KR20200088813A - 액체용 필터의 필터 엘리먼트, 필터 및 필터 하우징 - Google Patents

액체용 필터의 필터 엘리먼트, 필터 및 필터 하우징 Download PDF

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KR20200088813A
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허버트 야이네크
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만 운트 훔멜 게엠베하
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Abstract

본 발명은 필터 엘리먼트가 필터(10)의 필터 하우징(12) 내에 교환 가능하게 배치되거나 또는 배치될 수 있는 액체용 필터(10)의 필터 엘리먼트(14), 필터(10) 및 필터 하우징(12)에 관한 것이다. 필터 엘리먼트(14)는 가상의 축(22) 주위에 둘레 방향으로 연장되는 적어도 하나의 필터 매체(34), 및 축(22)에 대해 축 방향인 필터 엘리먼트(14)의 단부면에 편심으로 배치되는 적어도 하나의 배출 폐쇄 요소(42)를 포함하며 이에 의해 필터 엘리먼트(14)가 제거될 때 필터(10)를 배수시키기 위해 사용되는 필터 하우징(12)의 배출 채널(18)의 배출 개구부(26)가 필터 엘리먼트(14)가 설치된 상태인 경우 폐쇄된다. 적어도 하나의 배출 폐쇄 요소(42)는 축(22)에 대해 주변 확장이 제한된다. 적어도 하나의 배출 폐쇄 요소(42)는 축(22)에 대해 축 방향인 자유 단부면에서 적어도 하나의 폐쇄 표면(51)을 가지며, 이것은 적어도 부분적으로 축(22)에 대해 축 방향으로 배향되며 하우징 측 배출 개구부(26)를 둘러싸는 대응하는 하우징 측 밀봉 부분(52)에 대해, 축(22)에 대해 축 방향으로, 밀봉적으로 놓일 수 있다.

Description

액체용 필터의 필터 엘리먼트, 필터 및 필터 하우징
본 발명은 필터의 필터 하우징 내에 교환 가능하게 배치되거나 또는 배치될 수 있는 액체용 필터의 필터 엘리먼트(filter element)로서,
- 가상의 축을 원주 방향으로 둘러싸는 적어도 하나의 필터 매체(filter medium)(여과지),
- 필터 엘리먼트의, 상기 축에 대해 축 방향인, 단부면에 편심으로(eccentrically) 배치된 적어도 하나의 배출 폐쇄 요소(discharge closure element)로서, 이에 의해, 필터 엘리먼트의 제거 시 필터를 비우는 역할을 하는, 필터 하우징의 배출 채널의 배출 개구부가 필터 엘리먼트의 설치된 상태에서 폐쇄되는, 배출 폐쇄 요소를
가지며,
적어도 하나의 배출 폐쇄 요소는 상기 축에 대해 원주 방향인 그 원주 방향 확장이 제한되는, 필터 엘리먼트에 관한 것이다.
또한, 본 발명은 적어도 하나의 필터 엘리먼트가 교환 가능하게 배치되는 필터 하우징을 갖는 액체용 필터로서, 필터 하우징은
- 정화될 액체를 위한 적어도 하나의 유입구,
- 정화된 액체를 위한 적어도 하나의 유출구,
- 적어도 하나의 필터 엘리먼트의 제거 시 필터를 비우기 위한 액체를 위한 적어도 하나의 배출 채널,
- 상기 적어도 하나의 필터 엘리먼트를 설치 및 제거하기 위한 적어도 하나의 폐쇄 가능한 설치 개구부를
포함하며,
적어도 하나의 필터 엘리먼트는
- 가상의 축을 원주 방향으로 둘러싸는 적어도 하나의 필터 매체,
- 필터 엘리먼트의, 상기 축에 대해 축 방향인, 단부면에 편심으로 배치된 적어도 하나의 배출 폐쇄 요소로서, 이에 의해, 배출 채널의 배출 개구부가 필터 엘리먼트의 설치된 상태에서 폐쇄되는, 적어도 하나의 배출 폐쇄 요소를
포함하며,
적어도 하나의 배출 폐쇄 요소 및 배출 개구부는 상기 축에 대해 그 원주 방향 확장이 각각 한정되는, 액체용 필터에 관한 것이다.
또한, 본 발명은 적어도 하나의 필터 엘리먼트가 교환 가능하게 배치되거나 또는 배치될 수 있는 액체용 필터의 필터 하우징으로서, 필터 하우징은
- 정화될 액체를 위한 적어도 하나의 유입구,
- 정화된 액체를 위한 적어도 하나의 유출구,
- 적어도 하나의 필터 엘리먼트의 제거 시 필터를 비우기 위한 액체를 위한 적어도 하나의 배출 채널,
- 상기 적어도 하나의 필터 엘리먼트를 설치 및 제거하기 위한 적어도 하나의 폐쇄 가능한 설치 개구부를
포함하는, 액체용 필터의 필터 하우징에 관한 것이다.
DE 20 2005 002 955 U1은 2개의 단부 디스크들을 가지며 그 중 적어도 하나는 중앙 관통 통로를 가지며 상기 단부 디스크들 사이에 배치된 필터 매체 바디를 갖는, 액체 필터, 특히 오일 필터를 위한 필터 인서트를 개시한다. 액체 필터는 커버가 제공된 필터 하우징을 포함하며, 그 안에 필터 인서트가 배치되며 또한 정화될 액체를 위한 유입구 채널 및 정화된 액체를 위한 유출구 채널에 추가로, 필터 인서트 교체 시 필터를 비우기 위한 배출 채널이 제공된다. 배출 채널의 폐쇄 부재로서, 폐쇄 핀이 제공되며, 이것은 배출 채널을 향하는 필터 인서트의 단부면으로부터 축 방향으로 외향으로 연장되며, 이것은 필터 인서트의 설치된 상태에서 배출 채널의 섹션에 밀봉되어 있으며, 필터 인서트를 하우징으로부터 빼내자마자 배출 채널이 해제되면서 하우징으로부터 필터 인서트를 빼낼 수 있다.
본 발명은 배출 개구부의 폐쇄 및 해제가 보다 간단하고 신뢰 가능하게 실현될 수 있는 상기 언급된 유형의 필터 엘리먼트, 필터, 및 필터 하우징을 설계하는 목적을 갖는다.
상기 목적은, 축에 대하여 축 방향인, 자유 단부면에서 적어도 하나의 배출 폐쇄 요소가 축에 대하여 적어도 부분적으로 축 방향으로 배향된 적어도 하나의 폐쇄 표면을 포함하며, 이것은 하우징 관련 배출 개구부를 둘러싸는 대응하는 하우징 관련 밀봉 섹션에서 축에 대하여 축 방향으로 밀봉하도록 놓일 수 있다는 점에서 본 발명에 따르는 필터 엘리먼트에 의해 달성된다.
본 발명에 따르면, 적어도 하나의 배출 폐쇄 요소가 축 방향으로 배출 개구부를 밀봉 폐쇄할 수 있도록 구성된다. 적어도 하나의 배출 폐쇄 요소는 폐쇄된 상태에서 하우징 관련(하우징 측) 배출 개구부를 덮으며, 적어도 하나의 폐쇄 표면은 하우징 관련(하우징 측) 밀봉 섹션에 대하여 축 방향으로 작용하면서 밀봉한다. 이러한 방식으로, 종래 기술의 필터 인서트에 대한 경우에서와 같이, 적어도 하나의 배출 폐쇄 요소를 배출 개구부 내로 삽입하는 것이 필요하지 않는다. 적어도 하나의 배출 폐쇄 요소는 폐쇄된 상태에서 배출 개구부의 그리고 대응하는 배출 채널의 완전히 바깥쪽에 배치될 수 있다. 이러한 방식으로, 필터 엘리먼트는 필터 하우징에 보다 큰 공차로 배치될 수 있다.
유리하게는, 적어도 하나의 폐쇄 표면은 배출 개구부의 가상의 축에 대해 원주 방향으로 연속적일 수 있다. 이러한 방식으로, 대응하는 원주 방향으로 연속적인 밀봉 작용이 실현될 수 있다.
적어도 하나의 배출 폐쇄 요소가 적어도 하나의 필터 엘리먼트의 단부면에 배치된다. 이러한 방식으로, 필터 엘리먼트는 안내하는 적어도 하나의 배출 폐쇄 요소로 축에 대해 축 방향으로 필터 하우징 내로 삽입될 수 있으며 따라서 적어도 하나의 배출 폐쇄 요소는 축 방향 밀봉 작용으로 배출 개구부를 자동적으로 폐쇄한다.
유리하게는, 배출 개구부는 필터 하우징의 바닥 영역에 배치될 수 있으며 이것은 축에 대하여 축 방향이다. 이러한 방식으로, 적어도 하나의 배출 폐쇄 요소는 필터 엘리먼트의 삽입 시 배출 개구부에 자동적으로 연결될 수 있다.
적어도 하나의 배출 폐쇄 요소는 축에 대해 편심으로 배치된다. 이러한 방식으로, 필터 엘리먼트의 중앙 영역은 다른 부품들, 특히 액체에 대한 유입구 또는 유출구를 위해 사용될 수 있다.
적어도 하나의 배출 폐쇄 요소는 축에 대해 원주 방향인 그 원주 방향 확장이 한정된다. 이것은 적어도 하나의 배출 폐쇄 요소가 축에 대해 원주 방향인 그 원주 방향으로 바람직하게는 단지 작은 섹션에 걸쳐 연장된다는 것을 의미한다. 이러한 방식으로, 이것은 공간 절약 방식으로 구현될 수 있다. 따라서 적어도 하나의 배출 폐쇄 요소는 단일 배출 폐쇄 요소로서 구현될 수 있다. 적어도 하나의 배출 폐쇄 요소는 대략 배출 개구부를 폐쇄할 수 있을 정도로 커야 한다. 이러한 방식으로 재료를 절약할 수 있다.
유리하게는, 필터 엘리먼트는 소위 중공 필터 엘리먼트로서 구현될 수 있다. 중공 필터 엘리먼트는 그것이 필터 매체, 특히 필터 매체를 갖는 필터 벨로즈에 의해 둘러싸이는 적어도 하나의 엘리먼트 내부를 포함하는 것을 특징으로 한다. 필터 매체는 외부에서 내부로 엘리먼트 내부로, 또는 역 방향으로 정화될 액체에 의해 관류될 수 있다. 엘리먼트 내부는 외부로의 액체 통로를 포함하며 이를 통해, 흐름 방향에 의존하면서, 정화된 액체가 엘리먼트 내부를 빠져나갈 수 있으며 또는 정화될 액체가 그 안으로 흐를 수 있다. 필터 매체는 축에 대해, 특히 엘리먼트 축에 대해 엘리먼트 내부를 원주 방향으로 둘러쌀 수 있다. 축에 대해 축 방향인 적어도 하나의 단부면에서, 필터 매체는 단부 바디, 특히 단부 디스크와 연결될 수 있다. 적어도 하나의 단부 바디는 엘리먼트 내부를 위한 적어도 하나의 관통 개구를 포함할 수 있다.
중공 필터 요소는 유리하게는 원형 단면을 갖는 소위 원형 필터 엘리먼트, 타원형 단면을 갖는 타원형 원형 필터 엘리먼트, 평평한 타원형 단면을 갖는 편평한 타원형 원형 필터 엘리먼트, 원형 단면은 주축을 향하여 축 방향으로 테이퍼지는 원뿔형 원형 필터 엘리먼트, 축 방향으로의 타원형 단면은 적어도 횡축 방향으로 테이퍼지는 원뿔형 타원형 원형 필터 엘리먼트, 축 방향의 평평한 타원형 단면은 적어도 횡축 방향으로 테이퍼지는 원뿔형 편평한 타원형 원형 필터 엘리먼트, 또는 다른 유형, 특히 각진 단면 및/또는 축 방향으로 다른 유형의 축 방향 단면 프로파일을 갖는 중공 필터 엘리먼트일 수 있다.
필터 매체는 유리하게는 축에 대해 원주 방향으로 폐쇄 또는 개방될 수 있다. 필터 매체는 특히 별 모양, 바람직하게는 지그재그 형상 또는 파형으로 접히거나 또는 만곡될 수 있다. 필터 매체는 또한 접히거나 만곡되지 않을 수도 있다.
필터 엘리먼트는 유리하게는 자동차의 내연기관의 엔진 오일 필터의 일부일 수 있다. 엔진 오일 필터는 유리하게는 내연기관의 엔진 오일 회로의 일부일 수 있다. 그것은 내연기관에 공급되는 엔진 오일을 정화시키는 역할을 할 수 있다. 그러나 본 발명은 자동차의 내연기관의 엔진 오일 회로의 엔진 오일 필터에 한정되지는 않는다. 대신에, 그것은 또한 상이한 유형들의 액체 시스템, 특히 자동차 또는 다른 기계들의 연료 시스템, 유압 시스템, 냉각 시스템, 또는 요소수용액을 갖는 유체 시스템에 대해 사용될 수 있다. 액체 필터는 자동차 기술 이외에서도, 특히 산업용 엔진에서도 사용될 수 있다.
본 발명은 자동차, 특히 승용차, 트럭, 버스, 농업 및/또는 건설 차량, 건설/농업 기계, 압축기, 산업용 엔진 또는 특히 내연 기관을 갖는 다른 장치들에 사용될 수 있다. 본 발명은 육상 차량, 수상 차량 및/또는 항공기에 사용될 수 있다.
유리한 실시형태에서, 필터 엘리먼트의 단부 디스크로부터 멀어지는 쪽을 향하는 배출 폐쇄 요소의 측면이 단부 디스크를 향하는 측면보다 더 큰 원주를 갖도록 적어도 하나의 배출 폐쇄 요소는 적어도 그 단면이 종 모양, 컵 모양, 보울 모양, 배관공의 플런저 모양 등으로 구성될 수 있다. 이러한 방식으로, 적어도 하나의 배출 폐쇄 요소는 배출 개구부 위에 배치되어 그것을 폐쇄할 수 있다. 적어도 하나의 배출 폐쇄 요소의 원주 벽은 이러한 상황에서 배출 개구부를 덮도록 배출 개구부를 둘러쌀 수 있다. 폐쇄 표면은 원주 벽의 자유 림에서 구현될 수 있다.
다른 유리한 실시형태에서, 적어도 하나의 배출 폐쇄 요소는 적어도 그의 섹션에서 탄성일 수 있다. 이러한 방식으로, 특히 필터 하우징 내의 필터 요소의 축 방향 위치 공차가 보상될 수 있다. 또한, 특히 작동으로 인한 진동을 더 잘 보상할 수 있다. 종형 또는 컵형 또는 유사한 형상의 배출 폐쇄 요소는 배출 개구부 위의 필터 하우징에 필터 요소를 설치할 때 배치될 수 있으며 그리고 하우징 관련(하우징 측) 밀봉 섹션에 대해 림을 갖는 축에 대한 대응하는 축 방향 압축에 의해 더 큰 밀봉 효과를 가질 수 있다.
다른 유리한 실시형태에서, 적어도 하나의 배출 폐쇄 요소는 축에 대해 단부면에 배치되는 필터 엘리먼트의 단부 바디에서 유지 장치에 의해 고정될 수 있다. 이러한 방식으로, 적어도 하나의 배출 폐쇄 요소는 필터 엘리먼트와 함께 설치 및 제거될 수 있다. 또한, 유지 기능에 대해 유지 장치 및 그 폐쇄 및 밀봉 기능에 대해 적어도 하나의 배출 폐쇄 요소가 각각 최적화될 수 있다.
단부면 단부 바디는 유리하게는 소위 단부 디스크일 수 있다. 필터 매체의 단부면은 단부면 단부 디스크에 의해 폐쇄될 수 있다.
유리하게는, 적어도 하나의 배출 폐쇄 요소는 유지 장치에 의해 단부면 단부 바디와 분리 가능하게 또는 분리 불가능하게 연결될 수 있다. 필터 요소는 적어도 하나의 배출 폐쇄 요소를 갖는 분리 가능한 유지 장치에 의해 개장될 수 있다.
대안적으로, 유지 장치는 파괴되어서만 분리 가능하도록 단부 바디에 연결될 수 있다. 이러한 방식으로, 상응하게 보다 안정적인 기계적 연결이 실현될 수 있다.
유리하게는, 적어도 하나의 배출 폐쇄 요소 및 유지 장치는 상이한 재료로 구현될 수 있다.
대안적으로, 유지 장치 및 적어도 하나의 배출 폐쇄 요소는 함께 일체형 또는 다중 부품 또는 다중 부품 구성으로 구현될 수 있다.
다른 유리한 실시형태에서, 유지 장치는 단부 바디에 대한 신속 연결에 의해 고정될 수 있다. 이러한 방식으로, 유지 장치와 엔드 바디 사이의 연결이 간단하고 신속하게 형성될 수 있다.
유리하게는, 유지 장치는 클램핑 연결, 잠금 연결, 클립 연결, 회전 및/또는 플러그 연결, 특히 스크류 연결 및/또는 바요넷 타입 연결 등 또는 여러 연결 타입들의 조합에 의해 엔드 바디에 고정될 수 있다.
다른 유리한 실시형태에서, 적어도 하나의 배출 폐쇄 요소는 분리 가능하도록 또는 파괴되어서만 분리 가능하도록 유지 장치에 연결될 수 있다.
유리하게는, 적어도 하나의 배출 폐쇄 요소가 유지 장치 내로 버튼식으로 설치될 수 있다. 버튼으로 간단하고 특히 분리 가능한 연결을 실현할 수 있다. 버트닝에 의해 유지 장치에서 배출 폐쇄 요소를 고정하기 위해, 추가의 구성 요소가 필요하지 않다. 바람직하게는 탄성 재료로 만들어진 배출 폐쇄 요소는 유지 장치의 리세스 내로 도입될 수 있고, 리세스 내로 도입된 후 탄성 재료의 팽창에 의해 유지 장치에 마찰 또는 형상 끼워맞춤에 의해 유지될 수 있다. 리세스는 예를 들어 블라인드 보어 형태로 일측이 폐쇄되는 개구, 또는 예를 들어 관통 보어 형태로 유지 장치를 관통하는 개구일 수 있다. 관통 개구의 경우, 배출 폐쇄 요소는 배출 폐쇄부로부터 멀어지는 쪽을 향하는 측으로부터 리세스 내로 당겨지거나 배출 폐쇄부를 향하는 측으로부터 리세스 내로 가압될 수 있다.
적어도 하나의 배출 폐쇄 요소는 특히 클램핑 연결, 잠금 연결, 클립 연결, 회전 및/또는 플러그 연결, 특히 스크류 연결 및/또는 바요넷 타입 연결 등 또는 여러 연결 타입들의 조합에 의해 유지 장치에 상이한 방식으로 또한 연결될 수 있다.
다른 유리한 실시형태에서, 필터 엘리먼트는 적어도 하나의 포지셔닝 장치의 적어도 일부를 포함할 수 있으며, 이에 의해 필터 하우징에서 축에 대한 필터 엘리먼트의 회전 배향이 명백하게 미리 정의될 수 있다. 적어도 하나의 포지셔닝 장치에 의해, 회전 배향에 대한 설치 시 필터 엘리먼트는 적어도 하나의 배출 폐쇄 요소가 배출 개구부에서 자동적으로 정확하게 위치되도록 배향될 수 있다. 이러한 방식으로, 필터 엘리먼트의 설치 및 적어도 하나의 배출 폐쇄 요소에 의한 배출 개구부의 자동 폐쇄가 보다 간단하고 신뢰 가능하게 실현될 수 있다.
적어도 하나의 포지셔닝 장치는 필터 엘리먼트의 잘못된 설치 또는 잘못된 필터 엘리먼트의 사용의 경우 필터 하우징의 폐쇄 및/또는 필터의 작동이 방지될 수 있도록 설계될 수 있다. 이러한 방식으로, 필터의 기능 안전성이 향상될 수 있다.
유리하게는, 적어도 하나의 포지셔닝 장치는 배출 개구부 및/또는 적어도 하나의 배출 폐쇄 요소로부터 공간적으로 분리되어 구현될 수 있다. 이러한 방식으로, 대응하는 구성 요소들은 특히 다른 위치들에서 보다 유연하게 구현될 수 있다.
다른 유리한 실시형태에서, 적어도 하나의 포지셔닝 장치는 적어도 하나의 엘리먼트 관련(엘리먼트 측) 포지셔닝 요소 및 적어도 하나의 대응하는 하우징 관련(하우징 측) 포지셔닝 요소를 포함할 수 있다. 적어도 하나의 엘리먼트 관련 포지셔닝 요소와 적어도 하나의 하우징 관련 포지셔닝 요소는 필터 하우징에서 필터 엘리먼트의 대응하는 회전 배향을 보장하기 위해 이러한 방식으로 서로 상호 작용할 수 있다.
다른 유리한 실시형태에서, 적어도 하나의 포지셔닝 요소는 적어도 하나의 함몰부를 포함할 수 있고 적어도 하나의 대응하는 포지셔닝 요소는 함몰부와 맞물릴수 있는 융기 부분을 포함할 수 있다.
유리하게는, 적어도 하나의 포지셔닝 장치는 필터 하우징 내에 필터 요소의 올바른 설치가 올바른 회전 방향으로만 가능하도록 구성될 수 있다. 그렇지 않으면, 필터는 특히 필터 엘리먼트의 폐쇄가 방지될 수 있도록 구성될 수 있다. 이러한 방식으로 설치 오류를 조기에 인식할 수 있다.
유리하게는, 적어도 하나의 포지셔닝 요소는 핀 또는 돌출부를 포함할 수 있다. 이러한 융기 부분은 대응하는 함몰부, 특히 각각의 다른 구성 요소의 구멍 또는 리세스와 상호 작용할 수 있다.
유리하게는, 축에 대한 적어도 하나의 포지셔닝 요소는 적어도 하나의 필터 엘리먼트에서 단부면에서 축 방향으로, 반경 방향 외향으로 및/또는 반경 방향 내향으로 배열될 수 있다. 축 방향 단부면 배열의 경우, 필터 엘리먼트의 반경 방향 팽창이 이에 따라 감소될 수 있다. 상응하여, 반경 방향 외향으로 또는 반경 방향 내향으로 배치된 포지셔닝 요소의 경우에, 필터 엘리먼트의 축 방향 팽창은 상응하여 감소될 수 있다. 포지셔닝 요소는 또한 단부면을 가로질러 내부에서 외부로 반경 방향으로 연장될 수 있다. 이것은 또한 단지 반경 방향 내측에 그리고 단부면에 또는 반경 방향 외측에 그리고 단부면에 배치될 수 있다.
유리하게는, 적어도 하나의 포지셔닝 장치는 필터 하우징의 하우징 축 또는 필터 하우징 내로 또는 밖으로 필터 엘리먼트의 설치/제거 축 및 필터 엘리먼트의 엘리먼트 축에 대하여 배출 채널 또는 배출 폐쇄 요소와 반경 방향으로 반대측에 위치된다.
대안적인 실시형태에서, 배출 채널 또는 배출 폐쇄 요소와 반경 방향 반대쪽에 배치된 배열로부터 벗어난 포지셔닝 장치는 필터 하우징의 하우징 축 또는 필터 하우징 내로 또는 밖으로 필터 엘리먼트의 설치/제거 축 및 필터 엘리먼트의 엘리먼트 축 주위에 각도로(비스듬히) 배열된다.
대안적으로 또는 추가적으로, 적어도 하나의 포지셔닝 장치는 필터 엘리먼트의 외부 형상 및 필터 엘리먼트를 위한 필터 하우징의 리셉터클의 대응하는 내부 형상에 의해 미리 결정될 수 있다. 따라서, 특히 축에 대해 비대칭인 필터 엘리먼트, 특히 비원형인 필터 엘리먼트는 대응하는 형상의 필터 하우징에 배열 될 수 있다. 이러한 방식으로, 별도의 포지셔닝 요소가 필요하지 않다.
상기 목적은, 또한 축에 대하여 축 방향인, 자유 단부면에서의 적어도 하나의 배출 폐쇄 요소가 축에 대하여 적어도 부분적으로 축 방향으로 배향된 적어도 하나의 폐쇄 표면을 포함하며, 이것은 하우징 관련 배출 개구를 둘러싸는 대응하는 하우징 관련 밀봉 섹션에서 축에 대하여 축 방향으로 밀봉하도록 놓인다는 점에서 본 발명에 따른 필터에 의해 달성된다.
유리한 실시형태에서, 필터 하우징은 적어도 하나의 포지셔닝 장치의 적어도 일부를 포함할 수 있으며 이에 의해 축에 대한 필터 하우징에서 적어도 하나의 필터 엘리먼트의 회전 배향이 명백하게 미리 정의된다. 이러한 방식으로, 필터 하우징에 설치 시 필터 엘리먼트는 적어도 하나의 배출 폐쇄 요소가 배출 개구부 위에 자동적으로 위치되도록 자동적으로 배향될 수 있다.
또한, 상기 목적은 필터 하우징이 적어도 하나의 포지셔닝 장치의 적어도 일부를 포함하며 이에 의해 가상의 축에 대한 필터 하우징에서 적어도 하나의 필터 엘리먼트의 회전 배향이 명백하게 미리 정의되며 적어도 하나의 포지셔닝 장치의 적어도 하나의 하우징 관련 부분은 적어도 하나의 배출 채널과 공간적으로 분리되어 배치된다는 점에서 본 발명에 따른 필터 하우징에 의해 달성된다.
다른 측면에서, 본 발명에 따른 필터 요소, 본 발명에 따른 필터 및 본 발명에 따른 필터 하우징 및 각각의 유리한 실시형태들과 관련하여 도시된 특징 및 장점은 서로 유사하게 적용되며, 그 반대의 경우도 마찬가지이다. 개별 특징 및 장점은 물론 서로 결합될 수 있으며, 여기서 개별 효과들의 합을 넘어서는 추가의 유리한 효과들이 발생할 수 있다.
본 발명은 배출 개구부의 폐쇄 및 해제가 보다 간단하고 신뢰 가능하게 실현될 수 있는 상기 언급된 유형의 필터 엘리먼트, 필터, 및 필터 하우징을 설계하는 효과를 갖는다.
본 발명의 다른 이점, 특징, 및 상세는 본 발명의 실시형태들이 도면을 참조로 더욱 상세히 설명되는 이하의 기술로부터 유래한다. 당업자는 또한 도면, 상세한 설명, 및 청구항들에 개시된 특징들을 개별적으로 유리하게 조합하여 고려하고 이들을 유리한 추가 조합들로 조합할 것이다. 이것은 다음과 같이 개략적으로 도시된다:
도 1은 필터 엘리먼트가 교환 가능하게 배치된 필터 하우징을 갖는, 제1 실시형태에 따른 액체용 필터의 섹션의 종단면도를 도시하며;
도 2는 단면선 II-II를 따른 도 1의 필터의 단면도를 도시하며;
도 3은 제2 실시형태에 따른 액체용 필터의 섹션의 종단면도를 도시하며;
도 4는 단면선 IV-IV을 따른 도 3의 필터의 단면도를 도시하며;
도 5는 제 3 실시형태에 따른 액체용 필터의 섹션의 종단면도를 도시한다.
도면에서, 동일한 구성요소에는 동일한 참조부호가 제공된다.
도 1 및 도 2에는, 제1 실시형태에 따른 액체, 예를 들어 엔진 오일을 정화하기 위한 필터(10)가 도시된다. 필터(10)는 예를 들어 엔진 오일을 정화하기 위해 자동차의 내연기관의 엔진 오일 회로에 배치 될 수 있다.
필터(10)는 필터 엘리먼트(14)가 교환 가능하게 배열되는 개방 가능한 필터 하우징(12)을 포함한다.
필터 하우징(12)은 정화될 액체를 위한 유입구(도면에 미도시), 정화된 액체를 위한 유출구(16), 필터 엘리먼트(14)의 제거 시 필터(10)를 비우기 위한 배출 채널(18), 및 필터 하우징(12)의 내부에 있는 필터 엘리먼트(14)를 위한 리셉터클(28) 내의 필터 엘리먼트(14)의 설치 및 제거를 위한 설치 개구부(도면에 미도시)를 포함한다. 설치 개구부는 예를 들어 필터 엘리먼트(14)의 교환을 위해 개방 될 수 있는 도시되지 않은 하우징 커버로 폐쇄 가능하다.
유출구(16)는 실린더 섹션(20)에서 실현된다. 실린더 섹션(20)은 필터 하우징(12)의 바닥 섹션(24)으로부터 리셉터클(28)의 가상의 축(22)과 동축으로 연장된다. 실린더 섹션(20)은 바닥 섹션(24)과 일체로 연결된다. 바닥 섹션 (24)은 설치 개구부 및 하우징 커버에 대하여 축 방향으로 반대편에 배치되는 측에 위치된다.
축(22)은 실시형태에서 필터 하우징(12)의 하우징 축, 필터 하우징(12) 내로 또는 밖으로의 필터 엘리먼트(14)의 설치/제거 축 및 필터 엘리먼트(14)의 엘리먼트 축과 일치한다. 명확성을 위해, 이하에서 엘리먼트 축, 하우징 축 및 설치/제거 축에는 동일한 참조 부호(22)가 제공되고 짧게 축(22)으로 지칭된다. 필터 엘리먼트(14)가 제거되는 경우, 맥락에 의존하면서, 하우징 축, 엘리먼트 축 및/또는 설치/제거 축을 의도하는 것으로 이해된다. 이하에서 "반경 방향", "동축의", "축 방향", "접선 방향", "원주 방향", "동심의", "편심의" 등이 언급될 때, 다른 언급이 없다면, 이것은 축(22)과 관련이 있다.
배출 채널(18)은 바닥 섹션(24)에서 편심으로 축(22)에 대해 배열된다. 예를 들어, 배출 채널(18)의 가상의 축은 축(22)에 평행하게 연장된다. 배출 채널(18)은 배출 개구부(26)와 함께 리셉터클(28) 내로 개방된다. 대안적으로, 배출 채널(18)의 축은 또한 축(22)에 대해 경사지게 연장될 수 있다.
또한, 바닥 섹션(24)에는 블라인드 보어 형태의 하우징 관련 포지셔닝 요소(30)가 배치된다. 하우징 관련 포지셔닝 요소(30)는 전체적으로 32로 식별되는 포지셔닝 장치의 일부이며, 이에 의해 축(22)에 대한 필터 하우징(12)의 리셉터클(28)에서 필터 엘리먼트(14)의 회전 배향이 명백하게 사전 정의될 수 있다. 하우징 관련 포지셔닝 요소(30)는 배출 채널(18)과 배출 개구부(26)로부터 공간적으로 분리되어 구현된다. 예를 들어, 하우징 관련 포지셔닝 요소(30)는 배출 채널(18)에 대해 반경 방향 반대쪽 축(22)의 측면에 위치된다. 포지셔닝 요소(30)의 블라인드 보어의 가상의 축은 축(22)에 평행한 축으로 연장된다.
필터 엘리먼트(14)는 소위 원형 필터 엘리먼트로서 예시적인 방식으로 구현된다. 필터 엘리먼트(14)는 예를 들어 지그재그 형태로 접히고 원주 방향으로 폐쇄되는 필터 매체(34)를 포함한다. 필터 매체(34)는 필터 엘리먼트(14)의 엘리먼트 내부(36)를 원주 방향으로 연속적으로 둘러싼다. 축 방향 단부면들에서, 필터 매체(34)는 소위 단부 디스크와 각각 연결되며 그 중 도 1에는 바닥 섹션(24)을 향하는 유출구 측에 있는 단부 디스크(38)만이 도시된다. 유출구 측 관련 단부 디스크(38)는 중앙 동축 개구부를 포함하며 이를 통해 하우징 측 관련 실린더 섹션(20)이 통과된다.
배출 폐쇄 요소(42)는 링형 유지 장치(40)에 의해 유출구측 관련 단부 디스크(38)에 고정된다. 배출 폐쇄 요소(42)는 필터 엘리먼트(14)가 올바르게 설치될 때 배출 개구부(26)를 폐쇄하는 역할을 한다.
예시적인 방식으로 유지 장치(40)는 유출구 측 관련 단부 디스크(38)와 클립 연결에 의해 연결된다. 이를 위해, 유지 장치(40)는 반경 방향 외측 원주 측에서 원주 방향으로 분포된 복수의 잠금 후크들(44)을 포함한다. 잠금 후크들(44)은 외부로부터 단부 디스크(38)의 반경 방향 외측 동축 원통형 원주 벽과 각각 맞물리고, 단부 디스크(38)의 원주 벽 뒤의 바닥 섹션(24)으로부터 축 방향으로 멀어지는 쪽을 향하는 측에 로킹된다.
유출구 측 관련 단부 디스크(38)로부터 축 방향으로 멀어지는 쪽을 향하는 측에서, 유지 장치(40)는 배출 폐쇄 요소(42)가 버튼식으로 설치되는 리셉터클(46)을 포함한다.
축(22)에 대해 반경 방향으로 반대쪽에 위치하는 측에서, 핀 형태의 엘리먼트 관련 포지셔닝 요소(48)가 유출구 측 관련 단부 디스크(38)로부터 축 방향으로 멀어지는 쪽을 향하는 유지 장치(40)의 측에 배치된다. 따라서, 엘리먼트 관련 포지셔닝 요소(48)는 배수 폐쇄 요소(42)로부터 공간적으로 분리되어 실현된다. 엘리먼트 관련 포지셔닝 요소(48)의 가상의 축은 축(22)에 평행하게 연장된다. 엘리먼트 관련 포지셔닝 요소(48)는 배출 개구부(26)에 대한 하우징 관련 포지셔닝 요소(30)와 동일한 방식으로 배출 폐쇄 요소(42)에 대해 배치된다. 엘리먼트 관련 포지셔닝 요소(48)가 하우징 관련 포지셔닝 요소(30)와 맞물리는 필터 엘리먼트(14)의 정확한 회전 배향에서, 배출 폐쇄 요소(42)는 배출 개구부(26)를 폐쇄한다. 다른 부정확한 회전 배향에서는, 엘리먼트 관련 포지셔닝 요소(48)는 필터 엘리먼트(14)가 필터 하우징(12)에 완전히 설치될 수 있는 것을 방지하며 따라서 하우징 커버가 닫힐 수 없다.
배출 폐쇄 요소(42)는 종과 유사한 형상을 갖는 폐쇄 섹션(50)을 포함한다. 폐쇄 섹션(50)의 자유 림은 필터 엘리먼트(14)로부터 멀어지는 쪽을 향하고 배출 개구부(26)를 향한다. 폐쇄 섹션(50)의 자유 림은 축 방향으로 배향된 폐쇄 표면(51)을 형성한다. 폐쇄 표면(51)은 배출 폐쇄 요소(42)의 가상의 축에 대해 원주 방향으로 연속적이다. 폐쇄 섹션(50)은 바닥 섹션(24)을 향한 방향으로 필터 엘리먼트(14)의 대응 축 방향 압력에 의해 탄성 변형될 수 있고 따라서 밀봉 효과를 개선할 수 있도록 탄성 재료로 만들어진다. 필터 엘리먼트(14)가 올바르게 설치될 때, 폐쇄 표면(51)은 바닥 섹션(24)의 대응하는 밀봉 섹션(52)을 축 방향으로 밀봉하도록 놓인다. 밀봉 섹션(52)은 축에 대해 배출 개구부(26)를 원주 방향으로 연속적으로 둘러싼다.
필터(10)의 작동 동안, 정화될 액체는 유입구를 통해 필터 하우징(12) 내로 도입되고 필터 엘리먼트(14)를 반경 방향으로 둘러싸는 환형 유입구 챔버(54)로 진입한다. 정화될 액체는 반경 방향으로 외부에서 내부로 흐르며 필터 매체(34)를 통해 엘리먼트 내부(36)로 흐른다. 필터 매체(34)에 의해 액체는 정화된다. 정화된 액체는 엘리먼트 내부(36)로부터 유출구(16)로 통과하며 이러한 방식으로 필터 하우징(12)을 빠져나간다.
필터 엘리먼트(14)의 교환을 위해, 도면에 도시되지 않은 하우징 커버가 개방된다. 필터 엘리먼트(14)는 리셉터클(28)로부터 축 방향으로 빠져나간다. 이 경우 배출 개구부(26)는 배출 폐쇄 요소(42)에 의해 개방되어 필터 하우징(12)에 포함된 액체가 배출 채널(18)을 통해 배출될 수 있고 따라서 필터 하우징(12)은 비워진다.
새로운 필터 엘리먼트(14)의 설치를 위해, 필터 엘리먼트(14)는 축 방향으로 리셉터클(28) 내로 이어지는 유지 장치(40)와 함께 삽입된다. 필요에 따라, 엘리먼트 관련 포지셔닝 요소(42)가 하우징 관련 포지셔닝 요소(30) 내로 활주할 수 있도록 필터 엘리먼트(14)는 필터 하우징(12)에 대해 축(22)을 중심으로 회전되어야 한다. 이러한 회전 배향에서, 배출 폐쇄 요소(42)는 배출 개구부(26) 위에 위치된다. 예를 들어, 필터 엘리먼트(14) 상의 대응 축 방향 힘에 의해, 하우징 커버를 폐쇄 할 때, 배출 폐쇄 요소(42)의 폐쇄 표면(51)은 하우징 관련 밀봉 섹션(52)에 대해 축 방향으로 밀봉 밀착되고, 이러한 방식으로 배출 개구부(26)는 밀봉 폐쇄된다. 필터(10)는 하우징 커버를 완전히 닫은 후에 작동 가능하다.
도 3 및 도 4에는, 제2 실시형태에 따른 필터(10)가 도시된다. 도 1 및 도 2의 제1 실시형태와 유사한 구성 요소들에는 동일한 참조 부호들이 제공된다. 도 1 및 도 2의 제1 실시형태에 따른 필터(10)와 대조적으로, 제2 실시형태에서는, 예를 들어 도 4에 도시된 바와 같은 하우징 관련 포지셔닝 요소(130)는 필터 하우징(12)의 원주 벽의 반경 방향 내주 측에서 반경 방향 함몰부로서 실현된다. 대응하는 엘리먼트 관련 포지셔닝 요소(148)는 유지 장치(40)의 반경 방향 외주 측에서 대응하는 돌출부로서 실현되며, 이것은 반경 방향 외향으로 연장된다. 제1 실시형태에서와 같이, 포지셔닝 요소(130, 148)는 축(22)에 대하여 배출 폐쇄 요소(42) 및 배출 개구부(26)와 반경 방향으로 반대측에 위치되고, 이들로부터 공간적으로 분리되어있다.
도 5에는, 제3 실시형태에 따른 필터(10)가 도시되어 있다. 도 3 및 도 4의 제2 실시형태와 유사한 구성 요소들에는 동일한 참조 부호들이 제공된다. 도 3 및도 4의 제2 실시형태에 따른 필터(10)와 대조적으로, 제3 실시형태에서는 반경 방향 함몰 형태의 2개의 하우징 관련 포지셔닝 요소들(230)이 실린더 섹션(20)의 반경 방향 외주 벽에 배열된다. 대응하는 엘리먼트 관련 포지셔닝 요소들(248)은 유지 장치(40)의 반경 방향 내주 측에서 대응하는 반경 방향 돌출부로서 실현된다.
또한, 제1 및 제2 실시형태에서와 같이 반경 방향 외주 측에 있는 잠금 후크들(44) 대신에, 대응하는 잠금 후크들(244)은 유지 장치(40)의 반경 방향 내주 측에 배열된다. 이들 잠금 후크들(244)은 단부 디스크(38)의 대응하는 반경 방향 내측 원통형 동축 원주 벽 뒤에서 잠긴다.

Claims (14)

  1. 필터(10)의 필터 하우징(12) 내에 교환 가능하게 배치되거나 또는 배치될 수 있는 액체용 필터(10)의 필터 엘리먼트(14)로서,
    - 가상의 축(22)을 원주 방향으로 둘러싸는 적어도 하나의 필터 매체(34),
    - 필터 엘리먼트(14)의, 상기 축(22)에 대해 축 방향인, 단부면에 편심으로 배치되는 적어도 하나의 배출 폐쇄 요소(42)로서, 이에 의해, 필터 엘리먼트(14)의 제거 시 필터(10)를 비우는 역할을 하는, 필터 하우징(12)의 배출 채널(18)의 배출 개구부(26)가 필터 엘리먼트(14)의 설치된 상태에서 폐쇄되는, 적어도 하나의 배출 폐쇄 요소(42)를
    가지며,
    적어도 하나의 배출 폐쇄 요소(42)는 상기 축(22)에 대해 원주 방향인 그 원주 방향 확장이 한정되는, 필터 엘리먼트에 있어서,
    축(22)에 대하여 축 방향인, 자유 단부면에서의 적어도 하나의 배출 폐쇄 요소(42)가 축(22)에 대하여 적어도 부분적으로 축 방향으로 배향된 적어도 하나의 폐쇄 표면(51)을 포함하며, 이것은 하우징 관련 배출 개구부(26)를 둘러싸는 대응하는 하우징 관련 밀봉 섹션(52)에서 축(22)에 대하여 축 방향으로 밀봉하도록 놓일 수 있는 것을 특징으로 하는 필터 엘리먼트.
  2. 제1항에 있어서,
    적어도 하나의 배출 폐쇄 요소(42)는 적어도 그 섹션이 종 모양, 컵 모양 등으로 구성되는 것을 특징으로 하는 필터 엘리먼트.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    적어도 하나의 배출 폐쇄 요소(42)는 적어도 그의 섹션에서 탄성인 것을 특징으로 하는 필터 엘리먼트.
  4. 선행하는 항들 중 어느 한 항에 있어서,
    적어도 하나의 배출 폐쇄 요소(42)는 축(22)에 대해 단부면에 배치되는 필터 엘리먼트(14)의 단부 바디(38)에서 유지 장치(40)에 의해 고정되는 것을 특징으로 하는 필터 엘리먼트.
  5. 제4항에 있어서,
    유지 장치(40)는 신속 연결(44)에 의해 단부 바디(38)에 고정되는 것을 특징으로 하는 필터 엘리먼트.
  6. 제4항 또는 제5항에 있어서,
    적어도 하나의 배출 폐쇄 요소(42)는 분리 가능하도록 또는 파괴되어서만 분리 가능하도록 유지 장치(40)에 연결되는 것을 특징으로 하는 필터 엘리먼트.
  7. 선행하는 항들 중 어느 한 항에 있어서,
    필터 엘리먼트(14)는 적어도 하나의 포지셔닝 장치(32)의 적어도 일부를 포함하며 이에 의해 축(22)에 대한 필터 하우징(12) 내의 필터 엘리먼트(14)의 회전 배향이 명백하게 미리 정의되는 것을 특징으로 하는 필터 엘리먼트.
  8. 제7항에 있어서,
    적어도 하나의 포지셔닝 장치(32)는 적어도 하나의 대응하는 하우징 관련 포지셔닝 요소(30; 130; 230)와 상호 작용하는 적어도 하나의 엘리먼트 관련 포지셔닝 요소(48; 148; 248)를 포함하는 것을 특징으로 하는 필터 엘리먼트.
  9. 제8항에 있어서,
    적어도 하나의 엘리먼트 관련 포지셔닝 요소(48; 148; 248)는 하우징 관련 함몰부와 맞물릴 수 있는 융기 부분을 포함하는 것을 특징으로 하는 필터 엘리먼트.
  10. 적어도 하나의 필터 엘리먼트(14)가 교환 가능하게 배치되는 필터 하우징(12)을 갖는 액체용 필터(10)로서, 필터 하우징(12)은
    - 정화될 액체를 위한 적어도 하나의 유입구,
    - 정화된 액체를 위한 적어도 하나의 유출구(16),
    - 적어도 하나의 필터 엘리먼트(14)의 제거 시 필터(10)를 비우기 위한 액체를 위한 적어도 하나의 배출 채널(18),
    - 적어도 하나의 필터 엘리먼트(14)를 설치 및 제거하기 위한 적어도 하나의 폐쇄 가능한 설치 개구부를
    포함하며,
    적어도 하나의 필터 엘리먼트(14)는
    - 가상의 축(22)을 원주 방향으로 둘러싸는 적어도 하나의 필터 매체(34),
    - 필터 엘리먼트(14)의, 상기 축(22)에 대해 축 방향인, 단부면에 편심으로 배치되는 적어도 하나의 배출 폐쇄 요소(42)로서, 이에 의해, 배출 채널(18)의 배출 개구부(26)가 필터 엘리먼트(14)의 설치된 상태에서 폐쇄되는, 적어도 하나의 배출 폐쇄 요소(42)를
    포함하며,
    적어도 하나의 배출 폐쇄 요소(42) 및 배출 개구부(26)는 상기 축(22)에 대해 그 원주 방향 확장이 각각 한정되는, 필터에 있어서,
    축(22)에 대하여 축 방향인, 자유 단부면에서의 적어도 하나의 배출 폐쇄 요소(42)가 축(22)에 대하여 적어도 부분적으로 축 방향으로 배향된 적어도 하나의 폐쇄 표면(51)을 포함하며, 이것은 하우징 관련 배출 개구부(26)를 둘러싸는 대응하는 하우징 관련 밀봉 섹션(52)에서 축(22)에 대하여 축 방향으로 밀봉하도록 놓이는 것을 특징으로 하는 필터.
  11. 제10항에 있어서,
    필터 하우징(12)은 적어도 하나의 포지셔닝 장치(32)의 적어도 일부를 포함하며 이에 의해 축(22)에 대한 필터 하우징(12) 내의 적어도 하나의 필터 엘리먼트(14)의 회전 배향이 명백하게 미리 정의되는 것을 특징으로 하는 필터.
  12. 제11항에 있어서,
    적어도 하나의 포지셔닝 장치(32)는 적어도 하나의 대응하는 하우징측 포지셔닝 요소(30; 130; 230)와 상호 작용할 수 있는 적어도 하나의 엘리먼트 관련 포지셔닝 요소(48; 148; 248)를 포함하는 것을 특징으로 하는 필터.
  13. 제12항에 있어서,
    적어도 하나의 포지셔닝 요소(30; 130; 230)는 적어도 하나의 함몰부를 포함하며 그리고 적어도 하나의 대응하는 포지셔닝 요소(48; 148; 248)는 함몰부와 맞물릴 수 있는 융기 부분을 포함하는 것을 특징으로 하는 필터 엘리먼트.
  14. 적어도 하나의 필터 엘리먼트(14)가 교환 가능하게 배치되거나 또는 배치될 수 있는 액체용 필터(10)의 필터 하우징(12)으로서, 필터 하우징(12)은
    - 정화될 액체를 위한 적어도 하나의 유입구,
    - 정화된 액체를 위한 적어도 하나의 유출구(16),
    - 적어도 하나의 필터 엘리먼트(14)의 제거 시 필터(10)를 비우기 위한 액체를 위한 적어도 하나의 배출 채널(18),
    - 상기 적어도 하나의 필터 엘리먼트(14)를 설치 및 제거하기 위한 적어도 하나의 폐쇄 가능한 설치 개구부를
    포함하는, 액체용 필터의 필터 하우징에 있어서,
    필터 하우징(12)은 적어도 하나의 포지셔닝 장치(32)의 적어도 일부를 포함하며 이에 의해 가상의 축(22)에 대한 필터 하우징(12) 내의 적어도 하나의 필터 엘리먼트(14)의 회전 배향이 명백하게 미리 정의되며, 적어도 하나의 포지셔닝 장치(32)의 적어도 하나의 하우징 관련 부분은 적어도 하나의 배출 채널(18)로부터 공간적으로 분리되어 배치되는 것을 특징으로 하는 필터 하우징.
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