專利名稱：過(guò)濾器外殼組件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的實(shí)施例一般涉及一種過(guò)濾器外殼組件。
背景技術(shù)：
在許多行業(yè)中都使用凈化室來(lái)進(jìn)行污染控制和改善成品收率。通常的做法是將多個(gè)過(guò)濾器安裝在凈化室的天花板上，它們根據(jù)在凈化室中的作業(yè)所需的清潔度所確定的特定效率來(lái)去掉進(jìn)入凈化室的空氣中的微粒。因?yàn)槲⒘３涮畹轿挥谶^(guò)濾器中的過(guò)濾介質(zhì)中，所以穿過(guò)過(guò)濾器的氣流就隨著傳過(guò)濾器的壓降增加而減速。一旦過(guò)濾器達(dá)到臨界的壓力下降，通常就需要更換過(guò)濾器了。
在其他用途中，過(guò)濾器的更換是根據(jù)時(shí)間或者在凈化室內(nèi)執(zhí)行的工序而進(jìn)行的。例如在許多藥物和生物凈化室中，周期性更換過(guò)濾器是規(guī)章或?qū)Ｓ屑夹g(shù)規(guī)范要求的。為了便于有效的更換過(guò)濾器，通常將一個(gè)護(hù)罩(外殼)安裝在凈化室的天花板上，其中過(guò)濾器可以很容易地拆卸與更換。
通常，在藥物應(yīng)用中，使用具有一側(cè)(roomside)可更換過(guò)濾器的導(dǎo)管輸送式護(hù)罩，以便將供給到凈化室制造和處理區(qū)域以及試驗(yàn)區(qū)域的空氣進(jìn)行凈化。大部分這些護(hù)罩都帶有可調(diào)的調(diào)節(jié)器，其允許顧客在不將過(guò)濾器從護(hù)罩中拆卸下的情況下就可以調(diào)節(jié)氣流。最常見(jiàn)的調(diào)節(jié)器類型是閘式、對(duì)開(kāi)式和蝶形。當(dāng)完全閉合的時(shí)候，這些調(diào)節(jié)器基本上阻止了空氣流進(jìn)入罩中。多數(shù)情況下，穿過(guò)閉合調(diào)節(jié)器的滲漏的流速是可以忽略的，但是，當(dāng)考慮到凈化室污染的情況下，這類滲漏就必需引起重視了。
由于這些調(diào)節(jié)器沒(méi)有密封(即，它們不是不漏的或氣密的)，所以當(dāng)進(jìn)行到需要凈化室完全隔離的凈化工序時(shí)，它們是不合適的。例如，在安裝在藥物設(shè)備中的過(guò)濾器處于例行測(cè)試和檢查的期間，可能發(fā)現(xiàn)一個(gè)或多個(gè)過(guò)濾器是損壞、滲漏和/或需要更換的。當(dāng)技術(shù)人員從護(hù)罩中拆卸下過(guò)濾器時(shí)，在凈化室和污染的增壓室和被拆卸過(guò)濾器的供給管道之間的″密封″就被破壞了。當(dāng)安裝上新過(guò)濾器時(shí)，在兩個(gè)區(qū)域之間的″密封″就恢復(fù)了，但是凈化室已經(jīng)被從增壓室和供給管道的沾污區(qū)域進(jìn)入凈化室中的空氣和微粒污染了。因此，設(shè)備所有者就必須要在重新開(kāi)始凈化室工作之前進(jìn)行一次對(duì)整個(gè)房間的凈化工序。這是很費(fèi)時(shí)且高成本的工序。
因此，就需要一種具有更好密封性的過(guò)濾器外殼組件。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種具有氣密密封的過(guò)濾器外殼組件。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，過(guò)濾器外殼組件包括一具有適于容納一過(guò)濾器的開(kāi)口的外殼。一貫穿外殼形成的入口。一連接到外殼上密封件，所述的密封件可以在一個(gè)第一位置和至少一個(gè)第二位置之間移動(dòng)，所述的第二位置密封所述的入口。
在另一個(gè)實(shí)施例中，過(guò)濾器外殼組件可以用來(lái)夾持一個(gè)一側(cè)可更換的過(guò)濾器或一個(gè)永久連接到外殼上的過(guò)濾器。過(guò)濾器外殼組件可以用來(lái)給一個(gè)工作空間例如一個(gè)凈化室輸送空氣和/或從中排出空氣。在不同實(shí)施例中，密封件可以是一個(gè)蝶形調(diào)節(jié)器或閘式調(diào)節(jié)器。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供一種更換空氣過(guò)濾器的方法。在一個(gè)實(shí)施例中，該方法包括的步驟有，密封一個(gè)通往過(guò)濾器外殼的入口、夾持一個(gè)可更換的空氣過(guò)濾器、拆卸該空氣過(guò)濾器、用一個(gè)替代物替換該空氣過(guò)濾器、安裝一個(gè)更換的空氣過(guò)濾器，和打開(kāi)密封以允許空氣通過(guò)過(guò)濾器。


已經(jīng)在上面簡(jiǎn)要介紹的、本發(fā)明的更為具體的說(shuō)明將參照在附圖中表示的實(shí)施例進(jìn)行。但是，需要注意的是，附圖表示的僅僅是本發(fā)明的具體實(shí)施例，因此不應(yīng)該認(rèn)為其是對(duì)范圍的限制，因?yàn)楸景l(fā)明可能其他同樣有效的實(shí)施例。
圖1表示一個(gè)帶有調(diào)節(jié)器組件的過(guò)濾器模塊的一個(gè)實(shí)施例的簡(jiǎn)化、部分剖視圖；圖2是過(guò)濾器外殼的密封部分的另一個(gè)實(shí)施例；圖3是連接到外殼組件上的調(diào)節(jié)器組件的一個(gè)實(shí)施例的部分剖視圖；圖4A-E是在外殼組件和密封件之間的一個(gè)密封件的不同實(shí)施例；圖5是圖3中外殼的部分剖視圖；圖6是圖3中的調(diào)節(jié)器組件在打開(kāi)位置的部分剖視圖；
圖7表示的是密封件和調(diào)整機(jī)構(gòu)的另一個(gè)實(shí)施例；圖8表示的是蝶形調(diào)節(jié)器的一個(gè)實(shí)施例的剖視圖；圖9表示的是閘式調(diào)節(jié)器的一個(gè)實(shí)施例的剖視圖；圖10表示的是一個(gè)帶有調(diào)節(jié)器組件的擴(kuò)散器的一個(gè)實(shí)施例的剖視圖。
為了便于理解，盡可能的對(duì)于附圖中相同的部件使用相同的附圖標(biāo)記。
具體實(shí)施例方式
圖1表示的是位于凈化室104的天花板102中的過(guò)濾器模塊100的一個(gè)實(shí)施例的剖視圖。過(guò)濾器模塊100包括一個(gè)調(diào)節(jié)器組件122，用來(lái)有選擇地防止氣流通過(guò)帶有氣密密封的過(guò)濾器模塊100。一般地，在凈化室104中的特定位置上可以用額外的過(guò)濾器模塊100(未示出)來(lái)提供特定程度的清潔度和通風(fēng)量。圖1的比例尺已經(jīng)改變以便在單個(gè)視圖中更清楚地表示模塊100的細(xì)節(jié)。
過(guò)濾器模塊100通常包括夾持了一個(gè)可拆卸的過(guò)濾器108的過(guò)濾器外殼組件106。過(guò)濾器外殼組件106包括一個(gè)過(guò)濾器外殼180和一個(gè)環(huán)116。環(huán)116可以是外殼180整體的一部分或單獨(dú)連接其上，且便于將過(guò)濾器外殼組件106連接到一個(gè)從空氣處理機(jī)120中輸送空氣的管路118上。空氣處理機(jī)120將空氣供給過(guò)濾器模塊100?？諝馓幚頇C(jī)120包括一個(gè)或多個(gè)鼓風(fēng)機(jī)或風(fēng)扇(未示出)，并且可以還包括預(yù)過(guò)濾元件，例如ASHRAE過(guò)濾器或HEPA過(guò)濾器。還可以預(yù)料的是環(huán)116可以連接到一個(gè)回氣管上，以便抽空過(guò)濾器108中所有空間的空氣。
外殼180具有多個(gè)側(cè)壁110和一個(gè)背板112，它們形成了一個(gè)內(nèi)部空間114。可以預(yù)料的是圓柱形外殼可以使用單個(gè)側(cè)壁110。側(cè)壁110和背板112可以是用相同材料的單個(gè)元件制造的，或可以包含單獨(dú)的部件，這些部件密封地連接在一起。
外殼組件106的側(cè)壁110和背板112一般是由金屬制造的，例如鋁或不銹鋼，或其他的材料例如塑料、或玻璃鋼等。側(cè)壁110一般是多邊形的、最好是正方形或矩形。側(cè)壁110是通過(guò)例如焊接、鉚接、釬焊、粘接、壓焊、鉚接等方法在其相交處密封連接在一起。背板112一般是以類似的方式連接在側(cè)壁110上，從而使外殼組件106成為不滲漏的。
背板112包括一個(gè)貫穿其中的入口182。入口182是由環(huán)116圍成的，便于氣流進(jìn)入外殼組件106的內(nèi)部空間114中。環(huán)116一般是圓柱形，但是也可以是正方形、矩形或其它形狀。一個(gè)選擇性使用的唇184可以從背板112延伸進(jìn)入內(nèi)部空間114中，并圍成入口182。唇184通過(guò)例如焊接或鉚接與背板112密封地連接。唇184可以采用其它方法密封連接到背板112上?；蛘叽?84可以是拉伸、旋轉(zhuǎn)或由背板112形成。在另一個(gè)實(shí)施例中，唇184可以是環(huán)116的一部分。唇184可以用來(lái)提高調(diào)節(jié)器組件122的密封性能，如下面所述。
每個(gè)側(cè)壁110包括一個(gè)連接到背板112上的第一端部124和一個(gè)連接到凈化室天花板102上的第二端部126。側(cè)壁110的第一端部124和/或背板112一般包括一個(gè)安裝墊片或調(diào)整片146，便于將外殼106連接到凈化室104上面的一個(gè)支承結(jié)構(gòu)(未示出)。第二端部126形成一個(gè)開(kāi)口，用來(lái)容納進(jìn)入到外殼組件106中的過(guò)濾器108。
側(cè)壁110具有一個(gè)二重壁，其包括靠在內(nèi)段130的至少一部分上的一個(gè)外段128。在圖1所示的實(shí)施例中，外段128是位于第一端部124和第二端部126之間，而內(nèi)段130從第二端部126沿著外段128的一部分伸到一個(gè)密封部分132上。外段128和內(nèi)段130在第二端部126密封連接起來(lái)，在一個(gè)實(shí)施例中，它們是用一塊連續(xù)的材料塊或片制成的，其中外段128在第二端部126處是折疊的，并過(guò)渡到內(nèi)段130中。
在一個(gè)實(shí)施例中，密封部分132包括一個(gè)刃形邊棱134，其通過(guò)一個(gè)凸緣136連接到內(nèi)段130上。一般地，刃形邊棱134和凸緣136是用一片材料制成的，并且還可以跟側(cè)壁110的內(nèi)段130形成一片連續(xù)的材料片。刃形邊棱134與側(cè)壁110基本平行，并且用來(lái)與位于過(guò)濾器108一端的密封件138連接，以便在過(guò)濾器外殼組件106和過(guò)濾器108之間形成氣密密封。因此，密封部分132就將外殼組件106的內(nèi)部空間114分成過(guò)濾器108上游的一個(gè)增壓室148和一個(gè)下游端或一側(cè)。換句話說(shuō)，與密封部分132連接的過(guò)濾器108將位于過(guò)濾器108上游的未過(guò)濾的空氣與過(guò)濾器108下游的、將進(jìn)入凈化室104的、干凈的、過(guò)濾的空氣分開(kāi)。
在圖1所示的實(shí)施例中，密封件138是硅膠或聚氨酯凝膠，位于一個(gè)過(guò)濾器108的框架142中的槽140中。刃形邊棱134穿過(guò)凝膠以在過(guò)濾器108和外殼組件106之間形成空氣密封。過(guò)濾器性能(即，效率、壓降)一般是根據(jù)在凈化室104中要進(jìn)行的特殊應(yīng)用所需滲透和阻力標(biāo)準(zhǔn)來(lái)確定的。出于這個(gè)目的所制造的過(guò)濾器是市場(chǎng)上可買到的，例如，可以從位于新澤西州Riverdale的CAMFILFARR公司購(gòu)買到。
圖2表示的是具有另一種密封部分202的外殼200的另一個(gè)實(shí)施例。外殼200的側(cè)壁210與圖1中所述的側(cè)壁110大致類似。密封部分202包括一個(gè)凸緣204，其從側(cè)壁210的內(nèi)段130垂直向內(nèi)伸展以提供一個(gè)平坦的支持面212。一個(gè)過(guò)濾器206具有一個(gè)位于過(guò)濾器框架214一部分的頂部的墊圈208，過(guò)濾器206推動(dòng)凸緣204，從而將墊圈208壓縮到凸緣204上以在外殼200和過(guò)濾器206之間提供密封。可以預(yù)料的是墊圈208也可能是連接到外殼200的凸緣204上。
回到圖1，過(guò)濾器108通過(guò)一個(gè)卡齒調(diào)整片150固定到外殼106上，卡齒調(diào)整片150安裝到一個(gè)連接到凸緣136上的支座(standoff)上。卡齒調(diào)整片150可以繞著一個(gè)從支座152中伸出的銷154旋轉(zhuǎn)，以給拆卸/更換過(guò)濾器108提供間隙。一旦過(guò)濾器108被插入外殼組件106中，則卡齒調(diào)整片150就旋轉(zhuǎn)以便將過(guò)濾器108固定在凸緣136上(如圖所示)。一個(gè)擰在銷154上的鎖緊螺帽156將卡齒調(diào)整片150固定在位置上。
銷154可以選擇性地伸展到大約側(cè)壁110的第二端部126處，以便于連接一個(gè)橫過(guò)外殼組件106的開(kāi)口端的多孔的或展開(kāi)的隔板158。隔板158有多個(gè)安裝孔162用來(lái)容納銷154。一個(gè)螺帽160或其它緊固件連接到銷154上以將隔板158固定到外殼組件106上。
一個(gè)平衡環(huán)164位于隔板158和外殼組件106之間以便覆蓋外殼組件106和凈化室104的天花板102的分界面。在平衡環(huán)164和天花板102之間使用堵縫劑或其它密封劑(未示出)以防止在凈化室和天花板102上面未過(guò)濾的面積166之間的滲漏。在大多數(shù)情況中，凈化室104中的壓力大于在該區(qū)域166中的壓力以防止從區(qū)域166到凈化室104中的滲漏。
平衡環(huán)164一般是用不銹鋼、鋁或其它剛性材料制成的。平衡環(huán)164由一個(gè)畫(huà)框168組成，畫(huà)框168形成一個(gè)孔170而且具有一個(gè)凸緣172，凸緣伸入基本上垂直于畫(huà)框168的孔170中。在圖1所示的實(shí)施例中，畫(huà)框168是矩形的。畫(huà)框168是可以從側(cè)壁110的內(nèi)段130的一個(gè)內(nèi)表面上伸出，來(lái)覆蓋天花板102中的一個(gè)孔174，在天花板中裝有外殼組件106。
當(dāng)平衡環(huán)164安裝到外殼組件106上的時(shí)候，凸緣172與側(cè)壁110的內(nèi)表面相對(duì)。凸緣172包括多個(gè)位于其中的安裝孔176，以便于將平衡環(huán)164連接到外殼組件106上。一個(gè)緊固件178，例如一個(gè)鉚釘、自攻螺釘或其它裝置穿過(guò)平衡環(huán)164的安裝孔176并進(jìn)入側(cè)壁110內(nèi)以固定平衡環(huán)164。一個(gè)用于緊固件178的安裝孔188一般是穿過(guò)側(cè)壁110的內(nèi)段130，通過(guò)打孔或使用自攻螺釘安裝。
外殼組件106可以包括一個(gè)可選擇使用的擴(kuò)散板144，擴(kuò)散板連接到外殼180上，且伸入外殼組件106的內(nèi)部空間114中。擴(kuò)散板144一般是均勻地分配通過(guò)入口182進(jìn)入到外殼180內(nèi)的空氣，因此就可以實(shí)現(xiàn)穿過(guò)過(guò)濾器108的均勻氣流分配。一般，擴(kuò)散板144的位置、大小與形狀要能給預(yù)定形狀外殼提供均勻的氣溶膠和氣流。擴(kuò)散板144可以是用金屬或塑料材料制造的，并且可以是開(kāi)縫、多孔或膨脹的，以允許至少部分氣流通過(guò)。
調(diào)節(jié)器組件122安裝到外殼180上，并控制進(jìn)入內(nèi)部空間114的氣流。在圖1所示的實(shí)施例中，調(diào)節(jié)器組件122連接到背板112上?；蛘?，調(diào)節(jié)器組件122也可以連接到側(cè)壁110或環(huán)116上。在過(guò)濾器108更換期間，調(diào)節(jié)器組件122可以閉合以基本上阻止氣流進(jìn)入外殼組件106中。調(diào)節(jié)器組件122還可以逐漸打開(kāi)以便在其它過(guò)濾器(未示出)之間平衡進(jìn)入凈化室104中的氣流，其它過(guò)濾器是給凈化室104提供空氣的。
圖3是外殼組件106的一個(gè)局部剖面圖，說(shuō)明了調(diào)節(jié)器組件122。調(diào)節(jié)器組件122包括一個(gè)通過(guò)一個(gè)調(diào)整機(jī)構(gòu)306連接到殼體304上的密封件302。密封單元310是位于外殼組件106和密封件302之間。調(diào)整機(jī)構(gòu)306用于在第一位置和第二位置之間移動(dòng)密封件302，第一位置允許空氣(或其它的氣體)進(jìn)入外殼組件106的內(nèi)部空間114，第二位置防止氣流通過(guò)外殼組件106的入口182。因此，調(diào)整機(jī)構(gòu)306用來(lái)有選擇地控制在外殼組件106和密封件302之間的空隙，從而控制通過(guò)入口182和最終通過(guò)過(guò)濾器108的氣流。
密封件302是用在不同壓力下都不透氣的材料制造的，不同的壓力會(huì)在通風(fēng)系統(tǒng)中遇到。適合于制造密封件的材料包括金屬例如鋁或不銹鋼、或其它的材料例如塑料、或玻璃鋼。密封件302一般是具有一個(gè)比入口182的直徑大的平面區(qū)域。密封件302也可以是多邊形的，圓盤或其它的平面形狀。
密封件302的水平截面可以是不同的，以在外殼組件106的內(nèi)部空間114中提供預(yù)定的氣流分配和/或壓力分配。密封件302也可以是平面的、圓錐的、圓頂?shù)?、碗形的、凸出的、凹形的、球形的或其它的截面形狀。在圖3所示的實(shí)施例中，密封件302為斜截錐形。
密封件302一般包括一個(gè)外面部分308和一個(gè)中心部分314。外面部分308將密封單元310支撐在密封件302朝著入口182的側(cè)面上。在圖3所示的實(shí)施例中，在密封件302的外面部分308中有一個(gè)通道312，來(lái)將密封單元310相對(duì)入口182定位在一個(gè)預(yù)定位置上。例如，通道312相對(duì)于在外殼組件106的內(nèi)部空間114中伸展的唇184來(lái)說(shuō)基本上位于中心，這樣，唇184作用在密封單元310上的每一單位面積的力就保證了對(duì)入口182的氣密密封，從而防止氣流進(jìn)入外殼組件106中。
密封單元310可以是任何材料制成的，只要適合在密封件302和外殼組件106之間提供一個(gè)氣密密封。適于密封單元310的例子包括墊圈、凝膠和氣囊等。適于制造墊圈的材料的例子包括氯丁橡膠、起泡氨基甲酸乙酯、硅樹(shù)脂、丁基合成橡膠、氟橡膠等等。適合制造凝膠材料的例子包括聚合物凝膠、聚合熱固性凝膠、聚合熱塑性彈性體凝膠、硅膠、聚氨酯凝膠、等等。在圖3所示的實(shí)施例中，密封件是聚氨酯凝膠，允許唇184穿入，從而保證了氣密密封。
可以預(yù)料的是，密封單元310可以在其它結(jié)構(gòu)中與外殼組件106和密封件302密封嚙合。例如，密封單元310可以連接到外殼組件106和密封件302中的至少一個(gè)上，并在不與唇嚙合的情況下提供一個(gè)氣密密封，如圖4A所示。在另一個(gè)實(shí)施例中，密封單元310可以連接到外殼組件106上，并與一個(gè)從密封件302中伸出的唇402嚙合，如圖4B所示。在另一個(gè)實(shí)施例中，密封單元310可以連接到位于環(huán)116中的外殼組件106上，并與一個(gè)密封件404嚙合，該密封件的直徑小于入口182，如圖4C所示。在另一個(gè)實(shí)施例中，密封單元310可以與一個(gè)從密封件404中伸出的唇406嚙合，如圖4D所示。在另一個(gè)實(shí)施例中，密封件404可以連接到在環(huán)116內(nèi)外殼組件106中，且其直徑小于環(huán)116的內(nèi)徑。一個(gè)膨脹的墊圈或氣囊460連接到密封件404或環(huán)116中的至少一個(gè)上，墊圈或氣囊可以在環(huán)116的內(nèi)側(cè)和密封件404之間是膨脹和加力的以提供一個(gè)氣密密封，如圖4E所示。
氣密密封防止空氣攜帶的粒子和污染物進(jìn)入凈化室。氣密密封可以使用壓力下降方法進(jìn)行檢驗(yàn)，例如，如美國(guó)機(jī)械工程師學(xué)會(huì)N509-1989中5.9.7.3段所介紹的那樣，當(dāng)在10英寸水柱的閉合位置進(jìn)行檢驗(yàn)的時(shí)候，調(diào)節(jié)器密封就會(huì)是氣密的。在大約3到15英寸水柱之間的壓力下也可以采用其它的密封標(biāo)準(zhǔn)來(lái)檢驗(yàn)氣密密封。可以預(yù)料的是，也可以采用其它的密封測(cè)試。
回到圖3，支撐構(gòu)件304包括一個(gè)橫桿316和一個(gè)固定臺(tái)318。橫桿316連接到外殼180的反面?zhèn)缺?10上。固定臺(tái)318連接到橫桿316中心，為調(diào)整機(jī)構(gòu)306提供一個(gè)固定。在圖3所示的實(shí)施例中，橫桿316和固定臺(tái)318都有一個(gè)″U″型截面來(lái)限制偏轉(zhuǎn)。
再參照附圖5，橫桿316的一端連接到一個(gè)調(diào)整片502上，調(diào)整片從側(cè)壁110伸入外殼180中。橫桿316的另一端(未示出)類似地連接到對(duì)面的側(cè)壁110上。調(diào)整片502可以通過(guò)任何方式連接到側(cè)壁110上，只要不會(huì)產(chǎn)生一個(gè)進(jìn)入外殼180內(nèi)(或從中出來(lái))的滲漏通道就可以。在圖5所示的實(shí)施例中，調(diào)整片502是焊接在外殼180上。橫桿316可以通過(guò)例如焊接、鉚接固定等等的任何適當(dāng)?shù)姆椒ㄟB接到調(diào)整片502上。在圖5所示的實(shí)施例中，調(diào)整片502通過(guò)一個(gè)緊固件504連接到橫桿316上，緊固件例如是一個(gè)機(jī)用螺釘和防松螺母、或鉚釘?；蛘?，橫桿316可以通過(guò)任何方法直接地連接到側(cè)壁110和/或背板112上，只要不產(chǎn)生一個(gè)進(jìn)入外殼180內(nèi)(或從中出來(lái))的滲漏通道就可以。
調(diào)整機(jī)構(gòu)306通常適用于控制在密封件302和入口182之間的空隙。合適的調(diào)整機(jī)構(gòu)306包括導(dǎo)螺桿、滾珠螺桿、梯形螺桿、線性驅(qū)動(dòng)器、電動(dòng)機(jī)、液壓缸、和機(jī)械聯(lián)動(dòng)裝置。在一個(gè)實(shí)施例中，調(diào)整機(jī)構(gòu)306包括一個(gè)導(dǎo)螺桿330、一個(gè)驅(qū)動(dòng)螺母340和一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)鋼絲繩338。轉(zhuǎn)動(dòng)鋼絲繩338是連接到一個(gè)軸332上，該軸從導(dǎo)螺桿330中伸出，與傳動(dòng)螺母340相反，轉(zhuǎn)動(dòng)鋼絲繩是用來(lái)旋轉(zhuǎn)導(dǎo)螺桿330，從而控制驅(qū)動(dòng)螺母340沿著導(dǎo)螺桿330的位置。
導(dǎo)螺桿330通過(guò)支撐構(gòu)件304軸向夾持，并可以相對(duì)于支撐構(gòu)件304旋轉(zhuǎn)。在圖3所示的實(shí)施例中，導(dǎo)螺桿330的軸332穿過(guò)位于固定臺(tái)318的頂端中的孔336。與驅(qū)動(dòng)螺母340嚙合的導(dǎo)螺桿330的螺紋部分342的直徑大于孔336，從而防止導(dǎo)螺桿330穿過(guò)固定臺(tái)318的孔336。一個(gè)擋圈334可以位于軸332上，以便將導(dǎo)螺桿330鎖定在固定臺(tái)318上，從而允許軸330在孔336內(nèi)自由旋轉(zhuǎn)，而不會(huì)脫離支撐構(gòu)件304。
轉(zhuǎn)動(dòng)鋼絲繩338連接到軸332上，并通往側(cè)壁110。如圖5所示，轉(zhuǎn)動(dòng)鋼絲繩338有一個(gè)端部520，該端部通過(guò)一個(gè)皮帶522保持在靠近側(cè)壁110的位置上。端部520適于與一個(gè)扳手(例如，螺絲刀、螺帽扳頭、六角扳手等等)配合，扳手穿過(guò)一個(gè)位于外殼180的凸緣136中的口510，以便于調(diào)整密封件302。當(dāng)完成對(duì)調(diào)節(jié)器組件122的調(diào)整之后，口510一般是被一個(gè)塞子512密封?？?10、或其它類似的口也可以用來(lái)在不拆下過(guò)濾器108的情況下將氣溶膠或凈化劑注入內(nèi)部空間114。
驅(qū)動(dòng)螺母340連接到密封件302上，并與導(dǎo)螺桿330嚙合。驅(qū)動(dòng)螺母340連接到密封件302的中心部分314。驅(qū)動(dòng)螺母340可以是一個(gè)焊接螺母、鉚緊螺母、壓力螺母或擰入密封件302中的孔。至少一個(gè)銷390來(lái)阻止密封件302的旋轉(zhuǎn)，銷390從外殼組件106中伸出，并與在密封件302中、從密封單元310徑向向外的孔或縫392嚙合?？梢灶A(yù)料的是一個(gè)調(diào)整片或其它的形狀適合與支撐構(gòu)件304嚙合的部件來(lái)阻止密封件302旋轉(zhuǎn)，上述嚙合的方式是因?yàn)閷?dǎo)螺桿330旋轉(zhuǎn)而阻止圓盤旋轉(zhuǎn)。還可以預(yù)料的是，密封件302可以被跟驅(qū)動(dòng)螺母340和導(dǎo)螺桿330一起使用的防旋轉(zhuǎn)幾何部件來(lái)限制旋轉(zhuǎn)。因此，因?yàn)閷?dǎo)螺桿330旋轉(zhuǎn)，所以受限制的密封件302在一個(gè)第二位置和一個(gè)第一位置之間移動(dòng)，第二位置密封了入口182(如圖3所示)，第一位置使得密封單元310與外殼組件106間隔開(kāi)(如圖6所示)，從而允許氣流通過(guò)入口182進(jìn)入外殼組件106的內(nèi)部空間114。
為了防止從驅(qū)動(dòng)螺母340和導(dǎo)螺桿330之間滲漏進(jìn)入外殼組件106中，一個(gè)蓋子370密封地連接到與橫桿316對(duì)面的密封件302上。蓋子370通常在允許導(dǎo)螺桿330充分運(yùn)動(dòng)的同時(shí)防止空氣穿過(guò)位于調(diào)整機(jī)構(gòu)306和密封件302之間的邊界。
在圖3所示的實(shí)施例中，蓋子370是一個(gè)具有第一端部和第二端部的汽缸372，第一端部密封連接到密封件302上，第二端部被一個(gè)帽374密封。圓柱體372具有特定長(zhǎng)度，允許導(dǎo)螺桿330伸入圓柱體372的深度不受到帽374的妨礙，以便允許沿著導(dǎo)螺桿330充分移動(dòng)，以便提供通過(guò)密封件302和外殼組件106之間缺口的氣流。
或者，如圖7所示，圓柱體372也可以具有一個(gè)螺紋內(nèi)部702與導(dǎo)螺桿330的螺紋部分342嚙合，從而不再需要一個(gè)單獨(dú)的驅(qū)動(dòng)螺母。在這個(gè)實(shí)施例中，有一個(gè)出砂孔704用于位于密封件302的中心部分314中的導(dǎo)螺桿330。
圖8表示了過(guò)濾器模塊820的另一個(gè)實(shí)施例。過(guò)濾器模塊820與上述過(guò)濾器模塊基本類似，區(qū)別在于調(diào)節(jié)器組件800是蝶形結(jié)構(gòu)。調(diào)節(jié)器組件800包括一個(gè)連接有二個(gè)葉輪802的橫構(gòu)件804。葉輪802用來(lái)在一個(gè)閉合位置(如圖8所示)和一個(gè)打開(kāi)位置(在圖8中用陰影表示)之間相對(duì)于橫構(gòu)件804旋轉(zhuǎn)，從而控制經(jīng)過(guò)入口182的氣流和進(jìn)入外殼組件106的內(nèi)部空間114的氣流。
當(dāng)葉輪802處于閉合位置的時(shí)候，葉輪802的外邊界與連接到外殼180上的密封單元310密封接觸。葉輪802靠近橫構(gòu)件804的內(nèi)緣通過(guò)一個(gè)彈性墊圈806連接到橫構(gòu)件804上。在一個(gè)實(shí)施例中，彈性的墊圈806可以是一個(gè)膨脹的墊圈。彈性墊圈806阻止空氣從橫構(gòu)件804和葉輪802之間滲漏，同時(shí)允許葉輪802相對(duì)于橫構(gòu)件804移動(dòng)。橫構(gòu)件804通常是連接到環(huán)116上，連接的方式類似于如上所述支撐構(gòu)件304連接到側(cè)壁110的方式。在另一個(gè)實(shí)施例中，密封單元310可以連接到葉輪802上，并且當(dāng)葉輪802處于閉合位置的時(shí)候，與外殼180密封接觸。
一個(gè)連接件812將葉輪802連接到調(diào)整機(jī)構(gòu)306上。連接件812包括一個(gè)滑動(dòng)件810和一對(duì)橋臂808。橋臂的兩端可旋轉(zhuǎn)地連接到滑動(dòng)件810和葉輪802上。一個(gè)驅(qū)動(dòng)螺母340連接到滑動(dòng)件810上，并根據(jù)導(dǎo)螺桿330的旋轉(zhuǎn)，引起滑動(dòng)件810沿著導(dǎo)螺桿330移動(dòng)，從而在打開(kāi)位置和閉合位置之間驅(qū)動(dòng)葉輪802。
一個(gè)可選擇的擴(kuò)散板144(陰影表示)可以連接到支撐構(gòu)件304或外殼組件106上，以便將空氣導(dǎo)入外殼組件106中，并通過(guò)入口182均勻分配進(jìn)入外殼組件106中的空氣。在圖8所示的實(shí)施例中，擴(kuò)散板144是一個(gè)連接到支撐構(gòu)件804上的多孔圓盤。
圖9表示了過(guò)濾器模塊920的另一個(gè)實(shí)施例。過(guò)濾器模塊920與上述過(guò)濾器模塊基本類似，區(qū)別在于調(diào)節(jié)器組件900是閘式結(jié)構(gòu)。
調(diào)節(jié)器組件900包括一個(gè)可滑動(dòng)地位于支架904中的葉輪902，支架連接到外殼180上。支架904包括一個(gè)凸緣906，凸緣將葉輪902保持在距離外殼180具有一定距離的位置上。支架904包括一個(gè)孔908，當(dāng)葉輪902移動(dòng)離開(kāi)入口182的時(shí)候，孔允許空氣進(jìn)入外殼組件106的內(nèi)部空間114中。
一個(gè)連接到外殼180上的調(diào)整片912夾持調(diào)整機(jī)構(gòu)306的驅(qū)動(dòng)螺母340。導(dǎo)螺桿330通過(guò)驅(qū)動(dòng)螺母340布置，并且一端通過(guò)一個(gè)通用接頭910連接到葉輪902上。接頭910允許導(dǎo)螺桿330在沒(méi)有脫離葉輪902的情況下旋轉(zhuǎn)。因?yàn)檗D(zhuǎn)動(dòng)鋼絲繩338是旋轉(zhuǎn)的，所以導(dǎo)螺桿330穿過(guò)驅(qū)動(dòng)螺母340向前移動(dòng)，從而相對(duì)于入口182定位葉輪902?？梢灶A(yù)料的是，調(diào)整機(jī)構(gòu)可以是一個(gè)機(jī)械聯(lián)動(dòng)裝置、一個(gè)線性操作機(jī)構(gòu)、氣壓缸、齒輪電動(dòng)機(jī)等等。
密封單元310連接到外殼180的底部，與凸緣906相對(duì)。在圖9所示的實(shí)施例中，密封單元310是一個(gè)限定了入口182的充氣式密封或氣囊，當(dāng)葉輪902處于封閉入口182的位置時(shí)，其可以膨脹到推動(dòng)葉輪902，如圖9所示?？梢灶A(yù)料的是，密封單元可能是有選擇地推動(dòng)葉輪902以在葉輪902和外殼組件106之間形成一個(gè)氣密密封。
圖10表示的是具有調(diào)節(jié)器組件1022的過(guò)濾器模塊1000，適于提供氣密密封。過(guò)濾器模塊在這個(gè)結(jié)構(gòu)中也可以作為擴(kuò)散器，也得益于本發(fā)明，其可以從位于新澤西州Riverdale的Camfil Farr公司購(gòu)買。
過(guò)濾器模塊1000通常包括一個(gè)具有永久地連接在其上的過(guò)濾器元件1004的框架1002。在圖10所示的實(shí)施例中，過(guò)濾器元件1004通過(guò)聚氨酯粘結(jié)劑1012粘接到框架1002上。一個(gè)背板1006連接到框架1002上?？蚣?002的深度足夠?qū)⒈嘲?006和過(guò)濾器元件1004維持在間隔位置，從而在過(guò)濾器模塊1000內(nèi)形成一個(gè)增壓室1008。一個(gè)環(huán)1014連接到背板1006上，并在背板1006中形成一個(gè)入口1010。類似于如上所述的調(diào)節(jié)器組件的調(diào)節(jié)器組件1022連接到背板1006、框架1002或環(huán)1014中的至少一個(gè)上，并且通常適于給過(guò)濾器模塊1000的入口1010提供一個(gè)氣密密封。
或者，過(guò)濾器模塊1000取代過(guò)濾器元件1004，過(guò)濾器模塊1000可以包括一個(gè)穿孔材料和/或蛋箱格子和/或其它材料等等。和連接到其上的模塊。因此，過(guò)濾器模塊1000可以是一個(gè)層流模塊、層流元件或?qū)恿鲾U(kuò)散件。將氣密的調(diào)節(jié)器1022安裝在這個(gè)結(jié)構(gòu)中就使得現(xiàn)場(chǎng)操作員能在整個(gè)房間或?qū)嶒?yàn)室完成″霧化″之間就密封過(guò)濾器模塊1000。
因此，所提供的過(guò)濾器模塊包括一個(gè)氣密密封調(diào)節(jié)器組件。外殼可以是用來(lái)接受可更換的或永久的分壓過(guò)濾器元件。雖然上述實(shí)施例都是用于凈化室中，但是外殼同樣可以作為ASHRAE過(guò)濾器外殼、HEPA和高效過(guò)濾器外殼、亞HEPA和低效過(guò)濾器外殼、碳吸收產(chǎn)品等等。此外還可以預(yù)料的是，過(guò)濾器外殼可以作為一個(gè)回氣管，其中過(guò)濾器位于調(diào)節(jié)器組件的上游。調(diào)節(jié)器組件的氣密密封允許凈化室或工作區(qū)能通過(guò)過(guò)濾器模塊有利地隔離，從而便于預(yù)先形成維護(hù)通風(fēng)系統(tǒng)、凈化工作區(qū)等，而不會(huì)在供給應(yīng)用中將工作區(qū)暴露到過(guò)濾器模塊的污染上游，也不會(huì)在排氣應(yīng)用中將工作區(qū)暴露到過(guò)濾器模塊的下游。
具有氣密調(diào)節(jié)器的、本發(fā)明的過(guò)濾器模塊允許設(shè)備所有者隔離單個(gè)過(guò)濾器并在拆下過(guò)濾器之前進(jìn)行凈化。這就不需要將凈化室暴露到污染增壓室和供給管道。例如，當(dāng)需要更換供給過(guò)濾器的時(shí)候，特殊罩或過(guò)濾器模塊的氣密調(diào)節(jié)器就可以是密封的，并且罩或過(guò)濾器模塊就會(huì)被所安裝的過(guò)濾器凈化。在凈化工序后，過(guò)濾器可以拆掉。因?yàn)樵鰤菏液瓦^(guò)濾器與罩或過(guò)濾器模塊的供應(yīng)管上游是完全隔離的，并且增壓室區(qū)域在拆掉過(guò)濾器之前就被凈化了，所以凈化室不會(huì)暴露于凈化區(qū)域。一旦安裝了新的過(guò)濾器，就可以打開(kāi)氣密調(diào)節(jié)器，重新開(kāi)始凈化室的工作。此外，當(dāng)設(shè)備所有者打算給一個(gè)房間″霧化″來(lái)進(jìn)行凈化的時(shí)候，具有整體氣密調(diào)節(jié)器的過(guò)濾器模塊就可以允許顧客快速且容易地密封每一個(gè)罩來(lái)阻止霧化劑進(jìn)入送風(fēng)系統(tǒng)，從而不需要在凈化之前用塑料或其它材料進(jìn)行密封。
雖然已經(jīng)詳細(xì)表示和描述了根據(jù)本發(fā)明的多個(gè)實(shí)施例，但是本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員根據(jù)本發(fā)明的啟示很容易想到其它不同的實(shí)施例。
權(quán)利要求
1.一種過(guò)濾器外殼組件包括一具有適合容納一過(guò)濾器的開(kāi)口的外殼；一穿過(guò)外殼的空氣通道；和一連接到外殼上且能在第一位置和至少一個(gè)第二位置之間移動(dòng)的密封件，第二位置密封了通道。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的過(guò)濾器外殼組件，其特征在于還包括一連接到外殼上且形成了通道的環(huán)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的過(guò)濾器外殼組件，其特征在于環(huán)是圓柱直角規(guī)或矩形中的至少一個(gè)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的過(guò)濾器外殼組件，其特征在于還包括一個(gè)連接到外殼或密封件中至少一個(gè)上的唇；和一有選擇地與唇嚙合以防止空氣通過(guò)通道的密封單元。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的過(guò)濾器外殼組件，其特征在于密封是凝膠。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的過(guò)濾器外殼組件，其特征在于凝膠是聚合物基凝膠、聚合熱固性凝膠、聚合熱塑性合成像膠、聚氨基甲酸酯基凝膠或硅基凝膠中的至少一個(gè)。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的過(guò)濾器外殼組件，其特征在于唇從密封件伸出。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的過(guò)濾器外殼組件，其特征在于環(huán)還包括一伸入外殼中的唇；和一有選擇地與唇嚙合以阻止氣流經(jīng)過(guò)通道的密封單元。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的過(guò)濾器外殼組件，其特征在于密封件還包括一形成在外部的且其中設(shè)置有部件的通道。
10.根據(jù)權(quán)利要求4所述的過(guò)濾器外殼組件，其特征在于密封件是一墊圈。
11.根據(jù)權(quán)利要求4所述的過(guò)濾器外殼組件，其特征在于唇和密封單元構(gòu)成氣密密封。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的過(guò)濾器外殼組件，還包括一環(huán)；和一當(dāng)密封件處于第二位置的時(shí)候與密封件和環(huán)嚙合的密封單元。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的過(guò)濾器外殼組件，其特征在于密封件在其平面區(qū)域內(nèi)是不透氣的。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的過(guò)濾器外殼組件，其特征在于密封件的截面形狀為平面的、錐形的、圓頂?shù)?、球形的、凸出的、凹形的、或碗狀的中的至少一個(gè)。
15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的過(guò)濾器外殼組件，還包括一連接到外殼上的支撐構(gòu)件；和一連接到支撐桿上且適合在第一位置和至少第二位置之間移動(dòng)密封件的調(diào)整機(jī)構(gòu)。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的過(guò)濾器外殼組件，其特征在于調(diào)整機(jī)構(gòu)還包括一導(dǎo)螺桿；一連接到密封件上且與導(dǎo)螺桿嚙合的螺母；和一連接到適合旋轉(zhuǎn)導(dǎo)螺桿的轉(zhuǎn)動(dòng)鋼絲繩。
17.根據(jù)權(quán)利要求1所述的過(guò)濾器外殼組件，其特征在于密封件還包括一蝶形調(diào)節(jié)器。
18.根據(jù)權(quán)利要求1所述的過(guò)濾器外殼組件，其特征在于密封件還包括一個(gè)閘式調(diào)節(jié)器。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的過(guò)濾器外殼組件，還包括一連接到一充氣式密封單元上的密封單元，充氣式密封單元連接到外殼上，密封單元當(dāng)膨脹的時(shí)候適合在閘式調(diào)節(jié)器的密封件外殼之間形成密封。
20.根據(jù)權(quán)利要求1所述的過(guò)濾器外殼組件，還包括一靠近通道且位于外殼內(nèi)部的擴(kuò)散板。
21.根據(jù)權(quán)利要求18所述的過(guò)濾器外殼組件，其特征在于導(dǎo)風(fēng)板是透氣的。
22.根據(jù)權(quán)利要求1所述的過(guò)濾器外殼組件，還包括一有選擇地在密封件和外殼之間提供密封的密封單元，密封單元還包括墊圈、凝膠或充氣式密封中的至少一個(gè)。
23.根據(jù)權(quán)利要求1所述的過(guò)濾器外殼組件，還包括一位于外殼開(kāi)口中的過(guò)濾器，與通道相對(duì)。
24.根據(jù)權(quán)利要求23所述的過(guò)濾器外殼組件，其特征在于過(guò)濾器通過(guò)粘合劑連接到外殼上。
25.根據(jù)權(quán)利要求23所述的過(guò)濾器外殼組件，其特征在于過(guò)濾器可以從外殼組件的一側(cè)更換。
26.根據(jù)權(quán)利要求25所述的過(guò)濾器外殼組件，其特征在于外殼還包括一適合穿透位于可更換的過(guò)濾器中凝膠的刃形邊棱。
27.根據(jù)權(quán)利要求25所述的過(guò)濾器外殼組件，還包括一密封地位于外殼和可更換的過(guò)濾器之間的墊圈。
28.一種過(guò)濾器外殼組件包括一具有適合容納一個(gè)過(guò)濾器的開(kāi)口的外殼；一穿過(guò)外殼的空氣通道；一具有外部部分和內(nèi)部部分的密封件，其中外部部分比內(nèi)部部分更接近外殼的開(kāi)口；一密封單元；一連接到密封件和外殼中至少一個(gè)上的唇；一限制通道且連接到外殼和密封件中至少一個(gè)上的唇；一密封件，用于將唇密封至密封件和外殼中的至少一個(gè)上以便有選擇地密封通道。
29.根據(jù)權(quán)利要求28所述的過(guò)濾器外殼組件，其特征在于密封件的截面形狀為錐形的、圓頂?shù)?、球形的、凸出的、凹形的、或碗狀的中的至少一個(gè)。
30.根據(jù)權(quán)利要求28所述的過(guò)濾器外殼組件，其特征在于密封單元是凝膠、墊圈或充氣式密封中的至少一個(gè)。
31.根據(jù)權(quán)利要求28所述的過(guò)濾器外殼組件，其特征在于密封件是作為閘式式調(diào)節(jié)器或一個(gè)蝶形調(diào)節(jié)器中至少一個(gè)的一部分。
32.根據(jù)權(quán)利要求28所述的過(guò)濾器外殼組件，還包括通過(guò)粘合劑永久地連接到外殼開(kāi)口上的一個(gè)過(guò)濾器。
33.根據(jù)權(quán)利要求28所述的過(guò)濾器外殼組件，還包括一個(gè)可更換地連接到外殼開(kāi)口上的過(guò)濾器。
34.一種更換過(guò)濾器的方法包括密封一個(gè)通往夾持了空氣過(guò)濾器的過(guò)濾器外殼組件的通道；從過(guò)濾器外殼拆卸該空氣過(guò)濾器；將一個(gè)更換的空氣過(guò)濾器安裝在過(guò)濾器外殼中；和打開(kāi)從外殼的通道的密封以允許空氣通過(guò)過(guò)濾器。
35.根據(jù)權(quán)利要求34所述的方法，其特征在于密封步驟還包括將一整體連接到外殼組件上的調(diào)節(jié)器封閉起來(lái)。
36.根據(jù)權(quán)利要求35所述的方法，其特征在于調(diào)節(jié)器是蝶形結(jié)構(gòu)。
37.根據(jù)權(quán)利要求35所述的方法，其特征在于調(diào)節(jié)器是閘式結(jié)構(gòu)。
38.根據(jù)權(quán)利要求34所述的方法，其特征在于密封步驟還包括將一密封件移動(dòng)到能將密封單元與過(guò)濾器外殼或連接到過(guò)濾器外殼上的環(huán)中至少一個(gè)相接觸的位置以密封通道。
39.根據(jù)權(quán)利要求38所述的方法，其特征在于移動(dòng)密封件的步驟還包括用刃形邊棱穿過(guò)凝膠。
40.根據(jù)權(quán)利要求38所述的方法，其特征在于移動(dòng)密封件的步驟還包括壓縮墊圈。
41.根據(jù)權(quán)利要求34所述的方法，其特征在于密封步驟還包括膨脹充氣式密封件。
42.根據(jù)權(quán)利要求34所述的方法，其特征在于包括將在密封通道步驟和拆卸過(guò)濾器步驟之間在過(guò)濾器上游注入凈化劑的步驟。
全文摘要
提供一種具有氣密密封的過(guò)濾器外殼組件(106)和更換過(guò)濾器的方法。在一個(gè)實(shí)施例中，過(guò)濾器外殼組件包括一外殼(180)，外殼帶有一用于容納過(guò)濾器(108)的開(kāi)口和一入口。一密封件(302、802)連接到外殼上，并且可以在第一位置和至少第二位置之間移動(dòng)，第二位置密封了通道。過(guò)濾器外殼組件還可以用來(lái)夾持一個(gè)一側(cè)可更換的過(guò)濾器或具有一個(gè)永久粘接在開(kāi)口中的過(guò)濾器。
文檔編號(hào)B01D46/10GK1906448SQ200580001758
公開(kāi)日2007年1月31日 申請(qǐng)日期2005年3月11日 優(yōu)先權(quán)日2004年6月8日
發(fā)明者托馬斯·C·莫澤, 馬克·胡扎, 肖恩·歐賴?yán)?申請(qǐng)人:肯非法爾公司