KR20100043251A - 필터 장치 - Google Patents

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Abstract

필터 장치는 하우징 커버 필터에 의해 닫히는 필터 하우징에 교체 가능하게 삽입 가능한 필터 엘리먼트를 포함한다. 필터 엘리먼트 및 하우징 커버에는 잠김 위치와 해제 위치 사이에서 조절될 수 있는 상응하는 잠금 수단이 배치되어 있다.

Description

필터 장치{FILTER APPLIANCE}
본 발명은 교체식으로 필터 하우징에 삽입 가능한 필터 엘리먼트를 구비한 청구항 1항의 전제부에 따른 필터 장치에 관한 것이다.
유럽 공개 특허 공보 EP 1 364 695 A1에는 내연 기관의 흡기 시스템에서 연소 공기를 세정하기 위해 사용되는 에어 필터가 공개되어 있다. 이 에어 필터는 필터 하우징에 삽입되고 세정할 연소 공기가 축방향으로 통과하는 필터 카트리지를 포함한다. 필터 하우징은 조립된 상태에서 잠금 부재를 통해 필터 하우징에 고정되는 하우징 커버에 의해 닫혀야 한다. 하우징 커버는 필터 하우징의 둘레측에 존재하므로 하우징 커버가 탈거된 상태에서 필터 카트리지는 방사상 방향에서 필터 하우징에 삽입하거나 또는 그에서 떼어내야 한다. 필터 카트리지의 탈부착을 용이하게 하기 위해, 필터 엘리먼트는 자체 캐리어 하우징에 고정적으로 수용된다. 이 캐리어 하우징에는 필터 카트리지의 용이한 취급을 위해 클램프가 배치되어 있다.
본 발명의 목적은 단순한 구조적 조치를 통하여 필터 하우징으로의 필터 엘리먼트의 부착 또는 필터 하우징에서의 필터 엘리먼트의 탈거를 용이하게 하는 것이다.
이 목적은 청구항 1항의 특징을 통해 달성된다. 종속항은 바람직한 다른 실시 형태를 명시한다.
본 발명에 따른 필터 장치에서 필터 엘리먼트 및 하우징 커버가 서로 견고하게 잠기는 공동의 잠김 위치로 이동되는 잠금 수단이 필터 엘리먼트뿐 아니라 하우징 커버에도 배치된다. 상응하는 잠금 수단은 필터 엘리먼트가 하우징 커버에서 풀리는 해제 위치로 조절될 수 있다.
이러한 실시는 조립을 위해 필터 하우징 내의 수용 공간 밖에서 이미 필터 엘리먼트를 하우징 커버에 잠그고 잠김 상태에서 필터 하우징에 삽입하는 가능성을 제공한다. 필터 장치의 정상 가동 중에 필터 엘리먼트와 하우징 커버 사이에서 잠김 상태가 유지된다. 커버를 그에 잠겨 있는 필터 엘리먼트와 함께 위로 올리면 필터 하우징에서 필터 엘리먼트가 탈거되므로 커버의 분리 및 필터 엘리먼트의 탈거가 하나의 조립 단계로 수행된다. 조립뿐 아니라 탈거도 신속하고 간단하게 수행될 수 있다.
원칙적으로 필터 엘리먼트와 하우징 커버 사이의 잠금 수단은 조립 상태에서 하우징 커버를 필터 하우징에 고정하는 잠금 부재 또는 잠금 장치와 독립적으로 형성된다. 또한 필터 하우징에서 하우징 커버를 잠그기 위하여 필터 엘리먼트와 하우징 커버 사이에도 잠금 수단을 사용하는 것이 바람직할 수 있다.
바람직한 다른 실시 형태에서는 적어도 하나의 잠금 수단이 필터 엘리먼트에 있는 잠금 수단 또는 하우징 커버에 있는 잠금 수단이며 경우에 따라서는 양측 잠금 수단이 필터 장치의 조립 상태에서 필터 하우징에 지지되며 잠김 위치에서 필터 하우징에 의해 잠긴다. 이를 통해 조립 상태에서 필터 엘리먼트가 의도치 않게 하우징 커버에서 분리되는 것이 방지되고 전체 가동 기간에 걸쳐 커버에 고정된 상태로 유지되므로 하우징에서 필터 엘리먼트를 탈거할 때 단지 커버만 하우징에서 탈거 및 분리되고 동시에 필터 엘리먼트도 필터 하우징의 수용 공간에서 분리된다. 진동, 충격 또는 이와 유사한 것에 의해 하우징 커버와 필터 엘리먼트 사이의 연결이 의도치 않게 분리되는 것이 불가능하다.
바람직하게도 이러한 잠금은 필터 하우징의 정면 가장자리가 잠금 수단에 의해 방사상으로 한정되는 삽입구에 삽입됨으로써 이루어진다. 예를 들어 잠금 수단의 하나는 잠김 위치에서 다른 부품의 해당 홈으로 돌출되고 방사상 방향에서 삽입구를 한정하는 이음판으로서 실시될 수 있다. 이 이음판이 예를 들어 필터 엘리먼트에, 더욱 상세하게는 방사상으로 돌출되는 필터 엘리먼트의 캐리어 링에 배치되고 잠김 위치에서 하우징 커버의 둘레 가장자리에 존재하는 홈에 삽입되는 경우에는, 필터 하우징을 위한 삽입구가 이음판의 방사상 내측면에 존재하고 삽입구로의 정면측 하우징 가장자리의 축방향 삽입을 통해 이음판의 방사상 오조절이 방지되며 이로써 이음판이 해제 위치로 전환되지 않는다. 열린 상태에서, 즉 커버가 열리고 이와 동시에 필터 엘리먼트가 분리된 상태에서 비로소 이음판이 방사상 내측의 해제 위치로 눌릴 수 있고 하우징 커버 및 필터 엘리먼트가 축방향으로 서로 분리될 수 있다. 필터 하우징이 더 이상 삽입구로 돌출되지 않고 더 이상 잠김 위치에서 해제 위치로의 이음판의 전환을 위한 장애물이 아니므로 이 과정은 아무런 문제 없이 원활하게 수행될 수 있다.
하지만 원칙적으로 이음판이 필터 엘리먼트 또는 필터 엘리먼트의 캐리어 링이 아닌 하우징 커버에 배치되는 것도 가능하며 잠금 수단은 잠김 위치에서 이음판이 돌출되는 상응하는 홈으로서 필터 엘리먼트에 형성되는 것이 가능하다.
필터 엘리먼트를 감싸고 그와 고정적으로 결합되고 잠금 수단 중 하나에 배치된 캐리어 링이 바람직하게도 필터 하우징보다 작은 외경을 가지므로 바람직하게도 정면에 배치된 캐리어 링이 필터 하우징 내에 배치된다. 둘레로 뻗어 있는 삽입 그루브는 캐리어 링과 캐리어 링 외측에 배치된 잠금 수단 사이에 존재한다.
하우징 커버는 그 기능에 추가적으로 필터 엘리먼트를 위한 수용 공간을 한정하는 다른 기능을 가질 수 있다. 이러한 기능으로서 예를 들어 하우징 커버에서 일차 필터의 통합을 들 수 있으며, 이럴 경우 세정할 액체가 먼저 일차 필터를 거쳐 전달되고 이어서 메인 필터의 기능을 수행하는 필터 하우징 내의 필터 엘리먼트를 통과하여 안내된다. 이 실시에서 일차 필터 및 메인 필터는 세정할 액체의 흐름 경로에서 축방향으로 배치된다.
필터 장치는 기체 형태의 기상 유체의 세정, 특히 내연 기관을 위한 연소 공기의 여과뿐 아니라 예를 들어 연료 또는 오일과 같은 액체의 세정에도 사용될 수 있다.
본 발명은 단순한 구조적 조치를 통하여 필터 하우징으로의 필터 엘리먼트의 부착 또는 필터 하우징에서의 필터 엘리먼트의 탈거를 용이하게 하는 효과가 있다.
다른 이점 및 바람직한 실시는 다른 청구항, 도면 설명 및 도면을 통해 기술된다. 도면은 다음과 같다:
도 1은 타원형 단면을 갖는 필터 엘리먼트 및 일차 필터가 통합된 하우징 커버를 구비하며 축방향으로 액체가 흐르는 필터 장치의 사시도로서, 필터 엘리먼트에는 하우징 커버의 해당 홈에 삽입되는 잠금 수단을 형성하는 이음판이 고정되어 있는 캐리어 링이 배치된다.
도 2는 잠김 위치로 이동되는 잠금 수단의 영역에서의 하우징 커버 및 필터 엘리먼트의 단면도를 나타낸다.
도 3은 잠긴 위치 및 필터 하우징에 삽입된 상태에서의 필터 엘리먼트 및 하우징 커버의 개략도를 나타낸다.
도 4는 잠김 위치에 있는 하우징 커버와 필터 엘리먼트 사이의 잠금 수단 영역의 단면도를 나타낸다.
도 5는 하우징 커버 및 필터 엘리먼트를 서로 결합하는 잠금 수단의 다른 실시에서 통합된 일차 필터를 갖는 하우징 커버 및 필터 엘리먼트를 구비한 필터 장치를 나타낸다.
도 6은 도 5의 VI 부분에 대한 상세도를 나타낸다.
도 7은 잠김 상태에 있는 하우징 커버 및 필터 엘리먼트에 대한 측면도를 나타낸다.
도 8은 해제 위치에 있는 잠금 수단의 단면도를 나타낸다.
도 9는 잠김 위치에 있는 잠금 수단이 포함된 도 8에 상응하는 단면도를 나타낸다.
도면에서 동일한 부분에 대해 동일한 부호가 사용된다.
도 1에 도시된 필터 장치(1)는 내연 기관의 흡기 시스템에서 공급된 연소 공기의 여과에 사용되는 에어 필터이다. 필터 장치(1)는 타원형 단면을 가지며 세정할 유체가 축방향으로 흐르는 필터 엘리먼트(2)를 포함한다. 또한 필터 장치(1)에는 사이클론 프리필터로서 실시된 일차 필터(4)가 통합되어 있는 하우징 커버(3)가 존재한다. 일차 필터(4)는 축방향에서 필터 엘리먼트(2) 전단에 배치되므로 액체가 메인 필터 엘리먼트(2)를 통과하기 전에 큰 오염 입자는 먼저 일차 필터(4)에서 분리된다.
도 1에는 필터 엘리먼트(2) 및 하우징 커버(3)가 서로 분리된 상태로 도시되어 있다. 조립을 위해 먼저 필터 엘리먼트(2)와 하우징 커버(3)가 서로 결합되고 이어서 하우징 커버 및 필터 엘리먼트로 구성된 기성 모듈이 필터 하우징에 삽입되거나 또는 장착된다.
본 실시예에서 필터 엘리먼트(2)와 하우징 커버(3) 사이의 결합은 필터 엘리먼트(2)에 결합된 캐리어 링(5)의 이음판(6)으로서 그리고 하우징 커버(3)의 홈(7)으로서 실시된 잠금 수단을 통해 이루어진다. 캐리어 링(5)은 하우징 커버(3)가 인접한 그 정면의 영역에서 필터 엘리먼트(2)를 감싸며 바람직하게도 캐리어 링(5)의 외경은 필터 엘리먼트(2)가 삽입되는 필터 하우징의 외경보다 작다.
도 2에 도시된 바와 같이 캐리어 링(5)과 일체형으로 형성된 이음판(6)은 캐리어 링(5)의 외측 케이싱과 이음판(6)의 내측벽 사이에 형성된 삽입구(8)를 한정하며, 이음판(6)은 휴지 상태에서 거의 축방향을 향하며 이로써 필터 엘리먼트(2)의 외측 케이싱에 대해 평행하게 뻗어 있다. 도 2에서 파선으로 도시된 바와 같이 삽입구(8)는 필터 하우징(9)의 정면을 수용하기 위해 사용된다.
도 3 및 도 4에는 필터 엘리먼트(2) 및 하우징 커버(3)를 구비한 필터 장치(1)가 잠긴 상태 또는 고정된 상태로 도시되어 있다. 잠김 위치에서 이음판(6)은 하우징 커버(3)에 형성된 홈(7)으로 돌출된다. 바람직하게도 대향측의 영역에서는 각각 하나의 이음판(6) 및 상응하는 홈(7)이 형성되어 있다. 이음판(6)은 그 내부 응력으로 인해 잠김 위치로 힘을 가하며 이음판(6)의 잠김 위치는 도 2 및 도 4에서 실선으로 도시된 위치로서 필터 엘리먼트(2)의 외측면에 대해 평행하거나 또는 거의 축과 평행하게 정렬된 위치에 해당한다. 도 4에는 추가적으로 이음판(6)의 해제 위치가 파선으로 도시되어 있다. 이 위치에서는 이음판(6)이 삽입구(8)의 방향에서 방사상 내측으로 휘어져 있어 홈(7)이 이음판(6)에서 풀려 있고 필터 엘리먼트(2) 및 하우징 커버(3)가 축방향에서 서로 분리될 수 있다. 하지만 그 내부 응력으로 인해 이음판(6)은 홈(7)의 위치에 도달되는 즉시 안정적인 잠김 위치에 존재한다.
하지만 잠김 위치에서 해제 위치로의 이음판(6)의 조절은 삽입구(8)가 필터 하우징(9)에서 분리되는 경우에만 가능하다. 도 4에 도시된 바와 같이 필터 하우징(9)의 정면이 삽입구(8)로 삽입된 경우에는 이음판(6)의 해제 위치는 도달될 수 없다.
도 5, 도 6, 도 7, 도 8 및 도 9에는 필터 장치(1)에 대한 다른 실시예가 도시되어 있다. 필터 장치는 제1 실시예에서와 같은 동일한 구조를 가지므로 그에 대한 설명은 제1 실시예에 대한 설명으로 대신한다. 하지만 필터 엘리먼트(2)와 하우징 커버(3)를 서로 잠그는 잠금 수단의 실시에서 차이점이 존재한다. 잠금 수단은 마찬가지로 이음판(6) 및 홈(7)으로 이루어지지만 이음판(6)은 필터 엘리먼트(2) 대향측에 인접하게 하우징 커버(3)의 외측 둘레에 존재한다. 이음판(6)은 커버의 측벽에 통합되어 있으며 둘레 방향에서 일정한 각도 부분에 걸쳐 진행하는 잠금부(6a)로 이루어진다. 이 잠금부는 일측 단부에서 하우징 커버(3)와 일체형으로 형성되며 다른 단부에서는 하우징 커버와 연결되지 않는다. 이음판(6)의 이 자유 정면에는 방사상 외측으로 돌출된 그립(6b)이 일체형으로 형성되어 있다. 이음판(6)의 방사상 내측면(도 8, 도 9)에는 잠금 에지(6c)가 형성되어 있다. 잠김 위치에서 이 잠금 에지는 필터 엘리먼트(2)와 고정 결합된 캐리어 링(5)의 방사상 외측면에 형성된 잠금 홈(7)으로 돌출된다. 잠금 홈(7)은 축방향에서 잠금 에지(6c)와 캐리어 링(5) 사이에서 끼워맞춤을 가능하게 하는 잠금 쇼울더로서 실시된다.
1 필터 장치
2 필터 엘리먼트
3 하우징 커버
4 일차 필터
5 캐리어 링
6 이음판
6a 잠금부
6b 그립
6c 잠금 에지
7 홈
8 삽입구
9 필터 하우징

Claims (11)

  1. 하우징 커버(3)에 의해 닫히는 필터 하우징(9)에 교체식으로 삽입 가능한 필터 엘리먼트(2)를 구비한 필터 장치에 있어서, 잠금 위치와 해제 위치 사이로 조절되는 상응하는 잠금 수단(6, 7)이 필터 엘리먼트(2) 및 하우징 커버(3)에 배치되는 것을 특징으로 하는 필터 장치.
  2. 제1항에 있어서, 필터 장치(1)의 조립 상태에서 최소한 하나의 잠금 수단(6)이 필터 하우징(9)에서 지지되며 필터 하우징(9)을 통해 잠김 위치에서 잠기는 것을 특징으로 하는 필터 장치.
  3. 제2항에 있어서, 조립된 상태에서 잠긴 상기 잠금 수단(6)이 필터 하우징(9)의 외측면에 접하는 것을 특징으로 하는 필터 장치.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 잠금 수단(6, 7)이 방사상 방향에서의 상대적 운동을 통해 잠김 위치와 해제 위치 사이에서 조절되는 것을 특징으로 하는 필터 장치.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 필터 엘리먼트(2)에 있는 상기 잠금 수단(6)이 필터 엘리먼트(2)를 감싸는 캐리어 링(5)에 배치되는 것을 특징으로 하는 필터 장치.
  6. 제5항에 있어서, 상기 캐리어 링(5)이 상기 필터 하우징(9)보다 작은 외경을 갖는 것을 특징으로 하는 필터 장치.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 하나의 잠금 수단이 홈(7)으로서 그리고 상응하는 잠금 수단이 홈(7)에 삽입되는 이음판(6)으로서 형성되는 것을 특징으로 하는 필터 장치.
  8. 제7항에 있어서, 상기 이음판(6)이 그 내부 응력으로 인해 잠김 위치의 방향으로 힘을 가하는 것을 특징으로 하는 필터 장치.
  9. 제7항 또는 제8항에 있어서, 하우징 커버(3)에서 상기 잠금 수단이 홈(7)으로서 실시되고 필터 엘리먼트(2)에서 상기 잠금 수단이 필터 하우징(9)의 정면을 위한 삽입구(8)를 한정하는 이음판(6)으로서 실시되는 것을 특징으로 하는 필터 장치.
  10. 제5항, 제7항 또는 제8항에 있어서, 하우징 커버(3)에서 상기 잠금 수단이 이음판(7)으로서 실시되고 필터 엘리먼트(2)에서 상기 잠금 수단이 캐리어 링(5)의 홈(7)으로서 실시되며, 필터 하우징(9)의 정면을 위한 삽입구(8)가 캐리어 링(5)에 의해 한정되는 것을 특징으로 하는 필터 장치.
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 하우징 커버(3)에 일차 필터(4)가 통합되는 것을 특징으로 하는 필터 장치.
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