BR112012024429B1

BR112012024429B1 - purificador de ar e método de purificação do ar

Info

Publication number: BR112012024429B1
Application number: BR112012024429A
Authority: BR
Inventors: C Worrilow Kathryn
Original assignee: Lifeaire Systems Llc
Priority date: 2010-03-26
Filing date: 2011-03-23
Publication date: 2020-06-09
Also published as: ES2617227T8; CA2794670A1; ES2617227T3; WO2011119691A1; CN102933281B; US8252100B2; CN105194969A; US20110232481A1; EP2552567B1; US20120014856A1; EP2552567A1; CN102933281A; BR112012024429A2; IL222044A; EP2552567B8; CA2794670C; US8252099B2; MX2012011039A

Abstract

dispositivo de filtração de ar. a presente invenção se refere a um purificador de ar que tem um alojamento com uma entrada para a recepção de ar e uma saída para o escape de ar. o alojamento fornece uma trajetória de fluxo de ar para o fluxo de ar em uma direção a jusante, a partir da entrada em direção à saída. a pré-filtração de particulados está situada dentro do alojamento a jusante a partir da entrada de ar. a pré-filtração de voc está situada dentro do alojamento a jusante da pré-filtração de particulados. a filtração uv está situada dentro do alojamento a jusante da pré-filtração de voc. a pós-filtração de voc está situada dentro do alojamento a jusante da filtração uv. a filtração final de particulados está situada dentro do alojamento a jusante da pós-filtração de voc.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para PURIFICADOR DE AR E MÉTODO DE PURIFICAÇÃO DO AR.

Antecedentes da Invenção

1. Campo da Invenção.

[0001] A presente invenção refere-se aos dispositivos e aos métodos para a filtração de ar. Mais particularmente, essa invenção se refere aos purificadores de ar capazes de fornecer um nível de qualidade do ar adequado para ambientes que são altamente sensíveis aos contaminantes transportados pelo ar, por exemplo, os laboratórios de fertilização in vitro, ou outros ambientes médicos. Adicionalmente, a invenção pode ser adaptada ao uso em qualquer ambiente substancialmente fechado, que inclui, mas não se limita a, casas, edifícios residenciais, edifícios comerciais, hotéis, carros, ônibus, trens, aviões, navios de cruzeiro, instalações educacionais, escritórios e edifícios governamentais. A invenção também pode ter aplicações em, por exemplo, segurança e defesa nacional, ou indústrias de avião.

2. Descrição da Técnica Relacionada

[0002] A fertilização in vitro (IVF) é um processo através do qual os óvulos são fertilizados por esperma em um ambiente de laboratório, em vez de no útero. Se uma célula de óvulo for fertilizada com êxito, ela pode ser transferida para o útero de um paciente que deseja engravidar. [0003] A IVF pode ser uma opção eficaz para os pacientes que sofrem de infertilidade, especialmente onde outros métodos de reprodução assistida falharam. No entanto, a IVF é muito cara e, tipicamente, não é coberta pelo seguro médico. Em 2009, o custo de um único ciclo de IVF foi de aproximadamente $10.000 a $15.000 nos Estados Unidos. É financeiramente proibitivo para a maioria das pessoas se submeter a várias rodadas de IVF. Assim, é imperativo que as condições para a embriogênese de pré-implantação com sucesso sejam otimizadas, de modo a maximizar a probabilidade de sucesso.

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[0004] Um fator extremamente importante que contribui para a probabilidade de embriogênese de pré-implantação bem-sucedida é a qualidade do ar do laboratório de IVF. Os gametas e os embriões cultivados in vitro são altamente sensíveis às influências ambientais. Os embriões humanos não têm nenhum meio de proteção ou filtração contra as toxinas ambientais e patógenos. Eles estão completamente à mercê de seu ambiente. As incubadoras que abrigam os embriões humanos, muitas vezes consistem em uma percentagem significativa de ar ambiente. Apesar dos contaminantes do ar poderem afetar a embriogênese, surpreendentemente pouca ênfase tem sido colocada na otimização da qualidade do ar de laboratório durante as últimas três décadas em que a IVF está disponível como um tratamento para a infertilidade.

[0005] Os dispositivos de filtração existentes foram considerados insuficientes para otimizar a qualidade do ar a níveis realmente aceitáveis para fertilização in vitro. Por exemplo, revelou-se que o ar do laboratório que foi filtrado com apenas filtros de ar de particulado de alta eficiência (HEPA) era, na verdade, de qualidade menor que o ar externo. Além disso, alguns filtros produzem subprodutos ou outros contaminantes que, na verdade, prejudicam a qualidade do ar em um laboratório de IVF. Por exemplo, os filtros de carbono podem criar a poeira de carbono que é nociva aos processos de IVF. No entanto, isso não quer dizer que os filtros de carbono ou os filtros de HEPA não devem ser utilizados para o tratamento de ar fornecido a um laboratório de IVF. Pelo contrário, é preferível que os filtros de HEPA, os filtros de carbono, ou seus respectivos equivalentes sejam incluídos entre os meios de filtração utilizados para o tratamento de ar fornecido a um laboratório de IVF. O alcance da qualidade do ar ideal em um laboratório de IVF ou em outro espaço substancialmente fechado requer a seleção, a combinação e a sequência adequadas de vários meios de filtração.

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Breve Sumário da Invenção

[0006] Em conformidade, um purificador de ar é fornecido. O purificador de ar inclui um alojamento com uma entrada para a recepção de ar e uma saída para o escape de ar. O alojamento fornece uma trajetória de fluxo de ar para o fluxo de ar em uma direção a jusante, a partir da entrada em direção à saída. A pré-filtração de particulados está situada dentro do alojamento a jusante a partir da entrada de ar. A préfiltração de Composto Orgânico Volátil (VOC) está situada dentro do alojamento a jusante da pré-filtração de particulados. A filtração Ultravioleta (UV) está situada dentro do alojamento a jusante da préfiltração de VOC. A pós-filtração de VOC está situada dentro do alojamento a jusante da filtração UV. A filtração final de particulados está situada dentro do alojamento a jusante da pós-filtração de VOC.

Breve Descrição de Várias Vistas dos Desenhos

[0007] A invenção será descrita em conjunto com os desenhos a seguir, nos quais os números de referência indicam os elementos similares, e em que:

A figura 1 é uma vista superior de um purificador de ar de acordo com a presente invenção;

a figura 2 é uma vista lateral de um purificador de ar de acordo com a presente invenção;

a figura 3 é uma vista interna do purificador de ar ao longo do plano definido pela linha de seção A - - A da figura 1;

a figura 4 é uma vista interna do purificador de ar ao longo do plano definido pela linha de seção B - - B da figura 2.

Descrição Detalhada da Invenção

[0008] Agora, com referência em detalhes às várias figuras dos desenhos, em que os números de referência iguais se referem às partes similares, são mostradas nas figuras 1 e 2 as vistas superiores e lateral, respectivamente, de um purificador de ar 2, de acordo com a presente

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4/14 invenção. Conforme ilustrado, o purificador de ar 2 inclui um alojamento em cubo substancialmente retangular 4 que tem uma entrada 6 para a recepção de ar e uma saída 8 para o escape de ar. O termo ar para uso na presente invenção se refere de forma ampla ao gás ou à mistura gasosa que podem ser respirados com segurança pelos mamíferos e/ou que podem servir como uma fonte de gás ou mistura gasosa para um laboratório de IVF. O alojamento 4 fornece uma trajetória de fluxo de ar para o fluxo de ar em uma direção a jusante, isto é, a partir da entrada 6 em direção à saída 8. O termo alojamento para uso na presente invenção se refere a qualquer conduto, câmara e/ou invólucro, ou uma pluralidade de condutos, câmaras e/ou invólucros acoplados uns aos outros, que fornecem uma trajetória de fluxo de ar dentro deles. Assim, o alojamento poderia incluir, por exemplo, uma rede de condutos de um sistema de aquecimento, ventilação e condicionamento de ar existente (HVAC) ou de uma unidade de manuseio de ar (AHU).

[0009] Embora o alojamento 4 seja, de preferência, um cubo substancialmente retangular, conforme mostrado nas figuras 1 e 2, ele não precisa se limitar a qualquer formato específico. Além disso, ele pode incluir curvas internas, flexões e/ou outros contornos, por meio dos quais a trajetória de fluxo de ar seguiria tais curvas, flexões e/ou contornos. No entanto, de preferência, a trajetória de fluxo de ar é substancialmente reta, como na modalidade do alojamento 4 mostrada nas figuras 1 e 2.

[0010] O purificador de ar 2 é, de preferência, próprio para ser instalado em um sistema de HVAC ou de AHU existente. Em uma modalidade alternativa, um purificador de ar de acordo com a presente invenção pode funcionar como uma unidade de funcionamento independente, isto é, que não faz parte de um sistema de HVAC ou de AHU. Um alojamento 4 exemplificador pode ser um cubo substancialmente retangular que tem as dimensões de

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5/14 aproximadamente 3,3528 m (11 pés) de comprimento por 1,2192 m (4 pés) de largura por 2 pés de altura. Tais dimensões iriam difundir ou espalhar o ar através do purificador de ar 2, de modo a fornecer tempo de ressonância suficiente para o ar através de cada meio de filtração discutido. O versado na técnica entende, no entanto, que o formato exemplar anterior e os parâmetros de tamanho são meramente ilustrativos, e podem ser alterados, ainda substancialmente, dependendo das circunstâncias e da aplicação. Por exemplo, em algumas aplicações, o purificador de ar 2 pode ter 1,8288 m (6 pés) de comprimento.

[0011] Agora, com referência à figura 3, mostra-se uma vista interna do purificador de ar 2 ao longo do plano definido pela linha de seção A - - A da figura 1. Na figura 4, mostra-se uma vista interna do purificador de ar 2 ao longo do plano definido pela linha B de seção B - - B da figura

2.

[0012] Para obter a qualidade do ar ótima, por exemplo, adequada para um laboratório de IVF, o ar que é tratado pelo purificador de ar 2 deve ser pré-condicionado e estável, isto é, moderado tanto em termos de temperatura e umidade. De forma ideal, o ar que é tratado pelo purificador de ar 2 deve ter uma temperatura de entre 20 °C (68 °F) e 23,89 °C (75 °F), e uma umidade de entre 45% e 55%. Adicionalmente, a taxa de fluxo de ar através do purificador de ar 2 deve ser de preferência 76,2 m/min (250 ft./min) e abaixo de 56,6337 m³/min (2000 CFM). Essa taxa de fluxo preferencial deve fornecer tempo de ressonância suficiente para o ar através de cada meio de filtração discutido. O termo filtração, tal como aqui utilizado, abrange amplamente um ou mais dispositivos que tratam o ar, como por aprisionamento, por remoção, por desativação e/ou por destruição dos contaminantes do mesmo.

[0013] A fim de proporcionar uma taxa de fluxo de ar adequada

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6/14 através do purificador de ar 2, pode ser útil (embora nem sempre seja necessário) incluir um ventilador impulsionador 10 a jusante da entrada

6. O ventilador impulsionador 10 pode ser acoplado a um sistema de controle (não mostrado) que mede a taxa de fluxo de ar e aciona o ventilador impulsionador 10, conforme necessário, para manter a taxa de fluxo de ar desejada. Em uma modalidade alternativa (não mostrada), um ventilador impulsionador não pode ser incluído, e taxa de fluxo de ar adequada pode ser fornecida e mantida por outros meios, por exemplo, um ventilador em um sistema de HVAC ou de AHU em que o purificador de ar 2 é instalado.

[0014] A jusante da entrada 6 é a pré-filtração de particulados 12 para a captura de particulados no ar. A pré-filtração de particulados 12 tem, de preferência, 2 centímetros de espessura, em uma modalidade, e inclui os pré-filtros de particulados pregueados, esquerdo e direito 14,16. Os pré-filtros de particulados 14,16 prendem os particulados brutos (por exemplo, poeira e insetos) do ar exterior antes que o ar alcance os outros meios de filtração no purificador de ar 2 discutidos infra. Os filtros adequados para a pré-filtração de particulados 12 são os que têm um valor mínimo de relatório de eficiência (MERV) de 5 a 13, com uma média de eficiência de ponto de poeira de ASHRAE (Padrão 52.1), de 20% a 80%. Os filtros particularmente preferenciais para a préfiltração de particulados 12 são os filtros de pregas com um MERV de 7 a 8, com uma média de eficiência de ponto de poeira de ASHRAE (Padrão 52.1) de 30% a 45%.

[0015] A seleção do pré-filtro de particulado adequado deve ser guiada pela necessidade de reter os particulados brutos, sem afetar de maneira indevida a taxa de fluxo de ar através do purificador de ar 2. O tipo específico de pré-filtro(s) de particulado(s) selecionado(s) para a pré-filtração de particulados depende de vários fatores, incluindo a qualidade do ar externo. É preferível que a pré-filtração de particulados

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7/14 esteja localizada imediatamente a montante dos meios de filtração adicionais discutidas infra, tal como mostrado nas figuras 3 e 4. Em alternativa (ou adicionalmente), no entanto, a pré-filtração de particulados pode ser localizada a montante, por exemplo, em uma rede de condutos a montante de um sistema de HVAC ou de AHU em que o purificador de ar 2 é instalado.

[0016] A jusante da pré-filtração de particulados 12 encontra-se a pré-filtração de composto orgânico volátil (VOC) 18. Uma vez que o ar passa através da pré-filtração de particulados 12, o ar é isento de forma eficaz de particulados brutos que de outra forma diminuem a vida útil e a eficácia da pré-filtração de VOC 18. A pré-filtração de VOC inclui de modo ideal os meios de adsorção, tais como o carbono, bem como meios de oxidação, tais como permanganato de potássio (KMnO4) ou um dispositivo de oxidação fotocatalítica. Um tipo particularmente preferido de carbono é a casca de coco virgem. Em uma modalidade preferencial, a pré-filtração de VOC 18 é uma mistura de carbono e KMnO4, por exemplo, em uma proporção de 50/50. Em algumas modalidades, a mistura pode incluir os elementos adicionais, tais como zeólito natural. A proporção da mistura pode variar, dependendo dos tipos e níveis de VOCs presentes no ar de origem. De forma ideal, a fonte de ar poderia ser testada para os compostos orgânicos voláteis, e, com base nos resultados do teste, uma combinação personalizada seria preparada para maximizar a remoção de VOC de um determinado ambiente. Em uma modalidade alternativa, a pré-filtração de VOC (não mostrado), filtros de carbono separado (isto é, não misturado) e KMnO4 são usados.

[0017] A modalidade da pré-filtração de VOC 18 mostrada nas figuras 3 e 4, inclui um total de vinte bandejas de filtro empilhadas 20,22, através das quais 10 de tais bandejas estão no lado esquerdo do alojamento 4 e 10 de tais bandejas 22 estão diretamente adjacentes,

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8/14 para a direita. O comprimento das bandejas, ou seja, a distância longitudinal ao longo do qual o ar flui é, de preferência, de 431,8 mm (17 polegadas) em uma modalidade, embora possa ser mais curto ou mais comprido. Cada bandeja 20,22 inclui dois filtros de carbono e KMnO4 misturados 24, dispostos em um banco em V ao longo de um plano vertical (por exemplo, o plano da figura 3.). A disposição do banco em V aumenta a área da superfície dos filtros 24 sobre a qual o ar se movimenta, aumentando assim a eficácia da pré-filtração de VOC 18. Uma vez que o ar passa através da pré-filtração de VOC 18, a carga de VOC do ar é reduzida de maneira eficaz.

[0018] A jusante da pré-filtração de VOC 18 é de particulados de pós-filtração 26 para a captura de particulados no ar, por exemplo, de particulados gerados pela pré-filtração de VOC 18 (tal como poeira de carbono). A pós-filtração de particulados 26 inclui os pós-filtros de particulados pregueados, esquerdo e direito 28,30. Os filtros usados na pós-filtração de particulados 26 podem ser idênticos ou similares aos utilizados na pré-filtração de particulados 12, discutido supra. Embora a pós-filtração de particulados 26 a jusante da pré-filtração de VOC 18 seja preferencial, isto pode não ser necessário em todas as aplicações. Por exemplo, se a pré-filtração de VOC for de um tipo que não gera particulados transportados pelo ar, tais como carbono ligado, a pósfiltração de particulados pode ser opcional.

[0019] A jusante da pós-filtração de particulados 26 encontra-se a filtração ultravioleta (UV) 32, que destrói os contaminantes biológicos transportados pelo ar e, em algumas modalidades, degrada os contaminantes químicos. Seja a pós-filtração de particulados 26 usada ou não, o ar que alcança a filtração UV 32 deve ser isento de forma eficaz de particulados brutos e deve conter níveis drasticamente reduzidos de VOCs de modo a não diminuir a eficácia da filtração UV 32.

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[0020] A filtração de UV pode incluir uma ou mais fontes UV, apesar de uma pluralidade de fontes UV ser preferencial. Prefere-se ainda que essas fontes UV sejam fontes UVC capazes de gerar radiação UV a um comprimento de onda que varia de 220 nm até 288 nm. Com maior preferência, as fontes UVC são capazes de gerar a radiação UV a um comprimento de onda de 260 nm, no entanto, as fontes UVC comercialmente disponíveis capazes de gerar radiação UV a um comprimento de onda de 254 nm são adequadas. Em uma modalidade alternativa descrita na Patente U.S. N° 5.833.740 (Brais), que é aqui incorporada por referência na sua totalidade, a filtração UV inclui pelo menos uma fonte UV a vácuo, capaz de gerar a radiação UV a um comprimento de onda que varia de 170 nm a 220 nm (de preferência 185 nm) e em pelo menos uma fonte UVC, capaz de gerar a radiação UV a um comprimento de onda que varia de 220 nm a 288 nm (de preferência de 260 nm). Nessa modalidade, a fonte UVC está, de preferência, a jusante da fonte UV a vácuo. Quando em funcionamento, a fonte UV a vácuo quebra as moléculas de oxigênio monoatômicas que, em seguida, reagem com os contaminantes químicos presentes no ar e, em seguida, os degrada por oxidação sucessiva de subprodutos inodoro e inofensivo. A fonte UVC mata os contaminantes biológicos presentes no ar por irradiação e degrada o ozônio residual produzido pela fonte UV a vácuo em oxigênio molecular.

[0021] A filtração UV 32 particularmente preferencial mostrada nas figuras 3 e 4 é UV bio-wall fabricada por Sanuvox. Alternativamente, o Bio 30GX, que também é feito por Sanuvox, é um tipo preferido de filtração UV. A filtração UV 32 inclui um par de aparelhos 34,36 cada um dos quais tem cinco lâmpadas UV 38 (nem todas as cinco das quais são visíveis nas figuras). As lâmpadas UV 38 têm, de preferência, 60 centímetros de comprimento e estendem-se de modo longitudinal através do compartimento 4, de modo a maximizar o tempo de

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10/14 exposição do ar à radiação UV. Em uma modalidade, as lâmpadas UV são fontes UVC, que fornecem a radiação UV de comprimento de onda dentro dos parâmetros UVC discutidos supra. Em uma modalidade alternativa, descrita na Patente U.S. N° 5.833.740 (Brais), cada lâmpada 38 é de zona dupla, com uma fonte UV a vácuo a montante e uma fonte UVC a jusante. Nesta modalidade alternativa, a fonte de UV a montante a vácuo pode, por exemplo, ser uma lâmpada de mercúrio de alta intensidade de vapor capaz de gerar a radiação UV com um comprimento de onda em uma gama de 170 nm a 220 nm, e a jusante da fonte UVC pode, por exemplo, ser uma lâmpada de mercúrio de baixa intensidade de vapor capaz de gerar a radiação que tem um comprimento de onda numa gama de 220 nm a 288 nm. O interior 44 do compartimento 4, que envolve a filtração UV 32 é altamente reflexiva, com um coeficiente de reflexão preferível de pelo menos 60%, de modo a melhorar a eficácia das lâmpadas 38.

[0022] A taxa de destruição de contaminantes biológicos é uma função da intensidade de radiação UVC produzida pela filtração UV 32 e refletiva pelo interior 44 do compartimento 4, bem como o tempo de exposição de tais contaminantes para a radiação UVC. Assim, quanto maior a intensidade da radiação UVC e maior o tempo de exposição de tais contaminantes para a radiação UVC, maior é o nível de esterilização alcançado. Dependendo de fatores tais como o nível desejado de esterilização, a quantidade de espaço disponível para alojar a filtração UV, e os custos de operação e manutenção de filtração UV, a saída total UVC desejada da filtração UV 32 pode variar. Em uma modalidade atual, verificou-se que a produção total UVC que varia de 33.464 até 90.165 pJ/cm², com uma produção de UVC total média de 43.771 pJ/cm², desde um nível desejado de esterilização, dado as restrições práticas de custos e espaço. A produção total UVC matou 100% dos numerosos contaminantes biológicos, incluindo, mas não limitado a

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11/14 varíola, a gripe, a tuberculose antraz, e vírus H1N1.

[0023] A filtração UV 32 contida dentro do compartimento 4 não é provável visível por um usuário do purificador de ar de 2, quando em uso, pois a exposição UV direta é prejudicial aos seres humanos. Assim, um usuário não pode verificar visualmente (ou seja, por simplesmente olhar para o purificador de ar 2 em si) se as lâmpadas 38 estiverem operando em um determinado momento. Não se pode presumir que o purificador de ar 2 esteja destruindo de forma eficaz os contaminantes químicos e biológicos transportados pelo ar sem saber de fato que a filtração UV está funcionando de forma adequada. Por conseguinte, prefere-se que a presente invenção inclua os sensores e um monitor (não ilustrado) para detectar e indicar, respectivamente, o tempo que cada lâmpada UV 38 foi usada e se cada lâmpada 38 está operando em um determinado momento. O monitor pode incluir, por exemplo, um relógio de deslocamento digital, que indica o comprimento de tempo que cada lâmpada 38 está em funcionamento. Estes sensores e monitor indicariam para um usuário quando é hora de substituir qualquer uma das lâmpadas 38.

[0024] De um modo geral, a umidade no interior do compartimento pode promover o crescimento de contaminantes biológicos. Deste modo, é preferível incluir uma fonte UVC próximo às áreas em que a umidade é gerada ou recolhida. Por exemplo, a montante da préfiltração de particulados 12 pode ser uma ou mais bobinas de resfriamento (não mostradas) que ajudam a garantir que o ar que é tratado pelo purificador de ar 2 fique moderado, em termos de temperatura. Tais bobinas de resfriamento tendem a gerar umidade. Por conseguinte, é preferível incluir uma fonte UVC adjacente a tais bobinas de resfriamento. Do mesmo modo, pode ser apropriado incluir uma fonte UVC imediatamente a montante a partir de um filtro/difusor (não mostrado) a partir do qual o ar entra para um espaço substancialmente

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12/14 fechado, por exemplo, em laboratório ou outra sala de IVF, após a saída do purificador de ar 2.

[0025] A jusante da filtração UV 32 encontra-se a pós-filtragem de

VOC 46, que captura, por exemplo, os subprodutos de VOC da irradiação da filtração UV 32. As modalidades possíveis da pós-filtração de VOC 46 incluem quaisquer das supra discutidas em relação à préfiltração de VOC 18. A pós-filtração de VOC 46 mostrada nas figuras 3 e 4 inclui os pós-filtros de VOC esquerdo e direito 48,50 que estão dispostos em um banco em V ao longo de um plano horizontal (por exemplo, o plano da figura 4.). O pós-filtros de VOC 48,50, como os seus homólogos a montante são, de preferência, o carbono e KMnO4 misturados. Embora a pós-filtração de VOC 46 seja preferencial, em algumas aplicações, pode não ser necessária e, portanto, pode ser omitida.

[0026] Os gametas e o embrião humano são altamente sensíveis aos compostos orgânicos voláteis, mesmo em quantidades consideradas insignificantes em outras aplicações. Portanto, é essencial que a filtração de VOC (tanto a pré-filtração 18 quanto a pósfiltração 46) funcione de modo eficaz para remover os compostos orgânicos voláteis a partir do ar que é alimentado para dentro de um ambiente no qual a fertilização in vitro é realizada. Deste modo, um ou mais sensores para detectar os níveis de VOC (não mostrados), de preferência, em tempo real, podem ser colocados em um laboratório de IVF e acoplados a um monitor (não representado) para indicar os níveis de VOC em laboratório em um determinado momento. Com a detecção no quarto como VOC, um usuário do purificador de ar 2 iria saber quando é hora de substituir a pré-filtração de VOC 18 e pós-filtração 46, e / ou se um tipo alternativo ou mistura de filtros de COV seria mais adequado. Embora a detecção de VOC no quarto seja particularmente útil em um laboratório de IVF, ela pode ser útil em qualquer ambiente

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13/14 que requer baixos níveis de VOC.

[0027] A jusante da pós-filtração de VOC 46 encontra-se a filtração final de particulados 52, que retém substancialmente todo o restante de particulados no ar antes que o ar saia na saída 8. A filtração de particulados finais 52 inclui, de preferência, um ou mais filtros, capazes de prender particulados no ar fino, por exemplo, filtros com um MERV de 13 ou superior com uma média de eficiência de pontos de poeira de ASHRAE (Padrão 52.1) de 80% ou superior. Mais preferivelmente, esses filtros têm um MERV de 16 ou superior com uma média de eficiência de pontos de poeira de ASHRAE (Padrão 52.1) de 95% ou maior. Mais preferivelmente, esses filtros têm um MERV de 17 ou superior com uma média de eficiência de pontos de poeira de ASHRAE (Padrão 52.1) de 99,97%, assim como os filtros de ar de particulados de alta eficiência (HEPA). Em alternativa, os filtros de ar de particulados ultrabaixos (ULPA) podem ser adequados. A escolha do(s) filtro(s) para a filtração final de particulados deve ser guiada pelas necessidades potencialmente concorrentes de manutenção de uma taxa de fluxo de ar ótima e eficaz de remover particulados do ar.

[0028] A filtração final de particulados 52 das figuras 3 e 4 inclui os filtros HEPA de 304,8 mm (12 polegadas) de espessura esquerdo e direito 54,56. De preferência, os medidores Magnehelic® (não mostrados) são colocados a montante e a jusante dos filtros HEPA 54, 56 para medir a queda de pressão através desses filtros. O grau de queda de pressão irá ajudar na identificação do tempo adequado para se alterar os filtros HEPA 54,56, ou outros filtros usados para a filtração final de particulados.

[0029] A jusante da filtração final de particulados 52 encontra-se um umidificador de atomização 58. O umidificador 58 pode ou não ser necessário, dependendo das necessidades da instalação em que o purificador de ar 2 está a ser utilizado. No entanto, se um umidificador

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14/14 for necessário, ele deve ser colocado a jusante da filtração final de particulados 52 de modo a que a umidade não afete adversamente o desempenho dos pós-filtros de VOC 48,50, dos filtros de HEPA 54,56, ou de outros filtros usados para a filtração final de particulados. O ar umidificado pode conter e suportar o crescimento de contaminantes biológicos. Em conformidade, se um umidificador 58 for usado, uma fonte adicional UVC (não mostrada) para destruir os contaminantes também deve ser incluída. Esta fonte adicional UVC deve estar a jusante do umidificador 58, de preferência no último ponto de canalização antes da introdução em um quarto servido pelo ar purificado.

[0030] Um purificador de ar de acordo com a presente invenção, como aquele descrito em detalhes, supra, produzirá uma qualidade ótima de ar, adequado para os ambientes sensíveis aos contaminantes transportados pelo ar, como os laboratórios IVF ou outros ambientes médicos, por exemplo. Dito isso, um purificador de ar de acordo com a presente invenção não se limita a IVF ou outras aplicações médicas. Ele pode ser adaptado ao uso em qualquer ambiente substancialmente fechado, que inclui, mas não se limita a, casas, edifícios residenciais, edifícios comerciais, hotéis, carros, ônibus, trens, aviões, navios de cruzeiro, instalações educacionais, escritórios e edifícios governamentais. A invenção também pode ter aplicações em, por exemplo, segurança e defesa nacional, ou indústrias de avião. A sequência e o tipo de meio de filtração de ar em um purificador de ar de acordo com a presente invenção fornecem o ar que tem uma qualidade que não foi alcançada pelos dispositivos anteriores.

[0031] Embora a invenção tenha sido descrita em detalhes e com referência aos exemplos específicos da mesma, ficará evidente ao versado na técnica que várias alterações e modificações podem ser feitas sem se afastar do caráter e do âmbito da mesma.

Claims

1. Purificador de ar (2) caracterizado pelo fato de que compreende:

a. alojamento (4) tendo uma entrada (6) para receber ar e uma saída (8) para exaustão de ar, o alojamento (4) fornecendo um caminho de fluxo de ar para o fluxo de ar em uma direção a jusante, a partir da entrada (6) para a saída (8);

b. pré-filtração de VOC (18) de oxidação e adsorção dentro do alojamento (4) a jusante da entrada (6);

c. filtração UV (32) dentro o alojamento (4) a jusante da préfiltração de VOC (18); e

d. filtração final de particulados (52) dentro do alojamento (4) a jusante de filtração UV (32).

2. Purificador de ar (2), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que ainda compreende pré-filtração de particulados dentro do alojamento a jusante da entrada e a montante da pré-filtração de VOC (18).

3. Purificador de ar (2), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a pré-filtração de VOC (18) compreende meios ligados.

4. Purificador de ar (2), de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que os meios ligados incluem carbono ligado.

5. Purificador de ar (2), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a pré-filtração de VOC (18) compreende um ou mais filtros (48, 50) contendo carbono misturado e KMnO4.

6. Purificador de ar (2), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que ainda compreende a filtração pós VOC (46) dentro do alojamento (4) a jusante da filtração UV (32) e a montante

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2/3 da filtração final de particulados (52).

7. Purificador de ar (2), de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que ainda compreende pós-filtração de particulados (26) dentro do alojamento (4) a jusante da pré-filtração de VOC (18) e a montante de filtração UV (32).

8. Purificador de ar (2), de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que pelo menos uma dentre a pré-filtração de VOC (18) e a pós-filtração de VOC (46) oxida e adsorve.

9. Método de purificação do ar usando um purificador de ar como definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizado pelo fato de que compreende as etapas de:

a. fornecer um caminho de fluxo de ar através de um alojamento (4) para o fluxo de ar na direção a jusante;

b. filtrar o ar através de pré-filtração de VOC (18) de oxidação e adsorção dentro do alojamento (4);

c. filtrar o ar através da filtração UV (32) dentro do alojamento (4), a jusante da de pré-filtração de VOC (18) de oxidação e adsorção; e

d. filtrar o ar através da filtração final de particulados (52) dentro do alojamento (4) a jusante de filtração UV (32).

10. Método, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que ainda compreende a etapa de filtração do ar através de pré-filtração de particulados dentro do alojamento (4), a montante da pré-filtração de VOC (18).

11. Método, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que a pré-filtração de VOC (18) compreende meios ligados.

12. Método, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que ainda compreende a etapa de filtração do ar através de pós-filtração de VOC (46) de oxidação e adsorção dentro do

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3/3 alojamento (4), a jusante da filtração UV (32) e a montante da filtração final de particulados (52).

13. Método, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que a pré-filtração de VOC (18) compreende um ou mais filtros (48, 50) contendo carbono misturado e KMnO4.

14. Método, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que ainda compreende as etapas de filtração do ar através de pré-filtração de particulados (12) dentro do alojamento (4), a montante da pré-filtração de VOC (18) e filtração do ar através da pósfiltração de VOC (46) de oxidação e adsorção dentro do alojamento (4), a jusante de filtração UV (32) e a montante da filtração final de particulados (52).

15. Método, de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de que pelo menos uma dentre a pré-filtração de VOC (18) e a pós-filtração de VOC (46) compreende um ou mais filtros (48, 50) contendo carbono misturado e KMnO4.