JP2019219145A - 空気清浄機 - Google Patents

Abstract

【課題】感染症への感染の拡大を効果的に抑制し得る空気清浄機を提供する。【解決手段】空気清浄機１は、送風機構１０と、送風機構１０により外部に送風される空気を浄化する浄化手段２０と、人物が装着するための装着手段３０と、送風機構１０による送風の方向を、第１の方向と第２の方向とに切り替え可能な送風方向切替手段４０と、を備える。【選択図】図３Ａ

Description

本開示は、空気を浄化する空気清浄機に関する。

従来、空気を浄化する空気清浄機が知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００２−３１５８２４号公報

本発明は、感染症への感染の拡大を効果的に抑制し得る空気清浄機を提供することを目的とする。

本開示の一態様に係る空気清浄機は、送風機構と、前記送風機構により外部に送風される空気を浄化する浄化手段と、人物に装着するための装着手段と、前記送風機構による送風の方向を、第１の方向と第２の方向とに切り替え可能な送風方向切替手段と、を備える。

本開示の一態様に係る空気清浄機によると、感染症への感染の拡大を効果的に抑制し得る。

図１は、実施の形態に係る空気清浄機の外観を示す斜視図である。 図２は、ユーザが実施の形態１に係る空気清浄機を装着している様子を示す模式図である。 図３Ａは、実施の形態に係る本体の断面図である。 図３Ｂは、実施の形態に係る本体の断面図である。 図４Ａは、実施の形態に係る空気清浄機を装着するユーザ同士が対面して会話する様子を示す模式図である。 図４Ｂは、実施の形態に係る空気清浄機を装着しないユーザ同士が対面して会話する様子を示す模式図である。

（本発明の一態様を得るに至った経緯）
介護施設では、高齢者である入居者の感染症対策が重要である。一般に、外部からの訪問者がウィルスを施設内に持ち込み、入居者に感染する。場合によっては、施設内で２次感染が起こり、感染拡大へとつながる恐れがある。

そこで、介護施設では、訪問者に対して体調に関する自己申告に基づく対策をしている。また、施設内においても、２次感染が発生しにくい温湿度となるように環境制御している。しかしながら、このような環境制御だけでは、訪問者と入居者との会話などのコミュニケーション時における２次感染に対する対策として、その効果には一定程度の限界がある。例えば、ウィルスによる感染症に感染している訪問者の呼気を、入居者が直接浴びてしまうと、その入居者は、呼気に含まれる高濃度のウィルスを直接吸い込む可能性がある。

発明者は、このような問題に鑑みて、感染症への感染の拡大を効果的に抑制し得る、下記空気清浄機に想到した。

本開示の一態様に係る空気清浄機は、送風機構と、前記送風機構により外部に送風される空気を浄化する浄化手段と、人物に装着するための装着手段と、前記送風機構による送風の方向を、第１の方向と第２の方向とに切り替え可能な送風方向切替手段と、を備える。

空気感染又は飛沫感染により感染が拡大する感染症のウィルスの保菌者である第１のユーザと、感染症への感染から防衛すべき第２のユーザとが対面する場合に、第１のユーザは、一の上記空気清浄機を装着して、装着した上記空気清浄機による第２の方向への送風によって自分の呼気を浄化手段で浄化することができる。また、第２のユーザは、他の一の上記空気清浄機を装着して、装着した上記空気清浄機による第１の方向への送風によって自分の吸気を浄化手段で浄化された空気とすることができる。

このように、上記空気清浄機によると、感染症への感染の拡大を効果的に抑制し得る。

また、前記浄化手段を、前記送風機構による前記第１の方向への送風における前記送風機構の上流側と、前記送風機構による前記第２の方向への送風における前記送風機構の上流側とのいずれかに切り替え可能に配置する浄化手段配置機構を有するとしてもよい。

これにより、送風機構によって送り出される風の、浄化手段による減衰を抑制することができる。

また、前記第１の方向は、前記装着手段により前記空気清浄機を装着する人物の口元への方向であり、前記送風機構による送風を、前記第１の方向へと導くフィンを備えるとしてもよい。

これにより、第２のユーザの吸気を効果的に浄化することができる。

また、前記送風機構は、送風する風量を調整可能であるとしてもよい。

これにより、上記空気清浄機を装着するユーザが覚える、風量に関する違和感を低減することができる。

また、前記調整可能な風量には、１０リットル／分以上の風量が含まれるとしてもよい。

これにより、第１のユーザの呼気を効果的に浄化し、第２のユーザの吸気を効果的に浄化することができる。

また、前記送風機構は、モータと、当該モータに接続され、当該モータの回転によって風を生成する複数の羽根とを備え、前記送風方向切替手段は、前記モータの回転方向を正転方向と反転方向とに切り替えることで、前記送風の方向を、前記第１の方向と前記第２の方向とに切り替えるとしてもよい。

これにより、比較的簡素な構成で、送風方向の切り替えを実現することができる。

また、前記浄化手段は、ＨＥＰＡフィルタを含むとしてもよい。

これにより、インフルエンザウィルスを効果的に除去することができる。

また、前記装着手段は、首掛け式のストラップであるとしてもよい。

これにより、上記空気清浄機を装着するユーザが覚える、装着に関する違和感を低減することができる。

以下、本開示の一態様に係る空気清浄機の具体例について、図面を参照しながら説明する。ここで示す実施の形態は、いずれも本開示の一具体例を示すものである。従って、以下の実施の形態で示される数値、形状、構成要素、構成要素の配置及び接続形態、並びに、ステップ（工程）及びステップの順序等は、一例であって本開示を限定するものではない。以下の実施の形態における構成要素のうち、独立請求項に記載されていない構成要素については、任意に付加可能な構成要素である。また、各図は、模式図であり、必ずしも厳密に図示されたものではない。

（実施の形態）
［構成］
実施の形態に係る空気清浄機は、空気清浄機を利用するユーザが、自身に装着して利用するタイプのウェアラブル空気清浄機である。

図１は、実施の形態に係る空気清浄機１の外観を示す斜視図である。図１には、実際には直接視認することができない外観の一部についても、破線により図示されている。

図１に示されるように、空気清浄機１は、本体１００と、本体１００に取り付けられた装着手段３０とを含んで構成される。

本体１００は、ｘ軸方向において互いに対向する第１の主平面１０１及び第２の主平面１０２と、ｙ軸方向において互いに対向する第１の側面１１１及び第２の側面１１２と、ｚ軸方向において互いに対向する上面１２１及び下面１２２とを有する略直方体の形状であり、第１の側面１１１に、空気清浄機１を利用するユーザからの操作を受け付ける操作パネル１０３を有する。本体１００は、上面１２１に、本体１００の内部の空間に貫通する第１の貫通孔１３１を有し、下面１２２に、本体１００の内部の空間に貫通する第２の貫通孔１３２を有する。

装着手段３０は、空気清浄機１を利用するユーザが、空気清浄機１を装着するための手段である。ここでは、一例として、装着手段３０が首掛け式のストラップであるとして説明する。

図２は、空気清浄機１を利用するユーザ２００が、空気清浄機１を装着している様子を示す模式図である。

図２に示されるように、ユーザ２００は、首掛け式のストラップである装着手段３０を首に掛けることで、空気清浄機１を、主平面１０２がユーザ２００の胸部前面の略中心位置に接し、主平面１０１がユーザ２００の前方方向を向く装着位置に装着する。例えば、ユーザ２００が、装着手段３０のストラップを首に掛けることで空気清浄機１が上記装着位置に装着されるように、予め、装着手段３０のストラップの長さ等が調整されていてもよい。

図３Ａ、図３Ｂは、本体１００の構成を示す、図１中のＸ平面における断面図である。

図３Ａ、図３Ｂに示されるように、本体１００は、送風機構１０と、浄化手段２０と、送風方向切替手段４０と、浄化手段配置機構５０と、第１のフィン６０Ａと、第２のフィン６０Ｂと、電池８０と、第１の空間７０Ａと、第２の空間７０Ｂとを含んで構成される。

図３Ａは、浄化手段２０が第１の空間７０Ａに配置されている状態における本体１００の断面図であり、図３Ｂは、浄化手段２０が第２の空間７０Ｂに配置されている状態における本体１００の断面図である。

第１の空間７０Ａは、本体１００の内部の空間のうち、送風機構１０よりもｚ軸の正の方向側に位置する空間である。第１の空間７０Ａは、第１の貫通孔１３１により外部に通じている。

第２の空間７０Ｂは、本体１００の内部の空間のうち、送風機構１０よりもｚ軸の負の方向側に位置する空間である。第２の空間７０Ｂは、第２の貫通孔１３２により外部に通じている。

送風機構１０は、第１の空間７０Ａ側から第２の空間７０Ｂ側へ流れる風、又は、第２の空間７０Ｂ側から第１の空間７０Ａ側へ流れる風を生成する機構である。より具体的には、送風機構１０は、モータ１１と、モータ１１に接続され、モータ１１の回転によって風を生じる複数の羽根（羽根１２、羽根１３等）とを含んで構成される。

モータ１１は、流れる電流の向きに応じて、その回転方向を正転方向と反転方向とに切り替える。また、モータ１１は、流れる電流の量に応じて、その単位時間当たりの回転数を変化させる。

送風機構１０は、モータ１１が正転方向に回転する場合に、第２の空間７０Ｂ側から第１の空間７０Ａ側へ流れる風を生成し、モータ１１が反転方向に回転する場合に、第１の空間７０Ａ側から第２の空間７０Ｂ側へ流れる風を生成する。

また、送風機構１０は、モータ１１の単位時間当たりの回転数に応じて、送風する風量を変化させる。

フィン６０Ａは、第１の貫通孔１３１に設けられ、第１の空間７０Ａから外部へ流れる風の方向を、第１の方向へと導く。

ここで、第１の方向は、装着手段３０により空気清浄機１を装着するユーザ２００の口元への方向であることが望ましい。このようにすることで、モータ１１が正転方向に回転する場合に、送風機構１０によって送り出される空気を、ユーザ２００の吸気とすることができる。また、モータ１１が反転方向に回転する場合に、ユーザ２００の呼気を、送風機構１０によって吸い込まれる空気として、本体１００の内部に取り込むことができる。ここでは、第１の方向が、装着手段３０により空気清浄機１を装着するユーザ２００の口元への方向であるとして説明する。

フィン６０Ａの、ｘ軸に対する角度、ｙ軸に対する角度、又はｚ軸に対する角度は、それぞれ、可変であってもよいし、予め定められた角度に固定されていてもよい。上記角度が可変である場合には、ユーザ２００は、自身の体格、行動様式等に合わせて、第１の方向の向きを調整することができる。

フィン６０Ｂは、第２の貫通孔１３２に設けられ、第２の空間７０Ｂから外部に流れる風の方向を、第２の方向へと導く。第２の方向は、例えば、ｚ軸の負の方向であってもよい。ここでは、第２の方向がｚ軸の負の方向であるとして説明する。

送風方向切替手段４０は、送風機構１０による送風の方向を、第１の方向と第２の方向とに切り替える。より具体的には、送風方向切替手段４０は、モータ１１に流れる電流の向きを切り替えることで、送風機構１０による、本体１００の内部から外部への送風の方向を、第１の方向と第２の方向とに切り替える。送風方向の切り替えは、例えば、ユーザ２００による、操作パネル１０３への送風方向を切り替える旨の操作に応じて行われるとしてもよい。

また、送風方向切替手段４０は、送風機構１０による送風の風量を調整するとしてもよい。調整する風量の範囲には、１０リットル／分以上の風量が含まれることが望ましい。一般に、人の１回の呼吸量は、およそ０．５リットルであり、１分間の呼吸回数は、およそ１２〜２０回である。すなわち、人の１分当たりの呼吸量は、およそ、０．５リットル×２０回／分＝１０リットル／分となる。このため、ユーザ２００の口元に１０リットル／分以上の風量の送風を行うことで、送風機構１０による送風でユーザ２００の吸気を賄うことができるようになる。風量の調整は、例えば、ユーザ２００による、操作パネル１０３への風量を調整する旨の操作に応じて行われるとしてもよい。

浄化手段２０は、空気を浄化する。浄化手段２０は、例えば、透過する空気から、ウィルスを含む微粒子等を除去するフィルタであってよい。また浄化手段２０は、例えば、周囲の空気から、静電力を利用して、ウィルスを含む微粒子等を集塵する電気集塵機であってよい。フィルタとしては、例えば、ＨＥＰＡ（High Efficiency Particulate Air）フィルタが望ましい。フィルタをＨＥＰＡフィルタとすることで、例えば、インフルエンザウィルスを効果的に除去することができる。

浄化手段配置機構５０は、浄化手段２０を、本体１００の内部に配置する。浄化手段配置機構５０は、浄化手段２０を装着して第１の空間７０Ａの内部の所定の位置に固定するための第１の配置機構５１と、浄化手段２０を装着して第２の空間７０Ｂの内部の所定の位置に固定するための第２の配置機構５２とを含んで構成される。これにより、浄化手段配置機構５０は、浄化手段２０を、第１の空間７０Ａと第２の空間７０Ｂとのいずれかに、切り替え可能に配置する。

ユーザ２００は、空気清浄機１が、送風機構１０により第１の方向に送風している場合において、浄化手段２０を第１の配置機構５１に装着することで、浄化手段２０の配置位置を、送風機構１０による第１の方向への送風における送風機構１０の上流側とすることができる。これにより、浄化手段２０による、送風機構１０によって送る出される風の減衰が抑制される。このとき、空気清浄機１は、外部から第２の空間７０Ｂへ流れ込む吸引気流５００Ｂの空気を浄化手段２０により浄化し、浄化した空気を、清浄気流５００Ａとして、第１の空間７０Ａから外部の第１の方向へ送り出す。

また、ユーザ２００は、空気清浄機１が、送風機構１０により、第２の方向に送風している場合において、浄化手段２０を第２の配置機構５２に装着することで、浄化手段２０の配置位置を、送風機構１０による第２の方向への送風における送風機構１０の上流側とすることができる。これにより、浄化手段２０による、送風機構１０によって送る出される風の減衰が抑制される。このとき、空気清浄機１は、外部から第１の空間７０Ａへ流れ込む吸引気流６００Ｂの空気を浄化手段２０により浄化し、浄化した空気を、清浄気流６００Ａとして、第２の空間７０Ｂから外部の第２の方向へ送り出す。

このように、浄化手段配置機構５０は、浄化手段２０を、送風機構１０による第１の方向への送風における送風機構１０の上流側と、送風機構１０による第２の方向への送風における送風機構１０の上流側とのいずれかに切り替え可能に配置する。

電池８０は、空気清浄機１を構成する電気部品に電力を供給する。電池８０は、例えば、マンガン電池といった一次電池であってもよいし、例えば、リチウムイオン電池といった二次電池であってもよいし、例えば、電気を蓄電するコンデンサであってもよい。

図４Ａは、空気感染又は飛沫感染により感染が拡大する感染症のウィルスの保菌者である可能性があるユーザ２００Ａと、ユーザ２００Ａに対面する、感染症への感染から防衛すべきユーザ２００Ｂとが、それぞれ、空気清浄機１Ａ（空気清浄機１と同様の構成の一機体）と空気清浄機１Ｂ（空気清浄機１と同様の構成の他の一機体）とを装着しながら会話している様子の一例を示す模式図である。ユーザ２００Ｂは、例えば、介護施設に入居する入居者であってよく、ユーザ２００Ａは、例えば、その介護施設を訪問する訪問者であってよい。

ユーザ２００Ａは、ユーザ２００Ｂとの対面に先立って、空気清浄機１Ａに対して、浄化手段２０を第１の配置機構５１に装着することで浄化手段２０を第１の空間７０Ａに配置し、操作パネル１０３を操作することで送風の方向を第２の方向に設定する。そして、ユーザ２００Ａは、装着手段３０Ａのストラップを首にかけることで空気清浄機１Ａを装着する。

ユーザ２００Ｂは、ユーザ２００Ａとの対面に先立って、空気清浄機１Ｂに対して、浄化手段２０を第２の配置機構５２に装着することで浄化手段２０を第２の空間７０Ｂに配置して、操作パネル１０３を操作することで送風の方向を第１の方向に設定する。そして、装着手段３０Ｂのストラップを首にかけることで空気清浄機１Ｂを装着する。

図４Ａに示されるように、ユーザ２００Ａから吐き出された呼気３００Ａに含まれる含ウィルス飛沫３１０Ａは、吸引気流６００Ｂにより、本体１００Ａの内部に流れ込む。そして、本体１００Ａの内部に流れ込んだ含ウィルス飛沫３１０Ａは、浄化手段２０によって除去される。そして、含ウィルス飛沫３１０Ａが除去されること等により浄化された空気は、清浄気流６００Ａにより、本体１００Ａの外部に送り出される。このように、空気清浄機１Ａは、ユーザ２００Ａの呼気３００Ａに含まれる含ウィルス飛沫３１０Ａの拡散を効果的に抑制する。

また、ユーザ２００Ｂの口元には、清浄気流５００Ａにより、浄化手段２０によって浄化された空気が流れてくる。このため、ユーザ２００Ｂの吸気は、ウィルス等が除去されること等により浄化された空気となる。このように、空気清浄機１Ｂは、ユーザ２００Ｂの吸気を効果的に浄化する。

このように、ユーザ２００Ａとユーザ２００Ｂとが、それぞれ、空気清浄機１Ａと空気清浄機１Ｂを装着する場合には、ユーザ２００Ｂが感染症に感染してしまうリスクを低減することができる。

図４Ｂは、空気感染又は飛沫感染により感染が拡大する感染症のウィルスの保菌者である可能性があるユーザ２００Ａと、ユーザ２００Ａに対面する、感染症への感染から防衛すべきユーザ２００Ｂとが、空気清浄機１を装着せずに会話している様子の一例を示す模式図である。

図４Ｂに示されるように、ユーザ２００Ａから吐き出された呼気３００Ｂに含まれる含ウィルス飛沫３１０Ｂは、浄化されることなくユーザ２００Ｂの口元へと到達してしまう。このため、ユーザ２００Ｂは、ウィルスを吸い込んでしまう恐れがある。

このように、ユーザ２００Ａとユーザ２００Ｂとが空気清浄機１を装着しない場合には、ユーザ２００Ａとユーザ２００Ｂとが、それぞれ、空気清浄機１Ａと空気清浄機１Ｂを装着する場合に比べて、ユーザ２００Ｂが感染症に感染してしまうリスクが高くなる。

［考察］
上述したように、空気清浄機１は、送風機構１０による送風の方向を第２の方向に設定されることで、空気清浄機１を装着するユーザの呼気に含まれるウィルス等を効果的に除去する空気清浄機として機能する。また、空気清浄機１は、送風機構１０による送風の方向を第１の方向に設定されることで、空気清浄機１を装着するユーザの吸気に含まれるウィルス等を効果的に除去する空気清浄機として機能する。

このように、空気清浄機１によると、感染症への感染の拡大を効果的に抑制し得る。

（他の実施の形態）
以上、本開示の一態様に係る空気清浄機について、実施の形態に基づいて説明したが、本開示は、この実施の形態に限定されるものではない。本開示の趣旨を逸脱しない限り、当業者が思いつく各種変形を本実施の形態に施したものや、異なる実施の形態における構成要素を組み合わせて構築される形態も、本開示の１つまたは複数の態様の範囲内に含まれてもよい。

例えば、実施の形態では、装着手段３０は、首掛け式のストラップであるとして説明した。しかしながら、装着手段３０は、空気清浄機１を利用するユーザが、空気清浄機１を自身に装着することができる手段であれば、必ずしも首掛け式のストラップに限定される必要はない。例えば、装着手段３０は、空気清浄機１をユーザが着ている上着の胸ポケットの外側に固定することで、空気清浄機１をそのユーザに装着するクリップであってもよい。また、例えば、装着手段３０は、空気清浄機１をユーザが締めているネクタイ又はユーザが巻いているスカーフに固定することで、空気清浄機１をそのユーザに装着するピンであってもよい。

また、例えば、実施の形態では、空気清浄機１の装着位置が、主平面１０２がユーザ２００の胸部前面の略中心位置に接し、主平面１０１がユーザ２００の前方方向を向く位置であるとして説明した。しかしながら、上記位置は、単なる一例に過ぎず、第１の方向が、空気清浄機１を装着するユーザの口元となるように空気清浄機１を装着することができる位置であれば、必ずしも上記位置に限定される必要はない。

また、例えば、実施の形態では、空気清浄機１の外観は、図１に示される外観であるとして説明した。しかしながら図１に示される外観は単なる一例に過ぎず、空気清浄機１としての機能を実現することができる外観であれば、必ずしも図１に示される外観に限定される必要はない。

本開示は、空気を浄化する装置等に広く利用可能である。

１、１Ａ、１Ｂ 空気清浄機
１０ 送風機構
１１ モータ
１２、１３ 羽根
２０ 浄化手段
３０、３０Ａ、３０Ｂ 装着手段
４０ 送風方向切替手段
５０ 浄化手段配置機構
５１ 第１の配置機構
５２ 第２の配置機構
６０Ａ、６０Ｂ フィン
７０Ａ 第１の空間
７０Ｂ 第２の空間
８０ 電池
１００ 本体
５００Ａ、６００Ａ 清浄気流
５００Ｂ、５００Ｂ 吸引気流

Claims (8)

1. 送風機構と、
   前記送風機構により外部に送風される空気を浄化する浄化手段と、
   人物に装着するための装着手段と、
   前記送風機構による送風の方向を、第１の方向と第２の方向とに切り替え可能な送風方向切替手段と、を備える
   空気清浄機。
2. 前記浄化手段を、前記送風機構による前記第１の方向への送風における前記送風機構の上流側と、前記送風機構による前記第２の方向への送風における前記送風機構の上流側とのいずれかに切り替え可能に配置する浄化手段配置機構を有する
   請求項１に記載の空気清浄機。
3. 前記第１の方向は、前記装着手段により前記空気清浄機を装着する人物の口元への方向であり、
   前記送風機構による送風を、前記第１の方向へと導くフィンを備える
   請求項１又は請求項２に記載の空気清浄機。
4. 前記送風機構は、送風する風量を調整可能である
   請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の空気清浄機。
5. 前記調整可能な風量には、１０リットル／分以上の風量が含まれる
   請求項４に記載の空気清浄機。
6. 前記送風機構は、モータと、当該モータに接続され、当該モータの回転によって風を生成する複数の羽根とを備え、
   前記送風方向切替手段は、前記モータの回転方向を正転方向と反転方向とに切り替えることで、前記送風の方向を、前記第１の方向と前記第２の方向とに切り替える
   請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の空気清浄機。
7. 前記浄化手段は、ＨＥＰＡフィルタを含む
   請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の空気清浄機。
8. 前記装着手段は、首掛け式のストラップである
   請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の空気清浄機。

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