CN103260722A - 具有自动过滤器介质推进和无线通信的直接替换式空气过滤器 - Google Patents

Abstract

本发明针对一种直接替换式空气过滤器，该直接替换式空气过滤器放置在具有一个壳体的一个空气过滤单元内的一个空气流动的通道内。一个电动机与一个控制器进行通信，并且具有至少一个传感器输入或一个计时器或一个收发器和处理模块。一个过滤器介质存储区域定位在该壳体的一端上，一个打褶的、折叠的过滤器介质被折叠并且紧密地存储在该过滤器介质存储区域里面。一个暴露的过滤器介质的容纳区域定位在该壳体内的一个相反端上，该过滤器介质在该过滤器介质存储区域与该暴露的过滤器介质的容纳区域之间延伸。该过滤器介质被从该过滤器介质存储区域松出或被推过该壳体，在壳体处该过滤器介质暴露于空气之中。该电动机可以由所述控制器响应于来自该至少一个传感器的输入或基于来自所述计时器的一个定时输入而启动，并且使得至少一个移动构件转动以便使该过滤器介质移动。这允许实现较高效的操作并且减少维护和能源成本。这些传感器和通信能力允许将该过滤器用于提供空气质量管理(AQM)的用途。AQM允许该过滤器在空气经过该过滤器时监测空气的质量并且与一个网络系统进行交互以监测过滤点处的空气质量。

Description

具有自动过滤器介质推进和无线通信的直接替换式空气过滤器

技术领域

本发明针对一种直接替换式空气处理器过滤器，在一个示例性实施例中，该直接替换式空气处理器过滤器具有一个整体式壳体。该整体式壳体具有用于空气处理器过滤器的一个标准宽度，以便作为现有标准过滤器和未来空气过滤器的一种直接替换品。该壳体包含一个移动构件、一个电动机、一个电源、一个控制器以及一个过滤器介质。该产品力求是可直接替换一个过滤器的，并且同时是用完即弃而对环境影响最小的。该替换空气处理器过滤器进一步定位在该空气处理器单元中的一个通道内，其中空气在该通道内通过并且经过该过滤器介质。该替换空气过滤器具有该过滤器介质的一个紧密部分或存储部分，该紧密部分或存储部分移出以替换通过本发明暴露于该空气处理器单元内的空气中的过滤器介质初始和后续区段。本发明的额外方面包括：远程监测该空气过滤单元或空气处理器并且与其进行远程通信、针对该空气过滤器的替换启用监测和告警。此外，可以使得该空气过滤单元或空气处理器能够监测并且传达空气质量，而且能够响应于通过一个网络发送的告警来采取进一步措施。

背景技术

总体上，在几乎所有加热单元、通风单元和空气调节(HVAC)单元以及空气过滤单元中的一个重要部件是用于移除来自气流的微粒和污染物的一个过滤机构。在HVAC系统中，它优选地是在与热交换单元接触之前或是有时在与热交换单元发生接触之后。移除这些污染物有助于防止与这些污染物在这些热交换器元件上的积累相关联的热传递减少。此外，移除这些污染物还提高了通过该HVAC空气处理系统进行循环的空气的质量。因此，在大多数空气过滤应用中，替换或更新这些过滤机构的时机对于提高效率和维持空气质量二者而言是重要的。

在大多数系统中，使用一个过滤器，空气经过该过滤器。脏的过滤器导致空气流速较低，从而导致空气过滤效率较低，在较低空气流速等同于该HVAC设备上的较少热交换的HVAC系统中尤其如此。该设备必须更为持久地运行以完成所期望的目标，例如，污染物过滤和/或温度控制。例如，在HVAC中，空气调节设备可能由于不充分的热交换而冻结。此外，电动机和其他部件必须更为持久并且更为困难地运行，从而导致整个系统上磨损增大，由此减少该系统的使用寿命。因此，空气处理器单元的这些过滤系统需要持续的关注和维护。在商业和工业应用中，通常情况是：空气处理功能由一个控制中心进行监测，并且基于性能测定而进行维护。例如，当在化学加工中利用多个制冷单元时，这些冷却单元的定时和性能对于制造过程而言通常是非常重要的，因此，这些系统基于多个传感器报告而得到监测和维护，这些传感器报告典型地来自该系统本身内或基于操作小时数。在通过该控制器或通过一组调度计划而决定时，这类系统上的这些过滤器被替换。类似地，在住宅设置中，许多HVAC公司向住宅客户出售维护合同(典型地，这些合同基本上是一年期或两年期的)以实现例行维护。然而，典型地处于这些单元中的这些可移除的、可替换的过滤器需要由这些客户来进行更为频繁地替换。

用于大多数住宅用和商业用空气过滤与空气处理设备的过滤器典型地是可移除的、可替换的、刚性的、有框架的单元。替换或清洁刚性的、有框架的过滤器可能是费时的，并且这些刚性的、有框架的过滤器通常需要频繁替换，典型地是按月替换。这也需要一位工业或商业维护人员或住宅单位业主给予额外关注。例如，在一个商业环境中，餐厅业主或类似商业客户必须更为关注这些类型的过滤器的清洁和/或替换。因为用户忘记定期地更换该过滤器，这些过滤器常常未被更换。这种不足已是众所周知的，并且过去已进行若干尝试来提供耐用的过滤器。已进行若干尝试来提供一个卷轴系统，参见例如美国专利申请号2006/0102006、日本专利号JP06233945、德国专利号DE 19654844A1、美国专利号6168646、4470833、6152998、4221576。

虽然这些专利已经使得使用周期延长，但在各自情况下，所得到的装置需要对HVAC单元进行修改或者需要将该装置从标准宽度扩大并且对过滤器进行定位。此外，这些装置常常硬线连接至现有单元的电气系统中，从而需要对现有HVAC单元内的电气连接进行修改。这使得这些现有装置对于由一位典型的最终用户来简单地使用而言是并不现实的。例如，如在美国专利号6,152,998、6,632,269、6,491,735、6,402,822以及6,743,282和可商购的OPTIMAIR系统中所见，这些卷轴常常定位在该单元外部并且定位在宽度不均匀的一个卷轴存储区域之中。这也防止了用这些类型的单元对现有过滤器的直接替换，因为占用面积完全不同，而且这些系统并不直接替换该现有过滤器。

其他商业应用使用在导风筒任一侧上的多个滚轴之间拉伸的片材，参见例如纳吉姆(Najm)的美国专利6,632,269、小菲利普斯(Phillips Jr.)的4,331,576或泰勒的美国专利6,152,998。在每个实施例中，会需要对HVAC或冷却系统做出重大修改来安装这些装置，或它们使用了一个非标准的占用面积。这些系统并不改装现有HVAC设备的过滤器结构，并且此外，这些系统需要如上文中参照住宅单元而阐明的、以一种类似方式操作的重要安装步骤。

已经做出额外尝试来解决一个商业HVAC应用中的问题，例如希恩(Sheehan)的美国专利7,186,290。在美国专利7,186,290中，一个堆叠的过滤器通过该装置而循环。正如其他现有设计一样，这个系统需要大量修改以合并至现有装置中。此外，这个堆叠的存储过滤器在该HVAC单元中或周围需要一个非常大的空间。因此，现有系统需要进行大量的额外修改或者需要额外空间来操作并且提供扩展用途的过滤器系统。此外，尚未提供任何经济的方法来在这些现有过滤器壳体的标准占用面积内提供一个自更新或扩展用途的空气过滤器。

一个直接替换式过滤器将会是装配至如OEM所限定的现有过滤器占用区域中的一个过滤器。在几乎所有住宅过滤器和大多数商业过滤器中，提供的是一个统一并且符合工业标准的宽度。类似地，工业应用在完成后具有特定过滤器占用面积(尽管通常是特制的)并且也考虑到了这些自定义尺寸的替换。在所有以上提及的专利和出版物中所示的这些过滤器并非直接替换式过滤器，因为它们将会需要广泛的修改以装配在这些空气处理器和HVAC系统中的这些现有过滤器适当位置之中。除了不与一个标准占用面积相适之外，与所示那些相似的过滤器单元将需要打开并且抛弃使得用户和装置暴露于已收集的污染物中的用过的过滤器介质。另外，这些系统的安装将需要额外的接线，并且将很可能需要进行专业安装。此外，很少或从不在过滤源处进行通信，因此，这些系统不能有效地传达被处理的空气的状态或与机械或其他装置进一步通信。

至今，尚未生产出商业上成功的系统以用于在常规空气过滤或HVAC系统中使用而无需进行修改或扩展超过针对可替换过滤器提供的占用面积，换言之，直接替换该过滤器。需要的是如下的一种直接替换式过滤器：该直接替换式过滤器具有与现今的、具有扩展用途的HVAC系统中所提供的标准宽度相适的占用面积，同时是更环境友好的，并且保持密封以防止污染物重新暴露于或重新进入至空气和系统中。此外，尚未提供任何经济的方法来在这些现有过滤器壳体的标准占用面积内提供一个自更新或扩展用途的空气过滤器。此外，至今为止并不存在以下的具有这种扩展用途和标准占用面积的过滤器：该过滤器可以通过一个传感器来将空气质量信息存储并且传达至一个通信网络，并且基于这种通信向一个用户或控制中心提出一个告警。

因此，需要一种方法和装置来为空气处理和HVAC应用提供一种自更新或扩展用途的空气过滤器，该空气过滤器具有适合在现有商业用和住宅用装置内使用的一个标准占用面积，对该过滤器提供了延长的使用寿命，很少需要或并不需要进行修改即可安装在现有设备中，促进并且增强空气质量的传达，与该空气处理器的其他元件或一个网络进行通信，并且在废弃时对环境的影响最小。另外，虽然这些示例性实施例是针对替换式空气处理器过滤器示出的，但除了空气处理器和HVAC系统之外，本发明对于其他空气过滤应用来说是也是可适用的，一些非限制性实例是喷涂室、计算机、房间和建筑物空气净化、游戏机、超净室、电子器件制造，以及利用通过有框架的过滤器进行空气过滤的其他应用。

发明内容

本发明的一个目标是提供一种延长寿命的直接替换式空气处理器过滤器，该直接替换式空气处理器过滤器是完全可以用完即弃的并且是用“绿色”材料构造的，以便使得该直接替换式空气处理器过滤器在被废弃时对环境的影响最小。

然而，本发明的另一目标是提供一种密封的直接替换式空气处理器过滤器以便在操作和替换过程中使得重新进入并且暴露于所收集的污染物中的程度最小，用过的过滤器包含在密封的壳体之内。不像需要移除或处理用过的过滤器材料的许多辊系统，本发明使得这种接触和重新进入该空气处理器的可能性最小化。

本发明的又一个目标是提供一种带有控制器的、具有打褶的折叠的过滤器介质的直接替换式空气过滤器，该打褶的过滤器介质和该控制器是在一个密封的壳体中，并且该打褶的介质过滤器被配给过一个网格并且当一个空气流动的通道内存在空气时在其褶皱处折叠。该控制器使该介质在一个延长的时间段内在该密封的壳体内移动，同时该壳体与一个现有空气过滤器的一个标准宽度或占用面积相适合。

本发明的又另一个目标是提供对于正在被处理的空气的状态或质量的测量和报告，其中通过该单元上的传感器，增强的通信直接来自该空气处理器过滤器；并且提供与其他装置或一个网络或者上述二者的通信。

本发明包括一种装置和一种用于使空气过滤器介质在该装置内移动的方法。本发明的装置包括：一个直接替换式自动介质推进的空气处理器过滤器，该空气处理器过滤器位于一个空气流动的通道内，具有一个整体式壳体，该整体式壳体具有遍及该整体式壳体长度和宽度的一个一致的厚度和至少一个暴露槽。提供了至少一个过滤器介质存储区域，该至少一个过滤器介质存储区域具有：存储在其中的未暴露的过滤器介质，该未暴露的过滤器介质被打褶、折叠并且堆叠成紧密地固持在该至少一个过滤器介质存储区域中；以及至少一个电动机，该至少一个电动机联接至一个独立电源并且与一个控制器进行通信，该至少一个电动机使至少一个移动构件移动，该至少一个移动构件使该至少一个过滤器介质的一个未暴露的部分推进或松出至该至少一个暴露槽中，并且使该至少一个过滤器介质的该未暴露的部分暴露于该空气流动的通道中，从而产生该至少一个过滤器介质的一个暴露的部分。该暴露的部分被松出而越过至少一个支撑构件，该至少一个支撑构件在该至少一个过滤器介质被放置到该空气流动的通道的一个气流中时迫使该至少一个过滤器介质在其褶皱处折叠成一种曲折图案，并且这种将该至少一个过滤器介质松出是基于来自该控制器的输出的。还提供了一个容纳区域，其中该至少一个过滤器介质的该暴露的部分被收集并保留在该容纳区域之内。

该至少一个移动构件可以是至少一根索线、线绳或丝线，并且该至少一根索线、线绳或丝线经由多个加强片而进一步附接至该打褶的过滤器介质上，其中该至少一根索线、线绳或丝线在一个卷取辊上卷绕了一个预定的时间或以一个预定长度卷绕在该卷取辊上，并且该暴露的过滤器介质被移动至该收集区域而且该暴露的介质在其褶皱处被折叠并且以一种紧密状态进行存储。

该至少一个移动构件还可以是具有至少一个支撑横跨构件的至少一个轨道，该至少一个轨道构件由电动机移动并且进而使得该至少一个横跨支撑构件移动，该至少一个横跨支撑构件在一个褶皱处接合该未暴露的过滤器介质并且将该未暴露的过滤器介质从该至少一个过滤器介质存储区域运载至该槽，并且然后该电动机根据来自控制器的一个信号进一步使该轨道构件和该至少一个支撑和横跨构件移动，以便使现在暴露的过滤器介质移动至该容纳区域。

该容纳区域可以由一个分离的密封元件密封在该壳体之内。该移动构件可以在该至少一个打褶的过滤器介质被暴露之后对其进行重新折叠并且将其紧密地存储在该容纳区域之中。在该至少一个过滤器介质移动至该收集区域并且该暴露的介质可以在其褶皱处进行折叠而且以一个紧密状态存储时，这样就使得已过滤的污染物的重新进入最小化。

该整体式壳体可以由以下各项中的至少一项构成：环境友好的纤维素、环境友好的硬纸板、环境友好的纸张以及环境友好的有机塑料(像化合物或塑料)，并且电源进一步包括一个锂离子电池。

该控制器可以进一步包括一个时钟或一个编程的推进配置文件，其中该至少一个移动构件基于该时钟或该编程的推进配置文件而接合。

该至少一个移动构件可以是至少一个辊，该辊使该暴露的过滤器介质从该打褶的、折叠的存储区域松出，并且卷取该暴露的过滤器材料、而且将该暴露的过滤器材料绕一个容纳区域中的辊而卷绕。该至少一个移动构件还可以是至少一组压辊，这些压辊拉动该过滤器以使该过滤器介质从该打褶的、折叠的存储区域松出，并且使该暴露的过滤器介质给送至一个容纳区域之中。该至少一个独立电源可以是一个电池或电池组。该整体式壳体可以完全是密封的，以便防止该整体式壳体打开。

本发明的装置还包括一种在空气处理器单元内的空气流动的通道内的直接替换式空气处理器过滤器系统，该直接替换式空气处理器过滤器系统具有：一个整体式壳体，该整体式壳体由以下各项中的至少一项构成：环境友好的纤维素、环境友好的硬纸板、环境友好的纸张以及环境友好的有机塑料(像化合物或塑料)，该整体式壳体具有遍及其长度和宽度的、在约一英寸与三英寸之间的一个一致的厚度并且具有穿过该整体式壳体的一个暴露槽，而且该整体式壳体完全是密封的，以便防止该整体式壳体打开；一个电动机，该电动机联接至一个锂离子电池电源上并且与一个控制器进行通信，该控制器具有至少一个传感器输入或一个计时器；以及一个过滤器介质存储区域和一个暴露的介质的容纳区域，该过滤器介质存储区域定位在该整体式壳体的一端上，一个打褶的、折叠的过滤器介质被折叠并且紧密地存储在该过滤器介质存储区域内，并且该暴露的介质的容纳区域定位在该整体式壳体内的一个相反端上，而该过滤器介质在该过滤器介质存储区域与该暴露的介质的容纳区域之间延伸，该过滤器介质从所述过滤器介质存储区域松出穿过该壳体和该暴露槽，同时由至少一个支撑构件来支撑，在该至少一个支撑构件处该过滤器介质暴露于该空气流动的通道内的空气中并且沿其褶皱被折叠成一种曲折图案并将污染物从空气中移除，并且该过滤器介质进一步被传递通过至一个容纳区域，在该容纳区域处，该过滤器介质与已过滤出的污染物一起被重新折叠、收集并且紧密地存储，该电动机由所述控制器响应于来自该至少一个传感器的输入或基于来自所述计时器的一个定时输入而启动，或者被编程为基于传感器数据进行移动，并且该电动机使至少一个移动构件移动以便使该过滤器介质移过该暴露区域。

本发明的方法包括一种使得打褶的过滤器介质在一致长度和宽度的直接替换式空气处理器过滤器框内进行移动的方法，该方法包括以下方法步骤：将一个未暴露的、折叠的、打褶的过滤器介质紧密地存储在至少一个过滤器介质存储区域的存储器内；接合被联接至一个独立电源上的、与一个控制器进行通信的至少一个电动机，并且该至少一个电动机使得至少一个移动构件移动；通过由该至少一个电动机使得该至少一个移动构件进行移动，使得该至少一个过滤器介质的一个未暴露的部分松出至该至少一个暴露槽中，并且使该至少一个过滤器介质的该未暴露的部分暴露于该空气流动的通道中，从而产生该至少一个过滤器介质的一个暴露的部分，使得该暴露的部分松出越过至少一个支撑构件，该至少一个支撑构件在该至少一个过滤器介质被放置在该空气流动的通道的一个气流中时迫使该至少一个过滤器介质在其褶皱处折叠成一种曲折图案，并且这种使得该至少一个过滤器介质松出是基于来自该控制器的输出的；并且将该至少一个过滤器介质的该暴露的部分收集在一个容纳区域中并且将其保留在该容纳区域之内。

本发明的装置还包括一种在空气流动的通道内的直接替换式空气处理器过滤器，该空气处理器过滤器具有一个壳体，该壳体具有至少一个暴露槽。在该壳体内提供至少一个过滤器介质存储区域，该至少一个过滤器介质存储区域具有存储在其中的未暴露的过滤器介质，该未暴露的过滤器介质被打褶、折叠并且堆叠成紧密地固持在该至少一个过滤器介质存储区域之内。还提供了至少一个电动机，该至少一个电动机联接至一个电源上并且与一个控制器进行通信。该至少一个电动机使至少一个移动构件移动，该至少一个移动构件将该至少一个过滤器介质的一个未暴露的部分松出至该至少一个暴露槽中，并且将该至少一个过滤器介质的该未暴露的部分暴露于该空气流动的通道中，从而产生该至少一个过滤器介质的一个暴露的部分。包括了在该控制器上的至少一个处理模块和至少一个收发器模块、以及至少一个传感器，该控制器与该至少一个传感器进行通信，该至少一个传感器将数据传达至该处理模块和该控制器，并且该收发器模块将数据从该过滤器传输至一个网络或一个存储装置。还包括了一个容纳区域，其中该至少一个过滤器介质的该暴露的部分被收集并且被保留在该容纳区域之内。

该至少一个传感器测量温度、霉菌数、一氧化碳、二氧化碳、挥发性有机化合物(VOC)、烟雾、火焰、有害气体、以及空气粒子浓度。该至少一个传感器还可以测量空气流量并且向该网络或存储装置报告估算的能量消耗量。该控制器可以通过该收发器模块与另一个网络接口装置进行通信。该网络接口装置可以是一个支持无线的装置或一个互联网网关。该过滤器通过作为一个支持无线的装置的该控制器和收发器模块与该网络进行通信。该过滤器通过该控制器和收发器模块进行通信，该控制器和收发器模块将数据从该至少一个传感器传达至一个网络，该网络又向一个告警装置报告该数据。该告警装置可以是但并不一定限于：蜂窝电话、计算机或网络可用的接口装置。该告警装置是一个网络运行中心或控制中心。

本发明的方法进一步包括一种向计算机网络报告至少一个空气处理器过滤器的状态的方法，该方法包括以下多个步骤：通过一个网络启动并且注册一个网络可用的空气过滤器；使得在该空气处理器内的该至少一个空气过滤器开始运行；通过一个机载控制器监测该至少一个空气过滤器的操作和性能，该机载控制器与该空气过滤器中的至少一个传感器进行通信，该至少一个传感器向一个控制器发送数据；处理并且比较发送至该控制器的数据，并且将数据与一组参数进行比较；当所处理的数据超出该组参数的范围时进行报告；并且向与该网络进行通信的一个告警装置发送一个告警。

监测步骤可以包括：通过该至少一个传感器监测过滤器介质的一个量，并且该方法进一步包括在剩余的过滤器介质的量达到一个预设的最小值时，发送另一个告警的方法步骤。这个发送另一个告警的步骤还可以启动一个配给步骤，该配给步骤包括将一个替换物过滤器邮寄至已注册的空气过滤器的一个规定地址。这种发送一个告警还可以是将该告警发送给一位最终用户并且通过该告警装置将该空气过滤器的该状态传达给一位用户。这种发送一个告警是出于一个突发响应的目的向一个安全应对者发送一个告警。来自该至少一个传感器的数据还可以对估算的能量消耗量进行测量并且将其报告给该告警装置。

本发明的装置进一步包括一种部署在空气流动的通道内的空气过滤直接替换式过滤器，该空气过滤直接替换式过滤器包括一个壳体，该壳体具有至少一个暴露槽；以及在该壳体内的至少一个过滤器介质存储区域，该至少一个过滤器介质存储区域具有存储在其中的未暴露的过滤器介质，该未暴露的过滤器介质被打褶、折叠并且堆叠成紧密地固持在该至少一个过滤器介质存储区域之内。至少一个电动机联接至一个电源上并且与一个控制器进行通信，该至少一个电动机使至少一个移动构件移动，该至少一个移动构件使该至少一个过滤器介质的一个未暴露的部分推进至该至少一个曝光槽中并且使该至少一个过滤器介质的该未暴露的部分暴露于该空气流动的通道中，从而产生该至少一个过滤器介质的一个暴露的部分。包括了在该控制器上的至少一个处理模块和至少一个收发器模块、以及至少一个传感器。该控制器与该至少一个传感器进行通信，该至少一个传感器将数据传达至该处理模块和该控制器，并且该收发器模块将数据从该过滤器传输至一个网络或一个存储装置。提供了一个容纳区域，其中该至少一个过滤器介质的该暴露的部分被收集并且保留在该容纳区域之内。该至少一个移动构件包括一个第一辊和一个第二辊，该第一辊将带有褶皱的该未暴露的过滤器介质接纳在其上，该第二辊收集该暴露的、打褶的过滤器介质，并且进一步包括至少一个支撑件，从而辅助使得该过滤器介质支撑在这些褶皱上进行支撑并且辅助产生一种曲折图案。

此外，本发明的以上目标和优点是通过本发明所能够实现的目标和优点中展示性的那些而非是穷举了所有的。因此，通过本文的说明，本发明如在此实施的和就对于本领域普通技术人员将会理解的任何变体而言的修改的这些和其他目标和优点将会被理解。

附图说明

通过附图更详细地解释本发明的实施例，在这些附图中，相同的参考数字是指相同的特征。

图1示出本发明的一个实施例的俯视图。

图2显示图1的实施例的侧视图。

图3显示本发明的另一个实施例的俯视图。

图4显示图2的实施例的侧视图。

图5显示本发明的另一个实施例的侧视图。

图6显示本发明的另一个实施例的另一个侧视图。

图7显示本发明的又一个实施例的另一个侧视图。

图8显示本发明的又一个实施例。

图9显示本发明的一个示例性实施例的平面图，该示例性实施例与其他装置或一个网络或者上述二者进行通信。

具体实施方式

在描述本发明过程中，自始至终可适用以下定义。

一个“计算机”是指能够接收一个结构化输入、根据预先规定的规则处理该结构化的输入并且将该处理的结果产生为输出的任何装置。计算机的实例包括：计算机、通用计算机、超级计算机、主机、超级小型计算机、小型计算机、膝上电脑、上网本、智能电话、工作站、微型计算机、服务器、交互式电视、计算机和交互式电视的混合组合、以及模拟一个计算机和/或软件的专用硬件。一个计算机可以具有一个单一处理器或可以并行地和/或非并行地操作的多个处理器。一个计算机还是指两个或更多个计算机，它们经由一个网络连接在一起以用于传输或接收这些计算机之间的信息。这样一个计算机的一个实例包括一个分布式计算机系统，该分布式计算机系统用于通过由一个网络链接的多个计算机来处理信息。

一个“计算机可读介质”是指用于存储可由一个计算机存取的数据的任何存储装置。一个计算机可读介质的实例包括：磁硬盘；软盘；光盘，如CD-ROM和DVD；磁带；存储芯片；指状驱动器；以及用于承载计算机可读电子数据的载波，如在传输和接收电子邮件中或在访问一个网络中所使用的那些。

“软件”是指用来操作一个计算机的预先规定的规则。软件的实例包括：软件、代码片段、指令、计算机程序、应用程序、以及编程的的逻辑。

一个“计算机系统”是指具有一个计算机的一个系统，其中该计算机包括计算机可读介质承载的实施软件以操作该计算机。

一个“网络”是指由多个通信设施连接的许多计算机、计算机系统以及相关联的装置。一个网络涉及永久连接(如电缆)或暂时连接(如通过电话或其他通信链路所做出的那些)。一个网络的实例包括：因特网，如互联网；内联网；局域网(LAN)；广域网(WAN)；蜂窝网络；使用无线的计算机网络；安全系统的网络；以及多种网络的组合，如因特网和内联网的组合或通过无线电提供装置或任何类似网络元件或网络的使用无线网络的WAN。

一个“信息存储装置”是指用于存储信息的一件产品。一个信息存储装置具有多种不同的形式，例如，纸张形式和电子形式。以纸张形式，该信息存储装置包括印刷有该信息的纸张。以电子形式，该信息存储装置包括将该信息存储作为软件(例如，作为数据)的一个计算机可读介质。

本发明针对具有一个密封的壳体的一种直接替换式空气处理器过滤器。在这些示例性实施例中，该密封的壳体是一个整体式密封的壳体，遍及该整体式密封的壳体具有一个一致的厚度并且具有用于空气处理器过滤器的一个标准宽度，以便成为用于现有HVAC系统的一个直接替换式过滤器。该整体式壳体至少部分地包含：至少一个激励器或移动元件、一个电动机和一个电源(所有这些元件都是绿色环保的)、一个控制器以及一个过滤器介质。因此，该产品是可替换的并且是可用完即弃而对环境的影响最小的。该替换空气处理器过滤器进一步定位在该空气处理器单元中的一个通道内，在该空气处理器单元内，空气在该通道内通过并且经过该过滤器介质。

所示的本发明的这些示例性实施例利用的是部署、暴露以及收集在该壳体内的该过滤器介质的一个紧密的“清洁”部分。在所示大多数示例性实施例中，该过滤器介质被折叠或打褶并且存储在一个存储区段之中。在这些实施例中，一个移动元件被附接至该介质上。响应于该控制器，该电动机使该移动元件移动，该移动元件又使现有暴露的介质移动至一个收集区段(在该收集区段中，该现有暴露的介质被折叠并存储)中，并且将一个未暴露的部分拉动至该暴露区域中并且还将未暴露的过滤器拉动或移动至该空气通道之中。该过滤器介质的这种移动是由该移动元件产生的。该介质的这种移动和存储致使这种并不需要进行特殊安装的、抛弃之后对环境的影响最小的、并且是自容纳式(因而使得污染物的重新进入最小化)的直接替换式空气处理器过滤器的使用时间延长。在一个示例性实施例中，该过滤器介质可以是一个打褶的、折叠的过滤器介质，这些褶皱在该暴露区域中提供大的表面面积。该过滤器介质被收集并且存储在一个容纳区域中，从而防止所收集的污染物重新进入至或重新暴露于空气或该空气处理器系统中。

图1示出本发明的一个实施例的俯视图。显示了一个空气处理器单元直接替换式空气过滤器1。该直接替换式空气过滤器被定位成使得其处于由一个空气处理器(未显示)所处理的空气的一个路径或通道之中。该直接替换式空气过滤器1具有一个整体式壳体10。该整体式壳体10贯穿其长度和宽度具有一个一致的厚度而且是密封并自容纳的，从而不会被一位操作者或最终用户打开。该厚度典型地包括空气处理器过滤器的一个标准宽度，以便成为现有空气处理器中的一个直接替换品，对于住宅HVAC系统，厚度例如但并不一定限于1”。在类似商业应用中，这些厚度可以是例如但不一定限于一英寸与三英寸之间。在该壳体内提供了一个暴露区域、通风孔、开口或槽7，该暴露区域7的尺寸足以允许来自空气通道的空气流动通过该暴露区域。该整体式密封壳体10包含至少一个激励器或移动装置20(在这种情况下是一个辊或轴，该移动装置20由具有一个电源50的一个电动机40驱动)、一个控制器60以及一个过滤器介质70。

在一个示例性实施例中，整体式密封壳体10可以是例如但不一定限于环境友好加强塑料、纸张或纤维素产品、有机塑料(像化合物)，或类似绿色材料。该壳体包含至少一个激励器或移动装置20，在这种情况下，具有过滤器介质70的一个卷取轴21附接到该激励器或移动装置上。在所示的实施例中，该卷取轴21联接至该电动机40，该电动机进而联接至电源50并且联接至控制器60。该电源50在这种情况下是一个环境友好的可用完即弃的电池，例如但不一定限于一个锂离子电池。

在该示例性实施例中，控制器60基于来自至少一个传感器80的输入而有选择地给电动机40供电。在另一些实施例中，例如参见以下图8和图9，这些传感器和控制器可以与该空气处理器或一个网络或者上述二者进行进一步通信。该控制器60可以例如包括一个印刷电路板，该印刷电路板具有与该至少一个传感器80进行通信的一个微处理器。该至少一个传感器80可以例如是一个磁传感器，该磁传感器基于过滤器介质70中的嵌入磁片确定该过滤器介质70的位置。在该示例性实施例中，该控制器60在安装时启动并且在操作中追踪天数或小时数。

在该示例性实施例中，该控制器60可以进行计时，例如但不一定限于，三个月，而且可以通过电动机50启动该激励器或移动装置20，在这种情况下，该激励器或移动装置是该卷取轴21。基于传感器输入，该控制器60可以确定该介质过滤器70的位置并且在一个“清洁”元件或该过滤器介质70的被测量部分处于适当位置时停止。该控制器60还可以用于通过与该至少一个传感器80进行通信来感测空气、过滤器介质70或上述二者的组合的状况。在另一些实施例中，该控制器60还可以基于所感测的状况或按照一个定时的或预编程的操作配置文件或基于传感器数据而用来推进该卷取轴21。

该轴的推进使在壳体10的一个第一侧或供给侧(在图1中由“A”指定)上的未污染的过滤器介质72松出或展开。同时在相反侧上，一个过滤器介质卷取分区90定位在第二侧或卷取侧(在图1中由“B”指定)上，该第二侧或卷取侧将用过的或被污染的过滤器介质75收集在一个指定的容纳区域之中。在图1的实施例中，横跨或支撑构件105铺设在一个网格中，并且沿该网格拖拉该未暴露的过滤器介质，如在图2中最佳可见的。该过滤器介质70具有已置于其中的褶皱。该过滤器介质70具有一个未暴露的部分，该未暴露的部分被折叠并且紧密地存储在该壳体的该介质存储区域中，该过滤器介质的未暴露的、折叠的部分72在暴露于气流中时被定向成使得这些褶皱通过由经过的空气所施加的压力而抵靠并且推到横跨或支撑构件105上。这允许形成一种曲折图案，并且增大出现在该通道中的气流中的该过滤器介质的总表面面积。

在本实施例中，被污染的过滤器介质77被折叠到其自身上，并且以此存储并且束缚所收集的颗粒物质。在额外的实施例中，该被污染的过滤器介质77包含在一个容纳区域90中，该容纳区域具有一个密封件100以保留该被污染的过滤器介质和任何所捕获的污染物。在这两种情况下，该被污染的过滤器介质77被收集在该容纳区域90内并且进一步收集在该整体式壳体10内，以便最小化会使得这些污染物从暴露的或被污染的过滤器介质77上重新引入的这种暴露，并且同时防止这些污染物在替换过程中与操作者或环境的接触。与现有刚架、固定的过滤器相比，HVAC过滤器介质70配备有存储在过滤器介质存储区域75中的更大量的过滤材料70，从而允许延长的寿命。例如，可以提供足够的未污染的过滤器介质72来做出(例如)一种多个月、六个月或十二个月的过滤器。

一旦该未污染的过滤器介质72耗尽，则控制器可以启动一个指示器元件120。该指示器元件可以是但不限于一个可听到的警报或可看到是指示器元件或LED。类似地，可以在除了该未污染的过滤器72介质的最后一段之外的所有部分上利用一种气味材料，这样使得该气味的缺乏或存在是该过滤器是否需要替换的一个指示器。在一个规定时间段之后或者一旦该指示器元件120被启动，用户就简单地移除并且替换现有装置整体。这就包含了用过的或污染的过滤器介质77，并且最小化已过滤的污染物的重新进入。作废的HVAC过滤器1随后可以被安全地处置而具有最小的环境影响。

图2显示图1的实施例的侧视图。如可以在该侧视图中所见的，过滤器介质70被打褶并且紧缩在一个存储区域75之中。在此通过一根索线、线绳或丝线22以及卷取轴21提供了这种移动构件20。该丝线22经由加强片25附接至该打褶的过滤器介质70上。如以上所提及，在由控制器60确定时，电动机40和卷取轴或辊21被启动并且卷起该丝线22。该丝线22被拉动达一个预定的时间或长度并且被积累在该辊21上。已耗尽或污染的过滤器介质77然后被积累在如以上所描述的一个保存或存储区域90之中。这些加强片25可以被做成使得它们在该丝线22到达该收集区域90时从该丝线上释放。

图3显示本发明的另一个实施例的俯视图。该实施例利用允许在现有HVAC单元中的直接替换和使用的、具有一个密封的壳体10的一个类似地被确定尺寸的直接替换式空气过滤器。该壳体10、控制器60、以其打褶的并且紧密的状态处于一个过滤器介质存储区域75中的过滤器介质70是与图1中所示的实施例类似的。在图3的示例性实施例中，激励器或移动装置20可以包括一个轨道构件230和多个支撑构件240，这些支撑构件240间隔开以便装配在该过滤器介质70的这些褶皱之内。该轨道构件230由电动机40移动。该电动机40驱动齿轮组210，该齿轮组驱动一个主动轴232。该主动轴232又驱动链条传动机构215，该链条传动机构接合与该轨道250联接的一个主动链轮220并且使该主动链轮旋转。这又使该过滤器介质70从存储、打褶区域75移动，从而展开其中的一个未污染的部分70、将该未污染的部分72暴露于该空气通道中的空气和污染物中，并且然后使该过滤器介质的被污染的过滤器介质部分77移动至用过的或容纳区域90，在该用过的或容纳区域处，该被污染的过滤器介质部分被再次堆叠并且存储。

图4显示图3的实施例的侧视图。在这个附图中可以更清晰地看出具有多个横向或支撑构件240的轨道构件230。该轨道构件230是连续的并且使得这些横向构件240再循环。这些褶皱折叠在这些横向构件240上并且由这些横向构件240拉动。未暴露的空气过滤器介质72因此被暴露于该空气通道中的空气中并且空气被过滤。这些横向构件230允许该打褶的、未暴露的空气过滤器介质72替换该空气通道中的用过的或被污染的过滤器介质77。该空气通道中的空气还沿这些褶皱推动该过滤器介质形成类似于图1的实施例中所示构形的一个曲折图案。这个曲折图案增大了该过滤器介质70暴露于该空气通道内的空气中的表面面积。

图5显示本发明的另一个实施例的侧视图。在所示的实施例中，该壳体10、电动机40、控制器60、以其打褶的并且紧密的状态处于一个过滤器介质存储区域75中的过滤器介质70同样全部类似于图1和图2中所示的实施例。激励器或移动装置20被简化成至少一组拉动器或压辊510，即，该激励器或移动元件根据该控制器60的命令而将该过滤器介质70从处于该过滤器介质存储区域75中的打褶的并且紧密的状态上拉动并且使该过滤器介质移动穿过具有晶格样构件105的网格，如前文所述。在另一些实施例中，该至少一组拉动器或压辊510还可以是用于在材料上增加额外牵引的一个星形或有齿的辊，或可以是使得该装置内的该过滤器介质实现有效移动的类似的辊。

这些晶格样构件105允许该过滤器介质70更容易地折叠成其曲折图案，并且用于将该介质支撑在适当位置。在该过滤器介质70通过该至少一组“拉动器辊”组510从存储的、打褶的区域75移动时，其中的一个未污染的部分72展开，从而使该未污染的部分72暴露于该空气通道中的空气和污染物中，并且然后根据来自该控制器60的命令，使该过滤器介质的现在已被污染的过滤器介质部分77移动至用过的或容纳的区域90，在该用过的或容纳的区域处，该现在已被污染的过滤器介质部分被再次堆叠并存储。

如所示的，该实施例具有至少一组拉动器辊510，在此是一个单一拉动器辊组。然而，根据需要，该实施例可以使用多组辊。该单一拉动器辊组定位在暴露槽7的最靠近容纳区域90的一端。在本发明的精神之内的是将该拉动器辊组定位在存储、打褶区域75处或附近。类似地，如所提及，可以采用额外的辊组来使该过滤器介质70移动，该额外的辊组例如是在该存储、打褶区域75附近的一个第二拉动器辊组。

图6显示本发明的另一个实施例的另一个侧视图。与图1至图3的那些相类似的元件被显示出并且出于简洁而未被编号。同样，类似于早先所描述的这些实施例，所示的实施例提供了一个壳体10、控制器60、以其打褶的并且紧密的状态处于一个过滤器介质存储区域75中的过滤器介质70。未暴露的过滤器介质的一部分72从该介质存储区域75取出、展开并且被拖拉过一个网格或晶格结构105。未暴露的过滤器介质的该部分72然后被拖拉过该暴露槽7并且被暴露。在这个实施例中，该激励器或移动装置20是一个卷取辊610。该卷取辊610以一种平辊构形卷起暴露过的过滤器介质77。该卷取辊610存储在该容纳区域90中并且可以被密封以防止已过滤的污染物从该暴露的过滤器介质77上重新进入。

图7显示本发明的另一个实施例的另一个侧视图。类似于早先所描述的这些实施例，所示的实施例提供一个壳体10、控制器60、以其打褶的并且紧密的状态处于一个过滤器介质存储区域75中的过滤器介质70。未暴露的过滤器介质的一个部分72从该介质存储区域75取出、展开并被牵拉过一个网格或晶格结构105。未暴露的过滤器介质的该部分72然后被牵拉过该暴露槽7并且被暴露。在这个实施例中，该激励器或移动装置20是至少一个丝杠驱动器700。该丝杠驱动器700允许强力连接到该过滤器介质70上并且允许沿从该过滤器介质存储区域75至该收集区域77的路径的连续移动。

图8显示本发明的又一个实施例。与图1至图3的那些相类似的元件被显示出并且出于简洁而未被编号。所示的另一个实施例通过利用一个第一辊780和一个第二辊770而利用了一个移动装置20的另一个变体，该第一辊安装了过滤器材料70的一个未暴露的卷72，该第二辊卷起该暴露过的过滤器材料(在这种情况下是将其卷至一个存储区域77之中)。该材料从该至少两个辊中的第一个辊770，在暴露之后，被辊卷成卷绕在该至少两个辊中的第二个辊780上。在滤框10内，多个支撑构件105横跨暴露槽，其中这些支撑构件105间隔开以便装配在该过滤器介质70的这些褶皱之内。该打褶的过滤器材料70被移动而使得这些褶皱折叠在这些横向构件105上，并且通过该空气通道中的空气的移动而被拉动过这些横向构件105。该未暴露卷780上的未暴露的空气过滤器介质72因此随着它从一个卷移动到另一个卷的过程中暴露于该空气通道中的空气中和空气被过滤。这些横向构件105允许该打褶的、未暴露的空气过滤器介质72替换该空气通道中的已用过的或被污染的过滤器介质77。该空气通道中的空气还沿这些褶皱推动该过滤器介质形成类似于图1的实施例中所示的构形的一个打褶的曲折形式。这种曲折形式增大了该过滤器介质70暴露于该空气通道内的空气中的表面面积。这表示使该空气过滤器介质在该过滤器壳体内移动的又一种手段。还应当指出，在这个和其他实施例中，该框架的这种一致的厚度和密封特性可以发生改变。尤其是在本发明的工业和商业用实施例之中。

图9显示本发明的一个示例性实施例的平面图。除了延长使用时间之外，在例如空气处理器过滤器1上的一个印刷电路板上包括电子器件和一个控制器60还提供了实现额外的功能性的机会。如以上参照图1所提及的，该控制器60还可以用于通过与该至少一个传感器80进行通信来感测空气、该过滤器介质70或上述二者的组合的状况。图9中所示的示例性版本可以利用早先讨论的这些过滤器推进系统中的任一个以提供空气质量管理(AQM)特征。AQM是这样的一个系统：该系统被设计成合并至该过滤器1中以在空气经过该过滤器1时监测该空气的质量并且与一个网络系统进行交互以监测过滤点处的空气质量。

该AQM系统由至少一个空气质量传感器80构成，其中该控制器60上有额外的处理器模块62和数据收发模块63。该至少一个传感器合并至该滤框中，这样使得在空气在该暴露槽7处被吸过该滤框10时该至少一个传感器是在空气路径上。该处理器模块62和收发器模块63容纳在该滤框10内在驱动电动机附近并且如同该电动机一样由同一电源供电。该控制器60、处理器模块62以及传输模块63在各自具有软件，用以从该至少一个传感器80测量并且报告空气质量参数。它们可以通过无线方式1010将这些空气质量参数报告给一个内部存储装置(未图示)，或经由有线通信1020将这些空气质量参数直接报告给一个网络1000。可替代地，在其他实施例中，一个外部装置可以存储数据和/或能够以经由有线1020或无线方式1010与该网络1000进行通信，并且由此可以将这些参数报告给该网络1000，如图9中所示并且在下文中所描述的。这些可以由一个机载的独立电源提供动力，或例如由在例如一个工业或商业应用(像一个喷漆室)中的一个专用的外部电源供电。

该至少一个传感器80允许该系统监测空气，并且与该处理器一起收集有关空气污染物连同空气质量的数据。这些传感器可以包括但不限于检测并且报告以下各项的传感器：温度、霉菌、一氧化碳、二氧化碳、挥发性有机化合物、烟雾、火焰、有害气体、空气粒子浓度以及其他潜在危险化合物。该至少一个传感器80还可以检测压降并且将该信息传达回过滤器1，从而使得该过滤器1可以相应地设定更换周期并且相应地推进过滤器介质70。例如，如果该过滤器1被预设成每九十天更换该过滤器介质70一次并且持续这种操作十二个月，但如该至少一个传感器80所检测的那样，该介质正以一个更高的速率被污染，则该过滤器将会提前进行下一次更换，以促进一个过滤器始终保持清洁。也可以通过该控制器60和该传输模块63从该过滤器1报告这种更换。这种实时监测可以合并在住宅单元应用中或合并在工业和商业单元应用之中。

除了监测空气质量之外，性能测定也可以作为从该至少一个传感器取回的数据的一部分来传达。如在图1至图8的早先所描述的实施例中所提及的一个非限制性实例，在该至少一个传感器80之中可以包括一个空气流量计。这将会允许连同该控制器上的这些处理模块62对估算的能量使用量进行测量。这可以通过该网络1000由该收发器模块63报告并且报告至一个告警装置，该告警装置包括例如但不限于：手机、计算机、网络运行中心或类似物。此外，作为这些处理模块62上的程序设计的一部分，该控制器60可以通过该网络下载程序指南并且通知用户，并且允许该空气处理器的额外的配置选项。

所有这种信息可以实时地存储或发送或同时执行上述二者。如图9中所示，该信息可以例如但不一定限于经由无线信号、蜂窝或无线/因特网无线协议技术或类似信号协定而被发送至用户可通过计算机或智能电话或类似装置访问的报告站，互联网接入端口，网络接口装置或互联网云端服务器。关于过滤器操作的这些空气质量参数和数据还可以经由定位在该滤框上的一个通信端口67从该过滤器直接获得，该通信端口例如但不一定限于：USB端口或小型USB端口或类似通信端口。可获得的报告可以生成为显示一段时间上的空气过滤器的状态和空气质量。这也可以可供用于由一个报告装置进行审阅(该报告装置由房主和/或建筑管理者访问)，或可供用于在工业或商业应用中所典型地发现的类型的或作为一个报警或告警服务的一个功能而被提供在一个住宅设备或商业设备中的一个网络运行中心(NOC)。

网络1000然后可以将该信息传输至作为一个网络接口1030的一个无线装置或有线装置，例如但不一定限于一个智能电话或手提式计算机或上网本或类似装置1060。该网络1000还可以向有线地1010或无线地1020联接至该网络1000的一个计算机或其他装置1040报告这些数据，以便报告空气质量或过滤器1的其他方面。最终，该数据可以传达至一个网络运行中心(NOC)或主控制中心1050，所有这些选项独自地或彼此结合地发生，该NOC主动地监测该过滤器1和该空气处理器中的空气质量。该网络运行中心1050的一个非限制性运行实例可以是一个第三方报警监测公司，该第三方报警监测公司为一位客户或若干客户监测空气质量。另一个非限制性实例还可以使得一个制造设施控制中心的该NOC部分作为一个商业或工业过程的一部分，从而例如在化学生产或商业喷涂室中，由该控制中心监测该空气处理器单元。

包括早先与图1至图8相联系地描述的那些的多种通知或告警紧急状况下可以被发送给房主或建筑管理者或NOC。这些通知或告警可以包括可能需要立即加以关注的突发告警。这可以是一种监测系统设计经由网络启用的一部分或作为一种付费的第三方监测服务。该服务可以基于月收费来提供，或被报告至一个安全监测公司，例如，经由因特网、电子邮件、蜂窝电话、文本消息或电话或适合这些服务提供商报告网络的任何其他方式。其他响应可能涉及来自过滤器或来自网络中的其他元件的通信，在感测到某些参数(即，浓烟)的情况下，该网络中的其他元件可以与其他网络部件一起采取行动。这样一个行动的一个非限制性实例是：使得该空气处理器的控制器通过与恒温器或类似装置进行通信来关掉空气循环系统，以便当在空气中检测到烟雾或火焰或其他危险物质时防止烟雾循环。

因此，除了提供了一种有能力通过过滤器介质的移动而提供并且延长使用寿命的、独特的空气过滤器之外，本发明还包括一种针对替换发出告警并且可能地递送替换物过滤器的方法。此外，还由此构想了一种与告警和替换方法结合或分开使用的一种监测服务的方法。

通过采用图1至图8的、具有或不具有AQM系统的过滤器，就可以实现一种发明性的无缝替换物递送方法。在具有或不具有这些额外的处理器模块62的情况下，通过仅将这些收发器模块63包括在内，就可以将空气处理器所有人更为方便融入在过滤器的销售活动中。如以上所提及的，过滤器1可以在未污染的介质72已被完全分配完时发送一个信号，其中传输模块63可以通过这些告警装置1040、1050或1060之一来将一个告警发送给一位用户，并且可以发送一个替换物过滤器。当然，这可以根据来自该空气处理器所有者的确认信息进行调节，或者这可以作为一个月度服务的一部分来提供。此外，该告警可以被发送给一个中心和服务人员，该中心和服务人员作为一个标准维护响应的一部分或作为一个付费的维护服务的一部分而进行调度。

在又一个应用中，如以上所提及，通过合并该至少一个传感器80和这些处理器模块63，除了在未污染的过滤器介质72分布完成时发送一个信号之外，还可以实现实时监测并且将其作为一个月度服务合同的一部分或一个定期维护筛查的一部分或作为一个突发响应的一部分来发送。该至少一个传感器80可以将数据传输通过该控制器60和这些处理器模块62以及收发器模块63，数据可以路由至一个第三方服务提供商，该第三方服务提供商为一位用户维护该空气处理器并且监测空气质量。在一个工业或行业应用中，该数据还可以作为一个定期维护监测或筛查系统的一部分而被传输至一个NOC或类似的中央控制1050上。同样，如所提及的，数据还可以作为一个突发响应的一部分而被传输给一个第三方或突发状况应对者或上述二者，并且可能会通过一个网络传输额外的信号以切断一个气流并且防止危险的空气携带的污染物的传播。

在此所论述的这些实施例和实例是非限制性实例。参照优选实施例对本发明进行了详细描述，并且本领域普通技术人员现在会从前述中清楚的是，可以做出改变和修改而不脱离本发明的更广泛的方面，并且因此，如在权利要求中所定义的，本发明旨在将所有此类改变和修改涵盖为落在本发明的真实精神内。

Claims (32)

1.一种在空气流动的通道内的直接替换式自动介质推进的空气处理器过滤器，该空气处理器过滤器包括：

一个整体式壳体，该整体式壳体具有遍及该整体式壳体的长度和宽度的一个一致的厚度和至少一个暴露槽；

至少一个过滤器介质存储区域，该至少一个过滤器介质存储区域具有存储在其中的未暴露的过滤器介质，该未暴露的过滤器介质被打褶、折叠并且堆叠成紧密地固持在该至少一个过滤器介质存储区域内；

至少一个电动机，该至少一个电动机联接至一个独立的电源并且与一个控制器进行通信，该至少一个电动机使至少一个移动构件移动，该至少一个移动构件使该至少一个过滤器介质的一个未暴露的部分松出至该至少一个暴露槽中，并且使该至少一个过滤器介质的该未暴露的部分暴露于该空气流动的通道中，从而产生该至少一个过滤器介质的一个暴露的部分，该暴露的部分被松出而越过至少一个支撑构件，该至少一个支撑构件在该至少一个过滤器介质被放置到该空气流动的通道中的一个气流中时迫使该至少一个过滤器介质在其褶皱处折叠成一种曲折图案，并且这种将该至少一个过滤器介质松出是基于来自该控制器的输出的；以及

一个容纳区域，其中该至少一个过滤器介质的该暴露的部分被收集并且保留在该容纳区域之内。

2.如权利要求1所述的直接替换式过滤器，其中该至少一个移动构件是至少一根索线、线绳或丝线，并且该至少一根索线、线绳或丝线经由多个加强片而被进一步附接至该打褶的过滤器介质上，其中该至少一根索线、线绳或丝线在一个卷取辊上卷绕了一个预定的时间或以一个预定长度卷绕在该卷取辊上，并且该暴露的过滤器介质被移动至该收集区域而且该暴露的介质在其褶皱处被折叠并且以一种紧密状态进行存储。

3.如权利要求1所述的直接替换式过滤器，其中该至少一个移动构件是具有至少一个支撑横跨构件的至少一个轨道，该至少一个轨道构件由该电动机移动并且进而使该至少一个横跨支撑构件移动，该至少一个横跨支撑构件在一个褶皱处接合该未暴露的过滤器介质并且将该未暴露的过滤器介质从该至少一个过滤器介质存储区域运载至该槽，并且然后该电动机根据来自该控制器的一个信号进一步使该轨道构件和该至少一个支撑和横跨构件移动，以便使现在暴露的过滤器介质移动至该容纳区域。

4.如权利要求1所述的直接替换式过滤器，其中该容纳区域由一个分离的密封元件密封在该壳体内。

5.如权利要求1所述的直接替换式过滤器，其中该移动构件在该至少一个打褶的过滤器介质被暴露之后对其进行重新折叠并且将其紧密地存储在该容纳区域之中。

6.如权利要求1所述的直接替换式过滤器，其中在该至少一个过滤器介质移动至该收集区域时，该暴露的介质在其褶皱处被折叠并且以一个紧密状态进行存储。

7.如权利要求1所述的直接替换式空气处理器过滤器，其中该整体式壳体由以下各项中的至少一项构成：环境友好的纤维素、环境友好的硬纸板、环境友好的纸以及像化合物或塑料的环境友好的有机塑料，并且该电源进一步包括一个锂离子电池。

8.如权利要求1所述的直接替换式空气处理器过滤器，其中该控制器进一步包括一个时钟或一个编程的推进配置文件，其中该至少一个移动构件基于该时钟或该编程的推进配置文件而接合。

9.如权利要求1所述的直接替换式过滤器，其中该至少一个移动构件是至少一个辊，该辊使该过滤器介质从该打褶的、折叠的存储区域松出，并且卷取该暴露的过滤器材料、而且将该暴露的过滤器材料绕一个容纳区域中的辊而卷绕。

10.如权利要求1所述的直接替换式过滤器，其中该至少一个移动构件是至少一组压辊，这些压辊拉动该过滤器以使该过滤器介质从该打褶的、折叠的存储区域松出，并且使该暴露的过滤器介质给送至一个容纳区域之中。

11.如权利要求1所述的直接替换式过滤器，其中该至少一个移动构件是至少一个丝杠驱动器。

12.如权利要求1所述的直接替换式过滤器，其中该至少一个独立的电源是一个电池或电池组。

13.如权利要求1所述的直接替换式过滤器，其中该整体式壳体是完全密封的，以防止该整体式壳体打开。

14.一种在空气处理器单元内的空气流动的通道内的直接替换式空气处理器过滤器系统，该系统包括：

一个整体式壳体，该整体式壳体由以下各项中的至少一项构成：环境友好的纤维素、环境友好的硬纸板、环境友好的纸以及像化合物或塑料的环境友好的有机塑料，该整体式壳体具有遍及其长度和宽度的、在约一英寸与三英寸之间的一个一致的厚度并且具有穿过该整体式壳体的一个暴露槽，而且该整体式壳体完全是密封的，以防止该整体式壳体打开；

一个电动机，该电动机联接至一个锂离子电池电源上并且与一个控制器进行通信，该控制器具有至少一个传感器输入或一个计时器；以及

一个过滤器介质存储区域和一个暴露的过滤器介质的容纳区域，该过滤器介质存储区域定位在该整体式壳体的一端上，一个打褶的、折叠的过滤器介质被折叠并且被紧密地存储在该过滤器介质存储区域里面，并且该暴露的过滤器介质的容纳区域定位在该整体式壳体内的一个相反端上，而该过滤器介质在该过滤器介质存储区域与该暴露的过滤器介质的容纳区域之间延伸，该过滤器介质从所述过滤器介质存储区域松出穿过该壳体和该暴露槽，同时由至少一个支撑构件来支撑，在该至少一个支撑构件处该过滤器介质暴露于该空气流动的通道内的空气中并沿其褶皱被折叠成一种曲折图案并将污染物从空气中移除，并且该过滤器介质被进一步传递通过至一个容纳区域，在该容纳区域处，该过滤器介质与过滤出的污染物一起被重新折叠、收集并且紧密地存储，该电动机由所述控制器响应于来自该至少一个传感器的输入或基于来自所述计时器的一个定时输入而启动、并且使至少一个移动构件移动以便使该过滤器介质移过该暴露区域。

15.一种使得打褶的过滤器介质在一致长度和宽度的直接替换式空气处理器过滤器框内进行移动的方法，该方法包括以下多个方法步骤：

将一个未暴露的折叠的、打褶的过滤器介质紧密地存储在至少一个过滤器介质存储区域的存储器内；

接合被联接至一个独立电源上的、与一个控制器进行通信的至少一个电动机，并且该至少一个电动机使至少一个移动构件移动；

通过由该至少一个电动机使得该至少一个移动构件进行移动，使得该至少一个过滤器介质的一个未暴露的部分松出至该至少一个暴露槽中，并且使该至少一个过滤器介质的该未暴露的部分暴露于该空气流动的通道中，从而产生该至少一个过滤器介质的一个暴露的部分，使得该暴露的部分松出越过至少一个支撑构件，该至少一个支撑构件在该至少一个过滤器介质被放置到该空气流动的通道中的一个气流中时迫使该至少一个过滤器介质在其褶皱处折叠成一种曲折图案，并且这种使得该至少一个过滤器介质松出是基于来自该控制器的输出的；并且

将该至少一个过滤器介质的该暴露的部分收集在一个容纳区域中并且将其保留在该容纳区域之内。

16.一种在空气流动的通道内的直接替换式空气处理器过滤器，该空气处理器过滤器包括：

具有至少一个暴露槽的一个壳体；

在该壳体内的至少一个过滤器介质存储区域，该至少一个过滤器介质存储区域具有存储在其中的未暴露的过滤器介质，该未暴露的过滤器介质被打褶、折叠并且堆叠成紧密地固持在该至少一个过滤器介质存储区域之内；

至少一个电动机，该至少一个电动机联接至一个电源上并且与一个控制器进行通信，该至少一个电动机使至少一个移动构件移动，该至少一个移动构件使该至少一个过滤器介质的一个未暴露的部分松出至该至少一个暴露槽中，并且使该至少一个过滤器介质的该未暴露的部分暴露于该空气流动的通道中，从而产生该至少一个过滤器介质的一个暴露的部分；

该控制器上的至少一个处理模块和至少一个收发器模块、以及至少一个传感器，该控制器与该至少一个传感器进行通信，该至少一个传感器将数据传达至该处理模块和该控制器，并且该收发器模块将数据从该过滤器传输至一个网络或一个存储装置；以及

一个容纳区域，其中该至少一个过滤器介质的该暴露的部分被收集并且保留在该容纳区域之内。

17.如权利要求16所述的空气处理器过滤器，其中该至少一个传感器测量温度、霉菌数、一氧化碳、二氧化碳、挥发性有机化合物(VOC)、烟雾、火焰、有害气体、以及空气粒子浓度。

18.如权利要求16所述的空气处理器过滤器，其中该至少一个传感器测量空气流量并且向该网络或存储装置报告估算的能量消耗量。

19.如权利要求16所述的空气处理器过滤器，其中该控制器通过该收发器模块与另一个网络接口装置进行通信。

20.如权利要求19所述的空气处理器过滤器，其中该网络接口装置是一个支持无线的装置或一个互联网网关。

21.如权利要求16所述的空气处理器过滤器，其中该过滤器通过作为一个支持无线的装置的该控制器和收发器模块来与该网络进行通信。

22.如权利要求16所述的空气处理器过滤器，其中该过滤器通过该控制器和收发器模块进行通信，该控制器和收发器模块将数据从该至少一个传感器传达至一个网络，该网络又向一个告警装置报告该数据。

23.如权利要求22所述的空气处理器过滤器，其中该告警装置是一个蜂窝电话、计算机或网络可用的接口装置。

24.如权利要求23所述的空气处理器过滤器，其中该告警装置是一个网络运行中心或控制中心。

25.一种向计算机网络报告至少一个空气处理器过滤器的状态的方法，该方法包括：

通过一个网络启动并且注册一个网络可用的空气过滤器；

使得在该空气处理器内的该至少一个空气过滤器开始运行；

通过一个机载控制器监测该至少一个空气过滤器的操作和性能，该机载控制器与该空气过滤器中的至少一个传感器进行通信，该至少一个传感器向一个控制器发送数据；

处理并且比较发送至该控制器的数据，并且将数据与一组参数进行比较；

当所处理的数据超出该组参数的范围时进行报告；并且

向与该网络进行通信的一个告警装置发送一个告警。

26.如权利要求25所述的方法，其中监测步骤包括通过该至少一个传感器监测过滤器介质的一个量，并且该方法进一步包括在剩余的过滤器介质的量达到一个预设的最小值时，发送另一个告警的方法步骤。

27.如权利要求26所述的方法，其中这个发送另一个告警的步骤还启动一个配给步骤，该配给步骤包括将一个替换物过滤器邮寄至已注册的空气过滤器的一个规定地址。

28.如权利要求25所述的方法，其中这种发送一个告警是将该告警发送给一位最终用户并且通过该告警装置将该空气过滤器的状态传达给一位用户。

29.如权利要求25所述的方法，其中这种发送一个告警是出于一个突发响应的目的向一个安全应对者发送一个告警。

30.如权利要求25所述的方法，其中来自该至少一个传感器的数据对估算的能量消耗量进行测量并且将其报告给该告警装置。

31.一种部署在空气流动的通道内的空气过滤直接替换式过滤器，该空气过滤直接替换式过滤器包括：

具有至少一个暴露槽的一个壳体；

在该壳体内的至少一个过滤器介质存储区域，该至少一个过滤器介质存储区域具有存储在其中的未暴露的过滤器介质，该未暴露的过滤器介质被打褶、折叠并且堆叠成紧密地固持在该至少一个过滤器介质存储区域内；

至少一个电动机，该至少一个电动机联接至一个电源上并且与一个控制器进行通信，该至少一个电动机使至少一个移动构件移动，该至少一个移动构件使该至少一个过滤器介质的一个未暴露的部分推进至该至少一个暴露槽中并且使该至少一个过滤器介质的该未暴露的部分暴露于该空气流动的通道中，从而产生该至少一个过滤器介质的一个暴露的部分；

该控制器上的至少一个处理模块和至少一个收发器模块、以及至少一个传感器，该控制器与该至少一个传感器进行通信，该至少一个传感器将数据传达至该处理模块和该控制器，并且该收发器模块将数据从该过滤器传输至一个网络或一个存储装置；以及

一个容纳区域，其中该至少一个过滤器介质的该暴露的部分被收集并且保留在该容纳区域内。

32.如权利要求31所述的空气过滤直接替换式过滤器，其中该至少一个移动构件包括一个第一辊和一个第二辊，该第一辊将带有褶皱的该未暴露的过滤器介质接纳在其上，该第二辊收集该暴露的、打褶的过滤器介质，并且进一步包括至少一个支撑件，从而辅助使得该过滤器介质在这些褶皱上进行支撑并且辅助产生一种曲折图案。

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