KR20160105534A - 에어로졸 세퍼레이터 어셈블리； 요소； 및 방법 - Google Patents

에어로졸 세퍼레이터 어셈블리； 요소； 및 방법 Download PDF

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KR20160105534A
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토마스 존 룬드그렌
브래들리 알렌 헤미쉬
다니엘 에릭 아다멕
웨이드 모셋
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도날드슨 컴파니, 인코포레이티드
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Abstract

예를 들면 크랭크케이스 환기 필터로서, 가스 스트림으로부터 소수성 액체 에어로졸 상을 분리하는데 사용하기 위한 필터 카트리지가 기재된다. 이 카트리지는 제1 말단 단편 및 개방된 내부를 둘러싸는 여과 매체를 포함하는 매체 팩을 포함한다. 제1 말단 단편에 포함되는 다양한 구조가 기재된다. 한 예로서 D-형상의 돌출부를 들 수 있다. 또한 어셈블리의 특수한 특성의 하우징 요소, 필터 카트리지를 포함하는 어셈블리가 기재된다. 조립 방법 및 용도 또한 기재된다.

Description

에어로졸 세퍼레이터 어셈블리； 요소； 및 방법{AEROSOL SEPARATOR ASSEMBLY； COMPONENTS； AND, METHODS}
본 출원은 미국을 제외한 모든 지정 국가에 대해 미국 국내 법인인 도날드슨캄파니 인코포레이티드의 이름으로 출원된 PCT 국제특허출원으로서, 2008년 3월 19일자로 출원되었고, 모두 미국의 시민인 토마스 존 룬드그렌, 브래들리 알렌 헤미쉬, 다니엘 에릭 아다멕 및 웨이드 모셋이 미국을 지정 국가로 한 출원인이고, 2007년 3월 20일자로 출원된 미국 가출원 제60/919,254호를 우선권주장하고 있다.
기술 분야
본 발명은 가스 스트림으로부터(예를 들어 공기 스트림), 에어로졸로서 혼입된 소수성 유체(예컨대 오일)를 분리하기 위한 시스템 및 방법에 관한 것이다. 또한, 가스 스트림으로부터, 탄소 물질과 같은 기타 오염물질의 여과를 위한 배열도 제공된다. 상기 배열은 엔진 시스템으로부터, 크랭크케이스 환기 가스를 여과하는데 통상적으로 사용된다. 또한 분리를 수행하기 위한 방법도 제공된다.
엔진 블로우-바이 가스(즉, 디젤 엔진의 크랭크케이스로부터의, 크랭크케이스 환기 가스)와 같은 일부 가스 스트림은 에어로졸로서, 거기에 혼입된 오일(액체)의 상당한 양을 보유한다. 에어로졸 내의 대부분의 오일(액체)의 작은방울은 종종 0.1 - 5.0 미크론의 크기를 갖는다.
또한, 그러한 가스 스트림은 상당한 양의 미세한 미립자 오염물질, 예컨대 탄소 오염물질을 보유한다. 그러한 오염물질은 종종 약 0.5 - 3.0 미크론 범위의 평균 입자 크기를 갖는다.
일부 시스템에서, 그러한 가스를 대기 중으로 배출하는 것이 바람직하다. 일반적으로 가스가 대기 중으로 배출되기 전에, 상당 부분의 에어로졸 및/또는 거기에 있는 유기 미립자 오염물질이 제거되는 것이 바람직하다.
다른 경우에, 에어 또는 가스 스트림을 장치 내로 직접 보내는 것이 바람직하다. 그러한 경우에, 하기 장점 : 다운스트림 장치에서 부정적인 효과의 감소; 효율의 개선; 다르게 손실된 오일의 회수;의 제공 및/또는, 환경적 우려의 해결을 위하여, 순환 도중 스트림으로부터 에어로졸화된 액체 및/또는 미립자를 분리하는 것이 바람직할 수 있다.
다양한 엔진 또는 장치 시스템에 적용하기 위해 구성된 크랭크 케이스 환기 필터 시스템(즉, 블로우-바이 가스 여과 시스템)의 개선이 일반적으로 생각되고 있다.
여기에서, 크랭크케이스 환기 시스템에 대해 사용가능한 어셈블리, 요소 및 기술과 특징들이 상세히 설명되고 도시된다. 본 발명의 상세한 설명에 따른 이익 및 장점을 얻기 위하여, 시스템 요소 또는 적용된 기술이 여기에 기재된 구체적인 특성 모두를 포함할 특별한 필요성은 없다.
전체적으로, 크랭크케이스 환기 필터 어셈블리는 가스 흐름 입구, 가스 흐름 출구 및 액체 배수 배열을 정의하는 하우징; 및 상기 하우징의 내부에 제거가능하게 위치된 서비스가능한 필터 카트리지를 포함하는 것으로 설명된다. 본 문맥에서, 필터 카트리지와 관련하여 여기에서 사용될 때, 용어 "서비스가능한(serviceable)"은, 하우징으로부터 제거될 수 있는 필터 카트리지로써, 하우징에 제공되거나 또는 교체되는 것을 의미한다. 여기에서 본 문맥의 용어 "서비스가능한"은 "제거가능한(removable)" 또는 "제거가능한 및 교체가능한(replaceable)"과 동의어인 것을 의미한다.
하우징은 전체적으로 : 하우징 베이스; 및 상기 하우징 베이스에 제거가능하게 장착되어 어셈블리의 내부에 서비스 액세스를 제공하는 액세스 커버를 포함한다. 예를 들어 설명하면, 커버는 하우징 베이스에 스레드식으로(threadably) 장착되고; 하우징 베이스는 가스 흐름 입구, 가스 흐름 출구 및 액체 배수 배열을 포함한다.
여기에서 카트리지-대-하우징 베이스(cartridge-to-housing base)(또는 하우징 베이스-대-카트리지) 회전 정렬 인덱싱 배열이 설명되며, 단지 카트리지가 단일의 선택된 회전 배향(orientation)에서 베이스에 위치될 수 있는 것을 확보한다. 또한, 카트리지-대-액세스 커버 부위(또는 액세스 커버 부위-대-카트리지) 회전 정렬 인덱싱 배열이 설명되며, 단지 하우징 액세스 커버의 부위가 어셈블리 내에서, 카트리지에 대해 단일의 선택된 회전 배향으로 배향될 수 있는 것을 확보한다.
또한 독특한 카트리지 배열이 설명되며, 이는 다른 것들 중에서, 관통하는 흐름 구멍 배열을 구비한 말단 단편(end piece), 및 상기 흐름 구멍 배열 근처의 비-원형 돌출 부가물(non-circular projection addition)을 포함한다. "D" 형상을 갖는 원형 돌출부의 예가 설명된다. 구체적인 예가 자세히 설명되며, 여기서 커브된 섹션에 대향하는(opposite), "D" 돌출부의 직선형 측면 부분은 그것을통하는 액체 흐름 구멍 또는 갭 배열을 포함한다.
하우징, 액세스 커버 및 필터 카트리지의 다른 유리한 특성은 하기에서 상세히 설명된다.
도 1은 본 발명의 상세에 따른 크랭크케이스 환기 필터 배열의 개략적인 측면 입면도이다.
도 1A는 도 1에 도시된 크랭크케이스 환기 필터 배열의 개략적인 상부 사시도이다.
도 2는 도 1의 크랭크케이스 환기 시스템의 개략적인 상부 정면도이다.
도 3은 전체적으로 도 2의 선 3-3을 따라서 취한 개략적인 단면도이다.
도 3A는 도 3의 일부분의 확대된 단편도(fragmentary view)이다.
도 4는 도 1-3A에 도시된 크랭크케이스 환기 시스템의 개략적인, 분해 사시도이다.
도 4A은 도 4의 일부분의 확대된 단편도이다.
도 5는 도 4에 따른 크랭크케이스 환기 시스템의 하우징 베이스부의 개략적인, 상부 출구 측면 사시도로서, 거기에 위치된 서비스가능한(serviceable) 필터 카트리지를 내부적으로 수용하고, 액세스 커버가 제거된 것을 도시한다.
도 6은 도 5에 조합하여 도시된 개략적인 상부, 입구 측면 사시도이다.
도 7은 도 1-3A에 따른 어셈블리에서 사용가능한 필터 카트리지의 개략적인 상부 사시도이다.
도 8은 도 7에 도시된 카트리지의 개략적인 상부 정면도이다.
도 9는 전체적으로 도 8의 선 9-9를 따라서 취한, 도 7에 도시된 카트리지의 개략적인 단면도이다.
도 10은 도 1-3A에 도시된 어셈블리의 하우징 베이스부의 개략적인 상부, 입구 측면 사시도이다.
도 11은 도 1-4에 도시된 필터 어셈블리의 커버 어셈블리 요소의 개략적인 상부 정면도이다.
도 12는, 전체적으로 도 11의 선 12-12를 따라서 취한, 도 11의 커버 어셈블리의 개략적인 단면도이다.
도 13은 도 11의 커버 어셈블리의 개략적인 분해된 상부 사시도이다.
도 14는 도 11의 커버 어셈블리의 개략적인 하부 분해 사시도이다.
도 14A는 도 14에 도시된 요소의 개략적인 확대도이다.
도 14B는 도 14A에 도시된 요소의 일부분의 개략적인 확대 단편도이다.
도 15는 도 12의 일부분의 개략적인 확대 단편도이다.
도 16은, 전체적으로 도 11의 선 16-16을 따라서 취한, 도 11-15의 커버 어셈블리의 개략적인 단면도이다.
도 17은 도 7의 필터 카트리지에 포함된 요소의 개략적인 상부 사시도이다.
도 18은 도 1-4에 따른 어셈블리의 커버 요소의 개략적인, 제2의 상부 분해 사시도이다.
도 19는 도 11의 선 19-19를 따라서 취한 개략적인 확대된 단면도이다.
도 20은 도 19의 일부분의 개략적인 확대된 단편도이다.
도 21은 본 발명의 상세에 따른 필터 어셈블리를 포함하는 장치 시스템의 개략도이다.
[실시예]
I. 크랭크케이스 환기(CCV) 필터 어셈블리 특성
CCV 필터 어셈블리의 전체적인 특성 ; 도 1-4
도 1의 참조 번호 1은, 전체적으로 본 발명의 상세에 따른 크랭크케이스 환기 필터 어셈블리를 나타낸다. 도 1에 도시된 어셈블리는 하우징 내부를 정의하고, 하우징 베이스(3), 상부, 또는 액세스(또는 서비스) 커버 또는 커버 어셈블리(4), 및 도 1에는 도시되지 않았지만, 도 7에 참조 번호 5로 나타낸, 내부적으로 수용된 서비스가능한(serviceable), 즉, 제거가능한 및 교체가능한 필터 카트리지 또는 서비스 요소를 포함하는 하우징(2)을 포함한다.
전체적으로, 하우징(2)은 가스 흐름 입구(10), 액체 배수 출구(11) 및 가스 흐름 출구(12)를 포함한다. 예를 들어 도 1에 도시된 어셈블리(1), 가스 흐름 입구(10), 가스 흐름 출구(12) 및 액체 배수 출구(11)는 하우징 베이스(3)에 각각 위치된다.
사용시에, 블로우-바이 가스(크랭크케이스 환기 가스)는 입구(10)를 통해 어셈블리(1) 내로 들어간다. 어셈블리(1) 내에서, 크랭크케이스 환기 가스와 함께 수송된 액체 입자(작은방울)의 적어도 일부는 유착되고, 통상적으로 적어도 중력 하 작용에서, 배수 출구(11)를 통해 어셈블리로부터 외부로 배수된다. 가스는 여과되고, 출구 가스는 가스 출구(12)를 통해 어셈블리(1)를 떠난다.
액세스 또는 서비스 커버 또는 커버 어셈블리(4)는 베이스(3)로부터 제거가능하다. 사용 기간 후, 내부로 수용된 카트리지(5)는, 통상적으로 예를 들어 일신(refurbishment) 또는 교체에 의해 제공되도록 요구될 것이다. 그러한 경우, 액세스 커버(4)가 제거되고; 카트리지(5)가 어셈블리(1)로부터 제거되며; 또한, 신규의 또는 일신된 카트리지(5)가 장착된다. 여기에서 하우징(2) 내에서 제거가능하고 교체가능한 카트리지(5)는 일반적으로 "서비스가능한" 카트리지를 참조한다.
도 1A에서, 어셈블리(1)는 전체적으로 출구 측, 즉, 출구(12)를 나타낸 상부 사시도로 도시된다. 도 1A에서, 탄력적인 로킹 탭 또는 로킹 플랜지(13)는, 커버 어셈블리(4)가 베이스(3)와 스레드되어 맞물림되어 있을 때, 커버 림(14)에 있는 리세스(14a) 중 하나와 맞물린 및 정렬된 위치에서 베이스(3)에 관찰가능하게 장착된다. 리세스(14a)에는 샤프한 측면(14b)이 제공된다. 결과적으로, 커버 어셈블리(4)가 베이스(3)의 위치에 있을 때, 로킹 플랜지(13) 및 림(14)은 (도 1A의 방향에서 관찰되었을 때) 반시계방향 방식으로, 림(14)이 회전하는 것을 방해하는 래치트 시스템을 형성한다. 이는 커버 또는 커버 어셈블리(4)가, 사용시 바람직하지 않게 회전하거나, 또는 느슨해지는 것을 억제한다.
도 2에서, 어셈블리(1)는 상부 정면도로 관찰된다. 편의상, 커버 또는 커버 어셈블리(4)가 도 1의 베이스(3)에 적절하게 장착되었을 때, 커버 또는 커버 어셈블리(4)는 가스 흐름 입구(10)와 정렬되어 1Ox에서 "IN"으로 지정되어 표시되고, 커버 또는 커버 어셈블리(4)는 가스 흐름 출구(12)와 정렬되어 12x에서 "OUT"으로 지정되어 표시된다.
다시 도 1과 관련하여, 참조 번호(15)로, 어셈블리(1)의 하우징 베이스(3) 근처에 위치된 마운팅 배열이 나타난다. 사용시, 마운팅 배열(15)은 일반적으로 하우징(2)으로부터 분리가능하고, 장치에 상기 하우징(2)을 장착하는데 유용한 마운팅 밴드(15a)를 포함한다.
이제, 전체적으로 도 2의 선 3-3을 따라서 취한 단면도인 도 3에 관해 설명한다. 도 3과 관련하여, 하우징(2)으로의 크랭크케이스 환기 가스 진입은, 또한, 입구(10)를 통해 일어나며, 여과된 가스 흐름 출구는, 11에 지시된 액체 배수 출구와 함게, 12에 나타내어진다. 필터 카트리지(5)는 베이스(3)의 내부(3i) 내에(즉, 하우징(2)의 내부(2i) 내에) 작동가능하게 위치된다.
계속 도 3과 관련하여, 작동시, 크랭크케이스 환기 가스가 입구(10)를 통해 진행된 후, 가스는 조절 밸브 어셈블리(20)를 통과하고, 카트리지(5) 내로, 특히 (카트리지(5)의) 개방된 내부(30)로 진행되며, 이는 매체(31)에 의해 둘러쌓인다. 이어서 가스는 매체(31)를 통해, 그 안으로 진행된다. 매체(31) 내에서, 가스 흐름 스트림 내에 혼입된 액체의 적어도 일부분은 유착하고, 매체(31)로부터 배출될 것이다. 또한, 매체(31)는 가스 스트림에 의해 수송되는 선택된 미립자 물질을 포집할 것이다. 이어서 여과된 가스 스트림은 외부 측면 또는 엣지(5x)(즉, 매체(31)의 외부 표면 또는 엣지(31o))에서 카트리지(5)를 나가고, 카트리지(5)를 둘러싸고 있는 여과된 가스 흐름 고리인, 고리(33)로 들어간다. 고리(33)로부터, 여과된 가스는 출구(12)를 통한 통로에 의해 베이스(3)으로부터 외부로 진행된다. 여과된 가스는, 개방 또는 폐쇄 시스템이 관련되어 있는지 여부에 의존하여, 대기로 배출되거나, 또는 다른 장치로 진행될 수 있다. 통상적으로 시스템은, 예를 들어 도 21과 관련하여 특징지워지는 바와 같이 폐쇄될 것이다.
전체적으로, 조절 밸브 어셈블리(20)는 바이어스 배열(22)에 의해 지지되는 다이어프램(21)을 포함한다. 다이어프램(21)은 탄력적이고, 흐름 구멍 배열(35)을 통해 카트리지 개방된 내부(30) 내로 가스의 흐름을 조절하도록 장착된다. 바이어스 배열(22)은 통상적으로 코일형 스프링(23)을 포함한다.
도 3A에는 도 3의 일부분의 확대된 단편도(fragmentary view)가 도시된다. 다이어프램(21)이, 커버 어셈블리(4)의 부분들(4a,4b) 사이에 장착된 외부 비드(21a)를 구비한 롤링 다이어프램(21x)을 포함하는 것을 관찰할 수 있다.
다시 도 3과 관련하여, 개방된 카트리지 내부(30)에서, 가스 흐름은 매체(31)를 통해 업스트림 표면 또는 엣지(31u)로부터 다운스트림 표면 또는 엣지(31d)로 진행되며, 부분적으로 그 이유는 흐름 구멍 배열(35)에 대향하는(opposite) 개방된 카트리지 내부(30)의 말단(36)이 말단 단편(37)에 의해 폐쇄되기 때문이다. 도시된 예에서, 업스트림 표면 또는 엣지(31u)는 내부(30) 내에 있고, 이를 정의하며; 또한, 다운스트림 표면 또는 엣지(31d)는, 매체(31)의 외부 원주 표면(31o)이다. 따라서, 도면들에 도시된 어셈블리에 대하여, 매체(31)와 관련하여, 필터링은 "내부에서 외부로(in-to-out)" 흐른다.
매체(31)로부터 배출된 액체는 매체(31)의 외부 표면(31o)으로부터 밖으로 흐를 수 있다. 카트리지(5)가 하기에 도시되고, 상세히 설명된 바와 같이 바닥 액체 배수 배열을 포함할 때, 액체 흐름은 또한 매체(31)의 바닥 말단(39)을 통해 직접적으로 하방으로 발생할 수 있다. 본 문맥에서, "직접적으로 하방으로(directly downwardly)"는 참조된 액체 배수가 반드시 표면(31d)을 통해 배출될 필요성 없이, 말단(39)을 통해 매체(31)로부터 나갈 수 있다는 것을 의미하는 것이다.
매체(31)(및 카트리지(5))의 개방된 내부(30)가, 그 안에 개구를 구비한 관형상 그리드(tubular grid)의 형태로, 내부의 지지 구조(40)를 포함하는 것이 주목된다.
카트리지(5)에는, 필요에 따라, 외부의, 다공성의, 선형의, 도시되지 않은, 경계 외부 표면(31o) 매체(31)가 제공될 수 있다.
도 3A와 관련하여, 45에 하우징 시일 배열이 도시되며, 카트리지(5) 및 하우징 베이스(3) 사이에 시일이 제공된다. 하우징 시일 배열(45)은 어셈블리(1) 내에서 업스트림(비여과됨) 및 다운스트림(여과됨) 영역을 분리한다. 도시된 특정한 예에 대해서, 하우징 시일 배열(45)은 o-링(46)을 포함하는데, 이것은 상부 말단 시일 플랜지 또는 하우징 베이스(3)에 있는 시일 표면(48)과 맞물린다. 특히, 도시된 예에 대해서, 시일 표면(48)은 시일 부재(45)를 둘러싸고 있고, 표면(48)은 시일 부재(45)에 의한 맞물림을 시일하도록 위치된다. 따라서, 하우징 시일 배열(45)은, 도시된 예에 대해서, 카트리지(5)의 말단에서 경계적인, 경계(perimeter) 배열이며, 이는 그들로부터 방사상으로 외부로 향한다. 특별한 예에 대해서, 도면에 도시된 어셈블리(1), 표면(48)의 상부 개방된 말단(48u)은, 전체적으로 원형의 정의를 정의한다. 표면(48)은 베이스(3)에서 상부 부분, 영역, 돌출부 또는 플랜지(48f)의 일부를 포함한다.
계속하여 도 3A와 관련하여, 도시된 예에 대해서 시일(45) 및 표면(48)의 맞물림은 입구(10)의 최저 부위(1OL) 위에 있는 표면(48)의 일부에 있는 것이 주목되고, 즉, 시일(45)의 위치는 1OL에 위치된 진입부(1Oi)의 바닥부 위에 있다.
도시된 시스템에 대해서, 입구(10), 통상의 밸브 어셈블리(20), 및 카트리지(5)의 내부(30)는 시일(45) 및 매체(31)의 업스트림 측면에 위치된다. 깨끗한 가스 고리(33), 배수(11), 및 출구(12)는 하우징 시일 배열(45)의 다운스트림 측면에 있다.
다시 도 3A에 관하여, 베이스(3)의 내부(3i)는 그들의 상부 부위에 표면(48)을 갖는 하부의 내부 벽(50)에 의해 부분적으로 정의된다. 이러한 하부의 내부 벽(50)은 전체적으로 원형의 단면을 갖는 원통형 형상을 갖는다. 카트리지(5) 및 벽(50)에 대한 중심 축은 Z로 도시된다.
입구(10)에서 입구 가스 스트림에 함유된 에어로졸화된 액체는, 또한 하기의 일부 경우에서, 다이어프램(21)의 하우징 표면 업스트림을 따라서 유착을 시작할 수 있다. 그러한 유착이 발생할 수 있는, 입구(10)의 하부 부위(1OL)는 플랜지(48f)의 최상부(48u)보다 더 낮게 위치되고, 또한 카트리지(5)의 흐름 구멍 배열(35)보다 더 낮게 위치되는 것이 주목된다. 입구(10) 및 내부(30)로 도달하는 경계 영역(48f) 내에 유착된 액체에 대하여, 유착된 액체는 영역(48f)의 최상부 말단(48u) 위의 위치로 진행되어야 한다.
도 1과 관련하여, 이를 도모하기 위하여, 입구(10)는 카트리지(5) 경계에서 적어도 부분적으로 연장하는 거터 또는 홈통 배열(55)(여기에서 "가스/액체 흐름 거터 배열") 로 진행된다. 나타낸 예에 대하여, 홈통 또는 거터 배열(55)의 절반은 도 10에서 55x로 도시된다. 섹션(55x)에 대한 거울 이미지는 베이스(3)의 대향하는 측에 위치된다. 홈통의 절반(55x)은 입구(10)로부터, 카트리지(3), 및 플랜지(48f) 경계에서 부분적으로 연장하고, 55z에서 상방으로 진행된 램프 또는 램프 섹션을 구비한 흐름 채널 또는 내부 홈통을 정의하는 것을 포함한다. 공기흐름은 램프 섹션(55z)의 내부를 따라서 수집되고, 유착된 액체를 카트리지(5)의 구멍 배열(35) 및 시일 표면(48) 위의 위치로 도달될 때까지 밀어낼 수 있다. 그들로부터, 상기 액체는 카트리지(5) 상으로, 및 구멍 배열(35) 내로 배수할 수 있다.
전체적으로, 홈통 또는 거터 배열(55)은 하우징 베이스(3)의, 상부 섹션(3u)의 외부 경계 부위 및 상부 플랜지(48f)(도 3A)의 부위 사이에서 부분적으로 정의된다.
이제 어셈블리(1)의 상부의 분해된, 출구 말단 사시도에 대해 설명한다.
도 4는 도 1-3A에 도시된 크랭크케이스 환기 시스템의 개략적인, 분해 사시도이다. 도 4에 대해서, 하우징 베이스(3)의 상부 부위(3u)는, 스레드된 맞물림에 의해, 액세스 커버 어셈블리(4)가 상부 영역(3u)에 고정될 수 있는 (외부) 스레드된 마운트(58)를 갖는 상부의 개방된 엑세스 개구(57)를 정의한다.
도시된 예에 대해서, 액세스 개구(57)의 상부 부위(3u)는 전체적으로 원형의 형상을 정의한다. 플랜지(48f)의 원형 형상(도 3A) 및 시일 표면(48)은, 플랜지(57)의 부위(3u)의 원형 형상과 동축으로 또는 동심원으로 정렬되지 않는 것이 주목된다. 즉, 하우징 베이스(3)의 두 부위(3u, 48f) 각각은 원형의 정의를 정의히지만, 이들은 동축이거나 또는 동심원이 아니며; 즉, 이들은 편심으로(eccentrically) 위치된다. 첫 번째는 플랜지(48f) 또는 시일 표면(48)(하우징 베이스(3)의 바닥 섹션(3b)의 상부 부위(48u)를 형성함)이고, 두 번째는 하우징 베이스(3)의 상부 섹션(3u)의 일부인, 플랜지(57)이다.
도 4와 관련하여, 55y에서, 면(55x)(도 1)에 대향하는 홈통 배열(55)의 면이 관찰가능하다. 정점 영역(55a)을 향해 진행된, 내부의 상방으로 진행된 램프 섹션(55r)을 포함하는 것을 볼 수 있다. 램프(55z)를 통해 대향하는 면(55x)은(도 1), 또한 정점 영역(55a) 위로 액체를 직접 보낸다. 이어서, 일반적인 용어로, 하우징 베이스(3) 및 카트리지(5) 둘레에서 적어도 부분적으로 연장하는 홈통 배열 (55)은, 액체를 홈통 배열(55)의 상부 영역(55a) 또는 정점으로 보내는 램프 배열(예에서 램프 섹션(55z, 55r)에 의해 형성됨)을 포함한다.
도 1 및 도 4와 관련한 논의로부터, 입구(10)(즉, 입구 말단(1Oi)에서 진입하는 내부(2i))를 통해 하우징 베이스로 진입하는 크랭크케이스 환기 가스는, 램프 배열(55r, 55z)에 기인하여, 두 개의 면(55x, 55y)을 통해, 베이스(3)의 정점 부위(55a) 또는 상부 근처로 일부 공기 및 유착된 액체를 상방으로 보내는 홈통 배열(55)로 진입하는 것을 알 수 있다. 특히, 각각의 면(55x, 55y)은 상방으로 지시된 램프 섹션 또는 램프(55z, 55r)를 각각 포함하며, 이들은 공기흐름 하에서 영역(57)의 내부에 있는 정점 구역(55a)을 향해 영역(55) 내에 유착된 모든 액체의 작은방울을 보내는 것을 도울 것이다. 액체는 영역(48)의 말단(48u) 위의 정점(55a)으로부터, 카트리지(5) 상으로 및 구명 배열(35) 내로 흐를 수 있다.
도 4A에는, 도 4의 일부분의 확대된 단편도가 도시된다. 도 4A에서 관찰가능한 부분에서, 이전의 두 단락에서 특징화된 선택된 특성들이 손쉽게 관찰된다.
다시 도 4를 참조하여, 어셈블리(1)과 관련된 일부 추가적인 특성들이 관찰될 수 있다. 마운팅 배열(15)은 베이스(3)를 둘러싸고 있는 중심 밴드 부위(15a), 및 마운팅 플랜지 부위(15b)를 갖는 것을 볼 수 있다. 마운팅 플랜지 부위(15b)는 그를 관통하는 구멍(15c)을 포함하며, 그를 통해 볼트 또는 기타 커넥터가 연장하여, 마운팅 밴드(15)를 고정할 수 있고, 그에 따라 사용을 위해, 어셈블리(1)를 장치에 고정할 수 있다.
여전히 도 4를 참조하여, 하우징 베이스(3)와 맞물리는, 중심 밴드(15a)의 방사상 내부 엣지(15x)가 톱니형, 또는 융선의, 내부 표면을 갖는 것을 볼 수 있다. 하우징 베이스(3)에 대해, 마운팅 배열(15)의 회전 미끄러짐을 방지하기 위하여, 마운팅 배열(15)의 아래에 있는 베이스(3) 상의 돌출부(3p)(도 3)는 융선(15x)에 의해 맞물림되도록 하는 크기이다. 따라서 마운팅 배열(15)은 어셈블리(1)가 최종적으로 장착될 장치에 장착하기 위하여, 적절하고, 선택된, 회전 위치에서 하우징 베이스(3)에 위치될 수 있다. 베이스(3)에서 마운팅 맞물림부(15)의 이러한 회전 포지셔닝은, 장착을 용이하게 하는 전단계로서, 수행될 수 있다. 클립(15z)은 밴드(15)를 폐쇄되게 고정하는 것으로 나타난다.
예를 들어, 어셈블리(1)의 제조 도중, 마운팅 배열(15)은, 특별한 설치를 위해 하우징 베이스(3)에 적절하게 회전되어 위치될 수 있다. 이어서 그 부분에 적절하게 위치된 마운팅 배열(15)이 장착되고, 그에 따라 용이하게 설치 어셈블리에 의해 수용될 것이다.
도 3A와 관련하여, 림(57)의 내부 표면 영역(59)이, 커버 어셈블리(4)에 위치된 o-링(61)을 포함하는 것으로 도시된 예에서, 시일 배열(60)을 위한 시일 표면이라는 점이 주목된다. 따라서, 커버 어셈블리(4)가 스레드(58)에 위치되어 있을 때, o-링 시일(61)은 스레드(58)로부터 림(57)의 대향하는 면에 있는 표면부(59)와 맞물리고, 이에 대해 시일한다.
여전히 도 3A와 관련하여, 축 Z가 하우징 베이스(3)의 하부 부위(3d)의 내부 표면(3x) 및 카트리지(5)에 대한 대략적인 중심 선을 나타내는 것이 주목된다. 그러나, 축(Z)는 커버 또는 커버 어셈블리(4)의 경계 및 스레드된 영역(58), 플랜지(57), 시일 표면(59)에 대한 중심 선이 아니다. 또한, 이는 전술한 바와 같이, 플랜지(57), 즉, 하우징 베이스(3)의 상부 부위(3u)가 하우징 베이스(3)의 하부 부위(3d)와 동심원 또는 동축으로 정렬되지 않은 것을 반영한다. 일반적인 용어로, 하우징 베이스(3)는 상부 부위(3u) 및 하부 부위(3d)를 포함한다. 두 개의 부위(3u, 3d)는 일반적으로 내부 및 외부 양자에 대하여, 원형의 정의를 각각 정의한다. 그러나, 영역(3u, 3d)의 원형 부위는 동심원으로 정렬되지 않는다. 오히려, 이들은 하우징 베이스(3) 내에 편심으로 위치된다.
도 4A와 관련하여, 카트리지(5)의 선택된 특성에 대해 주목한다. 특히, 매체(31)는 제1 상부 말단(31u)을 포함한다. 상부 말단(31u)은 사용시 카트리지(5) 상에서 제1의, 상부의 말단 단편을 형성하는 인접한 말단 단편(70)를 종결한다. 본 문맥에서 "상부(upper)"는 사용을 위해 카트리지(5)가 설치될 때, 말단 단편(70)이 통상적으로 상방을 향하는 것을 의미한다.
말단 단편(70)은 카트리지(5)의, 개방된 내부(30)(도 3A)와 흐름 소통하는, 그것을 통하여 연장하는 중심 구멍 배열(35)을 포함한다.
말단 단편(70)은 매체(31)와 대향하는 말단 단편(70)의 측에 제1 외부 표면(70s)을 포함한다.
상부 말단 단편(70)은, (o-링(46)을 포함하여 도시된 예에서) 경계 하우징 시일 배열(45)을 지지하는 홈통(71a)과 함께 외부 원주 림(71)을 포함하는 복수의 추가적인 특성을 포함한다. 도 3과 관련하여 설명한 바와 같이, o-링(46)은, 카트리지(5)가 베이스(3)에 완전히 설치될 때, 시일 배열(45)이, 입구(10)의 최하단 부위(1OL) 위의 위치에서, 베이스(3)의 (하부 부위(3d))의 내부를 따라서 시일 표면(48)과 맞물리도록 위치된다.
카트리지(5)의 말단 단편(70)(도 4A)은, 또한 그 안에 중심 돌출부(38)를 포함한다. 카트리지(5)가 설치될 때, 중심 돌출부(38)는 전체적으로 매체 팩(31)으로부터, 커버 어셈블리(4)를 향해 돌출한다. 돌출부(38)가 카트리지(5)의 중심 축(Z, 도 3A)에 대해 평행하게 연장하는 것에 대한 특별한 요구조건은 없다. 그러나 통상적으로 연장의 방향은 축 Z에 대해 평행하거나 또는 (그러나 예를 들어 드래프트 각에 대해서) 거의 평행할 것이다. 일부의 경우에, 돌출부(38)는 "축 돌출부(axial projection)"를 특징으로 할 수 있고, 그러한 용어는 전체적으로 축 Z의 방향으로 돌출하는 것을 의미한다. 용어 "축 돌출부"는 구체적으로, 돌출부의 방향이 액세스 z와 정확하게 평행한 것을 요구하는 것을 의미하지 않는다.
돌출부(38)는 구멍 배열(35)(도 3) 둘레에 위치되고, 말단 단편(70)의 외부 경계(예를 들면, 림(71))로부터 내부로 이격되어 있다. 돌출부(38)가 구멍 배열(35) "둘레에서(around)" 연장하는 것을 특징으로 하는 것은, 돌출부(38)가 반드시 구멍 배열(35) 둘레에서 지속적으로 및 완전하게 연장하는 것을 의미하는 것은 아니다. 그러나, 통상적으로 돌출부 배열(38)은 구멍 배열(35)의 적어도 대부분, 통상적으로 적어도 80%, 및 종종 적어도 90% 근처에서 연장이 지속될 것이다. 플랜지(38)는 거기에 갭(75)을 포함한다. 갭(75)은 플랜지(38)를 통해 완전히 연장한다. 갭(75)은 말단 단편(70)의 표면(70s)에 도달하는 액체에 대한 흐름 갭 배열이다. 갭(75)의 결과로, 그러한 액체는 플랜지(38)를 통해 구멍 배열(35)로 흐를 수 있고, 그에 따라 카트리지 내부(30) 및 매체(31)로 흐를 수 있다. 예를 들어, 하우징 베이스(3d)의 상부 부위(3u)와 함께 유착되고, 이어서 정점(55a)에 도달할 때까지 가스 흐름 압력 하에서 램프 배열(55r, 55z)을 통해 위로 올라간 후에, 액체는 표면(70s)에 도달할 수 있다. 이어서 액체는 정점 영역(55a)으로부터 표면(70s) 상으로 하방으로, 이어서 75 구멍 배열(35)을 통한 갭 배열을 통해 및 카트리지(5)의 내부(30)로 배수될 수 있다.
도시된 예에 대해, 플랜지(38)는 비-원형 경계 정의를 정의하는 것이 주목된다. 비-원형 경계 정의는 다른 도면들과 관련하여 아래에서 추가로 논의된다. 일반적으로, 비-원형 경계는 어셈블리(1)에서 다른 특성들과 함께 회전 정렬을 용이하게 한다.
여전히 도 4A와 관련하여, 베이스(3)는 2개의, 회전식으로 이격된, 상방으로 돌출하는 카트리지 로케이터 돌출부, 플랜지, 또는 이어(80)를 포함한다. 로케이터 돌출부(80)는 전체적으로 서로 동일할 수 있다. 로케이터 돌출부(80)는 카트리지(5)의 일부 둘레에서 방사상으로 이격된다. 일반적으로, 중심에서, 로케이터 돌출부(80)의 이격의 정도는, 카트리지(5) 둘레의 한 방사상의 방향에서(이 경우에는 입구(1Oi) 위로 교차하는 방향), 베이스(3) 둘레의 제2의 방사상 방향에 있을 때(이 경우에는 출구(12) 위에서 교차하는 방향)보다 더 크다. 이는 또한 도 5를 참조하여 볼 수 있다(이 문맥에서 "중심에서(on center)"에 의해, 참조는 다른 돌출부의 방사상 중심으로 연장하는 한 돌출부로부터의 방사상 중심에서 시작하는 방사상으로 이격하는 것을 의미하는 것이다.)
여전히 도 4A와 관련하여, 카트리지 로케이터 돌출부(80)는, 카트리지(3) 내에서, 적절하게, 회전식으로 카트리지(5)를 위치시키는 것을 보조하도록 기능한다. 특히 카트리지(5)의 말단 단편(70)(도 4A)는 이격되고, 외부로 돌출하는, 방사상 돌출부(85,86); 및 이격된 로케이터 제1 직선형 측면(88,89)를 포함한다. 돌출부(85) 및 로케이터 숄더(88)는 그들 사이에 제1 로케이터 수용부 갭(90)을 정의하도록 이격되고; 돌출부(86) 및 로케이터 숄더(89)는 그들 사이에 제2 로케이터 수용부 갭(91)을 정의하도록 이격된다.
카트리지(5)가 베이스(3)에 완전히 삽입될 때, 카트리지 로케이터 돌출부(80) 중 하나, 즉, 돌출부(80a)는 돌출부(85) 및 숄더(88) 사이에서, 로케이트 수용부 갭(90) 내로 연장할 것이고; 다른 돌출부(80b)는 돌출부(86) 및 숄더(89) 사이에서, 로케이터 수용부 갭(91) 내로 연장할 것이다. 로케이터 수용부 갭(90,91)은 중심에서 적어도 하나의 방사상 방향으로, 180°미만의 각도에 상응하는 거리만큼 이격된다. 로케이터 수용부 갭(90,91)은 통상적으로 약간의 유극(clearance)과 함께, 단지 돌출부(80a,80b)에 맞춰지는 크기가 될 것이다. 림(57) 근처의 이어(80a,80b)의 비-대칭적(회전적) 포지셔닝은 카트리지(5)가 베이스(3)의 내부에 완전히 자리잡는 것을 가능하게 하는 단 하나의 회전 위치가 존재하는 것을 확보할 것이다. 그러한 회전 배향은 도 5에 도시된다.
일반적인 용어로, 도 4와 관련하여, 어셈블리(1)는 카트리지-대-하우징 베이스(또는 하우징 베이스-대-카트리지) 회전 정렬 인덱싱 배열(93)을 포함하며, 이것이 구성되고 배열되어 카트리지(5)가 단일의 선택된 회전 배향에서 하우징 베이스(3)(또는 하우징(2))에 단지 작동가능하게 위치될 수 있는 것을 확보한다. 도시된 특별한 어셈블리(1)에 대해서, 카트리지-대-하우징 베이스 회전 정렬 인덱싱 배열(93)은 카트리지(5) 상 수용부 배열(도시된 예에서, 로케이터 수용부 갭(90,91))에 의해 맞물림 가능한, 하우징 베이스(3) 상 돌출부 배열(예를 들어, 돌출부(80a, 80b))을 포함하는 돌출부/수용부 배열을 포함한다. 돌출부(들)(80) 및 로케이트 수용부 갭(들)(90,91)의 위치는, 카트리지(5)가 단지 축 Z 둘레의 하나의 선택된 회전 배향에서 하우징 베이스(3)에 설치될 수 있도록 되어 있다(도 3).
도 10, 베이스(3)는 카트리지(5)가 제거된 채로 관찰가능하다. 로케이터 돌출부(80a,80b)가 관찰가능하다. 또한 정점 영역(55a)으로 연장하는 상방을 향한 램프(55z, 55r)와 함께 홈통 섹션(55x, 55y)도 관찰가능하다.
도 5 및 6에서, 어셈블리(1)는 커버 어셈블리(4)가 제거되었지만, 카트리지(5)가 하우징 베이스(3)에 완전히 삽입된 채로 도시된다. 이들 도면에서, 카트리지(5)가 하우징 베이스(3)에 대해 단 하나의 회전 배향(축 Z 근처, 도 3)를 가지는 것을 볼 수 있으며, 이때 카트리지(5)는 완전히 (작동가능하게) 삽입될 수 있다.
여전히 도 5와 관련하여, 말단 단편(70)는 그로부터 돌출한 핸들 배열(95)을 추가로 포함한다. 도시된 핸들 배열(95)은 말단 단편(70)의 외부 원주 (경계) 부위, 특히, 림(71)의 부위에 위치된 경계 핸들 배열(95b)이다. 핸들(95)은 핸들 브릿지(95a)를 포함하고, 추가로 브릿지(95) 및 말단 단편(70)의 잔부 사이에서, 브릿지(95a) 하 및 핸들(95)을 통해 돌출하는 중심 핸들 구멍(96)을 정의한다. 도시된 예에 대하여, 카트리지(5)는 로케이터 돌출부(80)로 맞물림되어 회전적으로 인덱스되어, 구멍(96)이 입구(10) 및 구멍(1Oi)과 방사상으로 정렬되고, 또한 그 위로 돌출한다. 추가적으로, 구멍(96)은 하기에서 설명되는, 돌출부(38)의 직선형 측면 부분과 정렬되고, 또한 이에 면한다. 도시된 예인 브릿지(95a)는 부분적으로 중심 구멍 배열(35) 근처에서 연장에서 아치형이다. 아치형 연장의 각도 AR(도 8)은 통상적으로, 30°이상, 보통 40°이상이다.
핸들 배열(95)은 종종 여기에서 "경계" 또는 "경계적인" 배열로, 또는 유사한 단어로 언급되는데, 그 이유는 핸들 배열(95)이 말단 캡(70)의 경계 영역에서 카트리지(5)에 고정되기 때문이다.
도시된 예에 대해서, 핸들 배열(95)은 "접을 수 없는(non-collapsible)" 것이다. 이는 핸들(95)이 똑바로 서 있음을 의미하며, 즉, 하우징 베이스(3)에 카트리지(5)의 설치 도중 구부러지거나 접히지 않는 것을 의미한다. 용어 "접을 수 없는"은 본 문맥에서, 충분한 압력이 가해지는 경우 핸들(95)이 부러지는 것에 의해 접힐 수 없음을 나타내는 것을 의미하는 것은 아니다. 그보다는 핸들 배열(95)의 통상의 사용에서 단일의 배향을 유지하고, 그 통상적인 사용 또는 취급 도중에 접히거나 또는 구부러지지 않는 것을 의미한다.
핸들 구멍(96)은 구멍(1Oi)과 방사상 정렬되어 위치된 것으로 도시된다. 이는 카트리지 내부(30)로의 흐름을 위해 말단 단편(70)를 가로질러 입구(10)로부터 구멍(35)으로 공기의 흐름을 용이하게 한다. 핸들 구멍(96)은 또한 설치 및 서비스 도중 붙잡기 위해서, 핸들 브릿지(95a)를 구비한 편리한 배열을 제공한다. 따라서, 브릿지(95a) 및 핸들 구멍(96)은, 카트리지(5)를 붙잡는 것을 용이하게 하기 위해, 통상적으로 구멍(96)을 통해 돌출하는, 서비스 제공자의 손 부위를 수용하는 크기이다.
여전히 도 5와 관련하여, (사용시 상방으로) 표면(70s)으로부터 축방향으로 나가는 림(71)의 돌출부는, 표면(70s)에 도달하는 액체의 림 격납을 제공하여, 갭(75)을 통해 구멍 배열(35) 및 카트리지 내부(30)로의 액체의 흐름을 용이하게 한다.
도 6에서, 도 5에 도시된 부분적인 어셈블리의 또다른 도면이 도시되며, 도 5의 도면으로부터 회전되어, 확인되는 특성의 관찰을 용이하게 한다.
B. 카트리지(5)에 관한 추가적인 특성, 도 7-9 및 17
도 7에서, 카트리지(5)의 상부 사시도가 제공된다. 도 8에서 상부 정면도가 제공되며, 도 9에서 단면도가 제공된다. 도 17에서는, 하기에 설명되는 바와 같이, 카트리지(5)의 요소가 도시된다.
우선 도 7과 관련하여, 카트리지(5)는 말단 단편(70)이 관찰가능한 사시도로 도시되며, 표면(70s)에 대해 서술한다. 표면(70s)은 종종, 경계 림(71) 및 돌출부(38) 사이에서, 말단 단편(70)의 "오목한 표면부"로서 언급될 것이다.
도 7로부터 매체 팩(31) (말단(31u)으로부터) 카트리지(5)의 대향하는 말단(31d)에서 대향하는 말단 단편(70)이 제2 말단 단편(100)을 포함하는 것을 볼 수 있다. 카트리지(5)가 사용을 위해 설치될 때, 제2 말단 단편(100)은 하부 또는 바닥 말단 단편이다. 도시된 예에 대해서 말단 단편(100)은 복수의 이격된 외부 경계 돌출(101)을 포함한다.
이제 카트리지 지지 단편(110)을 도시한 도 17에 관해 주목한다. 카트리지 지지 단편(110)은, 서로 일체로 형성되어 도시된 예에 대해서 전체적으로 말단 단편(70), 내부 지지(40) 및 단편(100)을 포함한다. 통상의 적용에 대해서, 카트리지 지지 단편(110)은 단일의, 일체로 된, 플라스틱 몰딩된 단편을 포함한다. 카트리지(5)를 형성하기 위하여, 매체(31)(도 7)는 일반적으로 말단 단편(100,70) 사이의 연장에서 지지부(40) 근처에 장착되어, 매체 팩(31)을 형성한다.
예를 들어, 매체(115)(도 7)는 지지부(40) 둘레를 감쌀 수 있다. 이미 언급된 바와 같이, 외부 라이너가 매체(115) 근처에 제공될 수 있다.
여전히 도 17과 관련하여, 말단 단편(100)은 : 도 7의 결과로 얻어진 카트리지(5)에서, 개방된 내부(30)의 하부 말단을 동반하는 중심 영역(37); 경계, 이격된 돌출부(101) 및 중간의, 폐쇄된 영역(118)을 포함하는 것을 볼 수 있다. 돌출부(101)는 그들 사이의 이격된 배수 개구(101o)를 정의한다. 카트리지(5)에서 배수 개구(101o)(도 7)는 매체 팩(31)의 바닥부 말단(31d)의 부분과 정렬한다. 이는 부분적으로, 매체 팩(31), 즉 인접한 외부 표면(5x)(도 3)의 외부 경계 부위(310)에 인접한, 배수 개구(101o)를 통해 말단(31d)으로부터 직접적으로 하방으로, 매체 팩(31)으로부터 액체의 배수를 가능하게 한다. 이는 카트리지(7)에 대한 바닥부 배수 배열을 생성한다.
일반적인 용어로, 카트리지(17)는 사용시, 바닥 배수 배열을 포함하는 바닥 말단 단편(100)을 포함한다. 액체가 매체(31)의 표면(31o)으로부터(즉, 카트리지(5)의 외부 표면(5x)으로부터) 흘러 나갈 필요 없이, 바닥 배수 배열은 구멍, 노치, 또는 매체 팩(31)에 대해서 하방의 방향으로 매체 팩(31)으로부터 액체의 배수를 가능하게 하는 기타 특성을 포함한다. 통상의 적용에서, 외부 엣지(5x) 및 또한 직접적으로 하방으로 액체 배수 배열, 이 경우에는 배수 개구(101o)로 나타내는 액체 배수 배열 양자를 통해 액체 배수가 존재할 것으로 예측된다.
이어서, 카트리지(17)는 매체(31)의 바닥 말단과 함께 "직접 배수 오버랩"에 구멍 배열을 가지는 것으로서 특징화될 수 있다. 본 문맥에서 "직접 배수 오버랩"은, 배수 구멍 개구 또는 배수 구멍(101o)이 매체(31)의 바닥 말단(39)과 정렬되어, 반드시 매체(31)의 외부 표면(31o)을 통해서만 통과할 필요 없이, 배수 개구(101o)를 통해 액체가 매체(31)로부터 직접적으로 배수될 수 있는 것을 의미한다. 통상적인 작동에서, 매체(31)로부터 우수한 액체 배수 흐름을 제공하기 위하여 액체는 액체 배수 배열을 통해 직접적으로 하방으로, 및 매체 팩(31)의 외부 표면(31o)으로부터 외부로 흐를 것이다.
매체(31)로부터의 우수한 액체 배수 흐름은 어셈블리(1)의 작동을 용이하게 하는데, 그 이유는 액체의 배수가 카트리지(5)의 전체적인 작동에 중요하기 때문이다. 매체 팩(31)의 바닥 및 외부 표면(31o) 양자로부터의 액체 흐름을 가능하게 하는 바닥 배수 배열의 도입은 우수한 배수를 용이하게 한다.
크랭크케이스 환기 필터를 위한, 일반적인 바닥 배수 배열은 미합중국 가출원 제60/731,287호(2005년 10월 28일자 출원) 및 PCT 출원 US 06/41738호(2006년 10월 27일자 출원)에 기재되어 있으며, 이들 각각은 인용에 의해 여기에 일체화된다.
다시 도 17과 관련하여, 말단 단편(100)의 영역(37)이 말단 단편(100)의 잔부에 비해, 사용시 튜브(40) 및 카트리지의 개방된 내부(30) 내에서 상방으로 돌출하는 것이 주목된다.
이제, 카트리지(5)의 상부 정면도인 도 8을 주목한다. 도 8과 관련하여, 돌출부(38)가 비-원형이고, 전체적으로 커브된 측면 섹션(125) 및 대향하는 직선형의 측면 섹션(126)을 갖는 것을 볼 수 있다. 돌출부(38)는 추가로 대향하는 직선형 전이 영역 또는 측면 섹션(125,126) 간에서 연장하는 섹션(127,128)을 포함한다. 따라서, 또한, 돌출부(38)는, 바람직하게는 원형이 아니라, 오히려 비-원형이며, 축 Z 둘레에서 회전적으로 비대칭인 형상을 갖는다. 본 문맥 및 관련된 문맥에서 "회전적으로 비대칭"은, 중심 축 Z 둘레에서 회전할 때, 돌출부(38)가 단지 한 회전 배향에서, 즉 360°회전 후 그 자신과 완전히 정렬하는 것을 의미한다.
도시된 예에 대해서, 갭(75)은 직선 측면 섹션(126)의 일부를 통한다. 도시된 특별한 플랜지(38)는 D-형상; 즉 D-형상의 내부 정의 및 외부 경계를 갖는다. 도시된 특별한 예에서, 직선형 측면(126)은 핸들(95) 및 핸들 구멍(96)을 향하고, 그것을 통하는 갭(75)을 포함한다.
일반적인 용어로, 돌출부(38)의 경계 형상은 다양한 형태로 제공될 수 있으며, 바람직하게는 그들 중 어떤 것도 방사상으로 대칭이 아니다. 이것에 의해, 다시, 그 자신이 오버랩하고, 동일한 경계를 정의하기 위하여, 돌출부(38)는 중심 축 Z(도 3) 둘레에서 완전히 360°회전될 필요가 있는 것을 의미한다. 선택된 "D" 형상은, 다양한 가능한 형상들 중 하나이다. "D" 형상은 또한 본 발명의 양수인인, 회사 "도날드슨"을 나타내는 특유의 지시어 뿐 아니라 장식용 외관을 제공한다.
여전히 도 8과 관련하여, 카트리지(5)의 내부(30) 내에서, 인접한 구멍 배열(35) 및 그로부터 하방으로의 돌출은 이격된 리브 돌출부(130)이고, 그들 각각은 내부의 지지부(40)의 잔부로부터, 일반적으로 방사상으로 내부로 지시된다. 도 9와 관련하여, 이들 리브 돌출부(130)가, 몇몇 경우에 대안(예를 들어, 비연속적 연장)도 가능하지만, 말단 단편(70) 및 대향하는 말단 단편(100) 사이에 연속된 연장으로, 전체적으로 내부로 돌출하는 것을 볼 수 있다.
또한, 여전히 도 8 및 도 9와 관련하여, 카트리지(5), 특히 지지부 단편 (110)은 또한, 갭(75)의 대향하는 면에 있는 위치로부터, 말단 단편(100)으로 연정하는 말단 단편(70)에 의존하여 위치된, 한 쌍의 이격된 리브(141,142)를 포함하는 이중 리브 배열(140)을 포함한다.
2중 리브 배열(140)의 리브(130), 및 리브(130)는 중심 지지부 영역(140)을 강화할 것이고, 카트리지 및 하우징 베이스(3)를 가지는 액세스 커버 어셈블리(4)의 부위의 회전 인덱싱을 용이하게 할 것이다.
C. 도 11-16의 액세스 커버 어셈블리(4)
도 11과 관련하여, 액세스 커버 어셈블리(4)의 상부 정면도가 제공된다. 도 13과 관련하여, 커버 어셈블리(4)가 상부 또는 커버 부재(150), 조절 밸브 어셈블리 다이어프램(21), 코일형 스프링(23), 및 하부 바스켓 배열(151)을 포함하는 것을 나타내는, 커버 어셈블리(4)의 분해된 상부 사시도가 도시된다. O-링(61)도 관찰 가능하다.
도 16과 관련하여, 커버 또는 커버 어셈블리(4)가 단면으로 도시된다. 도시된 커버 또는 커버 어셈블리(4)는, 하부 바스켓(151)에 고정된 커버 부재(150)를 포함하고, 다이어프램(21)은 그들 간에 위치된다. 구체적으로, 다이어프램(21)은 커버 부재(150)의 부위 및 하부 바스켓(151)의 부위 사이에 고정된 외부 경계 비드(21a)를 포함한다. 특히, 비드(21a)는 하부 바스켓(151)의 비드 홈통(151t)에 위치된다.
여전히 도 16과 관련하여, 커버 또는 커버 어셈블리(4)의 스레드(58x)가 베이스(3)의 스레드(58) 상으로 스레드될 때, 표면(59)에 대한 실링을 위하여(도 3A) o-링(61)은 하부 바스켓 부재(151)의 부위 근처에 위치되어 도시된다.
도 18에서, 커버 부재(150)가 림(150a) 및 캡 부재 또는 캡(150b)을 포함하는 어셈블리를 포함하는 것을 볼 수 있다. 커버 어셈블리(4)의 조립에 대하여, 캡 부재(150b)는 구멍(150d)을 통해 돌출하는 후크(150c) 및 스냅-핏 돌출부를 가지는 림(150a)에 대해 가압된다.
도 19는, 도 11의 선 19-19를 따라서 취한 단면도이며, 스냅-핏 후크(150c)는, 조립 도중 구멍(150d)을 통해 돌출하여 하부 바스켓 어셈블리(151)의 부위, 특히 상부 림(151a)의 부위에 맞물린다. 이러한 맞물림의 결과, 캡(150b) 및 림(150a) 사이에는 어떠한 간섭 연결(interfering connection)도 없다. 또한 림(150a) 및 바스켓 배열(151) 사이에는 어떠한 간섭 연결도 없다. 따라서 림(150a)은 캡(150b) 및 하부 바스켓 부재(151)와 독립적으로 회전할 수 있다.
일반적인 용어로, 액세스 커버 어셈블리(4)는 바스켓 부재(151)에 캡 부재(150b)를 장착하기 위하여, 스냅-핏 돌출부 배열을 포함한다. 도시된 예에서, 스냅-핏 돌출부 배열은 캡 부재(150b)에 복수의 스냅-핏 돌출부(150c)를 포함한다.
도 18과 관련하여, 후크(150c)가 다양한 플랜지(151f) 중 하나의 대향하는 면에 위치되도록 하는 방식으로 후크(150c)는 전체적으로 림 부위(15)와 맞물리도록 위치된다. 플랜지(151f)는 하부 바스켓 부재(151)에 비해 캡 부재(150b)의 회전을 방해할 것이다.
도 19와 관련하여, 다이어프램(21)의 외부 비드(21a)는 부재(150b) 상의 돌출부(150e), 및 하부 바스켓 부재(151) 상의 수용 홈(15) 사이의 위치에 고정된다. 이러한 방식으로 다이어프램(21)의 포지셔닝은, 다이어프램(21)의 중심에서 하방의 돌출부(21d) 근처의 위치로부터 고정된 바이어스 부재(22), 즉 코일형 스프링(23), 및 하부 바스켓 부재(151)의 중심 단편(161)에 있는 스프링 수용부 선반(160)으로 수행된다.
일반적으로, 도 18과 관련하여, 캡(150b) 및 하부 바스켓(151) 사이에서 선택된, 인덱스된 회전 맞물림을 제공하기 위하여, 캡 부재-대-바스켓 부재(또는 바스켓 부재-대-캡 부재) 회전 정렬 인덱싱 배열이 제공된다. 전술한 바와 같이, 예를 들어 어셈블리(1)에 도시된, 캡 부재-대-바스켓 부재 회전 정렬 인덱싱 배열은, 하부 바스켓 부재(151)에 대해 캡(15Ob)의 회전을 억제하기 위하여, 플랜지(151f)가 선택된 후크들(151c) 사이에 위치되도록 림(151r)의 일부와 맞물리는 스냅-핏 후크(150c)를 부분적으로 포함한다.
또한, 도 18에서, 하부 바스켓(151)은 상방으로 돌출하는 수용부(162, 163)를 포함하는 것을 볼 수 있다. 수용부(162, 163)는 회전적으로 이격되지만, 180°미만의 양으로 더 짧은 방사상 방향의 중심에서, 떨어져서 이격된다. 즉, 이들은 회전적으로, 비대칭적으로 부재(151)에 위치된다.
이제 도 14와 관련하여, 커버 어셈블리(4)의 분해된 바닥부 사시도를 볼 수 있으며, 캡 부재(150b)는 그로부터의 바스켓 부재(151)를 향한 방향으로, 한 쌍의 이격된 돌출부(164, 165)를 포함한다. 돌출부(164, 165)는 더 짧은 방향에서, 180°미만의 간격으로 중심에서 방사상으로 이격되고; 즉, 돌출부(164, 165)가 캡(150b)에서 비-방사상으로 대칭적으로 이격된다. 중심에서 돌출부(164, 165) 사이에서 이격하는 방사상의 것은 수용부(162, 163)(도 18) 사이에서 이격하는 것과 동일하다. 커버 어셈블리(4)가 완전히 조립되면, 돌출부(164, 165)는 각각 수용부(162, 163)로 돌출하고, 그에 의해 수용된다. 돌출부(164,165) 및 수용부(162,163) 사이의 맞물림은 베이스(150b) 및 바스켓 배열(162, 163) 사이의 회전 정렬의 유지를 제공하는 것을 돕는다. 또한, 돌출부(164, 165) 및 수용부(162, 163)에 의해 나타낸 돌출부/수용부 배열은 어셈블리 프로세스 도중, 용이한 정렬을 제공하여, 캡(150b)이 하부 바스켓(151)에 대하여 적절하게 정렬되는 것을 확보한다.
보다 일반적인 용어로, 커버 어셈블리(4)는 돌출부/수용부 배열을 포함하는 캡 부재-대-바스켓 부재(또는 바스켓 부재-대-캡 부재) 회전 정렬 인덱싱 배열을 포함한다. 돌출부/수용부 배열은 캡(150b) 및 바스켓(151) 중 하나에 제1 돌출부 부재; 및 캡(150b) 및 바스켓(151) 중 다른 하나에 제2 수용부 부재를 포함한다. 도시된 예에 대해서, 돌출부 부재는 캡(150b) 상에 있으며, 스냅-핏 후크(150) 및 제1 및 제2 돌출부 부재(164, 165)를 포함하고; 또한, 수용부 부재는 바스켓(151) 상에 위치되고, 림(151r) 하의 공간, 플랜지(151f) 및 제1 및 제2 수용부(162, 163)를 포함한다. 돌출부/수용부 배열은 가동하여, 캡 부재-대-바스켓 부재 회전 정렬 인덱싱 배열을 제공하며, 이는 단지 캡 부재(150b)가, 남아 있게 될, 단일의 선택된 회전 배향에서 바스켓 부재(151)와 맞물려서 위치될 수 있도록 하는 것을 확보한다.
여전히 도 14와 관련하여, 바스켓 부재(151)는 외부 링 섹션(170)을 포함한다. 외부 림 섹션은 림(151r)(도 13) 및 그 안에 수용부(162, 163)를 포함한다. 도 14A에서, 사용시 하방으로 향하는 측을 향해 나타낸, 바스켓 부재(151)의 확대도가 도시된다. 도 14B에는, 도 14A의 일부의 확대된 단편도가 도시된다.
외부 링 섹션(170)(도 14A)은 거기에 슬롯 수용부(175, 176 및 177)를 포함한다. 슬롯 수용부(175)는 슬롯 수용부(176, 177) 사이에서 방사상으로 위치된다. 슬롯 수용부(175)는 거기에서 상방으로 돌출하는 핸들(95)을 수용하기 위한 크기를 갖고 배향되며, 이때 커버(4)는 제 위치에서 카트리지(5)와 함께, 하우징 베이스(3)에 적절하게 위치된다. 수용부(176, 177)는, 제 위치에서 카트리지(5)와 함께, 베이스(5)에서 커버 어셈블리(4)의 포지셔닝 도중에, 그 안에, 각각의 이어 돌출부(80) 중 하나를 수용하도록 위치된다.
여전히 도 14A와 관련하여, 하부 바스켓 부재(151)는 외부 링(170) 및 중심 부재(161)를 포함한다. 외부 링(170)은 중심 구멍(170a)을 정의한다. 이격된 다리부(181)에 의해서, 중심 부재(161)는 (구멍(170a)으로부터 사용시 하방으로 의존하여) 림(170)에 고정된다. 커버 어셈블리(4)가 하우징 베이스(3)에 설치될 때 하방으로 지시된 중심 정점(181v)과 함께, 각각의 다리부(181)는 전체적으로 u-형상이다. 다리부(181)의 수는 선택된 어셈블리에 대하여, 선택의 문제이다. 통상적으로, 적어도 3개의 다리부(181), 9개 이하의 다리부(181)가 존재할 것이다. 도시된 예에 대해서, 7개의, 균일하게 이격된 다리부(181)가 존재한다.
도 3A와 관련하여, 다리부(181)의 중심 정점(181v)은 어셈블리(1)의, 말단 캡(70)의 표면 부위(70s)와 맞물리도록 하방으로 지시된다. 다리부(181)들간의 이격은 카트리지(5)의 내부(30)로의 공기 및 액체 흐름을 용이하게 한다.
다시 도 14A와 관련하여, 중심 부재(161)는 외부 림 돌출부(190) 및 관형상 부재(191)에 의존하는 중심을 포함한다. 외부 림 돌출부(190)는 관형상 부재(191)에 의존하는 중심으로부터 이격되어, 그들 사이에 슬롯(192)을 정의한다.
이제 도 14B(도 14 및 도 14A의 일부의 확대 단편도) 및 특히 외부 림 돌출부(190)에 주목한다. 돌출부(190)는 비-원형 형상을 갖는다. 돌출부(190)의 형상은 도 7 및 도 8의 돌출부(38)의 형상(사이즈는 제외)과 매치되어야 한다. 따라서 도시된 예에 대해서, 돌출부(190)는 직선의 측면(195) 및 대향하는 커브된 측면(196)과 함께, D-형상을 갖는다. 도시된 예에 대하여, 돌출부(190)는 또한, 측면(195, 196) 간에서 연장하는 한 쌍의 대향하는 직선의 섹션(197, 198)을 갖는다.
보다 일반적인 용어로, 그 자체로 정렬(오버랩)하기 위하여, 돌출부(190)는 바람직하게는 중심 축 Z(도 3A) 둘레에서 360°(1회의 완료 시간) 회전되어야만 하는, 경계 형상을 정의한다. 선택된 "D" 형상은, 돌출부(38)와 매치되도록 한다. 통상적으로, 하나가 다른 하나 내에 포함될 수 있도록, 돌출부(38, 190) 중 하나는 다른 하나의 돌출부(190, 38)보다 더 클 것이다.
도시된 예에 대해서(도 3A), 베이스(3)에 위치된 커버 어셈블리(4)와 함께, 및 설치된 카트리지(5)와 함께, 단편(70) 상의 돌출부(38)는 그 안에서 돌출을 수용하고, 또한 돌출부(190)를 둘러싼다. 이는 도 3A에 도시된다. 바람직하게는 돌출부(38)의 내부 표면(38i)(도 7) 및 돌출부(190)의 외부 표면(190o)(도 14) 사이에 표면-대-표면 맞물림이 존재한다. 그러한 넉넉한 피트는 두 부분(38, 190) 간의 가스 흐름을 억제할 것이다. 바람직하게는 카트리지(5)의 내부(30)로의 가스 흐름은 플랜지(38) 및 돌출부(190) 위로 통과하는 공기에 의해 진입한다. 이는 조절 밸브 배열(20)의 작동을 용이하게 한다.
돌출부(190)의 선단(19Ot) 및 돌출부(38)의 바닥 말단(138b)(도 3A)을 따라 생기는 유극은 일부 액체가 갭(75)을 통해, 설치된 카트리지의 내부(30)로 흐르게 하는데 충분해야 한다. 액체에 대한 그러한 흐름 갭은 가스 흐름을 가능하게 하는 것과 관련하여 전체적으로 불충분하게 커서, 조절 밸브 어셈블리(20)의 작동을 불가능하게 한다.
통상적으로, 이 영역에서 0.3 mm 이상의 갭 또는 유극은 충분하다. 통상적으로 갭 또는 유극은 통상적으로 약 1 mm - 5 mm, 예를 들면 2 - 5 mm가 될 것이다. 도 3A에서, 30g에 위치된 이 갭은, 더 짧은 또는 더 작은 면에 도시되지만, 통상적으로 더 클 것이다.
대안적으로 기재하면, 통상적으로 돌출부(190)는 돌출부(30a)보다 충분히 더 짧아서, 구멍 배열(35)에 인접한, 돌출부(30a)의 바닥 말단 및 말단 돌출부(190)의 사이에 0.3 mm 이상, 통상적으로 1 mm 이상 및 종종 2-5 mm, 예를 들어 4 mm 크기의 갭을 남겨두고, 돌출부(190)가 돌출부(30a)로 짧은 거리 돌출한다.
다시 도 14B와 관련하여, 중심 부재(191)는 전체적으로 원형의 외부 원주를 가지는 관형상이다. 부재(191)는 그 안에 갭(200)을 포함한다. 커버 어셈블리(4)가, 수용된 카트리지(5)와 함께, 하우징 베이스(3)에 장착될 때, 갭(200)은 그 안에 리브(141, 142)(도 8)를 포함하는 2중 리브(140)를 수용하는 크기를 갖는다. 이러한 맞물림의 결과, 갭(200)은 갭(75)과 정렬될 것이고, 이는 표면(70s)으로부터 카트리지(5)의 내부(30) 및 구멍(35)으로 액체의 흐름을 가능하게 한다(도 3).
갭(200)에 더하여, 도 14B에서 부재(191)는 이격된 수용부 또는 슬롯(201)을 포함한다. 장착된 카트리지(5)와 함께, 커버 어셈블리(4)가 하우징 베이스(3)에 위치될 때, 수용부(201)는 리브(130)(도 8)와 정렬, 및 이를 수용하도록 위치된다.
여전히 도 14B와 관련하여, 부재(191)에 있는 구멍(205)은 매체(31) 내로 가스 흐름 통로를 제공한다. 단편(191)의 내부를 따라서, 지지부 선반(210)이 제공되어, 코일형 스프링(23)을 포함한다.
상기로부터, 어셈블리(1)가 단일의, 정의된 회전 배열의 베이스(3), 카트리지(5), 바스켓 부재(151) 및 캡(150b)으로 구성되는 것이 이해될 것이다. 적절히 조립되었을 때, 캡(150b)은 10x로 지정되어, 즉, 입구(10)와 정렬된 "IN" (도 2)으로, 및 12x로 지정되어, 즉, 출구(12)와 정렬된 "OUT"(도 12)으로 배향될 것이다. 돌출부(164, 165), 수용부(162, 163), 스냅-인 돌출부(150c) 및 플랜지(151t)에 의해 제공된 인덱싱의 결과로, 어셈블리(1) 내에 바스켓 부재(151)의 동시적인 회전 배향이 존재할 것이다. 배향은, 수용부(175)가 핸들(95)을 수용하도록, 수용부(177, 176)가 이어(80)를 수용하도록, D-형상 플랜지(190)가 카트리지(5)의 돌출부(38)의 내부에 수용되도록 바람직하게는 이에 측면(가스 흐름 억제)에서 맞물리도록 될 것이다. (카트리지(5)는 로케이터 수용부 갭(90, 91) 및 이어(80) 간의 맞물림의 결과 회전적으로 고정된다.)
도 11의 선 12-12를 따라서 취한 단면도인 도 12에 주목한다. 도 12에서, 어셈블리(4)는 단면도로 관찰될 수 있고, 여기서 중심 부재(191)는 D-형상 돌출부(190)로부터 이격되고, 조립 도중 통상적인 바와 같이, 이격된 다리부(181)는 하방을 향한 정점(181v)으로 배향된다.
도 15에서, 도 4의 일부의 확대된 단편도가 도시된다. 여기에서, 바스켓 부재(151)의 부위와 맞물리기 위하여 구멍(150d)을 통해 연장하는 스냅-핏 돌출부(150c)를 볼 수 있다. 림(150a)은 캡(150b) 및 바스켓 부재(151)에 대해 회전가능할 것으로 이해될 것이다.
도 13에는, (조립된) 커버 부재(150), 바스켓 부재(151), 및 커버 부재(150)와 바스켓 부재(151) 간의 다이어프램(121)을 도시하고 있는 커버 어셈블리(4)가 부분적 분해도에 도시된다.
도 20은 도 19의 일부분의 확대된 단편도이다. 커버 어셈블리(4)의 특성이 관찰 가능하다.
D. 실시예의 크기 ; 재료
도 1-20에 도시된 실시예에서, 본 발명의 상세한 설명의 추가적인 이해를 위해 실시예의 크기가 제공된다. 도면에서, 도시된 크기는 하기와 같다 : 도 1에서, AA = 122.3 mm; AB = 15.5 mm; AC = 19.0 mm; AD = 19.0 mm; AE = 42 mm; AF = 164.7 mm; AG = 12.3 mm; AH = 93.6 mm; 및, AI = 142 mm. 도 2에서, BA = 168 mm; BB = 64 mm; BC = 126.4 mm; 및, BD = 171 mm. 도 3에서, CA = 164.7 mm; CB = 120 mm; 및, CC = 135.5 mm. 도 8에서, DA = 86.1 mm 직경. 도 9에서, EA = 42.1 mm; EB = 15.2 mm; EC = 124.5 mm; 및, ED = 73.7 mm. 기타 크기는, 도 3A에서, 위에 특징화한 바와 같이, 통상적으로 및 바람직하게는 돌출부(30a)로 추가로 연장하는 것으로 도시된 돌출부(190)를 제외하고는, 스케일로부터 취할 수 있으며, 통상적으로 1 mm 이상, 전형적으로 2 mm 이상, 예를 들어 약 4 mm 크기의 갭이 돌출부(190)의 선단 및 돌출부(38)의 베이스 사이에 남을 것이다.
물론, 현재의 원리와 함께 대안적인 크기가 사용될 수 있다.
구조 재료용으로 다양한 재료가 사용될 수 있으며, 통상적으로 선택의 문제이다.
전형적으로 하우징 베이스(3)에 대하여, 플라스틱, 예를 들어 글래스-충전(33%) 나일론 66 또는 이와 유사한 재료가 선택될 것이다. 커버 어셈블리(4)에 대하여, 캡 부재(150a) 및 바스켓 부재(151)는, 통상적으로 몰딩된 플라스틱, 예를 들어, 글래스-충전(33%)된 나일론 66을 포함한다. 림 부재(150b)는 통상적으로 아세탈을 포함할 것이다.
카트리지(5) 내에서, 지지 부재(110)는 통상적으로 몰딩된 플라스틱, 예를 들어 글래스-충전(33%)된 나일론 66을 포함하거나, 또는 유사한 재료가 사용될 수 있다. 마운팅 배열(15)은 통상적으로 글래스-충전된(33%) 나일론 66을 포함할 것이다.
매체 또는 매체(31)는 하기 섹션 III에서 상세히 설명된다.
II. 예시적 시스템, 도 21
본 발명의 상세에 따른 필터 배열(1)을 포함하는 예시적 시스템을 나타내는 도 21에 주목한다. 도 21과 관련하여, 시스템(250)은 엔진(251)을 포함한다. 엔진(251)으로부터 크랭크케이스 환기 흐름을 수용하도록 배향된, 필터 어셈블리(1)가 개략적으로 도시되어 있다. 252에서 필터 어셈블리(1)로부터의 배출 가스(off gas)는 궁극적으로 터보(254)의 입구(253)로 향하는 것으로 도시되어 있다. 도 21에는, 에어 크리너 배열(260)이 도시되어 있으며, 이는 엔진(251)에서 터보(254)에 여과된 주위 공기 흐름(ambient air flow)을 공급한다.
물론 배출 가스(252)는 어떤 방향으로도, 예를 들어, 필요에 따라 에어 크리너(260)로 진행될 수 있다.
일반적으로, 필터 배열(1)로부터의 여과된 배출 가스가 대기로 직접적으로 배출되는 것이 아니라, 일반적으로 270으로 나타낸 엔진 흡기로 되돌려지는 점에서 도시된 시스템(250)은 "폐쇄"된다.
비록 도시되지 않았지만, 달리(배출되지 않은 경우) 바람직하지 않은 수준으로 압력을 강화하기 위해 필터 배열(1) 또는 필터 배열로부터의 장치 다운스트림이 충분히 막히는 경우, 통상의 시스템(250)은 엔진(251)으로부터의 크랭크케이스 환기 흐름이 대기로 배출되는 것을 확보하는 압력 경감 밸브 어셈블리를 포함한다.
III. 사용가능한 매체
A. 전체적인 특징
매체 팩으로 적절한 매체는 사용의 조건에 대해 선택된다. 일반적으로 매체는 : 액체의 유착 및 배수; 및 미립자와 관련하여 그것을 통해 통과하는 가스의 여과와 관련한 적절한 특성을 가지는 것으로 선택된다. 매체의 층들은 매체 팩의 매체용으로 사용될 수 있다. 사용가능한 매체의 예는, 미합중국 가출원 제 60/731,287호(2005년 10월 28일자 출원), PCT 출원 PCT/US2006/041738호(2006년 10월 27일 출원), 미합중국 가출원 제60/656,806호(2006년 2월 22일 출원); 및 PCT 공개 WO06/91594호(2006년 8월 31일 공개), 및 PCT 공개 WO2006/084282호(2006년 10월 19일)에 기재되어 있으며, 이들 각각은 인용에 의해 본 명세서에 일체화된다.
통상적으로 매체는 연속식, 부직포, 섬유질 매체이다.
미합중국 가출원 제60/656,806호(2005년 2월 22일 출원)에 기재된 바와 같은 사용가능한 매체의 예는 인용에 의해 본 명세서에 일체화되어 있다. 다른 예시적인 매체는 PCT 공개 WO05/083,240호(2005년 9월 9일 공개)에 기재되어 있고, 인용에 의해 본 명세서에 일체화된다. 제3의 예시적인 매체는 미합중국 가출원 제60/650,051호(2005년 2월 4일 출원)에 기재되어 있으며, 인용에 의해 본 명세서에 일체화된다. 하기 상세한 설명은 미합중국 가출원 제60/650,051호(2005년 2월 4일 출원)로부터의 예시적인 매체에 관한 것이다.
매체는 통상적으로 웨트 레이드 공정을 사용하여 시트 형태로 형성되고, 이어서 필터 카트리지 상/내에 위치되는 웨트 레이드(wet laid) 매체이다. 통상적으로 웨트 레이드 매체 시트는 복수층으로 적층된 매체 스테이지로서 적어도 사용된다.
나타낸 바와 같이, 구배를 형성하는 복수층은 첫번째로 제1 타입의 웨트 레이드 매체의 하나 이상의 층을 적용하고, 이어서 상이한 제2 타입의 매체(통상적으로 웨트 레이드 매체)의 하나 이상의 층을 적용함으로서 매체 스테이지에 제공될 수 있다. 통상적으로 구배가 제공될 때, 구배는 적어도 효율성의 차이에 대해 선택된 두 개 이상의 매체 타입의 사용과 관련이 있다.
여기에서, 매체 스테이지를 형성하기 위해 사용되는 매체 시트의 정의 및 전체적인 매체 스테이지 그 자체의 정의를 구별하는 것이 중요하다. 여기에서 용어 "웨트 레이드 시트", "매체 시트" 또는 그 변형은, 필터에서 총 매체 연장의 전체적인 정의와는 반대로, 필터의 매체 연장을 형성하는데 사용되는 시트 재료를 의미하는 것으로 사용된다. 이는 하기의 상세한 설명의 확인으로부터 명백해질 것이다.
여기에서 우선적으로 다룬 타입의 매체 연장은, 비록 이들이 통상적으로 또한 미립자 제거 기능을 갖고, 따라서 원하는 고체 미립자 제거의 제거 효율 및 유착/배수의 양자를 제공하는 전체적인 매체 스테이지의 부위를 포함하는 경우라도, 적어도 유착/배수를 위해 사용된다.
비록 대안이 가능한 경우라도, 유착/배수를 위해 CCV (크랭크케이스 환기) 필터에서 매체 연장을 형성하는데 사용되는 예시적인 매체 조성은 통상적으로 하기와 같다:
1. 비록 상이한 적용에 대해서 대안이 가능할지라도, 10 미크론 이상, 통상적으로 12 미크론 이상의 계산된 세공 크기(X-Y 방향)를 가지는 형태로 통상적으로 제공된다. 세공 크기는 통상적으로 60 미크론 이하이며, 예를 들어 12-50 미크론, 통상적으로 15-45 미크론의 범위 내에 있다.
2. 3-18%의 범위, 통상적으로 5-15%의 범위의 DOPE % 효율(10.5 fpm에서 0.3 미크론 입자에 대해서)을 갖는 것으로 제형화된다.
3. 통상적으로 여기에서 제공된 전체적인 설명에 따라서 시트, 2성분(바인더) 섬유 재료 내의 필터 재료의 총 중량을 기준으로 30 중량% 이상, 전형적으로 40 중량% 이상, 종종 45 중량% 이상 및 통상적으로 45-70 중량% 범위로 포함한다.
4. 통상적으로, 1 미크론 이상, 예를 들어 1 내지 20 미크론의 범위 내의 평균 최대 단면적 크기(둥근 경우에 평균 직경)를 갖는 제2 섬유 재료의, 시트 내의 섬유 재료의 총 중량을 기준으로 30 내지 70 중량%(통상적으로 30-55 중량%)를 포함한다. 일부 경우에 이는 8-15 미크론일 것이다. 평균 길이는 통상적으로 1 내지 20 mm, 종종 1-10 mm이다. 이러한 제2 섬유 재료는 섬유들의 혼합물일 수 있다. 비록 대안이 가능하지만, 통상적으로 폴리에스테르 및/또는 유리 섬유가 사용된다.
5. 통상적으로 및 바람직하게는 섬유 시트(및 결과물인 매체 연장)는 2성분 섬유 내에 포함된 바인더 재료 이외에 어떠한 추가적인 바인더도 포함하지 않는다. 만약 추가적인 수지 또는 바인더가 존재할 경우, 바람직하게는 이는 총 섬유 중량의 약 7 중량% 이하로, 및 보다 바람직하게는 총 섬유 중량의 약 7 중량% 이하로, 또한 보다 바람직하게는 총 섬유 중량의 3 중량% 이하로 존재한다.
2성분(바인더) 섬유 및 다른 섬유의 혼합물을 포함하는, 여기에 제공된 일반적인 정의에 따르는 매체는, 일반적으로 상기에 기재된 바와 같은 크랭크케이스 환기 필터에 어느 정도의 (및 일부의 경우에는 전체의) 매체 스테이지의 층(들)로서 사용될 수 있다. 이러한 방식으로 사용될 때, 비록 대안이 가능하지만, 통상적으로 복수층으로 위치될 것이다. 전체적인 효율은 각각의 층의 효율 및 층들의 수에 기초하여 계산될 수 있다. 예를 들어, 각각 12%의 효율을 갖는 웨트 레이드 매체의 두 층들을 포함하는 매체 스테이지에 대해, 0.3 미크론 DOPE 입자에 대한 10.5 피트/분(3.2 m/분)에서의 효율은 22.6%, 즉, 12% +.12 x 88이 될 것이다.
통상적으로 충분한 매체 시트가 최종 매체 단계에서 사용되어, 85% 이상, 통상적으로 90% 이상의 전체 효율을 가지는 매체 스테이지를 제공한다. 일부의 경우에, 95% 이상의 효율을 가지는 것이 바람직하다. 문맥에서 용어 "최종 매체 스테이지"는 매체의 시트(들)의 코일 또는 랩으로부터의 스테이지를 의미한다.
B. 바람직한 계산된 세공 크기.
매체 연장은 두 개의 중요한 기능을 수행한다.
1. 여과된 크랭크케이스 환기 가스에 동반된 오일 입자의 일부 유착 및 배수를 제공하고; 또한
2. 가스 스트림 중 기타 미립자의 선택된 여과를 제공한다.
일반적으로, 세공 크기가 너무 작으면:
a. 매체를 통해(매체로부터) 하방으로, 중력에 의해 유착된 오일 입자의 배수가, 어려워지거나 또는 느려질 수 있으며, 이는 가스 스트림으로의 오일의 재-유입의 증가를 가져오고; 또한
b. 수용불가능한 수준의 제한이 매체를 통한 크랭크케이스 가스 흐름에 제공된다.
일반적으로, 세공 크기가 너무 크면:
a. 오일 입자가 포집 및 유착할 가능성이 낮고;또한
b. 다수의 층들, 및 그에 따라 매체 두께가, 매체 팩에 대한 효율의 수용가능한 전체 수준을 달성하기에 충분할 것이다.
크랭크케이스 환기 필터에 대해서, 12 내지 50 미크론 범위 내의 매체 연장을 형성하기 위하여 사용된 매체에 대해 계산된 세공 크기가 일반적으로 유용한 것으로 나타났다. 통상적으로 세공 크기는 15 내지 45 미크론의 범위 내에 있다.
용어 X-Y 세공 크기 및 그 변형은 여기에서 사용될 때, 여과 매체에서 섬유들 사이의 이론적인 거리를 의미하는 것이다. X-Y는 표면 방향 대 매체 두께인 Z 방향을 의미한다. 계산은 매체에 있는 모든 섬유가 섬유의 길이에 수직인 단면에서 관찰할 때 정사각형으로 배열되어 있고, 동등하게 이격되어 있으며, 또한 매체의 표면에 대해 평형으로 정렬되어 있는 것으로 가정한다. X-Y 세공 크기는 직사각형의 대향하는 코터 상에서 섬유 표면 간의 거리이다. 만일 매체가 다양한 직경의 섬유로 구성되어 있는 경우, 섬유의 d2 평균을 직경으로 사용한다. d2 평균은 제곱된 직경의 평균의 제곱근이다.
7 인치(178 mm) 이하의 크랭크케이스 환기 필터에서, 논점인 매체 스테이지가 총 수직 높이를 가질 때, 바람직한 범위, 통상적으로 30 내지 50 미크론의 더 높은 말단에서 계산된 세공 크기를 가지는 것이 유용하고; 필터 카트리지가 더 큰 말단에서의 높이, 통상적으로 7-12인치(178 - 305 mm)를 가질 때 약 15 내지 30 미크론인, 더 작은 말단에서 세공 크기가 종종 유용한 것으로 나타났다. 그 이유는 유착 도중, 더 큰 필터 스테이지가 더 높은 액체 헤드를 제공하고, 이는 배수 도중, 유착된 액체를 압력 하에서, 더 작은 세공을 통해 하방으로 유착할 수 있게 하기 때문이다. 물론 세공이 작으면 작을수록, 더 높은 효율 및 더 적은 층을 가능하게 한다.
물론 동일한 매체 스테이지가 다양한 필터 크기에서의 사용을 위해 구성되는 통상적인 작동에서, 통상적으로 최초의 분리에서 유착/배수를 위해 사용되는 웨트 레이드 매체의 적어도 일부에 대해서, 약 30-50 미크론의 평균 세공 크기가 유용할 것이다.
C. 고형성(solidity)
고형성은 섬유에 의해 점유된 매체의 부피 분획이다. 이는 단위 질량당 매체의 부피로 나눈 단위 질량당 섬유 부피의 비율이다.
본 발명의 상세에 따른 매체 연장에서의 사용을 위해 바람직한 통상의 재료는, 0.125 psi(8.6 millibars)에서 10% 미만, 및 통상적으로 8% 미만, 예를 들면 6-7%의 퍼센트 고형성을 갖는다.
D. 0.3 미크론 입자에 대한 10.5 ft/분에서 바람직한 DOPE 효율
언급된 바람직한 효율은, 크랭크케이스 환기 필터를 생성하기 위해 사용될 매체의 시트 또는 층에 대해 바람직하다. 이러한 요건은 웨트 레이드 매체의 많은 층이 통상적으로 적어도 85% 또는 종종 90% 이상, 일부 경우에는 95% 이상에서 매체 스테이지에 대한 전체적인 바람직한 효율성을 생성하기 위해서 통상적으로 요구되는 것을 나타낸다. 임의의 주어진 층에 상대적으로 낮은 효율이 제공되는 이유는, 이것이 유착 및 배수와 전체적인 기능을 용이하게 하기 때문이다.
일반적으로, DOPE 효율은 10 fpm에서 매체를 자극하는 0.3 미크론 DOPE 입자(닥틸프탈레이트)의 분획적 효율성이다. 이러한 특성을 평가하기 위해서 TSAR 모델 3160 Bench (TSAR Incorporated, St. Paul, Minnesota)를 사용할 수 있다. 모델 분산된 DOPE 입자는 매체를 자극하기 전에 크기를 조정하고 중성화된다.
E. 매체 조성
1. 2성분 섬유 구성요소
전술한 바와 같이, 본 매체의 섬유 조성은 2성분 (바인더) 섬유 재료의 30 내지 70 중량%를 포함하는 것이 바람직하다. 본 매체에서 2성분 섬유를 사용하는 것의 주된 장점은 상대적으로 낮은 고형성을 유지하면서 섬유 크기를 효과적으로 활용하는 것이다. 2성분 섬유로, 크랭크케이스 환기 필터에서 설치를 취급하기 위해 충분히 높은 강도 매체를 여전히 완성하면서 이것이 달성될 수 있다. 또한 2성분 섬유는 바인더 섬유이다.
2성분 섬유는 전체적으로 고무로서, 함께 형성되는 2개의 폴리머 성분을 포함한다. 2성분 섬유에 대한 다양한 조합의 폴리머가 사용가능하지만, 첫번째 폴리머 성분이 두번째 폴리머 성분의 융점보다 더 낮은 온도, 전형적으로는 205℃ 아래에서 용융되는 것이 중요하다. 또한 2성분 섬유는 웨트 레이드 매체의 형성시, 통합적으로 혼합되고 다른 섬유와 균일하게 분산된다. 2성분 섬유의 첫번째 폴리머 성분의 용융은 상기 2성분 섬유가 점착성의 골격 구조를 형성하도록 하는데 필요하고, 이것은 냉각시에 많은 다른 섬유 뿐 아니라 다른 2성분 섬유를 포집하고 결합시킨다.
비록 대안도 가능하지만, 통상적으로 2성분 섬유는 쉬드 코어(sheath core) 형태로 형성될 것이며, 이때 쉬드는 낮은 융점 폴리머를 포함하고, 코어는 더 높은 융점을 형성한다.
쉬드-코어 구조에서, 낮은 융점 (예를 들면, 약 80~205℃) 열가소성물질은 전형적으로 더 높은 융점 재료(예를 들면, 약 120~260℃)의 섬유 주위에 압출성형된다. 사용시에, 상기 2성분 섬유는 전형적으로 약 5~50 마이크로미터, 종종 약 10~20 마이크로미터의 평균 최대 단면 크기(둥근 경우 평균 섬유 직경)를 갖고, 전형적으로는 전체적으로 1mm 이상, 30mm 이하의 평균 길이를 갖고, 통상적으로 20mm 이하, 전형적으로 1-10mm 의 평균 길이를 갖는 섬유 형태이다. 본 문맥에서 "최대"라는 것은, 섬유의 가장 두꺼운 단면 크기를 의미하는 것이다.
그러한 섬유는 폴리올레핀(폴리에틸렌,폴리프로필렌 등), 폴리에스테르 (폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리부틸렌 테레프탈레이트, PCT 등), 나일론 6, 나일론 6,6, 나일론 6, 12 등을 포함하는 나일론을 포함하는 다양한 열가소성 물질로부터 만들어질 수 있다. 적절한 융점을 갖는 임의의 열가소성 물질이 상기 2성분 섬유의 낮은 융점 성분으로 사용될 수 있고, 높은 융점 폴리머는 섬유의 더 높은 융점의 "코어" 부분에서 사용될 수 있다. 그러한 섬유의 단면 구조는, "사이드-바이-사이드(side-by-side)" 또는 "쉬드-코어" 구조, 또는 동일한 열적 본딩 기능을 제공하는 기타 구조들일 수 있다. 선단이 더 낮은 융점의 폴리머를 갖는 로브된 섬유(lobed fiber) 또한 사용될 수 있다. 2성분 섬유의 가치는 상대적으로 낮은 분자량의 수지가 시트, 매체 또는 필터 형성 조건 하에서 용융될 수 있어서, 2성분 섬유 및 상기 시트, 매체, 또는 필터 제조 물질 내에 존재하는 다른 섬유를 기계적으로 안정한 시트, 매체 또는 필터에 결합시킬 수 있다는 것이다.
전형적으로, 상기 2성분(코어/쉘 또는 쉬드 및 사이드-바이-사이드) 섬유의 폴리머는, 예를 들면 폴리올레핀/폴리에스테르(쉬드/코어) 2성분 섬유, 이때 상기 폴리올레핀, 예를 들면 폴리에틸렌 쉬드는 코어, 예를 들면, 폴리에스테르보다 더 낮은 온도에서 용융되는 것과 같은 상이한 열가소성 물질로 이루어진다. 전형적인 열가소성 폴리머는 폴리올레핀, 예를 들어, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리부틸렌, 및 이들의 코폴리머, 폴리테트라플루오로에틸렌, 폴리에스테르, 예를 들어, 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리비닐 아세테이트, 폴리비닐 클로라이드 아세테이트, 폴리비닐 부티랄, 아크릴 수지, 예를 들어, 폴리아크릴레이트, 및 폴리메틸아크릴레이트, 폴리메틸메타크릴레이트, 폴리아미드, 즉 나일론, 폴리비닐 클로라이드, 폴리비닐리덴 클로라이드, 폴리스티렌, 폴리비닐 알콜, 폴리우레탄, 셀룰로오스 수지, 즉 셀룰로오스성 니트레이트(cellulosic nitrate), 셀룰로오스성 아세테이트, 셀룰로오스성 아세테이트 부티레이트, 에틸 셀룰로오스 등, 상기 물질의 임의의 코폴리머, 예를 들면, 에틸렌-비닐 아세테이트 코폴리머, 에틸렌-아크릴산(acrylic acid) 코폴리머, 스티렌-부타디엔 블록 코폴리머, 크라톤 고무(Kraton rubbers) 등을 포함한다. 본 발명에서 특히 바람직한 것은 듀퐁으로부터 입수 가능한 271P로 알려져 있는 2성분 섬유이다. 다른 섬유들은 FIT 201, Kuraray N720 및 Nichimen 4080 및 이와 비슷한 물질을 포함한다. 이들은 모두 첫 용융의 완료시 쉬드 폴리머(sheath polymer)를 가교하는 특징을 나타낸다. 이것은 적용 온도가 전형적으로 쉬드의 용융 온도보다 높은 액체 적용에서 중요하다. 쉬드가 완전히 결정화하지 않으면, 쉬드 폴리머는 적용시 재용융되어 다운스트림의 장치 및 성분들을 코팅하거나 손상시킬 것이다.
CCV 매체에서의 사용을 위한 웨트 레이드 매체 시트를 형성하기 위해 유용한 2성분 (바인더) 섬유의 예는 듀퐁 폴리에스테르 2성분 271P이며, 통상적으로 약 6 mm의 길이로 절단된다.
2. 제2 섬유 재료
2성분 섬유는 크랭크케이스 환기 필터 매체에 대한 매트릭스를 제공한다. 추가적인 섬유 또는 제2 섬유는, 매트릭스를 충분히 채워 효율 및 유착에 대한 바람직한 특성을 제공한다.
제2 섬유는 폴리머 섬유, 유리 섬유, 금속 섬유, 세라믹 섬유 또는 이들 중 임의의 혼합물일 수 있다. 통상적으로 유리 섬유, 폴리머 섬유 또는 혼합물이 사용된다.
본 발명의 필터 매체에서 사용가능한 유리섬유는 A, C, D, E, Zero Boron E, ECR, AR, R, S, S-2, N 등의 호칭으로 알려진 유리 타입을 포함하며, 일반적으로, 강화 섬유를 제조하는데 사용되는 드로잉법(drawing process) 또는 단열섬유(thermal insulation fibers)를 제조하는데 사용되는 스피닝법(spinning process)에 의해 섬유로 제조될 수 있는 임의의 유리를 포함한다.
본 발명의 부직 매체는 많은 친수성, 소수성, 친유성 및 소유성 섬유로부터 만들어진 제2 섬유를 포함할 수 있다. 이들 섬유들은 유리 섬유 및 2성분 섬유와 협력하여 기계적으로 안정하고, 강한 투과성 여과 매체를 형성하여, 유체 물질의 통과의 기계적 스트레스를 견딜 수 있고, 사용시 미립자의 로딩을 유지할 수 있다. 제2 섬유는 전형적으로 약 0.1 미크론 이상, 통상적으로 1 미크론 이상, 종종 8-15미크론 범위의 평균 최대 단면 크기(둥근 경우에는 직경)를 가진 1성분 섬유이며, 천연 면, 린넨, 울, 다양한 셀룰로오스성 및 단백질성 천연 섬유, 합성 섬유, 예컨대 레이온, 아크릴, 아라미드, 나일론, 폴리올레핀, 폴리에스테르 섬유를 포함하는 다양한 물질로부터 만들어질 수 있다. 제2 섬유의 한 타입은 다른 성분과 협력하여 상기 물질을 시트에 결합시키는 바인더 섬유이다. 제2 섬유의 또 하나의 타입은 다른 성분과 협력하여 드라이 및 웨트 조건에서 상기 물질의 인장 강도 및 파열 강도를 증가시키는 구조적 섬유(structural fibers)이다. 추가로 상기 바인더 섬유는 폴리비닐 클로라이드, 폴리비닐 알코올과 같은 폴리머들로부터 만들어지는 섬유를 포함할 수 있다. 제2 섬유는 또한 무기 섬유, 예컨대 탄소/그라파이트 섬유, 금속 섬유, 세라믹 섬유 및 그들의 조합을 포함할 수 있다.
제2 열가소성 섬유는, 이에 한정되는 것은 아니지만, 폴리에스테르 섬유, 폴리아미드 섬유, 폴리프로필렌 섬유, 코폴리에테르에스테르 섬유, 폴리에틸렌 테레프탈레이트 섬유, 폴리부틸렌 테레프탈레이트 섬유, 폴리에테르케톤케톤 (PEKK) 섬유, 폴리에테르에테르케톤(PEEK) 섬유, 액체 결정성 폴리머(LCP) 섬유, 및 그들의 혼합물을 포함한다. 폴리아미드 섬유는, 이에 한정되는 것은 아니지만, 나일론 6, 66, 11, 12, 612 및 셀룰로오스성 섬유, 폴리비닐 아세테이트, 폴리비닐 알코올 섬유(88% 가수분해된, 95%가수분해된, 98% 가수분해된, 및 99.5% 가수분해된 폴리머와 같은 폴리비닐 알코올의 다양한 가수분해를 포함)를 포함하는 고온 "나일론"(예컨대 나일론 46) , 면, 비스코스 레이온, 폴리에스테르, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌 등과 같은 열가소성 물질, 폴리비닐 아세테이트, 폴리락트산(polylactic acid), 및 다른 통상의 섬유 유형을 포함한다.
특정의 원하는 효율 및 기타 파라미터를 얻기 위하여, 섬유들의 혼합물이 사용될 수 있다.
본 발명의 시트 매체는 통상적으로 제지 공정을 사용하여 제조된다. 이러한 웨트 레이드 공정은 특히 유용하고 많은 섬유 성분이 수성 분산 처리용으로 설계된다. 그러나 본 발명의 매체는 에어 레이드(air laid) 처리에 적합한 유사한 성분을 사용하는 에어 레이드 공정에 의해 제조될 수 있다. 웨트 레이드 시트 제조에 사용되는 기계는, 핸드 레이드(hand laid) 시트 장치, 장망식(Fourdrinier) 제지기, 환망식(cylinder) 제지기, 인클라인드(inclined) 제지기, 콤비네이션 제지기 및 적절하게 혼합된 종이를 취하고, 퍼니시 성분의 층(들)을 형성하며, 유체 수성 성분을 제거하여 웨트 시트를 형성할 수 있는 기타 기계를 포함한다. 재료를 함유하는 섬유 슬러리는 통상적으로 혼합되어 상대적으로 균일한 섬유 슬러리를 형성한다. 이어서 섬유 슬러리는 웨트 레이드 제지 공정으로 향한다. 일단 슬러리가 웨트 레이드 시트 내에 형성되면, 웨트 레이드 시트는 이어서 건조되고, 경화되고 또는 더욱 가공되어 건조 투과성(dry permeable)이지만, 진정한 시트, 매체 또는 필터를 형성할 수 있다. 상업적 규모의 공정에 대해서, 본 발명의 2성분 매트는 일반적으로 제지-타입 기계, 예컨대 상업적으로 입수가능한 장망식, 와이어 환망식, 스티븐스 포머(Stevens Former), 로토 포머(Roto Former), 인버 포머(Inver Former), 벤티 포머(Venti Former), 및 인클라인드 델타 포머(inclined Delta Former) 기계를 사용하여 가공된다. 바람직하게는, 인클라인드 델타 포머 기계를 사용한다. 본 발명의 2성분 매트는 예를 들어, 펄프 및 유리 섬유 슬러리를 형성하고 혼합 탱크 내에서 슬러리를 결합하여 제조할 수 있다. 공정에서 사용되는 물의 양은 사용된 장치의 크기에 따라 상이할 수 있다. 퍼니시는 기존의 헤드박스를 통과할 수 있는데 여기서 탈수되고 무빙 와이어 스크린에 침착되고, 여기서 흡입(suction) 또는 진공에 의해 탈수되어 부직 2성분 웹(non-woven bicomponent web)을 형성한다.
2성분 섬유의 바인더는 가열 단계를 통해 매트를 통과시키는 것에 의해 활성화된다. 결과로 얻어진 재료는 이어서 필요에 따라 대형 롤에 수집될 수 있다.
3. 섬유의 표면 처리
섬유의 표면 특성의 변형, 접촉각의 증가는, 여과 매체의 배수 능력을 향상시킬 수 있고 그에 따라 (압력 강하 및 개선된 질량 효율성과 관련하여) 형성된 필터 요소의 성능을 향상시킬 수 있다. 섬유 표면을 변형하는 한 방법은 통상적으로 매체의 5 중량% 이하로, 플루오로화학물질 또는 실리콘 함유 재료와 같은 표면 처리를 적용하는 것이다. 표면 처리제는 섬유의 제조 도중, 매체의 제조 도중 또는 매체 후처리의 제조 후, 또는 매체 팩의 제공 후에 적용될 수 있다. 접촉각을 증가시키는 플루오로화학물질 또는 실리콘 함유 화학물질과 같은 많은 처리 물질이 적용가능하다. 예로는 듀퐁사의 ZonylTM 플루오로화학물질, 예컨대 #7040 또는 #8195를 들 수 있다.
IV. 전체적인 의견 및 관찰
여기에서, 크랭크케이스 환기 여과에 사용가능한 다양한 기술, 특성 및 요소가 기재된다. 본 상세한 설명의 기술의 일부 장점을 얻기 위하여, 관련된 장치 또는 기술이 구체적으로 특성화된 기술 및 특성의 모두를 사용할 특별한 요구조건은 없다.
한 측면에서, 본 발명의 상세는 가스 스트림을 여과하고, 가스 스트림으로부터 소수성 에어로졸 상을 분리하는데 사용하기 위한 필터 카트리지의 제공과 관련이 있다. 필터 카트리지는 전체적으로 매체 팩 및 매체 팩에 인접한 제1 말단 단편을 포함한다. 미체 팩은 제1 및 제2 대향 말단을 포함하고 개방된 내부를 둘러싸고 있는 여과 매체를 포함한다. 제1 말단 단편은 매체 팩의 제1 말단에 인접하여 위치되고, 매체 팩으로부터 제1 말단 단편의 대향하는 면에 있는 제1의, 외부 표면을 갖는다. 제1 말단 단편은 그 위에 경계 하우징 시일 배열, 예를 들어 O-링 시일을 포함한다. 제1 말단 단편은 매체 팩의 개방된 내부와 소통하는 흐름 내로, 그를 통해 돌출하는 중심 흐름 구멍 배열을 포함한다. 제1 말단 단편은 또한 중심 흐름 구멍 배열을 둘러싸고 있는 비-원형 돌출부를 포함한다. 비-원형 돌출부는 매체 팩으로부터의 제1 말단 단편의 대향하는 면으로부터 돌출하도록 위치된다. 따라서 연장의 방향은 전체적으로 매체 팩과 축으로 대향하는 방향이다. 본 문맥에서 "축으로 대향하는"이란 개방된 내부를 통해 연장하는 매체 팩의 중심 축과 전체적으로 동일한 방향이면서, 매체 팩으로부터 멀어지는 방향을 의미한다. "매체 팩과 축으로 대향하는" 방향으로 단편이 연장한다라고 언급될 때는, 비-원형 돌출부가 반드시 매체 팩의 중심 축과 정확하게 평행하게 연장하는 것을 의미하는 것이 아니다.
비-원형 돌출부는 말단 단편의 외부 경계 또는 경계 림으로부터 내부로 이격된다.
일반적으로, "비-원형 돌출부"는 전체적으로 방사상으로 비대칭인 형상을 갖는다. 용어 "방사상으로 비대칭" 및 그 변형은, 본 문맥에서, 중심 축 둘레에서 회전할 경우, 돌출부 형상이 회전의 완료 후(즉, 360°), 단지 그 자신과 정렬될 것을 의미한다.
통상적으로 비-원형 돌출부는 제1의 직선형 측면 부분 및 대향하는 커브된 측면 부분을 가지는 외부 경계를 포함한다. 비-원형 돌출부가 D-형상의 외부 경계를 포함하는 예가 도시된다.
통상적으로, 비-원형 돌출부는 비-연속식이며, 그들의 측벽을 통해 연장하는 액체 배수 갭 배열을 포함한다. 도시된 예에서, 배수 갭 배열은 커브된 측면 부분에 대향하여, 비-원형 돌출부의 제1 직선형 측면 부분에, 갭을 포함한다.
여기에서 상술된 원칙에 따라서, 카트리지는 제1 말단 단편에 위치되고, 매체 팩으로부터 멀어지는 방향으로 돌출하는 핸들 부재를 포함할 수 있다. 핸들 부재는 통상적으로 접을 수 없고, 즉 사용시 구부러지거나 접히지 않고, 제1 말단 단편으로부터 돌출한 채로 있다. 돌출부의 방향은 이에 의해 연장이 중심 축에 정확히 평행하게 되는 것을 의도하는 것은 아니지만, 전체적으로 매체 팩으로부터 축으로 멀어진다.
핸들 부재는 그들 아래에 핸들 개구를 형성하는 브릿지 섹션을 포함하며, 브릿지 섹션 및 제1 말단 단편의 인접한 부위 사이(즉, 브릿지 섹션 및 매체 팩 사이)에서, 브릿지 섹션 하 사람의 손 부위가 핸들 부재를 통해 통과하는 것을 가능하게 한다. 핸들 부재는 통상적으로 제1 말단 단편의 외부 경계에 인접하여 위치된 경계 핸들 부재이다.
통상적으로, 직선형 측면 부분을 가지는 D-형상 또는 기타 비-원형 돌출부가 존재할 때, 핸들 부재는 비-원형 돌출부의 제1 직선형 측면 부분과 정렬되고, 이를 향해 진행된 핸들 개구로 배향된다.
통상적인 배열에서, 제1 말단 단편은 매체 팩으로부터 멀어지는 방향에서 연장하는 경계적인 림 돌출부를 포함한다. 경계적인 림 돌출부는 제1 말단 단편의 오목한 표면 부위를 둘러싸고; 오목한 표면 부위는 중심 흐름 구멍 배열을 둘러싼 비-원형 부위 및 경계적인 림 돌출부 사이에서 연장한다.
경계적인 림 돌출부는 통상적으로 그 안에 홈을 보유하는 o-링을 구비한 외부 표면을 포함하며; 또한 카트리지는 하우징 시일 배열로서, 보유 홈에 장착된 o-링을 포함한다.
통상적으로, 제1 말단 단편은 카트리지-대-하우징 베이스(또는 하우징 베이스-대-카트리지) 회전 정렬 인덱싱 배열의 부위를 포함한다. 이 부위는 로케이터 숄더로부터 이격된 제1 방사상 돌출부를 포함하여, 그들 사이에 제1 로케이터 수용부 갭을 정의한다.
통상적인 카트리지-대-하우징 베이스(또는 하우징 베이스-대-카트리지) 회전 정렬 인덱싱 배열은 한 쌍의 로케이터 수용부 갭을 포함하며, 각각은 방사상 돌출부 및 로케이터 숄더에 의해 정의된다. 로케이터 수용부 갭은 통상적으로 180°이상의 반경 크기로, 중심에서 방사상으로 이격된다. 또한 통상적으로 로케이터 수용부 갭을 정의하기 위하여 사용된 방사상 돌출부는 180°이상의, 중심에서 최소 반경 크기에 의해 이격된 한 쌍의 돌출부를 포함한다.
카트리지는 통상적으로 그들 사이에 위치된 매체 팩을 가지는 제1 말단 단편으로부터 이격되어 위치된 제2 말단 단편을 포함한다. 제2 말단 단편 및 제1 말단 단편은 통상적으로 매체 팩의 개방된 내부를 통해 연장하는 중심의, 관형상, 매체 지지부의 대향하는 말단에 위치된다. 제1 말단 단편, 제2 말단 단편 및 관형상 지지부는 플라스틱 단편과 같이, 일체로 몰딩된 지지부 단편의 부위를 포함할 수 있다.
제2 말단 단편은 매체 팩의 개방된 내부의 말단을 오버랩하고 폐쇄하는 폐쇄된 중심 구멍; 및 복수의 이격된 돌출부 및 이격된 돌출부 사이에 있는 복수의 배수 영역을 포함하는 외부 경계 섹션을 포함할 수 있다. 배수 영역은 제2 말단 단편에 인접한 위치에서, 매체 팩에 있는 말단과 오버랩하는 직접 배수로 적어도 부분적으로 위치될 수 있다. 이는 사용시 카트리지를 위한 바닥부 배수 배열을 제공한다.
또한 본 발명의 상세에 따르면, 크랭크케이스 환기 필터 어셈블리가 제공된다. 이 어셈블리는 앞서 특징화한 바와 같은 카트리지를 포함할 수 있다.
일반적인 용어로, 크랭크케이스 환기 필터 어셈블리는 제거가능한 액세스 커버 및 하우징 베이스를 포함하는 내부를 정의하는 하우징을 포함한다. 하우징은 전체적으로 가스 흐름 입구 배열, 가스 흐름 출구 배열 및 배수 배열을 포함한다. 입구 배열, 출구 배열 및 배수 배열의 각각은 하우징 베이스에 위치될 수 있다.
하우징은 추가로 제1 회전 인덱싱 정렬 배열을 포함한다. 제1 회전 정렬 인덱싱 배열은 전체적으로 카트리지-대-하우징 베이스(또는 하우징 베이스-대-카트리지) 회전 정렬 인덱싱 배열을 포함한다.
카트리지-대-하우징 베이스 회전 정렬 인덱싱 배열이 존재하는 경우, 하우징 베이스는 회전 인덱싱 정렬 배열의 제1 부재를 포함하고, 서비스가능한 필터 카트리지는 회전 인덱싱 정렬 배열의 제2 부재를 포함한다. 이들 두 부재는 카트리지가 하우징 베이스 내에서 및 이에 대해 단일의 선택된 회전 배향에 있을 때에만 서로 맞물리도록 배향되어, 카트리지가 선택된 회전 배향에서만 설치될 수 있도록 한다.
예를 들어, 카트리지는 매체 팩 및 매체 팩의 제1 말단에 인접한 제1 말단 단편을 포함할 수 있다. 제1 말단 단편은 하우징 베이스의 부위에 시일된 경계 하우징 시일 배열, 및 하우징 베이스상 카트리지-대-하우징 베이스 회전 인덱싱 배열의 제2 부재와 맞물리기 위한 카트리지-대-하우징 베이스 회전 인덱싱 배열의 제1 부재를 포함할 수 있다. 또한 배열은 설치시, 카트리지가 하우징 베이스에 대해 단일의 선택된 회전 배향이 되는 것을 필요로 하는 것처럼 되어야 한다.
적어도 제1 돌출 탭, 및 통상적으로 한 쌍의 탭을, 하우징 베이스에 포함하고; 필터 카트리지의 제1 말단 단편에 형성된, 적어도 하나의 수용부 스페이스, 및 통상적으로 두 개의 수용부 스페이스를 포함하고, 카트리지가 하우징 베이스에 대해 선택된, 단일의 회전 배향에 있을 때에만, 각각의 수용부 스페이스가 그 안에 하우징 베이스 상에서 단일의 돌출부를 수용하도록 위치되는, 예시적인 카트리지-대-하우징 베이스 회전 정렬 인덱싱 배열이 상술된다.
통상적으로, 둘 사이에서 단일의 선택된 회전 배향이 얻어지지 않을 경우, 수용부 스페이스(들) 및 돌출 탭(들)의 배열은 카트리지가 하우징 베이스 내에 완전히 자리잡지 않도록 된다.
일반적인 용어로, 기재된 바와 같은 크랭크케이스 환기 필터 어셈블리는 제2 (액세스 커버 부위-대-카트리지 또는 카트리지-대-액세스 커버 부위) 회전 정렬 인덱싱 정렬 배열의 제1 부재를 포함하는 액세스 커버를 포함한다. 카트리지-대-액세스 커버 부위 회전 정렬 인덱싱 정렬 배열이 존재하는 경우, 액세스 커버는 제1 부재를 포함하고, 카트리지는 제2 부재를 포함하며, 제1 및 제2 부재는 필터 카트리지에 대한 액세스 커버 부위에 대해 단일의 선택된 회전 배향이 얻어질 때에만 단지 맞물림가능하다. 예에서, 제1 부재는 액세스 커버에 비-원형 돌출부를 포함하고, 제2 부재는 카트리지의 제1 말단 단편에 비-원형 돌출부를 포함하며; 두 개의 비-원형 돌출부는 단지 단일의, 회전 배향에서만 맞물림가능하다. 상술된 예에서, 각각의 비-원형 돌출부는 제1 직선 측면 및 제2의 대향하는 커브 측면을 포함하는 "D" 형상의 경계 정의를 갖는다. 통상의 배열에서, 카트리지에 있는 비-원형 돌출부는 거기서 돌출하고 있는, 액세스 커버에 있는 비-원형 돌출부를 수용하는 크기를 갖는다.
통상적으로 카트리지에 있는 비-원형 돌출부는 그들 사이에 액체 흐름 갭 배열을 포함하고, 제1 말단 단편에 있는 개방된 구멍을 둘러싸도록 배향된다.
도시된 예에서, 카트리지에 있는 비-원형 돌출부 및 액세스 커버에 있는 비-원형 돌출부 사이의 표면-대-표면 접촉이 제공되어, 그들 간의 공기 흐름을 억제한다. 일반적인 용어로, 표면-대-표면 접촉은 가스 흐름 억제 배열을 제공하며, 이는 작동시, 카트리지에 있는 돌출부 및 액세스 커버 부위에 있는 돌출부 사이의 가스 흐름을 억제한다.
상술된 예시적인 배열에서, 액세스 커버는 제1 말단 단편의 중심 흐름 구멍으로의 가스 흐름을 조절하도록 배향된, 조절 밸브 어셈블리를 구비한 커버 어셈블리를 포함한다. 도시된 액세스 커버 어셈블리는 커버 부재 및 하부 바스켓 부재를 포함한다. 조절 밸브 어셈블리는 하부 바스켓 부재 및 커버 부재 사이에 위치된 밸브 부재로서 롤링 다이어프램을 포함한다.
상술된 예에 대해서, 액세스 커버 어셈블리의 커버 부재는 림 부재 및 캡 부재를 포함하고, 림 부재는 그것을 통과하는 중심 구멍을 갖고, 액세스 커버 어셈블리가 조립될 때, 캡 부재는 림 부재의 중심 구멍을 통해 및 하부 바스켓 부재와 스냅-핏 맞물림으로 돌출하는 스냅-핏 돌출부 배열을 포함한다. 조립시에, 도시된 예에 대해서, 림 부재는 하부 바스켓 부재 및 갭 부재에 대해 통상적으로 회전가능하다.
여기에 상술된 예시적인 배열에서, 액세스 커버 어셈블리는 제3의 (캡 부재-대-바스켓 부재 또는 바스켑 부재-대-캡 부재) 회전 정렬 인덱싱 배열을 포함한다. 액세스 커버 어셈블리가 조립될 때, 이 배열은 캡 부재 및 하부 바스켓 부재 사이에 단지 단일의, 선택된 회전 정렬을 제공한다. 이러한 카트리지 회전 정렬 인덱싱 배열은, 조립 도중, 캡 부재 및 하부 바스켓 부재가 단일의 선택된 회전 배향에서 바르게 회전적으로 정렬되었을 때에만, 예를 들어 하부 바스켓 부재에 수용부(통상적으로 복수의 수용부)와 맞물림가능한 캡 부재에 적어도 하나, 및 통상적으로 하나를 초과하는 돌출부를 포함하는 돌출부/수용부 배열을 포함하는 것으로 도시된다.
도시된 예에 대해서, 캡 부재-대-바스켓 부재 회전 정렬 인덱싱 배열은 : 선택된 스냅-핏 돌출부들 사이로 배향된 플랜지를 갖는 바스켓 부재의 림 말단 부위와 맞물림가능한 캡 부재에 스냅-핏 돌출부; 및 하부 바스켓 부재에 있는 한 쌍의 원통형 수용부 내로 수용된 캡 부재에 있는 한 쌍의 돌출부를 포함한다. 대안도 가능하다.
본 명세서에서는 또한 제공된 크랭크케이스 환기 필터 어셈블리가 하우징 베이스 및 제거가능한 액세스 커버를 가지는 내부를 정의하는 하우징을 포함하는 것을 특징으로 하며, 상기 하우징 베이스는 가스 흐름 입구, 가스 흐름 출구 및 액체 배수 출구를 포함하고; 액세스 커버는 거기에 회전 인덱싱 배열의 제1 부재를 포함하며, 이 배열은 카트리지-대-액세스 커버 부위 (또는 액세스 커버 부위-대-카트리지) 회전 정렬 인덱싱 배열을 포함한다.
어셈블리는 통상적으로, 매체 팩 및 제1 말단 단편을 구비한 서비스가능한 필터 카트리지를 포함한다. 제1 말단 단편은 액세스 커버의 선택된 부위가 사용을 위해 구성된 전체 어셈블리의, 카트리지에 대한 단일의 선택된 회전 배향에 있는 것을 필요로 하는, 카트리지-대-액세스 커버 부위 회전 정렬 인덱싱 배열의 제2 부재를 포함한다. 예시로서, 액세스 커버 상의 D-형상의 돌출부는, 단일 회전 배향을 제공하기 위해, 카트리지 상의 D-형상의 돌출부와 맞물림되어 제공되는 부위이다.
예시로서, 통상적으로 표면-대-표면 접촉에 의해, 그들 간에서 가스 흐름 억제를 제공하는 방식으로 액세스 커버 부위 상의 D-형상의 돌출부는 카트리지 상의 D-형상의 돌출부와 맞물린다.
본 발명의 상세의 또다른 측면에서, 하우징 베이스 및 제거가능한 액세스 커버를 포함하고, 내부를 정의하는 하우징을 포함하는 크랭크케이스 환기 필터 어셈블리가 제공된다. 하우징 베이스는 가스 흐름 입구, 가스 흐름 출구 및 액체 흐름 출구를 포함한다. 하우징 베이스는 또한 제1 원형 내부 단면을 갖는 하부 원통형 부위 및 제2 원형 내부 단면을 갖는 상부 원통형 부위를 포함한다. 제1 원형 내부 단면은 제2 내부 단면과 편심으로 정렬된다. 통상적으로 하부 원통형 부위는 제1 시일 표면을 구비하는 상부 돌출부를 포함하고, 상부 원통형 부위는 스레드된 외부 표면 및 대향하는 제2의 내부 시일 표면을 포함한다. 액세스 커버는 액세스 커버의 부위 및 제2의, 대향하는 내부의 시일 표면 간에 위치된 시일 부재를 구비한 상부 원통형 부위 상으로 제거가능하게 스레드된다. 하우징은 적어도 부분적으로 하우징 베이스 근처에서 입구에 인접한 위치로부터 연장하는 가스/액체 흐름 거터 배열을 정의하며, 가스/액체 흐름 거터 배열은 상부 원통형 부위 및 하부 원통형 부위의 상부 플랜지 간에 위치된다. 가스/액체 흐름 거터 배열은 상방으로 지시된 램프 섹션을 포함한다.
이러한 어셈블리에서, 가스 스트림으로부터 소수성 액체 에어로졸 상을 분리하는데 사용하기 위한 서비스가능한 필터 카트리지는 하우징 내부에 완벽하게 위치된다. 카트리지는 이를 통해 중심 흐름 구멍 배열 및 경계 시일 배열을 포함하는, 매체 팩의 제1 말단에 인접한 제1 말단 단편과 제1 및 제2의 대향하는 매체 말단을 포함하고, 개방된 필터 내부를 둘러싸는 필터 매체를 포함하는 매체 팩을 포함한다. 경계 하우징 시일 배열은 하우징의 제1 시일 표면으로 시일된다.
통상의 구현예에서, 필터 카트리지는 그들 사이에 위치된 매체 팩을 가진 제1 말단 단편으로부터 이격되어 위치된 제2 말단 단편을 포함한다. 제2 말단 단편은 복수의 배수 영역을 포함하는 외부 경계 섹션을 포함하고, 각각의 배수 영역은, 적어도 일부는, 제2 말단 단편과 인접한 위치에서 매체 팩 및 매체의 말단과 직접 배수 오버랩이 된다.
본 발명의 상세의 추가적 측면에 따라서, 하우징 베이스 및 제거가능한 액세스 커버를 포함하고 내부를 정의하는 하우징을 포함하는 크랭크케이스 환기 필터 어셈블리가 제공된다. 하우징 베이스는 가스 흐름 입구, 가스 흐름 출구 및 액체 배수 출구를 포함한다. 하우징 베이스는 상부 스레드된 말단을 포함한다. 액세스 커버는 설치된 카트리지의 제1 말단 단편의 중심 흐름 구멍으로의 가스 흐름 밸브를 조절하도록 배향된, 조절 밸브 어셈블리를 구비한 커버 어셈블리를 포함한다. 액세스 커버 어셈블리는 커버 부재 및 하부 바스켓 부재를 포함한다. 조절 밸브 어셈블리는 하부 바스켓 및 커버 부재 사이에 위치된 다이어프램을 포함하며, 이 때 커버 부재는 하부 바스켓에 고정된다.
상술된 예에서, 커버 부재는 림 부재 및 캡 부재를 포함한다. 림 부재는 그것을 통과하는 중심 구멍을 포함하고, 캡 부재는 림 부재 및 중심 구멍을 통해 및 하부 바스켓 부재와 스냅-핏 맞물림으로 돌출하는 스냅-핏 돌출부 배열을 포함한다. 이러한 배열에서, 림 부재는 하부 바스켓 부재 및 갭 부재에 대해 통상적으로 회전가능하다.
통상적으로, 가스 스트림으로부터 소수성 액체 에어로졸 상을 분리하는데 사용하기 위한 서비스가능한 필터 카트리지는 하우징 내부에 작동가능하게 위치된다. 카트리지는 이를 통해 중심 흐름 구멍 배열 및 경계 하우징 시일 배열을 포함하는 매체 팩의 제1 말단에 인접한 제1 말단 단편과 제1 및 제2의 대향하는 매체 말단을 포함하는 개방된 필터 내부를 둘러싸는 필터 매체를 포함하는 매체 팩을 포함한다. 중심 흐름 구멍 배열은 개방된 필터 내부와 흐름 소통한다. 경계 하우징 시일 배열은 하우징 베이스의 부위로 시일된다.

Claims (26)

  1. 필터 카트리지로서:
    (a) 개방된 내부를 둘러싸고, 대향하는(opposite) 제1 및 제2 말단을 포함하는 여과 매체를 포함하는 매체 팩;
    (b) 상기 매체 팩의 제1 말단에 인접한 제1 말단 단편;
    (i) 상기 제1 말단 단편은 그 위에 상기 매체의 반대의 방향으로 돌출하는 돌출부를 포함하고;
    (A) 상기 돌출부는 비-원형 외부 경계(perimeter)를 가지며;
    (ii) 상기 제1 말단 단편은, 상기 매체 팩의 개방된 내부와 소통하는, 돌출하는 중심 흐름 구멍 배열을 포함한다;
    (c) 상기 필터 카트리지가 사용을 위해 하우징에 설치될 때, 하우징과 해제가능하고 방사상으로 외부로 향해진 시일을 형성하도록 구성된 시일 부재를 포함하는, 상기 제1 말단 단편 상의 하우징 시일 배열;
    (d) 상기 매체 팩의 상기 제2 말단에서의 제2 말단 단편; 및
    (i) 상기 제2 말단 단편은 폐쇄된 중심 부위를 포함한다;
    (e) 카트리지-대-하우징 회전 정렬 인덱싱 배열의 제1 부재
    를 포함하는, 필터 카트리지.
  2. 청구항 1에 있어서,
    (a) 상기 제2 말단 단편의 상기 폐쇄된 중심 부위는 상기 매체에 의해 둘러싸인 위치까지 돌출하는, 필터 카트리지.
  3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    (a) 상기 방사상으로 외부로 향해진 시일은 원형인, 필터 카트리지.
  4. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,
    (a) 상기 제1 말단 단편은 상기 해제가능하고 방사상으로 외부로 향해진 시일보다 더 외부로 방사상으로 돌출하는 부분을 포함하는, 필터 카트리지.
  5. 청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서,
    (a) 상기 제1 말단 단편은 원형의 외부 경계를 갖는 부위를 포함하는, 필터 카트리지.
  6. 청구항 1 내지 청구항 5 중 어느 한 항에 있어서,
    (a) 상기 매체 팩의 개방된 내부를 통해 연장하는 중심의 관형상 매체 지지부를 포함하는, 필터 카트리지.
  7. 청구항 6에 있어서,
    (a) 상기 제1 말단 단편, 제2 말단 단편, 및 중심의 관형상 매체 지지부는 단일의, 일체로 된, 몰딩된 지지부 단편의 부위인 것인, 필터 카트리지.
  8. 청구항 1 내지 청구항 7 중 어느 한 항에 있어서,
    (a) 비-원형 외부 경계를 갖는, 상기 제1 말단 단편 상의 상기 돌출부는 D 형상의 경계를 갖는, 필터 카트리지.
  9. 청구항 1 내지 청구항 8 중 어느 한 항에 있어서,
    (a) 상기 매체 팩은 다수 층의 매체를 포함하는, 필터 카트리지.
  10. 청구항 1 내지 청구항 9 중 어느 한 항에 있어서,
    (a) 상기 방사상으로 외부로 향해진 시일은 원형의, 주변의, 경계 시일인, 필터 카트리지.
  11. (a) 내부를 정의하고 하우징 베이스 및 제거가능한 액세스 커버를 포함하는 하우징;
    (i) 상기 하우징 베이스는 카트리지-대-하우징 회전 정렬 인덱싱 배열의 부재를 그 위에 포함한다;
    (b) 상기 하우징 내부에 동작가능하게 배치된 청구항 1에 따른 서비스가능한 필터 카트리지로서, 상기 카트리지 상에 카트리지-대-하우징 회전 정렬 배열의 부재를 포함하는 필터 카트리지;,
    (i) 상기 카트리지는 상기 카트리지-대-하우징 회전 정렬 배열의 상기 부재를 상기 하우징 상에 체결하도록 배향되어 그것들 사이의 선택된 회전 정렬을 얻는다;
    를 포함하는, 필터 어셈블리.
  12. 청구항 11에 있어서,
    (a) 상기 하우징은 가스 흐름 입구, 가스 흐름 출구 및 액체 배수 출구를 포함하는, 필터 어셈블리.
  13. 청구항 11 또는 청구항 12에 있어서,
    (a) 상기 필터 카트리지는 청구항 2 내지 청구항 10 중 어느 한 항에 따른 것인, 필터 어셈블리.
  14. 필터 카트리지로서:
    (a) 개방된 내부를 둘러싸고, 대향하는(opposite) 제1 및 제2 말단을 포함하는 여과 매체를 포함하는 매체 팩;
    (b) 상기 매체 팩의 제1 말단에 인접한 제1 말단 단편;
    (i) 상기 제1 말단 단편은, 상기 필터 카트리지가 사용을 위해 하우징에 설치될 때, 하우징과 해제가능하고 방사상으로 향해진 시일을 형성하도록 구성된 시일 부재를 포함하는 하우징 시일 배열을 그 위에 포함하고;
    (ii) 상기 제1 말단 단편은, 상기 매체 팩의 개방된 내부와 소통하는, 돌출하는 중심 흐름 구멍 배열을 포함한다;
    (c) 상기 제1 말단 단편은 상기 매체와 반대의 방향으로 돌출하는 돌출부를 그 위에 포함하며;
    (d) 상기 매체 팩의 상기 제2 말단에서의 제2 말단 단편; 및
    (i) 상기 제2 말단 단편은 복수의 이격된 돌출부를 포함하는 경계 부위를 갖는다;
    (e) 상기 필터 카트리지는, 카트리지-대-하우징 회전 정렬 인덱싱 배열의 제1 부재를 포함한다;
    를 포함하는, 필터 카트리지.
  15. 청구항 14에 있어서,
    (a) 상기 해제가능하고 방사상으로 향해진 시일은 방사상으로 외부로 향해진 시일인, 필터 카트리지.
  16. 청구항 14 또는 청구항 15에 있어서,
    (a) 상기 제2 말단 단편은 폐쇄된 중심 부위를 포함하는, 필터 카트리지.
  17. 청구항 14 내지 청구항 16 중 어느 한 항에 있어서,
    (a) 상기 제2 말단 단편은 상기 매체에 의해 둘러싸인 위치까지 돌출하는 중심 부위를 포함하는, 필터 카트리지.
  18. 청구항 14 내지 청구항 17 중 어느 한 항에 있어서,
    (a) 상기 방사상으로 향해진 시일은 원형인, 필터 카트리지.
  19. 청구항 14 내지 청구항 18 중 어느 한 항에 있어서,
    (a) 상기 제1 말단 단편은 상기 해제가능하고 방사상으로 외부로 향해진 시일보다 더 외부로 방사상으로 돌출하는 부위를 포함하는, 필터 카트리지.
  20. 청구항 14 내지 청구항 19 중 어느 한 항에 있어서,
    (a) 상기 제1 말단 단편은 원형의 외부 경계를 갖는 부위를 포함하는, 필터 카트리지.
  21. 청구항 14 내지 청구항 20 중 어느 한 항에 있어서,
    (a) 상기 매체 팩의 개방된 내부를 통해 연장하는 중심의 관형상 매체 지지부를 포함하는, 필터 카트리지.
  22. 청구항 21에 있어서,
    (a) 상기 제1 말단 단편, 제2 말단 단편, 및 중심의 관형상 매체 지지부는 단일의, 일체로 된, 몰딩된 지지부 단편의 부위인 것인, 필터 카트리지.
  23. 청구항 14 내지 청구항 22 중 어느 한 항에 있어서,
    (a) 상기 제1 말단 단편 상의 상기 돌출부는 D 형상의 경계를 갖는, 필터 카트리지.
  24. 청구항 14 내지 청구항 23 중 어느 한 항에 있어서,
    (a) 상기 매체 팩은 다수 층의 매체를 포함하는, 필터 카트리지.
  25. 청구항 24에 있어서,
    (a) 상기 방사상으로 향해진 시일은 원형의, 주변의, 경계 시일인, 필터 카트리지.
  26. (a) 내부를 정의하고 하우징 베이스 및 제거가능한 액세스 커버를 포함하는 하우징;
    (i) 상기 하우징 베이스는 카트리지-대-하우징 베이스 회전 정렬 인덱싱 배열의 부재를 그 위에 포함한다;
    (b) 상기 하우징 내부에 동작가능하게 배치된 청구항 14에 따른 서비스가능한 필터 카트리지로서, 상기 카트리지 상에 카트리지-대-하우징 베이스 회전 정렬 배열의 부재를 포함하는 필터 카트리지;,
    (i) 상기 카트리지는 상기 카트리지-대-하우징 베이스 회전 정렬 배열의 상기 부재를 상기 하우징 상에 체결하도록 배향되어 그것들 사이의 선택된 회전 정렬을 얻는다;
    를 포함하는, 필터 어셈블리.
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