(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
通風設備中のガスから空中浮遊粒子を除去するためのフィルター（１１０）であって、上記フィルター（１１０、２１０、３１０、４１０、５０５、６１０、７０５）は、重合体材料を含んでおり、
上記重合体材料は、繊維の形態であり、かつｎ−ドープ又はｐ−ドープされることによって導電性とされていることを特徴とする上記のフィルター。
【請求項２】
上記重合体材料が、下記重合体または下記重合体の少なくとも１種の誘導体の少なくとも１つに基づくことを特徴とする、請求項１に記載のフィルター：ポリアセチレン、ポリアニリン、シス−ポリアセチレン、ポリピロール、ポリチオフェン、ポリフェニレンビニリデン、ポリエチレンジオキシチオフェン（ＰＥＤＯＴ）、ポリフェニレンビニリデンまたはポリジアルキルフルオレン。
【請求項３】
フィルターアセンブリーが請求項１又は２に記載の第一の導電性フィルター（１１０、３１０、４１０）を少なくとも含み、そしてその第一導電性フィルターが第一の電位に接続でき、それによって第一の電荷を受け取るように適合せしめられていることを特徴とする、通風設備中のガスから空中浮遊粒子を除去するためのフィルターアセンブリー（１５０、２００、３００、４００、５００、６００）。
【請求項４】
フィルターアセンブリーが請求項１又は２に記載の第二の導電性フィルターを少なくとも含み、そしてその第二導電性フィルターが第二の電位に接続でき、それによって第二の電荷を受け取るように適合せしめられている、請求項３に記載のフィルターアセンブリー。
【請求項５】
第二電荷が第一電荷の反対となるように配置される、請求項４に記載のフィルターアセンブリー。
【請求項６】
フィルターアセンブリーが、
電圧源の一方の極（＋）に接続できる第一導電性フィルター（１１０）、
上記電圧源の反対の極に接続できる第二導電性フィルター（２１０）、
を少なくとも含み、
そして上記の第一および第二導電性フィルターが絶縁材料（３１０）によって分離され、それによってコンデンサーを形成している、請求項５に記載のフィルターアセンブリー。
【請求項７】
第一導電性フィルター（１１０）および第二導電性フィルター（２１０）が、それら導電性フィルターが本質的にプレートコンデンサーを形成するように２つの次元において第三の次元におけるよりも有意に長く延び、そしてフィルターアセンブリーがフィルターを通り抜けるガス流（３００）の主方向が上記プレートコンデンサーのより大きい表面に対して本質的に垂直となるように取り付けられている、請求項６に記載のフィルターアセンブリー。
【請求項８】
第一導電性フィルター（１１０）と第二導電性フィルター（２１０）とがプレートコンデンサーを形成し、その第一および第二導電性フィルターがそのプレートコンデンサーのプレートを構成し、そしてフィルターアセンブリーが、フィルターを通り抜けるガス流（４００）の主方向が上記プレートコンデンサーのプレートの表面に対して本質的に平行となるように取り付けられている、請求項６に記載のフィルターアセンブリー。
【請求項９】
第一導電性フィルター（５０５）、第二導電性フィルター（５１５）および分離用絶縁材料（５１０、５２０）が巻かれまたは折り畳まれて大きな活性領域を有する細長いコンデンサーを形成している、請求項５に記載のフィルターアセンブリー。
【請求項１０】
フィルターアセンブリーが、電圧源（１４５）の一方の極に接続できる第一の群の導電性フィルターを形成する複数の導電性フィルター、電圧源の反対の極に接続できる第二の群の導電性フィルターを形成する複数の導電性フィルターを含み、この場合第一の群および第二の群からのフィルターは交互に配置され、かつ絶縁材料によって分離されている、請求項５に記載のフィルターアセンブリー。
【請求項１１】
フィルターアセンブリーが請求項１−３のいずれかに記載の第一導電性フィルターを少なくとも含み、そしてその第一導電性フィルターがマイクロ波の放射の使用によって帯電されることを特徴とする通風設備中のガスから空中浮遊粒子を除去するためのフィルターアセンブリー。
【請求項１２】
フィルターが電荷を受け取ることができる布帛に形成され、粉塵および粒子の集塵器として機能するように掛止されている、請求項１又は２に記載のフィルター。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、静電ガス精製フィルター、およびこのようなフィルターを含むフィルターアセンブリーに関する。特に、本発明は、帯電した空中浮遊粒子を集め、保持する際にフィルター効率を高めるために電荷を連続的に供給することができる、空気を粒子から精製するのに適合したフィルターに関する。
【背景技術】
【０００２】
有効な空気精製の必要はまずます増大している。この必要は、健康的な家庭環境、並びに、オフィス及び車両中で快適な状態を与えるときに、また最新の製造および研究のためのクリーンルーム環境を創り出すときに明らかである。
【０００３】
既存の空気濾過設備、特により大きな建造物におけるそのような濾過設備では、空気の精製は通風設備と組み合わされることが多い。建造物に強制的に送り込まれる空気は、典型的には、空気中の粒子の量を低下させる目的で１つまたは２つ以上のフィルターを通過せしめられる。そのエアフィルターは普通３つの部類：目の粗いフィルター（ｃｏａｒｓｅ  ｆｉｌｔｅｒ）、高効率フィルター（ｈｉｇｈ  ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ  ｆｉｌｔｅｒ）およびマイクロフィルター（ｍｉｃｒｏ  ｆｉｌｔｅｒ）（またはＨｉｇｈ  Ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ  Ｐａｒｔｉｃｕｌａｔｅ  Ａｉｒ（ＨＥＰＡ）フィルター）に分けられる。目の粗いフィルターと高効率フィルターとは組み合わせて用いられることが多く、１μｍより大きい粒度の粒子を遮る際に有効となるようにすることができる。しかし、空気汚染のかなりの部分は１μｍ未満の粒度を持つ粒子を含み、そしてこれらの中に健康面に関して重要であることが示されている物質がある。さらに、クリーンルームにおいては、粒子の粒度およびそれらの濃度に関する要件は、目の粗いフィルターと高効率フィルターとの組み合わせだけを装備することができるものよりも著しく厳しい。１μｍ未満の粒子を効果的に濾過して取り除くために一般に使用される技術は、１つまたは２つ以上のマイクロフィルターの使用を含む。マイクロフィルターは、そのフィルターに非常に大きな活性領域を与える極めて細い繊維の材料を含む。用語「密度」は濾過レベルの１つの尺度である。マイクロフィルターを用いて高度の濾過を達成することが可能である。しかし、これらのフィルターは典型的には高価であり、かつそれらの高密度のためにそれらは寿命が短いことが多い。それ故、マイクロフィルターは頻繁に取り替えることが必要であり、その結果維持コストが高くなる。さらに、マイクロフィルターは、それらの高密度のために、大きな圧力降下を引き起こし、少なからずそれらフィルターが閉塞され始めるよりもはやい。これは、フィルターを頻繁に交換しなければ、より低い空気流量と通風の低下をもたらす。あるいはまた、通風のファンがより激しく作動することが必要である；これはより高い運転コストを、そしてしばしば騒音の増加をもたらす。従って、マイクロフィルターを用いて高度の空気精製を達成かつ維持し、同時に著しい通風を実現できるようにすることは、技術的には可能であるけれども、コストが高く、かつ厄介である。
【０００４】
上記のフィルターはそれらの密度だけで機能している。空気を浄化する他の原理はこの技術分野において知られている。既知の原理の中に静電フィルターの使用がある。これらのフィルターは、また、高密度を有することと共同して、帯電した空気粒子を引きつけるために静電荷も与えられている（例えば、ｗｗｗ．ｃａｒｎｆｉｌ．ｓｅを参照されたい）。この静電フィルター中の材料は良好な絶縁体、例えば重合体であって、そのフィルターは、例えばフィルターの製造または機械加工中に静電荷を得る。
【０００５】
静電フィルターは有効であるが、それらの静電荷はフィルター中に捕らえられる反対電荷の粒子によって比較的速やかに中和されることが多く、これがフィルターの効率低下をもたらす。さらに、このフィルターは典型的には空気中の湿気に敏感であり、これがフィルターの静電荷を減少させる。実際上は、静電フィルターは、次いで実際の条件で使用されると、典型的には、２，３週間後に早くもそれらの能力の有意な部分を失ったのである。
【０００６】
電荷は空気精製においても所謂イオン化装置を用いて利用される。イオン化装置は電荷を電子の形態で空中浮遊粒子または分子に移動させる。これらの帯電粒子は、より大きな粒子にさらに容易に凝集することができ、より大きな粒子は、イオン化装置の陽の部分に引きつけられ得る。別法として、その凝集粒子を集めるために高効率フィルターまたはマイクロフィルターが用いられる。同様に、陽の空中浮遊粒子を作ることができる。このフィルターの効率は、フィルターに静電荷を与えるならばさらに高めることができる。高電圧イオンエミッターを利用すれば、周囲のガス（空気）の実際のイオン化は所謂コロナ放電により起こる。そのようにして創られたイオンは空中浮遊粒子に衝突し、付着する。エミッターの電位に依存して、陽または陰イオンが創られるだろう。このようなフィルターおよび濾過設備は、例えばＴｒａｎｓｊｏｎｉｃ  ＡＢ社から商業的に入手できる。
【０００７】
Ｔｒａｎｓｊｏｎｉｃ社は、通風設備における常用の空気精製法を補い、またはそれに取って代わるべく意図される空気精製用の配置を開示する。１つまたは２つ以上のイオンエミッターが、流入空気流用の空気ダクトの中に、フィルターパッケージの近くに配置される。小さな粒子が、例えば高効率フィルターによって捕らえることができる一層大きなものにより容易に凝集するということと、フィルター中における静電効果の両方に起因して改善された空気の精製が達成される。しかし、静電フィルターは上記と同じ欠点を有する；即ち、静電フィルターは運転中にそれらの電荷を失い、それ故それらの濾過能力の一部を失うのである。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
従って、従来技術の問題は、フィルターの静電荷が運転中に減少することに起因して、静電フィルターを含む配置が能力を失うということである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の１つの目的は、運転中に静電荷を与えることができ、それによって帯電した空中浮遊粒子を捕らえる際のそれらの能力を高めるフィルターを提供することである。
【００１０】
これは、請求項１で定義される本発明によるフィルター、および請求項４で定義されるフィルターアセンブリーにより達成される。
【００１１】
本発明によるフィルターがドーピング法によって実質的に増加した導電率を得ている重合体を含むため、本発明によるフィルターには運転中に電荷を供給することができ、それによって本発明のフィルターは帯電した空中浮遊粒子を引きつける能力を維持する。
【００１２】
本発明によるフィルターは、好ましくは、例えば、次の物質、次の物質のあるものの組み合わせ、次の物質の誘導体の１つに基づく合成金属から製造される：ポリアセチレン、ポリアニリン、シス−ポリアセチレン、ポリピロール、ポリエチレンジオキシチオフェン（ＰＥＤＯＴ）、ポリ（フェニレンビニリデン）、ポリ（チオフェン）またはポリ（ジアルキルフルオレン）。
【００１３】
本発明によるフィルターアセンブリーは上記の導電性フィルターを利用する。空気はこのフィルター配置により支配されるが、この場合導電性フィルターは第一の電位と接続しており、それ故電荷を受け取る。好ましくは、このフィルター配置は第一フィルターの電荷とは反対の電荷を受け取っている第二の導電性フィルターを少なくとも含む。好ましくは、第一および第二導電性フィルターはコンデンサーを構成するように配置され、それによってフィルター表面全面に一様な電荷分布が保証される。
【００１４】
本発明によって提供される１つの利点は、導電性フィルターに運転中に電荷を連続的または要求次第のいずれかで供給することができるということである。
【００１５】
本発明によって提供されるさらなる利点は、導電性フィルターをコンデンサーと同様の状態を与える配置で配置することができるということである。
【００１６】
本発明の諸態様は、主として、空気精製、特に空中浮遊粒子を空気から除去するために本発明によるフィルターおよびフィルターアセンブリーを用いる文脈において説明される。この技術分野の当業者であれば認められるように、このフィルターは他のガス、ガス混合物およびある種の液体の精製にも等しく効果的に使用することができる。
【００１７】
本発明の一つの面は、概念レベルでは、既知の断路静電フィルターを導電性材料のフィルターで取り替えることと説明することができるもので、導電性フィルターにはそのフィルターを高電圧源に接続することによって電荷が与えられる。
【００１８】
今日まで、上記で概説したように機能すべく十分に高い導電率を有するフィルターは、金属で、または金属／絶縁体の組み合わせでの高度の金属により製造することが可能であったに過ぎない。より高い空気精製レベルを達成するのに必要とされる高密度を持つ金属フィルターは製造することが可能でなかった。最近、新しい一群の材料、所謂「合成金属（ｓｙｎｔｈｅｔｉｃ  ｍｅｔａｌｓ）」が出現した。合成金属は、半導体のドーピングと同様の方法で電荷キャリヤーを受け取っている重合体から成る。故に、合成金属は「ドープされた」とも称される。この重合体類は、化学的にかまたは電子的にかのいずれかで、金属として特徴づけることができる状態にｎ−ドープされてもよいし、或いはｐ−ドープされてもよい。この方法で非常に多様な重合体が大きな導電率のスパンを持つ適切な導体に変換された。ドープされたポリアセチレンおよびポリアニリンが合成金属の既知の例である。また、例えばシス−ポリアセチレン、ポリピロール、ポリ（チオフェン）（およびその誘導体）、ポリ（フェニレンビニリデン）、ポリ（エチレンジオキシチオフェン）（ＰＥＤＯＴ）、ポリフェニレンビニリデン（ｐｏｌｙｆｅｎｙｌｅｎｖｉｎｙｌｉｄｅｎ）、ポリジアルキルフルオレンもドーピングにより高導電率を与えることが知られている。合成金属は、この技術分野において、良好な導体であり、かつある種の鉄合金のような多数の金属と同等であるほぼ１０５Ｓ／ｃｍまでの導電率を示すと記載されている。一般的な合成金属およびそれらの電気的性質の包括的な研究は、Ｃｕｒｒｅｎｔ  Ａｐｐｌｉｅｄ  Ｐｈｙｓｉｃｓ，１，２００１，２６９−２７９のＡ．Ｇ．ＭａｃＤｉａｒｍｉｄ著“Ｓｙｎｔｈｅｔｉｃ  ｍｅｔａｌｓ：ａ  ｎｏｖｅｌ  ｒｏｌｅ  ｆｏｒ  ｏｒｇａｎｉｃ  ｐｏｌｙｍｅｒｓ”に与えられている。
【００１９】
一般に、本発明による静電導電性フィルター配置においては、できるだけ高い導電率が好ましい。しかし、導電率の絶対値は決定的なものではなく、半導体の導電率と同等の導電率が多くの用途で十分である。好ましくは、導電性フィルターの導電率は１０Ｓ／ｃｍ超、それよりさらに好ましくは１０２Ｓ／ｃｍ超であるべきである。電気的性質以外の他の性質、例えば機械的および化学的性質に関するフィルター材料の適否も考慮されるべきである。加えて、例えば通風設備で必要とされる材料が相対的に大量であることを考えると、製造コストも重要である。
【００２０】
上記の合成金属は例と認識されるべきであって、本発明はこれらの材料に限定されると考えられるべきではない。本出願において、用語「合成金属」は、ドーピング法またはドーピングと同様の方法で実質的に増加した導電率が与えられている重合体と解される。
【００２１】
報告されている非常に多様な合成金属の中で、大きな部分はまたそれらをフィルター材料として適したものにする機械的および化学的性質も有する。それは、この面においては、利用されるそれら材料の典型的な重合体特性、例えば、多くの場合製造プロセス中にカールさせて高密度および非常に大きな有効表面積を有するフィルターを与えることができる、その材料を非常に細い繊維（数μｍ）に二次加工できる可能性である。ドープして合成金属に「変換する」ことが可能であることが示されている重合体の一部のものは、今日フィルターにおいて（非ドープ、非金属形で）使用されている重合体、例えばポリエチレン、ポリアニリン、ポリプロピレンおよびポリアセチレンである。これらの材料は周知の非ドープ形態をしており、そして例えば機械的性質に関してフィルター用途に適切である。加えて幾つかの製造方法が知られ、そしてこれら重合体を用いてエアフィルターを効果的に製造するために使用される。これらの普通は高度に絶縁性の材料を造れるという最近発見された可能性は、本発明による導電性フィルターで使用するのに特に適切な、例えばポリエチレン、ポリアニリン、ポリプロピレンおよびポリアセチレンを導電性にする。
【００２２】
多数の方法が合成高効率フィルターおよびマイクロフィルターを製造するために使用される。これら方法のほとんどは、あってもほんの小さい調節だけで、導電性フィルターの製造においても用いることができる。適した方法に、限定されるものではないが、既製の繊維が連続ウェブを形成するために空気流中に吹き込まれる空気堆積材料法（ａｉｒ−ｌａｉｄ  ｍａｔｅｒｉａｌ）；溶融重合体が非常に細い繊維をもたらす高温、高速の空気流中に押し出されるメルトブローン法（ｍｅｌｔｂｌｏｗｎ  ｐｒｏｃｅｓｓｅｓ）；およびこれもまた非常に細い繊維を製造することができるフラッシュスパン法（ｆｌａｓｈ−ｓｐｕｎ  ｐｒｏｃｅｓｓｅｓ）がある。
【００２３】
本発明による導電性フィルターには、それを高直流電圧、好ましくは常用タイプの高電圧源に接続することによって電荷が供給される。適した電圧はフィルター材料の電気的性質およびフィルターの所要効率に依存する。典型的には、１０−１００ｋＶの電圧が適当である。フィルターに供給された電荷は、在来の静電フィルターにおけると同じ機構により、帯電した空中浮遊粒子をフィルターで捕らえ、保持させる。本発明による導電性フィルターには電圧源への接続によって連続的にかまたは必要とされるときのいずれかに電荷を供給することができるので、この導電性フィルターは運転中にそれらの電荷を失わない。電圧源からの極性を選ぶことによって、導電性フィルターには陽電荷か陰電荷のいずれかを与えることができ、このことは、同じタイプのフィルターを陽および陰に帯電した両空中浮遊粒子を引きつけるために使用することができるので、この発明のフィルターの１つの利点を構成する。実際、この全く同じフィルターには異なる電荷を異なる時間に有せしめることができるが、このことは空気汚染の変動にそのフィルターを適合させるのに利用することができるだろう。異なる電荷を有するフィルター構成部品は、フィルター効率をさらに高めるように相互作用させることができるが、これは以下においてさらに例証される。
【００２４】
電圧を遮断すれば、導電性フィルターの電荷はある時間中ずっと留まっているが、その電荷は放電により減少する。このフィルターはついにはその静電特性を失う。好ましくは、この導電性フィルターはその通常の濾過特性に関しては高効率フィルターまたはマイクロフィルターであり、従ってフィルター中に集められた粒子の極めて大きな部分が留まることになる。電圧のスイッチを入れると直ちにフィルターはその静電特性を回復する。
【００２５】
本発明による導電性フィルターは、エアフィルターに一般に使用される形状およびデザインのいずれにも、例えばパネル（フラット）フィルター、バッグフィルターおよびプリーツフィルターに形成することができる。
【００２６】
本発明の第一の態様では、高電圧源に接続された導電性フィルターは、通風設備中の既存のフィルターまたはフィルターパッケージを取り替えることと記述することができ、例えば図１ａ−ｂ、即ち透視図の１ａおよび一部断面図の１ｂは通風設備中の流入空気用エアダクト１００を示す。流入空気の流れは１つまたは複数のファン（図示されず）の使用により与えられる。空気流の方向は矢印で示される。ファンは空気流の方向に関して導電性フィルター１１０の前後いずれかに配置される。好ましくは、導電性フィルター１１０は標準化された寸法の１つで、そして業界で一般に使用される標準化された取付け手段により装備される。好ましくは、フィルターは有効表面積を増大させるために多数のバッグを含む。或いはまた、フィルターはプリーツタイプのものであってもよい。導電性フィルター１１０は、その電荷を保持するためにその周囲から電気的に断路されなければならない。さもないと、電荷は、エアダクトのカバー中および／または導電性フィルター１１０の取付具中で用いられる通常導電性の材料、例えば鋼板によって運び去られるだろう。
【００２７】
好ましくは、導電性フィルター１１０は絶縁材料からできているフレーム１３０の中に取り付けられる。好ましくは、絶縁性フレーム１３０はフィルターの機械的支持要素をも構成し、そして随意にエアダクトの取付手段１１５と係合するように適合されている取付具を提供する。フィルターにはケーブルを経由して高電圧源１４５に接続されるべき電気接点１４０が備え付けられている。フィルターアセンブリー１５０中には１つまたは２つ以上の導電性フィルター１１０、フレーム１３０、そして多分シーリング、支持リムのような他の要素が含まれる。高電圧源１４５は、好ましくはエアダクト１００の外側に配置され、そして電気直通接続線が、フィルターの電気接点１４０に接続するためにエアダクトのカバーを通して与えられる。導電性フィルターは陽電位または陰電位のいずれかに保持することができる。好ましくは、使用されていない高電圧源１４５の極が接地される。
【００２８】
帯電した導電性フィルターは反対電荷の粒子に最も有効である。１つのフィルター配置の効率は、さらなる導電性フィルターの使用によって高めることができる。２つまたは３つ以上の導電性フィルターを使用する本発明の１つの態様が図２に示される。第二導電性フィルター２１０は、空気流の方向に関して第一導電性フィルター１１０の後に配置される。この２つのフィルターには第一導電性フィルター１１０に陰電位を、そして第二導電性フィルター２１０に陽電位を供給することによって反対電荷が与えられるが、また逆でもよい。この態様によるフィルター配置は、単一導電性フィルターの配置に比較して、それらフィルターの表面全面に対して一様な電荷分布がさらに容易に達成できるという点で追加の利点を示す。これは、図１の帯電した単一の導電性フィルターを考察することによって理解することができる。この構成においては、建造物中の通風設備がまさにそうであるように、導電性フィルターが高電位に保持され、そして典型的には周囲の（導電性）カバーが接地される。フィルター中の自由電荷は、典型的には、接地表面に最も近いフィルターの部分に、例えばフィルターの縁に沿って蓄積する。従って、一様でない電荷分布が生じることがある。一様でない電荷分布は、エアダクトの所のフィルターを注意深く設計することによって、例えば非導電性材料をエアダクト用に利用することによって軽減させることができる。
【００２９】
ある特定の用途においては、さらに一様な電荷分布が好ましいだろう。図２に示される態様では、一様な電荷分布は、第一フィルターと第二フィルターとの間の距離をそれらフィルターが互いに静電効果を与え合うように適合させることによって達成される。典型的なプレートコンデンサーにおける電荷分布状態と同様に、第一導電性フィルター１１０中の電荷は、第二導電性フィルター２１０に面する表面全面に本質的に一様に分布され、逆もまた同じである。より良好な電荷分布を与えることに加えて、この配置では供給高電圧は単一の導電性フィルターを有する場合におけると同じほど高い必要はなく、このことは運転コストの観点と安全面の２つの点から有利である。電気コンデンサーにおける効果と同様の効果を利用するフィルター配置は、下記において「コンデンサーフィルター」と称される。
【００３０】
コンデンサー効果の利用は本発明のさらなる態様でさらに展開されるが、この態様は図３を参照して説明される。この態様においては、２つの導電性フィルターが組み合わされてフィルターアセンブリー３００になる。第一および第二導電性フィルターは分離部材３１０によって分離され、ここでこの分離部材３１０は断路器であって、高い通気性を有する。好ましくは、分離部材はあるデザインを有し、そしてフィルターアセンブリー３００の機械的濾過特性に寄与するようにある材料から作られている。適した材料にドープされていない断路形態の重合体がある。
【００３１】
分離部材３１０の厚さは、好ましくは断路性、導電性フィルター間の意図された電圧差、電荷キャリヤーの意図された密度、およびフィルターアセンブリーの意図された用途に適合せしめられる。破裂放電は避けるべきであり、そしてフィルターアセンブリーが高湿度を持つ環境で使用される予定ならば、より厚い、或いはまたより良好な絶縁性の分離部材３１０が考慮されるべきである。このフィルターアセンブリーは、空気流の方向に関して互いの後に配置された複数対のフィルターにより延ばすことができる。それによって、空気は複数のコンデンサーフィルターを通過せしめられる。
【００３２】
図４を参照して説明される代替態様において、フィルターアセンブリー４００中のフィルタープレートは、それらのより大きい面が空気流の主方向と本質的に平行になるように配向される。各導電性フィルター間には、好ましくは高効率フィルター材料から造られている分離部材が配置される。このフィルターアセンブリー４００において、後続フィルターには反対電荷が与えられる；即ち、それらフィルターは、例えば高電圧源の異なる極に接続される。これは図４に概略図示される。そのようにしてフィルターの隣接する対は反対であるが、一様に分布した電荷を受け取る。
【００３３】
プリーツフィルターは、一般に、コンデンサーフィルターに適合するのに便利なデザインを有する。プリーツフィルターは、互いに関してきつく畳まれたフィルターの複数の列を含む。コンデンサータイプのフィルターアセンブリーは、合成金属の畳まれたフィルター、および中間に断路材料が取り付けられているフィルター列を作ることによって組み立てることができる。
【００３４】
非常に大きな電気的に活性な表面を持つコンデンサーフィルター５００を与える本発明のなおもさらなる態様が図５に示される。コンデンサーフィルターの大きな表面積を得るには、電気コンデンサーの１つのタイプから知られるものと同様に、その導電性フィルターは絶縁体で覆われ、そして円柱体を形成するように巻かれるか、またはブロックを形成するように折り畳まれる。
【００３５】
この態様のフィルターアセンブリーは、導電性フィルターの第一層５０５、断路フィルターの第一層５１０、導電性フィルターの第二層５１５および絶縁フィルターの仕上げ第二層５２０を含む。好ましくは、これらの層は一緒に巻かれて円柱体を形成し、そして接着剤、バンド若しくはテープの使用によって一緒に保持されるか、または外被に入れられる。かくして、非常に大きな活性な表面積を有するコンデンサーフィルターを形成することができる。運転中、その導電性層５０５および５１５はそれぞれ反対極性の高電圧（１つまたは複数）に接続されている。この態様によるフィルターアセンブリーは、円柱体の長さと本質的に平行な、即ち円柱体の円形断面に垂直な空気流の方向（図５において複数の細い矢印で示される）で、または円柱体の包絡表面に本質的に垂直な方向（太い矢印で示される）のいずれかにおいて使用することができる。その代わりにフィルターの層が折り畳まれるならば、他の断面形、例えば正方形または長方形を形成することができる。これらの形状は、フィルターアセンブリーをダクトが典型的には正方形または長方形の断面を有する既存通風設備で使用する意図であるならば有利なことがあり得る。
【００３６】
本発明による導電性フィルターは、電荷を空中浮遊粒子に移す前記の装置、所謂イオンエミッターと組み合わせて有利に使用することができる。イオンエミッター６０５を利用する本発明の１つの態様によるフィルターアセンブリー６００が図６に描かれているが、そのイオンエミッターはコロナ放電で電荷を空中浮遊粒子６０２に移すもので、空気流の方向に関して導電性フィルター６１０または導電性フィルターパッケージの前に配置される。好ましくは、高電圧源の一方の極がイオンエミッター６０５に、そして他方の極が導電性フィルター６１０に接続される。その効率をさらに高めるために、この濾過設備に第一電荷構成（例えば：イオンエミッター−、フィルター＋）を有する第一イオンエミッター／フィルター対、および第二電荷構成（イオンエミッター＋、フィルター−）を有する第二イオンエミッター／フィルター対を装備させることができる。
【００３７】
ここでは建造物中での空気精製の適用における、特に通風設備と組み合わせての本発明による導電性フィルター、フィルターアセンブリーおよびフィルター設備が例証されている。これは本発明の利用の非限定例と認識されるべきである。この技術分野の当業者であれば認められるように、本発明による導電性フィルターおよびフィルター配置は、限定されるものではないが、車両、船舶および航空機中における空気精製；クリーンルーム環境中における空気の濾過；およびエンジンおよび機械中における空気の濾過を含めて色々な濾過および精製用途で使用することができる。本発明の導電性フィルターは、また、燃焼煙霧を濾過する分野でも有効であろう。燃焼時に、例えば燃焼機関中で創られる粒子の多くは電気的に帯電されるが、このことが本発明による導電性フィルターを燃焼汚染物に対する曝露が激しい用途において特に有効にする。
【００３８】
本発明による導電性フィルターの上記に代わる使用法は、その材料を薄い布帛に形成し、それによって導電性の布帛を作ることである。この態様の導電性布帛は、例えばクリーンルームの壁に掛けて使用し、そしてその布帛に導電性フィルターと同様の方法で電荷を与えることができる。この導電性布帛は帯電空中浮遊粒子を引きつけ、そしてその空気が精製される。この効果は、前記態様で例証された、空気が導電性フィルターを押し通される能動空気精製法と比較して受動空気精製法と記述することができる。この態様の受動空気精製法は前記の能動法と組み合わされることが有利であろう。別法として、部屋の中の空気をファンの簡単な配置によって循環させることもでき、従ってこの導電性「ドラペリー」の有効性は、より多くの空気がそのドラペリー表面と接触することになるので高められる。「ドラペリー」には、典型的には、大きな表面積の能動表面が容易に成し遂げられるから、前記態様のフィルター類のような高電圧により帯電させる必要はない。好ましくは、建造物の本体は陽にしばしば帯電されることが見いだされているから、「ドラペリー」には陽電荷が与えられる。
【００３９】
上記「受動」精製技術の代替法として、合成金属は薄いフィルムとして容易に二次加工することができ、そのフィルムは、ある種の重合体では、透明または半透明とすることが可能である。この薄い導電性フィルムは、例えば部屋の１つまたは２つ以上の窓に適用することができ、そして電位を供給すると前記の方法で帯電空中浮遊粒子の集塵器として機能する。図７に、窓７１５のガラス７１０に適用された薄い導電性フィルム７０５が描かれている。薄い導電性フィルム７０５は電圧源に、典型的かつ好ましくは１００Ｖ以下の電位において接続される。この薄い導電性フィルムは、随意に、日光の遮蔽物となる遮光層（図示されず）と組み合わせることができる。別法として、この薄い導電性フィルムはこれを着色してそれ自体で遮光性を与えるようにすることができる。
【００４０】
上記の諸態様において、導電性のフィルター（および布帛）にはこれを直流電圧源に接続することによって電荷が供給されている。金属の性質を持つフィルターには、他の方法で、例えば導電性フィルターをマイクロ波の電波に曝露することによって電荷を供給することができる。マイクロ波を用いてフィルターを帯電させる本発明の態様によるフィルターアセンブリーは、導電性フィルターに隣接して１つまたは２つ以上のマイクロ波発生器を含むことができる。電荷はマイクロ波発生器（１つまたは複数個）からの電波によって導電性フィルター中に発生せしめられる。好ましくは、それらフィルターおよびマイクロ波発生器は、潜在的に危険なマイクロ波の電波がフィルターアセンブリーから出てくるのを防ぐように金属ハウジング中に閉じこめられる。適した金属ハウジングは、典型的には、通風設備のエアダクトによって既に与えられている。好ましくは、マイクロ波発生器は連続的には作動しておらず、逆にそのフィルターアセンブリーは、電荷測定装置、および導電性フィルターの電荷が前もって定められた値未満に落ちたならばマイクロ波発生器を始動させる制御系を装備すべきである。
【００４１】
以上本発明を現在最も実際的でかつ好ましい態様であると考えられるものに関して説明したが、本発明はこれら開示された態様には限定されず、それどころか添付請求項の精神と範囲内に含まれる色々な修正点および均等配置をカバーしようとするものであることが理解されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１ａ】本発明による導電性フィルターを含む本発明によるフィルター配置を図解する。
【図１ｂ】本発明による導電性フィルターを含む本発明によるフィルター配置を図解する。
【図２】本発明による２つの導電性フィルターを含む本発明の１つの態様によるフィルターアセンブリーを図解する。
【図３】本発明の１つの態様による、コンデンサーを形成するタイプのフィルターアセンブリーを図解する。
【図４】本発明の１つの態様による、コンデンサーを形成するタイプのフィルターアセンブリーを図解する。
【図５】本発明の１つの態様による、細長いコンデンサーを形成するタイプのフィルターアセンブリーを図解する。
【図６】イオンエミッターと組み合わせて使用される本発明の態様によるタイプのフィルターアセンブリーを図解する。
【図７】ガラス窓に取り付けられた本発明による導電性の薄いフィルムの空気清浄器を図解する。
【図１ａ】
0004597969.tif 000002
【図１ｂ】
0004597969.tif 000003
【図２】
0004597969.tif 000004
【図３】
0004597969.tif 000005
【図４】
0004597969.tif 000006
【図５】
0004597969.tif 000007
【図６】
0004597969.tif 000008
【図７】
0004597969.tif 000009