WO1995019216A2 - Luftfiltereinheit mit einer thermisch wirkenden einrichtung zur entkeimung ihrer filterzelle(n) und ihrer inneren oberflächen - Google Patents

Luftfiltereinheit mit einer thermisch wirkenden einrichtung zur entkeimung ihrer filterzelle(n) und ihrer inneren oberflächen Download PDF

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Definitions

  • G 93 08 937.6 describes a particulate filter cell that can be thermally sterilized by an electrical heating device installed in the filter cell.
  • This filter cell is not commercially available. It is complex due to the necessary heating installations. A filter change - as it can be relatively easy for hygiene and precautionary reasons - becomes correspondingly expensive. The prospect of high operating costs will make their installation more difficult in borderline cases.
  • the object of the invention is to design the technology and the method so that an air filter unit according to the invention uses
  • the temperature profile can be controlled as required: i.e. stepped temperatures; Holding times, shock temperature, etc.
  • the filter cells are disposed of in the normal way
  • the thermally sterilized filter unit can be cooled down again by means of ventilation with cold air.
  • Filter cell (s) (3), (3.1) and the inner walls of the housing (1) is effected by means of a hot air stream, which is optionally in the
  • Normal filter operation can be resumed after the unit has cooled down.
  • a filter unit (20) with housing (1) and in it the working filter cell (s) (3), and - if necessary - the safety filter cell (s) (3.1), is an exhaust air filter for dangerous air or germs is a supply air filter for sterile rooms. Germs must be caught on the filter cell (3). Their multiplication and propagation must be prevented. The formation of fungi and the emission of spores on the clean air side must also be prevented, so that there can be no danger from the filter unit (20).
  • the filter chamber (1) is separated from the supply air duct (5) and the clean air duct (6) by means of the butterfly valves (7) and (8).
  • hot air / gas is blown into the supply air chamber (1.1) via the heating unit (14) and the connection (9), from there via the working filter cell (s) (3) and heats it up into the clean air chamber (1.2) where it heats the safety filter cell (s) (3.1) (if installed). From there, the hot air / hot gas passes back to the hot gas blower (14.1) via the hot gas return connection (10) and the switchover flap (14.2) set to air recirculation mode
  • the present example lies outside the filter housing (1) and, in the case of an internal construction, can be in the supply air chamber (1.1) or in the clean air chamber (1.2).
  • the hot air discharge connection (11) If the hot air / hot gas cannot be removed via the clean air duct (6) - and this should be the rule - the hot air discharge connection (11), a hot gas discharge flap (17) and a discharge pipe (12) must also be installed , and the air must be blown off through this special outlet (because of the danger when the system is warmed up).
  • the temperature is measured using the temperature indicators / switches (TIS) (15) and (16).
  • the control system (13) ensures the regular course of a periodic disinfection.
  • the condition of the working filter cell (s) (3) can be checked during sterilization in connection with a defined circulation or fresh air quantity. Whether the filter cell (s) is (are) suitable for further use, i.e. The difference in pressure measured with a defined volume flow can be used to automatically determine whether it is (are) still capable of receiving additional filter material.
  • the final state of the filter cell (s) is signaled when a set switching point is reached on the differential pressure sensor (18). After the thermal treatment, the filter cells (3) and (3.1), the inner surfaces of the housing (1) and all other inner surfaces can be considered as germ-free. Access to the interior of the filter unit (20), the removal of filter cells and the replacement of other components are carried out safely.

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Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf eine Luftfiltereinheit mit einer thermisch wirkenden Einrichtung zur Entkeimung ihrer Filtezellen und die inneren Oberflächen. Dabei ist die Einrichtung wie Beheiz- oder Bestrahleinrichtung ausserhalb der Filterzellen angeordnet.

Description

Bezeichnung
Luftfiltereinheit(20) mit einer thermisch wirkenden Einrichtung zur Entkeimung ihrer Filterzelle(n) (3), (3.1) und ihrer inneren Oberflächen.
Stand der Technik
Abluft aus Laboratorien, Forschungseinrichtungen, Kliniken, pharmazeutischen und anderen Einrichtungen kann gefähr- liches Filtergut in Filtern ablagern. Gemeint sind Krank¬ heitserreger, Pilze und Pilzsporen, sowie anderes Zellgut, das sich im Filter und auf dessen Oberflächen ansammelt, oder auch solches, das sich dort erst bildet. In Einrichtungen der Genforschung können auch genmodi- fizierte Zellen hinzukommen. Alle diese Keime sollen/dürfen dann nicht in die gefilderte Luft gelangen, wenn dies eine Gefahr für Mensch und Umwelt bedeutet.
Die G 93 08 937.6 beschreibt eine Schwebstoffilterzelle, die thermisch entkeimt werden kann durch eine in der Filterzelle angebrachte elektrische Beheizeinrichtung.
Diese Filterzelle ist nicht handelsüblich. Sie ist aufgrund der erforderlichen Beheizeinbauten aufwendig. Ein Filterwechsel - wie er aus Hygiene-und Vorsichtsgründen relativ freguent sein kann - wird entsprechend teuer. Die Aussicht auf hohe Betriebskosten wird in Grenzfällen deren Installation erschweren.
Ein weiterer nicht zu unterschätzender Nachteil der beheiz¬ ten Filterzelle ist der in der Filtereinheit an den Innen¬ wänden der Filtereinheit anhaftende Staub, der wie auch das Filtergut in der Filterzelle gefährlich sein kann und als Nährboden für eine Keim-Entwicklung/Vermehrung zur Ver¬ fügung steht. Weil diese Flächen trotz einer Entkeimung der Filterzelle gefährlich bleiben, ist der Umgang mit der geöffneten Filtereinheit nicht unproblematisch.
Aufgabe der Erfindung ist es, die Technik und das Verfahren so zu gestalten, daß eine erfindungsgemäße Luftfiltereinheit den Einsatz von
Standard-Schwebstoffilterzellen zuläßt.
Erreicht wird die Lösung durch eine außerhalb der Filterzelle(n) installierte, also
ORIGINALUNTERLAGEN indirekte Beheiztechnik, die vorzugsweise so gestaltet ist:
- als Umluftsystem mit elektrischer Beheizung, wobei die Filterzelle(n) von Heißluft durchströmt wird(werden) , - mittels Durchblasen von Heißluft für eine bestimmte Zeit,
- oder durch Bestrahlung der Filterzelle(n) ,
Vorteile wie diese sind mit der erfindungsgemäßen Technik verbunden: - Verwendung m.o.w.handelsüblicher Schwebstoffilterzellen,-
- die nachtägliche Installation der erfindungsgemäßen Technik wird möglich (Nachrüstbarkeit) ;
- wird mit Heißluft gearbeitet, kann der Temperaturverlauf wunschgemäß gesteuert werden: d.h. gestufte Temperaturen; Haltezeiten, Schocktemperatur, etc.
- es ist sowohl im Durchblasverfahren als auch im Umluft- betrieb sicherstellbar, daß die Behandlungsluft nicht im zu schützenden Luftsystem bleibt, sondern separariert werden kann; - der Filterwechsel ist völlig unkritisch. Die sog. 'Sack¬ wechselmethode'ist nicht erforderlich;
- die Entsorgung der Filterzellen erfolgt über die normalen Wege;
- die thermisch entkeimte Filtereinheit kann mittels der Ventilation mit Kaltluft wieder abgekühlt werden.
In einem Ausführungsbeispiel wird in Fig.l das Schema einer bevorzugten Filtereinheit(20) erklärt. Die (thermische) Entkeimung der
Filterzelle(n) (3), (3.1) und der Innenwände des Gehäuses(1) wird mittels eines Heißluftstromes bewirkt, der wahlweise im
Durchgangsbetrieb, im Umluftbetrieb, sowie auch im kombinierten Betrieb schaltbar ist. Nach Herstellen und Halten geeigneter Temperaturen sind alle
Keime - sowohl in und an der Filterzelle, sowie auch an den
Wänden innerhalb des Filtergehäuses(1) und der Filtereinheit
(20) - abgetötet.
Der normale Filterbetrieb kann nach Abkühlung der Einheit wieder aufgenommen werden.
In dieser Einrichtung sind: (1) das Filtergehäuse,
(1.1) die Zuluftkammer,
(1.2) die Reinluftkammer,
(1.3) die Spannfläche zum Auflegen und Spannen der Filterzelle(n) (3) , (3.1) , (2) die Tür zum Gehäuse (1),
(3) die Arbeitsfilterzelle (n) , (3.1) die Sicherheitsfilterzelle(n) ,
(4) die Dichtung der Filterzelle(n) (3) und (3.1) zur Spannfläche(1.3) ,
(5) der Zuluftkanal,
(6) der Reinluftkanal, (7) die Zuluftabsperrklappe mit ihrem Antrieb (Ml) ,
(8) die Reinluftabsperrklappe mit ihrem Antrie (M2),
(9) der Heißgas-Zuführanschluß,
(10) der Heißgas-Rückführanschluß,
(11) der Heißgas-Abführanschluß, (12) das Heißgas-Abführrohr,
(13) das Steuersystem für (7) , (8) ,und(14)bis (17) ,
(14) die Erhitzereinheit,
(14.1) das Heißgasgebläse,
(14.2) die Umschaltklappe mit ihrem Antrieb (M5) , (14.3) der Frischluft-Anschluß,
(14.4) der Erhitzer,
(14.5) das Heißgas-Absperrventil mit seinem Antrieb(M4) ,
(15) der Temperaturfühler/-Schalter in der Zuluft- kammer(1.1) , (16) der Temperaturfühler/-Schalter in der Reinluft¬ kammer(1.2) ,
(17) die Heißgas-Abführklappe mit ihrem Antrieb(M3),
(18) der Differenzdrucksensor(PIS) mit Schalter,
(19.1) der Zuluftström am Eintritt in die Filtereinheit (20] (19.2) der Reinluftstrom am Austritt der Filtereinheit (20) ,
(20) die erfindungsgemäße Filtereinheit.
Eine Filtereinhei (20) mit Gehäuse(1) und in diesem sitzen- der(den) Arbeitsfilterzelle (n) (3) , und- wenn erforderlich - die Sicherheitsfilterzelle(n) (3.1) , ist Abluftfilter für eine gefährliche Keime tragende Luft oder ist Zuluftfilter für keimfrei zu haltende Räume. Keime sind an der Filter¬ zelle(3) zu fangen. Deren Vermehrung und Forttragen ist zu verhindern. Auch die Bildung von Pilzen und die Aussendung von Sporen auf die Reinluftseite sind zu verhindern, sodaß von der Filtereinheit (20) keine Gefahr ausgehen kann. Im vorliegenden Beispiel wird die Filterkammer(1) mittels der Absperrklappen(7)und(8) vom Zuluftkanal (5) und vom Reinluftkanal (6) getrennt. Während der thermischen Entkeimung wird über die Erhitzereiheit(14) und den Anschluß(9) Heißluft/-gas in die Zuluftkammer(1.1) geblasen, von dort über die Arbeits- Filterzelle(n) (3) und diese erhitzend in die Reinluft- kammer(1.2), wo sie die Sicherheitsfilterzelle(n) (3.1) erhitzt (falls solche installiert sind) . Von dort aus gelangt die/das Heißluft/Heißgas über den Heißgas- Rückführanschluß(10) und über die auf Umluftbetrieb gestellte Umschaltklappe(14.2) zurück zum Heißgasgebläse (14.1), von dem aus es wieder über den Erhitzer(14.4) gelangt, der im vorliegenden Beispiel außerhalb des Filter¬ gehäuses(1) liegt, und bei interner Bauweise in der Zuluft¬ kammer(1.1) oder in der Reinluftkammer(1.2) liegen kann. Wenn die/das Heißluft/Heißgas nicht über den Reinluft- kanal(6) abführbar ist - und das sollte die Regel sein, sind zusätzlich der Heißluftabführanschluß(11) , eine Heißgas-Abführklappe(17) , und ein Abführrohr(12) zu installieren, und die Luft ist über diesen Sonderausgang abzublasen (wegen der Gefahr beim Warmfahren des Systems) . Die Temperatur wird mittels der Temperatur-Anzeiger/- Schalter(TIS) (15)und(16) gemessen.
Das Steuersystem(13) sorgt für den geregelten Gang einer periodischen Entkeimung. Mittels des Differenzdrucksensors und-Schalters (PIS) (18) kann beim Entkeimen in Verbindung mit einer definierten Kreislauf-oder Frischluftmenge der Zustand der Arbeits¬ filterzelle(n) (3) überprüft werden. Ob die Filterzelle(n) für den weiteren Einsatz geeignet ist(sind), d.h. ob sie für weiteres Filtergut noch aufnahmefähig ist(sind), läßt sich anhand des mit definiertem Volumenstrom gemessenen Differenzdruckes automatisch treffen. Der Endzustand der Filterzelle(n) wird durch das Erreichen eines eingestellten Schaltpunktes am Differenzdrucksensor(18) signalisiert. Nach der thermischen Behandlung können die Filterzellen(3) und(3.1), die inneren Flächen des Gehäuses(1), sowie alle anderen inneren Oberflächen als keimfrei gelten. Der Zugang zum Inneren der Filtereinheit(20) , die Entnahme von Filterzellen, und der Austausch von anderen Bauteilen erfolgen gefahrfrei.

Claims

Ansprüche
1. Luftfiltereinheit(20) ,geeignet für gesundheitsgefährdende Keime tragende Abluft/Abgase mit einer vorzugsweise thermisch wirkenden Einrichtung zur Entkeimung ihrer eingebauten Filterzelle(n) (3), (3.1) und der inneren Oberflächen der Filtereinheit(20) d e r g e s t a l t , daß eine außerhalb der Filterzelle(n) (3), (3.1) instal- lierte, vorzugsweise elektrisch betriebene Beheiz-oder/ und Bestrahl-Einrichtung(14.4) , (14.5) die Filterzelle(n) und die inneren Oberflächen der Luftfiltereinheit(20) so erhitzt, daß dort aufsitzende oder dort sich entwickelnde Keime nach einer angemessenen Hochttemperatur-Haltezeit abgetötet. werden.
2. Luftfiltereinheit nach Anspruch 1 d e r g e s t a l t , daß die Beheizung mittels Heizgas erfolgt.
3. Luftfiltereinheit(20) nach Anspruch 1 und 2 d e r g e s t a l t , daß beim Entl -imungsvorgang heiße/s Luft/Gas mittels Gebläse(14.1, durch die Luftfiltereinheit(20) Vorzugs- weise von der kontaminierten Seite des Filtergehäuses(1) aus durch die Filterzelle(n) (3), (3.1) gefördert wird, daß diese/s Luft/Gas vor oder nach dem Heißgasgebläse(14.1) durch einen Erhitzer(14.4) aufgeheizt wird, im Kreis¬ lauf durch die Luftfiltereinheit(20) führbar ist, oder diese nur einmal durchströmt, um dann am Reinluft¬ auslaß(6) bzw. an einem gesonderten Auslaß(12) aus der Einheit entlassen zu werden.
4. Luftfiltereinheit(20) nach Anspruch 1 und 2 d e r g e s t a l t , daß die Führung der(des) Heißluft(Heißgases) auch in ent¬ gegengesetzter Richtung zur Arbeitsrichtung des Filters, d.h. zuerst über das Sicherheitsfilter(3.1) und dann über das Arbeitsfilter(3) erfolgt.
5. Luftfiltereinheit(20) nach den Ansprüchen 1, 2, und 3 d e r g e s t a l t , daß die/das zu erhitzende Luft/Gas von außerhalb über einen Ansaugstutzen(14.3) oder vom Zuluftkanal(5) heranführbar ist.
6. Luftfiltereinheit(20) nach den Ansprüchen l, 2, und 3 d e r g e s t a l t , daß die Erhitzereinheit(14) und sowie Teile derselben wahlweise innerhalb des Filtergehäuses(1) oder außerhalb dessen installiert sind.
7. Luftfiltereinheit nach Anspruch 1 d e r g e s t a l t , daß auch Licht aussendende Strahler einsetzbar sind.
8. Luftfiltereinheit(20) nach den Ansprüchen 1 bis 6 d e r g e s t a l t , daß anstatt eines oder zusätzlich zu einem außerhalb der Filterzelle(n) (3) , (3.1) liegenden Erhitzer(14.4) die Filterzelle(n) (3) ersatzweise oder zusätzlich einen integrierten Erhitzer haben können.
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