KR20090059162A - 개선된 매체 이용에 따른 필터 및 이를 이용하고 제조하기 위한 방법 - Google Patents
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Abstract
다수의 코어 고체 프로파일 필터 매체 블록은 블록 내부로 깊이 연장된 다수의 내측 공동을 포함하는 블록을 제공함으로써 형성될 수 있는 다수의 서브-블록들을 포함하며, 이에 따라 물은 서브-블록의 매체로 접근하도록 필터 블록 내에서 깊이 흐를 수 있고(이 경우 공동은 블록에 대한 유입부에 위치됨), 물은 각각의 여과 서브-블록으로부터 수집될 수 있다(이 경우 공동은 블록으로부터 배출부에 위치됨). 블록의 외측 표면 내에서 하나 또는 이보다 많은 만입부/공간/간격은 서브-블록의 일부분들 사이에서 연장되고 분리되도록 제공될 수 있으며, 이에 따라 실질적으로 모든 서브-블록의 필터 매체가 여과를 위해 유체로 접근가능하다. 이와 같은 방식으로, 필터 블록은 작은 카트리지 또는 패키지 체적 내에서 다량의 매체를 포함할 수 있으며, 필터 블록은 우수한 흐름 분배와 낮은 압력 하강을 나타낼 수 있다. 필터 블록의 서브-블록들은 필터 블록으로 함께 일체 구성될 수 있거나 또는 예를 들어 서브-블록들을 서로 고정하거나 또는 클램프 고정하는 임의의 하우징 또는 내재물 없이 직접적으로 연결될 수 있다.
Description
본 발명은 2006년 9월 20일에 출원된 가출원 제 60/846,162호를 우선권 주장하며, 이는 참조 문헌으로 본 명세서에 일체 구성된다.
본 발명은 고체 프로파일 필터 또는 "필터 블록"을 위한 조성물과 형태 및 이를 이용하거나 제조하기 위한 방법에 관한 것이다. 상기 필터 블록 및 방법이 다수의 공정 흐름 구조 내에서의 설비를 가질 수 있지만, 본 발명의 선호되는 실시예는 자연 유하식(gravity flow) 또는 저압 설비(low pressure application)에서 특히 선호된다. 선호되는 필터 블록은 개선된 흐름 분배(flow distribution) 및 압력 하강을 나타내기에 적합하고, 이에 따라 흐름 속도(flowrate)와 매체 이용(media utilization)이 개선된다.
물을 여과하기 위한 고체 프로파일 필터 또는 "필터 블록"은 수년 동안 상용으로 이용되어 져 왔다. 일반적으로 이러한 필터 블록은 납 솔벤트(lead sorbent)와 같은 다양한 첨가물을 포함하거나 포함하지 않는 과립 활성 탄소(GAC)와 폴리머 바인더를 포함하며, 이는 종종 "탄소 블록"으로 언급된다. 원재료는 중공, 원통형 또는 "관형" 블록을 형성하기 위하여 몰드 내에서 압출되거나 또는 압축된다. 종래의 탄소 블록의 실례는 Heskett씨의 미국 특허 제 3,538,020호, Degen씨의 미국 특허 제 4,664,683호와 4,665,050호, "Amway"의 미국 특허 제 4,753,728호, Koslow씨의 미국 특허 제 5,019,311호와 5,147,722호 및 5,189,092호에 기술된다. 예를 들어 상대적으로 얇고 벽 구조이며, 중공구조이고, 원통형의 탄소 블록이 도 5A 내지 도 5E에 도시된다.
이러한 관형 활성 탄소 블록을 통과하는 유체-흐름 경로는 일반적으로 방사상이다. 아웃-사이드-인 흐름 구조에서, 하우징 구조물과 내재물은 물을 블록의 외측 원통형 표면으로 분배하며, 물은 원통형 벽을 통해 블록의 중심축에서 중공 축방향 공간으로 반경방향으로 흐른다. 중공 축방향 공간 또는 이 내에 제공된 천공 튜브로부터 여과된 물은 내재물과 포트가 어떻게 설계되느냐에 의존하여 필터 블록의 하측 또는 상측 단부에서 또는 이의 근처에서 블록으로부터 흐른다.
이러한 관형 필터 블록은 단일의 외측 직경 "OD"(외측 원통형 벽)과 단일의 내측 직경 "ID"(내측 원통형 벽)을 가지며, 이러한 두 직경들은 벽의 두께를 형성한다. 중공 축방향 공간 체적을 뺀 원통형 체적은 여과 매체의 체적을 형성한다. 이러한 관형 형태는 서로 축방향으로 마주보는 단부 표면을 가진다. 일반적으로 상기 단부 표면은 단부 캡 또는 그 외의 다른 하우징 또는 내재 구조물로 밀봉되어 유체는 블록의 단부 표면 주위에서가 아니라 반경방향으로 흐를 수 있다. ID, OD 및 축방향 길이는 관형 활성 탄소 블록의 표면 영역, 체적 및 중량을 형성한다. 활 성 탄소 블록은 매체의 표면 영역과 특정의 체적을 구현하기 위하여 외측 직경, 내측 직경 및 길이가 가변될 수 있다.
상기 언급되고 상기 참조 특허에 도시된 바와 같이, 일반적으로 반경방향-흐름 활성 탄소 블록을 제조하기 위해 이용된 재료는 12 x 30 US 메쉬 내지 80 x 325 US 메쉬 범위의 탄소 미립자(Koslow씨는 0.1 내지 3,000 마이크로미터로 언급함), 상기 참조 문헌 특허에 공개되고 종래 기술에 일반적인 열경화성 또는 열가소성 바인더이다. 그 외의 다른 재료들이 납 또는 그 외의 다른 금속-제거 솔벤트와 같은 탄소 미립자 및 바인더 미립자와 혼합될 수 있다.
입자 크기, 벽 두께, 표면 영역 및 압축 모두는 필터를 통해 선호되는 압력 하강을 구현하기 위해 개별적으로 조절될 수 있다. 상대적으로 작은 탄소 입자를 이용함에 따라 압축이 증가되거나 또는 상대적으로 두꺼운 벽을 이용함에 따라 일반적으로 압력 하강이 증가되고 오염물 제거가 증가된다. 상대적으로 큰 탄소 입자를 이용함에 따라 압축이 감소되거나 또는 상대적으로 얇은 벽을 이용함에 따라 일반적으로 압력 하강이 감소되고 오염물 제거가 감소된다. 원통형 블록에 대한 상대적으로 큰 직경(OD 및 ID)은 블록을 통해 흐르는 유체에 대해 허용 가능한 표면 영역을 증가시킴으로써 압력 하강이 감소될 것이다. 작은 ID를 포함한 큰 OD 탄소 블록은 블록을 통과하는 유체 경로의 길이가 상대적으로 길어지기 때문에 상대적으로 큰 내측 ID를 가진 동일한 탄소 블록에 비해 큰 압력 하강을 가질 것이다.
공기 여과를 위한 주름진 필터 시트
Clapham씨의 미국 특허 제 3,721,072호에서, 저-압 공기 필터는 웨이브 패 턴(wave pattern)의 형태로 일체 구조로 연장된 표면 필터 시트를 제공함으로써 제조된다. 신장된 표면의 각각의 웨이브는 필터 바디의 전체 길이를 따라 필터의 외측 바운더리까지 연장된 트로프(trough)와 피크(peak)로 구성된다('072의 도 1). Clapham씨의 웨이브 형태는 예를 들어 단일의 필터 바디 내에서 13개의 웨이브와 같이 필터 바디의 전체 치수보다 상당히 작다. 또한, Clapham씨의 필터 바디는 이보다 실질적으로 폭이 넓고 길고, 두꺼우며, 예를 들어 필터 바디의 두께와 마찬가지로 길이는 10 배 이상이고(또는 적어도 5배 이상), 폭도 10배 이상이다(또는 적어도 5배 이상). 따라서, Clapham씨의 필터 바디는 주름진 필터 시트 또는 필터 플레이트로 고려될 수 있다. Clapham씨의 시트형 또는 플레이트형 필터 바디는 "금속, 유리, 나무, 플라스틱, 판지 및 이와 유사한 것이거나 또는 필터로 일체구성된 결합된 탄소"로 제조된 필터 바디의 주변 주위에서 신장되는 프레임 내에 위치될 수 있다.
Chapman씨의 특허 제 6,322,615호와 6,056,809호에서, 공기 여과를 위한 주름진 시트가 공개되며, 여기서 Clapham씨의 특허에서와 같이 피크와 트로프는 필터의 외측 바운더리로 전적으로 연장되고, 웨이브 형태는 필터 바디의 전체 치수보다 상당히 작고, 필터 바디는 주름진 시트 또는 플레이트로 여겨질 수 있다. 이러한 주름진 필터 바디를 제조하는 방법은 필터 바디의 신장된 플라스틱 또는 시트 표면 내에서 피크와 트로프를 형성하는 다수의 V-형태의 공구를 이용하여 롤러들 사이에서 필터 재료를 롤링(rolling)하는 단계를 포함한다.
Gelderland씨, 등등의 미국 특허 제 6,413,303호는 활성 탄소 공기 필터를 공개하며, 상기 활성 탄소 공기 필터는 탄소와 바인더 내에 코팅된 주름진 종이 시트의 층으로 제조된다. Insley씨, 등등의 미국 특허 제 6,280,824호는 폴리머 필름 층들을 공개하며, 상기 폴리머 필름 층들은 여과 매체를 포함하고, 주름진 형태를 각각 가진다. Gelderland씨, 등등과 Insley씨, 등등의 특허는 주름진 플레이트(즉 각각의 플레이트의 평면에 대해 가로방향이 아니라 평행하게)를 통과하기보다는 주름(주름 트로프에 대해 평행한)에 의해 형성된 개방된 공간을 통해 흐르는 것으로 기술한다.
물 여과용 과립형 활성 탄소 매체
바인더를 포함하지 않고 납 솔벤트와 같은 다양한 첨가물을 포함하거나 또는 포함하지 않는 과립형 활성 탄소(GAC)가 물을 여과하는데 있어서 수년 동안 이용되어져 왔다. 일반적으로 루즈한 과립형 활성 탄소는 필터 하우징 내의 격실 내에 "필터 베드" 또는 "탄소 베드"와 같이 적재된다. 하우징 및 내재물들은 격실 내의 제 위치에 루즈한 미립자를 수용하고, 베드의 유입부로 물을 분배하며 베드의 배출부에서 물을 수집하는데 적합하다. 바람직하게 이온 교환 수지와 같은 첨가물 또는 그 외의 다른 과립형 매체를 포함하는 GAC의 베드는 미립자의 베드를 통한 상대적으로 낮은 압력 강하로 인해 저압 또는 자연 유하 설비에 대한 선택의 종래의 매체이며, 어떠한 바인더도 탄소 베드 내에 형성되지 않고, 게다가 어떠한 바인더도 유체 흐름을 조정하기 위해 탄소 미립자 사이의 공간을 충진시키지 않는다. 미립자들 사이의 틈새 공간은 압축된 바인더 형태의 블록 내에서 압력 하강을 예상하지 않고 우수한 매체 접촉에 따라 물이 베드를 통해 흐르도록 할 수 있다.
과립형 활성 탄소의 필터 베드에 대한 한 중요한 설비는 자연 유하식 워터 피처(gravity flow water pitcher), 유리 물병(carafe), 카운터탑 탱크(countertop tank) 및 워터 쿨러 내에서 이용되는 일회용 필터 카트리지의 설비이다. 이러한 장치는 다수의 가정, 사무실 및 영업소에서 이용되며, 여기서 개인적인 소모 및 요리를 위해 대략 2 내지 20 리터 물의 배치 정화(batch purification)가 요구된다. 일반적으로, 이러한 여과 용량을 포함하는 장치들은 사용자가 염소 또는 그 외의 다른 오염물질을 제거하길 원하거나 또는 일반적으로 물의 맛과 향을 개선시키는 것을 원하기 때문에 지방 자치 공급원(municipal supply) 또는 시골 우물(rural well)로부터 수돗물이 채워진다. 이러한 장치들은 특히 생수(bottled water)를 구매하는 비용과 불편함의 관점에서 그리고 청정수(healthy drinking water)에 대한 중요성의 관점에서 매우 대중적으로 여겨져 왔다.
일반적으로 이러한 자연 유하식 여과 장치는 이러한 장치 내부로 삽입되고 수 주 동안 통상적 사용을 위해 이용되는 상대적으로 작고, 일회용이며, 교체 가능한 필터 카트리지를 특징으로 한다. 이러한 장치를 위해 설계된 상기 장치 및/또는 필터의 실례는 디자인 특허 제 416,163호, 디자인 특허 제 398,184호, 미국 특허 제 5,873,995호, 미국 특허 제 6,638,426호 및 미국 특허 제 6,290,646호에 공개된다. 이러한 장치를 위한 필터 카트리지는 전체적으로 또는 실질적으로 과립형 매체의 베드를 포함하는 필터 매체를 수용한다.
필터 내에서 우수한 흐름 분배는 자연 유하식 또는 저압 시스템 내에서 주요한 관심사이며, 이는 흐름 분배가 여과 효율성 및 오염물질의 "파 과(breakthrough)"가 일어나는 시간 그리고 이에 따라 필터가 교체되어야 하는 시기에 영향을 미치기 때문이다. 일반적으로 이러한 필터 시스템은 여과 효율 또는 파과(breakthrough)를 모니터링하기 위한 임의의 수단을 포함하지 않으며, 대체로 필터를 통과하는 전체 물을 측정하기 위한 수단을 가지고, 이는 우수한 흐름 분배가 여과된 물의 주어진 체적에 대하여 여과 효율을 최대화하고 매체의 이용을 최대화시키는데 중요하다. 채널링 현상(channeling)이 필터 수명 동안 임의의 시간에 발생된다면, 필터의 효율 및/또는 유효 필터 용량이 감소되며, 여과된 물의 품질은 필터가 제거된다면(out) 저하될 수 있다.
또한, 필터를 통한 우수한 물의 유동 속도는 워터 피처, 유리 물병 또는 타운터탑 탱크와 같은 자연유하식 또는 저압 시스템 내에서 주요한 관심사이며, 이는 충진된 깨끗한 물로부터 신속히 여과된 물이 이용되는 방식에 영향을 미치기 때문이다. 일반적으로, 이러한 장치는 냉장고 내에서 또는 카운터탑 상에 배열되며, 이들의 전체 체적은 이러한 공간에 대해 합당한 크기로 설계되며 합당한 중량이 이송되어지도록 설계된다. 일반적으로 이러한 장치들의 사용자는 오랜 시간 동안 여과된 물을 기다리는 것을 원치 않는다. 따라서, 필터를 통한 합당한 유동 속도가 판매 시장에서 경쟁력을 얻으며, 고객을 만족시키기 위해 중요하다. 일반적으로, 대부분의 이러한 여과 장치는 필터를 통해 물을 통과시키기 위하여 오직 중력만을 이용하며, 이에 따라 효과적으로 오염물질을 제거하고 오랜 기간의 필터 수명의 관점에서 필터를 통한 물의 바람직한 유동 속도를 구현하기가 어렵다. 높은 유동속도에 대한 저압 하강의 목적은 짧은(얕은) 과립형 필터 매체 베드에 대한 형상을 제공하지만 파과 없이 효과적인 오염물질 제거 및 오랜 수명의 목적은 긴(깊은) 과립형 필터 매체 베드에 대해 상반된 방향으로 형상을 제공하는 데 있다. 게다가, 바람직한 유동속도를 구현하는 것은 필터 내에서 이용되는 탄소-기초 과립형 매체가 다소 소수성이기 때문에 문제점이 야기된다. 따라서, 우수한 흐름 분배 및 우수한 유동 속도를 위하여 우수한 물-매체 접촉이 요구될지라도 매체는 실질적으로 여과되어질 물에 의해 젖는 것(wetting)이 방지되는 경향이 있다.
따라서, 워터 피처 장치용 종래의 필터는 대략 2 내지 6 인치 깊이의 과립형 매체 메드(granular media bed)를 가진다. 게다가, 필터를 워터 피처 장치들 중 한 장치로 설치하는 중요한 절차는 장치 및 필터의 제조자에 의해 수행되는 예비-헹굼(pre-rinse) 및 예비-웨트(pre-wet) 단계이다.
이러한 절차는 필터를 헹구고, 그 뒤 필터를 상기 장치로 삽입하기에 앞서 수 분동안 수중으로 깨끗한 필터를 잠기게 하는 단계를 포함한다. 이러한 절차는 깨끗한 필터 내에 잔류할 수 있는 탄소 미분말(carbon fine)을 제거하고 필터 카트리지를 장치 내에 장착한 뒤 우수한 흐름 분배 및 유동 속도를 구현하기 위하여 과립형 또는 미립자 탄소 매체를 적시는(wet) 단계들로써 제조자에 의해 설명된다.
발명자에 따르면, 워터 피처, 유리 물병(carafe) 및 카운터탑 탱크와 같은 자연 유하식 물 여과 장치에 대해 이용되는 필터 내에 그리고 저-압 시스템(예를 들어 30 psi 또는 이 미만)에 대해 이용되는 필터 내에서 개선을 위해 공간이 제공된다. 발명자에 따르면, 본 발명의 고체 프로파일 필터 또는 "필터 블록"의 실시예는 상기 자연 유하식 또는 저-압 시스템에 대해 및/또는 상기 자연 유하식 및 저- 압 시스템 이외의 다양한 적용 분야에 대해 효과적일 수 있다. 본 발명의 장치 및 방법의 선호되는 실시예는 개선된 흐름 분배, 유동 속도, 오염물질 감소/제거, 성능 일관성 및/또는 내구성을 제공함으로써 다양한 여과 설비와 유동 구조의 요구사항을 만족시킬 수 있다.
실시예의 제 1 그룹에서, 본 발명은 다수의 서브-블록을 포함한 고체 프로파일 필터 블록을 포함하며, 상기 서브-블록은 유체를 수용하는 공동을 형성하며 이를 둘러싸는 필터 매체 벽을 포함하고, 각각의 상기 서브-블록은 필터 블록이 형성되는 필터 매체에 의해 상기 서브 블록의 하나 이상의 그 외의 다른 서브 블록으로 연결된다. 또한 본 발명은 상기 고체 프로파일 필터 블록을 이용하고 및/또는 제조하기 위한 방법을 포함할 수 있다.
실시예의 제 2 그룹에서, 본 발명은 다수의 서브-블록을 포함한 고체 프로파일 필터 블록을 포함하고, 상기 각각의 서브-블록은 유체를 수용하기 위한 공동을 형성하고 이를 둘러싼 필터 매체 벽을 포함하며, 상기 각각의 서브-블록은 접착제, 폴리머 바인더, 상기 서브-블록 내에 이미 형성된 바인더의 용융 및 재-고상화(re-solidification) 및/또는 주어진 서브-블록을 그 외의 다른 서브-블록으로 그 외의 다른 직접적인 부착에 의해 상기 서브-블록들 중 그 외의 다른 하나 이상의 서브-블록으로 연결된다. 실시예의 제 그룹에서, 직접적인 부착은 필터 하우징 부품, 클램프 또는 패스너에 의해 주어진 서브 블록을 그 외의 다른 서브-블록으로 클램핑 고정하거나 연결하거나 또는 체결하는 방법을 포함하지 않는다.
상기 기술된 실시예의 각각의 제 1 및 제 2 그룹에서, 다수의 서브-블록 필터 블록은 내부에 제공된 다수의 공동을 포함한 필터 매체의 주요 바디를 포함할 수 있다(메인 바디가 본 명세서의 하기에서 기술되어질 외측 만입부/간격/공간을 포함하는지의 여부에 따라). 따라서, 필터 블록의 메인 바디는 다수의-코어 필터 블록으로 기술되며, 여기서 메인 바디는 공동을 형성하기 위해 메인 바디를 몰딩하거나 또는 재료를 제거함으로써 다수의 위치에서 속이 잘려진다("cored").
상기 기술된 실시예의 각각의 제 1 및 제 2 그룹에서, 다수의 서브-블록을 각각 포함하는 선호되는 필터 블록은 하나 이상의 외측 만입부에 필터 블록 내에 다수의 내측 공동을 제공함으로써 형성될 수 있으며, 각각의 상기 내측 공동과 상기 외측 만입부는 블록 내부로 깊이 연장된다. 이러한 공동들은 필터 블록의 주요 바디 내에서 결함(imperfection)들 또는 그 외의 다른 불규칙부(irregularity)들에 비해 크며, 매체의 틈세 공극(interstitial void)에 비해 상당히 큰 것으로 이해될 것이다. 본 명세서에서 하기에서 기술된 바와 같이, 몰딩된 필터 블록을 위한 만입부는 몰드로부터 용이하게 제거하기 위하여 필터 블록의 바닥에 종종 위치되지만 만입부(간격, 이격부 또는 리세스를 포함한)는 필터 블록의 그 외의 다른 부분/표면 내에 위치될 수 있다.
바람직하게, 만입부는 인접한 서브-블록의 적어도 1/3을 따라, 보다 바람직하게 인접한 서브-블록의 1/3 내지 7/8을 따라 연장된다. 따라서, 서브-블록들이 실질적으로 전체 필터 블록을 따라 연장되는 필터 블록을 고려할 때, 적어도 하나의 만입부가 해당 필터 블록 치수의 대략 1/3 내지 7/8(보다 바람직하게 1/2 내지 7/8)과 동일한 깊이까지 필터 블록 내부로 연장되는 것이 선호된다. 예를 들어, 만입부가 필터 블록 내부로 축방향으로 연장된다면, 만입부의 깊이는 필터 블록의 축방향 길이의 1/3 내지 7/8과 동일한 것이 선호된다. 예를 들어, 만입부가 필터 블록 내부로 반경방향으로 연장된다면, 만입부의 깊이는 필터 블록의 직경의 1/3 내지 7/8과 동일한 것이 선호된다. 블록 내부로 깊이 연장됨에 따라, 상기 공동과 만입부는 필터 블록의 내부로 또는 이로부터 외부로 흐르는 유체를 위한 블록 내의 깊숙한 유입부(access)를 제공할 수 있다. 인사이드-아웃 흐름 구조(inside-out flow scheme)에서, 다수의 내측 공동에 따라 유입 유체는 서브-블록의 매체로 접근되도록 필터 블록 내측에서 깊이 흐를 수 있으며, 상기 하나 이상의 외측 만입부에 따라 배출 유체는 서브-블록으로부터 서브-블록들 사이의 영역으로 수집될 수 있다. 아웃사이드-인 흐름 구조에서, 상기 하나 이상의 외측 만입부로 인해 물은 서브-블록들 사이의 영역으로부터 각각의 서브-블록으로 도달될 수 있으며, 다수의 내측 공동에 따라 배출 유체는 서브-블록으로부터 필터 블록 내측으로 수집될 수 있다. 내측 공동은 D-형태, 원형, 삼각형, 다각형 또는 횡단면 또는 단부-도(end-view)가 그 외의 다른 형태를 포함할 수 있다. 상기 하나 이상의 외측 만입부는 하나 또는 이보다 많은 슬롯, 홀, 크로스-형태의 슬롯 또는 그 외의 다른 리세스, 간격 또는 공간을 포함할 수 있다.
상기 하나 이상의 외측 만입부는 필터 블록의 중심축에서 또는 이의 근처에서의 영역으로부터 또는 필터 블록의 외측 주변/원주에서가 아닌 서브-블록의 그 외의 다른 영역으로부터 상기 서브-블록으로 또는 이로부터 외측으로 유체의 접근을 위하여 서브-블록의 상기 부분의 외측 표면들 사이에 공간을 제공하기 위하여(이러한 특정 외측 표면은 외측 만입부를 대향한 표면) 서브-블록의 부분들을 분리하는 블록의 외측 표면 내에 제공된다. 이와 같은 방식으로, 모든 또는 실질적으로 모든 각각의 서브-블록의 필터 매체는 필터 블록의 외측 주변/원부 근처에서 전적으로 매체를 제외하고 여과를 위한 유체로 접근가능하다.
다수의 내측 공동과 하나 이상의 외측 만입부를 포함하는 상기 제 1 그룹의 실시예는 다수의 서브-블록, 바람직하게 동시에 모든 서브-블록을 형성하는 몰딩 공정 또는 그 외의 다른 공정 내에서 제조된다. 그러나, 이러한 선호되는 실시예의 몰딩 공정 또는 그 외의 다른 제조 공정은 선호되는 서브-블록 구조물 및 공동과 만입부가 필터 블록으로 깊이 침투됨에 따른 특정의 문제점을 가진다. 다수의 실시예에서 특정의 변형물이 구현되지 않는다면, 흠(blemish), 홀, 파열되거나 또는 파괴된 서브-블록 벽 및/또는 블록 내의 그 외의 다른 결함이 필터 블록과 몰딩/공구의 분리 동안 형성될 수 있다. 균일한 흐름 분배를 가진 필터 블록이 이러한 실시예의 중요한 목적이기 때문에, 상기 결함들이 항시 허용될 수 없다. 따라서, 발명자에 따르면, 몰딩 또는 그 외의 다른 성형 공구로부터 공구를 적절히 제거하기 위하여 블록 형태에 대한 변형물이 제공된다. 이러한 변형물들은 공동의 형태, 직경 및 중심축 주위에서 무리를 이루는("clustered") 서브-블록들의 방향을 포함할 수 있으며, 만입부는 필터 블록이 몰드로부터 제거되는 방향에 대해 가로방향으로 연장된 얇은 부분들을 최소화하기에 적합하며, 외측 주변 표면 및/또는 내측 공동 표면 및/또는 외측 만입부 표면을 포함하는 블록의 표면으로부터 테이퍼지고/경사진다. 이러한 변형물에 따라 모든 서브-블록을 포함하는 필터 블록의 다수의 실시예는 한번에 단일 몰드 내에서 제조된다. 이러한 변형물에 따라 압력 하강, 우수한 흐름 분배, 내구성 및 성능 일관성이 수반되는 작은 "패키지" (물 정화 피처 또는 그 외의 다른 장치 내에서, 작은 하우징 및 작은 "풋프린트") 내에서 매체의 상대적으로 큰 체적의 목적들이 구현된다.
다수의 내측 공동과 하나 이상의 외측 만입부를 포함하는 실시예의 제 2 그룹에서, 몇몇 또는 모든 서브-블록은 상이한 몰드 내에서 상이한 시간에 및/또는 하나 또는 이보다 많은 인접한 서브-블록으로 서브 블록들을 직접적으로 부착시킨 이후 다양한 공정에 의해 몰딩되거나 또는 제조될 수 있다. 하우징 부품, 클램프 또는 패스너 이외에 직접적인 부착을 이용함으로써, 서브-블록 내에 재료가 거의 제공되지 않거나 어떠한 재료도 제공되지 않는다(예를 들어, 아교, 접착제 및/또는 바인다). 서브-블록들 사이의 공간이 하우징 부품, 클램프 또는 패스너에 의해 점유되지 않기 때문에 이러한 직접적인 부착에 따라 낮은 압력 하강, 우수한 흐름 분배, 내구성 및 성능 일관성이 수반되는 작은 "패키지" (물 정화 피처 또는 그 외의 다른 장치 내에서, 작은 하우징 및 작은 "풋프린트") 내에서 매체의 상대적으로 큰 체적의 목적들이 구현된다.
본 발명의 고체 프로파일 필터 블록은 다수의 다양한 전체 필터 블록 크기 및 형태를 특징으로 할 수 있으며, 필터 블록의 다수의 서브-블록은 다양한 서브-블록 크기 및 형태를 특징으로 할 수 있다. 선호되는 필터 블록은 시트-형태, 플레이트-형태 또는 일반적으로 2차원이기보다는 3-차원인 것으로 고려될 수 있다. 또한, 선호되는 블록은 "주름지고(pleated)" 또는 "골이진(corrugate)" 시트 또는 플레이트로 고려되지 않는 치수로 형성된다.
선호되는 실시예의 필터 블록은 상기 다수의 서브-블록으로 형성되는 활성 탄소 입자/미립자, 바인더 입자 및 선택적 첨가제를 포함한다. 선호되는 선택적 첨가제는 예를 들어 Alusil™ 또는 ATS™과 같은 납 솔벤트/스캐빈저(scavenger)와 같은 금속 제거 첨가물 또는 비소 제거 첨가물이다. 본 발명의 필터의 몇몇 실시예는 물로부터 용해가능하고 및/또는 미립자의 납을 제거하는 데 효과적일 수 있다. 선택적으로, 대신에 또는 추가적으로, 탄소 입자/미립자, 활성 탄소 섬유가 고체 프로파일을 형성하기 위해 바인더와 함께 이용될 수 있다. 또한, 그 외의 다른 여과 또는 처리 매체가 활성 탄소 입자 또는 섬유 대신에 또는 추가하여 이용될 수 있다.
각각의 내측 공동의 개구부는 공통 제 1 축방향 단부에 또는 이의 근처에 위치될 수 있으며, 바람직하게 서브-블록들은 단일의 평면 상이기보다는 블록의 중심축 주위에 대칭구조로 배열되거나 또는 이 주위에 무리를 이루어 배열되며, 서로에 대해 평행한 공통 단부로부터 연장된다. 이와 같은 실시예에서, 유입 또는 배출 유체(인사이드-아웃 또는 아웃사이드-인 흐름 구조인지에 의존하여)는 필터 블록으로 유입되거나 또는 배출되는 동일하거나 또는 대략적인 시간에 또는 이 근처에서 상기 다수의 공동으로 유입되거나 이로부터 배출될 수 있다. 하나 또는 이보다 많은 외측 만입부는 제 2 축방향 단부에서 또는 이 근처에서 서브-블록들을 분리시키기 위하여 마주보는 제 2 축방향 단부에서 블록의 상기 중앙축에 또는 이의 근처에 위치될 수 있다. 이러한 형상들은 예를 들어 서브-블록들을 단일의 필터 블록으로 직접적으로 부착시키거나 또는 단일의 균일한 필터 블록 내에 상기 서브-블록들을 형성하거나 또는 몰딩함으로써 제공될 수 있다.
대안으로, 그 외의 다른 실시예는 필터 블록의 축방향 길이를 따라 좀 더 멀리 다수의 공동으로 분기되는 단일의 내측 공동을 포함할 수 있다. 이러한 실시예에서, 일반적으로 외측 만입부는 다수의 공동으로의 브랜칭(branching)을 포함하는 필터 블록의 영역 내에 제공된다. 이러한 필터 블록은 필터 블록이 전체 또는 실질적으로 전체의 상기 서브-블록으로 형성되기보다는 필터 블록의 일부분 내에서 다수의 서브-블록을 포함하는 것으로 기술될 수 있다. 이러한 실시예에서, 유입 또는 배출 유체(인사이드-아웃 또는 아웃사이드-인 흐름 구조인지에 의존하여)는 필터 블록 내에서 잔여 시간이 필터 블록의 단일의 공동 영역에 잔류하는 유체의 기간을 포함하기 때문에 필터 블록으로 유입되거나 또는 이로부터 배출되는 유체로부터의 상이한 시간에 상기 다수의 공동으로 유입되거나 또는 이로부터 배출될 수 있다.
그 외의 다른 서브-블록과 내측 공동 배열들이 본 발명에 포함될 수 있지만 흐름 경로를 따라 몇몇의 대칭의 형태가 선호되며, 이에 따라 서브-블록들 중 한 서브-블록으로 유입되는 유체는 그 외의 다른 서브-블록으로 유입되는 유체와 동일하거나 상당히 유사하게 여과되고/처리된다. 따라서, 필터 블록은 서브-블록을 통한 평행한 흐름을 위해 유입 포트 또는 유입 분배기에 대해 대칭구조로 배열된 복수의 서브-블록을 포함하는 것이 선호되며, 서브-블록들은 매체의 동일하거나 유사한 양과 타입을 포함하는 것이 선호된다.
본 발명의 범위 내에 있는 상기 언급된 형태와 형상 및 그 외의 다른 형태와 형상은 하기 상세한 설명, 도면 및 청구항을 읽음으로써 명확해질 것이다.
도 1A 내지 도 1F는 본 발명의 다수의-코어 블록의 실시예를 각각 도시하는 투시도, 정면도, 측면도, 상면도, 저면도 및 축방향 횡단면도(도 1D에서 선 1F-1F를 따라 절단한).
도 1G는 필터 블록의 단부를 하우징 구조물로 밀봉하기 위해 추가된 접착제의 비드/링을 포함한 도 1A 내지 도 1F의 실시예의 투시도.
도 1H 내지 1J는 점선으로 도시된 숨겨진 구조물을 포함한 도 1A 내지 도 1G의 실시예의 측면도, 정면도 및 투시도.
도 1K 내지 도 1L은 필터 블록의 2개의 서브-블록을 분리하는 평면을 따라 가로방향으로 절단한, 도 1A 내지 도 1J의 실시예의 횡단면도. 도 1L은 점선의 숨겨진 구조물을 포함한다.
도 1M 내지 도 1N은 필터 블록의 2개의 서브-블록을 분리하는 평면을 따라 가로방향으로 절단한, 도 1A 내지 도 1L의 실시예의 횡단면도. 도 1N은 점선의 숨겨진 구조물을 포함한다.
도 2A 내지 도 2F는 본 발명의 다수의-코어 블록의 그 외의 다른 실시예를 각각 도시하는 투시도, 정면도, 측면도, 상면도, 저면도 및 축방향 횡단면도.
도 3A 내지 도 3F는 본 발명의 다수의-코어 블록의 그 외의 다른 실시예를 각각 도시하는 투시도, 정면도, 측면도, 상면도, 저면도 및 축방향 횡단면도.
도 4A 내지 도 4F는 본 발명의 다수의-코어 블록의 그 외의 다른 실시예를 각각 도시하는 투시도, 정면도, 측면도, 상면도, 저면도 및 축방향 횡단면도.
도 5A 내지 도 5E는 종래 기술의 원통형 활성 탄소 필터 블록의 2개의 마주보는 측면도, 상면도, 저면도 및 축방향 횡단면도.
도 6A 내지 도 6E는 컵-형태의 필터 블록의 투시도, 측면도, 상면 및 저면도 및 횡단면도.
도 7A 및 도 7B는 하우징 내에 수용된 본 발명의 필터 블록의 실시예의 도면이며, 여기서 도 7A는 인사이드-아웃 흐름 구조의 한 실시예를 도시하고, 도 7B는 아웃사이드-인 흐름 구조의 한 실시예를 도시한다. 이러한 구조는 자연 유하식 시나리오에서 이용될 수 있듯이 일반적으로 상측으로부터 하측으로 카트리지를 통과하는 흐름을 포함하지만 그 외의 다른 카트리지의 배향 및 흐름 방향이 이용될 수 있다.
도 8A 및 도 8E는 본 발명의 필터 블록의 대안의 실시예의 정면도, 투시 및 횡단면도(서브 블록들 사이의 평면에 대해 가로방향), 투시 횡단면도(서브-블록들 사이의 평면상에서), 저면도 및 필터 블록을 대각선 방향으로 절단한 횡단면도이다. 이러한 도면들은 필터 블록을 보강/강화하기 위해 필터 블록의 외측 만입부에 제공된 브레이스 또는 파티션의 한 실시예를 도시한다.
도 9A 내지 도 9D는 본 발명의 필터 블록의 그 외의 다른 실시예를 각각 도 시하는 투시도, 상면도, 제 1 투시 횡단면도, 제 2 투시 횡단면도이며, 블록은 이의 제 1 단부에 단일의 공동을 포함하고, 상기 단일의 공동은 이의 길이를 따라 중간 지점에 2개의 공동으로 개방되고(연통되며), 이러한 블록은 하우징 또는 내재 구조물로 밀봉하기 위한 평평한 단부 표면보다는 제 1 단부에 글루 리세스(glue recess)를 갖지 않는다. 도 9C의 횡단면도는 가로방향 평면을 따라 절단한 것이고(2개의 서브-블록을 분리하는 평면에 대해 수직한), 도 9D에서의 도면은 서브-블록들을 분리하는 상기 평면상에서 절단한 것이다.
도 10A 및 도 10B는 블록이 이의 제 1 단부를 둘러싸는 글루 리세스를 포함하는 것을 제외하고 도 9A 내지 도 9D의 실시예와 유사한 본 발명의 필터 블록의 그 외의 다른 실시예를 도시하는 투시도 및 투시 횡단면도.
도 11A 내지 도 11C는 서브-블록들 사이의 평면을 따라 절단한 투시도, 투시된 가로방향(서브-블록들 사이의 평면에 대해) 횡단면도 및 투시 횡단면도이다.
도 12A 및 도 12B는 필터 블록 내에 만입부를 포함하는 본 발명의 다수의 서브-블록 필터 블록의 대안의 실시예를 도시하는 도면이며, 만입부는 필터 블록의 측면으로 연장되며, 필터 블록의 바닥으로 연장되지 않는다. 따라서, 이러한 필터의 서브-블록들은 이의 하측 단부에서 이격되고/분리되기보다는 부착되고/연결된다.
선호되는 실시예의 목적들은 주어진 카트리지, 하우징 또는 "패키지"의 전체 체적 내에서 고체 프로파일 여과 매체(solid profile filtration media)의 체적을 최대화하고, 동시에 여과되고/처리된 유체와 상기 고체 프로파일 매체 사이에 우수한 접촉을 제공하며, 높은 오염물 감소 및 우수한 흐름 속도에 대해 낮은 압력 강하를 제공하는 단계를 포함한다. 발명된 다수의 서브-블록 고체 프로파일 필터 블록의 실시예는 몇몇 또는 상기의 모든 목적을 구현한다.
선호되는 필터 블록은 시트 또는 패널 필터라기보다 3-차원의 필터인 것으로 고려될 수 있다. 다수의 내부 공동 그리고 바람직하게 하나 또는 이보다 많은 외부 만입부(indentation)로 인해 물 또는 그 외의 다른 유체가 바람직하게 모든 또는 실질적으로 모든 각각의 서브-블록의 매체로 유입되도록 3-차원 필터 블록 내에서/내부로 깊이 흐를 수 있다. 따라서, 만입부는 서브-블록들 사이에 유체 접근 공간을 제공하기 위하여 필터 블록의 중앙 영역 근처에 또는 중앙 영역에서 필터 블록으로 신장될 수 있다. 만입부는 슬롯, 홀, 리세스 또는 그 외의 다른 공간의 형태를 가질 수 있으며, 서브-블록들의 실제 부분을 따라 서브-블록들 사이에 제공된 간격들의 형태를 가질 수 있다. 이러한 구조물들과 개조물들을 제공함으로써, 선호되는 실시예는 내부 공동들 사이에 매체의 상당한 비어있는 영역이 제공되며, 이러한 매체의 영역은 효과적인 유체 유입부 또는 배출부를 갖지 않기 때문에 "비워진 상태(unused)"로 형성될 수 있으며, 충분한 여과/처리 용량에 기여하지 않고 필터 카트리지 내에서 공간을 차지할 수 있다. 이와 같은 방식으로 블록의 외측 주변/원주 주위에서의 매체만이 아니라 실질적으로 모든 서브-블록의 필터 매체가 여과/처리를 위해 유체로 접근가능하다.
도면에 따라서, 본 발명의 고체 프로파일 필터 블록의 다수의 실시예가 도시된다. 이러한 실시예의 기술 내용에 따르면, 각각의 공동의 개구부가 공통 제 1 축에 위치되고, 서브-블록은 일반적으로 서로 평행하지만 바람직하게 단일의 평면상이기보다는 블록의 중심 축 주위에서 대칭 구조로 배열되거나 또는 이 주위에 밀집된 공통 단부로부터 연장된다. 또한, 실시예의 기술 내용에 따르면, 게다가 단일의 공동은 필터 블록의 축방향 길이를 따라 다수의 공동으로 분기된다(branch). 단일의 공동의 개구부는 블록의 제 1 축에 위치될 수 있으며, 다수의 공동은 블록의 길이를 따라 몇몇 지점에서 시작되고, 일반적으로 다수의 공동의 폐쇄된 단부(또는 덮혀진 단부)들은 단일의 공동 개구부에 마주보는 제 2 축 단부에 또는 이의 근처에 위치된다. 하나 또는 이보다 많은 외부 만입부, 간격 또는 공간은 예를 들어 상기 제 2 단부에서 또는 이의 근처에서 서브-블록들을 분리하기 위하여 상기 제 2 단부에서 블록의 상기 중심 축에서 또는 이의 근처에 위치될 수 있다. 각각의 상기 타입의 다수의 서브-블록 형상에 있어서, 내부 공동은 폐쇄되고(closed)/덮여진(capped) 단부를 포함하며, 이에 따라 유체 흐름이 여과/처리 매체의 적어도 일부분을 통해 흐르지 않고, 즉 매체의 벽을 통해 흐르지 않고 필터 블록을 배출하기 위하여 임의의 상기 공동을 통해 흐르지 않을 수 있다. 폐쇄 또는 캡핑(capping)은 예를 들어 플레이트 또는 그 외의 다른 밀봉 부재와 같은 필터 내재물(filter internal)을 이용하여 또는 필터 카트리지 하우징의 일부분으로 또는 매체 벽을 이용하여 공동의 단부를 폐쇄하는 것을 포함할 수 있다.
대안으로, 도면에 도시되지 않을지라도, 발명자는 본 발명의 필터 블록이 블 록의 한 단부에 제 1 세트의 다수의 공동을 가지며, 일반적으로 블록의 길이를 따라 중간 지점에 제 2 세트의 상기 공동의 다수의 공동의 상이한 개수 또는 형태로 분기되는 것을 고찰한다. 제 1 세트의 다수의 공동의 개구부는 필터의 제 1 축방향 단부에 위치될 수 있으며, 일반적으로 제 2 세트의 공동의 폐쇄되거나 또는 닫혀진 단부들은 필터 블록의 마주보는 단부에 위치된다. 따라서, 본 발명의 실시예는 내부 공동의 상당한 브랜칭(branching)을 포함할 수 있으며, 바람직하게 외부 만입부는 제 2 단부에서 또는 이의 인접한 위치에서 서브-블록들을 분리하기 위한 제 2 세트의 공동의 서브-블록들 사이에 필터 블록의 적어도 상기 제 2 단부에서 서브-블록들 사이에 공간/간격을 제공한다.
따라서, 이는 내부 공동의 상기 실례로부터 기술된 바와 같이, 선호되는 실시예의 다수의 서브-블록은 예를 들어 모두 필터 블록의 길이를 따라 연장된 다수의 서브-블록 여과 유닛을 가진 필터 블록, 다수의 서브-블록을 포함하는 중간 또는 제 2 축방향 단부 영역으로 변화되는, 단일의 여과 유닛(자체적으로 서브-블록으로 여겨질 수 있다)을 포함하는 제 1 축방향 단부 영역을 가진 필터 블록 또는 상이한 다수의 서브-블록을 포함하는 중간 또는 제 2 축방향 단부 영역으로 변화되는 다수의 서브-블록을 포함한 제 1 축방향 단부 영역이 구비된 필터 블록을 포함할 수 있다. 발명자에 따르면, 선호되는 필터는 단지 2개의 서브-블록 내지 대략 최대 10개의 서브-블록을 가지며, 보다 바람직하게, 2개 내지 5개의 서브-블록의 필터가 제품의 내구성 및 제조하는 동안 품질 관리의 관점에서 효율적일 것이다. 각각의 경우, 선호되는 서브-블록은 서로 통합되고 및/또는 서로 직접적으로 부착 되며, 이에 따라 서브-블록들을 서로 고정시키기 위해 하우징 또는 케이싱 부품, 내부 필터 카트리지 부품(일반적으로 플라스틱 또는 금속으로 제조된) 또는 클램프가 요구되지 않으며, 바람직하게 어떠한 하우징/케이싱/내재물 부품/클램프가 서브-블록들 사이에 형성되지 않는다. 이와 같은 방식으로, 바람직하게 상기 하우징/케이싱/내재물 부품/클램프가 필터 블록 내의 공간을 차지하지 않는다.
본 발명의 필터 블록의 전체적인 형태는 원통형이거나 또는 원통형이 아닐 수 있으며(횡단면도 및/또는 단면도에서 둥글거나 둥글지 않을 수 있음), 대신에 횡단면도 및/또는 단면도에서 사각형, 타원형, 삼각형 또는 그 외의 다른 형태일 수 있다. 선호되는 필터 블록은 3-차원 고체 프로파일일 수 있고, 동일한 크기의 3개의 치수를 가진 것으로 기술될 수 있으며 및/또는 실질적으로 비-평면형 또는 실질적으로 비-시트-형태로 기술될 수 있다. 예를 들어, 선호되는 실시예는 필터 블록의 직경에 대해 1/3 내지 10 배의 범위 내에서 축방향 길이를 가진 것으로 치수가 형성될 수 있다(보다 바람직하게 직경에 대해 1/3 내지 10배, 가장 바람직하게 직경에 대해 1 내지 5배). 이러한 산출에 따라, 다수의 불록들이 직경에서 테이퍼지기 때문에 가장 큰 직경의 블록이 이용될 수 있다. 비-원통형 블록 내에서, 바람직하게 축방향 길이는 폭에 대해 1/3 내지 10배(더욱 바람직하게 폭에 대해 1/3 내지 5배, 가장 바람직하게 1 내지 5배)의 범위 내에 있으며, 깊이에 대해 1/3 내지 10배(더욱 바람직하게 깊이에 대해 1/3 내지 5배, 가장 바람직하게 깊이에 대해 1 내지 5배)의 범위 내에 있다.
또한, 각각의 여과 서브-블록의 형태는 횡단면도 및/또는 단면도에서 원통 형, 원뿔형 또는 사각형, 타원형, 삼각형 또는 그 외의 다른 형태일 수 있다. 각각의 서브-블록은 필터 카트리지에 대한 유체 유입부 또는 필터 카트리지로부터의 유체 배출부와 유체 연통하도록 배열될 수 있는 필터 블록 내의 내부 중공 공간으로 불리는 공동의 적어도 4개의 측면 그리고 바람직하게 5개의 측면을 둘러싸는 매체 벽(media wall)을 포함한다. 게다가, 다수의 매체 벽들은 서로 연결되거나 또는 서로 일체 구성되며, 이에 따라 각각의 공동은 4개의 측면 상에서 둘러싸여 지고, 선택적으로 매체 벽에 의해 이의 단부들 중 한 단부에서 둘러싸여 진다. 바람직하게, 서브-블록들을 형성하는 매체 벽들은 모두가 블록의 단부로 서로 연결되지는 않지만, 대신에 외부 만입부에 의해 길이의 적어도 일부분을 따라 이격된다. 상기 만입부는 슬롯, 홀 또는 외부 만입부, 리세스, 간격 또는 서브-블록들의 상당 부분들 사이의 간격에 의해 제공될 수 있으며, 이는 내부 필터 블록을 제조하기 위한 몰딩 공정 또는 그 외의 다른 방법에 따라 구성되고, 서로에 대한 서브-블록들의 직접적인 부착 동안 서브-블록들 사이에 형성된다.
선호되는 형상은 바람직하게 반경방향으로 연장된 매체 벽에 의해 폐쇄된 각각의 공동의 하나 이상의 단부를 포함한다. 이러한 반경방향 필터 벽은 실질적으로 이를 통해 통과하는 임의의 유체를 적절히 여과하고 및/또는 각각의 공동을 밀봉하며, 폐쇄하기에 충분한 두께를 가진다. 반경방향 필터가 적어도 축방향 필터 벽만큼 두껍게 형성됨에 따라, 유체는 일반적으로 축방향의 필터 벽을 통해 반경방향으로 흐를 수 있으며, 유체가 반경방향 필터 벽을 통해 축방향으로 흐른다면 유체는 적절히 여과될 것이다. 대부분의 실시예에서, 내측 표면 영역이 형성된 공동 벽은 블록 형태의 전장을 통해 돌출되지 않으며, 이에 따라 하우징 또는 내부 플레이트, 캡 또는 밀봉부 대신에 반경방향 필터 벽은 공동의 한 단부를 폐쇄하기 위해 제공된다. 덜-선호되는 실시예에서, 공동은 블록 형태의 전장을 통해 돌출되고, 추가 밀봉 플레이트, 캡 또는 그 외의 다른 밀봉부는 축방향 필터 벽을 통해 반경방향 흐름을 유지시키기 위해 필요하다.
특히 도면에 따라서, 도 5A 내지 도 5E에서 종래 기술의 중공 원통형 필터 블록과 도 6A 내지 도 6E에서 컵-형태의 필터 블록에 비교되는 본 발명의 다수의 서브-블록 필터 블록의 몇몇 실시예가 도시된다.
도 1A 내지 도 1N에서 필터 블록(10)은 "2개의 서브-블록"의 필터 블록으로 기술될 수 있으며, 여기서 각각의 2개의 서브-블록(11, 13)은 일반적으로 반-원통형 또는 일반적으로 D-형태의 서브-블록으로 불릴 수 있다. 일반적으로 필터 블록은 원통형이며, 바람직하게 블록 내에서 축방향으로 연장된 2개의 일반적으로 D-형태의 내부 공동(14)을 가지며, 상측 단부에서 상대적으로 크고 하측 단부에서 상대적으로 작게 테이퍼진 외측 직경을 가진 테이퍼진 외측 축방향 표면(12)을 포함한다. 공동(14)은 상측 단부에서 D-형태의 개구부(16)를 가지며, 바람직하게 상기 공동은 공동의 길이에 대해 일반적으로 D-형태로 유지되지만 횡단면 D-형태의 크기는 바람직하게 경사진 내부 벽 또는 공동 표면(18)의 관점에서 공동의 하측 단부를 향해 상대적으로 작아진다. 바람직하게, 공동 벽(18, 18')의 양 "측면"은 몰드로부터 제거가 용이해지도록 경사지고/테이퍼진다. 슬롯(22)의 형태인 외측 만입부는 2개의 서브-블록을 추가 분리하고, 블록(인사이드-아웃 흐름) 내에 존재하는 물 또는 서브-블록들 사이의 물(블록의 외측으로부터(아웃사이드-인 흐름) 블록으로 유입되는 물)에 대한 통로를 제공하고, 블록의 외측 표면의 슬롯 표면 부분(24)을 형성하기 위하여 블록의 바닥 외측 표면으로 연장된다(필터 블록(10)의 길이를 따라 대략 절반까지 연장됨). 횡단면도에 잘 도시된 바와 같이, 본 실시예와 그 외의 다른 실시예가 하기에 기술되며, 외측 만입부는 서브-블록들 사이의 필터 바디로 연장되고, 이에 따라 서브-블록의 공동들 사이에서 필터 바디로 연장된 것으로 기술될 수 있다.
바람직하게 립(lip), 함몰부(depression) 또는 그 외의 다른 링 구조물(26)은 카트리지 하우징 부품에 대해 필터의 상측 단부를 밀봉하기 위한 접착제(G)를 수용하는 리세스와 같이 블록의 상측 단부를 둘러싸고, 이에 따라 물이 필터의 상측 단부 주위에서 바이패스하는 것이 방지된다. 접착제 또는 그 외의 다른 밀봉부와 결합된 블록 구조물은 카트리지 하우징으로부터 분리된 필터의 상측 단부에 플라스틱 플레이트를 배치시키는 필요성을 제거시킬 수 있다. 예를 들어 인사이드-아웃 흐름(inside-out flow)의 경우 이와 같은 방식으로 물은 조절되며, 물은 오직 공동 개구부(16)로 유입되고, 바람직하게 모든 축방향 블록 벽(도 1F에서 31, 32, 33, 34로 도시됨)을 통해 반경방향으로 흐르고, 일반적으로 반경방향 벽(도 1F에서 35 및 36으로 도시됨)을 통해 축방향으로 흐른다. 아웃사이드-인 흐름(outside-in flow)의 경우, 물은 오직 외측 표면(12 및 24)으로만 유입되고, 일반적으로 공동(14)의 내부를 행하여 축방향 벽(31, 32, 33, 34)을 통해 반경방향으로 흐르고, 일반적으로 공동(14) 내부로 반경방향 벽(35, 36)을 통해 축방향으로 흐를 수 있 다.
도 1A 내지 도 1N에서 선호되는(전적으로는 아님) 버전과 크기의 블록은 대략 1.95 인치의 주요 외측 직경, 대략 0.26 인치의 최소 벽 두께 및 대략 3 인치의 길이를 가진다. 이에 따라 체적에 대해 대략 5.41 큐빅 인치가 제공되며, 실질적으로 표면 영역은 외측 공동 슬롯(22)의 벽(24)과 내측 공동(14)의 벽(18, 18')에 의해 증가된다.
도 2A 내지 도 2F의 필터 블록(200)은 공동(211, 212, 213, 214)으로 개구부(208)를 포함한 매체의 상측 플레이트(206)에 의해 서로 연결된 다수의 일반적으로 원통형의 서브-블록(201, 202, 203, 204)을 포함한다. 일체 구조로 형성된 서브-블록의 실시예에서, 상측 플레이트(206)는 개별 구조물이 아니지만 다수의 서브-블록과 일체 구조로 형성된다. 직접 부착 실시예에서, 상측 플레이트(206)와 몇몇 또는 모든 서브-블록들은 개별적으로 형성될 수 있으며, 그 뒤 본 명세서의 상기에서 기술된 바와 같이 접착제 또는 그 외의 다른 직접 접착 수단에 의해 그 외의 다른 부분으로 직접적으로 부착될 수 있다. 따라서, 각각의 상기 서브-블록들을 하나 이상의 그 외의 다른 서브-블록으로 직접 부착하는 경우, 상기 서브-블록과 접착제, 아교 또는 용융되고 재-고화 가능한 바인더의 얇은 층을 포함하는 하나 이상의 그 외의 다른 서브-블록 사이에 심(seam) 또는 인터페이스(interface)가 제공될 수 있다. 이러한 얇은 층은 예를 들어 상측 플레이트(206)와 서브 블록(201, 202, 203, 204)들 사이의 도 2A 내지 도 2F에 기술된 심/인터페이스에 제공될 수 있다.
선 2F와 2F를 따라 본 횡단면도에서, 정확히 2개의 서브-블록(202, 204)과 정확히 2개의 공동(212, 214)이 도시된다. 블록(200)은 바람직하게 서브-블록들 사이의 영역에서 아웃사이드-인 흐름을 위해 서로 대향한 서브-블록 부분의 외측 표면에 도달되거나 또는 서브-블록의 인사이드-아웃 흐름 이후 서브-블록들 사이의 물의 수집을 위해 서브-블록들 사이에서 물의 유입을 허용하는 서브-블록들 사이에 개구부/공간(채널, 220, 예를 들어 외측 만입부)을 포함한다.
선호되는 버전(전적으로는 아님)과 크기의 블록(200)은 대략 1.95 인치의 주요 외측 직경, 대략 3 인치의 길이, 대략 0.260 인치의 최소 벽 두께, 대략 5.6 큐빅 인치의 체적 및 내측 공동(211, 212, 213, 214)과 채널(220)에 의해 실질적으로 증가된 표면 영역을 가진다.
도 3A 내지 도 3F에서, 블록(300)은 공동(311, 312, 313) 내부에 개구부(308)를 가진 상측 부분(306)에서 서로 연결된 매체의 3개의 서브-블록(301, 302, 303)(일반적으로 횡단면에서 원의 3분의 1로 형성됨)을 포함한다. 블록(200)에 대해 상기에서 언급된 바와 같이, 상측 부분(306)은 서브-블록으로 직접적으로 부착될 수 있고 및/또는 서브-블록과 일체 구성될 수 있다.
선 3B-3B를 따라 본 횡단면도에서, 횡단면도 내에 단지 하나의 서브-블록(303)과 단지 하나의 서브-블록(302), 그리고 단지 하나의 공동(313)이 도시된다. 재차, 바람직하게 서브-블록으로부터의 인사이드-아웃 흐름 이후 블록들 사이에서 물을 수집하거나 또는 심지어 서브 블록들 사이의 영역에서 아웃사이드-인 흐름을 위해 서로 대향하는 서브-블록 부분들의 외측 표면에 도달하기 위하여 서브-블록들 사이에서 물의 유입을 허용하는 서브-블록들 사이에 개구부/공간이 제공된 다(본 실시예에서 외측 만입부의 실례인 실례의 슬롯 암(321, 322, 323)을 포함하는 슬롯(320)).
선호되는 버전(전적으로는 아님)과 크기의 블록(300)은 대략 1.95 인치의 주 외측 직경, 대략 3 인치의 길이 및 대략 0.260 인치의 최소 벽 두께를 가지며, 대략 6.31 큐빅 인치의 체적 및 내측 공동(311, 312, 313)과 외측 공동(320)(슬롯 부분, 321, 322, 323)에 의해 실질적으로 증가된 표면 영역을 가진다.
도 4A 내지 도 4E에서의 블록(400)은 공동(411, 412, 413, 414)으로 개구부(408)를 가진 상측 부분(406)에서 서로 연결된 매체의 4개의 서브 블록(401, 402, 403, 404)(일반적으로 횡단면에서 원의 4분의 1임)을 포함한다. 블록(200, 300)에 대해 상기에서 언급된 바와 같이, 상측 부분(406)은 서브-블록과 통합될 수 있으며 및/또는 서브-블록으로 직접적으로 부착될 수 있다. 선 4E-4E를 따라 본 횡단면에서, 단지 2개의 서브-블록(401, 403)과 단지 2개의 공동(411, 413)이 도시된다. 재차, 바람직하게 서브-블록으로부터의 인사이드-아웃 흐름 이후 블록들 사이에서 물을 수집하거나 또는 심지어 서브 블록들 사이의 영역에서 아웃사이드-인 흐름을 위해 서로 대향하는 서브-블록 부분들의 외측 표면에 도달하기 위하여, 서브-블록들 사이에서 물의 유입을 허용하는 서브-블록들 사이에 개구부/공간이 제공된다(본 실시예에서 슬롯 암(421, 422, 423, 424)을 포함하는 슬롯(420)).
선호되는 버전(전적으로는 아님)과 크기의 블록(400)은 1.95 인치의 주요 외측 직경, 3인치의 길이 및 0.260 인치의 최소 벽 두께를 가지며, 6.42 큐빅 인치의 체적을 가지고, 내측 공동(411, 412, 413, 414)과 외측 공동(420)(슬롯 암, 421, 422, 423, 424)에 의해 실질적으로 증가된 표면 영역을 가진다.
도 5A 내지 도 5E는 종래 기술의 원통형 구조물을 이용하는 활성 탄소 블록(activated carbon block, 500)을 도시한다. 원통형 블록(500) 내에서 실질적으로 내측 표면은 형태가 외측 표면과 일치되고, 즉 내측 표면은 실린더이고 외측 표면도 실린더이다. 블록(500)은 유체-접근가능한 표면 영역에 추가되도록 내부 또는 외부에 추가 공동, 공동 표면 또는 만입부를 갖지 않는다.
도 6A 내지 도 6E에 도시된 바와 같이, "바닥(bottom)"이 원통형 블록으로 추가될 수 있으며, 이에 따라 축방향 원통형 벽(axial cylindrical wall)과 반경방향 바닥 벽(radial bottom wall)을 가진 표준 단일-컵 필터 블록(600)이 형성된다. 컵-형태의 블록(600) 내에서 실질적으로 내측 표면은 외측 표면과 일치되고, 즉 내측 표면은 컵-형태이며, 외측 표면은 컵 형태이다. 블록(600)은 유체-접근가능한 표면 영역으로 추가되도록 내부 또는 외부에 추가 공동, 공동 표면 또는 만입부를 갖지 않는다.
한편, 본 발명의 선호되는 필터 블록은 유체-접근가능한 표면 영역을 증가시키는 추가 공동, 공동 표면 및 만입부/공간/간격을 가진다. 본 발명의 다양한 실시예에 따르는 다수의 서브-블록 필터 블록의 형태는 주어진 카트리지 체적, 하우징 체적 또는 "패키지" 체적에 대해 그리고 활성 탄소 재료의 주어진 체적에 대해 유입부 또는 배출부 표면 영역(바람직하게 둘 다)을 증가시킬 것이다. 예를 들어 자연 유하식 워터 피처(gravity-flow water pitcher) 또는 탱크 내에서 필터 카트리지에 대한 중용한 설계 특징은 상기 피처 또는 탱크 내에서 카트리지 또는 필터 하 우징이 차지하는 전체 공간(또한 필터 "패키지" 체적으로 불림)을 최소화시키는 데 있다. 따라서, 본 발명의 실시예는 패키지의 체적을 최소화시키며, 동시에 우수한 정화 성능 및 수명과 우수한 유동-속도를 제공하고, 이는 상기 피처 또는 탱크 설비에서 선호된다.
도 7A 및 도 7B는 필터 카트리지 하우징(H) 내에 제공된 다수의 서브-블록 필터의 한 실시예에 대해 인사이드-아웃 흐름 구조(inside-out flow scheme)와 아웃사이드-아웃 흐름 구조(outside-out flow scheme)를 도식적으로 도시한다. 각각의 도면에서, "I"로 표시된 표면은 필터 블록의 내측 표면의 일부분(또는 "내측 표면 영역" 또는 "공동 표면 영역")으로 여겨진다. "E"로 표시된 표면은 필터 블록의 외측 표면의 일부분으로 여겨지며, 이는 만입부의 표면을 포함하고 외측 표면의 그 외의 다른 부분과 유체 연통된다. "S"로 표시된 표면은 바이패스를 방지하고 유체 흐름을 조절하기 위하여 하우징 또는 그 외의 다른 밀봉 구조물에 대해 밀봉된다. 유체 유입부 분배와 유체 배출부는 다수의 유입 홀"IP"과 다수의 배출 홀"OP"을 포함하도록 대칭구조로 도시되며, 유입부 및 배출부 분배기/포트는 종래 기술의 당업자에 의해 자명하듯이 다양한 방식으로 설계될 수 있다.
도 8A 내지 8E에 도시된 바와 같이, 필터 블록(800)의 전적으로는 아니지만 한 실시예는 만입부 공간으로 연장되거나 분할된 브레이스(brace, 822) 또는 파티션을 포함한다. 필터 블록(800)은 브레이스(810)가 만입부 공간의 일부분에서 2개의 서브-블록들 사이에서 연장되고 이들을 연결하는 것을 제외하고 도 1A 내지 도 1M에서의 필터 블록(10)과 유사한다. 도 8C에 상세히 도시된 바와 같이, 상기 브레 이스(810)는 서브-블록의 길이를 따라 실질적으로 연장되지만 서브-블록을 분리하고/이격된 브레이스(810)의 각각의 측면 상에 여전히 만입부가 제공된다. 따라서, 서브-블록의 길이의 실질적인 크기를 따라 필터 블록(800)(필터 블록의 바닥과 측면으로부터)으로 연장된 2개의 만입부(indentation, 821, 822)가 제공된다. 브레이스(810)의 보강 기능에 따라 필터 블록의 서브-블록이 부러지거나(snapping off) 또는 손상을 입는 것을 방지하는 데 도움이 되며, 2개의 만입부가 존재함에 따라 바람직하게 상기 브레이스(810)는 만입부의 표면으로 유입되는 유체가 상당히 감소되지 않는다. 바람직하게, 브레이스(810)는 만입부 표면 영역 상에서 충격을 최소화하기 위하여(감소시키기 위해) 얇게 형성되고 테이퍼진다(taper).
도 9A 내지 도 9D는 본 발명의 필터 블록(900)의 대안의 실시예를 도시하며, 상기 필터 블록(900)은 필터 블록의 길이를 따라 일부 2개의 공동(912, 913)으로 개방된 제 1 단부에 단일의 공동(911)을 포함한다. 필터 블록(900)은 상기 제 1 단부에서 단일의 여과 유닛/서브-블록을 가지며 필터 블록(900)의 마주보는 단부에서 2개의 서브-블록(901, 902)을 가지는 것으로 기술될 수 있으며, 여기서 제 1 서브-블록(901)의 공동(911)은 그 외의 다른 서브-블록(902, 903)의 공동(912, 913)과 유체 연통된다. 따라서, 이는 분기된 공동 장치의 한 실례이다.
도 10A 및 도 10B는 블록(1000)이 블록의 상측 주위에 접착 함몰 링(glue depression ring, 1026)을 가지는 것을 제외하고 도 9A 내지 도 9D에 도시된 블록(900)과 동일한 필터 블록(1000)을 도시한다. 이러한 함몰부는 유체 흐름을 조절하기 위하여 하우징 또는 내재물 부재에 대해 아교 또는 그 외의 다른 밀봉부를 수 용할 수 있다.
도 11A 내지 도 11C는 상대적으로 짧은 하우징에 대한 대안의 필터 블록(1100)을 도시하며, 여기서 필터 블록(1100)과 이의 서브-블록(1101, 1102)은 길이(T)보다 폭(W)이 더 크다. 이러한 블록(1100)은 제 1 단부에 2개의 D-형태의 공동(1111, 1112)을 가지며, 2개의 서브-블록(1101, 1102)의 일부분들을 분리하는 제 2 의 마주보는 단부에 슬롯(1122)(그 외의 다른 실례로 만입부)을 가진다.
도 12A 및 도 12B는 다수의 코어, 다수의 서브-블록 필터 블록의 대안의 실시예(1200, 1300)를 도시하며, 여기서, 다수의 공동이 다수의 서브-블록을 형성하기 위해 제공되고, 만입부는 필터 블록의 내측 영역으로 추가 유체 접근부를 제공하기 위하여 서브-블록을 추가로 분리시키기 위하여 제공된다. 만입부는 서브-블록의 바닥에서는 아니지만 서브-블록의 길이를 따라 중간 영역에서 서브-블록들 사이에 간격/이격된 형태로 제공된다. 이러한 필터 블록은 필터의 한 단부 이외의 다른 단부에서 필터 블록으로 연장된 만입부를 포함하는 몇몇의 실시예이다. 이러한 만입부/간격/공간은 필터 블록으로 반경방향으로 연장되거나 또는 필터 블록의 측면으로 연장되는 것을 기술될 수 있다. 따라서, 몇몇 실시예에서 만입부들은 신장된 필터 블록의 한 단부로가 아닌 필터 블록의 중앙 영역으로 연장될 수 있다. 필터 블록(1200)의 바닥 단부는 서브-블록들을 연결하는 고체 바닥 플레이트를 포함할 수 있으며, 여기서 바람직하게 바닥 플레이트를 서브-블록으로 직접적으로 연결시키는 접착제, 아교 또는 용융되고 및/또는 재-고화된 바인더의 층을 포함하는 서브 블록들과 바닥 플레이트 사이에 심(seam)/인터페이스(interface)가 제공될 수 있 다. 바람직하게 필터 블록(1300)의 서브-블록의 바닥 단부는 접착되거나 결합된 심/인터페이스를 포함하는 것을 제외하고 서로 일체적으로 연결된다.
다수의 서브-블록 고체 프로파일 필터의 모두는 아니지만 다수의 실시예는 활성 탄소와 열경화성 바인더를 이용하며, 이의 선호되는 비율은 대략 5 내지 대략 70 중량% 바인더의 범위일 수 있으며, 95 내지 대략 30 중량 %의 활성 탄소 첨가 첨가물의 범위일 수 있다. 보다 바람직하게, 다수의 실시예는 10 내지 50 중량%의 바인더와 90 내지 50 중량 %의 활성 탄소 첨가 첨가물을 포함할 수 있다.
예를 들어, 본 발명의 실시예에 따르는 자연 유하식 또는 저-압 필터 블록에 대한 특히 선호되는 조성은 30 내지 50 중량%의 바인더, 28 내지 52 중량%의 분말형 또는 과립상 활성 탄소 및 18 내지 22 중량%의 납 제거 매체(lead removal media)일 수 있으며, 여기서 바인더, 활성 탄소 및 납 제거 매체의 전체는 100-%이다. 도 1A 내지 도 1N에 도시된 형태에서, 필터 블록은 대략 40 중량%의 바인더(GUR 2122™), 대략 38 중량%의 분말형 활성 탄소 및 대략 22 중량%의 납 제거(Alusil™) 매체로 제조된다. 대략 10 내지 30 미크론의 D10, 대략 70 내지 100 미크론의 D50 및 대략 170 내지 200 미크론의 D90과 같은 활성 탄소 크기 분포가 이용된다. 도 1A 내지 도 1N의 형태로 제조된 상기 블록은 수중 여과를 효과적으로 수행하며, 이는 음료수 내의 납에 대해 최근의 NSF Standard 53에 부합되는 납 제거 효과를 획득하며(10 ppb 미만의 납, 즉 가용성 및 미립자 납의 전체의 10 ppb 미만), 동시에 또한 물 여과의 4 내지 7 분의 유동 속도당 1리터의 유동 속도를 구현한다. 이러한 우수한 성능을 제공하는 다수의 서브-블록 필터 블록은 오직 대략 2 인치의 외측 직경과 대략 3인치의 축방향 길이를 가지며, 고체 프로파일 내에 오직 납 솔벤트(lead sorbent), 활성 탄소 및 바인더를 포함하며, 임의의 이온 교환 수지(ion exchange resin) 또는 제올라이트(zeolite)(통상적으로 금속 제거를 위해 자연 유하식 필터 내에서 사용됨)를 함유하지 않는다. 이러한 성능에 따라, 3인치 미만의 직경과 5인치 미만의 길이의 전체 치수로 형성된 유리 물병(water carafe) 또는 그 외의 다른 자연 유하식 장치용 필터 카트리지는 예를 들어 납 제거를 위한 최근의 NSF Standard 53에 부합될 수 있다. 또한 발명자에 따르면, 이러한 성능이 오랜 필터 수명에 걸쳐 다수의 서브-블록 필터의 실시예에 따라 구현될 수 있다.
매체 성분들을 고체 프로파일 내에 형성하기 위하여, 매체 성분들 및 바인더의 혼합물이 몰드 내에 배열될 수 있으며, 예를 들어 혼합물 상의 피스톤 또는 중량(weight)을 이용하여 압축될 수 있고, 매체 입자들이 들러붙기에 충분하도록 바인더가 끈적끈적하게 가열시키며, 이에 따라 냉각 시 고체 프로파일 내에서 서로 결합된다. 일반적으로, 대략 30분 동안 오븐에서 400 내지 500 °F로 가열함에 따라 혼합물이 효과적으로 가열되어 선호되는 정도의 바인더의 점착성에 도달된다. 가열 이전에, 가열되는 동안 및/또는 가열 이후 선호되지만 선택적인 압축(compression)이 수행될 수 있다. 대략 10 내지 20% 정도 혼합물의 체적을 감소시키는 압축이 선호되지만 이는 가변적이며, 상대적으로 큰 범위의 압축(예를 들어 10 내지 40%) 또는 상대적으로 작은 범위의 압축으로 확장될 수 있다. 성분들의 혼합은 다양한 방법에 의해 수행될 수 있으며, 선호되는 결과는 바인더가 고체 프로파일 내에서 성분들의 효과적인 연결을 위해 그 외의 다른 성분들 사이에 점재되는 데 있다.
예를 들어 다수의 바인더는 열가소성 바인더, 열경화성 바인더, 폴리올레핀, 폴리에틸렌, 폴리비닐 할라이드(polyvinyl halide), 폴리비닐 에스테르, 폴리비닐 에테르, 폴리비닐 설페이트(polyvinyl sulfate), 폴리비닐 포스페이트(polyvinyl phosphate), 폴리비닐 아민, 폴리아미드, 폴리이미드, 폴리옥시디아졸(polyoxidiazole), 폴리트리아졸(polytriazol), 폴리카보디이이미드(polycarbodiimide), 폴리설폰(polysulfone), 폴리카보네이트(polycarbonate), 폴리에테르(polyether), 폴리아릴렌 옥사이드(polyarylene oxide), 폴리에스테르, 폴리아릴레이트(polyarylate), 페놀-포름알데히드 레신(phenol-formaldehyde resin), 멜라민-포름알데히드 레신(melamine-formaldehyde resin), 포름알데히드우레아(formaldehydeurea), 에틸-비닐 아세테이트 코폴리머(ethyl- vinyl acetate copolymer), 코-폴리머 및 이의 블록 인터폴리머, 및 유도체(derivative)와 이들의 조합물로 이용될 수 있다.
바인더에 의해 덮여지고/폐쇄된 탄소 또는 탄소 첨가 첨가물 표면 영역(carbon plus additive surface area)의 크기를 최소화하기 위하여, 선호되는 바인더는 5 g/min 미만의 용융 지수, 보다 바람직하게 190 °C와 15 킬로그램에서 ASTM D1238 또는 DIN 53735에 의한 1 g/min 미만의 용융 지수를 가진다. 특히 선호되는 바인더는 0.1 g/min와 동일하거나 또는 이보다 작은 용융 지수(상기 언급된 ASTM D1238 또는 DIN 53735)를 가진다. 이러한 범위로부터의 바인더, 특히 1 g/min 미만의 용융 지수 그룹과 0.1 g/min과 동일하거나 이보다 작은 용융 지수 그룹의 바인더는 고체 프로파일 내에서 매체 프로파일을 서로 결합시키기에 충분히 끈적끈적하지만 효과적인 여과를 위해 이용 가능하고 덮여지지 않고/폐쇄되지 않은 높은 분율의 매체 입자 표면 영역이 유지되도록 선택될 수 있다. 게다가, 바람직하게 선택된 바인더는 고체 프로파일 내에서 개방된 다수의 틈새 공간/통로가 형성되며, 즉 바인더는 매체 입자들 사이의 간격을 완벽히 충진시키지 않는 것이 선호된다. 상당한 정도의 다공성이 선호될 수 있으며, 블록에 대해 높은 정도의 "벌크" 표면 영역과 결합 시(벌크 표면 영역은 공동, 바람직하게 상기 기술된 만입부를 포함하는 블록의 노출된 표면을 의미함), 선호되는 실시예는 유체를 블록의 매체로 전달하고, 다공성 블록을 통해 유체를 유동시키며 및 블록 내에서 매체로부터의 유체 유동에 효과적이다.
다수의 서브-블록 고체 프로파일 블록의 실시예는 액체 여과 설비에서 이용될 수 있으며, 또한 공기 또는 그 외의 다른 가스상 물질 여과 설비에서 이용될 수 있다. 도면에서 필터 블록과 본 명세서에서 사용된 전문 용어가 "업(up)"과 "다운(down)"의 관점에서 도시되거나 기술될지라도, 필터는 도시된 방향설정에 제한되지 않으며, 다양한 방향, 하우징, 내재물(internal) 및 유동(flowsheme)이 이용될 수 있으며, 이는 명세서와 도면을 본 후 통상의 당업자에게 자명한 것이다.
상기에 선호되는 실시예가 제공될지라도, 매체 성분들의 다양한 그 외의 다른 크기와 타입이 이용될 수 있으며, 본 발명은 활성 탄소를 포함하는 필터 블록을 필수적으로 한정되지 않는다. 대안의 매체가 이의 다공성 및/또는 오염물 제거 특성으로 인해 활성 탄소 대신에 또는 이에 첨가물로써 또는 보충물로써 본 발명의 다수의 서브-블록 형태 내에서 이용될 수 있다. 추가적으로, 미립자들 또는 파우더를 결합시키기 위하여 바인더가 요구되지 않는 본 발명의 몇몇 또는 모든 필터 블록 형태에 기초한 여과 또는 처리 매체가 제공될 수 있다.
비록 본 발명이 특정의 수단, 물질 및 실시예에 따라 기술될지라도 본 발명은 공개된 세부사항에 제한되지 않지만 첨부된 청구항의 광범위한 범위 내에서 모든 균등물로 확장될 수 있다.
Claims (69)
- 다수의 서브-블록을 포함하는 고체 프로파일 필터 블록에 있어서, 각각의 상기 서브-블록은 유체를 수용하는 공동을 형성하며 이를 둘러싸는 필터 매체 벽을 포함하고, 각각의 상기 서브-블록은 필터 블록이 형성되는 필터 매체에 의해 상기 서브 블록의 하나 이상의 그 외의 다른 서브 블록으로 연결되는 것을 특징으로 하는 필터 블록.
- 제 1 항에 있어서, 여과되는 유입 유체에 의해 도달가능한 외측 표면을 가지며, 또한 필터 블록은 복수의 상기 공동에 의해 형성된 내측 표면을 가지며, 상기 외측 표면은 상기 공동들 사이의 필터 블록 내에 하나 이상의 만입부를 포함하고 이에 따라 외측 표면과 상기 하나 이상의 만입부로 안내된 유체는 상기 공동 내부로 그리고 필터 블록으로부터 외측으로 상기 필터 매체를 통해 흐르는 것을 특징으로 하는 필터 블록.
- 제 1 항에 있어서, 여과되는 유입 유체에 의해 도달가능한 필터 블록 내의 복수의 상기 공동에 의해 형성된 내측 표면을 가지며, 또한 상기 필터 블록은 상기 복수의 공동들 사이에서 필터 블록 내에 하나 이상의 만입부를 포함하는 외측 표면을 가지며, 내측 표면으로 안내된 유체는 상기 필터 매체 벽을 통해 흘러서 상기 외측 표면과 상기 하나 이상의 만입부에서 필터 블록으로 배출되는 것을 특징으로 하는 필터 블록.
- 제 1 항에 있어서, 필터 블록은 활성 탄소 파우더, 활성 탄소 미립자, 납 제거 첨가물, 비소 제거 첨가물 및 하나 또는 이보다 많은 바인더로 구성된 그룹으로부터 선택된 재료로 제조되는 것을 특징으로 하는 필터 블록.
- 제 1 항에 있어서, 하나 이상의 바인더를 포함하며, 상기 하나 이상의 바인더는 190 °C와 15 킬로그램에서 ASTM D1238 또는 DIN 53735에 의한 0.1 g/min 미만 또는 이와 동일한 용융 지수를 가지는 것을 특징으로 하는 필터 블록.
- 제 1 항에 있어서, 상기 서브-블록은 일반적으로 원통형인 것을 특징으로 하는 필터 블록.
- 제 1 항에 있어서, 상기 서브-블록은 일반적으로 반-원통형인 것을 특징으로 하는 필터 블록.
- 제 1 항에 있어서, 상기 서브-블록은 횡단면이 일반적으로 삼각형인 것을 특징으로 하는 필터 블록.
- 제 1 항에 있어서, 오직 2개의 서브-블록을 포함하는 것을 특징으로 하는 필 터 블록.
- 제 1 항에 있어서, 오직 3개의 서브-블록을 포함하는 것을 특징으로 하는 필터 블록.
- 제 1 항에 있어서, 오직 4개의 서브-블록을 포함하는 것을 특징으로 하는 필터 블록.
- 다수의 서브-블록을 포함하는 고체 프로파일 필터 블록에 있어서, 각각의 상기 서브-블록은 유체를 수용하는 공동을 형성하고 이를 둘러싸는 필터 매체 벽을 포함하며, 각각의 상기 서브-블록은 접착제(adhesive), 아교(glue) 및 바인더 및 이들의 조합물로 구성된 그룹으로부터 선택된 재료에 의해 상기 서브 블록들 중 하나 이상의 그 외의 다른 서브 블록으로 직접적으로 부착되는 것을 특징으로 하는 필터 블록.
- 제 12 항에 있어서, 여과되는 유입 유체에 의해 도달가능한 외측 표면을 가지며, 또한 상기 필터 블록은 복수의 상기 공동에 의해 형성된 내측 표면을 가지고, 상기 외측 표면은 상기 공동들 사이의 필터 블록 내에 하나 이상의 만입부를 포함하고, 이에 따라 외측 표면과 상기 하나 이상의 만입부로 안내된 유체는 상기 공동으로 그리고 필터 블록으로부터 외측으로 상기 필터 매체를 통해 흐르는 것을 특징으로 하는 필터 블록.
- 제 12 항에 있어서, 여과되는 유입 유체에 의해 도달가능한 필터 블록 내의 복수의 상기 공동에 의해 형성된 내측 표면을 가지며, 또한 상기 필터 블록은 상기 복수의 공동들 사이에서 필터 블록 내에 하나 이상의 만입부를 포함하는 외측 표면을 가지며, 내측 표면으로 안내된 유체는 상기 필터 매체 벽을 통해 흘러서 상기 외측 표면과 상기 하나 이상의 만입부에서 필터 블록으로 배출되는 것을 특징으로 하는 필터 블록.
- 제 12 항에 있어서, 필터 블록은 활성 탄소 파우더, 활성 탄소 미립자, 납 제거 첨가물, 비소 제거 첨가물 및 하나 또는 이보다 많은 바인더로 구성된 그룹으로부터 선택된 재료로 제조되는 것을 특징으로 하는 필터 블록.
- 제 12 항에 있어서, 하나 이상의 바인더를 포함하며, 상기 하나 이상의 바인더는 190 °C와 15 킬로그램에서 ASTM D1238 또는 DIN 53735에 의한 0.1 g/min 미만 또는 이와 동일한 용융 지수를 가지는 것을 특징으로 하는 필터 블록.
- 고체 프로파일 필터 블록에 있어서, 상기 고체 프로파일 필터 블록은 필터 카트리지의 유체 유입부 또는 유체 배출부와 유체 연통하기 위한 내측 표면들을 형성하고 및 필터 블록 내에 복수의 공동을 포함하며, 상기 필터 블록은 2개 이상의 상기 공동 사이에서 필터 블록으로 연장된 하나 이상의 만입부를 포함한 외측 표면을 포함하며, 이에 따라 필터 블록을 통해 그리고 상기 공동 내부로 인사이드-아웃 흐름 구조로 흐르는 유체는 상기 하나 이상의 만입부를 포함하는 외측 표면에서 필터 블록으로 배출되며, 이에 따라 만입부를 포함하는 외측 표면을 통해 필터 블록으로 아웃사이드-인 흐름 구조로 흐르는 유체는 상기 공동을 통해 필터 블록으로 배출되는 것을 특징으로 하는 필터 블록.
- 제 17 항에 있어서, 상기 공동은 필터 블록으로 일반적으로 서로에 대해 연장되고, 상기 하나 이상의 만입부는 일반적으로 공동에 대해 평행한 필터 블록으로 연장되는 것을 특징으로 하는 필터 블록.
- 제 17 항에 있어서, 상기 다수의 서브-블록은 필터 블록을 몰딩함으로써 필터 블록 내에 일체로 형성되는 것을 특징으로 하는 필터 블록.
- 제 17 항에 있어서, 상기 다수의 서브-블록은 접착제, 아교, 바인더 및 이의 조합물로 구성된 그룹으로부터 선택된 재료에 의해 서로 직접적으로 부착되고 개별적으로 형성되는 것을 특징으로 하는 필터 블록.
- 제 17 항에 있어서, 상기 공동은 원, 반-원, D-형태, 삼각형, 직사각형 및 정사각형으로 구성된 그룹으로부터 선택된 횡단면을 가지는 것을 특징으로 하는 필 터 블록.
- 제 17 항에 있어서, 필터 블록은 원통형, 원뿔형, 삼각형, 직사각형 및 정사각형으로 구성된 그룹으로부터 선택된 전체적인 외측 형태를 가지는 것을 특징으로 하는 필터 블록.
- 제 17 항에 있어서, 필터 블록의 외측 표면은 테이퍼진 필터 블록의 외측 축방향 벽 또는 벽들을 포함하며, 이에 따라 블록은 필터 블록의 상측에 비해 필터 블록의 하측에서 작은 전체 직경을 가지는 것을 특징으로 하는 필터 블록.
- 제 17 항에 있어서, 상기 공동에 의해 형성된 내측 표면은 테이퍼 구성되어 각각의 공동은 공동의 상측에 비해 공동의 하측에서 작은 전체 직경을 가지는 것을 특징으로 하는 필터 블록.
- 제 17 항에 있어서, 블록의 제 1 단부에서 개방된 단일의 공동을 포함하며, 상기 단일의 공동은 다수의 공동 내부로 블록의 축방향 길이를 따라 더 멀리 분기되는 것을 특징으로 하는 필터 블록.
- 제 25 항에 있어서, 다수의 공동은 상기 단일의 공동에 대해 마주보는 단부에서 폐쇄되거나 또는 덮여지는 것을 특징으로 하는 필터 블록.
- 제 25 항에 있어서, 납 제거 매체를 포함하는 것을 특징으로 하는 필터 블록.
- 유체를 여과하는 방법에 있어서, 상기 방법은-다수의 서브-블록을 포함하는 고체 프로파일 필터 블록을 제공하는 단계를 포함하고, 각각의 상기 서브-블록은 유체를 수용하기 위한 공동을 형성하며 이를 둘러싸는 필터 매체 벽을 포함하며, 각각의 상기 서브-블록은 필터 블록이 형성되는 필터 매체에 의해 상기 서브-블록의 하나 이상의 그 외의 다른 서브-블록으로 연결되며 및-상기 유체를 서브-블록의 공동으로 공급하여 상기 유체가 상기 벽을 통해 흐르며 및 상기 필터 블록의 상기 외측 표면에서 여과된 유체를 수집하고, 상기 유체를 필터 블록의 외측 표면으로 공급하여 상기 유체가 상기 벽을 통해 흐르고 및 상기 공동 내에 여과된 물을 수집하는 단계로 구성된 그룹으로부터 선택된 단계들에 의해 유체가 필터 블록의 벽을 가로질러 흐르게 함으로써 상기 유체를 여과하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 유체를 여과하기 위한 방법.
- 제 28 항에 있어서, 상기 필터 블록은 각각의 서브 블록의 적어도 일부분과 인접한 서브-블록 사이에 간격을 가진 외측 표면을 추가적으로 포함하고, 상기 외측 표면에서 여과된 유체를 수집하는 단계는 상기 간격 내에서 여과된 유체를 수집 하는 단계를 추가적으로 포함하는 것을 특징으로 하는 유체를 여과하기 위한 방법.
- 제 28 항에 있어서, 상기 필터 블록은 각각의 서브-블록의 적어도 일부분과 인접한 서브-블록 사이에 간격을 가진 외측 표면을 추가적으로 포함하며, 상기 유체를 필터 블록의 외측 표면으로 공급하는 상기 단계는 상기 유체를 상기 간격으로 공급하는 단계를 추가적으로 포함하는 것을 특징으로 하는 유체를 여과하기 위한 방법.
- 제 28 항에 있어서, 상기 여과 단계는 상기 벽을 통해 흐르는 유체에 의해 10 ppb 미만으로 여과된 유체 내의 납 함량을 낮추는 단계를 추가적으로 포함하는 것을 특징으로 하는 유체를 여과하기 위한 방법.
- 제 1 항에 있어서, 고체 프로파일 필터 블록은 활성 탄소 파우더, 활성 탄소 미립자, 납 제거 첨가물, 비소 제거 첨가물 및 하나 또는 이보다 많은 바인더로 구성된 그룹으로부터 선택된 재료로 제조되며, 상기 하나 또는 이보다 많은 바인더는 190 °C와 15 킬로그램에서 ASTM D1238 또는 DIN 53735에 의한 0.1 g/min 미만 또는 이와 동일한 용융 지수를 가지는 것을 특징으로 하는 고체 프로파일 필터 블록.
- 제 32 항에 있어서, 고체 프로파일 필터 블록은 오직 바인더, 활성 탄소 및 납 제거 매체로 제조되며, 상기 활성 탄소는 대략 10 내지 30 미크론의 D10, 대략 70 내지 100 미크론의 D50 및 대략 170 내지 200 미크론의 D90과 동일한 크기 분포를 가지는 것을 특징으로 하는 고체 프로파일 필터 블록.
- 제 33 항에 있어서, 상기 필터 블록은 전체 가용성 및 미립자 납의 10 ppb보다 낮은 수준으로 물로부터 납을 제거하는 것을 특징으로 하는 고체 프로파일 필터 블록.
- 제 32 항에 있어서, 상기 다수의 서브-블록들 중 오직 2개의 서브-블록을 포함하고, 상기 각각의 2개의 서브-블록은 횡단면이 D-형태인 것을 특징으로 하는 고체 프로파일 필터 블록.
- 제 33 항에 있어서, 상기 다수의 서브-블록들 중 오직 2개의 서브-블록을 포함하고, 상기 각각의 2개의 서브-블록은 횡단면이 D-형태인 것을 특징으로 하는 고체 프로파일 필터 블록.
- 제 35 항에 있어서, 상기 2개의 D-형태인 서브-블록들 사이에 만입부 공간을 가지며, 상기 필터 블록은 상기 만입부 공간의 일부분 내에서 2개의 D-형태인 서브-블록 사이에서 연장된 신장된 브레이스를 추가적으로 포함하는 것을 특징으로 하는 고체 프로파일 필터 블록.
- 제 36 항에 있어서, 상기 2개의 D-형태인 서브-블록들 사이에 만입부 공간을 가지며, 고체 프로파일 필터 블록은 상기 만입부 공간의 일부분 내에서의 2개의 D-형태의 서브-블록들 사이에서 연장된 신장된 브레이스를 추가적으로 포함하는 것을 특징으로 하는 고체 프로파일 필터 블록.
- 제 37 항에 있어서, 외측 축방향 표면을 가지며, 상기 외측 축방향 표면은 테이퍼 구성되고, 상기 신장된 브레이스는 테이퍼 구성되는 것을 특징으로 하는 고체 프로파일 필터 블록.
- 제 38 항에 있어서, 외측 축방향 표면을 가지며, 상기 외측 축방향 표면은 테이퍼 구성되고, 상기 신장된 브레이스는 테이퍼 구성되는 것을 특징으로 하는 고체 프로파일 필터 블록.
- 제 12 항에 있어서, 고체 프로파일 필터 블록은 활성 탄소 파우더, 활성 탄소 미립자, 납 제거 첨가물, 비소 제거 첨가물 및 하나 또는 이보다 많은 바인더로 구성된 그룹으로부터 선택된 재료로 제조되며, 상기 하나 또는 이보다 많은 바인더는 190 °C와 15 킬로그램에서 ASTM D1238 또는 DIN 53735에 의한 0.1 g/min 미만 또는 이와 동일한 용융 지수를 가지는 것을 특징으로 하는 고체 프로파일 필터 블록.
- 제 41 항에 있어서, 고체 프로파일 필터 블록은 오직 바인더, 활성 탄소 및 납 제거 매체로 제조되며, 상기 활성 탄소는 대략 10 내지 30 미크론의 D10, 대략 70 내지 100 미크론의 D50 및 대략 170 내지 200 미크론의 D90과 동일한 크기 분포를 가지는 것을 특징으로 하는 고체 프로파일 필터 블록.
- 제 42 항에 있어서, 상기 필터 블록은 전체 가용성 및 미립자 납의 10 ppb보다 낮은 수준으로 물로부터 납을 제거하는 것을 특징으로 하는 고체 프로파일 필터 블록.
- 제 41 항에 있어서, 상기 2개의 D-형태인 서브-블록들 사이에 만입부 공간을 가지며, 상기 필터 블록은 상기 만입부 공간의 일부분 내에서 2개의 D-형태인 서브-블록 사이에서 연장된 신장된 브레이스를 추가적으로 포함하는 것을 특징으로 하는 고체 프로파일 필터 블록.
- 제 42 항에 있어서, 상기 2개의 D-형태인 서브-블록들 사이에 만입부 공간을 가지며, 상기 필터 블록은 상기 만입부 공간의 일부분 내에서 2개의 D-형태인 서브-블록 사이에서 연장된 신장된 브레이스를 추가적으로 포함하는 것을 특징으로 하는 고체 프로파일 필터 블록.
- 제 44 항에 있어서, 외측 축방향 표면을 가지며, 상기 외측 축방향 표면은 테이퍼 구성되며, 상기 신장된 브레이스는 테이퍼 구성되는 것을 특징으로 하는 고체 프로파일 필터 블록.
- 제 45 항에 있어서, 외측 축방향 표면을 가지며, 상기 외측 축방향 표면은 테이퍼 구성되며, 상기 신장된 브레이스는 테이퍼 구성되는 것을 특징으로 하는 고체 프로파일 필터 블록.
- 제 17 항에 있어서, 고체 프로파일 필터 블록은 활성 탄소 파우더, 활성 탄소 미립자, 납 제거 첨가물, 비소 제거 첨가물 및 하나 또는 이보다 많은 바인더로 구성된 그룹으로부터 선택된 재료로 제조되며, 상기 하나 또는 이보다 많은 바인더는 190 °C와 15 킬로그램에서 ASTM D1238 또는 DIN 53735에 의한 0.1 g/min 미만 또는 이와 동일한 용융 지수를 가지는 것을 특징으로 하는 고체 프로파일 필터 블록.
- 제 48 항에 있어서, 고체 프로파일 필터 블록은 오직 바인더, 활성 탄소 및 납 제거 매체로 제조되며, 상기 활성 탄소는 대략 10 내지 30 미크론의 D10, 대략 70 내지 100 미크론의 D50 및 대략 170 내지 200 미크론의 D90과 동일한 크기 분포를 가지는 것을 특징으로 하는 고체 프로파일 필터 블록.
- 제 49 항에 있어서, 상기 필터 블록은 전체 가용성 및 미립자 납의 10 ppb보 다 낮은 수준으로 물로부터 납을 제거하는 것을 특징으로 하는 고체 프로파일 필터 블록.
- 제 48 항에 있어서, 상기 다수의 서브-블록들 중 오직 2개의 서브-블록을 포함하고, 상기 각각의 2개의 서브-블록은 횡단면이 D-형태인 것을 특징으로 하는 고체 프로파일 필터 블록.
- 제 49 항에 있어서, 상기 다수의 서브-블록들 중 오직 2개의 서브-블록을 포함하고, 상기 각각의 2개의 서브-블록은 횡단면이 D-형태인 것을 특징으로 하는 고체 프로파일 필터 블록.
- 제 51 항에 있어서, 상기 하나 이상의 만입부의 일부분 내에서 2개의 D-형태인 서브-블록들 사이에서 연장된 신장된 브레이스를 추가적으로 포함하는 것을 특징으로 하는 고체 프로파일 필터 블록.
- 제 52 항에 있어서, 상기 하나 이상의 만입부의 일부분 내에서 2개의 D-형태인 서브-블록들 사이에서 연장된 신장된 브레이스를 추가적으로 포함하는 것을 특징으로 하는 고체 프로파일 필터 블록.
- 제 53 항에 있어서, 필터 블록의 상기 외측 표면은 테이퍼 구성되며, 상기 신장된 브레이스는 테이퍼 구성되는 것을 특징으로 하는 고체 프로파일 필터 블록.
- 제 54 항에 있어서, 필터 블록의 상기 외측 표면은 테이퍼 구성되며, 상기 신장된 브레이스는 테이퍼 구성되는 것을 특징으로 하는 고체 프로파일 필터 블록.
- 제 28 항에 있어서, 상기 고체 프로파일 필터 블록은 활성 탄소 파우더, 활성 탄소 미립자, 납 제거 첨가물, 비소 제거 첨가물 및 하나 또는 이보다 많은 바인더로 구성된 그룹으로부터 선택된 재료로 제조되며, 상기 하나 또는 이보다 많은 바인더는 190 °C와 15 킬로그램에서 ASTM D1238 또는 DIN 53735에 의한 0.1 g/min 미만 또는 이와 동일한 용융 지수를 가지는 것을 특징으로 하는 유체를 여과하기 위한 방법.
- 제 57 항에 있어서, 고체 프로파일 필터 블록은 오직 바인더, 활성 탄소 및 납 제거 매체로 제조되며, 상기 활성 탄소는 대략 10 내지 30 미크론의 D10, 대략 70 내지 100 미크론의 D50 및 대략 170 내지 200 미크론의 D90과 동일한 크기 분포를 가지는 것을 특징으로 하는 유체를 여과하기 위한 방법.
- 제 57 항에 있어서, 필터 블록의 벽을 가로질러 흐르는 유체가 전체 가용성 및 미립자 납의 10 ppb보다 낮은 수준으로 물로부터 납을 제거함으로써 유체가 여과되는 것을 특징으로 하는 유체를 여과하기 위한 방법.
- 제 58 항에 있어서, 필터 블록의 벽을 가로질러 흐르는 유체가 전체 가용성 및 미립자 납의 10 ppb보다 낮은 수준으로 물로부터 납을 제거함으로써 유체가 여과되는 것을 특징으로 하는 유체를 여과하기 위한 방법.
- 제 57 항에 있어서, 고체 프로파일 필터 블록은 상기 다수의 서브-블록들 중 오직 2개의 서브-블록을 포함하고, 상기 각각의 2개의 서브-블록은 횡단면이 D-형태인 것을 특징으로 하는 유체를 여과하기 위한 방법.
- 제 58 항에 있어서, 고체 프로파일 필터 블록은 상기 다수의 서브-블록들 중 오직 2개의 서브-블록을 포함하고, 상기 각각의 2개의 서브-블록은 횡단면이 D-형태인 것을 특징으로 하는 유체를 여과하기 위한 방법.
- 제 59 항에 있어서, 고체 프로파일 필터 블록은 상기 다수의 서브-블록들 중 오직 2개의 서브-블록을 포함하고, 상기 각각의 2개의 서브-블록은 횡단면이 D-형태인 것을 특징으로 하는 유체를 여과하기 위한 방법.
- 제 56 항에 있어서, 상기 고체 프로파일 필터 블록은 상기 2개의 D-형태인 서브-블록들 사이에 만입부 공간을 가지며, 필터 블록은 상기 만입부 공간의 일부분 내에서 2개의 D-형태인 서브-블록들 사이에서 연장된 신장된 브레이스를 추가적 으로 포함하는 것을 특징으로 하는 유체를 여과하기 위한 방법.
- 제 57 항에 있어서, 상기 고체 프로파일 필터 블록은 상기 2개의 D-형태인 서브-블록들 사이에 만입부 공간을 가지며, 필터 블록은 상기 만입부 공간의 일부분 내에서 2개의 D-형태인 서브-블록들 사이에서 연장된 신장된 브레이스를 추가적으로 포함하는 것을 특징으로 하는 유체를 여과하기 위한 방법.
- 제 58 항에 있어서, 상기 고체 프로파일 필터 블록은 상기 2개의 D-형태인 서브-블록들 사이에 만입부 공간을 가지며, 필터 블록은 상기 만입부 공간의 일부분 내에서 2개의 D-형태인 서브-블록들 사이에서 연장된 신장된 브레이스를 추가적으로 포함하는 것을 특징으로 하는 유체를 여과하기 위한 방법.
- 제 64 항에 있어서, 고체 프로파일 필터 블록은 외측 축방향 표면을 가지며, 상기 외측 축방향 표면은 테이퍼 구성되고, 상기 신장된 브레이스는 테이퍼 구성되는 것을 특징으로 하는 고체 프로파일 필터 블록.
- 제 65 항에 있어서, 고체 프로파일 필터 블록은 외측 축방향 표면을 가지며, 상기 외측 축방향 표면은 테이퍼 구성되고, 상기 신장된 브레이스는 테이퍼 구성되는 것을 특징으로 하는 고체 프로파일 필터 블록.
- 제 66 항에 있어서, 고체 프로파일 필터 블록은 외측 축방향 표면을 가지며, 상기 외측 축방향 표면은 테이퍼 구성되고, 상기 신장된 브레이스는 테이퍼 구성되는 것을 특징으로 하는 고체 프로파일 필터 블록.
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