(57)【要約】暑い季節及び寒い季節の双方においてビル内の空気の質を制御できる頑丈で比較的単純な空気質制御装置。１つの例示的な実施の形態においては、第１の空気ストリームは空気処理モジュールを通して内部空間内へ戻るように導かれる。空気処理モジュール内の乾燥剤は第１の空気ストリームから水、揮発性有機化合物及び／又は微粒子材料を吸収する。次いで、第２の空気ストリームが空気処理モジュールを通して内部空間の外部の位置へ導かれる。第２の空気ストリームは、好ましくは、吸収された水、揮発性有機化合物及び／又は微粒子材料の少なくとも一部が乾燥剤から第２の空気ストリーム内へ脱離されるように、第１の空気ストリームに関して加熱される。第２の空気ストリームは脱離された水、揮発性有機化合物及び／又は微粒子材料を内部空間の外部の位置へ運ぶ。【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部空間内の空気から蒸気又はガスを除去する方法であって、
内部空間からの空気からなる第１の空気ストリームを、第１の空気ストリームから蒸気を吸収する空気処理モジュールを通して内部空間内へ戻るように導く工程と；空気処理モジュールを通して第２の空気ストリームを内部空間の外部の位置へ導く工程と；を含み、
吸収された蒸気の少なくとも一部が空気処理モジュールから脱離され、第２の空気ストリームにより運び去られ、第２の空気ストリームは第１の空気ストリームの温度よりも高い温度を有する方法。
【請求項２】
前記蒸気は水蒸気である請求項１の方法。
【請求項３】
空気処理モジュールにより第１の空気ストリームから吸収された水の実質上すべてが第２の空気ストリーム内へ脱離される請求項２の方法。
【請求項４】
空気処理モジュールにより第１の空気ストリームから吸収された水の一部のみが第２の空気ストリーム内へ脱離される請求項２の方法。
【請求項５】
前記蒸気は有機蒸気である請求項１の方法。
【請求項６】
有機蒸気はエーテル蒸気、エステル蒸気、ケトン蒸気、硫化物蒸気、アミド蒸気及びアミン蒸気からなるグループから選択される請求項５の方法。
【請求項７】
空気処理モジュールは第１の空気ストリームから蒸気を吸収し第２の空気ストリームへ蒸気を脱離させる乾燥剤を含む請求項１の方法。
【請求項８】
乾燥剤はシリカゲルである請求項７の方法。
【請求項９】
乾燥剤はゼオライトである請求項７の方法。
【請求項１０】
乾燥剤は分子ふるいである請求項７の方法。
【請求項１１】
乾燥剤は炭素である請求項７の方法。
【請求項１２】
乾燥剤は樹脂材料である請求項７の方法。
【請求項１３】
乾燥剤は第１の乾燥剤と第２の乾燥剤とを有する請求項７の方法。
【請求項１４】
空気処理モジュールは、第１の空気ストリームから水を吸収し第２の空気ストリームから水を脱離させる第１のパネルと、第１の空気ストリームから１又はそれ以上の有機蒸気を吸収し第２の空気ストリームへ１又はそれ以上の有機蒸気を脱離させる第２のパネルと、を有する請求項１の方法。
【請求項１５】
第２の空気ストリームを加熱する工程を更に含む請求項１の方法。
【請求項１６】
第２の空気ストリームを加熱する工程は、炉の熱交換器を通して第２の空気ストリームを導く工程を有する請求項１５の方法。
【請求項１７】
第２の空気ストリームを加熱する工程は、空気コンディショナーのコンデンサを通して第２の空気ストリームを導く工程を有する請求項１５の方法。
【請求項１８】
第２の空気ストリームを加熱する工程は、抵抗性電気加熱素子を通過するように第２の空気ストリームを導く工程を有する請求項１５の方法。
【請求項１９】
内部空間内の空気からガス及び水を除去する方法であって、
内部空間からの空気を含む第１の空気ストリームを、乾燥剤を含む空気処理モジュールを通して内部空間内へ戻るように導く工程、及び空気処理モジュールを通して第２の空気ストリームを内部空間の外部の位置へ導く工程を含み、
第１の空気ストリームからの水の少なくとも一部が乾燥剤により吸収され、第１の空気ストリームからのガスの少なくとも一部が、乾燥剤により吸収された水と一緒に酸性溶液を形成し、
酸性溶液が乾燥剤から脱離されて第２の空気ストリームにより運び去られる方法。
【請求項２０】
第２の空気ストリームは第１の空気ストリームの温度よりも高い温度を有する請求項１９の方法。
【請求項２１】
空気処理モジュールは、第１の空気ストリームから水を吸収し第２の空気ストリームから水を脱離させる第１のパネル、及び第１の空気ストリームから１又はそれ以上の有機蒸気を吸収し第２の空気ストリームへ１又はそれ以上の有機蒸気を脱離させる第２のパネルを含む請求項１９の方法。
【請求項２２】
第２の空気ストリームを加熱する工程を更に含む請求項１９の方法。
【請求項２３】
第２の空気ストリームを加熱する工程は炉の熱交換器を通して第２の空気ストリームを導く工程を含む請求項２２の方法。
【請求項２４】
第２の空気ストリームを加熱する工程は空気コンディショナーのコンデンサを通して第２の空気ストリームを導く工程を含む請求項２２の方法。
【請求項２５】
第２の空気ストリームを加熱する工程は抵抗性電気加熱素子を通過するように第２の空気ストリームを導く工程を含む請求項２２の方法。
【請求項２６】
空気処理モジュールであって、
室を画定する複数の壁と；
室に流体連通する入口と；
室に流体連通する第１の出口と；
第１の出口を選択的に遮断する第１の弁手段と；
室に流体連通する第２の出口と；
第２の出口を選択的に遮断する第２の弁手段と；
室の入口に流体連通する空気処理マトリックスと；
を含む空気処理モジュール。
【請求項２７】
前記空気処理マトリックスは、水を吸収するようになった第１のパネルと、１又はそれ以上の有機蒸気を吸収するようになった第２のパネルとを含む請求項２６の空気処理モジュール。
【請求項２８】
空気処理マトリックスは複数の粒剤を有する請求項２６の空気処理モジュール。
【請求項２９】
粒剤の少なくともいくつかが乾燥剤を含む請求項２６の空気処理モジュール。
【請求項３０】
粒剤の少なくともいくつかが実質的に球状の形状を有する請求項２７の空気処理モジュール。
【請求項３１】
空気処理マトリックスは複数のフィブリルを有する請求項２６の空気処理モジュール。
【請求項３２】
前記フィブリルは実質上無秩序な相互絡みパターンで配列される請求項３１の空気処理モジュール。
【請求項３３】
前記フィブリルの少なくともいくつかを覆うコーティングを更に含むことを特徴とする請求項３１の空気処理モジュール。
【請求項３４】
前記コーティングは乾燥剤を含むことを特徴とする請求項３３の空気処理モジュール。
【請求項３５】
空気処理マトリックスは複数の空気流チャンネルを画定する複数の壁を有する請求項２６の空気処理モジュール。
【請求項３６】
壁の少なくともいくつかを覆うコーティングを更に含むことを特徴とする請求項３５の空気処理モジュール。
【請求項３７】
前記コーティングは乾燥剤を含むことを特徴とする請求項３６の空気処理モジュール。
【請求項３８】
前記壁は導電性の材料を含むことを特徴とする請求項３５の空気処理モジュール。
【請求項３９】
前記壁は電流が流通するときに暖まる材料を含むことを特徴とする請求項３８の空気処理モジュール。
【請求項４０】
前記壁は金属を含むことを特徴とする請求項３８の空気処理モジュール。
【請求項４１】
内部空間内の空気から蒸気を除去する方法であって、
内部空間からの空気からなる第１の空気ストリームを空気処理モジュールを通して内部空間内へ戻るように導く工程、炉で第２の空気ストリームを加熱する工程、及び空気処理モジュールを通して第２の空気ストリームを内部空間の外部の位置へ導く工程を含み、
空気処理モジュールの第１のパネルが第１の空気ストリームから水蒸気を吸収し、
空気処理モジュールの第２のパネルが第１の空気ストリームから１又はそれ以上の有機蒸気を吸収し、
吸収された蒸気の少なくとも一部が空気処理モジュールから脱離され第２の空気ストリームにより運び去られる方法。
【請求項４２】
内部空間を加熱し、内部空間内の空気から蒸気を除去する方法であって、
内部空間からの空気を含む第１の空気ストリームを炉の熱交換器を通して導く工程と；
空気処理モジュールを通して内部空間内へ戻るように第１の空気ストリームを導く工程と；
第１の空気ストリームの体積流量よりも小さな体積流量を有する第２の空気ストリームを、炉の熱交換器を通して導いて、第２の空気ストリームの温度を第１の空気ストリームの温度よりも高くさせる工程と；
空気処理モジュールを通して第２の空気ストリームを内部空間の外部の位置へ導く工程と；を含み、
空気処理モジュールが第１の空気ストリームから１又はそれ以上の蒸気を吸収し、吸収された蒸気の少なくとも一部が空気処理モジュールから脱離され第２の空気ストリームにより運び去られる方法。
【請求項４３】
内部空間内の空気から蒸気を除去する方法であって、
内部空間からの空気からなる第１の空気ストリームを、空気処理モジュールを通して内部空間内へ戻るように導く工程、空気処理モジュールのパネルを加熱する工程、及び空気処理モジュールを通して第２の空気ストリームを内部空間の外部の位置へ導く工程を有し、
空気処理モジュールのパネルは第１の空気ストリームから蒸気を吸収し、
吸収された蒸気の少なくとも一部が空気処理モジュールから脱離され、第２の空気ストリームにより運び去られる方法。
【請求項４４】
内部空間内の空気から蒸気を除去する方法であって、
内部空間からの空気からなる第１の空気ストリームを、空気処理モジュールを通して内部空間内へ戻るように導く工程、空気コンディショナーのコンデンサを通して第２の空気ストリームを導いて空気コンディショナーのコンデンサにより第２の空気ストリームを加熱する工程、及び空気処理モジュールを通して第２の空気ストリームを内部空間の外部の位置へ導く工程を含み、
空気処理モジュールの第１のパネルが第１の空気ストリームから水蒸気を吸収し、
空気処理モジュールの第２のパネルが第１の空気ストリームから１又はそれ以上の有機蒸気を吸収し、
吸収された蒸気の少なくとも一部が空気処理モジュールから脱離され第２の空気ストリームにより運び去られる方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は一般に室内（indoor）の空気の質を改善するための方法及び装置に関する。特に、本発明は湿度を制御するための及び／又は内部空間から揮発性有機化合物や微粒子材料を除去するための方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
室内の空気の質はその関心が高まっている。室内の空気の質は湿度や揮発性有機化合物（ＶＯＣｓ）や半揮発性有機化合物（ＳＶＯＣｓ）や微粒子材料の如きいくつかの空気汚染物質により影響を受ける。精確なレベルで湿度のレベルを制御することが望ましいが、ＶＯＣｓや微粒子材料の如き他の成分の除去率を上げることも望ましい。
【０００３】
普通、商業用ビル内の室内空気の質は新鮮な空気の換気率を制御することにより管理される。漏洩及び時には外部の燃焼空気の供給が大半の居住建造物のための十分に新鮮にする空気の供給を提供する。しかし、住宅やビルの気密性が増大し、有機不純物の存在についての関心が増すにつれて、空気組成を制御することが一層重要になる。現在では、時には炭素ろ過として知られる炭素吸収を使用して、空気ストリーム（stream;流れ）から有機蒸気を除去している。その方法は、一般に、十分な炭素微粒子を吸収ベッドに付加し、数週間又は数ヶ月の期間にわたって有機化合物不純物を除去するものである。通常の状況下では、炭素は３ないし６ヶ月間使用され、次いで交換される。不運にも、この形式の装置の性能及び使用は購買価格及び大きな炭素キャニスターの廃棄により並びに強制空気装置内で黙認することのできる背圧の量により制限されてしまう。
【０００４】
ビルの空気から有機不純物を除去することは重要であるが、適正な量の水蒸気を除去又は付加することも重要である。湿度制御は必要である。その理由は、空気が湿り過ぎていると、かび又は他の望ましくない汚染を生じさせるからである。これは、生物学的に得られる有機化合物及び空気に分散した生物学的な分子を発生させ、これが、健康上及びビル構造上の問題を生じさせることがある。空気が乾き過ぎていると、粘膜の機能を低下させて、人間の病気に対する抵抗を減少させる。
【０００５】
有機化合物は典型的にはできる限り高いレベルで除去すべきであるが、湿度は４０ないし６０％の相対湿度の間の如き範囲内で制御すべきである。冬には、湿度は、商業的な及び居住用のビル内でウイッキング又は超音波分散方法を使用することにより、この範囲へ増大させることができる。夏には、湿度は、主空気取り扱いユニット内の冷却コイルにおいて空気を過剰冷却し、次いで過剰冷却された空気を一層妥当な供給レベルに再加熱することにより、この範囲へ減少させることができる。空気は所望の過剰の水を絞り出すために過剰冷却される。再加熱はしばしば主空気取り扱いユニット内で冷却コイルのすぐ下流側に位置する加熱コイルにより達成される（中央再加熱）か、又は、占領空間内に位置する（ターミナルと呼ばれる）排出／供給レジスタ内に位置する一層小さな再加熱コイルにより達成される。この接近法の限界は、空気の過剰冷却及び続いての過剰冷却空気の再加熱がかなりのエネルギを消費することがあることである。更に、このような装置のコスト及び複雑さが増大することがある。これら及び他の理由のため、居住ビル内の湿度は典型的には寒い季節中は制御されない。
【発明の開示】
【０００６】
本発明は、暑い季節中及び寒い季節中の両方においてにビル内の空気の質を制御できる頑丈で比較的単純な装置を提供することにより、室内の空気の質を改善するための方法及び装置を提供する。このようにすることにより、本発明は湿度を制御することができ、内部空間から揮発性の有機化合物及び微粒子材料を除去することができる。
【０００７】
本発明の１つの例示的な実施の形態においては、及び、第１のサイクル中、第１の空気ストリームは空気処理モジュールを通して内部空間内へ戻るように導かれる。この第１のサイクル中、空気処理モジュール内の乾燥剤は第１の空気ストリームから水、揮発性の有機化合物及び／又は微粒子材料を吸収する。第２のサイクル中、第２の空気ストリームは空気処理モジュールを通して内部空間の外部の位置へ導かれる。第２の空気ストリームは好ましくは、吸収された水、揮発性の有機化合物及び／又は微粒子材料の少なくとも一部が乾燥剤から第２の空気ストリーム内へ脱離されるように、第１の空気ストリームに関して加熱される。第２の空気ストリームは脱離された水、揮発性の有機化合物及び／又は微粒子材料を内部空間の外部の位置へ運ぶ。
【０００８】
空気処理モジュールは、好ましくは入口と、第１の出口と、第２の出口とを備えた室を有する。第１の弁は第１の出口を選択的に遮断し、第２の弁は第２の出口を選択的に遮断する。第１の空気ストリームは、第１の弁を閉じかつ第２の弁を開くことにより、空気処理モジュールを通して内部空間内へ戻るように導かれる。このサイクル中、空気処理モジュールは第１の空気ストリームから水、揮発性の有機化合物及び／又は微粒子材料を吸収する。
【０００９】
次に、第２の空気ストリームは、第１の弁を開きかつ第２の弁を閉じることにより、空気処理モジュールを通して内部空間の外部の位置へ導かれる。第２の空気ストリームは、例えば冷却サイクル中に加熱素子を作動させること又は加熱サイクル中に第２の空気ストリームの流れを絞ることを含む任意の多くの方法により、第１の空気ストリーム以上の温度に加熱することができる。更に後に説明するように、他の例示的な実施の形態が考えられる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
次の詳細な説明は、異なる図面における同様の素子を同様の符号で示した図面を参照して読むべきである。必ずしも実寸ではない図面は選択された実施の形態を示し、本発明の範囲を制限する意図のものではない。いくつかの場合において、図面は本質的に極めて概略的なことがある。構成、材料、寸法及び製造方法の例は、種々の素子に対して提供される。当業者なら、提供された多くの例が利用できる適当な変形例を伴うことを認識できよう。
【００１１】
図１は内部空間２０及び本発明の例示的な実施の形態の装置１０を概略的に示す。装置１００は蒸気（例えば有機蒸気）、ガス及び粒子を除去することにより内部空間２０内の空気を処理するために使用できる。更に、装置１００は内部空間２０内の空気を湿らしたり湿気を除去したりするために使用できる。内部空間２０内へ新鮮な空気を導入することにより内部空間２０を換気するために、本発明の装置の付加的な実施の形態も使用できる。
【００１２】
図１に図解的な実施形態において、装置１００は、モータ１０４に結合されたコントローラ１０２を有する。モータ１０４はブロワー１０６に結合される。ブロワー１０６は第１のダクト１１０及び第２のダクト１１２に流体連通する。ブロワー１０６は第１のダクト１１０を介して内部空間２０から空気を吸引し、第２のダクト１１２を介して内部空間２０へ空気を戻すために使用できる。
【００１３】
空気処理モジュール１２０は、ブロワー１０６及び内部空間２０に流体連通するように位置する。空気処理モジュール１２０は、室１２４を画定する複数の壁１２２を有し、入口１２６は、室１２４に流体連通する。空気処理モジュール１２０はまた第１の出口１２８と、第２の出口１３０と、第１の弁１３２と、第２の弁１３４とを有する。各出口は室１２４と流体連通する。第１の弁１３２は好ましくは第１の出口１２８を選択的に遮断するようになっている。同様に、第２の弁１３４は好ましくは第２の出口１３０を選択的に遮断するようになっている。第１の弁１３２は第１のアクチュエータ１３６に結合され、第２の弁１３４は第２のアクチュエータ１３８に結合される。
【００１４】
図１において、コントローラ１０２が第１のアクチュエータ１３６及び第２のアクチュエータ１３８に結合されていることを認識できよう。コントローラ１０２は好ましくは第１の弁１３２及び第２の弁１３４を選択的に作動させるようになっている。図１の実施の形態においては、第１の弁１３２は閉位置にあり、第２の弁１３４は開位置にある。第１の弁１３２及び第２の弁１３４が図１に示す位置にあるとき、第１の空気ストリーム１４０は室１２４を通り、内部空間２０内へ導かれる。
【００１５】
図２は、図１の装置１００の付加的な図である。図２の実施の形態においては、第１の弁１３２は第１のアクチュエータ１３６及びコントローラ１０２により開位置へ作動されてしまっている。第２の弁１３４は第２のアクチュエータ１３８及びコントローラ１０２により閉位置へ作動されてしまっている。第１の弁１３２及び第２の弁１３４が図２に示す位置にあるとき、第２の空気ストリーム１４２は室１２４を通り、内部空間２０の外部に位置へ導かれる。図２において、この位置は「通気」として示されている。
【００１６】
空気処理マトリックス１４４は、空気処理モジュール１２０内に位置する。図１及び図２の実施の形態においては、空気処理マトリックス１４４は第１のパネル１４６と、第２のパネル１４８と、第３のパネル１５０とを有する。好ましい実施の形態においては、第１のパネル１４６は室１２４を通過する空気から粒子を除去するようになっている。第２のパネル１４８は室１２４を通過する空気から水蒸気を吸収するようになっており、第２のパネル１４８により吸収された水蒸気は、再生として参照できる方法において、選択的に脱離することができる。第３のパネル１５０は室１２４を通過する空気から有機蒸気を吸収するようになっている。特に好ましい実施の形態においては、第３のパネル１５０により吸収された有機蒸気は、再生として参照できる方法において、選択的に脱離することができる。本発明の精神及び範囲を逸脱することなく空気処理マトリックス１４４の多くの実施の形態が想定されるので、パネルの数、形式及び相対位置は変更することができる。空気処理マトリックス１４４に使用されるパネルの種々の例示的な実施の形態は後に説明する。
【００１７】
装置１００は、またブロワー１０６及び空気処理モジュール１２０に流体連通する熱交換器１５４を備えた炉１５２を有する。炉１５２は熱交換器１５４を通過している空気ストリームを加熱するために使用できる。図１の実施の形態においては、炉１５２はコントローラ１０２に結合される。コントローラ１０２は好ましくは炉１５２を選択的に作動させるようになっている。
【００１８】
装置１００は、内部空間２０内の空気から蒸気を除去するために使用できる。内部空間２０の空気から蒸気を除去する１つの方法は次のように進行することができる。
（１）（図１に示す）第１の空気ストリーム１４０を内部空間２０から空気処理モジュール１２０を通して内部空間２０内へ戻るように導き、この場合、空気処理モジュール１２０が第１の空気ストリーム１４０から蒸気を吸収する。
（２）空気処理モジュール１２０を通過している（図２に示す）第２の空気ストリーム１４２が内部空間２０の外部の位置へ導かれるように、第１の弁１３２及び第２の弁１３４を位置決めする。
（３）第２の空気ストリーム１４２が第１の空気ストリーム１４０の温度よりも高い温度を有するように、第２の空気ストリーム１４２を加熱するために炉１５２を作動させ、この場合、空気処理モジュール１２０により吸収された蒸気の少なくとも一部は空気処理モジュール１２０から脱離され、第２の空気ストリーム１４２により運び去られる。ある応用に適する蒸気の例は水蒸気、有機蒸気及び揮発性の有機化合物（ＶＯＣｓ）を含む。有機蒸気の例はエーテル蒸気、炭化水素蒸気、アルデヒド蒸気、エステル蒸気、ケトン蒸気、アミド蒸気及びアミン蒸気を含む。
【００１９】
本発明の１つの方法においては、空気処理マトリックス１４４は第１の空気ストリーム１４０から水蒸気を吸収するようになっている。この方法においては、空気処理モジュール１２０により第１の空気ストリーム１４０から吸収された水の実質上すべてが第２の空気ストリーム１４２内へ脱離されるまで、空気処理マトリックス１４４を通して第２の空気ストリーム１４２を導くことができる。この接近法は、縦軸に乾燥剤の水含量、横軸に時間を示すグラフである図３に示す。図３においては、乾燥剤の水含量は各サイクル中にゼロに近づくことを認識できよう。まさしくその第１のサイクルの後は、水含有量及び／又はＶＯＣ含有量はゼロではないことを理解すべきである。その代わり、図３における低点は吸収剤の形式、再生時間及び温度により決定される特徴である。同様に、高点は供給組成、吸収時間及び温度により決定される。低点と高点との間の差は有効動的能力である。従って、図３における０％及び１００％の値は有効動的能力の０％及び１００％を表す。
【００２０】
本発明の方法はまた、空気処理モジュール１２０により第１の空気ストリーム１４０から吸収された水の一部が第２の空気ストリーム１４２内へ脱離されるまで、空気処理マトリックス１４４を通して第２の空気ストリーム１４を導くようなものとして期待される。この接近法は、縦軸に乾燥剤の水含量、横軸に時間を示すグラフである図４に示す。図４においては、各サイクルの間じゅう、ある水が乾燥剤内に残っていることを認識できよう。
【００２１】
ある応用においては、ある水が空気処理モジュール１２０内に吸収されたままで残るようにできることが望ましいことがある。例えば、１つの方法においては、水は空気処理モジュール１２０内に意図的に残され、第１の空気ストリーム１４０内に存在するガスは空気処理モジュール１２０内に存在する水と一緒に酸性溶液を形成する。この方法は内部空間２０内の空気からガスを除去するために有利に使用できる。この接近法を使用して除去できるガスの例は二酸化炭素ガス及び二酸化窒素ガスを含む。
【００２２】
図５は、本発明の装置２００の別の例示的な実施の形態を概略的に示す。図５の装置２００は、装置２００が第３の弁２５６を有する点を除いて、図１、２の装置１００と実質上同様である。第３の弁２５６はコントローラ２０２に結合された第３のアクチュエータ２５８に結合される。第３の弁２５６はブロワー２０６を内部空間２０の外部の空気と流体連通させるように選択的に作動できる。コントローラ２０２は好ましくは内部空間２０内へ新鮮な空気を導入するために第３の弁２５６を選択的に作動させるようになっている。
【００２３】
図５の装置２００はまた、コントローラ２０２に結合され、内部空間２０内の空気温度を表示する信号をコントローラ２０２へ供給するようになった温度トランスデューサ２６０を有する。装置２００はまた、コントローラ２０２に結合され、内部空間２０内の空気の湿度を表示する信号をコントローラ２０２へ供給するようになった湿度トランスデューサ２６２を有する。コントローラ２０２は温度トランスデューサ２６０及び湿度トランスデューサ２６２からの信号を、アルゴリズムを制御するための入力として使用することができる。図１の装置１００はまた、本発明の精神及び範囲を逸脱することなく、温度トランスデューサ２６０及び／又は湿度トランスデューサ２６２を有することができることを認識すべきである。また、本発明の他の装置は、本発明の精神及び範囲を逸脱することなく、温度トランスデューサ２６０及び／又は湿度トランスデューサ２６２を有することができることを認識すべきである。
【００２４】
図６は本発明の装置３００の更に別の例示的な実施の形態を概略的に示す。図６の装置３００はコンプレッサ３６６を備えた空気コンディショナー３６４と、コンデンサ３６８と、エバポレータ３７０とを有する。図６において、第１の空気ストリーム３４０はエバポレータ３７０を通って流れている状態で示される。エバポレータ３７０は、第１の空気ストリームが内部空間２０へ入る前に、第１の空気ストリーム３４０を冷却するために使用することができる。図６において、装置３００が第４の弁３７２、第５の弁３７４及び第６の弁３７６を有することを認識できよう。
【００２５】
図７は、図６の装置３００の付加的な図である。図７の実施の形態においては、第４の弁３７２、第５の弁３７４及び第６の弁３７６は各々、これらが第２の空気ストリーム３４２の流れを導くように、アクチュエータ（図示せず）により作動されている。第４の弁３７２、第５の弁３７４及び第６の弁３７６に関連するアクチュエータはすべて、好ましくは、コントローラ３０２に結合される。第２の空気ストリーム３４２はコンデンサ３６８を通過し、空気処理モジュール３２０の室３２４を通って流れる。図７の実施の形態においては、コンデンサ３６８は第２の空気ストリーム３４２を加熱するために使用できる。
【００２６】
図８は、本発明の装置４００の更に別の例示的な実施の形態を概略的に示す。図８の装置４００は熱交換器４５４を備えた炉４５２を有する。装置４００はまた、コンプレッサ４６６を備えた空気コンディショナー４６４と、コンデンサ４６８と、エバポレータ４７０とを有する。図示の線図においては、エバポレータ４７０及び熱交換器４５４は室の両側にある。しかし、エバポレータ４７０及び熱交換器は従来の炉／空気コンディショニング装置のように単一の位置又はその近傍に位置することができることが予期できる。寒い季節中の装置４００の作動は表１を参照して説明することができる。
【００２７】
【表１】
2004524952.tif 000002
【００２８】
表１のステージＡは、開始ステージであり、ブロワー４０６がオフで、空気コンディショナー４６６がオンである。ステージＢ中、ブロワー４０６がオンされて、空気ストリームは第２の弁４３４及びエバポレータ４７０を通過して内部空間２０内へ流れる。これは空間２０内に冷たい空気を提供する。空気ストリームが空気処理マトリックス４４４を通って流れるときに、蒸気は好ましくは空気から吸収される。ステージＤにおいては、空気ストリームの冷却はコンプレッサ４６６をオフすることにより停止する。
【００２９】
ステージＥは、再生／加熱ステージである。ステージＥにおいては、第１の弁４３２が開き、第２の弁４３４が閉じ、そのため、空気ストリームは空気処理マトリックス４４４を通って内部空間２０の外部の位置へ導かれる。炉４５２がオンされて、空気ストリームを加熱する。加熱された空気ストリームは空気処理マトリックスを加熱し、このマトリックスにより、先に吸収された蒸気を脱離させる。脱離された蒸気は空気ストリームにより内部空間２０の外部の位置へ運ばれる。ステージＦ中、炉４５２はオフされるが、パージ空気ストリームの流れが続行し、好ましくは空気処理マトリックス４４４が冷却するのを許容する。
【００３０】
暑い季節中の装置４００の作動は、次の表２を参照して説明することができる。表２においては、空気コンディショナー４６４のコンプレッサ４６６が典型的にはオフ状態を維持することに留意されたい。
【００３１】
【表２】
2004524952.tif 000003
【００３２】
表２のステージＡは、開始ステージであり、ブロワー４０６がオフで、炉４５２がオフである。ステージＢ中、ブロワー４０６及び炉４５２の双方がオンされ、そのため、空気ストリームは炉４５２の熱交換器４５４を通過して内部空間２０内へ流れる。空気ストリームが空気処理マトリックス４４４を通って流れるとき、蒸気は好ましくは空気から吸収される。ステージＤ中、炉をオフすることにより空気ストリームの加熱が停止される。炉のオフ／オンは内部空間２０内に含まれる空気の温度を規制するために使用することができる。
【００３３】
ステージＥは再生／加熱ステージである。ステージＥにおいては、第１の弁４３２が開き、第２の弁４３４が閉じ、そのため、空気ストリームは空気処理マトリックス４４４を通して内部空間２０の外部の位置へ導かれる。炉４５２がオンされて、空気ストリームを加熱する。加熱された空気ストリームは空気処理マトリックスを加熱し、このマトリックスにより、蒸気を脱離させる。特に好ましい実施の形態においては、空気処理マトリックス４４４を通過する空気の体積流量は、再生ステージ中は、少なく、空気処理マトリックス４４４を通過する空気の温度の増大を生じさせる。脱離された蒸気は好ましくは空気ストリームにより内部空間２０の外部の位置へ運び去られる。ステージＦ中、炉４５２はオフされるが、パージ空気ストリームの流れが続行し、好ましくは空気処理マトリックス４４４が冷却するのを許容する。
【００３４】
図９は、本発明の装置５００の更に別の例示的な実施の形態を概略的に示す。図９の装置５００は単一の弁（第１の弁５３２）を使用して作動する。装置５００は熱交換器５５４を備えた炉５５２を有する。装置５００はまたコンプレッサ５６６を備えた空気コンディショナー５６４と、コンデンサ５７８と、エバポレータ５７０とを有する。
【００３５】
図９の装置５００は、また空気処理マトリックス５４４を有する。図示の空気処理マトリックス５４４は第１のパネル５４６と、第２のパネル５４８と、第３のパネル５５０と、第４のパネル５９４と、第５のパネル５９６と、第６のパネル５９８とを有する。好ましい実施の形態においては、第１のパネル５４６及び第６のパネル５９８は、粗選フィルタ（例えば、ＡＳＨＲＡＥ基準５２．５に従う２０−３０％ＡＳＨＲＡＥ）である。第２のパネル５４８及び第５のパネル５９６は高効率フィルタ（例えばＡＳＨＲＡＥ基準５２．２に従う９０％より大きな効率）である。第３のパネル５５０及び第４のパネル５９４は複数のファイバ及び吸収剤材料を含む。装置５００の作動は、以下の表３を参照して説明することができる。
【００３６】
【表３】
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【００３７】
表３のステージＡは開始ステージであり、ブロワー５０６がオフで、空気コンディショナーのコンプレッサ５６６がオフで、炉５５２がオフである。ステージＢ中、ブロワー５０６がオンされ、そのため、空気ストリームはエバポレータ５７０を通過して内部空間２０内へ流れる。空気ストリームが空気処理マトリックス５４４を通って流れるときに、蒸気は好ましくは空気から吸収される。
【００３８】
ステージＥは再生／加熱ステージである。ステージＥにおいては、第１の弁５３２が開いて、空気ストリームが内部空間２０の外部の位置へ通過するのを許容する。図９を参照すると、再生／加熱ステージが単一の弁即ち第１の弁５３２を利用して達成されることに留意されたい。この単一の弁の作動は装置５００の複雑さを減少させる。
【００３９】
また、ステージＥ中、炉５５２がオンされて空気ストリームを加熱する。加熱された空気ストリームは、好ましくは、空気処理マトリックス５４４を加熱し、空気処理マトリックス５４４の第１のパネル５４６、第２のパネル５４８及び第３のパネル５５０を通過するときに、この空気処理マトリックスにより蒸気を脱離させる。脱離された蒸気は好ましくは空気ストリームにより内部空間２０の外部の位置へ運び去られる。ステージＦ中、炉５５２はオフされるが、パージ空気ストリームの流れが続行し、好ましくは空気処理マトリックス５４４が冷却するのを許容する。
【００４０】
図１０は、本発明の装置６００の更に別の例示的な実施の形態を概略的に示す。図１０の装置６００はヒータ６７８を備えた空気処理マトリックス６４４を有する。ヒータ６７８は好ましくは加熱素子６８０を有する。装置６００の作動は、以下の表４を参照して説明することができる。
【００４１】
【表４】
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【００４２】
表４のステージＡは、開始ステージであり、ブロワー６０６がオフで、空気コンディショナーのコンプレッサ６６６がオンである。ステージＢ中、ブロワー６０６がオンされ、そのため、空気ストリームは空気処理マトリックス６４４を通過して内部空間２０内へ流れる。これは、空間２０内へ冷たい空気を提供する。空気ストリームが空気処理マトリックス６４４を通って流れるときに、蒸気は好ましくは空気から吸収される。ステージＤ中、コンプレッサ６６６をオフすることにより、空気ストリームの冷却が停止される。
【００４３】
ステージＥは、再生／加熱ステージである。ステージＥにおいては、第１の弁６３２が開き、第２の弁６３４が閉じ、そのため、空気ストリームは空気処理マトリックス６４４を通して内部空間２０の外部の位置へ導かれる。ヒータ６７８がオンして空気処理マトリックス６４４を加熱し、この空気処理マトリックスにより蒸気を脱離させる。脱離された蒸気は好ましくは空気ストリームにより内部空間２０の外部の位置へ運び去られる。ステージＦ中、ヒータ６７８はオフされるが、パージ空気ストリームの流れが続行し、好ましくは空気処理マトリックス６４４が冷却するのを許容する。
【００４４】
図１１は、本発明のパネル７４７の実施の形態を示す平面図である。パネル７４７は好ましくは上述のように空気処理マトリックス内に含まれる。パネル７４７はフレーム７８２と、複数のフィブリル（fibrils;繊維）７８４とを有する。図１１の実施の形態においては、フィブリル７８４は実質上無秩序な相互絡みパターンで配列される。フィブリル７８４は複数の空気流れ通路７８６を画定する。空気流れ通路７８６は好ましくは実質的に蛇行している。パネル７４７はまた、好ましくは、好ましくはフィブリル７８４のローブ間に位置する乾燥剤堆積物を含む。
【００４５】
本発明の精神及び範囲を逸脱することなく種々の乾燥剤を利用できることを認識すべきである。ある応用にとって適する乾燥剤の例は、余すところなくではないが、アルミニウム、酸化アルミニウム、活性炭素、酸化バリウム、過塩素酸バリウム、臭化カルシウム、塩化カルシウム、水素化カルシウム、酸化カルシウム、硫酸塩、グリセリン、グリコール類、リチウムアルミニウム水素化物、臭化リチウム、塩化リチウム、ヨウ化リチウム、塩化マグネシウム、過塩素酸マグネシウム、硫酸マグネシウム、分子ふるい、五酸化リン、水酸化カリウム（溶解状、棒状等）、炭酸カリウム、樹脂、シリカゲル、水酸化ナトリウム、ヨウ化ナトリウム、硫酸、ケイ酸チタン、ゼオライト、臭化亜鉛、塩化亜鉛及びこれらの乾燥剤の組み合わせを含む。乾燥剤は種々の形で使用することができる。例えば、乾燥剤は固体及び／又は液体でよい。乾燥剤はまた水溶液の一部とすることができる。
【００４６】
図１２は、本発明のパネル７４９の別の例示的な実施の形態を示す平面図である。パネル７４９は好ましくは上述のように空気処理マトリックス内に含まれる。図示のパネル７４９はフレーム７８２と、複数の空気流れチャンネル７９０を画定する複数の壁７２２とを有する。図１２の実施の形態においては、各空気流れチャンネル７９０は、入口表面と、出口表面と、４つの側表面とを含む実質上多面体の形状を有する。空気流れチャンネル７９０は、本発明の精神及び範囲を逸脱することなく、他の形状（例えば、円筒状、十面体状等）を有することができる。パネル７４９はまた好ましくは壁７２２の少なくともいくつかを覆う堆積物７８８を含む。ある実施の形態においては、壁７２２は電流が流れたときに暖まる導電性材料を含む。従って、壁７２２は図１０の加熱素子７８０として作用する。
【００４７】
堆積物７８８は、好ましくは乾燥剤を含む。堆積物７８８は、本発明の精神及び範囲を逸脱することなく、付加的な材料を含むことができる。付加的な材料の例は臭気吸収材料を含む。例えば、代表的な堆積物は乾燥剤、第１の臭気吸収剤及び第２の臭気吸収剤を含むことができる。第２の例によれば、堆積物は炭素、ゼオライト及び化学的に被覆されたアルミナ又はシリカを含むことができる。
【００４８】
図１３は、本発明の例示的な実施の形態のファイバ又は微粒子７９２を示す斜視図である。ファイバ又は微粒子７９２は三葉形状をしており、複数のローブ７９３を含む。ファイバ又は微粒子７９２は更に少なくとも１つのローブ７９３の外表面を覆う堆積物７８８を含むことができる。
【００４９】
１つの例示的な実施の形態においては、パネルを設けることができ、これは、図１３の微粒子７９２と同様、複数の空気流れ通路を画定するように無秩序に重ねられた複数の微粒子を含む。空気流れ通路は好ましくは実質的に蛇行している。複数の微粒子は前部スクリーンと後部スクリーンとの間に収容することができる。前部スクリーン及び後部スクリーンの外縁のまわりに外側フレームを配置することができる。
【００５０】
各微粒子７９２は好ましくは微粒子７９２の１又はそれ以上の外表面を覆う堆積物７８８を含み、堆積物７８８は好ましくは乾燥剤を含む。もちろん、堆積物７８８は付加的な材料を含むことができる。例えば、堆積物７８８は乾燥剤、第１の臭気吸収材料及び第２の臭気吸収材料を含むことができる。第２の例として、堆積物７８８は炭素、ゼオライト及び化学的に被覆されたアルミナ又はシリカを含むことができる。本発明の精神及び範囲を逸脱することなく、微粒子７９２の別の実施の形態も可能である。例えば、堆積物７８８を含まない微粒子７９２の実施の形態が想像された。本体微粒子７９２が乾燥剤材料で形成されるような微粒子７９２の実施の形態も想像された。図１３の実施の形態においては、微粒子７９２はほぼ三葉の形状を有する。本発明の微粒子は、本発明の精神及び範囲を逸脱することなく、他の形状（例えば、球状、管状等）を有することができる。
【００５１】
図１４は、本発明の例示的な実施の形態のファイバ又は微粒子８９２を示す斜視図である。戻って図１１を参照すると、図１１のフィブリル７８４は、図１４に示すようなほぼ三つ組形状を有することができることが予期される。図１４の実施の形態においては、ファイバ８９２は、参照としてここに組み込む米国特許第５，０５７，３６８号明細書に記載されたような端キャップを備えた複数のローブ８９３を含む。
【００５２】
【特許文献１】
米国特許第５，０５７，３６８号明細書
【００５３】
図１５は、本発明の例示的な実施の形態のファイバ９９２の横断面図である。戻って図１１を参照すると、図１１のフィブリル７８４は、図１５に示すような、ほぼ三つ組形状を有することができることが予期される。図１５の実施の形態においては、ファイバ９９２は端キャップ９９３を備えた複数のローブを含む。図１５の実施の形態においては、乾燥剤堆積物９９５が各隣接する対のローブ９９３間に位置する。
【００５４】
本発明の好ましい実施の形態を説明したが、当業者なら、添付の特許請求の範囲内で、更に別の実施の形態を行い、使用できることを容易に認識できよう。この文献によりカバーされる本発明の多数の利点は先の説明において述べた。しかし、多くの点に関して、この開示は単なる例示にすぎないことを理解されたい。詳細、特に部品の形状、寸法及び配列について、本発明の範囲を越えることなく、変更を行うことができる。もちろん、本発明の範囲は特許請求の範囲で表現された言語において定義される。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明の例示的な実施の形態の内部空間内の空気を処理する装置を概略的に示す図である。
【図２】図１の装置の付加的な図である。
【図３】縦軸に乾燥剤の水含量、横軸に時間を示すグラフである。
【図４】縦軸に乾燥剤の水含量、横軸に時間を示すグラフである。
【図５】本発明の装置の別の例示的な実施の形態を概略的に示す図である。
【図６】本発明の装置の更に別の例示的な実施の形態を概略的に示す図である。
【図７】図６の装置の付加的な図である。
【図８】本発明の装置の更に別の例示的な実施の形態を概略的に示す図である。
【図９】本発明の装置の更に別の例示的な実施の形態を概略的に示す図である。
【図１０】本発明の装置の更に別の例示的な実施の形態を概略的に示す図である。
【図１１】本発明のパネルの例示的な実施の形態を示す平面図である。
【図１２】本発明のパネルの別の例示的な実施の形態を示す平面図である。
【図１３】本発明の例示的な実施の形態のファイバの斜視図である。
【図１４】本発明の例示的な実施の形態のファイバ即ち微粒子８９２の斜視図である。
【図１５】本発明の例示的な実施の形態のファイバ９９２の横断面図である。
【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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【国際公開パンフレット】
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【国際公開パンフレット（コレクトバージョン）】
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【国際調査報告】
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