184844. lajstromszámú szabadalom • Berendezés áramló gázok, különösen levegő sterilizáló szűrésére
1 184 844 2 A találmány tárgya berendezés áramló gázok, különösen levegő sterilizáló szűrésére, vagyis olyan hatásfokú szűrési művelet végrehajtására, amelynek segítségével a baktériumméretek egész szórási tartományának, illetve a vírus-nagyságrend eloszlással jellemezhető méretek szemcsestruktúrájának kiszűrését meg lehet valósítani. A találmány szerinti megoldásnak megfelelő berendezés úgy van kialakítva, hogy folyamatos hegesztés útján, szuperfiniseit belső felületű fémlemeznek szűrővel elválasztott, kívül nyitott munkateréhez csatlakozó zárt terén belül előszűrőre csatlakozó ventilátor van rezgésmentesen felszerelve és e zárt tér, továbbá a nyitott munkatér között egy abszolút szűrést biztosító szűrő van megfelelő tömítéssel védett szűrőtartó keretbe szerelve, s a berendezésre az jellemző, hogy a szűrőbe az áramlással azonos irányban vett hullámosított alakban legalább két, a hullámosítás teljes hosszában egymás között konstans térközzel rendelkező, fémtiszta felületű terelőlemezek vannak beépítve. A berendezésre az is jellemző, hogy a szűrő elé előnyösen anodizált alumínium védőrács van szerelve. A berendezés működése szempontjából a szűrés alapját képező hordozó közeg a levegő, amelynek mechanikus úton történő mozgatása révén zajlik le a szűrés. Valamely kitűzött cél érdekében történő nagy hatásfokú levegőszűrésre alkalmas berendezések már ismertek. Ebből a szempontból megoldottnak tekinthető a köd-, illetve gázállapotú szennyeződések áramló levegőből történő kiszűrése. Az ismert berendezések és különböző eljárások azonban nem alkalmasak arra, hogy a millimikron méretű és rendkívül változó tömegkoncentrációban előforduló részecskeszennyeződést a levegőből ki lehessen szűrni. Ennek nehézségei abban is megmutatkoznak, hogy az urbanizáció és az iparosodás előrehaladásával egyre nehezebb olyan körülmények megteremtése, amelyben a különösen nagy levegőtisztaságot, környezeti sterilitást kívánó ipari, gyógyászati, egészségügyi műveletek végrehajthatók lennének. Különös nehézséget jelent az ilyen természetű szűrés végrehajtására az a tény, hogy az egy millimikronnál kisebb méretű szemcsés rendszerek körében a feladat fizikai megközelítése sincs megoldva. A vírussal szennyezett levegő tisztítására alkalmas ismert megoldásokhoz tartoznak a lecsapatás és a vírusoknak elektromos erőtérben történő megsemmisítésére irányuló kísérletek. Ezek a kísérletek mind a mai napig csak részeredményeket biztosítottak. Az ülepedési viszonyokra alkalmazott Stokes-féle összefüggések sem alkalmazhatók ebben a tartományban. Olyan megoldások is születtek, amelyek szerint a szűrést mechanikus úton végzik: üvegszálas, vagy porózus membrán-anyagú szűrőket alkalmaztak, mind ez ideig nem kielégítő eredménnyel. A technika jelenlegi színvonalát az USA-ban kifejlesztett szűrőberendezések fémjelzik. Ilyen például az American Air Filter Ltd. által kifejlesztett rendszer. Ez a berendezés a levegő különböző irányú áramlási irányában elrendezett szűrőrendszer, melyben egy előszűrő, egy ún. abszolút szűrő és levegőelvezető csatornák vannak kiképezve. A levegő áramoltatását ventilátor végzi. A levegő áramlásának iránya lehet Függőleges,' vagy vízszintes egyaránt. Az áramlás ún. „laminar fiow”, amely azonban nem tiszta lamináris levegőáramlást jelent, hanem csupán annyit fejez ki, hogy a levegő a tisztítandó légtérbe csekély turbulenciával áramlik.. Mivel a levegőnek a vírus-nagyságrendű szenynyeződések kiszűréséhez tiszta lamináris áramlással kell a szűrőre érkeznie, kézenfekvő, hogy ez a rendszer csak korlátozott hatásfokkal működhet. Ismert továbbá a 2,063 762 német lajstromszámú közzétételi iratból megismerhető légszűrőberendezés. Ez a berendezés közvetlenül az operációs tér környezetébe fújja a finomszálas szűrőn keresztül megtisztított levegőt. Specifikus jellemzője a berendezésnek az, hogy a szűrő elé ultraibolya sugárzó van beépítve. Hasonló elvi felépítésű, steril levegőt előállító szűrőberendezést ismertet az 1,617 977 lajstromszámú és a 2,455 143 lajstromszámú német közzétételi irat. Ezekben a berendezésekben nincs tiszta lamináris áramlás, így hatásfokuk is korlátozott. Ultraibolya-sugárzás elvén működő berendezést ismertet az 1,540 752 számú angol szabadalmi leírásból megismerhető légszűrő rendszer. A fentiekben említett elvi kialakítású levegőszűrőktől elterően elektródakisüléses berendezés alkalmazására ad kitanítást az 1,454 667 számú német közzétételi irat. Mindezen berendezések közös hátránya az, hogy a szűrni kívánt levegő vagy nem tiszta lamináris áramlással érkezik a szűrőfelületre, vagy ionizálással tisztítja a levegőt. Annak érdekében, hogy vírusmentes, szűrt levegőt lehessen előállítani és a szűrő kellő hatásfokkal működjön, olyan szűrőréteg és terelőelemek kialakítására, a levegő olyan áramoltatására van szükség, amely tényezők ezt a hatást együttesen biztosítani tudják. A találmány szerinti megoldásnak megfelelő berendezés segítségével tehát azt a célt tűztük ki, hogy akár egy millimikron nagyságúnál kisebb méretű vírusoktól megtisztított levegőt vezessünk a munkatérbe. Ilyen nagytisztaságú munkaterekre elsősorban a gyógyászatban és a mikromoiekuláris elektronikai laboratóriumokban van szükség. - j Ezt a feladatot a találmány segítségével úgy oldottuk meg, hogy olyan szűrőberendezést konstruáltunk, amelyben 45-46%-os relatív páratartalmú levegőt tiszta lamináris áramlással 0,36-0,5 m/sec áramlási sebességgel vezetünk egy poliuretán-hab anyagú előszűrőre, majd az áramlási csatornán keresztül egy ún. abszolút szűrőre, amelyben a tiszta lamináris áramlást biztosító, fémtiszta szuperfiniseit felületű terelőidomok vannak kialakítva. A találmány szerinti szűrési elv feltételeit az alábbiakban lehet megfogalmazni: Bármilyen közegben áramló, ülepedő szemcsestruktúra és az abban lévő felületszerkezet viszonya clyan, hogy az azon kiülepedő szemcsemennyiség valószínű maximumát a felületelemek méreteivel és a szemcseméretekkel matematikai optimummal egyértelműen meg lehet határozni. Elméletileg tehát bármilyen szemcsemérethez meg lehet találni a kiszűréshez szükséges felületrendszert, melynek fe- 1 iletelemei között lévő szabad térfogat méretei az 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
