KR20000065029A - 홈형필터매체및그제조방법 - Google Patents
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Abstract
홈형 필터 매체는 내부에 형성된 다수의 홈을 가지며 필터 재료를 통해 유체가 가해지도록 인접 홈의 교차 단부를 갖는 필터 재료(100)를 포함한다. 필터 매체의 제 1 실시예는 밀폐 홈(120)보다 단면이 큰 홈의 개방 단부(122)를 갖는 테이퍼 홈을 포함하며, 상류 개방 홈은 하류 단부를 향해 집중되고 상류 밀폐 단부 홈은 하류 단부를 향해 발산한다. 제 2 실시예는 필터의 상류측에 비해 큰 홈 개구와 상이한 상류 및 하류 홈 단면이 대칭으로 형성된 필터 매체를 포함한다. 제 3 실시예는 상류 에지에서 흐름을 향상시키기 위한 압착된 상류 에지를 갖는 필터 매체를 포함한다. 제 4 실시예는 필터의 상류 에지에서 차단 효과를 감소시키기 위해 상류 에지에서 리세스된 상류 밀봉 재료를 갖는 필터 매체를 포함한다.
Description
유체에서 오염물질을 제거하는 필터 매체를 사용하는 주름진 필터는 공지되어 있으며 많은 형상을 취하고 있다.
필터가 갖고 있는 일반적인 문제점은 부적절한 필터 표면 영역이다. 소정의 필터 용량을 위한 여과 표면 영역을 개선하기 위한 종래의 시도는 완전히 성공하지 못하였다. 일반적으로 사용되는 주름진 필터는 이 단점을 극복하기 위한 시도로 주름진 필터 매체를 사용한다. 주름진 필터 매체는 필터 영역을 증가시키지만, 주름이 서로 너무 가깝게 배치되므로써 더욱 많은 필터 매체를 주어진 용적에 배치시키기 때문에, 주름이 서로 너무 타이트하게 가압되므로써 흐름을 제한하게 된다. 이 제한은 여과 매체를 통과하는 흐름의 속도를 증가시키므로써, 필터를 가로지르는 차동 압력을 증가 시켜 장치에서 추가 문제점을 발생시킨다.
대부분의 투과성 필터 매체는 구조적인 지지를 제공하지 못하므로 필터는 필터 재료를 지지하기 위한 하우징을 필요로 한다. 이것은 필터의 부피 및 크기 뿐만 아니라 제조 가격을 증가시킨다.
필터 효율 뿐만 아니라 제한을 개선시키고 증가된 매체 영역을 제공하기 위해서 홈형 필터 형상이 이용될 수 있다. 홈형 필터는 적은 제한 및 실질적으로 직선 통과 흐름 뿐만 아니라 단위 부피당 매체 영역을 증가시키는 능력을 가진다.
홈형 필터가 종래의 필터 형상을 극복하는 개선된 흐름 특성 및 효율을 제공하지만, 홈형 필터는 더 큰 효율 및 개선된 흐름 특성의 가능성을 가지고 있다. 홈의 밀봉된 상류 단부는 필터 재료와 조합될 때 실질적으로 흐름의 차단을 제공하며, 유체 흐름의 이용가능한 단면 영역의 절반이상이 차단된다. 흐름을 가로지르는 더 큰 단면 영역을 갖는 필터 형상은 개선된 흐름 및 제한 특성을 제공한다.
자체 지지, 개선된 제한, 개선된 흐름 특성 및 더 큰 효율을 제공하는 신규의 개선된 필터가 필요하다는 것을 알 수 있다. 특히, 홈형 필터는 적은 제한을 제공하며 표준 홈 형상보다 적은 단면 흐름 영역을 차지하는 선단 에지를 구비해야만 한다. 부가적으로, 필터 매체의 단면 영역과 상류 에지에서의 홈의 밀폐 단부는 홈의 상류 에지에서의 개방 영역보다 작아야 한다. 또한 그러한 필터 형상은 부당한 추가 단계없이 쉽게 제조되어야 한다. 본 발명은 이것 뿐만 아니라 필터 형상과 관련된 다른 문제점도 제기한다.
본 발명은 홈형 필터 매체(fluted filter media)에 관한 것이며, 특히 필터에 걸쳐서 제한을 최소화하는 홈을 갖는 홈형 필터 매체에 관한 것이다.
도 1은 본 발명의 원리에 따른 테이퍼진 홈을 갖는 이중면 홈 형성 필터 매체의 제 1 실시예의 사시도.
도 2a 및 2b는 도 1에 도시된 필터 매체를 제조하는 공정의 개략도.
도 3은 도 1에 도시된 필터 매체의 단부 입면도.
도 4는 도 1에 도시된 필터 매체를 성형하는 롤러의 단부 입면도.
도 5는 도 4에 도시된 롤러의 이(teeth)의 단부를 도시하는 상세도.
도 6은 본 발명의 원리에 따른 대칭 홈을 갖는 필터 매체의 제 2 실시예의 사시도.
도 7은 도 6에 도시된 필터 매체의 단부 입면도.
도 8은 도 6에 도시된 필터 매체를 성형하는 롤러의 단부 입면도.
도 9는 본 발명의 원리에 따라 압착된 선단 홈 에지를 갖는 필터 매체의 제 3 실시예의 사시도.
도 10은 도 9에 도시된 필터 매체의 단부 입면도.
도 11은 도 9에 도시된 필터 매체의 선단 에지의 측단면도.
도 12는 다양한 홈형 필터 매체 형상을 위해 필터를 통한 공기량 대 필터에 걸쳐 있는 압력 강하의 그래프.
도 13은 다양한 홈형 필터 매체 형상을 위해 먼지 적재 대 압력 강하의 그래프.
도 14는 본 발명의 원리에 따라 필터 매체의 상류 에지에 홈이 진 밀봉부를 갖는 상류 밀봉 홈을 갖는 필터 매체의 제 4 실시예의 단면도.
도 15는 도 9 내지 11에 도시된 필터 매체의 선단 에지를 성형하는 방법의 측입면도.
도 16은 도 15에 도시된 방법을 사용하는 스트립으로 절단된 필터 매체의 시트의 측입면도.
본 발명은 홈형 필터 장치, 특히 개선된 흐름 특성을 갖는 홈형 필터 매체에 관한 것이다.
본 발명의 제 1 실시예에 따르면, 홈형 필터 매체는 상부층 및 하부층 사이에 홈 시트를 포함한다. 필터 매체는 감겨있거나 또는 그렇지 않으면 적층되어 있으므로 인접 층이 다음 인접 층의 상부 또는 하부 시트중 하나로서 작용할 때 단지 단일 시트가 홈 시트에 부착될 필요가 있다는 것을 알 수 있다.. 부가적으로, 층들은 나선형 형상으로 감겨져 있을 수도 있다. 홈 재료에 의해 형성된 인접 챔버의 교차 단부는 상류 또는 하류측중 하나에서 차단된다. 상기 제 1 실시예는 일단부에서 타단부로 넓어지는 테이퍼 홈을 갖는다. 상기 상류 단부가 밀폐된 홈형 챔버는 개방 상류 단부로 넓어진다. 반대로, 하류 밀폐식 홈형 챔버는 개방 상류 단부로 넓어진다.
이 형상으로, 상류 흐름을 가로지르는 필터 매체의 영역이 흐름을 수용하기 위해 챔버로 개방된 큰 부분을 포함한다는 것을 알 수 있다. 다양한 필터 재료 층을 통해 흐름이 여과될 때, 여과된 유체는 확장된 하류 단부도 통과한다. 이 방법에 있어서, 필터로 인한 제한은 표준 홈형 필터 재료이상으로 감소된다. 부가적으로, 비드 재료 및 필터 시트의 상류 에지의 비율은 상류 흐름을 수용하는 개방 영역보다 실질적으로 적다.
본 발명의 제 2 실시예에 따르면, 홈형 필터 매체는 날카로운 피크 및 넓은 골을 갖는 대칭 홈을 포함한다. 골상부의 영역은 상류 흐름에 대해 개방되어 있다. 이 방법에 있어서, 필터 매체의 에지에 있는 상류 개구는 밀폐 홈 및 필터 재료의 상류 에지의 영역보다 흐름을 가로지르는 큰 단면 영역을 갖는다. 이 형상은 더 큰 필터 효율 및 필터에 걸쳐 감소된 제한을 갖는 개선된 흐름을 제공한다.
본 발명의 제 3 실시예에 따르면, 홈형 필터 매체는 개선된 흐름을 제공하는 압착 상류 에지를 포함한다. 제 3 실시예에 따르면, 필터 매체의 선단 에지는 필터 홈의 교차 챔버를 차단하는 비드를 포함한다. 상기 비드와 홈 시트의 상류 에지는 경사져 있으므로 넓은 에지가 흐름을 차단하며 하류 단부를 향해 경사져 있다. 흐름이 상류 에지에서 차단될 때는 단지 선단 시트 에지가 상류 흐름과 접촉하며 홈 시트가 후방을 향해 경사져 있다. 이 형상으로, 제한 및 필터의 선단 에지에서 상류 흐름을 차단하는 필터 매체의 비율이 감소된다. 따라서, 얻어진 개선된 흐름은 증가된 효율 및 필터에 걸쳐 감소된 제한을 제공한다.
본 발명을 특징짓는 상기 장점과 다양한 다른 장점 및 새로운 형태가 여기에 부가되어 그 일부를 이루는 청구범위에서 특히 나타난다. 그러나, 본 발명의 더 양호한 이해를 위해 그 사용으로 인한 장점 및 목적은 또한 그 일부를 이루는 도면을 참조하여 이루어지며, 수반되는 서술 내용은 본 발명의 바람직한 실시예를 도시하고 서술한다.
이제, 도면을, 특히 도 1을 참조하면, 일반적으로 100으로 지시된 이중면 투과성 홈형 필터 매체의 층의 일부가 도시되어 있다. 홈형 필터 매체(100)의 제 1 실시예는 다수의 테이퍼진 홈 챔버(102)를 포함한다. 상기 홈 챔버(102)는 제 1 외장 시트(112) 및 제 2 외장 시트(114)를 포함하는 외장 시트(110)사이에서 교차하는 피크(104) 및 골(106)을 형성하는 중앙 홈 시트(108)에 의해 형성된다. 상기 골(106) 및 피크(104)는 상부 열과 하부 열로 홈(102)을 분할한다. 도 1에 도시된 형상에 있어서, 상부 홈은 하류 단부에서 밀폐된 홈 챔버(122)를 형성하는 반면, 상류 밀폐식 단부 홈 챔버(120)는 홈 챔버의 하부열이다. 상기 홈형 챔버(120)는 중앙 홈 시트(108)와 제 2 외장 시트(114) 사이의 홈의 상류 단부 영역을 완벽하게 충진시키는 제 1 단부 비드(124)에 의해 밀폐된다. 유사하게, 제 2 단부 비드(126)는 교차 홈(102)의 상류 단부를 밀폐시킨다. 접착 부가물은 홈(102)의 피크(104)와 골(106)을 외장 시트(112,114)에 연결시킨다. 상기 홈(102) 및 단부 비드(124,126)는 하우징없이 구조적으로 자체-지지되는 필터 요소를 제공한다.
여과작용중에, 여과되지 않은 유체는 그늘진 화살표로 지시된 바와 같이 상류 단부가 개방된 홈 챔버(122)로 진입한다. 홈 챔버(122)로 진입시, 여과되지 않은 유체 흐름은 하류 단부에서 제 2 단부 비드(126)에 의해 차단된다. 따라서, 유체는 홈 시트(108) 또는 외장 시트(110)를 통해 진행하게 된다. 여과되지 않은 유체가 홈 시트(108) 또는 외장 시트(11)를 통과할 때, 유체는 그늘진 화살표로 지시된 바와 같이 필터 매체층을 통해 여과된다. 그 다음, 상기 유체는 홈 챔버(120)를 자유롭게 통과하게 되는데, 상기 홈 챔버는 상류 단부가 폐쇄되어 있어 개방된 하류 단부로 흘러 들어가 필터 매체(100) 밖으로 빠져나간다. 도시된 형상으로, 여과되지 않은 유체는 홈형 시트(108), 상부 외장 시트(112) 또는 하부 외장 시트(114)를 통해, 그리고 상류측이 차단된 홈 챔버(120)로 여과될 수 있다.
이제, 도 2a 및 2b를 참조하면, 홈형 필터 매체의 제조공정이 도시되는데, 그것은 이하에서 설명되는 바와 같이 필터 요소를 성형하도록 적층되거나 또는 둥글게 말린다. 필터 매체가 인접 층들이 서로 접촉한 채 층을 이루거나 또는 나선형을 이룰 때는, 하나의 홈형 층을 위해 상부 시트로서 사용되고 다른 홈형 층을 위해 하부 시트로서 사용되므로 단지 하나의 외장 시트(110)만이 요구된다는 것을 알 수 있다. 따라서, 층들이 적층되거나 또는 둥글게 말릴 때 홈형 시트(108)는 단지 하나의 외장 시트(110)에 적용될 필요가 있다는 것을 알 수 있다.
도 2a에 도시된 바와 같이, 제 1 여과 매체 시트(30)는 일련의 롤러에서 닙을 형성하는 대향 주름 롤러(44)로 이송된다. 상기 롤러(44)는 롤러(44) 사이에 물릴 때 제 1 시트(30)를 주름지게 하는 맞물림 파면을 갖는다. 도 2b에 도시된 바와 같이, 이제 필터 매체(32)의 제 1 파형 시트(30) 및 제 2 평판은 주름 롤러(44)중 하나와 대향 롤러(45) 사이에 형성된 제 2 닙으로 함께 이송된다. 주름 롤러(44)와 대향 롤러(45) 사이의 맞물림 전에 제 2 시트(32)의 상부면을 따라 밀봉제 도포기가 밀봉제를 공급한다. 제조 작업 개시시에, 제 1 시트(30) 및 제 2 시트(32)는 롤러(44,45)를 통과하므로, 시트들은 멀리 떨어진다. 그러나 밀봉제(46)가 적용되므로, 밀봉제(46)는 홈형 시트(30)와 외장 시트(32) 사이에 제 1 단부 비드(38)를 형성한다. 피크(26)와 골(28)은 그 정점을 따라 이격된 간격으로 적용되거나 또는 홈 챔버(34)를 형성하도록 외장 시트(32)에 부착되는 부가물 비드(42)를 가진다. 하나의 에지에서 홈형 시트(30)에 밀봉된 외장 시트(32)의 결과적인 구조는 단일면 층형성가능 필터 매체이다. 층이 적층되거나 또는 나선형으로 형성되면, 제 2 비드는 대향 에지에서 홈형 시트(30)에 적용된다. 층이 적층되거나 또는 나선형으로 형성되지 않으면, 제 2 비드는 대향 에지에서 적용되고 제 2 외장 시트가 적용된다.
다시 도 1을 참조하면, 홈(102)이 테이퍼진 것을 알 수 있다. 상류 단부가 밀폐된 홈형 챔버(120)는 도 3에 도시된 바와 같이 확장된 하류 개구로 골을 따라 넓어진다. 유사하게, 챔버(122)는 또한 도 3에 도시된 바와 같이 큰 상류 개구를 가지며 좁은 밀폐 단부로 테이퍼진다. 이 방법에 있어서, 상류 흐름을 가로채는 개구인 필터 매체 부분은 실질적으로 증가된다. 부가적으로, 유체는 홈을 따라 흘러서 중앙 시트(108)나 외장 시트(112 또는 114)중 하나인 필터 매체의 벽을 통과하므로, 유체는 필터의 하류측에 있는 확장된 개구 단부에서 흘러 나간다.
테이퍼형 홈(102)을 제조하기 위해서는 도 4에 도시된 특정 롤러(144)가 필요하다는 것을 알 수 있다. 상기 롤러(144)는 다수의 정렬 이(146)를 갖는 주변면을 포함한다. 상기 테이퍼 이(146)는 도 5에 보다 명백하게 도시된 바와 같이 좁은 제 1 단부에서 넓은 제 2 단부로 테이퍼 형성된다. 대향 롤러(145)상의 보상 이(147)는 좁은 제 2 단부에서 넓은 제 1 단부로 테이퍼 형성된다. 따라서, 중앙 시트(108)의 외장 시트가 보상 롤러(144)의 닙을 통해 공급되므로, 필터 매체는 길이를 따라 엇갈림 방향으로 테이퍼 형성되는 피크(104) 및 골(106)을 형성하도록 주름지게 된다. 비드(124,126)는 구조적으로 자체-지지되는 필터 매체를 제공한다는 것을 알 수 있다.
도 3에 도시된 바와 같이, 완성 필터 매체(100)는 밀폐된 상류 단부를 갖는 테이퍼진 홈 챔버(120) 및 개방된 상류 단부를 갖는 홈 챔버(122)를 포함한다. 테이퍼진 홈(102)으로, 홈 챔버(122)는 상류 단부가 밀폐된 챔버(122)보다 흐름을 가로지르는 단면 영역이 더 크다는 것을 알 수 있다. 또한, 홈 챔버(120)의 흐름을 가로지르는 단면 영역은 밀폐된 챔버(122)의 단면 영역 및 시트(108,112,114)의 에지보다 더 크다는 것을 알 수 있다. 이 방법에 있어서, 필터 매체(100)는 더 작은 저항으로 더 큰 흐름을 차단할 수 있다. 홈 챔버(120,122)는 서로 반대로 테이퍼가 형성되기 때문에, 챔버들의 단부는 하류 에지에서 크기가 반대로 된다. 이 형상으로, 홈 챔버(120)는 필터 매체(100)의 밀폐된 하류 단부에서 보다 작은 단면을 가지며 홈 챔버(122)는 보다 넓은 단면 영역을 갖는다는 것을 알 수 있다. 따라서, 흐름이 챔버(120)의 더 넓은 개구를 통해 내부로 흐르고 홈 챔버(122)의 확장 개방된 하류 단부를 통해 흘러나간다. 이 형상으로, 흐름이 보다 작은 저항으로 보다 큰 개방 공간을 가지며 동일 용량에 있어서 여전히 충분한 필터 매체 영역을 제공하는 필터 재료를 통해 통과한다.
도 6을 참조하면, 통상 200으로 지시되며 본 발명의 원리에 따르는 대칭 홈을 갖는 필터 매체의 제 2 실시예가 도시된다. 상기 필터 매체(200)는 실질적으로 더 좁은 피크(204) 및 넓은 아크 골(206)을 형성하는 대칭 홈(202)을 포함한다. 상기 피크(204)의 아크의 반경은 대칭 홈(202)의 골(206)의 아크의 반경보다 작다. 상기 필터 매체(200)는 제 1 상부 외장 시트(212) 및 제 2 하부 외장 시트(214)를 포함하는 외장 시트(210)와 중앙 시트(208)를 포함한다.
상기 외장 시트(210)는 상류 비드(224) 및 하류 비드(226)에 의해 연결된다. 이 방법에 있어서, 상기 시트(208,212,214)는 상류 단부가 밀폐된 챔버(220) 및 하류 단부가 밀폐된 챔버(222)를 형성한다.
도 6에 도시된 형상으로, 흐름을 차단하는 필터 매체(200)의 상류 부분은 챔버(222)용 확장 개구를 포함한다. 이 방법에 있어서, 증가된 흐름은 홈 챔버(222)에 의해 차단된 다음 시트(208,212,214) 및 챔버(220)를 통해 흐른다. 부가적으로, 대칭 홈형 필터 매체(200)는 자체-지지형 필터 구조를 제공한다.
이제 도 7을 참조하면, 챔버(222)의 개방 단부는 실질적으로 상류 단부의 비드(224) 및 시트(208,212,214)의 흐름을 가로지르는 표면 영역보다 크다. 이 구조는 필터 유입부의 제한을 감소시키고 개선된 흐름 및 먼지 적재 능력을 제공한다.
도 8을 참조하면, 대칭 홈형 필터 매체를 성형하는 롤러(244)는 그 주변을 따라 다수의 이(246)를 포함한다. 상기 제 1 롤러(244)의 이(246)는 그 사이에 좁은 골을 갖는 넓은 외부면을 가진다. 보상 롤러는 상기 이(246)와의 맞물림을 위해 사이에 넓은 골이 형성된 좁은 이를 갖는다. 롤러가 그 사이에 공급된 필터 재료와 결합할 때, 대칭 피크 및 골이 홈형 필터 재료에 형성된다는 것을 알 수 있다.
도 9를 참조하면, 통상 300으로 지시되는 압착 필터 매체를 갖는 본 발명의 다른 실시예가 도시된다. 상기 압착 필터 매체는 압착 상류 에지(316)를 갖는 홈(302)을 포함한다. 상기 홈은 압착 중앙 시트(308)에 의해 형성된 피크(304) 및 골(306)을 포함한다. 외장 시트(310)는 홈형 챔버(320,322)를 형성하도록 중앙 시트(308)를 사이에 끼운다. 제 1 외장 시트(312)는 홈의 상부면과 접촉하고 하부 외장 시트(314)는 홈의 하부와 접촉한다. 상기 필터 매체(300)는 상류 비드(324)와 하류 비드(326)를 포함한다. 하류 단부로부터의 홈의 단면은 도 10과 같이 나타난다. 상류 단부로부터의 단면도는 개방 및 밀폐된 부분이 반대로 도시되게 역전될 것이다.
도 11에 도시된 바와 같이, 필터 매체(300)의 상류측은 상류 비드(324)를 따라 압착 에지(316)를 포함한다. 이것은 비드(324)의 경사면(328) 및 흐름과 결합하는 중앙 시트(308)를 형성한다. 상기 경사는 더 작은 저항을 제공하여 더 큰 흐름이 달성되므로 필터 매체에 걸쳐서 제한이 감소된다. 에지(330)에서 흐름과 결합하는 비드 및 필터 재료는 흐름을 차단하는 개방 영역보다 더 작아서 효율 및 흐름을 향상시킨다는 것을 알 수 있다.
상기 경사 에지는 다수의 방법에 의해 형성될 수 있지만, 바람직한 방법은 도 15 및 16에 도시된 것이다. 도 15에 도시된 바와 같이, 아크 또는 원형 성형 부재(350)는 비드의 밀봉 재료가 세팅되기 전에 상류 비드(324)에 대해 가압되어 경사면(328)을 빠르고 쉽게 형성하는 방법을 제공한다. 상기 성형 공구(350)는 상류 비드(324)를 따라 구르는 볼 또는 매체(300)상에 가압되는 원형 부재일 수 있다. 침하가 만들어진 후에, 상기 매체(300)는 블레이드(360) 또는 다른 절단 공구로 상류 비드(324)에서 절단되므로써, 도 16에 도시된 바와 같이, 경사 상류 에지(330)를 갖는 필터 매체(300)의 두 스트립을 성형한다. 다수의 넓은 교차 비드(324,326)의 세트가 매체(300)의 시트에 적용될 수도 있다는 것을 알 수 있다. 그 다음 상기 상류 비드(324)는 도 15에 도시된 바와 같이 압착된다. 비드(324,326)의 밀봉 재료가 세팅되면, 필터 매체(300)의 시트는 압착 상류 에지(300)를 갖는 필터 매체(300)의 다수 시트를 형성하도록 비드(324)에서 절단된다.
이제, 도 14를 참조하면, 홈형 필터 매체(400)를 갖는 본 발명의 제 4 실시예가 도시된다. 상기 홈형 필터 매체(400)는 다른 홈형 필터 매체와 유사하지만, 상기 홈형 필터 매체(400)는 이하에 서술되는 바와 같이, 변경된 상류 에지 및 비드 형상을 갖는다. 도 14에 도시된 바와 같이, 홈형 필터 매체(400)는 상류가 밀폐된 홈(420)과 하류가 밀폐된 홈(422)과 함께 피크 및 골을 갖는 홈(402)을 포함한다. 그러나, 필터 매체의 최상류면에서 밀봉된 교차 챔버를 갖는 다른 홈형 필터와 달리, 상기 홈(420)은 필터 매체(400)의 상류 에지에서 리세스된 홈 챔버를 밀봉시키는 비드(424)를 포함한다. 상기 홈(422)은 하류 단부에 위치한 비드(426)를 갖는다.
상기 필터 매체(400)는 대입자(1000)가 필터 매체의 상류면에 수용되어 있는 것에서 알 수 있듯이 성능 장점을 제공한다. 도 14에 도시된 바와 같이, 입자(1000)가 충분히 크면, 홈(402)의 일부가 완벽히 차단된다. 종래의 필터 매체 경우에, 여러개의 홈이 차단되면, 주위 홈들을 교대시키는 것이 그 상류측에서 밀폐되고, 차단된 홈주위에서 증가된 흐름을 방향전환시키기 때문에 상기 차단물(1000)은 더 큰 충격을 받는다. 그러나, 도 14에 도시된 바와 같이, 홈(420)이 그 상류측에서 424에서 밀봉되어 상류 에지로부터 리세스되면, 인접한 하류 밀폐식 홈(422)의 차단물(1000)은 흐름이 홈 시트 또는 다른 밀봉체(424)의 필터 재료 상류를 통해 홈(420)의 상류 단부로 흐르도록 허용한다. 이 방법에 있어서, 유체는 필터의 하류측으로 개방된 홈(420)으로 필터 재료를 통해 다시 가해지는 홈(422)으로 흐른다. 이것은 막힘을 감소시키고 압력 발생 또는 필터 성능에 반대로 영향을 미치지 않으면서 양호한 흐름을 제공한다. 바람직한 실시예에 있어서, 상류 밀봉 비드(424)는 상류 에지로부터 대략 0.635㎝ 내지 2.54㎝(1/4" 내지 1") 정도 리세스된다. 이 방법에 있어서, 홈형 재료는 자체 지지되며 필터 매체(400)의 상류면에서 막힘 효과를 감소시킨다.
도 12에 도시된 바와 같이, 공기량용 압력 강하는 표준 B 크기 홈을 갖는 홈형 필터 유체를 마찬가지로 B 크기 홈을 갖는 테이퍼 형성된 필터 매체(100)와 비교한다. 부가적으로, 표준 A 크기 홈형 필터 매체는 A 크기 홈을 갖는 압착 필터 매체(300)와 비교된다. 양쪽의 경우에, 필터에 걸쳐 있는 압력 강하는 동일 필터 용량 및 공칭 홈 사이즈를 갖는 표준 홈형 필터 형상과 비교하여 감소된다.
부가적으로, 도 13에 도시된 바와 같이, 필터 매체에 먼지가 적재될 때, 표준 B 홈은 테이퍼진 필터 매체(100)에 있는 B 홈보다 보다 높은 압력 강하를 갖는다는 것을 알 수 있다. 부가적으로, 압착 선단 에지를 갖는 필터 매체(300)용 크기 A 홈은 표준 A 홈보다 현저히 낮은 초기 압력 강하를 갖는다.
본 발명으로, 필터 매체는 흐름을 차단하는 흐름 횡단 개방 영역이 실질적으로 크게 제공된다는 것을 알 수 있다. 이것은 제한을 감소하며 증가된 효율을 제공한다.
그러나, 본 발명의 수많은 특징 및 장점이 전술된 설명으로 설정되었을 지라도, 본 발명의 구조 및 기능의 상세한 설명과 함께 상기 개시는 단지 예로서 설명되었으며, 부가된 청구범위에서 표현되는 용어의 일반적으로 광범위한 의미로 지시되는 전체 범위에서 변경예가 상세하게, 특히 형상, 크기 및 부품의 배열 측면에서 본 발명의 원리내에서 이루어질 수 있다.
Claims (37)
- 상류측 및 하류측을 갖는 유체 흐름에 삽입되는 필터 매체에 있어서,내부에 형성된 다수의 홈을 구비하며, 상기 각각의 홈의 일단부는 밀폐되고 상기 홈의 대향 단부는 개방되며, 인접 홈의 교차하는 상류 및 하류 부분은 밀봉 재료로 밀폐되고, 상기 상류측상의 홈의 개방 단부는 상기 밀봉 재료 및 상기 필터 매체의 선단 상류 에지에서 흐름을 가로지르는 상기 필터 매체의 조합 영역보다 상기 흐름을 가로지르는 더 큰 영역을 갖는 홈형 필터 매체.
- 제 1 항에 있어서, 상기 단부가 밀폐된 상류를 갖는 홈은 홈의 상류 단부에서 리세스된 밀폐부를 구비하는 홈형 필터 매체.
- 제 1 항에 있어서, 상기 홈은 밀폐부를 구비하며, 제 1 교차 홈은 필터 매체의 상류측으로부터 제 1 길이만큼 리세스된 밀폐부를 가지고, 제 2 교차 홈은 상류측으로부터 제 1 길이보다 큰 제 2 길이만큼 리세스된 밀폐부를 가지는 홈형 필터 매체.
- 제 1 항에 있어서, 상기 밀폐된 상류 단부를 갖는 홈은 하류측상의 흐름을 가로지르는 큰 영역으로 테이퍼 형성되는 홈형 필터 매체.
- 제 1 항에 있어서, 상기 밀폐된 상류 단부를 갖는 홈은 상류측에서 후방을 향해 경사진 상류 표면을 갖는 홈형 필터 매체.
- 제 1 항에 있어서, 상기 홈은 피크 및 골을 구비하며 상기 홈의 피크는 상기 골보다 좁은 아크 부분을 구비하는 홈형 필터 매체.
- 상류측 및 하류측을 갖는 유체 흐름에 삽입되는 필터 매체에 있어서,내부에 형성된 다수의 종방향 홈을 구비하며, 상기 각각의 홈의 일단부는 밀폐되고 상기 홈의 대향 단부는 개방되며, 인접 홈의 교차하는 상류 및 하류 부분은 밀폐되고, 상기 상류측상의 홈의 개방 단부는 상류측상의 밀폐부와 상기 흐름을 가로지르는 필터 매체의 상류 에지의 조합 영역보다 상기 흐름을 가로지르는 더 큰 영역을 갖는 홈형 필터 매체.
- 제 7 항에 있어서, 상기 밀폐된 상류 단부를 갖는 홈은 하류측상의 흐름을 가로지르는 더 큰 영역으로 테이퍼 형성되는 홈형 필터 매체.
- 제 7 항에 있어서, 상기 밀폐된 상류 단부를 갖는 홈은 상류측에서 후방으로 경사진 상류 표면을 갖는 홈형 필터 매체.
- 제 7 항에 있어서, 상기 홈은 피크 및 골을 구비하며 상기 홈의 피크는 상기 골보다 좁은 아크 부분을 구비하는 홈형 필터 매체.
- 다수의 홈이 내부에 형성된 매체를 통해 상류에서 하류로 통과하는 흐름을 갖는 필터 매체에 있어서,상기 홈의 각각의 일단부는 밀폐되며 인접 홈의 교차하는 제 1 및 제 2 단부는 밀폐되고, 상기 각각의 홈은 큰 개구 단부에서 작은 밀폐 단부로 테이퍼 형성된 테이퍼 측면을 구비하는 홈형 필터 매체.
- 제 11 항에 있어서, 상부 시트 및 하부 시트에 연결되며 다수의 홈 챔버를 형성하는 사인곡선식으로 연장하는 중앙 매체 시트를 또한 구비하는 홈형 필터 매체.
- 제 12 항에 있어서, 상기 중앙 시트는 챔버가 상류측에서 하류측으로 가늘어지도록 형성되는 홈형 필터 매체.
- 제 11 항에 있어서, 상기 홈은 상류 개방 단부가 하류 폐쇄 단부보다 흐름을 가로지르는 더 큰 영역을 구비하도록 형성되는 홈형 필터 매체.
- 제 1 면과 제 2 면 및 제 1 에지와 제 2 에지를 갖는 필터 매체의 길이를 제공하는 단계와,상기 필터 매체의 길이를 제 1 롤러와 제 2 대향 롤러 사이로 통과시키는 단계와,필터 매체의 제 1 면상의 제 1 에지에 인접하게 밀봉 재료를 적층하는 단계와,제 1 측면 및 제 2 측면을 필터 재료의 제 1 면에 갖는 외장 시트를 적용하므로써, 필터 재료와 외장 시트의 제 1 측면 사이에 밀봉을 형성하는 단계와,필터 재료의 제 2 면상의 제 2 에지에 인접하게 밀봉 재료를 적용시키는 단계를 구비하며,상기 제 1 롤러는 교차하는 피크 및 골이 형성되는 롤러 표면을 가지며, 상기 피크 및 골은 롤러를 다라 축방향으로 연장하고 상기 피크는 제 1 단부에서 롤러의 제 2 단부를 향해 넓어지며 상기 골은 제 1 단부에서 제 2 단부를 향해 좁아지고, 상기 제 2 롤러는 상기 제 1 롤러의 피크 및 골과 맞물리는 보상 피크 및 골을 갖는 롤러 표면을 가지며, 상기 롤러들은 제 1 에지에서 제 2 에지로 넓어지는 피크와 제 1 에지에서 제 2 에지로 좁아지는 골을 갖는 필터 재료로 피크 및 골을 형성하는 홈형 필터 매체의 제조방법.
- 제 15 항에 있어서, 상기 밀봉 재료는 필터 재료와 제 1 외장 시트 사이의 공간이 제 1 에지와 인접하게 밀폐되고 필터 재료와 제 2 외장 시트 사이의 공간이 제 2 에지에 인접하게 밀폐되도록 적용되는 홈형 필터 매체의 제조방법.
- 제 15 항에 있어서, 중첩 형상으로 홈형 필터 매체의 길이를 형성하므로써, 홈형 필터 재료의 제 2 면을 외장 시트의 인접 층의 제 2 측면으로 밀봉하는 단계를 또한 구비하는 홈형 필터 매체의 제조방법.
- 상류측에서 하류측으로 통과하는 흐름을 가지며, 내부에 형성된 다수의 종방향 연장 홈을 구비하고, 상기 각각의 홈의 일단부는 밀폐되며 인접 홈의 교차하는 제 1 및 제 2 단부는 밀폐되고, 교차하는 홈은 홈을 따라 종방향으로 연장하게 형성된 피크를 포함하는 홈형 필터 매체.
- 제 18 항에 있어서, 상기 피크는 골보다 작은 반경의 원호를 갖는 외형을 구비한 홈형 필터 매체.
- 제 18 항에 있어서, 상기 교차 홈은 피크 하부에 밀폐된 상류 단부를 포함하는 홈형 필터 매체.
- 제 18 항에 있어서, 피크가 형성된 중앙 홈 시트를 또한 구비하는 홈형 필터 매체.
- 제 18 항에 있어서, 상기 홈은 피크 및 골을 구비하며 상기 홈의 피크는 골보다 작은 휘어진 부분을 구비하는 홈형 필터 매체.
- 제 1 면과 제 2 면 및 제 1 에지와 제 2 에지를 갖는 필터 매체의 길이를 제공하는 단계와,상기 필터 매체의 길이를 제 1 롤러와 제 2 대향 롤러 사이로 통과시키는 단계와,필터 매체의 제 1 면상의 제 1 에지에 인접하게 밀봉 재료를 적층하는 단계와,제 1 측면 및 제 2 측면을 필터 재료의 제 1 면에 갖는 외장 시트를 적용하므로써, 필터 재료와 외장 시트의 제 1 측면 사이에 밀봉을 형성하는 단계와,필터 재료의 제 2 면상의 제 2 에지에 인접하게 밀봉 재료를 적용시키는 단계를 구비하며,상기 제 1 롤러는 교차하는 피크 및 골이 형성되는 롤러 표면을 가지며, 상기 피크 및 골은 롤러를 따라 축방향으로 연장하고 상기 피크는 골보다 작은 반경의 원호를 갖는 형상을 가지며, 상기 제 2 롤러는 상기 제 1 롤러의 피크 및 골과 맞물리는 보상 피크 및 골을 갖는 롤러 표면을 가지고, 상기 롤러들은 골보다 작은 반경의 원호를 갖는 피크를 가지는 필터 재료로 피크 및 골을 형성하는 홈형 필터 매체의 제조방법.
- 내부에 형성된 다수의 종방향 연장 홈을 구비하며, 상기 각각의 홈의 일단부는 밀폐되고 인접 홈의 교차하는 제 1 및 제 2 단부는 밀폐되며, 제 1 밀폐 단부가 압착되는 홈형 필터 매체.
- 제 24 항에 있어서, 상기 제 1 밀폐 단부는 하류측을 향해 경사진 선단 표면을 포함하는 홈형 필터 매체.
- 제 24 항에 있어서, 상기 제 1 밀폐 단부는 제 2 단부를 향해 휘어진 선단 표면을 포함하는 홈형 필터 매체.
- 제 26 항에 있어서, 상기 선단 표면은 볼록 표면으로 휘어지는 홈형 필터 매체.
- 제 1 면과 제 2 면 및 제 1 에지와 제 2 에지를 갖는 필터 매체의 길이를 제공하는 단계와,상기 필터 매체의 길이를 제 1 롤러와 제 2 대향 롤러 사이로 통과시키는 단계와,필터 매체의 제 1 면상의 제 1 에지에 인접하게 밀봉 재료를 적층하는 단계와,제 1 측면 및 제 2 측면을 필터 재료의 제 1 면에 갖는 외장 시트를 적용하므로써, 필터 재료와 외장 시트의 제 1 측면 사이에 밀봉을 형성하는 단계와,필터 재료의 제 2 면상의 제 2 에지에 인접하게 밀봉 재료를 적용시키는 단계와,상기 제 1 에지를 따라 휘어진 선단 표면을 형성하도록 제 1 에지를 압착하는 단계를 구비하며,상기 제 1 롤러는 교차하는 피크 및 골이 형성되는 롤러 표면을 가지며, 상기 피크 및 골은 롤러를 따라 축방향으로 연장하고 상기 제 2 롤러는 상기 제 1 롤러의 피크 및 골과 맞물리는 보상 피크 및 골을 갖는 롤러 표면을 가지고, 상기 롤러들은 필터 재료로 피크 및 골을 형성하는 홈형 필터 매체의 제조방법.
- 상류측 및 하류측을 갖는 유체 흐름으로 삽입되며, 내부에 형성된 다수의 홈을 구비하고, 상기 각각의 홈의 일단부는 밀폐되며, 제 1 홈은 제 1 단부에서 제 1 길이만큼 리세스된 제 1 홈을 밀폐시키는 시일을 가지고, 상기 제 1 홈과 교차하는 제 2 홈은 상기 제 1 길이보다 큰 상기 제 1 단부로부터의 제 2 길이만큼 리세스된 제 2 홈을 밀폐시키는 시일을 갖는 홈형 필터 매체.
- 제 29 항에 있어서, 상기 제 1 길이는 6㎜(0.25인치)이상의 길이를 구비하는 홈형 필터 매체.
- 제 30 항에 있어서, 상기 제 1 길이는 25㎜(1인치)이하의 길이를 구비하는 홈형 필터 매체.
- 제 1 측면 및 제 2 측면을 갖는 유체 흐름으로 삽입되며, 내부에 형성된 다수의 종방향 홈을 구비하고, 상기 각각의 홈의 일단부는 밀폐되고 상기 홈의 대향 단부는 개방되며, 인접 홈의 교차하는 제 1 및 제 2 단부는 밀폐되고, 상기 제 1 측면상의 밀폐된 단부는 상기 제 1 측면으로부터 리세스된 밀폐 부분을 가지는 홈형 필터 매체.
- 제 32 항에 있어서, 상기 제 1 밀폐 단부는 제 1 측면과 제 1 밀폐 부분 사이의 개방 공간을 포함하는 홈형 필터 매체.
- 압착 선단 에지를 갖는 홈형 필터 매체의 제조방법에 있어서,제 1 면과 제 2 면을 갖는 홈형 필터 재료층 및 홈 시트의 제 1 면상의 제 1 비드와 홈 시트의 제 2 면상의 제 2 비드로 피크 및 골을 형성하는 홈 시트를 성형하는 단계와,필터 매체의 층에 침하를 형성하도록 제 1 비드를 압착하는 단계와,제 1 비드에서 필터 매체를 절단하여 휘어진 선단 표면을 갖는 제 1 에지를 성형하는 단계를 구비하는 홈형 필터 매체의 제조방법.
- 제 15 항에 있어서, 상기 제 1 비드는 비드의 재료가 완전히 세팅되지 않을 때 압착되는 홈형 필터 매체의 제조방법.
- 제 16 항에 있어서, 상기 비드는 비드의 재료가 세팅될 때 절단되는 홈형 필터 매체의 제조방법.
- 제 15 항에 있어서, 상기 필터 매체층은 다수의 제 1 및 제 2 비드를 구비하며 다수의 제 1 비드 및 다수의 절단부에 형성된 다수의 침하는 휘어진 선단 표면을 갖는 제 1 에지를 구비하는 다수의 필터 매체층을 형성하도록 상기 제 1 비드 및 제 2 비드에 제조되는 홈형 필터 매체의 제조방법.
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