CN114918050A - 旋风过滤的系统、装置和方法 - Google Patents

Abstract

本发明的实施例涉及用于从气流中去除细颗粒的旋风式空气过滤系统。在一些实施例中，小直径旋风分离器/元件用于从气流中去除细颗粒，其中大量此类元件以紧凑布置组装在一起。在一些实施例中，提出了一种空气过滤系统，其可包括含有多个腔室的壳体、空气入口侧和空气出口侧。这种系统还可以包括多个旋风过滤阵列，每个旋风过滤阵列封装在各自的隔室中，并且每个旋风过滤阵列包括多个旋风元件的组件，这些旋风元件配置成通过离心力(即旋风分离)过滤气流中的空气。该系统可以包括配合装置，该配合装置在系统中配置为大多数，且在一些实施例中，所有气流流过阵列的配合装置。

Description

旋风过滤的系统、装置和方法

本申请是申请号为201980057022.2，申请日为2019年8月30日，发明名称为“旋风过滤的系统、装置和方法”的分案申请。

相关申请的交叉引用

本申请要求优先于2018年8月31日提交的美国临时专利申请号62/725754，标题为“旋风过滤的系统、装置和方法”，通过引用将其全部内容并入本文。

技术领域

本发明的实施例一般涉及用于从气体中减少不需要的颗粒的方法、装置和系统，特别是涉及包括：例如，一种系统(也可称为空气过滤器)，包括用于容纳微型旋风过滤器阵列的分隔壳体。

背景技术

过滤空气以去除细小颗粒物对人类健康、空气质量以及工业和机械应用都很重要。许多通风系统都包含空气过滤器，其主要作用是捕获悬浮颗粒并防止其继续流通。旋风分离器是去除气流中悬浮颗粒的传统过滤器的有效替代品，尽管目前使用传统配置的旋风分离器可以从气流中分离非常细的颗粒。

发明内容

因此，本发明的实施例包括配置为或是作为空气过滤器(或也可称为气体过滤器，配置为过滤气流)的方法、装置和系统，用于通过旋风分离从气流中去除细颗粒。例如：

在一些实施例中，一个或多个旋风分离器配置为空气洗涤器/过滤器，以过滤空气，尤其是捕获其中夹带的悬浮颗粒。在一些实施例中，为了处理更小/细颗粒，使用小/微型旋风分离元件来有效地分离和过滤细颗粒。考虑到只有这样的小型旋风分离器才能用于去除细颗粒，大量这样的分离器配置成一个阵列并且并联运行，以便过滤大量空气。因此，在一些实施例中，阵列组装在单个壳体/单元中，以便以小/紧凑的体积组装此类阵列，在一些实施例中，在实现使用旋风分离过滤细颗粒的实际系统方面可能是一个挑战。

在一些实施例中，旋风分离器具有适合于去除细颗粒的尺寸的内径。例如，内径可以是：约10mm或更小；约5mm或更小；约2.5mm或更小；在约1-10mm范围内；在约2-10mm范围内及其子范围内；或在约2-5mm范围内及其子范围内。

在一些实施例中，内径可以是与旋风元件本身内腔的直径相对应的直径，例如，在旋风元件从最大截面到最小截面的任何截面处测量。

在一些实施例中，提供了一种配置成紧凑地排列平行旋风分离器/元件的多个阵列的系统。每个阵列中的旋风元件可以彼此连接(例如，通过制造或物理连接(例如，粘合剂、焊接等)一体形成)，使得空气不能流过元件之间的阵列，而只能流过元件(在一些实施例中，至少部分地流过元件)。在一些实施例中，多个这样的阵列配置成放置在多腔室壳体(也可称为系统)的平行腔室中。在一些这样的实施例中，系统具有入口侧(也可称为前部)和出口侧(也可称为后部)。每个腔室还可以包括前面的入口和后面的出口。在一些实施例中，在每个腔室内，可以放置一个或多个旋风阵列，以便将腔室内分离成至少两个部分，其中至少一个部分向入口敞开，并且至少一个部分向出口敞开。在这些实施例中，流经系统的空气通过一侧的至少一个入口(在一些实施例中，多个入口，在一些实施例中，所有入口)进入腔室，通过至少一个阵列(在一些实施例中，多个阵列，在一些实施例中，所有阵列)，这样，具有多个平行旋风元件的至少一个阵列将颗粒从气流中旋风分离，并且空气通过另一侧的至少一个出口(在一些实施例中，多个出口，在一些实施例中，所有出口)排出。因此，在一些实施例中，空气被迫通过旋风分离过滤的旋风元件，并且不(并且在一些实施例中不能)在阵列的元件之间通过。这样的配置使得能够以相对较小的体积并行配置大量阵列。

在一些实施例中，腔室中的阵列可配置为例如通过在腔室的内壁上的轨道、凹槽或其他配合特征内滑动，并设计为与阵列周长上的相应特征相配合，使得阵列易于移除、替换或清除(即，每个阵列配置为用于清洁/移除捕获的颗粒，然后放回)。这样的配合构造也可以反转，使得该阵列可以包括轨道/凹槽，以在每个腔室的至少一侧(优选地，在至少两侧)上容纳线性突出的结构或引导件。

在一些实施例中，配置阵列的系统/过滤器的过滤能力可以通过连接、平铺和/或堆叠多个系统来实现(例如，壳体/系统是连接、平铺和堆叠到相邻壳体/系统中的至少一个)。因此，气流容量可以通过与并行运行的系统(例如，像墙中的砖一样)的这种布置来处理，或者，颗粒尺寸容量例如可以通过将系统/壳体布置成串联运行来处理。例如，每个附加系统的设计/配置都是为了从气流中去除较小尺寸的颗粒。在一些实施例中，系统/壳体可配置为包括联锁特征以便于在这种配置中连接系统或与系统相邻(例如，

连接功能)。

在一些实施例中，提供了一种空气过滤器，其可包括至少一个配置为放置在气流系统内的壳体，其中每个壳体包括一个框架，具有多个框架侧、进气口侧和出气口侧、布置在壳体内的多个单独的腔室，以及多个旋风过滤阵列。至少一个阵列可以配置成将相应的腔室分为入口部分和出口部分，过滤器的进气口侧包括多个进气口，每个进气口配置成向相应腔室的相应入口部分提供气流，并且过滤器的排气侧可以包括多个进气口空气出口，每个出口配置成将气流从相应腔室的相应出口部分排出。每个阵列可以包括多个有组织的、连接的旋风分离器元件，并且可以配置成装配在相应的腔室中，使得气流从腔室的入口部分流向腔室的出口部分，只通过从旋风元件的入口向旋风元件的出口流动。

这些上述实施例可以包括以下结构、功能、步骤和/或说明中的至少一个，并且在一些实施例中，可以是以下所有的结构，功能，步骤和/或说明中的至少一个，从而导致本公开的又一实施例：

-壳体，入口侧，出口侧和腔室中的至少一个配置为使得阵列可以重复地插入到腔室中或从腔室中分别移进和移除；

-壳体的至少一个框架、入口侧或出口侧配置成与相邻放置的壳体的对应侧连接，使得多个壳体可以组装在一起以增加过滤器的容量或气流中的至少一个；

-多个壳体可通过固定或可移动附件组装在一起，和/或配置成堆叠或平铺布置；

-连接多个壳体，使得通过每个壳体的气流平行流动；

-连接多个壳体，使得空气不能流过它们之间的任何间隙；

-每个阵列包括阵列周长，阵列周长与相应腔室的内腔室周长配合；

-阵列经配置以通过配合装置与相应的腔室配合；

ο配合装置可包括密封件、布置在每个腔室和每个阵列周长的至少一个内周长上的通道以及布置在每个内周长和每个阵列周长的其余一个内周长上的引导件中的至少一个，

·每个通道可以配置成与相应的引导件配合；

-每个腔室的每个入口部分可配置为接收来自壳体的相应入口侧的气流；

-每个腔室的每个出口部分可配置成从壳体的相应出口侧排出气流；

并且

-气流系统可包括HVAC(加热、通风和空调)系统。

在一些实施例中，提供了一种空气过滤器，该空气过滤器可包括至少一个配置为放置在建筑气流系统的气流内的壳体，每个壳体包括一个框架，具有多个框架侧、进气口侧和出气口侧、布置在壳体内的多个单独的腔室，以及多个旋风过滤阵列。每个阵列可包括多个有组织的、平行连接的旋风元件，每个旋风元件可配置成通过配合装置与相应的腔室配合，并且配合装置可包括密封件、布置在每个腔室的至少一个内周长上的通道和每个阵列周长中的至少一个，以及设置在每个内周长和每个阵列周长的其余一个上的引导件。每个通道可配置为与相应的引导件配合。

这些上述实施例可以包括以下结构、功能、步骤和/或说明中的至少一个，并且在一些实施例中，可以是以下所有的结构，功能，步骤和/或说明中的至少一个，从而引出本公开的又一实施例：

-至少一个阵列可以将相应的腔室划分为入口部分和出口部分；

-该系统的进气口侧可以包括多个进气口，每个进气口配置成向各个腔室的各个进气口部分提供气流；

-所述系统的出风口侧包括多个出风口，每个出风口配置成传递来自相应腔室的相应出风口部分的气流；

-每个阵列可以另外配置为装配在相应的腔室内，使得从腔室的入口部分流向腔室的出口部分的气流仅通过从旋风元件的入口流到旋风元件的出口。

-壳体，入口侧，出口侧和腔室中的至少一个配置成使得阵列可以重复地插入到腔室中或从腔室中分别移进和移除，

并且

-壳体的至少一个框架、入口侧或出口侧可配置成与相邻放置的壳体的对应侧连接，使得多个壳体可组装在一起以增加过滤器的容量或颗粒过滤尺寸中的至少一个。

在一些实施例中，提供了一种空气过滤方法，该方法可包括确定气流的过滤要求、提供根据所公开实施例中任一实施例的空气过滤器/系统，配置一个或多个空气过滤器/系统，通过将其多个壳体组装在一起形成空气过滤器，以满足或超过过滤要求，并将配置的空气过滤器放置在容纳在至少一个房间的气流中。在一些实施例中，过滤要求包括过滤器的过滤能力和颗粒尺寸捕获能力中的至少一个。

在下面的详细描述以及附图中，将更好地理解这些实施例和其他实施例，下文提供对其的简要描述。

附图说明

参考附图和以下描述，可以更好地理解根据本发明公开的一些实施例的系统、装置和方法的原理和运作。这些附图仅用于说明目，并不意味着限制。

图1A-1F是根据本发明的一些实施例构造和运作的示例性旋风过滤阵列(图1A)；阵列的横截面(图1B)；剖视图(图1C)；顶视图(图1D)；侧视图(图1E)和阵列的分解视图(图1F)的示意图；

图2是根据本发明的一些实施例构造和运作的示例性分解气体过滤系统的示意图；

图3A-3C是示例性密封气体过滤系统的示意图，包括图2(图3A)的前视图；顶视图(图3B)；侧视图(图3C)，其构造和运作符合本发明的一些实施例；

图4A和4B是示例性密封空气过滤系统的示意图，示出了根据本发明的一些实施例构造和运作的图2(图4A)的前视图和后视图(图4B)；以及

图5A和5B是根据本发明的一些实施例的示例性密封空气过滤系统(图5A)和密封空气过滤系统的堆叠组件(图5B)的示意图。

具体实施方式

图1A示出了根据一些实施例的分解过滤阵列的示意图，该阵列包括多个平行的单独的旋风洗涤器或旋风元件110，这些旋风洗涤器或旋风元件110布置成阵列170并附接到公共薄板140。在一些实施例中，旋风元件110包括切向入口120，其允许污染空气或气体流入旋风元件110以根据旋风分离原理进行处理。例如，进入旋风元件110的气流(例如以高速)可在旋风元件110的内腔中形成涡流或旋风，由此产生的离心力使悬浮在气体中的颗粒(可能是污染物)推向空腔的内壁。净化气体可经由轴向出口130离开旋风元件110，同时从气体中分离出来的颗粒积聚在作为旋风元件110的一部分的容器160中，并且可附接到旋风腔的底部。在一些实施例中，旋风元件彼此连接或连接到公共歧管或薄板140，以便除通过旋风元件的切向入口和轴向出口外，没有从阵列的一侧到另一侧(即从阵列的下方到阵列的上方)的空气通道。

图1B示出了实际制造的设备中的过滤阵列的一部分的横截面图。过滤后的气流设计成从底部接近阵列170并从顶部冒出。空气流经相邻旋风室之间的“死端”间隙125，并通过切向入口120(图1A)进入旋风室，形成旋风。悬浮颗粒被推到旋风元件110的空腔的内壁，随后通过开口115落入容器160中，而清洁空气通过轴向出口130从顶部流出。

图1C示出了根据一些实施例的阵列170的全视图，其中小切口部分显示了横截面，并且整个阵列170显示了十六(16)行和每行26个单元，在一侧适合于大约10厘米的正方形。可以理解，整个阵列170的大小可以包括其他范围，例如具有不同边长的矩形(即，形状，例如，正方形、圆柱体)，以及小到1cm或大到150cm的任何边，或者在约2-5cm、或约5-30cm、或约10-60cm范围内的任何长度，或在非限制性示例中，约30-120cm及其子范围。阵列170可以塑造成任何合适的形状，例如任何四边形类型的形状。阵列170可包括任何适当数量的行，例如在约5-1000行、或约5-50行、或约20-100行、或约100-500行及其子范围的范围内，以及任何适当数量的列，例如约5-1000列、或约5-50列、或约20-100列、或约100-500列及其子范围。

在一些实施例中，如图1C–1E，可沿阵列的边缘(例如)包括特征，其可称为阵列配合部分180，其可配置成便于阵列170与放置阵列170的系统内的凹槽、轨道或其他支撑结构配合或连接。因此，在一些实施例中，与相应的结构配合，不仅将阵列170支撑在适当的位置，而且可以用于形成气密密封(或至少基本上如此)，防止空气在阵列170周围流动，从而迫使空气通过阵列170的单元。图1D示出了顶视图，图1E示出了相同阵列170的侧轮廓，示出了阵列配合部分180。

旋风过滤阵列170的一些实施例，例如图1B-F中所示的实施例，可通过例如将旋风元件110密集地包装成整体或多层整体来制造，使得旋风元件之间很少或不存在允许空气或气体在旋风元件110之间通过的开口间隙。例如，多个旋风元件110可以彼此连接，或者连接到将旋风元件110固定在其位置(例如，密集布置)的公共薄板或表面或框架，并且防止气体通过阵列170流动，除了通过从切向入口120到轴向出口130的路径。在一些实施例中，薄板140可具有与阵列170中的轴向出口130对准的开口150(图1A)，使得经由轴向出口130离开旋风元件110的经处理空气可经由开口150离开阵列170，但不具有穿过阵列170的任何其他路径。在一些实施例中，薄板和单元的上部是相同的，并且开口150形成并表示轴向出口。

例如，如图1F所示，阵列170可以包括含多个层的整体阵列，这些层包括本文描述的特征(例如)。在一些这样的实施例中，可以连接多个层(例如，四层)来创建阵列170，顶层171定义旋风元件的出口和入口，第二层172定义旋风腔，第三层173定义空腔和容器之间的开口，以及形成容器的第四层174(例如，图1A中的容器160)。定位销175也可以包括在内，并且配置成使它们穿过其他层中的配合孔以确保对齐和适当的连接。通过附接层形成整体阵列可以通过本领域技术人员熟悉的方法来实现(任何数量的)，而且，这种方法可以设计成便于制造的。在一些实施例中，可以使用3-6层之间的层来形成阵列。在一些实施例中，可以使用多于6层，阵列170可以包括薄板140，并且顶层171可以包括薄板140(图1A)。

图1B-F示出了根据本文公开的一些实施例的旋风过滤阵列170的示例。旋风过滤阵列的一些这样的实施例的进一步细节可以在申请人的PCT专利出版物WO/2017/019628(2016年7月25日申请)和申请人的PCT专利出版物WO/2018/136968(2018年1月23日申请)中找到，标题为“长寿命空气过滤器”，这两种过滤器通过引用整体并入本文。

图2示出了根据一些实施例的分解气体过滤系统的实施例，该系统包括多个腔室，每个腔室配置为容纳旋风过滤阵列(如图1A-E所示)。如图所示，该系统包括去除的入口前框架或盖子230，露出了系统的内部。在这些实施例中，过滤系统200可包括十四(14)个腔室210，每个腔室210可配置为容纳一个或多个旋风过滤阵列270，在一些实施例中，旋风过滤阵列270是图1B-F的阵列170。过滤阵列270可将腔室划分为两个部分，即位于阵列下方的入口部分和位于阵列上方的出口部分。气体过滤系统200可包括任意数量的腔室210，腔室210可基于使用过滤系统200的特定应用中所需的空气过滤量来确定。在一些实施例中，每个腔室可包括具有腔室配合部分250的内周长，所述腔室配合部分250配置为与旋风过滤阵列270的相应配合部分配合，使得在腔室210的内壁和旋风过滤阵列270之间形成至少基本上气密(即，密封)的密封过滤阵列270。例如，旋风过滤阵列270可以具有阵列周长，其包括阵列配合部分280(例如，图1C的配合部分180)，其配置成与腔室配合部分250配合。

在一些实施例中，腔室配合部分250和阵列配合部分280之间的配合可以采用允许形成基本气密/气密密封的任何形式，使得空气流过旋风阵列而不是通过阵列和壳体壁之间的间隙绕其流动。例如，腔室配合部分250和阵列配合部分280可以是分别围绕腔室210或过滤阵列270的周长的凹槽。在这样的实施例中，腔室配合部分250和阵列配合部分280中的另一个可以是配合的突起，该配合的突起相应地围绕各自的部分延伸并且配置为当过滤阵列270完全定位在腔室210内时装配到凹槽中，使得在腔室210和过滤阵列270之间形成气密密封。当在腔室210内定位过滤阵列270时，也可以使用允许形成气密密封的其它类型的配件。例如，过滤阵列270在腔室210内的定位可以使得腔室配合部分250与阵列配合部分280重叠，从而形成气密密封。在一些实施例中，腔室配合部分250和阵列配合部分280可通过另一部件(例如，连接到腔室周长和/或阵列的一些或全部的橡胶垫圈)彼此耦合，该部件也有助于形成密封或接近密封的密封。在一些实施例中，腔室配合部分250和阵列配合部分280之间的配合或装配所采取的形式可以配置成便于将过滤阵列270容易地放置到腔室210中和/或从腔室210中移除。

在一些实施例中，在腔室210内放置旋风过滤阵列270将腔室210的内部空间分为两部分：第一部分(例如，下半部分)，其位于阵列下方并且与过滤阵列270中旋风元件的入口120(图1A)流体连通，以及第二部分(例如上半部分)，其在阵列上方与过滤阵列270中的旋风元件的轴向出口130流体连通。在一些实施例中，腔室配合部分250和阵列配合部分280之间的密封至少基本上防止两部分之间的气体流动(例如，当图2中的腔室210的开口侧用盖子230封闭时，盖子230也提供密封，过滤阵列270的边缘朝向腔室的开口侧)。在这些实施例中，两个部分之间的全部或至少基本上全部流体连通可通过从下部或半部(“入口部分”与旋风元件过滤阵列270的入口相邻)穿过入口120和过滤阵列270的元件的旋风腔的路径发生，然后从过滤阵列270的旋风元件的轴向出口130流出进入上部或半部(与旋风元件出口相邻的“出口部分”)。

图3A示出入口侧/面的图像，或图2中所示系统的前视图。图3B示出了示例性密封过滤器/过滤系统300(例如，图2的过滤系统200)的俯视图，图3C示出了侧视图，该示例性密封过滤器/过滤系统300包括多个系统入口325，用于允许空气流入每个配置成容纳旋风过滤阵列270的腔室310。在一些实施例中，在用子盖330(例如盖子230)封闭气体过滤系统300的入口侧时，盖子入口325和与阵列底部流体连通的腔室210(由框架或盖子330上的轮廓310示出)的第一或入口部分(例如下半部分)对准，即过滤阵列270中旋风元件的入口。换言之，对于组装的过滤系统300，在一些实施例中，系统入口325可用作入口，以允许过滤系统300处理的污染气体进入过滤系统300的腔室(由轮廓310示出)。

图4A示出了示例性密封空气过滤系统的前入口侧的图像，图4B示出了后出口侧的图像。图4A可以类似于作为图2的前视图的图3A。根据一些实施例，背面包括多个出口，用于允许由安装在气体过滤系统400(例如，过滤系统300或过滤系统200)的腔室内的过滤阵列处理的空气从空气过滤系统400流出。在一些实施例中，盖子430可用于封闭气体过滤系统的一侧，提供密封，过滤阵列270(图2)的边缘朝向腔室的开放侧。在这些实施例中，阵列配合部分280(环绕过滤阵列270的整个或至少部分周长配合部分)和腔室配合部分250(贯穿腔室210内部的整个或至少部分周长的周长配合部分)之间的密封导致每个腔室210的内部空间分成两部分，其中一部分是第二部分或“出口”部分(例如上半部分)，其与过滤阵列270(图2)中旋风元件的轴向出口130流体连通。在一些实施例中，盖子430可放置在背部上，以便系统出口425与第二部分或出口部分对齐(例如，腔室410的上半部分(由盖子430上的轮廓410表示，并且可以类似于图2中的腔室210)，其与过滤阵列270中的旋风元件的轴向出口130流体连通。换言之，对于组装的气体过滤系统400，在一些实施例中，系统出口425可以用作允许过滤系统400的过滤阵列270处理的气体从过滤系统400本身排出的出口。

在一些实施例中，每个腔室内腔室配合部分250和阵列配合部分280之间的密封可至少基本上防止气体从入口部分流向出口部分，除非通过穿过过滤阵列270的旋风元件的预期路径。因此，计划由气体过滤系统200，300或400处理的气体，经由系统入口325进入系统的腔室的第一部分或入口部分，并经由与腔室的入口部分流体连通的旋风元件110(图1A)的切向入口120进入过滤阵列270的旋风元件。在一些实施例中，气体通过旋风元件110的空腔，并且可以根据旋风分离的原理(例如，如上所述)去除气体中包含的一些或所有污染物。在一些实施例中，处理后的气体随后可经由轴向出口130排出旋风元件，进入过滤系统腔室的第二部分或出口部分。然后，处理后的气体可通过系统出口425离开腔室和系统，在风扇和/或导管的帮助下，可从系统出口425引导至其目的地。

为了促进更大的空气流量，可以将多个系统组合起来，将它们像墙壁中的砖块一样堆叠或平铺在一起，墙壁的一侧代表所有入口，另一侧代表出口。

图5A显示了模块化系统或模块500的一实施例，该模块具有十六(16)个腔室(类似于图2的腔室210，尽管在这种情况下只有14个腔室)，每个腔室包括一阵列和相应的入口部分和出口部分。这些腔室布置为两列，每列有八(8)个腔室。在一些实施例中，模块的壳体550进一步配置有外部特征560，以便于相邻模块的对准或连接。可以理解，可以选择任何适当数量的腔室。对于非限制性示例，模块可包括任何适当数量的腔室，例如，在2-2000个腔室的范围内，或在一些实施例中在约4-10个腔室之间，或约8-40个腔室，或约20-100个腔室，或约80-1000个腔室，或超过约1000个腔室及其子范围。

图5B示出了由十二(12)个模块500组成的组件570，类似于5A中所示的模块，它们平铺在一起以形成更大的空气过滤系统，就像砖块形成墙壁一样。这里显示了系统的前(入口)侧。墙壁可以根据需要任意大，模块化结构允许使用单个模块设计，通过堆叠或平铺模块500，为不同尺寸的系统提供各种过滤解决方案。对准特征可配置/设计为与对面的配合或互补特征相配合或互锁。特征可以是任何形状和大小。在一些实施例中，特征是线性的或矩形的。在一些实施例中，特征是圆形或类似圆形的。在一些实施例中，特征是燕尾形或类似燕尾形或人字形或类似人字形。应当理解，可以选择任何合适数量的模块。对于非限制性示例，组件可包括任何适当数量的模块，例如，在2-2000个模块的范围内，或在一些实施例中在约4-10个模块之间，或约8-40个模块，或约20-100个模块，或约80-1000个模块，或超过约1000个模块及其子范围。

在一些实施例中，空气滤清器(例如，图5A的模块500或图5B的组件570)包括至少一个壳体(例如，图5A的壳体550)，该壳体配置成放置在气流系统内。所述壳体可包括具有多个框架侧的框架。在框侧中，可以包括在图2中示为前盖子230并且也在图3A和4A的视图中示出的前框侧。除其他外，框架侧还可以包括顶侧(图3B)、框架侧(图3C)和背侧(图4B)。进气侧可以在前盖子230附近，排气侧可以在图4B所示的后侧附近。多个单独的腔室210(图2)可布置在壳体内。至少一个过滤阵列270可以将相应的腔室210划分为入口部分(例如，腔室210的下半部分)和出口部分(例如，腔室210的上半部分)。过滤器的进气口侧包括多个过滤器进气口(例如，图3A的进气入口325)，每个进气口配置为向各个腔室210的各个进气口部分提供气流。过滤器的出风口侧包括多个过滤器出风口(例如，图4B的出口425)，每个出风口配置成传递来自各个腔室的各个出风口部分的气流。

虽然这里已经描述和说明了各种发明实施例，但是本领域的普通技术人员将容易地设想用于执行功能和/或获得结果和/或这里描述的一个或多个优点的各种其他方式和/或结构，并且这些变化和/或修改中的每一个被认为在本文所描述的发明实施例的范围内。更一般地，本领域技术人员将容易理解，本文中描述的所有参数、尺寸、材料和配置均旨在作为示例，并且实际参数、尺寸、材料，和/或配置将取决于使用本发明指导的一个或多个特定应用。本领域技术人员将认识到或能够仅使用常规实验来确定本文所描述的特定发明实施例的许多等效物。因此，应当理解，上述实施例仅以示例的方式呈现，并且在所附权利要求书及其等效物的范围内，除了具体描述和要求保护的实施例以外，还可以实施本发明实施例。本发明的发明实施例针对本文所述的每个单独特征、系统、装置、物品、材料、套件、步骤和/或方法。此外，如果两个或多个这样的特征、系统、装置、物品、材料、套件、步骤和/或方法不是相互不一致的，则这些特征、系统、装置、物品、材料、套件、步骤和/或方法的任何组合包括在本发明的发明范围内。一些实施例可因具体缺乏一个或多个特征/元件/功能而与现有技术相区别(即，针对此类实施例的权利要求可包括负面限制)。

此外，已经提供了其示例的各种发明构思可以体现为一种或多种方法。作为该方法的一部分所执行的动作可以以任何合适的方式来排序。因此，可以构造这样的实施例，其中，以与所示出的顺序不同的顺序来执行动作，即使在说明性实施例中示为顺序动作，该动作也可以包括同时执行一些动作。

在本申请的任何地方提出的对出版物或其他文件的任何和所有参考，包括但不限于专利，专利申请，文章，网页，书籍等，通过引用整体并入本文。此外，本文定义和使用的所有定义应理解为对字典定义的控制、通过引用并入的文件中的定义和/或所定义术语的普通含义。

除非明确指出相反的含义，否则本说明书和权利要求书中使用的不定冠词“a”和“an”应理解为“至少一个”。

在说明书和权利要求书中使用的短语“和/或”应该理解为是指这样结合的元素中的“一个或两个”，即在某些情况下共同存在而在其他情况下不连续存在的元素。用“和/或”列出的多个元素应以相同的方式解释，即，如此连接的元素中的“一个或多个”。除了由“和/或”子句具体标识的元素之外，其他元素可以选择性地存在，无论是与那些具体标识的元素相关的还是不相关的。因此，作为非限制性示例，在一个实施例中，当与诸如“包含”之类的开放式语言结合使用时，对“A和/或B”的引用可以仅指a(可选地包括除B以外的元素)；在另一个实施例中，仅指B(可选地包括除A以外的元素)；在另一个实施例中，同时指A和B(可选择包括其他元素)等。

如本文在说明书和权利要求书中所使用的，“或”应理解为与上文所定义的“和/或”具有相同的含义。例如，当分隔列表中的项目时，“或”或“和/或”应解释为包含，即包括至少一个但也包括多个元素的数量或列表，以及可选的附加未列出的项目。只有明确指出相反的术语，例如“仅其中一个”或“恰好其中一个”，或者在权利要求书中使用时，“由”将指包含一个数或元素列表中的恰好一个元素。一般而言，本文中使用的术语“或”仅应解释为在前面加上排他性术语时表示排他性替代品(即“一个或另一个，但不是两者”)，例如“其中之一”、“仅其中一个”或“恰好其中一个”。“基本上由”在权利要求书中使用时，应具有在专利法领域中使用的一般含义。

如本文在说明书和权利要求书中所使用的，关于一个或多个元素的列表，短语“至少一个”应理解为指从元素列表中的任何一个或多个元素中选择的至少一个元素，但不一定包括元素列表中具体列出的每个元素中的至少一个，并且不排除元素列表中的元素的任何组合。该定义还允许元素可以选择性地存在于短语“至少一个”所指的元素的列表中，而不是那些特定地标识的元素，无论这些元素与那些特定地标识的元素相关还是不相关。因此，作为非限制性示例，“A和B中的至少一个”(或等效地，“A或B中的至少一个”，或等效地“A和/或B中的至少一个”)可以指代在一个实施方案中，为不存在B的至少一个，任选地包括一个以上的A(并且任选地包括除B以外的元素)；在另一个实施方案中，至少一个，任选地包括一个以上的B，不存在A(并且任选地包括除A以外的元素)；在又一个实施例中，至少一个，可选地包括一个以上的A，以及至少一个，可选地包括一个以上的B(以及可选地包括其他元素)；等等。

在权利要求书中，以及在上述说明书中，诸如“包含”、“包括”、“携带”、“拥有”、“由...组成”、“涉及”、“保持”、“组成”等所有过渡短语应理解为开放式的，即，意味着包括但不限于。根据美国专利局《专利审查程序手册》第2111.03节的规定，只有过渡短语“包括”和“基本上包括”应分别为封闭或半封闭过渡短语。

Claims (20)

1.一种空气过滤器，包括：

至少一个配置为放置在气流系统内的壳体，每个壳体包括：

设置在所述壳体内的多个单独的腔室；和

多个旋风过滤阵列，

其中：

至少一个阵列将相应的腔室分为入口部分和出口部分，

每个阵列：

包括多个有组织的、连接的旋风分离器元件；

配置成装配在相应的腔室中，使得从腔室的入口部分流向腔室的出口部分的气流仅通过从旋风元件的入口流到旋风元件的出口。

2.根据权利要求1所述的过滤器，其中壳体配置成能够重复插入阵列，并相应地能够分别从腔室中移进和移除阵列。

3.根据权利要求1或2所述的过滤器，其中所述壳体的入口侧或出口侧配置成与相邻放置的壳体的相应侧连接。

4.根据权利要求3所述的过滤器，其中壳体组装在一起：

通过固定或可移除附件，和/或

配置为堆叠或平铺排列。

5.根据权利要求3所述的过滤器，其中多个壳体连接在一起，使得通过每个壳体的气流平行流动。

6.根据权利要求3所述的过滤器，其中多个壳体连接在一起，使得空气不能流过它们之间的任何间隙。

7.根据权利要求1所述的过滤器，其中每个阵列包括一阵列周长，该阵列周长与相应腔室的内部腔室周长相配合。

8.根据权利要求7所述的过滤器，其中阵列配置为通过配合装置与相应的腔室配合。

9.根据权利要求8所述的过滤器，其中所述配合装置包括至少一个：密封件、布置在每个腔室和每个阵列周长的至少一个内周长上的通道，以及布置在每个内周长和每个阵列周长的其余一个的周长上的引导件，其中每个通道配置为与相应的引导件配合。

10.根据权利要求1-9中任一项权利要求所述的过滤器，其中每个腔室的每个入口部分配置为接收来自壳体的相应入口侧的气流。

11.根据权利要求1-10中任一项权利要求所述的过滤器，其中每个腔室的每个出口部分配置成从壳体的相应出口侧排出气流。

12.根据权利要求1-11中任一项权利要求所述的过滤器，其中该气流系统包含HVAC系统。

13.一种空气过滤器，包括：

至少一个壳体，配置成放置在建筑气流系统的气流中，每个壳体包括：

设置在所述壳体内的多个单独的腔室；和

多个旋风过滤阵列，

其中：

每个阵列：

包括多个有组织的、平行连接的旋风元件；

配置成通过配合装置与相应的腔室配合；以及

所述配合装置包括至少一个：密封件、布置在每个腔室和每个阵列周长的至少一个内周长上的通道，和布置在每个内周长和每个阵列周长的其余一个周长上的引导件，其中每个通道配置成与相应引导件配合。

14.根据权利要求13所述的过滤器，其中：

至少一个阵列将相应的腔室分成入口部分和出口部分。

15.根据权利要求13或14所述的过滤器，其中系统的空气入口侧包括多个空气入口，每个空气入口配置成向相应腔室的相应入口部分提供气流。

16.根据权利要求13-15中任一项权利要求所述的过滤器，其中系统的出风口侧包括多个出风口，每个出风口配置为将气流从相应腔室的相应出风口部分排出。

17.根据权利要求13-16中任一项权利要求所述的过滤器，其中每个阵列还构造成装配在相应的腔室内，使得从腔室的入口部分流向腔室的出口部分的气流仅通过从旋风元件的入口流到旋风元件的出口。

18.根据权利要求13-17中任一项权利要求所述的过滤器，其中：

壳体和腔室配置成使得阵列能够重复地插入腔室并能够分别从腔室中移进和移除，和

壳体配置成与相邻放置的壳体的对应侧连接，使得多个壳体能够组装在一起以增加过滤器的容量或颗粒过滤尺寸中的至少一个。

19.一种空气过滤方法，包括：

确定气流的过滤需求；

提供如权利要求3所述的空气过滤器；

通过将多个壳体组装在一起来配置空气过滤器，以形成权利要求3所述的空气过滤器，从而满足或超过过滤需求；以及

将过滤器放置在容纳在至少一个房间的气流中。

20.根据权利要求19所述的方法，其中所述过滤需求包括所述过滤器的过滤能力和颗粒尺寸捕获能力中的至少一种。

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