JP2014514117A - 航空機キャビン内の多相汚染除去 - Google Patents

Abstract

方法（３００）及びシステム（２００）は、少なくとも対象物の一部を汚染除去するために提供される。ミスト装置（２０２）は複数の雲状液滴から形成された雲を放出するように構成される。少なくとも雲状液滴の一部が汚染除去剤を含む。噴霧装置（２０８）は複数のストリーム液滴を含むストリームを雲内へ放出するように構成される。少なくともストリーム液滴の一部は静電荷を有している。少なくとも雲状液滴の一部は対象物の一部分の上に堆積され、一部分の汚染除去を促進する。
【選択図】図１

Description

本開示は汚染除去分散システム、より具体的には、機内環境の汚染除去に使用するための方法及びシステムに関する。

少なくともいくつかの公知の航空機のキャビンは、運航中に病原体に曝される可能性がある。そのため、少なくともいくつかの公知の航空機のキャビンは一般的に汚染除去システムで洗浄される。少なくとも１つの公知の汚染除去システムは多量の小さな液滴から形成される霧を放出する。効果的な散布システムではあるが、このような霧滴は凝縮及び／又は滴下する傾向があるので、電子材料、絶縁材、及び／又はファブリックに腐食、漂白、及び／又は影響を与える可能性が高くなる。しかも、霧滴は一般的に大きな空間に広がる傾向はなく、表面に付着するまで長時間にわたって空気中に浮遊し続けることはない。

他の公知の汚染除去システムは液滴を電気的に帯電させるため高電圧電界を介して流体を放出する。帯電した液滴は一般的に間隙に進入していくことはなく、帯電のため、液滴の一部は開口部に進入していくというよりもむしろ間隙の開口部から跳ね返る傾向にある。他の公知の汚染除去システムは流体を不均一に放出するため、少なくとも一部は汚染除去流体に浸るが、他の部分は乾燥したまま及び／又はほとんど或いは全く汚染除去剤を受け取ることがない。航空機のキャビンを汚染除去するために必要以上に汚染除去剤を放出すると、過剰の薬剤を受ける航空機のキャビンの部分に望ましくない影響を及ぼす可能性がある。しかしながら、航空機のキャビン全体に一様に汚染除去液を放出することは、煩雑となる及び／又は長時間を要する可能性がある。

一態様において、本方法は対象物の少なくとも一部を汚染除去するために提供される。本方法は対象物の近傍に複数の雲状液滴から形成された雲を放出することを含む。少なくとも雲状液滴の一部は汚染除去剤を含む。複数のストリーム液滴を含むストリームが雲に放出される。少なくともストリーム液滴の一部は静電荷を有している。少なくとも雲状液滴の一部は対象物の一部分の上に堆積され、一部分の汚染除去を促進する。

別の態様では、本システムは対象物の少なくとも一部を汚染除去する使用のために提供される。システムはミスト装置や噴霧装置を含む。噴霧装置は複数の雲状液滴から形成された雲を放出するように構成される。少なくとも雲状液滴の一部は汚染除去剤を含む。噴霧装置は雲内に複数のストリーム液滴を含むストリームを放出するように構成される。少なくともストリーム液滴の一部は静電荷を有している。少なくとも雲状液滴の一部は対象物の一部分の上に堆積され、一部分の汚染除去を促進する。

さらに、上記のシステムを製造する方法は、複数の雲状液滴から形成された雲を放出するためのミスト装置を提供することであって、少なくとも複数の雲状液滴の一部は汚染除去剤を含むミスト装置を提供すること、及び複数のストリーム液滴を含むストリームを雲内に放出するために噴霧装置をミスト装置に結合することであって、複数のストリーム液滴の一部は静電荷を有する噴霧装置をミスト装置に結合することとを備える。帯電装置を噴霧装置に結合することをさらに備え、帯電装置は電界を生成するように構成され、噴霧装置は電界を介してストリームを放出するように方向づけられる。システムは、ミスト装置及び噴霧装置がリザーバと流体連通するようにリザーバをミスト装置及び噴霧装置に結合すること、及び、ミスト構成及び噴霧構成との間で選択的に調節可能なノズル又は１つ以上の噴出し口を提供することをさらに含んでいてもよい。

本明細書に記載の特徴、機能、及び利点は、本開示の様々な実施形態において独立して達成されてもよいし、又はさらなる他の実施形態で組み合わされてもよく、さらなる詳細が以下の説明及び図面を参照して見ることができる。

複数の構成要素を含む例示的な航空機の概略図である。 図１に示す航空機用の例示的な汚染除去システムの概略図である。 図２に示す汚染除去システムの使用を容易にするために使用されうる例示的な方法を示すフローチャートである。 図３に示す方法を用いて行われる複数の例示的な汚染除去段階にある、図１に示す航空機の機内の一部の斜視図である。 図３に示す方法を用いて行われる複数の例示的な汚染除去段階にある、図１に示す航空機の機内の一部の斜視図である。

本明細書に記載の主題は一般的に汚染除去システムに関し、特に、機内環境の汚染除去に使用するための方法及びシステムに関する。一実施形態では、液滴の雲は汚染除去システムから航空機のキャビンに放出される。所定時間後、汚染除去システムは次に帯電液滴のストリームを液滴の雲に放出する。帯電液滴は航空機のキャビンの汚染除去を強化促進するために航空機のキャビンの表面に向かって雲状液滴を引き付ける。このように、本明細書に記載された汚染除去システムは、複雑な形状を有する領域を汚染除去することを可能にする。

以下の説明は航空機に言及しているが、本明細書に記載の主題は任意の領域の汚染除去にも適用できることを理解されたい。例えば、本明細書に記載の主題は、車両、建物、及び／又は少なくとも潜在的に汚染されている任意の他の領域の汚染除去に同様にして容易に適用することができる。したがって、以下の説明において「航空機」への言及は、本明細書に記載される主題の教示のいずれかの潜在的な適用を示すことを意図しているにすぎない。

本明細書で使用しているように、「汚染除去」という用語は、病原体がもはや感染性粒子を伝染することができないように表面及び／又は物品上の病原体を除去、不活性化、及び／又は駆除する、及び表面及び／又は物品が取り扱い、使用、及び／又は廃棄のために安全となるようにすることを意味する。「病原体」という用語は、任意の疾患、疾病、及び／又はこれらに限定されないが、細菌、ウイルス、バクテリア、原生動物、真菌、及び／又は微生物などを含む、感染症発生因子を指す。

本明細書で使用しているように、「１つの」という語から始まって単数形で記載されている要素又はステップは、複数の要素又はステップを除外することが明示的に記載されていない限り、複数の要素又はステップを除外しないと理解されたい。さらに、本発明の「一実施形態」又は「例示的実施形態」への言及は、記載されている特徴も取り込む他の実施形態の存在を除外するものではない。

図１は機体１０２、機内１０４、及び複数の運用システム１０６を含む例示的な航空機１００を示す。例示的な実施形態において、機内１０４は比較的複雑な形状、狭い特徴、及び／又は間隙を有する複数の対象物を含む。さらに、複数の対象物は異なる複数の材料から製造されている、及び／又は様々な異なる表面テクスチャ及び／又はプロパティを有していてもよい。例えば、機内１０４に配置されたキャビンの椅子は複数の間隙を有していてもよく、隣接する椅子の間の空間（隙間）は比較的小さくてもよい。さらに、椅子は布、金属、及び／又はプラスチックを含む異なる材料から製造されていてもよい。機内１０４は任意の形状を有する、及び／又は航空機１００を本明細書に記載したように機能することを可能にする任意の材料から製造される任意の数の対象物を含んでいてもよい。

例示的な実施形態では、運用システム１０６は航空機１００の操縦に使用するための推進システム１０８、環境条件の検出及び／又は制御に使用するための環境システム１１０、及び／又は遠隔地（図示せず）からのデータ及び／又は情報の受信に使用するための通信システム１１２及び／又は乗客のケアと快適さのための乗客エンターテインメントシステム（図示せず）を含む。航空機１００は航空機１００を本明細書に記載したように機能させることを可能にする任意の数の他のシステムを含んでいてもよい。

図２は機内１０４の空気の品質の改善を促進するために使用されてもよい例示的な汚染除去システム２００を示す。例示的な実施形態では、システム２００はリザーバ２０４及び噴出し口２０６を含むミスト装置２０２を含む。例示的な実施形態では、リザーバ２０４はその中に少なくとも１つの汚染除去剤を含有する。さらに、この例示的な実施形態では、ミスト装置２０２は小さな汚染除去液滴（図４に示す）の雲を放出するように構成される。具体的には、例示的な実施形態では、汚染除去剤として装置２０２と共に使用される流体はリザーバ２０４から噴出し口２０６を介して機内１０４に放出される。

例示的な実施形態では、噴出し口２０６からミスト（霧吹き）された液滴は約０．１ミクロンから約０．５ミクロンの間の平均直径又は粒径を有する。一実施形態では、ミスト液滴の大きさは少なくとも汚染除去剤の粘度、汚染除去剤の所望の揮発性（すなわち、蒸発時間）、機内１０４の温度、及び／又は汚染除去される表面及び／又は対象物に基づいて可変に選択されてもよい。

例示的な実施形態では、システム２００はリザーバ２１０及び噴出し口２１２を含む噴霧装置２０８を含む。より具体的には、例示的な実施形態では、リザーバ２１０はその中に少なくとも１つの汚染除去剤を含有する。さらに、この例示的な実施形態では、噴霧装置２０８は汚染除去流体のストリーム（図５）及び／又は空気流を所望の位置に向かって放出するように構成される。より具体的には、例示的な実施形態では、少なくとも１つの汚染除去剤はリザーバ２１０から噴出し口２１２を介して機内１０４の所望の部分に向かって放出される。

例示的な実施形態では、装置２０８から放出されたストリームは約６．０ミクロンから２０．０ミクロンの間の平均直径又は粒径を有する液滴で形成される。より具体的には、一実施形態では、液滴のストリームは約１０．０ミクロンの平均直径又は粒径を有する。一実施形態では、装置２０８から放出されたストリーム液滴のサイズは少なくとも汚染除去剤の粘度、電荷を保持する汚染除去剤の能力、汚染除去剤の所望の揮発性（すなわち、蒸発時間）、機内１０４の温度、及び／又は汚染除去される表面及び／又は対象物に基づいて選択されてもよい。

例示的な実施形態では、噴霧装置２０８はまた帯電装置２１４を含む。或いは、帯電装置２１４は噴霧装置２０８とは別個の装置であってもよい。例示的な実施形態では、装置２０８から放出された汚染除去液滴は帯電装置２１４により生成される比較的大きな電界を介して指向されるので、これらの液滴は選択的に標的化される空気の流れによりその後取り込まれ運ばれる。例示的な実施形態では、空気流は少なくとも毎秒半フィート（０．５フィート／秒）の速度を有する。より具体的には、空気流は少なくとも毎秒１フィート（１．０フィート／秒）の速度を有する。或いは、空気流は本明細書に記載したようにシステム２００を機能することを可能にする任意の適切な速度を有していてもよい。

一実施形態では、ミスト装置２０２及び噴霧装置２０８は共通のハウジング２１６内に形成される。このような実施形態において、ハウジング２１６はハウジング２１６を機内１０４で定義された通路に沿って間隔を置いて配置された隣接する椅子の列の間の移動を可能にする積み込みカート（図示せず）上に配置可能である。或いは、ミスト装置２０２及び噴霧装置２０８はモジュラーシステムに別々に含まれてもよく、このような実施形態では、装置２０２及び２０８は異なるハウジングである。さらに、このような実施形態では、ミスト装置２０２は噴霧装置２０８に取り外し可能に結合可能である。一実施形態では、リザーバ２０４及び２１０は共通のリザーバであってもよい。追加的に又は代替的に、噴出し口２０６及び２１２各々はミスト構成及び噴霧構成との間で選択的に調節可能である共通の噴出し口又はノズルを共有してもよい。

図３は汚染除去システム２００を用いて空気の品質の改善を促進するために使用されてもよい例示的な方法３００を示すフローチャートである。図４に示すように、第１の構成つまり「ミストモード」では、小さな汚染除去液滴の比較的大きな霧状の雲４０２がミスト装置２０２により機内１０４に放出される（３０２）。例示的な実施形態では、少なくとも雲４０２の一部は所定の時間空気中に浮遊したままとなる。より具体的には、例示的な実施形態では、所定の時間により機内１０４の領域の所望の量が雲４０２により覆われることを可能にするように雲４０２を拡張することを可能にする。一実施形態では、液滴サイズは所望の浮遊時間に基づいて予め決定される。一般的には、より小さな液滴がより大きな液滴よりも長い浮遊時間を有する。

例示的な実施形態では、帯電装置２１４は比較的大きな電界（図示せず）を生成する（３０４）。図５に示すように、第２の構成すなわち「ジェットモード」では、汚染除去液滴の比較的狭いストリーム５０２は電界を介して雲４０２の中に噴霧装置２０８から放出される（３０６）。一般的には、ジェットモードで放出される液滴は、ミストモードで放出される液滴よりも「シャープ」であり、又はより高い速度及び／又は加速度を有している。例示的な実施形態では、ストリーム５０２は雲４０２を介して目標表面に向かって選択的に指向される。ストリーム５０２の経路内の少なくとも１つの雲状液滴は帯電し、それにより帯電した液滴が目標表面に電気的に引き付けられることを可能にする。より具体的には、例示的な実施形態では、ストリーム５０２は汚染除去剤が所望の表面及び／又は対象物に塗布されることを可能にする機内１０４の所望の表面上に雲４０２の少なくとも一部分を要求する及び／又は引き寄せるために空気及び／又は静電荷を使用して雲４０２の形成を促進する。つまり、ストリーム５０２は雲状液滴を目標表面に付着することを助長するために電気的に帯電させる。さらに、目標表面上に堆積した帯電液滴はより大きなストリーム液滴間のより完全な有効範囲を提供するために目標表面に向かって電気的に雲を引き寄せる。

例示的な実施形態では、ストリーム５０２内の各液滴（図示せず）はミスト４０２における複数の液滴（図示せず）に影響を与えるように構成される。つまり、各ストリーム液滴は複数のミスト液滴を引き付けるために電子的に帯電される。例示的な実施形態では、静電荷は汚染除去剤の粘着特性を増加することを促進する。ストリーム５０２が雲を帯電している空気中にある間、及び／又はストリーム５０２が目標表面上に堆積された後に付着が発生する。このように、静電気が汚染除去剤に関連する粘着力を増加することを促進する。選択的に形成する雲４０２はストリーム５０２及び／又は雲４０２内の汚染除去剤が、間隙及び／又は比較的小さな空間内を含む、機内１０４の複数の表面上に堆積されることを可能にする。さらに、例示的な実施形態では、方法３００、又はより具体的には、ミストモード及び／又はジェットモードは比較的複雑な形状を有する及び／又は吸着を防止する材料から製造されている対象物の汚染除去を促進するために繰り返されてもよい。このように、汚染除去処理は少なくとも汚染除去液の種類、表面形状、及び／又は表面材質に基づいてカスタマイズされてもよい。

本明細書中に記載される主題は所望の対象物及び／又は表面の汚染除去を効率的かつ／又は確実に促進し、したがって、機内１０４の呼吸に適した空気の質を高める。さらに、本明細書に記載される主題は航空機１００の汚染除去時間による航空機に関連する運航コストを低減すること及び／又は航空機１００への損傷の可能性を低減することを促進する。

航空機を汚染除去するためのシステム及び方法の例示的な実施形態を詳細に説明してきた。システム及び方法は、本明細書に記載した特定の実施形態に限定されるものではなく、むしろ、システム及び／又は方法のステップの構成要素は他の構成要素及び／又は本明細書に説明したステップから独立してかつ別個に利用されてもよい。各構成要素及び各方法ステップはまた、他の構成要素及び／又は方法ステップと組み合わせて使用されてもよい。様々な実施形態の特定の特徴は、他ではなく、一部の図面に示されていてもよいが、これは単に便宜のためである。図面のあらゆる特徴はその他の図面のあらゆる特徴と組み合わせて、参照及び／又は請求されてもよい。

本明細書は最良の形態を含む実施例を開示するために例示を使用し、また当業者があらゆる装置又はシステムを製作しかつ使用しまたあらゆる組込み方法を実行することを含めて、実施形態を実施することを可能にする。本開示の特許性を有する範囲は特許請求の範囲によって定義され、当業者が想到する他の例示を含み得る。そのような他の例示は、それらが特許請求の範囲の文言と異ならない構造要素を有する場合、又はそれらが特許請求の範囲の文言と僅かな差違を有する同等な構造要素を含む場合に、特許請求の範囲内にあることが意図される。

Claims (16)

1. 少なくとも対象物の一部分の周りに液滴を放出する方法（３００）であって、
   前記対象物の近傍に複数の雲状液滴を含む雲（３０２、４０２）を放出することであって、少なくとも前記複数の雲状液滴の一部は汚染除去剤から形成される、雲を放出することと、
   前記雲（４０２）内に複数のストリーム液滴を含むストリーム（３０６、５０２）を放出することであって、少なくとも前記複数のストリーム液滴の一部が静電荷を有する、ストリームを放出することと、
   前記対象物の一部分上に少なくとも前記複数の雲状液滴の一部を堆積させ、前記一部分の汚染除去を促進することと、
   を備える方法。
2. ストリーム（３０６、５０２）を放出することは、前記ストリームを放出する前に前記複数の雲状液滴が空気中に浮遊している間、所定の時間待機することをさらに備える請求項１に記載の方法（３００）。
3. ストリーム（３０６、５０２）を放出することは、少なくとも前記複数のストリーム液滴の１つが前記複数の雲状液滴に影響を与えるように前記ストリーム（５０２）を指向させることをさらに備える請求項１又は２に記載の方法（３００）。
4. ストリーム（３０６、５０２）を放出することは、ストリーム（５０２）を放出することであって、少なくとも前記複数のストリーム液滴の一部が汚染除去剤を含む、ストリームを放出することをさらに備える請求項１から３のいずれか一項に記載の方法（３００）。
5. 電界（３０４）を生成することであって、前記ストリーム（５０２）が前記電界を介して放出される、電界を生成することをさらに備える請求項１から４のいずれか一項に記載の方法（３００）。
6. 雲（３０２、４０２）を放出することは、雲（４０２）を放出することであって、前記複数の雲状液滴が約０．１ミクロンから約０．５ミクロンの間の平均粒子サイズを有する、雲を放出することをさらに備える請求項１から５のいずれか一項に記載の方法（３００）。
7. ストリーム（３０６、５０２）を放出することは、ストリーム（５０２）を放出することであって、前記複数の雲状液滴が約６．０ミクロンから２０．０ミクロンの間の平均粒子サイズを有する、ストリームを放出するステップをさらに備える請求項１から５のいずれか一項に記載の方法（３００）。
8. 少なくとも対象物の一部分の周りに液滴を放出する使用のためのシステム（２００）であって、
   複数の雲状液滴から形成された雲（４０２）を放出するように構成されたミスト装置（２０２）であって、少なくとも前記複数の雲状液滴の一部は汚染除去剤を含む、ミスト装置と、
   複数のストリーム液滴を含むストリーム（５０２）を前記雲（４０２）内に放出するように構成された噴霧装置（２０８）であって、少なくとも前記複数のストリーム液滴の一部が静電荷を有し、少なくとも前記複数の雲状液滴の一部が前記対象物の一部分上に堆積され、前記一部分の汚染除去を促進する、噴霧装置と、
   を備えるシステム。
9. 前記噴霧装置（２０８）は、前記ストリーム（５０２）を放出する前に前記複数の雲状液滴が空気中に浮遊している間、所定の時間待機するように構成される請求項８に記載のシステム（２００）。
10. 前記噴霧装置（２０８）は、少なくとも前記複数のストリーム液滴の１つが複数の前記雲状液滴に影響を与えるように前記ストリーム（５０２）を指向するように構成される請求項８又は９に記載のシステム（２００）。
11. 電界を生成するように構成された帯電装置（２１４）であって、前記ストリーム（５０２）が前記電界を介して放出される、帯電装置をさらに備える請求項８から１０のいずれか一項に記載のシステム（２００）。
12. ハウジング（２１６）であって、前記ミスト装置（２０２）及び前記噴霧装置（２０８）を前記ハウジング（２１６）内に配置可能である、ハウジングをさらに備える請求項８から１１のいずれか一項に記載のシステム（２００）。
13. リザーバ（２０４、２１０）であって、前記ミスト装置（２０２）及び前記噴霧装置（２０８）が前記リザーバ（２０４、２１０）で共に流体連通する、リザーバをさらに備える請求項８から１２のいずれか一項に記載のシステム（２００）。
14. ミスト構成及び噴霧構成との間で選択的に調整可能なノズルをさらに備える請求項８から１３のいずれか一項に記載のシステム（２００）。
15. 前記複数の雲状液滴が約０．１ミクロンから約０．５ミクロンの間の平均粒子サイズを有する請求項８に記載のシステム（２００）。
16. 前記複数の雲状液滴が約６．０ミクロンから２０．０ミクロンの間の平均粒子サイズを有する請求項８に記載のシステム（２００）。

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