CN118103123A - 过滤器元件和过滤器*** - Google Patents

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M·瓦格纳
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Abstract

本发明涉及用于过滤流体、特别是空气的过滤器元件(10)，具有至少一个过滤器波纹部(12)，所述至少一个过滤器波纹部(12)具有Z字形折叠的过滤器介质(13)，具有原始侧入口表面(50)和清洁侧出口表面(52)，所述过滤器波纹部(12)布置在加强框架(18)内；以及至少一个密封件(20)，在过滤器波纹部(12)的入口表面(50)处或出口表面(52)处至少部分地以至少部分连续的方式沿周向布置在过滤器介质(13)的外周向侧面处，特别地通过发泡或模制而连接到加强框架(18)，其中，在过滤器波纹部(12)的出口表面(52)处布置盖元件(80)，所述盖元件(80)包括用于流体流从中通过的多个开口(82)，且固定地连接到密封件(20)，特别地通过发泡或模制而连接到密封件(20)。本发明还涉及包括这种过滤器元件(10)的过滤器***(100)。

Description

过滤器元件和过滤器***
技术领域
本发明涉及一种用于过滤流体的过滤器元件，特别是用作内燃发动机的空气过滤器或用作特别是机动车辆的内部空气过滤器，以及具有过滤器元件的过滤器***。
背景技术
DE 102009040202 A1公开了包括手风琴状折叠过滤器介质的过滤器，该过滤器介质将原始侧与清洁侧分开并且包括交替的折叠尖端和折叠基部。在折叠部的中间空间中，布置在折叠尖端和折叠基部之间交替延伸的粘合剂轨道，其中至少两个粘合剂轨道在过滤器元件上分别在过滤器介质的原始侧处和清洁侧处布置为彼此平行且垂直于折叠尖端的方向。原始侧处和/或清洁侧处的粘合剂轨道以规则的间距中断，其中，粘合剂轨道的间隙的起点和终点沿着彼此平行地延伸且相对于折叠尖端以10-80°、优选地45+/-15°的角度延伸的多个直线对齐。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于过滤流体的改进过滤器元件，其具有长的使用寿命，同时提供高的操作可靠性。
另一目的是提供一种用于过滤流体的过滤器***，用于容纳这种可更换的过滤器元件。
根据本发明的一方面，上述目的通过一种用于过滤流体、特别是空气的过滤器元件来解决，所述过滤器元件具有至少一个过滤器波纹部，至少一个过滤器波纹部具有Z字形折叠的过滤器介质，具有原始侧入口表面和清洁侧出口表面，其中，过滤器波纹部布置在加强框架中，具有至少一个密封件，在过滤器波纹部的入口表面处或出口表面处至少部分地以至少部分连续的方式沿周向布置在过滤器介质的外周向侧面处，特别地通过发泡或模制而连接到加强框架，其中，在过滤器波纹部的折叠部的流入侧处和/或流出侧处，多个细长粘合剂部段沿着过滤器介质的折叠部的展开范围(unwinding)布置在至少两个粘合剂轨道中，其中，优选地在流入侧处的粘合剂轨道和/或在流出侧处的粘合剂轨道布置成在横向方向上相对于彼此偏移，其中，进一步优选地，粘合剂轨道至少部分地配置成减轻张力，以用于补偿粘合剂轨道相对于过滤器介质和/或密封件的长度变化，其中，在过滤器波纹部的出口表面处布置盖元件，所述盖元件包括用于流体流从中通过的多个开口，所述盖元件固定地连接到密封件，特别地通过发泡或模制而连接到密封件。
根据本发明的另一方面，另一目的通过一种用于过滤流体的过滤器***来解决，所述过滤器***带有过滤器壳体，所述过滤器壳体包括用于流体流流入的至少一个入口和用于已净化流体流流出的至少一个出口，并且所述过滤器***具有用于过滤流体的过滤器元件，过滤器元件可更换地布置在过滤器壳体中在原始侧和清洁侧之间，具有至少一个过滤器波纹部，至少一个过滤器波纹部具有Z字形折叠的过滤器介质，具有原始侧入口表面和清洁侧出口表面，所述过滤器波纹部布置在布置在清洁侧处的加强框架中，具有至少一个密封件，在过滤器波纹部的入口表面处或出口表面处至少部分地以至少部分连续的方式沿周向布置在过滤器介质的外周向侧面处，特别地通过发泡或模制而连接到加强框架，其中，在过滤器波纹部的折叠部的流入侧处和/或流出侧处，多个细长粘合剂部段沿着过滤器介质的折叠部的展开范围布置在至少两个粘合剂轨道中，其中，优选地在流入侧处的粘合剂轨道和/或在流出侧处的粘合剂轨道布置成在横向方向上相对于彼此偏移，其中，进一步优选地，至少在流出侧处，粘合剂轨道至少部分地配置成减轻张力，以用于补偿粘合剂轨道相对于过滤器介质和/或密封件的长度变化，其中，在过滤器波纹部的出口表面处布置盖元件，所述盖元件包括用于流体流从中通过的多个开口，所述盖元件固定地连接到密封件，特别地通过发泡或模制而连接到密封件。
本发明的有利实施例和优点从附加权利要求、说明书和附图得出。
根据本发明的一方面，提出了一种用于过滤流体、特别是空气的过滤器元件，其具有至少一个过滤器波纹部，至少一个过滤器波纹部具有Z字形折叠的过滤器介质，具有原始侧入口表面和清洁侧出口表面，其中，过滤器波纹部布置在加强框架中，具有至少一个密封件，在过滤器波纹部的入口表面和/或出口表面处至少部分地以至少部分连续的方式沿周向布置在过滤器介质的外周向侧面处，特别地通过发泡或模制而连接到加强框架。在过滤器波纹部的折叠部的流入侧处和/或流出侧处，多个细长粘合剂部段沿着过滤器介质的折叠部的展开范围布置在至少两个粘合剂轨道中。在本文中，流入侧处的粘合剂轨道和流出侧处的粘合剂轨道布置成在横向方向上相对于彼此偏移，其中，至少在流出侧处，粘合剂轨道至少部分地配置成减轻张力，以用于补偿粘合剂轨道相对于过滤器介质和/或密封件的长度变化。在过滤器波纹部的出口表面处布置盖元件，所述盖元件包括用于流体流从中通过的多个开口。盖元件固定地连接到密封件，特别地通过发泡或模制而连接到密封件。
例如，过滤器波纹部可以被折叠成Z字形的折叠部，平行的折叠尖端在过滤器波纹部的长度延伸范围中按顺序跟随并且分别在过滤器波纹部的相对地定位的端面边缘之间延伸。折叠部的位于折叠尖端后侧的部分称为折叠基部。
在扁平过滤器的情况下，流动方向例如垂直于入口表面和出口表面，在扁平过滤器的情况下，入口表面和出口表面设置在过滤器波纹部的相对地定位的平坦侧面处。优选地，具有直立折叠部的过滤器的出口表面和入口表面是过滤器介质的折叠部的折叠尖端分别位于其中的表面。
过滤器介质的折叠部的面向流动流体的那一侧被称为折叠部的流入侧，折叠部的背离流动流体的那一侧被称为折叠部的流出侧。
在本文中，过滤器波纹部可以通过连续加强框架沿周向围绕模制。这种过滤器波纹部有利地用作例如内燃发动机的空气过滤器，并且提供了空气过滤器的廉价且有效的解决方案。由于模制框架，过滤器波纹部可以容易地安装，且也可以根据需要进行更换。
密封件优选可以是聚氨酯(PUR)密封件，其可以通过在过滤器波纹部上发泡或模制而在加强框架的区域中生产。
有利地，过滤器元件可以是所谓的扁平过滤器元件。在本发明含义中的扁平过滤器元件的情况下，过滤器元件不封闭于中空主体。
根据本发明的过滤器元件不是环形配置。流通侧面相对于元件轴线彼此轴向相对地定位。与此不同，在中空过滤器元件、特别是所谓的圆形过滤器元件中，过滤器介质周向封闭并且环绕内部。根据本发明的过滤器元件可以是平面的或弯曲的。在本文中，用于流体的过滤器波纹部的入口表面和/或出口表面可以是平面的、弯曲的或阶梯状的。过滤器元件也可以是盒形的。过滤器波纹部可具有近似多面体的形状。有利地，过滤器波纹部可以是立方体形状、长方体形状、金字塔形状、棱柱体形状、楔形形状等。在本文中，不要求过滤器波纹部的所有侧面、特别是周向侧面都是平面的。过滤器波纹部的至少一个侧面也可以是至少部分弯曲的，特别是抛物线弯曲的和/或阶梯状的。相对地定位的侧面可以平行地延伸。替代地或附加地，它们还可以以不同的方式彼此倾斜或不平行地延伸。有利地，入口表面和/或出口表面可分别至少部分地垂直于或倾斜于元件轴线延伸。
有利地，入口表面和出口表面可以至少部分地彼此倾斜地延伸和/或至少部分地彼此平行地延伸。有利地，至少一个过滤器波纹部可包括Z字形和/或波纹形的过滤器介质。以这种方式，由流体流动通过的过滤器介质的表面可以相对于过滤器波纹部的空间延伸范围而扩大。
有利地，过滤器介质的折叠尖端可以在相对地定位的流通侧面处、特别是在入口表面和/或出口表面处平行地延伸。
有利地，至少一个过滤器波纹部可包括相对深的折叠部和/或可变的折叠高度。折叠的过滤器介质的折叠部在流入侧折叠尖端和相邻的流出侧折叠尖端之间的延伸范围被称为折叠高度。在深折叠部的情况下，折叠高度(即，过滤器波纹部在对应折叠部的区域中的高度)大于过滤器波纹部的垂直于或横向于折叠高度的宽度和/或长度。
过滤器介质可包括滤纸、过滤器非织造材料、熔喷材料、织物和/或适合于过滤流体、特别是空气的其它类型的过滤器材料。有利地，过滤器介质可以是柔性的，特别是可折叠的或可弯曲的。
根据现有技术，通常布置在端面处的粘合剂部段布置为在过滤器介质的折叠部的折叠尖端上延伸跨过入口表面或出口表面的连续粘合剂轨道。
根据本发明，包括用于流体流从中通过的多个开口的盖元件布置在过滤器波纹部的出口表面处。盖元件可以配置为例如穿孔板或金属网，使得已过滤流体可以穿过盖元件而没有太大的流动阻力。盖元件固定地连接到密封件，并且特别是当密封件通过发泡或模制生产时，盖元件可以直接与密封件一起发泡或模制。
另外，盖元件可以通过穿过盖元件的开口的粘合剂轨道连接到过滤器波纹部的折叠尖端。
有利地，过滤器波纹部的折叠部的振动(特别是在所谓的重型应用的情况下，因此例如在商用车辆领域或农业机械中使用时所述振动在操作中可能导致过滤器波纹部过早损坏)可以被抑制，因为折叠尖端由盖元件保持。
有利地，在过滤器介质的流入侧处的粘合剂轨道可以相对于在过滤器介质的流出侧处的粘合剂轨道施加，从而在过滤器波纹部的横向方向上移位例如粘合剂轨道的距离的一半。以这种方式，粘合剂轨道在流入侧处和流出侧处交替地布置在过滤器介质上。以这种方式，与通常彼此相对地定位的粘合剂轨道的传统施加相比，所施加的粘合剂的总量相同。然而，粘合剂轨道在横向方向上的距离可以以这种方式减掉一半，这对于过滤器波纹部的稳定性具有积极的影响。
另外，粘合剂轨道可包括用于补偿粘合剂轨道在操作中的长度变化的张力减轻措施，使得在粘合剂轨道由于环境影响(例如，温度变化)而收缩时粘合剂轨道不会撕裂并可能损坏过滤器波纹部。这在具有刚性塑料框架的过滤器波纹部的那一侧(密封件布置在那里)处特别重要，因为过滤器波纹部固定地连接到框架并且可能在粘合剂轨道收缩时与框架分离。
由于张力减轻措施，可以有利地避免粘合剂轨道由于粘合剂随时间的经过而收缩而将具有粘合剂开口，这于是可能导致待净化流体在密封件和过滤器介质之间泄漏。张力减轻措施的优点在于，在密封件处的过滤器波纹部的关键结合区域中将不再出现由于粘合剂收缩而导致的相对较宽的分离影响。粘合剂的收缩可能仍然会发生，从而在这些区域中不会引起对应的张力。
根据过滤器元件的有利配置，盖元件可通过至少一个粘合剂轨道连接到过滤器波纹部的折叠部的折叠尖端，其中，粘合剂轨道横向于折叠部在流体下游布置在盖元件上，特别是在盖元件的背离过滤器波纹部的那一侧处，并且至少部分地穿过盖元件的开口。为此目的，可以通过盖元件的开口装载粘合剂。在本文中，穿过盖元件的开口的粘合剂轨道的部段优选地分别连接到位于/布置在开口下方的过滤器波纹部的折叠尖端。以这种方式，过滤器波纹部在多个位置处连接到盖元件，特别是以形状配合的方式。例如，跨过盖元件的宽度分布的三个粘合剂轨道可以以这种方式布置在盖元件的流出侧处。因此，盖元件可以通过粘合连接可靠地连接到过滤器波纹部。
特别地，盖元件可以连接到布置在折叠部的折叠尖端的流出侧处的粘合剂部段。另外，盖元件可通过穿过盖元件的开口的粘合剂轨道连接到过滤器波纹部的折叠尖端。
有利地，可以以这种方式抑制过滤器波纹部的折叠部的振动(特别是在重型应用的情况下，所述振动可能导致过滤器波纹部在操作中过早损坏)，因为折叠尖端由盖元件保持。
根据过滤器元件的有利实施例，粘合剂部段和粘合剂间隙可以以张力减轻的方式交替地布置在每个粘合剂轨道处，以用于补偿粘合剂轨道相对于过滤器介质和/或密封件的长度变化。
以这种方式，作为用于补偿粘合剂轨道在操作中的长度变化的张力减轻措施，粘合剂轨道可以包括一系列较短的粘合剂部段和粘合剂间隙，使得在粘合剂轨道由于环境影响(例如，温度变化)而收缩时粘合剂轨道不会撕裂并可能损坏过滤器波纹部。这在具有刚性塑料框架的过滤器波纹部的那一侧(密封件布置在那里)处特别重要，因为过滤器波纹部固定地连接到框架并且可能在粘合剂轨道收缩时与框架分离。
作为另一优点，可以在过滤器波纹部中实现横向空气流，这降低了由于过滤器波纹部中沉积的污物而导致的堵塞风险。根据过滤器元件的有利实施例，流入侧处的粘合剂部段可布置成沿着折叠部的展开范围与流出侧处的粘合剂间隙交替，特别是重叠。以这种方式，尽管通过粘合剂轨道进行稳定，但仍可保持过滤器波纹部的有利的柔性。
根据过滤器元件的有利实施例，延伸跨过折叠尖端的粘合剂部段可分别布置在流入侧处或流出侧处。替代地或附加地，延伸跨过折叠尖端的粘合剂间隙可以分别布置在流出侧处或流入侧处。以这种方式，折叠尖端可以特别地通过折叠尖端上的粘合剂部段稳定并保护以免受可能的损坏，并且由于折叠尖端的后侧(折叠基部)处的粘合剂间隙而仍然保持它们的柔性。
根据过滤器元件的有利实施例，在流入侧处的折叠部的情况下，至少一个边缘区域可以在折叠基部中没有粘合剂部段。以这种方式，例如，过滤器波纹部的第1个折叠部和最后5个折叠部或最后10个折叠部/最后5个一直到10个折叠部可实施为在边缘区域中或折叠基部中没有粘合剂轨道。以这种方式，可以有利地实现过滤器波纹部抵抗可能的振动载荷的较高柔性。
根据过滤器元件的有利实施例，流出侧处的折叠部可包括在流出侧处从外部可见的折叠尖端处的至少一个且优选多个粘合剂间隙，其中，至少一个且优选多个粘合剂间隙布置在流出侧处从外部可见的折叠尖端处，在流入侧处的折叠基部也没有粘合剂部段的折叠部处。
根据过滤器元件的有利实施例，延伸到折叠基部中的粘合剂部段可分别布置在流入侧处。替代地或附加地，延伸到折叠基部中的粘合剂间隙可以布置在流出侧处。以这种方式，过滤器波纹部可以有利地在出口表面处稳定，同时在入口表面处保持抵抗可能的振动载荷的足够的柔性。
根据过滤器元件的有利实施例，在流出侧处的折叠尖端可以包括附加粘合剂间隙，所述附加粘合剂间隙布置成以使得相邻粘合剂轨道的附加粘合剂间隙相对于相对于折叠部的横向方向布置在不同的折叠尖端处的方式分布。特别地，附加粘合剂间隙可以延伸至少跨过一个折叠部。
附加(特别是较长的)粘合剂间隙可作为进一步的张力减轻措施，以用于补偿粘合剂轨道在操作中的长度变化，使得在粘合剂轨道由于环境影响(例如，温度变化)而收缩时粘合剂轨道不会撕裂并可能损坏过滤器波纹部。这在具有刚性塑料框架的过滤器波纹部的那一侧(密封件布置在那里)处特别重要，因为过滤器波纹部固定地连接到框架并且可能在粘合剂轨道收缩时与框架分离。
根据过滤器元件的有利实施例，相邻粘合剂轨道的粘合剂部段和粘合剂间隙可相对于相对于折叠部的横向方向分别布置在相对于折叠部的展开范围相同的水平处。以这种方式，可以实现过滤器波纹部的有利的稳定性。另外，以这种方式，当使用相同图案和长度的粘合剂部段和粘合剂间隙时，可以附加地简化过滤器元件的制造。
根据过滤器元件的有利实施例，粘合剂部段和粘合剂间隙可以实施为具有相同的长度。以这种方式，可以在过滤器波纹部的稳定性和避免由于粘合剂轨道的收缩而由此导致过滤器波纹部与框架分离的潜在风险之间实现良好的折衷。
根据过滤器元件的有利实施例，粘合剂轨道可彼此平行等距布置。替代地或附加地，粘合剂间隙可以布置成跨过流入侧和/或跨过流出侧均匀分布。以这种方式，可以实现过滤器波纹部尽可能均匀的稳定性。
根据过滤器元件的有利实施例，粘合剂轨道可以垂直于折叠尖端延伸。以这种方式，可以实现过滤器波纹部尽可能均匀的稳定性。
根据本发明的一方面，提出了一种用于过滤流体的过滤器***，所述过滤器***带有过滤器壳体，所述过滤器壳体包括用于流体流流入的至少一个入口和用于已净化流体流流出的至少一个出口，并且所述过滤器***具有用于过滤流体的过滤器元件，过滤器元件可更换地布置在过滤器壳体中在原始侧和清洁侧之间，具有至少一个过滤器波纹部，至少一个过滤器波纹部具有Z字形折叠的过滤器介质，具有原始侧入口表面和清洁侧出口表面，所述过滤器波纹部布置在布置在清洁侧处的加强框架中，具有至少一个密封件，在过滤器波纹部的入口表面处或出口表面处至少部分地以至少部分连续的方式沿周向布置在过滤器介质的外周向侧面处，特别地通过发泡或模制而连接到加强框架。在过滤器波纹部的折叠部的流入侧处和/或流出侧处，多个细长粘合剂部段沿着过滤器介质的折叠部的展开范围布置在至少两个粘合剂轨道中。在本文中，在流入侧处的粘合剂轨道和在流出侧处的粘合剂轨道布置成在横向方向上相对于彼此偏移，其中，至少在流出侧处，粘合剂轨道至少部分地配置成减轻张力，以用于补偿粘合剂轨道相对于过滤器介质和/或密封件的长度变化。在过滤器波纹部的出口表面处布置盖元件，所述盖元件包括用于流体流从中通过的多个开口。所述盖元件固定地连接到密封件，特别地通过发泡或模制而连接到密封件。
例如，过滤器波纹部可以被折叠成Z字形的折叠部，平行的折叠尖端在过滤器波纹部的长度延伸范围中按顺序彼此跟随并且分别在过滤器波纹部的相对地定位的端面边缘之间延伸。在本文中，过滤器波纹部可以通过连续加强框架沿周向围绕模制。这种过滤器波纹部有利地用作例如内燃发动机的空气过滤器，并且构成空气过滤器的廉价且有效的解决方案。由于模制框架，过滤器波纹部可以容易地安装，且也可以根据需要进行更换。
密封件优选可以是聚氨酯(PUR)密封件，其可以通过在过滤器波纹部上发泡或模制而在加强框架的区域中生产。
在扁平过滤器的情况下，流动方向例如垂直于入口表面和出口表面，在扁平过滤器的情况下，入口表面和出口表面设置在过滤器波纹部的相对地定位的平坦侧面处。优选地，在具有直立折叠部的过滤器的情况下，出口表面和入口表面是过滤器介质的折叠部的折叠尖端分别位于其中的表面。
根据现有技术，通常布置在端面处的粘合剂部段布置为在过滤器介质的折叠部的折叠尖端上延伸跨过入口表面或出口表面的连续粘合剂轨道。
包括用于流体流从中通过的多个开口的盖元件布置在过滤器波纹部的出口表面处。盖元件可以配置为例如穿孔板或金属网，使得已过滤流体可以穿过盖元件而没有太大的流动阻力。盖元件固定地连接到密封件，并且特别是当密封件通过发泡或模制生产时，盖元件可以直接与密封件一起发泡或模制。
另外，盖元件可通过穿过盖元件的开口的粘合剂轨道连接到过滤器波纹部的折叠尖端。
有利地，过滤器波纹部的折叠部的振动(特别是在重型应用的情况下，所述振动在操作中可能导致过滤器波纹部过早损坏)可以被抑制，因为折叠尖端由盖元件保持。
有利地，在过滤器介质的流入侧处的粘合剂轨道可以相对于在过滤器介质的流出侧处的粘合剂轨道施加，例如在过滤器波纹部的横向方向上移位粘合剂轨道的距离的一半。以这种方式，粘合剂轨道在过滤器介质上的流入侧处和流出侧处交替地施加。以这种方式，与通常施加成彼此相对地定位的粘合剂轨道的传统施加相比，所施加的粘合剂的总量仍然相同。然而，粘合剂轨道在横向方向上的距离可以以这种方式减掉一半，这对于过滤器波纹部的稳定性具有积极的影响。
另外，粘合剂轨道可包括用于补偿粘合剂轨道在操作中的长度变化的张力减轻措施，使得在粘合剂轨道由于环境影响(例如，温度变化)而收缩时粘合剂轨道不会撕裂并可能损坏过滤器波纹部。这在具有刚性塑料框架的过滤器波纹部的那一侧(密封件布置在那里)处特别重要，因为过滤器波纹部固定地连接到框架并且可能在粘合剂轨道收缩时与框架分离。
由于张力减轻措施，可以有利地避免粘合剂轨道由于粘合剂随时间的经过而收缩而将具有粘合剂开口，这于是可能导致待净化流体在密封件和过滤器介质之间泄漏。张力减轻措施的优点在于，在密封件处的过滤器波纹部的关键结合区域中将不再出现由于粘合剂收缩而导致的相对较宽的分离影响。粘合剂的收缩可能仍然会发生，从而在这些区域中不会出现对应的张力。
根据过滤器***的有利实施例，旋风预分离器可设置在过滤器壳体中，在过滤器元件前面的流体上游。替代地或附加地，可以在过滤器元件后面的流体下游设置安全元件。
有利地，过滤器可以实施为多级过滤器，特别是两级紧凑型空气过滤器。有利地，至少一个过滤器元件可以布置在至少一个颗粒分离装置、特别是旋风预分离器的流体下游。至少一个颗粒分离装置可以是过滤器的一部分或者可以在其上游在外部连接，特别是作为预分离器。外部预分离器可以布置在马达室的外部。有利地，至少一个入口开口、至少一个出口开口以及在需要时颗粒分离装置可以基本线性地布置。以这种方式，流体可以相应地流动通过过滤器，特别是基本沿着过滤器壳体的壳体轴线。
根据过滤器***的有利实施例，通过过滤器元件的密封件，在过滤器元件按预期安装的情况下，原始侧可与清洁侧分离。以这种方式，可以确保流入流体的可靠清洁，同时提供过滤器元件的长使用寿命。
根据过滤器***的有利实施例，过滤器元件可配置成***式过滤器元件，其横向于流体的主流动轴线***或可***过滤器壳体中。以这种方式，在装载时方便地更换过滤器元件是可能的。而且，可以减少在内燃发动机或车辆停机的情况下的维修停留持续时间。
所描述的过滤器***可以有利地用作空气过滤器，特别是用作内燃发动机的空气过滤器，或者用作特别是机动车辆的内部空气过滤器。
本发明可用于机动车辆、建筑/农业机械、压缩机、工业马达或具有内燃发动机的其它装置。本发明意义上的车辆可以是陆地车辆、船只和/或飞机。
有利地，机动车辆可以是客车、卡车、摩托车、大客车、拖拉机、农用车辆和/或建筑车辆等。
本发明可以有利地为内燃发动机的进气歧管的一部分。过滤器可用于清洁供应至内燃发动机的燃烧空气。然而，本发明不限于机动车辆的内燃发动机的进气歧管的空气过滤器。取而代之，它也可以在机动车辆或其它机械的其它类型的空气***中使用，特别是农业机械或建筑机械。空气过滤器还可用于汽车技术之外，特别是在工业马达中。
此外，已经结合根据本发明的过滤器元件、根据本发明的元件框架、根据本发明的过滤器波纹部、根据本发明的过滤器壳体和根据本发明的过滤器所公开的特征和优点及其相应有利实施例彼此对应地适用，且反之亦然。当然，各个特征和优点可以彼此组合，其中可以产生超过各个效果之和的进一步的有利效果。
附图说明
进一步的优点由以下附图说明得出。在附图中，示出了本发明的实施例。附图、说明书和权利要求书组合地包含许多特征。本领域技术人员也将有利地单独考虑这些特征，并将它们组合成有利的进一步组合。在如下图中以示例性方式示出：
图1：根据本发明的实施例的安装有过滤器元件的过滤器***的等轴测图；
图2：根据图1的过滤器***的等轴测图，可看到入口；
图3：穿过根据图1的过滤器***的纵截面；
图4：根据本发明的实施例的过滤器元件的等轴测图，可看到布置在过滤器波纹部的出口表面处的盖元件；
图5：根据图4的过滤器元件的纵截面，其中粘合剂轨道布置在折叠部的流入侧处；
图6：根据本发明的实施例的过滤器元件的等轴测图，可看到没有盖元件的出口表面；
图7：根据图6的过滤器元件的等轴测图，可看到入口表面；
图8：根据图6的过滤器元件的另一等轴测图，可看到没有盖元件的出口表面；
图9：根据图6的过滤器元件的另一等轴测图，可看到入口表面；
图10：根据图6的没有盖元件的过滤器元件的出口表面的平面图，其具有指示的截面平面A-A、B-B、C-C、D-D、E-E、F-F；
图11：过滤器元件在根据图10的截面平面A-A中的纵截面，其中粘合剂轨道布置在折叠部的流入侧上；
图12：过滤器元件在根据图10的截面平面B-B中的纵截面，其中粘合剂轨道布置在折叠部的流出侧上；
图13：过滤器元件在根据图10的截面平面D-D中的横截面，其中粘合剂轨道布置在折叠部的流出侧上；
图14：过滤器元件在根据图10的截面平面C-C中的横截面，其中粘合剂轨道布置在折叠部的流出侧上；
图15：过滤器元件在根据图10的截面平面F-F中的横截面，其中粘合剂轨道布置在折叠部的流入侧上；
图16：过滤器元件在根据图10的截面平面E-E中的横截面，其中粘合剂轨道布置在折叠部的流入侧上；和
图17：过滤器元件在根据图10的截面平面D-D和F-F中的叠加横截面，其中粘合剂轨道布置在流出侧上和流入侧上。
具体实施方式
在附图中，相同或相同类型的部件用相同的附图标记来标识。附图仅示出示例并且不应被理解为限制。
图1示出了根据本发明的实施例的安装有过滤器元件10的用于过滤流体的过滤器***100的等轴测图，而在图2中示出了根据图1的过滤器***的等轴测图，可看到入口102。为了更好地理解，图2示出了过滤器***100的纵截面图。
过滤器***100包括过滤器壳体110，过滤器壳体110包括用于流体流120流入的至少一个入口102(不可见)和用于已净化流体流122流出的至少一个出口104。过滤器壳体110包括壳体底部部分114和壳体顶部部分112，壳体底部部分114和壳体顶部部分112通过螺钉连接件132沿凸缘130结合。用于过滤流体的过滤器元件10可更换地布置在过滤器壳体110中在原始侧40和清洁侧42之间。过滤器元件10可经由壳体盖116***过滤器壳体110中和从过滤器壳体110移除，壳体盖116可通过夹紧封闭件118与过滤器壳体110紧密地封闭。待净化流体的流入方向以及流出方向由箭头120、122指示。
在图3中的过滤器***100的纵截面中，可以看到也被截面的过滤器元件10，过滤器元件10***过滤器壳体110中。此外，可以看到旋风预分离器14，其实施为多旋风分离器，其中粗的污物颗粒可以从流体流过滤掉。分离的污物颗粒可以通过污物出口106从过滤器壳体排出。过滤器元件10的流动方向134用箭头指示。在下游，在已净化流体可以通过出口104离开过滤器壳体110之前，流体还流动通过盖元件80以及安全元件16，安全元件16可以实施为例如扁平波纹部以保护(还为了更换过滤器元件10)清洁侧42免受由于尚未净化流体或其它污物颗粒的流入而导致可能的污染。安全元件16完全覆盖出口104。
如图1、2和3中所示，根据本发明的实施例的***过滤器***100中的过滤器元件10可以在图4中以等轴测图看到，可看到布置在过滤器波纹部12的出口表面52处的盖元件80。在图5中，示出了过滤器元件10的截面图。
过滤器元件10包括***元件框架36中的过滤器波纹部12。
过滤器元件10配置成***式过滤器元件，其横向于流体的主流动轴线128(参见图3)***或可***过滤器壳体110中。
过滤器波纹部12包括Z字形折叠的过滤器介质13。沿主轴线62的方向观察，过滤器波纹部12是矩形的。沿横向轴线64的方向观察，过滤器波纹部12具有大约直角梯形的形状。过滤器波纹部12的原始侧入口表面50平行于流动中心平面延伸，即垂直于主轴线62。清洁侧出口表面52平行于横向轴线64且相对于流动中心平面倾斜地延伸，即相对于入口表面50倾斜。
沿安装方向66观察，过滤器波纹部12朝向其横向前侧渐缩。过滤器介质13的在入口表面50处和出口表面52处的折叠尖端24分别平行于横向轴线64延伸。折叠尖端24分别限定入口表面50和出口表面52。折叠的过滤器介质13的折叠部22在主轴线62的方向上的高度从过滤器波纹部12的相对于安装方向66在后部的横向侧朝向其横向前侧变得更小。过滤器波纹部12因此具有可变的折叠高度。
出口表面52由密封件20环绕。通过过滤器元件10的密封件20，在过滤器元件10按预期安装的情况下，原始侧40与过滤器元件10的清洁侧42分离。
密封件20可以例如由聚氨酯(PUR)制成。它是有弹性的。密封件20发泡到过滤器介质13的端面上。相对于主轴线62，密封件20径向向外且沿轴向方向突出超过过滤器介质13。流出侧处的密封件20的端面密封唇形成相对于主轴线62周向连续的密封表面44。密封表面44在安装状态下位于壳体侧密封表面处。
塑料材料的加强框架18在密封件20的相对于主轴线62轴向背离密封表面44的后侧处嵌入密封件20的密封轨道中。加强框架100平行于密封平面且平行于密封表面44延伸。加强框架18相对于主轴线62周向连续。密封件20的相对于主轴线62轴向背离密封表面44的密封后侧在平行于密封表面44的平面的平面中延伸。在安装过滤器元件14的情况下，密封表面44和密封后侧的相应平面平行于壳体侧密封表面的密封平面延伸。
元件框架36包括在出口表面52处的密封件支撑装置34。密封件支撑装置34布置在元件框架36的流出侧边缘处。密封件支撑装置34在过滤器元件10的外侧处相对于主轴线62周向连续地延伸。密封件支撑表面34与元件框架36的纵向壁46和横向壁48连接为一件。
布置在过滤器波纹部12的出口表面62处的盖元件80包括用于流体流从中通过的多个开口82。盖元件80固定地连接到密封件20。盖元件80，特别是当密封件20通过发泡或模制生产时，可以直接与密封件20一起发泡或模制。以这种方式，盖元件80固定地结合到密封件20并且还固定地结合到加强框架18。
如图4中可以看到的那样，在折叠部22的流出侧72处延伸跨过整个出口表面52的盖元件80还通过三个粘合剂轨道84(盖元件80上的浅色条纹；出于清楚原因，仅一个粘合剂轨道84设有附图标记)连接到过滤器波纹部12的折叠部22的折叠尖端24。在本文中，粘合剂轨道84横向于折叠部22在流体下游布置在盖元件80上，并且至少部分地穿过盖元件80的开口82。此外，盖元件80可以连接到粘合剂部段29，粘合剂部段29在流出侧72处布置在折叠部22的折叠尖端24上并且可以被看到作为粘合剂轨道27(开口82后面的深色条纹)。在本文中，折叠部22在流出侧72处经由折叠尖端24固定地结合到盖元件80。折叠部22因此被固定，并且在操作中振动时不会执行导致可能的损坏的振动。
在图5的纵截面中，可以看到盖元件80，其在流体下游布置在折叠尖端24的前面。此外，可以在截面图中看到布置在折叠部22的流入侧70处的粘合剂轨道26，这将在图11的说明中更详细地解释。
图6示出了等轴测图，可看到没有盖元件80的出口表面52，图7可看到入口侧50。图8示出了根据图6的过滤器元件10的另一等轴测图，可看到没有盖元件80的出口表面52，并且图9可看到入口表面50。
在过滤器波纹部12的折叠部22的流入侧70处和流出侧72处，多个细长粘合剂部段28、29沿过滤器介质13的折叠部22的展开范围布置在至少两个粘合剂轨道26、27中。流入侧70处的粘合剂轨道26和流出侧72处的粘合剂轨道27布置成在横向方向64上相对于彼此偏移。
粘合剂轨道26、27垂直于过滤器波纹部12的折叠部22的折叠尖端24延伸。
至少在流出侧72处，粘合剂轨道26、27至少部分地配置成减轻张力，以用于补偿粘合剂轨道26相对于过滤器介质13和/或密封件20的长度变化。
为了补偿粘合剂轨道26、27相对于过滤器介质13和/或密封件20的可能的长度变化，粘合剂部段28、29和粘合剂间隙30、31可以交替地布置在每个粘合剂轨道26、27上，以提供张力减轻。其细节可以在图9至15中看到。
在图6至9中所示的过滤器元件10的实施例中，入口侧粘合剂轨道26被连续地施加而没有粘合剂间隙，而在流出侧52处的折叠尖端24具有附加粘合剂间隙32。在本文中，附加粘合剂间隙32布置成使得相邻粘合剂轨道26、27的附加粘合剂间隙32相对于相对于折叠部22的横向方向64布置在不同的折叠尖端24上。特别地，附加粘合剂间隙32可延伸跨过一个或多个折叠部22。
图10示出了根据图6的过滤器元件10的出口表面52的平面图，具有指示的截面平面A-A、B-B、C-C、D-D、E-E、F-F。粘合剂轨道27垂直于折叠尖端24延伸并且在横向方向64上等距地布置。粘合剂轨道27包括附加粘合剂间隙32。
图11示出了过滤器元件10在根据图10的截面平面A-A中的纵截面，其中粘合剂部段26布置在折叠部22的流入侧70处。在过滤器元件10的纵截面中，粘合剂轨道26的粘合剂部段26和粘合剂间隙30可以在截面中看到为条纹，其在安装方向66上延伸跨过过滤器波纹部12的整个延伸范围。
在流入侧70处，边缘区域54的折叠部22在折叠尖端24处没有粘合剂部段28、29，以便保持过滤器波纹部12的较高柔性。
图12示出了过滤器元件10在根据图10的截面平面B-B中的纵截面，在流出侧72处具有对应粘合剂轨道27。
如在比较图11和12中的纵截面时可以看到的那样，流入侧70处的粘合剂部段28、29和流出侧72处的粘合剂间隙30、31沿折叠部22的展开范围交替布置。可选地，相应相对地定位的侧70、72的粘合剂部段28、29和粘合剂间隙30、31可以布置成稍微重叠。
在流入侧70或流出侧72处分别布置延伸跨过折叠尖端24的粘合剂部段28、29。替代地或附加地，延伸跨过折叠尖端24的粘合剂间隙30、31可以分别布置在流出侧72或流入侧70处。例如，当折叠尖端24在一侧70、72上包括粘合剂部段28、29时，对应的折叠基部可以包括粘合剂间隙30、31，且反之亦然。
在图13中，示出了过滤器元件10在根据图10的截面平面D-D中的横截面，其中粘合剂轨道27布置在流出侧72处，而在图14中示出了截面平面C-C中的横截面。在横截面中，折叠部22的展开范围可以在图像平面中看到为折叠部22的流出侧72。
粘合剂轨道27具有交替的粘合剂部段29和粘合剂间隙31。粘合剂轨道27彼此等距平行地布置。替代地或附加地，粘合剂间隙30、31可以布置成跨过流出侧72均匀分布。
如图13和14中可以看到的那样，在流出侧72处，粘合剂间隙31布置在在图中位于入口表面50处的折叠部的折叠基部25处。
相邻粘合剂轨道27的粘合剂部段29和粘合剂间隙31相对于相对于折叠部22的横向方向64分别布置在相对于折叠部22的展开范围相同的水平处。
粘合剂部段28、29和粘合剂间隙30、31可实施为例如具有相同的长度或至少大约相同的长度，如图13和14所示的实施例中那样。
在图14的横截面中，在出口表面52的折叠尖端24处可以看到两个附加粘合剂间隙32，其中缺少对应粘合剂部段29。
在图15中，示出了过滤器元件10在根据图10的截面平面F-F中的横截面，其中粘合剂轨道26布置在流入侧70处，而在图16中，示出了根据图10的截面平面E-E中的横截面。
粘合剂轨道26相对于图13和14中的粘合剂轨道27沿横向方向64偏移布置，从而与之交替。流入侧70的粘合剂部段28和粘合剂间隙30与流出侧72的粘合剂部段29和粘合剂间隙31交替布置。
如在图15和16中可以看到的那样，在图中在位于出口侧52处的折叠基部25中延伸的粘合剂部段28分别布置在流入侧(70)处。为此目的，折叠基部25中的粘合剂部段28配置为比折叠部22的流入侧70的其余表面上的粘合剂部段28更长。优选地，在位于第1个折叠部22和/或最后1个折叠部22的折叠基部25中或者折叠部22的流入侧70的折叠凹穴25中的边缘区域54中，没有设置粘合剂部段28，即，至少在过滤器波纹部12的一端处，例如在第1个折叠部22或最后5个一直到10个折叠部22/最后5个折叠部22或最后10个折叠部22的折叠基部25中，边缘区域54或折叠基部25没有粘合剂部段28。以这种方式，折叠部在拉伸负载下时可以横向于折叠边缘的方向展开，并通过变形而减少拉伸应力，从而降低撕裂的风险。如在所示的过滤器元件10中那样，有利地设置成：在第1个折叠部22和/或最后1个折叠部22的流出侧72处，在流出侧处从外部可见的折叠尖端24处，布置至少一个并且优选多个粘合剂间隙。这些粘合剂间隙优选地布置在折叠基部25在流入侧处也没有粘合剂部段的折叠部22处。以这种方式，在第1个折叠部22或最后1个折叠部22的区域中的过滤器波纹部12的有限端部区域中，能够实现横向于折叠边缘的方向的良好可变形性并且能够降低撕裂风险。
在图17中，图13和14中示出的过滤器元件10在根据图10的截面平面D-D和F-F中的横截面叠置，从而可以看到在流入侧70处和在流出侧72处的两个粘合剂轨道26、27的偏移布置。此外，可以清楚地看到流入侧70的粘合剂部段28相对于流出侧72的粘合剂间隙31的交替布置以及流出侧72的粘合剂部段29相对于流入侧70的粘合剂间隙30的交替布置。粘合剂部段28、29分别形成有微小的重叠。
附图标记
10 过滤器元件
12 过滤器波纹部
13 过滤器介质
14 旋风预分离器
16 安全元件
18 加强框架
20 密封件
22 折叠部
24 折叠尖端
25 折叠基部
26 粘合剂轨道
27 粘合剂轨道
28 粘合剂部段
29 粘合剂部段
30 粘合剂间隙
31 粘合剂间隙
32 附加粘合剂间隙
34 密封件支撑装置
36 元件框架
40 原始侧
42 清洁侧
44 密封表面
46 纵向壁
48 横向壁
50 入口表面
52 出口表面
54 边缘区域
58 纵向侧面
60 横向侧面
62 主轴线
64 横向方向
66 安装方向
70 流入侧
72 流出侧
80 盖元件
82 开口
84 粘合剂轨道
100 过滤器***
102入口
104 出口
106 污物出口
110 过滤器壳体
112 壳体顶部部分
114 壳体底部部分
116 壳体盖
118 夹紧封闭件
120原始流体流
122 清洁流体流
128 主流动轴线
130 凸缘
132 螺钉连接件
134 流动方向

Claims (21)

1.一种用于过滤流体、特别是空气的过滤器元件(10)，具有至少一个过滤器波纹部(12)，所述至少一个过滤器波纹部(12)具有Z字形折叠的过滤器介质(13)，具有原始侧入口表面(50)和清洁侧出口表面(52)，其中，过滤器波纹部(12)布置在加强框架(18)内，
具有至少一个密封件(20)，在过滤器波纹部(12)的入口表面(50)处或出口表面(52)处至少部分地以至少部分连续的方式沿周向布置在过滤器介质(13)的外周向侧面处，特别地通过发泡或模制而连接到加强框架(18)，
其中，在过滤器波纹部(12)的折叠部(22)的流入侧(70)处和/或流出侧(72)处，多个细长粘合剂部段(28、29)沿着过滤器介质(13)的折叠部(22)的展开范围布置在至少两个粘合剂轨道(26、27)中，
其中，在过滤器波纹部(12)的出口表面(52)处布置盖元件(80)，所述盖元件(80)包括用于流体流从中通过的多个开口(82)，所述盖元件(80)固定地连接到密封件(20)，特别地通过发泡或模制而连接到密封件(20)。
2.根据权利要求1所述的过滤器元件，其中，所述盖元件(80)通过至少一个粘合剂轨道(84)连接到所述过滤器波纹部(12)的折叠部(22)的折叠尖端(24)，其中，粘合剂轨道(84)横向于折叠部(22)在流体下游布置在盖元件(80)上，并且至少部分地穿过盖元件(80)的开口(82)，特别地其中，盖元件(80)连接到布置在折叠部(22)的折叠尖端(24)上在流出侧(52)处的粘合剂部段(29)。
3.根据权利要求1或2所述的过滤器元件，其中，在所述流入侧(70)处的粘合剂轨道(26)和在所述流出侧(72)处的粘合剂轨道(27)布置成在横向方向(64)上相对于彼此偏移。
4.根据前述权利要求中任一项所述的过滤器元件，其中，所述流入侧(70)处的粘合剂轨道(26)和所述流出侧(72)处的粘合剂轨道(27)布置成在横向方向(64)上相对于彼此偏移。
5.根据前述权利要求中任一项所述的过滤器元件，其中，至少在所述流出侧(72)处，粘合剂轨道(26、27)至少部分地配置成减轻张力，以用于补偿所述粘合剂轨道(26)相对于过滤器介质(13)和/或密封件(20)的长度变化。
6.根据权利要求5所述的过滤器元件，其中，为了补偿所述粘合剂轨道(26、27)相对于所述过滤器介质(13)和/或所述密封件(20)的长度变化，粘合剂部段(28、29)和粘合剂间隙(30、31)在每个粘合剂轨道(26、27)上交替布置，以减轻张力。
7.根据权利要求6所述的过滤器元件，其中，在流入侧(70)处的粘合剂部段(28、29)和在流出侧(72)处的粘合剂间隙(30、31)沿着折叠部(22)的展开范围交替布置，特别是重叠。
8.根据权利要求6或7所述的过滤器元件，其中，在所述流入侧(70)处或在所述流出侧(72)处分别布置延伸跨过折叠尖端(24)的粘合剂部段(28、29)，和/或其中，在流出侧(72)处或在流入侧(70)处分别布置延伸跨过折叠尖端(24)的粘合剂间隙(30、31)。
9.根据权利要求6至8中任一项所述的过滤器元件，其中，在所述流入侧(70)处的折叠部(22)的情况下，特别是在过滤器波纹部(12)的第1个折叠部(22)和/或最后1个折叠部(22)的情况下，所述折叠基部(25)中的至少边缘区域(54)没有粘合剂部段(28)。
10.根据权利要求6至9中任一项所述的过滤器元件，其中，至少一个且优选多个粘合剂间隙(32)在流出侧处从外部可见的折叠尖端(24)处布置在折叠部(22)上。
11.根据权利要求10所述的过滤器元件，其中，在所述流入侧处的折叠基部(25)也没有粘合剂部段的折叠部(22)处，至少一个且优选多个粘合剂间隙(32)布置在在流出侧处从外部可见的折叠尖端(24)处。
12.根据权利要求6至11中任一项所述的过滤器元件，其中，在折叠基部(25)中延伸的粘合剂部段(28)分别布置在流入侧(70)处，和/或其中，在折叠基部(25)中延伸的粘合剂间隙(31)布置在流出侧(72)处。
13.根据权利要求6至12中任一项所述的过滤器元件，其中，在所述流出侧(72)处，折叠尖端(24)包括附加粘合剂间隙(32)，所述附加粘合剂间隙(32)布置成以使得相邻粘合剂轨道(26、27)的附加粘合剂间隙(32)相对于相对于折叠部(22)的横向方向(64)布置在不同的折叠尖端(24)上的方式分布，特别地其中，附加粘合剂间隙(32)延伸跨过至少一个折叠部(22)。
14.根据权利要求6至13中任一项所述的过滤器元件，其中，相邻粘合剂轨道(26、27)的粘合剂部段(28、29)和粘合剂间隙(30、31)相对于相对于折叠部(22)的横向方向(64)分别布置在相对于折叠部(22)的展开范围相同的水平处。
15.根据权利要求6至14中任一项所述的过滤器元件，其中，所述粘合剂部段(28、29)和所述粘合剂间隙(30、31)实施为具有相同的长度。
16.根据权利要求6至15中任一项所述的过滤器元件，其中，所述粘合剂轨道(26、27)彼此等距平行地布置，和/或其中，所述粘合剂间隙(30、31)布置成跨过流入侧(70)和/或跨过流出侧(72)均匀分布。
17.根据权利要求6至16中任一项所述的过滤器元件，其中，所述粘合剂轨道(26、27)垂直于所述折叠尖端(24)延伸。
18.一种用于过滤流体的过滤器***(100)，具有过滤器壳体(110)，过滤器壳体(110)包括用于流体流(120)流入的至少一个入口(102)和用于已净化流体流(122)流出的至少一个出口(104)，
并且具有用于过滤流体的特别是根据前述权利要求中任一项所述的过滤器元件(10)，所述过滤器元件可更换地布置在过滤器壳体(110)中在原始侧(40)和清洁侧(42)之间。
19.根据权利要求17所述的过滤器***，其中，在所述过滤器壳体(110)中在所述过滤器元件(10)前面的流体上游设置旋风预分离器(14)，和/或其中，在所述过滤器元件(10)后面的流体下游设置安全元件(16)。
20.根据权利要求18或19所述的过滤器***，其中，通过所述过滤器元件(10)的密封件(20)，在所述过滤器元件(10)按预期安装的情况下，所述原始侧(40)与所述清洁侧(42)分离。
21.根据权利要求18至20中任一项所述的过滤器***，其中，所述过滤器元件(10)配置成***式过滤器元件，所述***式过滤器元件横向于流体的主流动轴线(128)***或可***所述过滤器壳体(110)中。
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