(57)【要約】【課題】住宅及び比較的に狭い空間内の空気を清浄にする単純な方法及び装置を得ること。【解決手段】本発明は、屋内空気を処理する装置及び方法であって、その中にブライン溶液を入れるのに適した容器と、前記容器内に入れられたブライン溶液にその一部分を浸すことができるように、前記容器上又は前記容器内に回転可能に取り付けられた多孔質媒体と、前記多孔質媒体に機械的に結合された回転手段と、前記多孔質媒体の表面領域に空気の流れを導く能力を有する空気流動手段とを利用する装置及び方法を提供する。【選択図】図１
2011513693.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
屋内空気を処理する装置であって、その中にブライン溶液を入れておくのに適した容器と、前記容器内に入れられたブライン溶液にその一部分を浸すことができるように、前記容器上又は前記容器内に回転可能に取り付けられた多孔質媒体と、前記多孔質媒体に機械的に結合された回転手段と、前記多孔質媒体の表面領域に空気の流れを導くことが可能な空気流動手段とを備える装置。
【請求項２】
湿度感知手段と、前記容器内に入れられた溶液の温度を監視し、前記湿度感知手段から指示を受け取ったことに応答して、前記容器内に入れられた溶液の温度を調整する手段とをさらに備える、請求項1に記載の装置。
【請求項３】
所定量の水を保持するのに適したリザーバであり、前記容器と流体連通したリザーバと、前記リザーバからの水流を制御する手段とをさらに備える、請求項1に記載の装置。
【請求項４】
前記容器内に設置された液位決定手段をさらに備える、請求項1に記載の装置。
【請求項５】
前記容器内に設置されたレドックス電位測定手段をさらに備える、請求項1に記載の装置。
【請求項６】
前記多孔質媒体が回転ドラムである、請求項1に記載の装置。
【請求項７】
前記容器内に設置された加熱要素及び温度センサと、前記湿度感知手段及び/又は前記温度センサから信号を受け取ったことに応答して前記加熱要素を作動させるように構成された制御手段とを備える、請求項２に記載の装置。
【請求項８】
前記制御手段がさらに、前記液位決定手段から信号指示を受け取ったことに応答してリザーバからの水流を制御するように構成された、請求項3、4及び7に記載の装置。
【請求項９】
前記レドックス電位測定手段から信号指示を受け取ったことに応答して前記溶液の活性を調整する手段をさらに備える、請求項5に記載の装置。
【請求項１０】
前記容器内に設置された自動泡立て器又はミキサ装置を備える、請求項9に記載の装置。
【請求項１１】
前記容器内に入れられた溶液に気泡を導入することが可能な空気ポンプを備える、請求項9に記載の装置。
【請求項１２】
前記多孔質媒体が、その一方又は両方の面に形成され、或いはその一方又は両方の面に取り付けられた一つ又は複数の細長い部材を備え、前記細長い部材がそれぞれ、その中にブライン溶液を集めるように構成された細長い溝と、前記細長い溝の基部に形成され、そこからブライン溶液を放出するように構成されたスリットとを備える、請求項1に記載の装置。
【請求項１３】
空気を処理する方法であって、ブライン溶液中で多孔質ドラムを回転させること、及び前記ブライン溶液から延出した前記ドラムの一部分を空気の流れに通過させることを含む方法。
【請求項１４】
処理された空気に水分を追加するため、前記ブライン溶液の温度を調整することをさらに含む、請求項13に記載の方法。
【請求項１５】
前記ブライン溶液のレドックス電位を定期的に又は連続的に測定すること、並びに、必要な場合にはいつでも、前記空気の流れの速度を増大させることによって、及び/又は前記多孔質ドラムの回転速度を増大させることによって、そのレドックス電位を調整することをさらに含む、請求項13に記載の方法。
【請求項１６】
前記ブライン溶液のレドックス電位を定期的に又は連続的に測定すること、並びに、必要な場合にはいつでも、前記容器内に設置され、前記溶液に気泡を導入するように構成された自動泡立て器又はミキサ装置によって、そのレドックス電位を調整することをさらに含む、請求項13に記載の方法。
【請求項１７】
前記ブライン溶液のレドックス電位を定期的に又は連続的に測定すること、並びに、必要な場合にはいつでも、前記溶液に気泡を導入する能力を有する空気ポンプによって、そのレドックス電位を調整することをさらに含む、請求項13に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空気を清浄し、加湿する方法及び装置に関する。より具体的には、本発明は、周囲空気の流れをブライン(brine)溶液と接触させることによって、汚染された空気を清浄し、加湿する方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
汚染された空気を処理する一般的に使用されている方法は、濾過、空気イオン化、及びオゾン又は紫外光による空気の殺菌に基づく。
【０００３】
WO2007/026363は、屋内空気の流れを、200mVから450mVのレドックス(Redox:酸化還元)電位を有するハロゲン化物ブラインであることが好ましい高濃度塩溶液と接触させることによって、屋内空気の微生物濃度を低下させる方法を記載している。この公開出願は、適切なエアレーション条件下でこのようなレドックス電位を発生させることが可能なある種のブラインを識別しており、これに代えて、又はこれに加えて、電解セル内でブラインを電気分解し、それによってブラインのレドックス電位を適切に調整することを提案している。WO2007/026363はさらに、病院を含むさまざまな施設内で上記の方法を実施するための充填カラムスクラバ(このスクラバでは、カラムを満たす固体物質を介して空気とブライン溶液が接触する)を詳細に記載している。
【０００４】
200mVから約450mVのレドックス電位を有するブラインを使用したWO2007/026363に基づく好ましい処理計画の下での運転が、屋内空気の生物学的汚染物質の濃度を効果的に低下させることが証明されている。しかしながら、ある種の施設では、閉じた空間内の空気、壁及び他の表面を定期的に衛生的にすることが求められている。
【０００５】
さらに、住宅及び比較的に狭い空間内の空気を清浄にし、その湿度を制御する費用効果に優れた解決策が求められている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】国際公開WO2007/026363
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
したがって、本発明の目的は、住宅及び比較的に狭い空間内の空気を清浄にする単純な方法及び装置を提供することである。
【０００８】
本発明の他の目的は、空気を清浄にし、その湿度を調整する方法及び装置を提供することである。
【０００９】
本発明の他の目的及び利点は、この説明を読み進めるにつれて明らかになる。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、空気の流れを、回転多孔質媒体に含まれるブライン溶液と接触させることによって、空気を処理する方法及び装置を提供する。具体的には、本発明は、周囲空気の流れを、回転多孔質媒体に含まれるブライン溶液と接触させることによって、汚染された空気を清浄し、任意選択でさらに、その清浄した空気を加湿する方法及び装置を提供する。
【００１１】
本発明の好ましい一実施形態では、ブライン溶液の一部分が、回転多孔質媒体の細孔の中に連続的に吸収され、その中で処理ゾーンまで移動するように、回転多孔質媒体の一部分がブライン溶液に浸された状態に維持され、処理ゾーンでは、周囲空気の流れが、ブライン溶液の外側に(ブライン溶液に浸されていない状態に)維持された回転多孔質媒体の一部分を通過する。有利には、環境からの過剰な水分の吸収を防ぐため、ブライン溶液の蒸気圧を、例えばフィラメントなどの加熱要素によって調整することによって、回転多孔質媒体を通過した空気の湿度を制御可能に変化させることができる。有利には、周囲空気が乾燥しすぎているときにはいつでも、空気の状態を改善するため、蒸気圧を増大させることによって、(最大約60%まで)周囲空気に水分を追加することができる。この目的のため、本発明はさらに、清浄にした空気の湿度を監視する手段、ブライン溶液の温度を監視し、制御する手段、並びにブライン溶液の量、濃度及び活性を監視し、調整する手段を提供する。
【００１２】
一態様では、本発明が、容器内で回転するように取り付けられた(例えば相互連結した細孔を含む)回転可能な多孔質ドラムであり、前記ドラムの一部分が前記容器の外側に延出するドラムと、容器内で回転多孔質ドラムを回転させる回転手段(例えば電動機)と、前記容器の外側に延出した回転多孔質ドラムの前記部分の表面領域に空気の流れを導く空気流動手段とを備える空気清浄装置を対象とする。
【００１３】
動作させる際には、容器にブライン溶液を満たして、回転多孔質ドラムの一部分がブライン溶液に浸るようにする。回転多孔質ドラムを、その軸を軸にして回転させている間に、周囲空気の流れが、処理ゾーン内のドラムのその部分、すなわちブライン溶液の外側に延出した部分を通過させられる。回転多孔質ドラムの細孔は、容器からの新しいブライン溶液で繰り返し満たされ、回転多孔質ドラムを通過する周囲空気は、回転多孔質ドラム内のブライン溶液と接触し、それによって空気が処理される。
【００１４】
この装置はさらに、処理された空気と接触するように構成された湿度感知手段と、容器内に維持された溶液の温度を監視する手段(例えば温度センサ)と、前記湿度感知手段及び容器内に設置された温度監視手段から指示を受け取ったことに応答して、容器内に入れられた溶液の温度を調整する手段(例えば加熱要素)とを備える。
【００１５】
この装置はさらに、容器内に、その読取り値を使用して容器内の溶液の液位を制御することができるように設置された液位測定手段を備える。例えば、溶液の液位が高すぎるときにはいつでも、蒸気圧を増大させ、環境からの水分の吸収を防ぐために、溶液の温度を上昇させることができる。
【００１６】
好ましい一実施形態では、この装置がさらに、水を保持するリザーバであって前記容器と流体連通したリザーバと、前記リザーバから前記容器への水流を制御する手段(例えば弁)とを備える。好都合には、容器に含まれる溶液の液位を決定する手段及び前記リザーバからの水流を制御する手段が、前記液位決定手段から指示を受け取ったことに応答して容器内の溶液の液位を調整するために使用される。
【００１７】
この装置はさらに、容器内に維持された溶液のレドックス(酸化還元)電位を測定する手段と、前記レドックス測定手段から指示を受け取ったことに応答して、溶液の活性を調整する手段とを備える。例えば、レドックス電位は、処理ゾーンに導入する空気の流れの速度を増大させることによって、且つ/又は回転多孔質ドラムの回転速度を増大させることによって増大させることができ、容器内に設置され、溶液に気泡を導入するように構成された自動泡立て器(whisk)又はミキサ装置によって増大させることができ、及び/或いは空気ポンプによって気泡を導入することによって増大させることができる。
【００１８】
回転多孔質ドラムは、任意選択で、回転多孔質ドラムの一つ又は複数の面に形成され、或いは回転多孔質ドラムの一つ又は複数の面に取り付けられた一つ又は複数の細長い部材を備えることができ、前記細長い部材はそれぞれ、その中にブライン溶液を集めるように形成された細長い溝と、前記細長い溝の基部及び/又は側面に形成された細長いスリットであってそこから前記回転多孔質ドラムの表面にブライン溶液を放出するように構成されたスリットとを備える。
【００１９】
他の態様では、本発明がさらに、空気を処理する方法であって、ブライン溶液中で回転多孔質ドラムを回転させること、及び前記ブライン溶液から処理ゾーン内へ延出した前記回転多孔質ドラムの一部分を空気の流れに通過させることを含む方法を対象とする。好ましくは、加熱すると、ブライン溶液はさらに、処理された空気を加湿する役目を果たし、この場合、ブライン内の塩の可能な結晶化を防ぐため、前記ブライン溶液内へ水が供給される。この方法はさらに、ブラインのレドックス電位を定期的に又は連続的に測定すること、並びにレドックス電位の測定値に基づいて、以下の手段、すなわち処理ゾーンに導入する空気の流れの速度を増大させること、回転可能多孔質ドラムの回転速度を増大させること、容器内に設置され、溶液に気泡を導入するように構成された自動泡立て器又はミキサ装置、及び/又は空気ポンプによって溶液内へ気泡を導入することのうちの一つ又は複数により溶液に酸素を導入することによって、前記ブラインのレドックス電位を調整することを含む。
【００２０】
本明細書で使用する用語「ブライン溶液」は、溶解した塩の濃度が、好ましくは10%(w/w)以上、好ましくは20%(w/w)以上であり、最高で関連温度における飽和濃度である高濃度溶液を指す。組成上、本発明において有効な高濃度塩溶液は、式MX、M2X及びMX2によって表される1種又は数種の水溶性塩を含む水溶液であり、上式で、Xは、塩化物、臭化物、ヨウ化物、硫酸塩及び硝酸塩アニオンからなる群から選択され、Mは、金属カチオンを表し、この金属カチオンは、リチウム、ナトリウム、カリウム、カルシウム、マグネシウム及び亜鉛、並びにこれらの混合物からなる群から選択されることが最も好ましい。好ましいブライン溶液には、塩化ナトリウム及び塩化カルシウムの高濃度溶液(20重量%以上、好ましくは30重量%以上の濃度である)が含まれる。本発明に従って使用することができる好ましい他の高濃度塩溶液には、以下の金属、すなわちNa+、K+、Mg2+及びCa2+のうちの1種又は数種の金属の少なくとも1種の塩化物塩と組み合わせた、少なくとも1種の臭化物塩又はヨウ化物塩の混合物が含まれる。特に好ましい溶液は、全体濃度30から40重量%であり、カチオン種がMg2+、Ca2+、Na+及びK+である臭化物塩と塩化物塩の溶解混合物を含む。より具体的には、上記のイオンの濃度が、Mg2+:30〜50g/リットル、Ca2+:10〜20g/リットル、Na+:30〜50g/リットル、K+:5〜10g/リットル、Cl-:150〜240g/リットル、Br-:3〜10g/リットルである。このような溶液の一例が死海ブライン(Dead Sea brine)によって提供され、死海ブラインは、Mg2+:約40.6g/リットル、Ca2+:約16.8g/リットル、Na+:約39.1g/リットル、K+:約7.26g/リットル、Cl-:約212.4g/リットル、Br-:約5.12g/リットルの代表的(平均的)ミネラル組成を有し、溶解塩の全体濃度は33重量%である。他の好ましい高濃度塩溶液には、全体濃度が30〜40重量%、カチオン種がMg2+、Ca2+、Na+及びK+である、水に溶解した臭化物塩と塩化物塩の混合物が含まれ、前記溶液中の塩化カルシウムの濃度は、溶液からの水の蒸発速度を低下させるのに有効であり、20から200g/リットルであることが好ましい。
【００２１】
添付図面に本発明の例を示す。添付図面では一貫して、同様の参照符号が同様の要素を指す。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の基本原理を示す空気清浄装置の縦断面図である。
【図２】本発明の空気清浄加湿装置の好ましい一実施形態の縦断面図である。
【図３】図2に示した縦断面図の3次元透視図である。
【図４】図2の線X-Xに沿って切った3次元縦断面図である。
【図５】液体収集手段を備える回転ドラムの任意選択の一実施形態を示す図であり、図5Aは、回転ドラムの透視図を示し、図5Bは、任意選択の液体収集手段の透視図を示す。
【図６】本発明の装置内の制御ユニットの電気接続を概略的に示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
図に例示した実施形態の尺度が一律であることは意図されていないこと、並びに、理解及び説明を容易にするため、これらの実施形態は線図の形で示されていることに留意されたい。
【００２４】
図1を参照すると、本発明の空気清浄加湿装置1は一般に、所定の体積のブライン溶液9を入れるのに適した蓋なし容器5と、その一部分2gが、蓋なし容器5に含まれるブライン溶液9に浸されるように、蓋なし容器5の上部又は蓋なし容器5の上方に、回転可能シャフト2pによって回転可能に取り付けられた回転多孔質ドラム2と、回転可能シャフト2pに機械的に接続された回転手段2eと、処理ゾーン1z内、すなわち蓋なし容器5の外側に位置する回転多孔質ドラム2の表面領域2h上に周囲空気の流れ4aを導くことが可能な空気流動手段4とからなる。回転多孔質ドラム2の上部は、周囲空気の流れ4aのかなりの部分が、回転多孔質ドラム2の処理ゾーン1z内の部分を通過せざるを得ないように、回転多孔質ドラム2の上部のすぐ近くで、回転多孔質ドラム2の上部と接触せずに回転多孔質ドラム2の上部に覆いかぶさるように構成されたカバー8の中に封入されることが好ましい。カバー8は、回転多孔質ドラム2の表面領域2hに面した、周囲空気の流れ4aを装置1に導入するための背面開口8aと、装置1を出る処理された空気の流れ4bを放出するための前面開口(一つ又は複数)8bとを備える。
【００２５】
図2から4は、本発明の好ましい一実施形態に基づく空気清浄加湿装置10の縦断側面図及び縦断3次元透視図を示す。装置10は一般に、限定はされないが、ステンレス合金(例えばオーステナイト系、フェライト系及びマルテンサイト系ステンレス鋼、軟鋼、炭素鋼、チタン合金、ニッケル基超合金、コバルト合金)、適切なプラスチック(例えばPVC、CPVC、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブチレン、PVDF、Teflon、ポリエステル)などの化学的に抵抗性の材料で構成された蓋なし容器15であり、所定の体積(例えば10から15リットル)のブライン溶液(例えば死海ブライン)を入れられるように構成された蓋なし容器15と、その一部分が、蓋なし容器15内に維持されるように、蓋なし容器15上又は蓋なし容器15の上方に、回転可能シャフト12pによって回転可能に取り付けられた回転多孔質ドラム12とからなる。装置10内で(例えば2から6RPMの)回転多孔質孔ドラム12を回転させるため、(例えばプラスチック材料又は限定はされないがステンレス鋼などの金属材料でできた)回転可能シャフト12pに機械的に連結された電動機12e(例えば220V/400〜900mAエンジン)が使用される。蓋なし容器15の外側に位置する回転多孔質ドラム12の表面領域上に周囲空気の流れ(例えば100から200m3/時)を導くため、電動機14eと回転可能ファン14fとを備える電動ファン14(例えば、ダインエア(Dynair)社製のQC20、QC25などの300から1200ワットのエンジン)が使用される。
【００２６】
装置10は、ファン14によって流れる周囲空気のかなりの部分が、回転多孔質ドラム12を通過せざるを得ないように、回転多孔質ドラム12の蓋なし容器15の外側の部分に覆いかぶさるように構成されたハウジング18の中に封入される(すなわち、これによってハウジング18は、図1に示したカバー8の機能を実現する)。ハウジング18は、少なくとも二つの空気開口、すなわちi)装置10内へ周囲空気の流れを導入するための空気入口開口(一つ又は複数)であり、背面開口(一つ又は複数)18a、側面開口(一つ又は複数)18s及び/又は底面開口(一つ又は複数)18dを含むことができる空気入口開口(一つ又は複数)と、ii)処理された空気を装置から放出するための前面開口(一つ又は複数)18bとを備えるべきである。動作させる際には、蓋なし容器15にブライン溶液を満たし、電動機12eによって、回転可能シャフト12pを軸に回転多孔質ドラム12を回転させて、回転多孔質ドラム12の活性表面領域が新しいブライン溶液によって絶え間なく濡らされるようにする。ファン14によって駆動された周囲空気の流れのうち回転多孔質ドラム12を通過する部分は、回転多孔質ドラム12の活性表面を満たすブライン溶液と接触し、それにより、ブライン溶液の活性並びにブライン溶液による固体粒子(例えば粉塵、すす)及び液滴の除去によって処理された空気の流れが装置10から放出される。
【００２７】
本発明の好ましい一実施形態では、装置10がさらに、ハウジング18内に設置された水リザーバ13であり、回転多孔質ドラム12の蓋なし容器15の外側の部分のすぐ近くで、回転多孔質ドラム12の蓋なし容器15の外側の部分と接触することなく、回転多孔質ドラム12の蓋なし容器15の外側の部分に覆いかぶさるように構成された水リザーバ13を備える(すなわち、水リザーバ13の底部は、回転多孔質ドラム12の丸みに対応して丸く作られる)。この構成により、ファン14によって装置10に導入された周囲空気の流れのかなりの部分が回転多孔質ドラム12を通過する。水リザーバ13は、水リザーバ13から蓋なし容器15内へ所定の体積の水を、弁16v(図4に示されている)によって制御可能に放出するように構成された配管系16によって、蓋なし容器15と連通する。水リザーバ13は蓋なし容器15よりも上方に取り付けられているため、水は、重力によって配管系16を流下することができる。水リザーバ13には、水リザーバ13の上壁に形成された開口13oから水を入れることができ、前記開口13oには、密封ふた13cを外すことによって、ハウジング18に形成されたそれぞれの開口を通してアクセスすることができる。
【００２８】
回転多孔質ドラム12は、限定はされないが、ポリエチレン、ポリプロピレン、発泡ポリスチレン、ポリブチレン、スポンジ金属(例えばオーステナイト系ステンレス鋼)などのスポンジ状又は繊維状材料から製作されることが好ましい。回転多孔質ドラム12の直径は一般に40〜55cmとすることができ、その厚さは一般に2〜4cmとすることができる。装置10に導入する周囲空気の流量は一般に100から200m3/時とすることができる。
【００２９】
本発明の好ましい一実施形態では、蓋なし容器15が、好ましくは容器15内に入れられたブライン溶液を加熱するために容器15の底壁に取り付けられた加熱要素17を備える。加熱要素17は、約100〜300ワットの熱パワー(heat power)を生み出す能力を有する電気加熱要素であることが好ましく、ブライン溶液を加熱するために使用され、装置10から放出される処理された空気の流れの湿度を増大させる必要があるときにはいつでも蒸気圧を増大させる。さらに、装置10を通過する周囲空気の流れからの水分の吸収によってブラインの液位が上昇したと判定されたときにはいつでも、加熱要素17を使用して、蓋なし容器15内のブライン溶液の液位を低下させることができる。ブラインの液位の上昇は溶液の溢れに帰着する可能性がある。
【００３０】
蓋なし容器15はさらに、蓋なし容器15内に入れられたブライン溶液の液位に応じた指示を提供する一つ又は複数の液位決定手段19(例えば電極)と、ブライン溶液の活性に関する指示を提供するレドックス電極(還元-酸化電極。図示せず)とを備えることができる。蓋なし容器15内で得られた廃棄沈殿物を受け取るため、蓋なし容器15の底壁に形成された開口15oに、取外し可能な廃棄物処分容器15dが取り付けられることが好ましい。廃棄沈殿物の開口15o内への排出を容易にするため、蓋なし容器15の底壁は湾曲していることが好ましい。
【００３１】
図6を参照する。装置10の動作は、ファン14、電動機12e、加熱要素17、液位決定手段19、弁16v、レドックス電極66及び湿度センサ63(例えばセンシリオン(Sensirion)社のSHT1x又はSHT7x)に電気的に結合された制御ユニット60(例えば、マイクロチップテクノロジ社(Microchip Technology Inc)のDSP33FJ256などのプログラマブルマイクロコントローラ)によって管理されることが好ましい。湿度センサ63は、装置10のハウジング18上、又はハウジング18内の一つの空気入口開口の近く、或いは近辺(例えば近くの壁)に、周囲空気と接触するように配置することができる。ファン14及び電動機12eは、制御ユニット60から制御信号を受け取ったことに応答して動作するように構成されていることが好ましく、制御ユニット60は、前記ファン14及び電動機12eの所望の回転速度を設定することもできることが好ましい。
【００３２】
例えば、低いレドックス電位(例えば200mv未満)を指示するレドックス電極から読取り値を受け取ったことに応答して、ブライン中の酸化レベルを増大させるために、電動機12eの回転速度を増大させ(すなわちドラム12の回転速度を増大させ)、又は電動ファン14の電動機14eの回転速度を増大させる(装置に導入する周囲空気の流量を増大させる)ように、制御ユニット60を構成することができる。これに加えて、又はこれに代えて、この装置はさらに、溶液の酸化レベルを増大させるためにブライン溶液に気泡を導入するように構成された、容器内に設置された自動泡立て器又はミキサ装置(図示せず)、及び/又は空気ポンプ(図示せず)を備えることができる。
【００３３】
(例えば装置10を通過して流れる周囲空気からの水分の吸収によって)蓋なし容器15内のブライン溶液の液位が許容レベルを超えたことを指示する液位決定手段19から読取り値を受け取ったことに応答して、装置10から放出された処理された空気の流れとともに蒸気を放出するため、加熱要素17を作動させることによって蒸気圧を増大させるように、制御ユニットを構成することができる。
【００３４】
蓋なし容器15内のブライン溶液の液位が許容レベルよりも低いときにはいつでも、液位決定手段19から受け取った、水リザーバ13から水を流すための指示に従って弁16vの状態を変化させるように、制御ユニット60を構成することもできる。水リザーバ13内に維持された水の水位が低すぎるときにはいつでも、制御ユニット60が警報を発することを可能にするため、水リザーバ13はさらに、やはり制御ユニット60に結合することができる水位決定手段13e(図2に示されている)を備えることが好ましい。この目的のため、制御ユニット60を、警報指示を発するのに適した、スピーカ、LED及び/又はディスプレイ手段、或いは他の視角/聴覚出力手段に結合することができる。同様に、酸化レベルが低すぎる(例えば100mv未満)ことをレドックス読取り値が示したことに応答して警報指示を発するように、制御ユニット60を構成することもできる。廃棄物処分容器15dが沈殿剤でいっぱいになったときにはいつでも、制御ユニット60が、廃棄物処分容器15dを取り替えるための視覚/聴覚指示をオペレータに発することを可能にするため、蓋なし容器15内又は廃棄物処分容器15d内の開口15oの近くに、制御ユニットに結合された濁度感知手段(例えばフォトダイオード。図示せず)を設置することができる。
【００３５】
前述のとおり、加熱要素17を使用して蓋なし容器15内のブライン溶液を加熱することにより、装置10を加湿器として使用することができる。この機能は、制御ユニット60が湿度センサ63から指示信号を受け取ったことに応答して管理されることが好ましい。例えば、湿度センサ63から受け取った信号に基づいて、空気湿度が50%未満であると判定されたときにはいつでも加熱要素17を作動させるように、制御ユニット60を構成することができる。さらに、水リザーバ13から蓋なし容器15内へ所定の体積の水を流入させるため、加熱要素17を作動させる前又は加熱要素17の作動中に弁16vの状態を変化させるように、制御ユニット60を構成することもできる。
【００３６】
ブライン溶液のレドックス電位を測定する適切な機構は、不活性金属又は合金製の測定電極(白金電極)と、(Ag/AgCl又はカロメルなどの)参照電極とを備える。適切な電極は市販されている。本明細書に報告されているレドックス電位はPt/Ag/AgCl電極を使用して測定され、したがって、ブライン溶液にさらされたPt電極と標準銀-塩化銀電極との間に生じた電気化学ポテンシャルを示す。
【００３７】
任意選択の本発明の一実施形態では、回転多孔質ドラム12が、任意選択で、回転多孔質ドラム12の細孔に含まれるブライン溶液の量を、動作中に増大させる液体収集手段を含むことができる。図5Aは、その一方の面に液体収集手段12cが取り付けられた回転多孔質ドラム12の任意選択の一実施形態を示す。液体収集手段12cは、回転多孔質ドラム12上の、回転可能シャフト12pの上に取り付けられた円形ベース12bに取り付けられた円弧形要素であることが好ましい。いくつか(例えば6から10)の収集手段12cが互いにほぼ等しい角度で均等に配置され、風車と同様の構造を形成することが好ましい。この構成では、収集手段12cの内側円弧12iが最初に蓋なし容器５内に導入される(矢印12wによって示された)方向に、回転多孔質ドラム12を回転させる。
【００３８】
液体収集手段12cの透視図を示す図5Bに最もよく示されているように、収集手段12cにはカナル(canal)(溝(ditch))12fが形成され、前記カナル12fは、収集手段12cの内側円弧12i側に形成される。収集手段12cの外側円弧12oのその長さに沿ったほぼ中央に、カナル12fと連通した細長い溝穴(slot)12yが形成される。収集手段12cの一方又は両方の面に、同様の溝穴(12y)を提供することもできる。有利には、蓋なし容器15内に維持されたブライン溶液中でカナル12fが回転しているときにカナル12fの中に捕捉されたブライン溶液が、前記収集手段12cが回転してブライン溶液から出たときに、細長い溝穴12yを通してカナル12fから、回転多孔質ドラム12の表面領域を横切って流れるように、収集手段12cの回転多孔質ドラム12に取り付けられた側の近くに、細長い溝穴12yが形成される。
【００３９】
本発明の装置を用い、直径約50cm、厚さ約2.5cmのスポンジ状ドラム及び死海ブラインを使用して実施した実験によれば、本発明の装置は、空気中の汚染物の量を50%超低減させることができる。
【産業上の利用可能性】
【００４０】
汚染された空気の処理が必要な広範囲にわたる用途で、本発明の装置を使用することができることが分かる。例えば、病院部門、特に病室、高齢者看護施設(退職者住宅)、冷凍施設(装置及び室)、健康管理施設、幼稚園及び個人宅において空気を処理する目的に、本発明を使用することができる。さらに、本発明は、呼吸障害(例えば喘息)を持つ人及び風媒型アレルゲンに悩まされている人にとっても恩恵となる可能性がある。
【００４１】
当然ながら、以上の例及び説明は、例示だけを目的に示したものであり、以上の例及び説明が本発明を限定することは一切意図されていない。当業者には理解されるとおり、本発明は、上記の技法のうちの二つ以上の技法を使用する、本発明の範囲を逸脱しない非常に多様な方法で実施することができる。
【符号の説明】
【００４２】
１  空気清浄加湿装置
２  回転多孔質ドラム（多孔質媒体）
２ｅ  回転手段
２ｇ  表面領域
５  容器
９  ブライン溶液
【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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【国際調査報告】
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