一种气体过滤芯和气体过滤装置的制作方法

本实用新型涉及气体净化设备技术领域，特别涉及一种气体过滤芯和气体过滤装置。

背景技术：

随着近几年来全国各地的空气污染愈加严重，尤其在秋冬季节，空气污染预警情况越来越频繁，其中雾霾对人们生活的影响更加明显，尤其是对老人和小孩的身体健康影响更为突出；因此，更多的家庭选择通过在家里或办公场所装配有空气净化器，但是，目前市场上的空气净化器存在如下几个问题：

现有采用滤纸框包裹滤纸的形式的装置，都有一部分面积被纸框占用，并且该部分滤纸不能起到过滤的作用，采用这种方式通常会损失10％的滤纸面积，减少有效使用面积小；并且滤纸框包裹滤纸的结构整体作为空气净化器的滤芯，增加了滤芯的制造成本，当需要更换滤芯时，增加了消费者的更换成本；

现有的空气过滤器产品，普遍采用刚性主体结构，刚性结构除支撑风机外，大部分用于固定滤纸，形成空气腔，整机体积不变，不能够根据用户需求改变体积的大小；当不需要使用时，虽然滤芯的滤纸也是褶皱的状态，但是滤纸是通过框架和热熔胶粘结固定住的，而且滤纸褶皱层之间也通过热熔胶固定，无法进行折叠，仍然占用很大的室内空间，收藏和携带不方便；

现有产品，都采用风机加滤纸框过滤器的结构，如果增大滤纸面积，就会增加整机体积，增加模具、原料和制造成本；通风机和滤纸构成的空间小，不利于噪音的控制；通风机和滤纸边框构成的空间，是硬性的，不利于噪音的控制；整机结构复杂，制造成本高。

技术实现要素：

为此，本实用新型提供了一种气体过滤芯和气体过滤装置，用于解决气体过滤芯有效使用面积低，气体过滤装置占用空间大，成本高等问题。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种气体过滤芯，是由滤纸组成一个腔体，气体过滤芯的底部不包括滤纸，气体通过气体过滤芯的底部进入腔体内部，并且气体过滤芯能够伸缩。

气体滤芯的滤纸侧壁是连续的Z字形折叠，能够通过滤纸的展开或折叠改变气体滤芯的长度。

气体过滤芯拉伸状态时，截面的封闭形状包括但不限于圆形，矩形，椭圆形；气体过滤芯的空间外形包括但不限于扇形，圆柱体，长方体。

气体过滤芯的腔体内还连接有至少一个柔性加固装置，加固装置的边沿端部固定连接到气体过滤芯内侧的滤纸，加固装置上还设置有贯穿的通孔。

一种气体过滤装置，包括气体过滤芯、伸缩机构、风机和控制盒；

其中，风机水平固定连接在控制盒内部，并且风机的排风侧靠近气体过滤芯；伸缩机构穿过气体过滤芯并分别与气体过滤芯的顶部端口和底部端口连接；并且伸缩机构的底部与控制盒的顶部连接；滤芯和伸缩机构压缩后能够放到控制盒中。

伸缩机构包括：顶板、底板和伸缩杆，伸缩杆的第一端与顶板连接，伸缩杆的第二端与底板连接；伸缩杆穿过气体过滤芯的腔体，顶板与气体过滤芯的顶部边沿固定连接，底板与气体过滤芯的底部边沿固定连接。

控制盒的一个侧面上设置有控制面板，控制盒上还设置有初效过滤板，并且设置在风机的下部和/或控制盒的侧面；风机与控制盒之间填充有隔音棉。

伸缩机构的底板上还设置有磁性框，磁性框与控制盒顶部的金属框能够通过磁铁的磁性吸合，气体过滤芯与控制盒形成封闭的腔体。

伸缩杆能够是电动伸缩杆、液压伸缩杆或机械伸缩杆。

气体过滤芯内部还设置有变色照明装置，能够改变照射在滤纸上的灯光颜色，灯光颜色根据实时大气污染等级的变化也发生对应的变化。

本实用新型的优点和有益效果：通过将气体过滤芯的滤纸进行凹凸折叠，使得气体过滤芯能够拉伸和压缩，取消用于固定滤纸的框架，降低了气体过滤芯的成本和重量，增大气体过滤芯的滤纸的有效使用面积；从而调节由该滤芯所组成的气体过滤装置的大小，节约气体过滤装置的占用的室内空间，方便气体过滤装置的收藏和携带，延长整个装置的滤纸更换周期。滤纸四面都可以出风，提高了封闭空间内的气体净化速度。

附图说明

图1是本实用新型气体过滤芯一种实施例的折叠状态结构示意图，

图2是本实用新型气体过滤芯一种实施例的展开状态结构示意图，

图3是本实用新型气体过滤芯一种实施例的俯视剖面图，

图4是本实用新型加固装置一种具体实施例的结构示意图，

图5是本实用新型伸缩机构一种具体实施例的结构示意图，

图6是本实用新型安装滤芯的伸缩机构一种具体实施例的结构示意图，

图7a是本实用新型的椭圆形截面气体过滤芯的俯视图，

图7b是本实用新型的椭圆形截面气体过滤芯的侧视图，

图8a是本实用新型的矩形螺旋堆叠组成的气体过滤芯的俯视图，

图8b是本实用新型的矩形螺旋堆叠组成的气体过滤芯的侧视图，

图9是本实用新型的气体过滤装置一种具体实施例的折叠状态的结构示意图，

图10是本实用新型的气体过滤装置一种具体实施例的折叠状态的剖视图，

图11是本实用新型的气体过滤装置一种具体实施例的展开状态的结构示意图，

图12是本实用新型的气体过滤装置一种具体实施例的展开状态的剖视图，

图13a是本实用新型基于一种气体过滤芯的气体过滤装置的主视图，

图13b是本实用新型基于一种气体过滤芯的气体过滤装置的俯视图，

图14a是本实用新型基于椭圆形截面气体过滤芯的气体过滤装置的主视图，

图14b是本实用新型基于椭圆形截面气体过滤芯的气体过滤装置的俯视图，

图15a是本实用新型基于矩形螺旋堆叠形状的气体过滤芯的气体过滤装置的主视图，

图15b是本实用新型基于矩形螺旋堆叠形状的气体过滤芯的气体过滤装置的俯视图，以及

图16是本实用新型中照明装置一种具体实施例的结构示意图，

图17a是本实用新型基于另一种气体过滤芯的气体过滤装置的主视图，

图17b是本实用新型基于另一种气体过滤芯的气体过滤装置的俯视图，

图18是本实用新型气体过滤芯的Z字形滤纸折叠的结构示意图，

图19是本实用新型具体实施例在气体过滤装置滤芯中增加弹簧的结构示意图。

附图标记：

1-气体过滤芯， 2-气体过滤装置，

3-伸缩机构， 4-风机，

5-控制盒， 6-照明装置，

11-腔体， 12-加固装置，

31-顶板， 32-底板，

33-伸缩杆， 34-磁性框，

35-旋钮， 51-控制面板，

52-初效过滤板， 53-吸音棉，

12a-通孔， 13-Z字形滤纸，

14-弹簧。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细描述。

实施例一

如图1和图3所示是一种气体过滤芯1，是由滤纸组成一个腔体11，腔体11的顶部可以连接滤纸或顶板，气体过滤芯1的底部不包括滤纸，需要过滤的气体通过底部进入到腔体11中，然后气体通过滤纸过滤后排出；并且气体过滤芯1能够均匀伸缩，例如本实施例中，气体过滤芯能够沿着腔体11的方向伸缩。气体过滤芯1的滤纸侧壁是Z字形滤纸13可以折叠，如图18所示Z字型滤纸折叠的示意图，像折扇一样的多个连续的Z字形的可折叠的滤纸，能够通过拉伸或压缩改变气体过滤芯1的长度，图1是压缩状态下的气体过滤芯1，Z字形折叠滤纸被折叠，气体过滤芯1的腔体11体积减小，方便气体过滤芯1的收藏或移动，占用空间比较小；图2是拉伸状态下的气体过滤芯1，凹凸形折叠滤纸被展开，能够增加气体过滤芯1的有效使用面积，提升过滤效果，用户可以根据需求调整气体过滤芯1的占用空间的大小，方便用户的使用。

进一步的根据上述技术方案，如图2、图7a、7b和图8a、8b所示，气体过滤1芯拉伸状态时可以是长方体、不规则圆柱体、矩形螺旋堆叠形成的螺旋体；具体来说，图7a、7b是直径不同的同心圆折叠组成的，图8a、8b是矩形参考同一个中心点进行旋转折叠连接组成的，用户可以根据自己的实际需求进行形状选择和设计，为用户提供多种选择。

进一步的如图3和图4所示，气体过滤芯1的腔体11内还连接有至少一个柔性加固装置12，两个相邻加固装置12之间间隔有一定的距离，对气体过滤芯1起到支撑作用的同时又能够实现气体过滤芯1的折叠；加固装置12的边沿端部固定连接到气体过滤芯1内部的滤纸，加固装置12的中心设置有贯穿的通孔12a，采用十字形结构，如图4所示；加固装置12的形状可以根据气体过滤芯1的形状进行调整；本实用新型实施例的气体过滤芯1中没有用于支撑固定框架，不需要将气体过滤芯1的体积和形状固定，而是通过增加加固装置12确保被拉伸的气体过滤芯1的腔体11的稳定性和牢固强度，又方便实现气体过滤芯1的折叠；降低了气体过滤芯的生产成本；减轻气体过滤芯1的重量，更方便携带和移动。

实施例二

如图9、图10、图11和图12所示的气体过滤装置2的结构示意图，包括气体过滤芯1、伸缩机构3、风机4和控制盒5；

其中，风机4水平固定连接在控制盒5的内部，保证风机5的排风侧靠近气体过滤芯1，风机4的进风侧位于控制盒5的底部和/或侧面，并且在控制盒5中还填充有吸音棉53，如图10所示；伸缩机构3与气体过滤芯1组装结构示意图如图6所示，伸缩机构3穿过气体过滤芯1并分别与气体过滤芯1的顶部端口和底部端口连接；并且伸缩机构3的底部与控制盒5的顶部连接；通过将伸缩机构3与气体过滤芯1组合，可以实现对气体过滤装置2的滤芯部分体积和使用面积大小的改变，当需要增大或减小功率时，可以通过对气体过滤芯1的拉伸或压缩来实现气体过滤芯腔体的增大或减小，进一步还能够对气体过滤装置2的折叠程度的调整，减小气体过滤装置2所占用的空间大小；当不需要使用时，还可以通过对气体过滤芯1的完全折叠将气体过滤装置2的体积调整为最小体积，方便收藏和移动携带。

根据上述技术方案，本实施例的伸缩机构3的结构示意图如图5所示，伸缩机构3包括：顶板31、底板32和伸缩杆33，伸缩杆33的第一端与顶板31连接，伸缩杆33的第二端与底板32连接，在实际应用的过程中，伸缩杆33的数量和每个伸缩杆33的级数可以根据气体过滤装置的大小进行增减，目的是为了更好的确保气体过滤芯1在拉伸状态下的稳定效果；伸缩杆33穿过气体过滤芯1的腔体11中的加固装置12的通孔12a，顶板31与气体过滤芯1的顶部边沿固定连接，底板32与气体过滤芯1的底部边沿固定连接，其中顶板31作为气体过滤装置2的上盖，而且顶板31与伸缩杆33是活动连接，是通过旋转按钮35实现顶板31与伸缩杆33的固定和分离；底板32作为气体过滤装置2的底部连接机构，风机4产生的风通过底板32吹进气体过滤芯1的腔体11中；为了防止伸缩杆33旋转，可以将伸缩杆上设置有凹槽，还可以将伸缩杆33设置为长方体，或其他横截面不是圆形的伸缩杆。

当需要进行气体过滤芯1的更换时，可以通过旋转旋钮35，实现对气体过滤芯1的拆卸；为了使得气体过滤芯1与伸缩机构3紧固效果更加稳定，气体过滤芯1的顶部与顶板31可以通过螺栓、弹性橡皮筋等其他紧固夹具实现紧固连接，同理气体过滤芯1的底部与底板32采用同样的紧固方式，这样的紧固方式具有可反复利用，结构简单，方便用户自行拆装更换或者清洁，进一步降低了气体过滤装置2的制作成本和维护成本；

如图6所示是气体过滤芯1与伸缩机构3组合的结构示意图，当进行新的气体过滤芯1的安装时，首先将伸缩杆33穿过气体过滤芯1，进一步将气体过滤芯1的底部与底板32进行固定连接，接下来采用同样的方法将气体过滤芯1的顶部与顶板31进行固定连接，再通过旋转按钮35将顶板31与伸缩杆33紧固连接，通过以上步骤即可实现对气体过滤芯1的更换操作，简单、快捷。

进一步的，控制盒5的一个侧面上设置有控制面板51，该控制面板51是包括电源开关、功率调节装置、无线通信装置等等功能模块，开启电源后，用户根据实际需求，通过功率调节装置增大或减小气体过滤装置2的通风量大小；控制盒5的底面和侧面还设置有初效过滤板52，分别实现对较大的漂浮物的初步过滤和可吸附颗粒物的吸附，保证了进入到风机5中的气体的洁净度，进一步提升气体过滤装置2中的气体过滤芯1的使用寿命和清洁效果，进一步的初效过滤板还起到防护作用，防止人手被风机割伤；在控制盒5的侧面和风机4之间填充有隔音棉53，能够对风机4转动产生的噪音进行吸收，降低气体过滤装置2工作状态下产生的噪声。

进一步的根据上述技术方案，伸缩机构3的底板32上还设置有磁性框34，如图12所示，磁性框34与控制盒顶部的金属框能够通过磁铁的磁性吸合，这样的组装方式，方便用户将气体过滤芯1与控制盒5的拆分和组合，进一步简化用户更换气体过滤芯1的步骤，方便用户自己进行刚换，提升用户体验效果。

进一步的根据上述技术方案，伸缩杆33能够是电动伸缩杆、液压伸缩杆或机械伸缩杆；当选用电动伸缩杆或液压伸缩杆时，还需要与电动机或液压装置进行连接，气体过滤装置2可以根据用户需要的功率要求的改变自动调整伸缩杆33的长度，即当功率增大时伸缩杆33伸长，增大气体过滤芯1的有效使用面积，当功率减小时伸缩杆33缩短，减小气体过滤芯1的有效使用面积，同时还节约了气体过滤装置2的占用空间的大小。

根据上述实施例的技术方案，气体过滤芯1的腔体11内还设置有照明装置6，照明装置6采用多个LED小灯或者其他光源组成。本实施例是将照明装置6安装在加固装置12上，如图16所示，由于气体过滤芯1的侧壁是滤纸，具有通风透气、透光的性质，在腔体11中增加灯泡等照明装置6后，使得气体过滤装置2不仅具有空气过滤能力，还能作为照明装置或装饰物品使用；进一步的，照明装置6的颜色可以采用可变色的照明装置，灯光的颜色根据实时大气污染等级的变化也发生对应的变化；并且气体过滤装置的形状也可以进行多种设计，如图13a、13b，17a、17b为截面为长方形的气体过滤装置2，不同之处是图13所示的折叠滤芯的折叠角为直角，图14所示的折叠滤芯的折叠角为斜边；如图14a、14b为截面为椭圆形的气体过滤装置2，如图15a、15b为截面为螺旋形的气体过滤装置2，增强气体过滤装置形状选择的多样性，不仅可以作为具有实用性的气体过滤装置，还能够作为照明装置或装饰品，提升用户体验。

基于上述实施例的技术方案，为了确保气体过滤装置2在展开工作状态下的稳定效果，避免展开滤芯受外力或气流影响发生偏斜情况，在气体过滤芯1当中增加了弹簧14，弹簧14属于压缩弹簧，即弹簧14自然状态下处于伸展状态，能够被压缩；具体结构关系如图19所示，弹簧14的顶端与伸缩机构3的顶板31固定连接，弹簧14的底端与伸缩机构3的底板32固定连接，伸缩杆33贯穿于弹簧14的中心轴线，进一步为了确保弹簧的支撑效果，弹簧14的截面直径等于气体过滤芯1的内径，使得弹簧14与气体过滤芯1的滤纸接触，对气体过滤芯1起到支撑的作用；当需要使用气体过滤装置2时，将伸缩杆33拉开，同时弹簧14自然均匀的伸展，对气体过滤芯1起到支撑作用，这样就不需要加固装置12进行加固，如果为了使滤芯展开后的稳定效果更好，可以将弹簧14和加固装置12同时设置在气体过滤芯1当中，并且弹簧14与各个加固装置12连接，间接的对侧壁滤纸起到支撑作用；当需要对气体过滤装置2进行折叠时，直接压缩弹簧14和伸缩杆33，简单方便。

应该注意的是，上述实施例对本实用新型进行说明而不是对本实用新型进行限制，并且本领域技术人员在不脱离所附权利要求的范围的情况下可设计出替换实施例。在权利要求中，不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。单词“包括”不排除存在未列在权利要求中的元件或步骤。位于元件之前的单词“一”或“一个”不排除存在多个这样的元件。单词第一、第二、以及第三等的使用不表示任何顺序。可将这些单词解释为名称。