用于核的、生物的和化学的空气过滤系统的过滤器组件及其制造方法
【专利摘要】一种NBC过滤器组件(30)，所述NBC过滤器组件(30)具有外壳(31)，所述外壳(31)具有第一端和第二端(31a，31b)，所述第一端和第二端(31a，31b)分别支撑空气入口(32)和空气出口(33)。以与所述空气入口适当间隔的关系被安装的是微粒过滤器(34)，以及吸附过滤器(35)，所述吸附过滤器(35)具有面向所述微粒过滤器的多孔空气入口板(36)，当所述外壳被密封时，独立于所述外壳的至少一个弹簧(39)被调适来施加压力到所述吸附过滤器的所述多孔空气入口板，所述至少一个弹簧(39)具有在所述外壳的所述第一端内被支撑的第一末端和浮动的第二末端。
【专利说明】用于核的、生物的和化学的空气过滤系统的过滤器组件及其制造方法发明领域
[0001]本发明涉及用于“安全房间(safe room) ”的空气过滤器，所述“安全房间”对核的、生物的和化学的(NBC)物质是不可渗透的，并且也指以色列文首字母缩写的词“MAMAD”。
[0002]发明背景
[0003]以色列已经要求自2012年所有新建的安全房间需要有满足必要标准的NBC空气过滤系统。之前，尽管安全房间是强制性的，对于永久地装备有NBC空气过滤系统的安全房间，以及盛行于具有可以在安全房间被储存在某处且在紧急情况时期则被重新安装的成套部件的想法没有要求。根据现行标准，成套部件的使用不再被允许，因为安全专家看到高的风险，所述风险就是所述系统在紧急情况时刻将不是准备好且起作用的。紧凑的且总是完全起作用的系统现在是强制性的。
[0004]然而之前专注在单个部件的便携组件上，在新的法规中，专注在被永久地安装的系统上，其中包括所有需要的部件且“准备好被操作”。结果，所述系统一直是可见的，并且在安全房间的常规使用期间呈现为一障碍物。将牢记的是，安全房间不是仅针对紧急情况使用而被留出的加强的炸弹庇护所，而是典型地作为客厅或卧室的获得日常使用的正常房间。这些考虑强加这样的需要，即具有小单元(small unit)以及可接受的紧凑设计，所述紧凑设计尽可能不引人注目地呈现所述系统。在储存和使用期间，系统应该需要尽量小的空间。这个要求决定了过滤器组件的部件在尺寸上要被减少。
[0005]美国专利4，543，112公开吸附剂过滤器组件，所述吸附剂过滤器组件通过在筒壳的柱形部分内放置第一弹性多孔板、第一吸持(retent1n)过滤器、吸附剂床、第二吸持过滤器、第二弹性多孔板以及覆盖物被制成。所述覆盖物受迫向下以压缩所述吸附剂床并且对所述第一弹性多孔板弹性地弹簧偏置(spring bias)或加压。当所述部件在压缩下被保持在一起时，柱形壳的环形边缘部分被滚压到在筒覆盖物上以圆周的方式延伸的槽中来将所述部件以它们被装配和压缩的关系气密密封且机械地保持在一起。
[0006]在美国专利4，543，112中公开的过滤器是针对防毒面具的替换的螺口式筒并且与本发明相关到这样的程度，即其因此涉及这样的NBC过滤器，所述NBC过滤器包括保持在外壳里的微粒过滤器和吸附过滤器。所述吸附过滤器包括典型地由炭颗粒形成的过滤器床，所述炭颗粒必须在至少5kN/m2的压力下被维持，为了是有效的，并且抵挡例如由意外落下引起的敲击和振动，所述敲击和振动可能逐出所述炭颗粒并且因此毁损所述过滤器的有效性。在防毒面具过滤器筒的过滤器床的表面区域是小的，典型地在80-130mm之间，并且具有近似0.3-0.5升的体积。所以，被要求来施加所需压力的力是相当地低。在美国专利4，543，112中，所述吸附剂床被设置在两个弹性多孔板之间并且所述必需的力由筒覆盖物的边缘施加，所述筒覆盖物扣合到所述筒。在这样做时，将周向的压力施加到较近的弹性多孔板，所述较近的弹性多孔板由此被弹性地折曲并且压缩所述吸附剂床。
[0007]然而，在与本发明有关的类型中的NBC过滤器中，过滤器组件是块状结构，所述块状结构典型地被构建成壁，并且具有大约20升的体积和24至50m3/h的空气流量。这样的过滤器与其一起使用的NBC空气过滤系统典型地包括防爆阀、细灰尘过滤器、微粒过滤器、吸附过滤器、吹风机、手动备用系统和过压调整阀。微粒过滤器和吸附过滤器被集成到通常被称为“NBC过滤器”的过滤器组件，所述过滤器组件的空气引入口然后可以被流体地耦合到前置过滤器和空气防爆阀。活性碳(carbon)和微粒过滤介质的量确定过滤器的容量，并且相关标准决定了过滤器空气吞吐量，这反过来决定所需的活性过滤器介质的体积和量。
[0008]当然，用来维持作用于吸附过滤器的至少5kN/m2的期望压力的所需压缩力不能经由多孔板的仅仅弹性来施加，并且高负载压缩弹簧是需要的。为了这些区别是清楚的，现在我们将描述用于NBC过滤系统的现有技术过滤器组件的核心元件。
[0009]图1是常规集成过滤器组件10的剖面视图，所述过滤器组件10具有对开外壳11，所述对外外壳11分别包括上部分和下部分11a，lib。空气入口 12与径向微粒过滤器13共轴，所述径向微粒过滤器13被安装在上部分Ila里，并且轴向吸附过滤器15被安装在外壳的下部分lib。空气流动用箭头表示，所述箭头示出空气进入空气入口 12到径向微粒过滤器13的空的中间部分中。空气通过径向微粒过滤器13的侧壁出去进入将微粒过滤器13从吸附过滤器15分开的空的部分中。部分过滤的空气经过吸附过滤器15，干净的空气经由安装在外壳的下部分Ilb的出口 16从吸附过滤器15出去。当然，既然过滤器组件10可以被水平地安装，术语“上(upper)”和“下(lower)”是任意的，并且因此我们将相对于空气流动的方向限定所述两个部分Ila和Ilb分别为“上游”和“下游”部分。
[0010]微粒过滤器13典型地包括具有HEPA (高效微粒空气过滤)或ULPA (超低穿透率空气过滤)性能的过滤器媒介，并且显著地分离和收集空气流的所有微粒中的多于99%的微粒。过滤器媒介被气密地密封在外壳的上游部分Ila内，并且在下游部分Ila围绕空气入口 12，通过下游部分Ila空气流被强迫进入。从具有环形设计的微粒过滤器13出去之后，空气轴向地推进通过吸附过滤器15，这利用活性碳和/或其他吸附介质的吸附能力过滤出空气中的气体和蒸汽杂质。空气在吸附过滤器15的下游被收集，并且在出口 16被完全净化地离开过滤器。
[0011]过滤器组件10由三个分开的部件装配，其每个被独立地制造并且然后以图2a、图2b及图2c所描述的三个分开的阶段被装配。
[0012]如图2a所示，微粒过滤器13是由中心螺钉20固定到外壳的上游部分Ila的整体单元。图2b示出吸附过滤器15在外壳的下游部分Ilb内由多个紧固件固定。每个紧固件包括螺栓21，所述螺栓21从外壳的下游部分Ilb的内侧底部表面向上(如所示)突出，并且接近吸附过滤器15的周边通过炭颗粒，以使炭颗粒在螺栓21的周围被紧紧地塞满。具有互补周向开口的弹性圆板23然后被安装在螺栓21之上，螺旋弹簧24被安装在所述弹性圆板23之上，其经由结合螺栓的上螺纹部分的螺母25固定。对于吸附过滤器15，板23起空气入口板作用，并且弹簧24施加压力到板23，以致封住吸附过滤器15的活动部件。因此，在装配之前，外壳的上游部分Ila和下游部分Ilb包括其各自的在适当定向上的过滤器，以使当上游部分Ila以适当配置相对于下游部分Ilb被安装时，两个过滤器相对于彼此被正确地定位，即它们是对准的(aligned)。然后，外壳11的两个部分通过至少一个紧固件27由图2c所示的锁定环26固定。
[0013]这样的常规过滤器组件10的装配因此要求螺栓21通过吸附过滤器15的紧紧地被塞满的炭颗粒被插入，以致在外壳的下游部分Ilb内安装过滤器，要求板23被安装在螺栓的突出端，要求每个螺栓上安装有相应的弹簧24，并且要求每个弹簧通过在螺栓上拧紧螺母25来压缩。这是耗时的过程。
[0014]另外，下游部分Ilb的高度是这样的，以使在微粒过滤器13和吸附过滤器15之间形成有大的中空部分。这个空间的部分由弹簧24占用，并且所需的压缩力由螺母调整的事实迫使(oblige)螺栓21突出超过弹簧的最小高度。这对具有低轮廓的过滤器组件产生不利影响并且增加全装配的NBC过滤器系统的尺寸。如之前所述，现行法规要求NBC过滤器系统被储存为全装配的准备好使用的单元。所以，具有这样的过滤器组件的NBC过滤器系统占用较大的空间并且在不显眼的情况下更难以储存。
[0015]即使除了紧凑性的考虑之外，已知的NBC过滤器必需复杂装配，所述复杂装配涉及至少下列吸附过滤器和微粒过滤器组件的分开的预装配和集成的步骤，其各自被形成:
[0016]?在吸附过滤器装配中，颗粒状的活性碳以限定的形状被固定来形成过滤床，所述过滤床抵抗冲击和震动并且针对长期储存被调适。颗粒状的活性碳由多孔金属片材间的弹簧力来压缩，所述多孔金属片材典型地被固定到包括空气出口的过滤器壳体的较低部分。固定典型地通过螺钉连接、铆接和/或粘接来完成。如之前所述，弹簧力通过多个弹簧获得，多个弹簧中的每个要求螺栓上的吸附过滤器组件的适当安装、后续的弹簧安装和通过适当对准拧紧螺母、施加到过滤器的上板的力以及后续的螺母拧紧。
[0017]?微粒过滤器组件包括至少过滤器介质、保持框架及密封件。这个组件通常被气密地(air-tightly)固定到包括空气入口的过滤器壳体的下部分。固定典型地通过螺钉连接、柳接和/或粘接来完成。
[0018]?两个部分以合适的密封件被结合来形成集成过滤器，紧随其后的是至少一个附加的装配和固定步骤。如图2c所示，典型地，多个紧固件被使用。
[0019]总之，螺栓21保持螺旋弹簧，并且确保弹簧力沿弹簧被轴向地引导，但是螺栓对过滤器的紧凑性产生不利影响并且使装配复杂化，因此增加装配时间。如果螺栓可以被免除则明显是有益的，但是因为螺栓支撑弹簧，这不是无关紧要的，螺栓之所以是必要的是因为在本发明涉及的种类中的大容量NBC过滤器组件经由多孔板的弹性来施加足够的偏置是不可能的。
【发明内容】
[0020]因此，本发明的一个目标是提供具有24至50m3/h之间的空气流量的更紧凑的NBC过滤器组件。第二目标是生产具有较少装配步骤以及较少数量的紧固件和相关部件的过滤器。
[0021]这些目标是依据本发明通过NBC过滤器组件及其制造方法来实现的，所述NBC过滤器组件及其制造方法具有各个独立权利要求的特征。
[0022]依据发明的一个方面，NBC过滤器组件包括:
[0023]外壳，所述外壳具有第一端和第二端，所述第一端和第二端分别支撑空气入口和空气出口 ；
[0024]微粒过滤器，所述微粒过滤器以与所述空气入口适当间隔的关系被安装；
[0025]吸附过滤器，所述吸附过滤器以与所述空气出口适当间隔的关系被安装，并且所述吸附过滤器具有面向所述微粒过滤器的多孔空气入口板；以及
[0026]至少一个弹簧，所述至少一个弹簧具有在所述外壳的所述第一端内被支撑的第一末端并且所述至少一个弹簧具有浮动的第二末端，所述至少一个弹簧独立于所述外壳，并且当所述外壳被密封时，所述至少一个弹簧被调适来施加压力到所述吸附过滤器的所述多孔空气入口板。
[0027]优选地，过滤器作为以常规NBC过滤器组件的过滤器体积的小部分的常规NBC过滤器组件，被确定尺寸来获得相同的过滤效率及相同的压力下降性能，这意味着相似量的活性碳被包括，并且不管较低的体积和减少的高度，足够量的微粒过滤介质被集成。
[0028]根据本发明的过滤器用不需要任何进一步工艺步骤来密封过滤器的一个主要压制装配步骤来容纳吸附过滤器和微粒过滤器。为了实现这个目标，与常规技术相比，各种部件必须以不同的方式被制造。主要的改变是:
[0029]a)保持颗粒状的活性碳床的多孔压力板由扩展的(expanded)片状材料生产，所述扩展的片状材料相比于已知的设计具有显著增加的厚度，因此提供比普遍被采用的多孔压力板更高的刚度。
[0030]b)在颗粒状的活性碳床之上的多孔压力板的顶部上向下压的弹簧，优选地通过推进配合到不需要后续装配或紧固的预形成的腔，被方便地安装为微粒过滤器框架或吸附过滤器框架的部分。
[0031]c)两个过滤器壳体部件典型地通过卷曲工艺被永久地连接。
[0032]过滤器组件可以被用在适合于在MAMAD或庇护所中部署的减少了所占区域的集成NBC空气过滤系统，同时实现与已知NBC过滤器相同的容量并且满足相关标准。
【专利附图】
【附图说明】
[0033]为了理解本发明并且领会其如何在实践中被执行，现将仅通过非限制实施例的方式参考附图来描述实施方案，在附图中:
[0034]图1是通过常规现有技术集成过滤器组件的剖面视图；
[0035]图2a、图2b及图2c以图示方式示出图1所示的现有技术过滤器组件的装配中的不同阶段；
[0036]图3a是根据本发明的实施方案以图示方式示出过滤器组件的侧视图或剖面视图；
[0037]图3b是图3a所示的过滤器组件的局部分解视图；
[0038]图4a及图4b以图示方式示出图3a及图3b所示的过滤器组件的装配中的不同阶段；
[0039]图4c是示出过滤器组件细节的放大视图；以及
[0040]图5是根据本发明的不同实施方案示出过滤器组件细节的局部剖面。
[0041]发明详细描述
[0042]图3a至图4c根据本发明的实施方案示出NBC过滤器组件30的细节，所述NBC过滤器组件30具有减少数量的紧固件元件及减少数量的装配步骤。所述过滤器组件30包括对开外壳31，所述对开外壳31分别包括第一部分31a和第二部分31b。空气入口 32在所述第一部分31a被形成并且空气出口 33在所述第二部分31b被形成。微粒过滤器34以与所述空气入口 32适当间隔的关系被安装在所述第一部分31a，以致与所述入口轴向地对准，并且吸附过滤器35以与所述空气出口 33适当间隔的关系被安装在所述第二部分31b，以致与所述出口轴向地对准。所述吸附过滤器35具有面对所述微粒过滤器34的多孔空气入口板36，以使离开所述微粒过滤器34的预过滤的空气在通过所述出口 33出去之前经过所述吸附过滤器35。
[0043]弹簧支撑元件38被安装在所述微粒过滤器34和所述吸附过滤器35之间，并且在在所述微粒过滤器34和所述吸附过滤器35的周边附近支撑多个压缩弹簧39，当所述外壳被密封时，所述多个压缩弹簧39被调适来施加压力到所述吸附过滤器的所述多孔空气入口板。如在图4a和图4b所看到的，所述弹簧支撑元件可以由所述微粒过滤器34支撑，或者所述弹簧支撑元件可以是所述微粒过滤器34整体的一部分，以由模制塑料形成的周边框架的形式被提供并且支撑凹腔40，所述凹腔40被确定尺寸来通过将所述弹簧39方便地推进配合到所述腔40中来容纳压缩螺旋弹簧39，其中不需要进一步的装配或紧固。在这样的实施方案中，螺旋弹簧的第一末端由弹簧支撑元件38支撑，同时紧靠吸附过滤器的空气入口板的相反的第二末端是浮动的。多孔空气入口板36优选地由扩展的金属片材形成，所述扩展的金属片材通过在一个动作中同时切割和拉伸金属片材而被典型地形成，以致留出菱形的空洞(voids)，所述菱形的空洞起穿孔的作用并且由金属的互连条围绕。入口板36位于空气渗透膜(例如当允许空气经过时保持炭颗粒的过滤器纸)之上。为了空气入口板36能抵挡高压缩力而不变形，空气入口板36由具有3-5mm厚度的钢形成。压缩螺旋弹簧39独立于外壳因为其本身不是外壳的部分。这不同于在美国专利N0.4，543，112的方案，在所述美国专利N0.4，543，112中，弹簧力由筒覆盖物施加。
[0044]如上面提到的，弹簧必须抵挡5kN/m2的最小压力，以保持活性碳床是有效的，即使在振动和震动冲击等之后。在被付诸实施的优选实施方案中，具有3.5mm线直径及平均23.5mm螺旋直径的螺旋弹簧被采用，所述螺旋弹簧具有在无应力条件下67mm的长度，以及33mm的压紧长度(block length)。弹簧与保持参数组合获得好的压曲(bucking)值。然而，这些规格不是限制性的。同样地，将理解的是，弹簧的其他类型可以被使用，例如弹簧片、波形垫圈或由弹性体制成的管形弹簧或蝶形弹簧。
[0045]在装配期间，微粒过滤器34被安装在第一部分31a，并且吸附过滤器35被安装在第二部分31b。弹簧被推进配合到弹簧支撑元件38中，并且第一部分31a与第二部分31b对准且向下压到第二部分31b上。弹簧39是需要非常高的力来实现必需的压缩的高负载压缩弹簧，所述非常高的力典型地由穿过两个外壳部分31a和31b被施加的液压的或气动的压力来施加。当两个外壳部分31a和31b的周边边缘相遇时，它们由垫圈(未示出)密封并且使用任何适合的接合手段被紧固，例如卷曲、压纹、滚压、卷曲或压制、粘合、焊接或软焊等等。卷曲要求相邻外壳部分中的一个的边缘被供给以额外材料，所述额外材料轻微地悬于相邻部分的边缘之上并且然后被折叠起来以提供永久密封部分41。这允许过滤器组件30仅使用单个压和封闭动作而被装配，并且使用片材形成工艺(像压纹、卷曲或压制)来密封上外壳部分和下外壳部分。不需要附加的紧固元件，例如在过滤器外壳里或沿两个外壳部分的相邻边缘之间的连接线的螺钉、螺栓、螺母或铆钉。
[0046]典型地，如图4c所示，弹簧支撑元件38是围绕微粒过滤器34的框架，凹腔40因此对于微粒过滤器34是周边的并且没有办法减少其所占区域。然而，尽管不太令人满意，弹簧支撑元件38由吸附过滤器35支撑也是可能的。在这样的情况，不可能来将弹簧支撑元件38安装到吸附过滤器35而不减少吸附过滤器35的有效区域，由于多孔空气入口板36的周边开口中的一些将不可避免地由弹簧支撑元件38阻塞，因此减少过滤器组件的容量。
[0047]不管弹簧支撑元件38的位置，本发明的目标被实现，在于过滤器可以用较少的装配步骤被快速地装配。另外，通过维持过滤和吸附介质所需的数量，也可能来减少过滤器组件30的体积和高度到之前被认为是不可能的程度。在基于弹簧支撑元件38与微粒过滤器34的集成的被付诸实施的本发明的实施方案中，减少过滤器的体积和高度二者到常规单元的一半被发现是可能的。这使用十个弹簧来进行，每个弹簧具有4-5cm未被压缩的高度。外壳的直径是350mm并且其高度在180_220mm之间，其总体积大致为14升。这与针对图1所示种类中的常规过滤器组件的300mm直径、500mm高度及30升体积形成比较。
[0048]尽管减少的所占区域，NBC过滤器30实现24至50m3/h之间的空气流量，所述空气流量满足以色列标准的分离和吸附规范，同时提供小于500mm的高度及小于30升的体积。小于22升和甚至小于18升的体积已被实现。
[0049]将理解的是，在不背离如被权利要求的必要发明构思的情况下，可以对优选的实施方案做改变。因此，本发明特别地期望的特征在于这样的便利性，其中吸附过滤器的必要压缩利用所述便利性来实现，而不需要分开地且独立地安装和压缩每个弹簧。另外，作为装配和固定外壳部分的固有行为而不需要预压缩弹簧，根据本发明的方案便利所述的必要压缩。当外壳优选地是对开外壳，各自的过滤器被预装配到其每一半中，将理解的是，本发明的目标可以被这样实现，即通过将彼此顶部上的部件安装到足够深的外壳中，并且通过在外壳的敞开边缘上安装覆盖物且固定其到外壳来固定部件。这可以通过卷曲或使用之前所描述的其他方法中的任何方法来实施。将进一步理解的是，在微粒过滤器是径向过滤器的情况下，微粒过滤器沿其纵向的轴是轴向地对称的，并且因此可以与由弹簧支撑元件支撑的中介弹簧一起被方便地定位在吸附过滤器的顶部上。到这种程度，在外壳的上部分内的微粒过滤器的预装配对于实施本发明是不必要的。
[0050]也将理解的是，如所描述的方案实现两个互相独立的目的。一个是过滤器组件可以用较少的装配步骤被装配；并且另一个是生成的过滤器组件具有较窄的轮廓。从终端使用者的视角，第二要求是占主导的，因为其影响在部署之前储存NBS过滤系统时所占据的地上空间的量。
[0051]因此，尽管制造更繁琐，还依据本发明的另一个方面提供低轮廓的NBC过滤器组件，所述低轮廓的NBC过滤器组件包括外壳31，所述外壳31具有第一端和第二端31a，31b，所述第一端和第二端31a，31b分别支撑空气入口 32和空气出口 33。微粒过滤器34以与所述空气入口 32适当间隔的关系被安装，并且具有面向所述微粒过滤器的多孔空气入口板36的吸附过滤器35以与所述空气出口 33适当间隔的关系被安装。
[0052]多个螺栓21通过所述吸附过滤器35的所述多孔空气入口板36从所述外壳的所述第二端向上突出，并且支撑被调适来施加压力到所述吸附过滤器的所述多孔空气入口板的多个压缩弹簧39。为此，所述螺栓21可以具有被调适来容纳螺母22的螺纹端，所述螺母22以已知的方式被拧紧到所述压缩弹簧39上。支撑元件38以与所述外壳的所述第一端相关联的方式被安装并且具有多个腔40，当所述外壳被密封时，所述多个腔40用于容纳所述螺栓的自由端，由此允许所述外壳高度的减少，以使从所述空气入口到所述空气入口板36的距离不大于100mm。
[0053]所述外壳被确定尺寸来提供24至50m3/h之间的空气流量，并且可以是对开外壳，所述对开外壳具有两个部分，其中一个部分容纳支撑元件38，以使当其被安装在另一个部分上时，所述螺栓的所述自由端被容纳在所述支撑元件38的所述腔内。这允许死空间(dead space)被避免，所述死空间是图1所示的现有技术过滤器组件构建的固有特征，并且这大大地减少所述过滤器组件的轮廓。优选地，所述外壳被确定尺寸来具有小于500_的高度和小于30升的体积。
[0054]图5是根据本发明的实施方案示出过滤器组件的细节的局部剖面，所述实施方案除了不是使用多个压缩弹簧之外，在概念上相似于所述第一实施方案，单个压缩弹簧45以周边的方式被安装在外壳内，并且具有用于容纳微粒过滤器13的芯部(core)。板23可以可选地由扩展的片状金属形成。
[0055]在所有的实施方案中，弹簧支撑元件38不需要是单独的单元:弹簧中的每个可以在其上末端由外壳的内表面支撑。因此术语“弹簧支撑元件”的使用不意图暗示独立的元件，更确切地说，是为所述弹簧或无论弹簧类型的弹簧的自由末端提供支撑的任何表面。
[0056]根据任一实施方案的过滤器组件可以被用在适合于在MAMAD或庇护所中部署的减少的所占区域的集成NBC空气过滤系统，同时实现与已知NBC过滤器相同的容量并且满足相关标准。这样的集成NBC空气过滤系统的基本部件在上面被描述，并且其集成的方式本身从题为“用于核的、生物的及化学的(NBC)空气过滤系统的集成过滤器组件(Integrated Filter Assembly for Nuclear, B1logical and Chemical (NBC)AirFiltrat1n System) ”且以本 申请人:的名义公开于11/11/2012的IL212658是已知的。在IL212658所描述的过滤器组件不同于本发明所描述的过滤器组件，但是集成NBC空气过滤系统在IL212658被描述并且相似的方案可以采用根据本发明的实施方案的所述过滤器组件。
【权利要求】
1.一种NBC过滤器组件(30)，所述NBC过滤器组件(30)包括: 外壳(31),所述外壳(31)具有第一端和第二端(31a, 31b),所述第一端和第二端(31a,31b)分别支撑空气入口 (32)和空气出口 (33)； 微粒过滤器(34)，所述微粒过滤器(34)以与所述空气入口适当间隔的关系被安装； 吸附过滤器(35)，所述吸附过滤器(35)以与所述空气出口适当间隔的关系被安装，并且所述吸附过滤器(35)具有面向所述微粒过滤器的多孔空气入口板(36);以及 至少一个弹簧(39)，所述至少一个弹簧(39)具有在所述外壳的所述第一端内被支撑的第一末端并且所述至少一个弹簧(39)具有浮动的第二末端，所述至少一个弹簧(39)独立于所述外壳，并且当所述外壳被密封时，所述至少一个弹簧(39)被调适来施加压力到所述吸附过滤器的所述多孔空气入口板。
2.根据权利要求1所述的NBC过滤器组件，其中: 所述外壳(31)是对开外壳，所述对开外壳(31)具有第一部分和第二部分(31a，31b)； 所述空气入口在所述第一部分(31a)被提供并且所述空气出口在所述第二部分(31b)被提供； 所述微粒过滤器被安装在所述第一部分；并且 所述吸附过滤器被安装在所述第二部分。
3.根据权利要求1或2所述的NBC过滤器组件，还包括弹簧支撑元件，所述弹簧支撑元件被安装在所述微粒过滤器和所述吸附过滤器之间，以支撑所述至少一个弹簧的所述第一末端。
4.根据权利要求3所述的NBC过滤器组件，其中所述弹簧支撑元件(38)由所述微粒过滤器支撑，并且螺旋弹簧的所述第二末端紧靠所述吸附过滤器的所述空气入口板(36)。
5.根据权利要求4所述的NBC过滤器组件，其中所述弹簧支撑元件(38)包括由模制塑料形成的周边框架，以及支撑凹腔(40)，所述支撑凹腔(40)被确定尺寸来通过将所述弹簧推进配合到所述腔中来容纳压缩弹簧(39)，其中不需要进一步的装配或紧固。
6.根据权利要求1至5中的任一项所述的NBC过滤器组件，其中所述空气入口板(36)由具有至少3mm厚度的钢形成。
7.根据权利要求1或2所述的NBC过滤器组件，其中所述弹簧支撑元件(38)由所述吸附过滤器支撑。
8.根据权利要求1至7中的任一项所述的NBC过滤器组件(30)，其中所述至少一个弹簧元件(39)是以下中的任何一个:(i)以周边的方式被安装在所述外壳内的多个螺旋弹簧，或者(ii)在所述微粒过滤器周围以圆周的方式被安装在所述外壳内的单个螺旋弹簧，或者(iii)弹簧片或蝶形弹簧或弹性体弹簧或波形弹簧。
9.根据前述权利要求中的任一项所述的NBC过滤器组件，所述NBC过滤器组件被确定尺寸来提供24至50m3/h间的空气流量，并且具有小于500mm的高度和小于30升的体积。
10.一种低轮廓的NBC过滤器组件(30)，所述低轮廓的NBC过滤器组件(30)包括: 外壳(31),所述外壳(31)被确定尺寸来提供24至50m3/h间的空气流量,所述外壳具有第一端和第二端(31a, 31b),所述第一端和第二端(31a, 31b)分别支撑空气入口(32)和空气出口 (33)； 微粒过滤器(34)，所述微粒过滤器(34)以与所述空气入口适当间隔的关系被安装； 吸附过滤器(35)，所述吸附过滤器(35)以与所述空气出口适当间隔的关系被安装，并且所述吸附过滤器(35)具有面向所述微粒过滤器的多孔空气入口板(36)； 多个螺栓(21)，所述多个螺栓(21)通过所述吸附过滤器(35)的所述多孔空气入口板(36)从所述外壳的所述第二端向上突出； 多个压缩弹簧(39)，所述多个压缩弹簧(39)由所述螺栓支撑并且所述多个压缩弹簧(39)被调适来施加压力到所述吸附过滤器的所述多孔空气入口板；以及 支撑元件(38)，所述支撑元件(38)以与所述外壳的所述第一端相关联的方式被安装并且所述支撑元件(38)具有多个腔(40)，当所述外壳被密封时，所述多个腔(40)用于容纳所述螺栓的自由端，由此允许所述外壳高度的减少，以使从所述空气入口到所述空气入口板(36)的距离不大于100mm。
11.根据权利要求10所述的低轮廓的NBC过滤器组件，其中所述外壳被确定尺寸来具有小于500mm的高度和小于30升的体积。
12.根据权利要求1至11中的任一项所述的NBC过滤器组件(30)，所述NBC过滤器组件是NBC空气过滤系统的部分。
13.根据权利要求12所述的NBC过滤器组件(30)，其中所述NBC空气过滤系统被配置来用于在MAMAD或庇护所中的部署。
14.一种用于装配当从属于权利要求3时根据权利要求3至11中的任一项的所述NBC过滤器组件的方法，所述方法包括: 在所述外壳(31)内安装所述吸附过滤器(35)； 推进配合所述弹簧(39)到所述弹簧支撑元件(38)的所述腔(40)中； 在所述吸附过滤器的顶部上安装所述微粒过滤器(34)和所述弹簧(39)，所述弹簧由在所述微粒过滤器和所述吸附过滤器中间的所述弹簧支撑元件(38)支撑； 在所述微粒过滤器(34)的顶部上安装覆盖物； 在所述外壳的较低端和所述覆盖物之间施加足够高的压缩力来关闭所述外壳，以使所述外壳的所述较低端和所述覆盖物的各自的周边边缘是紧靠关系；以及密封所述外壳的所述较低端和所述覆盖物的所述紧靠的边缘。
15.根据权利要求14所述的方法，其中所述紧靠的边缘通过卷曲、压纹、滚压、卷曲或压制、粘合、焊接或软焊被密封。
【文档编号】B01D46/00GK104147861SQ201410200942
【公开日】2014年11月19日 申请日期:2014年5月13日 优先权日:2013年5月13日
【发明者】J·施奈德 申请人:伯特利济康雅科夫工业有限公司