KR920007873B1 - 흐름반전에 적합하게 사용될 수 있는 흐름반전 단부캡을 구비한 필터 - Google Patents

흐름반전에 적합하게 사용될 수 있는 흐름반전 단부캡을 구비한 필터 Download PDF

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Abstract

내용없음.

Description

[발명의 명칭]
흐름반전에 적합하게 사용될 수 있는 흐름반전 단부캡을 구비한 필터
[도면의 간단한 설명]
제1도는 본 발명에 따른 필터 조립체의 단면도.
제2도는 본 발명의 필터 유니트의 평면도.
제3도는 본 발명의 필터 유니트의 저면도.
제4도는 본 발명에 따른 단부캡의 저면도.
제5도는 제4도의 라인 5-5를 따라 취한 단면도.
제6도는 단부캡의 평면도.
제7도는 제6도의 라인 7-7을 따라 취한 단면도.
[발명의 상세한 설명]
[발명의 배경]
본 발명은 연료필터/연료분리기에 관한 것이다. 더욱 상세하게, 본 발명은 서로 다른 방향들의 연료 흐름에 적합한 연료필터/연료분리기 및 이와 연합된 단부캡(end cap) 설계에 관한 것이다.
여기서 사용된 것으로, 연료 필터, 필터 유니트(filter unit), 및 필터 매체(filter media)라는 용어들은 연료로부터 액체 오염물을 분리하는 장치(통상적으로 분리기하고 함)외에도, 연료로부터 입자상 오염물을 제거하기 위한 장치를 포함한다.
연료로부터 오염물을 분리하기 위한 연료 필터의 사용은 이 분야에 잘 알려져 있다. 대다수의 필터들은 스핀-온(spin-on) 유형을 갖고 있으며 필터의 연료를 간단히 공급하며 필터 유니트로부터 연료가 배출되도록 하는 헤드(head) 또는 엔진 블록(engine block)상에 편리하게 나사산에 의해 결합된다. 대표적으로, 필터들은 원통형이고 그 유니트안에 환형 또는 원통형 필터 매체를 포함하고 있다.통상적으로, 원통형 필터 매체는 금속 케이싱(casing)안에 배치되어 있고 플라스틱으로 만들어진 단부캡에 의하여 지지된다.
적어도 일부의 종래 필터 유니트 설계는 사전여과(prefiltering) 오염물 수거 영역 또는 모임통에 대한 준비를 포함했다. 이와 같은 모임통은 연료가 필터 매체를 통과하기 전에 연료로부터 떨어지는 특히 무거운 오염물을 수거하기 위해 사용된다. 이러한 사전여과 오염물 수거 영역 또는 모임통은 장애물 필터(barrier filter)에 의해 연료로부터 분리되는 물이나 다른 액체 오염물들을 수거하기 위해 사용된다. 선택적으로, 일부의 설계는 통합 필터 매체의 하류 측부에서 통합된 물을 위한 수거 모임통을 사용한다.
통상적으로, 대다수의 스핀-온 필터들은 환형 또는 원통형 매체를 통해 아웃사이드-인(outside-in)흐름을 사용했다. 이것은 방사상으로 외향한 흐름과 같은 감소된 표면적에 의해서 쉽게 발생하는 것과 같이 입자상 물질이 필터를 막히게 하지 않도록 최대 표면적을 제공한다.
입자상 물질에 대한 필터의 방사상으로 내향한 흐름과 비교하여, 일반적으로 통합 필터(coalescing filter)는 방사상으로 외향하게 흐르도록 원통형 필터의 내부로부터의 흐름을 사용했다. 방사상으로 외향한 흐름은 통합 필터 매체의 통합작용을 촉진할 수 있는 속도감소를 일으킨다.
스핀-온 필터 유니트가 방사상으로 외향한 흐름을 사용하든 또는 방사상으로 내향한 흐름을 사용하든지에 상관없이, 이것은 필터 유니트상의 연료입구공(들)에 연료를 공급하고 필터 유니트상의 연료 출구공(들)로 부터의 연료를 받는 헤드 또는 엔진 블록상에 나사선에 의해 결합된다. 헤드가 방사상으로 내향한 흐름 또는 방사성으로 외향한 흐름울 위해 배열되기 때문에, 헤드안으로 나사로 조여진 필터 유니트는 헤드와 양립할 수 있어야 한다.
필터 유니트와 이것이 나사로 조여지는 헤드사이의 양립성은 필터 유니트가 상술한 목적의 모임통을 포함하고 있는 경우에 특히 중요하다. 명백히, 모임통이 사전여과 모임통으로서 설계되어 연료 흐름이 반전되는 경우, 모임통은 그 예정된 유형의 기능을 더 이상 발휘하지 못한다.
본 발명의 발명자는 방사상으로 내향한 흐름에 대하여 설계되는 헤드 또는 엔진 블록에, 방사상으로 외향한 흐름을 사용하는 코얼레서(coalescer)가 연결되도록 하는 발명의 발명자인 William G. Nostrand와 공동 발명자였다. ＂Spin-On Filter Coalescer Unit With Flow Reversing Baffle Assembly＂란 제목으로 1981년 9월 29일짜 공고된 미국특허 제4,292,179호에서 상세히 기술된 그 발명은 방사상으로 내향한 흐름의 필터에 연료를 공급하도록 제작된 헤드 또는 엔진 블록에서, 방사상으로 외향한 흐름의 필터가 사용될 수 있도록 흐름반전 배플 조립체를 사용한다.
그 밖의 종래 미국특허들로는 하기의 것들이 있다 :
특허번호 발명자 공고일
3,228,527호 McPherson 1966년 1월 11일
3,312,351호 Kasten 1967년 4월 4일
3,726,403호 Shaltis 1973년 4월 10일
3,859,216호 Sisson등 1975년 1월 7일
McPherson의 특허는 단일 수거 모임통에 대한 출구들과 함께 연료의 방사상으로 외향한 흐름에 대한 구현예를 갖는 수분리 연료 필터, 및 수거 영역 또는 모임통내로 오염물들을 도입하기 위한 출구를 갖는 방사상으로 내향한 흐름에 대한 구현예를 보여준다.
Kasten의 특허는 방사상으로 외향한 흐름을 갖는 연료필터/분리기 및 필터 매체의 외부층으로 부터의 통합수를 받는 단일 모임통을 보여준다.
Shaltis의 특허는 연료가 처음에 환형 필터 매체로부터 방사상으로 외향하게 통과되도록 이중의 흐름경로를 갖는 스핀-온 연료 필터를 보여준다. 연료 흐름들중의 일부는 하부의 오염물 수거 영역을 아래위로 흐르는 한편 그 나머지 연료 흐름은 방사상으로 내향하게 흐른다.
Sisson등의 특허는 방사상으로 내향한 유체 흐름을 갖는 필터 조립체와 단일 오염물 수거 영역을 설명하고 있다. 릴리이프 밸브는 엘리먼트를 통한 유체흐름의 방향에 의존하여 양쪽 방향의 유체흐름이 가능하도록 두갈래(two-way)이다.
스핀-온 필터와 함께 이중 수거 영역 또는 모임통 장치의 사용은 ＂필터 조립체＂란 제목으로 Wilson등에 의해 1984년 1월 3일짜 출원된 미국특허 출원 제568, 271호에서 설명되어 있다. 1982년 2월 24일짜 출원된 미국특허 출원 제351,761호의 계속 출원인 그 출원은 본 발명의 양수인에게 양도되고 본 발명을 위해 참고한다. Wilson등의 필터 설계는 내부 및 외부 원통형 필터 매체를 포함한다. 중앙 오염물 수거 영역 또는 모임통은 내부필터 매체를 통해 연료가 통과하기 전에 오염물들을 받도록 개조되는 한편, 환형 오염물 수거영역 또는 모임통은 통합 내부필터 매체를 통해 연료가 통과한 후에 오염물들을 받도록 개조된다.
이전의 필터 설계들은 일반적으로 유용했지만, 사용시의 이들의 융통성은 제한을 받았다. 마찬가지로, 이와 같은 필터 설계를 위해 사용된 단부캡들은 융통성이 제한을 받아 왔다.
[발명의 목적 및 요약]
본 발명의 목적은 신규하고 개량된 연료 필터 유니트를 제공하는데 있다.
또한, 본 발명의 목적은 신규하고 개량된 연료 필터를 제공하는데 있다.
또한, 본 발명의 목적은 연료 흐름 반전에 적합한 연료 필터 유니트 및 단부캡을 제공하는데 있다.
또한, 본 발명의 목적은 양쪽 방향의 연료 흐름에 대하여 제1 및 제2모임통을 적합하게는 하는 연료 필터유니트 및 단부캡을 제공하는데 있다.
또한, 본 발명의 목적은 이중모임통 수거 보울(bowl)과 함께 사용될 수 있는 연료 필터 유니트 및 단부캡을 제공하는데 있다.
하기의 설명을 읽어봄으로 더욱 명백해질 본 발명의 상기의 목적 및 다른 목적들은, 필터 유니트를 통한 연료 흐름 경로가 한정되도록 제1 및 제2연료공을 갖는 케이싱; 케이싱안의 밀폐 루우프안에 배치되고 또 연료 흐름 경로의 제1연료공과 제2연료공의 사이에 배치되고 중앙 연료 챔버(chamber)와 주변 연료 챔버(이것은 제1필터 매체와 케이싱의 사이에 직접 배치되어 있음)을 분리하는 제1필터 매체; 취소한 한개의 내향한 오염물 통로에 의하여 주변 연료 챔버로부터 오염물들을 직접 배출할 수 있도록 사용할 수 있는 주변 오염물출구; 및 중앙 연료 챔버로부터 오염물들을 직접 배출할 수 있도록 사용할 수 있는 중앙 오염물 출구를 포함한 연료 필터 유니트로 이루어진 발명에 의해 달성된다. 이 필터 유니트는 단부캡을 더욱더 포함하고, 내향하게 뻗어 있는 오염물 채널은 그 단부캡의 안에 있다. 케이싱은 측벽 및 바닥부를 포함하고 있는 오염물 채널은 단부캡과 측벽의 사이 및 단부캡과 바닥부의 사이에서 뻗어 있다. 케이싱은 원통형이고, 단부캡은 케이싱과 모양이 같은 주변부 및 케이싱으로부터 후미져 있는 리세스부(recessed portion)를 포함하고 있고, 그리고 각각의 리세스부들은 대응하는 주변 오염물 출구로 뻗어 있는 오염물 통로의 일부이다.
본 발명은 필터 유니트에 의해 지지되고 필터 유니트에 빼낼 수 있게 맞물려진 오염물 수거 보울을 더욱 더 포함하고, 이 수거 보울은 제1 및 제2수거 영역을 갖고 있으며, 그 제1수거 영역은 연료가 필터 유니트를 통과함에 따라 주변 오염물 출구로부터 액체 오염물을 수거하도록 배치되어 있고, 그 제2수거 영역은 연료가 필터 유니트를 통과함에 따라 중앙 오염물 출구로부터 액체 오염물을 수거하도록 배치되어 있다. 작동에 있어서, 제1 및 제2수거 영역은 서로 완전히 벽으로 차단되어 있으며, 제1수거 영역과 제2수거 영역사이의 소통은 중앙 오염물 출구와 제1필터 매체에 의하여 필터 유니트를 통해서 만이 있다. 연료 흐름 경로는 제1필터 매체를 통한 방사상으로 내항한 흐름을 포함하고 주변오염물 출구는 사전여과 오염물 제거를 제공한다. 제1필터 매체는 통합 매체이고 본 발명은 중앙 연료 챔버안에서 제2필터 매체를 더욱더 포함하고 제2필터 매체는 장애물 매체이다. 필터 유니트는 인사이드-아웃 흐름 아웃사이드 및 흐름을 위해 사전여과 오염물 제거를 제공하도록 사용될 수 있다.
선택적으로, 본 발명은 필터 유니트를 통한 방사상으로 내향한 연료 흐름 경로가 한정되도록 제1 및 제2연료공을 갖는 케이싱; 케이싱안의 밀폐 루우프에 배치되고 연료 흐름 경로의 제1연료공과 제2연료공의 중간에 배치되고 중앙 연료 챔버와 주변 연료 챔버(이것은 제1필터 매체와 케이싱의 사이에 직접 배치되어 있음)를 분리하고 그 연료 흐름 경로가 제1필터 매체를 통해 연료의 방사상으로 내향한 흐름을 포함하는 제1필터 매체; 주변 연료 챔버로부터 오염물들을 직접 사전여과로 제거하도록 사용될 수 있는 주변 오염물 출구; 및 중앙 연료 챔버로부터 오염물들을 직접 배출하도록 사용될 수 있는 중앙 오염물 출구를 포함한 연료필터 유니트로 이루어지는 것으로 설명될 수 있다. 필터 유니트는 거기를 통해 오염물 통로를 갖는 단부캡을 더욱더 포함하고, 이 오염물 통로는 주변 연료 챔버를 주변 오염물 출구에 연결한다. 이 필터 유니트는 복수의 오염물 통로 및 이와 관련된 주변 오염물 출구를 더욱더 포함하고 있다. 각각의 방사상으로 내향하게 뻗어 있는 오염물 통로들은 단부캡에 안에 있다.
선택적으로, 본 발명은 단부캡의 주변으로부터 방사상으로 내향하게 뻗어있는 최소한 한개의 오염물 통로 및 중앙 오염물 출구를 갖는 연료 필터 단부캡을 포함하는데, 이 단부캡은 중앙 오염물 출구가 제1필터 매체안에서 오염물들을 통과시킬 수 있도록 그리고 오염물 통로가 제1필터 매체의 외부로부터 오염물들을 통과시킬 수 있도록 케이싱안의 밀폐 루우프에서 배치된 제1필터 매체를 고착하도록 개조되며, 이 단부캡은 인사이드-아웃 연료 흐름 및 아웃사이드-인 연료 흐름을 위해 사전여과 오염물 배출을 제공하도록 사용될 수 있다. 이 단부캡은 단부캡의 주변으로부터 방사상으로 내향하게 뻗어 있는 복수의 유사하게 세워진 오염물 통로들을 포함하고 있다. 이 단부캡은 중앙 오염물 출구의 중심에 중심을 둔 공통 반경의 원통형 주변부 및 원통형 주변부들 사이에서 리세스부들을 갖고 있으며, 이 리세스부들은 원통형 부분에 비해 중심에 더 가깝다. 단부캡은 하부 표면에서 치솟은 부분들을 더욱더 포함하고 있으며, 그 치솟은 부분들은 오염물 통로들의 일부분을 구성한다. 단부캡은 필터 유니트를 통한 연료 흐름 경로가 한정되도록 제1 및 제2연료공을 갖는 케이싱 및 이 케이싱안의 밀폐 루우프에 배치되어 있고 중앙 연료 챔버와 주변 연료 챔버를 분리하는 제1필터 매체, 및 오염물 통로들에 의해 주변 연료 챔버로부터 오염물들이 직접 배출될 수 있도록 사용될 수 있는 복수의 주변 오염물 출구들을 또한 포함하고 있는 연료 필터 유니트의 일부분이며, 주변 연료 챔버는 제1필터 매체와 케이싱의 사이에 직접 배치되어 있으며, 제1필터 매체는 연료 흐름 경로에서 제1연료공과 제2연료공의 중간에 배치되어 있다.
[도면의 간단한 설명]
본 발명의 상기의 특징 및 다른 특징들은 몇개의 도면들을 통하여 같은 특성들이 같은 부분들을 나타내는 동봉한 도면들과 함께 하기의 상세한 설명에 의해 더욱 쉽게 이해될 수 있다.
[상세한 설명]
제1도를 살펴보면, 본 발명에 따른 필터 조립품(10)이 단면으로 도시되어 있다. 이 필터 조립품(10)은 헤드(14)상에 끼워진 필터 유니트를 포함하고 있다. 그런 다음, 오염물 수거 보울(16)이 필터 유니트(12)의 저면부상에 나사산에 의해 결합된다.
헤드(14) 및 수거 보울(16)은 상기에서 밝힌 Wilson등의 특허의 제4도의 헤드 및 수거 보울과 작동면에서 실제적으로 같다. 따라서, 이들 성분들을 단지 간단하게 설명하기로 한다.
헤드(14)는 연료입구(18) 및 이 연료입구의 외부를 향한 연료의 후진 흐름을 방지하는 보올 첵 밸브(20)을 포함하고 있다. 마개(22)안의 나사는 보올 첵 밸브 (20)의 접근을 얻기 위해 사용할 수 있다. 수동으로 작동할 수 있는 연료주사기 (24)는 헤드(14)안에 배치되어 있고 필터 유니트(12)의 중심에 위치한 암나사(30)에 결합하기 위한 수나사(28)을 갖는 실린더(26)안에서 뻗어 있다. 헤드(14)는 헤드(14)의 밖으로 여과연료를 이송하기 위한 연료출구(32)를 더욱더 포함하고 있으며, 이 여과된 연료는 실린더(26)을 통해 필터 유니트(12)로부터 위쪽으로 통과한다.
수거 보울(16)이 원통형 내벽과 원통형 외벽 사이에서 뻗어 있는 주변 오염물 수거 영역(38)을 갖는 원통형 외벽(34) 및 원통형 내벽(36)을 포함하고 있다. 중앙 오염물 수거 영역 또는 모임통(40)은 원통형 외벽(34)에 대하여 공동축을 이룬 원통형 내벽(36)안에 배치되어 있다. Wilson등의 특허에서와 같이 주변 오염물 영역(38) 및 중앙 오염물 모임통(40)을 일제히 배수시키기 위해 배수장치(42)가 사용될 수 있다. 유리하게, 임의적인 히터(44)가 필터 유니트(12)내로 뻗어 있도록 원통형 내벽(36)위에 설치될 수 있으며, 이러한 히터는 ＂Filter Assembly＂란 제목으로 1983년 4월 14일짜 출원된 Schaupp의 미국특허 출원 제484,904호에서 상세히 설명되어 있다. 개략적으로 도시된 부분(43)이 히터(44)에 전원을 연결하기 위해 사용될 수 있다. 본 발명에서는 Schaupp의 특허 출원을 참조한다.
수거 보울(16)은 필터 유니트(12)의 암나사(50)에 결합될 수 있도록 원통형 내벽(36)상에서 수나사(48) 및 외벽(34)상에서 가스켓(46)을 포함하고 있다. 선택적으로, 가스켓(46) 안쪽의 외벽(34)상에 나사산들이 배치될 수 있고 O-가 고리가 내벽(36)상에서 밀봉장치로서 사용될 수 있다. 필요하다면, Wilson등의 특허에서 설명된 것과 유사한 형태의 임의적인 레벨 센서(level sensor)가 수거 보울(16)안에 포함될 수 있다.
계속 제1도뿐만 아니라, 본 발명의 필터 유니트(12)의 평면도 및 저면도를 각각 도시하고 있는 제2도 및 제3도를 살펴보면서, 필터 유니트(12)의 구조를 상세히 논하기로 한다. 필터 유니트(12)는 금속등으로 만들어질 수 있는 원통형 하우징(52)를 포함하고 있다. 필터 유니트(12)와 헤드(14) 사이의 계면을 밀폐하기 위해 가스킷(54)가 사용된다. 가스킷(54)는 원판(58)에 배치된 복수의 원주적으로 배열된 연료공들을 갖는 원판(58)에 설치된 고리피스(58)에 의해 자리잡힌다. 또한, 원판(58)은 헤드(14)의 실린더(26)상의 수나사산(28)에 결합되는 암나사산(30)을 갖고 있다. 암나사산(30) 및 실린더(26)안의 공간은 중앙 연료공(62)라고 생각될 수 있다. 가스킷(64)는 주변 연료공(60)으로부터 중앙 연료공(62)를 분리하기 위해 사용될 수 있다. 상부 피스(66)은 가스킷(64)에 의해 원판(58)로부터 떨어져 있다. 환형 또는 원통형 필터 매체(68)은 피스(66)으로부터 하향하게 뻗어 있는 한편, 임의적인 제2 또는 내부 필터 매체(70)은 상부 피스(66)으로부터 하향하게 뻗어 있을 수 있다. 도시된 바와 같이, 내부 필터 매체(70)은 백(bag) 또는 속(sock) 또는 주름진 매체일 수 있다.
본 발명이 여러가지 유형의 필터 매체를 포함할 수 있긴 하지만, 외부 환형 매체(68)은 통합 매체이고, 속 또는 내부 매체(70)은 장벽 유형의 필터인 것이 바람직하다.
환형 또는 원통형 매체(68)은 환형 필터(68)과 원통형 하우징(52) 사이에 직접 배치된(즉, 사이에 끼어든 필터가 없는) 주변 연료 챔버(74)와 필터 매체(68)의 안에 배치된 중앙 연료 챔버로 하우징(52)의 내부를 분할한다.
환형 필터 매체(68)의 하단부에는 단부캡(76)이 배치되어 있다. 이 단부캡 (76)은 바닥부(78)로 포함하고 있는 원통형 하우징(52)의 안에서 필터 매체(68)을 지지한다.
본 발명의 단부캡(76)의 더욱 특별한 사항들을 논하기에 앞서 특히 제1도를 참조하여 그 작동을 간략히 요약하는 것이 유용할 것 같다. 단부캡(76)은 개개의 중앙 오염물 수거 영역(40) 및 주변 또는 환형 오염물 수거 영역(38)내로 중앙 연료 챔버(72) 및 주변 연료 챔버(74)안의 오염물들을 각각 떨어질 수 있는 복수의 주변 오염물 출구(82) 및 중앙 오염물 출구(80)을 포함하고 있다. 주변 오염물 출구(82)는 하우징(52)의 측벽 및 바닥부(78)과 단부캡(76) 사이의 오염물 통로(84)에 의해 환형 주변 연료 챔버(74)와 통해 있다. 오염물 영역 또는 모임층(38) 및 (40)은 이들은 출구(80) 및 (82) 및 필터 매체(68)을 통해 필터 유니트(12)에 의해서만 통할 수 있을 정도로 서로 완전히 벽으로 차단되어 있다.
계속하여 제1도 및 3도 뿐만 아니라 제4도 내지 제7도에 관련하여 단부캡 (76)의 구조에 관한 특별한 사항들을 기술하기로 한다. 제4도는 단부캡(76)의 저면도를 보여 주는 한편, 제5도는 제4도의 라인 5-5를 따라 취한 단면도를 보여준다. 제6도는 단부캡의 평면도를 보여주는 한편, 제7도는 제6도의 라인 7-7을 따라 취한 단면도를 보여준다. 우선, 제3도, 4도 및 6도를 참조하여, 필터 유니트(12) 및 이와 연합한 단부캡(76)은 각각의 쿼터(quarter)마다 동일한 부분들을 갖는 4개의 동일하게 세워진 쿼터들을 포함하고 있다는 것을 알아야 한다. 따라서, 설명의 용이함을 위하여, 동일하게 세워진 모든 부분들에 도면부호를 기재하지는 않는다.
단부캡(76)은 케이싱(52)와 모양이 같은 4개의 원통형 주변부(86)을 포함하고 있다. 상세하게, 외부 원통형 주변부(86)은 바닥부(78)의 일부분이 절단되어 있는 제3도의 왼쪽에 최상으로 예시한 바와 같이 하우징(52)의 원통형벽의 내경에 비해 약간 더 작은 외경을 갖는다. 이웃한 원통형 주변부(86)들의 사이에는 원통형 주변부(86)에 비해 단부캡(76)의 중심(90)에 더 가까운 리세스부(88)들이 배치되어 있다. 각각의 리세스부(88)은 테이퍼진 방사형 경계(92)와 데이퍼진 아치형 경계(94)의 안에서 한정된 두개의 돋우어진 부분(93)을 포함하고 있다. 아치형 경계(94)의 곡면 중심은 중심(90)이다.
각각의 외부 원통형 주변부(86)은 그 사이에서 뻗어 있는 아치형 리지(96)을 갖는 두개의 방사형 리지(98)들의 스칼럽(scallop)형 구조를 포함하고 있다. 제5도 및 7도에 도시된 바와 같이, 방사형 리지(98)은 아치형 리지(96)에 대하여 테이퍼져 있다.
제3도에서 예시한 바와 같이, 케이싱(52)의 바닥부(78)은 리세스부(88)에 대응하는 내부 원통형 에지(102) 및 대응하는 아치형 리지(96)에 이웃한 원통형 에지(100)을 향해 뻗어 있다. 주변 오염물 출구(82)는 단부캡(76)의 치솟은 부분 (93)의 내부 아치형 경계(94)와 바닥부(78)의 내부 원통형 에지(102)의 사이에 배치되어 있다. 바닥부(78)의 내부 원통형 에지(100)은 대응하는 방사형 리지(98)에 평행하게 연장되어 단부캡(76)이 하우징(52)에 대하여 회전하는 것을 방지하는 방사형 에지(104)에 의해 바닥부(78)의 내부 원통형 에지(102)에 연결되어 있다. 외부 원통형 주변부(86)에 대응하는 각각의 섹터에서의 표면(104)는 원통형 하우징 (52)의 작은 절단부분을 포함하고있는 제5도의 오른쪽에 최상으로 예시한 바와 같이 아치형 리지(96)의 바로 외부와 하우징(52)의 바닥부(78)의 바로 위에 배치되어 있다. 이웃한 치솟은 부분(93)들 사이의 리지(91)은 표면(104)와 동일한 높이에 있으므로 금속하우징(52)의 바닥부(78)로부터 치솟은 부분(93)을 상쇄하기 위한 지지체로서의 기능을 한다. 이와 같은 방사형 리지(91)이 없으면, 고압으로 인하여 치솟은 부분(93 )이 금속케이싱(52)의 금속바닥부(78)을 향하여 하향하게 압축되는 수가 있다.
방사상으로 내향한 작동에 있어서, 연료는 주변연료공(60)에 의해 필터 유니트(12)안으로 들어가서 주변연료 챔버(74)로 나아간다. 일부의 더 무거운 입자상 물질 및/또는 큰 물방울들은 바닥부(78)의 내부 원통형 에지(102)를 경유하여 방사상으로 내향하게 뻗어있는 치솟은 부분(93)에 의해서 및 하우징(52)의 내부 원통형벽과 단부캡(76)의 부분(84)사이의 간격에 의해서 달성되는 오염물 통로(84)에 의하여 주변 오염물 출구(82)의 밖으로 직접(즉, 사이에 끼워진 필터가 없음) 나아갈 것이다. 이와 같은 오염물들은 외부 오염물 수거 영역(38)안의 안으로 떨어질 수 있다. 환형 또는 주변 연료챔버(78)로부터의 연료는 입자상 물질을 여과할 수 있고 및/또는 물은 통합할 수 있는 필터 매체(68)을 통해 방사상으로 내향하게 나아갈 수 있다.
중앙 연료 챔버(72)내로 들어가는 연료안에서 통합된 물 및/또는 다른 오염물들은 중앙 연료 챔버(72)의 밖으로 나아가서 중앙 연료 수거 영역(40)의 안으로 들어갈 수 있다. 물 및/또는 다른 오염물들은 임의로 포함될 수 있는 장벽 매체 (70)과의 접촉 전후에 중앙 연료 챔버로부터 밖으로 나아갈 것이다. 이어서, 여과된 연료는 실린더(26)의 위와 연료 출구(32)의 밖으로 나아갈 것이다.
본 발명의 크게 유리한 장치는 방사상으로 내향한 흐름 또는 방사상으로 외향한 흐름을 위한 사전여과 모임통 또는 수거 영역을 참작한 것으로 알아야 한다. 예를 들어, 임의적인 장벽 필터 매체(7)을 빼버리면, 필터 유니트(12)는 방사상으로 내향한 흐름 또는 방사상으로 외향한 흐름에 대하여 사용될 수 있다. 본 발명의크게 유용한 단부캡(76)은 이와 같은 흐름 반전을 특수하게 창작한 것이다. 또한 단부캡 (76)은 필터매체(68)과 원통형 하우징(52) 사이의 환형 또는 주변 연료 챔버 (74)와 수거 보울(16)의 주변 오염물 영역(38)내로 연결될 수 있게 한다. 단부캡 (76)은 방사상으로 내향한 흐름 및 방사상으로 외향한 흐름을 위해 개조된 필터에 대한 용도로서 유리할 뿐만 아니라, 단부캡(76)은 양쪽 유형의 연료 필터를 위해 사용될 수 있다는 점에서 크게 유리하다. 즉, 별개의 필터들이 방사상으로 내향한 흐름 및 방사상으로 외향한 흐름을 위해 특수하게 설계될지라도, 동일한 단부캡 (76)이 양쪽 유형의 필터와 함께 사용될 수 있다. 달리 말해서, 방사상으로 내향한 흐름 필터 및 방사상으로 외향한 흐름 필터 둘 모두를 제조하는 제조업자는 양쪽의 설계를 위해 공통의 단부캡(76)을 사용할 수 있다.
특징의 구조에 관련하여 본 발명의 기술되었긴 하지만, 이것은 설명에만 목적이 있는 것임을 쉽게 알 수 있다. 여러가지의 변형예들이 당업자에게 쉽게 이해될 수 있다. 따라서, 본 발명의 범위는 동봉한 특허청구의 범위를 기준으로 결정되어야 한다.

Claims (23)

  1. (a) 연료 필터 유니트를 통한 연료 흐름 경로가 한정되도록 제1 및 제2연료공을 갖는 케이싱; (b) 케이싱안의 밀폐 루우프안에 배치되어 있고 또 연료 흐름 경로의 제1연료공과 제2연료공의 중간에 배치되어 있고 중앙 연료 챔버와 주변연료 챔버(이것은 제1필터 매체와 케이싱의 사이에 직접 배치되어 있음)을 분리하는 제1필터 매체; (c) 한개 이상의 오염물 통로를 통하여 상기의 주변 연료 챔버로부터 오염물들을 직접 배출할 수 있게 작동할 수 있는 주변 오염물 출구; 및 (d) 상기의 중앙 연료 챔버로부터 오염물들을 직접 배출할 수 있게 작동할 수 있는 중앙 오염물 출구를 포함하는 필터 유니트로서, 상기의 필터 유니트는 단부캡을 포함하고 있고, 상기의 오염물 통로는 상기의 단부캡안에서 내향하게 뻗어 있으며, 상기의 케이싱은 측벽을 포함하고 있고, 상기의 단부캡은 상기의 케이싱의 측벽으로부터 후미져 있는 리세스부와 상기의 케이싱의 측벽을 연결하는 주변부를 포마하고 있고, 그리고 각각의 리세스부는 오염물 통로의 일부분인 것을 특징으로 하는, 연료 필터 유니트.
  2. 제1항에 있어서, 상기 케이싱은 바닥부를 포함하고 있고, 상기의 오염물 통로는 상기의 단부캡과 상기의 바닥부 사이에서 뻗어 있는 것을 특징으로 하는 연료 필터 유니트.
  3. 제2항에 있어서, 상기의 케이싱은 원통형이고, 상기의 주변부들은 원통형이고 상기의 케이싱의 모양을 따르고, 그리고 각각의 리세스부는 대응하는 주변 오염물 출구를 향해 뻗어 있는 대응하는 오염물 출구의 일부분인 것을 특징으로 하는, 연료 필터 유니트.
  4. 제1항에 있어서, 연료 필터 유니트는 이것에 의해 지지되고 이것을 해체할 수 있게 맞물려진 오염물 수거 보울을 더욱더 포함하고 있으며, 상기의 오염물수거 보울은 서로 떨어져 있는 제1 및 제2오염물 영역들을 갖고 있으며, 상기의 제1오염물 수거 영역은 연료와 상기의 필터 유니트를 통해 통과함에 따라 상기의 주변 오염물 출구로부터 액체 오염물들을 수거하도록 배치되어 있으며, 그리고 상기의 제2오염물 수거 영역은 연료가 상기의 필터 유니트를 통해 통과함에 따라 상기의 중앙 오염물 출구로부터 액체 오염물들을 수거하도록 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 연료 필터 유니트.
  5. 제4항에 있어서, 작동시에, 상기의 제1 및 제2오염물 수거 영역은 서로 완전히 벽으로 차단되어 있으며, 단지 이들 사이의 소통은 상기의 중앙 오염물 출구와 상기의 제1필터 매체에 의해 상기의 필터 유니트를 통해서만이 존재함을 특징으로 하는 연료 필터유니트.
  6. 제4항에 있어서, 상기의 연료 흐름 경로는 상기의 제1필터 매체를 통한 연료의 방사상으로 내향한 흐름을 포함하고 있고 상기의 주변 오염물 출구는 사전여과 오염물 제거를 제공하는 것을 특징으로 하는 연료 필터 유니트.
  7. 제6항에 있어서, 상기의 연료 필터 매체는 통합매체이고 상기의 중앙 연료 챔버안에서 제2필터 매체를 더욱더 포함하고, 상기의 제2필터 매체는 장벽 매체인 것을 특징으로 하는 연료 필터 유니트.
  8. 제5항에 있어서, 상기의 케이싱은 바닥부를 포함하고 있고, 상기의 오염물 통로는 상기의 단부캡과 상기의 바닥부 사이에서 뻗어 있는 것을 특징으로 하는 연료 필터 유니트.
  9. 제8항에 있어서, 상기의 케이싱은 원통형이고, 상기의 주변부는 원통형이며 상기의 케이싱의 모양을 따르고, 그리고 각각의 리세스부는 대응하는 주변 오염물 출구로 뻗어 있는 오염물 통로의 일부분인 것을 특징으로 하는 연료 필터 유니트.
  10. 제1항에 있어서, 상기의 필터 유니트는 아웃사이드-인 흐름 및 인사이드-아웃 흐름을 위해 사전여과 오염물 제거를 제공하도록 작용할 수 있는 것을 특징으로 하는 연료 필터 유니트.
  11. (a) 연료 필터 유니트를 통한 방사상으로 내향한 연료 흐름 경로가 한정되도록 제1 및 제2연료공을 갖는 케이싱; (b) 케이싱안의 밀폐 루우프안에 배치되어 있고 또 연료 흐름 경로(이것은 상기의 제1필터 매체를 통한 연료의 방사상으로 내향한 흐름을 포함함)에서의 제1연료공과 제2연료공의 중간에 배치되어 있고 중앙 연료 챔버와 주변 연료 챔버(이것은 제1필터 매체와 케이싱의 사이에 직접 배치되어 있음)을 분리하는 제1필터 매체; (c) 상기의 주변 연료 챔버로부터 직접 오염물들의 사전여과 제거가 가능하도록 작동할 수 있는 복수의 주변 오염물 출구; 및 (d) 상기의 중앙 연료 챔버로부터 오염물들이 직접 배출되도록 작동할 수 있는 중앙 오염물 출구를 포함하는 연료 필터 유니트로서, 상기의 필터 유니트는 단부캡을 통해 내향하게 뻗어 있는 복수의 오염물 통로들을 갖는 단부캡을 포함하고 있고, 상기의 내향하게 뻗어 있는 오염물 통로들의 각각은 상기의 주변 연료 챔버를 이것과 연합한 주변 연료 챔버에 연결하고 있는 것을 특징으로 하는 연료 필터 유니트.
  12. 제11항에 있어서, 상기의 케이싱은 원통형이고, 상기의 단부캡은 상기의 케이싱의 모양을 따르는 원통형 주변부들을 포함하고 있고 또 상기의 케이싱으로부터 후미져 있는 리세스부를 포함하고 있고, 각각의 리세스부는 대응하는 주변 오염물 출구로 뻗어 있는 오염물 통로의 일부분인 것을 특징으로 하는 연료 필터 유니트.
  13. 제11항에 있어서, 상기의 필터 유니트는 이것에 의해 지지되고 이것에 해체될 수 있게 맞물려진 오염물 수거 보울을 더욱더 포함하고 있으며, 상기의 수거 보울은 서로 떨어져 있는 제1 및 제2수거 영역을 갖고 있으며, 상기의 제1수거 영역은 상기의 필터 유니트를 통해 연료가 통과하는 대로 상기의 주변 오염물 출구로부터 액체 오염물들을 수거하도록 배치되어 있으며, 상기의 제2수거 영역은 상기의 필터 유니트를 통해 연료가 통과하는 대로 상기의 오염물 출구로부터 액체 오염물을 수거하도록 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 연료 필터 유니트.
  14. 제13항에 있어서, 작동시에, 상기의 제1 및 제2수거 영역은 서로가 완전히 벽으로 차단되어 있는데, 상기의 제1수거 영역과 제2수거 영역 사이의 소통은 상기의 중앙 오염물 출구 및 상기의 제1필터 매체에 의해서만 상기의 필터 유니트를 통해 존재하는 것을 특징으로 하는 연료 필터 유니트.
  15. 제11항에 있어서, 상기의 제1필터 매체는 통합매체이고 상기의 중앙 연료 챔버의 안에서 제2필터 매체를 더욱더 포함하고 있고, 상기의 제2필터 매체는 장벽 또는 통합 매체인 것을 특징으로 하는 연료 필터 유니트.
  16. 단부캡의 주변으로부터 방사상으로 내향하게 뻗어 있는 한개 이상의 오염물 통로 및 중앙 오염물 출구를 갖는 연료 필터 단부캡으로서, 상기의 단부캡은 상기의 중앙 오염물 출구가 제1필터 매체안으로부터 오염물들의 통과를 가능하게 하고 상기의 오염물 통로가 제1필터 매체의 외부로부터 오염물들의 통과를 가능하게 하도록 케이싱안의 밀폐 루우프안에 배치된 제1필터 매체를 고정하도록 개조되며, 상기의 단부캡은 아웃사이드-인 연료 흐름 및 인사이드-아웃 연료 흐름을 위해 사전여과 오염물 배출이 제공되도록 작동될 수 있으며, 상기의 단부캡은 이것의 주변으로부터 방사상으로 내향하게 뻗어 있는 복수의 유사하게 구성된 오염물 통로를 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 연료 필터 단부캡.
  17. 제16항에 있어서, 상기의 단부캡은 상기의 중앙 오염물 출구의 중심에 중심을 둔 공통 반경의 원통형 주변부들 및 이러한 원통형 주변부들의 사이에서 리세스부들을 포함하고 있고, 상기의 원통형 주변부들에 비해 상기의 리세스부들이 상기의 중심에 더 가까운 것을 특징으로 하는 연료 필터 단부캡.
  18. 제17항에 있어서, 상기의 단부캡은 그 하부 표면에서 치솟은 부분들을 더욱더 포함하고 있으며, 상기의 치솟은 부분들은 상기의 오염물 통로들을 구성하고 있는 것을 특징으로 하는, 연료 필터 단부캡.
  19. 제18항에 있어서, 상기의 단부캡은 연료 필터 유니트를 통한 연료 흐름 경로가 한정되도록 제1 및 제2연료공의 중간에 배치되어 있고 중앙 연료 챔버와 주변 연료 챔버(이것은 제1필터 매체와 케이싱의 사이에 직접 배치되어 있음)를 분리하고 있는 제1필터 매체; 상기의 중앙 연료 챔버로부터 오염물들을 배출시킬 수 있는 중앙 오염물 출구; 및 상기의 오염물 통로들에 의하여 상기의 주변 연료 챔버로부터 오염물들을 직접 배출시킬 수 있도록 작동할 수 있는 복수의 주변 오염물 출구들을 또한 포함하고 있는, 연료 필터 유니트의 일부분인 것을 특징으로 하는 연료 필터 단부캡.
  20. 제19항에 있어서, 상기의 케이싱은 측벽 및 바닥부를 포함하고 있고, 각각의 오염물 통로는 상기의 단부캡과 상기의 측벽의 사이에서 및 상기의 단부캡과 상기의 바닥부의 사이에서 뻗어 있는 것을 특징으로 하는 연료 필터 단부캡.
  21. 제20항에 있어서, 상기의 연료 필터 유니트는 이것에 의해 지지되고 이것에 해체할 수 있게 맞물려진 오염물 수거 보울을 더욱더 포함하고 있으며, 상기의 수거 보울은 서로 떨어져 있는 제1 및 제2수거 영역을 갖고 있으며, 상기의 제1수거 영역은 상기의 필터 유니트들을 통해 연료가 통과하는 대로 상기의 주변 오염물 출구로부터 액체 오염물들을 수거하도록 배치되어 있으며 상기의 제2수거 영역은 필터 유니트를 통해 연료가 통과하는 대로 상기의 중앙 오염물 출구로부터 액체 오염물들을 수거하도록 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 연료 필터 단부캡.
  22. 제16항에 있어서, 상기의 단부캡은 연료 필터 유니트를 통한 연료 흐름 경로가 한정되도록 제1 및 제2연료공을 갖는 케이싱; 케이싱안의 밀폐 루우프안에 배치되어 있고 또 연료 흐름 경로의 제1연료공과 제2연료공의 중간에 배치되어 있고 중앙 연료 챔버와 주변 연료 챔버(이것은 제1필터 매체와 케이싱의 사이에 직접 배치되어 있음)를 분리하고 있는 제1필터 매체; 상기의 중앙 연료 챔버로부터 오염물들을 배출시킬 수 있는 중앙 오염물 출구; 및 상기의 오염물 통로들에 의하여 상기의 주변 연료 챔버로부터 오염물들을 직접 배출시킬 수 있도록 작동할 수 있는 복수의 주변 오염물 출구들을 또한 포함하고 있는, 연료 필터 단부캡.
  23. 제22항에 있어서, 상기의 연료 필터 유니트는 이것에 의해 지지되고 이것에 해체할 수 있게 맞물려진 오염물 수거 보울을 더욱더 포함하고 있는, 상기의 수거 보울은 서로 떨어져 있는 제1 및 제2수거 영역을 갖고 있으며, 상기의 제1수거 영역은 상기의 필터 유니트를 통해 연료가 통과하는 대로 상기의 주변 오염물 출구로부터 액체 오염물을 수거하도록 배치되어 있으며, 상기의 제2수거 영역은 상기의 필터 유니트를 통해 연료가 통과하는 대로 상기의 중앙 오염물 출구로부터 액체 오염물을 수거하도록 배치되어 있는 것을 특징으로 하는, 연료 필터 단부캡.
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