CN106237726A - 过滤床分离式柱形过滤器和使用过滤器的柱形空气净化器 - Google Patents

Abstract

一种过滤床分离式柱形过滤器，其可包括：柱形过滤床，构造成清除包含在空气中的杂质；过滤床保持器，穿设有多个孔以引入穿过所述柱形过滤床的空气，所述柱形过滤床插入到所述过滤床保持器中；上部固定板，其设置在所述过滤床保持器的两个端部部分的第一端部部分出，并与插入所述过滤床保持器中的所述柱形过滤床的两个端部部分的第一端部部分接触；以及下部固定板，其与设置在所述过滤床保持器的两个端部部分的第二端部部分的连接端耦接，以与所述柱形过滤床的两个端部部分的第二端部部分接触，并与所述连接端分离，以使所述柱形过滤床与所述过滤床保持器分离。

Description

过滤床分离式柱形过滤器 和使用过滤器的柱形空气净化器

相关申请的交叉引证

本发明要求于2015年6月5日提交的韩国专利申请第10-2015-0079696号的优先权和权益，其全部内容出于所有目的通过引证结合于此。

技术领域

本发明的各种实施方式涉及一种柱形空气净化器，更具体地涉及一种利用过滤床分离式柱形过滤器制造的仅使柱形过滤床与柱形过滤器分离的柱形空气净化器。

背景技术

通常，空气净化器包括：外壳，外壳设置有空气通道，外部空气通过空气通道引入并被再次排放；和过滤器，过滤器由位于外壳内的空气通道中的过滤床形成，并且空气净化器清除引入车辆进气系统的外部空气中的杂质。

空气净化器分为用于轿车的四边形空气净化器和用于商用车辆的柱形空气净化器。

其中，柱形空气净化器使用了柱形过滤床和柱形过滤器，在柱形过滤床中，层压过滤床(laminated filter)被卷绕成环形，柱形过滤器由耦接部分构造而成，耦接部分与柱形过滤器的正面和背面耦接，并由塑性材料制成。

然而，在柱形空气净化器中，在更换使用后受污染的柱形过滤器时，会整体更换柱形过滤器，因此不得不丢弃使用之后可重复利用的塑性材料以及使用之后不可重复利用的柱形过滤床。

具体而言，在更换柱形过滤器时，因不重复利用塑性材料而导致的影响如下。第一，与柱形过滤床不同，可不断重复利用的塑性材料被强制更换，因此使用者可能花费更多A/S成本。第二，塑性材料的耦接部分由模具生产以适应作为消耗品的柱形过滤床，因此柱形空气净化器的成本可能增加。第三，由于过度使用模具来生产由塑性材料制成的耦接部分，因此模具的寿命可能缩短，且模具的开发和管理成本可能增加。

在背景技术部分公开的信息仅用于加强对整个背景技术的理解，因此不应被认为是承认或以任何形式建议该信息构成本领域普通技术人员已公知的现有技术。

发明内容

本发明的各个方面旨在提供过滤床分离式柱形过滤器和利用其的柱形空气净化器，该柱形空气净化器通过将柱形过滤器构造成可分离和附接的，以分离并固定柱形过滤床，而能够在使用之后仅更换受污染的柱形过滤床。

根据本发明的各个方面，过滤床分离式柱形过滤器可包括：柱形过滤床，其构造成清除包含在空气中的杂质；过滤床保持器，其穿设有多个孔以引入经过柱形过滤床的空气，并且柱形过滤床插入到过滤床保持器中；上部固定板，其设置在过滤床保持器的两个端部部分的第一端部部分，并且上部固定板与插入过滤床保持器中的柱形过滤床的两个端部部分的第一端部部分接触；以及下部固定板，其与设置在过滤床保持器的两个端部部分的第二端部部分处的连接端耦接，以与柱形过滤床的两个端部部分的第二端部部分接触，并与连接端分离，以使柱形过滤床与过滤床保持器分离。

实现连接端与下部固定板的耦接和分离的结构可以是螺纹紧固方案。

螺纹紧固方案的结构可以是形成在连接端的外周缘表面上的阳螺纹和形成在下部固定板上的阴螺纹。

阴螺纹的形成部分可以是形成在下部固定板上以供连接端的端部部分插入的连接槽的内周缘表面。

实现连接端与下部固定板的耦接和分离的结构可以是锁定装配方案，并且锁定装配方案的结构可包括以预定间隔形成在连接端的周缘上的突出表面和形成在下部固定板上的多个阶梯状表面。

阶梯状表面的形成部分可以是形成在下部固定板上用以插入连接端的连接凸起部的周缘。

实现连接端与下部固定板的耦接和分离的结构可以是螺纹装配方案，螺纹装配方案的结构可以是形成在连接端的内周缘表面上的阴螺纹和形成在下部固定板上的阳螺纹。

阳螺纹的形成部分可以是形成在下部固定板上用以插入连接端的连接凸起部的外周缘表面。

柱形过滤床的上部部分和下部部分的两个端部表面的每一个均可附接有上部柱形纸件和下部柱形纸件，以保持柱形过滤床的形状，上部柱形纸件可确保柱形过滤床与上部固定板之间的接触表面处的密封，而下部柱形纸件可确保柱形过滤床与下部固定板之间的接触表面处的密封。

上部固定板和下部固定板可由塑性材料制成。

连接端可与过滤床保持器一体成形。

根据本发明的各个方面，使用过滤床分离式柱形过滤器的柱形过滤器可包括：过滤床分离式柱形过滤器，其包括过滤器主体和下部固定板，用于清除包含在空气中的杂质的柱形过滤床插入到过滤器主体中，下部固定板与过滤器主体的连接端耦接以固定柱形过滤床，并且下部固定板通过螺纹紧固方案、锁定装配方案和螺纹装配方案的至少其中之一而与连接端分离和附接，以移除柱形过滤床；外壳，过滤床分离式柱形过滤器容纳在外壳内；进气口，其设置在外壳种以将外部空气引入外壳；以及出气口，其设置在外壳中以从过滤床分离式柱形过滤器排放经净化的空气。

进气口可从连接至发动机的进气管线引入外部空气，而出气口可将经净化的空气排放至进气管线。

应理解，本文中使用的术语“车辆”或“车辆的”或其他相似术语通常包括机动车辆，例如载人汽车(包括运动型多用途车(SUV)、公共汽车、卡车、各种商用车辆)、船舶(包括各种船和舰)、飞机等，且包括混合动力车辆、电动车辆、插电式混合动力电动车辆、氢动力车辆以及其他替代燃料车辆(例如，从除石油之外的资源获得的燃料)。如本文所述，混合动力车辆为具有两种或更多种动力源，例如汽油动力车辆和电动车辆。

本发明的方法和设备具有其他特征和优点，根据结合在本文中的附图和以下具体实施方式，所述特征和优点将显而易见或更详细地附图和以下具体实施方式中阐述，附图和具体实施方式一起用于解释本发明的某些原理。

附图说明

图1是根据本发明的示例性过滤床分离式柱形过滤器的构造图。

图2是图1中示出的示例性过滤床分离式柱形过滤器的过滤器主体和下部固定板的分离和附接结构的细节构造图。

图3是根据本发明的示例性过滤床分离式柱形过滤器的构造图。

图4、图5和图6均为图3中示出的示例性过滤床分离式柱形过滤器的过滤器主体和下部固定板的分离和附接结构的细节构造图。

图7A和图7B是应用根据本发明的示例性过滤床分离式柱形过滤器的柱形空气净化器的构造图。

应当理解的是，附图并不一定按照比例绘制，只是给出对说明本发明的基本原理的各种特征的某种程度的简化表示。本文所公开的本发明的具体设计特征，包括例如具体尺寸、定向、位置和形状，将部分地由特定预期应用和使用环境确定。

具体实施方式

下面将详细参考本发明的各种实施方式，其实例在附图中示出并在下文中进行了描述。虽然将结合示例性实施方式描述本发明，但应理解的是本描述并非旨在将本发明限制于那些示例性实施方式。相反，本发明不仅旨在涵盖示例性实施方式，而且还旨在涵盖所附权利要求中限定的本发明的精神和范围内包括的各种替代方案、修改、等同物以及其他实施方式。

图1和图2示出了根据本发明的各种实施方式的过滤床分离式柱形过滤器的构造。

参考图1，第一柱形过滤器1构造成包括过滤器主体2、插入过滤器主体2中的柱形过滤床5，以及下部固定板7，下部固定板与过滤器主体2的一部分耦接以保持柱形过滤床5插入过滤器主体2中的状态。

详细而言，过滤器主体2构造成包括：中空柱形过滤床保持器3，其具有预定轴长度，过滤床保持器3的一端设置有连接端3-1；和上部固定板4，其设置在过滤床保持器3上与连接端3-1相对的一侧。

过滤床保持器3的中空柱穿设有多个孔，空气通过该多个孔被引入中空柱，其中，中空柱体的轴长度满足过滤床保持器3的长度。连接端3-1设置在过滤床保持器3的中空柱的端部部分处以形成从插入过滤床保持器3的柱形过滤床5露出的区段。具体而言，在将柱形过滤床5插入到过滤床保持器3中的状态下，连接端3-1与下部固定板7耦接，以防止柱形过滤床5与过滤床保持器3分离。上部固定板4设置在过滤床保持器3的与连接端3-1相对的一侧，以防止插入过滤床保持器3中的柱形过滤床5与过滤床保持器3分离。因此，上部固定板4具有汉堡帽式(homburg)的帽结构。具体而言，上部固定板4由塑性材料制成，且在注射成型模具时与过滤床保持器3一同制造。

结果是，穿过柱形过滤床5的空气通过在过滤床保持器3上穿设的多个孔被引入到过滤床保持器3中，然后又通过过滤床保持器3的缠绕有上部固定板4的一端被排放，从而从过滤器主体2离开。

柱形过滤床5的中空柱形部分基本用作过滤器，且上部柱形纸件5-1附接至空心柱体的前部，下部柱形纸件5-2附接至中空柱体的后部以保持柱形过滤床5的中空柱形。具体而言，上部柱形纸件5-1确保上部固定板4与柱形过滤床5之间的接触表面密封，而下部柱形纸件5-2确保下部固定板7与柱形过滤床5之间的接触表面密封。

下部固定板7为盘形形状，其中心部分设置有连接槽7-1，连接槽7-1的直径使得连接端3-1可插入连接槽中以与连接端3-1形成固定力，且连接槽7-1的深度等于连接端3-1的长度。因此，下部固定板7为盘形形状，其中，下部固定板7的中心部分朝向连接槽7-1降低。具体而言，下部固定板7由塑性材料制成，且通过注射成型模具制造而成。

同时，可通过装配方案、压配方案、螺纹方案等以不同方式实现下部固定板7与连接端3-1之间的耦接结构，且本发明的各种实施方式通过螺纹式紧固方案来实现。

图2示出了下部固定板7与连接端3-1通过螺纹式紧固方案彼此紧固的紧固结构。在这种情况下，连接端3-1的外周缘表面设置有阳螺纹3A，而下部固定板7的连接槽7-1的内周缘表面设置有阴螺纹7A。

因此，当将柱形过滤床5插入到过滤床保持器3中时，下部固定板7的连接槽7-1设置在连接端3-1内，然后下部固定板7前向旋转(顺时针方向)，连接槽7-1的阴螺纹7A螺纹连接至连接端3-1的阳螺纹3A，如此下部固定板7便与连接端3-1耦接并固定至连接端3-1，以使得与过滤器主体2耦接的柱形过滤床5被上部固定板4和下部固定板7限制，从而执行第一柱形过滤器1的组装。

另一方面，当下部固定板7反向旋转时(逆时针方向)，下部固定板7与连接端3-1分离，以使柱形过滤床5与过滤器主体2很容易地分离，从而执行第一柱形过滤器1拆卸。在该分离状态下，在以新的柱形过滤床更换用过的柱形过滤床5之后，再次将下部固定板7螺纹连接至连接端3-1，从而可重复利用过滤器主体2和下部固定板7。

结果是，第一柱形过滤器1的重复利用率高，从而改进了A/S成本，并节约了主要成本。

同时，图3至图6示出了根据本发明的不同的实施方式的过滤床分离式柱形过滤器的构造。

参考图3，第二柱形过滤器10构造成包括过滤器主体2、连接端3-1、上部固定板4、柱形过滤床5和下部固定板7，以上均为图1和图2中示出的第一柱形过滤器1的组件。然而，第二柱形过滤器10的连接端3-1与下部固定板7的耦接结构与第一柱形过滤器1的耦接结构不同。由此，第一柱形过滤器1的下部固定板7具有朝向连接槽7-1的盘形形状，而第二柱形过滤器10的下部固定板7具有突出的连接凸起部70-1，以使得第一和第二柱形过滤器形成的双同心圆存在不同。例如，连接端3-1与下部固定板7之间的耦接结构基于装配方案，但可以做出多种改变。

图4示出了连接端3-1与下部固定板7的装配方案为外部锁定式装配方案。在这种情况下，连接端3-1的周缘以预定间隔设置有多个突出表面30A，而在下部固定板7的中心处突出的连接凸起部70-1的周缘以预定间隔设置有多个阶梯状表面70A。例如，以的间隔形成了四个突出表面30A，且以90°的间隔形成了四个阶梯状表面70A。具体而言，突出表面30A形成了保持阶梯状表面70A的固定力。

图5示出了与外部锁定式装配方案相反的内部锁定式装配方案。在这种情况下，连接端3-1的周缘上以预定间隔设置有多个阶梯状表面70A，而在下部固定板7的中心处突出的连接凸起部70-1的周缘上以预定间隔设置有多个突出表面30A。因此，内部锁定式装配方案的突出表面30A和阶梯状表面70A的结构与外部锁定式装配方案的结构(在外部锁定式装配方案中，连接端3-1设置有突出表面30A，而连接凸起部70-1设置有阶梯状表面70A)相反，而内部锁定式装配方案的耦接方案是相同的。

因此，当将柱形过滤床5插入到过滤床保持器3中时，下部固定板7的连接凸起部70-1设置在连接端3-1内，然后朝向连接端3-1按压下部固定板7，连接凸起部70-1的阶梯状表面70A便定位在连接端3-1的突出表面30A之间，以使得下部固定板7与连接端3-1耦接并固定至连接端。即，当将四个阶梯状表面70A分别设置为第一、第二、第三、第四阶梯状表面70A，并将四个突出表面30A分别设置为第一、第二、第三和第四突出表面30A时，第一突出表面30A定位在第一阶梯状表面70A上，第二突出表面30A定位在第二阶梯状表面70A上，第三突出表面30A定位在第三阶梯状表面70A上，且第四突出表面30A定位在第四阶梯状表面70A上。因此，第一阶梯状表面70A与第二阶梯状表面70A之间形成的突出部分定位在第一突出表面30A与第二突出表面30A之间形成的底部部分处，并因此接合成坚固的结构。结果是，与过滤器主体2耦接的柱形过滤床5被上部固定板4和下部固定板7限制，从而执行第二柱形过滤器10的组装。

另一方面，当从连接端3-1拉拽下部固定板7以使下部固定板7分离时，第二柱形过滤器10转变为拆卸状态，从而使柱形过滤床5与过滤器主体2很容易地分离。在该分离状态下，在以新的柱形过滤床更换用过的柱形过滤床5之后，将下部固定板7推入连接端3-1中，并再次与连接端3-1耦接，以便能重复利用过滤器主体2和下部固定板7。

图6图示了螺纹式装配方案，该装配方案与图4中的外部锁定式装配方案或图5中的内部锁定式装配方案都不同。在这种情况下，连接端3-1的内周缘表面设置有阴螺纹7A，而下部固定板70的连接凸起部70-1的外周缘表面设置有阳螺纹3A。

因此，当将柱形过滤床5插入到过滤床保持器3中时，下部固定板7的连接凸起部70-1设置在连接端3-1内，然后下部固定板7前向旋转(顺时针方向)，连接凸起部70-1的阳螺纹3A螺纹连接至连接端3-1的阴螺纹7A，由此下部固定板7便与连接端3-1耦接并固定至连接端，以使得与过滤器主体2耦接的柱形过滤床5被上部固定板4和下部固定板7限制，从而执行第二柱形过滤器10的组装。

另一方面，当下部固定板7反向旋转时(逆时针方向)，下部固定板7与连接端3-1分离以使柱形过滤床5与过滤器主体2很容易地分离，从而拆卸第二柱形过滤器10。在该分离状态下，在用新的柱形过滤床更换用过的柱形过滤床5之后，再次将下部固定板7螺纹连接至连接端3-1，以便能重复利用过滤器主体2和下部固定板7。

结果是，第二柱形过滤器10具有高的重复利用率，从而改进了A/S成本，并节约了主要成本。

同时，图7A和图7B图示了应用根据本发明的各种实施方式的过滤床分离式柱形过滤器的柱形空气净化器的构造。

如图7A和图7B所示，柱形空气净化器100构造成包括第一柱形过滤器1、容纳第一柱形过滤器1的外壳110、设置在外壳110上的进气口120-1、以及设置在外壳110上的出气口，进气口用作将外部空气引入外壳110的通道，出气口用作将经净化的外部空气从外壳110内再次排放至第一柱形过滤器1的通道。

外壳110可具有打开和关闭结构以在更换柱形过滤床5时将柱形过滤器从外壳110内取出。进气口120-1和出气口120-2构成了车辆的进气系统，并且因此连接至引入外部空气的进气管线。

当柱形空气净化器100工作时，通过进气口120-1从进气管线引入外壳110的外部空气穿过柱形过滤床5以通过过滤床保持器3上穿设的多个孔被引入过滤床保持器3中，通过设置有上部固定板4的过滤床保持器3从过滤器主体2离开，然后通过出气口120-2再次被排放至进气管线。

在这种情况下，第一柱形过滤器10为图1和图2所示出的第一柱形过滤器1。因此，图3至图6中示出的第二柱形过滤器10可替代第一柱形过滤器1。结果是，柱形空气净化器100使用重复利用率高的第一柱形过滤器1，从而改进了A/S成本，节约了主要成本，并提高了汽车制造商的形象。

如上所述，根据本发明的各种实施方式的柱形空气净化器100应用了过滤床分离式柱形过滤器，其包括过滤器主体2，用于除去空气中包含的杂质的柱形过滤床5插入过滤器主体2；和下部固定板7，其与过滤器主体2的连接端3-1耦接以固定柱形过滤床5，并通过螺纹式紧固方案、锁定式装配方案或螺纹式装配方案与连接端分离和附接以移除柱形过滤床5，从而仅更换使用后受污染的柱形过滤床5，通过增加柱形过滤器的重复利用改进A/S成本，节约主要成本，并提高汽车制造商的形象。

根据本发明的多种实施方式的柱形空气净化器通过在更换使用后受污染的柱形过滤床时重复利用塑性材料而具有以下优点和效果。

第一，就改进A/S成本而言，在更换柱形过滤器时仅更换柱形过滤床，因此可节约由塑料和钢制成的过滤器主体和下部耦接板所占的成本。第二，就降低成本而言，可以通过减少使用模具来制造将塑性材料与柱形过滤床一起丢弃的柱形过滤器来延长模具的寿命，具体而言，可以通过节约模具的成本而节约柱形过滤器的成本，进而减少柱形空气净化器的成本。第三，就提高形象而言，可以通过使用重复利用的部分节约资源，并通过改进使用者的A/S成本来提高企业形象。

为了便于在所附权利要求中解释和精确定义，术语“上”或“下”、“内”或“外”等是用于参考附图中所示的示例性实施方式的特征的位置来对这些特征进行描述。

以上对本发明的具体示例性实施方式进行的描述是为了说明和描述。前面的描述并非旨在穷尽，或者将本发明限制为所公开的精确形式，显然，根据上述教导可能进行很多修改和变化。选择示例性实施方式并进行描述是为了解释本发明的某些原理及其实际应用，从而使得本领域的其他技术人员能够实现并利用本发明的各种示例性实施方式及其各种替代形式和修改形式。本发明的范围旨在由所附权利要求书及其等同形式所限定。

Claims (13)

1.一种过滤床分离式柱形过滤器，包括：

柱形过滤床，所述柱形过滤床构造成清除包含在空气中的杂质；

过滤床保持器，所述过滤床保持器穿设有多个孔以引入穿过所述柱形过滤床的空气，并且所述柱形过滤床插入到所述过滤床保持器中；

上部固定板，所述上部固定板设置在所述过滤床保持器的两个端部部分的第一端部部分处，并且所述上部固定板与插入所述过滤床保持器中的所述柱形过滤床的两个端部部分的第一端部部分接触；以及

下部固定板，所述下部固定板能与设置在所述过滤床保持器的两个端部部分的第二端部部分处的连接端耦接以与所述柱形过滤床的两个端部部分的第二端部部分接触，并且所述下部固定板能与所述连接端分离以使所述柱形过滤床与所述过滤床保持器分离。

2.根据权利要求1所述的过滤床分离式柱形过滤器，其中，实现所述连接端与所述下部固定板的耦接和分离的结构是螺纹紧固方案。

3.根据权利要求2所述的过滤床分离式柱形过滤器，其中，所述螺纹紧固方案的结构包括形成在所述连接端的外周缘表面上的阳螺纹，和形成在所述下部固定板上的阴螺纹。

4.根据权利要求3所述的过滤床分离式柱形过滤器，其中，所述阴螺纹的形成部分是形成在所述下部固定板上以供所述连接端的端部部分插入的连接槽的内周缘表面。

5.根据权利要求1所述的过滤床分离式柱形过滤器，其中，实现所述连接端与所述下部固定板的耦接和分离的结构是锁定装配方案，并且

所述锁定装配方案的结构包括以预定间隔形成在所述连接端的周缘上的多个突出表面以及形成在所述下部固定板上的多个阶梯状表面。

6.根据权利要求5所述的过滤床分离式柱形过滤器，其中，所述阶梯状表面的形成部分是形成在所述下部固定板上用以插入到所述连接端中的连接凸起部的周缘。

7.根据权利要求1所述的过滤床分离式柱形过滤器，其中，实现所述连接端与所述下部固定板的耦接和分离的结构是螺纹装配方案，并且

所述螺纹装配方案的结构包括形成在所述连接端的内周缘表面上的阴螺纹以及形成在所述下部固定板上的阳螺纹。

8.根据权利要求7所述的过滤床分离式柱形过滤器，其中，所述阳螺纹的形成部分是形成在所述下部固定板上用以插入到所述连接端中的连接凸起部的外周缘表面。

9.根据权利要求1所述的过滤床分离式柱形过滤器，其中，所述柱形过滤床的上部部分和下部部分的两个端部表面的每一个均附接有上部柱形纸件和下部柱形纸件，以保持所述柱形过滤床的形状，所述上部柱形纸件确保所述柱形过滤床与所述上部固定板之间的接触表面处的密封，而所述下部柱形纸件确保所述柱形过滤床与所述下部固定板之间的接触表面处的密封。

10.根据权利要求1所述的过滤床分离式柱形过滤器，其中，所述上部固定板和所述下部固定板由塑性材料制成。

11.根据权利要求1所述的过滤床分离式柱形过滤器，其中，所述连接端与所述过滤床保持器一体成形。

12.一种使用过滤床分离式柱形过滤器的柱形空气净化器，所述柱形空气净化器包括：

所述过滤床分离式柱形过滤器，所述过滤床分离式柱形过滤器包括：过滤器主体，用于清除包含在空气中的杂质的柱形过滤床插入到所述过滤器主体中；以及下部固定板，所述下部固定板与所述过滤器主体的连接端耦接，以固定所述柱形过滤床，并且所述下部固定板通过螺纹紧固方案、锁定装配方案和螺纹装配方案的至少其中之一而与所述连接端分离和附接，以移除所述柱形过滤床；

外壳，所述过滤床分离式柱形过滤器容纳在所述外壳中；

进气口，所述进气口设置在所述外壳中，以将外部空气引入到所述外壳中；以及

出气口，所述出气口设置在所述外壳中，以从所述过滤床分离式柱形过滤器排放经净化的空气。

13.根据权利要求12所述的柱形空气净化器，其中，所述进气口从连接至发动机的进气管线引入外部空气，而所述出气口将经净化的空气排放至所述进气管线。