KR20240054375A - 안전 필터 요소 - Google Patents

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KR20240054375A
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바르트 카투르
마티예스 베르스트라에테
크리스토프 데코스터
귄터 반 데 포엘
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도날드슨 컴파니, 인코포레이티드
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Abstract

본 개시 내용은 일차 필터 매체 팩을 포함하는 주 필터 요소의 고장에 대비하기 위한 안전 필터 요소에 관한 것이다. 안전 필터 요소는 이차 필터 매체 팩 및 쉘을 포함하고, 쉘의 원주방향 벽의 내부 측면의 제1 부분이 이차 필터 매체 팩의 원주방향 측면을 둘러싸고, 쉘의 원주방향 벽의 내부 측면의 제2 부분은 쉘의 제1 개구부와 이차 필터 매체 팩의 유체 유입구 측면 사이에 위치되는 공동을 반경방향으로 경계짓는다. 공동은 주 필터 요소의 일차 필터 매체 팩을 수용하거나 적어도 부분적으로 수용할 수 있다. 안전 필터 요소는, 쉘에 대해서 밀봉하기 위한 제1 원주방향 밀봉 부분 및 주 필터 요소에 대해서 밀봉하기 위한 제2 원주방향 밀봉 부분을 포함하는, 제1 밀봉 부재를 포함한다. 제2 원주방향 밀봉 부분은 단일 겹침 회전 대칭의 윤곽 형상을 갖는다.

Description

안전 필터 요소
관련 출원에 대한 상호 참조
본원은 2022년 9월 16일자로 출원되었고, 2021년 9월 17일자로 출원되고 그 개시 내용의 전체가 본원에 참조로 포함되는 미국 가출원 제63/245,612호에 대한 이익 및 우선권을 주장한다.
본 개시 내용은 일반적으로 필터 요소 및 필터 조립체에 관한 것이다. 보다 정확하게는, 본 개시 내용은 일차 필터 매체 팩을 포함하는 주 필터 요소의 고장에 대비하기 위한 안전 필터 요소에 관한 것이다.
필터 카트리지로도 지칭되는, 유체 필터링용 필터 요소는 매우 다양한 필터링 용도로 사용되고 있다. 유체는 액체, 또는 예를 들어 공기를 포함하는 기체일 수 있다.
필터 요소는 일반적으로, 규칙적인 시간 간격 또는 필터 성능이 임계 문턱값 레벨 미만으로 떨어지면, 하우징으로부터 제거되어 교체되는 요소이다.
필터 요소는, 유체가 필터 매체를 통해서 유동할 때 오염 물질을 제거하기 위한 필터 매체를 포함하는 필터 매체 팩을 포함한다. 일반적으로 사용되고 상업적으로 입수 가능한 필터 매체는 예를 들어 주름형 매체 또는 세로홈형 매체(fluted media)이다. 세로홈형 매체는 Z필터 매체로도 지칭된다.
보다 발전된 필터 조립체, 예를 들어 차량용 공기 필터 조립체는 2개의 필터 요소, 즉, 주 필터 요소로도 지칭되는 일차 필터 요소, 및 안전 필터 요소로도 지칭되는 이차 필터 요소를 포함한다.
안전 필터 요소는 주 필터 요소에 대한 예비적인 것이고, 그에 따라 예를 들어 일차 필터가 서비스 중에 하우징의 외부에 위치되는 동안 차량의 엔진을 보호한다.
안전 필터 요소는 또한 일차 필터 요소의 숨겨진 손상, 예를 들어 청소로 인한 손상, 또는 예를 들어 잘못된 설치 또는 맞지 않는 크기의 일차 필터 요소의 설치로 인한 일차 필터 요소의 오작동으로부터 엔진을 보호한다.
일반적으로, 일차 필터 요소에 비해서, 안전 필터 요소는 더 개방되어 있어 제약이 적고 덜 효율적이다. 따라서, 안전 필터 요소는 일반적으로 필터 시스템의 전체 동작 효율을 높이지 못한다.
또한, 안전 밀봉 요소의 수명은 일반적으로 주 필터 요소의 수명보다 훨씬 더 길고, 예를 들어 2배 내지 4배 더 길고, 그에 따라 일차 및 이차 필터 요소들의 교체 간격은 상이하다.
일반적으로, 예를 들어 US2018/0369735A1에 개시된 바와 같이, 안전 필터 요소 및 주 필터 요소 각각은 필터 시스템의 하우징의 내부 벽에 대해서 밀봉하기 위한 밀봉 부재를 포함한다. 이러한 밀봉 부재는, 수명에 대한 밀봉 부재의 제원을 고려한 유지 보수 절차에 따라 교체된다. 일반적으로, 주 필터 요소의 밀봉 부재는 전체 필터 요소의 교체의 일부로서 교체된다.
한편, 업계에서는 특정 필터 구성요소의 사용을 최대화하고 효과적으로 필요할 때에만 필터 구성요소를 교체할 필요가 있다. 다른 한편으로, 필터 조립체의 여러 구성요소가 필터 시스템의 하우징 내에 정확하게 설치되고 고정되도록 보장할 필요가 있다. 또한, 간단하고 빠른 방식으로 조립될 수 있는 필터 요소 및 구성요소를 제공하고, 그에 따라 유지 보수 작업을 용이하게 할 필요가 있다.
따라서, 유지 보수 절차를 용이하게 하는 동시에 확실하고 정확한 설치를 보장하도록, 안전 필터 요소, 그리고 안전 필터 요소 및 주 필터 요소를 포함하는 필터 조립체를 개선할 여지가 있다.
본 개시 내용의 목적은 유지 보수 작업을 용이하고 안전하게 하는, 유체 필터링용 안전 필터 요소를 제공하는 것이다.
본 개시 내용은 첨부된 독립 청구항에 정의된다. 종속 청구항은 유리한 실시형태를 정의한다.
본 개시 내용의 제1 양태에 따라, 일차 필터 매체 팩을 포함하는 주 필터 요소의 고장에 대비하기 위한 안전 필터 요소가 제공된다. 실시형태에서, 주 필터 요소는, 예를 들어, 공기 청정을 위한 주 필터 요소이다.
안전 필터 요소는, 유체 유입구 측면으로부터 유체 배출구 측면까지 길이방향으로 연장되는 원주방향 측면을 갖는 이차 필터 매체 팩; 및 쉘의 제1 단부에 위치되는 제1 개구부로부터 쉘의 제2 단부에 위치되는 제2 개구부까지 길이방향으로 연장되는 원주방향 벽을 포함한다. 쉘의 원주방향 벽의 내부 측면의 제1 부분은 이차 필터 매체 팩의 원주방향 측면을 둘러싸고, 쉘의 원주방향 벽의 내부 측면의 제2 부분은, 주 필터 요소의 일차 필터 매체 팩을 수용하거나 또는 적어도 부분적으로 수용하기 위한, 쉘의 제1 개구부와 이차 필터 매체 팩의 유체 유입구 측면 사이에 위치되는 공동을 반경방향으로 경계짓는다.
안전 필터 요소는, 쉘에 대해서 밀봉하기 위한 제1 원주방향 밀봉 부분 및 주 필터 요소의 일차 필터 매체 팩이 공동 내에 수용될 때 주 필터 요소에 대해서 밀봉하기 위한 제2 원주방향 밀봉 부분을 포함하는, 제1 밀봉 부재를 추가로 포함하고, 제1 밀봉 부재의 제2 원주방향 밀봉 부분은 단일 겹침 회전 대칭(single-fold rotational symmetry)의 윤곽 형상을 갖는다.
주 필터 매체 팩을 수용하기 위한 공동을 형성하는 쉘을 갖는 안전 필터 요소를 제공함으로써, 필터 시스템의 하우징과 주 필터 요소 사이에 중요한 인터페이스를 형성하는 서비스 툴이 제공된다. 사실상, 이차 필터 매체 팩의 교체 빈도수가 일차 필터 매체 팩을 교체하는 빈도수보다 훨씬 적기 때문에, 주 필터 요소의 교체 중에, 안전 필터 요소는 필터 시스템 내에서 록킹되어(locked) 유지될 수 있다.
제2 원주방향 밀봉 부분이 단일 겹침 회전 대칭의 윤곽 형상을 갖는 제1 밀봉 부재를 제공함으로써, 주 필터 요소는, 제1 밀봉 부재의 제2 원주방향 밀봉 부분이 주 필터 요소의 밀봉 표면과 밀봉 가능하게 협력하도록, 한 방향으로만 안전 필터 요소에 커플링될 수 있다. 이는 주 필터 요소를 잘못 설치할 위험을 감소시키고 유지 보수 절차를 용이하게 하는 데, 그 이유는 주 필터 요소를 안전 필터 요소에 커플링하는 하나의 단순한 방식만이 존재하기 때문이다.
본 개시 내용에 따른 안전 필터 요소의 특징적인 특징으로 인해, 주 필터 요소는 또한 단순화되는 데, 그 이유는 적은 구성요소를 필요로 하기 때문이고, 이는 주 필터 요소의 비용을 절감하고 그 제조 절차를 용이하게 한다. 사실상, 본 개시 내용에 따른 안전 필터 요소를 사용하면, 안전 필터 요소의 쉘을 이용하여 일차 필터 매체 팩을 보호하기 때문에, 주 필터 요소는 밀봉 부재를 필요로 하지 않으며, 보호 쉘도 필요로 하지 않다.
실시형태에서, 제1 밀봉 부재는, 제1 원주방향 밀봉 부분을 쉘에 밀봉 가능하게 부착함으로써, 쉘에 영구적으로 커플링된다. 예를 들어, 접착제를 사용하거나, 또는 대안적으로, 오버몰딩에 의해서, 제1 밀봉 부재는 다성분(multi-component) 사출 몰딩을 통해 쉘 상으로 커플링된다.
다른 실시형태에서, 쉘의 교체 없이 제1 밀봉 부재가 교체될 수 있도록, 제1 밀봉 부재는 쉘에 제거 가능하게 커플링된다.
안전 필터 요소를 주 필터 요소에 대해서 밀봉하기 위한 제1 밀봉 부재가 안전 필터의 쉘에 영구적으로 커플링되는 실시형태에서, 주 필터 요소를 교체할 때 제1 밀봉 부재는 제 위치에 유지된다. 이러한 방식으로, 제1 밀봉 부재는 상이한 주 필터 요소들과 함께 수 차례 사용될 수 있다. 주 필터 매체 팩의 교체보다 빈도수가 적은, 제1 밀봉 부재만을 교체할 필요가 있을 경우에만, 안전 필터 요소를 필터 시스템으로부터 제거한다.
실시형태에서, 제1 밀봉 부재는 적어도 하나의 밀봉 립을 포함하는 립형 밀봉 부재(lip-type seal member)이고, 적어도 하나의 밀봉 립은 안전 필터 요소를 주 필터 요소에 대해서 밀봉하기 위한 제1 밀봉 부재의 제2 원주방향 밀봉 부분을 형성한다.
실시형태에서, 안전 필터 요소는 안전 필터 요소를 필터 시스템의 하우징에 록킹하기 위한 연결 기구를 포함한다. 일반적으로, 연결 기구는 쉘에 커플링된다.
유리하게는, 안전 필터 요소를 필터 시스템의 하우징에 록킹하기 위한 연결 기구를 제공함으로써, 안전 필터 요소는, 커버 또는 프리 클리너(pre-cleaner)를 필터 시스템의 하우징에 록킹하는 것과 독립적으로, 필터 시스템의 하우징에 록킹된다. 따라서, 주 필터 요소를 교체할 경우, 안전 필터 요소는 필터 시스템의 하우징 내에 록킹되어 유지된다.
실시형태에서, 안전 필터 요소는 안전 필터 요소를 필터 시스템의 하우징에 밀봉하기 위한 제2 밀봉 부재를 포함한다. 제2 밀봉 부재는 쉘에 영구적으로 커플링되는 영구적인 밀봉부일 수 있거나, 대안적으로 제2 밀봉 부재는 쉘에 제거 가능하게 커플링될 수 있다. 바람직하게는, 제2 밀봉 부재는 쉘의 원주방향 벽의 외부 측면에 커플링된다.
실시형태에서, 제2 밀봉 부재는 쉘에 대한 밀봉을 위한 내부 원주방향 측면 및 하우징에 대한 밀봉을 위한 외부 원주방향 측면을 포함하고, 내부 원주방향 측면은 쉘의 원주방향 벽의 외부 측면에 커플링된다. 바람직하게는, 제2 밀봉 부재의 외부 원주방향 측면은 하나 이상의 밀봉 립을 포함한다.
본 개시 내용의 제2 양태에 따라, 안전 필터 요소 및 주 필터 요소를 포함하는 필터 조립체가 제공된다. 주 필터 요소는 안전 필터 요소의 공동 내에 수용될 수 있는 일차 필터 매체 팩을 포함하고, 주 필터 요소는 일차 필터 매체 팩에 밀봉 가능하게 부착되는 원주방향 프레임을 추가로 포함한다. 원주방향 프레임은 주 필터 요소의 일차 필터 매체 팩이 공동 내에 수용될 경우, 제1 밀봉 부재의 제2 원주방향 밀봉 부분과 밀봉 가능하게 협력하도록 구성된 원주방향 밀봉 표면을 포함한다.
실시형태에서, 본 개시 내용에 따른 필터 조립체는 공기 청정을 위한 필터 조립체이다.
본 개시 내용의 제3 양태에 따라, 본 개시 내용에 따른 필터 조립체 및 필터 조립체를 수용하기 위한 하우징을 포함하는 필터 시스템이 제공된다.
본 개시 내용의 이러한 양태 및 추가적인 양태를 예로서 그리고 첨부 도면을 참조하여 더 구체적으로 설명할 것이다.
도 1a 내지 도 1e는 본 개시 내용에 따른 안전 필터 요소의 제1 실시형태의 여러 도면을 개략적으로 도시한다. 도 1a는 쇄선 화살표 B, C, D가 각각 도 1b, 도 1c, 및 도 1d의 관찰 방향을 나타내는 상면도인 한편, 도 1e는 쇄선 화살표 E로 도 1d에 표시된 안전 필터의 부분 확대도이다.
도 2a는 안전 필터 요소 및 주 필터 요소를 포함하는 필터 조립체의 실시형태의 등각도이다.
도 2b는, 일차 필터 매체 팩이 안전 필터 요소의 공동 내에 수용된 후의, 도 2a에 도시된 필터 조립체의 측면도를 도시한다.
도 2c는 도 2a에 도시된 필터 조립체의 일부의 확대 횡단면도이다.
도 3a는 제1 밀봉 부재가 쉘의 내부 벽에 커플링되어 반경방향 밀봉부를 형성하는 안전 필터 요소 실시형태의 횡단면을 개략적으로 도시한다.
도 3b는 쉘이 플랜지를 포함하고 제1 밀봉 부재가 플랜지에 커플링되어 축방향 밀봉부를 형성하는 안전 필터 요소 실시형태의 횡단면을 개략적으로 도시한다.
도 3c는 이차 필터 매체 팩을 둘러싸는 제1 쉘 부분이 주 필터 매체 팩을 수용하기 위한 제2 쉘 부분과 상이한 원주를 갖는 안전 필터 요소 실시형태의 횡단면을 개략적으로 도시한다.
도 3d는 쉘이 길이방향에 대해서 비스듬한 각도로 배치된 플랜지를 갖는 안전 필터 요소 실시형태의 횡단면을 개략적으로 도시한다.
도 4a 및 도 4b는 이차 필터 매체 팩이 쉘로부터 제거될 수 있는 안전 필터 요소의 실시형태를 개략적으로 도시한다.
도 5a 및 도 5b는 제2 원주방향 밀봉 부분이 단일 겹침 회전 대칭의 윤곽 형상을 갖는 제1 밀봉 부재의 2개의 실시형태를 도시한다.
도 6은 도 1a 내지 도 1e에 도시된 안전 필터 요소 내에 삽입될 수 있는 주 필터 요소의 실시형태의 예에 관한 등각도를 도시한다.
도 7은 하우징, 안전 필터 요소, 주 필터 요소, 및 프리 클리너(pre-cleaner)를 포함하는 필터 시스템의 횡단면도를 도시한다.
도 8은, 주 필터 요소에 대해서 밀봉하는 제1 밀봉 부재 및 하우징의 벽에 대해서 밀봉하는 제2 밀봉 부재를 도시하는, 도 7의 필터 시스템의 일부의 확대 횡단면도를 도시한다.
도 9 내지 도 37은 본 개시 내용의 공기 클리너 조립체, 안전 필터 요소, 주 필터 요소, 및 (주 하우징 부분 및 프리 클리너 또는 커버 부분을 포함하는) 하우징의 바람직한 실시형태를 도시한다.
도 9 내지 도 12는 4개의 상이한 각도들로부터의 조립체의 분해도이다.
도 13 내지 도 15는 필터 조립체의 상이한 절취면에 따른 절취도이다.
도 16 내지 도 18는 상이한 절취면에 따른 필터 조립체의 분해 절취도이다.
도 19 내지 도 21은 안전 필터 요소의 상이한 사시도들이다.
도 22 내지 도 24는 안전 필터 요소의 상이한 절취 사시도들이다.
도 25 및 도 26은 주 필터 요소의 상이한 사시도들이다.
도 27 내지 도 29는 주 필터 요소의 상이한 절취 사시도들이다.
도 30 내지 도 32는 안전 필터 요소 및 주 필터 요소의 조합의 상이한 절취 사시도들이다.
도 33 및 도 34는 안전 요소 및 필터 하우징(주 하우징 부분)의 조합의 상이한 절취 사시도들이다.
도 35 내지 도 37은, 도 13 내지 도 15와 유사한 그러나 커버 또는 프리 클리너 기구의 일부를 포함하지 않는, 필터 조립체의 절취 사시도이다.
본 개시 내용의 예시이고 이에 제한되지 않는 것으로 간주되는 특정 실시형태와 관련하여, 본 개시 내용을 설명할 것이다. 당업자는, 본 개시 내용이 특별히 도시되고/되거나 설명된 것에 의해서 제한되지 않으며, 본 개시 내용의 전반적인 교시에 비추어 대안적 또는 수정된 실시형태가 이루어질 수 있다는 점을 이해할 것이다. 설명된 도면은 단지 개략적인 것이고 이에 제한되지 않는다.
"포함하는"이라는 동사 및 각각의 활용형의 사용이 명시된 요소 이외의 다른 요소의 존재를 배제하는 것은 아니다. 요소에 선행하는 관사("a", "an" 또는 "the")의 사용은 그러한 요소의 복수의 존재를 배제하지 않는다.
또한, 상세한 설명 및 청구범위에서 제1, 및 제2 등의 용어는 유사한 요소들 사이를 구분하기 위해서 사용된 것이고, 시간적, 공간적, 순위적 또는 임의의 다른 방식의 순서를 반드시 설명하기 위한 것은 아니다. 그렇게 사용된 용어는 적절한 상황에서 상호 교환될 수 있고 본원에 설명된 본 개시 내용의 실시형태가 본원에 설명 또는 도시된 것과 다른 순서로 동작될 수 있다는 점을 이해할 것이다.
본 명세서 전반에 걸쳐 "일 실시형태" 또는 "실시형태"라는 언급은, 실시형태와 관련하여 설명된 특별한 특징, 구조, 또는 특성이 본 개시 내용의 하나 이상의 실시형태에 포함된다는 것을 의미한다. 본 명세서 전반의 여러 곳에서 "일 실시형태에서" 또는 "실시형태에서"라는 문구의 출현은 반드시 모두 동일한 실시형태를 언급하는 것은 아니지만, 그럴 수도 있다. 또한, 본 개시 내용으로부터 당업자가 명확하게 이해할 수 있는 바와 같이, 하나 이상의 실시형태에서, 특정 특징, 구조, 또는 특성이 임의의 적합한 방식으로 조합될 수 있다.
단어 "바람직한" 및 "바람직하게"는, 특정 상황 하에서, 특정 이점을 제공할 수 있는 본 발명의 실시형태를 지칭한다. 그러나, 동일하거나 또는 다른 상황 하에서, 다른 실시형태 또한 바람직할 수 있다. 또한, 하나 이상의 바람직한 실시형태에 관한 언급은, 다른 실시형태가 유용하지 않다는 것을 암시하는 것은 아니며, 본 발명의 범위로부터 다른 실시형태를 배제하기 위한 것으로 의도되지 않는다.
단일 겹침 회전 대칭 및 거울 대칭의 정의
단일 겹침 회전 대칭의 개념은 당업계에 잘 알려져 있다. 본 개시 내용 전반에 걸쳐, 예를 들어, 밀봉 부재의 제2 원주방향 밀봉 부분의 윤곽 형상과 같은 윤곽 형상이 "단일 겹침 회전 대칭"을 갖는 것으로 특정될 경우, 이는 회전 대칭성이 없는, 즉 회전 대칭 축이 없는 윤곽 형상으로 해석되어야 한다.
단일 겹침 회전 대칭은 또한 일반적으로 1계(first order)의 이산 회전 대칭(discrete rotational symmetry)으로 지칭되고, 즉 임의의 선택된 회전 축에서, 윤곽 형상을 갖는 물체를 회전시킬 때, 360° 회전 후에만, 윤곽 형상이 매칭되는, 즉 윤곽 형상의 360°회전 후에만 회전 시작에서와 동일하게 보인다. 이와는 반대로, 예를 들어 N번 겹침 회전 대칭(N > 1)을 갖는 회전 대칭적 윤곽 형상에서, 윤곽은 360°/N의 회전 후에 동일하게 보인다. 회전 대칭 윤곽 형상은 N차(N > 1)의 회전 축을 갖는다. 단일 겹침 회전 대칭을 갖는 윤곽 형상은, 회전 축 주위로 약 180°이하의 각도로 회전된 후에 회전된 윤곽 형상이 그 초기 위치에 있었던 것과 매칭되도록 하는 회전 축을 갖는 회전 대칭적 윤곽 형상과 대조적으로, 회전 대칭 축을 가지지 않는다.
"거울 대칭" 또는 "거울 대칭적"이라는 단어가 본 개시 내용의 전반에 걸쳐 사용될 경우, 이는 반사 대칭으로 해석되어야 하고, 즉 3차원에서, 거울 대칭 물체 또는 거울 대칭 윤곽이 (거울 평면으로도 지칭되는) 거울 대칭 평면을 포함하는 것으로 해석되어야 한다. 거울 대칭 평면의 제1 측부(side) 상의 거울 대칭 물체 또는 윤곽 형상의 각 절반에 대해서, 다른 절반 물체 또는 절반 윤곽 형상은 거울 대칭 평면의 제2 측부 상에 있으며, 그에 따라 제1 측부 상의 절반 물체 또는 절반 윤곽 형상의 모든 지점은 거울 대칭 평면의 제2 측부 상의 다른 절반 물체 또는 윤곽 형상의 다른 지점 상으로의 일-대-일 등거리 매핑을 갖는다. 2차원에서, 거울 대칭은 대칭 축의 존재를 암시하고, 2차원적인 물체를 대칭 축에 걸쳐 절반으로 접을 때, 2개의 절반체들은 동일해야 한다.
안전 필터 요소
본 개시 내용의 제1 양태에 따라, 안전 필터 요소가 제공된다. 안전 필터 요소는 일차 필터 매체 팩을 포함하는 주 필터 요소의 고장에 대비하기 위한 요소이다. 안전 필터 요소 및 주 필터 요소는 예를 들어 도 7에 도시된 바와 같이 필터 시스템의 하우징 내에 설치되는 구성요소이고, 이러한 도 7에는 일차 필터 매체 팩(20)을 갖는 주 필터 요소 및 이차 필터 매체 팩(10)을 갖는 안전 필터 요소를 포함하는 필터 시스템(200)의 하우징(220)이 도시되어 있다. 안전 필터 요소를 제거하지 않고도 주 필터 요소를 하우징으로부터 제거할 수 있다는 점에서, 주 필터 요소 및 안전 필터 요소는 구조적으로 분리된 구성요소들이다.
도 1a 내지 도 1e, 도 3a 내지 도 3d, 도 4a 및 도 4b를 참조하면, 본 개시 내용에 따른 안전 필터 요소(1)의 실시형태의 여러 예가 도시되어 있고, 이에 대해서는 이하에서 더 설명한다.
안전 필터 요소(1)는 유체 유입구 측면(11) 및 유체 유입구 측면에 대향되는 유체 배출구 측면(12)을 갖는 이차 필터 매체 팩(10), 그리고 유체 유입구 측면으로부터 유체 배출구 측면까지 길이방향(Y)으로 연장되는 원주방향 측면(13)을 포함한다. 다른 실시형태에서, 이차 필터 매체 팩은 소위 직선 통과 유동 필터 기구이다. 일 양태에서, 도 1b 내지 도 1d의 방향(Y)은, 이차 필터 매체 팩(10)의 중앙 길이방향 축을 또한 정의하는, 안전 필터 요소(1)의 중앙 길이방향 축인 것으로 특성화될 수도 있다.
이차 필터 매체 팩(10)은 임의의 적합한 필터 매체를 포함할 수 있다. 실시형태에서, 이차 필터 매체 팩(10)은 주름형 필터 매체를 포함한다. 다른 실시형태에서, 이차 필터 매체 팩(10)은 세로홈형 필터 매체를 포함한다. 실시형태에서, 세로홈형 필터 매체는, 예를 들어, 세로홈형 필터 재료의 코일화된(coiled) 층을 포함하고, 코일화된 세로홈형 필터 매체의 외부 층의 외부 표면은 이차 필터 매체 팩(10)의 외부 원주방향 측면(13)을 형성한다. 일반적으로, 세로홈형 필터 재료의 코일화된 층의 각각은, 바람직하게는 본질적으로 길이방향과 평행하게 배향되는, 유입구 세로홈 및 배출구 세로홈을 포함한다.
안전 필터 요소(1)는 쉘(40)을 추가로 포함한다. 쉘은 쉘의 제1 단부에 위치되는 제1 개구부(41)로부터 쉘의 제2 단부에 위치되는 제2 개구부(42)까지 길이방향(Y)으로 연장되는 원주방향 벽(49)을 포함한다. 쉘은 케이싱으로도 지칭된다. 쉘의 원주방향 벽(49)의 내부 측면의 제1 부분(46)은 이차 필터 매체 팩(10)의 원주방향 측면(13)을 둘러싸고, 쉘의 원주방향 벽의 내부 측면의 제2 부분(47)은 쉘의 제1 개구부(41)와 이차 필터 매체 팩의 유체 유입구 측면(11) 사이에 위치되는 공동(45)을 반경방향으로 경계짓는다. 공동은 쉘이 주 필터 요소의 일차 필터 매체 팩을 수용할 수 있게 하거나 적어도 부분적으로 수용할 수 있게 한다.
도 4a 및 도 4b를 참조하면, 이차 필터 매체 팩(10)이 쉘로부터 제거될 수 있는 실시형태가 도시되어 있다. 도 4a에서, 전술한 바와 같은 쉘의 제1 및 제2 내부 벽 부분(46, 47)이 표시되어 있다. 실시형태에서, 쉘의 공동이 일차 필터 매체 팩을 수용한 후에, 일차 필터 매체 팩과 이차 필터 매체 팩 사이에 도 4b에 표시된 길이방향 간격이 남을 수 있고, 여기에서 쉘의 내부 벽은 제1 벽 부분(46)과 제2 벽 부분(47) 사이에 제3 벽 부분(43)을 포함한다.
쉘(40)은 유리하게는 이차 필터 매체 팩의 원주방향 측면을 하우징 본체에 의해서 유발될 수 있거나 핸들링 중에 유발될 수 있는 손상으로부터 보호할 뿐만 아니라, 동시에, 주 필터 요소가 설치될 경우, 일차 필터 매체 팩의 원주방향 측면을 손상으로부터 또한 보호한다. 따라서, 전용 쉘을 일차 필터 매체 팩의 주위에 배치할 필요가 없다. 도 2a 및 도 2b를 참조하면, 안전 필터 요소(1) 및 주 필터 요소(2)를 포함하는 필터 조립체(100)가 도시되어 있고, 주 필터 요소(2)의 설치 후에, 안전 필터 요소의 쉘(40)은 일차 필터 매체 팩을 완전히 둘러싼다.
쉘(40)의 제1 내부 벽 부분(46) 및 제2 내부 벽 부분(47)은 반드시 동일한 원주방향 크기를 갖지는 않는다. 이러한 것이 안전 필터 요소의 실시형태의 횡단면을 도시하는 도 3c 및 도 3d에 도시되어 있고, 여기에서 이차 필터 매체 팩을 둘러싸는 제1 쉘 부분이 주 필터 매체 팩을 수용하기 위한 공동을 형성하는 제2 쉘 부분보다 더 작은 원주를 갖는다. 예를 들어, 이차 필터 매체 팩의 원주가 일차 필터 매체 팩의 원주와 상이한 경우, 쉘(40)은, 일차 및 이차 필터 매체 팩의 각각의 외부 원주방향 면과 매칭되는 내부 벽 부분을 갖는 2개의 쉘 부분을 갖도록 구성될 수 있다.
실시형태에서, 쉘은 열가소성 재료로 제조되거나 적어도 부분적으로 제조된다. 바람직하게는, 열가소성 재료는 이하의 재료 즉, 아크릴로니트릴 부타디엔 스티렌, 폴리프로필렌, 폴리아미드, 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리락트산, 폴리에틸렌, 폴리카보네이트, 폴리스티렌, 또는 폴리염화비닐 중 임의의 재료 또는 그 혼합물 또는 그 조합이다.
본 개시 내용에 따른 안전 필터 요소는, 쉘(40)에 의해서 지지되는 제1 밀봉 부재(31)를 적어도 포함한다. 제1 밀봉 부재(31)는 안전 필터 요소를 주 필터 요소에 대해서 밀봉하기 위한 밀봉부이다. 사실상, 안전 필터 요소 및 주 필터 요소가 별도의 구성요소임에 따라, 일차 필터 매체 팩을 안전 필터 요소의 공동 내로 삽입함으로써 주 필터 요소와 안전 필터 요소를 커플링시킬 경우, 원주방향 갭이 주 필터 요소와 안전 필터 요소 사이에 존재한다. 더 구체적으로, 밀봉 부재(31)는, 일차 필터 매체 팩이 공동(45) 내에 수용될 때, 쉘(40)의 내부 벽의 제2 부분(47)과 일차 필터 매체 팩 사이의 갭을 밀봉하도록 구성되는 밀봉부이다. 다시 말해서, 제1 밀봉 부재(31)는, 일차 필터 매체 팩에 의해서 필터링되는 유입 오염 유체, 예를 들어 오염 공기가 일차 필터 매체 팩을 우회하지 않고 일차 필터 매체 팩을 빠져 나가는 청정 유체, 예를 들어 청정 공기가 또한 이차 필터 매체 팩을 통해서 유동하도록 보장한다.
제1 밀봉 부재(31)는 안전 필터 요소(1)의 3차원적인 구성요소이고, 제1 밀봉 부재는 일반적으로 많은 수의 원주방향 측면을 포함한다. 예를 들어, 쉘(40)에 대한 밀봉 커플링을 형성하기 위한, 더 일반적으로 제1 원주방향 밀봉 부분(31a)으로 지칭되는, 제1 밀봉 부재의 적어도 하나의 원주방향 측면이 있고, 외부 구성요소와, 즉 안전 필터 요소의 외부의 구성요소와, 이러한 경우 주 필터 요소와 밀봉 커플링을 형성하기 위한, 더 일반적으로 제2 원주방향 밀봉 부분(31b)으로 지칭되는, 적어도 다른 하나의 원주방향 측면이 있다. 제1 밀봉 부재(31)의 제2 원주방향 밀봉 부분(31b)은, 안전 필터 요소의 공동이 주 필터 요소의 일차 필터 매체 팩을 수용하였을 때 주 필터 요소의 밀봉 표면과 협력하는 밀봉 부재의 부분이다. 다시 말해서, 제1 밀봉 부재(31)의 제2 원주방향 밀봉 부분(31b)은, 안전 필터 요소의 공동이 일차 필터 매체 팩을 수용하였을 때 주 필터 요소와 안전 필터 요소 사이의 원주방향 갭을 밀봉하는 부분이다.
본 개시 내용에 따른 안전 필터 요소는, 제1 밀봉 부재(31)의 제2 원주방향 밀봉 부분(31b)이 단일 겹침 회전 대칭의 윤곽 형상을 갖는 것을 특징으로 한다. 다시 말해서, 이러한 윤곽 형상에 대한 회전 대칭 축은 존재하지 않는다. 따라서, 안전 필터 요소가 중앙 길이방향 축을 포함하는 실시형태에서도, 중앙 길이방향 축은 이러한 윤곽 형상의 회전 대칭 축이 아니다. 이러한 방식으로, 주 필터 요소를 설치할 때, 제1 밀봉 부재의 제2 원주방향 밀봉 부분(31b)이 주 필터 요소의 대응 밀봉 표면과 매칭되도록 일차 필터 매체 팩을 안전 필터 요소의 공동 내로 삽입하여야 하는 하나의 방식만이 존재한다.
실시형태에서, 본 개시 내용에 따른 안전 필터 요소(1)의 제1 밀봉 부재(31)는 쉘(40)에 영구적으로 커플링된다. 영구적으로 커플링되는 것은 제거될 수 없게 커플링되는 것으로 해석되어야 한다. 따라서, 후속 유지 보수 절차에서 제1 밀봉 부재(31)를 교체할 필요가 있는 경우, 적어도 제1 밀봉 부재(31)와 함께 쉘(40)을 교체할 필요가 있다. 제1 원주방향 밀봉 부분(31a)을 쉘(40)에 밀봉 부착함으로써, 제1 밀봉 부재(31)는 쉘(40)에 영구적으로 커플링된다. 이러한 부착은, 예를 들어, 글루(glue)와 같은 접착제를 이용하여 수행될 수 있다. 대안적으로, 제1 원주방향 밀봉 부분(31a)은, 쉘(40) 및 제1 밀봉 부재(31)가 단일 본체를 형성하도록 쉘을 제조할 때 다성분 사출 몰딩 기술을 이용함으로써 쉘(40)에 밀봉 부착된다.
다른 실시형태에서, 제1 밀봉 부재(31)는 쉘에 제거 가능하게 커플링되고, 즉 이러한 실시형태에서, 제1 밀봉 부재는 교체 가능한 밀봉부이고, 그에 따라, 예를 들어 유지 보수 작업 중에, 쉘(40)을 교체할 필요 없이 제1 밀봉 부재가 교체될 수 있다. 이러한 실시형태에서, 제1 밀봉 부재(31)는, 예를 들어, 쉘(40)의 밀봉부 지지 플랜지(48) 상에 놓이거나, 제1 밀봉 부재(31)가 쉘(40)의 원주방향 벽(49)에 커플링되는 경우, 홈 또는 오목부를 원주방향 벽(49) 내에 만들어 제1 밀봉 부재(31)를 지지할 수 있다.
실시형태에서, 예를 들어 도 1e, 도 2c, 및 도 3b 내지 도 3d에 도시된 바와 같이, 쉘(40)은 쉘(40)의 제1 단부에 위치되는 밀봉부 지지 플랜지(48)를 포함한다. 밀봉부 지지 플랜지(48)는, 제1 밀봉 부재를 지지하기 위한 지지 요소를 형성하는 돌출 칼라 또는 테두리로서 해석되어야 한다. 제1 밀봉 부재(31)는 밀봉부 지지 플랜지(48)에, 제거 가능하거나 또는 영구적으로 커플링된다.
일반적으로, 도 3b 내지 도 3d에 표시된 바와 같이, 밀봉부 지지 플랜지(48)는 원주방향 지지 표면(48a)을 포함하고, 제1 밀봉 부재(31)의 제1 원주방향 밀봉 부분(31a)은 원주방향 지지 표면(48a)에 영구적이거나 또는 제거 가능하게 커플링된다.
실시형태에서, 도 3b 및 도 3c에 개략적으로 도시된 바와 같이, 밀봉부 지지 플랜지(48)는 길이방향(Y)에 대해서 반경방향으로 돌출된다. 이러한 실시형태에서, 지지 플랜지(48)는, 길이방향(Y)에 본질적으로 직각인 제1 밀봉 부재(31)를 지지하기 위한 원주방향 지지 표면(48a)을 포함한다.
다른 실시형태에서, 도 1e, 도 2c, 및 도 3d에 개략적으로 도시된 바와 같이, 밀봉부 지지 플랜지(48)는 길이방향(Y)에 대해서 비스듬한 각도로 배치된다. 이렇게 함으로써 필터 시스템의 하우징(220) 내에 안전 필터 요소를 콤팩트하게 통합할 수 있고, 안전 필터 요소와 필터 시스템의 하우징의 내부 벽 사이에 유용하지 않은 공간을 줄일 수 있다.
실시형태에서, 도 2c, 도 3d, 및 도 8에 도시된 바와 같이, 밀봉부 지지 플랜지(48)는 제1 밀봉 부재(31)를 지지하기 위한 원주방향 지지 표면(48a)을 포함하고, 원주방향 지지 표면(48a)은 길이방향(Y)에 대해서 비스듬한 각도로 배치된다. 이렇게 함으로써 콤팩트한 제1 밀봉 부재 기하형태를 제공할 수 있고, 필터 시스템의 하우징 내에서 안전 필터 요소를 콤팩트하게 통합할 수 있다.
실시형태에서, 제1 밀봉 부재(31)는 이하의 재료: 고무, 열가소성 탄성중합체, 열경화성 탄성중합체, 및 열가소성 가황체의 목록 중 임의의 재료 또는 그 혼합물 또는 그 조합으로 만들어지거나 적어도 부분적으로 만들어진다.
유리하게는, 실시형태에서, 제1 밀봉 부재(31)는 쉘 및 제1 밀봉 부재가 단일 본체를 형성하도록 사출 몰딩을 통해서 쉘(40) 상으로 오버몰딩된다. 사출 몰딩, 보다 정확하게는 다성분 사출 몰딩은, 적어도, 다성분 사출 몰딩 공정의 제1 및 제2 성분이 쉘(40)의 재료 및 제1 밀봉 부재(31)의 재료에 각각 대응하는, 제조 공정이다.
추가적인 실시형태에서, 제1 밀봉 부재(31)는 폴리우레탄 재료(PU)로 제조되거나 적어도 부분적으로 제조되어, 예를 들어 성형된 폴리우레탄 밀봉부를 형성한다. PU 재료는 쉘(40) 상으로 몰딩될 수 있거나, 대안적으로, 제1 밀봉 부재는 PU 재료로 별도로 몰딩될 수 있고 추가적으로 접착제로 쉘에 고정될 수 있다.
본 개시 내용의 안전 필터 요소에서 제1 밀봉 부재(31)가 쉘(40)에 커플링되는 것이 일반적이나, 쉘(40)에 대한 제1 밀봉 부재(31)의 위치는 실시형태에 따라 다를 수 있다. 도 1a 내지 도 1e, 도 3b, 및 도 4a를 참조하면, 제1 밀봉 부재(31)가 쉘(40)의 제1 단부에 커플링된 안전 필터 요소의 예가 도시되어 있다.
제1 밀봉 부재(31)가 쉘(40)의 제1 단부에 커플링되는 실시형태에서, 제1 밀봉 부재(31)는, 예를 들어, 도 3b 및 도 3c에 개략적으로 도시된 바와 같이, 길이방향(Y)에 대한 축방향 밀봉부를 형성하도록 구성된다. 축방향 밀봉부는, 본질적으로 축방향, 즉 길이방향(Y)에 평행한 방향으로 밀봉하는 밀봉부이다.
추가적인 실시형태에서, 도 3a에 개략적으로 도시된 바와 같이, 제1 밀봉 부재(31)는 쉘(40)의 내부 벽에, 더 정확하게는 쉘의 제2 내부 벽 부분(47)에 커플링된다. 이러한 방식으로, 제1 밀봉 부재(31)는 길이방향에 대한 반경방향 밀봉부를 형성한다. 반경방향 밀봉부는, 반경방향으로, 즉 길이방향(Y)에 대해서 횡방향인 방향으로 밀봉하거나 적어도 부분적으로 밀봉하는 밀봉부이다.
도 1a를 참조하면, 안전 필터 요소의 실시형태의 상면도가 도시되어 있고, 여기에서 제1 밀봉 부재(31)는 쉘(40)의 윤곽 형상을 따르고, 외부 형상은, 이러한 예에서, 바나나 형상, 즉 단일 겹침 회전 대칭의 형상을 갖는다. 제1 밀봉 부재(31)가 단일 겹침 회전 대칭을 갖는 쉘의 윤곽 형상을 따르기 때문에, 제1 밀봉 부재의 제2 원주방향 밀봉 부분(31b)은 단일 겹침 회전 대칭의 윤곽 형상을 또한 갖는다.
도 5a를 참조하면, 쉘(40)에 대해서 밀봉하기 위한 제1 원주방향 밀봉 부분(31a) 및 주 필터 요소에 대해서 밀봉하기 위한 제2 원주방향 밀봉 부분(31b)을 포함하는 제1 밀봉 부재(31)가 도시되어 있고, 제2 원주방향 밀봉 부분(31b)은 단일 겹침 회전 대칭의 윤곽 형상을 갖는다. 도 5a에 도시된 바와 같이, 단일 겹침 회전 대칭은 축방향으로 단일 축방향 단차부를 갖는 밀봉 부재(31)를 제공함으로써 획득된다. 이러한 예에서, 제1 밀봉 부재(31)는, 예를 들어 도 3b 또는 도 3c에 도시된 안전 필터 요소와 함께 사용되는 축방향 밀봉부이고, 제1 밀봉 부재(31)는 쉘의 밀봉부 지지 플랜지(48)에 축방향으로 커플링된다. 더 정확하게는, 제2 원주방향 밀봉 부분(31b)에 대향되는 제1 원주방향 밀봉 부분(31a)은 플랜지(48)의 원주방향 지지 표면(48a)에 축방향으로 커플링될 수 있다. 이러한 예에서, 쉘(40) 및/또는 밀봉부 지지 플랜지(48)는 회전 대칭 형상, 예를 들어 원형 윤곽 형상을 갖는 한편, 제2 원주방향 밀봉 부분(31b)은 단일 겹침 회전 대칭의 윤곽 형상을 갖는다. 도 5a에 도시된 예에서, 제1 원주방향 밀봉 부분(31a)은 길이방향 축(Y)에 대해서 회전 대칭적인 윤곽 형상을 갖는다.
도 5b를 참조하면, 쉘(40)에 대해서 밀봉하기 위한 제1 원주방향 밀봉 부분(31a) 및 주 필터 요소에 대해서 밀봉하기 위한 제2 원주방향 밀봉 부분(31b)을 포함하는 제1 밀봉 부재(31)의 추가적인 실시형태가 도시되어 있고, 제2 원주방향 밀봉 부분(31b)은 단일 겹침 회전 대칭의 윤곽 형상을 갖는다. 이러한 예에서, 제1 밀봉 부재(31)는 밴드의 형상을 가지며, 제2 원주방향 밀봉 부분(31b)은 밴드 형태의 제1 밀봉 부재(31)의 내부 측면이고 제1 밀봉 부분(31a)은 밴드 형태 밀봉 부재(31)의 외부 측면이다. 이러한 예에서, 제1 밀봉 부재(31)는, 예를 들어, 밴드 형태 밀봉 부재의 외부 측면을 쉘(40)의 원주방향 벽(49)의 내부 측면에 커플링시킴으로써 도 3a에 도시된 안전 필터 요소와 조합되어 사용될 수 있는 반경방향 밀봉부이다. 이러한 예에서, 도 5b에 도시된 제1 밀봉 부재를 수용하는 원주방향 벽(49)의 내부 측면은 길이방향(Y)에 대해서 2번 겹침 회전 대칭을 갖는 한편, 제2 원주방향 밀봉 부분(31b)의 윤곽 형상은 단일 겹침 회전 대칭을 갖는다. 밴드 형태 밀봉 부재의 이러한 예에서, 제1 및 제2 원주방향 밀봉 부분(31a, 31b) 모두는 단일 겹침 회전 대칭의 윤곽 형상을 갖는다.
실시형태에서, 예를 들어 도 2a 및 도 2c에 도시된 바와 같이, 제1 밀봉 부재(31)는 립형 밀봉 부재이다. 립형 밀봉 부재는 적어도 하나의 밀봉 립(34)을 포함하는 밀봉 부재이다. 이러한 실시형태에서, 적어도 하나의 밀봉 립(34)은 제1 밀봉 부재(31)의 제2 원주방향 밀봉 부분(31b)을 형성한다.
도 2a의 안전 필터 요소(1)의 제1 밀봉 부재(31)는 도 1e 및 도 2c에서 더 구체적으로 도시되어 있고, 여기에서 제1 밀봉 부재(31)는 검은색으로 착색되어 있다. 도 1e 및 도 2c에 도시된 바와 같이, 제1 밀봉 부재(31)는 이러한 예에서 하나의 밀봉 립(34)을 포함하는 립 밀봉부이다. 전술한 바와 같이, 밀봉 립(34)은 안전 필터 요소를 주 필터 요소에 대해서 밀봉하기 위한 제2 원주방향 밀봉 부분(31b)을 형성한다. 이러한 예에서, 제1 밀봉 부재(31)는 밀봉부 지지 플랜지(48)에 커플링되고, 더 정확하게는, 제1 원주방향 밀봉 부분(31a)이 밀봉부 지지 플랜지(48)에 커플링된다. 실시형태에서, 제1 원주방향 밀봉 부분(31a)은 글루와 같은 접착제에 의해서 밀봉부 지지 플랜지(48)에 영구적으로 커플링될 수 있거나, 사출 몰딩에 의해서 쉘의 제조 공정 중에 영구적으로 커플링될 수 있다. 다른 실시형태에서, 제1 밀봉 부재(31)는 제거 가능한 밀봉 부재이고, 제1 밀봉 부재는 그 제1 원주방향 밀봉 부분(31a)으로 밀봉부 지지 플랜지(48) 상에 놓인다.
제1 밀봉 부재(31)가 적어도 하나의 밀봉 립(34)을 포함하는 립형 밀봉 부재인 실시형태에서, 적어도 하나의 밀봉 립(34)은, 도 1e 및 도 2c에 도시된 바와 같이, 길이방향(Y)에 대해서 비스듬한 각도로 배치된다. 이러한 비스듬한 각도는 밀봉 립(34)이 비 밀봉 위치에 있을 때 나타난다. 밀봉 위치일 때, 압력이 밀봉 립(34) 상으로 가해지고, 그에 따라 밀봉 립이 더 굽혀진다.
실시형태에서, 도 1e에 도시된 바와 같이, 적어도 하나의 밀봉 립(34)은 길이방향(Y)에 대해서 각도(α) 만큼 외측으로 경사진다. 바람직하게는, 각도(α)는 적어도 5°, 더 바람직하게는 적어도 10°이다. 이러한 각도는 비 밀봉 위치에 있을 때 나타난다. 밀봉 위치에 있을 때, 각도는 또한 더 큰 각도가 될 수 있다. 예를 들어, 주 필터 요소가 안전 필터 요소 내에 삽입되고 커버 또는 프리 클리너가 필터 시스템의 하우징 상에 배치되는 경우, 주 필터 요소의 원주방향 프레임(23)이 압력을 밀봉 립에 가하고, 그에 따라 비스듬한 밀봉 립이 외측으로 더 경사져서 안전 필터 요소와 주 필터 요소 사이에서 누출 방지 밀봉부를 형성한다.
실시형태에서, 제1 밀봉 부재(31)의 제2 원주방향 밀봉 부분의 윤곽 형상의 단일 겹침 회전 대칭에 더하여, 제2 원주방향 밀봉 부분(31b)의 윤곽 형상은, 이차 필터 매체 팩의 유체 유입구 측면 및 유체 배출구 측면과 교차하는 거울 대칭 평면(M)을 더 갖는다. 도 5a 및 도 5b에 도시된 제1 밀봉 부재(31)의 예에서, 제2 원주방향 밀봉 부분(31b)은 문자 M으로 표시된 거울 대칭 평면을 갖는다. 제1 밀봉 부재(31)가 안전 필터 요소의 쉘에 커플링될 때, 거울 대칭 평면(M)은 이차 필터 매체 팩의 유체 유입구 측면 및 유체 배출구 측면과 교차한다.
실시형태에서, 쉘(40)의 내부 벽의 제2 부분(47)의 윤곽 형상은 단일 겹침 회전 대칭을 갖는다. 예를 들어, 일차 필터 매체 팩의 윤곽 형상이 단일 겹침 회전 대칭인 경우, 쉘의 내부 벽의 제2 부분(47)의 윤곽 형상은 일차 필터 매체 팩의 원주방향 면의 윤곽 형상과 매칭되도록 구성될 수 있다.
도 1a 내지 도 1e에 도시된 실시형태를 참조하면, 제1 밀봉 부재(31)가 단일 겹침 회전 대칭을 갖는 제2 원주방향 밀봉 부분(31b)을 가질 뿐만 아니라, 쉘(40) 자체도 단일 겹침 회전 대칭을 갖는다. 이러한 실시형태에서, 제1 밀봉 부재(31)의 제2 원주방향 밀봉 부분(31b)의 윤곽 형상은 쉘(40)의 외부 원주방향 벽의 원주방향 윤곽 형상을 따른다. 이러한 실시형태에서, 쉘의 외부 및 내부 윤곽 형상 모두는 단일 겹침 회전 대칭을 갖는다.
다른 실시형태에서, 쉘(40) 또는 더 정확하게는 쉘의 원주방향 벽(49)은, 길이방향(Y)에 평행한 회전 축에 대해서 회전 대칭적일 수 있다. 전술한 바와 같이, 제1 밀봉 부재(31)는 예를 들어 도 3b에 개략적으로 도시된 바와 같이, 쉘의 단부에 커플링될 수 있다. 전술한 바와 같이, 제2 원주방향 밀봉 부분의 윤곽 형상이 단일 겹침 회전 대칭을 갖는 그리고 회전 대칭적 쉘에 커플링될 수 있는 제1 밀봉 부재(31)의 예가 도 5a에 도시되어 있다. 이러한 제1 밀봉 부재는, 예를 들어, 길이방향과 평행한 축방향으로 밀봉하기 위한 축방향 밀봉부를 형성한다.
실시형태에서, 쉘은 길이방향(Y)과 평행한 회전 축에 대해서 이산적 N번 겹침 회전 대칭(N > 1)을 갖는다.
제2 원주방향 밀봉 부분(31b)의 윤곽 형상이 단일 겹침 회전 대칭을 갖고 길이방향과 평행한 회전 축에 대해서 2번 겹침 회전 대칭을 갖는 쉘과 조합되어 사용될 수 있는 제1 밀봉 부재(31)의 예가 도 5b에 도시되어 있다.
실시형태에서, 쉘(40)의 원주방향 벽(49)의 외부 측면과 길이방향(Y)에 대해서 횡방향인 평면 사이의 횡단면은 이하의 형상 즉, 둥근형, 타원형, 경주 트랙 형상, 땅콩 형상, 바나나 형상, 타원형, 정사각형 및 직사각형 중 어느 하나의 선택된 형상을 갖는다.
실시형태에서, 쉘(40)의 원주방향 벽(49)의 내부 측면의 제2 부분(47)과 길이방향(Y)에 대해서 횡방향인 평면 사이의 횡단면은 이하의 형상 즉, 둥근형, 타원형, 경주 트랙 형상, 땅콩 형상, 바나나 형상, 타원형, 정사각형 및 직사각형 중 어느 하나의 선택된 형상을 갖는다.
실시형태에서, 본 개시 내용에 따른 안전 필터 요소는, 쉘(40)에 커플링되고 안전 필터 요소(1)를 필터 시스템의 하우징에 록킹하도록 구성된 연결 기구(50)를 포함한다. 이러한 방식으로, 유지 보수 작업 중에, 주 필터 요소를 대체하고자 하는 경우, 연결 기구는 안전 필터 요소를 필터 시스템의 하우징 내의 제 위치에서 록킹되게 유지한다.
실시형태에서, 연결 기구(50)는: 하나 이상의 래치, 하나 이상의 스냅핏 연결부, 하나 이상의 피벗 연결부, 하나 이상의 힌지, 또는 하나 이상의 나사 중 임의 것 또는 그 조합을 포함한다.
연결 기구(50)는 접착제에 의해서 쉘에 커플링될 수 있거나, 연결 기구(50)는 쉘의 제조 공정의 일부로서 사출 몰딩에 의해서 쉘에 커플링될 수 있다.
도 1b, 도 1d, 및 도 1e를 참조하면, 연결 기구(50)가 쉘에 커플링된 2개의 피벗 연결부(50a, 50b)를 포함하는 예가 도시되어 있다. 피벗 연결부의 각각은 제1 위치로부터 제2 위치로 이동 가능하고, 제1 위치에 있는 경우, 안전 필터 요소가 필터 시스템의 하우징으로부터 제거될 수 있고, 제2 위치에 있는 경우, 피벗 연결부가 하우징의 외부 측면 상의 대응 결합 요소와 결합되어 안전 필터 요소와 하우징 사이의 록킹 연결을 형성할 수 있도록 구성된다.
실시형태에서, 도 1e에 도시된 바와 같이, 피벗 연결부(50a)는 피벗 축(50c)을 중심으로 피벗될 수 있다. 이러한 실시형태에서, 피벗 연결부는 플라스틱 재료로 제조되고 쉘 제조 공정의 일부로서 제조되며, 피벗 축은 도 1e에 도시된 바와 같이 플라스틱 재료의 두께를 국소적으로 감소시킴으로써 얻어진다.
다른 실시형태에서, 안전 필터 요소의 연결 기구는, 필터 시스템의 하우징의 대응 연결부 요소와 결합되어 안전 필터 요소를 필터 시스템의 하우징에 록킹시키도록 구성된 하나 이상의 결합 요소를 포함한다. 결합 요소의 예로서, 노치, 슬롯, 오목부, 대응하는 하나 이상의 래치와 결합하기 위한 하나 이상의 래치 수용부, 또는 하나 이상의 대응하는 스냅핏 연결부와 결합하기 위한 하나 이상의 스냅핏 수용부가 있다.
실시형태에서, 본 개시 내용에 따른 안전 필터 요소는 쉘에 커플링된 제2 밀봉 부재(32)를 포함한다. 바람직하게는, 도 3a 내지 도 3d에 개략적으로 도시된 바와 같이, 제2 밀봉 부재(32)는 쉘(40)의 원주방향 벽(49)의 외부 측면에 커플링된다.
제2 밀봉 부재는 안전 필터 요소를 필터 시스템의 하우징에 대해서 밀봉하기 위한 밀봉부이다. 사실상, 안전 필터가 필터 시스템의 하우징 내에 설치될 때, 제2 밀봉 부재(32)는 필터 시스템의 하우징의 밀봉 표면에 대해서 밀봉한다. 유리하게는, 제2 밀봉 부재(32)는, 유입되는 오염 유체, 예를 들어 오염 공기가 쉘의 원주방향 벽(49)의 외부 측면과 하우징의 내부 벽 사이의 갭을 통해서 일차 필터 매체 팩 및 이차 필터 매체 팩 모두를 우회하지 않도록 보장한다.
실시형태에서, 제2 밀봉 부재(32)는 영구적으로, 즉 제거 가능하지 않게 쉘에 커플링된다. 다른 실시형태에서, 제2 밀봉 부재(32)는 예를 들어 가스켓과 같은 제거 가능한 밀봉 부재이다.
도 1a 내지 도 1d에 도시된 실시형태에서, 제2 밀봉 부재(32)는 도 2c에 도시된 바와 같이 하나 이상의 밀봉 립(32a, 32b)을 포함하는 립형 밀봉 부재이다. 밀봉 립(32a, 32b)은 하우징에 대해서 밀봉하기 위한 밀봉 립이다.
실시형태에서, 도 2c에 도시된 바와 같이, 제2 밀봉 부재(32)는 쉘(40)에 대한 밀봉을 위한 내부 원주방향 측면(35a) 및 하우징에 대한 밀봉을 위한 외부 원주방향 측면(35b)을 포함하고, 내부 원주방향 측면(35a)은 쉘(40)의 원주방향 벽(49)의 외부 측면에 커플링된다. 일반적으로, 이러한 유형의 밀봉 기하형태에서, 제2 밀봉 부재는 안전 필터 요소를 필터 시스템의 하우징에 대해서 반경방향으로 밀봉하거나 적어도 부분적으로 반경방향으로 밀봉한다.
실시형태에서, 제2 밀봉 부재(32)의 외부 원주방향 측면(35b)은 하우징에 대해서 밀봉하기 위한 하나 이상의 밀봉 립(32a, 32b)을 포함한다.
실시형태에서, 제2 밀봉 부재(32)는 이하의 재료 즉, 고무, 열가소성 탄성중합체, 열경화성 탄성중합체, 및 열가소성 가황체의 목록 중 임의의 재료 또는 그 혼합물 또는 그 조합으로 만들어지거나 적어도 부분적으로 만들어진다. 제2 밀봉 부재(32)는, 예를 들어, 다성분 사출 몰딩을 통해서 쉘(40) 상으로 오버몰딩될 수 있다.
실시형태에서, 제1 및 제2 밀봉 부재(31, 32) 모두는 사출 몰딩을 통해서 쉘 상으로 오버몰딩된다. 이러한 방식으로, 적어도 쉘 그리고 제1 및 제2 밀봉 부재 모두를 포함하는, 견고한 단일 본체 안전 필터 요소가 얻어진다.
추가적인 실시형태에서, 제2 밀봉 부재(32)는 폴리우레탄 재료로 제조되거나 적어도 부분적으로 제조된다.
실시형태에서, 이차 필터 매체 팩(10)은 쉘(40)로부터 제거될 수 없다. 이러한 실시형태에서, 이차 필터 매체 팩(10)의 원주방향 면은, 예를 들어, 접착제를 이용하거나 또는 오버몰드 제조 공정을 이용하여, 쉘의 원주방향 벽의 내부 측면의 제1 부분(46)에 밀봉 가능하게 부착된다.
다른 실시형태에서, 도 4a 및 도 4b에 개략적으로 도시된 바와 같이, 이차 필터 매체 팩(10)은 쉘로부터 제거될 수 있고, 그에 따라 이차 필터 매체 팩은 쉘을 교체하지 않고도 교체될 수 있다. 이러한 실시형태에서, 안전 필터 요소는 이차 필터 매체 팩(10)의 원주방향 측면(13)과 쉘(40)의 내부 벽의 제1 부분(46) 사이의 갭을 밀봉하도록 구성된 제3 밀봉 부재(33)를 포함한다.
실시형태에서, 도 1b 및 도 2a에 도시된 바와 같이, 쉘(40)의 밀봉부 지지 플랜지는 주 필터 요소(2)를 안전 필터 요소의 공동(45) 내로 정확하게 배치하는 것을 용이하게 위한 하나 이상의 제1 배치 요소(55)를 포함한다. 이러한 제1 배치 요소(55)는 주 필터 요소(2) 상에 위치된 대응하는 제2 배치 요소와 결합되도록 구성된다. 이러한 배치 요소(55)는 주 필터 요소를 안전 필터 요소의 공동 내에 배치하는 것을 용이하게 한다.
실시형태에서, 하나 이상의 제1 배치 요소(55)는 노치, 오목부, 함몰부, 융기부, 홈, 또는 슬롯 중 어느 하나 또는 그 조합을 포함한다.
실시형태에서, 도 3b에 개략적으로 도시된 바와 같이, 안전 필터 요소(1)는 이차 필터 매체 팩의 유체 유입구 측면(11)과 본질적으로 평행하게 배치되는 하나 이상의 리브 요소(rib element)(26)를 포함한다. 리브 요소(26)를 갖는 이러한 안전 필터 요소는 일반적으로 필터 매체 팩이 세로홈을 포함하는 주 필터 요소와 조합되어 사용된다. 사실상, 하나 이상의 리브 요소(26)는 망원경식 이동 방지 프레임(anti-telescopic frame)으로서 작용하여, 일차 세로홈형 필터 매체 팩의 코일화된 층이 길이방향(Y)으로 이동하는 것을 방지한다. 길이방향을 따른 이러한 이동은 일반적으로 망원경식 이동으로 알려져 있고, 예를 들어, 필터 요소의 유입구와 배출구 사이의 압력차로부터 초래되거나 진동의 결과로서 초래된다. 따라서, 본 개시 내용에 따른 리브 요소(26)를 포함하는 안전 필터 요소에서, 전용 망원경식 이동 방지 프레임을 주 필터 요소에 추가할 필요가 없고 그에 따라 주 필터 요소의 제조 공정이 더 단순화될 수 있다.
필터 조립체
본 개시 내용의 제2 양태에 따라, 본 개시 내용에 따른 안전 필터 요소(1) 및 주 필터 요소(2)를 포함하는 필터 조립체(100)가 제공된다. 주 필터 요소(2)는 안전 필터 요소의 공동에 삽입될 수 있고 그로부터 제거될 수 있다. 도 2a 및 도 2b에서, 필터 조립체의 실시형태의 예가 도시되어 있고, 여기에서 주 필터 요소(2)는 각각 안전 필터 요소(1)의 공동으로부터 제거되고 그 공동 내에 삽입된다.
도 6을 참조하면, 주 필터 요소의 실시형태의 예가 도시되어 있다. 도 6에 도시된 주 필터 요소는, 도 1a 내지 도 1e에 도시된 안전 필터 요소 내에 삽입될 수 있는 주 필터 요소의 실시형태의 예이다.
필터 조립체(100)의 주 필터 요소(2)는 안전 필터 요소의 공동(45) 내에 수용될 수 있는 일차 필터 매체 팩(20)을 포함한다.
일반적으로, 일차 필터 매체 팩(20)은 유체 유입구 면(21)와 유체 유입구 면(21)에 대향되는 유체 배출구 면(22) 사이에서 길이방향(Y)으로 연장되는 외부 원주방향 면을 갖는다. 주 필터 요소(2)는, 일차 필터 매체 팩(20)이 안전 필터 요소의 공동 내에 수용될 때 일차 필터 매체 팩의 유체 배출구 면(22)이 이차 필터 매체 팩의 유체 유입구 측면(11)에 대면되도록 구성된다. 따라서, 이러한 실시형태에서, 일차 필터 매체 팩은 유동 관통 필터 매체 팩으로서 해석되어야 한다.
실시형태에서, 일차 필터 매체 팩(20)에 따른 필터 조립체는 세로홈형 필터 매체를 포함한다. 실시형태에서, 세로홈형 필터 매체는, 예를 들어, 세로홈형 필터 재료의 코일화된(coiled) 층을 포함하고, 코일화된 세로홈형 필터 매체의 외부 층의 외부 표면은 일차 필터 매체 팩(20)의 외부 원주방향 면을 형성한다. 일반적으로, 일차 필터 매체 팩(20)의 세로홈형 필터 재료의 코일화된 층의 각각은, 바람직하게는 본질적으로 길이방향(Y)과 평행하게 배향되는, 유입구 세로홈 및 배출구 세로홈을 포함한다.
도 6에 도시된 바와 같이, 주 필터 요소(2)는 일차 필터 매체 팩(20)에 밀봉 가능하게 부착되는 원주방향 프레임(23)을 추가로 포함한다. 원주방향 프레임(23)은, 일차 필터 매체 팩이 공동(45) 내에 수용될 때 제1 밀봉 부재(31)와 밀봉 가능하게 협력하도록 구성된 원주방향 밀봉 표면을 포함한다.
원주방향 프레임(23)은 일차 필터 매체 팩(20)에 밀봉 가능하게 부착되고, 예를 들어 일차 필터 매체 팩의 외부 원주방향 면에 부착된다. 부착은 다양한 수단, 예를 들어 열 용접 또는 접착제를 사용하여 이루어질 수 있다.
실시형태에서, 도 6에 도시된 바와 같이, 주 필터 요소(2)는 유지 보수 중에 주 필터 요소의 조작을 용이하게 하기 위한 하나 이상의 핸들(24)을 포함한다.
전술한 바와 같이, 실시형태에서, 안전 필터 요소(1)의 쉘(40)은, 주 필터 요소(2)를 안전 필터 요소(1) 내에 정확하게 배치하는 것을 용이하게 하기 위해서 주 필터 요소(2) 상에 위치된 대응하는 제2 배치 요소(25)와 결합되도록 구성되는 하나 이상의 제1 배치 요소(55)를 포함한다. 도 6에 도시된 실시형태에서, 주 필터 요소(2)는 안전 필터 요소(1)의 제1 배치 요소(55)와 결합하기 위한 제2 배치 요소(25)를 추가로 포함한다.
필터 시스템
본 개시 내용의 제3 양태에 따라, 전술한 바와 같은 필터 조립체 및 필터 조립체를 수용하기 위한 하우징을 포함하는 필터 시스템이 제공된다.
도 7을 참조하면, 본 개시 내용에 따른 필터 조립체, 즉 주 필터 요소 및 안전 필터 요소를 포함하는 필터 조립체를 수용하는 하우징(220)을 포함하는 필터 시스템(200)이 도시되어 있다. 이러한 예에서, 필터 시스템(200)은 도 2a에 도시된 필터 조립체를 포함한다. 도 7에 도시된 실시형태에서, 필터 시스템은 주 필터 요소의 일차 필터 매체 팩(20)에 들어가기 전에 유체를 사전에 청정화하기 위한 프리 클리너(225)를 포함한다.
도 8을 참조하면, 주 필터 요소(2)에 대해서 밀봉하는 제1 밀봉 부재(31) 및 하우징(220)의 내부 벽에 대해서 밀봉하는 제2 밀봉 부재(32)를 예시하는, 도 7의 필터 시스템의 일부의 횡단면도가 도시되어 있다. 이러한 예에서, 제1 밀봉 부재(31)는 쉘(40)의 비스듬한 플랜지(48)에 의해서 지지되는 립 밀봉부이고, 립 밀봉부는, 제1 밀봉 부재(31)의 제2 원주방향 밀봉 부분(31b)을 형성하는 밀봉 립(34)을 포함한다. 밀봉 립(34)은 주 필터 요소(2)의 원주방향 프레임(23)의 원주방향 밀봉 표면과 협력한다. 이러한 예에서, 제2 밀봉 부재(32)는 또한 밀봉 립이고, 하우징(220)의 내부 벽과 협력하는 2개의 립(32a 및 32b)을 포함한다.
도 7 및 도 8에 도시된 필터 시스템은, 하우징(220) 및 필터 조립체 이외에, 프리 클리너(225)를 포함한다. 프리 클리너는 당업계에 공지되어 있고 예를 들어 US2018/0369735A1에 개시되어 있다. 프리 클리너는, 공기가 주 필터 요소에 들어가기 전에, 유입 공기로부터 오염 물질 및 분진의 대부분을 제거한다. 일반적으로, 프리 클리너는 더 큰 분진 입자 및 물 액적을 제거하는 데 효과적이다. 그 결과, 분진이 공기 클리너에 도달하는 것을 크게 감소시키고, 그에 따라 주 필터 요소의 수명이 연장될 것이다.
실시형태에서, 도 8에 도시된 바와 같이, 프리 클리너 설치 후에, 프리 클리너(225)의 프레스 요소(226)가 주 필터 요소(2)의 원주방향 프레임(23)을 압박한다. 이러한 방식으로, 제1 밀봉 부재(31)는 그 전체 원주방향 길이에 걸쳐 균일하게 압축되어 유지되고, 그에 따라 안전 필터 요소와 주 필터 요소 사이에 누출 방지 밀봉부를 제공한다. 프리 클리너의 프레스 요소는 예를 들어, 주 필터 요소의 원주방향 프레임(23)의 윤곽 형상을 따르는 원주방향 리브 또는 복수의 더 작은 리브 부분일 수 있다. 이러한 실시형태에서, 프레스 요소(226)에 의해서 가해지는 축방향 힘은, 프리 클리너를 설치할 때, 프리 클리너를 필터 시스템의 하우징에 래칭(latching)함으로써 얻어진다. 연결부의 예로서 래치가 있다. 일반적으로, 프리 클리너를 하우징에 래칭하기 위해서는, 하나 이상의 연결부, 예를 들어 래치가 사용된다.
실시형태에서, 프리 클리너는 프리 클리너를 필터 시스템의 하우징에 래칭시키기 위한 하나 이상의 래치를 포함한다.
다른 실시형태에서, 필터 시스템은 프리 클리너 대신에 커버를 포함하고, 커버는 하나 이상의 연결부로 필터 시스템의 하우징에 래칭된다. 연결부로 커버를 설치한 후에, 커버의 프레스 요소가 주 필터 요소(2)의 원주방향 프레임(23)에 대해서 압박한다. 이러한 방식으로, 제1 밀봉 부재(31)는 그 전체 원주방향 길이에 걸쳐 균일하게 압축되어 유지된다. 커버의 프레스 요소는 예를 들어 원주방향 리브이거나, 프레스 요소는 복수의 리브 부분으로 구성된다.
실시형태에서, 제1 밀봉 부재(31)의 밀봉 압축을 보장하기 위해서, 주 필터 요소를 안전 필터 요소 내로 삽입한 후에, 주 필터 요소가 록킹 수단에 의해서 안전 필터 요소에 록킹된다. 록킹 수단은 예를 들어 주 필터 요소를 안전 필터 요소에 나사 체결하기 위한 복수의 나사이다. 대안적으로, 록킹 수단은 제1 및 제2 스냅 핏 구성요소들 사이의 스냅핏 연결을 포함할 수 있고, 제1 구성요소는 안전 필터 요소에 배치되고, 제2 구성요소는 주 필터 요소에 배치되며, 양 구성요소는 주 요소가 안전 필터 요소 내 또는 안전 필터 요소에 의해서 수용될 때, 스냅핏 연결을 제공하도록 구성된다. 이러한 실시형태에서, 프리 클리너를 제거한 후 또는 커버를 제거한 후에, 주 필터 요소가 안전 필터 요소 내에 밀봉 가능하게 록킹되어 유지된다.
도 9 내지 도 37은 본 개시 내용의 유체 클리너 조립체, 바람직하게는 공기 클리너 조립체, 안전 필터 요소, 주 필터 요소, 및 (하우징 부분 및 프리 클리너 또는 커버 부분을 포함하는) 하우징의 바람직한 실시형태를 도시한다.
이전의 임의의 실시형태에 대해서 설명된 바람직한 그리고 선택적인 특징들 또는 특징의 조합들이 도 9 내지 도 37과 관련하여 설명되는 실시형태에도 적용될 수 있을 것으로 생각된다.
또한, 도 9 내지 도 37에 관한 이하의 설명과 관련하여 설명되는 바람직한 그리고 선택적인 특징들 및 특징의 조합들이 또한, 필요에 따라 그리고 필요한 경우 준용되어, 본 개시 내용의 다른 실시형태에 적용될 수 있는 것으로 생각된다.
이하의 설명에서, 동일 참조 번호는 전술한 것과 동일하거나 유사한 특징을 나타낸다. 모든 참조 부호가 모든 도면에 제공되어 있는 것은 아니다.
개시된 바람직한 실시형태는 안전 필터 요소(1), 주 필터 요소(2), 및 하우징(220)을 포함하는 필터 조립체(100)를 포함하고, 하우징은 주 부분 및 커버 또는 프리 클리너 부분(225)을 포함한다.
안전 필터 요소(1)는 일차 필터 매체 팩을 포함하는 주 필터 요소의 고장에 대비하기 위해서 제공된다. 안전 필터 요소(1)는 유체 유입구 측면(11)으로부터 유체 배출구 측면(12)까지 길이방향(Y)으로 연장되는 원주방향 측면(13)을 갖는 이차 필터 매체 팩(10), 바람직하게는 주름형 필터 매체 팩을 포함한다. 안전 필터 요소(1)는 쉘(40)을 추가로 포함하고, 쉘은 쉘의 제1 단부에 위치되는 제1 개구부(41)로부터 쉘의 제2 단부에 위치되는 제2 개구부(42)까지 길이방향(Y)으로 연장되는 원주방향 벽(49)을 포함한다. 원주방향 벽(49)의 내부 측면의 제1 부분(46)이 이차 필터 매체 팩(10)의 원주방향 측면(13)을 둘러싼다. 원주방향 벽(49)의 내부 측면의 제2 부분(47)은, 주 필터 요소의 일차 필터 매체 팩을 수용하거나 또는 적어도 부분적으로 수용하기 위한, 쉘(41)의 제1 개구부와 이차 필터 매체 팩의 유체 유입구 측면(11) 사이에 위치되는 공동(45)을 반경방향으로 경계짓는다. 쉘(40)에 대해서 밀봉하기 위한 제1 원주방향 밀봉 부분(31a) 및 주 필터 요소(2)의 원주방향 프레임(23)에 대해서, 특히 대응하는 원주방향 프레임 밀봉 표면(231)에 대해서 밀봉하기 위한 제2 원주방향 밀봉 부분(31b, 34)을 포함하는 제1 밀봉 부재(31)가 제공된다. 제2 원주방향 밀봉 부분(31b, 34)은 단일 겹침 회전 대칭의 윤곽 형상을 갖는다. 그에 따라, 원주방향 프레임 밀봉 표면(231)은 단일 겹침 회전 대칭의 윤곽 형상을 갖는다.
바람직하게는, 쉘(40)은 플라스틱을 포함하거나 플라스틱으로 제조된다. 바람직하게는, 밀봉 부재(31)는 열가소성 탄성중합체를 포함하거나 그러한 것으로 구성된다.
제1 원주방향 밀봉 부분(31a)을 쉘(40)에 밀봉 부착함으로써, 예를 들어 다성분 사출 몰딩을 통해서 쉘(40) 상으로 오버몰딩함으로써, 제1 밀봉 부재(31)가 쉘에 영구적으로 커플링된다.
제1 밀봉 부재(31)는 하나의 밀봉 립(34)을 포함하는 립형 밀봉 부재이고, 밀봉 립(34)은 제1 밀봉 부재(31)의 제2 원주방향 밀봉 부분(31b)을 형성한다.
쉘(40)은 제1 밀봉 부재(31)를 둘러싸는 밀봉부 지지 플랜지(48)를 포함한다. 지지 플랜지(48)는 쉘(40)의 제1 단부에 위치되고 쉘의 길이방향(Y)에 직각으로 연장된다.
밀봉부 지지 플랜지(48)는 원주방향 지지 표면(48a)을 포함하고, 제1 밀봉 부재(31)의 제1 원주방향 밀봉 부분(31a)은 원주방향 지지 표면(48a)에 커플링된다.
지지 플랜지는 길이방향(Y)에 평행한 방향으로 플랜지(48)의 외부 주변부로부터 그리고 이차 필터 매체 팩(10)을 향해서 연장되는 밀봉부 지지 플랜지 연장부(481)를 추가로 포함한다. 특정 도면에서, 쉘(40)의 제1 단부가 뒤쪽으로 접히고, 그에 따라 U자형, 원주방향, 환형 리세스(annular recess)(56)(예를 들어, 제3 배치 요소)를 형성한다. 지지 플랜지 연장부(481)는 그 반경방향 지향 외부 표면 상에서 제2 밀봉 부재(32)를 구비한다.
제1 밀봉 부재(31)의 제2 원주방향 밀봉 부분(31b, 34)은 길이방향(Y)에 대해서 축방향으로 밀봉하거나 또는 적어도 부분적으로 축방향으로 밀봉하도록 구성된다.
안전 필터 요소는 안전 필터 요소를 필터 시스템의 하우징에 밀봉하기 위한 제2 밀봉 부재(32)를 포함한다. 제2 밀봉 부재(32)는 쉘(40)에 영구적으로 커플링된다. 더 구체적으로, 제2 밀봉 부재(32)는 쉘(40)의 원주방향 벽(49)의 외부 측면에, 특히 반경방향으로 지향된 지지 플랜지 연장부(481)의 외부 표면에 커플링된다.
제2 밀봉 부재(32)는 쉘(40)(연장부(481))에 대한 밀봉을 위한 내부 원주방향 측면(35a) 및 하우징에 대한 밀봉을 위한 외부 원주방향 측면(35b)을 포함한다. 내부 원주방향 측면(35a)은 쉘(40)의 원주방향 벽(49)의 외부 측면, 구체적으로는 지지 플랜지 연장부(481)에 커플링된다.
제2 밀봉 부재(32)는 하우징에 대해서 밀봉하기 위한 2개의 밀봉 립(32a, 32b)을 포함하는 립형 밀봉 부재이다. 하나 이상의 립에 인접하여, 예를 들어 2개의 립들 사이에, (하나 이상의) 밀봉 부재 압축 제한 요소(32s)가 제공되어 립 밀봉부의 압축을 미리 결정된 높이에서 중단시킨다. 제2 밀봉 부재(32)의 외부 원주방향 측면(35b)은 단일 밀봉 부재 압축 제한 요소(32s)에 의해서 분리된 2개의 밀봉 립(32a, 32b)을 포함한다. 이는 바람직하게는 열가소성 탄성중합체를 포함하고, 바람직하게는 다성분 사출 몰딩을 통해서 쉘(40) 상으로 오버몰딩됨으로써 형성된다.
선택적인 특징으로서, 안전 필터 요소는 안전 필터 요소를 필터 조립체의 프리 클리너(225) 하우징에 대해서 밀봉하기 위한 제4 밀봉 부재(36)를 포함한다. 제4 밀봉 부재(36)는 쉘(40)에, 예를 들어 쉘(40)의 플랜지 표면(48a)에, 또는 지지 플랜지 연장부(481)에 영구적으로 커플링된다. 제4 밀봉 부재(36)는 하나의 립을 갖는 립 밀봉부이다. 립은 커버 또는 프리 클리너의 대응 표면과 함께 축방향으로 밀봉하기 위한 주요(dominant) 축방향 밀봉 구성요소를 갖는다. 이는 또한 반경방향 구성요소를 포함할 수 있다. 대안적으로, 이는 복수의 립을 포함할 수 있다. 제4 밀봉 부재(36)는, 제1 및 제2 원주방향 밀봉 부재들(31, 32) 사이에 원주방향 방식으로 배치된다. 예를 들어, 제4 밀봉 부재(36)의 립은 지지 플랜지(48)와 지지 플랜지 연장부(481) 사이의 결합부에 배치될 수 있다. 예를 들어, 제4 밀봉 부재(36)의 립은 필터 매체 팩(10)으로부터 멀어지는 쪽으로 향할 수 있다. 제4 밀봉 부재(36)의 립(의 방향)은 0이 아닌 제1 밀봉 부재(31)의 립(의 방향)과 각도를 형성할 수 있다.
이차 필터 매체 팩(10)의 원주방향 측면(13)은 쉘의 원주방향 벽(49)의 내부 측면의 제1 부분(46)에 밀봉 가능하게 부착된다.
제1 밀봉 부재(31)의 제2 원주방향 밀봉 부분(31b, 34)의 윤곽 형상은 이차 필터 매체 팩(10)의 유체 유입구 측면(11) 및 유체 배출구 측면(12)과 교차되는 거울 대칭 평면을 갖는다.
쉘(40)의 원주방향 벽(49)의 내부 측면의 제2 부분(47)과 길이방향(Y)에 대해서 횡방향인 평면 사이의 횡단면은 타원 형상을 갖는다.
도 37에 도시된 바와 같이, 쉘(40)은 하우징 내로의 배치를 용이하게 하고 안전 필터 요소를 하우징에 상대적으로 고정하도록 구성된 (예를 들어 U자형 리세스에 의해서 형성된) 하나 이상의 제3 배치 요소(56)를 포함한다. 예를 들어, 안전 필터의 U자형 리세스(56)는, 안전 필터 요소가 하우징 내로 수용될 때, 하우징(220)의 축방향 연장 돌기부 또는 탭(2201)(예를 들어, 배치 요소)을 수용할 수 있다. 하나 이상의 리세스(56)와 제4 배치 요소(2201), 예를 들어 하나 이상의 축방향 연장 돌기부(2201)의 상호 작용은 안내 및 반경방향 정렬을 위한 역할뿐만 아니라, 반경방향 고정을 위한 역할을 할 수 있다.
주 필터 요소(2)는 안전 필터 요소(1)의 공동(45) 내에 수용될 수 있는 일차 필터 매체 팩(20), 바람직하게는 세로홈형 매체 팩을 포함한다. 주 필터 요소(2)는 일차 필터 매체 팩(20)에 밀봉 가능하게 부착되는 원주방향 프레임(23)을 추가로 포함한다. 원주방향 프레임(23)은, 일차 필터 매체 팩(20)이 공동(45) 내에 수용될 때, 제1 밀봉 부재(31)의 제2 원주방향 밀봉 부분(31b)과 밀봉 가능하게 협력하도록 구성된 원주방향 밀봉 표면을 포함한다. 원주방향 프레임(23)은 일차 필터 매체 팩(20)의 외부 원주방향 면에 밀봉 가능하게 부착된다. 주 필터 요소(2)의 원주방향 프레임(23)은 원주방향 프레임 밀봉 표면(231)을 포함한다. 원주방향 프레임 밀봉 표면(231)은 바람직하게는, 안전 필터 요소(1)의 제2 원주방향 밀봉 부분(31b, 34)의 단일 겹침 회전 대칭에 대응하는, 단일 겹침 회전 대칭의 윤곽 형상을 갖는다.
일 양태에서, 제2 원주방향 밀봉 부분(31b, 34)의 단일 겹침 회전 대칭은 축방향 편향 밀봉 부분을 갖는 필터 카트리지 형상과 독립적으로 달성될 수 있다. 예를 들어, 그리고 도 19에서 가장 쉽게 알 수 있는 바와 같이, 제2 원주방향 밀봉 부분(31b, 34)은 주 부분 또는 부분들(31b-1)을 포함할 수 있고, 이러한 주 부분 또는 부분들(31b-1)로부터 하나 이상의 축방향 편향 부분(31b-2)이 비대칭적인 배치로 제공된다(예를 들어, 쉘(40)의 제1 측면 상에 제공되나 쉘(40)의 대향 측면 상에는 제공되지 않음). 예를 들어 도 26에서 알 수 있는 바와 같이, 원주방향 프레임(23) 그리고 그에 대응하는 밀봉 표면은, 밀봉 부분(31b)의 축방향 편향 부분(31b-2)에 의해서 형성되는 윤곽을 축방향으로 따르는 대응 축방향 편향 부분(23a)을 구비한다. 일 양태에서, 축방향 편향 부분(31b-2)은 제2 원주방향 밀봉 부분(31b, 34)이, 주 필터 요소(2) 및 대응 쉘 공동(45)에 의해서 형성되는 길다란 윤곽을 여전히 따르면서, 단일 겹침 회전 대칭을 가질 수 있게 한다. 도시된 예에서, 2개의 동일하게 성형된 축방향 편향 부분(31b-2 및 23)이 쉘(40)의 단일 측면 상에, 이 경우, 쉘(40)의 긴 측면 중 하나 상에 도시 및 제공되어 있다. 그러나, 다른 위치 및 개수, 예를 들어 1개 또는 2개 초과가 가능하다. 일 양태에서, 축방향 편향 부분(31b-2 및 23)은 사다리꼴 형상을 갖는 것을 특징으로 할 수 있다. 다른 형상도 가능하다. 일 양태에서, 축방향 편향 부분(31b-2 및 23a)은 주 부분(31b-1)으로부터 유체 유입구 측면(11)을 향하는 방향으로 연장되는 것으로 도시되어 있다. 대안적으로, 부분(31b-2 및 23a)은 반대 방향으로 연장되도록 구성될 수 있다. 제2 원주방향 밀봉 부분(31b, 34)은 또한 도면에 도시된 것으로부터 쉘(40)의 대향되는 긴 측벽 상에서 축방향으로 편향되는 부분을 구비할 수도 있고, 그에 따라 상이하게 성형된 및/또는 상이한 수의 비대칭적으로 위치되는 축방향 편향 부분(31b-2)을 가짐으로써 단일 겹침 회전 대칭이 달성될 수 있다. 도 19 및 도 26을 계속 참조하면, 제2 원주방향 밀봉 부분(31b, 34)은, 필터 카트리지 프레임(23) 상의 대응 축방향 편향 부분(23b)에 의해서 수용되는 쉘(40)의 길이방향 단부에 위치되는 추가적인 축방향 편향 부분(31b-3)을 구비한다. 도시된 예에서, 축방향 편향 부분들(31b-3, 23b)은 각 단부에서 동일한 형상을 갖는다. 그러나, 2개의 부분들(31b-3, 23b)이 서로 상이한 형상을 가질 수 있고, 그에 따라, 축방향 편향 부분(31b-2)에 의존하지 않고, 단일 겹침 회전 대칭을 갖는 제2 원주방향 밀봉 부분(31b, 34) 형상을 제공할 수 있다.
필터 조립체는 하나 이상의 연결부로 하우징(220)의 나머지에 래칭될 수 있는 프리 클리너(225)(부분적으로만 도시됨) 또는 커버를 추가로 포함한다.
프리 클리너 또는 커버(225)가 설치되는 경우, 안전 필터 요소(1)의 제4 밀봉 부재(36)는 프리 클리너 또는 커버(225)의 내부 표면에 대해서 밀봉한다.
앞서 나타내고 설명된 다수의 도면들이 공기를 필터링하기 위한 필터 요소의 실시형태들을 구체적으로 나타내고 있지만, 본 개시 내용은 임의의 특정 유체 필터링용 필터 요소로 제한되지 않는다.
본 개시 내용에 따른 실시형태에서, 유체는 예를 들어 공기와 같은 기체이다.
1 안전 필터 요소
2 주 필터 요소
10 이차 필터 매체 팩
11 유체 유입구 측면
12 유체 배출구 측면
13 원주방향 측면
20 일차 필터 매체 팩
21 유체 유입구 면
22 유체 배입구 면
23 원주방향 프레임
23a 축방향 편향 부분
23b 축방향 편향 부분
24 핸들
25 제2 배치 요소
26 리브 요소
31 제1 밀봉 부재
31a 제1 원주방향 밀봉 부분
31b 제2 원주방향 밀봉 부분
31b-1 주 부분
31b-2 축방향 편향 부분
31b-3 축방향 편향 부분
32 제2 밀봉 부재
32a, 32b 제2 밀봉 부재의 밀봉 립
32s 제2 밀봉 부재 압축 제한 요소
33 제3 밀봉 부재
34 제1 밀봉 부재의 밀봉 립
35a 제2 밀봉 부재의 내부 원주방향 측면
35b 제2 밀봉 부재의 외부 원주방향 측면
36 제4 밀봉 부재
40 쉘
41 쉘의 제1 개구부
42 쉘의 제2 개구부
43 제3 벽 부분
45 공동
46 원주방향 벽의 내부 측면의 제1 부분
47 원주방향 벽의 내부 측면의 제2 부분
48 밀봉부 지지 플랜지
48a 원주방향 지지 표면
49 쉘의 원주방향 벽
50 연결 기구
50a, 50b 피벗 연결부
50c 피벗 축
55 제1 배치 요소
56 제3 배치 요소
100 필터 조립체
200 필터 시스템
220 하우징
225 프리 클리너
226 프레스 요소
231 원주방향 프레임 밀봉 표면
481 밀봉부 지지 플랜지 연장부
2201 제4 배치 요소

Claims (44)

  1. 일차 필터 매체 팩을 포함하는 주 필터 요소(2)의 고장에 대비하기 위한 안전 필터 요소(1)로서,
    · 유체 유입구 측면(11)으로부터 유체 배출구 측면(12)까지 길이방향(Y)으로 연장되는 원주방향 측면(13)을 갖는 이차 필터 매체 팩(10)
    을 포함하고,
    상기 안전 필터 요소(1)는,
    · 쉘의 제1 단부에 위치되는 제1 개구부(41)로부터 상기 쉘의 제2 단부에 위치되는 제2 개구부(42)까지 상기 길이방향(Y)으로 연장되는 원주방향 벽(49)을 포함하는 쉘(40)로서,
    상기 원주방향 벽(49)의 내부 측면의 제1 부분(46)이 상기 이차 필터 매체 팩(10)의 원주방향 측면(13)을 둘러싸고,
    상기 원주방향 벽(49)의 내부 측면의 제2 부분(47)이, 상기 주 필터 요소(2)의 일차 필터 매체 팩(20)을 수용하거나 또는 적어도 부분적으로 수용하기 위한, 상기 쉘(41)의 제1 개구부와 상기 이차 필터 매체 팩(10)의 유체 유입구 측면(11) 사이에 위치되는 공동(45)을 반경방향으로 경계짓는, 쉘(40); 및
    · 상기 쉘(40)에 대해서 밀봉하기 위한 제1 원주방향 밀봉 부분(31a) 및 상기 주 필터 요소(2)에 대해서 밀봉하기 위한 제2 원주방향 밀봉 부분(31b)을 포함하는 제1 밀봉 부재(31)로서, 상기 제2 원주방향 밀봉 부분(31b, 34)은 단일 겹침 회전 대칭의 윤곽 형상을 갖는, 제1 밀봉 부재(31)
    를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는, 안전 필터 요소(1).
  2. 제1항에 있어서,
    상기 쉘은 바람직하게는 열 가소성 재료로 제조되거나 적어도 부분적으로 제조되고, 상기 열가소성 재료는 이하의 재료 즉, 아크릴로니트릴 부타디엔 스티렌, 폴리프로필렌, 폴리아미드, 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리락트산, 폴리에틸렌, 폴리카보네이트, 폴리스티렌, 또는 폴리염화비닐 중 임의의 재료 또는 그 혼합물 또는 그 조합인, 안전 필터 요소(1).
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 제1 밀봉 부재(31)는 이하의 재료 즉, 고무, 열가소성 탄성중합체, 열경화성 탄성중합체, 또는 열가소성 가황체의 목록 중 임의의 재료 또는 그 혼합물 또는 그 조합으로 만들어지거나 적어도 부분적으로 만들어지는, 안전 필터 요소(1).
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 밀봉 부재(31)는, 상기 제1 원주방향 밀봉 부분(31a)을 상기 쉘(40)에 밀봉 부착함으로써 상기 쉘(40)에 영구적으로 커플링되고, 바람직하게는 상기 제1 밀봉 부재(31)는 다성분 사출 몰딩을 통해서 상기 쉘(40) 상으로 오버 몰딩되거나, 또는 대안적으로, 상기 제1 밀봉 부재(31)의 제1 원주방향 밀봉 부분(31a)은 접착제로 상기 쉘(40)에 부착되는, 안전 필터 요소(1).
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 밀봉 부재(31)는 적어도 하나의 밀봉 립(34)을 포함하는 립형 밀봉 부재이고, 상기 적어도 하나의 밀봉 립(34)은 상기 제1 밀봉 부재(31)의 제2 원주방향 밀봉 부분(31b)을 형성하는, 안전 필터 요소(1).
  6. 제5항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 밀봉 립(34)은 상기 길이방향(Y)에 대해서 비스듬한 각도로 배치되고, 바람직하게는 상기 적어도 하나의 밀봉 립은 적어도 5도 만큼 상기 길이방향(Y)에 대해서 외측으로 경사지는, 안전 필터 요소(1).
  7. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 제1 밀봉 부재(31)는 폴리우레탄 재료로 제조되거나 적어도 부분적으로 제조되는, 안전 필터 요소(1).
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 쉘(40)은 상기 제1 밀봉 부재(31)를 지지하는 밀봉부 지지 플랜지(48)를 포함하고, 바람직하게는 상기 지지 플랜지(48)는 상기 쉘(40)의 제1 단부에 위치되는, 안전 필터 요소(1).
  9. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 쉘(40)은 밀봉부 지지 플랜지(48)를 포함하고, 상기 밀봉부 지지 플랜지(48)는 원주방향 지지 표면(48a)을 포함하고, 상기 제1 원주방향 밀봉 부분(31a)은 상기 원주방향 지지 표면(48a)에 커플링되고, 바람직하게는 상기 원주방향 지지 표면(48a)은 상기 길이방향(Y)에 대해서 비스듬한 각도로 배치되는, 안전 필터 요소(1).
  10. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 밀봉 부재(31)의 제1 원주방향 밀봉 부분(31a)은 상기 쉘의 원주방향 벽(49)에 커플링되고, 바람직하게는 상기 쉘(40)의 제1 단부에 커플링되는, 안전 필터 요소(1).
  11. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 밀봉 부재(31)의 제1 원주방향 밀봉 부분(31a)은 상기 쉘(40)의 원주방향 벽(49)의 내부 측면의 상기 제2 부분(47)에 커플링되는, 안전 필터 요소(1).
  12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 밀봉 부재(31)의 제2 원주방향 밀봉 부분(31b, 34)은 상기 길이방향(Y)에 대해서 축방향으로 밀봉하거나 또는 적어도 부분적으로 축방향으로 밀봉하도록 구성되는, 안전 필터 요소(1).
  13. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 밀봉 부재(31)의 제2 원주방향 밀봉 부분(31b)은 상기 길이방향(Y)에 대해서 반경방향으로 밀봉하거나 또는 적어도 부분적으로 반경방향으로 밀봉하도록 구성되는, 안전 필터 요소(1).
  14. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 안전 필터 요소(1)를 필터 시스템의 하우징에 록킹하기 위한 연결 기구(50)를 포함하고, 상기 연결 기구(50)는 상기 쉘(40)에 커플링되는, 안전 필터 요소(1).
  15. 제14항에 있어서,
    연결 기구(50)는, 하나 이상의 래치, 하나 이상의 스냅핏 연결부, 하나 이상의 피벗 연결부, 하나 이상의 힌지, 또는 하나 이상의 나사, 하나 이상의 슬롯, 하나 이상의 노치, 하나 이상의 오목부, 하나 이상의 래치 수용부, 또는 하나 이상의 스냅핏 수용부 중 임의의 것 또는 그 조합을 포함하는, 안전 필터 요소(1).
  16. 제14항에 있어서,
    상기 연결 기구(50)는 하나 이상의 피벗 연결부(50a, 50b)를 포함하고, 상기 피벗 연결부(50a, 50b)의 각각은 제1 위치로부터 제2 위치로 이동 가능하고, 상기 제1 위치에 있을 경우, 상기 안전 필터 요소(1)가 상기 필터 시스템의 하우징으로부터 제거되고, 상기 제2 위치에 있을 경우, 상기 하나 이상의 피벗 연결부(50a, 50b)가 상기 하우징의 외부 측면 상의 대응 결합 요소와 결합되어 상기 안전 필터 요소(1)와 상기 하우징 사이에서 록킹 연결을 형성할 수 있도록 구성되는, 안전 필터 요소(1).
  17. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 안전 필터 요소를 필터 시스템의 하우징에 대해서 밀봉하기 위한 제2 밀봉 부재(32)를 포함하고, 상기 제2 밀봉 부재(32)는 상기 쉘(40)에 영구적 또는 대안적으로 제거 가능하게 커플링되고, 바람직하게는 상기 제2 밀봉 부재(32)는 상기 쉘(40)의 원주방향 벽(49)의 외부 측면에 커플링되는, 안전 필터 요소(1).
  18. 제14항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 안전 필터 요소(1)를 상기 필터 시스템의 하우징에 대해서 밀봉하기 위한 제2 밀봉 부재(32)를 포함하고, 상기 제2 밀봉 부재(32)는 상기 쉘(40)에 영구적 또는 대안적으로 제거 가능하게 커플링되고, 바람직하게는 상기 제2 밀봉 부재(32)는 상기 쉘(40)의 원주방향 벽(49)의 외부 측면에 커플링되는, 안전 필터 요소(1).
  19. 제17항 또는 제18항에 있어서,
    상기 제2 밀봉 부재(32)는 상기 쉘(40)에 대한 밀봉을 위한 내부 원주방향 측면(35a) 및 상기 하우징에 대한 밀봉을 위한 외부 원주방향 측면(35b)을 포함하고, 상기 내부 원주방향 측면(35a)은 상기 쉘(40)의 원주방향 벽(49)의 외부 측면에 커플링되는, 안전 필터 요소(1).
  20. 제17항 내지 제19항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제2 밀봉 부재(32)는 상기 하우징에 대해서 밀봉하기 위한 하나 이상의 밀봉 립(32a, 32b)을 포함하는 립형 밀봉 부재인, 안전 필터 요소(1).
  21. 제19항에 있어서,
    상기 제2 밀봉 부재(32)의 외부 원주방향 측면(35b)은 하나 이상의 밀봉 립(32a, 32b)을 포함하는, 안전 필터 요소(1).
  22. 제15항 내지 제19항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제2 밀봉 부재(32)는 이하의 재료 즉, 고무, 열가소성 탄성중합체, 열경화성 탄성중합체, 및 열가소성 가황체의 목록 중 임의의 재료 또는 그 혼합물 또는 그 조합으로 만들어지거나 적어도 부분적으로 만들어지는, 안전 필터 요소(1).
  23. 제17항 내지 제22항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제2 밀봉 부재(32)는 상기 쉘(40)에 영구적으로 커플링되고, 바람직하게는 상기 제2 밀봉 부재(32)는 다성분 사출 몰딩을 통해서 상기 쉘(40)에 오버몰딩되거나, 대안적으로, 상기 제2 밀봉 부재(32)는 접착제로 상기 쉘(40)에 부착되는, 안전 필터 요소(1).
  24. 제17항 또는 제19항에 있어서,
    상기 제2 밀봉 부재(32)는 폴리우레탄 재료로 제조되거나 적어도 부분적으로 제조되는, 안전 필터 요소(1).
  25. 제17항 또는 제19항에 있어서,
    상기 제2 밀봉 부재(32)는 상기 쉘(4)에 제거 가능하게 커플링되고, 바람직하게는 상기 제2 밀봉 부재(32)는 제거 가능한 가스켓인, 안전 필터 요소(1).
  26. 제1항 내지 제25항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 이차 필터 매체 팩(10)은 주름형 필터 매체를 포함하는, 안전 필터 요소(1).
  27. 제1항 내지 제26항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 이차 필터 매체 팩(10)의 원주방향 측면(13)은 상기 쉘의 원주방향 벽(49)의 내부 측면의 제1 부분(46)에 밀봉 가능하게 부착되는, 안전 필터 요소(1).
  28. 제1항 내지 제24항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 이차 필터 매체 팩(10)은 상기 쉘(40)에 제거 가능하게 커플링되고, 바람직하게는 상기 안전 필터 요소(1)는 상기 이차 필터 매체 팩(10)의 원주방향 측면(13)과 상기 쉘(40)의 원주방향 벽(49)의 내부 측면의 제1 부분(46) 사이의 갭을 밀봉하도록 구성되는 제3 밀봉 부재(33)를 포함하는, 안전 필터 요소(1).
  29. 제1항 내지 제28항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 밀봉 부재(31)의 제2 원주방향 밀봉 부분(31b, 34)의 윤곽 형상은 상기 이차 필터 매체 팩(10)의 유체 유입구 측면(11) 및 유체 배출구 측면(12)과 교차되는 거울 대칭 평면(M)을 갖는, 안전 필터 요소(1).
  30. 제1항 내지 제29항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 쉘(40)의 원주방향 벽(49)의 내부 측면의 제2 부분(47)의 윤곽 형상은 단일 겹침 회전 대칭을 갖는, 안전 필터 요소(1).
  31. 제1항 내지 제29항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 쉘(40)의 원주방향 벽(49)의 내부 측면의 제2 부분(47)과 상기 길이방향(Y)에 대해서 횡방향인 평면 사이의 횡단면은 이하의 형상 즉, 둥근형, 타원형, 경주 트랙 형상, 땅콩 형상, 바나나 형상, 타원형, 정사각형, 또는 직사각형 중 어느 하나의 선택된 형상을 갖는, 안전 필터 요소(1).
  32. 제1항 내지 제29항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 쉘(40)의 원주방향 벽(49)은 상기 길이방향(Y)과 평행한 회전 축에 대해서 회전 대칭적인, 안전 필터 요소(1).
  33. 제1항 내지 제29항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 쉘(40)은 상기 길이방향(Y)과 평행한 회전 축에 대해서 이산적 N번 겹침 회전 대칭(N > 1)을 갖는, 안전 필터 요소(1).
  34. 제1항 내지 제33항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 주 필터 요소(2)는 공기 청정을 위한 주 필터 요소인, 안전 필터 요소(1).
  35. 제1항 내지 제34항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 쉘(40)은 상기 주 필터 요소(2)를 상기 안전 필터 요소(1)의 공동(45) 내로 배치하는 것을 용이하게 하도록 구성된 하나 이상의 제1 배치 요소(55)를 포함하는, 안전 필터 요소(1).
  36. 제1항 내지 제35항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 이차 필터 매체 팩(10)의 유체 유입구 측면(11)과 본질적으로 평행하게 배치되는 하나 이상의 리브 요소(26)를 포함하는, 안전 필터 요소(1).
  37. 필터 조립체(100)로서,
    i) 제1항 내지 제36항 중 어느 한 항에 따른 안전 필터 요소(1); 및
    ii) 상기 안전 필터 요소(1)의 공동(45) 내에 수용될 수 있는 일차 필터 매체 팩(20)을 포함하는 주 필터 요소(2)로서, 상기 주 필터 요소(2)는 상기 일차 필터 매체 팩(20)에 밀봉 가능하게 부착되는 원주방향 프레임(23)을 추가로 포함하고, 상기 원주방향 프레임(23)은, 상기 일차 필터 매체 팩(20)이 상기 공동(45) 내에 수용될 때, 상기 제1 밀봉 부재(31)의 제2 원주방향 밀봉 부분(31b)과 밀봉 가능하게 협력하도록 구성된 원주방향 밀봉 표면을 포함하는, 주 필터 요소(2)
    를 포함하는, 필터 조립체(100).
  38. 제37항에 있어서,
    상기 원주방향 프레임(23)은 상기 일차 필터 매체 팩(20)의 외부 원주방향 면에 밀봉 가능하게 부착되는, 필터 조립체(100).
  39. 제37항 또는 제38항에 있어서,
    상기 원주방향 프레임(23)은 열 용접에 의해서 상기 일차 필터 매체 팩에 밀봉 가능하게 부착되는, 필터 조립체(100).
  40. 제37항 내지 제39항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 일차 필터 매체 팩(20)은 유체 유입구 면(21)과 상기 유체 유입구 면(21)에 대향되는 유체 배출구 면(22) 사이에 상기 길이방향(Y)으로 연장되는 외부 원주방향 면을 가지고, 상기 주 필터 요소(2)는, 상기 일차 필터 매체 팩(20)이 상기 공동(45) 내에 수용될 때, 상기 일차 필터 매체 팩의 유체 배출구 면(22)이 상기 이차 필터 매체 팩(20)의 유체 유입구 측면(11)에 대면되게 하도록 구성되는, 필터 조립체(100).
  41. 제37항 내지 제40항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 일차 필터 매체 팩(20)은 주름형 필터 매체를 포함하는, 필터 조립체(100).
  42. 필터 시스템(200)으로서,
    i) 제37항 내지 제41항 중 어느 한 항에 따른 필터 조립체(100); 및
    ii) 상기 필터 조립체(100)를 수용하기 위한 하우징(220)
    을 포함하는, 필터 시스템(200).
  43. 제42항에 있어서,
    iii) 하나 이상의 연결부로 상기 하우징에 래칭될 수 있는 프리 클리너 또는 커버(225)를 추가로 포함하고, 상기 프리 클리너 또는 커버(225)는, 상기 프리 클리너 또는 커버(225)가 상기 하우징에 래칭될 때, 상기 주 필터 요소(2)의 원주방향 프레임(23)에 대해서 압박하도록 구성되는 프레스 요소(226)를 포함하는, 필터 시스템(200).
  44. 안전 필터 요소로서,
    · 유체 유입구 측면으로부터 유체 배출구 측면까지 길이방향으로 연장되는 원주방향 측면을 갖는 이차 필터 매체 팩;
    · 쉘의 제1 단부에 위치되는 제1 개구부로부터 상기 쉘의 제2 단부에 위치되는 제2 개구부까지 상기 길이방향으로 연장되는 원주방향 벽을 갖는 쉘로서, 상기 원주방향 벽의 내부 측면의 제1 부분이 상기 이차 필터 매체 팩의 원주방향 측면을 둘러싸고, 상기 원주방향 벽의 내부 측면의 제2 부분이, 주 필터 요소의 일차 필터 매체 팩을 적어도 부분적으로 수용하기 위한 공동을 반경방향으로 경계짓고, 상기 공동은 상기 쉘의 제1 개구부와 상기 이차 필터 매체 팩의 유체 유입구 측면 사이에 위치되는, 쉘; 및
    · 상기 쉘에 대해서 밀봉하기 위한 제1 원주방향 밀봉 부분 및 상기 주 필터 요소에 대해서 밀봉하기 위한 제2 원주방향 밀봉 부분을 갖는 제1 밀봉 부재로서, 상기 제2 원주방향 밀봉 부분은 단일 겹침 회전 대칭의 윤곽 형상을 갖는, 제1 밀봉 부재
    를 포함하는, 안전 필터 요소.
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