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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2024-03-26
(54)【発明の名称】空気処理モジュール
(51)【国際特許分類】
B01D 53/06 20060101AFI20240318BHJP
【ＦＩ】
B01D53/06 100
【審査請求】未請求
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2023562956
(86)(22)【出願日】2022-04-13
(85)【翻訳文提出日】2023-12-08
(86)【国際出願番号】 EP2022059956
(87)【国際公開番号】W WO2022219087
(87)【国際公開日】2022-10-20
(31)【優先権主張番号】2150477-4
(32)【優先日】2021-04-16
(33)【優先権主張国・地域又は機関】SE
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】523386544
【氏名又は名称】ダイレクト カーボン アクティエボラーグ
(74)【代理人】
【識別番号】100099759
【弁理士】
【氏名又は名称】青木 篤
(74)【代理人】
【識別番号】100123582
【弁理士】
【氏名又は名称】三橋 真二
(74)【代理人】
【識別番号】100092624
【弁理士】
【氏名又は名称】鶴田 準一
(74)【代理人】
【識別番号】100114018
【弁理士】
【氏名又は名称】南山 知広
(74)【代理人】
【識別番号】100153729
【弁理士】
【氏名又は名称】森本 有一
(74)【代理人】
【識別番号】100126848
【弁理士】
【氏名又は名称】本田 昭雄
(72)【発明者】
【氏名】イーダ イランマネシュ
(72)【発明者】
【氏名】アンデシュ エドストレーム
【テーマコード（参考）】
4D012
【Ｆターム（参考）】
4D012CA03
4D012CC02
4D012CD01
4D012CE01
4D012CE02
4D012CF10
(57)【要約】
本発明の概念は、空気を処理するモジュールに関する。モジュールは、二酸化炭素捕捉媒体を備えるフィルタユニットを備える回転フィルタアセンブリと、回転フィルタアセンブリに接続された入口及び回転フィルタアセンブリに接続された出口であって、再生領域が入口と出口との間に形成された、入口及び出口と、出口を入口に接続し、したがって、回転フィルタアセンブリ及び再生領域を通過する収集ループを形成した導管と、収集ループ内で流れを生成するように構成された第１の流れ生成部と、を備える。モジュールは、二酸化炭素捕捉媒体が捕捉領域にあるとき、二酸化炭素を主要な気流から捕捉し、二酸化炭素捕捉媒体が再生領域にあるとき、捕捉された二酸化炭素を収集ループに放出するように構成されている。モジュールは、導管に接続された第２の入口であって、第２の入口が、捕捉された二酸化炭素の上記放出を容易にするために再生気体を収集ループに提供するように構成された、第２の入口と、導管に接続された第２の出口であって、第２の出口が、放出された二酸化炭素を収集ループから排出するように構成された、第２の出口と、を更に備え、フィルタユニットは、捕捉領域及び再生領域間で回転するように構成されている。
【選択図】図１
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
空気を処理するモジュール（１００）であって、前記モジュールは、二酸化炭素捕捉媒体を備えるフィルタユニット（１９０）を備える回転フィルタアセンブリ（１１０）と、
前記回転フィルタアセンブリに接続された入口（１２０）及び前記回転フィルタアセンブリに接続された出口（１３０）であって、再生領域（１１４）が前記入口と前記出口との間に形成された、入口及び出口と、
前記出口を前記入口に接続して、前記回転フィルタアセンブリ及び前記再生領域を通過する収集ループを形成する導管（１４０）と、
前記収集ループ内で流れを生成するように構成された第１の流れ生成部（１５０）と、
を備え、
前記モジュールは、前記二酸化炭素捕捉媒体が捕捉領域にあるとき、二酸化炭素を主要な気流から捕捉して、前記主要な気流を処理し、前記二酸化炭素捕捉媒体が前記再生領域にあるとき、捕捉された二酸化炭素を前記収集ループに放出するように構成されており、
前記モジュールは、
前記導管に接続された第２の入口（１６０）であって、捕捉された二酸化炭素の前記放出を容易にするために再生気体を前記収集ループに提供するように構成された、第２の入口と、
前記導管に接続された第２の出口（１７０）であって、前記放出された二酸化炭素を前記収集ループから排出するように構成された、第２の出口と、
を更に備え、
前記フィルタユニットは、前記捕捉領域及び前記再生領域間で回転するように構成されている、モジュール。
【請求項2】
前記収集ループ内の気体の温度を増加させ、及び／又は維持するように構成されたヒータ（１８０）を更に備える、請求項１に記載のモジュール。
【請求項3】
前記気体は、前記再生気体及び／又は放出された二酸化炭素である、請求項２に記載のモジュール。
【請求項4】
前記温度は、３８℃と８０℃との間である、請求項２又は３に記載のモジュール。
【請求項5】
前記モジュールは、３００ｐｐｍ未満の二酸化炭素濃度を有する前記主要な気流から二酸化炭素を捕捉するように構成されている、請求項１から４のいずれか１項に記載のモジュール。
【請求項6】
前記主要な気流は、室外の空気及び室内の空気のうちの少なくとも一方からの空気を含む、請求項１から５のいずれか１項に記載のモジュール。
【請求項7】
前記フィルタユニットは、前記再生領域内で上流側及び下流側を備え、前記第１の流れ生成部は、前記フィルタユニットの前記下流側に配置されている、請求項１から６のいずれか１項に記載のモジュール。
【請求項8】
前記第１の流れ生成部は、空気が前記再生領域内で前記フィルタユニットを通って引き出されるように配置されている、請求項７に記載のモジュール。
【請求項9】
前記モジュールは、前記回転フィルタアセンブリの前記捕捉領域に接続された第３の入口（３１６）を更に備え、前記第３の入口は、前記主要な気流を前記捕捉領域に向けるように構成されている、請求項１から８のいずれか１項に記載のモジュール。
【請求項10】
前記モジュールは、前記第３の入口に流体を伝達し、前記第３の入口を介して前記捕捉領域に向けて流れを生成するように構成された第２の流れ生成部（３１８）を更に備える、請求項９に記載のモジュール。
【請求項11】
前記フィルタユニットは、前記捕捉領域内で上流側及び下流側を備え、前記第２の流れ生成部は、前記フィルタユニットの前記上流側に配置されている、請求項１０に記載のモジュール。
【請求項12】
前記第２の入口及び前記第２の出口は、それぞれの閉鎖機構（１４２、１４４）を備え、前記収集ループが、閉鎖収集ループを形成するように閉鎖され、気体を前記収集ループから排出するように開放されることを可能にする、請求項１から１１のいずれか１項に記載のモジュール。
【請求項13】
少なくとも１つの所定の条件が満たされるまで、前記第２の入口及び前記第２の出口を閉鎖構成にする制御信号を受信するように更に構成された、請求項１２に記載のモジュール。
【請求項14】
前記少なくとも１つの所定の条件は、前記収集ループ内の二酸化炭素の濃度が所定の閾値に達すること、及び
前記収集ループ内の前記気体の前の排出からの経過時間のうちの少なくとも一方である、請求項１３に記載のモジュール。
【請求項15】
前記経過時間は、前記フィルタユニットの回転速度、フィルタのタイプ、前記フィルタの厚さ、前記収集ループ内の前記第１の流れ生成部によって生成される流量として定められる前記収集ループ内の流量、前記主要な気流の流量、前記再生領域の面積、及び前記第２の出口によって排出される前記空気内の所望の二酸化炭素濃度のうちの少なくとも１つに基づく、請求項１４に記載のモジュール。
【請求項16】
前記モジュールは、前記収集ループ内の二酸化炭素の前記濃度を特定するように構成されたセンサを更に備える、請求項１４又は１５に記載のモジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本明細書に記載される発明の概念は概して、空気処理の分野に関し、特に、二酸化炭素除去を管理するモジュールに関する。
【背景技術】
【0002】
最近、室内気候及び室内空気品質の分野は、快適性及び健康の問題に関する多数の態様を有するが、エネルギー効率、及び概して、例えば、フィルタの寿命に関する効率に関する態様も有する。本願の文脈では、室内気候の制御は、温度、湿度、及び汚染物質などの気候の態様について言及する。
【0003】
室内空気汚染物質レベルを制御するために、室内空気は一般的に、濾過されて再循環され、及び／又は外側に出され、周囲又は外側の空気は、内側に入れられる。
【0004】
しかしながら、汚染物質に関する空気の濾過は、快適性のためだけでなく、濾過システムの再生などの濾過のためにも大量の空気を加熱する必要があるため、エネルギーを多く使うプロセスである。
【0005】
最近、気候に関する意識は、多くの技術分野における革新の駆動要因となっている。可能な限り少ないカーボンフットプリントで寿命を過ごすことに、国、会社、及び個人の間で大きな関心がある。例えば、商業用、産業用、及び居住用の建物についての空気処理システムを最適化する需要は、特に、濾過された汚染物質の処理に関して依然として大きい。一般的な解決法は、汚染物質、例えば、二酸化炭素を室外の空気に出すことであるか、又は後に交換及び廃棄されるフィルタにおいてそれを収集することである。フィルタの交換は、煩雑且つ高価なプロセスであり得る。更に、汚染物質を室外の空気に出すことは、この問題に対して不充分な解決法である。
【0006】
例えば、濾過システムを再生して、よりエネルギー効率を高めようとした空気処理システムの例がある。当該システムは、熱及び／又は化学物質を使用してフィルタを再生し、したがって、その寿命の長さを延ばし得る。当該システムは依然、効率の問題を有しており、汚染物質の処理に対する優れた解決法を提供していない。
【0007】
これらの欠点のいくつかを緩和するために、エネルギー使用及び汚染物質の処理の効率を増加させるための解決法が提案されている。例えば、室内の空気と室外の空気との間でエネルギーを移動させるために熱交換器が使用され得る。これにより、加熱及び／又は冷却する必要性が低減し得る。また、二酸化炭素レベルなどの室内汚染物質レベルの測定は、換気の必要性の低減につながり、したがって、エネルギー要求の低減につながり得る。空気処理システムをより効率的に動作させるようにフィルタを交換できる様々な方法の例もある。
【0008】
しかしながら、例えば、二酸化炭素の、エネルギー効率が高い除去を依然提供しつつ汚染物質の処理のために優れた解決法を提供できる、より効率的な空気処理システムが依然必要である。
【0009】
したがって、室内空気を処理する効率的なシステム、すなわち、効率的なエネルギー使用、二酸化炭素などの汚染物質の効率的な捕捉、及び濾過された汚染物質を処理するための効果的な方法を提供するシステムを開発することが重要である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0010】
本発明の概念の目的は、当該技術分野における上記で確認された欠点及び難点のうちの１つ以上を単独又は組合せで軽減、緩和、又は排除することである。
【課題を解決するための手段】
【0011】
本発明の概念の第１の態様によれば、これらの目的及び他の目的は、空気を処理するモジュールによって完全に又は少なくとも部分的に達成される。モジュールは、二酸化炭素捕捉媒体を含むフィルタユニットを備える回転フィルタアセンブリと、回転フィルタアセンブリに接続された入口及び回転フィルタアセンブリに接続された出口であって、再生領域が入口と出口との間に形成された、入口及び出口と、出口を入口に接続して、回転フィルタアセンブリ及び再生領域を通過する収集ループを形成した導管と、収集ループ内で流れを生成するように構成された第１の流れ生成部と、を備える。モジュールは、二酸化炭素捕捉媒体が捕捉領域にあるとき、二酸化炭素を主要な気流から捕捉して、主要な気流を処理し、二酸化炭素捕捉媒体が再生領域にあるとき、捕捉された二酸化炭素を収集ループに放出するように構成されている。モジュールは、導管に接続された第２の入口であって、捕捉された二酸化炭素の上記放出を容易にするために再生気体を収集ループに提供するように構成された、第２の入口と、導管に接続された第２の出口であって、放出された二酸化炭素を収集ループから排出するように構成された、第２の出口と、を更に備える。フィルタユニットは、捕捉領域及び再生領域間で回転するように構成されている。
【0012】
概して、本発明の概念は、汚染物及び／又は不純物質及び／又は汚染物質を含む主要な気流を効率的に除去して、空気から除去される二酸化炭素を処理する空気処理モジュールのアイデアに基づく。より具体的には、本発明の概念のアイデアは、空気を主要な気流から濾過しつつ、収集ループ内で二酸化炭素を連続的に濃縮するアイデアに基づく。
【0013】
モジュールは、閉鎖ループ内で二酸化炭素を収集しつつ、エネルギー効率が高い空気の除去を提供して、現場、例えば、オフィス空間からのきれいではない空気から二酸化炭素を除去することを可能にすることが理解されるであろう。二酸化炭素は、経時的に閉鎖ループ内で濃縮されて排出され得る。モジュールは、二酸化炭素のみを収集し、したがって、不特定の組成を有する気体の収集を回避するように構成され得ることが更に理解されるであろう。
【0014】
モジュールは、二酸化炭素を一時的に蓄え得ることが更に理解されるであろう。より具体的には、二酸化炭素は、閉鎖ループ内で一時的に蓄えられ得る。例えば、二酸化炭素捕捉媒体から収集ループへ放出される二酸化炭素の量が比較的少ない場合、二酸化炭素は、閉鎖ループ内の物質を排出する決定が行われるまで、比較的長時間、閉鎖収集ループ内に蓄えられ得る。
【0015】
本発明の概念は更に、二酸化炭素の所望の濃度に達するまで、閉鎖ループを介して、簡易ではあるが効率的な二酸化炭素の濃縮を提供するという点で有利である。そして、所望の濃度の二酸化炭素を有する閉鎖ループ内の容量は、貯蔵用の容器に移動され得るか、又は使用するために外部の場所に移動され得る。外部の場所は、主要な気流が生じる第１の現場と実質的に同じ建物内の第２の現場であり得る。例えば、排出された二酸化炭素は、温室であり得る第２の現場に移動され得る。
【0016】
本発明の概念は、モジュールがほとんどの空気処理システムにおいてスタンドアロンのモジュールとして機能し得るという点で有利である。モジュールは、例えば、動作要件が比較的少なく、サイズが小さく、非常に適応性が高いため、スタンドアロンのモジュールとして充分に機能する。
【0017】
本発明の概念は更に、回転フィルタアセンブリを再生するために、収集ループ内で既に加熱された空気を再使用して、よりエネルギー効率を高くできるという点で有利である。
【0018】
モジュールは、回転フィルタアセンブリを備え、回転フィルタアセンブリは、二酸化炭素捕捉媒体を備えるフィルタユニットを備える。二酸化炭素捕捉媒体は、同じタイプ又は異なるタイプの１つ以上のフィルタを備え得る。二酸化炭素捕捉媒体は、吸着によって二酸化炭素を捕捉する吸着剤、例えば、吸着フィルタであり得る。二酸化炭素捕捉媒体は、粒状フィルタを備え得る。二酸化炭素捕捉媒体は、粉末フィルタを備え得る。モジュールは、ＨＥＰＡフィルタユニット、ＰＭフィルタユニット、及び／又は生物学的汚染物を取り除く生物学的フィルタユニットなどの他のフィルタを更に備え得る。生物学的フィルタユニットは、ＵＶ殺菌及び／又はフィルタ材料を備え得る。回転フィルタアセンブリは、実質的に円形であり得る。フィルタユニットは、実質的に円形であり得る。
【0019】
モジュールは、回転フィルタアセンブリに接続された入口と、回転フィルタアセンブリに接続された出口と、を更に備え、再生領域は、回転フィルタアセンブリの内側で入口と出口との間に形成されている。
【0020】
モジュールは、出口を入口に接続し、したがって、回転フィルタアセンブリ及び再生領域を通過する収集ループを形成した導管を更に備える。導管は、空気が閉鎖ループ内で循環することを可能にする。収集ループは、空気がループ内で循環することを可能にする構成要素の組合せと見なされ得る。
【0021】
再生領域は、収集ループ内の空気が通過し得る回転フィルタアセンブリの一部である。換言すれば、収集ループからの空気は、第１の入口を介して再生領域内に導入され、二酸化炭素捕捉媒体を備えるフィルタユニットを通過して、出口を介して収集ループに放出され得る。
【0022】
回転フィルタアセンブリは、少なくとも捕捉領域を備え、主要な気流からの空気が通過し得る回転フィルタアセンブリの一部であって、二酸化炭素捕捉媒体によって、主要な流れからの空気から少なくとも二酸化炭素が除去され得る。
【0023】
再生領域及び捕捉領域は、回転フィルタアセンブリが実質的に円形である場合、回転フィルタアセンブリの２つの扇形であってもよい。捕捉領域に対応する扇形は、再生領域に対応する扇形よりも大きい部分の回転フィルタアセンブリを構成し得る。再生領域及び捕捉領域は、回転フィルタアセンブリの内側の実質的に又は少なくとも部分的に分離された領域であり得る。再生領域及び捕捉領域は、例えば、１つ以上の仕切り壁によって、実質的に又は少なくとも部分的に分離され得る。
【0024】
モジュールは、収集ループ内で流れを生成するように構成された第１の流れ生成部を更に備える。第１の流れ生成部は、ファンであり得る。しかしながら、第１の流れ生成部は、流れを生成するように構成された任意のデバイスであり得ることを理解されたい。
【0025】
更に、モジュールは、二酸化炭素捕捉媒体が捕捉領域にあるとき、二酸化炭素を主要な気流から捕捉し、したがって、濾過／除去によって主要な気流を処理するように構成されている。主要な気流は、４００ｍ３／時～５００ｍ３／時の空気の流れであり得る。主要な気流は、２００ｐｐｍ～１０００ｐｐｍの濃度の二酸化炭素を含み得る。主要な気流は、０．５％～８０％の二酸化炭素を含み得る。更に、モジュールは、二酸化炭素捕捉媒体が再生領域にあるとき、捕捉された二酸化炭素を収集ループに放出するように構成されている。本発明の概念のモジュールは、二酸化炭素が再生領域内で捕捉媒体から収集ループ内へ放出されると同時に、捕捉領域内で二酸化炭素捕捉媒体によって二酸化炭素を捕捉することを可能にすることが理解されるであろう。二酸化炭素捕捉媒体が再生領域にあるとき、二酸化炭素は、収集ループに放出される。経時的に、収集ループ内の二酸化炭素の濃度は増加する。収集ループ内の空気は、二酸化炭素捕捉媒体を連続的に通過して、通過する度により多くの二酸化炭素が放出されるため、閉鎖ループ内で、二酸化炭素濃度は増加する。
【0026】
モジュールは、導管に接続された第２の入口を更に備える。第２の入口は、二酸化炭素捕捉媒体からの捕捉された二酸化炭素の放出を容易にするために再生気体を収集ループに提供するように構成されている。再生気体は、室外の空気であり得る。再生気体は、室内の空気であってもよく、これは、二酸化炭素捕捉媒体からの二酸化炭素の放出が、より高い温度において増加し得るため、室外の空気が室内の空気よりも冷たい場合に有利であり得る。したがって、再生気体として室内の空気を使用すると、室外の空気の使用と比較して、再生気体を所望の温度にするのに必要なエネルギーが減少し得る。動作中の再生気体の流入は好ましくは、主要な気流における空気の流入の５％～２５％、より好ましくは、５％～１５％、より好ましくは、８％～１２％、最も好ましくは１０％であり得る。例えば、主要な気流は、５００ｍ３／時の流量を有する場合があって、第２の入口を介した再生気体の流入は、５０ｍ３／時であり得る。主要な気流の流量と第２の入口を介した再生気体の流量との間の好ましい比は、エネルギー効率の改善を提供し得る。更に、当該比は、モジュール内の二酸化炭素の濃縮をより効率的にし得る。再生気体は、断続的に導管内に導入されてもよく、これは、二酸化炭素濃縮の効率を更に改善することができ、モジュールのエネルギー効率を改善することができる。その後、再生気体は、例えば、効率的な動作のために、必要と考えられる場合にのみ収集ループ内に導入され得る。第２の入口は、濾過及び再生中に再生気体を収集ループに提供し得ることが理解されるであろう。
【0027】
モジュールは、導管に接続された第２の出口を更に備える。第２の出口は、放出された二酸化炭素を収集ループから排出するように構成されている。排出は、二酸化炭素だけでなく、収集ループ内に存在する全ての流体、例えば、酸素、水素などを排出し得ることを理解されたい。排出は、断続的に行われ得る。第２の出口を通じた排出は、濾過及び再生中に行われ得ることが理解されるであろう。モジュールは、第２の出口によって排出される二酸化炭素を蓄えるためのコンプレッサ及び容器と共に使用され得ることが更に理解されるであろう。例えば、第２の出口から排出される気体は、コンプレッサによって圧縮されて、所望の場所に蓄えられ得るか又は移動され得る。
【0028】
更に、フィルタユニットは、捕捉領域及び再生領域間で回転するように構成されている。フィルタユニットは、回転フィルタアセンブリに対して回転し得る。例えば、フィルタユニットは、回転フィルタアセンブリの中心の軸線周りに回転し得る。回転フィルタアセンブリ内の任意の更なるフィルタユニットは、回転フィルタアセンブリにおける上記軸線周りに回転してもよく又は回転しなくてもよいことを理解されたい。フィルタユニットの回転は、連続的な濾過及び連続的な再生を提供する。動作中、フィルタユニットは、一定の速度で回転してもよく、及び／又は回転速度は、現在又は所定の要求に適応させるように調整され得る。フィルタが回転する速度は、収集ループに放出されて最終的に収集ループから排出される二酸化炭素の量に影響を与える。濾過及び再生は、同時に行われ得ることが理解されるであろう。濾過、再生、及び二酸化炭素濃縮、並びに排出は、同時に行われ得ることが更に理解されるであろう。
【0029】
最初に、いくつかの用語は、以下の開示についての説明を提供するために定義され得る。
【0030】
「汚染物」、「不純物質」、及び「汚染物質」という用語は、本開示において、人間の健康に対して有害な影響を及ぼし、及び／又は例えば、人が存在する建物若しくは閉鎖空間への流入として提供される空気の流れにおいて望ましくない、粒子、化合物、又は分子として定義されるが、これらに限定されない。したがって、二酸化炭素などの空気中に自然に存在し得る要素は、汚染物質と見なされ得る。空気汚染物質の他の例には、例えば、粒子状物質、ベンゼン、二酸化窒素、二酸化硫黄、一酸化炭素、ベンゾ（ａ）ピレン、ラドン、オゾン、及び例えば、炭化水素（ＨＣ）、ホルムアルデヒド、アルコールなどを含む揮発性有機化合物（ＶＯＣ）が含まれ得る。
【0031】
本明細書において、「フィルタユニット」という用語は、粒子及び／又は気体を取り除き、吸収、吸着、除去、又は濾過する任意のユニットを意味するが、これらに限定されない。本開示では、フィルタユニットは、カセットであり得る。
【0032】
「空気」という用語は、特に、収集ループ内に存在するか、又は収集ループ内に流れるか若しくは収集ループから出ていく空気に関して、任意の種類の気体、例えば再生気体、又は物質を指し得ることを理解されたい。
【0033】
本発明の概念の実施形態によれば、モジュールは、収集ループ内の気体の温度を増加させ、及び／又は維持するように構成されたヒータを更に備える。本実施形態は、収集ループ内の気体の温度が、二酸化炭素捕捉媒体からの二酸化炭素の放出を改善する温度まで加熱され得るという点で有利である。
【0034】
本発明の概念の実施形態によれば、気体は、再生気体及び／又は放出された二酸化炭素である。気体は、任意の所与の時間に収集ループ内に存在する気体であることを理解されたい。気体は、例えば、除去されている二酸化炭素又は除去された二酸化炭素がない場合、再生気体のみを含み得る。気体は、二酸化炭素のみ、又は少なくとも、気体が二酸化炭素で飽和する程度まで二酸化炭素を含み得る。本実施形態は、気体が、他の汚染物質ほど有毒ではない気体を含み、人が存在し得る現場、例えば、温室へ第２の出口を通じて排出され得るという点で有利である。
【0035】
本発明の概念の実施形態によれば、温度は、３８℃と８０℃との間である。温度は、収集ループ内の気体の温度を指し得ることを理解されたい。当該温度は、特に、第１の入口を介して回転フィルタアセンブリに入る気体の温度を指す場合があって、二酸化炭素捕捉媒体内の反応を容易にするために使用される。収集ループ内の気体の温度は、３８℃から２００℃までの間隔にあり得る。収集ループ内の気体は、３８℃から１２０℃までの温度を維持し得る。好ましくは、気体は、二酸化炭素捕捉媒体が二酸化炭素を放出することを可能にするために少なくとも３８℃の温度を維持すべきである。本実施形態は、３８℃～８０℃の温度間隔が、再生領域内の二酸化炭素捕捉媒体から収集ループへの二酸化炭素の放出を改善するのに最適であるという点で有利である。更に、当該温度間隔は、エネルギー効率が高いという点で有利である。更に、本実施形態は、熱を収集ループ内で制御するのがより容易である、すなわち、熱を制御するために必要な手段が少ないため、有利である。
【0036】
本発明の概念の実施形態によれば、モジュールは、３００ｐｐｍ未満の二酸化炭素濃度を有する主要な気流から二酸化炭素を捕捉するように構成されている。主要な流れの二酸化炭素濃度は、より好ましくは、２５０ｐｐｍ未満、更により好ましくは、２００ｐｐｍ未満、最も好ましくは、１００ｐｐｍ未満であり得る。本実施形態は、モジュールが、低い濃度の二酸化炭素で二酸化炭素を捕捉することができるという点で有利である。これは、モジュールが、比較的低い濃度の二酸化炭素を有する主要な気流から収集ループ内で二酸化炭素を収集及び濃縮し得るという点で更に有利である。
【0037】
本発明の概念の実施形態によれば、主要な気流は、室外の空気及び室内の空気のうちの少なくとも一方からの空気を含む。本実施形態は、モジュールが、より汎用性があって、したがって、より多くの空気処理システムに適合するという点で更に有利である。
【0038】
本発明の概念の実施形態によれば、フィルタユニットは、再生領域内で上流側及び下流側を備える。第１の流れ生成部は、フィルタユニットの下流側に配置され得る。特に、上流側及び下流側は、収集ループ内の気体の流れの方向に対して定義され得る。本開示では、第１の流れ生成部がフィルタユニットの下流側に配置されている場合、閉鎖ループ内で、第１の流れ生成部は実質的に、フィルタユニットの上流側よりもフィルタユニットの下流側に近い。これは、第１の流れ生成部が、フィルタユニット内の二酸化炭素捕捉媒体から二酸化炭素を引き出すという点で有利である。換言すれば、当該第１の流れ生成部は、二酸化炭素捕捉媒体が吸着剤を備える場合に、二酸化炭素の放出又は脱着を改善する。二酸化炭素捕捉媒体を備えるフィルタユニットの下流側により低い圧力の領域を第１の流れ生成部が生成することによって、引き出す力を増加させる。
【0039】
本発明の概念の実施形態によれば、第１の流れ生成部は、空気が再生領域内でフィルタユニットを通って引き出されるように配置されている。本実施形態は、二酸化炭素捕捉媒体からの二酸化炭素の放出が改善されるという点で有利である。
【0040】
本発明の概念の実施形態によれば、モジュールは、回転フィルタアセンブリの捕捉領域に接続された第３の入口を更に備え、第３の入口は、主要な気流を捕捉領域に向けるように構成されている。モジュールは、捕捉領域を通過する空気が出て行き得る第３の出口を更に備え得ることが構想される。換言すれば、主要な気流は、第３の入口を介して捕捉領域に入り、捕捉領域を通過し、そして、第３の出口を介して捕捉領域を出て行き得る。
【0041】
本発明の概念の実施形態によれば、モジュールは、第３の入口に流体を伝達し、第３の入口を介して捕捉領域に向けて流れを生成するように構成された第２の流れ生成部を更に備える。本実施形態は、主要な気流からの二酸化炭素の捕捉が改善されるという点で有利である。
【0042】
本発明の概念の実施形態によれば、フィルタユニットは、捕捉領域内で上流側及び下流側を備える。第２の流れ生成部は、フィルタユニットの上流側に配置され得る。これは、流れ生成部が、フィルタユニット内の二酸化炭素捕捉媒体内に二酸化炭素を押し込み、こうして、二酸化炭素捕捉を改善するという点で有利である。二酸化炭素捕捉媒体を備えるフィルタユニットの上流側により高い圧力の領域を流れ生成部が生成することによって、押し込む力を増加させる。
【0043】
本発明の概念の実施形態によれば、第２の入口及び第２の出口は、それぞれの閉鎖機構を備え、収集ループが、閉鎖収集ループを形成するように閉鎖され、気体を収集ループから排出するように開放されることを可能にする。これは、当該閉鎖機構が、全ての再生気体が収集ループ内で再使用されることを可能にするという点で有利である。これは、二酸化炭素捕捉媒体からの二酸化炭素の放出の効率を増加させるために新しい空気を加熱する必要がないため、エネルギー効率を増加させる。これは、収集ループ内の二酸化炭素の濃度が、より高くなって、モジュールが、より少ない頻度で二酸化炭素を排出し、及び／又は各排出でより多くの量の二酸化炭素を排出することを可能にし得るという点で更に有利である。閉鎖機構は、一方弁などの少なくとも１つのバルブを備え得る。第２の入口における閉鎖機構は、再生気体が第２の入口を介して収集ループ内に流れることを可能にし得、それは、収集ループからの空気を第２の入口を介して漏らすことなく行われ得る。第２の出口における閉鎖機構は、収集ループ内の空気が第２の出口を介して排出されることを可能にし、それは、第２の出口を介して収集ループ内に空気を全く入れずに行われ得る。
【0044】
本発明の概念の実施形態によれば、モジュールは更に、少なくとも１つの所定の条件が満たされるまで、第２の入口及び第２の出口を閉鎖構成にする制御信号を受信するように構成されている。本実施形態では、閉鎖機構は、制御信号に応じて開放し得る。第２の入口及び第２の出口は、所定の条件が満たされた場合に開放して、二酸化炭素が収集ループから排出されることを可能にし、再生気体が収集ループ内に導入されることを可能にする。第２の入口の閉鎖機構及び第２の出口の閉鎖機構は、例えば、収集ループの内側の気体圧力を実質的に維持するために、同じ量の時間開放し得る。
【0045】
導入される再生気体の量は、例えば、実質的に一定の気体圧力が収集ループ内で維持されることを可能にするために、収集ループから排出される気体の量に相関し得る。例えば、収集ループが、特定の二酸化炭素濃度に達すると、制御信号は、第２の入口及び第２の出口における閉鎖機構の開放を信号送信するようにモジュールによって受信され得る。第２の出口及び第２の入口における閉鎖機構は共に、制御信号に応じて開放又は閉鎖し得る。第２の入口及び第２の出口は、個々に開放し得る、すなわち、第２の入口又は第２の出口における閉鎖機構は、例えば、収集ループの内側の圧力の調整を可能にするために、他の閉鎖機構が閉鎖されている間に開放し得る。制御信号は、クラウドベースアプリケーション又は監視デバイスなどの外部のエンティティ（ｅｎｔｉｔｙ）から受信され得る。制御信号は、モジュールに接続された内部の処理ユニット、すなわち、処理回路からも受信され得る。モジュールは、内部の処理ユニットを備え得る。モジュールは、制御信号を閉鎖機構に送信し得る。本実施形態は、収集ループ内の二酸化炭素の量が少なくとも部分的に制御され得るという点で有利である。したがって、排出される二酸化炭素の量は、少なくとも部分的に制御され得る。第２の入口及び第２の出口は、互いに独立して開放し得ることを理解されたい。例えば、第２の入口は、第２の出口の開放と同時に、開放前に、又は開放後に再生気体を入れ得る。
【0046】
本発明の概念の実施形態によれば、少なくとも１つの所定の条件は、収集ループ内の二酸化炭素の濃度が所定の閾値に達すること、及び収集ループ内の気体の前の排出からの経過時間のうちの少なくとも一方である。本実施形態は、モジュールが、既知の濃度の二酸化炭素で、収集ループから空気を排出し得るという点で有利である。これは、より正確な二酸化炭素の使用を可能にする。経過時間は、収集ループ内の二酸化炭素の量に直接的に相関し得ることを理解されたい。モジュールが事前に較正されている場合、実質的に正確な二酸化炭素濃度を特定するために経過時間で充分であり得る。
【0047】
本発明の概念の実施形態によれば、経過時間は、回転フィルタの回転速度、フィルタのタイプ、フィルタの厚さ、収集ループ内の流れ生成部によって生成される流量として定められる収集ループ内の流量、主要な気流の流量、再生領域の面積、及び第２の出口によって排出される空気内の所望の二酸化炭素濃度のうちの少なくとも１つに基づく。本実施形態は、モジュールが、第２の出口によって排出される二酸化炭素の量をより充分に制御し得るという点で有利である。例えば、収集ループ内の流量は、二酸化炭素捕捉媒体から収集ループへの二酸化炭素の放出に対して影響を及ぼし得る。二酸化炭素が吸収される主要な気流の流量は、収集ループに放出される二酸化炭素の量に対して影響を及ぼし得る。再生領域の面積は更に、特に、二酸化炭素捕捉媒体によって放出される二酸化炭素の量に影響を与えることによって、収集ループ内の二酸化炭素の濃度に対して影響を及ぼし得る。
【0048】
収集ループ内の流量、主要な気流の流量、及び再生領域の面積のうちの１つ以上が特定される場合、収集ループ内の二酸化炭素の所望の濃度に達するのに必要な時間が、より正確に決定され得ることが理解されるであろう。したがって、収集ループからの気体の排出と排出との間の経過時間は、より正確に決定され得る。
【0049】
本発明の概念の実施形態によれば、モジュールは、収集ループ内の二酸化炭素の濃度を特定するように構成されたセンサを更に備える。本実施形態は、収集ループ内の二酸化炭素の濃度を特定する、より正確で確実な方法を可能にする。したがって、収集ループからの排出内の二酸化炭素濃度の制御は、より正確であり得る。
【0050】
ある態様に関して記載される特徴は、他の態様にも組み込まれてもよく、当該特徴の利点は、当該特徴が組み込まれる全ての態様に適用可能である。
【0051】
ある実施形態に関して記載される特徴は、他の実施形態にも組み込まれてもよく、当該特徴の利点は、当該特徴が組み込まれる全ての実施形態に適用可能である。特に明示的に述べられていない限り、本明細書に開示される実施形態の任意の組合せが可能である。
【0052】
本発明の概念の他の目的、特徴、及び利点は、以下の詳細な開示、添付の特許請求の範囲、及び図面から明らかになるであろう。
【0053】
概して、特許請求の範囲において使用される全ての用語は、本明細書で特に明示的に定義されていない限り、技術分野における当該用語の通常の意味に従って解釈されるべきである。更に、「第１」、「第２」、及び「第３」という用語並びに同種のものの使用は、本明細書において、いかなる順序も量も重要性も表しておらず、ある要素を別の要素と区別するために使用される。「［要素、デバイス、構成要素、手段、ステップなど］」に対する全ての言及は、特に明示的に述べられていない限り、上記要素、デバイス、構成要素、手段、ステップなどの少なくとも１つの例を指すものとしてオープンに解釈されるべきである。本明細書に開示される任意の方法のステップは、明示的に述べられていない限り、開示される通りの正確な順序で行われる必要はない。
【0054】
上記のこと、並びに本発明の概念の更なる目的、特徴、及び利点は、添付の図面を参照して、本発明の概念に関する以下の例示的且つ非限定的である詳細な説明を通じてより充分に理解されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【0055】
【発明を実施するための形態】
【0056】
図は、必ずしも縮尺通りではなく、概して、本発明の概念を明らかにするために必要な部分のみを示しており、他の部分は省略され得るか又は単なる提案であり得る。
【0057】
図１は、本発明の概念に係る空気を処理するモジュールを示す。ここで、モジュール１００は、回転フィルタアセンブリ１１０を備え、回転フィルタアセンブリ１１０は、回転フィルタアセンブリ１１０の内側に配置されたフィルタユニット（図示せず）を備え、フィルタユニットは、二酸化炭素捕捉媒体を備える。フィルタユニットは、例えば、カセットであり得る。モジュール１００は、回転フィルタアセンブリ１１０に接続された入口１２０と、回転フィルタアセンブリ１１０に接続された出口１３０と、を更に備える。ここで、モジュール１００は、出口１３０を入口１２０に接続し、したがって、収集ループを形成する導管１４０を更に備える。収集ループは、入口１２０及び出口１３０を介して回転フィルタアセンブリ１１０を通過する。再生領域１１４は、入口１２０と出口１３０との間に形成されている。収集ループは、空気が出口１３０、導管１４０、入口１２０、及び再生領域１１４を通って循環し得る流路を提供する。ここで、収集ループは実質的に、閉鎖ループを構成している。
【0058】
モジュール１００は、収集ループ内で流れを生成するように構成された第１の流れ生成部１５０を更に備える。回転フィルタアセンブリ１１０は、少なくとも２つの異なる領域、すなわち、捕捉領域１１２及び再生領域１１４を備える。モジュール１００は、二酸化炭素捕捉媒体が捕捉領域にあるとき、二酸化炭素を主要な気流Ｆ１から捕捉して、主要な気流を処理するように構成されている。換言すれば、主要な気流Ｆ１は、捕捉領域１１２に入り、当該空気の二酸化炭素含有量の少なくとも一部がフィルタユニットの二酸化炭素捕捉媒体によって吸収され、そして、流れＦ４によって示されるように、当該空気が回転フィルタアセンブリ１１０に入る前よりも少ない二酸化炭素で捕捉領域１１２を出て行き得る。主要な気流は、当該空気が回転フィルタアセンブリ１１０の捕捉領域１１２に入るときに流れＦ１として定められてもよく、当該空気が捕捉領域１１２を出て行くときに流れＦ４として定められてもよい。
【0059】
モジュール１００は更に、二酸化炭素捕捉媒体が再生領域１１４にあるとき、二酸化炭素を収集ループに放出するように構成されている。フィルタユニット（見えない）は、回転フィルタアセンブリ１１０の内側で回転して、捕捉領域１１２及び再生領域１１４間で二酸化炭素捕捉媒体を移動させるように構成されている。
【0060】
モジュール１００は、第２の入口１６０と第２の出口１７０とを更に備える。第２の入口１６０は、導管１４０に接続されており、捕捉された二酸化炭素の放出を容易にするために再生気体を収集ループに提供するように構成されている。再生気体は、室外の空気を含んでもよく、流れＦ２を介して第２の入口１６０に導入され得る。再生気体は、流れＦ４からの再循環された室内の空気を含み得る。第２の出口１７０は、導管１４０に接続されており、再生領域１１４内で二酸化炭素捕捉媒体から放出された後に収集ループ内で経時的に蓄積されている二酸化炭素を排出するように構成されている。
【0061】
第２の入口１６０及び第２の出口１７０は、それぞれの閉鎖機構１４２、１４４を備え得る。閉鎖機構１４２、１４４は、収集ループからの気体の排出及び収集ループへの気体の取込みを制御するように収集ループの選択的な閉鎖及び開放を可能にする。特に、閉鎖機構１４２は、開放構成になって、再生気体が第２の入口１６０を介して収集ループに入ることを可能にし得る。更に、閉鎖機構１４２は、閉鎖構成になって、再生気体が第２の入口１６０を介して収集ループに入ることを防ぎ得る。同様に、閉鎖機構１４４は、開放構成になって、収集ループ内の再生気体及び／又は二酸化炭素が第２の出口１７０を介して収集ループから排出されることを可能にし得る。更に、閉鎖機構１４４は、閉鎖構成になって、収集ループ内の再生気体及び／又は二酸化炭素が第２の出口１７０を介して収集ループから排出されることを防ぎ得る。閉鎖機構１４２は、開放構成になって、再生気体が第２の入口１６０を介して収集ループに入ることを可能にし得る。
【0062】
第２の出口１７０は、所定の条件が満たされるまで閉鎖され得、更に、第２の出口１７０は、所定の条件が満たされると開放されて、二酸化炭素、すなわち、二酸化炭素を含む収集ループの内側の気体を収集ループから排出し得る。収集ループの内側の気体は、最大１００％である比較的高い濃度の二酸化炭素を含み得る。したがって、第２の出口１７０を通じて収集ループから排出される気体は、比較的高い濃度の二酸化炭素を含み得る。しかしながら、また、排出される二酸化炭素の量は比較的低くてもよいことを理解されたい。特に、一部の場合、放出される二酸化炭素が全くない気体が収集ループから排出され得る。
【0063】
放出される二酸化炭素の量は、所定の条件によって制御され得る。例えば、所定の条件は、収集ループ内の二酸化炭素の濃度が所定の閾値に達すること、及び／又は収集ループ内の気体の前の排出からの経過時間であり得る。センサを介して収集ループ内の二酸化炭素濃度を特定することによって、所定の条件がいつ満たされたかを特定することが可能であるので、気体を収集ループからいつ排出するべきかを決定することが可能である。センサは、収集ループ、例えば、導管１４０に配置され得る。前の排出からの経過時間は、収集ループ内の二酸化炭素の量に影響を与え得る。特に、フィルタユニットの回転速度、収集ループ内の第１の流れ生成部１５０によって生成される流量として定められる収集ループ内の流量、主要な気流の流量、及び再生領域１１４の面積のうちの１つ以上が既知である場合、収集ループ内の二酸化炭素濃度の特定は、前の排出からの経過時間との組合せで行われ得る。
【0064】
ここで、モジュール１００は、ヒータ１８０を更に備える。好ましくは、ヒータ１８０は、入口１３０の近くに配置される。ヒータ１８０は、収集ループ内の気体の温度を増加させ、及び／又は維持するように構成されている。再生領域１１４内で一定の温度を維持するのを容易にするために、再生領域１１４に近接して収集ループ内にヒータ１８０を配置することは、よりエネルギー効率が高い加熱、及び脱着の改善の両方を提供するため有利である。
【0065】
ここで、図２ａを参照すると、回転アセンブリ１１０の正面図が示されている。ここで、回転アセンブリ１１０は、第１の入口１２０を備える。ここで、回転アセンブリ１１０は、捕捉領域１１２と再生領域１１４とを更に備える。再生領域１１４は、入口１２０と出口（図示せず）との間に形成されている。ここで、回転フィルタアセンブリ１１０は、フィルタユニット（図示せず）を更に備える。フィルタユニットは、捕捉領域１１２及び再生領域１１４間で回転する。図２ａにおいて、フィルタユニットは、回転フィルタアセンブリ１１０の中心を通って延びる軸線周りに回転する。フィルタユニットの回転速度は、主要な気流から捕捉される二酸化炭素の量に影響を与え得るので、回転速度は、収集ループ内の二酸化炭素の濃度、及び／又は気体が収集ループに入り収集ループから排出されることを可能にする閉鎖機構１４２、１４４を開放及び閉鎖するタイミングにも影響を与え得る。
【0066】
図２ａにおいて、捕捉領域に対応する扇形は、再生領域に対応する扇形よりも大きい部分の回転フィルタアセンブリを構成している。再生領域１１４の扇形のサイズに対する捕捉領域１１２の扇形の相対的なサイズは、所望の二酸化炭素濃度、濾過／除去の効率、及び主要な気流の含有量／流れなどの複数の要因によって決定され得る。再生領域１１４に対応する扇形は、捕捉領域１１２に対応する扇形よりも大きくてもよい。捕捉領域１１２及び再生領域１１４は、扇形以外の形状を有し得ることを理解されたい。
【0067】
ここで、図２ｂを参照すると、モジュール１００の断面側面図が示されている。図２ｂにおいて、モジュール１００は、回転フィルタアセンブリ１１０と、入口１２０と、出口１３０と、を備える。ここで、回転フィルタアセンブリ１１０は、捕捉領域１１２と、入口１２０と出口１３０との間に形成された再生領域１１４と、を更に備える。回転フィルタアセンブリ１１０は、フィルタユニット１９０を更に備える。ここで、フィルタユニット１９０は、流れの方向と平行な軸線周りに回転し、流れの方向は、再生領域１１４を通過する矢印によって示される。
【0068】
図２ｂのモジュール１００は、出口１３０及び入口１２０を接続する導管１４０を更に備える。モジュール１００は、第１の流れ生成部１５０とヒータ１８０とを更に備える。ここで、第１の流れ生成部１５０は、出口１３０に近い再生領域１１４の下流側に配置されている。本開示の概要欄において、第１の流れ生成部１５０のこのような配置の利点及び効果を記載しており、簡潔にするためにここでは繰り返し記載しない。ここで、ヒータ１８０は、入口１２０の近くで再生領域１１４の上流側に配置されている。ヒータ１８０のこの配置は、入口１２０を通って再生領域１１４内に進む気体の加熱を改善するので、二酸化炭素捕捉媒体からの二酸化炭素の放出を改善し得るか又は容易にし得る。フィルタユニット１９０は、実質的に円形の形状を備え得る。フィルタユニット１９０は、常に捕捉領域１１２内の第１の部分と、常に再生領域１１２内のフィルタユニットの第２の部分と、を有し得る。したがって、モジュール１００は連続的に、捕捉領域１１２内での二酸化炭素捕捉媒体による二酸化炭素の捕捉、及び再生領域１１４内での二酸化炭素捕捉媒体から収集ループへの二酸化炭素の放出を同時に行い得る。
【0069】
回転フィルタアセンブリ１１０は、回転フィルタアセンブリの回転時にフィルタユニットが通過する複数の捕捉領域１１２及び複数の再生領域１１４を備え得ることを理解されたい。更に、モジュール１００は、複数の収集ループを備え得ることを理解されたい。換言すれば、２つの再生領域１１４が存在し、各領域は、１つ以上の特徴を有し、且つ本開示に記載されるように配置された当該領域自身の収集ループに接続され得る。複数の収集ループを備えるモジュールは、いくつかの収集ループ内で気体の収集を提供し、各収集ループは、異なる濃度の二酸化炭素を有し得る。当該二酸化炭素濃度は、例えば、各収集ループ内の流量、各収集ループに接続された再生領域の面積、並びに／又は再生気体が収集ループに入ることを可能にする入口、及び気体が収集ループから排出されることを可能にする出口のそれぞれの閉鎖及び開放によって制御され得る。
【0070】
図３Ａは、本発明の概念に係るモジュール３００を概略的に示す。ここで、モジュール３００は、回転フィルタアセンブリ３１０と、入口３２０と、出口３３０と、を備える。再生領域３１４は、入口３２０と出口３３０との間に形成され得る。モジュール３００は、導管３４０と、導管３４０に接続された第２の入口３６０と、導管３４０に接続された第２の出口３７０と、を更に備える。モジュール３００は、第２の入口３６０についての閉鎖機構３４２と、第２の出口３７０についての閉鎖機構３４４と、を更に備える。閉鎖機構３４２、３４４は、上記閉鎖機構３４２、３４４が閉鎖構成である間に、収集ループが閉鎖ループを形成することを可能にし、更に、少なくとも上記閉鎖機構３４２が開放構成である間に、収集ループへの再生気体の取込みを可能にする。第２の入口３６０は、収集ループへの再生気体の導入を可能にする。対応する閉鎖機構３４２は、再生気体の導入の制御を可能にする。閉鎖機構３４２、３４４は、通路、例えば、第２の入口３６０、第２の出口３７０、及び導管３４０内の空気の流れを制御する、任意の種類のダンパ、シャッタ、スロットル、又は一方弁であってもよい。第２の入口３６０及び流れＦ２を介した再生気体の取込み、並びに第２の出口３６０及び流れＦ３を介した収集ループからの気体の排出はそれぞれ、断続的に繰り返し行われ得る。収集ループからの第２の出口３７０を介した気体の排出は、所定の間隔で、及び／又は収集ループ内の二酸化炭素の現在の濃度に基づいて行われ得る。
【0071】
図３Ａのモジュール３００は、入口３２０よりも出口３３０に非常に近い回転フィルタアセンブリ３１０の下流側に配置された第１の流れ生成部３５０を更に備える。ここで、モジュール３００は、出口３３０よりも入口３２０に非常に近い回転フィルタアセンブリ３１０の上流側に配置されたヒータ３８０を更に備える。
【0072】
図３Ａにおいて、モジュール３００は、第３の入口３１６を更に備える。第３の入口３１６は、回転フィルタアセンブリ３１０の捕捉領域３１２に接続されており、主要な気流Ｆ１を捕捉領域３１２に向けるように構成されている。ここで、モジュール３００は、第２の流れ生成部３１８を更に備える。第２の流れ生成部３１８は、第３の入口３１６に流体を伝達し、第３の入口３１６を介して捕捉領域３１２に向けて流れを生成するように構成されている。
【0073】
図３ｂは、図３ａのモジュール３００と同様のモジュール３００を概略的に示す。モジュール３００の構成及び動作のほとんどが図３ａに記載されたものと実質的に同様であるため、図３ａに示された実施形態と共通の特徴の詳細な説明は、不必要に冗長になることを避け、簡潔且つ簡明にするために省略されている。
【0074】
図３ｂにおいて、モジュール３００は、閉鎖機構３４６を更に備える。閉鎖機構３４６は、導管３４０において、導管３４０及び第２の入口３６０の交差部と導管３４０及び第２の出口３７０の交差部との間に配置されている。閉鎖機構３４６は、導管３４０及び第２の入口３６０の交差部と導管３４０及び第２の出口３７０の交差部との間の空気の流れを止めるように構成されている。閉鎖機構３４６は、第２の出口３７０を介した、より一層制御及び改善された空気の排出を提供し得る。これは、閉鎖機構３４６が存在しない場合、収集ループ内で循環する空気の一部が、閉鎖機構３４４が開放されている場合であっても、第２の出口３７０を介して排出されるのではなく、導管３４０及び第２の出口３７０の交差部において導管３４０に入り得るためである。したがって、閉鎖機構３４６は、収集ループからの空気の排出のより優れた制御、及び／又は第２の出口３７０を介して排出される空気内の二酸化炭素の量のより優れた制御を提供し得る。図３ｂにおいて、閉鎖機構３４２、３４４、３４６は、それらが完全に開放されるか、完全に閉鎖されるか、又はその間の任意の場合、すなわち、部分的に開放／閉鎖されることを可能にするダンパを備え得る。図３ｂにおいて、閉鎖機構３４２及び３４６は、同じ制御信号に応じて制御され得る。閉鎖機構３４２及び３４６は、一方が開放されるときに他方が閉鎖されるような逆の関係を有し得る。閉鎖機構３４２、３４４、３４６は、収集ループ内の所望の流れ、及び排出される空気内の所望の二酸化炭素濃度を維持するために互いに対して制御されるように構成され得る。換言すれば、閉鎖機構３４２、３４４、及び３４６は、収集における特定の流れ、第２の入口を介した特定の流入、及び第２の出口を介した特定の流出を維持するように協働し得る。更に、閉鎖機構３４３、３４４、及び３４６は、任意の度合い、すなわち、完全開放と完全閉鎖との間の任意の場合で互いに独立して開放及び閉鎖し得る。
【0075】
図３ｃは、図３ａのモジュール３００と同様のモジュール３００を概略的に示す。モジュール３００の構成及び動作のほとんどが図３ａに記載されたものと実質的に同様であるため、図３ａに示された実施形態と共通の特徴の詳細な説明は、不必要に冗長になることを避け、簡潔且つ簡明にするために省略されている。
【0076】
図３ｃにおいて、閉鎖機構３４２は、導管３４０及び第２の入口３６０の交差部に配置されており、閉鎖機構３４４は、導管３４０及び第２の出口３７０の交差部に配置されている。図３ｃにおいて、閉鎖機構３４２、３４４は、開放構成、閉鎖構成、又はその間の任意の構成、すなわち、様々な度合いの半開放若しくは半閉鎖の構成とするように構成され得る。閉鎖機構３４２の開放構成は、再生気体が第２の入口３６０を介して収集ループに入ることを可能にし、空気が閉鎖機構３４４から流れて閉鎖機構３４２を通過することを防ぐことによって、空気が収集ループ内で循環することを妨げる。閉鎖機構３４２の閉鎖構成は、再生気体が第２の入口３６０を介して収集ループに入ることを妨げるが、空気が閉鎖機構３４４から流れて閉鎖機構３４２を通過することを可能にすることによって、空気が収集ループ内で循環することを可能にする。閉鎖機構３４２の半開放又は半閉鎖の構成は、再生気体が第２の入口３６０を介して収集ループに入ることを可能にし、空気が収集ループ内で循環することを可能にする。
【0077】
同様に、閉鎖機構３４４の開放構成は、空気が第２の出口３７０を介して収集ループから排出されることを可能にし、空気が閉鎖機構３４４から閉鎖機構３４２に向けて通過することを防ぐことによって、空気が収集ループ内で循環することを妨げる。閉鎖機構３４４の閉鎖構成は、空気が第２の出口３７０を介して収集ループから排出されることを妨げるが、空気が閉鎖機構３４４から閉鎖機構３４２に向けて通過することを可能にすることによって、空気が収集ループ内で循環することを可能にする。半開放又は半閉鎖の構成は、空気が第２の出口３７０を介して収集ループから排出されることを可能にし、空気が収集ループ内で循環することを可能にする。
【0078】
したがって、閉鎖機構３４２、３４４が共に閉鎖構成である場合、収集ループは実質的に、再生気体が第２の入口３６０を介して収集ループに入ることができず、且つ収集ループ内の空気を第２の出口３７０を介して排出できない密閉ループを形成する。このような状態において、空気は、収集ループ内で循環し得る。更に、閉鎖機構３４２、３４４が共に開放構成である場合、空気を第２の出口３７０を介して収集ループから排出することができ、再生気体は、第２の入口３６０を介して収集ループに入ることができるが、空気は、収集ループ内で循環することはできない。閉鎖機構３４２、３４４の開放／閉鎖／半開放／半閉鎖の構成の全ての組合せが可能であることを理解されたい。
【0079】
図４は、図３ａのモジュール３００と同様のモジュール３００を概略的に示す。モジュール３００の構成及び動作のほとんどが図３ａに記載されたものと実質的に同様であるため、図３ａに示された実施形態と共通の特徴の詳細な説明は、不必要に冗長になることを避け、簡潔且つ簡明にするために省略されている。
【0080】
図４において、第１の流れ生成部３５０は、第２の入口３６０に近くで第２の入口３６０の下流に配置されている。第１の流れ生成部３５０のこの配置は、収集ループ内への再生気体の流入の改善を提供し得る。更に、図４において、ヒータ３８０は、回転フィルタアセンブリ３１０と第２の出口３７０との間であるが第２の出口３７０に対してより近くに第２の出口３７０の上流に配置されている。ヒータ３８０のこの配置は、排出される気体に関する所望の温度までの加熱を改善し得る。図３ａ～ｃと共に開示された閉鎖機構の様々な配置が、示されたモジュールに適用され得ることを更に理解されたい。
【0081】
ここで、図５ａ～ｃを参照すると、本発明の概念に係る閉鎖機構５４４の図が示されている。図５ａ～ｃにおいて、閉鎖機構５４４は、少なくとも１つのダンパを備え得る。閉鎖機構は、図５ａで分かるように出口５７０を閉鎖するか、図５ｂで分かるように導管５４０を閉鎖するか、又は図５ｃで分かるように出口５７０及び導管５４０を部分的に開放及び閉鎖するように構成され得る。閉鎖機構５４４は、導管５４０が開放されつつ出口５７０を閉鎖することを可能にし、したがって、二酸化炭素が蓄積し得る実質的に密閉の収集ループを形成する。閉鎖機構５４４は更に、通路５４０を介した空気の流れを妨げつつ出口５７０を開放して、空気が収集ループから排出されることを可能にする。更に、閉鎖機構５４４は、空気の一部が収集ループ内で循環し、且つ空気の一部が出口５７０を介して排出されることを可能にする。
【0082】
当業者によって容易に理解されるように、本発明の概念の原理の上記説明を考慮すると、多くの修正及び変形が考え出され得る。本発明の概念の範囲が添付の特許請求の範囲において定められるとき、全ての当該修正及び変形は、本発明の概念の範囲内にあるものと見なされることが意図される。
【符号の説明】
【0083】
１００ モジュール
１１０ 回転フィルタアセンブリ
１１２ 捕捉領域
１１４ 再生領域
１２０ 入口
１３０ 出口
１４０ 導管
１４２ 閉鎖機構
１４４ 閉鎖機構
１５０ 第１の流れ生成部
１６０ 第２の入口
１７０ 第２の出口
１８０ ヒータ
１９０ フィルタユニット
３００ モジュール
３１０ 回転フィルタアセンブリ
３１２ 捕捉領域
３１４ 再生領域
３１６ 第３の入口
３１８ 第２の流れ生成部
３２０ 入口
３３０ 出口
３４０ 導管
３４２ 閉鎖機構
３４４ 閉鎖機構
３４６ 閉鎖機構
３５０ 第１の流れ生成部
３６０ 第２の入口
３７０ 第２の出口
３８０ ヒータ
３９０ フィルタユニット
５４０ 導管
５４４ 閉鎖機構
５７０ 出口
１１０ 回転フィルタアセンブリ
１１２ 捕捉領域
１１４ 再生領域
１２０ 入口
１３０ 出口
１４０ 導管
１４２ 閉鎖機構
１４４ 閉鎖機構
１５０ 第１の流れ生成部
１６０ 第２の入口
１７０ 第２の出口
１８０ ヒータ
１９０ フィルタユニット
３００ モジュール
３１０ 回転フィルタアセンブリ
３１２ 捕捉領域
３１４ 再生領域
３１６ 第３の入口
３１８ 第２の流れ生成部
３２０ 入口
３３０ 出口
３４０ 導管
３４２ 閉鎖機構
３４４ 閉鎖機構
３４６ 閉鎖機構
３５０ 第１の流れ生成部
３６０ 第２の入口
３７０ 第２の出口
３８０ ヒータ
３９０ フィルタユニット
５４０ 導管
５４４ 閉鎖機構
５７０ 出口
【図1】
【図2A】
【図2B】
【図3A】
【図3B】
【図3C】
【図4】
【図5A】
【図5B】
【図5C】
【国際調査報告】