KR20090132545A - 서로를 향해 기울어진 단부 캡을 구비한 압축 가능한 필터 소자 - Google Patents

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KR20090132545A
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칼 프로이덴베르크 카게
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Abstract

본 발명은 제 1 부품(1), 제 2 부품(2) 그리고 제 1 부품(1)과 제 2 부품(2) 사이에 배치된 필터 매체(3)를 포함하는 필터 소자에 관한 것으로서, 부품(1, 2)은 필터 매체(3)에 의해서 이격되어 있으며, 이 경우 부품(1, 2) 및 필터 매체(3)는 관류 가능한 용적(4)을 제한하고, 필터 매체(3)는 벽면(5)을 형성하며, 이 벽면을 통해 필터링 유체가 통과할 수 있다. 본 발명에 따른 필터 소자의 과제는 좁은 설치 공간 안에서 사용될 수 있도록 필터 소자를 형성하고 개선하는 것이며, 이 필터 소자는 부품(1, 2)이 서로를 향해 기울어진 상태로 방향 설정되어 있거나 또는 서로를 향해 기울어진 면을 갖는 것을 특징으로 한다.

Description

서로를 향해 기울어진 단부 캡을 구비한 압축 가능한 필터 소자 {COMPRESSIBLE FILTER ELEMENT COMPRISING END CAPS INCLINED TO EACH OTHER}
본 발명은 제 1 부품, 제 2 부품 그리고 상기 제 1 부품과 제 2 부품 사이에 배치된 필터 매체를 포함하는 필터 소자에 관한 것으로서, 상기 부품은 필터 매체에 의해서 이격되어 있으며, 이 경우 상기 부품 및 필터 매체는 관류 가능한 용적을 제한하고, 필터 매체는 벽면을 형성하며, 상기 벽면을 통해 필터링 유체가 통과할 수 있다.
서문에 언급된 유형의 필터 소자는 선행 기술에 이미 공지되어 있고, 특히 자동차 엔진으로 유입되는 공기를 여과하기 위해서, 다시 말해 자동차 흡인 시스템에 사용된다.
공지된 필터 소자는 필터 카트리지로서, 특히 라운드 필터로서 형성되었다. 이 경우에는 서로 평행하게 방향 설정된 두 개의 단부 캡 사이에 하나의 필터 매체가 샌드위치 형태로 배치되어 있다. 단부 캡 내부에는 축 방향으로 배치된 유동 채널이 형성되어 있으며, 상기 유동 채널은 흡인 시스템에 연결될 수 있다.
상기 공지된 필터 소자에서는 벽면을 통과하는, 다시 말해 엔진 쪽으로 연속 흡인되는 유체 흐름이 단부 캡 측의 유동 채널을 통해서 가이드 된다.
설치 공간을 필요로 하는 유체 가이드 방식이 상기와 같은 구조적인 형상을 요구한다. 하지만, 현대적인 자동차에서는 설치 공간이 극도로 불충분하게 설계된다.
본 발명의 과제는 서문에 언급된 유형의 필터 소자가 좁은 설치 공간 안에서 사용될 수 있도록 상기 소자를 형성하고 개선하는 것이다.
전술된 과제는 본 발명에 따른 특허 청구항 1의 특징들에 의해서 해결된다. 특허 청구항 1에 기재된 특징들에 따르면, 서문에 언급된 필터 소자는 부품들이 서로를 향해 기울어진 상태로 방향 설정되어 있거나 또는 서로를 향해 기울어진 면을 갖는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 서로를 향해 기울어진 상태로 배치되어 있거나 또는 서로를 향해 기울어져 있는 면을 갖는 두 개의 부품은 좁은 설치 공간 안에 필터 소자를 배치하는 것을 가능하게 한다. 이때 상기 두 개의 부품은 본 발명에 따르면 필터 매체를 양측에서 커버하는 그리고 수용하는 단부 캡으로서 형성되었다. 상기와 같이 부품들이 기울어진 상태로 배치됨으로써 필터 소자의 모따기(chamfering)가 가능해지며, 그 결과 필터 소자는 기울어진 좁은 설치 공간 안에도 배치될 수 있다.
따라서 서문에 언급된 과제가 해결되었다.
부품들은 필터 매체의 서로를 향해 기울어진 두 개의 평면을 형성한다. 이 경우에는 모따기 처리되어 실제로 실린더 모양을 갖게 되는 필터 매체의 기울어진 베이스 면이 부품들 안에 삽입 접착되거나 또는 상기 부품들이 필터 매체 둘레에 사출될 수 있다는 점이 바람직하다. 필터 매체에 주름이 형성된 경우에는 주름의 정면이 기울어진 평면 안에 놓이게 되고, 주름의 후면은 한 부품에 대하여 실제로 직각으로 연장된다.
특히 부품들이 기울어져 있거나 또는 기울어진 면을 가짐으로써 필터 소자가 쐐기 형태를 보이도록 하는 실시예를 생각할 수 있다. 이와 같은 구체적인 형상에 의해서는 필터 소자가 경사진 설치 공간 안으로 공간 절약 방식으로 삽입될 수 있다. 또한, 쐐기 형태는 하나의 높은 벽면과 하나의 낮은 벽면의 형성을 가능하게 하며, 이 경우에는 상기 높은 벽면이 유동 채널에 마주 놓임으로써 필터링 될 유체가 효과적으로 공급될 수 있다.
유동 채널이 측면에 배치되어 있는 쐐기 형태의 필터 소자는 좁은 설치 공간 안에 특히 우수하게 설치될 수 있는데, 그 이유는 유동 채널이 형성되는 영역에서는 필터 소자의 높이가 줄어들기 때문이다. 또한, 하나의 쐐기 형태 필터 소자가 서로를 향해 기울어진 두 개의 평면을 가짐으로써, 두 개의 평면에 파워가 가해질 때에 상기 쐐기 형태의 필터 소자는 압축될 수 있다.
상기와 같은 내용을 배경으로 할 때에 필터 소자는 관류 가능한 용적에 대하여 측면에 배치된 적어도 하나의 유동 채널을 구비할 수 있다. 가로로 배치되어 있고, 필터 매체의 벽면에 대하여 실제로 직각으로 방향 설정된 축을 갖는 유동 채널은 좁은 설치 공간 안에서 필터 소자를 사용하는 것을 가능하게 한다. 측면에 배치된 유동 채널은 관류 가능한 용적 안으로 흡인되는 유체가 필터 매체의 평면 안에서 방출될 수 있도록 해준다. 이와 같은 형상에 의해, 필터 소자는 매우 좁은 설치 공간 안에서도 현대적인 자동차에서 엔진으로 유입되는 공기를 필터링하는 필터로서 사용될 수 있다.
유동 채널로부터 떨어져서 마주한 벽면 영역이 상기 유동 채널에 마주 놓일 수 있다. 이와 같은 구체적인 형상에 의하여 유체는 필터 매체를 통해 효과적으로 흡인될 수 있고, 상기 필터 매체에 의해 필터링이 이루어질 수 있다. 유동 채널에 의해서 유도되는 흡인 작용은 직접 벽면을 지향한다.
유동 채널은 하나의 부품으로 제조되어 상기 부품과 통합적으로 형성될 수 있다. 이와 같은 구체적인 형상에 의해 필터 소자는 세 개의 부품, 즉 제 1 부품 및 제 2 부품 그리고 필터 매체로 제조될 수 있다. 이와 같은 내용을 배경으로 할 때에는 필터 매체 자체 내부에 리세스를 형성하는 실시예를 생각할 수 있으며, 이 경우에는 유동 채널이 상기 리세스를 관통할 수 있다.
유동 채널은 한 부품의 표면에 대하여 평행하게 방향 설정될 수 있다. 이와 같은 구체적인 형상에 의해서는 유입되는 유체의 매우 유리한 유동 가이드가 보증되는데, 그 이유는 유체가 부품 표면을 따라 층 형태로(laminar) 흘러갈 수 있기 때문이다.
공지된 필터 카트리지는 현재 자동차의 파쇄 구역(crusher zone)에 그리고 그와 더불어 충돌(crash)과 관련된 영역에 배치되는 경우가 많다. 이 경우에 문제가 되는 것은, 공지된 필터 카트리지의 콤팩트한 구조 및 단단한 형태로 인해 변형 에 대하여 매우 큰 저항이 야기되고 전체 흡인 시스템의 변형 가능성이 제한된다는 것이다. 이와 같은 문제는 특히 교통에 참여하는 사람, 예컨대 보행자의 신체가 차체의 한 영역에, 다시 말해 상기와 같이 단단한 소자가 그 아래에 배치되어 있는 영역에 충돌하는 경우에 중요하다.
가장 불리한 경우는 흡인 시스템 내부에서 차체 아래에, 예를 들어 엔진 보닛 아래에 종이로 이루어진 필터 소자가 배치된 경우다. 그 경우에는 흡인 시스템 및 그와 더불어 차체의 변형 가능성이 상기 필터 소자에 의해 강하게 제한됨으로써, 결과적으로는 교통에 참여하는 사람의 부상 위험이 상당히 커진다.
상기와 같은 이유에서, 공지된 필터 소자들은 차체 또는 흡인 시스템의 아무 문제없는 변형 가능성이 보증될 수 있도록 차체 부품으로부터 이격 배치되어야만 한다. 그 결과 특히 엔진 보닛 아래에서는 이용되지 않는 설치 공간이 생기게 된다.
상기와 같은 내용을 배경으로 할 때에 필터 매체는 부직포 재료로 제조될 수 있고, 파워가 가해질 때에 부품들의 간격이 적어도 국부적으로 그리고 가역적으로 줄어들 수 있도록 상기 필터 매체에 주름이 형성될 수 있다. 부직포 재료를 사용함으로써 충분한 크기의 필터링 면을 제공해주는, 가역적으로 변형 가능한 필터 소자가 제조된다. 종이의 필터링 성능은 주름의 밀도가 낮은 경우에 특정한 콘볼루션(convolution)을 갖는 부직포 재료에 의해서도 보증될 수 있다. 이 경우 이웃하는 두 개 주름의 주름 후면은 종이로 이루어진 필터 매체보다 더 넓게 이격될 수 있다. 다시 말하자면 주름의 밀도가 감소될 수 있다. 주름을 더 넓게 이격시키면 주름이 구부러질 수 있어서 부품들의 간격도 아무 문제 없이 줄어들 수 있다. 또한, 부직포 재료는 필터 소자의 가역적인 변형을 가능하게 하는 특별한 탄성을 갖게 된다. 이와 같은 특성은 사고로 인하여 야기되는 변형 후의 필터 소자의 사용 적합성, 즉 소위 비상 주행 특성을 보증해준다.
부품들의 간격은 적어도 20%만큼, 바람직하게는 적어도 75%만큼 줄어들 수 있다. 이와 같은 구체적인 형상에 의해서는, 보행자의 신체가 자동차의 차체에 충돌하는 경우에 보행자가 부상으로부터 충분히 보호된다. 그럼으로써 부상 위험도 현저히 줄어든다.
상기와 같은 내용을 배경으로 할 때에는 필터 매체가 적어도 20%만큼, 바람직하게는 적어도 75%만큼 줄어들 수 있는 높이(h)를 갖는 경우를 생각할 수 있다. 이와 같은 구체적인 형상에서는 부품들이 단단한 재료로 제조될 수 있고, 전체 필터 소자의 압축 가능성에 대하여 거의 아무런 기여도 하지 않아도 된다. 그 경우에는 특히 경제적인 제조 공정이 실현될 수 있는데, 그 이유는 부품들이 종래의 합성 재료로 제조될 수 있기 때문이다. 그러나 특히 부품들을 경화된 부직포 재료로 제조하는 경우도 생각할 수 있다. 이 경우에는 필터 소자의 재료 통일적인 구조가 실현될 수 있다.
필터 소자의 압축 가능성, 다시 말해 필터 소자의 파워-경로-특성은 사용된 부직포 재료의 변형에 의해서 설정될 수 있다. 이와 같은 부직포 재료의 변형은 상이한 휨 강도를 갖는 섬유를 사용함으로써 실현될 수 있다. 이 경우 합성 섬유는 천연 섬유와 특정한 혼합 비율로 서로 결합될 수 있다. 부직포 재료의 강성은 상이한 제조 방법에 의해서도 설정될 수 있다. 예를 들면 워터 젯 니들링(water jet needling)의 파라미터를 적합하게 선택함으로써 부직포 재료의 강성이 설정될 수 있다.
필터 매체는 다양한 장소에서 다양한 높이(h)를 가질 수 있다. 이와 같은 구체적인 형상에 의해서는 필터 소자가 두 개 부품 사이에 위치 설정될 수 있으며, 이 경우 하나의 부품 내에는 유동 채널이 형성되어 있다. 상기 유동 채널은 필터 매체가 낮은 높이를 갖는 장소에 배치될 수 있다.
부직포 재료는 합성 섬유를 포함할 수 있거나 또는 완전히 합성 섬유로 이루어질 수 있다. 이 경우에는 합성 섬유를 폴리프로필렌, 폴리에스테르 또는 폴리부타디엔테레프탈레이트로 제조하는 경우를 생각할 수 있다. 몇몇 자동차 제조자들은 DIN ISO 5011에 따른 흡인 시스템에 사용하기 적합한 필터 소자에 대하여 매우 구체적인 필터링 성능, 다시 말해 98% 이상의 분리 성능을 요구한다. 상기 규정에 따르면, 필터 소자는 필터 매체의 필터링 될 공기 속에 있는 테스트 먼지의 98%가 분리되는 경우에만 충분한 필터링 성능을 보인다. 놀랍게도, 합성 섬유를 포함하는 부직포 재료는 변형 가능성에 아무런 문제가 없을 때에 상기와 같은 필요 조건을 충족시키는 것으로 나타났다. 이와 같은 아무런 문제 없는 변형 가능성은 실제로 상대적으로 넓은 주름 간격에 의해서 구현된다.
필터 매체는 열가소성 부직포 재료로 제조될 수 있다. 열가소성 부직포 재료는 놀랍게도 접힌 상태에서 높은 압축 가능성을 보인다. 테스트 결과, 주름 후면의 방향으로 파워가 가해지는 48mm 높이의 접힌 부직포 재료는 100N에서 28.32mm 만큼 압축될 수 있는 것으로 드러났다. 0.5N, 10N, 20N 그리고 50N에서는 검사된 부직포 재료의 높이가 0.04mm, 2.76mm, 9.54mm 또는 17.23mm 만큼 줄어들 수 있다. 이와 같은 측정 수치에서 파워 벡터는 주름 후면에 대하여 평행하게 방향 설정되어 있다.
파워는 40mm의 폭 그리고 100mm의 길이를 갖는 부직포 재료 면에 제공된다. 열가소성 부직포 재료로서는 폴리에스테르 섬유로 제조된 부직포 재료가 사용된다. 상기 부직포 재료는 결합제를 전혀 포함하지 않으며, 오히려 섬유들은 열을 이용한 경화 방법에 의해 서로 용접되어 있다. 상기 부직포 재료는 230g/㎡의 단위 면적당 중량을 갖는다.
100 내지 500g/㎡의 단위 면적당 중량을 갖는 부직포 재료를 사용하는 경우도 생각할 수 있다. 상기와 같은 단위 면적당 중량을 갖는 부직포 재료는 두 개의 부품을 상호 이격시키는 동시에 충분히 우수한 필터링 성능을 야기하기에 충분히 높은 고유 강성을 갖는다.
또한, 부직포 재료의 사용에 의해서는 놀랍게도 필터 매체만으로도 부품들이 상호 이격될 수 있는데, 그 이유는 부직포 재료가 자체 섬유 구조 때문에 충분히 높은 고유 강성을 보이기 때문이다. 부직포 재료는 또한 완전 습윤 과정 및 후속하는 건조 과정 후에도 종이와 반대로 매우 높은 인장 강도(tensile strength) 그리고 그와 더불어 높은 안정성을 갖는다. 마지막으로 합성 재료로 이루어진 부직포 재료는 온도에 대한 높은 안정성을 보이기 때문에 자동차의 엔진실에 사용하기에 적합하다. 부품들을 상호 이격시킬 때에 필터 매체를 지원하는 추가의 안정화 수단은 반드시 필요하지는 않다. 그럼으로써 필터 소자는 경제적으로 제조될 수 있다. 그러나 필터 소자의 변형 가능성을 규정대로 설정하기 위하여 추가의 안정화 수단이 제공될 수도 있다.
필터 매체는 주름을 가질 수 있으며, 주름의 정면은 부품 쪽을 향하고 있다. 이와 같은 구체적인 형상은 부품과 필터 매체의 아무 문제없는 결합을 가능하게 한다. 이와 같은 내용을 배경으로 할 때에는 예를 들어 부품에 접작체를 할당하는 경우를 생각할 수 있으며, 접착제 안에 주름의 정면이 담가짐으로써 부품과의 결합이 실행된다.
이웃하는 두 개 주름의 후면은 0.5 내지 3cm의 간격을 가질 수 있다. 상기 범위에서 간격을 선택하는 것은 한편으로는 필터 매체의 아무런 문제없는 변형 가능성을 위해서 그리고 다른 한편으로는 엔진으로 유입되는 공기를 여과하기 위해서 반드시 필요한, 크기가 충분히 더 크고 효과적인 필터링 면을 이용하기 위해서도 특히 바람직한 것으로 증명되었다. 주름의 후면 간격이 상기와 같은 경우에는 종이로 이루어진 필터 매체가 충분한 필터링 성능, 즉 자동차-산업에서 요구되는 분리율에 도달할 수 없기 때문에 흡인 시스템에는 부적합하다.
아주 구체적으로는, 파워가 가해질 때에 필터 매체의 규정된 구부러짐을 야기하는 목표 휨 장소를 주름에 제공하는 실시예도 생각할 수 있다. 특별히 주름 위에 윤곽을 새기는 경우도 생각할 수 있는데, 이 윤곽은 부품에 파워가 가해질 때에 주름에 특정한 구부러짐 특성을 제공해준다. 상기 목표 휨 장소는 초음파 용접 공정에 의해서 필터 매체 상에 새겨질 수 있다. 초음파 용접 공정은 특히 신속하 고도 경제적인 방식으로 실시될 수 있고, 필터 매체를 아무 문제 없이 국부적으로 좁힐 수 있다. 오로지 파워를 가하는 방식으로써만 필터 매체에 각인을 실행하는 경우도 생각할 수 있다.
필터 소자의 아무 문제 없는 변형 가능성에 도달하기 위하여, 주름의 후면은 부품의 바닥 면에 대하여 90°가 아닌 각을 형성할 수 있다. 그 경우 상기와 같이 기울어진 주름의 후면은 부품들이 서로 근접하도록 아무 문제 없이 그리고 특히 용이하게 변형될 수 있다.
두 개 이상의 주름이 규정된 간격을 두고 서로 연결됨으로써 주름의 벽 또는 주름의 측면(flank)이 서로 인접하여 배치되는 실시예도 생각할 수 있다. 서로 연결된 두 개 이상의 주름 영역들은 서로 연결되지 않은 규정된 개수의 주름에 의해서 이격될 수 있다. 따라서, 아주 구체적이지만 상기와 같은 실시예에만 한정되지 않고 예컨대 다섯 개의 모든 주름이 두 개의 주름과 서로 연결될 수 있다. 그럼으로써 필터 소자의 변형 가능성이 설정될 수 있다. 주름의 벽들은 서로 접착, 용접되거나 또는 형상 결합 방식으로 서로 연결될 수 있다. 접착은 매우 단단한 결합을 만들어준다. 용접은 주름을 강화시킴으로써 실현될 수 있다. 형상 결합 방식의 결합에 의해서는 주름들이 특정 상황에서 상호 분리될 수 있다.
적어도 하나의 부품은 필터 매체보다 더 단단하거나 또는 휨에 강한 재료로 제조될 수 있다. 이와 같은 구체적인 실시예는 충격 작용 및 충돌 작용에 대하여 필터 매체를 보호해주는 안정된 필터 소자의 제조를 가능하게 한다. 또한, 필터 매체는 오염에 대해서도 보호된다. 이와 같은 내용을 배경으로 할 때에는 적어도 하나의 부품을 경화된 부직포 재료로 제조하는 경우도 생각할 수 있다.
경제적인 제조를 실현하기 위하여 적어도 하나의 부품은 사출 성형 기술로 제조될 수 있다. 사출 성형 기술에서는 부품들을 폴리프로필렌 또는 폴리아미드로 제조하는 방식을 생각할 수 있다.
적어도 하나의 부품은 발포된(foamed) 형태로 제조될 수 있다. 이와 같은 형태의 부품은 필터 매체와 매우 우수한 결합을 야기하는데, 그 이유는 발포성 재료가 필터 매체의 주름을 둘러쌀 수 있기 때문이다. 발포성 재료로서는 폴리우레탄이 사용될 수 있다. 상기 재료는 아무 문제 없이 가공될 수 있다.
부품을 금속으로 제조하는 실시예도 생각할 수 있다. 금속은 필터 소자에 높은 안정성 및 온도에 대한 강도를 제공해준다.
필터 매체를 도와서 부품들을 상호 이격시키는 목표 파괴 수단이 적어도 하나의 부품에 할당될 수 있다. 그럼으로써 상대적으로 단단한 필터 매체의 사용이 가능해진다. 상기 목표 파괴 수단은 매우 구체적으로 파워가 가해질 때에 부품들을 파괴하여 필터 소자의 변형 가능성을 보증해주도록 형성될 수 있다.
부품들 사이에 탄성적으로 변형 가능한 안정화 소자들을 배치하는 실시예도 생각할 수 있다. 그럼으로써 부품들의 수축과 팽창이 가능해진다. 아주 구체적으로는 안정화 소자들이 나선형 스프링 또는 판 스프링으로서 형성될 수 있는데, 그 이유는 나선형 스프링 또는 판 스프링이 기계적으로 매우 안정적이고, 스프링 상수(spring constant)가 아무 문제 없이 설정될 수 있기 때문이다.
필터 소자는 자동차의 공기 필터로서 형성될 수 있다. 본 발명에 따른 필터 소자의 아무 문제 없는 변형 가능성은 자동차 내에서 통상적으로 공기 필터가 위치하는 엔진 보닛 바로 아래에 필터 소자를 배치하기에 특히 적합하다. 상기와 같은 내용을 배경으로 할 때에는, 필터 소자가 삽입되는 공기 필터 하우징 안에서 하나의 부품이 용적 커버로서의 기능을 하는 경우도 생각할 수 있다. 공기 필터 하우징 내에 있는 용적을 밀봉하기 위하여 밀봉부가 상기 부품의 제작 측에 할당될 수 있다. 그럼으로써 신속한 조립 공정이 구현될 수 있다.
본 발명의 이론을 바람직한 방식으로 형성하고 개선할 수 있는 다양한 가능성들이 존재한다. 이와 같은 형성예 및 개선예에는 한편으로는 종속 청구항들이 속하고, 다른 한편으로는 도면을 참조해서 이루어지는 본 발명에 따른 필터 소자의 바람직한 실시예들에 대한 설명이 속한다.
도면을 참조해서 이루어지는 바람직한 실시예들에 대한 설명과 더불어 본 발명에 따른 이론의 일반적으로 선호되는 실시예 및 개선예들도 함께 설명된다.
도 1은 제 1 부품(1), 제 2 부품(2) 그리고 상기 부품(1, 2) 사이에 배치된 필터 매체(3)를 포함하는 필터 소자를 보여주고 있으며, 이 경우 부품(1, 2)은 필터 매체(3)에 의해서 이격되어 있다. 부품(1, 2) 및 필터 매체(3)는 관류 가능한 용적(4)을 제한하며, 이 경우 필터 매체(3)는 주변을 둘러싸는 벽면(5)을 형성하고, 상기 벽면을 통해 필터링 유체가 통과할 수 있다. 필터 소자는 관류 가능한 용적(4)에 대하여 측면에 배치된 유동 채널(6)을 구비한다. 유동 채널(6)은 가로로, 다시 말해 측면에 그리고 그로 인해 필터 매체(3)의 벽면(5)에 대하여 실제로 직각으로 방향 설정되어 있다. 유동 채널(6)로부터 떨어져서 마주한 벽면(5)의 영 역(7)이 상기 유동 채널(6)에 마주 놓여 있다. 부품(1, 2)은 필터 매체(3)를 수용한다.
유동 채널(6)은 하나의 부품(1)으로 제조되어 상기 부품과 통합적으로 형성되었다. 이 경우 유동 채널(6)은 한 부품의 표면(8)에 대하여 평행하게 방향 설정되어 있다. 부품(1, 2)은 서로를 향해 기울어진 상태로 방향 설정되어 있다.
도 2는 도 1에 따른 필터 소자의 단면도를 보여주고 있다. 상기 필터 소자는 제 1 부품(1), 제 2 부품(2) 그리고 상기 부품(1, 2) 사이에 배치된 필터 매체(3)를 포함하며, 이 경우 부품(1, 2)은 필터 매체(3)에 의해서 이격되어 있다. 부품(1, 2) 및 필터 매체(3)는 관류 가능한 용적(4)을 제한하며, 이 경우 필터 매체(3)는 벽면(5)을 형성하고, 상기 벽면을 통해 필터링 유체가 통과할 수 있다. 필터 소자는 관류 가능한 용적(4)에 대하여 측면에 배치된 유동 채널(6)을 구비한다. 유동 채널(6)로부터 떨어져서 마주한 벽면(5)의 영역(7)이 상기 유동 채널(6)에 마주 놓여 있다. 이 경우 유동 채널(6)은 부품(1)으로부터 형성되고, 상기 부품과 통합적으로 형성되었다. 유동 채널(6)은 상기 부품(1)의 표면(8)에 대하여 평행하게 방향 설정되어 있다. 이 경우 부품(1, 2)은 서로를 향해 기울어진 상태로 방향 설정되어 있고, 필터 소자에 쐐기 형태를 부여한다.
도 1 내지 도 4에 도시된 필터 소자의 필터 매체는 부직포 재료로 제조되고, 부품(1, 2)에 파워가 가해질 때에 상기 부품(1, 2)의 간격이 적어도 국부적으로 그리고 가변적으로 줄어들 수 있도록 필터 매체에 주름이 형성되어 있다. 이 경우 부품(1, 2)의 간격은 적어도 20%만큼, 바람직하게는 적어도 75%만큼 줄어들 수 있 다.
필터 매체(3)는 적어도 20%만큼, 바람직하게는 적어도 75%만큼 줄어들 수 있는 높이(h)를 갖는다. 도 2로부터는 필터 매체(3)가 다양한 장소에서 다양한 높이(h)를 갖는다는 것을 알 수 있다. 유동 채널(6)의 영역에서 필터 매체(3)는 유동 채널(3)로부터 떨어져서 마주한 측에서보다 더 낮은 높이를 갖는다.
필터 매체(3)는 합성 섬유 또는 휨 강도가 상이한 다양한 섬유들을 포함하는 부직포 재료로 제조되었다. 필터 매체(3)는 열가소성 부직포 재료로 제조되었다.
도 3은 도 1에 따른 필터 소자의 개략적인 단면도에서 필터 소자(3)의 주름(10)을 부분적으로 보여주고 있다. 이웃하는 두 개 주름(10)의 주름 후면(9)은 0.5 내지 3㎝의 간격을 갖는다. 도 3에는 적어도 하나의 부품(1, 2)에 탄성적인 안정화 소자(13)가 할당되어 있다는 내용이 개략적으로 도시되어 있다. 도 3의 안정화 소자(13)는 부품(1, 2)의 압축을 저지하는 스프링으로서 형성되었다.
도 4는 직사각형으로 형성된 필터 소자의 개략적인 평면도에서 주름 정면(11)을 보여주고 있으며, 상기 주름 정면은 파선으로 도시된 부품(2) 쪽을 향하고 있고, 상기 부품과 접착되거나 또는 상기 부품이 주름 정면의 둘레에 사출된다. 두 개 이상의 주름(10)이 규정된 간격을 두고 서로 연결됨으로써, 주름의 벽 또는 주름의 측면(10a)은 적어도 국부적으로 인접하게 된다. 적어도 하나의 부품(1, 2)에는 목표 파괴 수단(12)이 할당될 수 있으며, 상기 목표 파괴 수단은 도 4에 파선으로 도시되어 있다. 목표 파괴 수단(12)은 부품(2)의 내부를 약하게 함으로써 형성될 수 있다.
도 1 내지 도 4에 도시된 필터 소자의 적어도 하나의 부품(1, 2)은 필터 매체(3)보다 더 단단한 재료로 제조될 수 있다. 이때 적어도 하나의 부품(1, 2)은 사출 성형 기술로 제조될 수 있다.
도 1 내지 도 4의 부품(1, 2)은 필터 소자(3)의 서로를 향해 기울어진 두 개의 평면(14a 및 14b)을 형성한다. 이 경우에는 기울어진 바닥면(3), 즉 평면(14a 및 14b)을 가지며 모따기 처리된 실제로 실린더 모양의 필터 매체(3)가 상기 부품(1, 2) 안에 삽입 접착되거나 또는 상기 부품들이 필터 매체 둘레에 사출될 수 있다. 주름 정면(11)은 기울어진 평면(14a 및 14b) 안에 놓여 있고, 주름 후면(9)은 부품(1)의 한 면에 대하여 실제로 직각으로 또는 거의 직각으로 연장된다. 주름 후면(9)은 부품(1)의 한 면과 예각을 형성한다.
도 2의 부품(2)은 실제로 평탄하게 형성되었고, 도 2의 부품(1)은 편평한 표면(8)을 가지며, 상기 편평한 표면에는 림(8a)(rim)이 기울어진 상태로 일체로 형성되어 있다. 상기 편평한 표면(8)은 실제로 유동 채널(6)의 폭에 걸쳐서 연장된다. 림(8a)은 모따기 처리된 필터 매체(3)를 수용할 목적으로 배치되었다. 주름 후면(9)은 도 2에서 림(8a)과는 직각을 형성하고, 표면(8)과는 예각을 형성한다. 주름 후면(9)은 부품(2)과도 마찬가지로 예각을 형성한다.
본 발명에 따른 이론의 추가의 바람직한 실시예 및 개선예와 관련해서는 한편으로는 명세서의 일반적인 부분이 참조되고, 다른 한편으로는 첨부된 특허청구범위가 참조된다.
마지막으로 특히 두드러지는 사실은, 사전에 순전히 임의대로 선택된 실시예 들은 단지 본 발명에 따른 이론을 상세하게 설명하기 위해서만 이용되며, 본 발명은 이와 같은 실시예들에만 한정되지 않는다는 것이다.
도 1은 두 개의 부품 및 하나의 필터 매체로 이루어진 필터 소자의 사시도이며,
도 2는 도 1에 따른 필터 소자의 단면도이고,
도 3은 주름의 후면이 부분적으로 나타나 있는 도 1에 따른 필터 소자의 개략적인 단면도이며,
도 4는 부품 쪽을 향하고 있는 주름의 정면을 볼 수 있는 직사각형 필터 소자의 개략적인 평면도이다.

Claims (20)

  1. 제 1 부품(1), 제 2 부품(2) 그리고 상기 제 1 부품(1)과 제 2 부품(2) 사이에 배치된 필터 매체(3)를 포함하는 필터 소자로서,
    상기 부품(1, 2)은 필터 매체(3)에 의해서 이격되어 있으며,
    상기 부품(1, 2) 및 필터 매체(3)는 관류 가능한 용적(4)을 제한하고, 필터 매체(3)는 벽면(5)을 형성하며, 이 벽면을 통해 필터링 유체가 통과할 수 있는, 필터 소자에 있어서,
    상기 부품(1, 2)은 서로를 향해 기울어진 상태로 방향 설정되어 있거나 또는 서로를 향해 기울어진 면을 갖는 것을 특징으로 하는,
    필터 소자.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 부품(1, 2)이 상기 필터 매체(3)의 서로를 향해 기울어진 두 개의 평면(14a, 14b)을 형성하는 것을 특징으로 하는,
    필터 소자.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    관류 가능한 용적(4)에 대하여 측면에 배치된 적어도 하나의 유동 채널(6)을 구비하는 것을 특징으로 하는,
    필터 소자.
  4. 제 3 항에 있어서,
    유동 채널(6)로부터 떨어져서 마주한 벽면(5)의 영역(7)이 상기 유동 채널(6)에 마주 놓여 있는 것을 특징으로 하는,
    필터 소자.
  5. 제 3 항 또는 제 4 항에 있어서,
    상기 유동 채널(6)은 하나의 부품(1)으로 제조되어 상기 부품과 통합적으로 형성되는 것을 특징으로 하는,
    필터 소자.
  6. 제 3 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 유동 채널(6)은 한 부품(1)의 표면(8)에 대하여 평행하게 방향 설정된 것을 특징으로 하는,
    필터 소자.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 필터 매체(3)는 부직포 재료로 제조되고, 파워가 가해질 때에 부품(1, 2)의 간격이 적어도 국부적으로 그리고 가역적으로 줄어들 수 있도록 상기 필터 매체에 주름이 형성된 것을 특징으로 하는,
    필터 소자.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 간격은 적어도 20%만큼, 바람직하게는 적어도 75%만큼 줄어들 수 있는 것을 특징으로 하는,
    필터 소자.
  9. 제 7 항 또는 제 8 항에 있어서,
    상기 필터 매체(3)는 적어도 20%만큼, 바람직하게는 적어도 75%만큼 줄어들 수 있는 높이(h)를 갖는 것을 특징으로 하는,
    필터 소자.
  10. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 필터 매체(3)가 다양한 장소에서 다양한 높이(h)를 갖는 것을 특징으로 하는,
    필터 소자.
  11. 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 필터 매체(3)는 합성 섬유 또는 상이한 휨 강도를 갖는 다양한 섬유들을 포함하는 부직포 재료로 제조되는 것을 특징으로 하는,
    필터 소자.
  12. 제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 필터 매체(3)가 열가소성 부직포 재료로 제조되는 것을 특징으로 하는,
    필터 소자.
  13. 제 7 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 필터 매체(3)는 주름(10)을 포함하고, 상기 주름의 주름 정면(11)은 부품(1, 2) 쪽을 향하고 있는 것을 특징으로 하는,
    필터 소자.
  14. 제 7 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서,
    이웃하는 두 개 주름(10)의 주름 후면(9)이 0.5 내지 3㎝의 간격을 갖는 것을 특징으로 하는,
    필터 소자.
  15. 제 7 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 주름(10)에 목표 휨 장소가 제공된 것을 특징으로 하는,
    필터 소자.
  16. 제 7 항 내지 제 15 항 중 어느 한 항에 있어서,
    두 개 이상의 주름(10)이 규정된 간격으로 서로 연결됨으로써, 주름의 벽 또는 주름의 측면이 적어도 부분적으로 인접하게 되는 것을 특징으로 하는,
    필터 소자.
  17. 제 1 항 내지 제 16 항 중 어느 한 항에 있어서,
    적어도 하나의 부품(1, 2)이 필터 매체(3)보다 더 단단한 재료로 제조되는 것을 특징으로 하는,
    필터 소자.
  18. 제 1 항 내지 제 17 항 중 어느 한 항에 있어서,
    적어도 하나의 부품(1, 2)이 사출 성형 기술로 제조되는 것을 특징으로 하는,
    필터 소자.
  19. 제 1 항 내지 제 18 항 중 어느 한 항에 있어서,
    적어도 하나의 부품(1, 2)에 목표 파괴 수단(12)이 할당된 것을 특징으로 하는,
    필터 소자.
  20. 제 1 항 내지 제 19 항 중 어느 한 항에 있어서,
    적어도 하나의 부품(1, 2)에 탄성적인 안정화 소자(13)가 할당된 것을 특징으로 하는,
    필터 소자.
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