特表 2024-507639 周期的流れ装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2024-02-21

(54)【発明の名称】周期的流れ装置

(51)【国際特許分類】

   F04B 9/02 20060101AFI20240214BHJP

   G01N 15/08 20060101ALI20240214BHJP

【ＦＩ】

F04B9/02 A

G01N15/08 A

【審査請求】未請求

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2023540586

(86)(22)【出願日】2022-01-28

(85)【翻訳文提出日】2023-08-01

(86)【国際出願番号】 US2022014244

(87)【国際公開番号】W WO2022165131

(87)【国際公開日】2022-08-04

(31)【優先権主張番号】63/143,174

(32)【優先日】2021-01-29

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】591163214

【氏名又は名称】ドナルドソン カンパニー，インコーポレイティド

(74)【代理人】

【識別番号】110003281

【氏名又は名称】弁理士法人大塚国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】ウィリス， クレントン ティー．

(72)【発明者】

【氏名】サブストロム， ジェイコブ シー．

(72)【発明者】

【氏名】ロバートソン， ケリー シー．

(72)【発明者】

【氏名】ジョーンズ， デレク オー．

【テーマコード（参考）】

3H075

【Ｆターム（参考）】

3H075AA01

3H075BB03

3H075CC12

3H075DA03

3H075DA04

3H075DA21

3H075DB01

3H075DB22

(57)【要約】

本明細書に開示される技術と一致する周期的流れ装置は、液体流回路にシール可能に結合するように構成される。周期的流れ装置は、フィルタ媒体ホルダを通る液体の流速を変化させるように構成される。様々な実施形態において、周期的流れ装置は、液体流回路の一部を通る液体の流速を変化させるように構成される。周期的流れ装置は、フィルタ媒体ホルダを通る液体流回路内の液体の流速を周期的に変化させるように構成され得る。

【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１の可変容積、及び前記第１の可変容積に延びる第１の流れ開口部を有するハウジングであって、前記第１の可変容積を画定する可動側壁を備え、前記第１の流れ開口部の周囲の第１の導管結合構造を備える、ハウジングと、
前記可動側壁に固定されたリニアアクチュエータと
を備える周期的流れ装置。

【請求項2】

前記可動側壁がピストンである、請求項１及び３～１２のいずれか一項に記載の周期的流れ装置。

【請求項3】

前記リニアアクチュエータ及び前記可動側壁が、液体流回路内の液体の流速を変化させるように構成される、請求項１～２及び４～１２のいずれか一項に記載の周期的流れ装置。

【請求項4】

前記第１の導管結合構造が、液体流回路にシール可能に結合するように構成される、請求項１～３及び５～１２のいずれか一項に記載の周期的流れ装置。

【請求項5】

前記ピストンが、前記第１の可変容積と流体連通する流路を画定する媒体開口部を有する、請求項１～４及び６～１２のいずれか一項に記載の周期的流れ装置。

【請求項6】

前記ピストンが、前記媒体開口部の周囲の媒体結合構造を備える、請求項１～５及び７～１２のいずれか一項に記載の周期的流れ装置。

【請求項7】

前記ピストンが、前記第１の可変容積を横切って前記ハウジングと流体シールを形成する、請求項１～６及び８～１２のいずれか一項に記載の周期的流れ装置。

【請求項8】

前記第１の流れ開口部が流れ入口及び流れ出口である、請求項１～７及び９～１２のいずれか一項に記載の周期的流れ装置。

【請求項9】

前記第１の流れ開口部が流れ入口であり、前記第１の流れ開口部が流れ出口でない、請求項１～８及び１０～１２のいずれか一項に記載の周期的流れ装置。

【請求項10】

前記ハウジングが相補的な可変容積を有し、前記可動側壁が前記相補的な可変容積を画定する、請求項１～９及び１１～１２のいずれか一項に記載の周期的流れ装置。

【請求項11】

前記ハウジングが、前記相補的な可変容積に延びる第２の流れ開口部を有する、請求項１～１０及び１２のいずれか一項に記載の周期的流れ装置。

【請求項12】

前記周期的流れ装置が後付けデバイスである、請求項１～１１のいずれか一項に記載の周期的流れ装置。

【請求項13】

流れ入口、流れ出口、及び前記流れ入口から前記流れ出口まで軸方向に延びるキャビティを有するハウジングと、
前記キャビティを横切って配置され、前記ハウジングとシールを形成するピストンであって、前記キャビティに沿って軸方向に直線的に並進可能であり、前記キャビティと流体連通する軸方向に延びる媒体開口部を画定する、ピストンと
を備える周期的流れ装置。

【請求項14】

前記ピストンに結合されたアクチュエータをさらに備える、請求項１３及び１５～１７のいずれか一項に記載の周期的流れ装置。

【請求項15】

前記アクチュエータが、前記キャビティ内の第１の位置と第２の位置との間で前記ピストンを周期的に並進させるように構成される、請求項１３～１４及び１６～１７のいずれか一項に記載の周期的流れ装置。

【請求項16】

前記第１の位置が前記キャビティの第１の端部の方にあり、前記第２の位置が前記キャビティの第２の端部の方にある、請求項１３～１５及び１７のいずれか一項に記載の周期的流れ装置。

【請求項17】

前記ピストンが、前記媒体開口部の周囲の媒体結合構造を画定する、請求項１３～１６のいずれか一項に記載の周期的流れ装置。

【請求項18】

第１の流れ開口部を画定する第１の可変容積及び前記第１の流れ開口部の周囲の導管結合構造を有するハウジングであって、前記導管結合構造は液体流回路に取り外し可能に結合するように構成されている、ハウジングと、
前記ハウジングと動作可能に連通するアクチュエータであって、前記ハウジングに、周期的に、前記液体流回路内の液体を前記第１の可変容積内に蓄積させ、前記第１の可変容積から前記液体流回路に液体を放出させるように構成される、アクチュエータと
を備える周期的流れ装置。

【請求項19】

第１の可変容積及び相補的な可変容積を画定するハウジングであって、固定容積を有する外側ケーシング、及び前記ケーシング内に配置されたブラダを備え、前記ブラダは、前記第１の可変容積、前記第１の可変容積に延びるブラダ入口、及び前記第１の可変容積から延びるブラダ出口を画定し、前記相補的な可変容積が、前記ブラダと前記ケーシングとの間に画定され、前記ケーシングがケーシング入口及びケーシング出口を画定する、ハウジングと、
前記ブラダ出口に動作可能に結合された流れ制御弁と、
前記流れ制御弁に動作可能に結合されたアクチュエータであって、前記流れ制御弁を制限位置と開放位置との間で揺動するように構成された、アクチュエータと
を備える周期的流れ装置。

【請求項20】

第１の可変容積及び前記第１の可変容積に延びる第１の流れ開口部を画定するハウジングであって、前記第１の可変容積を画定する可動側壁を備える、ハウジングと、
前記可動側壁に動作可能に結合されたアクチュエータと、
液体の流速を感知するように構成された流れセンサと、
前記流れセンサとデータ通信し、前記アクチュエータと動作可能に通信するコントローラであって、前記流れセンサに対する液体の流速を定めるように前記アクチュエータを操作するように構成された、コントローラと
を備える周期的流れ装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本出願は、２０２１年１月２９日に提出された米国仮特許出願第６３／１４３，１７４号明細書の利益を主張するものであり、その開示内容は参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。

【0002】

本開示は概して流れ装置に関する。より詳細には、本開示は周期的流れ装置に関する。

【背景技術】

【0003】

濾過媒体の開発において、濾過媒体の効力を試験するのに役立つ流体流試験台がしばしば採用される。試験台は一般に、流体が圧送される閉じた液体流回路を画定する。濾過媒体は通常、圧送された流体が濾過媒体を通過するように、試験台の液体流回路内に取り付けられる。流体は多くの場合、濾過媒体の上流で１種又は複数種の汚染物質を添加され、汚染物質を分離する濾過媒体の有効性は、効率、圧力損失、捕集能力などを含む様々なパラメータに基づいて定量化することができる。

【0004】

通常、試験台の流体は、一定の流量で液体流回路を通して圧送される。しかし、濾過媒体の多くの現実の実装では、流量は使用中に変動する。このような流量の変動は濾材の性能に影響を与える。そのため、可変流量条件下でフィルタ媒体を試験する能力を有することに一般的な関心が集まっている。試験台内で流体流の流量を周期的に変化させる試験台が開発されているが、このような試験台は比較的大型で複雑であり、コストが高くつく可能性がある。

【発明の概要】

【課題を解決するための手段】

【0005】

本明細書に記載の周期的流れ装置は、液体流回路の少なくとも一部を通して変化する流量を達成するために、液体流回路に沿って設置されるように構成される。周期的流れ装置は、液体流回路の構成要素とすることもできるし、既存の液体流回路に設置されるように構成された後付けデバイスとすることもできる。後者の場合、既存の液体流回路は一定の流量を有するように設計することができ、周期的流れ装置は、一定の流量ではなく変化する流量を有するように液体流回路を修正する後付けデバイスとすることができる。

【0006】

いくつかの実施形態において、現在の技術は、周期的流れ装置に関する。ハウジングは、第１の可変容積と第１の流れ開口部とを有する。第１の流れ開口部は、第１の可変容積に延びている。ハウジングは、第１の可変容積を画定する可動側壁を有する。第１の流れ開口部の周囲には第１の導管結合構造がある。リニアアクチュエータが可動側壁に固定される。

【0007】

いくつかのそのような実施形態において、可動側壁はピストンである。追加的又は代替的に、リニアアクチュエータ及び可動側壁は、液体流回路内の液体の流速を変化させるように構成されている。追加的又は代替的に、第１の導管結合構造は、液体流回路にシール可能に結合するように構成される。追加的又は代替的に、ピストンは、第１の可変容積と流体連通する流路を画定する媒体開口部を有する。追加的又は代替的に、ピストンは、媒体開口部の周囲に媒体結合構造を備える。追加的又は代替的に、ピストンは、第１の可変容積を横切ってハウジングと流体シールを形成する。追加的又は代替的に、第１の流れ開口部は、流れ入口及び流れ出口である。追加的又は代替的に、第１の流れ開口部は流れ入口であり、第１の流れ開口部は流れ出口ではない。追加的又は代替的に、ハウジングは相補的な可変容積を有し、可動側壁は相補的な可変容積を画定する。追加的又は代替的に、ハウジングは、相補的な可変容積に延びる第２の流れ開口部を有する。追加的又は代替的に、周期的流れ装置は後付けデバイスである。

【0008】

現在の技術のいくつかの例は、ハウジングとピストンを有する周期的流れ装置に関する。ハウジングは、流れ入口と、流れ出口と、流れ入口から流れ出口まで軸方向に延びるキャビティとを有する。ピストンはキャビティを横切って配置され、ハウジングとシールを形成する。ピストンはキャビティに沿って軸方向に直線的に並進可能である。ピストンは、キャビティと流体連通する軸方向に延びる媒体開口部を画定する。

【0009】

いくつかのそのような実施形態において、装置は、ピストンに並進可能に結合されたアクチュエータを有する。追加的又は代替的に、アクチュエータは、キャビティ内の第１の位置と第２の位置との間でピストンを周期的に並進させるように構成される。追加的又は代替的に、第１の位置はキャビティの第１の端部の方にあり、第２の位置はキャビティの第２の端部の方にある。追加的又は代替的に、ピストンは、媒体開口部の周囲に媒体結合構造を画定する。

【0010】

現在の技術のさらに他の例は、周期的流れ装置に関する。ハウジングは、第１の流れ開口部を画定する第１の可変容積と、第１の流れ開口部の周囲の導管結合構造とを有する。導管結合構造は、液体流回路に取り外し可能に結合するように構成されている。アクチュエータがハウジングと動作可能に連通している。アクチュエータは、ハウジングに、周囲的に、液体流回路内の液体を第１の可変容積に蓄積させ、液体を第１の可変容積から液体流回路に放出させるように構成される。

【0011】

いくつかのそのような実施形態において、装置は、第１の流れ開口部に配置された流れセンサと、アクチュエータに結合されたコントローラとを有する。コントローラは、流れセンサとデータ通信している。追加的又は代替的に、ハウジングはシリンダである。追加的又は代替的に、システムはシリンダ内に並進可能に配置されたピストンを有し、第１の可変容積はシリンダとピストンによって画定される。追加的又は代替的に、相補的な可変容積がシリンダとピストンによって画定され、シリンダは相補的な可変容積に延びる第２の流れ開口部を画定する。追加的又は代替的に、第１の可変容積はブラダである。追加的又は代替的に、第１の流れ開口部は、流れ入口及び流れ出口である。追加的又は代替的に、第１の流れ開口部は流れ入口であり、第１の流れ開口部は流れ出口ではない。追加的又は代替的に、周期的流れ装置は後付けデバイスである。

【0012】

さらに他の例示的な実施形態において、現在の技術は、第１の可変容積と相補的な可変容積とを画定するハウジングを有する周期的流れ装置に関する。ハウジングは、固定容積を有する外側ケーシングを有する。ブラダがケーシング内に配置されている。ブラダは第１の可変容積を画定する。ブラダ入口は第１の可変容積に延び、ブラダ出口は第１の可変容積から延びる。相補的な可変容積は、ブラダとケーシングとの間に画定される。ケーシングは、ケーシング入口とケーシング出口を画定する。流れ制御弁がブラダ出口に動作可能に結合されている。アクチュエータが流れ制御弁に動作可能に結合されている。アクチュエータは、流れ制御弁を制限位置と開放位置との間で揺動するように構成されている。

【0013】

いくつかのそのような実施形態において、ブラダ入口とケーシング入口は、ハウジングの反対側の軸方向端部にある。追加的又は代替的に、流れセンサがブラダ出口に隣接して位置決めされ、コントローラがアクチュエータに結合され、コントローラが流れセンサとデータ通信する。追加的又は代替的に、装置は、ブラダ出口の周囲に第１の導管結合構造、ケーシング出口の周囲に第２の導管結合構造、ブラダ入口の周囲に第３の導管結合構造、及びケーシング入口の周囲に第４の導管結合構造を有し、各導管結合構造は、液体流回路に結合されるように構成される。追加的又は代替的に、アクチュエータは、ブラダに周期的に液体を蓄積及び放出させるように構成される。追加的又は代替的に、周期的流れ装置は後付けデバイスである。

【0014】

現在の技術のいくつかの実施形態は、第１の可変容積と、第１の可変容積に延びる第１の流れ開口部とを画定するハウジングを有する周期的流れ装置に関する。ハウジングは、第１の可変容積を画定する可動側壁を有する。アクチュエータが可動側壁に動作可能に結合されている。流れセンサが液体の流速を感知するように構成されている。コントローラは、流れセンサとデータ通信しており、アクチュエータと動作可能に通信している。コントローラは、流れセンサに対する液体の流速を定めるようにアクチュエータを操作するように構成されている。

【0015】

そのようないくつかの実施形態において、可動側壁はピストンを含む。追加的又は代替的に、ピストンは開口部及び開口部の周囲の媒体結合構造を画定する。追加的又は代替的に、流れセンサはピストン上に配置される。追加的又は代替的に、流れセンサは、第１の流れ開口部に隣接して配置される。追加的又は代替的に、アクチュエータはリニアアクチュエータである。追加的又は代替的に、アクチュエータは流れ制御弁を操作するように構成されている。追加的又は代替的に、ハウジングは、第１の流れ開口部の周囲の第１の導管結合構造を有し、第１の導管結合構造は、液体流回路にシール可能に結合するように構成される。追加的又は代替的に、第１の流れ開口部は、流れ入口及び流れ出口である。追加的又は代替的に、第１の流れ開口部は流れ入口であり、第１の流れ開口部は流れ出口ではない。追加的又は代替的に、ハウジングは相補的な可変容積を有し、可動側壁は相補的な可変容積を画定する。追加的又は代替的に、ハウジングは相補的な可変容積に延びる第２の流れ開口部を有する。

【0016】

上記の概要は、各実施形態又はすべての実施形態を記載することを意図していない。むしろ、説明に役立つ実施形態のより完全な理解は、添付された図面の図を考慮して、以下の例示的な実施形態の詳細な記載及び特許請求の範囲を参照することによって明らかになり、認識されるであろう。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】現在の技術の例示的な実施態様と一致する例示的な試験台の概略フロー図である。

【図2】現在の技術の別の例示的な実施態様と一致する別の例示的な試験台の概略フロー図である。

【図3】例示的な周期的流れ装置の概略断面図である。

【図4】別の例示的な周期的流れ装置の概略断面図である。

【図5】さらに別の例示的な周期的流れ装置の概略断面図である。

【図6】さらに別の例示的な周期的流れ装置の概略断面図である。

【図7】代替の例示的な可変容積ハウジングの概略断面図である。

【図8】さらに別の例示的な周期的流れ装置の概略断面図である。

【図9】さらに別の例示的な周期的流れ装置の概略断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0018】

本技術は、添付の図面に関連する様々な実施形態の以下の詳細な記載を考慮することにより、より完全に理解され、認識され得る。

【0019】

図は、主として明瞭にするために描かれており、その結果、必ずしも一定の縮尺で描かれていない。さらに、留め具、電気構成要素（配線、ケーブル等）などを含むがこれらに限定されない様々な構造／構成要素は、描かれた実施形態の態様をより良く説明するために、又はそのような構造／構成要素を含めることが本明細書に記載される様々な例示的実施形態の理解に必要でない場合に、図式的に示されるか、又はいくつかの図若しくはすべての図から削除されることがある。しかしながら、特定の図におけるそのような構造／構成要素の図示／記載の欠如は、様々な実施形態の範囲をいかなる意味においても限定するものとして解釈されるものではない。

【0020】

本明細書に開示された技術と一致する周期的流れ装置は、様々な異なる構成を有することができる。周期的流れ装置は、一般に、フィルタ媒体ホルダを通る液体の流速を変化させるように構成される。様々な実施形態において、周期的流れ装置は、液体流回路の一部を通る液体の流速を変化させるように構成される。周期的流れ装置は、フィルタ媒体ホルダを通る液体流回路内の液体の流速を周期的に変化させるように構成され得る。フィルタ媒体ホルダを通る流速のこのような周期性は、有利には、フィルタ媒体の実際の動作環境をより忠実に表現する媒体試験環境を提供することができる。「周期的流れ」とは、一般に、時間の経過とともに繰り返しパターンで変動する流量として定義される。

【0021】

周期的流れ装置は、既存の液体流回路にシール可能に結合するように構成された後付けデバイス、又は液体流回路の一体構成要素とすることができる。周期的流れ装置が後付けデバイスである場合、周期的流れ装置は既存の液体流回路に設置されるように構成される。既存の液体流回路は一定の流量を有するように構成され得、周期的流れ装置は、液体流回路を一定の流量ではなく変化する流量を有するように修正する後付けデバイスとすることができる。本明細書で定義する際「後付けデバイス」とは、既存のシステムに追加してシステムを修正するように構成された付属構成要素のことである。様々な実施形態において、周期的流れ装置は、液体流回路の一部を通して周期的流れ状態を示すように一定流量の液体流回路を修正するように構成された後付けデバイスである。

【0022】

図１は、現在の技術の様々な実施態様と一致する第１の例示的な液体流回路１０の概略フロー図である。液体流回路１０は、様々な実施形態において、マルチパスフィルタ媒体試験台と一致している。液体流回路１０は、一般に、流体リザーバ２０からフィルタ媒体ホルダ３０まで延びる入口ライン１２を有する。流体リザーバ２０は、一般に、液体流回路１０を通過する液体を収容するように構成されている。液体は、例として、水、作動液、燃料、及び油とすることができる。汚染物質インジェクタ２２は、一般に液体リザーバ２０と流体連通している。汚染物質インジェクタ２２は、汚染物質を流体リザーバ２０に注入するように構成されている。様々な実施形態において、汚染物質インジェクタ２２は、連続的な量で流体リザーバ２０に汚染物質を注入するように構成される。汚染物質は、例えば、試験ダストであり得る。

【0023】

液体流回路１０の入口ライン１２に沿って様々な構成要素を配置することができる。例えば、ポンプ４０を入口ライン１２に流体的に結合することができる。ポンプ４０は、液体流を液体流回路１０の周りに誘い出すように構成され得る。様々な実施形態において、ポンプ４０は、特定の液体流量で液体流回路１０の周りに液体流を誘い出すように構成される。様々な実施形態において、特定の液体流量は、ポンプ４０と動作可能に通信しているユーザインターフェースを介してなど、ユーザによって選択可能である。

【0024】

フィルタ媒体ホルダ３０は一般に入口ライン１２を横切って配置される。フィルタ媒体ホルダ３０は、液体流回路１０内の液体の濾過経路である開口部を画定する。フィルタ媒体ホルダ３０は、一般に、液体流回路１０内の液体がフィルタ媒体を通過するように、開口部の周囲でフィルタ媒体を固定するように構成される。出口ライン１４は、フィルタ媒体ホルダ３０から液体リザーバ２０まで延び、出口ライン１４は、液体がその後、試験が停止するまで繰り返し液体流回路を通って循環されるときに、フィルタ媒体ホルダ３０から液体リザーバ２０への液体流を収容するように構成される。様々な追加及び代替の構成要素を出口ライン１４に沿って配置することができる。

【0025】

圧力センサ５０は、一般に、媒体ホルダ３０を横切る差圧を感知するように構成される。特に、圧力センサ５０は、媒体ホルダ３０の上流側の液圧を測定するように構成された第１のセンサ５２を有することができ、圧力センサ５０は、媒体ホルダ３０の下流側の液圧を測定するように構成された第２のセンサ５４を有することができる。いくつかの試験手順によれば、フィルタ媒体の試験は、圧力センサ５０が媒体ホルダ３０を横切る（したがって、媒体ホルダ３０に取り付けられたフィルタ媒体を横切る）閾値差圧を感知した時点で終了する。

【0026】

液体流回路１０は、上流粒子カウンタ６０と下流粒子カウンタ６２とを有する。上流粒子カウンタ６０は、媒体ホルダ３０の上流側に液体流回路１０に沿って位置決めされる。下流粒子カウンタ６２は、媒体ホルダ３０の下流側に液体流回路１０に沿って位置決めされる。粒子カウンタ６０、６２は、当該技術分野で公知の粒子カウンタと一致し得る。

【0027】

液体流回路１０を通る液体の流量を監視するように構成された流れセンサ７０が、一般に液体流回路１０に沿って位置決めされる。いくつかの実施形態において、流れセンサ７０は、ユーザに流量を報告するためにユーザインターフェースと通信状態にある。いくつかの実施形態において、流れセンサ７０は、一定の流量が達成されることを保証するためにポンプ４０と動作可能に通信するコントローラとデータ通信状態にある。いくつかのそのような実施形態では、流れセンサ７０はまた、ユーザに流量を報告するためにユーザインターフェースとデータ通信状態にあることができる。

【0028】

図２は、現行技術の別の例示的な実施態様と一致する別の例示的な試験台の概略フロー図である。液体流回路１１は、様々な実施形態において、シングルパスフィルタ媒体試験台と一致している。液体流回路１１は、一般に、流体リザーバ２１とフィルタ媒体ホルダ３１との間に延びるシングルパス流路１５を画定する。より詳細には、シングルパス流路１５は、流体リザーバ２１を有する再循環流路１３からフィルタ媒体ホルダ３１を通ってドレンタンク２３まで延びている。シングルパス流路１５は、再循環流路１３からフィルタ媒体ホルダ３１まで延びる入口ライン１２と、フィルタ媒体ホルダ３１からドレンタンク２３まで延びる出口ライン１４とを有する。

【0029】

流体リザーバ２１は、一般に、シングルパス流路１５を通過する液体を収容するように構成される。液体は、例として、水、作動液、燃料、及び油とすることができる。現在の例では、液体は試験ダストなどの汚染物質を含んでおり、液体と汚染物質の混合物は、リザーバ２１内での汚染物質の沈殿を防ぐために、再循環ポンプ４２で再循環流路１３を通って再循環される。

【0030】

シングルパス流路１５に沿って様々な構成要素を配置することができる。サンプルポンプ４１をシングルパス流路１５に流体的に結合することができる。サンプルポンプ４１は、シングルパス流路１５を通る液体流を誘い出すように構成することができる。様々な実施形態において、サンプルポンプ４１は、特定の液体流量でシングルパス流路を通る液体流を誘い出すように構成される。様々な実施形態において、特定の液体流量は、サンプルポンプ４１と動作可能に通信しているユーザインターフェースを介してなど、ユーザによって選択可能である。

【0031】

フィルタ媒体ホルダ３１は、一般に、シングルパス流路１５を横切って配置される。フィルタ媒体ホルダ３１は、シングルパス流路１５内の液体の濾過経路である開口部を画定する。フィルタ媒体ホルダ３１は、一般に、シングルパス流路１５内の液体がフィルタ媒体を通過するように、開口部の周囲でフィルタ媒体を固定するように構成されている。シングルパス流路１５は、フィルタ媒体ホルダ３１からドレンタンク２３まで延びており、ここに（フィルタ媒体ホルダ３１上の）フィルタ媒体によって濾過された液体が保持される。

【0032】

圧力センサ５１は、一般に、媒体ホルダ３１を横切る差圧を感知するように構成される。圧力センサ５１は、媒体ホルダ３１の上流側に液圧センサがあり、媒体ホルダ３１の下流側に別の液圧センサがある、図１に描かれているものと同様の構成を有することができる。シングルパス流路１５はまた、当該技術分野で公知の粒子カウンタと一致する上流粒子カウンタ６１及び下流粒子カウンタ６３を有することができる。

【0033】

一般に、シングルパス流路１５を通る液体の流量を監視するように構成された流れセンサ７１が、シングルパス流路１５に沿って位置決めされる。いくつかの実施形態において、流れセンサ７１は、ユーザに流量を報告するためにユーザインターフェースと通信状態にある。いくつかの実施形態において、流れセンサ７１は、一定の流量が達成されることを保証するためにサンプルポンプ４１と動作可能に通信状態にあるコントローラとデータ通信状態にある。流れセンサ７１はまた、ユーザに流量を報告するためにユーザインターフェースとデータ通信状態にあることもできる。

【0034】

本明細書に記載の周期的流れ装置は、一般に、図１及び２に描かれているものなどの液体流回路に設置することができ、液体流回路を通る液体流が、一定流量ではなく変化する流量を有することを可能にする。

【0035】

図３は、様々な実施形態と一致する例示的な周期的流れ装置１００の１つの例示的な概略断面図を描いている。周期的流れ装置１００は、第１の可変容積１１６を画定するハウジング１１０を有する。ハウジング１１０は、第１の可変容積１１６を画定する可動側壁１２４を有する。ハウジング１１０は、第１の可変容積１１６まで延びる第１の流れ開口部１１２を有する。

【0036】

周期的流れ装置１００は、一般に、媒体ホルダ１３０を通る液体の流速を変化させるように構成されている。周期的流れ装置１００は、媒体ホルダ１３０を通る周期的な液体流の状態を作り出すように構成され得る。様々な実施形態において、周期的流れ装置１００は、媒体ホルダ１３０を通る液体の流速を周期的に変化させるように構成される。

【0037】

ハウジング１１０は、一般に、第１の流れ開口部１１２、第２の流れ開口部１１４、及び第１の流れ開口部１１２から第２の流れ開口部１１４まで延びるキャビティ１１１を有する。第１の流れ開口部１１２及び第２の流れ開口部１１４は、ハウジング１１０の軸方向の反対側の端部に画定される。第１の流れ開口部１１２は、様々な実施形態において流れ入口とすることができる。第２の流れ開口部１１４は、様々な実施形態において流れ出口とすることができる。様々な実施形態において、第１の流れ開口部１１２は流れ入口のみであり、流れ出口ではない。

【0038】

可動側壁１２４は、キャビティ１１１を横切って配置されるピストン１２４である。ピストン１２４はハウジング１１０の内面と流体シールを形成する。ピストン１２４は、キャビティ１１１に沿って軸方向に概ね直線的に並進可能である。このように、キャビティ１１１内のピストン１２４の位置は、第１の可変容積１１６の容積と、ピストン１２４の反対側の相補的な可変容積１１８の容積とを規定する。第１の流れ開口部１１２は、第１の可変容積１１６まで延びている。第２の流れ開口部１１４は相補的な可変容積１１８まで延びている。

【0039】

ピストン１２４は、一般に試験用の濾過媒体を保持するように構成された媒体ホルダ１３０を有する。媒体ホルダ１３０は、一般にフィルタ媒体をピストン１２４に固定するように構成された媒体結合構造１３１を有する。媒体結合構造１３１は、フィルタ媒体の縁部の周囲にシールを形成して、流体流を媒体を通して誘導するように構成される。媒体結合構造１３１は、例えば、クランプであり得る。媒体ホルダ１３０は、ピストン１２４を通って軸方向に延びる開口部である媒体開口部１３２を画定する。媒体開口部１３２は、キャビティ１１１と流体連通している。媒体開口部１３２は、第１の可変容積１１６と相補的な可変容積１１８との間の流路を画定する。媒体結合構造１３１は、媒体結合構造１３１に結合されたフィルタ媒体が媒体開口部１３２を横切って延びるように、媒体開口部１３２を概ね取り囲む。媒体開口部１３２は、第１の可変容積１１６から相補的な可変容積１１８まで延びる。

【0040】

いくつかの実施形態において、媒体開口部１３２は、累積的に媒体開口部１３２を画定する、可動側壁１２４を貫通する複数の離散的な開口部である。このような構成は、媒体開口部１３２を横切って媒体に構造的支持を有利に提供する。いくつかの他の実施形態では、金網スクリーンなどの支持スクリーンが、媒体開口部１３２を横切って可動側壁１２４に結合され、フィルタ媒体に支持を提供するように構成される。他の構成を使用することもできる。

【0041】

アクチュエータ１２０は、一般に、可動側壁１２４に動作可能に結合される。現在の例では、アクチュエータ１２０はシャフト１２２を介してピストン１２４に並進可能に結合されている。様々な実施形態において、アクチュエータ１２０は、ピストン１２４に固定されたリニアアクチュエータである。アクチュエータ１２０は、キャビティ１１１を通るピストン１２４の直線並進移動を作動させるように構成されている。より詳細には、アクチュエータ１２０は、キャビティ１１１内の第１の位置と第２の位置との間でピストン１２４を周期的に並進させるように構成されている。キャビティ１１１を通るピストン１２４の方向及び速度は、媒体開口部１３２を通る、より詳細には、ピストンの媒体ホルダ１３０に固定されるフィルタ媒体を通る流体流の方向、速度、又は方向と速度の両方を規定することができる。

【0042】

様々な実施態様において、周期的流れ装置１００は、液体リザーバ（現在は描かれていない）に結合するように構成される。様々な実施態様において、周期的流れ装置１００は、液体リザーバを組み込むことができる液体流回路１０に結合するように構成され、液体流回路１０の一部のみが現在描かれている。図１を参照して上述したマルチパス液体流回路１０に関連する要素番号が、本明細書における周期的流れ装置の考察において使用されるが、液体流回路は、図２を参照して上述したシングルパス液体流回路１１と一致し得ることが理解されよう。いくつかの実施形態において、周期的流れ装置１００は、液体流回路１０と一体である。しかしながら、いくつかの他の例では、周期的流れ装置１００は、液体流回路１０に結合されるように構成される。周期的流れ装置１００は、第１の流路開口部１１２の周囲に第１の導管結合構造１１３を有する。第１の導管結合構造１１３は、第１の流れ開口部１１２が液体流回路１０と直接流体連通するように、液体流回路１０の入口ライン１２などの流れラインにシール可能に結合するように構成される。様々な実施形態において、第１の導管結合構造１１３は、液体流回路１０の入口ライン１２に取り外し可能に結合するように構成される。第１の導管結合構造１１３は、当該技術分野において一般に知られているように、様々な異なる留め機構及び留め機構の組み合わせを使用することができる。

【0043】

周期的流れ装置１００は、一般に、第２の流れ開口部１１４の周囲に第２の導管結合構造１１５を有する。第２の導管結合構造１１５は、第２の流れ開口部１１４が液体流回路１０の出口ライン１４と直接流体連通するように、液体流回路１０の出口ライン１４などの流れラインにシール可能に結合するように構成される。第２の導管結合構造１１５は、液体流回路１０の出口ライン１４に取り外し可能に結合するように構成される。第２の導管結合構造１１５は、当該技術分野において一般的に知られているように、様々な異なる留め機構及び留め機構の組み合わせを使用することができる。

【0044】

現在の例では、周期的流れ装置１００は、一般に、液体流回路１０内に設置されるように構成されている。いくつかの実施態様において、周期的流れ装置１００は、液体流回路１０の媒体ホルダ３０に取って代わるように構成される。このように、液体流回路１０の媒体ホルダ３０は取り外すことができ、第１の導管結合構造１１３は液体流回路１０の入口ライン１２に結合され、第２の導管結合構造１１５は液体流回路１０の出口ライン１４に結合される。他のいくつかの実施形態において、周期的流れ装置１００は、液体流回路と一体に構成される。すべてではないがいくつかのそのような実施形態において、周期的流れ装置１００は、入口ライン１２及び／又は出口ライン１４がハウジング１１０と一体である場合、第１及び第２の導管結合構造１１３、１１５の一方又は両方を省略することができる。

【0045】

上述したように、周期的流れ装置１００に結合される液体流回路１０は、一定の体積流量で流れ回路を通して液体を循環させるように構成される。可動側壁１２４がキャビティ１１１内で静止しているとき、媒体開口部１３２を通過する（又は媒体開口部の周囲でピストン１２４に結合されたフィルタ媒体を通過する）液体の速度は一定であり、体積流量を媒体開口部１３２の流れ面積で割ったものに等しい。可動側壁１２４がキャビティ１１１を通って第２の流れ開口部１１４に向かって直線的に並進するとき、媒体開口部１３２を通過する液体の速度は、可動側壁１２４の直線速度によって減少する。可動側壁１２４がキャビティ１１１を通って第１の流れ開口部１１２に向かって直線的に並進するとき、媒体開口部１３２を通過する液体の速度は、可動側壁１２４の直線速度によって増加する。このようにして、媒体ホルダ１３０を通る流体速度を変化させることができる。

【0046】

いくつかの実施形態において、装置１００は、媒体ホルダ１３０を通る流体の流度又は流体の流量の一方又は両方を感知するように構成された液体流センサを組み込む。様々な他の実施形態において、装置１００は液体流センサを組み込まず、処理システム１４２は、媒体ホルダ１３０を通る液体の流速及び／又は流量を計算するように構成され得る。このような計算は、一般に、上述したように、液体流回路１０を通る流量及びピストン１２４の直線速度に基づく。処理システム１４２は、ユーザインターフェースを通じてユーザによって入力されたデータ、又は図１及び２を参照して上述した液体流回路１０の流れセンサ７０、７１から得られたデータのいずれかから液体流回路１０の流量を得ることができる。いくつかのそのような例において、流れセンサ７０、７１は、流れ回路１０、１１（図１及び２）の流れセンサ７０、７１から流量データを受信するように構成された処理システム１４２とデータ通信状態にある。処理システム１４２は、図３ではコントローラ１４０とは別個のものとして描かれているが、いくつかの実施形態において、処理システム１４２はコントローラ１４０の構成要素である。図３と一致するいくつかの実施形態において、処理システム１４２は、例えば、コントローラ１４０と通信するコンピュータであり得る。

【0047】

いくつかの実施形態において、コントローラ１４０は、コントローラ１４０がアクチュエータを操作して（それによって可動側壁１２４を並進させて）媒体ホルダ１３０を通る液体流速条件を定めるように構成されるように、アクチュエータ１２０と動作可能に通信することができる。液体流速条件は、コンピュータ、ダイヤル、キーパッド、タッチスクリーン等などのユーザインターフェースを介して、ユーザがシステムに指定することができる。液体流速条件は、周期的流れ条件と一致させることができる。処理システム１４２は、指定された液体流速条件を達成するためにピストンの周期的速度を決定し、アクチュエータ１２０に制御信号を送信するように構成されたコントローラ１４０に動作命令を伝達するように構成され得る。様々な実施形態において、アクチュエータ１２０は、コントローラ１４０からの制御信号の受信に応答して周期的流れ条件を作動させるように構成される。

【0048】

いくつかの実施形態において、液体流回路１０内の媒体ホルダ３０、３１を取り外すことは、圧力センサ５０、５１（図１及び２）を取り外すことにもなり得る。このように、周期的流れ装置１００は、装置１００の可動側壁１２４の上流側に配置された第１の圧力センサ１３６を組み込むことができ、第２の圧力センサ１３８は、フィルタ媒体ホルダ１３０を横切って差圧を計算することができるように、可動側壁１２４の第２の側に配置される。いくつかの実施形態において、システムは、差圧データに基づいて媒体ホルダ１３０を通る液体の流速を計算するように構成され得る。

【0049】

本明細書に開示された技術と一致する、図３に描かれた設計に対する様々な修正が存在し得る。現在の設計は、単一の流れ入口１１２及び単一の流れ出口１１４を有するが、いくつかの実施形態において、ハウジング１１０に対する複数の入口１１２及び複数の出口１１４が存在し得る。複数の流れ入口１１２及び複数の流れ出口１１４は、複数の方向からハウジング１１０に延びることができる。ハウジングに延びる複数の入口及びハウジングから延びる複数の入口は、例えば、流体の流速を変化させることができる速度を有利に増加させることができる。さらに、いくつかの実施形態において、流れ入口及び流れ出口は、描かれているような横方向ではなく、軸方向にハウジングから延びることができる。

【0050】

図４は、本明細書に開示された技術と一致する別の例示的な周期的流れ装置２００の概略断面図である。周期的流れ装置２００は、第１の可変容積２１６を画定するハウジング２１０を有する。ハウジング２１０は、第１の可変容積２１６を画定する可動側壁２２４を有する。ハウジング２１０は、第１の可変容積２１６まで延びる第１の流れ開口部２１２を有する。導管結合構造２１３が、第１の流れ開口部２１２の周囲に配置されている。導管結合構造２１３は、液体流回路１０にシール可能に結合するように構成され、上述した導管結合構造と同様の構成を有することができる。現在の例では、導管結合構造２１３は、液体流回路１０の入口ライン１２に結合するように構成されている。しかしながら、いくつかの実施態様では、導管結合構造２１３は、液体流回路１０の出口ライン１４に結合するように構成され、本記載と一致して動作することが理解されるであろう。いくつかの他の実施形態において、周期的流れ装置２００は、液体流回路１０と一体であるように構成される。すべてではないがいくつかのそのような実施形態において、周期的流れ装置２００は、液体流回路１０がハウジング１１０と一体である場合、導管結合構造２１３を省略することができる。

【0051】

周期的流れ装置２００は、媒体ホルダ３０を通る液体の流速を変化させるように構成されている。周期的流れ装置２００は、一般に、液体流回路１０の媒体ホルダ３０を通る液体の流速を調整するために、液体流回路１０の入口ライン１２（又は出口ライン）を通る液体流を修正するように構成される。周期的流れ装置２００は、媒体ホルダ３０を通る周期的流れ条件を作り出すように構成され得る。様々な実施形態において、周期的流れ装置２００は、媒体ホルダ３０を通る液体の流速を周期的に変化させるように構成される。現在の例では、媒体ホルダ３０は、周期的流れ装置２００によって規定されない。むしろ、ここでは、媒体ホルダ３０は、周期的流れ装置２００が結合するように構成される液体流回路１０（現在、その一部のみが描かれている）の構成要素である。

【0052】

現在の例では、周期的流れ装置２００はアキュムレータとして動作することができる。周期的流れ装置２００は、媒体ホルダ３０の上流で液体流回路１０に流体的に結合されるように構成される。様々な実施形態において、周期的流れ装置２００は、周期的に、液体流回路１０の入口ライン１２からの液体をハウジング２１０（具体的には、第１の可変容積２１６）に蓄積し、ハウジング２１０（例えば、第１の可変容積２１６）から液体流回路１０の入口ライン１２に液体を放出するように構成される。媒体ホルダ３０を通過した後、液体は液体流回路１０の出口ライン１４を通過する。

【0053】

現在の例では、周期的流れ装置２００は、液体流回路１０の出口ライン１４に結合しないが、いくつかの他の実施形態では、周期的流れ装置２００は、液体流回路１０の出口ライン１４に結合するように構成される。そのような実施形態では、周期的流れ装置２００は、周期的に、液体流回路１０の出口ライン１４からの液体をハウジング２１０内に蓄積し、ハウジング２１０から液体流回路１０の出口ライン１４に液体を放出するように構成される。そのような実施態様において、液体がハウジング２１０から放出されると、媒体ホルダ３０を通る流量は一般に減少し、液体がハウジング２１０に蓄積されると、媒体ホルダ３０を通る流量は増加する。

【0054】

ハウジング２１０は、第１の流れ開口部２１２と、第１の流れ開口部２１２から延びるキャビティ２１１とを有する。キャビティ２１１は、第１の流れ開口部２１２からハウジング２１０の反対側の軸方向端部２０２に向かって軸方向に延びている。現在の例では、第１の流れ開口部２１２は流れ入口であり、液体が第１の流れ開口部２１２を通ってハウジングに入ることを意味する。現在の例では、第１の流れ開口部２１２は流れ出口でもあり、液体が第１の流れ開口部２１２を通ってハウジング２１０から出ることを意味する。第１の流れ開口部２１２は、第１の可変容積２１６まで延びている。

【0055】

可動側壁２２４は、キャビティ２１１を横切って配置されるピストン２２４である。ピストン２２４はハウジング２１０の内面と流体シールを形成する。ピストン２２４は、キャビティ２１１に沿って軸方向に直線的に並進可能である。このように、キャビティ２１１内のピストン２２４の位置は、第１の可変容積２１６の容積を規定する。相補的な可変容積２１８は、ピストン２２４の反対側に画定されるが、前の実施形態とは異なり、ここでは、相補的な可変容積２１８は、液体流回路１０からの液体を受け取らない。前の実施形態とはさらに対照的に、ピストン２２４は媒体ホルダを画定しない。むしろ、媒体ホルダ３０は、液体流回路１０の構成要素である。

【0056】

アクチュエータ２２０は、一般に、可動側壁２２４に動作可能に結合される。現在の例では、アクチュエータ２２０は、シャフト２２２を介してピストン２２４に並進可能に結合される。様々な実施形態において、アクチュエータ２２０は、ピストン２２４に固定されたリニアアクチュエータである。アクチュエータ２２０は、キャビティ２１１を通るピストン２２４の直線的な並進を作動させるように構成されている。より詳細には、アクチュエータ２２０は、ピストン２２４をキャビティ２１１内の第１の位置と第２の位置との間で周期的に並進させるように構成されている。キャビティ２１１を通るピストン２２４の方向及び速度は、液体流回路１０内の媒体ホルダ３０を通る流体流の速度に関連する。アクチュエータ２２０及び可動側壁２２４は、液体流回路１０内の液体の流速を変化させるように構成されている。

【0057】

より詳細には、周期的流れ装置２００は、一定の体積流量で液体を循環させる液体流回路１０に流体的に結合するように構成されている。可動側壁２２４がキャビティ２１１内で静止しているとき、媒体ホルダ３０を通過する（又は媒体ホルダの媒体開口部の周囲で媒体ホルダに結合されたフィルタ媒体を通過する）液体の速度は一定であり、媒体ホルダ３０の開口部の流れ面積で割った体積流量に等しい。可動側壁２２４が、第１の流れ開口部２１２から離れるようにキャビティ２１１を通って直線的に並進されるとき、液体は、液体流回路１０から第１の可変容積２１６に分流される。このように、媒体ホルダ３０に向かう体積流量は、ハウジング２１０の第１の可変容積２１６に移動する液体の体積流量だけ減少し、媒体ホルダ３０を通過する液体の速度を減少させる。可動側壁２２４がキャビティ２１１を通って第１の流れ開口部２１２に向かって直線的に並進すると、液体は第１の可変容積２１６から液体流回路１０に放出される。その結果、媒体ホルダ３０を通る体積流量は、ハウジング２１０から出る液体の体積流量だけ増加する。このようにして、媒体ホルダ３０を横切って固定されたサンプルフィルタ媒体を通る流体速度を変化させることができる。

【0058】

いくつかの実施形態において、周期的流れ装置２００は、液体の流速を感知するように構成された流れセンサ２３４を有する。例えば、流れセンサ２３４は、第１の流れ開口部２１２に隣接してハウジング２１０に結合され、第１の流れ開口部２１２を通る液体の流速を感知することができる。いくつかの他の実施形態では、装置２００の流れセンサ２３４は、液体流回路１０内の媒体ホルダ３０に結合され得る。流れセンサ２３４を組み込んだ実施形態では、流れセンサ２３４は、例えば、液体の流速を記録してユーザに報告するためにユーザインターフェースと通信することができる。様々な例において、流れセンサ２３４は、コントローラ２４０とデータ通信状態にある。コントローラ２４０は、コントローラ２４０がアクチュエータを操作して（それによって可動側壁２２４を並進させて）、流れセンサに対する、より詳細には媒体ホルダ３０を通る液体の流速を定めるように構成されるように、アクチュエータ２２０と動作可能に通信することができる。様々な実施形態において、周期的流れ装置２００は、流れセンサ２３４を有していない。いくつかの実施形態において、流れセンサは、上述したように、液体流回路１０の構成要素とすることができる。いくつかの実施形態において、システムは、ピストン２２４の変位に応答する第１の可変容積２１６の膨張又は収縮に基づく装置２００への又は装置２００からの液体流量と組み合わされた液体流回路を通る液体流量（流れセンサによって決定されるか、又はユーザによって入力されるかのいずれか）に基づいて、媒体ホルダ３０を通る流量を計算するように構成される。

【0059】

現在の例示的な構成において、周期的流れ装置２００は、液体流回路１０のいずれかの構成要素に取って代わるということがない（例えば、媒体ホルダ及び場合によっては他の構成要素に取って代わるように構成された図３の例のように）。むしろ、現在の例では、周期的流れ装置２００は、液体流回路１０に追加されるように構成されている。

【0060】

図５は、さらに別の例示的な周期的流れ装置３００の概略断面図である。周期的流れ装置３００は、本例では、ハウジング３１０の第１の可変容積３１６が媒体ホルダ３０の上流側の液体流回路１０と流体連通するように構成され、ハウジング３１０の相補的な可変容積３１８が媒体ホルダ３０の下流側の液体流回路１０と流体連通するように構成されている点を除いて、図４を参照して上述したものと同様である。ハウジング３１０の第１の可変容積３１６は、液体流回路１０の入口ライン１２と流体連通するように構成され、ハウジング３１０の相補的な可変容積３１８は、液体流回路１０の出口ライン１４と流体連通するように構成される。周期的流れ装置３００は、媒体ホルダ３０と並列であると記載することができる。このような構成は、有利には、周期的流れ装置３００の上流及び下流の液体回路を通る体積流を大きく変化させることなく、媒体ホルダ３０を通る流体の速度の修正又は周期的な変化を容易にする。例えば、第１の可変容積３１６が増加して媒体ホルダ３０を通る流れの体積を減少させると、相補的な可変容積３１８が減少して対応する液体の体積を放出する。

【0061】

ハウジング３１０は、一般に、第１の流れ開口部３１２、第２の流れ開口部３１４、及び第１の流れ開口部３１２から第２の流れ開口部３１４まで延びるキャビティ３１１を有する。周期的流れ装置３００は、第１の可変容積３１６を画定するハウジング３１０を有する。ハウジング３１０は、第１の可変容積３１６と相補的な可変容積３１８とを画定する可動側壁３２４を有する。ハウジング３１０は、第１の可変容積３１６に延びる第１の流れ開口部３１２と、相補的な可変容積３１８に延びる第２の流れ開口部３１４とを有する。第１の流れ開口部３１２と第２の流れ開口部３１４は、ハウジング３１０の軸方向の反対側の端部に画定されている。現在の例では、第１の流れ開口部３１２及び第２の流れ開口部３１４のそれぞれは、ハウジング３１０に対する流れ入口及び流れ出口として動作する。

【0062】

周期的流れ装置３００は、一般に、媒体ホルダ３０を通る液体の流速を変化させるように構成されている。周期的流れ装置３００は、媒体ホルダ３０を通る周期的な液体流の条件を作り出すように構成され得る。様々な実施形態において、周期的流れ装置３００は、媒体結合構造３０を通る液体の流速を周期的に変化させるように構成される。図４に関して考察した例と同様に、現在の例では、媒体ホルダ３０は、周期的流れ装置３００の構成要素ではない。むしろ、媒体ホルダ３０は、周期的流れ装置３００が結合するように構成された液体流回路１０の構成要素である。

【0063】

可動側壁３２４は、キャビティ３１１を横切って配置されるピストン３２４である。ピストン３２４はハウジング３１０の内面と流体シールを形成する。ピストン３２４は、キャビティ３１１に沿って軸方向に概ね直線的に並進可能である。このように、キャビティ３１１内のピストン３２４の位置は、第１の可変容積３１６の容積及びピストン３２４の反対側の相補的な可変容積３１８の容積を定める。

【0064】

アクチュエータ３２０が可動側壁３２４に並進可能に結合されている。現在の例では、アクチュエータ３２０はシャフト３２２を介してピストン３２４に固定されている。様々な実施形態において、アクチュエータ３２０はピストン３２４に固定されたリニアアクチュエータである。アクチュエータ３２０は、キャビティ３１１を通るピストン３２４の直線的な並進を作動させるように構成されている。より詳細には、アクチュエータ３２０は、ピストン３２４をキャビティ３１１内の第１の位置と第２の位置との間で周期的に並進させるように構成されている。キャビティ３１１を通るピストン３２４の方向及び速度は、媒体ホルダ３０を通る、より詳細には、媒体ホルダ３０に固定されたフィルタ媒体を通る流体流の速度を定めることができる。アクチュエータ３２０は、ハウジングに、周期的に、液体流回路１０の入口ライン１２からの液体を第１の可変容積３１６に蓄積させ、第１の可変容積３１６から液体流回路１０の入口ライン１２に液体を放出させるように構成され得る。

【0065】

周期的流れ装置３００は、一般に、第１の流れ開口部３１２が液体流回路１０の入口ライン１２と直接流体連通するように液体流回路１０にシール可能に結合するように構成された第１の流れ開口部３１２の周囲の第１の導管結合構造３１３を有する。様々な実施形態において、第１の導管結合構造３１３は、液体流回路１０の入口ライン１２に取り外し可能に結合するように構成される。周期的流れ装置３００はまた、第２の流れ開口部３１４が液体流回路１０の出口ライン１４と直接流体連通するように液体流回路の出口ライン１４とシール可能に結合するように構成された、第２の流れ開口部３１４の周囲の第２の導管結合構造３１５を有する。第２の導管結合構造３１５は、液体流回路１０の出口ライン１４に取り外し可能に結合するように構成される。他のいくつかの実施形態では、周期的流れ装置３００は、液体流回路１０と一体であるように構成される。すべてではないが、いくつかのそのような実施形態では、周期的流れ装置３００は、入口ライン１２及び／又は出口ライン１４がハウジング１１０と一体である場合、第１及び第２の導管結合構造３１３、３１５の一方又は両方を省略することができる。

【0066】

これまで考察してきたように、周期的流れ装置３００に結合される液体流回路１０は、一般に、一定の体積流量で流れ回路を通して液体を循環させるように構成される。可動側壁３２４がキャビティ３１１内で静止しているとき、媒体ホルダ３０の開口部を通過する（又は媒体ホルダに結合されたフィルタ媒体を通過する）液体の速度は一定であり、媒体ホルダ３０の開口部の流れ面積で割った体積流量に等しい。可動側壁３２４が第１の流れ開口部３１２から離れるようにキャビティ３１１を通って直線的に並進されると、液体流回路１０の入口ライン１２からの液体が第１の可変容積３１６に蓄積される。入口ライン１２を通る体積流量は、ハウジング３１０の第１の可変容積３１６への液体の体積流量だけ減少し、媒体ホルダ３０を通過する液体の速度を減少させる。同時に、相補的な可変容積３１８内の液体は、液体流回路１０の出口ライン１４内に放出される。

【0067】

可動側壁３２４がキャビティ３１１を通って第１の流れ開口部３１２に向かって直線的に並進されると、ハウジング３１０の第１の可変容積３１６からの液体が液体流回路１０の入口ライン１２に放出される。入口ライン１２を通る体積流量は、ハウジング３１０の第１の可変容積３１６から出る液体の体積流量だけ増加し、媒体ホルダ３０を通過する液体の速度を増加させる。同時に、相補的な可変容積３１８は、液体流回路１０の出口ライン１４から液体を蓄積する。出口ライン１４を通る体積流量は、ハウジング３１０の相補的な可変容積３１８に入る液体の体積流量分だけ、対応して減少する。

【0068】

上記のようにして、媒体ホルダ３０を横切って固定されたサンプルフィルタ媒体を通る流体速度を周期的に変化させることができる。

【0069】

上述したように、周期的流れ装置３００は、液体の流速を感知するように構成された流れセンサ３３４を有することができる。流れセンサ３３４は、上述したように、第１の流れ開口部３１２又は他の場所を通る液体の流速を感知するように構成され得る。流れセンサ３３４は、ユーザインターフェース、コントローラ３４０、又はユーザインターフェース及びコントローラ３４０の両方と通信することができる。コントローラ３４０は、上述したように、アクチュエータ３２０と動作可能に通信することができる。

【0070】

図６は、さらに別の例示的な周期的流れ装置の概略断面図である。図５を参照して上述した例と同様に、ここでは、ハウジング４１０の第１の可変容積４１６が、媒体ホルダ３０の上流側の液体流回路１０と流体連通するように構成され、ハウジング４１０の相補的な可変容積４１８が、媒体ホルダ３０の下流側の液体流回路１０と流体連通するように構成されている。しかしながら、現在の例では、ハウジング４１０の第１の可変容積４１６は、液体流回路１０の入口ライン１２とインラインに設置されるように構成され、ハウジング４１０の相補的な可変容積４１８は、液体流回路１０の出口ライン１４と流体連通している。より詳細には、ハウジング４１０の相補的な可変容積４１８は、液体流回路１０の出口ライン１４に供給する。この構成は、周期的流れ装置４００の上流及び下流の液体回路を通る体積流を変化させることなく、媒体ホルダ３０を通る流体の速度の修正又は周期的な変化を有利に促進し得る。

【0071】

ハウジング４１０は、一般に、第１の流れ開口部４１２、第２の流れ開口部４１４、及び第１の流れ開口部４１２から第２の流れ開口部４１４まで延びるキャビティ４１１を有する。周期的流れ装置４００のハウジング４１０は、第１の可変容積４１６及び相補的な可変容積４１８を画定する。ハウジング４１０は、第１の可変容積４１６及び相補的な可変容積４１８を画定する可動側壁４２４を有する。ハウジング４１０は、第１の可変容積４１６に延びる第１の流れ開口部４１２と、相補的な可変容積４１８に延びる第２の流れ開口部４１４とを有する。第１の流れ開口部４１２と第２の流れ開口部４１４は、ハウジング４１０の軸方向の反対側の端部に画定される。本例では、第１の流れ開口部４１２は、ハウジング４１０への流れ出口として動作する。第１の流れ開口部４１２は流れ入口ではない。第２の流れ開口部４１４は、ハウジング４１０への流れ入口及び流れ出口として動作する。

【0072】

第１の導管結合構造４１３は、第１の流れ開口部４１２が液体流回路１０の入口ライン１２と直接流体連通するように液体流回路１０にシール可能に結合するように構成された第１の流れ開口部４１２の周囲に配置される。様々な実施形態において、第１の導管結合構造４１３は、液体流回路１０の入口ライン１２に取り外し可能に結合するように構成される。第２の導管結合構造４１５は、第２の流れ開口部４１４が液体流回路１０の出口ライン１４と直接流体連通するように、液体流回路の出口ライン１４とシール可能に結合するように構成された第２の流れ開口部４１４の周囲に配置される。第２の導管結合構造４１５は、液体流回路１０の出口ライン１４に取り外し可能に結合するように構成される。

【0073】

いくつかのこれまでの例と同様に、ここでは、可動側壁４２４は、ハウジング４１０の第１の可変容積４１６及び相補的な可変容積４１８を画定するキャビティ４１１を横切って配置されるピストン４２４である。ピストン４２４は、ハウジング４１０の内面と流体シールを形成する。ピストン４２４は、キャビティ４１１に沿って軸方向に概ね直線的に並進可能である。このように、キャビティ４１１内のピストン４２４の位置は、第１の可変容積４１６の容積及びピストン４２４の反対側の相補的な可変容積４１８の容積を定める。

【0074】

アクチュエータ４２０は、シャフト４２２を介してピストン４２４に並進可能に結合される。様々な実施形態において、アクチュエータ４２０は、ピストン４２４に固定されたリニアアクチュエータである。アクチュエータ４２０は、キャビティ４１１を通るピストン４２４の直線的な並進を作動させるように構成されている。より詳細には、アクチュエータ４２０は、キャビティ４１１内の第１の位置と第２の位置との間でピストン４２４を周期的に並進させるように構成されている。キャビティ４１１を通るピストン４２４の方向及び速度は、媒体ホルダ３０を通る、より詳細には媒体ホルダ３０に固定されたフィルタ媒体を通る流体流の速度流体流の速度を定めることができる。アクチュエータ４２０は、ハウジング４１０に、周期的に、液体流回路１０の入口ライン１２からの液体を第１の可変容積４１６に蓄積させ、第１の可変容積４１６から液体流回路１０の入口ライン１２に液体を放出させるように構成され得る。

【0075】

これまでの例とは異なり、現在の例では、ハウジング４１０は、液体流回路１０の入口ライン１２に流体的に結合されるように構成された第３の流れ開口部４１９を有する。第３の流れ開口部４１９は、液体流回路１０の入口ライン１２に沿って第１の流れ開口部４１２の上流に位置決めされるように構成される。第３の流れ開口部４１９の周囲の第３の導管結合構造４１７は、液体流回路１０の入口ライン１２にシール可能に結合するように構成される。第３の導管結合構造４１７は、本明細書に記載される他の導管結合構造と一致することができる。上述の例と同様に、周期的流れ装置が流体流回路１０と一体であるいくつかの実施形態では、導管結合構造４１３、４１５、４１７のうちの１つ又は複数が省略され得ることに留意されたい。

【0076】

第１の可変容積４１６は、入口ライン１２と媒体ホルダ３０とを流体的に結合するように構成される。第１の流れ開口部４１２及び第３の流れ開口部４１９は、第１の可変容積４１６と直接流体連通している。特に、現在の例では、ピストン４２４とシャフト４２２は、第３の流れ開口部４１９と第１の可変容積４１６とを流体的に結合する液体導管４２６を画定する。この例では、液体導管４２６は相補的な可変容積４１８を通過するが、相補的な可変容積４１８から流体的に隔離されている。動作において、液体流回路１０は、一定の体積流量で液体導管４２６を通るように液体流を導くように構成され得る。

【0077】

記載したこれまでの実施形態と同様に、周期的流れ装置４００は、媒体ホルダ３０を通る液体の流速を変化させるように構成される。周期的流れ装置４００は、媒体ホルダ３０を通る周期的な液体流の条件を作り出すように構成され得る。様々な実施形態において、周期的流れ装置４００は、媒体結合構造３０を通る液体の流速を周期的に変化させるように構成される。

【0078】

上述のように、可動側壁４２４がキャビティ４１１内で静止しているとき、媒体ホルダ３０を通過する（又は媒体ホルダ３０に結合されたフィルタ媒体を通過する）液体の速度は一定であり、液体流回路１０の体積流量を媒体ホルダ３０の開口部の流れ面積で割ったものに等しい。可動側壁４２４が、第１の流れ開口部４１２から離れるようにキャビティ４１１を通って直線的に並進されると、体積流量は、第１の可変容積４１６への液体の体積流量だけ減少し、媒体ホルダ３０を通過する液体の速度を減少させる。可動側壁４２４がキャビティ４１１を通って第１の流れ開口部４１２に向かって直線的に並進されると、第１の流れ開口部４１２を通る体積流量は、ピストンによって第１の可変容積４１６から押し出される液体の体積流量だけ増加し、媒体ホルダ３０を通過する液体の速度が増加する。

【0079】

様々な実施形態において、可撓性ホースは、シャフト４２２の液体導管４２６と入口ライン１２とを流体的に結合して、ピストン４２４（したがって、シャフト４２２）の直線的な並進に対応することができる。

【0080】

上述のように、周期的流れ装置４００は、液体の流速を感知するように構成された流れセンサ４３４を有することができる。流れセンサ４３４は、上述してきたように、第１の流れ開口部４１２又は他の場所を通る液体の流速を感知するように構成され得る。流れセンサ４３４は、ユーザインターフェース、コントローラ４４０、又はユーザインターフェース及びコントローラ４４０の両方と通信することができる。コントローラ４４０は、上述したように、アクチュエータ４２０と動作可能に通信することができる。

【0081】

現在の例では、装置４００は、媒体ホルダ３０のすぐ上流で入口ライン１２に結合される第１の可変容積４１６を有するが、いくつかの他の実施形態では、第１の可変容積４１６は、媒体ホルダ３０の下流で出口ライン１４に結合される。そのような構成では、ハウジング４１０の第１の可変容積４１６は、媒体ホルダ３０の下流の液体流回路１０と流体連通するように構成され、ハウジング４１０の相補的な可変容積４１８は、媒体ホルダ３０の上流の入口ライン１２に沿って液体流回路１０と流体連通するように構成される。このような例では、ハウジング４１０の第１の可変容積４１６は、液体流回路１０の出口ライン１４とインラインに設置されるように構成され得、ハウジング４１０の相補的な可変容積４１８は、液体流回路１０の入口ライン１２に供給するように構成され得る。

【0082】

描かれ、上述された実施形態において、ピストンによる第１の可変容積からの第１の液体の体積の変位は、相補的な可変容積からの対応する液体の体積の反対の変位をもたらし、ここで、対応する体積は、第１の液体の体積よりも小さいことに留意されたい。この理由は、シャフトが補完的な可変容積の容積を第１の可変容積に比べて減少させるからである。図７は、いくつかの実施形態と一致する代替の例示的な可変容積ハウジング５１０の概略断面図であり、ハウジング５１０の構成は、第１の可変容積５１６及び相補的な可変容積５１８の単位長さ当たりの容積を有利に等しくする。ハウジング５１０は、本出願に開示された他のハウジングの代わりに使うことができ、既に開示された実施形態と一致する開口部及び流路を画定するように構成することができる。

【0083】

ハウジング５１０は、第１の端部５０２及び第２の端部５０４と、第１の端部５０２から第２の端部５０４まで軸方向に延びる流体流通路５１１とを有する。可動側壁５２４が流体流通路５１１内に配置されている。第１の可変容積５１６及び相補的な可変容積５１８が、ハウジング５１０内で可動側壁５２４の反対側に画定される。可動側壁５２４はピストン５２４である。第１のシャフト５２２は、ピストン５２４をアクチュエータ（ここには描かれていない）に結合するように構成されている。第１のシャフト５２２は、ハウジング５１０の第２の端部５０４を通り、相補的な可変容積５１８を通って軸方向に延びる。第２のシャフト５２６は、第１のシャフト５２２の反対側でピストン５２４に結合されている。第２のシャフト５２６は、ハウジング５１０の第１の端部５０２を通り、第１の可変容積５１６を通って延びている。第１のシャフト５２２の断面積と第２のシャフト５２６の断面積は、様々な実施形態において等しく、ここで断面積はハウジング５１０の軸方向延在部に対して直交する。

【0084】

図８は、様々な実施形態と一致するさらに別の例示的な周期的流れ装置６００の概略断面図である。周期的流れ装置６００は、液体流回路１０に結合されるように構成されている。周期的流れ装置６００は、第１の流れ開口部６１２を画定するハウジング６１０と、第１の流れ開口部６１２の周囲の第１の導管結合構造６１３とを有する。第１の導管結合構造６１３は、液体流回路１０に取り外し可能に結合するように構成されている。アクチュエータ６２０は、ハウジング６１０と動作可能に連通している。アクチュエータ６２０は、周期的に、液体流回路１０内の液体をハウジング６１０（特に、第１の可変容積６１６）に蓄積し、液体をハウジング６１０（特に、第１の可変容積６１６）から液体流回路１０に放出するように構成される。いくつかの実施形態では、流れセンサ６３４が、第１の流れ開口部６１２に隣接して位置決めされる。特に、ここでは、流れセンサ６３４は、ブラダ出口６１２に隣接して位置決めされる（ブラダについては以下でより詳細に記載する）。流れセンサ６３４は、上述したように、第１の流れ開口部６１２又は他の場所を通る液体の流速を感知するように構成され得る。流れセンサ６３４は、ユーザインターフェース、コントローラ６４０、又はユーザインターフェース及びコントローラ６４０の両方と通信することができる。コントローラ６４０は、アクチュエータ６２０と動作可能に通信することができ、第１の流れ開口部６１２を通る液体の流速を変更するために、流れセンサ６３４とデータ通信することができる。

【0085】

現在の例では、ハウジング６１０は、第１の可変容積６１６及び相補的な可変容積６１８を有するキャビティ６１１を画定する。第１の可変容積６１６は、液体流回路１０の入口ライン１２とインラインで結合されるように構成される。第１の可変容積６１６は、入口ライン１２と媒体ホルダ３０との間に直列に存在する。このように、第１の可変容積６１６は、媒体ホルダ３０の上流で液体流回路１０に結合するように構成された第１の導管結合構造６１３と、第１の導管結合構造６１３の上流で液体流回路１０に結合するように構成された第２の流れ開口部６１９の周囲の第２の導管結合構造６１７とを有する。

【0086】

相補的な可変容積６１８は、液体流回路１０の出口ライン１４とインラインで結合されるように構成される。相補的な可変容積６１８は、媒体ホルダ３０と出口ライン１４との間に直列に存在する。このように、ハウジング６１０は、相補的な可変容積６１８と連通する第３の流れ開口部６１４の周囲の第３の導管結合構造６１５を有する。第３の導管結合構造６１５は、媒体ホルダ３０の下流の液体流回路１０に結合するように構成されている。ハウジング６１０は、相補的な可変容積６１８と連通する第４の流れ開口部６２３の周囲の第４の導管結合構造６２１を有する。第４の導管結合構造６２１は、第３の導管結合構造６１５の上流で液体流回路１０に結合するように構成される。上述の例と同様に、周期的流れ装置が流体流回路１０と一体であるいくつかの実施形態では、導管結合構造６１３、６１５、６１７、６２１のうちの１つ又は複数を省略することができる。

【0087】

本明細書に記載される他の実施形態と同様に、ハウジング６１０は、第１の可変容積６１６を画定する可動側壁６２４を有する。しかしながら、これまでの例とは異なり、現在の例では、可動側壁６２４はブラダ６２４である。ブラダ６２４は、一般に、ゴムなどのエラストマー材料など、中空の可撓性材料で構成される。いくつかの他の実施形態では、可動側壁は、折り畳み可能で膨張可能な側壁を有するベローズとすることができる。ブラダ６２４の第１の流れ開口部６１２は、ブラダ出口６１２と呼ぶことができる。ブラダ６２４の第２の流れ開口部６１９は、ブラダ入口６１９と呼ぶことができる。ブラダ出口６１２は第１の可変容積６１６から延びており、ブラダ入口６１９は第１の可変容積６１６まで延びている。

【0088】

現在の例では、ハウジング６１０は、ブラダ６２４を収容する外側ケーシング６４４を有する。外側ケーシング６４４は、固定容積を画定するために概して剛性である。相補的な可変容積６１８は、ブラダ６２４と外側ケーシング６４４の内面との間の容積によって画定される。このような構成は、第１の可変容積６１６によって蓄積された液体が相補的な可変容積６１８によって蓄積された液体を変位することを有利に可能にし得る。第３の流れ開口部６１４及び第４の流れ開口部６２３は、外側ケーシング６４４によって画定される。第３の流れ開口部６１４はケーシング出口６１４と呼ぶことができ、第４の流れ開口部６２３はケーシング入口６２３と呼ぶことができる。現在の構成では、ケーシング入口６２３及びブラダ入口６１９は、ハウジング６１０の反対側の軸方向端部にある。同様に、ケーシング出口６１４及びブラダ出口６１２は、ハウジング６１０の反対側の軸方向端部にある。

【0089】

現在の例では、アクチュエータ６２０は可動側壁６２４に動作可能に結合されている。特に、流れ制御弁６３６がブラダ出口６１２を横切ってブラダ６２４に結合され、アクチュエータ６２０が流れ制御弁６３６に動作可能に結合される。アクチュエータ６２０は、弁６３６を制限位置と開放位置との間で選択的に揺動させて、第１の流れ出口６１２を通る液体の流量を減少及び増加させ、したがって、媒体ホルダ３０を通る液体の流量を減少及び増加させるように構成される。第１の流れ開口部６１２を通る液体の流量を減少させると、ブラダ６２４が液体流回路１０の入口ライン１２からの液体を保持し、ブラダ６２４はブラダ内の液体の体積の増加に対応するように膨張する。第１の流れ開口部６１２を通る液体の流量を増加させると、ブラダ６２４は液体を液体流回路１０に放出し、ブラダ６２４内の液体の体積の減少に対応して収縮する。

【0090】

図９は、さらに別の例示的な周期的流れ装置の概略断面図である。図８を参照して上述した例と同様に、ここでは、ハウジング７１０の第１の可変容積７１６が液体流回路１０の入口ライン１２とインラインになるように構成され、ハウジング７１０の相補的な可変容積７１８が液体流回路１０の出口ライン１４と流体連通するように構成されている。第１の可変容積７１６及び相補的な可変容積７１８の両方を、液体流回路の流れラインとインラインになるように構成することは、有利には、容積を通る一定の流体流を可能にし、容積内の粒子の蓄積又は沈降を低減し得る。現在の例では、ハウジング７１０の第１の可変容積７１６は、液体流回路１０の入口ライン１２とインラインに設置されるように構成され、ハウジング７１０の相補的な可変容積７１８は、液体流回路１０の出口ライン１４と流体連通している。この構成は、有利には、周期的流れ装置７００の上流及び下流の液体流回路１０を通る体積流を変化させることなく、媒体ホルダ３０を通る流体の速度の修正又は周期的な変化を容易にする。

【0091】

ハウジング７１０は、一般に、第１の流れ開口部７１２、第２の流れ開口部７１４、及び第１の流れ開口部７１２から第２の流れ開口部７１４まで延びるキャビティ７１１を有する。周期的流れ装置７００のハウジング７１０は、第１の可変容積７１６及び相補的な可変容積７１８を画定する。ハウジング７１０は、第１の可変容積７１６及び相補的な可変容積７１８を画定する可動側壁７２４を有する。ハウジング７１０は、第１の可変容積７１６に延びる第１の流れ開口部７１２と、相補的な可変容積７１８に延びる第２の流れ開口部７１４とを有する。第１の流れ開口部７１２及び第２の流れ開口部７１４は、ハウジング７１０の反対側の軸方向端部に画定される。現在の例では、第１の流れ開口部７１２は、ハウジング７１０の第１の可変容積７１６への流れ出口として動作する。第１の流れ開口部７１２は流れ入口ではない。第２の流れ開口部７１４は、ハウジング７１０の相補的な可変容積７１８への流れ出口として動作する。

【0092】

第１の導管結合構造７１３は、第１の流れ開口部７１２が液体流回路１０の入口ライン１２と直接流体連通するように、液体流回路１０にシール可能に結合するように構成され、第１の流れ開口部７１２の周囲に配置される。様々な実施形態において、第１の導管結合構造７１３は、液体流回路１０の入口ライン１２に取り外し可能に結合するように構成される。第２の導管結合構造７１５は、第２の流れ開口部７１４が液体流回路１０の出口ライン１４と直接流体連通するように、液体流回路の出口ライン１４とシール可能に結合するように構成され、第２の流れ開口部７１４の周囲に配置される。第２の導管結合構造７１５は、液体流回路１０の出口ライン１４に取り外し可能に結合するように構成される。

【0093】

ハウジング７１０は、液体流回路１０の入口ライン１２に流体連通するように構成された第３の流れ開口部７１９を有する。第１の流れ開口部７１２及び第３の流れ開口部７１９は、第１の可変容積７１６と直接流体連通している。第３の流れ開口部７１９は、液体流回路１０の入口ライン１２に沿って第１の流れ開口部７１２の上流にあるように構成される。第３の流れ開口部７１９は、第１の可変容積７１６の入口として動作する。第３の流れ開口部７１９の周囲の第３の導管結合構造７１７は、液体流回路１０の入口ライン１２にシール可能に結合するように構成される。第３の導管結合構造７１７は、本明細書に記載される他の導管結合構造と一致し得る。

【0094】

ハウジング７１０は、液体流回路１０の出口ライン１４に流体的に結合されるように構成された第４の流れ開口部７２３を有する。第４の流れ開口部７２３は、液体流回路１０の出口ライン１４に沿って第２の流れ開口部７１４の上流にあるように構成される。第２の流れ開口部７１４及び第４の開口部７２３は、相補的な可変容積７１８と直接流体連通している。第４の流れ開口部７２３は、相補的な可変容積７１８の入口として動作する。第４の流れ開口部７２３の周囲の第４の導管結合構造７２１は、液体流回路１０の出口ライン１４にシール可能に結合するように構成される。第４の導管結合構造７２１は、本明細書に記載される他の導管結合構造と一致し得る。上述の例と同様に、周期的流れ装置が流体流回路１０と一体であるいくつかの実施形態では、導管結合構造７１３、７１５、７１７、７２１のうちの１つ又は複数を省略することができる。

【0095】

いくつかのこれまでの例と同様に、ここでは、可動側壁７２４は、ハウジング７１０の第１の可変容積７１６及び相補的な可変容積７１８を画定する流体通路７１１を横切って配置されるピストン７２４である。ピストン７２４は、ハウジング７１０の内面と流体シールを形成する。ピストン７２４は、キャビティ７１１に沿って軸方向に概ね直線的に並進可能である。このように、キャビティ７１１内のピストン７２４の位置は、第１の可変容積７１６の容積及びピストン７２４の反対側の相補的な可変容積７１８の容積を定める。

【0096】

アクチュエータ７２０が、シャフト７２２を介してピストン７２４に並進可能に結合されている。様々な実施形態において、アクチュエータ７２０は、ピストン７２４に固定されたリニアアクチュエータである。アクチュエータ７２０は、キャビティ７１１を通るピストン７２４の直線的な並進を作動させるように構成されている。より詳細には、アクチュエータ７２０は、キャビティ７１１内の第１の位置と第２の位置との間でピストン７２４を周期的に並進させるように構成されている。キャビティ７１１を通るピストン７２４の方向及び速度は、媒体ホルダ３０を通る、より詳細には媒体ホルダ３０に固定されたフィルタ媒体を通る流体流の速度を定めることができる。

【0097】

記載したこれまでの実施形態と同様に、周期的流れ装置７００は、媒体ホルダ３０を通る液体の流速を変化させるように構成されている。周期的流れ装置７００は、媒体ホルダ３０を通る周期的な液体の流れの条件を作り出すように構成され得る。様々な実施形態において、周期的流れ装置７００は、媒体ホルダ３０の媒体結合構造を通る液体の流速を周期的に変化させるように構成される。

【0098】

様々な実施形態において、周期的流れ装置７００に結合される液体流回路１０は、液体流回路を通る液体を一定の体積流量で循環させるように構成される。このように、可動側壁７２４がキャビティ７１１内で静止しているとき、媒体ホルダ３０を通過する（又は媒体ホルダ３０に結合されたフィルタ媒体を通過する）液体の速度は一定であり、体積流量を媒体ホルダ３０の開口部の流れ面積で割ったものに等しい。可動側壁７２４が第１の流れ開口部７１２から離れるようにキャビティ７１１を通って直線的に並進されると、第１の流れ開口部７１２を通る体積流量は、第１の可変容積７１６への液体の体積流量だけ減少し、これは媒体ホルダ３０を通過する液体の速度を減少させる。可動側壁７２４がキャビティ７１１を通って第１の流れ開口部７１２に向かって直線的に並進されると、第１の流れ開口部７１２を通る体積流量は、ピストンによって第１の可変容積７１６から押し出される液体の体積流量によって増加し、これは媒体ホルダ３０を通過する液体の速度を増加させる。

【0099】

上述のように、周期的流れ装置７００は、液体の流速を感知するように構成された流れセンサ７３４を備えることができる。流れセンサ７３４は、上述してきたように、第１の流れ開口部７１２又は他の場所を通る液体の流速を感知するように構成され得る。流れセンサ７３４は、ユーザインターフェース、コントローラ７４０、又はユーザインターフェース及びコントローラ７４０の両方と通信することができる。コントローラ７４０は、上述したように、アクチュエータ７２０と動作可能に通信することができる。

【0100】

現在開示されている技術の様々な実施態様において、本システムは、第１の可変容積の可能な最小容積と別の容積との間で第１の可変容積を変動させるように構成される。このようなシステム構成は、液体中に浮遊する汚染物質が第１の可変容積内に留まる機会を減少させ、したがって、汚染物質が第１の可変容積の下流の液体流回路を通過することを確実にする。同様に、液体流回路と液体連通状態にある相補的な可変容積が存在する実施形態（図３、図５、図６、図８及び図９に描かれているものなど）において、本明細書に開示されているシステムの様々な実施態様は、同じ理由で、相補的な可変容積をその可能な最小容積と別の容積との間で変動させるように構成されている。相補的な可変容積の可能な最小容積は、第１の可変容積の可能な最大容積をもたらし、第１の可変容積の可能な最小容積は、相補的な可変容積の可能な最大容積をもたらすので、そのようなシステムは、第１の可変容積（及び相補的な可変容積）を、その可能な最小容積と最大容積との間で変動させるように構成される。

【0101】

例えば、第１の可変容積及び相補的な可変容積が、シリンダと、シリンダ内に並進可能に配置されたピストンとによって画定される実施形態（図３、図５、図６、図７及び図９に描かれているものなど）において、システムは、第１の可変容積の最小容積がゼロに近づき、相補的な可変容積がゼロに近づくと、第１の可変容積の最大容積がシリンダの容積からピストンの容積を引いた容積に近づくように、シリンダの軸方向端部の間でピストンを揺動するように構成される。別の例として、第１の可変容積がブラダによって画定され、相補的な可変容積がケーシングによって画定される実施形態（図８に描かれているものなど）において、第１の可変容積６１６の可能な最小容積は、ブラダ６２４の内部容積がゼロに近づくと、ケーシングの容積からブラダ６２４の容積を引いた相補的な可変容積６１８の可能な最大容積と相関してゼロに接近し得る。相補的な可変容積６１８の可能な最小容積は、ブラダ６２４がその可能な最大容積まで膨張し、ブラダ６２４が外側ケーシング６４４を実質的に満たすように膨張するのに対応してゼロに接近し得る。

【0102】

現在の技術のいくつかの実施態様において、特定の液体流回路と組み合わせて、代替構成を有する異なる周期的装置を使用することが望ましい場合がある。例えば、試験条件によっては、相対的に大きい第１の可変容積を有する周期的流れ装置から利益を得る可能性がある一方、他の試験条件では、相対的に小さい第１の可変容積を有する周期的流れ装置から利益を得る可能性がある。このように、本明細書に開示された技術と一致するいくつかのシステムは、それぞれが並列に液体流回路に結合された複数の周期的装置を組み込む。各周期的装置は、異なるサイズの第１の可変容積（及び、関連する場合には相補的な可変容積）を規定することができる。各周期的装置は、本明細書で考察されるものと一致し得る。このような実施態様において、システムは、電子的又は機械的スイッチなどのスイッチを組み込むことができ、このスイッチを介して、各周期的装置を、液体流回路との動作可能な係合のために選択することができる。いくつかのそのような実施態様において、各周期的装置と液体流回路との間の液体連通は、相互に排他的である。

【0103】

実施形態の説明
実施形態１．
第１の可変容積、及び第１の可変容積に延びる第１の流れ開口部を有するハウジングであって、第１の可変容積を画定する可動側壁を備え、第１の流れ開口部の周囲の第１の導管結合構造を備える、ハウジングと、
可動側壁に固定されたリニアアクチュエータと
を備える周期的流れ装置。

【0104】

実施形態２．
可動側壁がピストンである、請求項１及び３～１２のいずれか一項に記載の周期的流れ装置。

【0105】

実施形態３．
リニアアクチュエータ及び可動側壁が、液体流回路内の液体の流速を変化させるように構成される、請求項１～２及び４～１２のいずれか一項に記載の周期的流れ装置。

【0106】

実施形態４．
第１の導管結合構造が、液体流回路にシール可能に結合するように構成される、請求項１～３及び５～１２のいずれか一項に記載の周期的流れ装置。

【0107】

実施形態５．
ピストンが、第１の可変容積と流体連通する流路を画定する媒体開口部を有する、請求項１～４及び６～１２のいずれか一項に記載の周期的流れ装置。

【0108】

実施形態６．
ピストンが、媒体開口部の周囲の媒体結合構造を備える、請求項１～５及び７～１２のいずれか一項に記載の周期的流れ装置。

【0109】

実施形態７．
ピストンが、第１の可変容積を横切ってハウジングと流体シールを形成する、請求項１～６及び８～１２のいずれか一項に記載の周期的流れ装置。

【0110】

実施形態８．
第１の流れ開口部が流れ入口及び流れ出口である、請求項１～７及び９～１２のいずれか一項に記載の周期的流れ装置。

【0111】

実施形態９．
第１の流れ開口部が流れ入口であり、第１の流れ開口部が流れ出口でない、請求項１～８及び１０～１２のいずれか一項に記載の周期的流れ装置。

【0112】

実施形態１０．
ハウジングが相補的な可変容積を有し、可動側壁が相補的な可変容積を画定する、請求項１～９及び１１～１２のいずれか一項に記載の周期的流れ装置。

【0113】

実施形態１１．
ハウジングが、相補的な可変容積に延びる第２の流れ開口部を有する、請求項１～１０及び１２のいずれか一項に記載の周期的流れ装置。

【0114】

実施形態１２．
周期的流れ装置が後付けデバイスである、請求項１～１１のいずれか一項に記載の周期的流れ装置。

【0115】

実施形態１３．
流れ入口、流れ出口、及び流れ入口から流れ出口まで軸方向に延びるキャビティを有するハウジングと、
キャビティを横切って配置され、ハウジングとシールを形成するピストンであって、キャビティに沿って軸方向に直線的に並進可能であり、キャビティと流体連通する軸方向に延びる媒体開口部を画定する、ピストンと
を備える周期的流れ装置。

【0116】

実施形態１４．
ピストンに結合されたアクチュエータをさらに備える、請求項１３及び１５～１８のいずれか一項に記載の周期的流れ装置。

【0117】

実施形態１５．
アクチュエータが、キャビティ内の第１の位置と第２の位置との間でピストンを周期的に並進させるように構成される、請求項１３～１４及び１６～１８のいずれか一項に記載の周期的流れ装置。

【0118】

実施形態１６．
第１の位置がキャビティの第１の端部の方にあり、第２の位置がキャビティの第２の端部の方にある、請求項１３～１５及び１７～１８のいずれか一項に記載の周期的流れ装置。

【0119】

実施形態１７．
ピストンが、媒体開口部の周囲の媒体結合構造を画定する、請求項１３～１６及び１８のいずれか一項に記載の周期的流れ装置。

【0120】

実施形態１８．
周期的流れ装置が後付けデバイスである、請求項１３～１７のいずれか一項に記載の周期的流れ装置。

【0121】

実施形態１９．
第１の流れ開口部を画定する第１の可変容積及び第１の流れ開口部の周囲の導管結合構造を有するハウジングであって、導管結合構造は液体流回路に取り外し可能に結合するように構成されている、ハウジングと、
ハウジングと動作可能に連通するアクチュエータであって、ハウジングに、周期的に、液体流回路内の液体を第１の可変容積内に蓄積させ、第１の可変容積から液体流回路に液体を放出させるように構成される、アクチュエータと
を備える周期的流れ装置。

【0122】

実施形態２０．
第１の流れ開口部内に位置決めされた流れセンサと、アクチュエータに結合されたコントローラとをさらに備え、コントローラが流れセンサとデータ通信する、請求項１９及び２１～２７のいずれか一項に記載の周期的流れ装置。

【0123】

実施形態２１．
ハウジングがシリンダである、請求項１９～２０及び２２～２７のいずれか一項に記載の周期的流れ装置。

【0124】

実施形態２２．
シリンダ内に並進可能に配置されたピストンをさらに備え、第１の可変容積がシリンダ及びピストンによって画定される、請求項１９～２１及び２３～２７のいずれか一項に記載の周期的流れ装置。

【0125】

実施形態２３．
シリンダ及びピストンによって画定される相補的な可変容積をさらに備え、シリンダが、相補的な可変容積に延びる第２の流れ開口部を画定する、請求項１９～２２及び２４～２７のいずれか一項に記載の周期的流れ装置。

【0126】

実施形態２４．
第１の可変容積がブラダである、請求項１９～２３及び２５～２７のいずれか一項に記載の周期的流れ装置。

【0127】

実施形態２５．
第１の流れ開口部が流れ入口及び流れ出口である、請求項１９～２４及び２６～２７のいずれか一項に記載の周期的流れ装置。

【0128】

実施形態２６．
第１の流れ開口部が流れ入口であり、第１の流れ開口部が流れ出口でない、請求項１９～２５及び２７のいずれか一項に記載の周期的流れ装置。

【0129】

実施形態２７．
周期的流れ装置が後付けデバイスである、請求項１９～２６のいずれか一項に記載の周期的流れ装置。

【0130】

実施形態２８．
第１の可変容積及び相補的な可変容積を画定するハウジングであって、固定容積を有する外側ケーシング、及びケーシング内に配置されたブラダを備え、ブラダは、第１の可変容積、第１の可変容積に延びるブラダ入口、及び第１の可変容積から延びるブラダ出口を画定し、相補的な可変容積が、ブラダとケーシングとの間に画定され、ケーシングがケーシング入口及びケーシング出口を画定する、ハウジングと、
ブラダ出口に動作可能に結合された流れ制御弁と、
流れ制御弁に動作可能に結合されたアクチュエータであって、流れ制御弁を制限位置と開放位置との間で揺動するように構成された、アクチュエータと
を備える周期的流れ装置。

【0131】

実施形態２９．
ブラダ入口及びケーシング入口がハウジングの反対側の軸方向端部にある、請求項２８及び３０～３３のいずれか一項に記載の周期的流れ装置。

【0132】

実施形態３０．
ブラダ出口に隣接して位置決めされた流れセンサと、アクチュエータに結合されたコントローラとをさらに備え、コントローラが流れセンサとデータ通信している、請求項２８～２９及び３１～３３のいずれか一項に記載の周期的流れ装置。

【0133】

実施形態３１．
ブラダ出口の周囲の第１の導管結合構造、ケーシング出口の周囲の第２の導管結合構造、ブラダ入口の周囲の第３の導管結合構造、及びケーシング入口の周囲の第４の導管結合構造をさらに備え、各導管結合構造が液体流回路に結合されるように構成される、請求項２８～３０及び３２～３３のいずれか一項に記載の周期的流れ装置。

【0134】

実施形態３２．
アクチュエータが、ブラダに周期的に液体を蓄積及び放出させるように構成されている、請求項２８～３１及び３３のいずれか一項に記載の周期的流れ装置。

【0135】

実施形態３３．
周期的流れ装置が後付けデバイスである、請求項２８～３２のいずれか一項に記載の周期的流れ装置。

【0136】

実施形態３４．
第１の可変容積及び第１の可変容積に延びる第１の流れ開口部を画定するハウジングであって、第１の可変容積を画定する可動側壁を備える、ハウジングと、
可動側壁に動作可能に結合されたアクチュエータと、
液体の流速を感知するように構成された流れセンサと、
流れセンサとデータ通信し、アクチュエータと動作可能に通信するコントローラであって、流れセンサに対する液体の流速を定めるようにアクチュエータを操作するように構成された、コントローラと
を備える周期的流れ装置。

【0137】

実施形態３５．
可動側壁がピストンを備える、請求項３４及び３６～４６のいずれか一項に記載の周期的流れ装置。

【0138】

実施形態３６．
ピストンが、開口部と、開口部の周囲の媒体結合構造とを画定する、請求項３４～３５及び３７～４６のいずれか一項に記載の周期的流れ装置。

【0139】

実施形態３７．
流れセンサがピストン上に配置される、請求項３４～３６及び３８～４６のいずれか一項に記載の周期的流れ装置。

【0140】

実施形態３８．
流れセンサが、第１の流れ開口部に隣接して配置される、請求項３４～３７及び３９～４６のいずれか一項に記載の周期的流れ装置。

【0141】

実施形態３９．
アクチュエータがリニアアクチュエータである、請求項３４～３８及び４０～４６のいずれか一項に記載の周期的流れ装置。

【0142】

実施形態４０．
アクチュエータが、流れ制御弁を操作するように構成される、請求項３４～３９及び４１～４６のいずれか一項に記載の周期的流れ装置。

【0143】

実施形態４１．
ハウジングが、第１の流れ開口部の周囲の第１の導管結合構造を含み、第１の導管結合構造が液体流回路にシール可能に結合するように構成されている、請求項３４～４０及び４２～４６のいずれか一項に記載の周期的流れ装置。

【0144】

実施形態４２．
第１の流れ開口部が流れ入口及び流れ出口である、請求項３４～４１及び４３～４６のいずれか一項に記載の周期的流れ装置。

【0145】

実施形態４３．
第１の流れ開口部が流れ入口であり、第１の流れ開口部が流れ出口でない、請求項３４～４２及び４４～４６のいずれか一項に記載の周期的流れ装置。

【0146】

実施形態４４．
ハウジングが相補的な可変容積を有し、可動側壁が相補的な可変容積を画定する、請求項３４～４３及び４５～４６のいずれか一項に記載の周期的流れ装置。

【0147】

実施形態４５．
ハウジングが、相補的な可変容積に延びる第２の流れ開口部を有する、請求項３４～４４及び４６のいずれか一項に記載の周期的流れ装置。

【0148】

実施形態４６．
周期的流れ装置が後付けデバイスである、請求項３４～４５のいずれか一項に記載の周期的流れ装置。

【0149】

本明細書に記載されるコントローラ、センサ、検出器、又はシステムなどの構成要素の１つ又は複数は、中央処理装置（ＣＰＵ）、コンピュータ、論理アレイ、又は当該構成要素に出入りするデータを指揮することができる他の装置などのプロセッサを含み得る。プロセッサは、メモリ、処理、及び通信ハードウェアを有する１つ又は複数のコンピューティングデバイスを含み得る。プロセッサは、コントローラの様々な構成要素を結合するため、又はコントローラに動作可能に結合された他の構成要素と結合するために使用される回路を含み得る。プロセッサの機能は、ハードウェアによって、及び／又は非一時的なコンピュータ可読記憶媒体上のコンピュータ命令として実行され得る。

【0150】

プロセッサは、マイクロプロセッサ、マイクロコントローラ、デジタルシグナルプロセッサ（ＤＳＰ）、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、及び／又は同等のディスクリート又は集積論理回路のいずれか１つ又は複数を含み得る。いくつかの例では、プロセッサは、１つ又は複数のマイクロプロセッサ、１つ又は複数のコントローラ、１つ又は複数のＤＳＰ、１つ又は複数のＡＳＩＣ、及び／又は１つ又は複数のＦＰＧＡ、並びに他のディスクリート又は集積論理回路の任意の組み合わせなど、複数の構成要素を含み得る。本明細書においてプロセッサに帰属する機能は、ソフトウェア、ファームウェア、ハードウェア、又はそれらの任意の組合せとして具現化され得る。

【0151】

１つ又は複数の実施形態において、プロセッサの機能は、１つ又は複数のプロセッサ及び／又はメモリを含み得るコンピューティング装置を使用して、１つ又は複数のコンピュータプログラムを使用して実装され得る。本明細書に記載のプログラムコード及び／又はロジックは、入力データ／情報に適用されて、本明細書に記載の機能を実行し、所望の出力データ／情報を生成することができる。出力データ／情報は、本明細書に記載されるように、又は公知の方法で適用されるように、１つ又は複数の他の装置及び／又は方法への入力として適用され得る。上記を考慮すると、本明細書に記載されるコントローラ機能は、当業者に公知の任意の方法で実装され得ることが容易に明らかであろう。

【0152】

また、本明細書及び添付の特許請求の範囲で使用される場合、「構成された（ｃｏｎｆｉｇｕｒｅｄ）」という語句は、特定のタスクを実行するか、又は特定の構成を採用するように構築されるシステム、装置、又は他の構造を説明することに留意されたい。構成された（ｃｏｎｆｉｇｕｒｅｄ）」という語は、「配置された（ａｒｒａｎｇｅｄ）」、「構築された（ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｅｄ）」、「製造された（ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｅｄ）」及びそれらに類する語など、類似の語と交換可能に使用することができる。

【0153】

本明細書におけるすべての刊行物及び特許出願は、本技術が属する技術分野における通常の技術レベルを示すものである。すべての刊行物及び特許出願は、個々の刊行物又は特許出願が参照により具体的かつ個別に示されている場合と同じ程度に、参照により本明細書に組み込まれる。本出願の開示内容と、参照により本明細書に組み込まれる文書の開示内容との間に矛盾が存在する場合には、本出願の開示が適用されるものとする。

【0154】

本出願は、本主題の翻案又は変形をカバーすることを意図している。上記の記載は、例示的なものであり、制限的なものではないことを意図しており、特許請求の範囲は、本明細書に記載される説明に役立つ実施形態に限定されないことを理解されたい。本明細書及び添付の特許請求の範囲の目的のために、特に指示された場合を除き、すべての数値は、すべての場合において「約」という用語によって修飾されるものと理解される。また、すべての範囲は、開示された最大点及び最小点を含み、本明細書において具体的に列挙されていてもいなくてもよい、その中の任意の中間範囲を含む。したがって、この文脈において、本明細書で言及される値は、±３％の偏差を包含する。この文脈内では、記載された値は、その数値が修飾する特性の測定に関する一般的な標準誤差の範囲内にある値を含むと考えられる。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【国際調査報告】