Фильтр для фильтрации текучих сред

Фильтр для фильтрации текучих сред

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Изобретение относится к фильтру для фильтрации текучих сред, в частности газов, в частности всасываемого воздуха, горючего или моторного масла, в частности, двигателя внутреннего сгорания, в частности, автомобиля, или окружающего воздуха для подведения в системы вентиляции строений или транспортных средств, с фильтрующим элементом, имеющим зигзагообразно сложенную фильтрующую среду с грязной стороной и чистой стороной, причем на грязной стороне и/или на чистой стороне фильтрующей среды вдоль по меньшей мере двух клеевых дорожек размещено множество удлиненных клеевых сегментов, которые, по меньшей мере на отдельных разрывах, проходят наклонно или перпендикулярно ребрам складок, причем на каждой клеевой дорожке размещены по меньшей мере один клеевой сегмент и по меньшей мере один бесклеевой разрыв. При этом клеевые дорожки служат, в частности, для стабилизации фильтрующего элемента и/или для стабилизации складок.

Из уровня техники известны разнообразные фильтры со складчатой фильтрующей средой. Для известных плоских, не цилиндрических складчатых фильтрующих элементов ограничены достижимые высоты складок, например, по соображениям стабильности.

В основу изобретения положена задача создать стабильный фильтрующий элемент с максимально большими высотами складок и по возможности высокой производительностью фильтра.

Эта задача согласно изобретению решена тем, что бесклеевые разрывы различных, в частности, расположенных рядом друг с другом, клеевых дорожек размещены со смещением относительно друг друга, если смотреть в направлении ребер складок, таким образом, что через бесклеевые разрывы во фрагменте среды, который проходит между двумя соседними ребрами складок, не создается никакой сплошной проход, проходящий параллельно ребрам складок и через две или более лежащих рядом друг с другом клеевых дорожек.

Согласно изобретению также предусмотрены удлиненные клеевые сегменты, с помощью которых стабилизируются складки и тем самым фильтрующий элемент. Этим путем могут быть также сформированы стабильные высокие, по сравнению с расстоянием между складками, фильтрующие элементы, то есть, в частности, фильтрующие элементы с высокими складками. Кроме того, с помощью клеевых сегментов оптимизируется режим потока фильтруемой текучей среды в отношении фильтрации. Клеевыми сегментами между соседними клеевыми дорожками созданы проточные зоны, в которые фильтруемая текучая среда поступает, по существу, перпендикулярно ребрам складок. Чтобы обеспечить равномерную подачу текучей среды в проточные зоны, предусмотрены бесклеевые разрывы, которые представляют собой соединения по текучей среде между смежными проточными зонами и позволяют выравнивать течения между соседними проточными зонами. Соединения по текучей среде обеспечивают максимально равномерное распределение давления между проточными зонами.

В одном варианте исполнения длина бесклеевых разрывов для множества бесклеевых разрывов, в частности, для всех бесклеевых разрывов, является меньшей, чем длины клеевых сегментов, ограниченных соответствующим бесклеевым разрывом.

Воздействующее на фильтрующий элемент разрежение, возникающее, в частности, во впускном коллекторе при работе двигателя внутреннего сгорания, может в проточных зонах приводить к тому, что межскладочные промежутки сминаются локально или целиком по всей ширине фильтрующей среды, то есть фрагменты фильтрующей среды, расположенные напротив друг друга на чистой стороне, приходят в непосредственный контакт. Однако вследствие неоднородностей материала, в частности, в отношении неравномерных пропиток, могут возникать напряжения и деформации, которые ведут к сминанию на грязной стороне. Смятые таким образом области больше не пропускают поток, вследствие чего сокращается производительность фильтрации фильтрующего элемента. Посредством бесклеевых разрывов, расположенных со смещением относительно друг друга, также создается, во-первых, проход, проведенный наклонно или по меньшей мере не совсем параллельно ребрам складок, с помощью которого можно выравнивать потоки между соседними проточными зонами, разделенными бесклеевыми дорожками. Под проходом в смысле изобретения следует понимать каналоподобную область, которая ограничена двумя воображаемыми кривыми, которые в каждом случае проходят через концевые точки бесклеевых разрывов смежных клеевых дорожек. Во-вторых, посредством бесклеевых разрывов, расположенных со смещением относительно друг друга, достигается то, что ослабленная бесклеевым разрывом область поддерживается соседними клеевыми дорожками, благодаря чему сокращается риск сминания. Тем самым уменьшается опасность сминания как на чистой стороне, так и на грязной стороне.

В одном предпочтительном варианте исполнения проход может проходить зигзагообразно, в частности V-образно или W-образно. Благодаря изменению направления в проходе можно получить симметричную структуру, в частности, в отношении механической стабильности.

В дополнительном предпочтительном варианте исполнения бесклеевые дорожки могут представлять собой клеевые прямые линии, которые проходят параллельно друг другу и перпендикулярно ребрам складок. Вдоль бесклеевых прямых линий можно без труда сформировать клеевые сегменты. Клеевые сегменты предпочтительно могут быть нанесены на фильтрующую среду с помощью форсунок для нанесения покрытий, в то время как фильтрующую среду перемещают по направлению транспортирования вдоль форсунки для нанесения покрытий. При этом форсунка для нанесения покрытий может быть неподвижно размещена над ленточным транспортером для фильтрующей среды.

Клеевые дорожки предпочтительно могут быть расположены на равном расстоянии друг от друга. Этим путем между смежными клеевыми сегментами создаются проточные зоны с одинаковой шириной. Кроме того, складки тем самым равномерно поддерживаются по всей ширине фильтрующего элемента, благодаря чему сокращается риск сминания складок.

В альтернативном варианте расстояния между смежными клеевыми дорожками, если смотреть в направлении ребер складок от одной торцевой стороны фильтрующего элемента к другой торцевой стороне, предпочтительно увеличиваются или уменьшаются. Это оказывает положительное влияние, в частности, при несоосном (т.е. не по центру) набегающем потоке в отношении падения давления и пылеуловительной способности в проточных зонах и необходимого количества клея.

В дополнительном предпочтительном альтернативном варианте, в частности, при соосном, соответственно центрированном по середине фильтрующего элемента, направлении набегающего потока, расстояния между соседними клеевыми дорожками относительно плоскости симметрии, проходящей перпендикулярно ребрам складок, предпочтительно по середине относительно протяженности фильтрующей среды в направлении ребер складок, могут увеличиваться, в частности, изнутри наружу. Этим путем экономятся клеевые сегменты к торцевым сторонам и, тем самым, клей, и повышается эффективная площадь поверхности фильтра. Кроме того, проточные зоны расширяются к краям, благодаря чему снижается локальное падение давления и повышается пылеулавливающая способность. Кроме того, прочность фильтрующего элемента приспосабливают к действующей в данном месте механической нагрузке.

В одном дополнительном предпочтительном варианте исполнения клеевые сегменты на грязной стороне и на чистой стороне могут быть размещены так, что по меньшей мере один из клеевых сегментов на грязной стороне выступает в обе стороны за пределы по меньшей мере одного из бесклеевых разрывов на чистой стороне и своими концами перекрывается с клеевыми сегментами на чистой стороне, которые примыкают к бесклеевому разрыву, и/или по меньшей мере один из клеевых сегментов на чистой стороне выступает в обе стороны за пределы по меньшей мере одного из бесклеевых разрывов на грязной стороне и своими концами перекрывается с клеевыми сегментами на грязной стороне, которые примыкают к бесклеевому разрыву. Благодаря взаимно перекрывающимся клеевым сегментам на чистой стороне, а также на грязной стороне, повышается общая стабильность складок в целом. Тем самым избегают пропусков в поддерживании фильтрующей среды. Перекрывание клеевых сегментов позволяет обеспечить передачу усилия с клеевых сегментов на чистой стороне на соответствующие клеевые сегменты на грязной стороне.

Протяженность клеевых сегментов перпендикулярно фильтрующей среде вдоль клеевой дорожки предпочтительно может варьироваться так, что клеевые сегменты в складчатой фильтрующей среде в каждом случае своей свободной стороной, обращенной от фильтрующей среды, могут плоско прилегать к соответствующей свободной стороне противолежащего в межскладочном промежутке клеевого сегмента, или к поверхности противолежащего в межскладочном промежутке фрагмента среды. Этим путем оба фрагмента среды, которые ограничивают межскладочный промежуток, взаимно поддерживаются клеевыми сегментами. Тем самым предотвращается то, что фрагменты среды будут прижиматься друг к другу, или складки могут быть там смяты. Тем самым повышается стабильность всего фильтрующего элемента в целом. Кроме того, с помощью клеевых сегментов создаются опорные и пропускающие поток стенки, которые проходят поперек ребер складок в межскладочном промежутке, причем с помощью бесклеевых разрывов создаются сообщения по текучей среде между соседними проточными зонами, которые ограничены опорными и пропускающими поток стенками.

В одном дополнительном предпочтительном варианте исполнения фрагменты фильтрующей среды, которые с обеих сторон проходят от вершин складок на грязной стороне до оснований соседних складок на грязной стороне, в каждом случае, если смотреть от вершин складок на грязной стороне, имеют первый изгиб к грязной стороне и позади него второй изгиб к чистой стороне. Этим путем оптимально формируются благоприятные в аэрогидродинамическом отношении вершины складок на стороне набегающего потока фильтруемой текучей среды, так что очищаемая текучая среда может оптимально натекать на грязную сторону фильтрующей среды. Тем самым сокращается падение давления и повышается нагрузочная способность фильтрующего элемента в отношении посторонних веществ, в частности пыли. Специальные изгибы в области вершин складок на грязной стороне предпочтительно создаются тем, что вершины складок в узкой области после сгибания фильтрующей среды тесно сдавливаются друг с другом, так что области позади второго изгиба отодвигаются друг от друга, и фрагменты фильтрующей среды сравнительно круто ниспадают к основаниям фильтра на грязной стороне. Крутой наклон фрагментов фильтрующей среды позитивно действует в отношении падения давления и нагрузочной способности. Кроме того, изгибы способствуют стабилизации стенок складок. Таким образом, фильтрующие элементы могут быть также сформированы стабильными в плане увеличенных высот складок относительно расстояния между складками.

В одном дополнительном предпочтительном варианте исполнения на грязной стороне могут быть сформированы многочисленные углубления в фильтрующей среде, которые проходят между вершинами складок на грязной стороне и основаниями складок на грязной стороне почти перпендикулярно ребрам складок фильтрующей среды, и создают соответствующие выступы на чистой стороне таким образом, что в межскладочном промежутке на грязной стороне в каждом случае два углубления на обоих ограничивающих межскладочный промежуток фрагментах среды расположены непосредственно напротив друг друга и в каждом случае совместно образуют проточный канал. Тем самым межскладочные промежутки на грязной стороне с помощью углублений во многих местах могут быть каналообразно расширены. С помощью проточных каналов оптимизируется режим течения поступающей текучей среды для улучшения эффективности фильтрации, уменьшения падения давления на фильтрующем элементе и повышения нагрузочной и, соответственно, пылеуловительной способности. Тем самым фильтруемая текучая среда может одновременно поступать вплоть до оснований складок так, что поток проходит по возможности через всю поверхность фильтрующей среды. Это ведет к равномерной нагрузке грязной стороны осаждающимися посторонними веществами и к повышению нагрузочной способности фильтрующего элемента. Тем самым увеличивается срок службы. Кроме того, сформированные углублениями и выступами области фильтрующей среды стабилизируют складчатую фильтрующую среду.

В одном варианте осуществления изобретения фильтрующий элемент сформирован из фильтрующей среды, которая состоит из целлюлозы, полученной выдуванием из расплава волокон, микро- или нановолокон, сплетенных в ткань или трикотаж волокон, из нетканого материала или комбинации этих материалов.

В одном варианте исполнения фильтрующая среда включает слой носителя, и фильтрующий пласт на стороне набегающего потока, причем фильтрующий пласт на стороне набегающего потока имеет фильтрующий слой из тонких волокон.

Эта структура имеет то преимущество, что на стороне набегающего потока осаждение частиц происходит вблизи поверхности внутри слоя из тонких волокон или, в случае соответственно тонких волокон, здесь, как правило, нановолокон, полностью на поверхности слоя из тонких волокон. Благодаря этому предотвращается то, что мелкие частицы, в частности сажевые частицы в областях с высокими скоростями течения, будут проникать в фильтрующую среду и закупоривать ее внутри.

Это является, в частности, преимущественным при больших высотах складок, так как там различные участки фильтрующей среды в зависимости от положения в фильтрующем элементе могут быть нагружены с различной интенсивностью. Поэтому вследствие неоднородного распределения скоростей в элементах с высокими складками это могло бы приводить к локальному засорению поверхности фильтра. Поскольку через засоренные участки вследствие повышенного падения давления со временем протекает меньший поток, может смещаться место превышения скорости, вследствие чего начинаются засоряться другие участки, так что сокращалась бы общая долговечность (срок службы) элемента.

В одном варианте исполнения применяется объемистый слой из тончайших волокон, и с помощью него формируется глубинный фильтрующий слой из тончайших волокон, который удерживает осажденные частицы распределенными по всей толщине пласта из тонких волокон и тем самым предотвращает образование плотного фильтрационного осадка. Для этого предпочтительно применяется слой из тончайших волокон, полученных выдуванием из расплава.

В одном варианте исполнения фильтр включает фильтрующую среду, в которой по направлению протекания размещен по меньшей мере один пласт фильтрующей среды на носителе, причем фильтрующий пласт на стороне набегающего потока имеет фильтрующий слой из тонких волокон, причем тонкие волокна размещены внутри фильтрующей среды.

В одном варианте исполнения тонкие волокна представляют собой микро- и нановолокна.

В одном варианте исполнения по меньшей мере один пласт фильтрующей среды размещен на носителе, причем фильтрующий пласт на стороне набегающего потока имеет фильтрующий слой из тонких волокон, и носитель представляет собой сетку из полиамида 6.6.

В одном варианте исполнения размер ячеек сетки составляет между 100 и 150 мкм.

В одном варианте исполнения фильтрующий слой имеет волокна со средним диаметром волокон ~2 мкм.

В одном варианте исполнения по направлению протекания размещен по меньшей мере один пласт фильтрующей среды на носителе, в частности целлюлозном носителе или целлюлозной фильтрующей среде, причем фильтрующий пласт на стороне набегающего потока имеет фильтрующий слой из тонких волокон.

В одном варианте исполнения фильтрующий пласт на стороне набегающего потока представляет собой объемистый слой из тончайших волокон из полученных выдуванием из расплава волокон, с толщиной в диапазоне 0,01-0,3 мм, причем средний диаметр полученных выдуванием из расплава волокон, в частности, составляет приблизительно 2 мкм. При этом, в частности, нижний предел диаметра волокон d50-2σ составляет приблизительно 700 нм. В одном предпочтительном усовершенствованном варианте вес слоя из тончайших волокон варьирует в диапазоне 5-20 г/м².

В одном варианте исполнения слой из тончайших волокон включает нановолокна с диаметрами от 0,01 до 0,5 микрометра. Пласт из тончайших волокон, составленный нановолокнами, имеет, в частности, толщину менее 1 мкм. Благодаря этому осаждаемые частицы осаждаются на поверхности и накапливаются в форме фильтрационного осадка. Волокна могут быть изготовлены, например, с помощью электрораспыления.

В одном варианте исполнения толщина слоя из тончайших волокон составляет 0,08-0,13 мм.

В одном варианте исполнения вес слоя из тончайших волокон составляет 10 г/м².

В одном варианте исполнения воздухопроницаемость слоя из тончайших волокон варьирует в диапазоне 500-5000 л/м²с.

В одном варианте исполнения воздухопроницаемость слоя из тончайших волокон варьирует в диапазоне 1000-1500 л/м²с.

В одном варианте исполнения материал слоя из тончайших волокон выбирается из группы, состоящей из полибутилентерефталата, поликарбоната, полипропилена, полиамида, полиэтилентерефталата, поливинилового спирта, поливинилнитрата, поливинилацетата, поливинилгалогенида, сложного полиэфира, полиалкилентерефталата, полиалкиленнафталата или полиуретана.

В одном варианте исполнения носитель состоит из фильтрующей среды на основе целлюлозы.

В одном варианте исполнения вес единицы площади носителя варьирует между 50 и 200 г/м².

В одном варианте исполнения носитель имеет воздухопроницаемость между 50 и 100 л/м²с.

В одном варианте исполнения толщина материала носителя варьирует в диапазоне 0,2-0,5 мм.

В одном варианте исполнения носитель пропитан огнезащитным средством.

В одном варианте исполнения соединение между носителем и слоем из тончайших волокон производится с помощью каландра.

В одном варианте исполнения слой из тончайших волокон наклеен на носитель.

В одном варианте осуществления изобретения фильтрующий элемент включает фильтрующую среду, которая многократно сложена попеременно в виде гармошки. При этом грязная сторона, с которой на фильтрующий элемент подается очищаемая текучая среда, отделена от чистой стороны фильтрующей средой. Вдоль линий складок на фильтрующей среде попеременно образованы ребра складок грязной стороны и чистой стороны, которые образуют вершины складок, которые в каждом случае попеременно ориентированы по направлению к чистой стороне и грязной стороне. Расстояние между плоскостями, которые проведены через вершины складок на чистой стороне и на грязной стороне, называется высотой складок. Расстояние между двумя соседними вершинами складок обозначается как межскладочный интервал. Основание складки в каждом случае находится на другой противолежащей стороне фильтрующей среды, то есть основанием складки является пространство, замкнутое соответствующей вершиной складки. Таким образом, вершина складки на чистой стороне и основание складки на грязной стороне находятся на одном и том же ребре складки на противолежащих сторонах фильтрующей среды, и наоборот. Оба края фильтрующего материала, которые проходят перпендикулярно ребрам складок и попеременно между ребрами складок грязной стороны и чистой стороны, обозначаются как торцевые края. В складчатом состоянии торцевые края образуют две противолежащих торцевых стороны. Стороны, на которых находятся концы фильтрующей среды, которые, в частности, проходят параллельно ребрам складок, обозначаются как концевые стороны.

В одном предпочтительном варианте исполнения высота складки составляет по меньшей мере 50 мм, предпочтительно 100 мм или 150 мм, и особенно предпочтительно 200 мм. В одном дополнительном предпочтительном варианте исполнения фильтрующий элемент имеет высоты складок по меньшей мере 300 мм. В результате этого фильтрующий элемент может быть сформирован, в частности, при малой площади набегающего потока с особенно большой площадью фильтрации.

В одном варианте исполнения отношение высоты складок к межскладочному интервалу составляет по меньшей мере между 50:1 и 180:1, предпочтительно между 100:1 и 160:1, особенно предпочтительно между 120:1 и 140:1.

В одном варианте исполнения межскладочный интервал составляет между 7,5 мм и 1,8 мм, предпочтительно между 2,5 мм и 3 мм.

В одном варианте исполнения фильтрующая среда является гофрированной или покрытой бугорками, причем бугорки введены в фильтрующую среду с обеих сторон, и в складчатом состоянии находятся в контакте с конкретным противолежащим фрагментом фильтрующей среды. Благодаря этому достигается стабилизация фильтрующей среды.

Альтернативно или дополнительно, в среду могут быть введены тиснения, которые имеют большое отношение длины к ширине и проходят между вершинами складок и основанием складок. При этом тиснения предпочтительно сформированы так, что в межскладочном промежутке в каждом случае два или более тиснений находятся на противолежащих фрагментах среды непосредственно напротив друг друга, и тем самым одно тиснение поддерживается соответствующим противолежащим тиснением. В особенности предпочтительны клиновидно сформированные тиснения, причем клин в зависимости от формы межскладочного промежутка является уменьшающимся или увеличивающимся по направлению к основанию складки. Дополнительно предпочтительно, тиснения в каждом случае могут быть склеены с противолежащим тиснением, например, термоплавким клеем.

В одном варианте исполнения в складки введены клеевые дорожки, например, из термоплавкого клея, которые пролегают между вершинами складок и основанием складок. При этом клеевые дорожки нанесены как на чистую сторону, так и на грязную сторону. При этом перед выстраиванием отдельных складок по меньшей мере две клеевых дорожки наносят параллельно друг другу и перпендикулярно направлению ребер складок на фильтрующей среде.

В одном варианте исполнения клеевые дорожки не являются непрерывными, а прерываются через регулярные промежутки.

В одном варианте исполнения клеевые дорожки проходят между вершинами складок и основанием складок, однако регулярно прерываются на чистой стороне и/или грязной стороне.

В одном предпочтительном варианте исполнения клеевая дорожка на грязной стороне в каждом случае по меньшей мере один раз прерывается между вершиной складки и основанием складки. При этом разрыв находится, например, посередине между вершиной складки и основанием складки, и имеет длину между 10 мм и 80 мм, предпочтительно между 30 мм и 60 мм.

В одном предпочтительном варианте исполнения на чистой стороне предусмотрен разрыв клеевой дорожки, который огибает вершину складки на чистой стороне. Тем самым складки на чистой стороне не склеены в области вершин складок.

Преимущественно, по меньшей мере одна, предпочтительно все клеевые дорожки на грязной стороне находятся непосредственно напротив клеевой(-ых) дорожки(-жек) на чистой стороне.

В одном предпочтительном варианте исполнения клеевые дорожки, которые имеют разрывы, сформированы так, что разрывы клеевой дорожки на чистой стороне и на грязной стороне не перекрываются. Тем самым обеспечивается то, что как в области вершин складок на чистой стороне, так и вблизи основания складки на чистой стороне образуется перекрывание клеевой дорожки на чистой стороне и грязной стороне.

В одном варианте исполнения по меньшей мере две клеевых дорожки имеют разрывы, которые находятся на равном расстоянии от вершин складок и основания складок. Прямые линии, проведенные через начальные и конечные точки отдельных отрезков клеевых дорожек, тем самым проходят параллельно ребрам складок.

В альтернативном варианте исполнения начальные и конечные точки разрывов клеевых дорожек выстроены по многочисленным прямым линиям, которые проходят параллельно друг другу и образуют угол с ребрами складок 10-80°, предпочтительно 45±15°.

В одном предпочтительном усовершенствованном варианте начальные и конечные точки разрывов клеевых дорожек проходят по меньшей мере по двум семействам прямых, причем каждое семейство прямых включает взаимно параллельные прямые, причем соответствующие прямые пересекаются на фильтрующей среде, в результате чего образуется стреловидная или зигзагообразная форма разрывов клеевой дорожки на фильтрующей среде.

В одном альтернативном варианте, начальные и конечные точки разрывов клеевых дорожек могут быть определены семейством кривых, причем кривые, в частности, имеют одинаковую форму, однако по направлению, перпендикулярному (±30°) ребрам складок, смещены относительно друг друга. Для этого, например, могут быть использованы круговые или эллиптические сечения, синусоидальные формы или прочие регулярные колебательные формы.

В одном варианте исполнения фильтр имеет плоскость, образованную ребрами складок или на чистой стороне, и/или на грязной стороне, которая, по меньшей мере в одной частичной области, проходит не параллельно плоскости, проведенной через противолежащие вершины складок. Тем самым, фильтрующий элемент может быть простым путем приспособлен для оптимизации эффективности фильтра путем лучшего использования объема в области этой стороны фильтрующего элемента для сложных конструкций в зоне всасывания двигателя внутреннего сгорания. Благодаря хорошему согласованию фильтрующего элемента с геометрической формой всасывающего патрубка изобретение также служит для улучшения режима течения на этой стороне поступления воздуха в фильтрующий элемент.

В одном предпочтительном варианте исполнения по меньшей мере часть проведенной через вершины складок на грязной стороне плоскости проходит под углом, в частности, 0-80°, предпочтительно 10°-45°, особенно предпочтительно 10°-25° к плоскости, проведенной через вершины складок на чистой стороне.

В особенно предпочтительном варианте исполнения плоскость, проведенная через вершины складок на грязной стороне, проходит в одной области фильтрующего элемента параллельно плоскости, проведенной через вершины складок на чистой стороне, и по меньшей мере во второй краевой области фильтрующего элемента под углом 0-80°, предпочтительно 10°-45°, особенно предпочтительно 10°-25° к плоскости, проведенной через вершины складок на чистой стороне, причем к краю фильтрующего элемента высота складок непрерывно уменьшается. Тем самым условия набегающего потока в корпусе воздушного фильтра могут быть благоприятно приспособлены к условиям конструктивного объема. Например, в областях с ослабленным течением, в которых нагрузка частиц на фильтрующий элемент является меньшей, может быть предусмотрена уменьшенная высота складок. Кроме того, этим путем может быть снижено падение давления на фильтрующем элементе.

В одном варианте исполнения фильтрующий элемент имеет по меньшей мере два участка, в которых плоскости, проведенные через вершины складок на чистой стороне или грязной стороне, проходят параллельно, но на разном расстоянии до соответствующей противолежащей плоскости. Различие в высоте складок по меньшей мере в двух участках имеет результатом ступенчатый элемент, который позволяет лучше использовать объем в конструктивных пространствах со сложной конфигурацией.

В одном дополнительном варианте исполнения могут быть также предусмотрены наклонные поверхности, угловатые или сводчатые контуры на соответствующей стороне фильтрующего элемента, причем посредством сплошной зигзагообразной складчатости обеспечивается в значительной мере равномерная эффективность фильтрации через всю площадь фильтра. При этом на другой стороне фильтрующего элемента имеется однородная плоская поверхность без перемычек, поскольку области различной высоты складок здесь непрерывно переходят одна в другую.

В одном варианте исполнения вершины складок имеют форму, которая соответствует клину или, альтернативно, широкому концу клина. Это значит, что вершина складки в случае формы широкого конца клина посередине вдоль ребра складки имеет плато, которое проходит, по существу, параллельно плоскости, проведенной через вершины складок. С обеих сторон к плато примыкают узкие переходные области вершин складок, которые составляют с плато угол 45(+35/-30)°, предпочтительно 45°-80°. Ширина области плато составляет не более четверти, предпочтительно не более пятой части, и особенно предпочтительно не более одной шестой части межскладочного интервала. В случае клиновидной формы переходные области составляют угол 90±30°, предпочтительно 60°-90°, и непосредственно переходят друг в друга на остром ребре складки. Ширина переходных областей составляет в случае клиновидной формы не более 35%, предпочтительно не более 25% межскладочного интервала, в случае формы широкого конца клина не более четверти, предпочтительно не более пятой части, и особенно предпочтительно не более одной шестой части межскладочного интервала.

В одном варианте исполнения вершины складок имеют многоступенчатую форму, причем в первой области, исходя из ребра складки, оба фрагмента фильтрующей среды по существу непосредственно примыкают вплотную друг к другу или составляют угол менее 10°, предпочтительно менее 5°. При этом первая область распространяется на длину менее 10 мм, предпочтительно 5 мм ± 0,2 мм. В примыкающей к ней переходной области с длиной менее 10 мм, предпочтительно 5 мм ± 0,2 мм, противолежащие участки фильтрующей среды составляют угол 10°-40°, предпочтительно 18°-30°, особенно предпочтительно 20-25°. Противолежащие участки фильтрующей среды проходят по остальной части складки, по существу, параллельно и составляют предпочтительно угол от 0° до 0,2°, или альтернативно от 0° до -0,2°.

В одном варианте исполнения открытая площадь поперечного сечения, проведенного на грязной и/или чистой стороне между двумя складками, в которую притекает очищаемая среда, или, соответственно, из которой вытекает очищенная среда, является меньшей, чем базовая площадь сопряженного основания складки. То есть расстояние, которое разделяет два фрагмента фильтрующей среды, которые образуют складку фильтрового сильфона, является меньшим в концевой области на открытой стороне этой складки, чем в области, в которой фрагменты фильтрующей среды сходятся и соединяются.

В одном предпочтительном варианте исполнения отношение открытого поперечного сечения на грязной стороне между двумя вершинами складок на грязной стороне к расположенной ниже на таком же расстоянии базовой площади, образованной основанием складки, составляет менее 1, предпочтительно менее 0,85, дополнительно предпочтительно менее 0,7, и особенно предпочтительно менее 0,4.

В одном варианте исполнения торцевые стороны герметизированы с помощью непрерывных клеевых дорожек. При этом, по меньшей мере на чистой стороне, каждая складка закупорена термоплавким клеем, который в нескладчатом состоянии нанесен в виде непрерывной дорожки на край фильтрующей среды и при формировании складок закупоривает их с торцевой стороны. В одном дополнительном варианте исполнения, также в краевой области, для стабилизации фильтрующего элемента тоже нанесена сплошная или прерывистая клеевая дорожка на грязной стороне фильтрующего элемента.

В одном варианте исполнения герметизация торцевых сторон производится текстильным материалом или тканью, например, нетканым материалом, в частности, нетканым материалом из (сложного) полиэфира, который имеет покрытие из термоплавкого клея. Для герметизации торцевых сторон приводят в контакт покрытую сторону ткани с фильтровым сильфоном. При этом покрытие из термоплавкого клея перед нанесением на торцевую сторону может быть нагрето с помощью инфракрасного излучения, и затем в пластичном состоянии нанесено на фильтровый сильфон. Термоплавкий клей проникает в складки фильтрующей среды и при охлаждении затвердевает. Альтернативно или дополнительно, покрытие может быть нагрето снаружи инфракрасным излучением или контактом с горячей сопряженной деталью, когда покрытие из термоплавкого клея находится в контакте с торцевой стороной фильтрового сильфона.

В одном дополнительном варианте исполнения фильтрующий элемент имеет плоское уплотнение торцевых сторон из полимера.

В одной конструкции плоское уплотнение образуется с помощью по существу пластинчатой полимерной детали, которая по плоскости приклеена к торцевой стороне фильтрового сильфона с помощью термоплавкого клея.

В одной конструкции плоскостное уплотнение образуется с использованием литьевого полиамида, например, полиамида-6 из ε-капролактама в качестве исходного вещества. Он переводится в жидкое состояние в литьевом ковше, затем торцевая сторона фильтрующего элемента погружается в еще жидкий полимер. Полимер затвердевает в форме литейного ковша на торцевой стороне фильтрующего элемента и тем самым закупоривает торцевую сторону. В альтернативном варианте, в литьевой ковш может быть внесен полиуретан, который при отверждении вспенивается, и при этом проникает в складки на торцевой стороне. Этим путем может быть достигнуто простое и гибкое уплотнение.

В другой конструкции плоскостное уплотнение торцевых сторон достигается с помощью термически размягчаемого полимера, например полипропилена, полиамида, полиоксиметилена. При этом сторона, по существу, пластинчатой полимерной детали, которая присоединяется к торцевой стороне, нагревается инфракрасным излучением до диапазона температуры плавления, и затем прижимается к торцевой стороне фильтрового сильфона. При этом фильтрующая среда своими торцевыми кромками проникает в размягченный полимер и соединяется с ним при затвердевании полимера.

В другой конструкции плоскостное уплотнение торцевых сторон достигается с помощью термически размягчаемого, набухающего при подведении тепла полимера, в частности нитрильного каучука. При этом пленка из этого материала прижимается к торцевым сторонам фильтрового сильфона и одновременно нагревается. При этом материал размягчается, вспучивается и охватывает при этом торцевые кромки фильтрующей среды. Затем материал затвердевает, в результате чего возникает прочное и с геометрическим замыканием соединение материала с фильтрующей средой. В предпочтительном усовершенствованном варианте во время процесса соединения в находящуюся снаружи поверхность термически размягчаемого материала, обращенную от фильтрующей среды, вводится слой нетканого материала. Он присоединяется таким же образом, как фильтрующая среда с термически размягчаемым материалом. Это имеет то преимущество, что достигается однородная поверхность и, кроме того, дополнительная стабилизация плоскостного уплотнения.

В одном варианте исполнения фильтрующий элемент имеет охватывающую раму из полимера, которая, по меньшей мере частично, перекрывает не пропускающие поток поверхности фильтрующего элемента. При этом детали рамы на торцевой стороне могут быть сформированы с помощью плоскостного уплотнения из полимера, или могут быть предусмотрены дополнительные детали рамы, которые охватывают торцевые стороны.

В одной предпочтительной конструкции рама имеет охватывающее уплотнение, которое служит для разделения грязной стороны и чистой стороны. Оно может действовать аксиально и нанесено на грязной стороне фильтрующего элемента на раму. При этом уплотнение может быть установлено перпендикулярно относительно оси поверхности, обращенной к набегающему потоку на грязной стороне, которая образована вершинами складок на грязной стороне, и герметизирующей поверхностью может быть приведено в контакт с корпусом поверх обращенной к набегающему потоку поверхности. Альтернативно, может быть предусмотрено уплотнение ниже обращенной к набегающему потоку поверхности, охватывающее фильтрующий элемент, причем уплотнение охватывает фильтрующий элемент по периметру в плоскос