(57)【要約】一実施例における汚染除去装置は、上流側および下流側を紫外(「UV」)線に直接曝されたフィルタを含む。オゾンもそのフィルタに浸透させるために供給される。フィルタから逸れた方向に放出された紫外線をフィルタに向かって反射させるために反射器を設けることができる。フィルタは、例えば、Vバンク・フィルタとすることができる。空気サンプリング孔およびプレフィルタを設けることができる。この空気汚染除去ユニットは、例えば、産業および医療汚染、テロリストによる生物、化学、放射能攻撃の後で、空気の汚染除去のために使用することができる。移動式隔離装置、および部屋の汚染除去を行う方法も開示される。
2005526616.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
空気入口、空気出口、および前記入口から前記出口へ空気が流れる流路を画成するハウジングと、
前記流路に沿って流れる空気を受け入れる上流側およびフィルタから前記流路へ空気を流出させる下流側を有する、前記流路に沿って、前記ハウジング内に配置された固定のフィルタと、
前記フィルタの上流側を直接照らすように配置された少なくとも１つの第１の固定の紫外線ランプと、
前記フィルタの下流側を直接照らすように配置された少なくとも１つの第２の固定の紫外線ランプと、
前記フィルタに近接するオゾン発生器と、を備える、ことを特徴とする汚染除去装置。
【請求項２】
動作中に、空気を前記流路に沿って流すように、前記流路沿って、前記ハウジング内に配置された送風機をさらに備える、ことを特徴とすることを特徴とする請求項１に記載の汚染除去装置。
【請求項３】
前記第１および第２の紫外線ランプが、それぞれ、前記フィルタの前記上流側および前記下流側を完全に照らす、ことを特徴とする請求項１に記載の汚染除去装置。
【請求項４】
前記フィルタの下流側に第２のオゾン発生器をさらに備える、ことを特徴とする請求項１に記載の汚染除去装置。
【請求項５】
前記ハウジングの外面に支持された手動操作制御装置をさらに備え、前記制御装置が前記第２のオゾン発生器の動作を制御するように、前記第２のオゾン発生器に接続されている、ことを特徴とする請求項４に記載の汚染除去装置。
【請求項６】
前記第２のオゾン発生器の動作を制御するように、前記第２のオゾン発生器に接続されたタイマをさらに備える、ことを特徴とする請求項４に記載の汚染除去装置。
【請求項７】
前記ハウジングの外面に支持された手動操作制御装置をさらに備え、前記制御装置が前記オゾン発生器の動作を制御するように、前記オゾン発生器に接続されている、ことを特徴とする請求項１に記載の汚染除去装置。
【請求項８】
動作中に、空気が前記フィルタを通り流れる前に、少なくとも１つのプレフィルタを通り流れるように、前記流路に沿って、前記第１の紫外線ランプの上流側に配置された少なくとも１つのプレフィルタをさらに備える、ことを特徴とする請求項１に記載の汚染除去装置。
【請求項９】
前記オゾン発生器が紫外線ランプである、ことを特徴とすることを特徴とする請求項１に記載の汚染除去装置。
【請求項１０】
前記フィルタの表面上に向かって、少なくとも１つの紫外線ランプからの光を反射させるように配置された、少なくとも１つの反射器をさらに備える、ことを特徴とする請求項１に記載の汚染除去装置。
【請求項１１】
前記フィルタの前記上流側表面上に向かって、少なくとも１つの紫外線ランプからの光を反射させるように配置された、少なくとも１つの第１の反射器と、
前記フィルタの前記下流側表面上に向かって、少なくとも１つの第２の紫外線ランプからの紫外光を向けるように配置された、少なくとも１つの第２の反射器と、をさらに備える、ことを特徴とする請求項１０に記載の汚染除去装置。
【請求項１２】
前記フィルタが、少なくとも１つの上流側に面したV字形の区域および少なくとも１つの下流側に面したV字形の区域を形成する複数の横方向に横断する壁を備え、
動作中に、各上流側に面したV字形の区域が、前記少なくとも１つの第１の紫外線ランプによって直接完全に照らされ、
各下流側に面したV字形の区域が、前記少なくとも１つの第２の紫外線ランプによって直接完全に照らされる、ことを特徴とする請求項１に記載の汚染除去装置。
【請求項１３】
前記ハウジングの外部から前記流路への連通をもたらすように、前記ハウジングが、前記壁を通る少なくとも１つの空気サンプリング孔を画成する外壁を有する、ことを特徴とする請求項１に記載の汚染除去装置。
【請求項１４】
前記空気入口に近接して、前記ハウジングに固定された吸気ダクト取付具をさらに備える、ことを特徴とする請求項１に記載の汚染除去装置。
【請求項１５】
前記空気出口に近接して、前記ハウジングに固定された排気ダクト取付具をさらに備える、ことを特徴とする請求項１に記載の汚染除去装置。
【請求項１６】
動作中に、前記フィルタが、０.３ミクロンサイズの粒子の少なくとも９９.９７%を取り除く、ことを特徴とする請求項１に記載の汚染除去装置。
【請求項１７】
動作中に、前記フィルタが、０.１ミクロンサイズの粒子の少なくとも９９.９９%を取り除く、ことを特徴とする請求項１６に記載の汚染除去装置。
【請求項１８】
前記フィルタが紫外線透過性材料を備える、ことを特徴とする請求項１に記載の汚染除去装置。
【請求項１９】
前記フィルタが耐火性材料を備える、ことを特徴とする請求項１に記載の汚染除去装置。
【請求項２０】
動作中に、前記第２の紫外線ランプが、オゾンを分解できる放射線を放出する、ことを特徴とする請求項１に記載の汚染除去装置。
【請求項２１】
前記ハウジングの外側で支持された手動操作制御装置をさらに備え、
前記制御装置が、前記第２の紫外線ランプの動作を制御するように、前記第２の紫外線ランプに接続されている、ことを特徴とする請求項２０に記載の汚染除去装置。
【請求項２２】
前記ハウジングの外側表面で支持された手動操作制御装置をさらに備え、
スイッチを作動させると、前記オゾン発生器を起動させ、前記送風機を停止させ、前記第２の紫外線ランプを消灯させるように、前記制御装置が前記オゾン発生器、前記送風機および前記第２の紫外線ランプに接続されている、ことを特徴とする請求項２１に記載の汚染除去装置。
【請求項２３】
前記空気入口に近接してオゾン検出器をさらに備え、
前記オゾン検出器が、前記オゾン発生器の動作を制御するように、前記オゾン検出器に接続されている、ことを特徴とする請求項１に記載の汚染除去装置。
【請求項２４】
前記入口に連結された高効率ガス吸収器をさらに備える、ことを特徴とする請求項１に記載の汚染除去装置。
【請求項２５】
フィルタの上流側から下流側に、前記フィルタを通して空気を流す段階と、
前記フィルタを通り空気が流れているときに、前記フィルタの上流側全体を紫外光で照らす段階と、
空気が前記フィルタを通り流れているときに、前記フィルタの下流側全体を紫外光で照らす段階と、
空気が前記フィルタを通り流れているときに、前記フィルタにオゾンを浸透させる段階と、を含む、ことを特徴とする空気の汚染除去を行う方法。
【請求項２６】
前記方法が装置によって実施され、前記方法がさらに、
前記装置の動作の遠隔制御を含む、ことを特徴とする請求項２５に記載の方法。
【請求項２７】
前記方法が装置によって実施され、前記方法がさらに、
プログラムに従って前記装置を動作させることを含む、ことを特徴とする請求項２５に記載の方法。
【請求項２８】
入口、出口、および前記入口から前記出口へ空気が流れる流路を画成するハウジングと、
前記流路に沿った空気を受け入れるための少なくとも１つの上流側に面したチャンバ、および空気が前記フィルタから前記通路へ出る下流側を画成する複数の横方向に横断する壁を備え、前記流路に沿って流れる空気を濾過するように前記流路に沿って配置されたフィルタと、
前記少なくとも１つのチャンバを完全に直接照らすように、前記少なくとも１つのチャンバに面した前記フィルタの上流側に、少なくとも１つの紫外線ランプと、を備える、ことを特徴とする汚染除去装置。
【請求項２９】
動作中に、空気を前記流路に沿って流すように、前記流路に沿って前記ハウジング内に、送風機をさらに備える、ことを特徴とする請求項２８に記載の汚染除去装置。
【請求項３０】
前記少なくともチャンバ上に、前記少なくとも１つの紫外線ランプから放出された紫外光を反射させるように、前記少なくとも１つの紫外線ランプの上流側に少なくとも１つの反射器をさらに備える、ことを特徴とする請求項２８に記載の汚染除去装置。
【請求項３１】
前記少なくとも１つの紫外線ランプが、前記チャンバによって画成された区域内に、少なくとも部分的に存在する、ことを特徴とする請求項３０に記載の汚染除去装置。
【請求項３２】
前記フィルタの前記下流側が少なくとも１つの下流に面したチャンバを画成し、前記ユニットがさらに、
前記少なくとも１つの下流側に面したチャンバを向かって、前記少なくとも１つの下流側に面したチャンバを完全に直接照らすように、前記フィルタの下流側に少なくとも１つの第２の紫外線ランプを備える、ことを特徴とする請求項２８に記載の汚染除去装置。
【請求項３３】
前記少なくとも１つの下流側に面したチャンバ上に、前記少なくとも１つの第２の紫外線ランプから放出された紫外光を反射させるように、前記少なくとも１つの第２の紫外線ランプの下流側に、少なくとも１つの第２の反射器をさらに備える、ことを特徴とする請求項３２に記載の汚染除去装置。
【請求項３４】
前記少なくとも１つの第２の紫外線ランプが、前記下流側に面したチャンバによって画成された第２の区域内に存在する、ことを特徴とする請求項３３に記載の汚染除去装置。
【請求項３５】
前記フィルタが複数の横方向に横断する壁を備え、
前記複数の壁は、複数の上流側および下流側に面したV字形のチャンバを画成し、
複数の第１の紫外線ランプが、各V字形の区域を完全に直接照らすように、各上流側に面したチャンバに向けられており、
それぞれの上流側に面したV字形の区域に向かって、各紫外線ランプから放出された紫外光を反射させるように、各第１の紫外線ランプの上流にそれぞれの第１の反射器を設け、
複数の第２の紫外線ランプが、各V字形の区域を完全に直接照らすように、各下流側を向いたV字形の区域に向けられており、
それぞれの下流側に面したV字形の区域に向かって、各紫外線ランプから放出された紫外光を反射させるように、各第２の紫外線ランプの下流にそれぞれの第２の反射器を設ける、ことを特徴とする請求項３４に記載の汚染除去装置。
【請求項３６】
各紫外線ランプが、それぞれのV字形の区域内に少なくとも部分的に存在する、ことを特徴とする請求項３５に記載の汚染除去装置。
【請求項３７】
前記フィルタに近接してオゾン発生器をさらに備える、ことを特徴とする請求項２８に記載の汚染除去装置。
【請求項３８】
前記フィルタの上流側で、前記流路に沿ってプレフィルタをさらに備える、ことを特徴とする請求項２８に記載の汚染除去装置。
【請求項３９】
動作中に、前記フィルタが、０.３ミクロンサイズの粒子の少なくとも９９.９７%を取り除く、ことを特徴とする請求項２８に記載の汚染除去装置。
【請求項４０】
前記フィルタが紫外線透過性材料を備える、ことを特徴とする請求項２８に記載の汚染除去装置。
【請求項４１】
前記フィルタが耐火性である、ことを特徴とする請求項２８に記載の汚染除去装置。
【請求項４２】
前記ハウジングの外部と前記流路の間の連通ができるように、前記ハウジングが、壁を通る空気サンプリング孔を画成する外壁を有する、ことを特徴とする請求項２８に記載の汚染除去装置。
【請求項４３】
濾過すべき空気を受け入れるために、少なくとも１つの上流側に面したチャンバを有するフィルタを通して空気を流す段階と、
前記空気が前記フィルタを通り流れているときに、前記少なくとも１つの上流側に面したチャンバを紫外光で完全に直接照らす段階と、を含む、ことを特徴とする空気の汚染除去を行う方法。
【請求項４４】
前記フィルタが少なくとも１つの下流側に面したチャンバをさらに備え、前記方法がさらに、
前記空気が前記フィルタを通り流れているときに、前記少なくとも１つの下流側に面したチャンバを紫外光で完全に直接照らす段階を含む、ことを特徴とする請求項４３に記載の方法。
【請求項４５】
前記空気が前記フィルタを通り流れているときに、前記フィルタにオゾンを浸透させる段階をさらに含む、ことを特徴とする請求項４４に記載の方法。
【請求項４６】
入口、出口、および前記入口から前記出口へ空気が流れる流路を画成するハウジングと、
前記流路に沿った空気を受け入れるための少なくとも１つの上流側に面したチャンバを画成する上流側、および空気が前記フィルタから前記通路へ出る下流側を有する、前記流路に沿って流れる空気を濾過するように前記流路に沿って配置されたフィルタと、
前記チャンバを照らすように、前記チャンバによって画成された区域内に少なくとも部分的に配置された、前記フィルタの上流側の少なくとも１つの紫外線ランプと、を備える、ことを特徴とする汚染除去装置。
【請求項４７】
空気を前記流路に沿って流すように送風機をさらに備える、ことを特徴とする請求項４６に記載の汚染除去装置。
【請求項４８】
入口、出口、および前記入口から前記出口へ空気が流れる流路を画成するハウジングと、
前記流路に沿って流れる空気を濾過するように前記流路に沿って配置されたフィルタと、
前記フィルタの上流側を照らすように配置された、少なくとも１つの紫外線ランプと、
前記フィルタに近接する少なくとも１つのオゾン発生器と、を備え、
前記ハウジングが、前記ハウジングの外部と前記流路の間の連通ができるように、壁を通る空気サンプリング孔を画成する外壁を有する、ことを特徴とする汚染除去装置。
【請求項４９】
空気を前記入口から前記出口に移動させるように、前記流路に沿って前記ハウジング内に送風機をさらに備える、ことを特徴とする請求項４８に記載の汚染除去装置。
【請求項５０】
前記送風機が前記フィルタの下流側にある、ことを特徴とする請求項４９に記載の汚染除去装置。
【請求項５１】
前記孔が空気サンプリング孔であり、
空気が前記ハウジングの外側から前記孔を通り前記流路に吸い込まれる、ことを特徴とする請求項４８に記載の汚染除去装置。
【請求項５２】
前記ハウジングの外部の空気を捕集するように、前記空気サンプリング孔内に受けられたサンプリング・チューブをさらに備える、ことを特徴とする請求項５１に記載の汚染除去装置。
【請求項５３】
前記ハウジングの外部の空気中の粒子を捕集するように、前記孔内に受けられた粒子捕捉器をさらに備える、ことを特徴とする請求項５１に記載の汚染除去装置。
【請求項５４】
前記フィルタの上流側で前記流路に沿って、選択可能なプレフィルタをさらに備える、ことを特徴とする請求項４８に記載の汚染除去装置。
【請求項５５】
前記選択可能なフィルタが、空気サンプリングの結果に基づいて選択される、ことを特徴とする請求項５４に記載の汚染除去装置。
【請求項５６】
少なくとも１つの紫外線ランプの少なくとも１つと、少なくとも１つのオゾン発生器が同一である、ことを特徴とする請求項４８に記載の汚染除去装置。
【請求項５７】
前記フィルタが、少なくとも１つの上流側に面したV字形区域および少なくとも１つの下流側に面したV字形区域を画成する、複数の横方向に横断する壁を備え、
前記少なくとも１つの第１の紫外線ランプが、各上流側に面したV字形区域を向いたそれぞれの紫外線ランプを備え、
前記装置が、各下流側に面したV字形区域を向いたそれぞれの紫外線ランプをさらに備える、ことを特徴とする請求項５６に記載の汚染除去装置。
【請求項５８】
フィルタを含む流路に沿ってユニット内に空気を流す段階と、
前記空気を濾過する段階と、
前記フィルタの上流側を紫外線に曝す段階と、
前記フィルタをオゾンに曝す段階と、
前記ユニットを介して、空気サンプリングを捕集する段階と、を含む、汚染除去装置によって空気の汚染除去を行うことを特徴とする方法。
【請求項５９】
前記汚染除去装置が壁の外部と前記流路の間の連通をもたらす、空気サンプリング孔を画成する壁を備え、前記方法がさらに、
前記サンプルを捕集するために、前記空気サンプリング孔を通して、前記ユニットの外の空気を前記流路に向かって吸い込む段階を含む、ことを特徴とする請求項５８に記載の方法。
【請求項６０】
前記空気サンプリング孔内に受けられたサンプリング・チューブによって空気サンプルを捕集する段階を含む、ことを特徴とする請求項５９に記載の方法。
【請求項６１】
前記孔内に受けられた粒子捕捉器によって、前記空気から粒子を捕集する段階を含む、ことを特徴とする請求項５９に記載の汚染除去ユニット。
【請求項６２】
サンプリング結果に基づいてプレフィルタを選択する段階と、
前記汚染除去ユニット内の前記フィルタの上流側に前記プレフィルタを配置する段階とをさらに含む、ことを特徴とする請求項５８に記載の方法。
【請求項６３】
フレームと、
空間を部分的に取り囲むために前記フレームに戴置された障壁と、
空気を前記部分的に取り囲まれた空間と前記装置の外部の間で空気を導通させるように、前記取り囲まれた空間に露出された空気入口、および装置の外側に露出された空気出口を有する、前記障壁に取り付けられた空気導通ユニットと、
濾過された空気を前記取り囲まれた空間に供給するように、前記空気導通ユニットから前記取り囲まれた空間に近接する位置への連通をもたらす再循環排気口と、を備える、ことを特徴とする隔離装置。
【請求項６４】
前記空気入口から前記空気導通ユニットを通り前記空気出口へ空気を流す送風機を、前記空気導通ユニット内にさらに備える、ことを特徴とする請求項６３に記載の隔離装置。
【請求項６５】
動作中に、前記空気取り入れ口から前記空気導通ユニットを通り前記空気出口へ流れる空気のうちの少なくとも一部分を再循環通気孔から外へそらせるじゃま板を、前記空気導通ユニット内にさらに備える、ことを特徴とする請求項６３に記載の隔離装置。
【請求項６６】
前記空気取り入れ口から前記空気導通ユニットを通り前記空気出口へ流れる空気のうち、５０%から７５%が再循環通気孔から外へそらされる、ことを特徴とする請求項６５に記載の隔離装置。
【請求項６７】
前記ユニットを通り流れる空気を受け入れる上流側および前記フィルタを通過する空気が出るための下流側を有する、前記空気導通ユニット内のフィルタと、
前記空気導通ユニットによって支持され、前記フィルタの前記上流側を照らすように前記フィルタの上流側に配置された、第１の固定された紫外線ランプと、
前記フィルタの前記下流側を照らすように、前記空気導通ユニットによって支持された第２の固定された紫外線ランプと、をさらに備える、ことを特徴とする請求項６３に記載の隔離装置。
【請求項６８】
前記フィルタに近接して、オゾン発生器をさらに備える、ことを特徴とする請求項６７に記載の隔離装置。
【請求項６９】
少なくとも一部分が、前記部分的に取り囲まれた空間内にあるベッドをさらに備える、ことを特徴とする請求項６３に記載の隔離装置。
【請求項７０】
前記フレームが移動式である、ことを特徴とする請求項６３に記載の隔離装置。
【請求項７１】
移動可能なフレームと、
前記フレームに取り付けられ、空間を部分的に取り囲む障壁と、
前記部分的に取り囲まれた空間の下、または内部で、前記移動可能なフレームに取り付けられた座席と、
前記部分的に取り囲まれた空間と前記装置の外部の間で空気を導通させるように、前記取り囲まれた空間に露出された空気入口、および装置の外側に露出された空気出口を有する、前記障壁に取り付けられた空気導通ユニットと、
濾過された空気を前記取り囲まれた空間に供給するように、前記空気導通ユニットを前記取り囲まれた空間に近接する位置に接続する再循環排気口と、を備える、ことを特徴とする隔離式車椅子。
【請求項７２】
前記空気入口から前記空気導通ユニットを通り前記空気出口へ空気を流す送風機をさらに備える、ことを特徴とする請求項７１に記載の隔離式車椅子。
【請求項７３】
動作中に、前記空気取り入れ口から前記空気導通ユニットを通り前記空気出口へ流れる空気のうちの少なくとも一部分を再循環通気孔から外へそらせるじゃま板を、前記空気導通ユニット内にさらに備える、ことを特徴とする請求項７１に記載の隔離式車椅子。
【請求項７４】
前記空気取り入れ口から前記空気導通ユニットを通り前記空気出口へ流れる空気のうち、５０%から７５%が再循環通気孔から外へそらされる、ことを特徴とする請求項７１に記載の隔離式車椅子。
【請求項７５】
濾過すべき空気を受け入れる上流側、および空気がフィルタを出るための下流側を有する、前記空気導通ユニット内に配置されたフィルタと、
前記フィルタの前記上流側を照らすように前記空気導通ユニット内に配置された第１の紫外線ランプと、
前記フィルタの前記下流側を照らすように、前記空気導通ユニット内に配置された第２の紫外線ランプと、をさらに備える、ことを特徴とする請求項７１に記載の隔離式車椅子。
【請求項７６】
前記フィルタに近接して、オゾン発生器をさらに備える、ことを特徴とする請求項７１に記載の隔離式車椅子。
【請求項７７】
部屋全体に殺菌濃度のオゾンを発生させる段階と、
部屋の中の空気を、フィルタの上流側からフィルタの下流側へ前記フィルタを通して流す段階と、
前記フィルタの前記上流側および前記下流側を、殺菌レベルの紫外線で照らす段階とを含む、ことを特徴とする部屋の汚染除去を行う方法。
【請求項７８】
空気を受け入れる上流側およびフィルタから空気が出る下流側を有する前記フィルタを通して部屋から空気を吸い込む段階と、
前記空気が前記フィルタを通り流れているときに、前記フィルタの上流側全体を紫外光で照らす段階と、
前記空気が前記フィルタを通り流れているときに、前記フィルタの下流側全体を紫外光で照らす段階と、
前記空気が前記フィルタを通り流れているときに、前記フィルタにオゾンを浸透させる段階と、
前記部屋内を負圧にするように、濾過された空気を前記部屋からダクトで送る段階とを含む、ことを特徴とする部屋の汚染除去を行う方法。
【請求項７９】
前記部屋が独房であり、前記方法が
前記独房から前記フィルタを通して空気を吸い込む段階を含む、ことを特徴とする請求項７８に記載の方法。
【請求項８０】
空気を受け入れる上流側および前記空気がフィルタを出る下流側を有するフィルタを通して、前記部屋の外側の空気を流す段階と、
前記空気が前記フィルタを通り流れているときに、前記フィルタの上流側全体を紫外光で照らす段階と、
前記空気が前記フィルタを通り流れているときに、前記フィルタの下流側全体を紫外光で照らす段階と、
前記空気が前記フィルタを通り流れているときに、前記フィルタにオゾンを浸透させる段階と、
前記部屋内を正圧にするように、濾過された空気を前記部屋内にダクトで送る段階とを含む、ことを特徴とする部屋の汚染除去を行う方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、汚染除去装置を含む空気濾過装置、および移動式隔離ユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
本出願は、２００２年５月２０日出願の米国特許仮出願第６０/３８２１２６号明細書の米国特許法(３５U.S.C)§１１９(e)に基づく利益を主張しており、その明細書を本明細書で参考として援用する。
【０００３】
汚染除去装置は通常、空気中のバクテリア、ウイルス、カビおよび他の微生物などの、刺激源(irritant)または病原物質(infectious agent)を濾過し、照射しおよび/または捕捉するために設計されてきた。そのような刺激源または病原物質は、例えば、産業上の事故、火災、感染者、またはテロリストによる化学的、生物的な攻撃によって空気を汚染する可能性がある。汚染除去装置は通常、汚染された空気を紫外(「UV」)線に暴露した後でフィルタに掛けるチャンバを備える。このフィルタは高性能粒子捕捉器(「HEPA」)フィルタとすることができる。
【０００４】
従来技術による装置の紫外線照射は、通常、フィルタ内を十分に透過できないので、捕捉された生物物質(biological agent)を殺すことができない。カビまたはバクテリアなど多くの生物物質は、ほとんどのフィルタの媒体中で増殖できる。このようなカビ、バクテリア、ならびに捕捉されたウイルスを含むフィルタ媒体は、それによって汚染および感染源となる可能性がある。いくつかの極めて有害なウイルスおよびバクテリアがフィルタ中で長期間生き残ることができるので、汚染したフィルタの除去はその汚染除去装置が格納するよう意図していた、まさにその汚染物を放出する可能性がある。例えば、フィルタの交換または汚染除去装置の保守を行っている人が、それらに感染する可能性がある。また、それらは、装置の存在する部屋にいる人の感染源となる可能性がある。
【０００５】
これらの装置の多くでは、汚染された空気が十分な時間、照射に曝されないので生物物質を殺すことができず、紫外線照射単独では十分な汚染除去を提供することができない。２２５０〜３０２０オングストロームの波長範囲の紫外線殺菌照射(「UVGI」)などの高エネルギ紫外線照射もフィルタに照射するために使用されてきたが、UVGI単独では依然としてフィルタ内に捕らえられた生物物質を全滅させるには十分ではない。何故なら、従来技術による構成では、生物物質はUVGI照射に十分な時間曝されず、しかもUVGI照射がフィルタを十分に透過することができないからである。
【０００６】
Pick他による米国特許第５３３０７２２号明細書(「Pick」)は、UVランプとフィルタが互いに相対的に移動するような、フィルタの表面をUV放射線に曝すUVランプを提供している。このUVランプは、任意の所与の時間に、フィルタの一部分しか曝さない。この設計は、フィルタの、UVランプに対して変位した部分を通過することがある物質に対し十分な殺菌効果をもたらすことができないことがある。Pickは、フィルタを通過できる殺菌性のあるレベルのオゾンをも生成することができるUVランプを設けることを提案しているが、このオゾンおよびUVは、依然としてUVランプに曝されないフィルタの部分を通る物質を絶滅させることはできない。フィルタ中を移動する物質は空気中に戻るのだから、空気の濾過が不十分になる可能性がある。
【０００７】
フィルタ内の殺菌効果を改善するために、フィルタは殺菌剤で被覆されてきた。例えば、Berman他による米国特許第５７６６４５５号明細書では、フィルタは、化学および生物物質を分解するために、UV光によって活性化される金属酸化物触媒によって被覆される。これは、フィルタを金属酸化物触媒スラリによって改質する必要があるので、フィルタには追加の費用が掛かり、また、捕捉される粒子のサイズおよび最大空気流量などのフィルタの動特性が変化していないことを検証するために品質管理の追加のステップを必要とする。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
病院の隔離室、隔離チャンバ、隔離領域、および試験室、製造施設は、汚染された、または潜在的に汚染された可能性のある空気を濾過し、濾過された空気を安全な領域に排気させる。上述のように、フィルタは危険な感染源となる可能性があり、したがって、集めて処分しなければならない。例えば病気の患者の処置を容易にするために、院内で隔離ゾーンを拡張できる移動式隔離ユニットも知られている。しかしながら、移動式隔離ユニットはかなりの量の空気をユニット内に吸い込み、患者を他の感染に曝す潜在的可能性がある。院内には、バクテリアおよび真菌(fungus)の抗生物質耐性菌株(antibiotic resistant strain)が存在する可能性があるので、このような隔離ユニットは免疫欠乏(immune)および呼吸性易感染性(respiratory compromised)の患者に対し危険である可能性がある。
【０００９】
例えば工業的または医療的応用分野における典型的な汚染状況、ならびに抗生物質耐性菌株およびテロリズムによってもたらされる増大する危険な脅威により良く対処するために、改善された濾過、汚染除去ユニットおよび隔離装置が求められている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の一実施形態によれば、空気入口、空気出口、および入口から出口へ空気が流れる流路を画成するハウジングを備える汚染除去装置が開示される。固定されたフィルタがハウジング内で、流路に沿って配置される。フィルタは、流路に沿って流れる空気を受け入れる上流側と、フィルタから流路へ空気が出る下流側を有する。少なくとも１つの第１の固定された紫外線(UV)ランプがフィルタの上流側を直接照らすように配置され、少なくとも１つの第２の固定されたUVランプがフィルタの下流側を直接照らすように配置される。オゾン発生器がフィルタに近接して存在する。フィルタの上流側、下流側のどちらも直接UVで照らすことによって、UV放射線はフィルタ全面により強く透過し、フィルタ内に捕捉された、またはフィルタ内を移動している生物物質を殺すことが可能となる。フィルタが生物物質の移動を遅くし、UV放射線がより多くの時間、この物質に作用するようになると考えられる。さらに、フィルタに近接してオゾン発生器を設けることによって、オゾンがフィルタ内に浸透することができ、フィルタ内の生物物質を殺す別のメカニズムをもたらす。フィルタは紫外線透過性材料で構成することができ、放射線がフィルタを透過するのを容易にする。それによって、フィルタは機能強化された殺菌ゾーンになる。フィルタは、従来技術のように汚染源になる代わりに殺菌された状態にすることができる。
【００１１】
送風機を、動作中に、流路に沿って空気を流すために、ハウジング内に、流路に沿って設けることができる。第１および第２の紫外線ランプがフィルタの上流側および下流側をそれぞれ完全に照らすことができる。これによって、フィルタ上およびフィルタ内でのUV放射線の効果をさらに高めることができる。
【００１２】
少なくとも１個のサンプリング孔を、ハウジングの外部から流路に連通できるように、汚染除去ユニットのハウジングの壁を貫通して設けることができる。それによって、汚染除去ユニットの近くの空気を、汚染物同定検査のため、孔内のサンプリング装置を通って吸い込むことができる。
【００１３】
動作中に、空気がフィルタを通って流れる前に、少なくとも１個のプレフィルタ(prefilter)を通るように、少なくとも１個のプレフィルタを、流路に沿って第１の紫外線ランプの上流側に配置することができる。このプレフィルタは、プレフィルタの種類に応じて、ガス、ならびに生物および化学汚染物を濾過することができる。プレフィルタは、汚染された空気の検査に基づき選択することができる。プレフィルタの種類は、空気サンプリングの結果に基づいて選択することができる。
【００１４】
さらに、フィルタから逸れて放出されたUV放射線をフィルタに向かって反射させるために、第１および第２のUVランプの上流側および下流側に反射器を設けることができる。これは、フィルタ上のUV放射線の強度を高め、UV放射線の効果を改善する。フィルタはVバンク(V-bank)フィルタとし、UVランプによるフィルタ照射をさらに改善するために、第１および第２のUVランプをフィルタによって画成されたV字形区域内に部分的に配置することができる。
【００１５】
この実施形態の一態様によれば、濾過すべき空気を受け入れる上流側および濾過された空気がフィルタから出ていく下流側を有するフィルタを通して空気を流すことを含む、空気の汚染除去方法が開示される。この方法はさらに、空気がフィルタを通って流れているときに、フィルタの上流側および下流側全体を紫外光で照らすこと、かつ、空気がフィルタを通って流れているときに、フィルタにオゾンを浸透させることを含む。
【００１６】
本発明の別の実施形態によれば、入口、出口および入口から出口へ空気が流れる流路を画成するハウジングを備える汚染除去装置が開示される。フィルタは流路に沿って流れる空気を濾過するように流路に沿って配置される。このフィルタは、流路に沿って空気を受け入れる少なくとも１つの上流側に面したチャンバ、および空気をフィルタから流路へ流出させる下流側を画成する、複数の横方向に横断する壁を備える。少なくとも１つの紫外線ランプが、フィルタの上流側に、少なくとも１つのチャンバを完全に直接照らすように、その少なくとも１つのチャンバに向き合って設けられている。動作中に、空気を流路に沿って流すように、１台の送風機をハウジング内に流路に沿って設けることができる。
【００１７】
少なくとも１つの紫外線ランプの上流側に、少なくとも１つの反射器を設け、少なくとも１つのチャンバ上に、その少なくとも１つの紫外線ランプから放出された紫外光を反射させることができる。前記少なくとも１つの紫外線ランプは、前記チャンバによって画成された区域内に、少なくとも部分的に設置することができる。フィルタの下流側はまた、少なくとも１つの下流側に向いて開口したチャンバを画成し、少なくとも１つの第２の紫外線ランプを、その少なくとも１つのチャンバに向いて、その少なくとも１つのチャンバを完全に直接照らすように、フィルタの下流側に設けることができる。少なくとも１つの第２の紫外線ランプの下流側に、少なくとも１つの第２の反射器を設け、その少なくとも下流側に面したチャンバ上に、その少なくとも１つの紫外線ランプから放出された紫外光を反射させることができる。前記少なくとも１つの第２の紫外線ランプも、その下流側に面したチャンバによって画成された第２の区域内に設置することができる。上流側および下流側に面した複数のV字形のチャンバを画成する、複数の横方向に横断する壁をフィルタに設けることができる。
【００１８】
この実施形態の一態様によれば、濾過すべき空気を受け入れる少なくとも１つの上流側に面したチャンバを有するフィルタを通し空気を流すことを含む、空気の汚染除去を行う方法が開示される。この方法はさらに、空気がフィルタを通って流れているときに、その少なくとも１つの上流側に面したチャンバを紫外光で完全に直接照らすことを含む。このフィルタは少なくとも１つの下流側に向かって開口するチャンバを備え、この方法はさらに、空気がフィルタを通って流れているときに、その少なくとも１つの下流側に面したチャンバを紫外光で完全に直接照らすことを含むことができる。さらに、この方法は、空気がフィルタを通って流れているときに、フィルタにオゾンを浸透させることを含むこともできる。
【００１９】
本発明の別の実施形態によれば、入口、出口および入口から出口へ空気が流れる流路を画成するハウジングを備える汚染除去装置が開示される。フィルタは流路に沿って流れる空気を濾過するように流路に沿って配置される。このフィルタは、流路に沿って空気を受け入れる少なくとも１つの上流側に面したチャンバを画成する上流側、および空気をフィルタから流路へ流出させる下流側を有する。少なくとも１つの紫外線ランプがフィルタの上流側に設けられ、そのチャンバを照らすように、そのチャンバによって画成された区域内に少なくとも部分的に配置される。
【００２０】
本発明の別の実施形態によれば、入口、出口、および入口から出口へ空気が流れる流路を画成するハウジングを備える汚染除去装置が開示される。フィルタが、流路に沿って流れる空気を濾過するために、流路に沿って配置される。少なくとも１つの紫外線ランプが、フィルタの上流側を照らすために設けられる。同様に、オゾン発生装置がフィルタに近接して設けられる。オゾン発生装置は、少なくとも１つの紫外線ランプのうちの少なくとも１つであり得る。ハウジングは、ハウジングの外部と流路との間の連通を可能とする、壁を貫通した空気サンプリング孔を画成する外壁を有する。空気を入口から出口へ移動させるために、送風機を流路に沿ってハウジング内に設けることができる。この送風機は、フィルタの下流側に設置することができる。この孔は空気サンプリング孔とすることができ、空気をハウジングの外部から、この孔を通り、流路へ吸い込むことができる。サンプリング・チューブまたは粒子捕集器を、空気を捕集するために、孔に設けることができる。各種のプレフィルタをフィルタの上流側に、流路に沿って設けることができる。各種のフィルタは、空気サンプリングの結果に基づいて選択することができる。
【００２１】
この実施形態の一態様によれば、流路に沿ってユニット内に空気を流すことを含む、汚染除去ユニットによって空気の汚染除去を行う方法が開示される。この流路はフィルタを含み、空気は濾過される。フィルタの上流側は紫外放射線に曝され、フィルタはオゾンに曝される。この方法はさらに、そのユニットを介して空気サンプルを捕集することを含む。空気サンプルは、ユニットの外側の空気であり得る。プレフィルタがサンプリング結果に基づいて選択され、汚染除去ユニット内のフィルタの上流側に配置することができる。
【００２２】
本発明の別の実施形態によれば、フレームおよび部分的に空間を取り囲むためにフレームに戴置された障壁を備える隔離装置が開示される。空気導通ユニットが障壁に取り付けられる。空気導通ユニットは、動作中に、部分的に取り囲まれた空間と装置の外側の間に空気を導通させるために、取り囲まれた空間に露出された空気入口および装置の外側に露出された空気出口を有する。再循環通気孔が空気導通ユニットから取り囲まれた空間に近接する位置への連通をもたらす。例えば、通気孔は、その空間の内部または下の位置への連通をもたらすことができる。フレームは移動式にすることができる。空気を空気入口から空気導通ユニットを通って空気出口へ流すために、送風機を空気導通ユニット内に設けることができる。動作中に、空気取り入れ口から空気導通ユニットを通り空気出口へ流れる空気のうちの少なくとも一部分を再循環通気孔の外部へそらせるために、じゃま板を空気導通ユニット内に設けることができる。フィルタも空気導通ユニット内に設けることができる。紫外光およびオゾン発生器もまた、設けることができる。ベッドの少なくとも一部分を、部分的に取り囲まれた空間内に収容することができる。関連する一実施形態では、隔離装置は隔離式車椅子であり得る。
【００２３】
本発明の別の実施形態によれば、殺菌濃度のオゾンを部屋全体に発生させ、部屋内の空気をフィルタの上流側から下流側へフィルタを通して流し、フィルタの上流側および下流側を殺菌レベルの紫外光で照らすことを含む、部屋の汚染除去を行う方法が開示される。
【００２４】
本発明の別の実施形態によれば、空気を受け入れる上流側および空気をフィルタから流出させる下流側を有するフィルタを通して部屋から空気を吸引し、空気がフィルタを通って流れているときに、フィルタの上流側全体を紫外光で照らすことを含む、部屋を汚染除去する方法が開示される。空気がフィルタを通って流れているときに、フィルタの下流側全体も紫外光で照らし、フィルタにオゾンを浸透させる。濾過された空気は、ダクトで部屋の外へ送られ、部屋内は負圧になる。例えば、この部屋は独房であり得る。
【００２５】
本発明の別の実施形態によれば、空気を受け入れる上流側およびそこから空気がフィルタを出る下流側を有するフィルタを通して、部屋の外の空気を流すことを含む、部屋の汚染除去を行う方法が開示される。空気がフィルタを通って流れているときに、フィルタの上流側および下流側の全体を紫外光によって照らし、フィルタにオゾンを浸透させる。濾過された空気はダクトによって部屋に送られ、部屋内は正圧になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
図１は、本発明の一実施形態による、フィルタ１２を含む汚染除去ユニット１０の概略断面図である。図２は、図１の汚染除去ユニット１０の、概略上断面図である。汚染除去ユニット１０は、上面壁１６、底面壁１８、２つの側面壁２０および２２、前面壁２４および裏面壁２６を有するハウジング１４を備える。空気入口２８および空気出口３０が、ハウジング１４内に、この例では、前面壁２４および後面壁２６内に画成されている。空気入口２８および/または空気出口３０は、代わりに、別の壁内に画成することもできる。ハウジング１４およびハウジング内の構造体は、入口２８および出口３０の間の空気流路Aを画成する。ハウジング１４は、空気入口２８、空気出口３０、および以下でさらに論じる任意選択の空気サンプリング孔７２を除いて、気密であることが好ましい。ハウジング１４の壁は鋼であることが好ましい。少なくとも１つの壁は、ハウジング１４内の要素が保守できるように、開口を容易にするため脱着可能または蝶番式であることが好ましい。
【００２７】
この実施形態では、空気を空気入口２８、流路A内に吸引し、空気出口３０から排出するために、送風機３２が空気流路Aに沿ってハウジング１４内に固定されている。送風機３２は、空気を押し出す、または吸い込むための装置である。送風機３２の例として、ただしこれらに限定されないが、ファンおよび遠心送風機がある。送風機３２は、例えば、ブラケットおよびボルト、または機械ねじなどの標準の締結装置でハウジング１４に固定することができる。送風機３２は、多段回転速度を有することが好ましい。送風機３２の動作は、図３に示すように、ハウジングの表面にあるスイッチまたはダイヤル３４、または他のそのような手動操作の制御装置によって、別に制御することが好ましい。送風機３２は、ハウジング１４の外で空気出口３０と接続し、流路Aに沿って空気を吸引することもできる。
【００２８】
フィルタ１２は、空気入口２８から空気出口３０に流れる空気がフィルタ１２を通って移動しなければならないように、ハウジング１４内に、流路Aに沿って固定される。送風機２４をフィルタ１２の上流側または下流側に設置し、フィルタを通して空気を押し出しまたは吸い込むことができる。よりきれいな(濾過された)空気は、動作中に、送風機３２を磨耗させることがより少ないので、フィルタ１２を通して空気を吸い込むことが好ましい。フィルタ１２は、フィルタ周りで空気の漏れがなく、しかも交換時にフィルタを取り外すことができるように固定することが好ましい。例えば、フィルタは、ハウジング１４内にぴったりと固定することができる。フィルタ１２がハウジング内にぴったりと嵌合しない場合は、ハウジング内に溶接されまたは固定され、フィルタ１２に向かって延びるフランジによってフィルタ周りの漏れを減少させることができる。例えば、圧縮クランプまたは締めねじ３８を使用して、フィルタ１２を簡単に取り外しができるようにしながら、定位置に固定することができる。
【００２９】
１つまたは複数の紫外線(UV)ランプ５０が、ハウジング１４(またはハウジング１４内の支持構造体)に固定されている。UVランプ５０は、流路Aに沿って濾過すべき空気を受け入れるフィルタ１２の上流側１２aを、直接照らすように配置されている。フィルタ１２の上流側全体が照らされていることが好ましい。１つまたは複数のUVランプ５４をハウジング１４(またはハウジング１４内の支持構造体)に固定し、フィルタ１２の下流側１２bを直接照らすように配置することも好ましい。濾過された空気は、下流側１２bからフィルタ１２を出る。
【００３０】
フィルタ１２の上流側１２aから逸れた方向に放出されたUV光を、フィルタの上流側に向かって反射させるために、UVランプ５０aの上流側毎に反射器５６aを設けることが好ましい。同様に、フィルタ１２の下流側１２bに向かってUV光を反射させるために、UVランプ５４の下流側毎に反射器５６bを設けることが好ましい。UVランプ５０、５４毎に、１個の反射器５６a、５６bを設けることが好ましい。
【００３１】
紫外線ランプ５０、５４は、フィルタ表面１２a、１２bに殺菌レベルで、紫外線殺菌照射(「UVGI」)５２を行うことが好ましい。UVGIは、空気/表面の消毒および殺菌用には、約２２５０から約３０２０オングストロームの範囲である。
【００３２】
反射器５６によってフィルタ１２の表面にUV殺菌照射(UVGI)５２を集中させると、フィルタ１２におけるUVGIの殺菌効果が改善される。殺菌UVランプの例として、Perkin Elmer Model GX０１８T５VH/Ultra-V, Perkin Elmer Optoelectronics, Salem, MA, USAが含まれるが、これに限定されない。紫外線ランプ５０、５４および/または反射器５６は、汚染除去ユニット１０のハウジングによって支持することもできる。
【００３３】
フィルタ１２は、高効率フィルタであることが好ましい。本発明では、高効率フィルタは、０.３ミクロンの粒子の少なくとも９０%を捕捉する。高効率フィルタ１２は、高効率粒子捕捉(「HEPA」)フィルタであることが好ましく、このフィルタは２８.３２m３/分(１０００ft３/分(CFM))で０.３ミクロンの粒子を９９.９７%捕捉する。フィルタ１２は、超高効率微粒子捕捉(「ULPA])フィルタであることが最も好ましく、このフィルタは、１６.９９〜６７.９６m３/分(６００〜２４００CFM)で０.１ミクロンの粒子を９９.９９%捕捉することができる。フィルタ１２はまた、耐火性であることが好ましい。この耐火性材料は、紫外(UV)光に対しても半透明な、ガラス繊維網などのガラス繊維であることが好ましい。これによって、フィルタ１２内の、かつフィルタを通るUV光の透過が容易になる。UV光はガラス繊維の網内に入り網を通り、フィルタ１２の網の内部に捕捉された病原体を照射する。本発明のこの実施形態に使用されるフィルタ１２は、光触媒による被覆を必要としないが、所望の場合そのような触媒を使用することもできる。
【００３４】
図４は、本発明の一実施形態による、好ましいフィルタ１２の概略断面図である。この実施形態では、１２は複数の横方向に横断する壁１２cを備えるVバンク・フィルタである。フィルタ１２は、フィルタ・ケース３６内で上面および下面壁および２つの側面壁によって支持される。フィルタ網に向かい合った、フィルタ・ケース３６の表面４１がUV光に対して反射性ガあることが好ましい。例えば、表面４１はアルミニウムでもよい。空気流４８は、空気フィルタ１２の上流側４４に入り、フィルタ１２の下流側４６を出る。横方向に横断する壁１２cが、上流側に向いた開口に面したチャンバ１２dを画成する。下流側に向いた開口に面したチャンバ１２eは、壁１２cおよびケーシング３６のフィルタ壁によって画成される。開口に面したチャンバ１２d、１２eは、フィルタ壁または他の形状を有する壁によっても画成することができる。
【００３５】
この例では、開口に面したチャンバ１２d、１２eは横に延びるV字形をした区域を画成する。各V字形の区域は、約３０度の孤Bに亘って延びることができる。V字形区域の深さDは、例えば、約０.２３メートル(１１３/８インチ)にすることができる。フィルタ１２は、汚染物の移動を遅くし、UV放射線およびオゾンが用意されている場合は、それによって生物物質をフィルタ内で殺すために、より多くの時間を提供すると考えられている。
【００３６】
Vバンク・フィルタは、例えば、Camfil Farr, Inc., Riverdale, NJ,から入手可能ないくつかのCamfil Farr Filtra ２０００(商標)フィルタのうちの１つでよい。本明細書で提供するCamfil Farr Filtra ２０００(商標)フィルタの説明では、情報はCamfil Farr, Inc.の文書によってもたらされたものである。下記で論じるCamfil Farr Filtra ２０００(商標)フィルタは、アクリル樹脂バインダによるマイクロ・ガラス繊維を備える。このフィルタは２７.５ミリメートルのひだ深さを有する。
【００３７】
例えば、空気流量１９.８２m３/分(７００CFM)で、汚染除去ユニット１０に使用することができるCamfil Farr Filtra ２０００(商標)型番FA １５６５-０１-０１は、IEST推薦方法(IEST Recommended Practice)によって評価すると、０.３ミクロンで９９.９９%の効率を有する。これは、２５.４８m３/分(９００CFM)の定格検定空気流量を有する。定格空気流量における抵抗は２５.４mm(１.０インチ)w.g.である。媒体面積は１６.１６m２(１７４ft２)である。フィルタの寸法は、０.６１m×０.６１m×０.２９m(２４インチ×２４インチ×１１.５０インチ)(長さ×高さ×深さ)である。
【００３８】
Camfil Farr Filtra ２０００(商標)型番FA １５６０-０１-０１は、例えば、空気流量５６.６３m３/分(２０００CFM)を伴う汚染除去装置１０に使用することができる。この型番のフィルタは、６７.９６m３/分(２４００CFM)の定格流量を伴う。フィルタの空気流量当たりの寸法と抵抗は、上述の、２５.４８m３/分(９００CFM)の定格のCamfil Farr Filtra ２０００(商標)型番FA １５６５-０１-０１フィルタのものと同じである。媒体面積は、４０.０４m２(４３１ft２)であると言われている。
【００３９】
０.３ミクロンで９９.９９９%の効率、０.１ミクロンで９９.９９%の効率をもたらすULPAフィルタである、Camfil Farr Filtra ２０００(商標)型番FA １５６５-０２-０１および１５６０-０２-０１も使用することができる。これらの型番の空気流量当たりの寸法および抵抗と、上述の型番のそれらとは同じである。上述のFA １５６５-０１-０１と同じ媒体面積を有するFA １５６５-０２-０１は、１９.６２m３/分(６９３CFM)の空気流量を有し、例えば、約１９.８２m３/分(７００CFM)の空気流量の汚染除去ユニット１０に使用することができる。FA １５６０-０１-０１と同じ媒体面積を有するFA １５６５-０２-０１は、５２.３３m３/分(１８４８CFM)の空気流量を有し、例えば、約５６.６３m３/分(２０００CFM)の空気流量の汚染除去ユニット１０に使用することができる。
【００４０】
Vバンク高効率フィルタの別の例には、Total Filtration Solutions Inc., Grand Island, NY.から入手できる、Flanders Model SF２K-５-G２-CGがある。
【００４１】
フィルタ１２の上流側のUVランプ５０およびフィルタ１２の下流側のUVランプ５４を図３に示す。UVランプ５０および５４は、動作中に、フィルタ１２の上流側１２aおよび下流側１２bの網目表面をそれぞれ、完全にかつ連続的に照らすように配置することが好ましい。UVランプ５０、５４は、Vバンク・フィルタ１２の横方向に横断する壁１２cによって画成された上流側に面したチャンバ１２dおよび下流側に面したチャンバ１２e内に少なくとも部分的に位置させることが好ましい。チャンバ１２d、１２eの外側に、ただしUVランプ５０、５４に接近して、反射器５６a、５６bも示されている。
【００４２】
上流側UVランプ５０は、オゾン発生ランプとすることもできる。空気流４８が、フィルタ１２を通してオゾン５８を引き込み、フィルタを通して殺菌効果を増大させる。したがって、フィルタ１２全体が、その深さ全体を通じて殺菌ゾーンになる。さらに、オゾンは臭気物質およびいくつかの有毒ガスの分解を促進し、さらにフィルタ１２中を移動する空気を汚染除去する。下流側ランプ５４もオゾン発生器とすることができる。適格なオゾン発生UVランプの一例として、 Perkin Elmer Optoelectronics, Salem, MA０１９７０ USA製のModel GX０１８T５L/Ultra-Vがある。
【００４３】
あるいは、オゾン発生装置は必ずしもUVランプ５０である必要はない。コロナ・ワイヤなどの、多くの種類のオゾン発生器が知られており、容易に入手することができる。１つまたは複数のオゾン発生装置５９を、フィルタ１２の上流側で、フィルタ１２のフィルタ・ケース３６または汚染除去ユニット１０のハウジング１４に取り付けることができ、その結果、図５に示すように、動作中に、フィルタ１２は殺菌濃度のオゾンによって充満される。オゾン発生器５９をフィルタ１２の上流側に置くことが好ましいが、図６に示すように、下流側に設けることもできる。
【００４４】
UVランプ５０および５４、オゾン発生器５０および/または５９を最適に配置し、照らされたフィルタ１２上および内部の殺菌効果をもたらすためには、ランプ５０および５４のUV光の強度、およびオゾン発生器５０によるオゾン発生率の知識が必要である。以下の方程式は、所与の距離におけるUVランプおよびオゾン発生器の殺菌効果を計算するための指針を提供する。
【００４５】
波長２５４ナノメータ(「nm」)でUV放射線に曝されたときの生き残る菌の個体数は、特性対数崩壊方程式(characteristics logarithmic decay equation) によって記述される。
【００４６】
In[S(t)]=-KUVIUVt
ここで、KUV=標準崩壊定数(standard decay-rate constant)、(cm２/microW-s)
IUV =UV放射線の強度、(microW/cm２)
t  =暴露時間、(sec)
標準崩壊定数kは、微生物の紫外線照射に対する感受性を定義する。この定数は、各々の微生物種に固有なものである。以下の表に、選択された微生物の残存に対する紫外線照射の影響を示す。
【表１】
2005526616.tif 000003
【００４７】
オゾンに曝されたときの生き残る菌の個体数は、特性対数崩壊方程式によって記述される。
【００４８】
In[S(t)]=-KＯ３IＯ３t
ここで、KＯ３=標準崩壊定数、(I/mg-s)
IＯ３ =オゾン濃度、(mg/l)
t  =暴露時間、(sec)
標準崩壊定数kは、微生物のオゾンに対する感受性を定義する。紫外線照射の使用時と同様に、このオゾン生き残り定数は、各々の微生物種に固有なものである。以下の表に、選択された微生物の残存に対するオゾンの影響を示す。
【表２】
2005526616.tif 000004
【００４９】
オゾン発生器５４から所与の距離におけるオゾンの殺菌濃度を求めることができ、オゾン発生器５４は、フィルタ１８からその距離内に配置することができる。オゾン発生器５４の位置を検証するために、フィルタ１２の表面におけるオゾンの濃度をオゾン検出器で測ることができる。多段回転数送風機３２によって、汚染除去されている領域の空気の迅速な回転置換率のための空気流の高いCFMを依然として実現しながら、フィルタ１２を殺菌レベルのオゾンで充満するのに十分な空気流量に設定することができる。好ましい範囲は、約１６.９９〜６７.９６m３/分(約６００から約２０００CFM)である。
【００５０】
オゾン発生器５０、５９を含む、本発明の実施形態では、フィルタ１２の下流側に、オゾンの分解を促進する波長のUV放射線５５を発生させるUVランプ５４も有することができる。UV「C」スペクトルの紫外線を使用することができる。例えば、オゾンを分解するために、２５５.３ナノメータが効果的な波長である。したがって、出口３０を通して、OSHAで許容されるレベルのオゾン(０.１ppmより少ない)を清浄にされた空気と共に放出しながら、殺菌濃度で十分なオゾンをフィルタ１２内に発生させることができる。
【００５１】
一般に人を避難させた、汚染された部屋または空間をさらに汚染除去し、臭気を軽減するために、オゾンで充満させることも望ましいかも知れない。オゾン発生器５０および/または空気流路Aに沿ってハウジング内に支持された、１つまたは複数の追加のオゾン発生器５９を使用して、出口３０を通ってユニット１０から排気されるオゾンを発生させ、その部屋または空間内に入れることができる。この場合、UVランプ５４がオゾンを分解する範囲の放射線を放出する場合は、それらは点燈されない。オゾンを分解するUVランプ５４は、UVランプ５０を制御するものとは異なる別のスイッチまたは他のそのような手動操作の制御装置によって制御することができ、その結果、UVランプ５４の動作は別に制御することができる。
【００５２】
さらに、空気中のオゾンレベルを監視するために、オゾン検出器５７をユニット１０に設けることができる。オゾン検出器５７を、例えば、空気入口２８に近く、ハウジング１４の外側に支持することができる。オゾン検出器５７は、図７に則して以下に論じる制御回路と接続し、制御回路はオゾンレベルが所定のレベルを超える場合、オゾン発生器５４の電源を切ることができる。ユニット１０が人のいる領域に清浄にされた空気および微量のオゾンを放出する場合は、停止させるオゾンレベルは、OSHAで許容されるレベルの０.１ppmオゾンであることが好ましい。特にユニットが病院の環境で使用される場合は、オゾン発生器の停止を開始させる最も好ましいレベルは、０.０５ppmオゾンである。オゾン検出器５７は、部屋または領域内のオゾンの所望のレベルを維持するためにも使用することができる。例えば、オゾン検出器５７によって検出されたオゾンレベルが所望のレベルより低下したときは、オゾン発生器５４および/または５９へ電力を再び投入することができる。オゾン検出器５７は、例えば、Applied Ozone System, Auburne, Californiaから入手可能なOS-１X Low Concentration Ozone Switchとすることができ、それは、オゾンレベル「サーモスタット」のように動作する。
【００５３】
タイマ５５も、オゾン発生器５０および/または５９が動作する時間の長さを設定するために設けることができる。タイマ５５は図３および図７に概略的に示す。
【００５４】
図３は汚染除去ユニット１０の動作に使用することができる制御盤６１の一例の概略図であり、図７は汚染除去ユニット１０の動作を制御するための制御回路６２の一例である。例えば、押しボタン,スイッチまたはダイヤルである手動操作制御装置３４,６３,６４、および６５が、それぞれ、送風機３２、ユニット１０の主電源、オゾン発生器５９およびUVランプ５０,５４を制御するために設けられている。図７に示すように、別の制御装置３４,６３,６４,６５を、例えばマイクロプロセッサなどのプロセッサまたはリレー盤である、制御装置６６に接続することができる。制御装置６６がマイクロプロセッサである場合は、汚染除去ユニット１０の動作を制御するプログラムを格納するために、メモリ６７を設けることができる。この制御は、制御装置によって供給される入力、および以下で論じる他の任意選択の入力に少なくとも一部分は基づいて行われる。制御装置６６がリレー盤の場合は、リレー盤は制御盤６１の制御装置および以下で論じる他の任意選択の入力と、制御される汚染除去ユニット１０のそれぞれの構成部品の間のインターフェイスとして働く。UVランプ５０およびUVランプ５４用の別の制御装置も、制御盤６１に設けることができる。
【００５５】
図７に示すように、任意選択の入力は、それらが用意されている場合には、タイマ５５および/またはオゾン検出器５７を含むことができる。制御装置６６は、それぞれ、UVランプ５０、UVランプ５４、オゾン発生器５９、送風機３２、および主電源(図示せず)への出力７３a, ７３b, ７３c, ７３d, ７３eを有する。
【００５６】
ユニット１０の制御は遠隔でもできる。例えば、オペレータは、任意選択で遠隔制御装置６９aによって汚染除去ユニット１０の動作を制御できる。この遠隔制御装置は、例えば、手持ち式制御装置またはコンピュータ端末であり、線によって制御装置６６に電気的に接続されている。無線式遠隔制御装置６９bも使用することができる。無線式制御装置６９bは、無線周波数(「rf」)送信機６９cを含むことができ、rf受信機７０を制御装置６６に接続することができる。どちらの選択肢によっても、オペレータは、別の安全な部屋または他の位置から、汚染除去ユニット１０の動作を制御することができるようになる。遠隔制御装置が設けられていない場合は、例えば、汚染除去ユニットの動作時間の長さ、オゾンを発生させる時間の長さ、動作開始までの遅延時間を設定し、またはプログラムし、オペレータがユニットの近くを去るための時間を用意することができる。
【００５７】
動作後の汚染除去ユニット１０自体の要素の汚染除去は、送風機３２を動作させずに、オゾン発生器５０および/または５９からオゾンを発生させることによって行うことができる。それによって、汚染除去ユニット１０はオゾンによって充満され、空気流路Aに沿った、ユニットの構成部品を汚染除去する。ユニットの自己汚染除去のための別の制御装置６４aが、送風機３２、オゾン発生器５０および/または５９、および(UVランプ５４の動作がオゾンの分解を引き起こす可能性がある場合)UVランプ５４を制御することができる。制御装置６６は、制御装置６４aの作動に応答して、オゾン発生器５０および/または５９を作動させ、送風機３２を停止させ、必要な場合UVランプ５４を消灯させるようにプログラムしておく、または配線で組み込んでおく(hard wired)ことができる。
【００５８】
汚染除去ユニット１０は、UVランプ５０の上流側でハウジング１４に取り付けられたプレフィルタ６０を有することができる。プレフィルタ６０はガスを取り除くことができる。プレフィルタは、例えば、より大きな粒子の最初の濾過を行い、フィルタ１２によるその後の濾過および殺菌を容易にすることもできる。プレフィルタを使用すると、上流側UVランプ５０を汚染物の堆積から守るのに役立たせることもできる。プレフィルタは、空気入口２８を形作るスリーブ４２内で支持し、かつ/または空気入口の下流側、UVランプ５０の上流側でハウジング内に固定することができる。選択肢のどちらも図１に示す。プレフィルタ６０の選択は、空気中の汚染物の種類に応じて行うことができる。
【００５９】
プレフィルタは、大きな表面積とガスおよび臭気を捕捉し保持する小さな孔とを有する、活性化炭素を含むことができる。活性化炭素フィルタは、容易に商業的に入手可能である。活性化炭素フィルタは、例えば、Fedders Corporation, Liberty Corner, NJ, から得ることができる。
【００６０】
使用できる別の商業的に入手可能なプレフィルタは、ゼオライトを含むことができる。ゼオライトは、３次元の、微細孔のある、規則的なフレーム構造(regular framework)にアルミニウム、シリコンおよび酸素を含む、明確な構造(well defined structure)をもった結晶質固体である。ゼオライトは、フィルタ媒体を形成するように、ポリエステル樹脂に熱的に結合される。揮発性有機化合物およびガスは空隙のある多孔質の気孔内に捕捉される。ゼオライトは、ペットの臭気および尿などのアンモニアおよびアンモニア化合物臭気を取り除くに特に有効である。
【００６１】
別の商業的に入手可能なプレフィルタおよびプレフィルタ材料は、例えば、BioSponge, PurePleat ４０, MicroSponge Air Filters(商標)、および静電フィルタを含むことができる。プレフィルタの別の種類も、この分野では周知であり、容易に入手することができる。プレフィルタとして使用できるフィルタの他の供給者は、例えば、Flanders Precisionaire, St, Petersburg, Floridaであり、そのアドレスはwww.dustless.comである。プレフィルタ６０の寸法は、例えば、０.６１メートル×０.３０メートル×０.０５メートル(２４インチ×１２インチ×２メートル)(長さ×高さ×深さ)であってよい。
【００６２】
本発明の別の実施形態によれば、高効率ガス吸収器(High Efficiency Gas Absorber)(「HEGA」)のモジュール７１を、図８に示すようにプレフィルタとして汚染除去ユニット１０に接続することができる。HEGAモジュール７１は、例えば、核、生物または化学(NBC)ガスを吸収する、ガス相の捕集剤として使用することができる。HEGAモジュール７１は、空気入口７１aおよび空気出口７１bを有する。空気出口７１bは、汚染除去ユニット１０の空気入口前２８で、ユニットの外側表面に取り付けることができるダクト取付具６８に連結することができる。送風機３２を動作させると、空気はHEGAモジュール７１の空気入口７１a内に吸い込まれ、HEGAモジュール７１を通り、HEGAモジュール７１の空気出口７１bから出て、汚染除去ユニット１０の空気入口２８内へ入る。任意選択として、ダクト７１cを汚染除去ユニット１０のダクト取付具６８とHEGAモジュール７１の第２の空気出口７１bの間に配置することができる。HEGAモジュールはガス状の汚染物の特に効果的なプレフィルタである。汚染除去ユニット１０を透過した可能性のあるガスを吸収するために、HEGAモジュール７１を入口ダクト取付具６８に取り付けると共に、あるいはその代わりに、ユニットの出口３０を形作る、ユニット１０の外側表面に連結された出口ダクト取付具８６に取り付けることもできる。
【００６３】
使用することができるHEGAフィルタの一例は、Riley Equipment Co, Houston, Texasから入手可能な、Warfare/Nuclear Carbon用のAZM/TEDAによって満たされたRS１２である。AZM/TEDAは、活性化されたテトラ・チャコール(tetra-charcoal)と、特定の問題汚染物に応じた添加剤の組成物であり、同様にRiley Equipment Co.から入手できる。HEGAフィルタは、例えば、Fedders Corporation, Liberty Corner, NJ, からも入手できる。
【００６４】
図１および２に示すように、１つまたは複数の空気サンプリング孔７２を、汚染物を同定し、かつ汚染レベルが十分に減少したかを判定するために、ユニット１０を通り吸引される空気をサンプリングできるように、汚染除去ユニット１０のハウジング１４の壁を通して設けることができる。図９は、ハウジング１４の一部分の部分断面図であり、空気サンプリング孔７２をより詳細に示す。両端が開口している孔７２は、使用していないときに孔を閉鎖するためのゴムキャップ７４を設けることができる。図９に示すように、空気サンプリング・チューブ７８および/または微粒子捕集器８０をサンプリング孔７２内に挿入することができる。孔７２は標準サンプリング・チューブ７８および/または標準微粒子捕集器８０を受けるように設計されている。キャップ７４を取り外した後で、サンプリング・チューブ７８または微粒子捕集器８０を受けるために、取付具８５を孔７２に取り付けることができる。
【００６５】
一連の空気サンプリング孔７２が、ハウジングに跨って存在する(span)ことが好ましい。これによって、汚染除去ユニット１０のオペレータは複数の危険なガスおよび微粒子を同時に検査することができる。汚染除去ユニット１０の動作中に、送風機によって作り出された真空８３によって、ユニット１０の外側の空気８４は、サンプリング・チューブ７８および微粒子捕集器８０を通って、ユニット１０の空気流路A内に吸い込まれる。
【００６６】
上述のように、送風機３２はフィルタ１２を通して空気を吸い込むように、フィルタ１２の下流側に配置することが好ましい。これによって、強い真空状態がフィルタ１２の下流側に作り出される。フィルタ１２の下流側、空気出口３０の上流側で、ハウジング１４に跨って存在する空気サンプリング孔７２の動作は、この好ましい構成におけるより強い真空から恩恵を受ける。送風機３２はフィルタ１２の上流側に置き、空気をフィルタ１２を通し空気サンプリング孔７２を過ぎて、下流側へ送風することも可能である。
【００６７】
空気サンプリング硝子チューブ７８は、通常１つの特定の化学物質を検出するように設計されている。オペレータは通常最初に、空気がチューブを通って流れることができるように硝子チューブの両端７８を割り、その後で空気サンプリング孔７２上にある取付具８４の開口端内にチューブを挿入する。商業的に入手可能な、多くの異なった種類の比色分析用サンプリング・チューブがある。別の種類の空気サンプリング・チューブには、空気中の疑わしき物質をカーボンなどの材料中に引き込む、ソルバント(Sorbant)空気サンプリング・チューブがある。疑わしき汚染物を含むチューブは試験室に提供し、そこで内容物を蒸留し分析し、空気中に浮遊する汚染物を同定することができる。
【００６８】
微粒子捕集器８０は、ダストおよび微粒子をサンプリングする。微粒子捕集器８０内の汚染物の定量的な評価のために、吸引された空気の量を計算する必要がある。例えば、当分野で知られているロータ・メータを使用することができる。低濃度の汚染物の濃度は、捕集器を通して十分な量の空気を吸引することによって作成された濃縮されたサンプルでのみ検出することができ、次いでロータ・メータを使用して流量を求める。微粒子捕集器８０は、当分野でも知られているように、溶解し、試験室が捕集された汚染物を測定できるようにする特殊な材料を使用している。
【００６９】
空気サンプリング技法は周知であり、当分野で知られているような、多くの種類のチューブ、サンプラ、空気サンプリング機器が商業的に入手可能である。空気サンプリング手引書は、例えば、米国職業安全衛生管理局(OASH)、米国環境保護庁(EPA)および米国国立労働安全衛生研究所(NIOSH)からインターネット経由で入手可能である。
【００７０】
本発明の汚染除去ユニット１０の実施形態は、化学、生物、放射線事故が含まれる可能性のある産業および医療汚染に使用するのに特に適している。本発明の実施形態の汚染除去ユニット１０は、生物、化学、放射線によるテロリストの攻撃の後でも使用することができる。テロリストの攻撃の後では、汚染サイトに何が存在し、また何が存在しないかを検出することが特に重要である。ある種の生物、化学物質および兵器は、極めて低濃度でも致命的である可能性がある。したがって、汚染されたサイトの空気の分析を助けるサンプリング孔７２があることは、テロリストの攻撃の後、あるいは産業および医療事故の後で、プレフィルタの選択、オゾンを使用すべきか否か、および十分な汚染除去を行うのに必要な改善時間を含む、汚染除去への最適なアプローチを決定するのに有用であり得る。
【００７１】
改善のための十分な時間は、通常、ある領域の空気が汚染除去装置１０を通る回数または「換気」で与えられる。例えば、部屋の中のダストまたは花粉などの有害物は、部屋の全空気量の２〜４回の換気が必要である。通常は、汚染物が致命的であるほど、より多くの換気が必要となる。アスベストを含むがこれに限定されない毒素、ある種のガス、および最も感染性の高い物質は、４〜８回の換気を必要とする可能性がある。例えば、痘瘡(smallpox)、炭疽(anthrax)、二酸化塩素などの、極めて危険なまたは致命的な物質は、８〜１２回の換気を必要とする可能性がある。
【００７２】
汚染除去ユニット１０は、例えば、図１０に示すように、汚染除去すべき部屋に接続するために、ダクトに取り付けることもできる。ダクト８８および９０は、ダクト取付具６８、８６を介して汚染除去ユニット１０に取り付けられる。ダクト取付具６８、８６は、それぞれ、汚染除去ユニット１０とダクト８８および９０の間で、気密シールを設けることが好ましい。
【００７３】
汚染された空気を、ダクト８８を通してユニット１０内に引き込み、清浄にされた、またはオゾンを含んだ空気は、ユニット１０からダクト９０を通して排気することができる。ダクト８８および９０を使用することによって、ユニットのオペレータが、空気中の汚染物または発生したオゾンに曝されずに、汚染除去ユニット１０の動作を行うことができる。以下で、部屋の汚染除去をするための汚染除去ユニット１０の使用について、より詳しく論じる。
【００７４】
汚染された空気を部屋内に流れ込まないようにすることは、シリコンチップなどの繊細な装置を製造するための、または汚染除去を近くで行いながら人々が安全であることができる非汚染区域を作り出すための「クリーン・ルーム」に不可欠である。図１１に示すように、汚染除去ユニット１０の動作は、本質的に汚染された空気の存在しない部屋または画成された空間を作り出す。汚染除去ユニット１０は、汚染された空気を清浄にし、部屋または廊下などの画成された空間１０２の圧力が増大するように、画成された空間内へ清浄化された空気を連続的に押し込む。画成された空間１０２の空気圧力がその周りの圧力よりも高いので、画成された空間１０２からのみ空気が流れ出る。したがって、本質的に、汚染された空気は画成された空間１０２内には流入することは全くできない。
【００７５】
ある汚染物が１つの部屋または１つの画成された空間に局所的に存在する場合は、汚染除去中、汚染物の拡散を防止することが不可欠である。汚染された部屋の空気圧が部屋の外の空気圧より低いレベルに保たれている場合、空気は汚染された部屋にのみ流入し、汚染された空気は部屋から出て行かない。負圧での汚染除去ユニット１０の動作を図１２および１３に示す。図１２では、汚染除去ユニット１０は、部屋または廊下などの画成された空間１０４内の圧力が減少するように、画成された空間から空気を連続的に引き出す。画成された空間１０４の空気圧が、周囲の空気圧より低いので、より清浄な空気が周囲から汚染された空間１０４内に流れ込む。汚染された空間から流れ出ることができる汚染された空気のみ、汚染除去ユニット１０を通らなければならず、汚染除去ユニットが汚染された空気を清浄化する。
【００７６】
図１３は、伝染病を患っているかも知れない囚人を収容する独房１０７に使用するために設計された汚染除去ユニット１０５を示す。ここで、独房１０７は側壁１０７a、床１０７b、天井１０７cおよび空気流が房内に流入できる、柵１０７eのついた開口した前部１０７dを備える。図示の実施形態は、空気を独房１０７内に吸い込み、濾過した後で房から他の場所へ空気ダクト１１３を介して空気を移動させる。このユニット１０５は、フィルタ１２を含むユニットの中身を収容するための、取り外しができないねじのついた取り外しできないハウジング１０９をさらに有することができる。空気入口１１１は、４.７６ミリメートル(３/１６インチ)より小さな直径の穴を有することが好ましい。汚染除去ユニット１０５がオゾン発生器を有しており、オゾンを監獄の外に排気する場合は、オゾン検出器は必要ではない。別法として、空気を監獄内または監獄のダクト・システムに排気する場合は、オゾン検出器５７を設置することが好ましい。ユニット１０５は、房１０７内に低圧の領域を作り出し、柵１０７eを通して房１０７内に空気を吸引し、空気が柵を通って房外に流出することを最小限に(または防止)する。これによって、空気感染する伝染病を有する囚人が原因で、房１０７外の人たちが感染するリスクを減少させることができる。
【００７７】
図１４aおよび１４bに汚染除去ユニット１０の別の実施形態を示す。汚染除去ユニット１０は、例えば、局所的な汚染物を収容するために、汚染除去ユニット１０の空気入口２８を含む側面２４に取り付けられた分離障壁９２および９４を含む。障壁は、側面２４の頂部に取り付けられた軽量の第１のフレームおよび第２のフレーム９８を有することが好ましい。第１の壁１００が第１のフレーム９６からぶら下がっており、第２の壁(図示せず)が第２のフレーム９８からぶら下がっている。隔離障壁９２、９４は、汚染除去ユニット１０の側面２４と一緒になって、汚染物が汚染除去ユニット１１内に最大限流れ込み、汚染物の周囲の領域への漏れが最小限になるように、空間Cを部分的に取り囲む。試験室または病院内の限定された化学物質の流出は、流出物の周りに隔離障壁９２、９４をおくことによって、迅速に汚染除去ユニット１０によって収容することができる。送風機３４が高圧であるので、流出物からの化学的ヒュームを含む空気をユニット１０内に吸引し、化学的ヒュームがユニット１０から外へ放散することを防止する。
【００７８】
本発明の別の実施形態によれば、図１５〜１９に示すように、本明細書で参考として援用する米国特許第６１６２１１８号明細書('１１８特許と呼ぶ)で説明されているように、汚染除去ユニット１０の殺菌フィルタの配置の諸態様が、移動可能な隔離装置と組み合わされている。図１５〜１９では、前の実施形態と共通な要素は、共通な番号になっている。
【００７９】
この実施形態による、感染症の患者用の移動式隔離装置１０６は、上記で説明したように、装置１０６で画成された部分的に取り囲まれた空間１０８内に、負圧による封じ込めを実現することができる。患者を収容する部分的に取り囲まれた空間内に空気を流入させ、その空間から感染性の物質が漏れるのを防止し、または最小限にするために、部分的に取り囲まれた空間１０８に負圧が適用される。
【００８０】
本発明のこの実施形態の好ましい構成は、上記で説明したように、フィルタ１２の上流側４４および下流側４６を殺菌UV５２で照らし、フィルタ１２に任意選択で殺菌レベルのオゾンを浸透させることによって、フィルタ１２内に殺菌ゾーンを形成することによって、’１１８特許で開示された移動式隔離装置を改良している。さらに、この好ましい構成では、再循環通気口１１０またはダクトが、清浄化された空気１２２のうちいくらかを取り囲まれた空間１０８内に戻すために設けられている。例えば、清浄化された空気の約５０%から約７０%を戻すことができる。再循環のために取り囲まれた空間１０８内に清浄化された空気１１２を戻すことは、その隔離装置が置かれている病院または他のそのような場所の空気から、取り囲まれた空間内に入ってくる空気の量を減少させ、患者の別の感染物質への暴露を最小限にする。隔離場所にいる多くの患者が、免疫不全および呼吸性合併症を有しているので、患者への清浄化された空気の再循環は患者に対し顕著な保護をもたらすことができる。殺菌ゾーンとしてのフィルタ１２および再循環通気１１０のいずれをも設けることが好ましいが、本発明のどちらの態様も移動式隔離ユニットに有利に使用することができる。濾過された空気の再循環は、非移動式の汚染除去および隔離ユニットにも使用することができる。
【００８１】
隔離装置１０６は、空気流のための空気導通ユニット１１４を有している。このユニット１１４は、内壁１１８、外壁１２０、２つの側壁１１２、１２４および底壁１２６を有する主ダクト１１６を有する。主ダクト１１６の底部１２６は、車輪１３０またはスキッド・バー(skid bar)上で空気導通ユニットを支持するフレーム１２８に取り付けられている。
【００８２】
主ダクト１１６の頂部は、内壁１１８の前方にぶら下がっている、オーバハングするダクト１３２に取り付けられている。オーバハング・ダクト１３２は、第２の内壁１３４、第２の外壁１３６、２つの側壁１３８、１４０、前面壁１４２および裏面壁１４４を有する。オーバハングしたダクト１３２は空気入口１４６を有し、主ダクト１１６は空気出口１４８を有するので、空気は空気入口１４６からオーバハング・ダクト１３２を通り、主ダクト１１６内に流入し、空気出口１４８で主ダクト１１６から出る。空気導通ユニット１１４は空気入口１４６および空気出口１４８を除いて気密であることが好ましい。別法として、オーバハング・ダクト１３２をオーバハングする隔離壁で代用し、空気入口１４６を頂部に近く、主ダクト１１６の内壁１１８に配置することができる。さらに、空気入口１４６は、フレームの底部に沿って複数の穴１５２を有する管状のオーバハング・フレーム１５０とすることができる。そのフレームは部分的に取り囲まれた空間１０８の頂部の縁を画成する。
【００８３】
オーバハング・フレーム１５０は、主ダクト１１６の側壁１２２および１２４に、その壁の上部で取り付けることができる。フレーム１５０は、オーバハング・ダクト１３２の前面１４２と、第２の側面１３８および１４０に沿って延び、ダクト１３２の支持部を形成することができる。本発明の好ましい実施形態では、隔離装置の重量を最小にするために、フレーム１５０は筒状部材を有する。したがって、この隔離装置は、一個所から他の場所へより容易に移動させることができる。本発明のそのような一実施形態では、複数の穴１５２が貫通している筒状の部材１５０が、フレーム１５１の上部を形成するために使用される。そのような筒状部材１５０が設けられたときは、主ダクト１１６を筒状部材に接続し、筒の穴１５２、筒状部材および主ダクト１１６を通して、部分的に取り囲まれた空間と外側位置との間を、空気を導通させることができる。筒状部材に十分な穴１５２が設けられている場合は、筒の穴１５２に流入する空気流が、部分的に取り囲まれた空間を出る病原体を運ぶ物体に対する防護になるので、障壁の部分は省略することができる。
【００８４】
少なくとも１つの半透明な壁がオーバハング・ダクト１７３によって支持され、部分的に取り囲まれた空間１０８の一部を画成する。１対の平行な半透明壁１５４、１５６がオーバハング・ダクト１３２またはオーバハングした障壁の各側面からぶら下がっていることが好ましい。内側の壁１５６は、外側の壁１５４より短いことが好ましい。図１５に示すように、内壁１５６は長さYを有し、外壁はより長い長さXを有する。オーバハングした支持フレーム１５０がある場合は、半透明壁１５４、１５６は支持フレーム１５０の両側にぶら下げることができる。この例では、部分的に取り囲まれた空間１０８は、主ダクト１１６の内壁１１８、オーバハング・ダクト１３２または障壁の第２の内壁１３４、および２つの半透明壁１５４、１５６によって画成される。半透明壁１５４、１５６は柔軟性があることが好ましい。それによって、医療従事者が、部分的に取り囲まれた空間に収容されている患者にアクセスするために、外側のより長い壁１５６を邪魔にならないように移動させることができ、一方、より短い内壁１５４が、依然として医者と患者の間の障壁を提供することができる。
【００８５】
上記で説明したように、空気を空気入口１４６から吸い込み空気出口１４８から押し出すために、送風機３２が主ダクト１１６内に取り付けられている。空気入口１４６から空気出口１４８に流れる空気が、送風機の動作中にフィルタ１２を通過しなければならないように、フィルタ１２がハウジングの内部に取り付けられている。このフィルタは、例えば、図３を参照して説明したような、Vバンク・フィルタとすることができる。UVランプ５０、５４を設けることが好ましく、上記でやはり説明したように、ランプ５０はオゾン発生器とすることができ、または別のオゾン発生器を設けることができる。
【００８６】
移動式隔離ユニット１０６は、UVランプ５０の上流側で空気導通ユニットに取り付けられたプレフィルタ６０も有することができる。プレフィルタ６０は空気入口１４６を形成するスリーブ内に配置することができ、または空気入口１４６の下流側、UVランプ５０の上流側で、ハウジング内に固定することができる。プレフィルタの選択は、上記で論じたように、空気中の知られた、または予想される汚染物の種類に応じて行うことができる。任意選択で、複数のプレフィルタを空気導通ユニット内に挿入することができる。このフィルタは、上記で説明したように、ULPAフィルタであることが好ましい。
【００８７】
送風機３２が、濾過された空気１１２を空気出口１４８から外へ吹き出させる。空気出口１４８は、部分的に取り囲まれた空間１０８に面する主ダクト１１６の内壁１１８内に必ずしもなくてよい。隔離装置１０６を適切に機能させるには、部分的に取り囲まれた空間１０８内の圧力が負圧であることが必要であり、したがって、空気を装置から外へ流出させることが好ましい。上記で述べたように、取り囲まれた空間１０８に近接する主ダクト１１６の内部の壁１１８に再循環通気口１１０を設け、図１６に示すように、ダクト１１６を出る濾過された空気１１２の一部分を部分的に取り囲まれた空間１０８へ戻すことができる。再循環通気口１１０は、その空気を部分的に取り囲まれた空間１０８の中に、またはその下に供給することができる。
【００８８】
図１６に示すように、部分的に取り囲まれた空間１０８の内部に置かれたベッド１６２で患者は、全体的にまたは部分的に、支えられることができる。患者はまた、図１９に示すように、部分的に取り囲まれた空間１０８の内部に全体的にまたは部分的にいるように、椅子１６４内に支えられることができる。椅子１６４は、椅子１６４に座った人が少なくとも部分的に、部分的に取り囲まれた空間１０８内にいるように配置される。この椅子は、空気導通ユニット１１４の底部に結合されたフレーム１２８に取り付けられ、フレームによって支持され、したがって、椅子は車椅子としても機能する。椅子１６４を、内壁１１８によって支持することもできる。椅子は、使用しないとき、内壁１１８または支持フレーム１２８に対して折り畳めるのが好ましい。折り畳み椅子は周知であり、広く入手可能である。充電式電池を、濾過システムに給電するために設けることができる。インバータをバッテリから供給される直流電圧(例えば、１２ボルト)を交流(例えば、１１７ボルト、６０サイクル)に変換するために設けることができる。これによって、接触感染性(contagious)の高い患者の病院内の移動が容易になる。
【００８９】
図１５〜１９の実施形態では、伝染病の拡散を十分に防止するため、フィルタ１２および送風機３２は、少なくとも約１６.９９m３/分(６００CFM)で動作する大きさであることが好ましい。一例では、患者を通り過ぎ、部分的に取り囲まれた空間１０８を出て行く空気流の速度は、少なくとも約５３.３４メートル/分(１７５フィート/分)である。この大きさの空気流が、患者を収容している部分的に取り囲まれた空間１０８の外への感染物質の拡散を防止するに、十分であると考えられる。
【図面の簡単な説明】
【００９０】
【図１】本発明の一実施形態による、汚染除去ユニットの概略断面図である。
【図２】図１の汚染除去ユニットの、概略上断面図である。
【図３】図１の汚染除去ユニットを動作させるのに使用することができる、制御盤の一例を示す図である。
【図４】図１の汚染除去ユニットに使用することができる、本発明の別の実施形態による、好ましいフィルタ配置の概略図である。
【図５】上流側オゾン発生器を含む、図４のフィルタ配置の別の実施形態の概略図である。
【図６】下流側オゾン発生器を有する、図４のフィルタ配置の一実施形態の概略図である。
【図７】図１の汚染除去ユニットの動作を制御するのに使用することができる、制御回路の一例を示す図である。
【図８】高性能ガス吸着(High Efficiency Gas Absorber「HEGA」)モジュールに接続された、図１の汚染除去ユニットの断面図である。
【図９】サンプリング孔を示す、図１の汚染除去ユニットのハウジングの一部分の概略断面図である。
【図１０】ダクトに取り付けられた、図１の汚染除去ユニットの概略断面図である。
【図１１】正圧用途での、図１の汚染除去ユニットの概略断面図である。
【図１２】負圧用途での、図１の汚染除去ユニットの概略断面図である。
【図１３】本発明の別の実施形態による、独房内の汚染除去ユニットの図である。
【図１４ａ】図１４aは、本発明の別の実施形態による、隔離アセンブリの上面図から見た、図１と同様な汚染除去ユニットの図である。
【図１４ｂ】図１４bは、本発明の別の実施形態による、隔離アセンブリの側面図から見た、図１と同様な汚染除去ユニットの図である。
【図１５】本発明の別の実施形態による、移動式隔離ユニットの概略断面図である。
【図１６】空気導通ユニットおよびフレームの一部分が取り除かれた、図１５の移動式隔離ユニットの概略断面図である。
【図１７】線１３-１３に沿った、図１５の移動式隔離ユニットの概略断面図である。
【図１８】移動式隔離ユニットの正面図である。
【図１９】本発明の別の実施形態による、車椅子隔離ユニットの概略断面図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４ａ】
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【図１４ｂ】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【国際調査報告】
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