本申請是于2016年1月28日以對所有國家指定的申請人唐納森公司(donaldsoncompany,inc.，一家美國國家公司)、以及對所有國家指定的發(fā)明人美國公民jonathanlauden、美國公民michaelj.hebert、美國公民danieldotzler、以及美國公民daniellittle的名義作為pct國際專利申請?zhí)峤坏模⑶乙笥?015年1月28日提交的美國臨時(shí)專利申請?zhí)?2/108,932的優(yōu)先權(quán)，所述申請的內(nèi)容通過援引以其全文并入本文。

本技術(shù)涉及通氣口組件。更具體地，本技術(shù)涉及屏障式通氣口組件。

背景技術(shù)：

多種不同類型的齒輪箱(例如汽車變速器、差速器箱、以及動(dòng)力傳輸單元)通常需要允許齒輪箱與外部環(huán)境之間的壓力相等的某種透氣通氣口。某些透氣通氣口結(jié)合了過濾介質(zhì)來防止污染物(例如，灰塵和流體)進(jìn)入齒輪箱中。例如，可以使用微孔膜來防止水進(jìn)入變速箱中。然而，齒輪箱中所存在的油顆?？梢詰以诳罩胁⑶衣淙肽ぶ?。某些現(xiàn)有技術(shù)使用吸油劑(例如，吸收劑和/或油的吸收劑)過濾介質(zhì)，所述吸油劑過濾介質(zhì)被配置用于在油顆粒到達(dá)所述膜之前將其捕獲。然而，這樣的通氣口具有相對較短的使用壽命，因?yàn)橛皖w粒積聚在介質(zhì)中，所述介質(zhì)變堵塞，這縮短了所述通氣口的壽命。此外，由于吸收劑過濾介質(zhì)芯吸這些油顆粒，所以油可以相對較快地污染所述膜。

附圖說明

圖1是與本文所披露的技術(shù)相符合的通氣口組件的透視圖。

圖2是與圖1所描繪的通氣口組件相符合的在示例性實(shí)現(xiàn)方式中的截面視圖。

圖3是與本文所披露的技術(shù)相符合的通氣口組件殼體的透視圖。

圖4是與本文所披露的技術(shù)相符合的通氣口組件部件的透視分解視圖。

圖5描繪了與本文所披露的技術(shù)相符合的通氣口組件的截面透視圖。

圖6是與本文所披露的技術(shù)相符合的替代性通氣口組件的透視截面視圖。

圖7描繪了與本文所披露的技術(shù)相符合的另一個(gè)通氣口組件的截面視圖。

圖8是示例性測試設(shè)備的示意圖。

圖9是描繪了通氣口組件的對比測試結(jié)果的圖表。

圖10是描繪了通氣口組件的對比測試結(jié)果的圖表。

圖11是與本文所披露的技術(shù)相符合的一種聚結(jié)介質(zhì)的示例性測試結(jié)果的圖表。

圖12a-12b是表示兩種過濾介質(zhì)的測試結(jié)果的示意圖。

圖13a-13b是表示示例性過濾介質(zhì)纖維的液滴接觸角的照片的示意圖。

圖14是描繪與本文所披露的技術(shù)相符合的一種方法的流程圖。

通過結(jié)合附圖考慮以下對多個(gè)不同實(shí)施例的詳細(xì)說明，可以更完全地理解和領(lǐng)會(huì)本技術(shù)。

具體實(shí)施方式

圖1是與本文所披露的技術(shù)相符合的通氣口組件的透視圖。通氣口組件100總體上具有通氣口殼體110，所述通氣口殼體限定了安裝結(jié)構(gòu)120和從安裝結(jié)構(gòu)120延伸至通氣口殼體110外的環(huán)境(本文中將稱為“外部環(huán)境”)的氣流路徑150。通氣口殼體110限定了多個(gè)周界開口140，使得氣流路徑150穿過周界開口140延伸至外部環(huán)境。通氣口組件100具有聯(lián)接至殼體110上的通氣口蓋件130。

圖2描繪了通氣口組件100在示例性實(shí)現(xiàn)方式中的截面視圖。圖5描繪了通氣口組件100的透視圖并且可以結(jié)合圖2進(jìn)行觀察以理解在此的描述。氣流路徑150從安裝結(jié)構(gòu)120延伸穿過由通氣口組件100所限定的聚結(jié)區(qū)域180、由通氣口組件100所限定的間隔區(qū)域170、以及聯(lián)接至通氣口殼體110上的膜160。通氣口聚結(jié)區(qū)域180位于膜160與安裝結(jié)構(gòu)130之間。安裝結(jié)構(gòu)120安裝至連接器導(dǎo)管190上，所述連接器導(dǎo)管被配置用于接合可密封地聯(lián)接至包殼200上的連接部分202。連接部分202限定了通向包殼200內(nèi)部的通氣口孔口204。

包殼200總體上被配置用于容納油。包殼200還可以被配置用于容納移動(dòng)的部件、例如齒輪。包殼200可以用于多種多樣的應(yīng)用，例如像傳動(dòng)系統(tǒng)、變速箱、齒輪箱、動(dòng)力傳輸單元、車軸部件等。這樣的應(yīng)用可以特別在例如汽車、制造業(yè)、能源生產(chǎn)等行業(yè)中被發(fā)現(xiàn)。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)了解本技術(shù)可廣泛應(yīng)用在多種多樣的技術(shù)領(lǐng)域中。

在多種多樣的實(shí)施例中，連接器導(dǎo)管190由橡膠構(gòu)成并且摩擦接合通氣口組件100的安裝結(jié)構(gòu)120和包殼200的連接部分202兩者。在當(dāng)前實(shí)施例中，安裝結(jié)構(gòu)120限定了與連接器導(dǎo)管190相接合的圓周脊122。連接部分202和連接器導(dǎo)管190可以通過表面摩擦來接合和/或用多個(gè)物理元件來接合，例如倒鉤和/或其他凸起(包括脊和/或隆起)。可以使用其他途徑來將通氣口組件100聯(lián)接至包殼200上，如將了解的。通氣口組件100可以通過其他途徑(例如通過像卡扣配合、螺釘、對合連接、以及鑰匙與鎖)可密封地聯(lián)接至包殼200上。在許多實(shí)現(xiàn)方式中，使用o形環(huán)來將所述通氣口組件可密封地聯(lián)接至包殼200上。在某些實(shí)施例中，通氣口組件的安裝結(jié)構(gòu)可以被配置用于直接接納包殼中所限定的開口。

通氣口組件100總體上被配置用于使包殼200(所述通氣口組件安裝至所述包殼上)通氣、同時(shí)防止灰塵、流體和其他污染物進(jìn)入包殼200中。在一個(gè)實(shí)施例中，通氣口組件100被設(shè)計(jì)用于實(shí)現(xiàn)ip69k侵入保護(hù)，這意味著在安裝后，通氣口組件100保護(hù)包殼200不受近距離高壓高溫噴灑物的影響。通氣口組件100還被配置用于使油滴能夠聚結(jié)并且使聚結(jié)的油能夠排回包殼200中。

膜160總體上被配置用于用作包殼200對外部流體和灰塵污染物的屏障、同時(shí)允許包殼200與包殼200外的環(huán)境(例如，大氣)之間進(jìn)行空氣交換。這樣，膜160總體上被布置成橫跨氣流路徑150。在多種多樣的實(shí)施例中，膜160聯(lián)接至由通氣口殼體100所限定的膜接收表面112上，其中膜接收表面112在圖3中可見，所述圖描繪了沒有蓋件130(參見圖1)的通氣口殼體100的透視圖。在一個(gè)實(shí)施例中，所述膜是起褶的以增大氣流。

多種不同類型的材料都將適合于用作膜160。一般來講，膜160是微孔材料，其中術(shù)語“微孔”旨在是指所述材料限定具有在約0.001與約5.0微米之間的平均孔徑的孔隙。膜160總體上具有小于約50％的密實(shí)度以及大于約50％的孔隙率。在多種多樣的實(shí)施例中，膜160具有通過原纖維互連的多個(gè)節(jié)點(diǎn)。在多個(gè)實(shí)施例中，膜160是膨脹的聚四氟乙烯(ptfe)膜。作為其他實(shí)例，膜160還可以由聚酰胺、聚對苯二甲酸乙二醇酯、丙烯酸類、聚醚砜、和/或聚乙烯構(gòu)成。膜160可以具有以下物理特性：至少5psi的進(jìn)水壓力(wep)、以及在0.5英寸h2o(0.01807psi)下大于0.275ft/min的frazier滲透率。

在某些實(shí)施例中，膜160是疊層物。例如，膜160可以是來自位于明尼蘇達(dá)州明尼阿波利斯(minneapolis,mn)的唐納森公司的tetratex^tm，其被疊層到例如從位于佛羅里達(dá)州坎頓門特(cantonment,florida)的賽雷克斯先進(jìn)織物公司(cerexadvancesfabrics,inc.)可獲得的非織造尼龍支撐層上。在這樣的實(shí)例中，所述膜具有約9psi的wep以及在0.5英寸h2o(0.01807psi)下約1.8ft/min的frazier滲透率。

在多個(gè)實(shí)施例中，膜160是疏油的。膜160可以具有疏油處理。在一個(gè)具體實(shí)施例中，膜160具有基于aatcc規(guī)范118-1992和iso14419為6、7或8的疏油性等級(jí)。

聚結(jié)區(qū)域180總體上被配置用于在空氣經(jīng)由氣流路徑150從包殼200穿過通氣口組件100時(shí)從空氣中聚結(jié)油顆粒并將其排出。這樣的構(gòu)型防止來自包殼200中的高百分比的由空氣攜帶的油顆粒沉積在膜160上，否則可能導(dǎo)致膜160中的孔隙阻塞，從而導(dǎo)致通氣口壽命縮短。聚結(jié)區(qū)域180被配置用于使油顆粒能夠在通氣口組件100內(nèi)聚結(jié)成液滴并且允許油從所述聚結(jié)區(qū)域排出并且返回至包殼200中。聚結(jié)區(qū)域180不是油的吸收劑。在多個(gè)實(shí)施例中，聚結(jié)區(qū)域180在性質(zhì)上是疏油的，這可以通過減小聚結(jié)區(qū)域180的毛細(xì)管作用來防止油抵抗重力而向上朝向膜160被芯吸。聚結(jié)區(qū)域180內(nèi)的聚結(jié)介質(zhì)基于aatcc規(guī)范118-2013和iso14419可以具有至少約6.5的疏油性。在一個(gè)實(shí)施例中，所述聚結(jié)區(qū)域具有至少約7的疏油性并且更特別地具有約7.5的疏油性。

聚結(jié)區(qū)域180可以是多種多樣類型的材料以及材料組合。例如，聚結(jié)區(qū)域180可以具有雙組分纖維。這些雙組分纖維可以由兩種不同的聚酯構(gòu)成。在某些實(shí)施例中，聚結(jié)區(qū)域180可以具有玻璃纖維。在至少一個(gè)實(shí)施例中，這些玻璃纖維是微纖維。一般而言，聚結(jié)區(qū)域180基本上沒有粘接劑材料，其中術(shù)語“粘接劑材料”在本文被限定為不包括聚結(jié)區(qū)域中的纖維、例如雙組分纖維或其他纖維。在多種多樣的實(shí)施例中，通氣口組件100的聚結(jié)區(qū)域180包括聚結(jié)過濾介質(zhì)182。下文中將更詳細(xì)地描述關(guān)于用于聚結(jié)區(qū)域180的材料、尤其是聚結(jié)過濾介質(zhì)182的細(xì)節(jié)。

通氣口組件100的聚結(jié)區(qū)域180中的聚結(jié)過濾介質(zhì)182可以是多個(gè)合成過濾介質(zhì)層的堆疊物。這些層的顯著部分可以被堆疊使得每個(gè)過濾介質(zhì)層的每個(gè)流動(dòng)面與相鄰過濾介質(zhì)層的流動(dòng)面直接接觸。術(shù)語“流動(dòng)面”用來指代過濾介質(zhì)的、被配置用于面向穿過氣流路徑150的氣流方向的每個(gè)表面。這些單個(gè)過濾介質(zhì)層各自可以具有相對低的顆粒過濾效率和低壓降。通常，各合成過濾介質(zhì)層的最大顆粒過濾效率為15％、10％或甚至8％，其中“顆粒過濾效率”當(dāng)在本文中關(guān)于單一過濾介質(zhì)層使用時(shí)，是指根據(jù)astm#1215-89測量的、單一過濾介質(zhì)層在受到0.78微米單分散聚苯乙烯球形顆粒以20ft/min的面速度進(jìn)行沖擊時(shí)的顆粒過濾效率。在一個(gè)具體實(shí)施例中，各合成過濾介質(zhì)層具有約7％的顆粒過濾效率。在某些實(shí)施例中，聚結(jié)區(qū)域180中的每一個(gè)合成過濾介質(zhì)層具有大約相等的顆粒過濾效率。這些過濾層各自的相對低的顆粒過濾效率可以通過限定相對開放的路徑來輔助油的去除，所述路徑在聚結(jié)的油從所述聚結(jié)區(qū)域中朝向包殼200內(nèi)部排出時(shí)對所述聚結(jié)的油提供較小的阻力。

聚結(jié)區(qū)域180總體上還被配置用于提供顆粒過濾作用。在多種多樣的實(shí)施例中，聚結(jié)區(qū)域180具有長形結(jié)構(gòu)，這意味著聚結(jié)區(qū)域180比其寬度更長。這樣的長形結(jié)構(gòu)可以通過增大聚結(jié)區(qū)域180相對于這些單個(gè)聚結(jié)過濾介質(zhì)層182的總顆粒過濾效率來改善顆粒過濾。聚結(jié)區(qū)域180可以具有至少90％、至少95％、和/或至少99％的總顆粒過濾效率，其中“總顆粒過濾效率”在本文中用于定義聚結(jié)區(qū)域的顆粒過濾效率。所述總顆粒過濾效率是指通過使用圖8所描繪的并且在對應(yīng)說明中描述的測試設(shè)備測量的、在聚結(jié)區(qū)域受到7.2升/分鐘的油的氣溶膠沖擊時(shí)穿過所述聚結(jié)區(qū)域的顆粒百分比。所述油的氣溶膠的粒度在0.19-2微米范圍內(nèi)，其中中值粒度為0.4微米并且粒度模數(shù)為0.3微米。聚結(jié)區(qū)域180可以具有小于1.2psi、1.0psi、或甚至0.8psi的初始?jí)航?，其中初始?jí)航当欢x為通過使用圖8所描繪的以及本文所描述的測試設(shè)備測量的、在聚結(jié)區(qū)域180被油的氣溶膠以3.94ft/sec(1.2m/sec)的面速度沖擊時(shí)捕獲任何顯著量的顆粒之前，跨所述聚結(jié)區(qū)域180的壓力差。

在多種多樣的實(shí)施例中，所述多個(gè)合成過濾介質(zhì)層的堆疊物182還可以具有至少一個(gè)次要聚結(jié)過濾介質(zhì)層。所述至少一個(gè)次要聚結(jié)過濾介質(zhì)層可以具有不同于其余聚結(jié)過濾介質(zhì)層的顆粒過濾效率。在多種多樣的實(shí)施例中，所述至少一個(gè)次要聚結(jié)過濾介質(zhì)層具有的顆粒過濾效率大于其余聚結(jié)過濾介質(zhì)層的顆粒過濾效率。例如，所述至少一個(gè)次要聚結(jié)過濾介質(zhì)層可以具有至少15％、30％、60％、或甚至70％的顆粒過濾效率。在一個(gè)實(shí)例中，所述至少一個(gè)次要聚結(jié)過濾介質(zhì)層可以具有約99％的顆粒過濾效率。

在所述至少一個(gè)次要聚結(jié)過濾介質(zhì)層具有相對較高的顆粒過濾效率的實(shí)施例中，由于與來自包殼200的油接觸而導(dǎo)致更高的污染風(fēng)險(xiǎn)，可能希望的是將所述至少一個(gè)次要聚結(jié)過濾介質(zhì)層定位遠(yuǎn)離包殼200。在至少一個(gè)實(shí)施例中，所述至少一個(gè)次要聚結(jié)過濾介質(zhì)層在所述過濾介質(zhì)層堆疊物中被定位成朝向所述微孔膜。在一個(gè)具體實(shí)施例中，所述至少一個(gè)次要聚結(jié)過濾介質(zhì)層緊鄰間隔區(qū)域170。在這樣的實(shí)施例中，所述至少一個(gè)次要聚結(jié)過濾介質(zhì)層將是所述過濾介質(zhì)層堆疊物182的頂層。

所述至少一個(gè)次要聚結(jié)過濾介質(zhì)層可以增大聚結(jié)區(qū)域180的總顆粒過濾效率和/或減小聚結(jié)區(qū)域180的總長度，以實(shí)現(xiàn)希望的總顆粒過濾效率并且由此減小過濾包的長度。所述至少一個(gè)次要聚結(jié)過濾介質(zhì)層可以被處理用于獲得疏油性，如上文所討論的。在另一個(gè)實(shí)施例中，所述至少一個(gè)次要聚結(jié)過濾介質(zhì)層不是疏油的。在一個(gè)實(shí)施例中，所述至少一個(gè)次要聚結(jié)過濾介質(zhì)層符合于2008年1月1日提交的美國專利號(hào)7,314,497中所描述的介質(zhì)層，所述申請通過援引并入本文。

在多種多樣的實(shí)施例中，所述多個(gè)過濾介質(zhì)層的堆疊物182具有足以實(shí)現(xiàn)聚結(jié)區(qū)域180的目標(biāo)總過濾效率的過濾介質(zhì)層數(shù)量。在某些實(shí)施例中，所述多個(gè)合成過濾介質(zhì)層的堆疊物182具有至少2個(gè)、25個(gè)、50個(gè)、60個(gè)、或甚至70個(gè)過濾介質(zhì)層。在一個(gè)實(shí)施例中，聚結(jié)區(qū)域180具有約90個(gè)合成過濾介質(zhì)層。典型地，這些過濾介質(zhì)層的總深度將為約0.5英寸(12.7mm)或更大、并且在一個(gè)實(shí)施例中為約1.8英寸(45.7mm)，取決于所希望的總顆粒過濾效率。

一般而言，將所述多個(gè)過濾介質(zhì)層中的每一層堆疊在流體路徑內(nèi)，使得這些層中的某些層不與這些過濾介質(zhì)層中的另某些層對齊。換言之，這些合成過濾介質(zhì)層各自具有中央軸線，并且當(dāng)被堆疊時(shí)，多條中央軸線將不共線。在某些實(shí)施例中，這些合成過濾介質(zhì)層的至少一部分具有的流動(dòng)面面積大于氣流路徑150的對應(yīng)截面面積。這樣的構(gòu)型可以防止空氣流經(jīng)氣流路徑150而不穿過所述多個(gè)合成過濾介質(zhì)層的至少一部分。

在多種多樣的實(shí)施例中，聚結(jié)區(qū)域180中的堆疊式合成過濾介質(zhì)層182中的每一層的顯著部分基本上未粘接至相鄰的堆疊式合成過濾介質(zhì)層上?！懊恳粋€(gè)堆疊式合成過濾介質(zhì)層的顯著部分”旨在是指所述堆疊物中這些合成過濾介質(zhì)層的至少50％、至少60％、或至少80％。術(shù)語“基本上未粘接”用于意指所述過濾介質(zhì)層的表面積的至少97％未粘接。在這樣的實(shí)施例中，聚結(jié)區(qū)域180中的堆疊式合成過濾介質(zhì)層182中的每一層基本上未粘接至相鄰的合成過濾介質(zhì)層上。然而，在某些其他實(shí)施例中，這些堆疊式合成過濾介質(zhì)層182的至少一部分被粘接至相鄰的合成過濾介質(zhì)層上。在一個(gè)示例性實(shí)施例中，這些堆疊式合成過濾介質(zhì)層182的一部分熱粘接至相鄰的合成過濾介質(zhì)層上。

現(xiàn)在將描述對于聚結(jié)過濾介質(zhì)所設(shè)想的材料。

聚結(jié)過濾介質(zhì)說明

符合本文所披露的技術(shù)的聚結(jié)過濾介質(zhì)通常是濕法成網(wǎng)介質(zhì)。所述濕法成網(wǎng)介質(zhì)可以按照例如于2012年3月16日提交的美國公開號(hào)2012/0234748、或者在另一個(gè)實(shí)例中于2008年1月1日頒布的美國專利號(hào)7,314,497來構(gòu)造，這些文獻(xiàn)通過援引并入本文。所述濕法成網(wǎng)介質(zhì)通過濕法成網(wǎng)工藝形成為片材、被成形為圓盤、并且接著插入所述通氣口組件的通氣口殼體中。典型地，如上文所描述的，將所述濕法成網(wǎng)介質(zhì)圓盤以多個(gè)層堆疊在所述通氣口殼體中，從而允許實(shí)現(xiàn)聚結(jié)的油的重力輔助排出。

用于在透氣通氣口中形成聚結(jié)區(qū)域的這些濕法成網(wǎng)片材的介質(zhì)組成典型地如下：

1.它被提供成具有至少10微米、通常至少12微米的計(jì)算孔隙大小(在x-y方向上、下文更詳細(xì)描述)的形式。所述孔隙大小典型地不大于80微米、例如在12-60微米的范圍內(nèi)、典型地15-45微米。

2.它被配制為具有在3％-18％、典型地5％-15％范圍內(nèi)的顆粒過濾效率(在20fpm下針對0.78微米的顆粒)。

3.基于片材內(nèi)的材料總重量，它是按重量計(jì)至少30％、按重量計(jì)至少40％、按重量計(jì)通常至少45％、并且在某些實(shí)施例中在按重量計(jì)在85％-95％的范圍內(nèi)的根據(jù)本文所提供的一般性描述的雙組分纖維材料。

4.基于片材內(nèi)的材料總重量，它具有按重量計(jì)5％至70％的被布置在這些雙組分纖維之間的次要纖維材料。這種次要纖維材料可以是纖維混合物。在多種多樣的實(shí)施例中，使用纖維素纖維，但是在某些其他實(shí)施例中，使用玻璃微纖維。替代方案是可能的。在一個(gè)實(shí)施例中，所述聚結(jié)介質(zhì)具有按重量計(jì)約5％-9％、或更特別地約7.5％的纖維素，并且其余91％-95％是雙組分纖維。在替代性實(shí)施例中，所述聚結(jié)介質(zhì)具有按重量計(jì)約47％-53％、或更特別地約50％的玻璃微纖維，并且其余47％-53％是雙組分纖維。

5.典型地，所述纖維片材(以及所得的過濾介質(zhì))并不包括添加的粘接劑材料(除了限定所述纖維片材的纖維的材料之外)。如果存在添加的粘接劑材料，則通常它以按重量計(jì)不超過約7％的總纖維重量存在、并且優(yōu)選地以按重量計(jì)不超過3％的總纖維重量存在。

6.典型地，所述濕法成網(wǎng)介質(zhì)被制成為每3,000平方英尺至少20lbs(9公斤/278.7平方米)、并且典型地不超過每3,000平方英尺120lbs(54.5公斤/278.7平方米)的基重。通常將在每3,000平方英尺35-130lbs(15.9公斤-54.4公斤/278.7平方米)的范圍內(nèi)選擇。在一個(gè)具體實(shí)施例中，所述介質(zhì)具有每3,000平方英尺約36.5lbs至約45.5lbs的基重。

7.典型地，所述濕法成網(wǎng)介質(zhì)具有15-500英尺每分鐘(12-153米/分鐘)、典型地100英尺每分鐘(30米/分鐘)的frazier滲透率(英尺每分鐘)。對于近似約35lbs/3,000平方英尺-130lbs./3,000平方英尺(15.9-54.4kg/278.7平方米)的基重而言，典型地frazier滲透率將為約300-600ft./min(60-120米/分鐘)、并且在某些其他實(shí)施例中將在15-50ft/min的范圍內(nèi)。

8.用于在0.125psi(8.6毫巴)下在通氣口組件中形成所描述的聚結(jié)區(qū)域的濕法成網(wǎng)介質(zhì)片材的厚度典型地約至少0.01英寸(0.25mm)、通常近似約0.018英寸至0.07英寸(0.45-1.78mm)；典型地0.018-0.03英寸(0.45-0.76mm)。在一個(gè)實(shí)施例中，所述介質(zhì)片材在1.5psi下具有約0.015英寸至約0.023的厚度。

a.孔隙大小

一般而言，如果所述聚結(jié)過濾介質(zhì)的孔隙大小太小，則聚結(jié)的油顆粒藉由重力向下穿過(并且從)所述聚結(jié)過濾介質(zhì)而排出可能是困難的或者緩慢的，這導(dǎo)致油再次裹挾到氣體流中的情形增加；而如果孔隙率太高，則油顆粒不太可能發(fā)生匯聚和聚結(jié)。

與本文所披露的技術(shù)相符合的屏障式通氣口可以結(jié)合具有在12至80微米范圍內(nèi)的孔隙大小的聚結(jié)過濾介質(zhì)。典型地，孔隙大小在15至45微米的范圍內(nèi)。被配置用于通過至少0.25英寸(6.4mm)的深度來首先接收來自包殼中的裹挾了油的氣體流的這些聚結(jié)過濾介質(zhì)層的至少一部分(針對附圖中表征的設(shè)計(jì))具有至少20微米的平均孔隙大小。這是因?yàn)樵谶@個(gè)區(qū)域中，將出現(xiàn)較大第一百分比的聚結(jié)/排出。在某些情形下，在發(fā)生較少聚結(jié)排出的上層中，可能希望的是更有效地過濾固體顆粒的較小孔隙大小。在多種多樣的實(shí)施例中，所述通氣口組件的聚結(jié)區(qū)域中的聚結(jié)過濾介質(zhì)的至少一部分具有約30-50微米的平均孔隙大小。

術(shù)語“孔隙大小”及其變形在本文中關(guān)于聚結(jié)過濾介質(zhì)來使用時(shí)，是指過濾介質(zhì)中的纖維之間在x-y方向上的理論距離。x-y是指表面方向，與z方向(即介質(zhì)厚度)相對。計(jì)算中假設(shè)了，所述介質(zhì)中的所有纖維是平行于介質(zhì)的流動(dòng)面排列的、等距隔開、并且當(dāng)在垂直于纖維長度的截面中觀察時(shí)被排列成正方形?？紫洞笮∈沁@個(gè)正方形的相對拐角上的纖維表面之間的距離。如果介質(zhì)由不同直徑的纖維構(gòu)成，則將所述纖維的均值d²用作直徑。均值d²是直徑平方的平均值的平方根?？梢酝ㄟ^查看所述介質(zhì)的電子照片來估計(jì)所述介質(zhì)的孔隙大小。還可以使用從紐約州伊薩卡的多孔材料公司(porousmaterials,inc.)可獲得的具有型號(hào)app1200aexsc的毛細(xì)流量氣孔計(jì)來計(jì)算介質(zhì)的平均孔隙大小。

根據(jù)本文所提供的一般性定義的聚結(jié)過濾介質(zhì)可以具有雙組分纖維與其他纖維的混合物、并且可以使用在通氣口組件中，如本文結(jié)合附圖總體描述的。典型地將在聚結(jié)區(qū)域中使用足夠的介質(zhì)片材，以具有至少85％、典型地90％或更大的總顆粒過濾效率。在某些情形下，它優(yōu)選地具有95％或更大或并且甚至99％或更大的效率。

b.厚度

用來制造根據(jù)本披露的聚結(jié)區(qū)域的介質(zhì)的厚度典型地使用度盤比較儀來測量，例如裝備有一平方英寸圓形壓力支腳的ames#3w(bcamelrosemass.)。在所述壓力支腳上施加總共2盎司(56.7g)的重量。

可用于堆疊以形成根據(jù)本披露的聚結(jié)區(qū)域的典型濕法成網(wǎng)介質(zhì)片材在0.125psi(8.6毫巴)下具有的厚度為至少0.01英寸(0.25mm)、最高達(dá)在同樣0.125psi(8.6毫巴)下的0.06英寸(1.53mm)。通常，在類似條件下，所述厚度為0.018-0.03英寸(0.44-0.76mm)。

c.介質(zhì)組成

1.雙組分纖維成分

如上文所示，優(yōu)選的是，所述介質(zhì)的纖維組成包括按重量計(jì)30％至95％的雙組分纖維材料。在所述介質(zhì)中使用雙組分纖維的主要優(yōu)點(diǎn)是有效利用纖維大小、同時(shí)維持相對低的密實(shí)度。通過所述雙組分纖維可以實(shí)現(xiàn)這點(diǎn)，同時(shí)還實(shí)現(xiàn)對于完成在通氣口組件中的安裝而言足夠高強(qiáng)度的介質(zhì)。

雙組分纖維通常包括在一起作為纖維形成的兩種聚合物組分。用于所述雙組分纖維的不同聚合物組合可以是有用的，但是重要的是，第一聚合物組分在比第二聚合物組分的熔點(diǎn)溫度更低并且典型地低于205℃的溫度下熔化。另外，雙組分纖維在形成所述濕法成網(wǎng)介質(zhì)的過程中與其他纖維一體地混合并且均勻地分散。所述雙組分纖維的第一聚合物組分的熔化是必要的，以允許這些雙組分纖維形成粘性骨架結(jié)構(gòu)，所述粘性骨架結(jié)構(gòu)在冷卻后捕捉并粘接許多的其他纖維以及其他雙組分纖維。

雖然替代性方案是可能的，但是典型地這些雙組分纖維將以皮-芯形式形成，其中皮包括較低熔點(diǎn)聚合物并且芯形成較高熔點(diǎn)。

在所述皮-芯結(jié)構(gòu)中，低熔點(diǎn)(例如，約80℃至205℃)熱塑性材料典型地被擠出成圍繞較高熔點(diǎn)材料(例如，約120℃至260℃)的纖維。在使用中，這些雙組分纖維典型地具有約5至50微米、通常約10至20微米的平均最大截面尺寸(平均纖維直徑，如果是圓形的話)、并且典型地以纖維形式總體上具有至少1mm、并且不大于30mm、通常不大于20mm、典型地1-10mm的平均長度。在此背景下，“最大”是指纖維的最厚截面尺寸。

此類纖維可以由多種多樣熱塑性材料制成，包括聚烯烴(如聚乙烯、聚丙烯)、聚酯(例如，聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚對苯二甲酸丁二醇酯、pct)、尼龍(包括尼龍6、尼龍6,6、尼龍6,12)等。在雙組分纖維的低熔點(diǎn)組分中可以使用可以具有適當(dāng)熔點(diǎn)的熱塑性材料，而在所述纖維的較高熔點(diǎn)的“芯”部分中可以使用較高熔點(diǎn)的聚合物。此類纖維的截面結(jié)構(gòu)可以是“并排”或“皮-芯”結(jié)構(gòu)、或提供相同的熱粘接功能的其他結(jié)構(gòu)。還可以使用葉瓣纖維，其中尖端具有較低熔點(diǎn)的聚合物。所述雙組分纖維的價(jià)值在于，可以使相對低分子量的樹脂在片材、介質(zhì)、或過濾器形成條件下熔化，以起作用來將所述雙組分纖維、以及所述片材、介質(zhì)、或過濾器制作材料中存在的其他纖維粘接形成機(jī)械上穩(wěn)定的片材、介質(zhì)或過濾器。

典型地，所述雙組分(芯/殼或皮、以及并排的)纖維的聚合物由不同的熱塑性材料制成，例如像聚烯烴/聚酯(皮/芯)雙組分纖維，其中聚烯烴(例如，聚乙烯皮)在低于芯(例如，聚酯)的溫度下熔化。典型的熱塑性聚合物包括聚烯烴(例如，聚乙烯、聚丙烯、聚丁烯、及其共聚物)、聚四氟乙烯、聚酯(例如，聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚乙酸乙烯酯、聚氯乙烯乙酸乙烯酯)、聚乙烯醇縮丁醛、丙烯酸樹脂(例如，聚丙烯酸酯和聚甲基丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯)、聚酰胺(即尼龍)、聚氯乙烯、聚偏二氯乙烯、聚苯乙烯、聚乙烯醇、聚氨酯、纖維素樹脂(即硝酸纖維素、醋酸纖維素、乙酸丁酸纖維素、乙基纖維素等)、任意以上材料的共聚物，例如乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、乙烯-丙烯酸共聚物、苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物、kraton橡膠等。設(shè)想的一種雙組分纖維是從位于德克薩斯州威爾明頓的杜邦公司(dupont)可獲得的271p。其他纖維包括fit201、kurarayn720和nichimen4080、以及類似材料。所有這些都展現(xiàn)了在第一熔化完成時(shí)使皮聚合物交聯(lián)的特征。這點(diǎn)可能對于油應(yīng)用是有用的，其中的應(yīng)用溫度典型地高于皮熔點(diǎn)溫度。如果皮沒有完全結(jié)晶，則在應(yīng)用中皮聚合物將再次熔化并且涂覆或損壞下游的設(shè)備及部件。

用于形成在透氣通氣口的聚結(jié)區(qū)域中使用的濕法成網(wǎng)介質(zhì)片材的可用雙組分纖維的實(shí)例是杜邦聚酯雙組分271p，所述材料可以被割成約6mm的長度。

2.次要纖維材料

這些雙組分纖維為所述聚結(jié)過濾區(qū)域提供了基質(zhì)。這些次要纖維充分地填充所述基質(zhì)，以提供希望的特性來實(shí)現(xiàn)效率，如果希望提高效率的話。在某些實(shí)施例中，次要纖維用于增大雙組分纖維基質(zhì)的強(qiáng)度。

這些次要纖維可以是聚合物纖維、玻璃纖維、和/或微纖維、纖維素纖維、金屬纖維、陶瓷纖維、或任意這些纖維。在至少一個(gè)實(shí)施例中，纖維素纖維是與雙組分纖維一起使用的唯一類型的次要纖維。在某些其他實(shí)施例中，玻璃纖維、聚合纖維或混合物被用作次要纖維材料。

在某些實(shí)施例中，聚結(jié)過濾介質(zhì)具有玻璃微纖維。在某些其他實(shí)施例中，所述聚結(jié)過濾介質(zhì)基本上沒有玻璃微纖維。在希望相對較高的顆粒過濾效率并且可忍受相對較高的壓降的實(shí)施例中可以使用玻璃微纖維。在本技術(shù)的過濾介質(zhì)中可用的玻璃纖維包括按以下名稱已知的玻璃類型：a、c、d、e、零硼e、ecr、ar、r、s、s-2、n等、并且通常包括可以通過用于制造增強(qiáng)纖維的拉拔工藝或者用于制造隔熱纖維的紡絲工藝制成纖維的任何玻璃。

當(dāng)前描述的技術(shù)的非織造介質(zhì)可以包括由多種親水性、疏水性、親油性和疏油性纖維制成的次要纖維。這些纖維與玻璃纖維(如果使用了的話)和雙組分纖維相協(xié)作，以形成機(jī)械上穩(wěn)定的、但相對結(jié)實(shí)的可滲透過濾介質(zhì)，所述介質(zhì)可以承受住流體材料穿過時(shí)的機(jī)械應(yīng)力并且在使用過程中可以維持顆粒的負(fù)載。次要纖維典型地是具有的最大平均介質(zhì)尺寸(直徑，如果是圓形的話)可以為從約0.1微米以及典型地最高達(dá)1微米或更大的、通常15-55微米并且偶爾8-15微米的單組分纖維，并且可以由多種多樣的材料制成，這些材料包括天然棉、亞麻、羊毛、多種不同纖維素和蛋白質(zhì)天然纖維、合成纖維(包括人造絲、丙烯酸、芳族聚酰胺、尼龍、聚烯烴、聚酯纖維)。一種次要纖維是與其他組分相協(xié)作來將這些材料粘接至片材中的粘接劑纖維。另一種次要纖維是與其他組分相協(xié)作來在干燥和潮濕條件下增大這些材料的拉伸和破裂強(qiáng)度的結(jié)構(gòu)纖維。額外地，粘接劑材料可以包括由此類聚合物例如聚氯乙烯、聚乙烯醇制成的纖維。次要纖維還可以包括無機(jī)纖維，例如碳/石墨纖維、金屬纖維、陶瓷纖維、及其組合。

熱塑性纖維也可以用作次要纖維，不限于：聚酯纖維、聚酰胺纖維、聚丙烯纖維、共聚醚酯纖維、聚對苯二甲酸乙二醇酯纖維、聚對苯二甲酸丁二醇酯纖維、聚醚酮酮(pekk)纖維、聚醚醚酮(peek)纖維、液晶聚合物(lcp)纖維、及其混合物。聚酰胺纖維包括但不限于：尼龍6、66、11、12、612和高溫“尼龍”(例如尼龍46)，包括：纖維素纖維、聚乙酸乙烯酯、聚乙烯醇纖維(包括聚乙烯醇的不同水解，例如88％被水解、95％被水解、98％被水解、以及99.5％被水解的聚合物)、棉、粘膠人造絲、熱塑性材料(例如，聚酯、聚丙烯、聚乙烯等)、聚乙酸乙烯酯、聚乳酸、以及其他普通纖維類型。

可以將這些纖維的混合物并入聚結(jié)過濾介質(zhì)中，以獲得某些希望的效率和其他參數(shù)。

本披露的聚結(jié)過濾介質(zhì)典型地使用造紙工藝制成。這樣的濕法成網(wǎng)工藝是特別有用的，并且其中許多的纖維組分是針對水性分散處理來設(shè)計(jì)的。然而，當(dāng)前描述的技術(shù)的介質(zhì)可以通過使用氣流成網(wǎng)工藝來制成，所述氣流成網(wǎng)工藝使用適合于氣流成網(wǎng)處理的類似組分。在濕法成網(wǎng)片材制造中使用的機(jī)器包括手工成網(wǎng)片材設(shè)備、福得林造紙機(jī)、圓柱形造紙機(jī)、傾斜式造紙機(jī)、組合式造紙機(jī)、以及可以接納適當(dāng)混合的紙、形成一層或多層配料組分、去除流體水性組分以形成濕片材的其他機(jī)器。典型地將含有這些材料的纖維漿料混合以形成相對均勻的纖維漿料。接著對所述纖維漿料進(jìn)行濕法成網(wǎng)造紙過程。一旦將所述漿料形成為濕法成網(wǎng)片材，就接著將所述濕法成網(wǎng)片材進(jìn)行干燥、固化或以其他方式處理以形成干燥可滲透的、但真正的片材、介質(zhì)或過濾器。

對于商業(yè)規(guī)模的工藝來說，本技術(shù)的雙組分基質(zhì)一般是通過使用造紙型機(jī)器來加工，如可商購的福得林造紙機(jī)、圓網(wǎng)造紙機(jī)、史蒂文斯真空圓網(wǎng)成形器(stevensformer)、圓網(wǎng)成形器(rotoformer)、疊網(wǎng)成形器(inverformer)、以及傾斜式斜網(wǎng)成形器(deltaformer)機(jī)器。優(yōu)選地，利用了傾斜式斜網(wǎng)成形器機(jī)器?？梢酝ㄟ^例如形成雙組分纖維漿料和纖維素或玻璃纖維漿料并且將這些漿料在混合罐中混合來制備本披露的雙組分墊。在所述工藝中使用的水量可以根據(jù)所使用的設(shè)備的大小來改變。可以將配料傳送到常規(guī)的流漿箱中，在所述流漿箱中所述配料被脫水并且沉積到移動(dòng)的絲網(wǎng)上，在所述絲網(wǎng)中所述配料通過抽吸或真空被脫水形成非織造雙組分纖維網(wǎng)。

通過使所述纖維網(wǎng)經(jīng)歷加熱步驟來活化這些雙組分纖維中的粘接劑。于是如果需要，可以將所得材料收集成大卷。

3.纖維的表面處理

例如通過疏油處理來修改這些纖維的表面特征從而增大纖維與油之間的接觸角，可以增強(qiáng)聚結(jié)區(qū)域的排出能力、并且防止油被聚結(jié)區(qū)域中的纖維吸附。一種修改纖維表面的方法是施加表面處理，例如含氟化合物或含硅酮的材料、典型地按重量計(jì)最高達(dá)所述介質(zhì)的5％。這樣的處理可以增強(qiáng)纖維介質(zhì)的疏油性。

所述聚結(jié)過濾介質(zhì)纖維總體上可以被表征為疏油的。除了其他方式之外，典型地通過在介質(zhì)纖維上沉積疏油性含氟化合物層和/或通過將聚結(jié)過濾介質(zhì)浸入含氟化合物溶液中(浸涂)來向所述聚結(jié)過濾介質(zhì)賦予疏油性。滾涂、凹版涂覆、和/或淋涂是可以將聚結(jié)過濾介質(zhì)針對疏油性加以處理的某些其他示例性方式。

可以在纖維的制造過程中、在介質(zhì)的制造過程中或者在介質(zhì)制造之后施加表面處理劑。多種增大纖維與所討論的特定類型的油之間的接觸角的處理材料是可用的，例如含氟化合物或含硅酮的化學(xué)物質(zhì)。在上文引用的美國公開號(hào)2012/0234748中討論了所設(shè)想的特定表面處理。

更總體而言，聚結(jié)區(qū)域管理油顆粒的聚結(jié)/排出以及顆粒的過濾?？赡芟Ｍ氖牵占降挠脱杆俚嘏懦觯駝t過濾介質(zhì)的功能壽命將不經(jīng)濟(jì)地短暫。所述介質(zhì)被定位成使得油可以快速從所述介質(zhì)中排出。所述通氣口組件的某些關(guān)鍵性能特性是：初始和均衡分?jǐn)?shù)效率、壓降和排流能力。所述介質(zhì)的某些關(guān)鍵物理特性是：厚度、密實(shí)度以及強(qiáng)度。

總體上，用于聚結(jié)/排出的介質(zhì)以增強(qiáng)過濾器的排出能力的方式對齊。在多種多樣的構(gòu)造中，這會(huì)是以長形、豎直的取向配置的介質(zhì)。在這個(gè)取向中，任何給定的介質(zhì)組成都將展現(xiàn)出均衡負(fù)載高度，所述均衡負(fù)載高度是孔隙大小、纖維取向、以及油與纖維表面的相互作用(作為接觸角測量)的函數(shù)。油收集在介質(zhì)中將使高度增加到與油從介質(zhì)中的排出速率平衡的點(diǎn)。當(dāng)然，被所述介質(zhì)的被排出的油堵塞的任何部分通常不可用于進(jìn)行顆粒過濾。因此，所述介質(zhì)的此類被堵塞的部分致使壓降增大并且過濾器的顆粒過濾效率降低。因此，控制所述聚結(jié)區(qū)域的最有可能被油堵塞的這部分可能是有利的。如替代地描述的，有利的是增大排出速率、特別是在所述聚結(jié)區(qū)域的最靠近包殼的這部分中的排出速率。

影響排出速率的介質(zhì)特性是孔隙大小、纖維取向、以及所排出的油與纖維表面的相互作用?？梢愿纳七@樣的特性以實(shí)現(xiàn)理想的油流動(dòng)。如上文所闡述的，增大孔隙大小有助于排出。然而，增大孔隙大小減少了用于過濾的纖維的數(shù)量，從而降低聚結(jié)區(qū)域的總效率。為了實(shí)現(xiàn)目標(biāo)效率，可以通過使用具有希望的孔隙大小的多層材料來形成相對厚的聚結(jié)區(qū)域。

在多種多樣的實(shí)施例中，這些聚結(jié)過濾介質(zhì)層的顯著部分符合上文引用的美國公開號(hào)2012/0234748的披露內(nèi)容。

返回至圖2，通氣口組件100被配置用于將從聚結(jié)區(qū)域180排出的聚結(jié)油引導(dǎo)至包殼200中。重力可以輔助聚結(jié)油從聚結(jié)區(qū)域180中排出。由通氣口殼體110限定的一個(gè)或多個(gè)徑流表面118可以將排出的聚結(jié)油引導(dǎo)至包殼200中。這些徑流表面118總體上被定位用于接收從聚結(jié)區(qū)域180中排出的聚結(jié)油。這些徑流表面118朝向包殼200的通氣口孔口204向下傾斜，使得重力可以輔助將聚結(jié)油從包殼200中排出。在當(dāng)前的實(shí)施例中，通氣口殼體110限定了多個(gè)離散的徑流表面118，但是在某些實(shí)施例中，通氣口殼體100可以限定單一徑流表面。在當(dāng)前實(shí)施例中，在通氣口殼體110的多個(gè)基本上平坦的平臺(tái)表面119之間限定了所述多個(gè)離散的徑流表面118，聚結(jié)過濾介質(zhì)182位于這些平臺(tái)表面上。

圖7示出了示例性實(shí)施例，展現(xiàn)了與本文所披露的技術(shù)相符合的替代性徑流表面719。通氣口組件700類似于本文中已經(jīng)和將要描述的這些實(shí)施例，但是在這個(gè)實(shí)施例中，通氣口組件700的通氣口殼體710具有徑流表面718，所述徑流表面限定了單一流體排出路徑，所述單一流體排出路徑也是聚結(jié)過濾介質(zhì)782堆疊在其上的平臺(tái)表面。這樣，聚結(jié)過濾介質(zhì)782以與徑流表面718的角度相匹配的角度堆疊。相對于通氣口殼體710不對稱地定位了限定了氣流路徑750的安裝結(jié)構(gòu)720。徑流表面718朝向氣流路徑750向下傾斜，使得從聚結(jié)區(qū)域780排出的油朝向氣流路徑750引導(dǎo)以便排入包殼中。與徑流表面718相鄰的突沿區(qū)域719沿著聚結(jié)過濾介質(zhì)782的堆疊物782的基部的圓周部分支撐所述堆疊物。

再次返回至圖2，通氣口組件100的間隔區(qū)域170總體上被配置用于防止來自包殼200的油與膜160之間接觸。具體而言，間隔區(qū)域170可以被配置用于阻礙油朝向膜160被芯吸。所述間隔區(qū)域170還可以被配置用于防止聚結(jié)過濾介質(zhì)182與膜160之間接觸。所述間隔區(qū)域170可以是聚結(jié)區(qū)域180與膜160之間的物理屏障。在至少一個(gè)實(shí)施例中，所述間隔區(qū)域170可以是被配置用于將聚結(jié)過濾介質(zhì)容納在聚結(jié)區(qū)域中的物理屏障。

在包括圖2所描繪的多種多樣的實(shí)施例中，間隔區(qū)域170至少部分地由介質(zhì)間隔件172限定。介質(zhì)間隔件172在通氣口殼體110中被布置在長形聚結(jié)區(qū)域180、具體地聚結(jié)過濾介質(zhì)182與膜160之間。間隔區(qū)域170還由介質(zhì)間隔件172與膜160之間的物理空隙174限定。在替代性實(shí)施例中，所述間隔區(qū)域沒有介質(zhì)間隔件并且僅是所述聚結(jié)區(qū)域與所述膜之間的物理空隙。

在當(dāng)前實(shí)施例中，介質(zhì)間隔件172總體上被配置用于防止聚結(jié)過濾介質(zhì)182與膜160之間發(fā)生接觸。介質(zhì)間隔件172還被配置用于限定氣流路徑150的一部分，使得朝向膜160的、流經(jīng)聚結(jié)區(qū)域180的空氣穿過介質(zhì)間隔件172。在當(dāng)前所描述的實(shí)施例中，介質(zhì)間隔件172橫跨氣流路徑150延伸并且限定多個(gè)開口174，這些開口限定了氣流路徑150。所述多個(gè)開口174在圖4中可見，所述圖描繪了沒有通氣口殼體100時(shí)示例性通氣口組件部件的分解視圖。

介質(zhì)間隔件172可以由多種多樣類型的材料構(gòu)成。例如，在某些實(shí)施例中，介質(zhì)間隔件172是可模制的材料，例如塑料。在某些實(shí)施例中，介質(zhì)間隔件172是可機(jī)加工的。在某些實(shí)施例中，介質(zhì)間隔件172是織物。介質(zhì)間隔件的其他構(gòu)型是可能的。在一個(gè)替代性的示例性實(shí)施例中，介質(zhì)間隔件可以具有環(huán)構(gòu)型。在另一個(gè)示例性實(shí)施例，介質(zhì)間隔件可以是從所述通氣口殼體至少部分地延伸進(jìn)入所述氣流路徑中的一個(gè)或多個(gè)伸出部。在又另一個(gè)示例性實(shí)施例中，所述介質(zhì)間隔件可以是被配置用于防止油被芯吸(例如通過具有相對厚的纖維直徑)的織造材料。

介質(zhì)間隔件172聯(lián)接至通氣口殼體110上。介質(zhì)間隔件172可以以多種多樣的方式聯(lián)接至通氣口殼體110上，如將了解的。在包括圖2中所描繪的多種多樣的實(shí)施例中，介質(zhì)間隔件172和通氣口殼體110被配置用于互相接合。具體地，介質(zhì)間隔件172和通氣口殼體110互相限定了過盈配合116，所述過盈配合基本上保持介質(zhì)間隔件172相對于通氣口組件100的位置。在這樣的實(shí)施例中，介質(zhì)間隔件172限定了聯(lián)接結(jié)構(gòu)116a(參見圖4)，所述聯(lián)接結(jié)構(gòu)被配置成有待被通氣口殼體110的配合結(jié)構(gòu)116b(參見圖3)接納。在替代性實(shí)施例中，所述介質(zhì)間隔件和所述通氣口殼體限定了被配置用于相互接合的螺紋。在某些實(shí)施例中，介質(zhì)間隔件172可以壓縮聚結(jié)過濾介質(zhì)層的堆疊物182。在某些其他的實(shí)施例中，介質(zhì)間隔件不壓縮聚結(jié)過濾介質(zhì)層的堆疊物182。

在符合圖6的替代性實(shí)施例中，通氣口組件500類似于如本文參照圖2已經(jīng)和將要描述的通氣口組件，除了通氣口組件500的介質(zhì)間隔件572限定了周界區(qū)域576，在所述周界區(qū)域中，介質(zhì)間隔件572聯(lián)接至通氣口殼體510上。介質(zhì)間隔件572可以通過焊接、粘接劑、或者通過本領(lǐng)域通常已知的其他手段來聯(lián)接至通氣口殼體510上。所述介質(zhì)間隔件在通氣口殼體510中限定的邊沿區(qū)域514中聯(lián)接至所述通氣口殼體510上。

返回至圖2并且如上文所述，通氣口殼體110總體限定了氣流路徑150，所述氣流路徑從安裝結(jié)構(gòu)120延伸至通氣口殼體110的外部環(huán)境(例如大氣)。氣流路徑150可以被表征為是三條氣流路徑的組合，如在圖2中所描繪的。第一氣流路徑152被配置用于與包殼200的內(nèi)部流體聯(lián)通。第二氣流路徑154被配置用于與外部環(huán)境聯(lián)通，并且第三氣流路徑156在所述第一氣流路徑152與所述第二氣流路徑154之間延伸。第二氣流路徑154從膜160穿過通氣口殼體110限定的周界開口140延伸至外部環(huán)境。膜160聯(lián)接至通氣口殼體110上，使得第二氣流路徑154和第三氣流路徑156通過膜160的至少一部分而聯(lián)通。所述多個(gè)聚結(jié)過濾介質(zhì)層的堆疊物182被布置在通氣口殼體110內(nèi)，使得第三氣流路徑156和第一氣流路徑152通過聚結(jié)過濾介質(zhì)182的至少一部分而聯(lián)通。介質(zhì)間隔件172可以被配置用于限定第三氣流路徑156的一部分。

通氣口蓋件130聯(lián)接至通氣口殼體110上并且總體上被配置用于將膜160的流動(dòng)面162(參見圖4)相對于外部環(huán)境進(jìn)行遮擋。由通氣口殼體110限定的周界開口140總體上被限定為類似地將膜160的流動(dòng)面162相對于外部環(huán)境進(jìn)行遮擋。遮擋所述膜的流動(dòng)面旨在是指，所述通氣口組件的相關(guān)特征被配置用于防止環(huán)境污染物直接沖擊所述膜的流動(dòng)面。

通氣口組件測試

通過努力模擬透氣通氣口可能遇到的現(xiàn)實(shí)環(huán)境，設(shè)計(jì)并構(gòu)建了測試來比較和評估的此類通氣口的性能。示例性透氣通氣口符合圖1至5中所描繪的實(shí)施例、并且具有：疊層到與通氣口殼體聯(lián)接的非織造尼龍支撐層上的微孔ptfe膜；具有雙組分聚酯纖維和按重量計(jì)約7.5％的纖維素纖維的疏油性聚結(jié)區(qū)域；以及在所述微孔膜與所述聚結(jié)區(qū)域之間的間隔區(qū)域。還測試了對照透氣通氣口，所述透氣通氣口是由位于特拉華州紐瓦克的戈?duì)柟?goreenterprises)提供的ve2048透氣通氣口。對照透氣通氣口具有聯(lián)接至通氣口殼體上的微孔膜以及被布置在所述殼體內(nèi)、在安裝區(qū)域與所述微孔膜之間的吸收劑纖維。

圖8示出了測試設(shè)備的示意性描繪。將經(jīng)加熱的油的氣溶膠的穩(wěn)定流引導(dǎo)穿過經(jīng)加熱的包殼300、并向上穿過有待測試的樣品通氣口312-318，同時(shí)記錄跨這些通氣口312-318的壓降。現(xiàn)在將描述關(guān)于測試設(shè)備的具體細(xì)節(jié)。

將被加壓到1巴的壓縮空氣供應(yīng)到填充有保持在90℃溫度下的moparsae75w-140合成潤滑劑的palasplg-2110氣溶膠發(fā)生器320。由氣溶膠發(fā)生器320以每小時(shí)0.43克油的速率產(chǎn)生的油顆粒流被引導(dǎo)至插入了四個(gè)鋼管332的圓柱形室330中。每個(gè)管332的開口被定位成面向所述流，使得某些油的氣溶膠被引導(dǎo)至各個(gè)管332中，并且允許其余的流穿過作為系統(tǒng)排出口380的圓筒330。每個(gè)鋼管332連接至有待測試的通氣口310的入口上。圓柱形腔室330、通氣口310和管道均放置在維持溫度為90℃的經(jīng)加熱的包殼300內(nèi)。在透氣通氣口310的下游連接了范圍為20-200ml/min的coleparmer流量計(jì)340，以測量穿過每個(gè)通氣口310的流速。然后將各流量計(jì)340連接到針閥350上，所述針閥連接到真空泵360上。

在每個(gè)通氣口310的上游和下游添加管子并將其連接至setra壓力換能器370上以測量跨每個(gè)通氣口310的壓力差。兩個(gè)換能器具有0-50英寸h2o的范圍，并且兩個(gè)換能器具有0-100英寸h2o的范圍，并且所有四個(gè)換能器由單一24v/4.17adc電源供電。由國家儀器(nationalinstruments)usb-6001數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)收集數(shù)據(jù)、并記錄在nationalinstrumentslabview軟件中。通過將來自壓力換能器370的電壓測量值與通過經(jīng)校準(zhǔn)的meriamm100數(shù)字壓力計(jì)測得的壓力差進(jìn)行比較，來校準(zhǔn)所述換能器。

圖9是描繪上文所討論的通氣口組件的比較測試結(jié)果的圖表，例示了每個(gè)通氣口達(dá)到0.18psi的壓力差所需的時(shí)間。正如所例示的，示例性透氣通氣口具有隨時(shí)間而變的較低壓力差。差力壓的增大是對于過濾介質(zhì)中的孔隙在氣溶膠中的油顆粒積聚時(shí)被油顆粒堵塞的指示。圖9中的數(shù)據(jù)表明，示例性透氣通氣口具有比對照透氣通氣口更長的使用壽命。示例性透氣通氣口的壓降方面的大部分性能改進(jìn)被認(rèn)為歸功于使用了(1)疏油性聚結(jié)過濾介質(zhì)以及(2)示例性透氣通氣口的具有開放孔隙結(jié)構(gòu)的介質(zhì)，來代替在對照透氣通氣口中使用的吸油過濾介質(zhì)。由于示例性透氣通氣口的聚結(jié)區(qū)域不吸收/吸附油，因此油更可能排出、并且因此較不可能堵塞所述過濾介質(zhì)中的孔隙。圖10-13(下文所描述的)中所描繪的測試數(shù)據(jù)進(jìn)一步支持這一結(jié)論。

關(guān)于圖10中反映出的測試數(shù)據(jù)，將聚結(jié)過濾介質(zhì)的0.5英寸豎直堆疊物(對應(yīng)于聚結(jié)區(qū)域180，上文參照圖1-5所討論的)的下部0.08英寸以及相等大小的吸油過濾介質(zhì)豎直堆疊物在液體油的容器中浸沒超過7小時(shí)。油是moparsae75w-140合成潤滑劑。吸油過濾介質(zhì)不是疏油的、并且具有未經(jīng)處理的纖維素纖維，一層未經(jīng)處理的聚丙烯纖維被布置在所述堆疊物內(nèi)。聚結(jié)區(qū)域具有聚結(jié)過濾介質(zhì)，所述聚結(jié)過濾介質(zhì)具有雙組分聚酯纖維以及按重量計(jì)約7.5％的纖維素纖維。聚結(jié)過濾介質(zhì)已經(jīng)被處理成疏油的。增量式地記錄每個(gè)過濾介質(zhì)堆疊物的質(zhì)量，以跟蹤每個(gè)過濾器吸收/吸附的油的總質(zhì)量。

如圖10所例示的，吸收劑介質(zhì)蓄積了超過2克油，而聚結(jié)過濾介質(zhì)中沒有蓄積可觀的油量。對這些介質(zhì)堆疊物的視覺檢查揭示了，油被豎直向上芯吸了吸收劑過濾介質(zhì)堆疊物的在液體油上方延伸的整個(gè)長度(0.42英寸)，而油沒有在液體油上方延伸的聚結(jié)過濾介質(zhì)堆疊物中豎直向上芯吸。圖10的數(shù)據(jù)支持圖9的結(jié)論：與本文所披露的技術(shù)相符合的某些聚結(jié)區(qū)域不是液體油的吸收劑，因?yàn)樗鼈冊谛疚鼫y試中不蓄積可觀的油量，其中所述液體油符合在將使用所述過濾介質(zhì)的環(huán)境所使用的油類型。類似地，與本文所披露的技術(shù)相符合的某些聚結(jié)區(qū)域不是液體油的吸收劑，因?yàn)樗鼈儾粫?huì)抵抗重力將液體油豎直向上地芯吸穿過聚結(jié)區(qū)域。預(yù)料的是介質(zhì)吸收/吸附液體油的能力提高可能縮短屏障式通氣口的壽命，因?yàn)橛伤鼋橘|(zhì)捕獲的被裹挾的油最終蓄積在由所述介質(zhì)留住的一灘油中并堵塞孔隙。注意的是，出于本披露的目的，術(shù)語“液體油”是指沒有被裹挾在氣體中的一灘油。

圖11描繪了所收集的、與參照圖8所描述的類似測試設(shè)備相關(guān)聯(lián)的測試數(shù)據(jù)，但是在這個(gè)測試中，使用14升/分鐘的相對高的氣流來觀察屏障式通氣口的聚結(jié)區(qū)域在被油加載時(shí)其上的壓降。由于使用高氣流，被氣溶膠浸漬的氣流被向下引導(dǎo)穿過聚結(jié)區(qū)域，而不抵消重力對從聚結(jié)區(qū)域排出聚結(jié)油的影響。為此原因并且為了單獨(dú)觀察所述聚結(jié)區(qū)域的特征，從所測試的通氣口組件中省略了膜、蓋件和間隔件。圖11中描繪的結(jié)果例示了，跨所述聚結(jié)過濾介質(zhì)的壓力差隨著時(shí)間過去似乎基本上平穩(wěn)。此結(jié)果似乎符合以下結(jié)論：在所述聚結(jié)過濾器區(qū)域中被閾值質(zhì)量的裹挾油加載之后，所述聚結(jié)過濾器區(qū)域達(dá)到基本上穩(wěn)定的狀態(tài)，其中從所述聚結(jié)過濾器區(qū)域排出的油質(zhì)量是處于與被引入所述聚結(jié)過濾器區(qū)域中的油質(zhì)量相似的速率。

在與本文所披露的技術(shù)相符合的多種多樣的實(shí)施例中，所述聚結(jié)區(qū)域內(nèi)的過濾介質(zhì)層的顯著部分將不吸收或吸附液體油的液滴，其中“顯著部分”是指這些過濾介質(zhì)層的至少95％、99％或100％，并且所述液體油符合在將使用所述過濾介質(zhì)的環(huán)境中所用的油的類型。進(jìn)行將來自本文所披露的技術(shù)的聚結(jié)區(qū)域的聚結(jié)過濾介質(zhì)片材與來自goreenterprises的ve2048透氣通氣口的吸油過濾介質(zhì)片材進(jìn)行比較的試驗(yàn)。所述聚結(jié)過濾介質(zhì)片材具有按重量計(jì)7.5％的纖維素纖維，并且其余的含量是雙組分聚酯纖維。聚結(jié)過濾介質(zhì)片材進(jìn)行了疏油處理。吸油過濾介質(zhì)片材是沒有被處理成疏油性的纖維素纖維。將液體齒輪油(moparsae75w-140)液滴放在各類型的過濾介質(zhì)的表面上。圖12a和12b是分別表示在將油滴到其表面上之后聚結(jié)過濾介質(zhì)片材和吸油過濾介質(zhì)片材的示意圖。如所例示的，所述聚結(jié)過濾介質(zhì)片材上的液滴在所述過濾介質(zhì)片材的表面上保持基本上完好，而所述吸油過濾介質(zhì)片材上的液滴被所述過濾介質(zhì)片材完全吸收。

在與本文所披露的技術(shù)相符合的多種多樣的實(shí)施例中，聚結(jié)區(qū)域內(nèi)的過濾介質(zhì)中的顯著部分的纖維是疏油性的、并且不是油的吸收劑，其中“顯著部分”是指所述聚結(jié)區(qū)域中的至少95％、99％的纖維、并且可以是100％的纖維，并且所述油符合在將使用所述過濾介質(zhì)的環(huán)境中所使用的油類型。執(zhí)行將所述聚結(jié)過濾介質(zhì)片材中的纖維與來自ve2048的吸油過濾介質(zhì)片材中的纖維進(jìn)行比較的測試，每個(gè)片材在上文中參照圖12a-12b進(jìn)行了描述。拍攝多張照片以記錄液體齒輪油(moparsae75w-140)的液滴與每種纖維之間的相互作用，并記錄這些纖維與油液滴之間的接觸角并取平均值。所述接觸角是用液滴與纖維之間的外接觸點(diǎn)(l、r，參見圖13a-13c)限定的線和液滴與纖維相交處與所述液滴相切的線測量的。

圖13a是示意圖，描繪了示例性油液滴與聚結(jié)過濾介質(zhì)的雙組分纖維之間的接觸角。將多個(gè)樣品進(jìn)行比較，接觸角具有約124.5°±2.6°的平均值。圖13b是示意圖，描繪了示例性油液滴與聚結(jié)過濾介質(zhì)的纖維素纖維之間的接觸角。所測試的樣品具有約98.5°±2.8°的接觸角平均值。圖13c是示意圖，描繪了示例性油液滴與來自所述吸油介質(zhì)的纖維素纖維之間的接觸角。測得的接觸角具有約87.4°±1.5°的平均值。通常，吸油纖維將與油滴具有小于90°的接觸角，這表明來自所述液滴的至少某些油沿著所述纖維的表面形成了膜。另一方面，疏油性聚結(jié)纖維將與油滴具有大于90°的接觸角。

方法

圖14是描繪與本文所披露的技術(shù)相符合的一種方法的流程圖。方法400總體上涉及制造通氣口組件。

410：形成通氣口殼體。420：在殼體中堆疊多個(gè)聚結(jié)過濾介質(zhì)層。430：將介質(zhì)間隔件插入殼體中。440：將膜聯(lián)接至殼體上。450：將蓋件聯(lián)接至殼體上。

410：總體上將所述通氣口殼體形成為具有第一端和第二端，并且限定了從第一端延伸到第二端的氣流路徑?？梢酝ㄟ^總體上在本領(lǐng)域中將理解的途徑來410形成所述通氣口殼體。在一個(gè)實(shí)施例中，通過注射模制工藝來410形成所述通氣口殼體。在另一個(gè)實(shí)施例中，通過吹塑工藝來410形成所述通氣口殼體。由多種多樣的材料和材料組合來410形成所述通氣口殼體。在一個(gè)實(shí)施例中，由以下各項(xiàng)中的一項(xiàng)或多項(xiàng)來410形成所述通氣口殼體：尼龍、聚酰胺、玻璃填充的聚酰胺、聚對苯二甲酸丁二醇酯、玻璃填充的聚對苯二甲酸丁二醇酯、高密度聚乙烯、和/或聚丙烯。

當(dāng)在殼體中420堆疊多層聚結(jié)過濾介質(zhì)時(shí)，所述多層聚結(jié)過濾介質(zhì)通常堆疊在所述氣流通道內(nèi)。在所述殼體的氣流路徑中堆疊多個(gè)層可以完成為使得這些聚結(jié)過濾介質(zhì)層中的某些聚結(jié)過濾介質(zhì)層不與這些聚結(jié)過濾介質(zhì)層中的另某些聚結(jié)過濾介質(zhì)層對齊。所述多個(gè)聚結(jié)過濾介質(zhì)層的至少一部分的不對齊可以具有防止所述透氣通氣口內(nèi)的空氣繞過所述聚結(jié)過濾介質(zhì)的優(yōu)點(diǎn)。

類似于上文所描述的實(shí)施例，所述多個(gè)聚結(jié)過濾介質(zhì)層的大多數(shù)聚結(jié)過濾介質(zhì)層各自具有10％的最大顆粒過濾效率、例如7％的效率。在某些實(shí)施例中，在所述通氣口殼體內(nèi)堆疊至少50個(gè)聚結(jié)過濾介質(zhì)層。在一個(gè)具體實(shí)施例中，在所述通氣口殼體內(nèi)堆疊約90個(gè)聚結(jié)過濾介質(zhì)層。在某些實(shí)施例中，每個(gè)堆疊式聚結(jié)過濾介質(zhì)層基本上未粘接至相鄰的堆疊式聚結(jié)過濾介質(zhì)層。所述聚結(jié)過濾介質(zhì)可以是多種多樣的材料和材料組合，如上文所描述的。

在某些實(shí)施例中，可以將次要聚結(jié)過濾介質(zhì)層堆疊在通氣口殼體中，其中所述次要聚結(jié)過濾介質(zhì)層具有至少48％的顆粒過濾效率。在一個(gè)具體實(shí)施例中，次要聚結(jié)過濾介質(zhì)層具有至少60％的效率?？梢运龃我劢Y(jié)過濾介質(zhì)層定位成朝向所述多個(gè)聚結(jié)過濾介質(zhì)層的堆疊物的頂部。在一個(gè)實(shí)施例中，可以將所述次要聚結(jié)過濾介質(zhì)層定位在其余聚結(jié)過濾介質(zhì)層與所述膜之間。如本文已經(jīng)描述的，所述聚結(jié)區(qū)域可以具有至少95％的總顆粒過濾效率、以及在1.2米每秒時(shí)小于1.2psi的壓降。

將介質(zhì)間隔件插入殼體430中可以輔助將所述多個(gè)聚結(jié)過濾介質(zhì)層容納在所述殼體中。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，所述介質(zhì)間隔件和所述通氣口殼體互相限定了過盈配合，使得將所述介質(zhì)間隔件插入殼體430中致使由所述介質(zhì)間隔件所限定的聯(lián)接結(jié)構(gòu)接合由所述通氣口殼體所限定的配合結(jié)構(gòu)。在替代性實(shí)施例中，所述介質(zhì)間隔件可以例如通過熱焊接而粘接至所述通氣口殼體上。

所述膜一般以與所述聚結(jié)過濾介質(zhì)間隔開的方式聯(lián)接至通氣口殼體440上。在多種多樣的實(shí)施例中，所述膜聯(lián)接至由所述通氣口殼體限定的膜接收表面440上。在一個(gè)實(shí)施例中，所述膜通過粘合劑聯(lián)接至通氣口殼體440上。在另一個(gè)實(shí)施例中，所述膜通過焊接(例如，熱焊接或超聲波焊接)聯(lián)接至通氣口殼體440上。

在多種多樣的實(shí)施例中，所述制作通氣口組件的方法可以具有以下額外步驟：將蓋件聯(lián)接至殼體450上以便將所述膜的流動(dòng)面相對于環(huán)境進(jìn)行遮擋。在某些實(shí)施例中，可以將所述蓋件定位成基本上平行于所述膜的流動(dòng)面。

還應(yīng)注意的是，如在本說明書和所附權(quán)利要求書中所使用的，短語“配置”描述了被構(gòu)造或配置用于執(zhí)行特定任務(wù)或采用特定構(gòu)型的系統(tǒng)、器件或其他結(jié)構(gòu)。短語“配置”可以與其他類似的短語例如“安排”、“安排和配置”、“構(gòu)建和安排”、“構(gòu)建”、“制造和安排”等互換使用。

本說明書中所有的出版物和專利申請都表明了本技術(shù)所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員的水平。所有的出版物和專利申請通過援引并入本文，其程度如同明確且單獨(dú)地通過援引指出每一個(gè)單獨(dú)的出版物或?qū)＠暾垺?/p>

本申請旨在涵蓋對本主題的適配或改動(dòng)。應(yīng)當(dāng)理解的是以上說明旨在是說明性的，并且不是限制性的。