JP6941097B2 - 流体を通過させるための領域において使用するためのアセンブリ - Google Patents

Description

本発明は、流体、即ち気体及び／又は液体を通過させるための領域において使用するためのアセンブリに関し、本アセンブリは、物質が流体とともにこの領域を通過することを防ぐためのフィルタを備え、本フィルタは、アパーチャが設けられたフィルタ本体を備える。第二に、本発明は、流体を受け入れるための区画であって、その壁内に流体を通過させるための少なくとも１つの開口部を有し、上述したようなアセンブリを備え、アセンブリのフィルタが開口部内に位置する、区画に関する。第三に、本発明は、流体を輸送するためのホースであって、述べたようなアセンブリを備え、アセンブリのフィルタが少なくとも部分的にホース内に位置する、ホースに関する。第四に、本発明は、上述したような流体を受け入れるための区画及び／又は上述したような流体を輸送するためのホースを備える家電機器に関し、さらには、より一般的な意味では、家電機器における上述したようなアセンブリの使用に関する。

流体を通過させるための領域は、数々の状況において見られ、流体の流れを収容するための本体内の任意の領域、又は流体を受容するための場所まで流体を入れるために流体の入口としての機能を果たす開口部、特定の場所から流体を排出するために流体の出口としての機能を果たす開口部、若しくは入口及び出口の組み合わせとしての機能を果たす開口部である。いずれの場合にしても、そのような領域は、実際に、流体の通路であり、通路は、１つ又は複数の物体の材料によって区切られる。例えば、この領域は、管の端にある開口部であるか、又は流体を受け入れるための空間を区切る壁内の開口部である。

本発明が十分に応用可能である分野の例は、蛇口に到達する前に水をろ過するため、又は蛇口に取り付けられる終端装置として、家庭環境において使用することができる水浄化のための水質調整機器の分野である。一般に、本発明の１つの実用的用途は、機械的ろ過により水を処理する機器との関連にある。機械的な水フィルタは、多くの種類のものが利用可能であり、多孔の性質を持つ。それは、これらの水フィルタが、アパーチャが設けられたフィルタ本体を備えることを意味する。フィルタ本体は、材料の存在を表し、水から除去されるべき物質を保持する機能を有し、アパーチャは、材料の不在を表し、水がフィルタを通過できるようにする機能を有する。したがって、水の流れが機械的な水フィルタを通して行われるとき、フィルタの入口側で水中に存在する物質は、それらがフィルタのアパーチャを通過することができるほど小さくないことを条件に、フィルタ内に捕捉され、フィルタの出口側に到達できないようにされる。機械的な水フィルタは、所与の状況において好適であるように任意の形態で提供される。実用的な例としては、穴のパターンが設けられたディスク、砂粒子群、間を置いた帯状の要素を含む構築物、１枚の綿布、及びセラミックなどの高密度であるが多孔の材料のブロックが挙げられる。

流体から物質をろ過する機能の観点からは、時間が経過するにつれてフィルタが閉塞するのは普通のことであり、それによりフィルタが存在する領域を通る流体の流れが妨げられ、フィルタの交換又は洗浄が適時に行われなければ、次第にその領域の完全な閉塞が生じる。可能な限り高いレベルでフィルタの機能を維持するためには、フィルタの閉塞に寄与することで知られ、結果として閉塞が加速度的に起こるという要因を取り除くことが望ましい。そのような要因のよく知られた例は、微生物的ファウリング又は生物付着と呼ばれる現象である。

一般に、生物付着は、表面上への微生物、植物、藻類、小動物などの有機体の蓄積である。ある推定によると、４，０００を超える有機体を含む１，８００を超える種が、生物付着の原因となっている。故に、生物付着は、幅広い種類の有機体によって引き起こされる。生物付着は、バイオフィルム形成及び細菌接着を含むミクロ生物付着と、より大きな有機体の接着を含むマクロ生物付着とに分けられる。特に、ミクロ生物付着は、フィルタの観点から問題であり、比較的高い含有量の生物付着有機体を有する水又は別の流体を浄化するためにフィルタが適用される状況においては特に、保守の間隔の大幅な短縮を引き起こす。

本発明の目的は、流体を通過させるための領域において使用されるフィルタに適用可能であり、フィルタの機械的洗浄を必ずしも必要とせずとも効果的である、生物付着防止の方策を提供することである。本発明に従って、述べられたような領域において使用するためのアセンブリが提供され、本アセンブリは、フィルタと、フィルタの少なくとも一部分に対する生物付着防止を達成するために動作中に紫外線光を発するための少なくとも１つの生物付着防止源とを備え、フィルタの実際のフィルタ本体は、紫外線光に対して少なくとも部分的に透過性である。

本発明のコンテキストにおいて、フィルタの少なくとも一部分に対する生物付着防止は、動作中に紫外線光を発するように構成される少なくとも１つの生物付着防止源の適用に基づいて達成される。フィルタは、紫外線光がフィルタの実際のフィルタ本体の少なくとも一部分を通過することができるように適合され、それに基づいて、以下に説明されるように、フィルタに対する少なくとも１つの生物付着防止源の位置付けに関していくつかの有利なオプションが得られる。いずれの場合にしても、紫外線光の移送を少なくとも部分的にブロックしないフィルタを有することによって、従来のフィルタが使用される状況に対して、生物付着防止源を動作することによって得られる生物付着防止効果が高められる。具体的には、戦略的位置にあるフィルタの少なくとも部分が、生物付着防止源によって動作中に発せられた紫外線光がそれらの位置にあるフィルタを通過することができるように透過性であるという適切な設計のフィルタを有することによって、非透過性フィルタの場合と比べて、より多くの生物付着防止源を適用する必要なしに、フィルタのより多くの部分に到達することが可能である。言い換えると、本発明によると、何らかの方式で生物付着防止源を修正すること及び／又は生物付着防止源の数を増やすことではなく、フィルタの設計を適合させることによって、より効率的な様式でフィルタを清潔に保つために少なくとも１つの生物付着防止源を適用することができる。

明確性のため、本明細書内で使用される場合、「実際のフィルタ本体」という用語は、フィルタ本体の材料の外観に適用可能であるというように理解されるべきであり、本発明が、生物付着防止源によって発せられた紫外線光がフィルタ本体内に存在するようなアパーチャを通過できるようにすることについてではなく、紫外線光がフィルタ本体の実際の材料を通過できるようにするという新規概念に関するということを明確に示すということに留意されたい。

本発明のフィルタは、先に述べたように任意の実用的外観を有する。いくつかの場合において、いくつかの要素と要素の間の空間とを含む特定の設計のフィルタを有することが当てはまる。そのような場合、本発明によると、フィルタの要素のうちの少なくとも１つは、紫外線光に対して少なくとも部分的に透過性である。実用的な意味において、これは、フィルタ内に存在する材料の少なくとも部分が紫外線光に対して透過性であることを示唆する。

実用的な実施形態において、フィルタは、キャリヤ枠と紫外線光に対して透過性である部分とを含み、この部分は、キャリヤ枠にわたって分布される。キャリヤ枠は、紫外線光に対して透過性でない材料を含むことができ、フィルタの分野で一般的に使用される任意のタイプの材料であり得る。フィルタにおいて材料の組み合わせを可能にすることによって、フィルタの費用の潜在的な増大を最小限に保ちながら、フィルタの構造上の強度を必ずしも減少させることなくフィルタの部分的に透過性の特性を達成することが可能である。有利には、透過性部分は、紫外線光を通過させるという効果及びフィルタ全体にわたる必要な構造上の強度の両方を有するようにキャリヤ枠にわたって分布される。透過性部分における使用に好適な材料としては、石英、シリコーン、及びフッ化カルシウムが挙げられる。透過性部分が、約２５０ｎｍ〜３００ｎｍの範囲の波長を有する紫外線光に対して透過性であることが特に有利である。

フィルタの少なくとも一部分が紫外線光を通過させる能力に基づいて、生物付着防止源が、フィルタ内に組み込まれ、その生物付着防止機能をフィルタの少なくとも一部分に対して実施する能力を依然として持つことが可能である。実際のところ、生物付着防止源によってその動作中に発せられた紫外線光は、フィルタが述べられたような能力を有する位置においてフィルタを通過することが許される。従来の状況では、紫外線光はフィルタ本体の材料によってブロックされるため、紫外線光は、フィルタを通って先まで進むことが許されない。故に、そのような状況において、フィルタ内に生物付着防止源を組み込むことは、生物付着防止源がフィルタ本体の全アパーチャ内に配置されない限りは、フィルタの生物付着防止の達成にそれほど役に立たない。生物付着防止源をフィルタ本体の全アパーチャ内に配置することは、高価であり、アパーチャが通常は比較的小さいサイズであるという観点から全く実用的ではない。逆に、本発明は、費用対効果が高く且つ実用的な解決策を提供し、ここではフィルタとともに適用される生物付着防止源の数を最低限に保つことができ、フィルタの外側の位置に１つ又は複数の生物付着防止源を有する必要がなく、そのことは、生物付着防止源を損傷から守ることに関して有利である。

本発明に従うフィルタとともに使用される生物付着防止源の数は、必要に応じて自由に選択することができる。生物付着防止源の数は、１つの生物付着防止源から複数の生物付着防止源まで様々であり得るが、それらのすべてをフィルタ内に組み込むことができる。

フィルタがキャリヤ枠とキャリヤ枠にわたって分布される透過性部分とを備える場合、生物付着防止源がキャリヤ枠内に組み込まれることが非常に実用的である。また、そのような場合、フィルタとともに使用される生物付着防止源の数は、１つの生物付着防止源から複数の生物付着防止源まで様々である。

生物付着防止源は、その動作中に、ＵＶＣタイプの紫外線光、及びさらにより具体的には、約２５０ｎｍ〜３００ｎｍの範囲の波長を有する紫外線光を発する。さらには、生物付着防止源は、ＬＥＤなどの少なくとも１つの光源を備える。本発明の非常に実用的且つ効果的な応用、即ち、フィルタが少なくとも１つの生物付着防止源から紫外線光を受容するための導光部で構成されるという応用が達成され、ここでは、紫外線光は、生物付着防止源の位置で、組み合わさったフィルタ／導光部内へと導入され、紫外線光は、組み合わさったフィルタ／導光部全体に行き渡り、紫外線光は、任意の好適な位置で、組み合わさったフィルタ／導光部から外へ導出される。

さらには、本発明は、流体を受け入れるための区画であって、その壁内に流体を通過させるための少なくとも１つの開口部を有し、先に説明したようなアセンブリ、即ち、紫外線光がフィルタの実際のフィルタ本体の少なくとも一部分を通過できるようにするフィルタを含むアセンブリを備える区画に関する。フィルタは、例えば、粒子が流体とともに開口部を通過することを阻止するフィルタの機能を実施できるように、区画の開口部内に位置する。本発明のコンテキストにおいて、「区画」という用語は、好ましくは、区画から区画の外側へと、及び／又は反対方向に、いずれの場合においても流体が開口部を通過できるようにするために開口部が配置される壁によって少なくとも部分的に区切られる任意の場所、空間、チャンバ、又はくぼ地を少なくとも網羅するというように理解されることに留意されたい。

アセンブリの生物付着防止源は、区画の内側に位置し、ここでは、任意選択的に生物付着防止源は、区画の壁と結合される。フィルタにおける本発明の応用に基づくと、区画から外方に向いているフィルタの側で生物付着防止効果を達成するために区画の外側に生物付着防止源を有する必要がないため、生物付着防止源は、実際的に生物付着防止源の損傷のリスクを伴わずに、区画の内側で十分に保護される。

本発明の多くの潜在的応用において、エネルギーを節約し、生物付着防止源の寿命を延ばすためには、少なくとも１つの生物付着防止源を活性化状態に連続的に保たないことが実用的である。そのような観点から、先に規定されるようなアセンブリ内の少なくとも１つの生物付着防止源の動作を制御する方法が提供され、ここでは、生物付着防止源は、フィルタを通る流体の流れの少なくとも１つの特性と関係して限られた期間の間だけ活性化され、限られた期間の間の生物付着防止源の活性化状態と流体の流れの少なくとも１つ特性との間に関係性を有するという上位概念に存在する可能性のうちのいくつかを挙げると、生物付着防止源は、任意選択的に、流体の流れと同期して、流体の流れと同期せずに、又は断続的な流体の流れの場合には、流体の流れの発生後に予め定められた期間の間のみ動作される。

本発明はまた、流体を輸送するためのホースであって、先に説明したようなアセンブリ、即ち、紫外線光がフィルタの実際のフィルタ本体の少なくとも一部分を通過できるようにするフィルタを含むアセンブリを備えるホースに関する。フィルタは、少なくとも部分的にホース内に位置する。ホースの長さに沿って見た場合のホースに対するフィルタの位置は、例えば所与の状況に適切であるように選択され、ここでは、フィルタは、例えばホースの端で開口部内に存在するように配置されるが、これは本発明の枠組み内において必須ではない。

先に述べたような区画及び／又は先に述べたようなホースは、家電機器の部分である。故に、本発明は、水などのろ過された流体を受け入れるための何らかの種類の空間を有する、及び／又は流体を輸送し輸送中に流体をろ過するためのシステムを有するいかなる種類の家電機器にも応用可能である。さらには、本発明は、より一般的な意味では、流体を受け入れるための区画及び／又は流体を輸送するためのホースを実際には有さず、フィルタが、生物付着防止源によってその動作中に発せられる紫外線光がフィルタの実際のフィルタ本体の少なくとも一部分を通過できるようにするという一般的原理に従って設計される家電機器など、フィルタ及び少なくとも１つの生物付着防止源のアセンブリを備える家電機器に応用可能である。家電機器の例としては、可能性のある取扱製品のうちのいくつかだけを述べると、水質調整機器、飲料製造装置、ウォーターサーバー、空気清浄機、空調機器、サイフォン装置、食洗器、及び乾燥機が挙げられる。家電機器（ｄｏｍｅｓｔｉｃ ａｐｐｌｉａｎｃｅ）はまた、しばしば家庭用電気製品（ｈｏｍｅ ａｐｐｌｉａｎｃｅ）又は家電製品（ｈｏｕｓｅｈｏｌｄ ａｐｐｌｉａｎｃｅ）とも称される。

完全を期すために、以下は、紫外線光を使用することによる生物付着防止に関して注記されている。紫外線光を生成するための生物付着防止源は、具体的には、ＵＶＣ光としても知られるｃタイプの紫外線光、及びさらに具体的には、おおよそ２５０ｎｍ〜３００ｎｍの波長を有する光を発するように選択される光源を備える。大半の生物付着有機体は、それらをある特定の用量の紫外線光に曝露することによって、殺滅されるか、不活性化されるか、又は繁殖不可能にされるということが分かっている。生物付着防止を達成するのに好適であると思われる典型的な強度は、１平方メートル当たり１０ｍＷを連続的又は好適な頻度で適用することである。ＵＶＣ光を生成するための非常に効率的な源は、入力電力の平均３５％がＵＶＣ電力へと変換される低圧水銀放電ランプである。別の有用なタイプのランプは、中圧水銀放電ランプである。このランプは、オゾン生成放射をろ過除去するための特別なガラスの外囲器が装備されている。さらには、所望の場合、ランプと一緒に調光器が使用される。他のタイプの有用なＵＶＣランプは、様々な波長及び高い電気−光電力高率で非常に強力な紫外線光を提供することで知られる誘導体バリア放電ランプ、並びにＬＥＤである。ＬＥＤに限って言うと、ＬＥＤは、一般的には比較的小型のパッケージに含まれ、他のタイプの光源よりも電力消費が小さいとされる。ＬＥＤは、様々な所望の波長の（紫外線）光を発するように製造され得、ＬＥＤの動作パラメータ、最も代表的には出力電力は、高度に制御され得る。さらに別のオプションによると、紫外線光を発する光源は、管状ランプの形態で提供され得る。

生物付着防止を達成するために紫外線光を使用する一般的な利点は、清潔に保たれるべき表面上に微生物が接着及び定着することができないようにされることである。紫外線光はまた、生物付着の除去のために使用されるが、光処理を用いた生物付着の防止の方が、光処理を用いた生物付着の除去より好ましく、それは、後者が、より多くの入力電力を必要とし、光処理が十分に効果的でないというより高いリスクを伴うためである。比較的低レベルの入力電力のみが必要とされるように、紫外線光を生成するための光源が配置及び構成されるという観点から、光源は、極端な電力要件なしに大きなフィルタ表面にわたって生物付着防止光を連続して生成するように動作されるか、又は、光源はデューティサイクルで動作され、この場合、光源は、時間間隔の何パーセントかの間はオンであり、時間間隔の残りの間はオフであり、時間間隔は、分、時間、若しくは何にせよ所与の状況において適切な規模で選択される。それほど多くの追加電力が必要とされないため、既存の構造体に光源を容易に適用することができる。

本発明は、生物付着防止源によってその動作中に発せられる紫外線光がフィルタの実際のフィルタ本体の少なくとも一部分を通過できるようにするフィルタの生物付着防止を達成するための少なくとも１つの生物付着防止源を使用するということに関連する。生物付着防止源は、フィルタに対して任意の好適な位置で配置され、その位置は、フィルタの外側であるか、又はフィルタ内に組み込まれる。少なくとも２つの生物付着防止源が使用される場合、すべての生物付着防止源がフィルタの外側に位置するか、すべての生物付着防止源がフィルタ内に組み込まれるか、又は生物付着防止源の一部分は、フィルタの外側に位置する一方、生物付着防止源の他の部分は、フィルタ内に組み込まれる。生物付着防止源をフィルタ内に組み込む利点は、フィルタの外側に生物付着防止源を有する場合と比較して、生物付着防止源が損傷を受けるリスクが比較的低いことである。

本発明の上記の態様及び他の態様は、フィルタと、フィルタの少なくとも一部分に対する生物付着防止を達成するために動作中に紫外線光を発するための少なくとも１つの生物付着防止源とを備えるアセンブリのいくつかの実施形態の以下の詳細な説明から明らかになり、それらを参照して解明される。実施形態は、本発明の枠組み内に存在する多数の可能性のある実施形態の例にすぎない。

本発明は、これより図面を参照してより詳細に説明され、これらの図面において、同等又は類似の部分は、同じ参照記号で示される。

本発明の第１の実施形態に従う、フィルタ及び少なくとも１つの生物付着防止源のアセンブリであって、少なくとも１つの生物付着防止源がフィルタの外側に配置される、アセンブリに関し、家電機器内に存在するような液体を受け入れるための区画の入口開口部とともに使用されるときのアセンブリを示す、フィルタの前面図を示す図である。 本発明の第１の実施形態に従う、フィルタ及び少なくとも１つの生物付着防止源のアセンブリであって、少なくとも１つの生物付着防止源がフィルタの外側に配置される、アセンブリに関し、家電機器内に存在するような液体を受け入れるための区画の入口開口部とともに使用されるときのアセンブリを示す、述べられたようなアセンブリ及び区画の側面図を示す図である。 本発明の第１の実施形態に従う、フィルタ及び少なくとも１つの生物付着防止源のアセンブリであって、少なくとも１つの生物付着防止源がフィルタの外側に配置される、アセンブリに関し、家電機器内に存在するような液体を受け入れるための区画の入口開口部とともに使用されるときのアセンブリを示す、フィルタの一部分の側面図を示す図である。 生物付着防止源によってその動作中に発せられる紫外線光線がフィルタの要素を通って進む方式の例を例証する図である。 複数の生物付着防止源がフィルタ内に組み込まれる本発明の第２の実施形態に従う、フィルタ及び少なくとも１つの生物付着防止源のアセンブリに関し、アセンブリの一部分の側面図を示す図である。 フィルタがいくつかの生物付着防止源から紫外線光を受容するための誘導部で構成される本発明の第３の実施形態に従う、フィルタ及び少なくとも１つの生物付着防止源のアセンブリに関し、アセンブリの斜視図を示す図である。 フィルタが複数の層を含み、いくつかの生物付着防止源から紫外線光を受容するための誘導部が適用される、本発明の第４の実施形態に従う、フィルタ及び少なくとも１つの生物付着防止源のアセンブリであって、誘導部も同様に複数の層を含み、フィルタ層と誘導部層との交互の位置付けがフィルタの貫流方向において達成されるような方式で誘導部がフィルタに対して配置される、アセンブリに関する図である。 フィルタが複数の層を含み、いくつかの生物付着防止源から紫外線光を受容するための誘導部が適用される、本発明の第５の実施形態に従う、フィルタ及び少なくとも１つの生物付着防止源のアセンブリであって、誘導部も同様に複数の層を含み、フィルタ層と誘導部層との交互の位置付けがフィルタの貫流方向において達成されるような方式で誘導部がフィルタに対して配置される、アセンブリに関する図である。 フィルタが中空円筒形状を有し、生物付着防止源が管形状を有し且つフィルタを通って延びるように配置される、本発明の第６の実施形態に従う、フィルタ及び少なくとも１つの生物付着防止源のアセンブリに関し、流体を輸送するためのホースとともに使用されるときのアセンブリを示す図である。

図面は、模式的な性質のものであり、必ずしも正確な縮尺率で描かれていない。

図１〜図３は、少なくとも１つの生物付着防止源２０がフィルタ１０の外側に配置される本発明の第１の実施形態に従う、フィルタ１０及び少なくとも１つの生物付着防止源２０のアセンブリ１に関し、本図は、水質調整機器などの家電機器内の水などの液体を受け入れるための区画３０の入口開口部３１とともに使用されるときのアセンブリ１を示し、フィルタ１０は、区画３０への液体の供給とともに物質が入口開口部３１を通過することを防ぐように、入口開口部３１内に配置される。示される例において、区画３０は、さらに、液体が区画３０から排出されるようにするための出口開口部３２、並びに出口開口部３２の開成位置及び閉成位置のうちの一方を設定するための弁３３を有する。１つの入口開口部３１及び１つの出口開口部３２のみが示されるからといって、本発明が特定の数の開口部３１、３２に制限されることを示唆するというように理解されるべきではない。家電機器の機能に応じて、フィルタ１０は、入口開口部３１の位置ではなく出口開口部３２の位置に配置されるか、又は、フィルタ１０は、開口部３１、３２の両方にフィルタ１０が設けられるように配置される。

一般に、区画３０の入口開口部３１は、液体を外部源から区画３０内へ流す機能を有し、区画３０の出口開口部３２は、液体を区画３０から予め定められた行先へ流す機能を有する。示される例において、図２では端部分しか示されない入口管３４が、液体を入口開口部３１へ輸送するために使用され、図２では第１の部分しか示されない排出管３５が、液体を区画３０から外へ輸送するために使用される。入口開口部３１内でのフィルタ１０の使用に基づき、液体中に存在し得るような物質が、入口管３４を通って供給されるような液体の流入とともに区画３０に入ることを防ぐ。

フィルタ１０は、機械的性質のものであり、アパーチャ１２が設けられたフィルタ本体１１を備える。一般的に言うと、フィルタ本体１１は、フィルタ１０が取り付けられる開口部３１、３２内のバリアとしての機能を果たすことができる一方、アパーチャ１２は、液体がフィルタ１０を通過することを可能にすることができる。実際、フィルタ１０は、開口部３１、３２をよりサイズの小さい少なくとも２つの開口部に分割するように適合される。示される例において、フィルタ本体１１は、細長形状を有し且つ規則的間隔を置いた配置で互いに対して略平行に延びる複数の要素１３、及びさらには、フィルタ１０の周辺縁部１４を形成するように配置される要素を備える。しかしながら、それは、本発明が、アパーチャ１２が１枚の綿布又は多孔性材料のブロックなどの特定の材料片内に無作為性の配置で存在するタイプなど、任意の他の潜在的なタイプのフィルタに同等に応用可能であるということを変えるものではない。

フィルタ１０の２つの隣接する要素１３同士の間の空間１２は、比較的小さいため、フィルタ１０は、液体のみが外側から区画３０へ入るようにすると同時に、液体中に存在し得るような物質が同様にして区画３０へ入るのを防ぐことにおいて効果的である。しかしながら、このような事実に基づくと、特に生物付着の影響下では、フィルタ１０の早期閉塞の非常に大きなリスクが存在する。このリスクを大幅に減少させるために、動作中に紫外線光を発する役割を果たす少なくとも１つの生物付着防止源２０が提供され、それによりフィルタ１０の少なくとも一部分に対する生物付着防止を実現することを可能にする。生物付着防止源２０は連続して動作されるが、生物付着防止源２０を特定の間隔でのみ動作させることも可能であり、ここでは紫外線光は、好適な強度で投与される。本発明の第１の実施形態に従うアセンブリ１は、フィルタ１０の少なくともかなりの部分が紫外線光により覆われる位置に、フィルタ１０の外側に配置される少なくとも１つの生物付着防止源２０を備える。示される例において、生物付着防止源２０は、細長管形状を有し、且つフィルタ１０に対して特定の距離で区画３０の内側に配置され、フィルタ１０の要素１３が延びる方向に略垂直である方向に、フィルタ１０に略平行に延びる。任意の好適なタイプの構築物が、生物付着防止源２０を区画３０の内側の適切な位置に固定するために使用される。フィルタ１０の少なくとも一部分に対する生物付着防止を達成するために使用される紫外線光は、表面の生物付着防止を達成するのに効果的であることが知られるＵＶＣ光として知られるタイプのものである。

生物付着防止源２０が区画３０の内側に配置されているという観点から、区画３０に対向するフィルタ１０の内側１５は、生物付着防止源２０の直接影響下にある。故に、紫外線光に対して少なくとも部分的に透過性であるような方式でフィルタ１０を設計することを伴うような本発明ではない方策の場合は、フィルタ１０の内側に対する生物付着防止効果は、以後外側１６と称されるフィルタ１０のもう一方の側に比べてはるかに強力であった。本発明の方策では、フィルタ１０がその外側１６で目詰まりする状況は、別の生物付着防止源２０をフィルタ１０の外側に配置する必要なしに防がれ、それは、とりわけ設計の理由及び費用の観点から有利である。

本発明に従うアセンブリ１の第１の実施形態において、フィルタ１０の要素１３は、部分的に透過性及び部分的に非透過性である。図３は、要素１３が透過性部分１７及び非透過性部分１８の組み合わせを含むことを例証する。要素１３の非透過性部分１８は、フィルタ１０のエンフォースメントとしての役割を果たすために比較的強度の高い材料でできている。したがって、フィルタ１０は、要素１３の非透過性部分１８及びフィルタ１０の周辺縁部１４を形成する要素からなるキャリヤ枠１９を備える。示される例において、透過性部分１７及び非透過性部分１８の配置は、最適な構造的強度及び紫外線光への透過性を有するように選択される。特に、非透過性部分１８は、フィルタ１０の内側１５に存在し、透過性部分１７に埋め込まれる一方で、フィルタ１０の２つの側面１５、１６の間の距離の一部分にのみ沿って外側１６の方向に延びる。

本発明の第１の実施形態に従うアセンブリ１において、フィルタ１０の生物付着防止は、区画３０の内側に配置された生物付着防止源２０を、紫外線光をフィルタ１０の内側１５に向けて発するように動作させることによって達成される。フィルタ１０において、紫外線光は、フィルタ１０の要素１３の透過性部分１７を通って、フィルタ１０の外側１６まで伝えられる。この方式では、フィルタ１０全体の生物付着防止が達成されるため、液体に対してろ過機能を実施するフィルタ１０が液体から物質を捕捉して保持するということに起因して発生するフィルタ１０の閉塞のプロセスは別として、フィルタ１０が存在する入口開口部３１の、液体が区画３０に入るようにする能力は守られる。要素１３が透過性部分１７及び非透過性部分１８の組み合わせを含む位置において、紫外線光が要素１３を通って進む方式の例は、図４に示され、この線は矢印のように描写される。特に、図４では、要素１３の横断面図が示されるため、光の一部が非透過性部分１８に遭遇しないような経路に沿うこと、及び、光の一部が非透過性部分１８には遭遇しないが、非透過性部分１８の反射に基づいていずれにせよフィルタ１０の外側１６に達し、透過性部分１７を通ってさらに進むことは明白である。

本発明の第１の実施形態に従うアセンブリ１のように、本発明の第２の実施形態に従うアセンブリ２は、フィルタ１０及び少なくとも１つの生物付着防止源２０を備える。２つの実施形態間の違いは、第２の実施形態では、少なくとも１つの生物付着防止源２０がフィルタ１０内に組み込まれるということにある。第２の実施形態は、依然として、フィルタ１０の外側に配置された１つ又は複数の生物付着防止源２０を含んでもよいが、区画３０の内側の生物付着防止源２０の安定した位置決めを達成することを目指した方策の必要性を省くために、アセンブリ２のすべての生物付着防止源２０がフィルタ１０内に組み込まれることが好ましい。また、生物付着防止源２０は、フィルタ１０内の生物付着防止源２０の組み込まれた配置の場合、潜在的な損傷に対して極めて十分に保護される。

図５は、フィルタ１０内の生物付着防止源２０の組み込まれた配置がどのように達成されるかを例証する。示される例において、フィルタ１０の要素１３は、透過性部分１７及び非透過性部分１８を備え、ここで非透過性部分１８は、フィルタ１０の内側１５に位置し、透過性部分１７は、フィルタ１０の外側１６に位置する。非透過性部分１８の各々には、生物付着防止源２０を収容するためのいくつかの凹所が設けられる。非透過性部分１８あたりの凹所の数及びそれに関連した生物付着防止源２０の数は、本発明の枠組み内で自由に選択することができる。また、非透過性部分１８すべてが少なくとも１つの生物付着防止源２０を装備する必要はないが、最小限の電力消費で最適な生物付着防止結果を得るにはこれが好ましい。生物付着防止源２０は、紫外線光を発するためのＬＥＤの形態で提供される。フィルタ１０の要素１３の各々には、要素１３の長手方向に延びるＬＥＤのアレイが設けられることが実用的である。示される例において、生物付着防止の目的のためのフィルタ１０の完全な被覆は、互いに対向する要素１３の非透過性部分１８の側面及び透過性部分１７に対向する非透過性部分１８の側面にＬＥＤを有することによって得られる。本発明の第１の実施形態に従うアセンブリ１のフィルタ１０の場合のように、本発明の第２の実施形態に従うアセンブリ２のフィルタ１０は、キャリヤ枠１９を構成するフィルタ１０の要素１３の非透過性部分１８の存在に起因して十分に強度が高く、また、生物付着防止源２０によってその動作中に発せられる紫外線光の影響下で清潔に保つことにおいて効果的であり得、生物付着防止源２０は、キャリヤ枠１９にわたって分布される。

実用的な実施形態において、本発明に従うアセンブリ１、２のフィルタ１０は、シリコーン又はテフロン（登録商標）製のキャリヤ枠１９を備える。場合によっては、安全窓の分野からそれ自体が知られているような方式でシリコーン及び石英のサンドイッチを適用することもできる。

図６は、フィルタ１０が、紫外線光を誘導部２１内へと結合するための位置において、誘導部２１の外側に位置するいくつかの生物付着防止源２０から紫外線光を受容するための誘導部２１で構成される本発明の第３の実施形態に従う、フィルタ１０及び少なくとも１つの生物付着防止源２０のアセンブリ３に関する。以下では、一例として、生物付着防止源２０は、その動作中に紫外線光を発するためのＬＥＤなどの光源であり、誘導部２１は、紫外線光に対して透過である導光部であるとされる。図３では、組み合わさったフィルタ１０／導光部２１の貫流方向、即ち、組み合わさったフィルタ１０／導光部２１のアパーチャ１２の形状及び位置付けに関連する、動作中に水又は空気などの流体が組み合わさったフィルタ１０／導光部２１を通って流れる方向は、矢印によって示される。図３は、光を組み合わさったフィルタ１０／導光部２１内へと貫流方向に垂直の方向に結合するように光源２０を配置することが有利であるということを例証し、それは、他の可能性が本発明の枠組み内に存在するという事実を変えるものではない。図３では、組み合わさったフィルタ１０／導光部２１は、方形断面外縁を有するブロックとして示される。これは、組み合わさったフィルタ１０／導光部２１の多くの潜在的な設計のうちの単に一例にすぎない。別の例は、円形断面外縁を有する、円筒形状の組み合わさったフィルタ１０／導光部２１である。

組み合わさったフィルタ１０／導光部２１及び光源２０のアセンブリ３の動作中、光源２０は、組み合わさったフィルタ１０／導光部２１内へ光を結合するために、少なくとも時々活性化され、ここでは光は、組み合わさったフィルタ１０／導光部２１全体に行き渡り、生物付着防止効果は、その結果として、組み合わさったフィルタ１０／導光部２１の本体１１の導光部機能に起因して非常に効果的な様式で、組み合わさったフィルタ１０／導光部２１全体に対して得られる。

図７及び図８は、それぞれ本発明の第４の実施形態及び本発明の第５の実施形態に従う、フィルタ１０及び少なくとも１つの生物付着防止源２０のアセンブリ４、５に関し、ここでは、フィルタ１０は、複数の層１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄを備え、いくつかの生物付着防止源２０から紫外線光を受容するための誘導部２１が適用され、誘導部２１も同様に複数の層２１ａ、２１ｂ、２１ｃを備え、誘導部２１は、フィルタ層１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄと誘導部層２１ａ、２１ｂ、２１ｃの交互の位置付けが、図では破線矢印によって示されるようなフィルタ１０の貫流方向に達成されるような方式でフィルタ１０に対して配置される。この構成では、誘導部２１は、流体の流れが誘導部２１によってブロックされないように、フィルタ１０によってろ過される流体を通過させる。

好ましくは、図に示されるように、誘導部２１は、フィルタ１０に対して補完的であるように設計され、それにより誘導部層２１ａ、２１ｂ、２１ｃがフィルタ層１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄの間に存在するような空間を完全に満たすことが可能であり、生物付着防止源２０の動作中に誘導部２１の外から結合される紫外線光へのフィルタ層１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄの最大曝露が達成される。フィルタ層１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ及び誘導部層２１ａ、２１ｂ、２１ｃの両方は、図７に示されるように、おおよそ矩形の断面形状を有することができるか、又は、フィルタ層１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ及び誘導部層２１ａ、２１ｂ、２１ｃの両方は、図８に示されるように、くさび形状であり得、それは、本発明が、フィルタ層１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ及び誘導部層２１ａ、２１ｂ、２１ｃの両方の他の潜在的な形状を同様に網羅しないということを意味しない。

図７及び図８では、誘導部２１内へと結合する位置から誘導部２１から外へ結合する位置への紫外線光の経路の例は、生物付着防止源２０から延びる矢印によって示される。フィルタ１０の材料は、生物付着防止源２０によってその動作中に発せられ、誘導部２１によってフィルタ１０に向けて誘導される紫外線光に対して少なくとも部分的に透過性であるため、誘導部２１に対向する位置にないフィルタ１０の１つ又は複数の部分には、依然として紫外線光が提供され得る。故に、フィルタ１０全体を清潔に保つことが可能である。また、この例では、生物付着防止源２０は、その動作中に紫外線光を発するための光源であり、誘導部２１は、紫外線光に対して透過性である導光部である。

図９は、本発明の第６の実施形態に従う、フィルタ１０及び少なくとも１つの生物付着防止源２０のアセンブリ６に関し、ここでは、フィルタ１０は中空円筒形状を有し、生物付着防止源２０は、管形状を有し、フィルタ１０を通って延びるように配置される。特に、この実施形態では、生物付着防止源２０は、管状紫外線ランプである。図９では、紫外線ランプ２０からフィルタ１０の内側表面１５への紫外線放射は、ランプ２０からフィルタ１０へと延びるいくつかの矢印によって示される。さらには、図９では、フィルタ１０を通る水又は空気などの流体の流れは、わずかに湾曲した矢印によって示される。有利には、示される例の場合のように、紫外線ランプ２０は、フィルタ１０の全長の少なくともかなりの部分に沿ってフィルタ１０を通って延びる。

フィルタ１０の材料は、紫外線光に対して少なくとも部分的に透過性であるため、フィルタ１０の内部表面１５及び外部表面１６の両方を生物付着がない状態にしておく目的のためには、フィルタ１０の内部空間内に配置される紫外線ランプ２０のみを有せば十分であり、フィルタ１０の外側の１つ又は複数の追加のランプ２０の必要性がなく、それは、そのようなランプ２０を所望の場合には有することが可能であるという事実を変えるものではない。また、本発明の枠組み内で、フィルタ１０の内側表面１５及び外側表面１６の両方に対して生物付着防止効果を有することが望まれる場合、好ましくは、フィルタ１０の外縁の周りに等しく分布されるいくつかのランプ２０によって、紫外線光がフィルタ１０の外側からのみフィルタ１０に供給される構成を有することが可能であり、フィルタ１０の材料が紫外線光に対して少なくとも部分的に透過性であるということに起因して、フィルタ１０の内側の位置で少なくとも１つの紫外線ランプ２０を適用する必要がない。

図９は、流体を輸送するためのホース４０とともに使用されるときの、円筒フィルタ１０及び紫外線ランプ２０のアセンブリ６を示す。そのようなホース４０は、家電機器内に存在し、例えば、機器を通して流体を輸送するためのより大型のシステムの一部である。示される例において、フィルタ１０及びホース４０は、同心配置に位置し、フィルタ１０の一部分がホース４０内に延び、フィルタ１０の別の部分が、ホース４０の端で開口部４１から突出する。ろ過された流体を述べられたような端においてホース４０から受容するための家電機器の任意の好適な他の構成要素にホース４０を接続することが可能であるか、又はこの端は、機器から流体を分注するための自由端である。

本発明の範囲は先に論じられた例に限定されず、それらのいくつかの改正及び修正が添付の特許請求項に規定されるような本発明の範囲から逸脱することなく可能であるということは当業者には明らかである。本発明は、すべてのそのような改正及び修正が特許請求又はその等価物の範囲に入る限りは、すべてのそのような改正及び修正を含むものと解釈されることが意図される。本発明は、図及び説明において詳細に例証及び説明されてきたが、そのような例証及び説明は、単に例証的又は例示的であり限定的ではないと見なされるものとする。本発明は、開示された実施形態に限定されない。図面は概略的であり、本発明を理解するために必要とされない詳細事項は省かれている場合があり、必ずしも縮尺通りではない。

開示された実施形態に対する変形は、図、説明、及び添付の特許請求項を研究することにより、特許請求された発明の実践において当業者により理解及び達成され得る。特許請求項において、「備える（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」という用語は、他のステップ又は要素を除外するものではなく、不定冠詞「ａ」又は「ａｎ」は、複数を除外するものではない。特許請求項内のいかなる参照記号も本発明の範囲を制限するものとして解釈されるべきではない。本明細書において使用される場合、「複数の」という表現は、「少なくとも２つの」を意味するように理解されるべきである。

特定の実施形態について、又はそれと関連して論じられる要素及び態様は、別途明示のない限り、他の実施形態の要素及び態様と好適に組み合わされてもよい。したがって、特定の方策が相互に異なる従属請求項に列挙されるということだけでは、これらの方策の組み合わせを有利に使用することができないということを示さない。

本明細書において使用される場合、「実質的に」という用語は、理論上は完全に達成することができるが、実際の実装形態においては実践上のマージンを伴う、ある特定の効果が意図される状況に適用可能であると当業者によって理解されるものとする。そのような効果の例としては、対象物の並列配置及び対象物の垂直配置が挙げられる。適用可能な場合、「実質的に」という用語は、例えば、１００％を含め、９５％以上、特に９９％以上、さらに特に９９．５％以上など、９０％以上のパーセンテージを示す形容詞であると理解される。

本明細書において使用される場合、「備える（ｃｏｍｐｒｉｓｅ）」という用語は、「からなる」という用語を網羅するものとして当業者によって理解されるものとする。故に、「備える」という用語は、ある実施形態に関する限りでは「からなる」を意味するが、別の実施形態においては、少なくとも規定された種及び任意選択的に１つ又は複数の他の種を「含む（ｃｏｎｔａｉｎ／ｉｎｃｌｕｄｅ）」を意味する。

本発明の実用的用途は、先に説明されるように、家電機器の分野における用途である。それは、本発明が、フィルタが存在する、及び、フィルタが、その寿命の少なくとも一部の間フィルタの生物付着を引き起こす傾向のある流体に曝露されるすべての状況において関連性があるという事実を変えるものではない。故に、本発明はまた、産業環境における使用のための用途に好適であり、それは海洋環境であってもよい。

本発明の枠組み内で、少なくとも１つの生物付着防止源２０がフィルタ１０の少なくとも一部分を清潔に保つために使用されるように動作させる任意の好適な方式が選択される。少なくとも１つの生物付着防止源２０を活性化状態に連続して保つことが可能であるが、多くの実用的ケースにおいてそうすることは必要ではない。故に、少なくとも１つの生物付着防止源２０を、適切な期間の間、オン及びオフを切り替えることも可能である。例えば、フィルタ１０が流体を輸送するためのホース４０内に配置されるとき、少なくとも１つの生物付着防止源２０は、流体の流れと同期して動作され、即ち、流体がホース４０を通って流れるときに活性化され、流体の流れがないときにはオフに切り替えられるか、又は、流体の流れとは同期せずに動作され、即ち、流体の流れがないときに活性化され、流体がホース４０を通って流れるときにオフに切り替えられ、いずれにせよ所与の状況においてふさわしいものであればよい。流体が要求に応じて容器又は他の好適な源から一度に１つのバッチで排出される状況に特に適用可能である、別の潜在的な手法は、流体の各排出後、予め定められた期間にわたって少なくとも１つの生物付着防止源２０を動作させ、その予め定められた期間以外は生物付着防止源２０をスイッチオフの状態に保つことを伴う。一般的なシーンにおいて、流れの発生、流量などの流体の流れの少なくとも１つの特性との適切な関係の中で適切な期間の間、少なくとも１つの生物付着防止源２０のオン及びオフを切り替えることが有利である。

要するに、流体を通過させるための領域３１、３２、４１における使用を目的としたアセンブリ１、２、３、４、５、６は、物質が流体とともに領域３１、３２、４１を通過することを防ぐためのフィルタ１０と、フィルタ１０の少なくとも一部分に対する生物付着防止を達成するために動作中に紫外線光を発するための少なくとも１つの生物付着防止源２０とを備える。フィルタ１０は、アパーチャ１２が設けられたフィルタ本体１１、１３を備え、実際のフィルタ本体１１、１３は、紫外線光に対して少なくとも部分的に透過性であるため、生物付着防止源２０が、フィルタ１０の片側１５、１６のみに位置する、及び／又はフィルタ１０内に組み込まれる場合にさえ、フィルタ１０全体の生物付着防止が保証される。

Claims (11)

1. 流体を通過させるための領域において使用するためのアセンブリであって、前記アセンブリは、前記流体中に存在し得る物質が前記流体とともに前記領域を通過することを防ぐためのフィルタと、前記フィルタの少なくとも一部分に対する生物付着防止を達成するために動作中に紫外線光を発するための少なくとも１つの生物付着防止源とを備え、前記フィルタが、機械的性質のものであり、前記物質は通過できず前記流体だけが通過できる空間が設けられたフィルタ本体を備え、
   前記フィルタ本体が、前記紫外線光に対して透過性であり、前記フィルタ本体の材料が紫外線光に対して透過性を有し、前記少なくとも１つの生物付着防止源が、前記フィルタ内に組み込まれている、アセンブリ。
2. 流体を通過させるための領域において使用するためのアセンブリであって、前記アセンブリは、前記流体中に存在し得る物質が前記流体とともに前記領域を通過することを防ぐためのフィルタと、前記フィルタの少なくとも一部分に対する生物付着防止を達成するために動作中に紫外線光を発するための少なくとも１つの生物付着防止源とを備え、前記フィルタが、機械的性質のものであり、前記物質は通過できず前記流体だけが通過できる空間が設けられており、
   前記フィルタが、いくつかの要素と前記要素の間の空間とを含み、前記フィルタの前記要素のうちの少なくとも１つが、前記紫外線光に対して少なくとも部分的に透過性であり、前記フィルタが、前記紫外線光に対して非透過性である部分及び前記フィルタの周辺縁部を形成するキャリヤ枠と前記紫外線光に対して透過性である部分とを含み、前記紫外線光を通過させるという効果及び前記フィルタの全体にわたる必要な構造上の強度の両方を有するように、前記透過性である部分が前記キャリヤ枠に分布して配設される、アセンブリ。
3. 前記キャリヤ枠が、前記紫外線光に対して非透過性である材料でできている、請求項２に記載のアセンブリ。
4. 前記少なくとも１つの生物付着防止源が、前記キャリヤ枠内に組み込まれている、請求項２又は３に記載のアセンブリ。
5. 前記フィルタが、前記少なくとも１つの生物付着防止源からの紫外線光を受容するための導光部で構成される、請求項１に記載のアセンブリ。
6. 請求項１乃至５のいずれか一項に記載のアセンブリを備える、家電機器。
7. 請求項１乃至５のいずれか一項に記載のアセンブリを備える、流体を受け入れるための区画であって、その壁内に流体を通過させるための少なくとも１つの開口部を有し、前記アセンブリの前記フィルタが前記開口部内に位置する、区画。
8. 前記アセンブリの少なくとも１つの生物付着防止源が、前記区画の内側に位置する、請求項７に記載の区画。
9. 前記区画の内側に位置する前記少なくとも１つの生物付着防止源が、前記区画の壁と結合される、請求項８に記載の区画。
10. 請求項１乃至５のいずれか一項に記載のアセンブリを備える、流体を輸送するためのホースであって、前記アセンブリの前記フィルタが、少なくとも部分的に前記ホース内に位置する、ホース。
11. 請求項７乃至９のいずれか一項に記載の流体を受け入れるための区画及び／又は請求項１０に記載のホースを備える、家電機器。

Images