184844. lajstromszámú szabadalom • Berendezés áramló gázok, különösen levegő sterilizáló szűrésére
1 184 844 2 í illetve egyszerűsítés után: 5 _ 2 eF = K, dp 3 + K2 • dp Valószínűségi közeget feltételezve, ez utóbbi összefüggés minimumát megtalálva, kapjuk annak 10 konkrét fizikai jelentését. Ez a minimum az alábbi összefüggés alapján alakul: d(%) d(dP) = 0 = 2-Kt 3~ + 2K2 15 és ebből: 20 A kinetikus viszkozitás levegőre: 15 ■ 10~6 • m2 • • sec-1 A dinamikus viszkozitás: rj = 18 • 10-6 A Boltzmann-féle állandó és az abszolút hőmérsék- 25 let figyelembevételével dp , r min = 1,5- 10' V 30 Gyakorlatilag a dP/V értéke 10~5 nagységrendü, az átmérőt a szálstruktúra átlagában pedig 0,3 millimikronra vehetjük. v = 0,02 m/sec értékkel számolva, a 35 dF/V értéke 1,5 - 1CT5 lesz. A minimális leválasztó hatás tehát: dpm(n ~ 2,3 • 10 7, azaz 0,23 miilimikron, amely érték már megfelel a vírus-méretnek. Bizonyítható tehát, hogy a feltételezett mérettartományban, szál struktúrás szűrővel sikeresen lehet tökéletes légszűrést végezni akkor, ha olyan szűrőberendezést konstruálunk, melynek mind elvi, 45 mind gyártástechnológiai előírásai megfelelnek a kitűzött célnak, de tökéletes lamináris áramlást biztosítunk. A találmány szerinti megoldásnak megfelelő levegőszürőt részletesen a leíráshoz mellékelt rajz 50 segítségével ismertetjük. A rajzok közül az 1. ábra a berendezést vonalas rajz segítségével vázlatosan mutatja be, a 2. ábrán egy további kiviteli példa szerint felépített berendezést látunk, a 3. ábrán az abszolút szűrő terelőelemeit keresztmetszetben látjuk, végül a 4. ábra a terelőlemezek beépítését szemlélteti. Amint az 1. ábrából is látjuk, a szűrőberendezés 60 a légcirkulációt megvalósító, szénacélból készült zárt 4 szekrény, amelyben az oldalfalak és egyéb szerkezeti részek folyamatos hegesztéssel szegecselés nélkül vannak egymáshoz kapcsolva. A szűrőtartó keret saválló acélból készült, méretre van 55 csiszolva, a tűrés a finiseit felületekre megengedett határok között van. A zárt 4 szekrény egyik oldalán, a szűrő előtt van kialakítva a 2 munkatér. A szekrény egy alkalmasan megválasztott részén, célszerűen a szekrény alján van kialakítva az 1 előszűrő. Ennek anyaga poliuretánhab, vagy ehhez hasonló habszivacs. Az 1 előszűrőre csatlakozik a szekrény aljára rezgésmentesen beépített 3 ventilátor, amelynek nyomócsonkjához a szűrni kívánt levegőt - vagy gázt - az 5 szűrőhöz terelő fémtiszta, finiseit felületű 6 terelőlemezek csatlakoznak. A munkatér nyitott részével átél lenben van a szekrénybe szerelve az ún. abszolút 5 szűrő. Az 5 szűrő elé, a zárt térbe egy anodizált alumínium védőrács van beépítve. (A rajzon nem ábrázoltuk.) Az 5 szűrő belső szerkezeti kialakítását tekintve egy ún. 0,2 mikron pórusméretü, önmagában ismert HEPA-szűrő, amely önmagában szintén ismert Hypalon tömítésű keretbe van szerelve. A HEPA-szürő egy önmagában ismert és az USA-ban legújabban kifejlesztett ún. „abszolút” szűrőkonstrukció, amelynek segítségével igen nagytisztaságú levegőt lehet a munkatérbe vezetni. Ez a szűrő azonban ez idő szerint sem tudja a vírus-nagyságrendű szennyeződéseket kiszűrni. Meglepő módon azt tapasztaltuk, hogyha a HEPA-szűrőbe az áramlás irányában hullámos, legalább kettős rétegű, szuperfiniseit, fémtiszta felületű, előnyösen króm-molibdén anyagú 6 terelőlemezeket építünk be és ezek között a hullámos elemek teljes hosszúságában konstans méretű térközt alakítunk ki, akkor a ventilátor által szállított vírussal szennyezett gáznemű közeg - például a levegő - a szűrő belépését követő kezdő nyomás növekedése után azonnal állandó, egyenletes nyomáson, tiszta lamináris áramlással halad az 5 szűrőn keresztül, ahol a vírusméretű nagyságrendbe eső szennyeződések a hordozóközegből kiválnak és az 5 szűrőből a munkatérbe a hordozóközeg vírusmentesen áramlik. Ezen a módon olyan nagytisztaságú munkateret lehet létesíteni, amely mikrobiológiai laborkísérletek, vagy a mikromolekuláris elektronika céljaira tökéletesen megfelel. (A terelőelemként az 5 szűrőbe épített 6 terelőlemezeket kinagyítva a 3. ábrán mutatjuk be, míg beépítésüket a 4, ábra szemlélteti.) A javasolt szűrő igen nagy előnye az, hogy a konstans nyomással és áramlási sebességgel a munkatérbe érkező levegő a munkatérben is tökéletes lamináris áramlással halad tovább és a munkatérben dolgozó embert a vírusfertőzéstől megvédi. Egy ilyen célra szolgáló kiviteli példát mutatunk be a 2. ábrán, ahol az abszolút szűrő a munkatér felett van elhelyezve. Ahhoz, hogy a szűrőberendezés a találmány szerint kitűzött feladatának teljes mértékben megfeleljen, a szűrőberendezést - az oltalmi igény alapjául szolgáló 6 terelőlemezek kialakításán túlmenően - rendkívül pontos és szigorú technológiai előírások szerint kell felépíteni. Az abszolút steril 5 szűrőnek minőségét az irodalomból ismert Gelman-típus szerinti előírásoknak 4
