JP2015517085A - 水分及び粉塵を除去するためのルーバー装置 - Google Patents

Abstract

水分及び粉塵を除去するルーバー・パックは一組の枢動自在なルーバーから構成され、前記ルーバーは空気通路内で開放位置と閉鎖位置との間で旋回でき、前記ルーバーは開放位置で前記通路内に空気を通過させ前記通路を通過する空気から水分及び粉塵を除去するのに影響を与える空気に関する水分及び粉塵の除去構造を有する。【選択図】図１

Description

本発明は空気の流れから区画への水分及び粉塵の実質的な除去に関し、前記区画へのエアーフローのアクセスを開放し閉鎖するためのルーバー装置に関する。

従来技術では、水分、粉塵、泥及び他の粉状粒子を気流から区画に又は区画から除去するための装置において、エアーフローを清浄化するための分離フィルター・ユニットが前記エアーフローの区画への出入りを制限する分離閉鎖装置と共に使用されている。このような装置は船上、陸上車両用区画、その中を湿った空気が流れる建造物、異なるキャビネット及び筐体、冷却区画、通気システムに使用される空気処理空間（air handler）、発電所、実験室等を含む、多種多様な状況で使用されている。
分離フィルターを使用するので、水分及び粉塵を除去すること並びに区画の入口及び出口を開放し閉鎖することに費用が余分にかかり、前記フィルターに関連する装置がコストを押し上げることとなる。

気体又は液体である、汚染溶体は衝突フィルターを通過させることによって浄化しうる。方向を変える前記溶体及びフィルター媒体に接着する粒子を導入する作用がフィルター媒体の機能である。多くの場合、このフィルター媒体は前記溶体中の不純物をろ過して取り除くであろう特定の大きさの開口を含むように科学的に設計される。不純物の少ない、気体又は液体は前記媒体を通って自由に通過できる。

既知の衝突水分離器において、分離ルーバーは互いに対して典型的に平行に支持され気体が通過しうる複数の開口部を定義する。前記分離ルーバーは通常、前記分離ルーバーに衝突する、水滴を捕捉するための複数の突起又はフックを含む。

一連の突起又はフックはチャネルを定義し、空気又は他の気体から除去されると前記水滴及び粉塵は前記チャネル内に留まる傾向がある。この目的は気体流れに再飛散しないようにしつつ前記チャネルから液体を除去することである。

水分含有気体がこの一般的な型の水分除去器を通って流れるとき、気体は蛇行した経路をすり抜けるが液滴は分離板の表面と衝突するので、移動する液滴の慣性により液滴はガス流の流れ方向から外れる。ガス流から液滴が除かれるのを防ぐように作用する連行力の大きさはガス速度、液滴の質量、ガスの粘度及び分離構造の幾何学的関係性に依存する。

現在入手可能なルーバー装置は固定されている。各ルーバーはある種の取付板等に取り付けられルーバー装置が配置された空気通路を閉鎖することはできない。ある場合には追加の扉又は他の閉鎖装置を組み込む以外に空気通路を閉鎖することができれば好都合であろう。

本発明はエアーフローから水分及び粉塵を除去するための装置を提供する。本発明の装置は水分が粉塵汚染物質を含む環境において使用されるので、用語「水分及び粉塵」、「水分及び粉塵を除去するルーバー」及び「水分粉塵を除去するルーバー・パック」を本明細書で用いる。

本発明の全般的な目的はエアーフローから水分及び粉塵を除去するための改良装置を提供することである。

本発明の別の目的は船に用いられる機関室等の区画を通るエアーフローから水分及び粉塵を除去することである。

本発明の別の目的はルーバー装置を通る空気の流れの出入りから水分及び粉塵を除去するための改良ルーバー装置を提供することである。

本発明の更なる別の目的はエアーフローから水分及び粉塵を除去するための改良装置を提供することであり、前記装置は分離フィルターを必要としない。

本発明の別の目的はルーバー装置を通る空気の流れを可能にしかつ止めるために前記装置を開放しかつ閉鎖するためのルーバー装置を提供することであり、加えて、エアーフローから水分及び粉塵を除去するための同一のルーバー装置を提供することである。

本発明の更に追加の目的はルーバー・パックの各ルーバーの形状により各ルーバーが開放状態であるとき前記ルーバー・パックを通る空気流れから水分及び粉塵を除去するためのルーバー・パックを提供することである。

追加の目的は開放位置と閉鎖位置との間でルーバーを旋回させるための特に効果的な旋回システムを提供することである。

本発明のまた更に追加の目的はルーバーを通る空気流れを処理するためのルーバー・パック内に用いられる別のルーバーを提供することである。

本発明のより具体的な目的はエンジン区画の取込燃焼用空気から水分及び粉塵を除去するための、水容器用の気候閉鎖閉じ込め装置としても役立つ装置を提供することである。

本発明の別の具体的な目的は水容器における通気制御システム中で制御されたエアーフローから水分を除去することであり、通気は制御空間内の熱及び／又は圧力に従ってエアーフローを制御することにより制御される。

本発明の全般的な目的はエアーフローから水分及び粉塵を除去するための一組のルーバーを提供することであり、前記一組のルーバーは経済的に製造でき使用が容易で機能的である。

これら及び他の目的は以下の記載及び添付された請求の範囲から明らかになるであろう。

本発明は特定の部分及び部分の配列において物理的な形をとることができ、本発明の好ましい実施形態は本明細書に詳細に記載され、その部分を形成する添付の図面を用いて説明されるであろう。以下、図面について説明する。

図１は本発明の好ましい実施形態に従った開放位置における水分及び粉塵を除去するルーバー・パックの正面斜視図である。

図２は開放位置における、図１に示す水分及び粉塵を除去するルーバー・パックの後面斜視図である。

図３はその開放位置における、図１及び２に示す水分及び粉塵を除去するルーバー・パックの分解正面斜視図である。

図４は閉鎖位置における、図１〜３に示す水分及び粉塵を除去するルーバー・パックの正面図である。

図５はその閉鎖位置における、図１〜４に示す水分及び粉塵を除去するルーバー・パックの後面斜視図である。

図６はその閉鎖位置における、図１〜５に示す水分及び粉塵を除去するルーバー・パックの上部の概略図である。

図７は前記開放位置において示される図６に示す前記上部と同様の概略図である。

図８は本発明の好ましい実施形態に従った水分及び粉塵を除去するルーバー・パックに用いるための１つの型のルーバーの側方断面図である。

図９は本発明の別の好ましい実施形態に従った水分及び粉塵を除去するルーバー・パックに用いるための別のルーバーの側方断面図である。

図１０は本発明の更に別の好ましい実施形態に従った水分及び粉塵を除去するルーバー・パックに用いるための別のルーバーの側方断面図である。

図１１は本発明の更にまた別の好ましい実施形態に従った水分及び粉塵を除去するルーバー・パックに用いるための別のルーバーの側方の、断面図である。

図１２は本発明のまた別の好ましい実施形態に従った水分及び粉塵を除去するルーバー・パックに用いるための別のルーバーの側方の、断面図である。

図１３は本発明の好ましい実施形態に準じた水分及び粉塵を除去するルーバー・パックに組み込むためのまた別の独創的なルーバーの側方の、断面図である。 図１４は図１３と同一のルーバーの斜視図である。

図１５は図１〜７に示す前記ルーバー・パックと共に用いるためのドレイン受け枠（drain pan frame）の後面分解図である。

図１６は本発明の好ましい実施形態に従ったルーバー・パックと共に用いるための面ドレイン枠（face drain frame）の後面分解図である。

図１７は図１６に示す面ドレイン枠の後面斜視図である。 図１８は図１６に示す面ドレイン枠の後面斜視図である。

図１９は図１１〜１８に示す排水ドレイン枠（sump drain frame）の後面分解斜視図である。

図２０は本発明の好ましい実施形態に従ったルーバー・パックと共に用いるための排水ドレイン枠の正面図である。

図２１は本発明に従ったルーバー・パックと共に用いるための排水ドレイン枠の正面、斜視図である。

本発明の好ましい実施形態によれば、ルーバー・パック又はルーバー組立品は同じ形状と同じ長さを有し平行に同時に旋回するように配置された、一組の概して同一のルーバーから構成される。前記ルーバー・パックは一対のルーバー制御アームの両方の間で一対のヒンジ板の間に設置され、各ルーバーは開放位置と閉鎖位置との間で回転又は旋回する。前記ルーバーはルーバー制御アームにより生じる動きにより各支点周りを旋回する。ルーバー制御アーム・ヒンジ・ピンは前記ルーバーが回転又は旋回するように各ルーバーの各々の前方端近くの各受容部内に伸び、各ヒンジ板ピンは前記ルーバーがその周囲を回転する各ルーバーの中間部分近くの支点受容部内に伸びる。ルーバー制御アームは前記ルーバーが開閉するように各ルーバーの旋回軸の平行な仮想平面と平行な方向に前後に動く。各ルーバーの形状により水分及び粉塵が各ルーバーを横切ってエアーフローの経路内に突出したフックに衝突し前記ルーバーにより空気流れから水分及び粉塵が取り除かれる。本発明の好ましい実施形態に従って提供される多数の異なるルーバー構造が存在する。これらのルーバーは翼型の形状と類似した種々の形状を有する。以下に記載する実施形態の各々により各組のルーバーの部分である各ルーバーを横切って空気が流れるようになり、各蛇行流路及び適切に空間を空けて配置されたフック及びチャネルにより、流れる空気から水分及び粉塵を分離し前記ルーバー内にため前記ルーバーから流すことが可能となる。

最初に図１を参照すると、図１はこれらの開放位置にあるルーバーを伴う本発明に従った水分及び粉塵を除去するルーバー・パック１００の正面斜視図であり、ルーバー・パック１００は以下を含むように示される。ルーバー・パック１００には可動支持機構が備えられ、上方ヒンジ板１３及び下方ヒンジ板２７の形態の支点支持機構、作動装置組立品７、並びに個々のルーバー９’から構成される一組の水分及び粉塵を除去するルーバー９が含まれる。

図２に水分及び粉塵を除去するルーバー・パック１００の後面図をその開放位置で示す。図１及び２の両図を参照すると、本発明の好ましい実施形態は更に上方制御アーム１１、及び上方制御アーム１１に依存する上方ルーバー制御アーム・ピンの形態で可動支持機構を含む。作動装置組立品７は作動装置取付ピン１６を含む。

次に図３に示す分解図を参照すると、各ルーバー９’の各々がルーバー制御アーム・ピン受容部１５を含み、ルーバー制御アーム・ピン受容部１５は各ルーバー９’の前方端５３の近くに配置される。ルーバー第２支点装置をヒンジ板ピン受容部１９の形態で含む支点ルーバー機構１７について以下に記載する。

前記可動支持機構は下方ルーバー制御アーム２５も含む。下方ルーバー制御アーム２５及びルーバー・ヒンジ板２７はこれらの各ルーバー制御アーム・ヒンジ板ピン６１及びヒンジ板ピン６６と共に上方ルーバー制御アーム１１及び上方ヒンジ板１３と協同して機能する。

更に図３に示された分解図を考察すると、ルーバー・パック１００の更なる部品について理解できる。多数の穴２９は同様に多数の上方ヒンジ板ピン２３及びヒンジ・ピン軸受３１を受容するために備えられる。上方ヒンジ板１３は個々のルーバー９’の上方端に開口部をもたらすための一連のスロット３３を有する、基本的に長方形形態である。上方ヒンジ板１３は保護されなければむき出しになる個々のルーバー９’の部分の保護部材として機能する一組の短いフランジ３５を更に含む。上方ルーバー制御アーム１１が示され、上方ルーバー制御アーム１１は上方ルーバー制御アーム・ヒンジ・ピン２１を受容するための一連の穴３７を有し、上方ルーバー制御アーム・ヒンジ・ピン２１は穴３７を通って伸び、かつ各ルーバー制御アーム軸受３９を通って伸びる。上方ルーバー制御アーム・ヒンジ・ピン２１及びルーバー制御アーム軸受３９の必要数は穴３７の数によって決定されるように供給できる。前記組のルーバー９の各々の水分及び粉塵を除去するルーバー９’について１つの穴３７が存在するだろう。上方ルーバー制御アーム１１は穴３７が配置される水平上方部４１、壁４１と一体化され壁４１から下方に伸びる垂直壁４３、及び作動装置組立品７に対する支持棚を形成する水平壁４５を有する。下方ルーバー制御アーム２５は基本的には上方制御アーム１１と同一形状を有するが、その位置は逆であり、動かない。下方ルーバー制御アーム２５は下方水平面４７、垂直面４９及び上方水平面５０を有する。下方ルーバー制御アーム２５を通って伸びるのは、下方ルーバー制御アーム軸受６３を通って伸びるルーバー制御アーム・ヒンジ・ピン６１である。下方ヒンジ板２７を通って伸びるのは、下方ヒンジ・ピン軸受６７を通って伸びる下方ヒンジ板ピン６６である。穴６８は各々の下方ヒンジ板ピン６６及び下方ヒンジ・ピン軸受６７について備えられ、これらの１つが各々の水分及び粉塵を除去するルーバー９’について備えられる。

図４はその閉鎖位置の水分及び粉塵を除去するルーバー・パック１００の正面図である。図１と図４を比較すると、図１のルーバー９は自由又は前部に向いた前方端５１を有し、上方ヒンジ板１３の短い相対する平行面をつなぐ想像線から角度として９０°回転しているのに対し、図４では、個々のルーバー９’の各内側部が互いに接触するか互いに緊密に接触するようにこれらの自由面が時計回りに回転していることがわかる。図１に示した同一の構成部材が図４に示され、図１に関する記載は図４に示す構成部材の記載に関しても参照されるべきである。同様に、図５はその閉鎖位置にある、即ち、閉鎖位置の前記組のルーバー９を伴う、水分及び粉塵を除去するルーバー・パック１００を後面図として示す。各々のルーバー９’は隣接する羽根９’と係合するかほぼ係合する後方端５３を有する。同一の構成部材は全く同じであるが、その記載は図２に示される開放位置の同一の組立品の記載に関して見出すことができる。図２と図５に示す図を比較すると、個々のルーバー９’の自由端、即ち、前方端５１及び後方端５３が、図２では下方ルーバー制御アーム２５の垂直壁５７に対して概して垂直であり、図５では閉鎖位置で時計回りに回転していることがわかる。

従って、ヒンジ板１を通って伸びるヒンジ板ピン２３，６６はそれぞれの水分及び粉塵を除去するルーバー９’を適所に保持し各々のルーバー９’がその周りを回転する支点を提供する。ルーバー・ヒンジ板ピン２３及び６６は各ルーバー９’がその周りを回転する各共通軸を有する。上方ルーバー制御アーム・ヒンジ・ピン２１は力を上方ルーバー制御アーム１１から各ルーバー９’に伝えトルク又は動きをもたらしてそれぞれの水分及び粉塵を除去するルーバー９’をルーバー制御アーム・ピン受容部１５においてピン２３及び６６の周りで旋回させる。ピン２１は力を作動装置組立品７から各ルーバー９’の後方端５３に近いそれぞれのルーバー９’における受容部１５に加えそれぞれのルーバー９’をルーバー・ヒンジ・ピン２３及び６６の各軸周りに旋回させる。

ヒンジ・ピン軸受３１の各々は上方ルーバー板１３を通過した後それぞれの水分及び粉塵を除去するルーバー９’に入る前のそれぞれのヒンジ板ピン２３を受容する。

組のルーバー９が閉鎖位置にあるとき、ルーバー９’はルーバー・パック１００が配置される区画、例えば、船の機関室区画等の区画に対してエアーフローを進入させないし排出させない。このことを以下に詳細に説明する。

作動装置組立品７はそれぞれの水分及び粉塵を除去するルーバー９’を開くため及び閉じるために上方制御アーム１１を動かす。これに関して、作動装置取付ピン１６は作動装置組立品７を図示するように上方ルーバー制御アーム１１と連結する。ルーバー制御アーム・ヒンジ・ピン２１は水分及び粉塵を除去するルーバー９’の各々に対する可動ルーバー第２旋回装置である。作動装置組立品７は油圧アクチュエーター、電動アクチュエーター又は機械式アクチュエーターであってもよく、これらは種々の形で全て市販されている。これらのアクチュエーター組立品はケーブル連結上方ルーバー制御アーム１１を作動装置組立品７と合体することができる。作動装置組立品７は手動又は自動で操作できる。ルーバー・ヒンジ・ピン２３は上方ヒンジ板１３を各ルーバー９’と連結するルーバー第２支点装置であり、上方ルーバー制御アーム１１の動きに応じてその周りを各ルーバー９’が旋回するルーバー第２支点装置となる各受容部１９と協同する。

ルーバー制御アーム軸受３９はピン２１が上方ルーバー制御アーム１１を通過した後に各々のルーバー制御アーム・ヒンジ・ピン２１を受容する。軸受３９は上方ルーバー制御アーム１１とそれぞれの水分及び粉塵を除去するルーバー９’の間に担持面を提供する。

上方ルーバー制御アーム１１は後と前（図面で示す右と左）に動き前記水分及び粉塵を除去するルーバー９を開放し閉鎖する動きを提供する。作動装置組立品７は作動装置取付ピン１６により制御アーム８を動かす。

図６及び７を参照すると、作動装置組立品７は上方ルーバー制御アーム１１を右に移動させ水分及び粉塵を除去するルーバー９’を図６に示すように閉鎖位置に移動させる。ルーバー９’はヒンジ板ピン２３の周囲をルーバー制御アーム・ヒンジ・ピン２１上で閉鎖位置に旋回する。作動装置組立品７は上方制御アーム１１を図７に示すように左に移動させ後者のルーバー９’の各々がルーバー制御アーム・ヒンジ・ピン２１上でルーバー・ヒンジ板ピン２３の周りをそれらの開放位置に旋回するように水分及び粉塵を除去するルーバー９’を回転させる。以下に詳細に説明するように、各前部水分分離フック６５の隣接するルーバー９’との係合によりその中を通る空気の流れに対してルーバー・パック１００が閉じられる。

各々の空気統合化水分粉塵除去ルーバー９’は水分及び粉塵の機械的衝突フィルター形状及び閉鎖ルーバーを備えるように構成される。下方ルーバー制御アーム２５は前後、左右（図に示す）に動き、水分及び粉塵を除去するルーバー９に開放動き及び閉鎖動きをもたらすのを補助する。

ヒンジ板ピン６１（図３）は上方ルーバー制御アーム・ヒンジ板ピン２３が入っているルーバー９’内の同一の受容部の下方端に入り、それぞれの水分及び粉塵を除去するルーバー９’に対する支点又は回転軸を提供する。下方ルーバー制御アーム軸受６３はその先端にヒンジ板ピン２３が入っている同一の受容部１５の底部に入る下方ルーバー制御アーム・ヒンジ・ピン６１を受け、下方ルーバー制御アーム２５とそれぞれの水分及び粉塵を除去するルーバー９の間に担持面を提供する。下方ヒンジ板ピン６１はそれぞれの水分及び粉塵を除去するルーバー９に他の旋回構造を提供する。

これを通って下方ヒンジ板ピン６１が伸びる、下方ヒンジ・ピン軸受６７は下方ヒンジ板２７と水分及び粉塵を除去するルーバー９’との間に担持面を提供する。下方ヒンジ板ピン６７はルーバー・ヒンジ・ピン２３が受容部１９の入口に入っている各ルーバー９’の同一の受容部１９の底部に入る。

図６を参照すると、作動装置組立品７が右又は後退位置に動いていることが示されており、前記位置では作動装置組立品７が上方ルーバー制御アームを動かし水分及び粉塵を除去するルーバー９’を閉鎖する。閉鎖により機関室区画又は他の区画でありうる、制御される領域に対するエアーフローの進入及び排出が防止される。図７を参照すると、作動装置７は拡張位置に左へ動いており、作動装置７が上方ルーバー制御アーム１１を動かし水分及び粉塵を除去するルーバー９’を開き、開いたルーバー９’において前部水分分離フック６５は隣接するルーバー９’とは係合しなくなる。その開放位置で、各ルーバー間の空気の開口部を通ってエアーフローの進入又は排出が許容される。

次に図８を参照すると、可能であるが、好ましくはない水分及び粉塵を除去するルーバー６９の側方断面図が示される。ルーバー６９は後部又は後方端８４及び前部又は前方端８５を有する。ルーバー６９は後部の前部に面する開いた水分分離フック７５及び開いて前部に面する水分分離フック７７を含み、水分分離フック７７はルーバー６９の中間部分７９に配置される。各々のフック７５及び７７はルーバー６９の高さに沿って伸びる（それぞれの別のルーバーに関して本明細書に開示された他のフックと同様に伸びる）。種々の実施形態のルーバーと共に以下に記載するフックのように、フック７５及び７７は２つの主要な機能を有する。１つの機能は上方ルーバー制御アーム・ヒンジ・ピン２１及び下方ルーバー制御アーム・ピン６１を受けるための受容部を定義し、上方ヒンジ・ピン２３及び下方ヒンジ・ピン６６を受けるための受容部を定義することである。前述のフックのもう１つの機能はルーバー９が開放位置のときフック７５及び７７によりルーバー９を通過するエアーフローにおいて水分及び粉塵の移動を進ませないように阻止することである。各実施形態と共に全てのフックは前記エアーフロー中の液滴の流れを遅らせ、排水システムを通る水の排出をもたらす。エアーフローにおける粉塵は空気の通路から同様に除去できる。

フック７７は更に水チャネル７８を定義し、フック７５は水チャネル８０を定義し、チャネル７８及び８０はルーバー・パック１００を通過するエアーフローから排出される水の流路である。

ルーバー６９は、本明細書に記載した他のルーバーと同様に、ルーバー・パック内に関連付けられるものとしてエアーフローがルーバーを横切ることを可能にするための翼型形態を有する本体、凸状面及び凹状面を有する。従って、ルーバー６９は本体８２、凸状面８１及び凹状面８３を有し、各々は後方端８４と前方端８５の間に伸びる。ルーバー６９は旋回位置をルーバー制御アーム・ヒンジ・ピン受容部８７の形態で有し、支点位置をヒンジ板ピン受容部８９の形態で有する。

別の水分及び粉塵を除去するルーバー９１を図９に示す。ルーバー９１は後部又は後方端９３及び前部又は前方端９５を有する。ルーバー９１は翼型形態を有し本体９４、凸状面９６及び凹状面９７を有する。ルーバー９１は更に後方端９３に接近して後部水分分離フック９９を含む。ルーバー９１は中間部分１０２及び中間部分１０２に配置された水分分離フック１０３を有する。フック９９は水チャネル１０５を定義し、フック１０３は水チャネル１０７を定義する。壁は更に下方制御アーム・ヒンジ・ピン受容部１０９及びヒンジ板ピン受容部１１１を定義する。ルーバー制御アーム・ヒンジ・ピン２１及び６１は各受容部１０９のそれぞれの上部及び底部に入る。同様に、ヒンジ板ピン２３及び６６は各受容部１１１のそれぞれの上部及び底部に入る。

更に別の水分及び粉塵を除去するルーバー１１３を図１０に示す。ルーバー１１３は後部又は後方端１１５及び前部又は前方端１１７を有する。ルーバー１１３は翼型形態、本体１１９、並びに凸状及び凹状面１２１及び１２３をそれぞれ有する。

ルーバー１１３は更に本体１１９の前方端１１５から伸びる一対の相対する、水分分離フック１２５，１２７を有し、これらフックはルーバー１１３の高さに沿って伸びる。フック１２５は水チャネル１２９及びルーバー制御アーム・ヒンジ・ピン受容部１３１を定義する内面を有し、フック１２７は水チャネル１３３及びヒンジ板ピン受容部１３５を定義する内面を有し、これらの各々が本明細書に記載する他のルーバーの対応部分と同様に機能する。同様に、凸状面１２１及び凹状面１２３上のルーバー１１３の中間部分１４０に配置された水分分離フック１３７及び１３９はそれぞれ水チャネル１４３及び１４５、並びにヒンジ板ピン受容部１４７及び１４９を定義し、これらの全てが本明細書に記載した他のルーバーと同様に機能する。

更に別の水分及び粉塵を除去するルーバー１５１を図１１に示す。ルーバー１５１は後部又は後方端１５３及び前部又は前方端１５５を有する。ルーバー１５１は凸状面１５７、凹状面１５９及び中間部分１６０を伴う翼型形態を有する。ルーバー１５１はルーバー１１３と類似しルーバー１１３と概して同様に機能する。後部又は後方の前部に面する、水分分離フック１６１はルーバー１５１の凹状面から伸び、水チャネル１６３及びルーバー制御アーム・ピン受容部１６５を定義する。壁は凹状面１５７上にルーバー制御アーム・ピン受容部１６７を定義する。前部に面する水分分離フック１６９は凸状面１５１上の中間部分１６０にある。フック１６９は水チャネル１７１及びヒンジ板ピン受容部１７３を定義する内面を有する。壁は凹状面１５９上の中間部分１６０でヒンジ板ピン受容部１７５を定義する。

水分及び粉塵を除去するルーバー１７９の別の断面を図１２に示し、その機能はルーバー６９及び９１に非常に類似している。ルーバー１７９は前部又は前方端１８１及び後部又は後方端１８３を有する。ルーバー１７９は凸状面１８５、凹状面１８７及び中間部分１８９を有する。ルーバー１７９は翼型形態を有する。ルーバー１７９は前部ルーバー制御アーム・ピン受容部１９１、凸状面１８５上の中間部分１８９に水分分離フック１９３、及び後方水分分離フック１９５を含む。フック１９３は水チャネル１９７及びヒンジ板ピン受容部１９９を定義する内面を有する。フック１９５は水チャネル２０１を定義する内面を有する。翼型形状の前方端１８１はルーバー１７９の高さに沿って伸びルーバー１７９を越える非粘性ガス流れを可能にする。ガス流れが複雑に曲がるので、水分及び粉塵は上方チャンバー２０５に衝突し、後者は翼型形状を有する。衝突した水分及び粉塵は、ルーバー１７９の高さに沿って伸びる、前方に面する水分分離フック１９３に捕捉され、これもルーバー１１０の高さに沿って伸びる、チャネル１９７を流れ落ちる。

ガス流れはフック１９３を越え後部上方にある後方端１８３に沿って続き後方端１８３に沿って流れ排出される。ガス流れは前方端１８１の下にも存在し後部下方チャンバー２０９に沿って移動し水分及び粉塵の衝突を生じる複雑な屈曲ができ、ルーバー１７９の長さに沿って伸びる後部水分分離フック１９５によって捕捉され水チャネル２０１中を流れ排出される。

図１３及び１４に示す水分及び粉塵を除去するルーバー２１１が本発明の特に好都合なルーバーであることがわかっている。ルーバー２１１は凸状面２１３、凹状面２１５及び中間部分２１７を伴う本体２１２を有し、更に翼型形態を有する。ルーバー２１１は上方端で上方ルーバー制御アーム・ピン２１を下方端で下方制御アーム・ピン６１を受けるためのルーバー制御アーム・ピン受容部２２１を有する前部又は前方端２１９を含む。ルーバー２１１は下方制御ピン受容部２２５及び水チャネル２２７を定義する中間部分２１７で水分分離フック２２３を有する。

ルーバー２１１は更に後部又は後方端２２９を含む。ルーバー２１１（及び本明細書に記載した他のルーバー）は好ましくは押出により適当なアルミニウムから形成されているので、中間部分２１７に形成されたものは中空部分２３１であり、これにより概して等しい厚みがもたらされる。後部の前部に面した水分分離フック２３３は水チャネル２３５を定義する。

図１４は斜視的に端部のルーバー２１１を示し、図１３で用いた同じ番号を図１４で用いる。ルーバー２１１は非常に少ない圧力損失で非常に優れた水分及び粉塵の捕捉のために設計されたものであり、前記捕捉は達成されている。衝突型ルーバー又は分離器により一組の前記ルーバー又は分離器を通る空気通過の速度としての非効率が改善されることが見出された。速度が上がるにつれてより小さな粒子を分離する製品の能力も改善されるが、許容される最高速度の限界が存在することもわかっている。取り込まれた粒子を排出するのに重力を用いるということから、ルーバー２１１（又は類似のルーバー）の入口面での速度は２，０００ｆｔ／分、又は１０ｍ／秒を超えてはならないことも更にわかっている。空気速度が１７５０ｆｔ／分（８．９ｍ／秒）を超えると結果的にいずれの衝突ルーバー又は分離器の有効性も下がることが更にわかっている。前記衝突製品を通過する空気の圧力によってもたらされる力が捕捉された水分液滴及び粒子を排出するのに要する重力の力に近づくか超えるので、単に捕捉された水分のいずれも排出されえず浮遊した状態のままで存在することがわかっている。浮遊している水分は前記衝突製品を通って迅速に流れ通過するであろう。ルーバー２１１を伴うルーバー・パック１００の本明細書の記載に従って構築されたルーバー・パックをモデル化し１５ミクロン及び３０ミクロンの液滴サイズで試験し優れた結果がえられている。空気の速度が２．７９〜６．３５ｍ／秒に上がると、水分捕捉率が５０余りから約１００に上昇することがわかっている。

各ルーバーのエアーフロー形態は数値流体力学又は「ＣＦＤ」を用いて決定されている。このことには流体流動を含む課題を解決し分析するために数値法及びアルゴリズムを使用することが含まれる。このことは境界条件によって定義される流体及び気体の相互作用をシュミレーションするコンピューター計算を用いて達成される。

水分及び粉塵を除去するルーバー・パック１００は通常適した枠内に取り付けられるべきである。ルーバー・パック１００を面ドレインにおいて用いる状況では、図１５〜１８に示す枠２５１が適当であろう。枠２５１は正面部分２５５及び後部壁２５３を含む。正面部分２５５は後部開口部２５９を定義する後部枠２５７を含み、後部開口部２５９を介して空気及び水分及び空気によって運ばれた他の物質が流れる。後部分２５３は更に側壁２６１及び底部分２６３を含む。ルーバー・パック１００は基本的に底部分２６３上の側壁２６１間に設置される。正面壁２５５も開口部２６５を定義し、ルーバー９’がそれらの開放位置にあるとき開口部２６５を介してルーバー・パック１００を通って空気は流れることができる。正面壁２５５の内側部分上にある一組のタブ２６７は上方ヒンジ板１を内側部分の正面壁２５５に固定するために備えられる。水及び他の有害な物質がルーバー・パック１００から各チャネルを伝って流れ出ることによって除去されるとき、この物質は基本的に枠２５１からボートデッキを横切り周囲水中に流れる。枠２５１は更に上部板２６９を有する。正面壁２５５は上部板２６９と係合し枠２５１内の適所に上部板２６９を保持するための湾曲タブ２７１を有する。枠２５１はステンレス鋼でできている上部板２６９を除いて、例えば、板状アルミニウム等の適当な板状金属からできている。構成部分は全ＴＩＧ連続外側溶接継ぎ目により接続されている。タブ２６７はＴＩＧステッチ溶接を用いて接続される。後部枠２５３はＴＩＧ内部溶接でドレイン・スロット２７５間に溶接されたタブ２７３を有する。ドレイン・スロット２７５は正面壁２５５内に配置される。

排水ドレイン枠２７７を図１９〜２１に示す。これらの図は後部開口部２８１を定義する後部分２７９、側壁２８３及びボートのビルジにつながる適当なホースに連結されるであろうパイプ２８７を伴う一連の口を有する底部分２８５を含むような底部ドレイン２７７を示す。正面板２８９はこれを通って空気が流れうる正面開口部２９１を定義する。後部板２８９から伸びる適当なタブ２９３は正面板２８９を後部分２７９に取り付けるために用いられる。排水ドレイン枠２７７は上部板２９５を有する。

従来技術において、開放位置と閉鎖位置との間で動くことが可能なルーバーについても水分及び粉塵を除去するルーバーの空力設計／形状に関してもいずれにもほとんど又は全く注目されてきていない。本発明の新規性は水分及び粉塵を除去するルーバーとして作動するその能力にある。また、前記ルーバーの空力形状により水分及び粉塵を除去するルーバーを横切る圧力低下が大幅に減じられる。圧力損失がより小さいということは結果として所定のエアーフロー量を供給するのに必要となる区画における開口部をより小さくできることを意味する。

本発明はその好ましい実施形態を特に強調して詳細に記載してきたが、当業者にとって変更及び修飾は添付の請求の範囲から明らかであろう。

本発明は空気の流れから区画への水分及び粉塵の実質的な除去に関し、前記区画へのエアーフローのアクセスを開放し閉鎖するためのルーバー装置に関する。

従来技術では、水分、粉塵、泥及び他の粉状粒子を気流から区画に又は区画から除去するための装置において、エアーフローを清浄化するための分離フィルター・ユニットが前記エアーフローの区画への出入りを制限する分離閉鎖装置と共に使用されている。このような装置は船上、陸上車両用区画、その中を湿った空気が流れる建造物、異なるキャビネット及び筐体、冷却区画、通気システムに使用される空気処理空間（air handler）、発電所、実験室等を含む、多種多様な状況で使用されている。
分離フィルターを使用するので、水分及び粉塵を除去すること並びに区画の入口及び出口を開放し閉鎖することに費用が余分にかかり、前記フィルターに関連する装置がコストを押し上げることとなる。

気体又は液体である、汚染溶体は衝突フィルターを通過させることによって浄化しうる。方向を変える前記溶体及びフィルター媒体に接着する粒子を導入する作用がフィルター媒体の機能である。多くの場合、このフィルター媒体は前記溶体中の不純物をろ過して取り除くであろう特定の大きさの開口を含むように科学的に設計される。不純物の少ない、気体又は液体は前記媒体を通って自由に通過できる。

既知の衝突水分離器において、分離ルーバーは互いに対して典型的に平行に支持され気体が通過しうる複数の開口部を定義する。前記分離ルーバーは通常、前記分離ルーバーに衝突する、水滴を捕捉するための複数の突起又はフックを含む。

一連の突起又はフックはチャネルを定義し、空気又は他の気体から除去されると前記水滴及び粉塵は前記チャネル内に留まる傾向がある。この目的は気体流れに再飛散しないようにしつつ前記チャネルから液体を除去することである。

水分含有気体がこの一般的な型の水分除去器を通って流れるとき、気体は蛇行した経路をすり抜けるが液滴は分離板の表面と衝突するので、移動する液滴の慣性により液滴はガス流の流れ方向から外れる。ガス流から液滴が除かれるのを防ぐように作用する連行力の大きさはガス速度、液滴の質量、ガスの粘度及び分離構造の幾何学的関係性に依存する。

現在入手可能なルーバー装置は固定されている。各ルーバーはある種の取付板等に取り付けられルーバー装置が配置された空気通路を閉鎖することはできない。ある場合には追加の扉又は他の閉鎖装置を組み込む以外に空気通路を閉鎖することができれば好都合であろう。

本発明はエアーフローから水分及び粉塵を除去するための装置を提供する。本発明の装置は水分が粉塵汚染物質を含む環境において使用されるので、用語「水分及び粉塵」、「水分及び粉塵を除去するルーバー」及び「水分粉塵を除去するルーバー・パック」を本明細書で用いる。

本発明の全般的な目的はエアーフローから水分及び粉塵を除去するための改良装置を提供することである。

本発明の別の目的は船に用いられる機関室等の区画を通るエアーフローから水分及び粉塵を除去することである。

本発明の別の目的はルーバー装置を通る空気の流れの出入りから水分及び粉塵を除去するための改良ルーバー装置を提供することである。

本発明の更なる別の目的はエアーフローから水分及び粉塵を除去するための改良装置を提供することであり、前記装置は分離フィルターを必要としない。

本発明の別の目的はルーバー装置を通る空気の流れを可能にしかつ止めるために前記装置を開放しかつ閉鎖するためのルーバー装置を提供することであり、加えて、エアーフローから水分及び粉塵を除去するための同一のルーバー装置を提供することである。

本発明の更に追加の目的はルーバー・パックの各ルーバーの形状により各ルーバーが開放状態であるとき前記ルーバー・パックを通る空気流れから水分及び粉塵を除去するためのルーバー・パックを提供することである。

追加の目的は開放位置と閉鎖位置との間でルーバーを旋回させるための特に効果的な旋回システムを提供することである。

本発明のまた更に追加の目的はルーバーを通る空気流れを処理するためのルーバー・パック内に用いられる別のルーバーを提供することである。

本発明のより具体的な目的はエンジン区画の取込燃焼用空気から水分及び粉塵を除去するための、水容器用の気候閉鎖閉じ込め装置としても役立つ装置を提供することである。

本発明の別の具体的な目的は水容器における通気制御システム中で制御されたエアーフローから水分を除去することであり、通気は制御空間内の熱及び／又は圧力に従ってエアーフローを制御することにより制御される。

本発明の全般的な目的はエアーフローから水分及び粉塵を除去するための一組のルーバーを提供することであり、前記一組のルーバーは経済的に製造でき使用が容易で機能的である。

これら及び他の目的は以下の記載及び添付された請求の範囲から明らかになるであろう。

本発明は特定の部分及び部分の配列において物理的な形をとることができ、本発明の好ましい実施形態は本明細書に詳細に記載され、その部分を形成する添付の図面を用いて説明されるであろう。以下、図面について説明する。

図１は本発明の好ましい実施形態に従った開放位置における水分及び粉塵を除去するルーバー・パックの正面斜視図である。

図２は開放位置における、図１に示す水分及び粉塵を除去するルーバー・パックの後面斜視図である。

図３はその開放位置における、図１及び２に示す水分及び粉塵を除去するルーバー・パックの分解正面斜視図である。

図４は閉鎖位置における、図１〜３に示す水分及び粉塵を除去するルーバー・パックの正面図である。

図５はその閉鎖位置における、図１〜４に示す水分及び粉塵を除去するルーバー・パックの後面斜視図である。

図６はその閉鎖位置における、図１〜５に示す水分及び粉塵を除去するルーバー・パックの上部の概略図である。

図７は前記開放位置において示される図６に示す前記上部と同様の概略図である。

図８は本発明の好ましい実施形態に従った水分及び粉塵を除去するルーバー・パックに用いるための１つの型のルーバーの側方断面図である。

図９は本発明の別の好ましい実施形態に従った水分及び粉塵を除去するルーバー・パックに用いるための別のルーバーの側方断面図である。

図１０は本発明の更に別の好ましい実施形態に従った水分及び粉塵を除去するルーバー・パックに用いるための別のルーバーの側方断面図である。

図１１は本発明の更にまた別の好ましい実施形態に従った水分及び粉塵を除去するルーバー・パックに用いるための別のルーバーの側方の、断面図である。

図１２は本発明のまた別の好ましい実施形態に従った水分及び粉塵を除去するルーバー・パックに用いるための別のルーバーの側方の、断面図である。

図１３は本発明の好ましい実施形態に準じた水分及び粉塵を除去するルーバー・パックに組み込むためのまた別の独創的なルーバーの側方の、断面図である。

図１４は図１３と同一のルーバーの斜視図であり、上方制御アーム、上方ヒンジ板及び下方ヒンジ板を伴うルーバー組立品を分解斜視図において更に示す。

図１５は図１〜７に示す前記ルーバー・パックと共に用いるためのドレイン受け枠（drain pan frame）の後面分解図である。

図１６は本発明の好ましい実施形態に従ったルーバー・パックと共に用いるための面ドレイン枠（face drain frame）の後面分解図である。

図１７は図１６に示す面ドレイン枠の後面斜視図である。 図１８は図１６に示す面ドレイン枠の後面斜視図である。

図１９は図１１〜１８に示す排水ドレイン枠（sump drain frame）の後面分解斜視図である。

図２０は本発明の好ましい実施形態に従ったルーバー・パックと共に用いるための排水ドレイン枠の正面図である。

図２１は本発明に従ったルーバー・パックと共に用いるための排水ドレイン枠の正面、斜視図である。

図２２は前方端２１９に上方制御アーム及びその開放位置のルーバー・パックを伴う、図１４に示す前記組立品の前記水分及び粉塵を除去するルーバー・パックの上部の概略図である。

図２３はその開放位置における、図１４及び２２に示す水分及び粉塵を除去するルーバー・パックの分解正面斜視図である。

本発明の好ましい実施形態によれば、ルーバー・パック又はルーバー組立品は同じ形状と同じ長さを有し平行に同時に旋回するように配置された、一組の概して同一のルーバーから構成される。前記ルーバー・パックは一対のルーバー制御アームの両方の間で一対のヒンジ板の間に設置され、各ルーバーは開放位置と閉鎖位置との間で回転又は旋回する。前記ルーバーはルーバー制御アームにより生じる動きにより各支点周りを旋回する。ルーバー制御アーム・ヒンジ・ピンは前記ルーバーが回転又は旋回するように各ルーバーの各々の前方端近くの各受容部内に伸び、各ヒンジ板ピンは前記ルーバーがその周囲を回転する各ルーバーの中間部分近くの支点受容部内に伸びる。ルーバー制御アームは前記ルーバーが開閉するように各ルーバーの旋回軸の平行な仮想平面と平行な方向に前後に動く。各ルーバーの形状により水分及び粉塵が各ルーバーを横切ってエアーフローの経路内に突出したフックに衝突し前記ルーバーにより空気流れから水分及び粉塵が取り除かれる。本発明の好ましい実施形態に従って提供される多数の異なるルーバー構造が存在する。これらのルーバーは翼型の形状と類似した種々の形状を有する。以下に記載する実施形態の各々により各組のルーバーの部分である各ルーバーを横切って空気が流れるようになり、各蛇行流路及び適切に空間を空けて配置されたフック及びチャネルにより、流れる空気から水分及び粉塵を分離し前記ルーバー内にため前記ルーバーから流すことが可能となる。

最初に図１を参照すると、図１はこれらの開放位置にあるルーバーを伴う本発明に従った水分及び粉塵を除去するルーバー・パック１００の正面斜視図であり、ルーバー・パック１００は以下を含むように示される。ルーバー・パック１００には可動支持機構が備えられ、上方ヒンジ板１３及び下方ヒンジ板２７の形態の支点支持機構、作動装置組立品７、並びに個々のルーバー９’から構成される一組の水分及び粉塵を除去するルーバー９が含まれる。

図２に水分及び粉塵を除去するルーバー・パック１００の後面図をその開放位置で示す。図１及び２の両図を参照すると、本発明の好ましい実施形態は更に上方制御アーム１１、及び上方制御アーム１１に依存する上方ルーバー制御アーム・ピンの形態で可動支持機構を含む。作動装置組立品７は作動装置取付ピン１６を含む。

次に図３に示す分解図を参照すると、各ルーバー９’の各々がルーバー制御アーム・ピン受容部１５を含み、ルーバー制御アーム・ピン受容部１５は各ルーバー９’の前方端５１の近くに配置される。ルーバー第２支点装置をヒンジ板ピン受容部１９の形態で含む支点ルーバー機構１７について以下に記載する。

前記可動支持機構は下方ルーバー制御アーム２５も含む。下方ルーバー制御アーム２５及びルーバー・ヒンジ板２７はこれらの各ルーバー制御アーム・ヒンジ板ピン６１及びヒンジ板ピン６６と共に上方ルーバー制御アーム１１及び上方ヒンジ板１３と協同して機能する。

更に図３に示された分解図を考察すると、ルーバー・パック１００の更なる部品について理解できる。多数の穴２９は同様に多数の上方ヒンジ板ピン２３及びヒンジ・ピン軸受３１を受容するために備えられる。上方ヒンジ板１３は個々のルーバー９’の上方端に開口部をもたらすための一連のスロット３３を有する、基本的に長方形形態である。上方ヒンジ板１３は保護されなければむき出しになる個々のルーバー９’の部分の保護部材として機能する一組の短いフランジ３５を更に含む。上方ルーバー制御アーム１１が示され、上方ルーバー制御アーム１１は上方ルーバー制御アーム・ヒンジ・ピン２１を受容するための一連の穴３７を有し、上方ルーバー制御アーム・ヒンジ・ピン２１は穴３７を通って伸び、かつ各ルーバー制御アーム軸受３９を通って伸びる。上方ルーバー制御アーム・ヒンジ・ピン２１及びルーバー制御アーム軸受３９の必要数は穴３７の数によって決定されるように供給できる。前記組のルーバー９の各々の水分及び粉塵を除去するルーバー９’について１つの穴３７が存在するだろう。上方ルーバー制御アーム１１は穴３７が配置される水平上方部４１、壁４１と一体化され壁４１から下方に伸びる垂直壁４３、及び作動装置組立品７に対する支持棚を形成する水平壁４５を有する。下方ルーバー制御アーム２５は基本的には上方制御アーム１１と同一形状を有するが、その位置は逆であり、動かない。下方ルーバー制御アーム２５は下方水平面４７、垂直面４９及び上方水平面５０を有する。下方ルーバー制御アーム２５を通って伸びるのは、下方ルーバー制御アーム軸受６３を通って伸びるルーバー制御アーム・ヒンジ・ピン６１である。下方ヒンジ板２７を通って伸びるのは、下方ヒンジ・ピン軸受６７を通って伸びる下方ヒンジ板ピン６６である。穴６８は各々の下方ヒンジ板ピン６６及び下方ヒンジ・ピン軸受６７について備えられ、これらの１つが各々の水分及び粉塵を除去するルーバー９’について備えられる。

図４はその閉鎖位置の水分及び粉塵を除去するルーバー・パック１００の正面図である。図１と図４を比較すると、図１のルーバー９は自由又は前部に向いた前方端５１を有し、上方ヒンジ板１３の短い相対する平行面をつなぐ想像線から角度として９０°回転しているのに対し、図４では、個々のルーバー９’の各内側部が互いに接触するか互いに緊密に接触するようにこれらの自由面が時計回りに回転していることがわかる。図１に示した同一の構成部材が図４に示され、図１に関する記載は図４に示す構成部材の記載に関しても参照されるべきである。同様に、図５はその閉鎖位置にある、即ち、閉鎖位置の前記組のルーバー９を伴う、水分及び粉塵を除去するルーバー・パック１００を後面図として示す。各々のルーバー９’は隣接する羽根９’と係合するかほぼ係合する後方端５３を有する。同一の構成部材は全く同じであるが、その記載は図２に示される開放位置の同一の組立品の記載に関して見出すことができる。図２と図５に示す図を比較すると、個々のルーバー９’の自由端、即ち、前方端５１及び後方端５３が、図２では下方ルーバー制御アーム２５の垂直壁５７に対して概して垂直であり、図５では閉鎖位置で時計回りに回転していることがわかる。

従って、ヒンジ板１を通って伸びるヒンジ板ピン２３，６６はそれぞれの水分及び粉塵を除去するルーバー９’を適所に保持し各々のルーバー９’がその周りを回転する支点を提供する。ルーバー・ヒンジ板ピン２３及び６６は各ルーバー９’がその周りを回転する各共通軸を有する。上方ルーバー制御アーム・ヒンジ・ピン２１は力を上方ルーバー制御アーム１１から各ルーバー９’に伝えトルク又は動きをもたらしてそれぞれの水分及び粉塵を除去するルーバー９’をルーバー制御アーム・ピン受容部１５においてピン２３及び６６の周りで旋回させる。ピン２１は力を作動装置組立品７から各ルーバー９’の後方端５３に近いそれぞれのルーバー９’における受容部１５に加えそれぞれのルーバー９’をルーバー・ヒンジ・ピン２３及び６６の各軸周りに旋回させる。

ヒンジ・ピン軸受３１の各々は上方ルーバー板１３を通過した後それぞれの水分及び粉塵を除去するルーバー９’に入る前のそれぞれのヒンジ板ピン２３を受容する。

組のルーバー９が閉鎖位置にあるとき、ルーバー９’はルーバー・パック１００が配置される区画、例えば、船の機関室区画等の区画に対してエアーフローを進入させないし排出させない。このことを以下に詳細に説明する。

作動装置組立品７はそれぞれの水分及び粉塵を除去するルーバー９’を開くため及び閉じるために上方制御アーム１１を動かす。これに関して、作動装置取付ピン１６は作動装置組立品７を図示するように上方ルーバー制御アーム１１と連結する。ルーバー制御アーム・ヒンジ・ピン２１は水分及び粉塵を除去するルーバー９’の各々に対する可動ルーバー第２旋回装置である。作動装置組立品７は油圧アクチュエーター、電動アクチュエーター又は機械式アクチュエーターであってもよく、これらは種々の形で全て市販されている。これらのアクチュエーター組立品はケーブル連結上方ルーバー制御アーム１１を作動装置組立品７と合体することができる。作動装置組立品７は手動又は自動で操作できる。ルーバー・ヒンジ・ピン２３は上方ヒンジ板１３を各ルーバー９’と連結するルーバー第２支点装置であり、上方ルーバー制御アーム１１の動きに応じてその周りを各ルーバー９’が旋回するルーバー第２支点装置となる各受容部１９と協同する。

ルーバー制御アーム軸受３９はピン２１が上方ルーバー制御アーム１１を通過した後に各々のルーバー制御アーム・ヒンジ・ピン２１を受容する。軸受３９は上方ルーバー制御アーム１１とそれぞれの水分及び粉塵を除去するルーバー９’の間に担持面を提供する。

上方ルーバー制御アーム１１は後と前（図面で示す右と左）に動き前記水分及び粉塵を除去するルーバー９を開放し閉鎖する動きを提供する。作動装置組立品７は作動装置取付ピン１６により制御アーム８を動かす。

図６及び７を参照すると、作動装置組立品７は上方ルーバー制御アーム１１を右に移動させ水分及び粉塵を除去するルーバー９’を図６に示すように閉鎖位置に移動させる。ルーバー９’はヒンジ板ピン２３の周囲をルーバー制御アーム・ヒンジ・ピン２１上で閉鎖位置に旋回する。作動装置組立品７は上方制御アーム１１を図７に示すように左に移動させ後者のルーバー９’の各々がルーバー制御アーム・ヒンジ・ピン２１上でルーバー・ヒンジ板ピン２３の周りをそれらの開放位置に旋回するように水分及び粉塵を除去するルーバー９’を回転させる。以下に詳細に説明するように、各前部水分分離フック６５の隣接するルーバー９’との係合によりその中を通る空気の流れに対してルーバー・パック１００が閉じられる。

各々の空気統合化水分粉塵除去ルーバー９’は水分及び粉塵の機械的衝突フィルター形状及び閉鎖ルーバーを備えるように構成される。下方ルーバー制御アーム２５は前後、左右（図に示す）に動き、水分及び粉塵を除去するルーバー９に開放動き及び閉鎖動きをもたらすのを補助する。

ヒンジ板ピン６１（図３）は上方ルーバー制御アーム・ヒンジ板ピン２３が入っているルーバー９’内の同一の受容部の下方端に入り、それぞれの水分及び粉塵を除去するルーバー９’に対する支点又は回転軸を提供する。下方ルーバー制御アーム軸受６３はその先端にヒンジ板ピン２３が入っている同一の受容部１５の底部に入る下方ルーバー制御アーム・ヒンジ・ピン６１を受け、下方ルーバー制御アーム２５とそれぞれの水分及び粉塵を除去するルーバー９の間に担持面を提供する。下方ヒンジ板ピン６１はそれぞれの水分及び粉塵を除去するルーバー９に他の旋回構造を提供する。

これを通って下方ヒンジ板ピン６１が伸びる、下方ヒンジ・ピン軸受６７は下方ヒンジ板２７と水分及び粉塵を除去するルーバー９’との間に担持面を提供する。下方ヒンジ板ピン６７はルーバー・ヒンジ・ピン２３が受容部１９の入口に入っている各ルーバー９’の同一の受容部１９の底部に入る。

図６を参照すると、作動装置組立品７が右又は後退位置に動いていることが示されており、前記位置では作動装置組立品７が上方ルーバー制御アームを動かし水分及び粉塵を除去するルーバー９’を閉鎖する。閉鎖により機関室区画又は他の区画でありうる、制御される領域に対するエアーフローの進入及び排出が防止される。図７を参照すると、作動装置７は拡張位置に左へ動いており、作動装置７が上方ルーバー制御アーム１１を動かし水分及び粉塵を除去するルーバー９’を開き、開いたルーバー９’において前部水分分離フック６５は隣接するルーバー９’とは係合しなくなる。その開放位置で、各ルーバー間の空気の開口部を通ってエアーフローの進入又は排出が許容される。

次に図８を参照すると、可能であるが、好ましくはない水分及び粉塵を除去するルーバー６９の側方断面図が示される。ルーバー６９は後部又は後方端８４及び前部又は前方端８５を有する。ルーバー６９は後部の前部に面する開いた水分分離フック７５及び開いて前部に面する水分分離フック７７を含み、水分分離フック７７はルーバー６９の中間部分７９に配置される。各々のフック７５及び７７はルーバー６９の高さに沿って伸びる（それぞれの別のルーバーに関して本明細書に開示された他のフックと同様に伸びる）。種々の実施形態のルーバーと共に以下に記載するフックのように、フック７５及び７７は２つの主要な機能を有する。１つの機能は上方ルーバー制御アーム・ヒンジ・ピン２１及び下方ルーバー制御アーム・ピン６１を受けるための受容部を定義し、上方ヒンジ・ピン２３及び下方ヒンジ・ピン６６を受けるための受容部を定義することである。前述のフックのもう１つの機能はルーバー９が開放位置のときフック７５及び７７によりルーバー９を通過するエアーフローにおいて水分及び粉塵の移動を進ませないように阻止することである。各実施形態と共に全てのフックは前記エアーフロー中の液滴の流れを遅らせ、排水システムを通る水の排出をもたらす。エアーフローにおける粉塵は空気の通路から同様に除去できる。

フック７７は更に水チャネル７８を定義し、フック７５は水チャネル８０を定義し、チャネル７８及び８０はルーバー・パック１００を通過するエアーフローから排出される水の流路である。

ルーバー６９は、本明細書に記載した他のルーバーと同様に、ルーバー・パック内に関連付けられるものとしてエアーフローがルーバーを横切ることを可能にするための翼型形態を有する本体、凸状面及び凹状面を有する。従って、ルーバー６９は本体８２、凸状面８１及び凹状面８３を有し、各々は後方端８４と前方端８５の間に伸びる。ルーバー６９は旋回位置をルーバー制御アーム・ヒンジ・ピン受容部８７の形態で有し、支点位置をヒンジ板ピン受容部８９の形態で有する。

別の水分及び粉塵を除去するルーバー９１を図９に示す。ルーバー９１は後部又は後方端９３及び前部又は前方端９５を有する。ルーバー９１は翼型形態を有し本体９４、凸状面９６及び凹状面９７を有する。ルーバー９１は更に後方端９３に接近して後部水分分離フック９９を含む。ルーバー９１は中間部分１０２及び中間部分１０２に配置された水分分離フック１０３を有する。フック９９は水チャネル１０５を定義し、フック１０３は水チャネル１０７を定義する。壁は更に下方制御アーム・ヒンジ・ピン受容部１０９及びヒンジ板ピン受容部１１１を定義する。ルーバー制御アーム・ヒンジ・ピン２１及び６１は各受容部１０９のそれぞれの上部及び底部に入る。同様に、ヒンジ板ピン２３及び６６は各受容部１１１のそれぞれの上部及び底部に入る。

更に別の水分及び粉塵を除去するルーバー１１３を図１０に示す。ルーバー１１３は後部又は後方端１１５及び前部又は前方端１１７を有する。ルーバー１１３は翼型形態、本体１１９、並びに凸状及び凹状面１２１及び１２３をそれぞれ有する。

ルーバー１１３は更に本体１１９の前方端１１５から伸びる一対の相対する、水分分離フック１２５，１２７を有し、これらフックはルーバー１１３の高さに沿って伸びる。フック１２５は水チャネル１２９及びルーバー制御アーム・ヒンジ・ピン受容部１３１を定義する内面を有し、フック１２７は水チャネル１３３及びヒンジ板ピン受容部１３５を定義する内面を有し、これらの各々が本明細書に記載する他のルーバーの対応部分と同様に機能する。同様に、凸状面１２１及び凹状面１２３上のルーバー１１３の中間部分１４０に配置された水分分離フック１３７及び１３９はそれぞれ水チャネル１４３及び１４５、並びにヒンジ板ピン受容部１４７及び１４９を定義し、これらの全てが本明細書に記載した他のルーバーと同様に機能する。

更に別の水分及び粉塵を除去するルーバー１５１を図１１に示す。ルーバー１５１は後部又は後方端１５３及び前部又は前方端１５５を有する。ルーバー１５１は凸状面１５７、凹状面１５９及び中間部分１６０を伴う翼型形態を有する。ルーバー１５１はルーバー１１３と類似しルーバー１１３と概して同様に機能する。後部又は後方の前部に面する、水分分離フック１６１はルーバー１５１の凹状面から伸び、水チャネル１６３及びルーバー制御アーム・ピン受容部１６５を定義する。壁は凹状面１５７上にルーバー制御アーム・ピン受容部１６７を定義する。前部に面する水分分離フック１６９は凸状面１５１上の中間部分１６０にある。フック１６９は水チャネル１７１及びヒンジ板ピン受容部１７３を定義する内面を有する。壁は凹状面１５９上の中間部分１６０でヒンジ板ピン受容部１７５を定義する。

水分及び粉塵を除去するルーバー１７９の別の断面を図１２に示し、その機能はルーバー６９及び９１に非常に類似している。ルーバー１７９は前部又は前方端１８１及び後部又は後方端１８３を有する。ルーバー１７９は凸状面１８５、凹状面１８７及び中間部分１８９を有する。ルーバー１７９は翼型形態を有する。ルーバー１７９は前部ルーバー制御アーム・ピン受容部１９１、凸状面１８５上の中間部分１８９に水分分離フック１９３、及び後方水分分離フック１９５を含む。フック１９３は水チャネル１９７及びヒンジ板ピン受容部１９９を定義する内面を有する。フック１９５は水チャネル２０１を定義する内面を有する。翼型形状の前方端１８１はルーバー１７９の高さに沿って伸びルーバー１７９を越える非粘性ガス流れを可能にする。ガス流れが複雑に曲がるので、水分及び粉塵は上方チャンバー２０５に衝突し、後者は翼型形状を有する。衝突した水分及び粉塵は、ルーバー１７９の高さに沿って伸びる、前方に面する水分分離フック１９３に捕捉され、これもルーバー１１０の高さに沿って伸びる、チャネル１９７を流れ落ちる。

ガス流れはフック１９３を越え後部上方にある後方端１８３に沿って続き後方端１８３に沿って流れ排出される。ガス流れは前方端１８１の下にも存在し後部下方チャンバー２０９に沿って移動し水分及び粉塵の衝突を生じる複雑な屈曲ができ、ルーバー１７９の長さに沿って伸びる後部水分分離フック１９５によって捕捉され水チャネル２０１中を流れ排出される。

図１３及び１４に示す水分及び粉塵を除去するルーバー２１１が本発明の特に好都合なルーバーであることがわかっている。ルーバー２１１は凸状面２１３、凹状面２１５及び中間部分２１７を伴う本体２１２を有し、更に翼型形態を有する。ルーバー２１１は上方端で上方ルーバー制御アーム・ピン２１を受けるためのルーバー制御アーム・ピン受容部２２１を有する前部又は前方端２１９を含む。ルーバー２１１は下方ヒンジ板ピン６６を受けるための下方ヒンジ板ピン受容部２２５及び水チャネル２２７を定義する中間部分２１７で水分分離フック２２３を有する。前述の通り、ルーバー２１１は先端にあるルーバー本体２１２の前方端２１９に配置される翼型形態２２０を更に有し、翼型形態２２０により前記ルーバー本体を越える層流が促進される。前記ルーバー本体の前方端２１９で図１３及び１４に記載される翼型先端２２０は湾曲した上面、湾曲した下面、及び前記湾曲した上面と前記湾曲した下面を操作可能に結合する湾曲した前縁を含むような、対称翼型先端として定義される。前記対称翼型先端は更に、湾曲した上面と湾曲した下面との間の中間点の位置によって定義される直線状の仮想線の周囲に湾曲した下面の鏡像として湾曲した上面が配置される、その断面形態で定義される。

ルーバー２１１は更に後部又は後方端２２９を含む。ルーバー２１１（及び本明細書に記載した他のルーバー）は好ましくは押出により適当なアルミニウムから形成されているので、中間部分２１７に形成されたものは中空部分２３１であり、これにより概して等しい厚みがもたらされる。後部の前部に面した水分分離フック２３３は水チャネル２３５を定義する。

図１４は斜視的に端部のルーバー２１１を示し、図１３で用いた同じ番号を図１４で用いる。ルーバー２１１は非常に少ない圧力損失で非常に優れた水分及び粉塵の捕捉のために設計されたものであり、前記捕捉は達成されている。衝突型ルーバー又は分離器により一組の前記ルーバー又は分離器を通る空気通過の速度としての非効率が改善されることが見出された。速度が上がるにつれてより小さな粒子を分離する製品の能力も改善されるが、許容される最高速度の限界が存在することもわかっている。取り込まれた粒子を排出するのに重力を用いるということから、ルーバー２１１（又は類似のルーバー）の入口面での速度は２，０００ｆｔ／分、又は１０ｍ／秒を超えてはならないことも更にわかっている。空気速度が１７５０ｆｔ／分（８．９ｍ／秒）を超えると結果的にいずれの衝突ルーバー又は分離器の有効性も下がることが更にわかっている。前記衝突製品を通過する空気の圧力によってもたらされる力が捕捉された水分液滴及び粒子を排出するのに要する重力の力に近づくか超えるので、単に捕捉された水分のいずれも排出されえず浮遊した状態のままで存在することがわかっている。浮遊している水分は前記衝突製品を通って迅速に流れ通過するであろう。ルーバー２１１を伴うルーバー・パック１００の本明細書の記載に従って構築されたルーバー・パックをモデル化し１５ミクロン及び３０ミクロンの液滴サイズで試験し優れた結果がえられている。空気の速度が２．７９〜６．３５ｍ／秒に上がると、水分捕捉率が５０余りから約１００に上昇することがわかっている。

各ルーバーのエアーフロー形態は数値流体力学又は「ＣＦＤ」を用いて決定されている。このことには流体流動を含む課題を解決し分析するために数値法及びアルゴリズムを使用することが含まれる。このことは境界条件によって定義される流体及び気体の相互作用をシュミレーションするコンピューター計算を用いて達成される。

水分及び粉塵を除去するルーバー・パック１００は通常適した枠内に取り付けられるべきである。ルーバー・パック１００を面ドレインにおいて用いる状況では、図１５〜１８に示す枠２５１が適当であろう。枠２５１は正面部分２５５及び後部壁２５３を含む。正面部分２５５は後部開口部２５９を定義する後部枠２５７を含み、後部開口部２５９を介して空気及び水分及び空気によって運ばれた他の物質が流れる。後部分２５３は更に側壁２６１及び底部分２６３を含む。ルーバー・パック１００は基本的に底部分２６３上の側壁２６１間に設置される。正面壁２５５も開口部２６５を定義し、ルーバー９’がそれらの開放位置にあるとき開口部２６５を介してルーバー・パック１００を通って空気は流れることができる。正面壁２５５の内側部分上にある一組のタブ２６７は上方ヒンジ板１を内側部分の正面壁２５５に固定するために備えられる。水及び他の有害な物質がルーバー・パック１００から各チャネルを伝って流れ出ることによって除去されるとき、この物質は基本的に枠２５１からボートデッキを横切り周囲水中に流れる。枠２５１は更に上部板２６９を有する。正面壁２５５は上部板２６９と係合し枠２５１内の適所に上部板２６９を保持するための湾曲タブ２７１を有する。枠２５１はステンレス鋼でできている上部板２６９を除いて、例えば、板状アルミニウム等の適当な板状金属からできている。構成部分は全ＴＩＧ連続外側溶接継ぎ目により接続されている。タブ２６７はＴＩＧステッチ溶接を用いて接続される。後部枠２５３はＴＩＧ内部溶接でドレイン・スロット２７５間に溶接されたタブ２７３を有する。ドレイン・スロット２７５は正面壁２５５内に配置される。

排水ドレイン枠２７７を図１９〜２１に示す。これらの図は後部開口部２８１を定義する後部分２７９、側壁２８３及びボートのビルジにつながる適当なホースに連結されるであろうパイプ２８７を伴う一連の口を有する底部分２８５を含むような底部ドレイン２７７を示す。正面板２８９はこれを通って空気が流れうる正面開口部２９１を定義する。後部板２８９から伸びる適当なタブ２９３は正面板２８９を後部分２７９に取り付けるために用いられる。排水ドレイン枠２７７は上部板２９５を有する。

従来技術において、開放位置と閉鎖位置との間で動くことが可能なルーバーについても水分及び粉塵を除去するルーバーの空力設計／形状に関してもいずれにもほとんど又は全く注目されてきていない。本発明の新規性は水分及び粉塵を除去するルーバーとして作動するその能力にある。また、前記ルーバーの空力形状により水分及び粉塵を除去するルーバーを横切る圧力低下が大幅に減じられる。圧力損失がより小さいということは結果として所定のエアーフロー量を供給するのに必要となる区画における開口部をより小さくできることを意味する。

本発明はその好ましい実施形態を特に強調して詳細に記載してきたが、当業者にとって変更及び修飾は添付の請求の範囲から明らかであろう。

Claims (15)

1. 水分及び粉塵を除去するルーバー・パックであって、
   空気通路において旋回運動のためにルーバーを支持するためのルーバー支持構造、
   空気通路において前記ルーバー支持構造内に支持された、前記空気通路を閉鎖しかつ塞いで前記空気通路を通る空気の流れを遮断する閉鎖位置と前記空気通路を通る空気の流れを許容する開放位置の間での旋回運動のための一組のルーバー、
   前記一組のルーバーは２つ以上のルーバーを含み、前記２つ以上のルーバーは各々が
   前記一組のルーバーが前記開放位置にあるとき概して層流として前記２つ以上のルーバーを横切る気流を可能にする翼型形状を有する本体、
   前記閉鎖位置と前記開放位置との間で前記２つ以上のルーバーの旋回を可能とするルーバー旋回構造
   を含み、及び
   前記ルーバーを通った空気から水分及び粉塵を除去するための水分及び粉塵を除去する構造、及び
   前記閉鎖位置と前記開放位置との間で前記２つ以上のルーバーを旋回させるために前記ルーバー旋回構造に選択的に力を加えるための可動支持機構
   を含む、前記ルーバー・パック。
2. 前記ルーバーのそれぞれの前記本体は
   前方端、
   後方端、
   中間部分、
   前記前方端と前記後方端の間に広がる凸状面、
   前記凸状面は前記前方端と前記中間部分の間に広がる凸状前方面及び前記中間部分と前記後方端の間に広がる凸状後方面を有し、
   前記前方端と前記後方端の間に広がる凹状面、
   前記凹状面は前記前方端と前記中間部分の間に広がる凹状前方面及び前記中間部分と前記後方端の間に広がる凹状後方面を有し、
   前記閉鎖位置と前記開放位置との間で前記各ルーバーが旋回する１つ以上の旋回位置、及び
   前記１以上の旋回位置にかけた力に応じて前記ルーバーが回転する１つ以上の支点位置
   を含む、請求項１記載の前記ルーバー・パック。
3. 前記１つ以上の旋回位置は前記ルーバーの前記前方端に接近して配置される、請求項２記載の前記ルーバー・パック。
4. 前記支点位置は前記中間部分に配置される、請求項３記載の前記ルーバー・パック。
5. 前記旋回位置は前記各ルーバーの前記前方端及び前記後方端の１つに接して配置され、前記支点位置は前記中間部分に配置される、請求項２記載の前記ルーバー・パック。
6. 前記水分を除去する構造は前記中間部分に配置される、請求項２記載の前記ルーバー・パック。
7. 前記水分及び粉塵を除去する構造は前記凹状面上の前記中間部分に配置され、前記一組のルーバーが前記閉鎖位置にありその中を流れるエアーフローに対して前記下方パックを塞いだとき隣接するルーバーの前記水分及び粉塵を除去する構造は空気を密閉する係合で互いに接触する、請求項２記載の前記ルーバー・パック。
8. 前記各ルーバーの前記本体の前記翼型形態は層流として前記翼型形態の上を通る空気が移動するのに充分なほど概して平滑であり、前記水分及び粉塵を除去する構造は前記翼型形態から伸びる突起を含み、前記突起は翼型形態を有し、前記本体の前記翼型形態の延長物である、請求項１記載の前記ルーバー・パック。
9. 前記突起は水分分離フックである、請求項８記載の前記ルーバー・パック。
10. 前記水分分離フックは前記凸状面上の前記中間部分に配置され、前記水分分離フックは前記本体と共に前記各ルーバーの前記前方端に面する水分収集開口部を定義する自由端面上で前記本体と一体化された固定された部分を有し、水分収集開口部は前記２つ以上のルーバーが前記開放位置にあるとき前記水分分離フックを横切って通る空気から除去された水分及び粉塵を収集する、請求項９記載の前記ルーバー・パック。
11. 前記水分及び粉塵を除去する構造は前記各ルーバーの前記前方端、前記後方端又は前記中間部分の１つ以上と接して配置される、請求項２記載の前記ルーバー・パック。
12. 前記可動支持機構はルーバー制御アームを含み、
    前記ルーバー支持構造はヒンジ板を含み、
    前記各ルーバーは前記１つ以上の旋回位置のそれぞれで１つ以上のルーバー制御アーム・ピン受容部、及び前記１つ以上の支点位置のそれぞれで１つ以上のヒンジ板ピン受容部を含み、
    前記ルーバー・パックは更に
    前記ルーバー制御アームと前記１つ以上のルーバー制御アーム・ピン受容部のそれぞれとを相互連結する１つ以上のルーバー制御アーム・ヒンジ・ピン、及び
    前記ヒンジ板と前記１つ以上のヒンジ板ピン受容部のそれぞれとを相互連結する１つ以上のヒンジ板ピン
    を含み、
    前記各ルーバーは前記ルーバー制御アームの動きに応じて前記各ルーバーと前記ヒンジ板とを相互連結する前記１つ以上のヒンジ板ピンのそれぞれの周りを旋回し、前記閉鎖位置から前記開放位置に向かうか前記開放位置から前記閉鎖位置に向かう前記各ルーバーの旋回を生じる、請求項２記載の前記ルーバー・パック。
13. 前記ルーバー制御アームは上方ルーバー制御アームであり、前記ヒンジ板は上方ヒンジ板である、請求項１２記載の前記ルーバー・パック。
14. 前記ルーバー・パックは更に前記ルーバー制御アームを選択的に動かして前記開放位置と前記閉鎖位置との間で前記一組のルーバーの動きをもたらすための作動装置組立品を含む、請求項１２記載の前記ルーバー・パック。
15. 前記ルーバー・パックは更に前記一組のルーバーから出ている前記水分分離フックのそれぞれから水を排出するためのドレナージ組立品を含む、請求項９記載の前記ルーバー・パック。

Images