JP7519305B2 - 施設内の小さな有機物を変性させる技術 - Google Patents

Description

本発明は、施設内、例えば、部屋、事務所、病院、幼稚園などの空気を消毒／浄化するための方法およびシステムに関する。より具体的には、この技術は、イエダニ、カビ、バクテリアなどの小さな有害な物体および生物を変性または殺すことを目的とする。

イエダニおよび他の有害な小生物は、通常、建物の内部で発生する。通常、室内は十分な換気および日光が不足しており、これらはバクテリアおよびその他の小生物の発生（例えば、湿気によるカビおよび白カビの発生、または繊維、ベッドなどの中におけるイエダニの発生）のための条件となる。小生物および／またはそれらのライフサイクルの産物は、しばしばそのような環境で働くまたは住む人々のアレルギー反応を引き起こす。植物および花の花粉もアレルギーを引き起こすことが知られており、特に春には空気中の花粉の濃度が高くなり、かなりの量の花粉が外部から施設内に運ばれる可能性がある。
換気の欠如はまた、感染の拡大、伝染病、呼吸器系の問題、喘息の発症、喘息発作、アレルギー感作の発症の存在するすべての結果として、空気中のバクテリアおよびアレルゲンがそのように広がるのを助ける。

室内空気を浄化するための解決策、例えば、除湿器、空気濾過装置に基づくＨＥＰＡフィルターが存在する。そのような解決策は、前述の有害な種および物体に対して不十分であるように思われる。そのような生物／物体に苦しむ人々に、医者はただ部屋を換気するか、花粉患者のために春の間に窓を閉めるか、または何らかの方法で施設内の空気を浄化することを勧める。

他の解決策、例えば、小生物を中和するための以下の装置が存在する。
特許文献１は、湿度制御を使用してイエダニ、バクテリア、および真菌を殺すと考えられている空調機を開示している。それは、空調機の室外ユニットに設置された空気再調整ユニットを含む。空気再調整ユニットは、取り付けられた２本の管に空気を吸引するエアポンプを含む。第１の管は、水ベースの熱交換器から水分を取り込む。第２の管はファンから熱を取り込む。混合物は、室内空調機ユニットを介して部屋内にエアパイプを通して送り戻される。空調機は、外部から室内に持ち込まれる湿気および熱のレベルを制御する。専門家のフォーラムでは、一部の医師は、そのような技術はイエダニを殺すのに効果的ではないと考えている。

特許文献２（ＳＵ９５２２６１Ｔ）は、無菌空気の連続供給を必要とする酵素の微生物生産のために産業で使用される、空気を浄化するための装置を記載している。バクテリアによる空気清浄のための装置は、ノズルを備えたハウジングと、焼結多孔質金属粉末の電気加熱管とを含む。ある既知の装置では、空気は、加熱要素を有するチャンバに入り、次に、焼結粉末金属（ステンレス鋼）の要素を備えた別のチャンバに入る。空気浄化の質を向上させながら装置のサイズを縮小するために、空気を浄化するための装置は、ハウジングを含み、その中に焼結金属粉末の中空多孔質電気加熱管が配置される。

変性装置の主な問題の１つは、動作中の部屋の加熱、つまり、装置／部屋から熱を効率的に除去することなく過剰な熱を発生させることである。

空気を過度に加熱することなく家庭、事務所などで空気を効果的かつ継続的に消毒することを可能にする信頼性の高い技術および／またはコンパクトで単純な器具に長い間感じられてきた必要性が存在する。

国際出願公開第１６０８５４１６号 ソ連発明者証第９５２２６１号

したがって、本発明の目的は、空気中の小さな有害またはアレルギー性の生物および物体を排除（変性）するように、施設内の空気を連続的に消毒するための効果的な技術を提供することである。

有害／アレルギー性の小さな生物または物体は、以下の非網羅的なリスト：バクテリア、ウイルス、細菌、カビ、白カビ、イエダニアレルゲン、ゴキブリアレルゲン、他の昆虫、昆虫または動物の糞／排泄物、花粉などからの１つ以上として理解され得る。

本発明者によって実施された研究および実験に基づいて、施設内の空気を消毒するための方法およびシステムが提供される。
簡単に言えば、提案される消毒システムは、少なくとも、
有害および／またはアレルギー性の小物体を含むと思われる空気を吸引し、吸引された空気を変性圧力まで圧縮するための空気圧縮機（例えば、制御可能な空気圧縮機）と、
内部で前記有害および／またはアレルギー性の小物体を変性させるための制御可能な圧力タンクであって、前記タンクは連続的かつ制御可能に、
圧縮された空気を圧縮機からタンクに（例えば、逆止弁を介して）導入し、
タンク内の圧縮された空気を加熱し、圧縮された空気を変性温度範囲内に維持し、
圧縮された消毒された空気を施設に（例えば、制御可能な弁を介して）排出し、排出された空気は膨張しながら冷却するように適合される、タンクとを含む。

システムは、制御可能な空気圧縮機を冷却するための第１および／または第２のヒートシンクを含むことができ、この目的のために、前記空気圧縮機（より具体的には、圧縮機のヘッド）は、それぞれ、第１の熱交換放熱器および／または第２の熱交換放熱器を備えることができる。

例えば、熱交換放熱器は、圧縮機ハウジングに設けられた（いわゆるコームまたはいわゆる冷却フィンを形成する）突起部の形態とすることができる。
別の一例では、熱交換放熱器は、ヒートコネクタまたはヒートパイプ（圧縮機とヒートシンクの間で熱を伝達するための金属部分）を含むことができる。
第３の例では、熱交換放熱器は、熱交換部材：突起部、熱コネクタなどの任意の組み合わせを含むことができる。

好ましくは、空気圧縮機は、両方のヒートシンクを備えている。
第１のヒートシンクは、空気圧縮機を空気によって冷却するように構成された空気ヒートシンクとすることができる。例えば、第１のヒートシンクは、空調機によって生成された、出て行く冷却された空気の流れの中に配置された、空気圧縮機の第１の放熱器を含むことができる。このようなヒートシンクは、圧縮機の温度を摂氏約３０度にすることができる。

第２のヒートシンクは、空気圧縮機を水によって冷却するように構成された水ヒートシンクとすることができる。例えば、水ヒートシンクは、補充可能な貯水槽の形態とすることができ、その中では、空気圧縮機の第２の放熱器が、少なくとも部分的に水中に浸漬されるように導入される。

システムの一実施形態では、それは、施設内の任意の場所に配置することができる独立型の装置とすることができる。
システムの代替の一実施形態では、それは、空調機（Ａ／Ｃ）の内部ユニットに収容することができる。この場合、それは統合化装置と呼ぶことができる。
前述の実施形態のいずれかにおいて、水ヒートシンクの貯水槽は、水によって、例えば、空調機の凝縮液によって補充可能とすることができる。

通常、暖かい季節の間は、両方のヒートシンク（第１のヒートシンクおよび第２のヒートシンク）が必要とされる。そのような季節には、提案されたシステム（装置）の存在に関係なく、部屋の空気はかなり高温になる。その結果、部屋の空気はとにかく、例えば空調機によって冷却されなければならない。空調機が冷却のために機能する場合、それは冷気と（発明者が示唆するように、装置の圧縮機を冷却するために使用することができる）冷たい凝縮液の両方を生成する。
別の状況は、施設内の温度が低く、部屋の空気を加熱する必要がある寒い季節に発生する。
独立型の装置は、部屋の空気によってさらに冷却されるので、空気を加熱する場合がある。
統合化装置は、Ａ／Ｃから出力される空気によってさらに冷却されるので、その空気を加熱することができ、したがってＡ／Ｃによって空気を加熱するために必要なエネルギーを節約することができる。

Ａ／Ｃから槽内に凝縮液が補充されないので、水ヒートシンクは、Ａ／Ｃの加熱モードで動作しなくなる可能性がある。それでも、顧客は手動で水ヒートシンクを補充することができる。
しかしながら、ヒートシンクの少なくとも１つは、好ましくは任意のモードで空気圧縮機ヘッドを冷却する、したがって、空気圧縮機をその実行可能な状態に維持するために動作したままにする必要がある。

さらに、提案されたシステムがどのように機能するかについても説明する、提案された方法の簡単な説明が提供される。
空気は施設から圧縮機のヘッドに吸い込まれ、空気圧縮機によって変性圧力（例えば、約８～１０気圧）まで圧縮される。圧力は、例えば、異なる有害生物に関連するレジームを選択するために、製造業者によって選択される、および／または顧客によって制御されることができる。
圧縮された空気は、例えば逆止（一方向）弁を介して、圧力タンクに導入される。
圧縮された空気は、圧力タンク内でほぼ同じ圧力に維持され、同時に、圧縮された空気は、約１７０～２５０℃の範囲内の変性温度まで加熱される。
このプロセスは、タンク内の必要な変性圧力および温度を動的に維持することによって実行される。対象の生物／物体がタンク内で必要な条件で約３～１２秒間維持される場合、この期間は、生物／物体を変性させるのに十分であると発明者によって見なされる。
このプロセスは、消毒された空気を施設に排出することで終了する。圧縮された空気の膨張により空気の冷却を引き起こすことに留意すべきである。

空気排出は、空気拡散器に接続された制御可能な弁を介して連続的または定期的に実行することができる。
圧縮および加熱された（こうして消毒された）空気は、タンク内の各空気部分を３～１２秒間維持すると、定期的にタンクから施設に排出される。
プロセス全体は、吸引ステップから始めて定期的に実行することができる。
しかしながら、排出を含むプロセス全体を連続して行ってもよい。このような場合、対象の様々な物体が様々な期間タンク内で処理されるので、排出されたときにそれらの一部が生存したままでいる可能性がある。それでも、室内の空気は複数回リサイクルされるので、装置によって徐々に消毒される。

提案された空気消毒システムのいくつかの追加の詳細および構成が、以下に開示される。

好ましくは、システムは、変性される生物のタイプに応じて選択された変性温度に基づいて、圧力タンク内の空気の制御可能な加熱に適合させることができる。

この目的のために、システムは、圧力タンク内の圧縮された空気を制御可能に加熱するために、制御ユニットと、圧力タンク内の空気温度の少なくとも第１の温度センサとを含む制御回路を備えることができる。

制御回路は、温度および／または圧力のより多くのセンサ（例えば、室温のセンサ、圧力センサ）を含むことができる。
提案されたシステムは、空気の汚れを検出するための汚れセンサをさらに備えることができる。汚れセンサは、制御ユニットに接続することができる。
したがって、制御ユニットは、前記少なくとも１つのセンサから読み取り値を取得し、前記圧縮機および前記タンク（より具体的には、逆止弁、制御可能な弁、１つまたは複数の加熱要素など）に制御コマンドを発行するように適合させることができる。
換言すれば、制御回路は、圧力タンクを通る空気の流れを制御／調整するように適合させることができる。

圧力タンク内の圧力および温度は、動的に維持することができる。実際、変性温度範囲内の温度まで加熱されたタンク内の圧縮された空気は、タンク内に追加の圧力を蓄積する可能性がある。一方、圧縮された空気を制御可能にタンクから排出すると、タンク内の圧力および温度は低下する。その動的バランスは、制御回路によって維持することができる。

圧縮機から（より具体的には、圧縮ヘッドから）得られる空気は、圧縮のために約１５０～１８０℃の温度に達することに留意すべきである。圧力タンク内の空気を加熱することにより、追加の温度上昇が得られる可能性がある。

この目的のために、圧力タンクは直接加熱することができる、および／または１つ以上の加熱要素を備えることができる。いずれの場合も、圧力タンクは、目的の小さな生物／要素の特定のタイプに適した特定の変性温度に近い、約１７０～２５０℃の前述の変性温度範囲から選択された動作温度に制御可能にタンク内部の空気を保つように適合させることができる。
例えば、特定の動作温度は、約２００～２２０℃のおよその動作温度範囲内に見出すことができる。

圧力タンクは、そこからの熱放散を防ぐために、断熱材を備えていてもよい。
例えば、加熱ブランケットは、少なくとも２つの層を有することができ、加熱要素およびタンクの断熱材の両方として機能することができる。別の一例では、１つまたは複数の加熱要素は、圧力タンクの内部に配置することができる。

次に、消毒された圧縮された空気は、圧力タンクから部屋の圧力（１気圧）に解放され、したがって、膨張により解放された空気の冷却を引き起こす。システムから膨張した消毒された空気は、約２５℃の温度を有することができることが発明者によって示されている。

システムはさらに、減音手段を備えていてもよい。システムはかなり頻繁に（例えば、特に夜間は）オンになると考えられるが、騒音の問題は非常に現実的となる。
減音手段は、空気圧縮機を包むノイズ低減ケース、圧縮された消毒された空気を排出するときのノイズを低減することを目的とする少なくとも１つのエアサイレンサーのうちの１つ以上を含むことができる。
システムの空気圧縮機は、減音ボックス（エンベロープ）を備えていてもよい。その主な機能は、ボックスの内側と外側の空気の間にバリアを作成することで音波を遮断すると同時に、熱が圧縮機からヒートシンクに（例えばヒートチューブを介して）確実に伝達されるようにすることである。箱は空であってもよく、布または繊維のような任意の充填材料を含んでもよい。
システムの他の要素もまた、減音手段を備えていてもよい。
例えば、システムから出て行く浄化された空気は、以下：１）出口ライン／パイプに導入された流量調整器、２）出口ラインに並列に接続されたエアサイレンサー、３）流量調整器と直列に接続された／流量調整器と組み合わされたエアサイレンサーの１つ以上によって無音化することができる。エアサイレンサーは、排気サイレンサーとして実装することができ、例えば、焼結ポリエチレン膜を備えたプラスチック本体のみを含んでいてもよい。

前述のように、圧力タンク内の圧縮された空気を加熱するために、タンクは、直接加熱することができる（すなわち、加熱要素を構成することができる）、および／または１つ以上の内部加熱要素を備えることができる。言うまでもなく、加熱要素は何らかの電源から給電される必要がある。
加熱要素は、様々な実装形態を有することができる。例えば、それは圧力タンクを包む加熱ブランケットの一部を形成してもよい。ブランケットは、外側の断熱層を含んでもよい。
内部加熱要素は、圧力タンクの内部に（少なくとも部分的に）挿入することができる。一実施形態では、内部加熱要素は、圧力タンクに（例えば、半径方向または軸方向に）設置された１つ以上のピン状部材を含むことができる。ピン状部材は金属製であり、電源に接続することができる。内部の加熱要素は、圧力タンク内に密閉して固定する必要がある。

上述のように、本発明の空気消毒システムは、独立型の装置の形態で、好ましくは携帯型に製造することができる。
あるいはまた、提案されたシステム（いわゆる統合化装置として）は、施設の空調（Ａ／Ｃ）システムと組み合わせる／統合することができる。
特に、本発明のシステムは、本発明の詳細な説明で以下にさらに説明されるように、Ａ／Ｃ屋内ユニットを使用することができる。
装置の任意の改良において、装置は、消毒された空気をＡ／Ｃの出力空気流に排出するように配置／適合することができ、その結果、排出された空気は、Ａ／Ｃの空気流と共に部屋に運ばれて、組み合わされた（混合された）気流になる。
好ましくは、消毒されたまたは組み合わされた気流を部屋にもたらすダクトの出口は、消毒された空気が消毒装置の圧縮機または内部Ａ／Ｃユニットにすぐに再び吸い込まれるのを防止するように、部屋から空気を吸い戻すダクトの入口から可能な限り遠くに配置されるべきである。

本発明の空気消毒システムおよび空調（Ａ／Ｃ）システムの組み合わせは、新規の改良されたシステムを作成する。このようなシステムは、空調機によって施設内を循環する空気を徐々に消毒することを目的としている。

Ａ／Ｃシステムの既知の改良には、部屋のＡ／Ｃユニット（例えば、部屋の空調機の屋内／内部ユニット）、セントラルＡ／Ｃシステム、セミセントラルＡ／Ｃシステムなどが含まれる。
部屋用の屋内Ａ／Ｃユニットを含む改良された／組み合わされたシステムでは、１つの空気消毒システムを使用でき、それは部屋からの空気の流れを受け取り、浄化された（消毒された）空気の流れを、空調機ユニットによって調整された空気と共に部屋に出力するように設置することができる。
１つの部屋においてさえ、例えば部屋が大きい場合、部屋のＡ／Ｃユニットの形態の改良された空調機は、任意選択で、複数の異なる収集場所から空気を収集することができ、次いで、消毒／調整された空気をその部屋の複数の排出場所に戻すことができる。
収集場所は、排出場所から最大限に離間される必要があることに留意すべきである。
改良されたシステムは、同様に多くの異なる部屋に役立つことができる。

実際には、施設用に構成された改良された空調機（Ａ／Ｃ）システムは、前記内部ユニットでの処理のために施設内の異なる収集場所から空気を収集するための複数の空気入口を含むことができ、前記内部ユニットから施設内の異なる空気排出場所に、消毒された空気と混合された調整された空気を戻すための複数の出口をさらに含むことができる。

改良されたシステムがセントラルまたはセミセントラルのＡ／Ｃシステムに基づく場合、提案された空気消毒システム（装置）は、Ａ／Ｃシステムの共通の内部ユニットと組み合わされる。
このような構成の機能は、
施設内の１つ以上の部屋から（例えば、空気収集器に）空気を収集し、
前記部屋から収集された空気の一部を空気消毒装置に通して、消毒された空気の流れを得て、
前記部屋から収集された空気の別の一部をＡ／Ｃシステムの内部ユニットに通して、調整された空気の流れを得て、
Ａ／Ｃシステムの共通の出口ライン（例えば、空気分配器）で、消毒された空気の流れを調整された空気の流れと混合し、それによって混合された空気の流れを取得し、
混合空気の流れを部屋に戻し、さらに循環させることである。

提案された装置は、制御パネルを含むことができる。Ａ／Ｃと組み合わされた統合化装置の実施形態では、制御パネルは、Ａ／Ｃ制御パネルの一部を形成することができる。
提案された装置（システム）には、空調機Ａ／Ｃから、またはラインから直接電力を供給することができる。
本発明の追加の態様によれば、その内部ユニットに、施設内の空気を消毒するための上記の装置を収容する空調機（Ａ／Ｃ）も提案されている。

本発明は、以下の非限定的な図面を参照してさらに詳細に説明される。

提案された概念を説明する例示的なブロック図を示している。 独立型装置である提案された空気消毒システムの１つの概略的な例示的な実施形態を示している。 提案された空気消毒システムの別の概略的な例示的な一実施形態であり、この実施形態では、システムは、Ａ／Ｃの内部ユニットの一部を形成し、ユニットのハウジングに収容される。 空気消毒および空調システムを組み合わせたさらに別の概略的な一実施形態である。 減音手段を備えた、提案された空気消毒システム用の圧縮機の一実施形態を示している。 空気消毒装置の出口ダクト用の減音手段の一実施形態を概略的に示している。 加熱要素を備えた圧力タンクの一実施形態を概略的に示している。 提案された空気消毒システムと組み合わされた、例示的なセントラル空調（Ａ／Ｃ）システムを備えた住宅の概略平面図である。 図８に示されるセントラル空調（Ａ／Ｃ）と空気消毒システムを組み合わせた動作を示す概略ブロック図である。

図１は、提案された変性システム１０の１つの概略ブロック図を示している。
消毒される部屋からの空気は、１１と記された入口を介して空気圧縮機（圧縮機ヘッド）１２に吸い込まれる。空気圧縮機１２は、２つのヒートシンク１４および１６を介して冷却することができる。
圧縮機ヘッドの体積流量は、例えば、毎分５０～１００リットル、さらには最大２００リットルとすることができ、これは、提案された変性装置にとって高いと考えられている。
圧縮機ヘッドに吸い込まれた空気は、変性圧力範囲と呼ばれる８～１０気圧まで圧縮することができる。圧縮により空気の温度が上昇し、さらに、空気は圧力タンク内でさらに加熱することができる。圧力タンク内の小生物をさらに変性させるのに役立つが、その後の前述の空気圧により、空気がタンクから施設に排出されるときに、その膨張中に空気を十分に冷却することができる。

その間、圧縮された空気は、逆止弁２０を介して圧力タンク１８に供給される（矢印１５を参照）。タンク内で、空気は、空気中に小生物が存在する場合に小生物を殺傷する／変性させるために消毒（変性）温度１７０～２５０℃までさらに加熱される。
圧力タンク１８は、加熱要素２２および断熱層２４を使用して加熱することができ、これらは両方とも、加熱および断熱ブランケットの一部とすることができる。
ダニなどの生物の変性／殺傷、およびそれに関連するアレルゲンの変性のために、ダニは、約３～１２秒間、変性温度で空気圧タンク内に保持することができる。タンク操作の動的な原理により、タンクに吸い込まれた一部の生物は、殺傷されるのに十分な時間、内部に保持されるが、一部の生物は入口から出口へより速く移動することに留意すべきである。システムの連続的または定期的な操作により、部屋の空気が装置を複数回通過し、最終的に完全に消毒される（つまり、活性のある小さな生物／物体／アレルゲンがなくなる）ことを保証する。
提案されたシステム１０は、部屋から空気を取り、それを部屋に排出して戻す。
空気は、制御可能な弁２６を介してタンク１８から拡散器２８に排出され、拡散器２８はそれを徐々に部屋に戻す。膨張した空気は、部屋が過度に加熱されない温度（約２５℃）まで冷却される。
システムは、制御ユニットによって制御することができ、制御パネル（ブロック３０）を備えることができる。制御ユニット３０は、選択された変性温度、タンク１８の温度センサ１９、タンク１８の圧力センサ１５の読み取り値に基づいて、バルブ２０および２６の状態を使用することによって、および他のいくつかのセンサ３２、３４（湿度および室温）の読み取り値を使用することによって、システムを制御する。この方法の単純なバージョンでは、圧力センサ１５は、圧力タンク内部の圧力をチェックして、圧縮機に動作を停止または開始するように信号を送る。
提案されたシステム１０は、空気の汚れを検出するために、汚れセンサ３６をさらに備えることができる。汚れセンサは、汚れセンサの読み取り値に従ってシステムの動作を制御可能に調整するように適合することができる制御ユニット３０と結合することができる。汚れセンサの読み取り値は、無菌性保証レベルＳＡＬを間接的にチェックするために使用できる。
ユニット３０の制御パネルは、変性温度、夜間モード、空気の質の表示電球、（ヒートシンク１６が水ヒートシンクである場合）水が満たされるべきであることを示す表示電球などを選択するためのボタンを含むことができる。
本発明者は、提案された消毒の前後に例示的な施設内の空気の質をチェックし、提案された技術が空気の完全な消毒を達成する、すなわち、既知の技術よりもはるかに効果的であるという結論に達した。
本発明は、圧力タンクを導入し、圧力タンク内で高温高圧を使用することにより、小生物の変性の効率を改善し、技術の全体的な品質を改善する。空気交換効率が高く、部屋の加熱が少ないため、および空気入口から可能な限り離れた場所に空気が排出されるため、結果は、他の変性装置よりも大きなＣＦＭを使用することによってもプラスの影響を受ける。
これはすべて、独立型のポータブル装置とすることができるか、施設内のＡ／Ｃシステムの一部を形成することができる、提案されたシステムの比較的小さな体積で達成される。様々な実装形態の例を図２～図４に示す。

図２は、施設内の（例えば、１つの部屋内の）空気を消毒するための独立型装置４０の概略例である。装置４０は、図１と同じユニットを含む。
この図に示されているものは、同様の番号でマークされている。図２では、ユニットは以下のように実装されている。空気入口１１は、任意選択で、施設内の異なる収集場所から圧縮機１２に空気を運ぶ複数のダクト（１１’、１１”、破線でマークされている）から供給することができる。
この図では、第１のヒートシンク１４は空気ヒートシンクである：圧縮機ヘッド１２は、例えば、放熱器突起部１３を備えている。突起部／冷却フィン１３は、周囲空気によって冷却することができる。突起部１３を覆う外部の保護ハウジングは、ネット／メッシュ（図示せず）でできていてもよい。
第２の下部ヒートシンク１６は、装置の下に設けられた鍋部に充填された水に浸漬された突起部１７を含む水シンクである。鍋部は顧客によって満たされる必要がある。拡散器２８の出口２７は、圧縮機１２の空気入口１１（部屋の空気ＩＮ）から可能な限り遠くで消毒された空気を排出するためにホース２９を備えていてもよい。ホース２９は、ホース２９からの消毒された空気を部屋に供給される主要な空気の流れと混合するために、その出力開口部が換気装置または空調機の出口の近くに位置するように配置することができる。
消毒された空気を施設内の別の排出場所（例えば、空気循環が不十分な部屋の追加の排出場所、または別の部屋）に供給するために、（破線で示されている）追加のホース２９’を備えた追加の出口２７’が提供されてもよい。
装置４０のブロック３０は、その自律制御ユニットおよび制御パネルを収容する。

提案された空気消毒システムは、任意のバージョンの空調機（Ａ／Ｃ）も含む組み合わされたシステムの一部を形成することができる。
部屋のＡ／Ｃユニットを含む組み合わされたシステムでは、１つの空気消毒システムを使用することができる。空気消毒システムは、部屋からの汚染された空気の流れを受け取り、空調ユニットによって調整された空気と共に、浄化された／消毒された空気の流れを部屋に出力するように設置することができる。このようなオプションは、例えば、図３、図４に示される。

図３は、空調機（Ａ／Ｃ）の内部ユニットに統合された装置の１つの可能な実施形態５０を示し、概略的に５２として示されている。空調機５２によって冷却／加熱される空気用の入口は示されていない。部屋の空気用の入口は矢印５４でマークされている。出口５６は、排出され、Ａ／Ｃ５２によって生成された冷却／加熱された空気と混合された、消毒された空気用である。エアパイプは、５９および６０として示されている。流出する空気の音を低減するために、出口パイプ６０を通る空気の流れを調整するための制御可能な弁２６を使用してもよい。
いずれにせよ、特に提案されたシステムがＡ／Ｃの一部を形成する場合、圧力タンク１８から排出された空気は、空調機から出る空気の方向に出力されるべきである（したがって、それは、可能な限り入口から遠くに運ばれるであろう）。この図では、排出された空気は、入口５４からかなり離れた出口５６を介して出力される。
Ａ／Ｃ室内ユニットを使用する場合は、空気が出口から吹き出される速度が速いほど、空気が遠くへ行くので、記載の空気消毒システムにすぐに再び吸い込まれないため、Ａ／Ｃ室内ユニットは、部屋の中の空気をより速く交換できる可能性がある。
図３では、統合型変性装置５０は、２つのヒートシンク１４および１６を含む。装置は、Ａ／Ｃヒートシンクを使用することができるが、図３に示されるその別個のヒートシンクを有してもよい。
ヒートシンク１４は、Ａ／Ｃによって生成された空気によって冷却される熱伝達要素／放熱器を含む。放熱器は、ヒートパイプ／ヒートコネクタ５８を介して圧縮機１２に接続することができる。
ヒートシンク１６は、Ａ／Ｃのファンコイルによって生成された凝縮液による水で満たされた水容器を含む。ヒートシンク１６はまた、水容器内に少なくとも部分的に浸漬された熱伝達要素／放熱器（例えば、のこぎり状の、歯付きまたはリブ付きの金属板）を含む。この図面では、放熱器は、同じく５８とマークされたヒートパイプ（熱接続）を介して圧縮機１２に接続されている。
ヒートシンク容器１６内の水は、蒸発する（または排出される）まで加熱される。容器は、Ａ／Ｃ凝縮液によって連続的に補充され得る。特定のＡ／Ｃの水レートを計算することにより、専門家は水容器に蓄積する水量を見積もることができる。
ヒートシンク１４および１６は両方とも、圧縮機ヘッド１２の熱を低減するように設計されている。
Ａ／Ｃ５２が冷却モードで動作する場合、凝縮液は水容器内で凝縮され、ヒートシンク１６を冷却する。
Ａ／Ｃ５２が加熱モードで動作する場合、凝縮液はなく、ヒートシンク１４はＡ／Ｃからの熱風によって冷却される（約１８０℃から３０℃までさらに冷却される）。両方のヒートシンク１４、１６は圧縮機ヘッド１２に接続されているので、それら（およびヘッド１２）は同様の温度を維持する。

図４は、１つの追加の例示的な実装形態７０を示しており、（図２に示される構成と非常に類似している）装置４０’は、空調機Ａ／Ｃの内部ユニット５２の共通の改良されたハウジング５３に収容されている。（Ａ／Ｃの外部ユニットからの）ユニット５２への外気の入口は、７２とマークされている。そのオプションのダクトは７２’とマークされている。
入口７４は、圧縮機１２に吸い込まれる部屋の空気用のものである。オプションの入口空気ダクトは、７４’として示されている。
出口７８は、装置４０’から排出される消毒された空気用のものである。
出口８０は、ユニット５２および装置４０’によって生成された結果として生じる空気の流れを施設に出力するためのものである。
Ａ／Ｃをその冷却モードにする。
ユニット５２によって生成された冷却された空気の流れは、矢印７６によって示されている。
消毒された空気は、圧力タンク１８から拡散器２８および出口７８を介して排出される。排出された空気は、約１０気圧から約１気圧への圧力降下のために、約２５℃の温度を有することができる。
内部Ａ／Ｃユニット５２によって生成される冷却された空気の流れ７６は、２つの機能：ａ）ヒートシンク１４の放熱器を冷却することと、ｂ）出口７８から排出されながら同時に消毒された空気と混合されることを実行する。混合された空気は、ハウジング５３の出口８０を介して部屋に出力される。出口８０は、図面に概略的に示されている。実際には、それは標準的な長方形の形状を有し、従来のシャッターを備えていてもよい。水シンク１６は、パイプ８２を介して、ユニット５２からの凝縮液で満たされ得る。
Ａ／Ｃを加熱モードまたは換気モードにする。
この場合、Ａ／Ｃユニット５２の気流７６は、依然としてヒートシンク放熱器１４の冷却を首尾よく実行することができる。システム７０によって生成され、出口８０から出力される空気流は、約２５℃の温度で装置４０’から排出される消毒された空気と、Ａ／Ｃによってその加熱または換気モードで生成された空気７６とを含む。
ヒートシンク１６の水鍋部は、顧客によって水を補充することができる（図面には示されていないが、適切な開口部が提供され得る）。空気の流れ７６がヒートシンク１６の放熱器に到達するようにハウジング５３が構成されている場合、ヒートシンク１６も空冷することができる。
提案されたシステム７０は、（図面において３０とマークされている）装置４０’の制御パネルを組み込んだＡ／Ｃ制御パネルを含むことができる。

図５は、提案された空気消毒システム用の圧縮機１２の１つの特定の実施形態を示しており、これは、減音手段を備えている。提案された空気消毒システムは、かなり頻繁にＯＮになると考えられ、昼夜を問わず、騒音によって顧客の邪魔にならない必要がある。
図５では、システムの空気圧縮機は、減音ボックス（ケーシング）１２０を備えている。部屋からの空気入口は１１と示され、高圧空気の出口は１５と示されている。ケーシング１２０は、金属製とすることができ、ヒートシンクとして機能することができる。その第２の機能は、ケーシングの内側と外側の空気の間にバリアを作成することで音波を遮断すると同時に、熱が圧縮機から別のヒートシンクに（例えば、ヒートチューブ５８’を介して）確実に伝達されるようにすることである。ケーシング１２０は、空である（すなわち、シェルのように形作られる）ことができるか、または布または繊維のような任意の充填材料を含むことができる。

図６は、空気消毒装置の出口ライン用の減音手段の別の一実施形態を概略的に示している。図６は、図３のライン６０の出口部分を示す拡大部分であり、空調機の出口開口部５６の近くに配置されている。
空気消毒システムから出て行く圧縮された浄化された空気は、以下：１）出口ライン／パイプ６０に導入された流量調整器２６、２）出口ラインに並列に接続されたエアサイレンサー６０’、３）流量調整器２６に直列に接続された、または流量調整器２６と組み合わされたエアサイレンサー６０”の１つ以上によって無音化することができる。エアサイレンサーは、排気サイレンサーとして実装することができ、例えば、焼結ポリエチレン膜を備えたプラスチック本体のみを含んでいてもよい。

図７は、加熱要素（部材）２２’を備えた圧力タンクの例示的な一実施形態１８’を概略的に示している。前述のように、空気消毒システムの圧力タンクは、様々な方法で加熱することができる。それは直接加熱されてもよい（すなわち、それ自体が加熱要素であってもよい）、および／または１つ以上の別個の加熱要素を備えていてもよい。いずれのオプションでも、１つまたは複数の加熱要素は適切な電源から給電される。
（ここには示されていない）一例では、加熱要素は、圧力タンクを包む外側ブランケットの一部を形成する。ブランケットは、タンクのすぐ近くに配置されることを意図した内層としての加熱要素と、内側の加熱層を覆う外側の断熱層とを含むことができる。
図７は、圧力タンクに設置された内部加熱要素の特定の実施形態を示しており、この例では、内部加熱要素は、圧力タンクに放射状に取り付けられ、圧力タンク内に密閉して固定された２つの加熱部材（２２’としてマークされている）を含む。加熱部材２２’は金属製とすることができ、電源３０’に接続することができる。ピン状部材２２’は、タンク１８’に取り付けられたときに、互いに軸方向にシフトすることができる。あるいはまた、加熱部材２２’は、タンク１８’の近くで図７に示されるピン状の形状とは異なる形状を有してもよく、したがって、図に示されるようにタンクに設置することができる。さらに別のオプションは、１つの加熱要素２２’のみが設置され、圧力タンク内の追加のオリフィスは、タンクの排水のための手段（図示せず）を備え得ることである。

上述のように、提案された空気消毒システムは、セントラルまたはセミセントラルのＡ／Ｃシステムの一部を形成し、その中でＡ／Ｃシステムの共通の内部ユニットと組み合わせることができる。
このような改良されたＡ／Ｃシステムの機能は、
施設内の１つ以上の部屋から（例えば、空気収集器に）空気を収集し、
前記部屋から収集された空気の一部を空気消毒装置に通して、消毒された空気の流れを得て、
前記部屋から収集された空気の別の一部をＡ／Ｃシステムの内部ユニットに通して、調整された空気の流れを得て、
Ａ／Ｃシステムの共通の出口ライン（例えば、空気分配器）で、消毒された空気の流れを調整された空気の流れと混合し、それによって混合された部分的に消毒された空気の流れを取得し、その後、
混合された（部分的に消毒され調整された）空気の流れを部屋に戻すことである。

図８および図９は、少なくとも２つの部屋を有する住宅におけるそのような改良されたセントラルＡ／Ｃシステム１１０を概略的に示している。システム１１０は、施設内を循環する空気の消毒および調整を提供する。
図８は、提案された空気消毒システムと組み合わされた例示的なセントラル空調（Ａ／Ｃ）システムを備えた住宅の概略平面図であり、図９は、組み合わされたセントラル空調（Ａ／Ｃ）と図８に示す空気消毒システムの動作を示す概略ブロック図である。
空気消毒システムと内部セントラルＡ／Ｃユニットは、（図４のブロック７０に類似している可能性のある）７０’で示される中央の改良されたブロックに組み合わされる。図９では、空気消毒システムは、それぞれ図１、図２、図３に示されているシステム１０、４０、５０と同様に構成できるため、１０’（４０’、５０’）とマークされている。
図８および図９では、中央の改良されたブロック７０’の２つの入口ライン７２’、７４’は、空気収集器９０に接続され、一方、ブロック７０’の共通の出口ラインは、空気分配器１００に接続される。空気収集器９０および空気分配器１００は、従来のセントラルＡ／Ｃシステムの一部である。
空気収集器９０は、施設の部屋から空気を収集する。部屋から空気を導く入口ダクトは、図８には示されていないが、図９には例示的なダクト９１、９２として示されている。
前述のように、空気収集器９０は、部屋の空気の一部を（図９において１０’、４０’、５０’としてマークされる）空気消毒システムに供給し、部屋の空気の別の一部を（図９において５２’として示される）Ａ／Ｃセントラルユニットに供給する２つの入口ライン７２’および７４’を介して中央の改良されたブロック７０’に接続される。消毒システム１０’からの消毒された空気は、空気分配器１００で終わる共通の出口ライン８０において、Ａ／Ｃユニット５２’からの調整された空気と混合される。
分配器１００から、改良されたＡ／Ｃユニット７０’の出口ダクト（１０１、１０２など）は、混合され、部分的に消毒され、部分的に調整された空気を対応する部屋に導く。何度かの繰り返しサイクルの後、部屋の空気は完全に消毒される。
空気出口ダクト１０１、１０２などは、部屋の壁／天井を通過するように配置することができる。

本発明は、方法のいくつかの特定の実装形態およびバージョンを参照して説明されてきたが、他の実施形態およびバージョンを提案することができ、以下の特許請求の範囲によって定義されるときはいつでも、本発明の一部と見なされるべきであることが理解されるべきである。

Claims (17)

1. 施設内の空気を消毒するためのシステムであって、
   有害および／またはアレルギー性の小物体を含むと思われる空気を吸引し、前記吸引された空気を１７０℃～２５０℃の温度範囲内で８～１０気圧の範囲に圧縮するための空気圧縮機と、
   内部で前記有害および／またはアレルギー性の小物体を連続して処理するための制御可能な圧力タンクと、
   前記空気圧縮機を冷却するための第１のヒートシンクおよび第２のヒートシンクと
   を備え、
   前記第１のヒートシンクは第１の放熱器を含み、前記第２のヒートシンクは、前記空気圧縮機を水によって冷却するように構成された水ヒートシンクである、システム。
2. 前記圧縮された空気を前記圧力タンクに導入するため、および前記圧力タンクから空気を排出するための制御可能な弁を備える、請求項１に記載のシステム。
3. 空調機の内部ユニットに統合されるように適合される、請求項１または２に記載のシステム。
4. 前記第１の放熱器は、前記空調機によって生成された、出て行く空気の流れの中に配置されるように構成される、請求項３に記載のシステム。
5. 前記第２のヒートシンクは、前記空調機によって生成された凝縮液によって補充可能な貯水槽を備える、請求項３または４に記載のシステム。
6. 施設内の空気を消毒するための方法であって、
   連続して、有害および／またはアレルギー性の小物体を含むと思われる空気を空気圧縮機に吸引し、前記吸引された空気を８～１０気圧の範囲まで圧縮し１７０℃～２５０℃の温度範囲内に加熱するステップと、
   圧縮された消毒された空気を前記施設内に排出するステップと
   を含み、
   前記空気圧縮機は、第１および第２のヒートシンクにより冷却され、前記第１のヒートシンクは第１の放熱器を含み、前記第２のヒートシンクは、前記空気圧縮機を水によって冷却するように構成された水ヒートシンクである、方法。
7. 前記空気は、排出される前に３～１２秒間、前記温度範囲に維持される、請求項６に記載の方法。
8. 前記吸引された空気内の生物のタイプに適した前記温度の選択を含む、請求項６または７に記載の方法。
9. 前記圧力タンク内の前記圧縮された空気を制御可能に加熱するための、
   制御ユニットと、
   前記圧力タンク内の空気温度の少なくとも第１の温度センサと
   を備える制御回路を備える、請求項１～５のいずれか一項に記載のシステム。
10. 前記圧力タンクは、前記圧力タンクの内部の前記空気を選択された作動温度に制御可能に保つように適合された１つ以上の加熱要素を備える、請求項１～５、９のいずれか一項に記載のシステム。
11. 前記空調機の制御パネルの一部を形成する制御パネルを備える、請求項３に記載のシステム。
12. 減音手段をさらに備える、請求項１～５または９～１１のいずれか一項に記載のシステム。
13. 前記減音手段は、
    前記空気圧縮機を包む減音ケース、
    圧縮された消毒された空気を排出するときの音を低減することを目的とする少なくとも１つのエアサイレンサー
    のうちのいずれかまたは両方を含む、請求項１２に記載のシステム。
14. 前記１つ以上の加熱要素は、
    前記圧力タンク自体、
    前記圧力タンクを覆う加熱・絶縁ブランケットの内層、
    前記圧力タンクに設置された内部加熱要素
    のうちの少なくとも１つの実施形態に従って構成される、請求項１０に記載のシステム。
15. 前記施設内の空気を消毒するための請求項１に記載のシステムを内部ユニットに収容する空調機。
16. 空調された空気と混合された消毒された空気とを含む組み合わされた空気流を排出するように適合される、請求項１５に記載の空調機。
17. 前記内部ユニットでの処理のために前記施設内の異なる収集場所から空気を収集するための複数の空気入口を備え、空調された空気と混合された消毒された空気を前記内部ユニットから前記施設内の異なる排気場所へ戻すための複数の出口をさらに備える、請求項１５または１６に記載の空調機。

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