CR Box 制作及相關背景知識

0 起源

CR Box全名Corsi Rosenthal Box，之前看到過@拍幫主 的[深挖洞廣積糧] 免疫釘子戶養成記（第一集，凈化器篇） – 知乎 (zhihu.com)，總的來說比較容易實現，知乎上也有不少成品案例。

1 采購

說幹就幹，考慮到後期智能傢居控制的需要，采用的是直流電扇+PWM調速器的方案，下面的價格僅為示意，總價應該在300左右。

24V直流電扇原本應該是用來吹汽車散熱片的，有吹風和吸風兩種，需要和賣傢確認清楚風從防護網的這一面吹出。

調速器需要註意和風扇的瓦數匹配。類似下面這種。

24V調速風扇

2 安裝成品

風扇四周和紙板僅使用膠帶連接並不能較好的密封，可以打一圈熱熔膠，然後再視情況使用膠帶固定在紙板上。

3 問題

最大問題是噪音，手機軟件測得最大噪音在70分貝左右，還是比較難以承受的，作為對比，日常環境噪音在40分貝左右。所以一般有人在的話隻能降速使用。如果使用常見的傢用抽風機就面臨如何調速的問題，比較便宜的可控矽調速器低速運行會有電流聲，而線圈式調壓器比較貴，比較難有較好的的解決方案，最好是風扇自帶檔位。

4 背景知識

CADR

CADR，中文名潔凈空氣輸出比率，是指美國傢電制造商協會（AHAM）按照嚴格的測試標準進行測試得出的空氣凈化器輸出潔凈空氣的比率。CADR數值越高，則表示凈化器的凈化效能越高。該數值常用來表示空氣凈化器的凈化效率。^[1]

CADR的單位常見為CFM，cubic feet per minute，立方英尺每分鐘。

文章^{[2]提到，箱式風扇（邊長20英寸左右）初始風量是780 CFM，此值約等於1325立方米每小時，在添加瞭不同厚度的單片過濾器後流量如下表，也就是說，更厚的過濾片反而減少瞭通過的風阻（有點反直覺）。}

箱式風扇配單片過濾器的流量

亞馬遜上搜到的20英寸箱式風扇功率為112瓦，作為對比，傢用的10寸排氣扇風量在1400立方米每小時左右，55瓦。

最終成品的5片2英寸厚MERV13過濾片版本（需要將盒子底部墊高）的流量是580，對比無過濾器風量（上表的780）損失瞭25%，考慮到大部分人制作的都是4片過濾片的版本，實際風量損失應該在30%左右，也就是說各位買到的風扇風量要打個七折才是實際工作時的出風風量（密封良好的情況下）。

5+1版本完成體2+1變體

網上提到CR BOX的文章都采用的是中效的過濾片（MERV13對應F7、F8左右），一方面肯定是出於性價比的考慮，另一方面，更高效的過濾片會帶來更大的風阻，產生兩個影響：通氣量下降，以及電機發熱。該文章專門提到瞭安全性問題，也許7×24小時工作的話，並不是越高的過濾片效果越好。

過濾器效率比較表，網上有多個版本，僅做參考文章提到的安全問題

另一篇文章^{[3]比較詳細的對比瞭HEPA過濾器和CR BOX的過濾效率}

註意表格中估算CADR是用輸出風量乘以0.3微米的過濾效率

這篇文章似乎測得的風量損失要小一些，4過濾片（2英寸MERV13）+1風扇組合，同為1檔風速，使用膠帶的折減系數為543/664=82%。另外這個表格裡沒看懂的地方在於使用魔術貼風量和過濾效率雙雙提升，不是太能理解原因何在。

換氣量反算風量

根據文章^{[3]，推薦的換氣量為每小時4~6次。}

5x5x3 = 75m3的空間，按換氣6次計算，每小時換氣量要達到6*75 = 450m3。

根據上面的背景資料表格，MERV13的濾網對於0.3微米的顆粒物，過濾效率在70%左右，風阻損失系數也考慮70%，則風機風量需要選用450/0.7/0.7=920m3/h。

參考

1. ^CADR https://baike.baidu.com/item/CADR%E5%80%BC/7807234?fr=aladdin
2. ^https://www.texairfilters.com/a-variation-on-the-box-fan-with-merv-13-filter-air-cleaner/
3. ^^{abhttps://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0048969722029813#bb0310}