KR100412929B1 - 밸브 헤드와 카트리지를 포함한 필터 어셈블리 - Google Patents

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로저 피. 레이드
란스 제이. 크리스티안센
워렌 디. 스토크톤
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옴니퓨어 필터 컴퍼니
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Abstract

본 발명에 따른 유체 여과 어셈블리(8, 160)는, 필터 카트리지(60, 164)가 삽입되고 제거되었을 때 자동 개폐할 수 있는 밸브 장치(14, 16, 18, 20, 22)와 필터 카트리지(60, 164)로 유체가 이동하는 밸브 헤드(10, 162)를 포함한다. 밸브 장치(14, 16, 18, 20, 22)는 공동이 있는 내부 공간(102, 109)을 가지는 실린더형 피스톤(18)인데, 이것은 스템 부재(20)를 수용한다. 스템 부재(20)는 하측 단부 시이트 또는 밀봉 부재(105, 106)를 포함하고, 스템 부재를 관통하여 또는 스템 부재 둘레에서, 피스톤 내부 공간(102, 109)을 통하여 유체가 위로 흐를 수 있도록 허용하는 중심체(103, 108, 113)를 포함한다. 필터 카트리지(60, 164)를 제거했을때, 유입부(46)와 유출부(48)를 밀폐하기 위해서, "off"위치로 움직이도록 피스톤(18)을 기울인다. 이 "off"위치에서, 피스톤 외면(93)은 방사상 유체 유입부(76)를 막고 피스톤 내부 표면(95)은, 피스톤 내부 공간(102, 109) 밖으로 유체 역류가 발생하지 않도록 스템 바닥-단부 시이트(105, 106)로 밀봉한다. 필터 카트리지는 넥(134)의 외주 가장자리에 인접한 수직 유체 유입구(136)의 링으로 둘러싸인 중심에 배치된, 수직 유체 유출구(138, 140)를 가지는 넥(134)을 포함하는 것이 선호된다.

Description

밸브 헤드와 카트리지를 포함한 필터 어셈블리
본 발명은 유체의 여과를 필요로 하는 곳에서 많이 이용된다. 예를 들면, 식당, 가정 또는 식료품 가공 공장에서 물과 음료수를 여과하는데 이용될 수 있다. 이런 여과 과정은 균질의 우수한 품질의 음료수나 식료품을 제공하기 위해서, 또는 다른 하류 공정에 대한 순도 기준을 충족시키도록, 나쁜 맛, 냄새, 미립자, 광물질 또는 미생물을 제거하기 위해 요구된다.
본원에서 "필터 어셈블리"로 명명된, 헤드 장치를 포함한 많은 필터 카트리지는 유체의 인-라인 여과를 할 수 있도록 만들어진다. 일반적으로 필터 카트리지는 파이프나 튜브와 같은 상류 도관으로부터 필터 카트리지로 유체를 이동시키고, 필터 밖으로 또는 하류 도관으로 유체를 이동시키기 위한 통로를 포함한 헤드에 연결된다. 이 헤드는 나사가 있는 커플링에 의해 유체 도관에 영구 설치되도록 만들어진다. 이 필터 카트리지는 일회용이거나, 처분 가능한 필터를 둘러싸는 재사용할 수 있는 케이싱을 포함한다.
내부 차단 밸브 장치를 구비한 인-라인 필터 혜드의 예들은 미국 특허에서 많이 찾아볼 수 있다. 이 특허로는 Pall의 U.S. 특허 제 3,040,894, Whiting의 U.S. 특허 제 3,283,907, Nicko의 U.S. 특허 제 3,715,032, Tauber의 U.S. 특허 제 4,199,443과 Posner의 U.S. 특허 제 5,108,598이 있다. Pall의 미국 특허 제 2,945,591, Raupp의 미국 특허 제 3, 317, 046, Vokes의 미국 특허 제 2,544,244 및 Horne의 미국 특허 제 3, 319, 791에서는 다른 유형의 밸브 헤드를 기술한다.
Pall의 U.S. 특허 제 3,040,894에서는 유체로부터 부유 외부 물질을 제거하기 위한 필터 장치가 나타나 있다. 필터 볼을 제거했을 때, 스프링이 장착된 밸브 슬리브는 유체 유입실과 유체 배출실을 밀봉하도록 하강한다. 밸브 슬리브의 하부, 외부 림은 수직 유입 통로를 닫도록 밀봉 표면과 밀봉 요소와 결합된다. 밸브 슬리브의 상부, 세폭부의 내면 상의 밀봉부는 밸브 시이트와 부싱에 대하여 밀봉한다. 밸브 시이트와 부싱은 공동이 있는 실린더형 벽에 매달려 있는데, 이것은 수직, 관상 유체 배출실을 한정하는 내면과 밸브 슬리브의 배면을 안내하는 외면을 가진다.
Whiting의 U.S. 특허 제 3,283,907에서는 필터가 제거되었을 때 아래로 움직이기 위해서 기울어지는 밸브 슬리브에 대해 기술한다. 밸브 슬리브의 상부, 수평 림은 수직 유입 통로를 밀봉하도록 안쪽으로 뻗어있는 돌출부의 수평 상단에 대하여 밀봉된다. 밸브 슬리브의 하부, 내부 모서리는 밸브 정지 부재의 판형 밸브 시이트에 대하여 밀봉된다. 밸브 정지 부재는 공동이 있는 실린더형 벽에 매달려 있는데, 이것은 수직, 관상의 유체 배출실을 한정하는 내면과 밸브 슬리브의 내면을 안내하는 외면을 가진다.
Nicko의 U.S. 특허 제 3,715,032는 수직, 실린더형 배출 통로에 장착된 고리 모양의 시이트 부재의 상단에 대하여 밸브 부재의 하단 플러그 부재를 밀어줌으로써 배출 통로를 닫는 스프링이 장착된 밸브 부재에 대해 나타내었다. 유입 통로를 밀봉하기 위해서, 밸브 부재의 상부 실린더형 부분은 유입 통로의 수직 부분에 형성된 실린더형 시이트 부재에 대해 배치된다.
Tauber의 U.S. 특허에서는 필터를 제거했을 때 하강하는 스프링이 장착된 내부 필터 하우징에 대해 기술한다. 내부 필터 하우징의 하부 가장자리는 외부 필터 케이싱의 표면 안쪽에서 바닥에 대해 밀봉한다.
Posner의 U.S. 특허 제 5,108,598에서는 필터 카트리지의 한쪽 단부에 있는 유입부와 카트리지의 반대쪽 단부에 있는 유출부를 가지는 필터 카트리지에 대해 설명한다. 유입부와 유출부의 두 단부는 90° 의 각을 이루고 있는 신속 연결 커플러를 통하여 유체 파이프에 연결되어서, 카트리지는 파이프로부터 수평으로 제거될 수 있다.
두 개의 분리된 밀봉부나 밸브 부재를 포함하는 필터 밸브 장치는 Walton의 U.S. 특허 제 2,431,782, Humbert. Jr.의 U.S. 특허 제 2,894,630, Scavuzzo의 U.S. 특허 제 2,932,400, Southhall의 U.S. 특허 제 4,077,876 및 Sikula. Jr.의 U.S. 4,222,875에서 설명된다.
종래 기술에 따른 필터 어셈블리는 아주 복잡하고 비경제적이며, 다양한 필터 적용이 어렵다. 이런 단점은 다양한 세팅시 다수의 자동 판매기가 최적 상태로 유지되어야 하는, 자동 판매기 산업에서 많이 나타난다. 이 자동 판매기는 나쁜맛, 냄새, 경수 입자 등을 제거한 깨끗한 여과된 유체를 필요로 한다. 일반적인 자동 판매기 필터를 교체하기 위해서는 공구를 사용해야 하고, 생산물에 대한 기술적 지식이 필요하고 필터 설치 이후에 밸브를 다시 열고 필터를 제거하기 전에 유체 공급선에서 적어도 하나의 밸브를 차단할 필요가 있다.
따라서, 특별한 기술적 지식, 도구 및 수동 밸브 조작을 필요로 하지 않으면서 쉽게 교체될 수 있고 설치될 수 있는, 사용자가 사용하기 편리한 필터 어셈블리가 요구된다. 또, 신뢰성 있고, 누설 위험이 없으며 경제적인 개선된 자동 차단 필터 밸브 헤드가 요구된다.
본 발명은 인-라인 유체 필터 어셈블리에 관련된다. 특히 본 발명은, 필터 카트리지가 제거되었을 때 유체 흐름을 자동으로 중지시키기 위한 차단 장치를 포함한 필터 밸브 헤드를 구비한 필터 어셈블리에 관한 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 실시예를 나타낸 등각 투상도인데, 좀더 잘 이해할 수 있도륵 브래킷, 밸브 헤드 어셈블리 및, 필터 카트리지를 분리하여 나타내었다.
도 2 는 피스톤이 "on" 위치에 있고 필터가 설치된, 도 1의 2-2선을 따라서본, 도 1에 나타낸 실시예의 횡단면도.
도 3 은 피스톤이 "on" 위치에 있고 필터가 설치된, 도 1의 3-3선을 따라서 본, 도 1에 나타낸 실시예의 횡단면도인데, 이것은 잠금 레버 아암과 캡이 결합된 상태를 나타낸다.
도 4 는 피스톤이 "off" 위치에 있고 필터 카트리지가 내려가 있는, 도 1의 2-2선을 따라서 본, 도 1의 실시예를 나타낸 횡단면도.
도 5는 본 발명의 다른 실시예를 나타낸 횡단면도.
도 6은 도 5에 나타낸 필터 카트리지의 등각 투상도.
*부호 설명
8, 160 ... 유체 여과 어셈블리 10, 162 ... 밸브 헤드
14, 16, 20, 22 ... 밸브 18 ... 피스톤
20 ... 스템 부재 46 ... 유입부
48 ... 유출부 60, 164 ... 필터 카트리지
93...피스톤 외면 95 ... 피스톤 내면
102, 109 ... 피스톤 내부 공간 105, 106 ... 밀봉 부재
134 ... 넥(neck) 136 ... 유체 유입구
138, 140 ... 유체 유출구
본 발명의 목적은 자동 차단 밸브 장치를 가지는 밸브 헤드를 포함한 개선된 인-라인 필터 어셈블리를 제공하는 것이다. 본 발명의 다른 목적은 필터 어셈블리의 정비를 단순화시켜서, 필터 과정과 장치에 대한 고도의 지식을 가지지 않은 사람들에 의해서, 또 회전 밸브나 그 밖의 다른 도구를 사용하지 않고서도 카트리지를 쉽고 빠르게 제거하고 교체할 수 있다는 것이다. 본 발명의 다른 목적은, 카트리지가 제거될 때 밸브 헤드 밖으로 흘러나올 수 있는 잔류 액체 양이 아주 적은 자동 차단 장치를 제공하는 것이다.
본 발명은, 본원에서 "밸브 헤드 어셈블리"로 명명한 밸브 헤드와 유체 필터 카트리지를 포함한 필터 어셈블리로 이루어진다. 밸브 헤드 어셈블리는, 밸브 헤드 어셈블리의 바깥쪽 면에서 유출구와 유입구를 포함한 유입 및 유출 통로를 통하여 필터 카트리지로 유체를 이동시키고 필터 카트리지를 지지하기 위해 유체 도관에단단히 고정된다. 피스톤 슬리브에 의해 형성된 밸브 헤드 어셈블리 내면은, 상기 필터 카트리지의 상측 단부를 밀봉하고 수용하기 위해 중심에 위치한 종방향으로 정렬된 실린더형 보어를 한정하여서, 밸브 헤드 유입 및 유출 통로는 필터 유입 및 유출 오우프닝과 연결되어 유체가 이동할 수 있다. 유체의 흐름을 개시하고 정지시키며 밸브 헤드에 필터를 간단히 또 단단하게 부착하기 위해 필터 카트리지 캡은 밸브 헤드와 공동 작용할 수 있다.
밸브 헤드 어셈블리는, 유체 흐름을 자동 차단할 수 있고 유체 흐름을 개시할 수 있으며 필터 카트리지의 삽입 및 제거에 의해 작동되는 밸브 또는 밀봉 부재를 포함한다. 밀봉 부재가 상기 밸브 헤드 어셈블리에서 밀봉되고 지지되는 필터 카트리지에 의해 열린 위치로 움직일 때, 유입 및 유출 통로는 열려진다. 상기 밸브 헤드 어셈블리로부터 열려지고 지지되지 않는 필터 카트리지에 의해 닫힌 위치로 밀봉 부재가 기울어질 때, 유입 통로와 유출 통로는 닫혀진다.
선호적으로, 밀봉 부재는 스템 부재를 수용하기 위한 내부 공간을 가지는 단일, 실린더형, 공동이 있고, 열린 단부를 가지는 피스톤 부재이다. 피스톤이 필터 카트리지를 삽입함으로써 올려질 때, 피스톤은 피스톤 슬리브의 표면에 의해 바깥쪽 표면상에서 안내되는, 실린더형 보어로 미끄럼 운동을 한다. 피스톤이 미끄럼 운동을 함에 따라, 피스톤은 피스톤 슬리브에서 방사상 오우프닝을 열고 스템 부재에서 유체 배출구 또는 채널을 노출시킨다. 스템 부재에서 배출구 또는 채널은, 피스톤의 내부 및 스텝 부재의 중심체 사이의 공간을 통하여 여과된 여체가 위로 이동하고 필터 유출부로부터 흘러나오도록 하여서, 유체는 유출구에 도달할 수 있다.
필터 카트리지를 낮추었을 때, 바이어스 부재는 피스톤을 아래로 밀고 피스톤 수직 외부 표면은 방사상 오우프닝을 막도록 피스톤 슬리브 수직 표면에 대해 밀봉된다. 또, 피스톤의 내부 표면은 피스톤과 스템 부재 사이의 공간을 막기 위해서, 상기 부재의 하부 단부에 대해 밀봉한다.
선호되는 피스톤 부재, 스템 부재 및, 바이어싱 스프링은 서로 접촉하고 공동 작용하지만, 서로 부착되거나 밸브 헤드 어셈블리의 다른 요소에 부착되지는 않는다. 피스톤 부재는 밸브 헤드 어셈블리의 실린더형 보어 내에 지지되고, 스템 부재는 피스톤 부재의 내부에서 지지되고 그것의 판형 상단은 실린더형 보어의 상단 표면에 대해 인접해 있다. 바이어싱 스프링은 피스톤과 스템 사이에 뻗어있고 서로 분리된 스템과 피스톤을 기울인다. 또 스템 부재는 밸브 헤드에 부착될 수 있지만 피스톤 부재에 부착되지는 않는다.
선호되는 필터 카트리지는 중심에 배치되고 위쪽으로 뻗어있는 넥을 가지는 캡을 포함하는데 수직 유체 유입구는 넥 둘레에 배치되고 수직 유체 유출구는 넥의 중심에 배치된다. 캡의 외부 나사가 있는 외부 림은 필터를 지지하기 위해서 밸브 헤드의 내부 나사와 공동 작용한다. 잠금 장치는 밸브 헤드와 필터 카트리지 사이에 구비된다.
도 1-6에서는, 본 발명의 두 실시예에 따른 필터 어셈블리(8, 160)가 나타나 있는데, 각각의 필터 어셈블리는 밸브 헤드 어셈블리 및 공동 작용하는 필터 카트리지를 포함한다.
밸브 헤드 어셈블리
밸브 헤드 어셈블리(10)는, 외부 밸브 헤드(12), 피스톤 슬리브(14), 고정 링(16), 피스톤 부재(18), "밸브 스템" 또는 "스템"으로 불려지는 장방형 부재(20), 피스톤 귀환 스프링(22), 7개의 밀봉부(31, 32, 33, 34, 35, 36, 37), "레버 아암"으로 명명된 아암 부재, 레버 아암 귀환 스프링(42), 마운팅 브래킷(44) 및, 나사나 다른 부착 장치로 구성된다.
외부 밸브 헤드(12)는 실린더형이고, 그것의 외면은 밸브 헤드 어셈블리의 외면이다. 외부 밸브 헤드(12)는 유입구(46)와 그것의 상측 단부에 인접한 유출구(48)를 포함한다. 유입구(46)와 유출구(48)는 동일 중심선을 가지는 동일 수평면 상에 180° 의 각을 이루며 나란히 배치되는 것이 선호된다. 상기 유입구(46)와 유출구(48)는 파이프나 다른 유체 도관에 연결하기 위해 적절한 크기의 파이프 피팅을 수용하도록 나사산이 있다. 이 유입구(46)는 림 내부의 하측에서 외부 공동(50)으로 열린다. 이 외부 공동(50)은 외부 밸브 헤드(12)의 상측 중심부에 배치되고 외부 밸브 헤드(12)의 수직 중심선을 따라 배치된 실린더형으로 만들어진다. 외부 공동(50)의 하부 바깥쪽 림(52)은 밀봉부(31)와 연결되도록 스텝을 형성한다. 또다른 스텝은 외부 공동(50)의 림(54) 내부의 상측에 형성되고 밀봉부(32)와 연결하는데 사용된다. 외부 공동(50)은 외부 공동(50) 위의 작은 지름을 가지는 실린더형 상측 공동(56)으로 낮추어진다. 유출부(48)는 공동(56)의 상측 단부를 향하여 상부 공동(56)과 엇갈려 배치된다. 유출부(48)는 외부 밸브 헤드(12)의 바깥쪽에 인접한 지름이 더 긴 부분까지 뻗어있어서, 상부 공동(56)에 인접한 유출부(48)의 세폭부는 외부 공동(50)과 교차하지 않는다. 외부 밸브 헤드(12)의 하부 바깥쪽 부분(58)은, 고정 장치가 필터 카트리지(60)를 지지하고 고정하기 위해 제공된다. 도 2를 참조하면, 하부 바깥쪽 부분(58)은 나사산이 있는 필터 카트리지(60)와 공동 작용하도록 나사산을 구비하거나, 베이어닛 캠 장치 또는 그 밖의 고정 장치가 사용될 수 있다.
외부 밸브 헤드(12)의 상측면(62)은 외부 밸브 헤드(12)를 브래킷(44)에 고정하기 위해서 4개의 볼트 구멍이나 다른 장치를 포함하고, 상기 브래킷은 벽에 필터 어셈블리를 장착하는데 사용된다. 일정한 벽 두께를 유지하기 위해서, 외부 밸브 헤드(12)의 상측면(62)상에 두 개의 공동(64)이 형성된다. 두 개의 레버 슬롯(66)은 서로 180° 로 나란히 배열되거나 외부 밸브 헤드(12)의 바깥쪽 상부 림에서 유입부(46)와 유출부(48)로부터 90° 로 배열된다. 상기 레버 슬롯(66)은 외부 밸브 헤드(12)의 상단에서 유입부(46)와 유출부(48)에 의해 형성된 가로 중심선까지 수직으로 뻗어있다. 레버 홀(68)은 각 레버 슬롯(66)과 직접 연결되어 각각의 공동(64) 바닥에 배치되고 외부 밸브 헤드(12)를 통하여 외부 밸브 헤드(12)의 하부 바깥쪽 부분(58)에 인접한 공간(71)으로 뻗어있다.
피스톤 슬리브(14)는 실린더형으로 구성되고 외부 밸브 헤드(12)의 외부 공동(50)으로 고정된다. 스텝(70)은 피스톤 슬리브(14)의 가운데 부분까지 뻗어있고 외부 밸브 헤드(12)의 하부 바깥쪽 림(52)에서 스텝에 대해 밀봉부(31)를 배치하는데 사용된다. 또다른 스텝(72)은 외부 밸브 헤드(12)의 림(54)안쪽에 있는 상부에대해 밀봉부(32)를 배치하는데 사용되는 피스톤 슬리브(14)의 상단에 형성된다. 피스톤 슬리브(14)의 외부 중심부에서 돌출한 림(74)은 고정 링(16)은로 외부 밸브 헤드(12)에 피스톤 슬리브(14)를 고정하고 밀봉하는데 사용된다. 피스톤 슬리브(14)가 외부 밸브 헤드(12)에 수용될 때, 상부 공동(56)의 내면을 가지는 피스톤 슬리브(14)의 내면(75)은 밸브 헤드 어셈블리 내면을 형성하고 필터 카트리지(60)의 상단 또는 벽(134)과 피스톤(18)을 수용하기 위해 수직 실린더형 보어(78)를 한정한다. 피스톤 슬리브 내면(75)과 상부 공동(56)의 측면은 일반적으로 수직을 이루고 보어(78)의 상측면을 형성한다. 상부 공동(56)의 위쪽 부분(109)은 수평으로 놓이고 보어(78)의 상단면을 형성한다.
여러 개의 오우프닝(76)은 중심 스텝(70) 바로 위의 피스톤 슬리브를 통하여 뻗어있다. 상기 오우프닝은 피스톤 슬리브(14)의 실린더형 보어(78)의 방사상 안쪽으로 뻗어있다. 밀봉 그루우브(80)는 밀봉부(33)를 수용하기 위해 내면(75)에 보어(78)의 하부 단부에 형성된다. 내면(75)의 중심부 바로 아래에 안쪽으로 돌출한 림(82)이 배치된다.
링 또는 고정 링(16)은 외부 밸브 헤드(12)와 피스톤 슬리브(14)를 함께 결합하는데 사용된다. 이 고정 링(16)은 하부 림에 배치된 여러 개의 구동 홀(21)들을 포함한다. 공구 고정구는 상기 구동 구멍(21)으로 삽입될 수 있고 고정 링(16)에 스핀 용접될 수 있다. 고정 링(16)의 상부 중심 구간은 림(17)을 형성하고 경사면(19)은 위로 뻗어있는 실린더를 형성하기 위해서 림으로부터 위쪽으로 뻗어있다. 경사면(19)은 피스톤 슬리브(14)의 림(74)과 외부 밸브 헤드(12)의 하부 바깥쪽림(52)을 맞물고 위쪽으로 돌출한 실린더는, 일체형으로 결합하는 스핀 용접 공정을 하는 동안 플래시 트랩으로서 기능을 가진다.
선호되는 밀봉 부재는 열린 단부를 가지고, 중공이 있는, 실린더형의 피스톤(18)이다. 이 피스톤(18)은 실린더형 보어(78)에 동축으로 수용되고 안쪽으로 돌출한 림(82)에 의해 피스톤 슬리브(14)의 바깥쪽으로 떨어지는 것을 방지할 수 있다. 하부 피스톤 밀봉 그루우브(90)는 밀봉부(36)를 수용하기 위해 피스톤(18)의 바깥쪽 표면(93) 상에서 피스톤 하부(92)에 배치된다. 피스톤(18)의 지름은 피스톤 상부(94)를 형성하도록 증가한다. 두 개의 밀봉 그루우브(96)는 밀봉부(34, 35)를 수용하기 위해 상측 부분(94)의 수직 바깥쪽 표면(93)의 상단과 바닥에 인접하여 배치된다. 일반적으로 실린더형인 피스톤 내부 표면(95)은, 피스톤 하부 안쪽 공간(104) 및 피스톤 상부 안쪽 공간(102)을 포함한, 안쪽 공간을 한정한다. 내부 공간은 밸브 스템(20)을 지지한다. 피스톤 상부 안쪽 공간(102)은, 두 공간 사이의 교차 부분에서 레지(97)를 형성하는, 피스튼 하부 공간(104)보다 긴 지름을 가진다. 피스톤 상부 안쪽 공간(102)과 레지(97)는 피스톤 귀환 스프링(22)을 지지한다.
밸브 스템(20)은 일반적으로 실린더형이고, 스템을 강화시키기 위해서 스템(20)의 약 3/4을 약간 구부린다. 스템(20)은 귀환 스프링(22)에 의해 상부 공동(56)의 상측부(109)에 대해 힘이 가해져 밀려지고 인접한 상단 실린더형 판(110)을 가진다. 스템(20)은 상부 안쪽 공간(102)과 하부 안쪽 공간(109)을 통하여 아래로 뻗어있는 장방형 동체를 가진다. 스템 중심체(103)는 스템의 하부 단부(105) 위에서 스템(20)의 약 3/4까지 뻗어있는 장방형 배출구(108)를 포함하므로 배출구(108)의 상측 단부(107)는 상부 공동(56) 및 배출부(48)와 연결되어 유체가 흐를 수 있다. 따라서, 장방형 배출구(108)는, 필터 배출 오우프닝(140)으로부터 피스톤 안쪽 공간을 통하여 상부 공동(56) 및 유출부(48)로 유체를 전달하기 위해, 피스톤(18)과 스템 중심체(103) 사이에 공간을 제공한다.
도 2-4에 나타낸 장방형 배출구는 한쪽 축부에서 다른 쪽 측부로 스템(20)을 통하여 관통한다. 또는, 스템(20)은 한쪽 측부에서 중심체로 관통하지만 도 5의 실시예에 나타난 것처럼, 스템(20)을 반드시 통과할 필요는 없는 하나 이상의 장방형 채널(113)을 포함할 수 있다. 따라서, 중심체(103)에서 장방향 채널(113)이나 장방형 구멍(108)은 본원에서 "요면"으로 명명되고 피스톤 내부 공간을 통하여 유체가 이동하도록 스템(20) 표면과 피스톤 내면(95) 사이에서 유체의 이동을 위한 공간을 가진다.
스템(20)은 유체 배출 통로를 막을 수 있게 배치되도록 피스톤(18)을 위한 배출 밀봉부(37)를 구비한다. 스템(20)의 바닥 단부(105)는 피스톤 하부 안쪽 공간(104)과 거의 동일한 지름을 가지고 밀봉부(37)를 수용하기 위해 스템 밀봉 그루우브(106)를 포함한다. 밸브와 필터 어셈블리(8)가 "off"위치에 있을 때, 피스톤 안쪽 공간(95)은 밀봉부(37)를 밀봉하도록 아래로 미끄럼 운동을 하여서, 피스톤(18)과 스템(20) 사이의 공간을 막는다.
또는, 스템 부재가 피스톤 안쪽 공간에 수용되는 한 스템(20) 이외에 다른 모양의 스템이 사용될 수 있어서, 유체는 중공이 있는 피스톤을 통과하여 이동할수 있고 스템 부재는 피스톤 내면(95)과 공동 작용하도록 밀봉부를 가지는 하측 단부를 포함한다.
피스톤(18), 스템(20)및, 스프링(22)은 실린더형 보어(78) 내에서 지지되고 서로 접촉하지만, 서로에 대해 또는 피스톤 슬리브(14)나 외부 밸브 헤드(12)에 고정되지는 않는다. 전술한 구조는, "수동 내부 밸브 헤드"에 의해 피스톤 슬리브(14), 피스톤(18), 스템(20)을 교체할 수 있도록 한다. 밸브의 작용 없이, 즉 필터 카트리지(60)가 제거되었을 때 자동 차단 특성을 가지지 않으면서, 수동 내부 밸브 헤드는 유입 및 유출 통로를 형성한다. 수동 내부 헤드를 가지는 밸브 헤드 어셈블리는, 단 하나의 차단 장치만 필요한 필터 어셈블리의 일부로서, 전체 필터에서 자동 차단 특성을 필요로 하지 않는데 적용하기에 유용하다.
레버 아암(40)은 수직 부재의 상부 단부 바로 아래에서 90° 로 수직 부재(112)와 교차하고 결합된 실린더형 수평 아암(114)과 실린더형 수직 부재(112)를 포함한다. 수평 아암(114)의 최외측 단부에 핑거 패드(116)가 있는데, 이것은 수직 부재(112)보다 약간 넓고 핑거 그립으로서 사용하기 위해 바닥 부분에 그루우브를 가진다. 수직 부재(112)의 상부 단부(118)는 하부 단부보다 약간 짧은 지름을 가진다. 레버 아암 귀환 스프링(42)은 표준 스테인레스 강으로 만들어진 스프링이다.
마운팅 브래킷(44)은 "L" 형 횡단면을 가진다. 4개의 구멍은 외부 밸브 헤드(12)의 상단 표면(62)에 있는 구멍에 대응한다. 4개의 나사는 마운팅 브래킷(44)을 외부 밸브 헤드(12)에 고정하는데 사용된다. 부가되는 구멍이나슬롯(121)과 나사, 너트 및 볼트(120)는 브래킷을 벽이나 자동 판매기에 장착하는데 사용될 수 있다. 또다른 구멍은 레버 아암(40)의 상측 단부의 수직 부재(112)를 수용하기 위해 브래킷(44)의 중심과 정면에 배치된다.
신속 연결 필터
필터 카트리지(60)는, 동체(122), 캡(124), 중심 귀환 튜브(126), 필터 매개체(128), 분리 디스크(130) 및 스프링 디스크(150)로 구성된다.
동체(122)는 내부 공간과 크기가 큰 상단 오우프닝을 구비한 실린더형이다. 동체(122)의 하측 단부는 여과 과정에 따라 크기가 작은 유입부 또는 유출부를 포함할 수 있다. 동체(122)는 캡(124)을 동체(122)에 밀봉하기 위해 캡(124)의 다른 장치로 부착하거나, 스핀 용접하도록 상단 오우프닝 둘레에 림을 포함한다.
캡(124)은 동체(122)의 상단 오우프닝을 덮을 수 있는 원반형이거나, 캡 상단 표면(131), 캡 하단 표면(135) 및 외부 가장자리(137)를 포함한다. 캡의 외부 림(132)은 캡 상단 표면(131)에서 뻗어있고 필터 카트리지(60)를 밸브 헤드 어셈블리(10)에 고정하기 위한 장치를 포함한다. 도 1-4에 나타낸 필터 카트리지(60)에서, 림(132)의 상단에 있는 두 개의 구멍(133)은 밸브 헤드 어셈블리(10)로 카트리지(60)를 고정할 수 있는 잠금 장치로서 역할을 하도록, 레버 아암 수직 부재(112)의 하측 단부를 수용하기 위해 외부 밸브 헤드(12)에서 레버 구멍(68)과 일렬로 정렬된다. 또는, 도 6에 나타낸 것처럼, 수직 부재(112)를 수용하기 위해 림에서 일정한 각을 이루며 기울어진 캡 슬롯(170)에 다른 하강 작용이 가해질 수 있다.
레버 아암 귀환 스프링(42)은 수직 부재(112)의 상측 단부(118)를 둘러싼다.그것은 마운팅 브래킷(44)과 실린더형 수평 아암(114) 사이에 삽입된다. 이 스프링은, 필터 캡 림(132)에서 일정한 각도로 기울어진 캡 슬롯(170)이나 호올(133)로 실린더형 수직 부재(112)의 하측 단부(119)를 미는 하강력을 제공한다. 하측 단부(119)는 호올(133)에 닿을 수 있도록 평평하거나 기울어진 캡 슬롯(170)을 가로질러 움직임에 따라 레버 아암의 상승 및 하강을 반복할 수 있도록 일정한 각도를 이룬다. 이것은 호올(133)이나 캡 슬롯(170)을 분리하기 위해서 핑거 패드(116)를 먼저 올려주지 않고서도 필터 카트리지의 역회전을 막을 수 있다.
실린더형 넥(134)은 캡(124)의 중심에서 위로 돌출해 있다. 다수의 필터 유입구(136)는 필터 매개체(128)로 유체 유입 오우프닝을 제공하기 위해서 넥 상부 표면(141)에서 캡 바닥 표면(135)까지 아래쪽으로, 넥(134)을 통하여 수직으로 뻗어있다. 유입구(136)는 넥(134)의 외주 가장자리(142)와 중심 귀환 구멍(138) 둘레에 배치된다. 중심 귀환구(138)는 캡의 상단에서 바닥으로 넥(134)을 통하여 수직으로 아래쪽을 향하여 뻗어있고, 필터 배출 오우프닝(140)이 있다. 캡(124)의 바닥에 강도를 증진시키기 위해 다수의 리브(125)가 배치된다. 실린더형 돌출부(139)는 중심 귀환구(138) 둘레에서 캡(124)의 바닥으로부터 아래쪽으로 뻗어있다. 상기 돌출부(139)의 내면은 약간 안쪽으로 기울어져 있고 넥(134)의 상단에 인접한 중심 귀환구(138)의 지름에 적합하도록 바깥쪽으로 기울어져 있다.
중심 귀환 튜브(126)는 필터 동체(122)의 베이스에서 여과된 유체를 수집하고 그것을 중심 귀환구(138)로 옮긴다. 필터 카트리지(60)의 바닥에 인접해 있고 상단에 인접해 있는 분리 디스크(130)는, 유체가 흐르는 동안 필터 매개체(128)를유지하고 침전물이 필터를 통하여 흘러내리는 것을 막는다. 또다른 분리 디스크는 추가된 매개체에 요구된다.
선호적으로, 필터 카트리지(60)는, 분리 디스크(130) 상에서 또는 매개체(128) 상에서 아래로 미는 하부 다공판(152), 캡(124) 바닥의 리브(125)에 대해 이웃하여 배치하기 위한 상부 링(154) 및, 상부 링(154)과 하부 판(152)을 탄성 결합하기 위한 하나 이상의 나선형 스프링 부재(156)로 이루어진 스프링 디스크(150)를 포함한다. 따라서, 스프링 부재(156)는 하부 판(152)을 아래로 밀고 매개체(128)에 하강력을 발생시킨다. 이 하강력은 매개체를 통하여 일정한 흐름을 유지하도록 수송, 처리 및 사용하는 동안 매개체(128)를 계속 압축시킨다.
본원의 상세한 설명과 청구항에서, "필터 카트리지"라는 용어는 모든 필터 유닛을 언급하는데, 이것은 완전한 일회용 유닛일 수도 있고, 새로운 필터 매개체로 다시 채우고 비울 수 있는 리필가능한 유닛일 수도 있고, 일회용 필터가 삽입된 재사용 가능한 케이싱일 수도 있다.
카트리지 내부 공간에 함유된 여러 가지 매개체와 여러 가지 흐름 계획을 포함한 필터 카트리지들이 사용될 수 있다. 예를 들어, 도면에 나타낸 실시예는 매개체를 통하여 아래쪽을 향한 축방향 유체 흐름을 가지면서, 중심 귀환 튜브와 카트리지 벽 사이의 환상 공간에서 미세하게 연마된 입상 여과 매개체를 함유한 교체 가능한 필터 카트리지를 포함하고, 중심 귀환 튜브는 그것의 바닥에 유체 유입부를 가진다. 다른 실시예는 측부를 따라 유체 유입부를 가지는 중심 귀환 튜브를 포함하고 방사상으로 흐르는 다공성 블록 필터 여과 매개체를 함유한 교체 가능한 필터카트리지를 포함한다. 또다른 실시예는 측부를 따라 유체 유입부를 가지는 중심귀환 튜브를 포함하고 여러 층의 다공성 물질의 필터 매개체를 함유한 방사상 방향으로 흐르는 필터를 포함할 수 있다. 또다른 실시예는 소금물을 위해 필터의 바닥에 있는 유출부와 여과된 유체를 위한 중심 튜브를 가지고 역삼투막을 함유한 필터를 포함한다.
필터 및 차단 장치의 조작
"on" 위치는 밸브 헤드 어셈블리(10)로 필터 카트리지(60)를 삽입함으로써 시작되어서, 넥(134)은 피스톤 하부 부분(92)에 인접해 있고 피스톤(18)을 밀어넣는다. 넥(134)의 외면은 밀봉부(33)와 접촉에 의해, 피스톤 슬리브(14) 내면(75)과 밀봉부를 형성한다. 넥 중심 귀환구(138)의 표면은 피스톤 하부(92)에서 하부밀봉부(36)와 밀봉부를 형성한다. 필터 카트리지(60)가 밸브 헤드 어셈블리(10)로 움직임에 따라, 그것은 피스톤(18)을 위쪽으로 움직이고 오우프닝(76)을 노출시킨다. 동시에, 피스톤(18)의 상승 운동은 구멍(108)의 하측 단부(111)를 열기 위해서 밸브 스템(20)의 하부 단부(105)와 피스톤(18) 사이의 밀봉부를 파열시킨다.
따라서, 도 2와 5에 나타낸 것처럼, "on" 위치에 있을 때, 유체는 유입부(46)에서 외부 공동(50)으로 오우프닝을 통하여, 실린더 보어(78)로, 넥(134)에서 유입구(136)를 통하여 필터 카트리지로 흐를 수 있다. 필터 매개체(128)를 통과한 후에, 유체는 중심 귀환 튜브(126)를 통하여 귀환 구멍(138)으로 흐른다. 귀환 구멍(138)으로부터, 유체는 스템(20)의 장방형 구멍(108)을 통과하여, 상부 공동(56)으로, 유입부(48)를 통과하여 밸브 헤드 어셈블리(10) 밖으로 이동한다.
아래쪽으로 나사를 일부 풀어줌으로써 또는 밸브 헤드 어셈블리(10)로부터 완전히 제거시킴으로써 필터 카트리지(60)가 내려갔을 때, 밸브 헤드 어셈블리(10)는 도 4에 나타낸 것처럼, "off" 위치로 움직인다. 피스톤 귀환 스프링(22)은 피스톤(18)을 아래쪽으로 밀어서, 외부 공동(50)으로부터 실린더형 보어(78)로 유체가 흐르는 것을 막도록 피스톤 상부(94)의 수직 외면(93)과 두 개의 밀봉부(34, 35)는 방사상 오우프닝(76)에 접한다. 동시에, 밀봉부는 구멍(108) 아래 스템(20)의 하측 단부(105)와 피스톤 하부(92) 사이에 형성된다. 스템 밀봉 그루우브(106)에서 밀봉부(37)는, 유체가 상부 공동(56) 또는 배출부(48)에서 누수되는 것을 막고 스템 하측 단부(105)를 통과하여 아래쪽으로 피스톤 내부 공간(101) 밖으로 흐르는 것을 막기 위해서 피스톤(18)의 피스톤 내면(95)과 접촉한다. 결과적으로, 필터 카트리지(60)는 유입부(46)와 유출부(48)에서 누수되거나 역류하지 않고 유체 도관에서 어떠한 밸브도 수동으로 차단할 필요없이 밸브 헤드 어셈블리(10)로부터 완전히 제거될 수 있다. 필터를 제거하는 동안, 실린더형 보어(78)로부터 발생한 소량의 유체는 캡(124) 상단으로 떨어질 수 있다. 림(132)과 넥(134) 사이의 공간은 밸브 헤드 어셈블리(10)로부터 필터 카트리지(60)를 분리함에 따라 발생하는 잔류 액체를 포획하는 컵과 같은 역할을 한다.
필터 카트리지(60)가 밸브 헤드 어셉블리(10)로 완전히 나사로 고정되었을 때, 레버 아암(40)은 아래로 밀려서, 수직 부재(112)는 레버 호울(68)을 통하여 아래로 미끄럼 운동을 하고 수직 부재(112)의 하측 단부는 캡 림(132)의 상단에서 여러 호울(133) 중 하나로 통과한다. 따라서, 필터 카트리지(60)는 진동에 의한 의도치 않은 분리를 방지한다.
필터 카트리지(60)를 분리하기 위해서, 사용자는 호울(133)이나 기울어진 슬롯(170) 밖으로 수직 부재(112)의 하측 단부를 당기기 위해서 레버 아암(40)에서 위로 들어올린다. 그 후 밸브 헤드 어셈블리(10)로부터 제거하기 위해 반시계 방향으로 필터 카트리지(60)를 회전시킨다.
필터 어셈블리(8)에서, 밸브 헤드 어셈블리(10)의 "유체 유입 통로"는 밸브 헤드 외면에서 필터 유입구(136)로 뻗어있는 전체 또는 일부 유체 유입 통로를 포함한다. 즉, 유체 유입 통로는 유입부(46), 외부 공동(50), 오우프닝(76)과 피스톤 슬리브의 실린더형 보어(78)의 일부를 포함한다. 필터 어셈블리(8)에서, "유체 유출 통로"는 필터 중심 귀환구(138)에서 밸브 헤드 외면으로 뻗어있는 유출 유체 통로의 일부 또는 전체를 포함한다. 즉 유체 유출 통로는 피스톤 하부 안쪽 공간(104), 배출구(108), 피스톤 상부 안쪽 공간(102)(즉, 스템과 피스톤의 안쪽 공간 사이의 공간) 및, 상부 공동(56)과 유출부(48)를 포함한다.
본원의 상세한 설명과 청구항에서, "유입부"와 "유출부" 및 이와 관련된 유체 흐름 방향은 이해를 돕기 위해서 나타낸 것으로, 유체가 특정 방향으로 흐르는 특정 실시예에 본 발명이 국한되는 것을 의미하지는 않는다. 예를 들어, 본 발명은 본원에서 "유출 포트"로 나타낸 포트로 유체가 주입되고, "유입 포트"로 설명한 포트 밖으로 유체가 흐르는 실시예들도 포함한다.
밸브 헤드 어셈블리(10)와 필터 카트리지(60)는 특별한 적용에 적합한 식품등급의 플라스틱이나 금속과 같은 여러 가지 물질로 만들어질 수 있다. 밸브 헤드와 필터 카트리지로 선호되는 물질은 플라스틱이다. 피스톤 귀환 스프링(22)은 표준 스테인레스 강 스프링이 선호된다. 밀봉부(31-37)는 O-링이나 그 밖의 다른 밀봉 장치일 수도 있고, 이것은 분리된 제거 가능한 밀봉 부재에 국한되지 않고 금속 접촉부나 다른 밀봉 물질로 이루어진 삽입부를 포함할 수 있다. 따라서, 본원 상세한 설명과 청구항에서, 통로, 구멍, 채널 등을 막고 닫거나 밀봉하는 밀봉 장치 또는 밀봉 장치와 결합된 삽입부와 접촉하거나 밀봉 장치와 접촉하는 다양한 장치를 참조할 수 있다.
본 발명에 따라 특히 선호되는 실시예는 도 5와 6에 나타나 있다. 이 필터 어셈블리(160)는 밸브 헤드 어셈블리(162)와 필터 카트리지(164)로 이루어진다. 필터 어셈블리(160)의 모양과 작동은, 밀봉 리테이너 링(166), 제 8 밀봉부(168), 기울어진 캡 슬롯(170)을 구비하고 있고, 피스톤 슬리브의 바깥쪽으로 뻗어있는 유입 그루우브(86)를 포함하지 않는다는 점을 제외하고는 필터 어셈블리(8)와 거의 동일하다.
밀봉 리테이너 링(166)은 개조된 실린더형 돌출부(139')에 의해 한정된 중심 귀환부(138)에 배치된 실린더형 링이다. 이 밀봉 리테이너 링(166)은 O-링을 제자리에 유지하고, 중심 귀환 튜브(126)와 실린더형 돌출부(139') 사이에 밀봉부를 형성한다.
특히 선호되는 실시예에 따른 기울어진 캡 슬롯(170)은 림 상단 표면에 형성된 함몰부이고, 이것은 필터 카트리지(164)가 완전히 설치되었을 때 로크 장치로서기능을 가지는 레버 아암 수직 부재(112)의 하측 단부를 수용한다. 상기 수직 부재(112)의 하측 단부는 경사진 슬롯(170)으로 쉽게 미끄러지도록 기울어질 수 있다. 수직 부재(112)가 캡 슬롯(170)으로 미끄럼 운동을 할 수 있도록 필터 카트리지(164)가 내장되어 있어야 하는 위치에 공차를 부여하는, 다수의 캡 슬롯(170)이 선호된다.

Claims (13)

  1. 밸브 헤드 조립체(10,162)에 연결된 상측 단부를 가지는 공동 작용하는 분리할 수 있는 필터 카트리지(60,164)와 밸브 헤드 조립체(10,162)로 이루어진 필터 조립체에 있어서, 상기 밸브 헤드 조립체(10,162)는:
    아래쪽으로 열리는 공동(56,50,78), 제 1 포트(46) 및 제 2 포트(48)로 이루어진 밸브 헤드(12)를 포함하고, 상기 공동(56,50,78)은 카트리지(60,164)의 상측 단부를 수용하고, 공동(56,50,78)은 제 1 포트(46) 및 제 2 포트(48)와 연결되어 유체가 이동하며;
    공동(56,50,78) 내부에 스템(20)을 포함하는데, 이 스템(20)은 오목부(108,113)를 가지고;
    상기 스템(20)을 수용하고 클로저 부재(18)를 통하여 수직으로 뻗어있는 제 1 오우프닝(102,104,109)을 가지는 공동(56,50,78) 내부에 클로저 부재(18)를 포함하는데, 상기 클로저 부재(18)는 제 1 위치로 스템(20)에서 위로 움직일 수 있고 제 2 위치로 스템(20)에서 아래로 움직일 수 있으며, 클로저 부재(18)가 제 1 위치에 있을 때, 제 1 포트(46)와 카트리지(60,164)는 오목부(108,113)를 통하여 유체가 이동하며;
    공동(56,50,78) 안쪽에 수용되어 고정된 슬리브(14)를 포함하게 개선되는데, 상기 슬리브(14)는 공동(56,50,78) 안쪽에서 클로저 부재(18)를 유지하며, 상기 슬리브(14)는 제 2 포트(48)와 카트리지(60,164) 사이에서 유체가 이동할 수 있는 제2 오우프닝(76)을 포함하는, 필터 조립체.
  2. 제 1 항에 있어서, 슬리브(14)와 밸브 헤드(12)를 결합하는 링(16)을 포함하는 것을 특징으로 하는 필터 조립체.
  3. 제 1 항에 있어서, 제 1 위치에서 이격되게 제 2 위치를 향하여 클로저 부재(18)를 기울이는 스프링(22)을 포함하고, 클로저 부재(18)의 제 1 오우프닝(102,104,109)은 스프링(22)을 수용하는 제 1 직경을 가지고 스템(20)을 수용하는 제 1 직경보다 짧은 제 2 직경을 가지는 것을 특징으로 하는 필터 조립체.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 슬리브(14)는 클로저 부재(18)를 둘러싸고 있는 것을 특징으로 하는 필터 조립체.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 스템(20)과 밸브 헤드(12)는 분리되어 있어서 필터 카트리지(60,164)에 대한 스템(20)의 정렬을 바꿀 수 있는 것을 특징으로 하는 필터 조립체.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 슬리브(14)는 카트리지(60,164) 상측 단부를 밀폐하는 것을 특징으로 하는 필터 조립체.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 필터 카트리지(164)는:
    필터 매체(128)를 수용하기 위한 내부 공간을 가지고, 상측 단부 및 하측 단부를 가지는 몸체(122)를 포함하고;
    내부 공간을 둘러싸기 위해 상측 단부와 인접해 몸체(122)에 부착된 캡(124)을 포함하는데, 상기 캡(124)은 캡 상부 면(131), 캡 바닥 면(135), 캡 상부면(131)에서 수직으로 위로 돌출한 실린더형 넥(134) 및 넥(134)과 동축으로 놓이고 캡 바닥 면에서 아래로 뻗어있는 실린더형 돌기부를 가지며;
    넥(134)은 중심과 경계 가장자리(142)를 가지는 넥 상부 면(141)을 포함하고, 경계 가장자리(142)와 인접한 넥 상부면(141)으로부터 캡 바닥 면(135)까지 캡(124)을 통하여 뻗어있는 다수의 수직 유체 구멍(136)을 포함하며;
    상기 캡(124)은 넥(134)의 중심 및 돌기부(139')를 관통하여 뻗어있는 복귀 구멍(138)을 가지고, 상기 복귀 구멍(138)은 넥(134) 및 돌기부(139')와 동축을 이루며, 상기 돌기부(139')는 돌기부(139')를 관통하는 복귀 구멍(138)을 한정하고 둘러싸고 있는 실린더형 내면을 가지고;
    복귀 구멍(138)과 동축으로 배치되고 몸체 내부 공간 안에 수용된 복귀 관(126)을 포함하는데, 상기 복귀 관(126)은 돌기부(139') 안쪽에서 복귀 구멍(138)에 수용된 상측 단부를 가지고;
    돌기부(139')의 내면과 복귀 관(126) 사이에 씨일(166,168)을 포함하는 것을 특징으로 하는 필터 조립체.
  8. 제 7 항에 있어서, 상기 씨일(166,168)은:
    돌기부 내면으로 복귀 관(126)을 밀폐하기 위해서 돌기부(139') 내면과 복귀 관 상측 단부와 접촉하고 사이에 배치된 씨일링 부재(168)를 포함하고;
    상기 돌기부(139') 내에 복귀 구멍(138)과 동축으로 안에 수용된 씨일 리테이너 링(166)을 포함하고, 상기 리테이너 링(166)은 복귀 관(126)과 돌기부 내면 사이에서 씨일링 부재(168)를 유지하도록 상기 씨일링 부재(166) 바로 위에 배치되며, 상기 리테이너 링(166)은 복귀 관(126)을 위치 설정하기 위해 스톱을 구비하도록 복귀 관(126)의 상측 단부 바로 위에서 안으로 뻗어있는 내부 림을 가지는 것을 특징으로 하는 필터 조립체.
  9. 제 8 항에 있어서, 상기 씨일링 부재(168)는 O-링인 것을 특징으로 하는 필터 조립체.
  10. 제 7 항에 있어서, 상기 캡(124)은 캡 상부면(131)에서 다수의 경사 슬롯(170)을 포함하고, 각각의 슬롯(170)은 수직 벽 및 이 수직 벽과 예각을 이루는 경사 벽을 가지는 것을 특징으로 하는 필터 조립체.
  11. 필터 매체(128)를 수용하기 위한 내부 공간을 가지는 몸체(122)를 포함하고, 이 몸체(122)는 상측 단부와 하측 단부를 가지며;
    내부 공간을 둘러싸기 위해 몸체의 상측 단부와 인접해 몸체(122)에 부착된 캡(124)을 포함하는데, 상기 캡(124)은 캡 상부 면(131), 캡 바닥 면(135), 캡 상부 면(131)에서 수직으로 위로 돌출한 실린더형 넥(134)을 가지고;
    상기 넥(134)은 중심 및 둘레 가장자리(142)와 넥 상부 면(11)을 포함하고, 다수의 수직 유체 구멍(136)은 둘레 가장자리(142)와 인접한 넥 상부 면(141)에서 캡(124)을 통하여 뻗어있으며;
    상기 캡(124)은 넥(134)의 중심을 통하여 뻗어있는 흐름 구멍(138)을 가지고, 이 흐름 구멍(138)은 넥(134)과 동축으로 배치되며;
    몸체 바닥 단부와 인접한 부분으로부터 몸체 상측 단부와 인접한 부분까지 뻗어있고 몸체 내부 공간 내부에 수용된 흐름 관(126)을 포함하는데, 상기 흐름 관(126)은 흐름 구멍(138)과 동축을 이루고 상기 흐름 구멍(138)에 수용된 상측 단부를 가지는 필터 카트리지(60,164)에 있어서,
    흐름 관의 횡단면적보다 넓은 횡단면적을 가지는 실린더형 돌기부(139,139')는 넥(134)에서 매체 위의 내부 공간으로 아래로 뻗어있고, 상기 돌기부(139,139')는 넥(134)과 동축을 이루며;
    흐름 관(126)은 돌기부(139,139') 안쪽에 수용된 상측 단부를 가지고;
    상기 흐름 관(138)은 관통하여 뻗어있고 돌기부(139,139')와 동축으로 배치되며;
    상기 돌기부(139,139')는 돌기부(139,139')를 관통하여 흐름 구멍(138)을 한정하고 둘러싸고 있는 실린더형 내면을 가지고;
    상기 유체 구멍은 돌기부(139,139')의 방사상 바깥쪽에 있는 것을 특징으로 하는 필터 카트리지.
  12. 제 11 항에 있어서, 상기 돌기부는 흐름 관(126)의 상향 운동을 방지하기 위한 스톱을 제공하도록 흐름 관(126)의 상측 단부 바로 위에서 방사상 안쪽으로 뻗어있는 링을 가지는 것을 특징으로 하는 필터 카트리지.
  13. 제 11 항에 있어서, O-링(168)은 돌기부 내면으로 흐름 관(126)을 밀폐하도록 흐름 관(126)의 상측 단부의 바깥쪽 면과 돌기부(139')의 안쪽 면 사이에 놓여서 접촉하고;
    씨일 리테이너 링(166)은 상기 돌기부(139') 안에서 흐름 구멍(138)과 동축을 이루며 수용되고, 상기 리테이너 링(166)은 흐름 관(126)과 돌기부 내면 사이에서 O-링(168)을 유지하도록 O-링(168) 바로 위에 배치되는 것을 특징으로 하는 필터 카트리지.
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