JP2012524547A - 空気の質改良システム - Google Patents

Abstract

囲いと、少なくとも１つの接地面と、少なくとも１つのコロナポイントと、コロナポイント位置調節機構とを有する養鶏場内の空気の質を改良するシステム。上記囲いは、複数の家禽を受け入れる。この囲いに少なくとも１つの接地面が設けられている。コロナポイント位置調節機構が少なくとも１つのコロナポイントと少なくとも１つの接地面間の間隔を調節する。

Description

本発明は空気の質向上方法に関するものである。特に本発明はイオン化フィールド強度を維持することによって空気の質を向上せしめる方法に関するものであって本発明は２００９年４月２４日米国に出願された米国仮出願番号６１／１７２２５５号を優先権主張するものである。

家禽の生産は、肉を得ることと卵を得ることの２つの主なカテゴリーを含む。近年、北米の多くの養鶏は高度に専門化された養鶏場で直接管理してなされている。第２次世界大戦以後小さなものから大きな商業的規模のものへの発展は、栄養、品種改良、ハウジング、疾病制御、家禽と卵の処理に対する知識と、新鮮な製品を提供できる範囲を大きくする移送と冷凍の改良によって促進されて来た。

肉製造のための養鶏はブロイラーとして一般に知られている。最近の数１０年間、ブロイラー製造は、米国では代表的に消費される他の肉よりも健康により良いという見地から大きく増大している。このブロイラー製造の増大によって米国以外の国に対する輸出の要求が増大している。

商業的養鶏には比較的多い鳥を有する養鶏場が使用されている。例えば、各養鶏場では２００００羽以上の鳥を有している。

養鶏場では、捕食動物からこれを保護するため、及び死の原因となる環境の厳しさや、生長、供給効率、免疫力、繁殖または卵生産の低下を防ぐため鳥を閉じ込めている。これによって、養鶏場では多量の鳥の効率的な管理を達成している。

養鶏場では多量の鳥を同時に育てるが、多量の鳥が作る廃棄物、例えば空気で運ばれる塵埃及び生物学的粒子を処理する必要がある。

塵埃の静電付着は煙突から放出されるダストを制御するため歴史的に用いられている。この技術は居住空間の空気から塵埃を除去するためにも用いられている。

静電付着では、処理空間にイオンを導入し、空気中の粒子を分極化せしめる。分極化した粒子は空気から分離し接地回収板に引き付けられる。

時間と共に、回収板上に集められた粒子の層は次第に厚くなる。この粒子の層は回収板を分極化粒子から絶縁せしめるようになるため、粒子の厚い層は次第に静電付着の効率を悪くする。静電付着の効率を増大せしめるためには回収板を周期的に清掃し、蓄積した粒子を除去する必要がある。

静電付着のこの型のものは、１つの回収板によって処理できる空間に制限があるという欠点を有する。複数の回収板を用いた場合のコストとサイズは、塵埃の多い、大きな空間内で粒子をイオン化できる可能性を減少せしめている。

米国特許第６，１２６，７２２号では大きな処理空間内に負のイオンを放出するためコロナポイントを用いている。このシステムでは、イオン化粒子を引き付け保持するため内側に接地面を用い、空間を閉じる。

このシステムによれば、空気内の塵埃を減少するため塵埃の多い、大きな空間を経済的に処理するのに効果的であるが、分極化した粒子が接地面に蓄積し、接地面が次第により絶縁性となり、このシステムの効率は減少するようになる。

このシステムでは、手動及びまたは機械的にクリーニングして所望のイオン化レベルを維持することはできるが、接地面を手動及びまたは機械的にクリーニングすることはその能力及びコストに制限があり、好ましい結果は得られない。

本発明の一実施例は、養鶏場内に設けた静電粒子イオン化システムによってイオン化フィールド強度を維持することによって養鶏場内の空気の質を改良せしめる方法である。

本発明の他の実施例は、養鶏場内の空気の質を改良せしめるためのシステムである。このシステムは、囲み、少なくとも１つの接地面、少なくとも１つのコロナポイント及びイオン化フィールド強度調節機構を有する。

上記囲みは複数の家禽を受け入れるのに適するものである。少なくとも１つの接地面を上記囲みに設ける。少なくとも１つのコロナポイントを上記囲みに操作可能に設ける。イオン化フィールド強度調節機構は、少なくとも１つのコロナポイントと少なくとも１つの接地面間の距離を調節する。

本発明の他の実施例は、空気の質を改良するための方法である。この方法は囲みを形成することを含む。少なくとも１つの接地面を囲みに操作可能に設ける。少なくとも１つのコロナポイントと少なくとも１つの接地面間のイオン化フィールド強度を、少なくとも１つのコロナポイントと少なくとも１つの接地面間の距離を変えるイオン化フィールド強度調節機構で調節する。

以下図面によって本発明を説明する。図面は本発明の実施例の原理を説明するためのものである。本発明の他の実施例及び利益は以下の詳細な説明によって明らかならしめる。図面の各素子の相対的スケールは説明を要しない。同一部分には同一符号を付す。

静電粒子イオン化システム内のコロナポイントを示す写真図である。 静電粒子イオン化システムと共に用いるコロナポイント アセンブリの側面図である。 コロナポイント アセンブリ内のスピンに設けたコロナポイントの側面図である。 静電粒子イオン化システムと共に用いる高さ調節機構の写真図である。 静電粒子イオン化システムと共に用いる調節機構の写真図である。 静電粒子イオン化システムを含む養鶏場内部を示す写真図である。 静電粒子イオン化システムを含まない養鶏場内部を示す写真図である。 図６に示す養鶏場の屋根の下面を示す写真図である。 図７に示す養鶏場の屋根の下面を示す写真図である。

以下本発明の実施例を説明する。

本発明の実施例は、静電粒子イオン化システム内のコロナポイントと接地面間のイオン化フィールド強度を維持する方法に関する。

静電フィールド強度を増加すれば空間内に対する負イオンの放出が所望のレベルに維持される。この技術によれば、フィールド強度を調節することができない静電粒子イオン化システム比べたとき、より長い期間このシステムのダスト減少ポテンシャルを維持することができる。

図１〜図３に示すように静電粒子イオン化システム１０は一般に少なくとも１つの接地面２０と、少なくとも１つのコロナポイント２２とを有する。図４に示すように養鶏場に静電粒子イオン化システムを用いるとき、接地面２０を養鶏場にその要素として組み込むことができる。或る実施例においては接地面２０を養鶏場の屋根に組み込み及びまたは取り付ける。

図１と図２に示す接地面２０は波形となっているが、他の形状、例えば平ら及びまたは非連続の列とすることができる。

接地面２０は、接地面２０に対し粒子を引き付けるため荷電できる種々の材料によって作る。

図２に示すように、コロナポイント アセンブリ２２はスピン（ｓｐｉｎｅ）２４と、このスピン２４に設けた少なくとも１つのコロナポイント２６とを有する。スピン２４は本質的に直線であるが、スピン２４の形状は他の種々のものとすることができる。スピン２４は導電材料で作る。例えば、導電材料の一つの例はステンレス スチール ロッド である。好ましい実施例においてはこのステンレス スチール ロッドの直径を約１６ゲージとする。

スピン２４の長さは１００フィート以上とすることができるが、好ましい実施例においてはその長さを約２フィートと１０フィートの間とする。好ましい実施例においては、図１に示すように導線２８に複数のスピン２４を直列に取り付け、１００フィート以上の比較的長いものとする。

コロナポイント２６は種々の形となし得る。好ましい実施例においては各コロナポイント２６は図３に示すように約１５０度以下の角度をなすＶ字形のものとする。他の実施例においては上記コロナポイント２６の上記角度を約９０度とする。

コロナポイント２６は種々の材料から作り得る。好ましい実施例においてはコロナポイントはステンレス スチール ロッドのような導電材料から作る。このステンレス スチール ロッドの直径は約１６ゲージとする。

コロナポイント２６の脚の端部は一点に向って傾斜せしめる。コロナポイント２６の脚の端部の鋭角度はこのシステムの実施に際して重要な役割を果すと思われる。コロナポイント２６の各脚の長さは互いに等しくする。好ましい実施例においてはコロナポイント２６の各足の長さは約０．７５インチとする。

複数のコロナポイント２６をスピン２４に取り付ける。好ましい実施例においては、コロナポイント２６は互いに離間してスピン２４の端部から離れる方向に取り付ける。コロナポイント２６間の間隔は互いに等しくする。

好ましい実施例においては、各コロナポイント２６は約１〜６インチ互いに離間して取り付ける。他の実施例においては、各コロナポイント２６は約２，２７５インチ互いに離間して取り付ける。コロナポイント２６とスピン２４の端部間の間隔はコロナポイント２６間の間隔の約半分とする。好ましい実施例においては、コロナポイント２６とスピン２４の端部間の間隔を約１．２５インチとする。上記の間隔では約３６インチの長さのスピン２４に対し１６個のコロナポイント２６を取り付け得る。

コロナポイント２２はコロナポイント２２と接地面２０間の間隔を変えるよう接地面２０に対して移動自在に取り付ける。高さ調節システム３０をコロナポイント２２に取り付ける。高さ調節システム３０にはケーブル３２を設ける。

図においてはケーブル３２はコロナポイント２２に単一の個所で取り付けているが、ケーブル３２を複数の位置でコロナポイント２２に取り付け、コロナポイント２２に対する好ましい支えとし、接地面２０とコロナポイント２２間の間隔を正確に維持せしめることも可能である。

接地面２０が養鶏場の屋根である場合には、図１に示すように少なくとも１つのガイド３４を接地面２０に取り付ける。少なくとも１つのガイド３４によってケーブル３２を受け取る。ガイド３６を図４に示すように屋根を側壁の接合部近くに設ける。ガイド３６によってケーブル３２の位置を制御せしめる。

図５に示すように調節機構３８をケーブル３２の端部に取り付ける。調節機構３８は、地面に立った人間が調節機構３８を操作するのに便利な高さに設ける。

調節機構３８は種々の形とする。好ましい実施例においては調節機構３８は、巻きモード、巻き戻しモード及びロックモードで操作できるラチェットとする。

コロナポイント２２と接地面２０間の間隔は、静電粒子イオン化システム内で所望の電流量を維持するため変化せしめる。好ましい実施例においてはコロナポイント２２と接地面２０間の間隔を約６インチ〜１２インチとする。

高さ調節機構３０はコロナポイント２２から電気的に絶縁せしめる。好ましい実施例においては、電気的絶縁はポリプロピレンまたはテフロン（登録商標）スペーサ４０によって行なう。

電気的ショックに関連する健康被害を最少にするため本発明においては高電圧、低電流とする。好ましい実施例においては電流値をミリアンペアのオーダーとする。

クリーンルーム内の静電粒子イオン化システムの電流量は、係数の変化をベースとして変化せしめる。かかる係数の一例はコロナポイント列の長さを含む。これら係数はイオン化期間のアウトセットとして一般的に知られている。

塵埃は接地面２０に集められ、コロナポイント列から接地面が次第に絶縁され始め、電流値が減少し始める。

電流量の減少を補償するため本発明の静電粒子イオン化システムにおいては、コロナポイント２２の列を接地面近くに向って移動する。接地面２０に対するコロナポイント２２の移動によって静電フィールドの強度が増大し、電流量が増加する。この技術を用いてシステムのイオン化ポテンシャルを初期電流レベルに維持できる。

図に示すシステムは手動によって調節されるが、静電粒子イオン化システムは自動調節可能となし得る。好ましい実施例においては、自動調節システムはコロナポイント２２と接地面２０間の間隔を所望の電流値を維持できるよう連続的に調節する。

実質的に空気で運ばれる総ての粒子は正にチャージされている。これら正にチャージされた粒子は、負にチャージされた粒子に引き付けられる。このプロセスが発生したとき、粒子は、分極化される。分極化された粒子は互いに引き会い接地面に向かう。

このプロセスにおいては、空気で運ばれる粒子は空気から除去され、感染を発生する呼吸器官に吸入されるのを除去できる。感染が生じたときは病気が広がり、健康問題が起り、これら粒子を吸入する人間や動物や島の免疫システムが弱くなる。

静電粒子イオン化システムは、空気中の塵埃、粒子、アンモニア及び硫化水素のレベルを減少せしめるため空気の質が向上される。負のイオンは病原菌の細胞機能に干渉する。このため病原菌は死滅し、鳥や養鶏場内で作業する人間に伝染する病原菌が消滅する。

本発明を用いることによる効果を写真図４〜７に示す。図４は空気の質を改良するためのシステムを含む養鶏場の内部を示す写真である。図５は空気の質を改良するためのシステムを含まない養鶏場の内部の写真である。

これらの図より明らかなように空気の質を改良するためのシステムを含まない養鶏場は上記システムを含む養鶏場に比べ病原菌を含む塵埃のレベルは極めて高い。

図６及び図７は、空気の質を改良するためのシステムを含む、及び含まない養鶏場内の天井の下面の写真である。空気の質を改良するためのシステムを含む養鶏場の天井の塵埃層は図６に示すとおり厚いが、上記システムを含まない養鶏場の天井の塵埃層は図７に示すようにより薄い。

塵埃と生物学的粒子の濃度が高い養鶏場内部には本発明の空気の質を改良するシステムを使用するのが特に効果的であるが塵埃と生物学的粒子を有する他の建物にも本発明の空気の質を改良するシステムを使用することができる。

本発明の他の効果は換気コストを低くできることである。従来の多くの換気システムでは、ファンによって養鶏場内に空気を吸引し、特に塵埃を含んだ空気を排出口から養鶏場外に排出している。この方法では外部環境が塵埃と生物学的粒子で汚染されるようになる。更に、鳥の成長のための温度が極めて低いか高い場合には、換気空気を加熱または冷却するために高いコストを必要とする。

本発明は、空気で運ばれる粒子のレベルが十分に大きくなる家禽以外の他の家畜、例えば白鳥のために使用することもできる。本発明は、溶接工場内の設備のように空気で運ばれる粒子レベルが高い設備内で用いることができる。

更に、本発明は囲まれていない区域内、例えば塵埃及びまたは生物学的粒子を発生する屋外設備内でも使用することができる。

養鶏場内で作業する人間のために空気の質を改良することに加えて、養鶏場内の空気の質を改良することは、改良された質の空気の提供を必要としない鳥の家禽ハウスに比べて生産性を向上することが認められた。

家禽の生産性の増加を測定するための幾つかの要素は、特定の期間内の飼料要求効率と合計体重である。３〜４パーセントの範囲の比較的低い増加でも、ここで検討する空気の質の改良のためのシステムを作ることは正当な財政上の理由となる。

以上図面を用いて本発明の特定な実施例を説明した。ここで用いた用語“頂部”、“底”、“前”、“後”、“先端”、“後端”等は図面の方向を示すために用いたものである。実施例における構成部分は多くの異なる向きにでき、方向を示す用語はその一例を示すものとして用いた。従ってこの向きは本発明の範囲内で種々変更されるものである。

以上述べた特徴及び記載は特定の環境に合わせて任意に組み合わせ得る。これら及び他の変更は当業者にとって自明なことである。

Claims (22)

1. 複数の家禽を受け入れる囲いと、
   この囲いに操作自在に設けた少なくとも１つの接地面と、
   この囲いに操作自在に設けた少なくとも１つのコロナポイントと、
   調節される少なくとも１つのコロナポイントと少なくとも１つの接地面間に間隔を形成する、イオン化フィールド強度調節機構と
   より成る養鶏場内の空気の質を改良するシステム。
2. 上記イオン化フィールド強度調節機構が、上記囲い内から空気で運ばれる粒子を除去するため少なくとも１つのコロナポイントと少なくとも１つの接地面間に、比較的に一定なイオン化フィールド強度を形成することができる、請求項１記載の空気の質を改良するシステム。
3. 上記イオン化フィールド強度調節機構が、上記空気の質を改良するシステムによって引き出される電流量をモニタし、この電流量の変化に応じて少なくとも１つのコロナポイントと少なくとも１つの接地面間の間隔を変える、請求項２記載の空気の質を改良するシステム。
4. 少なくとも１つの接地面上に集められた空気で運ばれる粒子によって形成された上記少なくとも１つの接地面の絶縁に応じて、上記電流量が減少される請求項３記載の空気の質を改良するシステム。
5. 少なくとも１つの接地面が上記囲いに組み込まれる請求項１記載の空気の質を改良するシステム。
6. 少なくとも１つの接地面と少なくとも１つのコロナポイントが導電材料で作られる請求項１記載の空気の質を改良するシステム。
7. 少なくとも１つのコロナポイントがコロナポイント アセンブリ内に設けられており、少なくとも１つのコロナポイントが取り付けられたスピンを更に有する請求項１記載の空気の質を改良するシステム。
8. 上記少なくとも１つのコロナポイントが複数のコロナポイントを有し、この複数のコロナポイントが互いに離間して上記スピン上に設けられている請求項７記載の空気の質を改良するシステム。
9. 囲いと、
   上記囲いに操作自在に設けた少なくとも１つの接地面と、
   上記囲いに操作自在に設けた少なくとも１つのコロナポイントと、
   調節される少なくとも１つのコロナポイントと少なくとも１つの接地面間に間隔を形成する、イオン化フィールド強度調節機構と
   より成る囲い内の空気の質を改良するシステム。
10. 上記イオン化フィールド強度調節機構が、上記囲い内から空気で運ばれる粒子を除去するため少なくとも１つのコロナポイントと少なくとも１つの接地面間に、比較的に一定なイオン化フィールド強度を形成することができる、請求項９記載の空気の質を改良するシステム。
11. 上記イオン化フィールド強度調節機構が、上記空気の質を改良するシステムによって引き出される電流量をモニタし、この電流量の変化に応じて少なくとも１つのコロナポイントと少なくとも１つの接地面間の間隔を変える、請求項１０記載の空気の質を改良するシステム。
12. 少なくとも１つの接地面上に集められた空気で運ばれる粒子によって形成された上記少なくとも１つの接地面の絶縁に応じて、上記電流量が減少される請求項１１記載の空気の質を改良するシステム。
13. 少なくとも１つの接地面が上記囲いに組み込まれる請求項９記載の空気の質を改良するシステム。
14. 少なくとも１つの接地面と少なくとも１つのコロナポイントが導電材料で作られる請求項９記載の空気の質を改良するシステム。
15. 少なくとも１つのコロナポイントがコロナポイント アセンブリ内に設けられており、少なくとも１つのコロナポイントが取り付けられたスピンを更に有する請求項９記載の空気の質を改良するシステム。
16. 上記少なくとも１つのコロナポイントが複数のコロナポイントを有し、この複数のコロナポイントが互いに離間して上記スピン上に設けられている請求項１５記載の空気の質を改良するシステム。
17. 囲いを作り、
    この囲いに少なくとも１つの接地面を操作自在に設け、
    この囲いに少なくとも１つのコロナポイントを操作自在に設け、
    イオン化フィールド強度調節機構の少なくとも１つのコロナポイントと少なくとも１つの接地面間の間隔を変化することによって、少なくとも１つのコロナポイントと少なくとも１つの接地面間に発生されるイオン化フィールド強度を調節することより成る養鶏場内の空気の質を改良する方法。
18. 上記イオン化フィールド強度調節機構が、上記囲い内から空気で運ばれる粒子を除去するため少なくとも１つのコロナポイントと少なくとも１つの接地面間に、比較的に一定なイオン化フィールド強度を形成することができる、請求項１７記載の空気の質を改良する方法。
19. 上記イオン化フィールド強度調節機構が、上記空気の質を改良するシステムによって引き出される電流量をモニタし、この電流量の変化に応じて少なくとも１つのコロナポイントと少なくとも１つの接地面間の間隔を変える、請求項１８記載の空気の質を改良する方法。
20. 少なくとも１つの接地面上に集められた空気で運ばれる粒子によって形成された上記少なくとも１つの接地面の絶縁に応じて、上記電流量が減少される請求項１９記載の空気の質を改良する方法。
21. 少なくとも１つのコロナポイントが取り付けられたスピンを更に有する請求項１７記載の空気の質を改良する方法。
22. 上記少なくとも１つのコロナポイントが複数のコロナポイントを有し、この複数のコロナポイントが互いに離間して上記スピン上に設けられている請求項２１記載の空気の質を改良する方法。

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