JP2021531092A - 装着型空気浄化器 - Google Patents

Abstract

第１のスピーカ組立体（１１００ａ）と第２のスピーカ組立体（１１００ｂ）とを備える頭部装着型空気浄化器（１０００）が提供され、第１のスピーカ組立体（１１００ａ）は、フィルタ組立体（１１０７）と、フィルタ組立体（１１０７）を通る空気流を生成するためのモータ駆動インペラ（１１０９）と、濾過済み空気流をスピーカ組立体（１１００ａ）から放出するための、フィルタ組立体（１１０７）より下流側の空気出口（１１０４）と、を備える。頭部装着型空気浄化器（１０００）が更に、濾過済み空気流を第１のスピーカ組立体（１１００ａ）から受け取るように配置されたノズル（１３００）であって、受け取った濾過済み空気流を頭部装着型空気浄化器（１０００）から放出するように配置された空気出口（１３１０）を備えるノズル（１３００）と、モータ駆動インペラ（１１０９）の最大回転速度が９，０００〜１８，０００ＲＰＭであるように、第１のスピーカ組立体（１１００ａ）のモータ駆動インペラ（１１０９）の回転速度を制御するよう配置された制御回路（１１１４）と、を備える。【選択図】 図１１

Description

本発明は、装着型空気浄化器に関し、詳細には頭部装着型空気浄化器に関する。

大気汚染の問題が深刻化しており、様々な大気汚染物質が人の健康に有害な影響を及ぼすことが知られ又は疑われている。大気汚染によって引き起こされる可能性がある悪影響は、汚染物質の種類及び濃度、並びに汚染された空気への暴露期間に依存する。例えば、高レベルの大気汚染が、心血管疾患及び呼吸器疾患の悪化などの即時的な健康問題を引き起こす可能性があるのに対し、汚染された空気への長期暴露は、肺活量の低下及び肺機能の低下などの永続的な健康影響と、喘息、気管支炎、肺気腫、及び場合によっては癌などの疾患の発症とをもたらす可能性がある。

大気汚染のレベルが特に高い場所では、多くの人がこれらの汚染物質への暴露を最小限に抑えることの利点を認識しており、そのため、空気中に存在する汚染物質の少なくとも一部を口及び鼻に到達する前に濾過除去することを目的として、顔面マスクを着用するようになっている。これらのマスクは、比較的大きな塵埃粒子を単に濾過除去するだけの基本的な防塵マスクから、空気がフィルタ要素又はカートリッジを通過することを必要とするより複雑な濾過式呼吸用保護具にまで及ぶ。しかしながら、これらの顔面マスクは、一般的に少なくともユーザの口及び鼻を覆うので、通常の呼吸をより困難なものにする可能性があり、またユーザの他者との会話能力に問題を生じる可能性もあり、そのため、潜在的な利点があるにも拘わらず、このような顔面マスクの日常的な使用に幾らか抵抗がある。

結果として、ユーザによって装着することができるが、ユーザの口及び鼻を覆う必要のない空気浄化器を開発するために様々な試みが行われてきた。例えば、ユーザの首周りに装着され、ユーザの口及び鼻に向けて上方に導かれる空気の噴流を作り出す装着型空気浄化器に関する様々な設計が存在する。これらは、社会的に受け入れられる可能性が高いが、一般的には、最良に機能する顔面装着フィルタよりも、ユーザの空中汚染物質への暴露を制限する上で効果が小さい。これは主として、ユーザの口及び鼻に空気の噴流を送達する精度の不足と、濾過されていない空気の流れがユーザの口及び鼻に到達する可能性があるという事実とに起因する。

国際公開第２０１７／１２０９９２号、中国特許第１０／３９４９０１７（Ａ）号、韓国特許第１０／１７９６９６９（Ｂ１）号、及び中国実用新案第２０／３８５２７５９（Ｕ）号は全て、顔面マスクと首装着型浄化器の両方に対する代替形態を提供する頭部装着型浄化器を記載している。国際公開第２０１７／１２０９９２号、中国特許第１０／３９４９０１７（Ａ）号及び韓国特許第１０／１７９６９６９（Ｂ１）号の各々は、ヘッドバンドの対向する側にあるイヤホンのペアと、イヤホンの一方から延びるアームの端部に設けられたマイクロホンとを有するヘッドセットを記載している。

国際公開第２０１７／１２０９２号では、別個の空気濾過ユニット（５）が、マイクロホン（２）を支持するアームに設けられた空気出口（１）にパイプ（６）により接続されている。濾過された空気は、空気濾過ユニット（５）により生成され、パイプ（６）を通ってポンプ圧送され、空気出口（１）から排出される。この頭部装着型浄化器は、従来のヘッドセットの形態をとり、ユーザの口及び鼻を完全には覆わないので、顔面マスクよりも社会的に受け入れられやすい。更に、この頭部装着型浄化器は、従来のマイクロホンアームの端部に空気送達出口を設けることで、首装着型浄化器よりも、浄化された空気をより正確にユーザの鼻及び／又は口に送達することができるはずである。しかしながら、この頭部装着型浄化器は、依然として、少なくはない量の濾過されていない空気がユーザの口及び鼻に到達するのを許容することになる。更に、別個の空気濾過ユニットを必要とすることは、浄化器をより複雑に、ユーザにとってより煩雑なものにする。

中国特許第１０／３９４９０１７（Ａ）号では、ファン（６）がイヤホン（８）の一方に組み込まれており、このファン（６）は、ダクト（７）を介して、マイクロホン（３）を支持するアームの端部に設けられた空気浄化デバイス（５）に空気をポンプ圧送するために使用されている。この頭部装着型浄化器は、ヘッドセットに空気浄化機能を組み込んでいるが、ファンによって供給される空気から汚染物質を濾過するため、並びに濾過された空気をユーザに送達するために利用可能なスペースが小さいことに起因して、空気浄化及び空気送達の性能が制限されることになる。特に、利用可能なスペースが小さいことに起因して、利用可能なフィルタ領域が小さいために、最大流量と濾過効率の両方が大幅に制限される。更に、国際公開第２０１７／１２０９９２号に記載される頭部装着型浄化器と同様に、この頭部装着型浄化器も、依然として、かなりの量の濾過されていない空気がユーザの口及び鼻に到達するのを許容することになる。

国際公開第２０１７／１２０９９２号 中国特許第１０／３９４９０１７（Ａ）号明細書 韓国特許第１０／１７９６９６９（Ｂ１）号明細書 中国実用新案第２０／３８５２７５９（Ｕ）号明細書

従来の装着型空気浄化器と比べた場合に、空気浄化及び空気送達の性能を改善する装着型空気浄化器を提供することが、本発明の目的である。

本発明によれば、頭部装着型空気浄化器が提供される。この頭部装着型空気浄化器は、ユーザの第１の耳を覆って装着されるように配置された第１のスピーカ組立体と、ユーザの第２の耳を覆って装着されるように配置された第２のスピーカ組立体とを備え、第１のスピーカ組立体は、フィルタ組立体と、フィルタ組立体を通る空気流を生成するためのモータ駆動インペラと、濾過済み空気流をスピーカ組立体から放出するための、フィルタ組立体より下流側の空気出口とを備える。頭部装着型空気浄化器が更に、濾過済み空気流を第１のスピーカ組立体から受け取るように配置されたノズルであって、受け取った濾過済み空気流を頭部装着型空気浄化器から放出するように配置された空気出口を備えるノズルと、モータ駆動インペラの最大回転速度が９，０００〜１８，０００ＲＰＭであるように、第１のスピーカ組立体のモータ駆動インペラの回転速度を制御するよう配置された制御回路と、を備える。

制御回路は、モータ駆動インペラの最大回転速度が１０，０００〜１４，０００ＲＰＭ、好ましくは１０，０００〜１２，０００ＲＰＭであるように、第１のスピーカ組立体のモータ駆動インペラの回転速度を制御するよう配置することができる。

第１のスピーカ組立体は、最大流量が少なくとも１．２リットル／秒の濾過済み空気流を提供／生成するよう構成することができる。好ましくは、第１のスピーカ組立体は、最大流量が少なくとも１．２５リットル／秒の濾過済み空気流を提供／生成するよう構成することができる。任意選択的に、第１のスピーカ組立体は、最大流量が少なくとも１．５リットル／秒の濾過済み空気流を提供／生成するよう構成することができる。第１のスピーカ組立体は、最大圧力が少なくとも５００Ｐａの濾過済み空気流を提供／生成するよう構成することができる。

第１のスピーカ組立体のインペラは、２５ｍｍ以上の先端直径を有することができる。好ましくは、第１のスピーカ組立体のインペラは、３５ｍｍ以上、及びより好ましくは４０ｍｍ以上の先端直径を有する。第１のスピーカ組立体のインペラは、略円錐形状を有する混流インペラとすることができる。第１のスピーカ組立体のインペラは、シュラウド無しとすることができる。

好ましくは、第２のスピーカ組立体は、第１のスピーカ組立体と実質的に同じである。第２のスピーカ組立体は、フィルタ組立体と、フィルタ組立体を通る空気流を生成するためのモータ駆動インペラと、濾過済み空気流をスピーカ組立体から放出するための、フィルタ組立体より下流側の空気出口とを備えることができ、ノズルは更に、濾過済み空気流を第２のスピーカ組立体から受け取り、受け取った濾過済み空気流の両方を頭部装着型空気浄化器から放出するように配置することができる。制御回路は、モータ駆動インペラの最大回転速度が９，０００〜１８，０００ＲＰＭであるように、第１のスピーカ組立体のモータ駆動インペラの回転速度を制御するよう配置することができる。

制御回路は、モータ駆動インペラの最大回転速度が１０，０００〜１４，０００ＲＰＭ、好ましくは１０，０００〜１２，０００ＲＰＭであるように、第２のスピーカ組立体のモータ駆動インペラの回転速度を制御するよう配置することができる。

第２のスピーカ組立体は、最大流量が少なくとも１．２リットル／秒の濾過済み空気流を提供／生成するよう構成することができる。好ましくは、第１のスピーカ組立体は、最大流量が少なくとも１．２５リットル／秒の濾過済み空気流を提供／生成するよう構成することができる。任意選択的に、第２のスピーカ組立体は、最大流量が少なくとも１．５リットル／秒の濾過済み空気流を提供／生成するよう構成することができる。第２のスピーカ組立体は、最大圧力が少なくとも５００Ｐａの濾過済み空気流を提供／生成するよう構成することができる。

第２のスピーカ組立体のインペラは、２５ｍｍ以上の先端直径を有することができる。好ましくは、第２のスピーカ組立体のインペラは、３５ｍｍ以上、及びより好ましくは４０ｍｍ以上の先端直径を有する。第２のスピーカ組立体のインペラは、略円錐形状を有する混流インペラとすることができる。第２のスピーカ組立体のインペラは、シュラウド無しとすることができる。

好ましくは、制御回路は、第１のスピーカ組立体及び第２のスピーカ組立体の両方に対して能動型ノイズ消去を実装するよう配置される。第１のスピーカ組立体及び第２のスピーカ組立体がそれぞれ、制御回路に能動型ノイズ消去入力を提供するよう配置されたフィードバックマイクロホン及びフィードフォワードマイクロホンの内の少なくとも１つを備えることができる。

制御回路は、第１のスピーカ組立体及び第２のスピーカ組立体の内の少なくとも１つ内に配置された１又は２以上の回路基板を備えることができる。

好ましくは、頭部装着型空気浄化器はヘッドホンシステムを備え、第１のスピーカ組立体がヘッドバンドの第１の端部に取り付けられ、第２のスピーカ組立体がヘッドバンドの反対側の、第２の端部に取り付けられ、ヘッドバンドがユーザの頭部に装着されるように配置される。

ここで本発明の１つの実施形態について、単に例証として、添付図面を参照しながら説明する。

本明細書に記載する頭部装着型空気浄化器の１つの実施形態の正面斜視図である。 図１ａの頭部装着型空気浄化器の正面図である。 ノズルをヘッドバンドの上方に収納した状態の図１ａの頭部装着型空気浄化器の正面斜視図である。 図１ａの頭部装着型空気浄化器の側面図である。 図１ａの頭部装着型空気浄化器の断面図である。 図１ａの頭部装着型空気浄化器のスピーカ組立体の側面図である。 図１ａの頭部装着型空気浄化器のスピーカ組立体の斜視図である。 線Ａ−Ａに沿う、図１ｄのスピーカ組立体を貫く断面図である。 様々な構造レベルにおける図３ａ及び３ｂのスピーカ組立体の斜視図である。 図３ａ及び３ｂのスピーカ組立体に関するインペラケーシングの斜視図である。 図６ａのインペラケーシングの断面図である。 図６ａのインペラケーシングを貫く断面図である。 図６ａのインペラケーシングに関する後部ケーシング区画の斜視図である。 図６ａのインペラケーシングに関する前部ケーシング区画の斜視図である。 スピーカハウジング内に取り付けられたインペラケーシングの上面図である。 図３ａ及び３ｂのスピーカ組立体に関するスピーカシャーシの断面図である。 弾性支持体を備えた図６ａのインペラケーシングの断面図である。 図３ａ及び３ｂのスピーカ組立体のフィルタ組立体に関する分解図である。 図１０ａのフィルタの断面図である。 図１ａの頭部装着型空気浄化器から取り外した場合のノズルの斜視図である。 代替のスピーカ組立体の側面図である。 図１２の代替のスピーカ組立体の断面図である。

ここで、従来の装着型空気浄化器を上回る幾つかの利点を提供する頭部装着型空気浄化器を説明する。本明細書で使用する「空気浄化器」という用語は、空気から汚染物質を除去して、浄化された又は濾過された空気供給量を放出することができるデバイス又はシステムを指す。本明細書では、用語「頭部装着型」を用いて、ユーザの頭部に装着できる、又はそれに適しているアイテムを規定する。

頭部装着型空気浄化器は、ヘッドバンドに取り付けられたスピーカ組立体のペアを含むヘッドホンシステムを備える。第１のスピーカ組立体は、ヘッドバンドの第１の端部に取り付けられ、第２のスピーカ組立体は、ヘッドバンドの反対側の、第２の端部に取り付けられる。次に、第１のスピーカ組立体及び第２のスピーカ組立体の一方又は両方は、フィルタ組立体と、フィルタ組立体を通る空気流を生成するためのインペラと、インペラを駆動するように配置されたモータと、濾過済み空気流をスピーカ組立体から放出するための、フィルタ組立体より下流側の空気出口とを備える。このインペラは、略円錐又は円錐台の形状を有する混流インペラであり、インペラとモータの両方が、略円錐台形状のインペラケーシング内に配置される。次いで、頭部装着型空気浄化器は更に、第１のスピーカ組立体及び第２のスピーカ組立体の一方又は両方から濾過済みの空気流を受け取るように配置されたノズルを備え、ノズルは、受け取った濾過済み空気流を頭部装着型空気浄化器から放出するように配置された空気出口を備える。

本明細書で使用する用語「ヘッドホン」は、ユーザの頭部に又はその周りに装着するように設計されたヘッドバンドによって繋がれた、小型ラウドスピーカ又はスピーカのペアを指す。通常、スピーカは、電気信号を対応する音に変換する電気音響変換器によって提供される。しばしばフルサイズ型又はオーバイヤ型ヘッドホンと呼ばれる耳覆い型ヘッドホンは、耳全体を包み込むようにその形状が閉じたループ状（例えば、円形、楕円形など）であるイヤパッドを有する。これらのヘッドホンは完全に耳を囲むので、耳覆い型ヘッドホンは、頭部に対して十分なシールを形成して外部ノイズを減衰させるように設計することができる。オンイヤ型ヘッドホンと呼ばれることの多いスープラオーラル型ヘッドホンは、耳の周りというよりむしろ、耳に対して押し付けるイヤパッドを有する。このタイプのヘッドホンは一般的に、耳覆い型ヘッドホンよりも小型で軽量の傾向があり、外部ノイズの減衰が少ないという結果となる。

本明細書で使用する用語「円錐形の」は、円錐の形状を有する物体を指す。本明細書で使用する用語「円錐」は、平坦な底面（多くの場合、必ずしも円形ではないが）から頂点又はバーテックスと呼ぶ点に向かって滑らかに先細りする三次元の幾何学的形状を指す。従って、用語「円錐」は、円形の底面と、その平面に対して直角を成して底面の中心を通る軸とを有する直円錐を包含する。円錐の底面の周囲は「導線」と呼ばれ、導線と頂点の間の各直線は、円錐の錐面の「母線」又は「生成線」である。本明細書で使用する用語「円錐台形の」は、円錐台の形状を有する物体を指す。本明細書で使用する用語「円錐台」は、頂点を含む領域が、円錐の底面と平行な切断面によって切り離された時に残る円錐の部分を指す。用語「円錐台」は、用語「円錐の切頭体」と同義であり、円形の底面と円形の上端部とを有する直円錐台を包含し、円形底面の直径が円形上端部の直径よりも大きく、切頭錐面が底面端部と上端部の間に延びる。

図１ａ、１ｂ及び１ｃは、頭部装着型空気浄化器１０００の１つの実施形態の外観図である。頭部装着型空気浄化器１０００は、円弧状ヘッドバンド１２００によって接続された一対の略円筒形のスピーカ組立体１１００ａ、１１００ｂと、両スピーカ組立体１１００ａ、１１００ｂの間に延びて対向する端部で両スピーカ組立体１１００ａ、１１００ｂに接続されたノズル１３００とを備える。図２は、ヘッドバンド１２００の軸に沿う空気浄化器１０００の断面図であり、また、円弧状ノズル１３００の軸を通る断面も示し、ここで、曲線の軸は、曲線を垂直に二等分し、曲線を２つの対称部分に分割する直線である。次に、図３ａは、図１ａ〜１ｃの空気浄化器１０００に関するスピーカ組立体１１００の側面図を示すのに対して、図３ｂは、図１ａ〜１ｃの空気浄化器１０００に関するスピーカ組立体１１００の斜視図を示し、図４は、線Ａ−Ａに沿う図３のスピーカ組立体１１００を貫く断面図である。

図示の実施形態では、ヘッドバンド１２００の各端部は、ヘッドバンド１２００と垂直な円弧状支持アーム１２０１ａ、１２０１ｂを備える（すなわち、円弧状ヘッドバンド１２００の長さと平行な平面が、円弧状支持アーム１２１０の長さと平行な平面に対して垂直であるようになっている）。各支持アーム１２０１ａ、１２０１ｂの第１の端部は、支持アーム１２０１ａ、１２０１ｂがヘッドバンド１２００から後方且つ下方に延びるように、ヘッドバンド１２００の後面に取り付けられる。次に、各支持アーム１２０１ａ、１２０１ｂの反対側、第２の端部には、前方を向くソケット又はガジオン１２０２ａ、１２０２ｂが設けられる。

その場合、図３ａに示すように、円筒形スピーカ組立体１１００の各々には、スピーカ組立体１１００の外面から突出する取り付け用突出部又はピントル１１０１が設けられる。各支持アーム１２０１上に設けられたソケット／ガジオン１２０２ａ、１２０２ｂは、対応するスピーカ組立体１１００の外面から突出する突出部／ピントル１１０１を受け入れて保持するように構成される。従って、支持アーム１２０１上に設けられたソケット１２０２内での突出部１１０１の係合は、ヘッドバンド１２００の端部に取り付けられた時にスピーカ組立体１１００を枢動自在に支持するジンバル又はヒンジを形成する。

図４に示すように、スピーカ組立体１１００のペアの各々は、更に、空気入口１１０３と空気出口又は排出口１１０４とを有するスピーカハウジング又は包囲体１１０２と、スピーカハウジング１１０２内のスピーカ又はドライバユニット１１０５と、スピーカ１１０５を取り囲むように、並びにユーザの耳を包み込む又はそれに押し付けるように配置されたイヤパッド１１０６とを備える。更に、スピーカ組立体１１００のペアの各々は、スピーカハウジング１１０２内のフィルタ組立体１１０７と、スピーカハウジング１１０２内のインペラケーシング１１０８とを更に備える。インペラケーシング１１０８内に配置されるのは、フィルタ組立体１１０７を通る空気流を作り出すためのインペラ１１０９と、インペラ１１０９を駆動するように配置されたモータ１１１０である。空気出口又は排出口１１０４は、フィルタ組立体１１０７から下流側（すなわち、インペラ１１０９によって生成された空気流に対して）にあり、濾過された／浄化された空気流をスピーカ組立体１１００から放出するように配置される。図示された実施形態では、各スピーカ組立体１１００の空気出口又は排出口１１０４は、スピーカ組立体１１００の側面に設けられ、両スピーカ組立体１１００ａ、１１００ｂの空気出口又は排出口１１０４は、ヘッドバンド１２００の端部に取り付けられた時に互いに略平行である。

図５ａ〜５ｈは、様々な構造レベルにおける図２のスピーカ組立体の斜視図である。図４及び５ａ〜５ｄに示すように、スピーカハウジング１１０２は、スピーカ／ドライバユニット１１０５が取り付けられるスピーカシャーシ１１１１と、スピーカ１１０５を覆ってスピーカシャーシ１１１１上に取り付けられる略円錐台形のスピーカカバー１１１２とを備える。図示の実施形態では、スピーカシャーシ１１１１は、円筒形外側壁１１１１ｂと、外側壁１１１１ｂ内に同心的に且つ隣接して配置された円弧状内側壁１１１１ｃとによって囲まれた略円形ベース１１１１ａを備え、円弧状内側壁１１１１ｃと円筒形外側壁１１１１ｂの隣接部分との間に円弧状スロットが定められるようになっている。次に、空気出口又は排出口１１０４は、円弧状内側壁１１１１ｃと円筒形外側壁１１１１ｂの双方に形成された対応する、整列したアパーチャによって定められる。

ベース１１１１ａの中央部分は、スピーカ／ドライバユニット１１０５を設置することができるドライバ支持プレート１１１１ｄを提供する。スピーカシャーシ１１１１のドライバ支持プレート１１１１ｄには、スピーカ／ドライバユニット１１０５で発生した音がスピーカシャーシ１１１１を通ってイヤパッド１１０６で囲まれた空間に入り込めるようにアパーチャアレイが設けられる。更に、ドライバ支持プレート１１１１ｄは、スピーカシャーシ１１１１のベース１１１１ａの外周部に対して角度又は傾斜が付けられる。ドライバ支持プレート１１１１ｄの角度又は傾斜は、頭部装着型空気浄化器１０００が、スピーカ組立体１１００で耳を覆った状態でユーザの頭部に装着された時に、スピーカ／ドライバユニット１１０５が実質的に耳と平行になるように選択される。例えば、図示の実施形態では、ベース１１１１ａの外周部に対するドライバ支持プレート１１１１ｄの角度は、１０〜１５度である。

スピーカシャーシ１１１１にはまた、スピーカ組立体１１００の外部とスピーカ／ドライバユニット１１０５の後方空間との間を少量の空気が通過できるように構成された多数の通気孔１１１１ｅを設けることができる。図示の実施形態では、通気孔１１１１ｅは、スピーカシャーシ１１１１のベース１１１１ａに設けられ、ベース１１１１ａを通り、ドライバ支持プレート１１１１ｄを提供する中央部分に隣接したスピーカシャーシ１１１１内の点から、円筒形外側壁１１１１ｂの外面まで延びる。

更に、スピーカシャーシ１１１１には、能動型ノイズ消去（ＡＮＣ）用のフィードバックマイクロホン１１１３を設けることができる。フィードバックマイクロホン１１１３は、制御回路１１１４にデータを提供するように配置され、その場合、制御回路１１１４は、スピーカ／ドライバユニット１１０５を制御する際に能動型ノイズ消去（ＡＮＣ）を実行するように構成される。図示の実施形態では、フィードバックマイクロホン１１１３は、ドライバ支持プレート１１１１ｃに設けられた対応するアパーチャ１１１１ｆ内に配置される。能動型ノイズ消去（ＡＮＣ）用途の場合、フィードバックマイクロホン１１１３は、ユーザに到達する音を取得して不要なノイズを識別し相殺することができるように、イヤパッド１１０６の内部に、スピーカ／ドライバユニット１１０５に隣接して設けられる。それゆえ、フィードバックマイクロホンは、エラーマイクロホンと呼ばれることが多い。スピーカ組立体１１００にフィードバックマイクロホン１１１３を設けることは、特に有用であり、それは、モータ１１１０及び／又はインペラ１１０９によって発生したノイズをフィードバックマイクロホン１１１３で検出して、あらゆる他の不要な背景ノイズ又は周囲ノイズと共に相殺することを可能にするからである。

図示の実施形態では、制御回路１１１４は、スピーカシャーシ１１１１の外周部に配置又は取り付けられる。従って、制御回路１１１４は、スピーカ／ドライバユニット１１０５がドライバ支持プレート１１１１ｄに取り付けられた時に、スピーカ／ドライバユニット１１０５を少なくとも部分的に包囲する（すなわち、スピーカ／ドライバユニット１１０５の外周部の外側／周囲に配置される）。図示の実施形態では、制御回路１１１４は、２つの円弧状回路基板１１１４ａ、１１１４ｂを備えるが、代替の配置では、制御回路１１１４は同様に、３つ以上の円弧状回路基板、又は単一の円弧状又は環状の回路基板を備えることができる。

制御回路１１１４は、ユーザから受信した制御入力に基づいて、モータ１１１０とスピーカ／ドライバユニット１１０５の両方を制御する。制御回路１１１４はまた、浄化器１０００がＷｉ−Ｆｉ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ、又は何か他の形態の無線パーソナルエリアネットワーク（ＷＰＡＮ）を用いて１又は２以上の無線ネットワークに接続できるようにする１又は２以上の無線通信モジュールを提供する。その場合、浄化器１０００のユーザは、パーソナルコンピュータデバイスを用いて浄化器１０００に無線接続してそれと通信することができるので、浄化器１０００との間でデータを送受信する、ユーザ入力を与えるなどを行うことができる。制御回路１１１４はまた、浄化器１０００上に設けられる及び／又はユーザが利用しやすいタッチスクリーン及び／又は１又は２以上の物理的なユーザ制御デバイス（図示せず）に対する有線接続（図示せず）を有することもできる。

スピーカ組立体１１００はまた、スピーカハウジング１１０２から延びて、スピーカ組立体１１００の空気出口１１０４をノズル１３００の空気入口に接続するように配置された中空の剛体出口ダクト１１１５を備える。剛体出口ダクト１１１５は更に、スピーカハウジング１１０２に対してその外周の少なくとも一部分の周りを回転することができるように、ノズル１３００とヘッドバンド１２００の間の角度を変えることができるように、並びに使用しない時は、図１ｃに示すようにノズル１３００をヘッドバンド１２００の上方に収納することができるように、配置される。

有利には、スピーカ組立体１１００は、スピーカハウジング１１０２の外周部を回る剛体出口ダクト１１０５の回転がインペラケーシング１１０８とは無関係であるように配置されるので、剛体出口ダクト１１０５は、スピーカハウジング１１０２とインペラケーシング１１０８の両方に対して回転することができる。この配置により、スピーカ組立体１１００の構造を複雑化することになる、スピーカハウジング１１０２の内部にある構成要素の何れをもスピーカハウジング１１０２に対して回転自在にすることを必要とせずに、ノズル１３００を使用しない時にヘッドバンド１２００の方へ回転させてその上方に収納することが可能となる。

更に、スピーカ組立体１１００は、スピーカハウジング１１０２の外周部を回る剛体出口ダクト１１０５の回転により、剛体出口ダクト１１０５がイヤパッド１１０６から遠ざかるように配置される。この配置により、ノズル１３００がヘッドバンド１２００の方へ回転する時に、第１のスピーカ組立体１１００ａ及び第２のスピーカ組立体１１００ｂの各々から延びる剛体出口ダクト１１１５が互いに遠ざかることが可能となるので、収納位置に来た時に、ノズル１３００の対向する端部が外広がりになって／離れるように広がって、ノズル１３００はヘッドバンド１２００の上方に収まることができる。好ましくは、スピーカ組立体１１００は、スピーカハウジング１１０２の外周部を回る剛体出口ダクト１１０５の回転により、剛体出口ダクト１１０５がその長手方向軸の周りにうねって、ノズル１３００の対向する端部を更に広げるように配置される。回転する際のノズル１３００のこの広がりは、ノズル１３００が、使用時にユーザの顔面により密接に適合し、その後で収納位置内へ移動するにつれて広がって、ヘッドバンド１２００の上方に収まることを可能にするので、有利である。

図示の実施形態では、剛体出口ダクト１１１５は、第１終端位置と第２終端位置との間で回転できるように配置される。第１終端位置では、剛体出口ダクト１１１５は、図１ａに示すようにスピーカ組立体１１００の空気出口１１０４と略整列している。具体的には、第１終端位置では、剛体出口ダクト１１１５の第１開放端（すなわち、スピーカ組立体１１００の空気出口１１０４の近位にある／と隣接する）は、スピーカ組立体１１００の空気出口１１０４と略整列しているので、スピーカ組立体１１００の空気出口１１０４から放出されるあらゆる空気流が剛体出口ダクト１１１５に入り込むことになる。第２終端位置では、剛体出口ダクト１１１５は、図１ｃに示すようにヘッドバンド１２００と略平行であり、それゆえ、スピーカ組立体１１００の空気出口１１０４とは整列しないことになる。従って、浄化器１０００にはまた、第１のスピーカ組立体１１００ａ及び第２のスピーカ組立体１１００ｂの一方又は両方の剛体出口ダクト１１１５が対応する空気出口１１０４と整列していない時を検出し、モータ１１１０を自動的にオフにするセンサ（図示せず）が設けられる。

スピーカ組立体１１００ａ、１１００ｂからの浄化された空気の流れを維持しながら、ヘッドバンド１２００に対するノズル１３００の位置を調整できるようにするために、剛体出口ダクト１１１５の第１開放端の角度広がりは、スピーカ組立体１１００の空気出口１１０４の角度広がりよりも大きい。これにより、剛体出口ダクト１１１５が第１終端位置から僅かな角度／距離だけ離れるように回転した場合でも、剛体出口ダクト１１１５とスピーカ組立体１１００の空気出口１１０４との流体接続を維持することが可能となる。例えば、図示の実施形態では、剛体出口ダクト１１１５の円弧状第１開放端の中心角は、スピーカ組立体１１００の円弧状空気出口１１０４の中心角よりも１０〜１５度大きい。

図示の実施形態では、剛体出口ダクト１１１５の第１開放端には、剛体出口ダクト１１１５の第１開放端の外周部の周りに突出し、円弧状内側壁１１１１ｃと円筒形外側壁１１１１ｂの隣接部分との間に定められた円弧状スロット内を嵌合して滑動するように配置されたフランジ（図示せず）が設けられる。従って、円弧状スロット内での剛体出口ダクト１１１５の滑動は、インペラケーシング１１０８の対応する回転を伴わずに、スピーカハウジング１１０２の外周部の一部を回る剛体出口ダクト１１１５の回転をもたらす。

従って、空気出口１１０４を部分的に定める円筒形外側壁１１１１ｂ内に形成されたアパーチャは、スピーカハウジング１１０２の外周部の一部を回る剛体出口ダクト１１０５の回転を案内するトラック１１４６を規定するために、スピーカハウジング１１０２の周囲に部分的に延びる。トラック１１４６は、第１終端位置から第２終端位置へと延びるにつれて、イヤパッド１１０６から遠ざかるように配置されるので、ノズル１３００がヘッドバンド１２００の方へ回転する時に、第１のスピーカ組立体１１００ａ及び第２のスピーカ組立体１１００ｂの各々から延びる剛体出口ダクト１１１５は互いに遠ざかる。結果として、ヘッドバンド１２００に向けたノズル１３００のこの回転により、ノズル１３００の対向する端部は、図１ｃに示すように、収納位置に来た時に外広がりになって／離れるように広がって、ノズル１３００はヘッドバンド１２００の上方に収まることができる。

次に、略円錐台形のスピーカカバー１１１２は、スピーカ／ドライバユニット１１０５がスピーカカバー１１１２で覆われるように、ドライバ支持プレート１１１１ｃの全体を覆ってスピーカシャーシ１１１１に取り付けられる。図示の実施形態では、スピーカカバー１１１２はドライバ支持プレート１１１１ｃだけを覆うように配置されているので、ベース１１１１ａの外周部とその上に実装された２つの円弧状回路基板１１１４ａ、１１１４ｂとはスピーカカバー１１１２で覆われないが、通気孔１１１１ｅの内側端部はスピーカカバー１１１２で覆われるようになっている。図示の実施形態では、スピーカカバー１１１２は、スピーカカバー１１１２の振動を最小限に抑えるために、スピーカカバー１１１２の剛性を高める多数の凹状窪み又はディンプル１１１２ａで形成されている。

次に、図４、５ｅ及び５ｆに示すように、インペラ１１０９及びモータ１１１０の両方を収容する略円錐台形のインペラケーシング１１０８は、スピーカカバー１１１２の上方に配置され、スピーカ／ドライバユニット１１０５が、インペラケーシング１１０８の背部／後部によって定められた凹部又はキャビティ内で入れ子となるようになっている。従って、スピーカカバー１１１２とスピーカ／ドライバユニット１１０５は、両方とも、インペラケーシング１１０８の背部／後部によって定められた凹部内に部分的に配置される。

図６ａは、インペラ１１０９及びモータ１１１０を除いたインペラケーシング１１０８の斜視図であり、図６ｂは図６ａの断面図である。次に、図６ｃは、インペラ１１０９及びモータ１１１０を除いたインペラケーシング１１０８を貫く断面側面図であるのに対し、図６ｄは、インペラ１１０９とモータ１１１０の両方を内部に配置した状態でインペラケーシング１１０８を貫く断面側面図である。インペラケーシング１１０８は略円錐台形であり、インペラケーシング１１０８の後部／背部側は、開いた大径端部と閉じた小径端部とを有する略円錐台形の凹部１１１６を定める。凹部１１１６の開いた大径端部は、インペラ１１０９の後縁に近接しているのに対し、凹部１１１６の閉じた小径端部は、インペラ１１０９の前縁に近接している。

具体的には、図示の実施形態では、インペラ１１０９は、混流形のシュラウド無しインペラであり、モータ１１１０は、インペラ１１０９のハブ内に配置されている。次に、インペラケーシング１１０８は、インペラ１１０９及びモータ１１１０を取り囲むインペラハウジング１１１７と、インペラハウジング１１１７のベースを、インペラハウジング１１１７から排出された空気を受け取るように配置された環状渦巻室１１１８に流体接続する羽根無しディフューザとを提供する。インペラハウジング１１１７の後部／背部側は、略円錐台形の凹部１１１６の内側部分を定め、凹部１１１６の閉じた小径端部を備える。インペラハウジング１１１７には、インペラ１１０９によって空気を引き込むことができる空気入口１１１９と、空気がインペラハウジング１１１７から環状渦巻室１１１８内に放出される空気出口１１２０とが設けられる。インペラハウジング１１１７の空気入口１１１９は、インペラハウジング１１１７の小径端部にあるアパーチャ／開口部によって提供され、空気出口１１２０は、インペラハウジング１１１７の大径端部又はベースの周りに形成された環状スロットによって提供される。図示の実施形態では、インペラハウジング１１１７の空気出口１１２０とインペラハウジング１１１７の中心軸（Ｘ）との間の角度（θ₂）は約５４度であるが、この角度（θ₂）は４０〜７０度とすることができ、好ましくは４５〜６５度であり、より好ましくは５０〜６０度である。

環状渦巻室１１１８は、インペラハウジング１１１７から排出された空気を受け取るように、並びにその空気を渦巻室１１１８の空気出口１１３１に案内するように配置された螺旋状（すなわち、徐々に広がっている）ダクトを備える。次に、渦巻室１１１８の空気出口１１３１は、スピーカ組立体１１００の空気出口１１０４に流体接続される。本明細書で使用する用語「渦巻室」は、インペラによって圧送される流体を受け取り、排出口に近づくにつれて面積が増大する螺旋状の通風筒を指す。従って、渦巻室１１１８の空気出口１１３１は、インペラハウジング１１１７の空気出口１１２０を形成する周方向環状スロットから排出される空気を集めるための効率的で静かな手段を提供する。図示の実施形態では、環状渦巻室１１１８は、部分的に平らな前面１１１８ａを備え、インペラハウジング１１１７の中心軸に対する渦巻室前面１１１８ａの平らな部分の角度は鋭角である。従って、環状渦巻室１１１８は、非円形の断面を有する。図示の実施形態では、渦巻室１１１８の前面の平らな部分とインペラハウジング１１１７の中心軸（Ｘ）との間の角度（θ₃）は約６０度であるが、この角度（θ₃）は４０〜７０度とすることができ、好ましくは４５〜６５度であり、より好ましくは５０〜６０度である。図示の実施形態では、環状渦巻室１１１８は更に、部分的に平らな後面／背面１１１８ｂを備え、この後面／背面１１１８ｂの平らな部分は、インペラハウジング１１１７の中心軸（Ｘ）に対して略垂直である。

図６ａ〜６ｄに示す実施形態では、インペラケーシング１１０８は、インペラハウジング１１１７と渦巻室１１１８が一体に形成されるように、後部／背部ケーシング区画１１２２に取り付けられた前部ケーシング区画１１２１を備える。従って、図６ｅは、後部／背部ケーシング区画１１２２の斜視図を示し、図６ｆは、前部ケーシング区画１１２１の斜視図を示す。

図６ｄに示すように、インペラ１１０９及びモータ１１１０は、インペラ１１０９及びモータ１１１０が、前部ケーシング区画１１２１と後部／背部ケーシング区画１１２２の間に定められた空間内に収納／収容されるように、前部ケーシング区画１１２１と後部／背部ケーシング区画１１２２の間に配置される。従って、前部ケーシング区画１１２１は、インペラ１１０９の前部を覆って配置され、後部／背部ケーシング区画１１２２は、インペラ１１０９及びモータ１１０９の背部を覆って配置される。特に、前部ケーシング区画１１２１と後部ケーシング区画１１２２は共に、略円錐台形の形状を有し、前部ケーシング区画１１２１がインペラ１１０９の前部の上方に密接に収まるように構成されるのに対し、後部ケーシング区画１１２２は、モータ１１１０を収容する空間を提供しつつ、インペラ１１０９の背部に略適合する。従って、前部ケーシング区画１１２１はまた、インペラケーシング１１０８の空気入口１１１９を提供するアパーチャを備えるのに対し、後部ケーシング区画１１２２は、略円錐台形の凹部１１１６を定めるインペラケーシング１１０８の後部／背部側を形成する。

図６ｅに示すように、後部ケーシング区画１１２２は略円形であり、中央に設けられた円形貫通孔１１２４を有する略円錐台形の中央隆起部１１２３を備える。後部ケーシング区画１１２２にはまた、後部ケーシング区画１１２２の外周部の約４分の３の周りに延びる隆起したリム１１２５が設けられ、リム１１２５の第１端部とリム１１２５の反対側の第２端部との間に隔たりが存在するようになっている。従って、中央隆起部１１２４と隆起したリム１１２５は、それらの間に窪み又は谷１１２６を定め、それは、リム１１２５の第１端部とリム１１２５の第２端部との間の隔たりによって提供される開口部に向かって外方に螺旋を描く（すなわち、徐々に広がる）。

図６ｆに示すように、前部ケーシング区画１１２１も略円形であり、中央に設けられた円形貫通孔１１２８を有する略円錐台形の中央隆起部１１２７を備える。次に、前部ケーシング区画１１２１には窪み又は押込１１２９が設けられ、それは、前部ケーシング区画１１２１の外周部の周りにその螺旋状押込１１２９で形成されたリム１１３０内の隔たりによって提供される開口部に向かって、中央隆起部１１２７の周りに外方へ螺旋を描く（すなわち、徐々に広がる）。リム１１３０は、前部ケーシング区画１１２１の外周部の約４分の３の周りに延び、リム１１３０の第１端部とリム１１３０の反対側の第２端部との間に隔たりが形成されるようになっている。

上述のように、前部ケーシング区画１１２１及び後部ケーシング区画１１２２によって形成されたインペラハウジング１１１７は、インペラ１１０９とモータ１１１０を収容する。従って、図示の実施形態では、インペラ１１０９及びモータ１１１０は、後部ケーシング区画１１２２の円錐台形中央隆起部１１２３と前部ケーシング区画１１２１の円錐台形中央隆起部１１２７とによって定められるインペラハウジング１１１７内に収容される。後部ケーシング区画１１２２の円錐台形中央隆起部１１２３と前部ケーシング区画１１２１の円錐台形中央隆起部１１２７との間の空間は、インペラ１１０９及びモータ１１１０を収容するのに十分であり、インペラ１１０９が前部ケーシング区画１１２１の円錐台形中央隆起部１１２７の内面に極めて近接しているが、接触しないように形づくられる。従って、後部ケーシング区画１１２２の円錐台形中央隆起部１１２３の中央は、モータ１１１０が配置されるモータ支持台座を提供するのに対し、前部ケーシング区画１１２１の中央に設けられた円形貫通孔１１２８は、インペラ１１０９によってインペラケーシング１１０８に空気を引き込むことができる空気入口１１１９を提供する。

次に、前部ケーシング区画１１２１及び後部ケーシング区画１１２２のリム１１３０、１１２５にそれぞれ形成された隔たりは、前部ケーシング区画１１２１と後部ケーシング区画１１２２とが接続される時に互いに位置合わせされて、渦巻室１１１８の空気出口１１３１を形成するようになっており、その後で、空気出口１１３１がスピーカ組立体１１００の空気出口１１０４に流体接続される。更に、前部ケーシング区画１１２１と後部ケーシング区画１１２２とが接続されると、後部ケーシング区画１１２２に形成された螺旋状窪み１１２６と、前部ケーシング区画１１２１に形成された螺旋状窪み１１２９とが一緒になって渦巻室１１１８の螺旋状ダクトを定め、それは、インペラハウジング１１１７から排出された空気を受け取るように、並びにその空気を渦巻室１１１８の空気出口１１３１に案内するように配置される。

上述のように、インペラ１１０９は、略円錐形又は円錐台形の形状を有する混流形インペラである。インペラ１１０９は中空なので、インペラ１１０９の後部／背部側が、開いた大径端部と閉じた小径端部とを有する略円錐台形の凹部１１３２を定める。凹部１１３２の開いた大径端部は、インペラ１１０９の後縁に近接しているのに対し、凹部の閉じた小径端部は、インペラ１１０９の前縁に近接している。次に、モータ１１１０が、凹部１１３２の閉じた小径端部内に入れ子にされる／配置される。好ましくは、インペラ１１０９は、半開／半閉の混流インペラであり、すなわち、バックシュラウド１１３３だけを有する。その場合、インペラのバックシュラウド１１３３は、モータ１１１０が入れ子にされる／配置される凹部１１３２を定める。図示の実施形態では、モータ１１１０は、制御回路１１１４により変更可能な速度を有するＤＣブラシレスモータである。

図示の実施形態では、インペラ１１０９の後縁とインペラ１１０９の中心軸（Ｘ）との間の角度は、インペラハウジング１１１７の空気出口１１２０とインペラハウジング１１１７の中心軸（Ｘ）との間に規定される角度（θ₂）と対応する／同じである。従って、インペラ１１０９の後縁とインペラ１１０９の中心軸（Ｘ）との間の角度（θ₂）は約５４度であるが、この角度（θ₂）は４０〜７０度とすることができ、好ましくは４５〜６５度であり、より好ましくは５０〜６０度である。

図示の実施形態では、インペラ１１０９のバックシュラウド１１３３は、前縁から後縁へ外方に広くなる、又は裾広がりとなるように湾曲している。特に、図示の実施形態では、インペラ１１０９のバックシュラウド１１３３の閉じた小径端部は、形状が略円筒形なので、略円筒形のモータ１１１０の上方に密接に収まる。結果として、閉じた小径端部に隣接するインペラ１１０９のバックシュラウド１１３３の部分は、インペラ１１０９の中心軸（Ｘ）と略平行であって、略円筒形の小径端部を定めるようになっている。次いで、インペラ１１０９のバックシュラウド１１３３が外方に湾曲するので、中心軸（Ｘ）に対するインペラ１１０９のバックシュラウド１１３３の角度は、インペラ１１０９の後縁に向かって徐々に増大する。

次に、インペラケーシング１１０８は、インペラケーシング１１０８からスピーカハウジング１１０２への振動伝達を低減する複数の弾性支持体１１３４によって、スピーカハウジング１１０２内に支持される／懸下される。そのために、複数の弾性支持体１１３４は各々、エラストマ又はゴム材料などの弾力性のある材料を備える。図示の実施形態では、スピーカハウジング１１０２とインペラケーシング１１０８の唯一の直接的な接続は、弾性支持体１１３４によって提供される。

図示の実施形態では、複数の弾性支持体１１３４は、３つの下部弾性支持体１１３４ａ、１１３４ｂと、３つの上部弾性支持体１１３４ｃとを備える。３つの下部弾性支持体１１３４ａ、１１３４ｂは、スピーカハウジング１１０２の内面／内側壁とインペラケーシング１１０８の外面との間を半径方向に延びる。具体的には、３つの下部弾性支持体１１３４ａ、１１３４ｂは、スピーカハウジング１１０２の内面／内側壁と環状渦巻室１１１８の外周面との間を半径方向に延びる。次に、３つの上部弾性支持体１１３４ａ、１１３４ｂは、インペラケーシング１１０８の外面と、インペラケーシング１１０８を覆って配置されたフィルタ組立体１１０７の下面との間を半径方向に延びており、以下でより詳細に説明する。

３つの下部弾性支持体の内の２つは、それぞれ径方向減衰型プロファイルダンパ１１３４ａを備える。本明細書で使用する用語「プロファイルダンパ」は、デバイスプロファイルの変形によって運動エネルギ及び特に振動を散逸させるように配置されたデバイスを指す。従って、径方向減衰型プロファイルダンパが、半径方向に変形するように配置されたプロファイルダンパであるのに対して、軸方向減衰型プロファイルダンパは、軸方向に変形するように配置されたプロファイルダンパである。

図７及び８に示す実施形態では、各径方向減衰型プロファイルダンパ１１３４ａは、スピーカハウジング１１０２の内面／内側壁に接続され／取り付けられ、次いでインペラケーシング１１０８の外面を押し付ける／圧迫する弾性材料の管を備える。特に、弾性材料の管は、管の外面上の第１位置でスピーカハウジング１１０２の内面／内側壁に接続され／取り付けられ、次いで、管の外面上の直径方向に対向する第２位置でインペラケーシング１１０８の外面を押し付ける／圧迫する。図示の実施形態では、各径方向減衰型プロファイルダンパ１１３４ａは、長方形の断面を有する弾性材料の非円形管を備えるが、各プロファイルダンパは代わりに、円形又は他の四角形の断面を有する弾性材料の管を備えることができる。

次に、図７及び９に示すように、下部弾性支持体の第３番目は弾性ダクト１１３４ｂによって提供され、この弾性ダクト１１３４ｂは、インペラケーシング１１０８の空気出口１１３１の周りでシールされ（例えば、インペラケーシング１１０８の空気出口１１３１を囲む表面に又はそれに対してシールされる）、インペラケーシング１１０８の空気出口１１３１からスピーカハウジング１１０２の空気出口１１０４に向かって延びる。その場合、弾性ダクト１１３４ｂはまた、インペラ１１０９によって生成された空気流がインペラケーシング１１０８からスピーカハウジング１１０２の空気出口１１０４を通って外に運ばれるように、スピーカハウジング１１０２の空気出口１１０４の周りにもシールを形成する。図示の実施形態では、弾性ダクト１１３４ｂは、インペラケーシング１１０８の空気出口１１３１の周りに接続される接続部１１３４ｂ１と、スピーカハウジング１１０２の空気出口１１０４を囲む表面と接触してスピーカハウジング１１０２の空気出口１１０４の周りにシールを形成するように配置されたスカート部１１３４ｂ２とを備える。更に、弾性ダクト１１３４ｂは、インペラケーシング１１０８からスピーカハウジング１１０２への振動伝達を更に低減するように構成された減衰部１１３４ｂ３を更に備える。この減衰部１１３４ｂ３は、弾性ダクト１１３４ｂの周囲に形成された膨らみ又は拡張部によって提供される、一体式の軸方向減衰型プロファイルダンパを備える。

次に、フィルタ組立体１１０７は、フィルタ組立体１１０７がインペラ１１０９の上流側に設けられるようにスピーカシャーシ１１１１に取り付けられ、インペラケーシング１１０８を覆って入れ子となるように配置される。フィルタ組立体１１０７は、１又は２以上のフィルタ要素１１３６、１１３７を支持するフィルタシート１１３５を備える。フィルタシート１１３５には、フィルタシート１１３５の前面からフィルタシート１１３５の後面／背面へ空気が通過できるようにする複数のアパーチャ１１３８が設けられ、前面は、複数のアパーチャ１１３８の上方にフィルタ要素１１３６、１１３７を支持するように配置されている。その場合、フィルタシート１１３５は更に、フィルタシート１１３５の後面／背面とインペラケーシング１１０８の空気入口１１１９との間に、インペラケーシング１１０８の空気入口１１１９に空気を導くように配置された空気通路又は流路１１３９を定める。この空気通路１１３９は、フィルタシート１１３５の後面／背面とインペラケーシング１１０８の前面との間に定められたキャビティによって提供される。従って、空気は、フィルタシート１１３５のアパーチャ１１３８を通過して、インペラケーシング１１０８の空気入口１１１９に繋がる空気通路１１３９に入り込む前に、フィルタ要素１１３６、１１３７を通過する必要がある。

図示の実施形態では、フィルタシート１１３５は、スピーカシャーシ１１１１に取り付けられてインペラハウジング１１１７の上方に位置し、インペラハウジング１１１７は、フィルタシート１１３５の背部によって定められる容積内に部分的に配置される。特に、フィルタシート１１３５は、略円錐台形の外周部１１３５ａと、略円筒形の中央部１１３５ｂとを備える。フィルタシート１１３５の略円錐台形の外周部１１３５ａは、複数のアパーチャ１１３８を備え、複数のアパーチャ１１３８の上方に略円錐台形のフィルタ要素１１３６、１１３７を支持するように配置される。その場合、インペラハウジング１１１７は、少なくとも部分的に、フィルタシート１１３５の略円筒形中央部１１３５ｂ内に配置される。特に、インペラハウジング１１１７の空気入口１１１９は、フィルタシート１１３５の円筒形中央部１１３５ｂの背部によって定められる容積内に配置される。

図１０ａ及び１０ｂに示すように、略円錐台形のフィルタ要素１１３６、１１３７は、フィルタシート１１３５の上方に収まり、その上に支持されるように配置される。そのために、１又は２以上の略円錐台形のフィルタ要素１１３６、１１３７は開いている。言い換えれば、フィルタ要素１１３６、１１３７は、フィルタ要素１１３６、１１３７の各々が、フィルタ要素１１３６、１１３７の中央開口部を形成する開いた大径端部と開いた小径端部とを有するような、開放端部を備えた中空円錐台として提供される。更に、円錐台形の外周部１１３５ａとフィルタシート１１３５の中心軸（Ｙ）との間の角度（θ₄）は、略円錐台形のフィルタ要素１１３６、１１３７の各々の上面及び下面と、略円錐台形のフィルタ要素１１３６、１１３７の中心軸（Ｙ）との間の角度（θ₄）と同じである。

図示の実施形態では、円錐台形の外周部１１３５ａとフィルタシート１１３５の中心軸（Ｙ）との間の角度（θ₄）は、渦巻室１１１８の前面の平らな部分とインペラハウジング１１１７の中心軸（Ｘ）との間の角度（θ₃）と略同じである。結果的に、円錐台形の外周部１１３５ａとフィルタシート１１３５の中心軸（Ｙ）との間の角度（θ₄）は約６０度であるが、この角度（θ₄）は４０〜７０度とすることができ、好ましくは４５〜６５度であり、より好ましくは５０〜６０度である。

図示の実施形態では、フィルタ組立体１１０７は、微粒子フィルタ要素１１３６とケミカルフィルタ要素１１３７の両方を備え、微粒子フィルタ要素１１３６はケミカルフィルタ要素１１３７に対して上流側に位置する。略円錐台形の微粒子フィルタ要素１１３６は、襞状微粒子濾過材１１３６ａを備え、襞状微粒子濾過材１１３６ａは、形状が円錐台形であって、襞状濾過材１１３６ａの襞／折り目が微粒子フィルタ要素１１３６の中心軸（Ｙ）に対して鋭角（θ₄）であり、襞状濾過材１１３６ａの内側及び外側の端部／縁部の両方が微粒子フィルタ要素１１３６の中心軸（Ｙ）と平行であるように配置される。その場合、襞状濾過材１１３６ａの両端部／縁部の全体が、微粒子フィルタ要素１１３６の中心軸（Ｙ）と平行に延びる弾性材料のシール１１３６ｂ内に配置される。例えば、弾性材料は、合成ゴム、ポリウレタン、シリコーンゴム、エチレン−酢酸ビニル（ＥＶＡ）、ポリオレフィン（ＰＯ）等の何れかとすることができる。

図３ａ、３ｂ及び４に示すように、スピーカハウジング１１０２は、スピーカシャーシ１１１１の上に取り付けられた外部カバー１１４０を更に備える。この外部カバー１１４０は、フィルタ組立体１１０７の上方に収まる（ひいては略適合する）ように配置され、空気が外部カバー１１４０を通過できるようにし、従って外部カバー１１４０の空気入口を定めるアパーチャ配列１１４１を備える。これらのアパーチャ１１４１は、より大きな粒子がフィルタ組立体１１０７へ通り抜けてフィルタ要素１１３６、１１３７を塞ぐ、又は別な方法で損傷するのを防ぐように寸法決めされる。代わりに、空気が通過できるように、外部カバー１１４０は、外部カバー１１４０の窓内に取り付けられた１又は２以上の格子又はメッシュを備えることができる。配列の代替パターンが本発明の範囲内で想定されていることも明らかであろう。

外部カバー１１４０は、フィルタ組立体１１０７を覆うように、スピーカシャーシ１１１１に着脱自在に取り付けられる。例えば、外部カバー１１４０は、外部カバー１１４０及びスピーカシャーシ１１１１の上に設けた協働するねじ山を用いて、及び／又は何らかのキャッチ機構を用いて、スピーカシャーシ１１１１に取り付けることができる。スピーカシャーシ１１１１に取り付けられた時に、外部カバー１１４０は、フィルタ要素１１３６、１１３７を、例えば輸送中の損傷から保護すると共に、フィルタ組立体１１０７を覆う見栄えの良い外面を提供し、これは、浄化器１０００の全体的な外観と調和する。更に、外部カバー１１４０は、スピーカシャーシ１１１１に取り付けられた時に、外部カバー１１４０が、微粒子フィルタ要素１１３６の襞状濾過材１１３６ａの端部／縁部を包み込む弾性端部シール１１３６ｂを、フィルタシート１１３５に対して圧迫するように配置される。これらの端部シール１１３６ｂの圧迫は、空気が最初にフィルタ要素１１３６、１１３７を通過せずに、フィルタシート１１３５に設けられたアパーチャ１１３８に到達するのを防止する。

図示の実施形態では、外部カバー１１４０は、開いた大径端部を有する中空円錐台として提供される。外部カバー１１４０の開いた大径端部は、フィルタ組立体１１０７の大径端部の外周部の上方に収まるように配置されるのに対し、外部カバー１１４０の開いた小径端部は、フィルタ組立体１１０７の小径端部の外周部とフィルタシート１１３５の略円筒形中央部１１３５ｂの両方の上方に収まるように配置される。従って、フィルタシート１１３５の略円筒形中央部１１３５ｂの円形前面１１３５ｃは、外部カバー１１４０の開いた小径端部内に露出しており、それによってスピーカ組立体１１００の外面の一部を形成する。好ましくは、フィルタシート１１３５の円形前面１１３５ｃは透明であり、それによって、ユーザがインペラケーシング１１０８の空気入口１１１９を通してインペラ１１０９の回転を見ることができる窓を形成する。これにより、ユーザは、インペラ１１０９の速度を視覚的に点検することができ、インペラ１１０９が適切に機能していることを確認することができる。

更に、図示の実施形態では、フィルタシート１１３５の円形前面１１３５ｃの内面には、能動型ノイズ消去（ＡＮＣ）用のフィードフォワードマイクロホン１１４２が設けられる。フィードフォワードマイクロホン１１４２は、制御回路１１１４にデータを提供するように配置され、その場合、制御回路１１１４は、スピーカ／ドライバユニット１１０５を制御する際に能動型ノイズ消去（ＡＮＣ）を実行するように構成される。能動型ノイズ消去（ＡＮＣ）用途の場合、フィードフォワードマイクロホンは、あらゆる背景ノイズ又は周囲ノイズを検出し、スピーカで生成される音を用いてこれを相殺することができるように、スピーカ組立体の外部に向けて設けられる。それゆえ、フィードフォワードマイクロホンは、基準マイクロホンと呼ばれることが多い。スピーカ組立体１１００にフィードフォワードマイクロホン１１４２を設けることは、特に有用であり、それは、モータ１１１０及び／又はインペラ１１０９によって発生したノイズをフィードフォワードマイクロホン１１４２で検出して、あらゆる他の不要な背景ノイズ又は周囲ノイズと共に相殺することを可能にするからである。フィードバックマイクロホン１１１３とフィードフォワードマイクロホン１１４２の両方が存在する場合、フィードフォワード手法とフィードバック手法の両方を組み合わせてハイブリッドＡＮＣを実行することが可能であり、このハイブリッドＡＮＣは、独立したフィードフォワード及びフィードバック手法を上回る相乗的な性能改善を発揮する。

前述のように、インペラケーシング１１０８は、図示の実施形態において３つの下部弾性支持体１１３４ａ、１１３４ｂと３つの上部弾性支持体１１３４ｃとを備える複数の弾性支持体１１３４によって、スピーカハウジング１１０２内に支持される／懸下される。３つの上部弾性支持体１１３４ｃは、インペラケーシング１１０８の外面と、インペラケーシング１１０８を覆って配置されたフィルタ組立体１１０７の後面／背面との間を半径方向に延びる。

３つの上部弾性支持体１１３４ｃは、それぞれ径方向減衰型プロファイルダンパを備える。これらの径方向減衰型プロファイルダンパ１１３４ｃの各々は、インペラケーシング１１０８の外面とフィルタ組立体１１０７の下面／内面との間に取り付けられた弾性材料の管を備える。図示の実施形態では、各径方向減衰型プロファイルダンパ１１３４ｃは、円形の断面を有する弾性材料の管を備えるが、各プロファイルダンパは代わりに、非円形の断面を有する弾性材料の管を備えることができる。

図示の実施形態では、弾性材料の管１１３４ｃの各々は、インペラケーシング１１０８の前面を覆って配置された内側カラー／リング１１４３と、フィルタ組立体１１０７の後面／背面と接触する外側カラー／リング１１４４との間に接続されている。特に、弾性材料１１３４ｃの各管は、管の外周上の第１位置で内側リング１１４３に接続され、直径方向に対向する、管の外周上の第２位置で外側リング１１４４に接続される。内側リング１１４３は、インペラケーシング１１０８の外周部、具体的にはインペラケーシング１１０８の円錐台形の中央隆起部１１２７の外周部の周りに形成された凹部１１４５内に配置され、それによってインペラケーシング１１０８の前面に保持される。凹部１１４５は、内側リング１１４３の少なくとも実質的な部分を受け入れて収容し、これが空気通路１１３９を通る空気の流れを妨げないように構成される。

次に、中空ノズル１３００は、第１のスピーカ組立体１１００ａと第２のスピーカ組立体１１００ｂの両方に取り付けられ、第１のスピーカ組立体１１００ａによって生成された濾過済み空気流と、第２のスピーカ組立体１１００ｂによって生成された濾過済み空気流の両方を受け取ることができるように配置される。従って、空気浄化器１０００は、付属のノズル１３００が、第１のスピーカ組立体１１００ａの空気出口１１０４ａと、第２スピーカ組立体１１００ｂの空気出口１１０４ｂの両方に流体接続されるように配置される。

図１５は、スピーカ組立体１１００ａ、１１００ｂから取り外した時のノズル１３００の斜視図である。図示の実施形態では、ノズル１３００は本質的に、第１のスピーカ組立体１１００ａの空気出口１１０４ａと第２のスピーカ組立体１１００ｂの空気出口１１０４ｂとの間で流体接続されるように配置された細長い中空管を備え、第１空気入口又は進入口１３０１がノズル１３００の第１開放端によって提供され、第２空気入口又は進入口１３０２がノズル１３００の反対側の第２開放端によって提供される。従って、ノズル１３００の第１空気入口又は進入口１３０１は、第１のスピーカ組立体１１００ａの空気出口１１０４ａから放出される濾過済み空気流を受け取ることができるように配置され、ノズル１３００の第２空気入口又は進入口１３０２は、第２のスピーカ組立体１１００ｂの空気出口１１０４ｂから放出される濾過済み空気流を受け取ることができるように配置される。

図１ａ〜１ｃに示すように、ノズル１３００の第１開放端１３０１は、第１のスピーカ組立体１１００ａのスピーカハウジング１１０２から延びる剛体出口ダクト１１１５に接続される。次に、ノズル１３００は、第１のスピーカ組立体１１００ａから離れるように延び、ノズル１３００の反対側の第２端部１３０２が、第２のスピーカ組立体１１００ｂのスピーカハウジング１１０２から延びる剛体出口ダクト１１０５と接続するように、円弧状の形状を呈する。従って、ノズル１３００の少なくとも一部は、第１及び第２のスピーカ組立体１１００ａ、１１００ｂが互いに対して移動する際にノズル１３００が曲がり、撓むことができるように、可撓性／弾力性のある材料で形成されることが好ましい。例えば、図示の実施形態では、中央部１３０３（すなわち、ノズル１３００の長さの中点付近に位置する部分）は、ポリウレタンなどの可撓性の透明なプラスチックで作製されるのに対し、２つの端部１３０４、１３０５はそれぞれ、グリコール変性ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴＧ）などの剛体の透明プラスチックで作製される。代わりに、ノズル１３００全体を１又は２以上の可撓性／弾力性のある材料から形成することができる。

上述のように、図示の実施形態では、剛体出口ダクト１１１５は、剛体出口ダクト１１１５の第１開放端が対応するスピーカ組立体１１００の空気出口１１０４と整列する第１終端位置と、剛体出口ダクト１１１５がスピーカ組立体１１００の空気出口１１０４と整列しない第２終端位置との間で回転できるように配置される。従って、付属のノズル１３００は、第１のスピーカ組立体１１００ａの空気出口１１０４ａと第２のスピーカ組立体１１００ｂの空気出口１１０４ｂの両方に流体接続される第１終端位置と、第１のスピーカ組立体１１００ａの空気出口１１０４ａと第２のスピーカ組立体１１００ｂの空気出口１１０４ｂのどちらにも流体接続されない第２終端位置との間を移動することができる。

ノズル１３００は、第１のスピーカ組立体１１００ａがユーザの第１の耳を覆い、第２のスピーカ組立体１１００ｂがユーザの第２の耳を覆い、そしてノズル１３００が第１終端位置にある状態で浄化器１０００がユーザに装着された時に、ノズル１３００がユーザの顔の周りに、左右にそしてユーザの口の前に延びるように配置される。特に、ノズル１３００は、一方の頬に隣接する位置から他方の頬に隣接する位置まで、ユーザの口、鼻、又はユーザの顔の周囲領域と接触することなく、ユーザの顎の周りに延びる。従って、他者と明瞭に話すユーザの能力を制限しないようにするため、ノズル１３００の少なくとも一部は、ユーザの口がノズル１３００を通して見えるように、透明な又は部分的に透明な材料で形成されることが好ましい。例えば、図示の実施形態では、中央部１３０３は、ポリウレタンなどの可撓性の透明なプラスチックで作製されるのに対し、２つの端部１３０４、１３０５はそれぞれ、グリコール変性ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴＧ）などの剛体の透明プラスチックで作製される。代わりに、ノズル１３００全体を単一の透明な又は部分的に透明な材料から形成することができる。

空気浄化器１０００は、第１終端位置にある時に、ノズル１３００がヘッドバンド１２００に対して９５〜１１５度の角度（θ₁）でスピーカ組立体１１００ａ、１１００ｂの空気出口１１０４ａ、１１０４ｂから離れる方向に延びるように配置される（すなわち、ノズルの長さに平行な平面と、円弧状ヘッドバンドの長さに平行な平面との間の角度が９５〜１１５度であるようになっている）。この点に関して、第１のスピーカ組立体１１００ａがユーザの第１の耳を覆い、第２のスピーカ組立体１１００ｂがユーザの第２の耳を覆った状態で、浄化器１０００がユーザに装着されている時に、ノズル１３００をユーザの少なくとも口の前に位置決めするには、９５〜１１５度の角度が適切であると分かっている。従って、スピーカ組立体１１００の取り付け用突出部１１０１及び空気出口１１０４は、ヘッドバンド１２００とノズル１３００の間の角度（θ₁）が９５〜１１５度の範囲となるように位置決めされる。

ノズル１３００内で望ましい圧力損失を実現するために、中空ノズル１３００によって定められる内部通路１３０６の断面積は、好ましくは１５０ｍｍ２〜１７０ｍｍ２であり、より好ましくは約１６０ｍｍ２である。更に、ノズル１３００の高さ（Ｈ）は、ノズル１３００が外部空気流からの保護を提供しつつ、ユーザの口及び鼻に空気を適切に送達することを確実にするために、３５〜６５ｍｍであることが好ましく、より好ましくは４０〜６０ｍｍである。従って、ノズル１３００の高さは、少なくとも、左右にユーザの顔の周りに延びるノズル１３００の部分が３５〜６５ｍｍの最小高さを有する限り、その長さに沿って変化してもよい。これに関して、ノズル１３００の高さは、ノズル１３００の上縁と下縁の間の距離であり、上縁は、ヘッドバンド１２００がユーザの頭部に装着されている時に略上方を向く縁であり、下縁は、ヘッドバンド１２００がユーザの頭部に装着されている時に略下方を向く縁である。

図２に示すように、ノズル１３００は略Ｄ字形状の断面を有し、略平坦な第１外面１３０７と、略平坦な中間部と第１外面１３０７の縁と合わさるように湾曲する縁部とを備える第２外面１３０８と、を備える。第１のスピーカ組立体１１００ａと第２のスピーカ組立体１１００ｂの間に接続された時、第１外面１３０７は、第１のスピーカ組立体１１００ａ及び第２のスピーカ組立体１１００ｂから離れるように外方を向くのに対し、第２外面１３０８は、第１のスピーカ組立体１１００ａ及び第２のスピーカ組立体１１００ｂに向かって内方を向く。

ノズル１３００には、濾過された空気をユーザに放出／送達するための空気出口１３１０が設けられる。図示の実施形態では、ノズル１３００の空気出口１３１０は、ノズル１３００の一区画に形成されたアパーチャ配列を備え、これらのアパーチャは、ノズル１３００によって定められた内部通路１３０６からノズル１３００の外面まで延びている。代わりに、ノズル１３００の空気出口１３１０は、ノズル１３００の窓内に取り付けられた１又は２以上の格子又はメッシュを備えることができる。空気出口配列の代替パターンが本発明の範囲内で想定されていることも明らかであろう。

空気出口１３１０を提供するアパーチャ配列は、スピーカ組立体１１００ａ、１１００ｂの方を向くノズル１３００の第２外面１３０８の中央に位置するノズル１３００の区画に形成される。従って、アパーチャは、浄化器１０００がユーザに装着された時に、ユーザの口及び鼻の方を向くノズル１３００の区画にだけ存在する。図示の実施形態では、アパーチャ配列が設けられるノズル１３００の区画は、少なくとも、ノズル１３００の第２外面１３０８の略平坦な中間部を部分的に覆って、並びに第２外面１３０８の湾曲縁部の内の一方を部分的に覆って延びる。

使用中、浄化器１０００は、第１のスピーカ組立体１１００ａがユーザの第１の耳を覆い、第２のスピーカ組立体１１００ｂがユーザの第２の耳を覆った状態でユーザに装着されるので、第１終端位置にある場合には、ノズル１３００がユーザの顔の周りに、左右にそして少なくともユーザの口を覆って延びることになる。各スピーカ組立体１１００ａ、１１００ｂ内では、モータ１１１０によるインペラ１１０９の回転により、インペラケーシング１１０８を貫いて空気流が発生し、外部カバー１１４０内のアパーチャ１１４１を介してスピーカ組立体１１００に空気を引き込む。次にこの空気の流れは、外部カバー１１４０とフィルタシート１１３５の間に配置されたフィルタ要素１１３６、１１３７を通過し、それにより、空気流を濾過する及び／又は浄化する。結果として得られる濾過済み空気流は、その後、フィルタシート１１３５の円錐台形部１１３５ａに設けられたアパーチャ１１３８を通過して、インペラケーシング１１０８とフィルタシート１１３５の対向面との間の空間によって与えられた空気通路１１３９に入り、空気通路１１３９は次に、空気流をインペラケーシング１１０８の空気入口１１１９に案内する。次いでインペラ１１０９は、濾過済み空気流を、インペラハウジング１１１７の空気出口１１２０を提供する環状スロットを介して押し出し、インペラケーシング１１０８の渦巻室１１１８内に押し込む。その後、渦巻室１１１８は、濾過済み空気流を、スピーカ組立体１１００の空気出口１１０４を通して、ノズル１３００の開放端の内の一方により提供される空気入口１３０１、１３０２を介してノズル１３００内に案内する。

第１空気入口１３０１を提供するノズル１３００の第１開放端が第１のスピーカ組立体１１００ａに接続され、第２空気入口１３０２を提供するノズル１３００の第２開放端が第２のスピーカ組立体１１００ｂに接続されるので、第１のスピーカ組立体１１００ａによって生成された第１の濾過済み空気流と、第２のスピーカ組立体１１００ｂによって生成された第２の濾過済み空気流とが、対向する端部からノズル１３００に入ることになる。従って、第１及び第２の濾過済み空気流は、ノズル１３００の中心（すなわち、ノズル１３００の長さの中間点）付近で／中心に向かって衝突するまで、ノズル１３００の内部通路１３０６内を反対方向に進む。第１の濾過済み空気流と第２の濾過済み空気流との衝突により、両空気流は方向を変え、その結果、空気出口１３１０を提供するノズル１３００に形成されたアパーチャを介して外に向けられてユーザの口及び鼻に向かう、合成された濾過済み空気流がもたらされる。

従って、頭部装着型空気浄化器は、濾過されていない周囲又は外部の空気流の、全てではないとしても大部分がユーザの口及び鼻の領域に到達しないように阻止するノズルを提供する。そうすることで、頭部装着型空気浄化器は、ユーザが吸入する未濾過空気の量を減らすだけでなく、さもなければ浄化された空気流のユーザへの効果的な送達を妨げることになるこれらの外部空気流が、空気浄化器によって送達される空気流を妨害することのないように防止する。更に、ノズルの少なくとも一部が透明な材料で形成される実施形態では、頭部装着型空気浄化器組立体はまた、濾過されていない外部又は周囲の空気流を遮るようにユーザの口を覆っているにも拘わらず、他者と明瞭に話すユーザの能力を制限しないように、ユーザの口がノズルを通して依然として見えることを実現する。

更に、浄化された空気の２つの空気流を衝突させ、それによってユーザに向けられる合成空気流を生成する単一ノズルの使用は、さもなければ空気流の方向を変えるために必要となるノズルの内部通路内の構造（例えば、ベーン、バッフルなど）をノズルに設ける必要性を排除する。ノズル内にそのような構造を設けることは、ユーザに送達できる空気流の圧力を減少させ、ノズルの透明性に対する可能性を制限する。

更に、浄化された空気流をノズルの各端部に送達するために、各スピーカに１つずつ、２つの別々の浄化器を利用することにより、本明細書に記載する頭部装着型空気浄化器は、さもなければ、単一の空気浄化器を用いて両方の空気流をノズル内に送達する場合に必要となる付加的なダクトの必要性を排除する。加えて、各スピーカに１つずつ、２つの別々の浄化器を使用することにより、性能を犠牲にすることなく、ヘッドホン内への楽な組み込みに適するように、各浄化器を可能な限り小さくすることができる。特に、２つの別々の浄化器を使用することにより、利用可能なフィルタ面積の増加に起因して流量の向上と濾過効率の改善とが実現される。

好ましい実施形態では、モータ１１１０の回転速度を制御するために、スピーカ組立体１１００ａ、１１００ｂの制御回路１１１４を配置して、インペラ１１０９の最大回転速度が９，０００〜１８，０００ｒｐｍ、好ましくは１０，０００〜１４，０００ｒｐｍ、より好ましくは１０，０００〜１２，０００ｒｐｍとなるようにする。これらの回転速度範囲は、典型的な能動型ノイズ消去（ＡＮＣ）システムによって効果的に相殺できると分かっている周波数範囲に相当し、それによって、モータ１１１０及び／又はインペラ１１０９が発生させるノイズを相殺することができる範囲を改善する。しかしながら、モータ１１１０及びインペラ１１０９の最大回転速度をこれらの範囲内に制限することは、十分な流量を有する空気流を生成するために使用する必要のあるインペラ１１０９のサイズにも制限を与える。

これに関して、浄化された空気をユーザに効果的に送達するためには、空気浄化器によって生成される空気流の流量は、少なくとも２．４リットル／秒でなければならないことが分かっているので、スピーカ組立体１１００ａ、１１００ｂの各々には、１秒につき少なくとも１．２リットルを送達することが要求される。更に、インペラ速度が上記の範囲に制限されている場合に、スピーカ組立体１１００ａ、１１００ｂの各々が、少なくとも１．２リットル／秒の空気流を送達するためには、各スピーカ組立体１１００ａ、１１００ｂのインペラ１１０９は、２０ｍｍ以上の先端直径（ｄ_it）（すなわち、対向するインペラブレードの後縁の中点間距離）を有することが好ましいと分かっている。しかしながら、スピーカ組立体１１００ａ、１１００ｂが高効率の微粒子フィルタ（例えば、９０％以上）を利用し、有意な量の空気がフィルタ組立体１１０７を迂回するのを防ぐためにシールされている場合、各スピーカ組立体１１００ａ、１１００ｂのインペラ１１０９は、好ましくは３５ｍｍ以上、より好ましくは４０ｍｍ以上の先端直径（ｄ_it）を有する必要があると分かっている。

別の好ましい実施形態では、スピーカ組立体１１００ａ、１１００ｂの各々は、非対称断面を有するイヤパッド２１０６を備える。これに関して、耳覆い型及びスープラオーラル型のヘッドホンは、耳全体又は外耳道への開口部だけを包み込むために閉じたループ形状のイヤパッドを有し、従来のイヤパッドは、上述の実施形態で例示したように対称断面を有し、イヤパッドの深さがその周囲で連続している。この代替実施形態では、イヤパッド２１０６は、図１２及び１３に示すように、イヤパッド２１０６の深さ／厚さ（Ｄ）がイヤパッド２１０６の周囲で徐々に変化するように配置され、イヤパッド２１０６の最も深い／最も厚い部分２１０６ａがイヤパッド２１０６の最も薄い／最も浅い部分２１０６ｂと直径方向に対向する。従って、図１２及び１３に示す実施形態では、イヤパッド２１０６の外面は、スピーカハウジング１１０２に取り付けられたイヤパッド２１０６の内面に対して（従って、スピーカハウジング１１０２のベースに対して）、約５度の角度（θ₅）を定めるが、この角度（θ₅）は、５〜１５度の何れでもよい。これには幾つかの利点がある。

第１に、スピーカ／ドライバユニット１１０５はユーザの耳と平行であることが好ましく、これには通常は、上述の実施形態に示すように、スピーカ／ドライバユニット１１０５が、それが取り付けられるスピーカハウジング１１０２のベースに対して１０〜１５度の角度で取り付けられることを必要とする。この角度は、ユーザの頭部の先細り形状のためにスピーカ組立体１１００が回転する時に、スピーカ／ドライバユニット１１０５がユーザの耳と略平行になることを実現する。非対称断面を有するイヤパッド２１０６の使用により、スピーカハウジング１１０２のベースに対するスピーカ／ドライバユニット１１０５の角度を１０度未満に減少させることができ、スピーカハウジング１１０２のベースに対するイヤパッド２１０６の外面の角度によっては、スピーカ／ドライバユニット１１０５のスピーカハウジング１１０２に対する角度付けを不要にすることさえ可能である。これは、本明細書に記載する頭部装着型空気浄化器１０００において特に有利であり、それは、スピーカ／ドライバユニット１１０５のスピーカハウジング１１０２に対する角度の減少が、スピーカ／ドライバユニット１１０５の背後に必要とされるスペースを減少させ、それによってスピーカ組立体１１００の内部構成要素を収容するのに必要な容積全体を減少させるからである。

第２に、耳覆い型及びスープラオーラル型のヘッドホンは、イヤパッドをユーザの耳の周りに又は耳の上にシールするために、ヘッドバンドがユーザの頭部の側面に対して圧力を加えるように構成されることを必要とする。この圧力は、ユーザにとってヘッドホンの快適性を低下させる可能性がある。また、非対称断面を有するイヤパッド２１０６の使用により、イヤパッド２１０６をユーザの耳の周り又は耳の上にシールするために必要とされる、ヘッドバンドが加える圧力を減らすことができ、それによってユーザにとっての快適性を向上させる。

上述された個々の要素は、それら自体で、もしくは、図面に示された又は明細書に記載された他の要素と組み合わされて使用することができ、互いに同じ文章で又は互いに同じ図面で言及されている要素が、互いと組み合わされて使用される必要がないことを理解されたい。加えて、表現「手段」は、必要に応じて、アクチュエータ又はシステム又はデバイスに置き換えることができる。更に、「備える（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」又は「からなる（ｃｏｎｓｉｓｔｉｎｇ）」に対するいかなる言及も、いかなる方法でも制限的であることを意図せず、読者は、明細書及び特許請求の範囲を適宜解釈すべきである。

更に、上述のような好ましい実施形態に関して本発明を説明してきたが、これらの実施形態は例示的なものに過ぎないことを理解されたい。当業者は、本開示に鑑みて、添付の特許請求の範囲に入ると想定される変更形態及び代替形態を作製することができる。例えば、上述の実施形態において、頭部装着型空気浄化器は、２つのイヤーカップがヘッドバンドの対向する端部に設けられたヘッドホンシステムを備える。しかしながら、頭部装着型空気浄化器は、空気流発生器及びフィルタ組立体をユーザの頭部で支持するために使用できる何れかの頭部装着型物品を同様に備えることができる。例えば、頭部装着型空気浄化器は、安全帽及びヘルメット、自転車用ヘルメット、オートバイ用ヘルメットなどを含め、帽子又はヘルメットなどの何れかのタイプのヘッドギアを備えることができる。特に、頭部装着型空気浄化器は、自転車用ヘルメット又はオートバイ用ヘルメットなどのヘッドギアを備えることができ、このヘッドギアが、本明細書に記載するような空気浄化器組立体を支持する。

更に、上述の実施形態では、両方のスピーカ組立体がモータ駆動インペラ及びフィルタ組立体を含んで、両方のスピーカ組立体が濾過／浄化された空気をノズルに供給するが、２つのスピーカ組立体の内の一方だけがモータ駆動インペラ及びフィルタ組立体を含んで、単一のスピーカ組立体だけが濾過／浄化された空気をノズルに供給するようにすることも可能である。しかしながら、そのような配置は、上述の実施形態の配置ほど効果的ではないであろう。

更に、上述の実施形態では、インペラハウジングと渦巻室は互いに一体的に形成されているが、インペラハウジングと渦巻は、互いに接続される別個の構成要素とすることもできる。同様に、上述の実施形態では、スピーカハウジングはスピーカシャーシ及び上部カバーを備えるが、スピーカハウジングは等しく、３つ以上の別個の部品で構成することができる。更なる例として、上述の実施形態では、フィルタシートと１又は２以上のフィルタ組立体とを含むフィルタ組立体は、略円錐台形の形状であるが、フィルタ組立体は等しく、形状が環状とすることができる。しかしながら、環状フィルタ組立体では、濾過に利用できる面積が小さくなり、浄化器の有効性を低下させることになろう。

１０００ 頭部装着型空気浄化器
１１００ａ スピーカ組立体
１１００ｂ スピーカ組立体
１２００ ヘッドバンド
１２０１ａ 円弧状支持アーム
１２０１ｂ 円弧状支持アーム
１３００ ノズル
１３０１ 第１空気入口
１３０２ 第２空気入口
１３０３ 中央部
１３０４ 端部
１３０５ 端部
１３１０ 空気出口

Claims (14)

1. 頭部装着型空気浄化器であって、
   ユーザの第１の耳を覆って装着されるように配置された第１のスピーカ組立体と、
   前記ユーザの第２の耳を覆って装着されるように配置された第２のスピーカ組立体と、
   を備え、
   前記第１のスピーカ組立体は、フィルタ組立体と、前記フィルタ組立体を通る空気流を生成するためのモータ駆動インペラと、濾過済み空気流を前記スピーカ組立体から放出するための、前記フィルタ組立体より下流側の空気出口とを備え、
   前記頭部装着型空気浄化器が更に、 前記濾過済み空気流を前記第１のスピーカ組立体から受け取るように配置されたノズルであって、前記受け取った濾過済み空気流を前記頭部装着型空気浄化器から放出するように配置された空気出口を備える前記ノズルと、
   前記モータ駆動インペラの最大回転速度が９，０００〜１８，０００ＲＰＭであるように、前記第１のスピーカ組立体の前記モータ駆動インペラの回転速度を制御するよう配置された制御回路と、を備える、
   頭部装着型空気浄化器。
2. 前記制御回路は、前記モータ駆動インペラの最大回転速度が１０，０００〜１４，０００ＲＰＭ、好ましくは１０，０００〜１２，０００ＲＰＭであるように、前記第１のスピーカ組立体の前記モータ駆動インペラの回転速度を制御するよう配置される、請求項１に記載の頭部装着型空気浄化器。
3. 前記第１のスピーカ組立体は、最大流量が少なくとも１．２リットル／秒、好ましくは少なくとも１．２５リットル／秒、より好ましくは少なくとも１．５リットル／秒の濾過済み空気流を提供するよう構成される、請求項１又は２に記載の頭部装着型空気浄化器。
4. 前記第１のスピーカ組立体のインペラが、２５ｍｍ以上、好ましくは３５ｍｍ以上、より好ましくは４０ｍｍ以上の先端直径を有する、請求項１乃至３の何れか一項に記載の頭部装着型空気浄化器。
5. 前記第１のスピーカ組立体のインペラが、略円錐形状を有する混流インペラである、請求項１乃至４の何れか一項に記載の頭部装着型空気浄化器。
6. 前記第２のスピーカ組立体は、フィルタ組立体と、前記フィルタ組立体を通る空気流を生成するためのモータ駆動インペラと、濾過済み空気流を前記スピーカ組立体から放出するための、前記フィルタ組立体より下流側の空気出口とを備え、前記ノズルは更に、前記濾過済み空気流を前記第２のスピーカ組立体から受け取り、受け取った前記濾過済み空気流の両方を前記頭部装着型空気浄化器から放出するように配置される、請求項１乃至５の内の何れか一項に記載の頭部装着型空気浄化器。
7. 前記制御回路は更に、前記モータ駆動インペラの最大回転速度が１０，０００〜１４，０００ＲＰＭ、好ましくは１０，０００〜１２，０００ＲＰＭであるように、前記第２のスピーカ組立体の前記モータ駆動インペラの回転速度を制御するよう配置される、請求項６に記載の頭部装着型空気浄化器。
8. 前記第２のスピーカ組立体は、最大流量が少なくとも１．２リットル／秒、好ましくは少なくとも１．２５リットル／秒、より好ましくは少なくとも１．５リットル／秒の濾過済み空気流を提供するよう構成される、請求項６又は７に記載の頭部装着型空気浄化器。
9. 前記第２のスピーカ組立体のインペラが、２５ｍｍ以上、好ましくは３５ｍｍ以上、より好ましくは４０ｍｍ以上の先端直径を有する、請求項６乃至８の何れか一項に記載の頭部装着型空気浄化器。
10. 前記第２のスピーカ組立体のインペラが、略円錐形状を有する混流インペラである、請求項６乃至９の何れか一項に記載の頭部装着型空気浄化器。
11. 前記制御回路は、前記第１のスピーカ組立体及び前記第２のスピーカ組立体の両方に対して能動型ノイズ消去（ＡＮＣ）を実装するよう構成される、請求項１乃至１０の何れか一項に記載の頭部装着型空気浄化器。
12. 前記第１のスピーカ組立体及び前記第２のスピーカ組立体がそれぞれ、前記制御回路に能動型ノイズ消去入力を提供するよう配置されたフィードバックマイクロホン及びフィードフォワードマイクロホンの内の少なくとも１つを備える、請求項１１に記載の頭部装着型空気浄化器。
13. 前記制御回路は、前記第１のスピーカ組立体及び前記第２のスピーカ組立体の内の少なくとも１つ内に配置された１又は２以上の回路基板を備える、請求項１乃至１２の何れか一項に記載の頭部装着型空気浄化器。
14. 前記第１のスピーカ組立体がヘッドバンドの第１の端部に取り付けられ、前記第２のスピーカ組立体が、前記ヘッドバンドの反対側の第２の端部に取り付けられ、前記ヘッドバンドがユーザの頭部に装着されるように配置される、請求項１乃至１３の何れか一項に記載の頭部装着型空気浄化器。

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