ES2873952T3

ES2873952T3 - Unidad de filtro de ventilador reemplazable de lado de sala

Info

Publication number: ES2873952T3
Application number: ES14762864T
Authority: ES
Inventors: Keith G Woolard; Sean O'reilly
Original assignee: Camfil USA Inc
Current assignee: Camfil Farr Inc USA
Priority date: 2013-03-12
Filing date: 2014-01-03
Publication date: 2021-11-04
Anticipated expiration: 2034-01-03
Also published as: EP2969120A1; US9352261B2; US20140260981A1; EP2969120A4; BR112015022122B1; EP2969120B1; CA2838929A1; US20160256809A1; BR112015022122A2; DK2969120T3; US9468880B2; CA2838929C; US20160067646A1; WO2014143378A1; US9186610B2

Abstract

Una unidad (100) de filtro de ventilador reemplazable de lado de sala - que tiene un módulo (106, 306) de ventilador y un inyector (108, 308) de aerosol integrados en una sola unidad, y - que está configurada para instalarse en una estructura (170) que delimita un área que requiere el suministro de aire filtrado, - comprendiendo además dicha unidad (100) de filtro de ventilador reemplazable de lado de sala un alojamiento (102, 302) que tiene o una pluralidad de paredes laterales (110) y una pared superior (112, 312) que definen un volumen interior (136), o terminando el lado de las paredes laterales, opuesto a la pared (112, 312) superior, en una abertura (114) de recepción de filtro adaptada para recibir un filtro reemplazable (104), y o una entrada (134, 334) de aire, en donde la pared superior (122, 312) incluye la entrada (134, 334) de aire que permite que el aire entre en el volumen interior (136) del alojamiento (102, 302) de filtro, y el módulo (106, 306) de ventilador está configurado para extraer aire a través de la entrada (134) de aire del alojamiento del filtro y hacia el volumen interior (136), fluyendo el aire finalmente fuera del alojamiento (102, 302) a través de la abertura (114) de recepción de filtro y el filtro cuando está instalado en la abertura (114) de recepción de filtro, y en donde el módulo (106, 306) de ventilador está acoplado al alojamiento (102, 302) y comprende un aspa (162) de movimiento de aire, y el inyector (108, 308) de aerosol está dispuesto aguas arriba del aspa (162) de movimiento de aire.

Description

d e s c r ip c ió n

Unidad de filtro de ventilador reemplazable de lado de sala

Antecedentes de la invención

Campo de la invención

Las realizaciones descritas en el presente documento se refieren a unidades de filtro de ventilador reemplazables de lado de sala. Más particularmente, las realizaciones descritas en el presente documento se refieren a una unidad de filtro de ventilador reemplazable de lado de sala con un anillo de inyección de aerosol.

Descripción de la técnica relacionada

Las salas blancas se utilizan en muchas industrias, por ejemplo, instalaciones de fabricación de productos farmacéuticos o laboratorios de investigación de biotecnología, donde el espacio limpio es un requisito de fabricación o relacionado con la salud. Una pluralidad de filtros, montados normalmente en el techo de la sala blanca como unidades de filtro reemplazables de lado de sala, están configurados para eliminar el material particulado del aire que entra en la sala blanca con una eficacia predeterminada seleccionada basándose en las necesidades de limpieza de las actividades realizadas en la sala blanca.

El rendimiento de los filtros dispuestos en las unidades de filtro reemplazables de lado de sala es crítico para proporcionar aire libre de contaminantes o libre de materiales peligrosos. Por tanto, es necesario certificar el rendimiento (p. ej., la eficacia de la filtración y/o fugas) de los filtros mediante pruebas de campo al menos una vez al año para determinar si los filtros mantienen la eficacia de filtrado adecuada. El proceso de certificación garantiza que los filtros cumplan con los criterios y/o normas predefinidos de las operaciones.

Normalmente, un proceso de certificación incluye la exposición de los filtros con una exposición a aerosol aguas arriba para realizar pruebas estadísticamente válidas. La mayoría de las salas blancas están configuradas para tener una cámara de admisión común que alimenta múltiples unidades de filtro de lado de sala. Un ejemplo de esto se da a conocer en el documento US2008/0210000. Con el fin de someter a prueba un filtro, debe proporcionarse suficiente aerosol a toda la cámara de admisión para tener una concentración uniforme suficiente para someter a prueba el filtro. Como tal, se necesitan grandes cantidades de aerosol para crear una concentración uniforme de aerosol dentro de la cámara de admisión. La gran cantidad de aerosol necesaria para someter a prueba un solo filtro no solo es un desperdicio, sino que también carga de manera indeseable los filtros de interés en comunicación con la cámara de admisión. Además, se requiere un uso indeseablemente alto de aerosol, un largo período de tiempo para cargar y estabilizar de manera adecuada la concentración de aerosol dentro de la cámara de admisión, lo que reduce de manera indeseable la disponibilidad de la sala blanca para las operaciones normales.

Por tanto, existe la necesidad de una unidad de filtro reemplazable de lado de sala mejorada y un método para someter a prueba los filtros usados en la misma.

Sumario de la invención

La invención se refiere a unidades de filtro de ventilador reemplazables de lado de sala, tal como se define en las reivindicaciones adjuntas. La unidad de filtro de ventilador reemplazable de lado de sala incluye un alojamiento, un inyector de aerosol y un módulo de ventilador. El alojamiento tiene una abertura de recepción de filtro adaptada para recibir un filtro y una entrada de aire. El módulo de ventilador está acoplado al alojamiento e incluye un aspa de movimiento de aire dispuesta entre el inyector de aerosol y la abertura de recepción de filtro.

La unidad de filtro de ventilador reemplazable de lado de sala incluye un alojamiento que tiene una pluralidad de paredes laterales y una pared superior que definen un volumen interior, una entrada de aire formada en la pared superior y una abertura de recepción de filtro dispuesta opuesta a la pared superior y adaptada para recibir un filtro de aire reemplazable. La unidad de filtro de ventilador reemplazable de lado de sala también incluye un módulo de ventilador dispuesto en el volumen interior entre la entrada de aire y la abertura de recepción de filtro. La unidad de filtro de ventilador reemplazable de lado de sala incluye además un inyector de aerosol acoplado al alojamiento y dispuesto aguas arriba de una pala de movimiento de aire del módulo de ventilador.

Un método para utilizar la unidad de filtro de ventilador reemplazable que comprende un inyector de aerosol incluye reemplazar un filtro usado de la unidad de filtro de ventilador por un filtro de reemplazo. El método también incluye introducir aire en un alojamiento de la unidad de filtro de ventilador reemplazable y expulsar el aire a través del filtro de reemplazo mediante un módulo de ventilador. El método incluye además proporcionar una exposición a aerosol para el aire a través de un inyector de aerosol acoplado al alojamiento, en donde el inyector de aerosol está dispuesto aguas arriba de un aspa de movimiento de aire de un módulo de ventilador.

Breve descripción de Ios dibujos

Para que puedan entenderse en detalle las características de la presente invención mencionadas anteriormente, puede tenerse una descripción más particular de la invención, resumida brevemente antes, con referencia a las realizaciones, algunas de las cuales se ilustran en los dibujos adjuntos. Cabe señalar, sin embargo, que los dibujos adjuntos ilustran únicamente realizaciones habituales de esta invención y, por tanto, no deben considerarse limitativas de su alcance, ya que la invención puede admitir otras realizaciones igualmente eficaces.

La Figura 1 es una vista en sección de una realización de una unidad de filtro de ventilador reemplazable de lado de sala;

la Figura 2 es una vista en sección parcial de una realización alternativa de una sección de sellado de un alojamiento de filtro;

la Figura 3 es una vista en sección parcial de una ubicación alternativa para un módulo de ventilador de una unidad de filtro de ventilador reemplazable de lado de sala;

la Figura 4 es una vista desde arriba de una realización de un inyector de aerosol; y

la Figura 5 es un diagrama de flujo de una realización de un método para utilizar una unidad de filtro de ventilador reemplazable de lado de sala que tiene un anillo de inyección de aerosol integrado.

Para facilitar la comprensión, se han usado números de referencia idénticos, siempre que ha sido posible, para designar elementos idénticos que son comunes a las figuras. Se contempla que los elementos de una realización pueden incorporarse de manera beneficiosa en otras realizaciones sin citarlos adicionalmente.

Descripción detallada

La Figura 1 representa una vista en sección de una realización de una unidad de filtro de ventilador reemplazable de lado de sala (unidad 100 de filtro de ventilador) que tiene un módulo 106 de ventilador y un inyector 108 de aerosol integrados en una sola unidad que puede instalarse en una estructura 170, tal como un techo, una pared o el suelo de una sala, un recinto de máquina, un minientorno u otra superficie que delimite un área que requiera el suministro de aire filtrado. El inyector 108 de aerosol integrado se ubica para proporcionar aerosol en la corriente de aire aguas arriba de al menos las aspas de movimiento de aire del módulo 106 de ventilador. La ubicación del inyector 108 de aerosol integrado permite de manera ventajosa que se exponga un solo filtro para someterse a prueba sin tener que proporcionar aerosol a otros filtros como se realiza actualmente en aplicaciones convencionales. La unidad 100 de filtro de ventilador incluye un alojamiento 102 de filtro en el que están montados el módulo 106 de ventilador y el inyector 108 de aerosol. El alojamiento 102 de filtro una pluralidad de paredes laterales 110 y una pared superior 112 que definen un volumen interior 136. El lado de las paredes laterales 110 opuesto a la pared superior 112 termina en una abertura 114 de recepción de filtro configurada para recibir un filtro reemplazable 104. En una realización, el filtro 104 puede ser un filtro de high-efficiency particulate air (aire particulado de alta eficacia - HEPA) o un filtro de aire de penetración ultrabaja, o cualquier otro filtro adecuado. La abertura 114 de recepción de filtro está dimensionada para permitir que el filtro 104 entre al menos parcialmente en el alojamiento 102, permitiendo de ese modo que el filtro 104 se retire y se reemplace del alojamiento 102 según sea necesario. La pared superior 122 incluye una entrada 134 que permite que el aire entre en el volumen interior 136 del alojamiento 102 de filtro antes de fluir a través del filtro 104 y fuera del alojamiento 102 de filtro a través de la abertura 114 de recepción de filtro.

Las paredes laterales 110 y la pared superior 112 del alojamiento 102 de filtro se fabrican generalmente de un material rígido, por ejemplo, un material metálico, tal como aluminio o acero inoxidable. Otros materiales rígidos adecuados para fabricar las paredes laterales 110 y la pared superior 112 del alojamiento 102 de filtro incluyen materiales tales como plástico, productos a base de madera y plástico reforzado con vidrio, entre otros. Las paredes laterales 110 están configuradas generalmente en forma poligonal, tal como un cuadrado o rectángulo. Las paredes laterales 110 se acoplan juntas de manera sellada en sus intersecciones, por ejemplo, mediante soldadura fuerte, remachado, soldadura, adherencia, unión, calafateo y similares. La pared superior 112 se acopla generalmente a las paredes laterales 110 de manera similar para hacer que el alojamiento 102 de filtro sea estanco.

En una realización, las paredes laterales 110 y/o la pared superior 112 incluyen una almohadilla o lengüeta 116 de montaje que facilita el acoplamiento del alojamiento 102 de filtro a una estructura de soporte (no mostrada) para disponer la unidad 100 de filtro de ventilador en la parte superior de una sala, tal como una sala blanca. En algunas ubicaciones, se requiere que la lengüeta 116 sea una restricción sísmica.

En otra realización, una pestaña 118 (mostrada en líneas discontinuas) puede extenderse hacia el exterior desde las paredes laterales 110 para interactuar con la estructura 170. La pestaña 118 puede acoplarse y/o sellarse a la estructura 170. La pestaña 118 puede calafatearse o sellarse con una junta de estanqueidad a la estructura 170.

Un elemento 120 de sellado se extiende desde las paredes laterales 110 hacia el volumen interior 136 adyacente a la abertura 114 de recepción de filtro. El elemento 120 de sellado proporciona un sello sustancialmente hermético entre el filtro 104 y el alojamiento 102. En una realización, el elemento 120 de sellado incluye un borde 122 de cuchilla que se acopla a la pared lateral 110 mediante una pestaña 124 de sellado. El borde 122 de cuchilla y la pestaña 124 de sellado pueden fabricarse de una sola pieza de material para impedir el desvío de aire, y también pueden fabricarse con la pared lateral 110 como una pieza continua de material tal como se muestra en la Figura 1, por ejemplo, como una extrusión. El borde 122 de cuchilla está orientado sustancialmente paralelo a las paredes laterales 110 y está configurado para interactuar con una cara 126 de sellado dispuesta en un extremo del filtro 104 para crear un sello hermético entre el alojamiento 102 de filtro y el filtro 104 tras la instalación del filtro 104 en el alojamiento 102 de filtro. Por tanto, el elemento 120 de sellado separa el volumen interior 136 del conjunto 102 de alojamiento de filtro en una cámara 128 de admisión definida entre el elemento 120 de sellado y la pared superior 112 que está aguas arriba del filtro 104 y una parte 130 de recepción de filtro en la que se monta el filtro 104. Dicho de otro modo, el filtro 104 que interactúa con el elemento 120 de sellado separa el aire sin filtrar dispuesto en la cámara 128 de admisión definida aguas arriba del filtro 104 con el aire limpio filtrado, aguas abajo del filtro 104.

En la realización representada en la Figura 1, la cara 126 de sellado incluye una cubeta 132 que circunscribe el perímetro del filtro 104. La cubeta 132 está al menos parcialmente llena con un gel, tal como gel de poliuretano o silicona. A medida que el filtro 104 se mueve hacia la parte 130 de recepción del filtro, el borde 122 de cuchilla del alojamiento 102 penetra en el gel para crear un sello de estanqueidad entre el filtro 104 y el alojamiento 102 de filtro. El filtro 104 está sujeto en el alojamiento 102 de filtro en una posición que garantiza el enganche entre la cara 126 de sellado y el elemento 120 de sellado mediante un elemento de retención de filtro, tal como una lengüeta de trinquete (no mostrada) montada en la pestaña 124 de sellado. El elemento de retención de filtro puede ser alternativamente un tornillo, una tuerca, una pinza, un elemento de fijación de cuarto de vuelta u otro elemento adecuado para retener de manera liberable el filtro 104 en el alojamiento 102.

La Figura 2 representa una vista en sección parcial de un alojamiento 200 que ilustra un elemento 220 de sellado alternativo que puede utilizarse para formar la unidad 100 de filtro de ventilador. Las paredes laterales 210 del alojamiento 200 son generalmente similares a las paredes laterales 110 descritas anteriormente con referencia a la Figura 1. El elemento 220 de sellado incluye una pestaña 224 de sellado que se extiende en perpendicular hacia el interior desde la pared lateral 210 para proporcionar una superficie 202 plana de asiento de la junta de estanqueidad. Un filtro 204 que tiene una junta 206 de estanqueidad dispuesta en la parte superior de una porción de una cara 226 de sellado se impulsa contra la pestaña 224 de sellado, comprimiendo de ese modo la junta 206 de estanqueidad contra la pestaña 224 de sellado para proporcionar un sello entre el alojamiento 200 y el filtro 204. Se contempla que la junta 206 de estanqueidad puede acoplarse alternativamente a la pestaña 204 de sellado del alojamiento 200.

En referencia de nuevo a la Figura 1, el módulo 106 de ventilador está acoplado al alojamiento 102 de filtro. En una realización, el módulo 106 de ventilador está montado al menos parcial o completamente dentro del volumen interior 136 del alojamiento 102 de filtro. El módulo 106 de ventilador está configurado para extraer aire a través de la entrada 134 del alojamiento 102 de filtro y hacia la cámara 128 de admisión, fluyendo el aire finalmente a través del filtro 104 y hacia la sala aguas abajo del filtro 104. El módulo 106 de ventilador incluye un ventilador 138 y un controlador 140. El ventilador 138 incluye un motor 160 y aspas 162 para mover el aire. El controlador 140 está configurado para controlar la velocidad de funcionamiento del ventilador 138 de modo que la cantidad de aire que fluye a través del alojamiento 102 de filtro y hacia el exterior del filtro 104 puede establecerse según se desee. En la realización observada en la Figura 1, el controlador 140 está ubicado internamente en el alojamiento 102 de filtro. Sin embargo, se contempla que el controlador 140 puede ubicarse en cualquier ubicación adecuada, ya sea acoplado al alojamiento 102 o alejado de él.

El controlador 140 puede incluir un control 164 de ajuste de velocidad del ventilador expuesto en el lado de sala del alojamiento 102 de filtro de modo que la velocidad del ventilador 138 pueda establecerse fácilmente. Por ejemplo, el control 164 de ajuste de velocidad del ventilador, tal como un pomo de control, puede penetrar de manera sellada a través de la pestaña 124 de sellado en una ubicación accesible entre el filtro instalado 104 y las paredes laterales 110 del alojamiento 102 de filtro. Se contempla que el control 164 de ajuste puede estar ubicado en otras ubicaciones, o bien unido o bien alejado del alojamiento 102, y que en algunas realizaciones, la velocidad del ventilador 138 puede establecerse electrónicamente sin el uso de un ajuste manual (p. ej., el pomo 164 de control de ajuste), por ejemplo, mediante el uso de un dispositivo informático ubicado en un lugar remoto u otro controlador remoto.

En otra realización, un módulo 306 de ventilador puede estar montado externamente en el alojamiento 302 de filtro tal como se ilustra en la Figura 3. El módulo 306 de ventilador es generalmente similar al módulo 106 de ventilador descrito anteriormente con referencia a la Figura 1. En una realización, al menos uno del alojamiento 302 o el módulo 306 de ventilador incluye un collarín opcional 304 que está configurado para acoplarse con la red de conductos (no mostrada) que proporciona aire a una entrada 334 formada a través de una pared superior 312 del alojamiento 302 de filtro.

En referencia de nuevo a la Figura 1, el alojamiento 102 de filtro puede incluir opcionalmente una placa difusora 142 dispuesta en el volumen interior 136. La placa difusora 142 es generalmente un deflector utilizado para redirigir el flujo de aire dentro de la cámara 128 de admisión. En una realización, la placa difusora 142 está situada en la cámara 128 de admisión por debajo del módulo 106 de ventilador y está configurada para mejorar la distribución uniforme del aire dentro de la cámara 128 de admisión para mejorar la uniformidad de flujo que sale del filtro 104.

La placa difusora 142 puede estar fabricada por un material de metal o plástico. La placa difusora 142 puede ser una lámina maciza o puede estar perforada. La placa difusora 142 también puede ser plana, cónica, curvada o tener otra forma. En la realización representada en la Figura 1, la placa difusora 142 incluye aberturas opcionales 144 para permitir que al menos algo de aire fluya a su través.

El inyector 108 de aerosol se utiliza para introducir una exposición de aerosol dentro del alojamiento 102 de filtro aguas arriba del filtro 104. El inyector 108 de aerosol está situado aguas arriba de las aspas 162 de movimiento de aire del módulo 106 de ventilador, por ejemplo, en un lado del módulo 106 de ventilador opuesto al elemento 120 de sellado. El inyector 108 de aerosol puede estar situado dentro o aguas arriba del módulo 106 de ventilador. Al situar el inyector 108 de aerosol aguas arriba de las aspas 162 de movimiento de aire del módulo 106 de ventilador, las aspas 162 del módulo 106 de ventilador contribuyen a mezclar uniformemente el aerosol en el aire que entra en la cámara 128 de admisión, lo que permite una cámara 128 de admisión más pequeña y, en algunos casos, elimina la necesidad de una placa difusora 142, lo que permite paredes 210 laterales de alojamiento más pequeñas, reduciendo de ese modo el tamaño y el coste del alojamiento 102 de filtro. Además, como cada unidad 100 de filtro de ventilador tiene su propio inyector 108 de aerosol, puede exponerse un solo filtro para someterse a prueba sin tener que proporcionar aerosol a otros filtros tal como se realiza actualmente en aplicaciones de techo de cámara de admisión, proporcionando de ese modo una reducción significativa en la cantidad de aerosol utilizado y sin cargar innecesariamente los filtros que no están sometiéndose actualmente a prueba con aerosol, lo que reduce la vida útil del filtro.

El inyector 108 de aerosol incluye uno o más puertos o boquillas (mostradas como 402 en la Figura 4) que están situadas para dispensar aerosol en la corriente de aire que entra en el alojamiento 102 a través del módulo 106 de ventilador. En una realización, el inyector 108 de aerosol incluye un tubo 168 situado dentro del alojamiento 102 de filtro entre la entrada 134 y el módulo 106 de ventilador. En una realización representada en las Figuras 1 y 4, el inyector 108 de aerosol es un tubo 168 formado en un anillo y que tiene una pluralidad de puertos 402. En una realización, los puertos 402 están distribuidos alrededor del tubo 168, por ejemplo, en una matriz polar. Esto proporciona de manera beneficiosa una distribución uniforme del aerosol a través de los puertos 402 y dentro del alojamiento 102 de filtro. Los puertos 402 formados en el inyector 108 de aerosol tienen una orientación que dirige una pulverización 404 de aerosol hacia el alojamiento 102 de filtro, de manera que la pulverización se dirige hacia la corriente de aire en lugar de contra una superficie maciza. En una realización, los puertos 402 están orientados formando un ángulo hacia el interior (p. ej., hacia la línea central de la entrada 134 del alojamiento 102 de filtro), tal como se muestra en la Figura 4. Sin embargo, en otras realizaciones, los puertos 402 pueden estar orientados formando un ángulo hacia arriba, hacia abajo o hacia el exterior. El módulo 106 de ventilador mueve el aire cargado de aerosol hacia la cámara 128 de admisión. Tal como se comentó anteriormente, la acción de las aspas 162 del módulo 106 de ventilador, junto con la placa 142 difusora opcional y/u otros deflectores proporcionan un mezclado de aerosol adecuado del aire cargado de aerosol de modo que pueda realizarse la prueba de fugas del filtro. En un ejemplo, el módulo 106 de ventilador proporciona un mezclado suficiente para permitir que se realicen los protocolos de pruebas de fugas ANSI o IEST, que se comentarán más adelante con más detalle.

Un tubo 146 de suministro de aerosol se dirige a través de la cámara 128 de admisión del alojamiento 102 de filtro. El tubo 146 de suministro de aerosol está acoplado al inyector 108 de aerosol. El tubo 146 de suministro de aerosol termina en un puerto 150 de acceso de aerosol accesible desde el lado de sala, p. ej., el lado de abertura de recepción de filtro, del alojamiento 102. En una realización, el puerto 150 de acceso de aerosol se extiende a través de la pestaña 124 de sellado del alojamiento 102. El puerto 150 de acceso de aerosol se utiliza para conectar el inyector 108 de aerosol a un generador 148 de aerosol. Sin embargo, se contempla que el puerto 150 de acceso de aerosol pueda situarse en otras partes del alojamiento 102 de filtro. El puerto 150 de acceso de aerosol puede sellarse generalmente, o bien a través de una válvula de retención interna o bien con un tapón 252, tal como se ilustra retirado del puerto 150 en la Figura 2. El generador 148 de aerosol se utiliza para suministrar una exposición de aerosol al lado aguas arriba del filtro 104 en la cámara 128 de admisión para permitir una prueba estadísticamente válida del filtro 104.

La inyección de aerosol directamente en la entrada 134 en la unidad 100 de filtro de ventilador reduce ventajosamente la cantidad de aerosol requerida para las pruebas de campo, aumenta la uniformidad de la distribución de aerosol adyacente al filtro y también permite que los técnicos de certificación de campo cumplan con precisión los protocolos de pruebas de fugas desde el lado de sala del alojamiento 102. Dado que el aerosol se proporciona al puerto 150 de acceso de aerosol de una unidad 100 de filtro de ventilador específica, cada unidad 100 de filtro de ventilador puede someterse a prueba individualmente desde el lado de sala del alojamiento 102 sin interrumpir el funcionamiento normal de las unidades 100 de filtro de ventilador adyacentes. En una realización, el aerosol se inyecta entre la entrada 134 y el módulo 106 de ventilador aguas arriba del filtro 104. Dado que el aerosol se inyecta de manera distribuida a través de la corriente de aire antes de encontrarse con las aspas 162 de ventilador giratorias, las aspas 162 mezclan más a fondo el aerosol, de modo que el aire distribuido dentro de la cámara 128 de admisión del alojamiento 102 tenga una distribución mucho más uniforme de la concentración de aerosol que si solo se utilizara un punto de inyección de aerosol (p. ej., una sola boquilla).

El proceso de inyección de aerosol descrito anteriormente garantiza que el filtro 104 se exponga de manera uniforme a través de su área plana sustancialmente con la misma concentración de aerosol. Esta mezcla uniforme garantiza de manera beneficiosa que el filtro 104 pueda someterse a prueba con precisión. Para garantizar que el filtro 104 se exponga a una mezcla uniforme de aire cargado de aerosol, es importante realizar pruebas de calificación de fábrica según las normas y los métodos de prueba aceptados por la industria. Una norma a modo de ejemplo es IEST-RP-CC0034.2, Pruebas de fugas de filtros HEPA y ULPA, que requiere que la corriente de aire en el lado aguas arriba del filtro 104 sometido a prueba se tome como muestra en múltiples ubicaciones y se analice para determinar la uniformidad. La norma establece parámetros para las pruebas y los criterios de aprobado/no aprobado. En una realización, durante la prueba de calificación de la unidad 100 de filtro de ventilador, se sometieron a ensayo diversos métodos de inyección de aerosol, pero los métodos descritos en el presente documento produjeron una mezcla de exposición de aire-aerosol uniforme y constante.

Resultados comparativos

Un primer método de inyección de aerosol usó una ubicación de inyección de un solo punto simple en el centro de una entrada del módulo de ventilador dentro de un inyector de aerosol de múltiples puertos. Este método dio resultados irregulares, porque la corriente de aerosol inyectada siguió las líneas de corriente de aire de entrada a un lado de la línea central del módulo de ventilador y, por tanto, el aerosol se distribuyó de manera desigual dentro de la cámara de admisión de la unidad de filtro de ventilador. La concentración de exposición más alta del aerosol correspondió a un lado del módulo de ventilador en el que el aerosol siguió las líneas de corriente. Mover el punto de inyección del aerosol de manera excéntrica fuera del centro de la entrada del módulo de ventilador no mejoró los resultados. Aunque el punto de inyección estaba directamente sobre el centro de la entrada del módulo de ventilador, el aerosol todavía fluía de manera irregular a varios lados de la entrada del módulo de ventilador.

El siguiente método que se sometió a ensayo fue usar el inyector 108 de aerosol de múltiples puertos para distribuir uniformemente el aerosol hacia la entrada del módulo 106 de ventilador inyectando aerosol en múltiples ubicaciones alrededor del perímetro del módulo 106 de ventilador, tal como se comentó anteriormente. Este método permitió que el aerosol siguiera las líneas de corriente de la entrada del módulo 106 de ventilador, sin embargo, permitió que se expusieran múltiples líneas de corriente con el mismo volumen de aerosol. Esto dio como resultado una mezcla de aire cargado de aerosol mucho más uniforme aguas arriba del filtro 104. Los resultados de la prueba para este método de inyección mostraron resultados beneficiosos.

Por ejemplo, usando las normas de prueba IEST-RP-CC034.2, se sometió a prueba un filtro de panel MEGALAM® de 100 mm de altura de pliegue en: (i) 13,73 metros cúbicos/min (485 pies cúbicos/min) (ii) 15,29 metros cúbicos/min (540 pies cúbicos/min) y (iii) 16,99 metros cúbicos/min (600 pies cúbicos/min) con una concentración de aerosol aguas arriba de aproximadamente 50 microgramos/litro usando 10 puntos de toma de muestra que estaban ubicados en diversas ubicaciones a lo largo de la cara aguas arriba del filtro 104. Los resultados indicaron respectivamente: (i) una concentración promedio de 53 microgramos/litro en los puntos de toma de muestra con una desviación estándar de 3 y una desviación estándar relativa de 0,05, (ii) una concentración promedio de 49 microgramos/litro en los puntos de toma de muestra con una desviación estándar de 3 y una desviación estándar relativa de 0,07, y (iii) una concentración promedio de 56 microgramos/litro en los puntos de toma de muestra con una desviación estándar de 4 y una desviación estándar relativa de 0,07, en donde los criterios de aceptación de la desviación estándar relativa son menores de 0,20.

En otro ejemplo usando las normas de prueba IEST-RP-CC034.2, se sometió a prueba un filtro de panel MEGALAM® de 50 mm de altura de pliegue en: (i) 13,73 metros cúbicos/min (485 pies cúbicos/min) (ii) 15,29 metros cúbicos/min (540 pies cúbicos/min) y (iii) 16,99 metros cúbicos/min (4600 pies cúbicos/min) con una concentración de aerosol aguas arriba de aproximadamente 50 microgramos/litro usando 10 puntos de toma de muestra que estaban ubicados en diversas ubicaciones a lo largo de la cara aguas arriba del filtro 104. Los resultados indicaron respectivamente: (i) una concentración promedio de 51 microgramos/litro en los puntos de toma de muestra con una desviación estándar de 1 y una desviación estándar relativa de 0,03, (ii) una concentración promedio de 52 microgramos/litro en los puntos de toma de muestra con una desviación estándar de 2 y una desviación estándar relativa de 0,04, y (iii) una concentración promedio de 52 microgramos/litro en los puntos de toma de muestra con una desviación estándar de 2 y una desviación estándar relativa de 0,04, en donde los criterios de aceptación de la desviación estándar relativa son menores de 0,20.

En referencia de nuevo a la Figura 3, un inyector 308 de aerosol puede estar situado encima del módulo 306 de ventilador, por ejemplo, en el collarín 304. El inyector 308 de aerosol se acopla mediante un tubo 346 al puerto 150 de acceso de aerosol (no mostrado en la Figura 3). El inyector 308 de aerosol y el tubo 346 son generalmente similares al inyector 108 de aerosol y al tubo 346 descritos anteriormente con referencia a la Figura 1. El tubo 346 puede dirigirse o bien completamente dentro del alojamiento 302 o bien al menos parcialmente fuera del alojamiento 302. En la realización representada en la Figura 3, el tubo 346 está acoplado al anillo 308 de inyección de aerosol, luego discurre hacia el exterior del alojamiento 302 de filtro antes de entrar en el alojamiento 302 a través de una abertura 310. El tubo 346 puede estar sellado mediante una junta tórica, una junta de estanqueidad o calafateo al alojamiento 302 para formar un sello hermético en la abertura 310.

La Figura 5 es un diagrama de flujo de una realización de un método 500 para utilizar una unidad de filtro de ventilador reemplazable de lado de sala que tiene un anillo inyector de aerosol integrado. En la etapa 502, se retira un filtro usado del alojamiento de la unidad de filtro de ventilador instalada en una estructura, tal como un techo de una sala blanca, un minientorno, un recinto de máquina u otro límite de un espacio blanco. En la etapa 504, se instala un filtro de aire de reemplazo en el alojamiento. En la etapa 506, un ventilador introduce aire en el alojamiento y lo extrae a través del filtro de reemplazo. En la etapa 508, se proporciona una exposición de aerosol al aire que fluye en el alojamiento mediante el anillo inyector de aerosol integrado en una ubicación adyacente y aguas arriba de un aspa de movimiento de aire del ventilador. En la etapa 510, se somete a prueba el filtro de reemplazo para determinar fugas y/o la eficacia de filtración midiendo el contenido de aerosol en una ubicación aguas abajo del filtro de reemplazo.

Aunque lo anterior se refiere a realizaciones de la invención, pueden idearse otras realizaciones adicionales de la invención sin apartarse del alcance básico de la misma, y el alcance de la misma se determina mediante las siguientes reivindicaciones.

Claims

r e iv in d ic a c io n e s

i. Una unidad (100) de filtro de ventilador reemplazable de lado de sala

- que tiene un módulo (106, 306) de ventilador y un inyector (108, 308) de aerosol integrados en una sola unidad, y

- que está configurada para instalarse en una estructura (170) que delimita un área que requiere el suministro de aire filtrado,

- comprendiendo además dicha unidad (100) de filtro de ventilador reemplazable de lado de sala un alojamiento (102, 302) que tiene

o una pluralidad de paredes laterales (110) y una pared superior (112, 312) que definen un volumen interior (136),

o terminando el lado de las paredes laterales, opuesto a la pared (112, 312) superior, en una abertura (114) de recepción de filtro adaptada para recibir un filtro reemplazable (104), y

o una entrada (134, 334) de aire,

en donde la pared superior (122, 312) incluye la entrada (134, 334) de aire que permite que el aire entre en el volumen interior (136) del alojamiento (102, 302) de filtro, y el módulo (106, 306) de ventilador está configurado para extraer aire a través de la entrada (134) de aire del alojamiento del filtro y hacia el volumen interior (136), fluyendo el aire finalmente fuera del alojamiento (102, 302) a través de la abertura (114) de recepción de filtro y el filtro cuando está instalado en la abertura (114) de recepción de filtro, y en donde el módulo (106, 306) de ventilador está acoplado al alojamiento (102, 302) y comprende un aspa (162) de movimiento de aire, y el inyector (108, 308) de aerosol está dispuesto aguas arriba del aspa (162) de movimiento de aire.
2. La unidad de filtro de ventilador reemplazable de lado de sala de la reivindicación 1, en donde el módulo de ventilador está dispuesto al menos parcialmente en el volumen interior (136).
3. La unidad de filtro de ventilador reemplazable de lado de sala de la reivindicación 2, en donde el inyector de aerosol está dispuesto en el alojamiento.
4. La unidad de filtro de ventilador reemplazable de lado de sala de la reivindicación 1, en donde el módulo de ventilador está dispuesto al menos parcialmente fuera del volumen interior (136).
5. La unidad de filtro de ventilador reemplazable de lado de sala de la reivindicación 1, en donde un collarín (304) configurado para acoplarse con la red de conductos se acopla a uno del alojamiento (302) y la unidad de filtro de ventilador.
6. La unidad de filtro de ventilador reemplazable de lado de sala de la reivindicación 5, en donde el inyector (308) de aerosol está dispuesto en el collarín (304).
7. La unidad de filtro de ventilador reemplazable de lado de sala de la reivindicación 1, en donde el inyector (108) de aerosol es un tubo (168).
8. La unidad de filtro de ventilador reemplazable de lado de sala de la reivindicación 1, en donde el inyector (108) de aerosol es un anillo.
9. La unidad de filtro de ventilador reemplazable de lado de sala de la reivindicación 1, en donde el inyector (108) de aerosol comprende una pluralidad de orificios (402).
10. La unidad de filtro de ventilador reemplazable de lado de sala de la reivindicación 9, en donde la pluralidad de orificios (402) están orientados radialmente hacia el interior hacia una línea central de la entrada (134) de aire.
11. La unidad de filtro de ventilador reemplazable de lado de sala de la reivindicación 1, en donde el alojamiento (102) comprende un puerto (150) de inyección de aerosol acoplado al inyector (108) de aerosol, y en donde puede accederse al puerto de inyección de aerosol desde un lado del alojamiento (102) que tiene la abertura (114) de recepción de filtro o desde el exterior del alojamiento (302).
12. La unidad de filtro de ventilador reemplazable de lado de sala de la reivindicación 11, en donde el puerto (150) de inyección de aerosol está dispuesto a través de un elemento de sellado del alojamiento configurado para enganchar de manera sellada el filtro (104) dispuesto en la abertura (114) de recepción de filtro.
13. La unidad de filtro de ventilador reemplazable de lado de sala de la reivindicación 1, en donde un filtro (104) está dispuesto en la abertura (114) de recepción de filtro.
14. Un método para utilizar una unidad de filtro de ventilador reemplazable de lado de sala según una cualquiera de las reivindicaciones 1-13, que comprende un anillo (108, 308) inyector de aerosol integrado, que comprende: reemplazar un filtro usado de la unidad de filtro de ventilador por un filtro de reemplazo; introducir aire en un alojamiento (102, 302) de la unidad de filtro de ventilador reemplazable y extraerlo a través del filtro de reemplazo mediante un módulo de ventilador; y

proporcionar una exposición a aerosol en una ubicación adyacente y aguas arriba de un aspa (162) de movimiento de aire del módulo de ventilador.
15. El método de la reivindicación 14, en donde proporcionar la exposición a aerosol comprende:

inyectar aerosol desde un inyector (108) dispuesto en el alojamiento (102).
16. El método de la reivindicación 15, en donde proporcionar la exposición a aerosol comprende:

proporcionar aerosol desde un inyector (308) dispuesto en un collarín (304) dispuesto aguas arriba del módulo de ventilador y configurado para acoplarse con la red de conductos.
17. El método de la reivindicación 16, que comprende además:

controlar una velocidad del módulo de ventilador a través de un control (164) de ajuste ubicado en un lado aguas abajo del alojamiento.