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1、(10)申请公布号 CN 104023817 A (43)申请公布日 2014.09.03 C N 1 0 4 0 2 3 8 1 7 A (21)申请号 201280051786.9 (22)申请日 2012.08.10 13/225,511 2011.09.05 US B01D 46/42(2006.01) B01D 46/54(2006.01) B01D 46/00(2006.01) (71)申请人迈克尔赛驰 地址美国康涅狄格 申请人莫妮卡迈泽兹 (72)发明人迈克尔赛驰 莫妮卡迈泽兹 (74)专利代理机构北京派特恩知识产权代理有 限公司 11270 代理人武晨燕 张颖玲 (54) 发明。
2、名称 空气过滤和空气净化设备 (57) 摘要 一种空气过滤和空气净化设备,包括:(a)一 个外壳;(b)一个第一空气通道和一个第二空气 通道;(c)一个分隔件;(d)一个第一过滤器,该第 一过滤器被定位成与该第一空气通道和该第二空 气通道处于直接流体联通;(e)一个第一鼓风机 和一个第二鼓风机;以及(f)一个控制系统。 (30)优先权数据 (85)PCT国际申请进入国家阶段日 2014.04.21 (86)PCT国际申请的申请数据 PCT/US2012/050241 2012.08.10 (87)PCT国际申请的公布数据 WO2013/036349 EN 2013.03.14 (51)Int.。
3、Cl. 权利要求书4页 说明书12页 附图14页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书4页 说明书12页 附图14页 (10)申请公布号 CN 104023817 A CN 104023817 A 1/4页 2 1.一种空气过滤和空气净化设备,该设备包括: 一个外壳,该外壳具有一个顶部、一个底部、多个侧部以及一个后部; 位于该外壳中的一个第一空气通道; 位于该外壳中的一个第二空气通道; 一个分隔件,该分隔件将该第一空气通道与该第二空气通道分开; 一个第一过滤器,该第一过滤器位于该第一空气通道中且与该第一空气通道处于直接 流体联通; 一个第一过滤器,该第一过滤器。
4、位于该第二空气通道中且与该第二空气通道处于直接 流体联通; 一个第一鼓风机,该第一鼓风机被配置成用于抽吸来自周围环境的空气总体上进入该 第一空气通道中,从而使所述空气移动穿过该第一过滤器、并且使所述空气返回到该周围 环境中,从而总体上产生一个第一空气流; 一个第二鼓风机,该第二鼓风机被配置成用于抽吸来自该周围环境的空气总体上进入 该第二空气通道中,从而使所述空气移动穿过该第二过滤器并且使所述空气返回到该周围 环境中,从而总体上产生一个第二空气流; 一个控制系统,该控制系统控制该第一鼓风机和该第二鼓风机的激活和停用,以使得 该控制系统被配置成将这些鼓风机独立地或一起进行操作。 2.如权利要求1所。
5、述的空气过滤和空气净化设备,其中该第一过滤器是一个HEPA过滤 器,并且该第二过滤器是与该第一过滤器相比具有相等或更低评级的一个过滤器。 3.如权利要求1所述的空气过滤和空气净化设备,其中该第一过滤器可以是评级为约 99.97的一个HEPA过滤器,并且该第二过滤器具有与该第一过滤器的评级相比相等或更 低的一个评级。 4.如权利要求1所述的空气过滤和空气净化设备,其中该第一过滤器是所具有的MERV 评级为约17的一个HEPA过滤器并且是评级为约99.97的过滤器,并且该第二过滤器具有 从约17至约4的MERV。 5.如权利要求1所述的空气过滤和空气净化设备,其中该第一过滤器和该第二过滤器 可以具。
6、有任一效率评级,或一个过滤器可以具有与另一个过滤器不同的效率评级。 6.如权利要求1所述的空气过滤和空气净化设备,其中该控制系统被配置成以至少三 种操作模式进行操作:一种第一操作模式,该第一操作模式使得该第一鼓风机与该第二鼓 风机同时运行;一种第二操作模式,该第二操作模式使得该第一鼓风机运行,而该第二鼓风 机不运行;以及一种第三操作模式,该第三操作模式使得该第二鼓风机运行,而该第一鼓风 机不运行。 7.如权利要求1所述的空气过滤和空气净化设备,其中该第一鼓风机和该第二鼓风机 各自被配置成与另一个鼓风机移动大约相同量的空气,该量以立方英尺/分钟来度量。 8.如权利要求1所述的空气过滤和空气净化设。
7、备,其中该第一鼓风机和该第二鼓风机 各自可以被配置成与另一个鼓风机移动不同量的空气,该量以立方英尺/分钟来度量。 9.一种便携式空气过滤和空气净化设备,该设备包括: 一个外壳,该外壳具有一个顶部、一个底部以及一个后部; 位于该外壳中的一个第一空气通道; 权 利 要 求 书CN 104023817 A 2/4页 3 位于该外壳中的一个第二空气通道; 一个分隔件,该分隔件将该第一空气通道与该第二空气通道分开; 一个第一过滤器,该第一过滤器与该第一空气通道处于直接流体联通; 一个第一过滤器,该第一过滤器与该第二空气通道处于直接流体联通; 一个第一鼓风机,该第一鼓风机被配置成用于抽吸来自周围环境的空气。
8、总体上进入该 第一空气通道中、并且穿出该第一过滤器而进入该周围环境中,从而总体上产生一个第一 空气流; 一个第二鼓风机,该第二鼓风机被配置成用于抽吸来自该周围环境的空气总体上进入 该第二空气通道中、并且穿过该第二过滤器而接着进入该周围环境中,从而总体上产生一 个第二空气流; 一个控制系统,该控制系统控制该第一鼓风机和该第二鼓风机的激活和停用,以使得 该控制系统被配置成将这些鼓风机独立地或一起进行操作。 10.如权利要求9所述的空气过滤和空气净化设备,一个控制系统控制该第一鼓风机 和该第二鼓风机的激活与停用,以使得该控制系统被配置成以两种操作模式进行操作:一 种第一操作模式,该第一操作模式使得该。
9、第一鼓风机与该第二鼓风机同时运行;一种第二 操作模式,该第二操作模式使得该第一鼓风机和该第二鼓风机独立于彼此运行。 11.如权利要求9所述的空气过滤和空气净化设备,其中该控制系统控制该第一鼓风 机和该第二鼓风机的激活和停用,以使得该控制系统被配置成将这些鼓风机独立地或一起 进行操作。 12.如权利要求9所述的空气过滤和空气净化设备,其中该第一鼓风机和该第二鼓风 机各自被配置成与另一个鼓风机移动大约相同量的空气,该量以立方英尺/分钟来度量。 13.如权利要求9所述的空气过滤和空气净化设备,其中该第一鼓风机和该第二鼓风 机各自可以被配置成与另一个鼓风机移动不同量的空气,该量以立方英尺/分钟来度量。。
10、 14.如权利要求9所述的便携式空气过滤和空气净化设备,其中该第一鼓风机总体上 被附接到该外壳的底部上,并且该第一空气通道总体上从该第一鼓风机延伸至该第一出口 过滤器;并且 其中该第二鼓风机总体上被附接到该外壳的后部上、并且与该第一鼓风机相比位于距 离该外壳的底部更远处,并且该第二空气通道总体上从该第二鼓风机延伸至该第二空气过 滤器。 15.如权利要求9所述的便携式空气过滤和空气净化设备,其中该第一鼓风机总体上 被附接到该外壳的底部上,并且该第一空气通道总体上从该第一鼓风机延伸至该第一出口 过滤器;并且 其中该第二鼓风机总体上被附接到该外壳的底部上,并且该第二空气通道总体上从该 第二鼓风机延伸。
11、至该第二空气过滤器。 16.如权利要求9所述的便携式空气过滤和空气净化设备,该设备进一步包括: 一个第一预过滤器,该第一预过滤器被定位成使得被拉入该第一鼓风机中的空气由该 第一预过滤器过滤;以及 一个第二预过滤器,该第二预过滤器被定位成使得被拉入该第二鼓风机中的空气由该 第二预过滤器过滤。 权 利 要 求 书CN 104023817 A 3/4页 4 17.如权利要求9所述的便携式空气过滤和空气净化设备,其中该第一过滤器是评级 为约99.975的一个HEPA级过滤器,并且该第二过滤器是评级为约95的一个HEPA级过 滤器。 18.如权利要求9所述的便携式空气过滤和空气净化设备,其中该第一过滤器。
12、与该第 二过滤器相比具有更高的HEPA级。 19.如权利要求9所述的便携式空气过滤和空气净化设备,其中该第一预过滤器和该 第二预过滤器是所具有的MERV评级在17与4之间的HEPA级过滤器。 20.一种空气过滤和空气净化设备,该设备包括: 一个外壳,该外壳具有一个顶部、一个底部、多个侧部以及一个后部; 位于该外壳中的一个第一空气通道; 位于该外壳中的一个第二空气通道; 一个分隔件,该分隔件将该第一空气通道与该第二空气通道分开,该分隔件包括一个 可旋转阻尼器,该阻尼器包括: 一个第一构件,该第一构件被配置成旋转到一个阻挡位置,在该阻挡位置中,该第一 构件总体上阻挡穿过该第一空气通道的气流,并且该。
13、第一构件被配置成旋转到一个通行位 置,在该通行位置中,该第一构件总体上允许空气流动穿过该第一空气通道; 一个第二构件,该第二构件被配置成旋转到一个阻挡位置,在该阻挡位置中,该第二 构件总体上阻挡穿过该第二空气通道的气流,并且该第二构件被配置成旋转到一个通行位 置,在该通行位置中,该第二构件总体上允许空气流动穿过该第二空气通道; 一个第一过滤器,该第一过滤器被定位成与该第一空气通道处于直接流体联通; 一个第一过滤器,该第一过滤器被定位成与该第二空气通道处于直接流体联通; 一个鼓风机,该鼓风机被配置成在该第一构件处于一个通行位置且该第二构件处于一 个阻挡位置时,抽吸来自该周围环境的空气总体上进入该。
14、第一空气通道中、并且穿过该第 一过滤器而进入该周围环境中;该鼓风机还被配置成在该第一构件处于一个阻挡位置且 该第二构件处于一个通行位置时,抽吸来自该周围环境的空气总体上进入该第二空气通道 中、并且穿过该第二过滤器而进入该周围环境中; 一个控制系统,该控制系统控制该鼓风机的激活和停用以及该第一构件和该第二构件 的位置。 21.如权利要求20所述的空气过滤和空气净化设备,该设备进一步包括: 一个第一预过滤器,该第一预过滤器被定位成使得被拉入该第一鼓风机中的空气由该 第一预过滤器过滤;以及 一个第二预过滤器,该第二预过滤器被定位成使得被拉入该第二鼓风机中的空气由该 第二预过滤器过滤。 22.如权利要。
15、求20所述的空气过滤和空气净化设备,其中该第一过滤器是评级为 99.975的一个HEPA级过滤器,并且该第二过滤器是一个HEPA级过滤器。 23.如权利要求20所述的空气过滤和空气净化设备,其中该第一过滤器与该第二过滤 器相比具有更高的HEPA级。 24.如权利要求20所述的便携式空气过滤和空气净化设备,其中该第一预过滤器和该 第二预过滤器是评级为至少99.997的HEPA级过滤器。 权 利 要 求 书CN 104023817 A 4/4页 5 25.一种用于过滤和净化一个房间中的空气的便携式空气过滤和空气净化设备,该设 备包括: 一个外壳,该外壳具有一个顶部、一个底部以及一个后部; 一个用于。
16、产生一个第一空气流的装置,该第一空气流在离开该外壳时被过滤而去除 0.03微米或更大的所有颗粒的约99.975; 一个用于产生一个第二空气流的装置,该第二空气流在离开该外壳时被过滤而去除5 微米或更大的、所有颗粒的约95,并且其中该第二空气流与该第一空气流相比具有更大 的速度。 26.如权利要求25所述的便携式空气过滤和空气净化设备,该设备进一步包括: 一个用于产生一个第三空气流的装置,该第三空气流是该第一空气流的一部分与该第 二空气流的一部分的组合,其中该第三空气流与该第一空气流或该第二空气流相比具有更 大的空气流速度。 权 利 要 求 书CN 104023817 A 1/12页 6 空气过。
17、滤和空气净化设备 技术领域 0001 本发明涉及一种空气过滤和空气净化装置设备,且更确切地说涉及一种向一定体 积的空气提供两种水平的空气过滤的空气过滤和空气净化设备。 背景技术 0002 当前,存在许多方法来清洁一个房间或一个环境中的空气。常规方法包括位于房 间环境内部且将空气过滤的已知过滤单元。这些已知过滤单元可以是固定的或便携式的, 并且将过滤一个房间或区域的空气、在它们工作时连续地过滤空气,从而把空气抽吸到该 单元中、过滤该空气并且然后将该空气返回到相同环境中。 0003 由于不得不使用过滤器,而这些过滤器由于这些过滤器所造成的气流量限制可能 并不具有所需要的或所希望的过滤水平,所以这些。
18、系统中的一些可能不是那么有效的。许 多已知过滤系统未配备有一种足够的过滤器,如一个HEPA(高效微粒空气)等级过滤器。 HEPA过滤器被评级成去除超出.03微米的所有颗粒的99.97。使用这些HEPA过滤器(如 一个H17级过滤器)所面临的问题是它们可能限制通过该过滤器的气流。这种限制造成了 阻塞(backup)并且限制一个已知空气过滤系统能够过滤的空气的量。此外,严重减少了通 过一个HEPA过滤器(如一个H17级过滤器)的空气的量,该量是指在一定时间段(如一分 钟或小时)的过程中可以被过滤的空气的量。这些系统将要求大功率的鼓风机或电动机以 使空气移动穿过评级为H17的HEPA过滤器、并且因此。
19、将使用更多的电力并且可能不如所希 望的那么有效。 0004 已知空气过滤系统的一些其他问题是它们不能在这些过滤器内利用碳或其他成 分,这是由于这类成分可能造成压力下降并且驱动这些鼓风机的电动机不足以充分推动空 气穿过这些过滤器。因此,这些已知空气过滤系统中的许多针对所希望的空气压力在滤后 空气质量上作出退让。 0005 放置在房间内部的已知空气过滤系统面临几个问题。通常,这些小型单元使用小 型电动机或风扇,这些小型电动机或风扇不足以产生足够的空气交换次数/小时(AEH)来 保持房间清洁。有时,它们利用小型电动机以便保持安静、并且当与一个HEPA或高MERV评 级过滤器组合时不能产生足够的气流来。
20、在一分钟或小时的过程中将房间中的空气交换足 够的次数以便是有效的或产生所希望的作用和影响。缺少空气移动穿过这些过滤器还降低 了这些系统中的空气速度。降低的空气速度限制了空气将在定向流中行进的距离并且将降 低该单元使在距该单元较大距离处的空气移动的能力。这将阻止较小单元适应较大平方英 尺和立方英尺的房问。 0006 较小已知空气过滤系统缺乏足够的空气速度,使得当添加至一个系统(其可能包 括一个为99.97的HEPA过滤器)时,该较小系统将显著降低总体空气速度,这是由于该较 小系统不能适当地交换房间中的空气,或被称为“空气交换”。 0007 已知空气过滤系统的其他问题涉及驱动一个鼓风机的电动机的C。
21、FM评级。一个 电动机或风扇的CFM评级是电动机可以交换的立方英尺/分钟。例如,在10英尺10 说 明 书CN 104023817 A 2/12页 7 英尺8英尺高或800立方英尺的房间中,评级为200CFM的一个空气过滤系统将以一次/ 四分钟或15次/小时或15AEH来改变房间中的空气。这种简单计算不一定意味着实际上 在该时间中确实交换了房间中的所有空气。与一个HEPA过滤器相结合地使用一个更小CFM 电动机将对空气速度造成阻力和背压、并且因此可能导致空气并不以额定的200CFM被移 动,而是可能降低到小于200CFM的一个有效CFM(可能是100CFM),这意味着已知空气过 滤系统将仅仅以。
22、每8(八)分钟1(一)次或每小时71/2次来交换空气,如将所预期的。 0008 已知空气过滤系统所遇到的其他问题是:它们不能出于当前目的以高速率或足以 维持一个足够清洁的区域的速率来交换房间中的空气。当前存在着房间空气净化装置,这 些装置声称要净化(作为一个实例)一个700平方英尺的房间(77立方英尺,假定8英尺 高),但在具有评级为10MERV的一个过滤器的情况下,它们仅以一小时4次来交换房间中的 空气。在速率为4AEH和MERV10过滤器下,如果一些人占据房间,该单元将不能够保持该房 间清洁。 0009 已知空气过滤系统所遇到的其他问题是:不能使在该房间的远侧的空气移动,这 是由于以上所表。
23、述的限制因素和移动空气的速度的不足。一个更小电动机与HEPA过滤器 的组合将降低空气维持一定速度的能力,该速度将允许空气达到有待清洁的体积或房间的 远角;并且还减少在该房间或体积的这些更远部分中的微粒和污染物之中产生的湍流。 0010 目前,当今市场上的许多已知空气过滤系统、尤其是已知的房间空气过滤系统使 用了用以移动空气的单个风扇/鼓风机或电动机、一组过滤器、单个气流或空气流以及一 个充气室。如果这些已知空气过滤系统使用一个99.97HEPA过滤器以用于从空气中去除 微粒,那么由于背压和受限制的气流,这些系统将在其性能方面受限制并且将不能实现所 预期的结果。对于能够移动足够空气的这些已知空气。
24、过滤系统,制造商可以使用一个更低 等级过滤器,如一个90过滤器或Merv8评级,该过滤器将仅去除大得多(如5.0微米和更 大)的微粒。 0011 当前,存在着对用于清洁和移动房间内的空气的方法的个人和工业误解。这些误 解涉及空气交换与这些过滤器等级之间的关系。许多人认为,为了有效要使用一个高等级 HEPA过滤器,该过滤器可以是一个99.97HEPA过滤器,将捕获直至0.3微米的微粒。 0012 当前已知空气过滤系统所面临的第三个问题是:为了使空气移动穿过一个 99.97HEPA过滤器,要求一个大功率的电动机,并且在大多数情况下,更大功率的电动机 制造出对于许多环境来说适合的更多噪音并且要求更多。
25、能量,这将使得该电动机的操作成 本更昂贵。由于使空气移动穿过一个HEPA过滤器的最低CFM要求,噪音问题很难解决。 0013 当前空气过滤系统所面临的另一个问题是:它们依赖于一组过滤器和鼓风机来清 洁所希望的空气环境。这使得这些产品依赖于一个过滤系统能够实现这些目标的能力、并 且不能出于不同目的而利用不同的过滤器评级。多个过滤器与多个鼓风机的混合将允许本 发明获得更大的用途多样性。 0014 现有空气过滤系统所面临的另一个问题是:它们仅包括一个鼓风和过滤器系统。 如果这些系统包括能够以每小时10次来交换空气的鼓风机,那么这是它们的限制。在具有 一个鼓风和过滤器系统的情况下,这些系统仅能够根据该。
26、单个系统的CFM来改变空气。 0015 将非常希望提供一种克服了以上所列出的和其他缺点的空气过滤和净化设备。 说 明 书CN 104023817 A 3/12页 8 发明内容 0016 所披露的发明涉及一种空气过滤和空气净化设备,该设备包括:一个外壳,该外壳 具有一个顶部、一个底部、多个侧部以及一个后部;位于该外壳中的一个第一空气通道;位 于该外壳中的一个第二空气通道;一个分隔件,该分隔件将该第一空气通道与该第二空气 通道分开;一个第一过滤器,该第一过滤器位于该第一空气通道中且与该第一空气通道处 于直接流体联通;一个第一过滤器,该第一过滤器位于该第二空气通道中且与该第二空气 通道处于直接流体联。
27、通;一个第一鼓风机,该第一鼓风机被配置成用于抽吸来自周围环境 的空气总体上进入该第一空气通道中,从而使所述空气移动穿过该第一过滤器,并且使所 述空气返回到该周围环境中,从而总体上产生一个第一空气流;一个第二鼓风机,该第二鼓 风机被配置成用于抽吸来自该周围环境的空气总体上进入该第二空气通道中,从而使所述 空气移动穿过该第二过滤器并且将所述空气返回到该周围环境中,从而总体上产生一个第 二空气流;一个控制系统,该控制系统控制该第一鼓风机和该第二鼓风机的激活和停用,以 使得该控制系统被配置成独立地或一起操作这些鼓风机。 0017 本发明还涉及一种便携式的空气过滤和空气净化设备,该设备包括:一个外壳,该。
28、 外壳具有一个顶部、一个底部以及一个后部;位于该外壳中的一个第一空气通道;位于该 外壳中的一个第二空气通道;一个分隔件,该分隔件将该第一空气通道与该第二空气通道 分开;一个第一过滤器,该第一过滤器与该第一空气通道处于直接流体联通;一个第一过 滤器,该第一过滤器与该第二空气通道处于直接流体联通;一个第一鼓风机,该第一鼓风机 被配置成用于抽吸来自周围环境的空气总体上进入该第一空气通道中,并且穿出该第一过 滤器而进入该周围环境中,从而总体上产生一个第一空气流;一个第二鼓风机,该第二鼓风 机被配置成用于抽吸来自该周围环境的空气总体上进入该第二空气通道中、并且穿过该第 二过滤器并且然后进入该周围环境中,。
29、从而总体上产生一个第二空气流;一个控制系统,该 控制系统控制该第一鼓风机和该第二鼓风机的激活和停用,以使得该控制系统被配置成独 立地或一起操作这些鼓风机。 0018 此外,本发明涉及一种空气过滤和空气净化设备,该设备包括:一个外壳,该外壳 具有一个顶部、一个底部、多个侧部以及一个后部;位于该外壳中的一个第一空气通道;位 于该外壳中的一个第二空气通道;一个分隔件,该分隔件将该第一空气通道与该第二空气 通道分开,该分隔件包括一个可旋转阻尼器,该阻尼器包括一个第一构件,该第一构件被配 置成旋转到一个阻挡位置,在该阻挡位置中,该第一构件总体上阻挡穿过该第一空气通道 的气流,并且该第一构件被配置成旋转到。
30、一个通行位置,在该通行位置中,该第一构件总体 上允许空气流动穿过该第一空气通道,该该阻尼器包括一个第二构件,该第二构件被配置 成旋转到一个阻挡位置,在该阻挡位置中,该第二构件总体上阻挡穿过该第二空气通道的 气流,并且该第二构件被配置成旋转到一个通行位置,在该通行位置中,该第二构件总体上 允许空气流动穿过该第二空气通道;一个第一过滤器,该第一过滤器被定位成与该第一空 气通道处于直接流体联通;一个第一过滤器,该第一过滤器被定位成与该第二空气通道处 于直接流体联通;一个控制鼓风机,该控制鼓风机被配置成在该第一构件处于一个通行位 置且该第二构件处于一个阻挡位置时,抽吸来自周围环境的空气总体上进入该第一。
31、空气通 道中,并且穿过该第一过滤器进入到该周围环境中;该鼓风机还被配置成在该第一构件处 于一个阻挡位置且该第二构件处于一个通行位置时,抽吸来自该周围环境的空气总体上进 说 明 书CN 104023817 A 4/12页 9 入该第二空气通道中,并且穿过该第二过滤器进入到该周围环境中;一个控制系统,该控制 系统控制该鼓风机的激活和停用以及该第一构件和该第二构件的位置。 0019 另外,本发明涉及一种用于过滤和净化一个房间中的空气的便携式空气过滤和空 气净化设备,该设备包括:一个外壳,该外壳具有一个顶部、一个底部以及一个后部;一个 用于产生一个第一空气流的装置,该第一空气流在离开该外壳时被过滤成去。
32、除0.03微米 或更大的所有颗粒的约99.975;一个用于产生一个第二空气流的装置,该第二空气流在 离开该外壳时被过滤成去除5微米或更大的所有颗粒的约95,并且其中该第二空气流与 该第一空气流相比具有更大的速度。 附图说明 0020 通过参考附图,相关领域的技术人员将更好地理解本披露,在附图中,相同元件在 这几幅图中以同样的方式来编号,其中: 0021 图1是所披露的空气过滤和空气净化设备的一个实施例的横截面视图; 0022 图2是在一个房间中的所披露的空气过滤和空气净化设备的示意图; 0023 图3是所披露的空气过滤和空气净化设备的剖切后视图; 0024 图4总体上是所披露的空气过滤和空气净。
33、化设备的另一个实施例的横截面视图; 0025 图5是来自图4的一个装置,其中第一构件和第二构件被旋转; 0026 图6是来自图4的装置,其中该第一构件和第二构件被定位成不阻挡空气的流 动; 0027 图7是所披露的空气过滤和空气净化设备的另一个实施例的横截面视图; 0028 图8是所披露的空气过滤和空气净化设备的另一个实施例的分解视图;并且 0029 图9是所披露的空气过滤和空气净化设备的截面视图。 具体实施方式 0030 本发明涉及对一种环境空气净化和空气过滤装置所做的改进。本发明使用鼓风 机、电动机和风扇以及过滤器组合与一种设计的气流的独特组合,以便更有效地清洁一个 环境内的空气。 003。
34、1 本发明的一个实施例是一种空气净化单元,该空气净化单元将是便携式的并且将 被放置在环境内。另外的实施例可以多种单元来使用,这些单元被放置在环境内部、在整体 环境(如一种屋顶HVAC系统)外部,或沿有待过滤的环境的侧部放置。这种处于侧部的单 元可以用于将已过滤空气引入到环境中,或迫使来自附近外部环境的清洁空气进入以增大 所希望的环境内的正压力。所有装置将把空气抽吸出环境、过滤该空气,并且然后将清洁空 气放回到所选择的区域或环境中,从而持续地清洁和重塑(restyle)空气。 0032 应指出,术语“鼓风机”、“电动机”、“风扇”以及“叶轮”等可在空气移动源的功能 或类型的说明内互换使用。 00。
35、33 空气过滤器通过它们收集微粒级微粒的能力来评级。为了比较,我们将使用被称 为MERV评级系统的一种常见评级系统。该评级系统是基于过滤器纤维之间的空间的大小, 这些空间的大小将仅允许一定大小的微粒通过该过滤器。参见附录3。在这种评级系统中, HEPA(高效微粒空气)等级过滤器被评级为从14到17。我们将参照一种99.97HEPA过 说 明 书CN 104023817 A 5/12页 10 滤器,该过滤器将去除大于.3微米的所有微粒,这种类型的过滤器被认为是在使用中更常 见的评级过滤器。一个更低等级HEPA(如95)将去除大于5.0微米的微粒。我们将参照 一个ASHRE过滤器,该过滤器不具有H。
36、EPA等级,并且将被评级为从xxx到xxx。我们将参照 这些过滤器的MERV8评级,因为这是市场中所使用的一种通用评级。在这个表中 0034 MERV评级越高,作用于气流上的背压越大,从而允许更少空气流动穿过过滤器和 更小空气速度。本发明使用过滤器、鼓风机或电动机与空气通道的组合来清洁空气,并且在 空气净化中使用多个系统来提供分开的气流、空气速度以及空气交换。使用同一等级过滤 器或不同等级过滤器将展示系统的独特品质。 0035 MERV评级并且具体地说HEPA评级越高,则将要求一个更大功率的鼓风电动机来 使空气移动穿过过滤器,这将要求更多能量和更大操作成本。与一个HEPA所需的一个电动 机相比。
37、,使用一个ASHRE将允许更加有效。这将对应地降低能量使用和成本。 0036 本发明的一个实例是一种便携式空气净化单元,该空气净化单元包括电动机和过 滤器与该便携式单元内分开的气流的一种组合。在这个实例中,该装置是一种自备式便携 式空气净化单元,如盒子。存在一个第一空气系统,该第一空气系统在其自己的空气通道或 充气室内具有一个电动机、一个为99.97的HEPA等级过滤器。在同一便携式装置内在侧 部存在一个第二空气系统,该第二空气系统具有其自己的电动机或鼓风机、其自己的过滤 器和通道或充气室。在这个实例中,该第二系统将包括一个更低等级过滤器,如评级95的 一个HEPA过滤器或评级为MERV8的一。
38、个ASHRE过滤器。 0037 利用具有不同过滤器评级的两个分开的空气系统将允许本发明产生分开的且更 有效的空气流,并且能够使按分钟计更多的空气流通,从而产生显著更多的空气交换和更 快且更有效地清洁空气的能力。 0038 在这个实例中,该第一操作模式为该第一空气系统使用一个99.97HEPA过滤 器,该过滤器将被打开并且进行操作;该第二空气系统将包括一个ASHREMERV8过滤器,该 过滤器也将进行操作。它们二者将同时对房间进行过滤。该第一空气系统将以一个HEPA 的速率过滤空气或去除大于.3微米的所有颗粒。该第二空气系统将在Merv8评级下进行 过滤,这将滤出大于10.0微米的颗粒。 003。
39、9 在这种模式中,本发明将通过HEPA滤出大于.3微米的颗粒,并且通过ASHRE滤出 大于10.0的烟雾和花粉大小的颗粒。 0040 本发明的独特优点是:所有空气将最终由HEPA系统过滤,因为本发明连续地过滤 空气并且具有两个系统的增强的过滤能力。 0041 一个第二独特优点是:当与已知系统相比时,本发明将能够显著增加区域或环境 中的空气交换。空气交换是通过空气交换次数/小时(AEH)量来度量。为了说明这一点, 我们将在该第一空气流中使用所具有CFM评级为600CFM的一个鼓风电动机,其中过滤器处 于适当位置;并且在该第二空气流中使用所具有CFM评级为400CFM的一个叶轮电动机,其 中过滤器。
40、处于适当位置。对于这个实例来说,我们将假定一种已知空气净化单元被评级为 500CFM,其中过滤器处于适当位置。在使用20英尺20英尺8英尺高的房间大小时,该 房间将是3,200立方英尺。已知单元可以进行9次空气交换/小时(AEH)来交换空气。具 有同时运行的鼓风机和叶轮过滤器系统二者的本发明将产生1100CFM。本发明将以20AEH 交换空气。这种差异将增强本发明比任何已知单元每小时交换更多次数的能力、将在更短 说 明 书CN 104023817 A 10 6/12页 11 时间内清洁空气并且最终将清洁空气更多次,这样将保持工作环境更稳定。 0042 本发明的第二独特优点是:通过组合两个空气流。
41、的这些使用,本发明将能够使所 希望的空间的更远部分中的空气流通并净化。这是由于以下事实:一个过滤器的MERV评级 越高(如对于一个HEPA来说14),则纤维之间的空间越小,更少空气可以通过过滤器,从而 产生背压,并且将通过过滤器的空气速度更小。通过使用一个更低等级过滤器,该第二空气 流中的ASHRE MERV8允许更多空气以更大空气速度通过过滤器。这将允许来自该第二空气 流的空气达到环境中的更远处,从而使那些区域中的空气和污染物移动并且将空气带回到 本发明物以被过滤。这种返回的空气然后通过HEPA过滤器或ASHRE过滤器来过滤。因为 本发明包括分开的空气流,所以环境中的所有空气将很可能通过HE。
42、PA被过滤,从而去除所 有大于.3微米的微粒。 0043 一种第二操作模式将是当只有该第一空气系统正在运行且包括99.97HEPA时。 在此过程中,经过滤的所有空气将通过99.97HEPA被过滤并且因此所有空气将会被清洁掉 其低至.03的颗粒。 0044 一种第三操作模式将是当只有该第二空气流将在操作且具有ASHREMERV8过滤器 时。这种模式的独特优点有很多。事实在于:该第二空气系统可包括一个更有效的电动机 或鼓风机,因为该过滤器具有更少背压。这种更有效的电动机将使用更少能量并且操作成 本更低。这还将允许该单元在不同时间(如在晚上或过夜)操作,在更有效地操作的同时, 它将保持空气清洁并且维。
43、持去除污染物的所希望水平并且使环境空气保持净化水平而无 需关闭该单元,并且节约能量。 0045 另一个独特优点是:本发明是通过利用各自具有其自己的过滤器的两个操作 系统,从而允许它们产生一种HEPA清洁环境,同时节省能量。在实例中,我们使用一个 99.97HEPA和一个ASHRE8过滤器。这些过滤器彼此互补,ASHRE将允许HEPA具有更长 的有效使用期。当组合使用时,更低评级的ASHRE过滤器将与HEPA过滤器一样表现良好。 它们一起捕获大至.3微米的颗粒,而ASHRE将捕获大多数烟雾、杀虫剂、管、搽面粉、细菌、 霉菌、铅尘、孢子、螨虫、宠物皮屑、藓、以及地毯纤维。同时本发明能够以任何已知单。
44、元的速 率的两到三倍的AEH交换空气。因此当与99.97HEPA组合时,其捕获低至.3微米的所有 微粒。 0046 本发明的优点是:通过一起或分开地且在不同速度和有效性下使用分开的系统, 可以整合这些系统以在轻度、中度或重度污染的环境中更好地表现。这些双重系统可在完 成初始安装的同时或针对任何给定一天的开始的进行操作。这样将比已知空气过滤装置更 快速地清洁空气。 0047 本发明将包括一个手动和/或电子控制系统。该手动或电子系统将由旋钮、打开 关闭开关组成,并且该电气系统可包括一个按键。该手动系统和电子系统将控制打开和关 闭、鼓风机和电动机与该装置内的气流的组合。该系统用于控制这些电动机以及它。
45、们何时 将运行或不运行。这将允许本发明系统地改变风扇或电动机并且哪一个电动机正在运行以 实现所希望的环境的最大空气质量并且节省能量。 0048 本发明允许分开使用这些电动机或鼓风机以及该过滤系统,这样将减少本发明所 使用的电力并且因此为用户省钱。 0049 本发明可具有一个第二实施例,该第二实施例使用分开的过滤器、空气通道、充气 说 明 书CN 104023817 A 11 7/12页 12 室以及气流,同时使用一个单个电动机或风扇以产生该气流。这种装置使用以下单个风扇 或电动机,该单个风扇或电动机具有使气流朝向该分开的过滤器或通道或充气室偏移的一 个系统。该装置包括一种改变穿过该装置以及不同。
46、过滤器和过滤器组合的气流的方法。 0050 本发明可由一种聚合物或一种金属材料或二者的组合制成。本发明由多个邻接 部分组成,这些部分被简明地设计成容易配合在一起以产生一种用于空气移动和过滤的装 置。本发明可以多种构型来使用。 0051 所披露的发明使用鼓风机/电动机、空气通道/充气室与特定过滤器组合的一种 独特组合来对比所有已知方法,增加空气交换、空气支出以及所希望的环境中空气的总体 质量。本发明将减少来自所希望的环境中的空气的气载微粒、挥发性有机化合物(VOC)以 及化学空气污染物(CAC),并且将通过减少这一所希望的空间中的这些污染物来提高空气 质量。本发明可用于产生一个洁净室,如一个10。
47、,000级洁净室、一个洁净实验室、洁净工作 空间以及一个污染物减少的环境。 0052 图1是空气过滤设备10的侧视截面图。该设备10包括一个外壳14。在一个实施 例中,该外壳可以是具有一个顶部18、底部22以及后部24的一个四个侧面的外壳。该外壳 可由任何适合的材料构造,该材料包括但不限于一种共聚物或金属材料。在所披露的实施 例中,设备10包括一个第一空气通道(或充气室)26和一个第二空气通道(或充气室)30。 这两个通道26、30由一个分隔件34分开。第一空气通道26包括一个第一风扇或鼓风机38 并且包括一个任选的预过滤器42和一个出口过滤器46。任选的侧出口过滤器50(以虚线 示出)可放置。
48、在第一空气通道26中的一个侧壁54上。第一风扇或鼓风机38将从外壳14 的底部22和外壳14的下部部分抽吸空气。鼓风机38将抽吸空气,如由箭头62所示;并且 迫使空气穿过第一空气通道26,如由箭头66所示;并且将空气推出穿过出口过滤器46(和 任选地侧出口过滤器50),如由箭头70(和任选地箭头74)所示。第一空气通道26位于外 壳14的前部之中。第二空气通道30位于外壳14的后部之中。第二空气通道30与第一空 气通道26由分隔件34分开,从而允许第二空气通道30中的一个分开的气流和空气路径。 一个第二风扇或鼓风机78与第二空气通道30处于流体联通。在这个实例中,鼓风机78抽 吸空气穿过后部2。
49、4(参见箭头94)、进入一个任选的第二过滤器82中,然后进入第二空气通 道30中(参见箭头98),并且离开第二出口过滤器86(参见箭头102),并且任选地离开任 选的第二侧出口过滤器90(参见箭头106)。 0053 空气过滤设备10出于许多原因是有利的,这包括以下事实:它包括两个分开的鼓 风机或风扇38、78,和两个分开的气流:一个穿过第一空气通道26并且一个穿过第二空气 通道30;连同与这些分开的气流中的每一个相关联的过滤器。在一个空气过滤设备10中 具有两个分开的气流的这种构型与已知空气净化单元相比,允许对更多空气的清洁、增加 的空气交换以及更大的总体过滤覆盖率和效率、由空气过滤设备10带来的微粒和污染物 的更大减少。所披露的空气过滤设备10的更好结果是由于使用具有不同功率的鼓风机的 分开等级过滤器组合。 0054 在一个实施例中,过滤器46和50可以是评级为约99.97的HEPA过滤器,这意味 着这些过滤器46和50将从空气中去除大于约.3微米的颗粒。第一鼓风机38将被评级为 能够。