KR20180132716A - 재사용 가능한 공기 필터 시스템 및 방법 - Google Patents

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Abstract

내연 기관의 공기 흡입구로 전달되는 공기를 여과하기 위해 재사용 가능한 공기 필터 및 방법이 제공된다. 재사용 가능한 공기 필터는 공기 스트림을 통과시키고 공기 스트림 내에서 유동하는 미립자를 포획하도록 구성된 필터 매체를 포함한다. 필터 매체는 필터 매체의 주변 영역보다 큰 여과 표면적을 제공하는 정현파형 배열로 배치된 면 거즈로 구성된다. 단부 캡 및 베이스는 그 사이에 필터 매체를 보유하도록 구성될 수 있다. 베이스는 공기 필터와 엔진의 공기 입구 사이의 인터페이스를 제공한다. 필터 매체는 지지 트레이에 의해 경계지어지는 평판, 패널 형상으로 배치될 수 있다. 지지 로드는 엔진의 공기 상자와 결합될 때 공기 압력으로 인해 트레이가 휘지 않도록 트레이에 내장될 수 있다.

Description

재사용 가능한 공기 필터 시스템 및 방법
우선권
본 출원은 2016년 3월 24일자로 출원되고 발명의 명칭이 "Reusable Air Filter System And Method"이며 출원 연속 번호 62/312,930를 갖는 미국 가출원과 2017년 3월 24일자로 출원된 미국 특허 출원 제15/469,198호에 대한 이득 및 우선권을 주장한다.
기술 분야
본 개시내용의 분야는 일반적으로 공기 필터에 관한 것이다. 특히, 본 발명의 분야는 내연 기관의 공기 흡입구로의 공기를 여과하도록 구성된 재사용 가능한 공기 필터 시스템을 위한 장치 및 방법에 관한 것이다.
미립자를 제거하도록 설계된 공기 필터는 일반적으로 섬유 재료로 구성된 디바이스이다. 이러한 섬유 재료는 먼지, 꽃가루, 곰팡이 및 세균과 같은 고형 미립자를 공기로부터 제거할 수 있다. 공기 필터는 공기 품질이 중요한 용례, 특히 건물 환기 시스템과 엔진에 사용된다.
공기 필터는 자동차, 트럭, 트랙터, 기관차 및 내연 기관을 사용하는 기타 차량에 사용될 수 있다. 공기 필터는 가솔린 엔진, 디젤 엔진 또는 화석 연료 또는 기타 가연성 물질로 작동되는 기타 엔진과 함께 사용할 수 있다. 공기 필터는 연소가 간헐적인 엔진, 예를 들어 4 행정 및 2 행정 피스톤 엔진뿐만 아니라 가연성 물질이 연소될 수 있도록 공기를 흡입하는 다른 유형의 엔진과 함께 사용될 수 있다. 예를 들어, 일부 가스 터빈에 공기 필터가 사용될 수 있다. 필터는 또한 공기 압축기 또는 공기를 흡입하는 다른 디바이스에도 사용될 수 있다.
필터는 주름진 종이, 발포체, 면, 스펀 유리섬유 또는 기타 공지된 필터 재료로 만들어질 수 있다. 일반적으로 내연 기관 및 압축기의 공기 흡입구는 종이, 발포체 또는 면 필터 중 어느 하나를 사용하는 경향이 있다. 일부 필터는 유조(oil bath)를 사용한다. 내연 기관용 공기 필터는 마멸성 미립자 물질이 엔진의 실린더에 유입되어 그 곳에서 기계적 마모 및 오일 오염을 야기하는 것을 방지할 수 있다. 많은 연료 분사 엔진은 평판 패널의 주름진 종이 필터 요소를 사용한다. 이 필터는 일반적으로 배관을 통해 스로틀 본체에 연결된 밀폐된 플라스틱 상자 안에 배치된다. 기화기 또는 스로틀 본체 연료 분사 시스템을 사용하는 차량은 일반적으로 기화기 또는 스로틀 본체 위에 위치한 공기 필터를 사용한다.
종래의 공기 필터의 단점은 개선된 공기 흐름이 제공되더라도, 종래의 공기 필터는 프로세스에서의 여과 능력 및 엔진 보호를 희생시킨다는 것이다. 종래의 공기 필터는 일반적으로 종이로 제조되므로, 여과를 제공할 수 있지만, 자동차의 성능 특성을 개선시키는데 사용될 수 있는 바람직한 공기 흐름을 댓가로 하게 된다. 더욱이, 공기 필터가 더러워짐에 따라, 자동차의 엔진에 의해 수용되는 유효 공기 흐름이 감소하고, 이는 시간 및 사용이 이루어짐에 따라 예상되는 일이다. 또한, 종래의 공기 필터가 더러워지면, 이는 교체되어야 하고, 따라서 예를 들어, 자동차 소유자에 대한 적어도 하나의 추가적인 유지보수 비용을 나타낸다.
따라서, 증가된 공기 흐름이 필터의 서비스 간격 전체에 걸쳐 일정하게 유지되도록, 그리고, 또한 필터가 주기적으로 세정되고 재사용될 수 있도록, 여과 능력을 감소시키지 않으면서 엔진으로의 공기 흐름을 증가시키는 재사용 가능한 공기 필터 시스템이 필요하다.
재사용 가능한 공기 필터 및 방법은 내연 기관의 공기 흡입구로 전달되는 공기를 여과하기 위해 제공된다. 재사용 가능한 공기 필터는 공기 스트림을 통과시키고 공기 스트림 내에서 유동하는 미립자를 포획하도록 구성된 필터 매체를 포함한다. 필터 매체는 필터 매체의 주변 영역보다 큰 여과 표면적을 제공하는 일련의 피크(peak) 및 트로프(trough)를 포함하는 정현파형 배열로 배치된 면 거즈의 하나 이상의 층으로 구성된다. 일부 실시예에서, 단부 캡 및 베이스는 그 사이에 필터 매체를 보유하도록 구성된다. 베이스는 공기 필터를 지지하고 공기 필터와 내연 기관의 공기 입구 사이의 인터페이스를 제공하도록 구성된다. 일부 실시예에서, 필터 매체는 지지 트레이에 의해 경계가 정해진 평판, 패널 형상으로 배치된다. 지지 로드는 트레이를 포함하는 재료 내에 내장될 수 있고 내연 기관의 공기 상자와 결합될 때 트레이의 측면이 공기 압력 하에서 휘어지는 것을 방지하도록 구성될 수 있다.
예시적인 실시예에서, 내연 기관의 공기 흡입구로 전달되는 공기를 여과하기 위한 재사용 가능한 공기 필터는 공기 스트림을 통과시키고 공기 스트림 내에서 유동하는 미립자를 포획하도록 구성된 필터 매체; 및 필터 매체를 그 사이에 보유하도록 구성된 단부 캡 및 베이스를 포함한다. 다른 예시적인 실시예에서, 필터 매체는 필터 매체의 주변 영역보다 큰 여과 표면적을 제공하기 위해 일련의 피크 및 트로프를 포함하는 정현파형 배열로 배치된 면 거즈의 하나 이상의 층으로 이루어진다. 다른 예시적인 실시예에서, 필터 매체는 공기 상자의 내부 체적을 최적으로 점유하기 위해 파형 측면을 갖는 입방체 형상을 포함한다. 다른 예시적인 실시예에서, 필터 매체는 원통형 형상 및 원추형 형상 중 어느 하나를 포함하고, 단부 캡은 재사용 가능한 공기 필터의 내부를 둘러싸고 공기 스트림을 필터 매체로 지향시키도록 구성된다.
다른 예시적인 실시예에서, 베이스는 공기 필터를 지지하고 공기 필터와 내연 기관의 공기 입구 사이의 인터페이스를 제공하도록 구성된다. 다른 예시적인 실시예에서, 인터페이스는 흡기 파이프, 터보차저 및 내연 기관의 매니폴드 중 임의의 것과 결합되도록 구성된 입구 수용기로 구성된다. 다른 예시적인 실시예에서, 베이스는 공기 입구와 최적으로 맞물리도록 다양한 리지 및 융기 부분 중 임의의 것을 포함한다.
예시적인 실시예에서, 내연 기관의 공기 흡입구로 전달되는 공기를 여과하기 위한 재사용 가능한 공기 필터는 공기 스트림을 통과시키고 공기 스트림 내에서 유동하는 미립자를 포획하도록 구성된 필터 매체; 및 필터 매체를 지지식으로 보유하도록 구성된 트레이를 포함한다. 다른 예시적인 실시예에서, 필터 매체는 필터 매체의 주변 영역보다 큰 여과 표면적을 제공하기 위해 일련의 피크 및 트로프를 포함하는 정현파형 배열로 배치된 면 거즈의 하나 이상의 층으로 구성된다. 다른 예시적인 실시예에서, 필터 매체는 일련의 피크와 트로프를 포함하고, 트로프는 피크보다 넓어서 피크가 공기 스트림에 비교적 적은 저항을 제공하고 트로프는 미립자 물질을 포획하기 위한 비교적 큰 여과 표면적을 제공한다.
다른 예시적인 실시예에서, 트레이는 내연 기관의 공기 입구와 결합되는 공기 상자 내에 공기 필터를 지지하도록 구성되며, 공기 입구는 흡기 파이프, 터보차저 및 내연 기관의 매니폴드 중 임의의 것이다. 다른 예시적인 실시예에서, 트레이는 정사각형 형상, 직사각형 형상 및 사다리꼴 형상 중 어느 하나의 코너 부분에 배치된 둥근 에지를 포함한다. 다른 예시적인 실시예에서, 트레이는 내연 기관의 공기 입구와 결합되는 공기 상자 내에 배치된 장착 표면과 기밀 밀봉을 확립하도록 구성된 립을 포함한다. 다른 예시적인 실시예에서, 재사용 가능한 공기 필터는 트레이를 포함하는 재료 내에 내장되고 내연 기관의 공기 상자와 결합될 때 트레이의 측면이 공기 압력 하에서 휘어지는 것을 방지하도록 구성된 지지 로드를 더 포함한다.
예시적인 실시예에서, 내연 기관의 공기 흡입구로 전달되는 공기를 여과하기 위한 재사용 가능한 공기 필터를 위한 방법은 공기 스트림 내에서 유동하는 미립자를 포획하도록 세정 가능한 필터 매체를 구성하는 단계; 공기 스트림 전체가 필터 매체를 통과하도록 재사용 가능한 공기 필터를 공기 상자와 결합시키는 것을 용이하게 하는 형상으로 세정 가능한 필터 매체를 형성하는 단계; 형상의 면적보다 큰 여과 표면적을 제공하도록 세정 가능한 필터 매체를 윤곽화하는 단계; 및 필터 매체를 필터 매체의 형상을 유지하는 하나 이상의 지지 구조와 결합시키는 단계를 포함한다.
다른 예시적인 실시예에서, 형성하는 단계는 세정 가능한 필터 매체를 원통형 형상, 원추형 형상 및 파형 측면을 갖는 입방체 형상 중 어느 하나로 형성하는 단계를 더 포함한다. 다른 예시적인 실시예에서, 결합하는 단계는 내연 기관의 공기 입구와 결합하도록 구성되는 단부 캡 및 베이스로서 지지 구조를 구현하는 단계를 더 포함하며, 공기 입구는 흡기 파이프, 터보차저 및 내연 기관의 매니폴드 중 임의의 것이다. 다른 예시적인 실시예에서, 형성하는 단계는 세정 가능한 필터 매체를 정사각형 형상, 직사각형 형상 및 사다리꼴 형상 중 어느 하나로 형성하는 단계를 더 포함한다. 다른 예시적인 실시예에서, 결합하는 단계는 내연 기관의 공기 입구와 결합되는 공기 상자 내에서 공기 필터를 지지하도록 구성된 트레이로서 지지 구조를 구현하는 단계를 더 포함하며, 공기 입구는 흡기 파이프, 터보차저, 및 내연 기관의 매니폴드 중 임의의 것이다. 다른 예시적인 실시예에서, 결합하는 단계는 내연 기관의 공기 상자와 결합될 때 트레이의 측면이 공기 압력 하에서 휘어지는 것을 방지하기 위해 트레이를 포함하는 재료 내에 지지 로드를 내장하는 단계를 더 포함한다.
도면은 본 개시내용의 실시예를 설명한다.
도 1a는 단부 캡, 베이스 및 필터 매체를 포함하는 재사용 가능한 공기 필터의 예시적인 실시예의 평면도를 도시한다.
도 1b는 라인 1B-1B를 따라 취한 도 1a의 재사용 가능한 공기 필터의 단면도를 도시한다.
도 1c는 도 1a의 재사용 가능한 공기 필터의 저면도를 도시한다.
도 2a는 트레이 및 필터 매체를 포함하는 재사용 가능한 공기 필터의 예시적인 실시예의 사시도를 도시한다.
도 2b는 도 2a의 재사용 가능한 공기 필터의 상면도를 도시한다.
도 2c는 라인 2C-2C를 따라 취해진 도 2b의 재사용 가능한 공기 필터의 단면도를 도시한다.
도 2d는 도 2c에 도시된 재사용 가능한 공기 필터의 확대도를 도시한다.
도 3a는 단부 캡, 베이스 및 필터 매체를 포함하는 재사용 가능한 공기 필터의 예시적인 실시예의 사시도를 도시한다.
도 3b는 도 3a에 도시된 재사용 가능한 공기 필터의 평면도를 도시한다.
도 3c는 도 3b의 라인 3C-3C를 따라 취한 도 3a의 재사용 가능한 공기 필터의 단면도를 도시한다.
도 3d는 도 3a의 재사용 가능한 공기 필터의 저면도를 도시한다.
도 4a는 보강된 단부 캡, 베이스 및 필터 매체를 포함하는 재사용 가능한 공기 필터의 예시적인 실시예의 단면도를 도시한다.
도 4b는 도 4a의 재사용 가능한 공기 필터의 평면도를 도시한다.
도 4c는 도 4a에 도시된 재사용 가능한 공기 필터의 단부 캡에 통합될 수 있는 보강 링의 예시적인 실시예의 평면도를 도시한다.
도 5a는 원통형 형상 재사용 가능한 공기 필터의 예시적인 실시예의 단면도를 도시한다.
도 5b는 도 5a의 재사용 가능한 공기 필터의 저면도를 도시한다.
도 5c는 도 5a의 재사용 가능한 공기 필터의 확대도를 도시한다.
도 5d는 도 5a의 재사용 가능한 공기 필터의 평면도를 도시한다.
도 6a는 트레이 및 필터 매체를 포함하는 직각 사다리꼴 형상의 재사용 가능한 공기 필터의 예시적인 실시예의 저면도를 도시한다.
도 6b는 라인 6B-6B를 따라 취해진 도 6a의 재사용 가능한 공기 필터의 단면도를 도시한다.
도 6c는 도 6b에 도시된 재사용 가능한 공기 필터의 확대도를 도시한다.
본 개시내용은 다양한 수정 및 대안 형태를 겪을 수 있지만, 그 특정 실시예는 도면의 예로서 도시되고 본 명세서에서 상세히 설명될 것이다. 본 발명은 개시된 특정 형태에 한정되지 않고, 반대로, 본 개시내용의 사상 및 범위 내에 있는 모든 변형, 등가물 및 대안을 포함한다는 것을 이해하여야 한다.
이하의 설명에서, 다수의 특정 세부 사항이 본 개시내용의 완전한 이해를 제공하기 위해 설명된다. 그러나, 본 명세서에 개시된 본 발명이 이러한 특정 세부 사항들 없이 실시될 수 있다는 것은 통상의 숙련자에게 명백할 것이다. 다른 경우에, "제1 필터 매체"와 같은 특정 수치적 참조가 이루어질 수 있다. 그러나, 특정 수치적 참조는 문언적 순차적 순서로 해석되어서는 안되며, 오히려 "제1 필터 매체"가 "제2 필터 매체"와 다르다는 것으로 해석되어야 한다. 따라서, 기재된 특정 세부 사항은 단지 예시일 뿐이다. 특정 세부 사항은 변경될 수 있고, 여전히 본 개시내용의 사상 및 범위 내에 있는 것으로 고려될 수 있다. 용어 "결합된"은 구성요소에 직접 연결되거나 다른 구성요소를 통해 구성요소에 간접적으로 연결되는 것을 의미하는 것으로 정의된다. 또한, 본 명세서에서 사용될 때, 임의의 수치 값 또는 범위에 대한 "약", "대략" 또는 "실질적"이라는 용어는 구성요소의 일부 또는 집합이 본원에 기재된 그 의도된 목적을 위해 기능할 수 있게 하는 적절한 치수 허용 오차를 나타낸다.
일반적으로, 본 개시내용은 내연 기관의 공기 흡입구로 전달되는 공기를 여과하도록 구성된 재사용 가능한 공기 필터를 위한 장치 및 방법을 설명한다. 공기 필터는 공기 스트림을 통과시키고 공기 스트림 내에서 유동하는 미립자를 포획하도록 구성된 필터 매체를 포함한다. 필터 매체는 바람직하게는 공기 필터의 경계 내에 최적의 여과 표면적을 제공하도록 성형 및 형성된다. 공기 필터는 공기 상자 내에 장착되거나 엔진 베이의 내부에 체결되도록 구성될 수 있다. 본 개시내용의 실시예는 도시된 정확한 형상으로 제한되지 않고, 오히려 주어진 필터 체적에서 비교적 큰 여과 표면적을 제공하는, 매우 다양한 대체로 원통형 형상, 대체로 원형, 타원형, 둥근 형상, 만곡형, 원추형 또는 다른 주변이 폐쇄된 형상을 포함할 수 있다는 것을 이해해야 한다. 더욱이, 본원에 설명된 실시예는 내연 기관 필터로서의 용도로 제한되지 않고 오히려 다량의 공기를 처리할 필요가 있는 다른 여과 시스템에 응용성을 가질 수 있다.
도 1a 내지 도 1c는 본 개시내용에 따른 재사용 가능한 공기 필터(100)의 예시적인 실시예를 도시한다. 보다 구체적으로, 도 1a는 재사용 가능한 공기 필터(100)의 평면도를 도시한다. 도시된 바와 같이, 재사용 가능한 공기 필터(100)는 단부 캡(110), 엔진의 공기 입구를 수용하도록 구성된 공기 입구 수용기(111)를 포함하는 베이스(105), 및 베이스와 단부 캡 사이에 결합된 필터 매체(115)를 포함한다. 필터 매체(115)는 일반적으로 유입 공기 스트림으로부터 미립자 물질 및 다른 오염물을 제거하도록 구성된다. 일부 실시예에서, 필터 매체는 종이, 발포체, 면, 스펀 유리섬유, 또는 다른 공지된 필터 재료, 직조 또는 부직 재료, 합성 또는 천연 또는 이의 임의의 조합을 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 필터 매체는 필터 매체의 공기 정화 특성을 향상시키기 위해 필터 오일 조성물을 포함할 수 있다. 재사용 가능한 공기 필터(100)는 공기 상자(도시되지 않음) 내에 장착될 수 있는 것으로 고려된다. 바람직하게는, 공기 상자는 엔진의 공기 흡입구와 결합될 때 설치 및 작동 중에 그 구성을 보유하기에 충분히 내구적이고 온도 내성적인 강성 재료로 구성된다.
도 1b에 가장 잘 도시된 바와 같이, 필터 매체(115)는 공기 스트림을 통과시키고 공기 스트림과 함께 유동하는 미립자 및 다른 오염물을 포획하기 위한 영역을 제공한다. 필터 매체(115)는 세정될 공기 스트림을 통과시키기 위한 여과 표면적을 증가시키도록 주름지거나 다른 형상으로 되거나 윤곽화될 수 있다. 도 1a 내지 도 1c의 도시된 실시예에서, 필터 매체(115)는 공기 상자 내에서 가능한 한 많은 체적을 점유하도록 파형 측면을 특징으로 하는 대체로 입방체 형상을 포함한다. 더욱이, 필터 매체(115)는 여과 목적을 위해 표면적을 추가로 증가시키도록 둥근 및/또는 윤곽화된 에지를 특징으로 하며, 또한 엔진의 파워 출력을 바람직하게 증가시킨다. 이와 같이, 일 실시예에서, 입방체 형상 필터 매체(115)는 비제한적 예로서 헤비-듀티 픽업과 같은 특별한 견인 용량 및/또는 견인 파워를 필요로 하는 차량 용례에 유익할 수 있는 것으로 고려된다. 일 실시예에서, 필터 매체(115)는 제1 단부(112)가 제2 단부(114)의 직경과 비교하여 작은 직경을 갖도록 제1 단부(112) 및 제2 단부(114)를 포함한다. 결과적으로, 필터 매체(115)는 제2 단부(114)로부터 제1 단부(112)까지 연장하는 필터 매체의 길이를 따라 테이퍼지는 직경을 포함한다. 일 실시예에서, 필터 매체(115)는 베이스(105)에 대해 실질적으로 31 도의 각도로 테이퍼진다.
일부 실시예에서, 필터 매체(115)는 제1 외측 금속 스크린과 제2 내측 금속 스크린 사이에 개재된 4 내지 6 층의 면 거즈로 이루어질 수 있다. 일부 실시예에서, 제1 및 제2 금속 스크린은 면 거즈와 함께 주름지게 될 수 있는 것으로 고려된다. 일 실시예에서, 필터 매체(115)는 실질적으로 75 주름의 주름 개수를 가질 수 있지만, 주름 개수는 용례에 따라 변할 수 있다. 또한, 면은 필터 매체를 포함하는 미세한 스트랜드 전체에 점착성을 야기하는 적절하게 배합된 필터 오일 조성물로 유리하게 처리될 수 있다. 면의 특성은 다량의 공기 흐름을 허용하고, 필터 오일 조성물의 점착성과 조합될 때 공기 필터(100)를 통과하는 공기 스트림에 적은 저항을 나타내는 강력한 여과 매체를 생성한다. 필터 오일 조성물에 관한 세부 사항뿐만 아니라 필터 매체(115)를 포함하는 구성요소에 대한 추가적 세부 사항은 2014년 2월 16일자로 출원되고, 발명의 명칭이 "Air Box With Integrated Filter Media"인 미국 특허 출원 제14/181,678호 및 2015년 4월 30일자로 출원되고, 발명의 명칭이 "Filter Oil Formulation"인 미국 특허 출원 제14/701,163호에 개시되어 있으며 이들 각각의 전체 내용은 본원에 참고로 통합된다.
도 1c는 베이스(105)에 배치된 입구 수용기(111)를 도시하는 재사용 가능한 공기 필터(100)의 저면도를 도시한다. 베이스(105)는 일반적으로 공기 필터(100)를 지지하고, 비제한적으로, 예를 들어, 흡기 파이프, 터보차저, 매니폴드 등과 같은 공기 입구와 결합된 공기 상자와 공기 필터(100) 사이의 인터페이스를 제공하도록 구성된다. 이와 같이, 베이스(105)는 공기 상자와 최적으로 맞물리도록 다양한 추가적인 리지 또는 융기 부분 중 임의의 것을 포함할 수 있는 것으로 고려된다. 베이스(105)의 특정 구성 및 입구 수용기(111)의 크기는 공기 필터(100)가 이용되는 차량의 특정 제조자 및 모델에 의존하며, 따라서, 매우 다양한 구성 및 크기가 본 개시내용의 범주를 벗어나지 않고 공기 필터(100)에 통합될 수 있다.
도 1c에 도시된 실시예에서, 베이스(105)는 공기 상자와 정합 및/또는 다른 방식으로 결합하도록 구성된 립 요소(108)를 더 포함한다. 일부 실시예에서, 베이스(105)는 본 기술분야에 공지된 임의의 체결구를 수용하기 위해 임의의 다양한 구멍을 포함할 수 있다. 또한, 공기 상자 내에서 공기 필터(100)를 지지할 목적으로, 비제한적으로, 다양한 적절한 탭, 스크류 및 다양한 삽입 지점 중 임의의 것이 베이스(105) 상에 배치될 수 있다. 따라서, 통상의 숙련자라면 이해할 수 있는 바와 같이, 베이스(105)의 구성은 재사용 가능한 공기 필터(100)가 사용될 특정 차량에 의존한다.
재사용 가능한 공기 필터(100)의 사용자는 종래의 공기 필터 시스템에서 통상적으로 행해지는 바와 같이, 재사용 가능한 공기 필터(100)를 교체하기보다는 필터 매체(115)를 주기적으로 세정할 수 있는 것으로 고려된다. 일부 실시예에서, 필터 매체(115)를 세정하는 방법은 엔진 베이로부터 재사용 가능한 공기 필터(100)를 제거하는 단계, 입구 수용기(111)를 통해 워터 호스를 필터의 내부 공동에 삽입하는 단계 및 오염물을 필터 매체(115)로부터 플러싱하기 위해 물을 분사하는 단계를 포함한다. 일부 실시예에서, 재사용 가능한 공기 필터(100)를 세정하는 방법은 워터 호스 대신에 고압 공기 호스를 이용하는 단계를 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 재사용 가능한 공기 필터(100)를 세정하는 방법은 물과 오염물이 필터 매체(115)의 외부로부터 배출되도록 필터 매체(115)의 외부에 물을 분사하는 단계를 포함할 수 있다. 다른 세정 방법은 본 개시내용의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 통상의 숙련자에게 명백할 것이다.
도 2a는 필터 매체(210)를 경계짓는 트레이(205)를 포함하는 재사용 가능한 공기 필터(200)의 예시적인 실시예의 사시도를 도시한다. 트레이(205)는 예를 들어 재사용 가능한 공기 필터(200)를 선택적 공기 상자와 결합시키거나 또는 엔진 베이 내에서 공기 필터를 다른 방식으로 지지하는 데 사용될 수 있는 립(206)을 포함한다. 립(206)은 비제한적으로 재사용 가능한 공기 필터(200)를 공기 상자 또는 엔진 베이 내에서 지지하기 위해 적절히 설계된 구멍, 브래킷, 몰딩된 성형 부분, 돌출부, 연장부, 각진 브래킷, 하드웨어 체결구 또는 다른 임의의 유사한 디바이스 중 임의의 것을 포함할 수 있다. 알 수 있는 바와 같이, 특정 체결구는 일반적으로 재사용 가능한 공기 필터(200)가 사용되는 차량의 특정 제조자 및 모델에 따라 달라질 것이다.
필터 매체(210)는 일반적으로 트레이(205)와 결합되고 유입 공기 스트림으로부터 미립자 물질 및 다른 오염물을 제거하도록 구성된다. 필터 매체(210)는 필터 매체(210)가 평판 또는 패널 구성으로 배치된다는 것을 제외하면 도 1a 내지 도 1c에 도시된 필터 매체(115)와 실질적으로 유사하다. 필터 매체(210)는 종이, 발포체, 면, 스펀 유리섬유, 또는 다른 공지된 필터 재료, 직조 또는 부직 재료, 합성 또는 천연 또는 그 임의의 조합으로 구성될 수 있다. 일부 실시예에서, 필터 매체(210)는 필터 매체(210)의 공기 정화 특성을 향상시키기 위해 필터 오일 조성물로 처리될 수 있는 4 내지 6 층의 면 거즈로 이루어질 수 있다. 본원에 설명된 바와 같이, 면의 특성은 필터 매체(210)를 통한 다량의 공기 흐름을 허용하고, 필터 오일 조성물의 점착성과 조합될 때 필터 매체를 통한 공기 흐름에 비교적 적은 저항을 나타내는 강력한 여과 매체를 생성한다. 또한, 필터 매체(210)는 일반적으로 정현파형 구성으로 배열된 면 거즈의 주름진 층으로 이루어질 수 있다. 도 2c 및 도 2d의 도시된 실시예에서, 필터 매체(210)의 정현파형 구성은 일련의 피크(212) 및 트로프(214)를 포함하며, 트로프(214)는 피크(212)보다 상대적으로 넓다. 피크(212)는 공기 스트림에 비교적 적은 저항을 제공하고, 트로프(214)는 미립자 물질을 포획하기 위해 비교적 큰 여과 표면적을 제공하는 것으로 고려된다.
또한, 일부 실시예에서, 트레이(205)는 공기 상자의 내부 표면과 결합하도록 구성된 둥근 에지(208)로 구성될 수 있다. 재사용 가능한 공기 필터(200)가 둥근 에지(208)를 갖는 실질적으로 정사각형 형상을 갖는 것으로 도시되어 있지만, 비제한적인 예로서 단독으로 또는 둥근 에지(208)와 조합하여 사다리꼴형(trapezoidal), 사다리꼴(trapezium), 직사각형 등을 포함하는 다수의 다른 형상이 정사각형 형상 대신 사용될 수 있다는 것을 이해하여야 한다. 이와 같이, 일 실시예에서, 매우 다양한 다른 폭 및 길이가 고려되지만, 재사용 가능한 공기 필터(200)는 실질적으로 11.82"의 폭 및 대략 12.49"의 길이를 갖는다.
재사용 가능한 공기 필터(200)의 사용자는 종래의 공기 필터 시스템에서 통상적으로 행해지는 바와 같이, 재사용 가능한 공기 필터(200)를 교체하기보다는 필터 매체(210)를 주기적으로 세정할 수 있는 것으로 고려된다. 재사용 가능한 공기 필터(200)를 세정하는 방법은 도 1a 내지 도 1c와 관련하여 설명된 재사용 가능한 공기 필터(100)를 세정하는 방법과 실질적으로 유사하다. 필터 매체(210)가 필터 오일 조성물을 포함하는 일부 실시예에서, 용매가 필터 매체로부터 오일을 제거하는 데 사용될 수 있다. 필터 매체(210)에서 오일이 없어지고 실질적으로 건조되면, 적절하게 배합된 필터 오일 조성물이 균일하게 도포되고 필터 매체 내로 흡수되게 할 수 있다. 적합한 필터 오일 조성물에 대한 추가적 세부 사항은, 앞서 참조에 의해 통합된, 위에서 언급한 발명의 명칭이 "Filter Oil Formulation"인 미국 특허 출원 제14/701,163호에 개시되어 있다. 본 개시내용의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양한 다른 세정 방법이 통상의 숙련자에게 명백할 것이다.
도 3a 내지 도 3d는 도 1a 내지 도 1c와 관련하여 설명된 재사용 가능한 공기 필터(100)와 유사한 재사용 가능한 공기 필터(300)의 예시적인 실시예를 도시한다. 도 3a에 가장 잘 도시된 바와 같이, 재사용 가능한 공기 필터(300)는 단부 캡(305), 베이스(310) 및 이들 사이에 결합된 필터 매체(315)를 포함한다. 단부 캡(310)은 바람직하게는 공기 스트림을 필터 매체(315)로 지향시키도록 구성된 반구형 형상을 포함한다. 일 실시예에서, 단부 캡(305)은 실질적으로 4.03"의 직경과 실질적으로 1.76"의 높이를 갖는다. 또한, 일 실시예에서, 재사용 가능한 공기 필터(300)는 실질적으로 8.01"의 높이 및 실질적으로 8.16"의 직경을 갖는다. 그러나, 재사용 가능한 공기 필터(300) 전체의 직경 및 높이뿐만 아니라 단부 캡(305)의 특정 직경 및 높이는 공기 필터가 사용되도록 의도된 특정 용례에 의존할 것임을 알아야 한다.
도 3b는 재사용 가능한 공기 필터(300)의 평면도를 도시한다. 도시된 바와 같이, 베이스(310)는 단부 캡(305)의 반경(R2)보다 큰 반경(R1)을 갖는다. 일 실시예에서, 로고가 단부 캡(305) 상에 에칭 및/또는 다른 방식으로 배치될 수 있다. 도 3c에 도시된 바와 같이, 필터 매체(315)는 바람직하게는 감소된 흡기 공기 저항에 의해 엔진의 파워 출력을 바람직하게 증가시면서 공기 필터(300)의 경계 내의 여과 표면적을 증가시키도록 면 거즈의 주름진 층을 포함한다. 면은 필터 매체(315)를 포함하는 미세한 스트랜드 전체에 점착성을 유발하는 적절하게 배합된 필터 오일 조성물로 유리하게 처리될 수 있다. 본원에 설명된 바와 같이, 면의 특성은 다량의 공기 흐름을 허용하고, 필터 오일 조성물의 점착성과 조합될 때, 고도의 공기 여과를 보장하는 강력한 여과 매체를 생성한다.
베이스(310)는 일반적으로 공기 필터(300)를 지지하고 공기 필터와 엔진의 공기 입구 사이의 인터페이스를 제공하도록 구성된다. 공기 입구는 비제한적으로 흡기 파이프, 터보차저, 매니폴드 등일 수 있는 것으로 고려된다. 도 3d에 가장 잘 도시된 바와 같이, 베이스(310)는 공기 필터(300)를 엔진의 공기 입구에 연결하는 것을 용이하게 하는 입구 수용기(312)를 포함한다. 또한, 베이스(310)는 공기 상자 내에 또는 엔진 베이 내의 다른 곳에 공기 필터(300)를 결합하는 것을 용이하게 하는 립(316)을 포함할 수 있다. 립(316)은 적절하게 설계된 구멍, 브래킷, 몰딩된 성형 부분, 돌출부, 연장부, 각진 브래킷, 하드웨어 체결구, 또는 엔진 베이 내에 및/또는 공기 상자 내에 고정된 재사용 가능한 공기 필터(300)를 보유하기 위한 임의의 다른 유사한 디바이스 중 임의의 것으로 구성될 수 있다. 또한, 베이스(310)는 엔진의 공기 입구와 최적으로 맞물리도록 다양한 추가적인 리지 또는 융기 부분 중 임의의 것을 포함할 수 있는 것으로 고려된다. 베이스(310)의 특정 구성 및 입구 수용기(312)의 직경은 공기 필터(300)가 이용되는 차량의 특정 제조자 및 모델에 의존하며, 따라서, 매우 다양한 구성 및 직경이 본 개시내용의 범주를 벗어나지 않고 공기 필터(300)에 통합될 수 있다.
도 1a 내지 도 2d와 관련하여 상술한 바와 같이, 재사용 가능한 공기 필터(300)의 사용자는 재사용 가능한 공기 필터(300)를 교체하기보다는 필터 매체(315)를 주기적으로 세정할 수 있다. 재사용 가능한 공기 필터(300)를 세정하는 방법은 도 2a 내지 도 2d와 관련하여 설명된 재사용 가능한 공기 필터(200)를 세정하는 방법과 실질적으로 유사하다. 다양한 다른 세정 방법이 본 개시내용을 벗어나지 않고 통상의 숙련자에게 명백할 것으로 고려된다.
도 4a 내지 도 4c는 보강된 단부 캡(405), 베이스(410) 및 필터 매체(415)를 포함하는 재사용 가능한 공기 필터(400)의 예시적인 실시예를 도시한다. 도 4a는 재사용 가능한 공기 필터(400)의 단면도를 도시한다. 재사용 가능한 공기 필터(400)는 대체로 둥글고 필터 매체(415)는 보강된 단부 캡(405) 근처의 직경보다 큰, 베이스(410) 근처의 직경을 가져서 필터 매체에 원추형 형상을 부여한다. 그러나 도 4b에 가장 잘 도시된 바와 같이, 보강된 단부 캡(405)은 베이스(410)의 직경과 실질적으로 유사한 직경을 갖는 부분을 포함한다. 일 실시예에서, 보강된 단부 캡(405) 상에 로고가 에칭 및/또는 다른 방식으로 배치될 수 있다. 일부 실시예에서, 보강된 단부 캡(405) 및 베이스(410)는 비제한적으로 폴리우레탄, 또는 임의의 다른 유사한 강성 재료로 구성될 수 있다. 바람직하게는, 도 4c에 도시된 보강 링(404)은 재사용 가능한 공기 필터(400)에 구조적 완전성을 제공하도록 보강된 단부 캡(405)을 포함하는 재료 내에 배치된다. 일 실시예에서, 복수의 구멍(408)이 보강 링(404)에 배치되어 보강된 링과 보강된 단부 캡(405)을 포함하는 재료를 보강 링과 결합시키는 것을 용이하게 한다. 알 수 있는 바와 같이, 복수의 구멍(408)의 특정 수 및 레이아웃은 본원에서 예시되고 설명된 것에 한정되지 않고 오히려 구멍(408)의 수 및 레이아웃이 제한 없이 변경될 수 있다.
필터 매체(415)는 바람직하게는 필터 매체를 포함하는 미세한 스트랜드 전체에 점착성을 야기하는 적절하게 배합된 필터 오일 조성물로 유리하게 처리될 수 있는 면 거즈의 주름진 층을 포함한다. 본원에 설명된 바와 같이, 면의 특성은 다량의 공기 흐름을 허용하고, 필터 오일 조성물의 점착성과 조합될 때, 고도의 공기 여과를 보장하는 강력한 여과 매체를 생성한다. 또한, 필터 매체(415)는 재사용 가능한 공기 필터(100, 200)에 관하여 본 명세서에서 설명된 것과 실질적으로 유사한 방식으로 주기적으로 세정될 수 있다. 재사용 가능한 공기 필터(400)를 세정하는 방법은 도 2a 내지 도 2d와 관련하여 설명된 재사용 가능한 공기 필터(200)를 세정하는 방법과 실질적으로 유사하다. 다양한 다른 세정 방법이 본 개시내용을 벗어나지 않고 통상의 숙련자에게 명백할 것으로 고려된다.
도 4a의 실시예에 도시된 바와 같이, 섬세한 반구형 형상이 보강된 단부 캡(405)에 통합될 수 있다. 일부 실시예에서, 섬세한 반구형 형상은 특히 보강된 단부 캡(405), 그리고, 일반적으로 공기 필터(400)의 구조적 완전성에 기여할 수 있다. 베이스(410)는 일반적으로 공기 필터(400)를 지지하고 공기 필터와 엔진의 공기 입구 사이의 인터페이스를 제공하도록 구성된다. 예를 들어, 베이스(410)는 비제한적으로 흡기 파이프, 터보차저, 매니폴드 등과 결합될 수 있다. 도 4a에 가장 잘 도시된 바와 같이, 베이스(410)는 필터 매체(415)로부터의 공기 스트림을 엔진의 공기 입구로 지향시키는 것을 용이하게 하는 입구 수용기(412)를 포함한다. 또한, 베이스(410)는 공기 필터(400)를 공기 상자 또는 엔진 베이의 다른 곳에 결합하도록 구성된 립(416)을 포함할 수 있다. 립(416)은 적절하게 설계된 구멍, 브래킷, 몰딩된 성형 부분, 돌출부, 연장부, 각진 브래킷, 하드웨어 체결구, 또는 재사용 가능한 공기 필터(400)를 엔진 베이 및/또는 공기 상자 내에서 지지하기 위한 다른 임의의 유사한 디바이스 중 임의의 것으로 구성될 수 있다. 일부 실시예에서, 베이스(410)는 엔진의 공기 입구와 최적으로 맞물리도록 다양한 추가적인 리지 또는 융기 부분 중 임의의 것을 포함할 수 있다. 베이스(410)의 특정 구성 및 개구(412)의 직경은 공기 필터(400)가 이용되는 차량의 특정 제조자 및 모델에 의존하며, 따라서 매우 다양한 구성 및 직경이 본 개시내용의 범위를 벗어나지 않고 공기 필터(400)에 통합될 수 있다.
도 5a 내지 도 5d는 단부 캡(505), 베이스(510) 및 필터 매체(515)로 구성되는 대체로 원통형 형상인 재사용 가능한 공기 필터(500)의 예시적인 실시예를 도시한다. 필터 매체(515)는 바람직하게는 여과 표면적을 증가시키도록 구성된 면 거즈의 주름진 층을 포함한다. 필터 매체(515)는 본원에 설명된 바와 같이, 엔진의 비교적 큰 파워 출력을 발생시키면서 공기 필터의 여과 특성을 향상시키기 위해 적절한 필터 오일 조성물로 처리되도록 구성될 수 있다. 일 실시예에서, 로고는 단부 캡(505) 상에 에칭 및/또는 다른 방식으로 배치될 수 있다. 도 5a 내지 도 5d의 도시된 실시예에서, 베이스(510)는 단부 캡(505)과 비교하여 실질적으로 동일한 반경을 가지며, 재사용 가능한 공기 필터(500)에 전술한 원통형 형상을 제공한다. 그러나, 재사용 가능한 공기 필터(500)는 도시된 정확한 형상으로 제한되지 않고, 오히려 주어진 필터 체적에서 비교적 큰 여과 표면적을 제공하는, 매우 다양한 대체로 원통형 형상, 대체로 원형, 타원형, 둥근 형상, 만곡형, 원추형 또는 다른 주변이 폐쇄된 형상을 포함할 수 있다는 것을 이해해야 한다.
도 5a에 가장 잘 도시된 바와 같이, 입구 수용기(506)는 공기 필터(500)의 내부(504)로의 개구를 제공한다. 입구 수용기(506)는 예를 들어 흡기 파이프, 터보차저, 매니폴드 등과 같은 엔진의 공기 입구와 결합되도록 구성된다. 일련의 홈(508)은 입구 수용기(506)의 내부 둘레 주위에 배치되고 엔진의 공기 흡입구와 베이스(510)의 기밀 결합을 용이하게 하도록 구성된다. 이와 같이, 베이스(510)는 공기 입구와 최적으로 맞물리도록 다양한 추가적인 리지 또는 융기 부분 중 임의의 것으로 구성될 수 있는 것으로 고려된다. 베이스(510)의 특정 구성 및 입구 수용기(506)의 직경은 공기 필터(500)가 이용되는 차량의 특정 제조자 및 모델에 의존하며, 따라서, 본 개시내용의 범위를 벗어나지 않고 매우 다양한 구성 및 직경이 공기 필터(500)에 통합될 수 있다.
필터 매체(515)는 베이스(510)와 단부 캡(505) 사이에 고정적으로 결합되는 것이 바람직하다. 도 5c에 가장 잘 도시된 바와 같이, 베이스(510)는 플랜지(514)에 의해 필터 매체(515)와 결합된다. 유사한 플랜지(516)가 단부 캡(505)을 필터 매체(515)와 결합한다. 그러나, 베이스(510)와 단부 캡(505) 사이에 필터 매체(515)를 보유하기 위해 다양한 적절한 구조, 체결구 또는 접착제 중 임의의 것을 사용할 수 있는 것으로 고려된다. 이와 같이, 일부 실시예에서, 필터 매체(515)를 비제한적으로 단부 캡(505)과 베이스(510) 사이에 결합시키기 위해 적절하게 설계된 구멍, 브래킷, 몰딩된 성형 부분, 돌출부, 연장부, 각진 브래킷, 하드웨어 체결구 또는 다른 임의의 유사한 디바이스 중 임의의 것이 재사용 가능한 공기 필터(500)에 통합될 수 있다.
도 6a 내지 도 6c는 평판, 패널 형상 재사용 가능한 공기 필터(600)의 예시적인 실시예를 도시한다. 재사용 가능한 공기 필터(600)는 공기 필터(600)가 직각 사다리꼴 형상을 갖는 것을 제외하면 도 2a 내지 도 2d에 도시된 재사용 가능한 공기 필터(200)와 실질적으로 유사하다. 재사용 가능한 공기 필터(600)는 일반적으로 트레이(605)에 의해 경계지어지는 필터 매체(610)로 구성된다. 필터 매체(610)는 바람직하게는 트레이(605) 내의 여과 표면적을 증가시키도록 구성된 면 거즈의 주름진 층을 포함한다. 면은 필터 매체를 포함하는 미세한 스트랜드 전체에 점착성을 유발하는 적절하게 배합된 필터 오일 조성물로 유리하게 처리될 수 있다. 전술한 바와 같이, 필터 오일 조성물과 조합된 면을 포함하는 필터 매체(610)는 비교적 다량의 여과된 공기 흐름을 제공한다.
도 6b 및 도 6c에 가장 잘 도시된 바와 같이, 필터 매체(610)는 일반적으로 정현파형 배열로 배치된 면 거즈의 일련의 주름진 층으로 구성된다. 도 6c에 가장 잘 도시된 바와 같이, 필터 매체(610)의 정현파형 배열은 트레이(605)의 단면적보다 실질적으로 큰 여과 표면적을 제공하도록 구성된 피크(612) 및 트로프(614)를 포함한다. 큰 여과 표면적은 필터 매체(610)를 통한 공기 흐름에 비교적 적은 저항을 나타내며, 그에 의해 비례하여 더 큰 엔진 파워 출력을 발생시킨다. 일 실시예에서, 피크(612) 및 트로프(614)는 실질적으로 1.95"의 피크 간 피크 주름 높이를 갖는다. 그러나, 재사용 가능한 공기 필터(600)의 전체 크기뿐만 아니라 주름 높이는 재사용 가능한 공기 필터가 사용되도록 의도된 특정 엔진 용례에 의존할 것이라는 것을 이해해야 한다.
도 6b 및 6c에 가장 잘 도시된 바와 같이, 트레이(605)의 측면은 트레이를 포함하는 재료 내에 내장된 지지 로드(616)에 의해 보강된다. 알 수 있는 바와 같이, 지지 로드(616)는 공기 상자와 결합될 때 특히 엔진 열을 받을 때 공기 압력 하에서 트레이(605)의 측면이 휘어지는 것을 방지하는 역할을 한다. 또한, 립(606)은 트레이(605)의 최상단 에지를 따라 배치되고 재사용 가능한 공기 필터(600)를 공기 상자 내에 또는 적절한 공기 덕트 내에 용이하게 결합하도록 구성된다. 립(606)은 바람직하게는 유연한 재료로 구성되고 공기 상자 내의 장착 표면과의 기밀 밀봉을 확립하도록 구성됨으로써 공기 상자 또는 덕트를 통해 흐르는 모든 공기가 필터 매체(610)를 통해 안내되는 것을 보장한다. 립(606)에 추가로, 적절하게 설계된 구멍, 브래킷, 몰딩된 성형 부분, 돌출부, 연장부, 각진 브래킷, 하드웨어 체결구, 또는 임의의 다른 유사한 디바이스 중 임의의 것이 공기 상자 내에 유리하게 고정된 상태로 재사용 가능한 공기 필터(600)를 보유하기 위해 구현될 수 있는 것으로 고려된다. 그러나, 특정 체결구는 재사용 가능한 공기 필터(600)가 사용될 공기 상자 구성뿐만 아니라 차량의 특정 제조자 및 모델에 따라 달라질 것이라는 것을 이해해야 한다.
전술한 재사용 가능한 공기 필터 중 임의의 것의 사용자는 일반적으로 종래의 공기 여과 시스템에서 행해지는 바와 같이 공기 필터 전체를 교체하기보다는 공기 필터의 필터 매체를 주기적으로 세정할 수 있는 것으로 고려된다. 본 명세서에서 설명된 공기 상자들 중 임의의 것으로부터 공기 필터가 제거되고, 이때, 필터 매체로부터 오염물을 플러싱하기 위해 워터 호스가 사용될 수 있는 것으로 고려된다. 필터 매체가 필터 오일 조성물을 포함하는 일부 실시예에서, 필터 매체로부터 오일을 제거하기 위해 용매가 사용되어, 공기 필터가 세정되고 재사용할 준비가 될 수 있다. 필터 매체가 완전히 건조되면, 적절하게 배합된 필터 오일 조성물을 균일하게 도포하고 필터 매체로 흡수되게 할 수 있다. 필터 오일 조성물은 앞서 참고로 통합된 미국 특허 출원 제14/701,163호에 보다 상세히 설명되어 있다. 본 개시내용의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양한 다른 세정 방법이 통상의 숙련자에게 명백할 것이다.
본 발명이 특정 변형 및 예시적인 도면과 관련하여 설명되었지만, 통상의 숙련자는 본 발명이 설명된 변형 또는 도면에 한정되지 않는다는 것을 알 수 있을 것이다. 또한, 위에서 설명된 방법 및 단계가 특정 순서로 발생하는 특정 이벤트를 나타내는 경우, 통상의 숙련자는 특정 단계의 순서가 변경될 수 있고 그러한 변경이 본 발명의 변형에 따른다는 것을 알 수 있을 것이다. 추가적으로, 특정 단계는 가능한 경우 병렬 프로세스로 동시에 수행될 수 있을 뿐 아니라 위에서 설명한 대로 순차적으로 수행될 수 있다. 본 개시내용의 사상 또는 청구범위에서 발견된 발명과 동등한 본 발명의 변형이 있다면, 본 특허는 이러한 변형을 또한 포괄하는 것을 의도한다. 따라서, 본 개시내용은 본 명세서에 설명된 특정 실시예에 의해 제한되지 않고 첨부된 청구항의 범위에 의해서만 한정되는 것으로 이해된다.

Claims (20)

  1. 내연 기관의 공기 흡입구로 전달되는 공기를 여과하기 위한 재사용 가능한 공기 필터이며,
    공기 스트림을 통과시키고 공기 스트림 내에서 유동하는 미립자를 포획하도록 구성된 필터 매체; 및
    필터 매체를 사이에 보유하도록 구성된 단부 캡 및 베이스를 포함하는, 재사용 가능한 공기 필터.
  2. 제1항에 있어서, 필터 매체는 필터 매체의 주변 영역보다 큰 여과 표면적을 제공하도록 일련의 피크 및 트로프를 포함하는 정현파형 배열로 배치된 면 거즈의 하나 이상의 층으로 구성되는, 재사용 가능한 공기 필터.
  3. 제1항에 있어서, 필터 매체는 공기 상자의 내부 체적을 최적으로 점유하도록 파형 측면을 갖는 입방체 형상을 포함하는, 재사용 가능한 공기 필터.
  4. 제1항에 있어서, 필터 매체는 원통형 형상 및 원추형 형상 중 어느 하나를 포함하며, 단부 캡은 재사용 가능한 공기 필터의 내부를 둘러싸고 필터 매체에 공기 스트림을 지향시키도록 구성된, 재사용 가능한 공기 필터.
  5. 제1항에 있어서, 베이스는 공기 필터를 지지하고 공기 필터와 내연 기관의 공기 입구 사이의 인터페이스를 제공하도록 구성되는, 재사용 가능한 공기 필터.
  6. 제5항에 있어서, 인터페이스는 흡기 파이프, 터보차저 및 내연 기관의 매니폴드 중 임의의 것과 결합되도록 구성된 입구 수용기로 구성되는, 재사용 가능한 공기 필터.
  7. 제5항에 있어서, 베이스는 공기 입구와 최적으로 맞물리도록 다양한 리지 및 융기 부분 중 임의의 것을 포함하는, 재사용 가능한 공기 필터.
  8. 내연 기관의 공기 흡입구로 전달되는 공기를 여과하기 위한 재사용 가능한 공기 필터이며,
    공기 스트림을 통과시키고 공기 스트림 내에서 유동하는 미립자를 포획하도록 구성된 필터 매체; 및
    필터 매체를 지지식으로 보유하도록 구성된 트레이를 포함하는, 재사용 가능한 공기 필터.
  9. 제8항에 있어서, 필터 매체는 필터 매체의 주변 영역보다 큰 여과 표면적을 제공하도록 일련의 피크 및 트로프를 포함하는 정현파형 배열로 배치된 면 거즈의 하나 이상의 층으로 구성되는, 재사용 가능한 공기 필터.
  10. 제8항에 있어서, 필터 매체는 일련의 피크와 트로프를 포함하며, 트로프는 피크보다 넓어서 피크가 공기 스트림에 비교적 적은 저항을 제공하고 그리고 트로프는 미립자 물질을 포획하기 위한 비교적 큰 여과 표면적을 제공하는, 재사용 가능한 공기 필터.
  11. 제8항에 있어서, 트레이는 내연 기관의 공기 입구와 결합되는 공기 상자 내에서 공기 필터를 지지하도록 구성되며, 공기 입구는 흡기 파이프, 터보차저 및 내연 기관의 매니폴드 중 임의의 것인, 재사용 가능한 공기 필터.
  12. 제8항에 있어서, 트레이는 정사각형 형상, 직사각형 형상 및 사다리꼴 형상 중 어느 하나의 코너 부분에 배치된 둥근 에지를 포함하는, 재사용 가능한 공기 필터.
  13. 제8항에 있어서, 트레이는 내연 기관의 공기 입구와 결합되는 공기 상자 내에 배치된 장착 표면과의 기밀 밀봉을 확립하도록 구성된 립을 포함하는, 재사용 가능한 공기 필터.
  14. 제8항에 있어서, 트레이를 포함하는 재료 내에 내장되고 내연 기관의 공기 상자와 결합될 때 트레이의 측면이 공기 압력 하에서 휘어지는 것을 방지하도록 구성된 지지 로드를 더 포함하는, 재사용 가능한 공기 필터.
  15. 내연 기관의 공기 흡입구로 전달되는 공기를 여과하기 위한 재사용 가능한 공기 필터를 위한 방법이며,
    공기 스트림 내에서 유동하는 미립자를 포획하도록 세정 가능한 필터 매체를 구성하는 단계;
    공기 스트림 전체가 필터 매체를 통과하도록, 재사용 가능한 공기 필터를 공기 상자와 결합시키는 것을 용이하게 하는 형상으로 세정 가능한 필터 매체를 형성하는 단계;
    형상의 면적보다 큰 여과 표면적을 제공하도록 세정 가능한 필터 매체를 윤곽화하는 단계; 및
    필터 매체를 필터 매체의 형상을 유지하는 하나 이상의 지지 구조와 결합시키는 단계를 포함하는, 방법.
  16. 제15항에 있어서, 상기 형성하는 단계는 세정 가능한 필터 매체를, 원통형 형상, 원추형 형상 또는 파형 측면을 갖는 입방체 형상 중 어느 하나로 형성하는 단계를 더 포함하는, 방법.
  17. 제16항에 있어서, 단부 캡, 및 내연 기관의 공기 입구와 결합하도록 구성된 베이스로서 지지 구조를 구현하는 단계를 더 포함하며, 공기 입구는 흡기 파이프, 터보차저 및 내연 기관의 매니폴드 중 임의의 것인, 방법.
  18. 제15항에 있어서, 상기 형성하는 단계는 세정 가능한 필터 매체를 정사각형 형상, 직사각형 형상 및 사다리꼴 형상 중 어느 하나로 형성하는 단계를 더 포함하는 세정, 방법.
  19. 제18항에 있어서, 상기 결합하는 단계는 내연 기관의 공기 입구와 결합되는 공기 상자 내에서 공기 필터를 지지하도록 구성된 트레이로서 지지 구조를 구현하는 단계를 더 포함하며, 공기 입구는 흡기 파이프, 터보차저 및 내연 기관의 매니폴드 중 임의의 것인, 방법.
  20. 제19항에 있어서, 상기 결합하는 단계는 내연 기관의 공기 상자와 결합될 때 트레이의 측면이 공기 압력 하에서 휘어지는 것을 방지하도록 트레이를 포함하는 재료 내에 지지 로드를 내장하는 단계를 더 포함하는, 방법.
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