空氣過濾裝置的制造方法
【專利說明】空氣過濾裝置
[0001]發(fā)明背景
本申請是中國國家申請?zhí)枮?201180016138.5，發(fā)明名稱為空氣過濾裝置，申請日為2011年3月23日的發(fā)明專利申請的分案申請。
1.
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及空氣過濾的裝置及方法。特別地，本發(fā)明涉及能夠為對空氣污染物極度敏感的環(huán)境，例如體外受精實驗室或其他醫(yī)療環(huán)境，提供適宜空氣質(zhì)量等級的空氣凈化器。進(jìn)一步地，本發(fā)明可適用于任何基本上封閉的環(huán)境，包括但不限于家庭、住宅樓宇、商業(yè)樓宇、酒店、汽車、公交巴士、火車、飛機、巡航船舶、教育設(shè)施、辦公室以及政府建筑。本發(fā)明還可用于如國家安全、國防或航空工業(yè)。
2.現(xiàn)有技術(shù)
體外受精(“IVF”)是指卵細(xì)胞與精子在實驗室環(huán)境中而不是在子宮中受精的過程。如果卵細(xì)胞成功受精，就可被轉(zhuǎn)移到一個希望懷孕患者的子宮中。
[0003]IVF對于患有不孕不育的患者來說是一個有效選擇，尤其是當(dāng)其他輔助生育的方法失敗的時候。然而，IVF非常昂貴而且不享受醫(yī)療保險。2009年，在美國IVF —個單循環(huán)的費用大約為10000到15000美元。多數(shù)人由于接收多輪體外受精因而在財政上望而卻步。因此，優(yōu)化成功植入胚胎形成的條件是至關(guān)重要的，以便將成功的可能性最大化。
[0004]對成功植入胚胎貢獻(xiàn)最為重要的因素是IVF實驗室的空氣質(zhì)量。體外的配子和胚胎發(fā)育對環(huán)境的影響極其敏感。人類胚胎沒有辦法保護(hù)或過濾環(huán)境毒素和病原體。它們完全是任環(huán)境擺布的。容納人類胚胎的培養(yǎng)箱通常會包含很大比例的室內(nèi)空氣。雖然空氣污染物會影響胚胎形成，但令人吃驚的是，過去三十年間一直很少強調(diào)在體外受精應(yīng)用于治療不孕不育中優(yōu)化實驗室的空氣質(zhì)量。
[0005]現(xiàn)有的過濾裝置已經(jīng)發(fā)現(xiàn)不足以優(yōu)化空氣質(zhì)量到IVF真正可接受的水平。例如，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)僅通過高效空氣過濾器(“HEPA”)過濾的實驗室空氣實際上比外部空氣質(zhì)量還差。此外，某些過濾器產(chǎn)生副產(chǎn)物或其他污染物實際上是在損害IVF實驗室中的空氣質(zhì)量。例如，活性碳過濾器可以產(chǎn)生對IVF過程有害的碳粉塵。然而，那并不是說活性碳過濾器或HEPA過濾器不應(yīng)該用于處理向IVF實驗室供給的空氣。相反地，優(yōu)選活性碳過濾器、HEPA過濾器或其各自的同等設(shè)備，被列為用于處理向IVF實驗室供給的空氣的空氣過濾媒介。在IVF實驗室或其他基本上封閉的空間獲得最佳的空氣質(zhì)量需要適當(dāng)?shù)倪x擇、組合以及排序各種過濾媒介。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]因此，本發(fā)明提供了一種空氣凈化器?？諝鈨艋靼ㄒ粋€殼體，殼體上具有一個接收空氣的進(jìn)氣口與一個排放空氣的排氣口。殼體為氣流提供了下游方向的空氣流動路徑，由進(jìn)氣口通向排氣口，顆粒預(yù)過濾器位于殼體內(nèi)空氣進(jìn)氣口的下游，揮發(fā)性有機化合物(“voc”)預(yù)過濾器位于殼體內(nèi)顆粒預(yù)過濾器的下游，紫外線(“UV”)過濾器位于殼體內(nèi)VOC預(yù)過濾器的下游，VOC后置過濾器位于殼體內(nèi)UV過濾器的下游，最后微粒過濾器位于殼體內(nèi)VOC后置過濾器的下游。
【附圖說明】
[0007]本發(fā)明將結(jié)合以下【附圖說明】，其中相同的附圖標(biāo)號表示相同的部件，其中:
圖1為根據(jù)本發(fā)明一空氣凈化器的俯視圖；
圖2為根據(jù)本發(fā)明一空氣凈化器的側(cè)視圖；
圖3為圖1中沿著由剖面線A-A所確定平面空氣凈化器的內(nèi)部剖視圖；
圖4為圖2中沿著由剖面線B-B所確定平面空氣凈化器的內(nèi)部剖視圖。
【具體實施方式】
[0008]現(xiàn)在詳盡參照各附圖，其中相同的附圖標(biāo)號指代相同的部件。圖1和圖2分別為根據(jù)本發(fā)明一空氣凈化器2的俯視圖和側(cè)視圖。如圖所示，空氣凈化器2包括一個大體上為長方體的殼體4，殼體4上具有一個接收空氣的進(jìn)氣口 6和一個排放空氣的排氣口 8。這里稱作的“空氣”廣義地指代哺乳動物可以安全呼吸的氣體或氣體混合物，和/或作為面向IVF實驗室的源氣體或氣體混合物。殼體4為氣流提供了下游方向的空氣流動路徑，例如由進(jìn)氣口 6向排氣口 8。這里所述的“殼體”指代任何在其內(nèi)部提供一個空氣流動路徑的管道、室和/或外殼，或多個與另一個連接的管道、室和/或外殼。因此，“殼體”可以包括例如現(xiàn)有供暖、通風(fēng)和空調(diào)系統(tǒng)(“HVAC”)的管道系統(tǒng)或空氣調(diào)節(jié)裝置(“AHU”)。
[0009]如圖1和2所示，盡管殼體4優(yōu)選地大體上為長方體，但它不需要局限于任何特別的形狀。此外，它可以包括內(nèi)部曲線、折彎和/或其它輪廓，其中空氣流動路徑將沿著這種曲線、折彎和/或其他輪廓。盡管如此，在如圖1和2所示殼體4的實施例中，優(yōu)選的是空氣流動路徑大體上為直線。
[0010]空氣凈化器2優(yōu)選的是安裝到現(xiàn)有的HVAC系統(tǒng)或AHU中。在一個可選實施例中，根據(jù)本發(fā)明的空氣凈化器可作為一個獨立的單元運行，即并不是HVAC系統(tǒng)(暖通空調(diào)系統(tǒng))或AHU(空氣調(diào)節(jié)裝置)的部分。一個示范性的殼體4大體上可以是一個長方體，尺寸近似為長11英尺寬4英尺高2英尺。這樣的尺寸會將空氣通過空氣凈化器2擴(kuò)散或蔓延開以便為空氣通過下文討論的每個過濾介質(zhì)提供充足的弛豫時間(resonance time)。盡管如此，本領(lǐng)域技術(shù)人員知曉前述的示范性形狀和尺寸參數(shù)僅僅是舉例，其可以改變，甚至基本上取決于應(yīng)用的環(huán)境。例如，在一些應(yīng)用中，空氣凈化器2可以約6英尺長。
[0011]現(xiàn)在參照圖3，其顯示了圖1中沿著由剖面線A--A所確定平面空氣凈化器2的內(nèi)部剖視圖。在圖4中，顯示了圖2中沿著由剖面線B-B所確定平面空氣凈化器2的內(nèi)部剖視圖。
[0012]為了獲得最佳的空氣質(zhì)量，例如適用于IVF實驗室的空氣質(zhì)量，由空氣凈化器2處理的空氣需要被預(yù)先調(diào)整并且穩(wěn)定，即適度的溫度和濕度。在理想情況下，由空氣凈化器2處理的空氣溫度應(yīng)為華氏68°至75°之間，濕度在45%至55%之間。此外，通過空氣凈化器2的空氣流率優(yōu)選的是約為250英尺/分鐘并且低于2000立方英尺/分鐘。這種優(yōu)選的流率是為空氣通過下文討論的每個過濾介質(zhì)提供充足的弛豫時間。這里稱作的“過濾”廣義地覆蓋一個或多個處理空氣如捕集、去除、失去活性和/或由此摧毀污染的裝置。
[0013]為了提供足夠的流率通過空氣凈化器2，在進(jìn)氣口 6的下游設(shè)置一個增壓風(fēng)機10是有幫助的(雖然并不總是必需的)。增壓風(fēng)機10可以同一個測量空氣流率并且當(dāng)需要時為維持所需空氣流率而啟動增壓風(fēng)機的控制系統(tǒng)(未顯示)相連接。在一個可選的實施例中(未顯示)，可以不包括一個增壓風(fēng)機，足夠的空氣流率可以由其他方式提供并維持，例如空氣凈化器2安裝在包括一個吹風(fēng)機的HVAC系統(tǒng)或AHU中。
[0014]在進(jìn)氣口 6的下游為用于捕集空氣污染物的顆粒預(yù)過濾器12。在一個實施例中，顆粒預(yù)過濾器12優(yōu)選為約2英寸厚，并且包括左右折疊式顆粒預(yù)過濾器14、16。在空氣到達(dá)下文討論的空氣凈化器2中其他過濾介質(zhì)之前，顆粒預(yù)過濾器14、16捕集來自外部空氣的大顆粒(如粉塵和菌蟲)。用于顆粒預(yù)過濾器12的合適濾芯的最小效率報告值(“MERV”)為5至13，具有20%至80%的平均ASHRAE (美國采暖、制冷與空調(diào)工程師協(xié)會)塵斑效率(標(biāo)準(zhǔn)52.1)。用于顆粒預(yù)過濾器12的特別優(yōu)選的濾芯為最小效率報告值為7至8的折疊式濾芯，其平均ASHRAE塵斑效率(標(biāo)準(zhǔn)52.1)為30%至45%。
[0015]合適的顆粒預(yù)過濾器的選擇應(yīng)該根據(jù)阻攔大部分顆粒的同時不過度影響通過空氣凈化器2的空氣流速的需求。為顆粒預(yù)過濾器選擇特定類型的顆粒預(yù)過濾濾芯取決于多個因素，包括外部空氣質(zhì)量。優(yōu)選地，該顆