CN1427746A - 用于机动车车厢的便携式空气净化器 - Google Patents

用于机动车车厢的便携式空气净化器 Download PDF

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Abstract

一种与车辆HVAC系统相独立运行的便携式变速车厢空气净化器(10)，该净化器被构造成可放置在乘客座位上且由座位安全带保持在其位置中的有一个扶手或肘托(114)。空气净化器(10)可被捆缚到篷车或SUV(运动型车辆)的底板上，或被布置在轿车的后备箱(100)中，该轿车具有安装在车厢中的管道(104，108)。一个12V的DC吹风机(48)与点烟器出口(62)相连或被永久组装在点烟器出口中。该装置中可安装3－5个可更换的且填充式过滤介质包装件(70－76)、一个HEPA过滤器(78)和一个充碳过滤器(80)。所述过滤介质包装件(70－76)包括由非编织的大微粒过滤材料形成的过滤介质袋(86)，过滤介质袋(86)中包装有其他过滤介质(88)，该过滤介质(88)包括干燥剂、吸附剂、化学吸附剂、片化和粒化碳微粒和催化剂，所述过滤包装件(70－76)放置在格栅(82，84)之间且按照所选择的顺序安装。

Description

用于机动车车厢的便携式空气净化器
对相关申请交叉引用
本申请要求2000年3月9日向美国专利商标局提出的申请号为No.60/188.009的临时申请的优先权，该临时申请提出了相同的主题。
          对于合作主持的研究或开发所作的声明
               本申请为非合作研究或开发
发明背景
发明领域
本申请涉及对空气的净化，特别是对机动车的乘客车厢中的空气的净化，但也涉及对医院、护理间、其他保健环境及工业环境中的空气的净化，本发明特别涉及在便携式空气净化器中采用以预定的序列布置的多个填充层过滤器介质包装件和一个HEPA过滤器，所述便携式空气净化器可作为一个肘托/扶手置于机动车车厢内的所选择位置处扶手，或通过适应性改变后置于车辆后备箱后备箱或轻型卡车的底盘中，或将其放置在其他任何环境中，在放置到车辆中的情况下，空气净化器的运行与车辆的通风系统相独立。
对现有技术的描述
室内空气质量(IAQ)领域中的文献可利用术语“环境空气”来称谓室内空气，而通常在涉及空气质量的上下文中，该术语通常指“外部空气”。为清楚起见，此处所用的术语“环境空气”是指后一个意思，而在机动车车厢内的被净化的空气称为“车厢空气”，虽然车厢内的空气必然是由车辆通风系统、打开的窗户或类似物不断从“外部”空气或“周围”空气中供应的。更具体地说，此处的“环境空气”是指车辆被驱动时穿过的空气。
目前已做了很大的努力来减少机动车车厢内的空气污染。但对于在拥塞的高速路上运行的车辆内及周围的上百种不同的空气污染物来说，这是不容易实现的。大部分的努力是针对于灰尘、粉尘和一些气味。现在，欧洲、日本和美国的车辆制造商为他们的一些新汽车的车厢提供空气过滤子系统。这些子系统通常放置在新汽车的通风系统内而作为大微粒过滤器。其中一些子系统也具有少量的活性碳以减少气味。这些通风子系统倾向于捕捉直径为3-8微米及直径更大的微粒，但在长时间工作的情况下，它们显然不能减少非常细小的微粒物质(直径为2.5微米及直径更小的微粒)。
目前安装在新汽车通风系统中的一些微粒过滤器利用静电非编织过滤介质。这些介质上的电荷有助于捕捉细小的微粒物质；但是，随着过滤介质的充塞，也减小了这种介质上的电荷，从而降低了介质的效率。在车厢空气环境中出现的大部分微粒的尺寸实际上都位于直径小于1微米的范围内。利用通常的通风子系统不能有效地消除这些亚微米的微粒，但由于它们可较深地渗入人们的呼吸道中，因此它们对人们的身体健康造成的危险最大。另外，将包含有活性碳的过滤器放置在通风系统中确实能捕捉一些气体，但对于各种气体来说没有具体的效率技术标准。以减小“气味”来使顾客感到满意，这种目的看起来很简单，但人们很少考虑或没有考虑到减少任何已知的污染物。这种系统固有的一个主要局限性在于：为保持较强的空气流而使压力降最小化以达到加热或冷却的目的，但这样就使对循环空气的细小微粒的实际净化变得最小。
一些发明人已提出了独立应用的车厢空气过滤系统，该空气过滤系统可永久性地安装在后备箱后备箱中、汽车的后窗上或顶板(车头)上。此外，所提出的大部分系统被设计为大微粒过滤器，且具有少量的活性碳以减少烟雾及通常的气味。这些系统的快速过滤以及使车厢中的空气快速再循环的能力很低或没有该能力。这些装置中的一部分是小型的电动空气清洁器，其目标是细小的微粒物质，但该装置具有产生臭氧的可能，臭氧本身是一种污染物。这些装置也需要经常清洁以阻止打火且使产生的臭氧最少。
在大多数情况下，现有技术的独立应用的装置中的空气流量不足以使得通过通风系统、门窗周围的缝隙而连续流进机动车车厢的污染物显著地减少。此前所提出的装置没有便携式的，且没有装置能以每分钟(多少)立方米(m3/min)或相应的每分钟(多少)立方英尺的有效速率使车厢中的空气再循环，此外，此前所提出的装置均没有利用一种特殊的过滤顺序，所述过滤顺序被特别设计来清除特殊的污染物，包括细小微粒、铅、一氧化碳、臭氧、二氧化硫、二氧化氮、苯和其他碳氢化合物。在本发明中使用的多个过滤器是填充层型，就净化建筑物中的空气而言，这种类型的过滤器具有较长的历史，但就本发明人的了解，将填充层技术应用到车厢空气净化中的尝试目前还没有成功过。另外，就本发明人所知：在现有技术中，没有用于车厢空气净化的装置是以具体的空气污染物为目标，EPA或其他机构对这些污染物已设立了环境空气质量标准，其目标是至少将这些污染物的浓度水平降低至低于所确定的健康标准。这好像是由于：(a)直到近几年才知道大量的污染物的存在，它们实际上是在车辆经过人口稠密的城市街道时在机动车车厢中发现的；(b)人们将研究的重点放在了：专用汽车制造商对于车厢内的空气污染正在作些什么，而不是将研究重点放在：如果要降低高指数的污染需要作些什么。最明显的情况为，本发明人明白没有现有的检测数据，例如本文中所给出的那些检测数据，其中，将一个空气净化器安装在车辆中，然后将该车辆驶过街道，在空气净化器运行和不运行的情况下对采集空气质量检测结果，将检测到的这些数据进行比较，这样就可获得净化器的功效的实际检测情况。
下面将对本发明人已知的、涉及空气净化特别是机动车车厢中的空气净化的一些具体专利进行描述。在973年3月27日授予Gilbertson的美国专利No.3,722,182中谈到使用一种安装在汽车后车窗板上的空气过滤装置并独立于车辆的加热/空气调节/空气吸入(充注)系统进行运行。(该专利中还描述了与车辆的空气吸入口直接相连的另一个实施例。)为清除微粒物质，该装置使用了静电盘，尽管在最近的技术中据称HEPA可更好地实现清除微粒的目的。但是该专利却不需要对于静电系统来说所必需的频繁的清洁或更换。
在1975年5月13日授予Benedict的美国专利No.3,883,637中描述了一种活性碳过滤元件，该活性碳过滤元件具有用于清除H2S的铜、氧化铬、铬酸盐、重铬酸盐或类似物的分散混合物和催化性的、类似的空气载运硫复合物，例如，硫醇、有机硫化物、硫茂复合物、硫醚和有机硫氧化物。
在1975年3月11日授予Dixson等的美国专利No.3,870,495中描述了木头、纸、麻等非编织纤维的应用以避免在材料中具有循环的间隙，在材料中存在循环的间隙是编织纤维的技术特征。其次，所述过滤器采取多层或层置的形式，从而可阻塞由特殊的织物的生产缺陷而产生的任何间隙。
在1980年6月10日授予Byrd等的美国专利No.4,207,291中描述了充注MnO2的织物基片的应用，充注MnO2的织物基片用于从飞机舱内的空气中除去臭氧。
在1986年9月9日授予Kowalzyk的美国专利No.4,610,703中描述了安装在车辆加热/冷却系统中的一个单个过滤器。
在1986年12月16日授予Davis的美国专利No.4,629,482中描述了在房间(与机动车车厢相对)中应用的一种便携式空气净化器，该空气净化器使用了用于清除微粒且以AC(交流)电源运行的一种HEPA过滤器。在长时间的应用之后，该装置通过空气流速中的脉动情况而将更换过滤器的需要外在性地显示给使用者。在过滤器的初始清洁阶段，运转时所测量的空气流速为每分钟350立方英尺(CFM)。
在1987年4月21日授予Hawkins等的美国专利No.4,658,707中描述了一种用于车辆内部的空气净化器，该空气净化器主要布置在车头中且包括一个风扇和烟雾过滤器以及一个烟雾探测器，该探测器在探测到烟雾时可自动启动装置的运行。
在1988年2月2日授予Armbruster的美国专利No.4,722,747中描述了通过螺栓安装在车顶下的一个空气过滤系统，该系统包括：分别布置在装置的相反两端以吹出空气的一对吹风机；一个位于中部的空气吸入口；布置在前述部件之间的泡沫和活性碳过滤器。
在1990年4月17日授予Kraw等的美国专利No.4,917,862中描述了一种用于除去水银、细菌、病原体和其他蒸气的一种过滤系统，特别是除去牙医办公室中的水银蒸气。过滤器的顺序包括：一个纤维制预过滤器；然后是一个具有蜂房结构或类似结构的过滤器，在该过虑器的多个单元中部分填充有活性碳片；然后优选一个后过滤器。所使用的活性碳片的量占所述单元总容积的30％-90％，此时，活性碳片“漩绕”在穿过过滤器的空气流中，吸收性活性碳片的这种运动可增大吸收物质和被吸收物质之间的接触。该装置在至少为700CFM的空气流速下的运行据说是最优的，尽管也指出了运行流速可高达1200CFM。
在1991年4月2日授予Kowalzyk的美国专利No.5,004,487中描述了在机动车乘客室中应用的一种空气过滤器组件，该组件安装在车辆加热/冷却系统中且由空气压力驱动以清洁进入车辆的空气。当需要清洁或更换过滤器时，一个传感器可发出警报。
在1993年3月9日授予同样的发明人(Kowalzyk)的美国专利No.5,192,346中利用了一种有折沟的平坦过滤器以获得更大的空气流量。
在1991年8月27日授予Rhodes的美国专利No.5,042,997中描述了建筑物的环境控制系统，该控制系统包括一个空气过滤器，该空气过滤器包括多个微粒过滤器和一个化学及活性碳过滤器。
在1993年6月22日授予Aoyams的美国专利No.5,221,292中描述了用于机动车乘客室的空气清洁系统，该系统包括两个空气清洁器，当污染指数较低时，利用一个空气清洁器清洁乘客室中的空气，当车辆中的污染处于较高指数的情况下，第二个清洁器也起作用以抽吸并清洁外部空气，同时所述第一个清洁器将车厢中的空气排出到外部。
在1997年11月4日授予Anonychuk的美国专利No.5,683,478中描述了一种空气过滤装置，该装置的特征是其底部基座具有一个中空的筒形过滤单元，该中空的筒形过滤单元被容装在位于汽车罩之下面一个现有的吹风机马达组件中。
在1999年3月9日授予Luka等的美国专利No.5,879,423中描述了一种具有过滤器体的过滤系统，该过滤器体为盘形过滤元件的形式，例如布置在至少两个平面支架部件之间的“活性碳衬边”，其中，所述的两个支架部件包围过滤元件且通过夹持件保持在一起，该结构还允许顺次构造一列这样的过滤元件，所述系统总体上是车辆空气调节系统的一部分。
已做了一些努力来净化空气，或者，在安装的装置或已销售的装置中，为提高机动车车厢的空气质量至少已做了一些尝试。例如，Real Goods的网站 http：//www.realgoods.com/shop/shop.1.cfm？dp＝107&ts＝1053857提 供了一种三级自动空气过滤器，该过滤器利用了活性碳、电耦合介质和一个沸石VOC(“挥发性有机复合物”)过滤器，但除了提出在约6分钟的时间内使车厢内的空气进行再循环之外，不知道这种装置的功效如何。同一网站 http：//www.realgoods.com/shop/shop.1.cfm？dp＝107&ts＝1053856提供了一种自动离子发生器以使空气污染物沉淀，但该站点中没有提到有关空气循环或检测功效的任何内容。(该部分可参见站点于2000年12月17日的内容)。
在一些技术文献中也提到了车厢内的空气净化问题，例如，在HeinzH.Bitterman的标题为“车厢空气过滤检测的历史和在世界范围内的趋势”(History and World Wide Trends in Cabin Air Filter Testing)的论文中即谈到了该内容，该论文发表在《流体/微粒筛分杂志》(Fluid/ParticleSeparation Journal)中(2000年8月，第2期第3卷，152-155页)。该论文给出了当前在欧洲使用的空气检测标准，然后将该标准与稍微不严格的美国标准相对比。(例如，该论文指出：在欧洲市场上的通用(GM)汽车对微粒和气味均进行过滤，而在美国，这种车辆只具有微粒过滤器)。该论文还指出：“如果能够提供可有效控制柴油煤烟的过滤器，则在提高汽车内的空气质量方面实现了一大步”，但是只利用活性碳作为过滤材料而不利用HEPA过滤器以达到所述的目标，该论文所提供的数据是必须的(为除去细小微粒，多种其他污染物安装到该细小微粒上)。Bitterman还是没有提供了从运动的车辆中采集到的如此处所提供的数据一样的实验数据。
在Tadeusz Jaroszczyk等人的标题为“在粉尘环境中为保护操作者所用的高效工作室过滤器的过滤性能”(Filtration Performance of HighEfficiency Cabin Filters for Operators’Protection in Dusty Environments)的论文中讨论了矿车设备的工作间空气过滤系统的特殊过滤器类型的功效，该论文还讨论可循环系统和空气引入通风系统。该论文发表在《流体/微粒筛分杂志》(Fluid/Particle Separation Journal)中(2000年8月，第2期第3卷，156-164页)(Jaroszozyk)。该论文讨论了：最小空气流速(例如：43m3/hr＝25.3CFM)；在所给出的实验室检测中所用的“标定”空气流速为100m3/h；过滤压力降(例如，20Pa)及在高粉尘环境中所用的“灰尘容量”的参数。
在Tadeusz Jaroszczyk等的标题为“汽车车厢内的空气处理所需的介质”(Media Needs for Automotive Cabin Air Treatment)的论文中给出了过滤介质为可在车厢空气过滤中应用而应满足的标准。该论文发表在《过滤学报94美国过滤和筛分学术会议》(Proceedings Filtration 94Conference American Filtration and Separations Society，第123-147页(Jaroszozyk II))。在进行过滤所用的空间非常有限的情况下(假设)，且为加热、通风和空气调节(HVAC)的目的而需要保持高速的空气流，则对通风系统过滤器提供了特殊的拉力以对其进行限制，这样空气在过滤系统中存在的时间较短而降低了过滤器的效率。该论文指出，例如(第125页)，“常用的高效过滤器在低过滤速度和过大的空间中运行，则需要在汽车中容纳这些过滤器”以及“当前的通风系统不能与常用的高效过滤器(HEPA)相配合，而如果必须将引起“肺损坏”的微粒除去，则需要通风系统与常用的高效过滤器(HEPA)相配合”(第126页)。
所提出的解决方案除了没有给出具体的装置之外，还应注意以下内容(第130页)：“具有循环空气流的一个独立的汽车通风系统应被用于控制来自汽车内部的污染物。该系统中的过滤器可被安装在后备箱后备箱中、车顶(在车头中)下或座位下。由于在这种布置中存在较大的空间，因此，这些过滤器就可大于通风系统的过滤器。在这些过滤器中可保持较低的流速，这样，就可实现较高的过滤和吸收效率。”该论文中还讨论了减少气味和在实验室检测中所用的空气速度值的问题，该论文指出(第145-146页)：对于气味的控制来说，“在该应用中的通常的气流条件下，吸收介质不具有足够的效率和寿命以除去刺激性物质”。
在Ogaki等的标题为“日本汽车车厢过滤器的路面检测”(The RoadTest of Car Cabin Filters in Japan)的论文中描述了多种过滤器类型的检测情况，该论文发表在《流体/微粒筛分杂志》(Fluid/Particle SeparationJournal(美国过滤和筛分协会))中(1998年4月，第1期第11卷，101-106页)。所述的过滤器类型包括一种双层除尘型过滤器，该类型过滤器包括主要有多元酯纤维、粘合剂和一个微纤维层构成的一个预过滤器，所述微纤维层由吹熔的聚丙烯制成。一种四层型式的过滤器将除尘型过滤器和另一个用以除去气味的双层过滤器组合在一起，该双层过滤器包括布置在一个多元酯基础层上的一个活性碳粒层。该论文还给出了对于悬浮微粒(SPM)的日本环境标准(据说在东京没有哪能满足该标准)，该论文还提出了由日本环境协会对二氧化硫、二氧化氮和碳氢化合物所作的道路检测情况以及在该研究中所得到的不同过滤器的效率数据，但该研究没有试着将效率研究与环境标准相联系起来。该研究中还对气味感觉和灰尘浓度进行了道路测试，研究中显示了在气味感觉和所测量的灰尘浓度的峰值之间存在的一种比较清楚的相互关系。所得到的这些观察结果均是由车辆废气造成的。
在福特汽车公司的员工Samuel E.Lee等的等的标题为“气味过滤器设计工艺”(Odor Filter Design Process)的论文中描述了车厢空气过滤的情况，该论文发表在《流体/微粒筛分杂志》(Fluid/Particle SeparationJournal(美国过滤和筛分协会))中(1996年10月，第3期第9卷，185-190页)。其中，该论文讨论了下述问题：(1)对将被结合入车辆HVAC系统的任何系统进行限制(在高速空气流、低压力降、较小的包装尺寸方面)；(2)顾客的气味感觉，该论文没有做出对健康进行积极有益的尝试或没有提出满足空气质量标准的问题。该论文还提出“在大多数情况下，气味过滤器是作为使顾客舒适的一个特征而不是健康和安全特征”，该论文还提出：过滤器的设计工艺明显依赖于“顾客需要什么”，这样就以对市场需求进行研究为基础。论文中还报告了在约为0.75m/sec的表层速度和340m3/hr的流速下对过滤器性能所作的一些实验比较情况。
在Olaf Kievit的标题为“现实生活状态下的车厢空气过滤负荷问题”(Cabin Air Filter Loading Under Real-Life Conditions)的论文中提出了：在实际应用中，该工业最好将重点放在低压力降和顾客的舒适度上。该论文发表在《过滤和筛分技术的发展》(Advances in Filtration andSeparation Technology(美国过滤和筛分协会))中(1997年第11卷，188-192页)。其中，该论文将过滤器的最终“使用寿命”确定为压力降超过1000Pa的点，针对一次测试，该终点在仅仅在30小时之后就出现了。由本发明讨论的问题不涉及任何压力降，但是涉及在环境空气条件下过滤器是否仍能将车厢内的空气污染指数降低至低于政府标准的问题，在所述的环境空气条件下，在不利用本发明时，空气污染指数将远远超过所述的政府的标准。(本发明显示出：对于压力降的工业问题可能会被错误的考虑——即不仅可为车辆的HVAC系统之外提供一个空气净化器，而且可进一步增加车辆的实用性和实际的美感。将空气净化器置于车辆的HVAC系统之外消除了作为一个主要问题的压力降)。
在站点http：//www.epa.gov/ttn/amtic/pmspec.heml中的标题为““微粒(PM2.5)物种指南”的定稿”(A final draft copy of the“ParticulateMatter(PM2.5)speciation Guidance Document)(24-31页，复印的第15-22页)中详细地描述了PM2.5微粒的总体特征，该文章指出：对空气的测试分析中的化学成分的种类是由美国环境保护协会得到的。该文章特别指出在该PM2.5微粒族中的较宽范围内的污染物及其它们的来源，这些污染物是我们每天接触的空气的一部分。(参见该站点于2000年12月17日的内容)。
为进一步强调该问题的社会重要性，最近的研究已显示出：在拥塞在高速路上的机动车车厢中的主要空气污染物的浓度通常比在检测站附近处得到的浓度高1.5-10倍。加利福尼亚环境保护协会空气资源委员会提出了下表1中的数据(其中：MTBE是指甲基三丁基醚，MQL是指“低于合格极限值”即为是检测不到，“LAS-X”是一种类型的光学微粒计数器)。该报告是在1999年6月10日99-18中发行的，该研究的概括性标题为“对加利福尼亚的车辆内所选择的空气污染物的浓度的检测”(Measuring Concentrations of Selected Air Pollutants Inside CaliforniaVehicles)，该项研究包括在洛杉矶(Los Angeles)和在萨克拉曼多(Sacramento，美国加州首府)采集到的数据(此处只显示了在Los Angeles采集到的数据)。
                          表    1
污染物                洛杉矶的车辆中           洛杉矶周围甲基三丁基醚(MTBE)μg/m3      20-90                  10-26苯(Benzene)μg/m3             10-22                  3-7甲苯(Toluene)μg/m3           22-54                  10-40PM2.5μg/m3                  29-107*               32-64PM10μg/m3                   29-107*               54-103甲醛(Formaldehyde)μg/m3     ＜MQL-22               ＜7-19一氧化碳(Carbon Monoxide)      3-6                    ＜MQL碳黑(Black carbon)μg/m3      3-40                   naLAS-Xtot.particles/cm3        2,200-4,600            na
[*注：由于这两项是相同的，人们怀疑其中之一是印刷错误，假定PM10的检测需要对包括2.5μm或更小的微粒在内进行检测，只有在空气不包含大于2.5μm的微粒的情况下，这些值才是相同的。(最可能的情况是PM10数字是错误的，这是由于在没有应用包括本发明的装置的情况下，在当前的测试中发现的PM10的值完全高于表1中的值，且在任何情况下，PM10的值通常约是PM2.5的值的两倍。)]
由于目前在大多数城市中的道路检测站发现的污染指数超过由U.S.EPA(美国环境保护协会)设立的健康标准，在车辆中的这些同样的污染物的指数越高，则对乘客的健康带来的危险越大。
这种问题在世界范围内存在且正在快速恶化。其中的一个例子为：由Jitetendra J.Shah和Tanvi Nagpal.Eds所作的论文“亚洲城市空气质量管理策略-雅加达报告”(世界银行技术论文，1997年，No.379，第1-2页)，该报告以概括的形式体现了下述内容：
城市的增大和变化是亚洲经济有力增长的一个标志。但这种增长付出了一定的代价。不断膨胀的城市人口和不断增大的工业集中度以及城市内及城市内部和周围的汽车交通量已导致了严重的空气污染......
雅加达的人口在1981-1991年之间增长了两倍......，在1995年，大城市地区的人口为11.5百万。人口的增长伴随着雅加达街头上的车辆数量的显著增大，从约900,000辆增加至1,700,000辆......
这些发展反映了城市空气质量的恶化。主要街道附近以及城市北部地区的污染浓度有时非常高。在雅加达的北部已测量到最高的污染指数值，但大部分检测站好像只受本地污染源的影响。在Pulo Gadung和Cililitan的汽车终点站处均显示出平均的悬浮微粒总值(TSP)在300μg/m3之上。总的来说，在雅加达，交通和工业是空气污染的主要来源。在雅加达，估计悬浮微粒(TSP)的总排出量为96,733吨/年。10微米或更小的微粒物质(PM10)的排出总量为41,369吨/年，氧化氮(NOx)的排出量估计为43,031吨/年。而在城市郊区，悬浮微粒(TSP)的浓度较低，平均为100-150μg/m3。在污染最严重的地区的年度悬浮微粒(TSP)平均值是全国空气质量指标的5-6倍。来自道路、柴油和汽油车辆的排放、家庭木材和燃料燃烧的悬浮物是微粒污染的主要来源。司机、道路两旁的居民和住在大污染源附近的那些人受到的影响最严重。
在雅加达30-40千米之外检测到的高臭氧浓度显示出：在雅加达，由于NOx和VOC的排放而产生了次级污染物......
将经济发展与由于空气污染所带来的罹病率及死亡率的上升相联系是很困难的，现实中的轶事及所估计的数据显示出：雅加达的居民的健康受到了威胁。评价健康程度所利用的剂量反应等式揭示出：由PM10引起的额外死亡总数为4,364；三千二百万人的日常活动受到限制(32millionrestricted activity days(RAD))；一亿零一百万人有呼吸系统病征(101million respiratory sympotom days(RSD))；无法计数的急救房间被利用；哮喘病；在孩子中引起支气管炎，在1990年开办医院许可的总费用约为US$300,000(根据印度尼西亚数据)。
这些健康危险当然包括由空气载运的传染性介质的吸入而引起的可能的传播，特别是在一些车辆中：即那些将接收临时性乘客作为它们日常功能的一部分的车辆，例如警车、轿车、出租车和救护车。下面的表II中列举了一些公知的传染性介质，表II中既指示了传染性介质的科学名称，又指出了每种介质所可能引起的特殊传染病，所述介质及其传染病是从Joan Luckmann and Karen Creason Sorensen处选取的，参见Medical-Surgical Nursing：A Psychophysiological Approach (W.B.SaundersCompany，Philadelphia.1987)，3d Ed，pp.120-121。
                            表  II由空气载运的传染介质列表             传染病白喉棒状杆菌                         白喉
                                 伤寒，肺炎，蜂窝组织发炎葡萄状球菌aureus
                                 皮炎，食物中毒，败血病，
                                 肺叶炎，眼传染病肺炎链球菌
                                 髓膜炎，腹膜炎流行性血友病菌
                                 局部急性肺炎，肺炎，髓膜炎Neisseria meningitides               髓膜炎，肺炎肺结核粘菌                           肺结核隐球菌(cryptococcus neoformans)      肺炎，髓膜炎曲霉属菌                             曲霉病B型肝炎菌                            血清肝炎
               鸡痘(主要症状)带状疹子
               带状泡疹(复发性)
               风疹和生前暴露的新生儿风疹
               风疹并发症肠菌               小儿麻痹症，无菌髓膜炎粘液瘤菌           流感
这些空气载运病原体是在护理间、医院或类似场所发现的，就如将在下文中提出的那样，本发明的便携式实施例同样适用于上述环境。
除了一些特定的应用目的之外，例如上文中所述的授予Kraw等的专利主要考虑牙医办公室中的水银问题，或者Benedict的专利只处理硫复合物(只将一种复合物即二氧化硫作为空气污染物的主要目标)，尽管此处所列举的EPA文献需要给出令人厌恶的材料的“种类”，但对特殊的化学元素或复合物来说，现有技术所披露的技术内容几乎没有考虑机动车车厢内的空气污染问题，应注意的是：现在对那些已知的有毒物质已制定了空气净化的标准。
前述内容可通过下面一些说法来概括：即除了在OSHA所要求的矿业环境、工业环境和办公环境之外，空气净化工业中所做的努力主要放在了顾客的满意度上而不是顾客的健康上。其次，将最小的流速作为标准(例如，在Jaroszczyk I中所提到的内容，参见上述内容)将至少需要更精确的限定。如果通过增加空气流速而不是过滤器截面来增大流量，则空气中的任何微粒成分的存在时间将减少，就如在Jaroszczyk II中所提到的那样，过滤器的“功效”将随之降低。所引用的过滤器功效的研究内容好像更多地涉及证明某些微粒公司的产品的大功效，而无助于对问题的认识，这是因为人们不能从研究对比中得出通常的结论，即一种情况利用的空气流速为5cm/sec(Jaroszczyk II参见上述内容)，而另一种情况利用的空气流速为7.5cm/sec(Lee，参见上述内容)。
甚至对所报告的功效值也难于进行解释。也就是说，美国的加热、冷却和空调工程公司(ASHRAE)限定了一种功效检测方法，尽管采用“DOP”(二辛基肽)法来进行一种新的渗透试验，DOP渗透与ASHRAE功效完全相反，但是该实验也可以引用，并且下面在表III中给出了这些结果的比较值，这些比较值是由Hollingsworth & Vose公司(未标日期的销售手册)为选择该公司的产品而设定的：
                    表    III
等级#         ASHREA功效     ％DOP Pen
HE-1113        90-95            35
HF-0553        80-85            46
HF-0513        80-85            48
HF-0612        80-85            50
HF-0493        60-65            88
HF-0622        60-65            86
利用比较方法，并采用该纸面的上术语，90-95％的功效就意味着渗透率为5-10％。因此，所引用的数字除了具有纯学术意义之外，而不能对过滤器的性能提供足够的指导。
鉴于上述内容，本发明人准备开发和制造一种在机动车车厢及其他地方应用的空气净化装置，该净化装置可将EPA标准的污染物的浓度减小至至少小于每种污染物的国际环境空气质量标准(NAAQS)，该标准是由EPA设定的，污染物的浓度在该标准之上则将对人类的健康产生危险。EPA最初为碳氢化合物设置了国际环境空气质量标准(NAAQS)，但是，在“毒性”的标题下，为支持对空气污染物治理的新策略而随后放弃了该标准。许多碳氢化合物包括苯在内均是有毒的；苯实际上是一种A级致癌物质，即已证明它是一种可使人类致癌的介质。由在加利福尼亚的南海空气质量区(South Coast Air Quality District)所进行的研究确定出：在运行车辆的车厢内所检测的所有空气毒性物质中，对于在洛杉矶盆地中往返的人来说，苯是对健康具有最大危险性的物质。因此，对于本发明来说，苯是本发明特别针对的一种污染物。
下面的表IV显示了相关的国际环境空气质量标准(NAAQS)，它是由加利福尼亚州制定的更为严格的标准，或在有苯的情况下，由荷兰设置的在欧洲应用的一种标准(EPA和加利福尼亚均没有为苯提供一种环境空气标准，就如本发明人所清楚了解的那样，EPA没有为任何毒性物质设置环境空气标准)。
(在表IV中，“μg/m3”是指每立方米多少微克，“ppm”是指在每百万中所占的比例，“ppb”是指在每十亿中所占的比例，“PM10”是指微粒的直径尺寸为10微米或更小，“PM2.5”是指微粒的直径尺寸为2.5微米或更小，在右手栏中的右边的时间段是指在规定的时间段内测量的平均浓度值不应超过中间栏所显示的标准。图27中更详细地显示了这些标准。)
                     表    IV空气污染物           浓度标准                  政府苯                   10μg/m3              荷兰，1年一氧化碳             20ppm                  加利福尼亚，1小时臭氧                 100ppb(0.10ppm)        加利福尼亚，1小时二氧化氮             250ppb(0.25ppm)        加利福尼亚，1小时二氧化硫             636ppb(0.636ppm)       EPA，24小时铅                   1.5μg/m3             EPA，15分钟微粒物质：PM10                150μg/m3             EPA，24小时PM2.5               65μg/m3              EPA，24小时
                       试验背景
下面将对实验数据中的车辆通风系统进行总体讨论，该试验指示出：在本发明的一个实施例处于运行状态但污染指数超过装置不运行时的标准的情况下，将空气污染值减小至低于所确定的标准，在通风系统中安装有一个过滤系统的车辆中进行检测，在大部分情况下该实施例处于运行状态，但由于在本发明的实施例未被打开时所检测的污染指数仍超过所述的标准，因此，所作的检测无效。
因此，对于本发明人来说，现有技术所披露的内容没有披露可适用于对所有机动车车厢进行系统处理的空气净化技术，而在前面的内容中只是给出了部分解决方案。在任何结构内容中均没有给出理想的建议，显然，制造商将更大的工作中心放在销售中的“顾客满意度”上而将其作为评价的工具，因而不愿在发展真正有效的过滤器系统方面投资。此处及其他地方所提供的数据显示了一种长久的需要，但目前不能得到满足。因此，在对多种过滤介质、吹风机、过滤装置及包装件进行实验之后，本发明人遇到这样的问题：即可将过滤器的布置顺序作为这种类型的一个显著的因素。另外，将由发明人最终使用的过滤器的结构与两个过滤过程相结合，所述过程为利用另一种材料对种过滤介质进行“包装”的过程，所述材料本身具有显著的过滤效果。然后，建立具有所需过滤器顺序的本发明的7m3/min(250CFM)的原型并对其进行测试。所选择的过滤器介质包装件按照下述的内容构造并安装在装置中，并在Portland，Oregon(俄勒冈州的波特兰)地区对它们的功效进行测试。在1999年8月，在污染指数较高的情况下在洛杉矶(Los Angeles)地区对相同的装置进行测试。所述的原型为安装在图8所示的车辆后备箱中的实施例。
然后，构造所述原型的两种较小的形式，一种仍具有一个7m3/min(250CFM)流量的吹风机，而另一种具有5m3/min(176CFM)流量的吹风机。在洛杉矶(Los Angeles)、波特兰(Portland)和泰国曼谷(Bangkok，Thailand)分别对此处所描述的便携式实施例的这两种原型进行野外检测。在下面的内容中将结合相应的附图而对这些检测的示例性结果进行描述。此处没有显示额外进行的一些的测试，这些额外测试的结果也与所报告的结果相一致。
                      发明内容
本发明提供了一种空气净化装置，该装置可显著减少在机动车乘客室或类似环境中发现的主要污染物的量，从而降低了对人类健康的危害而增加了车辆中的乘客或其他环境中的人员的舒适度。在机动车中，该装置并不添加到现存在通风系统中，而是具有自己的吹风机，该吹风机最好在12V的直流电流下以可变的速度运行。本装置的一个优选实施例是便携式的且可被安装在任何车辆中，并通过来自一个点烟口的能量或相似的能量源输出的能量就能运行，或者，可将该装置的优选实施例直接接到车辆的电力系统中。特别地，在具有多辆车的家庭中，可容易地将空气净化器从一辆车移至另一辆车。该空气净化器的重量较轻，净化器的一个优选实施例适易于放置在后座的中间处，而通过一条座椅安全带将其固定在该处。该净化器也可被用作为一个肘托和扶手扶手，通过其上的袋状部分用以容纳一些个人物品，包括通常用来装零钱、录音带和CD盘的常用保持架以及茶杯保持架。如果不希望将该净化器用作为扶手或肘托，则可将该装置固定在任何空闲的坐位中。可选择的情况为，可将该装置捆缚在底板上，特别是篷车或SUV(运动型车辆)的底板上，或者安装在轿车的后备箱后备箱中，所述轿车利用特殊的输送系统将空气从乘客室中吸出而送到装置中，此后再从装置返回机动车车厢。
本发明的一个主要目的是将车厢空气中的显著危害人类健康的可吸入颗粒(2.5微米的细小颗粒及直径更小的颗粒)、有害/有毒气体和空气载运的传染物质不会处于有害的水平。该装置的尺寸或功率并不受限制，它对布置在车辆通风系统中的过滤器通常会具有严格的压力降限制。该装置显著减少了与废气相关的及由乘客产生的污染物的特殊吸入，由乘客产生的污染物为例如：香烟烟雾、病毒及细菌。该装置明显有益于对车厢中的空气进行过滤和连续的重新过滤，而不象许多通风系统中那样只进行一次过滤操作。该装置可独立于现存在车辆通风系统进行操作而不受负面影响。
本发明的另一个目的是提供一种空气净化装置，该装置可用作为一个高容量的线性空气流动系统。该装置通过密封壳体第一端处的一个较大的格栅而引入车厢中的空气，然后使空气穿过一个空气管道，该管道包括3-5个独立构造且对齐的过滤介质包装件，所述过滤介质包装件包含有处于预定顺序中的至少大微粒介质(即也可捕捉一些细小的微粒材料的介质)、干燥剂、吸附剂、化学吸收剂、催化剂及具有深度折沟的一个HEPA微粒过滤器和一个后过滤器。(除了在本文特别指出之外，下文中所用的术语“吸附剂”既包括吸收剂也包括吸附剂)。一个5m3/min(176CFM)-7m3/min(250CFM)的12V直流吹风机将空气抽过所述的空气管道。然后，将所获得的空气通过净化器壳体顶部的一个出口排出，该出口的直径最好约为7.6cm(3英寸)。线路中包括一个转换器以改变吹风机的速度，所述转换器串联在一根电线上，该电线将空气净化器与车辆中的点烟口或一个相似的能量源相连通。如果不寻求装置的便携性，则可将所述配线直接连接到车辆电力系统上。所述吹风机最好通过位于马达安装盘的每一侧的垫片进行防震安装以降低噪音并进行气密封。
本发明的另一个目的是降低车厢中的空气污染物以满足EPA、加利福尼亚州和欧洲的环境空气质量标准。现在发现该目的可以利用为该装置特别设计的过滤介质包装件的独特设计顺序来实现。通过反复的检测已明确了下面所示的过滤介质包装件的优选序列，虽然该顺序可进行变更以便在一年的特殊季节中对某些地理区域中的较少要求的的污染物的混合物进行处理：
1.干燥剂-吸附剂包装件，该包装件在至少一个大微粒介质袋中包含有不同类型的硅凝胶、沸石和/或分子筛网。
2.吸附剂包装件：该包装件在至少一个大微粒介质袋中包含有不同类型的活性碳颗粒或活性碳粒片。(下文中所用的术语“碳颗粒”既包括碳粒片和碳颗粒，也包括本领域的普通技术人员已知的其他任何微粒形式的碳)。
3.催化剂包装件，该包装件处于至少一个大微粒介质袋中以消除一氧化碳。为使催化剂包装件正确地发挥作用，必须在空气流中将干燥剂和吸附剂置于催化剂包装件之前以降低湿度及捕捉危害催化剂并使其失去作用的硫及其他酸。
4.吸附剂包装件，该包装件含有在至少一个大微粒介质袋中的椰基活性碳颗粒、珠粒和/或粉末。
5.HEPA折沟过滤器(经检测，这种过滤器可除去99.97％的直径为0.3微米的微粒，且对直径更大和更小的微粒更有效)，其深度约为7.6cm(3英寸)。
6.一个如上述4中所述类型的第二过滤器或一个充注有椰基碳的纤维介质，用于捕捉任何残留的气体和异味。
上述具有所述顺序的过滤装置的应用将在很大程度上减少车厢中的空气污染物且能满足在表1中所列的环境空气的特殊健康标准。特别地，要有效地减少柴油废气就既需要吸附性过滤介质也需要HEPA过滤器，所述的柴油废气通常包括细小的微粒物质，在该微粒物质上黏附有多种有害和/或有毒物质。吸附剂和化学吸附剂的应用将过滤出包括二氧化氮在内的氧化氮、包括二氧化硫在内的氧化硫和多种有害的碳氢化合物，特别是芳香烃碳氢化合物例如苯和甲苯。对于捕捉和保持PM2.5和更小(细小的可吸入)微粒来说，HEPA过滤器是必需的，该过滤器将除去大范围的污染物，包括下述污染物：
a).重金属，例如，铅，镉，水银和石棉；
b).附着在细小微粒上的有害气体，所述细小微粒为：例如，从汽油和柴油发动机中及从燃烧煤的公用工厂所排放的硫酸盐和硝酸盐；
c).致病的微生物，既包括细菌和病毒，又包括真菌。
本发明通过提供下述技术特征就可达到上述的目的：
1.具有独特功效和较长使用寿命的过滤器序列可除去车厢内的细小微粒和特殊气体以满足政府对环境空气的健康标准要求；
2.利用一个便携式且可独立应用的空气净化器可达到上述目标，该空气净化器可作为一个售后的安装物件安装在现存的车辆中而不必制作在新车的通风系统中；
3.净化器放置在车厢内的一个方便且安全的位置中，特别是放置在后座的中间位置处，这样就可将其用作为一个扶手或肘托。这种布置结构可使装置具有足够的空间以安装高功率的马达和多种不同的过滤介质，这样，所产生的空气循环足可实现过滤的目标；
4.或者可以将净化器置于在后备箱车辆的后备箱中，通过管路使得空气与车厢流体相连，该结构使吹风机与乘客相分离，并提供有效的空气净化和一个方便的扶手。
对该装置(此处是指空气净化器)进行适当和最有效的利用及对其实用性进行足够的评价需要对相关数据进行理解，且对空气的纯度进行实际的检测。现有技术中涉及的时间数值(该数值为在一些特定容积内的空气被交换所用的分钟数)的参数尽管作为一种促销手段而被广泛地使用，但是这些参考数据并没有提供任何关于如何减少车辆内的空气污染物的信息，尽管这些参数还可被用于描述一个简单风扇的性能。由于空气流速只是体现一给定容积内的空气交换速度的另外一种简单的方式，因此空气流速标准是相同的。本发明的主旨不是追求过滤器的“效率”，而是为了最有效地除去污染物。当然，该目的部分是通过所应用的高效过滤介质来实现的，但所提供的过滤介质应尽可能实用，这样就涉及到所应用的过滤器的数量、截面面积和深度的问题。
机动车车厢在减少空气污染方面也具有特殊的困难问题，这是由于机动车车厢不是一个封闭的系统，但“新鲜”空气却通过车辆的通风系统而不断被引入车厢内。具有“再循环”模式的通风系统可减少被引入的这种“新鲜”空气的量，但仍有一定量的“新鲜”(和被污染的)空气被引入。因此，只有将空气净化器运行时的机动车车厢内的空气质量与空气净化器不运行时的类似数据进行对比才能得到空气净化器的性能检测情况。(当然，这样也说明：为在机动车车厢内得到高纯度的空气，通风系统实际上应在“再循环模式”下运行)。
                       附图说明
图1所示为一个完整的空气净化器(没有显示内部布置)的透视图，图中显示了空气净化器的顶部开口的轮廓；
图2所示为图1中的空气净化器在顶部闭合时的透视图，图中显示了在切掉一部分情况下的装置的内部部分，该内部部分用于容纳过滤介质包装件；
图3显示了不同组装的空气净化器在顶部闭合时的的另一个部分剪切透视图，图中显示了其中布置有吹风机的情况；
图4所示为沿图1中的4-4’线而对整个空气净化器的顶面所作的纵向剖视图，图中显示了吹风机、5个过滤介质包装件和一个HEPA过滤器；
图5所示为过滤介质包装件构造方式的一个分解透视图；
图6所示为沿图1中的6-6’线而对侧立的闭合空气净化器所作的一个纵向剖视图；
图7显示了整个空气净化器，包括安装在机动车的后座(长座)中心的内部装饰、座位安全带环及处于清洁空气出口之上的一个簧片；
图8显示了安装在汽车后备箱后备箱中的空气净化器的另一个实施例，图中还显示了用于进行空气纯度检测的检测装置在车辆中的位置；
图9所示为图8中的空气净化器的另一个实施例的肘托部分内部结构的剖视图；
图10显示了2000年3月13日利用空气净化器在泰国曼谷对空气纯度进行PM10空气纯度户外检测而得到的的直方图；
图11显示了利用与图10中所示的空气净化器相同的实施例在2000年3月13日在泰国曼谷对PM2.5进行检测所得到的直方图；
图12显示了利用与图11中所示的空气净化器不同的实施例在2000年3月14日在泰国曼谷对PM10进行检测所得到的直方图；
图13显示了利用与图12中所示的空气净化器相同的实施例在2000年3月14日在泰国曼谷对PM2.5进行检测所得到的直方图；
图14所示为与图13中一样，而在2000年3月15日在泰国曼谷对PM2.5进行第二次检测所得到的检测结果的直方图；
图15显示了利用与图10中所示的空气净化器相同的实施例，而在1999年8月2日在加利福尼亚的洛洛杉矶对PM10进行检测所得到的直方图，但空气净化器布置在图8-9所示的车辆后备箱后备箱中；
图16显示了在1999年8月3日在加利福尼亚的洛杉矶对PM2.5进行检测所得到的直方图，其中，空气净化器仍布置在车辆后备箱中；
图17显示了利用空气净化器的一个211CFM的实施例对在2000年9月22-25日在加利福尼亚的洛杉矶和俄勒冈州的波特兰所收集到的车厢空气的样品中的二氧化氮(NO2)进行分析而得到的直方图，图中还显示了相关的健康标准；
图18所示为：在和图17中的数据同样的条件下，对所采集的数据(二氧化硫(SO2)除外)进行分析所得到的直方图，图中仍显示了相关的健康标准；
图19中所示的所获得的数据和在图17-18中所得到的数据一样(铅(Pb)除外)，图中仍显示了相关的健康标准；
图20所示为利用Summa滤毒取样法而于2000年9月1日在加利福尼亚的洛杉矶所得到的与苯有关的数据的直方图；
图21-26显示了在相同的时间且以相同的方式对图20中的样品进行分析的分析结果，这些图分别涉及碳氢化合物甲苯、乙烷基苯、ρ-二甲苯、o-二甲苯、1，3丁二烯和t-丁基甲基醚。
图27所示为在图10-26所显示的结测结果的一个概括图表，所示的检测结果是利用在图8中布置的监测器而在俄勒冈州的波特兰市、加利福尼亚的洛杉矶市和泰国的曼谷市检测到的，图中还显示了相关的政府健康标准(黑粗体字符所示)；
图28是图27的注脚而显示了各个检测或取样的时间和地点、专用的设备或所采用的采样方法，如果可行的话，可以指定一个独立的且有资格的的实验室来执行随后的分析和所使用的方法。
                          具体实施方式
图1显示了空气净化器10的总体结构，该空气净化器在一定意义上来说是一个自主单元，其中含有一空气入口、一列过滤器、一个吹风机和一个空气出口。该净化器与机动车自身之间的唯一的安装从属关系是：(a)将空气净化器10可拆卸性地安装到机动车中的一个选择表面上所用的装置；(b)为运行，将空气净化器10连接到由机动车所形成的电源上。如果该净化器用于稳定的环境中而不是用于机动车、船只或类似物(例如，医疗室)中，则不必将空气净化器10实际安装到固定位置上。
图1中所示的壳体12可方便地制作为狭长矩形盒形，且可通过剪切、弯曲和铆接的方式而将较轻的铝盘构造成所需的形状，壳体12或选择由模制的塑料制成。从图中可看到：壳体12包括：一个具有格栅的前板14，车厢中的空气按照箭头16所示的方向被抽进该前板14中；一个底板18；两个侧板20(图1中只显示了其中之一)；一个后板22和一个顶板24。按照前面所述的内容将底板18、侧板20和后板22剪切和弯曲，然后通过铆接或其他形式而连接为图1所示的布局，同时如图1中的剖视部分所示，顶板24通过一个铰件26安装在后板22的顶缘上。通过铰件26，可将顶板24升高至图1中的轮廓线所示的“开启”位置，从而为原始组件进入壳体12提供了一个入口，且为将在下文中描述的过滤介质包装件的安装和拆卸提供了一个入口。
在本发明该方面的一个实施例中，前板14的尺寸例如可为8″×10″(20.32cm×25.4cm)且可包括48个以6×8矩阵方式布置的1平方英寸的矩形孔28，或者，前板14可具有不同的尺寸而具有如图2所示的40个以5×8矩阵方式布置的孔28，在任一种情况下，所述孔28优选由平坦的铝板压制出而按照上面所述起到允许车箱中的空气进入壳体12的作用。但是，在所述的实施例中，或在孔28的其他任一种布局中，前板14及将在下文中讨论的过滤器必须具有数目相同且几何尺寸相同的孔，这样，这些孔就像下文中所要描述的那样以从前板14开始穿过那些过滤器的方式对齐布置。
顶板24具有两条相互平行的横弯带30a和30b，两侧板20具有垂直的延伸部32(图中只显示了一个)，延伸部32的尺寸与顶板24的底部轮廓相匹配。当处于闭合位置中时，垂直延伸部32与顶板24进行气密封并列布置。弯带30和垂直延伸部32用于在后部分中扩大壳体12的垂直尺寸，从而产生一个抬高的部分34，在该抬高的部分下可容纳一个吹风机，该吹风机的前面部分超出了壳体12的垂直尺寸，当然，在使用较小吹风机的情况下，这种只是增大垂直尺寸的结构形式不是必需的。
通常情况下，在抬高部分34内居中布置有一个空气出口36，布置在抬高部分34中的空气出口36的直径最好约为8.9cm(3.5″)，这样就可使被净化的空气按照外出空气箭头38所示的方向从壳体12中流出。按照图1中的部分剖视图所示，在空气出口36的下面紧接布置有一个滤板40，该滤板40在相反端处通过铆钉或其他已知的装置布置在相对的垂直延伸部32的内侧。滤板40包括有一个滤网42，滤网42与空气出口36相对准布置以阻止任何物体落入空气净化器10中。如图3所示，吹风机安装架44布置在空气出口36的下面且与其同轴布置，该安装架具有孔46，可通过将螺栓50或类似装置穿过孔46而将吹风机48安装在滤板40上。
图1和2中显示了两个皮带扣52之一，而第二个皮带扣52布置在壳体12上的相反的另一不能看到的侧面(在图1和2中)上。皮带保持件52可允许一条座位安全带(如图7所示)穿过其中而将空气净化器10保持在车座上的一个需要的位置上，例如将净化器保持在机动车的后长座的中间处。这种“座位安全带”也可安装在车辆中的其他位置处，例如，安装在两个前排座之间的车辆地板上，在这种情况下就可将空气净化器10安装在所述的两个座位之间。图2显示出空气净化器10的顶板24处于“闭合”位置，图中剪切掉一部分而显示出一个空气管道54，该空气管道54用于安装将在下文中描述的过滤介质包装件和HEPA过滤器。
图1-3中还显示了一个电能入口56，一条电线58穿过该入口56并在壳体12中与吹风机48相连，沿着电线58而在壳体12的外部布置有一个转换器60，电插头62最后插入机动车的一个点烟孔(图中未显示)中以向吹风机48提供电能。转换器60可以是简单的“on/off”转换器，或优选可以是一个步进转换器，该步进转换器能够对供应至吹风机48的电能的大小进行调节，在这种情况下，吹风机48具有一个变速马达以根据需要调节空气净化器10的运行速率。为了安全起见，用于分解或调节电能的任何电阻器应布置在壳体12内而不是布置在该转换器60中。电线58最好为2.44m(8英尺)长，在一个优选实施例中，电线58与一个三位置转换器60相连，从开关60至电插头62延伸约25.4cm(10英寸)，电插头62最好具有一个10安培的保险丝。
如图2所示，在空气管道54中布置有过滤器框架64的一种例子，图中只简单地显示了该实施例中的两个格栅，所述格栅与前板14具有相同的结构，下面显示的实验数据即是从该实施例中得到的。但是，如图5所示，图中显示了一个更优选的新实施例，其中的两个格栅具有不同的结构，但在任何情况下在所述格栅之间放置一个将在下文中描述的特殊过滤介质包装件。此处所示的过滤器框架64中没有过滤介质包装件，而只是简单地显示了最初应用的格栅的构造，图2中也显示了过滤介质包装件在预先确定的过滤位置中的定位，该内容将在下文中进行描述。
在空气管道54中还布置有一列隔离盘66，在所述隔离板之间的空间(该空间包括一个“过滤位置”，所述空间包含槽)中以相似的方式布置有附加的过滤介质包装件，通过铆接或类似的已知装置将隔离盘66以相互面对的方式安装在侧板20的内表面上。在隔离板66之间所述空间称为“过滤位置”。在图2和图3中还显示了螺栓68，该螺栓68可向下拧紧而将顶板24的前缘紧固到前板14上，从而在安装HEPA过滤器和过滤介质包装件安装好且将顶板24放置到其“闭合”位置之后保持气密封，这样就能使得空气净化器10正常运行。
图4所示为沿图1中的4-4’线而对空气净化器10的顶面所作的纵向剖视图，图中显示了单个过滤器和过滤介质包装件在空气管道54中的优选布置情况，所述过滤器和过滤介质包装件分别为：干燥剂一吸附剂包装件70，碳粒包装件72，催化剂包装件74，椰基碳包装件76，HEPA过滤器78；和充碳过滤器80(也是椰基的)，该充碳过滤器80与HEPA过滤器78的出口侧紧相邻。HEPA过滤器78是在工厂制造的，而过滤介质包装件70-76和充碳过滤器80是由手工组装的。
如图图5所示，每个过滤介质包装件的优选组件的形状不必为矩形，该组件可包括采用尺寸为20.3cm×25.4cm(8″×10″)的第一和第二格栅82、84，所述格栅最好由铝片形成且以与前述内容相似的方式而包括图2所示的过滤器框架64。格栅82、84分别包括第一孔28a和第二孔28b，第一孔28a和第二孔28b的尺寸和位置与前板14的孔28形成相互面对的关系，所述格栅82、84布置在1cm(3/8″)的隔离板66之间的所选择的过滤位置中，如图2和4所示，隔离盘66在空气管道54中沿壁20的内表面布置。过滤装置放置在每对格栅82、84之间，所述过滤装置包括一个密封的过滤介质袋86，过滤介质袋86优选为非编织的过滤材料，如果该袋86不能除去细小微粒的话，而应至少可除去大微粒物质，过滤介质袋86的重量最好为70gm/m2，用于该实施例中的材料是由Technostat制造的，对于该实施例额测试将在下文中描述，当然也可利用其他的材料源来制造过滤介质袋86以代替刚才所述的那种材料，这对于本领域的普通技术人员来说是公知的，这种替代将落入本发明的构思和范围之内。每个过滤介质袋86将充填接近0.53公升(2.25杯(cup))的粒化或片化的过滤介质88(术语“碳微粒”包括碳粒和碳片两种形式)，所述过滤介质88是从上面所述的几种类型中选择出的以实现过滤介质包装件70-76的技术特征，图5中的剪切部分中显示了所述过滤介质88，这样充填的过滤介质袋86将被放置在格栅82、84之间，如图5中的分解视图中所显示的一样。格栅82、84和包装有过滤介质88的过滤介质袋86的组合就称为一个“过滤结构”。
在每个过滤介质袋的组装过程中，将每个过滤介质袋振动和压实，以保证在每个格栅的从顶至底及两侧之间均完全注满颗粒或片化材料且材料均匀布置。另外，所用过滤介质的量和过滤介质袋86的厚度可使过滤介质袋86与孔28a和28b相邻的部分向外凸出，就如在图5中所显示的那样。这些凸出部的相对凸出量将产生视觉指示：即过滤介质在过滤介质包装件中实际上是平均且密实分布的。这对于过滤介质包装件的功能的正确实现来说是很关键的以便在运动的车辆中应用该装置时，净化器10的振动不会对过滤介质88产生干扰而产生没被过滤的空气可穿过的空间。对于过滤介质包装件来说，使尽可能多的介质表面暴露在穿过其中的空气下也是一个基本的概念，因此，在填充介质的介质袋中使用大量的介质这是很重要的。
在收集下面所示的实验数据的过程中所用的过滤介质包装件都是用手装满的，也就是说，将充注有过滤介质88的过滤介质袋86插在两个格栅之间，用手挤压所述的两个格栅，然后用带子将所述格栅捆缚住。(按照上述的方式将过滤介质袋86、过滤介质88和格栅82、84完全组装在一起，也可以按照下述的方式构造一个“过滤介质包装件”，在通常意义上来说，由于过滤介质袋86和过滤介质88均构成为过滤介质，因此，该装置中应用了多种“介质”。特殊的“过滤介质88”可包括前面所指出的物质的混合物，但是，单个术语“介质”仍然用来指放置在过滤介质袋86中的全部成份)。在随后的时间里手工制作所述的实施例，并通过利用收集并在此所给出的实验数据可以得出，利用较长的U形滑动件90可更容易将两个格栅保持在一起。滑动件90最好由模制的黑色橡胶或类似材料制成，滑动件90还具有一个金属芯。当将过滤介质包装件70-76放置到图4所示的结构之间时，橡胶或类似材料与隔离盘66相接触，从而有助于确保气密性而使被引入的全部空气穿过每个过滤介质包装件。在构造滑动件90的场所中也可使用适当形状的垫片。
如图5所示，在构造过滤介质包装件过程中，由壁92在四个边缘处束缚第一过滤格栅82。将过滤介质袋86放置在壁92中(该空间被称为“过滤介质容器”)。将第二过滤格栅84放置在过滤介质袋86的顶部而与壁92相接触且物理性地保持在一起，同时将滑动件90放置在第二格栅84和壁92之间的结合处上，从而将第一和第二格栅82、84保持在一起。还可将图5中的虚线所示的辅助滑动件90添加到合成的过滤包装件的顶部和底部以对空气管道54中的过滤包装件提供整体性的气密封。就如本领域的普通技术人员所已知的那样，可将第二过滤格栅84与壁以与第一过滤格栅82相同的方式形成，形成的这种格栅的尺寸或者可以小于第一格栅82的尺寸以使得这种可选择的格栅壁紧密配合在壁92中，或者，所形成的这种格栅的尺寸可以大于第一格栅82的尺寸使得壁92的外侧可装配在另一个格栅的壁内。(在这两种可选择的尺寸方案中，优选后者，这是因为：可将这种新型的格栅放置在第一过滤格栅82和其包含的过滤介质袋86的外部，而不干涉过滤介质袋86的放置和紧密填装，所述过滤介质袋86已被容装在第一过滤格栅82的过滤介质空间内)。
过滤介质包装件的所述结构的另一个特殊的优点在于没有使用可除去VOC气的密封剂或黏合剂。此外，所述过滤介质包装件可循环利用，因为可以将大部分不同的过滤介质88拆卸下来并通过加热或其他相似方式对其进行处理从而可以除去其上的所有吸附的污染物，然后回复使用，格栅82、84和滑动件90也可被再次使用。
空气净化器10的优选结构包括前面所述及图4中所示的过滤介质包装件的特殊顺序。正如所理解的那样，当车厢中的空气进入空气净化器10时，干燥一吸附包装件70用于减小引入的空气的湿度，从而对碳粒包装件72和催化剂包装件74的功效进行保护。干燥一吸附包装件70最好包含50％的硅凝胶和50％的沸石。所述硅凝胶是从硅凝胶干燥剂产品公司(Silica Gel Desiccant Products Company)得到的，而沸石是注册商标为Zeochem的24-01,4×8,4A型。碳粒包装件72可包含填充有煤基活性碳碳片以吸收臭氧和其他多种气体，包括二氧化硫。所用类型的煤基活性碳是由PICA公司(法国)制造的碳粒型G352-60。可污染空气的酸性气体如二氧化硫也可污染催化剂，因此，在空气到达催化剂包装件74之前最好将影响催化剂功效的这些污染物从空气中除去。在碳粒包装件72中使用的活性碳也可包含浸渍物质以用作为化学吸附剂。
催化剂包装件74包含有催化剂，特别包含一种金属基的催化剂，这种金属基催化剂可承受一定的湿度并可在环境空气温度下去除一氧化碳。为此目的而使用由Carus化学公司生产的CARULIFE300 12×20目的催化剂，这是因为这种催化剂适用于一氧化碳氧化物。在催化剂包装件74之后的椰基碳包装件76用于吸附苯和其他碳氢化合物，该包装件76含有用于吸收较小碳氢化合物分子所必需的核基活性碳微粒和/粒珠，该包装件利用了50％的PICA Nacar P-20×50和50％的PICA G55-C。
HEPA过滤器是HEPA PLEAT II且具有6.35cm(2.5″)深的折沟的一种高效微粒过滤器，其运行速度为30.48m/min(100ft/min)且具有一个过滤压力降(Filter Pressure Drop简写为FPD)为0.53的W.G.(water gauge)，该过滤器安装在一个铝支架中，经检测该过滤器可除去99.97％的直径为0.3微米的微粒，且通常对更小和更大的微粒更有效。充碳过滤器80利用了一个充碳纤维(“CIF”)，该充碳纤维利用了由Hepworth生产的椰碳卷以捕捉残留的气体和异味。充碳过滤器80是将所所述纤维松散地折叠起来并将所得到的纤维的折叠物敲打在一起而简单地形成的，这样，充碳过滤器就与前面所述的过滤介质包装件的结构显著不同(当然，也与HEPA过滤器的结构显著不同)。
为了附图的完整性，图6显示了沿图1中的6-6’线并沿闭合空气净化器10对侧视方向的所作的一个纵向剖视图，图中显示了以通常的方式利用螺栓/螺帽50将吹风机安装架44与滤板40相连的方式。在吹风机安装架44和滤板40之间也可放置一个垫片(未显示)以确保该位置处的气密性且降低噪音。
图7显示了象安装在机动车中的净化器一样的净化器10，该净化器10包括一个经装饰的盖子94，该净化器具有一个用于与车辆中的香烟点火连接器相连的电源58-62。装饰盖94保护乘客免受空气净化器10的硬金属缘的伤害且其较软的表面可作为一个肘托。这样构造的装饰盖94可牢固地覆盖空气净化器10的顶部、后部、两侧和底部且利用Velcro条带(未显示)将其固定就位。布环96(图7中只显示的一个)可被缝制到装饰盖94的每一侧上以替代皮带扣52，作为一个利用座带将空气净化器10固定在车座上的装置。作为另外一种选择，可以在装饰盖94上设置一些替代布环96的的槽，这样就可如前面所述的那样使所用的皮带保持件52穿过该槽。
图7中还显示了一个空气出口翼片98，图中以实线显示了该翼片98在空气净化器10不被利用时的状态，以虚线显示了该翼片98在空气净化器10被利用而将空气从该位置排出时的轮廓。空气出口翼片98与装饰盖94即与空气净化器10的前侧相连，这样就将空气朝着车厢的后部直接向上且向后排放，从而不会直接冲击乘客。通过实际应用可认识到：当空气净化器10的工作时，空气出口翼片98以什么样的角度向上延伸是最优的，这样，观察发现空气出口翼片98升高的较低因此提供的空气流量较小的话，这就表明净化器的运行不是最优，例如，过滤包装件被阻塞或发生了类似情况，需要对净化器进行维修或更换。空气出口翼片98也用于降低在空气净化器10运行时在车箱中检测到的噪音。
图8显示安装在轿车后备箱中的空气净化器10的另一个实施例，为方便起见，该图中也显示了检测设备在车辆中的位置，所述检测设备用于对空气的纯度进行检测，该内容将在下文中进行描述。具体地说，图8显示了安装在车辆102的后备箱100中的空气净化器10，这样，空气导管104通过任何方便的公知装置而以气密封的方式与空气净化器10的空气出孔36相连。对空气导管104进行必要的弯曲而使其朝着净化器10的中心线经过空气净化器10的一侧，而空气导管104的另一弯端将其终端引导入车厢的后座区域中，图9中清楚地显示了在空气导管104处的空气出口106。空气入口延伸部108从车辆102的后座区域向下延伸入后备箱区100，未被净化的空气可按照空气进入箭头112所示而进入并穿过空气开口110，空气入口延伸部108在其远端处以气密封的方式通过任何便利的装置与空气净化器10的前板14相连接。
如图8、9显示了在车辆中应用的上述特殊实施例，在该车辆的后座的后部中具有一个延伸至后备箱区的间隙，该间隙可用来在车辆中承载较长的物体，如雪橇。对于不是这样构造的车辆来说，在车辆中需要利用空气净化器10的不同空气进入和排出路线，这可通过布置在车辆后座下面的空气入口和出口并从那儿将空气引导入后备箱区。可将空气入口布置在车辆的车头中并从那儿将空气引导至后备箱中，或者本领域的普通技术人员根据本发明所披露的内容能够很容易地开发出的其结构，所有这些变更均落入本发明的范围之内。应强调的是：所有这些管道材料应为本身不会“发出”挥发性有机复合物(VOC)且不会向所经过的空气中加入有气味的化学物质。经常发现由围绕金属卷布置的软弹性塑料材料制作的管道会具有这种散发出那种气体。为此原因，将通常用作下水管的那种无气味硬塑料材料用作空气管道104的材料，当然也可利用其他类似具有相同作用的材料，且这些类似的材料也将落入本发明的范围内。
图9显示了图8中的空气净化器10的实施例的部分结构的剖视图，该结构布置在车辆102的后座区中，该图中还显示了由半刚性塑料泡沫制成的一个肘托114，在该肘托114中布置有与空气出口106相连通的空气导管104的一个终端，在肘托114之上布置有空气开口110。优选的情况为，肘托104包括具有圆形表面的一个海绵坐垫116，优选具有侧袋118(图9中只显示了一个侧袋)及布置在肘托114顶部的一个茶杯保持架120，为使后座的乘客感到方便起见，利用Velcro翼片(未显示)或类似装置来安装茶杯保持架120。优选的情况为，就像图7中所示的空气净化器10的实施例一样，肘托114也具有装饰部122，这样，从审美的角度来看，肘托114就与车厢的内部相匹配或混合。(当然，图7中的空气净化器10的实施例同样也可具有侧袋和茶杯保持架)。肘托114包括布置在空气出口106上的一个空气翼片124，空气翼片124的用途与空气出口翼片98的用途相同。也就是说，空气翼片124用于减弱噪音并指示空气流的强度，该空气翼片124可转动性地连接到空气出口106之上以将被净化的空气向下引导。
                      实验数据
下面将显示且描述一些实验数据，这些数据说明了在多个原型实施例中的空气净化器10的性能。为对空气净化器的多个实施例的实用性和功效进行评价，利用美国或外国的环境空气质量量标准作为空气净化器应满足的“目标”，且利用了一种就本申请人所知在现有技术中没有使用过的工艺。就如在下面的结果中所显示的那样，从空气净化器10中出来的空气的检测质量满足或远远超过相关的环境空气质量标准。相对于毒性特别大的物质和实质上致命的污染物来说，这些结果是特别重要的，例如：有毒的碳氢化合物(特别是苯)和“致命的”污染物铅。所有的数据均是在一个经过所引用的那几个城市的拥挤的市区道路或高速公路的运动的车辆中采集的，就如在图中所指示的那样，数据(或空气)的采集是在关闭空气净化器10和在打开空气净化器10的情况下进行的。图中显示出：在打开空气净化器10时不同污染物的浓度较小。
除碳氢化合物之外的所有数据均是利用一个标准的5乘客轿车在载运2个或3个人员的情况下收集的；进行碳氢化合物分析所用的空气收集过程是在一个载运四个人员的较大运动型车辆(SUV)中进行的。在利用每种车辆收集实验数据的过程中，车辆本身的HVAC系统处于完全运行状态。这些HVAC系统包括各种称为“车厢空气过滤器”、“花粉过滤器”、“微米过滤器”或“空气调节过滤器”等这些宣称为用于捕捉灰尘和花粉的装置。但是，在不使用空气净化器10时，在特别显示的污染指数下即包括细小微粒物质的情况下，而采集到的数据明显显示出包括细小微粒物质的污染指数经常远远超过相关的标准。
在对实际的实验结果进行描述之前先给定更详细的条件，在所假定的条件下且在一定的场所中对空气样品进行检测或收集以备以后进行分析，另外，还应给出所应用仪器的类型以及所应用的空气净化器10的实施例所处的位置。净化器10的几个实施例在吹风机48的功率方面是不同的，它们的运转速度分别为5m3/min(176CFM)、6m3/min(211CFM)和7m3/min(250CFM)，还应注意：在每种情况下，所应用的吹风机是与各个检测或样品收集相关联的。在图8中的车辆102的车厢内显示了几个位置A、B和C，在检测或收集空气的过程中，专用仪器的感应部分就放置在这几个位置处。所有这些位置A、B和C居中定位于与空气净化器10或肘托114的一侧相偏离的乘客的位置上，从而与空气出口侧相偏离，这样，可假定：被检测的空气将至少流至车厢的前部，然后再流至后部，因此，与检测仪器和空气净化器10或肘托14的空气出口成线性布置的情况相比，这样总体上可得到更好的车厢空气样品。在所有的情况中，从空气净化器10中排出的空气的速度是不确定的，但利用TSL VelociCheckTM风速计及在空气出口86的终点处的截面面积可确定：布置在后备箱中的空气净化器10的实施例的空气流量为7m3/min(250CFM)，在空气出口86的直径为3英寸(7.62cm；面积为45.6cm2)且所测量的空气速度为7.62m/sec(1500ft/min)的情况下，出口106处的空气流量约为2.12m3/min((75CFM)。从空气出口86的面积和前板14的面积(忽略由孔28所占据的空间)即20.32cm×25.4cm＝516cm2的比例可知，进入空气净化器10的空气的速度(即V1)约为45.6/516(1500ft/min)＝133ft/min＝0.67m/sec。
在后备箱中布置的空气输入速度为7m3/min(250CFM)的实施例进行同样的检测的变化非常大，所述的检测对于风速计传感器的精确位置是非常敏感的，检测值从在空气开口110的中心处的80ft/min变化至空气开口110顶部处的400ft/min，所述的值400ft/min与所显示的计算值相一致。(当将净化器布置在后备箱中时，空气入口延伸部108向下延伸至空气净化器10的前板14，可计算出在空气开口110的顶部附近(即空气入口延伸部108的开口)的空气速度高于空气开口110的中心附近的速度)。由TSIVelociCheckTM风速计所测量的车辆后座处的空气净化器10的实施例的流量为6m3/min(211CFM)，而使空气净化器在空气进入速度约为0.25m/sec(50ft/min)下运行。
在2001年2月6日于后备箱中对空气输出速度为7m3/min(250CFM)的实施例进行的测量显示出：将“低速”设置为6.1m/sec(ft/min)而将“高速”设置为8.1m/sec(1600ft/min)。在2001年2月6日还在车后座中对空气输出速度为6m3/min(211CFM)的实施例进行的测量，该测量的更困难之处在于：在该实施例中，空气出口36具有一个天窗以“指示”空气的排出方向，所检测到的空气的速度基本上根据感应探测器的精确位置来变化。对于高速运行来说，测量范围从1.0m/sec(200ft/min)至7.6m/sec(1500ft/min)，从该范围可估计一个合成而非主观平均值为4.6m/sec(900ft/min)。对于低速运行来说，测量范围从1.0m/sec(200ft/min)至6.1m/sec(1200ft/min)，从该范围产生的一个相似的估计平均值为3.8m/sec(750ft/min)。
下面所述的检测内容将鉴别每个特殊的检测或收集过程中所使用的仪器，在所述的三个位置A、B和C处进行所述的检测或收集。术语“PM10”是指直径为10微米或更小的微粒。术语“PM2.5”是指直径为2.5微米或更小的微粒。
所使用的仪器如下：
1.Drager CMS(芯片测试系统)气体分析仪(Gas Analyzer)，其中，该分析仪使用了为每种特殊化学物质所用的相关的“芯片”。
2.臭氧监测仪。
3.MIE DataRAMTM空气微粒监测仪(便携式且实时)。
在对所集的样品进行快速分析的情况下所应用的分析方法为：
1.EPA Method TO-14A (在站点 http：//www.epa.gov/ttn/amtic/files/ ambient/airtox/to-14ar.pdf(2001年1月29日)中可以得到具有PDF格式该方 法的内容)
2.NIOSH Method 6014(在下面的站点中可以获得具有PDF格式的该方法的内容：http：//www.cdc.gov/noish/pdfs/6014-1.pdf(2001年1月29日))
3.OSHA Method ID-200(在下面的站点中可以获得具有HTML格式的该方法的内容 http：//www.osha-slc.gov/dts/sltc/methods/inorganic/id200/ id200.html(2001年1月29日))
4.OSHA Method ID-125(在下面的站点中可以获得该方法的具有HTML格式或PDF格式的内容 http：//www.osha-slc.gov/dts/sltc/methods/inorganic/id125g/id125g或 http：//www.osha-slc.gov/dts/sltc/methods /inorganic/id125g/id125g.pdfl(2001年1月29日)
下面我们将对每个实验结果的获得方式进行描述，在一些情况下，这些获得方式是特别重要的。在严格的实验意义上来说，这些野外实验结果是不受“控制的”，即在相同的条件下或在相同的实验模式下对空气净化器10的不同实施例进行比较，如果对在泰国的曼谷、加利福尼亚的洛杉矶或俄勒冈州的波特兰所遇到的污染指数进行控制，则除了所检测的环境会在尽可能大的范围内对空气净化器10提出挑战之外，所得到的实验结果几乎不同。在关闭空气净化器10时(特别是图13和图14所示的情况)，在该过程中可看到所检测到的微粒水平明显改变，这样所得到的数据就非常不清晰，因此就不可能将污染物指数的降低归因于空气净化器10的作用。但是，不受实验室检测控制的这些数据显示出：当在街道上驱动空气净化器10时，空气净化器10可在车箱中提供“清洁”的空气，即车厢中的污染指数达到既定的污染指数，所述既定的污染指数低于由不同的政府机构所限定的标准。当然，所述的目标实际上是或至少应该是车厢空气净化工业的最终目标，在下面的附图中所提供的数据显示出：所述的目标可由本发明来实现。
图10显示了2000年3月13日利用空气净化器10的一个7m3/min(250CFM)的实施例在泰国曼谷所进行的空气纯度地区检测而得到的PM10的直方图。在图8中的B位置中利用了MIE DataRAMTM仪器，所述的B位置基本上与坐在车辆后座一侧上的一个保持该仪器的人员相对应，这样，实际的空气收集点就定位在所述人员腰高的前面。
图11显示了利用与图10中所示的7m3/min(250CFM)空气净化器相同的实施例，而在2000年3月13日在泰国曼谷对PM2.5进行检测所得到的结果的直方图。在图8中的A位置中利用了MIE DataRAMTM仪器，所述的A位置基本上与坐在车辆后座一侧上的一个保持该仪器的人员相对应，这样，实际的空气收集点就定位在所述人员眼高的前面。
图12显示了利用空气净化器的一个5m3/min(176CFM)的实施例，而在2000年3月14日在泰国曼谷对PM10进行检测所得到的与图10-11中的结果相似的直方图。所用的检测仪器仍是定位在图8中的A位置中的MIEDataRAMTM。
应注意到：图10和图12中的PM10的值是在比较的情况下获取的，即是在3月中旬的连续数天内在中午时间于泰国的曼谷获取的，除了图10中的数据是利用空气净化器10的7m3/min(250CFM)的实施例在2000年3月13日获取的之外，图12中的数据是利用空气净化器10的5m3/min(176CFM)的实施例在2000年3月14日获取的。就如图中发生的情况那样，在2000年3月14日利用低功率的实施例所检测到的环境空气污染水平(即在空气净化器10关闭的情况下所检测到的污染水平)比2000年3月13日利用高功率的实施例所检测到的环境空气污染水平稍高。从这两个数据直方图的比较可看出：低功率的实施例是有指导性的，这是因为即使低功率的实施例受到环境空气污染的挑战更大一些，但是该实施例仍完全能够将车厢内的空气污染保持在很低的水平。
图13是与图10-12中的结果相似的直方图，显示的还是利用装置的5m3/min(176CFM)的实施例在2000年3月14日在泰国曼谷对PM2.5进行检测所得到的结果。所用的检测仪器仍是MIE DataRAMTM，但该仪器定位在图8中的位置C处，所述的C位置基本上与坐在车辆前部座位中的一个保持该仪器的人员相对应，这样，实际的空气收集点就定位在所述人员腰高的前面。
图14所示为利用与图13中相同的5m3/min(176CFM)的实施例在2000年3月15日在泰国曼谷对PM2.5进行第二组检测所得到的检测结果的直方图，所用的检测仪器是MIE DataRAMTM，该仪器定位在图8中的位置C处。
图15显示了利用与图10中所用的空气净化器相同的7m3/min(250CFM)的实施例于1999年8月2日在加利福尼亚的洛杉矶对PM10进行检测所得到的结果的直方图，其中，空气净化器布置在图8-9所示的车辆后备箱中；
图16显示了利用与图15中所用的空气净化器相同的7m3/min(250CFM)的实施例在1999年8月3日在加利福尼亚的洛杉矶对PM2.5进行检测所得到的检测结果的直方图，其中，空气净化器仍布置在车辆后备箱中。
图17显示了利用空气净化器的一个6m3/min(211CFM)的实施例在2000年9月22-25日采集加利福尼亚的洛杉矶和俄勒冈州的波特兰的车厢空气，并由加利福尼亚的Pleasanton化验技术实验室(Assay TechnologyLabs，Pleasanton，California)利用NIOSH 6014法对所采集到的样品进行分析而得到的二氧化氮(NO2)的分析直方图，图中还显示了相关的健康标准。所述的空气样品是利用定位在图8中的位置B处的玻璃管收集到的。
(二氧化氮的浓度值图18中的类似的二氧化硫的浓度的明显相等的值是该检测过程的一个人为的产物：这些值是在数据记录过程中可检测的最小值。可认识到：为将该可将测到的最小值“净化器打开”和“净化器关闭”之间的一个级别，就必须使车辆在街道上运行四个小时，这对于试验者的舒适感来说是非常不能承受的。这些数据只是显示出：在净化器关闭的情况下，如果特殊的污染物在空气中的浓度已经低于健康标准，则可将该浓度降低至低于空气净化器运行时的水平。)
图18所示为在与图17相同的条件下，对所采集的数据(二氧化硫(SO2)除外)利用OSHA ID 200方法进行分析所得到的直方图，图中仍显示了相关的健康标准；所述的空气样品仍是利用定位在图8中的位置B处的玻璃管收集到的。
图19中所示的是与17-18一样所得到的数据并采用OSHA ID 125分析方法获得的直方图，不过这些数据涉及到铅(Pb)，，图中仍显示了相关的健康标准。
图20所示为于2000年9月1日在加利福尼亚的洛杉矶所得到的且由Performance Analytical，inc.，Simi Valley，Califormia利用EPA TO-14A方法进行分析所得到的与苯有关的数据的直方图；所述的空气样品是利用定位在图8中的位置C处的Summa滤毒器收集到的。
图21-26显示了和图20一样在相同的时间且以相同的方式对图20中的样品进行分析的分析结果，但所作的分析分别是相对于碳氢化合物甲苯、乙烷基苯、ρ-二甲苯、o-二甲苯、1，3丁二烯和t-丁基甲基醚作出的。
图27所示为在图10-26所显示的结测结果的一个概括图表，所示的检测结果是利用在图8中布置的监测器而在俄勒冈州的波特兰市、加利福尼亚的洛杉矶市和泰国的曼谷市检测到的。图中显示了由本发明所确定的主要污染物、相关的政府健康标准(黑粗体字符所示)、在九个独立的科学研究(其中之一提供了在不利用空气净化器10所收集到的数据)中在运动的小汽车内所发现的污染物的水平、以及在利用空气净化器10时所发现的最终的污染水平。应注意到：可将更严格的环境空气标准用作为“目标”。
图28显示了与图27中材料相关的注脚。更具体地说，这些注脚显示了在图27的右手栏中所示的平均浓度数据中所得到的数据的采集日期及检测的类型，这些数据显示了空气净化器10对于所检测的各种污染物的特殊性能。
                        工业实用性
从这些数据中可认识到：空气净化器10可达到前面没有提到的空气净化水平。所述的空气净化水平的一部分来源于将政府标准中的特殊污染物的指数作为“目标”，该“目标”即为较低的污染指数所达到的。与工业实践相反，达到所述较低污染水平所用的方式集中在这样一个决定上，即为健康原因而非仅为最小限度的顾客满意度的原因来改进车厢乘客的环境状况。
同样，与工业实践相反，将空气净化器放置在通风系统的外部也是实现目标的一种方式，其重心放在(a)对放置空气净化器10或称为肘托114的的车厢空间的结构性利用上；(b)对于各种布置情况要产生一个从审美角度上来看是既令人愉悦又有用的结构；(c)空气净化器10的结构要紧凑以实现上述技术特征。这种布置情况避免了现有技术中的一个问题，即乘客相对于装置的安全性，将所述装置安装在车厢头部有碰撞乘客头部的危险，将所述装置布置到车辆底板上(座位之间或可实现所述布置的较大SUV中的其他位置除外)该装置会被碰到或被踢到。假使在小汽车的车箱中用于硬币、茶杯、磁带或CD盘的不同类型的放置盘或保持架已变得很普通，它们可被放置在车辆的前座和后座区域中。空气净化器10或肘托114之一已为顾客所接受和赞成，同时，最重要的是，它们也可净化车厢空气，肘托的这种功能在现有技术中是不存在的。
本发明的革新的另一个方面在于：由包装在过滤介质袋中的一定数量的过滤介质构成过滤介质包装件，而过滤介质袋本身是由非编织的、至少大微粒过滤材料形成的。在包装一定数量的过滤介质的过程中，标准的工业应用只利用本身没有任何过滤功能的一种“棉麻”材料。由于使用了HEPA过滤器，因此，在每个过滤介质包装件中至少进行一些大微粒的过滤，即捕捉通常的过滤器不能捕捉的细小PM2.5微粒。本文中也显示出：另一种类型的空气过滤器也可通过简单地折叠一定量的充碳纤维形成。
本发明的另一方面在于利用一个包装的层式过滤结构，依据本发明人的认识，该过滤结构在车厢过滤工业中以前从没有使用过，为明确解释的目的，该过滤结构的重点放在保持较高的空气流速上，如果将该过滤装置放置到车辆HVAC系统中则消除了包装的层式过滤器的任何用途。因此，下面的现象是出乎人们预料之外的，即空气不仅穿过总厚为3英寸(即每个为3/4英寸深的4个过滤介质)的紧密包装的过滤介质，而且穿过由形成为围绕这些包装层的袋的较大微粒介质形成的8个层，再穿过一个HEPA过滤器，最后穿过一个充碳纤维过滤器，本申请中设置的数据显示了过滤的结果。
本试验的另一个出乎意料的结果是由本发明的多个实施例的不同用法确定的，该结果的出乎意料之处在于空气净化器10的较长的使用寿命。例如，在2001年2月6日进行的布置于后备箱中的空气输入速度为7m3/min(250CFM)的实施例中，该实施例包括在此处所显示的检测中应用的过滤介质包装件和其他过滤器，所述过滤器显示出其“低”速设置为6.1m/sec(1200ft/min)且其“高”速设置为8.1m/sec(1600ff/min)，这样，该过滤器在性能方面就显示出有不可检测出的降低现象。安装有所述实施例的车辆的英里数记录(不包括在泰国曼谷进行的检测，应为在那里使用了一台租用的车辆)显示出车辆的利用稍微超过2年且其运行的英里数在30560千米的范围之内。
本申请中也证明了由转换器关60对空气净化器10进行“高”速运行和“低”速运行的实用性。在使用中，已发现：在车箱中一旦达到所希望的污染指数(通过利用任一种速度)，则可通过在低速运行而可将所述的污染指数(即数字化的污染指数)保持几个小时。在遇到严重的污染源(例如，柴油卡车)时，可看到污染指数上升，但通过将净化器转换至高速运行且保持较短的一段时间，则可将污染指数降低。
在利用净化器10来消除空气载运传染病媒介的过程中，在医院中已知的一些新的疾病会降低幅度。例如，对于肺结核来说，一些医院在实际操作中对这种病人提供具有“负压”的房间，也就是说不允许空气从该房间中逸出，为此目的而在所述房间和走廊或类似地方之间保持压力差。对于医院环境中的应用来说，将本发明的具有过滤器的空气净化器10应用到医院环境中也落入本发明的范围之内，所述过滤器特别适于捕捉上述的以及其他一些传染媒介，所述净化器10还包括特别易于捕捉“医院气味”如甲醛及甲基酒精。医院和护理间经常具有空气过滤系统，就像安装在机动车的通风系统中的那些过滤系统一样，这些空气过滤系统主要用于除去微粒物质将和气味，这些微粒物质和气味并不必然包括实际存在的且对人类健康具有很大危险的污染物。
对于飞机乘客室中的空气来说，“起飞”时的空气包括一些由飞机发动机运行所产生的污染物，这些污染物既包括由附近的飞机产生的污染物，又包括由专用的飞机本身所产生的污染物，所产生的这种类型的污染物与道路上的车辆产生的污染物存在一些不同。对消除这些微粒污染物，应再为空气净化器10提供其他类型的过滤器。在车库、RV(消遣车辆)制造间、游艇等地方已发现了具有独特污染物的另一种类型的环境，对于具有分离的车厢和货物间的机动车来说，上述实施例中将空气净化器10放置的后备箱中对可净化器10放置的货物间中且通过空气管道与车厢相连的应用提供了一个例示。在常规性利用所述卡车载运有气味货物如牲畜、农产品或垃圾时，所述应用(在货运卡车接收安装的空气管道的情况下)是人们特别需要的，这样，卡车的用户就可尽量避免所述物质的气味。
在前面的内容中已对本发明进行了显示和描述，本领域的普通技术人员应认识到：上述部件的其他布置和部署以及所述的内容只是显示性的而非限定性的，在不脱离本发明的实质和范围的情况下可对其进行变更。由此处所述的装置所进行的各种应用均可满足各种特殊环境的需要，所述的各种应用也包含在本发明的范围之内。因此，只能通过下面的权利要求及等同的内容来确定本发明的实质和范围。
权利要求书(按照条约第19条的修改)
1.一种空气净化器(10)，其特征一在于：
方便携带；
可由机动车中应用的电源(62)操纵；
与机动车中的任何加热、通风或空气调节系统功能性地相独立；
可拆卸性地安装到在机动车中或车辆上预先选择的至少一个表面上。
2.根据权利要求1所述的空气净化器(10)，其特征还在于：在该净化器中布置有至少一个可由待净化的环境空气穿过的填充层式过滤器(70-76)。
3.根据权利要求1所述的空气净化器(10)，其特征还在于：在该净化器中布置有至少一个可由待净化的空气穿过的HEPA过滤器(78)。
4.根据权利要求1所述的空气净化器(10)，其特征还在于：该净化器包括一个自主式单元。
5.根据权利要求1所述的空气净化器(10)，其特征还在于：该净化器包括一个空气入口(14)和空气出口(36)，空气管道(54)的延伸部(108)安装到至少所述入口和出口之一上。
6.用于对机动车中的空气进行净化的方法，其他特征在于，该方法通过下述步骤来实现：
将由DC电源操纵的一个空气净化器(10)可拆卸性地安装到机动车中的一个表面上；
为所述空气净化器(10)提供一个空气入口(14)和一个空气出口(36；106)，所述空气入口和空气出口均与机动车车厢的内部流体连通；
电线(58)的近端与所述空气净化器(10)相连以输送DC电能；
电线(58)的远端与一个在车厢中可接近的DC电源(62)相连。
7.一种空气净化器(10)，其特征在于：该净化器具有：
一个壳体(12)，该壳体(12)包括延伸过所述壳体(12)的一个空气管道(54)，所述空气管道(54)可允许空气通过；
与所述空气管道(54)的第一端流体联通的一个空气入口(14)；
与所述空气管道(54)的第二端流体联通的一个空气出口(36)；
布置在所述空气管道(54)中的多个过滤位置，至少所述过滤位置之一用于接收一个过滤介质包装件(70-76)，这样，布置在一个过滤位置中的一个过滤介质包装件(70-76)就布置在所述空气管道(54)中；
至少一个过滤介质包装件(70-76)布置在所述多个过滤位置其中一个位置中并适于捕捉穿过所述空气管道(54)的空气中的至少一种类型空气污染物；
与所述空气管道(54)流体连通的一个吹风机(48)，该吹风机(48)将空气通过所述空气入口(14)而引入空气管道(54)中，并通过所述的空气出口(36)而将空气送出所述的空气管道(54)；
与电源(62)相连的电动装置(56-60)以操纵所述吹风机(48)。
8.根据权利要求7所述的空气净化器(10)，其特征还在于：至少一个所述的过滤位置用于接收一个HEPA过滤器(78)。
9.根据权利要求7所述的空气净化器(10)，其特征还在于：所述壳体(12)包括位于其外部的至少一部分上的一个装饰盖(94)。
10.根据权利要求8所述的空气净化器(10)，其特征还在于：所述壳体(12)包括位于其外部的至少一部分上的一个装饰盖(94)。
11.根据权利要求9所述的空气净化器(10)，其特征还在于：所述壳体(12)包括与马达的座位安全带相连的装置(52)，所述空气净化器(10)可布置在车辆的一个座位上且通过安装的机动车座位安全带固定在该位置中。
12.根据权利要求10所述的空气净化器(10)，其特征还在于：所述壳体(12)包括与马达的座位安全带相连的装置(52)，所述空气净化器(10)可布置在车辆的一个座位上且通过安装的机动车座位安全带固定在该位置中。

Claims (45)

1.一种空气净化器(10)，其特征在于：
方便携带；
可由机动车中所能获得的电源(62)操纵；
与机动车中的任何加热、通风或空气调节系统功能性地相独立；
可拆卸性地安装到在机动车中或车辆上预先选择的至少一个表面上。
2.根据权利要求1所述的空气净化器(10)，其特征还在于：在该净化器中布置有至少一个可由待净化的环境空气穿过的填充式过滤器(70-76)。
3.根据权利要求1所述的空气净化器(10)，其特征还在于：在该净化器中布置有至少一个可由待净化的空气穿过的HEPA过滤器(78)。
4.根据权利要求1所述的空气净化器(10)，其特征还在于：该净化器包括一个自主单元。
5.根据权利要求1所述的空气净化器(10)，其特征还在于：该净化器包括一个空气入口(14)和空气出口(36)，空气管道(54)的延伸部(108)安装到至少所述入口和出口之一上。
6.用于对机动车车厢中的空气进行净化的方法，其他特征在于，该方法通过下述步骤来实现：
将由DC电源操纵的一个空气净化器(10)可拆卸性地安装到机动车中的一个表面上；
为所述空气净化器(10)提供一个空气入口(14)和一个空气出口(36；106)，所述空气入口和空气出口均与机动车车厢的内部流体连通；
电线(58)的近端与所述空气净化器(10)相连以输送DC电能；
电线(58)的远端与一个可在车厢中可获得的DC电源(62)相连。
7.一种空气净化器(10)，其特征在于：该净化器具有：
一个壳体(12)，该壳体(12)包括延伸过所述壳体(12)的空气管道(54)，
所述空气管道(54)可允许空气通过；
与所述空气管道(54)的第一端流体联通的一个空气入口(14)；
与所述空气管道(54)的第二端流体联通的一个空气出口(36)；
布置在所述空气管道(54)中的多个过滤位置，至少所述过滤位置之一用于接收一个过滤介质包装件(70-76)，这样，布置在一个过滤位置中的一个过滤介质包装件(70-76)就布置在所述空气管道(54)中；
至少一个过滤介质包装件(70-76)布置在所述多个过滤位置其中一个位置中并适于捕捉穿过所述空气管道(54)的空气中的至少一类空气污染物；
与所述空气管道(54)流体连通的一个吹风机(48)，该吹风机(48)将空气通过所述空气入口(14)而引入空气管道(54)中，并通过所述的空气出口(36)而将空气送出所述的空气管道(54)；
与电源(62)相连的电动装置(56-60)以操纵所述吹风机(48)。
8.根据权利要求7所述的空气净化器(10)，其特征还在于：至少一个所述的过滤位置用于接收一个HEPA过滤器(78)。
9.根据权利要求7所述的空气净化器(10)，其特征还在于：所述壳体(12)包括位于其外部的至少一部分上的一个装饰盖(94)。
10.根据权利要求8所述的空气净化器(10)，其特征还在于：所述壳体(12)包括位于其外部的至少一部分上的一个装饰盖(94)。
11.根据权利要求9所述的空气净化器(10)，其特征还在于：所述壳体(12)包括与马达的座位安全带相连的装置(52)，所述空气净化器(10)可布置在车辆的一个座位上且通过安装的机动车座位安全带固定在该位置中。
12.根据权利要求10所述的空气净化器(10)，其特征还在于：所述壳体(12)包括与马达的座位安全带相连的装置(52)，所述空气净化器(10)可布置在车辆的一个座位上且通过安装的机动车座位安全带固定在该位置中。
13.根据权利要求7所述的空气净化器(10)，其特征还在于：所述吹风机(48)使用一个由机动车的DC电源操纵的DC电动马达，所述电动装置(50-60)的特征还在于包括一根电线(58)，该电线可安装到机动车中的一个DC电能出口(62)上。
14.根据权利要求8所述的空气净化器(10)，其特征还在于：所述吹风机(48)使用一个由机动车的DC电源操纵的DC电动马达，所述电动装置(50-60)的特征还在于包括一根电线(58)，该电线可安装到机动车中的一个DC电能出口(62)上。
15.根据权利要求13所述的空气净化器(10)，其特征还在于：所述电动装置(56-60)包括装置(60)，装置(60)将提供给所述DC电动马达的DC电能的大小调节为所需要的值，从而将所述DC电动马达的运行速度调节为所需要的值。
16.根据权利要求14所述的空气净化器(10)，其特征还在于：所述电动装置(56-60)包括装置(60)，装置(60)将提供给所述DC电动马达的DC电能的大小调节为所需要的值，从而将所述DC电动马达的运行速度调节为所需要的值。
17.根据权利要求7所述的空气净化器(10)，其特征还在于：该净化器布置在车辆(102)的后备箱区域(100)中，其中，所述空气入口(14)和所述空气出口(36)与所述机动车(102)的车厢区域流体连通。
18.根据权利要求8所述的空气净化器(10)，其特征还在于：该净化器布置在车辆(102)的后备箱区域(100)中，其中，所述空气入口(14)和所述空气出口(36)与所述机动车(102)的车厢区域流体连通。
19.根据权利要求17所述的空气净化器(10)，其特征还在于：所述空气出口(36)与布置在肘托(114)中的一个空气出口(106)相连，所述肘托(114)再布置在机动车的一个后座上。
20.根据权利要求18所述的空气净化器(10)，其特征还在于：所述空气出口(36)与布置在肘托(114)中的一个空气出口(106)相连，所述肘托(114)再布置在机动车的一个后座上。
21.根据权利要求7所述的空气净化器(10)，其特征还在于：至少所述过滤介质包装件(70-76)之一包括一个填充层式过滤介质(88)。
22.根据权利要求8所述的空气净化器(10)，其特征还在于：至少所述过滤介质包装件(70-76)之一包括一个填充层式过滤介质(88)。
23.根据权利要求7所述的空气净化器(10)，其特征还在于：至少所述过滤介质包装件(70-76)之一包括：
一个第一格栅(82)；
一个第二格栅(84)；
布置在所述第一格栅(82)和所述第二格栅(84)之间的至少一个过滤介质(88)。
24.根据权利要求8所述的空气净化器(10)，其特征还在于：至少所述过滤介质包装件(70-76)之一包括：
一个第一格栅(82)；
一个第二格栅(84)；
布置在所述第一格栅(82)和所述第二格栅(84)之间的至少一个过滤介质(88)。
25.根据权利要求23所述的空气净化器(10)，其特征还在于：至少所述过滤介质包装件(70-76)之一的特征还在于包括有一个过滤介质袋(86)，在所述过滤介质袋(86)中布置所述至少一种过滤介质(88)。
26.根据权利要求25所述的空气净化器(10)，其特征还在于：至少所述过滤介质包装件(70-76)之一的特征还在于所述过滤介质袋(86)是由非编织的至少为大微粒的过滤材料制成的。
27.根据权利要求24所述的空气净化器(10)，其特征还在于：至少所述过滤介质包装件(70-76)之一的特征还在于包括有一个过滤介质袋(86)，在所述过滤介质袋(86)中布置所述至少一种过滤介质(88)。
28.根据权利要求27所述的空气净化器(10)，其特征还在于：至少所述过滤介质包装件(70-76)之一的特征还在于所述过滤介质袋(86)是由非编织的至少为大微粒的过滤材料制成的。
29.根据权利要求7所述的空气净化器(10)，其特征还在于：所述至少一个过滤介质包装件(70-76)是从由干燥剂-吸附剂包装件(70)、碳颗粒包装件(72)、催化剂包装件(74)和核基碳包装件(76)构成的一组中选择出的。
30.根据权利要求29所述的空气净化器(10)，其特征还在于：所述至少一个过滤介质包装件(70-76)从所述空气入口(14)开始且以下述顺序布置：
干燥剂-吸附剂包装件(70)；
碳颗粒包装件(72)；
催化剂包装件(74)；
椰基碳包装件(76)。
31.根据权利要求8所述的空气净化器(10)，其特征还在于：所述至少一个过滤介质包装件(70-76)是从由干燥剂-吸附剂包装件(70)、碳颗粒包装件(72)、催化剂包装件(74)和椰基碳包装件(76)构成的一组中选择出的。
32.根据权利要求31所述的空气净化器(10)，其特征还在于：所述至少一个过滤介质包装件(70-76)从所述空气入口(14)开始且以下述顺序布置：
干燥剂-吸附剂包装件(70)；
碳颗粒包装件(72)；
催化剂包装件(74)；
椰基碳包装件(76)。
33.根据权利要求30所述的空气净化器(10)，其特征还在于：在所述至少一个过滤介质包装件(70-76)之后布置有一个HEPA过滤器(78)。
34.根据权利要求33所述的空气净化器(10)，其特征还在于：在所述至少一个过滤介质包装件(70-76)和所述HEPA过滤器(78)之后布置至少一个充碳过滤器(80)。
35.根据权利要求32所述的空气净化器(10)，其特征还在于：在所述至少一个过滤介质包装件(70-76)之后布置有一个HEPA过滤器(78)。
36.根据权利要求35所述的空气净化器(10)，其特征还在于：在所述至少一个过滤介质包装件(70-76)和所述HEPA过滤器(78)之后布置至少一个充碳过滤器(80)。
37.一种过滤介质包装件(70-76)，其特征在于所述过滤介质包装件包括：
一个第一格栅(82)；
一个第二格栅(84)；
布置在所述第一格栅(82)和所述第二格栅(84)之间的至少一个过滤介质(88)。
38.根据权利要求37所述的过滤介质包装件(70-76)，其特征还在于：所述过滤介质包装件(70-76)包括有一个过滤介质袋(86)，在所述过滤介质袋(86)中布置一定量的过滤介质(88)。
39.根据权利要求38所述的过滤介质包装件(70-76)，其特征还在于：所述过滤介质袋(86)是由非编织的至少为大微粒的过滤材料制成的。
40.根据权利要求35所述的过滤介质包装件(70-76)，其特征还在于：所述第一格栅(82)具有穿过其中的第一空气孔(28a)和壁(92)，该壁(92)沿着其外周向外延伸；以及所述第二格栅(84)具有穿过其中的第二空气孔(28b)，该第二空气孔(28b)与所述第一空气孔(28a)相互面对。
41.根据权利要求40所述的过滤介质包装件(70-76)，其特征还在于：所述过滤介质袋(86)布置在第一和第二格栅(82，84)之间，与第一格栅(82)相对的第二格栅(84)的一个表面与所述第一格栅(82)的所述壁(92)的远端成气密封接触。
42.根据权利要求41所述的过滤介质包装件(70-76)，其特征还在于：第一格栅(82)的壁(92)的所述远端以及所述第二格栅(84)通过一对或多对相互面对的长U形滑动件(90)保持为气密封接触，所述滑动件(90)布置在过滤介质包装件(70-76)的相反端上。
43.根据权利要求42所述的过滤介质包装件(70-76)，其特征还在于：所述滑动件(90)具有由硬性弹性材料构成的外表面，在将所述过滤介质包装件(70-76)放置到一个或多个尺寸确定的槽中以接收所述滑动件(90)之一时，在所述滑动件(90)和所述槽之间就形成了气密封接触。
44.根据权利要求40所述的过滤介质包装件(70-76)，其特征还在于：布置在所述过滤介质袋(86)中的过滤介质(88)具有一定的量，第一格栅(82)的所述壁(92)具有一定的长度，从而使过滤介质袋(86)的一部分从至少一些第一和第二空气孔(28a，28b)中向外伸出。
45.过滤介质包装件(70-76)的一种制作方法，其特征在于：该方法包括如下步骤：
提供一个第一格栅((82)，该第一格栅(82)具有穿过其中的第一空气孔(28a)以及壁(92)，该壁(92)沿着其外周向外延伸，从而在其中形成一个过滤介质容装区；
将一个包含有一定量过滤介质(88)的袋(86)放置到所述过滤介质容装区中；
通过将所述壁(92)的远端与过滤介质袋(86)的一个表面及一个第二格栅(84)相并列布置而形成一个过滤结构，所述第二格栅(84)具有穿过其中的第二空气孔(28b)，该第二空气孔(28b)与所述第一空气孔(28a)相互面对；
在所述过滤结构的至少一对相反外周上滑动的各对U形滑动件(90)其尺寸和形状能够将所述第二格栅(84)保持得与第一格栅(82)的壁(92)的远端紧密接触。
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