专利名称：空气预处理设备的制作方法
空气预处理设备
背景技术：
提供以下描述以帮助读者 理解。所提供的信息和引用的参考文件均不是对于现有技术的承认。空气污染物质的监测和处理是重要的产业，并且这些方法和设备已经具有无数的应用。许多国家、市政当局和政府要求特定的监测和空气质量报告以增加公众的注意和安全性。在工业设置中，为在生产危险材料或涉及这种危险材料的活动中所涉及到的工人的安全性起见，可能要求对空气污染物质进行监测和处理。空气污染物质的监测具有普遍用于公众的重大应用；例如，在个体家庭中用于检测一氧化碳，在化学或生物恐怖袭击事件中由个人使用。小尺寸和高效率的空气监测设备相对于大尺寸和低效率的设备具有优势。小设备尺寸允许在不容许大设备尺寸的应用中使用监测设备。例如，在小区域内布设监测设备，以及在个人安全设备中包括监测设备。在许多情况下，大尺寸具有降低便携性和监测设备的可应用性的实际效果。有效的监测设备允许空气污染物质的快速分析，并且导致污染物质级别的快速通知。然而，小的监测设备通常在精度和灵敏度方面次于传统的大型监测装备。
发明内容
本技术提出了一种示例性空气预处理方法，包括在空气预处理设备的入口端接收空气流，并且使空气流通过第一和第二过滤器。第一过滤器包括第一组孔，其中每一孔均具有第一尺寸，使得第一过滤器配置为防止空气流中大于第一尺寸的第一颗粒通过。第二过滤器包括第二组孔，其中每一孔均具有小于第一尺寸的第二尺寸，使得第二过滤器配置为防止空气流中已经通过第一过滤器且大于第二尺寸的第二颗粒通过。该方法还包括从空气预处理设备的出口端排出空气流。本技术还提供了一种示例性空气预处理设备，包括入口端，配置为接收空气流；以及出口端，配置为排出空气流。该示例性空气预处理设备还包括多级过滤器，设置在入口端和出口端之间，并且配置为从空气流中过滤颗粒。多级过滤器包括第一过滤器，第一过滤器具有第一组孔，其中每一孔均具有第一尺寸，使得第一过滤器配置为防止空气流中大于第一尺寸的颗粒通过。多级过滤器还包括第二过滤器，第二过滤器具有第二组孔，其中每一孔均具有小于第一尺寸的第二尺寸，使得第二过滤器配置为防止空气流中已经通过第一过滤器且大于第二尺寸的颗粒通过。本技术还提供了另一种示例性空气预处理设备，包括用于接收空气流的装置和用于排出空气流的装置。该示例性空气预处理设备还包括第一装置，用于过滤空气流，第一装置具有第一组孔，其中每一孔均具有第一尺寸，使得第一装置配置为防止空气流中大于第一尺寸的第一颗粒通过。该示例性空气预处理设备还包括第二装置，用于过滤来自第一装置的空气流。第二装置包括第二组孔，其中每一孔均具有小于第一尺寸的第二尺寸，使得第二装置配置为防止空气流中已经通过第一装置且大于第二尺寸的第二颗粒通过。前述概述只是示例性的而绝不是限制性的。除了上述示例性的方面、实施例和特征之外，通过参考以下附图和详细描述，另外的方面、实施例和特征将变得清楚明白。
根据以下说明和所附权利要求，结合附图，本公开的前述和其他特征将更加清楚。在认识到这些附图仅仅示出了根据本公开的一些示例且因此不应被认为是限制本公开范围的前提下，通过使用附图以额外的特征和细节来详细描述本公开。图Ia和Ib示出了根据示例性实施例的空气污染物质监测设备。图2示出了根据示例性实施例的定量测量空气颗粒的方法。图3示出了根据示例性实施例的空气预处理和监测设备。图4描述了根据示例性实施例的用于定量和/或定性测量空气颗粒的方法。图5描述了根据示例性实施例的多个多级过滤器。·
具体实施例方式在以下详细说明中，参考了作为详细说明一部分的附图。在附图中，类似符号通常表示类似部件，除非上下文另行指明。
具体实施方式
部分、附图和权利要求书中记载的示例性实施例并不是限制性的。在不脱离在此所呈现主题的精神或范围的情况下，可以利用其他实施例，且可以进行其他改变。应当理解，在此一般性记载以及附图中图示的本公开的各方案可以按照在此明确和隐含公开的多种不同配置来设置、替换、组合和设计。传统空气污染物质监测器存在多种问题。这些问题包括但不局限于空气监测器通常较大的尺寸以及传统空气监测器的复杂性和相关费用。此外，传统空气监测器的较大尺寸和复杂性已经限制了这些监测器的便携性。与较大、较复杂的监测器相比较，较小且更为便携的空气监测器经常存在低效率和灵敏度的问题。这里描述的是使用有成本效益、灵敏且高效的空气预处理和监测设备来监测和预处理空气的系统。这些空气预处理和监测设备允许最大化的灵敏度和效率，同时将与设备相关联的尺寸和费用最小化。图Ia和Ib示出了根据示例性实施例的空气颗粒监测设备100。监测设备100包括入口端Iio和出口端120。使可能包括各种尺寸颗粒的空气经由入口端110送入监测设备100中。风扇或泵可以用于使空气通过监测设备100。在一实施例中，可以将低能量微风扇设置在出口端120附近以将空气吸入监测设备100中且将空气排出监测设备100。空气通过设置在监测设备100的腔室中的一个或多个导电过滤器130、140和150。导电过滤器130、140和150可以包括任意类型的过滤器，通过所述过滤器与空气中各种颗粒的接触改变了过滤器的导电性。这种过滤器的示例包括在表面上沉积有导电多孔材料的过滤器。导电多孔材料可以是本领域普通技术人员已知的任意导电金属，例如金、银、铝等。在一实施例中，导电过滤器130可以是包括多孔金属沉积表面材料的HEPA过滤器,导电过滤器140可以是金属沉积纸过滤器，导电过滤器150可以是金属沉积微纤维无纺过滤器。在替代实施例中，监测设备100可以包括任意数目的导电过滤器。导电过滤器130、140和150中的每一个包括多个孔，空气通过所述孔从而被过滤。每一导电过滤器各自的孔具有实质上均匀的面积和/或直径。例如，第一过滤器的第一孔将具有与第一过滤器的第二孔相同的尺寸。每一导电过滤器各自的孔尺寸应该尽可能均匀，但是在各种实施例中最高至10%的差异是可接受的。
然而如下所述，不同导电过滤器的孔具有不同的尺寸，使得不同的导电过滤器配置为防止不同尺寸颗粒的通过。例如，第一过滤器的孔可以具有比第二过滤器的孔大的尺寸。孔尺寸的差异量将取决于每一过滤器旨在捕获的颗粒尺寸。在一示例性实施例中，第一过滤器具有至少约3 μ m直径尺寸的孔，第二过滤器具有约I μ m直径尺寸的孔，第三过滤器具有约O. 3 μ m直径尺寸的孔，后续的过滤器具有约O. I μ m、0. 03 μ m等等的孔尺寸。在一示例性实施例中，更接近入口端的导电过滤器的孔具有比远离入口端的每一导电过滤器的孔大的尺寸。例如，导电过滤器130的孔具有实质上均匀的第一面积和/或直径。类似地，导电过滤器140的孔具有比导电过滤器130的实质上均匀的第一面积和/或直径小的实质上均匀的第二面积和/或直径，导电过滤器150的孔具有比两个导电过滤器130和140的实质上均匀的第一和第二面积和/或直径小的实质上均匀的第三面积和/或直径。按照这种方式，当颗粒通过多个导电过滤器时，逐渐地滤出尺寸越来越小的颗粒。例如,通过导电过滤器130过滤大于导电过滤器130的孔尺寸的所有颗粒160。通过导电过滤器140过滤小于导电过滤器130的孔尺寸但是大于导电过滤器140的孔尺寸的所有颗粒 170。通过导电过滤器150过滤小于导电过滤器140的孔尺寸但是大于导电过滤器150的孔尺寸的所有颗粒180。在替代实施例中，可以在监测设备100中包括具有更小孔尺寸的附加导电过滤器，以通过去除具有比导电过滤器150的孔更小尺寸的颗粒来进一步过滤空气。在示例实施例中，导电过滤器130的孔的直径可以是10 μ m以便捕获绒毛、各种较大的灰尘颗粒(例如来自建筑工地的灰尘)或者黄沙。导电过滤器140的孔的直径可以是I μ m以便捕获各种家庭灰尘和过敏原、香烟烟尘、烹饪油烟、花粉以及包含细菌和病毒在内的咳嗽飞沫。导电过滤器150的孔的直径可以是O. I μ 以便捕获纳米颗粒，如尾气中的柴油微粒等。导电过滤器130、140和150中的每一个均与相应的电路135、145和155电连接。电路135、145和155包括相应的仪表，测量导电过滤器130、140和150的导电性的任意变化。当空气中的颗粒被捕获在导电过滤器130、140和150的孔中时，相应导电过滤器130、140和150的导电性改变。通过测量导电过滤器130、140和150的导电性变化，确定空气中具有与导电过滤器的相应孔尺寸相对应的尺寸的颗粒的浓度。在一实施例中，通过分别与电路135、145和155相连的相应微电流计测量每一过滤器130、140和150的导电性。向每一导电过滤器130、140和150施加标准电压,测量通过每一过滤器的电流，并且将测量的电流发送至与相应微电流计相连的集成电路180。集成电路180通过将测量的电流与先前输入到集成电路180中的总曲线(master curve)进行比较来计算捕获的颗粒量。捕获的颗粒的数量越大，电流将越大，因为捕获的颗粒增加了过滤器的导电性。在一实施例中，集成电路180可以创建图形或其他类型的显示以说明电流测量的结果。可以经由附接至监测设备100的显示设备190来监测这些图形。在图Ib中示出了对电流测量结果加以表示的示例图形。在替代实施例中，本领域普通技术人员已知的任意设备可以用于测量通过导电过滤器的电流。图2示出了根据示例性实施例的使用图I的监测设备100定量地测量空气颗粒的方法。在操作200中，在监测设备100的入口端处接收空气，从而将空气引入到监测设备的过滤腔室中。在操作210中，使空气通过孔尺寸逐渐变小的多个导电过滤器。在示例性实施例中，每一导电过滤器各自的孔具有实质上均匀的横截面积。当空气通过导电过滤器时，通过导电过滤器的孔捕获了空气中尺寸比导电过滤器的孔尺寸大的颗粒。当颗粒被捕获时，导电过滤器的导电性改变，因为所捕获的颗粒改变了与相应导电过滤器相关联的总电阻。在操作220中，使用与相应导电过滤器电连接的相应电路测量各导电过滤器的导电性的任何变化。通过测量导电过滤器的导电性变化，确定了空气中尺寸比相应导电过滤器的孔尺寸大的颗粒的浓度。向相应的导电过滤器施加电压，并且使用微电流计或本领域普通技术人员已知的任意其他电流测量设备来测量通过相应导电过滤器的相应电流。将所测量的电流量与总曲线进行比较，所述总曲线对过滤器所捕获颗粒的各种数量和通过该过滤器的相关联电流值之间的关系加以表示。使用校准过程来创建总曲线，在校准过程中使精确已知数量的具有已知直径的颗粒通过监测设备100或类似的监测设备。向监测设备的导电过滤器施加电压，并且测量和记录导电过滤器两端得到的电流。对于不同尺寸和数量的颗粒重复该过程，直到已经记录了足够的数据来创建总曲线。使用总曲线，可以通过将测量得到的监测设备100的导电过滤器两端的电流值与总曲线进行比较，来外推通过监测设备100的空气中颗粒的量。 在操作230中，经由出口端从监测设备排出空气流。图3示出了根据示例性实施例的空气预处理和监测设备300。设备300包括入口端310和出口端320。使可能包括各种尺寸颗粒的空气经由入口端310进入设备300的过滤腔室370中。然后，使空气通过一个或多个多级过滤器330a-330g。每一过滤器330a_330g包括多个实质上均匀尺寸的孔，使空气通过所述孔。按照这种方式，尺寸比孔尺寸大的颗粒不能够通过相应的过滤器，从而被该过滤器捕获。后续的过滤器具有比先前的过滤器小的孔尺寸。例如，在示例性实施例中，最靠近入口端310的第一过滤器330a的孔可以具有至少约Imm的直径。从入口端310开始的第二过滤器330b的孔可以具有至少约30 μ m的直径。后续的过滤器330c-330g (按照相距入口端的距离顺序)可以是具有至少约3 μ m、I μ m、
0.3 μ m、0. I μ m、0. 03 μ m直径尺寸的孔，以此类推。同样地，每一后续过滤器与前一过滤器相比防止了更小颗粒的通过。按照这种方式，可以将具有不同尺寸的颗粒从空气中选择性地分离。可以根据设备300的所需应用，将过滤器330a-330g设计为具有任意孔尺寸。在过滤器330a_330g中的每一过滤器和后续过滤器之间限定了多级过滤器的一级或多级。例如，第一级限定在过滤器330a和过滤器330b之间的体积中，第二级限定在过滤器330b和过滤器330c之间的体积中，以此类推。设备300包括一个或多个释放端口350a-350f，所述释放端口配置为将在每一相应级中捕获的颗粒选择性地输运至相应的检测器360。例如，第一释放端口 350a配置为输运已经通过第一过滤器330a但是不能够通过第二过滤器330b的颗粒，即第一释放端口 350a配置为将颗粒从第一级输运至相应的检测器360。如下所述，经由风扇、泵或配置为在每一级及其相应检测器之间移动空气的其他设备将捕获的颗粒输运至相应的检测器。类似地，第二释放端口 350b配置为输运已经通过第二过滤器330b但是不能够通过第三过滤器330c的颗粒。第三释放端口 350c配置为输运已经通过第三过滤器330c但是不能够通过第四过滤器330d的颗粒，对于每一后续释放端口 350d-350f依此类推。释放端口 350a-350f的数量与多级过滤器中过滤器的数量相对应。在替代实施例中，每一释放端口 350a-350f可以与多级过滤器的多个级相对应。
释放端口 350将各种颗粒输运至相应的检测器360。在包含各种颗粒的初始空气流已经通过过滤器预定量的时间之后，停止空气流。于是颗粒将在每一级中被捕获。为了将颗粒从每一级移动至检测器，经由风扇、泵或者配置为在相应释放端口 350a-350f及其相应检测器360之间移动空气的其他设备抽取清洁空气通过每一释放端口 350a-350f至检测器。这种清洁空气使在每一相应级中捕获的颗粒移动到相应的检测器360中。在替代实施例中，也可以在使包含各种颗粒的初始空气通过过滤器的同时，将颗粒输运至每一相应的检测器360。每一检测器360配置为定性和/或定量地检测目标颗粒。每一检测器360可以是荧光分析仪、吸收光谱分析仪、拉曼分析仪、X-射线荧光光谱分析仪、流量计(flowcylometer)、质谱仪、电化学分析仪或者本领域普通技术人员已知的任意其他颗粒检测器之一。这些检测器能够分析和检测过滤器所捕获的各种颗粒。 设备300也可以包括释放端口 340，该释放端口配置为从设备300释放比第一过滤器330a大的颗粒。按照这种方式，可以在最初从设备300中排出具有较大尺寸(例如，悬 浮颗粒、花粉、螨类等)且认为是对于空气质量监测不重要的颗粒。在示例性实施例中，过滤器330a_330g可以是通过电路与相应的导电性仪表相连的导电过滤器，如以上参考图I所述。同样地，导电性仪表配置为测量由于在过滤器330a-330g的孔中捕获颗粒而引起的过滤器330a-330g的导电性变化。然后，过滤器330a-330g的导电性变化用于确定通过设备300的空气流中各种尺寸颗粒的浓度。然后，可以将每一级中的颗粒经由释放端口 350a-350f输运至相应的检测器360，其中检测器360可以获得关于颗粒的附加信息。在一实施例中，可以自动地控制空气预处理和监测设备300，使得该设备配置为按照预定的间隔或者在预定的时间操作，以便监测空气中的颗粒级别。同样地，空气预处理和监测设备300可以与处理器或计算设备通信耦合，所述处理器或计算设备配置为按照预定的间隔或在预定的时间激活空气预处理和监测设备300。此外，在另一个实施例中，空气预处理和监测设备300可以耦合至过滤系统，所述过滤系统配置为响应于来自空气预处理和监测设备300的触发信号来激活。同样地，如果空气预处理和监测设备300检测到空气中一定量的特定类型颗粒的存在，将激活过滤系统以从空气中清除这种颗粒。在足够地去除这种特定颗粒或者在将空气中这种颗粒的量减小到可接受的级别之后，过滤系统将关闭。图4示出了根据示例性实施例的使用图I的设备300定性和/或定量地测量空气颗粒的方法。在操作400中，在设备300的入口端接收空气，从而将空气引入到设备中。在操作410中，使空气通过包括孔尺寸逐渐变小的多个过滤器的多级过滤器。多级过滤器中的多个级限定在所述多个过滤器中的每一过滤器和后续过滤器之间。当空气通过多级过滤器时，颗粒在遇到孔尺寸比颗粒尺寸大的过滤器时被捕获在各级中。在操作420中，使空气连续地通过多级过滤器预定的持续时间或者直到累积了所需量的至少一种目标颗粒为止。在操作430中，经由相应的释放端口将各种捕获的颗粒从捕获它们的相应级输送至相应的检测器。在一实施例中，在使空气通过多级过滤器的同时将捕获的颗粒输运至相应的检测器。使空气通过多级过滤器的风扇也使得捕获的颗粒被推向检测器。在替代实施例中，也可以在包含各种颗粒的初始空气流已经通过过滤器预定量的时间之后，将捕获的颗粒输运至检测器。在已经过去预定量的时间之后，停止初始空气流。于是颗粒将被捕获在每一级中。为了将颗粒从每一级移至相应的检测器，经由风扇、泵或配置为在相应释放端口及其相应检测器之间移动空气的其他设备，抽取清洁空气通过每一个释放端口至检测器。这种清洁空气使得在每一相应级中捕获的颗粒移动到相应的检测器中。在操作440中，相应的检测器定量和/或定性地分析各种颗粒。同样地，检测器可以确定不同级内颗粒的类型、不同类型颗粒的浓度等等。图5示出了根据示例性实施例的多级过滤器500。多级过滤器500包括若干过滤器510。过滤器510使用硅电解刻蚀工艺形成，以便在硅晶片上产生多孔区域。每一过滤器510均包括硅衬底520的区域、多孔硅540的区域和氧化膜530。通过在硅衬底520中刻蚀孔来形成多孔娃540。在一实施例中,将P-型娃衬底浸泡在氢氟酸溶液中，并且从娃衬底520的表面向娃衬底520的背面施加电流。从而，氢氟酸刻蚀了穿过娃衬底520的大量微孔以形成多孔硅540的区域。可以通过改变氢氟酸的浓度、电流量和刻蚀工艺的持续时间来控制微孔的直径。增加氢氟酸的浓度、增加电流量以及更长的持续时间将增加微孔的直径。
当在硅衬底520中形成微孔时，硅衬底520可能变得不牢固。为了增加过滤器的强度，在硅衬底520的部分表面上形成氧化膜530，并且防止在之上形成有氧化膜530的那部分硅衬底520中刻蚀出孔。在一实施例中，使用本领域普通技术人员已知的具有氧化膜刻蚀步骤的光刻工艺来形成氧化膜530。每一后续过滤器510的多孔硅540包括尺寸比前一过滤器小的孔。基于需要过滤的颗粒类型来确定过滤器的尺寸。示例的孔直径可以是lmm、30 μ m、10 μ m、3 μ m、l μ m、
O.3 μ m、O. I μ m、O. 03 μ m等。在替代实施例中，各过滤器510的孔直径可以基于需要过滤的颗粒类型而具有不同的尺寸。在产生了每一过滤器510之后，将过滤器510串联结合在一起以产生多级过滤器500，其中多级过滤器500的第一过滤器510具有最大的孔尺寸，并且每一后续过滤器具有比前一过滤器小的孔尺寸。可以通过施加约900°C的温度并且向硅衬底加压以便将衬底融合在一起，无需粘合剂就将过滤器510结合在一起。在替代实施例中，本领域普通技术人员已知的粘合剂可以用于将过滤器510粘合在一起。这里已经使用了一个或多个流程图。流程图的使用并非意味着限制所执行操作的顺序。本公开所述的主题有时说明不同部件包含在不同的其他部件内或者不同部件与不同的其他部件相连。应当理解，这样描述的架构只是示例，事实上可以实现许多能够实现相同功能的其他架构。在概念上，有效地“关联”用以实现相同功能的部件的任意设置，从而实现所需功能。因此，这里组合实现具体功能的任意两个部件可以被视为彼此“关联”从而实现所需功能，而无论架构或中间部件如何。同样，任意两个如此关联的部件也可以看作是彼此“可操作地连接”或“可操作地耦合”以实现所需功能，且能够如此关联的任意两个部件也可以被视为彼此“能可操作地耦合”以实现所需功能。能可操作地耦合的具体示例包括但不限于物理上可连接和/或物理上交互的部件，和/或无线交互和/或可无线交互的部件，和/或逻辑交互和/或可逻辑交互的部件。至于本文中任何关于多数和/或单数术语的使用，本领域技术人员可以从多数形式转换为单数形式，和/或从单数形式转换为多数形式，以适合具体环境和应用。为清楚起见，在此明确声明单数形式/多数形式可互换。
本领域技术人员应当理解，一般而言，所使用的术语，特别是所附权利要求中(例如，在所附权利要求的主体部分中)使用的术语，一般地应理解为“开放”术语(例如，术语“包括”应解释为“包括但不限于”，术语“具有”应解释为“至少具有”等)。本领域技术人员还应理解，如果意在所引入的权利要求中标明具体数目，则这种意图将在该权利要求中明确指出，而在没有这种明确标明的情况下，则不存在这种意图。例如，为帮助理解，所附权利要求可能使用了引导短语“至少一个”和“一个或多个”来引入权利要求中的特征。然而，这种短语的使用不应被解释为暗示着由不定冠词“一”或“一个”引入的权利要求特征将包含该特征的任意特定权利要求限制为仅包含一个该特征的实施例，即便是该权利要求既包括引导短语“一个或多个”或“至少一个”又包括不定冠词如“一”或“一个”(例如，“一”和/或“一个”应当被解释为意指“至少一个”或“一个或多个”)；在使用定冠词来引入权利要求中的特征时，同样如此。另外，即使明确指出了所引入权利要求特征的具体数目，本领域技术人员应认识到，这种列举应解释为意指至少是所列数目(例如，不存在其他修饰语的短语“两个特征”意指至少两个该特征，或者两个或更多该特征)。另外，在使用类似于“A、B和C等中至少一个”这样的表述的情况下，一般来说应该按照本领域技术人员通常理解该 表述的含义来予以解释(例如，“具有A、B和C中至少一个的系统”应包括但不限于单独具有A、单独具有B、单独具有C、具有A和B、具有A和C、具有B和C、和/或具有A、B、C的系统等)。在使用类似于“A、B或C等中至少一个”这样的表述的情况下，一般来说应该按照本领域技术人员通常理解该表述的含义来予以解释(例如，“具有A、B或C中至少一个的系统”应包括但不限于单独具有A、单独具有B、单独具有C、具有A和B、具有A和C、具有B和C、和/或具有A、B、C的系统等)。本领域技术人员还应理解，实质上任意表示两个或更多可选项目的转折连词和/或短语，无论是在说明书、权利要求书还是附图中，都应被理解为给出了包括这些项目之一、这些项目任一方、或两个项目的可能性。例如，短语“A或B”应当被理解为包括“A”或“B”、或“A和B”的可能性。已经为了说明和描述的目的提出了关于示例性实施例的前述描述。其并非是穷举的或者局限于这里公开的具体形式，而是根据以上教导可以进行改进和变化，或者可以从所公开实施例的实践中获知改进和变化。本发明的范围应由所附权利要求及其等价物限定。
权利要求
1.一种方法，包括 在空气预处理设备的入口端接收空气流； 使空气流通过第一过滤器，其中第一过滤器包括第一组孔，所述第一组孔中每一孔均具有第一尺寸，以及其中第一过滤器配置为防止空气流中大于第一尺寸的第一颗粒通过； 使来自第一过滤器的空气流通过第二过滤器，其中第二过滤器包括第二组孔，所述第二组孔中每一孔均具有小于第一尺寸的第二尺寸，以及其中第二过滤器配置为防止空气流中已经通过第一过滤器且大于第二尺寸的第二颗粒通过； 从空气预处理设备的出口端排出空气流；以及 将第二颗粒输送至第一颗粒检测器。
2.根据权利要求I所述的方法，其中第一过滤器和第二过滤器是导电过滤器，所述导电过滤器配置为响应于由第一或第二过滤器捕获到颗粒而改变导电性。
3.根据权利要求2所述的方法，还包括使用与第一或第二过滤器中至少一个过滤器相连的电路测量第一或第二过滤器中所述至少一个过滤器的导电性变化。
4.根据权利要求I所述的方法，还包括使来自第二过滤器的空气流通过第三过滤器，其中第三过滤器包括第三组孔，所述第三组孔中每一孔均具有小于第二尺寸的第三尺寸，以及其中第三过滤器配置为防止空气流中已经通过第二过滤器且大于第三尺寸的第三颗粒通过。
5.根据权利要求4所述的方法，还包括将第三颗粒输送至第二颗粒检测器。
6.根据权利要求I所述的方法，还包括通过使空气流通过第一和第二过滤器达预定的时间段，将第一和第二颗粒积累到所需的浓度，并且在所述预定的时间段已经过去之后将第二颗粒输送至第一颗粒检测器。
7.根据权利要求I所述的方法，还包括经由设置在入口端和第一过滤器之间的释放端口释放空气流中大于第一尺寸的颗粒。
8.一种空气预处理设备，包括 入口端，配置为接收空气流； 出口端，配置为排出空气流；以及 多级过滤器，设置在入口端和出口端之间，并且配置为从空气流中过滤颗粒，其中所述多级过滤器包括 第一过滤器，包括第一组孔，所述第一组孔中每一孔均具有第一尺寸，其中第一过滤器配置为防止空气流中大于第一尺寸的第一颗粒通过；以及 第二过滤器，包括第二组孔，所述第二组孔中每一孔均具有小于第一尺寸的第二尺寸，其中第二过滤器配置为防止空气流中已经通过第一过滤器且大于第二尺寸的颗粒通过；以及 第一释放端口，配置为将空气流中已经通过第一过滤器且大于第二尺寸的颗粒输送至第一颗粒检测器。
9.根据权利要求8所述的空气预处理设备，其中第一过滤器比第二过滤器更靠近入口端。
10.根据权利要求8所述的空气预处理设备，其中第一过滤器和第二过滤器是导电过滤器，所述导电过滤器配置为响应于由第一或第二过滤器捕获到颗粒而改变导电性。
11.根据权利要求10所述的空气预处理设备，还包括电路，所述电路配置为测量第一或第二过滤器中至少一个过滤器的导电性变化。
12.根据权利要求8所述的空气预处理设备，还包括第三过滤器，所述第三过滤器包括第三组孔，所述第三组孔中每一孔均具有小于第二尺寸的第三尺寸，其中第三过滤器配置为防止空气流中已经通过第二过滤器且大于第三尺寸的颗粒通过。
13.根据权利要求8所述的空气预处理设备，还包括第二释放端口，配置为将空气流中已经通过第二过滤器且大于第三尺寸的颗粒输送至第二颗粒检测器。
14.根据权利要求8所述的空气预处理设备，还包括第二释放端口，设置在入口端和第一过滤器之间，并且配置为释放空气流中大于第一尺寸的颗粒。
15.根据权利要求8所述的空气预处理设备，其中第一或第二过滤器中至少一个过滤器包括晶片，所述晶片包括配置为过滤空气流的多孔硅。
16.—种空气预处理设备,包括 用于接收空气流的装置； 第一装置，用于过滤空气流，其中第一装置包括第一组孔，所述第一组孔中每一孔均具有第一尺寸，以及其中第一装置配置为防止空气流中大于第一尺寸的第一颗粒通过； 第二装置，用于过滤来自第一装置的空气流，其中第二装置包括第二组孔，所述第二组孔中每一孔均具有小于第一尺寸的第二尺寸，以及其中第二装置配置为防止空气流中已经通过第一装置且大于第二尺寸的第二颗粒通过； 从空气预处理设备排出空气流的装置；以及 将第二颗粒输送至第一颗粒检测器的装置。
17.根据权利要求16所述的空气预处理设备，还包括用于测量第一或第二装置中至少一个的导电性变化的装置。
18.一种方法，包括 在空气预处理设备的入口端接收空气流； 使空气流通过第一过滤器，其中第一过滤器包括第一组孔，所述第一组孔中每一孔均具有第一尺寸，以及其中第一过滤器配置为防止空气流中大于第一尺寸的第一颗粒通过； 使来自第一过滤器的空气流通过第二过滤器，其中第二过滤器包括第二组孔，所述第二组孔中每一孔均具有小于第一尺寸的第二尺寸，其中第二过滤器配置为防止空气流中已经通过第一过滤器且大于第二尺寸的第二颗粒通过，以及其中第一过滤器和第二过滤器是导电过滤器，所述导电过滤器配置为响应于由第一或第二过滤器捕获到颗粒而改变导电性；以及 从空气预处理设备的出口端排出空气流。
19.根据权利要求18所述的方法，还包括使用与第一或第二过滤器中至少一个过滤器相连的电路测量第一或第二过滤器中所述至少一个过滤器的导电性变化。
20.根据权利要求19所述的方法，还包括响应于所述测量导电性的变化，传送激活信号，所述激活信号配置为激活过滤系统。
21.根据权利要求18所述的方法，还包括使来自第二过滤器的空气流通过第三过滤器，其中第三过滤器包括第三组孔，所述第三组孔中每一孔均具有小于第二尺寸的第三尺寸，以及其中第三过滤器配置为防止空气流中已经通过第二过滤器且大于第三尺寸的第三颗粒通过。
22.一种空气预处理设备，包括 入口端，配置为接收空气流； 出口端，配置为排出空气流；以及 多级过滤器，设置在入口端和出口端之间，并且配置为从空气流中过滤颗粒，其中所述多级过滤器包括 第一过滤器，包括第一组孔，所述第一组孔中每一孔均具有第一尺寸，其中第一过滤器配置为防止空气流中大于第一尺寸的第一颗粒通过；以及 第二过滤器，包括第二组孔，所述第二组孔中每一孔均具有小于第一尺寸的第二尺寸，其中第二过滤器配置为防止空气流中已经通过第一过滤器且大于第二尺寸的颗粒通过；其中第一过滤器和第二过滤器是导电过滤器，所述导电过滤器配置为响应于由第一或第二过滤器捕获到颗粒而改变导电性；以及 第一释放端口，配置为将空气流中已经通过第一过滤器且大于第二尺寸的颗粒输送至第一颗粒检测器。
23.根据权利要求22所述的空气预处理设备，其中第一过滤器比第二过滤器更靠近入口端。
24.根据权利要求22所述的空气预处理设备，还包括电路，所述电路配置为测量第一或第二过滤器中至少一个过滤器的导电性变化。
25.根据权利要求22所述的空气预处理设备，还包括第三过滤器，所述第三过滤器包括第三组孔，所述第三组孔中每一孔均具有小于第二尺寸的第三尺寸，其中第三过滤器配置为防止空气流中已经通过第二过滤器且大于第三尺寸的颗粒通过。
全文摘要
本技术提出了一种空气预处理和监测设备，包括入口端，配置为接收空气流；以及出口端，配置为排出空气流。示例性的空气预处理设备还包括多级过滤器，设置在入口端和出口端之间，并且配置为从空气流中过滤颗粒。
文档编号G01N1/22GK102939523SQ201080067385
公开日2013年2月20日 申请日期2010年6月15日 优先权日2010年6月15日
发明者藤井泰久, 植田昌宏 申请人:英派尔科技开发有限公司