KR20060131694A

KR20060131694A - 필터 장치

Info

Publication number: KR20060131694A
Application number: KR1020060054394A
Authority: KR
Inventors: 마르커스 베엘; 미하엘 야콥; 미하엘 데데링; 볼프강 슈타우스베르크
Original assignee: 이베에스 필트란 쿤스츠토프-/메탈러조이그니세 게엠베하
Priority date: 2005-06-16
Filing date: 2006-06-16
Publication date: 2006-12-20
Also published as: DE102005027920A1; JP2006346674A; ATE428481T1; CN1919411B; DE502006003418D1; US20070151906A1; EP1733775B1; CN1919411A; KR100845631B1; EP1733775A1

Abstract

본 발명은 유체를 필터링하기 위한 필터 장치, 특히 오일 필터에 관한 것이다. 상기 필터 장치는 적어도 하나의 필터링 매체 그리고 상기 필터링 매체를 위한 바이패스를 포함한다. 또한 조정 부재가 존재하며, 상기 조정 부재는 유체의 예정된 파라미터에 따라 바이패스를 통과하는 유체의 흐름에 영향을 미친다. 상기 조정 부재는 바람직하게 유체의 점도, 필터링 매체에서의 유체의 압력차 및/또는 유체의 온도에 따라 제어된다.

Description

필터 장치{FILTER DEVICE}

도 1은 차가운 상태에 있는 본 발명에 따른 필터 장치의 제 1 실시예의 횡단면도.

도 2는 따뜻한 상태에 있는 본 발명에 따른 필터 장치의 제 1 실시예의 횡단면도.

도 3은 차가운 상태에 있는 본 발명에 따른 필터 장치의 제 2 실시예의 횡단면도.

도 4는 차가운 상태에 있는 본 발명에 따른 필터 장치의 제 3 실시예의 횡단면도.

도 5는 따뜻한 상태에 있는 본 발명에 따른 필터 장치의 제 3 실시예의 횡단면도.

도 6은 필터링 매체에 입자가 수용되어 있는, 차가운 상태에 있는 본 발명에 따른 필터 장치의 제 1 실시예의 횡단면도.

도 7은 필터링 매체에 입자가 더 이상 존재하지 않는, 따뜻한 상태에 있는 본 발명에 따른 필터 장치의 제 1 실시예의 횡단면도.

도 8은 본 발명에 따른 필터 장치의 제 1 및 제 2 실시예를 위한 부피 흐름을 도시한 개략도.

도 9는 본 발명에 따른 필터 장치의 제 3 실시예를 위한 부피 흐름을 도시한 개략도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1: 필터 장치 2: 제 2 필터링 매체

3: 제 3 필터링 매체 4: 제 1 필터링 매체

5: 조정 부재 6: 플레이트

7: 스프링 10: 필터 히우징

11: 유입구 12: 제 1 구역

14: 배출구 20: 유체 부피 흐름

21: 부분 부피 흐름 22: 다른 부피 흐름

23, 25, 26: 화살표 29: 바이패스

34: 주름 잡힌 필터 I: 전류

R2 , R3 , R4 및 R5: 저항 U: 전압원

본 발명은 적어도 하나의 필터링 기능하는 매체 및 상기 필터링 기능하는 매체를 위한 바이패스를 포함하는, 유체를 필터링하기 위한 필터 장치, 특히 오일-필터에 관한 것이다.

미국 특허 출원 제4,402,827호에는, 정밀하게 필터링하는 필터 매체 그리고 굵은 입자를 필터링하는 필터 매체가 제공된 바이패스를 구비한 자동 조작 장치 기어용 흡인 오일 필터를 형성하는 것이 공지되어 있다. 유체가 높은 점도를 나타내는 낮은 온도에서는, 상기 유체가 굵은 필터 매체를 통과할 수 있고, 압력이 강하되지 않는 경우는 적다. 유체가 낮은 점도를 나타내는 보다 높은 온도에서는, 상기 유체가 정밀 필터 매체를 통과할 수 있음으로써, 더욱 높은 필터링 효과에 도달하게 된다.

그러나 상기와 같은 장치에서는, 보다 높은 온도에서도 언제나 흐름 부분이 굵은 필터 매체를 통과함으로써, 상기 흐름 부분을 위해서는 단지 약간의 정화 작용만이 이루어질 수 있다. 그러나 높은 필터링 성능과 관련하여 자동 조작 장치 기어 또는 내연 기관에 대해 제기되는 요구 조건들이 상승함에 따라, 흡인 오일 필터에 추가하여 또 하나의 압력 오일 필터를 제공하는 필요가 생기는 데, 상기 압력 오일 필터에는 통상적으로 높은 필터링 성능에 도달할 수 있기 위하여 정밀 필터 매체가 제공된다. 그러나 이와 같은 방식의 2개 필터의 조합은 상대적으로 복잡하고 많은 비용이 소요될 수 있다고 나타났다.

본 발명의 과제는, 압력 오일 필터의 사용 기간 또는 상기 필터의 교체 간격이 훨씬 더 연장될 수 있거나 또는 압력 오일 필터의 사용이 더 이상 전혀 필요치 않을 정도로 높은 필터링 효율 및 그만큼 높은 오염물 흡수 용량을 갖는, 유체를 필터링하기 위한 필터 장치를 제공하는 것이다.

상기 과제는 본 발명에 따라 필터 장치가 조정 부재를 구비함으로써 해결되 며, 상기 조정 부재는 예정된 유체 파라미터에 따라 바이패스를 통과하는 상기 유체의 흐름에 영향을 미친다.

따라서, 예를 들어 유체 온도가 높은 경우에는 정화될 유체가 다만 필터링 기능하는 매체만을 통과할 수 있는 반면, 바이패스를 통해서는 부피 흐름이 전혀 통과하지 않게 된다. 따라서, 보다 높은 유체 온도에서는 압력이 강하되는 경우가 상당히 적은 반면, 높은 필터링 효율에 도달하게 된다. 유체 온도가 낮은 경우에는, 상기 조정 부재에 의해 바이패스가 개방되어 유체가 상기 바이패스를 관류할 수 있는 반면, 상대적으로 높은 유체의 점성 때문에 필터링 기능하는 매체를 통해서는 다만 적은 양의 부피 흐름만이 통과하게 된다. 따라서, 상기 조정 부재에 의해서는 보다 높은 필터링 효율에 도달할 수 있게 된다.

본 발명의 한 바람직한 실시예에 따라, 조정 부재는 파라미터에 따라 제어될 수 있다. 상기 파라미터는 원칙적으로 조정 부재의 기능에 영향을 미칠 수 있는 각각의 변수일 수 있다. 바람직한 파라미터로서는, 유체가 관류할 수 있는 필터링 기능하는 매체의 유입측과 배출측 사이의 압력차 또는 상기 유체의 온도가 적합하다. 그 이유는, 유체의 점성이 온도에 심하게 의존함으로써 필터 매체에서 그에 상응하는 압력차를 야기하기 때문이다. 예를 들어 -40 ℃의 상대적으로 낮은 온도에서 유체의 점성은, 정밀하게 필터링할 필터 매체를 통해 유체가 거의 통과하지 못할 정도도 높을 수 있다.

본 발명에 따른 필터 장치에서는 바람직하게 조정 부재가 플랩(flap) 또는 슬라이드 또는 밸브를 포함한다. 이와 같은 부품들은 간단한 방식으로 부피 흐름 의 기계적인 경로 변경을 가능케 한다. 유체가 굵은 입자를 필터링하는 매체를 완전히 관류하거나, 다만 부분적으로만 관류하거나 또는 더 이상 전혀 관류할 수 없는 상태로 상기 조정 부재의 위치를 조정하는 작업은 조정 부재를 탄성적으로 고정시킴으로써 이루어질 수 있다. 탄성적인 고정에 의해서는 상기 조정 부재에 압착력이 미리 제공되고, 유체의 부피 흐름에 의해 야기되는 파워가 상기 압착력에 대항하게 된다. 점도가 높은 유체의 경우에는 상기 탄성 조정 부재가 예를 들어 뒤로 멀리 밀려나는 한편, 점도가 낮은 유체는 상기 조정 부재에 대항하여 다만 약간의 파워만을 제공할 수 있다. 조정 부재 자체를 탄성적으로 형성하는 것도 또한 가능하다. 이와 같은 형성에 의해서는 탄성적인 고정이 생략될 수 있음으로써, 조정 부재는 단 하나의 부품만을 갖게 된다. 조정 기관은 한계 온도의 초과시에 자신의 구조를 예정된 방식으로 변경시키는 온도에 민감한 재료(예컨대 메모리-금속)로 이루어지는 것이 바람직하다. 필터링 성능을 더욱 높이기 위해서는, 조정 부재 자체를 점성이 낮은 입자를 위한 관류 능력을 갖도록 설계된, 추가의 필터링 매체로서 형성하는 것이 바람직하다. 점도가 낮은 경우에는 통상적인 필터링 매체와 동일하게 작용함으로써, 필터링 면이 절대로 없어지지 않는다. 점도가 높은 경우에는 바이패스가 개방된다.

본 발명의 한 바람직한 실시예에서는, 정밀하게 필터링하는 매체가 가장 정밀한 필터링 매체이다. 따라서, 유체의 점도가 낮은 경우에는 높은 필터링 성능에 도달하게 된다. 굵은 입자를 필터링하는 매체 및 상기 가장 정밀한 필터링 매체가 상호 병렬 접속 방식으로 배치되면, 예를 들어 엔진 시동의 경우에는 점도가 높은 유체가 굵은 입자를 필터링하는 매체를 통과할 수 있다. 온도가 상승하고 그에 상응하게 점도가 떨어지면, 점점 더 많은 분량의 유체가 상기 가장 정밀한 필터링 매체를 관류함으로써, 결과적으로 필터링 성능은 계속적으로 상승하게 된다. 가장 정밀한 필터링 매체에 정밀 필터링 매체가 직렬 접속되면, 필터링 성능은 더욱 상승될 수 있다. 그 다음에 점도가 낮은 유체는, 필터링되어 배출된 유체가 후속하여 가장 정밀한 필터링이 이루어지는 최정밀 필터링 매체를 통과하기 전에, 먼저 오염물 입자가 정밀하게 필터링되어 배출되는 정밀 필터링 매체를 통과한다.

본 발명의 추가의 한 실시예에 따라, 상기 정밀하게 필터링하는 매체는 정밀 필터링 매체인 반면, 굵은 입자를 필터링하는 매체 및 정밀 필터링 매체는 상호 직렬 접속 방식으로 배치되어 있다. 그럼으로써, 유체 온도가 낮은 경우에도 적어도 종래의 흡인 오일 필터의 필터링 성능에 도달하게 된다. 보다 높은 온도에서는, 정밀 필터링 매체에 최정밀 필터링 매체가 직렬 접속 방식으로 상호 배치됨으로써 필터링 성능이 상승될 수 있다. 그에 따라 정화될 유체는 정밀 필터링 매체뿐만 아니라 최정밀 필터링 매체까지도 관류하게 된다. 굵은 입자를 필터링하는 매체 및 최정밀 필터링 매체가 상호 병렬 접속 방식으로 배치되면, 낮은 온도에서는 많은 분량의 흐름이 상기 굵은 입자를 필터링하는 매체를 관류할 수 있는 한편, 온도가 높아짐에 따라 조정 부재는, 유체가 다만 정밀 필터링 매체 및 최정밀 필터링 매체만을 통과할 때까지, 상기 굵은 입자를 필터링하는 매체를 통과하는 유체 관류를 점점 더 강력하게 억압하게 된다. 그럼으로써, 흡인 오일 필터 및 그 뒤에 접속된 압력 오일 필터의 통상적인 조합으로 이루어진 필터 시스템의 필터링 성능은 단 하나의 필터 장치만으로 달성될 수 있다.

바람직하게, 최정밀 필터링 매체는 5 ㎛ 미만의 크기를 갖는 입자를 통과시킨다. 그럼으로써, 압력 오일 필터의 필터링 성능에 도달할 수 있게 된다. 정밀 필터링 입자가 50 ㎛ 미만의 크기를 갖는 입자를 통과시키면, 다만 상기 필터링 매체에 의해서는 오로지 표준 필터링 매체의 필터링 성능만이 달성된다.

필터링 매체가 단층의 유체 필터링 매체로서 형성되면, 상기와 같은 필터 매체의 교체 과정에서는 상대적으로 적은 특성들만이 관찰될 수 있음으로써, 이 교체 과정의 실행에 수반되는 어려움은 상대적으로 적을 수 있다.

필터 장치에서는 바람직하게 주름이 잡힌 유체 필터링 매체로 형성된 적어도 하나의 필터링 매체가 사용된다. 이와 같은 필터링 매체는 필터 장치의 크기가 같거나 또는 거의 같은 경우에는 작용하는 필터링 면의 크기를 현저하게 확대시킬 수 있음으로써, 결과적으로는 보다 높은 필터링 성능에 도달할 수 있게 된다. 주름이 잡힌 필터링 매체는 예를 들어 한 번 접혀진 필터링 주머니일 수 있다. 그러나 상기와 같은 주름이 잡힌 필터링 매체는 여러 번 접힐 수도 있기 때문에, 결국 병렬 접속된 필터링 매체들이 관류될 수 있다.

본 발명에 따른 필터 장치는 자동차의 자동 조작 장치 기어에 사용될 수 있다. 이와 같은 사용예는 바람직한데, 그 이유는 그럼으로써 자동 조작 장치 기어에서 고효율, 고성능 및 높은 스위칭 안락감이 성취될 수 있기 때문이다.

본 발명의 추가의 한 실시예에 따라, 필터 장치는 승용차 엔진에 사용될 수 있다. 승용차 엔진의 경우에는 예를 들어 연소 잔류물, 금속 마모 조각, 먼지 등 과 같은 입자들이 윤활 순환계 내에서 손상을 야기할 수 있기 때문에, 이와 같은 작용은 본 발명에 따른 필터 장치의 사용에 의해 현저하게 줄어들 수 있다.

또한 본 발명에 따른 필터 장치는 흡인 필터 및/또는 압력 필터에 사용될 수 있다. 이와 같은 사용예는 바람직한데, 그 이유는 본 발명에 따른 필터 장치에 의하여 필터 매체에서 압력이 강하되는 경우가 적은 동시에 높은 필터링 성능에 도달할 수 있게 됨으로써, 압력 오일 필터가 흡인 오일 필터로 대체될 수 있기 때문이다.

본 발명에 따라서는 또한 전술된 바와 같은 필터 장치를 구비한 필터가 제공된다.

본 발명은 도면을 참조한 바람직한 실시예를 참조하여 아래에서 상세히 설명된다.

도 1에는, 필터 하우징(10) 그리고 필터 장치(1)를 통해 흐르는 유체를 위한 유입구(11) 및 배출구(14)를 구비하여 오일 필터로서 형성된 필터 장치(1)의 제 1 실시예의 개략적인 횡단면도가 도시되어 있다. 필터 장치(1) 내에서 유입구(11)와 배출구(14) 사이에는 바이패스(29)를 구비한 필터링 매체가 제공되어 있다. 상기 필터링 매체는 최정밀 필터의 형태로 된 제 1 필터링 매체(14)를 포함한다. 바이패스(29)는 굵은 입자용 필터로서 형성된 제 2 필터링 매체(2)를 구비한다. 흐름 방향으로 볼 때 상기 제 1 필터링 매체 앞에는, 정밀 필터의 형태로 된 제 3 필터링 매체(3)가 예비 필터로서 선택적으로 배치될 수 있다.

바이패스(29)를 통과하는 부피 흐름을 조절하기 위하여 조정 부재(5)가 존재하며, 상기 조정 부재는 차단 바디로서 기능하는 플레이트(6) 및 조정 기관으로서 기능하는 스프링(7)을 포함한다. 스프링(7)이 플레이트(6)와 연결되어 있음으로써, 플레이트(6)는 굵은 입자를 필터링하는 제 2 필터링 매체(2)의 방향으로 유체의 흐름 방향을 향하여 프레스 된다. 상기 탄성력이 파라미터를 형성한다. 플레이트(6)가 유체를 통과시킬 수 없게 형성됨으로써, 상기 플레이트는 바이패스(29)를 밀봉 방식으로 폐쇄할 수 있다. 대안적으로는, 플레이트가 또한 정밀 필터링 매체 또는 최정밀 필터링 매체로서도 형성될 수 있음으로써, 바이패스(29)는 조정 부재(5)가 폐쇄된 상태에서는 정밀 필터링 매체 또는 최정밀 필터링 매체에 의해 커버링 된다.

제 2, 제 3 및 제 1 필터링 매체(2, 3 및 4)가 실제로는 필터링 하우징(10)의 수직 중앙에 배치됨으로써, 필터링 매체의 유입측에는 제 1 구역(12)이 만들어지고, 필터링 매체의 배출측에는 제 2 구역(13)이 만들어진다. 이 경우 조정 부재(5)는 필터링 하우징(10)의 흐름 아래 쪽에 있는 구역에 제공되어 있다. 상기 조정 부재는, 필터링 하우징의 유입구 내부로 가이드 되는 유체 부피 흐름(20)의 부분 부피 흐름(21)이 스프링(7)의 압착력에 대항하여, 굵은 입자를 필터링하는 매체(2)의 방향으로 작용할 수 있도록 배치되어 있다. 그럼으로써, 유체 온도가 차가운 경우에는 상응하는 고점도의 유체가 조정 부재(5) 또는 스프링(7)에 대항하여 압력을 행사할 수 있게 되며, 상기 압력의 크기는 조정 부재(5)의 플레이트(6)가 바이패스(29)를 개방할 수 있는 정도이다. 그에 따라, 바이패스(29)를 통해 흐르 는 흐름 부분(21)은 필터 하우징(10)의 제 2 구역(13)(유입측)에 도달하게 되고, 화살표(23)를 따라서 상기 제 1 필터링 매체(4)(정밀 필터)를 따라 흘러 필터링 하우징(10)의 배출구(14) 방향으로 흘러간다.

다른 흐름 부분(22)은 직렬 접속된 제 3 및 제 1 필터링 매체(3 및 4)를 통과할 수 있다. 그러나 유체 온도가 낮은 경우에는 점도가 높아서, 결과적으로 상기 흐름 부분(22)의 양은 바이패스(29)를 통해 흐르는 흐름 부분(21)의 양보다 훨씬 더 적다. 이와 같은 배열 상태에 의해, 병렬 접속은 한편으로는 굵은 입자를 필터링하는 매체로부터 그리고 다른 한편으로는 정밀 필터링 매체 및 최정밀 필터링 매체로부터 성취된다. 그럼으로써, 유체의 온도가 낮은 경우에도 도 1에 따른 필터링 매체에서 압력이 강하(p2 - p1)되는 경우는 전체적으로 그 빈도수가 낮을 수 있다. 그 결과, 고점도의 유체가 정밀 필터링 매체 및 최정밀 필터링 매체를 통해 흐를 수밖에 없는 상황이 피해질 수 있으며, 이와 같은 사실은 보다 낮은 점도로 인해 상기 필터링 매체에서 현저한 압력 강하를 야기할 수 있다.

유체가 따뜻한 상태에서는, 도 2에 개략적으로 도시된 바와 같은 상태가 설정된다. 점도가 낮은 유체는, 스프링(7)에 의해 바이패스(29)의 방향으로 제공되는 압착력에 대항할 수 있는 충분한 대항력을 더 이상 제공할 수 없게 된다. 그럼으로써, 플레이트(6)가 바이패스(29)를 폐쇄하고, 상기 바이패스가 더 이상 유체의 부피 흐름에 의해 관류될 수 없는 상황에 도달하게 된다. 그 경우 필터 장치(10) 내부로 유입되는 유체 부피 흐름(20)은 바이패스(29)를 통과하는 유체 부피 흐름(21)에 상응한다.

도 2에서 알 수 있는 바와 같이, 유체가 따뜻한 상태에서는 전제 부피 흐름이 먼저 제 3 필터링 매체(3)(최정밀 필터)를 통과하고, 그 다음에 제 1 필터링 매체(4)(최정밀 필터)를 통과한다. 따라서, 이와 같은 필터 장치의 실시예에서는 두 가지 장점들이 결합되어 있다. 유체가 차가운 상태에서는 필터링 성능이 충분하면서도 필터링 매체에서 압력이 강하되는 경우가 적은 반면, 정상적인 작동 상태인 유체가 따뜻한 상태에서는 필터링 성능은 훨씬 더 개선되면서도 마찬가지로 필터링 매체에서 압력이 강하되는 경우는 적다.

도 3에는 본 발명의 제 2 실시예가 도 1과 유사하게 개략적으로 도시되어 있다. 제 1 실시예와 달리, 제 1 필터링 매체(최정밀 필터)가 최정밀 필터로 구성된 주름 잡힌 필터(34)로 형성됨으로써, 보다 큰 필터링 면이 얻어진다. 그럼으로써, 보다 우수한 필터링 성능에 도달할 수 있게 된다. 제 1 필터링 매체(4) 및 상기 주름 잡힌 필터(34)의 최정밀 필터링 매체는, 상기 최정밀 필터링 매체가 하부면에 지지면을 전혀 구비하지 않고 직접 제 3 필터링 매체(3)(최정밀 필터) 상에 올려지도록 형성될 수 있다. 다른 한편으로 상기 최정밀 필터링 매체는 지지 재료에 의해서 상기 제 3 및 제 1 필터링 매체(3, 4)의 고유 안정성을 전체적으로 높일 수 있다.

최정밀 필터로서 형성된 주름 잡힌 필터(34)에 의해서는, 통상적으로 다만 압력 오일 필터 내에만 존재하는 필터링 면이 만들어진다. 따라서, 이와 같은 실시예를 흡인 오일 필터에 사용하는 경우에는, 압력 오일 필터에서 유체 필터링 매체를 교체하기 위한 교체 간격이 연장되거나 또는 압력 오일 필터가 완전히 불필요 하게 될 수 있다. 일반적으로는, 사용되는 필터링 매체의 면적 비율이 흡인 필터 및 압력 필터로 이루어진 조합에서의 면적 비율에 상응하는 경우에는, 종래의 흡인 필터 및 압력 필터로 이루어진 조합의 경우에서와 같은 필터링 성능을 본 발명에 따른 필터 장치에서 성취하고자 하는 목적이 보다 더 빠르게 성취된다.

도 4 및 도 5는 본 발명에 따른 제 3 실시예를 보여준다. 이 목적을 위해 정밀 필터링 매체(3)는, 상기 필터링 매체가 필터 장치의 전체 횡단면을 커버링하는 방식으로 배치되어 있다. 유입구(11)에서는 유체 부피 흐름(20)이 필터 장치(1) 내부로 유입되어 제 2 필터링 매체(3)(최정밀 필터)를 통해 흐른다. 제 3 필터링 매체(3)와 간격을 두고 상기 제 3 필터링 매체(3)(최정밀 필터) 위에 제 1 필터링 매체(4)(최정밀 필터)가 배치되어 있고, 상기 제 1 필터링 매체는 본 발명의 제 1 및 제 2 실시예에서와 마찬가지로 필터 장치(1)의 횡단면의 일부분만을 커버링한다. 상기 일부분의 횡단면에 이웃하는 다른 부분의 횡단면은 바람직하게 필터가 없는 통로(28)로 형성되었다. 굵은 입자를 필터링하는 제 2 필터링 매체(2)의 상부에는 플레이트(6) 및 스프링(7)을 구비한 조정 부재(5)가 제공되어 있다.

유체가 차가운 상태에서는, 도 4에 따라 유체 부피 흐름(20)이 화살표(22)로 도시된 바와 같이 완전히 상기 정밀 필터링 매체(3)를 통과하고, 화살표(24)를 따라 정밀 필터링 매체를 따라 흘러서 굵은 입자를 필터링하는 제 2 필터링 매체(2)의 방향으로 흘러가게 되는데, 그 이유는 상기 제 2 필터링 매체가 제 1 필터링 매체(4) 및 주름 잡힌 필터(34)보다 훨씬 더 적은 유동 저항을 갖기 때문이다. 유체 부피 흐름은 굵은 입자를 필터링하는 제 2 필터링 매체(2)를 화살표(25)를 따라 통 과하고, 실제로는 제 1 필터링 매체(4)(최정밀 필터) 위에서 화살표(26)를 따라 배출구(14)의 방향으로 흘러간다.

따라서, 유체가 차가운 상태에서는, 종래의 흡인 오일 필터에서 존재하는 것과 같은 상태에 도달하게 된다. 유체가 따뜻한 상태에서는, 굵은 입자를 필터링하는 제 2 필터링 매체(2)가 도 5에 따라 플레이트(6)에 의해 커버링 됨으로써, 유체 부피 흐름이 더 이상 그곳을 통과할 수 없게 된다. 전체 부피 흐름(22)은 제 3 필터링 매체(3)(최정밀 필터)를 통과한 후에 제 1 필터링 매체(4)(최정밀 필터)를 통과하며, 그 다음에 제 1 필터링 매체(4) 위에서 화살표(23)를 따라 배출구(14)로 흘러간다. 적은 양의 유체 부가 흐름은 측면이 개방되고 주름 잡힌 최정밀 필터링 매체의 정면을 통해 흐를 수 있다.

따라서, 상기와 같은 본 발명의 실시예에서도, 유체가 차가운 상태에서는 필터링 성능이 우수하면서 압력이 강하되는 경우는 상대적으로 적은 반면, 유체의 온도가 높은 경우에는 보다 낮은 점도로 인하여 필터링 성능은 매우 우수하면서 압력이 강하되는 경우는 매우 적다.

전술된 필터 장치에서 차가운 유체 상태와 따뜻한 유체 상태 사이에서 이루어지는 변환 과정은 갑작스럽게 이루어지지 않고 오히려 연속으로 이루어진다. 이것이 의미하는 것은, 조정 부재(5)의 플레이트(6)가 "온"과 "오프" 사이에서 스위칭 되는 스위치와 유사하게 작용하지 않는다는 것이다. 오히려 플레이트(6)는 유체의 온도가 상승함에 따라 굵은 입자를 필터링하는 제 2 필터링 매체(2)에 점점 더 근접하게 되어, 결국 자신의 최종 위치에서는 굵은 입자를 필터링하는 제 2 필 터링 매체(2) 또는 통로(28)가 완전히 커버링 될 수 있다. 이와 같은 최종 위치에 도달하기 전에, 아래에서 기술되는 바와 같이, 굵은 입자를 필터링하는 제 2 필터링 매체(2)의 자체 정화를 위해 중요한 부수적인 효과가 나타난다.

도 1 및 도 2의 제 1 실시예에서는, 굵은 입자를 필터링하는 제 2 필터링 매체(2)가 바이패스의 폐쇄시에 베물리(Bemoulli)-효과에 의하여, 침전된 입자(8)로부터 자체적으로 정화됨으로써(도 6), 상황에 따라 존재하는 적은 오염물 수용 용량은 중요하지 않게 된다. 그럼으로써, 본 발명에 따른 필터 장치의 사용 기간이 현저하게 증가된다. 정화된 필터 장치는 도 7에 도시되어 있다.

본 발명에 따른 필터 장치에 따른 필터링 매체(2, 3 및 4)의 배열 상태는 도 8 및 9에 나타난 바와 마찬가지로 개략적으로 도시될 수 있다. 도 8은 저항(R2 , R3, R4 및 R5)을 갖춘 전기 저항 네트워크를 보여주며, 상기 저항을 통해서는 전압원(U)에 의해서 작동되는 전류(I)가 흐르게 된다. 상기 전압원은 이 경우에 펌프에서 발생된 저압을 나타내며, 이 경우 펌프는 유체 부피 흐름이 필터링 매체(2, 3 및 4)에 의해 방향 전환 되도록 한다. 필터링 매체들은 해당 저항(R2 , R3 및 R4)을 갖는다. 상기 저항(R5)은 가변 저항으로서 도시되어 있고 조정 부재(5)를 나타내며, 상기 조정 부재는 필터링 매체에서의 압력차 및 유체 온도에 따라서, 저항(R2)에 의해 나타나는, 굵은 입자를 필터링하는 제 2 필터링 매체(2)를 통해 유체 부피 흐름을 통과시키거나 또는 통과시키지 않는다.

유체 부피 흐름은 병렬 접속된 저항(R2 )과 저항(R3 + R4) 사이에서 각각 그 크기에 따라 나누어진다. 유체가 차가운 상태에서는, 대부분의 유체가 가장 작은 저 항, 본 경우에는 R2를 통해 흐른다. 단지 적은 양의 유체만이 상기 저항(R3 + R4)을 통해 흐른다. 유체가 따뜻한 상태에서는, 굵은 입자를 필터링하는 제 2 필터링 매체(2)를 통과하는 것이 더 이상 불가능함으로써, R5는 무한한 것으로 간주하여도 좋다. 따라서, 유체의 흐름 저항은 다만 (R3 + R4)에 의해서만 형성된다.

도 4 및 도 5를 참조한 본 발명의 제 3 실시예에서는, 도 9에 도시된 바와 같이 필터링 매체의 회로가 다르게 형성되어 있다. 전체 유체 부피 흐름은 도 9에서 R3로 도시된 바와 같이, 제 3 필터링 매체(3)(최정밀 필터)를 통과한다. 그 다음에, 유체의 온도 또는 가변 저항(R5)으로 표시된 필터링 매체에서의 압력차에 따라, 유체는 R2로 표시되고 굵은 입자를 필터링하는 필터링 매체(2)를 통해 흐르거나 또는 R4로 표시된 최정밀 필터링 매체(4)를 통해 흐른다. 그럼으로써, 저항(R3) 뒤에 직렬 접속된 저항(R2 및 R4)들의 병렬 접속이 이루어진다.

단지 흡인 필터에 의해서만 높은 필터링 성능이 성취될 뿐만 아니라 필터링 매체에서 전압 강하가 낮은 빈도수로 나타나도록 하기 위하여, 원칙적으로 본 발명의 틀 안에서는 단층의 필터, 주름 잡힌 필터 또는 주머니 필터와 조합된 저항(R2 , R3, R4 및 R5)의 다른 회로도 생각할 수 있다.

본 발명에 의해서는, 압력 오일 필터의 사용 기간 또는 상기 필터의 교체 간격이 훨씬 더 연장될 수 있거나 또는 압력 오일 필터의 사용이 더 이상 전혀 필요치 않을 정도로 높은 필터링 효율 및 그만큼 높은 오염물 흡수 용량을 갖는, 유체를 필터링 하기 위한 필터 장치를 제작할 수 있게 되었다.

Claims

적어도 하나의 제 1 필터링 매체(4) 그리고 상기 제 1 필터링 매체(4)를 위한 바이패스(29)를 포함하는, 유체를 필터링하기 위한 필터 장치, 특히 오일 필터로서,

상기 필터 장치(1)가 조정 부재(5)를 포함하고, 상기 조정 부재는 유체의 예정된 파라미터에 따라 바이패스(29)를 통과하는 유체의 흐름에 영향을 미치는 것을 특징으로 하는, 필터 장치.
청구항 1에 있어서,

상기 조정 부재(5)가 유체의 점도, 제 1 필터링 매체(4)에서의 유체의 압력차 및/또는 유체의 온도에 따라 영향을 받는 것을 특징으로 하는, 필터 장치.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,

상기 조정 부재(5)가 플랩, 슬라이드 또는 밸브로서 형성되는 것을 특징으로 하는, 필터 장치.
청구항 3에 있어서,

상기 조정 부재(5)가 상기 필터 장치(1)의 하우징(10)에 연결되거나 또는 이동 가능하게 가이드 되는 것을 특징으로 하는, 필터 장치.
청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서,

상기 조정 부재(5)가 스프링(7)에 의해 유체의 흐름 방향과 반대로 작동되며, 상기 스프링(7)이 상기 조정 부재(5)의 작동 기관을 형성하며, 탄성력이 상기 조정 부재(5)의 파라미터를 미리 규정하는 것을 특징으로 하는, 필터 장치.
청구항 5에 있어서,

상기 스프링(7)이 온도에 의존하는 스프링 특성을 갖는 것을 특징으로 하는, 필터 장치.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,

상기 조정 부재(5)가 스프링 탄성적으로 형성되며, 상기 조정 부재(5)의 탄성이 파라미터를 미리 규정하는 것을 특징으로 하는, 필터 장치.
청구항 6에 있어서,

상기 조정 부재(5)가 스프링 탄성적인 박막으로서 형성되고, 상기 박막은 이 박막이 미리 규정된 압력 부하에 의해서는 바이패스(29)를 커버링하고, 압력 부하가 상승된 경우에는 구부러져서 유체를 위한 통로를 개방하도록 상기 바이패스(29) 위에 배치되는 것을 특징으로 하는, 필터 장치.
청구항 1 내지 청구항 8 중 어느 한 항에 있어서,

상기 조정 부재(5)가 추가 필터링 매체로서 형성되며, 상기 추가 필터링 매체의 통과 능력은 낮은 점도용으로 설계되었고, 바람직하게는 상기 제 1 필터링 매체(4)에 상응하는 것을 특징으로 하는, 필터 장치.
청구항 1 내지 청구항 9 중 어느 한 항에 있어서,

상기 바이패스(29)가 제 2 필터링 매체(2)를 포함하며, 상기 제 2 필터링 매체의 통과 능력은 상기 제 1 필터링 매체(4)의 통과 능력보다 더 큰 것을 특징으로 하는, 필터 장치.
청구항 10에 있어서,

상기 제 1 필터링 매체(4) 앞에 제 3 필터링 매체(3)가 배치되며, 상기 제 3 필터링 매체의 통과 능력은 상기 제 1 필터링 매체(4)의 통과 능력보다 크고, 상기 제 2 필터링 매체(2)의 통과 능력보다 작은 것을 특징으로 하는, 필터 장치.
청구항 1 내지 청구항 10 중 어느 한 항에 있어서,

흐름 방향으로 볼 때, 상기 제 1 필터링 매체(4) 및 바이패스(29) 앞에 그리고 상기 매체 및 바이패스에 대하여 간격을 두고, 상기 제 1 필터링 매체(4)에 비해 통과 능력이 더 우수한 제 2 필터링 매체(2)가 배치되어 있으며, 상기 바이패스(29)가 필터 없는 통로로서 형성되는 것을 특징으로 하는, 필터 장치.
청구항 1 내지 청구항 12 중 어느 한 항에 있어서,

상기 제 1 필터링 매체(4)가 주름 잡힌 필터(34)를 포함하는 것을 특징으로 하는, 필터 장치.
청구항 1 내지 청구항 13 중 어느 한 항에 있어서,

상기 필터 장치(1)가 자동차의 자동 조작 장치 기어에 사용될 수 있는 것을 특징으로 하는, 필터 장치.
청구항 1 내지 청구항 14 중 어느 한 항에 있어서,

상기 필터 장치(1)가 흡인 필터 및/또는 압력 필터에 사용될 수 있는 것을 특징으로 하는, 필터 장치.
오일 통(oil trough)에 있는 오일을 필터링하기 위한 방법으로서,

필터링 매체에 병렬로 배치된 바이패스를 조절하기 위하여, 오일의 점도, 압력 및/또는 온도와 같은 파라미터들 중에서 적어도 하나의 파라미터를 사용하는 것을 특징으로 하는, 오일 필터링 방법.