JP2015505731A - 積層フィルターカートリッジのための耐用期間終了指示システム - Google Patents
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Abstract
Description
フィルターカートリッジ耐用期間決定
32L/分の流れ及び50%の相対湿度にて500ppmオクタンの課題に対してカートリッジを検証することによって、耐用期間を測定した。耐用期間を、出口上で5ppmのオクタンを観察することとして測定した。出口濃度は、GowMac Instrument Co.製のGOWMAC Series 23〜550 Total Cardrocarbon analyzer FIDを用いて測定した。FID設定は、範囲2、気圧22、燃料圧12、スパン1.1であった。
カートリッジC1の調製:
サンプルフィルターカートリッジを、カートリッジ本体を用いて組み立て、スノーフレークカラムを用いて140立方センチメートル(cm3)のSM−1で充填した。
上述の組み立てたカートリッジを、上述の試験方法を用いて耐用期間の終了に関して試験した。フィルターカートリッジ内のセンサーが作動された時点も記録した。センサーが作動された時点に対する耐用期間終了の比も算出した。比は、センサー作動と突破との間の時間を測定する。比は、カートリッジ使用者に対して10%の事前警告時間を提供するために、0.90以下であることが望ましい(現在のNIOSH要件)。これらのデータを表1に提示する。
カートリッジ1〜4の調製:
サンプルフィルターカートリッジを、カートリッジ本体を用いて組み立て、スノーフレークカラムを用いて表2に示す量の吸着材料で充填した。比較例C1は、参照として挙げられる。
上述の組み立てたカートリッジを、上述の試験方法を用いて耐用期間の終了に関して試験した。フィルターカートリッジ内のセンサーが作動された時点も記録した。センサーが作動された時点に対する耐用期間終了の比も算出した。比は、センサー作動と突破との間の時間を測定する。比は、カートリッジ使用者に対して10%の事前警告時間を提供するために、0.90以下であることが望ましい(現在のNIOSH要件)。これらのデータを表3に提示する。
Claims (21)
- 気体媒体から汚染物質を除去することが可能なフィルターカートリッジであって、
気体入口と、
フィルター媒体と、
気体出口と、を備える封止されたカートリッジハウジングを具備し、
前記フィルター媒体が、
第1吸着層と、
前記第1吸着層よりも前記気体出口に近接する第2吸着層と、
検出要素であって、前記検出要素の指示要素が前記第1吸着層と前記第2吸着層との間の境界面に位置するように、前記第1及び第2吸着層に隣接する、検出要素と、を含む多層構造を有する、
フィルターカートリッジ。 - 前記第2吸着層が、前記第1吸着層より高い吸着容量及び/又はより高い吸着速度を有する、請求項1に記載のフィルターカートリッジ。
- 前記第1吸着層についての吸着係数A1に対する、前記第2吸着層についての吸着係数A2の比が、A2/A1>1であり、吸着層についての吸着係数が、式:
A=kv×SL
(式中、A=吸着係数であり、
kv=有効吸着速度係数(分−1)であり、
SL=耐用期間(分)、標準温度及び圧力において所与の課題蒸気が1%突破に到達するのに要する時間である)、から決定される、請求項2に記載のフィルターカートリッジ。 - 前記第1吸着層及び前記第2吸着層が、実質的に別個の層である、請求項1に記載のフィルターカートリッジ。
- 前記検出要素が、吸着波面が前記フィルターカートリッジを通る場合にその通過を示す、請求項1に記載のフィルターカートリッジ。
- 前記検出要素が、比色検出要素又は電子検出要素を備える、請求項5に記載のフィルターカートリッジ。
- 前記検出要素は、前記フィルターカートリッジ内で、汚染物質を含有する吸着波面が前記第1及び第2吸着層の間の前記境界面に到達するときを示すような場所に位置する、請求項1に記載のフィルターカートリッジ。
- 追加の吸着層を更に備える、請求項1に記載のフィルターカートリッジ。
- 前記第1及び第2吸着層が、活性炭、シリカ、アルミナ、又はそれらの組み合わせを含む、請求項1に記載のフィルターカートリッジ。
- 前記第1吸着層が活性炭を含み、前記第2吸着層が異なる活性炭を含む、請求項9に記載のフィルターカートリッジ。
- 前記検出要素が、前記カートリッジハウジングの壁部上に位置する、請求項1に記載のフィルターカートリッジ。
- 気体から汚染物質を濾過する方法であって、
フィルターカートリッジを提供する工程であって、前記フィルターカートリッジが、
気体入口と、
フィルター媒体と、
気体出口と、を備える封止されたカートリッジハウジングを具備し、
前記フィルター媒体が、
第1吸着層と、
前記第1吸着層よりも前記気体出口に近接する第2吸着層と、
検出要素であって、前記検出要素の指示要素が前記第1吸着層と第2吸着層との間の境界面に位置するように、前記第1及び第2の吸着層に隣接する、検出要素と、を含む多層構造を有する、工程、
気体を、前記フィルターカートリッジを通して流す工程、
前記検出要素中の検出応答を検知する工程、及び
前記フィルターカートリッジを取り換える工程、を備える、方法。 - 前記第2吸着層が、前記第1吸着層より高い吸着容量及び/又はより高い吸着速度を有する、請求項12に記載の方法。
- 前記第1吸着層についての吸着係数A1に対する、前記第2吸着層についての吸着係数A2の比が、A2/A1>1であり、吸着層についての吸着係数が、式:
A=kv×SL
(式中、A=吸着係数であり、
kv=有効吸着速度係数(分−1)であり、
SL=耐用期間(分)、標準温度及び圧力において所与の課題蒸気が1%突破に到達するのに要する時間である)から決定される、請求項13に記載の方法。 - 前記第1吸着層及び前記第2吸着層が、実質的に別個の層である、請求項12に記載の方法。
- 前記検出要素が、前記フィルターカートリッジを通る前記吸着波面の通過を示す、請求項12に記載の方法。
- 前記検出要素が、比色検出要素又は電子検出要素を備える、請求項16に記載の方法。
- 前記検出要素中の検出応答を検知する工程が、色変化を検知する工程、を含む、請求項17に記載の方法。
- 前記検出要素は、前記フィルターカートリッジ内で、汚染物質を含有する吸着波面が前記第1及び第2吸着層の間の前記境界面に到達するときを示すような場所に位置する、請求項12に記載の方法。
- 前記フィルターカートリッジが、追加の吸着層を更に備える、請求項12に記載の方法。
- 前記汚染物質が、有機蒸気、酸性気体、又はそれらの組み合わせを含む、請求項12に記載の方法。
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