JP2001522448A - 空気処理装置、設備および方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 この出願においては、特に湿気およびカビにより生じた損傷による修理作業のための装置、システムおよび方法が記載されている。上記装置およびシステムは、処理下の空間を除湿することができ、また空気から微生物のような不純物を濾過することができる。装置およびシステムは、また、処理されつつある空間内に負圧の雰囲気を発生する。装置は、空気除湿機（８、９、１０）、ＨＥＰＡフィルタ（２）、ガス・フィルタ（２０）、ブロワ（３）および本体（６）を備え、これらは、統合システムを形成する。装置、システムおよび方法において、ＨＥＰＡフィルタ（２）でのカビの発生が、ＨＥＰＡフィルタに送られる空気を除湿することにより防止される。

Description

【発明の詳細な説明】 空気処理装置、設備および方法 本発明は、請求項１の前提部分に係る空気を処理するための装置、請求項６の 前提部分に係る空気を処理するためのシステム、および請求項９の前提部分に係 る方法に関する。 空気を処理するための上記装置、システムおよび方法は、空気の湿気を除去し 、浄化することにより、居住用の家屋または工業用のビルのような多くのタイプ の空間および構内の空気を処理するために、また必要な場合には、処理されつつ ある空間内に負圧を発生させるために、および空気を加熱するために使用される 。本発明に係るシステムは、特に、湿気またはカビにより損傷を受けたビルを修 理する際に使用される。そのため、カビ、バクテリアならびにイースト菌および 腐敗菌のような微生物の成長を防止し、またこれらの微生物が、作業空間を越え て特に室内の空気に運び込まれるのを防止することが重要である。何故なら、そ のような空気に触れた人びとが、最終的には微生物に触れたことにより健康に重 大な結果を招く場合があるからである。通常、上記重大な結果としては、目およ び皮膚の症状、および呼吸気管の症状、繰り返し起こる呼吸器の感染症およびア レルギー性疾患等がある。修理作業が行われている間、作業空間の空気内の微生 物の濃度は、修理を始める前の濃度の１００倍にも達する場合がある。 多くのバクテリアおよびばい菌が成長している間に、悪臭を放つ、揮発性の化 合物も形成される。この結果、アルコール、アルデヒド、エーテル、炭化水素お よび芳香属化合物の複雑な混合物が発生する。これら化合物の空気中での濃度は 通常非常に低く、場所によっては、１〜１００ｎｇ／ｍ³であるが、これら化合 物のあるものは人びとにとって非常に刺激が強い。 従来技術の場合には、作業空間を隔離し、またその内部を負圧状熊に維持する ことにより、作業空間の外側の環境が保護されている。例えば、ビルを暖房して いる間に、負圧発生装置を使用して、外部に排気することによって十分に湿気を 除去できない場合には、独立の空気除湿機が使用されてきた。 従来技術は多くの欠点を持っている。すなわち、構造体を乾燥している間に放 出される湿気は、修理作業が行われている空間内の空気に運ばれ、その後、上記 湿気は、負圧発生器の排気を外部に導くことにより除去されることができる。し かし、多くの場合、このような除湿を実際に行うことができず、特にビルが暖房 されている間は、このような除湿を行うことは不可能であり、このため、空気を 独立の除湿機で除湿しなければならない。このため、空間が狭いと、いろいろな 問題が起きる。何故なら、負圧を発生させるために、また除湿を行うために独立 の装置が必要になるからである。さらに、修理作業の間、空気を処理するために 使用する装置は、住居内の水による損傷を修理している際に使用するのにはあま り適していない。その理由は、多くの場合、上記損傷は、上記装置を設置するに は狭すぎる浴室内で発生するからである。水による損傷を乾燥させるには数日掛 かるが、その間装置を常に稼働させておかなければならない。従来技術の装置の 場合、この装置が発生する騒音には配慮が払われなかったので、上記装置を連続 して使用すると、ビルを使用している人びとは騒音により悩まされることになる 。 さらに、湿気で損傷を受けた構造体を分解している間に使用する負圧発生器のＨ ＥＰＡフィルタ内に糸状の菌の発生が観察され、そのような菌は、高価なフィル タを汚染し、その結果、フィルタはすぐに使用できなくなる。揮発性で、ガス状 の有機代謝物、すなわち、微生物のＶＯＣが、そのような糸状の菌から空気中に 放出され、上記代謝物は、粒子フィルタを通過して、刺激性の症状を起こす恐れ がある。 米国特許第５，０９０，９７２号は、例えば、石綿を含む作業用の空気処理装 置を開示している。上記装置は、ＨＥＰＡフィルタを持つ可動ユニット、空気除 湿機および空気循環用のブロワ、ならびに作業が行われている空間から装置へ、 さらに戸外へ空気を運び、または作業が行われている空間内に空気を送り返すた めの空気の通路を備える。しかし、その文献に記載されている装置は、その構造 からいって、湿気またはカビによる損傷を含む修理作業に特に適しているとはい えない。何故なら、この装置においては、ＨＥＰＡフィルタが、空気除湿機の前 に設置されているからである。カビによる損傷を受けているビル内で使用する場 合、ＨＥＰＡフィルタは、湿った環境で動作しなければならないので、フィルタ の濾過特性および処理能力特性は損傷を受け、最悪の場合には、フィルタにカビ が発生する。それ故、上記文献に記載されている装置が解決するのは、全く異な るタイプの問題である。その文献の装置の場合、空気除湿機の目的は、作業空間 内の空気中の湿気を調整することであるが、そのような湿気の調整は、石綿の除 去プロセスおよび作業者の作業条件に対して行われる場合もあるが、行われない 場合もある。 本発明の目的は、上記欠点を除去することであり、空気を処理するための全く 新しいタイプの装置、システムおよび方法を達成することである。 本発明は、装置が動作している間、ＨＥＰＡフィルタに取り込まれる空気の相 対湿度が５０％を超えないように、空気を処理するための装置またはシステムの エレメントを配置し、それらの寸法を決めることに基づいている。実際には、そ のような除湿は、空気除湿機を空気の流路内においてＨＥＰＡフィルタの前に設 置することにより行われる。また本発明は、空気処理方法により処理された空気 を、作業が行われつつある空間から、対応する方法で除湿したＨＥＰＡフィルタ に導入することに基づいている。 より詳細には、本発明に係る空気処理装置は、請求項１の特徴部分に記載され ていることを特徴とし、そして、空気を処理するシステムは、請求項６の特徴部 分に記載されていることを特徴としている。また、本発明に係る空気を処理する 方法は、請求項９の特徴部分に記載されていることを特徴としている。 本発明は、かなりの利点をもたらす。 正確に設置され、正確な寸法をもつ空気除湿機を提供することにより、ＨＥＰ Ａフィルタにより濾過された空気の相対的湿度を、システムが動作している間５ ０％未満に制御することができ、それにより、ＨＥＰＡフィルタの表面上の微生 物の成長を実質的に害のない程度に抑えることができる。このため、本発明を使 用することにより、空気の濾過の結果を改善し、ＨＥＰＡフィルタの寿命を延ば すことができる。 例えば、溶媒の蒸気、または微生物が放出する人体に有害なガスを処理中の空 気から除去したい場合には、本発明の装置またはシステムに、ガス・フィルタを 設置すると有利である。 本発明を有利な方法で実行すれば、修理作業の後で行われる、表面仕上げおよ びグラウチングのような作業ステップも、安全にスピードアップすることができ る。そのようなスピードアップは、空気の除湿によるもので、それにより、浮揚 物および表面仕上げ材の除湿もより迅速に行うことができる。ガス・フィルタを 持つ装置またはシステムを使用したり、その使用目的が処理されつつある空間か らの濾過済みの空気の排出を含む装置またはシステムを使用すれば、除湿を有利 に行うことができる。そうすることにより、表面仕上げ材の乾燥による作業空気 内への放出を制御することができ、これにより、作業者が、例えば、溶媒の蒸気 に曝される機会が少なくなる。 以下に、多数の例により、添付の図面を参照しながら、本発明をさらに詳細に 説明する。 図１は、本発明の空気処理装置の概略図である。 図２は、本発明の空気処理システムの概略図である。 本発明において、ＨＥＰＡフィルタという用語は、０．３ミクロンのサイズを 有する粒子の中の少なくとも、９９．９７％を濾過することができる粒子フィル タか、または空気から微生物のような粒子状の不純物を殆ど完全に除去するため に使用することができる他の任意のフィルタ装置を意味する。 その一部であるガス・フィルタ２０は、揮発性有機化合物を除去するのに使用 されるフィルタである。ガス・フィルタ２０の吸収材は、例えば、過マンガン酸 カリウムを含浸させられている活性アルミナ、含浸活性炭、または好適には、活 性炭を含むことができる。 単一で、独立している目標に適している、図１に示されている例に係る装置は 、本体６からなり、この本体には、蒸発器８、凝縮器９および圧縮器１０の組合 せにより構成されている空気除湿機８、９、１０が取り付けられ、またＨＥＰＡ フィルタ２と、ガス・フィルタ２０と、ブロワ３と、前置フィルタ５と、調湿器 （図示せず）も取り付けられている。 図１の装置の動作は、前置フィルタ５を通過させることにより、微生物の大部 分が最初に空気から除去されるように、処理されつつある空気を装置を通して循 環させることに基づいている。このようにして、冷却コイル８の汚染およびＨＥ ＰＡフィルタ２の目詰まりを著しく減らすことができ、これにより、装置の保守 の必要性が低減し、高価なＨＥＰＡフィルタ２の交換期間が延びる。前置フィル タ５を通過した後、空気は、空気除湿機８、９、１０により非常に効率的に除湿 されるため、その相対湿度は、５０％未満に留まり、これによりＨＥＰＡフィル タ２の表面上の微生物の繁殖が防止される。この例示している装置の場合には、 凝縮除湿機８、９、１０は、処理されつつある空気が、蒸発器８でその露点未満 の温度まで冷却され、その後、凝縮器９を通り、これにより、冷却材に含まれる 熱エネルギーが、処理されつつある空気に戻るように、使用され、接続されてい る。蒸発器８からの凝縮した湿気は、例えば、排水システムに送られる。 蒸発器８を通過した後、空気はＨＥＰＡフィルタ２に送られ、ＨＥＰＡフィル タ２は微生物のサイズの範囲内の、すなわち、２〜５ミクロンのサイズを有する 、ほとんどすべての粒子を除去する。この例の場合には、フィルタ２の寸法はほ ぼ４５０×４５０×１００ｍｍである。ＨＥＰＡフィルタ２は、すべての空気が 濾過され、バイパス漏洩が起こらないように、よく密閉された状態で、正しい位 置に固定されなければならない。 空気は、ＨＥＰＡフィルタ２から、好適には活性炭フィルタである、ガス・フ ィルタ２０に送られる。ガス・フィルタ２０は、処理されつつある空気の流れの 方向において、空気除湿機８、９、１０の後に配置すると有利である。その理由 は、濾過された空気の大量の湿気により、大部分のガス・フィルタの性能が悪影 響を受けるからである。ガス・フィルタ２０は、空気の流れの方向において、Ｈ ＥＰＡフィルタ２の後に配置すると有利である。そうすれば、ガス・フィルタ２ ０に到達する空気は塵を含まない。その結果、当然、ガス・フィルタ２０の交換 期間が長くなる。 ガス・フィルタ２０の寸法を定める際に重要なことは、フィルタ２０を通過す る濾過された空気の滞留時間が、十分に長いということである。このことは、濾 過材の厚さおよびフィルタの断面を、フィルタを通過する空気の流れに関してそ れらが十分であるように選択することにより、保証され得る。処理されつつある 空気の流れに対してフィルタが十分厚くないと、濾過されるべきガスの中のある ものがフィルタを通過してしまう。他方、ガス・フィルタ２０による圧力損失は 、大き過ぎてはならない。ガス・フィルタ２０の寸法は、例えば、約４５０×４ ５０ｍｍ、その厚さは１５０〜２０ｍｍにすることができる。 ガス・フィルタ２０からの空気はブロワ３に送られるが、このブロワの役目は 空気を循環させることである。ブロワを通過した後で、排気の一部は処理されつ つある空間から脇に反らされ、これにより、必要な負圧が、作業が行われつつあ る空間内に発生する。残りの空気は上記空間に戻る。約１キロワットの電力を使 用する場合には、全流量が約４５０〜５５０ｍ³／ｈになるまで、本発明の空気 処理装置を使用することができる。例示としての装置の外部寸法は、約０．５０ ×０．５０×０．９０ｍであり、それは、空気供給・排出ホースを接続するため の固定手段を設けられている。 処理されつつある空気の流れにおけるブロワ３の有利な位置は、ＨＥＰＡフィ ルタ２およびガス・フィルタ２０の後である。何故なら、処理されるべき空気が 、フィルタ２および２０による濾過を受けないで、これらフィルタを通過するの を容易に防止することができるからである。それ故、このような配置にすれば、 装置を容易に密封することができる。何故なら、負圧がフィルタをそれらの背面 に対して吸引するからである。この現象は、ブロワ３がフィルタ２、２０の後に 配置されていると、フィルタ２、２０が、周囲の空気に対して負圧の環境で動作 し、これにより、僅かな漏洩がもしあったとしても、空気が装置の外部の空間内 に漏洩せず、逆に、外部から装置への空気の流れが起こるためである。 システム(図示せず)を、装置の動作を監視し、制御する装置に接続することが できる。上記システムは、例えば、空気の流量、温度、湿度および差圧を測定し 、制御するための手段を含むことができる。例えばフィルタ２および２０による 圧力損失は、差圧計により有利に監視することができる。これにより、フィルタ ２、２０を交換しなければならない時期を容易に知ることができる。 例示されている装置は、また、負圧を発生するのに必要な量の空気を処理され つつある空間からそれに沿って排出するための排気通路に接続され得る。この通 路は、標準サイズの窓およびドアを活かすリードスルー（ｌｅａｄ−ｔｈｒｏｕ ｇｈ）を含むことができる。既成のリードスルーを使用すれば、通路の設置時間 を著しく短縮することができる。リードスルーを使用すると、また修理作業中空 気を漏らさないで、通風の配置を容易に行うことができる。 図２は、例えば、アパート内のすべての衛生空間のような大型の目標を同時に 修理すべく意図されている、例示としての実施形態の原理を示す。空気処理シス テムの本体６は、例えば、コンテナから形成することができる。修理作業下の種 々の空間に連続通風を行うために使用される中圧ファン３、および作業空間の修 理中に発生した汚染廃棄物を吸引により除去するために使用される高圧排気ファ ン１１の両方が、本体上に装着されている。それらの制御装置および自動装置（ 図示せず）を使用することにより、両方のシステムは、システム内にそれら自身 の実体を形成する。通路システム１２用の接続部が、本体６内に設けられており 、その通路システムを通して空気が作業空間に供給され、また作業空間から抽出 される。 通風の目的は、作業空間内に形成された微生物および他の不純物を除去し、か つ、加熱された入ってくる空気および、必要な場合には、除湿された入ってくる 空気によって空気を除湿することである。空気の除湿は、空気除湿機１により行 われ得る。通路システム１２用の接続部は、ゲート弁１３で与えられている。中 圧ファン３は、周波数変換器(図示せず)により連続的に制御され、修理目標のサ イズにより必要な空気の流れを柔軟に選択することができる。熱回収ユニット４ は、システムに設置され、それにより、排気からの熱は入ってくる空気に伝えら れる。例えば、厳しい霜が下りる時期、熱回収から解放されたエネルギーが、供 給されつつある空気を加熱するのに十分ではない場合には、空気予熱器７が使用 される。濾過され、加熱された入ってくる空気が、空気の漏洩を起こさないで、 作業空間に送り返される。排気は、再生装置の前でフィルタ２により効率的に浄 化され、これにより微生物による汚染が防止され、漏洩空気と一緒に不純物が修 理中の空間に流れこむのが防止される。例示されているシステムの場合には、空 気の最大流速は、７０００ｍ³／ｈであり、この流速は約２０の平均サイズの部 屋の通風を同時に行う。 図２の装置は、システムを通して、修理作業下の空間の外部の空間から、修理 されつつある空間へ空気を供給し、さらに、システムを通して、空気を修理され つつある空間の外部の空間に供給する。それ故、空気の流れの経路は、システム を通る第一のセクション、修理されつつある空間、およびシステムを通る第二の セクションを含む。図２によると、空気の流れの経路は、空気除湿機１および修 理されつつある空間の両方が、空気の流れの経路内で高効率のフィルタ２の前に 配置されるように、配置されている。図２のシステムの場合には、空気除湿機１ は、システムを通して、空気の流れの経路の第一のセクション内に配置され、高 効率のフィルタ２は、システムを通る第二のセクション内に配置されている。 装置の動作は、空気の流量、温度、湿度、および圧力差の測定・制御システム を備えるシステム(図示せず)により監視され、制御される。類似の制御システム も、単一の目標空間内で空気を処理する装置に関する実施形態に類似の装置で使 用することができる。 その例に係るシステムも、窓およびドアに標準寸法を利用するリードスルーを 持つ。上記既成のリードスルーを使用すれば、通路システムを設置するのに必要 な時間をかなり短縮することができる。さらに、リードスルーを使用すると、空 気の漏洩を起こすことなく、現在行っている修理の間の通風の構成がより容易に なる。 高圧排気機１１は、細かく分割された取り外し廃棄物を清掃し、除去する他に 、ピック・ドレッシングとしての埃除去ステップ中の局部的排気用に使用される 。これにより、細かく分割された廃棄物が、吸引により直接、修理されつつある 空間の外部の空間に除去され、このため廃棄物を室内で処理する必要がなくなる 。高圧排気機１１の空気濾過は、排出された材料の大部分が、前置分離器１４に より収集されるように、複数のステップにより行われる。次に、清掃手段を備え るフィルタ１５により塵が除去され、それから外部に排出される。塵収集タンク は、 前置分離器１４の下に設置され、上記タンクは、投棄領域で空にされる。 本発明の範囲内において、上記実施形態とは異なる解決方法も実行することが できる。図１に示されているもののような装置の場合には、空気循環装置３を空 気除湿機８、９、１０と、フィルタ２、２０との間に設置することもできるし、 これらの装置の前に設置することもできる。装置は、また修理されつつある空間 から排出された空気全部を修理されつつある空間の外部の空間に送るように動作 することもできる。例えば、作業空間が複数のセクションに分割されている場合 には、上記のことを考慮することができる。それにより、例えば、空気を第一の セクションから排出し、濾過した排気を第二のセクションに送るように装置を調 整することができる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ， ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，ＫＥ，Ｌ Ｓ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＬ ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ， ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，Ｅ Ｅ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＧＷ，ＨＵ ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ， ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，Ｍ Ｄ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ， ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，Ｕ Ｚ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＷ (72)発明者 クルマラ，イルポ フィンランド国．エフアイエヌ―33210 タムペーレ，プータルハカトゥ 29 デー 86

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．本体（６）および空気除湿機（８、９、１０）、ＨＥＰＡフィルタ（２） 、および装置を通る空気の流れを発生するように配置されているブロワまたは排 気機のような空気循環機（３）を備え、処理されつつある空間内で空気を浄化お よび除湿し、湿気およびカビによる損傷のための修理作業中に特に使用される、 圧力を環境の圧力未満のレベルに下げるための空気処理装置において、 空気除湿機（８、９、１０）が、装置を通る空気の流れの移動方向においてＨ ＥＰＡフィルタ（２）の前に配置されていることを特徴とする装置。 ２．請求項１に記載の空気処理装置において、それが、入ってくる空気用の前 置フィルタ（５）を設けられていることを特徴とする装置。 ３．請求項１に記載の空気処理装置において、それが、装置を通過する空気の 流れの移動方向において前記ＨＥＰＡフィルタ（２）の後に配置されているガス ・フィルタ（２０）を設けられていることを特徴とする装置。 ４．請求項１〜請求項３の何れか１項に記載の空気処理装置において、空気循 環装置（３）が、装置を通過する空気の流れの移動方向においてフィルタ（２、 ５、２０）および空気除湿機（８、９、１０）の後に配置されていることを特徴 とする装置。 ５．請求項１に記載の空気処理装置において、装置の作用を制御し、および／ またはその状態を監視するために、装置が、装置を通過する空気の流れを測定す るために配置されている湿度計、差圧計、流量計、および温度計を備えているこ とを特徴とする装置。 ６．本体と、少なくとも一つの空気除湿機（１）と、ＨＥＰＡフィルタ（２） と、本体に接続されている空気循環装置（３）とを備え、例えば任意の部屋また は部屋の組合せのような、処理下の閉鎖された空間内で負圧を発生する空気処理 システムにおいて、 システムが、空気を、処理されつつある空間の外部の環境から前記処理されつ つある空間に、かつ、空気を、処理されつつある空間から、負圧要件が要求する 比率で、前記空間の外部の環境に供給するように構成されており、 処理されつつある空間内へのシステムを通る空気の移動経路が、少なくとも１ つの空気除湿機（１）を備えており、かつ 処理されつつある空間からの排気の移動経路が、少なくとも１つのＨＥＰＡフ ィルタ（２）（図２）を備える ことを特徴とするシステム。 ７．請求項６に記載の空気処理システムにおいて、処理されつつある前記空間 が、湿気またはカビによる損傷を含むことを特徴とするシステム。 ８．請求項６または請求項７に記載の空気処理システムにおいて、それが、Ｈ ＥＰＡフィルタ（２）に供給されつつある空気の相対湿度がシステムの動作中に ５０％を超えないように、空気を除湿し、かつ空気を導くように構成されている ことを特徴とするシステム。 ９．空気を浄化し、空気を除湿し、かつ処理されつつある空間内の圧力を下げ ることにより、呼吸器が微生物に曝されるのを少なくする、湿気またはカビによ り損傷された構内の取り外しおよび修理作業中に特に使用するための方法におい て、 損傷した空間から空気を抽出し、 損傷した空間から抽出した空気を除湿し、 除湿した空気の少なくとも本質的な部分を、ＨＥＰＡフィルタを通過させるこ とにより、除湿した空気を濾過し、そして 濾過した空気を損傷した空間に戻す ことを特徴とする方法。 １０．請求項９に記載の方法において、ＨＥＰＡフィルタに供給される空気の 相対湿度が５０％を超えないような最低の効率で、損傷した空間から排出された 空気を除湿することを特徴とする方法。