KR101751124B1 - 필터 인서트 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 기체 흐름(G)으로부터 액적의 분리를 위한 필터 인서트(1)에 관한 것으로서, - 필터 매체(2, 3 및 4)의 층 부분을 포함하며 작동시 세정될 기체 흐름(G)이 통과하는 매체 패킷(M); 및 - 기체 흐름(G)으로부터 분리된 액체(O)의 배출 흐름 방향으로 필터 인서트(1)의 하부 영역 내에 배치된 바닥(5)을 포함하되, 필터 인서트(1)의 반경에 걸쳐 연장된, 액체(O)를 위한 통로(P)가 매체 패킷(M)의 미세 분리를 위한 필터 매체(4)와 바닥(5) 사이 또는 매체 패킷(M) 내에 제공된다.

Description

필터 인서트{Filter insert}
본 발명은 청구항 1항의 전제부의 특징을 갖는, 기체 흐름으로부터의 액체 입자의 분리를 위한 필터 인서트, 이러한 필터 인서트를 갖는 필터 장치 그리고 이러한 필터를 갖는 내연기관에 관한 것이다.
본 기술 분야에서 흔히 요구되는 기능은 기체 흐름으로부터의 액적의 분리이다.
이 목적을 위하여 사용된 분리 장치는 흔히 대부분 원통형 필터 인서트(필터 카트리지)가 하우징 내에 끼워지고 세정될 기체 흐름이 필터 인서트를 통하여 반경 방향으로 흐르도록 설계된다. 이 경우, 필터 인서트를 통한 흐름은 주변 표면으로부터 내측으로 일 수 있으며 또는 그 반대일 수 있다. 전형적인 필터 인서트는 고정부에 의하여 커버 표면에 고정된 매체 패킷(media packet)(필터 매체의 패킷)을 포함한다.
필터 인서트에 사용되는 필터 매체는 2개의 주요 기능을 수행해야 한다:
- 다양한 필터 메커니즘에 의한 연행(entrained)된 액체의 분리, 대부분 심층 여과와 응집(coalescence); 및
- 필터 매체의 낮은 수준의 포화도 그리고 따라서 필터 내의 낮은 역압을 유지하기 위하여 필터 매체로부터의 액체의 연속적인 배출.
보통의 필터 설계는 섬유 직경, 기공률 그리고 표면 에너지같은 적절한 매체 특성과 함께 하나 또는 그 이상의 다른 필터 매체를 갖는 구조를 포함한다. 일반적으로 조대 분리(coarse separation)는 흐름 방향으로 미세 분리의 상류에 배치된다.
분리 정도, 액체 배수 및 허용되는 역압(acceptable counterpressure)의 면에서의 요구를 고려하여 필터의 설계가 실행된다.
미세 분리를 위한 필터 매체는 특히 높은 정도의 분리를 위하여 요구된다. 전형적으로 미세 분리를 위한 필터 매체는 작은 섬유 직경과 작은 기공 치수에 의하여 특징지어진다.
일반적인 작동 조건 하에서 흡수된 액체, 예를 들어 오일은 미세 분리를 위한 필터 매체 밖으로 충분하게 운반되지 않는다는 불리한 점이 있으며, 그로 인하여 이는 작동시 높은 흐름 저항을 수반한다.
분리된 액체로의 필터 매체의 포화를 최소화하기 위하여, 기체 흐름 방향으로, 필터 매체(조대 분리 그리고 미세 분리를 위한 매체)로부터 배수를 개선하기 위한 시도가 있다.
AT 512506 B1는 기체상 물질의 흐름으로부터 액적을 분리하기 위한 필터 장치를 도시하며, 여기서 필터층의 입구 표면에 흐름 장벽이 형성되며, 이 흐름 장벽은 배수층에 인접한 입구 표면의 영역을 부분적으로 덮는다. 또한 여기서 흐름 장벽은 실질적으로 배수층의 입구 표면을 완전하게 덮는다.
DE 202005004151 U1는 수집된 액체가 중력을 통하여 스페이서 직물의 하부 에지 상으로 흐를 수 있고 그리고 그후에 수집될 수 있는 필터 요소를 설명한다.
DE 69909284 T2는 응집 필터에서의 개선을 설명한다. 이 공보에 따르면, 필터는 미세 섬유 재료로 제조된 제1 오일 응집층과 오일 배수 재료로 제조된 제2 층을 포함하며, 여기서 배수층은 응집층으로부터의 오일을 수용하는 역할을 수행하며 그리고 오일이 중력에 의하여 필터 밖으로 흐를 수 있도록 경로를 제공한다.
미국특허공개 US2010/031940A1는 블로우-바이 가스(blow-by gas)를 필터링하기 위한, 축 방향 배수구 및 실링부를 갖는 필터 장치를 보여준다.
미국특허 제8,499,749B2호는 크랭크케이스 벤팅 시스템(venting system)의 블로우 바이 가스를 위한 필터를 개시하며, 이 필터에서 분리된 액체를 위한 배수 구멍이 필터 인서트의 바닥부에 제공된다. 그러나, 이 해결책의 단점은 필연적으로 배수 개구를 통한 기체의 우회가 있다는 것이 주목될 것이다. 여기서 우회는 기체가 배수 개구를 통하여 빠져 나올 수 있고 따라서 모든 필터층 부분을 통과하지 않는다는 것을 의미한다.
따라서 본 발명의 목적은 종래 기술의 문제점을 겪지 않고 양호한 액체 배수를 갖는 필터 인서트를 제공하는 것이다. 본 발명은 또한 이러한 필터 인서트를 이용한 필터 장치뿐만 아니라 이러한 필터를 갖는 내연기관을 제공하는 것을 시도한다.
이 목적은 청구항 1항의 특징을 갖는 필터 인서트에 의하여 그리고 청구항 10항에서 설명된 바와 같은 필터 장치뿐만 아니라 청구항 13항에서 설명된 내연기관에 의하여 이루어진다. 바람직한 실시예가 종속청구항에 나열된다.
따라서 필터 인서트의 반경에 걸쳐 연장된, 액체를 위한 통로가 매체 패킷의 미세 분리용 필터 매체와 필터 인서트의 바닥 사이 또는 매체 패킷 내에 제공된다는 사실은 빠져나간 액체가 필터 밖으로 용이하게 흘러나갈 수 있다는 것을 제공한다. 단어 "통로"는 실질적으로 또는 완전하게 필터 매체가 없는 흐름 경로가 제공된다는 것을 의미한다. 그 결과 액체는 실질적으로 더욱 용이하게 흘러갈 수 있으며 따라서 위에서 논의된, 필터 매체의 포화 그리고 이로 인한 필터 인서트의 증가된 흐름 저항의 문제를 야기하지 않는다.
표현 "반경에 걸친 연장"은 필터 인서트의 대체적으로 원통형인 기본 형상에 관한 것이다. 본 명세서의 문맥에서, 이는 통로가 지배적인 액체 배출 흐름 방향의 방향으로 연속적인 흐름 경로를 갖고 있는 것을 의미하는 것으로 설명될 것이다. 본 발명이 또한 원통형 형상 이외의 형상에 적용될 수 있다는 것이 인식될 것이다. 통로는 또한 틀림없이 접선 방향적 요소를 포함할 수 있다. 통로는 원통형 갭(cylindrical gap) 형태일 수 있거나 개별적인 통로 형태일 수 있다.
매체 패킷이 적어도 하나의 미세 필터를 포함한다는 것이 바람직하게 제공될 수 있다.
바람직하게는, 미세 분리에 없어서는 안 될 미세 필터가 배수될 액체에 대한 특별하게 큰 흐름 저항에 맞서게 되는 경우 통로에 미세 필터가 실질적으로 또는 완전하게 없다는 것이 더 제공될 수 있다.
매체 패킷은 모세관 효과를 갖는 적어도 하나의 층을 갖는 것이 바람직하게 제공될 수 있다.
모세관 효과를 갖는 층의 존재의 특별한 이점은 액체로 포화된 후에 층이 기체 기밀 상태이나 액체는 투과 가능(액체에 대해서는 개방)하다는 것이다. 따라서, 매체 패킷은 액체의 모세관 효과에 의하여 포화된 영역에서 실질적으로 기체 기밀적으로 폐쇄된다. 액체, 예를 들어 오일에서 습윤될 수 있는 재료가 모세관 효과를 갖는 필터 매체로 선택된다. 선택은 필터 매체에 대한 액체의 표면 장력 또는 계면 장력(interface tension)에 좌우된다.
모세관 효과를 갖는 필터 매체 내에서 액체가 2 내지 10 ㎝, 바람직하게는 2 내지 5 ㎝의 상승 높이에 도달하도록 모세관 효과를 갖는 필터 매체가 조정되는 경우 특히 바람직한 것으로 알려졌다. 상승 높이는 실험에 의하여 용이하게 결정될 수 있다. 습윤 조건에서, 모세관 효과를 갖는 필터 매체는 액체에 대하여 열린 층을 형성한다. 즉, 액체, 예를 들어 오일은 이 필터 매체를 통하여 흐를 수 있으나, 일반적인 작동 조건 (예를 들어, 20 밀리바아(mbar) 내지 50 밀리바의 필터 차압) 하에서 이 필터 매체는 실질적으로 기체 기밀 상태이다.
모세관 효과를 갖는 층은 바람직하게는 기체의 유입 흐름 측 그리고 배출 흐름 측 상에서 부분적인 면에서 매체 패킷을 기체 기밀 상태로 폐쇄시키는 정도인 것이 바람직하게는 제공된다. 작동 시 모세관 효과를 갖는 층은 바닥에 수집된 액체를 모세관 효과에 의하여 빨아올리며, 그로 인하여 층은 상승 높이까지 기체 기밀 상태가 된다.
따라서, 이는 일반적인 작동 차압 (약 50 밀리바아까지, 바람직하게는 20 밀리바아까지)에서는 주어진 높이까지 매체 패킷이 실질적으로 기체 기밀적으로 폐쇄된다는 것을 제공한다. 기체는 여과 목적을 위하여 제공된 매체 패킷의 층을 통하여 흐르지 않고서는, 위에서 설명된 통로를 통하여, 기체 기밀 부분을 통과하여 매체 패킷 밖으로 나갈 수 없다.
이 효과는 배출되고 있는 액체를 통과시키는, 그러나 액체로 포화되지 않은 매체 패킷의 영역을 통하여 기체를 굴절시키는 사이폰과 비교될 수 있다.
본 발명은 주어진 필터 매체가 액체로 포화된다는 것에 의하여 기체 기밀적이지만 액체에 대해서는 투과성(액체에 대하여 개방)인 층이 생성된다는 인식을 이용한다. 액체는 여전히 이 층을 통하여 이송될 수 있다.
그러나, 미세 분리를 위한 필터 매체(미세 필터)가 액체로 포화될 때 액체가 흘러감에 따라 액체에 대한 매우 높은 흐름 저항에 대항한다는 것이 인식될 것이다. 따라서, 매체 패킷 내에 배치될 수도 있는 미세 필터가 필터 장치의 전체 길이에 걸쳐 연장되지 않는다는 것이 제공된다. 즉, 미세 분리를 위한 필터부는 매체 패킷 내의 다른 필터 매체보다 짧다. 필터 장치의 길이에 대한 언급은 기체 흐름의 주 관통 흐름 방향에 대하여 직교하는 규모를 의미한다.
따라서, 미세 분리를 위한 필터 매체가 없는 통로가 매체 패킷 내에 있다. 통로는 미세 분리를 위한 필터 매체가 작동시 발생하는 액체의 수위에 의하여 실질적으로 영향을 받지 않는 것을 제공한다.
이는, 액체로 포화되고 있는 조건에서 미세 분리를 위한 필터 매체가 특별하게 높은 흐름 저항을 수반한다는 이유로 중요하다.
모세관 효과를 갖는 층이 배수 재료 또는 분리 매체 형태라는 것이 바람직하게는 제공된다.
작동시 미세 분리를 위한 필터 부분이 생산된 액체의 수위 내로 연장된다는 것이 또한 제공될 수 있다. 모세관 효과를 갖는 필터 매체는 여기서 기체 장벽의 역할을 수행하며 그리고 미세 분리를 위한 필터 매체와 접착층 사이의 중간 공간을 통한 흐름을 방지한다.
통로의 높이는 바람직하게는 필터 인서트 높이의 2 내지 0.5%보다 크지 않은 범위에 있다. 이는 특히 배수 작용과 분리 효과 중의 양호한 절충을 달성한다.
공통되는 필터 규격을 위하여, 특히 고정 엔진(stationary engine)에서의 오일 미스트 분리를 위한 필터 인서트를 위하여, 통로는 특히 바람직하게는 5 ㎜ 내지 20 ㎜의 높이이다.
모세관 효과를 갖는 필터 매체의 다수의 층 부분이 매체 패킷 내에, 특히 미세 분리를 위한 필터 매체의 배치 내에, 기체 흐름 방향으로 미세 분리를 위한 필터 매체의 배치 앞에 그리고 뒤에 배치되는 것이 바람직하게는 제공될 수 있다. 즉, 모세관 효과를 갖는 층 부분은 미세 분리를 위한 부분 내에 그리고 그의 상류 및 하류에 배치된다. 따라서, 미세 분리를 위한 부분은 바람직하게는 모세관 효과를 갖는 층에 의하여 "채워진다(packed in)".
필터 인서트는 다른 형태일 수 있다: 예를 들어 원통형 형상 구조가 적절하다. 이 경우, 필터 매체의 층 부분은 전형적으로 권취되나, 층을 이룰 수도 있다. 직육면체 구성의 경우에 필터 층 부분들은 층을 이룬다. 통로의 방향에 대한 원통형 기하학적 구조와 관련하여 이전에 언급된 설명은 또한 다른 구조적인 형상에 대응적으로 적용된다. 원통형 기하학적 구조를 위하여 "반경 방향"으로 표현된 것은 육면체 형상을 위하여 개념적으로 "흐름 방향"으로 대체될 것이다.
설명된 필터 인서트는 오일 미스트로 채워진 기체, 예를 들어 내연기관의 크랭크케이스 벤팅 시스템의 블로우-바이 가스의 오일 액적의 분리 및 배출을 위하여 특히 적합하다. 이 목적을 위하여 필터 인서트는 전형적으로 필터 장치 내에 교체 가능하게 설치된다.
이하, 첨부된 도면을 참고하여 본 발명이 더욱 상세하게 설명된다.
도 1은 필터 인서트의 개략적인 횡단면도.
도 2는 대안적인 실시예에서의 필터 인서트의 개략적인 횡단면도.
도 3은 다른 대안적인 실시예에서의 필터 인서트의 개략적인 횡단면도.
도 4는 필터 인서트의 개략적인 도면.
도 5는 필터 인서트의 바닥을 도시한 도면.
도 6은 필터 장치를 갖는 내연기관을 도시한 도면.
도 1은 기체 흐름(G)으로부터의 액체 현탁 입자의 분리를 위한, 특히 에어로졸 운반 기체로부터의 액적의 분리를 위한 필터 인서트(1)에 대한 실시예를 도시한다. 도 1에서의 필터 인서트(1)는 원통형 구성을 갖는다. 대칭은 대칭축(S)에 의하여 확인된다. 따라서, 회전적으로 대칭적인 구조의 좌측 반분만이 횡단면도에서 도시된다.
이 배치에서 매체 패킷(M)을 함께 구성하는 다른 필터 매체를 포함하는 배치 층을 볼 수 있다. 필터(1)는 높이(Hf)를 갖는다.
그 다음 기체 또는 기체 흐름(G)은 먼저 순서대로 필터 매체를 통하여 흐르고 모세관 효과를 갖는 제 1 필터층(3)을 거쳐 미세 필터(4)를 통하여 흐른다. 모세관 효과를 갖는 층(3)이 다시 한번 흐름 방향으로 배치의 외측으로 배치되며, 이제 세정된 기체 흐름은 이 층을 통하여 필터 인서트(1)를 떠난다.
기체 흐름(G)은 위에서부터 필터 인서트(1) 내로 중심적으로 흐른다. 유입되는 기체 흐름(G)은 먼저 필터 매체(2) 내에서 더 큰 액적이 제거된다. 그후 미세 분리가 미세 필터(4) 내에서 일어난다. 기체 흐름(G)은 마지막 필터층을 통과한 후 필터 인서트(1)를 떠난다.
작동시 필터 인서트(1)가 하우징으로 둘러싸인다는 것이 인식될 것이며, 여기서 하우징은 기체 흐름(G)이 중심적으로 그리고 바람직하게는 위에서 필터 인서트(1) 내로 지나는 것을 허용하며, 그리고 하부에 오일 배출구를 갖는다. 도면의 명확함을 위하여 하우징은 도시되지 않았다. 본 기술 분야의 지식을 가진 자는 필터 인서트(1)의 삽입 그리고 교체를 허용하는 이러한 하우징의 설계 구성을 완전하게 알고 있다.
명확함을 위하여, 매체 패킷(M)의 개별 층들은 떨어져 도시된다. 실제로는, 개별 층들은 빽빽하게 밀집되어 있으며, 예를 들어 권취된다. 따라서, 미세 필터(4)가 없는 부분(이는 Hfree에서 HP를 뺀 길이이다)을 통한 기체 흐름(G)의 우회로가 없다는 것이 또한 인식될 것이다. 오히려, 기체 흐름(G)은 미세 필터(4)를 통과한다.
통로(P) 전 그리고 후에 모세관 효과를 갖는 적어도 하나의 필터 층(3)을 제공하는 것이 기능 면에서 필수적인 것으로 입증되어 왔다.
액체(O)는 중력 하에서 매체 패킷(M) 내 또는 매체 패킷 상에서 필터 인서트(1)의 바닥(5)의 방향으로 흐르며, 그리고 (에지(R)에서 화살표로 표시된) 에지(R)를 넘어서 흘러간다. 그 점에 있어서 액체 분리의 양적으로 가장 큰 비율이 매체 패킷(M)의 표면에서 발생하며, 이는 먼저 액체 분리를 위한 필터 매체(2), 바람직하게는 조대 필터에 의하여 형성된 기체 흐름에 부딪친다.
본 실시예에서 원통형 링 형상인 필터 매체(2, 3, 및 4)는 높이(HK)의 접착층(K)에 의하여 바닥(5)에 연결된다. 바닥(5)은 에지(R)를 갖는 대체로 딥-드로운 플레이트(deep-drawn plate) 형태이다. 작동 시, 액체(O)는 바닥(5)에서 수집되며, 따라서 액체 수위를 생성한다. 에지(R)의 높이는 가동시 필터 인서트 내에서 얻어지는 액체 수위의 높이를 미리 결정한다. 본 실시예에서, 액체(O)는 필터 인서트로부터 반경 방향으로 흘러간다. 따라서 에지(R)의 높이는 안정적인 가동 조건 하에서의 액체 수위의 높이를 미리 결정한다.
도 1의 실시예에서, 작동시 미세 필터가 액체 수위 내로 돌출되지 않도록 에지(R)의 높이가 선택되며, 따라서 미세 필터는 액체 수위로부터 이격된다.
따라서, 필터 인서트(1)의 작동시 높이(HP)의 통로(P)가 있으며, 분리된 액체가 미세 필터(4)를 통하여 흐를 필요가 없음에 따라 이 통로는 기존 기술에 대하여 현저하게 개선된 액체의 배출 흐름을 허용한다.
모세관 효과를 갖는 필터 매체(3)는 통로(P)가 미세 필터(4)의 하류에서 기체 기밀적으로 폐쇄되는 것을 제공한다. 이렇게 하여, 먼저 미세 필터(4)를 통과하지 않고서는 기체 흐름(G)의 기체가 필터 인서트(1)를 떠날 수 없다. 높이(HC)는 모세관 효과를 갖는 필터 매체(3)가 액체로 포화되고 그리고 그로 인하여 기체 기밀 상태가 되는 길이를 표시한다. 상세한 설명에서 이전에 논의된 바와 같이, HC는 매체(3) 내의 모세관 효과로 인한 액체의 상승 높이이다.
높이(Hfree)는 접착층(K)과 미세 필터(4) 사이에서 발생하는 높이를 나타낸다.
도 2의 실시예에서, 바닥(B)의 에지(R) 또는 미세 필터(4)의 길이는 필터 인서트(1)의 작동시 미세 필터(4)가 액체 수위 내로 연장될 정도이다. 액체 수위의 높이는 에지(R)의 높이에 의하여 미리 결정된다. 그 다음, 도 1의 실시예와 비교하여, 통로의 높이(HP)는 액체 수위 내로의 미세 필터(4)의 잠김 깊이 만큼 감소된다.
도 3에 도시된 실시예에서, 모세관 효과를 갖는 필터 매체(3)의 다른 층 부분은 미세 필터(4)의 층 부분 내에 제공된다. 그 결과, 기체 흐름은 또한 -모세관 효과를 갖는 필터 매체(3)의 포화된 부분의 기체 기밀 장벽에 의하여- 매체 패킷 내에서 굴절되며 미세 필터(4)를 통과해야 한다. 이는 반복될 수 있다는 것, 즉 모세관 효과를 갖는 필터 매체의 다수의 층 부분이 매체 패킷 내에 제공될 수 있다는 것이 인식될 것이다.
도면은 매체 패킷(M) 내의 적어도 하나의 미세 필터(4)를 도시한다. 본 발명은 미세 분리를 위한 필터 매체(4) 그리고 미세 필터가 없는 부분에 의하여 형성된 통로(P)를 갖는 매체 패킷(4)에 제한되지 않는다. 오히려, 통로(P)는 예를 들어 매체 패킷(M) 내의 구멍 또는 통로에 의하여 매체 패킷(M) 내에 배치된다는 것이 제공될 수 있다. 이 개구 또는 통로는 그후 바람직하게는 매체 패킷(M)의 하부 구역 내에서 구현된다.
도면들은 단지 일련의 미세 분리를 위한 필터 매체(4)와 모세관 효과를 갖는 필터 매체(3)를 도시한다. 이 배치가 반복될 수 있다는 것이 인식될 것이다. 따라서 미세 필터(4)와 모세관 효과를 갖는 필터 층(3)의 다수의 연속체가 제공될 수 있다.
통로(P)가 360°의 전체 각도 범위에 걸쳐 제공되는 것이 아니라, 단지 전체 각도 범위의 일부에만 제공된다는 것이 또한 제공될 수 있다.
실제로, 바닥(5)에서의 접착층(K)이 바람직하게는 동심적인 환형 비드(concentric annular bead) 내에 제공되도록 통로(P)가 생성될 수 있다. 이는 그로 인하여 통로(P)가 실행되도록 필터 매체와 접착 비드를 갖는 바닥(5) 간에 연결부가 없다는 것을 제공한다.
도 4는 필터 인서트(1)가 안에 배치된 필터 장치(8)를 도시한다. 여기서 도시된 구조에서, 기체 흐름(G)은 위에서 필터 장치(8) 내로 중심적으로 흐르며 그리고 내측으로부터 필터 인서트(1)를 통하여 외측으로 흐른다. 액체(O)는 매체 패킷(M)에서 분리되며 그리고 중력 하에 아래로 흐른다. 액체는 바닥(5)에 걸쳐 외측으로 반경 방향으로 흐르며 그리고 액체 배출구(7)를 거쳐 하우징(6)을 떠난다.
도 5는 필터 인서트(1)의 바닥(5)을 도시한 개략적인 평면도로서, 이 실시예에서 매체 패킷(M; 여기서는 도시되지 않음)이 그 전체 표면적에 걸쳐 바닥(5)에 연결되지 않도록 접착층(K) 주위적으로 폐쇄되지 않은 비드 형태로 도포된다. 이렇게 하여, 액체(O)의 배출 흐름을 위한 통로(P)를 제공할 수 있다.
도 6은 필터 장치(8)를 갖는 내연기관(9)을 도시한다. 본 기술 분야의 지식을 가진 자는 기체(G)로부터의 액체(O)의 분리를 위한 필터 장치(8)의 회로적인 상호 연결을 잘 알고 있으며, 그리고 이 시점에 이는 더 완전하게 설명될 필요가 없다.
1 : 필터 인서트
2 : 액체 분리를 위한 필터 매체
3 : 모세관 효과를 갖는 필터 매체
4 : 미세 분리를 위한 필터 매체
5 : 바닥
6 : 하우징
7 : 오일 배출부
8 : 필터 장치
9 : 내연기관
G : 기체, 기체 흐름
K : 접착층
O : 액체
P : 통로
R : 에지
S : 대칭축

Claims (16)

  1. 기체 흐름(G)으로부터 액적의 분리를 위한 필터 인서트에 있어서,
    - 필터 매체(2, 3 및 4)의 층 부분을 포함하며 작동시 세정될 기체 흐름(G)이 통과하는 매체 패킷(M); 및
    - 기체 흐름(G)으로부터 분리된 액체(O)의 배출 흐름 방향에 대하여 필터 인서트(1)의 하부 영역 내에 배치된 바닥(5)을 포함하되,
    필터 인서트(1)의 반경에 걸쳐 연장된, 액체(O)를 위한 통로(P)가 매체 패킷(M)의 미세 분리를 위한 필터 매체(4)와 바닥(5) 사이 또는 매체 패킷(M) 내에 제공되며,
    여기서, 매체 패킷(M)은 모세관 효과를 갖는 적어도 하나의 층(3)을 가지며, 모세관 효과를 갖는 층(3)은 작동시 모세관 효과에 의하여 부분적으로 매체 패킷(M)을 기체 기밀 상태로 폐쇄시키는 정도인 것을 특징으로 하는 필터 인서트(1).
  2. 제1항에 있어서, 매체 패킷(M)은 적어도 하나의 미세 필터(4)를 포함하는 필터 인서트(1).
  3. 제1항에 있어서, 통로(P)는 미세 필터(4)가 없는 필터 인서트(1).
  4. 제3항에 있어서, 필터 매체(3)는 모세관 작용에 대하여 2 내지 10 ㎝의 상승 높이(Hc)를 갖는 필터 인서트(1).
  5. 제1항에 있어서, 필터 매체(3)의 다수의 층 부분이 매체 패킷(M) 내에 배열된 필터 인서트(1).
  6. 제1항에 있어서, 통로(P)는 필터 인서트(1)의 높이의 0.5% 내지 2%보다 작은 범위 내의 높이인 필터 인서트(1).
  7. 제1항에 있어서, 통로는 5 ㎜ 내지 20 ㎜의 높이인 것을 특징으로 하는 필터 인서트(1).
  8. 제1항에 있어서, 필터 인서트(1)는 원통형 기본 형상을 가지며 그리고 매체 패킷(M)은 필터 매체(2, 3 및 4)의 권취된 층 부분을 포함하는 필터 인서트(1).
  9. 제1항에 있어서, 필터 인서트(1)는 직육면체형 기본 형상(cuboidal basic shape)으로 이루어지고 그리고 매체 패킷(M)은 필터 매체(2, 3 및 4)의 층을 이룬 층 부분들을 포함하는 필터 인서트(1).
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에서 설명된 바와 같은 필터 인서트(1)를 갖는 필터 장치(8).
  11. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에서 설명된 바와 같은 필터 인서트(1)를 갖되, 통로(P)의 높이(Hp)는 에지(R)의 높이에서 접착층의 높이(Hk)를 뺀 높이보다 작은 필터 장치(8).
  12. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에서 설명된 바와 같은 필터 인서트(1)를 갖되, 통로(P)는 접착층(K) 및/또는 필터 매체(4)의 영역 내의 함몰부를 갖는 바닥(5)의 형태의 배치에 의하여 제공된 필터 장치(8).
  13. 제10항에서 설명된 바와 같은 필터 장치(8)를 갖는 내연 기관(9).
  14. 제1항에 있어서, 모세관 효과를 갖는 층(3)은 기체(G)의 유입 흐름 측 그리고 배출 흐름 측 상에서 모세관 효과에 의하여 부분적으로 매체 패킷(M)을 기체 기밀 상태로 폐쇄시키는 정도인 것을 특징으로 하는 필터 인서트(1).
  15. 제4항에 있어서, 필터 매체(3)는 모세관 작용에 대하여 2 내지 5㎝의 상승 높이(Hc)를 갖는 필터 인서트(1).
  16. 제5항에 있어서, 필터 매체(3)의 다수의 층 부분은 필터 매체(4)의 배열 내에 그리고 기체 흐름(G) 방향으로 필터 매체(4)의 배열 앞 그리고 뒤에 배열된 필터 인서트(1).
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AT14696U1 (de) * 2014-09-15 2016-04-15 Ge Jenbacher Gmbh & Co Og Filter
CN108130149B (zh) * 2018-02-08 2023-12-22 江苏优耐特过滤装备有限公司 天然气分离滤芯
WO2020263976A1 (en) * 2019-06-25 2020-12-30 Donaldson Company, Inc. Filter element endcap with shroud

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4050237A (en) 1974-03-11 1977-09-27 Pall Corporation Demister assembly for removing liquids from gases
US4053290A (en) 1976-10-18 1977-10-11 Monsanto Company Fiber bed separator
US4627406A (en) 1984-12-05 1986-12-09 Kabushiki Kaisha Tsuchiya Seisakusho Oil separator for recycled blow-by gas
US20100229510A1 (en) 2007-10-12 2010-09-16 Arno Heinen Oil mist separator of an internal combustion engine

Family Cites Families (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0634722A (ja) 1992-07-17 1994-02-10 Fujitsu Ltd 電子ビーム試験装置
US1838512A (en) * 1927-05-11 1931-12-29 Walter C Wilson Method of cleaning air
US3890123A (en) * 1969-05-19 1975-06-17 Shoketsu Kinzoku Kogyo Kk Mist separator
US4078965A (en) * 1975-07-07 1978-03-14 Finite Filter Company Composite coalescing filter tube and method of manufacture thereof
US4516994A (en) 1984-04-11 1985-05-14 Vilter Manufacturing Corporation Apparatus for separating liquid droplets from gas
JPS61107916A (ja) * 1984-10-30 1986-05-26 Shoketsu Kinzoku Kogyo Co Ltd オイルミストフイルタ
US4818257A (en) * 1987-05-01 1989-04-04 Monsanto Company Fiber bed separator and process for removal of aerosols from high velocity gas without re-entrainment
JP3278453B2 (ja) 1992-03-06 2002-04-30 日本無機株式会社 ミストフィルタ並びにミスト捕集装置
US5242475A (en) 1992-04-22 1993-09-07 York International Corporation Oil separator and cone inlet diffuser
JPH0634722U (ja) * 1992-10-21 1994-05-10 和興産業株式会社 分離装置
US5961678A (en) * 1995-07-07 1999-10-05 Flair Corporation Filter drainage layer attachment
DE19801608A1 (de) 1998-01-17 1999-07-22 Audi Ag Ölabscheider
JPH11230074A (ja) 1998-02-16 1999-08-24 Hitachi Ltd 油冷式回転形圧縮機及びそれに用いる油分離器
GB2335867A (en) 1998-04-03 1999-10-06 Process Scient Innovations Thermally bonded felt material for coalescence filters
DE10239408A1 (de) * 2002-08-28 2004-03-11 Robert Bosch Gmbh Vorrichtung zur Abscheidung von Flüssigkeit aus einem Gasstrom
JP4048924B2 (ja) 2002-11-12 2008-02-20 チッソ株式会社 オイルミストセパレータエレメント
JP2004211670A (ja) 2003-01-09 2004-07-29 Honda Motor Co Ltd ブローバイガス用フィルタ
DE202005004151U1 (de) * 2005-03-15 2006-07-27 Keller Lufttechnik Gmbh + Co. Kg Vorrichtung zur Abscheidung von flüssigen Partikeln aus einem Gasstrom
DE102006009542A1 (de) * 2005-03-19 2006-09-21 Beko Technologies Gmbh Abscheidevorrichtung
WO2007053411A2 (en) * 2005-10-28 2007-05-10 Donaldson Company, Inc. Aerosol separator and method of use
US8146545B2 (en) * 2008-02-25 2012-04-03 Parker-Hannifin Corporation Filter for a crankcase ventilation system
DE102008058637B4 (de) 2008-11-22 2017-01-05 Outotec Oyj Abscheideeinrichtung
KR101431921B1 (ko) 2009-07-10 2014-08-19 알파 라발 코포레이트 에이비 기체 세정 분리장치
AT512506B1 (de) * 2012-08-24 2013-09-15 Ift Gmbh Filtereinrichtung
AT513286B1 (de) * 2012-10-12 2014-03-15 Ift Gmbh Filtersystem

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4050237A (en) 1974-03-11 1977-09-27 Pall Corporation Demister assembly for removing liquids from gases
US4053290A (en) 1976-10-18 1977-10-11 Monsanto Company Fiber bed separator
US4627406A (en) 1984-12-05 1986-12-09 Kabushiki Kaisha Tsuchiya Seisakusho Oil separator for recycled blow-by gas
US20100229510A1 (en) 2007-10-12 2010-09-16 Arno Heinen Oil mist separator of an internal combustion engine

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