TW592784B - ""Push-on"" self attach adaptive filter - Google Patents

Description

592784 (Ο 玖、發明說明 (發明說明應敘明：發明所屬之技術領域、先前技術、内容、實施方式及圖式簡單說明) 先前技術 本發明關於一過濾板，其搭配一空氣擴散器或置於懸吊式 天花板中之擴散器使用。

懸吊式天花板廣泛用於現代辦公室以及其他公家建築物 環境中。此一具效率之天花板設計，可容許輕易地快速接近 公用設施，同時輕易地拆下及更換天花板。這些懸吊式天花 板或多或少呈一標準設計，其配置之天花板停置於τ形懸軌 上。通常空氣輸送擴散器亦停置於這些τ形執道上，其自一 中央裝置經由管線供應空氣。通常此一空氣在裝置源處過濾 ，但其亦被提議於擴散器處過濾空氣。其特別實用於清潔室 内。美國第4,088,463號專利提供一擴散器，其經特別設計而可 承接一可以快速自下方更換之過濾網。過濾網存置於一特別 設計之外罩内，其用螺紋扣件或類似件固於定位。可是，此 一設計要求標準式空氣輸送擴散器必須拆下及更換。其他之 室内清潔應用，亦經高度設計而如美國第4,518,405號專利揭示 地提供鎔接密封，同時要求非標準式擴散器或天花板設計。 在此一專利中，矽膠或是類似密封件被一連附至過濾網上之 自密封件一側伸至對面之預置細繩穿破。當拉動細繩時，其 切穿密封件而釋下過濾網。過濾網被位於過濾網框體或懸吊 式天花板構件上之分離式固定夾固於定位。可以容納配接式 過濾板之特殊設計天花板系統，亦提出於美國第4,545,793 ; 4,946,484 ; 3,782,082 ; 4，175,936以及6,267,793號專利中。這些專賣系 統均要求可容納特定配接式過濾板之非標準式懸吊天花板 592784 (2) 發明說明續頁 糸統。 有需要以專賣過濾網配置現有之標準式懸吊天花板單元 ，其不必修改現有天花板懸吊系統或空氣擴散器而可輕易 地加以連附、更換及拆除。尤其有需要在一視需要或緊急基 礎上提供過濾網元件至特別房間内，其過濾網可簡易地自下 面安裝。 發明内容

在本發明中，一内含懸執或懸吊元件之標準式天花板系統 ，配置一停置於懸吊元件上之移動式空氣輸送擴散器，以及 一插入且存置於懸吊元件與空氣輸送擴散器間之過濾板。過 濾板包含一過濾網框體以及一連附之過濾網，其經設計而可 插入且存置於懸吊或天花板之懸吊元件上。過濾網框體具有 一内側面與一外側面，其中存置一過濾介質。過濾介質之外 側緣，置於且鄰靠過濾網框體内側面存放。過濾網框體外側 面具有一撓性之周邊凸緣，其自過濾網外側面之最上方部位 向外凸出。此一撓性周邊凸緣可以内彎，俾實質地齊平該框 體外側面，同時接著可以向外回彎以嚙接懸吊元件。撓性凸 緣最好亦可向外伸出，其方向為大體上垂直過濾網框體外側 面之方向，使得其可存置於以及磨擦嚙合於懸吊元件及空氣 輸送擴散器或空間最外緣之間而非停置於懸吊元件上。 實施方式 圖1及2顯示本發明過濾板之側視圖以及插入於一懸吊天 花板之過濾板。懸吊天花板包含T形懸吊元件2。懸吊元件2 一般具有一垂直構件1以及一水平構件3，其上停置天花板以 592784 (3) 發明說明續頁

及至少一空氣擴散器4。空氣輸送擴散器4 一般以其重量、重 力而獨自固於定位，其停置於T形懸吊元件2之水平構件3上 。如圖2所示，過濾板1 0具有一存置於一過濾網框體1 3内之 過濾網Π。撓性凸緣6位於框體最上層部位，其存置於T形懸 吊元件2之水平構件3及空氣擴散器之外唇或邊緣8之間。過 濾器框體1 3具有一内側面以及一外側面，其中内側面連附過 濾網元件11。如圖2所示，此一連著採用一可為習知之熱融 劑、壓力感應劑或類似黏劑之黏劑1 2成就。變通地，非黏性 之熱塑材料可被用做為過濾網固定材料，其可以為一發泡體 或是非織型材料，其可含或不含黏合纖維或黏合塗層或是類 似件。非織件或發泡體可藉由附著及/或摩擦扣住過濾網，可 是當單獨採用摩擦時，過濾網必須硬到足以壓入發泡體、非 織件或是類似之可壓縮材料内。圖示之過濾網框體1 3，具有 一序列之肋翼1 5，1 6，1 7及1 8，其提供結構鋼性，同時可用 以存置過濾網1 1附著材料1 2。譬如，肋翼可被用以存置將過 濾網固定至過濾網框體1 3上之附著材料1 2。圖1及2所示之過 濾網框體1 3，亦具有一延伸元件1 9，其拉長過濾網與天花板 距離。此一延伸元件19可被用以提供空氣擴散器4可具有延 伸於天花板平面下方之擴散元件9之可能性。此外，一肋翼7 可用以提供空氣擴散器進一步之支撐，同時提供框體更大之 鋼性。 圖3及4顯示本發明過濾板之變通實施例，其中配置向上伸 越過濾網框體最上方部位之外之分隔夾件或延伸元件2 8。這 些夾件被用以使得空氣擴散器藏置於天花板内。夾件2 8將擴 592784 (4) 發明說明續頁

散器推離懸軌1，同時過濾網被插入而讓撓性凸緣6而非部分 之空氣擴散器被懸軌或懸吊元件壓縮，使得當撓性凸緣被推 過懸吊元件時，空氣擴散器離開懸軌吊置，俾讓撓性凸緣向 外卡住而嚙接T形懸吊元件3之水平構件。一般而言，夾件高 於過濾網框體最上方撓性凸緣部位之高度，大體上相同於自 停置於懸執上之擴散器外唇或邊緣處起算，高於過濾網框體 之擴散器主體部位之凹穴高度或較其稍低。這些夾件可藉由 將拆解材料置於夾件末端而加以調整，因此單一之夾件可以 容納不同型式之内置擴散器。

圖5顯示一變通過濾網框體裝置之分解圖。撓性凸緣2 6配 置於一射出成形過濾網框體2 0之最上緣。過濾網框體之底緣 部位。具有一外緣2 2，而次級擴散器或格子板2 9可在其上配 合一適當之L形扣件3 0滑動。橫桿2 1 —體模製於過濾網框體 上，用以支撐一摺曲之特有過濾網2 7，其視需要内含一撓性 發泡體或類似邊緣密封件2 5。此外，碳質或是香味型之過濾 網2 9，亦可置於摺曲之特有過濾網2 7上方或是下方。 圖6另外顯示自下方插入一懸吊天花板内之此種實施例過 濾網。一般而言，使用者向上推壓過濾板而壓向空氣輸送擴 散器，其藉由過濾網框體之最上緣及/或任何延伸夾或類似件 而移離且移開懸轨。一旦撓性凸緣2 6離開懸軌後，則過濾網 凸緣2 6將置於T形懸吊元件2之水平元件3定位上，俾讓其包 夾於懸吊元件或懸軌以及上疊之空氣空間或擴散器之間。 圖7 - 9系列更特別詳細地顯示此一裝置。圖7顯示最初停置 於懸執2上之空氣擴散器肋翼7。圖8顯示過濾板1 0被上壓至 592784 (5) 發明說明續頁 開口内，其過濾板上緣將一空氣擴散器肋翼7推離懸執，同 時懸軌之一水平元件3，邊緣3 3壓縮撓性凸緣6，俾使過濾網 外罩通過開口 。一旦過濾網框體1 0越過凸緣元件6高度而上 伸至開口内時，凸緣6因其彈性回復力而被向外迸出。空氣 擴散器已經推離懸軌之事實，可讓凸緣接著如圖9所示嚙接 懸執之水平元件3。接著，過濾板被鬆脫而使得擴散器得以 止動而如圖2所示，在擴散器外唇與懸軌之水平元件之間接 觸凸緣。過濾網因為凸緣和上疊擴散器肋翼7以及下置懸執 或懸吊元件3間之摩擦力而固於定位。為了最佳之固定及密 封，凸緣6最好大體上連續圍繞過濾網框體之整個外緣。 在一實施例中，過濾網框體可自一連續之帶狀框體成形。 連續之帶狀框體可以成形為三個或多個側壁區域（如果側壁 區域成形為一圓形過濾網框體，則其數量可高至無數個），其 具有一大體平面之側壁，同時凸出過濾網扣片而在側壁區域 之第一正面上形成一通道，用以内置黏合物。側壁區域被伸 越扣片至少至大體平面側壁處之角槽分開。兩個終端側壁區 域相合而構成一密封，使得側壁區域外接過濾網介質之周邊 側壁。此一連續之帶狀框體，可藉由國際專利第00/102080號 所述之步驟成形，其不必然按照下述順序： a)引伸連續帶狀框體之毛胚，其包含至少一大體平面之側 壁，以及選擇性地至少兩個在連續帶狀框體毛胚之第一正面 上形成一連續通道之外凸過濾網扣片與一在側壁最上方部 位之第二對置正面上之撓性周邊凸緣； b)蝕刻過濾網扣片而形成角槽，此角槽至少延伸至大體平 592784 (6) 發明說明續頁 面之側壁，其在角槽與側壁部位之選擇性刮切第一及/或第二 正面間產生側壁區域以形成活動鉸鏈；以及

c)切割連續帶狀框體毛胚成分隔之帶狀框體毛胚。接著， 過濾網可藉由下述方式連合：塗敷黏合物於位在帶狀框體毛 胚第一正面上之通道内；連附一過濾網介質至至少一内具黏 合物之側壁區域第一正面上；圍繞過濾網介質捲繞其餘之側 壁區域，其中側壁區域長度一般相等於過濾網介質之側壁長 度；將過濾網介質側壁埋入側壁區域通道内之黏合物中；以 及硬化黏合物而成形一圍樞之過濾網，其中側壁區域相接而 形成一道密封，使得側壁區域完全外接過濾網介質之周邊側

周邊凸緣一般為可塑性變形之薄脊式元件，其中彈性一般 由撓性熱塑材料之變形阻抗而得。此一塑性變形特性一般由 一譬如為聚稀系之塑性或彈性材料而得，諸如聚丙烯、聚乙 烯、乙烯/丙烯、乙烯丙烯共聚物、混合物及類似物；聚酯； 耐龍；A B S共聚物；苯乙烯/二烯系塊件共聚物、聚氣乙烯等 。過濾網框體毛胚側壁區域一般由較硬之熱塑聚合物成形 ，其亦可為展現塑性變形阻抗之聚合物。構成側壁區域之適 當聚合物，包含諸如聚烯系；聚丙烯、聚乙烯、乙烯/丙烯共 聚物、混合物以及類似物；聚酯；耐龍；A B S共聚物；聚氯 乙：)#等。這些聚合物亦可包含用以添加鋼性之特殊添加物， 諸如滑石、玻璃纖維或是類似件，其量一般小於重量之3 0 %。 一般而言，撓性凸緣大體上沿著過濾網框體之整個周邊呈 連續配置，俾有效地密封過濾網框體而防止懸吊元件與空氣 -10- 592784 (7) 翁明說明續頁

擴散器框體間大量空氣之旁通。撓性凸緣最好為熱塑材料， 其一體成形或配合過濾網框體引伸。凸緣亦可個別地用黏劑 或其他習知之固合技術連合，包含當成形過濾網框體側壁時 模壓至定位。經模製或引伸之過濾網框體及撓性凸緣，可用 相同或不同之熱塑聚合物製作。此一案例下之凸緣，可為諸 如薄金屬、硬紙板或類似物之非引伸材料。撓性凸緣可用熱 塑彈性材料製作，其增加空氣擴散器與懸吊元件間之摩擦以 增強過濾板之固定。同樣地，撓性凸緣可在至少部分之凸緣 上配置高摩擦表面，諸如彈性珠、連合非織物、黏劑或類似 物。 在另一變通例中，過濾網框體頂端可具有一位在至少部分 頂緣上之可壓縮密封元件材料，用以形成與空氣擴散器之密 封。撓性凸緣亦可在至少一表面上含有密封元件。制式之可 壓縮密封元件可為發泡體、可壓縮塑件、非織物或是類似件。 範例

本發明之一過濾網，採用在本文中所引用之國際專利第 00 1 02080號所概述之框製方法建構。為了製作過濾網之框體 ，兩個擠壓機被連接至一進給塊/共伸模子總成，其可生產一 内含一撓性周邊凸緣之連續式帶狀框體物件，其外形類似圖 2中所示之外形。帶狀框體物件之側壁及扣片部位厚度為 1.30厘米，帶狀框體物件之側壁部位寬度為80.5厘米，過濾 網扣片寬度為7.6厘米，撓性周邊凸緣長度為11.5厘米，而 其推拔外形範圍自其與側壁交界處之1.3厘米至其尖端之 0.6厘米。帶狀框體之側壁及過濾網扣片部位，可採用購 592784 (8) 發明說明續頁 自密西根州Warren市Prime Source Polymers公司之玻璃纖維強 化聚丙烯樹脂（8 %重量之纖維玻璃）製作，其以溫度205 °C 之融流自第一擠壓機輸送至進給塊/模子總成。帶狀框體 物件之一體式撓性周邊凸緣部位，可採用取自俄亥俄州 Akron市 Advanced Elastomer Systems公司之 Santoprene商品製成，其 以溫度205°C之融流自第二擠壓機輸送至進給塊/模子總成 。活動鉸鏈藉由於帶狀框體物件之兩個側壁表面内切割 指標性之切痕線而成形於帶狀框體物件中。 · 切痕線係切入内側壁中，而扣片同時地用一通用刀片以 90度夾角切槽刻入大約0.15厘米深之側壁表面内。切痕線 及刻槽以界定框體部分之579厘米間隔切入帶狀框體物件 内，其循序成為整個框製過濾網之端壁及側壁部位（稍後 說明）。接著’指標性之切痕線以大約〇.15厘米之深度切入 對置或是外側壁表面，其同時地用一旋轉刨刀切割撓性周 邊凸緣（90度角度）而完成活動鉸鏈之安裝。 過濾網元件毛胚由摺曲一 57.9公分寬度部位之合成非織 鲁 物過濾網材料所形成，諸如頒予Wu等人之美國第6，123,753 號專利所述者。採用之高效率過濾介質，為一聚丙烯之荷 電纖維布片。非織過濾網布具有40克/米2之基重（bw)、小於 5微米之有效纖維外徑（EFD)、以及小於0.03%之穿透力（PEN) 。使用之過遽網介質具有HEPA性能額度。過濾網毛胚具有 互隔5.5厘米之尖峰至尖峰摺曲距離，其摺曲深度為〇厘 米。摺曲之毛肱可由明尼蘇達州聖保羅市3M公司之3748 型黏珠加以穩定。 -12- 592784 (9) 發明說明績頁 切痕且刻蝕好之帶狀框體毛胚（如上所述）被置於一製 框工模中。製框工模包含四個長方形元件，其内均含有兩 個互隔8 1厘米之鋼質扣件，其摩擦式扣接帶狀框體毛胚而 對齊於製框工模内。四個製框工模元件由三個鉸鏈連接， 其可讓工模圍繞摺曲件成形。一彈簧夾設置於鄰靠其非鉸 鏈端之這些元件之一外緣上，俾提供一圍繞帶狀框體毛胚 以閉合製框工模之裝置。 框好之過濾網總成藉由插入一分開之帶狀框體毛胚至 製框工模内，同時將框體毛胚之活動鉸鏈置於製框工模之 鉸鏈上方而製備完成。取自明尼蘇達州聖保羅市3 Μ公司 之諸如6111型之熱融黏劑絲帶，以大約180°C之溫度自一熱 融分配器分配至帶狀框體毛胚内，以充填由扣片與帶狀框 體毛胚之側壁部位所形成之大約1.5厘米深度之通道。接 著，製框工模被旋轉9 0度且圍繞過濾網元件毛胚成形，其 圍住摺好之過濾網邊緣，而末端摺入熱融黏劑内。製框工 模被圍繞摺曲件密閉，而一鋼質彈簧夾圍繞兩個鄰靠之支 件，俾讓製框工模密切對齊摺曲件，直到熱融黏劑固化方 止。當黏劑固化後，夾子被移開且框製好之過濾網與製框 夾具分開。 範例中過濾網之過濾性能係由固定過濾網至一標準式 (6 1公分X 6 1公分）天花板擴散器之出口來加以評估，此擴散 器置於一密閉室内，而空氣經由一中央加熱通風及空調系 統輸送及流通。如圖1所示，過濾網被壓縮撓性周邊凸緣 於擴散器出口外緣以及天花板支架之間而緊固於其位置 -13 - 592784 (ίο) 發明說明續頁 上。空氣被輸入其内之小室，具有大約2.74米之天花板高 度（室内體積30.8米3)。通過過濾網之氣流定為3.34米V分鐘 ，其可提供每小時6.5個室内容積之空氣交換。在置放過 濾網之前，擴散器出口處之氣流為4.53米3/分鐘。為了量測 過濾網之微粒移動性能，在置放過濾器之前或之後，鄰靠 空氣供應源進行微粒計數。微粒計數運用一取自明尼蘇達 州聖保羅市TSI公司之8525型P-Trak超細微粒計數器測定。當 僅有置放擴散器時，針對0.01微米直徑之微粒與平均超過 一 1 0秒鐘樣本週期而言，其室内微粒數量為每立方公分 608個微粒。置有過濾網之微粒數量為每立方公分内1.0個 微粒，其幾乎為可偵測微粒物質之整個減除。 圖式簡單說明 目前期盼之本發明較佳實施例概示如下。 圖1為本發明過濾板第一實施例之側視圖。 圖2為存置於一懸吊天花板内之本發明過濾板一實施例 之戴斷圖。 圖3為本‘發明過濾板一變通實施例之透視截斷圖。 圖4為存置於一懸吊天花板内之圖3實施例之側視圖。 圖5為本發明過濾板之一變通實施例之分解透視圖。 圖6為將被插入一懸吊天花板上之本發明過濾板之分解 透視圖。 圖7-9為插入一具有T形懸吊元件之懸吊天花板内之本 發明過濾板之一序列分解側視圖。 圖式代表符號說明 1 垂直構件 -14- (11) 發明說明續頁 懸吊元件 水平構件 空氣擴散裔 凸緣 肋翼 外唇或邊緣 擴散元件 過濾網框體 過濾網元件 附著材料 ^ 過濾、網框體 肋翼 肋翼 肋翼 肋翼 延伸元件 過濾網框體 橫桿 外緣 鲁 發泡體或類似之邊緣密封件 凸緣 過濾網 夾件或延伸元件 次級擴散器或格子板 扣件 邊緣 -15-

Claims (1)

1. 592784

   47號專利申請案 ¥利範圍替換本(93年1月） 拾、申請專利範圍

   1 . 一種過濾板，可插入且保持於一懸吊天花板上，其包含 一保持在一過濾網框體内之過濾網介質，過濾網框體具 有一内側面以及一外側面；過濾網介質定位於鄰靠過濾 網框體内侧面，外側面具有一自過濾網框體外側面之上 方部位向外凸出之撓性周邊凸緣，此撓性周邊凸緣可以 向内彎曲，俾實質上齊平該框體外側面且可向外延伸。 2.根據申請專利範圍第1項之過濾板，其中撓性周邊凸緣大 體上沿著過濾網框體之整個周邊連續地配置，且沿大體 上垂直過濾網框體外側面之方向向外伸出。 3 .根據申請專利範圍第2項之過濾板，其中撓性周邊凸緣 為一熱塑材料。 4.根據申請專利範圍第3項之過濾板，其中撓性周邊凸緣 與過濾網框體一體模製成型。 5 .根據申請專利範圍第2項之過濾板，其中撓性周邊凸緣 定位於過濾網框體之頂緣。 6. 根據申請專利範圍第4項之過濾板，其中過濾網框體及 撓性周邊凸緣由相同之熱塑聚合物所形成。 7. 根據申請專利範圍第4項之過濾板，其中撓性周邊凸緣 由一熱塑彈性材料所形成。 8. 根據申請專利範圍第4項之過濾板，其中撓性周邊凸緣 在其至少一部分上具有高摩擦表面。 9.根據申請專利範圍第4項之過濾板，其中過濾網框體頂 端之至少一部分上具有可壓縮材料，俾用以形成一密封。 592784--^

   > i月代日兪正丨 10. 根據申請專利範圍第5項之過濾板，其中過濾網框體 頂緣尚具有一自過濾網框體内側面向内凸出之支撐 構件。 11. 根據申請專利範圍第1 0項之過濾板，其中支撐構件 在當其完全水平延伸時，大體上與撓性周邊凸緣共 面〇 12. 根據申請專利範圍第2項之過濾板，其中撓性周邊凸 緣在至少一表面上容置一密封元件。 13. 根據申請專利範圍第2項之過濾板，其中過濾網介質 為一摺曲之纖維顆粒過濾網介質。 14. 根據申請專利範圍第1項之過濾板，其中過濾網介質 可拆卸式地連附過濾網框體。 15. 根據申請專利範圍第2項之過濾板，其中過濾網框體 包含一個或多個肋翼元件。 16. 根據申請專利範圍第2項之過濾板，其中撓性周邊凸 緣定位於過濾網框體頂緣下方。 17. —種天花板過滤·系統，包含具有大體上水平元件之懸 軌、一停置於懸執水平元件上之移動式空氣輸送空間或 擴散器，以及一插入且保持於懸軌與空氣輸送空間或擴 散器間之過濾板，過濾板可插入且保持於一懸吊天花板 上，其包含一容置於過濾網内之過濾網介質，過濾網框 體具有一内側面以及一外側面；過濾網介質定位於鄰靠 過濾網框體内側面，外側面具有一自過濾網框體外側面 之最上方部位向外凸出之撓性周邊凸緣，此撓性周邊凸 592784 _ I __ II, __ __—π—11 n·響^

   /冬rP 如' MV】·卜卜 m k,： — ———-- ”…」 緣可向内彎曲，俾實質上齊平該框體外側且可向外延伸。 18.根據申請專利範圍第1 7項之天花板過濾系統，其中 撓性周邊凸緣大體上沿著過濾網框體之整個周邊連 續地配置，且沿大體上垂直過濾網框體外側面之方向向 外延伸。