空气处理系统制作方法

B·J·皮佩尔, G·K·埃文斯, J·多兹, M·E·麦尔斯

2011年10月19日

2006年7月14日

2005年7月14日

捷通国际有限公司

A61L9/014GK102218247SQ201110092110

空气 处理 系统

1.一种空气处理系统，包括一种过滤器介质；和一个过滤器架，所述过滤器架包括一个前表面和一个后表面，所述过滤器架支撑所述过滤器介质，所述过滤器架包括多个与所述过滤器架整体形成的扣钩，所述扣钩适于可拆卸地把所述过滤器架连接到所述空气处理系统，其中每个所述扣钩包括从所述前表面向外延伸的第一部分、从所述第一部分延伸的弯曲部分、以及从所述弯曲部分沿所述过滤器架延伸的延长部分，所述延长部分包括装有倒钩的端部，所述装有倒钩的端部延伸超过所述过滤器架的所述后表面，以使得所述扣钩可弯曲，且所述装有倒钩的端部能够延伸进入所述空气处理系统上的槽以将所述过滤器架固定到所述空气处理系统上2.如权利要求1所述的空气处理系统，其中所述过滤器架，包括所述扣钩，为单件热塑材料3.如权利要求2所述的空气处理系统，其中所述过滤器架包括一个顶部框架部件、一个底部框架部件、以及第一和第二侧部框架部件，所述过滤器介质位于所述框架部件内，所述扣钩与至少一个所述框架部件形成整体4.如权利要求1所述的空气处理系统，包括一个腔，所述腔包括多个第二连接机构，所述第二连接机构适于连接所述扣钩5.如权利要求4所述的空气处理系统，其中所述第二连接机构包括至少一个凹槽，所述凹槽适于容纳至少一个所述扣钩6.如权利要求5所述的空气处理系统，进一步包括一个预过滤器，所述预过滤器包括一个预过滤器架，和至少一个从所述预过滤器架向外延伸的凸起，所述过滤器架包括至少一个预过滤器凹槽，所述预过滤器凹槽适于容纳至少一个所述凸起7.一种空气处理系统，包括一个具有第一连接部的腔；一个支撑在所述腔内的吹风机，所述吹风机包括一个吹风机入口和一个吹风机出口， 所述吹风机可操作地把空气抽进所述吹风机入口并强迫空气离开所述吹风机出口 ；相对所述吹风机定位的过滤器介质，使得所述吹风机能够抽吸空气经过所述过滤器；以及一个过滤器架，所述过滤器架围绕所述过滤器介质的至少一部分延伸，以使得所述过滤器介质装在所述过滤器架中，所述过滤器架包括与所述过滤器架整体形成的第二连接部，所述第二连接部与所述第一连接部配合以将所述过滤器介质固定到所述腔，其中所述第二连接部包括至少一个扣钩，所述扣钩具有从所述过滤器架的前表面向外延伸的第一部分、从所述第一部分延伸的弯曲部分、以及从所述弯曲部分沿所述过滤器架延伸的延长部分，所述延长部分包括装有倒钩的端部，所述装有倒钩的端部延伸超过所述过滤器架的后表面，以使得所述扣钩可弯曲，且所述装有倒钩的端部能够延伸进入所述空气处理系统上的槽以将所述过滤器架固定到所述空气处理系统上8.如权利要求7所述的空气处理系统，其中所述过滤器架是由模制塑性材料形成的单件的整体框架，所述第二连接部与所述过滤器架整体模制9.如权利要求7所述的空气处理系统，其中所述空气处理系统包括预一个过滤器，其中所述过滤器架包括第三连接部，所述预过滤器包括第四连接部，所述第三连接部和所述第四连接部配合以将所述预过滤器固定到所述过滤器架10.如权利要求9所述的空气处理系统，其中所述过滤器介质夹在所述预过滤器和所述吹风机之间11.如权利要求7所述的空气处理系统，其中所述过滤器架是单件的整体框架，其具有顶部框架部件、底部框架部件、以及第一和第二侧部框架部件，其中所述第一连接部是限定在所述腔内的槽12.如权利要求7所述的空气处理系统，其中所述过滤器架包括从所述过滤器架延伸的对准部件，所述腔限定能够容纳所述对准部件的槽，所述槽和所述对准部件定位成将所述第一连接部与所述第二连接部对准13.一种用于支撑空气处理系统内的过滤器介质的框架，所述框架包括顶部框架部件、底部框架部件、第一侧部框架部件和第二侧部框架部件，其中所述框架部件共同地包括一个内表面和一个与所述内表面相对的外表面，所述内表面限定内部开口从而使所述框架部件能够容纳过滤器介质，所述框架部件共同地限定一个前表面和一个后表面；以及与所述框架部件之一整体形成的至少一个扣钩，所述扣钩能够与所述空气处理系统配合以将所述框架固定到所述空气处理系统，其中所述至少一个扣钩是钩形凸起，其包括从所述前表面向外延伸的第一部分、从所述第一部分延伸的弯曲部分、以及从所述弯曲部分沿所述框架部件之一延伸的延长部分，所述延长部分包括装有倒钩的端部，所述装有倒钩的端部延伸超过所述后表面，以使得所述扣钩可弯曲，且所述装有倒钩的端部能够延伸进入所述空气处理系统上的槽以将所述过滤器架固定到所述空气处理系统上14.如权利要求13所述的框架，其中所述框架包括所述至少一个扣钩中的一个从所述第一侧部框架部件的所述前表面延伸，所述至少一个扣钩中的另外一个从所述第二侧部框架部件的所述前表面延伸15.如权利要求14所述的框架，还包括从所述底部框架部件的所述外表面延伸的至少一个对准凸起

本发明涉及空气处理系统，并且更具体的涉及可移动房间空气过滤系统

根据一个实施例的空气处理系统在图1和图5中表示并且通常表示为10所述空气处理系统10包括具备前部14、后部16和吹风机18的腔12通过使其经过前部14抽进并强迫其经过后部16出去，所述吹风机18使外部空气循环通过腔12当空气流经腔12 时，预处理器320、颗粒过滤器322和气味过滤器324沿空气流动路径设置以处理空气所述系统10由电子控制系统100操作腔12通常包括前罩30、前密封件32、过滤器腔34、出口管36和后壳38组成所述腔12可由许多种材料组成如所示，腔12的组件由多个塑料组件组成，然而，一些或所有组件可以形成一个整体前罩30和前部密封件32形成腔12的前部14所述过滤器腔34、出口管道36和后壳38形成腔12的后部16如下文更加详细的描述，吹风机18抽吸外面的空气经过前部14、经过各种过滤器，并强迫其离开后部16如图1到12所示，前罩30形成腔12的前面并作为各种过滤器的罩前罩30具备一个或多个使得空气经所述罩进入腔12的开口 40，并可选择的为具备多个槽的架如图2 所示，前罩30在其后表面46上有多个伸进前部密封件32上的插孔48的指旋螺丝44所述前部密封件32把前罩30与腔12的其余部分连接起来如图2所示，前部密封件32为一个包括从侧面框架部件50、52延伸的插孔48的周边框架所述插孔48伸向所述框架的中部并且倾斜向外朝前罩30伸出以接纳前罩30并且在前罩30和前部密封件32之间在密封件32的周围产生一个空隙54使得空气经过前罩30中的开口 40和间隙54进入腔所述密封件32包括一个具备用于使密封件32附加到过滤器腔34的柱58的后部表面56现在参照图1和8，过滤器腔34包括一个具备确定吹风机开口的切口 62的面板 60，和一个在面板60大部分周边延伸的周边凸缘64如图6所示，面板60可具备弯曲的形状吹风机开口 62设置在面板60中过滤器腔34下沿66附近周边凸缘64包括多个用于容纳密封件32的柱子58的插孔67连接时，柱58延伸进插孔67以维持面板60和密封件 32之间的距离并在面板60和密封件32之间产生间隙以容纳各种过滤器凸缘64还包括用于容纳颗粒过滤器322 (下文介绍)上弹簧扣70的槽68 (图4和27所示)如所示，槽 68设置在周边凸缘64相对侧部件72、74上，距上部件76大约是侧部件72、74长度的1/4 如图25和26所示，过滤器腔34还可以包括周边凸缘64的底部部件80中的槽78如下面所描述的，槽78容纳从颗粒过滤器架84延伸的连接栓82如图6所示，过滤器腔34进一步包括从底部部件80向下延伸的底座79所述底座79提供一个用于使腔12在底板上直立的表面如图13和13a所示，过滤器腔34的前表面86包括多个围绕切口 62周界的螺钉螺丝套88所述螺钉螺丝套88容纳多个用于在切口 62上连接护手板90的螺丝钉(未图示)如图Il-Ila所示，护手板90防止使用者接触吹风机18如在图12和13更详细的描述，所述护手板90通常是张开的金属网所述网通过在金属薄片中切削长条，然后展开所述金属以把长条拉离，形成多个钻石形状开口 92所述网保持为单件金属，交叉线索94 围绕所述周边95保持在一起具备最大张开的金属产品，每个所述交叉网线索具备线的厚度和线的宽度线厚度通常大于线宽度当所述网形成时，线94常常以相同的方向倾斜， 从而流经所述网的空气随其相对网线94角度的方向遇到不同的阻力在一个方向上流动的空气需要在整个线厚度的周围流动以经过所述网，而在另一个方向上流动的空气仅需在线宽周围流动因此，护手板90有助于控制进入吹风机18的空气流动的方向根据所描述的实施例，护手板90如此定位使得进入吹风机18的空气优选从过滤器腔34内部的顶部抽吸过滤器腔34内部的轮廓形状，加上上述护手板90的定位，有助于平均分布空气流经过所述过滤器一个实施例中，护手板90的边缘95包括多个螺钉孔96所述螺钉孔被用键固定到网线的角上，从而当它们与螺钉螺丝套88对准时，护手板90与空气流的方向相对定位以使流经护手板90的空气的阻力最小化如图12和13所示，护手板90还可以包括边缘95中的定位槽91，其与从过滤器腔34的前表面86延伸的一个或多个凸起104啮合从而有助于使每一个螺钉孔与一个正确的螺钉螺丝套88定位所述凸起可选择的从腔34的其它部分延伸，例如一个螺钉螺丝套88此外，如图11所示，护手板90可能具备一个波状表面，从而护手板90在边缘95与过滤腔34接触，但在中心部分97延伸离开过滤器腔34 所述曲度在护手板90和吹风机18之间产生额外的空间以提高吹风机18的效率凸起104 和螺钉螺丝套88的组合保证护手板相对切口 62的轴适当的角度上和方向上的定位出口管36连接到过滤器腔34的后部表面106并且确定用于吹风机18的腔 107(图3所示)参照图1和8，所述出口管36通常包括周缘108、侧壁110和后部面板 114所述周缘108与过滤器腔34上的衬垫挤压肋65尺寸大约相同，除了当装配在一起时， 出口管36的上沿112延伸到过滤器腔34上部部件76的上方缘108包括多个用于容纳延伸穿过过滤器腔34中相应螺钉孔(未图示)的螺钉(未图示)的螺钉螺丝套109由泡沫、橡胶或其它密封材料组成的衬垫(未图示)可与缘108连接并在缘108周围延伸从而其与过滤器腔34的衬垫挤压肋65连接以当它们连接时形成过滤器腔34和出口管36之间的空气密封侧壁110从缘108延伸几乎与缘108垂直如图6所示，当靠近出口管36 的上沿112时侧壁110在宽度方向上逐渐变细后部面板114从正对缘108的侧壁110延伸后部面板114包括用于固定吹风机18的第一切口 115、和确定用于排出空气的开口的第二切口 118如图14所示，第一切口 115通常为环形，并且位于后部面板114的下部120 内多个螺钉孔122可以位于第一切口 115的周围以容纳延伸通过吹风机18从而将吹风机18安放在后部面板114上的螺钉(未示出)第二切口 118位于后部面板114的上部 121内，并可以基本上覆盖整个上部121一个实施例中，如图6所示，在第二切口 118上面的后部面板114的上部121包括凹槽123所述凹槽123朝过滤器腔34伸进后部面板114 从而当过滤器腔34和出口管36连接时其大概装配在过滤器腔34的上部部件76的上部 如下文更加详细的描述，当出口管道36与外部壳38连接时，凹槽123与外壳38组合以形成遥控装置支架161一个实施例中，如图2、16、23、23a和24所示，凹陷123包括右侧壁 166、左侧壁168和底部壁169右侧壁166与后部面板114几乎垂直左侧壁168从后部面板114以一个角度延伸并且确定一个空气出口 170如下文所描述的，空气孔170形成传感器空气通道172的一部分底部侧壁169与后部面板114基本上垂直的从后部面板114 延伸，从而其和后部面板114形成一个拐角180 (如图8所示)一个实施例中，如在图20、 24和24a中所示，底部面板169包括拐角180处的一对向下延伸的扣装配槽182、184如下文所述，扣装配槽182、184与外壳38联合以形成用于扣装配遥控装置200的定位凹槽如图14所示，为提供空气密封，降低噪音和减少吹风机和出口管道36之间的振动，由泡沫、塑料或者其它密封材料组成的衬垫124可置于吹风机18 (图14中未示出)和后部面板114之间在衬垫124的一个实施例中，如图15-15d所示，衬垫124可包括从衬垫124向外延伸的螺丝套125所述螺丝套125伸进螺钉孔122以围绕螺钉并保证空气密封然而在另一个实施例中(未图示)，部分衬垫124可延伸经过螺钉孔122并超过后部面板114的后部表面126该实施例中，延伸超过后部表面126的部分由延伸经过螺钉孔122 的螺钉头连接并向后部表面126折叠以提供更好的密封如上文所述以及图1、6和3所示，吹风机18在出口管道36的腔107中固定到后部面板114，并包括一个转子128和一个DC发动机130至少发动机130的一部分伸进后部面板114的第一切口 115转子128绕与出口管道36的后部面板114垂直的轴旋转，并与过滤器腔34中的切口 62对准转子128包括多个用作把空气抽进吹风机18的叶片132 所述空气被抽入经过转子128前部然后放射状的强迫向外经过转子128的侧部并进入腔107所述吹风机18由下文描述的外部电子控制系统100控制 后部壳38形成空气处理系统10的后部表面并通常包括一对侧壁142和144以及在侧壁142和144之间延伸的外部面板146如图6所示，侧壁142和144可从底148到顶沿150逐渐变细，并且可包括顶沿150附近的一对凹槽152、154凹槽152、154容纳手柄 160、162手柄160、162通常做成分离的、杯形部分，其经后壳38的侧壁142、144中的凹槽 152、154伸进系统10中在装配部件10中，手柄160、162在出口管道36上沿112的下方和过滤器腔的上部件76的上方组装手柄160、162允许使用者把手插进每一个手柄以提升和运送系统10现在参照图2，外部面板146随侧壁142、144变细的轮廓成形，并包括较低部分202和较高部分204较高部分204包括与第二切口 118对准的架206以使离开的空气从系统10通过较高部分204进一步包括设置在架206上方的切口 208所述切口 208与出口管道34中的凹槽123对准如图8和14-16所示，系统10可包括一个用于监控外部、周围空气的具体状况的传感器300所述传感器300与控制系统100连接以为控制系统100提供与周围空气相关的信息多种传感器可用于监控周围空气中如颗粒和化学物的信息在描述的实施例中， 传感器300为一个简洁的颗粒传感器，例如SHARP制造的模型号GP2Y1010AU如所示，传感器300通常为矩形，并且包括一个前面302、后面304、离子通过孔306和一个终端308如图14a和15所示，一个实施例中传感器300设置在系统10中左手柄160端部310和出口管道36中凹槽123的左侧壁之间该实施例中，离子通过孔306与侧壁168中的气孔170 对准，从而形成用以使周围空气经手柄160、离子通过孔306、和空气孔170的传感器空气通道172颗粒传感器过滤器312可以是压力装配进入手柄160中过滤来自传感器300的大空气颗粒如所示，传感器过滤器312包括具备软框架316的筛314所述传感器空气通道 172可密封于系统10的其余部分以阻止腔12中过滤的和未过滤的空气进入传感器空气通道172和影响对周围空气的传感器读数如图14所示，一个实施例中，一个泡沫衬垫173 连接到传感器300的前表面302并且一个橡胶传感器插头175连接到传感器300的后表面 304现在参考图18和19，传感器插头175可特别构成以适配到传感器300的一个或多个表面上，以更彻底的密封传感器300如所示，传感器插头175的第一部分177延伸进入颗粒通过孔306中，而且第二部分179包围着传感器300 —侧遥控装置200为电池操纵、允许对系统10遥控操作的红外线遥控装置200遥控装置200包括上表面210、下表面212、和第一和第二侧沿220、222上表面包括多个允许对系统10完全操作的控制键214如图22a所示，下表面212包括一对侧面凸起216和一对从下表面212延伸的端部凸起218所述端部凸起218相距大约是第一和第二侧沿220、 222之间距离的一半如上所述和如图20、24、24a、24b所示，外壳38中的切口 208与出口管道36中的凹槽123组合以形成用于遥控装置200的遥控装置支架161所述切口 208可包括一个底部表面226和左和右侧面228、230导轨240可以从每一侧228、230延伸超过底部表面226 一短距离以产生用于插入遥控器200的槽又如图24a和20所示，另外的导轨241可从出口导管36中的凹槽123的左侧壁和右侧壁166、168延伸槽123中的扣装配槽182、184与底部表面226组合在一起以形成一对定位凹槽244、246当遥控装置200被插入遥控装置支架161中时，遥控装置的上表面210与导轨240、241连接并且定位凹槽244、246容纳遥控器200的下表面上的端部凸起218从而遥控扣处于适当位置遥控装置200装入遥控装置支架161中从而一部分遥控器200延伸经过切口 208并进入出口管道36的凹槽123中 遥控装置200可齐平装入遥控装置支架161以储藏和隐藏此外，切口 208和凹槽123可用作供使用者插入手并运送系统10的另一个手柄由于遥控装置200储藏在切口 208的底部226附近，可使用手柄而遥控装置200储藏在遥控装置支架161内即使遥控装置支架161在这里描述与特别的空气处理系统相连接，其可组合进许多其它利用遥控装置的空气处理系统此外，底部表面226可包括用于使使用者在遥控装置200下插入一个手指以利于从支架161去除的环形槽227 气味过滤器324位于过滤器腔34中从而气味过滤器324的外沿与过滤器腔34的周缘64连接气味过滤器324通常为矩形并与周缘64基本上共同伸展所述气味过滤器 324优选的包括模切纸板框架330，活性碳介质(不可见)颗粒过滤器322安装在系统10中以把微细颗粒物从空气中去除颗粒过滤器322 包括过滤介质323和过滤器架84并且正对过滤器腔34设置，并且由封口焊道370密封 所述过滤介质323优选为打褶的HEPA过滤介质该过滤介质323可由熔化的聚丙烯、电介体、玻璃纤维或别的常规介质替代现在参考图25到40，所述颗粒过滤器架84通常为模化的热塑物，但可由多种材料形成根据描述的实施例，过滤器架84由单一一片熔化的热塑物组成，尽管过滤器架84 可由多种连接在一起的物件组成所述过滤器架84这里描述与特别的空气处理系统连接， 但可进行更改以在许多不同的组合过滤器的空气处理系统中使用如图29所示，过滤器架 84包括一个上部件350、一个底部部件352和相对的侧部件354、356每一个架部件包括一个前表面358和一个后表面360多个板条362可在侧部件354、356与在支架部件后表面360处的顶部和底部部件350、352之间伸展所述颗粒过滤器介质323装进支架部件并处于正对板条362的地方其可由常规粘接剂在支架中保持适当位置(未图示)所述架 84包括多个用于把支架84可拆卸的连接到过滤器腔34的扣钩70如所示，扣钩70与支架84整体形成并位于所述侧部件354、356上且距离顶部件350大约是侧部件长度的1/4 在该实施例中，如图30所示，第一部分351由侧部件354、356的前表面358向外延伸，并包括一个辐射状弯段364和一个延长部分366，该延长部分366从曲线364沿架84的侧部件 354,356经过架84的后表面360延伸所述延长部分366包括一个装有倒钩的端部368 如图27所示，装有倒钩的端部368可插入过滤器腔34周缘64中的槽68放射状弯段364 可用作铰链从而扣钩70可弯曲以利于扣钩70从槽68的插入和移出在一个可选择的实施例中，槽68可包括在过滤器架84上而且扣钩70可从过滤器腔34延伸所述架的后表面 360可额外的包括一个密封焊道370 (如图33和34所示)，该密封焊道370在架84周围延伸并与过滤器腔34连接以在架84和过滤器腔34之间产生空气密封气味过滤器324被置于过滤器腔34的凸起104和颗粒过滤器322之间每一个扣钩70可额外的包括一个在扣钩70的第一部分351中的长条形凹槽372，以容纳预过滤器320上相应的凸起380支架84可以包括额外的凸起382，该凸起382含有用于容纳预过滤器320上额外的相应凸起 380的长条形凹槽384如图28所示，底部部件352可以包括一个或多个向外延伸的凸起 82，其伸进过滤腔34的周缘64的底部部件80中的槽78内如所示，两个凸起82沿底部部件352间隔开所述凸起82可具备一个曲面以适应把凸起82插进槽78和把框架84旋转到其位置过滤器架84可包括设置在一个或多个顶部部件350和底部部件352上的扣钩70 操作中，通过把支架84的凸起82插进过滤器腔34上的槽78而过滤器架的顶部倾斜离开过滤器腔34，颗粒过滤器322被安装在系统10中过滤器架84的顶部然后向过滤器腔34旋转因此所述扣钩70与过滤器腔34顶部附近的槽68对准扣钩70插进槽68 中从而倒钩368扣进槽68中扣钩70定位和装配在过滤器架84的顶部附近使得密封焊道370与过滤器腔34构成空气密封通过弯曲扣钩70以使倒钩368脱离连接然后以插入相反的方向旋转过滤器架84而完成颗粒过滤器322的移除如上所述，预过滤器320可拆卸的连接到颗粒过滤器架84的前表面358，使得当空气进入系统10时从空气中去除相对粗糙的颗粒通过去除粗糙的颗粒物质，预过滤器320 保护颗粒过滤器322预过滤器320包括固定到聚合物支撑结构392上的筛(未示出)在一个实施例中，所述筛是一个编织的聚合物，但可以是线网或另一类型的筛支撑结构392 包括多个固定凸起380，其适于安放在过滤器架84的前表面350上的长条形凹槽372、384 中以使预过滤器320处于颗粒过滤器322上适当的位置如上面所述，系统10由电子控制系统100操作如所示，控制系统100安放到过滤器腔34的顶部部件76和出口管道36的上沿112上，并且包括一个传统电路板，该电路板具备控制吹风机18运行的常规DC发动机控制电路(未示出)、监测颗粒和气味过滤器寿命的常规计时和记录电路(未示出)、其中储存在供电中断情况下的过滤器数据的常规非易失性存储器(例如EPR0M)，和允许使用者选择需要的操作参数的常规输入电路(未示出)使用者通过操纵控制面板396或无线遥控装置200而操作控制系统100空气流动路径操作中，开动吹风机18以把外部空气经前罩30和经预过滤器320、颗粒过滤器 322和气味过滤器324抽进系统10中当空气经过过滤器时，如上所描述，每一个过滤器运行而从空气中去除颗粒和臭味所述空气然后被抽进护手板90、转子128的前部，并且迫使辐射状向外经过转子128的侧部并进入出口管道36中的腔107高速、过滤的空气然后被强迫向上并离开出口管道36中的第二切口 118并经过后壳38中的架206离开系统10 通过流进系统10的前部并且然后向上和离开系统10的后部，空气在其中系统10运行的空间内循环当高速、过滤的空气离开系统10时，其直接流经位于后壳38顶部的切口 208和经过传感器空气通道172的空气孔170切口 208上的高速空气流在空气孔170附近产生一个低压区域，其用作把外部、周围的空气吸入经过手柄168并经过传感器空气通道172在描述的实施例中，大约1/1000吸入经过系统10的空气量被吸入经过传感器空气通道172 因为传感器空气通道172密封于系统10的其余部分，来自系统内部的过滤的和未过滤的空气均不进入传感器空气通道172而影响传感器300收集的信息进一步，因为传感器空气通道172没有直接定位在系统10的空气流通道中，其不减少由系统输送的清洁空气的量并且不影响系统10的效率尽管联系该特殊的空气处理系统进行了描述，利用空气流来产生低压区域并抽吸空气经过传感器的特征可以其它方式组合进许多不同的空气处理系统上面的描述为本发明现在的实施例可以进行各种更改和变化而不偏离附加权利要求确定的本发明的实质和更广的方面，其将按照包括等价物理论的专利法原则进行描述 单一权利要求中的任何附注，例如，使用“一个”、“一个”、“那个”或“所述”，不被认为是限制单一权利要求的要素