SE1500008A1

SE1500008A1 - Tubular Air Filter

Info

Publication number: SE1500008A1
Application number: SE1500008A
Authority: SE
Inventors: Dolk-Petersson Bo
Original assignee: Qleanair Scandinavia Ab
Priority date: 2015-01-08
Filing date: 2015-01-08
Publication date: 2016-07-09
Also published as: SE538663C2

Abstract

Uppﬁnningen avser ett rörformat luftﬁlter (1) med en rörformad aktiv ﬁlterdel (2) med två ändor,där den ena ändan är försluten med ett lock (3) medan den andra änden är öppen och avsedd attanslutas till ett ﬂäktsystem. Den aktiva ﬁlterdelen (2) avgränsas på sin utsida av ett yttreperforerat ytskikt (5) och avgränsas på sin insida av ett inre perforerat ytskikt (6).Perforeringsarean per skiktarea är större för det inre ytskiktet än för det yttre ytskiktet, vilketkompenserar för att det yttre perforerade ytskiktet har en större totalarea än det inre perforerade ytskiktet. I en utföringsform är perforeringsarean per skiktarea så mycket större för det inre ytskiktet än fördet yttre ytskiktet, att den totala perforeringsarean för det inre ytskiktet är lika med eller större änden totala perforeringsarean för det yttre ytskiktet. Perforeringsarean per skiktarea kan även varaså mycket större för det inre ytskiktet än för det yttre ytskiktet, att den totala perforeringsarean för det inre ytskiktet är lika med den totala perforeringsarean för det yttre ytskiktet. 3/4 The invention relates to a tubular air filter (1) with a tubular active filter part (2) with two ends, one end being closed with a lid (3) while the other end is open and intended to be connected to a genuine system. The active delenlter part (2) is delimited on its outside by an outer perforated surface layer (5) and delimited on its inside by an inner perforated surface layer (6). The perforation area per layer area is larger for the inner surface layer than for the outer surface layer, which compensates for the the outer perforated surface layer has a larger total area than the inner perforated surface layer. In one embodiment, the perforation area per layer area is so much larger for the inner surface layer than the outer surface layer that the total perforation area of the inner surface layer is equal to or greater than the total perforation area of the outer surface layer. The perforation area per layer area can also be much larger for the inner surface layer than for the outer surface layer, that the total perforation area for the inner surface layer is equal to the total perforation area for the outer surface layer. 3/4

Description

/v/o z Rörformat luftfilter Föreliggande uppfinning avser ett rörformat luftﬁlter enligt ingressen till det oberoende kravet. The present invention relates to a tubular air filter according to the preamble of the independent claim.

Uppfinningens bakgrund Rörforrnade luftfilter är kända men har nackdelen att luftﬂödet per area i luftfiltrets inre är störreän luftﬂödet på area på luftfiltrets ytteryta. Detta gör att filtrets aktiva inre delar förbrukassnabbare än dess aktiva yttre partier. Filtret måste bytas när en tillräcklig andel av ﬁltretförbrukats, vilket för ett rörformat filter sker när delar av ﬁltret ännu inte förbrukats, så ett delvis användbart filter måste slängas innan det i sin helhet förbrukats.Background of the Invention Pipe-shaped air filters are known but have the disadvantage that the air flow per area in the interior of the air filter is greater than the air flow per area on the outer surface of the air filter. This means that the active inner parts of the filter consume faster than its active outer parts. The filter must be replaced when a sufficient proportion of the filter has been consumed, which for a tubular filter occurs when parts of the filter have not yet been consumed, so a partially usable filter must be discarded before it has been fully consumed.

Ett ändamål med uppﬁnningen är därför att tillhandahålla ett rörformat luftﬁlter som utnyttjar flltervolymen på ett homogenare sätt.An object of the invention is therefore to provide a tubular air filter which utilizes the filter volume in a more homogeneous manner.

Dessa och andra ändamål uppnås genom ett rörformat luftfilter enligt de kännetecknande delama av det oberoende kravet.These and other objects are achieved by a tubular air filter according to the characterizing parts of the independent claim.

Sammanfattning av uppﬁnningen Uppfinningen avser ett rörformat luftﬁlter 1 omfattande en rörformad aktiv ﬁlterdel 2 med tvåändor, där den ena ändan är försluten med ett lock 3 medan den andra änden är öppen och avseddatt anslutas till ett ﬂäktsystem. Den aktiva filterdelen 2 avgränsas på sin utsida av ett yttreperforerat ytskikt 5 och avgränsas på sin insida av ett inre perforerat ytskikt 6. Perforeringsareanper skiktarea är större för det inre ytskiktet än för det yttre ytskiktet, vilket på fördelaktigt sättkompenserar för att det yttre perforerade ytskiktet har en större totalarea än det inre perforerade ytskiktet.Summary of the invention The invention relates to a tubular air filter 1 comprising a tubular active filter part 2 with two ends, where one end is closed with a lid 3 while the other end is open and intended to be connected to a genuine system. The active filter part 2 is delimited on its outside by an outer perforated surface layer 5 and delimited on its inside by an inner perforated surface layer 6. Perforating area per layer area is larger for the inner surface layer than for the outer surface layer, which advantageously compensates for the outer perforated surface layer having a larger total area than the inner perforated surface layer.

I en fördelaktig utföringsform är perforeringsarean per skiktarea så mycket större för det inreytskiktet än för det yttre ytskiktet, att den totala perforeringsarean för det inre ytskiktet är likamed eller större än den totala perforeringsarean för det yttre ytskiktet. Perforeringsarean perskiktarea kan även vara så mycket större för det inre ytskiktet än för det yttre ytskiktet, att dentotala perforeringsarean för det inre ytskiktet är huvudsakligen lika med den totala perforeringsarean för det yttre ytskiktet.In an advantageous embodiment, the perforation area per layer area is so much larger for the inner surface layer than for the outer surface layer that the total perforation area for the inner surface layer is equal to or larger than the total perforation area for the outer surface layer. The perforation area of the perforated layer area can also be so much larger for the inner surface layer than for the outer surface layer, that the total perforation area of the inner surface layer is substantially equal to the total perforation area of the outer surface layer.

Kort beskrivning av figurerna Fig. 1 visar ett cylindriskt luftfilter enligt uppfinningen sett i tvärsnitt från sidan Fig. 2 visar det cylindriska luftﬁltret sett i tvärsnitt uppifrån Fig. 3 visar i större detalj ett parti av det cylindriska luftﬁltret sett i tvärsnitt uppifrånFig. 4 visar luftﬁltrets inner- och ytterskikt Beskrivning av en föredragen utfóringsform Uppﬁnningen avser ett cylindriskt luftfilter som kan användas för ﬁltrering av luft i syfte att renaluften från oönskade partiklar eller gaser. Filtret ansluts normalt till ett ﬂäkt- eller pumpsystemsom suger eller pressar luft genom filtret och den renade luften används sedan på avsett sätt.Filtret kan exempelvis användas för att rena luft kontaminerad med partiklar och gaser somuppkommer vid cigarettrökning. Filtret illustreras som ett element med en aktiv volym formadsom ett cylindriskt rörparti, men den aktiva volymen kan förstås innefatta flera i varandraanordnade cylinderfomiade skikt med olika ﬁlterverkan, som ger en serie på varandra följandeverkningar. Filtret kan alltså omfatta partikelﬁlter av HEPA-typ, kolfilter och ﬂera andra, menillustreras här som ett enkelt ﬁlterelement. Pilama i tigurema illustrerar symboliskt luftensrörelse kring och genom filtret då det används. Luftens rörelse illustreras för det fall luft dras in iﬁltrets inre, men ﬁltret kan förstås även användas på så sätt att luft tvingas in genom dess inre och ut genom dess ytteryta.Brief description of the figures Fig. 1 shows a cylindrical air filter according to the invention seen in cross section from the side Fig. 2 shows the cylindrical air filter seen in cross section from above Fig. 3 shows in greater detail a portion of the cylindrical air filter seen in cross section from above Figs. 4 shows the inner and outer layers of the air filter. Description of a preferred embodiment The invention relates to a cylindrical air filter which can be used for filtering air for the purpose of clearing the air of unwanted particles or gases. The filter is normally connected to a eller genuine or pump system that sucks or presses air through the filter and the purified air is then used as intended. The filter can, for example, be used to purify air contaminated with particles and gases that arise during cigarette smoking. The filter is illustrated as an element with an active volume formed as a cylindrical tube portion, but the active volume can of course comprise several interconnected cylindrical layers with different filtering effects, which give a series of successive effects. The filter can thus comprise particle filters of the HEPA type, carbon filters and your others, are illustrated here as a simple filter element. The arrows in the tigers symbolically illustrate air movement around and through the filter when used. The movement of the air is illustrated in the event that air is drawn into the interior of the filter, but the filter can of course also be used in such a way that air is forced in through its interior and out through its outer surface.

Fig. 1 visar ett cylindriskt luftfilter 1 enligt uppfinningen sett i tvärsnitt från sidan. Detcylindriska luftﬁltret omfattar en aktiv filterdel 2 formad som ett cylindriskt röiparti. Den aktivafilterdelen är i sin överände försett med ett lock 3, så att luft som dras in i ﬁltrets inre inte kanpassera oﬁltrerat genom den aktiva filterdelens öppna ände. Luftfiltret är i sin nedre ände fäst viden öppning i en skiva 4, som utgör del av ett luftﬁltreringssystem. Luftﬁltreringssystemetåstadkommer ett undertryck i ﬁltrets inre, som får luft från ﬁltrets omgivning att dras genom denaktiva ﬁlterdel 2 och på så sätt filtreras. Den filtrerade luften avges till luftfiltreringssystemet genom den aktiva ﬁlterdelens 2 öppna nederände.Fig. 1 shows a cylindrical air filter 1 according to the invention seen in cross section from the side. The cylindrical air filter comprises an active filter part 2 shaped as a cylindrical clearing portion. The active filter part is provided at its upper end with a lid 3, so that air drawn into the interior of the filter cannot pass unfiltered through the open end of the active filter part. The air filter is attached at its lower end to a wide opening in a disc 4, which forms part of an air filtration system. The air filtration system creates a negative pressure inside the filter, which causes air from the filter's surroundings to be drawn through the active filter part 2 and thus filtered. The filtered air is discharged to the air filtration system through the open lower end of the active filter part 2.

Fig. 2 visar det cylindriska luftﬁltret 1 sett i tvärsnitt uppifrån och filtrets i tvärsnitt cirkulärainner- och ytterytor syns. Innerytan på den aktiva delen av ﬁltret upptar en mindre yta än filtretsaktiva ytteryta, så luft som rör sig från filtrets omgivning mot dess centrum hade rört sig fortarenärmare filtrets inneryta än vid dess ytteryta. Filtret aktiva volym hade därför inte används på ettsätt som ger en homogen fördelning av luftﬂödet genom hela dess volym, om det inte vore för inner- och ytterytomas utformning som beskrivs i anslutning till de påföljande fgurema.Fig. 2 shows the cylindrical air filter 1 seen in cross section from above and the circular inner and outer surfaces of the filter visible. The inner surface of the active part of the filter occupies a smaller surface than the outer surface of the filter active, so that air moving from the environment of the filter towards its center would have moved faster inside the inner surface of the filter than at its outer surface. The active volume of the filter would therefore not have been used in a manner which gives a homogeneous distribution of the air flow throughout its volume, if it were not for the design of the inner and outer surfaces described in connection with the subsequent figures.

Fig. 3 visar i större detalj ett parti av den aktiva delen 2 av det cylindriska luftﬁltret sett itvärsnitt uppifrån. Den aktiva delen 2 av det cylindriska luftﬁltret avgränsas på sina inner- ochyttersidor av ett perforerad ytskikt 5-6. Mellan de båda perforerade ytskikten ﬁnns kolpartiklar 8som utgör ett aktivt kolﬁlter. Perforeringama i de båda ytskikten är små nog att inte släppaigenom kolpartiklama. Perforeringama genom det inre, i ﬁguren vänstra, ytskiktet har en störretotal perforeringsarea per skiktarea än den totala perforeringsarean per skiktarea för det yttre, ifiguren högra, ytterskiktet. Förhållandet mellan perforeringsareoma per skiktarea för de inre ochytter ytskikten är så valda, att den totala perforeringsarenan är identisk för de båda ytskikten.Eftersom det yttre ytskiktet har en större totalarea än det inre, måste perforeringsarean per skiktarea vara större för det inre ytskiktet.Fig. 3 shows in greater detail a portion of the active part 2 of the cylindrical air filter seen in cross section from above. The active part 2 of the cylindrical air filter is delimited on its inner and outer sides by a perforated surface layer 5-6. Between the two perforated surface layers there are carbon particles 8 which form an active carbon filter. The perforations in the two surface layers are small enough not to let through the carbon particles. The perforations through the inner, slightly left, surface layer have a larger total perforation area per layer area than the total perforation area per layer area of the outer, in the figure right, outer layer. The ratio of the perforation areas per layer area for the inner and outer surface layers is chosen so that the total perforation arena is identical for the two surface layers. Since the outer surface layer has a larger total area than the inner one, the perforation area per layer area must be larger for the inner surface layer.

Detta förhållande mellan perforeringsareoma per skiktarea för de inre och ytter ytskikten gör attden aktiva filtervolymen används på ett mer homogent sätt och på så sätt används filtreteffektivare. Utan sådana ytskikt hade den inre volymen av filtret satt igenom med partiklar innandet yttre gör det eller så hade den inre volymen kunna upphöra att verka som filter innan denytter volymen gjort det. Filtrets fulla volym används nu på ett homogent och därför effektivt sätt,så att ﬁltret inte måste bytas i sin helhet bara därför att del av filtret upphört att verka på önskat sätt.This ratio of the perforation areas per layer area of the inner and outer surface layers means that the active filter volume is used in a more homogeneous way and thus filter efficiency is used more efficiently. Without such surface layers, the inner volume of the filter would have passed through with particles inside the outer do it or the inner volume could have ceased to act as a filter before the new volume did so. The full volume of the filter is now used in a homogeneous and therefore efficient way, so that the filter does not have to be replaced in its entirety just because part of the filter has stopped working in the desired way.

Fig. 4 visar del av luftfiltrets inre ytskikt 6 och yttre ytskikt 5, där perforeringama illustreras somcirkulära hål. Som framgår av ﬁguren är perforeringama identiskt fördelade, alltså lika tättutplacerade på både ytskikten, men perforeringarna är olika stora. Uppenbart kan en motsvarandeeffekt uppnås med olika tätt placerade perforeringar av identisk storlek, men oberoende av vilkenlösning som väljs är förhållandet mellan perforeringsareoma per skiktarea för de inre och yttre ytskikten är valda på önskat sätt.Fig. 4 shows part of the inner surface layer 6 and outer surface layer 5 of the air filter, where the perforations are illustrated as circular holes. As can be seen from the ﬁ shape, the perforations are identically distributed, ie equally closely spaced on both surface layers, but the perforations are of different sizes. Obviously, a corresponding effect can be achieved with different closely spaced perforations of identical size, but regardless of which solution is chosen, the ratio of the perforation areas per layer area of the inner and outer surface layers is selected in the desired manner.

Perforeringama i de båda ytskikten är fördelade enligt ett bikakemönster, vilket är den fördelning 3 som ger möjlighet att packa största möjliga mängd perforeringar per area. Omvänt ger dettapackningssätt största möjliga mellanrum mellan perforeringama, vilket ger ytskiktet större styrkaän med annorlunda fördelade perforeringar, så ett jämförelsevis tunt eller icke bärkraftigtmaterial kan användas än vad som annars vore möjligt. Det är därför möjligt att göra ytskikten avett material med låg bärkraft, som papp eller papper, men man kan naturligtvis altemativt tillverka dem av plast, metall eller andra material.The perforations in the two surface layers are distributed according to a honeycomb pattern, which is the distribution 3 which gives the possibility to pack the largest possible amount of perforations per area. Conversely, this packing method provides the largest possible spacing between the perforations, which gives the surface layer greater strength than with differently distributed perforations, so that a comparatively thin or non-load-bearing material can be used than would otherwise be possible. It is therefore possible to make the surface layers from a material with low load-bearing capacity, such as cardboard or paper, but you can of course alternatively make them from plastic, metal or other materials.

Förhållandet mellan perforeringsareoma per skiktarea för de inre och yttre ytskikten kan vara såvalda, att den totala perforeringsarenan är identisk för de båda ytskikten, men man kan äventänka sig andra förhållanden, så länge som perforeringsarean per skiktarea för det inre ytskiktetär större än det för ytterskiktet. Fler partiklar per area passerar genom perforeringarna i det inreytskiktet än genom det yttre, så perforeringama i det inre ytskiktet tenderar att ackumulerapartiklar som sätter igen perforeringama där snabbare än i det yttre ytskiktet. Det kan därförfinnas anledning att välja förhållandet mellan perforeringsareoma per skiktarea för de inre ochyttre ytskikten kan vara så, att den totala perforeringsarenan är större för det inre ytskiktet än för det ytter ytskiktet. Även det omvända kan förekomma.The ratio of the perforation areas per layer area for the inner and outer surface layers may be such that the total perforation arena is identical for the two surface layers, but other conditions may be envisaged, as long as the perforation area per layer area for the inner surface layer is larger than that for the outer layer. More particles per area pass through the perforations in the inner surface layer than through the outer, so the perforations in the inner surface layer tend to accumulate particles which clog the perforations there faster than in the outer surface layer. There may therefore be reason to choose the ratio of the perforation areas per layer area for the inner and outer surface layers may be such that the total perforation arena is larger for the inner surface layer than for the outer surface layer. The reverse can also occur.

Filtret som beskrivs i den valda utföringsfonnen är cylindriskt i ordets mest strikta betydelse, men man kan förstås tänka sig sådana ﬁlter med ett elliptiskt eller annorlunda utformat tvärsnitt.Man kan även tänka sig varianter med varierande omkrets längs filtrets längdsutsträckning, mendet ﬁlter enligt uppﬁnningen har gemensamt är att de är rörformade och betecknas på detta sätt i kraven.The filter described in the selected embodiment is cylindrical in the strictest sense of the word, but it is of course possible to imagine such filters with an elliptical or differently designed cross-section. Variants with varying circumferences along the length of the filter can also be considered, although filters according to the invention have in common is that they are tubular and are designated in this way in the claims.