KR20210111275A - 필터에 대한 디바이스, 시스템 및 방법 - Google Patents

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Abstract

본 개시는 일반적으로 여과 분야에 관한 것이다. 특히, 본 개시는 금속 섬유 매체의 다공성 바디들을 통한 높은 유속 및 낮은 차압을 위한 여과 디바이스, 시스템 및 방법에 관한 것이다.

Description

필터에 대한 디바이스, 시스템 및 방법
본 개시는 일반적으로 여과(filtration)의 분야에 관한 것이다. 특히, 본 개시는 금속 섬유 매체의 다공성 바디를 통한 높은 유속 및 낮은 차압을 위한 여과 디바이스, 시스템 및 방법에 관한 것이다.
유체 흐름을 제공하는 공급 라인은 유체가 처리를 위해 사용되기 전에 여과가 필요할 수 있다. 유입구로부터의 유체의 초기 압력은 처리를 위해 최종 유출구에서 공급되는 것보다 상당히 높을 수 있다. 벌크 필터(bulk filter) 등과 같은 기존 필터는 유체 흐름을 실질적으로 방해하거나 추가 코팅층 및/또는 낮은 압력 강하를 달성하기 위해 표면적을 증가시키는 플리츠 가공(pleating)과 같은 추가 처리 전략이 필요할 수 있는 분말 금속 기반의 고밀도 매체를 자주 사용한다. 이러한 필터는 높은 유량을 수용 할 수 없거나 직렬로 배열된 여러 필터들이 필요로 할 수 있기 때문에 작은 직경과 길이에서는 효과가 없을 수도 있다. 이러한 필터로 인한 압력 강하는 처리에 바람직하지 않을 수 있으며 원하는 높은 유속을 유지하기 위해 시스템에 추가 에너지 및 비용이 필요할 수 있다.
다양한 유리한 흐름 및 여과 성능 결과가 본 개시의 여과 디바이스, 시스템 및 방법에 의해 실현될 수 있으며, 이는 바람직하지 않은 압력 차이없이 유입구 및 유출구 모두에서 바람직한 유속을 허용한다.
본 개시의 실시 예들은 유량의 상당한 압력 강하 또는 손실없이 일반적으로 유체 여과를 도울 수 있다. 일 실시 예에서, 필터는 다공성 길게 연장된 바디(porous elongate body)를 포함할 수 있다. 다공성 길게 연장된 바디는 금속 섬유 매체를 포함할 수 있고 개방된 제1 단부, 폐쇄된 제2 단부, 및 그것을 통해 흐르는 유체를 여과하도록 구성된 다공성 측벽을 가질 수 있다. 덕트는 제1 단부에서 제2 단부까지 연장될 수 있다. 다공성 길게 연장된 바디는 제1 단부로부터, 덕트 내로, 그리고 다공성 측벽을 가로지르는 흐름 경로를 정의 할 수 있다. 고체 플레이트(solid plate)는 제2 단부에 있을 수 있다. 페룰은 다공성 길게 연장된 바디의 제1 단부 주위에 연결될 수 있다. 다공성 길게 연장된 바디는 롤링된 금속 섬유 매체 시트를 포함할 수 있다. 제1 심 용접부는 롤링된 금속 섬유 매체 시트의 단부를 따라 연장될 수 있다. 제2 심 용접부는 다공성 길게 연장된 바디를 따라 연장되는 길이 방향 축을 중심으로 제1 심 용접부로부터 약 180도 실질적으로 오프셋된 다공성 길게 연장된 바디를 따라 있을 수 있다. 다공성 측벽을 가로 지르는 흐름 경로를 통한 유체의 흐름은 제곱 인치당 약 10 파운드 미만의 압력 차이를 포함할 수 있다.
또 다른 양태에서, 필터 시스템은 각각 금속 섬유 매체를 포함하는 복수의 다공성 길게 연장된 바디를 포함할 수 있다. 각각의 바디는 개방된 제1 단부, 폐쇄된 제2 단부, 제1 단부에서 제2 단부로 연장되는 덕트를 가질 수 있으며, 제1 단부로부터, 덕트 내로, 그리고 다공성 측벽을 가로지르는 흐름 경로를 정의 할 수 있다. 하우징은 복수의 다공성 길게 연장된 바디들 주위에 배치된 유입구 및 유출구를 가질 수 있다. 복수의 다공성 길게 연장된 바디들은 각각의 제1 단부가 유입구를 향해 배향될 수 있고 각각의 제2 단부가 유출구를 향해 배향될 수 있도록 하우징 내에 병렬로 배치될 수 있다. 복수의 다공성 길게 연장된 바디들의 각각은 제2 단부에 고체 플레이트를 포함할 수 있다. 고체 플레이트들의 각각은 하우징의 유출구 브레이스에 연결될 수 있다. 복수의 다공성 길게 연장된 바디들의 각각은 제1 단부 주위에 연결된 페룰을 포함할 수 있다. 페룰들의 각각은 하우징의 유입구 브레이스에 연결될 수 있다. 복수의 다공성 길게 연장된 바디들의 각각은 롤링된 금속 섬유 매체 시트를 포함할 수 있다. 복수의 다공성 길게 연장된 바디들의 각각은 롤링된 금속 섬유 매체 시트의 단부를 따라 제1 심 용접부를 포함할 수 있다. 복수의 다공성 길게 연장된 바디들의 각각은 다공성 길게 연장된 바디를 따라 연장되는 길이 방향 축을 중심으로 제1 심 용접부로부터 약 180도 실질적으로 오프셋된 제2 심 용접부를 포함할 수 있다. 유입구에서 유출구를 통한 필터 시스템을 통한 유체의 흐름은 분당 500 표준 리터 이상의 유량과 평방 인치당 약 10 파운드 미만의 압력 차이를 포함할 수 있다.
다른 양태에서, 필터를 제조하는 방법은 복수의 금속 섬유들을 제1 얇은 시트로 압축하는 것을 포함할 수 있다. 제1 얇은 시트가 절단될 수 있다. 제1 얇은 시트는 시트의 일부가 그 자체로 중첩되는 부분이 있도록 제1 다공성 길게 연장된 바디로 롤링될 수 있다. 그 부분은 약 1/8 인치일 수 있다. 다공성 길게 연장된 바디의 부분은 심 용접될 수 있다. 심 용접은 다공성 길게 연장된 바디의 길이 방향 축에 대해 실질적으로 180도 오프셋된 다공성 길게 연장된 바디의 길이를 따라 이루어질 수 있다. 커넥터는 다공성 길게 연장된 바디의 제1 단부 주위에 심 용접될 수 있다. 고체 플레이트는 다공성 길게 연장된 바디의 제2 단부에서 심 용접될 수 있다. 제2 얇은 시트가 다공성 길게 연장된 바디의 주위에 배치될 수 있다.
본 개시의 비 제한적인 실시 예는 첨부된 도면을 참조하여 예로서 설명되며, 이는 개략적이고 축척으로 그려지도록 의도되지 않는다. 도면에서, 예시된 각각의 동일하거나 거의 동일한 구성 요소는 일반적으로 단일 숫자로 표시된다. 명료함을 위해, 모든 구성 요소가 모든 도면에서 라벨링되는 것은 아니며, 당업자가 본 개시를 이해할 수 있도록 예시가 필요하지 않은 경우 각 실시 예의 모든 구성 요소가 도시되지도 않는다. 도면에서:
도 1은 본 개시의 일 실시 예에 따른 필터를 도시한다.
도 2는 본 개시의 일 실시 예에 따른 필터의 단부 부분을 도시한다.
도 3a는 본 개시의 일 실시 예에 따른 복수의 다공성 길게 연장된 바디들을 포함하는 필터 시스템의 축 방향 도면이다.
도 3b는 도 3a의 시스템의 길이 방향 단면을 도시한다.
도 4는 본 개시의 일 실시 예에 따른 필터를 제조하는 방법을 예시한다.
본 개시는 설명된 특정 실시 예에 제한되지 않는다. 본원에서 사용된 용어는 특정 실시 예를 설명하기 위한 목적으로만 사용되며 첨부된 특허 청구 범위를 제한하려는 의도가 아니다. 달리 정의되지 않는 한, 본원에서 사용되는 모든 기술적 용어는 본 개시가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 갖는다.
본원에서 사용된 바와 같이, 단수 형태("a", "an" 및 "the")는 문맥상 명백하게 달리 나타내지 않는 한 복수 형태도 포함하도록 의도된다. 본원에서 사용될 때 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)" 또는 "포함한다(includes)" 및/또는 "포함하는(including)"이라는 용어는 언급된 특징, 영역, 단계, 요소 및/또는 구성 요소의 존재를 지정하고, 그러나 하나 이상의 다른 특징, 영역, 정수, 단계, 연산, 요소, 구성 요소 및/또는 그 그룹의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
본원에서 사용된 바와 같이, "및(and)"은 문맥상 명백하게 달리 나타내지 않는 한, 그렇게 결합된 구조, 구성 요소, 특징 등의 각각을 포함하며, 그리고 접속사 "또는(or)"은 문맥상 명백하게 달리 지시하지 않는 한, 단일로 그리고 임의의 조합 및 수로 결합된 구조, 구성 요소, 특징 등의 하나 또는 다른 것을 포함한다.
모든 숫자 값은 명시적으로 표시되었는지 여부에 관계없이 "약(about)"이라는 용어에 의해 수정되는 것으로 간주된다. 숫자 값과 관련하여 용어 "약"은 일반적으로 당업자가 인용된 값과 동등하다고 간주 할 숫자의 범위를 의미한다(즉, 동일한 기능 또는 결과를 가짐). 많은 경우에, 용어 "약"은 가장 가까운 유효 숫자로 반올림된 숫자를 포함할 수 있다. 용어 "약"의 다른 사용(즉, 숫자 값이 아닌 콘텍스트의)은 달리 명시되지 않는 한, 명세서의 문맥으로부터 이해되고 그와 일치하는 일반 및 관례적인 정의(들)를 갖는 것으로 간주될 수 있다. 끝점(endpoint)에 의한 숫자 범위의 암송(recitation)에는 끝점을 포함하여 해당 범위 내의 모든 숫자가 포함된다(예를 들어, 1 내지 5는 1, 1.5, 2, 2.75, 3, 3.80, 4 및 5를 포함 함).
명세서에서 "일 실시 예", "일부 실시 예", "다른 실시 예" 등에 대한 참조는 설명된 실시 예(들)가 특정 특징, 구조 또는 특성을 포함할 수 있음을 나타내며, 그러나 모든 실시 예가 반드시 특정 특징, 구조 또는 특성을 포함하는 것은 아니다. 더욱이, 그러한 문구는 반드시 동일한 실시 예를 지칭하는 것은 아니다. 또한, 특정 특징, 구조 또는 특성이 실시 예와 관련하여 기술될 때, 달리 명확하게 언급되지 않는 한, 명시적으로 설명되었는지 여부에 관계없이 다른 실시 예와 관련하여 그러한 특징, 구조 또는 특성에 영향을 미치는 것은 당업자의 지식 내에 있을 것이다. 즉, 아래에 설명된 다양한 개별 요소는, 특정 조합으로 명시적으로 표시되지 않더라도, 당업자에 의해 이해되는 바와 같이 그럼에도 불구하고 다른 추가 실시 예를 형성하거나 설명된 실시 예(들)를 보완 및/또는 풍부하게 하기 위해 서로 결합되거나 배열될 수 있는 것으로 고려된다.
프로세스에 사용되는 유체는 사용 가능한 제품 형태로 되기 전에 여과되어야 할 필요가 있을 수 있다. 이러한 유체는 예를 들어 200,000 분당 표준 리터(standard liters per minute, SLPM)와 같이 비교적 높은 소스 유량(source flowrate)을 가질 수 있으며, 이는 여과 중에 바람직하지 않은 압력 강하를 유발할 수 있다. 입구의 공급 포인트에서 사용 포인트로의 여과는 여과 시스템을 가로 지르는 상당한 압력 강하로 인해 유량을 방해할 수 있는 직렬로 배열된 하나 이상의 필터들을 포함할 수 있다. 처리 유량(예를 들어, 500SLPM 이상) 및 필요한 압력은 기존 여과 시스템과 관련된 압력 강하로 인해 달성될 수 없다. 입자 보유(retention) 요건을 충족하지만 바람직한 유속과 낮은 압력 강하를 유지하려는 기존 재료(예를 들어, 분말 금속 다공성 매체 및/또는 느슨한 섬유 튜브)를 사용하는 필터는 넓은 여과 영역을 필요로 할 수 있다. 기존의 재료는 제조 공정의 한계와 매체 그 자체의 성능 한계로 인해 크기가 제한된다(예를 들어, 약 15 인치(381mm)의 길이의 약 0.5 인치(12.7mm) 이하의 직경, 또는 약 3 인치(76.2mm)의 길이의 약 1 인치(25.4mm) 이하의 직경 등). 이러한 필터는 본 개시 내용에 설명된 실시 예보다 유체 흐름 라인에서 더 많은 매체, 더 큰 여과 영역, 더 많은 장비, 및/또는 더 큰 풋프린트(footprint)를 요구할 수 있다.
본 개시의 다양한 실시 예들은 금속 섬유 여과 매체(metal fiber filtration media)를 사용한다. 일부 실시 예들에서, 사용되는 매체는 금속 섬유로 만들어진 효율적인 여과 시트(filtration sheet)이다. 금속 섬유 매체는 압축되고 얇은 시트로 소결되는 수 많은 작은(예를 들어, 1.5 단일 직경) 금속 섬유들을 포함할 수 있다. 시트는 예를 들어 약 4 % 금속과 약 96 % 빈 공간으로 구성될 수 있다. 이러한 얇은 금속 시트는 약 50,000 SLPM 이상의 유체 유속과 약 3.0 psi 미만의 시트에 걸친 압력 강하 또는 약 500 SLPM 이상의 유속과 약 10 psi 미만의 시트에 걸친 압력 강하를 수용할 수 있다. 이들 및 다른 얇은 금속 시트는 본원에 설명된 실시 예들에서 조작 및/또는 사용될 수 있다. 다양한 실시 예들은 다공성 바디(porous body)를 형성하기 위해 축 방향으로 롤링된 하나 이상의 금속 섬유 층들을 포함하는 다공성 바디들을 포함한다. 이러한 다공성 바디들로 구성된 필터는 기존 필터보다 3 배 이상의 유속을 얻을 수 있으며, 이는 금속 섬유 시트의 입자 유지 특성과 낮은 밀도가 단위 면적당 높은 흐름을 제공하고 L 및 d를 증가시켜 흐름 영역(예를 들어, 아래 설명된 도 1의 A흐름 =
Figure pct00001
)을 쉽게 증가시킬 수 있기 때문이다.
도 1을 참조하면, 금속 섬유 매체로 구성된 다공성 필터 길게 연장된 바디(100)를 포함하는 본 개시에 따른 필터에 대한 시스템 실시 예가 도시된다. 길게 연장된 바디(100)는 개방된 제1 단부(102), 폐쇄된 제2 단부(104), 및 제1 단부(102)로부터 제2 단부(104)로 연장되는 덕트를 갖는다. 길게 연장된 바디(100)는 그것을 통해 흐르는 유체를 여과하도록 구성된 다공성 측벽(porous sidewall)을 갖는다. 도 1에서, 이 측벽은 실질적으로 원통형이고 바디(100)의 길이를 따라 연장된다. 제1 단부(102)는 덕트로 유체를 수용하기 위해 개방된다. 길게 연장된 바디(100)의 제1 단부(102) 주위에 페룰(ferrule)(106)이 연결되며, 이는 제1 단부(102)가 공급 라인에 유동적으로 결합되도록 필터를 유체 공급 라인과 연결하는 데 도움이 될 수 있다. 다공성 길게 연장된 바디(100)는 제1 단부(102)로부터 덕트 내로, 그리고 길게 연장된 바디(100)의 다공성 측벽을 가로 지르는 유체에 대한 흐름 경로(flow path)를 정의한다. 길게 연장된 바디(100)의 제2 단부(104)는 유체가 제2 단부(104)로부터 덕트 외부로부터 빠져 나가는 것을 실질적으로 방지하는 고체 플레이트(solid plate)(108)를 포함한다. 제2 단부(104)가 고체 플레이트(108)로 막히기 때문에, 덕트를 통한 유체의 흐름이 다공성 길게 연장된 바디(100)의 측벽을 가로 질러 강제된다. 대안적으로, 고체 플레이트(108)는 또한 그것을 가로 질러 유체의 흐름을 허용할 수 있는 다공성 플레이트를 포함할 수 있다. 필터의 실시 예는 약 1 인치(25.4mm) 내지 약 36 인치(914.4mm) 일 수 있는 길이 L 및 약 0.5 인치(12.7mm) 내지 약 4 인치(101.6mm)일 수 있는 직경 d을 갖는 다공성 길게 연장된 바디를 포함할 수 있다.
도 2를 참조하면, 롤링된 금속 섬유 시트인 다공성 필터 길게 연장된 바디(200)를 포함하는 본 개시에 따른 필터에 대한 디바이스 실시 예의 단부 부분이 예시된다. 일 실시 예에서, 길게 연장된 바디(200)는 바디(200)의 다공성 측벽으로 롤링된 시트를 포함한다. 시트는 시트의 단부를 따라 중첩 영역(202)이 존재하도록 롤링되어 길게 연장된 바디(200)를 구성한다. 중첩 영역(202)에서 길게 연장된 바디(200)의 시트의 중첩의 양은 제조 공차(manufacturing tolerances) 및 정밀도에 따라 달라질 수 있으며, 예를 들어 약 0.125 인치(3.175mm)일 수 있다. 제1 심 용접부(seam weld)(210)는 중첩 영역(202)의 길이를 따라 연장되어 상당한 양의 유체가 길게 연장된 바디(200)의 다공성 측벽을 가로 질러 흐르지 않고 다공성 길게 연장된 바디(200) 내의 덕트로부터 배출될 수 없다. 제2 심 용접부(212)는 길게 연장된 바디(200)를 통해 연장되는 길이 방향 축(l)을 중심으로 제1 심 용접부(210)로부터 약 180도 오프셋된 다공성 길게 연장된 바디(200)의 길이를 따라 연장된다. 제2 심 용접부(212)는 제1 심 용접부(210)를 길게 연장된 바디(200)를 따라 배치할 때 발생하는 임의의 굽힘(bending)으로부터 길이 방향 축을 따라 길게 연장된 바디(200)를 실질적으로 직선화시킨다. 고체 플레이트(208)는 길게 연장된 바디(200)의 단부에 배치된다. 고체 플레이트(208)는 제3 심 용접부(214)에 의해 길게 연장된 바디(200)의 단부(204)에 부착된다. 고체 플레이트(208)는 길게 연장된 바디(200)의 단부(204)로부터 덕트 내부로부터의 유체 흐름 경로를 실질적으로 방지한다.
도 3a 및 3b를 참조하면, 다수의 다공성 필터 길게 연장된 바디들(300)을 포함하는 하우징(310)을 포함하는 본 개시에 따른 필터에 대한 시스템 실시 예가 도시된다. 다공성 길게 연장된 바디들(300)는 각각 금속 섬유 매체로 구성되고 각각 개방된 제1 단부(302), 폐쇄된 제2 단부(304) 및 제1 단부(302)로부터 제2 단부(304)로 연장되는 덕트(301)를 갖는다. 각각의 길게 연장된 바디(300)의 제1 단부(302)는 하우징(310)의 유입구 브레이스(inlet brace(318)에 연결된 페룰(306)을 포함한다. 각각의 길게 연장된 바디(300)의 제2 단부(304)는 하우징(310)의 유출구 브레이스(320)와 정렬되는 1/8 인치 로드(rod)인 위치 결정 핀(locating pin)(322)을 갖는 고체 플레이트(308)를 포함한다. 유입구 브레이스(318)는 페룰(306)을 위한 다수의 구멍들을 포함하고, 예를 들어 약 12 인치 등의 전체 직경을 가질 수 있다. 브레이스들(318, 320)는 각각의 길게 연장된(300)의 개방 단부들로 유체 흐름을 강제하는 압력 경계(pressure boundary)이다. 하우징(310)은 선택적으로 유입구 브레이스(318)와 유출구 브레이스(320) 사이에서 연장되고 이들을 지지하는 지지 브레이스(316)를 포함한다. 다공성 길게 연장된 바디들(300)은 바람직하게는 각각의 제1 단부(302)가 하우징(310)의 유입구(312)를 향해 실질적으로 배향되도록 하우징(310) 내에 병렬로 설치된다. 각각의 길게 연장된 바디(300)는 하우징(310)의 길이 방향 축(l)과 실질적으로 평행하게 연장된다. 길게 연장된 바디들(300)의 각각의 제1 단부(302)는 실질적으로 길이 방향 축(l)을 실질적으로 가로지르는 평면에 있다. 길게 연장된 바디들(300)의 각각의 제2 단부(304)는 하우징(310)의 유출구(314)를 향해 배향된다. 길게 연장된 바디들(300)의 각각의 제2 단부(304)는 실질적으로 길이 방향 축(l)을 실질적으로 가로지르는 평면에 있다. 이 시스템을 통과하는 유체 흐름 경로는 유입구(312)를 통해, 다수의 제1 단부들(302)로, 덕트들(301)로, 다공성 길게 연장된 바디들(300)의 측벽을 가로 질러 유출구(314)를 통해 연장된다. 다수의 다공성 길게 연장된 바디들(300)은 하나의 다공성 바디(300)가 단독으로 여과할 수 있는 것보다 더 많은 체적의 유체를 하우징(310)의 유입구(312)로 허용한다. 추가로, 하우징(310)의 평행한 바디들(300)은 기존의 필터와 비교할 때 유체 유량 및 압력을 실질적으로 유지할 수 있다. 이러한 구성은 또한 설치에 필요한 시스템의 풋프린트를 줄일 수 있다.
도 4를 참조하면, 금속 섬유를 압축하여 얇은 시트로 소결하는 것을 포함할 수 있는 본 개시의 일 실시 예에 따른 필터의 제조 방법이 예시된다. 얇은 시트는 다공성 길게 연장된 바디를 만들기 위해 바람직한 크기로 절단될 수 있다. 시트는 실질적으로 만곡된 및/또는 원통형 형상일 수 있는 다공성 길게 연장된 바디로 롤링될 수 있다(400). 롤링된 시트는 자체적으로 중첩되는 시트의 일부를 가질 수 있다. 중첩되는 부분은 심 용접될 수 있다(402). 용접 두께에 대한 시트 두께의 비율이 너무 작기 때문에, 심 용접(seam weld)은 시트의 전체 형상에 영향을 미칠 수 있다. 예를 들어, 길게 연장된 바디의 길이를 따라 중첩 부분 상의 심 용접은 실질적으로 직선인 배향에서 굽은 및/또는 구부러진 배향으로 길게 연장된 바디의 전체 형상을 변형, 굽게하고 및/또는 구부릴 수 있다. 추가적인 심 용접은 실질적으로 직선 배향으로 다공성 길게 연장된 바디의 길이 방향 축 대해 실질적으로 180도 오프셋된 길게 연장된 바디를 따라 용접될 수 있다(404). 추가적인 심(seam)은 길게 연장된 바디를 변형된 형상에서 실질적으로 직선형으로 재-배향할 수 있다. 고체 플레이트는 길게 연장된 바디의 단부에 심 용접될 수 있다(406). 커넥터는 길게 연장된 다비의 다른 단부에 가용접(tack welding)될 수 있다(408). 제2 얇은 시트가 길게 연장된 바디의 주위에 배치될 수 있다(410).
다양한 실시 예들에서, 다공성 길게 연장된 바디는 얇은 금속 섬유 시트로 구성될 수 있다. 이러한 시트는 그의 상대적으로 작은 벽 두께와 그의 길이 및/또는 직경에 비해 작기 질량 때문에 섬세한(delicate) 것일 수 있다. 다공성의 길게 연장된 바디를 만들기 위해 섬세한 시트(delicate sheet)의 길이를 따라 심 용접을 적용하면 길게 연장된 바디의 일부에 열과 질량이 추가되기 때문에 길게 연장된 바디가 변형될 수 있다. 임의의 바람직하지 않은 변형에 실질적으로 대응하기 위해 길게 연장된 바디의 다른 부분에 하나 이상의 추가 심 용접이 적용될 수 있다. 다양한 실시 예들에서, 특정 종류의 용접(예를 들어, 심 용접, 가용접 등)에 대해 특정 참조가 이루어 지지만, 이러한 용접은 추가적으로 또는 대안적으로 브레이징(brazing), 레이저 용접, 아크 용접, 전자빔 용접 또는 기타 유사한 금속 접합 기술을 포함할 수 있다.
본 개시의 실시 예들이 구현될 수 있는 예시적인 디바이스, 시스템 및 방법은, 이에 제한되는 것은 아니지만, 미국 특허 번호 제7,112,234호 및 미국 특허 출원 번호 제15/395,528호에 기재된 것들을 포함하고, 이들 각각은 그 전체가 본원에 참조로 포함된다. 본원에 설명된 예시적인 디바이스는 본 개시의 실시 예들 또는 특징들을 포함하도록 수정될 수 있다.
본원에 개시되고 청구된 모든 디바이스 및/또는 방법은 본 개시에 비추어 과도한 실험없이 만들어지고 실행될 수 있다. 본 개시의 장치 및 방법이 바람직한 실시 예의 관점에서 설명되었지만, 본 개시의 개념, 사상 및 범위를 벗어나지 않으면서 본원에 설명된 방법의 단계 또는 단계의 시퀀스에서, 디바이스 및/또는 방법에 변형이 적용될 수 있다는 것이 당업자에게 명백할 수 있다. 당업자에게 명백한 이러한 모든 유사한 대체 및 수정은 첨부된 청구 범위에 의해 정의된 본 개시의 정신, 범위 및 개념 내에 있는 것으로 간주된다.

Claims (20)

  1. 필터(filter)에 있어서,
    개방된 제1 단부, 폐쇄된 제2 단부, 및 그것을 통해 흐르는 유체를 필터링하도록 구성된 다공성 측벽(porous sidewall)을 갖는, 금속 섬유 매체(metal fiber media)를 포함하는 다공성 길에 연장된 바디(elongate body);
    상기 제1 단부로부터 상기 제2 단부로 연장되는 덕트(duct)를 포함하고; 그리고
    상기 다공성 길게 연장된 바디는 상기 제1 단부로부터, 상기 덕트 내로, 그리고 상기 다공성 측벽을 가로지르는 흐름 경로(flow path)를 정의하는, 필터.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제2 단부에 고체 플레이트(solid plate)를 더 포함하는, 필터.
  3. 제2항에 있어서, 상기 다공성 길게 연장된 바디의 상기 제1 단부 주위에 연결된 페룰(ferrule)을 더 포함하는, 필터.
  4. 제1항에 있어서, 상기 다공성 길게 연장된 바디는 롤링(rolling)된 금속 섬유 매체 시트를 포함하는, 필터.
  5. 제4항에 있어서, 상기 롤링된 금속 섬유 매체 시트의 단부를 따라 연장되는 제1 심 용접부(seam weld)를 추가로 포함하는 필터.
  6. 제5항에 있어서, 상기 다공성 길게 연장된 바디를 따라 연장되는 길이 방향 축(longitudinal axis)을 중심으로 상기 제1 심 용접부로부터 실질적으로 약 180도 오프셋된 상기 다공성 길게 연장된 바디를 따라 제2 심 용접부를 더 포함하는, 필터.
  7. 제1항에 있어서, 상기 다공성 측벽을 가로지르는 상기 흐름 경로를 통한 유체의 흐름은 평방 인치당(per square inch) 약 10 파운드 미만의 압력 차이(pressure differential)를 포함하는, 필터.
  8. 필터 시스템에 있어서,
    각각 개방된 제1 단부, 폐쇄된 제2 단부, 상기 제1 단부로부터 상기 제2 단부로 연장되는 덕트를 갖는, 각각 금속 섬유 매체를 포함하는 복수의 다공성 길게 연장된 바디들-여기서 상기 다공성 길게 연장된 바디는 상기 제1 단부로부터, 상기 덕트 내로, 그리고 다공성 측벽을 가로지르는 흐름 경로를 정의 함-;
    상기 복수의 다공성 길게 연장된 바디들 주위에 배치된 유입구 및 유출구를 갖는 하우징(housing)을 포함하고; 그리고
    상기 복수의 다공성 길게 연장된 바디들은 각각의 제1 단부가 상기 유입구를 향해 배향되고 각각의 제2 단부가 유출구를 향해 배향되도록 상기 하우징 내에 병렬로 배치되는, 필터 시스템.
  9. 제8항에 있어서, 상기 복수의 다공성 길게 연장된 바디들의 각각은 상기 제2 단부에서 고체 플레이트를 더 포함하는, 필터 시스템.
  10. 제9항에 있어서, 상기 고체 플레이트들의 각각은 상기 하우징의 유출구 브레이스(outlet brace)에 연결되는, 필터 시스템.
  11. 제8항에 있어서, 상기 복수의 다공성 길게 연장된 바디들의 각각은 상기 제1 단부 주위에 연결된 페룰(ferrule)을 더 포함하는, 필터 시스템.
  12. 제11항에 있어서, 상기 페룰들의 각각은 상기 하우징의 유입구 브레이스에 연결되는, 필터 시스템.
  13. 제8항에 있어서, 상기 복수의 다공성 길게 연장된 바디들의 각각은 롤링된 금속 섬유 매체 시트를 포함하는, 필터 시스템.
  14. 제13항에 있어서, 상기 복수의 다공성 길게 연장된 바디들의 각각은 상기 롤링된 금속 섬유 매체 시트의 단부를 따라 제1 심 용접부를 더 포함하는, 필터 시스템.
  15. 제14항에 있어서, 상기 복수의 다공성 길게 연장된 바디들의 각각은 사기 다공성 길게 연장된 바디를 따라 연장되는 길이 방향 축을 중심으로 상기 제1 심 용접부로부터 약 180도 실질적으로 오프셋된 제2 심 용접부를 더 포함하는, 필터 시스템.
  16. 제8항에 있어서, 상기 유입구로부터 상기 유출구를 통한 상기 필터 시스템을 통한 유체의 흐름은 분당 500 표준 리터보다 큰 유량 및 평방 인치당 약 10 파운드 미만의 압력 차이를 포함하는, 필터 시스템.
  17. 필터를 제조하는 방법에 있어서,
    제1 얇은 시트를 제1 다공성 길게 연장된 바디로 롤링하여 상기 시트의 일부가 그 자체로 중첩되고 상기 중첩된 부분이 약 1/8 인치가 되도록 하는 단계;
    상기 다공성 길게 연장된 바디의 상기 중첩된 부분을 심 용접하는 단계; 및
    상기 다공성 길게 연장된 바디의 길이 방향 축에 대해 실질적으로 180도 오프셋된 상기 다공성 길게 연장된 바디의 길이를 따라 심 용접하는 단계를 포함하는, 방법.
  18. 제17항에 있어서, 상기 다공성 길게 연장된 바디의 제1 단부 주위에 커넥터를 심 용접하는 단계를 더 포함하는, 방법.
  19. 제17항에 있어서, 상기 다공성 길게 연장된 바디의 제2 단부에서 고체 플레이트를 심 용접하는 단계를 더 포함하는, 방법.
  20. 제17항에 있어서, 상기 다공성 길게 연장된 바디 주위에 제2 얇은 시트를 배치하는 단계를 더 포함하는, 방법.
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