CN117042861A - 过滤器元件和制造过滤器元件的方法 - Google Patents

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Abstract

本披露内容涉及一种过滤器元件，该过滤器元件包括过滤介质包和支撑装置，该支撑装置至少包括壳体构件，并且其中，该壳体构件的一部分被热焊接到该过滤介质包的周向面。本披露内容进一步涉及一种制造这种过滤器元件的方法，该方法包括：至少对支撑装置的壳体构件的一部分进行加热；将该壳体构件围绕过滤介质包的周向面定位；将该壳体构件的经加热周向部分推靠在该过滤介质包的周向面上；以及允许该壳体构件的周向部分冷却下来。

Description

过滤器元件和制造过滤器元件的方法
本申请作为PCT国际申请于2022年1月27日提交，并且要求于2021年1月27日提交的欧洲申请序列号EP 21153828.5的优先权，该申请的全部内容通过援引并入本文。
技术领域
本披露内容涉及一种过滤器元件和一种用于制造过滤器元件的方法，更准确地说，涉及一种包括过滤介质包和附接到过滤介质包的支撑装置的过滤器元件。本披露内容涉及过滤器元件，其中，过滤介质包包括在纵向方向上从流体入口流动面延伸到相对的流体出口面的周向面。
背景技术
用于对流体进行过滤的过滤器元件(还被称为过滤器滤芯)被用于多种多样的过滤应用。该流体可以是液体或气体(包括例如空气)。
过滤器元件通常是按规律的时间间隔或者在过滤性能降至低于临界阈值水平时从过滤器系统的外壳移除并更换的元件。
过滤器元件包括过滤介质包，该过滤介质包包括用于在流体流过过滤介质时去除污染物材料的过滤介质。常用且可商购获得的过滤介质是例如褶皱式介质或带槽纹介质。带槽纹介质还被称为Z形过滤介质。
典型地，对于所谓的直通流动过滤器布置，过滤介质包由沿纵向方向延伸的周向面、流体入口流动面和相对的流体出口流动面界定。
当过滤介质包被插入过滤器系统的外壳中时，附加元件、通常是支撑装置被附接到过滤介质包以便形成可插入过滤器系统的外壳中的过滤器元件。
支撑装置可以是例如密封装置，该密封装置包括用于密封到过滤器系统的外壳的密封构件。事实上，为了恰当操作过滤器元件，过滤介质包必须恰当地密封到该过滤介质包插入其中的外壳。
已经提出了多种制造方法来制造包括过滤介质包和附接到过滤介质包的支撑装置(例如，密封装置)的过滤器元件。
在美国专利号7,396,376中，披露了一种过滤器元件，该过滤器元件包括带槽纹过滤介质包和泡沫聚氨酯(PU)密封装置。在制造过程期间，将过滤介质包与增强框架元件一起放在模具中。此后，对该模具填充PU，并且在上升过程之后，形成所谓的泡沫PU包覆模制件。该增强框架元件为密封构件提供强度并且还补偿过滤介质包的不规则形状。
在美国专利号7,674,308中，提出了包括带槽纹过滤介质的过滤器元件，其中，过滤介质包被塑料壳体围封。在这些过滤器元件配置中，过滤介质包用粘合剂固定到壳体，并且PU密封构件被定位成完全外接塑料壳体。
然而，PU密封装置的缺点在于它们不太适用于温度可能变高(例如，温度高于约80℃)的环境。此外，由于泡沫PU制造过程，过滤器元件并不总是具有美观的外观。
此外，对于呈联接到过滤介质包的入口面或出口面的端盖形式的密封装置，可以部分地阻挡流体流。
因此，过滤器元件的制造过程存在改进空间，从而产生坚固且具有成本效益的过滤器元件，尤其是对于其中过滤介质包包括相对的流体入口流动面和流体出口流动面的过滤器元件。
发明内容
本披露内容的目的是提供一种用于过滤流体的坚固且具有成本效益的过滤器元件、更具体地是一种过滤器元件，其中，该过滤介质包包括相对的流体入口和出口流动面。本披露内容的另一个目的是提供一种以具有成本效益的方式制造这种过滤器元件的方法。
本披露内容在所附独立权利要求中限定。从属权利要求限定优选实施例。
根据本披露内容的第一方面，提供了一种过滤器元件，该过滤器元件包括过滤介质包和支撑装置。过滤介质包包括在纵向方向上从流体入口流动面延伸到相对的流体出口流动面的周向面，并且支撑装置包括在纵向方向上延伸的壳体构件，并且其中，壳体构件外接过滤介质包的周向面的至少一部分。根据本披露内容的过滤器元件的特征在于：至少壳体构件的一部分被热焊接到过滤介质包的周向面。
通过使用热焊接将支撑装置的壳体构件直接附接到过滤介质包的周向侧，不需要胶水或其他粘合剂并且获得坚固的过滤器元件。
在实施例中，过滤介质包包括过滤材料的卷绕层。
在实施例中，过滤介质包包括过滤材料的卷绕层，并且其中，过滤介质包的周向面是过滤材料的卷绕层的外层的外表面。换句话说，壳体构件的一部分被直接热焊接到过滤介质包的材料。典型地，过滤材料包括纤维素纤维、合成纤维或两者的组合。
在实施例中，过滤介质包的周向面由包裹在过滤介质包的过滤材料周围的塑料包裹物形成。
在实施例中，过滤介质包包括过滤材料的卷绕层，并且卷绕层的外层被塑料包裹物覆盖，并且其中，塑料包裹物的外表面形成过滤介质包的周向面。
在实施例中，过滤介质包包括过滤材料的卷绕层并且卷绕层的外层至少部分地被塑料包裹物覆盖。因此，在这些实施例中，至少过滤介质包的周向面的一部分包括塑料包裹物。在这些实施例中，壳体构件的热焊接部分被热焊接到过滤介质包的周向面的包括塑料包裹物的部分。
在实施例中，过滤介质包的周向面至少部分地由塑料包裹物形成，并且壳体构件的热焊接部分被热焊接到塑料包裹物。
在实施例中，壳体构件的热焊接部分是在壳体构件与过滤介质包的周向面之间形成周向防漏接头的周向部分。
在实施例中，防漏接头的轮廓具有圆形形状，在其他实施例中，防漏接头的轮廓具有非圆形形状。
在实施例中，防漏接头的轮廓具有圆形形状并且周向防漏接头与流体入口流动面间隔开并且与流体出口流动面间隔开，其中，S入>0.05x H并且S出>0.05xH，优选地S入>0.10xH并且S出>0.10x H，并且其中，S入和S出是沿着纵向方向在防漏接头分别与入口和出口流动面之间测量到的分离距离，并且其中，H是沿着纵向方向在入口流动面与出口流动面之间测量到的过滤介质包高度。
在实施例中，壳体构件或至少壳体构件的被热焊接到过滤介质包的周向面的部分由热塑性材料制成。优选地，热塑性材料是以下任何材料或它们的混合物和组合：丙烯腈丁二烯苯乙烯、聚丙烯、聚酰胺、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚乳酸、聚乙烯、聚碳酸酯、聚苯乙烯或聚氯乙烯。
在实施例中，壳体构件或至少壳体构件的被热焊接到过滤介质包的周向面的部分由热塑性材料制成，其中，添加了结构更强的材料，例如玻璃纤维。这可以促进壳体构件与过滤介质包的热焊接。
在实施例中，壳体构件的热塑性材料进一步包括玻璃纤维或矿物或它们的组合。
在实施例中，支撑装置例如是密封装置。在这些实施例中，壳体构件或壳体构件的至少一部分形成密封件载体，该密封件载体用于支撑密封构件以便将过滤器元件密封到过滤器系统的外壳。密封件载体被理解为用于支撑密封构件的密封框架。
在其中支撑装置是密封装置的实施例中，通过在壳体构件与过滤介质包的周向面之间提供周向防漏接头，在防漏接头的下游不需要额外的密封构件。下游在此是相对于从流体入口流动面到流体出口流动面的流动方向定义的。因此，在根据本披露内容的实施例中，过滤器元件不包括在防漏接头下游的密封构件。
在其中支撑装置是包括密封构件的密封装置的实施例中，防漏接头被配置用于与密封装置的密封构件并行地起到密封作用，使得当在操作时，经过滤的流体不与未过滤的流体混合。
在实施例中，支撑装置是模制的单结构密封装置，该单结构密封装置包括壳体构件并且进一步包括用于将过滤器元件密封到过滤器系统的外壳的密封构件。在这些实施例中，壳体构件可以被理解为用于密封构件的密封件载体。
在实施例中，密封构件包括第一材料并且壳体构件或至少壳体构件的被焊接到过滤介质包的周向面的部分包括第二材料，并且其中，第二材料不同于第一材料。优选地，在这些实施例中，第一材料的玻璃化转变温度高于第二材料的玻璃化转变温度。
模制的单结构密封装置例如通过两组分注射模制或更一般地多组分注射模制制造过程来获得。有利地，通过将多组分注射模制制造过程与热焊接制造过程相结合，以具有成本效益的方式获得坚固的过滤器元件。实际上，通过首先通过两组分注射模制制造过程将密封件和密封件载体联接并且进一步通过热焊接制造过程将密封件载体联接到过滤介质包，获得了直接联接到过滤介质包的单结构密封装置而没有使用任何粘合剂。
在实施例中，密封构件由或至少部分地由以下材料列表中的任何材料或它们的混合物或组合制成：橡胶、热塑性弹性体、热固性弹性体、热塑性硫化橡胶。
在实施例中，密封构件由或至少部分地由以下热塑性弹性体列表中的任一者或它们的混合物或组合制成：聚酰胺热塑性弹性体、共聚酯热塑性弹性体、烯烃热塑性弹性体、苯乙烯热塑性弹性体、氨基甲酸酯热塑性弹性体、或动态硫化热塑性弹性体。
作为热焊接的结果，壳体构件的被热焊接到过滤介质包的周向面的外表面包括印记或压痕。印记或压痕在视觉上反映了已经进行热焊接的位置。因此，壳体构件上的印记或压痕必须被理解为焊接印记或焊接压痕。
在实施例中，壳体构件的被热焊接到过滤介质包的周向面的外表面包括周向印记。
在实施例中，壳体构件的外表面包括具有周向倒角形状的周向印记。在其他实施例中，壳体构件的外表面包括V形或双V形的周向印记。
在实施例中，壳体构件的被热焊接到过滤介质包的周向面的外表面包括一个或多个单独的压痕。压痕可以是例如凹口、切口、凹陷、分割线或部分分割线。
在另外的实施例中，壳体构件的外表面包括周向印记和一个或多个单独的压痕两者。
根据本披露内容的第二方面，提供了一种制造过滤器元件的方法，该过滤器元件包括过滤介质包，该过滤介质包具有沿纵向方向从流体入口流动面延伸到相对的流体出口流动面的周向面。该方法包括：
·提供包括壳体构件的支撑装置，该壳体构件被配置成用于外接过滤介质包的周向面或周向面的至少一部分，
·至少对壳体构件的一部分进行加热，
·将壳体构件围绕过滤介质包的周向面定位，
·将壳体构件的经加热部分或壳体构件的经加热部分的至少一部分推靠在过滤介质包的周向面上，
·允许壳体构件的周向部分冷却下来。
在根据本披露内容的方法的实施例中，经加热部分是壳体构件的周向部分，使得当将壳体构件的经加热部分推靠在过滤介质包的周向面上时，壳体构件与过滤介质包的周向面之间的周向间隔变成密封的。
在将壳体构件围绕过滤介质包的周向面定位之前进行对壳体构件的部分的加热，或者替代性地，在将壳体构件围绕过滤介质包的周向面定位之后进行对壳体构件的部分的加热。
在其中壳体构件的经加热部分对应于壳体构件的周向边缘的实施例中，将壳体构件的经加热部分或壳体构件的经加热部分的至少一部分推靠在过滤介质包的周向面上包括：
·提供夹具元件，该夹具元件包括被配置成用于环绕过滤介质包的周向面的周向倒角边缘，
·相对于过滤介质包定位夹具元件，使得夹具元件的周向倒角边缘环绕过滤介质包的周向面并且在纵向方向上面向壳体构件的周向边缘，
·沿纵向方向相对于夹具元件相对地移动壳体构件，直到夹具元件的倒角边缘推靠在壳体构件的经加热周向边缘并且至少经加热周向边缘的一部分被引导朝向过滤介质包的周向面并由此填充壳体构件与过滤介质包的周向面之间的周向间隔。
在另外的实施例中，将壳体构件的经加热部分或经加热部分的至少一部分推靠在过滤介质包的周向面上包括：
·将多个板围绕壳体构件定位，使得板相对于所述纵向轴线是横向的，
·移动多个板，使得板的边缘部分被推靠在壳体构件的经加热周向部分上。
附图说明
本披露内容的这些和其他方面将通过示例并参考附图更详细地解释，在附图中：
图1a示意性地展示了具有相对的入口流动面和出口流动面的过滤介质包的实施例的等距视图；
图1b示意性地展示了具有长圆形形状的过滤介质包的实施例的等距视图；
图2示意性地展示了带槽纹过滤介质层的截面；
图3a至图3g示意性地展示了根据本披露内容的过滤器元件的示例的截面图；
图4a至图4c分别展示了根据本披露内容的过滤器元件的等距视图、侧视图和在横切面上的投影的一部分，其中，过滤介质包具有圆柱形形状；
图5a至图5c分别展示了根据本披露内容的过滤器元件的等距视图、俯视图和在横切面上的投影的一部分，其中，过滤介质包具有长圆形形状；
图6a至图6c分别展示了根据本披露内容的过滤器元件的等距视图、俯视图和在横切面上的投影的一部分，其中，壳体元件的两个周向部分被焊接到过滤介质包；
图7a至图7c分别展示了根据本披露内容的过滤器元件的等距视图、侧视图和在横切面上的投影的一部分，其中，壳体构件包括周向非圆形焊接印记；
图8a至图8d分别展示了根据本披露内容的过滤器元件的等距视图、侧视图、放大等距视图和在横切面上的投影的一部分，其中，壳体构件包括焊接印记，该焊接印记具有倒角形状和一条或多条分割线；
图9a至图9c分别展示了根据本披露内容的过滤器元件的等距视图、侧视图和在横切面上的投影的一部分，其中，壳体构件包括V形焊接印记；
图10a至图10c分别展示了根据本披露内容的过滤器元件的等距视图、俯视图和在横切面上的投影的一部分，其中，壳体构件的第一部分被焊接到壳体构件的第二部分；
图11a至图11c分别展示了根据本披露内容的过滤器元件的等距视图、俯视图和在横切面上的投影的一部分，其中，壳体构件包括双V形焊接印记；
图12a至图12c分别展示了根据本披露内容的过滤器元件的等距视图、侧视图和在横切面上的投影的一部分，其中，过滤器元件的支撑装置包括覆盖过滤介质包的流动面的边缘部分的凸缘；
图13a至图13c分别展示了根据本披露内容的过滤器元件的等距视图、侧视图和在横切面上的投影的一部分，其中，过滤器元件的支撑装置包括凸缘构件以及与过滤介质包的流动面的边缘部分联接的四个凹口；
图14a至图14c分别展示了根据本披露内容的过滤器元件的等距视图、侧视图和在横切面上的投影的一部分，其中，过滤器元件的支撑装置包括防伸缩构件；
图15a至图15c分别展示了根据本披露内容的过滤器元件的等距视图、侧视图和在横切面上的投影的一部分，其中，过滤器元件的支撑装置包括具有在纵向方向上延伸的卡圈构件的凸缘；
图16a至图16c分别展示了根据本披露内容的过滤器元件的等距视图、侧视图和在横切面上的投影的一部分，其中，过滤器元件包括分别被焊接到过滤介质包的第一端和第二端的第一支撑装置和第二支撑装置；
图17a至图17c分别展示了根据本披露内容的过滤器元件的等距视图、侧视图和在横切面上的投影的一部分，其中，过滤器元件包括分别被焊接到过滤介质包的第一端和第二端的第一支撑装置和第二支撑装置，并且其中，第一支撑装置包括密封构件并且第二支撑装置包括把手；
图18a至图18c分别展示了根据本披露内容的过滤器元件的等距视图、侧视图和在横切面上的投影的一部分，其中，过滤介质包包括塑料包裹物；
图19a至图19f示意性地展示了根据本披露内容的制造方法的示例性实施例；
图20a至图20e展示了根据本披露内容的过滤器元件制造方法，其中，在热焊接过程中使用滑动板；
图21a至图21d展示了过滤器元件制造方法，其中，壳体构件的第一部分被焊接到壳体构件的第二部分；
图22示意性地展示了根据本披露内容的焊接过程的一部分，其中，四个辊被配置成围绕过滤介质包旋转；并且
图23a和图23b展示了支撑装置的实施例的截面图，该支撑装置包括壳体构件和凸缘构件，该凸缘构件形成用于过滤介质包的端盖。
附图既不是按比例绘制的，也不是成比例的。一般地，相同的部件在附图中由相同的附图标记标示。
具体实施方式
将依据说明本披露内容且不应当解释为限制性的具体实施例来描述本披露内容。本领域技术人员将了解，本披露内容不受特别地示出和/或描述的内容限制，并且可以鉴于本披露内容的整体教导来发展替代方案或修改的实施例。所描述的附图仅为示意性的，而非限制性的。
动词“包括”以及相应词形变化的使用并不排除除了所陈述的那些元件以外的元件的存在。在元件之前使用冠词“一个”、“一种”或“该”并不排除多个这种元件的存在。
此外，说明书和权利要求中的术语第一、第二等用于区别类似的元件，而不一定用于描述时间、空间、排名或任何其他方面的顺序。应当理解，这样使用的术语在适当的情况下是可互换的，并且本文描述的本披露内容的实施例能够以不同于本文所描述或所展示的顺序来操作。
贯穿本说明书对“一个实施例”或“实施例”的引用意味着结合实施例描述的特定特征、结构或特性被包括在本披露内容的一个或多个实施例中。因此，贯穿本说明书在各个地方出现短语“在一个实施例中”或“在实施例中”不一定都指代相同的实施例，但可以指代相同的实施例。此外，在一个或多个实施例中，特定特征、结构或特性可以以任何合适的方式组合，如本领域普通技术人员将从本披露内容中显而易见。
词语“优选的”和“优选地”是指在某些情况下可以提供某些益处的本发明实施例。然而，在相同的或其他情况下，其他实施例也可以是优选的。此外，对一个或多个优选实施例的叙述不意味着其他实施例不是有用的，并且不旨在将其他实施例排除在本发明的范围之外。
过滤介质包
参考图1a和图1b，示出了适用于形成根据本披露内容的过滤器元件的过滤介质包10的实施例的示例。如图所示，过滤介质包10由沿纵向方向Z延伸的周向面15、流体入口流动面11和相对的流体出口流动面12界定。通常，流体入口和出口流动面横向于纵向方向Z。
过滤介质包10可以制成多种几何形状，并且本披露内容不限于任何特定的过滤介质包几何形状。例如，过滤介质包可以具有如图1a所示的圆柱形形状，其中，周向面15的具有横向于纵向方向的平面的截面是圆形的。在其他实施例中，周向面15的具有横向于纵向方向的平面的截面是长圆形的或者具有跑道形状，如图1b所示，而在另外的实施例中，截面形状是带圆角的正方形或长方形形状。在一些实施例中，过滤介质包可以具有圆锥形状。
图1a上的箭头展示了流体的入口和出口流体流动方向。如图1a和图1b所示的这种过滤介质包布置也称为直通流动布置。当流体沿从过滤介质包的第一端处的入口流动面到过滤介质包的相反端处的出口流动面的流动方向经过过滤介质包时，过滤介质对流体进行过滤。
通常，过滤介质是相对柔性的材料、典型地是非织造纤维材料，例如纤维素纤维、合成纤维或两者的组合，该材料通常在其中包含树脂并且有时用附加材料进行处理。
在一些实施例中，过滤介质可以包括湿法成网介质。在一些实施例中，过滤介质可以包括干法形成或干法成网介质。过滤介质可以包括本领域技术人员选择的任何适合的材料(包括例如聚合物、纤维、粘接剂和添加剂)组合。
在示例性实施例中，过滤介质可以包括主要含有纤维素纤维的湿法成网非织造过滤介质。
在另一示例性实施例中，过滤介质可以包括含有纤维素纤维和合成纤维的湿法成网非织造过滤介质，其中，过滤介质包括多达10％或多达20％的合成纤维。
在又一示例性实施例中，过滤介质可以包括含有纺粘合成纤维的干法成网介质。示例性纺粘合成纤维包括聚酯纤维。
在另外的示例性实施例中，过滤介质可以包括含有合成纤维的多层式干法成网介质。如上所述，这些介质中的每一种都可以包括额外的粘接剂和/或添加剂。添加剂化合物可以增加功能性，包括但不限于阻燃性、疏油性和/或疏水性。
在优选实施例中，过滤介质包包括带槽纹过滤介质，也称为Z形过滤介质。可商购获得的Z形过滤介质的示例以名称PowercoreTM为人所知，如由Donaldson有限公司(Donaldson Company Inc)制造。
在实施例中，过滤介质可以由过滤材料的卷绕层形成。
在实施例中，通过卷绕过滤材料层，获得过滤介质包，其中，过滤介质包的外周向面15由卷绕式过滤介质的外层的表面形成。
在实施例中，过滤介质可以由带槽纹过滤材料的卷绕层形成，其中，这些卷绕层中的每一个包括基本平行于纵向方向Z定向的入口槽纹和出口槽纹。通过卷绕带槽纹过滤材料层，形成过滤介质包，其中，过滤介质包的外周面15由卷绕式带槽纹过滤介质的外层的表面形成。
在包括过滤材料的卷绕层的另外实施例中，卷绕式过滤材料的外层至少部分地覆盖有塑料包裹物。塑料包裹物被理解为保护覆盖件。以这种方式，至少过滤介质包的周向面的一部分由塑料包裹物形成。塑料包裹物可以例如胶合到过滤材料的外层，或者塑料包裹物可以是粘合带。在实施例中，如下文进一步讨论，塑料包裹物也可以被热焊接到过滤材料的卷绕层的外层。
在包括带槽纹过滤材料的卷绕层的实施例中，每个卷绕式带槽纹材料层包括一组入口槽纹和一组出口槽纹。该组入口槽纹在过滤器本体的轴向入口侧处是开放的以便接收未过滤流体，并且入口槽纹在过滤器本体的轴向出口侧处是封闭的。另一方面，该组出口槽纹在轴向入口侧处是封闭的，并且在轴向出口侧处是开放的以允许经过滤的流体离开过滤器本体。以这种方式，流体被迫形成Z形轨迹从轴向入口侧流到轴向出口侧。
美国专利号6,350,291和7,396,376以及欧洲专利公开号3 680 002中披露了示例性带槽纹过滤介质和包括带槽纹过滤介质(包括卷绕式Z形过滤介质)的过滤介质包。
如图2示意性地展示，一种结构类型的卷绕式Z形过滤介质使用两个片材来形成过滤介质层5，第一片材5a是波纹状的并被固定到第二5b非波纹状片材，也称为饰面片材。当在滚动结构中使用这种类型的介质时，该介质典型地将缠绕在自己身上。在其中卷绕层是通过将波纹状片材与非波纹状片材固定而形成的层的实施例中，过滤介质包的外周向面15是过滤介质的卷绕层的外层的非波纹状片材的外表面。
如美国专利号6,350,291和7,396,376中进一步描述，关于Z形过滤介质，“卷绕式”是指通过将带槽纹过滤介质条带卷绕形成过滤介质包而形成的过滤介质包。
过滤器元件
参考图3a至图18c，展示了根据本披露内容的过滤器元件1的实施例的各种示例。图3a至图3g是过滤器元件1的截面图，其中横切面包括过滤器元件1的纵向轴线Z。图4a至图18c示出了根据本披露内容的过滤器元件的示例的等距视图、侧视图、俯视图和在包括纵向轴线Z的横切面上的投影的组合。
如这些图所示，除了过滤介质包10之外，过滤器元件1还包括支撑装置20，该支撑装置包括壳体构件25，该壳体构件在纵向方向上延伸并且外接过滤介质包的周向面15的至少一部分。这些实施例的共同之处在于壳体构件的一部分25a被热焊接到过滤介质包的周向面15，使得支撑装置20被附接到过滤介质包。因此，不需要粘合剂或胶水来将支撑装置20附接到过滤介质包10。在图3a至图11c上，虚线圆圈示意性地指示至少壳体构件的一部分25a被热焊接到过滤介质包10的周向面15的位置。
在实施例中，壳体构件25的热焊接部分25a是周向部分。换句话说，在这些实施例中，由于热焊接形成了周向焊缝。以这种方式，通过焊接壳体构件的周向部分，在壳体构件25与过滤介质包的周向面15之间形成周向防漏接头。例如，在其中支撑装置是密封装置的实施例中，热焊接部分25a是周向部分。以这种方式，在不使用任何粘合剂的情况下获得支撑装置20到过滤介质包的可靠的径向和防漏附接，并且没有从流体入口流动面11到流体出口流动面12的流体流动的任何阻塞。
周向防漏接头必须被理解为密封接头。换句话说，在操作时，流体只能通过横贯过滤介质包从入口流动面流向出口流动面，并且没有流体能够流入壳体构件25与过滤介质包的周向面之间。
在其中支撑装置是包括密封构件29的密封装置的实施例中，防漏接头被配置用于与密封装置的密封构件并行地起到密封作用，使得当在操作时，经过滤的流体不与未过滤的流体混合。
在根据本披露内容的过滤器元件的实施例中，其中，支撑装置是密封装置20，过滤器元件不包括联接到过滤介质包的周向面15以便抵靠过滤器系统的外壳密封的任何附加密封构件。在这些过滤器元件实施例中，过滤器元件的用于抵靠过滤器系统的外壳密封的唯一密封构件是密封装置20的密封构件。下文进一步讨论根据本披露内容的密封装置20。
在根据本披露内容的过滤器元件的实施例中，其中，支撑装置是密封装置20，过滤器元件1不包括在周向防漏接头下游的任何附加密封构件。下游是相对于从入口流动面到出口流动面的流动方向定义的。
在其他实施例中，壳体构件25的热焊接部分25a不一定是周向部分。事实上，在一些实施例中，焊接仅能够在壳体构件上的一些离散点或位置处进行。例如，如果支撑装置是防伸缩构件或用于支撑把手的支撑结构，则防漏接头不是必需的，并且因此在这些实施例中，在离散点处进行热焊接以便将支撑装置附接到过滤介质包可能就足够了。
参考图4a至图4c，示出了根据本披露内容的过滤器元件的实施例的等距视图、侧视图和在横切面上的投影的一部分，其中，过滤介质包具有圆柱形形状。在图4c中，示出了在图4b所指示的横切面A上的投影的一部分，并且虚线圆圈示意性地指示壳体构件的一部分25a被焊接到过滤介质包的周向面15的位置。在该示例中，支撑装置20是除了壳体构件25之外还包括密封构件29的密封装置。在图4c上，用点划线圈出支撑装置20。
参考图5a至图5c，示出了根据本披露内容的过滤器元件的等距视图、俯视图和在横切面上的投影的一部分，其中，过滤介质包具有长圆形形状。在图5c中，示出了在图5b所指示的横切面C上的投影的一部分。在图5c上，用点划线圈出支撑装置20。在该示例中，支撑装置20也是除了壳体构件25之外还包括密封构件29的密封装置。虚线圆圈示意性地指示壳体构件的周向部分25a被焊接的位置。
将壳体构件焊接到过滤介质包不限于将单个周向部分25a焊接到过滤介质包。在一些实施例中，壳体构件的多于一个周向部分被焊接到过滤介质包。例如，如图3e至图3g示意性地展示，两个周向部分25a和25b被焊接到过滤介质包的周向面15。焊接多于一个周向部分可以使过滤器元件更坚固。参考图6a至图6c，示出了过滤器元件的等距视图、俯视图和在横切面C上的投影的一部分，其中，壳体元件的两个周向部分25a和25b被焊接到过滤介质包。壳体构件25的两个周向部分25a和25b被焊接到过滤介质包的周向面15的位置在图6c上用两个虚线圆圈示意性地指示。在图6c上，用点划线圈出支撑装置20。
参考图3d和图3g，壳体构件25完全包围过滤介质包的周向面15，即，壳体构件从流体入口流动面11延伸至相对的流体出口流动面12并形成用于过滤介质包的保护覆盖件。在其他实施例中，例如图3a至图3c所示，壳体构件25仅包围过滤介质包的一部分。
参考图10a至图10c，示出了过滤器元件的等距视图、俯视图和在横切面B上的投影的一部分，其中，壳体构件26的第一部分被焊接到壳体构件27的第二部分。两个壳体部分26和27形成壳体构件25。在图10c上，示出了在图10b所指示的横切面B上的投影。图10c上的虚线圆圈不仅示意性地指示第一壳体部分和第二壳体部分焊接在一起的位置，而且还示意性地指示同时将壳体构件的部分25a焊接到过滤介质包的周向面15的位置。下文将更详细地进一步讨论应用于该实施例的焊接方法。
壳体构件的周向部分25a被焊接到过滤介质包10的周向面15的精确位置可以随实施例而变化。例如，如图3a示意性地展示，在过滤介质包的中间进行焊接。在其他实施例中，如图3d所示，更靠近过滤介质包的流体入口流动面或更靠近流体出口流动面进行焊接。
在实施例中，如图3a至图3b示意性地展示，其中，周向焊接部分在壳体构件25与过滤介质包的周向面15之间形成周向防漏接头，该周向防漏接头是圆形的。换句话说，防漏接头与入口流动面之间沿纵向方向Z测量的分离距离是相同的，而与防漏接头上的从其测量距离的点无关。
图3a至图3d所示的参考S入和/或S出对应于沿纵向方向Z在防漏接头分别与入口流动面11和出口流动面12之间测量到的分离距离。例如，如果在过滤介质包的中间进行焊接，如图3a所示，则S入＝S出。参数S入和/或S出允许识别相对于入口流动面和出口流动面进行焊接的位置，即，参数定义焊缝的位置。
在实施例中，周向防漏接头与流体入口流动面11间隔开并且与所述流体出口流动面12间隔开，其中S入>0.05x H并且S出>0.05x H，其中，H是沿着纵向方向Z在入口流动面与出口流动面之间测量到的过滤介质包高度，如图3a所示。在其他实施例中，S入>0.10x H并且S出>0.10x H。
在实施例中，壳体构件的被焊接到过滤介质包的周向面的部分25a不一定是圆形部分。
因此，形成周向防漏接头的周向焊接部分不一定是圆形的。参考图7a至图7c，示出了根据本披露内容的过滤器元件的示例的等距视图、侧视图和在横切面A上的投影的一部分。如图7a和图7b所示，壳体构件的被焊接的部分25a不是圆形的。因此，壳体构件的外表面上的视觉焊接印记也是非圆形的。在图7a至图7c所示的实施例中，密封构件29也不是圆形的，并且壳体构件的被焊接的部分25a遵循密封构件29的形状。在图7c上，用点划线圈出支撑装置20。
在实施例中，如图7b所示，沿纵向方向Z从流体入口流动面11到周向防漏接头测量到的分离距离根据防漏接头在过滤介质包上的方位角位置而变化，优选地，该分离距离在最小S最小分离距离与最大S最大分离距离之间变化。
在实施例中，如图3a所示，壳体构件的被焊接到过滤介质包的周向面15的周向部分25a对应于壳体构件的周向边缘。在其他实施例中，壳体构件的焊接的周向部分25a是壳体构件的中心部分，例如，如图3c示意性地展示。在另外的实施例中，壳体构件的整个周向表面被焊接到过滤介质包。
通常，作为焊接过程的结果，在壳体构件25的外表面上可看到印记和/或一个或多个压痕，从而指示壳体构件在哪里或者哪个部分25a已被焊接到过滤介质包的周向面。观察到的具体印记或压痕取决于在用于将壳体构件焊接到过滤介质包的制造过程中所使用的工具，如将在下文进一步讨论。因此，印记或压痕可以被理解为焊接印记或焊接压痕。
在实施例中，焊接印记50完全外接壳体构件25的外表面。在其他实施例中，焊接印记50仅部分地外接壳体构件25的外表面。
在实施例中，壳体构件的被热焊接到过滤介质包的周向面15的外表面包括一个或多个单独的压痕。
在其他实施例中，壳体构件的被热焊接到过滤介质包的周向面15的外表面包括周向印记50或部分周向印记，例如，如图5c、图6c、图7c、图8d、图9c、图10c和图11c所示。
在实施例中，壳体构件的外表面包括形成凹槽的V形或U形印记。
在其他实施例中，例如，如图5c、图6c、图7c和图8d所示，其中，壳体构件的被焊接到过滤介质包的周向面15的部分是壳体构件25的端部部分，由焊接过程产生的印记50具有周向倒角边缘的形状。
参考图9a至图9c，示出了根据本披露内容的过滤器元件的等距视图、侧视图和在横切面上的投影的一部分。在图9c上，示出了在图9b所指示的横切面A上的投影的一部分。图9c上的虚线圆圈指示壳体构件25的周向部分25a被焊接到过滤介质包的周向面15的位置。如图所示，壳体构件25的外表面的焊接印记50具有单V的形状。
参考图11a至图11c，示出了根据本披露内容的过滤器元件的等距视图、俯视图和在横切面上的投影的一部分。在图11c上，示出了在图11b所指示的横切面B上的投影的一部分。图11c上的虚线圆圈指示壳体构件25的周向部分25a被焊接到过滤介质包的周向面15的位置。如图所示，壳体构件25的外表面上的焊接印记50具有双V的形状。
参考图12a至图12c，示出了根据本披露内容的过滤器元件的等距视图、侧视图和在横切面上的投影的一部分，其中，过滤器元件的支撑装置20除了壳体构件25和密封构件29之外还包括凸缘构件24。在图12c上，示出了在如图12b所指示的横切面A上的投影的一部分。在图12c上，用点划线圈出支撑装置20，并且虚线圆圈指示壳体构件25的周向部分25a被焊接到过滤介质包10的周向面15的位置。如图所示，凸缘构件24部分地覆盖过滤介质包的流动面的边缘部分。这增加了过滤介质包的坚固性。在实施例中，图12c所示的凸缘构件24可以接收密封件，例如用于抵靠预滤器或盖密封件进行密封。
包括壳体构件25和凸缘构件24的支撑装置20也可以称为端盖。参考图23a和图23b，示出了支撑装置20的一部分的实施例的两个示例，该支撑装置包括形成端盖的壳体构件25和凸缘构件24。
参考图13a至图13c，示出了根据本披露内容的过滤器元件的等距视图、侧视图和在横切面上的投影的一部分，其中，过滤器元件的支撑装置20进一步包括凸缘构件24以及与过滤介质包的流动面的边缘部分联接的四个凹口23。在图13c上，用点划线圈出支撑装置20。凹口23使过滤器元件更坚固。以这种方式，例如当在维护过程中轻敲包以清空灰尘时，在流入面上提供了保护。
参考图14a至图14c，示出了根据本披露内容的过滤器元件的等距视图、侧视图和在横切面上的投影的一部分，其中，过滤器元件的支撑装置20进一步包括防伸缩构件22。在图14c上，用点划线圈出包括防伸缩构件22的支撑装置20。防伸缩构件22被配置成避免卷绕层在纵向方向Z上移动。如图14a所示，防伸缩构件包括附接到过滤介质包的流动面的一个或多个肋。
参考图15a至图15c，示出了根据本披露内容的过滤器元件的等距视图、侧视图和在横切面上的投影的一部分，其中，过滤器元件的支撑装置进一步包括凸缘24，该凸缘具有沿纵向方向Z延伸的卡圈构件。
对于包括过滤介质的卷绕层的过滤介质包，过滤介质包的周向面是过滤介质的卷绕层的外层的外表面，并且因此热焊接将壳体构件的周向部分25a直接附接到过滤介质的外层的外表面。换句话说，在将支撑装置附接到过滤介质包之前，不需要用额外的塑料壳体来额外地包围过滤介质。
在实施例中，过滤介质包包括用于保护过滤介质的塑料包裹物，并且在这些实施例中，塑料包裹物的外表面形成过滤介质包10的周向面15。围绕过滤介质的塑料包裹物使过滤器元件更加坚固。
在实施例中，过滤介质包包括过滤材料的卷绕层5并且卷绕层的外层被塑料包裹物13覆盖。在这些实施例中，塑料包裹物13的外表面形成过滤介质包10的周向面15。
在包括塑料包裹物的实施例中，塑料包裹物被胶合到过滤材料。在其他实施例中，塑料包裹物被焊接到过滤材料，如下文进一步讨论。
关于图18a至图18c，示出了根据本披露内容的过滤器元件的等距视图、侧视图和在横切面上的投影的一部分，其中，过滤介质包10包括包围过滤材料的塑料包裹物13，并且其中，塑料包裹物的外表面形成过滤介质包的周向面15。
在实施例中，壳体构件或至少壳体构件的被焊接到过滤介质包的周向部分25a由热塑性材料制成。该材料可以包括以下非限制性材料列表中的任一种：丙烯腈丁二烯苯乙烯(ABS)、聚丙烯(PP)、聚酰胺(PA)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚乳酸(PLA)、聚乙烯(PE)、聚碳酸酯(PC)、聚苯乙烯(PS)或聚氯乙烯(PVC)、或它们的混合物和组合。
在一些实施例中，壳体构件或至少壳体构件的周向部分25a的材料可以进一步包括玻璃纤维或矿物或它们的组合。示例性聚酰胺包括聚酰胺6(PA6)和聚酰胺66(PA66)。另外地或替代性地，该材料可以包括适用于热焊接的任何其他材料。
在其中壳体构件25或至少壳体构件的周向部分25a包括聚丙烯的实施例中，壳体构件或至少壳体构件的周向部分可以包括聚丙烯无规共聚物，包括例如QR 50AV(荷兰DUCOR石化公司(DUCOR Petrochemicals))或/>QR 76AV(荷兰DUCOR石化公司(DUCOR Petrochemicals))；包含多相共聚物添加剂的无规聚丙烯，包括例如/>CL 50E(以色列卡梅尔烯烃有限公司(Carmel Olefins,Ltd.))；或者/>P均聚物(德国劳士领工程塑料公司(/> Engineering Plastics))。
在一些实施例中，可以基于材料的期望肖氏硬度来选择用于形成壳体构件和/或用于形成壳体构件的周向部分的材料或材料组合。
在一些实施例中，壳体构件或至少壳体构件的周向部分的肖氏A值为至少50、至少60、至少70、至少80或至少90。
在一些实施例中，壳体构件或至少壳体构件的周向部分的肖氏A值高达80、高达90、高达95或高达100。
在示例性实施例中，壳体构件或至少壳体构件的周向部分的肖氏A值在60至100的范围内。
在另一个示例性实施例中，壳体构件和/或壳体构件的周向部分的肖氏A值在70至100的范围内。
在又一示例性实施例中，壳体构件或至少壳体构件的周向部分的肖氏A值在80至100的范围内。
例如，肖氏A值是如在标题为“Standard Test Method For Rubber Property—Durometer Hardness(橡胶特性的标准测试方法—硬度计硬度)”的ASTM D2240-15e1中所描述那样进行确定的。
支撑装置的示例
在根据本披露内容的实施例中，支撑装置20是密封装置。在这些实施例中，壳体构件25或壳体构件25的至少一部分形成用于支撑密封构件的密封件载体。密封件载体被理解为用于支撑密封构件的密封框架。
在其中支撑装置是密封装置的实施例中，密封构件可以是例如可以可移除地放置在密封件载体上的垫圈。
在优选实施例中，支撑装置20是除了壳体构件25之外还包括密封构件的模制的单结构密封装置。在这些优选实施例中，壳体构件25或至少壳体构件的一部分形成用于密封构件的密封件载体。包括密封构件和密封件载体的这种模制的单结构密封装置被配置成用于当过滤器元件被可操作地放置在过滤器系统的外壳中时将经过滤的流体与未过滤的流体分离。
例如图4c、图5c、图6c、图7c、图8d和图9c所示的支撑装置20的实施例可以是包括壳体构件25和密封构件29的模制的单结构密封装置。在这些图上，用点划线圈出密封装置20。
在其中支撑装置是模制的单结构密封装置的实施例中，密封构件和密封件载体分别由第一材料和第二材料制成，其中，第二材料不同于第一材料。密封构件典型地由较软的材料形成，而密封件载体典型地由较硬的材料形成。本文进一步描述了每种材料的示例。用于密封件载体的第一材料的示例已经在上文讨论并且对应于针对壳体构件25给出的材料的示例。
在具有模制的单结构密封装置的一些实施例中，密封构件和/或密封件载体可以由多于一种材料制成。
在实施例中，密封构件由以下非限制性材料列表中的任一种制成：橡胶，包括不饱和橡胶或饱和橡胶；热塑性弹性体；热固性弹性体；热塑性硫化橡胶；或它们的混合物或组合。示例性热塑性弹性体(TPE)包括聚酰胺TPE、共聚酯TPE、烯烃TPE、苯乙烯TPE、氨基甲酸酯TPE、或动态硫化TPE、或它们的混合物或组合。
在一些实施例中，可以基于所得密封件的期望肖氏硬度来选择用于形成密封构件的材料。在一些实施例中，密封构件的肖氏A值为至少25、至少30、至少35、至少40、至少45、至少50、至少55、或至少60。
在一些实施例中，密封构件的肖氏A值高达40、高达45、高达50、高达55、高达60、高达65、高达70、高达75、高达80、高达到85、或高达90。
在示例性实施例中，密封构件的肖氏A值在30至90的范围内。
在另一个示例性实施例中，密封构件的肖氏A值在40至70的范围内。
在又一示例性实施例中，密封构件的肖氏A值在50至70的范围内。
在一些实施例中，肖氏A值是如在标题为“Standard Test Method For RubberProperty—Durometer Hardness(橡胶特性的标准测试方法—硬度计硬度)”的ASTMD2240-15e1中所描述那样进行确定的。密封件载体的肖氏A值优选地是在完全形成的过滤器元件(即，在密封件联接至密封件载体之后并且在密封件载体热焊接到过滤介质包之后)中确定的。
与美国专利公开号2009/0320424(该文献教导了对在过滤器元件与过滤器外壳之间形成对接以防止未过滤流体穿过过滤器元件与流体外壳之间的密封构件使用软氨基甲酸酯泡沫)相比，本文披露的密封构件通过多材料注射模制制造过程形成，如本文进一步描述的。另外，美国专利公开号2009/0320424教导了密封构件的肖氏A值小于25。此外，当密封构件包括如本文所述的热塑性聚合物而不是如美国专利公开号2009/0320424中所描述的氨基甲酸酯密封构件时，在制造和使用两方面都可以获得优势。与必须固化的氨基甲酸酯密封构件相比，通过多材料注射模制制造过程、由热塑性聚合物形成的密封构件不需要固化，从而提高了制造过程的效率。此外，与氨基甲酸酯密封构件(典型地仅到约80℃是稳定的)相比，通过多材料注射模制制造过程形成的密封构件可以在更高温度下(例如，高达140℃)是稳定的，从而潜在地在过滤器元件暴露于热条件期间的一些使用期间提供更大的稳定性。例如，安装在发动机舱中的一些过滤器元件可能在使用期间暴露于高于80℃(例如，高达90℃)的温度下。
示例性不饱和橡胶包括天然聚异戊二烯，包括例如顺式-1,4-聚异戊二烯天然橡胶(NR)和反式-1,4-聚异戊二烯牙胶；合成聚异戊二烯(还称为异戊二烯橡胶(IR))；聚丁二烯(还称为丁二烯橡胶(BR))；氯丁二烯橡胶(CR)，包括例如聚氯丁橡胶、氯丁橡胶、Baypren等；丁基橡胶(还称为异丁烯-异戊二烯(IIR))；卤化丁基橡胶，包括氯化丁基橡胶(CIIR)和溴化丁基橡胶(BIIR)；丁苯橡胶(SBR)；丁腈橡胶(还称为NBR、Buna N或丙烯腈丁二烯橡胶)；氢化丁腈橡胶(HNBR)；包括例如Therban和Zetpol。
示例性饱和橡胶包括乙烯丙烯橡胶(EPM)、乙烯和丙烯的共聚物；乙烯丙烯二烯(EPDM)橡胶，乙烯、丙烯和二烯组分的三元共聚物；环氧氯丙烷橡胶(ECO)；聚丙烯酸橡胶(ACM、ABR)；硅橡胶(SI、Q、VMQ)；氟硅橡胶(FVMQ)；氟橡胶的FKM和FEPM系列，包括例如VITON、TECNOFLON、FLUOREL、AFLAS和DAI-EL；全氟弹性体(FFKM)，包括例如TECNOFLON PFR、KALREZ、CHEMRAZ、PERLAST；聚醚嵌段酰胺(PEBA)；氯磺化聚乙烯(CSM)，包括例如HYPALON；以及乙烯-醋酸乙烯酯(EVA)。
示例性聚酰胺TPE包括包含具有醚键和酯键的软链段(TPA-EE)的聚酰胺TPE、包含聚酯软链段(TPA-ES)的聚酰胺TPE、或包含聚醚软链段(TPA-ET)的聚酰胺TPE、或它们的混合物或组合。示例性可商购获得的聚酰胺TPE包括和/>E。
示例性共聚酯TPE包括包含具有醚键和酯键的软链段(TPC-EE)的共聚酯TPE、包含聚酯软链段(TPC-ES)的共聚酯TPE、或包含聚醚软链段(TPC-ET)的共聚酯TPE、或它们的混合物或组合。示例性可商购获得的共聚酯TPE包括和/>
示例性烯烃TPE包括聚烯烃和常规橡胶的共混物，共混物中的橡胶相具有很少或没有交联(TPO)。示例性可商购获得的烯烃TPE包括和ENFLEX-/>
示例性苯乙烯类TPE包括苯乙烯和丁二烯的嵌段共聚物(TPS-SBS)、聚苯乙烯-聚(乙烯-丁烯)-聚苯乙烯(TPS-SEBS)、聚苯乙烯-聚(乙烯-丙烯)-聚苯乙烯(TPS-SEPS)、或苯乙烯和异戊二烯的嵌段共聚物(TPS-SIS)、或它们的混合物或组合。示例性可商购获得的苯乙烯类TPE包括 KRATONTM、/>和/>
示例性氨基甲酸酯TPE包括包含芳香族硬链段和聚酯软链段(TPU-ARES)的氨基甲酸酯TPE、包含芳香族硬链段和聚醚软链段(TPU-ARET)的氨基甲酸酯TPE、包含芳香族硬链段和具有酯键和醚键的软链段(TPU-AREE)的氨基甲酸酯TPE、包括芳香族硬链段和聚己内酯软链段(TPU-ARCE)的氨基甲酸酯TPE、包括芳香族硬链段和聚己内酯软链段(TPU-ARCL)的氨基甲酸酯TPE、包含脂肪族硬链段和聚酯软链段(TPU-ALES)的氨基甲酸酯TPE、或包含脂肪族硬链段和聚醚软链段(TPU-ALET)的氨基甲酸酯TPE、或它们的混合物或组合。示例性可商购获得的氨基甲酸酯TPE包括和/>
示例性动态硫化TPE包括：三元乙丙橡胶(EPDM)橡胶和聚丙烯的组合，其中EPDM相高度交联并精细分散在连续聚丙烯相(TPV-EPDM+PP)中；丙烯腈-丁二烯橡胶(NBR)和聚丙烯的组合，其中NBR相高度交联并精细分散在连续聚丙烯相(TPV-(NBR+PP))中；天然橡胶(NR)和聚丙烯的组合，其中NR相高度交联并精细分散在连续聚丙烯相中；环氧化天然橡胶(ENR)和聚丙烯的组合，其中ENR相高度交联并精细分散在连续聚丙烯相(TPV-(ENR+PP))中；或丁基橡胶(还称为异丁烯-异戊二烯(IIR))和聚丙烯的组合，其中丁基橡胶相高度交联并精细分散在连续聚丙烯相(TPV-(IIR+PP))中；或它们的混合物或组合。示例性可商购获得的动态硫化TPE包括SANTOPRENETM、和/>在一个示例性实施例中，密封件可以包括TPV 4155B03，一种来自Teknor Apex公司(Teknor Apex Company)(罗得岛州波塔基特市)的动态硫化TPE。
在一些实施例中可能适合的其他可商购获得的TPE包括BERGAFLEXTM。
然而，根据本披露内容的被焊接到过滤介质包的支撑装置不限于密封装置。在实施例中，支撑装置是例如被配置成避免卷绕层在纵向方向Z上移动的防伸缩构件。
在其他实施例中，被焊接到过滤介质包的支撑装置是包括一个或多个把手以便携带过滤介质包的支撑结构。
在实施例中，过滤器元件1包括第一支撑装置20a和第二支撑装置20b，其中，第一支撑装置和第二支撑装置被热焊接到过滤介质包的周向面。第一支撑装置和第二支撑装置可以分别位于过滤介质包的第一端和第二端处。第一支撑元件可以是例如密封装置，第二支撑装置可以是例如防伸缩构件。
参考图16a至图16c，示出了过滤器元件的等距视图、侧视图和在横切面上的投影的一部分，其中，过滤器元件1包括分别被焊接到过滤介质包的第一端和第二端的第一支撑装置20a和第二支撑装置20b。两个虚线圆圈分别指示第一支撑装置20a的壳体构件25的第一部分25a和第二支撑装置的壳体构件25的第二部分25b被焊接到过滤介质包的周向面15的位置。在该实施例中，第一支撑装置20a是除了壳体构件25之外还包括密封构件29的密封装置。第二支撑装置20b除了壳体构件25之外还包括凸缘构件24。
参考图17a至图17c，示出了包括第一支撑装置20a和第二支撑装置20b的过滤器元件1的实施例的另一示例。该实施例与图16a至图16c所示相同，除了在该实施例中第二支撑装置20b包括一个或多个把手21，在该示例中为两个把手。这些把手允许携带过滤器元件并且有助于将过滤器元件安装在外壳中。在该实施例中，第二支撑装置20b还包括凸缘构件24，并且把手21被附接到凸缘构件，如图17a所示。
如上所讨论并且如例如图23a和图23b所示，除了壳体构件25之外，支撑装置20还可以包括凸缘构件24。这种支撑装置20形成用于过滤介质包的端盖。
在图23a所示的实施例中，壳体构件25是直壳体构件，其中，直壳体构件的端部部分25a是壳体构件的要被热焊接到过滤介质包的部分。壳体构件25具有例如中空圆柱体的形状，其中，壳体构件的内径被选择为大于过滤介质包的周向面15的外径，使得在制造过程期间，如下面所讨论，在对壳体构件25的要焊接的部分25a进行加热之后，壳体构件25可以在过滤介质包10上滑动。
在如图23b所示的其他实施例中，壳体构件25不完全是直壳体构件。如图23b所示，壳体构件25包括倒角部分25c，并且该倒角部分相对于纵向方向Z以角度α(例如，30°的角度)进行倒角。通过提供具有倒角部分25c的壳体构件25，壳体构件的内部尺寸(例如，内径)可以在纵向方向上变化，如图23b所示。在图23b所示的实施例中，壳体构件包括第一部分，例如具有第一内径D1的第一圆柱形部分，以及第二部分，例如具有大于第一圆柱形部分的内径D1的内径D2的第二圆柱形部分。具有较大内径D2的第二部分是壳体构件的端部部分并且是壳体构件25的要被焊接到过滤介质包的部分25a。换句话说，倒角部分25c的提供允许扩大壳体构件的端部部分的内部尺寸，该端部部分是壳体构件的要被焊接到过滤介质包的部分25a。壳体构件的具有较大内部尺寸(例如，较大内径)的端部部分25a有助于其中壳体构件将在过滤介质包上滑动的制造过程，如下文进一步讨论。
制造过滤器元件的方法
本披露内容还描述了制造过滤器元件1的方法，该过滤器元件包括过滤介质包10，该过滤介质包具有沿纵向方向Z从流体入口流动面11延伸到相对的流体出口流动面12的周向面15。利用本制造方法，支撑装置20被焊接到过滤介质包10的周向面15。如上所讨论，支撑装置可以是例如用于支撑密封构件的密封件载体，或者支撑装置可以是包括密封件载体和密封构件的模制的单结构密封装置。
根据本披露内容的方法包括：提供包括壳体构件25的支撑装置20，该壳体构件被配置成用于外接过滤介质包的周向面15或周向面15的至少一部分；至少对壳体构件25的一部分25a进行加热；围绕过滤介质包的周向面15定位壳体构件25；将壳体构件的经加热部分25a或至少壳体构件的经加热部分的一部分推靠在过滤介质包的周向面15上；以及允许壳体构件的周向部分25a冷却下来。
热焊接还被称为塑料焊接、热熔接、接触粘合、或直接粘合。
通常，通过首先对要焊接的周向部分进行加热并且然后将周向部分推靠在过滤介质包的周向面上，周向部分的分子和过滤介质包的外表面的分子在冷却时会缠绕并结合在一起。以这种方式，可以获得过滤介质包的周向面与支撑装置之间的牢固且通常气密的附接。技术人员将优化比如加工温度和冷却时间等参数以便获得牢固的附接。
在其中壳体构件的要焊接的部分25a是周向部分的实施例中，当将壳体构件的经加热部分25a推靠在过滤介质包的周向面15上时，壳体构件25与过滤介质包的周向面15之间的周向间隔变成密封的。实际上，由于壳体构件25将围绕过滤介质包的周向面15定位，所以在壳体构件25与过滤介质包的周向面15之间始终存在周向间隔19。
参考图19a至图19f，示意性地展示了根据本披露内容的过滤器元件的制造方法的示例性实施例。
如图19a所示，提供了需要附接到过滤介质包的周向面15的支撑装置20，并且支撑装置20至少包括壳体构件25。在该示例性实施例中，支撑装置20不包括除了形成用于密封构件的支撑框架的壳体构件25之外的其他部件。提供热板30作为加热工具，并且提供倒角夹具40，该倒角夹具被配置成用于环绕过滤介质包的周向面15。图19a所示的倒角夹具40是可以围绕过滤介质包放置并且包括倒角边缘40a的中空主体。
在图19b所示的实施例中，壳体构件的要焊接的周向部分25a对应于壳体构件25的周向边缘。在这些实施例中，壳体构件25的周向边缘通过将热板放置在支撑装置下方而被热板30加热，使得壳体构件的周向边缘25a与热板30接触并加热。
如图19b进一步所示，倒角夹具40相对于过滤介质包10定位，使得夹具元件的周向倒角边缘40a环绕过滤介质包的周向面15并且在纵向方向Z上面朝壳体构件的周向边缘25a。
如图19c所示，在预定义加热时段之后，移除热板30并且将壳体构件25沿着纵向方向Z围绕过滤介质包的周向面15定位，使得壳体构件的至少要焊接的周向部分25a环绕过滤介质包的周向面。图19c上沿着纵向方向的黑色箭头指示移动壳体构件25的方向。
换句话说，并且如图19d和图19e进一步所示，壳体构件25沿着纵向方向Z相对于夹具元件40相对地移动，直到夹具元件的倒角边缘推靠在壳体构件的经加热周向边缘上为止。因此，至少经加热周向边缘的一部分被朝向过滤介质包的周向面引导，并且由此填充壳体构件与过滤介质包10的周向面15之间的周向间隔19。
如图19e进一步所示，当夹具元件的倒角边缘推靠在壳体构件的经加热周向边缘25a上时，产生径向力，如图19e上用两个垂直于纵向方向Z的箭头所指示。
在允许壳体构件的周向部分25a冷却下来的冷却时段之后，从过滤介质包移除夹具元件40，从而完成过滤器元件1的制造方法，如图19f所示。图19f上的虚线圆圈指示壳体构件的一部分25a被焊接到过滤介质包的周向面15的位置。
在一些实施例中，使用包括两个倒角边缘的夹具元件。这允许形成两个防漏接头，例如，在壳体构件25的每个末端各一个。
在其中支撑装置20是被配置成用于支撑可移除密封件(比如垫圈)的密封件载体的实施例中，密封件载体可以在将密封构件放置在密封件载体上之前焊接到过滤介质包。替代性地，可以在开始焊接过程之前将密封构件放置在密封件载体上。
为了对壳体构件的周向部分进行加热，可以使用除热板加热技术之外的任何合适的加热技术。
其他适用的加热技术是例如红外线加热、热气加热、激光束加热、旋转焊接技术加热、镜子加热、振动加热和摩擦加热。在一些实施例中，可以使用不同加热技术的组合对壳体构件的周向部分进行加热。
在实施例中，如图19b所示，其中，例如热板30用于加热壳体构件的周向部分25a，对壳体构件的周向部分25a的加热是在将支撑装置的壳体构件25围绕过滤介质包的周向面15定位之前进行的。
在其他实施例中，其中，使用另一种加热技术(比如用激光束加热或用热空气加热)，对壳体构件的周向部分25a的加热可以在将支撑装置的壳体构件25围绕过滤介质包的周向面15定位之后进行。
如上所讨论，在一些实施例中，过滤介质包10包括用于保护过滤材料并使过滤器元件更坚固的塑料包裹物。在这些实施例中，塑料包裹物的外表面形成过滤介质包的周向面15，或者至少过滤介质包的周向面15的一部分由塑料包裹的外表面形成。
在其中过滤介质包包括塑料包裹物的实施例中，过滤器元件制造方法包括将塑料包裹物包裹在过滤材料周围的步骤。在包括过滤材料的卷绕层的实施例中，塑料包裹物被包裹在卷绕式过滤材料的外层周围。
在实施例中，塑料包裹物被胶合到过滤材料。在其他实施例中，塑料包裹物是可以直接用胶带粘在过滤材料的外表面周围的粘合带。因此，如果胶合塑料包裹物，或者替代性地当使用粘合带时，在应用上文讨论的用于将支撑装置焊接到过滤介质包的热焊接过程之前执行用塑料包裹物包裹。
在另外的实施例中，塑料包裹物被焊接到过滤材料的外表面，例如被焊接到过滤材料的卷绕层的外层。在这些实施例中，在将塑料包裹物围绕过滤材料定位之后，当如上所讨论将支撑装置热焊接到过滤介质包时，同时将包裹物焊接到过滤材料。通常，在这些实施例中，该方法包括加热塑料包裹物或至少加热塑料包裹物的一部分。
对壳体构件的周向部分的加热通常进行直到周向部分变得可变形并且周向部分已经达到给定的加工温度。
热焊接所需的加工温度取决于为壳体构件选择的具体材料和/或为壳体构件的周向部分选择的材料。“加工温度”是壳体构件的打算附接到过滤介质包的周向部分变得可变形的温度。通过测量壳体构件的被加热的周向部分的温度来测量加工温度。
优选的加工温度可以由本领域技术人员参考壳体构件和/或壳体构件的周向部分的材料特性来选择。
加工温度优选地大于形成壳体构件和/或形成壳体构件的打算附接到过滤介质包的周边部分的材料的玻璃化转变温度。
在一些实施例中，加工温度可以是至少100℃、至少125℃、至少150℃、至少175℃或至少200℃。在一些实施例中，加工温度可以高达200℃、高达225℃、高达250℃、高达300℃、高达325℃或高达350℃。在示例性实施例中，加工温度可以在100℃至300℃的范围内。在另一个示例性实施例中，加工温度可以在150℃至300℃的范围内。在又一个示例性实施例中，加工温度可以在200℃至300℃的范围内。
当材料或材料组合包括作为无定形状态的单相的聚合物部分(包括例如聚苯乙烯(PS)或聚碳酸酯(PC))时，材料的玻璃化转变温度被理解为中点温度(Tmg)，该中点温度是使用根据标题为“Standard Test Method for Transition Temperatures of Polymers byDifferential Scanning Calorimetry(通过差示扫描量热法测定聚合物转变温度的标准测试方法)”的ASTM D3418-99的差示扫描量热法(DSC)确定的。中点温度(Tmg)用作玻璃化转变温度(Tg)的表示，因为玻璃化转变实际上是温度范围。可以使用任何合适的仪器来进行DSC；然而，在示例性实施例中，可以使用具有FRS 6+传感器的DSC3+(瑞士施韦岑巴赫的梅特勒托莱多公司(Mettler-Toledo AG))。
当一种或多种材料包括半结晶聚合物材料或显示多于单一聚合物相的任何其他材料(包括例如聚丙烯(PP)或聚乙烯(PE))时，材料的玻璃化转变温度被定义为弹性模量(G')和损耗模量(G”)相交的最终温度，其中G'和G”相对于温度从0℃到聚合物处于熔融状态时的温度进行绘制。G'和G”是根据标题为“Standard Terminology for Plastics:Dynamic Mechanical Properties(塑料标准术语：动态机械特性)”的ASTM D4092-01定义的。tanδ的上升可以用于表征向熔体流动区域过渡的系统。在本文中，G'和G”是根据标题为“Standard Test Method for Plastics:Dynamic Mechanical Properties MeltRheology(塑料的标准测试方法：动态机械特性熔体流变学)”的ASTM D4440-15通过使用机械光谱仪测量强迫恒定振幅固定频率剪切振荡而使用温度扫描动态机械分析(DMA)确定的，如在标题为“Standard Practice for Plastics:Dynamic Mechanical Properties:Determination and Report of Procedures(塑料标准实践：动态机械特性：程序的确定和报告)”的ASTM D4065-12中进一步描述。可以使用任何合适的动态机械分析仪；然而，在示例性实施例中，可以使用Q800(德州纽卡斯尔市TA仪器公司(TA Instruments,New Castle,DE))。
为了将壳体构件的经加热周向部分推靠在过滤介质包上，除了上文讨论的具有倒角边缘的夹具元件之外，还可以应用各种技术。本方法不限于用于将壳体构件的经加热周向部分推靠在过滤介质包的周向面15上的任何特定技术。
在实施例中，为了将壳体构件的经加热周向部分推靠在过滤介质包10的周向面15上，使用相对于纵向轴线Z横向的多个板。
参考图20a至图20e，示出了焊接过程的示例，其中，多个板60a、60b、60c、60d用于将壳体构件的经加热周向部分25a推靠在过滤介质包的周向面15上。如图20a所示，多个板60a、60b、60c、60d围绕壳体构件25定位，使得这些板相对于纵向轴线Z横向。如图20b至图20e进一步所示，通过移动多个板使得板的边缘部分推靠在壳体构件25的经加热周向部分25a上，壳体构件25的经加热周向部分25a被推靠在过滤介质包10的周向面15上。
在实施例中，板60a、60b、60c、60d的边缘部分的轮廓形状被配置成与过滤介质包的周向面15的轮廓形状相匹配。
在图20a至图20e所示的实施例中，两组板被配置成用于在横向于纵向方向Z的平面中从拉出位置朝向拉入位置滑动。拉出位置如图20a和图20b所示，而拉入位置如图20c和图20d所示。在该实施例中，第一组板包括可沿第一轴线移动的两个板60a、60b，并且第二组板60c、60d可沿垂直于第一轴线的第二轴线移动。图20b上的黑色箭头指示每个板从拉出位置移动到拉入位置的运动方向，并且图20d上的黑色箭头指示每个板从拉入位置移动到拉出位置的运动方向。此外，两组板相对于壳体构件的周向部分15轴向定位并且被配置成使得当将板滑向拉入位置时，板的边缘部分接触壳体构件25的要焊接的周向部分25a。因此，通过将两组板从拉出位置滑向拉入位置，板的边缘部分被推靠在壳体构件的经加热周向部分上，并且至少经加热周向部分的一部分被引导朝向过滤介质包的周向面。壳体构件与周向面之间的周向间隔由此被填充。
在图20e上，示出了在图20d所指示的横切面B上的投影的一部分。在图20e上，板60b被示出为推靠在支撑装置20的壳体构件25的一部分25a上。
如图20e所示，推靠在过滤介质包的周向面上的板的边缘具有刀刃，并且因此壳体构件的外表面上的焊接印记50是V形的。同样在图9c所示的实施例中，支撑装置20的壳体构件25通过使用具有刀刃的滑动板而焊接到过滤介质包。
参考图8a至图8d，示出了过滤器元件的另一示例的等距视图、侧视图、放大等距视图和在横切面上的投影的一部分，其中，焊接是用滑动板执行的。在该示例中，用于将壳体构件焊接到过滤介质包的滑动板的边缘具有倒角形状。因此，壳体构件的外表面上的焊接印记具有周向倒角形状。此外，如图8c所示，可看到由于焊接过程期间使用的两个滑动板之间的界面而产生的分割线28或部分分割线。如果使用四个板，则在壳体构件的外表面上可看到四个分割线28或部分分割线。这些分割线28或部分分割线可以被理解为焊接压痕。
在其他实施例中，多个板形成虹膜式光阑，这是另一个示例，其中，板用于在焊接过程期间将壳体构件的一部分推靠在过滤介质包上。在这些实施例中，在对支撑装置壳体构件的周向部分进行加热之后，虹膜式光阑在处于打开位置时被围绕20的壳体构件25放置。此后，虹膜式光阑被关闭，使得虹膜式光阑的板的边缘推靠在壳体构件的要焊接的周向部分25a上。
在其他实施例中，在对壳体构件的周向部分25a进行加热之后，一个或多个辊被配置成在围绕壳体构件的周向部分滚动一个或多个辊的同时施加径向力，并且因此，从而将壳体构件的经加热部分推靠在过滤介质包10的周向面15上。
参考图22，示意性地示出了根据本披露内容的热焊接过程的示例，其中，四个辊65围绕过滤介质包10旋转以将壳体构件25的经加热周向部分25a压靠在过滤介质包的周向面上。在图22所示的该实施例中，过滤介质包10保持静止并且辊65在围绕其旋转轴线旋转的同时围绕过滤介质包移动。图22上的实线箭头示意性地展示了辊围绕其旋转轴线的旋转方向，并且虚线箭头指示当辊围绕其旋转轴线旋转时辊围绕过滤介质包的运动方向。在其他实施例中，过滤介质包10被配置成在辊静止定位时旋转。
如上所讨论，在如图10a至图10c所示的一些实施例中，支撑装置20的壳体构件25包括焊接在一起的第一壳体部分26和第二壳体部分27。在图21a至图21d中进一步展示了将第一壳体部分和第二壳体部分焊接在一起使得同时壳体构件的一部分25a也被焊接到过滤介质包的周向面15的方法。在该实施例中，第一壳体部分26具有倒角周向边缘26a，如图21d所示。第二壳体部分27定位在过滤介质包10周围，如图21b所示。在焊接过程期间，对第一部分26的倒角周向边缘26a和第二壳体部分27的边缘进行加热，并且然后在纵向方向Z上移动第一壳体部分和第二壳体部分，直到第一壳体部分26的倒角边缘26a推靠在第二壳体部分的边缘上为止。第一部分和第二部分的移动方向在图21b和图21c上用两个黑色箭头展示。以这种方式，第一壳体部分和第二壳体部分变得焊接在一起，并且同时在壳体构件与过滤介质包的周向面15之间形成内部塑料接缝，从而产生防漏连接。
在图10c上，虚线圆圈指示壳体构件25的周向部分25a被焊接到过滤介质包的周向面15的热焊接区域。在该实施例中，热焊接区域位于形成壳体构件25的第一壳体部分26与第二壳体部分27之间的界面处。
在其中通过将第一壳体构件焊接到第二壳体构件来形成壳体构件的其他实施例中，第一壳体部件26和第二壳体部件27两者的边缘被倒角。在另外的实施例中，第一壳体部分26的边缘没有被倒角并且仅第二壳体部分27的边缘被倒角。
用于模制和焊接单结构密封装置的方法
在实施例中，如上所讨论，支撑装置是模制的单结构密封装置，其中，通过多材料注射模制制造过程同时形成壳体构件和密封构件。在这些实施例中，支撑装置的壳体构件形成用于密封构件的密封件载体，或者壳体构件的至少一部分形成用于密封构件的密封件载体。
由于过滤介质包可能遭受损坏，从而导致效率降低，因此如果暴露于多材料注射模制所需的高温，则优选地在将密封装置热焊接到过滤介质包之前执行用于形成密封装置的多材料注射模制过程。
如果在执行焊接过程之前执行多材料注射模制制造过程，则支撑装置20在用于将支撑装置焊接到过滤介质包的焊接过程期间在执行对壳体构件的周向部分的加热时已经包括密封构件。
多材料注射模制是将两种或更多种不同材料模制到一个单结构部分中的过程。多材料注射模制可以包括例如多组分注射模制(还被称为共注射模制)；多次注射模制和包覆模制。在多材料注射模制过程中，至少使用第一材料和第二材料，其中，密封构件至少包括第一材料并且密封件载体至少包括第二材料。在一些实施例中，多材料注射模制制造过程可以包括仅模制两种材料，但是在其他实施例中，还可以使用多于两种材料。
可以设想使用多材料注射模制制造过程来形成模制的单结构密封装置的多种多样排列。例如，当多材料注射模制制造过程包括两种材料时，可以将这两种不同的材料注射到单一模具中以形成模制的单结构密封装置。以这种方式，获得了具有两个不同材料区域的模制的单结构密封装置。这两种不同的材料可以同时(典型称为多组分注射模制或共注射模制)或按顺序地(通常称为多次注射模制)注射到单一模具中。在示例性实施例中，两种不同类型的聚合物可以用作两种组分，其中，一种聚合物形成密封构件而另一种聚合物形成密封件载体或其一部分。本文进一步讨论了可以用于密封构件和密封件载体的各种材料和材料组合的额外示例。
另外地或替代性地，可以使用包覆模制来形成模制的单结构密封装置，其中，一种材料层叠在另一材料的顶部上。如果使用包覆模制来形成密封构件或其一部分或者密封件载体或其一部分，则使用注射模制制造过程来执行包覆模制。虽然还可以对聚氨酯密封件或触变密封件进行包覆模制，但是这种实施例不是使用注射模制制造过程进行的包覆模制
在一些实施例中，密封装置可以包括第三元件，该第三元件包括与第一材料和第二材料不同的第三材料。除了密封构件和密封件载体之外，该第三元件也可以被包括在密封装置中，或者第三元件可以例如形成密封件载体的仅一部分(例如，密封件载体的未热焊接到过滤介质包的一部分)。例如，这可以是壳体构件的未焊接到过滤介质包的一部分。在这种实施例中，可以使用三组分注射模制制造过程来形成密封装置。替代性地，可以使用两组分注射模制制造过程来形成密封装置的一部分，并且可以使用包覆模制来形成密封装置的其余部分。
使用多材料注射模制允许在不使用可固化粘合剂的情况下形成和/或接合密封构件和密封件载体。使用可固化粘合剂需要固化时间，由此增加了制造时间。因此，使用多材料注射模制允许更快速地生产过滤器元件。此外，使用多材料注射模制代替可固化粘合剂(例如聚氨酯)为密封构件提供了更高的稳定性和更大的尺寸稳定性，使得在使用期间泄漏风险更小并且为密封构件的位置和取向提供更多的潜在构型和几何形状。
在其中支撑装置是模制的单结构密封装置的实施例中，用于将支撑装置焊接到过滤介质包的优选加工温度可以由本领域技术人员参考形成密封构件的材料的玻璃化转变温度、形成壳体构件和/或壳体构件的要附接到过滤介质包的周向部分的材料的玻璃化转变温度、用于加热壳体构件的周向部分的加热技术以及密封装置的构型来选择。
在一些实施例中，用于形成密封构件的第一材料或材料组合的玻璃化转变温度可以大于用于形成壳体构件和/或形成壳体构件的周向部分的第二材料或材料组合的玻璃化转变温度。以这种方式，当在热焊接制造过程期间对壳体构件或壳体构件的周向部分施加热量并且加工温度高于第二材料的玻璃化转变温度时，密封构件不太可能变形。
密封构件与密封件载体的材料之间的玻璃化转变温度差可以由本领域技术人员基于密封装置的几何形状、使用的热源和加工温度来选择。在一些实施例中，加工温度可以比第二材料的玻璃化转变温度高至少5℃、至少10℃、至少15℃、至少20℃、至少25℃、至少30℃、至少35℃、至少40℃、至少45℃或至少50℃。在一些实施例中，加工温度可以比第二材料的玻璃化转变温度高多达50℃、多达75℃、多达100℃、多达125℃、多达150℃、多达175℃或多达200℃。
附图标记
1 过滤器元件
5 过滤材料层
5a 第一波纹状片材
5b 第二非波纹状片材
10 过滤介质包
11 流体入口流动面
12 流体出口流动面
13 塑料包裹物
15 过滤介质包的周向面
19 间隔
20，20a，20b 支撑装置
21 把手
22 防伸缩构件
23 凹口
24 凸缘构件
25 壳体构件
25a，25b 壳体构件的焊接部分
25c 壳体构件的倒角部分
26 壳体构件的第一部分
26a，40a 倒角边缘
27 壳体构件的第二部分
28 分割线
29 密封构件
30 热板
40 倒角夹具
50 周向印记
60a，60b，60c，60d 滑动板
65 辊

Claims (32)

1.一种过滤器元件(1)，包括：
·过滤介质包(10)，所述过滤介质包包括沿纵向方向(Z)从流体入口流动面(11)延伸到相对的流体出口流动面(12)的周向面(15)；以及
·支撑装置(20)，所述支撑装置包括沿所述纵向(Z)延伸的壳体构件(25)，并且其中，所述壳体构件(25)外接所述过滤介质包的所述周向面(15)的至少一部分；
其特征在于，至少所述壳体构件(25)的一部分(25a)被热焊接到所述过滤介质包的所述周向面(15)。
2.根据权利要求1所述的过滤器元件，其中，所述过滤介质包包括过滤材料的卷绕层(5)，并且其中，所述过滤介质包的所述周向面(15)是所述过滤材料的卷绕层的外层的外表面。
3.根据权利要求1所述的过滤器元件，其中，所述过滤介质包包括过滤材料的卷绕层(5)，并且其中，所述卷绕层的外层被塑料包裹物(13)覆盖，并且其中，所述塑料包裹物(13)的外表面形成所述过滤介质包(10)的所述周向面(15)。
4.根据权利要求2或权利要求3所述的过滤器元件，其中，所述过滤材料包括纤维素纤维、合成纤维或两者的组合。
5.根据前述权利要求中任一项所述的过滤器元件，其中，所述过滤介质包(10)包括带槽纹过滤介质，优选地其中，通过将第一波纹状片材(5a)固定到第二非波纹状(5b)片材来形成槽纹。
6.根据前述权利要求中任一项所述的过滤器元件，其中，所述壳体构件(25)的所述热焊接部分(25a)是在所述壳体构件(25)与所述过滤介质包的所述周向面(15)之间形成周向防漏接头的周向部分。
7.根据前述权利要求中任一项所述的过滤器元件，其中，所述壳体构件(25)的外表面包括焊接周向印记(50)、焊接部分周向印记、一个或多个单独的焊接压痕(28)、或者一个或多个单独的焊接压痕与焊接周向印记或与焊接部分周向印记的组合。
8.根据前述权利要求中任一项所述的过滤器元件，其中，所述壳体构件的所述部分(25a)的所述热焊接包括：对所述壳体构件(25)的要焊接的所述部分(25a)进行加热，将所述经加热部分或所述经加热部分的至少一部分推靠在所述过滤介质包的所述周向面(15)上，以及允许所述壳体构件的所述经加热部分冷却下来。
9.一种制造过滤器元件的方法，所述过滤器元件包括过滤介质包(10)，所述过滤介质包具有沿纵向方向(Z)从流体入口流动面(11)延伸到相对的流体出口流动面(12)的周向面(15)，所述方法包括：
·提供包括壳体构件(25)的支撑装置(20)，所述壳体构件被配置成用于外接所述过滤介质包的所述周向面(15)或所述周向面(15)的至少一部分；
·至少对所述壳体构件(25)的一部分(25a)进行加热；
·将所述壳体构件(25)围绕所述过滤介质包的所述周向面(15)定位；
·将所述壳体构件的所述经加热部分(25a)或所述壳体构件的所述经加热部分的至少一部分推靠在所述过滤介质包的所述周向面(15)上；以及
·允许所述壳体构件的所述周向部分(25a)冷却下来。
10.根据权利要求9所述的方法，其中，在将所述壳体构件围绕所述过滤介质包的所述周向面(15)定位之前进行对所述壳体构件的所述部分(25a)的所述加热，或者替代性地，其中，在将所述壳体构件围绕所述过滤介质包的所述周向面(15)定位之后进行对所述壳体构件的所述部分(25a)的所述加热。
11.根据权利要求9或权利要求10所述的方法，其中，所述经加热部分(25a)是所述壳体部件的周向部分，使得当将所述壳体构件的所述经加热部分(25a)推靠在所述过滤介质包的所述周向面(15)上时，所述壳体构件(25)与所述过滤介质包的所述周向面(15)之间的周向间隔变成密封的。
12.根据权利要求11所述的方法，其中，所述壳体构件的所述经加热部分(25a)对应于所述壳体构件(25)的周向边缘，并且其中，所述将所述壳体构件的所述经加热部分(25a)或所述壳体构件的所述经加热部分的至少一部分推靠在所述过滤介质包的所述周向面(15)上包括：
·提供夹具元件(40)，所述夹具元件包括被配置成用于环绕所述过滤介质包(10)的所述周向面(15)的周向倒角边缘；
·相对于所述过滤介质包(10)定位所述夹具元件(40)，使得所述夹具元件的所述周向倒角边缘环绕所述过滤介质包的所述周向面(15)并且在所述纵向方向(Z)上面向所述壳体构件的所述周向边缘(25a)；以及
·沿所述纵向方向(Z)相对于所述夹具元件(40)相对地移动所述壳体构件(25)，直到所述夹具元件的所述倒角边缘推靠在所述壳体构件的经加热周向边缘上并且至少所述经加热周向边缘的一部分被引导朝向所述过滤介质包的所述周向面并由此填充所述壳体构件与所述过滤介质包的所述周向面之间的所述周向间隔。
13.根据权利要求1至8中任一项所述的过滤器元件，或根据权利要求9至12中任一项所述的方法，其中，所述壳体构件(25)或至少所述壳体构件的被热焊接到所述过滤介质包的所述周向面(15)的所述部分(25a)由热塑性材料制成，优选地所述热塑性材料是以下材料列表中的任何材料或它们的混合物和组合：
丙烯腈丁二烯苯乙烯、聚丙烯、聚酰胺、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚乳酸、聚乙烯、聚碳酸酯、聚苯乙烯或聚氯乙烯。
14.根据权利要求1至8中任一项所述的过滤器元件或根据权利要求13所述的过滤器元件、或者根据权利要求9至13中任一项所述的方法，其中，所述支撑装置(20)是密封装置，并且其中，所述壳体构件(25)或所述壳体构件(25)的至少一部分形成密封件载体，所述密封件载体用于支撑密封构件以便将所述过滤器元件密封到过滤器系统的外壳。
15.根据权利要求1至8中任一项所述的过滤器元件或根据权利要求13所述的过滤器元件、或者根据权利要求8至13中任一项所述的方法，其中，所述支撑装置(20)是模制的单结构密封装置，所述单结构密封装置包括所述壳体构件并且进一步包括用于将所述过滤器元件密封到过滤器系统的外壳的密封构件(29)，并且其中，所述壳体构件(25)或所述壳体构件的至少一部分形成用于所述密封构件(29)的密封件载体。
16.根据权利要求15所述的过滤器元件或根据权利要求15所述的方法，其中，所述密封构件包括第一材料并且所述壳体构件或至少所述壳体构件的被焊接到所述过滤介质包的所述周向面的所述部分包括第二材料，并且其中，所述第二材料不同于所述第一材料，优选地，所述第一材料的玻璃化转变温度高于所述第二材料的玻璃化转变温度。
17.根据权利要求15或权利要求16所述的过滤器元件或根据权利要求15或权利要求16所述的方法，其中，所述密封构件由或至少部分地由以下材料列表中的任何材料或它们的混合物或组合制成：橡胶、热塑性弹性体、热固性弹性体、热塑性硫化橡胶。
18.根据权利要求15或权利要求16所述的过滤器元件或根据权利要求15或权利要求16所述的方法，其中，所述密封构件由或至少部分地由以下热塑性弹性体列表中的任一者或它们的混合物或组合制成：
聚酰胺热塑性弹性体、共聚酯热塑性弹性体、烯烃热塑性弹性体、苯乙烯热塑性弹性体、氨基甲酸酯热塑性弹性体、或动态硫化热塑性弹性体。
19.根据权利要求15至18中任一项所述的过滤器元件或根据权利要求15至18中任一项所述的方法；
其中，所述密封构件的肖氏A值为至少25、至少30、至少35、至少40、至少45、至少50、至少55、或至少60；和/或
其中，所述密封构件的肖氏A值高达40、高达45、高达50、高达55、高达60、高达65、高达70、高达75、高达80、高达到85、或高达90。
20.根据权利要求1至8中任一项所述的过滤器元件或根据权利要求9至12中任一项所述的方法；其中，所述壳体构件(25)或至少所述壳体构件的被热焊接到所述过滤介质包的所述周向面(15)的所述部分(25a)的肖氏A值为至少50、至少60、至少70、至少80、或至少90；和/或
其中，所述壳体构件(25)或至少所述壳体构件的被热焊接到所述过滤介质包的所述周向面(15)的所述部分(25a)的肖氏A值高达80、高达90、高达95、或高达100。
21.根据权利要求1至8中任一项所述的过滤器元件或根据权利要求9至12中任一项所述的方法；
其中，所述壳体构件(25)或至少所述壳体构件的被热焊接到所述过滤介质包的所述周向面(15)的所述部分(25a)的肖氏D值为至少10、至少15、至少20、至少25、或至少30；和/或
其中，所述壳体构件(25)或至少所述壳体构件的被热焊接到所述过滤介质包的所述周向面(15)的所述部分(25a)的肖氏D值高达80、高达90、高达95、或高达100。
22.根据权利要求14或权利要求15所述的过滤器元件，其中，所述防漏接头被配置成用于与所述密封构件(29)并行地起到密封作用，使得在操作时，经过滤的流体不与未过滤的流体混合。
23.根据权利要求6所述的过滤器元件，其中，所述周向防漏接头具有非圆形的轮廓形状。
24.根据权利要求6或权利要求23所述的过滤器元件，其中，沿所述纵向方向(Z)从所述流体入口流动面(11)到所述周向防漏接头测量到的分离距离根据所述防漏接头在所述过滤介质包上的方位角位置而变化，优选地，所述分离距离在最小(S最小)分离距离与最大(S最大)分离距离之间变化。
25.根据权利要求6所述的过滤器元件，其中，所述周向防漏接头与所述流体入口流动面(11)间隔开并且与所述流体出口流动面(12)间隔开，其中，
S入>0.05x H并且S出>0.05x H，
优选地，S入>0.10x H并且S出>0.10x H
其中，S入和S出是沿着所述纵向方向(Z)在所述防漏接头分别与所述入口流动面和所述出口流动面之间测量到的分离距离，并且其中，H是沿着所述纵向方向(Z)在所述入口流动面与所述出口流动面之间测量到的过滤介质包高度。
26.根据权利要求1所述的过滤器元件或根据权利要求8所述的方法，其中，所述周向面(15)由包裹在所述过滤介质包的过滤材料周围的塑料包裹物(13)形成。
27.根据权利要求1所述的过滤器元件或根据权利要求8所述的方法，其中，所述过滤介质包包括过滤材料的卷绕层，并且其中，所述卷绕层的外层至少部分地被塑料包裹物覆盖，并且所述壳体构件(25)的所述热焊接部分(25a)被热焊接到所述过滤介质包的所述周向面(15)的包括所述塑料包裹物的一部分。
28.根据权利要求1所述的过滤器元件，其中，所述过滤介质包包括过滤材料的卷绕层(5)。
29.根据权利要求11所述的方法，其中，所述将所述壳体构件的所述经加热部分(25a)或所述经加热部分的至少一部分推靠在所述过滤介质包的所述周向面(15)上包括：
·将多个板(60a，60b，60c，60d)围绕所述壳体构件(25)定位，使得所述板相对于所述纵向轴线(Z)是横向的；以及
·移动所述多个板，使得所述板的边缘部分推靠在所述壳体构件(25)的经加热周向部分(25a)上。
30.根据权利要求12所述的方法，其中，对所述周向边缘的加热包括：
·将热板(30)放置在所述壳体构件下方，使得所述壳体构件的所述周向边缘与所述热板(30)接触并加热。
31.根据权利要求1至8中任一项所述的过滤器元件或根据权利要求9或权利要求10所述的方法，其中，所述支撑装置(20)包括防伸缩构件。
32.根据权利要求13所述的过滤器元件或方法，其中，所述热塑性材料进一步包括玻璃纤维、矿物或它们的组合。
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