JP7113872B2 - 陰圧室、該陰圧室を備える陰圧室の排気浄化システム、該陰圧室の排気浄化システムを備える移動体、および陰圧室の排気浄化方法 - Google Patents
陰圧室、該陰圧室を備える陰圧室の排気浄化システム、該陰圧室の排気浄化システムを備える移動体、および陰圧室の排気浄化方法 Download PDFInfo
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Description
使用者を内部に収容可能な陰圧室本体を備える陰圧室であって、
少なくとも1つの熱機関に前記陰圧室本体の内部の空気を送るための送気管をさらに備え、
前記陰圧室は、前記少なくとも1つの熱機関の作動により発生する吸引力により、前記陰圧室本体の内部が大気圧未満の陰圧に保持されるように構成された。
少なくとも1つの前記陰圧室と、
前記少なくとも1つの陰圧室に前記送気管を介して接続された少なくとも1つの熱機関と、を備える。
前記陰圧室の排気浄化システムを搭載し、自走可能に構成された。
使用者を内部に収容可能な陰圧室本体を備える陰圧室から排出される排気を浄化するための陰圧室の排気浄化方法であって、
前記陰圧室本体の内部の空気を少なくとも1つの熱機関に送る排気ステップと、
前記排気ステップにて前記少なくとも1つの熱機関に送られた前記空気を、前記少なくとも1つの熱機関により加熱殺菌する加熱殺菌ステップと、
前記少なくとも1つの熱機関の作動により発生する吸引力により、前記陰圧室本体の内部を大気圧未満の陰圧に保持する陰圧保持ステップと、
を備える。
例えば、「ある方向に」、「ある方向に沿って」、「平行」、「直交」、「中心」、「同心」或いは「同軸」等の相対的或いは絶対的な配置を表す表現は、厳密にそのような配置を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の角度や距離をもって相対的に変位している状態も表すものとする。
例えば、「同一」、「等しい」及び「均質」等の物事が等しい状態であることを表す表現は、厳密に等しい状態を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の差が存在している状態も表すものとする。
例えば、四角形状や円筒形状等の形状を表す表現は、幾何学的に厳密な意味での四角形状や円筒形状等の形状を表すのみならず、同じ効果が得られる範囲で、凹凸部や面取り部等を含む形状も表すものとする。
一方、一の構成要素を「備える」、「含む」、又は、「有する」という表現は、他の構成要素の存在を除外する排他的な表現ではない。
なお、同様の構成については同じ符号を付し説明を省略することがある。
図1は、本開示の一実施形態にかかる陰圧室の排気浄化システムの構成の一例を概略的に示す概略構成図である。
幾つかの実施形態にかかる陰圧室の排気浄化システム1は、図1に示されるように、少なくとも1つの陰圧室2と、少なくとも1つの熱機関3と、を備える。陰圧室2は、使用者を内部に収容可能な陰圧室本体4と、少なくとも1つの熱機関3に陰圧室本体4の内部の空気を送るための送気管5と、を備える。
図1に示されるように、陰圧室本体4は、内外を区画する少なくとも1つの陰圧室壁部41を含む。少なくとも1つの陰圧室壁部41により、陰圧室本体4の内部に空気が充満可能な内部空間40が形成されている。
図1に示されるように、熱機関3は、燃料を燃焼させるための燃焼部31を含み、燃焼部31における燃焼により生じたエネルギーで動力を発生させるように構成されたものである。或る実施形態では、熱機関3は、後述するガスタービン3A、エンジン3Bおよびボイラ3Cの少なくとも1つを含むものである。
図示される実施形態では、陰圧室の排気浄化システム1は、熱機関3の出力を用いて発電可能な発電機13をさらに備える。図1に示される実施形態では、熱機関3は、燃焼部31(熱機関3)にて発生させた動力により回転可能な回転シャフト35を有し、発電機13は、回転シャフト35に機械的に接続され、熱機関3が発生させた動力、すなわち、回転シャフト35の回転力、を動力源として発電するように構成されている。
図1に示されるように、送気管5は、陰圧室本体4の排気口443に一方側51が接続され、他方側52が熱機関3に接続される。図示される実施形態では、送気管5の他方側52は、熱機関3の空気導入部33に接続される。なお、送気管5の他方側52の接続先は、熱機関3(燃焼部31)にて生じた熱により、送気管5から送られる空気中の菌やウイルスを滅菌することが可能な箇所であればよく、燃焼部31における燃焼により昇温した排気が流れる排気排出部34でもよい。
幾つかの実施形態では、図2~図4に示されるように、上述した陰圧室2は、熱機関3で発生された蒸気を陰圧室2に供給するための蒸気供給管24を備える。
幾つかの実施形態にかかる陰圧室の排気浄化システム1は、図5に示されるように、複数の上述した陰圧室2と、1つの熱機関3と、を備える。図示される実施形態では、複数の陰圧室2の夫々の送気管5が合流した後に、1つの熱機関3に接続されている。このため、熱機関3には、複数の陰圧室2から排気が送られる。上述した第1の電力供給ライン6Aは、1つの発電機13に一方側が接続され、他方側が複数に分岐して陰圧室本体4の夫々に接続されている。このため、1つの発電機13が発生させた電力が複数の陰圧室本体4に供給される。
幾つかの実施形態では、図6に示されるように、上述した熱機関3は、ガスタービン3Aを少なくとも含む。ガスタービン3Aは、上述した燃焼部31と、上述した燃料供給部32と、上述した空気導入部33と、上述した回転シャフト35と、回転シャフト35に取り付けられたコンプレッサインペラ36と、を有する。ガスタービン3Aは、燃料供給部32を通じて燃焼部31に供給された液化天然ガスなどのガス燃料を、燃焼部31において燃焼させることにより、動力(回転シャフト35の回転力)を取得するように構成されている。ガスタービン3Aは、回転シャフト35の回転力によりコンプレッサインペラ36を回転させることで、吸引力を発生させ、該吸引力により空気導入部33にて空気を外部から取り込んでいる。
幾つかの実施形態では、図7に示されるように、上述した熱機関3は、エンジン3Bと、エンジン3Bに取り付けられたターボチャージャ38(過給機)と、を含む。ターボチャージャ38は、上述した空気導入部33と、上述した回転シャフト35と、回転シャフト35に取り付けられたコンプレッサインペラ381を含むコンプレッサ382と、回転シャフト35に取り付けられたタービンロータ383を含むタービン384と、を有する。空気導入部33は、コンプレッサ382の内部に空気を導入するためのコンプレッサ382の吸気入口に設けられる。エンジン3Bは、上述した燃焼部31、上述した燃料供給部32、コンプレッサインペラ381により圧縮された空気を導入するための空気導入部301と、上述した排気排出部34と、を有する。
幾つかの実施形態では、図8に示されるように、上述した熱機関3は、ボイラ3Cに空気(給気)を送るように構成された押込通風機(FDF)39A、又はボイラ3Cからの排気を下流側に送るように構成された誘引通風機(IDF)39B、の少なくとも一方と、ボイラ3Cと、ボイラ3Cにより生成された蒸気により駆動するように構成された蒸気タービン3Dと、を含む。図示される実施形態では、熱機関3は、ボイラ3Cと、蒸気タービン3Dと、押込通風機39Aと、誘引通風機39Bと、を含む。
幾つかの実施形態では、上述した陰圧室の排気浄化システム1は、図6、図7、図9に示されるように、上述した熱機関3の空気導入部33に菌やウイルスを除菌するための除菌液を噴射するための噴射ノズル91をさらに備える。除菌液には、アルコールが含まれる。図示される実施形態では、陰圧室の排気浄化システム1は、除菌液を貯留するように構成された除菌液貯留装置(除菌液貯留タンク)92と、除菌液貯留装置92に一方側が接続され、他方側が噴射ノズル91に接続された除菌液供給管93と、をさらに備える。なお、陰圧室の排気浄化システム1は、除菌液供給管93に設けられる除菌液ポンプ931であって、除菌液を下流側(噴射ノズル91側)に送るように構成された除菌液ポンプ931をさらに備えていてもよい。
幾つかの実施形態では、上述した陰圧室の排気浄化システム1は、図7、図9に示されるように、熱機関3の排気を空気導入部33に還流させるための排気還流管94をさらに備える。
図9に示される実施形態では、排気還流管94は、ガスタービン3Aと排熱回収ボイラ37の排気導入部371とを繋ぐ排気管95Bに一方側が接続され、他方側が空気導入部33又は空気導入部33よりも空気の流れ方向における上流側に接続されたものである。
図10および図11の夫々は、本開示の一実施形態にかかる陰圧室の排気浄化システムであって、船舶に搭載された陰圧室の排気浄化システムの構成の一例を概略的に示す概略構成図である。
幾つかの実施形態では、上述した陰圧室の排気浄化システム1、すなわち、少なくとも1つの陰圧室2や少なくとも1つの熱機関3は、船舶100に搭載されたものである。
図12は、本開示の一実施形態にかかる陰圧室の排気浄化システムを概略的に示す概略斜視図である。図13は、本開示の一実施形態にかかる陰圧室の排気浄化システムを搭載した移動体の一例を説明するための説明図である。
幾つかの実施形態では、図12および図13に示されるように、上述した陰圧室本体4は、少なくとも1つのコンテナ4Aからなる。図示される実施形態では、陰圧室本体4は、1つのコンテナ4Aからなる。コンテナ4Aは、トラックなどの移動体220(図13参照)による輸送の効率化を図ることを目的として、寸法、強度、外形などが規格化されている。コンテナ4Aを構成する複数の陰圧室壁部41(底壁部42、天井壁部43および周壁部44)の夫々は、コンテナ4Aの規格に沿った寸法や外形を有する。
幾つかの実施形態では、図12に示されるように、上述した陰圧室の排気浄化システム1(1A)は、少なくとも熱機関3を収容する熱機関収容コンテナ200をさらに備える。熱機関収容コンテナ200は、内外を区画する少なくとも1つのコンテナ壁部201を含む。少なくとも1つのコンテナ壁部201により、熱機関収容コンテナ200の内部に少なくとも熱機関3を収容可能な内部空間202が形成されている。熱機関収容コンテナ200は、コンテナの規格に沿った寸法や外形を有する。
図14および図15の夫々は、陰圧室本体に取り付けられた熱機関収容ケースの一例を説明するための説明図である。
幾つかの実施形態では、図13~図14に示されるように、上述した陰圧室の排気浄化システム1(1B)は、少なくとも熱機関3を収容する熱機関収容ケース210であって、コンテナ4Aの陰圧室壁部41の外面410に取り付けられた熱機関収容ケース210をさらに備える。
図16は、本開示の一実施形態における陰圧室本体の一例を説明するための説明図である。
幾つかの実施形態では、上述した陰圧室本体4は、内外を区画する複数の陰圧室壁部41を含み、複数の陰圧室壁部41のうちの少なくとも1つの陰圧室壁部41は、陰圧室本体4から着脱可能に構成されたものである。すなわち、上述した陰圧室本体4は、複数の陰圧室壁部41に分解可能な組立式陰圧室本体4Bからなる。この組立式陰圧室本体4Bは、複数の陰圧室壁部41を組み付けることで、陰圧室本体4が形成されるようになっている。
図17は、本開示の一実施形態にかかる陰圧室の排気浄化方法の一例を示すフロー図である。
幾つかの実施形態にかかる陰圧室の排気浄化方法300は、図17に示されるように、上述した陰圧室本体4を備える陰圧室2から排出される排気を浄化するための方法であり、陰圧室本体4の内部の空気を少なくとも1つの熱機関3に送る排気ステップS1と、排気ステップS1にて少なくとも1つの熱機関3に送られた空気を、少なくとも1つの熱機関3により加熱殺菌する加熱殺菌ステップS2と、少なくとも1つの熱機関3の作動により発生した吸引力により、陰圧室本体4の内部を大気圧未満の陰圧に保持する陰圧保持ステップS3と、を備える。
陰圧室本体4の内部の空気を殺菌可能な温度(例えば、100℃)以上の温度に維持する室内加熱殺菌ステップS5をさらに備える。上記の方法によれば、室内加熱殺菌ステップS5において、陰圧室本体4の内部の空気を一定期間、空気を殺菌可能な温度以上に加熱することで、陰圧室本体4の内部の空気中の菌やウイルスを滅菌することができ、陰圧室本体4の内部をクリーンな環境にすることができる。また、上記の方法によれば、熱機関3から供給される熱媒体を利用することで、電気を動力源とする加熱装置を別途用意して稼働させなくても、陰圧室本体4の内部の空気を100℃以上に加熱することができる。これにより、陰圧室2の消費電力を抑制でき、ひいては陰圧室2の運用コストを低減できる。
使用者を内部に収容可能な陰圧室本体(4)を備える陰圧室(2)であって、
少なくとも1つの熱機関(3)に前記陰圧室本体(4)の内部の空気を送るための送気管(5)をさらに備え、
前記陰圧室(5)は、前記少なくとも1つの熱機関(3)の作動により発生する吸引力により、前記陰圧室本体(4)の内部が大気圧未満の陰圧に保持されるように構成された。
前記陰圧室(2)は、前記熱機関(3)から供給される熱媒体により、前記陰圧室本体(4)の内部の温度を調整するように構成された。
前記熱機関(3)から供給される熱媒体と、前記陰圧室本体(4)の内部の空気と、の間で熱交換を行うように構成された熱交換器(21)をさらに備え、
前記熱交換器(21)は、前記陰圧室本体(4)の内部の空気を殺菌可能な温度以上に加熱するように構成された。
前記熱機関(3)で発生された蒸気を前記陰圧室(2)に供給するための蒸気供給管(24)をさらに備える。
前記陰圧室本体(4)の内部又は外部に配置された、内外を区画する壁部(滅菌室壁部81)を有する蒸気滅菌室(80)をさらに備え、
前記蒸気供給管(24)は、前記蒸気滅菌室(80)に接続される。
前記陰圧室本体(4)は、少なくとも1つのコンテナ(4A)からなる。
前記陰圧室本体(4)は、内外を区画する複数の陰圧室壁部(41)を含み、
前記複数の陰圧室壁部(41)のうちの少なくとも1つの陰圧室壁部(41)は、前記陰圧室本体(4)から着脱可能に構成された。
上記1)~7)の何れかに記載の少なくとも1つの陰圧室(2)と、
前記少なくとも1つの陰圧室(2)に前記送気管(5)を介して接続された少なくとも1つの熱機関(3)と、を備える。
上記8)に記載の陰圧室の排気浄化システム(1)を搭載し、自走可能に構成される。
使用者を内部に収容可能な陰圧室本体(4)を備える陰圧室(2)から排出される排気を浄化するための陰圧室の排気浄化方法(300)であって、
前記陰圧室本体(4)の内部の空気を少なくとも1つの熱機関(3)に送る排気ステップ(S1)と、
前記排気ステップ(S1)にて前記少なくとも1つの熱機関(3)に送られた前記空気を、前記少なくとも1つの熱機関(3)により加熱殺菌する加熱殺菌ステップ(S2)と、
前記少なくとも1つの熱機関(3)の作動により発生する吸引力により、前記陰圧室本体(4)の内部を大気圧未満の陰圧に保持する陰圧保持ステップ(S3)と、
を備える。
10 制御装置
11 燃料貯留装置
12 燃料供給管
13 発電機
14 構造物
17A,17B 電動機
2 陰圧室
21 (加熱用の)熱交換器
22 入口ダクト
23 (冷却用の)熱交換器
24 蒸気供給管
25 蒸気側バルブ
3 熱機関
3A ガスタービン
3B エンジン
3C ボイラ
3D 蒸気タービン
3E ガス焚きボイラ
30 蒸気排出部
31 燃焼部
32 燃料供給部
33 空気導入部
34 排気排出部
35 回転シャフト
36 コンプレッサインペラ
37 排熱回収ボイラ
38 ターボチャージャ
39A 押込通風機
39B 誘引通風機
4 陰圧室本体
4A コンテナ
4B 組立式陰圧室本体
40 内部空間
41 陰圧室壁部
42 底壁部
421 床面
43 天井壁部
431 天井面
44 周壁部
45A,45B 長手壁部
46A,46B 短手壁部
47 出入口
48 扉
48A スライド扉
5 送気管
51 一方側
52 他方側
53 送気側バルブ
54 送気排出口
6 電力供給ライン
6A 第1の電力供給ライン
6B 第2の電力供給ライン
61 一方側
62 他方側
7 熱媒体供給ライン
7A 熱媒供給ライン
7B 冷媒供給ライン
71,71G 中間熱媒配管
71A 熱交換部
72,72G 中間熱媒ポンプ
73,73G 中間熱媒加熱器
74 冷媒配管
74A 冷媒冷却部
74B 熱交換部
75 冷媒ポンプ
76 冷凍機
77 熱媒側バルブ
78 冷媒側バルブ
8 蒸気滅菌室
80 内部空間
81 滅菌室壁部
82 蒸気導入孔
83 開口
84 扉
91 噴射ノズル
92 除菌液貯留装置
93 除菌液供給管
94 排気還流管
95A,95B 排気管
96 排気還流側バルブ
100 船舶
101 プロペラ
200 熱機関収容コンテナ
201 コンテナ壁部
202 内部空間
210 熱機関収容ケース
220 移動体
300 陰圧室の排気浄化方法
S1 排気ステップ
S2 加熱滅菌ステップ
S3 陰圧保持ステップ
S4 温度調整ステップ
S5 室内加熱殺菌ステップ
S6 高圧蒸気滅菌ステップ
Claims (9)
- 使用者を内部に収容可能な陰圧室本体を備える陰圧室であって、
少なくとも1つの熱機関に前記陰圧室本体の内部の空気を送るための送気管をさらに備え、
前記陰圧室は、前記少なくとも1つの熱機関の作動により発生する吸引力により、前記陰圧室本体の内部が大気圧未満の陰圧に保持されるように構成され、
前記陰圧室本体に熱媒体を送るための複数の熱媒体供給ラインをさらに備え、
前記複数の熱媒体供給ラインは、前記陰圧室本体に加熱用の熱媒体である熱媒を送るための熱媒供給ラインと、前記陰圧室本体に冷却用の熱媒体である冷媒を送るための冷媒供給ラインと、を含み、
前記熱機関により発生される動力によって駆動される冷凍機であって、前記冷媒を冷却するように構成された冷凍機をさらに備え、
前記冷媒供給ラインは、前記冷凍機で冷却された前記冷媒を前記陰圧室本体に供給するように構成され、
前記陰圧室本体は、内外を区画する複数の陰圧室壁部であって、床面を有する底壁部と、天井面を有する天井壁部と、を少なくとも含む複数の陰圧室壁部を含み、
前記熱媒供給ラインを流れる熱媒と前記陰圧室本体の内部の空気との間で熱交換を行うように構成された加熱用の熱交換器であって、前記底壁部の内部に配置される、又は前記床面に取り付けられる、加熱用の熱交換器と、
前記冷媒供給ラインを流れる前記冷媒と前記陰圧室本体の内部の空気との間で熱交換を行うように構成された冷却用の熱交換器であって、前記天井壁部の内部に配置される、又は前記天井面に取り付けられる、冷却用の熱交換器と、をさらに備える、
陰圧室。 - 前記熱機関から供給される熱媒体と、前記陰圧室本体の内部の空気と、の間で熱交換を行うように構成された熱交換器をさらに備え、
前記熱交換器は、前記陰圧室本体の内部の空気を殺菌可能な温度以上に加熱するように構成された、
請求項1に記載の陰圧室。 - 前記熱機関で発生された蒸気を前記陰圧室に供給するための蒸気供給管をさらに備える、
請求項1又は2に記載の陰圧室。 - 前記陰圧室本体の内部又は外部に配置された、内外を区画する壁部を有する蒸気滅菌室をさらに備え、
前記蒸気供給管は、前記蒸気滅菌室に接続された、
請求項3に記載の陰圧室。 - 前記陰圧室本体は、少なくとも1つのコンテナからなる、
請求項1乃至4の何れか1項に記載の陰圧室。 - 前記複数の陰圧室壁部のうちの少なくとも1つの陰圧室壁部は、前記陰圧室本体から着脱可能に構成された、
請求項1乃至4の何れか1項に記載の陰圧室。 - 請求項1乃至6の何れか1項に記載の少なくとも1つの陰圧室と、
前記少なくとも1つの陰圧室に前記送気管を介して接続された少なくとも1つの熱機関と、を備える陰圧室の排気浄化システム。 - 請求項7に記載の陰圧室の排気浄化システムを搭載し、自走可能に構成された移動体。
- 使用者を内部に収容可能な陰圧室本体を備える陰圧室から排出される排気を浄化するための陰圧室の排気浄化方法であって、
前記陰圧室本体の内部の空気を少なくとも1つの熱機関に送る排気ステップと、
前記排気ステップにて前記少なくとも1つの熱機関に送られた前記空気を、前記少なくとも1つの熱機関により加熱殺菌する加熱殺菌ステップと、
前記少なくとも1つの熱機関の作動により発生する吸引力により、前記陰圧室本体の内部を大気圧未満の陰圧に保持する陰圧保持ステップと、
を備え、
前記熱機関において生じた熱を有する熱媒を介して、前記熱機関において生じた前記熱を前記陰圧室本体に供給するステップと、
前記熱機関により発生される動力によって駆動される冷凍機によって冷却された冷媒を介して、前記冷凍機によって生成された冷熱を前記陰圧室本体に供給するステップと、
前記陰圧室本体の床面を有する底壁部の内部に配置される、又は前記床面に取り付けられる、加熱用の熱交換器により、前記熱媒と前記陰圧室本体の内部の空気との間で熱交換を行うステップと、
前記陰圧室本体の天井面を有する天井壁部の内部に配置される、又は前記天井面に取り付けられる、冷却用の熱交換器により、前記冷媒と前記陰圧室本体の内部の空気との間で熱交換を行うステップと、
をさらに備える、陰圧室の排気浄化方法。
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