JPH0675662B2 - 高い空気品質を有する呼吸気を供給する方法、フイルタおよび装置 - Google Patents
高い空気品質を有する呼吸気を供給する方法、フイルタおよび装置Info
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- JPH0675662B2 JPH0675662B2 JP63504458A JP50445888A JPH0675662B2 JP H0675662 B2 JPH0675662 B2 JP H0675662B2 JP 63504458 A JP63504458 A JP 63504458A JP 50445888 A JP50445888 A JP 50445888A JP H0675662 B2 JPH0675662 B2 JP H0675662B2
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Classifications
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
- B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A62—LIFE-SAVING; FIRE-FIGHTING
- A62D—CHEMICAL MEANS FOR EXTINGUISHING FIRES OR FOR COMBATING OR PROTECTING AGAINST HARMFUL CHEMICAL AGENTS; CHEMICAL MATERIALS FOR USE IN BREATHING APPARATUS
- A62D9/00—Composition of chemical substances for use in breathing apparatus
-
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- B60—VEHICLES IN GENERAL
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- B60H3/00—Other air-treating devices
- B60H3/06—Filtering
- B60H3/0658—Filter elements specially adapted for their arrangement in vehicles
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Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、空気流から、相互に別れた個々の化学吸着フ
ィルター層を用いて、細菌、ウィルス、真菌類、胞子、
病原細菌、アレルゲン、有害物質および／または臭気物
質を除去するためのフィルターに関する。
ィルター層を用いて、細菌、ウィルス、真菌類、胞子、
病原細菌、アレルゲン、有害物質および／または臭気物
質を除去するためのフィルターに関する。
［従来の技術］ この種のフィルターは、長期の運転の際に一定の状況下
で、フィルター中で処理した空気流の汚染を引き起こす
真菌類、胞子および／または細菌を放出することが判明
した。
で、フィルター中で処理した空気流の汚染を引き起こす
真菌類、胞子および／または細菌を放出することが判明
した。
［発明が解決しようとする問題点］ 本発明の課題は、前記種類のフィルターを、フィルター
機能の長期間の保持の際に、真菌類、胞子および／また
は細菌を放出させないようにすることであった。
機能の長期間の保持の際に、真菌類、胞子および／また
は細菌を放出させないようにすることであった。
［課題を解決するための手段］ 前記課題は、本発明により、フィルターが空気流の方向
に見て一つ以上のアルカリ性の化学吸着フィルター層に
続いて一つ以上の酸性の化学吸着フィルター層が続いて
いるか、またはその逆の順番であることにより解決され
る。つまり、このような交互のアルカリ性／酸性の層の
配置は、特に良好な結果を生じさせることが判明し、こ
れは細菌、胞子、真菌類、病原細菌などに関して、若干
の前記した物質は強アルカリならびに強酸性の環境を克
服することができるが、酸性／アルカリ性の相互作用に
より確実に死滅させられることに起因する。前記したよ
うな構造のフィルターは、特にバイオフィルターの後に
配置することができ、バイオフィルターから生じる細
菌、真菌、病原細菌および／または胞子を化学吸着フィ
ルター層中に保留し、死滅させる。
に見て一つ以上のアルカリ性の化学吸着フィルター層に
続いて一つ以上の酸性の化学吸着フィルター層が続いて
いるか、またはその逆の順番であることにより解決され
る。つまり、このような交互のアルカリ性／酸性の層の
配置は、特に良好な結果を生じさせることが判明し、こ
れは細菌、胞子、真菌類、病原細菌などに関して、若干
の前記した物質は強アルカリならびに強酸性の環境を克
服することができるが、酸性／アルカリ性の相互作用に
より確実に死滅させられることに起因する。前記したよ
うな構造のフィルターは、特にバイオフィルターの後に
配置することができ、バイオフィルターから生じる細
菌、真菌、病原細菌および／または胞子を化学吸着フィ
ルター層中に保留し、死滅させる。
有利に、それぞれのアルカリ性の化学吸着フィルター層
は、苛性ソーダ液、苛性カリ液、炭酸ナトリウム溶液、
炭酸カリウム溶液および／またはソーダ石灰溶液により
含浸された支持体層からなり、それぞれの酸性の化学吸
着フィルター層は、硫酸により0.5〜1.0のpH値に調節さ
れたFe（II）塩、Fe（III）塩またはFe（II）/Fe（II
I）塩溶液により含浸された支持体層から構成される。
アルカリ性の化学吸着フィルター層は約12.8のpH値を有
することができる。
は、苛性ソーダ液、苛性カリ液、炭酸ナトリウム溶液、
炭酸カリウム溶液および／またはソーダ石灰溶液により
含浸された支持体層からなり、それぞれの酸性の化学吸
着フィルター層は、硫酸により0.5〜1.0のpH値に調節さ
れたFe（II）塩、Fe（III）塩またはFe（II）/Fe（II
I）塩溶液により含浸された支持体層から構成される。
アルカリ性の化学吸着フィルター層は約12.8のpH値を有
することができる。
支持体層は、粉砕コークスIIIまたはIVの種類の石炭コ
ークスからなるかまたはフェルト層として構成されてい
る。粉砕コークスIIIまたはIVの種類とは、一定の粒度
を有する石炭コークスを表わしており、粉砕コークスII
Iとは約40〜20mmの粒度を有する石炭コークスを示し、
粉砕コークスIVとは約20〜10mmの粒度を有する石炭コー
クスを表わす。フィルター層にとって湿分を吸収するマ
ットが使用され、これはアルカリ性、酸性または中性の
含浸液で処理され、その後で乾燥される。こうして製造
されたマットはフィルター中に組み込まれるか、もしく
はフィルターに組立られる。
ークスからなるかまたはフェルト層として構成されてい
る。粉砕コークスIIIまたはIVの種類とは、一定の粒度
を有する石炭コークスを表わしており、粉砕コークスII
Iとは約40〜20mmの粒度を有する石炭コークスを示し、
粉砕コークスIVとは約20〜10mmの粒度を有する石炭コー
クスを表わす。フィルター層にとって湿分を吸収するマ
ットが使用され、これはアルカリ性、酸性または中性の
含浸液で処理され、その後で乾燥される。こうして製造
されたマットはフィルター中に組み込まれるか、もしく
はフィルターに組立られる。
酸性とアルカリ性の化学吸着フィルター層の間に、一つ
の疎水性材料からなる分離層が設けられている場合、た
とえば化学吸着フィルター層の間に疎水性フリースから
なる中間層が組み込まれている場合、フィルター中での
湿分の吸収は行われず、アルカリ性と酸性、場合により
中性の化学吸着フィルター層の間の接触は行われず、特
に酸性およびアルカリ性の化学吸着フィルター層に関し
ては、中和現象が起こらない。
の疎水性材料からなる分離層が設けられている場合、た
とえば化学吸着フィルター層の間に疎水性フリースから
なる中間層が組み込まれている場合、フィルター中での
湿分の吸収は行われず、アルカリ性と酸性、場合により
中性の化学吸着フィルター層の間の接触は行われず、特
に酸性およびアルカリ性の化学吸着フィルター層に関し
ては、中和現象が起こらない。
多様な適用の場合において、フィルターの出口層は中性
の化学吸着フィルター層として構成される場合が有利で
ある。これは粉砕コークスIIIまたはIVの種類の石炭コ
ークスからなる活性炭層である。
の化学吸着フィルター層として構成される場合が有利で
ある。これは粉砕コークスIIIまたはIVの種類の石炭コ
ークスからなる活性炭層である。
アレルギーを患うヒトに関して適用する場合に、フィル
ターの出口層は中性の化学吸着フィルター層の代わり
に、アルカリ性または、アレルギーの種類に応じて酸性
の化学吸着フィルター層として構成することができ、そ
の際、炭酸塩および／またはFe（II）含有酸性物質が使
用される。
ターの出口層は中性の化学吸着フィルター層の代わり
に、アルカリ性または、アレルギーの種類に応じて酸性
の化学吸着フィルター層として構成することができ、そ
の際、炭酸塩および／またはFe（II）含有酸性物質が使
用される。
特定の使用分野において、１つまたは全ての化学吸着フ
ィルター層は、霜などに対して化学的に中性で無臭性の
凍結防止剤で保護されていることができる。
ィルター層は、霜などに対して化学的に中性で無臭性の
凍結防止剤で保護されていることができる。
フィルターの除臭特性の改善のために、フィルター中に
設けられた活性炭層のプロピレングリコールを用いた処
理が行われ、このプロピレングリコールは活性炭の表面
に密着している。この密着は蒸発による沈着によって達
成するのが有利である。プロピレングリコールを用いて
処理された活性炭層はフィルター層の入口側に配置さ
れ、その後に未処理の活性炭層が配置される。フィルタ
ーの入口側に配置された活性炭層中に存在するプロピレ
ングリコールが蒸発した場合、それは未処理の活性炭層
中に吸収され、これは活性炭のより良い活性に寄与す
る。
設けられた活性炭層のプロピレングリコールを用いた処
理が行われ、このプロピレングリコールは活性炭の表面
に密着している。この密着は蒸発による沈着によって達
成するのが有利である。プロピレングリコールを用いて
処理された活性炭層はフィルター層の入口側に配置さ
れ、その後に未処理の活性炭層が配置される。フィルタ
ーの入口側に配置された活性炭層中に存在するプロピレ
ングリコールが蒸発した場合、それは未処理の活性炭層
中に吸収され、これは活性炭のより良い活性に寄与す
る。
酸性の化学吸着フィルター層のpH値が１より下で、およ
びアルカリ性の化学吸着フィルター層のpH値が13より上
である場合、フィルターは最高の生物学的作用を示す。
びアルカリ性の化学吸着フィルター層のpH値が13より上
である場合、フィルターは最高の生物学的作用を示す。
１種以上の化学吸着フィルター層が、アルカリ材料、ア
ルカリ土類材料および鉄塩化合物を含有する場合、この
フィルター、特にそのコークス含有成分は、塵芥燃焼装
置のための燃料として使用することができ、その際、ア
ルカリ材料、アルカリ土類材料および鉄塩化合物は、塵
芥燃焼装置中で燃焼の際に生じる有害物質を閉じ込める
ために利用することができる。このような構成のフィル
ターは、この種のフィルターを廃棄する場合に有害物質
を放出せずに、一方で有害物質を結合することができ
る。アルカリ材料、アルカリ土類材料および鉄塩化合物
は、焼却の際に触媒的にNOXを減少させる作用がある。
ルカリ土類材料および鉄塩化合物を含有する場合、この
フィルター、特にそのコークス含有成分は、塵芥燃焼装
置のための燃料として使用することができ、その際、ア
ルカリ材料、アルカリ土類材料および鉄塩化合物は、塵
芥燃焼装置中で燃焼の際に生じる有害物質を閉じ込める
ために利用することができる。このような構成のフィル
ターは、この種のフィルターを廃棄する場合に有害物質
を放出せずに、一方で有害物質を結合することができ
る。アルカリ材料、アルカリ土類材料および鉄塩化合物
は、焼却の際に触媒的にNOXを減少させる作用がある。
このフィルターは、自動車の通気装置中でも使用するこ
とができる。ここではこのフィルターは、粉塵の分離の
ための他に、酸性の有害物質、たとえばSO2、HCl、HF、
HC化合物およびNOX、およびCO負荷の閉じ込めのために
有効であるように調節される。フィルターに所属する１
種以上の化学吸着層中へグリセリンを添加することによ
り、霜からフィルターを保護することができる。この種
のフィルターは、自家用車の分野で生じる制限された室
内状況を満たすために十分に薄く構成させることもでき
る。従って、この化学吸着フィルター層は相応して薄
く、比較的僅かな圧力減少を引き起こす。フィルターの
１種以上の化学吸着層は無臭の溶剤を含有することがで
き、その結果、霧およびマイナスの温度の際でもこのフ
ィルターはさらに操作可能の状態である。
とができる。ここではこのフィルターは、粉塵の分離の
ための他に、酸性の有害物質、たとえばSO2、HCl、HF、
HC化合物およびNOX、およびCO負荷の閉じ込めのために
有効であるように調節される。フィルターに所属する１
種以上の化学吸着層中へグリセリンを添加することによ
り、霜からフィルターを保護することができる。この種
のフィルターは、自家用車の分野で生じる制限された室
内状況を満たすために十分に薄く構成させることもでき
る。従って、この化学吸着フィルター層は相応して薄
く、比較的僅かな圧力減少を引き起こす。フィルターの
１種以上の化学吸着層は無臭の溶剤を含有することがで
き、その結果、霧およびマイナスの温度の際でもこのフ
ィルターはさらに操作可能の状態である。
さらに、このフィルターは加湿装置においても使用する
ことができ、この場合、加湿装置の入口側ならびに出口
側にこの種のフィルターが配置され、この場合、加湿装
置の出口側は、加湿装置の運転停止の際に可動に配置さ
れた外側のフィルターにより封鎖される。これにより、
加湿装置が病原細菌により汚染されるのを防ぎ、このフ
ィルターにより、加湿装置の運転停止時に病原細菌およ
びアレルゲンにより負荷された室内空気が加湿装置中へ
侵入し、それにより病原細菌およびアレルゲンは加湿装
置の蒸発部で繁殖し、これらは汚染し、そこで増殖する
ことができ、その際、再び加湿装置の運転を開始した
後、前記した物質は室内空気へ放出され、これらは付加
的に汚染されてしまうことを防止する。
ことができ、この場合、加湿装置の入口側ならびに出口
側にこの種のフィルターが配置され、この場合、加湿装
置の出口側は、加湿装置の運転停止の際に可動に配置さ
れた外側のフィルターにより封鎖される。これにより、
加湿装置が病原細菌により汚染されるのを防ぎ、このフ
ィルターにより、加湿装置の運転停止時に病原細菌およ
びアレルゲンにより負荷された室内空気が加湿装置中へ
侵入し、それにより病原細菌およびアレルゲンは加湿装
置の蒸発部で繁殖し、これらは汚染し、そこで増殖する
ことができ、その際、再び加湿装置の運転を開始した
後、前記した物質は室内空気へ放出され、これらは付加
的に汚染されてしまうことを防止する。
このフィルターは、病院の圧縮空気装置の圧縮空気発生
機の吸引側および／または圧縮側に特に有利に適用され
る。これにより病院内により高い程度で存在する有害物
質は除去される。患者のための呼吸装置から提供される
呼吸気から有害物質を完全に除去することもできる。
機の吸引側および／または圧縮側に特に有利に適用され
る。これにより病院内により高い程度で存在する有害物
質は除去される。患者のための呼吸装置から提供される
呼吸気から有害物質を完全に除去することもできる。
原則として、この種のフィルターは居住空間の衛生を保
つためにも使用することができる。
つためにも使用することができる。
次に本発明を、図面に関連させて実施例により詳説す
る。
る。
図１は本発明によるフィルターを備えた加湿装置の第１
の実施態様形である。
の実施態様形である。
図２は本発明によるフィルターを備えた加湿装置の第２
の実施態様形である。
の実施態様形である。
空気加湿装置１は水貯蔵容器２および芯３を有してい
る。空気加湿装置１の流入領域において、最初の殺細菌
性フィルター４が配置されている。空気加湿装置１の流
出領域においても、同様に殺細菌性フィルター５が配置
されている。図１による実施態様形においては、殺細菌
性フィルター５は空気加湿装置１の流出面から旋回可能
になっており、図２に示された空気加湿装置１の実施態
様形では、殺細菌性フィルター５は流出面から引き上げ
可能である。
る。空気加湿装置１の流入領域において、最初の殺細菌
性フィルター４が配置されている。空気加湿装置１の流
出領域においても、同様に殺細菌性フィルター５が配置
されている。図１による実施態様形においては、殺細菌
性フィルター５は空気加湿装置１の流出面から旋回可能
になっており、図２に示された空気加湿装置１の実施態
様形では、殺細菌性フィルター５は流出面から引き上げ
可能である。
空気加湿装置１が運転状態にある場合、殺細菌性フィル
ター５は破線で示された位置に旋回されるかまたは引き
上げられる。
ター５は破線で示された位置に旋回されるかまたは引き
上げられる。
空気加湿装置１の遮断の際に、殺細菌性フィルター５は
空気加湿装置１の流出面に旋回して戻されるかまたは引
き下げられ、その結果、空気加湿装置の非運転状態の場
合に、水貯蔵容器２および芯３は病原細菌で負荷された
周囲の空気の侵入から保護される。
空気加湿装置１の流出面に旋回して戻されるかまたは引
き下げられ、その結果、空気加湿装置の非運転状態の場
合に、水貯蔵容器２および芯３は病原細菌で負荷された
周囲の空気の侵入から保護される。
殺細菌性フィルター５を旋回して戻すかまたは引き下げ
ることは、適当なセンサー分析により強制的に制御する
ことができる。
ることは、適当なセンサー分析により強制的に制御する
ことができる。
フロントページの続き (31)優先権主張番号 Ｐ３７２４６７１．２ (32)優先日 1987年７月25日 (33)優先権主張国 西ドイツ（ＤＥ） (31)優先権主張番号 Ｐ３７２６７６２．０ (32)優先日 1987年８月12日 (33)優先権主張国 西ドイツ（ＤＥ） (31)優先権主張番号 Ｐ３７２８４２３．１ (32)優先日 1987年８月26日 (33)優先権主張国 西ドイツ（ＤＥ） (31)優先権主張番号 Ｐ３７３０９２２．６ (32)優先日 1987年９月15日 (33)優先権主張国 西ドイツ（ＤＥ） (72)発明者 グレシユ，ハインリツヒ ドイツ連邦共和国 ＤＥ‐4600 ドルトム ント‐ヴイケデ フランツ‐レハール‐シ ユトラーセ 25
Claims (18)
- 【請求項１】相互に別れた個々の化学吸着フィルター層
を用いて、空気流から細菌、ウィルス、真菌類、胞子、
病原細菌、アレルゲン、有害物質および／または臭気物
質を除去するためのフィルターにおいて、前記のフィル
ターが少なくとも一つのアルカリ性の化学吸着フィルタ
ー層と、少なくとも一つの酸性の化学吸着フィルター層
を有しており、その際、空気流の方向に向かってアルカ
リ性の化学吸着フィルター層に続いて酸性の化学吸着フ
ィルター層が続いているか、またはその逆に酸性の化学
吸着フィルター層に続いてアルカリ性の化学吸着フィル
ター層が続いていることを特徴とする空気流から細菌、
ウィルス、真菌類、胞子、病原細菌、アレルゲン、有害
物質および／または臭気物質を除去するためのフィルタ
ー。 - 【請求項２】それぞれのアルカリ性の化学吸着フィルタ
ー層が、苛性ソーダ液、苛性カリ液、炭酸ナトリウム溶
液、炭酸カリウム溶液および／またはソーダ石灰溶液を
用いて含浸された支持体層からなり、それぞれの酸性の
化学吸着フィルター層が、硫酸を用いて0.5〜1.0の間の
pH値に調節されたFe（II）塩、Fe（III）塩またはFe（I
I）/Fe（III）塩溶液で含浸された支持体層からなる請
求項１記載のフィルター。 - 【請求項３】流動方向に対して生物学的フィルターの下
流に、化学的吸着フィルター層が配置されている請求項
１または２記載のフィルター。 - 【請求項４】支持体層が、粉砕コークスIIIまたはIVの
種類の石炭コークスからなるかまたはフェルト層として
構成されている請求項２または３記載のフィルター。 - 【請求項５】酸性の化学吸着フィルター層とアルカリ性
の化学吸着フィルター層との間に、疎水性材料からなる
分離層が配置されている請求項１から４までのいずれか
１項記載のフィルター。 - 【請求項６】一つ以上の中性の化学的吸着フィルター層
が設けられている請求項１から５までのいずれか１項記
載のフィルター。 - 【請求項７】中性の化学的吸着フィルター層が活性炭層
である請求項６記載のフィルター。 - 【請求項８】活性炭層に代わりに、アルカリ性の化学吸
着フィルター層または酸性の化学的吸着フィルター層
が、フィルターの外側の化学吸着フィルター層を構成す
る請求項７記載のフィルター。 - 【請求項９】一つ以上の化学吸着フィルター層が、化学
的に中性でかつ無臭性の凍結防止剤でも含浸されている
請求項１から８までのいずれか１項記載のフィルター。 - 【請求項１０】活性炭層がプロピレングリコールで処理
されている請求項７から９までのいずれか１項記載のフ
ィルター。 - 【請求項１１】プロピレングリコールで処理した活性炭
層をフィルターの入口側に配置し、その後に未処理の活
性炭層を配置する請求項10記載のフィルター。 - 【請求項１２】酸性の化学吸着フィルター層のpH値が１
より低く、アルカリ性の化学吸着フィルター層のpH値が
13より高い請求項１から11までのいずれか１項記載のフ
ィルター。 - 【請求項１３】化学吸着フィルター層が、アルカリ材
料、アルカリ土類材料および鉄塩化合物を含有する請求
項１から12までのいずれか１項記載のフィルター。 - 【請求項１４】請求項１から13までのいずれか１項記載
のフィルターを使用する自動車の換気装置。 - 【請求項１５】加湿装置入口側および出口側に請求項１
から13までのいずれか１項記載のフィルターが配置され
ており、加湿装置の出口側が、加湿機の運転停止の際に
可動性に配置された外側のフィルターを用いて閉じられ
ることを特徴とする加湿装置。 - 【請求項１６】病院の圧縮空気装置の圧縮空気発生器の
吸引側および／または圧縮側に配置されている請求項１
から13までのいずれか１項記載の圧縮空気発生器。 - 【請求項１７】空気流から細菌、ウィルス、真菌類、胞
子、病原細菌、アレルゲン、有害物質および／または臭
気物質を除去する方法において、空気流を、一つの酸性
の化学吸着フィルター層および一つのアルカリ性の化学
吸着フィルター層によるかまたはその反対の順序の化学
吸着フィルター層によるか、もしくは交互に配置された
多数の酸性およびアルカリ性の化学吸着フィルター層に
より連続する請求項１から13までのいずれか１項記載の
フィルターに案内することを特徴とする空気流から細
菌、ウィルス、真菌類、胞子、病原細菌、アレルゲン、
有害物質および／または臭気物質を除去する方法。 - 【請求項１８】フィルターをその作業時間の経過の後に
燃焼させ、その際、熱分解の際に放出されるSO2、HCl、
HFおよび窒素酸化物のような酸性の有害物質を、アルカ
リ物質およびアルカリ土類物質ならびに鉄塩化合物によ
り結合させるか、もしくは接触還元させる請求項17記載
の方法。
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