４に示した逆流運転において第１の濾材２から離脱する粒子は全くないため、別のコンポーネント、特にポンプの損傷の危険は大幅に減じられている。上述したように、弁は機械的な逆止弁であってもよいか、または電気的もしくは電子的に作動する弁（例えば電磁弁）であってもよい。この場合、弁は例えば排出ポンプに連結されていてもよく、逆流モード導入時に開かれてもよい。第１の濾材２は、例えば未濾過側に配置されて隔離され、弁により自由に切替可能な空間内に配置されていてもよい。
【００５１】
説明した実施例では、フィルタエレメント１は２つの開口１１を備えた蓋部材６を有している。択一的に蓋部材６は、複数の開口１１、特に３つ、４つ、５つまたは６つ以上の開口１１を有していてもよい。別の択一例では、フィルタエレメント１は複数の、特に上述したように２つの蓋部材６を有していてもよく、例えば１つは図示のように上側の蓋部材６であり、１つはカバー部材１７の代わりの下側の蓋部材６（図示せず）であってもよい。
【００５２】
図５には、本発明の実施例に基づくフィルタモジュール１３が概略的に示されている。フィルタモジュール１３は、上述したようにフィルタケーシング１２と、フィルタエレメント１とを有している。フィルタモジュール１３は、特に車両の尿素噴射システムの一部である。
【００５３】
フィルタモジュール１３は、入口１４と総合出口１８とを有している。入口１４を介して、流体はフィルタモジュール１３内へ流入可能である。つまり流体は、フィルタエレメント１の未濾過側４に位置しており、第１の濾材２と第２の濾材３とを通って濾過される。流体は、フィルタエレメント１の出口９を介してフィルタエレメント１から流出可能であり、かつ総合出口１８を介してフィルタモジュール１３から流出可能である。
【００５４】
本発明によるフィルタモジュール１３は、フィルタエレメント１に基づき有利には逆流運転を可能にし、その際に濾過された粒子がフィルタエレメント１から離脱してポンプに戻る恐れはない。逆流運転は、流体が供給されたシステムから流体を除去しようとする場合には、常に必要になる。このことは特に、前記用途において当てはまる。そこでは特に、作動原料として用いられる尿素が、凍結の危険に基づきシステムから除去されねばならないからである。逆流運転とは、流体が、フィルタモジュール１３の総合出口１８と、フィルタエレメント１の出口９とを介して吸い込まれ、フィルタモジュール１３の入口１４を介して流出させられることを意味する。
【００５５】
ただしフィルタモジュール１３とフィルタエレメント１とは、例えばディーゼル燃料またはガソリン用の燃料フィルタとして使用されてもよい。この場合、燃料フィルタという用語は、尿素水溶液を濾過するためのフィルタにも使用され得る。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【国際調査報告】
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