JP2020182951A - ポータブル二酸化炭素吸収システム - Google Patents
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Abstract
【課題】過度なCO2を閉じた環境から取り除く、再使用可能なポータブル二酸化炭素(CO2)吸収デバイスを提供する。【解決手段】ポータブル二酸化炭素(CO2)吸収デバイスは、流入部120及び流出部210を規定する外部ハウジング700と、流入部及びマニホルド300と流体連通しているブロワと、マニホルド300及び流出部と流体連通しており、マニホルドを出る空気から二酸化炭素を吸収するハウジング内に配置された二酸化炭素吸収装置200と、ハウジング内に配置された電力供給源と、を備えている。【選択図】図1
Description
本開示は概して、過度なCO2を閉じた環境から取り除く場合がある、ポータブル二酸化炭素(CO2)吸収デバイスに関する。吸収デバイスは、再使用可能であり、多くの環境のために構成されている。
生鮮品の輸送の間、低温を維持するために、一般的にドライアイスと呼ばれる、冷凍した二酸化炭素(CO2)を使用することが、多くの産業における慣例である。しかし、輸送中、ならびに、積載及び/または荷下ろしの間は、ドライアイスはCO2ガスに昇華する場合がある。多くの環境において、航空機、トラック、または輸送コンテナの、そのようなシールされているかほとんど換気がされていないエリアなどの多くの環境では、CO2濃度の上昇が、有害になる場合がある。現在の技術は、ポータブルではなく、この技術は、大型で、重量があり、扱いにくく、セットアップに労力を要し、また、広い設置面積か、使用のために占有される空間が必要である。現在の技術は、二酸化炭素(CO2)ガスのレベルが増大している問題またはエリアに設けることはできないが、本発明は、二酸化炭素(CO2)ガスレベルが増大している問題に対して提起し、危険なCO2ガスレベルを妥当な許容可能なレベルに低減することができる。現在の技術は、重く、交換が困難である、大型のキャニスタまたはカートリッジを必要としている。
本発明は、エンジンの始動及び除氷の事象の間、生鮮品の輸送に必要とされるドライアイスの昇華から生じる有毒なレベルの二酸化炭素ガスに対し、航空機のクルーを安全に維持する。このことは、特に、航空機のクルーがいる、航空機のコックピット及び余剰空間など、限定された/小さい/制限された/閉じた空間では特に危険である。コックピット及び/または余剰空間内でCO2に曝される量が、体積で(v/v)0.5%CO2を超えると、航空機のクルーは、方針及び安全処置により、酸素マスクを着用し、航空機をゲートに戻さなければならない。このゲートでは、航空機のクルーは航空機を離れ、航空機が換気され、輸送が遅れる。さらに、本発明は、空輸用ドライアイスの容量を増大させ、航空機のクルーがいるエリア、すなわち、コックピット及び余剰空間内の二酸化炭素ガスレベルの増大に起因する輸送の遅れの数を低減させる。
本開示は、概して、ある環境内の二酸化炭素のレベルを低減するポータブルデバイスに関する。様々な実施形態では、本デバイスは、ある環境内の二酸化炭素の濃度を継続的に監視及び低減するように、自動的に動作する。本デバイスは、バッテリで動作するか、外部の電力供給源によって電力が供給される場合がある。本デバイスは、耐久性があり、多くの産業用途に適している。
出願ファイルは、カラーで製作された少なくとも1つの写真を含んでいる。カラー写真を伴う、本特許出願の公報のコピーは、要求及び必要な料金の支払いがされると、Officeによって提供される。
図面におけるあらゆる寸法は、単に例示のためのものであり、必ずしも、図示のデバイスのサイズを制限するものではない。
本開示は、空気から二酸化炭素ガスを除去または低減するための、軽量でポータブルな、二酸化炭素吸収システムに関する。本システムは、幅広い様々な環境のために構成されている場合がある。たとえば、二酸化炭素吸収システムは、フライト前、フライト中、及びフライト後に、航空機内のCO2レベルを維持するか低減させる場合がある。
United States Federal Aviation Administration(FAA)は、ドライアイスを危険な物質と分類している。FAAは、航空機内のドライアイスの容量を判定するためのガイドラインを発行している。FAA Advisory Circular,91−76A,Hazard Associated with Sublimation of Solid Carbon Dioxide(dry Ice)Aboard Aircraftによれば、航空機内でCO2に曝される量は、体積で(v/v)、0.5%CO2を超えてはならない。昇華したCO2は、無色無臭であり、航空機などの、限定された/小さい/制限された/閉じた空間において濃度が高いと、航空機のクルーを正常に動けなくし得る。
ドライアイスの昇華によって生じるか、他の発生源によって生じる気体のCO2も、制限されている。FAAは、昇華した固体のCO2により、過度なCO2ガスが生成され、このことが、換気されていないか、換気量が少ない、限定された空間では危険である場合があることを述べている。この条件は、パワーパックまたは電気インフラが停止し、すべての換気及び空気の交換がストップしている、航空機のエンジンの始動、及び航空機の除氷の間に悪化する。
昇華率は、温度及び圧力などの環境的条件、表面積などのドライアイスの物理的特性、ならびに、絶縁されていない物質に対する絶縁されている物質などの、パッケージングの質に依存している。FAAは、ドライアイスの積載に関する経験則を提供するための基本的な公式、所望のCO2の濃度、0.5%v/vと、航空機の総体積と、1%毎時と2%毎時との2つの基本的な昇華率とに比例する、一時間毎の空気の交換の完全数との積を開発した。したがって、昇華率に関し、空気の交換の回数が二倍にされると、ドライアイスの輸送量に関する、許容可能な量も二倍になる。逆に、判定された昇華率に対して空気の交換が低減されると、輸送できるドライアイスの許容可能な量も半分に低減される。
様々な態様では、近年の航空機は、100%新鮮な空気を交換する代わりに、キャビンで換気された空気の50%ほどをリサイクルする場合がある。したがって、この完全な空気の1時間あたりの交換量の低減は、許容可能なドライアイスの輸送能力の低減に繋がる。ドライアイスの容量の低減が、生鮮品、食品、薬品、及び/または生物学的物質の輸送の容量及びタイムラインに影響することから、安全なCO2レベルを維持する手段が必要とされている。
本開示のポータブル二酸化炭素吸収マシン(PCDAM:Portable Carbon Dioxide Absorption Machine)は、限定された環境におけるCO2レベルを低減するか維持するために良好に適している。CO2ガスが空気より高密度であることから、CO2ガスは、空気と置き換えられ、フロアまたは地面に対して低い位置に維持される。PCDAMは、コックピット及び余剰空間に、好都合かつ容易に配置することができ、また、航空機の電力が低下した場合であっても、航空機のパワーパックまたはネットワークなしで、安全なCO2濃度レベルを維持するように、動作することができる。PCDAMは、このPCDAMが航空機のクルーにとって安全な環境を維持する、除氷、及び、エンジンを始動させる事象の間、オンにすることができ、輸送の遅延の数を低減させ、採用される場合には、ドライアイスの総空輸量を増大させることができる。
PCDAMは、様々な空間及び環境にフィットするように、拡大もしくは縮小、または再構成してもよい。たとえば、貨物輸送機または貨物機に加え、PCDAMは、食品処理用の環境にも使用される場合がある。食品処理用の環境では、二酸化炭素は、食品添加物、推進剤、酸度調整剤、発酵剤であるか、カフェインを除去するために使用される。同様に、PCDAMは、飲料製造設備及び醸造所でも使用される場合がある。飲料製造設備及び醸造所では、CO2は、ソフトドリンクを炭酸ガスで発泡性にする、発酵作用を補助する、及び、処理前に自然に発酵することを防止するために、ぶどうを迅速に冷却するように、使用される。PCDAMは、多くの他の産業用途にも適している。これら用途には、限定ではないが、CO2ガスが、溶接のためのシールドガス、または、ポータブル空気工具のための加圧された推進剤であることから、溶接、金属加工、及び構築が実施される設備が含まれる。これら産業用途には、これら用途が通常は、様々な圧力で、液体及び気体の二酸化炭素を大量に含んでいることから、消火システムを有する任意の設備をも含んでいる。火事の後は、救助及び復旧を補助するために、高濃度の二酸化炭素ガスを除去することが望ましい。PCDAMは、光合成または細菌、及び、廃棄物の分解によるCO2の生成量が高い、生物学的設備、食肉処理場、及び研究所でも使用される場合がある。
商業的な冷蔵用途では、二酸化炭素ベースの冷媒が使用される場合があり、一方、油抽出作業では、二酸化炭素ガスが、高圧でウェル内に注入される場合がある。両方の用途は、漏洩または他のアクシデントが発生した場合にオペレータに悪影響を生じる場合がある、大量のCO2を伴っている。同様に、大量のCO2は、セメント製造、鋳物工場、及び発電所で使用されるか製造され、これらすべてが、局所的環境内のCO2レベルの制御によって利益を得る。
概して、PCDAMは、小さいポータブル構成を有している。実施例として、限定ではなく、PCDAMは、軽量(おおよそ、18kgまたは40lb未満)かつコンパクト(おおよそ、機内に持ち込めるスーツケースのサイズ)である場合がある。一実施例では、PCDAM10は、おおよそ、幅14インチ×奥行き9インチ×高さ24インチである場合がある。
様々な実施形態では、ポータブル二酸化炭素吸収マシン(PCDAM)10は、図1から図8に示すように、1つまたは複数のブロワ/ファン100と、1つまたは複数のCO2吸収デバイス200と、マニホルド300と、電力システム400と、制御システム500と、流体導管構成600と、ハウジング700とを含んでいる。組み立てられた状態の、1つまたは複数のブロワ/ファン100、1つまたは複数のCO2吸収デバイス200、マニホルド300、及び流体導管構成600の実施形態が、ハウジングを伴わずに、図9から図14に示されている。
ブロワ/ファン100は、一実施形態によれば、毎分20立方フィートから60立方フィートの範囲の流量の能力がある空気移動デバイスである。ブロワは、CO2デバイス200及びマニホルド300と、流体導管システム600を介して流体連通している流入部を含んでいる。一実施形態によれば、動作時には、ブロワ/ファン100は、正圧を発生させて、図2に空気流800で概略的に示すように、マニホルド300を通り、また、CO2デバイス200を通って出るように、空気を押し出す。代替的には、他の実施形態では、ブロワ/ファン100は、負圧を発生させて、空気流900によって示すように、CO2デバイス200を通り、マニホルド300を通り、また、ハウジング700を出るように、空気を吸い込む。
動作の間、局所的な環境内の空気は、おおよそ、毎分20立方フィートから50立方フィートでリサイクルされる。PCDAM10は、CO2レベルを、毎分0.05%から0.15%(v/v)だけ低減するか、許容可能なレベルに低減する場合がある。他の実施形態では、PCDAMデバイスは、最大のCO2吸収量に関し、最大の流量で動作する。代替的には、PCDAMは、CO2の濃度を徐々に低減するか、計測して低減するように動作する場合がある。この実施形態では、PCDAMは、吸収デバイスを通る空気の流量を変化させることにより、環境を継続的に監視し、特定のCO2濃度を維持する場合がある。実施例として、流量は、ポテンショメータまたは同様の構成要素を介して変化させられる場合がある。
様々な実施形態では、ブロワ/ファン100は、ブロワ構成を有している。このブロワ構成では、空気が、汚れた環境、ほこりの多い環境、及び/または湿気のある環境に適している、完全に閉じられたブラシレスモータによって駆動するホイール(図示せず)により、ブロワ/ファンによって逆流で押し出される。様々な他の実施形態では、ブロワ/ファン100は、ファン構成を有している。このファン構成では、プロペラが空気をブロワ/ファンの外に押し出す。
動作時には、PCDAMは、様々な手段を使用して、CO2レベルを低減した。一実施形態では、PCDAM10は、流入部分120及び流出部分210を通して空気を吸い込むことを許容するように構成されている、1つまたは複数のCO2吸収デバイス200を含んでいる。流出部分210は、概して、吸収デバイス200を出る空気の速度を低減するように、流入部分120の幅より大である幅を有している。これにより、ほこり、汚れ、または微粒子が周囲の環境に放出されることを防止するように、層流、一定量の反作用、及び、低い浮力が確実になる。様々な実施形態では、流出部分210は、図5及び図22に示すように、望ましくない対象がデバイスに入るかデバイスを出ることを防止しつつ、空気を放出することを許容するように、スクリーン、メッシュ、または複数の開口230を含んでいる。流出部分210は、流入部120とは概して反対側に配置され、内部を通る空気流を最大にするような構成のCO2吸収材料を包含している場合がある。
たとえば、CO2吸収デバイス200は、固体のCO2吸収材料240を組み込んでいる場合がある。たとえば、CO2吸収剤240は、1つまたは複数のアンモニアの誘導体(すなわち、他のものの内、モノエタノールアミンなどのアミン)を含む場合がある。他の実施形態では、CO2吸収剤240は、1つまたは複数の無機物で構成されている場合がある。無機物または複数の無機物は、通常、パウダーの形態で提供され、一方、他の実施形態では、無機材料の形態が提供され場合がある。これらには、限定ではないが、固体、半固体、または液体の組成が含まれる。通常、無機物は、酸化物として化学的に構成され、そのため、CO2は、無機物と反応して炭酸塩を形成する。好ましくは、吸収物質240は、一般廃棄物とともに廃棄するのに適しており、有害廃棄物の処理はされない。
PCDAM10の利点の1つは、CO2吸収デバイス200の相互交換可能性である。動作期間の後に、各CO2吸収デバイス200は、環境内のCO2レベルを継続的に低減するために、除去され、交換される場合がある。一実施形態では、CO2吸収剤デバイスは、吸収剤240を、媒体の有用かつ迅速な交換のために、使いやすいキャニスタカートリッジ内に収容している。他の実施形態では、吸収デバイス200は、再充填可能なキャニスタを使用する場合がある。
PCDAMに入った空気がブロワ/ファン100を通って流れた後に、空気流は、フィルタリングマニホルドシステム300に入る。フィルタリングマニホルドシステム300では、空気が広げられ、こうして、CO2吸収デバイス200を通って流れる前に、ほこりまたは他の微粒子を捕らえるようにフィルタリングされ、この潜在的な物質が、流出部分210を通って周囲の環境に出ることを防止する。一態様では、ブロワ/ファン100によって生じた正圧により、周囲の空気がマニホルドシステム300内に、次いで、CO2吸収デバイス200を通して吸い込まれる。図6、ならびに、図11及び図12に示すように、マニホルドシステム300は、マニホルドハウジング310を含んでいる。このマニホルドハウジング310は、膨張チャンバ320を規定している。この膨張チャンバ320は、マニホルドシステム300を通る空気の速度を絶えず低減するのに十分な、膨張された制御量を有している。他の実施形態では、マニホルドシステム300は、バッフルまたはサイクロンによる分離を使用するように構成されている場合がある。CO2吸収剤240からの残留するほこり、任意の他の外部の微粒子、及び/または、CO2吸収デバイス200内のCO2の吸収から生じた水分は、マニホルドチャンバ320内に収集される。一実施形態では、マニホルドシステム300は、真空トラップと同様に機能し、流体導管システム600のブロワ/ファン100の流入部分110を、流体導管システムのマニホルドの流入側320から分離し、こうして、ブロワ/ファン100及び外部の環境20を保護する。別の実施形態では、マニホルドシステム300は、ドロップアウトボックス、フラッシュ蒸発器または膨張チャンバと同様に機能し、流体導管システム600のブロワ/ファン100の流入部分120を、流体導管システムのマニホルドの流入側320から分離する。
いくつかの図に示すように、PCDAM10に吸い込まれる空気は、流体導管システム600により、システムの各構成要素を通して向けられる。導管システム600は、外部の環境20と、ファン/ブロワ100と、CO2吸収デバイス200と、マニホルドデバイス300との間での制御された流体連通を許容するように、複数の流体移送導管を含んでいる。様々な実施形態では、流体導管システム600は、限定ではないが、ポリ(塩化ビニル)(「PVC」)の配管またはチューブを含む、任意の適切な材料で構築されている場合がある。様々な実施形態では、任意の他の適切な材料が使用される場合がある。PCDAMの耐用年数を増大させるために、ブッシング、ジョイント、または他のフィッティングを含み、流体導管システムに関し、非腐食性または非反応性の材料を使用することが望ましい。実施例として、導管システムは、ポリプロピレン、ポリカーボネート、ポリエチレン、グラスファイバ、塩素殺菌されたポリ塩化ビニル(CPVC)、ポリパイプ、アルミニウム、銅、亜鉛メッキした金属、ゴム、ブチル、ニトリルゴム(たとえば、ブナ−n)、ブナ−s、シリコン、ネオプレン、ウレタン、エチレンプロピレンジエンモノマー(EPDM)ゴム、フッ素エラストマ、またはこれらの組合せで構成された、柔軟であるか、剛性の導管を含む場合がある。
図3、図6、及び図15から図17に示すように、PCDAM10は、電力システム400によって電力が供給され、また、制御システム500によって制御される。様々な実施形態では、電力システム400は、少なくとも1つの実施形態によれば、再充電可能である場合がある、バッテリ410を含んでいる。一実施形態では、バッテリは、航空機の外で充電され、フライトの前に積載される場合があり、バッテリの寿命は、連続稼働で4時間を超える。他の実施形態では、バッテリは、任意の外部の電力供給源によって充電される場合がある。たとえば、電力システム400は、航空機上で利用可能なものを含み、任意の適切な外部の電力供給源を使用して、バッテリを充電する内部の充電器を含む場合がある。適切な換気なしでのCO2の昇華の臨界時間が、換気システムが停止し、外部から閉じられている、除氷またはエンジン始動の事象の間であることが観測されている。バッテリ410は、図23から図25に示すように、ハウジングに固定されている場合がある。
他の実施形態では、PCDAM10には、図20及び図21に示すように、概して430として示される、外部の電力供給源に直接接続することによって電力が供給されるか、外部の電力システムの流出部にプラグが接続される。さらに、他の実施形態では、バッテリと外部の電力供給源との組合せにより、離れた位置における使用が延長される場合がある。たとえば、PCDAM10は、バッテリが枯渇しているか充電している際に、交流(AC)電源などの外部電源に係合されている場合、最大パフォーマンスレベルで動作する場合がある。
様々な実施形態では、制御システム500は、図3、図6、及び図15から図17に示すように、プリント回路基板520上に取り付けられた1つまたは複数のプロセッサまたはコントローラ510を含んでいる。制御システムは、限定ではないが、リレー530、端子540、コンバータ545、スイッチ550、及び制御モジュール560を含む、他の構成要素を含む場合がある。様々な実施形態に示すように、制御システムは、バッテリ410と、外部の電力システム420との両方と電気的に通信している。制御システムは、概略的に580で示されている、環境内の空気のCO2レベルを監視するためのセンサ、アラーム、ディスプレイ、音声/可視インジケータ、またはこれらの組合せをも含む場合がある。これにより、ユーザが、バッテリ410の充電状態を含み、PCDAM10の動作を観察することが可能になる。実施例として、限定ではなく、コントローラ510の一実施形態の概略図が図16に示されており、一方、図17は、制御システム回路570の例示的な回路図である。図16及び図17に示すコントローラ及び回路は、説明的な実施例としてのみ提供されており、PCDAM10に電力を供給するとともに制御するために使用される、本システム及び構成要素の範囲を限定するものではない。
様々な実施形態によれば、PCDAM10は、連続動作モードで動作して、継続的なCO2の監視及び吸収を行う場合がある。代替的には、制御システム500は、PCDAMを断続的なモードで動作させる場合がある。この断続的なモードでは、環境内のCO2レベルが監視され、ブロワ/ファン100は、CO2の濃度に関する閾値に達した際に動作し、PCDAMは、CO2レベルを低減するように自動的に動作する。さらに別の構成では、PCDAM10は、所望に応じて、遠位で動作する場合がある。
ハウジング700は、通常、PCDAM10の内部の構成要素を保護する、剛性の構造である。実施例として、限定ではなく、ハウジング700は、主としてアルミニウムで構成されている場合がある。図2及び図5に示すように、他のものの内、ハウジングの頂部表面は、CO2吸収デバイス200の各々と整列した、1つまたは複数のアパーチャ720を含んでいる。一態様では、ハウジング700は、ファラデーケージとして機能して、感度の高い電子機器が存在する場合がある、病院、研究所、航空機、及び軍事での用途において、信頼性がり、安全である使用のために、静的電界、及び、特定のタイプの有害な電磁パルスから内部の構成要素を本質的にシールドする。図1及び図2に示すように、他のものの内、ハウジング700は、1つまたは複数の支持構造705、及び、ハウジングの内部へのアクセスを可能にするための1つまたは複数のアクセスパネル710またはベント715を含む場合がある。同様に、ハウジングは、いくつかの開口720を含む場合がある。これら開口720では、図5及び図22に示すように、吸収デバイス200の排気部分210及び流入部分120が、ハウジング700の外部の環境と流体連通している。一態様では、流出部分210及び流入部分120は、ハウジング700から突出している場合がある。他の実施形態では、流出部分210及び流入部分120は、ハウジング700の外側表面と同一平面であるか、ハウジングの外側表面の下にあるままである場合がある。たとえば、流出部分210及び流入部分120が、外側表面の下に窪んでいる場合、開口720は、分けられた、別個のままである場合があり、または、これら開口720は、単一の連続した開口として構成されている場合がある。開口の構成に関わらず、流出部分210及び流入部分120が、外側表面の下に窪んでいる場合、開口720は、任意選択的に、保護スクリーンまたは他の換気形の覆いを有する場合がある。
様々な他の実施形態では、開口720、及び、対応するファンの流入部分120、及び、吸収デバイス流出ポート(複数可)210は、互いに近接しておらず、これらはハウジング700の頂部表面に限定もされない。たとえば、開口720及び対応するファンの流入ポート(複数可)120、及び、吸収デバイス流出部分210は、限定ではないが、前方、後方、側方、及び(デバイスが持ち上げられているか、固体表面上に置かれていない場合)底部を含む、ハウジングの任意の他の部分に配置されている場合がある。
PCDAM10の様々な実施形態が、閉じた環境内のCO2濃度を自動的に低減し、適切なCO2濃度を維持するための様々なプロセス及び方法を実施するように使用される場合がある。実施例として、PCDAM10を閉じた環境内に配置した後に、閉じた環境の、環境内のCO2の濃度レベルは、PCDAMの制御システム500と通信しているセンサを使用して継続的に測定される場合がある。測定されたデータに基づき、制御システム500のプロセッサ510は、環境内のCO2の濃度レベルが所定の閾値を超えたかを判定する。一態様では、閾値は、少なくとも部分的に、閉じたエリアの容量、及び、CO2の予期される増加に基づいて判定される。環境内のCO2レベルを監視する間、プロセッサ510は、連続的に、または断続的に、ブロワ100を動作させて、環境内の空気をPCDAM10に吸引する。前述のように、PCDAM10は、CO2を、デバイスを通って移動する空気から吸収し、こうして、PCDAM10から放出される空気内のCO2の濃度は、環境内の濃度レベルより低く、それにより、環境内の濃度レベルを低減している。最後に、環境内のCO2レベルが閾値を下回ると、コントローラ510は、ブロワ100の動作を自動的に低減するか停止する。
図32及び図33は、PCDAM10の実施形態に関する、試験的な性能データを表示している。1つの試験では、絶縁された、制御された空間または制御容量(たとえば部屋)を、毎分7.4リットルの一定の割合で、二酸化炭素(CO2)ガスで充填した。試験は、2つのパートで実施し、これら2つのパートの両方を、同じ条件とした。第1のパートでは、制御の試験を、PCDAMがオフの状態で実施し、第2のパートでは、PCDAMが動作した状態で実施した。検査されたCO2データロガーを、%容量/容量(v/v)で記録された、CO2のリアルタイムの濃度を記録するために、試験の第1のパートで使用した。同様に、Drager Pac 7000のCO2ガスモニタを、%容量/容量(v/v)で、CO2のリアルタイムの濃度を記録するために、試験の第2のパートで使用した。Drager Pac 7000のCO2ガスモニタは、正確なシミュレーションを提供するように、部屋内で座った位置に配された人によって着用されるものとした。
図32に示すように、%CO2アルファ1のレベルとして示されるライン1000は、Department of Labor(DOL)及びOccupational Safety and Health Administration(OSHA)により、一般的な産業における、8時間待機された平均のPermissible Exposure Limit(PEL)として使用される、0.5%のCO2(100万の空気の部分毎に、5000のCO2の部分)ガス(v/v)の濃度の曝される量のリミットを示している。一実施形態では、PCDAM10は、継続的な大気の監視のための自動モードで動作する。この自動モードでは、PCDAMが自動的に、特定の濃度または特定の閾値で、吸収を自動的に開始及び停止する。この閾値のデータ、PCDAM10を動作させるための命令は、メモリ内に貯蔵され、コンピュータデバイスのプロセッサによって実行される場合がある。実施例として、限定ではなく、閾値は、DOL及びOSHAのPELに対応する場合がある。同様に、CO2吸収物質240の容量または吸収性に関するデータが、メモリ内に貯蔵されている場合があり、それにより、吸収剤の物質が10%、5%であるか、すぐに交換することを必要とする場合に、アラームまたは他のインジケータが動作するようになっている。
「マシンがオフの状態の%CO2−パート1」として示されている、上方のライン1002は、PCDAM10がオフにされるまでの約89分の間、約7.4リットルの割合で、CO2で部屋を充填する間の、部屋内の%CO2ガス(v/v)濃度の容量の増大量の上昇または割合を示している。図示のデータから、部屋内のCO2の濃度が、最初の71分の間に、約5%のCO2ガス(v/v)レベルまで迅速に上昇することを推論することができる。逆に、「Drager Pac 7000の読取り値−パート2」として示されるライン1004は、毎分約7.4リットルのCO2の一定の割合(パート1に類似)で、CO2ガスで部屋を充填する間の、PCDAMがオンの状態で、部屋内で取られる実際の読取り値を示している。図示のように、PCDAM10は、最初の71分(11:29amから12:40pm)の間、これら条件下で、%CO2ガス(v/v)の濃度レベルを0.0%CO2ガス(v/v)に保持し、75分全体の間(11:29amから12:44pm)、PEL未満に保持した。
図示のように、PCDAM10は、部屋を、最初の75分の間、0.5%のCO2ガス(v/v)のアルファ1のPEL未満に維持した。総量約530リットルのCO2ガス、または、毎分7リットルを超えるCO2ガスが、この75分の期間にわたって吸収されて、この制御を達成したことが推定できる。
本開示を、様々な実施形態を参照して記載してきたが、これら実施形態は、説明的ものであり、本開示の範囲は、これら実施形態に限定されないことを理解されたい。多くの変形形態、変更形態、追加形態、及び向上形態が可能である。より一般的には、本開示に係る実施形態が、特定の実施態様の文脈に記載されている。機能性は、本開示の様々な実施形態において、異なるように各構成要素を通して、分離または結合されるか、異なる用語で記載される場合がある。これら及び他の変形形態、変更形態、追加形態、及び向上形態は、添付の特許請求の範囲に規定されるような本開示の範囲内にある場合がある。
本開示、及び、本開示に付随する本開示の利点の多くは、前述の記載によって理解されるものと考えられる。また、様々な変更が、開示の主題から逸脱することなく、または、その材料の利点のすべてを犠牲にすることなく、構成要素の形態、構築、及び構成要素の配置に行われ得ることが明らかとなる。記載の形態は、単に説明的ものであり、添付の特許請求の範囲が、そのような変化を包含及び含むことが意図されている。
Claims (20)
- ポータブル二酸化炭素(CO2)吸収デバイスであって、
流入部及び流出部を規定する外部ハウジングと、
前記流入部、及び、膨張マニホルドと流体連通しているブロワであって、前記ブロワが、前記ハウジング内に配置され、空気を前記外部ハウジング内に、前記流入部を通して吸い込む、前記ブロワと、
膨張チャンバを規定するマニホルドハウジングを備え、前記膨張チャンバが、前記ハウジング内に配置され、前記ポータブル二酸化炭素吸収デバイスを通過する制御容量を膨張させることにより、前記ブロワから受領した空気をフィルタリングするとともに速度を低減する、前記膨張マニホルドと、
前記ハウジング内に配置された二酸化炭素吸収装置であって、前記二酸化炭素吸収装置が、前記膨張マニホルド及び前記流出部と流体連通しており、前記二酸化炭素吸収装置が、前記膨張マニホルドを出る空気から二酸化炭素を吸収する、前記二酸化炭素吸収装置と、
前記ハウジング内に同様に配置された電力供給源であって、前記電力供給源が、前記ブロワと電気的に通信している、前記電力供給源と、を備えている、前記ポータブル二酸化炭素(CO2)吸収デバイス。 - 前記ブロワが、前記ポータブル二酸化炭素吸収デバイス内に正圧を生成して、前記流入部内に空気を吸い込み、前記膨張マニホルド及び前記二酸化炭素吸収装置を通して前記空気を押し出す、請求項1に記載のポータブル二酸化炭素吸収デバイス。
- 前記電力供給源及び前記ブロワに操作可能に係合した制御システムであって、前記制御システムが、前記ブロワを、所望の空気流量を生成するように動作させる、前記制御システムをさらに備えた、請求項1に記載のポータブル二酸化炭素吸収デバイス。
- 前記流入部、前記流出部、前記外部ハウジング、前記ブロワ、前記膨張マニホルド、または前記二酸化炭素吸収装置の少なくとも1つの中または近位に配置されたセンサであって、前記センサが、前記センサの近位の環境内のCO2の濃度を監視するように、前記制御システムと通信しており、前記制御システムが、前記センサからデータを受信して、前記ブロワを、前記環境内のCO2の濃度を所望の閾値未満に維持するような方式で、自動的に動作させる、前記センサをさらに備えた、請求項3に記載のポータブル二酸化炭素吸収デバイス。
- 前記電力供給源が、再充電可能なバッテリを含んでいる、請求項1に記載のポータブル二酸化炭素吸収デバイス。
- 前記流出部が、前記流入部の流入幅より大である流出幅を有している、請求項5に記載のポータブル二酸化炭素吸収デバイス。
- 前記流入部または前記流出部の少なくとも1つが、スクリーンまたは他の換気形の覆いを備えている、請求項5に記載のポータブル二酸化炭素吸収デバイス。
- 前記二酸化炭素吸収装置が、CO2吸収物質をさらに備えている、請求項1に記載のポータブル二酸化炭素吸収デバイス。
- 前記CO2吸収剤が、アンモニアの1つまたは複数の誘導体を備えている、請求項8に記載のポータブル二酸化炭素吸収デバイス。
- 前記アンモニアの1つまたは複数の誘導体が、モノエタノールアミンである、請求項9に記載のポータブル二酸化炭素吸収デバイス。
- 前記CO2吸収物質が、固体、半固体、または液体の組成として提供される、請求項8に記載のポータブル二酸化炭素吸収デバイス。
- 前記二酸化炭素吸収デバイスが、毎分20立方フィートから60立方フィートの間のレンジ内の流量で動作する、請求項1に記載のポータブル二酸化炭素吸収デバイス。
- 1つまたは複数のディスプレイ、音声/可視インジケータ、またはこれらの組合せをさらに備えている、請求項1に記載のポータブル二酸化炭素吸収デバイス。
- 前記二酸化炭素吸収装置が、毎分約7リットルのCO2を吸収する、請求項1に記載のポータブル二酸化炭素吸収デバイス。
- 流入部及び流出部を規定する外部ハウジングと、
前記流出部、及び、膨張マニホルドと流体連通しているブロワであって、前記ブロワが、前記ハウジング内に配置され、前記膨張マニホルドから空気を吸引し、前記外部ハウジングからの空気を、前記流出部を通して押し出す、前記ブロワと、
膨張チャンバを規定するマニホルドハウジングを備え、前記膨張チャンバが、前記ハウジング内に配置され、前記ブロワによって吸引した空気をフィルタリングするとともに速度を低減する、前記膨張マニホルドと、
前記ハウジング内に配置された二酸化炭素吸収装置であって、前記二酸化炭素吸収装置が、前記流入部及び前記膨張マニホルドと流体連通しており、前記二酸化炭素吸収装置が、前記流入部に入る空気から二酸化炭素を吸収する、前記二酸化炭素吸収装置と、
前記ハウジング内に同様に配置された電力供給源であって、前記電力供給源が、前記ブロワと電気的に通信している、前記電力供給源と、を備えている、ポータブル二酸化炭素吸収デバイス。 - 前記ブロワが、前記外部ハウジングの外の空気を、前記二酸化炭素吸収装置及び前記膨張マニホルドを通して吸引するように、負圧を生成する、請求項15に記載のポータブル二酸化炭素吸収デバイス。
- 前記流入部が、前記流出部の流出幅より大である流入幅を有している、請求項15に記載のポータブル二酸化炭素吸収デバイス。
- 前記二酸化炭素吸収装置が、CO2吸収物質をさらに備えている、請求項1に記載のポータブル二酸化炭素吸収デバイス。
- ポータブル二酸化炭素吸収デバイスを使用した、閉じた環境内の二酸化炭素(CO2)の濃度の自動的な低減方法であって、
前記ポータブル二酸化炭素吸収デバイスを前記閉じた環境内に設けることと、
前記閉じた環境内のCO2の環境内の濃度レベルを、前記ポータブル二酸化炭素吸収デバイスの制御システムと通信しているセンサを使用して継続的に測定することと、
前記制御システムにおいて、前記CO2の環境内の濃度レベルが閾値を超えたかを判定することと、
環境の空気を前記ポータブル二酸化炭素吸収デバイス内に吸引するように、前記ポータブル二酸化炭素吸収デバイスのブロワを継続的または断続的に動作させることであって、前記ポータブル二酸化炭素吸収デバイスから発せられた前記CO2の濃度が、前記環境内の濃度レベルより低い、前記動作させることと、
前記環境内の濃度レベルが前記閾値未満に低下した場合に、前記ブロワの動作を終了することと、を含む前記低減方法。 - 前記閉じた環境からほこりまたは他の微粒子を捕らえ、除去するように、前記ポータブル二酸化炭素吸収デバイスに入る前記空気をフィルタリングすることをさらに含む、請求項20に記載の方法。
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