專利名稱：抽煙設(shè)備和總成的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及抽煙和過濾設(shè)備，更具體地說涉及一種便攜式抽煙和過濾設(shè)備。
抽煙設(shè)備的另一種類型是一種臂式抽煙系統(tǒng)，其中從工作站通過直徑相對較大的管道抽吸空氣。臂式抽氣系統(tǒng)有很多尺寸，一般從工作站抽出大量空氣。那些臂通常是可調(diào)節(jié)的，從而與特定的抽煙需要適應(yīng)。
小型臂式抽煙系統(tǒng)通常包括與遠(yuǎn)處的真空裝置連接的臂和過濾設(shè)備。在小型臂式抽煙系統(tǒng)中，過去難以在使系統(tǒng)不過度龐大并且嘈雜的情況下實(shí)現(xiàn)所要求的體積流速和充分過濾所需的足夠壓力?，F(xiàn)有技術(shù)的遠(yuǎn)程臂式抽煙系統(tǒng)不僅太大，從而它們必須配備有帶輪小車以允許從一個(gè)位置將該系統(tǒng)移動到另一個(gè)位置上，而且對于許多抽煙用途而言效率太低。
大型臂式抽煙系統(tǒng)通常包括在工作站通過管道系統(tǒng)與遠(yuǎn)處的真空裝置連接的臂或固定罩。真空裝置通常尺寸非常大，從而對于多個(gè)工作站允許使用單個(gè)真空和過濾設(shè)備，并且允許改進(jìn)抽煙設(shè)備以包含用于其它工作站的額外管道系統(tǒng)。大型設(shè)備的優(yōu)點(diǎn)包括，該設(shè)備能夠通過高效過濾器抽吸大量空氣并且能夠使產(chǎn)生噪音的部件例如鼓風(fēng)機(jī)總成和電機(jī)設(shè)置在遠(yuǎn)處以使在遠(yuǎn)處的工作站處的噪音量最小。
具有遠(yuǎn)處的真空和過濾裝置的抽煙設(shè)備的顯著缺點(diǎn)在于，它們不能方便地適用于不同情況。例如，常常需要從遠(yuǎn)離臂或固定罩的地方抽取煙霧。在沒有設(shè)置連接真空所必須的管道系統(tǒng)的情況下，該抽煙設(shè)備在這種情況中基本上是沒用的。顯然，在所有情況中都設(shè)置用于抽煙的管道系統(tǒng)不一定可行或不一定是實(shí)際的。
配有遠(yuǎn)處的真空和過濾裝置的設(shè)備的另一個(gè)缺點(diǎn)在于，它們?nèi)菀仔实?。因?yàn)檎婵昭b置通常尺寸過大以允許抽煙設(shè)備的擴(kuò)展，所以該真空裝置很少為特定的用途來優(yōu)選定做。因此，能量被浪費(fèi)了，并且使用了更多不必要的昂貴設(shè)備。而且，因?yàn)榇蠖鄶?shù)普通抽煙設(shè)備包括用來在美國的60周/秒的頻率下或在許多歐洲國家的50周/秒的頻率下操作的AC電機(jī)，所以當(dāng)在為它們具體設(shè)計(jì)的電源之外的電源中使用時(shí)，它們不能有效運(yùn)行。當(dāng)在普通的美國電源中使用時(shí)，兩個(gè)單極AC電機(jī)將被限制為以3600rpm操作。雖然在設(shè)有能夠提供其頻率比普通電源更高的電源的具體適用的變頻電源時(shí)AC電機(jī)可以以更高的速度操作，但是這給結(jié)合了AC電機(jī)的系統(tǒng)增加了不受歡迎的費(fèi)用。最好提供一種便攜式抽煙設(shè)備，它能夠以高速操作而無須設(shè)置具體適用的變頻電源。
配有遠(yuǎn)處的真空和過濾裝置的設(shè)備的還有一個(gè)缺點(diǎn)在于，它們趨向于相當(dāng)大，但是只是需要從有限的區(qū)域中抽出煙霧。因此，可以更有益地用作其它用途的空間被浪費(fèi)用于該抽煙設(shè)備。
在具有在工作站和真空裝置之間延伸的管道系統(tǒng)的普通類型的抽煙設(shè)備之外，還知道各種其它形式的自主式抽煙設(shè)備。自主式抽煙設(shè)備的公知實(shí)施例是安裝在工作臺上或地板上的空氣濾清器，它們有時(shí)候用來抽吸無害或微害的煙霧例如來自房間的煙草煙霧。這些設(shè)備通常是非常輕型的。它們通常具有入口，通過設(shè)備殼體內(nèi)部的電機(jī)驅(qū)動的鼓風(fēng)機(jī)總成通過該入口抽進(jìn)空氣；過濾器，空氣在被抽進(jìn)殼體內(nèi)部之后通過該過濾器；以及出口，空氣在通過過濾器之后被引導(dǎo)通過該出口。
一般來說，小型抽煙設(shè)備對于使用具有遠(yuǎn)處的真空裝置和過濾器的大型抽煙設(shè)備的用途來說是不適用的。因?yàn)樗鼈兊拇笮”仨毷艿较拗?，例如對于普通的便攜性來說體積優(yōu)選約為1英尺3(0.03m3)，對于只有最小的空間阻礙來說占地面積小于約100英寸2(0.70英尺2，0.965m2)，并且對于在許多在市場上可買到的預(yù)定工作臺上的使用而言高度不超過約14英寸(0.35m)，在本發(fā)明之前，小型自主式抽煙設(shè)備需要大電機(jī)和/或低效低壓降過濾器以在每個(gè)工作站使移動的空氣體積可比得上大型抽煙設(shè)備移動的空氣體積。通常，隨著過濾器的效率增加，過濾器上的壓降量也增加，并且克服該壓降所必須的電機(jī)和鼓風(fēng)機(jī)總成的尺寸增加。實(shí)際上，電機(jī)尺寸和過濾器的效率一直限制著小型自主式抽煙設(shè)備的特性，從而當(dāng)以任意普通的便攜尺寸構(gòu)成時(shí)，它們完全不能提供可與由普通固定抽煙設(shè)備所能夠提供的效果相比較的抽煙和過濾效果。
已知的自主式抽煙和過濾設(shè)備的另一個(gè)缺點(diǎn)在于，當(dāng)其尺寸足以在單個(gè)工作站移動其每單位時(shí)間的體積可與普通固定設(shè)備所移動的體積相比的空氣時(shí)，該自主式設(shè)備的噪音會相當(dāng)大。該噪音通常是由大電機(jī)的運(yùn)行和鼓風(fēng)機(jī)總成的部件轉(zhuǎn)動而引起的。因?yàn)樽灾魇匠闊熀瓦^濾設(shè)備要設(shè)置在使用它們的人們所處的地方，所以必須保持低的噪音量。因此，大多數(shù)自主式抽煙和過濾設(shè)備都相當(dāng)小，從而電機(jī)的操作和鼓風(fēng)機(jī)總成部件的轉(zhuǎn)動其噪音保持在可接受的低水平上。因?yàn)殡姍C(jī)尺寸和鼓風(fēng)機(jī)總成的速度或尺寸受到限制，所以這些結(jié)構(gòu)會限制通過該設(shè)備可以抽進(jìn)的空氣量并且限制所能使用的過濾器的效率。
在本發(fā)明之前還沒有一種抽煙設(shè)備是可方便攜帶的同時(shí)能夠從工作站通過高效過濾器抽出足夠的空氣量。最好提供一種可方便攜帶的以及能夠從工作站通過高效過濾器抽出足夠的空氣量的抽煙和過濾設(shè)備。而且最好提供這樣一種自主式抽煙和過濾設(shè)備，它能夠以足夠低的噪音量操作，從而可以設(shè)置在工作站處。本發(fā)明的實(shí)施方案允許提供一種便攜且自主式設(shè)備，它可與高效過濾器一起使用，并且與能夠過濾相應(yīng)空氣量的現(xiàn)有技術(shù)設(shè)備相比能夠以低噪音工作。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，一種抽煙和過濾設(shè)備組合了抽煙和過濾設(shè)備和管道總成。該抽煙和過濾設(shè)備包括有外殼，該外殼包括底座和與該底座的頂面連接的頂部部分。底座在其側(cè)面中包括有入口，該入口通向外殼并且與頂部部分中的出口連通。電機(jī)設(shè)置在外殼中。鼓風(fēng)機(jī)總成設(shè)置在外殼中并且可由電機(jī)驅(qū)動以將空氣抽進(jìn)入口并且使空氣通過出口排出。過濾器設(shè)置在入口和出口之間的外殼中，并且被設(shè)置成在空氣通過出口排出之前過濾在入口中抽進(jìn)的空氣。管道組件可安裝在底座上。
根據(jù)本發(fā)明的還有一個(gè)方面，一種抽煙和過濾設(shè)備包括有外殼，該外殼包括具有從外殼的開放底部上面的位置延伸到外殼的底部的入口和通向外殼并且與外殼頂部附近的出口連通的入口的側(cè)壁。該設(shè)備還包括設(shè)置在外殼中的電機(jī)、設(shè)置在外殼中并且可由電機(jī)驅(qū)動以將空氣抽進(jìn)入口并且使空氣通過出口排出的鼓風(fēng)機(jī)總成；以及設(shè)置在入口和出口之間的外殼中并且用來在空氣通過出口排出之前過濾在入口中被抽進(jìn)的空氣的過濾器。
圖5為在本發(fā)明的實(shí)施方案中雙級鼓風(fēng)機(jī)總成的部件的分解透視圖；并且圖6為在相同的過濾器上兩個(gè)抽煙機(jī)的壓力-體積流速曲線圖。
詳細(xì)說明在

圖1A和2A中顯示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方案的抽煙和過濾設(shè)備總成21。該總成21包括便攜式抽煙和過濾設(shè)備23(圖1B和2B)和管道總成25。如圖1B和2B中所示，在要求或需要時(shí)，該設(shè)備23可以與管道總成25分開使用。設(shè)備23和總成21其尺寸優(yōu)選設(shè)定成能方便地安裝在化學(xué)、焊接或其它工作站附近、上面或下面而無須在工作站占據(jù)過多的空間，并且能以足夠大的體積流速抽吸并過濾空氣并且具有能夠符合適用的職業(yè)安全規(guī)則的微粒去除效果。
過濾設(shè)備23包括外殼27，該外殼包括底座29和與底座的頂面33相連的頂部部分31。底座29在其側(cè)面37中包括入口35或通風(fēng)區(qū)。入口35通向外殼27并且與頂部部分31中的出口39連通。
如圖3和4的分解視圖中所示，電機(jī)41設(shè)置在外殼27中。在外殼27中還設(shè)有鼓風(fēng)機(jī)總成43，該總成可以由電機(jī)41驅(qū)動以將空氣抽進(jìn)入口35并且使空氣通過出口39排出。過濾器45設(shè)置在入口35和出口39之間的外殼27中，并且被設(shè)置成在空氣通過出口排出之前過濾在入口中被抽進(jìn)的空氣。
設(shè)備23的部件優(yōu)選適用于將大約42-50CFM的空氣抽進(jìn)入口并且通過具有2英寸H2O壓降的HEPA和活性碳?xì)怏w過濾器，這個(gè)體積流速對于當(dāng)前要與總成21或設(shè)備23一起使用的大多數(shù)單用戶工作站來說是足夠的。當(dāng)然要理解的是，可以按要求或按特定用途的需要來設(shè)置其它體積流速。設(shè)備23的部件還優(yōu)選設(shè)置成在0.5m(大約20英寸)處產(chǎn)生出不超過53dB的噪音，該距離被認(rèn)為是從用戶的耳朵到根據(jù)本發(fā)明要設(shè)置抽煙機(jī)的位置的通常距離。此外，可以按要求或按需要增加或減小由設(shè)備23產(chǎn)生出的噪音量。設(shè)備23的體積優(yōu)選小于1英寸3，并且更優(yōu)選的是設(shè)備的尺寸優(yōu)選大約為10.5英寸(27cm)高×11.5英寸(29cm)寬×8.5英寸(22cm)深。
為了實(shí)現(xiàn)所要求的高體積流速、低噪音量和小尺寸，設(shè)備23優(yōu)選具有這樣的特征，這些特征結(jié)合產(chǎn)生出一種比沒有該新穎結(jié)合所實(shí)現(xiàn)的設(shè)備更小型更有功效的設(shè)備。例如，電機(jī)41優(yōu)選DC電機(jī)，并且鼓風(fēng)機(jī)總成43為一種包括吸入葉輪47和設(shè)置在分流器51的對側(cè)上的輸出葉輪49的雙級鼓風(fēng)機(jī)。吸入葉輪47比輸出葉輪49更靠近入口35，并且輸出葉輪比吸入葉輪更靠近出口39。
通過這些特征以幾種方式的結(jié)合可以實(shí)現(xiàn)設(shè)備23的有利特征。通過調(diào)節(jié)葉片密度即鼓風(fēng)機(jī)總成43的葉片數(shù)量，可以調(diào)節(jié)鼓風(fēng)機(jī)總成的噪音量。更具體地說，過去發(fā)現(xiàn)設(shè)置在葉輪上的葉片越多，則葉輪轉(zhuǎn)動所產(chǎn)生的噪音越小。雖然不希望受到理論的約束，但是人們認(rèn)為在葉輪上設(shè)置更多葉片而導(dǎo)致噪音降低的原因包括，由于增加了額外的葉片，所以對于葉輪的每次轉(zhuǎn)動而言，每個(gè)葉片移動的空氣比在設(shè)置更少葉片的情況更少。優(yōu)選地選擇葉片數(shù)量以在不超出所要求的噪音量的情況下同時(shí)實(shí)現(xiàn)所要求的體積流速。另外，過去發(fā)現(xiàn)，由于輸出和吸入葉輪47、49以及分流器的高度增加，所以可以實(shí)現(xiàn)流動特性的提高。例如，由于高度增加，所以更容易實(shí)現(xiàn)充分過濾性能所必須的壓力。
吸入葉輪47象渦輪增壓器一樣工作，它產(chǎn)生出初始送風(fēng)筒并且迫使空氣進(jìn)入分流器51。分流器51又幫助增強(qiáng)渦流，并且迫使空氣進(jìn)一步朝著輸出葉輪49移動。輸出葉輪49接收增強(qiáng)的氣流并且?guī)椭鷮⑺懦?。因?yàn)檩敵鋈~輪49給氣流增加能量，所以鼓風(fēng)機(jī)總成43和出口39之間的反壓力比在只使用單個(gè)葉輪的情況要更小，因此可以在入口35和鼓風(fēng)機(jī)總成之間的區(qū)域中產(chǎn)生出更大的真空。
優(yōu)選的過濾器45是一種HEPA和活性碳?xì)怏w過濾器，其尺寸大約為7英寸寬×7英寸深×3.5英寸厚(18cm寬×18cm深×9cm厚)并且其壓降在低于50CFM(1.41m3/分鐘)體積流速下為2英寸H2O。在這個(gè)體積流速和壓降下，過濾器45優(yōu)選將過濾掉99.997％的所有尺寸低于0.3微米的微粒并且符合Class 100絕對無塵室美國標(biāo)準(zhǔn)。
DC電機(jī)的使用能夠提供比尺寸基本上相同的傳統(tǒng)AC電機(jī)更高的功率輸出。而且，DC電機(jī)的使用能夠使設(shè)備由于輸入功率的差異而導(dǎo)致的性能差異比AC電機(jī)更不容易察覺。例如，AC電機(jī)的性能特征容易根據(jù)電機(jī)是采用普通的美國電源或是采用普通歐洲電源而改變。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)將DC電機(jī)41與雙級鼓風(fēng)機(jī)總成43結(jié)合能夠產(chǎn)生出特別有效的通風(fēng)設(shè)備，該設(shè)備需要的空間最小同時(shí)運(yùn)行噪音低。當(dāng)前優(yōu)選的電機(jī)是可以從加拿大安大略的Fasco買到的型號為28099-520-022的DC電機(jī)。電機(jī)41優(yōu)選在大約500rpm、24V并且低于25W的條件下工作，但是由于低效率的緣故，可以有更大的功率。該設(shè)備23優(yōu)選設(shè)有普通的DC電源用來操作電機(jī)41。
吸入和輸出葉輪47、49的優(yōu)選實(shí)施方案具有15個(gè)葉片，并且直徑為5英寸(0.12m)。包括分流器51在內(nèi)的整個(gè)鼓風(fēng)機(jī)總成43優(yōu)選直徑為大約5.75英寸(0.15m)。葉輪優(yōu)選由光滑的聚合材料模制而成并具有顯著的圓角和倒圓角以減小渦流和噪音。吸入葉輪47的輸入直徑優(yōu)選為2英寸(0.05m)。當(dāng)在大約5000rpm下用DC電機(jī)操作時(shí)，鼓風(fēng)機(jī)總成43適用于將大約42-50CFM的空氣抽進(jìn)入口并且通過具有2英寸H2O壓降的HEPA和活性碳?xì)怏w過濾器。因?yàn)榭捎晒娘L(fēng)機(jī)總成獲得的壓力是鼓風(fēng)機(jī)總成直徑的平方和鼓風(fēng)機(jī)總成的rpm的平方的函數(shù)，所以對于可與具有5英寸鼓風(fēng)機(jī)總成直徑以5000rpm操作的優(yōu)選實(shí)施方案的性能相比擬的以3600rpm操作的AC電機(jī)的性能來說，該鼓風(fēng)機(jī)總成的直徑必須為約7英寸(0.18m)。
而且，鼓風(fēng)機(jī)總成43的最小直徑使得可以制造出這樣一種抽煙機(jī)設(shè)備，優(yōu)選其總體積小于1英尺3，占地面積小于100英寸2(0.70英尺2，0.965m2)，高度小于12英寸(0.35m)，從而使得該設(shè)備具有卓越的便攜性。因?yàn)槌闊煓C(jī)設(shè)備優(yōu)選高度小于14英寸(0.35m)，并且更優(yōu)選小于12英寸(0.3m)，所以它非常適用于與許多市場可買到的預(yù)制工作臺裝置一起使用，該工作臺在位于工作表面上方14英寸±2英寸處的工作站后面常常設(shè)有架子。
該設(shè)備23的還有一個(gè)有利于空氣運(yùn)動的特征是設(shè)備的優(yōu)選形狀。更具體地說，其上安裝有頂部部分31的底座29的頂面33優(yōu)選與底座的水平底面53成非零角，優(yōu)選為15°。電機(jī)41、鼓風(fēng)機(jī)總成43和過濾器45優(yōu)選基本上沿著頂部部分的中心軸線安裝在頂部部分31的內(nèi)部。頂部部分31的底面55優(yōu)選基本上是平的，并且當(dāng)頂部部分的底面是水平的時(shí)，頂部部分的中心軸線基本上是垂直的。由于頂部部分31和底座29的優(yōu)選結(jié)構(gòu)的結(jié)果，當(dāng)?shù)鬃?9的底面53是水平的時(shí)中心軸線與垂直軸線成非零角，優(yōu)選為15°。過濾器45同樣優(yōu)選與垂直方向成非零角，優(yōu)選為15°設(shè)置。因?yàn)檫^濾器45相對于垂直方向傾斜，所以在過濾器上出現(xiàn)的壓降比在過濾器完全垂直的情況更小。通過過濾器45的這個(gè)導(dǎo)致過濾器上的壓降更低的取向，電機(jī)41和鼓風(fēng)機(jī)總成43與過濾器是垂直的情況相比能夠通過過濾器抽進(jìn)更多的空氣。
入口35優(yōu)選延伸到底座29的底面53上。當(dāng)從底面53看時(shí)，底座29優(yōu)選基本上是方形或矩形的，并且當(dāng)該設(shè)備23處于其中底座的底面面對著水平表面的豎立狀態(tài)中時(shí)，優(yōu)選只是底座側(cè)面37的邊緣或底邊57接觸水平表面。底座29優(yōu)選在底面53上開口。入口35優(yōu)選包括由底座29的側(cè)面37所限定的空間，該空間位于底座的底面53上方并且位于通過底座的頂面33導(dǎo)向在頂部部分31中的過濾器45的開口59的下面。開口59優(yōu)選包括有凸緣或其它部分，過濾器45座落在或固定在其上。
管道總成25可固定在底座29上。管道總成25優(yōu)選包括用于將管道總成連接在底座29上的連接部分61。當(dāng)使底座垂直地下降到連接部分上從而使連接部分完全容納在入口35內(nèi)時(shí)，連接部分61優(yōu)選連接在底座29上。連接部分61的尺寸優(yōu)選是這樣的，當(dāng)使底座29下降到連接部分上時(shí)，連接部分嵌套在入口35內(nèi)并且相對于底座基本上是不可動的。連接部分61的頂部63可以座落在入口35頂部附近的相應(yīng)形狀凹槽中以確保連接部分相對于開口59正確地相對定位。在要求或需要時(shí)，可以設(shè)置鎖緊部件例如銷或鎖扣以確保連接部分61相對于底座29保持不動。但是，通常連接部分61至少依靠連接部分在入口內(nèi)的嵌套以及連接部分上面的設(shè)備23的重量而保持相對于底座29不動。當(dāng)從側(cè)面看時(shí)，入口35和連接部分61都優(yōu)選基本上為楔形，并且當(dāng)從頂部或底部看時(shí)基本上為方形或矩形。
管道67優(yōu)選連接在連接部分61上并且有利于將由設(shè)備23產(chǎn)生出的真空聚集在遠(yuǎn)離入口35的特定區(qū)域上。管道67可以在為柔性的意義上和/或在可轉(zhuǎn)動和/或可相對于連接部分旋轉(zhuǎn)的意義上相對于連接部分61移動。優(yōu)選的是，管道67通過允許管道進(jìn)行旋轉(zhuǎn)或轉(zhuǎn)動運(yùn)動的管接頭而連接在連接部分61上。管接頭69可以在要求或需要時(shí)可轉(zhuǎn)動地或可旋轉(zhuǎn)地連接在連接部分61上。
設(shè)備23可以與或不與管道總成25一起用作自主式抽煙設(shè)備。在沒有管道總成的情況下，入口35執(zhí)行管道67的功能并且可以設(shè)置在工作臺附近以抽吸煙霧。通過將入口35設(shè)置為底座29的組成部分，可以實(shí)現(xiàn)空間節(jié)約。相反，普通的自主式抽煙設(shè)備通常具有與管道系統(tǒng)或管道連接但沒有延伸到設(shè)備底部的頂部或側(cè)面開口。普通自主式抽煙設(shè)備的底座或底部除了用來將設(shè)備支撐在表面上之外沒有任何功能并且給設(shè)備增加了不必要的體積。
如圖3和4中所示，抽煙設(shè)備21的主要部件是外殼27的底座29和頂部31、電機(jī)41、鼓風(fēng)機(jī)總成43、過濾器45、管道總成25的連接部分61、管道67和管接頭69。底座29和頂部部分31優(yōu)選由壓鑄鋁制成，并且鼓風(fēng)機(jī)總成43優(yōu)選由塑料材料制成。
另外，抽煙設(shè)備總成21優(yōu)選包括用于PCB75的安裝板73，所述PCB控制著抽煙設(shè)備23的操作。安裝板73優(yōu)選包括有孔71，電機(jī)41的軸77延伸穿過該孔。安裝板73優(yōu)選例如通過螺栓通過安裝板的凸緣固定在頂部部分31上，并且電機(jī)41優(yōu)選例如通過螺栓固定在安裝板上。
電連接件79安裝在頂部部分31上并且與PCB77電連接，并且可以與電源(未示出)連接。用戶可操作的開關(guān)80優(yōu)選設(shè)置在外殼27的頂部中并且與用來啟動和停止設(shè)備23的PCB77連接。
在入口35和過濾器45之間，預(yù)過濾片81優(yōu)選用來俘獲更大的微粒并且延長過濾器的壽命。預(yù)過濾片81優(yōu)選是一種透氣性海綿型材料?？梢愿鶕?jù)抽煙設(shè)備總成21的期望用途來選擇預(yù)過濾片81的具體材料。該預(yù)過濾片優(yōu)選在貫穿底座29的頂面33的開口處放在適當(dāng)?shù)闹谓Y(jié)構(gòu)例如格子或凸緣上，從而使得該預(yù)過濾片和過濾器被正確地支撐和定位。
鼓風(fēng)機(jī)總成43包括吸入葉輪47、輸出葉輪49和分流器51。分流器51優(yōu)選通過可連接在分流器周邊上的螺紋孔85上的多個(gè)螺栓(未示出)安裝在安裝板73上。如圖3-5所示，吸入葉輪47和輸出葉輪49優(yōu)選通過在分流器51中延伸穿過中心開口89(圖5)的套管而相對于彼此隔開，并且其中容納有用于驅(qū)動鼓風(fēng)機(jī)總成的電機(jī)41的軸77。當(dāng)裝配時(shí)，輸出和吸入葉輪49、47設(shè)置在分流器51的周圍外殼的內(nèi)部。葉輪支撐件92在輸出葉輪49的上方安裝在軸77上以將葉輪保持在相對于軸的所要求的軸向位置中。分流器板91設(shè)置在吸入葉輪47和分流器51之間用來俘獲并且聚集葉片之間的流體，并且用來沿著適當(dāng)?shù)姆较蚍植疾⒁龑?dǎo)空氣并且使泄漏最小。
流量傳感器93優(yōu)選安裝在分流器51上并且與PCB75電連接。流量傳感器93可以設(shè)置成用來探測狀態(tài)，例如當(dāng)分流器51附近的流量降到特定程度以下時(shí)，這表示過濾器45堵塞了，或者流量超過特定程度，這表示過濾器受到損壞。流量傳感器93可以向PCB75發(fā)送信號以例如提供警告信號例如光或警報(bào)或者關(guān)閉該設(shè)備23。
吸入板95優(yōu)選設(shè)置在過濾器45上方以及吸入葉輪47的下面。吸入板可以幫助將空氣引導(dǎo)進(jìn)吸入葉輪47，并且可以通過緊靠著過濾器頂部上的墊圈來支撐過濾器的頂部。在要求或需要時(shí)，可以設(shè)置安裝連接件例如例如螺栓孔或托架(未示出)以便將抽煙機(jī)設(shè)備23安裝在工作臺下面或安裝在墻壁上。
圖6為兩個(gè)抽煙機(jī)在相同的過濾器上的壓力-體積流速的曲線圖。標(biāo)號為1的直線表示根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方案采用兩級葉輪和DC電機(jī)在各個(gè)體積流速下可以實(shí)現(xiàn)的一般壓力。標(biāo)號為2的直線表示采用普通的兩級葉輪和AC電機(jī)在各個(gè)體積流速下可以實(shí)現(xiàn)的一般壓力。標(biāo)號為3的直線為壓力-體積曲線，它表示在不同體積流速下通過要與本發(fā)明的抽煙機(jī)設(shè)備一起使用的過濾器類型的通常壓降。要理解的是，各種因素會影響這些線條的彎曲，圖6的曲線只是提供用來表示此處文字所述的內(nèi)容。從圖6的曲線可以看出，在本發(fā)明的抽油煙機(jī)要工作的體積流量范圍內(nèi)，即在42-50CFM周圍，具有本發(fā)明特征的抽煙機(jī)與傳統(tǒng)抽煙機(jī)能夠移動通過同樣過濾器的氣體體積相比，能夠在每單位時(shí)間內(nèi)通過該過濾器移動更大的氣體體積。
盡管本發(fā)明已經(jīng)根據(jù)優(yōu)選實(shí)施方案進(jìn)行了闡述和說明，但是可以理解只要不脫離在權(quán)利要求中所限定的本發(fā)明的范圍，就可以作出變動和改變。
權(quán)利要求
1.一種抽煙和過濾設(shè)備，包括包括底座和與底座的頂面連接的頂部部分的外殼，底座包括在其一個(gè)側(cè)面中的入口，該入口通向外殼并且與頂部部分中的出口連通；設(shè)置在外殼中的電機(jī)；鼓風(fēng)機(jī)總成，設(shè)置在外殼中并且可由所述電機(jī)驅(qū)動以將空氣抽進(jìn)入口并且使空氣通過出口排出；過濾器，設(shè)置在入口和出口之間的外殼中并且用來在空氣通過出口排出之前過濾在入口中被抽進(jìn)的空氣。
2.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中該設(shè)備適用于將大約42-50CFM的空氣抽進(jìn)入口并且通過具有2英寸H2O壓降的HEPA和活性碳?xì)怏w過濾器。
3.如權(quán)利要求2所述的設(shè)備，其中該設(shè)備在0.5m處產(chǎn)生不超過53dB的噪音。
4.如權(quán)利要求3所述的設(shè)備，其中該設(shè)備的體積小于1英尺3。
5.如權(quán)利要求4所述的設(shè)備，其中鼓風(fēng)機(jī)總成的直徑大約為5.75英寸。
6.如權(quán)利要求2所述的設(shè)備，其中該設(shè)備的體積小于1英尺3。
7.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中所述電機(jī)是DC電機(jī)。
8.如權(quán)利要求7所述的設(shè)備，其中所述鼓風(fēng)機(jī)總成是一種雙級鼓風(fēng)機(jī)。
9.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中所述鼓風(fēng)機(jī)總成是一種包括吸入葉輪和輸出葉輪的雙級鼓風(fēng)機(jī)，吸入葉輪比輸出葉輪更靠近入口，并且輸出葉輪比吸入葉輪更靠近出口。
10.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中所述底座包括其上安裝有頂部部分的頂面，該頂面與底座的水平底面成非零角，所述過濾器具有從入口朝著出口沿著氣流方向延伸的的中心線并且這樣被設(shè)置在頂部部分中，使中心線與垂直于底面方向成非零角。
11.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中入口延伸到底座的水平底面上。
12.一種抽煙和過濾設(shè)備總成，包括一種抽煙和過濾設(shè)備，包括包括底座和與底座的頂面連接的頂部部分的外殼，底座包括在其一個(gè)側(cè)面中的入口，該入口通向外殼并且與頂部部分中的出口連通；設(shè)置在外殼中的電機(jī)；鼓風(fēng)機(jī)總成，設(shè)置在外殼中并且可由所述電機(jī)驅(qū)動以將空氣抽進(jìn)入口并且使空氣通過出口排出；過濾器，設(shè)置在入口和出口之間的外殼中并且用來在空氣通過出口排出之前過濾在入口中被抽進(jìn)的空氣；可連接在底座上的管道總成。
13.如權(quán)利要求12所述的設(shè)備，其中入口延伸到底座的水平底面上。
14.如權(quán)利要求13所述的設(shè)備，其中所述管道總成包括用于用于將管道總成連接在底座上的連接部分，該連接部分在底座垂直地下降到連接部分上時(shí)連接到底座上，從而使連接部分整個(gè)容納在入口內(nèi)部。
15.如權(quán)利要求14所述的設(shè)備，其中所述連接部分的尺寸基本上等于入口的尺寸。
16.如權(quán)利要求13所述的設(shè)備，其中所述管道總成包括用于將該管道總成連接在底座上的連接部分和可移動地連接在連接部分上的管道。
17.如權(quán)利要求16所述的設(shè)備，其中所述連接部分在底座垂直地下降到連接部分上時(shí)連接到底座上，從而使連接部分整個(gè)容納在入口內(nèi)。
18.一種抽煙和過濾設(shè)備，包括包括有側(cè)壁的外殼，該側(cè)壁具有從外殼的開口頂部上方的位置延伸到外殼的底部的入口和通向外殼并且與外殼頂部附近的出口連通的入口；設(shè)置在外殼中的電機(jī)；鼓風(fēng)機(jī)總成，設(shè)置在外殼中并且可由所述電機(jī)驅(qū)動以將空氣抽進(jìn)入口并且使空氣通過出口排出；過濾器，設(shè)置在入口和出口之間的外殼中并且用來在空氣通過出口排出之前過濾在入口中被抽進(jìn)的空氣。
19.如權(quán)利要求18所述的設(shè)備，其中該設(shè)備適用于將大約42-50CFM的空氣抽進(jìn)入口并且通過具有2英寸H2O壓降的HEPA和活性碳?xì)怏w過濾器，該設(shè)備的體積小于1英尺3。
20.如權(quán)利要求19所述的設(shè)備，其中該設(shè)備在0.5m處產(chǎn)生不超過53dB的噪音。
21.如權(quán)利要求17所述的設(shè)備，其中空氣通過過濾器的流動通道是非垂直的。
全文摘要
一種抽煙和過濾設(shè)備包括有外殼,該外殼包括底座和與該底座的頂面連接的頂部部分。該底座在其側(cè)面中包括有入口,該入口通向外殼并且與頂部部分中的出口連通。馬達(dá)設(shè)置在外殼中。鼓風(fēng)機(jī)總成設(shè)置在外殼中并且可由電機(jī)驅(qū)動以將空氣抽進(jìn)入口并且使空氣通過出口排出。過濾器設(shè)置在入口和出口之間的外殼中并且設(shè)置成在空氣通過出口排出之前過濾在入口中抽進(jìn)的空氣。
文檔編號B01D46/24GK1387412SQ00815158
公開日2002年12月25日 申請日期2000年10月18日 優(yōu)先權(quán)日1999年11月5日
發(fā)明者阿特姆·米申, 馬克·考埃爾 申請人:特拉華資本形成公司