KR20180095045A - 필터 카트리지 및 공기 청정기 조립체 - Google Patents
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Abstract
공기 청정기 조립체, 컴포넌트, 및 특징부가 기재된다. 특징부는 공기 청정기 조립체가 매체 팩을 구비한 필터 카트리지 및 매체 팩을 둘러싸는 밀봉 장치가 설치될 수 있는 하우징 및 커버를 포함하게 하는 데에 사용될 수 있다. 공기 청정기 조립체는 또한 돌출부-수용부 장치를 포함할 수 있는데, 여기서 필터 카트리지는 적어도 하나의 제1 부재를 구비하고, 하우징은 제1 부재와 상호작용하는 적어도 하나의 제2 부재를 구비한다. 일 예에서, 제1 부재가 밀봉 장치와 필터 카트리지의 유입 단부 사이에 위치되도록, 밀봉 장치의 일부는 제1 부재 및 제1 부재 아래에 있는 부분과 동일 평면 상에 있다.
Description
본 출원은 PCT 국제 특허 출원으로 2016년 12월 16일에 출원된 것으로, 2015년 12월 8일에 출원된 미국 가출원 62/269,761 및 2016년 4월 1일에 출원된 미국 가출원 62/316,713의 우선권을 주장하며, 그 전체가 본원에 참조로 포함된다.
본 개시는 통상적으로 내연기관을 위한 흡입 공기와 같은 공기를 여과하는 데에 사용하기 위한 필터 장치에 관한 것이다. 본 개시는 특히 양 유동 단부를 구비한 카트리지를 사용하는 필터 장치에 관한 것이다. 공기 청정기 장치 및 특징부와; 조립 및 사용 방법이 또한 개시된다.
공기 스트림은 먼지 및 액체 미립자와 같은 오염 물질을 운반할 수 있다. 많은 경우에, 공기 스트림으로부터 오염 물질의 일부 또는 전부를 여과하는 것이 바람직하다. 예를 들어, 전동 차량 또는 발전 설비용 엔진을 향한 공기 유동 스트림(예를 들어, 연소 공기 스트림), 가스 터빈 시스템을 향한 가스 스트림, 및 다양한 연소로들을 향한 공기 스트림은 여과되어야 하는 미립자 오염물을 운반한다. 이와 같은 시스템들의 경우, 선택된 오염 물질을 공기로부터 제거하는(또는 공기 중 그 레벨을 감소시키는) 것이 바람직하다. 다양한 공기 필터 장치들이 오염물질 제거를 위해 개발되었다. 개선이 요구된다.
본 개시에 따르면, 공기 청정기 조립체, 하우징, 서비스 가능한 필터 카트리지 및 특징부, 컴포넌트, 및 이에 관한 방법이 개시된다. 일반적으로, 특징부는 공기 청정기 조립체 하우징 내의 필터 카트리지의 적절한 배향 및 밀봉을 보장하도록 구성되는 시스템에 관한 것이다. 원하는 결과를 달성하기 위해 따로따로 또는 함께 사용될 수 있는 다양한 접근방안들이 본원에 설명된다.
도 1은 본 개시에 따른 장치에 사용 가능한 제1 예시적인 매체 유형의 개략적인 부분 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 매체 유형의 일부의 개략적인 확대 단면도이다.
도 3은 도 1 및 도 2의 유형의 매체를 위한 다양한 플루트형 매체 정의들의 예들의 개략도들을 포함한다.
도 4는 도 1 내지 도 3의 유형의 매체를 제조하는 예시적인 공정의 개략도이다.
도 5는 도 1 내지 도 4의 유형의 매체 플루트들을 위한 선택적인 단부 다트의 개략적인 단면도이다.
도 6은 본 개시에 따른 특징부를 구비한 필터 카트리지에 사용 가능하며, 예를 들어 도 1에 따른 매체의 스트립으로 제조되는 권취형(coiled) 필터 장치의 개략적인 사시도이다.
도 7은 본 개시에 따른 특징부를 구비한 필터 장치에 사용 가능하며, 예를 들어 도 1에 따른 매체의 스트립으로 제조되는 적층형(stacked) 매체 팩 장치의 개략적인 사시도이다.
도 8은 도 1의 매체에 대한 대안적인 매체를 사용하며, 본 개시에 따른 선택된 필터 카트리지에 대안적으로 사용될 수 있는 필터 매체 팩의 개략적인 유동 단부도이다.
도 8a는 도 8의 도면과 반대편에 있는 개략적인 유동 단부도이다.
도 8b는 도 8 및 도 8a의 매체 팩의 개략적인 단면도이다.
도 9는 본 개시에 따른 특징부를 구비한 필터 카트리지의 매체 팩에 사용 가능한 다른 대안적인 매체 유형의 개략적인 부분 단면도이다.
도 10은 도 9의 매체 유형의 제1 변형예의 개략적인 부분 단면도이다.
도 11a는 본 개시에 따른 다른 사용 가능한 플루트형 시트/대향 시트 조합의 개략도이다.
도 11b는 도 11a의 매체의 유형의 제2 개략도이다.
도 11c는 매체의 또 다른 변형예의 개략적인 부분 평면도이다.
도 12는 본 개시에 따른 사용 가능한 매체의 다른 변형예의 개략도이다.
도 13은 본 개시에 따른 특징부 및 컴포넌트를 포함하는 공기 청정기 조립체의 개략적인 상부 사시도이다.
도 14는 도 13의 공기 청정기 조립체의 개략적인 측면도이다.
도 15는 도 13의 공기 청정기 조립체의 개략적인 평면도이다.
도 16은 도 15에 도시된 16-16 라인을 따른, 도 13의 공기 청정기 조립체의 개략적인 단면도이다.
도 16a는 도 16에 도 16a로 표시된 원형 부분에 의해 나타낸 바와 같이, 도 16에 도시된 공기 청정기 조립체의 일부의 개략적인 확대 단면도이다.
도 16b는 도 16에 도 16b로 표시된 원형 부분에 의해 나타낸 바와 같이, 도 16에 도시된 공기 청정기 조립체의 일부의 개략적인 확대 단면도이다.
도 16c는 도 16에 도 16c로 표시된 원형 부분에 의해 나타낸 바와 같이, 도 16에 도시된 공기 청정기 조립체의 일부의 개략적인 확대 단면도이다.
도 17은 도 15에 도시된 17-17 라인을 따른, 도 13의 공기 청정기 조립체의 개략적인 단면도이다.
도 18은 도 15에 도시된 18-18 라인을 따른, 도 13의 공기 청정기 조립체의 개략적인 단면도이다.
도 19는 도 13의 공기 청정기 조립체의 개략적인 상부 분해 사시도이다.
도 20은 도 13의 공기 청정기 조립체의 하우징 바디의 개략적인 사시도이다.
도 21은 도 20에 도시된 하우징 바디의 개략적인 측면도이다.
도 22는 도 21에 도시된 하우징 바디의 개략적인 평면도이다.
도 23은 도 13의 공기 청정기 조립체의 예비청정기 내부의 개략적인 하부 사시도이다.
도 24는 도 13의 공기 청정기 조립체의 커버 바디의 개략적인 저면도이다.
도 25는 도 13의 공기 청정기 조립체의 커버 바디의 개략적인 측면도이다.
도 26은 도 13의 공기 청정기 조립체 내에 설치 가능한 필터 카트리지 컴포넌트의 개략적인 사시도이다.
도 27은 도 26에 도시된 필터 카트리지의 제2 개략적인 사시도이다.
도 28은 도 26에 도시된 필터 카트리지의 개략적인 측면도이다.
도 28a는 단 하나의 립 밀봉부가 밀봉 장치를 위해 구비된, 도 26에 도시된 필터 카트리지의 개략적인 측면도이다.
도 29는 도 26에 도시된 필터 카트리지의 제2 개략적인 측면도이다.
도 30은 도 26에 도시된 필터 카트리지의 개략적인 평면도이다.
도 31은 도 26에 도시된 필터 카트리지의 쉘의 개략적인 사시도이다.
도 32는 도 31에 도시된 쉘의 제2 개략적인 사시도이다.
도 33은 도 31에 도시된 쉘의 개략적인 측면도이다.
도 34는 도 31에 도시된 쉘의 제2 개략적인 측면도이다.
도 35는 도 31에 도시된 쉘의 제2 개략적인 평면도이다.
도 36은 도 26에 도시된 필터 카트리지의 밀봉 장치의 개략적인 사시도이다.
도 37은 도 36에 도시된 밀봉 장치의 개략적인 측면도이다.
도 38은 도 37의 38-38 라인을 따른, 도 36에 도시된 밀봉 장치의 개략적인 단면도이다.
도 39는 도 36에 도시된 밀봉 장치의 제2 개략적인 측면도이다.
도 40은 도 36에 도시된 밀봉 장치의 개략적인 평면도이다.
도 41은 도 13의 공기 청정기 조립체 내에 설치 가능한 이차 또는 보안 필터 카트리지 컴포넌트의 개략적인 사시도이다.
도 42는 도 41에 도시된 필터 카트리지의 제2 개략적인 사시도이다.
도 43은 도 41에 도시된 필터 카트리지의 개략적인 측면도이다.
도 44는 도 41에 도시된 필터 카트리지의 개략적인 평면도이다.
도 45는 매체가 설치된, 도 41에 도시된 필터 카트리지의 쉘의 개략적인 사시도이다.
도 46은 도 45에 도시된 쉘의 제2 개략적인 사시도이다.
도 47은 도 45에 도시된 쉘의 개략적인 측면도이다.
도 48은 도 45에 도시된 쉘의 개략적인 평면도이다.
도 49는 도 41에 도시된 필터 카트리지의 밀봉 장치의 개략적인 사시도이다.
도 50은 도 49에 도시된 밀봉 장치의 개략적인 측면도이다.
도 51은 도 50의 51-51 라인을 따른, 도 49에 도시된 밀봉 장치의 개략적인 단면도이다.
도 52는 도 49에 도시된 밀봉 장치의 개략적인 평면도이다.
도 53은 커버가 제거된, 도 13의 공기 청정기 조립체 내에 설치되는 필터 카트리지 컴포넌트의 개략적인 사시도이다.
도 54는 도 53에 도시된 필터 카트리지의 개략적인 사시도이다.
도 55는 도 53에 도시된 공기 필터 카트리지의 개략적인 부분 분해도이다.
도 56은 도 13에 도시된 하우징 내에 설치되는, 도 53에 도시된 공기 필터 카트리지의 개략적인 부분 사시도이다.
도 57은 도 13에 도시된 하우징의 완전 설치 위치에서의 도 53에 도시된 공기 필터 카트리지의 개략적인 단면도이다.
도 58은 도 13의 공기 청정기 조립체 내에 설치 가능한 필터 카트리지 컴포넌트의 개략적인 사시도이다.
도 59는 도 58에 도시된 필터 카트리지의 개략적인 측면도이다.
도 60은 도 26에 도시된 필터 카트리지의 밀봉 장치의 개략적인 사시도이다.
도 61은 도 60에 도시된 밀봉 장치의 개략적인 측면도이다.
도 62는 도 61의 62-62 라인을 따른, 도 60에 도시된 밀봉 장치의 개략적인 단면도이다.
도 63은 도 60에 도시된 밀봉 장치의 제2 개략적인 측면도이다.
도 64는 도 58 및 도 65의 필터 카트리지들이 설치된, 도 15의 16-16 라인을 따른, 도 13의 공기 청정기 조립체의 개략적인 단면도이다.
도 64a는 도 64에 도 64a로 표시된 원형 부분에 의해 나타낸 바와 같이, 도 64에 도시된 공기 청정기 조립체의 일부의 개략적인 확대 단면도이다.
도 64b는 도 64에 도 64b로 표시된 원형 부분에 의해 나타낸 바와 같이, 도 64에 도시된 공기 청정기 조립체의 일부의 개략적인 확대 단면도이다.
도 64c는 도 64에 도 64b로 표시된 원형 부분에 의해 나타낸 바와 같이, 도 64에 도시된 공기 청정기 조립체의 일부의 개략적인 확대 단면도이다.
도 65는 도 64에 도시된 바와 같이, 도 13의 공기 청정기 조립체 내에 설치 가능한 이차 또는 보안 필터 카트리지 컴포넌트의 개략적인 상부 사시도이다.
도 66은 도 65에 도시된 필터 카트리지의 개략적인 하부 사시도이다.
도 67은 도 65에 도시된 필터 카트리지의 개략적인 측면도이다.
도 68은 도 65에 도시된 필터 카트리지의 개략적인 평면도이다.
도 69a 및 도 69b는 도 58과 관련하여 설명된 컴포넌트와 유사한, 공기 청정기 조립체 내에 설치 가능한 대안적인 필터 카트리지 컴포넌트의 개략적인 단면도 및 사시도이다.
도 70 내지 도 72는 도 58 및 도 69와 관련하여 설명된 구현예들을 위한 공정의 예시에 의해, 일반적으로 3D 개스킷 구조를 제조하기 위한 제조 공정 및 제조 공구를 도시한다.
도 73은 본 개시에 따른 특징부들 및 컴포넌트들을 포함하는 공기 청정기 조립체의 개략적인 측부 단면도이다.
도 74는 도 73에 도시된 공기 청정기 조립체의 하우징의 개략적인 단면 사시도이다.
도 75는 도 73에 도시된 공기 청정기 조립체의 필터 카트리지의 개략적인 사시도이다.
도 76은 76-76 라인을 따른, 도 75에 도시된 필터 카트리지의 개략적인 단면도이다.
도 76a는 도 76에 도시된 필터 카트리지의 확대부를 도시한 개략적인 단면도이다.
도 77은 밀봉 장치가 제거된, 도 73에 도시된 공기 청정기 조립체의 필터 카트리지의 개략적인 사시도이다.
도 78은 본 개시에 따른 공기 청정기 장치의 개략적인 측면도이다.
도 79는 도 78에 도시된 공기 청정기 장치의 개략적인 측면도이다.
도 80은 도 78에 도시된 공기 청정기 장치의 일부의 개략적인 단면도이다.
도 81은 본 개시에 따른 공기 청정기 장치의 개략적인 사시도이다.
도 82는 도 81에 도시된 공기 청정기 장치의 제1 하우징부의 개략적인 사시도이다.
도 83은 필터 카트리지가 완전 설치 및 고정 위치에 있는, 도 81에 도시된 공기 청정기 장치의 개략적인 측면도이다.
도 84는 필터 카트리지가 하우징 내에 부분 설치된, 도 81에 도시된 공기 청정기 장치의 개략적인 측면도이다.
도 85는 필터 카트리지가 부분 설치 위치에 있는, 도 81에 도시된 공기 청정기 장치의 개략적인 측면도이다.
도 2는 도 1에 도시된 매체 유형의 일부의 개략적인 확대 단면도이다.
도 3은 도 1 및 도 2의 유형의 매체를 위한 다양한 플루트형 매체 정의들의 예들의 개략도들을 포함한다.
도 4는 도 1 내지 도 3의 유형의 매체를 제조하는 예시적인 공정의 개략도이다.
도 5는 도 1 내지 도 4의 유형의 매체 플루트들을 위한 선택적인 단부 다트의 개략적인 단면도이다.
도 6은 본 개시에 따른 특징부를 구비한 필터 카트리지에 사용 가능하며, 예를 들어 도 1에 따른 매체의 스트립으로 제조되는 권취형(coiled) 필터 장치의 개략적인 사시도이다.
도 7은 본 개시에 따른 특징부를 구비한 필터 장치에 사용 가능하며, 예를 들어 도 1에 따른 매체의 스트립으로 제조되는 적층형(stacked) 매체 팩 장치의 개략적인 사시도이다.
도 8은 도 1의 매체에 대한 대안적인 매체를 사용하며, 본 개시에 따른 선택된 필터 카트리지에 대안적으로 사용될 수 있는 필터 매체 팩의 개략적인 유동 단부도이다.
도 8a는 도 8의 도면과 반대편에 있는 개략적인 유동 단부도이다.
도 8b는 도 8 및 도 8a의 매체 팩의 개략적인 단면도이다.
도 9는 본 개시에 따른 특징부를 구비한 필터 카트리지의 매체 팩에 사용 가능한 다른 대안적인 매체 유형의 개략적인 부분 단면도이다.
도 10은 도 9의 매체 유형의 제1 변형예의 개략적인 부분 단면도이다.
도 11a는 본 개시에 따른 다른 사용 가능한 플루트형 시트/대향 시트 조합의 개략도이다.
도 11b는 도 11a의 매체의 유형의 제2 개략도이다.
도 11c는 매체의 또 다른 변형예의 개략적인 부분 평면도이다.
도 12는 본 개시에 따른 사용 가능한 매체의 다른 변형예의 개략도이다.
도 13은 본 개시에 따른 특징부 및 컴포넌트를 포함하는 공기 청정기 조립체의 개략적인 상부 사시도이다.
도 14는 도 13의 공기 청정기 조립체의 개략적인 측면도이다.
도 15는 도 13의 공기 청정기 조립체의 개략적인 평면도이다.
도 16은 도 15에 도시된 16-16 라인을 따른, 도 13의 공기 청정기 조립체의 개략적인 단면도이다.
도 16a는 도 16에 도 16a로 표시된 원형 부분에 의해 나타낸 바와 같이, 도 16에 도시된 공기 청정기 조립체의 일부의 개략적인 확대 단면도이다.
도 16b는 도 16에 도 16b로 표시된 원형 부분에 의해 나타낸 바와 같이, 도 16에 도시된 공기 청정기 조립체의 일부의 개략적인 확대 단면도이다.
도 16c는 도 16에 도 16c로 표시된 원형 부분에 의해 나타낸 바와 같이, 도 16에 도시된 공기 청정기 조립체의 일부의 개략적인 확대 단면도이다.
도 17은 도 15에 도시된 17-17 라인을 따른, 도 13의 공기 청정기 조립체의 개략적인 단면도이다.
도 18은 도 15에 도시된 18-18 라인을 따른, 도 13의 공기 청정기 조립체의 개략적인 단면도이다.
도 19는 도 13의 공기 청정기 조립체의 개략적인 상부 분해 사시도이다.
도 20은 도 13의 공기 청정기 조립체의 하우징 바디의 개략적인 사시도이다.
도 21은 도 20에 도시된 하우징 바디의 개략적인 측면도이다.
도 22는 도 21에 도시된 하우징 바디의 개략적인 평면도이다.
도 23은 도 13의 공기 청정기 조립체의 예비청정기 내부의 개략적인 하부 사시도이다.
도 24는 도 13의 공기 청정기 조립체의 커버 바디의 개략적인 저면도이다.
도 25는 도 13의 공기 청정기 조립체의 커버 바디의 개략적인 측면도이다.
도 26은 도 13의 공기 청정기 조립체 내에 설치 가능한 필터 카트리지 컴포넌트의 개략적인 사시도이다.
도 27은 도 26에 도시된 필터 카트리지의 제2 개략적인 사시도이다.
도 28은 도 26에 도시된 필터 카트리지의 개략적인 측면도이다.
도 28a는 단 하나의 립 밀봉부가 밀봉 장치를 위해 구비된, 도 26에 도시된 필터 카트리지의 개략적인 측면도이다.
도 29는 도 26에 도시된 필터 카트리지의 제2 개략적인 측면도이다.
도 30은 도 26에 도시된 필터 카트리지의 개략적인 평면도이다.
도 31은 도 26에 도시된 필터 카트리지의 쉘의 개략적인 사시도이다.
도 32는 도 31에 도시된 쉘의 제2 개략적인 사시도이다.
도 33은 도 31에 도시된 쉘의 개략적인 측면도이다.
도 34는 도 31에 도시된 쉘의 제2 개략적인 측면도이다.
도 35는 도 31에 도시된 쉘의 제2 개략적인 평면도이다.
도 36은 도 26에 도시된 필터 카트리지의 밀봉 장치의 개략적인 사시도이다.
도 37은 도 36에 도시된 밀봉 장치의 개략적인 측면도이다.
도 38은 도 37의 38-38 라인을 따른, 도 36에 도시된 밀봉 장치의 개략적인 단면도이다.
도 39는 도 36에 도시된 밀봉 장치의 제2 개략적인 측면도이다.
도 40은 도 36에 도시된 밀봉 장치의 개략적인 평면도이다.
도 41은 도 13의 공기 청정기 조립체 내에 설치 가능한 이차 또는 보안 필터 카트리지 컴포넌트의 개략적인 사시도이다.
도 42는 도 41에 도시된 필터 카트리지의 제2 개략적인 사시도이다.
도 43은 도 41에 도시된 필터 카트리지의 개략적인 측면도이다.
도 44는 도 41에 도시된 필터 카트리지의 개략적인 평면도이다.
도 45는 매체가 설치된, 도 41에 도시된 필터 카트리지의 쉘의 개략적인 사시도이다.
도 46은 도 45에 도시된 쉘의 제2 개략적인 사시도이다.
도 47은 도 45에 도시된 쉘의 개략적인 측면도이다.
도 48은 도 45에 도시된 쉘의 개략적인 평면도이다.
도 49는 도 41에 도시된 필터 카트리지의 밀봉 장치의 개략적인 사시도이다.
도 50은 도 49에 도시된 밀봉 장치의 개략적인 측면도이다.
도 51은 도 50의 51-51 라인을 따른, 도 49에 도시된 밀봉 장치의 개략적인 단면도이다.
도 52는 도 49에 도시된 밀봉 장치의 개략적인 평면도이다.
도 53은 커버가 제거된, 도 13의 공기 청정기 조립체 내에 설치되는 필터 카트리지 컴포넌트의 개략적인 사시도이다.
도 54는 도 53에 도시된 필터 카트리지의 개략적인 사시도이다.
도 55는 도 53에 도시된 공기 필터 카트리지의 개략적인 부분 분해도이다.
도 56은 도 13에 도시된 하우징 내에 설치되는, 도 53에 도시된 공기 필터 카트리지의 개략적인 부분 사시도이다.
도 57은 도 13에 도시된 하우징의 완전 설치 위치에서의 도 53에 도시된 공기 필터 카트리지의 개략적인 단면도이다.
도 58은 도 13의 공기 청정기 조립체 내에 설치 가능한 필터 카트리지 컴포넌트의 개략적인 사시도이다.
도 59는 도 58에 도시된 필터 카트리지의 개략적인 측면도이다.
도 60은 도 26에 도시된 필터 카트리지의 밀봉 장치의 개략적인 사시도이다.
도 61은 도 60에 도시된 밀봉 장치의 개략적인 측면도이다.
도 62는 도 61의 62-62 라인을 따른, 도 60에 도시된 밀봉 장치의 개략적인 단면도이다.
도 63은 도 60에 도시된 밀봉 장치의 제2 개략적인 측면도이다.
도 64는 도 58 및 도 65의 필터 카트리지들이 설치된, 도 15의 16-16 라인을 따른, 도 13의 공기 청정기 조립체의 개략적인 단면도이다.
도 64a는 도 64에 도 64a로 표시된 원형 부분에 의해 나타낸 바와 같이, 도 64에 도시된 공기 청정기 조립체의 일부의 개략적인 확대 단면도이다.
도 64b는 도 64에 도 64b로 표시된 원형 부분에 의해 나타낸 바와 같이, 도 64에 도시된 공기 청정기 조립체의 일부의 개략적인 확대 단면도이다.
도 64c는 도 64에 도 64b로 표시된 원형 부분에 의해 나타낸 바와 같이, 도 64에 도시된 공기 청정기 조립체의 일부의 개략적인 확대 단면도이다.
도 65는 도 64에 도시된 바와 같이, 도 13의 공기 청정기 조립체 내에 설치 가능한 이차 또는 보안 필터 카트리지 컴포넌트의 개략적인 상부 사시도이다.
도 66은 도 65에 도시된 필터 카트리지의 개략적인 하부 사시도이다.
도 67은 도 65에 도시된 필터 카트리지의 개략적인 측면도이다.
도 68은 도 65에 도시된 필터 카트리지의 개략적인 평면도이다.
도 69a 및 도 69b는 도 58과 관련하여 설명된 컴포넌트와 유사한, 공기 청정기 조립체 내에 설치 가능한 대안적인 필터 카트리지 컴포넌트의 개략적인 단면도 및 사시도이다.
도 70 내지 도 72는 도 58 및 도 69와 관련하여 설명된 구현예들을 위한 공정의 예시에 의해, 일반적으로 3D 개스킷 구조를 제조하기 위한 제조 공정 및 제조 공구를 도시한다.
도 73은 본 개시에 따른 특징부들 및 컴포넌트들을 포함하는 공기 청정기 조립체의 개략적인 측부 단면도이다.
도 74는 도 73에 도시된 공기 청정기 조립체의 하우징의 개략적인 단면 사시도이다.
도 75는 도 73에 도시된 공기 청정기 조립체의 필터 카트리지의 개략적인 사시도이다.
도 76은 76-76 라인을 따른, 도 75에 도시된 필터 카트리지의 개략적인 단면도이다.
도 76a는 도 76에 도시된 필터 카트리지의 확대부를 도시한 개략적인 단면도이다.
도 77은 밀봉 장치가 제거된, 도 73에 도시된 공기 청정기 조립체의 필터 카트리지의 개략적인 사시도이다.
도 78은 본 개시에 따른 공기 청정기 장치의 개략적인 측면도이다.
도 79는 도 78에 도시된 공기 청정기 장치의 개략적인 측면도이다.
도 80은 도 78에 도시된 공기 청정기 장치의 일부의 개략적인 단면도이다.
도 81은 본 개시에 따른 공기 청정기 장치의 개략적인 사시도이다.
도 82는 도 81에 도시된 공기 청정기 장치의 제1 하우징부의 개략적인 사시도이다.
도 83은 필터 카트리지가 완전 설치 및 고정 위치에 있는, 도 81에 도시된 공기 청정기 장치의 개략적인 측면도이다.
도 84는 필터 카트리지가 하우징 내에 부분 설치된, 도 81에 도시된 공기 청정기 장치의 개략적인 측면도이다.
도 85는 필터 카트리지가 부분 설치 위치에 있는, 도 81에 도시된 공기 청정기 장치의 개략적인 측면도이다.
I. 일반적인 예시적인 매체 구성
본 개시에 따른 원리는 이하에 논의되는 특정의 선택된 원하는 결과를 달성하기 위한 유리한 방식의 필터 카트리지와 공기 청정기 시스템 사이의 상호작용에 관한 것이다. 필터 카트리지는 일반적으로 여과 작동 중에 공기 및 다른 가스가 통과하는 필터 매체를 포함할 것이다. 매체는 다양한 유형 및 구성으로 이루어질 수 있고, 다양한 재료를 이용하여 제조될 수 있다. 예를 들어, 이하에 논의되는 바와 같이, 주름형(pleated) 매체 장치가 본 개시의 원리에 따른 카트리지에 사용될 수 있다.
본 원리는 매체가 카트리지의 유입 및 토출 단부들 사이의 연장부에 상당히 깊이 놓인 상황에서 사용하도록 특히 양호하게 조절되지만, 대안이 가능하다. 또한, 본 원리는 상대적으로 큰 단면 크기를 갖는 카트리지에 종종 사용된다. 이와 같은 장치에 의해, 주름형 매체에 대한 대안적인 매체 유형이 종종 요구될 것이다.
이 장에서는, 본원에 설명된 기술과 사용 가능한 일부 매체 장치들의 예들이 제공된다. 그러나, 다양한 대안적인 매체 유형들이 사용될 수 있음은 물론이다. 매체 유형의 선정은 일반적으로: 가용성, 주어진 적용 상황에서의 기능, 제조 용이성 등에 대한 선호 중 하나에 따르며, 이 선정은 본원에 규정된 다양한 필터 카트리지/공기 청정기 상호작용 특징부들 중 선택된 하나의 전체 기능과 반드시 구체적으로 관련되지는 않는다.
A. 대향 매체에 고정되는 매체 리지들(플루트들)을 구비한 필터 매체를 이용한 매체 팩 장치
플루트형 필터 매체(매체 리지들을 구비한 매체)가 다양한 방식들로 유체 필터 구조를 제공하는 데에 사용될 수 있다. 하나의 널리 공지된 방식은 본원에서 z-필터 구조(z-filter construction)로 규정된다. 본원에 사용된 바와 같이, "z-필터 구조"는 개별 파형, 절곡형, 또는 달리 형성된 필터 플루트들이 매체를 통한 유체 유동을 위한 종방향의, 통상적으로 평행한 유입 및 토출 필터 플루트들의 세트를 (통상적으로 대향 매체와 함께) 정의하는 데에 사용되는 일종의 필터 구조를 포함하도록(그러나 이에 제한되지 않도록) 의도된다. z-필터 매체의 몇몇 예들이 미국 특허 5,820,646; 5,772,883; 5,902,364; 5,792,247; 5,895,574; 6,210,469; 6,190,432; 6,350,296; 6,179,890; 6,235,195; 디자인 399,944; 디자인 428,128; 디자인 396,098; 디자인 398,046; 및 디자인 437,401에 제공되어 있고; 이러한 인용된 참고문헌들은 각각 본원에 참조로 포함된다.
z-필터 매체의 하나의 유형은 서로 결합되는 2개의 특정 매체 컴포넌트를 사용하여 매체 구조를 형성한다. 2개의 컴포넌트는: (1) 플루트형(통상적으로 파형) 매체 시트 또는 시트 섹션, 및 (2) 대향 매체 시트 또는 시트 섹션이다. 대향 매체 시트는 통상적으로 파형이 아니지만, 예를 들어 플루트 방향에 수직으로 파형일 수 있는데, 이는 본원에 참조로 포함되는, 2004년 2월 11일에 출원되고 2005년 8월 25일에 PCT WO 05/077487로 공개된 미국 가출원 60/543,804에 기재되어 있다.
플루트형 매체 섹션 및 대향 매체 섹션은 서로 간에 별개의 재료를 포함할 수 있다. 그러나, 이들은 또한 대향 매체 재료가 매체의 플루트형 매체 부분과 적절하게 병치될 수 있도록 절곡되는 단일 매체 시트의 섹션들일 수 있다.
플루트형(통상적으로 파형) 매체 시트 및 대향 매체 시트 또는 시트 섹션은 함께 평행한 플루트들을 구비한 매체를 정의하는 데에 통상적으로 사용된다. 경우에 따라, 플루트형 시트 및 대향 시트는 별개이며, 이후 서로 고정된 후, 매체 스트립으로서 권취되어, z-필터 매체 구조를 형성한다. 이와 같은 장치는 예를 들어 US 6,235,195 및 6,179,890에 기재되어 있고, 이들 각각은 본원에 참조로 포함된다. 특정의 다른 장치에서, 대향 매체에 고정되는 플루트형(통상적으로 파형) 매체의 몇몇 비권취 섹션들 또는 스트립들은 서로 적층되어, 필터 구조를 형성한다. 그 일례가 본원에 참조로 포함되는 US 5,820,646의 도 11에 기재되어 있다.
본원에서, 파형 시트에 고정되는 플루트형 시트(또는 리지들을 갖는 매체의 시트)를 포함하는 재료의 스트립들(이들은 이후 적층 조립되어 매체 팩을 형성한다)은 때때로 "단일 대향체(single facer) 스트립", "단일 대향된(single faced) 스트립", 또는 "단일 대향체" 또는 "단일 대향된" 매체로 지칭된다. 이 용어들 및 이들의 변형들은 플루트형(통상적으로 파형) 시트의 하나의 면, 즉 단일면이 각각의 스트립에서 대향 시트에 의해 대향되는 것을 가리키도록 의도된다.
통상적으로, 권취형 매체 팩을 형성하기 위한 플루트형 시트/대향 시트(즉, 단일 대향체) 조합의 스트립의 그 자체의 권취는 대향 시트가 외부를 향한 상태로 수행된다. 몇몇 권취 기술이 2003년 5월 2일에 출원된 미국 가출원 60/467,521, 및 2004년 3월 17일에 출원되고 이제 WO 04/082795로 공개된 PCT 출원 US 04/07927에 기재되어 있고, 이들 각각은 본원에 참조로 포함된다. 그 결과, 최종 권취형 장치는 일반적으로 대향 시트의 일부를 매체 팩의 외표면으로서 구비한다.
매체 내의 구조를 가리키도록 본원에 사용된 "파형"이라는 용어는 매체를 2개의 파형화 롤러 사이로, 즉 2개의 롤러 사이의 닙 또는 바이트 내로 통과시킴으로써 형성되는 플루트 구조를 가리키도록 종종 사용되되, 이들 롤러들은 각각 최종 매체에서 파형화를 야기하기에 적절한 표면 특징부를 구비한다. 그러나, "파형화"라는 용어는, 기술에 의해 매체를 파형화 롤러들 사이의 바이트 내로 통과시키는 것을 수반하는 플루트에서 기인한다는 것이 명시되지 않는 한, 이와 같은 플루트에 제한되도록 의도되지 않는다. "파형"이라는 용어는 매체가 예를 들어 절곡 기술에 의해 파형화 후에 추가로 수정되거나 변형될지라도 적용되도록 의도되는데, 이 절곡 기술은 본원에 참조로 포함되는, 2004년 1월 22일에 공개된 PCT WO 04/007054에 기재되어 있다.
파형 매체는 특정 형태의 플루트형 매체이다. 플루트형 매체는 이를 가로질러 연장되는 (예를 들어, 파형화 또는 절곡에 의해 형성된) 개별 플루트들 또는 리지들을 구비한 매체이다.
z-필터 매체를 이용한 서비스 가능한 필터 요소 또는 필터 카트리지 구성은 때때로 "직선 통과 유동 구성" 또는 그 변형으로 지칭된다. 일반적으로, 이런 맥락에서, 서비스 가능한 필터 요소 또는 필터 카트리지는 일반적으로 유입 유동 단부(또는 면) 및 반대편 토출 유동 단부(또는 면)를 구비하되, 유동이 대략 동일한 직선 통과 방향으로 필터 카트리지에 유입 및 토출되는 것을 의미한다. 이런 맥락에서, "서비스 가능한"이라는 용어는 매체 포함 필터 카트리지가 대응하는 유체(예를 들어, 공기) 청정기로부터 주기적으로 제거되고 교체되는 것을 가리키도록 의도된다. 경우에 따라, 유입 유동 단부(또는 면) 및 토출 유동 단부(또는 면) 각각은 서로 평행한 상태로 대략 평탄하거나 평면일 것이다. 그러나, 이들의 변형들, 예를 들어 평면이 아닌 면이 가능하다.
(특히 권취형 또는 적층형 매체 팩을 위한) 직선 통과 유동 구성은 예를 들어 본원에 참조로 포함되는 미국 특허 6,039,778에 나타낸 유형의 원통형 주름형 필터 카트리지와 같은 서비스 가능한 필터 카트리지와 대조되는데, 여기서 유동은 매체 안팎으로 통과할 때 일반적으로 실질적인 방향 전환을 수행한다. 즉, 6,039,778 필터에서, 유동은 원통측을 통해 원통형 필터 카트리지에 들어간 후, 방향을 전환하여, (순방향-유동 시스템에서) 매체의 개방 단부를 통해 빠져나간다. 통상적인 역방향-유동 시스템에서, 유동은 매체의 개방 단부를 통해 서비스 가능한 원통형 카트리지에 들어간 후, 방향을 전환하여, 원통형 필터 매체의 측면을 통해 빠져나간다. 이와 같은 역방향-유동 시스템의 일례가 본원에 참조로 포함되는 미국 특허 5,613,992에 기재되어 있다.
본원에 사용된 바와 같은 "z-필터 매체 구조"라는 용어 및 그 변형은: 유입 및 토출 플루트들의 정의를 허용하기에 적절한 밀봉(폐쇄)과 함께, 시트들이 단일 웨브의 일부이든 별개의 것이든, (대향) 매체에 고정되는 파형 또는 다른 플루트형 매체(매체 리지들을 구비한 매체)의 웨브; 및/또는 이와 같은 매체로부터 유입 및 토출 플루트들의 3차원 네트워크로 구성되거나 형성되는 매체 팩; 및/또는 이와 같은 매체 팩을 포함하는 필터 카트리지 또는 구조 중 일부 또는 전부를 포함하지만 이에 반드시 제한되진 않도록 의도된다.
도 1에는 z-필터 매체 구조에 사용 가능한 매체(1)의 일례가 도시되어 있다. 매체(1)는 플루트형, 이 경우에는 파형 시트(3) 및 대향 시트(4)로 형성된다. 매체(1)와 같은 구조는 본원에서 단일 대향체 또는 단일 대향된 스트립으로 지칭된다.
때때로, 도 1의 파형 플루트형 또는 리지형 시트(3)는 플루트들, 리지들, 또는 파형들(7)의 규칙적인 만곡된 웨이브 패턴을 갖는 것으로 본원에 일반적으로 규정된 유형이다. 이런 맥락에서, "웨이브 패턴"이라는 용어는 교번적인 트로프들(7b)과 리지들(7a)의 플루트, 리지 또는 파형 패턴을 가리키도록 의도된다. 이런 맥락에서, "규칙적"이라는 용어는 트로프들과 리지들(7b, 7a)의 쌍들이 대략 동일한 반복 파형(플루트 또는 리지) 형상 및 크기로 교번하는 것을 가리키도록 의도된다(또한, 통상의 규칙적인 구성에서, 각각의 트로프(7b)는 각각의 리지(7a)에 대해 실질적으로 반전된 리지이다). 따라서, "규칙적"이라는 용어는 파형(또는 플루트) 패턴이, 플루트들의 적어도 70%의 길이를 따른 파형의 크기 및 형상의 실질적인 수정 없이, (인접한 트로프와 리지를 포함하는) 각각의 쌍이 반복된 상태로, 트로프들(반전된 리지들) 및 리지들을 포함하는 것을 나타내도록 의도된다. 이런 맥락에서, "실질적인"이라는 용어는, 매체 시트(3)가 가요성이라는 사실에서 기인한 사소한 변형과는 달리, 파형 또는 플루트형 시트를 제조하기 위해 사용되는 형태 또는 공정의 변화에서 기인한 수정을 가리킨다. 반복 패턴의 규정과 관련하여, 이는 임의의 주어진 필터 구조에서 동일한 개수의 리지와 트로프가 반드시 존재하는 것을 의미하진 않는다. 매체(1)는 예를 들어 리지와 트로프를 포함하는 쌍 사이에서, 또는 부분적으로 리지와 트로프를 포함하는 쌍을 따라 끝날 수 있다. (예를 들어, 도 1에서, 부분도로 도시된 매체(1)는 8개의 완전한 리지(7a)와 7개의 완전한 트로프(7b)를 구비한다.) 또한, 양 플루트 단부(트로프들과 리지들의 단부들)는 서로 다를 수 있다. 이와 같은 단부 변형은 구체적으로 명시되지 않는 한 이러한 정의에서 무시된다. 즉, 플루트들의 단부들의 변형은 상기 정의에 의해 포괄되도록 의도된 것이다.
파형의 "만곡된" 웨이브 패턴의 규정의 맥락에서, 특정 경우에, 파형 패턴은 매체에 제공되는 절곡 또는 접힘 형상의 결과가 아니라, 각각의 리지의 정점(7a)과 각각의 트로프의 바닥(7b)이 반경 만곡부(radiused curve)를 따라 형성된다. 이와 같은 z-필터 매체의 통상적인 반경은 0.25 mm 이상이며, 통상적으로 3 mm 이하일 것이다.
파형 시트(3)에 대해 도 1에 도시된 특정의 규칙적인 만곡된 웨이브 패턴의 추가적인 특성은, 플루트들(7)의 대부분의 길이를 따른 각각의 트로프와 각각의 인접한 리지 사이의 대략 중간점(30)에, 곡률이 반전되는 전이 영역이 위치된다는 것이다. 예를 들어, 도 1의 후방측 또는 면(3a)을 바라볼 때, 트로프(7b)는 오목한 영역이고, 리지(7a)는 볼록한 영역이다. 물론, 전방측 또는 면(3b)을 향해 바라볼 때, 측(3a)의 트로프(7b)는 리지를 형성하고, 면(3a)의 리지(7a)는 트로프를 형성한다. (경우에 따라, 영역(30)은 점이 아닌 직선 세그먼트일 수 있고, 곡률이 세그먼트(30)의 양 단부에서 반전된다.)
도 1에 도시된 특정의 규칙적인 웨이브 패턴 플루트형(이 경우, 파형) 시트(3)의 특성은 개별 파형들, 리지들, 또는 플루트들이 대략 직선이라는 것이지만, 대안이 가능하다. 이런 맥락에서, "직선"은, 적어도 70%, 통상적으로 적어도 80%의 길이를 통해, 리지들(7a)과 트로프들(또는 반전된 리지들; 7b)의 단면이 실질적으로 변하지 않는다는 것을 의미한다. 도 1에 도시된 파형 패턴을 참조한 "직선"이라는 용어는 부분적으로 패턴을, 본원에 참조로 포함되는 2003년 6월 12일에 공개된 WO 97/40918 및 PCT 공개 WO 03/47722의 도 1에 기재된 파형 매체의 테이퍼진 플루트들과 구별한다. 예를 들어, WO 97/40918의 도 1의 테이퍼진 플루트들은 본원에 사용된 용어와 같이 직선 플루트들의 패턴 또는 "규칙적인" 패턴이 아니라, 만곡된 웨이브 패턴일 것이다.
도 1을 참조하면, 상기에 언급된 바와 같이, 매체(1)는 제1 및 제2 양 가장자리(8, 9)를 구비한다. 매체(1)가 매체 팩으로 형성될 때, 일반적으로 가장자리(9)는 매체 팩을 위한 유입 단부 또는 면을 형성할 것이고, 가장자리(8)는 토출 단부 또는 면을 형성할 것이지만, 정반대의 배향이 가능하다.
도시된 예에서, 다양한 플루트들(7)이 양 가장자리(8, 9) 사이에 완전히 연장되지만, 대안이 가능하다. 예를 들어, 이들은 가장자리들을 완전히 통해서가 아닌, 가장자리들 인근 또는 가까이의 위치까지 연장될 수 있다. 또한, 예를 들어 본원에 참조로 포함되는 US 2014/0208705 A1의 매체에서와 같이, 이들은 매체의 중간에서 중단 및 시작될 수 있다.
매체가 도 1에 도시된 바와 같을 때, 인접한 가장자리(8)는 파형 시트(3) 및 대향 시트(4)를 함께 밀봉하는 실런트 비드(10)를 구비할 수 있다. 비드(10)는 단일 대향체(단일 대향된) 매체 스트립(1)을 형성하는 파형 시트(3)와 대향 시트(4) 사이의 비드이기 때문에, 때때로 "단일 대향체" 또는 "단일 대향된" 비드, 또는 변형으로 지칭될 수 있다. 실런트 비드(10)는 여기로부터의(또는 대향 유동에서는 여기로의) 공기의 통과에 대해, 가장자리(8)에 인접한 개별 플루트들(11)을 폐쇄 밀봉한다.
도 1에 도시된 매체에서, 인접한 가장자리(9)는 밀봉 비드(14)를 구비한다. 밀봉 비드(14)는 일반적으로 여기로부터의 미여과 유체(또는 대향 유동에서는 이 안의 유동)의 통과에 대해, 가장자리(9)에 인접한 플루트들(15)을 폐쇄한다. 비드(14)는 통상적으로 매체(1)가 매체 팩으로 구성될 때 적용될 것이다. 매체 팩이 스트립들(1)의 적층체로 이루어지는 경우, 비드(14)는 대향 시트(4)의 후방측(17)과 다음의 인접한 파형 시트(3)의 측(18) 사이의 밀봉부를 형성할 것이다. 매체(1)가 권취되는 것이 아니라 스트립으로 절단되고 적층될 때, 비드(14)는 "적층 비드"로 지칭된다. (비드(14)가 매체(1)의 기다란 스트립으로 형성되는 권취형 장치에 사용될 때, 이는 "권선 비드(winding bead)"로 지칭될 수 있다.)
통과 유동 매체의 대안적인 유형들에서, 밀봉 재료는 상이하게 위치될 수 있고, 심지어 실런트 또는 접착제의 추가가 방지될 수 있다. 예를 들어, 경우에 따라, 매체는 절곡되어 하나의 단부 또는 가장자리 시임을 형성할 수 있다; 또는 매체는 초음파 응용 등과 같은 대안적인 기술에 의해 폐쇄 밀봉될 수 있다. 게다가, 실런트 재료가 사용될 때에도, 이는 양 단부에 인접할 필요가 없다.
도 1을 참조하면, 필터 매체(1)가 예를 들어 적층 또는 권취에 의해 매체 팩으로 통합되면, 이는 다음과 같이 작동될 수 있다. 먼저, 화살표(12) 방향으로의 공기가 단부(9)에 인접한 개방 플루트들(11)에 들어갈 것이다. 비드(10)에 의한 단부(8)에서의 폐쇄로 인해, 공기는 예를 들어 화살표(13)로 도시된 바와 같이 필터 매체(1)를 통과할 것이다. 이후, 이는 매체 팩의 단부(8)에 인접한 플루트들(15)의 개방 단부들(15a)을 통과함으로써 매체 또는 매체 팩을 빠져나갈 것이다. 물론, 작동은 반대 방향의 공기 유동으로 수행될 수 있다.
본원에서 도 1에 도시된 특정 장치의 경우, 평행한 파형들(7a, 7b)은 가장자리(8)에서 가장자리(9)까지 완전히 매체를 가로질러 대략 직선이다. 직선 플루트들, 리지들, 또는 파형들은 선택된 위치들, 특히 단부들에서 변형되거나 절곡될 수 있다. 폐쇄를 위한 플루트 단부들에서의 수정은 일반적으로 "규칙적인" "만곡된" "웨이브 패턴"의 상기 정의에서 일반적으로 무시된다.
직선의 규칙적인 만곡된 웨이브 패턴 파형 형상을 사용하지 않는 Z-필터 구조가 공지되어 있다. 예를 들어, Yamada 등의 US 5,562,825에는, (만곡된 측면을 갖는) 좁은 V자형 토출 플루트들에 인접한 약간 반원형(단면) 유입 플루트들을 사용하는 파형 패턴이 도시되어 있다(5,562,825의 도 1 및 도 3 참조). Matsumoto 등의 US 5,049,326에는, 반관을 구비한 하나의 시트를 반관을 구비한 다른 시트에 부착함으로써 정의된 원형(단면) 또는 관형 플루트들이 도시되어 있는데, 최종 평행한 직선 플루트들 사이에 평탄한 영역들이 있다(Matsumoto '326의 도 2 참조). Ishii 등의 US 4,925,561(도 1)에는, 직사각형 단면을 갖도록 절곡되는 플루트들이 도시되어 있고, 여기서 플루트들은 그 길이를 따라 테이퍼진다. WO 97/40918(도 1)에는, (인접한 만곡된 볼록 및 오목 트로프들로부터) 만곡된 웨이브 패턴을 갖지만, 길이를 따라 테이퍼진(그에 따라 직선이 아닌) 플루트들 또는 평행한 파형들이 도시되어 있다. 또한, WO 97/40918에는, 만곡된 웨이브 패턴을 갖지만 상이한 크기의 리지들과 트로프들을 갖는 플루트들이 도시되어 있다. 또한, 다양한 리지들을 포함하도록 수정된 형상을 갖는 플루트들이 공지되어 있다.
일반적으로, 필터 매체는, 종종 수지를 포함하며 때때로 추가 재료로 처리되는, 상대적으로 가요성 재료, 통상적으로 (셀룰로오스 섬유, 합성 섬유, 또는 둘 다의) 부직포 섬유 재료이다. 따라서, 이는 용인 불가능한 매체 손상 없이 다양한 파형 패턴들로 구성되거나 순응될 수 있다. 또한, 이는 다시 용인 불가능한 매체 손상 없이 쉽게 권취되거나 달리 구성되어 사용될 수 있다. 물론, 이는 사용 중에 필수 파형 구성을 유지하는 성질을 가져야 한다.
통상적으로, 파형화 공정에서, 비탄성 변형이 매체에 야기된다. 이는 매체가 원래 형상으로 복귀하는 것을 방지한다. 그러나, 장력이 해제되면, 플루트 또는 파형은 스프링백하여, 일어난 신장 및 굽힘의 단지 일부를 회복하는 경향이 있을 것이다. 대향 매체 시트는 때때로 플루트형 매체 시트에 가접되어(tacked), 파형 시트 내의 이러한 스프링백을 방지한다. 이와 같은 가접은 20으로 표시된다.
또한, 통상적으로, 매체는 수지를 포함한다. 파형화 공정 중에, 매체는 수지의 유리 전이 온도 이상까지 가열될 수 있다. 이후, 수지가 냉각될 때, 이는 플루트형 형상을 유지하는 데에 도움이 될 것이다.
파형(플루트형) 시트(3), 대향 시트(4), 또는 둘 다의 매체는, 예를 들어 본원에 참조로 포함되는 US 6,673,136에 따라, 일측 또는 양측에 미세 섬유 재료를 구비할 수 있다. 경우에 따라, 이와 같은 미세 섬유 재료가 사용될 때, 미세 섬유를 플루트들의 내부 및 재료의 상류측에 제공하는 것이 바람직할 수 있다. 이와 같은 일이 일어날 때, 공기 유동은 여과 중에 통상적으로 적층 비드를 포함하는 가장자리로 들어갈 것이다.
z-필터 구조와 관련한 문제는 개별 플루트 단부들의 폐쇄에 관한 것이다. 통상적으로, 실런트 또는 접착제가 구비되어 폐쇄를 달성하지만, 대안이 가능하다. 상기 논의로부터 명확한 바와 같이, 특히 플루트 밀봉을 위한 실런트 및 테이퍼진 플루트들과 달리 직선 플루트들을 사용하는 통상적인 z-필터 매체에서는, 상류 단부와 하류 단부 모두에서 큰 실런트 표면적(및 부피)이 필요하다. 이 위치들에서의 고품질 밀봉은 최종 매체 구조의 적절한 작동에 중요하다. 높은 실런트 부피 및 면적은 이와 관련된 문제를 일으킨다.
이제 도 2를 참조하면, z-필터 매체, 즉 규칙적인 만곡된 웨이브 패턴 파형 시트(43) 및 평탄한 비파형 시트(44)를 이용한 z-필터 매체 구조(40), 즉 단일 대향체 스트립이 개략적으로 도시되어 있다. 점들(50, 51) 사이의 거리(D1)는 주어진 파형 플루트(53) 아래의 영역(52)에서의 평탄한 매체(44)의 연장부를 정의한다. 동일한 거리(D1)에 걸친 파형 플루트(53)에 대한 아치형 매체의 길이(D2)는 물론 파형 플루트(53)의 형상으로 인해 D1보다 더 크다. 플루트형 필터 응용에 사용되는 통상의 규칙적인 형상의 매체의 경우, 점들(50, 51) 사이의 매체(53)의 선형 길이(D2)는 종종 D1의 1.2배 이상일 것이다. 통상적으로, D2는 D1의 1.2배 내지 2배의 범위일 것이다. 공기 필터를 위한 하나의 특히 편리한 장치는 D2가 약 1.25 내지 1.35xD1인 구성을 갖는다. 이와 같은 매체는 예를 들어 Donaldson PowercoreTM z-필터 장치에 상업적으로 사용되었다. 다른 잠재적으로 편리한 크기는 D2가 D1의 약 1.4배 내지 1.6배인 크기일 것이다. 본원에서, D2/D1 비율은 때때로 파형 매체를 위한 플루트/평탄부 비율 또는 매체 드로우(media draw)로 규정될 것이다.
파형 판지 산업에서, 예를 들어 표준 E 플루트, 표준 X 플루트, 표준 B 플루트, 표준 C 플루트, 및 표준 A 플루트와 같은 다양한 표준 플루트들이 정의되었다. 아래 표 A와 함께 첨부된 도 3은 이러한 플루트들의 정의를 제공한다.
본 개시의 양수인인 Donaldson Company, Inc.(DCI)는 다양한 z-필터 장치들 중 표준 A 및 표준 B 플루트들의 변형을 사용하였다. 이러한 플루트들은 표 A와 도 3에도 정의되어 있다.
표 A
물론, 파형 박스 산업의 기타 다른 표준 플루트 정의들이 공지되어 있다.
일반적으로, 파형 박스 산업의 표준 플루트 구성은 파형 매체를 위한 파형 형상 또는 대략 파형 형상을 정의하는 데에 사용될 수 있다. DCI A 플루트와 DCI B 플루트 사이, 및 파형 산업 표준 A 플루트와 표준 B 플루트 사이의 상기 비교는 몇몇 편리한 변형들을 나타낸다.
2008년 6월 26일에 출원되고 US 2009/0127211로 공개된 USSN 12/215,718; 2008년 2월 4일에 출원되고 US 2008/0282890으로 공개된 US 12/012,785, 및/또는 US 2010/0032365로 공개된 US 12/537,069에 규정된 바와 같은 대안적인 플루트 정의들이 본원에서 이하에 규정되는 공기 청정기 특징부와 함께 사용될 수 있음을 주목한다. US 2009/0127211, US 2008/0282890, 및 US 2010/0032365 각각의 전체 개시내용이 본원에 참조로 포함된다.
대향 매체가 고정되어 있는 플루트형 매체를 포함하는 다른 매체 변형이 적층 또는 권취 형태로 본 개시에 따른 장치에 사용될 수 있고, 이는 본원에 참조로 포함되는, 2014년 7월 31일에 공개된 Baldwin Filters, Inc. 소유의 US 2014/0208705 A1에 기재되어 있다.
B. 도 1 내지 도 3의 매체를 포함하는 매체 팩 구성의 제조(도 4 내지 도 7 참조)
도 4에는, 도 1의 스트립(1)에 대응하는 매체 스트립(단일 대향체)을 제조하는 제조 공정의 일례가 도시되어 있다. 일반적으로, 대향 시트(64) 및 플루트들(68)을 구비한 플루트형(파형) 시트(66)를 결합하여 매체 웨브(69)를 형성하되, 접착제 비드가 70에서 이들 사이에 위치된다. 접착제 비드(70)는 도 1의 단일 대향체 비드(10)를 형성할 것이다. 선택적인 다트 공정(darting process)이 스테이션(71)에서 일어나, 중간-웨브에 위치되는 중심 다트 섹션(72)을 형성한다. z-필터 매체 또는 Z-매체 스트립(74)을 비드(70)를 따라 75에서 절단하거나 분할하여, z-필터 매체(74)의 2개의 부품 또는 스트립(76, 77)을 형성할 수 있는데, 이들 각각은 파형 시트와 대향 시트 사이에 연장되는 실런트의 스트립(단일 대향체 비드)을 갖는 가장자리를 구비한다. 물론, 선택적인 다트 공정이 사용되는 경우, 실런트의 스트립(단일 대향체 비드)을 갖는 가장자리는 또한 이 위치에서 다트된 플루트들의 세트를 더 구비할 것이다.
도 4와 관련하여 규정된 바와 같은 공정을 수행하는 기술은 본원에 참조로 포함되는, 2004년 1월 22일에 공개된 PCT WO 04/007054에 기재되어 있다.
계속 도 4를 참조하면, z-필터 매체(74)가 다트 스테이션(71)을 통과하여 결국에는 75에서 분할되기 전에, 이를 형성해야 한다. 도 4에 도시된 개략도에서, 이는 필터 매체의 시트(92)를 한 쌍의 파형화 롤러(94, 95)를 통해 통과시킴으로써 이행된다. 도 4에 도시된 개략도에서, 필터 매체의 시트(92)를 롤(96)로부터 풀고, 인장 롤러들(98) 주위에 권취한 후, 파형화 롤러들(94, 95) 사이의 닙 또는 바이트(102)를 통해 통과시킨다. 파형화 롤러들(94, 95)은 평탄한 시트(92)가 닙(102)을 통과한 후 일반적으로 원하는 형상의 파형을 부여하는 톱니부(104)를 구비한다. 닙(102)을 통과한 후, 시트(92)는 기계 방향을 가로질러 파형이 되고, 66에서 파형 시트로 지칭된다. 이후, 파형 시트(66)를 대향 시트(64)에 고정한다. (파형화 공정은 경우에 따라 매체를 가열하는 것을 수반할 수 있다).
계속 도 4를 참조하면, 공정은 또한 대향 시트(64)가 다트 공정 스테이션(71)으로 경로지정되는 것을 도시한다. 대향 시트(64)는 롤(106) 상에 보관된 후, 파형 시트(66)로 안내되어, Z-매체(74)를 형성하는 것으로 도시된다. 파형 시트(66) 및 대향 시트(64)는 일반적으로 접착제 또는 기타 다른 수단에 의해(예를 들어, 음파 용접에 의해) 서로 고정될 것이다.
도 4를 참조하면, 접착제 라인(70)이 실런트 비드로서 파형 시트(66) 및 대향 시트(64)를 서로 고정하는 데에 사용되는 것으로 도시된다. 대안적으로, 대향 비드를 형성하기 위한 실런트 비드가 70a로 도시된 바와 같이 적용될 수 있다. 실런트가 70a에서 적용되는 경우, 비드(70a)를 수용하기 위해, 파형화 롤러(95), 가능하게는 2개의 파형화 롤러(94, 95) 내에 갭을 형성하는 것이 바람직할 수 있다.
물론, 도 4의 장비는 필요시 도 1의 가접 비드(20)를 제공하도록 수정될 수 있다.
파형 매체에 제공되는 파형의 유형은 선택의 문제이며, 파형화 롤러들(94, 95)의 파형 또는 파형 톱니부에 의해 좌우될 것이다. 하나의 유용한 파형 패턴은 상기에 정의된 바와 같이 직선 플루트들 또는 리지들의 규칙적인 절곡된 웨이브 패턴 파형일 것이다. 사용되는 통상의 규칙적인 만곡된 웨이브 패턴은 상기에 정의된 바와 같은 파형 패턴 내의 거리(D2)가 상기에 정의된 바와 같은 거리(D1)의 적어도 1.2배인 패턴일 것이다. 예시적인 응용들에서, 통상적으로, D2 = 1.25 - 1.35 x D1이지만, 대안이 가능하다. 경우에 따라, 기술은, 예를 들어 직선 플루트들을 사용하지 않는 것을 비롯한, "규칙적"이지 않은 만곡된 웨이브 패턴과 함께 적용될 수 있다. 또한, 도시된 만곡된 웨이브 패턴으로부터의 변형이 가능하다.
전술한 바와 같이, 도 4에 도시된 공정은 중심 다트 섹션(72)을 형성하는 데에 사용될 수 있다. 도 5는 다트 플루트(120)를 형성하는 다트 및 분할 공정 후 도 4에 도시된 플루트들(68) 중 하나의 단면도를 도시한다.
4개의 접힘부(crease; 121a, 121b, 121c, 121d)를 갖는 다트 플루트(120)를 형성하는 절곡 장치(118)를 확인할 수 있다. 절곡 장치(118)는 대향 시트(64)에 고정되는 평탄한 제1 층 또는 부분(122)을 포함한다. 제2 층 또는 부분(124)이 제1 층 또는 부분(122)에 가압된 것으로 도시된다. 제2 층 또는 부분(124)은 바람직하게는 제1 층 또는 부분(122)의 양 외부 단부(126, 127)를 절곡시킴으로써 형성된다.
계속 도 5를 참조하면, 2개의 절곡부 또는 접힘부(121a, 121b)는 일반적으로 본원에서 "상부 내향" 절곡부 또는 접힘부로 지칭될 것이다. 이런 맥락에서, "상부"라는 용어는, 도 5의 배향을 기준으로 절곡부(120)를 바라볼 때, 접힘부들이 전체 절곡부(120)의 상부에 놓이는 것을 나타내도록 의도된다. "내향"이라는 용어는 각각의 접힘부(121a, 121b)의 절곡선 또는 접힘선이 서로를 향하는 것을 가리키도록 의도된다.
도 5에서, 접힘부들(121c, 121d)은 일반적으로 본원에서 "하부 외향" 접힘부로 지칭될 것이다. 이런 맥락에서, "하부"라는 용어는, 접힘부들(121c, 121d)이 도 5의 배향에서 접힘부들(121a, 121b)과 같이 상부에 위치되지 않는 것을 가리킨다. "외향"이라는 용어는 접힘부들(121c, 121d)의 절곡선들이 서로 반대 방향을 향하는 것을 나타내도록 의도된다.
이런 맥락에서 사용된 "상부" 및 "하부"라는 용어는 구체적으로 도 5의 배향으로부터 바라볼 때 절곡부(120)를 가리키도록 의도된다. 즉, 이들은 절곡부(120)가 사용을 위해 실제 제품 내에 배향될 때 달리 방향을 나타내도록 의도되지 않는다.
도 5의 이러한 규정 및 검토에 기초하면, 본 개시의 도 5에 따른 규칙적인 절곡 장치(118)는 적어도 2개의 "상부 내향 접힘부"를 포함하는 장치라는 것을 알 수 있다. 이러한 내향 접힘부들은 고유하며, 절곡이 인접한 플루트들에 대한 상당한 침입을 야기하지 않는 전체 장치를 제공하는 데에 도움이 된다.
제3 층 또는 부분(128)이 또한 제2 층 또는 부분(124)에 가압되는 것을 알 수 있다. 제3 층 또는 부분(128)은 제3 층(128)의 양 내부 단부(130, 131)로부터 절곡함으로써 형성된다.
절곡 장치(118)를 바라보는 다른 방식은 파형 시트(66)의 교번하는 리지들과 트로프들의 기하형상과 관련된다. 제1 층 또는 부분(122)은 반전된 리지로 형성된다. 제2 층 또는 부분(124)은, 반전된 리지 쪽으로 절곡되고, 바람직한 장치에서는, 반전된 리지에 반하여 절곡되는, (리지를 반전한 후의) 이중 피크에 대응한다.
바람직한 방식으로 도 5와 관련하여 설명된 선택적인 다트를 제공하는 기술은 본원에 참조로 포함되는 PCT WO 04/007054에 기재되어 있다. 권선 비드를 적용하여 매체를 권취하는 기술은 본원에 참조로 포함되는, 2004년 3월 17일에 출원되고 WO 04/082795로 공개된 PCT 출원 US 04/07927에 기재되어 있다.
폐쇄되는 플루트형 단부들을 다트하는 대안적인 접근방안이 가능하다. 이와 같은 접근방안은 예를 들어: 각각의 플루트의 중앙에 있지 않은 다트; 및 다양한 플루트들에 걸친 압연, 가압, 또는 절곡을 수반할 수 있다. 일반적으로, 다트는 플루트형 단부에 인접한 매체를 절곡하거나 달리 조작하여, 압축 폐쇄된 상태를 달성하는 것을 수반한다.
본원에 설명된 기술은 파형 시트/대향 시트 조합, 즉 "단일 대향체" 스트립을 포함하는 단일 시트를 권취하는 단계에서 기인한 매체 팩에 사용하기 위해 특히 양호하게 조절된다. 그러나, 이들은 또한 적층형 장치로 만들어질 수 있다.
권취형 매체 또는 매체 팩 장치는 다양한 외주 둘레 정의들을 구비할 수 있다. 이런 맥락에서, "외주 둘레 정의"라는 용어 및 그 변형은, 매체 또는 매체 팩의 유입 단부 또는 토출 단부를 바라볼 때, 정의된 외부 둘레 형상을 가리키도록 의도된다. 통상적인 형상은 PCT WO 04/007054에 기재된 바와 같이 원형이다. 기타 다른 사용 가능한 형상은 장박형(obround)이고, 장박형의 몇몇 예들은 타원형(oval) 형상이다. 일반적으로, 타원형 형상은 양 만곡 단부가 한 쌍의 양 측면에 의해 연결되게 한다. 일부 타원형 형상들에서, 양 측면도 역시 만곡된다. 때때로 경주장 트랙 형상으로 지칭되는 다른 타원형 형상들에서, 양 측면은 대략 직선이다. 경주장 트랙 형상은 예를 들어 PCT WO 04/007054, 및 WO 04/082795로 공개된 PCT 출원 US 04/07927에 기재되어 있고, 이들 각각은 본원에 참조로 포함된다.
외주 또는 둘레 형상을 기술하는 다른 방식은 권취부의 권선 액세스에 직교하는 방향으로 매체 팩을 통한 단면에서 기인한 둘레를 정의하는 것이다.
매체 또는 매체 팩의 양 유동 단부 또는 유동면은 여러 상이한 정의들을 구비할 수 있다. 많은 장치에서, 단부들 또는 단부면들은 대략 평탄하고(평면이고) 서로 수직이다. 기타 다른 장치들에서, 단부면들 중 하나 또는 둘 다는, 매체 팩의 측벽의 축방향 단부로부터 축방향 외부로 돌출되거나; 또는 매체 팩의 측벽의 단부로부터 축방향 내부로 돌출되도록 정의될 수 있는 테이퍼진, 예를 들어 단차진 부분들을 포함한다.
(예를 들어, 단일 대향체 비드, 권선 비드, 또는 적층 비드로부터의) 플루트 밀봉은 다양한 재료들로 형성될 수 있다. 인용 및 통합된 다양한 참조 문헌들에서는, 핫멜트(hot melt) 또는 폴리우레탄 밀봉이 다양한 응용들에 가능한 것으로 기재되어 있다.
도 6에는, 단일 대향된 매체의 단일 스트립을 권취함으로써 구성되는 권취형 매체 팩(또는 권취형 매체; 130)이 전체적으로 도시되어 있다. 도시된 특정 권취형 매체 팩은 타원형 매체 팩(130a), 구체적으로 경주장 트랙 형상의 매체 팩(131)이다. 매체 팩(130)의 외부에 있는 매체의 미단부(tail end)는 131x로 표시된다. 편의상 그리고 밀봉을 위해 매체 팩(130)의 직선 섹션을 따라 이 미단부를 끝내는 것이 통상적일 것이다. 통상적으로, 핫멜트 밀봉 비드 또는 밀봉 비드가 미단부를 따라 위치되어 밀봉을 보장한다. 매체 팩(130)에서, 양 유동 (단부)면은 132, 133으로 지정된다. 일 면은 유입 유동면, 다른 면은 토출 유동면일 것이다.
도 7에는, z-필터 매체 스트립들로 적층형 z-필터 매체(또는 매체 팩)를 형성하는 단계가 (개략적으로) 도시되는데, 각각의 스트립은 대향 시트에 고정되는 플루트형 시트이다. 도 6을 참조하면, 단일 대향체 스트립(200)이 스트립(200)과 유사한 스트립들(202)의 적층체(201)에 추가된 것으로 도시된다. 스트립(200)은 도 4의 스트립들(76, 77) 중 어느 하나로부터 절단될 수 있다. 도 6의 205에서, 단일 대향체 비드 또는 밀봉으로부터 반대편 가장자리에서 스트립(200, 202)에 대응하는 각각의 층 사이에 적층 비드(206)를 적용하는 것이 도시된다. (적층은 또한 각각의 층이 상부가 아닌 적층체의 하부에 추가된 상태로 이행될 수 있다.)
도 7을 참조하면, 각각의 스트립(200, 202)은 전후방 가장자리(207, 208) 및 양 측면 가장자리(209a, 209b)를 구비한다. 각각의 스트립(200, 202)을 포함하는 파형 시트/대향 시트의 조합의 유입 및 토출 플루트들은 일반적으로 전후방 가장자리(207, 208) 사이에서 측면 가장자리들(209a, 209b)과 평행하게 연장된다.
계속 도 7을 참조하면, 형성되는 매체 또는 매체 팩(201)에서, 양 유동면은 210, 211로 표시된다. 여과 중에 면(210, 211)들 중 어느 면을 유입 단부면으로, 어느 면을 토출 단부면으로 선택할지는 선택의 문제이다. 어떤 경우에는, 적층 비드(206)가 상류 또는 유입면(211)에 인접하게 위치되고; 다른 경우에는 반대가 된다. 유동면(210, 211)들은 양 측면(220, 221) 사이에서 연장된다.
도 7에 형성되는 것으로 도시된 적층형 매체 구성 또는 팩(201)은 때때로 본원에서 "차단된(blocked)" 적층형 매체 팩으로 지칭된다. 이런 맥락에서, "차단된"이라는 용어는 모든 면들이 모든 인접한 벽면들에 대해 90도인 직사각형 블록으로 장치가 형성되는 것을 나타낸다. 예를 들어, 경우에 따라, 적층체는 각각의 스트립(200)이 인접한 스트립과의 정렬로부터 약간 오프셋된 상태로 형성되어, 유입면과 토출면이 서로 평행하지만 상면과 하면에 수직하지는 않는 평행사변형 또는 경사진 블록 형상을 형성할 수 있다.
경우에 따라, 매체 또는 매체 팩은 임의의 단면에서 평행사변형 형상을 가지는 것으로 언급될 것이며, 이는 임의의 2개의 양 측면이 서로 대략 평행하게 연장되는 것을 의미한다.
도 7에 대응하는 차단된 적층형 장치는 본원에 참조로 포함되는 US 5,820,646의 종래 기술에 기재되어 있는 것을 주목한다. 적층형 장치는 US 5,772,883; 5,792,247; 2003년 3월 25일에 출원된 미국 가출원 60/457,255; 및 2003년 12월 8일에 출원되고 2004/0187689로 공개된 USSN 10/731,564에 기재되어 있는 것을 또한 주목한다. 이 후자의 참조 문헌들은 각각 본원에 참조로 포함된다. 2005/0130508로 공개된 USSN 10/731,504에 도시된 적층형 장치는 경사진 적층형 장치인 것을 주목한다.
또한, 경우에 따라, 2개 이상의 적층체가 단일 매체 팩에 통합될 수 있다는 것을 주목한다. 또한, 경우에 따라, 적층체는, 예를 들어 본원에 참조로 포함되는 US 7,625,419에 도시된 바와 같이, 리세스를 구비한 하나 이상의 유동면으로 형성될 수 있다.
C. 플루트형 매체의 다수의 이격된 권취부를 포함하는 선택된 매체 또는 매체 팩 장치(도 8 내지 도 8b 참조)
사이에 연장되는 양 단부 사이의 유동을 수반하는 대안적인 유형의 매체 장치 또는 팩이 본 개시에 따른 선택된 원리와 함께 사용될 수 있다. 이와 같은 대안적인 매체 장치 또는 팩의 일례는 도 8 내지 도 8b에 도시되어 있다. 도 8 내지 도 8b의 매체는 DE 20 2008 017 059 U1에 도시되고 기재된 것과 유사하며; 때때로 Mann & Hummel의 마크 "IQORON"로 입수 가능한 장치에서 발견될 수 있다.
도 8을 참조하면, 매체 또는 매체 팩은 전체적으로 250으로 표시된다. 매체 또는 매체 팩(250)은 제1 외부 주름형(리지형) 매체 루프(251) 및 제2 내부 주름형(리지형) 매체 루프(252)를 포함하되, 각각의 매체 루프는 양 유동 단부 사이에 연장되는 주름 첨단들(또는 리지들)을 갖는다. 도 8의 도면은 매체 팩 (유동) 단부(255)를 향한 것이다. 도시된 단부(255)는 선택된 유동 방향에 따라 유입 (유동) 단부 또는 토출 (유동) 단부일 수 있다. 규정되는 원리를 이용한 많은 장치의 경우, 매체 팩(250)은 단부(255)가 유입 유동 단부가 되도록 필터 카트리지 내에 구성될 것이다.
계속 도 8을 참조하면, 외부 주름형(리지형) 매체 루프(251)는 타원형 형상으로 구성되지만, 대안이 가능하다. 260에서, 예를 들어 제자리에 성형되는(molded in place) 주름 단부 폐쇄부는 매체 팩 단부(255)에서 주름들 또는 리지들(251)의 단부를 폐쇄하는 것으로 도시된다.
주름들 또는 리지들(252)(및 관련 주름 첨단들)은 루프(251)로부터 이격되고 이에 의해 둘러싸인 상태로 위치되고, 그에 따라 주름형 매체 루프(252)는 또한 약간 타원형 구성으로 도시된다. 이 경우에, 루프(252) 내의 개별 주름들 또는 리지들(252p)의 단부들(252e)은 폐쇄 밀봉된다. 또한, 루프(252)는 통상적으로 제자리-성형되는 재료의 중심 스트립(253)에 의해 폐쇄되는 중심(252c)을 둘러싼다.
여과 중에, 단부(255)가 유입 유동 단부일 때, 공기는 매체의 2개의 루프(251, 252) 사이의 갭(265)에 들어간다. 이후, 공기는 여과에 따라 매체 팩(250)을 통해 이동하기 때문에 루프(251) 또는 루프(252)를 통해 흐른다.
도시된 예에서, 루프(251)는 단부(255)로부터 멀리 있는 연장부에서 루프(252) 쪽으로 내향 경사지도록 구성된다. 또한, 스페이서들(266)이 구조적 무결성을 위해 루프(252)의 단부를 둘러싸는 중심 링(267)을 지지하는 것으로 도시된다.
도 8a에서, 단부(255)의 반대편에 있는 카트리지(250)의 단부(256)를 볼 수 있다. 여기서, 개방 가스 유동 영역(270)을 둘러싸는 루프(252)의 내부를 확인할 수 있다. 공기가 대략 단부(256)를 향하고 단부(255)로부터 멀어지는 방향으로 카트리지(250)를 통해 안내될 때, 루프(252)를 통과하는 공기 중 일부는 중심 영역(270)에 들어가고 단부(256)에서 이로부터 빠져나간다. 물론 여과 중에 도 8의 매체 루프(251)에 들어간 공기는 일반적으로 단부(256)의 외부 둘레(256p) 주위를(위를) 통과할 것이다.
도 8b에는, 카트리지(250)의 개략적인 단면도가 제공되어 있다. 선택된 식별되고 설명된 특징부는 유사한 참조 번호들에 의해 표시된다.
도 8 내지 도 8b의 검토, 즉 상기 설명으로부터, 전술한 카트리지(250)는 일반적으로 양 유동 단부(255, 256) 사이에 종방향으로 연장되는 매체 첨단들을 구비한 카트리지임을 이해할 것이다.
도 8 내지 도 8b의 장치에서, 매체 팩(250)은 타원형, 특히 경주장 트랙 형상의 둘레로 도시된다. 이하의 많은 예에서 공기 필터 카트리지가 타원형 또는 경주장 트랙 형상의 구성을 갖기 때문에, 이는 이런 방식으로 도시된다. 그러나, 원리는 다양한 대안적인 외주 형상들로 구현될 수 있다.
D. 기타 다른 매체 변형예들(도 9 내지 도 12 참조)
본원에서, 도 9 내지 도 12에는, 본원에 규정된 원리의 선택된 응용들에 사용될 수 있는 매체 유형들의 또 다른 대안적인 변형예들의 몇몇 개략적인 부분 단면도들이 제공된다. 특정 예들이 본 개시의 양수인인 Donaldson Company, Inc.가 소유하는 2014년 11월 10일에 출원된 USSN 62/077,749에 기재되어 있다. 일반적으로, 도 9 내지 도 12의 각각의 장치는, 직선 통과 유동과 함께, 양 유입 및 토출 유동 단부(또는 면)을 구비한 장치로 적층되거나 권취될 수 있는 매체 유형을 나타낸다.
도 9에는, USSN 62/077,749의 예시적인 매체 장치(301)가 도시되어 있고, 여기서 양각 시트(302)가 비양각 시트(303)에 고정된 후, 매체 팩으로 적층되고 권취되되, 본원의 도 1에 대해 전술한 유형의 양 가장자리를 따른 밀봉부를 구비한다.
도 10에는, USSN 62/077,749의 대안적인 예시적인 매체 장치(310)가 도시되어 있고, 여기서 제1 양각 시트(311)가 제2 양각 시트(312)에 고정된 후, 적층형 또는 권취형 매체 팩으로 형성되되, 일반적으로 본원의 도 1에 따른 가장자리 밀봉부를 구비한다.
가장자리 밀봉부는 상류 단부 또는 하류 단부 또는 경우에 따라 둘 다에 수행될 수 있다. 특히 매체가 여과 중에 화학 물질과 마주칠 가능성이 있을 때, 통상적인 접착제 또는 실런트를 피하는 것이 바람직할 수 있다.
도 11a에는, 플루트형 시트(X)가 대향 시트(Y)와의 맞물림을 위해 다양한 양각들을 구비하는 단면도가 도시되어 있다. 다시, 이들은 별개일 수 있거나, 동일한 매체 시트의 섹션들일 수 있다.
도 11b에는, 플루트형 시트(X)와 대향 시트(Y) 사이의 이와 같은 장치의 개략도가 또한 도시되어 있다.
도 11c에는, 플루트형 시트(X)와 대향 시트(Y) 사이의 이와 같은 원리의 또 다른 변형예가 도시되어 있다. 이들은 다양한 접근방안들이 어떻게 가능한지에 대한 이해를 돕기 위한 것이다.
도 12에는, 플루트형 시트(X)와 대향 시트(Y)의 또 다른 가능한 변형예가 도시되어 있다.
플루트형 시트 섹션 및 대향 시트 섹션에 동일한 매체를 사용해야 한다는 구체적인 요건은 없다는 것을 주목한다. 상이한 효과를 달성하기 위해 각각에서 상이한 매체가 바람직할 수 있다. 예를 들어, 하나는 셀룰로오스 매체인 반면, 다른 하나는 약간의 비셀룰로오스 섬유를 포함하는 매체이다. 이들은 원하는 결과를 달성하기 위해 상이한 공극율 또는 상이한 구조적 특성을 가질 수 있다.
도 9 내지 도 12의 예들은 일반적으로 다양한 대안적인 매체 팩들이 본원의 원리에 따라 사용될 수 있음을 나타내도록 의도된다. 일부 대안적인 매체 유형들의 구성 및 적용의 일반적인 원리와 관련하여, 본원에 참조로 포함되는 USSN 62/077,749를 또한 주목한다.
E. 또 다른 매체 유형들
본원에 규정된 다수의 기술은 바람직하게는 카트리지의 양 유동 단부 사이의 여과를 위해 배향되는 매체가 이 양 단부 사이의 방향으로 연장되는 플루트들 또는 주름 첨단들을 구비한 매체일 때 적용될 것이다. 그러나, 대안이 가능하다. 밀봉 장치 정의와 관련하여 본원에 규정된 기술은, 양 유동 단부를 구비한 필터 카트리지에서, 매체가 이 단부들 사이의 방향으로 연장되는 플루트들 또는 주름 첨단들을 포함하지 않을 때에도, 매체가 이 단부들 사이의 유체 유동을 여과하도록 위치된 상태로 적용될 수 있다. 매체는 예를 들어 깊이 매체이거나, 대안적인 방향으로 주름질 수 있거나, 비주름 재료일 수 있다.
그러나, 실제로, 본원에 규정된 기술은 유동 단부들 사이의 연장부에서 상대적으로 깊은 카트리지(대개 적어도 100 mm, 통상 적어도 150 mm, 종종 적어도 200 mm, 때때로 적어도 250 mm, 그리고 경우에 따라 300 mm 이상)와 함께 사용하기에 특히 유리하고, 사용 중에 큰 적재 부피를 위해 구성된다. 이런 유형의 시스템은 통상적으로 매체가 양 유동 단부 사이의 방향으로 연장되는 주름 첨단들 또는 플루트들로 구성되는 매체일 것이다.
II. 다양한 공기 청정기들의 선택된 식별된 문제
A. 총론
예를 들어, 일반적으로 도 6 내지 도 12 중 하나 이상을 따른 매체를 이용한 상대적으로 깊은 필터 매체 팩을 사용하는 공기 청정기 설계, 특히 조립체가 급증하였다. 시판되는 예시적인 실제 제품에 대해, "Powercore"라는 상표명으로 판매되는 본 개시의 양수인인 Donaldson Company, Inc.의 공기 청정기, 및 또한 "IQORON"이라는 명칭으로 제공되는 Mann & Hummel의 제품을 주목한다.
또한, 이와 같은 매체 팩을 이용한 공기 청정기 조립체는 세계적으로 다양한 주문자 장비(온로드 트럭, 버스; 오프로드 건설 장비, 농업 및 광산 장비 등)에 통합될 수 있다. 서비스 부품 및 서비스는 광범위한 공급자와 서비스 회사에 의해 제공된다.
B. 적절한 필터 카트리지의 식별
서비스를 위해 선택되는 필터 카트리지가 해당 공기 청정기에 적절한 것이어야 한다는 점은 매우 중요하다. 공기 청정기는 전체 장비에서 중요한 컴포넌트이다. 서비스가 의도한 것보다 더 자주 일어나야 하는 경우, 그 결과 비용 추가, 수반되는 장비의 다운시간(downtime), 및 생산성 감소로 이어질 수 있다. 서비스가 적절한 부품으로 이행되지 않는 경우, 장비 고장 또는 다른 문제가 발생할 수 있다.
해당 공기 청정기 및 해당 장비에 적절한 카트리지는 일반적으로: 공기 청정기 제조사에 의한 제품 공학/테스트; 및 장비 제조사 및/또는 엔진 제조사에 의한 사양/사용법/테스트 및 자격검증을 거친 제품이다. 이 분야의 서비스는 직원이 이전에 설치된 것과 유사한 것으로 보이지만 수반되는 시스템에 적절한 자격 있는 컴포넌트가 아닌 부품을 선택하는 것을 포함할 수 있다.
적절한(또는 부적절한) 필터 카트리지로 조립체에 서비스하려 시도하고 있다는 것을 서비스 제공자에게 즉각적으로 알리는 데에 도움이 될 특징부를, 매체 특정 유형에 상관없이, 공기 청정기 조립체에 제공하는 것이 바람직하다. 본원에 설명된 선택적인 특징부 및 기술은 후술하는 바와 같이 이러한 이점을 달성하기 위해 제공될 수 있다.
또한, 제조 및/또는 필터 컴포넌트 무결성과 관련하여 유리한 조립체 특징부 및 기술이 설명된다. 이들은 적절한 카트리지가 조립체 또는 대안적인 응용에 설치되도록 보장하는 데에 도움이 되는 관련 유형의 특징부 및 기술로 구현될 수 있다.
C. 공기 유동량 센서 문제
많은 시스템에서, 공기 유동량 센서는 필터 카트리지의 하류 및 엔진의 상류에 구비되어, 공기 유동 특성 및 오염물질 특성을 모니터링한다. 경우에 따라, 매체 팩 구성 및 배향의 작은 수정이 공기 유동량 센서 작동의 변동으로 이어질 수 있다. 그러므로, 필터 카트리지로부터의 공기 유동의 변동을 상대적인 최소값으로 관리하도록, 필터 카트리지 및 공기 청정기 내의 특징부를 공기 청정기 조립체에 제공하는 것이 때때로 바람직하다. 이는 공기 유동량 센서의 사용 및 작동을 용이하게 할 수 있다. 본원에 설명된 특징부 및 기술은 이러한 이점을 유리하게 달성하기 위해 제공될 수 있다.
D. 안정적인 필터 카트리지 설치
많은 경우에, 공기 청정기가 위치되는 장비는 작동 중에 상당한 진동과 충격을 받는다. 도 6 내지 도 12와 관련하여 전술한 매체 팩의 유형은 종종 상대적으로 깊다(즉, 공기 유동 방향으로의 연장부의 깊이가 적어도 50 mm, 종종 적어도 80 mm 이상, 많은 경우에 100 mm 초과이다). 이와 같은 깊은 필터 카트리지는 사용 중에 상당량의 오염물질이 적재되어, 중량이 실질적으로 증가될 수 있다. 따라서, 이들은 작동 중에 상당한 진동 모멘텀을 받을 수 있다. 카트리지의 안정적인 위치지정을 보장하고, 움직임의 발생 시에 매체(또는 매체 팩)의 손상을 방지하고, 이와 같은 진동과 충격 중에 밀봉 실패를 방지하는 데에 도움이 되는 특징부를 필터 카트리지 내에 제공하는 것이 바람직하다.
유사하게, 장비는 보관 및 사용 중에 다양한 온도 범위를 거칠 수 있다. 이는 재료들의 서로에 대한 팽창/수축으로 이어질 수 있다. 밀봉 무결성이 이런 상황에서 손상되지 않도록 필터 카트리지 및 공기 청정기가 구성되도록 보장하는 것이 바람직하다. 본원에 설명된 특징부 및 기술은 이하에 논의되는 바와 같이 이러한 문제를 해결하기 위해 적용될 수 있다.
E. 잘못된 삽입의 방지
다양한 장치들이 전술한 유형의 문제를 해결하기 위해 개발되었다(예를 들어, WO 2006/076479; WO 2006/076456; WO 2007/133635; WO 2014/210541 및 62/097,060, 이들 각각은 본원에 참조로 포함된다). 그러나, 때때로 필터 카트리지 장치에 발생할 수 있는 다른 문제는, 견고한 밀봉을 위한 특징부를 구비하지 않는 카트리지가 여전히 설치될 수 있고, 경우에 따라, 하우징은 설치된 카트리지가 해당 하우징에 적절하게 밀봉되는 적절한 카트리지가 아님에도 불구하고 폐쇄될 수 있다는 것이다.
보다 일반적으로, 상기에 규정된 문제를 해결하는 필터 카트리지를 제공하되, 또한 예를 들어 하우징에 들어맞는 것처럼 보이지만 적절한 밀봉 특성을 갖지 않는 카트리지의 사용을 통해 이와 같은 "잘못된 설치"가 일어난 경우, 공기 청정기 하우징이 적절하게 폐쇄되지 않도록 구성되는 필터 카트리지를 제공하는 것이 바람직하다. 본원에 설명된 기술은 이러한 문제를 해결한다. 이들은 WO 2006/076479; WO 2006/076456; WO 2007/133635; WO 2014/210541 및/또는 62/097,060에 규정된 바와 같은 장치들의 특징부와 관련하여 사용될 수 있지만, 독자적으로도 사용될 수 있다. 이는 하기 논의에서 이해될 것이다.
F. 개요
본원에 규정된 특징부는 전술한 문제들 중 하나 이상을 해결하기 위해 유리하게 사용될 수 있다. 특징부가 모든 문제를 최대한 해결하는 방식으로 구현되어야 한다는 특정 요건이 있는 것은 아니다. 그러나, 상기에 식별된 모든 문제들을 상당한 그리고 바람직한 정도로 해결하는 선택된 구현예들이 설명된다.
III. 예시적인 조립체(도 13 내지 도 52)
A. 일반적인 공기 청정기 특징부(도 13 내지 도 25)
도 13의 참조 번호 500은 전체적으로 본 개시에 따른 예시적인 공기 청정기 조립체를 나타낸다. 공기 청정기 조립체(500)는 일반적으로 하우징(501)을 포함한다. 하우징(501)은 필터 카트리지들과 같은 내부 수용된 컴포넌트들에 대한 액세스를 달성할 수 있는 착탈 가능한 서비스 또는 액세스 커버(502)를 갖는, 내부 공동(505)을 정의하는 바디(504; 도 19 및 도 20 참조)를 포함한다. 공기 청정기 조립체(500)는 종축(X)을 따라 연장되고, 내부 컴포넌트들(예를 들어, 필터 카트리지들)이 또한 이를 중심으로 정렬되어 있다. 축방향을 참조하는 경우, 이는 종축(X)과 평행한 방향을 나타내도록 의도된다. 반경방향을 참조하는 경우, 이는 종축(X)으로부터 직교하여 연장되는 방향을 나타내도록 의도된다.
도 13 내지 도 19를 참조하면, 공기 청정기(500)는 (이 예에서는 바디(402) 상에 위치되는) 토출 장치(510)를 포함한다. 토출 장치(510)는 일반적으로 공기 청정기 조립체(500)로부터 토출구(510x)를 통한 여과된 공기의 배출을 위해 위치된다. 토출 장치 또는 조립체(510)는 바디(504)의 나머지 부분과 별도로 제조되어 이에 부착될 수 있거나, 바디(504)의 나머지 부분과 일체형인 것으로 밝혀질 수 있다. 토출 장치(510)가 별도로 제조되는 장치에 의하면, 상이한 사용 시스템을 위한 대안적인 토출 장치(510)를 제공하기 위해, 모듈식 조립체 실시가 사용될 수 있다.
하우징(501)은 본 개시에 따른 다양한 원리들이 제공될 때 다양한 재료들로 구성될 수 있다. 규정된 특징부들은 주로 성형 플라스틱 컴포넌트, 예를 들어 ABS 플라스틱인 하우징과 함께 사용하기 위해 특히 잘 조정된다. 도 13의 하우징(501)은 일반적으로 이와 같은 컴포넌트이며, 바디(504)와 같은 선택된 하우징 특징부는 강도 및 무결성을 위해 다양한 구조적 리브 부재들(리브들(508) 참조)을 포함한다. 하우징(501)은 또한 먼지 및 오염물이 조립체(500)의 비밀봉부들에 들어가는 것을 제한하는 데에 도움이 되는 리브 부재들을 구비할 수 있다. 예를 들어, 하우징(501)의 하우징 바디(504) 상에 커버(502)를 설치할 때 시각적 정렬에 도움이 되는 리브들(508; 도 21 및 도 22 참조)이 구비될 수 있다. 하우징 바디(504)의 내부는 또한 재료 절약, 쉘 강화, 및/또는 필터 카트리지와 하우징의 호환성 보장과 같은 다양한 목적들에 부합하도록 다양한 부재들 및 윤곽부들을 구비할 수 있다. 예를 들어, 하우징 바디(504)는 리브들(507) 및 리세스 또는 요홈부 구조(541; 도 19 - 도 20, 도 22 참조)를 구비할 수 있다.
일반적으로, 하우징(501)은 공기 유동 유입구(512)를 포함하고, 이를 통해 여과될 공기가 조립체(500)에 들어가는 것으로 규정될 수 있다. 도시된 특정 조립체(500)는 또한 이하에 논의되는 오염물 방출 포트 또는 포트 장치(514)를 포함한다.
도시된 특정 공기 청정기 조립체(500)는 2단 공기 청정기 조립체이며, 예비청정기(516)를 포함한다. 도시된 예에서, 예비청정기(516)는 복수의 분리관 장치(518)를 포함한다. 예비청정기(516)는 공기가 내부에 위치된 필터 카트리지에 도달하기 전에 공기 청정기 조립체(500) 내로 공기 스트림에 의해 운반되는 선택된 물질(오염물)을 예비세정하는 데에 사용 가능하다. 이와 같은 예비세정은 일반적으로 빗물 또는 튄물 등과 같은 액체 미립자 및/또는 다양한 (특히 더 큰) 먼지 또는 다른 입자의 실질적인 제거로 이어진다. 특정 예에서, 도시된 예비청정기(510)는 액세스 커버(502)의 일부를 포함하는 것을 주목한다.
도시된 예에서, 예비청정기(516)는 서로 고정되는 2개의 쉘 또는 커버 컴포넌트를 포함한다: 외부 (유입) 커버부(502) 및 내부 (토출관) 커버부(506). 내부 커버부(506)는 도 23에 도시되어 있다. 본원에 규정된 일부 응용들에서, 컴포넌트들(502, 506)은 서로 스냅핏되거나 달리 고정되지만, 세정을 용이하게 하기 위해 분리 가능하도록 구성된다. 그러나, 본원에 규정된 기술의 일부 응용들에서, 2개의 커버 또는 쉘 컴포넌트(502, 506)는 조립 중에 서로 고정될 수 있으며, 다시 분리 가능하지 않을 수 있다.
전술한 바와 같이, 유입 커버(502)는 복수의 분리관 장치(518)를 구비할 수 있다. 도 16 및 도 17에 가장 잘 나타낸 바와 같이, 각각의 분리관 장치(518)는 유입 단부(518a) 및 토출 단부(518b)를 구비할 수 있다. 유입 단부(502) 인근에서, 각각의 분리관 장치(518)는 토출 단부(518b)를 향한 방향으로 연장되는 유입 유동관(518d) 내에 위치되는 베인 장치(518c)를 구비한다. 제시된 바와 같이, 베인 장치(518c) 및 유입 유동관(518d)은 외부 커버(502) 내에 일체로 형성된다. 그러나, 이러한 컴포넌트들은 대안적으로 따로따로 구비된 후, 예를 들어 압입에 의해 외부 커버(502)에 부착될 수 있다. 제시된 예에서, 유입 내부 커버(506)는 관 시트(518f)로부터 돌출되는 복수의 토출 유동관(518e)을 포함한다. 각각의 토출 유동관(518e)은 유입 단부(518a)를 향해 돌출되며, 유입 유동관(518d)을 부분적으로 수용하고, 환형부 또는 갭(518g)이 유입 및 토출 유동관(518d) 사이에 존재한다.
다시, 예비청정기(516)의 일반적인 작동은 하우징 바디(502) 내의 토출 포트(514)를 통한 소개를 허용하기 위해 공기 청정기에 진입시 물질(오염물)을 분리하는 것이다. 이러한 경로는 도 16에 가장 잘 나타나 있다. 이는 소정 물질이 내부 수용된 필터 카트리지 컴포넌트들에 도달하는 것을 방지한다. 일반적으로, 각각의 관(518)은 오염물의 원심 분리가 내부에서 이행되도록 작동한다. 이를 달성하기 위해, 유입 단부들(518a)에 들어가는 공기는 일반적으로 베인 장치(518c)의 베인들에 의해 사이클론 패턴으로 지향된다. 이러한 작용으로 인해, 오염물은 유입 유동관들(518d) 쪽으로 강제되며 궁극적으로 포트(514)를 통해 방출된다. 토출 유동관들(518e)의 유입 단부들이 유입 유동관들(518c)의 토출 단부들의 내부에 위치되므로, 분리되어 유입 유동관들(518c)의 내벽들 쪽으로 강제될 수 있는 오염물은 토출 유동관들(518e)에 들어갈 수 없다. 공기 분리기(516)에 의해 분리되는 모든 공기가 토출 유동관들(518e)을 통해 지향되어야 하도록, 관 시트(518f)는 내부 커버(506)와 공기 청정기 조립체(500)의 하류 부분들 사이의 공기 유동을 차단한다. 도시된 장치에서는, 14개의 분리관 장치(518)가 구비된다. 그러나, 더 많거나 더 적은 동일 또는 상이한 분리관 장치(518)가 구비될 수 있다. 본원에 개시된 시스템과 함께 사용 가능한 예시적인 분리관 장치는 2014년 12월 27일에 출원된 미국 가출원 62/097,060에 도시 및 기재되어 있고, 그 전체가 본원에 참조로 포함된다. 대안적인 장치들이 존재한다. 예를 들어, 커버부(502)는 2개의 별개의 컴포넌트를 포함할 수 있고, 제1 컴포넌트는 유입 유동관들(518c)을 포함하고, 제2 컴포넌트는 일체로 형성된 토출 유동관들(518e) 및 관 시트(518f)를 포함한다. 이와 같은 설계는 본질적으로 제1 컴포넌트를 형성하는 502의 상부 및 제2 컴포넌트를 위한 컴포넌트들(502, 506)의 조합이다.
도 13, 도 15, 및 도 19를 참조하면, 520에서, 사용 장비에 공기 청정기 조립체(500)를 고정할 수 있는 장착 패드 장치가 구비된다. 예시적인 장착 패드 장치(520)는 일반적으로 복수의 피트 또는 패드(520x)를 포함하고, 이들은 이 예에서 하우징 바디(504)와 일체로 성형되며, 이 예에서 후퇴형 금속 커넥터들 또는 다른 유형의 커넥터 장치들과 함께 적절하게 끼워진다.
도 13 내지 도 19를 참조하면 그리고 또한 도 20 내지 도 22 및 도 24를 참조하면, 도시된 특정 액세스 커버(502)는 커넥터 장치(522)에 의해 제자리에 고정되며, 도시된 예에서, 하우징 바디(504; 도 20 내지 도 22 참조) 상에 배치되는 하나 이상의 러그(526)와 맞물리는 커버(502; 도 24 참조) 상의 하나 이상의 러그(524)를 포함하는 비틀림-잠금 장치를 포함한다. 하우징 바디(504)에 커버(502)를 고정하기 위해, 하우징 바디(504) 상에 커버(502)를 놓고, 러그들(524, 526)이 하우징 바디(504)에 커버(502)를 잠금하기 위해 중첩 배치로 서로 맞물릴 때까지 이를 회전시킨다. 커버(502)가 러그들(524, 526)을 맞물림해제하기 위해 역방향으로 회전될 수 없도록, 커넥터 장치(522)는 하우징 러그들 중 하나와 맞물리도록 누를 수 있는 스프링 잠금 클립(530)에 연결되는 핸들(528)을 포함한다. 커버(520)는 러그들(524, 526)로부터 멀리 축방향으로 핸들(528)을 당김으로써 잠금해제될 수 있다. 이 예에서, 3개의 러그(524) 및 3개의 러그(526)가 도시되어 있다. 물론, 러그들(524, 526)의 개수 및 위치는 달라질 수 있다. 이와 같은 장치에 의하면, 방출 포트(514)가 원하는 대로 지향될 수 있도록, 커버(502)는 다양한 배향으로 하우징 바디(504)에 장착될 수 있다. 또한, 비틀림-잠금 장치는 먼저 커버가 하우징 바디에 고정되도록 커버가 시계 방향 또는 반시계 방향으로 회전되도록 구성될 수 있다. 본원에 개시된 시스템과 함께 사용 가능한 예시적인 비틀림-잠금 장치는 2015년 6월 25일에 출원된 미국 가출원 62/184,567에 도시 및 기재되어 있고, 그 전체가 본원에 참조로 포함된다. 다른 고정 장치들, 예를 들어 오버-센터 래치 장치, 볼트, 또는 다른 체결구도 역시 사용될 수 있다.
도 16 내지 도 22를 참조하면, 하우징 바디(504)는 돌출부-수용부 장치(540)의 복수의 제1 부재(542)를 구비하는 것으로 도시된다. 도 18에 나타낸 바와 같이, 각각의 제1 부재(542)는 돌출부-수용부 장치(540)의 제2 부재(608)와 상호작용하도록 구성된다. 제2 부재(608)는 필터 카트리지(600)와 연관될 수 있고, 양자의 특징부들이 이하에 상세히 논의된다. 일 양태에서, 제1 부재들(542)은 하우징 바디(504)의 개방 단부(504a)에 인접한 하우징 바디(504)의 원주상 측벽(504b) 내에 위치된다(도 19 내지 도 21 참조). 돌출부-수용부 장치 제1 부재(542)의 특징부는 다음 장에 상세히 기재된다.
도 13 내지 도 19를 참조하면, 도시된 특정 공기 청정기 하우징(501)은 일반적으로 (공기 유동의 일반적인 방향 또는 축에 수직인 평면에서) 장축(X) 및 더 긴 축(X)에 수직인 더 짧은 축을 갖는 단면 형상을 가지며; 공기 청정기 조립체(500)는 사용 중에 사실상 임의의 배향으로 장착될 수 있도록, 예를 들어 더 긴 단면축(X)이 대략 수직, 수평, 또는 그 사이의 임의의 각도가 되도록 구성된다. 이하의 논의에서 명확해지는 바와 같이, 본원에 설명된 원리는 대안적인 장치들에서 적용될 수 있다.
도시된 예에서, 하우징 바디(504)의 내부 공동(505)은 대략 둥근 단면 형상을 갖는다. 그러나, 다른 형상들이 가능하다. 예를 들어, 직사각형, 장박형, 및 둥글거나 둥글지 않은 모서리를 갖는 다른 본질적으로 기하학적 형상들이 사용될 수 있다. 장박형의 몇몇 예들은 양 만곡 단부가 한 쌍의 양 측면에 의해 연결되는 타원형 형상을 포함한다. 일부 타원형 형상들에서, 양 측면도 역시 만곡된다. 때때로 경주장 트랙 형상으로 지칭되는 다른 타원형 형상들에서, 양 측면은 대략 직선이다.
C. 공기 필터 카트리지(600)(도 26 내지 도 40)
도 26 내지 도 29에는, 600에서, 필터 카트리지가 도시되어 있다. 필터 카트리지(600)는 일반적으로 주요 또는 일차 필터 카트리지이며, 사용 중에는 예비청정기(516)에 의해 분리되지 않는 미립자 또는 오염 물질을 선택적으로 분리한다. 카트리지(600)는 일반적으로 서비스 부품(또는 착탈 가능한 컴포넌트)이다. 즉, 공기 청정기(600)의 수명 중에 주기적으로, 필터 카트리지(600)는 제거되어 개장되거나 교체될 것이다. 필터 카트리지(600)는 다양한 유형들, 예를 들어 원형 및 비원형 단면 형상을 비롯한 상기에서 본원에 규정된 다양한 유형들 중 임의의 것일 수 있는 필터 또는 여과 매체(602)를 포함한다. 따라서, 매체(602)에 더해 (이하에 논의되는) 주변 쉘(610) 및 밀봉 장치(630)를 포함하는 필터 카트리지(600)는 또한 유사한 형상의 하우징 바디(504)에 부합하도록 많은 다른 형상, 예를 들어 원형, 직사각형, 장박형, 및 둥글거나 둥글지 않은 모서리를 갖는 다른 본질적으로 기하학적 형상들로 구비될 수 있다. 장박형의 몇몇 예들은 양 만곡 단부가 한 쌍의 양 측면에 의해 연결되는 타원형 형상을 포함한다. 일부 타원형 형상들에서, 양 측면도 역시 만곡된다. 때때로 경주장 트랙 형상으로 지칭되는 다른 타원형 형상들에서, 양 측면은 대략 직선이다.
본 개시에 따른 원리와 함께 사용되는 통상의 카트리지(600)는 제1 (유입) 유동면 또는 단부(604) 및 반대편 토출 (유동)면 또는 단부(606)를 구비한 "직선 통과 유동" 장치로, 필터 카트리지(600)를 통한 공기의 유동의 여과가 유입 단부(604)에서 토출 단부(606)까지 이루어진다.
계속 도 26 내지 도 29를 참조하면, 도시된 예에서, 카트리지(600)는 여과 매체(602)를 둘러싸는 쉘(610)을 포함한다. 쉘(610)은 조작 중에 또는 하우징 바디(504)에 의해 매체(602)에 야기될 수 있는 손상으로부터 매체(602)의 외부 둘레를 보호한다. 그러므로, 쉘(610)은 보호 커버로 지칭될 수 있다. 쉘(610)은 많은 불투과성 및 투과성 재료, 예를 들어 ABS 플라스틱 및 종이-기반 재료로 형성될 수 있다. 쉘은 또한 고체 ABS 플라스틱 벽과 같은 고체 불투과성 구성, 또는 개구들이 측벽에 제공되는 투과성 구성을 구비할 수 있다. 도시된 예에서, 쉘(610)은 매체(602)의 전체 길이를 가로질러 연장될 수 있다. 다른 예들에서, 쉘(610)은 매체 길이의 일부만을 따라 연장될 수 있다.
도 30 내지 도 35를 참조하면, 쉘(610)은 필터 카트리지(600)의 나머지 특징부와 독립적으로 도시되어 있다. 일 양태에서, 쉘(610)은, 제1 단부(614)에서 제2 단부(616)까지 연장되며 내부 공간(618)을 정의하는 원주상 측벽(612)을 포함한다. 측벽(612)은 내부 공간(618)에 대향하는 내부면(612a) 및 반대편 외부면(612b)을 구비한다. 매체(602)가 내부 공간(618) 내에 설치될 때, 내부면(612a)은 매체(602)의 외부 둘레에 인접한다.
도 32를 참조하면, 도시된 예에서, 쉘(610)은 또한 제2 단부(616) 인근에 위치되는 지지 구조(620)를 포함한다. 지지 구조(620)는 매체(602)가 지지 구조(620)를 넘어서 제2 단부(616)를 통해 쉘(610)을 빠져나갈 수 없도록 쉘(610)의 내부 공간(618) 내에 매체(602)를 고정하기 위한 것이다. 매체(602)는 매체(602)의 외부 둘레와 내부면(612a) 및/또는 매체 제1 단부(614)와 내부면(612a) 사이의 접착 재료로 쉘(610)에 추가로 고정될 수 있다.
도시된 예에서, 지지 구조(620)는 제2 단부(616) 인근에서 쉘(610)의 개방 단부를 가로질러 연장되는 격자로 구비되고, 격자(620)는 내향 연장된 플랜지부(620a), 중간 링(620b), 매체(602)의 중앙 코어를 지지하는 중앙부(620c), 및 중간 링(620b) 및 중앙부(620c)를 지지하는 복수의 방사상 연장된 리브(620d)를 포함한다. 격자 구조(620)는 여과된 공기가 과도한 제한 없이 매체(602)를 통해 흐를 수 있도록 특징부들(620a~620d) 사이에 복수의 개방 공간(621)을 정의한다. 매체(602)를 지지하지만 구조를 통해 충분한 유동을 허용하는 다른 지지 구조 구성들이 구비될 수 있다. 예를 들어, 지지 구조(620)는 내향 연장된 레지 또는 플랜지, 예를 들어 일부(620a)만이 구비되는 구성으로 구성될 수 있다. 일부 예들에서, 쉘(610)은 지지 구조(620) 없이 구비될 수 있다.
도 32 내지 도 35를 참조하면, 필터 카트리지(600)는 돌출부-수용부 장치(540)의 복수의 제2 부재(608)를 구비한다. 제2 부재들(608)의 특징부는 다음 장에 논의된다. 도시된 예에서, 제2 부재들(608)은 쉘(610)과 일체로 형성되며, 제2 단부(616)보다 제1 단부(614)에 더 가깝다. 다른 장치들이 가능하다.
도 30 내지 도 35를 참조하면, 쉘(610)은 또한 쉘(610)의 제1 단부(614) 인근에 끝단부(622)를 포함하는 것으로 도시된다. 끝단부(622)는 매체(602)의 단부를 지나 연장되며, 매체(602)가 내부 공간(618) 내에 설치되는 위치에 정의된 내경에 비해, 더 큰 내경으로 전이 구조(624)에서 전이된다. 일 예에서 그리고 도 16, 도 16a, 및 도 16b에 나타낸 바와 같이, 쉘(610) 내에 매체(602)를 고정하기 위해, 접착제(642)가 전이 구조(624)에 또는 그 가까이에 도포될 수 있다. 도 16b를 참조하면, 필터 카트리지(600)는 예비청정기 내부(506)의 원주상 리브(518h)와 끝단부(622) 사이의 접촉에 의해 축방향으로 선택적으로 고정되는 것으로 도시된다. 도 16 및 도 16c를 참조하면, 반대편 단부에서 필터 카트리지(600)를 고정하는 데에 도움이 되도록 하우징 바디(504) 또는 쉘(612)에 장착되도록 구비될 수 있는 부재(643)가 도시되어 있다. 부재(643)는 바람직하게는, 카트리지(600)를 안정화하며 하우징 바디(504)의 내부와 쉘(610) 사이의 경질-경질(hard-to-hard) 접촉을 방지하는 엘라스토머 재료이다.
다시 도 30 내지 도 35를 참조하면, 쉘(610)은 또한, 끝단부(622) 주위에 위치되며 원주상 리브(628)로부터 연장되는 복수의 축방향 연장 및 원주상 이격된 리브(626)를 포함한다. 리브들(626, 628)은 쉘(610), 특히 제1 단부(614) 및 끝단부(622)의 쉘을 강화하도록 기능한다. 원주상 리브(628)는 또한 돌출부-수용부 장치(540)의 제2 부재들(608)에 대한 지지를 제공한다.
필터 카트리지(600)는 또한 밀봉 장치(630)를 구비한다. 밀봉 장치(630)는 도 26 내지 도 29에서 필터 카트리지 상에 발견되며, 도 36 내지 도 40에서 쉘로부터 격리될 수 있다. 밀봉 장치(630)는 흡기구(512)로부터 흐르는 공기가 토출구(510)에 도달하기 전에 필터 카트리지(600)를 통해 흘러야만 하도록 보장하기 위해 제2 하우징부(504)의 내부와 필터 카트리지(600) 사이에 밀봉부를 형성하기 위한 것이다. 이로써, 밀봉 장치(630)는 필터 카트리지(600) 주위의 공기가 흡기구(512)에서 토출구(510)까지 우회하는 것을 방지한다. 도시된 예에서, 밀봉 장치(630)는 쉘 측벽(612)의 외부면(612b) 주위에 연속 밴드로 형성되며, 외부면(612b)으로부터 방사상 외부로 연장된다. 밀봉 장치(630)는 쉘(610)이 구비되지 않는 경우 매체(602)의 외부 둘레 주위에 구비될 수 있다. 일부 예들에서, 효과적인 밀봉이 제공되는 한, 밀봉 장치(630)는 불연속 밴드일 수 있거나, 불연속 부분들을 구비할 수 있다. 이는 래버린스형 밀봉부를 형성하기 위해 다수의 중첩 밀봉 부분 또는 스태거형 갭을 갖는 밀봉 부분을 제공함으로써 달성될 수 있다.
도 36 내지 도 40에 가장 잘 나타낸 바와 같이, 도시된 예에서, 밀봉 장치(630)는 기저부(634)로부터 방사상으로 연장되는 복수의 밀봉 립(632)을 가지고 형성된다. 기저부(634)는 도 26 내지 도 29에서 쉘 외부면(612b)에 접착되는 것으로 도시된다. 도시된 바와 같이, 각각의 밀봉 립(632)은 기저부(634)에서 자유 원위 단부까지 연장됨에 따라 약간 좁아지거나 테이퍼지는 가요성 세장형 방사상 연장부이다. 밀봉 립들(632)에 의해 정의된 외경은 하우징 바디(504)의 측벽(504b)에 의해 정의된 내경보다 크다. 필터 카트리지(600)가 하우징 바디(504) 내에 설치될 때, 밀봉 립들(632)은 삽입 방향과 반대되는 방향으로 편향되는데, 이는 카트리지(600)를 통한 공기 유동의 방향과도 반대된다. 밀봉 립들(632)의 탄성으로 인해, 밀봉 립들(632)은 외부 지향된 방사상 밀봉부를 형성하기 위해 하우징 바디 측벽(504b)의 내부에 안착된다. 밀봉 립들(632)이 공기 유동의 방향에 반한 방향으로 편향됨에 따라, 공기 청정기 조립체(500)를 통한 공기 유동은 밀봉 립들(632)에 힘을 가하고, 이는 하우징 바디 측벽(504b)에 대한 밀봉 립들(632)의 밀봉 효과를 증가시킨다.
계속 도 36 내지 도 40을 참조하면, 3개의 축방향으로 이격된 밀봉 립(632)이 구비되고, 이들 각각은 쉘(610)의 전체 외주 주위에서 연속적으로 연장된다. 더 많거나 더 적은 밀봉 립(632), 예를 들어, 1개, 2개, 4개, 및 5개의 밀봉 립이 사용될 수 있다. 단일 립 밀봉 구현예의 일례가 도 28에 도시되어 있다. 또한, 밀봉 립들(632)은 균일하게 이격되는 것으로 도시되지만, 밀봉 장치(630)는 밀봉 립들(632) 사이에 가변 간격을 가질 수 있다. 일 접근방안에서, 쉘(610)은 사출 성형을 통해 형성되고, 이어서 제2 몰드 내에 배치될 수 있고, 여기서 밀봉 장치(630)는 쉘(610) 상에 사출 성형될 수 있다. 밀봉 장치(630)의 사출 성형에 적합한 재료 종류 중 하나는 열가소성 엘라스토머(TPE)이다. TPE 재료는 세부적인 프로파일을 갖는 고가요성 부품의 사출 성형을 허용하므로, 밀봉 립들(632)의 형성에 유리하다. 다른 형성 공정들도 역시 사용될 수 있다. 예를 들어, 밀봉 장치(630)는 TPE 또는 다른 재료로 독립적으로 성형된 후, 접착제 및/또는 실런트로 쉘(610) 또는 매체(602)에 부착되거나, 접착제의 사용 없이 기계적으로 또는 마찰식으로 제자리에 고정될 수 있다. 밀봉 장치(630)가 쉘(610) 주위에 배치됨에 따라, 밀봉 장치(630)는 자연스럽게 쉘(610)과 동일한 둘레 형상을 가질 것이다. 따라서, 밀봉 장치는 또한 둥근형 또는 원형, 직사각형, 장박형, 난형, 및 둥글거나 둥글지 않은 모서리를 갖는 다른 본질적으로 기하학적 형상들과 같은 많은 형상으로 구비될 수 있다.
계속 도 36 내지 도 40을 참조하면, 밀봉 장치(630)는 적어도 하나의 제1 세그먼트(636) 및 적어도 하나의 제2 세그먼트(638)를 포함하는 복수의 교번적인 제1 및 제2 인접 세그먼트(636, 638)를 가지고 형성될 수 있다. "세그먼트"라는 용어의 사용에 의해, 이는 밀봉부의 형상과 관련 없이 단순히 밀봉 장치의 일부를 나타내도록 의도된 것으로, 달리 추가로 명시되지 않는 한, 그 일부가 전적으로 선형, 평면, 만곡형, 또는 특정 형상인 것을 요구하지 않는다. 도시된 예에서, 3개의 제1 세그먼트(636) 및 3개의 제2 세그먼트(638)가 쉘(610) 주위에 연속 밴드를 형성하도록 구비된다. 제1 세그먼트들(636)은 대략 평면이며, 제1 세그먼트(636)의 각각의 부분이 제1 세그먼트(636)의 다른 모든 대응하는 부분과 제1 및 제2 단부(614, 616)로부터 동일한 거리에 있도록(즉, 제1 세그먼트(636)는 유입 및 토출 유동면(604, 606)과 평행하게 배향됨) 쉘(610)의 원주 주위로 연장되는 것으로 도시된다. 그러나, 다른 구현예들에서 제1 세그먼트들(636)은 평면이 아닐 수 있다.
제2 세그먼트들(638)은 각각 쉘 제2 단부(616)를 향한 방향으로 상호연결된 제1 세그먼트들(636)로부터 멀리 편향되는 것으로 도시된다. 이로써, 제2 세그먼트들(638)은 제1 세그먼트들(636)의 대응하는 부분들보다 쉘 제2 단부(616)에 더 가깝다. 제2 세그먼트들(638)에 의해 형성되는 결과적인 공극 공간(637; 도 36 내지 도 39 참조)은 쉘(610)의 제2 부재들(608)의 수용을 허용한다. 도면에 제시된 예에서는 제2 세그먼트들(638)이 균일하게 이격되고, 동일한 형상을 가지며, 제2 단부(616)를 향해 동일한 거리만큼 제1 세그먼트들(636)로부터 멀리 편향되는 것으로 도시되어 있지만, 제2 세그먼트들은 대안적으로 배치될 수 있다. 예를 들어, 서로 상이한 형상을 가지고/가지거나, 제2 단부(616)를 향해 제1 세그먼트들(636)로부터 멀리 상이한 거리만큼 연장되고/연장되거나, 그 사이에 상이한 방사상 간격을 가지는(즉, 제1 부재(636) 중 적어도 2개의 길이가 동일하지 않은) 제2 세그먼트들(638)이 구비될 수 있다.
도 37 내지 도 39에 상세히 도시된 바와 같이, 제2 세그먼트들(638)은 일반적으로 3개의 상호연결된 평면 부분(638a, 638b, 638c)으로 형성되는 것으로 도시되고, 부분(638a)은 유입 유동면(604)과 대략 평행하며, 부분들(638b, 638c)은 부분(638a)으로부터 제1 세그먼트들(636)을 향해 경사각으로 연장된다. 이런 방식으로, 부분들(638b, 638c)은 부분(638c)과 제1 세그먼트(들)(636) 사이의 전이 세그먼트의 역할을 한다. 도시된 바와 같이, 부분들(638a, 638b)은 각각 약 45도 각도로 부분(638c)으로부터 연장되고, 부분(638c)은 카트리지(600)의 유입 유동면 및 제1 세그먼트들(636)과 대략 평행하다. 물론, 다른 각도들 및 변형들이 가능하다. 제2 세그먼트들(638)은 예를 들어 반원 형상, 반난형 형상, 또는 반타원형 형상을 갖도록 전적으로 만곡되도록 형성될 수 있다. 제2 세그먼트들(638)은 또한 슬롯 또는 노치 형상을 갖도록 형성될 수 있고(예를 들어, 부분들(638a, 63b)이 부분(638c)에 직교함), 결과적인 개구 공간은 정사각형 또는 직사각형이다. 단순히 단일 평면 원주상 세그먼트(636)를 구비하는 대신, 밀봉 장치(630)에 제2 세그먼트들(638)을 통합시킴으로써, 앞서 주목한 바와 같이, 밀봉 장치(630)와 하우징 바디(504) 사이에 밀봉 형성을 방지하는 하우징 상의 특징부(예를 들어, 리브들(507) 및 요홈/리세스(541))를 방지하도록 밀봉 장치(630)를 구성할 수 있다.
제2 세그먼트들(638)의 개수는 제2 부재들(608)의 개수와 동일한 것으로 도시되는데, 각각 3개가 구비된다. 그러나, 원하는 경우, 제2 세그먼트들(638)의 개수는 제2 부재들(608)의 개수보다 클 수 있다. 도시된 예에서, 제2 부재들(608)은 서로 약 120도 이격되며, 약 30도 내지 약 45도, 가장 가깝게는 약 36도의 원호 각도를 갖는다. 원호 각도는 부재(608a)의 일 단부에서 부재(608b)의 타단부까지 라인이 통과하는 각도로 정의된다. 따라서, 돌출부들(608) 사이의 쉘 표면은 약 75도 내지 약 90도, 가장 가깝게는 약 84도인 것으로 도시된다. 세그먼트들(638)은 부재들(608)에 대해 전술한 것과 대략 동일한 원호 각도를 가질 수 있는 한편, 밀봉 장치 세그먼트들(636)은 부재들(608) 사이의 공간에 대해 전술한 것과 대략 동일한 원호 각도를 가질 수 있지만, 각도는 측정 지점에 따라 달라질 수 있음을 이해해야 한다. 부재들(608) 및 밀봉 장치(630)는 동일하거나 동일하지 않을 수 있는 많은 다른 원호 각도를 갖도록 구성될 수 있다.
도시된 예에서 그리고 도 26 내지 도 29에서 알 수 있는 바와 같이, 제2 세그먼트들(638)의 형상은 쉘(610)로부터 연장되는 돌출부-수용부 장치(540)의 제2 부재들(608)의 형상과 대략 상보적이다. "상보적"이라는 용어의 사용에 의해, 이는 2개의 부품이 동일한 형상 또는 외형을 가지며 그 가장 인근의 경계들을 따라 서로 대략 평행하게 진행되는 것을 나타내도록 의도된다. 쉘 제2 단부(616) 또는 필터 토출 유동면(606)을 향해 편향되는 제2 세그먼트들(638)을 제공함으로써, 제2 부재들(608)에 원주상으로 정렬되며 동일 평면 상에 있는 위치에서 쉘(610) 또는 매체(602) 주위에 축방향으로 제1 세그먼트들(636)을 위치시킬 수 있는데, 이는 제2 부재들(608)의 적어도 일부와 제2 세그먼트들이 매체(602)/쉘(610)의 원주 주위에 공통 평면을 따라 놓인다는 것을 의미한다. 이 경우, 공통 평면은 유입 및 토출 유동면(604, 606)과 평행하다(즉, 축(X)에 직교한다). 이와 같은 장치는 또한 제2 부재들(608)이 밀봉 장치(630)와 쉘 제1 단부(614) 사이에 위치되는 것을 허용하며, 또한 밀봉 장치 중 가능한 한 많은 부분이 쉘 제1 단부(614) 인근에 위치되는 것을 허용한다. 리브들(507) 또는 다른 유사한 특징부가 하우징 상에 구비되는 경우, 밀봉 장치(630)의 편향 형상은, 적절한 밀봉부가 밀봉 장치(630)와 하우징 바디(504) 사이에 형성되도록 보장하기 위해, 밀봉 장치(630)가 돌출부들(608)과 하우징 바디(504) 상의 리브들(507) 사이에 끼워넣어지는 것을 허용한다.
다시 도 36 내지 도 40을 참조하면, 밀봉 장치(630)는 또한 회전 대칭인 것으로 도시되고, 이는 밀봉 장치가 스스로 정렬하기 위해 종축(X)을 중심으로 회전될 수 있다는 것을 의미한다. 제시된 예에서, 밀봉 장치가 120도 회전마다 동일하게 보이도록, 밀봉 장치(630)는 세 차례의 회전 대칭을 갖는다. 전체적으로 필터 카트리지(600)에 대해서도 마찬가지이다. 추가 제2 부재들(608) 및 제2 세그먼트들(638)이 구비되는 경우, 동일한 간격이 제2 부재들(608, 638) 사이에 제공된다면, 회전 대칭은 증가할 것이다. 앞서 주목한 바와 같이, 제2 부재들(608) 및 제2 세그먼트들(638)은 모든 실시예들에서 동일한 방사상 간격을 구비할 필요는 없다.
C. 돌출부-수용부 장치
도 16 내지 도 19를 참조하면, 하우징 바디(504)는 공동(505) 내에 필터 카트리지(600)를 수용하는 것을 알 수 있다. 하우징 바디(504) 및 필터 카트리지(600)는 함께 앞서 언급한 돌출부-수용부 장치(540)를 형성하고, 하우징 바디(504) 상에 위치되는 하나 이상의 제1 부재(542)가 필터 카트리지(600) 상에 위치되는 하나 이상의 제2 부재(608)와 상호작용한다. 도시된 예에서, 하우징 바디(504)는 수용 구조(542)로 구성되는 복수의 제1 부재(542)를 구비한다. 수용 구조들(542)은 필터 카트리지(600)의 돌출부들(608)로 구성되는 대응하는 제2 부재들(608)을 수용한다. 수용 구조들(542)이 하우징 바디(504) 상에 도시되고 돌출부들(608)이 필터 카트리지(600) 상에 도시되지만, 이들은 필터 카트리지(600)가 수용 구조들을 구비하고 하우징 바디(504)가 돌출부들을 구비하도록 반대로 배치될 수 있다. 필터 카트리지가 필터 카트리지(600) 및 하우징 바디(504)의 더 긴 단면축(즉, 축(X))을 중심으로 회전하는 것이 제한되도록, 돌출부-수용부 장치(540)는 하우징 바디(504) 내의 회전 고정 위치에 필터 카트리지(600)를 고정하도록 작동한다. 돌출부-수용부 장치(540)는 또한 필터 카트리지(600)가 하우징 바디(504)에 완전히 삽입되기 전에 적절하게 배향되는 것을 보장하도록 작동한다. 돌출부-수용부 장치(540)의 다른 기능들 및 밀봉 장치(630)의 편향 형상은 카트리지(600)의 삽입 중 회전 정렬 중에 하우징 바디(504)와의 밀봉 접촉을 최소화할 것이다. 달리 구성되면, 밀봉부와 하우징 바디(504) 사이의 접촉 라인은 더 길어지고, 그로 인해 잠재적으로 카트리지(600)가 최종 축방향 맞물림 전에 올바른 회전 위치로 회전하는 것을 더 어렵게 만들 것이다.
도 19 내지 도 22에 가장 잘 나타낸 바와 같이, 도시된 예에서, 수용 구조들(542)은 하우징 바디(504)의 개방 단부(504a) 인근에 위치되며, 러그들(526) 사이에 방사상으로 이격된다. 이 단부에서, 하우징 바디(504)는 개방 단부(504a)까지 연장되는 원주상 측벽(504b)을 구비한다. 각각의 수용 구조는 측벽(504b)으로부터 방사상으로 이격되는 단부벽(544)을 포함한다. 단부벽(544)은 측벽(504b)의 곡률에 부합하도록 만곡 또는 원호 형상을 가지고 형성될 수 있거나, 평면 직선 세그먼트로 형성될 수 있다. 도시된 바와 같이, 단부벽(544)은 측벽(504b)에 의해 정의된 원호와 평행한 원호를 따라 만곡된 형상을 갖는다. 단부벽(544)은 또한 단부벽(544)의 높이를 따라 측벽(504a)과 대략 평행한 것으로 도시된다. 그러나, 단부벽(544)이 하우징 바디(504)의 더 안쪽에 있는 단부벽(544)의 반대편 단부보다 개방 단부(504a)에서 측벽(504b)으로부터 더 큰 거리에 배치되도록, 단부벽(544)은 테이퍼를 제공하도록 각지게 형성될 수 있다.
수용 구조(542)의 상부가 개방 단부(504a)에서 역시 개방되도록, 방사상 연장된 측벽(546)이 단부벽(544)의 하부에서 단부벽(544)에 측벽(504b)을 연결한다. 측벽(546)은 하우징 개방 단부(504a)와 대략 평행하게 배치되는 제1 부분(546a)을 포함하고, 제1 부분(546a)의 양 단부에서 개방 단부(504a)까지 연장되는 제2 및 제3 부분(546b, 546c)을 포함한다. 도시된 예에서, 제2 및 제3 부분(546b, 546c)은 제1 부분(546a)으로부터 제1 부분(546a) 및 개방 단부(504a)에 대한 경사각으로 연장된다. 도시된 예에서, 경사각은 약 45도이다. 이러한 구성으로 인해, 수용 구조(542)는 카트리지(600)의 정확한 정렬을 요구함 없이 먼저 돌출부들(608)을 수용하기 위한 넓은 수납 개방 영역을 구비할 수 있다. 돌출부들(608)이 수용 구조들(542) 내로 더 수용됨에 따라, 카트리지(600)가 하우징 바디(504)에 대해 회전하는 것이 제한되도록, 제2 및 제3 부분(546b, 546c)은 궁극적으로 고정 위치에 돌출부들(608)을 유지하기 위해 좁아진다.
다른 예들에서, 제2 및 제3 부분(546b, 546c)은 또한 제1 부분(546a)에서 개방 단부(504a)까지 대략 직교하여 연장될 수 있다. 다른 장치들에서, 측벽(546)은 예를 들어 반원 형상, 반난형 형상, 또는 반타원형 형상을 갖는 만곡된 벽으로 형성된다. 측벽(546)은 반경 방향으로 대략 일정한 폭을 가지는 것으로 도시되지만, 가변 폭을 가질 수도 있다. 예를 들어, 단부벽(544)이 하우징 측벽(504b)에 대해 내향 테이퍼지도록, 측벽(546)은 제1 단부(546a)보다 하우징 개방 단부(504a)에서 더 넓을 수 있다.
일부 예들에서, 단부벽(544)이 존재할 위치에서 하우징 측벽(504b)이 단순히 개방되도록, 단부벽(544)은 구비될 필요가 없다. 이와 같은 구성에서, 측벽(546)은 돌출부들(608)이 안착될 수 있는 편평한 표면을 제공하기 위해 여전히 구비될 수 있다. 대안적으로, 수용 구조(542)가 단순히 하우징 측벽(504)에 개구로 정의되도록, 수용 구조(542)는 단부벽(544) 또는 측벽(546) 없이 형성될 수 있다. 이와 같은 구성에서, 돌출부(608)는 측벽(504)의 개구에 의해 형성되는 결과적인 가장자리에 단순히 안착될 것이다.
다시 도 18 및 도 31 내지 도 34를 참조하면, 돌출부들(608)은 수용 구조들(540)에 상보적인 형상을 가지며, 기저부(608a)를 포함하되, 부분들(608b, 608c)이 기저부(608a)로부터 쉘 제1 단부(614)를 향해 리브(628)까지 경사지게 연장된다. 부분들(608a, 608b, 608c) 각각은 쉘(610)의 축방향 단부들을 기준으로 할 때 정사 투영으로 대략 편평한 표면을 형성하도록 쉘 외면(612b)으로부터 방사상으로 연장된다. 기저부(608a)는 유입 및 토출 유동면(604, 606), 및 쉘(610)의 제1 및 제2 단부(614, 616)에 정의된 개구들과 평행한 것으로 도시된다. 구성된 바와 같이, 부분(608c)이 부분(546c)과 평행하고 부분(608b)이 부분(546b)과 평행하도록, 돌출부 부분들(608b, 608c)은 수용 구조 부분들(546b, 546c)과 동일한 각도로 배치된다. 따라서, 도시된 예에서, 부분들(608a, 608b)은 각각 약 45도의 각도로 부분(608c)으로부터 연장되고, 각각의 부분(608c)은 카트리지(600)의 유입 유동면 및 제1 세그먼트들(636)과 대략 평행하다.
도 18에 가장 잘 나타낸 바와 같이, 돌출부(608)는 수용 구조(546)에 수용된다. 완전히 수용되면, 부분들(608b, 546b)의 편평한 측면들이 서로 접촉하고, 부분들(608c, 546c)의 편평한 측면들도 마찬가지이다. 이러한 맞물림은 하우징 바디(504)에 대해 필터 카트리지(600)를 회전 제한한다. 도 18에 도시된 바와 같이, 부분들(608a, 546a)은 이격되어 서로 접촉하지 않는다. 이와 같은 구성에 의하면, 돌출부들(608)과 수용 구조들(546) 사이의 더 긴밀한 끼워맞춤을 초래하기 위해, 부분들(546b/608b; 546c/608c)이 서로 접촉하게 되는 것을 방지할, 부분들(608a, 546a) 사이의 잠재적 접촉을 방지하도록 보장할 수 있다. 그러나, 돌출부들(608)과 수용 구조들(608)은 세 부분 모두 서로 접촉하게 되는 형상을 가질 수 있다.
앞서 논의한 바와 같이, 제1 부재들/수용 구조들(546) 및 제2 부재들/돌출부들(608)에 대해 많은 다른 상보적 및 비상보적 형상이 가능하다. 또한, 제1 부재들(546) 및/또는 제2 부재들(608)은 부재들 사이의 경질 플라스틱-플라스틱 접촉을 방지하기 위해 연질 재료로 코팅되거나 이를 구비할 수 있다. 예를 들어, 밀봉 장치(630)가 쉘(610) 상에 오버몰딩되는 동시에 TPE 재료가 부분들(608b, 608c) 상에 오버몰딩될 수 있다.
계속 도 18을 참조하면, 각각의 돌출부(608)의 전체가 수용 구조(546) 내에 전적으로 수용되는 것은 아님을 주목한다. 오히려, 돌출부 부분들(608b, 608c)은 수용 구조(546)를 넘어서 연장된다. 이러한 구성은 필터 카트리지(600)의 일부가 하우징 바디(504)의 개방 단부(504a)를 넘어서 안착되는 결과를 가져온다. 도 17에 가장 잘 나타낸 바와 같이, 쉘(610)의 제1 단부(614)는 하우징 바디(504)의 개방 단부(504a) 위로 높이(H1)만큼 연장된다. 이러한 결과적인 높이는 사용자가 카트리지(600)를 제거 및 설치할 때 쉘(610)의 제1 단부(614)에서 특징부(돌출부들(608), 끝단부(622), 리브(628), 돌출부(608)의 전이 구조(624) 등)를 보다 쉽게 파지할 수 있게 한다. 필터 카트리지(600)의 설치 및 제거를 추가로 돕기 위해, 도 26에 개략적으로 도시된 바와 같이, 별도의 핸들 특징부(640)가 또한 구비될 수 있다.
도시된 예에서, 3개의 수용 구조(542) 및 3개의 대응하는 돌출부(608)를 포함하는 3개의 돌출부-수용부 장치(540)가 도시되어 있다. 그러나, 본원의 개념을 벗어남 없이, 더 많거나 더 적은 수용 구조(540)가 구비될 수 있다. 수용 구조들이 회전 대칭이면(즉, 수용 구조들이 동일한 방사상 간격을 갖는다면; 예를 들어, 3개의 수용 구조(540)가 120도 이격됨), 구비되는 수용 구조들(542)의 개수는 하우징 바디(504)에 의해 수납될 필터 카트리지 배향들의 개수에 직접 대응하는 것을 주목한다. 돌출부들(608)의 개수가 수용 구조들(540)의 개수보다 크지 않다면(이는 필터 카트리지가 삽입 불가능하게 되는 결과를 가져온다), 이는 돌출부들(608)의 개수와 무관하게 사실이다. 따라서, 필터 카트리지(600)는 도면에 도시된 하우징 바디(504) 내에 수납될 수 있는 3개의 상이한 위치로 회전될 수 있다. 다른 예들에서: 단 하나의 수용 구조(542)가 구비되는 경우, 단 하나의 필터 카트리지 삽입 배향만이 존재하고; 2개의 수용 구조(542)가 두 차례의 회전 대칭을 가지는 경우, 2개의 필터 카트리지 삽입 배향이 존재하는 등이다. 장방향 또는 경주장 트랙 형상의 필터 카트리지 및 하우징 바디가 구비되는 경우, 하나의 돌출부-수용부 장치(540)의 구비는 하우징 바디 내로의 필터 카트리지의 단 하나의 배향만이 존재하도록 보장하는 반면, 2개의 돌출부-수용부 장치의 구비는, 돌출부-수용부 장치들이 회전 대칭이면, 필터 카트리지의 두 고유 회전 배향이 이용 가능하게 할 것이다.
D. 공기 필터 카트리지(600')(도 58 내지 도 64C)
도 58 내지 도 64c를 참조하면, 대안적인 필터 카트리지(600')가 제시되어 있다. 이 예에서, 매체(602) 및 쉘(610)(및 사전에 논의한 대안들)은 필터 카트리지(600)와 동일하며, 도 64 내지 도 64c에 도시된 바와 같이 하우징 바디(504) 내에 설치될 수 있다. 따라서, 동일한 참조 번호들이 이러한 특징부들에 대해 사용될 것이며, 이들은 이에 추가로 논의될 필요가 없다. 필터 카트리지(600')는 필터 카트리지(600')에 대해 도시된 것과 동일한 매체 및 쉘을 구비할 필요가 없으며, 대안적인 장치들이 존재한다는 것을 주목해야 한다.
이 예에서, 필터 카트리지(600')는 밀봉 장치(630)와 상이한 밀봉 장치(630')를 구비한다. 그러나, 밀봉 장치(630')는 밀봉 장치(630)와 많은 공유 특징부를 갖는다. 예를 들어, 밀봉 장치(630')는 교번적인 제1 및 제2 인접 세그먼트(636', 638')를 구비하고, 제2 세그먼트(들)(638')는 상호연결된 부분들(638a', 638b', 638c')를 가지고 제1 세그먼트(들)(636')로부터 멀리 편향된다. 그러므로, 밀봉 장치(630) 및 대안적인 장치들의 기하형상에 대한 설명은, 특히 설명이 쉘(610) 및 돌출부-수용부 장치(540)에 관한 것일 때 밀봉 장치(630')에 적용 가능하다.
밀봉 장치(630')는 밀봉 장치(630')가 방사상 연장된 밀봉 립들 없이 상대적으로 보다 모놀리식 프로파일을 갖는다는 점에서 밀봉 장치(630)와 다르다. 밀봉 장치(630')는 또한 카트리지 유입 단부(614) 인근의 제1 두께(t1)로부터 제2 단부(616) 인근의 제2 두께(t2)로 밀봉 장치(630')를 전이시키는 복수의 단차(632')를 구비하고, 제2 두께(t2)는 제1 두께(t1)보다 작다. 도 64 내지 도 64b에서 알 수 있는 바와 같이, 이러한 구성은 핀치형 방사상 밀봉부가 밀봉 장치(630')와 하우징 바디(504) 사이에 형성될 수 있게 한다. 도시된 예에서, 밀봉 장치(630')의 외부는 하우징 바디 측벽(504b)의 내측에 대해 밀봉부를 형성한다. 밀봉 장치(630')는 또한 이 예에서 측벽(504b)을 넘어서 연장되는 것으로 도시된다. 다른 장치들이 가능하다. 대안적인 예들에서, 밀봉 장치(630')는 또한 두께들(t1, t2) 사이에 전이되는 경사면(slanted or sloped surface)을 구비할 수 있거나, 단차들(632') 대신 균일한 두께를 가질 수 있다.
밀봉 장치(630')의 상대적으로 더 간단한 프로파일은 폴리우레탄 재료로 쉽게 형성되게 한다. 다른 재료들이 또한 가능하다. 밀봉 장치(630')를 위해 사용되는 재료는 밀봉 장치(630)에 대해 전술한 것과 대략 동일한 방식으로 쉘(610) 상에 성형될 수 있다. 밀봉 장치(630')는 또한 폴리우레탄 또는 다른 재료로 독립적으로 성형되어, 접착제 및/또는 실런트로 쉘(610) 및/또는 매체(602)에 고정될 수 있다. 밀봉 장치(630')가 쉘(610) 주위에 배치됨에 따라, 밀봉 장치(630')는 자연스럽게 쉘(610)과 동일한 둘레 형상을 가질 것이다.
도 58에는, 쉘(610)이 필터 매체 팩(602)의 전체 길이를 따라 연장되는 구현예가 도시되어 있다.
대안적으로, 쉘, 이 경우에는 오히려 지지 구조(610')는 필터 매체 팩(602)의 끝단부, 예를 들어 카트리지 유입 단부(614) 인근의 끝단부의 위에서만 연장될 수 있다. 이는 예를 들어 카트리지 유입구(614) 인근에서 매체 팩(602)의 끝단부를 둘러싸는 링 또는 유사 구조(6100')를 포함할 수 있다. 이는 예를 들어 도 69b에 도시되어 있고, 그 표면(A)을 따른 대응하는 단면 이미지가 도 69a에 도시되어 있다. 이와 같은 경우, 필터 카트리지의 측벽은 쉘(610)(또는 지지 구조(610'))에 의해서만 결정되는 것이 아니라, 매체 팩(602)의 외표면에 의해서도 결정된다. 쉘 또는 지지 구조는 도 58과 관련하여 설명된 구현예에 대해 개시된 바와 같은 특징부를 가지고 형성되고/되거나 이를 추가로 포함할 수 있다.
도 70 내지 도 72는 도 58 또는 도 69와 관련하여 기재된 바와 같은 밀봉 장치(630'; 예를 들어, 개스킷)를 위한 있을 수 있는 제조 공정의 예를 개시한다. 밀봉 장치는 요변성으로 알려진 물리적 공정을 이용함으로써 쉘(610) 또는 지지 구조(610'; 그 측부, 주변 링 부분(6100')), 및/또는 매체(602) 상에 직접 제조될 수 있다.
이와 관련하여, 요변성 재료(또는 다른 발포 재료)는 개스킷이 형성될 영역에서 적용되어, 통상적으로 이 영역의 전부 또는 일부만을 충진한다. 이후, 예를 들어 하나, 2개 또는 복수의 몰드(M1, M2)로서 하나 이상의 성형 구조(M1, M2)가 요변성 재료(TM)의 적용 후 단시간 내에 요변성 재료(TM) 상에 적용된다. 이로써 발포 시스템을 위한 이용 가능한 체적을 제한한다. 이후, 요변성 재료는 성형 구조(들) 및 필터 카트리지의 측벽의 상부에 의해 정의된 내부 체적 내에 존재한다. 이후, 요변성 재료는 결국에는 정의된 체적 또는 공동을 충진하도록 팽창되거나 발포된다. 체적 또는 공동은 바람직하게는 제조될 개스킷(630')의 최종 형상을 정의한다. 공동 또는 체적은 예를 들어, 지지 구조(610')/매체 팩(602) 또는 쉘 구조(610)를 둘러싸는 링 구조(6100')에 의해, 내부에 적어도 부분적으로 정의될 수 있다. 바람직하게는, 요변성 재료의 양은 제조될 개스킷(630')의 기결정된 체적, 형상, 및 위치의 관점에서 기결정된다. 바람직하게는, 그렇게 정의된 공동의 측벽들은 공동을 완전히 둘러싸지 않고, 그에 따라 소량(S)의 요변성 재료(TM)가 기결정된 위치에서 팽창시 공동을 빠져나갈 수 있다. 이는 팽창 공정 중에 정의된 공동의 더 양호한 충진을 용이하게 할 수 있다. 이는 또한 개스킷(630')의 밀도 제어를 허용할 수 있다. 하나 이상의 몰드(M1, M2)는 이를 달성하기 위해 개구들(O)을 포함할 수 있다. 대안적으로 또는 이와 조합하여, 하나 이상의 개구 또는 개방된 링형 체적(V)이 필터 카트리지의 나머지 부분과 몰드(M; M1, M2, ...) 사이에 구비될 수 있다.
요변성 재료는 단일 단계 또는 복수의 단계로 적용될 수 있다. 예를 들어, 상대적으로 두꺼운 단일 밴드의 요변성 재료가 적용될 수 있다(도 71 참조). 대안적으로, 2개 이상의 (예를 들어, 도 72와 관련하여 도시된 구현예에서는 3개의) 요변성 재료가 나란히 적용될 수 있다. 요변성 재료는 동일 또는 상이한 크기 및 형상을 갖는 복수의 비드의 형태로 적용될 수 있다. 요변성 재료는 예를 들어 요구된 위치들 모두에 동시에 구비될 수 있다.
팽창 중에, 복수의 밴드는 결합되거나 병합되어 균일한 개스킷 구조(630')를 정의할 수 있다.
일부 구현예들에 따르면, 쉘(610) 또는 지지 구조(610' - 6100') 및 매체 팩(602) 측벽의 각각의 재료들, 발포 또는 요변성 재료(FM), 및 하나 이상의 몰드(M)는, 발포 또는 요변성 재료가 쉘 또는 지지 구조 및 매체 팩 측벽에 잘 접착되는 한편 하나 이상의 몰드에 접착되지 않거나 약하게 접착되도록, 기결정될 수 있다.
일부 구현예들에 따르면, 요변성 재료가 적용될 (마감처리되지 않은 중간) 필터 카트리지의 측벽의 일부, 예를 들어 쉘(610) 또는 지지 구조(610', 6100')/매체 팩(602) 측벽은 요변성 재료용 접착 촉진제에 의해 전처리된다. 일부 구현예들에 따르면, 하나 이상의 성형 수단/몰드(M)의 내부 측벽들은 요변성 재료용 접착 방지제(예를 들어, 탈형제)를 구비한다.
팽창 및 기결정된 경화 기간 후에, 하나 이상의 몰드(M)를 제거할 수 있고, 최종 필터 카트리지를 얻는다.
일부 구현예들에 따르면, 도 58에 따른 구현예들을 구상할 때, 요변성 재료는 쉘(610)의 각각의 부분을 따라 적용된다.
일부 구현예들에 따르면, 도 69에 따른 구현예들을 구상할 때, 요변성 재료는 매체 팩(602)의 인접한 부분 및 지지 구조(610'; 그 외부, 예를 들어 링형 부분(6100'))을 따라 적용된다.
바람직하게는, 2컴포넌트 폴리우레탄 시스템이 가요성 발포 밀봉부(개스킷)의 제조를 위해 사용될 수 있다. 대안적으로, 3개 이상의 컴포넌트 폴리우레탄 시스템이 사용될 수 있다. 이전에 나타낸 바와 같이, 대안적으로, 또한 다른 발포 재료들이 사용될 수 있다.
2컴포넌트 시스템은 예를 들어 기결정된 비율로 서로 혼합되는 수지 및 경화제로 구성될 수 있다. 이는 수 분 내에 가요성 밀봉 발포체를 형성한다.
제안된 방법은, 기결정된 3D 표면 상에 요변성 재료를 적용하고 3D 성형 또는 몰드 구조를 사용함으로써, 임의의 3D 개스킷 구조를 제조하기 위해 사용될 수 있음을 이해할 것이다.
따라서, 밀봉 장치(630')는 또한 둥근형 또는 원형, 직사각형, 장박형, 난형, 및 둥글거나 둥글지 않은 모서리를 갖는 다른 본질적으로 기하학적 형상들과 같은 많은 형상으로 구비될 수 있다.
E. 공기 필터 카트리지(700)(도 41 내지 도 52)
도 16, 도 17, 도 19, 및 도 41 내지 도 52를 참조하면, 도시된 특정 공기 청정기 조립체(500)는 선택적인 이차 또는 보안 필터(700)를 포함한다. (선택적인) 보안 또는 이차 필터(700)는 일반적으로 주요 필터 카트리지(600)와 토출구(510x) 사이에 위치된다. 통상의 장치에서, (선택적인) 이차 필터 카트리지(700)는 공기 청정기 조립체(500) 내에 착탈 가능하게 위치되며, 서비스 컴포넌트일 수 있다. 그러나, 이는 통상적으로 사용 중에 매우 상당한 먼지 하중을 겪지 않으며, 좀처럼 변화되지 않을 수 있다. 주요 필터 카트리지(600)가 제거될 때에도 카트리지(700)가 먼지로부터 내부 컴포넌트들을 보호하도록 제자리에 유지될 수 있기 때문에, 카트리지(700)가 주요 카트리지(600)로부터 구조적으로 분리되는 것은 유리한 특징이다. 도시된 예에서, 필터 카트리지(700)는 주름형 매체(702)를 포함하지만, 다른 유형의 매체를 포함할 수도 있다.
필터 카트리지(700)는 전술한 쉘(610) 및 밀봉 장치(630)와 특징부를 공유하는 쉘(710) 및 밀봉 장치(730)를 포함한다. 예를 들어, 쉘(710)은 상대적으로 경질 플라스틱, 예를 들어 ABS 플라스틱으로 성형될 수 있고, 밀봉 장치(730)는 기저부(734)로부터 연장되는 방사상 연장된 립 밀봉부들(732)을 형성하기 위해 TPE 재료의 사출 성형을 통해 쉘(710) 상에 오버몰딩될 수 있다. 일부 예들에서, 밀봉 장치(730)는 TPE 또는 다른 재료로 독립적으로 성형된 후, 접착제 및/또는 실런트로 또는 접착제 및/또는 실런트 없이 쉘(710) 또는 매체(702)에 고정될 수 있다. 쉘(710)은 도 45 내지 도 48에 별개로 도시되어 있는 반면, 밀봉 장치(730)는 도 49 내지 도 52에 별개로 도시되어 있다. 쉘은, 제1 및 제2 단부(714, 716) 사이에 연장되며, 매체(702)가 설치되는 내부(718)를 정의하는 측벽(712)을 구비하는 것으로 도시된다. 매체(702)는 접착제를 통해 쉘(710)에 고정될 수 있다.
일 양태에서, 쉘(710)은 쉘(710)이 원주상 연장된 리브 구조들(710a, 710b)을 구비한다는 점에서 쉘(610)과 다르다. 밀봉 장치(730)는 리브 구조(710a)에 대해 리브 구조(710b) 상에 성형된다. 리브 구조들(710a, 710b)은 쉘(710)에 밀봉 장치(730)를 잠금/유지하는 데에 도움이 된다. 밀봉 장치는 또한, 립 밀봉부들(732)보다 방사상으로 더 연장되며 가장 먼 상류 일차 밀봉부의 역할을 하는 플랜지 구조(733)를 구비하도록 성형된다. 도 16c에서 알 수 있는 바와 같이, 립 밀봉부들(732) 및 플랜지 밀봉부(733) 각각은 하우징 바디(504)의 내부에 대해 방사상 밀봉부를 형성한다. 필터 카트리지(700)가 설치되면, 필터 카트리지(700)가 지지되고 하우징 바디(504)에 더 삽입될 수 없도록, 쉘 제2 단부(716)는 하우징 바디(504)의 내벽들/리브들(505)에 안착된다.
필터 카트리지(600)처럼, 매체(702), 주변 쉘(710), 및 밀봉 장치(730)를 포함하는 필터 카트리지(700)는 많은 다른 형상, 예를 들어 원형, 직사각형, 장박형, 및 둥글거나 둥글지 않은 모서리를 갖는 다른 본질적으로 기하학적 형상들로 구비될 수 있다. 장박형의 몇몇 예들은 양 만곡 단부가 한 쌍의 양 측면에 의해 연결되는 타원형 형상을 포함한다. 일부 타원형 형상들에서, 양 측면도 역시 만곡된다. 때때로 경주장 트랙 형상으로 지칭되는 다른 타원형 형상들에서, 양 측면은 대략 직선이다.
F. 공기 필터 카트리지(700')(도 65 내지 도 68)
도 65 내지 도 68을 참조하면, 선택적인 이차 또는 보안 필터(700')의 대안적인 장치가 제시되어 있다. 이 예에서, 매체 및 쉘(및 사전에 논의한 대안들)은 필터 카트리지(700)와 동일하며, 도 64 내지 도 64c에 도시된 바와 같이 하우징 바디(504) 내에 설치될 수 있다. 따라서, 동일한 참조 번호들이 이러한 특징부들에 대해 사용될 것이며, 이들은 이에 추가로 논의될 필요가 없다. 필터 카트리지(700')는 필터 카트리지(700)에 대해 도시된 것과 동일한 매체 및 쉘을 구비할 필요가 없으며, 대안적인 장치들이 존재한다는 것을 주목해야 한다.
이 예에서, 필터 카트리지(700')는 밀봉 장치(730)와 상이한 밀봉 장치(730')를 구비한다. 그러나, 밀봉 장치(730')는 밀봉 장치(730)와 많은 공유 특징부를 갖는다. 예를 들어, 밀봉 장치(730')는 쉘(710)과 접경하며, 쉘(710)의 원주상 연장된 리브 구조들(710a, 710b)과의 맞물림을 통해 쉘 상에 유지된다.
밀봉 장치(730')는 밀봉 장치(730')가 방사상 연장된 밀봉 립들 없이 대략 균일한 두께를 갖는 상대적으로 보다 모놀리식 프로파일을 갖는다는 점에서 밀봉 장치(730)와 다르다. 도시된 예에서, 밀봉 장치(730')의 외부는 카트리지(700') 주위가 아닌 매체(702)를 통한 공기 유동을 보장하기 위해 하우징 바디 측벽(504b)의 내측에 대해 밀봉부를 형성한다. 설치를 돕기 위해, 밀봉 장치(730')는 경사부(slanted or sloped portion; 732')를 구비할 수 있다. 대안적인 예들에서, 밀봉 장치(730')는 또한 밀봉 장치(630')에 대해 도시된 것과 유시한 단차 장치를 구비할 수 있다.
밀봉 장치(730')의 상대적으로 더 간단한 프로파일은 폴리우레탄 재료로 쉽게 형성되게 한다. 다른 재료들이 또한 가능하다. 밀봉 장치(730')를 위해 사용되는 재료는 밀봉 장치(630, 730)에 대해 전술한 것과 대략 동일한 방식으로 쉘(710) 상에 성형될 수 있다.
필터 카트리지들(600, 600', 700)처럼, 매체(702), 주변 쉘(710), 및 밀봉 장치(730')를 포함하는 필터 카트리지(700')는 많은 다른 형상, 예를 들어 원형, 직사각형, 장박형, 및 둥글거나 둥글지 않은 모서리를 갖는 다른 본질적으로 기하학적 형상들로 구비될 수 있다. 장박형의 몇몇 예들은 양 만곡 단부가 한 쌍의 양 측면에 의해 연결되는 타원형 형상을 포함한다. 일부 타원형 형상들에서, 양 측면도 역시 만곡된다. 때때로 경주장 트랙 형상으로 지칭되는 다른 타원형 형상들에서, 양 측면은 대략 직선이다.
G. 공기 필터 카트리지(800)(도 53 내지 도 57)
도 53 내지 도 57을 참조하면, 대안적인 필터 카트리지(800)가 제시되어 있다. 이 예에서, 매체(802)는 유입 유동면(804) 및 토출 유동면(806)을 구비하며, 매체(602)와 동일하다. 이로써, 매체(802)는 이하에 추가로 논의되지 않을 것이다. 카트리지들(600, 700)과 달리, 필터 카트리지(800)는 밀봉 장치(630')와 유사하게 TPE 대신 폴리우레탄 재료로 형성될 수 있는 밀봉 장치(830)를 포함한다. 또한 그리고 독립적으로, 매체의 전체 길이를 따라 연장되는 쉘을 구비하는 대신, 필터 카트리지(800)는 매체(802)를 따라 부분적으로만 연장되는 쉘(810)을 구비한다. 부분적으로 연장된 쉘은 또한 원하는 경우 카트리지들(600, 600', 700, 700')을 위해 구비될 수 있다.
도시된 바와 같이, 쉘(810)은 매체(802)에 외접하는 측벽(812)을 정의한다. 측벽(812)의 내부에는, 매체 유입면(804)에 대한 멈춤부를 제공하기 위해, 복수의 원주상 이격된 탭(809)이 구비된다. 따라서, 쉘(810)은 탭들(809)이 매체(802)의 유입면(804)과 맞물릴 때까지 유입면(804) 상에 삽입될 수 있다. 쉘은 돌출부-수용부 장치(540)의 제1 부재들(808)의 역할을 하는 돌출부들(808)을 추가로 포함한다. 그러므로, 돌출부들(808)은 하우징 바디(504)의 수용 구조들(542)에 수용된다. 돌출부들(808)은 돌출부(608)와 유사한 형상의 단부벽(844)을 포함하지만, 대신 쉘(810)의 상측을 가로질러 연장되는 방사상 연장된 측벽(846)에 의해 지지된다. 이러한 구성의 결과로, 단부벽(844)의 둘레 가장자리들(844a, 844b, 844c)은 수용 구조들(542)과 직접 맞물리는 특징부들이다. 단부벽 및 측벽 구조들(844, 846)은 카트리지(600)와 함께 사용될 수 있는 반면, 구조들(644, 646)은 카트리지(800)와 함께 사용될 수 있다는 것을 주목한다.
카트리지(600)와 달리, 밀봉 장치(830)는 매체(802)의 일부 및 쉘(810)의 일부 상에 직접 성형되는 것으로 도시된다. 따라서, 카트리지(800)는 몰드 내에 쉘(810) 및 매체(802)를 모두 배치한 후 몰드 내로 폴리우레탄을 부음으로써 형성된다. 이러한 공정은 밀봉부의 형성에 더해 매체(802)에 쉘(810)을 결합시키는 역할을 한다. 일 예에서, 쉘(810)은 쉘(810)과 매체(802) 사이의 폴리우레탄 유동이 쉘(810)과 매체(802)의 고정 및 밀봉을 추가로 강화시킬 수 있도록 구멍들을 구비할 수 있다. 쉘들(600, 700)은 또한 밀봉 구조 재료가 쉘과 매체를 결합시킬 수 있도록 구멍들을 구비할 수 있다. 제시된 예에서, 밀봉 장치(630')에 대해 도시된 장치와 유사하게, 밀봉 장치(830)는 핀치형 방사상 밀봉부가 밀봉 장치(830)와 하우징 바디(504) 사이에 형성될 수 있도록 단차들(832)을 구비할 수 있다. 필터 카트리지(630, 630')처럼, 밀봉 장치(830)는 돌출부들(808)에 대해 동일한 관계를 갖는 교번적인 제1 및 제2 인접 세그먼트(836, 838)를 가지고 형성될 수 있다. 이로써, 밀봉 장치(630)의 밀봉부 기하형상에 대한 설명이 밀봉 장치(830)에 대해 적용 가능하며, 이 장에서 추가로 설명될 필요가 없다.
필터 카트리지들(600, 600', 700, 700')처럼, 매체(802), 주변 쉘(810), 및 밀봉 장치(830)를 포함하는 필터 카트리지(800')는 많은 다른 형상, 예를 들어 원형, 직사각형, 장박형, 및 둥글거나 둥글지 않은 모서리를 갖는 다른 본질적으로 기하학적 형상들로 구비될 수 있다. 장박형의 몇몇 예들은 양 만곡 단부가 한 쌍의 양 측면에 의해 연결되는 타원형 형상을 포함한다. 일부 타원형 형상들에서, 양 측면도 역시 만곡된다. 때때로 경주장 트랙 형상으로 지칭되는 다른 타원형 형상들에서, 양 측면은 대략 직선이다.
H. 공기 필터 카트리지(900), 공기 필터 카트리지(700'), 및 하우징(500')(도 73 내지 도 77)
도 73 내지 도 77을 참조하면, 대안적인 필터 카트리지(900) 및 수정된 하우징(500')이 제시되어 있다. 도시된 공기 청정기 조립체는 또한 수정된 보안 필터 카트리지(700')를 포함한다. 이 예에서, 매체(902) 및 쉘(910)(및 사전에 논의한 대안들)은 필터 카트리지(600) 및 하우징(500)과 많은 중복 또는 유사 특징부를 공유한다. 따라서, 유사한 참조 번호들이 유사한 특징부들에 대해 사용될 것이며(예를 들어, 602 대신 902), 중복된 특징부들은 이에 추가로 논의될 필요가 없다.
도 73을 참조하면, 필터 카트리지(900)는 쉘(912)의 제1 단부(914)로부터 축방향으로 제2 단부(916)와 멀어지는 방향으로 연장되는 추가 밀봉 장치(950)를 구비하는 것을 알 수 있다. 밀봉 장치(950)는 예비청정기와 연관된 내부 커버 부분(506')의 관 시트(518f')에 대해 축방향 지향된 밀봉부를 형성한다. 그러므로, 밀봉 장치(950)는 예비청정기를 빠져나가는 공기가 필터 카트리지(900)에 유입되도록 보장하는 한편, 공기가 예비청정기 주위로 우회하여 필터 카트리지(900)에 들어갈 수 없도록 보장한다. 일 예에서, 밀봉 장치(950)는 쉘(912) 상에 직접 형성되는 사출 성형 밀봉부(예를 들어, TPE)이다. 일 예에서, 밀봉 장치(950)는 별도로 형성된 후, 접착제로 또는 접착제 없이 쉘(912) 상에 설치된다. 일차 밀봉 장치(930)도 역시 밀봉 장치(630)에 비해 수정되며, 도 76a와 관련하여 이하에 보다 상세히 설명된다. 필터 카트리지(900)의 다른 차이점은, 쉘(910)이, 원주상 측벽(928)을 가지고 형성되며 수용부-돌출부 장치의 제2 부재(908) 상에 연장되는 핸들부들(948)을 구비한다는 것이다. 도 73은 또한 밀봉 장치(730')가 3개 대신 2개의 상대적으로 더 두꺼운 밀봉 립(732')을 포함하는 수정된 장치로 보안 필터(700')를 도시한다. 보안 필터(700')는 또한 매체 팩(902)에 의해 형성되는 중앙 공극 영역(903)에 수용되는 핸들부(701')를 구비하는 것으로 도시된다. 쉘(710')에 일체로 성형되는 핸들부(701')는 정비공으로 하여금 하우징(500')에 보안 필터 카트리지(700')를 쉽게 설치 및 제거할 수 있게 한다.
도 74를 참조하면, 하우징(500)과 상이한 하우징(500')의 일부가 도시되어 있다. 주요 차이점은, 돌출부-수용부 장치(540')의 제1 부재들(542')이 개방 단부(504a)까지 완전히 연장되는 대신, 립을 형성하기 위해 측벽들(546)의 대략 사다리꼴 형상을 따른다는 것이다. 이러한 수정된 형상은, 필터 카트리지(900)가 하우징(900)에 완전히 설치된 때에도, 작업자의 손가락이 부재(542')의 간섭 없이 내부에 도달하여 필터 카트리지 핸들부들(948)을 파지할 수 있도록, 개방 영역을 형성한다. 전술한 바와 같이, 하우징 제1 부재들(542), 필터 카트리지 제2 부재들(908), 및 관련 핸들부들(948)은 도시된 3개 외의 개수로 구비될 수 있다. 예를 들어, 2개의 반대편에 배치된 부재들 및 핸들들을 갖는 장치, 및 4개의 균일하게 이격된 부재 및 핸들을 갖는 장치가 구비될 수 있다. 짝수개의 반대편에 위치된 핸들 부재가 구비되는 실시예에서, 필터 카트리지(900)는 필터 카트리지(900)의 종축과 평행한 당김 작용에 의해 제거될 수 있다. 3개의 핸들 부재를 갖는 것으로 도시된 예에서, 임의의 2개의 핸들 부재의 파지 및 당김은 소정의 편심력을 초래할 것이다. 하우징(500')은 또한 약간 상이한 리브 구조(507')를 포함한다.
도 75 내지 도 77을 참조하면, 필터 카트리지(900)가 보다 상세히 도시되어 있다. 도 76a에 제시된 확대도에 가장 잘 나타낸 바와 같이, 밀봉 장치(950)는 레그부(950a)에서 쉘(910)에 형성되는 채널(958) 내에 부분적으로 배치되고, 밀봉 장치(950)는 쉘 개방 단부(914)에 인접한 기저부(950b)에서 원위 단부(950c)까지 테이퍼지는 것을 알 수 있다. 밀봉 장치(950)가 원추형 또는 절두원추형으로 간주될 수 있도록, 밀봉 장치(950)는 또한 축방향으로 연장됨에 따라 방사상 외부로 벌어지는 것으로 도시되어 있다. 밀봉 장치(950)의 방사상 내표면(950d)이 원활한 공기 유동 경로를 보장하기 위해 쉘 개방 단부(914)의 방사상 내표면(914a)과 동일 평면 상에 있도록, 밀봉 장치(950)는 또한 쉘 개방 단부(914)를 가로질러 연장되는 것으로 도시된다.
계속 도 76a를 참조하면, 밀봉 장치(930)와 밀봉 장치(630) 사이의 차이점을 보다 상세히 알 수 있다. 방사상으로 연장되는 3개의 밀봉 립(632)을 구비하는 대신, 밀봉 장치(930)는, 밀봉 립들이 개방 단부(914a)를 향한 축방향으로 및 방사상 외부 방향으로 연장되도록, 기저부(934)에서 필터 카트리지 종축까지 경사각으로 연장되는 2개의 밀봉 립(932, 933)을 포함한다. 밀봉 장치(930)는 또한 밀봉 립들(932, 933) 사이의 위치에서 기저부(935)로부터 연장되는 범퍼 돌출부(935)를 포함한다. 방사상 외부로 연장되는 두꺼운 재료의 영역인 범퍼 돌출부(935)는 하우징(500') 내의 대략 중앙 위치에 필터 카트리지(900)를 유지하는 데에 도움이 되도록 작동하며, 하우징(500') 내의 필터 카트리지(900)의 방사상 이동을 제한한다. 따라서, 범퍼 돌출부(933)는 밀봉 립들(932, 933)이 일측에서 과도하게 압축된 후, 타측에서 압축해제되어 잠재적으로는 하우징(500')에 대해 밀봉해제되지 않도록 보장한다. 범퍼 돌출부(935)는 또한 다른 위치에 위치될 수 있다.
도시된 바와 같이, 밀봉 립(932)은 더 넓은 기저부(932a)에서 더 좁은 원위 단부(933a)까지 테이퍼지는 한편, 밀봉 립(933)은 더 넓은 기저부(933a)에서 더 좁은 원위 단부(933b)까지 테이퍼진다. 테이퍼 구성은 몰드에 주입될 때 플라스틱의 더 양호한 유동 및 밀봉 립의 더 양호한 탈형을 허용하므로 유리하다.
밀봉 립(933)은 일반적으로 밀봉 립(932)보다 좁고, 밀봉 립(933)은 먼지 침입을 방지하는 이차형 밀봉부의 역할을 하는 반면, 밀봉 립(932)은 필터 카트리지(900)를 완전히 밀봉하는 일차형 밀봉부의 역할을 하고, 그에 따라 하우징(500')을 통과하는 모든 공기는 필터 카트리지 매체(902)를 통과해야 한다는 것을 또한 주목한다.
밀봉 장치(950)처럼, 밀봉 장치(930)는 TPE와 같은 열가소성 재료로 쉘(910) 상에 사출 성형될 수 있다. 쉘(910)에 대한 결합을 용이하게 하기 위해, 표면 특징부(952)가 쉘 표면에 구비될 수 있다. 도 77에서 알 수 있는 바와 같이, 표면 특징부는 사출 성형된 재료가 흘러들어가 결합할 수 있는 복수의 이격된 압입부를 포함한다. 쉘(910)은 사출된 재료의 유동을 포지티브 제어하기 위해 멈춤부들 또는 리지들(954, 956)을 구비할 수 있다. 멈춤부들 또는 리지들(954, 956)은 또한 쉘(910) 상의 제자리에 밀봉 장치(930)를 추가로 고정하기 위해 기계적 잠금부로 기능할 수 있다. 제조상 한계로 인해, 사출 성형된 밀봉 장치(930)는 밀봉 장치(930)를 따라 소정 부분에 몰드 라인 심을 가질 것이다. 하나의 유리한 구성에서, 몰드는 밀봉 립(932)을 가로지르는 심 라인(932c)이 원위 단부(932b) 주위에 원주상으로 배치되도록 구성된다. 이와 같은 구성에서, 심 라인은 밀봉 장치(930)의 밀봉 성능에 지장을 주지 않을 것이다. 밀봉 립(933)은 이차형 밀봉부이므로, 몰드는 밀봉 립(933)의 기능을 크게 손상시킴 없이 밀봉 립의 원주상 평면에 횡방향으로(즉, 필터 카트리지(900)의 종축에 평행하게) 연장되는 심 라인들을 남길 수 있다.
대안적인 장치들에서, 밀봉 장치들(930 및/또는 950)은 별도로 형성된 후, 예를 들어 접착제로 또는 접착제 없이 마찰 또는 기계적 고정을 통해 쉘(910)에 결합될 수 있다. 이와 같은 경우에, 리지들(954, 956)은 결합된 밀봉 부재(930)를 더 견고하게 유지하기 위해 더 큰 단면 프로파일을 가질 수 있다.
I. 공기 청정기 조립체(1000)(도 78 내지 도 80)
도 78 내지 도 80을 참조하면, 전술한 장치들과 유사한 공기 청정기 조립체(1000)가 도시되어 있는데, 공기 청정기 조립체(1000)는 밀봉 장치(1230)가 매체 팩 외부 둘레(1204)에 외접하는 매체 팩(1202)을 구비한 필터 카트리지(1200)가 구비되는 하우징(1100)을 포함하고, 밀봉 장치(1230)는 제1 밀봉 세그먼트(1232), 및 매체 팩(1202)의 유입 및 토출 유동 단부(1206, 1208) 중 하나를 향한 방향으로 제1 밀봉 세그먼트로부터 멀리 연장되는 적어도 하나의 인접한 편향 밀봉 세그먼트(1234)를 포함한다. 도 78 및 도 79에서 알 수 있는 바와 같이, 하우징(1100)은 필터 카트리지(1200)가 위치되는 내부 공간을 정의하기 위해 제1 부분(1102) 및 이에 정합되는 제2 부분(1104)을 포함한다. 제1 부분(1102)은 공기 흡기구(1108)를 포함하고, 제2 부분은 공기 토출구(1110)를 구비한다. 작동 중에, 공기는 공기 흡기구(1108)에 들어가며, 필터 카트리지(1200)를 통과한 후, 공기 토출구(1110)를 빠져나간다. 밀봉 장치(1230)의 작동에 의해 공기가 필터 카트리지를 우회하는 것을 방지한다. 본원에 설명되고 도시된 다른 매체 팩들처럼, 매체 팩(1202)은 플루트형 매체 또는 주름형 매체 또는 다른 유형의 매체를 구비할 수 있다.
도 78에 가장 잘 나타낸 바와 같이, 제1 하우징부(1102) 및 제2 하우징부(1104)는 서로 인접하는 상보적 형상의 축방향 편향 단부들(1112, 1114)을 구비한다. 밀봉부가 또한 전술한 예들과 유사한 방식으로 높이(1230h)에서 축방향으로 편향되도록, 밀봉 장치(1230)는 또한 단부들(1112, 1114)에 의해 정의된 경로를 따른다. 래치들(1116)이 하우징 절반부들(1102, 1104)을 함께 고정하도록 구비될 수 있다.
도 80을 참조하면, 밀봉 장치(1230)가 보다 상세히 도시되어 있다. 도시된 바와 같이, 밀봉 장치(1230)는, 전술한 유형의 매체 팩을 둘러싸는 쉘의 일부이거나 매체 팩(1202)에 결합되는 원주상 지지 부재(1232)를 포함한다. 원주상 지지 부재(1232)는 축방향 연장부(1234) 및 인접한 방사상 연장부(1236)를 포함한다. 부분(1236)으로부터, 축방향 연장된 밀봉 지지부(1238)가 장착부(1234)와 본질적으로 평행한 방향으로 연장된다. 밀봉 장치(1230)는 복수의 밀봉 립(1242) 및 하나의 범퍼부(1244)를 포함하는 밀봉 부재(1240)를 추가로 포함할 수 있다. 도시된 예에서, 밀봉 지지부(1238)는 상대적으로 경질 플라스틱으로 구비되고, 밀봉 립들(1242) 및 범퍼부(1244)는 상대적으로 더 연질 재료(예를 들어, TPE)로 밀봉 지지부(1238) 상에 사출 성형된다. 하우징부(1104)는 내벽(1122) 및 외벽(1124)에 의해 정의된 폭(1120w)을 갖는 채널(1120)을 가지고 형성될 수 있다. 밀봉 립들(1242)은 내벽 및 외벽(1122, 1124)에 대해 밀봉된다. 범퍼부(1244)는 하우징부들(1102, 1104)과 밀봉 지지부(1232) 사이의 경질-경질 접촉을 방지하며, 또한 2개의 래칭된 하우징부들(1102, 1104) 사이에 축방향 압축면을 제공한다.
폭(1120w)은 매체 팩(1102)의 직경 중 작은 부분일 뿐이라는 것을 이해해야 한다. 큰 크기의 매체 팩의 경우, 밀봉 부재가 매체 팩에 외접하도록 구성되는 장치보다, 작은 채널에 삽입되고 밀봉되기 위한 크기만 가지면 되는 밀봉 부재(1240)가 유리할 수 있다. 그러므로, 도시된 장치는 더 낮은 비용, 더 매력적인 외형의 제품, 및 성능 이득(매체 팩의 유입면 및 토출면의 더 낮은 마스킹)과 같은 이점을 가질 수 있다. 밀봉 부재(240)의 설계는 또한 정합/연동 부분들에 대한 (매체 팩에 외접하는 큰 사출 성형된 밀봉부에 대해 존재할) 치수 문제에 매우 둔감하고, 작은 특성 길이를 가지며 수천 분의 1인치 내로 제어될 수 있는 사출 성형된 하우징 내의 특징부들에만 민감할 것이다. 적절하게 설계되면, 도시된 장치는 매우 작은 접촉 면적 및 상대적으로 높은 국부 접촉 압력을 갖는 여러 여분의 밀봉면을 가질 것이고, 이는 밀봉 무결성을 보존하지만, 설치 및 제거력을 최소한으로 유지할 것이다. 도 80에 도시된 설계는 삽입 길이에 매우 둔감한데, 이는 오버-센터/피아노선 래치들, 및 서비스 커버 내에 성형되는 빌드 스프링 장착식 스냅 특징부들의 사용을 방지할 수 있다는 것을 의미한다. 또한, 삽입 깊이에 대한 둔감성으로 인해, 하우징부와 서비스 커버 사이의 경계면을 위한 다수의 윤곽부, 예를 들어 도 78에 도시된 축방향 편향 패턴이 형성될 수 있고, 이는 밀봉 무결성을 손상시키지 않을 것이다.
J. 공기 청정기 조립체(2000)(도 81 내지 도 85)
도 81 내지 도 85를 참조하면, 전술한 장치들과 유사한 공기 청정기 조립체(2000)가 도시되어 있는데, 공기 청정기 조립체(2000)는 밀봉 장치(2230)가 매체 팩 외부 둘레(2204)에 외접하는 매체 팩(2202)을 구비한 필터 카트리지(2200)가 구비되는 하우징(2100)을 포함하고, 밀봉 장치(2230)는 제1 밀봉 세그먼트(2232), 및 매체 팩(2202)의 유입 및 토출 유동 단부(2206, 2208) 중 하나를 향한 방향으로 제1 밀봉 세그먼트로부터 멀리 연장되는 적어도 하나의 인접한 편향 밀봉 세그먼트(2234)를 포함한다. 도 81 및 도 82에서 알 수 있는 바와 같이, 하우징(2100)은 필터 카트리지(2200)가 위치되는 내부 공간을 정의하기 위해 제1 부분(2102) 및 제2 부분(2104)을 포함한다. 도시된 바와 같이, 제2 부분(2104)은 제1 부분(2102)에 대해 회전 가능하며, 하우징 제1 부분(2102) 내에 카트리지를 잠금하기 위해 회전 가능한 핸들(2106) 또는 다른 특징부에 의해 폐쇄 위치에 유지된다. 제1 부분(2102)은 공기 흡기구(2108)를 포함하고, 제2 부분(2104)은 루버형 공기 토출구(2110)를 구비한다. 작동 중에, 공기는 공기 흡기구(2108)에 들어가며, 필터 카트리지(2200)를 통과한 후, 공기 토출구(2110)를 빠져나간다. 밀봉 장치(2230)의 작동에 의해 공기가 필터 카트리지를 우회하는 것을 방지하고, 이는 제1 하우징부(2102)의 측벽 내표면(2102a)에 대해 방사상 외향 밀봉부를 형성한다. 본원에 설명되고 도시된 다른 매체 팩들처럼, 매체 팩(2202)은 플루트형 매체 또는 주름형 매체 또는 다른 유형의 매체를 구비할 수 있다.
일 양태에서, 제1 하우징부(2102)는 측벽들 중 하나에 구멍 또는 슬롯(2112)을 포함한다. 슬롯(2112)은 매체 팩(2202)의 연장부(2240)를 수용하기 위한 것이다. 연장부 및 슬롯 장치는 예를 들어 공기 청정기(2000)가 트랙터의 루프에서 캐빈 공기 필터로 사용될 때 위치될 수 있는 패널형 필터 요소의 사용성(serviceability)을 개선한다. 필터 카트리지(2200)가 하우징 제1 부분(2102) 내에 완전히 설치되기 전에, 요소의 연장부(2240)는 먼저 하우징(2102)의 슬롯(2112)에 끼워진다. 다음으로, 패널(2200)은 유리하게 제자리에 유지되며, 하우징(2102)의 일측에서 제한된다. 이러한 위치는 도 84에 도시되어 있다. 도 85에 도시된 다음 단계는, 연장부 및 슬롯에 의해 형성된 힌지를 이용하여, 카트리지(2200)를 최종 위치로 더 가압하는 것이다.
이러한 개념의 다른 목적은 상이한 부품들, 예를 들어 폐쇄 핸들-필터 요소-하우징 사이에 좁은 제조 공차를 요구하는 장착 특징부들 및 경계면들을 제한하는 데에 있다. 힌지측에서, 하우징에 대한 요소의 위치는 슬롯 및 연장부의 위치에 의해 제어된다. 타측에서, 밀봉부의 방사상 부분에만 더 적은 정확도가 요구된다. 착탈 가능한 요소의 위치는 이 측에서 (구비된 경우) 폐쇄 제2 하우징부(2104) 및 핸들(2106)에 의해, 또는 패널 필터 위치를 잠금하는 다른 특징부에 의해 제어될 수 있다.
밀봉 장치(2230)의 제어된 압축을 보장하기 위해, 밀봉 장치와 일치하는 회전점이 바람직하다. 하우징(2102) 내의 요소 연장부(2240) 및 슬롯(2112)에 의해 형성되는 힌지는 이런 이유로 하우징에 대한 방사상 밀봉 주요 접촉 면적에 의해 정의된 가상 평면 내에 있다. 이러한 회전점은 밀봉 장치(2230)와 일치하기 때문에, 슬롯(2112) 및 연장부(2240)의 존재로 인해, 전체 요소 원주 상의 방사상 밀봉부를 적용할 수 없다. 기본적으로, 연장부(2240)는 개스킷 영역을 파괴하여, 개스킷을 따른 누출을 초래한다. 이는 축방향 편향 밀봉 장치(2240)를 구비함으로써 해결되는데, 밀봉 장치(2230)의 제1 부분(2232)은 연장부(2240)와 일치하며, 제2 부분(2242)은 연장부(2240) 주위에서 유입 단부(2108)를 향해 축방향으로 편향된다. 대안적으로, 제2 부분(2242)은 대신 토출 단부(2110)를 향해 편향될 수 있다. 일부 예들에서, 밀봉 장치(2230) 및 하우징 제1 부분(2102)은, 방사상 밀봉부가 내벽면들(2102a)과 밀봉 장치(2230) 사이에 형성되고/되거나, 축방향 밀봉부가 하우징부(1102)와 밀봉 장치(2230) 사이에 형성되도록, 구성될 수 있다.
VII. 일부 최종 의견 및 관찰
다음 장에서는, 청구범위 형태의 내용이 제공된다. 청구범위는 본 개시의 교시에 따라 사용될 수 있는 다양한 옵션들, 특징부들, 및 특징부 조합들을 나타내는 규정들을 포함한다. 본원의 상기 설명과 일치하는, 주어진 규정들의 대안적인 규정들이 가능하다.
Claims (81)
- (a) 매체 팩 외부 둘레를 구비하며, 양 유입 및 토출 유동 단부를 구비한 매체를 포함하는 매체 팩;
(b) 상기 매체 팩 외부 둘레에 외접하며, 방사상 지향된 제1 밀봉 세그먼트, 및 상기 유입 및 토출 유동 단부 중 하나를 향한 방향으로 상기 제1 밀봉 세그먼트로부터 멀리 연장되는 적어도 하나의 인접한 방사상 지향된 편향 밀봉 세그먼트를 포함하는 밀봉 장치를 포함하는, 공기 필터 카트리지. - 제1항에 있어서,
상기 방사상 밀봉부는 복수의 교번적인 방사상 지향된 제1 밀봉 세그먼트 및 편향 밀봉 세그먼트를 정의하는, 공기 필터 카트리지. - 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 편향 밀봉 세그먼트는 상기 방사상 지향된 제1 밀봉 세그먼트에 대해 경사각으로 배치되는 전이 세그먼트를 포함하는, 공기 필터 카트리지. - 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 밀봉 장치는 외부 지향된 밀봉 장치인, 공기 필터 카트리지. - 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 밀봉 장치는 폴리우레탄 재료로 형성되는, 공기 필터 카트리지. - 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 밀봉 장치는 열가소성 엘라스토머 재료로 형성되는, 공기 필터 카트리지. - 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 밀봉 장치는 상기 매체 팩 상에 사출 성형되는, 공기 필터 카트리지. - 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 밀봉 장치는 열가소성 엘라스토머로 형성되는, 공기 필터 카트리지. - 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 밀봉 장치는 적어도 하나의 립 밀봉부를 포함하는, 공기 필터 카트리지. - 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 밀봉 장치는 이격된 평행 관계로 배치되는 3개의 립 밀봉부를 포함하는, 공기 필터 카트리지. - 제9항 또는 제10항에 있어서,
각각의 립 밀봉부는 상기 매체 팩의 상기 외부 둘레에 대해 경사각으로 배치되는, 공기 필터 카트리지. - 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 밀봉 장치가 세 차례의 회전 대칭을 갖도록, 상기 밀봉 장치는 3개의 편향 밀봉 세그먼트에 의해 분리되는 3개의 방사상 지향된 제1 밀봉 세그먼트를 포함하는, 공기 필터 카트리지. - 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 매체는 상기 유입 유동면과 상기 토출 유동면 사이에 연장되는 복수의 플루트를 포함하되, 상기 매체는 상기 유입면과 상기 토출면 사이에서 이를 통한 미여과 공기의 통과에 대해 폐쇄되는, 공기 필터 카트리지. - 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 밀봉 장치 및 매체 팩 각각은 둥근 단면 형상을 가지는, 공기 필터 카트리지. - (a) 외부 둘레를 구비하며, 양 제1 및 제2 단부를 구비한 매체를 포함하는 매체 팩;
(a) 상기 매체 팩 외부 둘레 주위에 배치되는 밀봉 장치; 및
(b) 상기 매체 팩 외부 둘레로부터 연장되는 돌출부-수용부 장치의 제1 부재로, 상기 밀봉 장치의 적어도 일부와 원주상으로 정렬되는 제1 부재를 포함하는, 공기 필터 카트리지. - 제15항에 있어서,
상기 돌출부-수용부 장치의 상기 제1 부재는 상기 밀봉 장치와 상기 매체 팩 제1 단부 사이에 위치되는, 공기 필터 카트리지. - 제15항 또는 제16항에 있어서,
상기 돌출부-수용부 장치의 상기 제1 부재는 상기 매체 팩 외부 둘레로부터 멀리 방사상으로 연장되는 돌출부인, 공기 필터 카트리지. - 제15항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 돌출부-수용부 장치의 상기 제1 부재는 복수의 제1 부재를 포함하는, 공기 필터 카트리지. - 제18항에 있어서,
상기 복수의 제1 부재 각각은 상기 매체 팩 외부 둘레로부터 멀리 방사상으로 연장되는 돌출부인, 공기 필터 카트리지. - 제15항 내지 제19항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 공기 필터 카트리지는 적어도 두 차례의 회전 대칭을 가지는, 공기 필터 카트리지. - 제20항에 있어서,
상기 공기 필터 카트리지가 세 차례의 회전 대칭을 갖도록, 상기 복수의 제1 부재는 방사상으로 이격되는 3개의 돌출부를 포함하는, 공기 필터 카트리지. - 제15항 내지 제21항 중 어느 한 항에 있어서,
각각의 돌출부는 제1 섹션 및 인접한 제2 섹션을 구비하되, 상기 제2 섹션은 상기 제1 부재로부터 상기 매체 팩 제1 단부를 향한 방향으로 및 상기 제1 섹션에 대해 경사각으로 연장되는, 공기 필터 카트리지. - 제20항에 있어서,
각각의 돌출부는 상기 제1 섹션에 인접하는 제3 섹션을 구비하되, 상기 제3 섹션은 상기 매체 팩 제1 단부를 향한 방향으로 및 상기 제1 섹션에 대해 경사각으로 연장되는, 공기 필터 카트리지. - 제15항 내지 제23항 중 어느 한 항에 있어서,
(a) 상기 매체 팩의 상기 외부 둘레를 둘러싸는 보호 커버를 추가로 포함하는, 공기 필터 카트리지. - 제15항 내지 제24항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 돌출부-수용부 장치의 상기 제1 부재는 복수의 제1 부재를 포함하는, 공기 필터 카트리지. - 제15항 내지 제25항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 복수의 제1 부재 각각은 상기 매체 팩으로부터 멀리 방사상으로 연장되는 돌출부인, 공기 필터 카트리지. - 제26항에 있어서,
각각의 돌출부는 제1 섹션 및 인접한 제2 섹션을 구비하되, 상기 제2 섹션은 상기 제1 섹션으로부터 상기 매체 팩 제1 단부를 향한 방향으로 및 상기 제1 섹션에 대해 경사각으로 연장되는, 공기 필터 카트리지. - 제27항에 있어서,
각각의 돌출부는 상기 제1 섹션에 인접하는 제3 섹션을 구비하되, 상기 제3 섹션은 상기 매체 팩 제1 단부를 향한 방향으로 및 상기 제1 섹션에 대해 경사각으로 연장되는, 공기 필터 카트리지. - 제15항 내지 제28항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 매체는 상기 제1 단부의 유입 유동면과 상기 제2 단부의 토출 유동면 사이에 연장되는 복수의 플루트를 포함하되, 상기 매체는 상기 유입면과 상기 토출면 사이에서 이를 통한 미여과 공기의 통과에 대해 폐쇄되는, 공기 필터 카트리지. - 제15항 내지 제29항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 밀봉 장치 및 매체 팩 각각은 둥근 단면 형상을 가지는, 공기 필터 카트리지. - (a) i. 매체 팩 외부 둘레, 및 양 유입 및 토출 유동 단부를 구비한 매체; ii. 상기 매체 팩의 상기 외부 둘레를 둘러싸는 보호 커버를 구비한 매체 팩; 및
(b) 상기 보호 커버 주위에 밴드를 형성하는 밀봉 장치로, 상기 밀봉 장치는 교번적인 방사상 지향된 제1 및 제2 밀봉 세그먼트를 포함하고, 상기 제1 세그먼트는 제1 아치형 길이를 가지며, 상기 제2 세그먼트는 제2 아치형 길이를 가지고, 각각의 제1 세그먼트는 상기 제1 아치형 길이를 따라 제1 형상을 가지며, 상기 제1 형상은 상기 제2 아치형 길이를 따른 각각의 제2 밀봉 세그먼트의 제2 형상과 상이한 것인 밀봉장치를 포함하는, 공기 필터 카트리지. - 제31항에 있어서,
상기 방사상 밀봉부는 복수의 교번적인 방사상 지향된 제1 밀봉 세그먼트 및 제2 밀봉 세그먼트를 정의하는, 공기 필터 카트리지. - 제31항 또는 제32항에 있어서,
상기 제2 밀봉 세그먼트는 상기 방사상 지향된 제1 밀봉 세그먼트에 대해 경사각으로 배치되는 전이 세그먼트를 포함하는, 공기 필터 카트리지. - 제31항 내지 제33항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 밀봉 장치는 외부 지향된 밀봉 장치인, 공기 필터 카트리지. - 제31항 내지 제34항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 밀봉 장치는 폴리우레탄 재료로 형성되는, 공기 필터 카트리지. - 제31항 내지 제35항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 밀봉 장치는 열가소성 엘라스토머 재료로 형성되는, 공기 필터 카트리지. - 제31항 내지 제36항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 밀봉 장치는 상기 매체 팩 상에 사출 성형되는, 공기 필터 카트리지. - 제31항 내지 제37항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 밀봉 장치는 열가소성 엘라스토머로 형성되는, 공기 필터 카트리지. - 제31항 내지 제38항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 밀봉 장치는 적어도 하나의 립 밀봉부를 포함하는, 공기 필터 카트리지. - 제31항 내지 제39항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 밀봉 장치는 이격된 평행 관계로 배치되는 3개의 립 밀봉부를 포함하는, 공기 필터 카트리지. - 제39항 또는 제40항에 있어서,
각각의 립 밀봉부는 상기 보호 커버의 상기 외부 둘레에 대해 경사각으로 배치되는, 공기 필터 카트리지. - 제31항 내지 제41항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 밀봉 장치가 세 차례의 회전 대칭을 갖도록, 상기 밀봉 장치는 3개의 제2 밀봉 세그먼트에 의해 분리되는 3개의 방사상 지향된 제1 밀봉 세그먼트를 포함하는, 공기 필터 카트리지. - 제31항 내지 제42항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 매체는 상기 유입 유동면과 상기 토출 유동면 사이에 연장되는 복수의 플루트를 포함하되, 상기 매체는 상기 유입면과 상기 토출면 사이에서 이를 통한 미여과 공기의 통과에 대해 폐쇄되는, 공기 필터 카트리지. - 제31항 내지 제43항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 밀봉 장치 및 매체 팩 각각은 둥근 단면 형상을 가지는, 공기 필터 카트리지. - (a) i. 매체 팩 외부 둘레, 및 양 제1 및 제2 단부를 구비한 매체; ii. 상기 매체 주위로 연장되는 보호 커버; iii. 상기 보호 커버와 일체로 형성되는 돌출부-수용부 장치의 제1 부재를 구비한 매체 팩;
(b) 상기 보호 커버 주위에 밴드를 형성하는 밀봉 장치로, 상기 밀봉 장치는 방사상 밀봉면을 구비하고, 상기 제1 부재는 상기 밀봉 장치와 상기 매체 팩 제1 단부 사이에 위치되는 것인 밀봉 장치를 포함하는, 공기 필터 카트리지. - 제45항에 있어서,
상기 돌출부-수용부 장치의 상기 제1 부재는 상기 밀봉 장치와 상기 매체 팩 제1 단부 사이에 위치되는, 공기 필터 카트리지. - 제45항 또는 제46항에 있어서,
상기 돌출부-수용부 장치의 상기 제1 부재는 상기 매체 팩 외부 둘레로부터 멀리 방사상으로 연장되는 돌출부인, 공기 필터 카트리지. - 제45항 내지 제47항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 돌출부-수용부 장치의 상기 제1 부재는 복수의 제1 부재를 포함하는, 공기 필터 카트리지. - 제48항에 있어서,
상기 복수의 제1 부재 각각은 상기 매체 팩 외부 둘레로부터 멀리 방사상으로 연장되는 돌출부인, 공기 필터 카트리지. - 제45항 내지 제49항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 공기 필터 카트리지는 적어도 두 차례의 회전 대칭을 가지는, 공기 필터 카트리지. - 제45항 내지 제50항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 공기 필터 카트리지가 세 차례의 회전 대칭을 갖도록, 상기 복수의 제1 부재는 방사상으로 이격되는 3개의 돌출부를 포함하는, 공기 필터 카트리지. - 제49항에 있어서,
각각의 돌출부는 제1 섹션 및 인접한 제2 섹션을 구비하되, 상기 제2 섹션은 상기 제1 섹션으로부터 상기 매체 팩 제1 단부를 향한 방향으로 및 상기 제1 섹션에 대해 경사각으로 연장되는, 공기 필터 카트리지. - 제52항에 있어서,
각각의 돌출부는 상기 제1 섹션에 인접하는 제3 섹션을 구비하되, 상기 제3 섹션은 상기 매체 팩 제1 단부를 향한 방향으로 및 상기 제1 섹션에 대해 경사각으로 연장되는, 공기 필터 카트리지. - 제45항 내지 제53항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 매체는 상기 제1 단부의 유입 유동면과 상기 제2 단부의 토출 유동면 사이에 연장되는 복수의 플루트를 포함하되, 상기 매체는 상기 유입면과 상기 토출면 사이에서 이를 통한 미여과 공기의 통과에 대해 폐쇄되는, 공기 필터 카트리지. - 제45항 내지 제54항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 밀봉 장치 및 매체 팩 각각은 둥근 단면 형상을 가지는, 공기 필터 카트리지. - (a) 돌출부-수용부 장치의 제1 부재를 구비하며 방사상 공동을 갖는 내부를 정의하는 개방 가능한 청정기 하우징; 및
(b) 상기 하우징 내부 공동 내에 착탈 가능하게 설치되는 공기 필터 카트리지를 포함하되,
상기 공기 필터 카트리지는:
i. 외부 둘레를 구비하며, 양 제1 및 제2 단부를 구비한 매체를 포함하는 매체 팩;
i. 상기 매체 팩 외부 둘레 주위에 배치되는 밀봉 장치; 및
ii. 상기 매체 팩 외부 둘레로부터 연장되는 돌출부-수용부 장치의 제1 부재로, 상기 밀봉 장치의 적어도 일부와 원주상으로 정렬되는 제1 부재를 포함하는, 공기 청정기 조립체. - 제56항에 있어서,
상기 제1 부재는 상기 하우징의 주요 부분으로부터 방사상으로 이격되는 단부벽, 및 상기 단부벽과 상기 주요 부분 사이에 연장되는 방사상 돌출 측벽을 포함하는, 공기 청정기 조립체. - 제56항 또는 제57항에 있어서,
상기 단부벽은 상기 매체 팩 제1 단부에 의해 정의된 평면에 대해 경사각으로 배치되는 적어도 하나의 경사부를 포함하는, 공기 청정기 조립체. - 제56항 내지 제58항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1 부재는 공동이고, 상기 제2 부재는 상기 매체를 둘러싸는 보호 커버로부터 연장되는 돌출부인, 공기 청정기 조립체. - 제56항 내지 제58항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1 부재는 복수의 방사상 이격된 공동을 포함하고, 상기 제2 부재는 상기 공동과 동일한 개수로 복수의 돌출부를 포함하는, 공기 청정기 조립체. - 제56항 내지 제60항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 매체 팩은 상기 매체 팩 상의 상기 돌출부들의 개수와 동일한 개수의 배향으로 상기 하우징 내부 공동에 삽입되도록 정렬될 수 있는, 공기 청정기 조립체. - 제56항 내지 제61항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1 부재는 3개의 공동을 포함하고, 상기 제2 부재는 상기 공동에 수용되는 3개의 돌출부를 포함하는, 공기 청정기 조립체. - 제56항 내지 제62항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 돌출부-수용부 장치의 상기 제2 부재는 상기 방사상 밀봉면과 상기 매체 팩 제1 단부 사이에 위치되는, 공기 청정기 조립체. - 제59항에 있어서,
각각의 돌출부는 제1 섹션 및 인접한 제2 섹션을 구비하되, 상기 제2 섹션은 상기 제1 섹션으로부터 상기 매체 팩 제1 단부를 향한 방향으로 및 상기 제1 섹션에 대해 경사각으로 연장되는, 공기 청정기 조립체. - 제64항에 있어서,
각각의 돌출부는 상기 제1 섹션에 인접하는 제3 섹션을 구비하되, 상기 제3 섹션은 상기 매체 팩 제1 단부를 향한 방향으로 및 상기 제1 섹션에 대해 경사각으로 연장되는, 공기 청정기 조립체. - 제56항 내지 제65항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1 부재는 상기 제2 부재와 상보적 형상을 가지는, 공기 청정기 조립체. - 제56항 내지 제66항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1 및 제2 부재 각각은 제1 섹션 및 인접한 제2 섹션을 포함하되, 상기 제2 섹션은 상기 제1 섹션으로부터 상기 제1 섹션에 대해 경사각으로 연장되는, 공기 청정기 조립체. - 제56항 내지 제67항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1 및 제2 부재 각각은 상기 제1 섹션에 인접하는 제3 섹션을 포함하되, 상기 제3 섹션은 상기 제1 섹션에 대해 경사각으로 연장되는, 공기 청정기 조립체. - 제56항 내지 제67항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 하우징, 밀봉 장치, 및 매체 팩 각각은 둥근 단면 형상을 가지는, 공기 청정기 조립체. - (a) 외부 둘레를 구비하며, 양 유입 및 토출 유동 단부를 구비한 매체를 포함하는 매체 팩;
(b) 상기 매체 팩 외부 둘레 주위에 연속 밴드를 형성하는 밀봉 장치로, 상기 밀봉 장치는 적어도 하나의 편향 섹션에 의해 연결되는 적어도 하나의 평면 섹션을 포함하는 방사상 밀봉면을 구비하되, 상기 적어도 하나의 편향 섹션은 상기 적어도 하나의 평면 섹션과 동일 평면 상에 있지 않은 밀봉 장치를 포함하는, 공기 필터 카트리지. - (a) 외부 둘레를 구비하며, 양 유입 및 토출 유동 단부를 구비한 매체를 포함하는 매체 팩;
(b) 상기 매체 팩 외부 둘레 주위에 연속 밴드를 형성하는 밀봉 장치로, 상기 밀봉 장치는 적어도 하나의 평면 섹션 및 상기 평면 섹션으로부터 상기 토출 유동 단부를 향해 연장되는 적어도 하나의 편향 섹션을 포함하는 방사상 밀봉면을 구비하되, 상기 방사상 밀봉면은 적어도 두 차례의 회전 대칭을 가지는 것인 밀봉 장치를 포함하는, 공기 필터 카트리지. - (a) 외부 둘레를 구비하며, 양 유입 및 토출 유동 단부를 구비한 매체를 포함하는 매체 팩;
(b) 상기 매체 팩 외부 둘레 주위에 연속 밴드를 형성하는 밀봉 장치로, 상기 밀봉 장치는 제1 밀봉 평면을 따라 부분적으로 놓인 제1 부분, 및 상기 제1 밀봉 평면의 외부에 적어도 부분적으로 놓인 적어도 하나의 편향부를 갖는 방사상 밀봉면을 구비한 밀봉 장치를 포함하는, 공기 필터 카트리지. - (a) 외부 둘레를 구비하며, 양 제1 및 제2 매체 팩 단부 사이에 축방향으로 연장되는 매체 팩;
(b) 상기 매체 팩 외부 둘레 주위에 연속 밴드를 형성하는 밀봉 장치로, 상기 방사상 밀봉부는 제1 세그먼트, 및 상기 제1 세그먼트로부터 원주상으로 이격되는 제2 세그먼트를 정의하는 것인 밀봉 장치를 포함하고,
i. 상기 제1 세그먼트는 제1 보호 커버 단부에 의해 정의된 제1 평면과 평행하며, 상기 제1 보호 커버 단부로부터 제1 축방향 거리에 배치되고;
ii. 상기 제2 세그먼트는 상기 제1 평면과 평행하며, 상기 제1 보호 커버 단부로부터 제2 축방향 거리에 배치되고;
iii. 상기 제1 거리는 상기 제2 거리보다 작은, 공기 필터 카트리지. - (a) 방사상 공동을 갖는 내부를 정의하는 개방 가능한 청정기 하우징; 및
(b) 상기 하우징 내부 공동 내에 착탈 가능하게 배치되는 공기 필터 카트리지를 포함하되,
상기 공기 필터 카트리지는:
i. 매체 팩 외부 둘레를 구비하며, 양 유입 및 토출 유동 단부를 구비한 매체를 포함하는 매체 팩;
ii. 상기 매체 팩 외부 둘레에 외접하며, 방사상 지향된 제1 밀봉 세그먼트, 및 상기 유입 및 토출 유동 단부 중 하나를 향한 방향으로 상기 제1 밀봉 세그먼트로부터 멀리 연장되는 적어도 하나의 인접한 방사상 지향된 편향 밀봉 세그먼트를 포함하는 밀봉 장치를 포함하는, 공기 청정기 조립체. - (a) 방사상 공동을 갖는 내부를 정의하는 개방 가능한 청정기 하우징; 및
(b) 상기 하우징 내부 공동 내에 착탈 가능하게 배치되는 공기 필터 카트리지를 포함하되,
상기 공기 필터 카트리지는:
i. 1. 매체 팩 외부 둘레, 및 양 유입 및 토출 유동 단부를 구비한 매체; 2. 상기 매체 팩의 상기 외부 둘레를 둘러싸는 보호 커버를 구비한 매체 팩; 및
ii. 상기 보호 커버 주위에 밴드를 형성하는 밀봉 장치로, 상기 밀봉 장치는 교번적인 방사상 지향된 제1 및 제2 밀봉 세그먼트를 포함하고, 상기 제1 세그먼트는 제1 아치형 길이를 가지며, 상기 제2 세그먼트는 제2 아치형 길이를 가지고, 각각의 제1 세그먼트는 상기 제1 아치형 길이를 따라 제1 형상을 가지며, 상기 제1 형상은 상기 제2 아치형 길이를 따른 각각의 제2 밀봉 세그먼트의 제2 형상과 상이한 것인 밀봉 장치를 포함하는, 공기 청정기 조립체. - (a) 방사상 공동을 갖는 내부를 정의하는 개방 가능한 청정기 하우징; 및
(b) 상기 하우징 내부 공동 내에 착탈 가능하게 배치되는 공기 필터 카트리지를 포함하되,
상기 공기 필터 카트리지는:
i. 1. 매체 팩 외부 둘레, 및 양 제1 및 제2 단부를 구비한 매체; 2. 상기 매체 주위로 연장되는 보호 커버; 3. 상기 보호 커버와 일체로 형성되는 돌출부-수용부 장치의 제1 부재를 구비한 매체 팩; 및
ii. 상기 보호 커버 주위에 밴드를 형성하는 밀봉 장치로, 상기 밀봉 장치는 방사상 밀봉면을 구비하고, 상기 제1 부재는 상기 밀봉 장치와 상기 매체 팩 제1 단부 사이에 위치되는 것인 밀봉 장치를 포함하는, 공기 청정기 조립체. - (a) i. 매체 팩 외부 둘레, 및 양 제1 및 제2 단부를 구비한 매체; ii. 상기 매체 주위로 연장되는 보호 커버; iii. 상기 보호 커버와 일체로 형성되는 돌출부-수용부 장치의 제1 부재를 구비한 매체 팩;
(b) 상기 보호 커버 주위에 밴드를 형성하는 제1 밀봉 장치로, 상기 밀봉 장치는 방사상 밀봉면을 구비하고, 상기 제1 부재는 상기 밀봉 장치와 상기 매체 팩 제1 단부 사이에 위치되는 것인 제1 밀봉 장치;
(c) 상기 보호 커버의 제1 단부로부터 상기 매체 팩 제2 단부와 멀어지는 축방향으로 연장되며, 축방향 밀봉면을 구비한 제2 밀봉 장치를 포함하는, 공기 필터 카트리지. - 제77항에 있어서,
상기 제1 및 제2 밀봉 장치는 상기 보호 커버 상에 사출 성형되는, 공기 필터 카트리지. - 제77항에 있어서,
상기 제1 밀봉 장치는 제1 테이퍼링 밀봉 립 및 제2 테이퍼링 밀봉 립을 포함하는, 공기 필터 카트리지. - 제79항에 있어서,
상기 제1 테이퍼링 밀봉 립은 상기 제2 테이퍼링 밀봉 립의 기저부 두께보다 큰 기저부 두께를 가지는, 공기 필터 카트리지. - 제79항에 있어서,
상기 제1 밀봉 장치는, 상기 기저부로부터 연장되며 상기 제1 및 제2 밀봉 립 사이에 위치되는 방사상 돌출부를 포함하는, 공기 필터 카트리지.
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