空气过滤器装置制造方法及图纸

技术编号:30224518 阅读:18 留言:0更新日期:2021-09-29 09:46
空气过滤器装置包括:一个或更多个褶皱式空气过滤器,其中,褶皱式空气过滤器呈筒形并且根据关系式Gu=f

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】空气过滤器装置


[0001]本专利技术涉及空气净化。特别地,本专利技术涉及空气过滤器构造、组装和操作、以及如何在不影响流量和过滤器效率的情况下降低噪音和功率消耗。

技术介绍

[0002]传统地,用于提高空气质量的装置通过经由过滤器提供空气流而制造。空气净化器性能由空气流量(m3/小时)和过滤器效率或捕获微尘的能力而限定。这两个参数的乘积称为清洁空气输送率(CADR)。另一重要参数是噪音。噪音主要在空气经过旋转的风扇叶片时以及在高速空气撞击锋利的边缘时产生。装置设计通常针对风扇效率、流通过量(flow throughput)、过滤的程度或过滤器效率、生产成本、空间占用和噪音排放进行优化。这些特性经常存在冲突,因此必须进行权衡。当装置在室内或靠近人而运行时,噪音是很重要的参数,并且对低噪音的需求将与产品的过滤性能直接冲突。
[0003]另一重要挑战是,传统的空气风扇单元的效率很少高于50%,这对过滤功率消耗和噪音造成严重影响。过滤器需要频繁更换,并且在压力增大——为了维持流动,这种压力增大使风扇的功率消耗增加——与更换过滤器的成本之间存在成本平衡。噪音的处理也是通风中的一个大问题,并且通风系统中的噪音阻尼器也需要空间。
[0004]鉴于这种情况,本专利技术是为了实现在占用更少空间的同时以更少的功率消耗和更少的噪音过滤足够体积的空气。
[0005]本专利技术减少了冲突,并且使得装置设计与市场上的任何传统的相同尺寸的空气净化装置相比能够在更低的功率消耗下具有更高的CADR值和更低的噪音排放。
[0006]过滤器组件和空气净化系统的尺寸和噪音的减小也为空气净化装置和通风系统的新的且更高效的设计打开了思路。
[0007]通过降低过滤系统的功率消耗,本专利技术为当今可用的技术提供了环境友好的替代品。
[0008]通过将本空气过滤及净化系统与高效的热交换系统相结合,本专利技术实现了更大程度的节能。
[0009]本专利技术基于三个较早的专利申请并且要求这三个较早的专利申请的优先权,这三个较早的专利申请在此全文复制,并且本专利技术在该文件结尾处引述,其中,在第一优先权申请和第二优先权申请中通过增加1000以及在第三优先权申请中通过增加2000而对附图标记重新编号,并且附图编号相应地增加100和200。

技术实现思路

[0010]该创新有助于在空气过滤和通风设计方面提高灵活性、经济性、功率效率和尺寸效率以及噪音降低。本专利技术通过提供一种空气净化系统来实现该目的,该空气净化系统包括旋转褶皱式过滤器组件或多个旋转褶皱式过滤器组件,可选地与独特的风扇设计和热交换器设计相结合。此外,该系统可以是基于模块的,使得该系统可以包括布置在通常用于较
大设备中的能够易于更换的模块中的多个过滤器单元。本专利技术的主要原理是,进入旋转褶皱式过滤器组件的空气在空气被过滤的同时被转动和推进。这允许增加的流通过量和更小的产品设计。本专利技术的空气过滤通过下述方式节省了能量:部分地通过在借助几乎没有湍流损失的离心场获得能量的同时消耗过滤所需的能量,并且部分地通过利用新发现的在褶皱式过滤器的转动期间发生的流体动力学效应。本专利技术有助于空气过滤器/风扇容量、噪音降低和许多其他特征的大幅改进,并且可以影响与空气净化和通风相关的未来设计策略。
附图说明
[0011]为了便于理解本专利技术并解释本专利技术在实践中可以如何工作,将参照附图对非限制性示例进行描述,在附图中:
[0012]图1图示了旋转褶皱式过滤器的第一实施方式。
[0013]图2A图示了以斜角观察的筒形形式的褶皱式过滤器
[0014]图2B是图2中的从上方观察的过滤器,其中,褶皱的部段被放大
[0015]图3A图示了用于安装至天花板点的过滤器实施方式
[0016]图3B图示了穿过图3A的过滤器的空气流,并且图中的一小部分以横截面图示了褶皱式空气过滤器构造
[0017]图3C示出了带有附加的空气流导向器的图3A组件
[0018]图3D图示了图3C的过滤器组件周围的空气流
[0019]图3E是可调节式旋转空气导向器的示例
[0020]图3F示出了具有前攻角的一组径向叶轮叶片
[0021]图4A图示了包括要布置在过滤器内部的轴流

径流式风扇的过滤器组件的分解图
[0022]图4B图示了图4A的过滤器组件的实施方式
[0023]图4C是图4B的过滤器组件的斜视图
[0024]图4D是图4B的过滤器组件的横截面
[0025]图4E是图4B中的横截面A

A的俯视图
[0026]图4F图示了图4A的过滤器组件的另一实施方式
[0027]图4G是图4F的过滤器组件的斜视图
[0028]图4H是图4F的过滤器组件的横截面
[0029]图4I是用于控制排出转动场的外部静态薄片的侧视图
[0030]图4J是如图4I中所示的外部静态薄片的横截面图
[0031]图4K是如图4I中所示的外部静态薄片的俯视图
[0032]图5A是带有外部安装式空气引导翼和空气通道套筒的略微呈锥形的旋转褶皱式过滤器的第一半部的横截面图
[0033]图5B等同于从不同视角观察的图5A。
[0034]图6是带有安装在外壳中的外部安装式空气引导翼的过滤器的从右上方以斜角观察的横截面图
[0035]图7是从另一角度观察的与图6中相同的物体
[0036]图8是带有外部安装式空气引导翼的锥筒形褶皱式过滤器的横截面图
[0037]图9从上方示出了图8中的物体
[0038]图10从下方示出了图8中的物体
[0039]图11图示了组合有四个如图5至图10中所示的过滤器组件的系统
[0040]图12图示了具有三个直径不同的径向间隔开的过滤器的过滤器组件。
[0041]图13图示了用于包括具有预转动叶轮的多个径向隔开的过滤器的过滤器单元的外壳
[0042]图14是图13中的过滤器单元的横截面俯视图
[0043]图15是图13中的过滤器组件的各元件的细节图,其中,未示出外壳壁
[0044]图16示出了布置在外壳内部且带有径向风扇元件、空气引导翼和马达的过滤器单元的横截面
[0045]图17A描述了当在图4A至图4K的构型中运行时关于轴流

径流式叶轮和过滤器的压力曲线图
[0046]图17B图示了根据本专利技术的过滤器的Gu数的值
[0047]图17C是关于针对本专利技术与典型的现有技术的不同Gu在35dB下的性能CADR/L的具体案例研究
[0048]图17D是关于针对本专利技术与典型的现有技术的不同Gu在35dB下的性能CADR/过滤器筒体的体积的具体案例研究
[0049]图18示出了穿过褶皱式过滤器的廊道效应(corridor effect)和柱效应(column effect)
[0050]图19图示了空气通路中的本文档来自技高网
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种空气过滤器装置,包括:一个或更多个旋转褶皱式空气过滤器(2),以及用于使所述褶皱式空气过滤器旋转的马达(31),其中所述空气过滤器具有筒形形式,并且根据关系式Gu=f
h
*p
r
/(2*r
o

^1/4
)>0.8被进一步设计,其中,Gu数与基于并考虑主要客户需求比如CADR、dB、产品尺寸、功能和成本的商业有用性的函数相关,其中,p
r
=(r
o

r
i
)/褶皱间距(p
s
),并且褶皱间距(p
s
)为内半径(r
i
)上两个相邻褶皱顶部之间的距离,并且,ε是ASHRAE效率。2.根据权利要求1所述的空气过滤器,其中,Gu>1.2。3.根据权利要求1所述的空气过滤器,其中,Gu>1.5。4.根据前述权利要求中的任一项所述的空气过滤器,其中,所述筒形形式在一个端部或两个端部中是敞开的,使得当所述旋转褶皱式空气过滤器(2)旋转(21)时,离心力驱动空气通过所述褶皱式过滤器,从而导致所述旋转褶皱式空气过滤器(2)上游的吸力将空气通过敞开的所述一个端部或两个端部吸入,并且经过滤的空气在所述旋转褶皱式过滤器的下游沿所有方向被径向向外排出。5.根据前述权利要求中的任一项所述的空气过滤器装置,还包括:布置成径向邻近所述旋转褶皱式空气过滤器(2)的径向风扇叶片,所述径向风扇叶片旋转地连接至所述旋转褶皱式空气过滤器(2),并且总叶片高度≥12mm。6.根据权利要求5所述的空气过滤器,其中,所述总叶片高度≥15mm。7.根据权利要求5或6中的任一项所述的空气过滤器装置,其中,所述径向叶片几何形状包括相对于所述旋转褶皱式空气过滤器(2)的内半径(R
i
)在15
°
与75
°
之间的向前攻角α
b
。8.根据权利要求5或6中的任一项所述的空气过滤器装置,其中,径向风扇叶片形成为布置在所述旋转褶皱式空气过滤器(2)外部的径流叶轮。9.根据权利要求5至8中的任一项所述的空气过滤器装置,其中,径向风扇叶片形成为布置在所述旋转褶皱式空气过滤器(2)内部的径流叶轮。10.根据前述权利要求中的任一项所述的空气过滤器装置,还包括:用于为进入所述旋转褶皱式空气过滤器(2)中的入流空气提供转动的入流叶轮。11.根据权利要求9所述的空气过滤器装置,其中,所述风扇叶片形成为具有轴向攻角,并且所述入流叶轮旋转地连接至所述旋转褶皱式空气过滤器(2)。12.根据权利要求11所述的空气过滤器装置,其中,所述入流叶轮和所述径流叶轮组合成具有呈变形形式的叶片的一个叶轮,该叶轮用作轴流

径流式风扇以提供沿着所述旋转褶皱式空气过滤器(2)的褶皱以及所述褶皱内部的均匀的空气流。13.根据前述权利要求中的任一项所述的空气过滤器装置,还包括:布置并连接至所述旋转褶皱式空气过滤器(2)的一个纵向端部或两个纵向端部的褶皱式过滤器端盖(32、41)。14.根据前述权利要求中的任一项所述的空气过滤器装置,还包括:一个或更多个环形形式翼(42),所述一个或更多个环形形式翼(42)布置在所述旋转褶皱式空气过滤器(2)的进入开口处,以用于引导(47、47

)入流空气并且因此也用于为所述旋转褶皱式空气过滤器(2)的内部提供安全格栅。15.根据前述权利要求中的任一项所述的空气过滤器装置,其中,布置成大致垂直于纵
向方向的空气屏障(35、36、34

、34”)设置在所述旋转褶皱式空气过滤器(2)的入流侧,以防止环境空气流与从所述旋转褶皱式空气过滤器(2)排出的空气流混合。16.根据前述权利要求中的任一项所述的空气过滤器装置,还包括空气引导翼(34、34

),所述空气引导翼(34)围绕所述旋转褶皱式空气过滤器(2)径向地布置。17.根据权利要求15所述的空气过滤器装置,其中,一个或更多个旋转褶皱式空气过滤器(2)安装在底座(201、2141)内部,其中,所述底座配备有进气口(202)和排气口(203、2136)以及收集器(204、2132),所述收集器(204、2132)用于根据由所述一个或更多个旋转褶皱式空气过滤器(2)产生的空气流路径导引离开所述旋转褶皱式过滤器的空气。18.根据权利要求17所述的空气过滤器装置,其中,在所述收集器(204、2132)与所述旋转褶皱式空气过滤器(2)的表面之间形成的横截面面积沿着所述旋转褶皱式空气过滤器(2)的周向和旋转方向逐渐地增大,并且所述收集器(204、2132)仅环绕对应的褶皱式空气过滤器(2)的一部分。19.根据权利要求18所述的空气过滤器装置,其中,所...

【专利技术属性】
技术研发人员:莫滕
申请(专利权)人:匹克温特有限公司
类型:发明
国别省市:

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1