JP2023544380A - 水分離を伴う空気清浄器 - Google Patents

Abstract

流体濾過システムは、第１の空洞および第２の空洞を有するシェル筐体を含み、第１の空洞は、第２の空洞の上流にある。流体濾過システムは、シェル筐体との封止係合を形成するように構成されている筐体閉鎖部をさらに含む。流体濾過システムは、シェル筐体に取り外し可能に結合される、第２の空洞内に位置付けられる濾過要素をさらに含む。濾過要素は、第１のエンドキャップと、第２のエンドキャップと、第１のエンドキャップと第２のエンドキャップとの間に延在し、第１のエンドキャップおよび第２のエンドキャップの両方に結合される媒体パックと、第２のエンドキャップに結合される疎水性メッシュとを含む。疎水性メッシュは、湿気が濾過要素から外へと、および濾過要素の下流へと流動することを防止するように構成されている。【選択図】図２

Description

（関連特許出願の相互参照）
本願は、２０２０年１０月６日に出願されたインド仮特許出願第２０２０４１０４３３８１号、および２０２０年１２月１４日に出願されたインド仮特許出願第２０２０４１０５４２０７号の利益およびこれらに対する優先権を主張する。これらの出願の内容は、参照によってそれらの全体が本明細書に援用される。

（背景）
本開示は、概して、流体濾過システムに関する。より具体的には、本開示は、湿潤環境において動作する空気濾過システムに関する。

（概要）
本開示の少なくとも一実施形態は、濾過アセンブリに関する。濾過アセンブリは、筐体と、濾過要素とを含む。筐体は、筐体本体および点検カバーを含む。筐体本体は、内部容積と、入口ポートと、出口ポートとを画定する。点検カバーは、内部容積へのアクセスを提供するように、筐体本体に対して移動可能である。点検カバーは、点検カバーが筐体本体上に配設されているときに入口ポートと少なくとも部分的に軸方向に整合させられる集水槽を含む。濾過要素は、筐体本体に取り外し可能に結合され、内部容積内に配置される。

少なくとも一実施形態は、流体濾過システムに関する。流体濾過システムは、シェル筐体と、筐体閉鎖部と、濾過要素とを含む。筐体閉鎖部は、シェル筐体との封止係合を形成するように構成されている。筐体閉鎖部は、筐体閉鎖部を通して延在する排水開口部を含み、シェル筐体から外への液体の流動を選択的に促進するように構成されている。濾過要素は、シェル筐体に取り外し可能に結合され、第１のエンドキャップと、第１のエンドキャップの下流にある第２のエンドキャップと、媒体パックと、疎水性メッシュとを含む。媒体パックは、第１のエンドキャップと、第２のエンドキャップとの両方の間に延在する濾過媒体を含む。疎水性メッシュは、第１のエンドキャップおよび第２のエンドキャップのうちの１つに結合され、湿気がシェル筐体から外へと流動することを防止するように構成されている。

別の実施形態は、濾過要素に関する。濾過要素は、媒体パックと、第１のエンドキャップと、第２のエンドキャップと、疎水性メッシュとを含む。媒体パックは、第１の端部および第２の端部を画定する。第１のエンドキャップは、第１の端部に結合され、第２のエンドキャップは、第２のエンドキャップが第１の端部の下流にあるように、第２の端部に結合される。第２のエンドキャップは、シェル筐体との封止係合を形成するように構成されている封止部材を含む。濾過要素は、第２の端部を横切って延在する疎水性メッシュをさらに含み、湿気が媒体パックの下流へと流動することを防止するように構成されている。

本概要は、例証にすぎず、限定と見なされるべきではない。

本開示は、同様の参照番号が同様の要素を指す付随の図と関連して検討される以下の詳細な説明からより完全に理解されるであろう。

図１は、例示的流体濾過システムの斜視図である。

図２は、図１の流体濾過システムの斜視断面図である。

図３は、図１の流体濾過システム等の流体濾過システムにおける使用のための濾過要素の斜視図である。

図４は、図３の濾過要素の垂直断面図である。

図５は、図１の濾過要素の上面図である。

図６は、別の例示的濾過アセンブリの斜視図である。

図７は、図６の濾過アセンブリの部分的斜視図である。

図８は、別の実施形態による濾過アセンブリの垂直断面図である。

図９は、別の実施形態による濾過アセンブリの垂直断面図である。

図１０は、図９の濾過アセンブリに関する点検カバーの上部斜視図である。

図１１は、別の実施形態による濾過アセンブリの垂直断面図である。

図１２は、別の実施形態による濾過アセンブリの垂直断面図である。

図１３は、別の実施形態による濾過アセンブリに関する点検カバーの上部斜視図である。

図１４は、さらに別の実施形態による濾過アセンブリに関する点検カバーの上部斜視図である。

付随の図面が、以下の詳細な説明全体を通して参照される。図面では、文脈によって別様に決定付けられない限り、典型的には、類似の記号が、類似の構成要素を識別する。詳細な説明、図面、および特許請求の範囲において説明される例証的実装は、限定することを意味するものではない。本明細書に提示される主題の精神または範囲から逸脱することなく、他の実装が、利用され得、他の変更が、行われ得る。概して本明細書に説明され、図に例示されているような本開示の局面が、様々な異なる構成において配列され、代用され、組み合わせられ、および設計され得、それらの全てが明示的に検討され、本開示の一部を成すことが、容易に理解されるであろう。

（詳細な説明）
本明細書に説明される実施形態は、概して、内燃エンジンシステムのための空気濾過アセンブリに関する。上記に導入され、下記により詳細に議論される種々の概念は、説明される概念が実装のいずれの特定の様式にも限定されないため、多数の手法のうちの任意のものにおいて実装され得る。具体的実装および用途の実施例は、主に、例証目的のために提供される。

流入気流から粒子状物質（例えば、粉塵、油、および／または汚染物質）を濾過し、濾過された空気を内燃エンジンに供給するために、空気濾過システムが、使用される。濾過システムは、プリーツ状および／または波形媒体から作製された取り外し可能な濾過要素を含む濾過アセンブリ（例えば、空気清浄器等）を含み得る。濾過アセンブリは、車両本体（例えば、シャーシ）上またはその中の種々の場所に配置され得る。いくつかの実施形態では、濾過アセンブリは、ホイールウェルに隣接して位置付けられ得、または車両本体に沿った水の浸込を受けやすい別の位置の中に位置付けられ得る。これらの事例では、濾過アセンブリは、降雨環境または車道が水で浸水したとき、水に曝され得、これは、外気流を汚染し得、エンジン内への水の浸込のリスクを増加させ得る。これらの問題は、濾過アセンブリ（例えば、空気吸気システムの他の部品内）の上流に前置清浄器または水分離デバイスを含まない構成において悪化する。前置清浄器および水分離デバイスはまた、空気濾過システムに制限を加え、これは、エンジン性能を低減させ得る。

本願は、概して、濾過アセンブリ内の水分離および除去のためのシステムに関する。特に、本願は、濾過アセンブリの点検カバー内に一体的に形成された集水槽を含む濾過アセンブリに関する。濾過アセンブリは、筐体本体および点検カバーを有する二部筐体を含む。筐体本体は、封入された筐体の内部容積と、内部容積に流動的に結合される入口ポートおよび出口ポートとを画定する。集水槽の一部は、点検カバーが筐体本体上に配設されているとき、入口ポートの真下に（軸方向の整合において）配置される。入口ポートへと進入した外気は、集水槽に向かって方向付けられ、これは、慣性分離を介した流入気流からの水除去を促進する。他の利益の中でもとりわけ、集水槽は、濾過アセンブリ内からの水の分離および除去を可能にし、これは、入口ポート（例えば、渦管、シュノーケル、および／またはルーバ型前置清浄器等）の上流の他の前置分離デバイスの必要性を実質的に排除し得る。

ある例示的実施形態を詳細に例示している図に目を向ける前に、本開示は、説明に記載されている、または図に例示されている詳細または方法論に限定されないことを理解されたい。本明細書中で使用される専門用語は、説明する目的のみのためのものであり、限定と見なされるべきではないことも理解されたい。

図１は、システム１００として示されている第１の例示的流体濾過システムの斜視図である。システム１００は、内燃エンジンに提供された流体を濾過するために使用され得る。流体は、例えば、空気または類似の気体物質であり得る。システム１００は、車両シャーシに搭載され得る。他の実施形態では、システム１００は、エンジンを搭載するように構成されている。

図１に示されているように、システム１００は、シェル筐体（例えば、筐体本体）２００と、筐体閉鎖部（例えば、点検カバー）２０２とを含む。筐体閉鎖部２０２は、オペレータが筐体閉鎖部２０２を取り外し、シェル筐体２００の内部を点検し得るように、シェル筐体２００に取り外し可能に結合される。筐体閉鎖部２０２は、ラッチ、締結具、接着剤等のうちの１つを使用してシェル筐体２００に結合され得る。

シェル筐体２００は、入口２０４および出口２０６を含む。入口２０４は、出口２０６の上流にある。入口２０４は、直接または間接的に、流体の流動をエンジンへと輸送する。出口２０６は、濾過後の流体の流動を排出する。

ここで図２を参照すると、システム１００の断面図が、示されている。システム１００は、第１の空洞２１０と、第２の空洞２１２とを含み、第２の空洞２１２は、第１の空洞２１０と流体連通している。第１の空洞２１０は、入口２０４を含み、第２の空洞２１２は、出口２０６を含む。いくつかの実施形態では、出口２０６は、直接または間接的に、濾過された流体をエンジンへと輸送する。第２の空洞２１２は、第１の空洞２１０の下流に位置付けられている。シェル筐体２００は、第１の空洞２１０および第２の空洞２１２の両方を含む単一本体から形成され得、シェル筐体２００は、鋳造、切削、ダイ鋳造、付加製造等から形成される。筐体閉鎖部２０２は、実質的に水密および／または気密封止がシェル筐体２００と筐体閉鎖部２０２との間に形成されるように、シェル筐体２００との封止係合を形成する。筐体閉鎖部２０２は、筐体閉鎖部２０２を通して延在する、シェル筐体２００から外への流体の流動を促進するように構成されている排水開口部２１３（例えば、開口部、開口、弁等）を含み得る。いくつかの実施形態では、排水開口部２１３は、流体の流動が排水開口部２１３を介してシェル筐体２００へと進入することを防止するように構成されているが、シェル筐体２００から外への流体または液体（例えば、湿気、凝縮物、水、水蒸気等）の流動を促進するように構成されている一方向弁である。排水開口部２１３は、第２の空洞２１２と流体連通している。筐体閉鎖部２０２は、第１の空洞２１０と流体連通している第２の排水開口部２１５をさらに含み得る。

第２の空洞２１２は、第２の空洞入口２１４と、第２の空洞出口２１６とを画定する。第２の空洞出口２１６は、出口２０６と流体連通している。第２の空洞入口２１４は、第２の空洞出口２１６の上流にある。第２の空洞２１２は、第２の空洞入口２１４から第２の空洞出口２１６への流体の流動を促進する。第２の空洞２１２は、実質的に円筒形の濾過要素を受け取るように構成されている実質的に円筒形の断面を画定し得る。いくつかの実施形態では、第２の空洞２１２は、レーストラック断面（例えば、直線によって分離された２つの半円形）を画定し、レーストラック断面を有する濾過要素を受け取るように構成されている。いくつかの実施形態では、第２の空洞２１２は、実質的に卵形の断面を画定し、実質的に卵形の断面を有する濾過要素を受け取るように構成されている。

濾過要素２２０は、第２の空洞２１２内に取り外し可能に位置付けられる。いくつかの実施形態では、濾過要素２２０は、濾過要素２２０がシェル筐体２００から取り外され、新しい濾過要素と置換され得るように、例えば、締結具、ラッチ、または摩擦によってシェル筐体２００に取り外し可能に結合される。

濾過要素２２０は、第２の空洞２１２の中心縦軸２２４が濾過要素２２０を通して延在するようにシェル筐体２００の第２の空洞２１２内に配置される。濾過要素２２０は、円筒形状であり得、要素中心部２２８の周囲に巻装される円筒形状の媒体パック２２６を含み得る。いくつかの実施形態では、濾過要素２２０の断面は、実質的に円形、レーストラック、卵形（例えば、２つの直線端部によって継合された２つの湾曲端部）、楕円形等である形状を画定し得る。いくつかの実施形態では、媒体パック２２６の断面は、実質的に円形、レーストラック、卵形、楕円形等である形状を画定する。要素中心部２２８の断面形状は、媒体パックの断面に影響を及ぼし得る。例えば、要素中心部２２８が楕円形断面を画定している場合、媒体パック２２６は、同様の楕円形断面を画定し得る。媒体パック２２６は、濾過された流体（例えば、清浄な流体）を生産するように、それを通して流動する流体から粒子状物質を濾過するように構成されている濾過媒体を含む。濾過媒体は、媒体パック２２６を通した流動エリアを増加させるように、または別様に濾過要素２２０の粒子除去効率を改変するようにプリーツ状であり得、または別の所望の形状に形成され得る。一実施形態によると、媒体パック２２６は、限定ではないが、ＰＣＴ出願第ＰＣＴ／ＵＳ２０１９／０６５２５９号（その開示全体が参照によって援用される）に開示される濾過媒体のいずれか等のプリーツ状媒体、波形媒体、四面体媒体、またはその変形例を含む種々の異なるタイプの濾過媒体を含み得る。２０１１年１０月１４日に出願され、２０１３年３月１９日に刊行され、Ｃｕｍｍｉｎｓ Ｆｉｌｔｒａｔｉｏｎ ＩＰ Ｉｎｃ．に譲渡された「ＰＬＥＡＴＥＤ ＦＩＬＴＥＲ ＥＬＥＭＥＮＴ ＷＩＴＨ ＴＡＰＥＲＩＮＧ ＢＥＮＤ ＬＩＮＥＳ」（Ｍｏｙ ｅｔ ａｌ）と題する米国特許第８，３９７，９２０号（あらゆる目的のために参照によってその全体が援用される）は、媒体パック２２６が備え得る四面体濾過媒体を説明している。四面体濾過媒体のいくつかの構成は、複数の入口四面体流動チャネルと、複数の出口四面体流動チャネルとを備え得る。入口四面体は、四面体濾過媒体の中心部分において合流し、それによって、空気が四面体濾過媒体を通過することに先立って、入口四面体チャネルの間の空気の軸方向の交差流を可能にする。そのような配列は、媒体の上流側上に付加的塵埃装填を提供し、これは、濾過媒体の濾過容量を増加させる。いくつかの実施形態では、濾過媒体は、所定の細孔サイズを有する多孔性材料、紙ベースの濾過媒体、繊維ベースの濾過媒体、発泡体ベースの濾過媒体等を含む。濾過要素２２０は、汚れた側２３０と、清浄な側２３２とを有する、軸方向に流動する濾過要素として配列され得る。汚れた側２３０は、清浄な側２３２の上流にある。具体的には、濾過要素２２０は、濾過要素２２０を通して、汚れた側２３０から清浄な側２３２に軸方向に流動する流体を濾過するように構成されている。

図３を参照すると、濾過要素２２０の斜視図が、示されている。濾過要素２２０は、第１の端部２４０（例えば、汚れた端部）と、第２の端部２４２（例えば、清浄な端部）とを含む。第１のエンドキャップ２４５が、第１の端部２４０に結合され、第２のエンドキャップ２４９が、第２の端部２４２に結合される。いくつかの実施形態では、第１のエンドキャップ２４５および第２のエンドキャップ２４９の両方が、開放エンドキャップである。いくつかの実施形態では、第１のエンドキャップ２４５および第２のエンドキャップ２４９のうちの１つは、閉鎖エンドキャップである。媒体パック２２６（図５に示されている）および要素中心部２２８が、第１の端部２４０と第２の端部２４２との間に延在する。いくつかの実施形態では、媒体パック２２６は、シェル２２７（例えば、筐体、ケーシング、外骨格等）によって囲まれている。シェル２２７は、第１の端部２４０と第２の端部２４２間に延在し、媒体パック２２６を損傷から保護する。いくつかの実施形態では、シェル２２７は、第１のエンドキャップ２４５および第２のエンドキャップ２４９にポッティングされる。封止部材２４４が、第２の端部２４２に近接する濾過要素２２０に結合される。封止部材２４４は、シェル筐体２００との封止係合を形成するように構成されている。封止部材２４４は、第２の端部２４２の周縁のまわりに（例えば、そのまわりに外周方向に）延在し、概して環状の本体を画定する。いくつかの実施形態では、封止部材２４４は、第２のエンドキャップ２４９に結合され、第２のエンドキャップ２４９は、第２の端部２４２に近接する媒体パック２２６に結合される。いくつかの実施形態では、封止部材２４４は、シェル筐体２００の内面に対する半径方向の封止を形成するように位置付けられる。いくつかの実施形態では、封止部材２４４は、シェル筐体２００に対する軸方向の封止を形成するように位置付けられる。例えば、筐体閉鎖部２０２がシェル筐体２００に結合されているとき、筐体閉鎖部２０２の一部が、第１のエンドキャップ２４５等の濾過要素２２０の一部と相互作用し得る。筐体閉鎖部２０２と濾過要素２２０との間の相互作用は、シェル筐体２００の内部特徴（例えば、内部表面、段部等）との接触で濾過要素２２０を圧縮し、したがって、封止部材２４４を圧縮し、軸方向の封止または半径方向の封止のうちの１つを形成し得る。

濾過要素２２０は、第２の端部２４２上に（例えば、そのまわりに、その上方に等）位置付けられる疎水性メッシュ２４６をさらに含む。疎水性メッシュ２４６は、空気および他の気体要素が媒体パック２２６を通過することを可能にしながら、湿気（例えば、水）およびデブリが媒体パック２２６を通過することに抵抗するように、または防止するように構成されている。換言すると、疎水性メッシュ２４６は、濾過要素２２０の下流への湿気の通過を防止し、またはそれに抵抗する。いくつかの実施形態では、疎水性メッシュ２４６は、随意の表面コーティングを伴うポリマー織布メッシュから形成される。いくつかの実施形態では、疎水性メッシュ２４６は、ポリマーメッシュ布地である。いくつかの実施形態では、疎水性メッシュ２４６は、織物である。例えば、疎水性メッシュ２４６は、繻子織、朱子織、ドビー織、および双方向織等の種々の織パターンにおける織布であり得る。いくつかの実施形態では、疎水性メッシュ２４６は、不織物である。いくつかの実施形態では、疎水性メッシュ２４６は、綿、羊毛、およびナイロン等の織物材料から形成され、疎水性表面処置を用いて処置される。いくつかの実施形態では、疎水性メッシュ２４６は、ポリマー糸（例えば、高密度ポリエチレン、低密度ポリエチレン、ナイロン、ポリエステル等）から形成され、布地に織り込まれる。ポリマー糸は、モノフィラメント糸であり得る。いくつかの実施形態では、疎水性メッシュ２４６は、ポリテトラフルオロエチレン（例えば、ＰＴＦＥ、Ｔｅｆｌｏｎ（登録商標））コーティング等の疎水性コーティングを有する織布ステンレス鋼メッシュから形成される。いくつかの実施形態では、疎水性メッシュ２４６は、押出成形された網または押出成形されたメッシュ等の網である。疎水性メッシュ２４６は、材料を穿孔し、所望の細孔構造を形成することによって形成され得る。いくつかの実施形態では、疎水性メッシュ２４６は、材料を穿孔し、次いで、その材料を拡張（例えば、伸展）させ、所望の細孔サイズを形成することによって形成され得る。いくつかの実施形態では、疎水性メッシュ２４６は、第２の端部２４２全体を被覆する。疎水性メッシュ２４６は、封止部材２４４に結合され得る。

いくつかの実施形態では、濾過要素２２０は、第２の端部２４２を横切って延在し、疎水性メッシュ２４６と媒体パック２２６との間に介在している（図３ではグリッドの形態における）支持構造２４８を含む。支持構造２４８は、プラスチック、金属、木材、ポリマー、または類似の材料から形成され得る。支持構造２４８は、相互に対して垂直に延在する薄い構造から形成され、格子構造（例えば、十字パターンにおいて材料の細片から形成された開放フレームワーク）を形成する。いくつかの実施形態では、支持構造２４８は、中心縦軸２２４から離れるように、エンドキャップ２４５の周縁に向かって半径方向に延在する薄い構造から形成される。いくつかの実施形態では、支持構造２４８は、断続リブパターンを画定し、それによって、断続リブパターンの間の流体の側方移動が、可能にされる。例えば、支持構造２４８を画定する薄い構造は、流体が側方に（例えば、中心縦軸２２４に対して実質的に垂直な方向に）通過することを可能にする開口を含み得る。いくつかの実施形態では、疎水性メッシュ２４６は、支持構造２４８に結合される。支持構造２４８は、流体、空気、およびデブリが通過することを可能にするように構成されている。

いくつかの実施形態では、第１の端部２４０は、支持構造２４８に類似している（また、特定の実施形態ではグリッドの形態における）支持構造２５０を含む。第１の端部２４０は、第２のエンドキャップ２４９に類似している第１のエンドキャップ２４５をさらに含む。支持構造２５０は、締結具、接着剤等を用いて第１の端部２４０に結合され得る。いくつかの実施形態では、疎水性メッシュ（例えば、疎水性メッシュ２４６）が、第１の端部２４０と、第２の端部２４２との両方に結合される。いくつかの実施形態では、疎水性メッシュ２４６は、第１の端部２４０に結合され、第２の端部２４２には結合されない。

いくつかの実施形態では、システム１００は、濾過要素２２０から下流にある二次濾過要素を含む。二次濾過要素は、汚れた側および清浄な側のうちの一方または両方上に疎水性メッシュ２４６を含み得る。いくつかの実施形態では、システム１００は、濾過要素２２０の上流に位置付けられる三次濾過要素を含む。三次濾過要素は、汚れた側および清浄な側のうちの一方または両方上に疎水性メッシュ２４６を含み得る。いくつかの実施形態では、内側から外側への濾過および外側から内側への濾過等では、疎水性メッシュ２４６は、媒体パック２２６のまわりに外周方向に巻着され、第１のエンドキャップ２４５および第２のエンドキャップ２４９にポッティングされる。

ここで図５を参照すると、濾過要素２２０の第２の端部２４２の上面図が、示されている。実質的にレーストラックの断面を有する濾過要素２２０が、示されている。同様に、疎水性メッシュ２４６が、実質的にレーストラックの表面エリアを画定する。疎水性メッシュ２４６の周縁が、封止部材２４４に結合される。支持構造２４８が、疎水性メッシュ２４６と媒体パック２２６との間に介在している。支持構造２４８は、封止部材２４４の第１の点から封止部材２４４の第２の点まで延在する細い支持部材を含む。疎水性メッシュ２４６は、支持構造２４８に、および支持構造２４８についての複数の点２５２に結合され得る。いくつかの実施形態では、疎水性メッシュ２４６は、媒体パック２２６に結合され、封止部材２４４には結合されない。いくつかの実施形態では、疎水性メッシュ２４６は、媒体パック２２６と支持構造２４８との間に介在し、疎水性メッシュ２４６は、媒体パック２２６に結合される。いくつかの実施形態では、疎水性メッシュ２４６は、第２の端部２４２に近接するシェル２２７に結合される。いくつかの実施形態では、疎水性メッシュ２４６は、濾過要素２２０から分離され、濾過要素２２０がシェル筐体２００内に位置付けられたとき、濾過要素２２０の下流に位置付けられる。いくつかの実施形態では、疎水性メッシュ２４６は、濾過要素の下流２２０でシェル筐体２００に結合される。

いくつかの実施形態では、媒体パック２２６の断面形状は、封止部材２４４の断面形状と異なる。例えば、媒体パック２２６は、レーストラック形状を有する断面を画定し得る一方、封止部材２４４は、（図３に示されているような）楕円形形状を有する断面を画定する。同様に、いくつかの実施形態では、媒体パック２２６は卵形形状を有する断面を画定し得る一方、封止部材２４４は、レーストラック形状を有する断面を画定し得る。封止部材２４４、エンドキャップ２４５、シェル２２７、媒体パック２２６、疎水性メッシュ２４６、およびエンドキャップ２４９の各々は、異なる断面形状を画定し得る。いくつかの実施形態では、第２の空洞２１２は、第２の空洞入口２１４と第２の空洞出口２１６との間に異なる断面形状を画定する。同様に、濾過要素２２０は、第１の端部２４０と第２の端部２４２との間に異なる断面形状を画定し得る。

ここで図６および図７を参照すると、別の例示的実施形態による濾過アセンブリ３００が、示されている。濾過アセンブリ３００は、筐体本体４０２と、点検カバー４０４とを含む筐体４００（例えば、シェル等）を含む。筐体本体４０２は、その中に交換可能空気濾過要素５００を受け取るようにサイズ決めされる内部容積４０６を画定する。筐体本体４０２は、内部容積４０６の中へと、およびそれから外へと気流をそれぞれ方向付けるための、内部容積４０６に流動的に結合される入口ポート４０８および出口ポート４１０も画定する。入口ポート４０８および出口ポート４１０の両方が、筐体本体４０２の上側端上に配置され、相互から軸方向にオフセットされている。点検カバー４０４は、内部容積４０６へのアクセスを提供するように、筐体本体４０２に対して移動可能である。一実施形態では、点検カバー４０４は、蝶番式に（例えば、回転可能に）筐体本体４０２に結合され、開放位置（ユーザが筐体本体４０２内の開口部を通して内部容積４０６にアクセスし得る）と、内部容積４０６へのアクセスを防止する閉鎖部位置との間で回転することができる。別の実施形態では、点検カバー４０４は、取り外し可能に（例えば、着脱式に）筐体本体４０２に結合され、内部容積４０６へのアクセスを得るために筐体本体４０２から分離されることができる。点検カバー４０４は、クリップ、ラッチ、または別の好適な締結具を使用して、閉鎖（例えば、配設された）位置において筐体本体４０２に固着され得る。

図７に示されているように、濾過要素５００は、出口ポート４１０に近接する筐体本体４０２の中に取り外し可能に配設される。一実施形態では、濾過要素５００は、出口ポート４１０に近接する筐体本体４０２と封止係合される。濾過要素５００は、媒体パック５０２と、第１の（例えば、上側）エンドキャップ５０４と、第２の（例えば、下側）エンドキャップ５０６とを含む。第１のエンドキャップ５０４は、媒体パック５０２の上側端において媒体パック５０２に結合される。第２のエンドキャップ５０６は、媒体パック５０２の下側端（例えば、第１のエンドキャップ５０４と反対の媒体パック５０２の軸方向端部）において媒体パック５０２に結合される。第１のエンドキャップ５０４および第２のエンドキャップ５０６は、媒体パック５０２を支持し、濾過要素５００と筐体本体４０２との間の封止を確実にするフレームであり得る。第１のエンドキャップ５０４および第２のエンドキャップ５０６は、プラスチック（例えば、硬質ポリウレタン等）、金属、または別の好適な材料から形成され得る。媒体パック５０２は、流入気流から固体微粒子を除去するために使用される任意の繊維または多孔性媒体を含み得る。媒体は、紙ベースの濾過媒体、繊維ベースの濾過媒体、発泡体ベースの濾過媒体等を含み得る。一実施形態では、媒体パック５０２は、プリーツ状の濾過媒体を含む。例えば、媒体パック５０２は、媒体パック５０２の上流および下流端部から延在する複数の相互交絡している四面体形態によって画定され得る。四面体形態の実施例は、２０１９年６月２８日に出願された国際特許公開第ＰＣＴ／ＵＳ２０１９／０３９８７６号、および２０１１年１０月１４日に出願された米国特許第８，３９７，９２０号（それらの開示全体が、参照によって本明細書に援用される）に詳細に説明されている。実施形態では、媒体パック５０２は、プリーツ状媒体またはプリーツ状媒体形状の別の形態を備え得る。

点検カバー４０４は、上側端の反対である筐体本体４０２の下側端において開口部に結合される。ともに、筐体本体４０２および点検カバー４０４は、内部容積４０６を実質的に包囲する。図７に示されているように、点検カバー４０４は、点検カバー４０４の内部表面から内部容積４０６の中へと延在する突出部を画定する。突出部は、点検カバー４０４の内部表面に向かって、突出部の側壁に沿って延在する傾斜４１２を含む。傾斜４１２は、突出部の下側縁に沿ったフィレット（例えば、面取り部）であり得る。フィレットの半径は、突出部の高さに大体等しくあり得る。他の実施形態では、フィレットの半径は、異なり得る。他の利益の中でもとりわけ、傾斜４１２は、入口ポート４０８と出口ポート４１０との間の内部容積４０６を横切って水平方向に、入口ポート４０８から内部容積４０６の中への実質的に軸方向（例えば、図７に示されているような垂直方向）からの気流の遷移を促進する。いくつかの実施形態では、傾斜４１２は、大体８％またはそれを上回って、濾過アセンブリを横切る圧力損失を低減させ得る。図７に示されているように、点検カバー４０４は、濾過要素５００に向かって点検カバー４０４の内部表面から上向きに延在する複数の支持部材も含む。点検カバー４０４が筐体本体４０２上に配設されているとき、各支持部材の上側端は、濾過要素５００の下側端に接触し、筐体４００内の定位置に濾過要素を支持し、濾過要素が筐体本体４０２と封止係合されたままであることを確実にする。

ここで図８を参照すると、別の例示的実施形態による濾過アセンブリ６００が、示されている。濾過アセンブリ６００は、図６および図７の濾過アセンブリ３００に類似している。濾過アセンブリ６００と濾過アセンブリ３００との間の差異は、濾過アセンブリ６００が点検カバー７０４に統合される集水槽７１４を含むことである。一実施形態では、点検カバー７０４は、二部設計であり、集水槽７１４は、第２のカバー部品（例えば、筐体本体７０２に接続する、平坦な第２のカバー部品）に接続して点検カバー７０４を形成する別個の部品である。別の実施形態では、集水槽７１４は、点検カバー７０４から別個にアクセス可能な構成要素である。さらに別の実施形態では、集水槽７１４は、集水槽７１４が点検カバー７０４から分離可能ではないように点検カバー７０４と一体的に形成されている。さらに別の実施形態では、集水槽７１４は、点検カバー７０４と別個である、筐体本体７０２に結合される。集水槽７１４は、仕切７１６（例えば、側壁、周縁壁等）を含み、これは、点検カバー７０４の下側壁（例えば、内部表面）から上向きに延在し、下側壁に対して実質的に垂直な向きにある。仕切７１６は、点検カバー７０４が筐体本体７０２上に配設されているときに入口ポートと少なくとも部分的に軸方向に整合させられる凹型エリア７１８を画定する。換言すると、入口ポートは、中心軸を画定し、凹型エリア７１８は、点検カバー７０４が筐体本体７０２に結合されているとき、中心軸によって交差される。図８に示されているように、集水槽７１４は、入口ポート７０８（およびダクト）からの流入水が集水槽７１４の内側に落ち、主気流から分離し、濾過アセンブリ６００の清浄な側の中への全体的水侵入を低減させ得るように、入口ポート７０８およびダクト（入口ポート７０８から上向きに延在する）の直下に位置する。図８の実施形態では、凹型エリア７１８は、実質的に長方形の空洞である。他の実施形態では、凹型エリア７１８の形状および／またはサイズは、異なり得る。集水槽７１４は、凹型エリア７１８の下側壁に沿って配置されている、分離された水が内部容積７０６から退出することを可能にするように構成されている排水（例えば、ポート、開口部等）も含む。排水は、濾過アセンブリ６００を囲む環境に内部容積を選択的に流動的に結合するための排水弁（例えば、逆止弁、一方向弁、ソレノイド弁等）を含み得る。図８に示されているように、仕切７１６の部分７２０が、濾過要素５００と軸方向に整合させられた点検カバー７０４のエリアから集水槽７１４を分離する。仕切７１６のこの部分７２０は、図６および図７を参照して説明されたような傾斜７１２も画定し得る。

図８に示されているように、入口ポート７０８から内部容積７０６へと進入した空気は、集水槽７１４に向かって下向きに軸方向に（例えば、図８に示されているように垂直に）移動し、次いで、濾過要素５００に向かって側方方向に遷移する。水は、空気との比較における水のより高い慣性（慣性分離）に起因して、主気流から分離される。分離された水は、集水槽７１４の内側に収集される。

図８を参照して説明された構成要素の設計および配列は、限定と見なされるべきではない。多くの代替および組み合わせが、本明細書に開示される本発明の概念から逸脱することなく、可能である。例えば、図９～１３は、点検カバー（例えば、筐体閉鎖部２０２、点検カバー４０４、７０４）および筐体本体（例えば、シェル筐体２００、筐体本体４０２、７０２）のために使用され得る異なる構造の実施例を示している。図９および図１０は、入口ポート９０８から点検カバー９０４に向かって軸方向に延在する入口ダクト９２２を有する筐体本体９０２を示している。入口ダクト９２２は、筐体本体９０２の内部容積７０６内に配置され、流入した空気からの水の分離を向上させるために、点検カバー９０４において、流入した空気を集水槽９１４に向かって軸方向に方向付ける。図１０に示されているように、仕切９１６は、入口ダクト９２２のプロファイル（例えば、形状）に合致するように輪郭を付けられる。換言すると、仕切９１６は、入口ダクト９２２の近傍に（例えば、入口ダクト９２２と整合させられる仕切９１６の一部に沿って）点検カバー９０４の第２の（例えば、反対）側方端に向かって、点検カバー９０４の第１の側方端から離れるように少なくとも部分的に側方に（例えば、図９に示されているように水平に）延在する。

図１０に示されているように、集水槽９１４は、凹型エリア内に配置されている複数のバッフル９２４を含む。バッフル９２４は、下側壁９２６に対して実質的に垂直な向きに、点検カバー９０４の下側壁９２６から離れるように延在する。他の利益の中でもとりわけ、バッフル９２４は、凹型エリア内の任意の分離された水のスロッシングを低減させる。凹型エリア内において蓄積された水は、点検カバー９０４の排水床９２８に沿って、濾過要素５００の真下に配置されている排水（例えば、ポート、開口部等）に向かって、仕切９１６の上方を流動する。排水は、水が内部容積７０６から吐出されることを可能にするように構成されている排水弁（例えば、逆止弁、一方向弁、ソレノイド弁等）を含み得る。他の実施形態では、排水は、凹型エリアの下側壁内に配置され得る。図１０に示されているように、点検カバー９０４は、加えて、排水床９２８に沿った気流と水との間の流動相互作用をさらに低減させるように排水床９２８から上向きに延在する複数の角度付けられたリブ９３０を含む。バッフル９２４およびリブ９３０の配列は、種々の実施形態において異なり得る。

図１１は、筐体本体１００２が、入口ダクト１０２２の出口端に配置されているベルマウス１０３２を含む筐体構成を示している。他の利益の中でもとりわけ、ベルマウス１０３２は、入口ダクト１０２２と内部容積７０６との間の遷移を横切る圧力損失を低減させる。他の実施形態では、入口ダクト１０２２の設計は、異なり得る。例えば、図１２は、入口ダクトの入口端における内径を上回る、入口ダクトの出口端における内径を有するディフューザ形状の入口ダクト１１２２を有する筐体本体１１０２を示している。入口ダクト１１２２の直径は、集水槽１１１４に向かって入口ポート１１０８から継続的に増加し、入口ダクト１１２２および濾過アセンブリ３００、６００を横切る圧力損失をさらに低減させる。

集水槽のサイズおよび／または形状も、種々の実施形態において異なり得る。例えば、図１３は、点検カバー１２０４を示しており、集水槽１２１４の容積は、排水床１２２８の外周方向部分に沿って（例えば、主気流が仕切１２１６の存在によって影響されない、濾過要素の外縁と筐体本体の側壁との間の不活流帯において、排水床１２２８の領域内の排水床の外側縁に沿って）仕切１２１６を延在させることによって増加させられる。

図１４は、凹型エリア１３１８の下側壁に沿って集水槽１３１４内に配置されている第１の排水１３１９と、点検カバー１３０４の排水床１３２８に沿って集水槽１３１４の外側に配置されている第２の排水１３２１とを含む複数の排水（例えば、排水開口部、ポート、孔等）を含む別の例示的点検カバー１３０４を示している。示されているように、第１の排水１３１９および第２の排水１３２１は、それぞれ、凹型エリア１３１８および排水床１３２８に沿った中心位置に配置されている。他の実施形態では、排水の位置、サイズ、および／または数は、異なり得る。第１の排水１３１９および第２の排水１３２１の一方または両方は、濾過アセンブリ３００、６００からの水の排水を制御するための排水弁も含み得る。

数値範囲に対して本明細書中で利用される場合、用語「大体（ａｐｐｒｏｘｉｍａｔｅｌｙ）」、「約（ａｂｏｕｔ）」、「実質的に（ｓｕｂｓｔａｎｔｉａｌｌｙ）」、および類似の用語は、概して、別様に規定されない限り、開示される値の＋／－１０％を意味する。構造的特徴に対して（例えば、形状、サイズ、向き、方向、相対的位置等を説明するために）本明細書中で利用される場合、用語「大体（ａｐｐｒｏｘｉｍａｔｅｌｙ）」、「約（ａｂｏｕｔ）」、「実質的に（ｓｕｂｓｔａｎｔｉａｌｌｙ）」、および類似の用語は、例えば、製造または組立プロセスから生じ得る、構造におけるわずかな変動を網羅することを意図されており、それに対して本開示の主題が関係する技術分野において一般的であり、かつ当業者によって承認される使用と調和している広い意味を有することを意図されている。故に、これらの用語は、説明および主張される主題の重要ではない、または取るに足らない修正または改変が、付属の特許請求の範囲において列挙される本開示の範囲内であると見なされることを示すものとして解釈されるべきである。

種々の実施形態を説明するために本明細書中で使用される場合、用語「例示的（ｅｘｅｍｐｌａｒｙ）」およびその変形例は、そのような実施形態が、可能性として考えられる実施形態の可能性として考えられる実施例、表現、または例証であることを示すことを意図されている（そのような用語は、そのような実施形態が、必ずしも、特別であるかまたは優れた実施例であることを暗示することを意図するものではない）ことに留意されたい。

用語「結合される（ｃｏｕｐｌｅｄ）」およびその変形例は、本明細書中で使用される場合、直接または間接的における相互への２つの部材の継合を意味する。そのような継合は、定常（例えば、恒久的もしく固定式）または移動可能（例えば、取り外し可能もしくは解放可能）であり得る。そのような継合は、相互に直接結合される２つの部材を用いて、別個の介在部材を使用して相互に結合される２つの部材および相互に結合される任意の付加的中間部材を用いて、または２つの部材のうちの１つとの単一一体型本体として一体的に形成された介在部材を使用して相互に結合される２つの部材を用いて達成され得る。「結合される（ｃｏｕｐｌｅｄ）」またはその変形例が付加的用語によって修飾されている場合（例えば、直接、結合される）、上記に提供された「ｃｏｕｐｌｅｄ（結合される）」の汎用定義は、付加的用語の平易な言語の意味によって修正され、上記に提供された「ｃｏｕｐｌｅｄ（結合される）」の汎用定義より狭い定義をもたらす（例えば、「直接、結合される（ｄｉｒｅｃｔｌｙ ｃｏｕｐｌｅｄ）」は、任意の別個の介在部材を伴わない、２つの部材の継合を意味する）。そのような結合は、機械的、電気的、または流体的なものであり得る。

本明細書における要素（例えば、「上部」、「底部」、「上方」、「下方」）の位置への言及は、単に、図面内の種々の要素の向きを説明するために使用される。種々の要素の向きは他の例示的実施形態によって異なり得ること、および、そのような変形例は本開示によって包含されることを意図されていることに留意されたい。

Claims (20)

1. 濾過アセンブリであって、
   筐体であって、
   内部容積、入口ポート、および出口ポートを画定する筐体本体と、
   前記内部容積へのアクセスを提供するように、前記筐体本体に対して移動可能な点検カバーであって、前記点検カバーは、前記点検カバーが前記筐体本体上に配設されているときに前記入口ポートと少なくとも部分的に軸方向に整合させられる集水槽を有する、点検カバーと
   を備える筐体と、
   前記内部容積内に配置される濾過要素と
   を備える濾過アセンブリ。
2. 前記集水槽は、凹型エリアを画定する仕切を含み、前記仕切の一部は、傾斜を画定する、請求項１に記載の濾過アセンブリ。
3. 前記仕切は、前記濾過要素と軸方向に整合させられた前記点検カバーのエリアから前記集水槽を分離する、請求項２に記載の濾過アセンブリ。
4. 前記集水槽は、前記凹型エリア内に配置されている複数のバッフルを含み、前記複数のバッフルは、前記下側壁に対して実質的に垂直な向きに、前記点検カバーの下側壁から離れるように延在する、請求項２に記載の濾過アセンブリ。
5. 前記筐体本体は、前記入口ポートから前記点検カバーに向かって延在する入口ダクトを備える、請求項１に記載の濾過アセンブリ。
6. 前記筐体本体は、前記入口ダクトの出口端に配置されているベルマウスをさらに備える、請求項５に記載の濾過アセンブリ。
7. 前記入口ダクトは、前記入口ダクトの入口端における内径を上回る、前記入口ダクトの出口端における内径を有するディフューザ形状の入口ダクトである、請求項５に記載の濾過アセンブリ。
8. 前記集水槽は、凹型エリアを画定する仕切を含み、前記仕切は、前記入口ダクトと整合させられた前記仕切の一部において、前記点検カバーの第２の側方端に向かって、前記点検カバーの第１の側方端から離れるように、少なくとも部分的に側方に延在する、請求項５に記載の濾過アセンブリ。
9. 前記集水槽は、前記点検カバーの他の部品に対して移動可能である、請求項１に記載の濾過アセンブリ。
10. 前記集水槽内に配置されている排水弁をさらに備える、請求項１に記載の濾過アセンブリ。
11. 前記点検カバーは、排水床をさらに備え、前記排水床は、前記点検カバーが前記筐体本体上に配設されているとき、前記濾過要素と軸方向に整合させられ、前記濾過アセンブリは、前記排水床内に配置されている排水弁をさらに備える、請求項１に記載の濾過アセンブリ。
12. 流体濾過システムであって、
    シェル筐体と、
    前記シェル筐体との封止係合を形成するように構成されている筐体閉鎖部であって、前記筐体閉鎖部は、前記筐体閉鎖部を通して延在する、前記シェル筐体から外への液体の流動を選択的に促進するように構成されている排水開口部を備える、筐体閉鎖部と、
    前記シェル筐体に取り外し可能に結合される濾過要素であって、前記濾過要素は、
    第１のエンドキャップと、
    前記第１のエンドキャップの下流にある第２のエンドキャップと、
    濾過媒体を備える媒体パックであって、前記媒体パックは、前記第１のエンドキャップと前記第２のエンドキャップとの間に延在し、前記第１のエンドキャップおよび前記第２のエンドキャップの両方に結合される、媒体パックと、
    前記第１のエンドキャップおよび前記第２のエンドキャップのうちの１つに結合される、湿気が前記シェル筐体から外へと流動することを防止するように構成されている疎水性メッシュと
    を備える、濾過要素と
    を備える流体濾過システム。
13. 前記シェル筐体は、第２の空洞および第１の空洞を含み、
    前記第１の空洞は、前記第２の空洞の上流にあり、
    前記排水開口部は、前記第２の空洞と流体連通している、
    請求項１２に記載の流体濾過システム。
14. 前記濾過要素は、前記第２の空洞内に位置付けられ、前記疎水性メッシュは、前記第２のエンドキャップに結合される、請求項１３に記載の流体濾過システム。
15. 前記第１の空洞は、前記第２の空洞より小さい容積を有する、請求項１３に記載の流体濾過システム。
16. 前記排水開口部は、前記シェル筐体の前記入口と軸方向に整合させられる、請求項１２に記載の流体濾過システム。
17. 前記筐体閉鎖部は、前記シェル筐体に回転可能に結合され、前記筐体閉鎖部は、前記濾過要素が前記シェル筐体内に位置付けられたとき、前記濾過要素と整合させられる前記凹型エリアを画定する仕切を備える、請求項１２に記載の流体濾過システム。
18. 濾過要素であって、
    第１の端部および第２の端部を有する媒体パックと、
    第１のエンドキャップに結合される前記第１の端部と、
    前記第２の端部に結合される、前記第１の端部の上流に位置付けられる第２のエンドキャップであって、前記第２のエンドキャップは、シェル筐体との封止係合を形成するように構成されている封止部材を備える、第２のエンドキャップと、
    前記第１の端部および前記第２の端部のうちの１つを横切って延在する疎水性メッシュであって、前記疎水性メッシュは、湿気が前記媒体パックの下流へと流動することを実質的に防止するように構成されている、疎水性メッシュと
    を備える濾過要素。
19. 前記第１のエンドキャップおよび前記第２のエンドキャップのうちの１つに結合される、前記第１の端部および前記第２の端部のうちの１つを横切って延在する支持構造をさらに備え、前記支持構造は、前記疎水性メッシュに結合される、請求項１８に記載の濾過要素。
20. 前記疎水性メッシュは、前記第２のエンドキャップに結合され、それによって、前記疎水性メッシュは、水が前記媒体パックから進入することを実質的に防止する、請求項１９に記載の濾過要素。

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