(57)【要約】  本発明は、流体検知ターミナル（１５０）及び取り外し可能な流体チャネルユニット（１０１、１０２、１０３）を有するモジュラー流体検知システムを記載している。流体チャネルユニット（１０１、１０２、１０３）は、フィルタのような流体処理ユニット、センサ及びシールを有する又はフィルタのような流体処理ユニット、センサ及びシールと組み合わされることができる。流体チャネルユニット（１０１、１０２、１０３）は、流体検知システムのユーザの現在のニーズにしたがって組み合わされることができる。したがって、本発明は、再構成可能なチャネルシステムに流体検知システム内での再構成可能な測定及び処理オプションを可能にする。
2018537663.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも第１の流体入口、第１の流体出口及び少なくとも第２の流体出口を有する流体チャネルユニットであって、前記流体チャネルユニットは、前記第１の流体入口から前記第１の流体出口に及び前記第１の流体入口から前記第２の流体出口に流体が流れることができるように構成され、前記流体チャネルユニットはさらに、前記流体チャネルユニットの前記第１の流体出口から第２の流体チャネルユニットの第１の流体入口に前記流体が流れることができるとともに前記流体チャネルユニットの前記第２の流体出口から第３の流体チャネルユニットの第１の流体入口に前記流体が流れることができるように、流体検知ターミナル並びに少なくとも前記第２の流体チャネルユニット及び前記第３の流体チャネルユニットに取り外し可能に結合され、
前記流体チャネルユニットはさらに、少なくとも１つのユニット識別インタフェースを有し、前記ユニット識別インタフェースは、前記流体チャネルユニットに結合される流体処理ユニット、センサ又はシールに関する構成情報を、前記流体検知ターミナルと交換するように適合される、
流体チャネルユニット。
【請求項２】
ケーシングを有し、
前記ケーシングは、前記流体チャネルユニットを前記流体検知ターミナルに整列させるように適合される、
請求項１に記載の流体チャネルユニット。
【請求項３】
前記第１の流体入口、前記第１の流体出口又は前記第２の流体出口に配置される少なくとも１つのソケットを有し、前記ソケットは、前記流体処理ユニット、前記センサ又は前記シールのグループから選択される少なくとも１つのデバイスを受けるように構成される、
請求項１に記載の流体チャネルユニット。
【請求項４】
少なくとも１つのセンサを有し、前記センサは、前記第１の流体入口と前記第１の流体出口とを接続するチャネルに配置される、又は、前記センサは、前記第１の流体入口と前記第２の流体出口とを接続するチャネルに配置され、前記流体チャネルユニットはさらにセンサデータインタフェースを有し、前記センサデータインタフェースは、前記センサの測定結果を前記流体検知ターミナルと交換するように適合される、
請求項１に記載の流体チャネルユニット。
【請求項５】
少なくとも１つの流体処理ユニットを有し、前記流体処理ユニットは、前記第１の流体入口と前記第１の流体出口とを接続するチャネルに配置される、又は前記流体処理ユニットは、前記第１の流体入口と前記第２の流体出口とを接続するチャネルに配置される、
請求項１に記載の流体チャネルユニット。
【請求項６】
前記流体チャネルユニットの中に又は前記流体チャネルユニットの外に前記流体を移動させるための少なくとも１つの流体ポンプを有し、前記流体ポンプは、前記第１の流体入口と前記第１の流体出口とを接続するチャネルに配置される、又は前記流体ポンプは、前記第１の流体入口と前記第２の流体出口とを接続するチャネルに配置され、前記流体チャネルユニットはさらに、前記流体検知ターミナルから前記流体ポンプに電力を供給するように適合される電気的インタフェースを有する、
請求項１に記載の流体チャネルユニット。
【請求項７】
前記流体チャネルユニットは、少なくとも第２の流体入口を有する、
請求項１乃至６のいずれか１項に記載の流体チャネルユニット。
【請求項８】
流体検知ターミナルであって：
少なくとも３つの請求項１乃至７のいずれか１項に記載の流体チャネルユニットを配置するとともに取り外し可能に結合するための結合開口部を有し、前記の少なくとも３つの流体チャネルユニットは、前記流体が、前記流体検知ターミナルの少なくとも１つの流体入口から第１の流体チャネルユニットの第１の流体入口及び第１の流体出口を経由して前記第２の流体チャネルユニットの前記第１の流体入口に流れることができるように、並びに前記流体が、前記流体検知ターミナルの前記流体入口から前記第１の流体チャネルユニットの前記第１の流体入口及び第２の流体出口を経由して前記第３の流体チャネルユニットの前記第１の流体入口に流れることができるように、前記流体検知ターミナルに取り外し可能に結合されることができ、
前記流体検知ターミナルは評価器をさらに有し、前記評価器は、前記第２の流体チャネルユニットの第１の流体出口を通過する流体、前記第２の流体チャネルユニットの第２の流体出口を通過する流体、前記第３の流体チャネルユニットの第１の流体出口を通過する流体及び前記第３の流体チャネルユニットの第２の流体出口を通過する流体の流体特性測定値から得られる少なくとも４つのセンサ信号を受信するように適合され、
前記流体検知ターミナルは、前記流体検知ターミナルのユーザに前記流体特性測定値の結果の少なくとも一部を提示するためのユーザインタフェース、又は、前記流体特性測定値の前記結果の少なくとも一部を含むデータを交換するためのターミナルデータインタフェースのうちの少なくとも１つを有し、
前記流体検知ターミナルは、少なくとも１つの第１のセンサをさらに有し、前記第１のセンサは、前記第２の流体チャネルユニットの前記第１の流体出口を通過する前記流体、前記第２の流体チャネルユニットの前記第２の流体出口を通過する前記流体、前記第３の流体チャネルユニットの前記第１の流体出口を通過する前記流体及び前記第３の流体チャネルユニットの前記第２の流体出口を通過する前記流体のうちの少なくとも１つの少なくとも前記流体特性を測定するように適合される、
流体検知ターミナル。
【請求項９】
前記流体検知ターミナルの前記少なくとも１つの流体入口を経由して前記流体検知ターミナルの少なくとも１つの流体出口に前記流体を移動させるための少なくとも１つの第１の流体ポンプをさらに有する、
請求項８に記載の流体検知ターミナル。
【請求項１０】
前記評価器は、前記流体チャネルユニット、前記流体処理ユニット、前記センサ又は前記シールのグループから選択される少なくとも１つのデバイスから識別情報を受信するように適合される、
請求項８又は９に記載の流体検知ターミナル。
【請求項１１】
前記流体検知ターミナルは、各前記流体チャネルユニットのための少なくとも１つのターミナル識別インタフェースを有し、前記ターミナル識別インタフェースは、前記流体チャネルユニットの対応するユニット識別インタフェースを経由して前記識別情報を受信するように適合される、
請求項１０に記載の流体検知ターミナル。
【請求項１２】
前記評価器は、前記流体チャネルユニットを前記流体検知ターミナルに結合した後に、前記流体検知ターミナルにおける前記流体チャネルユニットの配置を決定するための構成検出手順を実行するように適合される、
請求項１０に記載の流体検知ターミナル。
【請求項１３】
少なくとも１つの請求項８乃至１２のいずれか１項に記載の流体検知ターミナルと、少なくとも３つの請求項１乃至７のいずれか１項に記載の流体チャネルユニットとを有する流体検知システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、流体の特性を検知する流体チャネルユニット、そのような流体チャネルユニットを受け入れるように適合された流体検知ターミナル、並びに流体検知ターミナル及び流体チャネルユニットを有する流体検知システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１は、浄化されることになる空気が１より多い浄化要素を経由して浄化プロセス中に導かれ、浄化されることになる空気が少なくともイオン化され、その後触媒コーティングを備えた低温触媒要素中で行われる少なくとも低温触媒プロセスに導かれる、空気浄化のための装置を開示している。低温触媒プロセスでは、触媒コーティングが、ＵＶ照射中に、負に荷電した電子シャワーにより照射され、浄化されることになる空気は、本質的に低温で酸化され、空気中の有機材料は少なくとも二酸化炭素及び水蒸気に変わる。この装置は、空気の全汚染レベルを監視し且つ測定するために入口の１つのセンサと、空気の純度を監視又は測定するために出口のセンサとを有する。
【０００３】
特許文献２は、モジュラーマイクロ流体システムと、マイクロ流体アセンブリブロックをベース基板上に配置することによってマイクロ流体デバイスを形成する方法を開示している。この開示の目的は、ラピッドプロトタイピングを可能にするモジュラーマイクロ流体システムを提示することである。
【０００４】
特許文献３は、マイクロ流体ブレッドボードを開示している。この開示の目的は、化学、バイオテクノロジー、化学／環境工学の分野で使用できる多目的ラボオンチップを製造する経済的な方法を提供することである。非特許文献１は、複雑な流体システムを作成するために使用され得る流体コンポーネントのセットを開示している。
【０００５】
特許文献４は、マイクロ流体チップを有するマイクロ流体システム及び化学分析を実行する方法を開示している。
【０００６】
特許文献５は、単純且つ安価な検知装置を使用して実施されることができるガス状媒体中の未知の有機化合物を同定及び定量分析する方法を開示している。
【０００７】
特許文献６は、ガス試料の分析のための方法及び装置を開示している。この開示の目的は、迅速且つ高感度の検出を行うことができる装置を提示することである。
【０００８】
特許文献７は、ガス試料中の臭気を検出する方法を開示している。この方法は、所望の温度を得るように気体組成物の温度を制御するステップと、気体組成物を同じ体積及び同じ成分を有する複数の試料に分けるステップと、臭気を測定するように適合された異なるセンサで試料のそれぞれを測定するステップとを含む。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】WO  2007/116130
【特許文献２】US  2010/0258211  A1
【特許文献３】US  2003/0012697  A1
【特許文献４】WO  2015/112985  A1
【特許文献５】WO  2013/090188  A1
【特許文献６】WO  2015/083079  A1
【特許文献７】WO  2012/083432  Al
【非特許文献】
【００１０】
【非特許文献１】Swagelok:  "Instrument  Manifold  Systems  Instrument,  Direct,  and  Remote-Mount  Manifolds  and  Modular  Systems",  1  February  2015  (2015-02-01),  pages  1-32,  XP055287593
【発明の概要】
【００１１】
本発明の目的は、１つのデバイスのみで流体の複数の特性を検出することができる流体検知システムを提供することである。
【００１２】
第１の実施形態によれば、流体の特性を検知するための流体チャネルユニットが提供される。流体チャネルユニットは、少なくとも第１の流体入口、第１の流体出口、及び少なくとも第２の流体出口を有する。流体チャネルユニットは、流体が第１の流体入口から第１の流体出口に、及び第１の流体入口から第２の流体出口に流れることができるように構成される。流体チャネルユニットは、さらに、流体が、流体チャネルユニットの第１の流体出口から第２の流体チャネルユニットの第１の流体入口に流れることができるように、且つ流体が、流体チャネルユニットの第２の流体出口から第３の流体チャネルユニットの第１の流体入口に流れることができるように、流体検知ターミナルと、少なくとも第２の流体チャネルユニットと、第３の流体チャネルユニットとに取り外し可能に結合されるように構成される。したがって、流体チャネルユニットは、流体検知システム内の他の流体チャネルユニットと変更可能な方法で組み合わされることができる。
【００１３】
流体チャネルユニットは、複数の特性、汚染又は流体内の汚染物質を決定するために組み合わせることができる流体処理ユニット及びセンサの多数の可能な組み合わせを用いて、流体検知ターミナル内の多数の経路を可能にするように構成される。このような流体は、流体検知ターミナル及びいくつかの流体チャネルユニットを有する流体検知システムによって調査され得る。このような流体検知システムは、流体（空気、気体、水など）の複数の特性、特に汚染物質を検出できるように構成されることができる。流体チャネルユニット及び流体検知ターミナルを有する流体検知システムは、空気質、水質、並びに有機物及び無機物の混合物（気体、液体、粒子及び微生物）を含み得る他の流体を調査するために使用され得る。流体処理ユニットは、流体の特性又は特性（複数）に影響を及ぼすことができる任意のデバイスであり得る。流体処理ユニットの例は、例えば、フィルタ、静電集塵器を含む集塵装置であってもよいが、流体処理ユニットを通過する流体を照らすように適合されたＵＶ放射光源であってもよい。１つ又は複数のセンサは、例えば流体の組成又は流体の汚染などのような流体の特性を決定するように適合され得る。シールが、流体入口又は流体出口のうちの１つを閉じるために使用され得る。流体は、代替的に又は追加的に、薬物を含み得る。
【００１４】
流体チャネルユニットは、それらのそれぞれが好ましくは異なる微生物を含むように配置され得る。薬物の有効性が、流体チャネルユニットの適合された（tailored）構成によって、異なる微生物で調査されることができる。異なる流体チャネルユニットの間に配置された流体処理ユニットは、異なる微生物を分離するために使用され得る。
【００１５】
流体チャネルユニットは、ケーシングを有し得る。ケーシングは、流体チャネルユニットを流体検知ターミナルに整列させるとともに結合するように適合され得る。ケーシングは、流体チャネルユニットを第２及び第３の流体チャネルユニットに整列させるとともに結合するようにさらに適合され得る。流体チャネルユニットは、互いに対して、並びに流体検知ターミナルに対して結合されることができるビルディングブロック（building  blocks）として構成され得る。流体チャネルユニットは、他の流体チャネルユニットに対する規定された数の組み合わせのみを可能にする結合構造を有し得る。これは、流体チャネルユニットの各々が特定の流体処理及び／又は流体検知によって特徴付けられる場合、異なる流体チャネルユニットの単純化された組み合わせを可能にし得る。流体チャネルユニットの組み合わせの数は、結合構造によって制限され得る。結合構造は、例えば、流体チャネルユニットが予め定められた他の流体チャネルユニットのみと組み合わされることができ、場合によっては流体検知ターミナルの入口又は出口にのみ配置されることができるように、ピンとレセプタクルなどの特殊な組み合わせを有し得る。
【００１６】
流体チャネルユニットは、第１の流体入口、第１の流体出口又は第２の流体出口に配置される少なくとも１つのソケットを有し得る。ソケットは、流体処理ユニット、センサ又はシールのグループから選択される少なくとも１つのデバイスを受けるように構成される。ソケットは、各ソケットが流体処理ユニット、センサ又はシールを受けることができるように構成され得る。代替的には、ソケットは、例えば、流体処理ユニット又は代替的にセンサのみをソケットが受けることができるように、構成され得る。流体処理ユニットを受けるためのソケットは、例えば、長方形の形状を有し得る。センサを受けるためのソケットは、例えば、三角形状を有し得る。この場合には、対応するソケットに流体処理ユニットを配置し、他の対応するソケットにセンサを配置することが可能なだけになり得る。特定のソケットは、対応する処理ユニット、センサ及びシールと組み合わせて、流体チャネルユニット及び最後に流体検知システムの構成を簡素化するために、限られた数の組み合わせしか可能でないという利点を有し得る。これらの特定されたソケットは、流体検知システムの構成を単純化するために、上記のような特定の結合構造と組み合わされ得る。
【００１７】
流体チャネルユニットは、少なくとも１つのセンサを有し得る。センサは、第１の流体入口と第１の流体出口とを接続するチャネルに配置されてもよく、又は、センサは、第１の流体入口と第２の流体出口とを接続するチャネルに配置されてもよい。流体チャネルユニットは、センサの測定結果を流体検知ターミナルと交換するように適合されるセンサデータインタフェースをさらに有し得る。センサデータインタフェースは、外部から接触されることができるように流体チャネルユニットの外側に延びる有線インタフェースであり得る。センサデータインタフェースは、代替的には、例えば、センサに組み込まれるＲＦＩＤインタフェースのような無線インタフェースであり得る。センサは、有線又は無線インタフェースによる、例えば、流体検知ターミナルによって提供される電磁場による、電力で作動される又は同電力を供給されることができるように構成され得る。センサは、チャネルの１つの中に、入口又は出口に配置され得る。
【００１８】
流体チャネルユニットは、少なくとも１つの流体処理ユニットを有し得る。流体処理ユニットは、第１の流体入口と第１の流体出口とを接続するチャネルに配置されてもよく、又は流体処理ユニットは、第１の流体入口と第２の流体出口とを接続するチャネルに配置されてもよい。流体処理ユニットは、チャネルの１つの中に、入口又は出口に配置され得る。流体処理ユニットは、好ましくは、第１及び第２の出口への分岐の後に配置され得る。流体チャネルユニットは、流体処理ユニットを通過する前及び／又は流体処理ユニットを通過した後の流体の特性を決定するために使用され得る１つ又は複数のセンサをさらに有し得る。
【００１９】
流体チャネルユニットは、流体チャネルユニットの中に又は流体チャネルユニットの外に流体を移動させるための少なくとも１つの流体ポンプを有し得る。流体ポンプは、第１の流体入口と第１の流体出口とを接続するチャネルに配置されてもよく、又は流体ポンプは、第１の流体入口と第２の流体出口とを接続するチャネルに配置されてもよい。流体チャネルユニットは、流体検知ターミナルから流体ポンプに電力を供給するように適合される電気的インタフェースを有し得る。流体ポンプは、好ましくは、流体が流体入口から流体出口に動かされるように配置される。代替的には、流体が両方向に動かされることができるように構成され得る。流体ポンプは、流体を移動させるように適合される任意のデバイスであり得る。例は、空気のような気体を移動させるためのファン又は液体ポンプであり得る。
【００２０】
流体チャネルユニットは、少なくとも１つのユニット識別インタフェースをさらに有する。ユニット識別インタフェースは、流体チャネルユニットに結合された流体処理ユニット、センサ又はシールに関して流体検知ターミナルと構成（configuration）情報を交換するように適合される。モジュラーシステム（modular  system）は、ユーザが流体検知システムの構成について考えなければならないという欠点を有することがある。流体の組成が決定又は測定されることができるように、流体処理ユニット、センサ又はシールの異なる組合せを有する流体チャネルユニットを構成するために、詳細な知識が必要であり得る。後者は、例えば、汚染物質又は汚染が示差測定（differential  measurements）によってのみ測定され得る場合に特に重要であり得る。構成情報は、ユーザの必要に応じて流体チャネルユニットを組み合わせるために、構築マニュアルをユーザに提供することを可能にし得る。さらに、構成情報は、流体検知ターミナルの結合開口部内に配置され得る流体チャネルユニットの組み合わせをチェックするために使用され得る。ユニット識別インタフェースは、有線又は無線インタフェースであり得る。ユニット識別インタフェースは、代替的には、流体検知ターミナルに組み込まれた対応するリーダユニットによって読み取られることができる一種のバーコードであり得る。そのような識別インタフェースはまた、それらが流体チャネルユニットに取り外し可能に結合されるように構成される場合、個々の処理ユニット、センサ又はシールに配置され得る。識別インタフェースは、定義された結合と組み合わせて、流体の組成又は性質を決定するために流体チャネルユニットの柔軟な使用を単純化するために使用され得る。流体チャネルユニットの組み合わせの標準構成は、工場で行われ得る。
【００２１】
流体チャネルユニットは、少なくとも第２の流体入口を有し得る。第１の流体入口、第２の流体入口、第１の流体出口及び第２の流体出口は、第１の流体入口及び第２の流体入口が第１の流体出口及び第２の流体出口として使用され、第１の流体出口及び第２の流体出口が流体検知ターミナル内の第１の流体入口及び第２の流体入口として使用されることができるように、構成され得る。流体チャネルユニットを提供するこのような対称的なアプローチは、流体チャネルユニットの組み合わせが単純化されるという利点を有し得る。さらに、出口がその入口を動作させることができその逆も可能であることを意味する、流体チャネルユニットを両方向に使用することができるように、電気的又はデータインタフェースが配置され得る。流体チャネルユニットは、上述のように、流体処理ユニット、センサ又はシールを結合され得る又はそれらを有し得る。結合構造、ソケット又は識別インタフェースなどは、上述したのと同じ方法で使用され得る。流体チャネルユニットは、第３、第４又はそれより多くの流体入口及び／又は第３、第４又はそれより多くの流体出口をそれぞれ有し得る。
【００２２】
さらなる実施形態によれば、流体検知ターミナルが提供される。流体検知ターミナルは、上述のように少なくとも３つの流体チャネルユニットを取り外し可能に結合するための結合開口部を有する。結合開口部は、少なくとも３つの流体チャネルユニットが流体検知ターミナルの結合開口部に配置又は挿入さることができるように、並びに、少なくとも３つの流体チャネルユニットが結合開口部に配置されたときに適切な流体チャネル連結が行われるように、形成される。少なくとも３つの流体チャネルユニットは、流体が、流体検知ターミナルの少なくとも１つの流体入口から第１の流体チャネルユニットの第１の流体入口及び第１の流体出口を経由して第２の流体チャネルユニットの第１の流体入口に流れることができるように、並びに流体が、流体検知ターミナルの流体入口から第１の流体チャネルユニットの第１の流体入口及び第２の流体出口を経由して第３の流体チャネルユニットの第１の流体入口に流れることができるように、取り外し可能に結合されることができる。流体検知ターミナルは、評価器（evaluator）をさらに有する。評価器は、第２の流体チャネルユニットの第１の流体出口を通過する流体、第２の流体チャネルユニットの第２の流体出口を通過する流体、第３の流体チャネルユニットの第１の流体出口を通過する流体及び第３の流体チャネルユニットの第２の流体出口を通過する流体の流体測定特性値から得られる少なくとも４つのセンサ信号を受信するように適合される。流体検知ターミナルは、流体検知ターミナルのユーザに流体特性測定値の結果の少なくとも一部を提示するためのユーザインタフェース、又は、流体特性測定値の結果の少なくとも一部を含むデータを交換するためのターミナルデータインタフェースのうちの少なくとも１つを有する。
【００２３】
評価器は、流体検知ターミナルの流体チャネルユニットを横切る流体の流れを制御するように構成される流体ポンプコントローラをさらに有し得る。ユーザインタフェースは、音響又は光インタフェースを有し得る。ユーザインタフェースは、流体検知ターミナルのユーザが、例えば流体検知ターミナルの構成を規定するためにデータを入力することを可能にし得る。ターミナルデータインタフェースは、測定データ又はその一部を流体検知ターミナルからコンピューティングデバイスに転送するために別のコンピューティングデバイスに結合されることができるように構成され得る。そのようなコンピューティングデバイスは、流体検知ターミナルのユーザに測定データを提示するために使用されることができる任意のコンピュータ、ラップトップ、モバイル通信デバイスなどであり得る。ターミナルデータインタフェースは、命令及び／又は情報を受信するようにさらに構成され得る。ターミナルデータインタフェースは、流体検知ターミナルから及び流体検知ターミナルへ情報を転送するために使用されることができる任意の有線又は無線インタフェースであり得る。
【００２４】
評価器は、プロセッサ若しくはマイクロプロセッサなどの１つ又は複数の処理デバイス、並びにメモリチップ、光メモリデバイスなどのような１つ又は複数のデータ記憶デバイスを有し得る。
【００２５】
流体検知ターミナルは、流体検知ターミナルの少なくとも１つの流体入口を経由して流体検知ターミナルの少なくとも１つの流体出口に流体を移動させるための少なくとも１つの第１の流体ポンプを有し得る。このような一体化された流体ポンプは、センサ、流体ポンプなどのような能動的な構成要素（active  component）を含まない受動的な流体チャネルユニットの場合に有用であり得る。
【００２６】
流体検知ターミナルは、少なくとも１つの第１のセンサをさらに有する。第１のセンサは、第２の流体チャネルユニットの第１の流体出口を通過する流体、第２の流体チャネルユニットの第２の流体出口を通過する流体、第３の流体チャネルユニットの第１の流体出口を通過する流体、及び第３の流体チャネルユニットの第２の流体出口を通過する流体、のうちの少なくとも１つの流体特性を測定するように適合される。
【００２７】
第１のセンサは、異なる流体出口における流体の特性を決定するために、異なる検知領域を有し得る。代替的には、異なる流体出口を通過する流体を異なる時間シーケンスで第１のセンサに提供するように適合されるスイッチングユニットがあり得る。流体検知ターミナルは、流体の組成又は特性を決定するために、流体チャネルユニットの流体出口のそれぞれに１つ又は複数のセンサを有し得る。このような一体化されたセンサは、センサ、流体ポンプなどの能動的な構成要素を含まない受動的な流体チャネルユニットの場合に有用であり得る。
【００２８】
評価器は、グループの流体チャネルユニット、流体処理ユニット、センサ又はシールから選択される少なくとも１つのデバイスから識別情報を受信するように適合され得る。流体チャネルユニット、流体処理ユニット、センサ又はシールは、この場合、それぞれのデバイスについての情報を提供することができる識別インタフェースを有する。このような情報は、流体のどの特性がどの程度検出されることができるかを決定するために、評価器が組み合わされたデバイスの構成をチェックすることを可能にする。
【００２９】
特定の実施形態によれば、評価器に提供される少なくとも４つのセンサ信号は：１）第２の流体チャネルユニットの第１の流体出口を通過する流体の流体特性測定値が評価器に提供されるように配置される第１のセンサから来る第１のセンサ信号；２）第２の流体チャネルユニットの第２の流体出口を通過する流体の流体特性測定値が評価器に提供されるように配置される第２のセンサから来る第２のセンサ信号；３）第３の流体チャネルユニットの第１の流体出口を通過する流体の流体特性測定値が評価器に提供されるように配置される第３のセンサからの第３のセンサ信号；及び４）第３の流体チャネルユニットの第２の流体出口を通過する流体の流体特性測定値が評価器に提供されるように配置される第４のセンサからの第４のセンサ信号；である。したがって、少なくとも３つのチャネルユニットが結合開口に結合され、第１、第２、第３及び第４のセンサが設置されるとき、４つのセンサは全てが評価器に結合され、センサ信号を提供する。
【００３０】
流体検知ターミナルは、各流体チャネルユニットのための少なくとも１つのターミナル識別インタフェースをさらに有し得る。ターミナル識別インタフェースは、流体チャネルユニットの対応するユニット識別インタフェースを介して識別情報を受信するように適合される。
【００３１】
ターミナル識別インタフェースは、どの種類の流体チャネルユニットが、ターミナル識別インタフェースを有する流体検知ターミナルのそれぞれのポートに結合されているかを決定することを可能にし得る。流体検知ターミナルは、流体チャネルユニットの構成情報をターミナル識別インタフェースを介して受信し得る。ターミナル識別インタフェースは、流体チャネルユニットの構成情報の検出又は同構成情報の交換を可能にする任意の種類の有線又は無線インタフェースであり得る。
【００３２】
評価器は、流体チャネルユニットを流体検知ターミナルに結合した後に、流体チャネルユニットに結合された流体検知ターミナルの配置（arrangement）を決定するための構成検出手順を実行するように適合され得る。流体チャネルユニットによって提供される構成情報は、流体検知ターミナル内に流体処理ユニット、センサ又はシールを任意に有する流体チャネルユニットの構成又はより正確には配置をチェックするために使用され得る。構成検出手順は、有利には、それぞれのターミナル識別インタフェースに結合される流体チャネルユニットの容易な検出を可能にするターミナル識別インタフェースによってサポートされ得る。流体検知ターミナルは、流体検知ターミナルと流体チャネルデバイスとの間の組み合わせを制限するために、代替的に又は付加的に連結構造を有し得る。結合構造は、上記のように構成され得る（例えば、雄と雌の結合構造）。評価器はさらに、流体検知ターミナルによって実行されるべき測定値を記述する構成仕様を受信するように、構成され得る又は適合され得る。この場合、評価器は、構成情報によって、チャネルユニット、流体処理ユニット、センサ及びシールの構成が構成仕様に従っているかどうかをチェックし得る。構成仕様は、流体検知ターミナルのユーザによって提供され得る。流体検知ターミナルは、この場合、ユーザが構成仕様を入力することを可能にするユーザインタフェースを有し得る。構成仕様は、代替的には、例えばモバイル通信デバイスに記憶され得るとともに、上述したターミナルデータインタフェースを用いてデータを転送し得るアプリケーションによって入力され得る。評価器はさらに、ターミナルデータインタフェースを介して流体に関する情報を受信するように適合され得る。この場合、評価器は、定義された特性又は流体の組成の少なくとも一部を決定するために、流体チャネルユニット及びオプションで流体処理ユニット、センサ及びシールの構成を提案し得る。この構成は、ユーザインタフェース又はモバイル通信デバイスによってユーザに提案され得る。ユーザは、構成を受け入れ、流体の提案された特性が測定されることができるように、流体チャネルユニットを構成又は再構成することができる。この場合、評価器はまた、構成が提案され、受け入れられた構成に従っているかどうかを、流体チャネルユニット又は他のデバイスによって提供される構成情報を用いてチェックすることも可能にされる。
【００３３】
流体検知ターミナルは、例えば、空気質検出器であり得る。空気質検出器は、空気質検出器がインターネットを介して外部測定ステーションから空気質情報を受信することができる無線インタフェースを有し得る。空気質検出器の評価器は、ある汚染物質に関する情報を含み得る受信した空気質情報を評価する。このような空気質情報は、花粉に関する情報を含み得る。異なる植物の花粉は、特定の粒子サイズが検出される必要がある特定のサイズ分布によって特徴付けられる。評価器はさらに、空気質検出器の現在の構成が、汚染物質が決定されることができるように構成されているかどうかをチェックし得る。空気質検出器は、空気質情報及び空気質検出器が汚染物質を決定または測定するように構成されているかどうかについて光学的ユーザインタフェース（例えばディスプレイ）を用いてユーザに知らせ得る。空気質検出器の評価器はさらに、空気質検出器が空気質情報の中に特定される汚染物質を決定する又は測定するように適合されていない場合には、ディスプレイによって構成又は再構成情報をユーザに提示するように構成され得る。構成又は再構成情報は、空気質検出器が汚染物質を測定するよう構成されるように、空気質検出器をどのように構成又は再構成するかユーザにアドバイスを与える。空気質検出器は、好ましくは、空気質検出器に追加される流体（空気）チャネルユニットによって提供される情報によって空気質検出器の構成をチェックするように構成され得る。空気通路ユニットは、この場合、好ましくは、流体処理ユニット（例えば、フィルタ）、センサ及びシールの固定された構成を有する。このような固定された構成は、特に、対応するターミナル識別インタフェースを用いて空気質検出器の構成の簡単なチェックを可能にする。
【００３４】
空気質検出器の構成及び空気質検出器を構成又は再構成する提案をチェックする方法は、代替的に、モバイル通信装デバイスのようなコンピューティング装置によって実行され得る。この場合、モバイル通信装デバイスは、空気質検出器からの構成データ及び空気質情報を、インターネットを介して受信し得る。この場合、モバイル通信装デバイスは、上述のような空気質情報を考慮して空気質検出器の構成のチェックを実行するアプリケーション（ソフトウェアプログラム）を有し得る。
【００３５】
空気質検出器によって与えられる例は、各種類の流体検知ターミナル又は流体検知システムに拡張され得る。
【００３６】
さらなる実施形態によれば、流体検知システムが提供される。流体検知システムは、上述の少なくとも１つの流体検知ターミナルと、上述の少なくとも３つの流体チャネルユニットとを有する。流体検知システムは、流体（空気、気体、水など）の複数の特性、特に汚染物質が検出されることができるように構成されることができる。流体チャネルユニット及び流体検知ターミナルを有する流体検知システムは、空気質、水質、又は有機物及び無機物の混合物（気体、液体、粒子及び微生物）を含み得る他の流体を調査するために使用され得る。
【００３７】
さらなる実施形態によれば、空気清浄器が提供される。空気清浄器は、上述のように流体チャネルユニットを受け入れるように適合される少なくとも１つの流体検知ターミナルを有する。
【００３８】
さらなる実施形態によれば、コンピュータプログラム製品が提示される。コンピュータプログラム製品は、上述の流体検知ターミナル又は通信デバイスに含まれる少なくとも１つのメモリデバイス（例えば、ＥＥＰＲＯＭ、ハードディスク又は固体ディスク）に保存されることができるコード手段を有し、コード手段は、上述の流体検知システムを構成又は再構成する方法が、上述の流体検知ターミナル又は通信デバイスに含まれる少なくとも１つの処理装置によって実行されることができる。処理装置は、１つ又は複数のプロセッサ若しくはマイクロプロセッサ若しくはコントローラを有し得る。この方法はまた、方法ステップの一部が流体検知ターミナル又は通信デバイス、特にモバイル通信装デバイスのいずれかによって実行されるように、流体検知ターミナル及び通信デバイスを有するシステムによって実行され得る。
【００３９】
本発明の好ましい実施形態はまた、従属請求項とそれぞれの独立請求項との任意の組み合わせであり得ることが理解されたい。
【００４０】
さらなる有利な実施形態は以下に規定される。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
本発明のこれら及び他の実施形態は、以下に記載される実施形態を参照して明らかになるであろう。
【００４２】
本発明が次に、例として、添付の図面を参照して実施形態に基づいて説明される。
【００４３】
【図１】流体チャネルユニットの第１の実施形態の断面の主要なスケッチを示す。
【図２】３つの流体チャネルユニットの配置の上面図の主要なスケッチを示す。
【図３】流体検知システムの第１の実施形態の断面の主要なスケッチを示す。
【図４】６つの流体チャネルユニットの配置の上面図の主要なスケッチを示す。
【図５】流体チャネルユニットの第２の実施形態の断面の主要なスケッチを示す。
【図６】流体検知システムの第２の実施形態の断面の主要なスケッチを示す。
【図７】流体検知システムの第３の実施形態の断面の主要なスケッチを示す。
【図８】流体検知システムの第４の実施形態の断面の主要なスケッチを示す。
【図９】センサモジュールの第１の実施形態の断面の主要なスケッチを示す。
【図１０】流体特性検出の方法の主要なスケッチを示す。
【図１１】流体検知システムの第５の実施形態の断面の主要なスケッチを示す。
【図１２】流体検知システムの第５の実施形態の断面の主要なスケッチを示す。
【図１３】空気清浄器の第１の実施形態の断面の主要なスケッチを示す。
【発明を実施するための形態】
【００４４】
ここで、本発明の様々な実施形態を図面を用いて説明する。
【００４５】
図１は、流体チャネルユニットの第１の実施形態の断面の主要スケッチを示す。図１は、第１の流体入口１１１、第１の流体出口１２１及び第２の流体出口１２２を有する第１の流体チャネルユニット１０１を示す。第１の流体入口１１１は、第１の流体出口１２１及び第２の流体出口２２２を持つチャネルによって接続されている。チャネルは、第１の流体入口１１１と第１及び第２の流体出口１２１、１２２との間にＹ形状分岐部を有する。
【００４６】
図２は、３つの流体チャネルユニットの構成の上面図の主要スケッチを示す。実線で描かれる第１の流体チャネルユニット１０１は、破線で描かれる第２の流体チャネルユニット１０２及び第３の流体チャネルユニット１０３の下に配置されている。第１の流体チャネルユニット１０１の第１の流体入口１１１は、図１に示されるように、第１の流体出口１２１の直下に配置される。第１の流体チャネルユニット１０１の第１の流体出口１２１は、第２の流体チャネルユニット１０２の第１の流体入口１１１に結合され、第１の流体チャネルユニット１０１の第２の流体出口１２２は、第３の流体チャネルユニット１０３の第１の流体入口１１１に結合されている。第１の流体チャネルユニット１０１の第１の流体入口１１１を経由して第１の流体チャネルユニットに入る流体は、したがって、第１のチャネルユニット１０１の第１及び第２の流体出口１２１、１２２によって、４つの流体出口、第２の流体チャネルユニット１０２の第１及び第２の流体出口１２１、１２２並びに第３の流体チャネルユニット１０３の第１及び第２の流体出口１２１、１２２に分散されることができる。流体は、フレキシブル（flexible）且つ簡単な方法で流体チャネルユニットによって分配されることができる。
【００４７】
図３は、流体検知システムの第１の実施形態の断面の主要スケッチを示す。流体検知システムは、流体検知ターミナル１５０と、流体検知ターミナル１５０に結合開口部で取り外し可能に結合される３つの流体チャネルユニット１０１、１０２、１０３とを有する。流体検知ターミナル１５０内の流体チャネルユニット１０１、１０２、１０３の配置は、図２に関して説明した配置と同様である。流体検知ターミナル１５０の結合開口部は、シール、センサ又は流体処理ユニットが配置されることができる４つの穴を持つセパレータを有する。第１の流体チャネルユニット１０１は、流体が、第１の流体入口１１１を経由して第１の流体チャネルユニット１０１に入り、且つ、セパレータ１５８の開口部に結合される第１の流体出口１２１及びセパレータ１５８の対応する孔に配置される第１の流体処理ユニット１３１に結合されるもう一方の第２の流体出口１２２を経由して第１の流体チャネルユニット１０１を出るように、２つのダミーユニット１８１を用いて結合開口部内に配置される。第１の流体処理ユニット１３１は、この場合、１つの規定された物質に関して流体を濾過するためのフィルタである。濾過されていない流体は、第１の流体入口１１１を経由して第２の流体チャネルユニット１０２に入る。濾過されていない流体は、第１の流体出口１２１を経由して、及び、第２の流体処理ユニット１３２に結合される第２の流体出口１２２を経由して、第２の流体チャネルユニット１０２を出る。濾過された流体は、第１の流体出口１２１を経由して、及び、第３の流体処理ユニット１３３に結合される第２の流体出口１２２を経由して、第３の流体チャネルユニット１０３を出る。第２及び第３の流体処理ユニット１３２、１３３は、セパレータ１５８と同様のセパレータの孔内に配置される。流体検出システムの構成は、この場合、異なる流体処理ユニットを使用するとともに、流体処理ユニットをセパレータ１５８を有する結合開口部内の異なる位置に配置することによって、構成又は再構成されることができる。第２及び第３の流体チャネルユニット１０２、１０３の異なる流体出口を出る流体は、異なる流体出口を出る流体の組成を検出するためのセンサアレイを有する第１のセンサ１７１によって受け取られる。流体検知ターミナル１５０は、第１の流体チャネルユニット１０１の第１の流体入口１１１から第１のセンサ１７１の背後の共通の流体出口に流体をポンピングする（pumps）第１の流体ポンプ１６１をさらに有する。流体ポンプ１６１は、流体検知ターミナル１５０に含まれる評価器１５２によって制御される。評価ユニット１５２はさらに、第１のセンサ１７１から測定データを受信し、測定データによって組成又はより一般的には流体の１つ又は複数の特性を決定する。流体の特性は、流体検知ターミナルに含まれるユーザインタフェース１５６によってユーザに提示される。
【００４８】
図４は、６つの流体チャネルユニットの配置の上面図の主要なスケッチを示す。図２及び３は、流体チャネルユニットの二次元配置を示す。図４は、３次元配置へのこの原理の拡張を示す。この場合、流体チャネルユニット又はより正確にはケーシングは、ケーキの部分のような円筒の四分の一（quarter）として配置される。各流体チャネルユニットは、１つの流体入口と、２つの流体出口とを、四分の一の平行な表面に有する。この配置は、４つの流体チャネルユニット１０３、１０４、１０５、１０６への第１の流体チャネルユニット１０１及び第２の流体チャネルユニット１０２の結合を可能にする。第１の流体チャネルユニット１０１は、第３の流体チャネルユニット１０３及び第６の流体チャネルユニット１０６に結合され、第２の流体チャネルユニット１０２は、第４の流体チャネルユニット１０４及び第５の流体チャネルユニット１０５に結合される。第３、第４、第５及び第６の流体チャネルユニット１０３、１０４、１０５及び１０６は、円筒形状に配置される。
【００４９】
図５は、流体チャネルユニットの第２の実施形態の断面の主要スケッチを示す。第１の流体チャネルユニット１０１の第２の実施形態は、Ｈ形状チャネル構成を有する。第１の流体チャネルユニット１０１又はより正確には第１の流体チャネルユニット１０１のケーシングは、この場合、好ましくは、矩形ブロックであり、Ｈ形状チャネル構成の第１及び第２の流体入口１１１、１１２は、矩形ブロックの１つの表面上に配置され、第１及び第２の流体出口１２１、１２２は、矩形ブロックの反対側の表面上に配置されている。流体入口の各々は、Ｈ形状チャネル構成によって出口の各々に接続されている。構成の対称性は、出口として入口を使用することを可能にし、逆もまた同様である。第１の流体チャネルユニット１０１の第２の実施形態はさらに、シリンダ形状の第１の流体処理ユニット１３１、第１のセンサ１７１又は第１のシール１９１を受けるように構成される流体入口及び出口のそれぞれにおける４つのソケット１１５を有する。流体チャネルユニットの各々は、したがって、ソケットに配置されることができる流体処理ユニット、センサ又はシールによって個々に構成されることができる。
【００５０】
図６は、流体検知システムの第２の実施形態の断面の主要スケッチを示す。第２の実施形態による流体検知システムの全体的な構成は、図３に関して説明した流体検知システムの第１の実施形態の構成と同様である。第２の実施形態は、流体チャネルの３つの列を有するのでより柔軟であり、その点で第１の実施形態は流体チャネルユニットの２つの列のみを含む。さらに、流体検知システムの第２の実施形態は、図５に関して説明した第２の実施形態による流体チャネルユニットを有する。流体検知システムは、この場合、空気純度検出器として構成される。空気純度検出器は、この場合、空気チャネルユニットとして配置された６つの流体チャネルユニットを受け入れることができる空気純度ターミナルとして構成される流体検知ターミナル１５０を有する。６つの空気チャネルユニットは、１つの出口を経由して空気純度検出器に入る空気が流体チャネルユニットによって６つの異なる空気経路に分割されるように互いに積み重ねられる。上部の３つの空気チャネルユニットの６つの空気出口を経由して空気チャネルユニットを出る空気流は、固定された流出量（fixed  outflows）の各空気流が、空気入口における空気の初期組成又は特性に応じて異なる特性又は異なる組成を有し得るように、第１の流体処理ユニット１３１、第２の流体処理ユニット１３２、第３の流体処理ユニット１３３、第４の流体処理ユニット１３４及び第５の流体処理ユニット１３５によって処理される。空気は、例えば、５つの異なる汚染物質によって汚染されている可能性がある。フィルタ１３１が、この場合、汚染物質Ａ及びＢを濾過するように構成される。フィルタ１３２は、汚染物質Ｃ及びＤを濾過するように構成される。フィルタ１３３は、汚染物質Ａを濾過するように構成される。フィルタ１３４は、汚染物質Ｃを濾過するように構成される。フィルタ１３５は、汚染物質Ｅを濾過するように構成される。空気チャネルユニット及びフィルタは、この場合、第１の空気流が全ての汚染物質を含み、第２の空気流が４つの汚染物質を含み、第３の空気流が３つの汚染物質を含み、第４の空気流が２つの汚染物質を含み、第５の空気流が１つの汚染物質を含み且つ第６の空気流が汚染物質を含まないように、配置される。空気チャネルユニットの上方列の出口の各々は、対応するファン（例えば、全ての汚染物質を伴う空気流に結合される第１の流体ポンプ１６１）に結合される。各気流は、対応するセンサ（例えば、全ての汚染物質を伴う気流に結合される第１のセンサ１７１）によって分析される。センサは、全ての汚染物質を決定するように構成される。したがって、評価器１５２によって実行される６つのセンサによって提供される測定結果の層別解析（differential  analysis）によって定性的測定が行われることができる。解析の結果は、ターミナルデータインタフェース１５４によって分配される。ターミナルデータインタフェース１５４は、この場合、結果が対応するソフトウェアアプリケーションを備えたモバイル通信デバイスによって受信することができるように、ワイヤレスＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）インタフェースである。モバイル通信デバイスの使用は、モバイル通信デバイスのディスプレイにより解析の結果を視��化することができる。
【００５１】
各流体処理ユニット１３１、１３２、１３３、１３４、１３５（フィルタ）は、例えば、ＲＦＩＤ識別子又はデータインタフェースを有し得る。評価器１５２は、この場合、それぞれの流体処理ユニット１３１、１３２、１３３、１３４、１３５を識別するように構成され得る。センサは、このような識別子（identifier）も含むことができる。このような構成は、評価器１５２が流体検知システムの構成を決定することを可能にする。評価器１５２はさらに、流体チャネルユニットの入口及び／又は出口のいずれがシールされているかを決定するように、識別子及びデータインタフェースのいずれかによってさらに構成され得る。流体検知ターミナル１５０はさらに、例えば、対応するフロー（flow）センサ又は圧力センサによって、センサの流路内の流体処理ユニットの数及び種類を決定するように適合され得る。流体検知ターミナル１５０、流体チャネルユニット、流体処理ユニット等を有する流体検知システムの構成を試験するために利用可能な試験運転が存在し得る。
【００５２】
図７は、流体検知システムの第３の実施形態の断面の主要スケッチを示す。流体検知システムは、流体検知ターミナル１５０と、図５で説明した流体チャネルユニットと同様に配置された３つの流体チャネルユニット１０１、１０２、１０３とを有する。流体検知ターミナル１５０は、流体チャネルユニット１０１、１０２、１０３に含まれる流体ポンプ１６１、１６２を制御するように構成される流体ポンプコントローラ１５９を有する。流体検知ターミナル１５０はさらに、有線インタフェースによって、流体チャネルユニット１０１、１０２、１０３に結合された第１のセンサ１７１、第２のセンサ１７２、第３のセンサ１７３及び第４のセンサ１７４に接続される、評価器１５２を有する。評価器１５２は、有線インタフェースを用いて評価器１５２によって提供されたデータを転送するように構成されたターミナルデータインタフェース１５４に結合される。第１の流体チャネルユニット１０１は、Ｈ形状のチャネル構造を有し、流体出口に近いＨ形状分岐部の後の２つのチャネルは、第１の流体ポンプ１６１及び第２の流体ポンプ１６２を有する。第１の流体チャネルユニット１０１の第１の流体入口は、第１のセンサ１７１が配置されるソケットを有する。第１の流体チャネルユニット１０１の第２の流体入口は、第１のシール１９１が配置されるソケットを有する。第１の流体出口は、第１の流体処理ユニット１３１が配置されるソケットを有する。第１の流体チャネルユニットの第１及び第２の流体出口は、第２の流体チャネルユニット１０２の第１及び第２の流体入口に結合される。第２の流体チャネルユニット１０２の第１の流体入口は開いており（シール、流体処理ユニット、又はセンサなし）、第１の流体チャネルユニット１０１の第１の流体出口に結合される。第２の流体チャネルユニット１０２の第２の流体入口は、流体が第１の流体チャネルユニット１０１の第２の流体出口及び第２の流体チャネルユニット１０２の第２の流体入口を経由して流れることができないように、第２のシール１９２が配置されるソケットを有する。第２の流体チャネルユニット１０２はさらに、Ｈ形状チャネル構造の水平接続部に配置された第２のセンサ１７２を有する。第２のセンサ１７２は、流体が水平接続部を通過できるように配置される。第２の流体チャネルユニット１０２の２つのチャネルは、第１の流体チャネルユニット１０１に関して説明したように、流体出口に近いＨ形状分岐部の後に２つの流体ポンプを有する。第２の流体チャネルユニット１０２の第１及び第２の流体出口は開いている。第２の流体チャネルユニット１０２の第１の流体出口は、第３の流体チャネルユニット１０３の第１の流体入口に結合される。第３の流体チャネルユニット１０３の第１の流体入口は、第２の流体処理ユニット１３２が配置されるソケットを有する。第２の流体チャネルユニット１０２の第２の流体出口は、第３の流体チャネルユニット１０３の第２の流体入口に結合される。第３の流体チャネルユニット１０３の第２の流体入口は、流体が、第２の流体チャネルユニット１０２の第２の流体出口及び第３の流体チャネルユニット１０３の第２の流体入口を経由して流れることができないように、第３のシール１９３が配置されるソケットを有する。第２の流体処理ユニット１３２を通過する流体はさらに、第１の流体チャネルユニット１０１に関して説明したように第３の流体チャネルユニット１０３の流体出口に近いＨ形状分岐部の後に配置される２つの流体ポンプによってポンピングされる。流体は、第１及び第２の流体出口を経由して第３の流体チャネルユニット１０３を出る。第３の流体チャネルユニット１０３の第１の流体出口は、第３のセンサ１７３が配置されるソケットを有する。第３の流体チャネルユニット１０３の第２の流体出口は、第４のセンサ１７４が配置されるソケットを有する。評価器１５２は、センサ１７１、１７２、１７３、１７４の測定間隔を制御する。
【００５３】
図７に記載した流体検知システムは、特定の実施形態では、揮発性有機化合物（ＶＯＣ）による空気の汚染を決定するように構成され得る。第１、第２、第３及び第４のセンサ１７１、１７２、１７３、１７４は、複数の有機化合物に対して非常に敏感である半導体ベースの金属酸化物（ＭＯＸ）センサとして構成されており、このために、それらが、空気中のＶＯＣを検知するために適用される。第１のセンサ１７１は、ＭＯＸ原理を用いて検出されることができる全てのＶＯＣ（ＴＶＯＣ）を検出する。（ホルム）アルデヒドフィルタとして構成される第１の流体処理ユニット１３１による（ホルム）アルデヒドの吸収の後、第２のセンサ１７２は、除去された（ホルム）アルデヒド濃度を引いたＴＶＯＣ濃度を検出する。２つの信号の差は、（ホルム）アルデヒドの検出による信号と等しい。まったく同じ方法で、第３のセンサは、ＴＶＯＣ信号引く（マイナス）（minus）（ホルム）アルデヒド信号引く活性炭フィルタとして構成される第２の流体処理ユニット１３２によって除去された全てのＶＯＣに起因する信号を検出する。第３のセンサ１７３は、原理的には、例えばシランのような残留ガスに（ほとんどの場合）曝されることがほとんどないので、再較正のためにも使用されることができる。第４のセンサ１７４を専用の再較正モードのみで動作させる（すなわち、このモードの間のみ加熱する）ことによって、センサ１−３が、例えば３００−４００℃の温度範囲においてＭＯＸセンサの作動温度でシランの分解によって引き起こされる感応層の上のＳｉＯｘの析出（precipitation）に起因して、これらのセンサの感度に影響を与えた他のガスにさらされているかどうかを確認することができる。これは、センサ３とセンサ４との間の相対的信号の著しい変化に現れ、ＶＯＣが存在しない場合にも表れる。これは、センサの、したがってそれぞれの流体チャネルユニット１０１、１０２、１０３の寿命の終わり（ＥｏＬ）を決定するために使用されることができる。
【００５４】
この方法で得られた信号は、消費者に適切である情報に変換される必要がある。後者は、評価器１５２によって行われる。総ＶＯＣ信号は、センサ信号に寄与する各有機汚染物質の（センサ感度および汚染物質濃度によって）重み付けされた合計である。伝達関数はこれを、例えば健康への影響によって重み付けされる総ＶＯＣ濃度を示す数値に変換する。さらに下流では、表１に示されるように同じ方法で数値に変換されることになる、汚染物質のサブセットに関する情報が得られる。
【表１】
2018537663.tif 000003
【００５５】
表はまた、センサ３と１との間の差動信号並びにセンサ１からの信号とが原則的に同一でなければならないことも示している。最初の順番では、これはセンサ１を再較正するために使用されることができる。経年劣化（aging）に関する追加情報は、センサ３とセンサ４とを比較することによって得られる。経年劣化挙動の差異は、センサ４がセンサ３よりもはるかに少ない頻度で使用されることに起因する。この差が顕著である場合、システム又は対応する流体チャネルユニットは寿命の終わりに達している。
【００５６】
ホルムアルデヒド又はＶＯＣサブグループ（ＢＴＸ−ベンゼン、トルエン、及び３つのキシレン異性体）の検出が必要でない場合、コストを節約するために、対応するフィルタ及びＭＯＸセンサが、センサシステムの機能を維持しながら省略されることができる。このモジュール性（modularity）は、ユーザが、異なる流体チャネルユニットを使用することによって、欠落した機能をポストプロダクションで追加できるように設計されることができる。このモジュール性は、図７に示されているようなモジュラー構成内の対応する流体処理ユニット（単数若しくは複数）及び／又はセンサ（単数若しくは複数）を取り除くことによってさらに容易に可能にされることができる。
【００５７】
センサは理想的には、動作寿命時間（ほとんどの時間はオフ）を増加させるように、評価器１５２又は独立した制御装置によって断続的に作動される。加えて、検知システムを通る空気流は、流体ポンプコントローラ１５９によって中断されることができる。測定周波数は、ＶＯＣ濃度が急速に変化しているとき、増加されることができる。これは、通常の検知方式でチェックされることができ、例えばＴＶＯＣ濃度の中間測定値（すなわち、第１のセンサ１７１のみを使用する）がこの情報を得るために使用されることもできる。
【００５８】
図８は、流体検知システムの第４の実施形態の断面の主要スケッチを示す。図８の流体検知システムの構成は、図７に示す流体検知システムの構成と同様である。図７に示す３つの流体チャネルユニット１０１，１０２，１０３は、１つのセンサモジュール２００に置き換えられている。センサモジュール２００は、第１のチャンバ内に第１のＭＯＸセンサ１７１を有する流体（空気）入口を有する。第１のチャンバは、（ホルム）アルデヒド濃度を引いたＴＶＯＣ濃度を検出する第２のＭＯＸセンサ１７２を有する第２のチャンバから（ホルム）アルデヒドフィルタとしてこの場合も同様に構成される第１の流体処理ユニット１３１によって分離される。第２のチャンバは、この場合も同様に活性炭フィルタとして構成される第２の流体処理ユニット１３２によって分離される。第３のＭＯＸセンサ１７３は、図７に関して上述したような再較正のためにも使用されることができる。センサモジュール２００は、寿命の後わりに交換することができ、これは、第１、第２及び第３のＭＯＸセンサ１７１，１７２，１７３が上述のように依然として適切に動作するかどうかをチェックするためだけに使用される第４のＭＯＸセンサ１７４によって決定されることができる。流体は、センサモジュール２００の出口にファンとして配置された第１の流体ポンプ１６１によって移動される。ファンは、流体検知ターミナル１５０に含まれる流体ポンプコントローラ１５９によって制御される。流体検知ターミナル１５０はさらに、センサを駆動する（例えば、３００℃から４００℃の間の温度まで加熱する）ための、並びに評価器１５２によって分析される測定結果を読み出すための電気接点を有する。測定結果の分析の結果は、この場合、有線及び無線のインタフェースを有するターミナルデータインタフェース１５４によって読み出されることができる。流体（空気）は、ターミナル１５１の流体出口を経由して流体検知ターミナル１５０を出る。
【００５９】
図９は、センサモジュール２００の第１の実施形態の断面の主要スケッチを示す。この構成は、図８に関して説明したものと同じである。センサモジュール２００は、寿命の終わりに交換されることができる使い捨てとして構成される。
【００６０】
図８−９は、空気の揮発性有機化合物による汚染を測定するためのセンサモジュール２００を示す。センサモジュール２００は、第１の金属酸化物センサ１７１、第２の金属酸化物センサ１７２、第３の金属酸化物センサ１７３及び第４の金属酸化物センサ１７４を有する。第１の金属酸化物センサは、金属酸化物センサを使用して検出されることができる全ての揮発性の酸化物化合物を検出するように構成される（ＴＶＯＣ）。第１の金属酸化物センサ１７１は、第２の金属酸化物センサ１７２から第１の流体処理ユニット１３１によって分離される。第１の流体処理ユニット１３１は、（ホルム）アルデヒドフィルタとして構成される。第２の金属酸化物センサ１７２は、（ホルム）アルデヒド濃度を引いたＴＶＯＣ濃度を検出するように構成される。第２の金属酸化物センサ１７２は、第３の金属酸化物センサ１７３及び第４の金属酸化物センサ１７４から第２の流体処理ユニット１３２によって分離される。第２の流体処理ユニット１３２は、実質的に全ての揮発性有機化合物が第２の流体処理ユニット１３２によって除去されるように、活性炭フィルタとして構成される。第３の金属酸化物センサ１７３は、ＴＶＯＣ信号引く（ホルム）アルデヒド信号引く、活性炭フィルタによって除去される全ての揮発性の酸化物化合物に起因する信号を検出するように構成される。第４のセンサ１７４は、上述したようにセンサモジュール２００の寿命の終わり（ＥｏＬ）を決定するために、パルスモードで動作されるように構成される。センサモジュール２００は、図７に関連して上述したように、センサのうちの１つ及び／又は流体処理ユニットのうちの１つを取り外すことによって変更されることができる。図８に示す流体検知ターミナル１５０は、センサモジュール２００を取り外し可能に結合するための結合開口部を有する。流体検知ターミナル１５０は、センサモジュール２００を通って空気をポンピング又は移動させるための第１の流体ポンプ１６１をさらに有する。流体検知ターミナル１５０はさらに、センサ１７１，１７２，１７３，１７４を駆動するように（代替的には、自律型デバイスであり得る）並びにセンサによって提供される測定データを読み出すように、オプションで構成される評価器１５２を有する。流体検知ターミナル１５０は、さらに、流体検知ターミナル１５０のユーザに流体特性若しくは汚染測定の結果の少なくとも一部を提示するためのユーザインタフェース１５６、又は、流体汚染若しくは特性測定の結果の少なくとも一部を含むデータを交換するためのターミナルデータインタフェース１５４のうちの少なくとも１つを有する。
【００６１】
図１０は、流体、特に空気特性の検出の方法の主要スケッチを示している。ステップ３１０において、第１の金属酸化物センサ１７１を使用して検出されることができる揮発性酸化物化合物の総濃度（ＴＶＯＣ）が検出される。ステップ３２０において、（ホルム）アルデヒドが濾過される。ステップ３３０において、第２の金属酸化物センサ１７２によってＴＶＯＣ濃度引く（ホルム）アルデヒド濃度が検出される。ステップ３４０において、実質的に全ての残っている揮発性酸化物化合物が活性炭フィルタによって除去される。ステップ３５０において、第３の金属酸化物センサ１７３によって、ＴＶＯＣ信号引く（ホルム）アルデヒド信号引く活性炭フィルタによって除去された全ての揮発性酸化物化合物に起因する信号が検出される。第３の金属酸化物センサ１７３は、オプションのさらなるステップにおいて、上述のように第１及び第２の金属酸化物センサ１７１，１７２を再較正するために使用される。さらなるオプションのステップでは、第４の金属酸化物センサ１７４によって、第１、第２及び第３の金属酸化物センサ１７１，１７２，１７３の性能がチェックされ、この第４の金属酸化物センサ１７４は、第４の金属酸化物センサ１７４が第１、第２及び第３の金属酸化物センサ１７１，１７２，１７３のように頻繁に使用されないように、ＴＶＯＣ信号引く（ホルム）アルデヒド信号引く活性炭フィルタによって除去される全ての揮発性酸化物化合物に起因する信号をパルスモードで測定する（表１及び対応する説明を参照されたい）。
【００６２】
コンピュータプログラム製品は、上述したような流体検知ターミナル又は通信デバイスに含まれる少なくとも１つのメモリデバイス（例えば、ＥＥＰＲＯＭ、ハードディスク又は固体ディスク）に保存されることができるコード手段を含み、コード手段は、図１０及び対応する説明に記載される方法が、上述の流体検知ターミナル又は通信デバイスに含まれる少なくとも１つの処理装置によって実行されることができるように構成される。処理装置は、１つ又は複数のプロセッサ又はマイクロプロセッサ又はコントローラを有し得る。この方法はまた、方法ステップの一部が流体検知ターミナル又は通信デバイス、特にモバイル通信デバイスのいずれかによって実行されるように、流体検知ターミナル及び通信デバイスを有するシステムによって実行され得る。
【００６３】
図１１及び図１２は、流体検知ターミナル１５０を有する流体検知システムの第５の実施形態の断面の主要スケッチを示す。流体検知システムは、両矢印によって示される可動壁１５７によって適合されることができるスケーラブル（scalable）システムである。図１１は、例えば図１及び図５並びに対応する説明に記載される３つの流体チャネルユニット１０１，１０２，１０３が図３に示されるのと同様な方法で配置されている構成を示している。可動壁は、３つの追加の流体チャネルユニット１０４，１０５，１０６が追加されることができるように、図１２に示すように移動されることができる。流体チャネルユニット１０１，１０２，１０３，１０４，１０５，１０６は、この場合、図６に関して図示及び説明したのと同様に配置される。さらなる流体チャネルユニットが、可動壁を動かすことによって追加されることができる。流体検知システムは、したがって、流体チャネルユニット、センサ、流体処理ユニット及びシール、特に流体チャネルユニットの数を選択することによって適合されることができる。実線矢印で示す空気入口又はより一般的な流体入口は、シールによって閉鎖されることができ又はシールを取り除くことができる可動壁１５７の孔によって適合されることができる。流体チャネルユニットは、ダミーユニット１８１によって構成されることができる。
【００６４】
図１３は、空気清浄器２５０の第１の実施形態の主要スケッチを示す。空気清浄器は、上述の実施形態の１つによる流体検知ターミナル１５０を備える流体検知システムを有する。流体検知システムは、好ましくは、図１１及び図１２並びに対応する説明に記載されたようなスケーラブルな流体検知システムである。したがって、専門のセンサステーションによってモニタされ得る最新の空気汚染情報に従って流体検知システムを適合させることが可能であり得る。流体検知システムはさらに、空気清浄器に流入する空気がチェックされることができ且つ空気清浄器を出る空気がチェックされることができるように、構成され得る。
【００６５】
本発明の基本的な考え方は、流体検知ターミナル１５０と取り外し可能な流体チャネルユニット１０１，１０２，１０３とを有するモジュラー流体検知システムを提供することである。流体チャネルユニット１０１，１０２，１０３は、フィルタのような流体処理ユニット、センサ、シールなどを有する又は同フィルタのような流体処理ユニット、センサ、シールなどと組み合わされることができる。流体チャネルユニット１０１，１０２，１０３は、流体検知システムのユーザの現在のニーズにしたがって組み合わされることができる。本発明は、したがって、流体検知システム内の再構成可能な測定及び処置オプションを有する再構成可能なチャネルシステムを可能にする。流体は、空気のような気体、水のような液体などであり得る。モジュラー流体検知システムは、空気汚染、液体の組成、微生物等に対する薬品の有効性を決定するために使用され得る。
【００６６】
本発明は、図面及び上記の説明において詳細に図示され且つ説明されてきたが、そのような図示及び説明は、説明的又は例示的であり、限定的ではないと見なされるべきである。
【００６７】
本開示を読むことから、他の改変が当業者には明らかであろう。そのような改変は、当技術分野で既に知られており、本明細書において既に記載された特徴の代わりに、又はそれに加えて使用され得る他の特徴を含み得る。
【００６８】
開示された実施形態に対する変形は、図面、開示及び添付の特許請求の範囲の研究から、当業者によって理解され且つ達成されることができる。特許請求の範囲において、「有する、含む（comprising）」という単語は、他の要素又はステップを排除するものではなく、不定冠詞“ａ”又は“ａｎ”は、複数の要素又はステップを除外しない。特定の手段が相互に異なる従属請求項に列挙されているという単なる事実は、これらの手段の組み合わせが有利に使用できないことを示すものではない。
【００６９】
特許請求の範囲におけるいかなる参照符号も、その範囲を限定するものと解釈されるべきではない。
【符号の説明】
【００７０】
１０１    第１の流体チャネルユニット
１０２    第２の流体チャネルユニット
１０３    第３の流体チャネルユニット
１０４    第４の流体チャネルユニット
１０５    第５の流体チャネルユニット
１０６    第６の流体チャネルユニット
１１１    第１の流体入口
１１２    第２の流体入口
１１５    ソケット
１２１    第１の流体出口
１２２    第２の流体出口
１３１    第１の流体処理ユニット
１３２    第２の流体処理ユニット
１３３    第３の流体処理ユニット
１３４    第４の流体処理ユニット
１３５    第５の流体処理ユニット
１５０    流体検知ターミナル
１５１    ターミナルの流体出口
１５２    評価器
１５４    ターミナルデータインタフェース
１５６    ユーザインタフェース
１５７    可動壁
１５８    セパレータ
１５９    流体ポンプコントローラ
１６１    第１の流体ポンプ
１６２    第２の流体ポンプ
１７１    第１のセンサ
１７２    第２のセンサ
１７３    第３のセンサ
１７４    第４のセンサ
１８１    ダミーユニット
１９１    第１のシール
１９２    第２のシール
１９３    第３のシール
２００    センサモジュール
２５０    空気清浄器
３１０    ＴＶＯＣを測定するステップ
３２０    （ホルム）アルデヒドを除去するステップ
３３０    ＴＶＯＣ−（ホルム）アルデヒドを測定するステップ
３４０    他のＶＯＣを除去するステップ
３５０    残留ＶＯＣ濃度を測定するステップ
【図１】
2018537663.tif 000004
【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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【国際調査報告】
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