KR102343586B1 - 이중 주름팩을 갖는 필터 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 이중 주름팩을 가지는 필터 및 그 제조 방법에 관한 것으로서, 상기 본 발명의 필터 및 그 제조 방법에 따르면, 필터 내부에 설치되는 주름팩 내부에 서로 상이한 여과 밀도를 갖는 2가지 유형의 매체를 포함하도록 함과 아울러 상기 주름팩 내 매체 밀도와 상이한 매체 밀도를 갖는 보조 필터재를 더 포함하도록 하여 원하는 수준의 여과성을 얻을 수 있고, 상부 하우징이 주름팩의 프레임에 직접 접합됨과 아울러 하부 하우징이 주름팩의 프레임에 직접 접합되도록 하여 주름팩의 프레임은 실제로 전체 필터의 외측벽을 형성하도록 함으로써 전체 필터(110)를 보다 콤팩트하게 만들 수 있으며, 주름팩 조립체 또는 주름팩 요소를 여러 별도의 부품을 각각 개별적으로 성형한 후 조립해서 필터를 완성할 수 있어 제조상의 편리성을 제공할 수 있는 효과를 갖는다.
Description
본 발명은 여과 분야에 관한 것으로서, 좀 더 상세하게 차량 엔진 같은 엔진 내에서 엔진 오일이나 변속기 오일 같은 액체를 여과하는데 사용하는 이중 주름팩을 갖는 필터에 관한 것이다.
주지된 바와 같이 다양한 종류의 여과 장치들이 알려져 있다. 좀더 구체적으로 여과 장치는 엔진 및/또는 차량 용도로 자동차용 변속기 유체를 여과하도록 사용되는 것으로 알려져 있다.
일부 여과 장치에서는 유체를 통과시킬 수 있으나 입자 또는 기타 오염물질은 포집하는 펠트형 매체(felt type media) 같은 여과 매체를 담도록 챔버가 형성되는 하우징(housing)이 제공된다.
따라서, 원하는 수준의 여과성, 콤팩트성 및/또는 제조가능성을 제공할 수 있는 필터 장치와 방법을 갖는 것이 바람직하다.
본 발명의 목적은 차량 엔진 같은 엔진 내에서 엔진 오일이나 변속기 오일 같은 액체를 여과시 원하는 수준의 여과성, 콤팩트성 및/또는 제조가능성을 제공할 수 있는 필터 및 그 제조 방법을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 유체 필터로서, 상부 하우징 덮개, 하부 하우징 덮개 및 주변 프레임 및 접혀진 주름형 여과 매체를 포함하는 주름팩을 포함하며, 상기 프레임은 상기 매체의 적어도 일부 테두리 위에서 적어도 부분적으로 성형하여 상기 매체를 내부 고정하고, 상기 매체는 서로 상이한 여과 밀도를 갖는 2가지 유형의 매체를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 하부 하우징 덮개 상에 입구와, 상기 상부 하우징 덮개 상에 출구를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 주변 프레임은 상기 상부 하우징 덮개와 상기 하부 하우징 덮개 사이 잡아 고정하는 플랜지를 포함할 수 있다.
또한, 상기 주름팩으로부터 이격되어 배치되며, 상기 주름팩 내 매체 밀도와 상이한 매체 밀도를 갖는 보조 필터재를 더 포함할 수 있고, 여기서, 상기 보조 필터재는 상기 주름팩에 인접하게, 유체의 유동 방향으로 상기 주름팩 앞에 배치되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 상부 하우징 덮개 및 상기 하부 하우징 덮개는 진동 용접에 의해서 함께 접합되거나, 상기 상부 하우징 덮개 및 상기 하부 하우징 덮개는 레이저 용접에 의해서 함께 접합될 수 있다.
또한, 상기 상부 하우징 덮개 및 상기 하부 하우징 덮개는 함께 접합되어 밀폐체를 형성하고, 주름팩 요소는 상기 밀폐체의 내부에 완전히 수납 배치되는 것이 바람직하다.
또 다른 본 발명은 유체 필터로서, 밀폐체를 형성하는 하우징; 주변 프레임 및 접힌 주름형 여과 매체를 포함하는 주름팩 요소;를 포함하며, 상기 프레임은; 상기 매체의 적어도 일부 테두리 위에 적어도 부분적으로 성형하여 상기 매체를 내부 고정하고, 상기 매체는 서로 상이한 여과 밀도를 갖는 2가지 유형의 매체를 포함하고, 상기 2가지 상이한 유형의 주름팩 매체는 서로에 대해 유동 방향으로 평행하게 배치되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 주름팩으로부터 이격되어 배치되며, 상기 2가지 유형 중 적어도 하나의 유형의 주름팩 매체에 대해 유동 방향으로 직렬 배치로 배열되는 보조 필터재를 더 포함할 수 있다.
여기서, 상기 보조 필터재는 유체의 유동 방향으로 상기 주름팩 앞에 배치되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 하우징은 진동 용접에 의해서 함께 접합되는 상부 하우징 덮개 및 하부 하우징 덮개를 포함할 수 있다.
또한, 상기 하우징은 레이저 용접에 의해서 함께 접합되는 상부 하우징 덮개 및 하부 하우징 덮개를 포함할 수 있다.
또한, 상기 하우징은 진동 용접에 의해서 함께 접합되어 상기 밀폐체를 형성하는 상부 하우징 덮개 및 하부 하우징 덮개를 포함할 수 있다.
또 다른 본 발명은 유체 필터 장치를 제조하는 방법으로서, 하우징을 제공하는 단계; 매체의 적어도 일부 테두리 위에서 적어도 부분적으로 성형하여 상기 매체를 프레임 내에 고정시킴으로써, 주변 프레임 및 접힌 주름형 여과 매체를 포함하는 주름팩 요소를 제공하는 단계; 상기 주름팩 요소가 상기 하우징의 내부에 밀폐되도록 상기 하우징으로 상기 밀폐체를 형성하는 단계를 포함하고, 상기 매체는 서로 상이한 여과 밀도를 갖는 2가지 유형의 매체를 포함하고, 상기 2가지 상이한 유형의 주름팩 매체는 서로에 대해 유동 방향으로 평행하게 배치하도록 하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 주름팩으로부터 이격되어 배치되며, 상기 2가지 유형 중 적어도 하나의 유형의 주름팩 매체에 대해 유동 방향으로 직렬 배치로 배열되는 보조 필터재를 제공하는 단계를 더 포함할 수 있다. 여기서, 상기 보조 필터재는 주름팩과 인접하게, 유체의 유동 방향으로 상기 주름팩 앞에 배치되도록 하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 하우징 제공 단계는 진동 용접에 의해서 상부 하우징 덮개 및 하부 하우징 덮개를 함께 접합하는 단계를 포함하거나, 레이저 용접에 의해서 상부 하우징 덮개 및 하부 하우징 덮개를 함께 접합하는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 상기 하우징은 함께 접합되어 상기 밀폐체를 형성하는 상부 하우징 덮개 및 하부 하우징 덮개를 포함하고, 상기 주름팩 요소는 상기 밀폐체의 내부에 완전히 배치되도록 하는 것이 바람직하다.
상기 본 발명의 필터 및 그 제조 방법에 따르면, 필터 내부에 설치되는 주름팩 내부에 서로 상이한 여과 밀도를 갖는 2가지 유형의 매체를 포함하도록 함과 아울러 상기 주름팩 내 매체 밀도와 상이한 매체 밀도를 갖는 보조 필터재를 더 포함하도록 하여 원하는 수준의 여과성을 얻을 수 있도록 하는 효과를 갖는다.
또한, 본 발명의 필터 및 그 제조 방법에 따르면, 상부 하우징이 주름팩의 프레임에 직접 접합됨과 아울러 하부 하우징이 주름팩의 프레임에 직접 접합되도록 하여 주름팩의 프레임은 실제로 전체 필터의 외측벽을 형성하도록 함으로써 전체 필터를 보다 콤팩트하게 만들 수 있는 효과를 갖는다.
또한, 본 발명의 필터 및 그 제조 방법에 따르면, 주름팩 조립체 또는 주름팩 요소를 여러 별도의 부품을 각각 개별적으로 성형한 후 조립해서 필터를 완성할 수 있어 제조상의 편리성을 제공할 수 있는 효과를 갖는다.
도 1은 본 발명의 바람직한 제1 실시예에 따르는 필터의 분해도다.
도 2는 도 1의 필터의 평면도다.
도 3은 도 1의 필터의 측면도다.
도 4는 도 1의 필터의 저면도다.
도 5는 도 1의 필터의 측면 단면도다.
도 6은 도 5의 일부 상세도다.
도 7은 본 발명의 바람직한 제2 실시예에 따르는 필터의 분해도다.
도 8은 도 7의 필터의 평면도다.
도 9는 도 7의 필터의 측면도다.
도 10은 도 7의 필터의 저면도다.
도 11은 도 7의 필터의 측면 단면도다.
도 12는 주름팩 요소의 평면도다.
도 13은 도 7의 필터의 일단측 단면도다.
도 14는 도 11의 일부 상세도다.
도 15는 본 발명의 바람직한 제 3실시예에 따르는 필터의 분해도다.
도 16은 도 15의 필터의 평면도다.
도 17은 도 15의 필터의 측면도다.
도 18은 도 15의 필터의 측면 단면도다.
도 19는 주름팩 요소의 사시도다.
도 20은 도 15의 필터의 사시도다.
도 21은 도 15의 필터의 저면도다.
도 22는 도 18의 일부 상세도다.
도 23은 도 18의 일부 상세도다.
도 24는 도 18의 일부 상세 측면 단면도다.
도 2는 도 1의 필터의 평면도다.
도 3은 도 1의 필터의 측면도다.
도 4는 도 1의 필터의 저면도다.
도 5는 도 1의 필터의 측면 단면도다.
도 6은 도 5의 일부 상세도다.
도 7은 본 발명의 바람직한 제2 실시예에 따르는 필터의 분해도다.
도 8은 도 7의 필터의 평면도다.
도 9는 도 7의 필터의 측면도다.
도 10은 도 7의 필터의 저면도다.
도 11은 도 7의 필터의 측면 단면도다.
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도 13은 도 7의 필터의 일단측 단면도다.
도 14는 도 11의 일부 상세도다.
도 15는 본 발명의 바람직한 제 3실시예에 따르는 필터의 분해도다.
도 16은 도 15의 필터의 평면도다.
도 17은 도 15의 필터의 측면도다.
도 18은 도 15의 필터의 측면 단면도다.
도 19는 주름팩 요소의 사시도다.
도 20은 도 15의 필터의 사시도다.
도 21은 도 15의 필터의 저면도다.
도 22는 도 18의 일부 상세도다.
도 23은 도 18의 일부 상세도다.
도 24는 도 18의 일부 상세 측면 단면도다.
본 발명은 변속기 필터 같은 필터에 대한 현재의 요구사항을 고려하여, 다양한 예시적인 실시예들을 제시한다.
다음의 실시예들에서는 일부 단순화 및 생략되어 있으며, 이는 다양한 예시적인 실시예의 일부 관점을 강조하거나 소개하고자 하는 것으로, 본 발명의 범위를 제한하려는 것은 아니다.
당업자가 본 발명의 개념에 따라 적합하게 제조하고 사용할 수 있도록, 유체 필터 장치는 상부 하우징 덮개; 하부 하우징 덮개; 주변 프레임 및 접힌 주름형 여과 매체를 포함하는 주름팩 요소를 포함하고, 상기 프레임은 상기 매체의 적어도 일부 테두리 위에서 적어도 부분적으로 성형되어 상기 매체를 내부 고정하고, 상기 매체는 서로 상이한 여과 밀도를 갖는 2가지 유형의 매체를 포함한다.
또한, 유체 필터 장치는 밀폐체를 형성하는 하우징과; 주변 프레임 및 접힌 주름형 여과 매체를 구비하는 주름팩 요소를 포함하며, 상기 프레임은 상기 매체의 적어도 일부 테두리 위에서 적어도 부분적으로 성형되어 상기 매체를 내부에 고정하고, 상기 매체는 서로 상이한 여과 밀도를 갖는 2가지 유형의 매체를 포함하고, 상기 2가지 상이한 유형의 주름팩 매체는 서로에 대해 유동 방향으로 평행하게 배치되어 있다.
또한, 유체 필터 장치를 제조하는 방법은 하우징을 제공하는 단계와; 매체의 적어도 일부 테두리 위에서 적어도 부분적으로 성형되어 상기 매체를 프레임 내에 고정시킴으로써, 주변 프레임 및 접힌 주름형 여과 매체를 포함하는 주름팩 요소를 제공하는 단계와; 상기 주름팩 요소가 상기 하우징의 내부에 밀폐되도록 상기 하우징으로 밀폐체를 형성하는 단계를 포함하고, 상기 매체는 서로 상이한 여과 밀도를 갖는 2가지 유형의 매체를 포함하고, 상기 2가지 상이한 유형의 주름팩 매체는 서로에 대해 유동 방향으로 평행하게 배치되어 있다.
상술한 본 발명의 목적 및 이점은 다양한 예시적인 실시예에 의해서 달성될 수 있는 것의 예증이 되며, 포괄적이거나 또는 실현될 수 있는 가능한 이점을 제한하려는 것은 아니다.
그러므로, 다양한 예시적인 실시예의 이들 및 기타 목적과 이점은 본원의 설명으로부터 명백해질 것이며, 다양한 예시적인 실시예의 실행으로부터 배울 수 있으며, 본원에서 실시하는 것, 또는 임의의 변형을 고려해서 변경하는 것은 모두, 당업자에게는 맹백해질 수 있다.
따라서, 본 발명은 다양한 예시적인 실시예에서 도시 및 기술한 본원의 신규한 방법, 배열, 조합 및 개량 안에 존재한다.
다양한 예시적인 실시예의 보다 나은 이해를 위해서, 첨부한 도면을 참조한다.
본 발명의 일부 실시예는, 자동차용 변속기 유체 필터 같은 필터에 관한 것이다. 이하, 전체에 걸쳐 동일 참조번호는 대략 동일 부품을 나타내는 도면을 참조하여, 일부 실시예를 설명한다.
도 1 내지 도 6은 본 발명의 바람직한 제1 실시예에 따른 필터를 나타낸다.
도 1 내지 도 6을 참조하여 설명하면, 본 실시예의 필터(10)는 하부 하우징 덮개(12) 및 상부 하우징 덮개(14)를 포함한다. 여기서, 하부 및 상부 하우징 덮개(12, 14)는 각각, 가령 성형 플라스틱재로 제조할 수 있으며, 이들 중 하나 또는 모두는 가령, 스탬핑 금속(stamped metal)으로 제조할 수 있다.
하부 및 상부 하우징 덮개(12, 14) 사이에는 주름팩 요소(20)가 배치된다. 주름팩 요소(20)는 대략, 성형 플라스틱으로도 제조할 수 있는 외부 돌출형 플랜지(24)를 갖는 주변 프레임(22)을 포함한다. 내부 보강 또는 분할 리브(26)도 구비할 수 있다.
프레임(22), 플랜지(24), 및 보강 리브(26)를 구비하는 주름팩 요소(20)를 포함하는 전체 조립체는, 제 1주름형 여과 매체, 또는 매체부(32)와, 제 2주름형 여과 매체, 또는 매체부(34) 같은 한가지 이상의 유형의 매체를 포함할 수 있는 여과 매체(30) 위에서 성형된다. 그러므로, 주름팩(20)은 한가지 유형의 매체만, 또는 유사한 2가지 유형의 매체, 또는 유사하지 않은 2가지 이상 유형의 매체를 함유할 수 있다.
본 제조 공정에 있어서, 적어도 하나 또는 일부 매체(30)는 지그재그 방식으로 주름을 잡거나 접어, 가열한 플라스틱을 금형 내에 주입하는 동안 금형 내의 위치하도록 하여, 냉각 후에, 단일 주름팩 요소(20)가 만들어진다. 매체(30)는 프레임(22), 플랜지(24) 및/또는 리브(26)를 형성하는 단단한 냉각 주변 플라스틱 구조체와의 상호작용에 의해, 가령 매체(30)와 일체형 유닛으로서 내부에 고정된다.
특히 도 6의 상세도에서, 매체(30)는 제조되는 동안, 유체가 통과하기 위한 매체(30)의 노출 영역을 남기면서, 성형된 프레임(22) 내에서 그의 단부와 측면에서 밀폐되는 것을 알 수 있다.
도시한 주름팩 조립체 또는 주름팩 요소(20)는, 여러 별도의 부품을 각각 개별적으로 성형한 다음, 조립해서 필터(10)를 완성할 수 있어, 제조상의 편리성을 제공한다. 하부 하우징 덮개(12)과 상부 하우징 덮개(14)은 서로 별도의 부품이다. 주름팩(20) 역시 별도의 부품이다.
도 1 내지 도 6에 도시한 제1 실시예에서, 상부 하우징 덮개(14)은 하부 하우징 덮개(12)의 주변 플랜지(42)와 접촉될 수 있는 주변 플랜지(40)가 형성되는 것을 예시한다.
주변 플랜지(40, 42)는 가령, 통상의 용접기에 의해서 함께 진동 용접 또는 마찰 용접될 수 있으며, 대안의 예로, 레이저 용접 또는 접착 결합을 채용할 수도 있다.
주변 플랜지(42)에 대한 플랜지(40)의 진동 용접 또는 기타 부착이 완료되면, 상부 하우징 덮개(14)은 하부 하우징 덮개(12)에 부착되어 밀폐체를 형성하게 된다.
주름팩(20)은, 그의 프레임(22) 및/또는 외부 플랜지(24)가 밀폐체 내에 물리적으로 고정될 수 있도록 하는 자체 형상에 의해 움직이지 않고 고정된다.
한편, 상부 하우징 덮개(14) 상에 도시된 바와 같은 지지 암 또는 보스(29)를 구비될 수 있다.
도 1 내지 도 6의 제1 실시예에서는 선택적으로 추가 필터 매체(50)가 사용되는 것을 도시하고 있다. 여기서, 추가 필터 매체(50)는 전체에 걸쳐 균일하게 이격된 홀을 가질 수 있는 평탄 시트형 매체로 이루어질 수 있으며, 이 시트형 매체(50)는 상기 매체(30)보다 성긴 매체여서 어느 정도 예비 여과를 제공할 수 있다.
도 1 내지 도 6에 도시한 제1 실시예에는 보다 많은 매체를 구비할 수도 있으나, 2개의 매체부(32, 34)가 적용된 것을 예시하고 있다.
그리고 매체(30)가 하나의 연속부 또는 3줄, 4줄 이상으로 배열될 수 있으나, 매체(30)는 2줄로, 또는 2개의 부분(32, 34)으로 배열되는 것을 예시한다.
여기서, 각각의 매체부(32, 34)는 동일한 밀도일 수 있으며, 또는 하나의 매체가 다른 것보다 조밀할 수 있다. 그러므로, 필요시 하나의 주름팩(20)내에서 다양한 정도의 여과 밀도 및 효율을 제공할 수 있음을 이해할 것이다. 또한, 본 실시예에서는 평탄 시트인 시트형 매체(50)에 의해서 예비 여과를 달성할 수 있다.
하부 하우징 덮개(12)에는 유체 입구(70)가 구비되고, 상부 하우징 덮개(14)에는 유체 출구(72)가 구비된다.
도 7 내지 도 14는 본 발명의 바람직한 제2 실시예에 따른 필터를 나타낸다.
제2 실시예에서는 전술한 제1 실시예와 비교하여 재료의 변형, 매체 유형의 수 및 기타 변형이 적용되며, 제1 실시예에서 기술된 반복적 설명은 생략한다.
따라서, 본 실시예의 필터는 하부 하우징 덮개(112) 및 상부 하우징 덮개(114)을 포함하는 필터가 제공되며, 하부 및 상부 하우징 덮개(112, 114)은 각각 가령, 성형 플라스틱재나 금속으로 제조할 수 있다.
하부 및 상부 하우징 덮개(112, 114) 사이에는 주름팩 요소(120)가 배치된다. 이들 하우징 덮개(112, 114)는, 이들 덮개(112, 114) 사이에 개재되는 주름팩 요소(120)와 함께 샌드위치를 형성한다.
주름팩 요소(120)는 대략, 성형 플라스틱으로도 제조할 수 있는 주변 프레임(122)을 포함한다. 내부 보강 또는 분할 리브(126)도 구비할 수 있다.
프레임(122) 및 보강 리브(126)를 포함하는 전체 조립체는, 제 1주름형 여과 매체, 또는 매체부(132)와, 제 2주름형 여과 매체, 또는 매체부(134) 같은 한가지 이상의 유형의 매체를 포함할 수 있는 여과 매체(130) 위에서 성형된다.
본 제조 공정에 있어서, 적어도 하나 또는 일부 또는 모든 매체는 지그재그 방식으로 주름을 잡거나 접어, 플라스틱을 금형 내에 주입하는 동안 금형 내의 정위치되도록 고정되어 냉각 후에, 단일 주름팩 요소(120)가 만들어진다.
매체(130)는 주변 플라스틱 구조체와의 상호작용에 의해 정위치를 유지하도록 고정된다.
특히 도 14의 상세도에서, 매체(130)는 제조되는 동안, 성형된 프레임(122) 내에서 그의 단부와 측면에서 밀폐되는 것을 알 수 있다. 주름팩 요소(120)는 유체가 통과하기 위한 여과 매체(130)의 노출 영역도 갖는다.
도시한 주름팩 조립체(120)는, 3개의 별도의 부품을 각각 개별적으로 성형한 다음, 조립해서 완성 필터(110)를 형성할 수 있어, 제조상의 편리성을 제공한다.
하부 및 상부 하우징 덮개(112, 114)에 의해 형성된 챔버 내부가 전체적으로 밀폐되는 것 대신에, 본 실시예는 프레임(122) 및/또는 플랜지(124)가 전체 하우징의 측면을 형성하는 점에서, 본 실시예는 제1 및 제3 실시예와 다르다. 그러므로, 프레임(122) 및/또는 플랜지(124)가 하부 및 상부 하우징 덮개(112, 114)의 주변부 사이에서, 따라서 밀폐체의 측면에서 개재되는 것 대신에, 하부 하우징 덮개(112)과 상부 하우징 덮개(114)은 서로 접촉되지 않는다. 하부 하우징 덮개(112)과 상부 하우징 덮개(114)은 서로 별도의 부품이다. 주름팩(120) 역시 별도의 부품이다.
상부 하우징 덮개(114)은 프레임(122)의 일측면과 접촉될 수 있는 플랜지(140)를 가지며, 프레임(122)의 타측면은 하부 하우징 덮개(112)의 주변 플랜지(142)에 접촉된다.
플랜지(140, 142)는 가령, 통상의 용접기에 의해서 프레임(122)에 진동 용접 또는 마찰 용접될 수 있다. 대안의 예로, 레이저 용접 또는 접착 결합을 채용할 수도 있다. 프레임(122)에 대한 플랜지(140) 및 플랜지(142)의 진동 용접 또는 기타 용접이 완료되면, 상부 하우징 (114)과 하부 하우징 덮개(112)은 함께 프레임(122)에 부착되어 밀폐체를 형성한다. 그러므로, 주름팩(120)의 프레임(122)은 하우징의 일부가 된다.
도 7 내지 도 14의 제2 실시예에서도 선택적인 추가 필터 매체(150)도 도시한다(도 7). 여기서, 추가 필터 매체(150)는 전체에 걸쳐 균일하게 이격된 홀을 가질 수 있는 평탄 시트형 매체일 수 있다. 이 시트형 매체(150)는 매체(130)보다 성긴 매체여서 어느 정도 예비 여과를 제공할 수 있다.
또한, 도 7 내지 도 14에 도시한 제2 실시예의 필터는 2개의 매체부(132, 134)를 나타낸다. 매체는 4줄 이상으로 이루어질 수 있으나 본 실시예에서는 매체(130)는 2줄, 또는 2 부분으로 이루어지는 것을 예시한다. 여기서, 이들 매체부(132, 134)는 동일한 밀도일 수 있으며, 또는 하나의 매체가 다른 것보다 조밀할 수 있다. 그러므로, 필요시 하나의 주름팩(120)내에서 다양한 정도의 여과 밀도 및 효율을 제공할 수 있음을 이해할 것이다.
또한, 본 실시예에서는 평탄 시트인 시트형 매체(150)에 의해서 예비 여과를 달성할 수 있다.
한편, 본 실시예는 상부 하우징 덮개(114)이 주름팩(120)의 프레임(122)에 직접 접합됨과 아울러 하부 하우징 덮개(112)이 주름팩(120)의 프레임(122)에 직접 접합되는 구성의 차이를 갖는다. 그러므로, 주름팩(120)의 프레임(122)은 실제로 전체 필터의 외측벽을 형성하며, 전체 필터의 밀폐에도 참여한다. 이것은 몇가지 이점을 제공할 수 있다. 프레임(122)의 주변부를 구조적인 측면 하우징 부품으로서 이용하면, 전체 필터(110)를 보다 콤팩트하게 만들 수 있는데, 이것은 평면 또는 상면도에서 보아 필터가 주름팩(120)의 동일한 크기에 대해 보다 적은 영역을 차지할 경우, 주름팩(120)의 주변부를 둘러싸는 상부 및 하부 하우징과 비교하여, 그렇지 않으면 상부 및 하부 하우징의 정합되는 플랜지를 위해서 필요하게 될 영역이 주름팩(120)의 외주부를 둘러싸는 것이 더 이상 필요치 않기 때문이다. 또한, 유체가 주름팩(120)을 통과하지 않고 하우징을 통해 이동하는 것은 불가능하다, 다시 말해서, 어떤 유체도 주름팩 플랜지(124)와 하우징의 내부 사이에서 주름팩(120)의 테두리 둘레를 벗어날 수 없다.
도 12는 보강재(126)를 가짐으로써 매체(130)를 몇 개의 매체 줄로 분할하는 주름팩(120)을 나타낸다. 그러나, 일부 줄 또는 줄의 일부는 한가지 유형의 매체를 가질 수 있는 반면, 다른 줄이나 줄의 일부는 다른 유형의 매체를 가질 수 있다. 예를 들어, 본 실시예는 한가지 유형의 매체의 영역(132)이 매체(134)의 영역보다 가로로 긴 상이한 공간을 차지한다.
또한, 주름팩(120)의 프레임(122)이 필터의 주변 구조체의 외부 구조부를 형성함과 아울러, 그 위에 성형되어 매체(130)를 지지하므로, 주름팩(120)의 프레임(122)은 지지 암 또는 보스(129)와 일체화될 수 있다.
특히, 도 7 및 도 13에 도시한 바와 같이, 주름팩(120)의 프레임(122) 둘레에 외부 장치(160)를 장착할 수 있으며, 이들 외부 장치(160)는 자석용 지지체나 원하는 다른 외부 구조체를 구비할 수 있다. 이것은 구조적인 강성을 제공하는 주름팩(120)으로 필터에 요구되는 콤팩트성을 제공하기 위해서, 하부 및 상부 하우징 덮개(112, 114)의 벽두께는 비교적 얇아질 수 있는 이익을 제공한다.
하부 하우징 덮개(112)에는 유체 입구(170)가 구비되고, 상부 하우징 덮개(114)에는 유체 출구(172)가 구비된다.
도 16 내지 도 24는 본 발명의 바람직한 제 3실시예의 필터를 나타낸다.
제3 실시예에서는 전술한 제1 실시예와 비교하여 재료의 변형, 매체 유형의 수 및 기타 변형이 적용되며, 제1 실시예에서 기술된 반복적 설명은 생략한다.
따라서 본 실시예의 필터는 하부 하우징 덮개(212) 및 상부 하우징 덮개(214)를 포함하는 필터가 제공된다. 하부 및 상부 하우징 덮개는 각각 가령, 성형 플라스틱재나 금속으로 제조할 수 있다.
하부 및 상부 하우징 덮개(212, 214) 사이에는 주름팩 요소(220)가 배치된다. 대략, 주름팩 요소(220)는 성형 플라스틱으로 제조할 수도 있는 외부 돌출형 플랜지(224)를 갖는 주변 프레임(222)을 포함한다. 내부 보강 또는 분할 리브(226)도 구비할 수 있다.
프레임(222), 플랜지(224), 및 보강 리브(226)를 포함하는 전체 조립체는, 제 1주름형 여과 매체(232) 및 제 2주름형 여과 매체(234) 같은 한가지 이상의 유형의 매체를 포함할 수 있는 여과 매체(230) 위에서 성형된다.
본 제조 공정에 있어서, 적어도 일부 또는 모든 매체(230)는 지그재그 방식으로 주름을 잡거나 접어, 플라스틱을 금형 내에 주입하는 동안 금형 내의 정위치에 잡아 고정하여 냉각 후에, 단일 주름팩 요소(220)가 만들어진다. 매체(230)는 주변 플라스틱 구조체와의 상호작용에 의해 정위치에 고정되도록 한다.
특히 도 18의 상세도에서, 매체(230)는 제조되는 동안 성형된 프레임(222) 내에서 그의 단부와 측면에서 밀폐되는 것을 알 수 있으며, 유체가 통과하기 위한 여과 매체(230)의 노출 영역도 제공된다.
도시한 주름팩 요소(220)는, 3개의 별도의 부품을 각각 개별적으로 성형한 다음, 조립해서 완성 필터(210)를 형성할 수 있어, 제조상의 편리성을 제공한다.
여기서, 하부 하우징 덮개(212) 및 상부 하우징 덮개(214)은 서로 별도의 부품이고, 주름팩(220) 역시 별도의 부품이다.
상부 하우징 덮개(214)은 하부 하우징 덮개(212)의 주변 플랜지(242)에 접촉될 수 있는 주변 플랜지(240)를 가질 수 있다.
플랜지(240, 242)는 가령, 통상의 용접기에 의해서 함께 진동 용접 또는 마찰 용접될 수 있다. 대안의 예로, 레이저 용접 또는 접착 결합을 채용할 수도 있다. 플랜지(242)에 대한 플랜지(240)의 진동 또는 기타 결합이 완료되면, 상부 하우징 덮개(214)은 이제 하부 하우징 덮개(212)에 부착되어 밀폐체를 형성한다.
주름팩(220)은, 그의 외부 플랜지(224)가 밀폐체 내에 물리적으로 유지되도록 한 그의 형상으로 인해 움직이지 않는다. 지지 암 또는 보스(229)를 구비할 수 있다.
도 16 내지 도 24의 제3 실시예에서는 선택적인 추가 도시하고 있지 않으나 추가적인 필터 매체(상기한 매체 50 및 150와 유사)도 채용할 수 있다.
또한, 하부 하우징 덮개(212)의 구역(245)에서 내부 하우징 개구(243)를 통해 유체를 수용하는 것으로, 바이패스 구역(292)으로부터 연장되는 바이패스 출구(290)를 도시한다.
또한, 본 실시예에 있어서, 구역(245)는 그 위치에서 플랜지(224)와의 정합 영역으로서의 기능을 수행함으로써, 하우징 개구(243)를 통과하여 바이패스된 유체는 주름팩(220) 둘레 및 외측을 통과하게 되어 이로 인해 주름팩(220)에 의해 여과되지 않는다.
도시한 제3 실시예에서는 비록 매체가 3줄 또는 4줄 이상으로 이루어질 수 있으나, 매체(230)는 2줄, 또는 2 부분이다.
여서서, 2개의 매체부(232, 234)를 나타낸다. 이들 매체부(232, 234)는 동일한 밀도일 수 있으며, 또는 하나의 매체가 다른 것보다 조밀할 수 있다. 그러므로, 필요시 하나의 주름팩 요소(220) 내에서 다양한 정도의 여과 밀도 및 효율을 제공할 수 있음을 이해할 것이다.
또한, 하부 하우징 덮개(212)에는 유체 입구(270)가 있고, 상부 하우징 덮개(214)에는 유체 출구(272)가 있다.
상기한 모든 실시예들에서 가령, 하우징 덮개를 서로 결합하거나, 하우징 덮개를 주름팩 프레임에 결합하는 등, 플라스틱 부품을 서로 결합하는 것에 대해 기술하였으며, 임의의 위치에서, 진동 용접, 레이저 용접이나, 심지어 결합이나 접착 같은 임의의 플라스틱 접합 방법을 이용할 수 있음을 이해해야 한다. 또한, 하나 이상의 부품이 금속으로 제조되거나, 접합 위치에 금속을 갖는 경우, 크림핑(crimping) 같은 다른 접합 방법도 이용할 수 있다. 추가의 상이한 매체 유형은 상이한 밀도를 갖는 것으로 언급된다. 이것은 입자 크기 포집, 효율이나, 심지어 매체를 통한 다공성 또는 홀 같은 특성의 재료 유형 같은 많은 다양한 특성을 기술할 수 있다. 본원에서 참조한 하우징(12, 14, 112, 114, 212, 214) 역시 하우징 덮개, 또는 하우징 부품으로 언급하는 것을 고려할 수 있다. 또한, 용접 또는 결합으로 기술한 부품의 경우, 이들은 예이며, 나사, 클립, 연동형 톱니, 리지, 스냅 피트 등과 같은 기타 부착 기구도 사용할 수 있다.
비록 특정 예시적인 측면을 특히 참조하여 다양한 예시적인 실시예를 상세하게 기술하였으나, 본 발명은 다른 실시예도 가능하며, 그의 상세는 다양한 명백한 관점에서 수정이 가능하다. 당업자라면 본 발명의 기술사상 및 범위 내에서 다양한 변경 및 수정이 이루어질 수 있음을 쉽게 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 상술한 개시, 기술 및 도해는 단지 예시의 목적을 위한 것이며, 어떤 식으로든 발명을 제한하지 않으며, 이는 특허청구범위에 의해서만 규정된다.
10, 110, 210: 필터
12, 112, 212: 하부 하우징 덮개
14, 114, 214: 상부 하우징 덮개
20, 120, 220: 주름팩 요소
22, 122, 222: 프레임
24, 242: 플랜지
26, 126, 226: 리브
30, 130, 230: 매체
32, 132, 232: 제1 주름형 여과 매체(매체부)
34, 134, 234: 제2 주름형 여과 매체(매체부)
40, 42, 140, 142, 240, 242: 플랜지
50, 150: 추가 필터 매체
129, 229: 암 또는 보스
242: 하우징 개구
270: 유체 입구
272: 유체 출구
290: 바이패스 출구
292: 바이패스 구역
12, 112, 212: 하부 하우징 덮개
14, 114, 214: 상부 하우징 덮개
20, 120, 220: 주름팩 요소
22, 122, 222: 프레임
24, 242: 플랜지
26, 126, 226: 리브
30, 130, 230: 매체
32, 132, 232: 제1 주름형 여과 매체(매체부)
34, 134, 234: 제2 주름형 여과 매체(매체부)
40, 42, 140, 142, 240, 242: 플랜지
50, 150: 추가 필터 매체
129, 229: 암 또는 보스
242: 하우징 개구
270: 유체 입구
272: 유체 출구
290: 바이패스 출구
292: 바이패스 구역
Claims (20)
- 유체 필터로서,
상부 하우징 덮개;
하부 하우징 덮개; 및
상기 상부 하우징 덮개와 상기 하부 하우징 덮개 사이의 주름팩;을 포함하며, 주름팩 요소는 주변 프레임 및 다수의 리브를 포함하고,
상기 주변 프레임은;
여과 매체의 적어도 일부 테두리 위에서 적어도 부분적으로 성형되어 상기 매체를 프레임의 내부에 고정하고, 상기 주변 프레임은 외부 돌출형 플랜지를 포함하고, 상기 여과 매체는 제 1여과 밀도를 갖는 제 1주름형 여과 매체 및 상기 제 1여과 밀도와 상이한 제 2여과 밀도를 갖는 제 2주름형 여과 매체를 포함하며,
상기 다수의 리브는;
상기 제 1주름형 여과 매체를 다수의 제 1매체 줄로 분할하고, 상기 제 2주름형 여과 매체를 다수의 제 2매체 줄로 분할하며, 상기 제 2매체 줄의 수는 상기 제 1매체 줄의 수와 상이한 유체 필터. - 제 1항에 있어서,
상기 하부 하우징 덮개 상에 입구와, 상기 상부 하우징 덮개 상에 출구를 더 포함하는 유체 필터. - 제 1항에 있어서,
상기 외부 돌출형 플랜지는 상기 상부 하우징 덮개와 상기 하부 하우징 덮개 사이에 고정되는 유체 필터. - 제 1항에 있어서,
유체의 유동 방향으로 상기 주름팩 앞에 상기 주름팩으로부터 이격되어 배치되며, 상기 제 1 및 제 2여과 밀도와 상이한 매체 밀도를 갖는 보조 필터재;를 더 포함하는 유체 필터. - 제 4항에 있어서,
상기 보조 필터재는 다수의 균일하게 이격된 홀을 포함하는 평탄 시트형 매체인 유체 필터. - 제 1항에 있어서,
상기 상부 하우징 덮개는 제 1플랜지를 포함하고, 상기 하부 하우징 덮개는 제 2플랜지를 포함하며, 상기 제 1 및 제 2플랜지는 진동 용접, 마찰 용접, 레이저 용접 또는 접착 결합에 의해서 함께 접합되는 유체 필터. - 제 6항에 있어서,
상기 제 1 및 제 2플랜지는 진동 용접, 레이저 용접, 마찰 용접에 의해서 서로 접합되는 유체 필터. - 제 1항에 있어서,
상기 상부 하우징 덮개 및 상기 하부 하우징 덮개는 함께 접합되어 밀폐체를 형성하고, 주름팩 요소는 상기 밀폐체의 내부에 완전히 수납 배치되는 유체 필터. - 제 1항에 있어서,
상기 제 1 및 제 2매체 줄은 필터를 통해 유체의 유동 방향으로 서로에 대해 평행하게 배치되는 유체 필터. - 제 9항에 있어서,
상기 주름팩으로부터 이격되어 배치되며, 제 1주름형 여과 매체 및 제 2주름형 여과 매체 중 적어도 하나에 대해 유동 방향으로 직렬 배치로 배열되는 보조 필터재;를 더 포함하는 유체 필터. - 제 10항에 있어서,
상기 보조 필터재는 유체의 유동 방향으로 상기 주름팩 앞에 배치되는 유체 필터. - 제 9항에 있어서,
상기 상부 하우징 덮개는 제 1플랜지를 포함하고, 상기 하부 하우징 덮개는 제 2플랜지를 포함하며, 상기 제 1 및 제 2플랜지는 진동 용접, 마찰 용접, 레이저 용접 또는 접착 결합에 의해서 함께 접합되는 유체 필터. - 제 12항에 있어서,
상기 제 1 및 제 2플랜지는 진동 용접, 레이저 용접, 또는 마찰 용접에 의해서 서로 접합되는 유체 필터. - 제 9항에 있어서,
상기 상부 하우징 덮개 및 하부 하우징 덮개는 함께 접합되어 밀폐체를 형성하고, 상기 주름팩 요소는 상기 밀폐체의 내부에 완전히 수납 배치되는 유체 필터. - 유체 필터 장치를 제조하는 방법으로서,
상부 하우징 덮개를 제공하는 단계;
하부 하우징 덮개를 제공하는 단계;
주변 프레임 및 다수의 리브를 포함하는 주름팩 요소를 제공하는 단계로,
상기 주변 프레임은;
여과 매체의 적어도 일부 테두리 위에서 적어도 부분적으로 성형되고, 상기 주변 프레임은 외부 돌출형 플랜지를 포함하고, 상기 여과 매체는 제 1여과 밀도를 갖는 제 1주름형 여과 매체 및 상기 제 1여과 밀도와 상이한 제 2여과 밀도를 갖는 제 2주름형 여과 매체를 포함하고,
상기 다수의 리브는;
상기 제 1주름형 여과 매체를 다수의 제 1매체 줄로 분할하고, 상기 제 2주름형 여과 매체를 상기 제 1매체 줄의 수와 상이한 다수의 제 2매체 줄로 분할하는 단계;
상기 주름팩 요소의 상기 주변 프레임이 상기 상부 하우징 덮개와 상기 하부 하우징 덮개 사이에 있는 상태에서, 상기 주변 프레임을 상기 상부 하우징 덮개 및 상기 하부 하우징 덮개에 접합하는 단계를 포함하는 유체 필터 제조 방법. - 제 15항에 있어서,
유체의 유동 방향으로 상기 주름팩에 인접하게 보조 필터재를 제공하는 단계를 더 포함하는 유체 필터 제조 방법. - 제 16항에 있어서,
상기 보조 필터재는 다수의 균일하게 이격된 홀을 포함하는 평탄 시트형 매체인 유체 필터 제조 방법. - 제 15항에 있어서,
상부 하우징 덮개 (114)는 제 1플랜지(140)를 포함하고, 하부 하우징 덮개(112)는 제 2플랜지(142)를 포함하며, 상기 접합 단계는 진동 용접, 마찰 용접, 레이저 용접 또는 접착 결합에 의해서 상기 제 1플랜지(140)를 상기 제 2플랜지(142)에 접합하는 단계를 포함하는 유체 필터 제조 방법. - 제 18항에 있어서,
상기 접합 단계는 진동 용접, 마찰 용접, 또는 레이저 용접에 의해서 실행되는 유체 필터 제조 방법. - 제 15항에 있어서,
상기 접합 단계 후에 적어도 상기 상부 하우징 덮개 및 상기 하부 하우징 덮개에 의해서 밀폐체가 규정되고, 상기 주름팩 요소는 상기 밀폐체의 내부에 완전히 수납 배치되는 유체 필터 제조 방법.
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|---|---|---|---|
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