在微粒移動通過空氣過濾器50時維持最佳微粒收集電勢。
[0094] 化學(xué)或物理種類的傳感器（未示出）可用于指示空氣過濾器50的壽命結(jié)束（即， 需要替換空氣過濾器）并且/或者監(jiān)測進入和排出裝置10的空氣的質(zhì)量。一種提供壽命 結(jié)束的傳感器的方法是使用添加到空氣過濾器50的白帶或透明帶。帶的顏色可與空氣過 濾器50的起始顏色相同，使得其在新的時候不可見，但隨著空氣過濾器積累微粒而變得脆 臟，消費者可在視覺上看到老化/脆臟過濾器與原始過濾器顏色的對比。用于提供壽命結(jié) 束的空氣過濾器的另一方法是使用唯一圖案熱密封空氣過濾器50的纖維，使得不存在通 過過濾器50的熱密封部分的氣流。該熱密封部分可為任何期望形狀且可按需使用墨水著 色W與原始起始顏色匹配。用于壽命結(jié)束信號的另一方法是提供接合裝置的過濾器突片W 啟動定時器，所述定時器開啟L邸或類似光照或聲音W提醒消費者更換過濾器。另一唯一 方法是提供"止鬧"按鈕，所述"止鬧"按鈕允許或提醒用戶在某個設(shè)定的期望時間（1個星 期、1個月等等…）之后再次進行檢查。
[0095] 另外，傳感器可測量空氣質(zhì)量。空氣質(zhì)量傳感器可用于開啟裝置10或增大風(fēng)扇速 度。空氣質(zhì)量傳感器可鄰近空氣入口 22而安置。空氣入口 22處的空氣質(zhì)量過濾器與第二 開口端84處的空氣質(zhì)量過濾器的組合可向消費者提供裝置的性能的清楚信號且展示其功 效。
[0096] 傳感器還可用于測定裝置的定向，從而在裝置10例如不直立的情況下中止其操 作。傳感器還可用于評估跨越裝置10的氣流W在其空氣入口 22或空氣出口 24被堵塞或 風(fēng)扇40存在故障的情況下中止其操作。
[0097] 裝置10可包括由風(fēng)扇預(yù)過濾蓋44容納的可重復(fù)使用或一次性風(fēng)扇預(yù)過濾器42。 風(fēng)扇預(yù)過濾器42可由網(wǎng)狀泡沫、篩網(wǎng)或各種其它機械構(gòu)件構(gòu)成W防止大顆粒或其它物質(zhì) 在風(fēng)扇葉片或電機上積累。風(fēng)扇預(yù)過濾器42在使用時放置在風(fēng)扇40的下游W保持風(fēng)扇葉 片清潔。
[0098] 裝晉忡能
[0099] 排m巧麼
[0100] 空氣離開裝置10的排出速度對于在房間中提供良好的空氣循環(huán)使得過濾將在較 大空間內(nèi)發(fā)生來說也是重要的。對于中等大小的房間（大約80ft2到140ft2,帶有8ft到 9ft的天花板），期望大于約0.4米/秒（"m/s")的排出速度來使用房間中的氣流將1微 米到10微米尺寸的氣載顆粒移動到裝置。對于較大房間（大約150-225ft2,帶有8到9英 尺的天花板），期望約〇.6m/s或更大的排出速度。在使用運些速度的情況下，目標(biāo)是在房間 的顯著部分中實現(xiàn)大于0. 003m/s的房間氣流速度W將1到10微米之間的氣載顆粒移動到 裝置，所述氣載顆粒在所述裝置處可被過濾器移除。
[010。 認(rèn)為房間中的在約0. 003m/s與約0. 25m/s之間的氣流速率是將使氣載顆粒移動 到裝置同時還提供良好的舒適性且不提供房間居住者較不期望的類似通風(fēng)的空氣移動的 良好氣流速率。運可在從裝置10離開的氣流是從約50至約150CFM時實現(xiàn)，其中空氣排出 孔或第二開口端84的排出速度可為從約0. 5m/s約3.Om/s、或從約0. 6m/s至約2. 6m/s、或 從約0. 7m/s約2.Om/s。在風(fēng)扇40構(gòu)型和風(fēng)扇的RPM影響空氣CFM的情況下，影響裝置10 的CFM的其它變量包括：空氣過濾器表面積、過濾介質(zhì)的壓降、風(fēng)扇預(yù)過濾器、過濾器與外 部套管之間的空間間隙、外部套管的滲透性W及風(fēng)扇上游和下游的氣流路徑。運導(dǎo)致完整 裝置10的從約50CFM至約150CFM、或約60CFM至約100CFM、或約70CFM至約90CFM的氣流 速率。在外部套管80完全不透氣且具有與基座20的氣密連接的情況下，可使用W下公式 計算空氣排出外部套管80的第二開口端84排出速度。 引 在風(fēng)扇入口化測量的氣流CFM
[010引W(ft2)表示的出口孔面積
[0104] 表1示出使用W上計算的排出速度。
[0105]表 1
[0106]
[0107] 當(dāng)外部套管80W及外部套管與基座20的連接完全不透氣時，我們可使用其中進 入風(fēng)扇的體積氣流等于退出出口孔的體積流的質(zhì)量平衡。用于出口速度的計算中的出口孔 應(yīng)為當(dāng)空氣離開裝置時裝置的最終區(qū)域的面積（因此，頂環(huán)把手中的把手和/或其它阻塞 部不應(yīng)用于面積計算）。
[0108] 在外部套管80部分不透氣的情況下，可使用W下公式計算空氣排出外部套管的 第二開口端84排出速度。
[0109] 通過外部套管的第二開口端的排出氣流（WCFM表示）今出口孔的面積（Wft2 表示）
[0110] 為在通過空氣過濾器50的壓降最小的情況下維持有效氣流，從空氣過濾器50徑 向向外定位外部套管80,從而形成空間間隙100?？臻g間隙100在80到120CFM的空氣下 提供小于約8Pa、或小于約6Pa、或小于約4Pa、或小于約2化的壓降?？諝膺^濾器50和外部 套管80可采用任何期望形狀（例如，在圓周上由圓柱形外套管或正方形外部套管圍繞的圓 柱形空氣過濾袋等等）。在一些實施例中，從空氣過濾器50的氣流表面區(qū)域到外套管80的 空間間隙100可為約3mm至約5mm、或至少3mm、或約12mm至約30mm、或大于約20mm。氣流 表面區(qū)域可包括定位為靠近附接構(gòu)件52的下區(qū)域W及定位在附接構(gòu)件遠(yuǎn)端的上區(qū)域。在 風(fēng)扇40提供約80至約100之間的CFM的情況下，合適的最小空間間隙在下區(qū)域處可為至 少約3mm，并且遠(yuǎn)端上區(qū)域處的最小空間間隙可為至少約15mm?？臻g間隙100允許更多氣 流通過空氣過濾器50。如果間隙過小，那么通過空氣過濾器的氣流可被最小化而引起來自 裝置10的CFM的減少。
[0111] BM.
[0112] 裝置1〇(裝置可包括外殼、空氣過濾器、外部套管、基座、格柵、風(fēng)扇、風(fēng)扇預(yù)過濾 器化及可限制氣流的任何其它組件）的壓降在約5與約25化之間。帶有肥PA或類似肥PA 的過濾器的裝置通常將在大于70CFM的流速下具有比25化大得多的壓降。此較高壓降導(dǎo) 致較高功率消耗（通常大于25瓦特），W便使用肥PA或類似肥PA的過濾器遞送大于70的 CFM。因此，使用本發(fā)明，可選擇將在來自此裝置的約5化至約25化的壓降下遞送約50CFM 至約150CFM，同時保持總裝置的噪聲小于本文中所述的每聲功率測量約50地(A)同時還在 小于25瓦特的低功率消耗下運轉(zhuǎn)的風(fēng)扇40。
[0113] 圖10示出僅風(fēng)扇、僅帶有風(fēng)扇和空氣過濾器的裝置W及整個裝置的空氣流速。從 此圖，我們可看到僅帶有風(fēng)扇而沒有來自裝置的任何額外壓降的氣流為約110CFM。當(dāng)將空 氣過濾器（標(biāo)稱2. 5-3ft2平放表面積）附接到風(fēng)扇時，氣流下降至約95CFM。因此，空氣過 濾器提供約7化至約8化的壓降。運可或多或少地取決于所選擇的非織造材料W及過濾器 袋的表面積或過濾器表面的任何涂料或處理。在測量（在風(fēng)扇被啟動的情況下）整個裝置 的氣流時，提供約71CFM的流速。因此，裝置提供約14化的總壓降?？墒褂萌鏒INENISO 5801:2011-11中所述的方法測量風(fēng)扇本身的體積流速和壓力W及部分和整個裝置中的體 積流速和壓力。可通過在所述的不同條件下調(diào)整風(fēng)扇靜壓來產(chǎn)生圖10中示出的風(fēng)扇曲線。 陽114]化啜聲
[011引裝置10在被啟動時（即，在風(fēng)扇運轉(zhuǎn)的情況下）還可提供低噪聲同時遞送良好的 空氣清潔性能。通過空氣排出速度驅(qū)動空氣清潔性能W遞送有意義的滿室空氣循環(huán)、過濾 器的單程顆粒清潔性能W及裝置10的總CFM。可通過測量聲壓或聲功率來測量裝置10的 噪聲。聲壓水平可小于約50地(A)、或小于約45地(A)、或小于約40地(A)(參考20uPa)。使 用定位在地板上方Im的單個麥克風(fēng)在與裝置軸線LA的水平偏移0.2m的情況下測量如本 文所述的聲壓。另選地，可通過根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化方法（例如，IEC60704-2-11)測量聲功率（參 考IpW)來測量噪聲。在一些實施例中，裝置10沒有噪聲隔離材料（即，在本文中不識別為 裝置10的零件或任選零件的任何噪聲隔離零件）。 。。引過濾忡能
[0117] 本發(fā)明的裝置10可在20-40分鐘內(nèi)過濾大于30 %或從約40 %至約70 %的尺寸基 本上約0. 3微米至約10微米的微粒；其中裝置的總壓降小于約75Pa、或小于約25Pa、或小 于約20化、或小于約10化、或小于約9Pa;空氣排出速度從約0. 1至約4.Om/s、或從約0. 5m/ S至約3m/s、或從約0. 8m/s至約3m/s、或從約0. 8m/s至約2. 6m/s、或從約0. 6m/s至約 2. 6m/s、或從約0. 8m/s至約1. 8m/s、或從約0. 7m/s至約2.Om/s);且氣流速率大于約70CFM 或從約70CFM至約150CFM。針對大于1微米的顆粒，本發(fā)明的裝置10可在20分鐘內(nèi)過濾 大于50%的顆粒；其中裝置內(nèi)的壓降小于約25Pa、或小于約15Pa、或小于約lOPa;排出速 度為約0. 5m/s至約3m/s;且氣流速率大于約70CFM或從約70CFM至約150CFM?？墒褂萌缭?本文中的實例中修正的ANSI/AHAM-1-2006)中所述的方法測定空氣過濾裝置的過濾效率。
[011引連例 。"引 微粒務(wù)除
[0120] 構(gòu)造根據(jù)本發(fā)明的裝置和空氣過濾器W用于測試房間中的微粒移除性能?；?為大約25cmX25cmX3cm且設(shè)及將四個Noctua NF-P12(120mmX25mm)風(fēng)扇并入到帶有大 約120mm直徑的四個孔的基座中W允許氣流，使得所有風(fēng)扇均在同一方向（從擱置表面向 上）吹動空氣。四個風(fēng)扇使用適當(dāng)?shù)慕宇^電連接在一起，并且接著使用來自插入式變壓器 (McMaster-Carr pa;rt#70235腳巧的12V DC電力供應(yīng)器供電。25cmX25cmX3cm基座還具 有安裝在每個拐角上W升高裝置使其離開地板10cm的四根支柱。在裝置的頂部上，安裝帶 有大約102cm的周長的空氣過濾袋且使用彈性構(gòu)件將空氣過濾袋固持到裝置上。
[012。 通過使用單個較大直徑風(fēng)扇（SilverstoneS1803212HN，在大約18cm的直徑下） 替換用于第一裝置中的四個Noctua風(fēng)扇來使用功率較高的風(fēng)扇制造第二裝置W遞送更多 壓力，其中開口與Silverstone風(fēng)扇的直徑匹配。此第二裝置也具有10cm支腿來支撐風(fēng)扇 使其離開地板而不限制氣流。Silverstone風(fēng)扇組合件具有可在8伏特與15伏特之間變化 W改變氣流速率和壓力的獨立DC電力供應(yīng)器。
[0122] 通過折疊空氣過濾器材料且使用V&rtrod Impulse條式密封機W與制造許多塑料 袋（例如，炸馨條袋）相同的方式進行熱密封來制造四個不同袋。使用兩種不同材料化及兩 個不同尺寸來制造袋（運影響針對給定流速的過濾器面速度）。一種材料為主要由PET纖 維W及中間的17gsm紡粘PP非織造材料組成60gsm水刺非織造材料（"60gsm肥T")。另 一種材料為由32gsmPP烙吹組成的59gsm層合體（其中l(wèi)Ogsm紡粘PP在一側(cè)上且17gsm PP紡粘在另一側(cè)上）（"59gsmSMS")。
[0123] 1. 60gsm肥T小型袋-102cm周長X大約38cm高-大約400in2的充氣時的總 過濾器表面積氣流，運是歸因于袋設(shè)計的錐形化。
[0124] 2. 60gsm肥T大型袋-102cm周長X大約66cm高-800in2的充氣時的總過濾器 表面積氣流，運是歸因于袋設(shè)計的錐形化。
[0125] 3. 59gsm SMS小型袋（歸因于所要較高壓力而使用Silverstone風(fēng)扇）-與上文的 60gsm肥T小型袋尺寸相同。
[0126] 4. 59gsm SMS大型袋（歸因于所要較高壓力而使用Silverstone風(fēng)扇）-與上文的 60gsm肥T大型袋尺寸相同。
[0127] 空氣過濾袋附接到基座的頂部，其含有凸緣W固持袋且迫使來自四個