CZ34940U1 - Nanokompozitní rámový filtr - Google Patents
Nanokompozitní rámový filtr Download PDFInfo
- Publication number
- CZ34940U1 CZ34940U1 CZ202138458U CZ202138458U CZ34940U1 CZ 34940 U1 CZ34940 U1 CZ 34940U1 CZ 202138458 U CZ202138458 U CZ 202138458U CZ 202138458 U CZ202138458 U CZ 202138458U CZ 34940 U1 CZ34940 U1 CZ 34940U1
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- frame
- filter
- nanocomposite
- parts
- sorption
- Prior art date
Links
- 239000002114 nanocomposite Substances 0.000 title claims description 22
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 claims description 22
- 239000004033 plastic Substances 0.000 claims description 17
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 claims description 17
- 239000002121 nanofiber Substances 0.000 claims description 11
- 239000008187 granular material Substances 0.000 claims description 5
- 239000003365 glass fiber Substances 0.000 claims description 2
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 10
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 description 9
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 description 9
- 230000000844 anti-bacterial effect Effects 0.000 description 8
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 7
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 6
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 5
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 5
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 description 5
- 239000000443 aerosol Substances 0.000 description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 description 4
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 4
- 230000000721 bacterilogical effect Effects 0.000 description 3
- 239000013521 mastic Substances 0.000 description 3
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 3
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 description 2
- 239000004831 Hot glue Substances 0.000 description 2
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 241000700605 Viruses Species 0.000 description 2
- 230000002745 absorbent Effects 0.000 description 2
- 239000002250 absorbent Substances 0.000 description 2
- 230000000845 anti-microbial effect Effects 0.000 description 2
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 2
- 239000011152 fibreglass Substances 0.000 description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 2
- 239000011859 microparticle Substances 0.000 description 2
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 2
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 2
- 238000011045 prefiltration Methods 0.000 description 2
- 239000011241 protective layer Substances 0.000 description 2
- 150000003242 quaternary ammonium salts Chemical class 0.000 description 2
- 230000002285 radioactive effect Effects 0.000 description 2
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 2
- 238000004381 surface treatment Methods 0.000 description 2
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920001661 Chitosan Polymers 0.000 description 1
- -1 HEPA compound Chemical class 0.000 description 1
- 239000005569 Iron sulphate Substances 0.000 description 1
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000001523 electrospinning Methods 0.000 description 1
- 230000005686 electrostatic field Effects 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- BAUYGSIQEAFULO-UHFFFAOYSA-L iron(2+) sulfate (anhydrous) Chemical compound [Fe+2].[O-]S([O-])(=O)=O BAUYGSIQEAFULO-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 239000002052 molecular layer Substances 0.000 description 1
- 239000002086 nanomaterial Substances 0.000 description 1
- 239000008188 pellet Substances 0.000 description 1
- 229920002959 polymer blend Polymers 0.000 description 1
- 230000009993 protective function Effects 0.000 description 1
- 239000000565 sealant Substances 0.000 description 1
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D29/00—Filters with filtering elements stationary during filtration, e.g. pressure or suction filters, not covered by groups B01D24/00 - B01D27/00; Filtering elements therefor
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Filtering Materials (AREA)
- Filtering Of Dispersed Particles In Gases (AREA)
Description
Nanokompozitní rámový filtr
Oblast techniky
Technické řešení se týká kompletního rámového filtru s nanokompozity, který kombinuje několik rámových filtrů s filtračními náplněmi do kompaktního celku.
Dosavadní stav techniky
Stávající rámové filtry jsou vyráběné jako kompaktní komplety obsahující jednotlivé dílčí rámové filtry zajišťující selektivně požadovaný filtrační účinek tak, aby celek zajišťoval filtraci vzduchu odstraněním škodlivin v širokém spektru mechanických, chemických a bakteriologických polutantů jednotlivě v samostatných rámech. Každý samostatný rámový filtr vykazuje určitý druh ochranné náplně pro záchyt určité požadované škodliviny. Tyto rámové filtry jsou vkládány do kompaktního celku, který představuje hlavní funkční část filtro-ventilačního zařízení (dále jen FVZ). Rámové filtry jsou různé konstrukce dle požadavků na kvalitu vzduchu v konkrétní místnosti a předpokládanému spektru škodlivin. Jsou vyráběny z různých materiálů jako např. MDF (tvrzený papír), tenké plasty, kovové z hliníkových slitin nebo železné s povrchovou nákladnou ochrannou.
Pro komplexnější vyšší ochranu je potřeba sériově propojit jednotlivé typy rámových filtrů s různými náplněmi, které zajišťují ochranné vlastnosti. Rámy se musí mezi sebou spojit pevně a těsně tak, aby nedocházelo k úniku filtrovaných plynů a škodlivin. Více rámových filtrů řazených za sebou způsobuje vyšší odpor průchozího vzduchu. Pro docílení požadované účinnosti filtrace musí být kompletní FVZ větší, těžší a s výkonnějšími ventilačními agregáty. Stávající řešení jsou složitá, výrobně komplikovaná a nákladná.
Nákladnější je také servis a rehabilitace celého FVZ. Současný stav techniky představuje například řešení dle CZ 29545 U1 pod názvem „Filtrbox“. Filtrboxje spojení dvou rámových filtrů, tj. „rám Uhlí“ a „rám Hepa“ do jednoho celku - boxu. Nevýhody jsou větší obvodový rozměr a hmotnost a tím je ztížená manipulace s celkem a jeho umístění do FVZ.
Podstata technického řešení
Uvedené nedostatky do určité míry odstraňuje nanokompozitní rámový filtr obsahující jeden sorpční rám pro dvě filtrační náplně a jeden rám HEPA pro jednu filtrační náplň, kde je mezi rámy umístěno těsnění, podle tohoto technického řešení, jehož podstata spočívá v tom, že nejméně jedna z filtračních náplní sorpčního rámu je tvořena anorganickým nanokompozitním granulátem s vysokým specifickým povrchem. Filtrační náplň rámu HEPA obsahuje antimikrobiálně aktivovanou nanovlákennou vrstvu.
S výhodou rám HEPA uspořádaný pro filtrační náplň sestává ze dvou užších delších dílů opatřených na obou zaoblených koncích otvory pro spojovací vruty a ze dvou užších kratších dílů opatřených na čelních plochách otvory pro vruty, jimiž jsou díly spojeny do obdélníkového celku rámu HEPA, přičemž širší sorpční rám uspořádaný pro filtrační náplň sestává ze dvou širších delších dílů opatřených na obou zaoblených koncích otvory pro spojovací vruty a ze dvou širších kratších dílů opatřených na čelních plochách otvory pro vruty, jimiž jsou díly a spojeny do obdélníkového celku sorpčního rámu . sorpční rám je opatřen po vnějším obvodu na jedné straně západkami a rám HEPA je opatřen po vnějším obvodu na obou protilehlých stranách drážkami, pro spojení obou rámů. Jednotlivé díly, ze kterých jsou rámy složeny, jsou z plastu a jsou vyztužené skelnými vlákny.
-1 CZ 34940 UI
Nanokompozitní rámový filtr představuje filtrační a sorpční komplet pro FVZ - filtro-ventilační zařízení sestávající ze dvou samostatných podsouborů filtrů označených „sorpční rám“ a „rám HEPA“. Tyto podsoubory jsou spojené prvky na principu zaskočení západek do drážek. Mezi nimi je plastické těsnění.
Jednotlivé rámy jsou vyrobené z plastu vyztuženého skelnými vlákny, které celku zajišťují vysokou pevnost a tuhost. Rám má optimalizovaný tvar s tvarovanými žebry a odolnou konstrukci. Plastový materiál je nenasákavý, tvarově stálý a odolný vůči chemikáliím. Nemusí se dále upravovat penetrací, lakováním a povrchovou úpravou. Jednotlivé díly rámu se rychle jednoduše, přesně a spolehlivě těsně spojí pomocí zapuštěných vrutů.
Sorpční rám sestává z širších delších a kratších obvodových dílů, které mají spojovací konce sešroubovány s naneseným utěsňujícím tmelem, vyvinutým speciálně pro tento účel. Rám sestává ze dvou filtračních náplní.
- První filtrační náplň je hrubý předfiltr EPA - efektivní vzduchový filtr třídy F7 zachycující jemný prach z ovzduší. Je účinný pro částice > 1 pm.
- Druhá filtrační náplň je nově vyvinutá sorpční náplň tvořena anorganickým nanokompozitním granulátem s vysokým specifickým povrchem.
Rám HEPA sestává z užších delších a kratších obvodových dílů, které mají spojovací konce sešroubovány s naneseným utěsňujícím tmelem. Vlastní filtraci zajišťuje částicový nanovlákenný antibakteriální polymemí filtr, který jako hlavní koncový vysoce účinný filtr třídy H14 zachycuje aerosolové mikročástice > 0,01 pm, radioaktivní aerosol, bakterie a viry.
Konstrukce tohoto částicového nanovlákenného antibakteriálního filtru je tvořena na nosném podkladu HEPA antimikrobiálně aktivované nanovlákenné vrstvy laminované z jedné strany k natavené vrstvě, která má mechanickou ochrannou fúnkci nanovrstvy. Z druhé strany je laminovaná ochranná vrstva typu vlákenného svazku.
Tento ochranný celek částicového nanovlákenného antibakteriálního polymemího filtru je mechanicky strojně složen do vyšších skladů pro zvýšení účinnosti filtrační plochy pro záchyt škodlivin. Tyto vyšší sklady jsou spojeny naneseným tavným lepidlem. Vyřezaný přesný tvar nanovlákenného antibakteriálního polymemího filtru je vložen a následně utěsněn do rámu HEPA dvousložkovou hmotou.
Oba tyto podsoubory, sorpční rám a rám HEPA, jsou spojené přes tenkou vrstvu plastického těsnění v nanokompozitní plastový kompaktní rámový filtr v komplexní konstrukční celek.
Výhodou technického řešení je tvarová a materiálová stálost a odolnost, jakož i dobrá filtrační schopnost a široká univerzálnost užití.
Objasnění výkresů
Technické řešení bude blíže osvětleno pomocí výkresů, kde obr. 1 představuje pohled 3D na nanokompozitní rámový filtr, obr. 2 znázorňuje spojení jednotlivých plastových rámů, rám HEPA a sorpční rám, a obr. 3 představuje nanokompozitní rámový filtr v řezu, s vyznačením dvou detailů.
Příklad uskutečnění technického řešení
Nanokompozitní kompaktní rámový filtr komplexní konstrukce podle obr. 3 sestává ze sorpčního rámu 10 pro kombinaci dvou filtračních náplní 12 a z rámu 11 HEPA pro selektivní filtrační
- 2 CZ 34940 UI náplň 12. Oba rámy, sorpční rám 10 a rám 11 HEPA, jsou spojené do jednoho kompaktního rámového filtru západkami 5. Tyto západky 5 rozmístěné po vnějším obvodě sorpčního rámu 10 zapadnou do drážek 9 umístěných po vnějším obvodě rámu 11 HEPA. Spolu s mezi rámy 10 a 11 vloženým plastickým těsněním 8 vytvoří dostatečně tuhý, pevný a těsný kompaktní celek.
Jednotlivé rámy 10 a 11 jsou vyrobené z plastu vytuženého skelnými vlákny, které celku zajišťují vysokou pevnost a tuhost. Rám 10 a 11 má optimalizovaný tvar s tvarovanými žebry a odolnou konstrukci. Plastový materiál je nenasákavý, tvarově stálý a odolný vůči chemikáliím. Nemusí se dále upravovat penetrací, lakováním a povrchovou úpravou. Jednotlivé díly 1, 2, 3, 4 rámu 10 a 11 se rychle jednoduše, přesně a spolehlivě těsně spojí pomocí zapuštěných vrutů.
Sorpční rám 10 (Obr. 2) sestává ze dvou obvodových plastových širších delších dílů 1 a dvou obvodových plastových širších kratších dílů 2. Dva širší delší díly 1 jsou opatřeny na obou zaoblených koncích otvory 6 pro spojovací vruty a dva širší kratší díly 2 jsou opatřeny na čelních plochách hranatými otvory 7 pro vruty, které spojí konce sešroubováním s naneseným utěsňujícím tmelem. Sorpční rám 10 sestává ze dvou filtračních náplní 12.
- První filtrační náplň 12 je hrubý předfiltr EPA - efektivní vzduchový filtr třídy F7 zachycující jemný prach z ovzduší. Je účinný pro částice > 1 pm.
- Druhá filtrační náplň 12 je nově vyvinutá sorpční náplň tvořena anorganickým nanokompozitním granulátem s vysokým specifickým povrchem.
Druhá filtrační náplň 12 tvořena anorganickým nanokompozitním granulátem s vysokým specifickým povrchem, jehož vlastností je vysoká pórovitost, jakož i nízká hmotnost kompaktní pelety.
Rám 11 HEPA (Obr. 2) sestává ze dvou obvodových plastových užších delších dílů 3 a dvou obvodových plastových užších kratších dílů 4. Dva užší delší díly 3 jsou opatřeny na obou zaoblených koncích otvory 6 pro spojovací vruty a dva užší kratší díly 4 jsou opatřeny na čelních plochách hranatými otvory 7 pro vruty, které spojí konce sešroubováním s naneseným utěsňujícím tmelem. Vlastní filtraci zajišťuje částicový nanovlákenný antibakteriální polymemí filtr, který jako hlavní koncový vysoce účinný filtr třídy H14 zachycuje aerosolové mikročástice >0,01 pm, radioaktivní aerosol, bakterie a viry.
Konstrukce filtrační náplně 12 rámu 11 HEPA sestává z částicového nanovlákenného antibakteriálního filtru (CNAF) tvořeného na nosném podkladu z antimikrobiálního (AMB) polymeru se širokopásmovým účinkem z chitosanových nanostruktur vyrobeného v roztoku PU se zabudovanou kvartemí amoniovou solí (QAS) s aditivem FeSO4 (síran železnatý), který je přímo zapracovaný do polymemí směsi a to vše vyrobeno procesem v elektrostatickém poli elektrospiningem s vrchní krycí ochrannou vrstvou laminovanou vlákenným svazkem.
Tento ochranný celek částicového nanovlákenného antibakteriálního polymemího filtru je mechanicky strojně složen do vyšších skladů pro zvýšení účinnosti filtrační plochy pro záchyt škodlivin. Tyto vyšší sklady jsou spojeny naneseným tavným lepidlem. Vyřezaný přesný tvar nanovlákenného antibakteriálního polymemího filtru je vložen a následně utěsněn do rámu 11 HEPA dvousložkovou hmotou.
Oba tyto rámy, sorpční rám 10 a 11 rám HEPA, jsou spojené přes tenkou vrstvu plastického těsnění v nanokompozitní plastový kompaktní rámový filtr v komplexní konstrukční celek.
Komplexní konstmkční celek, sestava nanokompozitního rámového filtru, představuje hlavní část pro filtro-ventilační zařízení (FVZ), do kterého je vkládán. Obvodové stěny nanokompozitního rámové filtru musí dosedat na těsnicí plochy FVZ. Utěsněním nanokompozitního rámového filtru
-3CZ 34940 UI po jeho obvodu zaručuje, že veškerý vzduch prochází přes funkční plochy filtru, který zachycuje veškeré částice, bakteriologické polutanty a vybrané plyny třídy A, B, E, K.
Průmyslová využitelnost
Technické řešení je průmyslově využitelné ve všech provozech, ve kterých je třeba zajistit filtraci vzduchu odstraněním škodlivin v širokém spektru mechanických, chemických a bakteriologických polutantů. Technické řešení může být využito do filtro ventilačních zařízení a podobných jednotek, 10 pro filtraci např. bezpečných místností v rodinných domech, laboratořích, nemocničních zařízeních, sanitních, zásahových a armádních vozidlech a dalších případech, kde je třeba zajistit kolektivní ochranu osob.
Claims (4)
- NÁROKY NA OCHRANU1. Nanokompozitní rámový filtr, obsahující jeden sorpční rám (10) pro dvě filtrační náplně (12) a jeden rám (11) HEPA pro jednu filtrační náplň (12), kde je mezi rámy (10, 11) umístěno těsnění (8), vyznačující se tím, že nejméně jedna z filtračních náplní (12) sorpčního rámu (10) je tvořena anorganickým nanokompozitním granulátem s vysokým specifickým povrchem, a že filtrační náplň (12) rámu (11) HEPA obsahuje antimikrobiálně aktivovanou nanovlákennou vrstvu.
- 2. Nanokompozitní rámový filtr podle nároku 1, vyznačující se tím, že rám (11) HEPA uspořádaný pro filtrační náplň (12) sestává za dvou užších delších dílů (3) opatřených na obou zaoblených koncích otvory (6) pro spojovací vruty a ze dvou užších kratších dílů (4) opatřených na čelních plochách otvory (7) pro vruty, jimiž jsou díly (3) a (4) spojeny do obdélníkového celku rámu (11) HEPA, a že sorpční rám (10) uspořádaný pro filtrační náplň (12) sestává ze dvou širších delších dílů (1) opatřených na obou zaoblených koncích otvory (6) pro spojovací vruty a ze dvou širších kratších dílů (2) opatřených na čelních plochách otvory (7) pro vruty, jimiž jsou díly (1) a (2) spojeny do obdélníkového celku sorpčního rámu (10).
- 3. Nanokompozitní rámový filtr podle nároku 2, vyznačující se tím, že sorpční rám (10) je opatřen po vnějším obvodu západkami (5), a že rám (11) HEPA je opatřen po vnějším obvodu na obou protilehlých stranách drážkami (9), pro spojení obou rámů (10) a (11).
- 4. Nanokompozitní plastový kompaktní rámový filtr podle nároku 2 a 3, vyznačující se tím, že jednotlivé díly (1), (2), (3), (4) rámů (10) a (11) jsou z plastu a jsou vyztužené skelnými vlákny.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ202138458U CZ34940U1 (cs) | 2021-01-13 | 2021-01-13 | Nanokompozitní rámový filtr |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ202138458U CZ34940U1 (cs) | 2021-01-13 | 2021-01-13 | Nanokompozitní rámový filtr |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CZ34940U1 true CZ34940U1 (cs) | 2021-03-23 |
Family
ID=75159043
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CZ202138458U CZ34940U1 (cs) | 2021-01-13 | 2021-01-13 | Nanokompozitní rámový filtr |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CZ (1) | CZ34940U1 (cs) |
-
2021
- 2021-01-13 CZ CZ202138458U patent/CZ34940U1/cs active Protection Beyond IP Right Term
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US9266048B2 (en) | Microbicidal filter and filtration cartridge incorporating such a filter | |
| US9943796B2 (en) | Multi layer pleatable filter medium | |
| US6840986B1 (en) | Air purifying filter systems for building air supply and respirators useful against NBC attacks | |
| AU2009330550B2 (en) | Compact multigas filter | |
| KR101504714B1 (ko) | 방충창에 구비되는 롤식 공기정화용 막 구조체 | |
| KR20170084864A (ko) | 유해물질 차단용 필터 | |
| ES2325113T3 (es) | Dispositivos para filtrar fluidos, y procedimiento de produccion. | |
| US20190344289A1 (en) | Electrostatic removal of colloidal, soluble and insoluble materials from a fluid | |
| KR20140047997A (ko) | 수처리 장치의 복합 필터 | |
| KR102283479B1 (ko) | 가연성 필터 카트리지 및 재사용가능한 프레임을 갖는 공기중 분자 오염 필터 카트리지 시스템 | |
| KR20160000796U (ko) | 공기청정기용 필터장치 | |
| CZ34940U1 (cs) | Nanokompozitní rámový filtr | |
| KR101613480B1 (ko) | 환기설비의 필터장치 | |
| JP3434587B2 (ja) | エアフィルタ用ろ材 | |
| CN210543955U (zh) | 一种空气滤芯 | |
| RU2796766C1 (ru) | Устройство очистки и обеззараживания воздуха | |
| RU201217U1 (ru) | Фильтр для очистки газовой среды | |
| CN204952516U (zh) | 一种过滤效果好带有草珊瑚纤维布的空调过滤装置 | |
| CZ35625U1 (cs) | Vypukloduté těleso filtru | |
| JP2013022583A (ja) | エアフィルタろ材 | |
| JP2011237367A (ja) | 放射性物質除去フィルターユニット | |
| KR20090027441A (ko) | 케미컬 필터 | |
| JP2016057305A (ja) | 放射性物質除去用の空気清浄装置、及び、その空気清浄システム。 | |
| RU2575275C2 (ru) | Бактерицидный фильтр и фильтровальный патрон, содержащий такой фильтр | |
| US20130025456A1 (en) | Air cleaning filter media |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FG1K | Utility model registered |
Effective date: 20210323 |
|
| ND1K | First or second extension of term of utility model |
Effective date: 20250113 |