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KR102330928B1 - 지지 및 배수 재료, 필터, 및 사용 방법 - Google Patents

지지 및 배수 재료, 필터, 및 사용 방법 Download PDF

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KR102330928B1
KR102330928B1 KR1020190132028A KR20190132028A KR102330928B1 KR 102330928 B1 KR102330928 B1 KR 102330928B1 KR 1020190132028 A KR1020190132028 A KR 1020190132028A KR 20190132028 A KR20190132028 A KR 20190132028A KR 102330928 B1 KR102330928 B1 KR 102330928B1
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존 피. 밀러
마르틴 자일러
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폴 코포레이션
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Abstract

지지 및 배수 재료, 상기 재료를 포함하는 필터 및 사용 방법이 개시된다.

Description

지지 및 배수 재료, 필터, 및 사용 방법{SUPPORT AND DRAINAGE MATERIAL, FILTER, AND METHOD OF USE}
지지 및 배수 부재, 예컨대 메쉬(mesh) (이는 또한 스크린(screen) 또는 네팅(netting)으로 불림)는 다수의 여과 적용에 이용되며, 여기서 지지 및 배수 ("S&D"; support and drainage) 부재는 다공성 필터 매체의 상류 및/또는 하류에 배열된다. 지지 및 배수 부재는 필터 매체의 기공보다 훨씬 더 큰 개구부(opening)를 갖고, 지지력을 필터 매체에 제공하고, 및/또는 필터 매체에 양호한 배수를 제공한다.
그러나, 개선된 지지 및 배수 부재에 대한 필요성이 있다.
본 발명은 선행기술의 단점 중 적어도 일부를 개선하기 위해 제공된다. 본 발명의 이러한 이점 및 다른 이점은 하기 제시된 바와 같은 설명으로부터 명백해질 것이다.
본 발명의 일 구현예는 유체 관류(fluid flow through)를 가능하게 하는 접이식 부재를 포함하는 지지 및 배수 재료를 제공하며, 상기 부재는 적어도 하나의 제1 섹션 및 적어도 하나의 제2 섹션을 포함하고, 상기 적어도 하나의 제1 섹션은 메쉬 또는 부직포(non-woven fabric)를 포함하며, 이는 제1 단부 및 제2 단부, 제1측 및 제2측, 제1 주표면(major surface) 및 제2 주표면, 및 상기 제1 주표면 및 상기 제2 주표면 사이의 제1 섹션 벌크(bulk)를 갖고, 상기 제1 섹션 벌크는 상기 제1 단부로부터 상기 제2 단부의 일부분으로 연장되는 두께 부분을 갖고; 상기 적어도 하나의 제1 섹션은 적어도 하나의 제1 섹션 개구(aperture)를 추가로 포함하며, 이는 상기 제1 단부 및 상기 제2 단부 사이의 거리의 적어도 약 75%의 길이로 연장되고, 상기 제1측 및 상기 제2측 사이의 거리의 약 2% 내지 약 100%의 길이로 연장되고; 상기 적어도 하나의 제2 섹션은 메쉬 또는 부직포를 포함하며, 이는 제1 단부 및 제2 단부, 제1측 및 제2측, 제1 주표면 및 제2 주표면, 및 상기 제1 주표면 및 상기 제2 주표면 사이의 제2 섹션 벌크를 갖고, 상기 제2 섹션 벌크는 상기 제1 단부로부터 상기 제2 단부의 일부분으로 연장되는 두께 부분을 갖고; 상기 적어도 하나의 제2 섹션은 적어도 하나의 제2 섹션 개구를 추가로 포함하며, 이는 상기 제1 단부 및 상기 제2 단부 사이의 거리의 적어도 약 75%의 길이로 연장되고, 상기 제1측 및 상기 제2측 사이의 거리의 약 2% 내지 약 100%의 길이로 연장되고; 상기 접이식 부재가 접힐 때, 상기 제1 섹션 벌크 두께 부분의 일부분이 상기 적어도 하나의 제2 섹션의 적어도 하나의 개구 내에 끼워맞춰지고, 상기 제2 섹션 벌크 두께 부분의 일부분이 상기 적어도 하나의 제1 섹션의 적어도 하나의 개구 내에 끼워맞춰진다.
일부 구현예에서, 상기 지지 및 배수 재료는 추가적인 제1 섹션 및 추가적인 제2 섹션을 추가로 포함하며, 상기 추가적인 제1 섹션은 상기 제2 섹션에 접이식으로 연결되고, 상기 추가적인 제2 섹션은 상기 추가적인 제1 섹션에 접이식으로 연결되고; 상기 접이식 부재가 접힐 때, 상기 추가적인 제1 섹션 벌크 두께 부분의 일부분이 상기 추가적인 제2 섹션의 적어도 하나의 개구 내에 끼워맞춰지고, 상기 추가적인 제2 섹션 벌크 두께 부분의 일부분이 상기 추가적인 제1 섹션의 적어도 하나의 개구 내에 끼워맞춰진다.
또 다른 구현예에서, 지지 및 배수 재료 시스템은 유체 관류를 가능하게 하는 제1 지지 및 배수 재료 및 유체 관류를 가능하게 하는 제2 개별 지지 및 배수 재료를 포함하며; (a) 상기 제1 지지 및 배수 재료는 유체 관류를 가능하게 하는 제1 접이식 부재를 포함하고, 상기 제1 접이식 부재는 적어도 하나의 제1 섹션 및 적어도 하나의 제2 섹션을 포함하고, 상기 적어도 하나의 제1 섹션은 메쉬 또는 부직포를 포함하며, 이는 제1 단부 및 제2 단부, 제1측 및 제2측, 제1 주표면 및 제2 주표면, 및 상기 제1 주표면 및 상기 제2 주표면 사이의 제1 섹션 벌크를 갖고, 상기 제1 섹션 벌크는 상기 제1 단부로부터 상기 제2 단부의 일부분로 연장되는 두께부분을 갖고; 상기 적어도 하나의 제1 섹션은 적어도 하나의 제1 섹션 개구를 추가로 포함하며, 이는 상기 제1 단부 및 상기 제2 단부 사이의 거리의 적어도 약 75%의 길이로 연장되고, 상기 제1측 및 상기 제2측 사이의 거리의 약 2% 내지 약 100%의 길이로 연장되고; 상기 적어도 하나의 제2 섹션은 메쉬 또는 부직포를 포함하며, 이는 제1 단부 및 제2 단부, 제1측 및 제2측, 제1 주표면 및 제2 주표면, 및 상기 제1 주표면 및 상기 제2 주표면 사이의 제2 섹션 벌크를 갖고, 상기 제2 섹션 벌크는 상기 제1 단부로부터 상기 제2 단부의 일부분으로 연장되는 두께 부분을 갖고; 상기 적어도 하나의 제2 섹션은 적어도 하나의 제2 섹션 개구를 추가로 포함하며, 이는 상기 제1 단부 및 상기 제2 단부 사이의 거리의 적어도 약 75%의 길이로 연장되고, 상기 제1측 및 상기 제2측 사이의 거리의 약 2% 내지 약 100%의 길이로 연장되고; 상기 제1 접이식 부재가 접힐 때, 상기 제1 섹션 벌크 두께 부분의 일부분이 상기 적어도 하나의 제2 섹션의 적어도 하나의 개구 내에 끼워맞춰지고, 상기 제2 섹션 벌크 두께 부분의 일부분이 상기 적어도 하나의 제1 섹션의 적어도 하나의 개구 내에 끼워맞춰지고; (b) 상기 제2 지지 및 배수 재료는 유체 관류를 가능하게 하는 제2 접이식 부재를 포함하고, 상기 제2 접이식 부재는 적어도 하나의 제1 섹션 및 적어도 하나의 제2 섹션을 포함하고, 상기 적어도 하나의 제1 섹션은 메쉬 또는 부직포를 포함하며, 이는 제1 단부 및 제2 단부, 제1측 및 제2측, 제1 주표면 및 제2 주표면, 및 상기 제1 주표면 및 상기 제2 주표면 사이의 제1 섹션 벌크를 갖고, 상기 제1 섹션 벌크는 상기 제1 단부로부터 상기 제2 단부의 일부분으로 연장되는 두께 부분을 갖고; 상기 적어도 하나의 제1 섹션은 적어도 하나의 제1 섹션 개구를 추가로 포함하며, 이는 상기 제1 단부 및 상기 제2 단부 사이의 거리의 적어도 약 75%의 길이로 연장되고, 상기 제1측 및 상기 제2측 사이의 거리의 약 2% 내지 약 100%의 길이로 연장되고; 상기 적어도 하나의 제2 섹션은 메쉬 또는 부직포를 포함하며, 이는 제1 단부 및 제2 단부, 제1측 및 제2측, 제1 주표면 및 제2 주표면, 및 상기 제1 주표면 및 상기 제2 주표면 사이의 제2 섹션 벌크를 갖고, 상기 제2 섹션 벌크는 상기 제1 단부로부터 상기 제2 단부의 일부분으로 연장되는 두께 부분을 갖고; 상기 적어도 하나의 제2 섹션은 적어도 하나의 제2 섹션 개구를 추가로 포함하며, 이는 상기 제1 단부 및 상기 제2 단부 사이의 거리의 적어도 약 75%의 길이로 연장되고, 상기 제1측 및 상기 제2측 사이의 거리의 약 2% 내지 약 100%의 길이로 연장되고; 상기 제2 접이식 부재가 접힐 때, 상기 제1 섹션 벌크 두께 부분의 일부분이 상기 적어도 하나의 제2 섹션의 적어도 하나의 개구 내에 끼워맞춰지고, 상기 제2 섹션 벌크 두께 부분의 일부분이 상기 적어도 하나의 제1 섹션의 적어도 하나의 개구 내에 끼워맞춰진다.
본 발명의 일 구현예에 따른 필터 배열부(filter arrangement)는 하기를 포함한다: 복수의 주름을 가지며, 상류 표면 및 하류 표면을 갖는 주름형 다공성 필터(pleated porous filter); 및 상기 주름형 다공성 필터의 상류 표면과 접촉하거나 또는 상기 주름형 다공성 필터의 하류 표면과 접촉하도록 배열된 지지 및 배수 재료의 일 구현예.
또 다른 구현예에서, 필터 시스템이 제공되며, 상기 필터 시스템은, 복수의 주름을 가지며, 상류 표면 및 하류 표면을 갖는 주름형 다공성 필터; 및 지지 및 배수 재료 시스템의 일 구현예를 포함하고, 여기서 주름형 다공성 필터는 제1 지지 및 배수 재료 및 제2 지지 및 배수 재료 사이에 배열된다.
본 발명의 일 구현예에 따른 유체의 여과 방법은 필터 시스템의 일 구현예를 통해 유체를 통과시키는 단계를 포함하며, 상기 방법은 제1 지지 및 배수 재료, 주름형 다공성 필터의 상류 표면, 주름형 다공성 필터의 하류 표면, 및 제2 지지 및 배수 재료를 통해 유체를 통과시키는 단계를 포함한다.
도 1a는 본 발명의 일 구현예에 따른, 접히지 않은 지지 및 배수 재료의 상면도를 나타내며, 여기서 상기 재료는 메쉬(들) 또는 부직포(들)를 포함하고, 힌지(hinge)에 의해 연결된 복수의 제1 및 제2 섹션을 나타내고, 상기 섹션들은 개구를 포함하고, 또한 접는 패턴 (필터 매체가 밑에 있는 경우)을 나타낸다. 도 1b는 감소된 두께의 내부 힌지의 측면도를 나타낸다.
도 2는, 도 1a에 나타낸 부분적으로 접힌 제1 및 제2 지지 및 배수 재료를 포함하는 지지 및 배수 시스템 (제1 및 제2 지지 및 배수 재료 사이에 주름형 필터를 가짐)의 일 구현예, 뿐만 아니라 제1 및 제2 지지 및 배수 재료 사이에 주름형 필터를 포함하는 필터 시스템의 일 구현예의 다양한 도식도를 나타낸다. 도 2a는 상면도를 나타내고, 도 2b는 상면 투시도를 나타내고, 도 2c는 도 2a에 나타낸 바와 같은 단면도 R-R을 따른 측면도를 나타내고; 도 2d는 도 2c에 나타낸 바와 같은 상세부분 T의 확대도를 나타낸다.
도 3은 도 2a 내지 2d에 나타낸 지지 및 배수 시스템, 및 필터 시스템의 다양한 도식도를 나타내며, 여기서 지지 및 배수 재료는 완전히 접히고, 에지 스트립(edge strip)은 제거되어, 지지 및 배수 재료의 남아있는 측이 필터 매체의 단부와 접하게 되고(flush), 함께 밀봉되어 유동을 방지하도록 한다. 필터 시스템은 필터 카트리지의 일 구현예로서 도 3a에 예시되고; 도 3b는 등각투상도(isometric view)를 나타낸다.
본 발명의 일 구현예는 유체 관류를 가능하게 하는 접이식 부재를 포함하는 지지 및 배수 재료를 제공하며, 상기 부재는 적어도 하나의 제1 섹션 및 적어도 하나의 제2 섹션을 포함하고, 상기 적어도 하나의 제1 섹션은 메쉬 또는 부직포를 포함하며, 이는 제1 단부 및 제2 단부, 제1측 및 제2측, 제1 주표면 및 제2 주표면, 및 상기 제1 주표면 및 상기 제2 주표면 사이의 제1 섹션 벌크를 갖고, 상기 제1 섹션 벌크는 상기 제1 단부로부터 상기 제2 단부의 일부분으로 연장되는 두께 부분을 갖고; 상기 적어도 하나의 제1 섹션은 적어도 하나의 제1 섹션 개구를 추가로 포함하며, 이는 상기 제1 단부 및 상기 제2 단부 사이의 거리의 적어도 약 75%의 길이로 연장되고, 상기 제1측 및 상기 제2측 사이의 거리의 약 2% 내지 약 100%의 길이로 연장되고; 상기 적어도 하나의 제2 섹션은 메쉬 또는 부직포를 포함하며, 이는 제1 단부 및 제2 단부, 제1측 및 제2측, 제1 주표면 및 제2 주표면, 및 상기 제1 주표면 및 상기 제2 주표면 사이의 제2 섹션 벌크를 갖고, 상기 제2 섹션 벌크는 상기 제1 단부로부터 상기 제2 단부의 일부분으로 연장되는 두께 부분을 갖고; 상기 적어도 하나의 제2 섹션은 적어도 하나의 제2 섹션 개구를 추가로 포함하며, 이는 상기 제1 단부 및 상기 제2 단부 사이의 거리의 적어도 약 75%의 길이로 연장되고, 상기 제1측 및 상기 제2측 사이의 거리의 약 2% 내지 약 100%의 길이로 연장되고; 상기 접이식 부재가 접힐 때, 상기 제1 섹션 벌크 두께 부분의 일부분이 상기 적어도 하나의 제2 섹션의 적어도 하나의 개구 내에 끼워맞춰지고, 상기 제2 섹션 벌크 두께 부분의 일부분이 상기 적어도 하나의 제1 섹션의 적어도 하나의 개구 내에 끼워맞춰진다.
일부 구현예에서, 상기 지지 및 배수 재료는 추가적인 제1 섹션 및 추가적인 제2 섹션을 추가로 포함하며, 상기 추가적인 제1 섹션은 상기 제2 섹션에 접이식으로 연결되고, 상기 추가적인 제2 섹션은 상기 추가적인 제1 섹션에 접이식으로 연결되고; 상기 접이식 부재가 접힐 때, 상기 추가적인 제1 섹션 벌크 두께 부분의 일부분이 상기 추가적인 제2 섹션의 적어도 하나의 개구 내에 끼워맞춰지고, 상기 추가적인 제2 섹션 벌크 두께 부분의 일부분이 상기 추가적인 제1 섹션의 적어도 하나의 개구 내에 끼워맞춰진다.
지지 및 배수 재료의 일 구현예에서, 상기 적어도 하나의 제1 섹션은 2개 이상의 제1 섹션 개구를 가지며, 이들 각각은 상기 제1 단부 및 상기 제2 단부 사이의 거리의 적어도 약 75%의 길이로 연장되고, 제1측 및 제2측 사이의 거리의 약 2% 내지 약 50%의 길이로 연장되고; 상기 적어도 하나의 제2 섹션은 2개 이상의 단일 제2 섹션 개구를 가지며, 이들 각각은 상기 제1 단부 및 상기 제2 단부 사이의 거리의 적어도 약 75%의 길이로 연장되고, 상기 제1측 및 상기 제2측 사이의 거리의 약 2% 내지 약 50%의 길이로 연장된다. 하나의 섹션 내 및/또는 상이한 섹션에서의 개별 개구는 상이한 길이 및/또는 폭을 가질 수 있다. 예시적으로, 적어도 하나의 제1 섹션 개구 및/또는 적어도 하나의 제2 섹션 개구는 제1측 및 제2측 사이의 거리의 약 2% 내지 약 50%의 길이로 연장될 수 있고, 적어도 하나의 제2 섹션 제1 개구 및/또는 적어도 하나의 제2 섹션 제2 개구는 제1측 및 제2측 사이의 거리의 약 2% 내지 약 46%의 길이로 연장될 수 있다.
또 다른 구현예에서, 지지 및 배수 재료 시스템은 유체 관류를 가능하게 하는 제1 지지 및 배수 재료 및 유체 관류를 가능하게 하는 제2 개별 지지 및 배수 재료를 포함하며; (a) 상기 제1 지지 및 배수 재료는 유체 관류를 가능하게 하는 제1 접이식 부재를 포함하고, 상기 제1 접이식 부재는 적어도 하나의 제1 섹션 및 적어도 하나의 제2 섹션을 포함하고, 상기 적어도 하나의 제1 섹션은 메쉬 또는 부직포를 포함하며, 이는 제1 단부 및 제2 단부, 제1측 및 제2측, 제1 주표면 및 제2 주표면, 및 상기 제1 주표면 및 상기 제2 주표면 사이의 제1 섹션 벌크를 갖고, 상기 제1 섹션 벌크는 상기 제1 단부로부터 상기 제2 단부의 일부분으로 연장되는 두께 부분을 갖고; 상기 적어도 하나의 제1 섹션은 적어도 하나의 제1 섹션 개구를 추가로 포함하며, 이는 상기 제1 단부 및 상기 제2 단부 사이의 거리의 적어도 약 75%의 길이로 연장되고, 상기 제1측 및 상기 제2측 사이의 거리의 약 2% 내지 약 100%의 길이로 연장되고; 상기 적어도 하나의 제2 섹션은 메쉬 또는 부직포를 포함하며, 이는 제1 단부 및 제2 단부, 제1측 및 제2측, 제1 주표면 및 제2 주표면, 및 상기 제1 주표면 및 상기 제2 주표면 사이의 제2 섹션 벌크를 갖고, 상기 제2 섹션 벌크는 상기 제1 단부로부터 상기 제2 단부의 일부분으로 연장되는 두께 부분을 갖고; 상기 적어도 하나의 제2 섹션은 적어도 하나의 제2 섹션 개구를 추가로 포함하며, 이는 상기 제1 단부 및 상기 제2 단부 사이의 거리의 적어도 약 75%의 길이로 연장되고, 상기 제1측 및 상기 제2측 사이의 거리의 약 2% 내지 약 100%의 길이로 연장되고; 상기 제1 접이식 부재가 접힐 때, 상기 제1 섹션 벌크 두께 부분의 일부분이 상기 적어도 하나의 제2 섹션의 적어도 하나의 개구 내에 끼워맞춰지고, 상기 제2 섹션 벌크 두께 부분의 일부분이 상기 적어도 하나의 제1 섹션의 적어도 하나의 개구 내에 끼워맞춰지고; (b) 상기 제2 지지 및 배수 재료는 유체 관류를 가능하게 하는 제2 접이식 부재를 포함하며, 상기 제2 접이식 부재는 적어도 하나의 제1 섹션 및 적어도 하나의 제2 섹션을 포함하고, 상기 적어도 하나의 제1 섹션은 메쉬 또는 부직포를 포함하며, 이는 제1 단부 및 제2단부, 제1측 및 제2측, 제1 주표면 및 제2 주표면, 및 상기 제1 주표면 및 상기 제2 주표면 사이의 제1 섹션 벌크를 갖고, 상기 제1 섹션 벌크는 상기 제1 단부로부터 상기 제2 단부의 일부분으로 연장되는 두께 부분을 갖고; 상기 적어도 하나의 제1 섹션은 적어도 하나의 제1 섹션 개구를 추가로 포함하며, 이는 상기 제1 단부 및 상기 제2 단부 사이의 거리의 적어도 약 75%의 길이로 연장되고, 상기 제1측 및 상기 제2측 사이의 거리의 약 2% 내지 약 100%의 길이로 연장되고; 상기 적어도 하나의 제2 섹션은 메쉬 또는 부직포를 포함하며, 이는 제1 단부 및 제2 단부, 제1측 및 제2측, 제1 주표면 및 제2 주표면, 및 상기 제1 주표면 및 상기 제2 주표면 사이의 제2 섹션 벌크를 갖고, 상기 제2 섹션 벌크는 상기 제1 단부로부터 상기 제2 단부의 일부분으로 연장되는 두께 부분을 갖고; 상기 적어도 하나의 제2 섹션은 적어도 하나의 제2 섹션 개구를 추가로 포함하며, 이는 상기 제1 단부 및 상기 제2 단부 사이의 거리의 적어도 약 75%의 길이로 연장되고, 상기 제1측 및 상기 제2측 사이의 거리의 약 2% 내지 약 100%의 길이로 연장되고; 상기 제2 접이식 부재가 접힐 때, 상기 제1 섹션 벌크 두께 부분의 일부분이 상기 적어도 하나의 제2 섹션의 적어도 하나의 개구 내에 끼워맞춰지고, 상기 제2 섹션 벌크 두께 부분의 일부분이 상기 적어도 하나의 제1 섹션의 적어도 하나의 개구 내에 끼워맞춰진다.
본 발명의 일 구현예에 따른 필터 배열부는 하기를 포함한다: 복수의 주름을 가지며, 상류 표면 및 하류 표면을 갖는 주름형 다공성 필터; 및 상기 주름형 다공성 필터의 상류 표면과 접촉하거나 또는 상기 주름형 다공성 필터의 하류 표면과 접촉하도록 배열된 지지 및 배수 재료의 일 구현예.
또 다른 구현예에서, 필터 시스템이 제공되며, 상기 필터 시스템은, 복수의 주름을 가지며, 상류 표면 및 하류 표면을 갖는 주름형 다공성 필터; 및 지지 및 배수 재료 시스템의 일 구현예를 포함하고, 여기서 주름형 다공성 필터는 제1 지지 및 배수 재료 및 제2 지지 및 배수 재료 사이에 배열된다.
필터 시스템의 일 구현예에서, 주름형 다공성 필터는 겹침 주름 필터(laid-over-pleat filter)를 포함한다. 대안적으로 또는 추가적으로, 필터 시스템의 일 구현예에서, 상기 시스템은 내부 코어(inner core) 및 외부 케이지(outer cage)를 추가로 포함한다.
본 발명의 일 구현예에 따른 유체의 여과 방법은 필터 시스템의 일 구현예를 통해 유체를 통과시키는 단계를 포함하며, 상기 방법은 제1 지지 및 배수 재료, 주름형 다공성 필터의 상류 표면, 주름형 다공성 필터의 하류 표면, 및 제2 지지 및 배수 재료를 통해 유체를 통과시키는 단계를 포함한다.
유리하게는, 지지 및 배수 재료는, 필터 매체 (주름형 또는 비-주름형)의 층들 사이에 위치되는 경우, 감소된 모서리방향 유동 저항성(edgewise flow resistance) (그 결과, 지지 및 배수 재료에서의 압력 하락이 필터 부재를 가로지르는 압력 하락보다 더 적음)을 나타내면서 지지력 및 균일한 간격 (대향 표면 상의 메쉬의 가닥들(strands)이 서로의 상단에 놓이기보다는 서로의 사이에 끼워맞춰지는 네스팅(nesting)을 감소시키거나 또는 방지하는 것을 포함함)을 제공하고, 이에 의해, 필터 부재의 표면을 가로지르는 유체의 균등한 분포 및 감소된 면 손실(face loss)을 제공한다.
지지 및 배수 재료는 감소된 두께를 갖도록 제조될 수 있고, 유동 조건에 보다 잘 매칭되도록 설계될 수 있다. 주름형 필터와 함께 사용되는 경우, 이들은 필터 매체 (특히 막) 손상을 감소시킬 수 있고, 보다 균일한 유동 분포 (필터의 주름 팁(tip)을 통한 유동을 포함함)를 가능하게 할 수 있고, 안정한 주름-팩(pack)을 제공할 수 있다. 또한, 개별 주름 사이에 지지 및 배수 재료의 2개의 층 또는 시트를 갖는 종래 주름형 필터와 대조적으로, 주름형 필터와 함께 사용되는 경우, 지지 및 배수 재료의 단일 층 또는 시트가 사용되어, 바람직한 압력 차이를 유지하고 여과 효율을 개선하면서, 폐기물을 감소시킬 수 있으며, 보다 많은 필터 재료가 사용되도록 할 수 있다 (및 일부 적용에서, 전체적으로 더 얇은 주름 피치(pitch) 및 주어진 부피 내 더 많은 필터 재료를 가능하게 함). 또한, 힌지를 포함하는 지지 및 배수 재료는 종래 주름형 장치와 상용성이다.
지지 및 배수 재료는 편평하거나 또는 평면상이거나, 또는 실질적으로 편평하거나 또는 평면상일 수 있고, 일부 구현예에서, 지지 및 배수 재료는 만곡될 수 있다.
본 발명의 구현예는 편평한 주름 필터 팩, 직류 나선형 필터(direct flow spiral filter), 적층 디스크 필터(stacked disk filter), 직교류 카세트(cross-flow cassettes)를 포함하는 다양한 필터 구성과 함께 사용하기에 적합하며, "겹침 주름" (LOP) 필터 구성 (예를 들어, 미국 특허 5,543,047에 기술된 바와 같음)에 특히 적합하다.
본 발명의 성분들 각각은 이제 하기에 보다 상세히 기술될 것이며, 여기서 유사 성분은 유사 참조 번호를 갖는다. 상류 및 하류 S&D 재료가 동일한 성분을 사용하여 각각 예시되는 경우, 상응하는 성분은 유사한 참조 번호 뒤에 "'"를 사용하여 확인된다 (예를 들어, 100'는 100에 상응하고; 200'는 200에 상응하고, 1000'는 1000에 상응하는 등).
도 1a는 본 발명의 일 구현예에 따른, 접히지 않은 지지 및 배수 재료(1000)의 상면도를 나타내며, 여기서 상기 재료는 유체 관류를 가능하게 하는 접이식 부재(500)를 포함하고, 상기 부재는 메쉬(들) 또는 부직포(들)를 포함하고, 힌지(50)에 의해 연결된 적어도 하나의 제1 섹션(100) 및 적어도 하나의 제2 섹션(200)을 나타내고, 상기 섹션들은 개구(150, 250)를 포함하고, 또한 화살표에 의해 나타내어진, 접는 패턴을 나타낸다. 상기 적어도 하나의 제1 섹션(100)은 메쉬 또는 부직포를 포함하며, 이는 제1 단부(121) 및 제2 단부(122), 제1측(111) 및 제2측(112), 제1 주표면(101) 및 제2 주표면(102), 및 상기 제1 주표면 및 상기 제2 주표면 사이의 제1 섹션 벌크 T1를 갖고, 상기 제1 섹션 벌크는 상기 제1 단부로부터 상기 제2 단부의 일부분 P1으로 연장되는 두께 부분을 갖고 (즉, 상기 벌크의 두께 부분은 상기 제1 단부로부터, 개구가 존재하지 않는 상기 제2 단부로 연장됨); 상기 적어도 하나의 제1 섹션은 적어도 하나의 제1 섹션 개구(150)를 추가로 포함하며, 이는 상기 제1 단부 및 상기 제2 단부 사이의 거리의 적어도 약 75%의 길이로 연장되고, 상기 제1측 및 상기 제2측 사이의 거리의 약 2% 내지 약 100%의 길이로 연장되고; 상기 적어도 하나의 제2 섹션(200)은 메쉬 또는 부직포를 포함하며, 이는 제1 단부(221) 및 제2 단부(222), 제1측(201) 및 제2측(202), 제1 주표면 및 제2 주표면, 및 상기 제1 주표면 및 상기 제2 주표면 사이의 제2 섹션 벌크 T2를 갖고, 상기 제2 섹션 벌크는 상기 제1 단부로부터 상기 제2 단부의 일부분 P2으로 연장되는 두께 부분을 갖고 (즉, 상기 벌크의 두께 부분은 상기 제1 단부로부터, 개구가 존재하지 않는 상기 제2 단부로 연장됨); 상기 적어도 하나의 제2 섹션은 적어도 하나의 제2 섹션 개구(250)를 추가로 포함하며, 이는 상기 제1 단부 및 상기 제2 단부 사이의 거리의 적어도 약 75%의 길이로 연장되고, 상기 제1측 및 상기 제2측 사이의 거리의 약 2% 내지 약 100%의 길이로 연장되고; 상기 접이식 부재가 접힐 때 (예를 들어 도 2b, 2d, 3a 및 3b에 보다 상세히 논의되며, 이에 나타낸 바와 같이), 상기 제1 섹션 벌크 두께 부분의 일부분이 상기 적어도 하나의 제2 섹션의 적어도 하나의 개구 내에 끼워맞춰지고, 상기 제2 섹션 벌크 두께 부분의 일부분이 상기 적어도 하나의 제1 섹션의 적어도 하나의 개구 내에 끼워맞춰진다.
바람직하게는, 힌지(50)가 내부 힌지로서 이용되는 경우 (예를 들어, 도 2d에 나타낸 바와 같은 S&D 재료 시스템에 대하여), 힌지는 감소된 두께를 가져 (도 1b에 보다 상세히 나타낸 바와 같음), S&D 재료가 접힐 때 주름형 필터 매체의 각각의 측 상에 S&D 재료의 단일 층을 본질적으로 제공한다.
도 1a에 예시된 구현예는, 전형적으로 필터 시스템 (이는 주름형 다공성 필터의 상류 및 하류에 S&D 재료를 포함함)의 조립 시 제거되는 에지 스트립(300)을 포함한다. 따라서, 다양한 개구의 제1측 및 제2측 사이의 거리의 길이를 지칭하는 경우, 치수는 에지 스트립이 절단/제거되어야 하는, 에지 스트립의 에지와 접촉하는 제1 또는 제2 섹션의 부분을 지칭한다.
바람직하게는 그리고 도 1a, 2a 내지 2d, 3a 및 3b에 나타낸 바와 같이, 지지 및 배수 재료의 구현예는 복수의 제1 섹션 및 제2 섹션, 예를 들어 복수의 추가적인 제1 섹션 및 복수의 추가적인 제2 섹션을 추가로 포함하며 (바람직하게는 필터의 길이를 따른 연속 시트를 제공함), 여기서 추가적인 제1 섹션은 제2 섹션에 접이식으로 연결되고, 추가적인 제2 섹션은 추가적인 제1 섹션에 접이식으로 연결되고 (기타 등등); 접이식 부재가 접힐 때, 추가적인 제1 섹션 벌크 두께 부분의 일부분이 추가적인 제2 섹션의 적어도 하나의 개구 내에 끼워맞춰지고, 추가적인 제2 섹션 벌크 두께 부분의 일부분이 추가적인 제1 섹션의 적어도 하나의 개구 내에 끼워맞춰진다.
전형적으로 그리고 도 1a, 2a 및 2b에 또한 나타낸 바와 같이, 제1 및/또는 제2 섹션은 복수의 개구를 포함하며, 예를 들어 여기서 적어도 하나의 제1 섹션은 2개 이상의 제1 섹션 개구(150A, 150B)를 갖고, 이들 각각은 상기 제1 단부 및 상기 제2 단부 사이의 거리의 적어도 약 75%의 길이로 연장되고, 상기 제1측 및 상기 제2측 사이의 거리의 약 25% 내지 약 50%의 길이로 연장되고; 적어도 하나의 제2 섹션은 2개 이상의 단일 제2 섹션 개구(250A, 250B)를 갖고, 이들 각각은 상기 제1 단부 및 상기 제2 단부 사이의 거리의 적어도 약 75%의 길이로 연장되고, 상기 제1측 및 상기 제2측 사이의 거리의 약 25% 내지 약 50%의 길이로 연장된다.
지지 및 배수 재료의 구현예는 주름형 다공성 필터의 상류 또는 하류에 배열되어 필터 배열부의 일 구현예를 제공할 수 있다. 바람직하게는, 지지 및 배수 재료 시스템의 구현예는 주름형 다공성 필터의 상류에 배열된 제1 지지 및 배수 재료의 일 구현예, 및 주름형 다공성 필터의 하류에 배열된 제2 지지 및 배수 재료의 일 구현예를 포함하며, 이는 또한, 지지 및 배수 재료 시스템 및 주름형 다공성 필터를 포함하는 필터 시스템의 일 구현예를 제공한다.
도 2a 내지 2d는, 제1 및 제2 지지 및 배수 재료 사이에 다공성 주름형 필터 부재(1501)를 포함하는 다공성 주름형 필터(1500)를 갖는, 부분적으로 접힌 제1 (상류) 및 제2 (하류) 지지 및 배수 재료(1000, 1000') ((1000)은 도 1에 나타내어져 있으며, (1000')는 동일한 구조를 가짐)를 포함하는 지지 및 배수 시스템(2500)의 일 구현예, 뿐만 아니라 제1 및 제2 지지 및 배수 재료(1000, 1000') 사이에 다공성 주름형 필터(1500)를 포함하는 필터 시스템(2000)의 일 구현예의 다양한 도식도를 나타낸다.
도 2a는 상면도를 나타내고, 도 2b는 상면 투시도를 나타내고, 도 2c는 도 2a에 나타낸 바와 같은 단면도 R-R을 따른 측면도를 나타내고; 도 2d는 도 2c에 나타낸 바와 같은 상세부분 T의 확대도를 나타내고, 여기서 도 2d는, 자체적으로 안으로 접히고 주름형 필터의 주름 루트(root)를 지지하는 내부 힌지(50, 50')에서 감소된 두께를 나타낸다 (외부 힌지는 감소된 두께 또는 감소되지 않은 두께를 가질 수 있음). 지지 및 배수 재료가 완전히 접힐 때, 하나의 섹션의 벌크 두께 부분의 일부분이 또 다른 섹션의 개구 내에 끼워맞쳐지며, 사실상, 이는 지지 및 배수 재료의 단일 층을 제공한다. 유리하게는, 압축된 영역에서 모서리유동 저항성(edgeflow resistance)이 증가될 수 있으며, 이는 불량한 압력 하락 성능으로 이어질 수 있기 때문에, 메쉬(들) 또는 부직포(들)의 압축은 방지되거나 또는 최소화된다.
도 3a 내지 3b는 도 2a 내지 2d에 나타낸 지지 및 배수 시스템, 및 필터 시스템의 다양한 도식도를 나타내며, 여기서 지지 및 배수 재료는 완전히 접히고, 에지 스트립은 제거되어, 지지 및 배수 재료의 남아있는 측이 필터 매체의 단부와 접하게 되고, 함께 밀봉되어 유동을 방지하도록 한다.
만곡된 또는 만곡가능한 지지 및 배수 재료를 갖는 구현예는 겹침 주름 (LOP) 필터 구성 (예를 들어, 미국 특허 5,543,047에 기술된 바와 같음)에 특히 적합하다. 예를 들어, 도 3a는, 필터 케이지(1610), 내부 코어(1611), 및 다공성 주름형 필터 부재(1501)를 포함하는 다공성 LOP 필터(1500)를 포함하는 필터 카트리지(1600)를 포함하는 필터 시스템(2000) (또한 도 3b에 나타냄)의 일 구현예, 및 도 2a 내지 2d에 일반적으로 나타낸 바와 같은 지지 및 배수 재료의 구현예 (S&D 부재 시스템(2500)의 일 구현예를 제공함)를 나타내며, 상기 지지 및 배수 재료는 주름형 필터의 각각의 주름 사이에 배열되어, 각각의 재료의 2개의 표면이 각각의 필터 주름의 면과 접촉하고, 상기 재료의 팁이 외부 케이지 및 내부 코어의 내부 표면과 접촉하도록 하며, 주름 팁 및 주름 루트를 상기 케이지 및 코어로부터 떨어져 이격시켜, 그를 통한 유체 유동을 가능하게 하면서 주름 팁 및 주름 루트를 보호한다.
지지 및 배수 재료 (메쉬 및 직물)는, 여과되는 유체 및 온도와 같은 적용가능한 여과 파라미터에 적합한 임의의 적합한 재료로부터 제작될 수 있다.
지지 및 배수 재료는, 예를 들어 적층 가공 (때때로 "적층식 가공" 또는 "3d 프린팅"으로서 지칭됨)을 포함하는, 당업계에 공지되어 있는 다양한 방법에 의해 제조될 수 있다.
중합체인 메쉬를 포함하는 상기 구현예에서, 중합체 메쉬는 직조형 메쉬 및 압출된 메쉬의 형태가 된다. 어느 유형이나 이용될 수 있지만, 압출된 메쉬는 보다 매끄럽고, 따라서 필터 매체의 인접하는 층들의 보다 적은 마모를 생성할 수 있기 때문에, 압출된 메쉬가 바람직할 수 있다. 압출된 메쉬는 평행한 가닥들의 제1 세트, 및 소정 각으로 가닥들의 제1 세트와 교차하는, 평행한 가닥들의 제2 세트를 가질 수 있다. 압출된 메쉬는 대칭성 또는 비대칭성으로서 분류될 수 있다. 대칭성 메쉬에서, 가닥들의 제1 또는 제2 세트 중 어떠한 것도, 메쉬 제조 기계로부터 메쉬가 나오는 방향인, 소위 메쉬의 "기계 방향(machine direction)"으로 연장되지 않는다. 비대칭성 메쉬에서, 가닥들의 세트 중 하나는 기계 방향에 평행하게 연장된다. 대칭성 또는 비대칭성 메쉬는 본 발명의 구현예에 따라 사용될 수 있다.
다양한 메쉬가 본 발명의 구현예에 따라 사용하기에 적합하다. 예를 들어, 적합한 압출된 중합체 메쉬는 상표명 DELNET 하에 Schweiter-Mauduit International Inc. (Alpharetta, GA)로부터 입수가능한 것들을 포함한다.
메쉬는 이들의 두께에 의해 그리고 인치당 가닥의 수에 의해 특성화될 수 있다. 이러한 치수는 임의의 특정한 값으로 제한되지 않으며, 메쉬의 목적하는 모서리방향 유동 특성 및 목적하는 강도에 따라 선택될 수 있다. 전형적으로, 메쉬는 인치당 적어도 약 5개 가닥의 메쉬 번수(count)를 갖는다.
중합체인 부직포를 포함하는 상기 구현예에서, 부직포는, 여과되는 유체 및 온도와 같은 적용가능한 여과 파라미터에 적합한 폴리에스테르, 폴리프로필렌 또는 폴리아미드 (예를 들어, 나일론)를 포함하는 임의의 중합체 재료로부터 제작될 수 있다.
다양한 부직포가 본 발명의 구현예에 따라 사용하기에 적합하다. 예를 들어, 적합한 부직포는 상표명 REEMAY (예를 들어, REEMAY 2011 및 REEMAY 2250) 및 TYPAR 하에 Avintiv Technical Nonwovens (Old Hickory, TN)로부터 입수가능한 폴리에스테르 스펀본디드(spunbonded) 부직포를 포함한다.
전형적으로, 메쉬 또는 비직조물은 약 0.0005" 내지 약 0.025" (보다 전형적으로 약 0.005" 내지 약 0.030") 범위의 두께 및 약 30% 이상의 공극률을 갖지만, 두께는 상기 범위보다 더 크거나 또는 더 작을 수 있고, 공극률은 상기 값보다 더 적을 수 있다. 메쉬 또는 비직조물이 접히고, 및/또는 파형을 갖는(corrugated) 상기 구현예에서, 메쉬 또는 비직조물은 메쉬 또는 비직조물, 및 필터 및 필터 부재에 대한 손상을 피하도록 충분히 유연하다.
다공성 필터 및/또는 다공성 필터 부재 (예를 들어, 다공성 막 및/또는 다공성 섬유상 매체)는 임의의 적합한 기공 구조, 예를 들어 기공 크기 (예를 들어, 버블 포인트(bubble point)에 의해 또는 예를 들어 미국 특허 4,340,479에 기술된 바와 같은 KL에 의해 입증되거나, 또는 모세관 응축 유동 기공측정기(capillary condensation flow porometry)에 의해 입증된 바와 같음), 기공 등급(pore rating), 기공 직경 (예를 들어, 개질된 OSU F2 시험 (예를 들어, 미국 특허 4,925,572에 기술된 바와 같음)을 사용하여 특성화되는 경우), 또는 유체가 부재를 통해 통과할 때 1종 이상의 관심 재료의 그를 통한 통과를 감소시키거나 또는 가능하게는 제거 등급(removal rating)을 가질 수 있다. 사용된 기공 구조는 처리되는 유체의 조성, 및 처리된 유체의 목적하는 유출액 수준에 따라 달라진다.
필터 부재는 임의의 목적하는 임계 습윤 표면 장력(CWST; critical wetting 표면 tension) (예를 들어 미국 특허 4,925,572에 정의된 바와 같음)을 가질 수 있다. CWST는 당업계에 공지되어 있는 바와 같이, 예를 들어 미국 특허 5,152,905, 5,443,743, 5,472,621 및 6,074,869에 또한 개시된 바와 같이 선택될 수 있다. 부재의 표면 특성은 습식 또는 건식 산화에 의해, 중합체를 표면 상에 코팅하거나 또는 침적하는 것에 의해, 또는 그라프팅 반응(grafting reaction)에 의해 개질될 수 있다 (예를 들어, CWST에 영향을 미치고, 표면 전하, 예를 들어 양 또는 음 전하를 포함하고, 및/또는 표면의 극성 또는 친수성을 변경하도록).
필터는, 필터 매체의 상류의 전여과(prefiltration) 및/또는 쿠션재(cushioning) (손상 보호를 위한 필터 매체의 상류의 쿠션재, 또는 손상 보호 및/또는 매체 지지를 위한 필터 매체의 하류의 쿠션재)와 같은 상이한 구조 및/또는 기능을 가질 수 있는 추가의 부재, 층 또는 성분을 포함할 수 있다.
본 발명의 구현예에 따르면, 필터 및/또는 필터 부재는 평면상, 주름형 및 중공 원통형을 포함하는 다양한 구성을 가질 수 있다.
예시적인 필터 및 필터 부재, 예컨대 주름형 필터는 미국 특허 5,543,047 및 5,552,048에 개시되어 있다.
일부 구현예에서 복수의 필터 부재를 포함하는 필터는 전형적으로, 적어도 하나의 유입구 및 적어도 하나의 배출구를 포함하며 유입구 및 배출구 사이에 적어도 하나의 유체 유동 경로를 획정하는 하우징(housing)에 배치되어 (여기서, 필터는 유체 유동 경로를 가로지름) 필터 장치를 제공한다. 바람직하게는, 필터 장치는 살균가능하다. 적합한 형상을 가지며, 적어도 하나의 유입구 및 적어도 하나의 배출구를 제공하는 임의의 하우징이 이용될 수 있다.
하우징은 가공되는 유체와 상용성인 임의의 불침투성 열가소성 재료를 비롯한 임의의 적합한 경질 불침투성 재료로부터 제작될 수 있다. 예를 들어, 하우징은 금속, 예컨대 스테인리스강으로부터, 또는 중합체로부터 제작될 수 있다.
본원에 인용된 간행물, 특허 출원 및 특허를 포함하는 모든 참조문헌은, 마치 각각의 참조문헌이 참조에 의해 통합되는 것으로 개별적으로 그리고 구체적으로 표시되며 그 전문이 본원에 제시되어 있는 것과 같은 동일한 정도로, 본원에 참조로 통합된다.
본 발명을 기술하는 문맥에서 (특히 하기 청구범위의 문맥에서) 단수 용어 및 용어 "상기" 및 "적어도 하나" 및 유사한 지시대상의 사용은 본원에서 달리 명시되거나 또는 문맥상 명확히 모순되지 않는 한, 단수형 및 복수형 둘 모두를 포함하는 것으로 해석되어야 한다. 하나 이상의 항목의 열거에 이어지는 용어 "적어도 하나" (예를 들어, "A 및 B 중 적어도 하나")의 사용은 본원에서 달리 명시되거나 또는 문맥상 명확히 모순되지 않는 한, 열거된 항목으로부터 선택된 하나의 항목 (A 또는 B) 또는 열거된 항목 중 둘 이상의 임의의 조합 (A 및 B)을 의미하는 것으로 해석되어야 한다. 용어 "포함하는", "갖는", "포함하여" 및 "함유하는"은 달리 언급되지 않는 한 개방형 용어 (즉, "포함하나 이에 제한되지 않음"을 의미함)로서 해석되어야 한다. 본원에서 달리 명시되지 않는 한, 본원에 열거된 수치의 범위는 단지 상기 범위 내에 속하는 각각의 개별 수치를 개별적으로 지칭하는 것의 약칭 방법(shorthand method)으로서의 역할을 하는 것이며, 마치 본원에서 수치가 개별적으로 열거되어 있는 것과 같이 각각의 개별 수치가 본 명세서에 포함된다. 본원에 기술된 모든 방법은 본원에서 달리 명시되거나 또는 문맥상 달리 명확히 모순되지 않는 한, 임의의 적합한 순서로 수행될 수 있다. 본원에 제공된 임의의 예 및 모든 예, 또는 예시적인 언어 (예를 들어, "예컨대")의 사용은 단지 본 발명을 보다 이해하기 쉽게 하기 위한 것이며, 달리 청구되지 않는 한, 본 발명의 범위에 제한을 두기 위한 것은 아니다. 본 명세서의 어떠한 언어도 임의의 청구되지 않은 부재가 본 발명의 실시에 필수적인 것으로 나타내는 것으로서 해석되어서는 안 된다.
본 발명을 수행하는 데 있어서 발명자들에게 알려진 최적의 방식을 포함하여, 본 발명의 바람직한 구현예가 본원에 기술되어 있다. 상기 설명을 읽어나감에 따라, 이러한 바람직한 구현예의 변형은 당업계의 통상의 기술자에게 명백해질 수 있다. 본 발명자들은 숙련된 기술자가 이러한 변형을 적절하게 이용할 것을 예상하며, 본 발명자들은 본 발명이 본원에 구체적으로 기술된 것과 다르게 실시되는 것을 의도한다. 따라서, 본 발명은 준거법에 의해 허용되는 것과 같이 본원에 첨부된 청구범위에 열거된 대상의 모든 수정사항 및 균등물을 포함한다. 또한, 본원에서 달리 명시되거나 또는 문맥상 달리 명확히 모순되지 않는 한, 본 발명의 모든 가능한 변형에 있어서의 상술한 부재들의 임의의 조합도 본 발명에 포함된다.

Claims (9)

  1. 유체 관류(fluid flow through)를 가능하게는 접이식 부재를 포함하는 지지 및 배수 재료(support and drainage material)로서,
    상기 접이식 부재는,
    적어도 하나의 제1 섹션(section)으로서, 메쉬(mesh) 또는 부직포(non-woven fabric)를 포함하며, 이는 제1 단부 및 제2 단부, 제1측 및 제2측, 제1 주표면(major surface) 및 제2 주표면, 및 상기 제1 주표면 및 상기 제2 주표면 사이의 제1 섹션 벌크(bulk)를 갖고, 상기 제1 섹션 벌크는 상기 제1 단부로부터 상기 제2 단부의 일부분으로 연장되는 두께 부분을 갖고; 상기 적어도 하나의 제1 섹션은 적어도 하나의 제1 섹션 개구(aperture)를 추가로 포함하며, 이는 상기 제1 단부 및 상기 제2 단부 사이의 거리의 적어도 75%의 길이로 연장되고, 상기 제1측 및 상기 제2측 사이의 거리의 2% 내지 100%의 길이로 연장되는, 적어도 하나의 제1 섹션; 및
    적어도 하나의 제2 섹션으로서, 메쉬 또는 부직포를 포함하며, 이는 제1 단부 및 제2 단부, 제1측 및 제2측, 제1 주표면 및 제2 주표면, 및 상기 제1 주표면 및 상기 제2 주표면 사이의 제2 섹션 벌크를 갖고, 상기 제2 섹션 벌크는 상기 제1 단부로부터 상기 제2 단부의 일부분으로 연장되는 두께 부분을 갖고; 상기 적어도 하나의 제2 섹션은 적어도 하나의 제2 섹션 개구를 추가로 포함하며, 이는 상기 제1 단부 및 상기 제2 단부 사이의 거리의 적어도 75%의 길이로 연장되고, 상기 제1측 및 상기 제2측 사이의 거리의 2% 내지 100%의 길이로 연장되는, 적어도 하나의 제2 섹션을 포함하고;
    상기 접이식 부재가 접힐 때, 상기 제1 섹션 벌크 두께 부분의 일부분이 상기 적어도 하나의 제2 섹션의 상기 적어도 하나의 개구 내에 끼워맞춰지고, 상기 제2 섹션 벌크 두께 부분의 일부분이 상기 적어도 하나의 제1 섹션의 상기 적어도 하나의 개구 내에 끼워맞춰지는, 지지 및 배수 재료.
  2. 제1항에 있어서, 추가적인 제1 섹션 및 추가적인 제2 섹션을 추가로 포함하며, 상기 추가적인 제1 섹션은 상기 제2 섹션에 접이식으로 연결되고, 상기 추가적인 제2 섹션은 상기 추가적인 제1 섹션에 접이식으로 연결되고;
    상기 접이식 부재가 접힐 때, 상기 추가적인 제1 섹션 벌크 두께 부분의 일부분이 상기 추가적인 제2 섹션의 상기 적어도 하나의 개구 내에 끼워맞춰지고, 상기 추가적인 제2 섹션 벌크 두께 부분의 일부분이 상기 추가적인 제1 섹션의 상기 적어도 하나의 개구 내에 끼워맞춰지는, 지지 및 배수 재료.
  3. 제1항에 있어서, 상기 적어도 하나의 제1 섹션이 2개 이상의 제1 섹션 개구를 가지며, 이들 각각은 상기 제1 단부 및 상기 제2 단부 사이의 거리의 적어도 75%의 길이로 연장되고, 상기 제1측 및 상기 제2측 사이의 거리의 2% 내지 50%의 길이로 연장되고;
    상기 적어도 하나의 제2 섹션이 2개 이상의 단일 제2 섹션 개구를 가지며, 이들 각각은 상기 제1 단부 및 상기 제2 단부 사이의 거리의 적어도 75%의 길이로 연장되고, 상기 제1측 및 상기 제2측 사이의 거리의 2% 내지 50%의 길이로 연장되는, 지지 및 배수 재료.
  4. 지지 및 배수 재료 시스템으로서,
    유체 관류를 가능하게 하는 제1 지지 및 배수 재료 및 유체 관류를 가능하게 하는 제2 개별 지지 및 배수 재료를 포함하며;
    (a) 상기 제1 지지 및 배수 재료는 유체 관류를 가능하게 하는 제1 접이식 부재를 포함하고, 상기 제1 접이식 부재는,
    적어도 하나의 제1 섹션으로서, 메쉬 또는 부직포를 포함하며, 이는 제1 단부 및 제2 단부, 제1측 및 제2측, 제1 주표면 및 제2 주표면, 및 상기 제1 주표면 및 상기 제2 주표면 사이의 제1 섹션 벌크를 갖고, 상기 제1 섹션 벌크는 상기 제1 단부로부터 상기 제2 단부의 일부분으로 연장되는 두께 부분을 갖고; 상기 적어도 하나의 제1 섹션은 적어도 하나의 제1 섹션 개구를 추가로 포함하며, 이는 상기 제1 단부 및 상기 제2 단부 사이의 거리의 적어도 75%의 길이로 연장되고, 상기 제1측 및 상기 제2측 사이의 거리의 2% 내지 100%의 길이로 연장되는, 적어도 하나의 제1 섹션; 및
    적어도 하나의 제2 섹션으로서, 메쉬 또는 부직포를 포함하며, 이는 제1 단부 및 제2 단부, 제1측 및 제2측, 제1 주표면 및 제2 주표면, 및 상기 제1 주표면 및 상기 제2 주표면 사이의 제2 섹션 벌크를 갖고, 상기 제2 섹션 벌크는 상기 제1 단부로부터 상기 제2 단부의 일부분으로 연장되는 두께 부분을 갖고; 상기 적어도 하나의 제2 섹션은 적어도 하나의 제2 섹션 개구를 추가로 포함하며, 이는 상기 제1 단부 및 상기 제2 단부 사이의 거리의 적어도 75%의 길이로 연장되고, 상기 제1측 및 상기 제2측 사이의 거리의 2% 내지 100%의 길이로 연장되는, 적어도 하나의 제2 섹션을 포함하고;
    상기 제1 접이식 부재가 접힐 때, 상기 제1 섹션 벌크 두께 부분의 일부분이 상기 적어도 하나의 제2 섹션의 상기 적어도 하나의 개구 내에 끼워맞춰지고, 상기 제2 섹션 벌크 두께 부분의 일부분이 상기 적어도 하나의 제1 섹션의 상기 적어도 하나의 개구 내에 끼워맞춰지고;
    (b) 상기 제2 지지 및 배수 재료는 유체 관류를 가능하게 하는 제2 접이식 부재를 포함하고, 상기 제2 접이식 부재는,
    적어도 하나의 제1 섹션으로서, 메쉬 또는 부직포를 포함하며, 이는 제1 단부 및 제2 단부, 제1측 및 제2측, 제1 주표면 및 제2 주표면, 및 상기 제1 주표면 및 상기 제2 주표면 사이의 제1 섹션 벌크를 갖고, 상기 제1 섹션 벌크는 상기 제1 단부로부터 상기 제2 단부의 일부분으로 연장되는 두께 부분을 갖고; 상기 적어도 하나의 제1 섹션은 적어도 하나의 제1 섹션 개구를 추가로 포함하며, 이는 상기 제1 단부 및 상기 제2 단부 사이의 거리의 적어도 75%의 길이로 연장되고, 상기 제1측 및 상기 제2측 사이의 거리의 2% 내지 100%의 길이로 연장되는, 적어도 하나의 제1 섹션; 및
    적어도 하나의 제2 섹션으로서, 메쉬 또는 부직포를 포함하며, 이는 제1 단부 및 제2 단부, 제1측 및 제2측, 제1 주표면 및 제2 주표면, 및 상기 제1 주표면 및 상기 제2 주표면 사이의 제2 섹션 벌크를 갖고, 상기 제2 섹션 벌크는 상기 제1 단부로부터 상기 제2 단부의 일부분으로 연장되는 두께 부분을 갖고; 상기 적어도 하나의 제2 섹션은 적어도 하나의 제2 섹션 개구를 추가로 포함하며, 이는 상기 제1 단부 및 상기 제2 단부 사이의 거리의 적어도 75%의 길이로 연장되고, 상기 제1측 및 상기 제2측 사이의 거리의 2% 내지 100%의 길이로 연장되는, 적어도 하나의 제2 섹션을 포함하고;
    상기 제2 접이식 부재가 접힐 때, 상기 제1 섹션 벌크 두께 부분의 일부분이 상기 적어도 하나의 제2 섹션의 상기 적어도 하나의 개구 내에 끼워맞춰지고, 상기 제2 섹션 벌크 두께 부분의 일부분이 상기 적어도 하나의 제1 섹션의 상기 적어도 하나의 개구 내에 끼워맞춰지는, 지지 및 배수 재료 시스템.
  5. 하기를 포함하는 필터 장치(filter apparatus):
    상류 표면 및 하류 표면을 갖는 주름형 다공성 필터(pleated porous filter)로서, 상기 상류 표면은 제1 상류 단부 및 제2 상류 단부를 갖고, 상기 하류 표면은 제1 하류 단부 및 제2 하류 단부를 갖는, 주름형 다공성 필터; 및
    상기 주름형 다공성 필터의 상기 상류 표면과 접촉하거나 또는 상기 주름형 다공성 필터의 상기 하류 표면과 접촉하도록 배열된, 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항의 지지 및 배수 재료.
  6. 필터 시스템으로서,
    상류 표면 및 하류 표면을 갖는 주름형 다공성 필터, 및 제4항의 지지 및 배수 재료 시스템을 포함하며,
    상기 상류 표면은 제1 상류 단부 및 제2 상류 단부를 갖고, 상기 하류 표면은 제1 하류 단부 및 제2 하류 단부를 갖고;
    상기 주름형 다공성 필터는 상기 제1 지지 및 배수 재료 및 상기 제2 지지 및 배수 재료 사이에 배열된, 필터 시스템.
  7. 제6항에 있어서, 상기 주름형 다공성 필터가 겹침 주름 필터(laid-over-pleat filter)를 포함하는, 필터 시스템.
  8. 제6항에 있어서, 내부 코어(inner core) 및 외부 케이지(outer cage)를 추가로 포함하며,
    상기 제1 지지 및 배수 재료의 팁 및 상기 제2 지지 및 배수 재료의 팁이 상기 외부 케이지의 내부 표면 및 상기 내부 코어의 내부 표면과 접촉하는 필터 시스템.
  9. 유체의 여과 방법으로서, 상기 방법은 제6항 내지 제8항 중 어느 한 항의 필터 시스템을 통해 유체를 통과시키는 단계를 포함하며, 상기 방법은 상기 제1 지지 및 배수 재료, 상기 주름형 다공성 필터의 상기 상류 표면, 상기 주름형 다공성 필터의 상기 하류 표면, 및 상기 제2 지지 및 배수 재료를 통해 유체를 통과시키는 단계를 포함하는, 유체의 여과 방법.
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