JP6096784B2 - ろ過カートリッジ用のマニホールド - Google Patents

Description

本発明は、一般的には流体のろ過に関し、詳細には、特に内燃機関により取り込まれた空気のろ過を含む、自動車流体のろ過に関する。

従来、内燃機関により取り込まれる空気は、典型的には様々なタイプの埃である浮遊状態の固体粒子を除去することによりそれらが機関燃焼室に到達するのを防止することを目的としたろ過ステージを通常経由する。このろ過ステージは、典型的には、内燃機関の吸気導管に沿って、吸気マニホールドの上流側に存在する場合のターボチャージャの上流側に位置決めされた特殊なろ過アセンブリによって実施される。

ろ過アセンブリは、概略的には、ろ過対象空気の入口およびろ過済み空気の出口を備えるフィルタボックスと通常呼ばれる外方ケーシングと、入口から出口に向かって流れる空気をろ過するためのフィルタボックス内に受けられたろ過カートリッジとを備えている。ろ過カートリッジは、例えばセルロース材料またはポリマー材料などをベースとする少なくとも１つのろ過材料部材と、該ろ過材料部材を支持するための少なくとも１つのプレートとを備えている。

この支持プレートは、ろ過材料部材がフィルタボックスの内部容積を、入口に連通する第１のチャンバおよび出口に連通する第２のチャンバの２つの個別のチャンバに区画して構成されるように、フィルタボックスに対して係合される。したがって、フィルタボックスの入口から出口に向かって流れる空気は、ろ過材料部材を越えるように付勢され、このろ過材料部材が、浮遊状態の固体粒子を制止する。固体粒子がろ過材料部材を徐々に詰まらせる場合には、一般的には、ろ過カートリッジをフィルタボックスから取り外して、ろ過材料部材が完全に詰まっている場合にはこれを交換するように規定されている。

このタイプのろ過アセンブリに関連する主な目的の１つは、高い蓄積能力を有するろ過カートリッジ、すなわち、詰まるまでに大量の固体粒子を制止することが可能なろ過カートリッジを実現することにより、高い耐用寿命を保証し、したがって交換介入を低減させることである。

これらの問題に対処するために、フィルタボックスの入口から出口に向かって流れる空気が平行に越えるように配置された、複数のろ過材料部材を備えるろ過カートリッジが提案された。同一のろ過材料の使用を考慮した場合に、これらのろ過カートリッジは、空気を通過させ得るろ過表面、および浮遊状態の固体粒子を蓄積し得るろ過表面を大幅に拡張させるという利点を実際に有する。

しかし、この蓄積能力に関連する利点にもかかわらず、このタイプのろ過カートリッジは、取付けが非常に困難であり、非常にサイズの大きなものになるという欠点を有する。取付けの困難さは、詰まった際のろ過カートリッジの交換介入が困難かつ時間のかかるものとなり、したがってさらに交換介入のコストが上昇するという理由から、不利である。

全体寸法が大きなことは、ろ過アセンブリの全体寸法が大きくなるという理由から、不利である。このろ過アセンブリの全体寸法は、逆に、一般的に小さいサイズであるべきであり、および／または車両機関コンパートメント内の全ての構成要素の大きさの配分に応じて車両製造業者により確立された厳密な寸法要件および形状要件を満たすべきである。

本発明の目的は、簡易、合理的、かつ安価な解決策により、従来の技術の既述の欠点を解消または少なくとも大幅に軽減することである。

上述の目的は、独立請求項に示される本発明の特徴により達成される。それらの独立請求項は、本発明の好ましいおよび／または特に有利な態様を概説する。

特に、本発明の一実施形態は、ろ過カートリッジ用のマニホールドを提供する。このマニホールドは、内部容積と、内部容積と連通する複数のアクセスポートとを有する成形シェルを備えている。これらのアクセスポートには、複数の第１のアクセスポートと、少なくとも１つの第２のアクセスポートとが含まれている。第１のアクセスポートはそれぞれ、各ろ過材料部材と結合することにより、ろ過材料部材を支持し、ろ過材料部材により塞がれるように構成されている。

流体がろ過材料部材を越えるように意図される方向によっては、マニホールドの第１のアクセスポートが、ろ過対象流体の入口としての役割を果たし、第２のアクセスポートが、ろ過済み流体の出口としての役割を果たし、またはその逆となる。

したがって、上記に概説した特徴により、本発明は、ろ過材料部材を支持する機能と、ろ過カートリッジを越える流体を収集および搬送する機能との両方を果たすように構成された、ろ過カートリッジ用の構成要素を提供する。したがって、該構成要素は、１つの動作による全てのろ過材料部材の同時的な取付け／取外しを可能にし、さらにフィルタボックス内に得られる空間のより良好な利用を可能にする、共通支持体としての役割を果たすことにより、関連するフィルタボックスに対するろ過カートリッジの設置および取外しを簡易化する。

実際に、ろ過材料部材の位置は、本発明によるマニホールドが、取付け具としての役割を果たすように形状設定され得る場合には、フィルタボックスの入口および出口の位置に対して厳格には拘束されない。
これに関連して、本発明の一態様は、成形シェルの第２のアクセスポートが、第１のアクセスポートの中心軸に対して傾斜した中心軸を有してもよく、場合によっては、これらの中心軸は、相互に対して平行であってもよいということを実現するものである。

したがって、ろ過材料部材は、流体の入口および／または出口に対する配向の傾斜にしたがってフィルタボックス内に位置決めされてもよいため、得られる空間の最善な利用に寄与し、有利となる。
本発明の別の態様によれば、マニホールドは、第２のアクセスポートを囲む環状ガスケットを備えていてもよい。

したがって、第２のアクセスポートがフィルタボックスの入口または出口と連結状態に配置されるにもかかわらず、環状ガスケットにより、上述の連結の気密封止が保証され、したがって全ての流体がろ過材料部材を越えるように付勢されるため、有利となる。さらに、環状ガスケットが、マニホールドに関連付けられる場合には、上述の解決策は、フィルタボックス内へのろ過カートリッジの取付けをより容易かつより迅速にし、また、ろ過カートリッジを交換する度に環状ガスケットが交換されるのを保証する。

本発明の一態様は、環状ガスケットが、例えば一体成形プロセスなどにより成形シェルと一体的に作製され得るということを実現するものである。
この解決策は、マニホールド、したがってろ過カートリッジの組立時に取り付けられることが必要となる構成要素の個数を減少させる利点を有する。しかし、ガスケットは、成形シェルに対して別個の本体として作製することも可能である。

本発明の別の態様によれば、成形シェルは、フック手段を備え、このフック手段は、関連するフィルタボックスすなわちろ過カートリッジを受けるように構成されたケーシングの中に設けられた対応する当接手段との間でスナップ係合結合するように構成される。
この解決策は、フィルタボックスに対するろ過カートリッジの設置および取外しの両方を特に容易かつ迅速なものにするという利点を有する。

本発明の一態様は、特に、フック手段が、第２のアクセスポートの中心軸に対して直径方向に反対側に配置された少なくとも一対の可撓性フィンを備え、これらの対の可撓性フィンは、前記中心軸に対して径方向に湾曲可能であるように構成され、径方向外方に突出する少なくとも１つの歯を個別に備えることを実現するものである。
本発明のこの態様は、マニホールドと関連するフィルタボックスとの間のスナップ結合を実現するための特に簡易かつ信頼性の高い解決策をもたらすという利点を有する。

本発明の別の態様は、可撓性フィンおよび対応する突出した歯が、事前設定された結合方向へのマニホールドに関連する移動の後の当接部材とのスナップ結合を可能にするように、結合方向に対する直交方向へのマニホールドの相対移動による結合の解除を可能にするように構成されることを実現するものである。

本発明のさらなる一態様によれば、マニホールドは、ハンドルを備えていてもよい。
ハンドルは、オペレータにより把持されることにより、フィルタボックスへのろ過カートリッジの係合動作／フィルタボックスからのろ過カートリッジの取外し動作を容易化することが可能であるという点に利点を有する。

さらに、本発明は、上記に概説したマニホールドと複数のろ過材料部材とを備えたろ過カートリッジを提供する。各ろ過材料部材は、成形シェルの各第１のアクセスポートに対して結合されてアクセスポートを塞ぐ。
本発明のこの実施形態により、上述の同一の利点が実質的に実現され、特に、ろ過カートリッジの取付けが簡易化され、フィルタボックス内の空間利用が改善される。

本発明の一態様によれば、各ろ過材料部材は、閉端部を有する管状である。
ろ過材料部材のこの構成は、比較的小さな寸法の割には流体に対して大きなろ過表面が得られるという利点と、マニホールド以外にろ過部材を支持するために他の要素を必要とせず、ろ過カートリッジの取付けおよび関連するフィルタボックス内へのろ過カートリッジの設置が容易になるという利点とを有する。

最後に、本発明は、ろ過対象流体の入口およびろ過済み流体の出口を備える外方ケーシング（フィルタボックス）と、上記に概説したケーシングの内部容積を、ろ過対象流体の入口と連通する第１のチャンバおよびろ過済み流体の出口と連通する第２のチャンバの２つの別個のチャンバへと区画するように構成されたろ過カートリッジとを備えるろ過アセンブリを提供する。

また、本発明のこの実施形態は、上述の同一の利点を、特にろ過アセンブリの取付けを簡易化し、フィルタボックス内の空間利用を改善し、したがってろ過アセンブリの全体寸法の縮小を可能にするという利点を実質的に実現する。

本発明の一態様によれば、外方ケーシングは、ろ過カートリッジを導入するおよび取り外すための脱着可能カバーを備えている。
この解決策は、ろ過アセンブリ全体を取り外す必要を伴わずに、ろ過カートリッジを交換可能にするという利点を有する。

本発明の一態様によれば、脱着可能カバーは、マニホールドのフック手段を、ろ過アセンブリの外方ケーシング（フィルタボックス）内に設けられた対応する当接部材と結合された状態に維持する安全手段を備えている。
この解決策は、フック手段または各当接手段の摩耗により連結の所要の堅固さが保証されない場合でも、ろ過カートリッジの不慮の脱着を防止するという利点を有する。

本発明の一態様は、特に、安全手段が、フック手段の各可撓性フィンに隣接してそれぞれ位置決めされた少なくとも一対のロック本体を備えることにより、成形シェルの第２のアクセスポートの中心軸の方向への可撓性フィンの曲げを防止し得るということを実現するものである。
本発明のこの態様は、係合解除防止用の安全手段を実現するための特に簡易かつ信頼性の高い解決策をもたらすという利点を有する。

添付の図面に示される図を参照として非限定的な例として提示される以下の説明を読むことにより、本発明のさらなる特徴および利点が明らかになろう。

本発明に係るろ過アセンブリの斜視図である。 上方カバーを伴わずに示した図１のろ過アセンブリの上面図である。 図２のＩＩＩ−ＩＩＩ断面の拡大図である。 図３のＩＶ−ＩＶ断面の拡大図である。 図３のＶ−Ｖ断面の拡大図である。 図１のろ過アセンブリの外方ケーシングの分解図である。 上方カバーを伴わずに示した図６のケーシングの一部分の上面図である。 図７のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ断面を示す図である。 図７のＩＸ−ＩＸ断面を示す図である。 図１のろ過アセンブリのろ過カートリッジの斜視図である。 図１０のろ過カートリッジの一部分の上面図である。 図１１のＸＩＩ−ＸＩＩ断面を示す図である。 図１１のＸＩＩＩ−ＸＩＩＩ断面を示す図である。 図１３のＸＩＶ−ＸＩＶ断面を示す図である。 図１４に示すＸＶ細部の拡大図である。

浮遊状態で存在する可能性のある固体粒子を空気流から除去するように構成されたろ過アセンブリ１００が、図１に示される。より具体的には、ろ過アセンブリ１００は、内燃機関の吸気導管に沿って位置決めすることにより、機関の燃焼室内に吸引される燃焼支援空気をろ過するように意図される。

ろ過アセンブリ１００は、一般的にはプラスチック材料から作製され得る、一般的にはフィルタボックスと呼ばれる外方ケーシング１０５を備える。外方ケーシング１０５は、内部容積を画定し、ろ過対象の空気用の入口１１０と、ろ過済み空気用の出口１１５とを備え、これらの入口１１０および出口１１５は、共に内部容積と連通する。入口１１０は、外部環境と連通するように意図され、出口１１５は、通常は吸気マニホールドを介して機関燃焼室と連通状態になるように構成される。

外方ケーシング１０５は、略多面体形状であり、この場合は長尺多面体である。この多面体は、平行かつ共に四辺形である下方ベース１２０および上方ベース１２５を有し、これらは、４つのエッジにより連結される。これらの４つのエッジの中で、２つの側部エッジ１３０および１３５は、長さ方向に配向され、２つの端部エッジ１４０および１４５は、横方向に配向される。入口１１０は、端部エッジ１４０中に形成され、出口１１５は、対向側の端部エッジ１４５中に形成される。

図６に示されるように、入口１１０は、端部エッジ１４０に対して直交する中心軸Ｘを有する実質的に矩形の断面を有する。出口１１５は、端部エッジ１４５に対して直交する中心軸Ｙを有する実質的に円形の断面を有する。図２に示されるように、端部エッジ１４０および１４５は、相互に対して完全には平行でなく、したがって、出口１１５の中心軸Ｙは、入口１１０の中心軸Ｘに対して傾斜する。

図６に戻ると、外方ケーシング１０５は、バット形状の下方本体１５０を備え、この下方本体１５０は、下方ベース１２０と、４つのエッジ１３０，１３５，１４０，および１４５とを画定する。下方本体１５０は、上方ベース１２５を画定する上方カバー１５５により閉じられる。上方カバー１５５は、脱着可能な固定手段により、この場合には取付けシステムにより、下方本体１５０に対して固定される。したがって、上方カバー１５５は、外方ケーシング１０５の内部容積へのアクセスを可能にするために、下方本体１５０により分離され得る。

図７から図９に図示されるように、出口１１５の付近では、下方本体１５０は、薄い平型ブラケット１６０により内的に形成される。これらの平型ブラケット１６０は、それぞれ、各側部エッジ１３０および１３５の内方表面から派生および突出し、一連のリブにより補剛される。ブラケット１６０は、相互に対して同一平面内に位置し、出口１１５が形成された端部エッジ１４５に対して平行である。

再び図６に戻ると、上方カバー１５５は、上方カバー１５５の内面から派生および突出する一対の軸部１６５を有する。上方カバー１５５が、下方本体１５０に対して固定されると、軸部１６５は、ブラケット１６０に対して平行に、外方ケーシング１０５の内部容積内に延在する（図５も参照）。

図４に示すように、軸部１６５は、実質的にＬ字型断面を有し、ブラケット１６０に実質的に位置合わせされた状態で、平面図ではブラケット１６０同士の間に配置される。より具体的には、各軸部１６５は、各ブラケット１６０の脇に位置決めされる。さらに、各軸部１６５は、隣接するブラケット１６０により、および端部エッジ１４５により、適切に離間される。

ろ過アセンブリ１００は、図１０に示されるように、外方ケーシング１０５内に設置するように構成されたろ過カートリッジ２００をさらに備えている。ろ過カートリッジ２００は、概略的には、複数のろ過部材２０５と、該ろ過部材２０５を支持するように一般的には構成されるマニホールド２１０とを備えている。

ろ過部材２０５は、略円筒状の本体として構成される。図示する例においては、各ろ過部材２０５は、一方の端部においては閉じられ、対向側の端部においては開いた、円筒管状本体として構成されている。一般的には、ろ過部材２０５は、空気に対しては透過性であるが、浮遊状態の固体粒子を制止することが可能な、任意の多孔性材料から作製される。図示する例においては、各ろ過部材２０５は、ポリマー繊維の不織布を使用して作製されている。

マニホールド２１０は、成形シェル２１５を備え、この成形シェル２１５は、例えば成形方法などによりプラスチック材料から作製され得る。成形シェル２１５は、内部容積２２０を区画し、内部容積２２０と連通する複数のアクセスポートを備える。これらのアクセスポートの中には、４つの入口ポート２２５と、１つの出口ポート２３０とが含まれる（図１１から図１４をさらに参照）。

各入口ポート２２５は、円筒状スリーブとして実質的に構成され、各ろ過部材２０５の開端部が、この円筒状スリーブと同軸状に熱固定される。したがって、各入口ポート２２５は、関連するろ過部材２０５により塞がれ、またそれらのろ過部材２０５の支持体としての役割を果たす。

ろ過部材２０５の開端部は、接着剤、熱溶接方法、または連結部の気密封止を保証し得る任意の他のシステムにより、入口ポート２２５に対して安定的に固定され得る。場合によっては、ろ過部材２０５の開端部は、関連する入口ポート２２５を画定するスリーブに部分的に取り付けることが可能である。

図示する例においては、入口ポート２２５は、その全てが成形シェル２１５の同一側に設けられ、相互に対して平行な中心軸Ｚを有することにより、ろ過部材２０５もまた、相互に対して平行となり、相互に隣接する。特に、入口ポート２２５は、対の形態で、重ねられかつ若干ずらして配置される（図１２を参照）ことにより、ろ過部材２０５のアセンブリを可能な限りコンパクトなものに維持する。

出口ポート２３０は、入口ポート２２５に対して成形シェル２１５の対向側に実質的に形成され、この場合には、出口ポート２３０は、入口ポート２２５の中心軸Ｚに対して傾斜する中心軸Ｑを有する円形断面を有する。出口ポート２３０の直径は、入口ポート２２５の直径よりも大きく、外方ケーシング１０５の出口１１５の直径と実質的に同等である。

出口ポート２３０は、平坦環状フランジ２３５により画定され、この平坦環状フランジ２３５は、成形シェル２１５と一体構造（ｍｏｎｏｌｉｔｈｉｃ ｂｏｄｙ）で作製され、出口ポート２３０の中心軸Ｑに対して直交する平面内に位置する。平坦フランジ２３５の外表面上には、出口ポート２３０を完全に囲む環状ガスケット２４０が固定されている。

環状ガスケット２４０は、好ましくは、ＥＰＤＭ（エチレンプロピレンジエンモノマー）を使用して作製されるが、ゴムの特徴をほぼ有する他の材料を使用して作製することも可能である。環状ガスケット２４０は、別個の構成要素として作製することが可能であり、結合、形状結合、または任意の他の適切なシステムにより、フランジ２３５に対して固定され得る。代替的には、環状ガスケット２４０は、例えば一体成形方法などにより、成形シェル２１５と一体的（ｓｉｎｇｌｅ ｐｉｅｃｅ）に作製され得る。

マニホールド２１０は、一対のフックフィン２４５をさらに備える。これらのフックフィン２４５は、成形シェル２１５と一体的（ｓｉｎｇｌｅ ｂｏｄｙ）に作製され、平坦フランジ２３５の外周エッジからカンチレバー式に派生する。フックフィン２４５は、相互に同一であり、出口ポート２３０の中心軸Ｑに対して直径方向に両側に対称的に配置される。特に、各フックフィン２４５は、平坦フランジ２３５に対して直交方向に配向され、平坦フランジ２３５から入口ポート２２５の方向へと展開する。この構成により、フックフィン２４５は、出口ポート２３０の中心軸Ｑに対して径方向に弾性的に曲がることによって相互に接近するように構成される。

また、各フックフィンは、径方向外方に突出する歯２６０を備える。歯２６０は、平坦フランジ２３５に向かってテーパ状であり、各フックフィン２４５の自由端部に切り欠きを画定する。歯２６０により画定される切り欠きは、相互に対して実質的に同一平面に位置する。出口ポート２３０の中心軸Ｑの方向に測定された、環状ガスケット２４０の頂部からの切り欠きの距離は、ブラケット１６０から外方ケーシング１０５の端部面１４５を分離させる距離よりも大きくなっている。

さらにより詳細には、各フックフィン２４５および対応する突出した歯２６０は、直線状角柱の形状を実質的に有する本体により全体的に画定され、この本体は直線状の長手軸方向に沿っておよび出力ポート２３０の中心軸Ｑに対して垂直に展開する。実際には、各フックフィン２４５および対応する突出した歯２６０の各長手軸方向に対する横断面は、全長にわたり実質的に一定であり、平坦側部面を有する。各フックフィン２４５および対応する突出した歯２６０の長手軸方向は、他のフックフィン２４５および対応する突出した歯２６０の長手軸方向に対して平行であり、これらの長手軸方向は共に、出力ポート２３０の中心軸Ｑに対して垂直となる。

図１５に示されるように、各歯２６０は、ベース平坦表面２６１および平坦側部表面２６２を備えるウェッジを形成するように実質的に形状設定される。ベース表面２６１は、出力ポート２３０の中心軸Ｑに対して垂直であり、ろ過部材２０５の方向に向けられるが、側部表面２６２は、外側に向かって横方向に向けられ、ベース表面２６１の外部エッジから始まりフランジ２３５に向かっておよび出力ポート２３０の中心軸Ｑに向かって傾斜する。

各歯２６０のベース表面２６１は、他の歯２６０のベース表面２６１に対して実質的に同一平面内に位置する。図示する例においては、各歯２６０のベース表面２６１は、ろ過部材２０５の方向に突出する関連するフィン２４５の延長部の平坦表面２６３からカンチレバー式に突出する。平坦表面２６３は、出力ポート２３０の中心軸Ｑに対して平行であり、径方向外方に向けられる。各フックフィン２４５の平坦表面２６３は、他のフックフィン２４５の平坦表面２６３に対して平行である。

したがって、各ベース表面２６１および関連する平坦表面２６３は、相互に対して垂直であり、これらは、上述の切り欠きを画定する二面角を画定する。上述の二面角は、完全に開いており、すなわち、ベース表面２６１および平坦表面２６３のみによって画定される一方で、全ての他の側面においては開いている。

最後に、マニホールド２１０は、成形シェル２１５と一体的に作製された平坦フランジ２３５の外周エッジから派生するハンドル２６５を備えている。ハンドル２６５は、オペレータにより把持されることにより、ろ過アセンブリ１００の外方ケーシング１０５に対する取付けおよび取外しの際のろ過カートリッジ２００の取扱いを簡易化することが可能である。

これに関連して、ろ過カートリッジ２００の取付けは、外方ケーシング１０５の上方カバー１５５の取外し、下方本体１５０へろ過カートリッジ２００を挿入することを実現するものである。ろ過カートリッジ２００は、マニホールド２１０の出口ポート２３０が外方ケーシング１０５の出口１１５と位置合わせされ、平坦フランジ２３５が端部エッジ１４５に対面し、各フックフィン２４５が各ブラケット１６０に対して位置合わせされるように、配向される。

マニホールド２１０の出口ポート２３０の中心軸Ｑと入口ポート２２５の中心軸Ｚとの間の傾斜は、ろ過カートリッジ２００が上述の位置に位置する場合に、ろ過部材２０５が入口１１０の中心軸Ｘに対して平行に配向され、したがって外方ケーシング１０５内に得られる空間内において最適に位置するように、選択されるようになっている。

この位置決めステージ後に、ろ過カートリッジ２００は、マニホールド２１０の平坦フランジ２３５を外方ケーシング１０５の端部エッジ１４５に漸進的に接近させるように、変位される。上述の接近は、実際には、出力ポート２３０の中心軸Ｑにより規定される方向に沿って行われる。この接近時に、フックフィン２４５の突出歯２６０は、ブラケット１６０と接触状態にあり、したがって、突出歯２６０は、ブラケット１６０により出口ポート２３０の中心軸Ｑに向かって漸進的に押されて、弾性的に曲がる。

特に、フックフィン２４５は、ブラケット１６０の自由エッジが突出歯２６０の傾斜側部表面２６２と接触する位置において摺動することにより、中心軸Ｑに向かって径方向に曲がる。突出歯２６０が、ブラケット１６０を越えると、フックフィン２４５は、その非変形構成へとスナップ式に復帰し、したがってろ過カートリッジ２００が後退するのを防止する。

特に、各平型ブラケット１６０の自由エッジは、各フックフィン２４５の平坦表面２６１および２６３により画定される二面角または切り欠き内に受けられる。したがって、平坦表面２６１は、ブラケット１６０の平坦表面に向けられ、ブラケット１６０の平坦表面は、外部ケーシング１０５の端部エッジ１４５の方向に向けられ、それにより、ろ過カートリッジ２００が軸Ｑの方向に後退するのを防止する。

端部エッジ１４５とブラケット１６０との間の距離が、突出歯２６０により画定される切り欠き（すなわち表面２６１）と環状ガスケット２４０との間の距離よりも短い場合には、このスナップ固定の達成時に、ろ過カートリッジ２００は、外方ケーシング１０５に対して完全にロックされ、環状ガスケット２４０は、平坦フランジ２３５と端部面１４５との間で圧迫され、このようにして、マニホールド２１０の出口ポート２３０と外方ケーシング１０５の出口１１５との間の連結部の気密封止が保証される。

このステージの完了後に、外方ケーシング１０５の下方本体１５０は、上方カバー１５５により閉じられる。図４および図５に示されるように、上方カバー１５５を適用することにより、各軸部１６５は、各フックフィン２４５の背後に取り付け、すなわち、各フックフィン２４５は、隣接するブラケット１６０と上方カバー１５５の各軸部１６５との間に設けられる。

したがって、上方カバー１５５が閉じられた状態に維持される限りは、軸部１６５は、安全手段として機能して、フックフィン２４５が曲がることと、ろ過カートリッジ２００と外方ケーシング１０５との間の係合の解除とを防止する。これに関連して、軸部１６５は、対応するフックフィン２４５と直接接触状態になるように、または突出歯２６０により画定される切り欠きの寸法未満の量だけこの対応するフックフィン２４５から離間されるように、位置決めおよび寸法設定されるようになっている。

また、軸部１６５は、平坦フランジ２３５から常に少なくとも若干離間されるように位置決めおよび寸法設定される。したがって、環状ガスケット２４０は、軸部１６５によって端部エッジ１４５に対して押し付けられないが、ブラケット１６０に当接して静置されたフックフィン２４５のみによって押し付けられる。

上述の組立の完了後に、ろ過カートリッジ２００は、外方ケーシング１０５の内部容積を２つの別個のチャンバに区画する。これらのチャンバの中で、ろ過部材２０５の外部に画定される第１のチャンバは、入口１１０と連通状態にあり、ろ過部材２０５および成形シェル２１５の内部に画定される第２のチャンバは、出口ポート２３０を介して出口１１５と連通状態にある。したがって、入口１１０から出口１１５に向かって流れる空気は、ろ過部材２０５を通過するように付勢され、このろ過部材２０５は、浮遊状態で搬送される可能性のある固体粒子を制止する。

ろ過部材２０５が、完全に詰まった場合には、ろ過カートリッジ２００は、取り外し、新たなものと交換することが可能である。このろ過カートリッジ２００の取外しは、外方ケーシング１０５の上方カバー１５５の取外しにより、軸部１６５もまた同時に取り外され、その後ハンドル２６５を把持して、ろ過カートリッジ２００を引き出すことにより、出口ポート２３０の中心軸Ｑに対して垂直方向にろ過カートリッジ２００を移動させる。
すなわち、フックフィン２４５が上方から滑脱するまでブラケット１６０上にフックフィン２４５を摺動させることによって移動させるということを非常に簡易に実現するものである。

この側方滑脱は、フックフィン２４５の表面２６１および２６３が開二面角を画定し、この開二面角がブラケット１６０の面上におけるろ過カートリッジ２００の摺動を妨げないことにより、可能となる。さらに、ブラケット１６０の直線状エッジに対面するフックフィン２４５の表面２６３は、結合の解除およびろ過カートリッジ２００の引き出しを可能にする方向にのみ上述の摺動を案内するという利点をさらに有する。

最後に、ろ過アセンブリ１００の設置は、上述の内容の逆も可能である。換言すれば、出口１１５は、ろ過対象空気の入口として使用することが可能であり、入口１１０は、ろ過済み空気の出口として使用することが可能である。この場合には、マニホールド２１０の出口ポート２３０は、入口ポートになり、入口ポート２２５は、出口ポートになる。したがって、空気は、内外径方向にろ過部材２０５を通過するように付勢される。

自明ではあるが、ろ過アセンブリ１００、ろ過カートリッジ２００、およびマニホールド２１０は、以下において特許請求されるような本発明の保護範囲から逸脱することなく、当業者により適宜、技術的／適用上の変更を受け得る。

１００ ろ過アセンブリ
１０５ 外方ケーシング
１１０ 入口
１１５ 出口
１２０ 下方ベース
１２５ 上方ベース
１３０ 側部エッジ
１３５ 側部エッジ
１４０ 端部エッジ
１４５ 端部エッジ
１５０ 下方本体
１５５ 上方カバー
１６０ ブラケット
１６５ 軸部
２００ ろ過カートリッジ
２０５ ろ過部材
２１０ マニホールド
２１５ 成形シェル
２２０ 内部容積
２２５ 入口ポート
２３０ 出口ポート
２３５ 平坦フランジ
２４０ 環状ガスケット
２４５ フックフィン
２６０ 突出歯
２６１ ベース表面
２６２ 側部表面
２６３ 平坦表面
２６５ ハンドル
Ｘ 入口中心軸
Ｙ 出口中心軸
Ｚ 入口ポート中心軸
Ｑ 出口ポート中心軸

Claims (18)

1. 内部容積（２２０）と、該内部容積に連通する複数のアクセスポート（２２５，２３０）と、を備えた成形シェル（２１５）と、を備え、
   該成形シェル（２１５）の前記アクセスポート（２２５，２３０）は、複数の第１のアクセスポート（２２５）および少なくとも１つの第２のアクセスポート（２３０）を含み、
   各前記第１のアクセスポート（２２５）が、各ろ過材料部材（２０５）と結合することにより、該ろ過材料部材（２０５）を支持し、該ろ過材料部材（２０５）によって塞がれるように構成され、
   前記成形シェル（２１５）が、前記成形シェル（２１５）および、前記第１のアクセスポート（２２５）に結合された前記ろ過材料部材（２０５）を受けるように構成されたケーシング（１０５）内に設けられた対応する当接部材（１６０）との間において前記成形シェル（２１５）のスナップ結合を実現するように構成された結合手段（２４５）を更に有し、
   前記結合手段が、前記第２のアクセスポート（２３０）の中心軸（Ｑ）に対して直径方向の反対側に配置された一対の可撓性フィン（２４５）を備え、
   各該可撓性フィン（２４５）が、径方向外方に突出する少なくとも１つの歯（２６０）を備え、前記中心軸（Ｑ）に対して径方向に湾曲可能であるよう構成されているろ過カートリッジ（２００）用のマニホールド（２１０）。
2. 前記可撓性フィン（２４５）および対応する突出した前記歯（２６０）が、事前設定された結合方向への相対移動後に前記当接部材（１６０）とのスナップ結合を可能とし、前記結合方向に対する直交方向への相対移動により前記結合の解除を可能とする請求項１に記載のマニホールド（２１０）。
3. 前記第２のアクセスポート（２３０）が、前記第１のアクセスポート（２２５）に対して前記成形シェル（２１５）の対向側に位置する請求項１または２に記載のマニホールド（２１０）。
4. 前記可撓性フィン（２４５）が、前記成形シェル（２１５）と一体的に作製され、平坦フランジ（２３５）の外周エッジからカンチレバー式に派生し、前記平坦フランジ（２３５）が、前記成形シェル（２１５）と一体構造で作製され、前記第２のアクセスポート（２３０）の前記中心軸（Ｑ）に対して直交する平面内に位置する請求項１または３に記載のマニホールド（２１０）。
5. 各前記可撓性フィン（２４５）の前記歯（２６０）が、径方向外方に突出しており、前記平坦フランジ（２３５）に向かってテーパ状であり、各前記可撓性フィン（２４５）の自由端部に切り欠き（２６１）を画定する請求項４に記載のマニホールド（２１０）。
6. 前記歯（２６０）により画定される前記切り欠き（２６１）は、相互に実質的に同一平面に位置する請求項５に記載のマニホールド（２１０）。
7. 前記成形シェル（２１５）の前記第２のアクセスポート（２３０）が、前記第１のアクセスポート（２２５）の中心軸（Ｙ）に対して傾斜した中心軸（Ｘ）を有する請求項１に記載のマニホールド（２１０）。
8. 前記第２のアクセスポート（２３０）を囲む環状ガスケット（２４０）を備える請求項１から請求項７のいずれか一項に記載のマニホールド（２１０）。
9. 前記環状ガスケット（２４０）が、前記成形シェル（２１５）と一体構造で作製され、前記第２のアクセスポート（２３０）の前記中心軸（Ｑ）に対して直交する平面内に位置する平坦フランジ（２３５）の外表面上に固定されている請求項８に記載のマニホールド（２１０）。
10. 前記環状ガスケット（２４０）が、前記成形シェル（２１５）と一体的に作製される請求項８に記載のマニホールド（２１０）。
11. オペレータにより把持可能とされ、前記外方ケーシング（１０５）に対する取付けおよび取外しの際の前記ろ過カートリッジ（２００）の取扱いを簡易化するハンドル（２６５）を備える請求項１から請求項１０のいずれか一項に記載のマニホールド（２１０）。
12. 請求項１から請求項１１のいずれか一項に記載のマニホールド（２１０）と、前記成形シェル（２１５）の各前記第１のアクセスポート（２２５）にそれぞれ結合されることにより前記第１のアクセスポート（２２５）をそれぞれが塞ぐ複数の前記ろ過材料部材（２０５）とを備えるろ過カートリッジ（２００）。
13. 各前記ろ過材料部材（２０５）は、一端が閉じられた管状である請求項１２に記載のろ過カートリッジ（２００）。
14. ろ過対象流体の入口（１１０）およびろ過済み流体の出口（１１５）を備える外方ケーシング（１０５）と、
    該外方ケーシング（１０５）の内部容積を、ろ過対象流体の前記入口（１１０）と連通する第１のチャンバおよびろ過済み流体の前記出口（１１５）と連通する第２のチャンバの２つの別個のチャンバに区画するように構成された請求項１２または請求項１３に記載の前記ろ過カートリッジ（２００）とを備えるろ過アセンブリ（１００）。
15. 前記外方ケーシング（１０５）が、前記ろ過カートリッジ（２００）を導入するおよび取り外すための脱着可能カバー（１５５）を備える請求項１４に記載のろ過アセンブリ（１００）。
16. 前記脱着可能カバーが、前記マニホールド（２１０）の前記可撓性フィン（２４５）を、前記ろ過アセンブリ（１００）の前記外方ケーシング（１０５）内に設けられた対応する前記当接部材（１６０）と結合された状態に維持する安全手段（１６５）を備える請求項１５に記載のろ過アセンブリ（１００）。
17. 前記安全手段が、前記フック手段の各前記可撓性フィン（２４５）に隣接して位置決めされた少なくとも一対のロック本体（１６５）を備えることにより、各前記可撓性フィン（２４５）が前記成形シェル（２１５）の前記第２のアクセスポート（２３０）の前記中心軸（Ｑ）の方向に曲がるのを防止する請求項１６に記載のろ過アセンブリ（１００）。
18. 前記マニホールドの前記可撓性フィン（２４５）および対応する突出した前記歯（２６０）が、事前設定された結合方向への相対移動後に前記ケーシング（１０５）の前記当接部材（１６０）とのスナップ結合を可能とし、前記結合方向に対する直交方向への相対移動により前記結合の解除を可能とする請求項１４に記載のろ過アセンブリ（１００）。

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