PARTIKKELFILTER MED MINERALFILTERMEDIUM. Beskrivelse. Oppfinnelsen vedrører feltet partikkelfiltre.

Transkript

1 1 PARTIKKELFILTER MED MINERALFILTERMEDIUM Beskrivelse Oppfinnelsen vedrører feltet partikkelfiltre. Partikkelfiltre omfatter et filtermedium hvis rolle er å holde tilbake partiklene en atmosfære er ladet med. Det dreier seg om å rense atmosfæren i lokaler av alle slag, til bruk for boliger eller til profesjonell bruk som kontorer, verksteder, fabrikker, hangarer osv. for å ta bedre vare på helsen til dem som oppholder seg der og/eller bedre beskytte en aktivitet som er vanskelig forenlig med nærvær av støv. I den hensikt føres atmosfæren som skal renses, i en tvungen strøm gjennom et partikkelfilter ved hjelp av en ventilator. 1 2 Et partikkelfilter omfatter en kassett (det er boksen som utgjør filterets utvendige innpakning) og et filtermedium. Det første filtermediet (som kan være det eneste i kassetten) langs luftbanen som kommer fra utsiden av filteret kalles ofte «forfilter», hvis rolle alltid er å holde tilbake faste eller flytende partikler i suspensjon i luften. Det er anbragt i første posisjon i kassetten, det vil si at det direkte mottar omgivende luft som kommer fra utsiden av filteret, uten at luften passerer gjennom et annet filtermedium før dette. Innenfor rammen av den foreliggende søknaden kalles denne første posisjonen i forhold til inngående luft «forfilterposisjon». Kassetten kan omfatte andre filtermedier (langs gassbanen som skal renses) bak dette første filtermediet i forfilterposisjon. Filtermediet til å fange partikler (i forfilterposisjon eller bak dette) kan være ett eller flere filtermedier, som de som vanligvis betegnes som G1, G2, G3, G4, F, HEPA, ULPA. Det kan faktisk være en serie filtermedier i kassetten hvis mediers selektivitet øker med hensyn til størrelsen på partiklene som stanses. Filtermediet (eller - mediene) kan også være etterfulgt av et filtermedium med fotokatalytisk virkning. Forfilteret (eller det første filtermediet) er som regel anbragt bak et gitter (som regel av metall) som ikke betraktes som et filtermedium. Dette gitteret lar som regel lys fra utsiden av filteret passere direkte mot forfilteret. 3 Det eksisterer mange filtermedier på markedet. De har frem til nå bestått av organiske fibre eller mineralfibre bundet sammen med et organisk bindemiddel. Det er nå konstatert at de organiske stoffene inneholdt i filtermediet har en ten-

2 dens til å bli angrepet av den eller de oksiderende gassen(e), som ozon, inneholdt i luften som går gjennom det. Dette angrepet (oksidasjonsreaksjon) fører til danning av mer eller mindre giftige flyktige organiske forbindelser (ofte betegnet som «COV» på fransk eller «VOC» på engelsk), som for eksempel formaldehyd. De organiske stoffene inneholdt i et filtermedium i et filter er med dette en kilde til VOC, dette desto mer ettersom den tvungne strømmen som går gjennom det, konstant fornyer den oksiderende gassen (som ozon) i kontakt med det. Filtermediet er dermed en større VOC-kilde når ventilatoren (eller turbinen) som transporterer luften gjennom filteret er slått på enn når den er slått av. I tillegg er filtermediets overflate av natur ikke ubetydelig, noe som fremmer et kraftig angrep fra den oksiderende gassen inneholdt i luften. Ved å løse et problem med fjerning av partikler i atmosfæren, har man skapt et annet gjennom danningen av VOC i den samme atmosfæren. Når filterets kassett dessuten inneholder et filter med fotokatalytisk virkning (bak filtermediet eller -mediene som holder partiklene tilbake, langs den gjennomgående gassbanen), hvis rolle nettopp er å fjerne VOC i luften som går inn i filteret, er det spesielt kontraproduktivt å berike luften med VOC like før den passerer filteret med fotokatalytisk virkning, ettersom sistnevntes effektivitet ville kunne reduseres av dette på grunn av den økte mengden VOC som skal håndteres. Man har nå fått idéen om å bruke, i det minste som forfilter, et fullstendig mineralsk filtermedium for ikke lenger å generere VOC når filteret er i bruk. Et utmerket filtermedium ifølge opprinnelsen er en filt av silisiumdioksidfibre (ofte kalt «kvarts» og omfatter minst 99 % vektprosent SiO 2 ) som ikke omfatter organiske bindemidler, som den som markedsføres under merket Quartzel av Saint-Gobain Quartz. Denne filtens produksjonsfremgangsmåte frembringer en naturlig sammenfiltring av fibrene uten behov for bindemidler. Andre filtermedier kan tenkes, og især vevde eller uvevde av glassfiber, så snart de er blitt befridd for de organiske stoffene benyttet i produksjonen av dem, enten det gjelder et appreturmiddel eller et bindemiddel. Bindemidlet kan især ha vært av typen solgel. Disse vevde eller uvevde stoffene kan ha blitt bundet sammen ved søm eller nålebearbeiding. Man kan især befri en fiberstruktur fra sine organiske stoffer gjennom en termisk behandling som for eksempel kan foregå ved mer enn 400.

3 3 1 Filtermediet som er anbragt i forfilterposisjon er hovedsakelig mineralsk og inneholder mindre enn 0,1 % vektprosent organiske stoffer, endog mindre enn 0,01 % vektprosent organiske stoffer, endog intet organiske stoff (det er tilfellet med Quartzel). Glødetapet (LOI på engelsk) er lavere enn 0,1 %, endog lavere enn 0,01 %, endog lik null. Dets masse per overflateenhet går generelt fra til 400 g/m 2 og mer generelt fra til 0 g/m 2. Filtermediet i forfilterposisjon kan også ha en fotokatalytisk virkning, i hvilket tilfelle den ikke bare holder partiklene tilbake, men i tillegg fjerner VOC inneholdt i luften. Man vet hvordan man tilvirker et hovedsakelig mineralsk fotokatalytisk belegg og kan i den hensikt for eksempel vise til den franske patentsøknaden nr innlevert 8. august 07. Som regel inneholder belegget med fotokatalytisk virkning titanoksid. Dersom filteret inneholder et filtermedium med fotokatalytisk virkning, så inneholder det også UV-kilden (UVA, UVB, UVC, synlig UV) som trengs for å aktivere det (UV-lampe). Vi minner om at glødetap kan bestemmes på følgende måte: Det dehydreres først ved 1 C (for eksempel 4t), kalsineres deretter i luft ved 800 C (for eksempel 4 timer), og massetapet forårsaket av kalsineringen (utenom dehydrering) måles. Fortrinnsvis er ethvert filtermedium inneholdt i kassetten hovedsakelig mineralsk og tilfredsstiller de samme kravene (mengde organiske stoffer og glødetap) som filtermediet anbragt i forfilterposisjon. 2 3 Oppfinnelsen vedrører også en innretning omfattende partikkelfilteret ifølge oppfinnelsen og en ventilator eller en turbin for å få luft til å passere gjennom partikkelfilteret. Oppfinnelsen vedrører også anvendelsen av innretningen ifølge oppfinnelsen for å rense en bygnings inneatmosfære. Især kan filteret ifølge oppfinnelsen inkorporeres i en luftrenser hvis virkemåte gjør bruk av UV-stråler av typen C, eller med fotokatalytisk virkning. Støvstansende filtre av kjent teknikk inneholder faktisk organiske limstoffer og, nedbrytingen av disse organiske limstoffene er merkbar. Denne nedbrytingen skyldes virkningen av UVC, hydroksylradikalene fra den fotokatalytiske reaksjonen, eventuelt kombinert med virkningen av ozon. Denne nedbrytingen kan forårsake biprodukter av typen flyktige organiske forbindelser (COV på fransk eller VOC på engelsk), især av typen aldehyd og formaldehyd. Anvendelse av et mineralsk forfilter gir en løsning av

4 4 dette problemet. Oppfinnelsen vedrører også anvendelsen av filteret ifølge oppfinnelsen i en luftrenser med fotokatalytisk virkning (inneholdende et stoff med fotokatalytisk virkning når det utsettes for UVC, UVB, UVA eller synlig UV) eller UVC (uten stoffer med fotokatalytisk virkning).

5 P a t e n t k r a v 1. Partikkelfilter omfattende en kassett og et filtermedium anbragt i kassetten i forfilterposisjon karakterisert ved at filtermediet er hovedsakelig mineralsk. 2. Filter ifølge et av de foregående kravene, karakterisert ved at filtermediet viser et glødetap som er lavere enn 0,1 % vektprosent. 3. Filter ifølge det foregående kravet, karakterisert ved at filtermediet viser et glødetap ved som er lavere enn 0,01 % vektprosent. 4. Filter ifølge et av de foregående kravene, karakterisert ved at filtermediet er en mineralfiberfilt uten organisk bindemiddel. 1. Filter ifølge det foregående kravet, karakterisert ved at mineralfiberen er av silisiumdioksid. 6. Filter ifølge et av de foregående kravene, karakterisert ved at filtermediet også har fotokatalytisk virkning. 7. Partikkelfilter ifølge et av de foregående kravene, karakterisert ved at filtermediet er etterfulgt langs gassbanen av et annet filtermedium med fotokatalytisk virkning Partikkelfilter ifølge et av de foregående kravene, karakterisert ved at filter- mediets masse per overflateenhet går fra til 400 g/m 2 og mer generelt fra til 0 g/m Innretning omfattende et partikkelfilter ifølge et av de foregående kravene og en ventilator eller en turbin for å få luft til å passere gjennom partikkelfilteret.. Anvendelse av innretningen ifølge det foregående kravet for å rense en bygnings inneatmosfære Anvendelse ifølge det foregående kravet, karakterisert ved at filtermediet er i en luftrenser med UVC-, UVB-, UVA- eller synlig UV-fotokatalytisk virkning.

6 6 12. Anvendelse ifølge krav, karakterisert ved at filteret er i en UVC-luftrenser.