JP4847526B2 - 流体濾過システム - Google Patents
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Description
本出願は、2005年7月20日にテュビー(TUBBY)によって出願された「流体濾過システム(FLUID FILTRATION SYSTEM)」という名称の同一所有者による米国仮特許出願第60/701,432号の一部継続出願であり、この開示内容は、本開示と矛盾しない範囲で参考として本明細書に組み込まれている。
図3〜11に最もよく示されているように、本開示による液体濾過システム50の構成要素であるマニホールドアセンブリ54は、現時点では好ましくは、注入口アセンブリ70、フィルタ注入口コネクタ77、および、ヘッド/放出口アセンブリ62の3つの部分を備えている。この3つのサブ構成要素が相互作用して流量(現時点では好ましくはフィルタカートリッジ58に出入りする水量)を制限する。図示されている代表的な実施形態では、注入口アセンブリ70は、ばね付きの要素である。「ばね付き」という用語は、フィルタカートリッジ58をマニホールドアセンブリ54の中に取り付けたり、マニホールドアセンブリ54から取り外したりする時に、注入口アセンブリ70が、フィルタカートリッジのネックまたはステム154の移動とともに上下に移動することを意味する。(図43〜48を参照)
図3および図4に示されているように、マニホールドアセンブリ54は、代表的なヘッド/放出口アセンブリ62と、代表的な注入口アセンブリ70と、代表的な注入口戻しばねまたは圧縮ばね82と、代表的な注入口戻り止め84を備えている。
図2および図12〜19に示されているように、本開示の流体濾過システム50の取り付けブラケットアセンブリ51の構成要素は、現時点では好ましくは、代表的な取り付けブラケット52と、フィルタカートリッジラッチシステムアセンブリ56を備えている。図15は、本開示によるある1つの代表的な取り付けブラケットアセンブリ51の斜視図であり、図16は、本開示によるある1つの代表的な取り付けブラケットアセンブリ51の分解図である。この分解図に明確に示されているように、取り付けブラケットアセンブリ51は、取り付けブラケット52と、フィルタカートリッジラッチシステムアセンブリ56を備えている。図示されているように、取り付けブラケット52は、現時点では好ましくは一体型の成形部分を備えており、この成形部分には基部57と連結部分59があり、現時点では好ましくは、連結部分59は基部57と垂直に形成されている。基部57は、当該技術分野で既知のように、他の構造体、例えば、冷蔵庫に流体濾過システム50を固定するための代表的な構造体53を備えている。連結部分59は、フィルタカートリッジラッチシステムアセンブリ56とマニホールドアセンブリ54を受容するとともに動作可能な状態で接続させる接続構造体91を備えている。
本開示の代表的なフィルタカートリッジラッチシステムアセンブリ56は、流体マニホールド/フィルタカートリッジの接合部接続の用途に特有かつ革新的なものである。
フィルタカートリッジアセンブリ58の分解図である図22に示されているように、本開示のフィルタカートリッジアセンブリ構成要素のある1つの代表的な実施形態は、閉鎖部材158と、濾過媒体160と、上端キャップ162と、ステム154部材を有するシェル164を備えている。図23は、本開示の組み立て済みフィルタカートリッジアセンブリ58の代表的な実施形態の斜視図である。
図26〜27に示されているように、本開示の流体濾過システム50の全体的な有効で信頼性の高い動作に大きく貢献する本開示の他の特徴としては、カートリッジの内側ステム212の内径にあるカートリッジポペット接合部75を形成する4つのテーパー状のリブ232、234、236、238が挙げられるが、これらに限らない。これらの4つのテーパー状のリブ232、234、236、238は、適切な場合に流体が流れるようにポペットバルブ78を開くこと、ポペットバルブ78をフィルタカートリッジ58の中心線に合った位置に維持させること、動作中にポペットバルブ78を安定化させることの少なくとも3つの機能の性能を高めることが分かっている。ポペットバルブ78の安定化は、フィルタカートリッジのカートリッジ内側ステム212の内径にあるテーパー状のリブ232、234、236、238がポペットバルブ78を正しい位置にするように作用することで実現する。リブ232、234、236、238によってポペットバルブ78が中心に置かれ、ポペットバルブは純粋に並進する。すなわち、過剰な横移動が起こらない。過剰な横移動を防ぐことで、流体が全部流れるようになり、ポペットバルブ78が早めに閉じてしまうことを防ぐ。簡単に言うと、ポペットバルブ78は、図26〜27に示されているように、フィルタカートリッジのテーパー状のリブ232、234、236、238に捕捉され、カートリッジに対するポペットバルブの上下移動のみが制限される。
カートリッジの交換中に起こる液だれは、フィルタカートリッジステムの放出口が1個しかなければ減ることが分かっている。しかし、放出口が1個しかなければ液だれは減るが、ステム154が2つの放出口穴を有するように製造されていても事前設定済み流体濾過システム50のカートリッジ構成要素が液だれに関して満足いくほどに機能することも理解すべきである。
本開示のシステムの連動成分を明確に示すために、出願人らは、ラッチシステムアセンブリ56およびマニホールド54からのフィルタカートリッジの着脱を示す色付きの図を仮出願で提供した。具体的に言うと、元々提供された色付きの図26〜44および現在提出している図28〜40は、カートリッジラッチ構造体126、128、130、132および位置合わせ部材98、100とフィルタカートリッジラッチシステムアセンブリ56との相互作用を示し、元々提供された色付きの図42〜44は、ラッチアセンブリ66に対するメインブラケット64のばねによる偏向および回転を示し、元々提供された色付きの図45〜58は、フィルタカートリッジ着脱中のマニホールドに対するフィルタカートリッジステム154の相対位置を示している。本発明者達は、最初にフィルタカートリッジを取り付け、次いでマニホールドから離脱させ、取り外して交換する場合の本開示の流体濾過システムの外側構成要素の相互作用について記載する。
図30に示されているように、位置合わせカラー68は、対応構造体172、173を有しており、フィルタカートリッジの外面にある適切なカートリッジラッチ構造体126、128、130、132および位置合わせ部材98、100を位置合わせすると、フィルタカートリッジがラッチアセンプリ66の適切な対向する伸長部材134、136、138、140と整列する。操作者が適切に位置合わせを行ったら、フィルタカートリッジを図28および29の矢印の方向に動かし、フィルタカートリッジのステム154をマニホールドに向けて動かす。図31は、フィルタカートリッジの外面にあるカートリッジラッチ構造体126、128、130、132および位置合わせ部材98、100がカートリッジ位置合わせカラー68の対応構造体172、173と整列している状態を示している。フィルタカートリッジをさらにマニホールドに向けて動かすと、図32に示されているように、ラッチアセンブリ66の対向する伸長部材134、138にあるカム表面240、242がカートリッジラッチ構造体128のカム表面244、246と接触する。フィルタカートリッジラッチシステムアセンブリ56およびフィルタカートリッジ58に配置されている2組の2つの対応構造体が存在することが現時点では好ましい。この2組は、現時点では好ましくは他のセットの部材に対して約180°の角度で配置されており、フィルタシステムおよびマニホールドが相互に動作可能な状態で接続する機能が実現する限りは、数および相対位置は変わってもよいことが分かる。
カートリッジの取り外しを図37〜40に示す。図37に示されているように、カートリッジは取り付けられた状態にあり、カートリッジを前方に押すとこの時点で、現時点では好ましくはラッチアセンブリ66の対向する2セットの伸長部材134、136、138、140の突出部材182、184、186、188がカム表面248、250の上にずり上がり、フィルタカートリッジの表面にある対応カートリッジラッチ構造体126、128、130、132のそれぞれにあるノッチ222、224によって切り取られていない部分が弾性力によって押され、対向する伸長部材134、136、138、140がフィルタカートリッジから離れる方向に移動するか、またはカートリッジラッチ構造体126、128、130、132の対応ノッチ222、224が外側に曲がり、最終的に離脱する。次いで、対向する伸長部材134、136、138、140が、ばねの力によってカートリッジを固定するカム248、250の上を通ってメインブラケット伸長部材102、104、106、108に近づく方向に回転し、図37〜38に示されているようにフィルタカートリッジラッチシステムアセンブリ56とカートリッジとのロックが外れる。
図41〜42は、ラッチアセンブリ66がメインブラケット64に対して回転運動可能なカム表面接合部143の間の回転運動を示す。特定的には、元々提供された色付きの図40は、システムにカートリッジが取り付けられているかまたは取り付けられていない状態のラッチアセンブリ66とメインブラケット64との相対位置を示す。フィルタカートリッジ58が最初にカートリッジ位置合わせカラー68に挿入されると、ラッチアセンブリ66がメインブラケット64に対して回転する。図41は、フィルタカートリッジをマニホールドアセンブリ54に取り付け中にラッチアセンブリ66がメインブラケット64に対して最大限回転運動している状態を示す。
図45〜51は、フィルタカートリッジ取り付け中のカートリッジステム154とマニホールドの注入口アセンブリとの相互作用を示す。図43に示されているように、フィルタカートリッジが注入口アセンブリの方に押されると、ポペットバルブ78が閉じる。
マニホールドアセンブリに動作位置に取り付けて接続したフィルタカートリッジの取り外しは、カートリッジ端部を注入口アセンブリに向けて押すことによって開始され、注入口アセンブリをカートリッジステムに押すにつれて、注入口アセンブリが同じ方向に移動する。この時点で、図49に示されているように、ポペットバルブ78が開き、すべてのOリングは嵌合したままであり、上述の接続構造体が外側に曲がり、回転してフィルタカートリッジにある対応接続構造体との嵌合が外れる。
図56および59に示されているように、本開示の流体濾過システム350の取り付けブラケットアセンブリ/カートリッジ位置合わせカラー/フィルタカートリッジラッチシステムアセンブリの組み合わせ351の構成要素は、現時点では好ましくは代表的なブラケットカバー352と、フィルタカートリッジラッチシステムアセンブリ356とを備える。図59は、本開示の取り付けブラケットアセンブリ/カートリッジ位置合わせカラー/フィルタカートリッジラッチシステムアセンブリの1つの代表的な組み合わせ351の斜視図である。分解図で特定的に示されているように、取り付けブラケットアセンブリ/カートリッジ位置合わせカラー/フィルタカートリッジラッチシステムアセンブリの組み合わせ351は1つの成形部品を備え、この1つの成形部品は、基部357と、連結部分359とを備え、現時点では好ましくは連結部分359は基部357に垂直に形成されている。基部357は、他の構造(例えば、当該技術分野で既知の冷蔵庫)に流体濾過システム350を固定するための代表的な構造体353を備える。ブラケットカバー352は、取り付けブラケットアセンブリ/カートリッジ位置合わせカラー/フィルタカートリッジラッチシステムアセンブリの組み合わせ351およびマニホールドアセンブリ354を受け入れ、動作可能な状態で接続するための接続構造体391を備える。
本開示の代表的なフィルタカートリッジラッチシステムアセンブリ356は、流体マニホールド/フィルタカートリッジ接合部での接続に適用するのに独自で革新的である。
フィルタカートリッジアセンブリ58の分解図である図22に示されているように、本開示の第1の実施形態のフィルタカートリッジアセンブリ構成要素の代表的な実施形態は、第2の実施形態と同様に、閉鎖部材158と、濾過媒体160と、上端キャップ162と、ステム154部材を有するシェル164とを備える。図56は、本開示の第2の実施形態のフィルタカートリッジアセンブリ358の代表的な実施形態の斜視図である。
第2の実施形態は、図26〜27に示されているカートリッジポペット接合部を備えている。従って、上述の第1の実施形態に関して非常に詳細に開示されているので、今回はそれほど詳細な記載は必要ないと考える。
カートリッジの交換中に起こる液だれは、フィルタカートリッジステムの放出口が1個しかなければ減ることが分かっている。しかし、放出口が1個しかなければ液だれは減るが、ステム354が2つの放出口穴を有するように事前設定済み流体濾過システム350のカートリッジ構成要素が製造されていても液だれに関して満足できる機能を有することも理解すべきである。
図60に示されているように、冷蔵庫に適用するための構成に起因して、水は、注入口および放出口を改変し、カートリッジを流れる流路の方向を改変してマニホールドからカートリッジに流れ、カートリッジから出る方向に流れる。この種のフィルタカートリッジの典型的な液体の流路は、マニホールドの設計に起因して流体が側面から入ってフィルタステムの中央から出ることが必要であり、内部に入った流体はステム中央に集まることが必要であり、従って、上端キャップによって整列したフィルタ媒体の中央部の経路から、シェルとフィルタ媒体との間のシェルの外側壁と平行な経路に向かい、その結果、流体は外側からフィルタ媒体の中央部のキャビティへと流れ、注入口流に対して垂直に形成された放出口アセンブリを通ってカートリッジの外に出る。
本開示の第1の実施形態システムの連動成分を明確に示すために、出願人らは、ラッチシステムアセンブリ56およびマニホールド54からのフィルタカートリッジの着脱を示す色付きの図を仮出願で提供した。
第2の実施形態の取り付けは、図28に示したような第2の実施形態の取り付けと非常に類似している。しかし、個々の構成要素の数は、取り付けブラケットアセンブリ/カートリッジ位置合わせカラー/フィルタカートリッジラッチシステムアセンブリの組み合わせ351では減っており、対応構造体472、473を有しており、適切なカートリッジラッチ構造体および位置合わせ部材がフィルタカートリッジ外面で位置合わせされると、フィルタカートリッジの第2の実施形態がラッチアセンブリ366の適切な対向する伸長部材に位置合わせされる。
取り付けと同様に、第2の実施形態の取り外しは、第1の実施形態の図37〜40に示されているような観点の取り外しと非常に類似している。第1の実施形態に関して図37に示されているように、カートリッジは取り付けられた状態にあり、第2の実施形態のカートリッジを前方に押すとこの時点で、現時点では好ましくはラッチアセンブリ366の対向する1セットの伸長部材の突出部材がカム表面の上にずり上がり、フィルタカートリッジの表面にある対応カートリッジラッチ構造体のそれぞれにあるノッチ522によって切り取られていない部分が弾性力によって押され、対向する伸長部材がフィルタカートリッジから離れる方向に移動するか、またはカートリッジラッチ構造体の対応ノッチ522が外側に曲がり、最終的に離脱する。次いで、対向する伸長部材が、ばねの力によってカートリッジを固定するカムの上を通ってメインブラケット伸長部材に近づく方向に回転し、第1の実施形態に関して図37〜38に示されているようにフィルタカートリッジラッチシステムアセンブリとカートリッジとのロックが外れる。
Claims (1)
- 流体濾過システムでフィルタカートリッジをマニホールドアセンブリに取り付けるために用いられるフィルタカートリッジラッチシステムアセンブリであって、
フィルタカートリッジを、マニホールドアセンブリが有する注入口アセンブリに位置合わせする位置合わせカラーと、
メインブラケットリム及び該メインブラケットリムから突出しているメインブラケット伸長部材を備える、メインブラケットと、
フィルタカートリッジとマニホールドアセンブリが有する注入口アセンブリとを互いに位置合わせするために、前記位置合わせカラーと前記メインブラケット伸長部材との双方に設けられるスロットと、
ラッチアセンブリリム及び該ラッチアセンブリリムから垂直に突出している少なくとも1組の対向する伸長部材を備えるラッチアセンブリであって、それら伸長部材が前記メインブラケットの上に配置され、該ラッチアセンブリリムの下面が前記メインブラケットリムの上面に対し摺動可能に支持されるように接触し、フィルタカートリッジをマニホールドアセンブリに固定するために、該少なくとも1組の対向する伸長部材の突出部材が、フィルタカートリッジに設けられた対応のカートリッジラッチ構造体に係合するようになっている、ラッチアセンブリと、
ラッチの戻り動作のために、一端が前記メインブラケットに接続され、他端が前記ラッチアセンブリに接続されている少なくとも1つの弾性構造体と、
を備えているフィルタカートリッジラッチシステムアセンブリ。
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