KR20040102013A - 키이 시스템 및 만능 키이 옵션을 가진 신속한 교체의필터 및 브라켓트 시스템 - Google Patents

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Abstract

브라켓트 시스템은 신속하게 부착되고 신속하게 해제되는 방법으로 필터(들)를 고정한다. 브라켓트들은 개수, 배열 그리고 흐름 배합에서 용이하게 변경되어지는 필터들의 "뱅크(bank)"가 생성되도록 브라켓트 사이에 도관을 가지는 모듈방법으로 조합되어진다. 상부 브라켓트와 하부 브라켓트는 필터의 상부 단부와 하부 단부를 각각 포착/지지하고, 필터 유입 및 배출 포트들은 도구(tool) 또는 트레드(threaded)된 연결없이 브라켓트 모듈내의 상호협동 튜브/포트 상으로 그리고 이로부터 미끄러지는 것이 선호된다. 리테이너(retainer)는 각각 필터를 제 위치에 고정시키고 해제하도록 그 각각의 필터 상으로 그리고 필터로부터 피봇되어질 수 있다. 필터로부터 리테이너가 피봇되어진 후에, 상기 필터들은 그 각각의 하부 모듈로부터 위쪽으로 들려질 수 있어서, 필터들이 브라켓트 시스템으로부터 실질적으로 수직하고 피봇하게 제거가능하게 된다. 키이된 시스템은 적절한 필터만이 적절한 필터 홀더 속으로 맞추어지는 것을 보장하며, 키이된 시스템은 키이 돌출부 및 필터와 필터 홀더 사이의 유체 연결을 형성하는 짝을 이루는 표면 상에서 상호 협동적인 키이 리세스를 포함한다. 홀더와 필터의 세트들은 각각의 세트가 부재들 상의 다른 방사상의 위치에서 키이 구조를 가지도록 제공되어질 수 있어서, 특별한 세트로부터 필터들은 다른 어떤 세트의 홀더들과는 사용되어질 수 없다. 만능하게 키이된 필터는 하나 이상의 다르게 키이된 필터 홀더와 상호협동하고 맞추어지는 키이 구조를 가지도록 제공되어질 수 있어서, 만능하게 키이된 필터들은 다양한 세트와홀더와 사용되어질 수도 있다.

Description

키이 시스템 및 만능 키이 옵션을 가진 신속한 교체의 필터 및 브라켓트 시스템{QUICK CHANGE FILTER AND BRACKET SYSTEM WITH KEY SYSTEM AND UNIVERSAL KEY OPTION}
매니폴드 시스템(manifold system)은 필터 용량(filter capacity)을 증가시키기 위하여 그리고 필터의 신속한 교체를 허용하기 위하여 다중 필터 또는 물 처리 탱크(water treatment tank)를 조절하도록 개발되어져 왔다. 1972년에, Warren은 진공 매니폴드에 부착된 다수의 필터로 구성되는 멀티 스테이션 시스템을 개시하였다(미국 특허 제3,685,539호). 1973년에, Bjork는 매니폴드에 연결되어진 필터링 탱크 및 물 연화 탱크(water softening tank)를 가진 물 조화장치(water conditioning unit)를 개시하였다(미국 특허 제3,753,495호). 1992년에서 1994년에는, Posner 등이 원뿔형 필터 사이에 목탄 소재(charcoal element)를 가지며, 필터 주입구 근처에 제 1 원뿔 스테이지 필터(conical stage filter)와 필터 배출구 근처에 제 2 원뿔 스테이지 필터를 포함하는 "효과적으로 균일하게 분포된 여과(filtration)를 위한 수단"을 포함하는 수평적으로 제거가능한 필터들을 포함하는 매니폴드 시스템을 개시하였다. 각각의 Posner 필터는 수평방향으로 다시 말해서 면(plane)이 일반적으로 수직한 파이핑 매니폴드의 면(plane)에 수직으로 제거가능하다.
본 발명은 물 필터(water filter)를 고정하기 위한 브라켓트(bracket) 및 파이핑 매니폴드(piping manifold)에 관한 것이며, 더욱 상세하게는 필터의 신속한 교체(change-out)를 허용하는 브라켓트 및 매니폴드에 관한 것이다. 본 발명은 다수의 필터를 연속적으로 또는/및 평행한 흐름으로 조절할 수 있으며 그리고 많은 다른 흐름 배합설계(flow scheme), 매체(media) 그리고 유체(liquid)에 적용될 수 있는 브라켓트 시스템에 관한 것이다. 본 발명의 시스템은 피봇 시스템(pivotal system)을 사용하며, 필터가 브라켓트 시스템으로부터 위쪽으로 들려질 수 있도록 상부 브라켓트 피봇이 각각의 필터로부터 벗어나게 된다.
도 1은 다양한 제거단계에서 네 개의 필터를 가진 네 쌍의 브라켓트으로 구성되며, 상기 브라켓트는 브라켓트 사이의 튜브없이 도시된 본 발명의 한 실시예의 측면 사시도
도 2는 도 1의 필터 및 브라켓트의 정면도
도 3은 하향류(down-flow) 필터 시스템을 위한 바닥 브라켓트, 필터 상부 그리고 상부 브라켓트의 실시예의 정면도
도 4A는 한쪽 측면이 연장된 피팅(fitting)과 차단된 맞은편 측면 피팅을 포함하는 바닥 브라켓트의 실시예의 개략적인 정면도
도 4B는 한쪽이 후방으로 연장된 피팅과 두개의 대안적인 방향으로 연장되는 것과 같이 도시된 유연한 튜드를 가진 바닥 브라켓트의 다른 실시예의 개략적인 측면도
도 5A는 상부에 주입구와 바닥에 배출구를 가지는 두 쌍의 브라켓트와 상부브라켓트 내에 주입구와 배출구 모두를 가진 두 쌍의 브라켓트와 중간 저장 또는 처리를 가진 본 발명에 따라 가능한 흐름 배합(flow scheme)의 한 실시예의 개략도
도 5B는 연속적으로 제 1 필터 후에 중간 저장/처리를 가진 5필터를 포함하며, 각각의 필터 및 그 각각의 브라켓트는 다른 흐름 방향 또는/ 및 위치를 특징으로 하는 본 발명의 다른 실시예의 개략적인 흐름도
도 6은 필터 카트리지의 대안적인 실시예에 유동적으로 밀봉되고 연결된 연결튜브 상에 키이된 구조를 가진 브라켓트, 필터 홀더의 다른 실시예의 사시도
도 7은 도 8에서 선 B-B를 따라 도시되는, 도 6의 필터 홀더의 하부 단면도
도 8은 도6과 도7의 필터 홀더의 단부 모습
도 9는 도 6 내지 도 8의 필터 홀더의 상부 모습
도 10은 도 6 내지 도 9의 필터 홀더의 도 9의 단면 A의 상세도
도 11은 도 9의 선 A-A를 따라 도시된 도 6 내지 도 10의 필터 홀더의 정면, 단면도
도 12는 도 6 내지 도 11의 필터 홀더의 정면도
도 13은 도 12의 상세 B에서 도시된, 도 6 내지 도 12의 필터 홀더의 주입 및 배출 튜브의 상세도
도 14는 도 6 내지 도 13의 필터 홀더와 상호협동하도록 채택된 필터 카트리지의 한 실시예의 부분 측면도
도 15는 대안적으로 각도된 키이 시스템 구조를 가지는 도 6 내지 도 13의 필터 홀더와 상호협동적인 형태의 필터 카트리지의 부분 측면도
도 16은 대안적으로 각도된 키이 시스템 구조를 가지는 도 6 내지 도 13의 필터 홀더와 상호협동적인 형태의 필터 카트리지의 부분 측면도
도 17은 도 14 내지 도 16에서 도시된 다르게 키이된 카트리지를 수용하는 모든 필터 홀더에 맞추어지도록 채택된 만능 카트리지의 실시예의 부분 측면도
도 18a는 각각 11시 및 12시에서 주입 및 배출 관형 커넥터 상에 탭을 가진 본 발명에 따른 홀더의 실시예의 사시도
도 18b는 도 18a 내의 홀더의 상부 모습
도 18c는 도 18a 및 도 18b 내의 홀더의 정면 측면도
도 19a는 도 18a 내지 18c의 홀더로 사용을 위하여 키이된 필터 카트리지 상부의 사시도
도 19b는 도 19a의 실시예의 평면도
도 19b는 도 19a 및 19b의 실시예의 정면 측면도
도 20a는 각각 11시 및 3시에서 주입 및 배출 관형 커넥터 상의 탭을 가진 본 발명에 다른 홀더의 다른 실시예의 사시도
도 20b는 도 20a에서의 홀더의 평면도
도 20c는 도 20a 및 도 20b에서의 홀더의 정면 측면도
도 21a는 도 20a 내지 20c의 홀더로 사용을 위하여 키이된 필터 카트리지의 상부의 사시도
도 21b는 도 20a의 실시예의 평면도
도 21c는 도 20a 및 20b의 실시예의 정면 측면도
도 22는 도 18a 내지 18c 및 도 20a 내지 20c의 홀더로의 사용을 위하여 키이된 만능 카트리지의 상부 단부의 측면도
도 23은 키이가 12시에서 수직하게 시작해서 그 위치로부터 45도씩 이격된 45도로 분리된 다양한 위치에 있는 키이를 가진 다수의 홀더로의 사용을 위하여 키이된 만능 카트리지의 상부 단부의 측면도
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
11 : 필터 12 : 상부 브라켓트
20 : 부착판
본 발명은 신속하게 해제하는 방법으로 필터를 고정하고 필터의 양단부 또는 하나의 단부로부터 또는 단부 속으로의 흐름을 위한 도관(conduit)을 구성할 수 있는 브라켓트 시스템(bracket system)으로 구성된다. 상기 브라켓트 시스템은 여러 필터들의 뱅크(bank)를 만들도록 모듈방법(modular fashion)으로 다수의 브라켓트를 사용함에 의해서 확장되어질 수 있다. 따라서 본 발명의 시스템은 필터의 뱅크로부터 분리되는 저장소 또는 처리관(treatment vessel)으로 두개 또는 그 이상의 필터들 사이의 흐름을 포함하는, 필터뱅크의 흐름배합(flowscheme) 및 필터의 수를변경하기 위한 높은 정도의 유연성의 특징을 가진다.
브라켓트 시스템은 브라켓트의 쌍들을 포함한다. 각각이 쌍들은 상부 브라켓트 및 하부 브라켓트를 포함하며, 이들은 각각 필터의 상부 단부 및 하부 단부를 포착한다. 브라켓트의 여러 쌍들은, 일반적으로 나란히 또는 다른 배열로 다수의 피터(fitter)들을 고정하도록 서로의 가까이에 위치되어질 수도 있다. 유연한 튜브 또는 다른 도관으로 포트(port)를 연결하도록, 필터들의 주입포트와 배출포트를 밀봉하기 위하여 피팅(fitting)들은 브라켓트 내에 포함되어진다. 필터들로부터 그리고 필터로 그리고 필터들 사이에 또는/ 및 분리된 저장소 및 처리관 사이에 많은 다른 흐름배합(flow scheme)을 설립하기 위하여 도관(conduit)은 피팅들로부터 연장된다. 브라켓트 각각은 다양한 형태의 피팅 형상을 포함하도록 만들어질 수도 있다. 즉,
1. 하나의 피팅(fitting), 즉 주입포트 또는 배출포트에 부착되기 위한 단일의 피팅
2. 두개의 피팅, 즉 주입포트와 배출포트 모두에 연결되기 위한 "이중 피팅"
3. 무 피팅, 즉, 상부 또는 하부 브라켓트 중 하나의 특별한 브라켓트는 유체의 유도를 위한 것이 아니라 필터의 지지를 위하여 의도되어진다.
단일 피팅 브라켓트들은, 예를 들어 필터의 하부 단부로부터 그리고 필터의 상부 단부 속으로 흐름을 허용하도록, 필터를 통한 흐름의 양쪽 단부 상에 위치되어진다. 이중-피팅 브라켓트들은 필터의 단일의 단부로부터 그리고 단부 속으로 흐름을 허용하도록 중앙-회수-튜브-스타일(central-return-tube-style) 필터의 한쪽 단부에서, 선호적으로는 상부 단부에서 사용되어진다. 상기 회수-튜브 필터를 위하여, 하부 브라켓트는 전형적으로 피팅 또는 도관을 포함하지 않는데, 하부 브라켓트가 단지 필터를 지지하고 유지하도록만 제공되기 때문이다. 다양한 피팅 형상을 위하여 의도된 브라켓트는 동일하거나 또는 실질적으로 동일하게 만들어질 수도 있는데, 즉 다른 필터들과의 사용을 위하여 차단되어지는 하나 또는 그 이상의 피팅을 가지지는 않지만, 하나이상의 형상을 위한 기본적인 구조를 가진다. 예를 들어, 하부 브라켓트은, 어떤 흐름배합에서는 필터들 내의 한 포트와 유동적으로 연통하거나 또는 다른 흐름배합에 있어서는 차단되어진 내부 통로를 가지고 부착되지 않은 도관을 가질 수 있도록 하여 어떠한 유동 연통이 없는 포스트(post)를 가지도록 형태로 되어질 수도 있다. 또는 필터는 포트 보다는 하부 단부 내에서 단지 오목부(indention)만을 가질 수 있어서, 내부 통로를 가진 포스트가 필터의 내부(internal)와 여전히 연통되지 않도록 한다.
브라켓트는 지지대(support), 고정대(securement) 그리고 신속한-연결 및 신속한-해제 유동도관 수단으로서 작용한다. 이러한 목적을 수행하기 위하여, 선호되는 상부 및 하부 브라켓트은, 제거과정동안 필터가 브라켓트를 "깨끗(clean)"하게 하는 것을 허용하는 피봇 형상을 가진다. 상부 브라켓트는 선호적으로는 필터로부터 피봇되도록 채택되어지며, 필터들이 하부 브라켓트으로부터 들려질 수 있도록한다. 또한, 하부 브라켓트들은 피봇되어질 수 있어서, 브라켓트 시스템으로부터 필터를 위로 드는 것이 필터가 상부 모듈로부터 벗어나서 또한 피봇되는 것을 허용함에 의해서 용이하게 되어진다. 따라서 상부 브라켓트은, 필터 상부가 제 위치에 고정되도록 하기 이한 상부 필터 연결부에 걸쳐서 클램프되고, 필터의 제거를 위하여 상부 필터 연결로부터 벗어나서 위로 움직이도록, 선호적으로는 그 움직임에 실질적으로 수직한 구성요소를 가지는 리드(lid)를 포함한다. 하부 브라켓트는 필터의 바닥 표면을 수직하게 수용하는 베이스(base)를 포함하며, 선택적으로는 필터를 통한 흐름의 바닥과 유체연결을 형성하기 위한 수직 피팅을 포함한다.
선호되는 실시예들은 유체 카트리지 홀더 연결(fluid cartridge-holder connection)의 부분이 구조적으로 채택되어서 단지 매치(matched)된 필터 카트리지와 홀더만이 홀더 내에서 필터 카트리지의 설치를 허용하고 또는/및 유체 밀봉(fluid seal)을 형성하도록 상호협동적이 될 수 있도록 하는 키이 시스템(key system®)을 포함한다. 다시 말해서, 각각의 필터 카트리지 및 홀더 조합 또는 "세트"는 "키이(keyed)"되어져서, 단지 특별한 필터 카트리지 설계만이 홀더와 짝을 이루도록 한다. 본 발명에 따라서, 어댑션(adaption)을 각각 가지는 다양한 카트리지-홀더 세트들이 창작되어지나, 상기 어댑션들은 다른 세트들과 비교하여 각각의 세트를 위하여 약간 차감되어진다. 이러한 방법은, 한 세트로부터의 필터 카트리지가 다른 세트로부터의 카트리지와 혼합되지 않도록 하며, 따라서 필터 카트리지는 그 짝을 이루는 홀더를 제외하고는 어느 것 상에서는 설치되어지지 않는다.
어댑션(adaption)은 선호적으로 탭-슬롯(tab-slot) 조합과 같이,"키이(key)"돌출부와 "락(lock)"리세스 조합의 가변적인 위치를 포함하며, 전형적으로 짝을 이루는 돌출부(들)와 리세스(들)는 하나의 카트리지 홀더 세트를 위하여 특정의 각도에서 둘레부 상에 위치되어지고, 유사하거나 또는 동일한 형태의 짝을 이루는 돌출부(들)와 리세스(들)는 다른 카트리지 홀더 세트 등과 각각 유사한 형태지만 다르게 위치되는 어댑션 카트리지 및 홀더 세트를 위하여 둘레부 상에 다른 각도에 있다. 달리 말해서, 키이 돌출부 및 락 리세스들은 필터 카트리지 및 그 홀더의 협동적인 둘레부(perimeter) 둘레에서 선택적으로 위치가능하게 된다. 키이 및 락 구조(이하에서는 일반적으로 각각 "키이 돌출부"또는 "돌출부" 그리고 "락 리세스"또는 "리세스"로 부른다)들은 강성적으로 몰드되어지는 것이 선호되며, 또는 달리 필터 카트리지 및 홀더 상/내에 영구적으로 위치되어지게 되고, 따라서 이동가능한 것이 고려되어지지 않는다. 그러나, 이들은 몰딩(molding) 또는 다른 제작 공정에서 용이하게 변경되어지며, 즉, 이들은 둘레부 표면 주위이세 다른 각도/위치에서 이들을 위치시킴에 의해 용이하게 선택가능하게 된다.
상기 시스템은 다수의 필터 및 홀더 세트들을 포함할 수 있으며, 각각의 세트는 다르게 위치되는 키이 및 락을 가지며, 각각의 세트의 키이 및 락은 서로 상호협동적이 되어져서 필터들이 상기 홀더 내에서 설치되어지는 것을 허용하지만, 상기 필터의 키이 또는 락이 다른 홀더의 키이 또는 락과 상호협동하지 않기 때문에 필터들이 다른 어떠한 홀더 내에서는 설치되어지지 않는다. 키이 돌출부는 필터 또는 홀더 중 하나 상에 위치되어지고 락 리세스는 다른 아이템 상에 위치되어지기 때문에 용어 "키이 또는 락"이 사용되어진다.
따라서 예를 들어 물 또는 음료 여과 설비(filtration facility), 시험생산 공장(experimental pilot plant) 또는 다른 필터 사용자들은 필터 카트리지 배치를 정확하게 컨트롤할 수도 있다. 다중의, 다른 필터링 적용을 가진 설비(facility)는 각각의 적용을 위하여 핸드(hand) 상에 필터 카트리지를 가질 수도 있지만, 카트리지는 혼동되지는 않는다. 예를 들어, 두개의 다른 적용이 있는 설비에서, 두개의 다른 형태의 많은 필터 카트리지는 재고로 되어질 수 있고, 저장 또는 처리과정동안 혼합되어질 수도 있지만, 필터 카트리지는 필터 홀더 속으로 설치되어질 때 혼합되어지지는 않는다. 이는 첫 번째 적용을 위한 필터 홀더 및 필터 카트리지가 두 번째 적용을 위한 필터 홀더 및 필터 카트리지보다 다르게 "키이"되어지기 때문이다. 용어 "키이되는(keying)"또는 "키이된(keyed)"는 일반적으로 어떻게 그리고 어디에서 전체적인 키이 시스템이 위치되어지거나 또는 수행되어지는 것에 관한 것인데, 즉 "키이 돌출부"의 위치 만에 특정되기 보다는 상호 협동적인 키이 및 락 구조 모두 또는 그 중 하나의 스타일 또는 위치에 관한 것이다. 첫 번째 적용을 위한 필터 카트리지 모두는 동일하게 즉 첫 번째 적용 홀더와 짝을 이루도록 키이되어지며, 그리고 두 번째 적용을 위한 필터 카트리지 모두는 제 2 적용 홀더와 짝을 이루도록 동일하게 키이되어진다. 첫번째 적용을 위한 키잉과 두 번째 적용을 위한 키이는 아주 다르게 될 필요는 없지만, 예를 들어서 두개의 돌출부 및 리세스를 위하여 단지 약간의 다른 각도위치로 된다.
또한 필터 제조자(filter manufacturer)는 그의 제품라인을 창작된 키이 시스템을 사용하여 더욱 신중하게 제어할 수도 있다. 제작자는 다른 나라, 다른 고객, 다른 판매자 또는 다른 시간 주기를 위하여 다르게 그의 홀더와 필터 카트리지를 키이할 수도 있다. 이러한 기술은 권한이 없거나 또는 제작자의 필터 카트리지로부터 낮은 품질의 모조품들이 용이하게 만들어지는 것을 방지하기 위하여 사용되어질 수도 있다. 시장에서 원래의 제작자에 의해 공급된 많은 다르게 키이된 카트리지로, 값싸고 낮은 품질의 모조품들을 제공하려는 동기들은, 각각의 "키이 및 락"세트를 위한 재정비(retool)의 비용으로 인하여 최소화될 수 있다.
키이 시스템은 예를 들어 탭 및 슬롯(일반적으로 얇거나 긴 바아 및 채널 구조 또는 긴 도브-테일 구조), 범프 및 홀(일반적으로 상호협동적인 밸리(valley) 또는 홀(hole)을 가진 라운드 또는 마운드(mounded) 구조), 웨지 및 웨지형 구멍(well)(일반적으로 원형단면 구조) 그리고 많은 다른 형태와 같은, 많은 다른 돌출부 및 리세스 구조를 포함할 수도 있다.
선호적으로, 본 발명의 시스템은 또한 고객/소비자에 제공되어지어질 수도 있는 선택적인 만능 키이(universal key)형상을 포함할 수도 있는데, 단일의 "만능카트리지"는 다수의 다르게 키이된 필터 홀더 상에서 사용되어지도록 만들어진다. "유비버셜"카트리지는 예를 들어, 클리닝 카트리지(cleaning cartridge), 새니티제이션 카트리지(sanitization cartridge), 매체 재생 카트리지(media regeneration cartridge), 특별 처리 카트리지 또는 테스트 카트리지가 될 수도 있고, 사용자가 모든 사용자의 또는 모든 제조자의 다양하게 키이된 홀더와 맞춤되는 만능 카트리지를 가지는 것은 매우 편리하고 경제적이다. 이는 예를 들어 사용자가 그의 모든 다양한 여과 또는 처리 공정의 클리닝을 위하여 단일의 만능 카트리지를 사용하기를 원하고, 각각의 다르게 키이된 홀더를 위하여 다르게 키이된 클리닝 카트리지에 투자하기를 원하지 않기 때문이다. 또한, 이러한 방법은, 다른 고객에게 (그 주된 여과 및 처리 공정을 위하여) 큰 체적의 다르게 키이된 홀더 및 카트리지를 공급하는 제작자들이 모든 고객들에게 클리닝 또는 매체 재생과 같이 특별하거나 특이한 공정을 위하여 동일한 만능 키이 카트리지를 공급할 수도 있다. 이는 다르게 키이된 많은 클리닝 카트리지의 적절한 선적을 모니터링하고 제작하는 비용을 절감함에 의해서, 요구되는 작은 체적의 클리닝 또는 다른 특이한 사용 카트리지 상에서도 제작자들이 수익성(profitability)을 유지하도록 한다.
만능 카트리지는 관련된 어떠한 홀더라도 상응하는 리세스 또는 돌출부를 가지는 모든 위치에서 "락 리세스"또는 "키이 돌출부"(시스템이 리세스-온-카트리지이던지 돌출부-온-카트리지 시스템이든지 간에)를 포함한다. 예를 들어, 만일 제작자들이 30도 증가분에서 리세스와 돌출부로 키이되어지는 홀더 및 카트리지를 생산한다면, 관계된 홀더를 위한 만능 카트리지는 30도 마다 리세스 또는 돌출부를 가진다. 예를 들어, 만일 제작자들이 어느 한 고객을 위하여는 12시 및 5시에서 다른 고객을 위하여는 3시 및 11시에서 유체 연결(fluid connector) 상에 리세스 및 돌출부를 가지는 홀더 및 카트리지를 생산한다면, 그 제작자는 12시, 3시, 5시 그리고 11시의 모든 위치에서 리세스 또는 돌출부를 가진 만능 클리닝 카트리지를 생산할 수도 있다.
도면들을 참고할 때, 본 발명의 브라켓트 및 필터시스템의 실시예들이 도시된다. 도 1을 참고할 때, 네 쌍의 브라켓트들을 가진 네 개의 필터시스템(10)이 도시되고, 상기 브라켓트들이 평행한 두 개의 수평열을 이루며 서로 나란히 배열(정렬)되는 네 개의 상부 브라켓트(12) 및 네 개의 하부브라켓트(14)들을 가진다. 선택적으로 상기 필터(11)를 수용하기 위하여 각 쌍의 브라켓트에 구성된 상부 및 하부 브라켓트들이 대략 수직으로 이격되는 한, 상기 브라켓트들이 다양한 이격거리 및 패턴을 가지며 정렬되지 않은 상태로 제공될 수 있다. 상기 브라켓트들사이 및/또는 중간의 저장 및 처리위치로부터 도관이 충분히 길 때, 각 쌍의 브라켓트들이 서로 독립적으로 배열된다. 그 결과 상당히 다양한 이격거리 및 배열이 제공되고 다수의 유동형태 및 액체처리에 관한 선택이 제공될 수 있다.
도 1 및 도 2를 참고할 때, 벽 또는 다른 수직면에 부착되는 부착판(20)이 상부브라켓트(12)에 구성된다. 한 개가 필터내부로 유동하는 유체를 위해 이용되고 다른 한 개가 필터로부터 유출하는 유동을 위해 이용되며 나란히 배열된 두 개의 피팅(fitting)들이 판에 연결된다. 각각의 피팅들이 제 1 단부(22) 및 제 2 단부(24)를 가지고 상기 제 1 단부들은 브라켓트로부터 수평으로 필터의 유입구 및 유출구에 연결되는 브라켓트의 전방부를 향해 연장되는 관형의 돌출부로 구성된다. 상기 피팅들이 제 1 단부(22)로부터 후방으로 연장되고, 브라켓트의 마주보는 측부들에서 제 2 단부(24)들을 위치설정하기 위해 반대방향으로 회전하도록 90°로 구부러져 구성된다. (도 1, 2 및 도 3에 도시되지 않지만 도 4B, 도 5A 및 도 5B에 도시된 )도관(40)에 연결하기 위해 제 2 단부(24)들이 이용되고, 상기 도관은 가요성을 가지지만 강성 관, 파이프 또는 다른 연결구로서 제공된다. 도관은 일반적으로 여러개의 굽힘부 및 곡선부들을 가지기 때문에, 상부브라켓트로부터 바로 인접한 상부 브라켓트를 제외한 다른 위치까지 도관이 구성되는 유동구조를 위해 가요성을 가진 관구조가 제공된다. 예를 들어, 제 1 상부브라켓트으로부터 저장탱크까지 다시 상부 브라켓트 또는 하부 브라켓트까지 가요성의 관이 연장구성된다. 적은 개수로 요구되거나 전혀 요구되지 않는 굽힘부/곡선부들이 필요한 도관경로들에 대하여, 강성을 가지거나 부분적인 강성을 가지는 도관이 효과적이다. 예를 들어, 한 개의 상부 브라켓트의 제 2 단부로부터 근접한 상부 브라켓트의 근접한 제 2 단부까지 강성의 연결구가 직선으로 연장구성될 수 있다. 강성을 가진 관의 예는 짧은 길이를 가진 파이프 또는 가요성을 가진 관에 의해 연결되고 콜렛형상을 가진두 개의 연결구들로서 제공될 수 있다.
두 개의 제 1 단부들이 서로 평행한 실시예들에 있어서, 두 개의 제 2 단부들이 동일축위에 서로 마주보게 배열된다. 유체가 한 개의 브라켓트를 통해 필터내부로 유동하고 다른 한 개의 피팅에 도달하는 필터를 통과하며 다른 브라켓트 또는 별도의 저장/처립부분으로 유출하록 상부브라켓트에 구성된 두 개의 피팅들이 서로 이격되어 구성된다. 선택적으로 브라켓트가 필터를 위해 일시적으로 이용되지 않는다면, 필터를 통과하지 않고도 한쪽 피팅으로부터 다른 한쪽 피팅으로 유동할 수 있도록 두 개의 피팅들사이에 점퍼튜브 또는 연결구가 설치될 수 있다.
또한 90°도의 굽힘부대신에, 부착판을 통과하거나 후방에서 도관(40)에 연결되기 위해 부착판(20)을 통해 제 1 단부(22)들로부터 피팅들이 직선으로 연장구성될 수 있다. 그 결과 도관이 격자를 통해 전후로 이동할 수 있는 비고형 표면 또는 격자에 매달리는 실시예들에서 유리하게 이용될 수 있다.
제 2 단부들과 근접한 위치에서 피팅들주위에 회전가능하게 배열된 한 개이상의 아암들에 의하여 부착판(20)에 피봇운동하도록 연결된 덮개(30)가 상기 상부 브라켓트(12)에 구성된다. 일반적으로, 상부벽(32), 측벽(34), 전방벽(36) 및 내부공간(38)과 함께 상기 덮개(30)가 뒤집어진 컵모양으로 배열된다. (상부를 표시하는 )U로 표시된 상승위치 및 (하부를 나타내는 )D로 표시된 하강위치사이에서 상기 덮개(30)가 피봇운동한다. 상기 덮개(30)가 상승위치에 있을 때, 피팅의 제 1 단부들 및 필터의 상측단부(42)(특히 유입포트(44) 및 유출포트(46))가 노출되고 필터는 피팅으로부터 끌어 당겨진다. 하강위치에서, 상기 덮개(30)가 제 1 단부들및 필터포트(44,46)위에 하강하고, 사실상 상부, 전방 및 두 개의 측부들에서 피팅포트연결부를 둘러싼다. 상기 하강위치에서, 덮개가 피팅으로부터 당겨지거나 떨어질 수 없기 때문에, 덮개 특히 전방벽(36)이 브라켓트(12)내에서 필터상측단부(42)를 지지한다. 상기 덮개를 하강위치로 편향시키기 위하여 (도면에 도시되지 않은 ) 탄성의 밴드 또는 다른 편향부재가 설치된다. 필터의 상측단부를 제거하기 위하여 사용자는 임시로 상기 덮개를 들어 올릴 수 있고, 사용자가 덮개를 제거할 때, 덮개는 후방아래로 떨어져 나가고 하강위에 정지하기 위하여 부착판 및 피팅들에 대해 피봇회전한다.
하부브라켓트(14)는 상기 이중피팅을 가진 상부브라켓트와 함께 이용되고 포트에 연결되는 피팅을 포함하지 않는다. 양쪽의 유입 및 유출피팅들이 상기 실시예에서 상부브라켓트에 배열되기 때문에, 하부브라켓트는 필터의 하단부(52)를 위한 지지시스템으로 제공될 뿐이다. 상기 실시예를 위하여, 기저부(54) 및 포스트(56)가 도관 또는 다른 필터 또는 용기에 유체를 전달하지 않고 지지기능, 정렬기능 및 필터의 고정기능을 수행한다. 도 1 및 도 2에 도시된 기저부(54)가 포스트(56)를 포함하고, 상기 포스트가 기저부내에서 필터의 정렬을 위해 필터아래의 요홈부내에 수용되고, 필터의 상단부(42)가 양쪽의 유입구 및 유출구(44,46)를 포함하는 실시예에서 요홈부는 포트가 아니고 요홈부 따라서 포스트는 필터와 유체유동하지 않는다.
하부브라켓트(14)이 수직벽에 부착하기 위한 후방의 부착판(60)을 가지고 판(60)으로부터 연장구성되고 이격된 두 개의 아암(64,64')을 가진다. 핀의 하단부(52)를 수용하기 위한 내부공간(70)을 형성하고 둘러싸는 측벽(68) 및 하부벽(66)으로 구성된 기저부(54)가 상기 아암(64,64')과 피봇운동하게 연결된다. 기저부를 수평면위에 유지하고 필터를 수직으로 수용하기 위하여 상기 기저부(54)가 (도면에 도시되지 않은 ) 탄성밴드 또는 다른 부재에 의해 편향된다. 기저판을 피봇운동시키기 위해 하중이 제공되면, 브라켓트의 판과 평행한 수평축위에서 기저판이 피봇운동하여 판으로부터 경미하게 외측을 향하는 경사위치까지 피봇운동한다. 필터의 상측단부가 상부 브라켓트으로부터 경미하게 외측을 향해 피봇운동할 때 상기 피봇운동이 발생하여, 필터는 상부 브라켓트을 제거하고, 하부브라켓트으로부터 상승된다( 도 1 및 도 2의 좌측에 위치한 두 개의 필터들을 참고). 일부 실시예에 있어서, 기저부에 대해 필터하단부를 어느 정도 피봇회전운동시키기 위한 공간이 제공되지만, 대부분의 실시예에 있어서, 필터는 기저부내에서 밀착상태의 끼워맞춤상태를 가지고 기저부에 대해 피봇운동하지 못한다. 따라서 필터가 외측으로 경사구조를 이룰 때, 기저부는 수직평면으로부터 약 15내지 25°만큼 외측으로 피봇운동한다. 다음에 필터가 수직이라고 간주될 수 있는 수직위치에 대해 상기 각도에서 기저부로부터 벗어나 상승된다. 필터가 제거된 후에, 편향부재가 기저부를 수직위치로 귀환시킨다.
필터의 상부 및 하부 브라켓트가 단지 한 개의 피팅 및 포트(44)를 가지거나 피팅 또는 포트를 가지지 않는 선택적 실시예에 있어서, 필터내부로 또는 필터외부로 유체를 이동시키기 위해 하부 브라켓트가 이용된다. 하부 브라켓트가 필터포트를 위한 한 개의 피팅을 포함하는 실시예에 있어서, 도 3에 도시된 것과 같이,하부브라켓트가 기저부의 중심에서 관형의 포스트(56)을 포함한다. 상기 포스트가 필터 하단부(52)내부의 포트내에서 미끄럼가능하게 수용되도록 내부공간으로 개방된다. 기저부가 직립위치에 있을 때, 포스트가 기저부의 하측면으로부터 수직으로 세워진다. 필터의 중심축에서 포스트가 수용되는 포트가 축방향으로 필터내부로 이동한다. 포스트의 축방향 유체통로(70)가 필터와 유체교환상태로 배열되고 필터에 대해 유체를 전달하기 위한 도관에 연결되는 피팅으로서 이용된다.
유체전달기능의 하부 브라켓트를 이용하는 효과적인 시스템에 의하면, 상부의 브라켓트 피팅 및 상부의 유입포트(44)를 통해 필터상단부로 유체가 유입되고 축방향 및/또는 반경방향의 유동내에서 필터(11)를 통행 유체가 하부의 유출포트로 유동한다. 하부의 유출포트로부터 유체가 기저부내에서 중공구조의 포스트(56)내부로 유동하고 유체를 또 다른 (상부 또는 하부의 )브라켓트 또는 중간 저장부 또는 처리부로 연결시키는 도관(40)까지 유동한다. 선택적으로 상류유동 필터가 이용될 수 있는 필터까지 상기 포스트가 유입구로서 이용될 수 있다.
선택적으로 상부 브라켓트가 유체 피팅 또는 도관을 포함하는 실시예들에 대해 하부의 브라켓트가 유입구피팅 및 유출구피팅을 포함한다. 상기 실시예를 구성하기 위해, 기저부로부터 세워지고 예를 들어, 필터의 중심축으로부터 유입구 오프셋 및 필터의 중심축에 위치한 유입구와 같이 필터의 하단부내에서 유입구 및 유출구와 유체교환하는 두 개의 수직 포스트들을 제공한다.
도 4A 및 도 4B에 개략적으로 도시된 것과 같이, 포스트는 하부 브라켓트 피팅의 제 1 단부를 나타내고, 또한 도관(40)에 연결되는 제 2 단부(57)를 포함한다.여러 가지 피팅 스타일이 하부 브라켓트의 피팅에 구성된 제 2 단부들에 제공될 수 있다. 도 4A에서 측부에서 제 2 단부(57)에 개방하기 위해 약 90°만큼 구부러지도록 제 1 단부(포스트(56))로부터 연장되는 피팅을 가진 하부 브라켓트(12)가 개략적으로 도시된다. 상기 실시예에서 피팅의 제 2 단부(57) 및 제 2 단부와 마주보게 위치한 돌출부(59)가 아암들내에서 피봇운동하여, 피봇축은 제 2 단부의 중심공동(61)을 통해 연장구성된다.
도 4B의 실시예에 의하면, 피팅의 제 2 단부(57')가 L자 형상으로 후방을 향하고 피봇축에 대해 횡방향으로 연장구성된다. 상기 실시예에 있어서, 피팅의 제 2 단부(57')가 가요성의 관(40)에 편리하게 연결되고, 상기 관(40)이 판(60) 또는 격자벽을 통해 후방으로 연장구성된다. 상기 관(40)은 근접한 필터의 상부 브라켓트 또는 중간의 저장부/처리부까지 순환구조로 연장구성된다.
다수의 여러 가지 유동구성들이 도 4A 및 도 4B에 도시된 본 발명의 시스템에 의해 구성될 수 있다.
다수의 디자인을 가진 필터들이 본 발명의 브라켓트시스템과 이용될 수 있다. 예를 들어, (반경방향 및/또는 축방향으로 )하류유동, (반경방향 및/또는 축방향으로 )상류유동 또는 한쪽 단부에서 유입구 및 유출구를 가진 중심의 귀환튜브가 이용될 수 있다. 카본, 볼리드(bolides), 블록, 구상체, 섬유 또는 다른 재료 및/또는 매체공간을 포함한 다수의 여과 및 처리매체가 이용될 수 있다.
도 1, 도 2 및 도 4B에 도시된 하부 브라켓트의 기저부(54)가 기저부 및 아암(64, 64')사이에 위치한 스냅인 또는 미끄럼 연결부에 의해 판으로부터 제거될수 있다. 도 1 및 도 4B에 도시된 것과 같이, 아암내부에 위치한 구멍(69)내부에 수용된 피봇운동부재(67)들이 평면구조로 형성된다. 기저부가 약 90° 만큼 피봇운동할 때, 평면구조를 형성하는 피봇운동부재(67)들의 길이부분이 아암내부의 구멍들로부터 구성되는 슬롯 개구부(71)와 정렬되고, 아암들로부터 미끄럼운동할 수 있다. 상기 특성 및 다른 제거가능한 이용예에 의해 정비 또는 교체를 위해 피팅을 가진 기저부를 제거할 수 있다.
상부 브라켓트의 선호되는 실시예
필터 카트리지 상부에 연결되는 관형 연결구를 가진 상부 브라켓트(12)의 선호되는 실시예가 도 6내지 도 12에 도시된다. 브라켓트부재(20)는 상단부에서 필터카트리지와 밀봉구조를 형성하고 유체교환을 한다. 따라서 브라켓트 및 카트리지사이에서 물리적 연결 및 유체교환을 형성하는 것은 두 개의 관형 연결구이고, (도6내지 도 12에 도시되지 않은 ) 덮개(30)에 의해 필터가 관형 연결구에 구속된다. 도6내지 도 12에 도시된 브라켓트부재(210)는 필터카트리지에 대해 유출입하는 유체를 전달하기 위한 유입구 및 유출구의 관형연결구들을 가진다. 따라서 상기 실시예에 해당하는 하부 브라켓트는 유체교환포트/관형상의 연결구를 포함하지 않는다.
선택적으로 도6내지 도 12에 도시된 브라켓트(120)는 특정 브라켓트에 삽입되는 필터를 제어하기 위하여 키연결된 시스템을 포함한다. 관형 연결구의 외측면을 완전한 원통형상은 아닌 구조로 만들기 위하여, 키연결된 시스템은 유입구로부터 돌출하는 탭(tab)을 포함하고 키연결시스템의 일부를 형성하는 유출구 관형연결구를 포함하고, 필터카트리지포트의 내측면내에서 해당 위치에 배열되고 적합한 크기를 가진 슬롯내부로 조립되는 크기로 상기 돌출구조의 탭이 구성된다. 따라서 (도면에 도시된 )관형 연결구의 탭들 및 필터카트리지 포트를 구성하는 (도면에 도시되지 않은 )슬롯들이 키이 시스템을 형성하고, 특수 브라켓트(210)위에 부적합한 필터카트리지가 배열되는 것을 방지하기 위하여, 상기 키이시스템이 이용된다. 다양한 세트의 브라켓트 및 적합한 필터카트리지들을 위하여, 탭 및 슬롯의 위치/위치설정이 서로 다르게 이루어져서, 예를 들어, "A 형" 필터카트리지는 단지 A형 브라켓트내부로 삽입되고, "B 형"필터카트리지는 단지 B 형 브라켓트내부로 삽입된다. 예를 들어, A 형 은 예비필터이고, 탭 및 슬롯은 관형 연결구들 및 포트들에서 예를 들어, 1시 위치에 배열된다. B 형은 미생물처리용 필터카트리지이고, 예를 들어, 관형 연결구 및 부품들은 예를 들어, 4시 위치에 배열될 수 있다. 따라서 A 형 및 B 형 브라켓트들을 특정순서로 배열하면, 카트리지들이 항상 정확한 순서로 배열된다.
도 6을 참고할 때, 브라켓트(210)은 여러가진 기능을 수행한다. 브라켓트를 다른 표면의 벽에 고정시키기 위한 장착수단, 유체수용수단, 액체를 연결 필터에 전달하기 위한 유입관, 필터로부터 액체를 운반하기 위한 유출관 및 여과/처리된 액체를 다른 필터, 공정, 저장 또는 사용을 위해 하류로 보내는 유체분배수단이 제공된다. 구체적으로 판(212)이 다양한 유동구조에서 여러개의 브라켓트들을 지지하기 위한 다른 표면 또는 벽에 부착될 수 있다. 유입구(214) 및 유출구(216)이 도관장치(218)의 마주보는 단부들에 위치하고 유입구(214)가 유체를 상류의 파이프또는 다른 도관으로부터 수용하고 (유체카트리지로부터 유출되고 )여과된 유체를 유출구(216)가 하류의 목적지까지 전달하도록 이용된다. 도관장치(218)에 의해 유동이 유입관(220)으로 향하여, 유체가 필터카트리지내부로 유동하고 다음에 카트리지로부터 유입구관(222)내부로 유동을 수용하여, 유체가 유출구(216)를 통해 유동한다.
선호되는 키이시스템의 일부분으로서, 수(male) 관(220, 222)들이 돌출하거나 예를 들어, 선호되는 상기 키이시스템을 위한 외측의 원통면위에 탭(225,225')들을 가진다. 도 6 및 도 7을 참고할 때, 관(220) 및 관(222)은 서로에 대해 30도로 오프셋되어 돌출하는 탭(225,225')을 가진다( 관(220)의 탭(225)은 도 14의 좌측에 도시되고 관(220)의 탭(225)으로부터 약 30도 아래에 관(222)의 탭(225')이 배열된다.) 도 15에 개략도시된 필터카트리지(228)가 암(female)유입구 및 유출구 관(230,232)(유입포트 및 유출포트라고 설명함)을 가지고, 탭(225,225')을 수용하기 위해 관(230, 232)들이 일치되거나 짝을 이루는 내부슬롯(227, 227')을 가진다. 선택적으로 필터카트리지는 수 튜브들로 구성될 수 있고, 탭 및 홀더들이 암 튜브 및 슬롯들로 구성될 수 있다.
도 6 내지 도 13에 도시된 브라켓트(10)가 수직벽에 수직으로 부착된 판(212)과 함께 공정에 설치된다. 따라서 관(220, 222)들이 수평으로 연장구성되고, 필터카트리지가 관(220,222)위에 가압되어, 관(220,222)이 필터카트리지와 연결되고 지지된다. O 링들 또는 브라켓트 및 카트리지사이에서 액체 누출을 방지하는 다른 밀봉구조가 관(220,222)과 연결된다. 도면에 도시되지 않더라도, 도 6내지도 13을 참고할 때, 파이프 또는 다른 도관 및 유입관(214)와 유출관(216)사이에 액체누출방지 밀봉체가 구성된다. 추가로, 예를 들어, 덮개(30)와 같이 고정장치가 추가로 관(220,222)과 밀봉상태로 카트리지를 고정하기 위하여 추가된다.
탭 및 슬롯들의 반경방향위치를 변경시키면, 카트리지-홀더 세트를 위한 다수의 키이 및 록(lock)들이 제공될 수 있다. 예를 들어, 홀더를 위한 적합한 카트리지가 슬롯의 동일한 완전한 위치설정 및 동일한 오프셋으로 구성하는 한, 홀더가 기준위치로부터 60도에서 탭을 가진 유입관을 가지고, 유출관은 상기 기준위치에 대해 120도에서 탭을 가진다. 도 6내지 도 14를 참고할 때, 탭의 반경방향위치들에 관한 다수의 조합이 도시되고, 각 관들이 가지는 반경방향위치가 각 세트에서 변화하고 독립적으로 변화하기 때문에 상기 조합은 상당히 많다. 도 15 및 도 16을 참고할 때, 다수의 다른 키이 시스템에 관한 구조들이 도시된다. 예를 들어, 도 15에 도시되고 길고 구성된 필터카트리지(228')의 상단부에서 암 유입관(포트)(230')이 약 110도에서 키이연결되고, 암 유출관(포트)(232')이 약 290도에서 키이연결된다. 도 16에 도시되고 길게 구성된 필터 카트리지(228")의 상단부에서 유입관(230")이 약 195도에서 키이연결되고 유출관(232"이 약 170도에서 키이연결된다.
도 12내지 도 19에 도시된 브라켓트가 수직벽에 대해 수직으로 부착된 판(212)과 함께 공정에서 설치된다. 따라서 관(220,222)이 수평으로 연장구성되고, 필터카트리지가 상기 관(220,222)을 가압하여, 관(220,222)이 필터카트리지를 지지하고 연결한다. O 링들 또는 브라켓트 및 카트리지사이에서 액체 누출을 방지하는다른 밀봉구조가 관(220,222,230,232)과 연결된다. 도면에 도시되지 않더라도, 도 12내지 도 19을 참고할 때, 파이프 또는 다른 도관 및 유입관(214)와 유출관(216)사이에 액체누출방지 밀봉체가 구성된다. 추가로, 고정장치가 추가로 관(220,222)과 밀봉상태로 카트리지를 고정하기 위하여 추가된다.
만능키이구조를 가진 키이시스템
일반적으로, 카트리지가 홀더에 연결되는 동안 서로 연결되는 홀더들 및 필터카트리지(또는 필터")의 표면들위에 키이시스템구조가 배열된다. 카트리지 및 홀더사이에 유체연결상태를 제공할 때 관련되거나 카트리지 및 홀더사이에 물리적인 연결구조를 제공할 때 관련되는 표면들이 제공된다.
예를 들어, 카트리지에 대해 유체를 우난하는 홀더내에서 포트/관들과 함께 작동하며 필퍼카트리지의 유입구 및 유출구와 같이 홀더 및 필터카트리지사이에서 유체밀봉상태를 형성하는 구조가 선호되는 키이시스템에 포함된다. 상기 형태의 실시예에 있어서, 돌출구조 및 요홈구조가 관형 연결구의 외측 및 내측주변부에 위치하고, 필터카트리지 및 홀더의 연결을 가능하게 하는 수 튜브 및 암 수용체를 구성하며, 일단 카트리지가 홀더에 밀봉되면 유체가 관형 도관(들)을 통해 전달된다. 관형 연결구 키이시스템의 예는 필터홀더의 유입구 및 유출구와 필터카트리지의 유입구 및 유출구가 모두 관형으로 구성되고 키이구조를 가지는 형태이다. 예를 들어, (카트리지에 대해 유동을 형성하는 )필터홀더의 유입관 및 유출관은 각각 기다란 축방향탭을 가지고, 선택된 원주방향(축방향이 아니라는 것을 암시하기 위해 반경방향 또는 각운동방향으로 설명된다. )의 위치 또는 위치들(즉 관표면들의 원주부위에서 서로 다른 위치들)에서 유입관 및 유출관의 외측원통형 표면으로부터 상기 축방향탭이 돌출한다. 유사하게, (홀더유입관 및 유출관이 미끄럼운동하고 밀봉되는 )카트리지의 암 튜브에 구성된 내측원통형표면들이 해당 원주방향위치에서 표면내부로 들어가는 채널 또는 슬롯들을 가진다. 상기 구성에 의해, 홀더유입관 및 유출관이 카트리지포트내부로 미끄럼운동하고, 홀더탭들은 상당한 저항없이 카트리지슬롯내부로 미끄럼운동한다. 포트들위에서 서로 다른 원주방향위치에서 슬롯을 가진 또 다른 카트리지가 홀더관을 수용하지 않아서, 상기 특정 홀더내에 부정확하게 설치되지 않는다. 필터카트리지가 두 개의 관(유입포트 및 유출포트)를 가지는 경우에, 홀더가 일치하도록 구성되는 한, 각각의 포트들이 서로 다른 슬롯의 원주방향위치를 가질 수 있다. 예를 들어, 홀더의 유입관 탭( 및 카트리지 유입포트위에서 해당 슬롯)이 0 도로 직립위치에 배열되고, 홀더의 유출관( 및 카트리지유출포트위에서 해당 슬롯)이 유입탭 및 슬롯들에 대해 30도 오프셋으로 배열된다. 상기 형태의 시스템이 예를 들어, 추가로 30도 만큼 서로 다른 카트리지 및 홀더세트들을 변화시킬 때, 서로 다른 세트의 키이연결 카트리지들 및 해당 홀더들이 구성될 수 있다. 30도이외에 다수의 다른 값들이 선택될 수 있지만, 상기 오프셋값이 다수의 서로 다른 조합을 제공하고 사용자에 의해 용이하게 감시되고 판단되는 오프세트를 제공한다. 유입구탭들 및 슬롯들과 유출구탭들 및 슬롯들이 독립적으로 변화되고, 예를 들어, 다수의 세트들이유입구탭 및 슬롯들을 영(0)도로 가지고, 서로 다르게 위치한 유출구탭들 및 슬롯들을 가진다. 세트들이 유입구탭들 및 슬롯들이 세트마다 10도만큼 변화하고 상기 세트들의 유출구탭들 및 슬롯들이15도만큼 변화된다. 상기 시스템의 수학적특성에 의해 실제로 서로 다른 키이시스템을 가진 무한개수의 세트들이 설계될 수 있다.
관형의 연결구형태이외에 다른 키이시스템형태들이 제공된다. 키연결된 시스템내에서, 종래기술에 의하면, 서로 접촉하는 필터카트리지 및 홀더에 구성되는 일반적으로 평면 또는 매끄러운 표면들이 특수 홀더내에서 단지 특정형태의 필터카트리지가 설치되는 것을 보장하는 키이시스템구조를 포함한다. 일단 필터카트리지가 설치되면, 서로 다른 세트의 필터카트리지 및 함께 작동하는 홀더/밸브-헤드들의 키이시스템구조가 눈으로 볼수 없다. 그 결과 서로 다른 키이연결구조의 필터카트리지들이 유사한 형상의 하우징들을 가지고, 제조업자는 서로 다른 매체 또는 다른 필터차이를 표시하기 위해 필터카트리지의 외측면에 표시요소를 포함한다. 필터카트리지가 설치되지 않는 한 키이시스템구조를 확인할 수 있다. 모든 경우에서, 사용자가 카트리지를 설치하려 할때, 단지 적합하게 키이연결된 카트리지가 홀더/밸브/매니폴드내부에 설치될 수 있다.
관형연결구형태의 시스템에 대한 선택적 실시예로서, 또 다른 키이시스템구조가 유체연결이라기 보다는 물리적 연결을 제공하는 구조위에 배열된다. 상기 키이시스템구조가 밸브헤드 홀더내부에 조립되는 필터카트리지의 돌출측부위에 배열된다. 상기 영역은 일반적으로 서로에 대해 액체밀봉되지 않는 표면들이지만, 필터카트리지의 단부가 밸브헤드의 내부공동내에서 조립되어야 한다면 서로 제거되어야 한다. 필터카트리지의 상부원주방향의 돌출측부 및 밸브헤드의 내측면은 전형적으로 매우 밀접하게 접촉하지만 및 밸브헤드사이에서 액체밀봉을 직접적으로 형성하지 못하는 영역들이다. 상기 액체밀봉을 형서하지 못하는 영역이 키이연결되어, 단지 특정 키이연결표면형상을 가진 카트리지가 제위치에 설치되어 구속되어야 하는 밸브헤드내부로 충분히 연장구성된다. 예를 들어, 유입구-유출구의 목부분으로부터 외측으로 이격되고 액체를 수용하는 통로에 대해 외부에 위치한 필터의 상부표면에 탭들 또는 다른 돌출부들이 제공될 수 있다. 상기 필터카트리지 돌출부들이 카트리지를 수용하는 밸브헤드의 내측면위에서 들어가 위치한 요홈부들내에 결합하거나 배열되고, 밸브헤드의 요홈부들이 또한 카트리지/밸브-헤드 액체-수용 통로에 대해 외측에 배열된다.
밸브헤드홀더의 내측면 및 필터의 돌출측부위에 위치한 키이연결구조가 필터카트리지의 상단부에 구성된 돌출측부의 외측주변부와 밸브헤드공동에 구성되고 상호작용하거나 해당되는 내측원주부주위에 배열된다. 돌출구조를 가지는 "키이"구조가 배열되는 원주부분에서 약 90도이하 또는 약 70도이하내에 위치한 복수개의 돌출요소들이 상기 키이구조에 구성된다. 함께 작동하는 요홈구조가 공동면내에 위치하고 필터카트리지의 돌출측부를 향하며 유사하게 동일갯수의 요홈부들이 동일한 크기 약 90도이하 또는 약 70도이하의 원주부내에 위치한다. 상기 형태의 실시예에 있어서, 필터카트리지 및 헤드의 중심축과 근접하게 위치한 다른 구조가 상기 목적을 위해 이용되지 못하기 때문에, 돌출구조 및 요홈구조가 필터카트리지 및 밸브헤드사이에서 액체밀봉을 형성하지 못한다. 선호되는 상기 키이시스템이 헤드위에서 요홈 및 필터카트리지의 돌출측부위에서 돌출부의 위치를 설정하고, 반대의 배열이 제공될 수 있고, 돌출부들이 필터헤드내부에 위치하고, 요홈들이 필터카트리지위에 배열된다.
선호되는 키이연결시스템이 필터카트리지 및 홀더의 키이연결구조를 포함하고, 홀더의 키이연결구조와 함께 작동하고 적합하게 조립되며 키이연결되지 않은 필터카트리지에 대해 키이연결되지 않는 아답터의 키이연결구조를 포함한다.
선호되는 만능 키이구조
관형연결구형태의 키이연결시스템 및 필터카트리지 및 필터홀더들을 위한 다수의 여러 가지 키이연결시스템을 위하여, 만능키이가 일부 경우를 위한 선택예로서 고려될 수 있다. 상기 만능키이가 제조업자가 단일 고객에게 제공하는 서로 다른 키이 홀더들에 끼워맞춤되는 필터카트리지의 형태를 가지고, 선택적으로 모든 고객들에게 제공하는 서로 다른 키이 홀더들에 끼워맞춤되는 필터카트리지의 형태를 가질 수 있다. 상기 구성에 의하면, 상기 설명과 같이, 단일 고객 또는 여러 고객들에게 서로 다른 키이를 이용하는 주요공정의 여과 또는 처리카트리지를 제공하고, 모든 고객들의 특수한 용도를 위해 모든 고객들에게 또는 단일고객의 특수한 용도를 위해 고객에게 단일 정화기능 또는 다른 자주 사용하지 않는 처리카트리지를 제공하여 경제적으로 유리하다. 다시 말해, 서로 다른 고객들 또는 단일 고객에게 다양한 용도를 위해 서로 다른 키이연결 카트리지를 제공하는 이유들이 있는 반면에, 모든 고객들의 여과/처리장치 적어도 복수개의 서로 다른 키이연결 홀더들내에서 이용될 수 있는 단일 카트리지를 가지는 것이 중요하다.
제조업자가 제조하는 서로 다른 키이연결구조의 홀더들에 끼워맞춤되거나 고객/사용자에게 제공되는 필터카트리지가 만능키이시스템에 의해 구성된다. 예를들어, 도 17을 참고할 때, 도 14 내지 도 16에 도시된 세 개의 카트리지(228,228',228")가 제조되는 세 개의 홀더들에 끼워맞춤되는 필터카트리지의 상단부(528)(아답터로서 구성될 수 있다.)가 개략적으로 도시된다. 즉, 도 17을 참고할 때, 포트들의 중심으로 반경방향으로 연장구성되고 카트리지(528)가 세 개의 홀더들과 적합한 액체밀봉상태를 이루며 미끄럼운동하는 다수의 슬롯(561,562,563,564,565,566)들을 가지는 포트(530,532)들을 가진다. 상기 방법에 의해, 홀더들이 포트당 단지 한 개의 슬롯을 가지는 다수의 홀더들을 끼워맞춤되도록 카트리지(528)가 총 6개의 슬롯들과 만능키이연결된다.
선호되는 관형의 연결구형태의 시스템에 관한 또 다른 예로서, 선호되는 수 연결구 브라켓트가 도 18a 내지 18c에 도시되고, 한 개의 탭이 유입관 및 유출관위에 배열된다. 도 19a 내지 도 18c에 도시된 카트리지의 다양한 실시예는 도 18a 내지 도 18c의 홀더와 함께 작동한다. 유사하게, 도 20a 내지 도 20c 및 도 21a 내지 도 21c에서 선택적으로 키이연결되는 홀더 및 함께 작동하는 카트리지가 도시된다. 상기 관형의 연결구 시스템이 각각의 암연결구 또는 수 연결구가 단일의 탭 또는슬롯을 가지는 키이연결시스템을 포함하고, 선택적으로 다수의 탭들 및 슬롯들이 각 암 연결구 및 수 연결구위에 배열될 수 있다.
도 22를 참고할 때, 도 18a 내지 도 20a 내지 도 20c의 홀들에 끼워맞춤되도록 키이연결되는 만능키이연결구조의 카트리지 상단부(또는 아답터)가 도시된다. 도 18 및 도 20에 도시된 두 개의 홀더들이 수 연결구들중 한 개와 공유하는 위치에서 한 개의 탭을 가지기 때문에, 도 22에 도시된 카트리지상단부가 암 연결구들중 한 개위에 두 개의 슬롯들을 가지고 암 연결구들중 다른 한 개위에 한 개의 슬롯을 가진다.
도 23을 참고할 때, ("12"시위치로) 직립으로 배열되고 상기 위치로부터 45도 위치들에 배열되는 수 연결구위에서 탭들을 가지는 모든 홀더들과 끼워맞춤되도록 키이연결되는 만능키이구조의 카트리지상단부(또는 아답터)가 도시된다. 예를 들어, 두 개의 카트리지 상단부 암 연결구들이 반경방향으로 연장되며 (0 도), 45도, 90도, 135도, 180도, 225도, 270도 및 315도로 연장구성된다. 상기 방법에 의해, 고객들에게 제공될 수 있는 수 연결구들위에서 한 개 또는 여러개의 탭이 가지는 다수개의 조합이 제공된다. 도 23의 단일 카트리지가 상기 45도의 수 홀더들위에 끼워맞춤된다. 상기 방법에 의해, 주요 여과/처리과정을 위한 서로 다른 키이구조의 카트리지를 요구하는 다수의 서로 다른 고객들을 위해 제조업자는 동일한 만능키이구조의 청정카트리지를 제공할 수 있다.
상기 설명에 의하면, 만능키이카트리지가 다양한 키이연결시스템을 위해 제공될 수 있다. 예를 들어, 만능키이카트리지가 키이연결 시스템을위해 제조될 수 있고, 서로 다른 키이구조를 가진 여러개의 밸브헤드내부로 끼워맞춤되도록 밸브헤드에 대해 액체밀봉을 가지지 않는 필터카트리지의 돌출측부가 적합한 만능 키이연결구조를 포함할 수 있다. 예를 들어, 둥근 범프형상을 가진 탭들 및 슬롯들과 같이 다른 형상의 탭들 및 슬롯들이 관형 연결구형상의 시스템에 포함될 수 있다.
홀더는 교체될 수 있는 필터 또는 필터카트리지에 대해 밀봉되고 수용되는다양한 장치를 의미한다. 홀더는 (카트리지가 제거될 때 파이프를 차단하는 밸브를 포함하여) 밸브헤드, 카트리지에 대해 유체유동을 위한 도관들을 제공하고 카트리지를 지지하는 필터브라켓트 및 카트리지와 유체연결되고 접촉하는 다른 장치를 포함한다.
필터 또는 필터카트리지는 홀더를 통해 필터 또는 필터카트리지로 유입되는 유체를 여과/처리하기 위해 홀더와 유체연결하기 위한 홀더에 결합되는 여과 또는 처리매체의 용기를 의미한다. 필터카트리지가 헤드내에 연결되는 높이이하에서 외측하우징내에 부분적으로 포함되는 필터카트리지 또는 단위필터로 구성될 수 있고 헤드 또는 다른 홀더내부로 삽입되는 여과유니트의 모든 구조에 키이연결 시스템은 적용될 수 있다.
특정 수단, 재료 및 실시예에 의해 본 발명이 설명되더라도, 본 발명의 범위는 하기 청구범위에 따른다.

Claims (19)

  1. 브라켓트 모듈과 필터로 구성되며, 상기 필터는 상부 단부와 하부 단부를 가지고 상기 브라켓트 모듈은,
    필터 상부 단부를 고정하는 상부 브라켓트와 필터 하부 단부를 고정하는 하부 브라켓트과, 그리고 하나이상의 상기 상부 브라켓트 또는 하부 브라켓트는 필터로부터 또는 필터로 유체를 전달하도록 채택된 필터를 가진 하나이상의 유체 커넥터로 구성되는 필터 시스템에 있어서,
    상기 상부 브라켓트는 필터 상부 단부를 상부 브라켓트 내에 유지하도록 필터 상부 단부 상으로 피봇 다운되도록 적용되어진 그리고 상기 상부 브라켓트으로부터 필터 상부 단부의 제거를 허용하도록 필터 상부 단부로부터 벗어나게 피봇 업 되도록 적용되어진 피봇 리드를 포함하는 것을 특징으로 하는 필터 시스템
  2. 제 1 항에 있어서, 하부 브라켓트는 피봇 연결을 포함하여, 하부 브라켓트 내에 수용되어질 때 필터가 브라켓트으로부터 벗어나게 피봇되어지는 것을 특징으로 하는 필터 시스템
  3. 제 1 항에 있어서, 필터 상부 단부는 유입 포트 및 배출 포트를 포함하고, 상기 상부 브라켓트는 상기 유입 포트와 실링되고 유입 포트로 유체를 운반하도록 채택된 유입 유체 관형 커넥터를 포함하며, 상기 상부 브라켓트는 필터의 상기 배출 포트와 실링되고 배출 포트로 유체를 운반하도록 채택된 배출 유체 관형 커넥터를 포함하는 것을 특징으로 하는 필터 시스템
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 필터는 상부 단부와 하부 단부 사이에 길이방향 축을 가지며, 상기 유입 유체 관형 커넥터 및 상기 배출 유체 관형 커넥터들은 상기 길이방향 축에 수직하게 되고, 상기 유입 포트 및 배출 포트들은 길이방향 축에 수직하게 되고 상기 관형 커넥터 상으로 미끄러지는 것을 특징으로 하는 필터 시스템
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 하부 브라켓트는 필터를 가진 유체 커넥터를 포함하지 않는 것을 특징으로 하는 필터 시스템
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 상부 브라켓트는 외부 원통형 표면을 가진 관형 부재와 상기 외부 원통형 표면으로부터 바깥쪽으로 연장되는 돌출부를 포함하며, 상기 필터 상부 단부는 하나이상의 유체 연결을 형성하도록 상기 관형 부재를 수용하도록 적용되어진 포트를 포함하며, 상기 포트는 상기 관형 부재의 돌출부를 수용하도록 적용되어진 리세스를 가지는 내부 원통형 표면을 가짐으로써, 상기 리세스를 가지는 필터만이 상기 상부 브라켓트를 가진 유체 커넥터 내에 설치되어질 수 있는 키이 시스템을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 필터 시스템
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 키이 시스템은 관형 부재 둘레의 다른 방사상 위치에서 다수의 상기 돌출부를 가지는 상기 관형 부재와 그리고 상응하는 상기 방사상 위치에서 다수의 상기 리세스를 가지는 상기 포트로 구성됨으로써, 상기 상응하는 방사상의 위치에서 상기 리세스를 가지는 필터만이 상기 상부 브라켓트를 가진 유체 커넥터 내에 설치되어질 수 있는 것을 특징으로 하는 필터 시스템
  8. 제 6 항에 있어서, 상기 필터 포트는 다른 방사상의 위치에서 다수의 리세스를 가지는 수단에 의해서 상기 상부 브라켓트에 유동적으로 연결되도록 만능하게 키이되어짐으로써, 상기 돌출부가 특정의 방사상의 위치에 위치되어질 때 상기 필터가 상기 상부 브라켓트에 유동적으로 연결될 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 필터 시스템
  9. 제 1 항에 있어서, 상기 하나이상의 유체 연결은 상기 상부 브라켓트 및 상기 필터 상이에 있으며, 상기 하나이상의 유체 연결은 키이 돌출부를 가지는 외부 원통형 표면과 상기 키이 돌출부를 수용하도록 적용되는 키이 리세스를 가지는 내부 원통형 표면을 가지는 키이 시스템을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 필터 시스템
  10. 제 1 항에 있어서, 상기 하부 브라켓트는 외부 원통형 표면과 상기 외부 원통형 표면으로부터 바깥쪽으로 연장되는 돌출부를 가지는 관형 부재를 포함하며, 상기 필터 하부 단부는 상기 하나이상의 유체 연결을 형성하도록 상기 관형 부재를수용하도록 적용되어지는 포트를 포함하고, 상기 포트는 상기 관형 부재의 돌출부를 수용하도록 적용되어지는 리세스를 가지는 내부 원통형 표면을 가짐으로써, 상기 리세스를 가지는 필터만이 상기 하부 브라켓트를 가진 유체 연결 내에 설치되어질 수 있는 키이 시스템을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 필터 시스템
  11. 제 10 항에 있어서, 상기 키이 시스템은 관형 부재 둘레의 다른 방사상의 위치에서 상기 다수의 돌출부를 가지는 관형 부재와 그리고 대응되는 방사상의 위치에서 상기 다수의 리세스를 가지는 상기 포트를 포함함으로써, 상기 상응하는 방사상의 위치에서 상기 리세스를 가지는 필터만이 상기 하부브라켓트를 가진 유체 연결내에서 설치되어질 수 있는 것을 특징으로 하는 필터 시스템
  12. 제 10 항에 있어서, 상기 필터 포트는 다른 방사상의 위치에서 다수의 리세스를 가지는 수단에 의해 상기 하부 브라켓트에 유동적으로 연결되도록 만능하게 키이되어짐으로써, 상기 돌출부가 상기 특정한 방사상의 위치에 위치되어질 때 상기 필터가 상기 하부 브라켓트에 유동적으로 연결될 수 있는 것을 특징으로 하는 필터 시스템
  13. 제 1 항에 있어서, 상기 하나이상의 유체 연결은 상기 하부 브라켓트와 상기 필터 사이에 있으며, 상기 하나이상의 유체 연결은 키이 돌출부를 가지는 외부 원통형 표면 및 상기 키이 돌출부를 수용하도록 채택된 키이 리세스를 가지는 내부원통형 표면을 포함하는 키이 시스템을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 필터 시스템
  14. 제 1 항에 있어서, 상부 브라켓트 및 하부 브라켓트의 다수의 세트와 상기 각각의 상부 브라켓트 및 하부 브라켓트 내에 수용되어지는 상기 필터들 중의 하나를 추가로 포함하며, 상기 필터 시스템은 상기 상부 브라켓트 사이에서 연장되는 유체 도관을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 필터 시스템
  15. 제 1 항에 있어서, 상기 하부 브라켓트는 중앙의 세워진 포스트를 가지는 하부 브라켓트에 의해서 상기 필터 하부 단부를 수용하고 지지하며, 상기 필터 하부 단부는 상기 세워진 포스트 상에서 미끄럼가능하게 그리고 제거가능하게 수용되어지는 오목부를 가지는 것을 특징으로 하는 필터 시스템
  16. 제 1 항에 있어서, 상기 상부 브라켓트 각각은 수직 표면에 부착되어지도록 하기 위한 부착 플레이트를 포함하는 것을 특징으로 하는 필터 시스템
  17. 제 1 항에 있어서, 상기 하부 브라켓트 각각은 수직 표면에 부착되어지도록 하기 위한 부착 플레이트를 포함하는 것을 을 특징으로 하는 필터 시스템
  18. 제 1 항에 있어서, 상부 브라켓트는 필터 상부 단부를 향하여 아랫방향으로피봇하도록 피봇 리드를 강제하기 위한 바이어싱 수단(biasing means)을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 필터 시스템
  19. 제 1 항에 있어서, 상기 하부 브라켓트는 필터를 수직한 위치로 피봇하도록 하부 브라켓트를 강제하기 위한 바이어싱 수단(biasing means)을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 필터 시스템
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