KR20030092031A - 우회 밸브를 구비한 연료 필터 - Google Patents

우회 밸브를 구비한 연료 필터 Download PDF

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Abstract

본 발명에 따르면, 연료 필터(130)는 연료 펌프(150)에 둘러싸는 관계로 필터 요소(140)를 포위하는 하우징(132, 1330을 포함한다. 하우징부 중 하나(132), 펌프(150) 및 필터 요소(140)와 밀봉 관계로 하우징(132, 133) 내에 지지된 전환판(214) 조립체는 볼 부재(256)를 구비한 우회 밸브(212)를 포함한다. 우회 밸브(212)는 보통 펌프(150)가 작동 중일 때 폐쇄되고, 유동은 입구(136)로부터 필터 요소(140)를 통해 그리고 펌프(150)를 통해 출구(137)로 통과한다. 우회 밸브(212)는 펌프(156)가 작동 중이 아닐 때 개방되고, 유동은 입구(136)로부터 필터 요소(140)를 통해 그리고 연료 펌프(150)를 우회하여 출구(139)로 직접적으로 통과한다. 전환판(214)은 하우징부 중 하나(132)에 판(214)을 결합시키는 분할된 칼라(222)와, 펌프(150)에 밀봉되는 립 밀봉부(239)와, 하우징(132)에 밀봉되는 외부 림(228)과, 필터 요소(140)에 밀봉되는 환형 플랜지(238)를 포함한다.

Description

우회 밸브를 구비한 연료 필터{FUEL FILTER WITH BYPASS VALVE}
많은 형태의 연료 필터("분리기"로도 불림)가 종래 기술에서 알려져 있다. 대중적인 형태의 연료 필터는 교체 가능한 링 형상의 필터 요소를 둘러싸는 하우징을 갖는다. 필터 요소는 연료가 연료 분사 펌프 및 연료 분사기 등의 시스템 구성 요소로 분배되기 전에 불순물이 연료로부터 제거되는 것을 보증한다. 하우징의 결합부는 요소를 위한 내부 포위부를 형성하고, 하우징부는 소모된 필터 요소의 교체를 위해 분리될 수 있다. 필터 요소의 주기적인 교체는 필터 요소에 연료 유동이 제한되는 불순물이 축적되지 않도록 하기 위해 필요하다. 제조의 비용 및 용이성은 이러한 요소와 관련된 중요한 고려 사항이었다.
연료 필터 특히 연료 시스템을 통한 연료의 전달을 용이하게 하기 위해 필터를 통해 유체를 가압하는 연료 펌프를 포함한 필터와 관련된 또 다른 과제는 펌프가 작동 중이 아니면 필터를 통한 유로가 일반적으로 차단된다는 것이다. 이는 펌프 내의 기어 및/또는 다른 구성 요소가 일반적으로 이동 중이 아닐 때 펌프를 통한 연료 유동을 방해하기 때문이다. 펌프가 파손되거나, 전자 시스템에서 단락이발생되면, 엔진은 정지될 수 있다. 이와 같이, 펌프가 작동 중이 아닐 때에도 유로가 연료 시스템을 통해 유지되는 연료 펌프를 포함한 필터에 대한 요구가 있는 것으로 여겨진다.
이와 같이, 전술된 결점을 극복한 추가로 개선된 연료 필터에 대한 필요성이 존재하는 것으로 여겨진다.
본 발명은 유체 필터에 관한 것으로, 특히 차량을 위한 유체 필터에 관한 것이다.
본 발명은 첨부 도면에서 예를 통해 개략적으로 도시되어 있다.
도1은 연료 필터의 제2 실시예의 단면도이다.
도2는 도1의 연료 필터를 위한 펌프 조립체 및 밸브 구조의 정면 사시도이다.
도3은 도2에 유사하지만 밸브 구조의 분해도이다.
도4는 도2의 연료 필터를 위한 하단 캡의 정면 사시도이다.
도5는 제2 실시예의 필터 요소의 부분 측단면도이다.
도6은 우회 밸브 조립체를 도시하는 본 발명의 연료 필터의 추가 특징부의 분해 측면도이다.
도7은 폐쇄 위치의 우회 밸브를 도시하는 우회 밸브 조립체를 구비한 연료 필터의 측단면도이다.
도8은 도6의 필터를 위한 우회 밸브 조립체의 정면 사시도이다.
도9는 우회 밸브 조립체를 위한 히터 팬의 정면 사시도이다.
도10은 우회 밸브 조립체를 위한 유동 전환 링의 정면 사시도이다.
도11은 도7에 유사하지만 개방 위치의 우회 밸브를 도시하는 연료 필터의 측단면도이다.
본 발명의 일 태양에 따르면, 하우징에 대해 유체를 안내하는 입구 및 출구를 갖는 하우징을 포함하는 필터가 제공되고, 여기에서 하우징은 필터 공동을 한정하는 제거 가능하게 연결 가능한 하우징부를 포함한다. 펌프는 하우징을 통해 유체를 펌핑하는 필터 공동 내에 지지되고, 필터 공동 내의 필터 요소는 유체로부터 미립자를 분리하도록 펌프를 둘러싸는 관계로 배치된다. 유로는 입구로부터 필터 요소 그리고 펌프를 통해 출구로 한정된다. 유체는 펌프가 작동 중일 때 유로를 통과하고, 펌프가 작동 중이 아닐 때 펌프를 통해 유동되는 것이 방지된다. 하우징 내의 우회 밸브는 펌프가 작동 중일 때는 통상적으로 폐쇄 위치에 있고, 펌프를 우회하여 입구로부터 출구로의 우회 유로를 제공하도록 펌프가 작동 중이 아닐 때는 개방 위치로 이동된다.
우회 밸브는 바람직하게는 슬리브 내에 보유된 볼 부재를 포함하고, 필터 요소의 하류측과 출구 사이에 위치된다. 볼은 보통 펌프가 작동 중일 때 상류 압력에 의해 밸브 장착부에 대해 보유된다. 이러한 경우에, 연료는 입자가 제거되는 필터 요소를 통해 그리고 펌프를 통해 출구로 유동된다.
펌프가 작동 중이 아닐 때, 상류 압력은 강하되고, 볼 부재는 밸브 장착부로부터 떨어져 이동된다. 유체는 입구로부터 요소를 통해 펌프를 우회하여 출구로 직접적으로 유동될 수 있다.
우회 밸브는 바람직하게는 펌프의 주위에 근접하게 끼워지는 환형 전환판 조립체 내에 지지된다. 전환판 조립체는 하우징 내의 견부 상으로 고정되는 분할된 환형 칼라와, 하우징에 대해 밀봉되는 주연 외부 림과, 필터 요소의 단부 캡에 밀봉되는 중간 환형 플랜지를 포함한다. 전환판 조립체는 요소의 상류(청결)측을 요소의 하류(불결)측으로부터 유체 분리한다. 분할된 칼라, 립, 림 및 플랜지를 포함한 전환판 조립체는 플라스틱 등의 재료로부터 하나 이상의 편으로 형성될 수 있다.
히터 요소는 전환판 조립체를 가로질러 통과하는 연료를 가열하도록 전환판 조립체 상에 지지된다. 서모스탯(thermostat)도 히터 요소를 제어하도록 제공될 수 있다.
이와 같이, 전술된 바와 같이, 본 발명의 필터는 펌프가 작동 중이 아닐 때 연료가 펌프를 우회(여전히 여과됨)하게 한다.
도1 내지 도5에 도시된 바와 같이, 연료 필터(130)는 내부 공동(134)을 한정하는 한 쌍의 결합 가능한 하우징부(132, 133)를 포함한다. 하우징부(132, 133)는 나사 결합 가능하게 연결되고, O-밀봉부(135)는 유밀 밀봉부를 제공하도록 하우징부들 사이에 제공될 수 있다. 입구(136) 및 출구(137)는 상부 하우징부(132) 내에 제공되고, 상부 하우징부는 펌프 조립체의 수용을 위한 개구(138)를 포함한다. 하부 하우징(133)은 수집 용기로서 역할을 하고, 배출부(139)를 포함한다. 수압 센서(도시되지 않음)도 제1 실시예에서와 같이 하부 하우징부 내에 제공될 수 있다.
필터 요소(140)는 하우징부 내에 장착되고 중심 공동(141)을 둘러싸는 링 형상의 매체를 포함한다. 필터 요소(140)는 미립자 적용에 적절한 임의의 필터 매체일 수 있고, 상부 또는 제1 환형 단부 캡(142) 및 하부 또는 제2 환형 단부 캡(143)을 포함한다. 단부 캡(142, 143)은 적절한 방식으로 매체에 결합된다. 필터 요소(140)는 하부 하우징부와 일체형인 일련의 플랜지 또는 리브(144) 상에 지지된다.
펌프 조립체(148)도 하우징부들 사이에 장착되고, 일체형 구동 모터를 구비한 전기 펌프(150) 그리고 모터를 위한 전기 접속부(153)를 갖는 상부 캡 또는 커버(152)를 포함한다. 펌프(150)는 미립자 적용에 적절한 임의의 종래 기술 형태의 펌프일 수 있다. 하나의 이러한 펌프는 4.22 kg/cm2(60 psi)에서 110 ℓ/분의 유속을 갖는 에어텍스 프로덕츠(페어필드, 일리노이주)로부터 구매 가능하다. 커버(152)는 일련의 스프링 핑거(156)와 함께 펌프(150)에 제거 가능하게 부착된다. O-링(157)은 유밀 밀봉부를 제공하도록 펌프(150)와 상부 하우징부(132) 사이에 제공된다. 중심 유동 통로(159)를 구비한 원통형 입구 또는 복귀 파이프(158)는 펌프로부터 하류로 연장되고, 펌프로의 연료를 위한 통로를 제공하도록 입구 하단부 부근에서 펌프의 길이를 따라 개구(160)를 갖는다.
펌프 조립체(148)는 상부 하우징부(132) 내의 개구(138)를 통해 수용되고, 필터 요소의 공동(141) 내에 수용된다. 커버(152)는 상부 하우징부(132)에 나사 결합 가능하게 그리고 제거 가능하게 부착된다. O-링(154)은 유밀 밀봉부를 제공하도록 커버(152)와 상부 하우징부(132) 사이에 제공될 수 있다.
필터(130)는 필터를 출입하는 연료의 유동 및 양을 제어하도록 압력 조절기(161), 열 밸브(162) 및 히터 팬(164) 등의 추가 특징부를 포함한다. 이들 구성 요소는 사실상 종래 기술이고 간략화를 위해 여기에서는 설명하지 않기로 한다. 이들 구성 요소는 외부 연결부(도시되지 않음)를 통해 제어 가능하다. 하여튼, 입구(136)를 통한 연료는 히터(164)의 주위 그리고 필터 요소 공동(134)을 통과한다. 다음에, 연료는 필터 요소(142)를 통해 반경 방향으로 내향으로 그리고 요소의 중심 공동(141) 내로 통과한다. 미립자 및 오염물은 필터 요소의 외부면 상에 수집되고 하부 하우징부 내로 낙하되며, 배출부(139)를 통해 주기적으로 제거될 수 있다. 펌프는 하우징을 통해 상향으로 연료를 흡인한 다음에 연료는 압력 조절기(161)를 통해 출구(137)로 외향으로 안내된다.
필터 요소가 교체될 필요가 있을 때, 하부 하우징부(133)는 제거된 다음에 필터 요소는 하부 하우징부에 접근되고 그로부터 제거되며 새로운 필터 요소로 교체될 수 있다. 유사하게, 검사 및/또는 수리를 위해 펌프(150)에 접근할 필요가 있을 때, 커버(152)는 상부 하우징부 그리고 공동(134)의 외부로 인출된 펌프로부터 제거될 수 있다.
밸브 구조체(166)는 펌프 조립체로부터 입구 파이프를 둘러싸고, 개구(160)를 통한 연료의 유동을 제어한다. 외향으로 대면하는 로킹 홈(167)은 개구(160)에 근접하게 그 위에 제공된다. 개구(160) 위의 제2 홈은 O-링(168)을 보유한다. 큰 홈(169)은 큰 O-링(170)을 보유한 입구 파이프(158)[개구(160)와 파이프의 단부 사이)의 하단부를 향해 제공된다.
밸브 구조체는 밸브 장치(64) 및 래치 장치(68)를 포함한다. 밸브 장치의 슬리브(70)는 펌프 조립체의 입구 파이프(158)의 주위에 근접하게 수용되는 치수로 형성되며, 래치 장치 상의 핑거(80)는 입구 파이프를 근접하게 둘러싸고, 이들이 홈(167)을 결합시키도록 약간 내향으로 편의된다. 래치 장치 및 밸브 장치는 파이프의 하단부에서 비교적 큰 O-링(171)에 의해 입구 파이프(158) 상에 보유된다.
압축 스프링(172)은 입구 파이프(158)를 둘러싸고 래치 장치(68) 상의 스프링 멈춤부(87)와, 대향 스프링 멈춤부를 한정하는 펌프(150)의 하부면(173) 사이에 연장된다.
필터 요소의 상단 캡(142)은 중심 개구(174)가 펌프(150)를 근접하게 수용하는 치수로 형성된 환형 구성을 갖는다. 가요성 립(175)은 유밀 밀봉부에 펌프(150)를 제공하도록 개구(174)의 주위에 제공될 수 있다.
도4 및 도5에 가장 잘 도시된 바와 같이, 하단 캡(143)도 마찬가지로 환형부(176)가 매체의 단부에 고정된 환형 구성 그리고 밸브 작동부(177)를 갖는다. 밸브 작동부(177)는 환형부(176)에 의해 한정된 중심 개구(178)의 경계를 형성하고 말단부를 향해 필터 요소의 중심 공동(141) 내로 축 방향 내향으로 연장된 원통부(180)를 포함한다. 원통부(180)는 매체 링(140)의 내경의 경계를 형성한다. 약간 작은 원통부(181)는 필터 요소로부터 외향으로 연장되고 평탄하게 반경 방향으로 연장된 단부벽(182)에 의해 폐쇄된다. 작은 원통부(181)는 환형부(176)의 반경 방향으로 내향으로 제공된 환형 기부(183)로부터 하향으로 연장된다.원통부(181) 및 단부벽(182)은 펌프(150)의 입구 파이프(158)를 수용하는 개구(185)를 갖는 컵 형상의 공동(184)을 한정한다. O-링(171)은 입구 파이프(158)와 원통부(181)의 내측면 사이에 유밀 밀봉부를 제공한다(도2 참조). O-링(171)은 원통부(181) 내의 입구 파이프(158)의 진동 감쇠도 제공한다.
하나 이상의 바브(barb)(186)는 원통부(181)의 외부면 상에 제공되고, 반경 방향으로 외향으로 돌출된다. 바브(186)는 하우징 내에 필터 요소를 임시로 보유하도록 하부 하우징부(132)의 하단부로부터 축 방향으로 상향으로 연장된 핑거(190)와 협력한다. 핑거(190)는 하부 하우징부 내에 필터 요소를 파지하여 보유하지만, 간단히 하부 하우징부로부터 필터 요소를 인출함으로써 필터 요소가 하부 하우징부로부터 해제되게 한다.
복수개의 키이(194)는 하단 캡(143)의 밸브 작동부(177)의 내부에 제공된다. 키이(194)는 대향 측면을 구비한 얇고 평탄한 스트립으로서 도시되어 있고, 밸브 작동부의 내부의 주위에 스포크와 같은 배열로 등간격으로 이격되어 있다. 각각의 키이는 원통부(180)에 직접적으로 부착된 하나의 모서리 그리고 환형 기부(183)에 직접적으로 부착된 또 다른 모서리를 갖지만, 키이는 이들 구성 요소 중 단지 하나에 부착될 수도 있다. 각각의 키이는 환형 기부(183)로부터 떨어져 축 방향으로 상향으로 그리고 원통부로부터 중심축을 향해 반경 방향으로 내향으로 연장된다. 어떤 키이(예컨대, 195)는 래치 장치의 슬롯 내에 필터 요소의 키이를 위치시키는 것을 용이하게 할뿐만 아니라 밸브 작동부(177)를 위한 강성을 제공하도록 상당한 정도로 반경 방향 내향으로 그리고 축 방향 하향으로 연장될 수 있다.
각각의 키이는 "계단부(step)" 즉, 축 방향으로 길고 반경 방향으로 얇은 부분(198) 그리고 축 방향으로 짧고 반경 방향으로 넓은 부분(199)을 가질 수 있다. 각각의 키이도 단순히 직선형일 수 있고, 키이의 길이 및 폭에 걸쳐 동일한 양으로 원통부(181)로부터 반경 방향으로 내향으로 그리고 기부(183)로부터 축 방향으로 외향으로 연장된다. [키이(194)와 함께] 환형부(176) 및 밸브 작동부(177)를 포함한 하단 캡은 바람직하게는 일 편으로 하나로 형성(예컨대, 플라스틱으로부터 성형)된다.
필터 요소의 하단 캡(143)의 키이(194) 그리고 래치 장치(64) 상의 탭(76) 및 슬롯(78)은 필터 요소가 하우징 내로 삽입될 때 적어도 일부의 키이가 슬롯(78)을 통해 끼워질 수 있도록 배열된다. 키이의 축 방향으로 길고 반경 방향으로 얇은 부분(198)은 래치 장치 내의 슬롯(78)을 통해 끼워지고 밸브 장치 상의 슬리브(84)의 결합면(86)을 결합시킨다. 요소가 하우징 내로 상향으로 삽입됨에 따라, 키이의 상부 자유 모서리는 슬리브(84)에 대해 가압되고, 래치 장치가 입구 파이프로부터 반경 방향으로 외향으로 핑거(80)를 굽혀 인출하게 한다. 핑거가 외향으로 인출됨에 따라, 핑거의 말단부(82)는 로킹 홈(167)으로부터 외향으로 인출되어, 래치 장치를 해제시키고 래치 장치가 입구 파이프를 따라 축 방향으로 상향으로 활주되게 한다.
핑거(80)가 해제되는 것과 동시에, 키이의 반경 방향으로 넓고 축 방향으로 짧은 부분(199)은 입구 파이프를 따라 축 방향으로 상향으로 밸브 장치를 가압하도록 밸브 장치의 기부(72)의 하부면을 결합시켜, 개구(160)를 노출시킨다. 그에 따라, 연료는 개구(160)를 통해 출구(137)로 유동될 수 있다. 키이(194)는 연료가 요소의 반경 방향 내부면으로부터 입구 파이프 내의 개구(160)로 유동되는 유로를 제공한다. 홈(200)(도14 참조)은 핑거가 시간에 따른 설정을 취하지 않도록 밸브 장치가 개방 위치에 있을 때 핑거의 말단부를 수용하도록 로킹 홈(167)의 상향으로 제공될 수 있다. 홈(200)은 폐쇄 위치로의 홈의 외부로의 핑거의 이동을 용이하게 하도록 하향 모서리 상에 둥근 홈 또는 테이퍼부를 가질 수 있다.
래치 장치 내의 탭 및 슬롯의 치수, 개수 및 위치 그리고 단부 캡 상의 키이(194)의 치수, 개수 및 위치는 하우징 내의 필터 요소의 정확한 끼움을 결정한다. 키이, 탭 및 슬롯의 치수, 개수 및 위치는 미립자 필터 요소가 단지 어떤 하우징 내에 삽입 가능하도록 선택될 수 있다. 이는 하우징과 사용 가능한 요소의 형태에 대한 제어를 허용한다.
필터 요소를 제거하고 새로운 요소로 필터 요소를 교체하는 것을 원할 때, 하부 하우징부(133)는 제거되고, 요소는 간단히 하우징의 하단부로부터 외부로 인출된다. 요소가 제거됨에 따라, 스프링(171)은 핑거(80)의 말단부(82)가 최종적으로 홈(167)을 결합시키고 입구 파이프를 따라 래치 장치를 로킹시키도록 하우징 내에서 하향으로 래치 장치 및 밸브 장치를 가압한다. 밸브 장치(64)도 파이프(158)를 따라 개구(160)와 차단 관계로 축 방향으로 하향으로 이동된다. 밸브 구조체도 마찬가지로 펌프 조립체가 하우징으로부터 제거될 때(그러나 요소가 교환되지 않을 때) 폐쇄 위치로 이동되는 것을 주목하여야 한다.
이제, 도6 내지 도11을 참조하면, 우회 밸브 조립체(210)가 필터(130) 내에위치되고 연료 펌프(150)가 작동 중이 아닐 때의 상황이 제공되는 본 발명의 추가 특징이 도시되어 있다. 이들 상황에서, 연료는 펌프의 내부 구조(기어 등) 때문에 펌프(150)를 통해 출구(137)로 유동되는 것이 방지된다. 특히, 도7 및 도8에 도시된 바와 같이, 우회 밸브 조립체(210)는 바람직하게는 전환판 조립체(214) 상에 지지된 일방향 우회 또는 체크 밸브(212)를 포함한다. 전환판 조립체(214)는 중심 개구(218)를 둘러싸는 환형 평탄 본체(216)를 포함한다. 짧은 환형 림(220)은 외향으로 경계가 형성되고 본체(216)의 상부면(221)으로부터 축 방향으로 상향으로 돌출된다. 림(220)은 하우징부(132) 내에 근접하게 수용되고 그에 밀봉되는 치수로 형성된다.
전환판 조립체는 내향으로 본체(216)의 경계를 형성하고 상부면(221)으로부터 축 방향으로 상향으로 돌출된 분할된 칼라(222)를 추가로 포함한다. 칼라(222)는 펌프(150)의 주위에 근접하게 수용되는 치수로 형성된다. 칼라(222)는 하우징부(132)의 환형 슬리브(230) 상의 견부(228) 상에 고정되거나 결합되는 그 말단부의 반경 방향으로 외향으로 돌출된 탭 또는 캣치(224)를 포함한다. 탭(224)은 단순히 펌프(150)의 위로 그리고 주위에서 전환판 조립체(214)를 가압함으로써 우회 밸브(210)가 펌프(150)로써 용이하게 조립될 수 있게 한다. 또한, 이는 하우징부를 분리하여 필터 요소에 접근하는 것이 필요(또는 바람직)할 때 우회 밸브가 상부 하우징부(132)에 고정되게 유지한다.
탄성 환형 립(234)도 본체(216) 상에 제공되어, 내향으로 본체의 경계를 형성하고 중심 개구(218) 내로 반경 방향으로 내향으로 돌출된다. 립(234)은 전환판조립체가 펌프의 주위에 위치될 때 펌프(150)에 대해 밀봉되는 치수로 형성된다.
환형 칼라 또는 플랜지(238)(도9 및 도10 참조)는 개구(218)로부터 약간 반경 방향으로 외향으로 이격된 본체(216)의 하부면(240)으로부터 축 방향으로 하향으로 돌출된다. 칼라(238)는 요소(140)의 상단 캡(142)으로부터 축 방향으로 상향으로 돌출된 환형 플랜지(244)에 대해 반경 방향으로 밀봉되는 치수로 형성된다. O-링 밀봉부(245)는 유밀 밀봉부를 제공하는 것을 용이하게 하도록 플랜지(244) 또는 플랜지(238) 중 하나 상에 제공될 수 있다.
외부 환형 림(220), 내부의 분할된 칼라(222), 탄성 립(234) 및 환형 플랜지(238)를 포함한 전환판 조립체(214)는 하나 이상의 편으로 형성될 수 있다. 도20 및 도21은 2개의 편, 즉 히터 팬(246)(도9 참조) 및 유동 전환 링(247)(도10)으로 형성된 전환판 조립체(214)를 도시하고 있다. 팬(246)은 환형 본체부(248)를 포함하고 환형 플랜지(249)는 내향으로 본체부의 경계를 형성하고 본체부(248)로부터 떨어져 축 방향(상향)으로 돌출된다. 립(234)은 내향으로 플랜지(249)의 경계를 형성하고 그로부터 반경 방향으로 내향으로 돌출된다. 환형 칼라(238)는 외향으로 본체부의 경계를 형성하고 본체부(238)로부터 떨어져 축 방향(하향)으로 돌출된다.
환형 플랜지(249)는 히터 팬(246)의 중심 개구(218) 내에 근접하게 수용되는 치수로 형성되고, 유동 전환기(247)의 환형 본체부(248)의 (상부) 표면은 히터 팬(246)의 환형 본체부(250)의 (하부) 표면에 대해 동일 평면에 위치된다. 유동 전환 링(247) 상의 클립 핑거(247)는 히터 팬에 유동 전환 링을 견고하게 결합시키도록 히터 팬(246) 상의 개구(252) 내에 수용된다.
본체부(248), 외부 칼라(238), 내부 플랜지(249)[립(234)을 포함] 및 클립 핑거(251)를 포함한 유동 전환 링(247)은 바람직하게는 플라스틱 등의 적절한 경량의 비싸지 않은 재료로부터 하나로(일 편으로) 형성된다.
히터 팬(246)은 환형 림(220) 및 분할된 칼라(222)를 포함하고, 바람직하게는 플라스틱 등의 적절한 재료로부터 하나로(일 편으로) 형성된다. 또한, 히터 팬(246) 및 유동 전환 링(247)도 2개의 편이 아니라 하나로 함께(일 편으로) 형성될 수 있다는 것을 주목하여야 한다.
도8 및 도9를 다시 참조하면, 전환판 조립체(214)는 입구(136)로부터 필터 요소(140)로의 유동을 안내하도록 위치되고 배열된다. 이를 위해, 개구(250)는 입구(136)로부터의 연료가 조립체를 통과할 수 있도록 전환판 조립체(214) 내에 제공되고, 그렇지 않으면 조립체는 전술된 바와 같이 요소의 상류(청결)측을 요소의 하류(불결)측으로부터 유체 분리하도록 하우징부(133)에 대해 그 외주의 주위에서, 펌프에 대해 그 내주의 주위에서 그리고 필터 요소(140)에 대해 반경 방향으로 밀봉된다. 개구(250)는 히터 팬(246) 내에 형성되고(도20 참조), 연료는 요소의 주연의 주위에서 그리고 입자 및 다른 오염물이 제거되는 요소를 통해 반경 방향으로 내향으로 개구(250)를 통과한다. 원통형 벽 또는 위어(weir)(253)는 하단 캡(143)으로부터 상단 캡(142)을 향해 상향으로 연장된다. 환형 개구(254)는 위어(253)의 상부 말단부와 상단 캡(142) 사이에 제공되고, 이는 연료가 위어(251)와 펌프(150) 사이에서 요소(140)로부터 환형 채널 또는 유로(255) 내로 유동되게 한다. 다음에, 연료는 입구 파이프(158) 내의 통로(160)로 유동되고, 여기에서 펌프(150) 내로 진입된다.
펌프(150)가 작동 중일 때, 펌프는 캡(152) 내로 상향으로 연료를 안내하고, 여기로부터 연료는 출구(137)로 안내된다.
우회 밸브 조립체(210)는 펌프(150)가 작동 중이 아닐 때 펌프(150)를 우회하여 입구(136)로부터 출구(137)로 연료를 안내하도록 제공된다. 이를 위해, 체크 밸브(212)는 바람직하게는 판 조립체(214)와 일체형이고 볼 부재(256) 및 환형 밸브 장착부(257)를 포함한다. 밸브 장착부(257)는 중심 통로(258)를 갖고, 유동 전환 링(248)과 바람직하게는 일체형(더욱 바람직하게는 하나)인 축 방향으로 연장된 슬리브(259) 내에 근접하게 수용되어 보유된다(예컨대, 도10 참조).
슬리브(259)는 요소의 하류측으로부터 연료를 수용하도록 하부 플랜지(238)의 내향으로 그 하단부에서, 그리고 상부 하우징부(132) 내의 환형 통로(261)로 그 상단부에서 개방되는 중심 통로(260)를 갖는다. 상부 하우징부(132) 내의 통로(261)는 출구(137)로 유체 연결된다. O-링 밀봉부(262)는 유밀 밀봉부를 제공하도록 환형 통로(261)와 슬리브(259) 사이에 제공될 수 있다.
예컨대, 황동 등의 금속으로부터 형성될 수 있는 장착부(257)는 볼 부재(256)를 수용하는 치수로 형성된다. 펌프(150)가 작동 중일 때, 펌프로부터의 출구 압력은 장착부(257)에 대해 볼 부재(256)를 유지시키므로, 폐쇄 위치에 우회 밸브를 유지시킨다(도7에 도시됨). 체크 밸브(212)는 펌프(150)로부터 배출된 연료가 요소의 하류측으로 복귀되는 것을 방지한다.
펌프(150)가 작동 중이 아닐 때, 출구(137)의 압력은 강하되고, 볼 부재(256)는 입구(136)에서의 큰 연료 압력(연료 시스템이 작동 중인 경우) 때문에 장착부(257)로부터 떨어져 상향으로 이동된다. 이는 도22에 도시된 바와 같이 필터 요소(140)의 하류측으로부터의 연료가 상부 단부 캡(142)과 펌프(150) 사이의 약간의 간극[이는 예컨대, 상부 단부 캡(142) 상의 내부 환형 플랜지(263) 상의 반경 리브(도시되지 않음)에 의해 유지됨]을 통과하게 하고, 장착부(257) 내의 통로(258) 및 슬리브(259) 내의 통로(260)를 통해 통로(261)로 그리고 최종적으로 출구(137)로 통과하게 한다. 통로(261)는 우회 밸브가 개방 위치에 있을 때, 볼 부재(256)의 상향 이동을 제한하는 기하 형상(예컨대, 계란형)을 가질 수 있다.
전술된 방식으로, 여과된 연료는 펌프(150)가 작동 중이 아닐 때 우회 유로 내의 연료 필터(130)를 계속하여 통과한다.
다른 구성 요소는 전환판 조립체(214) 상에 지지될 수 있다. 예컨대, 도8을 재참조하면, 아치형의 평탄한 가열 요소(267)가 히터 팬(246) 상에 지지될 수 있고, 클립(268)에 의해 가열 팬(246)에 고정된다. 히터 팬(246)의 측면 내의 개구(269)는 플러그(270)(도7 참조)가 히터 요소로의 전기 접속을 위해 삽입되게 한다. 서모셋(271)(도8 참조)도 히터 요소의 작동을 제어하도록 히터 팬(246) 상에 지지될 수 있다. 히터 요소(267) 및 서모셋(271)은 당업자에게 알려진 종래 기술의 상업적으로 구매 가능한 구성 요소이다.
복귀 연료 통로(273)도 전환판 조립체(214) 내에 제공될 수 있다. 복귀 연료 통로(273)는 필요에 따라 연료가 엔진으로부터 탱크로 복귀되는 경로를 제공한다. 열 밸브(도시되지 않음)는 복귀 유동을 제어하도록 이러한 통로(273) 내에 지지된다. 이러한 복귀 유동 경로 및 열 밸브도 종래 기술이고, 밸브는 당업자에게 알려져 있는 바와 같이 상업적으로 구매 가능한 구성 요소이다.
도6 내지 도11에 도시된 연료 필터는 도2 내지 도5에 대해 설명된 바와 같이 밸브 장치(64)를 포함하지 않는다는 것을 주목하여야 하지만, 연료 필터(130)의 모든 다른 태양은 도1 내지 도5를 참조하여 전술된 바와 동일할 수 있고, 오히려, 내부 환형 플랜지(281)를 구비한 환형 밸브판(280)은 입구 파이프(158)에 둘러싸는 관계로 펌프(150)의 하부 말단부에 제공되며, 플랜지(281)가 보통 개구(160)를 통한 유동을 방지하는 위치로 스프링(282)에 의해 스프링 편의된다. 하부 하우징부(133) 상의 리브(144)는 펌프(150)가 개구(160)를 통한 유동을 허용하도록 하우징부(132) 내에 위치될 때 밸브판(280)을 결합시키고 상향으로 밸브판을 이동시키는 치수로 형성된다.
이와 같이, 전술된 바와 같이, 본 발명의 필터는 펌프가 작동 중이 아닐 때 연료가 펌프를 우회하게 하고 여전히 여과된다.

Claims (15)

  1. 하우징의 내부 및 외부로 유체를 안내하는 입구(136) 및 출구(137)와 내부 필터 공동(134)을 갖는 하우징(132, 133), 하우징을 통해 유체를 펌핑하는 필터 공동 내에 지지된 펌프(150), 유체로부터 미립자를 분리하는 필터 요소(140)를 포함하는 필터(130)에 있어서,
    유로는 입구(136)로부터 필터 요소(140) 그리고 펌프(150)를 통해 출구(137)까지 형성되고, 유체는 펌프가 작동 중일 때는 유로를 통과하며, 펌프가 작동 중이 아닐 때는 펌프를 통해 유동되는 것이 방지되고, 우회 밸브(212)는 펌프로부터의 압력에 응답하며, 상기 우회 밸브(212)는 펌프(156)가 작동 중일 때는 통상적으로 폐쇄 위치에 있고, 펌프가 작동 중이 아닐 때는 펌프(150)를 우회하여 입구(136)로부터 출구(137)로의 우회 유로를 제공하도록 개방 위치로 이동되는 것을 특징으로 하는 필터.
  2. 제1항에 있어서, 우회 유로도 필터 요소(140)를 관통하는 것을 특징으로 하는 필터.
  3. 제1항에 있어서, 우회 밸브(212)는 펌프의 출구와 유체 연통되고, 펌프가 작동 중일 때의 펌프 출구 압력은 우회 밸브(212)를 통한 유체 유동을 방지하는 폐쇄 위치에 우회 밸브(212)를 유지시키며, 우회 밸브(212)는 입구(136)에서 유체 입구압력에 노출되고, 압력차는 폐쇄 위치로부터 개방 위치로 밸브(212)를 이동시키는 것을 특징으로 하는 필터.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 하우징은 한 쌍의 제거 가능하게 연결 가능한 하우징부(132, 133)를 포함하고 우회 밸브(212)는 하우징부 중 하나(122)에 고정되며, 하우징부(132, 133)는 필터 요소(140)의 접근 및 교체를 가능하게 하도록 분리될 수 있고, 우회 밸브(212)는 필터 요소(140)의 교체 중 하우징부 중 하나(132)에 고정된 상태로 유지되는 것을 특징으로 하는 필터.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 우회 밸브(212)는 환형 장착부(257) 그리고 환형 장착부(257) 상에 지지된 볼 부재(256)를 포함하고, 볼 부재는 펌프(150)가 작동 중일 때 환형 장착부(257)를 통한 유동을 차단하는 제1 위치와, 펌프(150)가 작동 중이 아닐 때 환형 장착부(257)를 통한 유동을 허용하는 제2 위치 사이에서 이동 가능한 것을 특징으로 하는 필터.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 우회 밸브(212)는 환형 전환판 조립체(214)에 지지되고, 전환판 조립체(214)는 펌프(150)를 수용하는 중심 개구(218) 그리고 하우징에 전환판 조립체(214)를 결합시키는 결합 수단(222, 224)을 포함하는 것을 특징으로 하는 필터.
  7. 제6항에 있어서, 환형 장착부(257)는 전환판 조립체(214)와 일체형인 슬리브(259) 내에 근접하게 수용되고, 슬리브(259)는 출구(137)에 유체 연결된 하나의 하우징부(132) 내의 출구 통로(261)에 유체 밀봉되는 것을 특징으로 하는 필터.
  8. 제6항에 있어서, 결합 수단(222, 224)은 펌프(150)를 근접하게 둘러싸고 전환판 조립체(214)의 표면으로부터 축 방향으로 돌출되는 분할된 환형 칼라(222)를 포함하는 것을 특징으로 하는 필터.
  9. 제6항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 전환판 조립체(214)는 전환판 조립체(214) 내의 중심 개구(218)의 경계를 형성하고 펌프(150)에 대해 밀봉되는 립 밀봉부(234)를 갖는 것을 특징으로 하는 필터.
  10. 제6항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 전환판 조립체(214)는 전환판 조립체(214)의 표면으로부터 축 방향으로 돌출된 외부 환형 림(220)을 포함하고, 림(220)은 하우징 내에 근접하게 수용되며 하우징부 중 하나(132)에 대해 밀봉되는 것을 특징으로 하는 필터.
  11. 제6항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 전환판 조립체(214)는 펌프(150)를 수용하고 하우징(132, 133)에 전환판 조립체(214)를 결합시키는칼라(222)를 갖는 환형 히터 팬(246)과, 하우징(132, 133) 내에 밀접하게 수용되고 그에 밀봉되는 외부 환형 림(220)과, 중심 개구(218)의 경계를 형성하며 펌프(150)에 밀봉되는 립 밀봉부(234) 그리고 필터 요소(140)에 밀봉되는 환형 플랜지(238)를 갖고 히터 팬(246)에 인접하게 배치되는 유동 전환 링(247)을 포함하는 것을 특징으로 하는 필터.
  12. 제6항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 전환판 조립체(214)는 조립체(214)의 표면으로부터 축 방향으로 돌출된 환형 플랜지(238)를 포함하고, 필터 요소(140)는 대응하는 환형 플랜지(244)가 축 방향으로 돌출된 단부 캡(142)을 포함하며, 판(214)으로부터의 환형 플랜지(238) 그리고 필터 요소(140)로부터의 환형 플랜지(244)는 밀봉 관계로 결합되고 판(214)과 단부 캡(142) 사이의 유체 유동을 방지하는 것을 특징으로 하는 필터.
  13. 제12항에 있어서, 환형 플랜지는 전환판 조립체 내의 중심 개구로부터 반경 방향으로 외향으로 배치되고, 유밀 밀봉부를 제공하도록 판(214)의 환형 플랜지(238)와 필터 요소(140)로부터의 환형 플랜지(244) 사이에 배치된 O-링 밀봉부를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 필터.
  14. 제1항 또는 제2항에 있어서, 우회 밸브(212)는 필터 요소(140)의 하류에 있는 것을 특징으로 하는 필터.
  15. 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서, 필터 요소(140)는 펌프(150)를 동심으로 둘러싸는 것을 특징으로 하는 필터.
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