特許 7473688 空気処理装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-04-15

(45)【発行日】2024-04-23

(54)【発明の名称】空気処理装置

(51)【国際特許分類】

   B01D 53/04 20060101AFI20240416BHJP

   A61L 9/014 20060101ALI20240416BHJP

   B01D 53/73 20060101ALI20240416BHJP

   B01D 53/86 20060101ALI20240416BHJP

【ＦＩ】

B01D53/04 220

A61L9/014

B01D53/73 500

B01D53/86 100

【請求項の数】 4

(21)【出願番号】P 2022573568

(86)(22)【出願日】2021-04-22

(65)【公表番号】

(43)【公表日】2023-06-30

(86)【国際出願番号】 GB2021050967

(87)【国際公開番号】W WO2021255412

(87)【国際公開日】2021-12-23

【審査請求日】2022-12-02

(31)【優先権主張番号】2009159.1

(32)【優先日】2020-06-16

(33)【優先権主張国・地域又は機関】GB

(73)【特許権者】

【識別番号】500024469

【氏名又は名称】ダイソン・テクノロジー・リミテッド

(74)【代理人】

【識別番号】100147485

【弁理士】

【氏名又は名称】杉村 憲司

(74)【代理人】

【識別番号】230118913

【弁護士】

【氏名又は名称】杉村 光嗣

(74)【代理人】

【識別番号】100221899

【弁理士】

【氏名又は名称】高倉 みゆき

(72)【発明者】

【氏名】フィリップ テニソン レイリー

(72)【発明者】

【氏名】ベン トーマス エドモンズ

【審査官】石岡 隆

(56)【参考文献】

【文献】特開２００６－０３４７７１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０２－０７８４１７（ＪＰ，Ａ）

【文献】韓国公開特許第２００２－００８４９３２（ＫＲ，Ａ）

【文献】欧州特許出願公開第０２５８１１２７（ＥＰ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ０１Ｄ５３／００－５３／９６

Ａ６１Ｌ９／００－９／２２

Ｂ０１Ｊ２０／００－２０／３４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

空気流を発生させる空気流発生器と、
１つ以上の浮遊汚染物質を吸着する吸着材であって、前記空気流の少なくとも一部が前記吸着材を通過するように構成される、前記吸着材と、
前記吸着材の少なくとも一部分を加熱して、吸着汚染物質を脱着させるように構成される加熱器と、
前記吸着材の加熱部分から脱着された前記汚染物質を受け取るように構成される光触媒反応器と、を備える空気処理装置であって、
前記光触媒反応器は、１つ以上の前記汚染物質を光触媒分解する光触媒を含む第１の部分と、前記光触媒を照明して光触媒分解を促進する１つ以上の光源を含む第２の部分と、前記１つ以上の光源を前記光触媒から分離する少なくとも部分的に透明な隔壁と、を備え、
前記空気処理装置は、前記吸着材の前記加熱部分を通過していない前記空気流の少なくとも一部が前記１つ以上の光源に接触するように構成され、
前記第１の部分は、前記吸着材の前記加熱部分から脱着された前記汚染物質を受け取るように構成され、
前記第２の部分は、前記吸着材の前記加熱部分を通過していない前記空気流の少なくとも一部を受け取るように構成され、
前記隔壁は、前記第１の部分を前記第２の部分から分離する、空気処理装置。

【請求項2】

空気流を発生させる空気流発生器と、
１つ以上の浮遊汚染物質を吸着する吸着材であって、前記空気流の少なくとも一部が前記吸着材を通過するように構成される、前記吸着材と、
前記吸着材の少なくとも一部分を加熱して、吸着汚染物質を脱着させるように構成される加熱器と、
前記吸着材の加熱部分から脱着された前記汚染物質を受け取るように構成される光触媒反応器と、
前記吸着材の一部分を囲むように構成される脱着チャンバと、を備える空気処理装置であって、
前記光触媒反応器は、１つ以上の前記汚染物質を光触媒分解する光触媒と、前記光触媒を照明して光触媒分解を促進する１つ以上の光源と、を備え、
前記空気処理装置は、前記吸着材の前記加熱部分を通過していない前記空気流の少なくとも一部が前記１つ以上の光源に接触するように構成され、
前記加熱器は、前記脱着チャンバに囲まれる前記吸着材の前記一部分を加熱するように構成され、
吸着材の非加熱部分が前記脱着チャンバの外側に位置し、前記加熱器によって発生する熱に曝されない、空気処理装置。

【請求項3】

前記空気処理装置は、前記空気処理装置の外部からの空気が前記１つ以上の光源の少なくとも１つに接触することを可能にする、少なくとも１つの空気流路を提供するように構成され、
前記空気流路は、前記吸着材の前記加熱部分を通過しない、請求項１又は請求項２に記載の空気処理装置。

【請求項4】

前記空気流路は、前記空気処理装置の外部からの空気が吸着材の非加熱部分を通過できるように構成される、請求項３に記載の空気処理装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、空気処理装置に関する。

【背景技術】

【0002】

空気処理装置は、空気を処理して汚染物質を除去するものである。従来の空気処理装置は、粒径排除によって浮遊微小粒子を物理的に捕捉する微粒子フィルタのみを使用しており、高効率微粒子空気（ＨＥＰＡ）フィルタは、０．３μｍ粒子の少なくとも９９．９７％を除去する。空気処理装置の中には、活性炭フィルタを使用して空気中の揮発性化学物質を濾過するものがある。活性炭は周知の炭素質材料であり、吸着又は化学反応に利用可能な表面積を増加させる多数の開いた又はアクセス可能な微細孔及びメソ細孔を有するように加工されている。例えば、特許文献１にはファン組立体の円筒形本体上に取り付けられた管状のバレル型フィルタを有するファン組立体が記載されている。フィルタは、活性炭布の内層を囲むプリーツＨＥＰＡフィルタの外層を含む２層構造のフィルタ媒体を備える。

【0003】

活性炭を空気浄化に使用するとき、活性炭は吸着によって汚染物質を濾過するため、容量が限られており、濾過性能を維持しようとすると活性炭フィルタをいずれ交換しなければならない。そこで、このような吸収フィルタを再生して、交換の必要がないようにすることが望まれる。この再生を実現するための手法として、吸収フィルタから汚染物質を熱脱着させ、それから汚染物質を外部環境に放出する、又は光触媒酸化（ＰＣＯ）などの技術を用いて汚染物質を破壊する方法があり、このうち後者は空気処理装置が外部環境に通気できる必要がないため好ましい。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】国際公開第２０１６／１２８７３４号

【発明の概要】

【課題を解決するための手段】

【0005】

本発明の第１の態様によれば、空気処理装置が提供される。空気処理装置は、空気流を発生させる空気流発生器と、１つ以上の空気中の汚染物質を吸着する吸着材であって、空気流の少なくとも一部が吸着材を通過するように構成される吸着材と、吸着材の一部分を加熱して、吸着汚染物質を脱着させるように構成される加熱器と、吸着材の加熱部分から脱着された汚染物質を含む空気を受け取るように構成される光触媒反応器と、を備える。光触媒反応器は、１つ以上の汚染物質を光触媒分解する光触媒と、光触媒を照明して光触媒分解を促進する１つ以上の光源と、を備える。空気処理装置は、吸着材の加熱部分を通過していない空気流の少なくとも一部が１つ以上の光源に接触するように構成される。

【0006】

空気処理装置は、空気処理装置の外部からの空気が１つ以上の光源の少なくとも１つに接触することを可能にする、少なくとも１つの空気流路を提供するように構成されてもよく、この空気流路は吸着材の加熱部分を通過しない。空気流路は、空気処理装置の外部からの空気が吸着材の非加熱部分を通過できるように構成されてもよい。

【0007】

光触媒反応器は、光触媒を含む第１の部分と、１つ以上の光源を含む第２の部分と、を備えてもよく、第１の部分は、吸着材の加熱部分から脱着された汚染物質を受け取るように構成され、第２の部分は、吸収材の加熱部分を通過していない空気流の少なくとも一部を受け取るように構成される。

【0008】

光触媒反応器は、１つ以上の光源を光触媒から分離する少なくとも部分的に透明な隔壁を備えてもよく、隔壁は、第１の部分を第２の部分から分離する。隔壁は、空気を通さないものであってもよい。

【0009】

空気処理装置は、吸着材の一部分を囲むように構成される脱着チャンバを備えてもよく、加熱器は、脱着チャンバに囲まれる吸着材の一部分を加熱するように構成される。空気処理装置は、吸着材の非加熱部分が脱着チャンバの外側に位置し、加熱器によって発生する熱に曝されないように構成されてもよい。

【0010】

光触媒は、光触媒反応器の１つ以上の表面上に配置されてもよく、１つ以上の光源は、１つ以上の表面を照明するように構成される。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】空気処理装置の一例の概略図である。

【図2】空気処理装置の一例の断面図である。

【図3】図２の空気処理装置の拡大断面図である。

【図4】空気処理装置のさらなる例の概略図である。

【図5A】本明細書に記載の空気処理装置と共に使用するのに適したフィルタの一例の斜視図である。

【図5B】図５Ａのフィルタの平面図である。

【図6A】本明細書に記載の空気処理装置と共に使用するのに適した濾過構成の一例の斜視図である。

【図6B】図６Ａの濾過構成の正面図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

本発明を、以下の図を参照して単なる例として説明する。

【0013】

ここで空気処理装置の一例を、図１、図２、図３を参照して単なる例として説明する。空気処理装置は、全体として符号１００で表し、空気処理装置１００を通る空気流を発生させる空気流発生器１２０を収容する外側ケーシング１３１を備える。

【0014】

図２と図３に示す例では、外側ケーシング１３１は円筒形であり、側壁と、下端部と、上端部と、を有する。下端部は囲まれており、空気処理装置１００を載置する（すなわち支持する）基部（すなわち下表面）を提供している。次いで、外側ケーシング１３１の側壁には空気処理装置１００の空気入口が設けられ、空気入口は、外側ケーシング１３１の側壁に形成される開口部の配列（図示せず）を含む。あるいは、空気入口は、外側ケーシング１３１に形成される窓内に取り付けられる１つ以上の格子又は網目を含むことができる。

【0015】

次いで、空気流発生器１２０は外側ケーシング１３１内に取り付けられ、空気流発生器１２０の排気は外側ケーシング１３１の上端部に設けられた円形開口部１３０内に配置されて、空気流発生器１２０から排出された空気流が開口部１３０を通って空気処理装置１００の外側ケーシング１３１から出るようにする。これにより、円形開口部１３０は、空気処理装置１００の空気出口を提供する。

【0016】

空気流発生器１２０は、モータ１２１と、モータ１２１によって駆動されて空気処理装置１００を通る空気流を発生させるように構成されるインペラ（羽根車）１２２と、を備える。インペラ１２２は、一般的な円錐台形状であり、モータ１２１は、インペラ１２２の後部によって画定される空洞１３２内に部分的に配置される。

【0017】

空気処理装置１００は、１つ以上の空気中の汚染物質を吸着する吸着材１０１をさらに備える。吸着材１０１は、空気処理装置１００を通過する空気流の少なくとも一部が吸着材１０１を通過するように構成されており、空気流のその部分に存在する汚染物質が吸着材１０１によって除去されるようになっている。

【0018】

図２と図３に示す例では、外側ケーシング１３１の側壁に設けられた空気処理装置１００の空気入口の下流側かつ空気流発生器１２０の上流側にあるように外側ケーシング１３１の内周に分布する、複数の湾曲モノリシック炭素フィルタ１０１′、１０１″によって、吸着材１０１が提供されている。したがって、空気流発生器１２０によって空気処理装置１００の空気入口から吸い込まれた空気流は、湾曲モノリシック炭素フィルタ１０１′、１０１″を通過して、空気流発生器１２０の空気出口１３０を通して排出される。

【0019】

図２と図３に示す例では、空気処理装置１００は、空気処理装置１００を通過する空気流が吸着材１０１を通過する前に、空気流を事前濾過する前置フィルタ組立体１３３をさらに備え、この前置フィルタ組立体１３３は、空気流から微粒子を濾過する微粒子フィルタ媒体を備える。例えば、この微粒子フィルタ媒体は、プリーツポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）又はガラス極細繊維不織布を含むことができる。また、前置フィルタ組立体１３３は、空気流が吸着材１０１を通過する前に特定の化学物質を濾過する化学フィルタ媒体をさらに備えることができる。例えば、この化学フィルタ媒体は、空気透過性材料の層の間に保持されたプリーツ炭素布又は活性炭顆粒のような活性炭フィルタ媒体を備えることができる。

【0020】

また、空気処理装置１００は、吸着材１０１の少なくとも一部分から汚染物質を断続的又は周期的に脱着するように構成される脱着組立体１０２、１０７を備える。そのために、脱着組立体は、吸着材１０１の異なる部分を交換可能に囲むように構成される脱着チャンバ１０７と、吸着汚染物質を脱着させるために脱着チャンバ１０７に囲まれる吸着材を加熱するように構成される加熱器１０２と、を備える。また、脱着チャンバ１０７は、吸着材１０１の加熱部分１０１′から脱着された汚染物質を少なくとも一時的に含むように構成される。

【0021】

図２と図３に示す例では、脱着組立体が空気処理装置１００内に回転可能に取り付けられており、脱着チャンバ１０７と加熱器１０２は、湾曲モノリシック炭素フィルタ１０１′、１０１″の一方から他方へ移動し、それによって吸着材１０１の一部分が脱着チャンバ１０７内で配置される位置を断続的又は周期的に交換するために、回転することができる。したがって、空気処理装置１００は、脱着組立体を回転させるように構成される回転組立体も備え、回転組立体は、駆動部材１３５を回転させるように構成される回転モータ１３４と、駆動部材１３５によって駆動されて脱着組立体を回転軸線周りに回転させるようにように構成される従動部材１３６と、を備える。図２と図３に示す例では、駆動部材１３５はピニオンを備え、従動部材１３６は、脱着組立体上に設けけられる少なくとも部分的に円形又は円弧状のラックを備える。

【0022】

代替構成では、脱着組立体は空気処理装置１００内に固定して取り付けられ、次いで、吸着材１０１は、吸着材１０１の一部分が脱着チャンバ１０７内で配置される位置を断続的又は周期的に交換するために、吸着材１０１の一部分が脱着チャンバ１０７の内外に回転できるように、外側ケーシング１３１内に回転可能に取り付けることができる。さらなる代替構成では、脱着組立体は、空気処理装置１００内で長手方向に（すなわち垂直に）移動して、吸着材１０１のある部分から別の部分に移動し、それによって、吸着材１０１の一部分が脱着チャンバ１０７内で配置される位置を断続的又は周期的に交換するように構成することができる。

【0023】

光触媒反応器１０３、１０４、１０５は、吸着材の加熱部分１０１′から脱着された汚染物質を含む空気を受け取るように構成される。図２の例では、吸着材１０１の加熱部分１０１′から脱着された汚染物質を含む空気は、脱着チャンバ１０７から導管１０９を通ってスペーサ容積１０６に入り、導管１１３を通って光触媒反応器１０３に入る。光触媒反応器１０３は、脱着汚染物質を含む空気を受け取るように構成される反応器チャンバ１０３と、反応器チャンバ１０３内の１つ以上の表面上に配置される１つ以上の汚染物質（二酸化チタン、ＴｉＯ_２など）を光触媒分解する光触媒１０４と、光触媒を照明して１つ以上の汚染物質の光触媒分解を促進する１つ以上の光源１０５と、を備える。図２と図３に示す例では、光源１０５は細長いプリント回路基板（ＰＣＢ）上に搭載された発光ダイオードであり、これらの発光ダイオードは約３６５ｎｍの波長で紫外（ＵＶ）光を放射する。

【0024】

空気処理装置１００は、装置１００の外部からの空気が１つ以上の光源１０５の少なくとも１つに接触することを可能にする、少なくとも１つの空気流路（ＦＰ）を提供するように構成され、この流路（ＦＰ）は吸着材１０１の加熱部分１０１′を通過しない。具体的には、空気は、吸着材１０１の非加熱部分１０１″を通る流路（ＦＰ）に沿って流れる。吸着材１０１のこの非加熱部分１０１″は脱着チャンバ１０７の外側に位置しているため、加熱器１０２によって発生する熱に曝されず、濾過された空気は吸着材１０１の加熱部分を通過することなく光源１０５の上を通過する。後述するように、この非加熱空気は１つ以上の光源１０５の上を通過し、冷却する。

【0025】

反応器チャンバ１０３は、光触媒１０４を１つ以上の光源１０５から分離する透明障壁又は隔壁１２３を備える。透明隔壁１２３は、透明隔壁１２３を通過する触媒ＵＶ波長の光が光触媒１０４による汚染物質の分解を触媒するのに十分な強度を有するように、１つ以上の光源１０５から放射される紫外（ＵＶ）光に対して十分に透明な材料を含む。

【0026】

したがって、反応器チャンバ１０３は、光触媒を含む第１の部分１２５と、１つ以上の光源１０５を含む第２の部分１２４とを備え、透明隔壁１２３が第１の部分１２５と第２の部分１２４とを分離している。第１の部分１２５は、吸着材の加熱部分１０１′から脱着された汚染物質を含む空気を受け取るように構成され、第２の部分１２４は、吸着材１０１の加熱部分１０１′を通過していないが、吸着材１０１の非加熱部分１０１″を通過した空気流の少なくとも一部を受け取るように構成される。そのために、透明隔壁１２３は、吸着材１０１の非加熱部分１０１″を通過した空気が第２の部分１２４を通過できるように構成されている。特に、透明隔壁１２３は、１つ以上の光源１０５が内部に位置する導管を提供する。

【0027】

空気処理装置１００は、吸着材１０１に吸着された汚染物質が光触媒反応器に送られる前に放出及び貯蔵され得るスペーサ容積１０６を提供することによって、光触媒１０４が過剰な量の汚染物質に曝されて「毒される」可能性を低下させる。したがって、スペーサ容積１０６は、脱着組立体から受け取った脱着汚染物質を含む空気を受け取り、保持するように構成される。加えて、空気処理装置１００は、スペーサ容積へ希釈ガスを導入できるように構成される希釈ガス入口（図示せず）と、希釈ガス入口を通る希釈ガスの導入を制御するように構成される希釈ガス入口弁（図示せず）と、をさらに備えてもよい。スペーサ容積に希釈ガスを導入することで、スペーサ容積内に含まれる汚染物質の濃度が低下し、光触媒１０４が過剰な量の汚染物質に曝されて「毒される」可能性をさらに低下させることができる。

【0028】

ここで空気処理装置１００を示す図１、図２、図３を参照して、図１、図２、図３の装置の動作を説明する。モータ１２１によるインペラ１２２の回転により、空気処理装置１００の空気入口を通る空気流が発生し、この空気流は、脱着チャンバ１０７内に配置されていない吸着材１０１の一部を通過する。続いて、空気処理装置１００は、吸着材１０１のこの部分の再生が必要であると判断し、したがって、吸収材１０１のこの部分の再生プロセスを開始する。再生プロセスの第１のステップでは、再生されるべき吸着材１０１の一部分を脱着チャンバ１０７内に配置し、好ましくは密封する。図２と図３に示す例では、このステップは、脱着組立体を回転させ、それによって現在脱着チャンバ１０７内に配置されている湾曲モノリシック炭素フィルタと再生されるべき湾曲モノリシック炭素フィルタ１０１′とを交換するために、回転組立体を作動させることを含む。

【0029】

再生プロセスの第２のステップでは、吸着汚染物質を脱着させるために、脱着チャンバ１０７に囲まれている吸着材１０１の一部分１０１′を加熱するために加熱器１０２を作動させる。吸着材１０１の一部分１０１′の加熱前又は加熱中に、脱着チャンバ１０７とスペーサ容積１０６との間に配置されたスペーサ容積入口弁１０８を開き、空気と汚染物質が脱着チャンバ１０７からスペーサ容積１０６に移動することを可能にし、またスペーサ容積１０６と光触媒反応器の反応器チャンバ１０３との間に配置されたスペーサ容積出口弁１１２を閉じて、脱着汚染物質を含む空気が光触媒反応器に到達するのを防ぐ。この手法は、吸着材１０１の加熱をゆっくりにする必要も正確に制御する必要もなく、むしろ急速な加熱と脱着が可能である。加えて、空気を脱着チャンバ１０７に入れて脱着チャンバ１０７が負圧になるのを防ぐために、吸着材１０１の一部分１０１′の加熱前又は加熱中に脱着チャンバ入口弁１１４を開く。

【0030】

脱着チャンバ１０７からスペーサ容積１０６への脱着汚染物質の移動は、加熱器１０２による加熱に起因する熱膨張のみを用いて達成することができるが、第２のステップ中の脱着チャンバ１０７からスペーサ容積１０６への空気と汚染物質の移動は、スペーサ容積１０６を画定するスペーサチャンバ１１０の容積を増加させることによって容易にしてもよい。例えば、これは、スペーサチャンバ１１０の可動部分１１１を移動させることによって達成することができる。次いで、可動部分１１１は、スペーサチャンバ１１０の膨張を容易にするひだ又は折り目を備えてもよい。図２と図３に示す例では、スペーサチャンバ１１０は、空気処理装置１００の底部に向かって位置する比較的平坦な円筒形チャンバである。

【0031】

脱着が完了したと判断された後に開始する再生プロセスの第３のステップでは、脱着チャンバ１０７とスペーサ容積１０６との間のスペーサ容積入口弁１０８を閉じる。次いで、加熱器１０２を停止させ、吸着材１０１の加熱部分１０１′を冷却することができる。スペーサ容積出口弁１１２を少なくとも部分的に開き、脱着汚染物質を含む空気をスペーサ容積１０６から光触媒反応器に送ることができる。図２と図３に示す例では、スペーサ容積出口弁１１２を十分に開いて、光触媒反応器の反応器チャンバ１０３に一定の制御された空気と汚染物質の流れを提供し、その流量は、光触媒１０４が取り返しのつかないほど毒されることなく、空気流から所望の量の汚染物質（例えば実質的に全て）を除去できるように、十分に制限されている。

【0032】

第３のステップ中、スペーサ容積１０６から光触媒反応器への空気と汚染物質の移動を容易にするために、スペーサ容積１０６を画定するスペーサチャンバ１１０の容積を減少させてもよい。例えば、これはスペーサチャンバ１１０の可動部分１１１を移動させ、可動部分１１１のひだ又は折り目がスペーサチャンバ１１０の収縮を容易にすることによって達成することができる。次いで、スペーサチャンバ１１０の収縮を制御することで、脱着汚染物質を含む空気の光触媒反応器への流れを制御することが可能である。

【0033】

この第３のステップ中、光触媒反応器の光源１０５は、反応器チャンバ１０３内の１つ以上の表面上に配置された光触媒１０４を照明するように作動する。その結果、スペーサ容積１０６から反応器チャンバ１０３に送られた空気は、空気中に存在する脱着汚染物質の光触媒分解によって処理される。図１、２、３に示す例では、脱着汚染物質を含む空気をスペーサ容積１０６から反応器チャンバ１０３へ制御された速度で送り、光触媒反応器は反応器チャンバ１０３を流れる空気を処理するように構成される。特に、光触媒反応器は、スペーサ容積１０６から反応器チャンバ１０３に送られた空気が反応器入口１１５を通って反応器チャンバ１０３に入り、制御された速度で反応器チャンバ１０３を流れ、反応器出口１１６から放出され、空気が反応器入口１１５から反応器出口１１５に流れる間に光触媒分解による空気の処理が行われるように構成される。

【0034】

光触媒反応器１０３を通過した後、空気流は、空気処理装置１００から放出されてもよい。あるいは、空気処理装置１００は、光触媒反応器から放出された空気が、空気流が空気処理装置１００を出る前に吸着材１０１などのフィルタを通過するように構成されてもよい。例えば光触媒反応器は、処理済み空気が空気処理装置１００から放出される前に吸着材１０１の少なくとも一部を通過するように、処理済み空気を放出するように構成されてもよい。この手法により、汚染物質は、光触媒反応器内で完全に分解されず、したがって処理済み空気内に残っていても、処理済み空気が空気処理装置１００から放出される前に、依然として吸着材１０１に吸着される可能性がある。

【0035】

当業者は、２つ以上のチャンバを使用してスペーサ容積を画定し得ることを認識するであろう。同様に、１つ以上の導管を１つ以上のチャンバと組み合わせて、又は１つ以上のチャンバの代わりに使用して、スペーサ容積を画定してもよい。このような複数の導管とチャンバを直列及び／又は並列に使用して、スペーサ容積を画定してもよい。

【0036】

上述の例は、加熱部分１０１′が第１のフィルタを備え、非加熱部分１０１″が第２のフィルタを備える方法について実証している。もちろん、加熱部分１０１′と非加熱部分１０１″の両方が１つのフィルタによって提供されることも可能であろう。

【0037】

図１、図２、図３に示す例では、空気処理装置１００は、家庭用空気濾過／浄化ユニットである。当業者は、空気処理装置が、空気を冷却及び／又は加熱するために一般的に使用される空調ユニットであってもよいことを認識するであろう。代替的に又は追加的に、空気処理装置は、例えば公共の場所での使用に適した業務用空気処理ユニットであってもよい。

【0038】

次に、図４を参照して、本発明による空気処理装置の別の例を説明する。空気処理装置２００は、図１、図２、図３を参照して上述したものと同様であり、装置２００は、吸着材１０１の加熱部分１０１′から脱着された汚染物質を含む空気を受け取るように構成されるスペーサ容積１０６を備える。図４において図１、図２、図３と符号が同じ構成は、図１、図２、図３に関連して説明した構成に対応し、同じように動作する。

【0039】

図４に示す例では、光触媒反応器の反応器チャンバ１０３は、処理済み空気を光触媒反応器から放出させる前に、スペーサ容積１０６から受け取る汚染物質を含む空気を貯蔵するように構成される。したがって、反応器チャンバ１０３は、スペーサ容積１０６から受け取る脱着汚染物質を含む空気を受け取り、保持するように構成される。そのために、光触媒反応器は、スペーサ容積１０６から脱着汚染物質を含む空気を受け取る反応器入口１１５と、光触媒反応器内から処理済み空気を放出するように構成される反応器出口１１６と、光触媒反応器からの処理済み空気の放出を制御する反応器出口弁２１２と、を備える。脱着汚染物質を含む空気をスペーサ容積１０６から受け取るときに反応器チャンバ１０３内の圧力を維持するために、反応器チャンバ１０３の容積を増加させてもよい。例えば、これは、反応器チャンバ１０３の可動部分２１１を移動させることによって達成することができる。次いで、可動部分２１１は、反応器チャンバの膨張と収縮を容易にするひだ又は折り目を備えてもよい。

【0040】

使用時、汚染物質を含む空気のバッチは、スペーサ容積出口弁１１２を開くことによってスペーサ容積１０６から通過させることができる。スペーサ容積１０６から光触媒反応器への空気と汚染物質の移動を容易にするために、スペーサ容積１０６を画定するスペーサチャンバ１１０の容積を減少させてもよい。例えば、これはスペーサチャンバ１１０の可動部分１１１を移動させ、可動部分１１１のひだ又は折り目がスペーサチャンバ１１０の収縮を容易にすることによって達成することができる。次いで、スペーサチャンバ１１０の収縮を制御することで、脱着汚染物質を含む空気の光触媒反応器への流れを制御することが可能である。

【0041】

可動部分２１１が移動して反応器チャンバ１０３が膨張することで、反応器チャンバ１０３内の圧力が維持され、脱着汚染物質を含む空気をスペーサ容積１０６から反応器チャンバ１０３に引き込むように作用し得る。脱着汚染物質を含む空気が反応器チャンバ１０３に移送される間、反応器出口弁２１２は閉じられ、空気は反応器チャンバ１０３内に保持される。

【0042】

空気の「バッチ」が反応器チャンバ１０３に移送されると、スペーサ容積出口弁１１２は閉じられ、反応器チャンバ１０３の空気は、反応器チャンバ１０３内の１つ以上の表面上に配置された光触媒１０４を照明するように光触媒反応器の光源１０５を作動させることによって処理される。その結果、反応器チャンバ１０３内に含まれる空気は、空気中に存在する脱着汚染物質の光触媒分解によって処理される。処理が完了すると、処理済み空気は、反応器出口弁２１２を開くことによって光触媒反応器から出ることができる。反応器チャンバ１０３の容積を再び減少させるように可動部分２１１を移動させることにより、反応器チャンバ１０３内の圧力が維持され、また、処理済み空気を光触媒反応器から押し出すように作用し得る。

【0043】

図５Ａと図５Ｂは、本明細書に記載の空気処理装置と共に使用するのに適した吸収フィルタの一例を示す。吸着フィルタは、全体として符号１０００で表している。フィルタ１０００は活性炭などの炭素系吸着材を備え、モノリシックである。具体的には、フィルタ１０００は、空気などの濾過される入口ガスを導入する入口面１００１と、入口面の反対側にある出口面１００２と、を備える剛性の開放構造体である。フィルタ１０００は、入口面１００１から出口面１００２まで延在する複数のチャネル１００３をさらに備える。複数のチャネル１００３は、チャネルの規則的な配列、並びにチャネル及び／又は開孔の不規則なネットワークのいずれかを備えてもよい。

【0044】

図５Ａと図５Ｂに示す例では、入口面１００１と出口面１００２の両方が湾曲している。特に図５Ｂから分かるように、入口面１００１と出口面１００２は曲率が同じであり、入口面と出口面の曲率はともに円筒形である。ただし、これは必ずしもそうである必要はない。例えば、入口面と出口面の曲率は異っていてもよい。例えば、出口面の曲率は、入口面の曲率より大きくてもよい。入口面と出口面を湾曲させることで、より適応性の高いフィルタが提供され、異なる幾何学的形状での濾過が容易になる。特に、上述のような吸収フィルタは、少なくとも部分的に円筒形の空気処理装置内に配置されたフィルタの円周方向配列内で使用するように最適化される。また、このような吸収フィルタにより、回転組立体を使用して、脱着チャンバ内に配置されたフィルタを断続的又は周期的に交換することが容易になる。

【0045】

図６Ａと図６Ｂは、本明細書に記載の空気処理装置と共に使用するのに適した濾過構成の一例を示す。濾過構成は、全体として符号２０００で表し、モノリシック吸着フィルタ２００１と、担体２００２と、を備える。フィルタは、担体２００２によって画定される担体開口部２００３内に保持される。担体２００２は、担体２００２の周辺部２００６の周りに分布する複数の弾性変形可能な支持体２００４を備える。弾性変形可能な支持体２００４は、濾過構成２０００が望ましくない衝撃を受けた場合に、フィルタ２００１に損傷が生じる可能性を軽減する。支持体は、フィルタ２００１が損傷するリスクを軽減するクッションを提供する。

【0046】

図６Ａと６Ｂに示す例では、担体２００２は、シリコンから一体形成され、担体２００２は、弾性変形可能な支持体２００４と一体形成されるフィルタ保持部分２００７を備える。しかしながら、当業者であれば、担体は必ずしも一体形成されなくてもよいことを認識するであろう。例えば、フィルタ保持部分２００７は、支持体２００４と一体形成されなくてもよい。

【0047】

図示の例では、弾性変形可能な支持体２００４は、担体の周辺部に構成される複数の突起２００５によって提供される。この例では、各変形可能な突起２００５は、半径方向減衰プロファイルダンパの形態である。しかしながら、当業者であれば、弾性変形可能な支持体の他の構成を使用してもよいことを認識するであろう。例えば各支持体は、軸線方向減衰プロファイルダンパの形態であってもよい。あるいは、濾過構成は、異なるタイプの支持体、例えばいくつかの半径方向減衰プロファイルダンパと、いくつかの軸線方向減衰プロファイルダンパと、を備えてもよい。

【0048】

図６Ａと６Ｂに示す例では、濾過構成２０００は、ケーシング２００８をさらに備え、担体２００２は、ケーシング２００８によって画定されるケーシング開口部２０１１内に受け入れられる。ケーシング開口部２０１１と担体２００２は、ケーシング開口部２０１１内に担体２００２を受け入れると、支持体２００４が少なくとも部分的に変形するように構成されている。図示の例では、ケーシング２００８は、開口部画定本体部分２００９と、開口部画定本体部分２００９の周辺部に延在するフランジ部分２０１０と、を備える。ケーシング２００８は、プラスチック材料から一体形成される。使用時には、開口部画定本体部分２００９は、空気処理装置の適切な開口部（いずれも図示せず）に受け入れられる。

【0049】

当業者であれば、他の形状のフィルタを使用してもよいことを認識するであろう。例えば、フィルタは正方形又は長方形である必要はなく、円形であってもよい。

【0050】

誤解を避けるために、当業者は、ケーシングが本発明の態様の濾過構成の不可欠な部分ではないことを認識するであろう。

【0051】

当業者であれば、上述の濾過装置は、本明細書に記載の他の構成と共に使用してもよいことを理解するであろう。例えば、濾過構成は、図５Ａと５Ｂに関連して上述したような１つ以上の湾曲面を有するフィルタと共に使用してもよい。さらに、濾過構成は、図１～図３に関連して上述したような空気処理装置に使用してもよい。

【0052】

前記の説明において、既知の、明白な、又は予測可能な均等物を有する整数又は要素が言及されている場合、そのような均等物は、個々に記載されているかのように本明細書に組み込まれる。本発明の真の範囲を決定するための特許請求の範囲を参照すべきであり、それは、任意のそのような均等物を包含するように解釈されるべきである。また、好ましい、有利な、便利な等と記載される本発明の整数又は構成は任意選択であり、独立請求項の範囲を限定するものではないことも読者には理解されるであろう。さらに、そのような必要に応じた整数又は構成は、本発明のいくつかの実施形態では可能な利益があるが、他の実施形態では望ましくない場合があり、したがって存在しない場合があることを理解されたい。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5A】

【図5B】

【図6A】

【図6B】