一种空气过滤系统及其应用
【专利摘要】本发明公开一种空气过滤系统及其应用。所述空气过滤系统包括送风装置(8)、过滤膜(1)和转动装置(II)，其中，所述过滤膜(1)围成腔体(I)，且过滤膜(1)设置在转动装置(II)表面并随着转动装置围绕腔体转动，所述送风装置(8)设置在过滤膜(1)上方。本发明解决了过滤膜阻塞后直接更换不可再生的问题；延长了过滤膜的使用时间和寿命；与传统的更换和清洗方法相比，本发明提供的空气过滤系统使用方便，不需要经常进行人工拆装和更换过滤膜，系统可实现自净化和再生功能，降低了移动隔离装置的使用成本，可根据使用要求，在同一系统中手动或自动调整净化强度。
【专利说明】
一种空气过滤系统及其应用
技术领域
[0001]本发明涉及空气隔离净化系统技术领域，尤其涉及一种空气过滤系统及其应用。
【背景技术】
[0002]医药卫生、生物制药、食品、医学科学实验、光学、电子、无菌室实验、微生物检验、植物组培等科研和生产部门均需要局部洁净无菌工作环境。超净工作台、移动层流车等是一种提供局部高洁净度工作环境且通用性较强的空气净化设备，具有维持局部洁净工作环境、可移动性等优点。它的使用对改善工艺条件，提高产品质量和增大成品率均有良好效果。另外，生物安全柜用于操作原代培养物、菌毒株以及诊断性标本等具有感染性的实验材料时，用来保护操作者本人、实验室环境以及实验材料，使其避免暴露于上述操作过程中可能产生的感染性气溶胶和溅出物，也属于空气净化隔离系统。其主要部件包括操作的腔体、过滤器(膜)、通风系统。
[0003]无论是维护内部洁净环境的超净工作台还是通过隔离内部工作环境，不让外部环境和操作人员受到污染的生物安全柜，过滤器是系统的关键组件，也是使用过程中成本最高的组件。过滤器(膜)是该系统中成本较高的部分，在使用过程中的作用主要为截留微粒和微生物。现有过滤膜过滤一段时间后就会被微粒和微生物阻塞，故需要经常进行更换。
[0004]高效过滤器(膜)的材料主要由:玻璃纤维纸或者PP料构成，过滤效率在90%-99.999% (0.3um)之间，因为本身对尘埃粒子的过滤精度比较高，故对滤膜要求比较高，不得有任何破损，因此洁净行业中，高效过滤器(膜)是绝对不可清洗的;在现有的使用过程中是主要是通过更换来完成系统功能的恢复，这样增加了使用成本。
【发明内容】
[0005]针对现有技术的不足，本发明公开了一种空气过滤系统及其应用。所述空气过滤系统能够使过滤膜完成自净，大大延长了空气过滤膜使用寿命。
[0006]本发明的技术方案如下:一种空气过滤系统，所述空气过滤系统包括送风装置8、过滤膜I和转动装置II，其中，所述过滤膜I围成腔体I，且过滤膜I设置在转动装置II表面并随着转动装置围绕腔体转动，所述送风装置8设置在过滤膜I上方。
[0007]进一步地，所述过滤膜I围成方形腔体，便于实验人员在腔体内进行操作。
[0008]所述转动装置II包括支架2和能够带着支架2转动的转动轴3;过滤膜I附着在整个支架2表面，防止过滤膜在转动中破损。
[0009]作为优选，可以将所述支架2设计为波浪形，过滤膜附着在波浪形的支架后，整个过滤膜也呈波浪状，当空气通过过滤膜时，空气微粒更容易停留在波谷区域，延缓滤膜堵塞，进而延长过滤膜使用时间。
[0010]所述空气过滤系统还包括气压监控装置III，气压监控装置分别监测过滤膜外和腔体内的气压。
[0011]进一步地，所述气压监控装置III包括第一压力传感器5和第二压力传感器6，第一压力传感器5监测过滤膜I外侧的气压、第二压力传感器6监测腔体内的气压。
[0012]所述转动装置II与气压监控装置III之间设有控制装置7;当过滤膜外与腔体内的气压差变化到规定值时，控制装置根据气压监控装置监测到的气压差，启动转动装置带着滤膜转动，使滤膜洁净面与污染面位置对调，同时通过系统自身的送风系统完成污染面的净化和再生。
[0013]所述送风装置8为风机或气栗，其它现有其送风装置也可以。
[0014]所述送风装置8的送风强度可调节，送风装置8上设有手动开关和控制回路，手动或自动调节送风强度。
[0015]本发明还提供所述的空气过滤系统在隔离净化系统中的应用;所述隔离净化系统包括超净工作台、层流罩、层流车或生物安全柜。
[0016]本发明的工作原理如下:本发明通过对空气过滤系统进行改造和加工，使过滤膜围绕腔体一圈，过滤膜通过转动装置围绕腔体进行转动，转动面积和时间根据过滤膜的材质和腔体的大小进行设定，送风装置将外界空气送至过滤膜，空气中的尘埃粒子和微生物被过滤膜拦截，经过净化的空气进入腔体置换腔体中的空气，置换的空气从下侧的过滤膜出来。工作一段时间后随着过滤膜进气面尘埃粒子和微生物的堆积，监控装置监测过滤膜外侧与腔体内的气压差变化到规定值，可以通过手动或控制装置启动转动装置，将过滤膜的阻塞面(污染面)转动到腔体下侧，原出气面转动到腔体的上侧，经过净化的空气从污染面通过，带走堆积在污染面的尘埃粒子和微生物，通过滤膜的循环转动和自净从而使滤膜透气性得到基本恢复，显著延长过滤膜的使用时间。
[0017]过滤膜发生破损时可以更换，换膜时，将转动装置中的轴移动，让过滤膜松弛，操作者将过滤膜脱除卸下，再套装上一圈新的过滤膜，再将转动装置中的轴移到原位，过滤膜处于工作时的张紧状态，即完成换膜过程。
[0018]与现有技术相比，本发明具有以下有益效果:本发明解决了过滤膜阻塞后直接更换不可再生的问题;大大延长了过滤膜的使用时间和寿命。与传统的更换和清洗方法相比，本发明提供的空气过滤系统使用方便，不需要经常进行人工拆装和更换过滤膜，系统可实现自净化和再生功能，降低了移动隔离装置的使用成本。可根据使用要求，在系统中实现手动或自动调节送风强度，来保证腔体内的净化强度。
【附图说明】
[0019]图1为本发明提供的空气过滤系统的结构示意图；
[0020]图2为空气过滤系统应用在超净工作台的结构透视图；
[0021 ]图3为空气过滤系统应用在超净工作台的结构示意图；
[0022]图4为空气过滤系统应用在超净工作台的结构后视图；
[0023]图5为空气过滤系统的应用原理示意图；
[0024]图中标记:1-腔体，I1-转动装置，II1-气压监控装置，IV-控制回路，1_过滤膜，2_支架，3-转动轴，4-电机，5-第一压力传感器，6-第二压力传感器，7-控制装置，8-送风装置，9-超净工作台本体，I O-操作台，11 -柜门。
【具体实施方式】
[0025]下面结合附图和具体实施例对本发明的技术方案做进一步详细说明。
[0026]实施例1
[0027]如图1所示，所述空气过滤系统包括过滤膜I，转动装置、气压监控装置和控制装置7，其中转动装置包括支架2、4根转动轴3和电机4;气压监控装置包括第一压力传感器5和第二压力传感器6，其中，过滤膜I附着在软质的支架2上，过滤膜1(也可认为是支架2)围成的四周构成方形腔体，第一压力传感器5用于监测过滤膜I外侧的气压，第二压力传感器6用于监测腔体内的压力，控制装置7设置在气压监控装置与转动装置之间，当第一压力传感器5与第二压力传感器6监测到的气压差增大到规定值时，控制装置7启动电机4带动转动轴3转动，转动轴3带动支架2转动，图1中省去了送风装置。
[0028]作为改进，可以将腔体设计成筒状，转动轴设计成中空筒状，支架设置在转动轴的外表面，并随着转动轴转动，过滤膜附着在支架表面。作为进一步改进，可将支架做成中空筒状，过滤膜附着在支架表面，支架的一端连有转动轴。
[0029]将图1所示的空气过滤系统应用于超净工作台上，如图2?图4所示，送风装置8嵌入在超净工作台本体9的上方;操作台10位于腔体内、且固定在超净工作台本体9的后壁上，图2中为了便于观看，只画出一部分的过滤膜I。
[0030]将空气过滤系统应用到超净工作台后，工作过程如下:送风装置8(风机)将房间空气输送通过滤膜I的进气侧，空气中的尘埃粒子和微生物被过滤膜I拦截，经过净化的空气进入腔体，置换腔体中的空气，置换的空气从出气侧出来又回到房间。工作一段时间后随着过滤膜进气面尘埃粒子和微生物的堆积，气压监控装置检测过滤器外侧与腔体内的气压差增大到规定数值(起始压力差的1.25?1.35倍)，控制装置启动转动装置(也可手动启动)，将过滤膜污染面转动到腔体下端，腔体内经过净化的空气从过滤膜洁净面向污染面通过，带走堆积在污染面的尘埃粒子和微生物，使滤膜透气性恢复，在下一循环中回到腔体上端，再次使用，提高过滤膜的使用寿命。由于空气过滤系统刚开始工作时，势必会将腔体内含有微粒和微生物的空气吹向过滤膜的内侧，为防止这一部分空气带来的微生物和微粒的危害，可采用过滤膜特定的一侧用来接收，在以后的过滤膜循环使用时，避免使用该侧过滤膜，也可以确保系统内洁净后，再铺过滤膜。
[0031]另外，也可以将本发明提供的空气过滤系统应用到生物安全柜、隔离净化系统、洁净厂房、洁净车间和洁净实验室中。
[0032]实施例2空气过滤系统在移动层流车中的应用
[0033]1.1初始工况
[0034]移动层流车是一种用于疫苗、药品等无菌制品在灌装后，不密封的情况下无菌转移至下一操作工序的保护装置。它实现制品与灌装隔离器(RABS)和冻干机的洁净对接，确保制品的转运始终处于洁净空气的保护之下，而不被房间空气污染，空气过滤系统在移动层流车中的应用原理示意图如图5所示，空气沿着箭头方向自上而下流动。
[0035]1.2装置改造
[0036]1.2.1滤膜改造
[0037]如图5所示，过滤膜I绕腔体I一圈，过滤膜I通过转动装置II围绕腔体I进行转动，转动面积和时间根据膜的材质和腔体的大小进行设定。
[0038]1.2.2监控装置
[0039]隔离系统上加装气压监控装置III实时显示腔体内外压差。
[0040]1.2.3滤膜的转动
[0041]压差高于初始压差的1.2?1.3倍时，通过控制装置或者手动驱动转动装置II将过滤膜I的阻塞面转动到腔体下方，过滤膜I的洁净面转移到工作位置(进气位置)。
[0042]1.2.4滤膜的自净化
[0043]处于自净化位置的过滤膜I，污染面受腔体出气端气流的作用，尘埃粒子和微生物被从过滤膜上移除，完成自净化。
[0044]根据压差变化，执行1.2.3和1.2.4循环操作。
[0045]1.3移动层流车在移动和非移动状态下的应用
[0046]将送风装置与移动层流车之间加装控制回路IV，控制回路IV可以根据层流车的移动速度自动调节送风装置的送风强度。
[0047]由于送风装置上还设有手动开关，层流车移动时也可以手动调节送风强度。
[0048]移动层流罩移动时，腔体内部无操作，控制回路启动送风装置的低强度档，维持腔体洁净度的同时可以延长滤膜的寿命。
[0049]通过送风装置与气压监控装置之间的控制装置来启动。当压差偏离设定范围时启动级联装置，具体为当压差减小时，自动增大送风强度，补足压差，以维持腔体的洁净度。当腔体内外压差较大时，自动降低送风强度，以延长滤膜的寿命。
[0050]本实施例重点在于腔体内有操作或无操作时，对送风强度和换气次数要求是不一样的，常规的做法是以最严格的要求来设置送风强度和换气次数，这样过滤膜始终处于高强度的过滤状态，降低膜使用寿命。所以将送风强度设置为2档，高速档和低速档，可根据要求手动启动或通过控制回路自动启动。对于移动的隔离空气净化系统一般移动时是腔体内没操作时，可启用低速档，不移动时，强体内通常会有操作，有操作产生的微粒较多，需要较高的送风强度和换气次数，所以可以通过控制回路IV自动控制送风强度的高低。
[0051]以上实施例并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种空气过滤系统，其特征在于，所述空气过滤系统包括送风装置(8)、过滤膜(I)和转动装置(II)，其中，所述过滤膜(I)围成腔体(I)，且过滤膜(I)设置在转动装置(II)表面并随着转动装置围绕腔体转动，所述送风装置(8)设置在过滤膜(I)上方。2.如权利要求1所述的空气过滤系统，其特征在于，所述过滤膜(I)围成方形腔体。3.如权利要求1所述的空气过滤系统，其特征在于，所述转动装置(II)包括支架(2)和能够带着支架(2)转动的转动轴(3);过滤膜(I)附着在整个支架(2)的表面。4.如权利要求1所述的空气过滤系统，其特征在于，所述支架(2)设计成波浪形。5.如权利要求1所述的空气过滤系统，其特征在于，所述空气过滤系统还包括气压监控装置(III)，气压监控装置分别监测过滤膜外和腔体内的气压。6.如权利要求5所述的空气过滤系统，其特征在于，所述气压监控装置(III)包括第一压力传感器(5)和第二压力传感器(6)，第一压力传感器(5)监测过滤膜(I)外侧的气压，第二压力传感器(6)监测腔体内的气压。7.如权利要求5所述的空气过滤系统，其特征在于，所述气压监控装置(III)与转动装置(II)之间设有控制装置(7)。8.如权利要求1所述的空气过滤系统，其特征在于，所述送风装置(8)为风机或气栗;所述送风装置(8)上设有手动开关和控制回路，能够手动或自动调节送风强度。9.一种如权利要求1?8任一所述的空气过滤系统在隔离净化系统中的应用。10.如权利要求9所述的空气过滤系统在隔离净化系统中的应用，其特征在于，所述隔离净化系统包括超净工作台、层流罩、层流车或生物安全柜。
【文档编号】B01D46/00GK106039881SQ201610557468
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2016年7月15日
【发明人】钱雯, 王丽丽, 陈玉秋, 施競, 陈敏, 倪萍, 吴俊波
【申请人】云南沃森生物技术股份有限公司