可更换的HVAC过滤器的制作方法

相关申请的交叉引用

本发明要求于2018年8月27日提交的题为“可更换的hvac过滤器”的美国专利申请第16/113,396号的权益，更换其公开的内容通过引用全文明确地并入本文。

背景技术：

技术领域。本发明的主题涉及用于加热、通风和空调(“hvac”)单元的可移除和可更换的过滤器系统，特别涉及一种可以是一体的或分离的并且是便携式的工具，该工具不仅用于新的过滤器系统，还用作当前使用的过滤器的改型。

现有技术的讨论。许多hvac系统具有承载在位于系统集气室的返回空气流侧的特定开口中的可更换过滤器。这种类型的已知过滤器通常可供lowes或homedepot等家庭商店中的消费者使用。通常，取决于当地环境条件，建议每30天至每3个月更换这些过滤器。这些过滤器的多数包括金属丝网状后侧，以在空气流通过系统时使过滤器介质保持在适当位置。过滤器介质可以是被设计成将较大的颗粒截留在过滤器中以部分净化流过其中的空气的各种紧密组装的颗粒物质或网状物中的任意一种。3-m是制造此类过滤器的一家公司。通常，过滤器元件是由惰性材料制成，该惰性材料基于相对于构成网状物的颗粒物质的尺寸来捕获颗粒。

这些过滤器的多数承载在通常由纸板或类似材料制成的框架中。过滤器安装在hvac接收器中，并且通过系统的进气侧和相对排气侧之间的压力差保持在适当位置。因为需要相对紧密的配合以使过滤器效率最大化，所以过滤器一旦安装就可能很难移除。

此外，惰性介质的缺点在于其不能去除除了大于网状过滤介质的颗粒物质之外的空气传播污染物。期望一种具有活性而非惰性的过滤器系统，并且期望一种具有便于移除和更换过滤器单元的系统。

技术实现要素：

本发明涉及一种可更换的过滤器系统，该系统适合于绝大多数已安装的hvac系统，并且易于适配于新的或未来的系统。网状过滤器元件包括至少两种活性成分，诸如活性炭、沸石、其他活性物质等。这捕获或中和除了过去被网状过滤器元件捕获的颗粒物质之外的污染物。

本发明还可以包括单独的或一体的移除装置，以便于过滤器的更换。一体的移除装置和活性材料可以组合使用或作为独立特征使用。另外，移除装置可以与现有技术的过滤器系统以及新系统一起使用。

活性材料可以嵌入标准的单层系统中，或者可以包含在过滤器组件的一层或多层分离的介质中。

移除装置的一种形式是设计成便于移除过滤器的单独的细长工具。移除装置的另一种形式是在安装之前或在移除过滤器之前直接安装在过滤器框架上的细长突部。该装置可以进行改装，也可以是新组件的一体部件。当配置为过滤器框架的一体部件时，该装置被设计为准备在安装之前或移除过滤器之前使用。当该装置是过滤器组件的部件时，其被定位成使得其能够在不移动过滤器的情况下被接入。当装置与过滤器分离时，该装置会临时附接到过滤器，以便于移除过滤器。然后将其与过滤器分离，以允许过滤器和/或装置被适当地处置。取决于具体构造，过滤器移除装置可以是一次性的或可重复使用的。

根据本文描述的另一实现的空调(“hvac”)通风系统过滤器可以包括：框架；过滤器基板，其可以固定至框架，其中过滤器基板包括惰性介质；以及活性介质。活性介质包括至少两个活性成分，并且改善hvac通风系统过滤器的功能。

在一些实现中，活性介质被布置在惰性介质中或惰性介质上。

在一些实现中，hvac通风系统过滤器可选地能够进一步包括固定到框架的单独的过滤器基板，该单独的过滤器基板包括活性介质。可选地，单独的过滤器基板与过滤器基板平行并列地布置。

在一些实现中，至少两种活性成分是活性炭和微孔矿物质。微孔矿物质能够进行离子交换。可选地，微孔矿物质是沸石。

通过审阅以下附图和详细描述，其他系统、方法、特征和/或优点对于本领域技术人员将是或变得显而易见。本申请旨在将所有这样的附加的系统、方法、特征和/或优点都包括在本说明书中，并由所附权利要求进行保护。

附图说明

在附图中的组件不必相对于彼此成比例。在所有附图中。相同的参考标号指示相应的部件。

图1是过滤器系统的主视图，示出了除了现有技术的惰性材料之外还包括活性成分的。

图2是图1的侧视图并且示出了嵌入在惰性网状物中的活性物质。

图3是沿与图2相同的方向观察的视图，示出了放置在惰性网状物上的用于活性物质的单独的网状层。

图4是沿与图2和图3相同的方向观察的视图，示出了各自在单独的层中的多种活性物质。

图5是用作改进工具的移除装置的变型的侧视图。

图6、图7和图8是用于移除过滤器的移除装置的另一变型。

图9和图10是图6-8的移除装置的透视图，示出了工具处于便于移除过滤器的位置。

图11、图12和图13示出了移除装置作为框架的一体部件的改进形式。

图14和图15示出了移除装置的另一种形式，其操作类似于图9-10所示。

图16、图17和图18示出了移除工具的另一种改进形式，其操作类似于图6-10所示。

具体实施方式

本发明示出了两个部件，包括(1)在一个或更多个介质格栅中的活性材料，以及(2)移除工具。部件(1)和(2)可以一起或单独使用。

首先转到部件(1)，图1示出了典型的可移除的一次性过滤器20。惰性介质22以通常方式保持在固定到框架28上的网状物24(也称为“过滤器基板”)中。本公开内容设想网状物24能够可选地是网状过滤器元件。在优选的实施例中，诸如活性炭和/或沸石的活性介质26分散在介质格栅中。在一些实现中，活性介质26能够包括多种活性成分。例如，活性介质26能够包括两种活性成分，例如活性炭和沸石。本公开内容设想活性介质26能够包含多于两种的活性成分。还应该理解，活性炭和沸石仅作为示例性活性成分提供。

如上所述，一次性过滤器20可以包括活性介质26。在一些实现中，活性介质26包括微孔矿物质(即，活性成分)。微孔矿物质具有容纳离子(例如，阴离子或阳离子)的结构，这使得该材料可用于hvac过滤应用中。微孔矿物质的例子是沸石。沸石的实例包括但不限于：方沸石、菱沸石、斜发沸石、片沸石、、钠沸石、钙十字沸石和辉沸石。应当理解，沸石是天然存在的矿物，并且也能够人工合成。沸石容纳多种阳离子(即带正电荷的离子)，例如na⁺、k⁺、ca²⁺、mg²⁺等，这些阳离子能够与空气中带负电荷的物质交换。例如，沸石能够吸引空气中带负电荷的病毒或细菌，使得病毒或细菌被捕获在一次性过滤器20中。在一些实现中，活性介质26包括多种活性成分，例如活性炭和微孔矿物质诸如沸石。可选地，微孔矿物质被研磨成细粉并与活性炭混合。

如图2、图3和图4所示，取决于在特定气候条件下的应用，活性介质26可以是活性炭、沸石、其他活性材料或其组合。在图2中，活性介质26嵌入在保持在格栅中并固定到框架28上的惰性介质22中。在该实现中，活性介质26被施加到惰性介质22中或其上。在图3中，活性介质26被设置在与保持在格栅中并固定到框架28上的惰性介质22平行并列的单独的格栅30(也称为“单独的过滤器基板”)中。在图4中，活性介质26的各活性成分均位于单独的平行格栅或层中，并与保持在网状物中并固定在框架28上的惰性介质22平行并置。具体地，惰性介质22布置在格栅中。第一活性材料在并列的格栅34中，并且第二活性材料在并列的格栅32中，两者均与惰性介质22分开。

部件(2)的应用如图5-18所示。如图5所示，移除装置100可以用作移除现有过滤器的改装工具。如图所示，移除装置100是由相对刚性的材料诸如塑料、硬纸板或木材制成的细长突部99。在图中，该装置示出有一对用于移动过滤器的钩环紧固件。一种示例性的钩环紧固件是来自英国柴郡纳斯福德的维克罗有限责任公司的尼龙搭扣紧固件。应当理解，尼龙搭扣紧固件仅作为示例提供，并且可以使用其他钩环紧固件。按钮或垫102的一侧永久地安装在突部100的一端上。按钮对的相对侧具有意在粘贴到过滤器上以便于移除的粘合面。在一种构造中，按钮由尼龙搭扣型材料制成，按钮的粘合侧104适于压靠在过滤器框架28上。然后操纵突部以移除过滤器系统。一旦被移除，就将突部从框架移除，其中粘合部件104保持粘附到框架。可以附接新的按钮突部钩环组件，以重新使用该突部。

如图6-10所示，可以使用双面胶带或其他粘合剂以及前面提到的钩和环。在图6-10的组件中，突部200在202处铰接。双面胶带或类似的粘合垫204放置在端部突部200上和铰链202的外侧。如图9和图10所示，垫204抵靠过滤器框架28定位并且与框架接合来移除过滤器。取决于所使用的粘合剂的类型，保护盖206可以包含在内。使用前将该保护盖移除。

如图11、图12和图13所示，突部100能够被框架28的一个或多个穿孔部件300限定。在制造过程期间，所述穿孔部件被合并。可以并入一个或更多个指孔302，由此可以抬起突部以接合和移除过滤器。在安装过滤器之前或在移除过滤器之前可以准备使用突部。

图14和图15类似于图6-10，示出了突部200在框架28的腿的中心附近的放置。

图16-18示出了图14和图15的系统的修改，其中突部200被修改为具有铰链的“翼”400，该翼可沿着穿孔线或折痕402折叠以在需要时提供用于移除的增加的杠杆作用。

尽管本文已经详细描述了本发明的某些特征和实施例，但是应该理解，本发明涵盖了所附权利要求的范围和精神内的所有修改和增强。