Воздухоочиститель для удаления загрязнителей воздуха из воздушного потока - RU2556112C2
Код документа: RU2556112C2
Чертежи
Описание
Настоящее изобретение относится к очистителю воздуха для удаления загрязнителей воздуха из воздушного потока, например, для очистки газа, выпускаемого/всасываемого развлекательными автоматами, где указанный воздухоочиститель содержит фильтрующее устройство, содержащее по меньшей мере один фильтрующий слой, удерживаемый держателем фильтра в указанном воздушном потоке по существу перпендикулярно основному направлению указанного потока, а также содержащий некоторое количество расположенных рядом друг с другом фильтрующих элементов предпочтительно стержнеобразной формы.
Воздухоочиститель вышеуказанного типа известен из документа WO 2007/028176 А1, в котором описано фильтрующее устройство для удаления загрязнителей воздуха из выпускаемых машиной газов. Устройство оснащено некоторым количеством фильтрующих стержней, закрепленных в противоположных концах корпуса фильтра и расположенных в несколько слоев, которые размещают один над другим с боковым смещением. Указанные фильтрующие стержни изготавливают из пористого материала например, пенопласта, смоченного жидкостью, например силиконовым маслом. Такие влажные фильтры обеспечивают крайне эффективное удаление веществ, загрязняющих воздух, в том числе мельчайших частиц и газообразных загрязнителей, например, неприятных запахов, которые могут быть поглощены и нейтрализованы химическим способом при контакте с жидкостью. Набор фильтрующих стержней заключен в корпус фильтра, образующего трубообразный канал, в поперечном сечении которого расположены фильтрующие стержни. Этот трубообразный канал предназначен для того, чтобы направлять поток загрязненного воздуха через указанный набор фильтрующих стержней препятствовать движению указанного потока воздуха в обход указанных фильтрующих стержней. Однако такое расположение фильтрующих стержней имеет определенные недостатки; например, показано, что нагрузка фильтров стержней является неравномерной, в частности, нагрузка фильтров на внутренние стержни отличается от нагрузки фильтров на наружные стержни. Более того, при таком расположении фильтрующих стержней большое значение имеет скорость воздушного потока.
Еще одно фильтрующее устройство, использующее влажные фильтрующие стержни для очистки воздуха, выпускаемого офисным оборудованием, описано в документе ЕР 1345669, согласно которому было предложено закреплять указанные фильтрующие стержни за противоположные концы в вертикальном положении для того, чтобы жидкость, используемая для увлажнения указанных элементов, стекала вниз по фильтрующим стержням под действием силы тяжести. Указанная жидкость, представляющая собой масло, содержится в отделении, расположенном над фильтрующими стержнями; при этом в указанном отделении может быть предусмотрена смазочная прокладка.
Кроме того, в документе ЕР 0515759 А1 описано устройство для фильтрования воздуха, имеющее цилиндрический корпус, передний и задний торцы которого закрыты решетками таким образом, чтобы обеспечить возможность циркуляции подлежащего очистке воздуха через указанный корпус, в котором расположено тело фильтра, способное содержать угольные гранулы. Указанный корпус фильтра установлен позади двигателя вентилятора, направляющего поток воздуха в открытую переднюю часть указанного корпуса фильтра.
В документе GB 28984 описано устройство для влажной очистки дыма с помощью последовательности сетчатых фильтров, установленных в дымоходе, через который проходит дым. Сетчатые фильтры увлажняют, причем вода, поступающая из питательного резервуара, стекает по указанным сетчатым фильтрам.
В документе GB 823542 описано устройство для очистки газообразных продуктов сгорания, поступающих из печи, являющейся частью установки утилизации древесных отходов; при этом нагнетание газа через канал, в котором на небольшом расстоянии друг от друга расположено некоторое количество трубок, в силу чего газ вынужден протекать через зазоры между трубками. Жидкость, обеспечивающая очистку газов, стекает вниз но наружной поверхности указанных трубок.
Настоящее изобретение предназначено для усовершенствования вышеупомянутых фильтрующих устройств и для избежания присущих этим устройствам недостатков. Цель настоящего изобретения - обеспечить усовершенствованный воздухоочиститель для эффективного удаления загрязнителей воздуха из воздушного потока, например, выпускаемого/всасываемого воздуха, и содержащий компактное фильтрующее устройство, позволяющее размещать воздухоочиститель, например, в ограниченном пространстве.
Согласно настоящему изобретению, указанная цель может быть достигнута за счет использования воздухоочистителя по п.1 и развлекательного автомата по п.15 формулы изобретения. Предпочтительные варианты осуществления настоящего изобретения приведены в зависимых пунктах формулы изобретения и более подробно описаны ниже.
Согласно настоящему изобретению, фильтрующее устройство не содержит закрытый кожух вокруг фильтрующих слоев, а имеет открытую сторону, расположенную вдоль, по меньшей мере, части внешней границы указанного фильтрующего слоя. По меньшей мере один из окружных боковых участков фильтрующего слоя, расположенный параллельно или по касательной к продольной оси крайнего наружного фильтрующего элемента, не имеет рамы и представляет собой открытую сторону, не содержащую элементов управления потоком, окружающих фильтрующий слой. В отличие от прототипа, где фильтрующий слой обычно заключен в трубообразный канал, в настоящем изобретении исключены такие элементы управления потоком, предназначенные для того, чтобы направлять воздушный поток через указанный фильтрующий слой и/или не допускать движения потока воздуха в обход указанного фильтрующего слоя, причем, в частности, указанный фильтрующий слой с открытой стороны не содержит элементов управления потоком, например, направляющих поверхностей, стенок канала потока, ограждений или стенок корпуса, окружающего указанный фильтрующий слой. На указанной открытой стороне отсутствуют устройства ограничения потока, препятствующие поперечному отклонению потока воздуха, и вся поверхность крайнего наружного фильтрующего элемента открыта для указанного потока воздуха. С открытой стороны внешнюю границу фильтрующего слоя образует непосредственно указанный крайний наружный фильтрующий элемент; при этом указанный крайний наружный фильтрующий элемент свободно расположен вдоль указанной внешней границы (5) фильтрующего слоя. Как ни странно, наличие такой открытой стороны повышает эффективность очистки крайними наружными элементами, поскольку в этом случае предполагают меньше возмущений потока, и поток воздуха вокруг наружных фильтрующих элементов является более ламинарным, не достигая чрезмерно высоких скоростей, что обеспечивает более эффективную абсорбцию загрязнителей воздуха. Поскольку принудительное пропускание воздуха через канал корпуса с ограниченным поперечным сечением отсутствует, но возможно отклонение воздушного потока при прохождении через фильтрующее устройство по направлению к внешней границе фильтрующего слоя, наружные фильтрующие элементы обеспечивают более высокую эффективность, а распределение нагрузки фильтров среди всех фильтрующих элементов более равномерно. Кроме того, конструкция фильтрующего устройства весьма компактна и малогабаритна, что позволяет устанавливать воздухоочиститель в ограниченном пространстве, например, в корпусах развлекательных автоматов. Согласно предпочтительному варианту осуществления настоящего изобретения, фильтрующие элементы жестко соединены друг с другом указанным держателем фильтра, причем фильтрующие элементы образуют вместе с держателем фильтра жесткую самонесущую конструкцию, выступающую в поток воздуха из точки бокового крепления, расположенной в боковой части указанного фильтрующего устройства. Благодаря жесткой самонесущей конструкции фильтрующего слоя достигают большей свободы при проектировании крепежной конструкции для фильтрующего устройства и, с другой стороны, благодаря безрамной конструкции фильтрующего слоя повышают эффективность очистки воздуха наружной частью фильтрующего слоя.
Предпочтительно указанный держатель фильтра закрывает не более1/2 внешней границы фильтрующего слоя; при этом держатель фильтра может быть расположен вдоль менее2/3, предпочтительно менее1/2 внешней границы фильтрующего слоя или же, согласно предпочтительному варианту осуществления, держатель фильтра может быть расположен только в центральной части указанного (фильтрующего слоя, вообще не перекрывая внешней границы. Чтобы настолько ограничить перекрытие внешней границы фильтрующего слоя, держатель фильтра может быть образован удерживающим элементом, имеющим форму бруса или стержня и расположенным поперек продольных осей фильтрующих элементов. Согласно одному из предпочтительных вариантов осуществления, указанный брусо- или стержнеобразный удерживающий элемент расположен параллельно плоскости фильтрующего слоя, образованной фильтрующими элементами таким образом, что удерживающий элемент пересекает некоторое количество фильтрующих элементов или секций фильтра. Согласно другому предпочтительному варианту осуществления, стержнеобразный удерживающий элемент может быть расположен перпендикулярно плоскости фильтрующего слоя, причем предпочтительно удерживающий элемент просто контактирует с центральной частью фильтрующего слоя, который, соответственно, консольно проходит из указанной центральной точки удержания по направлению к неподдерживаемой внешней границе фильтрующего слоя.
Для использования поверхности крайних участков или концов фильтрующих элементов, включая их торцевые поверхности, поддержка указанных фильтрующих элементов может быть обеспечена таким образом, чтобы у них был по меньшей мере один свободный конец. Согласно предпочтительному варианту осуществления настоящего изобретения, указанные фильтрующие элементы удержаны в указанном воздушном потоке держателем фильтра в качестве консольной опоры таким образом, чтобы но меньшей мере один из концов фильтрующих элементов оставался свободным и неподдерживаемым. Отсутствие каких бы то ни было опорных элементов на соответствующей концевой части фильтрующих элементов позволяет избежать любых возмущений потока и обеспечивает эффективный захват загрязнителей воздуха концевыми частями.
Согласно предпочтительному варианту осуществления изобретения, указанный держатель фильтра крепят к центральной части фильтрующих элементов, у которых, соответственно, есть два свободных конца. Такая центрированная поддержка фильтрующих элементов единственным удерживающим элементом позволяет не только максимально уменьшить поперечное сечение удерживающего устройства, перекрывающее путь воздушному потоку, но и уменьшить длину неподдерживаемого отрезка фильтрующих элементов, которая составляет около половины полной длины фильтрующих элементов.
Однако согласно другому предпочтительному варианту осуществления данного изобретения, удерживающее устройство может быть прикреплено к одной из концевых частей фильтрующих элементов, за счет чего у указанных фильтрующих элементов будет только один свободный неподдерживаемый конец. Этот классический вариант консольной опоры облегчает установку и замену фильтрующих слоев, в частности, в том случае, когда воздухоочиститель содержит несколько расположенных один над другим фильтрующих слоев.
Предпочтительно удерживающее устройство содержит удерживающий элемент, формой по существу напоминающий брус или планку, к которому жестко крепят все фильтрующие элементы фильтрующего слоя. Предпочтительно указанный удерживающий элемент расположен по всей ширине фильтрующего слоя, причем продольная ось удерживающего элемента может быть расположена поперек, предпочтительно по существу перпендикулярно продольным осям фильтрующих элементов. Однако согласно другому варианту осуществления изобретения, удерживающий элемент может быть расположен по диагонали относительно фильтрующих элементов, таким образом, чтобы продольная ось указанною удерживающего элемента была расположена под углом от 30° до 90°, предпочтительно от 30° до 60° к продольным осям фильтрующих элементов.
В качестве альтернативы указанной консольной опорной конструкции, фильтрующие элементы могут быть оперты обоими концами на пару удерживающих элементов. Этот вариант осуществления позволяет повысить сопротивление разрушению фильтрующих элементов. Концевые части фильтрующих элементов жестко соединяют с соответствующими удерживающими элементами таким образом, чтобы соответствующие противоположные стороны фильтрующего слоя были закрыты указанными удерживающими элементами. Тем не менее, остальные участки периметра фильтрующего слоя, а именно стороны периметра, параллельные продольным осям фильтрующих элементов, остаются открытыми без удерживающих элементов, ограждений или стенок корпуса вокруг фильтрующего слоя.
В целом фильтрующие элементы и вышеуказанный удерживающий элемент могут быть соединены различными способами. Например, удерживающий элемент может содержать каналообразные выемки, поперечное сечение которых соответствует сечению фильтрующих элементов. Однако согласно предпочтительному варианту осуществления настоящего изобретения, указанный по меньшей мере один удерживающий элемент, предпочтительно имеющий форму планки или бруса, содержит опорную поверхность, в которую указанные фильтрующие элементы вставляют опорной частью; при этом предпочтительно указанные опорные части фильтрующих элементов вставляют в указанную опорную поверхность лишь частично, таким образом, чтобы другая часть окружности фильтрующего элемента выступала из указанной опорной поверхности. Наличие у фильтрующих элементов выступающего (то есть не вошедшего в опорную поверхность) участка опорной части увеличивает активную поверхность фильтра; при этом фильтрующие элементы могут адсорбировать загрязнители воздуха даже своими опорными частями, что повышает эффективность фильтра независимо от наличия у фильтрующего слоя вышеуказанной открытой стороны. Чтобы сбалансировать желаемое увеличение эффективной площади поверхности фильтра с необходимой прочностью опоры, сектор окружности от1/2 π до3/2 π опорной части фильтрующих элементов может быть вставлен в опорную поверхность удерживающего элемента. Предпочтительно сектор окружности размером 1 π вставлен для обеспечения легкого извлечения из формы, как фильтрующих элементов, так и удерживающих элементов.
Указанный удерживающий элемент может быть изготовлен из материала, отличающегося от материала фильтрующих элементов; причем профиль опорной поверхности удерживающего элемента может соответствовать форме части окружности фильтрующих элементов, которая должна входить в указанную опорную поверхность, что обеспечит плотное прилегание фильтрующих элементов к указанному профилю. Например, если фильтрующие элементы выполнены цилиндрическими с круглым поперечным сечением, опорная поверхность удерживающего элемента может иметь цилиндрическое углубление в виде канавки. Для соединения фильтрующих элементов с удерживающим элементов они могут быть вклеены в указанные профильные углубления.
Согласно другому преимущественному аспекту изобретения, удерживающие элементы могут образовывать единое целое с фильтрующими элементами из того же материала; причем предпочтительно может быть использован процесс спекания. Согласно другому варианту осуществления изобретения, фильтрующие элементы и удерживающий элемент могут быть получены формованием, возможно, с использованием процесса формования пенопластов. Для такой монолитной конструкции удерживающего элемента и фильтрующих элементов предпочтительным является использование вышеупомянутой консольной опорной конструкции, поскольку она облегчает отделение половинок формы от формованных фильтрующих элементов и удерживающего элемента. В частности, монолитная конструкция, содержащая удерживающий элемент и фильтрующие элементы, может быть выполнена без выточек и поднутрений в направлении продольных осей фильтрующих элементов и/или в перпендикулярном им направлении. Иными словами, форма указанной монолитной конструкции, содержащей удерживающий элемент и фильтрующие элементы, может содержать плоскость разъема, предпочтительно перпендикулярную продольным осям фильтрующих элементов. Предпочтительно все фильтрующие элементы одного фильтрующего слоя образуют единое целое с удерживающим элементом (элементами), обеспечивающим удержание данного фильтрующего слоя, где единое целое с удерживающим элементом данного слоя могут образовывать даже фильтрующие элементы нескольких фильтрующих слоев.
Вообще говоря, для изготовления фильтрующих элементов и, факультативно, удерживающего элемента могут быть использованы различные материалы; при этом, согласно предпочтительному варианту осуществления, фильтрующее устройство представляет собой влажное фильтрующее устройство, содержащее подходящую жидкость для увлажнения основного материала фильтрующих элементов. Иными словами, указанные фильтрующие элементы по своей конструкции могут представлять собой среду для хранения химически и/или физически активной жидкости, способной адсорбировать или абсорбировать вещества, загрязняющие воздух. Предпочтительно могут быть использованы масла, эмульсии или жидкости в зависимости от типа загрязнителей и приспособляемости к ним, содержащихся в очищаемом воздухе. Факультативно в увлажняющую жидкость могут быть добавлены антибактериальные, противовирусные, противогрибковые средства или фунгициды. В качестве основного материала увлажняемых фильтрующих элементов могут быть использованы различные предпочтительно пористые материалы, например, пенопласты, органические, неорганические и природные волокна, в частности целлюлоза и волокно из сложного полиэфира; причем предпочтительный вариант осуществления предполагает использование фильтрующих элементов из пенополиуретана, смачиваемых силиконовым маслом.
Однако в зависимости от области применения и типа загрязнителей, подлежащих фильтрации, возможно использование других фильтрующих материалов, которые могут требовать или не требовать увлажнения: при этом в некоторых случаях может быть достаточно использовать пористые материалы, применяемые в фильтрах частиц, например, ткани, губчатую резину, пенопласты или другие ячеистые материалы, для сбора частиц, содержащихся в проходящем через фильтр воздухе.
Чтобы обеспечить возможность быстро приспосабливать фильтр к различным рабочим условиям и изменять размер фильтрующего устройства и эффективную рабочую поверхность фильтра, фильтрующее устройство выполнено в форме модульной конструкции, состоящей из основных компонентов, которые можно соединять друг с другом в различных количествах и/или различных положениях. Согласно предпочтительному варианту осуществления изобретения, конструкция удерживающего устройства для удержания фильтрующих элементов позволяет соединять его с другим удерживающим устройством такой же формы. В частности, удерживающее устройство оснащено гибридными соединительными приспособлениями, позволяющими соединять между собой по меньшей мере два держателя фильтров для того, чтобы создать по меньшей мере два фильтрующих слоя один над другим. Соответственно, для создания блока фильтрующих слоев достаточно соединить нужное количество удерживающих устройств, каждое из которых удерживает фильтрующий слой, содержащий некоторое количество фильтрующих элементов.
Чтобы избежать расположения фильтрующих элементов в разных фильтрующих слоях друг за другом, рекомендуют располагать указанные фильтрующие элементы со смещением по отношению к вышеуказанным гибридным соединительным приспособлениям таким образом, чтобы при соединении двух держателей фильтров между собой фильтрующие элементы в первом фильтрующем слое перекрывали зазоры между фильтрующими элементами во втором слое, если смотреть на них в направлении движения воздушного потока.
В соответствии с особо предпочтительным вариантом осуществления, вышеуказанный удерживающий элемент удерживающего устройства содержит гибридные соединительные приспособления сзади на стороне, противоположной опорной поверхности, куда вставляют фильтрующие элементы. Соответственно, два удерживающих элемента в форме бруса могут быть соединены между собой, если расположить их задними частями друг к другу.
Вообще говоря, фильтрующие элементы могут иметь различную геометрию и форму; при этом предпочтительно фильтрующие элементы выполнены удлиненными, более предпочтительно стержнеобразными с соотношением длины к диаметру более чем 5, в частности, более 10, то есть длина стержнеобразных фильтрующих элементов может по меньшей мере в 5 раз превышать их диаметр. Форма поперечного сечения так же может быть различной и может быть изменена в зависимости от рабочих условий. Например, поперечное сечение фильтрующих элементов может быть выполнено в форме треугольника или многоугольника, причем может быть использовано прямоугольное или продолговатое сечение. Однако согласно предпочтительному варианту осуществления изобретения, фильтрующие элементы имеют округлое поперечное сечение, например круглое, овальное или эллиптическое поперечное сечение, для обеспечения беспрепятственного прохождения воздуха вокруг указанных фильтрующих элементов с целью повысить абсорбцию загрязнителей. Форма поперечного сечения может быть разной вдоль вытянутых элементов, например, элемент может иметь переменный диаметр но длине, или треугольное поперечное сечение может переходить в округлое. Однако согласно предпочтительному варианту осуществления фильтрующие элементы характеризуются вытянутой формой с по существу непрерывным предпочтительно постоянным поперечным сечением.
Согласно предпочтительному варианту осуществления изобретения, фильтрующие элементы представляют собой практически прямые стержни, расположенные по существу параллельно друг другу в фильтрующем слое. В случае если фильтрующее устройство содержит несколько фильтрующих слоев, фильтрующие стержни различных слоев могут быть расположены параллельно друг другу, при этом фильтрующие стержни различных слоев смещены по отношению друг к другу таким образом, чтобы фильтрующие стержни первого слоя перекрывали зазоры между фильтрующими стержнями второго слоя, если смотреть на них в направлении движения воздушного потока.
Согласно еще одному предпочтительному варианту настоящего изобретения, фильтрующие элементы по меньшей мере одного фильтрующего слоя могут быть образованы по меньшей мере одним изогнутым, имеющим змеевидную форму и/или предпочтительно спиралевидным фильтрующим прутком, содержащим параллельные друг другу и расположенные на некотором расстоянии друг от друга участки. Иными словами, возможно использование только одного сплошного фильтрующего тела в форме прутка, участки которого образуют некоторое количество фильтрующих элементов, упомянутое в начале. Например, указанный змеевидный фильтрующий пруток может быть изогнут в форме меандра или соответствовать по форме узору «греческий ключ» и содержать но существу прямые участки, параллельные друг другу и расположенные рядом друг с другом. Однако согласно предпочтительному варианту осуществления изобретения, указанный змеевидный фильтрующий пруток имеет спиралевидную форму, например форму логарифмической спирали или форму линейной спирали. Фильтрующие слои, содержащие такие спиралевидные фильтрующие стержни, обеспечивают значительную эффективную фильтрующую поверхность по сравнению с малой поверхностью удерживающего устройства; при этом большая эффективная поверхность фильтра может быть обеспечена несмотря на достаточно компактную конструкцию и малый периметр фильтрующего слоя.
Предпочтительно для такого спиралевидного фильтрующего прутка используют консольный вариант опоры, как указано выше; причем преимущественно внутренний конец указанного спиралевидного фильтрующего прутка прикреплен к удерживающему элементу удерживающего устройства.
Для повышения эффективности фильтра можно сочетать несколько спиралевидных фильтрующих прутков; причем предпочтительно первый спиралевидный фильтрующий пруток располагают с вращательным смещением относительно второго спиралевидного фильтрующего прутка. В частности, вращательное смещение нескольких спиралевидных фильтрующих прутков подбирают таким образом, чтобы первый спиралевидный фильтрующий пруток перекрывал зазоры между нитками второго спиралевидного фильтрующего прутка, если смотреть на них в направлении оси спирали; при этом предпочтительно указанные несколько спиралевидных фильтрующих стержней характеризуются общей осью спирали.
Для обеспечения компактности и малых размеров опорной конструкции указанные несколько спиралевидных фильтрующих прутков могут быть соединены внутренними концами с общим удерживающим элементом, предпочтительно цилиндрической формы, который расположен по существу параллельно оси спирали. В зависимости от геометрии и формы указанных фильтрующих прутков два спиралевидных фильтрующих прутка могут быть расположены в одной общей плоскости или, альтернативно, в двух по существу параллельных плоскостях, расположенных на некотором расстоянии друг от друга. Второй вариант размещения в расположенных на некотором расстоянии друг от друга параллельных плоскостях является предпочтительным за счет более эффективной схемы переплетения или перекрытия, позволяющей избежать случаев, когда поток воздуха проходит через фильтрующие слои, не задевая фильтрующие элементы. Воздух, проходящий прямо сквозь зазор между двумя фильтрующими элементами первого слоя, попадает на фильтрующий элемент второго фильтрующего слоя.
Для упрощения процесса изготовления спиралевидные фильтрующие элементы могут иметь одинаковую форму.
Как вариант, по меньшей мере два спиралевидных фильтрующих элемента могут иметь взаимно дополняющие друг друга формы так, чтобы первый спиралевидный фильтрующий элемент точно помещался в зазоре между участками второго спиралевидного фильтрующего элемента. Такие дополняющие друг друга формы позволяют вырезать указанные фильтрующие элементы из общей предпочтительно пластинчатой заготовки.
Фильтрующий слой (слои) фильтрующего устройства может быть установлен на основной опорной конструкции непосредственно с помощью вышеуказанных удерживающих элементов. Например, фильтрующий слой может быть прикреплен к системе вентиляции для обеспечения прохождения воздушного потока через фильтрующее устройство; при этом, например, удерживающий элемент может быть присоединен к приводному блоку для привода лопастей вентилятора или к опоре приводного блока. Согласно предпочтительному варианту осуществления настоящего изобретения, фильтрующее устройство может быть установлено непосредственно на вентиляционный кожух, выполненный с желобками, защищающий приводной блок и/или лопасти вентилятора вентиляционного устройства, и образующий канал, позволяющий направлять поток воздуха в фильтрующее устройство, причем предпочтительно указанное фильтрующее устройство расположено перед отверстием вентиляционного кожуха в выходящем из указанного отверстия потоке воздуха. Однако в качестве альтернативы такого непосредственного монтажа является возможным обеспечить опосредованный монтаж фильтрующего слоя. Использование крепежных приспособлений, обеспечивающих соединение фильтрующего устройства с системой вентиляции и фиксацию фильтрующего устройства на вентиляционном устройстве в определенном положении относительно него, позволяет получить весьма компактный и малогабаритный воздухоочиститель, который может быть установлен в крайне ограниченном пространстве, например, в корпусе игрового автомата. Вообще говоря, фильтрующее устройство может быть размещено на любой из боковых сторон вентиляционного устройства.
Согласно предпочтительному аспекту изобретения, фильтрующее устройство может быть удержано держателем фильтра со стороны приводного блока вентиляционного устройства напротив лопастей вентилятора, таким образом, чтобы двигатель или приводной блок вентиляционного устройства был расположен между лопастями вентилятора и фильтрующим устройством или со стороны лопастей вентилятора, т.е. напротив приводного блока так, что лопасти вентилятора оказываются расположенными между фильтрующим устройством и приводным блоком; при этом в любом случае предпочтительной является соосная схема расположения, согласно которой центральная ось лопастей вентилятора, приводной блок и фильтрующее устройство расположены по существу соосно. Объем настоящего изобретения также предусматривает возможность размещения фильтрующего слоя с каждой стороны вентиляционного устройства, т.е. одно фильтрующее устройство расположено на стороне приводного блока напротив лопастей вентилятора, а другое фильтрующее устройство на стороне лопастей вентилятора, напротив приводного блока. Такая установка фильтрующего устройства на одной из торцевых поверхностей вентиляционного устройства не только обеспечивает компактность и малогабаритность конструкции, но и позволяет достигнуть высокой эффективности отделения веществ, загрязняющих воздух, поскольку поток воздуха точно направлен через фильтрующий слой (слои). Указанный фильтрующий слой (слои) может иметь вышеуказанную конструкцию, содержащую множество стержнеобразных фильтрующих элементов или по меньшей мере один изогнутый, змеевидный или спиралевидный фильтрующий пруток, однако фильтрующий слой может быть также образован непрерывным листовидным пористым элементом, изготовленным, например, из вспененного губчатого или ячеистого материала; при этом возможно компоновать более одного такого листовидного слоя в многослойной системе. Тем не менее, согласно предпочтительному варианту осуществления, в фильтрующем устройстве использована одна из вышеуказанных конструкций фильтрующих слоев, содержащая вытянутые фильтрующие элементы, расположенные рядом друг с другом с зазором между ними.
В частности, если фильтрующее устройство удержано держателем фильтра на вентиляционном устройстве, предпочтительно наличие опоры приводного блока, содержащей опорный элемент предпочтительно Г-образной формы, содержащий первую опору, прикрепляемую к вентиляционному устройству, и вторую опору, содержащую элементы для крепления устройства к любому наружному элементу конструкции, например корпусу игрового автомата, опорной стойке и т.д. Две указанные опоры предпочтительно жестко соединены между собой; более предпочтительно они образуют монолитную конструкцию, изготовленную из достаточно жесткого материала, например, металла или пластмассы. В еще более предпочтительном варианте первая опора расположена по существу перпендикулярно оси вращения лопастей вентилятора; причем указанная первая опора может содержать центральную выемку, которая, по меньшей мере, не меньше круга, очерчиваемого вращающимися лопастями вентилятора, что создает зазор для потока воздуха, создаваемого указанными лопастями вентилятора.
Вторая опора указанного опорного элемента предпочтительно расположена по существу параллельно направлению потока воздуха вдоль боковой стороны приводного блока на некотором расстоянии от указанного приводного блока.
Такой угловой опорный элемент позволяет устанавливать воздухоочиститель в условиях ограниченного пространства и образует весьма компактную крепежную конструкцию, которая проста в изготовлении, но, тем не менее, обладает достаточной прочностью и жесткостью.
Предпочтительно указанную первую опору опорного элемента с указанным фильтрующим устройством крепят к отверстию вентиляционного кожуха желобчатой формы, защищающего приводной блок и/или указанные лопасти вентилятора.
Согласно другому преимущественному аспекту настоящего изобретения, фильтрующий слой фильтрующего устройства вставляют в монтажную раму, охватывающую фильтрующий слой по периметру, где указанная монтажная рама содержит выемку для вставки, полностью перекрывающую расчетную площадь указанного фильтрующего слоя, если смотреть в направлении воздушного потока, что позволяет вставлять указанный фильтрующий слой в монтажную раму и вынимать его оттуда в направлении воздушного потока. В отличие от известных прототипов, такая монтажная конструкция значительно облегчает установку, демонтаж и замену фильтрующего слоя, поскольку в этом случае нет необходимости вставлять фильтрующие элементы по отдельности в удерживающие выемки, что имеет место в прототипах, в которых присутствует необходимость вставлять фильтрующие элементы перпендикулярно направлению воздушного потока и/или параллельно продольной оси фильтрующих стержней. Это особенно удобно в случае, если опора фильтрующих элементов является консольной, таким образом, чтобы у них оставались свободные, неподдерживаемые концы.
Выемка для вставки в указанной монтажной раме может иметь форму оконного отверстия, в целом соответствующую форме контура вставляемого фильтрующего слоя. Предпочтительно указанная выемка для вставки определена сквозным отверстием цилиндрической формы в монтажной раме, где внутренний контур указанного сквозного отверстия в целом соответствует наружному контуру фильтрующего слоя с тем, чтобы обеспечить удержание указанного фильтрующего слоя в указанной выемке для вставки посредством прессовой посадки. Выемка для вставки не обязательно должна удерживать фильтрующий слой со всех сторон или по всему периметру; она может удерживать фильтр только с противоположных сторон. Если указанный фильтрующий слой состоит из набора параллельных и по существу прямых фильтрующих стержней, предпочтительно наличие прессовой посадки в выемке для вставки на концах указанных стержнеобразных элементов; при этом между двумя другими сторонами фильтрующего слоя, параллельными продольным осям фильтрующих стержней, и соответствующими сторонами выемки для вставки могут быть зазоры. Прессовая посадка фильтрующих стержней и/или удерживающих элементов, предусмотренных на концах фильтрующих стержней, в выемку для вставки использует указанные фильтрующие стержни в качестве сжимаемых стержней, подверженных только деформации продольного изгиба.
Воздухоочиститель предпочтительно устанавливают в корпусе, например, развлекательного автомата или автомата для азартных игр, для обеспечения фильтрования воздуха внутри корпуса указанного автомата.
Развлекательные автоматы, например, автоматы, использующие монеты, обычно устанавливают в казино или залах игровых автоматов, где воздух часто насыщен табачным дымом, запахами пота и пищи. Другую проблему представляют газы, выпускаемые развлекательными автоматами, которые обычно оборудованы электронными контроллерами и экранами, представляющими собой источники выпускаемого нагретого воздуха, часто загрязненного пылью или другими частицами. Таким образом, желательно обеспечить очистку воздуха в помещениях, где используют такие развлекательные автоматы; при этом, с одной стороны, желательно очищать воздух, подаваемый в автоматы, во избежание повреждения чувствительных компонентов этих автоматов, а с другой стороны, очищать воздух, выпускаемый такими развлекательными автоматами, для поддержания в лучшем состоянии воздуха в помещениях, где используют развлекательные автоматы с тем, чтобы сделать пользование развлекательными автоматами более комфортным для игроков.
Соответственно, воздухоочиститель обеспечивает очистку как всасываемого, так и выпускаемого развлекательным автоматом воздуха, что, с одной стороны, позволяет повысить качество воздуха в соответствующем помещении казино или зала игровых автоматов и, следовательно, сделать пребывание в этом помещении более комфортным для посетителей, а с другой стороны, защищает электронные детали развлекательного автомата от осаждения загрязняющих частиц, содержащихся во всасываемом воздухе. Хотя предпочтительно воздухоочиститель используют в развлекательном автомате, существуют и другие варианты его применения. Например, воздухоочиститель может быть использован в другом офисном оборудовании, например лазерных принтерах, и в бытовых приборах, например пылесосах. К другим предпочтительным областям применения относятся транспортные средства, в частности автомобили, где данный воздухоочиститель может быть использован для очистки воздуха в пассажирском салоне, или в системах отопления и кондиционирования воздуха, пылесосах и разнообразных других бытовых приборах, в которых могут быть использованы воздушные фильтры, в военном оборудовании, авиапромышленности, сталелитейной промышленности и тяжелой металлургии и т.п. Также к предпочтительным областям применения относятся производство фармацевтических препаратов и медицинская промышленность.
Ниже приведено более подробное описание предпочтительных вариантов осуществления настоящего изобретения со ссылкой на прилагаемые чертежи. На указанных чертежах показан:
на фиг.1 вид в перспективе фильтрующего устройства по одному из предпочтительных вариантов осуществления изобретения, где стержнеобразные фильтрующие элементы расположены параллельно друг другу и удержаны за противоположные концы удерживающим устройством;
на фиг.2 вид в перспективе фильтрующего устройства, изображенного на фиг.1, где фильтрующее устройство прикреплено к вентилятору, направляющему поток воздуха через фильтрующий слой, где фильтрующие элементы изображены после их использования, демонстрируя загрязнения фильтрующих элементов;
на фиг.3 предпочтительный вариант удерживающего элемента удерживающего устройства, предназначенного для удержания фильтрующих элементов, где часть а фиг.3 представляет собой вид в перспективе удерживающего элемента, имеющего форму бруса как такового, то есть без присоединенных к нему фильтрующих элементов, что позволяет увидеть канавкообразную опорную поверхность удерживающего элемента, а часть b фиг.3 представляет собой вид спереди удерживающего элемента с фильтрующими элементами, вставленными в опорную поверхность удерживающего элемента;
на фиг.4 вид спереди удерживающего элемента с присоединенными к нему аналогично фиг.3 фильтрующими стержнями, где вариант осуществления, изображенный на фиг.4, представляет собой слегка изогнутый, но по-прежнему имеющий форму бруса, упругий удерживающий элемент, задняя поверхность которого в распрямленном состоянии слегка вогнута;
на фиг.5 вид спереди двух развернутых задними сторонами друг к другу и готовых к соединению между собой удерживающих элементов с присоединенными к ним фильтрующими элементами, где показаны гибридные соединительные приспособления;
на фиг.6 вид спереди двух удерживающих элементов, изображенных на фиг.5, после их соединения между собой;
на фиг.7 вид спереди двух соединенных между собой аналогично фиг.6 удерживающих элементов, где соединительные приспособления содержат сквозные отверстия в обоих удерживающих элементах, которые могут быть закреплены между собой путем вставки в указанные сквозные отверстия соединительных штифтов;
на фиг.8 разнесенный вид двух слоев прямых фильтрующих прутков, которые удержаны с обоих концов двумя удерживающими элементами, где на противоположных сторонах указанных удерживающих элементов расположены опорные поверхности, в которые вставлены фильтрующие элементы;
на фиг.9 вид в перспективе нескольких прямых фильтрующих прутков, расположенных в два один над другим слоя и удерживаемых удерживающим элементом, прикрепленным к средней части указанных стержнеобразных фильтрующих элементов, имеющих, таким образом, два свободных неподдерживаемых конца;
на фиг.10 вид спереди фильтрующего устройства, изображенного на фиг.9. в направлении воздушного потока, проходящего через фильтрующее устройство;
на фиг.11 вид спереди системы вентиляции, направляющей поток воздуха через фильтрующее устройство;
на фиг.12 вид спереди фильтрующего устройства, изображенного на фиг.10, прикрепленного к вентиляционному устройству, изображенному на фиг.11;
на фиг.13 вид сбоку прикрепленного к вентиляционному устройству фильтрующего устройства, изображенного на фиг.12, где два удерживающих элемента для удержания фильтрующих элементов удержаны вместе и подсоединены к вентиляционному устройству с помощью поперечных крепежных скоб, которые зацепляют за фиксирующие выступы вентиляционного устройства;
на фиг.14 вид спереди фильтрующего устройства согласно другому варианту осуществления настоящего изобретения, где имеющий форму бруса удерживающий элемент, обеспечивающий удержание фильтрующих элементов, расположен по диагонали фильтрующего слоя;
на фиг.15 вид спереди вентиляционного устройства, аналогичного изображенному на фиг.11;
на фиг.16 вид спереди фильтрующего устройства, изображенного на фиг.14, прикрепленного к вентиляционному устройству, изображенному на фиг.15;
на фиг.17 фильтрующее устройство, содержащее спиралевидные змеевидные фильтрующие прутки, удерживаемые общим удерживающим элементом, где часть А фиг.17 представляет собой вид спереди спиралевидных фильтрующих прутков, если смотреть на них в направлении оси спирали, а часть В фиг.17 представляет собой вид сбоку спиралевидных фильтрующих прутков, если смотреть на них в направлении, перпендикулярном оси спирали, призванный показать, что два спиралевидных фильтрующих прутка расположены на некотором расстоянии друг от друга в направлении потока воздуха и прикреплены к удерживающему элементу своими внутренними концами;
на фиг.18 вид сбоку фильтрующего устройства, изображенного на фиг.17, прикрепленного к задней стенке приводного блока вентиляционного устройства или к монтажной раме, предназначенной для крепления указанного приводного блока;
на фиг.19 и 20 вид спереди двух спиралевидных фильтрующих прутков, формы которых взаимно дополняют друг друга, где каждый из указанных спиралевидных фильтрующих прутков имеет форму линейной спирали;
на фиг.21 вид спереди двух спиралевидных прутков, соединенных общей центральной частью, образующих с ней единое целое и имеющих форму логарифмической спирали;
на фиг.22 общий вид фильтрующего слоя, аналогичного изображенному на фиг.8, который вставлен в выемку для вставки монтажной рамы для опосредованной установки фильтрующего слоя в воздушном потоке;
на фиг.23 вид сбоку, аналогичный фиг.18, с изображением опорной конструкции, содержащей Г-образный опорный элемент, служащий опорой для вентиляционного устройства, к которому крепят фильтрующее устройство в соответствии с другим предпочтительным вариантом осуществления изобретения.
На фиг.1 изображено фильтрующее устройство 1, содержащее некоторое количество фильтрующих элементов 6, образованных в данном варианте осуществления прямыми фильтрующими прутками 13. Указанные фильтрующие элементы 6 образуют первый фильтрующий слой 4а и второй фильтрующий слой 4b, расположенные один над другим, где фильтрующие элементы 6 расположены, в целом, параллельно друг другу. Как показано на фиг.1, 6 и 7, фильтрующие элементы различных слоев в предпочтительном варианте смещены по отношению друг к другу таким образом, чтобы фильтрующие элементы 6 в первом слое 4а перекрывали зазоры между фильтрующими элементами 6 во втором слое 4b. В частности, оба фильтрующих слоя 4а и 4b могут содержать одни и те же интервалы между фильтрующими элементами; при этом смещение в направлении, перпендикулярном продольным осям фильтрующих элементов, соответствует половине расстояния между двумя соседними фильтрующими элементами (см. фиг.6 и 7).
Хотя фильтрующие элементы и промежутки между ними могут иметь различные размеры, ширина промежутка между соседними фильтрующими элементами 6 в одном слое 4 предпочтительно и приблизительно соответствует диаметру фильтрующего элемента 6 (см. фиг 7). Соответственно, если бы два слоя 4а и 4b были расположены в одной общей плоскости, фильтрующие элементы 6 соприкасались бы друг с другом и образовали замкнутую панель. Однако диаметры и/или промежутки между фильтрующими элементами могут быть различными, соответственно возможны другие геометрические конфигурации.
Как показано на фиг.6 и 7, расстояние между фильтрующими элементами 6 в различных фильтрующих слоях 4а и 4b также может находиться в пределах, ограниченных диаметром фильтрующих прутков; причем в предпочтительном варианте осуществления расстояние между верхней стороной первого слоя и нижней стороной верхнего слоя, измеренное в направлении воздушною потока, несколько меньше диаметра фильтрующих элементов. Хотя разные фильтрующие элементы могут характеризоваться разными диаметрами, предпочтительно, чтобы все фильтрующие элементы были выполнены с одинаковым диаметром. Как показано на чертежах, фильтрующие элементы могут иметь цилиндрическую форму с круглым поперечным сечением.
Согласно предпочтительному варианту осуществления, фильтрующие элементы 6 фильтрующего слоя 4а удержаны в нужном положении держателем 5 фильтра, содержащим по меньшей мере один удерживающий элемент 9, имеющий предпочтительно форму планки или бруса, как показано на чертежах. В частности, может быть использован удерживающий элемент 9, имеющий опорную поверхность 10, в которую фильтрующие элементы 6 вставлены частью окружности своей опорной части 6d.
Как показано на фиг.3, опорная поверхность 10 удерживающего элемента 9 может характеризоваться профилем, соответствующим контуру окружности фильтрующих элементов 6. В частности, указанная опорная поверхность может быть выполнена с канавкообразными углублениями, в которые плотно укладывают или вставляют опорные части 6d фильтрующих элементов 6, обеспечивая двухмерный контакт между фильтрующими элементами 6 и удерживающим элементом 9. В случае использования цилиндрических фильтрующих прутков указанные углубления в опорной поверхности 10 удерживающего элемента 9 могут иметь форму цилиндрических опорных канавок 18.
Как показано на фиг.3, фильтрующие элементы 6 вставлены в опорную поверхность 10 удерживающего элемента 9 лишь частично, таким образом в удерживающий элемент 9 входит лишь определенный сектор поверхности фильтрующих элементов 6; при этом остальная часть окружности фильтрующих элементов не вставлена в углубление и/или может выступать над указанной опорной поверхностью 10. В изображенных на чертежах вариантах осуществления фильтрующие элементы 6 вставлены в удерживающий элемент 9 на половину их диаметра. Иными словами, в углубление вставлен сектор окружности1/2 π (см. фиг.3).
Задняя поверхность удерживающего элемента 9, противоположная вставляемым фильтрующим элементам 6, образует по существу плоскую монтажную поверхность 11, которая позволяет соединить два удерживающих элемента 9 между собой задними сторонами, как показано на фиг.5-7. Таким образом, образуют модульное фильтрующее устройство 6, в котором можно легко расположить один над другим несколько фильтрующих слоев 4.
Как показано на фиг.5 и 6, удерживающий элемент 9 может быть оснащен гибридными соединительными приспособлениями 12, позволяющими соединить между собой удерживающие элементы 9 одинаковой формы. В варианте осуществления, изображенном на фиг.5 и 6, указанные гибридные соединительные приспособления 12 содержат соединительный штифт 32 и соединительное отверстие 33, расположенные на противоположных сторонах указанной опорной поверхности 10, где соединительный штифт 32 и соединительное отверстие 33 расположены на одном и том же расстоянии от центра удерживающего элемента 9, что позволяет устанавливать удерживающие элементы 9 друг на друга с сохранением конгруэнтности.
Как показано на фиг.5 и 6, фильтрующие элементы 6 смещены относительно центра удерживающего элемента 9 и/или середины отрезка между соединительными приспособлениями 12; при этом смещение перпендикулярно продольным осям фильтрующих элементов 6. В частности, указанное смещение подбирают таким, чтобы фильтрующие элементы 6 одного слоя 4а перекрывали зазоры 17 между фильтрующими элементами 6 другого фильтрующего слоя 4b, если два удерживающих элемента 9 соединены между собой, как показано на фиг.6.
Для увеличения сцепления двух удерживающих элементов 9 последние могут быть изготовлены из упругого материала и/или иметь незначительный изгиб, как показано на фиг.4, с тем, чтобы удерживающий элемент был подвергнут упругой деформации при его соединении с другим удерживающим элементом 9.
В качестве альтернативы соединительным штифтам 32 и соединительным отверстиям 33, изображенным на фиг.5 и 6, могут быть использованы другие соединительные приспособления 12. Например, в удерживающих элементах 9 могут быть предусмотрены сквозные отверстия 34, в которые могут быть вставлены соединительные штифты, винты или другие соединительные приспособления, как показано на фиг.7. Предпочтительно указанные сквозные отверстия 34 размещены так, что сквозные отверстия 34 в различных удерживающих элементах 9 совпадают друг с другом, если конгруэнтно сложить указанные различные удерживающие элементы 9 задними сторонами.
Как показано на фиг.8, два удерживающих элемента могут быть соединены с противоположными концевыми частями 6а и 6b фильтрующих элементов 6 так, чтобы поддерживать и удерживать в нужном положении оба конца фильтрующих элементов 6.
В альтернативном варианте осуществления, изображенном на фиг.9, поддержка фильтрующих элементов 6 может быть консольной для того, чтобы у фильтрующих элементов 6 были свободные, не поддерживаемые концы 6а и 6b. Как показано на фиг.9А, одиночный удерживающий элемент 9 может быть прикреплен к средней части 6с фильтрующих элементов 6 таким образом, чтобы у указанных фильтрующих элементов 6 было два неподдерживаемых свободных конца 6а и 6b. Такая консольная опора фильтрующих элементов 6 не только позволяет уменьшить размер держателя 5 фильтра и, соответственно, увеличить эффективную поверхность фильтрующих элементов 6, но и упростить процесс изготовления фильтрующего элемента 6 и удерживающего элемента 9 путем формования. В частности, такая опорная конструкция, изображенная на фиг.9, облегчает этап извлечения из формы и отделения половинок формы от фильтрующих элементов 6 и удерживающего элемента 9, даже если указанные фильтрующие элементы 6 и удерживающий элемент 9 образуют единое целое. Как показано на фиг.9, монолитная конструкция, содержащая удерживающий элемент 9 и фильтрующий элемент 6, может быть выполнена без выточек и поднутрений в направлении продольных осей фильтрующих элементов, обеспечивая наличие плоскости разъема, перпендикулярной продольным осям фильтрующих стержней.
Как показано на фиг.9b и 9с, половинки 29 и 30 формы, использованные для формования/спекания фильтрующих элементов 6 и удерживающего элемента 9 в единое целое, можно удалить, раздвигая указанные половинки 29 и 30 в направлении, по существу параллельном продольной оси 25 фильтрующих элементов 6.
Для максимального увеличения эффективной поверхности фильтра удерживающий элемент 9 может быть изготовлен из того же материала, что и фильтрующие стержни, что обеспечивает дальнейшее упрощение процесса формования. Однако даже при обеспечении указанной монолитной конструкции удерживающий элемент 9 и фильтрующим элемент 6 могут быть изготовлены из разных материалов, например, путем использования процесса двухкомпонентного формования. Это позволяет изготавливать удерживающий элемент 9 из более жесткого и/или упрочненного материала.
На фиг.10-13 изображен вариант осуществления, где несколько прямых фильтрующих прутков 13 оперты своей средней частью 6с на общий удерживающий брус аналогично варианту осуществления, изображенному на фиг.9. В отличие от варианта осуществления, изображенного на фиг.9, фильтрующие элементы 6 вставлены в опорную поверхность 10 двух удерживающих элементов 9, соединенных между собой задними сторонами, как описано выше со ссылкой на фиг.7. Как показано на фиг.13, два слоя 4а и 4b фильтрующих элементов 6 удержаны двумя удерживающими элементами 9, обращенными друг к другу задними сторонами.
Для подачи подлежащего очистке воздуха через фильтрующее устройство 1 может быть предусмотрено вентиляционное устройство 2, содержащее крыльчатку 19, которая может вращаться вокруг оси 20 вентилятора, и содержит несколько лопастей 15 вентилятора, прикрепленных к указанной оси 20 вентилятора. Кроме того, вентиляционное устройство 2 содержит приводной блок 16, который, как правило, может содержать электродвигатель, установленный в корпусе 21, который оперт на держатель приводного блока.
Как показано на фиг.13, фильтрующее устройство 1 расположено перед вентиляционным устройством 2 таким образом, что фильтрующие слои 4 по существу перпендикулярны оси 20 вентилятора и/или перпендикулярны основному направлению потока воздуха, создаваемого лопастями 15 вентилятора. Более предпочтительно фильтрующее устройство 1 расположено перед отверстием вентиляционного кожуха 300, выполненного предпочтительно трубчатым или желобчатым, который охватывает или защищает приводной блок и лопасти вентилятора указанного вентиляционного устройства 2, где фильтрующее устройство может быть прикреплено непосредственно к вентиляционному кожуху 300. В варианте осуществления, изображенном на фиг.13, фильтрующее устройство 1 расположено перед крыльчаткой 19, однако вместо этого или в дополнение к этому оно также может быть размещено в задней части приводного блока 16 напротив крыльчатки 19, как показано на фиг.18 и 23. При такой компоновке (компоновках) фильтрующее устройство 1 может заменить защитную решетку, которая может быть необходима для защиты от нежелательных контактов с лопастями 15 вентилятора, в частности, во время их вращения.
Предпочтительно держатель 5 фильтра и, в частности, его удерживающие элементы 9 используют для крепления фильтрующего устройства 1 к вентиляционному устройству 2 и/или держателю этого вентиляционного устройства 2. Соединение удерживающего элемента 9 с вентиляционным устройством 2 или его монтажной конструкцией может быть различным. Согласно предпочтительному варианту осуществления, изображенному на фиг.13, поперечные зажимные приспособления 22 удерживают вместе удерживающие элементы 9 на передней стороне вентиляционного устройства 2; причем зажимное приспособление 22 может содержать крепежные скобы 23, которые зацепляют за фиксирующие выступы вентиляционного устройства 2. В варианте осуществления, изображенном на фиг.13, на концах крепежных скоб 23 предусмотрены зацепные крюки, которые находятся в зацеплении с поперечными выступами вентиляционного устройства 2. Для отсоединения крепежных скоб 23 от вентиляционного устройства 2 указанные крепежные скобы могут быть подвергнуты упругой деформации. Согласно другому варианту осуществления удерживающий элемент 9 может быть приспособлен для крепления к защитной решетке, которая может быть необходима для защиты от нежелательных контактов с лопастями 15 вентилятора, в частности, во время их вращения.
Как показано на фиг.14-16, имеющий форму бруса удерживающий элемент 9 может быть расположен поперек фильтрующего слоя 4 не перпендикулярно продольным осям фильтрующих элементов 6, а по диагонали. Как показано на фиг.14, удерживающий элемент 9 может быть расположен под углом от 30° до 60° к продольным осям фильтрующих элементов 6, где удерживающий элемент 9 расположен от угла фильтрующего слоя 4 до его противоположного угла (см. фиг.14).
Как показано на фиг.16, для соединения удерживающего элемента 9 с вентиляционным устройством 2 не обязательно используют какие-либо зажимные приспособления 22, но могут быть использованы крепежные приспособления, например, винтовое или болтовое соединение. Концы удерживающего элемента 9, выступающие за пределы периметра фильтрующего слоя 4, могут содержать сквозные отверстия 24, которые используют для крепления винтами или болтами к вентиляционному устройству 2 или его держателю.
Фильтрующий слой 4 фильтрующего устройства 1 не обязательно должен быть прикреплен непосредственно с помощью вышеупомянутого удерживающего элемента 9. Как показано на фиг.22, может быть использована монтажная рама 26, которая может иметь форму замкнутого кольца, как на фиг.22, однако может иметь и незамкнутую конфигурацию, например, содержать только две или три стойки 31 монтажной рамы 26, изображенной на фиг.22. Указанная монтажная рама 26 предназначена для опосредованного крепления фильтровального слоя 4 к любой подходящей опорной конструкции, например, вышеупомянутому приводному блоку вентилятора.
Как показано на фиг.22, монтажная рама 26 содержит выемку 27 для вставки, полностью перекрывающую расчетную площадь 28 фильтрующего слоя 4, если смотреть в направлении воздушного потока 3 и/или в направлении, перпендикулярном плоскости, определяемой фильтрующим слоем 4. Это позволяет вставлять указанный фильтрующий слой 4 в монтажную раму 26 и вынимать его оттуда в направлении воздушного потока 3 и/или в направлении, перпендикулярном плоскости, определяемой фильтрующим слоем 4.
Предпочтительно объем и/или размеры выемки 27 для вставки подбирают в соответствии с объемом и/или размерами и/или формой фильтрующего слоя 4 таким образом, чтобы обеспечить удержание фильтрующего слоя 4 в выемке 27 для вставки с прессовой посадкой. В частности, ширина выемки 27 для вставки соответствует длине фильтрующего слоя 4 в направлении продольных осей прямых фильтрующих стержней. Соответственно, фильтрующие стержни могут быть использованы в качестве сжимаемых стержней, обеспечивающих необходимое трение в конечном положении фильтрующих стержней для обеспечения крепления фильтрующего слоя 4 в монтажной раме 26. В поперечном направлении, то есть в направлении, перпендикулярном продольным осям 25 фильтрующих стержней, выемка для вставки может быть шире указанного фильтрующего слоя 4, чтобы на фильтрующие стержни не воздействовало давления в направлении, перпендикулярном их продольным осям.
В варианте осуществления, изображенном на фиг.17, фильтрующее устройство 1 содержит фильтрующие элементы 6, образованные спиралевидными фильтрующими прутками 13, которые оперты на общий удерживающий элемент 9. В частности, внутренние концы 6а спиралевидных фильтрующих элементов 6 жестко соединены с пруткообразным удерживающим элементом 9.
Спиралевидные фильтрующие прутки смещены но отношению друг к другу; при этом присутствует как вращательное смещение, так и осевое смещение (см. фиг.17). Указанные два спиралевидных фильтрующих прутка могут иметь в целом одинаковую форму и быть расположены с вращательным смещением около 180° по отношению друг к другу для того, чтобы первый спиралевидный фильтрующий пруток закрывал зазоры между участками второго спиралевидного фильтрующего прутка, если смотреть на них в направлении оси спирали или основного направления воздушного потока 3. Кроме того, предусмотрено осевое смещение в направлении указанного воздушного потока 3. Иными словами, внутренние концы 6а спиралевидных фильтрующих элементов 6 крепят к противоположным сторонам окружности удерживающего элемента 9 в разных осевых положениях (см. фиг.17).
Такой центральный удерживающий элемент 9, обеспечивающий консольную поддержку указанных фильтрующих элементов 6, позволяет максимально увеличить эффективную поверхность фильтра и свести к минимуму препятствия воздушному потоку, создаваемые держателем 5 фильтра. Предпочтительный способ крепления фильтрующего устройства 1, изображенного на фиг.17, к вентиляционному устройству 2 изображен на фиг.18. Для крепления фильтрующего устройства 1 к задней части приводного блока 16 вентиляционного устройства 2 может быть использован центральный удерживающий элемент; при этом удерживающий элемент 9 может быть прикреплен к держателю указанного приводного блока 16.
Согласно другому варианту осуществления, указанная спиралевидная фильтрующая конструкция может быть прикреплена с помощью монтажной рамы, аналогичной изображенной на фиг.22. В этом случае монтажная рама может быть круглой или может содержать закругленные участки или сегменты, а также может содержать выемку для вставки, полностью перекрывающую расчетную площадь фильтрующего слоя 4 фильтра, изображенного на фиг.22, если смотреть в направлении воздушного потока и/или в направлении, перпендикулярном плоскости, определенной фильтрующим слоем 4.
Согласно другому варианту осуществления изобретения, между фильтрующими слоями 4а, 4b могут быть предусмотрены опорные элементы для обеспечения опоры и, соответственно, повышения жесткости конструкции фильтра с тем, чтобы достичь требуемой прочности. Опорные элементы могут представлять собой отдельные распорки, соответственно разделяющие детали, или же могут образовывать единое целое с одним или несколькими фильтрующими прутками, где указанный опорный элемент (элементы) может выступать но существу перпендикулярно из фильтрующего прутка (то есть в направлении основного воздушного потока).
На фиг.19 и 20 изображен еще один вариант осуществления спиралевидных фильтрующих элементов 6, где формы двух спиралевидных фильтрующих прутков дополняют друг друга. Как нетрудно увидеть из сравнения фиг.19 и 20, спиралевидный фильтрующий пруток 6, изображенный на фиг.20, точно входит в зазор 17 между витками другого спиралевидного фильтрующего прутка. Иными словами, если эти два спиралевидных фильтрующих прутка расположены в одной и той же плоскости, они образуют сплошную панель без просветов. Такие дополняющие друг друга формы фильтрующих элементов позволяют легко изготавливать их, например, путем вырезания лазерной резкой из пластинчатой заготовки.
Вообще говоря, спиралевидные фильтрующие прутки, изображенные на фиг.19 и 20, могут быть прикреплены, как показано на фиг.17 и 18.
В отличие от фиг.17, 19 и 20, на которых фильтрующие прутки имеют форму линейной спирали, на фиг.21 изображены два фильтрующих элемента 6, имеющих форму логарифмической спирали. Фильтрующие прутки, образующие фильтрующие элементы 6, крепят внутренними концами 6а к общей центральной части, изготовленной из того же материала, что и фильтрующие прутки, благодаря чему спиралевидные фильтрующие прутки могут образовывать единое целое с центральной частью, будучи выполнены из одного материала. Соответственно, указанная центральная часть может образовывать удерживающий элемент 9, обеспечивающий удержание фильтрующих элементов 6 в воздушном потоке 3 вентиляционного устройства 2, как описано выше со ссылкой на фиг.18.
Согласно другому варианту осуществления, удерживающий элемент 9 может содержать секции 9а, имеющие предпочтительно форму бруса или планки и выступающие в диаметрально противоположных направлениях, как показано на фиг.21, для обеспечения опоры и, соответственно, повышения жесткости конструкции фильтра с тем, чтобы достичь требуемой прочности. Имеющие форму планки пли бруса секции 9а могут содержать опорную поверхность 10, в которую вставляют, по меньшей мере, часть окружности опорных частей 6d фильтрующего элемента 6.
Как показано на фиг.18, крепление блока, состоящего из вентиляционного устройства и фильтрующего устройства, может быть осуществлено с помощью опоры приводного блока, которая содержит монтажное основание, которое соединено с приводным блоком 16 с помощью стойки, кронштейна или любого другого опорного элемента.
На фиг.23 показан еще один предпочтительный вариант опорной конструкции для блоков, состоящих из вентиляционного устройства 2 и фильтрующего устройства 1. Опорное устройство содержит по существу Г-образный опорный элемент 200, содержащий первую опору 201, расположенную но существу перпендикулярно направлению воздушного потока и оси вращения лопастей вентилятора. Указанная первая опора 201 может представлять собой пластинчатую опору, содержащую центральную выемку, размер которой незначительно превышает диаметр круга, очерчиваемого лопастями 15 вентилятора. Указанная первая опора 201 прикреплена к кожуху 300 блока, при этом кожух защищает приводной блок 16 и предпочтительно, также лопасти 15 вентилятора. Как показано на фиг.23, указанная первая опора 201 расположена на приводном блоке 16 со стороны лопастей вентилятора, при этом указанная первая опора 201 может быть расположена в плоскости, расположенной поблизости от лопастей 15 вентилятора, предпочтительно на передней наружной стороне.
Кроме того, Г-образный опорный элемент содержит вторую опору 202, которая жестко соединена с первой опорой 201 и тоже может характеризоваться по существу пластинчатой формой. Указанная вторая опора 202 отходит от указанной первой опоры 201 вдоль боковой стенки вентиляционного устройства 2 по существу параллельно направлению воздушного потока и оси вращения лопастей 15 вентилятора; при этом указанная вторая опора 202 расположена на некотором расстоянии от указанного кожуха 300, защищающего приводной блок 16. Вторая опора 202 содержит монтажные приспособления, например отверстия для винтов или других крепежных приспособлений, что позволяет установить опорный элемент, например, на внутренней стенке корпуса игрового автомата.
Согласно фиг.23, фильтрующее устройство 1 расположено со стороны приводного блока 16 в противоположной лопастям 15 вентилятора стороне. Однако согласно другому варианту осуществления, фильтрующее устройство 1 может быть расположено со стороны лопастей 15 вентилятора в противоположной приводному блоку 16 стороне; при этом фильтрующее устройство 1 вместе с первой опорой 201 опорного элемента 200 может быть прикреплено к вентиляционному кожуху 300 со стороны его отверстия.
При использовании описанного фильтрующего устройства 1 с фильтрующими стержнями указанное фильтрующее устройство может быть обращено к вентиляционной системе любой из двух сторон. С другой стороны, в случае использования описанного фильтрующего устройства 1 с фильтрующим слоем, изготовленным из губчатого материала, фильтрующее устройство обращено к вентиляционной системе «правильной» стороной с тем, чтобы обеспечить циркуляцию воздуха через фильтрующий слой в правильном направлении.
Реферат
Группа изобретений относится к воздухоочистителю для удаления загрязнителей воздуха из воздушного потока, например, для очистки газа, выпускаемого или всасываемого развлекательными автоматами, и к развлекательному автомату, содержащему такой воздухоочиститель. Воздухоочиститель для удаления веществ, загрязняющих воздух, из воздушного потока содержит фильтрующее устройство, которое содержит по меньшей мере один фильтрующий слой, удерживаемый держателем фильтра в указанном воздушном потоке по существу перпендикулярно основному направлению потока, при этом фильтрующий слой сформирован несколькими стержнеобразными фильтрующими элементами для адсорбирования или абсорбирования веществ, загрязняющих воздух. Фильтрующий слой характеризуется границей, проходящей вдоль крайнего наружного из указанных фильтрующих элементов и/или концевых частей указанных фильтрующих элементов. Воздухоочиститель дополнительно содержит монтажную раму, охватывающую фильтрующий слой по периметру. Монтажная рама содержит выемку для вставки, полностью перекрывающую расчетную площадь указанного фильтрующего слоя, если смотреть в направлении воздушного потока, что позволяет вставлять указанный фильтрующий слой в монтажную раму и вынимать его оттуда в направлении, перпендикулярном плоскости, определяемой фильтрующим слоем. При этом несколько стержнеобразных фильтрующих элементов удерживаются друг с другом посредством удерживающего элемента. Выемка для вставки не удерживает фильтрующий слой по всему периметру, при этом противоположные концы стержнеобразных фильтрующих элементов или удерживающий элемент вставлены
