JP2024513060A - Ｕｖｃ浄化モジュール及び相対モジュール浄化集合体 - Google Patents

Abstract

空気浄化モジュールが記載されている。当該空気浄化モジュールは、筐体本体（１）と、浄化される空気流が衝突する少なくともＵＶ源（２）を備える。前記筐体本体（１）は、細長形状で、長手軸に従って位置合わせされる筐体キャビティ（１ａ）を有する。前記筐体キャビティ（１ａ）は、前記長手軸の２つの対向する側に入口端開口部と出口端開口部を有する。前記ＵＶ源は平行で細長の複数の放射ランプ（２）の束の形状で、前記複数の放射ランプ（２）の束は、前記筐体キャビティ（１）の内部で長手方向に完全に格納される。前記筐体キャビティ（１ａ）へ長手方向への空気流を起こす送風手段（４）がさらに、前記筐体キャビティ（１ａ）の前記端部のうちの一に供される。前記筐体キャビティ（１ａ）は、環状断面及び酸化防止特性を備える表面処理が供されると共にＵＶＣ放射線を反射する内面を有する。前記複数の放射ランプ（２）の束のランプは、前記複数のランプの長手軸間及び前記ランプの長手軸と前記筐体キャビティ（１ａ）の内面との間で相互最大実効距離を維持するように等しく離間する。前記入口端開口部と出口端開口部には、フィルタリング部が存在しないか、あるいは１００μｍ未満の大きさの特定の物質の通過を可能にするのに適したフィルタリング部（３）が設けられる。【選択図】図１Ｃ

Description

本発明はモジュール状ＵＶ浄化装置に関する。

知られているように、様々な環境－特に重大な健康環境又はパンデミック状況－中で病原体を排除する必要性が強く感じられている。従って、作業場又は他の環境－たとえば病院、介護ホーム、学校、バー、レストラン、待合室、職場、他の公的建物、輸送手段（バス、列車、船、リフト等）、及び、複数の人たちがある程度の時間占拠する他の環境－を実効的に浄化する、並びに、特に環境中の空気を実効的に浄化して、微生物の間接的な汚染によって生じる空気及び表面の考えられ得る汚染物を減少させる装置を所定の場所に有することが望ましい。

ＳＡＲＳ－Ｃｏｖ２を含むウイルス及びバクテリアに対して既知の殺菌効果を有する紫外放射線を含む様々な作用手段が、浄化効果を実現するのに用いられる。

紫外放射線は、可視光よりも短くてＸ線よりも長い波長を有する電磁波で構成され、紫外放射線の波長範囲は一般的には４００～１００ｎｍである。

しかし最も有効な波長が２５４ｎｍ（従って２８０～１００ｎｍのＵＶＣ領域内）であることが知られているが、殺菌に必要な照射量よりも十分に低い照射量でも適切に保護されない場合には目及び皮膚に有害な影響を有する。

被照射表面上でのＵＶＣ放射線の殺菌作用は、短距離で直接照射する場合に有効だが、被浄化表面又は材料上にある距離で直接照射されない場合には目立った効果を有しないことにも考慮すべきである。

従ってＵＶＣの殺菌効果は現在のところ、被浄化表面／材料から近距離でしか現れず、人が禁止されている領域で用いられている。

殺菌手段としてＵＶＣランプを用いる複数の解決手段が既に市場に存在している。しかしこれまでのところ特に有効なものはない。その理由は、最適条件でＵＶ放射線を用いる適切な手段が供されてこなかったからである。

特許文献１，２は、ＵＶランプを用いた空気浄化システムの例を複数開示している。

特許文献３は、１つ以上のＵＶランプが内部に挿入される細長筐体を用いる空気浄化装置を開示している。長手方向の空気流が、ファンによって筐体内に生成される。プレフィルタ、複合フィルタリング部、及びポストフィルタが、筐体の入口と出口の両方に含まれる。これは、空気流中のＶＯＣ成分を減らすだけではなく、考えられ得る粒子状物質をも減らす。

しかし出願人は、その領域ではこの型の装置が十分機能しないことを確認することができた。その理由は、この型の装置はＵＶランプにとって最適な構成ではないことと、明らかに過剰な濾過は実現が意図された結果にとって有効ではないからである。

韓国特許第101796291号公報 米国特許出願公開第2015/0359921号公報 米国特許出願公開第2012/0283508号公報

従って本発明の目的は、高い直接的及び間接的殺菌効果を実現し、並びに、人々が存在していても全般的に安全に動作する環境を完全に制御するように最適化されたＵＶＣ放射線を用いる浄化装置を供することである。

単純に使用できて、様々な用途にモジュールで適合可能で、かつ、様々な動作条件及び部品の摩耗に自動的に適合する、空気及び間接に表面を浄化する装置を供することも望ましい。

上記目的は、特許請求の範囲に記載された独立請求項で規定された特徴を有する本発明によるモジュール状浄化装置によって実現される。

係る解決手段の他の好適特徴は従属請求項に規定されている。

特に本発明の第１態様によると、筐体本体と、浄化される空気流が衝突する少なくともＵＶ源を備える空気浄化モジュールが供される。
前記筐体本体は、細長形状で、長手軸に従って位置合わせされる筐体キャビティを有する。
前記筐体キャビティは、前記長手軸の２つの対向する側に入口端開口部と出口端開口部を有する。
前記ＵＶ源は平行で細長の複数の放射ランプの束の形状で、前記複数の放射ランプの束は、前記筐体キャビティの内部で長手方向に完全に格納される。
前記筐体キャビティへ長手方向への空気流を起こす送風手段がさらに、前記筐体キャビティの前記端部のうちの一に供される。
さらに、
前記筐体キャビティは、環状断面を有し、かつ、酸化防止特性を備える表面処理が供されると共にＵＶＣ放射線を反射する内面を有する。
前記複数の放射ランプの束のランプは、前記複数のランプの長手軸間及び前記ランプの長手軸と前記筐体キャビティの内面との間で相互最大実効距離を維持するように等距離である。
前記入口端開口部と出口端開口部には、フィルタリング部が存在しないか、あるいは１００μｍ未満の大きさの特定の物質の通過を可能にするのに適したフィルタリング部が設けられる。

他の態様によると、前記筐体キャビティは、約０．９μｍ未満で好適には約０．６μｍ未満である表面粗さＲａを有し、酸化防止及びＵＶＣ周波数を反射させる前記筐体キャビティの表面処理が供される（化学ニッケルメッキ又はＰＶＤ）。

好適態様によると、前記送風手段には、風速風向センサからの信号の関数として判断される動作速さを調節する制御部とが設けられ、前記ＵＶＣ源の電力検出センサ（放射レベル）がさらに含まれる。

他の態様によると、前記送風手段は、前記筐体キャビティ内部での空気流速さを判断するように前記速さ調節制御部によって駆動される。前記空気流速さは、前記複数のランプの束のランプの長さ及び前記電力検出センサに由来するランプ効率信号の関数である。

さらに好適には、前記送風手段は、前記風速風向センサの信号及び前記電力検出センサからの信号（放射レベル）に依存して、供給されるＵＶの「照射量」が３０～３８ｍＪ／ｃｍ^２となるように駆動される。

好適には前記制御部は、含まれる場合には、前記送風手段のエネルギー吸収（電流、電圧．．．）に比例する信号及び前記風速風向センサの速さ信号に基づいて、前記フィルタリング部の飽和レベルを判断するように配置される。

たとえば前記送風手段の速さを調節する制御部は、タコメータダイナモ、エンコーダ、又はレゾルバである。

好適変形例によると、円筒形筐体キャビティは約１２５ｍｍの直径を有し、前記複数のランプの束は約５３０ｍｍの長さである。

任意で遮蔽グリッドが、前記ＵＶ放射線の漏出を防止するように前記円筒形筐体キャビティの前記出口開口端部に含まれる。

本発明はまた、相互に相対的に平行な長手軸を有するように隣接して配置される上述のモジュールを複数備える浄化集合体にも関する。

当該集合体は好適には少なくとも２つのモジュールを備え、当該集合体はＡＴＵ（空気処理部）又はＣＭＶ（調節換気部）の導管と一体化して設置されるか、あるいはＡＴＵ又はＣＭＶの内部に直接設置される。

本発明による解決策のさらなる特徴および利点は、いずれにせよ、単に非限定的な例として提供され、添付の図面に図示された、その好ましい実施形態の以下の詳細な説明からより明らかになるであろう。
本発明の第１実施形態による単一モジュール浄化装置の側面図である。 本発明の第１実施形態による単一モジュール浄化装置の背面図である。 本発明の第１実施形態による単一モジュール浄化装置の斜視図である。 本発明の第１実施形態による典型的な４モジュール装置の側面図である。 本発明の第１実施形態による典型的な４モジュール装置の背面図である。 本発明の第１実施形態による典型的な４モジュール装置の斜視図である。 本発明の第１実施形態による典型的な２０モジュール装置の側面図である。 本発明の第１実施形態による典型的な２０モジュール装置の背面図である。 本発明の第１実施形態による典型的な２０モジュール装置の斜視図である。 図３Ｃの実施形態において単一の送風装置を備えた代替実施形態の斜視図である。 図３Ｃの実施形態においてＡＴＵ又はＣＭＶ導管で用いられるファンもフィルタもないさらなる代替実施形態の斜視図である。 図３Ｃの実施形態において単一のフィルタリング部を備えた代替実施形態の斜視図である。 本発明の他の実施形態による浄化装置の斜視展開図である。 図７Ａの装置の長手断面図である。

本発明による典型的な単一モジュール装置が図１Ａ～図１Ｃに示されている。

細長筐体本体1は筐体キャビティ1aを有し、その中に複数の紫外放射ランプ2－特にUVC光線を放射する－配置される。

筐体本体1は両端が開口しており、それにより筐体キャビティ1aは、前記入口端から入り後出口端から出る空気流が流れることができる流路をも画定する。前端にはフィルタリング部3と送風手段4が、空気流をキャビティ1a内に動的に押し込み、ランプ2を取り囲んだ後に反対側の端から排出させるように配置されている。後部出口端には、好ましくは遮蔽グリッド5が含まれる。このグリッドは、出て行く空気流を調整し、紫外線の出口を遮蔽する目的を有する。

制御部（図示せず）がさらに含まれる。この制御部には、制御ロジック、ランプ2及び送風手段4の電源部、並びに装置のセンサー受信手段（以下に図示する）が組み込まれている。制御部は、それぞれのボックス6に収納することができ、そのボックス6には、スイッチやユーザー操作ボタンが設けられる。変形例によれば、制御部は離れた場所に設置され、ボックス6は、上述の制御部と受信手段の配線を、遠隔制御部に向けてデジタル通信プロトコル（例えばWi-Fi）で通信する無線トランシーバーと共に収納する。

図1Cの実施形態では、単一のモジュール部を画定する単一の筐体本体1のそれぞれのボックス6内に制御部がある。他の実施形態（以下に図示する）では、それぞれが筐体本体に対応する複数のモジュール部が、単一の配線収集ボックスと単一の制御部によって提供される。

市販のプロセス制御部（Raspberry（商標）またはArduino（商標）などのような）の場合、ボックス6は、センサー、UVCランプ、ファンおよび関連する回路保護装置、およびその装置の適切な動作に有用な他のあらゆるものを接続するための1つ以上のインターフェースボードを含む。組込み型制御部の場合、解決策には例えば、上述の特徴が同じ基板に統合されたものが含まれるが、複数の基板を持つ解決策も排除されない。

次に個々の部品の詳細な説明を提供する。前記詳細な説明は、特許請求の範囲において特定された本質的な側面を除き、非限定的な例によるものと理解される。

筐体本体1は、好ましくは、例えば直径125mmの円筒形内部キャビティを有するアルミニウム押出成形体によって形成される。長さは、理想的には可能な限り高く、（例えば、輸送可能でなければならない場合、または既存のシステムに設置可能でなければならない場合には）装置の全体的な寸法に適合し、かつ（工業的に持続可能なコストを維持するため）とりわけ既存の標準ランプに適合する。例えば、好適長さは15cm～120cmである。この好適長さは、直径125mmと共に、(i)空気流量、(ii)最善の効率を得るために適切な距離で内部に取り付けられたランプの数、(iii)広く普及している市販のファンの使用、(iv)以下に説明するさまざまな解決策に関連する変更可能性、の間での良好な妥協点であることが示されてきた。

重要な技術的側面は、筐体キャビティ1aの内面状態である。

数多くの性能試験の結果、キャビティ1aの表面の表面粗さＲ_ａは最大で約0.9μm、好ましくは0.6μm未満でなければならず、材料に酸化防止特性を与えると同時に、紫外線の周波数を反射するように適合させるような表面処理（機械的処理またはコーティング）を施すことも重要であることが指摘されてきた。例えば、キャビティ1aのアルミニウム合金にUNI ISO 4527に準拠した化学ニッケルめっき処理が、反射特性と処理効率との間での最適な妥協点を達成することが確認されている。あるいは、例えば酸化アルミニウムによるPVD処理も同様に効果的であることがわかった。しかし、他の効果的な処理もあるが、最大の効果は、UVCを効果的に反射し、同時に表面の良好な酸化防止特性を提供するように適合させた金属コーティングで実証された。

これらの条件により、内側表面は、キャビティ1a内に存在する放射強度を増加させることで、光触媒によるさらなる処理を必要としないほど高いUVC線量に達するように、UVCランプによって放射された紫外線を内側キャビティ1aに反射することができる。

送風手段4は通常、キャビティ1aの内径に適した直径の標準的なファン（電気モーターと関連する羽根車で構成される）であり、有利には、回転数を調整するためのタコメータダイナモを備えている。ファンは、電力供給と調整信号を受け取るために、制御部と電気的に接続されている。

タコメータダイナモにより、制御部からの信号に応じて、ファン4によって押し出される及び/又は吸引される空気の流量並びに速さを変化させることが可能である。制御部へのタコメータダイナモのフィードバック信号は、ファン自体の動作の検出に利用可能な値を提供するため、タコメータダイナモは診断機能も果たす。

ファン4は、キャビティ1aの入口開口部－場合によってはフィルター3が設けられている－を介して周囲から空気を吸引し、グリッド5から排出するまで、細長キャビティ1aの内部を長手方向に流れさせる。

この装置はまた、キャビティ1a内の空気の速さを検出し、ファンの回転を制御するのに使用される空気の速さに関するデータを提供する風速センサーA（後述）をも有する。ファン4の回転数の調整は、キャビティ1a内を通過する空気が、空気自体の完全な浄化に必要な所定の期間、UVC源（ランプ2）に近接した状態を維持するようにキャビティ1a内の空気の流量と速度を決定するために重要である。風速センサAによって検出される速さパラメータは、明らかにランプ2の長さと照射パワーに依存する。その理由は尊重されるべきパラメータは、ＵＶＣ源の特定のエネルギー付近での平均的な空気の滞留時間であるからである。

例えば、現在の技術によるUVCランプは、長さ約430mm、直径125mmで、流量約150m3/h、風速約3m/secで作動する。

良好な浄化を実現ために組み合わせるべき基本的なパラメーターは、UVC光源付近での空気の滞留時間、UVC光源から流れる空気の最大距離（これについては後述する）、及びUVC光源のパワーである。これらのパラメータは、適切に組み合わせられることで、UVCの「線量」、ひいては処理済空気の浄化レベルを決定する。実際、通常、空気流の浄化を科学的に保証するためには、空気は特定の放射エネルギー（mJ/cm²）に曝されなければならない。前記特定の放射エネルギーは、本発明による装置では、ランプ2の放射パワーと（ひいては、風速・風向測定と筐体本体内の流路の幾何学的長さから導出可能な）ランプ2近傍の空気滞留時間を知ることによって達成することができる。

フィルタリング部3は、含まれている場合には、ファンおよび／またはランプの動作を損なう恐れのある空気中に浮遊する大きな寸法の汚れ（例えば羽毛、昆虫、毛髪など）をフィルタリングするのに適した粗いフィルタから構成される。

本発明の本質的な特徴によれば、フィルタリング部は、一般的に空気中に浮遊する埃のような100μm未満の寸法の微粒子要素を通過させなければならない。実際、驚くべきことに、フィルター3のフィルタリング能力をこの限界内に維持することにより、装置の浄化効果が大幅に改善されることが指摘されている。これは、塵埃が病原体（例えば、ウイルスや細菌）の重要なキャリアであるため、フィルタ3の中または上流で阻止するのではなく、キャビティ1aを通過させることが有利であるという事実に依存すると考えられている。

さらに、キャビティ1aの内部で浄化された埃の粒子は、グリッド5を出て表面に定着するため、（循環空気に加えて）表面の浄化に寄与する。

フィルターが空気中に浮遊する汚れで飽和状態になると、有病率が上昇し、その結果、流入空気の流量／速度が低下する。これは、制御部によるファン４の回転速さを加速させる電力の増大によって補償される。従って風向風速計の読み取り信号とファンの電流吸収測定によって、フィルタリング部３の飽和レベルを自動的に決定することが可能となる。実際、風向風速計によって検出される風速が同じであればあるほど、吸収される電流の量が多くなり、フィルターの飽和レベルが高くなる。所定の電流吸収閾値を超えると、制御部は、フィルター3の交換または再生が必要であることを検知し、警告ユニット、例えば音や光を発する装置、またはユーザーにフィルター交換の必要性を明確にするソフトウェア部（例えばスマートフォンのアプリ）に警告信号を送る。ATU又はCMVに適用する場合（後述）、ATU又はCMVの制御パネルで直接警告を発することも可能である。

フィルタリング部3が（含まれる場合）筐体本体の上流側端部にのみ配置される実施形態が図示されているが、描かれたフィルタリング部は、上流側端部、下流側端部のいずれか、または両方の位置に配置することができる。フィルタリング部3が下流出口端に配置されている場合、紫外線処理の下流にある有機分子（VOC）または他のガス状汚染物質を除去するための活性炭素部材を含めることが可能である。

紫外線源は、キャビティ1a内で長手方向に平行に配置されて束となる複数の細長UVCランプ－例えば円筒形ランプ（ただし、限定的なものとして理解されるべきではない）が、－よって規定される。ンプ2の束は、定められた放射で紫外線を放射するように配置された紫外線源を形成する。紫外線源は、1つ以上のガス放電、水銀蒸気ランプ、1つ以上のLED（発光ダイオード）光源、または同じ目的を持つ他の現在または将来の技術で構成することができる。

すでに上述したように、紫外線源は100～300nmの波長の紫外線を放射するように配置される。好ましくは254nmの紫外線源が使用される。この波長は、微生物の核酸－ＲＮＡ及びＤＮＡ－の破壊を利用する特定の殺菌効果を有する。このように装備された装置は、例えば10～50mJ/cm²のエネルギーで、環境から取り込まれた空気を紫外線で放射するように適合させることができる。この点に関して、約30～38mJ/cm²では、99.99％の病原体を不活性化することが可能であることに留意されたい。

上述したように、曝露表面に対する紫外線の殺菌活性は、適切な出力で、かつ流れる空気の発生源からの距離を短くした状態での直接照射によってのみ有効である。従って最大の効率を達成するためには、どのようにキャビティ1a内にランプを設置するのかが重要である。

このため、ランプは細長い形状－例えば長さ125～1100mmで直径15～20mm－を有し、かつキャビティ1a内で長手方向に束になって配置される。空気は、ランプの長さ方向へ筐体キャビティ1aの長手軸に沿って流れる。

束の個々のランプ間及びキャビティ1aの内壁に対する相互の位置設定も関連する。図1A～図6に示す第1実施形態の場合、互いに60°の位置にある6つのランプが押出成形体の内部に配置され、ランプ間の間隔及びランプからキャビティ1aの内壁面までの間隔を、UVC光源の有効距離よりも小さく維持するように適合された直径で離間されている。現在業界で入手可能なUVC光源では、有効距離は約30mmである。

この構造により、キャビティ1a内を流れる空気は、UVC照射源からの有効距離（例えば30mm）以上の距離を通過することがなく、最大の殺菌活性が得られる。

大きさが非常に異なる筐体本体1の場合、ランプの数及び配置は、UVC源から有効距離より大きい距離だけ逸脱しない空気流路を達成するように、変更することもできる。

本発明による装置はまた、動作制御に有用なパラメータを検出する一連のセンサーを有する。

上述したように、ランプ効率センサーL－すなわち、例えば254nmで較正されて、最大閾値が1,000mW/cm²に調整されたUVセンサー（電子インターフェイスボードを備えたフォトダイオード）－が含まれる。このセンサーは、紫外線源の効率を検出し、放射強度に比例した信号（例えばアナログセンサーの場合、可変電圧0～5V）を発する特性を有する。

これは重要な情報であり、例えばスマートフォン上で動作するソフトウェア・アプリケーションの一部など、警告装置によってユーザーが利用可能となる。殺菌効果を確保するためには、紫外線源は一定の動作基準を持たなければならないため、ランプの交換は使用状況（ランプ製造業者による推定寿命時間）に応じて行われるのではなく、効率の低い閾値を超えるような特定の測定の結果として行われる。さらに、UV源の実際のパワー（例えばmW/cm²で測定）の検出は、上述したように、UV源が使用により効率を失うとしても、空気流に供給される単位面積当たりのエネルギー量を確立することができるので、空気の実際の浄化を保証できる有用な情報である。

既に上述した他の重要なセンサは風向風速計又は流量計Ａである。この風向風速センサーAは、筐体本体1の後端または出口端、グリッド5付近の実際の空気速度を測定することを目的としている。この場合、４～２０ｍＡのデジタル風向風速計が用いられ得る。この風向風速センサAは、複数の機能を有する。1. 風速の測定値はファン4の調整に影響を与え、紫外線源と接触する空気の滞留時間を決定する。制御部は、風速計Aの検出された速度値に従って、ファン4の回転速度を適合させることができるので（この目的のために特定のタコメータダイナモを備えているため）、フィルター条件3に関係なく、風速レベルを所望のパラメータに戻すことができる。２．風速測定値はファン４の回転速さと共に、フィルタ３の飽和レベルを確立することを可能にする。つまり、風向風速計の信号によってファン4の回転速度が高くなると、ファン4の回転速度が警告信号の出力を引き起こす閾値に達するまで、フィルターの飽和が徐々に進行するのが検出される。３．風速測定値は部品の技術的特徴と共に、診断機能を実現する。例えば制御部が、推定風速が対応すべきファン4のある回転速さを設定するが、前記推定速さがフィルタの取り得る飽和を超えた値で風向風速計によって検出されない場合、ファン4が故障していることを意味する可能性がある。

最後に、好ましくは、筐体本体1および出口空気の温度並びに湿度の測定のために、温度センサーと湿度センサー（図示せず）も含まれる。温度と湿度の検出は、診断と安全機能を有することができる。ATUまたはCMVに適用する場合、前記センサーの測定値は、通過時の空気の温度をチェックするためのフィードバック信号として使用することができる。

上記の説明から分かるように、本発明による装置は、非常に効率的でコンパクトな浄化モジュールとして構成することができ、同様のモジュールに容易に結合できるように配置され得る。筐体本体1の細長平行六面体形状は、入口／前端および出口／後端が長手方向軸線に従って位置合わせされており、より複雑な装置に組み込むのに適しており、より大きな空気流量を遮断するのに適している。これにより、大規模の環境用に意図された、高度に浄化された空気の大流量に適した操作集合体を得ることが可能であり、とりわけATU（空気処理装置）およびCMV（制御された機械的換気）に統合可能であり、既存の空調システムの導管の浄化（理論的には、複雑さとコストのためにほとんど行われない必須の浄化）に貢献する。もちろん、この集合体は、新設のATUやCMVシステムに組み込むことができるが、独立したユニットとしても使用できる。

このように、個々の操作モジュールの集合体からなる複合装置は、病院及び医療施設全般でも使用できる信頼性の高い補助装置となり得る。

本装置はモジュール式であり、その結果得られる集合体は、必須はないが好ましくは長方形断面を有する構成物中で、不特定多数のユニットを組み立てられ得る。

図1Cのような4つのモジュールを有する組立済集合体が、図2A-2Cに描かれている。４つのモジュールは、例えば、互いに平行に配置され、横方向に2つずつ結合された4つの筐体本体の特別な保持ブラケット（図示せず）によって、一緒に連結される。４つのモジュールの集合体には、配線とあらゆる制御部用に1つのボックス6のみが関連付けられる。

図3A-3Cは、異なる実施形態を示しており、互いに隣接する4x5のユニットが並列に配置された組立体である（分かりやすくするために、ユニットがグループから引き離されて分解された状態が図示されている）。この場合も、配線を接続するためのボックス6'は1つだけである。モジュールは互いに結合されたまま、1つの出口ポートを画定する全体フレーム10に結合され、その出口ポートに送出導管11の一端が固定される。この場合、UVC光源の光は導管11の存在によって遮蔽されるため、各モジュールの出口グリッドをなくすことが好ましい。モジュール式集合体は独立したユニットであり、大規模な環境でも単独で使用できる。送風手段4は、UVC光源に対して押し出しと吸引の両方が可能である。

図4は、図3Cと同様の別の実施形態を示しており、本発明による4x5モジュールで組立済集合体を備えている。この場合、それぞれの単一フィルター31を備えた大容量の単一の送風手段41が含まれる。例えば円形の送風手段41をモジュールの入口端に接続するために、ダイバータ管路12が含まれる。したがって、送風手段41を通過する空気流は、ダイバータ管路によって、20個のモジュールの筐体キャビティのすべての入口端に向かって分配される。またこの場合でも、すべてのモジュールに対して単一の配線接続ボックス6'が設けられる。送風手段41は、UVC源に向かって空気を押し出すことも、UVC源から空気を吸い込むこともできる。フィルター31は、空気の流れに対してユニット41の上流側、下流側、または両端に取り付けることができる。

図5は、図3Cと同様の浄化集合体のさらに別の実施形態を示す。この場合、集合体は、ATUまたはCMV導管に統合されるように構成されている。図5の図面では、4×5モジュールの集合体が示されており、この集合体は、個々のモジュー ルについて上に示した例示的な寸法で、流速6000m3/h、風速6m/secのATUに典型的な約40×70cmの断面を持つ管路に組み込まれるようになっている（産業および商業環境で使用される標準的な構成であるが、病院施設でも使用される）。この場合、送風手段やフィルターはない。これらの部品はATUまたはCMVシステムに統合された部品であるためである。

浄化集合体が構造物や曝気システム（ATUやCMVなど）に統合されたこれらのバージョンでは、制御部が統合され、Wi-Fiインターフェース用装置又は外部ユニット（ATU、CMVなど）の制御パネルに接続するためのケーブル接続を備えて設定電力が現行の規制を遵守することを求められる場合に、実際の電力パネル（図示せず）を設置することが想定されている。この電気パネルは、主にランプと、場合によっては送風手段（含まれている場合）を制御するための電源部で構成されているが、これに限定されるものではない。また上記の部品の接続用、及び、現在の技術標準に従ったWi-Fi接続又はケーブル接続に必要なものすべてに加えて、プロセス制御部用の低電圧部（例えば、24Vcc、場合によっては12Vccと5Vcc）も存在する。

商用タイプのプロセス制御ユニット（Raspberry(商標)やArduino(商標)など）の場合、すでに述べたように、センサー、UVCランプ、送風手段、関連する回路保護装置、および集合体の適切な動作に役立つその他のものの接続用に、1つ以上のインターフェースボードが含まれる。

図3Cに似た別の変形例を図6に示す。この場合、各モジュール専用の個々のフィルター3は、すべてのモジュールの入口端の前に配置されるような寸法を有する単一のフィルター32によって置き換えられる。このグループもまた、独立した装置であり、大きな環境でもスタンドアローンで使用できるように想定されている。送風手段は、UVC源に向かって空気を押し出すことも、UVC源から空気を吸い込むこともできる。

図7Aおよび図7Bは、本発明によるモジュールを備えたスタンドアローン型装置のさらなる実施形態を示す。

この場合、3つのUVCランプ22を収容するキャビティ20aを備える本発明によるモジュールが含まれる。３つのランプ22は、一対の端部保持フレーム21aおよび21bによって、互いに120°の適切な距離に保たれている。フレーム21aおよび21bは、筐体本体20の入口開口部および出口開口部の縁に取り付けられている。

ファン4は、好ましくは、2つのフレーム21bの一方に取り付けられる。

浄化モジュールは、取り扱いやすい外観の－例えば台座Pによって地面で自立的に支持された－ケーシングT内に収納されている。ケーシングは、空気の入口開口部T1と出口開口部T2を有し、フィルターは設けられていないが、汚れの侵入を防ぐために開口部から短い間隔で取り付けられたプレートT2およびT3によって単純に遮蔽されている。

制御部は、ケーシングTの側面と一体化されたプリント回路基板B上に配置されている。好ましくはプリント回路基板は、プリント回路基板Bに属する小型タッチスクリーンまたは他のI/O装置が見えるように、切り欠きC1を備えた平坦なカバーCで覆われている。

台座Pのない浄化モジュールは、適切なブラケット21cを利用して、水平または垂直の位置で壁に、または天井に取り付けることができる。

以上の説明から分かるように、本発明による装置およびモジュールは、前述した目的を完全に満たすものである。実際、モジュールの具体的な構成により、空気を浄化するのに高いUVC放射の利用効率を得ることができる。さらに、同じ構成により、複数のモジュールを、スタンドアローンのユニットとして使用することも可能で、産業用換気システムまたは浄化環境の導管に組み込むことも可能な浄化ユニット内で容易に組み立てることができる。

有利なことに、風向風速センサーと紫外線センサーは、一方では科学的に証明された効果に基づいて装置の殺菌効果を確認するのに役立ち、他方では、制御部にフィードバックを提供し、送風手段の動作を調整し、フィルター（存在する場合）が過度に飽和したときとランプの耐用年数が終了したときに交換を促すトリガーとなる。

本発明は、記載され図示された特定の実施形態によって限定されるものとはみなされず、以下の特許請求の範囲によって排他的に定義される本発明の範囲から逸脱することなく、当業者の手の届く範囲内で、様々な変形型がすべて可能であることが理解される。

特に、個々の実施形態に図示された特徴は、互換性がある場合には、異なる実施形態にも採用することができる。例えば、図6の単一フィルターは、図2Cの実施形態にも含めることができるなどである。

Claims (12)

1. 筐体本体と、浄化される空気流が衝突する少なくともＵＶ源を備える空気浄化モジュールであって、
   前記筐体本体は、細長形状で、長手軸に従って位置合わせされる筐体キャビティを有し、
   前記筐体キャビティは、前記長手軸の２つの対向する側に入口端開口部と出口端開口部を有し、
   前記ＵＶ源は平行で細長の複数の放射ランプの束の形状で、前記複数の放射ランプの束は、前記筐体キャビティの内部で長手方向に完全に格納され、
   前記筐体キャビティへ長手方向への空気流を起こす送風手段がさらに、前記筐体キャビティの前記端のうちの一に含まれ、
   前記筐体キャビティは、環状断面を有し、かつ、酸化防止特性を備える表面処理が供されると共にＵＶＣ放射線を反射する内面を有し、
   前記複数の放射ランプの束のランプは、前記複数のランプの長手軸間及び前記ランプの長手軸と前記筐体キャビティの内面との間で相互最大実効距離を維持するように等距離で離間し、
   前記入口端開口部と出口端開口部には、フィルタリング部が存在しないか、あるいは１００μｍ未満の大きさの特定の物質の通過を可能にするのに適したフィルタリング部が設けられる、
   ことを特徴とする、空気浄化モジュール。
2. 請求項１に記載の空気浄化モジュールであって、
   前記筐体キャビティは、約０．９μｍ未満で好適には約０．６μｍ未満である表面粗さＲａを有し、
   前記筐体キャビティの前記表面処理は、化学ニッケルメッキ又はＰＶＤである、
   空気浄化モジュール。
3. 請求項１又は２に記載の空気浄化モジュールであって、
   前記送風手段には、風速風向センサからの信号の関数として判断される動作速さを調節する制御部とが設けられ、
   前記ＵＶＣ源の電力（放射レベル）検出センサがさらに含まれる、
   空気浄化モジュール。
4. 請求項３に記載の空気浄化モジュールであって、前記送風手段は、前記筐体キャビティ内部での空気流速さを判断するように前記速さ調節制御部によって駆動され、前記空気流速さは、前記複数のランプの束のランプの長さ及び前記電力（放射レベル）検出センサに由来するランプ効率信号の関数である、空気浄化モジュール。
5. 請求項３に記載の空気浄化モジュールであって、前記送風手段は、前記風速風向センサの信号及び前記電力検出センサからの信号（放射レベル）に依存して、供給されるＵＶの「照射量」が３０～３８ｍＪ／ｃｍ^２となるように駆動される、空気浄化モジュール。
6. 請求項１～５のいずれか一項に記載の空気浄化モジュールであって、前記制御部は、前記送風手段のエネルギー吸収（電流、電圧．．．）に比例する信号及び前記風速風向センサの速さ信号に基づいて、前記フィルタリング部の飽和レベルを判断するように配置される、空気浄化モジュール。
7. 請求項１～６のいずれか一項に記載の空気浄化モジュールであって、前記送風手段の速さを調節する制御部は、タコメータダイナモ、エンコーダ、又はレゾルバである、空気浄化モジュール。
8. 請求項１～７のいずれか一項に記載の空気浄化モジュールであって、
   前記円筒形筐体キャビティは約１２５ｍｍの直径を有し、
   前記複数のランプの束は約５３０ｍｍの長さである、
   空気浄化モジュール。
9. 請求項１～８のいずれか一項に記載の空気浄化モジュールであって、遮蔽グリッドが、前記ＵＶ放射線の漏出を防止するように前記円筒形筐体キャビティの前記出口開口端部に供される、空気浄化モジュール。
10. 請求項１～９のいずれか一項に記載の空気浄化モジュールであって、前記筐体本体はアルミニウム押出成形体である、空気浄化モジュール。
11. 相互に相対的に平行な長手軸を有するように隣接して配置される請求項１～１０のいずれか一項に記載の空気浄化モジュールを複数備える浄化集合体。
12. 請求項１１に記載の集合体であって、少なくとも２つのモジュールが供され、ＡＴＵ（空気処理部）又はＣＭＶ（調節換気部）の導管と一体化して設置されるか、あるいはＡＴＵ又はＣＭＶの内部に直接設置される、集合体。

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