Фильтр без зигзагообразных фильтрующих панелей для места содержания животных - RU2606980C2

Чертежи

Показать все 35 чертежа(ей)

Описание

Область техники, к которой относится изобретение

Данное изобретение, в общем, относится к системам фильтрации воздуха, и более конкретно, к системам фильтрации, используемым в местах содержания животных или для других вариантов применения фильтрации и/или, как альтернатива для фильтров с зигзагообразным расположением фильтрующих панелей.

Уровень техники

Одна из проблем в местах содержания сельскохозяйственных животных, в частности, в сельскохозяйственной отрасли свиноводства, представляет собой контроль над распространением заболеваний. Например, болезнетворные агенты, такие как микоплазма, вирус свиного гриппа и вирус свиного репродуктивного и респираторного синдрома (PRRSV) оказывают существенное отрицательное влияние на производство свиней. Были выполнены оценки того, что только PRRSV сам по себе может увеличить среднюю стоимость производства свиней на сумму от 5,60 долларов до 7,62 долларов на голову.

Один способ, который доказал свою эффективность, представляет собой снижение распределения упомянутых выше болезнетворных агентов с использованием фильтрации воздуха в местах содержания животных. Например, высокоэффективные воздушные фильтры оказались эффективными для уменьшения скорости воздушной передачи этих болезнетворных агентов. Одна из проблем в отрасли производства свиней представляет собой, как лучше всего обеспечить необходимую высокую эффективность фильтрации воздуха практически при минимальных затратах, с простой заменой фильтров и надежностью для применения в условиях окружающей среды.

Места содержания, такие как используются для содержания животных, могут иметь десятки, если не больше, отдельных модулей фильтрации, установленных на всем объекте. Сборка, установка и техническое обслуживание этих модулей фильтрации, в общем, являются дорогостоящими и требуют времени. Различные примеры в данной области техники раскрыты в публикациях US 2010/0313760 авторов Crabtree и др., и в US 2009/0301402 авторов Devine и др., общее раскрытие которых представлено здесь полностью по ссылке. В публикации '402 Devine и др. разработаны стандарт тестирования достаточной фильтрации PRRSV, а также требования к потоку воздуха для зданий, используемых для содержания животных.

До настоящего времени в качестве коммерчески используемых вирусных фильтров для зданий для содержания животных (например, для удаления PRRSV), таких как в представленных выше примерах, использовали фильтры с зигзагообразным расположением фильтрующих панелей с наполнителем типа MERV 16, которые представляют собой либо уложенные во влажном состоянии микростеклянные и/или синтетические полимерные волокна. Фильтры с зигзагообразным расположением фильтрующих панелей, в этих вариантах применения использовали, и они оказались весьма желательными, благодаря проявленным большим скоростям потока воздуха (например, обычно требуется фильтр (2 фута высотой ×2 фута шириной) для обеспечения производительности, по меньшей мере, 1000 кубических футов в минуту), требуемым для получения существенного потока воздуха для содержания свиней и обеспечения вентиляции, для получения требуемой влажности, температуры и качества воздуха (например, уровня аммиака и других загрязнителей воздуха и побочных продуктов содержания свиней и выгребных ям). Существенная глубина коллектора (например, элементы фильтра обычно имеют приблизительно 12 дюймов в глубину, в направлении потока воздуха; что также называется глубиной коллектора), и открытые V-образные полости между разными пакетами среды фильтра фильтров с зигзагообразным расположением фильтрующих панелей обеспечивают возможность обработки существенного объема потока и удовлетворения требований, в то же время, фильтруя вирус PRRS. Кроме того, известно добавление предварительного фильтр, из-за воздействия внешней среды, которая часто содержит большое количество пыли. Например, известны предварительные фильтры в комбинации с расположением зигзагообразных фильтрующих панелей, например, как описано в публикации US. 6 447, 566 авторов Rivera и др., полное раскрытие которой представлено здесь по ссылке.

Раскрытие изобретения

В одном аспекте варианты осуществления изобретения обеспечивают узел фильтра, включающий в себя прямоугольную входную раму, имеющую прямоугольное входное отверстие, прямоугольную выходную раму, имеющую корпус кожуха, который выполнен складным так, что он имеет более плоское состояние для транспортировки и установленное состояние, складной корпус кожуха в установленном состоянии является прямоугольным и установленным между прямоугольной входной рамой и прямоугольной выходной рамой, в собранном состоянии, и, по меньшей мере, один фильтр, имеющий наполнитель фильтра, установленный в прямоугольном входном отверстии, в общем, герметично относительно него и выступая из входной рамы в направлении выходной рамы в собранном состоянии.

В другом аспекте варианты осуществления изобретения обеспечивают узел фильтра, который включает в себя входную раму, имеющую входное отверстие, выходную раму, корпус кожуха, продолжающийся между входной рамой и выходной рамой, первую и вторую прокладки корпуса, причем первая прокладка кожуха обеспечивает уплотнение между выходной рамой и корпусом кожуха, вторая прокладка кожуха обеспечивает уплотнение между входной рамой и корпусом кожуха, и, по меньшей мере, один фильтр, наполнитель которого установлен во входном отверстии, в общем, будучи уплотненным относительно него и выступая из входной рамы в направлении выходной рамы в собранном состоянии.

В другом аспекте варианты осуществления изобретения предусматривают узел фильтра, который включает в себя узел кожуха фильтра с входной рамой, имеющей прямоугольное входное отверстие, в котором прямоугольная входная рама определяет прямоугольную выемку, имеющую поверхность посадки, которая окружает прямоугольное отверстие, и фильтр с зигзагообразным расположением фильтрующих панелей (или другой альтернативный первичный фильтр, как раскрыто здесь), имеющий фланец внешнего контура, контур которого посажен на поверхность посадки, и продолжающийся через входное отверстие в узел кожуха. Узел фильтра дополнительно включает в себя предварительный фильтр, расположенный перед фильтром с зигзагообразным расположением фильтрующих панелей, и посаженный на сторону фланца внешнего контура, расположенную перед ним, прямоугольную стенку входной рамы, окружающую прямоугольное входное отверстие, множество столбиков, расположенных вокруг прямоугольной стенки, первые зажимы держателей, установленные на прямоугольной стенке в первой плоскости, удерживающие с возможностью высвобождения фильтр с зигзагообразным расположением фильтрующих панелей вдоль поверхности посадки, и вторые зажимы держателя вокруг столбиков, удерживающие с возможностью высвобождения предварительный фильтр поверх фильтра с зигзагообразным расположением фильтрующих панелей.

В некоторых вариантах осуществления и в соответствии с еще одним аспектом, прямоугольная входная рама сама может быть непосредственно установлена на структуре стены здания и, таким образом, может использоваться в качестве кожуха для первичного фильтра и/или предварительного фильтра. Конструкция, таким образом, является универсальной и позволяет использовать полностью закрытые корпусы или открытые корпусы.

В соответствии с этим свойством, прямоугольная входная рама имеет множество прямоугольных входных отверстий, в которых прямоугольная входная рама определяет прямоугольную выемку, имеющую поверхность посадки, которая расположена вдоль внутреннего контура каждого прямоугольного входного отверстия. Прямоугольная входная рама может быть сформована из материала, содержащего пластик, так, чтобы она дополнительно включала в себя, по меньшей мере, одну разделительную решетку для обеспечения, по меньшей мере, двух из упомянутых прямоугольных входных отверстий. Множество первичных фильтров установлено в прямоугольные входные отверстия, и каждый первичный фильтр, содержащий, по меньшей мере, один из фильтра с зигзагообразным расположением фильтрующих панелей и прямоугольного фильтра, который включает в себя наполнитель фильтра, имеющий глубину, по меньшей мере, 3 дюйма, каждый из первичный фильтр, имеющий фланец внешнего контура, посаженный вдоль поверхности посадки с первичным фильтром, продолжающимся через прямоугольное входное отверстие. Первые держатели, установленные на прямоугольной входной раме, закрепляют с возможностью высвобождения первичные фильтры вдоль поверхности посадки.

Входная рама может обеспечивать уникальный способ обслуживания узла фильтра, содержащий: поворачивают первые зажимы держателей, обеспечивая зазор для установки элементов первичного фильтра; устанавливают элементы фильтра первичного фильтра по одному в каждое прямоугольное входное отверстие; и после этого, поворачивают первые зажимы держателя для закрепления элементов первичного фильтра в прямоугольных входных отверстиях. Предварительные фильтры, в случае необходимости, могут быть установлены, используя аналогичную методику и другой набор поворотных зажимов держателей.

При использовании в месте содержания животных, по существу, пластиковый корпус (например, большинство конструктивных компонентов, но не обязательно крепления или держатели) позволяет получить место содержания животных, включающее в себя, по меньшей мере, один узел фильтра. Комбинация содержит здание для содержания животных, имеющее вентиляционную систему с входным отверстием для потока воздуха; по существу, пластиковый корпус фильтра, установленный в одну линию с входным отверстием потока воздуха, для фильтрации воздуха, протекающего через него; и первичный фильтр, установленный, по существу, в пластиковом корпусе фильтра, при этом фильтр представляет собой, по меньшей мере, MERV 15 или выше и имеет эффективность фильтрации, достаточную для предотвращения передачи PRRSV, для фильтрации вирусов субмикронных размеров из потока воздуха, протекающего через входное отверстие для потока воздуха.

В еще одном, другом аспекте, в вариантах осуществления изобретения, предусмотрен способ сборки корпуса воздушного фильтра, который включает в себя входную раму, выходную раму и складной корпус кожуха, имеющий, в общем, плоское состояние, установку корпуса кожуха, переводя его в трубчатое состояние, в котором он соответствует входной и выходной рамам, закрепление корпуса кожуха на каждой из входной рамы и выходной рамы и установку кожуха на здание.

В еще одном, другом аспекте, варианты осуществления изобретения обеспечивают способ установки узла фильтра в здании для содержания животных, который включает в себя: устанавливают нижнюю панель корпуса в отверстие для потока воздуха, в здании для содержания животных, обрезают нижнюю панель корпуса так, чтобы она имела выходное отверстие, соответствующее отверстию для потока воздуха, собирают верхнюю часть корпуса фильтра с нижней панелью корпуса, верхняя часть, включающая в себя, по меньшей мере, одно входное отверстие, и устанавливают, по меньшей мере, один фильтрующий элемент во входное отверстие.

В еще одном, другом аспекте, варианты осуществления изобретения обеспечивают место содержания животных, включающее в себя здание для содержания животных, имеющее вентиляционную систему с входным отверстием для потока воздуха, по существу, пластиковый корпус фильтра, установленный в одну линию с входным отверстием для потока воздуха, для фильтрации воздуха, протекающего через него, и множество фильтров, установленных, по существу, в пластиковом корпусе фильтра, причем фильтр представляет собой, по меньшей мере, MERV 16 или выше и фильтрует вирусы субмикронного размера из потока воздуха, протекающего из входного отверстия для потока воздуха.

Другой аспект настоящего изобретения направлен на не содержащий зигзагообразное расположение фильтрующих панелей фильтр, как альтернативу для фильтров с зигзагообразным расположением фильтрующих панелей, которые использовали при фильтрации PRRSV в местах содержания свиней. Предпочтительно, могут использоваться технологии глубоких складок или, в качестве альтернативы, другие самонесущие наполнители (например, такие как пакеты рифленого наполнителя, имеющие чередующиеся стороны и рифленые листы, как раскрыто в US 5,820,646). Наполнители выбирают так, чтобы они имели достаточные характеристики потока воздуха, и с рейтингом, по меньшей мере, MERV 14 (предпочтительно сорт MERV 15 или 16), и возможностью фильтрации вируса PRRSV при номинальных потоках воздуха, используемых в местах содержания животных.

Другой аспект настоящего изобретения направлен на более компактный фильтрующий элемент, который может обрабатывать поток воздуха, соответствующий стандартному фильтру с зигзагообразным расположением фильтрующих панелей глубиной 12 дюймов. Тестирование показало, что фильтрующие элементы меньше, чем 12 дюймов глубины могут быть выполнены в некоторых вариантах осуществления, более предпочтительно менее чем 10 дюймов в глубину, и наиболее предпочтительно, приблизительно 6 дюймов в глубину. Сравнимые характеристики фильтрации и пропускной способности по потоку воздуха демонстрируются в пакете фильтрующего элемента, который занимает приблизительно половину глубины и, таким образом, приблизительно половину объема. Поскольку группа фильтров занимает достаточно места по внешнему контуру зданий для содержания животных, такой более компактный фильтр обеспечивает существенную экономию места в зданиях для содержания животных. Кроме того, это также позволяет сэкономить затраты на перевозку относительно громоздких фильтров, поскольку вдвое больше фильтров может быть доставлено при перевозке груза с тем же размером, в результате чего, получается экономия 1/2 затрат при перевозке.

В качестве альтернативы, глубина коллектора 12 дюймов также может использоваться в некоторых вариантах осуществления, обеспечивая большую пропускную способность, повышенный потенциал потока и/или более длительный срок службы фильтра. Меньшее количество фильтров может потребоваться в системах, в которых используются фильтры с большой пропускной способностью. Фактически, такие преимущества по потоку воздуха могли бы быть получены с большими пакетами со складками размером 10 дюймов или больше. Например, для зданий, в которых требуются большие потоки воздуха для обеспечения условий содержания животных, еще большие потоки воздуха могут быть получены в результате замены фильтров с зигзагообразным размещением фильтрующих панелей вариантами осуществления со складками с определенной глубиной (например, складки могут составлять 8-11 дюймов или могут находиться в другом диапазоне) в вариантах осуществления, таких как показаны на фиг. 11, и которые охватывают эти аспекты изобретения. Это связано с тем, что преимущества объемного потока воздуха в вариантах осуществления являются существенными по сравнению с зигзагообразным расположением фильтрующих панелей (см., например, фиг. 38).

В соответствии с одним аспектом, способ удаления вируса свиного репродуктивного и респираторного синдрома (PRRSV) из потока воздуха на месте содержания животных, содержит: помещают фильтрующий элемент вдоль потока воздуха, для того, чтобы отфильтровывать PRRSV; размещают наполнитель фильтра в раме для обеспечения элемента фильтра, наполнитель фильтра имеет конфигурацию, которая не является зигзагообразным размещением фильтрующих панелей; и использование наполнителя фильтра содержит: рейтинг MERV, по меньшей мере, 14 и эффективность, достаточную для адекватной фильтрации PRRSV; и поток воздуха, больший чем 200 кубических футов в минуту при сопротивлении 0,2 дюйма водяного столба на квадратный фут, занимаемый фильтрующим элементом, поперечно потоку потока воздуха.

Другой изобретательный аспект направлен на фильтрующий элемент, не имеющий зигзагообразного расположения фильтрующих панелей с определенными свойствами удаления PRRSV и высокой пропускной способностью потока воздуха. Фильтрующий элемент выполнен с возможностью фильтрации вируса свиного репродуктивного и респираторного синдрома (PRRSV) из потока воздуха в здание для содержания животных, и содержит: прямоугольную раму; пакет наполнителя фильтра, продолжающийся по ширине рамы, не имеющий конфигурацию с зигзагообразным расположением фильтрующих панелей, пакет наполнителя фильтра, имеющий глубину меньше чем 8 дюймов таким образом, что в комбинации с рамой фильтрующий элемент имеет глубину меньше чем 10 дюймов, в направлении, перпендикулярном плоскости, определенной прямоугольной рамой, пакет наполнителя фильтра, содержащий: рейтинг MERV, по меньшей мере, 14 и эффективность фильтрации, достаточную для предотвращения передачи PRRSV; и поток воздуха, больший чем 200 кубических футов в минуту, при сопротивлении 0,2 дюйма водяного столба на квадратный фут, занимаемый фильтрующим элементом, поперечно потоку воздуха.

Еще один аспект направлен на фильтрующий элемент, который может не иметь конфигурацию с зигзагообразным размещением фильтрующих панелей, с высокой пропускной способностью потока воздуха и рейтингом MERV, по меньшей мере, 14. Фильтрующий элемент содержит: опорную раму; пакет наполнителя фильтра, содержащий наполнитель фильтра, продолжающийся по поверхности рамы, и имеющий глубину больше чем приблизительно 3 дюйма, пакет наполнителя фильтра содержит: рейтинг MERV, по меньшей мере, 14; и объемную пропускную способность потока воздуха, превышающую 500 кубических футов в минуту/кубический фут оболочки фильтра, при сопротивлении 0,2 дюйма водяного столба.

Фильтрующий элемент в соответствии с представленным выше аспектом может иметь одно или больше из следующих свойств: рейтинг MERV 15 или 16, и эффективность фильтрации, достаточную для предотвращения передачи PRRSV; в котором пакет наполнителя фильтра представляет собой пакет со складками, имеющий боковые стороны складок и кончики складок, и содержащий клеящие прокладки вокруг кончиков складок в местах, по меньшей мере, одного из входной и выходной сторон, прокладки, закрепляют с использованием клея соседние кончики складок; тиснение, интегрально сформированное на сторонах складок; пропускную способность потока воздуха, больше чем 300 кубических футов в минуту, при сопротивлении 0,2 дюйма водяного столба, на квадратный фут, занимаемый фильтрующим элементом, поперечно потоку потока воздуха; опорная рама выполнена прямоугольной и включает боковую стенку рамы и коллектор рамы, продолжающийся наружу вокруг боковой стенки, для определения большего периметра, чем у боковой стенки; прямоугольную прокладку вдоль одной стороны коллектора рамы; объемную пропускную способность потока воздуха, которая превышает 600 кубических футов в минуту/кубический фут оболочки, при сопротивлении 0,2 дюйма водяного столба (и, более предпочтительно, больше чем 700); складки, продолжающиеся на глубину складки, больше чем приблизительно 3 дюйма и меньше чем 11 дюймов, складки выполнены с тиснением, продолжающимся между кончиками складки, и клеящая прокладка поддерживает кончики складок, продолжаясь вокруг кончиков складок и соединяя соседние кончики складок; компактный элемент (в отличие от стандартного зигзагообразного расположения фильтрующих панелей) в котором пакет наполнителя фильтра имеет глубину складки от 4 дюймов до 8 дюймов; глубину складок, по меньшей мере, приблизительно 3 дюйма с синтетическими полимерными волокнами, которые были подвергнуты термической усадке и тиснению, и которые имеют держатели в виде прокладок между сторонами складок для обеспечения конструктивной целостности, достаточной для потока воздуха больше чем 300 м³/мин на квадратный фут элемента фильтра; композитный наполнитель фильтра с несущим слоем и слоем эффективности, слой эффективности, имеющий более высокую эффективность фильтрации, чем слой носителя, и обеспечивает фильтрацию PRRSV, в котором слой эффективности, содержащий полимер с гидрофобной добавкой (слой эффективности может содержать полипропиленовые волокна с добавкой фтора); фильтрующий элемент, который продолжается, таким образом, перпендикулярно потоку воздуха на расстояние от 20 до 48 дюймов при том, что соседние кончики складок разнесены на расстояние от приблизительно 1/2 до 2 сантиметров, и кончики складок разглаживаются от приблизительно 1-3 миллиметров, наполнитель фильтра имеет, по меньшей мере, один из MERV 15 и MERV 16; пакет носителя фильтра не содержит зигзагообразную конфигурацию фильтрующих панелей, пакет наполнителя фильтра выполнен со складами или гофрированным.

В конечном итоге, другой аспект изобретения направлен на систему фильтра в здании для содержания животных, которая может содержать одни или больше элементов фильтра, описанных выше. Такая система фильтра для фильтрации воздуха для животных может содержать, в соответствии с определенными предпочтительными вариантами осуществления: кожух фильтра, установленный на здании для содержания животных, здание для содержания животных генерирует поток воздуха через корпус фильтра; фильтрующий элемент, герметично установленный на корпусе, фильтрующий элемент, включающий в себя: раму; пакет наполнителя фильтра, поддерживаемый рамой, в конфигурации без зигзагообразного расположения фильтрующих панелей, пакет наполнителя фильтра, имеющий глубину больше чем 2 дюйма, и меньше чем приблизительно 11 дюймов таким образом, что в комбинации с рамой, фильтрующий элемент имеет глубину приблизительно 12 дюймов или меньше в направлении, перпендикулярном плоскости определенной прямоугольной рамой, пакет наполнителя фильтра, содержащий рейтинг MERV, по меньшей мере, 14.

Другие аспекты, цели и преимущества изобретения будут более понятны из следующего подробного описания изобретения при рассмотрении его совместно с приложенными чертежами.

Краткое описание чертежей

Приложенные чертежи, внедрены в описания и формируют его часть, они иллюстрируют несколько аспектов настоящего изобретения и вместе с описанием используются для пояснения принципов изобретения.

На чертежах:

на фиг. 1-3 схематично показаны виды отрицательного давления, нейтрального давления и положительного давления в зданиях для содержания животных, использующих узел фильтра в соответствии с вариантами осуществления настоящего изобретения;

на фиг. 4 показан вид с покомпонентным представлением деталей в изометрической проекции узла кожуха фильтра в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения;

на фиг. 5 показан вид в изометрической проекции собранного узла кожуха фильтра в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения;

на фиг. 6-9 показана последовательность установки и сборки узла корпуса фильтра на структуру каркаса здания для содержания животных в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения, на фиг. 9 дополнительно представлен узел кожуха фильтра в комбинации с фильтрующими элементами панели предварительного фильтра и элементами фильтра с зигзагообразным расположением фильтрующих панелей в соответствии с вариантами осуществления настоящего изобретения;

на фиг. 10 показан вид в изометрической проекции фильтра с зигзагообразным расположением фильтрующих панелей, который может использоваться и может быть установлен в узел корпуса фильтра;

на фиг. 11 показан альтернативный вариант осуществления первичного фильтра с глубокими складками, который может использоваться в качестве альтернативы фильтру с зигзагообразным расположением фильтрующих панелей в соответствии с вариантом осуществления;

на фиг. 12 показан вид в изометрической проекции панельного предварительного фильтра, который может использоваться и может быть установлен в комбинации с фильтром с зигзагообразным расположением фильтрующих панелей или другим фильтром грубой очистки в узле корпуса фильтра по предыдущей фигуре;

на фиг. 13 показан вид в поперечном сечении общего узла фильтра, включая в себя узел кожуха фильтра, для фильтра грубой очистки с зигзагообразным расположением фильтрующих панелей и панельного фильтра в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения;

на фиг. 14 показана иллюстрация с увеличением, представляющая, как предварительный фильтр и фильтр с зигзагообразным расположением фильтрующих панелей, и соответствующие уплотнители скомпонованы относительно входной рамы узла фильтра;

на фиг. 15-23 представлены иллюстрации узлов с четырьмя фильтрами и с двумя фильтрами на разных этапах сборки, в соответствии с вариантами осуществления в соответствии с изобретением;

на фиг. 24 представлена иллюстрация примерной стенки вертикального фильтрования, установленной в месте содержания животных; и

на фиг. 25-31 показаны иллюстрации узлов с четырьмя фильтрами, выполненных с возможностью их использования в стенке фильтрования и показанных на разных этапах сборки, в соответствии с вариантом осуществления в соответствии с изобретением;

на фиг. 32 представлена схематическая иллюстрация места содержания животных с узлом фильтра, построенным в соответствии с вариантом осуществления в соответствии с изобретением;

на фиг. 33 показан вид в изометрической проекции варианта осуществления сложенного фильтрующего элемента в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения, который может использоваться в системах и кожухах любого из предшествующих вариантов осуществления;

на фиг. 34 показан вид в поперечном сечении участка фильтрующего элемента, показанного на фиг. 33;

на фиг. 34а показан вид в поперечном сечении фильтрующего элемента, показанного на фиг. 34, но также с увеличением и с фильтрующим элементом, установленным в узел кожуха фильтра, который может быть таким же или аналогичным (например, с укороченной боковой стенкой) представленному на фиг. 13;

на фиг. 34b показан вид в изометрической проекции для иллюстрации в разрезе корпуса фильтра в плотном пространстве карниза здания для содержания животных с меньшими компактными фильтрами, расположенными в нем;

на фиг. 35 схематично показан вид в плане с увеличением двух складок вдоль либо входной или выходной стороны пакета фильтра со складками, используемого в фильтрующем элементе по фиг. 33 и 34, для лучшего пояснения интегрально сформированного тиснения на сторонах складок и уплотнительных валиков, и держателей, которые предназначены для установки между соседними сторонами складок;

на фиг. 36 показана схематическая иллюстрация синтетических фильтрующих наполнителей, используемых в пакете фильтра по фиг. 33, представляющая несущий слой и гидрофобный слой высокой эффективности;

на фиг. 37 представлено сравнение графиков рабочих характеристик между складчатым или "плоским" фильтром 6 дюймов глубины и стандартным фильтром с зигзагообразным расположением фильтрующих панелей 12 дюймов глубины, которое иллюстрирует, что складчатый или "плоский" фильтр 6 дюймов глубины имеет сопоставимые характеристики потока воздуха;

на фиг. 38 показан график рабочей характеристика аналогичный фиг. 37, но представлено улучшение потока воздуха в месте, занятом складчатым или "плоским" фильтром 6 дюймов глубины по сравнению с фильтром с зигзагообразным расположением фильтрующих панелей;

на фиг. 39 показано трехмерное изображение в изометрической проекции компактного узла складчатого фильтра в соответствии с альтернативным вариантом осуществления настоящего изобретения, с разными размерами высоты и ширины;

на фиг. 40 показан вид в изометрической проекции собранного узла фильтра по фиг. 39.

В то время как изобретение будет описано в связи с некоторыми предпочтительными вариантами осуществления, не предполагается его ограничение этими вариантами осуществления. Напротив, предполагается охватить все альтернативы, изменения и эквиваленты, как включенные в сущность и объем изобретения, как определено приложенной формулой изобретения.

Осуществление изобретения

Прежде возвращением к вариантам осуществления, не содержащим зигзагообразное размещение фильтрующих планок, вначале будет представлено описание различных предпочтительных систем и вариантов осуществления фильтрации, в которых могут использоваться фильтры с зигзагообразным размещением фильтрующих панелей, и в которых могут использоваться фильтры без зигзагообразных фильтрующих панелей, в соответствии с фиг. 11 или фиг. 33-40, как их замена. Кроме того, в любом из этих вариантов осуществления или других вариантах, на которые делается ссылка в других патентных публикациях, корпуса в них и используемое пространство в здании могут быть модифицированы с получением меньшей глубины и более компактного пакета, в результате чего, происходит существенная экономия места.

В соответствии с различными вариантами осуществления, узел 10 фильтра схематично представлен в окружающей среде здания для содержания животных на фиг. 1-3. Различные конфигурации окружающей среды показаны на фиг. 1-3 для разных зданий 12, 14 и 16, показанных на фиг. 1-3, соответственно.

Например, в системе с отрицательным давлением и в здании 12 на фиг. 1, выпускные вентиляторы 18 размещены на внешних стенках здания для закачивания и выдувания воздуха за пределы здания, формируя, таким образом, отрицательную разность давления внутри здания 12 относительно внешней окружающей среды. Множество узлов 10 фильтра могут быть установлены таким образом в крыше и в структуре такого здания 12, как представлено на фиг. 1. С отверстиями, вырезанными в крыше, которые соответствуют отверстиям и входным отверстиям для потока воздуха в здании, узлы 10 фильтра расположены поверх таких входных отверстий для фильтрации воздуха, поступающего в здание 12.

Все ссылки, включая в себя публикации, патентные заявки и патенты, цитируемые здесь, таким образом, представлены здесь по ссылке в той же степени, как если бы каждый из ссылочных документов был индивидуально и в частности обозначен, для его вставки по ссылке и был бы описан полностью здесь. В частности, полное описание и раскрытие патентной заявки №61/490,896 (поданной 27 мая 2011 г.), в которой раскрыты варианты осуществления системы фильтрации воздуха с зигзагообразным расположением фильтрующих панелей такой, как используется для мест содержания животных, представлено здесь ссылкой на него.

Во второй среде и в варианте осуществления по фиг. 2, узел фильтра показан, как установленный на стене здания 14 после нагнетающего вентилятора 20, который прикладывает положительное давление к узлу 10 фильтра для принудительной прогонки воздуха через узел 10 фильтра и внутрь здания 14. В здании 14, однако, существует нейтральное давление, аналогичное или несколько отличающееся от давления окружающей среды, поскольку вариант осуществления также включает в себя выпускной вентилятор 18, аналогичный первому варианту осуществления, для продува и принудительного вывода воздуха из здания. В зависимости от баланса между выпускным вентилятором 18 и нагнетающим вентилятором 12 в здании 14 с нейтральным давлением на фиг. 2, можно поддерживать такое же или несколько избыточное, или пониженное давление внутри здания относительно внешней окружающей среды, но считается, что поддерживается конфигурация с нейтральным давлением, благодаря наличию комбинации нагнетающего вентилятора 20 и выпускного вентилятора 18, которые стремятся поддерживать относительное истинно нейтральное давление.

Еще в третьей среде и в варианте осуществления используется здание 16 с повышенными давлением, в котором узлы 10 фильтра также могут быть установлены в стене здания 16. В таком варианте осуществления, однако, отсутствует средство выпускного вентилятора, но вместо этого, используются только нагнетающие вентиляторы 20, которые отбирают окружающий воздух и принудительно подают воздух через узел 10 фильтра для формирования положительного давления внутри здания 16, которое больше, чем внешнее давление окружающей среды. Такое повышенное давление, содержащееся внутри здания, может привести к повышенному давлению воздуха внутри здания или к потоку через трещины, ведущие изнутри наружу. Как правило, одностороннее выходное отверстие, такое как панель с выходным отверстием, оснащенная жалюзи, или другая структура типа запорного клапана, предусмотрена для обеспечения организованной вентиляции с выпускным потоком воздуха изнутри наружу здания из-за более высокого давления, создаваемого внутри здания, благодаря нагнетающему вентилятору 20.

Теперь, когда были описаны различные варианты осуществления и окружающие среды для узла ы1.0 фильтра, внимание будет направлено в большей степени на детали узла 30 корпуса фильтра, которые более подробно представлены на фиг. 4 и 5, и также к общему узлу 10 фильтра, который дополнительно включает в себя первичный фильтр, такой как фильтры 32 с зигзагообразным расположением фильтрующих панелей (показанные на фиг. 10), или коробчатые фильтры 100 с одним коллектором (показанные на фиг. 11), и панельные предварительные фильтры 34 (показанные на фиг. 12), которые установлены в комбинации с узлом 30 корпуса фильтра.

На фиг. 4 и 5, узел корпуса фильтра, в общем, включает в себя три первичных структурных компонента, включающих в себя прямоугольную входную раму 36, прямоугольную выходную раму 38 и корпус 40 кожуха, который, в общем, расположен между прямоугольной входной рамой 36 и прямоугольной выходной рамой 38 в собранном состоянии. Прямоугольная входная рама 36 определяет, по меньшей мере, одно и обычно множество прямоугольных входных отверстий 42, которые выполнены с возможностью передачи и приема воздуха в общую структуру кожуха. Прямоугольная выходная рама может быть сформирована с предварительно сформованным отверстием, или также выходным отверстием, но в предпочтительном варианте осуществления, имеет сплошную панель 44 (показана на фиг. 7 и 8), которая может затем быть вырезана, в соответствии с точными спецификациями, так, чтобы она соответствовала точному отверстию для потока в структуре зданий для содержания животных, как можно видеть при последующей ссылке на фиг. 6 и 7, представляющих специальный вырез такого отверстия.

Преимущество такой конкретной конструкции и варианта осуществления состоит в том, что они позволяют обеспечить возможность компактного и уплощенного состояния для перевозки и обеспечивают возможность простой сборки на месте работ. Например, корпус 40 кожуха может быть сложен и может иметь плоское состояние при отгрузке, как показано на фиг. 15 и 16. Например, входная и выходная рамы 36, 38 могут быть сформированы из относительно жесткого и плотного формованного пластического материала, для обеспечения сложных структур, в то время, как трубчатый корпус 40 кожуха может быть выполнен из относительно тонкого но достаточно жесткого в собранном состоянии пластикового гофрированного материала стеновой панели. Соответствующие материалы для корпуса кожуха включают в себя гофрированный материал стеновой панели, поставляемый Carter Associates, Inc., такой, как коммерчески доступный или который в других случаях может использоваться в контейнерах, таких как описаны в публикации на патент США №2005/0150812 (Carter), или в патенте США №5,322,213 (выдан авторам Carter и др.) или в патенте США №5,351,846 (выдан автору Carter), полные описания и раскрытия которых представлены здесь по ссылке. Другие твердые стеновые или множество материалов стеновых панелей, или многослойного пластикового материала также можно использовать.

Такой материал может иметь шесть внутренних шарниров 46, которые могут быть предусмотрены в каждом из четырех углов структуры, а также, в случае необходимости, два дополнительных внутренних шарнира 46 могут быть сформированы между двумя четырьмя панелями 48 корпуса 40 кожуха. Таким образом, по меньшей мере, четыре интегрально сформированных шарнира предусмотрены для обеспечения складывания и сжатия корпуса 40 кожуха до, по существу, плоского состояния для уменьшения объема при отгрузке и, таким образом, затрат на перевозку. В установленном состоянии, однако, получается относительно жесткая структура, благодаря жесткой природе гофрированного пластикового материала стеновой панели, используемого в корпусе 40 кожуха. Кроме того; верхняя прокладка 50 и нижняя прокладка 52 предусмотрены, как часть узла 30 кожуха, каждый из которых может иметь прямоугольные прокладки из веревки. Каждую из них устанавливают и сжимают вдоль оси между корпусом 40 кожуха и прямоугольной входной рамой, и прямоугольными выходными рамами 36, 38, соответственно, когда узел 30 кожуха полностью собран. Как правило, они сжимаются в степени приблизительно 20-30% при установке и обеспечивают уплотненную оболочку в виде коробки таким образом, что неотфильтрованный воздух проталкивается через входные отверстия 42 и, в конечном итоге, через выходные отверстия 54, которые будут, в конечном итоге, вырезаны в сплошной панели 44 прямоугольной выходной рамы 38.

В варианте осуществления и в случае необходимости, но в качестве предпочтительного свойства, также используют множество креплений с защелками, которые могут быть выполнены в форме защелкивающихся кнопок 58 при их установке, предпочтительно на корпусе кожуха, рядом с верхней и нижней кромками боковых панелей 48 для установки с защелкиванием в соответствующие установочные отверстия 60, сформированные во входной и выходной рамах 36, 38, как показано на чертеже. В то время как на фиг. 4 показан вид с покомпонентным представлением деталей защелкивающихся кнопок 58 с целью иллюстрации, следует понимать, что обычно защелкивающиеся кнопки 58 полностью установлены и собраны на фабрике таким образом, что эти структуры не требуется собирать на месте. Защелкивающиеся кнопки 58 могут включать в себя винт или болт 62 и выступ 66 защелкивающейся кнопки, который имеет увеличенную и гибкую головку, которая может быть установлена с нажатием через соответствующее установочное отверстие 60 и имеет упруго гибкое свойство, отклоняющее ее наружу, и формирует увеличенную головку, больше, чем установочное отверстие 60, для предотвращения смещения от него.

Во время сборки боковой панели 48 корпуса 40 кожуха собирают в виде прямоугольной и трубчатой формы, и затем корпус кожуха прижимают к нижней прокладке 52 на нижней выходной раме 38, пока защелкивающие кнопки 58 не будут установлены в соответствующие установочные отверстия 60, сформированные вокруг внешней кромки выходной рамы. Таким образом, корпус 40 кожуха устанавливается по внешней кромке участка 68 L-образного кронштейна выходной рамы 38 так, что нижняя прокладка 52 устанавливается в установочную выемку, сформированную участком 68 L-образного кронштейна. При этом защелкивающиеся кнопки 50 устанавливаются в установочных отверстиях 60, нижняя прокладка 52 удерживается в состоянии сжатия, таким образом, обеспечивая уплотнение между ними.

Аналогично, для входной рамы 36, присутствует участок 72 L-образного кронштейна с установочной выемкой 74, в которую также устанавливается верхняя прокладка 50. В корпусе 40 кожуха, уже закрепленном на выходной раме, входная рама теперь может быть расположена и установлена на другую кромку корпуса 40 кожуха со сжатой верхней прокладкой 50 между ними снова, пока защелкивающиеся кнопки 58 не будут вставлены в соответствующие установочные отверстия 60 входной рамы 36, которые, в свою очередь, окружают внешние контуры входной рамы 36. И снова, корпус 40 кожуха, таким образом, устанавливается по внутреннему контуру участка 72 L-образного кронштейна (показанного на фиг. 14) входной рамы 36, при этом верхняя прокладка 50 поддерживается в состоянии сжатия, когда защелкивающиеся кнопки 58 устанавливаются в монтажных отверстиях 60, снова, таким образом, обеспечивая уплотнение между корпусом 40 кожуха и входной рамой 36.

На стороне, противоположной участку 72 L-образного кронштейна (показанного на фиг. 14), входная рама 36 образует структуру для приема и установки элементов фильтра, которые могут включать в себя первичный фильтр, такой как фильтр 32 с зигзагообразным расположением фильтрующих панелей и панельный предварительный фильтр 34. В частности, открытая сторона входной рамы включает в себя, предпочтительно, решетчатую конструкцию 76 (показанную на фиг. 4 и 5), для разделения входного пространства на множество меньших входных отверстий 42. Каждое из меньших прямоугольных входных отверстий 42 окружает прямоугольную установочную поверхность 80, которая, в свою очередь, окружена прямоугольной стенкой 82. Кроме того, множество столбиков 84 расположено в разных местах вокруг прямоугольной стенки 82, обеспечивая приподнятую плоскость. Эти столбики 84 могут быть предусмотрены, например, на углах структуры прямоугольной стенки.

Кроме того, первый набор зажимов 86 держателей установлен на прямоугольной стенке 82 в первой плоскости для закрепления с возможностью высвобождения фильтра 32 с зигзагообразным расположением фильтрующих панелей вдоль установочной поверхности 80. Кроме того, второй набор зажимов 88 держателей предусмотрен вдоль столбиков 84 и расположен во второй плоскости закрепления с возможностью высвобождения предварительного фильтра 34 поверх фильтра 32 с зигзагообразным расположением фильтрующих панелей. И снова зажимы 86, 88, хотя и показаны с целью иллюстрации на фиг. 4 и 13, в несобранном виде, обычно могут быть собраны и установлены на фабрике, а не на месте установки. Каждый зажим, например, может включать в себя винт 90 и корпус 92 зажима (показан на фиг. 13) и иметь нажимной участок 94 (показанный на фиг. 13), который перемещается поверх прямоугольной выемки 96 (показана на фиг. 13), сформированной в соответствии с посадочной поверхностью 80 и прямоугольной стенкой 82. Таким образом, нажимной участок 94 может перемещаться поверх и в зацепление для удержания и, предпочтительно, прижима фильтра в направлении входной рамы 36. В случае фильтра 32 с зигзагообразным расположением фильтрующих панелей, первые зажимы 86 держателя используются для прижима и уплотнения между фильтром 32 с зигзагообразным расположением фильтрующих панелей и входной рамой 36, для обеспечения уплотнительного соединения между ними.

Поскольку это не представлено выше, можно отметить, что узел 30 кожуха фильтра может быть выполнен так, чтобы он имел либо одно входное отверстие 42, или множество входных отверстий 42, и все пункты формулы изобретения, приложенные здесь, сформулированы достаточно широко, чтобы включать в обе эти возможности. Например, в относительно малом и компактном модуле фильтра может быть предусмотрено одно прямоугольное отверстие. Как правило, по меньшей мере, два и, как показано, более предпочтительно, четыре или больше входных отверстия 42 предусмотрены для установки, соответственно, четырех или большего количества соответствующих элементов фильтров 32 с зигзагообразным расположением фильтрующих панелей и элементов панельного предварительного фильтра 34.

Далее, после того как некоторое внимание было направлено на узел 30 кожуха фильтра, дополнительное внимание будет направлено на первичные и предварительные фильтры, которые могут использоваться в комбинации с ним и, таким образом, обеспечивают общий узел 10 фильтра. На фиг. 10 и 11 показаны альтернативные варианты осуществления первичного фильтра, представляющего фильтр 32 с зигзагообразным расположением фильтрующих панелей, или, в качестве альтернативы, коробчатого фильтра 100 с одним коллектором, где фактически установлен глубоко гофрированный панельный фильтр, имеющий глубину, по меньшей мере, приблизительно 10 дюймов, для большинства типичных вариантов применения. На фиг. 11 представлен пример коробчатого фильтра 100 с одиночным коллектором, который может использоваться в упомянутом выше фильтре Micro Guard® LR. Коробчатый фильтр 100 включает в себя сторону 188 ячейки, которая, по меньшей мере, в одном варианте осуществления, выполнена из жесткого материала, включающего в себя пластики, такие как ударопрочный полистирол или металл.

В конкретном варианте осуществления фланец 190, выполненный из того же материала, что и стороны 188 ячейки, закреплен с передней стороны коробчатого фильтра 100 с одиночным коллектором вокруг внешнего контура сторон 188 ячейки. В конкретном варианте осуществления наполнитель формуют в предварительно сформованных каналах, которые формируют складки. Пакет 192 наполнителя со складками закрепляют, используя, например, клей на внутренних поверхностях сторон 188 ячейки. По меньшей мере, в одном варианте осуществления пакет наполнителя включает в себя тисненые складки и выполнен из синтетического, водостойкого материала, на характеристики которого, по существу, не влияет ничего, кроме временного повышения сопротивления воздушному потоку, влажности и воздействия уровней влаги, обоснованно ожидаемых в потоках воздуха в местах содержания животных.

Возвращаясь снова к фильтру 32 с зигзагообразным расположением фильтрующих панелей на фиг. 10, можно видеть, что фильтр 32 с зигзагообразным расположением фильтрующих панелей включает в себя ограничительную раму 102 внешнего контура, которая обеспечивает фланец 104 внешнего контура, который выполнен прямоугольным и имеет такие размеры, чтобы его можно было устанавливать и обеспечить посадку в прямоугольную выемку 96 (показанную на фиг. 5) входной рамы 36 фильтра узла 30 корпуса фильтра. Сплошные боковые панели могут быть расположены с любой стороны от рамы и входного отверстия, и выходные мостовые секции 108 могут быть расположены поперечно между боковыми рамами 36. Кроме того, множество отдельных панелей 110 элементов фильтра со складками предусмотрено в зигзагообразно расположенных парах с каждым элементом, продолжающимся вдоль угла между соседней входной стороной и мостовыми секциями 108 выходной стороны. По меньшей мере, одна пара и обычно две или больше пары панелей 110 элементов фильтра со складками, расположенные в конфигурации с зигзагообразным расположением фильтрующих панелей в фильтре, предусмотрены в фильтре 32 с зигзагообразным расположением панелей фильтра. Кроме того, расположенная далее по потоку прокладка 112 предпочтительно предусмотрена на стороне после ограничительной рамы 102 и, более конкретно, во фланце 104, и располагается с ее сжатием между фильтром 32 с зигзагообразным расположением фильтрующих панелей и посадочной поверхностью 80 входной рамы 36, когда он посажен и прижат к ней, обеспечивая, таким образом, уплотнение между фильтром 32 с зигзагообразным расположением фильтрующих панелей и входной рамой 36. Это предотвращает проход нефильтрованного потока воздуха через фильтр 32 с зигзагообразным расположением фильтрующих панелей.

Кроме того, предпочтительно, присутствует установленная спереди прямоугольная прокладка 114, предусмотренная на фланце 104, на стороне, противоположной установленной далее по потоку прокладке 112, для обеспечения, в конечном итоге, приблизительного уплотнителя между панелью для предварительного фильтра 34 и фильтром 32 с зигзагообразным расположением фильтрующих панелей. Все эти взаимосвязи и ситуацию по уплотнению можно видеть, например, на фиг. 13 и 14, причем некоторые дополнительные детали представлены, по меньшей мере, частично, схематично. Верхняя панель 153 и нижняя панель 155 (также называемые конечными панелями) покрывают верхний и нижний участки, соответственно, фильтра 32 с зигзагообразным расположением фильтрующих панелей, и панели 153, 155 формируют уплотнитель с каждым из панельных фильтров 140 так, что воздух, протекающий в фильтр 32 с зигзагообразным расположением фильтрующих панелей, должен протекать через панели 110 элементов фильтра со складками. Также предусматривается, что панели фильтра без складок также могут использоваться, для построения элемента 138 фильтра с зигзагообразным расположением фильтрующих панелей, таких как набор других панельных фильтров, расположенных в конфигурации с зигзагообразным расположением фильтрующих панелей.

По меньшей мере, в одном конкретном варианте осуществления изобретения, в V-образном фильтре 32 с зигзагообразным расположением фильтрующих панелей, используется наполнитель 147 фильтра типа MERV 16 (показанный на фиг. 5). В дополнительном варианте осуществления, в качестве элемента 32 фильтра с зигзагообразным расположением фильтрующих панелей используется наполнитель фильтра типа MERV 15, как определено в соответствии со стандартом ASHRAE 52.2-2007. В другом дополнительном варианте осуществления изобретения, фильтр НЕРА может использоваться в качестве фильтрующего наполнителя с зигзагообразным расположением фильтрующих панелей. Фильтр НЕРА выполнен с возможностью захвата 99,97 всех частиц размером 0,3 микрона. Кроме того, фильтр, близкий к фильтру НЕРА, такой, который поставляется под товарным наименованием Micro Guard® LR, в котором комбинируется низкое сопротивление потоку воздуха с эффективностью выше 99% для частиц 0,3 микрона, может использоваться в коробчатом фильтре 100 с одним коллектором, вместо фильтра 32 с зигзагообразным расположением фильтрующих панелей.

Для понимания, почему такие наполнители фильтра являются эффективными для захвата переносимых воздухом вирусов, которые заражают сельскохозяйственное поголовье скота, требуется знать практический размер некоторых типичных вирусов.

Например, существует несколько болезнетворных агентов, специфичных для свиньи, которые воздействуют на свиней и боровов в местах содержания животных, такие как микоплазма, размер частиц которой обычно колеблется в диапазоне от 0,3 микрона до 0,9 микрона. Другие болезнетворные агенты, специфичные для свиней, включают в себя вирус свиного гриппа, размер частиц которого обычно колеблется в диапазоне от 0,080 микрон до 0,120 микрон, вирус свиного репродуктивного и респираторного синдрома (PRRSV), размер частиц которого обычно находится в диапазоне от 0,050 микрон до 0,065 микрон, и цирковирус свиней типа 2 (PCV2), размер частиц которого обычно находится в диапазоне от 0,0017 микрон до 0,0022 микрон. Из-за малого размера частиц этих вирусов, необходимо использовать высокоэффективные наполнители фильтра, для фильтрации этих отфильтрованных частиц из воздуха, или от малых частиц, которые переносят эти вирусы через воздух.

На фиг. 12 передняя панель предварительного фильтра может включать в себя карту с одной складкой наполнителя фильтра глубиной от 1/2 дюйма до 3 дюймов с наполнителями фильтра, обозначенными в позиции 116. Наполнители фильтра в позиции 116 могут быть окружены картонной ограничительной рамой 118. Аналогично фильтру 32 с зигзагообразным расположением фильтрующих панелей, коробчатый фильтр 100 с одним коллектором можно использовать с предварительным фильтром 32 для удаления крупных макрочастиц и других загрязнителей, которые могут засорять или по-другому ухудшать характеристики коробчатого фильтра 100 с одним коллектором. Как правило, предварительные фильтры 34, используемые с коробчатым фильтром 100, такие как фильтр Micro Guard® LR, имеют эффективность MERV 8 или выше.

Установку первичного фильтра 32 с зигзагообразным расположением фильтрующих панелей выполняют вначале, используя зажимы 86 держателя для закрепления фильтра с зигзагообразным расположением фильтрующих панелей на месте и сжатия, по меньшей мере, задней прокладки 112 к поверхности 80 посадки из входной рамы 36 узла 30 кожуха фильтра. Затем панельный предварительный фильтр 34 может быть установлен и может удерживаться вторыми зажимами 88 держателя, снова путем поворота зажимов держателя так, чтобы включить участок удержания по внешней ограничительной раме 118 панельного фильтра. При использовании фильтр 32 с зигзагообразным расположением фильтрующих панелей, а так же панельный предварительный фильтр 34 можно удобно снимать после расходования их ресурса и периодически заменять новыми свежими элементами фильтра после окончания срока службы фильтра.

Возвращаясь снова к фиг. 6-9, будет описан предпочтительный способ исходной установки совместно со структурой 120 стены здания для содержания животного. Следует понимать, что структура 120 стены может представлять собой вертикальную стену, горизонтальную стену или другую такую структуру стены, включающую в себя различные структуры крыши или скорее структуры, включающие в себя структуры со стропилами в таких крышах. На фиг. 6 представлена прямоугольная выходная рама 38 с исходной сплошной панелью 44 и которая может быть установлена совместно с отверстием 122, сформированным для потока воздуха, в естественным или возникающим в структуре 120 стены здания для содержания животных. Исходя из этого, техник может специально подогнать выходное отверстие 54 так, чтобы оно соответствовало размеру 122 отверстия воздушного потока в структуре стены, которую можно видеть на фиг. 7. Техник может затем надежно закрепить, например, болтами или винтами выходную раму 38 на панелях 120 структуры 120 стены.

Далее на фиг. 8 показано, что с использованием соответствующих верхней и нижней прокладок 50, 52, установленных на соответствующие входные и выходные рамы 36 и 38, собранный трубчатый корпус 40 кожуха может быть затем зафиксирован с подгонкой на выходной раме 38 через защелкивающиеся кнопки, описанные выше. При этом нижняя прокладка 52 сжимается и уплотняет корпус 40 кожуха и выходную раму 38. Входная рама может быть расположена аналогично на другой стороне корпуса 40 кожуха снова с использованием защелкивающихся кнопок, закрепляющих входную раму 36 на корпусе 40 кожуха и обеспечивая сжатие и уплотнение между ними, благодаря верхней прокладке 50.

На фиг. 15-23 представлены примеры узлов с двумя фильтрами и с четырьмя фильтрами на различных этапах сборки, в соответствии с вариантами осуществления изобретения. Однако, как упомянуто выше, предполагается, что дополнительные варианты осуществления данного изобретения включают в себя узлы с одним фильтром, узлы с восемью фильтрами и другие узлы фильтров с разными размерами. Процесс сборки узла фильтра может быть аналогичным, независимо от размера.

На фиг. 24 и 32 представлен другой способ, в соответствии с которым можно использовать фильтры в зданиях 250 для содержания животных. Во множестве зданий 250 для содержания животных воздух прогоняют через наборы вертикальных испаряющих охлаждающих панелей 252 для уменьшения температуры внутри здания 250, например, в теплый летний сезон. Такие испаряющие охлаждающие панели 252 обычно выполнены, как вертикальная стенка, в которой постоянно протекает вода, циркуляция которой обеспечивается насосом 254, сверху вниз. Испарительные охлаждающие панели 252, в общем, расположены на одном или обоих концах здания 250, и крупные установленные по внешнему контуру выпускные вентиляторы 256 выталкивают (или втягивают, в зависимости от местоположения вентилятора) воздух через испарительные охлаждающие панели 252 внутрь здания 250 таким образом, что вода, протекающая через испарительные охлаждающие панели 252, понижают температуру воздуха.

В некоторых случаях, перед протеканием воздуха через испарительные охлаждающие панели 252, он должен быть пропущен через фильтрующую стенку 260, пример которой показан на фиг. 24 и 32. Такие фильтрующие стенки 260 могут включать в себя фильтр 32 с зигзагообразным расположением фильтрующих панелей (показанный на фиг. 10), или коробчатый фильтр 100 с одним коллектором (показанный на фиг. 11), используемый в комбинации с панельным предварительным фильтром 34 (показанным на фиг. 12). Обычные фильтрующие стенки могут включать в себя стыкуемые металлические рамы, между стойками стены, в которых используются отрезки провода для удержания/содержания фильтров. Установка таких фильтрующих стенок часто представляет собой дорогостоящую и требующую много времени задачу, связанную с подгонкой упомянутой выше системы охлаждения к существующему месту содержания животных.

На фиг. 25 представлен пример пластиковой входной рамы 36 с четырьмя фильтрами, выполненной с возможностью ее установки в месте содержания животных, например, в конструктивный деревянный каркас здания 250 для содержания животных. В варианте осуществления на фиг. 25 и на следующих чертежах пластиковая входная рама 36 используется в узле фильтра, в качестве корпуса фильтра, сама по себе, в котором она не включает в себя остальные компоненты кожуха, показанные в вариантах осуществления, описанных выше. Как можно видеть на примере, показанном на фиг. 25, вместо сборки, пластиковая входная рама 36 используется, как кожух, путем ее вставки между обозначенными соседними стойками 204 каркаса на каждой стороне. Условные поперечные крепления 206, собранные между условными соседними стойками 204 стенового каркаса, ограничивают пластиковую входную раму 36 сверху и снизу. В представленных вариантах осуществления условные стойки 204 стенового каркаса и поперечные крепления 206 изготовлены из древесины, хотя предусматривается возможность изготовления рамы для здания 250 для содержания животных также из других материалов, включая в себя, но без ограничений, пластики и различные типы металла, пригодные для изготовления конструктивных элементов. Уплотнитель 208 между пластиковой входной рамой 36 и деревянными стойками 204 стенового каркаса и поперечными креплениями 206 может быть предусмотрен через уплотняющую прокладку вокруг внешнего периметра пластиковой входной рамы 36, или, в качестве альтернативы, через прокладку входной рамы. Например, самоклеящаяся прокладка может быть нанесена на стойки 204 стенового каркаса и поперечные крепления 206 для обеспечения уплотнительной поверхности. В альтернативном варианте осуществления прокладка 208 входной рамы может быть собрана на пластиковой входной раме 36 перед сборкой конструкционной рамы здания 250 для содержания животных. Винты могут быть вставлены в пластиковую входную раму 36 и завинчены в деревянные стойки 204 стенового каркаса и поперечные крепления 206, для закрепления пластиковой входной рамы 36 на месте.

На фиг. 26 представлен вид с близкого расстояния поворотного зажима 86, используемого для удержания фильтра 32 с зигзагообразным расположением фильтрующих панелей (показан на фиг. 10), или коробчатого фильтра 100 с одним коллектором (показан на фиг. 11). На фиг. 27 предусмотрен вид с близкого расстояния поворотных зажимов 88, используемых для удержания предварительного фильтра 34 панели (показан на фиг. 12), и удержания предварительного фильтра 34 панели в герметичном соединении с фильтром 32 с зигзагообразным расположением фильтрующих панелей. На фиг. 28-30 иллюстрируется пластиковая входная рама 36 с один или больше установленными фильтрами 32 с зигзагообразным расположением фильтрующих панелей. В конкретном варианте осуществления фильтры 32 с зигзагообразным расположением фильтрующих панелей каждый имеет расположенную далее по потоку прокладку 112, которая закреплена на расположенной далее по потоку стороне фланца 104 с зигзагообразным расположением фильтрующих панелей, для герметизации фильтра 32 с зигзагообразным расположением фильтрующих панелей на пластиковой входной раме 36, и входную прокладку 114, расположенную на стороне вверх по потоку от фланца 104 с зигзагообразным расположением фильтрующих панелей для герметизации предварительного фильтра 34 панели на фильтре 32 с зигзагообразным расположением фильтрующих панелей. Каждый фильтр 32 с зигзагообразным расположением фильтрующих панелей удерживается четырьмя поворотными зажимами 86, расположенными приблизительно в средней точке каждой стороны фланца 104 фильтра с зигзагообразным расположением фильтрующих панелей. Поворотные зажимы 86 также поддерживают герметичное соединение между фильтром 32 с зигзагообразным расположением фильтрующих панелей и пластиковой входной рамой 36. В показанном варианте осуществления пластиковая входная рама 36 представляет собой узел из четырех фильтров, выполненный с возможностью содержания двух фильтров 32 с зигзагообразным расположением фильтрующих панелей размером 24 дюйма × 24 дюйма, или коробчатых фильтров 100 с одним коллектором и двух фильтров с размером 24 дюйма × 20 дюймов. В альтернативных вариантах осуществления пластиковая входная рама 36 выполнена с возможностью содержания четырех фильтров 32, 100 размером 24 дюйма × 24 дюйма таким образом, что пластиковая входная рама 36 имеет приблизительные размеры четыре на четыре фута.

Таким образом, фильтрующая стенка 260 выстой приблизительно восемь футов, могла бы включать в себя ряд из пластиковых входных рам 36, выполненных с возможностью удержания и размещения четырех фильтров 32, 100 размером 24 дюйма × 24 дюйма и с укладкой двух из них в высоту. При такой компоновке стойки 204 стенового каркаса и поперечные крепления 206 здания 250 для содержания животных, каждая могла бы быть размещена через промежутки на расстоянии приблизительно четыре фута, для размещения и удержания ряда пластиковых входных рам 36. Также предполагается, что пластиковая входная рама может быть выполнена так, чтобы она содержала два, шесть или восемь фильтров 32, 100 размером 24 дюйма × 24 дюйма. В конкретном варианте осуществления узел из восьми фильтров мог бы иметь четыре вертикальных отверстия и два горизонтальных отверстия. Таким образом, пластиковая входная рама 36 все еще могла бы быть вставлена между стойками 204 стенового каркаса, устанавливаемыми на расстоянии четыре фута друг от друга, но одна пластиковая входная рама могла бы продолжаться от пола до потолка, устраняя необходимость использования некоторых поперечных креплений 206, необходимых при установке узла из четырех фильтров.

Можно видеть, что эти варианты осуществления изобретения позволяют выполнять относительно быструю, простую установку и сборку фильтрующих стен 260. Пластиковые входные рамы 36 выполнены с возможностью относительно быстрой и непроницаемой для воздуха сборки на существующей конструкции деревянной рамы в зданиях 250 для содержания животных, и для такой сборки требуется нескольких винтов и уплотнительная или герметизирующая прокладки 208 входной рамы. При этом не требуется использовать инструменты для установки фильтров 32 с зигзагообразным расположением фильтрующих панелей, или, в качестве альтернативы, коробчатых фильтров 100 с одним коллектором, или панельных предварительных фильтров 34.

Пластиковая входная рама 36 может быть выполнена из различных пластиковых материалов, включая в себя, но без ограничений, новые или повторно используемые ABS, ударостойкий полистирол, полиэтилен высокой плотности, полиэтилен с большим молекулярным весом. Пластиковая входная рама 36 выполнена устойчивой к коррозии и хорошо подходит для работы в среде с высокой влажностью, такой как здания 250 для содержания животных, в которых используется испарительные охлаждающие панели для охлаждения. В конкретных вариантах осуществления используемый пластиковый материал представляет собой формованный пластик (например, пластик, формованный впрыском под высоким давлением) и включает в себя ингибитор ультрафиолетового излучения на открытых поверхностях.

На фиг. 31 иллюстрируется пластиковая входная рама 36 с одним или больше панельными предварительными фильтрами 34, установленными в ней. Каждый панельный предварительный фильтр 34 удерживается четырьмя поворотными зажимами 88, расположенными в четырех углах каждого отверстия в пластиковой входной раме 36 и, поэтому, в каждом углу предварительного панельного фильтра 34.

Далее, возвращаясь к фиг. 33-38, можно видеть дополнительный вариант осуществления, представляющий более компактный элемент 410 фильтра для фильтрации PRRSV. В соответствии с этим вариантом осуществления, внешние размеры в высоту и ширину могут быть таким же, как и у фильтра с зигзагообразным расположением фильтрующих панелей (например, стандартный размер во многих вариантах применения представляет собой 2 фута × 2 фута). Однако глубина такого варианта осуществления может быть существенно меньшей, предпочтительно, меньше, чем 10 дюймов, более предпочтительно меньше, чем 8 дюймов, и обычно приблизительно 6 дюймов, как показано в этом варианте осуществления, или даже меньше, чем 6 дюймов. "Приблизительно" используется здесь для охвата округления, поскольку дробные части могут быть округлены вверх или вниз и могут при этом попадать в описанный выше диапазон; и известно, что фактический размер в вариантах применения для фильтрации часто имеет малый остаток от перечисленных выше размеров.

Данный вариант осуществления может использоваться и используется в любом из кожухов и системах предшествующих вариантов осуществления, или в тех системах для фильтрации мест содержания животных в упомянутых выше патентных публикациях, ссылки на которые представлены, даже в тех регионах, где используется оболочка фильтра глубиной 12 дюймов. Просто используя такой фильтр, экономия затрат только при перевозке грузов будет существенной, учитывая тот факт, что воздушные фильтры имеют большие размеры и занимают много места. Можно видеть, что элемент 410 фильтров также включает в себя коллектор рамы с общей границей перехода, которая устанавливается и монтируется в любом из кожухов, упомянутых выше.

Кроме того, любые из кожухов и систем вариантов осуществления предшествующего уровня техники, или используемых в системах фильтрации для мест содержания животных, которые описаны в упомянутых выше патентных публикациях, ссылки на которые были сделаны выше, могут быть построены со значительно меньшей глубиной, в результате уменьшения размеров боковых стенок кожуха приблизительно на 6 дюймов. Кожухи, которые не имеют боковых стенок, но ограничительную раму, на стене здания для содержания животных, в равной степени получают преимущество, поскольку глубина оболочки, необходимая в стене здания, также уменьшается. Так или иначе, при использовании наборов таких фильтров, которые занимают существенное пространство для потока воздуха, может быть реализована существенная экономия пространства внутри здания.

В одном варианте осуществления фильтрующий элемент имеет высоту Н, пространственный промежуток 2 фута или 24 дюйма и размер промежутка в ширину 2 фута или 24 дюйма. Каждый из этих размеров Н и W перпендикулярны и поперечны размеру D в глубину (который, предпочтительно, приблизительно равен 6 дюймов или меньше). Размер D в глубину также представляет собой путь, вдоль которого протекает поток воздуха через элемент 410 фильтра.

В качестве альтернативы, могут использоваться более глубокие складки для обеспечения глубины элемента фильтра 12 дюймов или больше при компоновке в фильтре 100, таком, как показано, например, на фиг. 11. В такой компоновке реализуется большая пропускная способность для заданного объема, таким образом, что может потребоваться меньшее количество элементов фильтра в наборе, и/или могут быть реализованы большая емкость или срок службы фильтра.

Возвращаясь к фиг. 33, можно видеть элемент 410 фильтра, включающий в себя прямоугольную пластиковую раму 414, которая включает в себя коллектор 412 прямоугольной рамы и прямоугольные продолжающиеся боковые стенки 416. Расположенные вверх по потоку и вниз по потоку прямоугольные прокладки 418, 420 могут быть установлены на передней и задней фасках коллектора 412 таким образом, что фильтрующий элемент уплотняется относительно соответствующей уплотнительной поверхности кожуха (например, прямоугольная выемка 96, показанная на фиг. 13, которая сформирована, как часть поверхности 80 посадки).

В раме установлен прямоугольный гофрированный пакет 422 наполнителя фильтра. Пакет наполнителя может иметь стороны, приклеенные и установленные на сторонах рамы 414 с помощью уретана 424 или другого уплотнительного/связующего агента, который составляет прокладку на внутренней стороне рамы 414, как показано на фиг. 34, окружая пакет 422 наполнителя.

Предпочтительно, находящаяся вверх по потоку сторона пакета наполнителя выполнена с выемкой, с рамой 414, как показано. В некоторых вариантах осуществления, и со ссылкой на фиг. 34а, находящаяся вверх по потоку сторона наполнителя фильтра установлена с углублением на расстоянии R от находящейся вверх по потоку стороны прямоугольной рамы или находящейся вверх от стороны прокладки вдоль находящейся вверх по потоку стороны прямоугольной рамы на расстоянии, приблизительно, по меньшей мере, А дюймов, что достаточно для формирования смесительной камеры 428, достаточной для предотвращения закупоривания, находящегося вверх по потоку предварительного фильтра 34, который представляет собой тот же панельный фильтр со складками, который был описан выше. Считается, что это предотвращает возникновение турбулентности между двумя элементами фильтра в "смесительной камере" 428 между элементом 410 фильтра и предварительным фильтром 34. Считается, что вместо более ламинарного потока, формируется более упорядоченный обработанный поток воздуха через узел и наполнители для фильтрации. На расстоянии R также могут быть размещены прокладки, используемые в кожухе, таким образом, что на расстоянии R может быть размещен кожух с меньшей выемкой, предусмотренной в элементе 410 фильтра. Так или иначе, предварительный фильтр 34 расположен от пакета 422 наполнителя фильтра на расстоянии, по меньшей мере, приблизительно 1/2 дюйма. В результате, гофрированный пакет может быть на 1/2 дюйма иди даже на дюйм меньше, чем глубина элемента фильтра, например, размером приблизительно пять дюймов в некоторых вариантах осуществления для фильтра глубиной 6 дюймов. Если смещение будет предусмотрено в каком-либо месте, может использоваться устанавливаемый заподлицо пакет фильтра с рамой, что дополнительно уменьшает размер элемента фильтра до величины меньше 6 дюймов.

Как также можно видеть на фиг. 34а, может использоваться фильтрующий элемент в узле 430 кожуха, который может представлять собой тот же узел кожуха, который показан на фиг. 13 (или другой такой раскрытый кожух), и который может быть модифицирован так, чтобы он включал в себя укороченную боковую стенку кожуха так, чтобы общий кожух мог быть укорочен на 6 дюймов или на другую соответствующую величину, в зависимости от глубины элемента 410 фильтра.

Другой вариант осуществления показан на фиг. 34b, на которой представлена конфигурация нового монтажа на карнизе в соответствии с новым подходом для компактного и менее глубокого элемента 410 фильтра. В частности, здание 500 для содержания свиней имеет крышу 102, которая нависает над вертикальной стенкой 106, образуя карниз 104 с ограниченным пространством. В соответствии с некоторыми вариантами осуществления, кожух 108 фильтра содержат только входную раму 36 в данном варианте осуществления, которая устанавливается на нижней стороне карниза. Компактные или укороченные элементы 410 фильтра обеспечивают возможность такого размещения, учитывая ограниченное доступное пространство для внешнего контура фильтра. Это также экономит доступное место и улучшает возможность обслуживания в здании 500 для содержания свиней, поскольку фильтры могут быть установлены в таких карнизах.

Для того чтобы наилучшим образом способствовать конструктивной целостности и обеспечению потока воздуха, некоторые предпочтительные варианты осуществления могут включать в себя дополнительные держатели складок, и прокладки между соседними фланцами 434 складок. Поскольку элементы фильтра выполнены с возможностью работы в средах с большой скоростью потока, распорки, такие как распорки в виде пластиковых штифтов или в виде плавленого клея, расположенные через регулярные интервалы, могут быть помещены через регулярные интервалы вдоль гофрированного наполнителя фильтра для добавления конструктивной жесткости и предотвращения деформации наполнителя. Кроме того, при формировании складок с тепловой установкой этих складок наполнитель фильтра также может быть выполнен тисненым, что добавляет конструктивной жесткости, дополнительно увеличивает площадь поверхности и увеличивает количество наполнителя, которым можно манипулировать, в объеме элемента 410 фильтра и в глубоких складках. Способ использования наполнителя фильтра с тиснением описан в американском патенте №6,685,833, в американском патенте №5,290,447, в американском патенте №5,804,014, и в патенте DE 19755466 А1 также описаны способы тиснения, которые, в некоторых вариантах осуществления, могут применяться для композитных наполнителей фильтра в соответствии с настоящим изобретением. Каждый из этих патентов представлен здесь полностью по ссылке, и эти или другие технологии формирования складок и тиснений могут использоваться.

Например, интегрально сформированное тиснение 438 (канавки, складки или гофры, продолжающиеся между кончиками 435 складок и между входной и выходной сторонами), сформированные на носителе фильтра, и уплотнители 436 в виде клеящих распорок представлены на наполнителе фильтра в пакете 422 наполнителя фильтра, как показано на фиг. 34 и 35. Различные количества и компоновки тиснений могут быть предусмотрены. Клеящие уплотнения располагают на кончиках соседних складок, и они продолжаются вдоль сторон складки и прикрепляются друг к другу, как показано. Это обеспечивает соответствующий промежуток между складками и структурную целостность для пакета фильтра со складками. Они являются особенно предпочтительными для глубоких складок, рассматриваемых здесь. Кончики соседних складок могут быть расположены на расстоянии от 1/2 до 2 сантиметров для уплотнения достаточного количества наполнителя фильтра внутри оболочки, в то время, как одновременно они удерживают открытой структуру потока для обеспечения высокой пропускной способности по потоку воздуха. Кроме того, кончики складок могут быть сглажены двумя кромками 440 со складками и плоским участком 442 между ними, как схематично показано на фиг. 35. Плоские участки 442 могут составлять от 1 до 3 миллиметров в ширину в некоторых вариантах осуществления.

Рассматриваются другие пакеты наполнителей фильтров без зигзагообразного расположения фильтрующих панелей. Например, рифленый носитель фильтра, который является самонесущим и имеет чередующиеся рифленые листы и встречные листы с чередующимися желобками, закрытыми рядом с противоположными концами, так, как показано в 5,820,646, рассматриваются, как альтернатива для пакета 422 гофрированного наполнителя и могут представлять замену для них в некоторых вариантах осуществления. При этом патент США №5,820,646 представлен здесь полностью по ссылке.

Наполнители фильтра могут иметь рейтинг MERV, по меньшей мере, 14 и эффективность, достаточную для адекватной фильтрации PRRSV. Наиболее предпочтительно, обеспечивается, по меньшей мере, MERV 15 или 16. Наполнители выполнены относительно открытыми для потока воздуха и проницаемыми для потока воздуха в степени, большей, чем 200 кубических футов в минуту при сопротивлении 0,2 дюйма водяного столба на квадратный фут, занимаемый фильтрующим элементом, поперечно воздушному потоку.

Различные наполнители фильтры известны, включающие в себя целлюлозные и микростеклянные волокна. В то время как они могут использоваться по отдельности или в комбинации, определенные предпочтительные варианты осуществления включают в себя синтетические волокна и, предпочтительно, волокна, полученные аэродинамическим способом из расплава (и/или электрически крученые волокна) с термофиксацией, обладающие высокой степенью проницаемости и эффективности. В одном варианте осуществления один или больше эффективных слоев расположены на слое синтетического носителя. Примеры материалов могут представлять собой полипропилены и полиэфиры, однако, нейлон, поливинилхлорид или другие полимеры могут быть выбраны, включая в себя фторполимеры и фторированные смолы. Наполнители фильтра представляют собой, предпочтительно, электретные наполнители. Предпочтительно, гидрофобную добавку, такую как фтор, добавляют к полимеру, используя плазменное фторирование, такое, как описано в публикации Ogale, патент США №6,419,871, полное раскрытие которого представлено здесь по ссылке. Другие способы фторирования и добавок, в качестве альтернативы, могут использоваться, как описано в публикациях Rousseau и др., патент США №5, 908, 598 и Eitzman и др., патент США №6,406,657.

Фторирование наполнителя (добавление атомов фтора в полимер) образует особое преимущество для гидрофобного свойства. Это предусматривается для получения специального преимущества, поскольку авторы изобретения до настоящего времени осознавали, что передача PRRSV обычно происходит при высокой относительной влажности RH в окружающей среде, обычно превышающей RH 70. Теоретически, влажность или туман могут представлять собой переносчик. При этом возможность предотвращать возникновение влажности, которая может представлять собой переносчик для вирусов, может быть предпочтительной.

Для обеспечения структуры с открытыми порами для потока, при одновременном обеспечении эффективности, композитные наполнители 444 фильтра являются предпочтительными в соответствии с некоторыми вариантами осуществления. Например, синтетический полиэфирный слой 446 носителя (например, грубый холст или в виде материала спанбонд) может иметь слой 448 из полипропилена высокой эффективности, который нанесен на него, предпочтительно, на передней стороне. Слой эффективности имеет существенно меньшие волокна, которые могут быть в 2-20 раз (или больше, в случае нановолокон) меньше чем более грубые волокна слоя носителя. Слой носителя обеспечивает поддержку и возможность формирования складок, в то время как слой эффективности устанавливает эффективность захвата частиц наполнителя. Двухслойный композитный материал 444 может использоваться в одном варианте осуществления, хотя 3 или больше слоя могут использоваться. В то время как могут быть предусмотрены более толстые наполнители, более тонкие, представляющие меньшее препятствие наполнители, толщиной менее чем 1 миллиметр, могут быть предусмотрены в некоторых вариантах осуществления. Меньшее количество слоев обычно требуется для предотвращения сопротивления потоку воздуха, учитывая высокие требования к потоку воздуха в зданиях содержания животных.

Для обеспечения адекватной пропускной способности потока требуется поток воздуха больше чем 200 кубических футов в минуту при сопротивлении 0,2 дюйма водяного столба, на квадратный фут, занимаемый фильтрующим элементом, поперечно потоку потока воздуха только для одного элемента 410 фильтра. Более предпочтительно, требуется поток воздуха, больший чем 300 кубических футов в минуту при сопротивлении 0,2 дюйма водяного столба (и наиболее предпочтительно больше чем 350 кубических футов в минуту), на площадь занимаемой стороны - то есть, на квадратный фут, занимаемый фильтрующим элементом, поперечно потоку потока воздуха для одного элемента 410 фильтра. В одном примере для стандартного фильтра шириной 2 фута на 2 фута, поток воздуха, больший чем 800 кубических футов в минуту, при сопротивлении 0,2 дюйма водяного столба предусмотрен (например, с использованием добавленного предварительного фильтра, пример имеет пропускную способность больше чем 1000 кубических футов в минуту при сопротивлении 0,2 дюйма водяного столба, как показано на фиг. 37.

Для объемного внешнего контура может быть достигнуто преимущество. Например, поток воздуха через контур фильтра (поток воздуха в кубических футах в минуту/кубический фут внешнего контура фильтра) может превышать 400 и еще предпочтительно превышать 500 при сопротивлении 0,2 дюйма водяного столба, как представлено на фиг. 38 при использовании в комбинации с предварительным фильтром. Без предварительного фильтра (например, только элемента 410 фильтра), поток воздуха через контур фильтра (поток воздуха в кубических футах в минуту/кубический фут контура фильтра) может превышать 500, более предпочтительно превышать 600 и наиболее предпочтительно может превышать 700.

Таким образом, различные элементы фильтра глубиной меньше чем 12 дюймов, могут быть получены, в результате чего, получается меньший внешний контур и обеспечивается экономия затрат на транспортировку. Например, могут быть получены элементы фильтра размером меньше чем 10 дюймов, более предпочтительно, меньше чем 8 дюймов и, наиболее предпочтительно, 6 дюймов или меньше.

Однако, если существует адекватная глубина или недостаточная площадь передней стороны для фильтров, и требуется больший поток воздуха, может использоваться более глубоко гофрированные или самонесущие элементы фильтра (такие, как на фиг. 11), при глубинах пакета фильтра вплоть до 11 дюймов глубины складок или даже больше. Такие варианты осуществления обеспечивают еще больший поток воздуха, так как демонстрируют преимущества объемного потока воздуха, показанные на фиг. 38.

Возвращаясь к фиг. 39 и 40, можно видеть альтернативный вариант осуществления узла 610 системы фильтра, содержащий корпус 612 фильтра, элемент 614 фильтра со складками, без зигзагообразного расположения фильтрующих панелей, и предварительный фильтр 616. Фильтрующий элемент в этом варианте осуществления является таким же, как и предыдущий фильтрующий элемент, с тем же гофрированным пакетом, тиснениями и клеящими распорками, как и в варианте осуществления на фиг. 33-34, за исключением того, что их размеры отличаются. В частности, здесь иллюстрируется элемент, который составляет ширину 27 дюймов на 47 дюймов в высоту; и с глубиной 6 дюймов (дроби были округлены). Предварительный фильтр 616 имеет аналогичные размеры в высоту и ширину. Также можно видеть, что предусмотрен другой кожух 612, с окружающей боковой стенкой и круглыми зажимами, которые скрепляют вместе узел фильтра.

Предусматривается, что во множестве вариантов осуществления для мест содержания животных, диапазон размеров в высоту и ширину составляет от 20 до 48 дюймов.

В отрасли свиноводства опубликовано и известно (Dr. Dee, SDEC research - Swine Disease Eradication Center, University of Minnesota College of Veterinary Medicine), что устройство "с эффективностью Log 6" представляет собой предпочтительный уровень фильтрации для предотвращения всех приобретений/передачи PRRSv животными и микоплазмы пневмонии (Mhyo). В частности, было отмечено, например, в публикации Devine и др., US 2009/0301402, которая относится к тестированию PRRSV, выполнявшемуся Dr. Dee в SDEC. В принципе, фильтр должен удалять переносимые воздухом микроорганизмы в концентрации на уровне 1/1 000 000. Все лабораторные тесты и проверки на месте применения подтвердили, что животные при концентрации PRRSV Log 6 или меньше, не воспринимают вирус. Также были выполнены исследования на месте применения, которые поддерживали устройство фильтрации в степени Log 4 (1/10 000), как абсолютное минимальное требование, для предотвращения "большинства" передач; однако, в зависимости от других проблем здоровья / иммунной защиты животных…, животные все еще могли быть восприимчивыми к PRRSV в среде с уровнем вируса Log 4.

Поэтому наиболее предпочтительный вариант осуществления должен обеспечить концентрацию Log 6, и любой вариант осуществления должен, по меньшей мере, обеспечивать концентрацию Log 4. Поскольку SDEC установил стандарты по удалению PRRSV, тестирование и стандарты теста, установленные Центром по устранению заболеваний свиней в Университете штата Миннесота, Колледж ветеринарной медицины, используются для установления результатов логарифмической шкалы, которые могут быть выполнены для оценки рабочих характеристик.

В общем, по меньшей мере, фильтры MERV 14 и, более предпочтительно, MERV 15 или 16, могут удовлетворять этим стандартам тестирования логарифмической шкалы для PRRSV.

Другое преимущество использования стандарта тестирования PRRSV состоит в том, что PRRSV не представляет собой достаточно малый вирус, и, таким образом, стандарт тестирования PRRSV представляет собой стандарт с высокими требованиями. Фильтр является в равной степени эффективным для микоплазмы пневмонии (Mhyo). Также поэтому рассматриваются другие варианты применения контроля над вирусами у домашнего скота, где вирусы могут вызывать проблемы. Например, они могут использоваться против свиного гриппа, ящура у свиней и другого типа домашнего скота, или потенциально болезни Нью Касла в варианте применения для разведения домашней птицы. При этом ограничения формулы изобретения, относящиеся к достаточности в отношении PRRSV (удовлетворяющие стандартам тестирования SDEC) просто устанавливают стандарт по пропускной способности для элемента фильтра. Множество определенных пунктов формулы изобретения, относящиеся к определенным элементам фильтра, поэтому, имеют более широкий объем и не ограничиваются только применением для контроля над PRRSV и могут применяться для других видов содержания животных и вариантов применения. Способы использования, направленные на предотвращение PRRSV в местах содержания свиней, однако, ограничены этим.

Пример

Фильтрующий элемент глубиной 6 дюймов с тиснеными складками и сепараторами из клеящей прокладки на кончиках складок был построен, в общем, в соответствии с вариантом осуществления, представленным на фиг. 33. Он занимал 4 квадратных фута поперечного потока (2 фута в высоту, на 2 фута в ширину).

Выбранный наполнитель фильтра со складками представлял собой T-LAM Grade SWI16 производства Transweb LLC, поставляемый под торговым наименованием TM230PXZPN/LY50. Этот наполнитель, в общем, представляет собой полученный аэродинамическим способом из расплава (25) полипропилен, фторированный плазмой, и ламинированный на подложку из полиэфира (50) со следующими представленными в отчете целевыми характеристиками: вес единицы площади 55 г/кв. м; толщина 85 мм; проницаемость для воздуха 115 crm., 0,5 дюйма водяного столба; 1,5 мм/ сопротивление водяного столба; 4% проницающей способности (тестирование фильтра было выполнено на TSI-8130 при использовании держателя образца 100 см/2; аэрозоль для проверки представлял собой NaCl при лобовой скорости 5 см/секунду). Наполнитель фильтра имел рейтинг MERV 16.

Тестирование по фильтрации PRRSV было выполнено в соответствии с описанными выше стандартами, установленным SDEC для получения результата лучше, чем Log 6 для демонстрации эффективности существенного удаления PRRSV для предотвращения передачи заболевания. Результаты тестирования представлены в таблице 1, показанной ниже при сравнении с фильтрами НЕРА

Учитывая существенно высокие рабочие характеристики, значения MERV 15 или MERV 14 рассматривались, как хорошие для хорошей работы по удалению PRRSV.

Кроме того, сравнение потока воздуха и сопротивления (потоку воздуха) было выполнено между фильтром с зигзагообразным расположением фильтрующих панелей глубиной 12 дюймов и фильтрующим элементом глубиной 6 дюймов, как описано выше в этом примере. Каждый из них имел передний предварительный фильтр глубиной 2 дюйма - стандартный панельный фильтр (предварительный фильтр Airguard DP® 40 MERV 8). Как можно видеть, достаточно сопоставимые характеристики потока воздуха при практически одинаковой пропускной способности потока воздуха для заданного сопротивления были получены, как демонстрируется на фиг. 37. Кроме того, при учете внешнего контура или объема фильтра, фильтрующий элемент глубиной 6 дюймов имел существенные преимущества по сравнению с фильтром с зигзагообразным расположением фильтрующих панелей, как представлено на фиг. 38.

Следует отметить, что на фиг. 37 и 38, использовали предварительный фильтр. Характеристики потока воздуха только фильтра с зигзагообразным расположением фильтрующих панелей глубиной 12 дюймов и элемента фильтра глубиной 6 дюймов представлены в следующей таблице. Учитывая, что фильтрующий элемент занимает 4 квадратных фута, цифры, представленные ниже, разделенные на 4 квадратных фута представляют поток воздуха на квадратный фут фронтальной поверхности, занимаемой только фильтрующим элементом, в целом, без предварительного фильтра (например, 363 кубических футов в минуту при давлении 0,2 дюйма водяного столба).

Таблица 2

В соответствии с этим, для использования только элемента фильтра, соответствующее объемное преимущество (практически для глубины складки 6 дюймов, с объемом внешнего контура фильтра 1,9 кубических футов), была получено, как представлено в следующей таблице:

Таблица 3

Использование терминов "а" и "an", и "the" и аналогичных в контексте описания изобретения (в частности, в контексте следующих пунктов формулы изобретения), следует рассматривать, как охватывающие, как единственное, так и множественное число, если только другое не будет указано здесь или не будет явно противоречить контексту. Термины "содержащий", "имеющий", "включающий в себя", и "вмещающий", следует рассматривать, как термины в не ограничительном смысле (то есть, означающие "включающий в себя, но без ограничений этим"), если только не указано другое. Представление диапазонов значений здесь предназначено просто для использования в качестве способа условного обозначения для индивидуальной ссылки на каждое из отдельных значений, попадающих в пределы этого диапазона, если только здесь не будет указано другое, и каждое отдельное значение включено в описание, как если бы оно было индивидуально указано здесь. Все способы, описанные здесь, могут быть выполнены в любом соответствующем порядке, если только другое не будет указано здесь, или если не возникает явное противоречие с контекстом. Использование любого и всех примеров, или формулировок в примерах (например, "такой как") представленных здесь, предназначено только для лучшего освещения изобретения и не накладывает ограничение на объем изобретения, если только не будет указано другое. Ни одну из формулировок, представленных в описании, не следует рассматривать, как обозначение какого-либо незаявленного элемента, в качестве существенного для выполнения на практике изобретения.

Предпочтительные варианты осуществления данного изобретения описаны здесь, включая в себя лучший способ, известный авторам изобретения для выполнения изобретения. Вариации этих предпочтительных вариантов осуществления могут быть понятны для специалистов в данной области техники после чтения представленного выше описания. Авторы изобретения ожидают, что специалисты в данной области будут использовать такие вариации, соответственно, и что авторы изобретения предполагают использование изобретения на практике по-другому, чем, в частности, описано здесь. В соответствии с этим, данное изобретение включает в себя все модификации и эквиваленты предмета изобретения, указанные в формуле изобретения, приложенной к описанию в соответствии с применимым законодательством. Кроме того, любая комбинация описанных выше элементов во всех их возможных вариациях охватывается изобретением, если только другое не будет указано здесь или не войдет в явное противоречие с контекстом.

Реферат

Группа изобретений относится к системам фильтрации воздуха, используемым в местах содержания животных. Фильтрующий элемент, выполненный с возможностью фильтрации вируса свиного репродуктивного и респираторного синдрома - PRRSV из потока воздуха в здании для содержания животных, содержит прямоугольную раму, пакет наполнителя фильтра, продолжающийся через раму в конфигурации без зигзагообразного расположения фильтрующих панелей, имеющий глубину меньше чем 8 дюймов, так что в комбинации с рамой фильтрующий элемент имеет глубину меньше чем 10 дюймов в направлении, перпендикулярном плоскости, определенной прямоугольной рамой. При этом пакет наполнителя фильтра имеет рейтинг MERV, по меньшей мере, 14 и эффективность фильтрации, достаточную для предотвращения передачи PRRSV, и пропускную способность потока воздуха больше чем 200 кубических футов в минуту при сопротивлении 0,2 дюйма водяного столба на квадратный фут, занимаемый фильтрующим элементом поперечно потоку воздуха. Фильтрующий элемент по второму варианту содержит опорную раму, пакет наполнителя фильтра, содержащий наполнитель фильтра, продолжающийся через опорную раму и имеющий глубину, большую чем приблизительно 3 дюйма, наполнитель фильтра, имеющий рейтинг MERV, по меньшей мере, 14, и объемную пропускную способность потока воздуха, которая превышает 500 кубических футов в минуту/кубический фут внешнего контура фильтра при сопротивлении 0,2 дюйма водяного столба. При этом пакет наполнителя фильтра имеет конфигурацию без зигзагообразного расположения фильтрующих панелей. Система фильтра, предназначенная для фильтрации воздуха для животных, содержит кожух фильтра, установленный в здании

Формула

8. Фильтрующий элемент по п. 1, в котором фильтрующий элемент продолжается во все стороны перпендикулярно потоку воздуха на расстояние от 20 и 48 дюймов, соседние кончики складок разнесены друг от друга на расстояние от приблизительно 1/2 до 2 сантиметров, и кончики складок выполнены сглаженными в диапазоне приблизительно 1

3 миллиметров, наполнитель фильтра имеет рейтинг, по меньшей мере, один из MERV 15 и MERV 16.

29. Фильтрующий элемент по п. 15, в котором фильтрующий элемент продолжается во все стороны перпендикулярно потоку воздуха на расстояние от 20 до 48 дюймов, соседние кончики складок разделены друг от друга на расстоянии от приблизительно 1/2 до 2 сантиметров, и кончики складок выполнены сглаженными на расстояние в диапазоне от приблизительно 1

3 миллиметров, наполнитель фильтра имеет, по меньшей мере, один из MERV 15 и MERV 16.