空气过滤设备的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种空气过滤设备，其用于去除进入干净/无菌环境的气流中的污染物，比如去除进入无菌工作环境的气流中的污染物。
【背景技术】
[0002]过滤设备通常用于清洁空气中的宏观污染物和微观污染物，比如灰尘、微生物以及病毒。气流以一定的方式被引导通过过滤设备，使得过滤设备拦住了不想要的污染物，而含有减少的量的污染物或者没有任何污染物的无菌空气从过滤设备流出，并进入清洁/消毒/无菌的工作环境或者需要无菌空气的洁净室。
[0003]用于供应无菌空气进入无菌工作环境的过滤设备通常用于医疗设施或汽车、电子、制药以及生物技术行业或者甚至食品包装行业。这只是其中一些例子。
[0004]过滤设备存在于各种方案中，进行新的研发以便提高过滤设备自身的质量，并且相应地，提高从过滤设备中流出的空气的质量和无菌度。
[0005]已知的过滤设备包括一种单个的高效微粒空气(HEPA)过滤层或者一种单个的超低微粒空气(ULPA)过滤层。这些方案通常用于最严格的应用，包括比如在食品包装行业中的应用，尤其是用于允许的无菌生产条件，其中需要无菌工作环境来提高包装产品的保质期稳定性以及消费者安全。
[0006]最近，已经研发出包括至少两种过滤层的过滤设备来提高过滤效率并保证甚至在一种过滤层被破坏的情况下，进入洁净/无菌工作环境的空气也是无菌的。这是当前FDA规定的用于食品行业中无菌工作环境的要求之一。
[0007]人们有时认为过滤设备自身需要被灭菌从而去除污染，比如被过滤层从空气过滤出来并留在这些过滤层中的微生物、病毒和孢子，以便重建过滤设备所需的特性和它们相应的过滤效率。因此，过滤设备的设计需要考虑到充足和有效的灭菌装置和方法。
[0008]在欧洲专利EP2049227中描述了已知的包括各自灭菌装置的空气过滤设备的例子。这个过滤设备包括鼓风机，鼓风机被配置为将通过整合的加热装置加热的气流引导通过两个过滤层；过滤设备进一步包括灭菌层，灭菌层被放置于两个过滤层之间，在灭菌层中可以注入液态或汽化的过氧化氢(H2O2)从而给过滤设备灭菌。还在空气进口处提供了预过滤器从而过滤掉进入所述设备的气流中的大的污染物。在过滤设备的灭菌期间，用通过灭菌层注入的液态或汽化的过氧化氢渗透两个过滤层，以及启用加热装置和鼓风机。因此通过两个过滤层产生气流。
[0009]加热装置加热气流至高于过氧化氢活化温度的温度，以便过氧化氢降解并在污染物如微生物、病毒和孢子上反应。最后，一旦降解，鼓风机和加热装置停用，因此在污染物上过氧化氢的反应启动。在结束灭菌反应后，可以通过再次启用鼓风机和加热装置，干燥过滤层。最终，可以启用鼓风机从而去除过滤设备上的降解产物。
[0010]在美国专利US2009/169421中描述了已知的空气过滤设备的另一个实施例，尤其是用于提供洁净/无菌空气至食品包装工厂的工作环境的空气过滤设备。
[0011]这种过滤设备包括:
-鼓风机，其被配置为产生气流，并将气流从空气进口导向至空气出口 ；
-预过滤器，其被安排在空气进口，以用于从进入过滤设备的气流中过滤掉宏观的污染物，比如较大直径的灰尘；
-两个互相垂直定向的过滤层，来自预过滤器的气流在进入洁净/无菌工作环境前通过所述过滤层；
-加热器，其被安排在鼓风机和两个过滤层之间，适用于调节气流的温度和湿度；以及-化学气体试剂喷射装置，其被配置为喷射气态的过氧化氢至两个过滤器上游和加热器下游的气流中。
[0012]在美国专利US2009/169421描述的实施方式中，气流穿过的第一过滤层包括HEPA过滤器，同时其他过滤层包括ULPA过滤器。
[0013]美国专利US2009/169421中显示的过滤设备的操作与参照欧洲专利EP2049227的过滤设备描述的操作相类似。甚至在这个例子中，在灭菌期间，过氧化氢通过化学气体试剂喷射装置被供给至气流中，同时被加热至给定温度。
[0014]上面描述的类型的空气过滤设备被广泛应用，并且能满足提供洁净/灭菌的空气至洁净/灭菌的工作环境。但是在本行业中，仍然有进一步改进的需求，特别是关于改进过滤器性能以及已知的空气过滤设备的灭菌效率和可靠性的持续需求。
【发明内容】
[0015]因此，本发明的目的是提供一种空气过滤设备，其可以满足上述需求，特别是与已知的过滤设备相关的需求。
[0016]根据本发明，提供了权利要求1所述的空气过滤设备。
【附图说明】
[0017]本发明优选的非限制性的实施方式将通过实施例以及附图详细描述，其中:
[0018]图1显示了本发明的空气过滤设备的透视图，为了清晰起见，删除了一些部分；
[0019]图2显示了图1的详细的从不同的方向得到的大型透视图，为了清晰起见，删除了一些部分；以及
[0020]图3显示了图1的另一个详细的从与图2相同的方向得到的大型透视图，为了清晰起见，删除了一些部分。
【具体实施方式】
[0021]图1的数字I表示用于清洁空气的空气过滤设备整体，即从空气中除去污染物的空气过滤设备整体。设备I适用于放在未经处理的环境2和洁净/无菌环境3之间的边界上，从而将灭菌空气导向洁净/无菌环境3中。
[0022]尤其是，设备I适用于产生和引导从各自的空气进口 4到空气出口 5的气流F，空气进口 4与未经处理的环境2相连，空气出口 5与洁净/无菌环境3相连。
[0023]在显示的实施例中，设备I适用于产生两种不同的气流F，每种被从各自的空气进口 4导向至相同的空气出口 5。
[0024]根据图1至图3，设备I包括:
-过滤组件6，其被安排在一侧的空气进口 4和相反一侧的空气出口 5之间；
-两个气流产生装置7，其优选地被放置在过滤组件6的上游，并适用于产生从各自的空气进口 4至空气出口 5的气流F ;
-加热装置8，其用于在气流F经过过滤组件6之前加热气流F ;以及-喷出装置9，其适用于将汽化的、气态的或液态的灭菌剂尤其是过氧化氢注入至被导向过滤组件6的气流F中。
[0025]根据图1，过滤组件6包括盒状结构10，其优选具有平行六面体配置；盒状结构10在一端被空气出口 5限定，在相反的一端，被支撑气流产生装置7的壁11限定。如图1所示，空气出口 5被放置在盒状结构10的底部，并被网格12覆盖(在图1中仅显示部分)，其用于保护过滤设备I不受侵蚀化学灭菌处理的影响的目的，同时壁11被放置在相同结构的顶部。
[0026]过滤组件6包括:
-第一过滤层15，其被放置在气流产生装置7和空气出口 5之间，因此在一侧的空气进口 4和相反一侧的空气出口 5之间；
-第二过滤层16，其平行于过滤层15延伸，并被放置在过滤层15和空气出口 5之间；
以及
-中空间隔件17，其将过滤层15和16分开从而在其间产生空气间隙。
[0027]过滤层15和16两者都是板状并且与壁11平行地延伸。
[0028]应指出产生的中空间隔件17可能比图1中显示的薄，或者通过将过滤层15和16直接互相接触而消除了中空间隔件17。在这种方式下，过滤组件6可以在与过滤层15和16相垂直的方向上被制造得更紧凑。
[0029]过滤组件6还包括两个板状中空体18和19，一个中空体(18)在壁11和过滤层15之间形成，另一个中空体(19)相对于气流F位于过滤层16的下游，并限定了空气出口 5。
[0030]中空体18限定了室20，室20优选为平行六面体配置，开口朝向过滤层15，并被壁11和多个侧壁21(在所显示的实施例中为4个)限定，侧壁21从壁11自身的各自侧面垂直地凸出；中空体18在末端壁11和过滤层15之间形成空气间隙，并被配置为从空气流产生装置7中接收气流F。
[0031]中空体19在过滤层16和空气出口 5之间产生另一空气间隙。根据未显示的可能的另一方式，中空体19可以被去除从而过滤组件6可以在与过滤层15和16相垂直