KR20140012133A - 필터 장치 - Google Patents
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Abstract
유체 필터 장치는 인렛 및 아웃렛 장치, 제 1 및 제 2 단부 부분, 제 2 단부 부분에 부착된 커버, 및 제 1 단부 부분에 부착된 돔형 단부를 가지는 제 1 주변 측벽을 포함한다. 또한, 주 및 보조 단부 부분들을 구비하고 제 1 주변 측벽 내에 동축으로 배치되는 제 2 주변 측벽이 포함되고, 제 1 환경 내부는 그 사이에 배치되고 제 2 환경 내부는 제 2 주변 측벽 내에 배치되고, 제 3 환경 내부는 상기 제 1 주변 측벽 내에 배치된다. 추가로 상기 제 1 환경과 제 2 환경 사이에 배치되는 주 스트레이너, 더 무거운 유체 및 미립자를 분리하도록 유체에 원심 속도를 부가하는 제 1 환경 내에 나선형 채널을 형성하는 베인을 포함한다. 또한, 제 2 스트레이너는 제 2 및 제 3 환경 사이에 있고 필터 매체는 제 3 환경 내에 있다.
Description
본 발명은 일반적으로 필터 장치를 통하여 유동하는 유체를 여과하기 위한 장치에 관한 것이다. 더욱 상세하게는, 본 발명은 다단 여과 및 원심 분리의 조합된 효과에 의해 세정들 사이로서 실질적으로 긴 수명을 가지는 유체 필터 장치이다.
종래의 기본적인 유체 필터는 유체가 통과하는 것을 허용하고 이에 의해 고체 오염물을 저지하는 다공성 배리어를 이용하여 유체로부터 미립자 오염물들을 분리함으로써 유체로부터 고체 오염물을 분리함으로써 작동한다. 가장 통상적인 배리어는 유체 압력, 유체 온도 및 유체 부식 문제와 같은 유체 특성과 양립할 수 있는 다양한 재료로 구성된 스크린 또는 메쉬이다. 전형적인 유체 필터 배리어는 실질적으로 대칭 개구를 가지며 이 대칭 개구는 대칭 개구보다 작은 크기의 오염물이 통과하는 것을 허용하고 배리어가 개구보다 큰 크기의 오염물을 보류하도록 하는 크기이다. 전형적인 미립자 오염물의 거의 모두는 형상이 대략 구형이며 오염물들의 전체 크기가 배리어 개구보다 큰 경우, 개별 오염물이 배리어를 통과하는 유체 유동의 힘으로부터 배리어 개구 내로 자체적으로 부분적으로 끼워지게 되며, 개별 오염물이 배리어 보다 약간 더 크면, 그러나, 개별 오염물이 배리어보다 현저하게 더 크면, 개별 오염물 자체가 배리어 내로 끼워지지 않을 것이다. 따라서, 배리어 개구와 오염물 사이에 다수의 접촉점이 있어 오염물이 개구 내로 끼워지는 것을 허용하여, 실질적으로 오염물에 의해 막히는 더 많은 배리어 개구는 필터가 오염물로 가득 채워짐에 따라 필터의 유효 수명을 단축하기 위해 전체 유체 유량 능력을 감소시키는 필터를 초래함에 따라 더 짧은 필터 수명을 초래한다.
예를 들면 백 플러싱(back flush) 작동이 시작되는 경우, 즉, 개구에 끼워지는 오염물을 제거해 보려는 노력으로 배리어를 통과하는 유체 유동 방향을 역전시키는 경우, 상기 오염물은 개구와의 다수의 접촉점때문에 용이하게 빼내지지 않으며 이는 보통 반-탄성 성질의 배리어(전형적으로 종이, 또는 중합체, 와이어 메쉬 등으로 구성됨) 및 오염물(유체에 잠겨질 수 있거나 비 대칭 방식으로 자체적으로 탄성임)과 결합하여, 백 플러싱 작동 동안조차 배리어 개구 내의 개별 오염물의 보류를 초래한다. 또한, 배리어로부터 오염물을 제거하기 위한 유체 유동력은 배리어의 상이한 압력 능력 및 여과 재료의 기계적 강도에 의해 제한된다.
배리어 개구 내로 끼워지는 개별 오염물의 이러한 단점은 종래 기술에서 인정되었으며, 하나의 해결책은 실질적인 대칭 형상으로부터 비 대칭 형상으로 개구를 재성형하는 것인데, 이 비대칭 형상은 전형적으로 배리어 내로 적게 "끼어지는(wedged)" 개별 오염물을 초래하는 배리어 개구와의 두 개의 접촉점만을 가지는 개별 오염물을 초래하는 전형적인 길고 얇은 직사각형 개구이어서, 앞에서 설명된 바와 같이 위에서 설명된 백 플러싱 절차에 의해 배리어로부터 개별 오염물의 더욱 유효한 제거를 허용하며, 여기에서 이는 전형적으로 "자체 세정" 유체 필터로 칭해진다. 또한, 항상 및 때때로 구조적인 필요로서, 자체 세정 유체 필터 배리어 내의 길고 얇은 직사각형 개구는 길고 얇은 직사각형 개구의 긴 폭을 수용하도록 (앞에서 설명된 바와 같이 전형적인 탄성 재료로 구성된 종래의 필터 배리어에 비해) 실질적으로 강성 재료로 구성되며 상기 직사각형 개구는 백 플러싱 작동 동안 배리어로부터 오염물의 제거를 더 용이하게 하기에 긍정적이다. 전형적으로, 자체 세정 유체 필터는 두 개의 상이한 작동 모드를 가지며, 제 1 모드는 더러운 유체 인렛 포트, 깨끗한 유체 아웃렛 포트, 및 더러운 유체 아웃렛 포트를 포함하는 3개의 연속 작동 필터 유체 포트를 가지며, 이러한 작동 모드 하에서 자체 세정 유체 필터는 연속적으로 세정되고(백 플러싱이 요구되지 않음) 본질적으로 더러운 유체의 연속 유동을 가짐으로써 중단되지 않는 유체 여과 작동을 가지며, 여기에서 이러한 모드가 실질적인 정비 없이 연속 자체 세정 유체 필터 작업에 이상적이기 때문에, 연속 세정 유체 유동은 자체 세정 필터를 통하여 "빼내진다(bleed off)". 유체 유동 시스템이 연속적인 더러운 유체 유동 아웃렛을 용인할 수 없을 때(이 경우 예를 들면, 엔진 내의 유체 필터 시스템 또는 오일 필터 윤활 시스템으로서), 환언하면, 유체 시스템이 단일의 더러운 유체 인렛 및 단일의 깨끗한 유체 아웃렛을 가지는 필터를 요구할 때(즉, 전형적으로 차량, 보트, 또는 임의의 다른 이동(mobile) 장비에 요구되는 것과 같은 폐쇄 루프 시스템임), 이는 자체 세정 필터가 자체 세정 필터 작업의 제 2 모드인 단속 백 플러시 작업을 요구하는 부분(where)이다. 제 2 모드는 더러운 유체 인렛 포트 및 깨끗한 유체 아웃렛 포트를 포함하는 두 개의 단속 작동 필터 유체 포트를 가지며, 여기에서 단속 백 플러싱 작동은 유체 유동을 역전시킴으로써 필터로부터 포획된 유체 오염물의 축적을 제거하는 것이 요구되어, 깨끗한 유체 아웃렛이 깨끗한 유체 인렛이 되고 더러운 유체 인렛은 더러운 유체 아웃렛이 되며, 백 플러싱 작동은 실질적으로 오염물 모두가 필터로부터 제거될 때까지 계속된다.
다른 타입의 자체 세정 "필터"는 원심 분리기를 지칭하며, 여기에서 유체는 소용돌이로 그리고 원심력의 사용을 통하여 회전되고 더 무거운 미립자들이 전형적인 원추 절두 형상 벽에 대해 외측으로 회전되어(보통 좁은 단부 하방으로) 회전하는 유체로부터 하방으로 그리고 깨끗한 유체 플로트를 소용돌이로부터 중앙 상방에 정착하여 더 크고 무거운 입자가 제거된다. 원심 분리기는 자체 세정 필터를 위해 앞에서 설명된 제 1 작동 모드와 매우 유사하게 유체 유동 방향으로 작동하며, 여기에서 백 플러싱이 요구되지 않는다, 즉 더러운 유체 인렛(전형적으로 원추 절두형 벽에 대해 인접하게 접선 방향으로 위치됨), 더러운 유체 아웃렛(전형적으로 좁아진 절두원추형 벽의 바닥에 위치됨), 및 깨끗한 유체 아웃렛(전형적으로 절두원추형 챔버의 상부 중앙 부분에 위치됨)이 있으며, 여기에서 원심 분리기의 적절한 작동은 더러운 유체 인렛, 더러운 유체 아웃렛, 및 깨끗한 유체 아웃렛 사이에 유지되는 적절한 압력 차이 및 유량에 의해 유지된다. 따라서, 원심 분리기는 원심적으로 작동하고 비 정비 장치이며, 이는 매력적으로 보일 수 있지만 실제로 필터가 아니며, 실제로 오히려 더 가벼운 유체로부터 무거운 미립자들을 분리하기 위한 분급기이어서, "여과"는 결코 완벽하지 않다, 즉 가벼운 미립자는 분리되지 않으며 몇몇의 무거운 미립자들이 깨끗한 유체 아웃렛에 포함되어, 다수의 적용 분야들에 대해 원심 분리기는 바람직하지 않다. 추가 타입의 자체 세정 필터는 가스를 사용하기 위한 타입이어서 종래의 필터 재료 상에 또는 가스 스트림으로부터 미립자들을 전기적으로 수집하기 위해 한 쌍의 전극을 가로질러 유전체 재료를 양극화함으로써 필터 내의 유전제 재료를 포함하는 가스 스트림으로부터 미립자 물질을 제거한다. 이어서 여과 공정에서 미립자를 수집하기 위해 사용하는 것보다 더 높은 전위를 이용하는 유전체 필터 또는 종래의 필터로부터 수집된 미립자를 증발함으로써 필터를 자체 세정하여, 증발된 미립자가 필터를 통하여 수용가능하게 통과하는 크기로 감소된다. 또 다른 타입의 자체 세정 필터는 자체 세정 필터 장치 내의 형성물(built)의 일 부분으로서 오염물이 축적된 필터 요소를 기계적으로 "벗기는(scrape)" 것이다.
이러한 영역에서 종래 기술을 찾아 보면, 루싱(Loesing)의 미국 특허 제 5,078,875호에서 공개된 것은 가이드 튜브를 가지는 하우징의 컵형 하부 부분 및 필터가 제공된 이의 하우징의 직사각형 횡단면 중앙 부분을 가지는 액체 연료로부터 먼지 및 물을 제거하기 위한 분리기이며, 가이드 튜브를 통하여 액체는, 액체가 안내 튜브 주위 하방으로 바울 챔버(bowl chamber) 내로 전환되기 전에, 액체의 소용돌이 유동을 생성하는 베인 나선형(vaned helical) 바디 주위의 하방으로 유입된다. 가이드 튜브의 외부에는 한 쌍의 수평한 V-형상 피드백 통로가 형성되며 이 피드백 통로는 액체의 더 높은 밀도의 액적이 하방으로 최종 필터로 편향되기 전에 안내 튜브의 내부로부터의 유동과 만나도록 더 높은 밀도의 액체의 액적을 하방으로 취입하여, 분리 효율을 증가시킨다.
또한, 공개된 드루펠(Druffel)의 미국 특허 제 4,298,465호에서, 물 및 또한 다른 입자와 같은 더 높은 밀도 유체로부터 연료와 같은 저 밀도 유체의 분리를 위한 자체-내장 장치가 공개되며 자체-내장 장치는 이 엔진들의 다양한 연료 라인 배열체 및 또한 다양한 차단물을 선택적으로 수용할 수 있음에 따라 자체-내장 장치는 다양한 현존하는 새로운 엔진 및 사용된 엔진 내로 용이하게 새로 장착될 수 있다. 또한, 상기 장치는 유체의 여과 전에 더 완전한 분리에 기여하는 초기 단계에서 저 밀도 유체로부터 입자 및 더 높은 밀도 유체의 분리를 위해 제공하는 개선된 유동 디렉터 수단(flow director means)을 포함한다. 결론적으로, 필터 요소가 저 밀도 유체의 여과시 더 적고 더 높은 밀도 유체 및 입자가 노출되는 사실에 의해 필터 요소가 연장된 수명을 가진다.
계속해서 카사미트자나(Casamitjana)의 미국 특허 제 4,312,751호의 종래 기술에서 공개된 것은, 이 같은 오염물이 혼합성이 아닌 액체로부터 오염물을 분리하기 위한 장치이다. 카사미트자나 특허에는 액체가 상기 장치로 유입되는 것을 허용하기 위한 인렛 개구 및 액체가 상기 장치로부터 나오는 것을 허용하기 위한 아웃렛 개구가 형성된 인렛 및 아웃렛 부분, 및 분리기 부분을 포함하며, 상기 분리기 부분은 인렛 및 아웃렛 부분으로 해제가능하게 고정되고 일반적인 원통형 리셉터클을 포함한다. 사용 중인 카사미트자나의 특허에서의 원통형 리셉터클은 이의 중앙 축선이 실질적으로 수직하게 배치되고 이의 상단부에 상기 장치의 인렛 및 아웃렛 부분, 및 원통형 리셉터클의 상단부에 임펠러 요소가 배치되고 상기 인렛 개구에 의해 상기 장치로 유입하는 액체를 수용하고 리셉터클로 운동의 회전 성분을 전달하면서 이 같은 액체가 리셉터클 내로 안내되도록 배치된다. 이에 의해 카사미트자나 특허에서 오염물은 원심 효과에 의해 액체로부터 분리되고 리셉터클로부터 분리된 오염물을 가지는 액체가 아웃렛 개구에 의해 상기 장치로부터 나오는 동안 리셉터클의 바닥에 정착한다. 여기서 카사미트자나 특허에서 정지된 베인(9)은 입자 및 더 무거운 유체를 바울(bowl)의 바닥에 유지하는 작용을 하며, 또한 도립형 콘(10)은 또한 입자 및 더 무거운 유체를 또한 바울의 바닥을 향하여 구동시키는 것을 돕는다.
다음으로, 신내버(Shinaver)의 미국 특허 제 4,456,529호의 종래 기술에서 공개된 것은 상이한 밀도의 유체를 분리하기 위한 필터 장치이다. 상기 장치는 상대적으로 작은 하우징 크기를 가져서 상기 장치가 승용차 내의 설치에 특히 적합하다. 신내버 특허의 주요 필터의 구성은 종래 기술에서 발생된 밀봉 문제점을 제거하고 뿐만 아니라 원통형 필터가 되는 필터에 의해 증가된 용량을 가지는 필터의 이용을 허용할 것이 의도된다.
또한, 드루펠의 미국 특허 제 4,502,954호의 종래 기술에서 공개된 것은, 상류에서 특히 유용한 물 분리기 및 연료 필터의 조합이, 연료 펌프의 흡입 측은 하부 챔버에서 물 및 미립자 재료의 초기 정착을 위한 제공을 포함하며 그 다음에 유체가 역류(backflow) 방지 체크 밸브를 통하여 미세한 여과가 발생하는 상부 챔버 내로 통과한다. 드루펠 특허에서, 체크 밸브, 바람직하게는 하부 및 상부 챔버들 사이의 볼 밸브는 예를 들면 상부 챔버 내의 필터 요소의 수리를 위해, 상부 커버가 개방될 때 필터/분리기 조립체로부터 중력에 의한 연료의 어떠한 역류도 방지한다. 드루펠 특허의 볼 밸브의 위치는 밸브를 망칠 수 있는 매우 오염된 유입 유체 하에 볼 밸브가 있는 것을 회피한다. 드루펠 특허의 인렛 구조와 관련하여, 조립체는 물 및 입자에 운동의 하방 성분을 전달하면서 물 및 입자를 원심적으로 제거하기 위한 나선형 유동 경로를 유도하기 위한 채널이며, 이는 신내버 특허에 대한 구성과 유사함에 주목한다.
자체 세정 또는 실질적인 자체 세정 필터는 요구되는 적은 보수, 유체 프로세스 또는 시스템의 감소된 주기적 또는 부득이한 중단에 의해, 즉 거의 완전한 연속 사용에 의해 일반적으로 매우 바람직하며, 여과된 유체가 독성이고 인화성, 등인 경우 환경 문제가 될 수 있는 사용된 또는 오염된 필터 요소로부터 발생된 폐기가능한 폐기물이 감소된다는 점에서 환경적으로 "더 친화적(greener)"이다. 따라서 요구되는 것은 정비가 요구되기 전에 가장 긴 여과 조립체 수명을 가진 미세 여과를 제공하도록 원심 미립자 분리, 다수의 거르기(straining) 단계, 및 최종 미세 여과를 조합함으로써 확대된 미세 여과 능력을 가지는 실질적인 자체 세정 필터이다. 이는 필터 유체 유동력 모두가 필터 요소 내로 포획된 오염물을 홀딩하는 경향이 있으며 이에 따라 필터 요소 내로 오염물이 추가로 포획되고 끼이며, 이러한 오염물의 축적은 더 빠른 속도로 발생하며 이는 더 빈번한 필터 정비가 필요한 종래의 단일 스테이지 비 자체 세정 필터와는 대조적이다.
본 발명의 자체 세정 필터가 약 10 미크론 앱솔로트(absolute)의 매우 미세한 수준에 이르기까지 여과하는 능력을 가지며 반면 연속적인 더러운 유체 아웃렛이 진정한 자체 세정 필터를 요구하는 것이 용인될 수 없는 폐쇄형 루프 시스템에서 필터 보수 사이의 간격을 최대화하도록 최종 10 미크론 액솔루트 필터의 상류의 미립자를 걸르고 또한 제거하는 더 미세한 미립자의 연속 스테이지와 함께 최종 10 미크론 앱솔루트 필터의 상류의 더 무거운 유체 및 입자를 원심으로 제거할 수 있는 것이 바람직하다.
대략, 유체를 정화하기 위한 본 발명의 유체 필터 장치는 제 1 단부 부분 및 대향하는 제 2 단부 부분을 구비한 제 1 주변 측벽을 포함하며, 제 2 단부 부분은 제 1 주변 측벽을 통하여 배치되는 더러운 유체 인렛 통공을 포함하며, 또한 제 2 단부 부분은 또한 제 1 주변 측벽을 또한 통과하는 아웃렛 통공을 포함한다. 또한 유체 필터 장치에 포함된 것은 제 2 단부 부분에 부착된 커버 및 제 1 단부 부분에 부착된 돔형 단부이다. 추가로 포함된 유체 필터 장치 상에서 내부로 이동하는 것은 주 단부 부분 및 대향하는 보조 단부 부분을 구비한 제 2 주변 측벽이 여기에서 제 2 주변 측벽은 제 1 주변 측벽 내에 실질적으로 동축으로 배치되며, 주 단부 부분은 제 1 단부 부분에 인접하고 보조 단부 부분은 제 2 단부 부분에 인접한다. 또한, 유체 필터 장치 내에 포함된 것은 제 1 및 제 2 주변 측벽들 사이로서 배치되는 것으로서 형성된 제 1 환경 내부, 제 2 주변 측벽 내에 배치되는 것으로서 형성된 제 2 환경 내부, 및 제 2 주변 측벽이 내부로 연장하지 않는 제 1 주변 측벽 내에 배치되는 것으로서 형성되는 제 3 환경 내부이다.
유체 필터 장치는 또한 제 1 환경 내부와 제 2 환경 내부 사이로서 배치된 주 스트레이너를 포함하며, 주 스트레이너는 주 단부 부분에 인접하고 또한 베인은 제 1 환경 내부 내에 연속 나선형 채널을 형성하며, 더러운 유체를 유체 인렛 통공으로부터 주 스트레이너로 지향하도록 그리고 더러운 유체의 더 무거운 유체 부분 및 미립자 오염물 부분을 제 1 주변 측벽의 제 1 단부 부분을 향하여 구동하기 위해 유체에 원심 속도를 부가하도록 작동된다. 유체 필터 장치에 부가하여, 보조 스트레이너는 제 2 환경 내부와 제 3 환경 내부 사이로서 배치되며, 보조 스트레이너는 보조 단부 부분에 인접하고 필터 매체는 제 3 환경 내부 내에 배치된다. 여기에서 사용 중(operationally), 유체 필터 장치상에서 더러운 유체가 더러운 유체 인렛 장치를 경유하여 제 1 환경 내부로 유입되고 제 1 환경 내부에서 베인을 경유하여 그리고 주 스트레이너를 통하여 제 2 환경 내부로 소통되고 유체는 보조 스트레이너를 통하여 제 3 환경 내부로 추가로 소통되고 유체는 필터 매체를 통하여 추가로 소통되고 실질적으로 정화된 유체는 계속 아웃렛 통공을 통하여 소통한다.
본 발명의 이러한 및 다른 목적은 첨부된 도면을 함께 취할 때 본 발명의 예시적인 실시예의 아래의 상세한 설명의 고려로부터 더 용이하게 인정되고 이해될 것이다.
도 1은 인렛 및 아웃렛 통공이 덮여진 유체 필터 장치의 사시도를 보여주며, 추가로 제 1 주변 측벽 및 이의 제 1 및 제 2 단부 부분, 커버, 돔(dome), 벤트, 자기 드레인, 및 보조 포트를 보여주며;
도 2는 인렛 및 아웃렛 통공이 개방된 유체 필터 장치의 사시도를 보여주며, 추가로 제 1 주변 측벽 및 이의 제 1 및 제 2 단부 부분, 커버, 돔, 벤트, 자기 드레인 및 보조 포트를 보여주며;
도 3은 인렛 및 아웃렛 통공이 덮여진 유체 필터 장치의 측면도를 보여주며, 추가로 제 1 주변 측벽 및 이의 제 1 및 제 2 단부 부분, 커버, 돔, 벤트, 자기 드레인, 및 보조 포트를 보여주며;
도 4는 개방된 아웃렛 통공, 제 1 주변 측벽 및 이의 제 1 및 제 2 단부 부분, 커버, 돔, 벤트, 자기 드레인, 및 보조 포트를 포함하는 유체 필터 장치 내부들을 보여주기 위한 도 3으로부터 4-4 횡단면을 보여주며, 추가로 제 1, 제 2, 및 제 3 환경 내부들과 함께 주 및 보조 스트레이너, 베인 및 연속 나선형 채널, 필터 매체, 및 혼합 챔버(coalescing chamber)가 도시되며;
도 5는 인렛의 더러운 유체 유입 통공 및 아웃렛의 정화된 유체 유출 통공, 제 1 주변 측벽 및 이의 제 1 및 제 2 단부 부분, 커버, 돔, 벤트, 자기 드레인, 및 보조 포트를 포함하는 유체 필터 장치 내부를 보여주기 위해 도 1로부터의 5-5 횡단면을 보여주며, 추가로 제 1, 제 2, 및 제 3 환경 내부와 함께 주 및 보조 스트레이너, 베인 및 연속 나선형 채널, 필터 매체, 및 혼합 챔버, 및 합쳐지는 유체 유동 영역 및 인렛 통공으로부터 아웃렛 통공으로의 유체 필터 장치를 통한 유체 유동의 경로와 함께 제 2 환경 내부 유체 유동 영역을 보여주며;
도 6은 다른 필터가 수리되는 동안 어느 한 필터의 사용을 허용하거나 동시에 두 필터를 사용하는 것을 허용하도록 이송 밸브와 함께 사용된 한 쌍의 유체 필터 장치를 보여주며;
도 7은 더러운 유체 인렛으로부터 진행하여 연속적인 원심 속도를 제 1 환경 내부 내의 연속적 나선형 채널 베인으로부터 더러운 유체에 전달하고 이어서 낮은 원심 속도 유체에 인접한 주 스트레이너로 진행하고, 이어서 주 스트레이너를 통과하고 유체가 여전히 제 2 환경 내부에서 소정의 정도의 원심 속도를 가지는 동안 낮은 원심 속도 유체에 인접한 보조 스트레이너로 이어서 보조 스트레이너를 통하여 제 3 환경 내부로 그리고 혼합 챔버 내로 진행하고 여기서 유체 속도는 필터 매체가 유입하기 전에 감속되고, 여기서 정화된 유체는 필터 매체로부터 배출되어 아웃렛 통공 상으로 진행하는, 유체 필터 장치를 통한 주 유체 유동의 개략도를 보여주며;
도 8은 암형(female) 키이 유동 포트를 통하여 루팅되는 정화된 유체의 유체 유동과 함께 도시된 암형 육각형 키이를 구비한 암형 키이 유동 포트의 사시도를 보여주며;
도 9는 수형(male) 키이 캡을 통하여 루팅되는 정화된 유체의 유체 유동과 함께 도시된 수형 육각형 돌출부를 구비한 필터 매체용 수형 키이 캡의 사시도를 보여주며;
도 10은 커버, 암형 키이 유동 포트, 상기 유동 포트용 지지부의 조립 사시도를 보여주며, 여기에서 암형 육각형 키이는 필터 매체, 수형 키이 캡, 및 암형 키이 유동 포트를 통하여 루팅되는 정화된 유체의 유체 유동과 함께 유체 매체의 수형 키이 캡의 수형 육각형 돌출 키이와 정합되게 맞물리며, 여기에서 도 10의 조립도는 도 4 및 도 5 내에 도시된 바와 같은 필터 매체에 대한 대안적인 실시예이다.
도 2는 인렛 및 아웃렛 통공이 개방된 유체 필터 장치의 사시도를 보여주며, 추가로 제 1 주변 측벽 및 이의 제 1 및 제 2 단부 부분, 커버, 돔, 벤트, 자기 드레인 및 보조 포트를 보여주며;
도 3은 인렛 및 아웃렛 통공이 덮여진 유체 필터 장치의 측면도를 보여주며, 추가로 제 1 주변 측벽 및 이의 제 1 및 제 2 단부 부분, 커버, 돔, 벤트, 자기 드레인, 및 보조 포트를 보여주며;
도 4는 개방된 아웃렛 통공, 제 1 주변 측벽 및 이의 제 1 및 제 2 단부 부분, 커버, 돔, 벤트, 자기 드레인, 및 보조 포트를 포함하는 유체 필터 장치 내부들을 보여주기 위한 도 3으로부터 4-4 횡단면을 보여주며, 추가로 제 1, 제 2, 및 제 3 환경 내부들과 함께 주 및 보조 스트레이너, 베인 및 연속 나선형 채널, 필터 매체, 및 혼합 챔버(coalescing chamber)가 도시되며;
도 5는 인렛의 더러운 유체 유입 통공 및 아웃렛의 정화된 유체 유출 통공, 제 1 주변 측벽 및 이의 제 1 및 제 2 단부 부분, 커버, 돔, 벤트, 자기 드레인, 및 보조 포트를 포함하는 유체 필터 장치 내부를 보여주기 위해 도 1로부터의 5-5 횡단면을 보여주며, 추가로 제 1, 제 2, 및 제 3 환경 내부와 함께 주 및 보조 스트레이너, 베인 및 연속 나선형 채널, 필터 매체, 및 혼합 챔버, 및 합쳐지는 유체 유동 영역 및 인렛 통공으로부터 아웃렛 통공으로의 유체 필터 장치를 통한 유체 유동의 경로와 함께 제 2 환경 내부 유체 유동 영역을 보여주며;
도 6은 다른 필터가 수리되는 동안 어느 한 필터의 사용을 허용하거나 동시에 두 필터를 사용하는 것을 허용하도록 이송 밸브와 함께 사용된 한 쌍의 유체 필터 장치를 보여주며;
도 7은 더러운 유체 인렛으로부터 진행하여 연속적인 원심 속도를 제 1 환경 내부 내의 연속적 나선형 채널 베인으로부터 더러운 유체에 전달하고 이어서 낮은 원심 속도 유체에 인접한 주 스트레이너로 진행하고, 이어서 주 스트레이너를 통과하고 유체가 여전히 제 2 환경 내부에서 소정의 정도의 원심 속도를 가지는 동안 낮은 원심 속도 유체에 인접한 보조 스트레이너로 이어서 보조 스트레이너를 통하여 제 3 환경 내부로 그리고 혼합 챔버 내로 진행하고 여기서 유체 속도는 필터 매체가 유입하기 전에 감속되고, 여기서 정화된 유체는 필터 매체로부터 배출되어 아웃렛 통공 상으로 진행하는, 유체 필터 장치를 통한 주 유체 유동의 개략도를 보여주며;
도 8은 암형(female) 키이 유동 포트를 통하여 루팅되는 정화된 유체의 유체 유동과 함께 도시된 암형 육각형 키이를 구비한 암형 키이 유동 포트의 사시도를 보여주며;
도 9는 수형(male) 키이 캡을 통하여 루팅되는 정화된 유체의 유체 유동과 함께 도시된 수형 육각형 돌출부를 구비한 필터 매체용 수형 키이 캡의 사시도를 보여주며;
도 10은 커버, 암형 키이 유동 포트, 상기 유동 포트용 지지부의 조립 사시도를 보여주며, 여기에서 암형 육각형 키이는 필터 매체, 수형 키이 캡, 및 암형 키이 유동 포트를 통하여 루팅되는 정화된 유체의 유체 유동과 함께 유체 매체의 수형 키이 캡의 수형 육각형 돌출 키이와 정합되게 맞물리며, 여기에서 도 10의 조립도는 도 4 및 도 5 내에 도시된 바와 같은 필터 매체에 대한 대안적인 실시예이다.
대략, 도 1을 처음으로 참조하면, 덮여진 인렛 통공(100) 및 아웃렛 통공(105)을 가지는 유체 필터 장치(55)의 사시도가 도시되며, 추가로 제 1 주변 측벽(85) 및 이의 제 1 단부 부분(90) 및 제 2 단부 부분(95), 커버(110), 돔(115), 벤트(300), 자기 드레인(305), 및 보조 포트(315)가 도시된다. 다음으로, 도 2는 개방된 인렛 통공(100) 및 아웃렛 통공(105)을 가지는 유체 필터 개구(55)의 사시도를 보여주며, 추가로 제 1 주변 측벽(85) 및 이의 제 1 단부 부분(90) 및 제 2 단부 부분(95), 커버(110), 돔(115), 벤트(300), 자기 드레인(305), 및 보조 파이프(315)를 보여준다. 계속해서, 도 3은 덮여진 인렛 통공(100) 및 아웃렛 통공(105)을 가지는 유체 필터 개구(55)의 측면도를 보여주며, 추가로 제 1 주변 측벽(85) 및 이의 제 1 단부 부분(90) 및 제 2 단부 부분(95), 커버(110), 돔(115), 벤트(300), 자기 드레인(305), 및 보조 포트(315)가 도시된다.
다음으로, 도 4는 개방된 아웃렛 통공(105), 제 1 주변 측벽(85) 및 이의 제 1 단부 부분(90) 및 제 2 단부 부분(95), 커버(110), 돔(115), 벤트(300), 자기 드레인(305), 및 보조 포트(315)를 보여주는 것을 포함하는 유체 필터 장치(55) 내부를 보여주기 위해 도 3으로부터의 4-4 횡단면을 보여주며 추가로 제 1 환경 내부(140), 제 2 환경 내부(145), 및 제 3 환경 내부(150)와 함께 주 스트레이너(155) 및 보조 스트레이너(160), 베인(170) 및 연속 나선형 채널(175), 필터 매체(165), 및 혼합 챔버(225)를 보여준다. 계속해서, 도 5는 인렛의 더러운 유체 유입 통공(100) 및 아웃렛 정화된 유체(80) 유출 통공(105), 제 1 주변 측벽(85) 및 이의 제 1 단부 부분(90) 및 제 2 단부 부분(95), 커버(110), 돔(115), 벤트(300), 자기 드레인(305), 및 보조 포트(315)를 보여주는 것을 포함하는 유체 필터 장치(55) 내부를 보여주기 위해 도 1로부터의 5-5 횡단면을 보여주며, 추가로 제 1 환경 내부(140), 제 2 환경 내부(145), 제 3 환경 내부(150)와 함께 주 스트레이너(155) 및 보조 스트레이너(160), 베인(170) 및 연속 나선형 채널(175), 필터 매체(165), 및 혼합 챔버(225), 및 인렛 통공(100)으로부터 아웃렛 통공(105)으로의 유체 필터 통공(55)을 통한 유체 유동의 경로(60)와 함께 합쳐지는 유체 유동 영역(230) 및 제 2 환경 내부 유체 유동 영역(235)을 보여준다.
다음으로, 도 6은 다른 필터 장치(55)가 수리되는 동안 어느 한 필터 장치(55)의 이용을 허용하도록 또는 동시에 양 필터 장치(55)를 이용하도록 이송 밸브(310)와 함께 이용된 한 쌍의 유체 필터 장치(55)를 보여준다. 또한, 도 7은 더러운 유체 인렛(100)으로부터 진행하여 연속 원심 속도(180)를 제 1 환경 내부(140) 내의 연속 나선형 채널 베인(175)으로부터의 더러운 유체(65)에 전달하는 더러운 유체 인렛(100)에 전달하고 이어서 낮은 원심 속도 유체(200)에 인접한 주 스트레이너(155)로 진행하는 유체 필터 장치(55)를 통과하는 주 유체 유동(60)의 개략도를 보여준다. 또한, 도 7은 유체(60)가 여전히 제 2 환경 내부(145)에서 소정의 정도의 더 높은 원심 속도(205)를 가지면서 유체(60)가 이어서 주 스트레이너(155)를 통하여 지나가고 낮은 원심 속도 유체(200)에 인접한 보조 스트레이너(160)로 진행하고,이어서 보조 스트레이너(160)를 통하여 제 3 환경 내부(150)로 그리고 혼합 챔버(225)로 지나가며, 여기에서 유체 속도는 필터 매체(165)가 유입되기 전에 감속되며(240), 여기에서 정화된 유체(80)는 필터 매체(165)로부터 배출되어 아웃렛 통공(105) 내로 진행한다.
다음으로, 도 8은 암형 키이 유동 포트(168)를 통하여 루팅되는 정화된 유체(80)의 유체 유동(60)과 함께 도시된 암형 육각형 키이(169)를 구비한 암형 키이 유동 포트(168)의 사시도를 보여준다. 또한, 도 9는 수형 키이 캡(166)을 통하여 루팅되는 정화된 유체(80)의 유체 유동(60)과 함께 도시된 수형 육각형 돌출부(167)를 구비한 필터 매체(165)를 위한 수형 키이 캡(166)의 사시도를 보여준다. 계속해서, 도 10은 커버(110), 수형 키이 유동 포트(168), 유동 포트(168)를 위한 지지부(164)의 조립체의 사시도를 보여주며, 여기에서 암형 육각형 키이(169)가 필터 매체(165), 수형 키이 캡(166), 및 암형 키이 유동 포트(168)를 통하여 루팅되는 정화된 유체(80)의 유체 유동(60)과 함께 필터 매체(165)의 수형 키이 캡(166)의 수형 육각형 돌출 키이(167)와 정합되게 맞물되며, 여기에서 도 10의 조립도는 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같은 필터 매체(165)에 대한 대안적인 실시예이다.
도 4, 도 5 및 도 7을 참조하면, 유체(60)를 정화하기 위한(80) 유체 필터 요소 조립체(50)가 도시되며, 본질적으로 유체 필터 요소 조립체(50)로 칭해진 내부들이어서 제 1 단부 부분(90) 및 대향 제 2 단부 부분(95)을 가지는 제 1 주변 측벽(85)을 포함하는 임의의 타입의 외부 하우징이 아래와 같이 이용되는 것을 허용하며, 제 2 주변 측벽(120)은 주 단부 부분(125) 및 대향하는 보조 단부 부분(130)을 포함한다. 여기에서 제 2 주변 측벽(120)은 제 1 주변 측벽(85) 내에 실질적으로 동축으로 배치되며(135) 주 단부 부분(125)은 제 1 단부 부분(90)에 인접하고 보조 단부 부분(130)은 제 2 단부 부분(95)에 인접한다. 또한, 제 1 환경 내부(140)는 제 1 주변 벽(85)과 제 2 주변 벽(120) 사이에 배치되는 것으로서 규정되며, 제 2 환경 내부(145)는 제 2 주변 측벽(120) 내에 배치되는 것으로서 규정되며, 제 3 환경 내부(150)는 제 1 주변 측벽(85) 내에 배치되는 것으로서 규정되며, 제 3 환경 내부에서 제 2 주변 측벽(120)이 내부로 연장하지 않는다.
또한 유체 필터 요소 조립체(50) 내에 포함된 것은 제 1 환경 내부(140)와 제 2 환경 내부(145) 사이로서 배치되는 주 스트레이너(155)이며, 여기에서 주 스트레이너(155)는 주 단부 부분(125)에 인접한다. 또한, 보조 스트레이너(160)는 제 2 환경 내부(145)와 제 3 환경 내부(150) 사이로서 배치되며, 여기에서 제 2 스트레이너(160)는 보조 단부 부분(130)에 인접한다. 또한 필터 매체(165)는 제 3 환경 내부(150) 내에 배치되며, 여기에서 작동가능하게 더러운(65) 유체(60)는 제 1 환경 내부(140) 내로 유입되고 주 스트레이너(155)를 통하여 제 2 환경 내부(145) 내로 소통되고 상기 유체(60)는 보조 스트레이너(160)를 통하여 제 3 환경 내부(150) 내로 추가로 소통되고 추가로 유체(60)는 필터 매체(165)를 통하여 소통한다.
유체 필터 요소 조립체(50)에 대한 옵션으로서, 추가로 제 1 환경 내부(140) 내에 배치되는 베인(170)이 포함될 수 있으며, 여기에서 작동 가능하게 베인(170)은 원심 속도(180)를 더러운(65) 유체(60)로 전달하여 전형적으로 미립자(70) 및 더 무거운 유체(75)의 형태로 더러운 유체 내에 있는 무거운 물질을 실질적으로 분리한다. 또한 베인(170) 상에, 더러운(65) 유체(60)를 보조 단부 부분(130)으로부터 주 단부 부분(125)으로 지향하여 주 스트레이너(155)에 근접(185)되도록 제 1 환경 내부(140) 내에 연속 나선형 채널(175)을 형성할 수 있다.
유체 필터 요소 조립체(50)에 대해, 주 스트레이너(155)를 상세하게 보면, 주 스트레이너(155)는 제 2 주변 벽(120) 주 단부 부분(125)의 연속체(195)를 구조적으로 형성하는 절두 원추형 형상부(190) 내로 형성되어, 제 1 환경 내부 부분(140)에 대한 주 스트레이너(155) 노출을 실질적으로 최대로 하도록 작동되며, 제 1 환경 내부 부분에서 더러운(65) 유체(60)는 더 적은 더 무거운 유체(75) 및 더 적은 미립자 오염물(70)을 가지는 낮은 원심 속도(200)에 있다. 유체 필터 요소 조립체(50)에 대해 보조 스트레이너(160)를 보면 보조 스트레이너(160)는 제 2 환경 내부(145)의 대부분 내에 구조적으로 배치(215)되는 절두 원추형 형상부(210) 내로 형성되며, 여기에서 보조 스트레이너(160) 절두 원추형 형상부(210)는 제 2 주변 측벽(120)에 대해 실질적으로 평행(220)하며, 이는 제 2 환경 내부 부분(145)에 대한 보조 스트레이너(160) 노출을 실질적으로 최대로 하도록 작동되며, 여기서 유체(60)는 더 적고 더 무거운 유체(75) 및 더 적은 미립자 오염물(70)을 가지는 낮은 원심 속도(200)이다.
계속해서, 유체 필터 요소 조립체(50)에 대해, 선택적으로 제 3 환경 내부(150)는 제 2 스트레이너(160)와 필터 매체(165) 사이로서 배치되는 혼합 챔버(225)를 더 포함할 수 있으며, 여기에서 혼합 챔버(225)는 제 2 환경 내부(145)의 유체 유동 횡단면적(235)의 두 배 이상의 유체 유동 횡단면적(230)을 가지며, 여기서 혼합 챔버(225)는 유체(60)가 필터 매체(165)로 유입되기 전에 더 무거운 유체(75) 및 미립자 오염물(70)로부터 추가 정착을 허용하도록 유체(60)의 속도(240)를 감속시키도록 작동된다.
대략, 도 7을 포함하여 도 1 내지 도 5를 참조하면, 유체(60)를 정화하기 위한(80) 유체 필터 장치(55)의 본 발명은 외부 하우징을 포함하며 이에 따라 완전한 장치(55)로 칭해진 것은 아래와 같으며 제 1 단부 부분(90) 및 대향하는 제 2 단부 부분(95)을 구비한 제 1 주변 측벽(85)을 포함하며, 여기에서 제 2 단부 부분(95)은 제 1 주변 측벽(85)을 통하여 배치되는 더러운 유체 유입 통공(100)을 포함하며 추가로 제 2 단부 부분(95)은 또한 제 1 주변 측벽(85)을 또한 통하여 아웃렛 통공(105)을 포함한다. 또한 유체 필터 장치(55)에 포함된 것은 제 2 단부 부분(95)에 부착되는 커버(110) 및 제 1 단부 부분(90)에 부착되는 돔형 단부(115)가 포함된다. 유체 필터 장치(55) 상에서 내부로 이동하는 것은 추가로 주 단부 부분(125) 및 대향 보조 단부 부분(130)을 구비한 제 2 주변 측벽(120)을 포함하며, 여기에서 제 2 주변 측벽(120)은 제 1 주변 측벽(85) 내에 실질적으로 동축으로 배치되며(135), 주 단부 부분(125)은 제 1 단부 부분(90)에 인접하고 보조 단부 부분(130)은 보조 단부 부분(95)에 인접한다. 또한, 유체 필터 장치(55) 내에 포함된 것은 제 1 주변 측벽(85)과 제 2 주변 측벽(120) 사이로서 배치되는 것으로 규정되는 제 1 환경 내부(140), 제 2 주변 측벽(120) 내에 배치되는 것으로 규정되는 제 2 환경 내부(145), 및 제 2 주변 측벽(120)이 내부로 연장하지 않는 제 1 주변 측벽(85) 내에 배치되는 것으로서 규정되는 제 3 환경 내부(150)이다.
유동 필터 장치(55)는 또한 제 1 환경 내부(140)와 제 2 환경 내부(145) 사이로서 배치되는 주 스트레이너(155) 및 추가로 베인(170)을 포함하며, 여기에서 주 스트레이너(155)는 주 단부 부분(125)에 인접하고 상기 베인(170)은 유체 인렛 통공(100)으로부터 주 스트레이너(155)로 더러운(65) 유체(60)를 지향시키고 유체(60)로 원심 속도(180)를 부가하도록 작동되는 제 1 환경 내부(140) 내에 연속 나선형 채널(175)을 형성하여, 제 1 주변 측벽(85) 제 1 단부 부분(90)을 향하여 더러운(65) 유체(60)의 미립자 오염물 부분(70) 및 더 무거운 유체 부분(75)을 구동한다. 유체 필터 장치(55)에 부가하여, 보조 스트레이너(160)는 제 2 환경 내부(145)와 제 3 환경 내부(150) 사이로서 배치되며, 여기에서 보조 스트레이너(160)는 보조 단부 부분(130)에 인접하고 필터 매체(165)는 제 3 환경 내부(150)에 배치된다. 여기에서 사용 중 특히 도 4, 5, 및 7을 보면, 유체 필터 장치(55) 상에, 더러운(65) 유체(60)는 더러운 유체 인렛 통공(100)을 경유하여 제 1 환경 내부(140) 내로 유입되고 주 스트레이너(155)를 통하여 제 2 환경 내부(145)로 그리고 제 1 환경 내부(140) 내에 베인(170)을 경유하여 소통되고 추가로 상기 유체(60)는 추가로 보조 스트레이너(160)를 통하여 제 3 환경 내부(150) 내로 소통하고, 추가로 유체(60)는 필터 매체(165)를 통하여 소통되고 실질적으로 정화된(80) 유체(60)는 아웃렛 통공(105)을 통하여 계속 소통한다.
추가로 유체 필터 장치(55) 상에 그리고 유체 필터 장치(55)에 대한 주 스트레이너(155)를 자세히 보면, 주 스트레이너(155)는 제 2 주변 측벽(120) 제 1 단부 부분(125)의 연속체(195)를 구조적으로 형성하고, 제 1 환경 내부 부분(140)에 대한 주 스트레이너(155) 노출을 실질적으로 최대화하도록 작동되는 절두 원추형 형상부(190)로 형성되며, 제 1 환경 내부 부분에서 더러운(65) 유체(60)는 더 적고 더 무거운 유체(75) 및 더 적은 미립자 오염물(70)을 가지는 낮은 원심 속도(200)에 있다. 보조 스트레이너(160)를 보면, 유체 필터 요소 조립체(50)에 대해, 보조 스트레이너(160)는 제 2 환경 내부(145)의 대부분 내에 구조적으로 배치되는(215) 절두 원추형 형상부(210)로 형성되며, 여기에서 보조 스트레이너(160) 절두 원추형 형상부(210)는 제 2 주변 측벽(120)에 실질적으로 평행하며(220) 이는 유체(60)가 더 적고 더 무거운 유체(75) 및 더 적은 미립자 오염물(70)을 가지는 낮은 원심 속도(200)에 있는 보조 환경 내부 부분(145)에 대한 보조 스트레이너(160) 노출을 실질적으로 최대화하도록 작동된다.
계속해서, 유체 필터 장치(55)에 대해, 선택적으로 제 3 환경 내부(150)는 제 2 스트레이너(160)와 필터 매체(165) 사이로서 배치되는 혼합 챔버(225)를 더 포함할 수 있으며, 여기에서 혼합 챔버(225)는 제 2 환경 내부(145)의 유체 유동 횡단면적(235)의 두 배 이상의 유체 유동 횡단면적(230)을 가지며, 여기에서 혼합 챔버(225)는 유체(60)가 필터 매체(165)에 유입되기 전에 더 무거운 유체(75) 및 미립자 오염물(70)의 추가 정착을 허용하도록 유체(60)의 속도(240)를 감속하도록 작동된다.
특히 도 4, 도 5 및 도 7을 참조하면, 유체 필터 요소 조립체(50) 또는 특히 유체(60) 유동을 위한 유체 필터 장치(55)를 위해; 먼지(65) 유체가 통공(100)에 들어가는 곳에서 시작하여 유체(60)가 바람직하게는 베인(170) 시스템이 원심(180) 효과를 부여하는 엔진 연료이며, 물(75) 및 더 무거운 입자(70)가 돔(115)의 바닥에 정착될 것이다. 여기에서, "305"에서 배수(draining)를 경유하여 물(75) 및 입자(70)를 제거하기 위한 옵션이 있다. 다음으로, 제 1 환경 내부(140) 내에 배치되는 주 스트레이너(155)는 바람직하게는 용이한 제거를 위해 절두 원추형 바울(190) 내의 더 작은 물 액적 및 입자를 분리할 세정가능한 스테인리스 강 메쉬 요소이다. 주 스트레이너(155)를 위한 스테인리스 메쉬는 100 또는 200 미크론 앱솔루트 세정가능한 메쉬에서 이용가능하며, 추가로 주 스트레이너(144)는 유체(60)가 합쳐질 수 있다. 계속해서, 제 2 환경 내부(145) 내부에서 보조 스트레이너(160)는 바람직하게는 또한 스테인리스 강 메쉬 스트레이너가 심지어 더 미세한 수준으로 여과되는 것이 바람직하다. 보조 스트레이너(160)는 바람직하게는 세정가능한 40 또는 60 미크론 앱솔루트 메쉬를 사용할 것이다. 다음으로, 최종 요소 필터 매체(165) 아래의 제 3 환경 내부(150)에서 유동 영역은 유화된 물(75) 및 더 작은 입자(70)가 이전의 필터 매체(165)에 정착되는 것을 허용하는 제 2 환경 내부(145)의 유동 영역(235)을 경유하여 혼합 챔버(225)에서 증가한다. 필터 매체(165)는 바람직하게는 10 또는 30 미크론 앱솔루트 매체이며, 30 미크론 레이팅(rating)에서 99.9% 앱솔루트 여과 및 10 미크론 레이팅에서 99.6% 앱솔루트 여과이며, 여기에서 실질적으로 정화된 연료(80)는 통공(105)으로부터 배출된다.
또한, 유체 필터 요소 조립체(50) 또는 유체 필터 장치(55)에 대해 바람직하게는 엔진 연료인 현재의 유체(60)는 시간 당 약 일백팔십(180) 내지 이천육십(2,036) 갈론의 유량 범위를 가지며, 99%의 물 제거 효율 및 화씨 천칠백(1,700) 도의 ABS 또는 IMO 온도 레이팅을 구비한다.
도 4 및 도 5와 함께, 특히 도 8, 도 9, 및 도 10을 참조하면, 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 유체 필터 요소 조립체(50)의 평행육면체 형상의 필터 매체(165)에 특히 초점을 맞추면, 필터 매체(165)에 대한 대안적인 실시예로서, 고리형 구성 상의 형태에 있을 수 있으며(도 10 참조), 고리형 구성 필터 매체(165)는 고리형 구성 필터 매체(165)에 인접한 수형 키이 캡(166)을 더 포함할 수 있다. 여기에서, 수형 키이 캡(166)은 고리형 구성 필터 매체(165)로부터 대향되게 위치되는 암형 키이 유동 포트(168)의 암형 육각형 키이(169)와 제거가능하게 정합식으로 맞물리는 수형 육각형 돌출 키이(167)를 포함하며(다시 도 10 참조), 여기에서 암형 키이 유동 포트(168)는 암형 육각형 키이(169)와 마주하는 커버(110)와 접촉한다(다시 도 10 참조). 여기에서 사용 중 수형 키이 캡(166) 및 암형 키이 유동 포트(168)는 정합되게 맞물리는 조립체를 형성하여 고리형 구성의 필터 매체(165)로부터 배출되는 유체(60 및 80)를 지향한다. 이에 따라, 도 10에 도시된 바와 같이 고리형 구성 필터 매체(165)는 수형 키이 캡(166) 및 암형 키이 유동 포트(168)와 조립되고 암형 키이 유동 포트는 암형 키이 유동 포트(168)를 위한 지지부(164)에 의해 위치되고 암형 키이 유동 포트(168)와 접촉하는 커버(110)는 도 4 및 도 5에서 고리형 구성 필터 매체(165)의 대안적인 실시예를 형성하도록 평행육면체 형상의 필터 매체(165) 대신에 위치되는 전술한 요소의 유일한 조립을 강제한다.
결론
따라서, 본 발명의 필터 장치(50 또는 55)는 본 발명의 실시예에 특별히 지향된 소정의 정도로 설명되었다. 본 발명이 종래 기술을 고려하여 해석된 아래의 청구범위에 의해 규정되어 변화의 수정이 그 안에 포함된 본 발명의 개념으로부터 벗어나지 않으면서 본 발명의 예시적인 실시예들에 대해 이루어질 수 있다는 것이 이해되어야 한다.
50 유체 필터 요소 조립체
55 유체 필터 장치
60 유체
65 더러운 유체(60)
70 미립자 오염물
75 무거운 유체(60)
80 실질적으로 정화된 유체(60)
85 제 1 주변 측벽
90 제 1 주변 측벽(85)의 제 1 단부 부분
95 제 1 주변 측벽(85)의 제 2 단부 부분
100 더러운 유체 인렛 통공
105 아웃렛 통공
110 커버
115 돔형 단부
120 제 2 주변 측벽
125 제 2 주변 측벽(120)의 주 단부 부분
130 제 2 주변 측벽(120)의 보조 단부 부분
135 제 2 주변 측벽(120) 및 제 1 주변 측벽(85)의 동축 배치
140 제 1 환경 내부
145 제 2 환경 내부
150 제 3 환경 내부
155 주 스트레이너
160 보조 스트레이너
164 유동 포트(168)를 위한 지지부
165 필터 매체
166 필터 매체(165)용 수형 키이 캡
167 캡(166)용 수형 육각형 돌출 키이
168 암형 키이 유동 포트
169 수형 육각형 돌출부(167)와 정확히 제거가능하게 맞물리는 유동 포트(168)의 암형 육각형 키이
170 베인
175 베인(170)에 의해 형성된 연속 나선형 채널
180 베인(170)에 의해 형성된 연속 나선형 채널(175)로부터 더러운 유체(65)로 연속 원심 속도를 전달
185 주 스트레이너(155)에 대한 인접부
190 주 스트레이너(155)의 절두 원추 형상
195 제 2 주변 측벽(120)의 주 단부 부분의 연속
200 더 적고 무거운 유체(75) 및 더 적은 미립자 오염물(70)을 가지는 더러운 유체(65)의 낮은 원심 속도
205 제 1 주변 측벽(85) 제 1 단부 부분(90)을 향하여 구동되는 유체(75) 및 미립자 오염물(70)을 가지는 더러운 유체(65)의 더 높은 원심 속도
210 제 2 스트레이너(160)의 절두 원추 형상
215 제 2 스트레이너(160) 절두 원추 형상(210)을 위한 제 2 환경 내부(145)의 대부분 내에 구조적으로 배치됨
220 보조 스트레이너(160) 절두 원추 형상(210)과 제 2 주변 측벽(120) 사이의 실질적으로 평행한 관계
225 혼합 챔버
230 혼합 챔버(225)의 유체 유동 횡단면적
235 제 2 환경 내부(145)의 유체 유동 횡단면적
240 유체가 유체 매체(165)로 유입되기 전에 더 무거운 유체(75) 및 미립자 오염물(70)을 추가로 정착하기 위해 허용하는 유체 속도 감속
300 제 3 환경 내부(150)를 위한 벤트
305 자기 드레인 플러그
310 이중 필터 시스템용 이송 밸브
315 보조 포트
55 유체 필터 장치
60 유체
65 더러운 유체(60)
70 미립자 오염물
75 무거운 유체(60)
80 실질적으로 정화된 유체(60)
85 제 1 주변 측벽
90 제 1 주변 측벽(85)의 제 1 단부 부분
95 제 1 주변 측벽(85)의 제 2 단부 부분
100 더러운 유체 인렛 통공
105 아웃렛 통공
110 커버
115 돔형 단부
120 제 2 주변 측벽
125 제 2 주변 측벽(120)의 주 단부 부분
130 제 2 주변 측벽(120)의 보조 단부 부분
135 제 2 주변 측벽(120) 및 제 1 주변 측벽(85)의 동축 배치
140 제 1 환경 내부
145 제 2 환경 내부
150 제 3 환경 내부
155 주 스트레이너
160 보조 스트레이너
164 유동 포트(168)를 위한 지지부
165 필터 매체
166 필터 매체(165)용 수형 키이 캡
167 캡(166)용 수형 육각형 돌출 키이
168 암형 키이 유동 포트
169 수형 육각형 돌출부(167)와 정확히 제거가능하게 맞물리는 유동 포트(168)의 암형 육각형 키이
170 베인
175 베인(170)에 의해 형성된 연속 나선형 채널
180 베인(170)에 의해 형성된 연속 나선형 채널(175)로부터 더러운 유체(65)로 연속 원심 속도를 전달
185 주 스트레이너(155)에 대한 인접부
190 주 스트레이너(155)의 절두 원추 형상
195 제 2 주변 측벽(120)의 주 단부 부분의 연속
200 더 적고 무거운 유체(75) 및 더 적은 미립자 오염물(70)을 가지는 더러운 유체(65)의 낮은 원심 속도
205 제 1 주변 측벽(85) 제 1 단부 부분(90)을 향하여 구동되는 유체(75) 및 미립자 오염물(70)을 가지는 더러운 유체(65)의 더 높은 원심 속도
210 제 2 스트레이너(160)의 절두 원추 형상
215 제 2 스트레이너(160) 절두 원추 형상(210)을 위한 제 2 환경 내부(145)의 대부분 내에 구조적으로 배치됨
220 보조 스트레이너(160) 절두 원추 형상(210)과 제 2 주변 측벽(120) 사이의 실질적으로 평행한 관계
225 혼합 챔버
230 혼합 챔버(225)의 유체 유동 횡단면적
235 제 2 환경 내부(145)의 유체 유동 횡단면적
240 유체가 유체 매체(165)로 유입되기 전에 더 무거운 유체(75) 및 미립자 오염물(70)을 추가로 정착하기 위해 허용하는 유체 속도 감속
300 제 3 환경 내부(150)를 위한 벤트
305 자기 드레인 플러그
310 이중 필터 시스템용 이송 밸브
315 보조 포트
Claims (11)
- 유체를 정화하기 위한 유체 필터 요소 조립체로서,
(a) 제 1 단부 부분 및 대향하는 제 2 단부 부분을 포함하는 제 1 주변 측벽,
(b) 주 단부 부분 및 대향하는 보조 단부 부분을 포함하는 제 2 주변 측벽으로서, 상기 제 2 주변 측벽은 상기 제 1 주변 측벽 내에서 실질적으로 동축으로 배치되고, 상기 주 단부 부분은 상기 제 1 단부 부분에 인접하고 상기 보조 단부 부분은 상기 제 2 단부에 인접하고, 제 1 환경 내부가 상기 제 1 주변 측벽과 상기 제 2 주변 측벽 사이에 배치되는 것으로 규정되고, 제 2 환경 내부는 상기 제 2 주변 측벽 내에 배치되는 것으로 규정되고, 그리고 제 3 환경 내부는 상기 제 1 주변 측벽 내에 배치되는 것으로 규정되는, 제 2 주변 측벽,
(c) 상기 제 1 환경 내부와 상기 제 2 환경 내부 사이로서 배치되는 주 스트레이너로서, 상기 주 스트레이너는 상기 주 단부 부분에 인접한, 주 스트레이너,
(d) 상기 제 2 환경 내부와 상기 제 3 환경 내부 사이로서 배치되는 보조 스트레이너로서, 상기 보조 스트레이너는 상기 보조 단부 부분에 인접한, 보조 스트레이너; 및
(e) 상기 제 3 환경 내부 내에 배치되는 필터 매체로서, 사용 중 더러운 유체가 상기 제 1 환경 내부로 유입되고 상기 주 스트레이너를 통하여 상기 제 2 환경 내부로 소통되고 상기 유체는 상기 보조 스트레이너를 통하여 상기 제 3 환경 내부로 추가로 소통되고, 추가로 상기 유체가 상기 필터 매체를 통하여 소통되는, 필터 매체를 포함하는,
유체 필터 요소 조립체.
- 제 1 항에 있어서,
상기 제 1 환경 내부에 배치되는 베인을 더 포함하며, 사용 중 상기 베인은 원심 속도를 더러운 유체로 전달하는,
유체 필터 요소 조립체.
- 제 2 항에 있어서,
상기 베인은 상기 제 1 환경 내부 내에 연속 나선형 채널을 형성하여 더러운 유체를 상기 보조 단부 부분으로부터 상기 주 단부 부분으로 지향시켜 상기 주 스트레이너에 근접하게 되는,
유체 필터 요소 조립체.
- 제 3 항에 있어서,
상기 주 스트레이너는 상기 제 2 주변 측벽 주 단부 부분의 연속체를 구조적으로 형성하는 절두 원추형 형상부로 형성되며, 더러운 유체가 더 적고 더 무거운 유체 및 더 적은 미립자 오염물을 가지는 낮은 원심 속도에 있는 상기 제 1 환경 내부 부분에 대한 상기 주 스트레이너 노출을 실질적으로 최대화하도록 작동되는,
유체 필터 요소 조립체.
- 제 4 항에 있어서,
상기 보조 스트레이너는 상기 제 2 환경 내부의 대부분에 구조적으로 배치되는 절두 원추형 형상부로 형성되고, 상기 보조 스트레이너 절두 원추형 형상부는 상기 제 2 주변 측벽에 대해 실질적으로 평행하고, 상기 유체가 더 적고 더 무거운 유체 및 더 적은 미립자 오염물을 가지는 낮은 원심 속도에 있는 상기 제 2 환경 내부 부분에 대한 상기 보조 스트레이너 노출을 실질적으로 최대화하도록 작동되는,
유체 필터 요소 조립체.
- 제 5 항에 있어서,
상기 제 3 환경 내부는 상기 보조 스트레이너와 상기 필터 매체 사이로서 배치되는 혼합 챔버를 더 포함하며, 상기 혼합 챔버는 상기 제 2 환경 내부의 유체 유동 횡단면적의 두 배 이상의 유체 유동 횡단면적을 가지며, 상기 혼합 챔버는 상기 유체가 상기 필터 매체에 유입되기 전에 더 무거운 유체 및 미립자 오염물로부터의 추가 정착을 허용하도록 상기 유체의 속도를 감속시키도록 작동되는,
유체 필터 요소 조립체.
- 유체를 정화시키기 위한 유체 필터 장치로서,
(a) 제 1 단부 부분 및 대향하는 제 2 단부 부분을 포함하는 제 1 주변 측벽으로서, 상기 제 2 단부 부분은 상기 제 1 주변 측벽을 통하여 배치되는 더러운 유체 인렛 통공을 포함하며, 추가로 상기 제 2 단부 부분은 또한 상기 제 1 주변 측벽을 통과하는 아웃렛 통공을 포함하는, 제 1 주변 측벽;
(b) 상기 제 2 단부 부분에 부착되는 커버;
(c) 상기 제 1 단부 부분에 부착되는 돔형 단부;
(d) 주 단부 부분 및 대향하는 보조 단부 부분을 포함하는 제 2 주변 측벽으로서, 상기 제 2 주변 측벽은 상기 제 1 주변 측벽 내에 실질적으로 동축으로 배치되고, 상기 주 단부 부분은 상기 제 1 단부 부분에 인접하고 상기 보조 단부 부분은 상기 제 2 단부 부분에 인접하고, 제 1 환경 내부가 상기 제 1 주변 측벽과 상기 제 2 주변 측벽 사이로서 배치되고, 제 2 환경 내부는 상기 제 2 주변 측벽 내에 배치되는 것으로서 규정되고, 제 3 환경 내부는 상기 제 1 주변 측벽 내에 배치되는 것으로 규성되는, 제 2 주변 측벽;
(e) 상기 제 1 환경 내부와 상기 제 2 환경 내부 사이로서 배치되는 주 스트레이너로서, 상기 주 스트레이너는 상기 주 단부 부분에 인접한, 주 스트레이너;
(f) 더러운 유체를 상기 유체 인렛 통공으로부터 상기 주 스트레이너로 지향하도록 그리고 상기 제 1 주변 측벽 제 1 단부 부분을 향하여 상기 더러운 유체의 더 무거운 유체 부분 및 미립자 오염물 부분을 구동하기 위해 원심 속도를 상기 유체에 부가하도록 작동되는 상기 제 1 환경 내부 내에 연속 나선형 채널을 형성하는 베인;
(g) 상기 제 2 환경 내부와 상기 제 3 환경 내부 사이로서 배치되는 보조 스트레이너로서, 상기 보조 스트레이너는 상기 보조 단부 부분에 인접한, 보조 스트레이너; 및
(h) 상기 제 3 환경 내부 내에 배치된 필터 매체로서, 사용 중 상기 더러운 유체가 상기 더러운 유체 인렛 개구를 경유하여 상기 제 1 환경 내부로 유입되며 상기 제 1 환경 내부 내의 상기 베인을 경유하여 그리고 상기 주 스트레이너를 통하여 상기 제 2 환경 내부로 소통하며, 추가로 상기 유체는 상기 제 2 스트레이너를 통하여 상기 제 3 환경 내부로 소통되고, 추가로 상기 유체는 상기 필터 매체를 통하여 소통되고, 상기 실질적으로 정화된 유체는 상기 아웃렛 통공을 통하여 계속 소통하는 필터 매체를 포함하는,
유체를 정화시키기 위한 유체 필터 장치.
- 제 7 항에 있어서,
상기 주 스트레이너는 상기 제 2 주변 측벽 주 단부 부분의 연속체를 구조적으로 형성하는 절두 원추형 형상부로 형성되어, 상기 더러운 유체가 더 적고 더 무거운 유체 및 더 적은 미립자 오염물을 가지는 낮은 원심 속도에 있는 상기 제 1 환경 내부 부분에 대한 상기 주 스트레이너 노출을 실질적으로 최대화하도록 작동되는,
유체를 정화시키기 위한 유체 필터 장치.
- 제 8 항에 있어서,
상기 보조 스트레이너는 상기 제 2 환경 내부의 대부분 내에 구조적으로 배치되는 절두 원추형 형상부로 형성되고, 상기 보조 스트레이너 절두 원추형 형상부는 상기 제 2 주변 측벽에 대해 실질적으로 평행하고, 상기 유체가 더 적고 더 무거운 유체 및 더 적은 미립자 오염물을 가지는 낮은 원심 속도에 있는 상기 제 2 환경 내부 부분에 대한 상기 보조 스트레이너 노출을 실질적으로 최대화하도록 작동되는,
유체를 정화시키기 위한 유체 필터 장치.
- 제 9 항에 있어서,
상기 제 3 환경 내부는 상기 보조 스트레이너와 상기 필터 매체 사이로서 배치되는 혼합 챔버를 더 포함하고, 상기 혼합 챔버는 상기 제 2 환경 내부의 유체 유동 횡단면적의 두 배 이상의 유체 유동 횡단면적을 가지며, 상기 혼합 챔버는 상기 유체가 상기 필터 매체로 유입되기 전에 더 무거운 유체 및 미립자 오염물의 추가 정착을 허용하도록 상기 유체의 속도를 감속하도록 작동되는,
유체를 정화시키기 위한 유체 필터 장치.
- 제 10 항에 있어서,
상기 필터 매체는 상기 필터 매체에 인접한 수형 키이 캡을 더 포함하고, 상기 수형 키이 캡은 상기 필터 매체로부터 대향되게 위치되는 암형 키이 유동 포트의 암형 육각형 키이와 제거가능하게 정합되게 맞물리는 수형 육각형 돌출 키이를 포함하며, 상기 암형 키이 유동 포트는 상기 암형 육각형 키이와 마주하는 상기 커버와 접촉하며, 사용 중 상기 수형 키이 캡 및 상기 암형 키이 유동 포트는 상기 매체로부터 배출하는 유체를 지향하도록 정합되게 맞물리는 조립체를 형성하는,
유체를 정화시키기 위한 유체 필터 장치.
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