JP2016035380A - 向上されたエネルギー効率を有するダクト付き換気フードを運転するための方法および装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】他の空気の温度を調整するように、排気から他の空気に熱含有量を伝達するか、または他の空気から排気に熱含有量を伝達するように、ダクト付き換気フード5からの排気を熱交換器100に通し、他の空気を熱交換器に通すステップを含む方法を用いる。
【選択図】図3
Description
Francois Hauville
係属中の従来の特許出願への参照
本特許出願は、Francois Hauvilleによって2009年11月19日に出願されたMODULAR FILTRATION ASSEMBLY(整理番号FIPAK−11 PROV)という係属中の従来の米国特許仮出願第61/281,592号の利益を主張するものであり、この特許出願は参照によって本明細書に組み込まれる。
例えば研究所でよく使われるタイプの空気ろ過システムの1つは、換気フードを備える。換気フードは、危険物が、近くの人員を危険にさらすことなく換気フード内で安全に扱われるように、研究所の周囲空気からベンチトップ作業空間を隔離するための保護された囲壁である。
より具体的には、本発明は、換気フードの排気と他の空気の間で、他の空気の温度を調整するように、熱含有量を伝達する斬新な方法および装置を提供する。
他の空気の温度を調整するように、排気から他の空気に熱含有量を伝達するか、または他の空気から排気に熱含有量を伝達するように、ダクト付き換気フードからの排気を熱交換器に通し、他の空気を熱交換器に通すステップを含む。
他の空気の温度を調整するように、排気から他の空気に熱含有量を伝達するか、または他の空気から排気に熱含有量を伝達するように、ダクト付き換気フードからの排気を受け取り、他の空気を受け取るように構成された熱交換器を備える。
ダクト付き換気フードと、
他の空気の温度を調整するように、排気から他の空気に熱含有量を伝達するか、または他の空気から排気に熱含有量を伝達するように、ダクト付き換気フードからの排気を受け取り、他の空気を受け取るように構成された熱交換器とを備えるシステムが提供される。
にフィルタリングされてから、外気に放出される。吸気ファン45が、排気を換気フード5からフィルタ40を通して引き込むように、フィルタ40の下流に設けられる。また、好ましくは、囲まれた作業空間の内部のあらゆる空気がフィルタ40を通ってから外気に放出されることを保証するために、換気フード5の囲まれた作業空間10が研究所の周囲空気に対して負の圧力差に保たれることを保証するように、換気フード5の空気出口30に排気ファン50(図1)も設けられる。
より具体的には、ここで図3を見ると、本発明に従って、フィルタ40の出力と吸気ファン45の入力の間に、すなわち最終的に排気を外気へ放出する前段に、熱交換器100が配置される。より具体的には、熱交換器100は、熱交換器を通るろ過された空気の系統102およびこれも熱交換器を通る新規空気の系統103を備える。ろ過された空気の系統102と新規空気の系統103は互いに連絡しておらず、すなわち、ろ過された空気の系統の内容は新規空気の系統の内容と混合しない。しかし、ろ過された空気の系統102および新規空気の系統103は、一方の空気系統から他方の空気系統へ熱エネルギーの伝達を可能にする。
より具体的には、図5では、逆転弁150は、ろ過された空気の系統102から熱含有量を抽出して、その熱含有量を新規空気の系統103へ伝達することにより、新規空気の系統103を加熱するように設定される。
本発明は、本明細書に開示された特定の構造および/または図面に示された特定の構造に限定されるものではなく、本発明の範囲内のいかなる変更形態または等価物も包含することを理解されたい。
本願発明の実施形態は、例えば、以下の通りである。
[実施形態1]
向上されたエネルギー効率を有するダクト付き換気フードを運転する方法において、
前記ダクト付き換気フードからの排気を熱交換器に通すステップと、
新規空気を前記熱交換器に通すステップとを備え、
前記熱交換器は、前記排気が前記新規空気と混合することなく、前記排気と前記新規空気との間の熱含有量の伝達を引き起こすように構成され、これによって、前記新規空気の温度を調整する、方法。
[実施形態2]
前記ダクト付き換気フードからの前記排気が、フィルタを通されてから、ろ過された空気の系統として前記熱交換器の中へ導入される、実施形態1に記載の方法。
[実施形態3]
前記新規空気が、新規空気の系統として前記ダクト付き換気フードを含む建屋の中へ導入される、実施形態2に記載の方法。
[実施形態4]
前記ろ過された空気の系統と前記新規空気の系統が、前記熱交換器を通るが互いと連絡していない、実施形態3に記載の方法。
[実施形態5]
前記熱交換器が、前記ろ過された空気の系統から前記新規空気の系統への熱エネルギー伝達、および逆方向の熱エネルギー伝達を可能にするように構成される、実施形態4に記載の方法。
[実施形態6]
前記熱交換器が、前記ろ過された空気の系統の気流に挿入された第1の熱交換器要素と、前記新規空気の系統の気流に挿入された第2の熱交換器要素を備え、さらに、流体系統が、前記第1の熱交換器要素を前記第2の熱交換器要素に接続する、実施形態3に記載の方法。
[実施形態7]
前記熱交換器が熱ポンプを備え、さらに、前記流体系統が、冷媒で満たされた冷媒系統を備え、選択的に冷媒を圧縮するための圧縮機をさらに備える、実施形態6に記載の方法。
[実施形態8]
前記熱交換器が可逆熱ポンプを備えるように、前記冷媒系統に配置された逆転弁をさらに備える、実施形態7に記載の方法。
[実施形態9]
前記可逆熱ポンプが、液体の冷媒を、前記第1の熱交換器要素から前記第2の熱交換器要素へ向けることによって、前記ろ過された空気の系統から熱含有量を抽出して、その熱含有量を前記新規空気の系統に付加する、実施形態8に記載の方法。
[実施形態10]
前記可逆熱ポンプが、液体の冷媒を、前記第2の熱交換器要素から前記第1の熱交換器要素へ向けることによって、前記新規空気の系統から熱含有量を抽出して、その熱含有量を前記ろ過された空気の系統に付加する、実施形態8に記載の方法。
[実施形態11]
向上されたエネルギー効率を有するダクト付き換気フードを運転するための装置において、
前記ダクト付き換気フードからの排気を受け取るとともに、新規空気を受け取って、前記排気が前記新規空気と混合することなく、前記排気と前記新規空気との間の熱含有量の伝達を引き起こし、これによって、前記新規空気の温度を調整するように構成された熱交換器を備える、装置。
[実施形態12]
前記ダクト付き換気フードからの前記排気が、フィルタを通されてから、ろ過された空気の系統として前記熱交換器の中へ導入される、実施形態11に記載の装置。
[実施形態13]
前記新規空気が、新規空気の系統として前記ダクト付き換気フードを含む建屋の中へ導入される、実施形態12に記載の装置。
[実施形態14]
前記ろ過された空気の系統と前記新規空気の系統が、前記熱交換器を通るが互いと連絡しない、実施形態13に記載の装置。
[実施形態15]
前記熱交換器が、前記ろ過された空気の系統から前記新規空気の系統への熱エネルギー伝達、および逆方向の熱エネルギー伝達を可能にするように構成される、実施形態14に記載の装置。
[実施形態16]
前記熱交換器が、前記ろ過された空気の系統の気流に挿入された第1の熱交換器要素と、前記新規空気の系統の気流に挿入された第2の熱交換器要素を備え、さらに、流体系統が、前記第1の熱交換器要素を前記第2の熱交換器要素に接続する、実施形態13に記載の装置。
[実施形態17]
前記熱交換器が熱ポンプを備え、さらに、前記流体系統が、冷媒で満たされた冷媒系統を備え、選択的に冷媒を圧縮するための圧縮機をさらに備える、実施形態16に記載の装置。
[実施形態18]
前記熱交換器が可逆熱ポンプを備えるように、前記冷媒系統に配置された逆転弁をさらに備える、実施形態17に記載の装置。
[実施形態19]
前記可逆熱ポンプが、液体の冷媒を、前記第1の熱交換器要素から前記第2の熱交換器要素へ向けることによって、前記ろ過された空気の系統から熱含有量を抽出して、その熱含有量を前記新規空気の系統に付加する、実施形態18に記載の装置。
[実施形態20]
前記可逆熱ポンプが、液体の冷媒を、前記第2の熱交換器要素から前記第1の熱交換器要素へ向けることによって、前記新規空気の系統から熱含有量を抽出して、その熱含有量を前記ろ過された空気の系統に付加する、実施形態18に記載の装置。
[実施形態21]
ダクト付き換気フードと、
前記ダクト付き換気フードからの排気を受け取るとともに、新規空気を受け取って、前記排気から前記新規空気へ熱含有量を伝達するか、または、前記排気が前記新規空気と混合することなく、前記新規空気と前記排気との間の熱含有量の伝達を引き起こし、これによって、前記新規空気の温度を調整するように構成された熱交換器とを備える、システム。
Claims (21)
- 向上されたエネルギー効率を有するダクト付き換気フードを運転する方法であって、
他の空気の温度を調整するように、排気から前記他の空気に熱含有量を伝達するか、または前記他の空気から前記排気に熱含有量を伝達するように、前記ダクト付き換気フードからの前記排気を熱交換器に通し、前記他の空気を前記熱交換器に通すステップを含む方法。 - 前記ダクト付き換気フードからの前記排気が、フィルタを通されてから、ろ過された空気の系統として前記熱交換器の中へ導入される請求項1に記載の方法。
- 前記他の空気が、新規空気の系統としてダクト付き換気フードを含む建屋の中へ導入される新規の空気を含む請求項2に記載の方法。
- 前記ろ過された空気の系統と前記新規空気の系統が、前記熱交換器を通るが互いと連絡していない請求項3に記載の方法。
- 前記熱交換器が、前記ろ過された空気の系統から前記新規空気の系統への熱エネルギー伝達、および逆方向の熱エネルギー伝達を可能にするように構成される請求項4に記載の方法。
- 前記熱交換器が、前記ろ過された空気の系統の気流に挿入された第1の熱交換器要素と、前記新規空気の系統の気流に挿入された第2の熱交換器要素を備え、さらに、流体系統が、前記第1の熱交換器要素を前記第2の熱交換器要素に接続する請求項3に記載の方法。
- 前記熱交換器が熱ポンプを備え、さらに、前記流体系統が、冷媒で満たされた冷媒系統を備え、選択的に冷媒を圧縮するための圧縮機をさらに備える請求項6に記載の方法。
- 前記熱交換器が可逆熱ポンプを備えるように、前記冷媒系統に配置された逆転弁をさらに備える請求項7に記載の方法。
- 前記可逆熱ポンプが、液体の冷媒を、前記第1の熱交換器要素から前記第2の熱交換器要素へ向けることによって、前記ろ過された空気の系統から熱含有量を抽出して、その熱含有量を前記新規空気の系統に付加する請求項8に記載の方法。
- 前記可逆熱ポンプが、液体の冷媒を、前記第2の熱交換器要素から前記第1の熱交換器要素へ向けることによって、前記新規空気の系統から熱含有量を抽出して、その熱含有量を前記ろ過された空気の系統に付加する請求項8に記載の方法。
- 向上されたエネルギー効率を有するダクト付き換気フードを運転するための装置であって、
他の空気の温度を調整するように、排気から前記他の空気に熱含有量を伝達するか、または前記他の空気から前記排気に熱含有量を伝達するように、前記ダクト付き換気フードからの前記排気を受け取り、前記他の空気を受け取るように構成された熱交換器を備える装置。 - 前記ダクト付き換気フードからの前記排気が、フィルタを通されてから、ろ過された空気の系統として前記熱交換器の中へ導入される請求項11に記載の装置。
- 前記他の空気が、新規空気の系統として前記ダクト付き換気フードを含む建屋の中へ導入される新規の空気を含む請求項12に記載の装置。
- 前記ろ過された空気の系統と前記新規空気の系統が、前記熱交換器を通るが互いと連絡しない請求項13に記載の装置。
- 前記熱交換器が、前記ろ過された空気の系統から前記新規空気の系統への熱エネルギー伝達、および逆方向の熱エネルギー伝達を可能にするように構成される請求項14に記載の装置。
- 前記熱交換器が、前記ろ過された空気の系統の気流に挿入された第1の熱交換器要素と、前記新規空気の系統の気流に挿入された第2の熱交換器要素を備え、さらに、流体系統が、前記第1の熱交換器要素を前記第2の熱交換器要素に接続する請求項13に記載の装置。
- 前記熱交換器が熱ポンプを備え、さらに、前記流体系統が、冷媒で満たされた冷媒系統を備え、選択的に冷媒を圧縮するための圧縮機をさらに備える請求項16に記載の装置。
- 前記熱交換器が可逆熱ポンプを備えるように、前記冷媒系統に配置された逆転弁をさらに備える請求項17に記載の装置。
- 前記可逆熱ポンプが、液体の冷媒を、前記第1の熱交換器要素から前記第2の熱交換器要素へ向けることによって、前記ろ過された空気の系統から熱含有量を抽出して、その熱含有量を前記新規空気の系統に付加する請求項18に記載の装置。
- 前記可逆熱ポンプが、液体の冷媒を、前記第2の熱交換器要素から前記第1の熱交換器要素へ向けることによって、前記新規空気の系統から熱含有量を抽出して、その熱含有量を前記ろ過された空気の系統に付加する請求項18に記載の装置。
- ダクト付き換気フードと、
他の空気の温度を調整するように、排気から前記他の空気に熱含有量を伝達するか、または前記他の空気から前記排気に熱含有量を伝達するように、前記ダクト付き換気フードからの前記排気を受け取り、前記他の空気を受け取るように構成された熱交換器とを備えるシステム。
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