殺菌過濾器和具有該過濾器的過濾筒的製作方法

2023-10-08 13:33:14 4

專利名稱：殺菌過濾器和具有該過濾器的過濾筒的製作方法
技術領域：
本發明涉及用於處理空氣的殺菌過濾器和具有這種過濾器的過濾筒。
背景技術：
根據US-B-4 323 374可以得知一種用於淨化房間和醫院的過濾器。在優選的結構中，其包括Z形的HEPA過濾器，下遊設置有過濾層，由具有靜電特性的聚丙烯纖維製成。上遊的HEPA層留住尺寸小於0.3微米的微粒和微生物。下遊層留住大量的尺寸小於0.111微米的微粒。分離件設置在褶狀元件的褶之間以分隔其壁。其優點在於高效和低汙染。然而，HEPA過濾器捕獲的活性微粒仍然保持活性且可能汙染空氣(特別在過濾器更換操作期間)，以致操作人員面臨健康風險。而且，分離器必須置於褶的中空部分中，以放置摺狀部件塌陷。

發明內容
本發明的目的在於提出一種殺菌過濾器以及具有這種過濾器的過濾筒，其在作為廢品更換和處理期間是無害的，且其具有長時間保持穩定並且成本低廉的構造。為此，提出一種用於處理空氣的殺菌過濾器，在氣流通過其的流動方向上包括過濾層和HEPA過濾器；根據本發明，該過濾層包括殺菌劑和/或殺真菌劑；以及HEPA過濾器被褶皺，同時相對於設置在下遊的第二過濾層(150)應用HEPA過濾器，從而防止HEPA過濾器的褶相互接觸。浸潰層與HEPA過濾器的共同作用可以通過接觸抑制或殺死透入殺菌過濾器的活性微粒。相對於第二過濾層，HEPA過濾器被穩定地保持為摺狀，從而其過濾性能僅是漸漸地劣化。根據本發明的附加特徵，第一過濾層被褶皺，HEPA過濾器以褶皺形狀保持在第一過濾層和第二過濾層之間。由於浸潰層相對於HEPA過濾器並置，殺菌劑和/或殺真菌劑能夠擴散至分隔浸潰層和HEPA過濾器的間隙中的HEPA過濾器以抑制或殺死留在HEPA過濾器上的活性微粒，因此增加了浸潰層的功效。而且，HEPA過濾器至少部分地被插在兩個過濾層之間，從而在使用中不會變形並能夠獲得長時間上可預期的ffiPA過濾器性能的變化。根據本發明的附加特徵，第一過濾層的高度(h)為殺菌過濾器的高度(H)的20%至 50%。通過防止HEPA過濾器的塌陷可增加殺菌過濾器的使用壽命。而且，過濾器的汙染變化很慢。根據本發明的附加特徵，殺菌過濾器包括設置在下遊的支撐層，支撐層進行抗揮發性有機化合物(VOC)處理。過濾器還捕獲幾乎所有揮發性化學分子。
根據本發明的附加特徵，第一過濾層和第二過濾層包括聚丙烯纖維，在聚丙烯纖維上注有離子/銀微粒。聚丙烯纖維以三維空間的形式設置，通過這種方式其具有顯著的過濾能力。離子/銀微粒對活性微粒具有破壞作用。本發明還涉及具有上述殺菌過濾器的過濾筒。根據本發明的附加特徵，過濾筒為圓柱形。根據本發明的附加特徵，過濾筒為稜柱形。附圖簡要說明通過參照附圖閱讀下述示例性實施方式，本發明上述以及其他特徵將更清晰，在附圖中:

圖1示出根據本發明的圓柱型的過濾筒的立體圖；圖2示出根據本發明的稜柱型的過濾筒的立體圖；以及圖3示出根據本發明的、用於稜柱類型的過濾筒的殺菌過濾器的截面圖。
具體實施例方式圖1和2中所示的過濾筒F用於放置在空氣處理迴路中，該空氣處理迴路用於淨化其含有的懸浮灰塵但是保留小尺寸的病原性微粒，例如，細菌、病菌、微生物和病毒。其還對於保留和消滅揮發性化學分子很有效。其應用涵蓋對飛機座艙、車輛和醫療室進行過濾的領域、住所中的受控機械通風的領域、以及通常需要不受微生物或化學汙染的空氣的活動的全部領域。過濾筒包括圖1中以附圖標記Fl表示的圓柱形框架以及圖2中以附圖標記F2表示的平行六面體框架，可以按照現行標準原則連接過濾筒。在第一連接結構中，由箭頭A表示的氣流在外圍流經過濾筒，通過過濾筒的一側流出。在第二結構中，氣流A沿過濾筒厚度方向流經過濾筒。過濾筒F含有特定結構的殺菌過濾器，如圖3所示。因為沒有危險微粒被釋放至下遊，因此過濾筒F的構造使其更加有效。沒有活性微粒(例如細菌、病菌、微生物及其他病毒)保留在過濾元件上，即便是在這些過濾元件被灰塵覆蓋或被阻塞的情況下。因為不會使維護人員暴露於被過濾筒所包含的細菌或其他病毒感染的危險中，這些細菌或其他病毒例如能夠引發皮膚病，因此與現有技術的過濾筒相比，這種過濾筒的更換更安全。還能更容易地實現使用過的過濾筒的處理。殺菌過濾器在從上遊到下遊的過濾方向(由箭頭A表示)中，包括第一過濾筒110、高效微粒空氣(High Efficiency Particulate Air, HEPA)過濾器 130、第二過濾層150，以及以保留和消滅氣態化學分子的支撐層170。位於最上遊的三個部件110、130和150是褶狀的，HEPA過濾器130插在兩個層110和150之間，通過這種方式形成分離件以保持中間的HEPA過濾器，其通常更柔韌，且在過濾筒使用期間完美地處於適當的位置。第一過濾層110由三維編織的、用聚丙烯製造的過濾元件組成。這用於留住尺寸大於I U m的粗微粒。具有離子/銀類型的微粒已被注入到纖維中，然後對第一層留住的或易於通過第一層的病原性活性微粒進行消毒。被吸附的細菌通過吸附在金屬上的銀和氧原子的聯合作用被消滅或抑制。銀首先阻止微生物的發展，然後催化微生物的破壞性氧化。還可以含有殺菌劑和/或殺真菌劑，例如能殺死附近環境的病原性微粒的三氯生(Tridosan )。HEPA過濾器130製造成由紙製成的且含有玻璃纖維的織物(weft)。該織物還可以由聚丙烯製造的織造纖維製成。其過濾特性具體由標準EN 1822規定。其設計成以大於99%的效率保留尺寸大於
0.1iim的微粒。第一過濾層110和HEPA過濾器130形成能殺死幾乎所有病原性微粒的系統，這是因為試圖通過第一過濾層110的那些病原性微粒被HEPA過濾器留住，並且在這兩個層之間的密閉空間中的殺菌劑和殺真菌劑的擴散的作用下在幾分鐘至幾小時的時間內被消滅。應當注意，第一過濾層110可以是非褶狀的，該變型未示出。第一層必然很快變髒，但仍能有效地殺死其中截獲的活性微粒。第二過濾層150除了很好地將HEPA過濾器保持在其褶狀結構中之外，還能防止其褶狀物下垂，這樣提供了兩個有益的功能。第二過濾層150的結構與第一層的結構相同。第二過濾層150通過所包含的離子/銀類型的微粒以及殺菌劑和殺真菌劑，消滅能夠穿過ffiPA過濾器的極小尺寸的病原性微粒。因此，第二過濾層150中所包含的病原性微粒必定會死亡。第一過濾層110留住的病原性微粒也會被殺死並且因此不再有害。因此，可以沒有危險地處理殺菌過濾器，也就是說，人員沒有被汙染的危險。其回收也很容易地執行。支撐層170具有非褶狀結構，以用作上遊過濾層的筒中的基座。還可被設計成留住氣態化學分子。在平行六面體類型的過濾筒中，支撐層170呈扁平結構的形式，在圓柱形的過濾筒中，支撐層170為圓柱形結構。支撐層170由與層110和150相同材料製成，S卩，由含有殺菌劑/殺真菌劑的、聚丙烯製造的織物過濾元件製成。但是支撐層170較厚。這是由於由處理產生的多層織物過濾元件重疊造成的，該處理例如利用釋放陰離子的、旨在消滅氣體分子的殺菌劑。在圖3中支撐層170包括5層，支撐層170的較厚結構延長氣體通過的時間，這對抑制氣體十分有效。因此，支撐層170可用作反氣味過濾器，還可用作VOC(揮發性有機化合物)化學過濾器。通過有利製造模式而製成的多個層110、150和170是可以從NOVEKO公司或其他公司購買到的元件。從一開始，多個層110、150和170就由相同材料製成，所以只有兩種材料形成殺菌過濾器10的構造部分。殺菌過濾器100的製造如下。加熱(例如，通過輻射供熱)第一過濾層110，然後在殺菌過濾器的高度h (褶皺區域的總高度H的20%至50%)上進行打褶。這種幾何形狀能夠獲得有利的過濾效率，其中由於殺菌過濾器100分隔的效果，所以阻塞相對緩慢的變化。約為高度H的30%的高度h能夠獲得有利的效果。這樣獲得的通風性能實質上優於已知的過濾器。HEPA過濾器130被加熱然後被褶皺。第二過濾層150被加熱並被褶皺。第二過濾層150的褶皺高度小於HEPA過濾器130的打褶高度。三個過濾層相互交錯以形成摺狀結構，其中，在上遊側，HEPA過濾器130的褶皺插在第一過濾層110的褶皺之間，在下遊側，HEPA過濾器130的褶皺插在第二過濾層150的褶皺之間。第二過濾層150阻止HEPA過濾器130的褶皺在氣流穿過時相互接觸。這樣可以防止HEPA過濾器130的收縮(通常也稱為過濾器的「倒塌」)。因此，獲得的過濾結構具有令人滿意的通風性能，該通風性能隨著過濾筒變髒而緩慢地且可預期地減小。該褶狀結構放置在具有合適尺寸的支撐層170，然後在稜柱型的過濾筒的平板構造以及圓柱型的圓柱構造中的具有柵格G的過濾筒上遊的框架中，插入組裝件。本發明的過濾筒阻止活性微粒的釋放。在維護操作中對其進行更換時避免了維護人員被感染的風險。過濾筒的回收也不難實施。其結構的幾何形狀能夠長時間保持穩定，保證可預期的性能，而不需要通常由板狀或珠狀粘合劑形成的分離件或專用間隔件。其製造容易且相對廉價。
權利要求
1.一種用於處理空氣的殺菌過濾器(100)，所述殺菌過濾器(100)在氣流通過其的流動方向(A)中包括過濾層和高效微粒空氣過濾器，其特徵在於， 所述過濾層(110)包括殺菌劑和/或殺真菌劑；以及 所述高效微粒空氣過濾器(130)被褶皺，同時相對於設置在下遊的第二摺狀過濾層(150)應用所述高效微粒空氣過濾器(130)，從而防止所述高效微粒空氣過濾器(130)的褶相互接觸。
2.根據權利要求1所述的殺菌過濾器(100)，其特徵在於，所述第一過濾層(110)被褶皺，所述高效微粒空氣過濾器(130)以摺狀的幾何形狀保持在第一過濾層(110)和第二過濾層(150)之間。
3.根據權利要求2所述的殺菌過濾器(100)，其特徵在於，所述第一過濾層(110)的高度(h)為所述殺菌過濾器(100)的高度(H)的20%至50%。
4.根據權利要求1、2或3所述的殺菌過濾器(100)，其特徵在於包括: 支撐層(170)，設置在下遊，所述支撐層(170)進行抗揮發性有機化合物(VOC)處理。
5.根據權利要求1-4中任一項所述的殺菌過濾器(100)，其特徵在於，所述第一過濾層(110)和第二過濾層(150)含有聚丙烯纖維，在所述聚丙烯纖維上注有離子/銀微粒。
6.一種過濾筒(F)，其特徵在於，包括根據上述任一項權利要求所述的殺菌過濾器(100)。
7.根據權利要求6所述的過濾筒(Fl)，其特徵在於，所述過濾筒(Fl)為圓柱形。
8.根據權利要求6所述的過濾筒(F2)，其特徵在於，所述過濾筒(F2)為稜柱形。
全文摘要
本發明涉及用於處理空氣的殺菌過濾器(100)，在氣流通過其的流動方向(A)中包括過濾層和HEPA過濾器。根據本發明，過濾層(110)包括殺菌劑和/或殺真菌劑；以及HEPA過濾器(130)被褶皺，同時相對於設置在下遊的第二摺狀過濾層(150)應用HEPA過濾器(130)，從而防止HEPA過濾器(130)的褶相互接觸。浸漬層與HEPA過濾器的共同作用可以通過接觸抑制或殺死透入殺菌過濾器的活性微粒。HEPA過濾器相對於第二過濾層被穩定地保持為摺狀，從而其過濾性能僅逐漸地變差。
文檔編號B01D46/00GK103096994SQ201180034202
公開日2013年5月8日 申請日期2011年7月11日 優先權日2010年7月12日
發明者史蒂芬·卡鐸爾 申請人:博昂工業公司