KR20180124144A - 필터 소자를 통과하는 유체를 필터링 하기 위한 필터 소자, 유착 필터, 압축 공기 필터 시스템, 필터 소자의 사용 및 유착 필터의 제조 방법 - Google Patents

필터 소자를 통과하는 유체를 필터링 하기 위한 필터 소자, 유착 필터, 압축 공기 필터 시스템, 필터 소자의 사용 및 유착 필터의 제조 방법 Download PDF

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한스-미하엘 슈스터
아브델칼릭 르바이티
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도날드슨 필트레이션 도이치란트 게엠베하
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Abstract

본 발명은 필터 소자를 통과하는 유체를 필터링하는 필터 소자에 관한 것이고, 상기 필터 소자는 제 1 채널들의 그룹 - 각각의 제 1 채널이 제 1 단부로부터 제 2 단부까지 연장되고, 각각의 제 1 채널은 그 제 1 단부에 유입구 개구를 갖고, 유입구 개구를 통해 필터링될 유체는 개별적인 제 1 채널내로 흐를 수 있으며 제 1 채널은 그 제 2 단부에서 폐쇄됨 - , 및 제 2 채널들의 그룹 - 각각의 제 2 채널이 제 1 단부로부터 제 2 단부까지 연장되고, 각각의 제 2 채널은 그 제 2 단부에 유출구 개구를 갖고, 유출구 개구를 통해 필터링될 유체는 개별적인 제 2 채널 밖으로 흐를 수 있으며 개별적인 제 2 채널은 그 제 1 단부에서 폐쇄됨 - 을 갖고, 적어도 하나의 채널은 제 2 채널에 배열되며 제 1 채널은 분리 벽에 의해 제 2 채널로부터 분리되고, 분리 벽은 필터 매체로 형성되고, 이를 통해, 필터링될 유체가 제 1 채널로부터 제 2 채널로 흐를 수 있고, 필터 매체는 유착 필터 매체이다.

Description

필터 소자를 통과하는 유체를 필터링 하기 위한 필터 소자, 유착 필터, 압축 공기 필터 시스템, 필터 소자의 사용 및 유착 필터의 제조 방법
본 발명은 유착 필터뿐만 아니라 유착 필터를 통과하는 유체를 필터링하기 위한 필터 소자, 압축 공기 필터 시스템 및 본 발명에 따른 필터 소자의 특정 사용에 관한 것이다. 본 발명은 또한 유착 필터를 제조하는 방법에 관한 것이다.
유착 필터는 다양한 디자인으로 알려졌다. 유착 필터의 핵심 개념은 유착 필터 매체를 통해 연속상 및 분산상으로 구성된 유체 혼합물을 전달하여, 분산상이 필터 매체의 섬유와 무작위로 접촉하고 이들 섬유 상에 부유하고 있는(suspended) 상태로 남도록 하는 것이다. 유착은 미세 액적(fine droplet)이 결합하여 서로 접촉하여 점점 더 큰 방울(drop)을 형성하는 과정이다. 연속상과 비교하여, 이들의 부피를 통해, 이들은 점착력을 부분적으로 극복하는 방울이 필터 매체를 통해 연속 상의 흐름 방향으로 섬유를 따라 푸시되게 하는 모든 더 큰 저항을 형성한다. 또한 중력으로 인해 아래로 움직이는 충분히 큰 방울의 효과를 활용할 수 있다. 유착 효과는 이러한 장소가 이미 접촉하고 있는 미세 액적에 의해 이미 점유되어 있고 두 개의 미세 액적이 합쳐지면 미세 액적이 섬유와 접촉할 때 이미 설정될 수 있다. 부가적으로 또는 대안적으로, 유착 효과는 액적의 결과로서 설정될 수 있는데, 그 저항으로 인해 이미 연속상에 의해 구동되는 섬유를 따라 흐르고 그리고/또는 중력의 결과로서 섬유를 따라 천천히 움직이거나 전혀 움직이지 않는 액적과 접촉하게 된다.
유착 필터는 종종 유체 흐름에서 필터링된 액적을 특별히 "제거"하는 데 사용되어 유착 필터 매체를 통과한 후 흐름에 의해 다시 운반되지 않고 최악의 경우에 분산된다. 이를 위해, 배수 매체는 종종 유착 필터 매체의 하류에 제공된다. 이것은 종종 유착 필터 매체의 표면과 밀접하게 접촉한다. 배수 매체는 유착 필터 매체보다 상당히 낮은 밀도를 가지며 따라서 흐름 저항도 상당히 작다. 이러한 힘의 결과, 연속상에 의해 구동되는 방울이 섬유를 따라서 추진되어 방울의 전진 속도가 감소된다.
유착 필터는 종종 필터 매체가 수직으로 정렬되고 필터링되는 유체가 수직에 대해 수평으로 또는 각도를 통해 흐르는 방식으로 구성된다. 특히, 배수 층이 제공될 때, 이러한 설계는 전술한 배수 층에서의 방울의 유출이 중력에 의해 구체적으로 지지되고, 중력에 따라 유체 방울이 연속상보다 더 큰 밀도를 가지면 하향 이동하고; 그 밀도가 낮으면 방울이 부력을 통해 상향 이동한다는 장점을 갖는다.
WO 2008/125333 A1에는 외부 지지 맨틀, 배수 층 및 유착 필터 매체를 갖는 유착 필터용 필터 소자가 기재되어 있다.
WO 2010/017407 A1로부터, 필터 소자에 사용될 수 있는 필터 매체가 알려져 있다. 필터 소자를 통과하는 유체를 필터링하기 위한 필터 소자는 제 1 채널들의 그룹을 갖고, 여기서, 각각의 제 1 채널은 제 1 단부로부터 제 2 단부로 연장하고 각각의 제 1 채널은 그 제 1 단부에 유입구 개구를 갖고, 상기 유입구 개구를 통해 필터링될 유체는 개별적인 제 1 채널내로 흐를 수 있으며 제 1 채널은 그 제 2 단부에서 폐쇄된다. 또한, 거기에 기재된 필터 소자는 제 2 채널의 그룹을 갖고, 각 제 2 채널은 제 1 단부로부터 제 2 단부까지 연장되고, 각각의 제 2 채널은 제 2 단부에서 유출구 개구를 갖고, 상기 유출구 개구를 통해, 필터링될 유체가 개별적인 제 2 채널 밖으로 흐를 수 있으며 제 2 채널은 그 제 1 단부에서 폐쇄되고, 적어도 하나의 제 1 채널은 제 2 채널에 인접하게 배열되며 제 1 채널은 분리 벽에 의해 제 2 채널로부터 분리되고, 분리 벽은 필터링될 유체가 제 1 채널로부터 제 2 채널로 흐를 수 있는 필터 매체로 형성된다. 그에 사용되는 물질의 관점에서, WO 2010/017407에 기재된 필터 매체는 균질하며 단일 층이다. WO 2010/017407 A1의 16 페이지 10행 내지 17행에는, 필터 매체용 부직포 섬유 재료, 예를 들어 셀룰로오스 섬유, 합성 섬유 또는 둘 모두로 이루어진 재료 - 종종 수지 뿐만 아니라 다른 재료도 포함됨 - 가 사용되는 것으로 기재되어 있다. 이 단락에서, 필터 재료의 선택은 WO 2010/017407 A1이 본질적으로 특정 방식으로 제 1 채널 및 제 2 채널의 단면 형상을 형성할 수 있는 가능성에 관계되는 것으로서 성형성(mouldability)의 측면에서 설명된다. WO 2010/017407 A1에 기재된 필터 소자는 유착 필터로서 적합하지 않다. WO 2010/017407 A1의 44쪽 6번째 줄에 설명된대로, 전술한 필터 매체가 특히 그들의 먼지 흡수와 관련하여 선택된다. 기재된 필터 소자는 필터 매체에서 필터링될 입자를 포획 및 보유하는 필터 소자이므로 입자를 포획하거나 유체 방울을 필터링 하되 이들을 릴리스하는 유착 필터는 아니다. 따라서 이러한 필터 소자는 공기/ 가스에서 고체 입자를 제거하기 위해 독점적으로 설계되었다. 여기서 기술된 필터 소자에 대한 본질적인 차이점은 유착 필터 매체 외에도 유착 필터는 또한 배수 층을 가지기 때문에 일단 분리되면 유체 방울이 제어되지 않은 방식으로 유체 흐름에 재진입 할 수 없다는 것이다.
WO 2008/125333 A1에 기초하여, 본 발명의 목적은 보다 효과적으로 필터링하거나 또는 동일한 수준의 유효성으로 보다 작은 설치 공간을 필요로 하는 유착 필터를 개발하는 것이다. 개선된 유착 필터, 개선된 압축 공기 필터 시스템/가압 가스 시스템 및 이러한 필터 소자의 사용이 또한 제안되어야 한다. 또한, 유착 필터를 제조하는 개선된 방법이 제안되어야 한다.
이러한 과제는 종속항 1, 10, 11, 12 및 13의 대상에 의해 해결된다. 실시예의 유리한 형태는 하위 청구항들 및 하기의 설명에서 상술된다.
본 발명은, 원칙적으로 WO 2010/017407 A1에 따라 설계된 필터 소자의 보다 작은 설치 공간에 의한 고효율과 관련한 장점이 유착 필터에서 달성될 수 있다는 근본적인 개념에 기초한다.
본 발명에 따른 필터 소자는 제 1 채널들의 그룹을 갖고, 여기서, 각각의 제 1 채널이 제 1 단부로부터 제 2 단부까지 연장되고, 각각의 제 1 채널은 그 제 1 단부에 유입구 개구를 갖고, 유입구 개구를 통해 필터링될 유체는 개별적인 제 1 채널내로 흐를 수 있으며 제 1 채널은 그 제 2 단부에서 폐쇄된다. 따라서 제 1 채널은 각각 "막 다른 골목(cul-de-sac)"이다. 필터링될 유체는 제 1 채널로 들어갈 수 있다. 그러나 이는 제 1 채널의 분리 벽을 통과하여 제 1 채널을 떠날 수 있다.
본 발명에 따른 필터 소자는 제 2 채널들의 그룹을 갖고, 여기서, 각각의 제 2 채널이 제 1 단부로부터 제 2 단부까지 연장되고, 각각의 제 2 채널은 그 제 2 단부에 유출구 개구를 갖고, 유출구 개구를 통해 필터링될 유체는 개별적인 제 2 채널 밖으로 흐를 수 있으며 개별적인 제 2 채널은 그 제 1 단부에서 폐쇄된다. 따라서 제 2 채널은 각각 "막 다른 골목(cul-de-sac)"을 형성한다. 이들은 필터링된 유체가 그 개별적인 유출구 개구 밖으로 유출될 수 있도록 제공된다. 그러나, 필터링된 유체는 분리 벽을 통해서가 아닌 임의의 추가 개구를 통해서는 제 2 채널로 진입하지 않는다.
본 발명에 따른 필터 소자에서, 적어도 하나의 제 1 채널이 제 2 채널에 인접하게 배열된다. 제 1 채널은 분리 벽에 의해 제 2 채널로부터 분리되고, 분리 벽은 필터링될 유체가 제 1 채널로부터 제 2 채널로 흐를 수 있는 필터 매체로 형성된다.
본 발명은 이러한 필터 매체가 유착 필터 매체를 갖고, 상기 필터 매체의 분리 벽이 형성되고 상기 필터 매체를 통해 필터링될 유체가 제 1 채널로부터 제 2 채널로 흐를 수 있는 것을 고려한다. 유착 필터 매체는 특히, 필터링될 유체에 함유된 액체의 방울이 필터 섬유와 접촉하게 되고 제 1 단계의 접착력(접착)으로 인해 이러한 필터 섬유 상에 부유하고 있는 상태로 남아있고 작은 방울을 형성하는 경우 다공성 섬유 패킹을 갖는 매체를 의미하도록 이해되고, 여기서, 추가 접촉 액적은 존재하는 액적과 결합하고 표면적의 감소(유착 참조)를 동반하는 더 큰 방울을 형성하며 유출을 초래한(run off). 이런 식으로, 유착 필터 매체는 WO 2010/017407 A1에 기재된 매체가 주로 먼지를 포획하고 필터 매체 자체에 먼지를 보유하도록 설계된다는 점에서 WO 2010/017407 A1에 알려진 매체와 상이하다.
예를 들어, WO 2008/125333 A1에서 공지된 종래의 유착 필터와 비교하여, 본 발명에 따른 필터 소자는 부피 단위 당 더 많은 필터 매체가 제공될 수 있는 것을 특징으로 한다. 종래의 필터 소자에서 WO 2008/125333 A1의 도면에 도시된 바와 같이, 필터 매체를 둘러싸는 방대한 내부 공간이 제공된다. 본 발명에 따른 필터 소자에 의하면, 이러한 공간은 또한 필터 매체로 채워질 수 있다.
바람직한 실시예에서, 필터 매체는 다수의 층을 포함한다. 예를 들어, 제 1 층은 유착 필터 매체일 수 있고 제 2 층은 배수 매체일 수 있다. 층은 서로 견고하게 연결될 수 있다. 예를 들어, 다층 필터 매체는 제 1 매체의 제 1 층이 접착 또는 재봉을 통해, 예를 들어 다이아몬드 패턴으로 제 2 층에 견고하게 연결될 수 있다는 점에서 제조될 수 있다. 그러나, 본 발명에 따르면, 다층 필터 매체는 2개의 분리 층들의 조합에 의해 생성될 필요가 없다. 매체의 제조에 있어서, 이 매체에 다수의 층을 직접 제공하는 것도 고려할 수 있다. 예를 들어, 유리 섬유 매트가 제조될 수 있으며, 상기 매트의 제 1 측(제 1 층)은 고밀도의 유리 섬유 매체를 가지되 반대 측(제 2 층) 상에서 낮은 섬유 밀도를 갖는다. 이러한 3차원 섬유 재료의 제조에 있어서, 예를 들어 섬유 직경 및/또는 섬유량을 변화시킴으로써 재료의 두께를 통해 연속적인 그래디언트를 통합할 수 있다.
특히 바람직하게 제 2 층은 소위 "배수 층"으로 설계될 수 있다. 전술한 바와 같이, 유착 필터는 그 또는 그 층 중 하나에서 필터링될 유체 액적이 그것을 통과하는 유체로부터 유착(더 큰 방울을 형성하도록 결합)한다는 것을 특징으로 한다. 유체 흐름을 통해 이러한 큰 액적이 유착 필터 매체를 통해 흐름 방향으로 이송되는 것이 가능하다. 그 하류 측에서, 필터 매체가 배수 층을 갖는다면, 이 배수 층을 통해 유체 액적의 추가 유착이 촉진될 수 있고 유착 유체 액적의 제거가 더 증가될 수 있다.
배수 층이 제 2 채널에 직접 인접하는 형태의 실시예가 고려될 수 있다. 합쳐진 유체 액적은 따라서 제 2 채널의 바로 인접한 영역으로 이동된다. 그러나, 배수 층 덕분에, 유착된 유체 방울이 제 2 채널로 들어가지 않는다. 중력으로 인해 배수 층 내에서 아래로 이동한다. 합체된 유체 방울이 제 2 채널의 유출구 개구의 바로 인근에서 배수 층으로부터 나오는(emerge) 것이 예상될 수 있다. 그러나, 이 시점에서, 유체 액적은 이미 너무 무거워져서 제 2 유출구 개구로부터 나오는 필터링된 유체에 의해 더는 운반될 수 없고 필터 부재 아래에 제공되는 수집 컨테이너로 떨어지게 된다.
대안의 형태의 실시예에서, 본 발명은 필터 매체와 별도로 배열된 배수 매체를 상정한다. 따라서, 실시예의 한 형태가 고려될 수 있고, 이 실시예에서, 채널들 사이에 배열된 필터 매체는 유착 필터 매체, 예를 들어 단일 층이지만 가능하게는 다층인 유착 필터 매체를 포함하되, 배수 층을 갖지 않고 배수 층은 필터 소자의 다른 위치에 제공된다. 예를 들어, 배수 매체는 제 2 채널의 유출구 개구 영역에 배열될 수 있다. 대안적으로, 배수 매체의 층이 필터 매체의 일부로서 제공되고, 이는 필터 매체와 별도로 제공되는 추가 배수 매체, 예를 들어 제 2 채널의 유출구 개구 영역에 배열되는 추가 배수 매체에 의해 형성된다.
특히 바람직한 실시예에서, 유착 필터 매체는 유리 섬유 매체이거나 유착 필터 매체는 유리 섬유 매체의 층을 갖는다. 유리 섬유 매체는, 마이크로(micro) 및 서브 마이크로화인(sub-microfine) 붕소 규산염 또는 석영 유리 섬유의 전형적으로 3차원 섬유 구조가 유착 필터링에서 매우 높은 분리도를 가능하게 하므로 고성능 유착 필터링에 바람직하게 사용된다. 더욱 구체적으로, 유리 섬유 매체는 90% 초과, 특히 93% 초과의 다공성 및 90% 이상의 분리도를 갖는다. 필터 매체는 종종 분리 정도에 따라 세분된다. 이러한 고성능 유착 필터가 속하는 소위 부유하고 있는 물질(suspended matter) 필터 분야에서, DIN EN 1822-1은 그 중에서도, 필터를 필터 그룹, EPA(고성능 입자 필터), HEPA(부유 물질 필터) 및 ULPA(고성능 부유 물질 필터)로 분류하고 E10(분리도>=85%)의 필터 등급을 U17(분리도>=99.999995%)로 규정하는 분류(classification)를 제공한다. 바람직한 형태의 실시예에서, 유착 필터 매체는 부유 물질 클래스의 필터 매체의 적어도 하나의 층, 바람직하게는 다수의 층을 가지며, 여기서 각각의 층은 동일한 현탁 물질 필터 등급(class)의 필터 매체일 수 있거나, 상이한 부유 물질 필터 등급의 필터 매체의 실시예 층의 대안적인 형태로 제공된다.
바람직한 실시예에서, 필터 매체는 하나 이상의 층상 유리 섬유 매체의 제 1 층 및 유리 섬유 및/또는 폴리에스테르 매체의 제 2 층을 갖는다. 바람직한 형태의 실시예에서, 유착 필터 매체는 제 1 채널에 더 가깝게 배열된 제 1 층 및 제 2 채널에 더 가깝게 배열된, 배수 층으로 설계된 제 2 층을 갖는 마이크로파이버 플리스를 갖는다.
유착 필터 매체는 바람직하게는 유착 효과를 지지하면서 유체 습윤 필터 매체의 차압을 최소화하는 표면 처리를 거친다. 이러한 표면 처리는 바람직하게는 섬유 표면상의 물 및/또는 오일의 크리프(creep)를 변화시키는 화학 물질에 의해 수행된다. 이러한 방식으로 친수성 또는 소수성 및/또는 친유성 또는 소유성(lipophobic)이 생성될 수 있다.
바람직한 실시예의 형태에서, 개별적인 채널의 개별적인 제 1 단부로부터 제 2 단부까지 연장하는 길이방향 축에 수직인 평면에서, 제 1 채널의 그룹의 제 1 채널들 중 적어도 하나 및/또는 제 2 채널의 그룹의 제 2 채널들 중 하나는 삼각형 또는 원형 섹터 또는 세그먼트형 단면을 갖는다. 특히 바람직하게는 개별적인 그룹의 모든 채널들은 동일하게 설계된다. 특히 바람직한 실시예에서, 제 1 채널의 기하학적 구조 및 제 2 채널의 기하학적 구조는 WO 2010/017407 A1에서 이들 채널에 대해 설명된 기하학적 형상에 대응한다. WO 2010/017407 A1에, 특히 24쪽 28행 내지 35쪽 16행의 "플루트 모양"이라는 소제목으으로 기재된 바와 같이 채널들의 기하학적 설계 가능성은 본 발명의 설명에 참조로 포함되며, 본 발명을 설명하기 위해 제 1 채널 및 제 2 채널의 가능한 기하학적 형태의 설명의 일부를 형성한다. WO 2010/017407 A1의, 더욱 구체적으로 35쪽, 17행부터 37쪽 18행의 "플루트 볼륨 비대칭"이라는 소제목으로 기재되는 채널의 볼륨의 기하학적 설계의 가능성은 본 발명의 설명에 참조로 포함되며, 본 발명을 설명하기 위해 제 1 채널 및 제 2 채널의 가능한 기하학적 형태의 설명의 일부를 형성한다. WO 2010/017407 A1의, 더욱 구체적으로 37쪽, 20행부터 42쪽 16행의 "플루트 폐쇄"라는 소제목으로 기재되는 채널의 그 폐쇄된 단부들에서의 폐쇄의 설계의 가능성은 본 발명의 설명에 참조로 포함되며, 본 발명을 설명하기 위해 제 1 채널 및 제 2 채널의 가능한 폐쇄의 설명의 일부를 형성한다. WO 2010/017407 A1의, 더욱 구체적으로 42쪽, 18행부터 44쪽 3행의 "플루트 길이 및 플루트 높이"라는 소제목으로 기재되는 채널의 그 폐쇄된 단부들에서의 플러그 설계 가능성은 본 발명의 설명에 참조로 포함되며, 본 발명을 설명하기 위해 제 1 채널 및 제 2 채널의 가능한 폐쇄의 설명의 일부를 형성한다.
바람직한 실시예의 형태에서, 각각의 제 1 채널은 2개의 제 2 채널에 인접하여 배열된다. 제 1 채널은 제 1 분리 벽에 의해 2개의 제 2 채널 중 첫 번째 제 2 채널로부터 분리된다. 또한, 제 1 채널은 제 2 분리 벽에 의해 2개의 제 2 채널 중 두번째 제 2 채널로부터 분리되고, 제 2 분리 벽은 필터링될 유체가 제 1 채널로부터 제 2 채널로 흐를 수 있는 필터 매체로 형성된다. 특히 바람직하게는 필터 매체는 유착 필터 매체이다.
바람직한 실시예의 형태에서, 제 1 채널을 제 2 채널로부터 분리하는 분리 벽이 제 1 채널이 후방 소자의 표면 섹션 및 그를 면하는 분리 벽(들)의 표면(들)에 의해 경계가 정해지는 방식으로 고정되는 후방 소자가 제공된다. 특히 바람직하게는, 제 1 채널은 후방 소자의 하나의 표면 섹션 및 이 소자에 면하는 표면(들) 또는 분리 벽(들)에 의해서만 한정된다.
바람직한 형태의 실시예에서, 그룹의 모든 제 1 채널은 개별적인 제 1 채널에 할당된 후방 소자의 표면 섹션에 의해 범위가 정해진다. 특히 바람직하게는 모든 제 1 채널에 의해 인접한 하나의 단일 후방 소자가 있다.
바람직한 실시예에서, 필터 소자는 면하는(facing) 매체(후방 소자)에 고정된 플루티드 매체(fluted media)를 포함하고 제 1 흐름 표면(바람직하게는 제 1 단부)와 제 2 반대 편의 흐름 표면(바람직하게는, 제 2 단부) 사이에서 연장하는 유입구 흐름 채널(바람직하게는 제 1 채널) 및 유출구 흐름 채널(바람직하게는 제 2 채널)을 규정하는 필터 매체 팩(필터 소자)로서 도시될 수 있다.
바람직한 실시예에서, 필터 소자는 따라서 제 2 흐름면(바람직하게 제 1 채널)에 인접한 폐쇄된 플루트의 세트 및 제 1 흐름 면(바람직하게는 제 2 채널)에 인접한 폐쇄된 플루트의 세트를 갖는, 제 1 흐름면(바람직하게는 제 1 단부) 및 제 2 반대 편의 흐름면(바람직하게는 제 2 단부)을 한정하는 필터 매체를 포함하는 필터 매체로서 볼 수 있다.
바람직한 실시예에서, 필터 소자는 설계상으로 원통형이고 길이방향 축을 따라 연장된다. 개별적인 채널의 개별적인 제 1 단부로부터 제 2 단부까지 연장하는 제 1 및/또는 제 2 채널의 길이 방향 축은 필터 소재의 길이방향 축에 평행하게 배열된다. 분리 벽을 후방 소자에 체결함으로써 형성된 제 1 채널의 경우, 필터 소자는 그 상에 배열된 제 1 채널로 후방 소자를 감아서 형성될 수 있다. 제 2 채널은 분리 벽 및 후방 소자 상에서 감긴 다음 층에 의해 범위가 한정될 수 있다.
본 발명에 따른 유착 필터는 본 발명에 따른 필터 소자를 포함한다. 유착 필터는 연결부 및 하우징을 갖는 구성요소 그룹을을 의미하도록 이해되고, 상기 하우징 내로, 필터 소자를 통과하는 유체를 필터링하기 위한 필터 소자가 삽입되거나 위치된다. 바람직한 실시예에서, 본 발명에 따른 필터 소자는 유착 필터의 하우징 내에 배열된다. 이것은 유착 필터의 하우징이 개방되어 필터 소자에 대한 접근이 가능해질 수 있다는 점에서 달성될 수 있다.
본 발명에 따른 압축 공기 시스템은 본 발명에 따른 유착 필터를 포함한다.
본 발명에 따른 필터 소자는 특히 공기의 필터링, 특히 공기 함유 유체 에어로졸의 필터링에서 또는 제 2 유체의 방울이 부유하고 있는 유체의 필터링 시에 사용된다.
유착 필터를 제조하기 위한 본 발명에 따른 방법은 하우징이 하우징의 개폐시에 유착 필터 내로 본 발명에 따른 필터 부재의 도입을 고려한다. 유착 필터가 기본 하우징 본체 및 커버를 갖는 방법의 실시예의 형태가 고려될 수 있다. 이러한 설계의 경우, 본 발명에 따른 방법은, 본 발명에 따른 필터 소자가 하우징의 기본 바디에 삽입되고 하우징이 그 위에 커버를 위치시킴으로써 폐쇄되는 것을 고려할 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 필터 소자는 커버(종종 헤드(head)라고도 알려져 있음)에 부착되고, 본 발명에 따른 유착 필터는, 하우징의 커버 및 기본 바디가 서로에 대하여 이동되고, 즉 하우징의 기본 바디가 커버 상으로 이동되거나 커버가 하우징의 기본 바디 위로 이동되거나 또는 커버와 하우징의 기본 바디가 서로 이동되는 것이 고려될 수 있다.
특히, 본 발명에 따른 필터 소자는 종래의 합체 필터와 비교하여 동일한 필터 성능을 유지하면서 더 작은 체적을 차지한다는 장점을 갖는다. 본 발명의 장점은 본 발명에 따른 이러한 필터 소자가 본 발명에 따른 유착 필터의 제조에 사용될 때마다 실행된다. 유착 필터의 커버가 본 발명에 따른 필터 소자에 연결하기 위한 연결 기하학적 구조를 갖는 실시예의 형태가 고려될 수 있으며, 이 연결 기하학적 구조는 종래의 유착 필터에 대한 연결에, 예컨대 WO 2008/125333 A1로부터 알려진 바와 같은 유착 필터의 연결에 적합하다. 이러한 커버를 갖는 유착 필터에 의해 흡수되는 체적은 어떤 필터 소자 그리고 어떤 기본 하우징 바디가 커버에 부착되는지에 따른다. 본 발명에 따른 유착 필터를 서비스하는 과정 동안, 본 발명에 따른 필터 소자가 제거되면, 본 발명에 따르지 않은 필터 소자가 통합되고, 따라서 이것을 본 발명에 따르지 않는 유착 필터로 만들 가능성이 항상 존재한다. 이것은 동일한 분리 성능 및 동일한 압력 손실이 유지될 경우 유착 필터의 체적이 상당히 증가하거나, 동일한 체적이 유지될 경우 분리 성능이 상당히 감소하고 압력 손실이 증가한다는 단점을 갖는다. 본 발명에 따른 필터 소자가 구성될 때에만, 작은 체적에서의 분리 성능 및 압력 손실과 관련된 장점뿐만 아니라 체적에 관한 장점이 성취된다. 이러한 이유로, 본 발명의 이점은 본 발명에 따른 필터 소자를 교체할 때, 예를 들어 케이스 또는 수리시에 항상 새롭게 보장된다.
필터 소자의 부피에 직접적으로 영향을 미치는 유착 필터가 차지하는 설치 공간은 또한 유착 필터의 조립 단계에 영향을 미친다. 유체 필터 시스템의 내장(build-in) 상태에서, 유착 필터는 종종 유착 필터에 필터 소자를 통합함으로써 완성되며, 서비스하는 동안 새로운 필터 소자가 정기적으로 제공된다. 일반적으로 유체 필터 시스템, 특히 압축 공기 필터 시스템에 의해 흡수될 수 있는 공간은 매우 제한적이다. 유착 필터의 인근에는 다른 구성요소, 특히, 추가 파이프 라인이 종종 존재한다. 이들은 유착 필터의 기본 하우징 바디가 유착 필터의 커버(헤드)에서 제거될 수 있는 공간을 제한한다. 본 발명에 따른 필터 소자는 조립 동안 작은 설치 공간 - 장점, 특히 거리 감소 - 을 가지기 때문에, 본 발명에 따른 유착 필터가 본 발명에 따른 필터 소자와 함께 제공될 때마다 매번, 하우징의 기본 바디와 유착 필터의 커버가 서로 제거되어야 하는 장점이 새롭게 보장된다.
본 발명은 본 발명의 실시예의 하나의 예시를 보다 상세히 도시하는 단 하나의 도면의 도움으로 이하에서 설명될 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 필터 소자의 섹션의 사시도를 도시한다.
도 2는 도 2에 따른 필터 소자의 일부를 통과하는 단면을 도시한다.
도 3은 본 발명에 따른 필터 소자의 사시도를 도시한다.
도 4는 본 발명에 따른 추가의 필터 소자의 사시도이다.
필터 소자 통과하는 유체(12)를 필터링하는 본 발명에 따른 필터 소자(1)는 제 1 채널(2)들의 그룹을 갖고, 각각의 제 1 채널(2)은 제 1 단부(9)로부터 제 2 단부(8)로 연장하고, 각각의 제 1 채널은 그 제 1 단부(9)에서 유입구 개구를 갖고, 상기 유입구 개구를 통해, 필터링될 상기 유체(12)가 개별적인 제 1 채널(2)내로 흐른다. 상기 제 1 채널(2)은 밀봉 화합물(11)에 의해 그 제 2 단부(8)에서 폐쇄된다.
필터 소자(1)는 제 2 채널(15)들의 그룹을 포함하고, 각각의 제 2 채널(15)은 제 1 단부(9)로부터 제 2 단부(8)로 연장하고, 각각의 제 2 채널(15)은 그 제 2 단부(8)에서 유출구 개구를 갖고, 상기 유출구 개구를 통해, 필터링된 상기 유체(13)는 상기 개별적인 제 2 채널(15)의 밖으로 흐를수 있으며, 상기 제 2 채널(15)은 밀봉 매스(mass)(14)에 의해 그 제 1 단부(9)에서 폐쇄된다.
각각의 제 1 채널(2)은 제 2 채널(15)에 인접하게 배열된다. 상기 제 1 채널(2)은 2개의 제 2 채널(15)에 인접하도록 배열된다. 이러한 개별적인 제 1 채널(2)은 제 1 분리 벽(16)에 의해 2개의 상기 제 2 채널(15) 중 첫 번째 제 2 채널로부터 분리된다. 제 1 채널(2)은 제 2 분리 벽(17)에 의해 2개의 제 2 채널(15)의 두번째 제 2 채널로부터 분리된다. 제 1 분리 벽 및 제 2 분리 벽은 더욱 구체적으로 동일한 필터 매체(18)로 각각 형성되고, 상기 필터 매체를 통해, 필터링될 상기 유체가 상기 제 1 채널로부터 상기 제 2 채널로 흐를 수 있다.
필터 매체(18)는 2-층 필터 매체를 포함한다. 여기서, 제 1 층(19)은 유리 섬유 매체 형태의 유착 필터 매체이고, 제 2 층(20)은 배수 매체이다.
도면에 도시된 필터 소자는 후방 소자(21)를 갖고, 후방 소자 상에서, 제 1 채널(2)이 제 2 채널(15)로부터 분리되는 분리 벽(16, 17)은 제 1 채널이 후방 소자(21)의 표면 섹션 및 그에 면하는 후방 소자(16, 17)의 표면에 의해 경계가 정해지는 방식으로 고정된다. 후방 소자(21)는 제 1 분리 벽(16) 및 제 2 분리 벽(17)과 동일한 2-층 필터 매체로 이루어진다.
도 3은 도 1에서 단면으로 도시된 본 발명에 따른 필터 소자가, 도 1에 도시 된 층들 중 일부를 감는 것을 통해 콤팩트한 필터 소자 내로 감길 수 있는 것을 도시한다. 이러한 유형의 콤팩트한 필터 소자는 제 1 채널들의 그룹의 제 1 채널의 유입구 개구가 향하는 유입구 측(22)을 포함한다. 또한, 이러한 유형의 콤팩트한 필터 소자는 제 2 채널들의 그룹의 제 2 채널들의 유출구 개구가 개방될 유출구 측(23)을 포함한다. 환형 돌출부(25)는 필터 소자를 포트(pot) 형상 하우징에 삽입하기 위해 사용될 수 있다.
도 4는, 추가적으로 또는 대안적으로 제 2 채널(15)의 유출구 개구의 영역에서 필터 매체의 제 2 층(20)(배수 매체의 층)에 대한 필터 소자는 원통형의 디스크 형상 폐쇄부(27)의 형태의 배수 매체(26)를 가질 수 있다.

Claims (12)

  1. 필터 소자(1)를 통과하는 유체(12)를 필터링하는 필터 소자(1)로서,
    제 1 채널(2)들의 그룹 - 각각의 제 1 채널(2)은 제 1 단부(9)로부터 제 2 단부(8)로 연장하고, 각각의 제 1 채널(2)은 그 제 1 단부(9)에서 유입구 개구를 갖고, 상기 유입구 개구를 통해, 필터링될 상기 유체(12)가 개별적인 제 1 채널(2)내로 흐를 수 있으며, 상기 제 1 채널(2)은 그 제 2 단부(8)에서 폐쇄됨 - 및
    제 2 채널(15)들의 그룹 - 각각의 제 2 채널(15)은 제 1 단부(9)로부터 제 2 단부(8)로 연장하고, 각각의 제 2 채널(15)은 그 제 2 단부(8)에서 유출구 개구를 갖고, 상기 유출구 개구를 통해, 필터링된 상기 유체(13)는 상기 개별적인 제 2 채널(15)의 밖으로 흐를수 있으며, 상기 상기 제 2 채널(15)은 그 제 1 단부(9)에서 폐쇄됨 - 을 포함하고,
    적어도 하나의 제 1 채널(2)은 제 2 채널(15)에 인접하게 배열되며 상기 제 1 채널(2)은 분리 벽(16, 17)에 의해 상기 제 1 채널(15)로부터 분리되고, 상기 분리 벽(16, 17)은 필터 매체로 형성되고, 상기 필터 매체를 통해, 필터링될 상기 유체(12)가 상기 제 1 채널(2)로부터 상기 제 2 채널(15)로 흐를 수 있고, 상기 필터 매체(18)는 유착 필터 매체(19)를 포함하며 상기 필터 소자는 배수 매체(20, 26)를 포함하는 것을 특징으로 하는 필터 소자.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 필터 매체(18)는 다수의 층들(19, 20)을 포함하는 것을 특징으로 하는 필터 소자.
  3. 청구항 2에 있어서, 상기 필터 매체(18)는 상기 제 1 채널(2)에 더 가깝게 배열되는 마이크로화이버 플리스(microfibre fleece)의 제 1 층(19) 및 상기 제 2 채널(15)에 더 가깝게 배열되는 배수 매체의 제 2 층(20)을 갖는 것을 특징으로 하는 필터 소자.
  4. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서, 상기 개별적인 채널의 상기 개별적인 제 1 단부(9)로부터 상기 제 2 단부(8)까지 연장하는 길이방향 축에 수직인 평면에서, 상기 제 1 채널(2) 및/또는 상기 제 2 채널(15)은 삼각형 또는 원형 섹터 또는 세그먼트 형상 횡단면을 갖는 것을 특징으로 하는 필터 소자.
  5. 청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서, 각각의 제 1 채널(2)은 2개의 제 2 채널(15)들에 인접하게 배열되고, 상기 제 1 채널(2)은 제 1 분리 벽(16)에 의해 상기 2개의 제 2 채널(15)들 중 첫 번째 제 2 채널로부터 분리되고, 상기 제 1 채널(2)은 제 2 분리 벽(17)에 의해 상기 2개의 제 2 채널(15)들 중 두번째 제 2 채널로부터 분리되고, 상기 제 1 분리 벽(16) 및 상기 제 2 분리 벽(17)은 각각 필터 매체(18)로 형성되고, 상기 필터 매체를 통해, 필터링될 상기 유체(12)가 상기 제 1 채널(2)로부터 상기 제 2 채널(15)로 흐를 수 있는 것을 특징으로 하는 필터 소자.
  6. 청구항 1 내지 청구항 5 중 어느 한 항에 있어서, 후방 소자 - 상기 후방 소자 상에, 상기 제 2 채널(15)로부터 상기 제 1 채널(2)을 분리하는 상기 분리 벽(16, 17)이 고정됨으로써 상기 후방 소자(21)의 표면 섹션과 상기 표면 섹션을 면하는 상기 분리 벽(16, 17)의 표면에 의해 상기 제 1 채널(2)의 범위가 정해짐 - 를 특징으로 하는 필터 소자.
  7. 청구항 6에 있어서, 상기 그룹의 모든 제 1 채널(2)들은 상기 개별적인 제 1 채널(2)에 할당된 상기 후방 소자(21)의 표면 섹션에 의해 범위가 정해지는 것을 특징으로 하는 필터 소자.
  8. 청구항 1 내지 청구항 7 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 필터 소자(1)는 원통형이며 길이방향 축을 따라 연장하고, 상기 개별적인 채널(2, 15)의 상기 개별적인 제 1 단부(9)로부터 상기 제 2 단부(8)까지 연장하는 제 1 채널 및/또는 제 2 채널(2, 15)의 길이방향 축은 상기 필터 소자(1)의 상기 길이방향 축에 평행하게 배열되는 것을 특징으로 하는 필터 소자.
  9. 청구항 1 내지 청구항 8 중 어느 한 항에 기재된 필터 소자(1)를 갖는 유착 필터.
  10. 청구항 9에 기재된 유착 필터를 갖는 압축 공기 필터 시스템.
  11. 공기를, 특히 유체 에어로졸을 갖는 공기를 필터링 하기 위한 또는 제 2 유체의 방울(drop)들이 부유하고 있는(suspended) 유체를 필터링하기 위한, 청구항 1 내지 청구항 8 중 어느 한 항에 기재된 필터 소자의 사용.
  12. 유착 필터를 제조하는 방법으로서, 유착 필터의 하우징 내로의 청구항 1 내지 청구항 8 중 어느 한 항에 기재된 필터 소자의 도입 및 상기 하우징의 마감(closing)을 특징으로 하는, 유착 필터 제조 방법.
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