KR101276509B1 - 유체 여과 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 필터 카트리지가 직선의 밀고 당기는 운동으로 매니폴드에 설치되고 그로부터 제거되는 것을 가능하게 하는 구조물, 래칭 메커니즘 및 물 매니폴드를 포함하지만 이로 한정되지 않는 새로운 유체 필터 시스템에 관한 것이고, 래칭 메커니즘은 매니폴드와 필터 카트리지 사이의 고유한 메커니즘 인터페이스를 제공하고, 래칭 메커니즘은 최종 소비자에 의해 사용되는 저압력 필터 카트리지 설치 및 제거 메커니즘을 포함함으로써 유체 여과 카트리지에서 이전에 발견되었던 설치 및 제거력을 현저하게 감소시키는 매니폴드와 필터 카트리지 사이의 콤팩트하고 간단한 메커니즘을 제공하고, 매니폴드 조립체는 입구 및 출구 포트를 포함하고, 매니폴드 조립체는 필터의 설치 및 작동과 필터의 제거 중에 유체를 담고 자동 차단 시스템을 갖는 유체 여과 시스템의 실질적으로 일정한 체적 공동을 유지하기 위한 구조물을 갖고, 입구 수압이 소정의 원하는 최대 시스템 작동 압력을 넘어 증가함에 따라 입구수는 자동으로 차단, 즉 필터 카트리지 내로 (또는 그 외부로) 유동하지 않을 것이다.

유체 여과 시스템, 매니폴드 조립체, 래칭 메커니즘, 입구 조립체, 복귀 스프링, 브라켓 조립체

Description

유체 여과 시스템 {FLUID FILTRATION SYSTEM}

관련 출원

본 출원은 발명의 명칭이 "유체 여과 시스템"인 터비(Tubby)의 2005년 7월 20일자로 출원된 본 출원인의 공동 소유인 미국 가특허 출원 제60/701,432호의 일부 연속 출원이며, 그 개시 내용은 본 발명과 모순되지 않는 한 본 명세서에 참고로 포함된다.

본 발명은 필터 카트리지가 직선의 밀고 당기는 운동으로 매니폴드에 설치되고 그로부터 제거되는 것을 가능하게 하는 것을 포함하지만 이로 한정되지 않는 복수의 새롭고 고유한 특징, 혁신적인 래칭 메커니즘, 및 혁신적인 물 매니폴드를 갖는 유체 필터 시스템에 관한 것으로, 더욱 구체적으로는 혁신적인 매니폴드와 필터 카트리지 사이에 고유한 인터페이스 및 메커니즘을 제공하는 혁신적이고 고유한 래칭 메커니즘을 갖는 유체 필터 시스템에 관한 것이며, 가장 구체적으로는 최종 소비자에 의해 이용되는 저압력 필터 카트리지 설치 및 제거 메커니즘을 포함함으로써 유체 여과 카트리지에서 이전에 발견되었던 설치 및 제거력을 현저하게 감소시키는 콤팩트하고 간단한 메커니즘을 혁신적인 매니폴드와 필터 카트리지 사이에 제공하는 혁신적이고 고유한 래칭 메커니즘을 갖는 유체 필터 시스템에 관한 것이며, 여기서 매니폴드 조립체는 입구 및 출구 포트를 갖고, 매니폴드 조립체는 필터의 설치 및 작동과 필터의 제거 중에 유체를 보유하고 자동 차단 시스템을 갖는 유체 여과 시스템의 실질적으로 일정한 체적의 공동을 유지하기 위한 구조를 갖고, 입구 수압이 소정의 원하는 최대 시스템 작동 압력을 넘어 증가할 때, 입구수는 자동으로 차단, 즉 필터 카트리지 내로 (또는 그 외부로) 유동하지 않을 것이다.

수년에 걸쳐, 많은 물 여과 시스템, 및 필터 카트리지와 매니폴드 사이의 인터페이스를 위한 많은 현재의 기술은 ¼ 회전 베요닛 스타일(style)에 기초한다. 이러한 유형의 인터페이스는 밀봉 구성요소(전형적으로, o-링 또는 다른 고무형 시일) 상의 높은 압축, 및 고무형 시일에 의해 취해지는 압축 경화로 인해 높은 제거력을 초래하는 경향이 있다. 새로운 스타일의 인터페이스는 외측의 버튼 해제 메커니즘을 채용한다. 이러한 메커니즘은 전형적으로 힘이 크고, 구성요소의 증가에 기인한 여분의 비용을 전체 유체 여과 시스템에 더하게 한다. 추가적으로, 이러한 것들은 불리하게는 시스템의 전체 크기를 또한 증가시킬 수도 있다.

다음의 참조 문헌은 본 발명의 일반적인 보호 대상에 관련되며 일반적인 배경 기술로서 제공되는 많은 선행 출판 문헌 중 일부이다.

하나의 종래 기술의 참조 문헌, 즉 본 발명과 모순되지 않는 한 본 명세서에 참고로 포함되는 칼슨(Carlson) 등의 미국 특허 제6,120,685호는 신선 식품칸 내의 온도 제어 하우징 아래에 바람직하게 배열된 장착 헤드를 포함하는 냉장고용 물 여과 시스템에 관한 것이다. 교체식 필터 카트리지가 물 공급원으로부터 물 분배기 및 제빙기 중 적어도 하나로의 유체 회로를 완성하기 위해 장착 헤드에 선택적으로 부착되도록 구성된다. 필터 카트리지 및 장착 헤드는 카트리지의 설치 중에 장착 헤드에 대한 카트리지의 회전시 장착 헤드의 포트 내로 카트리지의 스템 부분을 축방향으로 당기는 상호 작용식 캠형 구조를 갖는다. 캠형 구조는 또한 반대 방향으로 소정량의 카트리지의 회전시 포트로부터 스템 부분을 적어도 부분적으로 축방향으로 빼내기 위해 제공된다.

추가의 최근의 종래 기술 문헌, 즉 젠킨스(Jenkins) 등의 미국 특허 출원 공개 제2003/0024259 A1호는 냉장고의 천장에 제공되고 필터 카트리지 교환을 위해 천장으로부터 하방으로 힌지되도록 구성된 냉장고 물 필터 조립체에 관한 것으로, 그 개시 내용은 본 발명과 모순되지 않는 한 본 명세서에 참고로 포함된다.

다른 종래 기술로는 기부와 1회용 삽입식 카트리지(plug-in cartridge)를 포함하는 물 처리 유닛에 관한 코슬로브(Koslow)의 미국 재발행 특허 제37,216호(발명의 명칭이 "물 처리 카트리지 및 기부"임)를 포함한다. 카트리지는 벽을 통해 반경방향으로 유동하는 물을 처리하도록 설계된 한 쌍의 중공 원통형 다공성 고체 물 처리 요소를 포함한다. 전기 요소가 병렬 작용하도록 장착되어, 콤팩트한 구성의 긴 박벽 요소의 이점을 달성한다. 물 공급부를 물 사용 주변 장치(accessory)에 연결하는 헤드를 포함하는 물 처리 시스템을 갖는 냉장고에 관한 미첼(Mitchell) 등의 미국 특허 출원 공개 제2004/0211717 A1호(발명의 명칭: "처리된 물을 갖는 냉장고") 참조. 헤드에 처리 카트리지를 연결하기 위해 단부편이 제공된다. 단부편은 단부편이 헤드에 장착될 때 밸브를 개방하도록 헤드 내에 위치된 밸브의 종동자(follower)와 접촉하고 물 처리 시스템에 처리 카트리지를 연결시키는 캠을 갖는 입구 피팅을 포함한다. 처리 카트리지 하우징에 연결되고 바이패스, 입구 및 출구 밸브를 갖는 장치 내로 삽입되는 물 처리에 사용되는 단부편에 관한 올슨(Olson) 등의 미국 특허 출원 공개 제2004/2 1193181호(발명의 명칭: "유체 카트리지 및 그의 단부편") 참조. 단부편은 단부편 벽을 갖고, 이로부터 입구 피팅, 출구 피팅 및 돌출부가 연장한다. 입구 피팅, 출구 피팅, 돌출부 및 카트리지 하우징은 각각 종축을 갖는다. 입구 및 출구 피팅은 각각 입구 및 출구 밸브를 구동하기 위한 캠 표면을 갖는다. 또한, 입구 및 출구 피팅의 캠 표면은 그들 각각의 종축에 대해 각도 및 방향을 이룬다. 돌출부는 바이패스 밸브를 구동하기 위 해 형상화된다.

전술한 종래 기술의 참조 문헌들은 본 발명의 일반적인 보호 대상에 관한 수많은 종래 기술의 참조 문헌 중 단지 몇몇의 대표적인 참조 문헌이고, 이러한 많은 참조 문헌은 전술한 것에 비해 동등하거나 더 많이 관련될 수 있다는 것을 이해하여야 한다.

본 발명의 고유한 입구 조립체 구성요소에 대해, 본 발명과 모순되지 않는 한 본 명세서에 참고로 포함되는 코슬로브 등의 미국 특허 출원 공개 제2005/0092183 A1호는 장치 하류의 구성요소로의 상승된 압력의 전달을 방지하기 위한 압력 제한 밸브를 포함하는 장치에 관한 것이다. 바람직하게는, 압력 제한 밸브는 광범위한 인가 압력을 받을 때에도 상기 장치를 통해 사실상의 정상 유량을 유지하는 유동 조절 장치와 조합하여 사용된다. 이러한 개시 내용은 상기 장치가 바람직하게는 압력 제한 밸브가 제한된 파열 및 피로 수명 성능을 갖는 필터 구성요소의 상류에 위치된 필터 시스템과 함께 사용하기에 적합하다고 주장하고 있다. 하류 필터 구성요소를 주어진 용도에 대한 목표 압력 범위보다 더 큰 압력으로부터 격리시킴으로써, 필터 구성요소는 훨씬 더 낮은 압력에서 작동하도록 설계될 수 있고 더 작은 크기 및 감소된 비용으로 제작될 수 있다고 추가로 주장하고 있다.

상기의 종래 기술 문헌을 검토함으로써 수집될 수 있는 바와 같이, 설명된 코슬로브 밸브는 다음을 포함하지만 이로 한정되지 않는 많은 단점을 갖는다. 즉, 코슬로브 밸브는 교체 불가능한 구성요소 상에서의 3개의 동적 (고마모) o-링의 사용을 필요로 하고, 3개의 분리된 보어 ID에 대한 비용이 드는 엄격한 공차 및 높은 표면 마무리를 필요로 하고, 밸브가 용접되어 밸브의 다양한 하위 구성요소를 보수하기 위해 분해될 수 없기 때문에 "폐쇄" 시스템이며 보수 불가능하고, 실제로 압력 제한 장치일 뿐이고, 통상은 개방되며 압력 한계가 도달되었을 때만 물 유동을 차단할 것이고, 독립형 장치이고(즉, 임의의 물 회로에 추가될 수 있고), 코슬로브 시스템의 주요 구성요소는 복수의 O-링 글랜드(gland)로 인해 제작하기 위한 정교한 가공(tooling)을 필요로 하고 물 경로를 생성하기 위한 차단부(shut-off) 가공을 필요로 할 만큼 복잡하며, 코슬로브 밸브는 요구되는 단속된 유동 경로 및 밸브가 생성하는 높은 압력 강하로 인해 유량이 제한될 수 있다고 믿어진다.

대조적으로, 본 발명의 고유한 입구 조립체 구성요소는 임의의 동적 o-링을 갖지 않고, 교체 불가능한 구성요소 상의 1면 밀봉 o-링만이 하나의 동적 o-링만을 갖고, 그러한 동적 o-링은 교체 필터 카트리지에 부착되고, 단지 하나의 보어 ID 에 대해 엄격한 공차 및 높은 표면 마무리를 필요로 하고(코슬로브보다 비용이 훨씬 덜 들고), "개방" 시스템이며 보수될 수 있고 (즉, 개별 구성요소가 필요할 때 교체되고), 개별 구성요소 및/또는 하위 조립체가 쉽게 교환될 수 있도록 모든 신속 연결/분리 부품을 포함하고, 압력 제한 장치 및 차단 밸브이고, 주요 구성요소는 하나의 o-링 글랜드만을 필요로 하고 그의 대표적인 특정 기하학적 형상을 제작하기 위해 정교한 가공 작업을 필요로 하지 않는 간단한 구성요소이고, 간단하고 직접적인 유동 경로를 가져서 낮은 압력 강하를 가지며, 따라서 높은 유량을 생성할 수 있다. 낮은 압력 강하/높은 유량을 제공하는 장치의 이점은 물 분배기에 대한 증가된 유량에 대한 업계 요구로 인해 중요하다. 물 여과 시스템이 보통 물 회 로에 대한 압력 강하의 큰 부분이므로, 더 높은 유량은 물 회로를 통한 압력 강하가 감소될 때에만 달성될 수 있다.

따라서, 필터 카트리지가 직선의 밀고 당기는 운동으로 매니폴드에 설치되고 그로부터 제거되는 것을 가능하게 하는 하위 구성요소들의 고유한 조합, 신뢰할 수 있으며 매니폴드와의 비교적 누출(drip)이 없는 연결을 제공하는 혁신적인 래칭 메커니즘, 혁신적인 매니폴드와 필터 카트리지 사이의 고유한 인터페이스 및 메커니즘, 유체 여과 카트리지에서 이전에 발견되었던 설치 및 제거력을 현저하게 감소시키는 매니폴드와 필터 카트리지 사이에 위치된 콤팩트하고 간단한 메커니즘, 최종 소비자에 의해 이용되는 저압력 필터 카트리지 설치 및 제거 메커니즘, 및/또는 자동 차단 시스템을 포함하지만 이로 한정되지 않고, 입구 수압이 소정의 원하는 최대 시스템 작동 압력을 넘어 증가할 때, 입구수가 자동으로 차단, 즉 필터 카트리지 내로 (또는 그 외부로) 유동하지 않는 유체 필터 시스템에 대한 필요성이 본 기술 분야에 있다.

본 발명의 일 태양은, 입구 및 출구 포트를 갖고, 필터의 설치 및 작동과 필터의 제거 중에 유체를 보유하는 유체 여과 시스템의 실질적으로 일정한 체적의 공동을 유지하기 위한 구조물을 갖는 매니폴드 조립체와, 필터를 매니폴드 조립체에 선택적으로 부착하고 그와의 결합으로부터 선택적으로 해제하기 위해 매니폴드에 대해 작동식으로 위치되는 래칭 메커니즘을 구비하는 필터 설치 및 제거 메커니즘을 포함하는, 필터 카트리지가 직선의 밀고 당기는 운동으로 매니폴드에 설치되고 그로부터 제거되는 것을 가능하게 하는 유체 필터 시스템을 포함한다.

본 발명의 다른 태양은, 필터 카트리지의 매니폴드 조립체 내로의 직선의 밀고 당기는 운동 시에, 필터 카트리지를 매니폴드에 설치하고 그로부터 제거하기 위한 수단과, 4개의 대향된 연장 부재 및 돌출 부재를 구비한 상보적인 구조물을 갖는 수단과, 필터 카트리지를 그의 임의의 회전 이동이 없이 매니폴드 조립체 내로 단순 이동시킴으로써 필터 카트리지가 매니폴드 조립체와의 결합으로부터 제거될 수 있도록 결합 해제될 수 있는 필터 카트리지의 외측 표면 상에 작동식으로 위치된 카트리지 래칭 구조물을 포함하는, 필터 카트리지가 직선의 밀고 당기는 운동으로 매니폴드에 설치되고 그로부터 제거되는 것을 가능하게 하는 유체 필터 시스템을 포함한다.

본 발명의 또 다른 태양은 필터 여과 시스템과 함께 사용하기 위한 매니폴드 조립체이며, 이 매니폴드 조립체는 매니폴드 내로 유체를 수용하기 위한 입구 조립체와, 입구 조립체가 매니폴드 내에 작동식으로 수납된 필터 카트리지 목부 또는 스템의 이동에 의해 상하로 횡단할 수 있도록 매니폴드 내에 작동식으로 위치된 입구 복귀 스프링과, 유체를 매니폴드 조립체 외부로 전달하기 위한 헤드/출구 조립체와, 입구 조립체와 헤드/출구 조립체를 작동식으로 상호 연결하는 입구 복귀 스톱(stop)을 포함한다.

본 발명의 또 다른 태양은 필터 여과 시스템과 함께 사용하기 위한 필터 카트리지 래칭 시스템 조립체를 포함하는데, 이 필터 카트리지 래칭 시스템 조립체는 장착 브라켓 조립체와, 정렬 구조물과, 일 단부에 매니폴드 조립체와 접속하기 위한 연결 구조물을 그리고 타 단부에 정렬 구조물과 접속하기 위한 구조물을 갖는 주 브라켓과, 래치 조립체와, 래치 복귀부(latch return)를 작동시키기 위한 적어도 하나의 탄성 구조물과, 필터 카트리지를 매니폴드 조립체 내에 작동식으로 위치된 입구 조립체와 정렬시키기 위해 정렬 구조물 및 주 브라켓 연장 부재와 작동식으로 관련된 구조물을 포함한다.

본 발명의 다른 태양은, 정합하는 형상의 대응 부분들만이 설치될 수 있게 하여 교체 카트리지의 품질 제어를 제공하는 것을 보장하도록 각각의 소비자/제조자에 고유한 여과 시스템을 제공하기 위해 무한한 개수의 상이한 형상으로 구성된 정렬 구조물 내로의 필터 카트리지 진입 지점의 복수의 특정 구성을 포함하는, 필터 카트리지가 직선의 밀고 당기는 운동으로 매니폴드에 설치되고 그로부터 제거되는 것을 가능하게 하는 유체 필터 시스템을 위한 전용 키이 구조체를 포함한다.

본 발명의 또 다른 태양은 필터 카트리지를 직선의 미는 운동으로 유체 여과 시스템 내의 매니폴드에 설치하는 방법을 포함하며, 이 설치 방법은 유체 여과 시스템 내로의 설치를 위해 표면 상에 형성된 스템 및 래칭 구조물을 갖는 필터 카트리지를 제공하는 단계와, 필터 카트리지를 확실하게 수납하기 위해 내부에 형성된 대응 수납 래칭 구조물을 갖는 필터 카트리지 래칭 시스템 조립체를 제공하는 단계와, 필터 카트리지 외측 표면 상의 카트리지 래칭 구조물 및 정렬 부재를 카트리지 래칭 시스템 조립체의 대응 수납 래칭 구조물과 정렬시키는 단계와, 적절하게 정렬되었을 때 필터 카트리지를 매니폴드를 향해 미는 단계와, 필터 카트리지 래칭 구조물이 필터 카트리지 래칭 시스템 조립체 수납 래칭 구조물 내로 확실하게 로킹될 때까지 카트리지를 매니폴드를 향해 계속해서 미는 단계를 포함한다.

본 발명의 또 다른 태양은 표면 상에 형성된 스템 및 대응 래칭 구조물을 갖는 필터 카트리지가 내부에 설치되고 수납 래칭 구조물이 내부에 형성된 필터 카트리지 래칭 시스템 조립체를 제공하는 단계와, 필터 카트리지를 필터 카트리지 래칭 시스템 조립체를 향해 미는 단계와, 필터 카트리지 래칭 구조물과 필터 카트리지 래칭 시스템 조립체 수납 래칭 구조물이 결합 해제될 때까지 카트리지를 필터 카트리지 래칭 시스템 조립체를 향해 계속해서 미는 단계와, 스템이 필터 카트리지 래칭 시스템 조립체를 벗어날 때까지 필터 카트리지를 필터 카트리지 래칭 시스템 조립체로부터 당겨내는 단계를 포함하는, 필터 카트리지를 직선의 밀고 당기는 운동으로 유체 여과 시스템 내의 매니폴드로부터 제거하는 방법과; 유체 여과 카트리지에서 이전에 발견되었던 설치 및 제거력을 현저하게 감소시키는 매니폴드와 필터 카트리지 사이에 작동식으로 위치된 콤팩트하고 간단한 메커니즘을 포함한다.

상기 필요성 및 종래 기술에 의해 겪는 문제점의 관점에서, 본 발명의 하나의 목적은 필터 카트리지가 직선의 밀고 당기는 운동으로 매니폴드에 설치되고 그로부터 제거되는 것을 가능하게 하는 하위 구성요소들의 고유한 조합을 갖는 물 여과 시스템을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 신뢰할 수 있고 매니폴드와의 비교적 누출이 없는 연결을 제공하는 혁신적인 래칭 메커니즘을 제공하는 것이다.

본 발명의 추가의 목적은 혁신적인 매니폴드와 필터 카트리지 사이의 고유한 인터페이스 및 메커니즘을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 유체 여과 카트리지에서 이전에 발견되었던 설치 및 제거력을 현저하게 감소시키는 매니폴드와 필터 카트리지 사이에 위치된 콤팩트하고 간단한 메커니즘을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 최종 소비자에 의해 이용되는 저압력 필터 카트리지 설치 및 제거 메커니즘을 제공하는 것이다.

본 발명의 추가의 목적은 입구 수압이 소정의 원하는 최대 시스템 작동 압력을 넘어 증가할 때, 입구수가 자동으로 차단, 즉 필터 카트리지 내로 (또는 그 외부로) 유동하지 않는 자동 차단 시스템을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적 및 이점은 다음의 설명, 첨부된 도면, 및 첨부된 청구의 범위로부터 명백해질 것이고, 본 발명의 모든 가능한 실시예가 모든 상기 목적을 반드시 갖는 것은 아니며, 위에서 언급되지 않았지만 명백해질 목적이 있다는 것을 이해하여야 한다.

도 1은 본 발명의 유체 여과 시스템의 대표적인 사시도.

도 2는 도1의 대표적인 유체 여과 시스템의 분해 사시도.

도 3은 본 발명의 유체 여과 시스템의 대표적인 헤드/매니폴드 조립체의 사시도.

도 4는 도 3의 대표적인 헤드/매니폴드 조립체의 분해 사시도.

도 5는 본 발명의 유체 여과 시스템의 대표적인 입구 조립체 구성요소의 사시도.

도 6은 도 5의 대표적인 입구 조립체 구성요소의 분해 사시도.

도 7은 도 5의 대표적인 입구 조립체 구성요소의 부분 단면도.

도 8은 본 발명의 유체 여과 시스템의 대표적인 헤드/출구 조립체 구성요소의 사시도.

도 9는 도 8의 유체 여과 시스템의 헤드/출구 조립체 구성요소의 부분 분해 사시도.

도 10은 도 11의 출구 조립체 구성요소의 분해 사시도.

도 11은 본 발명의 유체 여과 시스템의 출구 조립체 구성요소의 사시도.

도 12 내지 도 14는 본 발명의 대표적인 여과 시스템의 래치 부재 및 필터 카트리지의 중첩된 연결 부재들을 도시하는 다양한 도면.

도 15는 본 발명의 유체 여과 시스템의 브라켓 조립체 구성요소의 사시도.

도 16은 도 15의 브라켓 조립체 구성요소의 분해 사시도.

도 17은 본 발명의 유체 여과 시스템의 대표적인 매니폴드 브라켓 조립체 구성요소의 사시도.

도 18은 도 17의 대표적인 매니폴드 브라켓 조립체 구성요소의 분해 사시도.

도 19는 본 발명의 대표적인 유체 여과 시스템의 조립된 주 브라켓 및 정렬 칼라의 단면도.

도 20은 본 발명의 대표적인 유체 여과 시스템의 조립된 주 브라켓 및 정렬 칼라의 단부 단면도.

도 21은 본 발명의 대표적인 여과 시스템의 대표적인 대안적 회전 편의 시스 템의 사시도.

도 22는 본 발명의 대표적인 여과 시스템의 대표적인 필터 카트리지 조립체 구성요소의 분해 사시도.

도 23은 본 발명의 대표적인 여과 시스템의 단일 출구 포트를 도시하는 대표적인 필터 카트리지 조립체 구성요소의 사시도.

도 24는 도 23의 대표적인 필터 카트리지 조립체 구성요소의 외측 표면 상의 2 세트의 대응 래칭 부재들 중 1세트의 부분 사시도.

도 25는 도 23의 대표적인 필터 카트리지 조립체 구성요소의 외측 표면 상의 2 세트의 대응 래칭 부재들 중 다른 세트의 부분 사시도.

도 26은 본 발명의 대표적인 여과 시스템의 대표적인 카트리지 포핏 인터페이스 구성요소를 도시하는 필터 카트리지 구성요소의 부분 사시도.

도 27은 본 발명의 대표적인 여과 시스템의 대표적인 카트리지 포핏 인터페이스 구성요소를 도시하는 필터 카트리지 구성요소의 부분 단면도.

도 28 내지 도 35는 도 17의 매니폴드 하위 조립체 내로의 도 20의 필터 카트리지 조립체 하위 구성요소의 설치를 도시하는 도면.

도 36 내지 도 40은 도 14의 매니폴드 하위 조립체로부터의 도 20의 필터 카트리지 조립체 하위 구성요소의 제거를 도시하는 도면.

도 41 및 도 42는 본 발명의 대표적인 여과 시스템의 주 브라켓의 림과 래칭 부재 사이의 스프링 편의식 회전 인터페이스를 도시하는 도면.

도 43 내지 도 48은 도 3의 매니폴드 조립체 내로의 도 23의 필터 카트리지 조립체 하위 구성요소의 설치를 도시하는 필터 카트리지 매니폴드의 단면도.

도 49 내지 도 51은 도 3의 매니폴드 조립체로부터의 도 23의 필터 카트리지 조립체 하위 구성요소의 제거를 도시하는 필터 카트리지/매니폴드의 단면도.

도 52 내지 도 54는 본 발명의 고압 자동 차단 특징을 도시하는 단면도.

도 55는 본 발명의 유체 여과 시스템의 대안적인 실시예의 대표적인 사시도.

도 56은 도 55의 유체 여과 시스템의 대안적인 실시예의 분해 사시도.

도 57은 도 55의 유체 여과 시스템의 대안적인 실시예의 단면도.

도 58은 도 55의 유체 여과 시스템의 대안적인 실시예의 래칭 메커니즘의 작동을 도시하는 평면도.

도 59는 도 55의 유체 여과 시스템의 대안적인 실시예의 조합식 장착 브라켓 조립체/카트리지 정렬 칼라/필터 카트리지 래칭 시스템 조립체의 개략적인 단면도.

도 60은 본 발명의 2가지 대표적인 유체 여과 시스템을 통한 유체 유동 경로의 개략적인 단면도.

본 발명은 예를 들어 정상 작동 중에 물 여과 기능을 이용할 수 있는 냉장고 또는 유사한 장치와 같은 장치에 제한되지 않는 하나의 대표적인 용도에서 채용될 수 있는 예를 들어 물과 같은 액체의 여과 시스템에 관한 것이다. 본 발명의 액체 여과 시스템은 여러 새롭고 고유한 특징을 포함한다.

도 1의 사시도 및 도 2의 분해도에 도시된 하나의 대표적인 실시예에서, 본 발명에 따른 액체 여과 시스템(50)은 상세하게 후술되는 바와 같이, 장착 브라켓 조립체(51)와, 매니폴드 조립체(54)와, 대표적인 교체식 필터 카트리지(58)를 매니폴드 조립체(54)에 작동식으로 연결하고 분리하기 위해 장착 브라켓 조립체(51)를 형성하도록 장착 브라켓(52)에 작동식으로 조립된 필터 카트리지 래칭 시스템 조립체(56)를 포함한다.

상세하게 도시된 대표적인 조립된 액체 여과 시스템(50)에서, 장착 브라켓 조립체(51)는 정상 작동 중에 물 여과 기능을 이용할 수 있는 냉장고 또는 유사한 장치를 포함하지만 이로 한정되지 않는 (도시되지 않은) 다른 구조물에 장착 브라켓(52)을 작동식으로 부착 및 탈착하기 위한 구조물(53)을 포함하는 장착 브라켓(52)을 포함한다. 장착 브라켓 조립체(51)는 상세하게 후술되는 바와 같이, 체결 구조물(55)과, 매니폴드 조립체(54)와 필터 카트리지 래칭 시스템 조립체(56)를 작동식으로 연결하기 위한 부착 부분(59)을 추가로 포함한다.

상세하게 도시된 대표적인 조립된 액체 여과 시스템(50)에서, 매니폴드 조립체(54)는 장착 브라켓 조립체(51)에 작동식으로 연결된다. 필터 카트리지 래칭 시스템 조립체(56)는 장착 브라켓(52) 및 매니폴드 조립체(54) 모두에 작동식으로 연결되고, 다른 특징보다도, 현재 바람직하게는 직교 돌출하는 (도 19에 가장 잘 도시된 바와 같은) 복수의 주 브라켓 연장 부재(102, 104, 106, 108)를 갖는 주 브라켓(64)과, 현재 바람직하게는 직교 돌출하는 복수의 대향된 연장 부재(134, 136, 138, 140)를 갖는 래치 조립체(66)와, 주 브라켓(64)에 작동식으로 연결되는 카트리지 정렬 칼라(68)를 포함하고, 이들의 세부 사항은 또한 후술될 것이다.

여기서, 교체식 필터 카트리지(58)를 수납하고, 고정시키고, 결합 및 상호 관계로부터 선택적으로 해제하는 현재 바람직한 액체 여과 시스템(50)의 사용 위치 내에 고정된 부분을 포함하는 장착 브라켓 조립체(51), 매니폴드 조립체(54) 및 필터 카트리지 래칭 시스템 조립체(56)를 포함하는 구성요소들의 구조적 구성을 설명하는 것이 적절하게 보인다.

매니폴드 조립체

도 3 내지 도 11에 가장 잘 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 액체 여과 시스템(50)의 매니폴드 조립체(54) 구성요소는 현재 바람직하게는 3개의 부분, 즉 입구 조립체(70), 필터 입구 커넥터(77) 및 헤드/출구 조립체(62)를 포함한다. 이러한 3개의 하위 구성요소들의 상호 관계는 유체의, 현재 바람직하게는 물의 필터 카트리지(58) 내외로의 유동을 제어한다. 도시된 대표적인 실시예에서, 입구 조립체(70)는 스프링 부하식 요소이다. "스프링 부하식 요소"(sprung element)라는 용어는 필터 카트리지(58)가 매니폴드 조립체(54) 내로 설치되고 그로부터 제거될 때 입구 조립체(70)가 필터 카트리지 목부 또는 스템(154)의 이동에 의해 상하로 횡단하는 것을 의미한다. (도 43 내지 도 48 참조)

도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 매니폴드 조립체(54)는 대표적인 헤드/출구 조립체(62), 대표적인 입구 조립체(70), 대표적인 입구 복귀 또는 압축 스프링(82), 및 대표적인 입구 복귀 스톱(84)을 포함한다.

도 5 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 입구 조립체(70)의 현재 바람직한 일 실시예는 대표적인 매니폴드 인터페이스부 또는 입구(71), 대표적인 입구 커넥터(77), 대표적인 포핏 밸브(78), 대표적인 포핏 밸브 스프링(80), 대 표적인 콜릿(74, collet), 대표적인 콜릿 리테이너(76), 및 대표적인 밀봉 구조물 또는 o-링(79)을 포함한다.

도 8 내지 도 11에 도시된 바와 같이, 대표적인 헤드/출구 조립체(62)는 대표적인 출구(63), 대표적인 출구 커넥터(65), 대표적인 밀봉 구조물 또는 o-링(67), 대표적인 콜릿(69) 및 대표적인 콜릿 리테이너(81)를 포함한다.

도 3 내지 도 7에 구체적으로 도시된 바와 같이, 매니폴드 조립체(54)는 헤드/출구 조립체(62)에 작동식으로 연결된 필터 카트리지 래칭 시스템 조립체(56)에 매니폴드 조립체(54)를 작동식으로 연결하기 위한 연결 구조물(90)과, 후술되는 다른 연결 구조물(86)을 수납하기 위한 구조물(85)을 포함한다. 입구 조립체(70)는 필터 상호 연결 구조물(헤드)(72)과 접속하기 위한 매니폴드 인터페이스부 또는 입구(71)를 포함하고(도 3 참조), 내부에 작동식으로 위치된 예를 들어 o-링(79)과 같은 밀봉 구조물을 수납하기 위한 입구 커넥터(77)를 포함하고, 포핏 밸브(78)를 필터 카트리지(58)를 향해 편의시키기 위한 스프링(80)이 작동식으로 위치되어 있는 입구 포핏 밸브(78)는 필터 카트리지가 액체 여과 시스템(50) 내에 위치되면 인터페이스부(71) 내에 작동식으로 위치된다.

도 4에 가장 잘 도시된 바와 같이, 입구 복귀 스프링(82)이 제공되고, 상세하게 후술되는 바와 같이 입구 조립체(70)와 작동식으로 접속한다. 각각의 단부에서 연결 구조물(86) 및 개구(88)를 갖는 입구 복귀 스톱(84)은 도 1 및 도 2에 가장 잘 도시된 바와 같이, 입구 조립체(70)를 작동식으로 둘러싸고 필터 상호 연결 구조물(헤드)(72) 상의 상보적인 연결 구조물(85)과 연결 구조물(86)을 거쳐 작동 식으로 연결됨으로써 매니폴드 조립체(54)를 완성한다.

도 52 내지 도 54에 가장 잘 도시된 바와 같이, 입구 조립체(70)가 스프링 부하식 요소이므로, 입구 조립체(70)는 또한 카트리지가 매니폴드 조립체(54) 내에 설치될 때 유체 압력으로 인해 상하로 횡단할 것이다. 구체적으로, 포핏 밸브(78)는 필터 카트리지가 설치되고 포핏 밸브(78)가 개방 위치 내로 편의될 때 필터 카트리지 포핏 인터페이스(75)와 항상 결합된다. 그러나, 액체 여과 시스템(50)의 유체 압력이 증가됨에 따라, 입구 조립체(70)는 필터 카트리지(58)로부터 멀어지게 위로 이동하기 시작할 것이다. 액체 압력 증가가 계속됨에 따라, 입구 조립체(70)는 포핏 밸브(78)가 폐쇄되어 입구 액체 압력을 차단하기에 충분히 멀리 필터 카트리지(58)로부터 이동할 것이다.

필터가 내외로 병진 이동(클릭 인(click-in)/클릭 아웃(click-out))하도록 허용하는 메커니즘을 구비한 유체 여과 시스템을 갖기 위해, 시스템 내외로의 물 유동을 제어하는 포트(입구 또는 출구 포트)들 중 적어도 하나가 "부유"(float)하도록 허용되어야 한다는 것이 발견되었다.

정적 상태 (즉, 유체 여과 시스템이 유체 또는 물로 충전되었지만, 출구 포트가 폐쇄되어, 물이 유체 여과 시스템을 통해 이동할 수 없는 상태)에서, 물은 물을 보유할 수 있는 모든 체적 공동 내에 포집된다 (물은 기본적으로 모든 가압된 O-링 사이에 있다).

따라서, 필터 카트리지를 전방으로 병진 이동시키기 위해, 이러한 체적 공동은 필터와 함께 병진 이동할 수 있을 필요가 있다 (이는 기본적으로 물 기둥이 그 의 체적을 변화시키지 않고서 이동되는 것을 필요로 한다).

본 발명의 입구가 이동/병진 이동/부유하도록 허용되지 않으면, 필터 O-링들 사이에 포집된 물 기둥은 병진 이동할 수 없고 압축되어야 할 것이다. 이러한 물 기둥이 필터 병진 이동을 달성하기 위해 압축되도록 요구되면, 필터 카트리지가 제거 중에 전방으로 밀려나므로, 필터 O-링들 사이에 포집된 물을 압축하기 위한 힘은 물을 압축하기 위해 필요로 하는 수압으로 인해 극도로 높을 것이다.

그러므로, "부유식" 입구로부터 도출되는 이점은 본 발명의 성공적인 작동에 대해 매우 바람직한 것으로 발견되었다. 입구가 헤드로부터 독립적으로 상하로 이동(부유)하도록 허용되지 않으면, 본 발명의 직선의 밀고 당기는 운동은 의도된 사용 환경에서 현재 실질적이지 않은 것으로 믿어진다. 입구를 "부유식" 구성요소로서 설명하였지만, 물을 압축하지 않고서 물이 변위되는 것을 가능하게 하는 출구 또는 다른 밸브 하위 조립체도 "부유식" 구성요소로서 이용될 수 있다는 것을 이해하여야 한다.

시스템 내의 유체 압력의 양에 따라 부유하는 입구 조립체(70)의 이러한 현상은 본 발명의 시스템을 자동 액체 차단 시스템으로 전환시킨다. 액체 압력이 선택된 소정의 원하는 최대 작동 시스템 압력을 넘어 증가할 때, 포핏 밸브(78)는 폐쇄되어, 포핏 밸브 입구(73)를 폐쇄하며 입구 조립체(70)의 필터 카트리지(58)로부터 멀어지는 이동에 의해 필터 카트리지(58)로의 액체 유동을 자동으로 차단할 것이다. 액체 압력이 시스템의 선택된 작동 압력 내의 수준으로 감소하면, 포핏 밸브 입구(73)는 개방되어, 유체가 필터 카트리지(58) 내로 그를 통해 유동하여 헤드 /출구 조립체(62)를 거쳐 액체 여과 시스템(50)을 빠져나가도록 허용할 것이다.

본 발명의 액체 여과 시스템(50)이 작동 압력 한계를 자동으로 제어할 수 있기 때문에, 몇몇 고유한 시스템 안전 특징이 그로부터 직접 생성된다. 예를 들어, 액체 여과 시스템(50)이 물 스파이크(즉, 수격 작용) 또는 고압을 경험하게 되면, 입구 조립체의 하류 구성요소(즉, 헤드, 브라켓, 필터 카트리지, 출구 조립체 등)는 이러한 물 스파이크 또는 고압을 받지 않는다. 이러한 고유하고 혁신적인 안전 특징으로 인해, 매니폴드 조립체(54) 및 필터 카트리지(58)의 하류 구성요소는 그러한 고압의 경우를 견디도록 구성될 필요가 없다. 하류 구성요소들을 그러한 고압을 견디도록 구성하는 것을 필요로 하지 않는다는 것은 액체 여과 시스템 제조자가 사용될 필요가 있는 재료의 유형 및 사용되는 그러한 재료의 강도에 있어서 현저한 비용 절감을 실현하는 것을 가능하게 할 것이다. 본 발명에 따라 제조되는 유체 필터 시스템은 이제 그러한 시스템 내에서 현재 통상적인 재료 및 벽 두께에 비해 저가의 상품 재료 및 상대적으로 얇은 벽 부분을 갖도록 형성될 수 있다. 저가의 상품 재료 및 상대적으로 얇은 벽 부분의 이용은 재료 비용 및 제조 비용 관점으로부터 각각의 구성요소의 비용을 극적으로 감소시킬 것이다.

또한, 혹한을 견디는 (높은 신장률 및 높은 탄성 재료 범위를 갖는) 재료가 이제 이러한 재료를 보통 항복시키는 고압이 카트리지로 유입되는 것을 방지하는 압력 제한 밸브의 작동으로 인해 사용될 수 있다. 그러한 재료는 폴리에틸렌, 비강화 폴리프로필렌 또는 의도된 환경에서 동일한 기능을 작동식으로 수행하는 임의의 다른 재료를 포함하지만 그로 한정되지는 않는다.

따라서, 제조사가 전체 유체 필터 시스템이 제어되도록 원하는 어떠한 압력 제한에도 맞춰질 수 있는 복수의 대표적인 유체 필터 시스템을 전술한 바와 같이 본 발명에 따라 제작하는 것이 가능하다. 이해하여야 하는 바와 같이, 차단 압력은 입구 압축 스프링(82)에 의해 그리고 이러한 압축 스프링(82)의 특징을 변화시킴으로써 제어되고, 개방 압력 및 차단 압력은 알려진 원리에 따라 변경될 수 있다.

장착 브라켓 조립체

도 2 및 도 12 내지 도 19에 도시된 바와 같이, 본 발명의 액체 여과 시스템(50)의 장착 브라켓 조립체(51) 구성요소는 현재 바람직하게는 대표적인 장착 브라켓(52) 및 필터 카트리지 래칭 시스템 조립체(56)를 포함한다. 도 15는 본 발명에 따른 대표적인 장착 브라켓 조립체(51)의 사시도이고, 도16은 그의 분해도이다. 상기 분해도에 구체적으로 도시된 바와 같이, 장착 브라켓 조립체(51)는 장착 브라켓(52) 및 필터 카트리지 래칭 시스템 조립체(56)를 포함한다. 도시된 바와 같이, 장착 브라켓(52)은 현재 바람직하게는 기부 부분(57) 및 현재 바람직하게는 기부 부분(57)에 대해 직교하게 형성된 부착 부분(59)을 갖는 단일편 성형 부품을 포함한다. 기부 부분(57)은 본 기술 분야에 공지된 바와 같이, 예를 들어 냉장고와 같은 다른 구조물에 액체 여과 시스템(50)을 고정시키기 위한 대표적인 구조물(53)을 포함한다. 부착 부분(59)은 필터 카트리지 래칭 시스템 조립체(56) 및 매니폴드 조립체(54)를 수납하여 작동식으로 연결하기 위한 연결 구조물(91)을 포함한다.

도시된 바와 같이, 기부 부분(57)은 장착 브라켓(52)을 필터 카트리지 래칭 시스템 조립체(56)와 접속시키고 상호 연결시키는, 예를 들어 장착 브라켓 나사와 같은 체결 구조물(55)을 수납하기 위한 구조물을 포함한다.

도 15 및 도 16, 특히 도16의 분해도에 도시된 바와 같이, 필터 카트리지 래칭 시스템 조립체(56)는 주 브라켓(64), 래치 조립체(66), 정렬 칼라(68), 및 예를 들어 래치 복귀 스프링(148, 149)과 같은 탄성 수단 또는 조립체 편의 구조물을 포함한다. 상세하게 설명되는 바와 같이, 필터 카트리지 래칭 시스템 조립체(56)는 필터 카트리지(58)를 매니폴드 조립체(54) 내에 수용된 입구 조립체(70)와 정렬시키기 위해 조합식 정렬 칼라(68)/주 브라켓 연장 부재(102, 104, 106, 108) 내에 작동식으로 형성된 구조물, 현재 바람직하게는 슬롯(172)을 포함한다. 주 브라켓 연장 부재(104, 108)는 필터 카트리지 래칭 시스템 조립체(56) 내로의 필터 카트리지(58)의 삽입 중에 필터 카트리지(58)의 칼라(68)와의 정렬을 보조하기 위한 구조물 또는 슬롯(109)을 또한 포함한다. 또한, 주 브라켓(64)은 주 브라켓(64)을 장착 브라켓(52)에 작동식으로 고정시키기 위한 연결 구조물 또는 장착 브라켓 나사(119)와 접속하기 위해, 내부에 작동식으로 위치된 구조물(110, 112, 114, 116)과 함께 필터 카트리지 스템(154)의 입구 조립체(70)와의 접속을 허용하기 위한 보어(60)를 포함한다. 또한, 장착 브라켓 조립체(51)에 매니폴드 조립체(54)를 작동식으로 연결하기 위한 연결 구조물(91)은 전술한 바와 같이 주 브라켓(64)의 상부에 그리고 보어(60)에 근접하게 작동식으로 위치된다.

현재 바람직한 대표적인 실시예에서, 정렬 칼라(68)의 내부 표면과 주 브라켓 연장 부재(102, 104, 106, 108)의 바닥 표면은 필터 카트리지(58)의 외측 표면으로부터의 돌출부로서 형성된 현재 바람직하게는 도 19에 가장 잘 도시된 바와 같 은 카트리지 래칭 구조물(126, 128, 130, 132)이 필터 카트리지(58)가 입구 조립체(70) 내로 적절하게 삽입될 수 있기 전에 정렬되어야 하도록 작동식으로 접속하게 구성된다.

도 19, 도 24 및 도 25에 도시된 바와 같이, 의도된 환경에서 본 발명의 이용에 효과적인 것으로 입증된 하나의 대표적인 실시예는 2 세트의 대향된 주 브라켓 연장 부재(102, 104, 106, 108)를 포함하고, 현재 바람직하게는 2 세트의 연장 부재들 중 1세트의 연장 부재(104, 108)는 카트리지 래칭 구조물(126, 130)에 근접하여 필터 카트리지(58)의 외측 표면의 면 상에 형성된 대응 정렬 부재(98, 100)를 수납하기 위해 내부에 형성된 슬롯(109)을 갖는다. 필터 카트리지(58)의 외측 표면의 면 상에 형성된 대응 카트리지 정렬 부재(98, 100)가 정렬 칼라(68) 상의 슬롯(172) 및 주 브라켓 연장 부재(104, 108) 내에 형성된 슬롯(109) 형태인 대응 정렬 부재와 작동식으로 접속하기 위해 그의 표면으로부터 돌출하는 것이 현재 바람직하지만, 당업자에게 현재 공지된 그리고 당업자에게 현재 공지되지 않았지만 이후에 공지될 필터 카트리지와 래칭 메커니즘의 원하는 인터페이스를 달성하는 데 효과적인 임의의 대응 구조물이 본 명세서 및 청구의 범위에 의해 포함되도록 의도된다는 것을 이해하여야 한다. 구체적으로, 필터 카트리지의 표면 상에 슬롯을 그리고 정렬 칼라 및 주 브라켓 상에 대응 돌출부를 위치시키는 바와 같은 변형이 위에서 고려된 무한한 개수의 변형 중 한 유형의 대표적인 예이다.

본 발명의 시스템의 실시에 있어서, 대표적인 일 실시예는 억지 끼워 맞춤, 또는 예를 들어 초음파 용접, 스냅 결합 등과 같은 다른 부착 방법과, 당업자에게 현재 공지된 임의의 다른 방법 및 현재는 공지되지 않았지만 당업자에게 공지되면 이러한 기능을 수행할 것으로 이해되는 방법에 의한 정렬 칼라(68)에 대한 주 브라켓(64)의 영구적인 부착을 포함한다.

도 2 및 도 16에 가장 잘 도시된 바와 같이, 래치 조립체(66)는 현재 바람직하게는 직교 돌출하는 2 세트의 대향된 연장 부재(134, 136, 138, 140)를 갖는 림(142)을 포함한다. 도시된 바와 같이, 래치 조립체(66)는 주 브라켓 림(94)의 상부 표면 및 래치 조립체 림(142)의 하부 표면이 활주/베어링식 접촉(sliding/bearing like contact)을 하도록 주 브라켓(64) 위에 작동식으로 위치된다. 도 42 내지 도 44에 도시된 바와 같이, 래치 조립체 림(142)의 상부 표면으로부터, 래치 조립체 편의 구조물(148, 149), 현재 바람직하게는 래치 복귀 스프링을 주 브라켓 림(94)의 상부 표면으로부터 수직 연장하는 대응 돌출부(178, 180)에 고정시키기 위한 2개의 돌출부(96, 97)가 돌출한다.

도 56 내지 도 59에 가장 잘 도시된 바와 같이, 2 세트의, 현재 바람직하게는 대향된 연장 부재(134, 136, 138, 140)는 현재 바람직하게는 래치 조립체 림(142) 내에 형성된 보어(60)의 중심을 향해 내측 표면으로부터 직교 연장하는 돌출 부재(182, 184, 186, 188)를 갖는다. 래치 조립체 림(142)은 현재 바람직하게는 주 브라켓 림(94)의 대응 구조물(198, 200, 202, 204)과 접속하기 위한 2 세트의 대응 구조물(190, 192, 194, 196)을 포함한다. 주 브라켓 림(94)의 상부 표면과 래치 조립체 림(142)의 하부 표면 사이의 인터페이스는 주 브라켓(64)에 대한 래치 조립체(66)의 제한된 회전을 위한 베어링형 표면을 제공하여, 상세하게 후술 되는 바와 같이 필터 카트리지(58)의 본 발명의 시스템과의 결합 및 그로부터의 결합 해제를 용이하게 한다.

래치 조립체(66)의 2 세트의, 현재 바람직하게는 대향된 연장 부재(134, 136, 138, 140)의 돌출 부재(182, 184, 186, 188)는 필터 카트리지(58)를 매니폴드 조립체(54) 내의 적절하고 해제 불가능한 위치에 고정시키기 위해 현재 바람직하게는 노치(222, 224; 도 20 및 도 21 참조)의 형태인 대응 카트리지 래칭 구조물(126, 128, 130, 132)과 접속하도록 구성된다.

도 56 내지 도 59에 가장 잘 도시된 바와 같이, 본 발명의 발명자는 필터 카트리지(58) 외측 표면 상의 카트리지 래칭 구조물(128, 132) 상의 대응 구조물과의 2개의 래치 부재 돌출 부재(182, 186) 사이의 인터페이스에서 대향된 연장 부재(134, 138)의 두께보다 더 큰 래치 부재 돌출 부재들 중 적어도 2개의 돌출 부재(182, 186)의 단부의 최내측 표면의 두께를 갖는 것은 필터 카트리지 스템(154)의 입구 조립체(70)로부터의 우발적인 결합 해제를 방지하기 위한 더욱 적절한 수단을 제공한다는 것을 발견했다.

사실, 본 발명의 대표적인 실시예인, 2개의 래치 부재 돌출 부재(182, 186)의 필터 카트리지(58)의 외측 표면 상의 대응 카트리지 래칭 구조물(128, 132)과의 인터로킹 구성요소의 시험 중에, 극한의 조건에서도 필터 카트리지(58)의 시스템 매니폴드 조립체(54)로부터의 우발적인 결합 해제가 발생하지 않았고, 이는 압력과 같은 힘이 도 56 내지 도 59에 도시된 바와 같이 매니폴드로부터 필터 카트리지의 결합 해제 방향으로 스템 또는 목부(154)로부터 그의 바닥을 향해 필터 카트리지에 인가될 때, 래치 조립체(66) 및 필터 카트리지 래칭 구조물(128, 132)의 정합 표면들이 인터로킹되고 함께 이동하는 정합 역전 각도를 갖기 때문이다.

필터 카트리지 래칭 시스템 조립체

본 발명의 대표적인 필터 카트리지 래칭 시스템 조립체(56)는 유체 매니폴드/필터 카트리지 인터페이스 연결의 적용에 대해 고유하고 혁신적이다.

도 16에 도시된 바와 같이, 장착 브라켓(52)과 필터 카트리지 래칭 시스템 조립체(56) 사이의 관계는 그의 분해도에 의해 도시된 바와 같다. 도 17은 장착 브라켓(52) 및 필터 카트리지 래칭 시스템 조립체(56)를 그들의 작동식 연결로부터 생성된 조립된 유닛으로서 도시한다.

본 발명의 현재 바람직한 대표적인 필터 카트리지 래칭 시스템 조립체(56)의 작동은 후퇴 가능한 볼펜과 다소 유사하게 기능하는 것으로 가장 잘 설명될 수 있다. 후퇴 가능한 볼펜 시스템에서, 펜 액추에이터가 눌리면 볼 포인트 카트리지는 펜 배럴의 내부로부터 밖으로 병진 이동하여, 볼 포인트가 노출되도록 연장된 위치에 래칭될 것이다. 펜 액추에이터가 다시 눌리면, 볼 포인트는 래칭 해제되어 펜 몸체의 배럴 내부로 다시 후퇴될 것이다.

본 발명의 래칭 메커니즘의 작동은 기본적으로 상기 후퇴 가능한 볼펜 설명과 반대로 작동한다. 구체적으로, 필터 카트리지(58)는 필터 카트리지 래칭 시스템 조립체(56) 내로 삽입되어 일련의 캠 특징부 및 스프링을 사용하여 래칭된다. 이러한 래치/캠 운동은 필터 카트리지(58)의 매니폴드 조립체(54) 및 필터 카트리지 래칭 시스템 조립체(56) 조립체 내로의 선형 병진 이동으로부터 도출된다. 동 일한 선형 병진 이동/운동은 필터 카트리지(58)를 작동 위치 내로 설치(또는 래칭)하기 위해 사용된 바와 같이 필터 카트리지(58)를 필터 카트리지 래칭 시스템 조립체(56)로부터 제거(또는 래칭 해제)하기 위해 사용된다.

본 발명의 현재 바람직한 대표적인 필터 카트리지 래칭 시스템 조립체(56)의 이용으로부터 생성되는 한 가지 명확한 이점은 사용자는 액체가 필터 카트리지(58) 내로 유동하도록 필터 카트리지(58)가 매니폴드 조립체(54) 내로 작동식으로 로킹되게 하기 위해 필터 카트리지(58) 상으로 1가지 방향의 운동을 부여하기만 하면 되는 것이다. 현재 시판되는 다른 종래에 공지된 시스템에서, 사용자는 액체가 필터 카트리지 내로 유동하도록 필터 카트리지를 매니폴드 조립체(54) 내로 작동식으로 로킹시키기 위해 적어도 2가지 분리된 운동을 만들어야 한다. 종래에 공지된 시스템에서, 병진 이동 및 회전(즉, ¼ 회전 장치) 또는 2가지 분리된 병진 이동(푸시 버튼)이 동일한 작동의 완료로 이어지도록 필요로 하였다.

본 발명의 현재 바람직한 대표적인 유체 필터 시스템(50)은 종래의 ¼ 회전 장치와 관련된 높은 탈출 토크 현상(breakout torque phenomenon)을 제거한다. 공지된 바와 같이, 높은 탈출 토크 현상은 밀봉 O-링에 인가되는 높은 압축률 및 필터 카트리지를 매니폴드 조립체(54)로부터 분리하기 위해 필요한 이러한 고도로 압축된 O-링의 회전의 결과이다. 본 발명의 현재 바람직한 대표적인 시스템에서, 고도로 압축된 O-링의 회전은 필요하지 않다. 본 발명의 시스템은 고도로 압축된 O-링의 회전 이동을 방지하는 데 효과적이고, 필터 카트리지를 매니폴드 조립체(54)와의 작동식 연결로부터 래칭 해제 및 제거하기 위해 필요한 밀봉 파괴력을 극적으 로 감소시키는 고도로 압축된 O-링의 병진 이동만을 허용한다.

본 발명의 고유하고 혁신적인 필터 카트리지 래칭 시스템 조립체(56)가 이제 상세하게 설명될 것이다. 전술한 바와 같이, 필터 카트리지 래칭 시스템 조립체(56)는 매니폴드 조립체(54) 및 장착 브라켓(52)에 작동식으로 연결되는 메커니즘이다. 도 12 내지 도 17에 도시된 바와 같이, 필터 카트리지 래칭 시스템 조립체(56)는 3개의 기본 구성요소, 즉 주 브라켓(64), 래치 조립체(66), 정렬 칼라(68)와, 후술되는 바와 같이 예를 들어 래치 복귀 스프링(148, 149)과 같은 스프링 구조물과 같은 적어도 하나의 탄성 구조물을 포함한다. 일반적으로, 주 브라켓(64)은 현재 바람직하게는 일 단부에서 매니폴드 조립체(54)와 접속하기 위한 연결 구조물(91)을 그리고 타 단부에서 정렬 칼라(68)와 접속하기 위한 구조물(92)을 갖는 사출 성형편이다. 주 브라켓(64)은 주 브라켓 림(94) 상에 형성되어 그의 표면으로부터 멀리 돌출하는 적어도 2개의 돌출부(96, 97)를 갖는 주 브라켓 림(94)과, 주 브라켓 림(94)의 타 측면으로부터 반대 방향으로 돌출하는 4개의 주 브라켓 연장 부재(102, 104, 106, 108)를 추가로 포함한다.

필터 카트리지 래칭 시스템 조립체(56)의 조립 중에, 주 브라켓(64)은 주 브라켓(64)의 하부 표면으로부터의 4개의 주 브라켓 연장 부재(102, 104, 106, 108)의 단부가 정렬 칼라(68)에 작동식으로 연결되도록 정렬 칼라(68)에 작동식으로 연결된다. 구조물(110, 112, 114, 116)이 예를 들어 나사 또는 필요로 하는 기능을 허용 가능한 방식으로 수행할 수 있는 임의의 다른 공지된 체결구 또는 필요로 하는 기능을 수행할 수 있는 임의의 발견될 체결구와 같은 체결 구조물(119)을 사용 하여 주 브라켓(64)을 장착 브라켓(52)에 연결하기 위해 주 브라켓 림(94) 상의 작동 위치에 형성된다. 또한, 4개의 돌출 부재(182, 184, 186, 188)는 필터 카트리지(58)의 스템 또는 목부(154)가 쉽게 설치되고 이후에 매니폴드 조립체(54)와의 결합으로부터 쉽게 제거되도록, 필터 카트리지(58) 상에 래칭 및 래칭 해제되도록 대응 카트리지 래칭 구조물(126, 128, 130, 132)과 작동식으로 상호 작용하기 위한 4개의 대향된 연장 부재(134, 136, 138, 140)의 내측 표면으로부터 연장한다.

주 브라켓 림(94)과 래치 조립체 림(142)의 4개의 대향된 연장 부재(134, 136, 138, 140)는, 래치 조립체 림(142) 및 주 브라켓(94)이 도 42 내지 도 44에 도시된 바와 같이 한정된 공간 내에서 전후로 회전하도록 래치 조립체(66)의 래치 조립체 림(142)으로부터의 2개의 래치 부재 돌출 부재(144, 146)의 회전 이동을 가능하게 하는 방식으로 서로 접속하도록 구성된다. 4개의 대향된 연장 부재(134, 136, 138, 140)의 회전을 제어하기 위해, 예를 들어 코일 스프링, 판 스프링, 연장 스프링, 또는 필요로 하는 기능을 작동식으로 수행할 수 있는 임의의 다른 현재 공지되거나 미공지된 탄성 구조물과 같은, 적어도 하나, 현재 바람직하게는 2개의 대표적인 탄성 수단 또는 래치 복귀 스프링(148, 149)이 예를 들어 도시된 코일 스프링의 일 단부가 주 브라켓(64)의 림(94)으로부터의 돌출부(178, 180)에 연결되고, 타 단부가 래치 조립체 림(142)으로부터의 돌출부(96, 97)에 연결된 바와 같이 연장 부재에 작동식으로 연결된다.

다른 대표적인 실시예로서 사용될 수 있는 대표적인 대안적 실시예가 도 21에 도시되어 있고, 래치 조립체 림(142)과 일체로 형성된 4개의 판 스프링 요 소(150)와, 주 브라켓 림(94) 상에 작동식으로 위치된 4개의 브라켓 캠 표면(152)을 포함한다. 각각의 4개의 돌출 부재(182, 184, 186, 188)가 필터 카트리지(58)의 표면 상에 형성된 카트리지 래칭 구조물(126, 128, 130, 132)과 상호 작용하는 것을 가능하게 하는 것은 바로 이러한 회전 이동이다. 다른 유형의 탄성 구조물도 이러한 회전을 달성하기 위해 효과적으로 기능할 수 있고, 본 출원의 청구의 범위는 모든 그러한 구조물을 포함하도록 의도된다는 것을 이해하여야 한다.

전술한 바와 같이, 4개의 대향된 연장 부재(134, 136, 138, 140)와 접속하기 위한 구조물이 도 1, 도 2 및 도 19 내지 도 22에 도시되어 있다. 도시된 바와 같이, 대표적인 구조물은 현재 바람직하게는 필터 카트리지 외부 표면 또는 카트리지 래칭 구조물(126, 128, 130, 132)의 표면 위의 돌출부를 포함한다. 특정 형상의 구조물이 도시되어 있지만, 도시된 특정 구조물의 성과를 달성할 수 있는 임의의 다른 형상이 본 출원의 청구의 범위의 범주 내에 들도록 의도된다는 것을 이해하여야 한다. 도시된 특정한 대표적 실시예에 의해 달성되는 바와 동일한 성과를 달성하기 위해 사용될 수 있는 재료 및 구조의 많은 조합이 있다고 믿어지며, 이는 본 발명의 신 기술의 범주 내에 드는 것으로 믿어진다.

본 발명의 시스템의 작동 중에 더욱 상세하게 설명되는 바와 같이, 어떤 구조 및/또는 재료가 필터 카트리지에 회전력을 부여하지 않고서 필터 카트리지가 매니폴드 조립체(54)와 결합하고 그로부터 결합 해제되도록 허용하는 특정 작용이 가능한 필터 카트리지(58) 상에 형성된 4개의 대향된 연장 부재(134, 136, 138, 140) 및 대응 카트리지 래칭 구조물(126, 128, 130, 132)에 대해 선택되는 지가 중요하 다. 도시된 특정한 대표적 실시예에서, 4개의 대향된 연장 부재(134, 136, 138, 140)는 현재 바람직하게는 필터 카트리지(58)의 매니폴드 조립체(54)로의 설치 및 그로부터의 제거 중에 필터 카트리지(58)의 표면으로부터 멀어지는 그리고 그를 향한 이동이 가능하다. 또한, 4개의 대향된 연장 부재(134, 136, 138, 140)는 현재 바람직하게는 4개의 대향된 연장 부재(134, 136, 138, 140)의 내측 표면 상에 형성된 돌출 부재(182, 184, 186, 188)의 필터 카트리지(58)의 외측 표면 상에 형성된 카트리지 래칭 구조물(126, 128, 130, 132)과의 결합을 용이하게 하기 위해 주 브라켓(64) 내의 개방부들 사이에서 회전할 수 있다. 아울러, 4개의 대향된 연장 부재(134, 136, 138, 140)는 대향된 연장 부재(134, 136, 138, 140)가 주 브라켓(64)의 돌출부(178, 180)로부터 멀리 회전한 다음 다시 주 브라켓 돌출부(178, 180)로부터 멀리 필터 카트리지(58)의 외측 표면 상의 카트리지 래칭 구조물(126, 128, 130, 132)과 결합하도록 이동되는 것을 가능하게 하는 주 브라켓 림(94)의 대응 구조물(198, 200, 202, 204)과 접속하기 위한 구조물(190, 192, 194, 196)에 작동식으로 연결되어야 한다.

게다가, 매니폴드 조립체(54) 내로 필터 카트리지(58)를 직선으로 밀고 당기는 운동을 할 때에, 4개의 대향된 연장 부재(134, 136, 138, 140)의 돌출 부재(182, 184, 186, 188)와 필터 카트리지(58)의 외측 표면 상의 카트리지 래칭 구조물(126, 128, 130, 132)의 상보적인 구조는 필터 카트리지(58)가 그의 어떠한 회전 이동이 없이 필터 카트리지(58)를 매니폴드 조립체(54) 내로 단순 이동시킴으로써 매니폴드 조립체(54)와의 결합으로부터 제거될 수 있도록 결합 해제될 수 있어 야 한다. 이것이 발생하면, 필터 카트리지(58)는 매니폴드 조립체(54)와의 결합으로부터 쉽게 제거되고, 이어서 새로운 카트리지(58)가 매니폴드 조립체(54)와 결합하도록 이동될 수 있다.

구체적으로, 본 발명의 혁신적인 특징들 중에서, 확실한 결합을 제공하도록 래치 조립체(66) 스프링에 부하를 가하는 것이 바람직한 것으로 결정되었다. 또한, 필터 카트리지(58)의 설치 중에 시스템이 래치 오버라이드(over-ride) 및 강제 결합을 허용하는 것을 가능하게 하는 것도 바람직한 것으로 결정되었다. 도시된 특정한 대표적 실시예에서, 이중 래치 복귀 스프링(148, 149)을 사용하여 래치를 복원시키는 것이 바람직한 것으로 결정되었지만, 더 많거나 더 적은 스프링이 효과적으로 이용될 수 있다는 것을 인식하였다. 마지막으로, 필터 카트리지(58)와 결합하기 위해 4개의 대향된 연장 부재(134, 136, 138, 140)를 사용하는 것도 바람직한 것으로 결정되었지만, 당업자가 이해하는 바와 같이 더 많거나 더 적은 연장 부재의 이용이 상호 연결 기능을 효과적으로 달성하기에 충분할 수 있다는 것을 인식하였다.

여기서, 이제 본 발명에서 고려되는 바와 같이, 액체 여과 시스템(50)의 대표적인 필터 카트리지 조립체(58) 구성요소를 설명할 것이다.

필터 카트리지 조립체

필터 카트리지 조립체(58)의 분해도인 도 22에 도시된 바와 같이, 본 발명의 필터 카트리지 조립체 구성요소의 하나의 대표적인 실시예는 폐쇄 부재(158), 여과 매체(160), 상부 단부 캡(162), 스템(154) 부재를 구비한 쉘(164)을 포함한다. 도 23은 본 발명에 따른 조립된 필터 카트리지 조립체(58)의 대표적인 실시예이다.

도시된 바와 같이, 필터 카트리지(58)의 상부 부분 또는 쉘 부분(164)은 쉘(164)의 외측 표면으로부터 외측으로 돌출하는 대표적인 카트리지 래칭 구조물(126, 128, 130, 132)을 포함한다. 전술한 바와 같이, 이러한 대표적인 카트리지 래칭 구조물(126, 128, 130, 132) 및 정렬 부재(98, 100)는 주 브라켓(64) 상의 대응하는 4개의 주 브라켓 연장 부재(102, 104, 106, 108)와 접속하도록 구성되고, 필터 카트리지 표면 상의 정렬 부재(98, 100)와 접속하기 위한 구조물 또는 슬롯(109)을 갖는다. 대표적인 카트리지 래칭 구조물(126, 128, 130, 132) 및 정렬 부재(98, 100)에 대해 도시된 구조물은 돌출부이지만, 대응하는 구성요소와 상호 작용하면서 의도된 기능을 수행할 수 있는 만입부 또는 더 두껍거나 덜 두꺼운 돌출부가 본 발명의 일부로 고려되어야 한다는 것을 이해하여야 한다.

도 22의 대표적인 분해도에 도시된 바와 같이, 대표적인 상부 단부 캡(162)은 당업자에게 공지된 임의의 종래의 방식으로 대표적인 여과 매체(160)에 작동식으로 연결된다. 구체적으로 도시된 바와 같이, 상부 단부 캡(162)은 O-링과 같은 다양한 대표적인 밀봉 구조물이 작동식으로 위치되어 있는 대표적인 내측 스템 부분(212)을 갖는다. 대표적인 쉘(164)은 전술한 대표적인 카트리지 래칭 구조물(126, 128, 130, 132) 및 정렬 부재(98, 100)에 추가하여, 당업자에게 공지된 바와 같이 입구 조립체(70)로부터 여과 매체(160)를 통해 그리고 헤드/출구 조립체(62)를 통해 외부로의 액체의 이동을 용이하게 하기 위해 예를 들어 O-링과 같은 복수의 대표적인 밀봉 수단이 작동식으로 위치되어 있는 외측 스템 부분(214)을 포 함한다. 본 발명의 시스템의 특정한 대표적 실시예가 도시되어 있지만, 많은 다른 작동 가능한 실시예가 가능하고 이들이 본 명세서 및 청구의 범위의 범주 내에 포함되도록 의도된다는 것을 이해하여야 한다. 그렇게 많은 여과 카트리지 조립체 변형이 가능하므로, 각각의 모든 가능한 여과 카트리지 조립체 실시예의 완전한 설명을 제공하는 것은 불필요하다고 믿는다.

그러나, 도시된 필터 카트리지 조립체(58) 실시예의 하나의 특징은 필터 카트리지 조립체의 외측 표면, 특히 도시된 바와 같이 쉘(164)로부터의 돌출부로서 도시된 대표적인 카트리지 래칭 구조물(126, 128, 130, 132) 및 정렬 부재(98, 100)이고, 주 브라켓 및 래치 조립체 상에 위치된 대응 구조물이 그들과 성공적으로 접속할 수 있는 한, 대응 구조물은 필터 카트리지 조립체(58)의 외측 표면 상에 또는 그 위의 임의의 다른 위치에 위치될 수 있다는 것을 이해하여야 한다.

도 23 내지 도 25에 가장 잘 도시된 바와 같이, 필터 카트리지 대응 카트리지 래칭 구조물(126, 128, 130, 132)이 상세하게 도시되어 있다. 도시된 바와 같이, 필터 카트리지 대응 래칭 구조물(126, 130) 또는 유사한 구조물은 주 브라켓(64) 연장 부재(104, 108)에 대응한다. 필터 카트리지 대응 래칭 구조물(128, 132)은 다른 주 브라켓(64) 대향 연장 부재(102, 106)와 대응한다. 필터 카트리지 대응 래칭 구조물(126, 130)은 2개의 구성요소, 즉 제1 상보적인 요소(166) 및 제2 상보적인 정렬 부재(98)를 포함한다. 제1 상보적인 요소(166)의 특징은 3개의 대각선 표면(216, 218, 220)을 포함하고, 노치(222)가 대각선 표면들 중 2개의 표면(216, 220) 사이에 형성된다. 대응 카트리지 래칭 구조물(126, 130)의 감소된 폭은 후술되는 중요한 기능을 수행한다. 도시된 바와 같이, 스템으로부터 가장 먼 제1 상보적인 요소의 부분은 테이퍼진 부분(170)을 포함한다. 제2 상보적인 정렬 부재(98, 100)는 주 브라켓 연장 부재(104, 108) 내에 형성된 구조물 또는 슬롯(109)과 접속하기 위한 상보적인 형상의 요소를 포함한다.

대응 필터 카트리지 래칭 구조물(128, 132)은 3개의 비교적 직선인 표면(226, 228, 230)으로부터 형성된 노치(224)를 포함한다. 래치 조립체(66)로부터 돌출한 4개의 연장 부재인 대응 부분에서와 같이, 상부 부분(226)의 외측 표면은 카트리지 래칭 구조물(128, 132)이 필터 카트리지 표면과 접속하는 지점보다 더 두껍다. 이러한 카트리지 래칭 구조물(128, 132)은 연장 부재 상의 도 12 내지 도 14에 도시된 바와 같은 대응 돌출 부재(182, 186)와 조합하여, 필터 카트리지 래칭 시스템 조립체(56)의 확실한 결합을 제공하여 필터 카트리지를 올바른 작동 위치에 확실하게 위치시키고 유지시킨다.

본 발명의 유체 여과 시스템(50)은 정렬 칼라 내로의 필터 카트리지 진입 지점의 특정 구성이 다양한 도면에 도시된 바와 같이 형성되지만, 정합하는 전용 형상의 대응 부분들만이 설치되도록 허용되어, 교체 카트리지의 품질 제어를 제공하도록 보장하기 위해 각각의 소비자/제조자에 대해 고유한 여과 시스템을 제공하도록 무한한 개수의 상이한 형상으로 구성될 수 있는 점에서, 전용 키이 구조체를 현재 고려하고 있으며 이를 그 특징으로 한다.

각각의 고유한 필터 카트리지 대응 래칭 구조물(126, 128, 130, 132) 및 대응 정렬 부재(98, 100) 또는 키이 구조체는 계약된 사용자 (또는 소비자가 특정 키 이 구조체를 사용할 권리를 구매했으면 소유자)에게만 소비자 인증 필터 카트리지를 주 브라켓 조립체 내로 교체할 능력을 허용하며 다른 사람에게는 허용하지 않고, 이는 임의의 다른 형상의 구성은 고유한 키이 구조체에 의해 끼워지지 않기 때문이다. 도시된 하나의 대표적인 키이 구조체는 필터 카트리지의 외측 표면 상에 위치된 정렬 부재(즉, 키이)와, 주 브라켓 내에 형성된 대응 슬롯(즉, 키이 홈)에 의해 형성된다. 정렬 부재와 슬롯이 필터 카트리지의 설치 중에 정렬되지 않으면, 래칭 시스템 조립체(56)는 작동하지 않고 필터 카트리지를 래칭 시스템 조립체(56) 내의 작동 위치 내로 로킹시키지 않을 것이고, 일치하지 않는 키이 구조체를 갖는 필터 카트리지는 매니폴드(54)에 작동식으로 연결되는 것이 방지될 것이다.

모든 가능한 키이 구조체이 본 명세서에 개시되지는 않지만, 동일한 개념적 이론이 필터 카트리지 및 래칭 시스템 조립체 및 정렬 칼라 상에 형성되는 무한하게 다양한 키이 및 대응 키이 홈 구성에 대해 적용된다고 믿어진다. 본 발명은 무한한 개수의 상이한 키이 및 대응 키이 홈 구성이 이러한 키이 및 키이 홈의 크기, 형상, 및/또는 위치 중 하나 또는 임의의 조합을 변화시킴으로써 개발될 수 있다는 것을 고려하고 있으며, 본 발명은 모든 그러한 가능한 상이한 구성을 포함하도록 의도된다.

카트리지 포핏 인터페이스

도 26 및 도 27에 도시된 바와 같이, 본 발명의 유체 여과 시스템(50)의 효율적이고 신뢰할 수 있는 전반적인 작동에 현저하게 기여하는 본 발명의 다른 특징은 카트리지 내측 스템 부분(212)의 내부 직경부 상에 카트리지 포핏 인터페이 스(75)를 형성하는 4개의 테이퍼진 리브(232, 234, 236, 238)를 포함하는데, 이로 한정되지는 않는다. 이러한 4개의 테이퍼진 리브(232, 234, 236, 238)가 적절한 때 유체가 유동하도록 허용하기 위해 포핏 밸브(78)를 개방하고, 필터 카트리지(58)의 중심선에 대해 중심 설정된 위치 내에 포핏 밸브(78)를 유지하고, 작동 중에 포핏 밸브(78)의 안정화를 보조하는 적어도 3가지 기능의 성능을 향상시키는 것으로 결정되었다. 포핏 밸브(78) 안정화는 필터 카트리지의 카트리지 내측 스템 부분(212)의 내부 직경부 상의 테이퍼진 리브(232, 234, 236, 238)가 포핏 밸브(78)를 위한 확실한 가이드(guide)로서 작용하기 때문에 달성된다. 리브(232, 234, 236, 238)는 포핏 밸브(78)가 중심 설정되는 것을 가능하게 하고, 포핏 밸브가 순수하게 병진 이동하게, 즉 과도한 측방 이동을 겪지 않게 한다. 과도한 측방 이동의 방지는 완전한 유체 유동을 보장하고, 포핏 밸브(78)의 조기 폐쇄를 방지한다. 요컨대, 포핏 밸브(78)는 필터 카트리지 내의 테이퍼진 리브(232, 234, 236, 238)에 의해 포착되어, 포핏 밸브 이동이 도 26 및 도 27에 도시된 바와 같이 카트리지에 대한 상하 이동만으로 제한된다.

카트리지 출구 포트 구멍

카트리지 교환 중에 발생하는 유체 누출은 하나의 출구 포트만이 필터 카트리지 스템 내에 존재할 때 감소되는 것으로 또한 결정되었다. 그러나, 유체 누출이 하나의 출구 포트만을 사용함으로써 감소되지만, 본 액체 여과 시스템(50)의 카트리지 구성요소는 스템(154)이 2개의 출구 포트 구멍을 구비하여 제조되었을 때 유체 누출에 대해 허용 가능하게 기능한다는 것을 이해하여야 한다.

본 발명의 액체 여과 시스템(50)의 다양한 구성요소와, 최종 사용자가 액체 여과 시스템(50)을 사용 환경 내에서 작동시키는 방법을 설명하였으므로, 이제 본 발명의 액체 여과 시스템(50)의 작동을 설명할 것이다.

시스템 작동시키기

본 발명의 시스템의 상호 작용식 구성요소들을 명확하게 도시하기 위한 노력으로, 본 출원인은 가특허 출원에서 필터 카트리지의 래칭 시스템 조립체(56) 및 매니폴드(54)로의 설치 및 그로부터의 제거를 도시하는 컬러 도면을 제공했다. 구체적으로, 원래 제공된 컬러 도면, 즉 도 26 내지 도 44와 현재 제출된 도 28 내지 도 40은 카트리지 래칭 구조물(126, 128, 130, 132) 및 정렬 부재(98, 100)의 필터 카트리지 래칭 시스템 조립체(56)와의 상호 작용을 도시하고, 원래 제공된 컬러 도면, 즉 도 42 내지 도 44는 래치 조립체(66)에 대한 주 브라켓(64)의 스프링 편의 및 회전을 도시하고, 원래 제공된 컬러 도면, 즉 도 45 내지 도 48은 필터 카트리지의 설치 및 교체 중의 매니폴드에 대한 필터 카트리지 스템(154)의 상대 위치를 도시한다. 필터 카트리지가 먼저 설치되고 이어서 매니폴드로부터 결합 해제되고 교체를 위해 제거될 때의 본 발명의 유체 여과 시스템의 외부 구성요소들의 상호 작용에 대해 이제 설명한다.

필터 카트리지 설치

도 30에 도시된 바와 같이, 정렬 칼라(68)는 필터 카트리지 외측 표면 상의 적절한 카트리지 래칭 구조물(126, 128, 130, 132) 및 정렬 부재(98, 100)와 정렬되었을 때 필터 카트리지가 래치 조립체(66)의 적절한 대향된 연장 부재(134, 136, 138, 140)와 정렬될 수 있게 하는 대응 구조물(172, 173)을 갖는다. 작업자에 의해 적절하게 정렬되면, 필터 카트리지는 도 28 및 도 29의 화살표 방향으로 이동되어, 필터 카트리지의 스템(154)이 매니폴드를 향해 이동한다. 도 31은 카트리지 정렬 칼라(68) 내의 대응 구조물(172, 173)과 정렬된 필터 카트리지 외측 표면 상의 카트리지 래칭 구조물(126, 128, 130, 132) 및 정렬 부재(98, 100)를 도시한다. 필터 카트리지가 매니폴드를 향해 더 이동함에 따라, 래치 조립체(66)의 대향된 연장 부재(134, 138) 상의 캠 표면(240, 242)이 도 32에 도시된 바와 같이 카트리지 래칭 구조물(128, 132)의 캠 표면(244, 246)과 접촉하게 된다. 필터 카트리지 래칭 시스템 조립체(56) 및 필터 카트리지(58) 상에 2 세트의 2개의 대응 구조물이 위치되는 것이 현재 바람직하다. 2개의 세트는 현재 바람직하게는 그 세트의 다른 부재에 대해 약 180도로 위치되고, 이들의 개수 및 상대 위치는 필터 시스템 및 매니폴드를 함께 작동식으로 연결하는 기능이 달성되는 한 변할 수 있다는 것을 이해하여야 한다.

래치 조립체(66)의 캠 표면(240, 242)이 필터 카트리지의 대응 부재 상의 각진 캠 표면(244, 246)과 접촉할 때, 래치 조립체(66)는 주 브라켓(64)의 대응 부재로부터 멀리 회전하기 시작하고, 따라서 장력이 래치 조립체(66) 및 주 브라켓(64)에 작동식으로 연결된 래치 복귀 스프링(148, 149)에 의해 제공된다. 도 30 내지 도 32는 매니폴드를 향한 필터 카트리지의 연속된 이동과, 대응 주 브라켓 연장 부재로부터의 대향된 래치 조립체(66) 대향 연장 부재(134, 138)의 연속된 분리를 도시한다.

원래 제공된 컬러 도면, 즉 도 34에 도시된 바와 같이, 래칭 부재가 멀리 회전되어 있는 대응 주 브라켓 연장 부재에 가장 가까운 래치 조립체(66)의 캠 표면(240, 242)은 카트리지 래칭 구조물(126, 130)의 노치(222) 내에 포획되도록 다시 약간 회전한다. 필터 카트리지가 도 34 내지 도 36에 도시된 바와 같이 매니폴드를 향해 계속 이동됨에 따라, 래치 복귀 스프링(148, 149) 및 입구 복귀 스프링(82)에 의해 제공되는 편의는 필터 카트리지가 도 36에 도시된 바와 같은 위치 내로 로킹될 때까지 카트리지 래칭 구조물(126, 130)의 노치(222) 내로 돌출 부재를 이동시킨다.

필터 카트리지 제거

카트리지 제거가 도 37 내지 도 40에 도시되어 있다. 도 37에 도시된 바와 같이, 설치된 카트리지에서 카트리지는 전방으로 밀리고, 이러한 지점에서 래치 조립체(66)의 2 세트의, 현재 바람직하게는 대향된 연장 부재(134, 136, 138, 140)의 돌출 부재(182, 184, 186, 188)는 필터 카트리지의 표면 상의 각각의 대응 카트리지 래칭 구조물(126, 128, 130, 132) 상의 노치(222, 224)에 의해 절결되지 않은 부분인 캠 표면(248, 250) 상으로 올라가고, 대향된 연장 부재(134, 136, 138, 140)는 탄성에 의해 필터 카트리지로부터 멀리 이동하거나 카트리지 래칭 구조물(126, 128, 130, 132)의 대응 노치(222, 224)로부터 멀리 구부러져서, 확실하게 분리된다. 이어서, 대향된 연장 부재(134, 136, 138, 140)는 카트리지 로킹 캠(248, 250)의 상부 위에서 스프링 편의에 의해 주 브라켓 연장 부재(102, 104, 106, 108)를 향해 다시 회전하여, 도 37 및 도 38에 도시된 바와 같이 필터 카트리 지 래칭 시스템 조립체(56)로부터 카트리지를 해제한다.

이것이 달성되면, 필터 카트리지는 이제 해제되고, 도 39 및 도 40에 도시된 바와 같이 매니폴드로부터 당겨져 나올 수 있다. 입구 복귀 스프링은 필터 카트리지를 매니폴드로부터 밀어내는 것을 돕기 위한 배출 보조구를 제공한다. 제거된 필터 카트리지를 새로운 필터 카트리지로 교체하거나 원래의 필터 카트리지를 재설치하기 위해, 전술한 필터 카트리지 설치 절차가 뒤따른다.

래치 스프링

도 41 및 도 42는 주 브라켓(64)에 대한 래치 조립체(66)의 회전 이동을 가능하게 하는 캠 표면 인터페이스(143) 사이의 회전 이동을 도시한다. 구체적으로, 원래 제공된 컬러 도면, 즉 도 40은 시스템 내에 설치되었거나 설치되고 있는 카트리지가 없을 때 래치 조립체(66)의 주 브라켓(64)과의 상대 위치를 도시한다. 필터 카트리지(58)가 초기에 카트리지 정렬 칼라(68) 내로 삽입됨에 따라, 래치 조립체(66)는 주 브라켓(64)에 대해 회전한다. 도 41은 매니폴드 조립체(54) 내로의 필터 카트리지의 설치 중의 주 브라켓(64)에 대한 래치 조립체(66)의 대략적인 최대 회전 이동을 도시한다.

상기 내용은 필터 카트리지의 설치 및 제거 중의 본 발명의 시스템의 외부 구성요소 부품들의 상호 작용에 대한 설명이었다. 필터 카트리지가 먼저 설치되고 이어서 매니폴드로부터 결합 해제되고 교체를 위해 제거될 때의 본 발명의 시스템의 내부 구성요소들의 상호 작용에 대해 설명한다.

필터 카트리지 설치

도 45 내지 도 51은 필터 카트리지 설치 중의 카트리지 스템(154)의 매니폴드의 입구 조립체와의 상호 작용을 도시한다. 도 43에 도시된 바와 같이, 필터 카트리지가 입구 조립체를 향해 밀리게 됨에 따라 포핏 밸브(78)가 폐쇄된다.

도 44에 도시된 바와 같이, 필터 카트리지가 입구 조립체를 향해 부분적으로 밀리게 됨에 따라 카트리지 O-링은 매니폴드에 대해 밀봉 결합하기 시작한다. 도 45 내지 도 47은 카트리지가 입구 조립체를 향해 추가로 밀리고, 이어서 일정 지점에서 포핏 밸브가 개방된 후의 모든 O-링의 매니폴드 및 입구에 대한 결합을 도시한다. 도 48에 도시된 바와 같이, 카트리지는 입구 복귀 스프링 및 수압의 결과로서 입구 조립체로부터 멀리 또는 외측으로 이동한다. 이러한 지점에서, 카트리지는 제 위치에 고정/래칭되고, 모든 O-링은 매니폴드 및 입구에 결합되고, 포핏 밸브(78)는 최대 물 유동으로 개방된다.

도 51은 모든 O-링이 매니폴드 및 입구 조립체에 결합되고, 포핏 밸브(78)가 개방되어 최대 물 유동이 있는 작동 위치에서의 카트리지의 고정/래칭 상태에 있는 카트리지 설치의 최종 결과를 도시한다.

필터 카트리지 제거

매니폴드 조립체에 연결된 설치 작동 위치로부터의 필터 카트리지 제거는 카트리지 단부를 입구 조립체를 향해 미는 것에 의해 개시되고, 이는 입구 조립체를 입구 조립체가 카트리지 스템에 의해 밀리는 것과 동일한 방향으로 이동시킨다. 이러한 지점에서, 포핏 밸브(78)는 개방되고, 모든 O-링은 결합되어 유지되고, 전술한 연결 구조물은 외측으로 휘어지고 회전하여, 도 49에 도시된 바와 같이 필터 카트리지 상의 대응 연결 구조물과의 결합으로부터 해제된다.

원래 제공된 컬러 도면, 즉 도 53에 도시된 바와 같이, 카트리지가 입구 조립체를 향해 밀린 후 카트리지는 해제되어 입구 복귀 스프링 및 수압에 의해 외측으로 밀린다. 도시된 바와 같이, 입구 조립체는 포핏 밸브(78)가 개방 유지되면서 매니폴드 상의 시트로 복귀했다.

도 50에 도시된 바와 같이, 카트리지 제거 중의 이러한 지점에서, 카트리지는 사용자에 의해 제거되고, 포핏 밸브(78)는 폐쇄되고, 모든 O-링은 결합되어 유지되지만, 물 유동은 없다.

도 51에 도시된 바와 같이, 카트리지를 제거하는 사용자에 의해 카트리지가 더욱 당겨져 나옴에 따라, 입구 O-링에 대한 카트리지 밀봉은 해제되고, 하부 카트리지 O-링은 매니폴드로부터 결합 해제되고, 카트리지가 나온다. 이러한 지점에서, 사용자는 입구 조립체와의 결합의 상부로부터 카트리지를 성공적으로 제거했다.

상세하게 전술한 구체적인 실시예의 개발 후, 앞서의 개시 내용 상에서 구성되고 상기 개념 상에서 개선된 다른 실시예가 개발되었다. 도면의 검토 시에 알 수 있는 바와 같이, 다음의 새로운 실시예는 본 명세서에서 후술되는 바와 같이 전술한 실시예와 함께 매니폴드 조립체(54)를 공유하고, 몇몇 구성요소를 감소시키고, 여러 주요 구성요소를 보강한다.

본 발명은 예를 들어 정상 작동 중에 물 여과 기능을 이용할 수 있는 냉장고 또는 유사한 장치와 같은 장치에 제한되지 않는 하나의 대표적인 용도에서 채용될 수 있는 예를 들어 물과 같은 액체의 여과 시스템에 관한 것이다. 본 발명의 액체 여과 시스템은 여러 새롭고 고유한 특징을 포함한다.

사시도인 도 55 및 분해도인 도 56에 도시된 다른 대표적인 실시예에서, 본 발명에 따른 액체 여과 시스템(350)은 상세하게 후술되는 바와 같이 대표적인 필터 카트리지(358)를 매니폴드 조립체(54)에 작동식으로 연결하고 분리하기 위해 전술한 바와 같이 조합식 장착 브라켓 조립체/카트리지 정렬 칼라/필터 카트리지 래칭 시스템 조립체(351), 매니폴드 조립체(54)를 포함한다.

상세하게 도시된 이러한 대표적인 조립된 액체 여과 시스템(350)에서, 조합식 장착 브라켓 조립체/카트리지 정렬 칼라/필터 카트리지 래칭 시스템 조립체(351)는 정상 작동 중에 물 여과 기능을 이용할 수 있는 냉장고 또는 유사한 장치를 포함하지만 이로 한정되지 않는 (도시되지 않은) 다른 구조물에 조합식 장착 브라켓(351)을 작동식으로 부착 및 탈착하기 위한 구조물(353)을 포함한다. 조합식 장착 브라켓 조립체/카트리지 정렬 칼라/필터 카트리지 래칭 시스템 조립체(351)는 보다 상세히 후술되는 바와 같이 매니폴드 조립체(54)와 필터 카트리지 래칭 시스템 조립체(356)를 작동식으로 연결하기 위한 체결 구조물(355) 및 부착 부분(359)을 추가로 포함한다.

상세하게 도시된 이러한 대표적인 조립된 액체 여과 시스템(350)에서, 상기 실시예에서와 같이 매니폴드 조립체(54)는 조합식 장착 브라켓 조립체/카트리지 정렬 칼라/필터 카트리지 래칭 시스템 조립체(351)에 작동식으로 연결된다. 필터 카트리지 래칭 시스템 조립체(356)는 조합식 장착 브라켓 조립체/카트리지 정렬 칼라 /래치 부재(351) 및 매니폴드 조립체(354)에 작동식으로 연결되고, 다른 특징들 중에서 현재 바람직하게는 직교 돌출하는 (도 56에 가장 잘 도시된 바와 같은) 복수의 주 브라켓 연장 부재(402, 404) 및 현재 바람직하게는 직교 돌출하는 복수의 대향된 연장 부재(434, 436)를 갖는 주 브라켓/래치 조립체 조합(364)을 포함하고, 이들의 세부 사항은 또한 후술될 것이다.

여기서, 교체식 필터 카트리지(358)를 수납하고, 고정시키고, 결합 및 상호 관계로부터 선택적으로 해제하는 현재 바람직한 액체 여과 시스템(350)의 사용 위치 내에 고정된 부분을 포함하는 조합식 장착 브라켓 조립체/카트리지 정렬 칼라/필터 카트리지 래칭 시스템 조립체(351), 매니폴드 조립체(54)를 포함하는 구성요소들의 구조적 구성을 설명하는 것이 적절할 것으로 보인다.

조합식 장착 브라켓 조립체/카트리지 정렬 칼라 /필터 카트리지 래칭 시스템 조립체

도 56 및 도 59에 도시된 바와 같이, 본 발명의 액체 여과 시스템(350)의 조합식 장착 브라켓 조립체/카트리지 정렬 칼라/필터 카트리지 래칭 시스템 조립체(351) 구성요소는 현재 바람직하게는 대표적인 브라켓 커버(352)와, 필터 카트리지 래칭 시스템 조립체(356)를 포함한다. 도 59는 본 발명에 따른 하나의 대표적인 조합식 장착 브라켓 조립체/카트리지 정렬 칼라/필터 카트리지 래칭 시스템 조립체(351)의 사시도이다. 분해도에서 구체적으로 도시된 바와 같이, 조합식 장착 브라켓 조립체/카트리지 정렬 칼라/필터 카트리지 래칭 시스템 조립체(351)는 기부 부분(357) 및 기부 부분(357)에 대해 현재 바람직하게는 직교 형성된 부착 부분(359)을 갖는 단일편 성형 부품을 포함한다. 기부 부분(357)은 본 기술 분야에 공지된 바와 같이, 액체 여과 시스템(350)을 예를 들어 냉장고와 같은 다른 구조물에 고정시키기 위한 대표적인 구조물(353)을 포함한다. 브라켓 커버(352)는 조합식 장착 브라켓 조립체/카트리지 정렬 칼라/필터 카트리지 래칭 시스템 조립체(351)와 매니폴드 조립체(354)를 수납하고 작동식으로 연결하기 위한 연결 구조물(391)을 포함한다.

도시된 바와 같이, 기부 부분(357)은 조합식 장착 브라켓 조립체/카트리지 정렬 칼라/필터 카트리지 래칭 시스템 조립체(351)를 필터 카트리지 래칭 시스템 조립체(356)와 접속시켜서 상호 연결하는, 예를 들어 돌출부와 같은 체결 구조물(353)을 수납하기 위한 구조물을 포함한다.

도 56 및 도 59에 도시된 바와 같이, 본 실시예의 조합식 장착 브라켓 조립체/카트리지 정렬 칼라/필터 카트리지 래칭 시스템 조립체(351)는 필터 카트리지 래칭 시스템 조립체(56), 주 브라켓(64), 래치 조립체(66), 정렬 칼라(68), 및 원래의 래치 복귀 스프링(148, 149)을 대체하는, 예를 들어 단일 래치 복귀 스프링(448)과 같은 탄성 수단 또는 래치 조립체 편의 구조물을 포함하는 전술한 상기 실시예의 다음의 구조물들을 조합시킨다. 상세히 후술되는 바와 같이, 필터 카트리지 래칭 시스템 조립체(356)는 필터 카트리지(358)를 매니폴드 조립체(54) 내에 수용된 입구 조립체(70)와 정렬시키기 위해 조합식 장착 브라켓 조립체/카트리지 정렬 칼라/필터 카트리지 래칭 시스템 조립체(351) 연장 부재(402, 404) 내에 작동식으로 형성된 구조물(472)을 포함한다. 조합식 장착 브라켓 조립체/카트리지 정렬 칼라/필터 카트리지 래칭 시스템 조립체(351) 연장 부재(406, 408)는 조합식 장 착 브라켓 조립체/카트리지 정렬 칼라/필터 카트리지 래칭 시스템 조립체(351) 내로의 필터 카트리지(358)의 삽입 중에 필터 카트리지(358)의 조합식 장착 브라켓 조립체/카트리지 정렬 칼라/필터 카트리지 래칭 시스템 조립체(351)와의 정렬을 보조하기 위한 구조물 또는 슬롯(409)을 또한 포함한다. 또한, 조합식 장착 브라켓 조립체/카트리지 정렬 칼라/필터 카트리지 래칭 시스템 조립체(351)는 조합식 장착 브라켓 조립체/카트리지 정렬 칼라/필터 카트리지 래칭 시스템 조립체(351)를 브라켓 커버(352)에 작동식으로 고정시키기 위한 연결 구조물(419)과 접속하기 위해 내부에 작동식으로 위치된 구조물(410, 412, 414, 416)과 함께 필터 카트리지 스템(454)의 입구 조립체(70)와의 접속을 허용하기 위한 보어(460)를 포함한다. 또한, 조합식 장착 브라켓 조립체/카트리지 정렬 칼라/필터 카트리지 래칭 시스템 조립체(351)에 매니폴드 조립체(54)를 작동식으로 연결하기 위한 수납 구조물(391)이 전술한 바와 같이 상부에 그리고 보어(460)에 근접하게 작동식으로 위치된다.

하나의 대표적인 실시예에서, 조합식 장착 브라켓 조립체/카트리지 정렬 칼라/필터 카트리지 래칭 시스템 조립체(351)의 내부 표면은 현재 바람직하게는 필터 카트리지(358)의 외측 표면으로부터의 돌출부로서 형성된 도 56에 가장 잘 도시된 바와 같은 카트리지 래칭 구조물(428, 432)이 필터 카트리지(358)가 입구 조립체(70) 내로 적절하게 삽입될 수 있기 전에 정렬되어야 하도록 작동식으로 접속하게 구성된다.

도 55 내지 도 57에 도시된 바와 같이, 의도된 환경에서 본 발명을 이용하는 데 효과적인 것으로 입증된 하나의 대표적인 실시예는 1세트의 대향된 연장 부 재(402, 404)를 포함하고, 카트리지 래칭 구조물(428, 432)에 근접한 필터 카트리지(358)의 외측 표면의 면 상에 형성된 대응 정렬 부재(398, 400)를 수납하기 위한 내부에 형성된 슬롯(409)을 갖는다. 대응 카트리지 정렬 부재(398, 400)가 필터 카트리지(358)의 외측 표면의 면 상에 형성되고, 조합식 장착 브라켓 조립체/카트리지 정렬 칼라/필터 카트리지 래칭 시스템 조립체(351) 연장 부재(404, 408) 상의 슬롯(472) 형태의 대응 정렬 부재와 작동식으로 접속하도록 표면으로부터 돌출하는 것이 현재 바람직하지만, 전술한 실시예에서와 같이 당업자에게 현재 공지된 그리고 당업자에게 현재 공지되지는 않았지만 이후에 공지될 필터 카트리지와 래칭 메커니즘의 원하는 인터페이스를 달성하는 데 효과적인 임의의 대응 구조물이 본 명세서 및 청구의 범위에 의해 포함되도록 의도된다는 것을 이해하여야 한다. 구체적으로, 슬롯을 필터 카트리지의 표면 상에 위치시키고 대응 돌출부를 조합식 장착 브라켓 조립체/카트리지 정렬 칼라/필터 카트리지 래칭 시스템 조립체 상에 위치시키는 것과 같은 변형은 위에서 고려된 무한한 개수의 변형 중 하나의 유형의 대표적인 예이다.

도 56에 가장 잘 도시된 바와 같이, 래치 조립체(366)는 직교 돌출하는 2 세트의, 현재 바람직하게는 대향된 연장 부재(434, 436)를 갖는 림(442)을 포함한다. 도시된 바와 같이, 래치 조립체(366)는 조합식 장착 브라켓 조립체/카트리지 정렬 칼라/필터 카트리지 래칭 시스템 조립체(351) 림(394)의 상부 표면과 래치 조립체 림(442)의 하부 표면이 활주/베어링식 접촉을 하도록 조합식 장착 브라켓 조립체/카트리지 정렬 칼라/필터 카트리지 래칭 시스템 조립체(351) 위에 작동식으로 위치 된다. 래치 조립체 림(442)의 상부 표면으로부터, 주 브라켓 림(394)의 상부 표면으로부터 수직 연장하는 대응 돌출부(478, 480)에 래치 조립체 편의 구조물(448), 현재 바람직하게는 래치 복귀 스프링을 고정시키기 위한 돌출부(396)가 돌출한다.

도 56에 가장 잘 도시된 바와 같이, 현재 바람직하게는 대향된 연장 부재(434, 436)의 세트는 그의 내측 표면으로부터 래치 조립체 림(442) 내에 형성된 보어(360)의 중심을 향해 현재 바람직하게는 직교 연장하는 돌출 부재(482, 486)를 갖는다. 래치 조립체 림(442)은 현재 바람직하게는 조합식 장착 브라켓 조립체/카트리지 정렬 칼라/필터 카트리지 래칭 시스템 조립체(351) 림(394)의 대응 구조물(498, 202)과 접속하기 위한 대응 구조물(490, 494)을 포함한다. 조합식 장착 브라켓 조립체/카트리지 정렬 칼라/필터 카트리지 래칭 시스템 조립체(351) 림(394)의 상부 표면과 래치 조립체 림(442)의 하부 표면 사이의 인터페이스는 조합식 장착 브라켓 조립체/카트리지 정렬 칼라/필터 카트리지 래칭 시스템 조립체(351)에 대한 래치 조립체(366)의 제한된 회전을 위한 베어링형 표면을 제공하고, 이에 의해 상세히 후술되는 바와 같이 필터 카트리지(358)의 본 발명의 시스템과의 결합 및 그로부터의 결합 해제를 용이하게 한다.

래치 조립체(366)의, 현재 바람직하게는 대향된 연장 부재(434, 436)의 돌출 부재(482, 486)는 필터 카트리지(358)를 매니폴드 조립체(54) 내의 적절하고 해제 불가능한 위치에 고정시키기 위해 현재 바람직하게는 노치(222, 224)(제1 실시예의 도 23 내지 도 25 참조) 형태의 대응 카트리지 래칭 구조물(428, 432)과 접속하도록 구성된다.

제1 실시예에 대해 전술한 바와 같이, 본 실시예의 발명자는 필터 카트리지(358) 외측 표면 상의 카트리지 래칭 구조물(428, 432) 상의 대응 구조물과의 2개의 래치 부재 돌출 부재(482, 486) 사이의 인터페이스에서 래치 부재 돌출 부재(434, 436)의 두께보다 더 큰 적어도 2개의 돌출 부재(482, 486)의 단부의 최내측 표면의 두께를 갖는 것은 필터 카트리지 스템(454)의 입구 조립체(70)로부터의 우발적인 결합 해제를 방지하기 위한 더욱 적절한 수단을 제공한다는 발견을 재확인했다.

사실상, 본 발명의 대표적인 실시예인, 2개의 래치 부재 돌출 부재(482, 486)의 필터 카트리지(358)의 외측 표면 상의 대응 카트리지 래칭 구조물(428, 432)과의 인터로킹 구성요소의 시험 중에, 극한의 조건에서도 필터 카트리지(358)의 시스템 매니폴드 조립체(354)로부터의 우발적인 결합 해제가 발생하지 않았고, 이는 압력과 같은 힘이 매니폴드로부터 필터 카트리지의 결합 해제 방향으로 스템 또는 목부(454)로부터 그의 바닥을 향해 필터 카트리지에 인가될 때 래치 조립체(366) 및 필터 카트리지 래칭 구조물(428, 432)의 정합 표면들이 인터로킹되고 함께 이동하는 정합 역전 각도를 갖기 때문이다.

필터 카트리지 래칭 시스템 조립체

본 발명의 대표적인 필터 카트리지 래칭 시스템 조립체(356)는 유체 매니폴드/필터 카트리지 인터페이스 연결의 적용에 대해 고유하고 혁신적이다.

도 56에 도시된 바와 같이, 조합식 장착 브라켓 조립체/카트리지 정렬 칼라/필터 카트리지 래칭 시스템 조립체(351)와 필터 카트리지 래칭 시스템 조립체(356) 사이의 관계는 분해도에 의해 도시된 바와 같다. 도 55는 조합식 장착 브라켓 조립체/카트리지 정렬 칼라/필터 카트리지 래칭 시스템 조립체(351) 및 필터 카트리지 래칭 시스템 조립체(356)를 작동식 연결로부터 생성된 조립된 유닛으로서 도시한다.

전술한 제1 실시예에서와 같이, 제2 실시예의 대표적인 필터 카트리지 래칭 시스템 조립체(356)의 작동은 후퇴 가능한 볼펜과 다소 유사하게 기능하는 것으로 가장 잘 설명될 수 있다. 후퇴 가능한 볼펜 시스템에서, 펜 액추에이터가 눌리면 볼 포인트 카트리지는 펜 배럴의 내부로부터 밖으로 병진 이동하여 볼 포인트가 노출되도록 연장된 위치에 래칭될 것이다. 펜 액추에이터가 다시 눌리면, 볼 포인트는 래칭 해제되어 펜 몸체의 배럴 내부로 다시 후퇴될 것이다.

제2 실시예의 래칭 메커니즘의 작동은 기본적으로 상기 후퇴 가능한 볼펜의 설명과는 반대로, 제1 실시예와 동일하다. 구체적으로, 필터 카트리지(358)는 필터 카트리지 래칭 시스템 조립체(356) 내로 삽입되어 일련의 캠 특징부 및 스프링을 사용하여 래칭된다. 이러한 래치/캠 운동은 필터 카트리지(358)의 매니폴드 조립체(354) 및 필터 카트리지 래칭 시스템 조립체(356) 조립체 내로의 선형 병진 이동으로부터 도출된다. 동일한 선형 병진 이동/운동은 필터 카트리지(358)를 작동 위치 내로 설치(또는 래칭)하기 위해 사용된 바와 같이 필터 카트리지(358)를 필터 카트리지 래칭 시스템 조립체(356)로부터 제거(또는 래칭 해제)하기 위해 사용된다.

제2 실시예의 현재 바람직한 대표적인 필터 카트리지 래칭 시스템 조립 체(356)의 이용으로부터 생성되는 명확한 이점은 사용자는 액체가 필터 카트리지(358) 내로 유동하도록 필터 카트리지(358)가 매니폴드 조립체(354) 내로 작동식으로 로킹되게 하기 위해 필터 카트리지(358) 상으로 1가지 반향의 운동을 부여하기만 하면 된다는 점에서, 제1 실시예에서 경험된 바와 동일하다.

제2 실시예의 현재 바람직한 대표적인 유체 필터 시스템(350)은 또한 종래의 ¼ 회전 장치와 관련된 높은 탈출 토크 현상을 제거한다. 본 발명의 제2 실시예의 대표적인 시스템에서, 제1 실시예에서와 같이 고도로 압축된 O-링의 회전은 요구되지 않는다. 본 발명의 시스템은 고도로 압축된 O-링의 회전 이동을 방지하는 데 효과적이고, 필터 카트리지(358)를 매니폴드 조립체(354)와의 작동식 연결로부터 래칭 해제 및 제거하기 위해 필요한 밀봉 파괴력을 극적으로 감소시키는 고도로 압축된 O-링의 병진 이동만을 허용한다.

본 발명의 제2 실시예의 고유하고 혁신적인 필터 카트리지 래칭 시스템 조립체(356)가 이제 상세하게 설명될 것이다. 전술한 바와 같이, 필터 카트리지 래칭 시스템 조립체(356)는 매니폴드 조립체(54) 및 조합식 장착 브라켓 조립체/카트리지 정렬 칼라/필터 카트리지 래칭 시스템 조립체(351)에 작동식으로 연결되는 메커니즘이다.

도 55 내지 도 57에 도시된 바와 같이, 필터 카트리지 래칭 시스템 조립체(356)는 조합식 장착 브라켓 조립체/카트리지 정렬 칼라/필터 카트리지 래칭 시스템 조립체(351), 래치 조립체(366), 및 후술되는 바와 같은 예컨대 스프링 구조물(448)과 같은 적어도 하나의 탄성 구조물을 포함한다. 일반적으로, 주요 조합식 장착 브라켓 조립체/카트리지 정렬 칼라/필터 카트리지 래칭 시스템 조립체(351)는 현재 바람직하게는 일 단부에서 매니폴드 조립체(354)와 접속하기 위한 연결 구조물(391)과, 조합식 장착 브라켓 조립체/카트리지 정렬 칼라/필터 카트리지 래칭 시스템 조립체(351) 림(394)의 타 측면으로부터 반대 방향으로 돌출하는 2개의 주 브라켓 연장 부재(402, 406)를 갖는 사출 성형편이다.

필터 카트리지 래칭 시스템 조립체(356)의 조립 중에, 조합식 장착 브라켓 조립체/카트리지 정렬 칼라/필터 카트리지 래칭 시스템 조립체(351)의 하부 표면으로부터의 2개의 연장 부재(402, 406)의 단부. 구조물(410, 412, 414, 416)이 돌출부 또는 필요로 하는 기능을 허용 가능한 방식으로 수행할 수 있는 임의의 다른 공지된 체결구 또는 필요로 하는 기능을 수행할 수 있는 임의의 발견될 체결구와 같은 연결 구조물(419)을 사용하여 조합식 장착 브라켓 조립체/카트리지 정렬 칼라/필터 카트리지 래칭 시스템 조립체(351)를 브라켓 커버(352)에 연결하기 위해 조합식 장착 브라켓 조립체/카트리지 정렬 칼라/필터 카트리지 래칭 시스템 조립체(351) 림(394) 상의 작동 위치에 형성된다. 또한, 4개의 돌출 부재(482, 486)는 필터 카트리지(358)의 스템 또는 목부(454)가 쉽게 설치되고 이후에 매니폴드 조립체(54)와의 결합으로부터 쉽게 제거되도록, 필터 카트리지(358) 상에 래칭 및 래칭 해제되도록 대응 카트리지 래칭 구조물(428, 432)과 작동식으로 상호 작용하기 위한 2개의 대향된 연장 부재(434, 436)의 내측 표면으로부터 연장한다.

조합식 장착 브라켓 조립체/카트리지 정렬 칼라/필터 카트리지 래칭 시스템 조립체(351) 림(394)과 래치 조립체 림(442)의 2개의 대향된 연장 부재(434, 438) 는, 래치 조립체 림(442) 및 조합식 장착 브라켓 조립체/카트리지 정렬 칼라/필터 카트리지 래칭 시스템 조립체(351) 림(394)이 도 41 및 도 42에 도시된 바와 같이 제1 실시예와 유사한 방식으로 한정된 공간 내에서 전후로 회전하도록 래치 조립체(366)의 래치 조립체 림(442)으로부터의 2개의 래치 부재 돌출 부재(444, 446)의 회전 이동을 가능하게 하는 방식으로 서로 접속하게 구성된다. 2개의 대향된 연장 부재(434, 436)의 회전을 제어하기 위해, 예를 들어 코일 스프링, 판 스프링, 연장 스프링, 또는 필요로 하는 기능을 작동식으로 수행할 수 있는 임의의 다른 현재 공지되거나 미공지된 탄성 구조물과 같은 하나의 대표적인 탄성 구조물(448)이 연장 부재에 작동식으로 연결된다.

전술한 바와 같이, 2개의 대향된 연장 부재(434, 436)와 접속하기 위한 제1 실시예와 유사한 구조물이 도 55 및 도 56에 도시되어 있다. 도시된 바와 같이, 대표적인 구조물은 현재 바람직하게는 필터 카트리지 외부 표면 또는 카트리지 래칭 구조물(428, 432)의 표면 위의 돌출부를 포함한다. 구체적인 형상의 구조물이 도시되어 있지만, 도시된 구체적인 구조물의 성과를 달성할 수 있는 임의의 다른 형상이 본 출원의 청구의 범위의 범주 내에 들도록 의도된다는 것을 이해하여야 한다. 도시된 특정한 대표적 실시예에 의해 달성되는 바와 동일한 성과를 달성하기 위해 사용될 수 있는 재료 및 구조의 많은 조합이 있다고 믿어지며, 이는 본 발명의 신 기술의 범주 내에 드는 것으로 믿어진다.

본 발명의 제1 실시예의 시스템의 작동 중에 더욱 상세하게 설명된 바와 같이, 어떤 구조 및/또는 재료가 필터 카트리지에 회전력을 부여하지 않고서 필터 카 트리지가 매니폴드 조립체(354)와 결합하고 그로부터 결합 해제될 수 있게 하는 특정 작용이 가능한 필터 카트리지(358) 상에 형성된 2개의 대향된 연장 부재(434, 436) 및 대응 카트리지 래칭 구조물(428, 432)에 대해 선택되는 지가 중요하다. 도시된 특정한 대표적인 제2 실시예에서, 2개의 대향된 연장 부재(434, 436)는 현재 바람직하게는 필터 카트리지(358)의 매니폴드 조립체(54)로의 설치 및 그로부터의 제거 중에 필터 카트리지(358)의 표면으로부터 멀어지는 그리고 그를 향한 이동이 가능하다. 또한, 2개의 대향된 연장 부재(434, 436)는 현재 바람직하게는 2개의 대향된 연장 부재(434, 436)의 내측 표면 상에 형성된 돌출 부재(482, 486)의 필터 카트리지(358)의 외측 표면 상에 형성된 카트리지 래칭 구조물(428, 432)과의 결합을 용이하게 하기 위해 조합식 장착 브라켓 조립체/카트리지 정렬 칼라/필터 카트리지 래칭 시스템 조립체(351) 내의 개방부들 사이에서 회전할 수 있다. 아울러, 2개의 대향된 연장 부재(434, 436)는 대향된 연장 부재(434, 438)가 조합식 장착 브라켓 조립체/카트리지 정렬 칼라/필터 카트리지 래칭 시스템 조립체(351)의 돌출부(478)로부터 멀리 회전한 다음 다시 돌출부(478)로부터 멀리 필터 카트리지(358)의 외측 표면 상의 카트리지 래칭 구조물(428, 432)과 결합하도록 이동되는 것을 가능하게 하는 림(394)의 대응 구조물(498, 202)과 접속하기 위한 구조물(490, 494)에 작동식으로 연결되어야 한다.

또한, 매니폴드 조립체(54) 내로 필터 카트리지(358)를 직선으로 밀고 당기는 운동을 할 때에, 2개의 대향된 연장 부재(434, 436)의 돌출 부재(482, 486) 및 필터 카트리지(358)의 외측 표면 상의 카트리지 래칭 구조물(428, 432)의 상보적인 구조는 필터 카트리지(358)가 그의 어떠한 회전 이동이 없이 필터 카트리지(358)를 매니폴드 조립체(54) 내로 단순 이동시킴으로써 매니폴드 조립체(354)와의 결합으로부터 제거될 수 있도록 결합 해제될 수 있어야 한다. 이것이 발생하면, 필터 카트리지(358)는 매니폴드 조립체(54)와의 결합으로부터 쉽게 제거되고, 이어서 새로운 카트리지(358)가 매니폴드 조립체(354)와 결합하도록 이동될 수 있다.

구체적으로, 본 발명의 혁신적인 특징들 중에서, 확실한 결합을 제공하도록 래치 조립체(366) 스프링에 부하를 가하는 것이 바람직한 것으로 결정되었다. 또한, 필터 카트리지(358)의 설치 중에 시스템이 래치 오버라이드 및 강제 결합을 허용하는 것을 가능하게 하는 것도 바람직한 것으로 결정되었다. 도시된 특정한 대표적 실시예에서, 단일 래치 복귀 스프링(448)을 사용하여 래치를 복원시키는 것이 바람직한 것으로 결정되었지만, 더 많은 스프링이 효과적으로 이용될 수 있다는 것을 인식하였다. 마지막으로, 필터 카트리지(358)와 결합하기 위해 2개의 대향된 연장 부재(434, 436)를 사용하는 것도 바람직한 것으로 결정되었지만, 당업자가 이해하는 바와 같이 더 많은 연장 부재의 이용이 상호 연결 기능을 효과적으로 달성하기에 충분할 수 있다는 것을 인식하였다.

여기서, 이제 본 발명의 제2 실시예에서 고려되는 바와 같이, 액체 여과 시스템(350)의 대표적인 필터 카트리지 조립체(358) 구성요소를 설명할 것이다.

필터 카트리지 조립체

필터 카트리지 조립체(58)의 분해도인 도 22에 도시된 바와 같이, 제2 실시예와 유사한 본 발명의 제1 실시예의 필터 카트리지 조립체 구성요소의 대표적인 실시예는 폐쇄 부재(158), 여과 매체(160), 상부 단부 캡(162), 스템(154) 부재를 구비한 쉘(164)을 포함한다. 도 56은 본 발명의 제2 실시예에 따른 조립된 필터 카트리지 조립체(358)의 대표적인 실시예의 사시도이다.

도 56에 도시된 바와 같이, 필터 카트리지(358)의 상부 부분 또는 쉘 부분(464)은 쉘(464)의 외측 표면으로부터 외측으로 돌출하는 대표적인 카트리지 래칭 구조물(428, 432)을 포함한다. 전술한 바와 같이, 이러한 대표적인 카트리지 래칭 구조물(428, 432) 및 정렬 부재(398, 400)는 조합식 장착 브라켓 조립체/카트리지 정렬 칼라/필터 카트리지 래칭 시스템 조립체(351) 상의 대응하는 2개의 주 브라켓 연장 부재(402, 406)와 접속하도록 구성되고, 필터 카트리지 표면 상의 정렬 부재(398, 400)와 접속하기 위한 구조물 또는 슬롯(409)을 갖는다. 대표적인 카트리지 래칭 구조물(428, 432) 및 정렬 부재(398, 400)에 대해 도시된 구조물은 돌출부이지만, 대응 구성요소와 상호 작용하면서 의도된 기능을 수행할 수 있는 만입부 또는 더 두껍거나 덜 두꺼운 돌출부가 본 발명의 일부로 고려되어야 한다는 것을 이해하여야 한다.

제1 실시예에서와 같이 그리고 도 60에 도시된 바와 같이, 대표적인 상부 단부 캡(462)은 당업자에게 공지된 임의의 종래의 방식으로 대표적인 여과 매체(460)에 작동식으로 연결된다. 구체적으로 도시된 바와 같이, 상부 단부 캡은 O-링과 같은 다양한 대표적인 밀봉 구조물이 작동식으로 위치되어 있는 대표적인 내측 스템 부분을 갖는다. 대표적인 쉘(464)은 전술한 대표적인 카트리지 래칭 구조물(428, 432) 및 정렬 부재(398, 400)에 추가하여, 당업자에게 공지된 바와 같이 입구 조립체(70)로부터 여과 매체(160)를 통해 그리고 출구 조립체(362)를 통해 외부로의 액체의 이동을 용이하게 하기 위해 예를 들어 O-링과 같은 복수의 대표적인 밀봉 수단이 작동식으로 위치되어 있는 외측 스템 부분(514)을 포함한다. 본 발명의 시스템의 특정한 대표적 실시예가 도시되어 있지만, 많은 다른 작동 가능한 실시예가 가능하고 이들이 본 명세서 및 청구의 범위의 범주 내에 포함되도록 의도된다는 것을 이해하여야 한다. 그렇게 많은 여과 카트리지 조립체 변형이 가능하므로, 각각의 모든 가능한 여과 카트리지 조립체 실시예의 완전한 설명을 제공하는 것은 불필요하다고 믿는다.

그러나, 제1 실시예의 설명에서 언급된 바와 같이, 도시된 제2 필터 카트리지 조립체(358) 실시예의 하나의 특징은 필터 카트리지 조립체의 외측 표면, 특히 도시된 바와 같이 쉘(464)로부터의 돌출부로서 도시된 대표적인 카트리지 래칭 구조물(428, 432) 및 정렬 부재(398, 400)이고, 주 브라켓 및 래치 조립체 상에 위치된 대응 구조물이 그들과 성공적으로 접속할 수 있는 한, 대응 구조물은 필터 카트리지 조립체(358)의 외측 표면 상에 또는 그 위의 임의의 다른 위치에 위치될 수 있다는 것을 이해하여야 한다.

제1 실시예의 도 23 내지 도 25에 가장 잘 도시된 바와 같이, 제2 실시예의 필터 카트리지 대응 카트리지 래칭 구조물(428, 432)이 도 56에 상세하게 도시되어 있다. 필터 카트리지 대응 래칭 구조물(428, 432)은 2개의 구성요소, 즉 제1 상보적인 요소(466) 및 제2 대응 정렬 부재(398)를 포함한다. 제1 상보적인 요소(466)의 특징은 3개의 대각선 표면(516, 518, 520)을 포함하고, 노치(522)가 대각선 표 면들 중 2개(516, 520) 사이에 형성된다. 대응 카트리지 래칭 구조물(428, 432)의 감소된 폭은 후술될 중요한 기능을 수행한다. 도시된 바와 같이, 스템으로부터 가장 먼 제1 상보적인 요소의 부분은 테이퍼진 부분(470)을 포함한다. 제2 상보적인 요소(398, 400)는 주 브라켓 연장 부재(404, 408) 내에 형성된 구조물 또는 슬롯(409)과 접속하기 위한 상보적인 형상의 요소를 포함한다.

제1 실시예에서와 같이, 대응 필터 카트리지 래칭 구조물(428, 432)은 3개의 비교적 직선인 표면(526, 528, 530)으로부터 형성된 노치(524)를 포함한다. 래치 조립체(366)로부터 돌출한 2개의 연장 부재인 대응 부분에서와 같이, 상부 부분(526)의 외측 표면은 카트리지 래칭 구조물(428, 432)이 필터 카트리지 표면과 접속하는 지점보다 더 두껍다. 이러한 카트리지 래칭 구조물(428, 432)은 연장 부재 상의 도 56 내지 도 59에 도시된 바와 같은 대응 돌출 부재(482, 486)와 조합하여, 필터 카트리지 래칭 시스템 조립체(356)의 확실한 결합을 제공하여 필터 카트리지를 올바른 작동 위치에 확실하게 위치시키고 유지시킨다.

제1 실시예에서와 같이, 본 발명의 제2 실시예의 유체 여과 시스템(350)은 정렬 칼라 내로의 필터 카트리지 진입 지점의 특정 구성이 다양한 도면에 도시된 바와 같이 형성되지만, 정합하는 전용 형상의 대응 부분들만이 설치되도록 허용되어, 교체 카트리지의 품질 제어를 제공하도록 보장하기 위해 각각의 소비자/제조자에 대해 고유한 여과 시스템을 제공하도록 무한한 개수의 상이한 형상으로 구성될 수 있는 점에서, 유사한 전용 키이 구조체를 현재 고려하고 있으며 이를 특징으로 한다.

제1 실시예에서와 같이, 각각의 고유한 필터 카트리지 대응 래칭 구조물(428, 432) 및 대응 정렬 부재(398, 400) 또는 키이 구조체는 계약된 사용자 (또는 소비자가 특정 키이 구조체를 사용할 권리를 구매했으면 소유자)에게만 소비자 인증 필터 카트리지를 주 브라켓 조립체 내로 교체할 능력을 허용하며 다른 사람에게는 허용하지 않고, 이는 임의의 다른 형상의 구성은 고유한 키이 구조체에 의해 끼워지지 않기 때문이다. 도시된 하나의 대표적인 키이 구조체는 필터 카트리지의 외측 표면 상에 위치된 정렬 부재(즉, 키이)와, 주 브라켓 내에 형성된 대응 슬롯(즉, 키이 홈)에 의해 형성된다. 정렬 부재와 슬롯이 필터 카트리지의 설치 중에 정렬되지 않으면, 래칭 시스템 조립체(356)는 작동하지 않고 필터 카트리지를 래칭 시스템 조립체(356) 내의 작동 위치 내로 로킹시키지 않을 것이고, 일치하지 않는 키이 구조체를 갖는 필터 카트리지는 매니폴드(354)에 작동식으로 연결되는 것이 방지될 것이다.

제1 실시예에서와 같이, 모든 가능한 키이 구조체이 본 명세서에 개시되지는 않지만, 동일한 개념적 이론이 필터 카트리지 및 래칭 시스템 조립체 및 정렬 칼라 상에 형성되는 무한하게 다양한 키이 및 대응 키이 홈 구성에 대해 적용된다고 믿어진다. 본 발명은 무한한 개수의 상이한 키이 및 대응 키이 홈 구성이 이러한 키이 및 키이 홈의 크기, 형상, 및/또는 위치 중 하나 또는 임의의 조합을 변화시킴으로써 개발될 수 있다는 것을 고려하고 있으며, 본 발명은 모든 그러한 가능한 상이한 구성을 포함하도록 의도된다.

카트리지 포핏 인터페이스

제2 실시예는 도 26 및 도 27에 도시된 카트리지 포핏 인터페이스를 포함한다. 따라서, 상기의 포핏 인터페이스는 상기의 제1 실시예에 대해 상세히 개시되었으므로, 이에 대한 상세한 설명은 지금 필요로 하지 않는다고 믿어진다.

카트리지 출구 포트 구멍

카트리지 교환 중에 발생하는 유체 누출은 하나의 출구 포트만이 필터 카트리지 스템 내에 존재할 때 감소되는 것으로 또한 결정되었다. 그러나, 유체 누출이 하나의 출구 포트만을 사용함으로써 감소되지만, 본 액체 여과 시스템(350)의 카트리지 구성요소는 스템(454)이 2개의 출구 포트 구멍을 구비하여 제조되었을 때 유체 누출에 대해 허용 가능하게 기능한다는 것을 이해하여야 한다.

본 발명의 액체 여과 시스템(350)의 다양한 구성요소와, 최종 사용자가 액체 여과 시스템(350)을 사용 환경 내에서 작동시키는 방법을 설명하였으므로, 이제 본 발명의 액체 여과 시스템(350)의 작동을 설명할 것이다.

카트리지를 통한 물 유동 방향

도 60에 도시된 바와 같이, 냉장 용도를 위해 필요로 하는 구성에 의해, 매니폴드를 통한 카트리지 내외로의 물 유동 방향은 변형된 진입 및 진출 지점과, 카트리지를 통한 유동 경로 방향을 필요로 했다. 이러한 유형의 필터 카트리지를 통한 전형적인 액체 유동 경로가 매니폴드 설계에 의해 유체가 측면으로부터 진입하고 중심 필터 스템으로부터 진출하는 것을 필요로 했기 때문에, 유입되는 유체는 중심 스템과 정렬될 필요가 있었고, 따라서 상부 단부 캡이 유입되는 유체를 필터 매체의 중심과 정렬된 경로로부터 쉘의 외벽과 평행한 경로로 유도하기 위해 쉘과 필터 매체 사이에서 추가되었고, 그 결과 유체 유동은 외부로부터 필터 매체의 중심 공동 내로 이어서 입구 유동에 대해 직교하게 형성된 출구 조립체를 통해 카트리지 외부로 이루어진다.

알 수 있는 바와 같이, 중심 스템과 정렬된 출구를 갖는 여과 시스템을 설계하는 것은 특히 그러한 구성에 대해 요구되는 비용 및 공간의 관점에서, 불가능하지는 않더라도 어려웠을 것이다.

시스템의 제2 실시예 작동시키기

본 발명의 제1 실시예 시스템의 상호 작용식 구성요소들을 명확하게 도시하기 위한 노력으로, 출원인은 가특허 출원에서 필터 카트리지의 래칭 시스템 조립체(56) 및 매니폴드(54)로의 설치 및 그로부터의 제거를 도시하는 컬러 도면을 제공했다. 필터 카트리지가 먼저 설치되고 이어서 매니폴드로부터 결합 해제되고 교체를 위해 제거될 때의 본 발명의 제2 실시예의 유체 여과 시스템의 외부 구성요소들의 상호 작용에 대해 이제 설명한다.

필터 카트리지 설치

제2 실시예의 설치는 도 28에 도시된 바와 같은 제1 실시예의 설치와 매우 유사하다. 그러나, 개별 구성요소들의 개수는 조합식 장착 브라켓 조립체/카트리지 정렬 칼라/필터 카트리지 래칭 시스템 조립체(351) 내에서 감소되고, 필터 카트리지 외측 표면 상의 적절한 카트리지 래칭 구조물 및 정렬 부재와 정렬되었을 때 필터 카트리지의 제2 실시예가 래치 조립체(366)의 적절한 대향된 연장 부재와 정렬될 수 있게 하는 대응 구조물(472, 473)을 갖는다.

제1 실시예에서와 같이, 작업자에 의해 적절하게 정렬되면, 필터 카트리지는 제1 실시예에 대해 도 28 및 도 29에서 앞서 도시된 화살표 방향으로 이동되어 필터 카트리지의 스템(454)이 매니폴드를 향해 이동한다. 제1 실시예의 도 29는 제2 실시예에서 발생하는 바와 같이 카트리지 정렬 칼라(368) 내의 대응 구조물과 정렬된 제1 실시예의 필터 카트리지 외측 표면 상의 카트리지 래칭 구조물 및 정렬 부재를 도시한다. 제2 실시예의 대응 부분들은 동일한 방식으로 상호 작용하고, 필터 카트리지의 제2 실시예가 매니폴드를 향해 더 이동됨에 따라 래치 조립체(366)의 대향된 연장 부재 상의 캠 표면이 제1 실시예에 대해 도 30에 도시된 바와 같이 카트리지 래칭 구조물의 캠 표면과 접촉하게 된다. 제2 실시예에서, 필터 카트리지 래칭 시스템 조립체(356) 및 필터 카트리지(358) 상에 1세트의 2개의 대응 구조물만이 위치되는 것이 현재 바람직하다. 하나의 세트는 현재 바람직하게는 그 세트의 다른 부재에 대해 약 180도로 위치되고, 이들의 개수 및 상대 위치는 필터 시스템 및 매니폴드를 함께 작동식으로 연결하는 기능이 달성되는 한, 변할 수 있다는 것을 이해하여야 한다.

후속 설명에서, 제1 실시예에 대한 몇몇 도면을 참조할 것이지만, 그 설명에서 제2 실시예에 대한 대응 부분을 이용할 것이다.

래치 조립체(366)의 캠 표면이 필터 카트리지의 대응 부재 상의 각진 캠 표면과 접촉할 때, 래치 조립체(366)는 주 브라켓(364)의 대응 부재로부터 멀리 회전하기 시작하고, 따라서 장력이 래치 조립체(366) 및 조합식 장착 브라켓 조립체/카트리지 정렬 칼라/필터 카트리지 래칭 시스템 조립체(351)에 작동식으로 연결된 래 치 복귀 스프링(448)에 의해 제공된다. 도 30 내지 도 33은 매니폴드를 향한 제1 실시예의 필터 카트리지의 연속된 이동과, 대응 주 브라켓 연장 부재로부터의 대향된 래치 조립체(366) 연장 부재의 연속된 분리를 도시한다.

제1 실시예에 대해 도 34에 도시된 바와 같이, 래칭 부재가 멀리 회전되어 있는 대응 주 브라켓 연장 부재에 가장 가까운 래치 조립체(366)의 캠 표면은 카트리지 래칭 구조물의 노치 내에 포획되도록 다시 약간 회전한다. 필터 카트리지가 제1 실시예에 대해 도 34 내지 도 36에 도시된 바와 같이 매니폴드를 향해 계속 이동됨에 따라, 래치 복귀 스프링(448) 및 입구 복귀 스프링(82)에 의해 제공되는 편의는 필터 카트리지가 제 위치 내로 로킹될 때까지 카트리지 래칭 구조물의 노치 내로 돌출 부재를 이동시킨다.

필터 카트리지 제거

설치에서와 같이, 제2 실시예의 제거는 제1 실시예의 도 37 내지 도 40에 도시된 바와 같은 제거와 매우 유사하다. 제1 실시예에 대해 도 37에 도시된 바와 같이, 설치된 카트리지에서, 제2 실시예의 카트리지는 전방으로 밀리고, 이러한 지점에서 래치 조립체(366)의 1세트의, 현재 바람직하게는 대향된 연장 부재의 돌출 부재는 필터 카트리지의 표면 상의 각각의 대응 카트리지 래칭 구조물 상의 노치(522)에 의해 절결되지 않은 부분인 캠 표면 상으로 올라가고, 대향된 연장 부재는 탄성에 의해 필터 카트리지로부터 멀리 이동하거나 카트리지 래칭 구조물의 대응 노치(522)로부터 멀리 구부러져서, 확실하게 분리된다. 이어서, 대향된 연장 부재는 카트리지 로킹 캠의 상부 위에서 스프링 편의에 의해 주 브라켓 연장 부재 를 향해 다시 회전하여, 제1 실시예에 대해 도 38 및 도 39에 도시된 바와 같이 필터 카트리지 래칭 시스템 조립체(356)로부터 카트리지를 해제한다.

이것이 달성되면, 필터 카트리지는 이제 해제되고, 도 40 및 도 41에 도시된 바와 같이, 매니폴드로부터 당겨져 나올 수 있다. 입구 복귀 스프링은 필터 카트리지를 매니폴드로부터 밀어내는 것을 돕기 위한 배출 보조구를 제공한다. 제거된 필터 카트리지를 새로운 필터 카트리지로 교체하거나 원래의 필터 카트리지를 재설치하기 위해, 전술한 필터 카트리지 설치 절차가 제1 실시예에서와 같이 뒤따른다.

여기서, 조합식 장착 브라켓 조립체/카트리지 정렬 칼라/필터 카트리지 래칭 시스템 조립체 림 상의 래치 조립체 림의 래치 스프링 회전 이동의 작동의 상세한 설명은 래치 스프링의 작동의 원리가 위에서 설명되었으므로 불필요하다고 믿어진다.

필터 설치 중의 입구 조립체를 구비한 카트리지 스템의 설명의 반복된 설명은 불필요하고, 이는 상세한 설명이 제1 실시예의 상세한 설명에서 도 44 내지 도 58에 대한 배럴에 주어졌기 때문이라는 것이 또한 믿어진다.

따라서, 본 출원의 2개의 실시예는 필터 카트리지가 직선의 밀고 당기는 운동으로 매니폴드에 설치되고 그로부터 제거되는 것을 가능하게 하는 하위 구성요소들의 고유한 조합, 신뢰할 수 있으며 매니폴드와의 비교적 누출이 없는 연결을 제공하는 혁신적인 래칭 메커니즘, 혁신적인 매니폴드와 필터 카트리지 사이의 고유한 인터페이스 및 메커니즘, 유체 여과 카트리지에서 이전에 발견되었던 설치 및 제거력을 현저하게 감소시키는 매니폴드와 필터 카트리지 사이에 위치된 콤팩트하 고 간단한 메커니즘, 최종 소비자에 의해 이용되는 저압력 필터 카트리지 설치 및 제거 메커니즘, 및/또는 자동 차단 시스템을 포함하지만 이로 한정되지 않으며, 입구 수압이 소정의 원하는 최대 시스템 작동 압력을 넘어 증가할 때, 입구수는 자동으로 차단, 즉 필터 카트리지 내로(또는 그 외부로) 유동하지 않는, 유체 필터 시스템에 대한 종래 기술에서의 필요성이 달성된 점에서, 설계 기준의 목적을 만족시켰다는 것이 명확하다.

본 명세서에 포함된 물품을 사용하고 제조하기 위한 물품, 장치 및 방법이 본 발명의 바람직한 실시예를 구성하지만, 본 발명은 이러한 정확한 물품, 장치 및 방법으로 한정되지 않고, 첨부된 청구의 범위에서 한정되는 본 발명의 범주로부터 벗어나지 않고서 변화가 이루어질 수 있다는 것을 이해하여야 한다.

Claims (27)

1. 장착 브라켓;

   장착 브라켓에 연결된 정렬 칼라; 및

   장착 브라켓 및 정렬 칼라에 대해 회전가능한 회전 래치 조립체를 포함하는

   매니폴드 조립체와,

   필터 카트리지 외측 표면;

   필터 카트리지 외측 표면 상에 형성되어 회전 래치 조립체와 상호작용하는 카트리지 래칭 구조물을 포함하는

   필터 카트리지를 포함하며,

   필터 카트리지가 정렬 칼라와 정렬되고 매니폴드 조립체 내로 삽입될 때, 필터 카트리지가,

   (ⅰ) 매니폴드 조립체 내로의 필터 카트리지의 병진 이동에 의해 매니폴드 조립체 내로 래칭되어, 회전 래치 조립체의 회전이 카트리지 래칭 구조물을 결합시키고;

   (ⅱ) 매니폴드 조립체 내로의 필터 카트리지의 병진 이동에 의해 매니폴드 조립체로부터 래칭 해제되어, 회전 래치 조립체의 회전이 카트리지 래칭 구조물을 결합 해제시키는, 유체 여과 시스템.
2. 제1항에 있어서, 매니폴드 조립체가, 매니폴드 조립체 내로의 필터 카트리지의 병진 이동에 의해 개방되고 매니폴드 조립체 외부로의 필터 카트리지의 병진 이동에 의해 폐쇄되는 차단 밸브를 포함하는 유체 여과 시스템.
3. 제1항에 있어서, 매니폴드 조립체가 매니폴드 조립체에 대해 병진 이동하는 입구 포트를 더 포함하는 유체 여과 시스템이며,

   입구 유체 압력이 소정의 원하는 최대 시스템 작동 압력을 넘어 증가하면, 입구 포트가 매니폴드 조립체 내에서 필터 카트리지로부터 멀리 병진 이동하여, 입구 유체는 자동으로 차단되고 유체가 필터 카트리지 내로 유동하지 않게 되는 자동 차단 시스템을 더 포함하는 유체 여과 시스템.
4. 삭제
5. 삭제
6. 삭제
7. 삭제
8. 삭제
9. 삭제
10. 삭제
11. 삭제
12. 삭제
13. 삭제
14. 삭제
15. 삭제
16. 삭제
17. 삭제
18. 삭제
19. 삭제
20. 삭제
21. 삭제
22. 삭제
23. 삭제
24. 삭제
25. 삭제
26. 삭제
27. 삭제

Images