(57)【要約】フィルタ装置は、流体が通過する流路に隣接するきれいなフィルタ媒体の供給源を含む。このフィルタ媒体は、供給源から流路、そして最終的に流路に隣接する密閉容器へと自動的に送られる。フィルタ媒体は、流路を通って自動的に送られ、ここで流路内のきれいなフィルタ媒体と交換される。制御装置が、時間またはフィルタ媒体のその時点における状態に基づいてフィルタ媒体の送りを制御する。
2007517660.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体が通過する流路と、
前記流路に隣接する新しいフィルタ媒体の供給源と、
前記流路に隣接する使用済のフィルタ媒体用の保管容器と、を有し、新しいフィルタ媒体は、前記供給源から前記流路を通って移動して汚染物質を収集するとともに、前記流路から前記保管容器に移動することを特徴とするフィルタ装置。
【請求項２】
前記フィルタ媒体は、複数のフィルタ媒体カートリッジであり、これらの複数のカートリッジは、新しいときには前記供給源に保管されているとともに、使用後には前記保管容器に保管されていることを特徴とする請求項１記載のフィルタ装置。
【請求項３】
前記供給源は、前記複数のフィルタ媒体カートリッジを最初に収容しており、前記保管容器は、該複数のフィルタ媒体カートリッジを最終的に収容していることを特徴とする請求項２記載のフィルタ装置。
【請求項４】
前記流路内には、常に前記複数のフィルタカートリッジの一部が配置されていることを特徴とする請求項３記載のフィルタ装置。
【請求項５】
前記フィルタ媒体は、連続的な細長いストリップの形態であり、常にストリップの一部のみが前記流路内に配置されていることを特徴とする請求項１記載のフィルタ装置。
【請求項６】
前記フィルタ媒体は、初期状態において前記供給源内で巻かれているとともに、続いて前記流路内に延びるように広げられ、最終的に保管容器内に巻き取られることを特徴とする請求項５記載のフィルタ装置。
【請求項７】
前記の供給源から流路、そして保管容器への前記フィルタ媒体の移動を制御する制御装置をさらに含むことを特徴とする請求項１記載のフィルタ装置。
【請求項８】
前記移動は、時間によって決まることを特徴とする請求項７記載のフィルタ装置。
【請求項９】
前記移動は、前記流路内のフィルタ媒体の状態によって決まることを特徴とする請求項７記載のフィルタ装置。
【請求項１０】
前記移動は、前記フィルタ媒体内の汚染物質の量によって決まることを特徴とする請求項９記載のフィルタ装置。
【請求項１１】
前記流路内のフィルタ媒体にわたる圧力降下を測定する少なくとも１つの圧力センサをさらに含み、前記移動は前記圧力降下に基づくことを特徴とする請求項１０記載のフィルタ装置。
【請求項１２】
前記汚染物質を処理する物質を供給するディスペンサをさらに含むことを特徴とする請求項１記載のフィルタ装置。
【請求項１３】
前記物質は、抗菌剤を含むことを特徴とする請求項１２記載のフィルタ装置。
【請求項１４】
フィルタ装置の作動方法であって、
ａ）流体が通過する流路内に新しいフィルタ媒体を送り、
ｂ）前記流路内のフィルタ媒体によって前記流体の汚染物質を収集し、
ｃ）前記汚染物質を含むフィルタ媒体を前記流路から該流路に隣接する容器に送るステップをそれぞれ含むことを特徴とするフィルタ装置の作動方法。
【請求項１５】
ステップａ）〜ｃ）は、時間に基づいて実行されることを特徴とする請求項１４記載のフィルタ装置の作動方法。
【請求項１６】
ステップａ）〜ｃ）は、少なくとも１つのセンサからの情報に基づいて実行されることを特徴とする請求項１４記載のフィルタ装置の作動方法。
【請求項１７】
ステップａ）〜ｃ）は、少なくとも１つの圧力センサからの情報に基づいて実行されることを特徴とする請求項１６記載のフィルタ装置の作動方法。
【請求項１８】
ステップａ）〜ｃ）は、同時に実行されることを特徴とする請求項１４記載のフィルタ装置の作動方法。
【請求項１９】
前記汚染物質を含むフィルタ媒体を収容する密閉された前記容器を取り外すとともに、前記流路に隣接して新しい空の密閉容器を配置するステップをさらに含むことを特徴とする請求項１４記載のフィルタ装置の作動方法。
【請求項２０】
前記汚染物質を含むフィルタ媒体を処理するために、前記容器に抗菌物質を供給するステップをさらに含むことを特徴とする請求項１４記載のフィルタ装置の作動方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、主に、暖房、換気、および空調（ＨＶＡＣ）装置のフィルタに関し、特に、フィルタ媒体を自動的に交換する装置を有する微粒子フィルタに関する。
【背景技術】
【０００２】
ＨＶＡＣ装置の多くは、微粒子フィルタと組み合わせて、紫外線光触媒酸化フィルタやプラズマフィルタなどの１つまたは複数の室内空気質フィルタを含む。空気は微粒子フィルタを通過してから、次の空気質フィルタ構成要素を通過し、ここで気相およびバイオエアロゾルの汚染物質が取り除かれる。微粒子フィルタのフィルタ媒体が汚染物質でいっぱいになり始めると、装置を通る流れが減少してしまう。よって、微粒子フィルタのフィルタ媒体を定期的に交換する必要がある。一般に、微粒子フィルタのフィルタ媒体は、一定の時間間隔で手作業で交換されている。つまり、フィルタ媒体は、交換が必要か否かにかかわらず一定の時間間隔で交換される。同様に、なんらかの理由で一定の時間間隔の前にフィルタ媒体が汚染物質でいっぱいになった場合でも、フィルタ媒体は一定の予定された時間まで交換されることがない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
さらに、フィルタが汚染物質でいっぱいになると、使用済のフィルタ媒体を取り外す人がフィルタに収集された汚染物質にさらされてしまう。すなわち、化学戦や生物戦に使用される物質への暴露のおそれがある。人に対する危険性は、多くの要因によるが、いずれの場合でも汚染物質への暴露は望ましくない。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明は、フィルタ媒体が自動的に交換されるとともに使用済のフィルタ媒体が密閉容器に自動的に封入されるフィルタ装置を提供する。従って、本発明は、常に新しいフィルタ媒体が確実にフィルタ内に配置されるようにするとともに必要な保守の量を減少させる。さらに、使用済のフィルタ媒体を密閉容器に配置することによって、密閉容器を最終的に運び出す人の暴露が最少になる。
【０００５】
新しい媒体の供給源からフィルタを通り、続いて密閉容器に入る新しい媒体の送りは、コンピュータにより制御可能である。制御装置は、ＨＶＡＣ装置の制御装置、ビル管理システムの制御装置の一部または専用の制御装置とすることができる。コンピュータは、経過時間に基づいてフィルタ媒体を連続的に送ることができる。また、コンピュータは、所定の時間間隔で所定量だけフィルタ媒体を送ってもよい。さらに、コンピュータは、フィルタ媒体の状態を示す装置内のセンサからの信号に基づいてフィルタ媒体を送ることができる。例えば、フィルタ媒体にわたる圧力降下の閾値を示す圧力センサが、フィルタ媒体の交換を要するフィルタ媒体の汚染物質の量を示しうる。
【０００６】
２つの特定の実施例が開示されている。第１の実施例では、個々のフィルタカートリッジが、供給源からフィルタを通って最終的に密閉容器まで自動的に送られる。第２の実施例では、フィルタ媒体の長い連続的なストリップが、フィルタ媒体供給源内で巻かれており、フィルタを通って送られるとともに最終的に密閉容器内に巻き取られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
図１は、本発明のＨＶＡＣ装置１０を概略的に示している。一般に、ファン１４によって取入口１２から装置１０内に空気が引き込まれる。空気は、次に微粒子フィルタ１６を通過し、ここで粒子状汚染物質が空気から取り除かれる。この空気は、続いて、紫外線光触媒酸化剤やプラズマなどの室内空気質フィルタ１８を通過することができ、ここで気相およびバイオエアロゾルの汚染物質が取り除かれる。空気は、その後、出口２０を通して装置１０から戻される。
【０００８】
本発明では、新しいすなわちきれいなフィルタ媒体が、新しい媒体の供給源２４から連続的または繰り返し微粒子フィルタ１６に供給される。新しいフィルタ媒体が新しい媒体の供給源２４から微粒子フィルタ１６に入ると、使用済のフィルタ媒体は、好ましくは密閉容器である使用済媒体容器２８に送られる。密閉容器２８は、内側面に抗菌物質２９を有するか抗菌物質２９から形成することができる。代わりに、またはこれに加えて、密閉容器２８は、付属の抗菌剤もしくは化学的中和剤のディスペンサ３０を有しうる。
【０００９】
媒体の送りは、好ましくは制御装置３２によって制御され、この制御装置３２は、上述の機能を実行するようにプログラムされたコンピュータプログラムを含むメモリを有するコンピュータとすることができる。制御装置３２は、経過時間に基づいて媒体を送ってもよい。また、制御装置３２は、非常に遅い速度でフィルタ媒体を連続的に送るか、一定の時間間隔でフィルタ媒体を新しい媒体の供給源２４からフィルタ１６に送るとともにフィルタ１６から使用済媒体容器２８に送ることができる。
【００１０】
また、装置１０は、微粒子フィルタ１６の上流および下流に圧力センサ３４，３６をさらに含みうる。制御装置３２は、微粒子フィルタ１６にわたる圧力降下を測定することで、フィルタ１６のフィルタ媒体に含まれる汚染物質の量を判断することができる。この場合には、制御装置３２は、フィルタに含まれる汚染物質が所定量に達したときにフィルタ媒体を送る。また、制御装置３２は、時間とフィルタ１６のフィルタ媒体の状態との組合せによってフィルタ媒体を送ってもよい。例えば、特定の圧力降下の測定または特定の時間間隔の到達のいずれか早いほうに応じてフィルタ媒体を送ることができる。さらに、フィルタの交換時期を決定するために、モータ制御装置によってファン速度を定めることもできる。また、空気流の測定値を使用してフィルタの交換時期を決定してもよい。
【００１１】
使用済媒体容器２８内の使用済媒体は、使用済媒体容器２８の表面の抗菌物質２９、またはディスペンサ３０内の抗菌剤もしくは化学的中和剤によって処理可能である。ディスペンサ３０は、手動で作動させるか制御装置３２によって定期的に作動させることができる。
【００１２】
使用済媒体容器２８がいっぱいになると、保守作業員が使用済媒体容器２８をフィルタ１６から取り外して容器２８を密閉する。続いて、新しい空の使用済媒体容器２８’が、追加の汚染されたフィルタ媒体を収容するように微粒子フィルタ１６に隣接して設置される。
【００１３】
従って、本発明では、装置１０の保守作業がかなり減少するとともに、微粒子フィルタ１６の連続した最適性能が向上する。フィルタ媒体の露出頻度がかなり減少するために汚染されたフィルタ媒体への暴露が減少するだけでなく、密閉された使用済媒体容器２８によって１回の保守作業における汚染されたフィルタ媒体への暴露がかなり減少するかまたはなくなる。
【００１４】
図２は、図１のフィルタ装置の第１の実施例を概略的に示している。第１の実施例では、フィルタ媒体は、フィルタ媒体カートリッジ４０（４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，４０ｄを含む）の形態である。きれいなフィルタ媒体カートリッジ４０ａは、新しい媒体の供給源２４ａ内に保管される。使用済の媒体カートリッジ４０ｄは、保管容器すなわち密閉容器２８ａに保管される。媒体供給源２４ａ内のモータなどの作動装置４２ａが、開口部４４を通ってきれいなフィルタ媒体カートリッジ４０ｂを微粒子フィルタ１６内に送る。新しい媒体カートリッジ４０ｂが送られることによって、開口部４６を通って使用済のフィルタ媒体カートリッジ４０ｃが密閉容器２８ａ内に送られる。上述したように、密閉容器２８ａは、抗菌物質２９、または抗菌剤もしくは化学的中和剤のディスペンサ３０を含んでもよい。微粒子フィルタ１６内において、フィルタ媒体カートリッジ４０ｂは、空気が通過するフィルタ１６の流路内でブラケット５０（概略図示）によって支持されている。
【００１５】
動作時には、フィルタ媒体カートリッジ４０は、上述のように制御装置３２（図１参照）によって制御されて、新しい媒体の供給源２４ａから微粒子フィルタ１６、そして密閉容器２８ａへと順に送られる。密閉容器２８ａが一杯になると開口部４６が閉じられ、この密閉容器２８ａは、フィルタ１６から取り外されて空の密閉容器２８ａ’と交換される。よって、作業員は、密閉容器２８ａ内の汚染されたフィルタ媒体４０ｂへの暴露を回避することができる。供給源２４ａには、新しいフィルタ媒体カートリッジ４０ａが定期的に補充される。
【００１６】
図１のフィルタ装置の第２の実施例が図３に概略的に示されている。第２の実施例では、フィルタ媒体４０は、細長いストリップの形態であり、初期状態では新しい媒体の供給源２４ｂ内で巻かれている。フィルタ媒体４０は、微粒子フィルタ１６を通って送られ、ここで空気が通過するフィルタ１６の流路内でブラケット５０によって支持される。フィルタ媒体４０が汚染物質でいっぱいになると、このフィルタ媒体４０は密閉容器２８ｂ内に巻き取られる。上述したように、密閉容器２８ｂは、抗菌物質２９または抗菌剤もしくは化学的中和剤のディスペンサを含みうる。
【００１７】
フィルタ媒体４０は、作動装置４２ｂによって送ることができ、この作動装置４２ｂは、密閉容器２８ｂ内にフィルタ媒体４０を巻き取るモータ駆動のスプールを含みうる。作動装置４２ｂは、上述のように制御装置３２（図１参照）によって制御される。フィルタ媒体４０は、新しい媒体の供給源２４ｂのスプール５２に巻き付けることができ、このスプール５２は自由回転またはモータ駆動で制御装置３２（図１参照）に制御されるものとすることができる。第２の実施例では、上述の技術に加えて、フィルタ媒体４０を遅い速度で連続的に送るか、特定の時間間隔において小さい単位で送ることができる。密閉容器２８ｂが汚染された媒体４０でいっぱいになると、開口部４６が閉じられて密閉容器２８ｂが微粒子フィルタ１６から取り外される。続いて、新しい空の密閉容器２８ｂ’が微粒子フィルタ１６に取り付けられる。
【００１８】
特許法の規定により、本発明の好適実施例を示す例示的な形態を説明したが、本発明の趣旨および範囲から逸脱することなく、具体的に図示および説明した以外の方法で本発明を実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明のフィルタ装置を含むＨＶＡＣ装置の概略説明図である。
【図２】図１のフィルタ装置の第１の実施例の概略説明図である。
【図３】図１のフィルタ装置の第２の実施例の概略説明図である。
【図１】
2007517660.tif 000003
【図２】
2007517660.tif 000004
【図３】
2007517660.tif 000005
【国際調査報告】
2007517660.tif 000006