JP2022034634A - 空気清浄機 - Google Patents

Abstract

【課題】 人の間における飛沫感染の可能性を低減できる、空気清浄機を提供することを目的とする。【解決手段】 空気清浄機１００は、飛沫を含む空気を吸い込む吸込口と１３０ｂ、空気から飛沫を除去する飛沫除去部と、飛沫が除去された空気を吹き出す吹出口１２０ｃと、空気を送風する送風部と、を備える。吹出口１２０ｃが空気清浄機１００の上部に配置され、空気を下方に吹き出し、吸込口１３０ｂが空気清浄機の下部に配置され、空気を上方から吸い込む。【選択図】 図１

Description

本発明は、空気清浄機に関し、より詳細には、ウイルス等の病原体を含む飛沫を隔離可能な空気清浄機に関する。

２０１９年末から新型コロナウイルス（ＣＯＶＩＤ－１９）のパンデミックに世界はさらされている。新型コロナウイルスは、人の口や鼻からの飛沫によって感染が広がる可能性がある。例えば、非特許文献１において、隣り合う人体の間で、咳、くしゃみ、又は発声に含まれる飛沫から感染が広がる可能性が強く示唆されている。

一方、室内の空気を浄化する空気清浄機は、例えば、特許文献１や２に示すように提案されている。特許文献１の空気清浄装置は、図１に示されるように、排出口７（吹出口）が上方にあり吸入口３が下方に配置されている。特許文献１の空気清浄装置において、排出口７の排出方向及び吸入口３の吸込方向は、共に横方向となるため、人が隣り合う際、飛沫が横方向に移動し、感染が広がる可能性がある。

特許文献２の空気清浄装置は、図１等に示されるように、吹出口５が下方に配置され、吸引部１０が吹出口５の斜め上方に配置されている。したがって、空気が下方から斜めに上方に流れるため、人が隣り合う場合、飛沫が下方から斜め上方に移動し、感染が広がる可能性がある。

坪倉 誠，「室内環境におけるウイルス飛沫感染の予測とその対策」，2020年6月3日［online］，理化学研究所 計算科学研究センター，［2020年7月31日検索］，インターネット ＜https://www.r-ccs.riken.jp/jp/fugaku/corona/projects/tsubokura.html＞

特開２００８－２６４０５９号公報 特許第２７７５０８５号公報

特許文献１や２に示したような従来の空気清浄機は、隣り合う人の飛沫感染を防止することはできなかった。そこで、本発明は、隣り合う人の間における飛沫感染の可能性を低減できる、空気清浄機を提供することを目的とする。

本発明の各態様は次の通りである。
［態様１］
飛沫を含む空気を吸い込む吸込口を備える吸込部と、前記空気から前記飛沫を除去する飛沫除去部と、前記飛沫が除去された空気を吹き出す吹出口を備える吹出部と、前記吸込口から前記飛沫除去部を介して前記吹出口まで少なくとも送風する送風部と、を備える空気清浄機であって、
前記吹出部は、前記空気清浄機の上部に配置され、前記吹出口が吹き出した空気を前記吹出部の下方に導き、
前記吸込部は、前記空気清浄機の下部に配置され、前記吹出部が吹き出した空気を前記吸込部の上方から前記吸込口に吸い込む、空気清浄機。
［態様２］
態様１に記載の空気清浄機であって、
前記吹出部は、想定身長の人が直立した状態又は座った状態に対して、前記想定身長の人の顔より高い位置に配置され、前記吸込部は、前記想定身長の人が直立した状態又は座った状態に対して、前記想定身長の人の顔より低い位置に配置される、空気清浄機。

［態様３］
態様１又は２に記載の空気清浄機であって、
前記吹出部及び前記吸込部は、縦方向（例えば略垂直方向）で互いに向かい合う又は整合するように配置される、空気清浄機。
［態様４］
態様１乃至３のいずれか一項に記載の空気清浄機であって、
前記吹出部及び前記吸込部は、それぞれ横方向（例えば略水平方向）に延びる、空気清浄機。
［態様５］
態様１から４のいずれか一項に記載する空気清浄機であって、
前記吹出部から前記吸込部へ一定方向の気流が発生し、
前記吸込部から取り込まれた空気は、前記空気清浄器の内部では、前記下部から前記上部へリターンされ前記飛沫除去部で清浄化された空気となって、前記上部の前記吹出部に向かう内部気流となり、
前記吹出部から吹き出される空気は、前記空気清浄機の外部では、前記上部から下部へ向かう外部気流となり、
前記外部気流及び前記内部気流がそれぞれ連続して発生することで前記一定方向に前記気流を循環させる、空気清浄機。

［態様６］
態様１乃至４のいずれか一項に記載の空気清浄機であって、
前記吹出部及び前記吸込部は、それぞれ環状に配置される、空気清浄機。
［態様７］
態様６に記載の空気清浄機であって、
前記吹出部は、前記空気清浄機の頭部に配置される、空気清浄機。
［態様８］
態様７に記載の空気清浄機であって、
前記飛沫除去部を通過した空気を前記頭部に供給する管部を備え、
前記管部の上端が前記頭部に接続される、空気清浄機。

［態様９］
態様６に記載の空気清浄機であって、
前記頭部は、傘状又はドーム状の頭部である、空気清浄機。
［態様１０］
態様６に記載の空気清浄機であって、
前記頭部は、ドーナツ状の頭部である、空気清浄機。
［態様１１］
態様１０に記載の空気清浄機であって、
前記飛沫除去部を通過した空気を前記頭部に供給する管部を備え、
前記管部の上端と前記頭部とを接続する接続管部を備える、空気清浄機。

［態様１２］
態様１１に記載の空気清浄機であって、
前記接続管部は、Ｌ字状又は十字状の接続管部である、空気清浄機。
［態様１３］
態様１１又は１２に記載の空気清浄機であって、
前記接続管部の中心部と、前記ドーナツ状の前記頭部との間に空間（Ｓ）が形成される、空気清浄機。
［態様１４］
態様１乃至１３のいずれか一項に記載の空気清浄機であって、
前記吹出部及び前記吸込部の間で、前記上方から前記下方に流れる気流を形成する、空気清浄機。

［態様１５］
態様１乃至１４のいずれか一項に記載の空気清浄機であって、
前記吹出部は、前記吹出口に設けた気流制御部を備える、空気清浄機。
［態様１６］
態様１５に記載の空気清浄機であって、
前記気流制御部は、前記吹出口が開口する方向に沿って設けられる、空気清浄機。

本発明の空気清浄機は、隣り合う人の間における飛沫感染の可能性を低減できる。

本発明の第１の実施形態に係る空気清浄機の使用状態を示す斜視図である。 図１の空気清浄機を示す斜視図である。 図２の空気清浄機を示す断面斜視図である。 図１の空気清浄機の吹出口を示す斜視図である。 本発明の第２の実施形態に係る空気清浄機の使用状態を示す斜視図である。 図５の空気清浄機を示す斜視図である。 図５の空気清浄機を示す断面斜視図である。 図５の空気清浄機の頭部を示す断面斜視図である。 本発明の第３の実施形態に係る空気清浄機の使用状態を示す斜視図である。 図９の空気清浄機を示す断面斜視図である。 図９の空気清浄機の頭部を示す断面斜視図である。 本発明の第４の実施形態に係る空気清浄機を示す斜視図である。 図１２の空気清浄機を示す縦断面図である。 図１２の空気清浄機を示す断面斜視図である。 図１２の空気清浄機の頭部を示す縦断面図である。 本発明の第５の実施形態に係る空気清浄機を示す斜視図である。 図１６の空気清浄機を示す縦断面図である。 図１６の空気清浄機を示す断面斜視図である。 図１６の空気清浄機の頭部を示す縦断面図である。 本発明の第６の実施形態に係る空気清浄機を示す斜視図である。 図２０の空気清浄機を示す縦断面図である。 図２０の空気清浄機を示す断面斜視図である。 図２０の空気清浄機の頭部を示す縦断面図である。 本発明の第７の実施形態に係る空気清浄機を示す右側斜視図である。 図２４の空気清浄機を示す左側斜視図である。

最初に、本発明の各実施形態に係る空気清浄機について、前提となる特徴及び基本構造を説明する。

［空気清浄機の特徴］
各実施形態に係る空気清浄機は、上方から下方に向けて空気を吹き出すことにより、飛沫発生ポイントである顔（口及び／又は鼻）の上方から顔（口及び／又は鼻）の下方へ一定の方向（一方向）の気流を発生させ、発生した飛沫や飛沫を含む周辺の空気を前記気流（下方へ一方向に発生させた気流）に同伴させることで拡散させず下方から吸い込み回収し、空気清浄機内部で飛沫或いは飛沫を含む空気を浄化（捕集）し、清化された空気を再び上方から下方に向けて吹き出すことで局所的に周辺空気を循環させる。ベルヌーイの定理に基づき、飛沫や飛沫を含む空気は発生する気流に引き寄せられて一緒に流れるという現象を利用する。

各実施形態が想定する人は、想定身長として、好ましくは、１６０～１７０ｃｍを有するものとする。第１及び第２の実施形態に係る空気清浄機は、想定身長の人が椅子に座った状態で、顔（口及び／又は鼻）の位置より高い位置から下方に気流を発生させ、顔（口及び／又は鼻）の位置より低い位置で吸い込み口から周囲の空気を吸い込む。第３～第６の実施形態に係る空気清浄機は、想定身長の人が直立した状態で、顔（口及び／又は鼻）の位置より高い位置から下方に気流を発生させ、顔（口及び／又は鼻）の位置より低い位置で吸い込み口から周囲の空気を吸い込む。

第１～第７の実施形態に係る空気清浄機は、人の顔（口及び／又は鼻）を中心位置とし、中心位置の上方から発生する気流を、中心位置の下方に流して、一方向の気流を形成し、中心位置の周囲の空気の少なくとも一部を一方向に循環させることが特徴である。

下方に流された飛沫を含む空気は「吸引部（吸引スリット）」に吸い込まれ、空気清浄機のリターンダクトを通り飛沫除去部を通過することで、飛沫を含む空気が浄化（捕集）され清浄な空気となる。飛沫除去部は、空気から飛沫を除去、滅菌、或いは除菌する機能を有する。飛沫除去部は、例えば、フィルタ、紫外線照射装置、オゾン発生装置、酸化触媒浄化装置、消毒薬（次亜塩素酸等）のいずれか一つ又は任意の複数の組み合わせとすることができる。なお、フィルタは、好ましくは、ＨＥＰＡフィルタ（High Efficiency Particulate Air Filter）、ＵＬＰＡフィルタ（Ultra Low Penetration Air Filter）を用いることができる。なお、フィルタは、ＨＥＰＡ又はＵＬＰＡ相当のろ過能力を有するフィルタを用いることもできる。

第１～第７の実施形態に係る空気清浄機において、飛沫除去部を通過した清浄な空気が想定身長の人の顔（口及び／又は鼻）よりも上方から下方に一定方向の気流を吹き出し、飛沫やそれを含む空気を拡散させず下方へ流し、人の顔（口及び／又は鼻）の下方からそれら空気を吸い取る。

以上説明したように、人の顔（口及び／又は鼻）位置の上方から、人の顔（口及び／又は鼻）の位置より下方へ一定方向の気流を流し、下方の吸込口から飛沫やそれを含む空気を吸い込み、飛沫或いは飛沫を含む空気を浄化（捕集）し、清化された空気を人の顔（口及び／又は鼻）の上方から下方に吹き出す。これによって、好ましくは密閉された特定空間内を、浄化した空気が循環し続ける。第１～第７の実施形態に係る空気清浄機は、人の顔の下方で空気を取り込みリターンする事で清浄な空気を吹き出すため、空気が特定空間内を一定方向に循環する。その循環中にフィルタ等の飛沫除去部で除去（捕集）することで、飛沫や飛沫を含む空気の捕集又は分離することができる。これによって、飛沫或いは飛沫を含む周辺の空気が拡散することを、抑制・防止・隔離することができる。

［空気清浄機の基本構造］
第１～第７の実施形態に係る空気清浄機は、上方から下方への気流を作るために、空気清浄機の上部に吹出口を有する吹出部を設け、空気清浄機の下部に吸込口を有する吸込部を設けた構造とする。上方とは、好ましくは、想定身長の人が直立した状態若しくは姿勢（例えば、床から鉛直方向の距離が１３０ｃｍ以上）又は、座った状態若しくは姿勢（例えば、床から鉛直方向の距離が１００ｃｍ以上）での顔（口及び／又は鼻）の位置を示しており、それより高い位置に気流の吹出部があり、上方から下方へ気流が吹き出される。

下方とは、好ましくは、想定身長の人が直立した状態若しくは姿勢（例えば、床から鉛直方向の距離が１３０ｃｍ以下）又は、座った状態若しくは姿勢（例えば、床から鉛直方向の距離が１００ｃｍ以下）での顔（口及び／又は鼻）の位置を示しており、それより下に吸込部のある構造とする。ベルヌーイの定理により流体の速度が増すと周囲の空気の圧力が下がる事を利用し、飛沫或いは飛沫を含む周辺空気を引き寄せ飛沫の拡散、感染のリスクを抑制又は防止しつつ本体内部で飛沫を捕集し、飛沫の隔離或いは飛沫量の削減を図る。

第１～第７の実施形態に係る空気清浄機は、上方からは清浄空気を吹き出し、下方では飛沫を含む空気を吸い込み、本体内部のリターンダクト内に設けられた飛沫除去部で空気を清浄化させ、上方から清浄エアを吹き出すことにより、周辺空気を循環させ清浄化する。

第１～第７の実施形態に係る空気清浄機の各部は、一体構造もしくは分割可能な構造とすることができる。ただし、第１～第７の実施形態に係る空気清浄機において、吹出部と吸込部という二つの組み合わせは常に一対とする必要がある。

第１～第７の実施形態において、清浄空気の吹出口は、好ましくは、細く絞られたノズル構造、又は、スリット構造とし、一つ又は複数の吹出口から一定方向に気流を発生させる。

また、第１～第７の実施形態に係る空気清浄機において、ベルヌーイの定理に基づく気流制御を行うことができる。具体的には、ノズル又はスリット又は複数の吹出口から発生する気流を湾曲面等の気流制御部に当てることで、空気が流れる距離が変わりその吹き出し方向を制御することができる。吹出口に飛行機の翼部のような構造の気流制御部を設けることも気流の発生や気流の速さを向上させることができる。

第１～第７の実施形態において、飛沫或いは飛沫を含む空気の吸込口は、空気の吸込みに必要な開口部であり、清浄空気の吹出口と一対の構成となっている。また吸い込んだ空気は、飛沫除去部によって飛沫が除去される。第１～第７の実施形態に係る空気清浄機は、非閉鎖空間のスポット（局所）において、一方向の気流循環制御による飛沫或いは飛沫を含む空気の飛散・拡散防止或いは抑制と空気の除菌或いは滅菌を行い、清浄化させた空気を一定方向に吹き出すこともできる。

第１～第７の実施形態において、気流を作り出すための送風部は、送風ファンとすることができ、送風ファンは、単数又は複数台のファンモータを直列や並列に設置するか、送風ファンのプロペラ数（ブロアやターボファン等を利用する場合はランナー数やブレード数）を増やすことや二重反転式（逆に回転するプロペラを重ねる）にすることにより、送風圧力の向上を図り、ＨＥＰＡやＵＬＰＡなど圧力損失の大きなフィルタ等の飛沫除去部の使用に耐えうるものとする。

第１～第７の実施形態において、吹出部及び吸込部は一対とする必要はあるが必ずしも、吹出部、吸込部を一体の装置とする必要は無い。例えば、飛沫除去部を取り付けた吹出部と、飛沫或いは飛沫を含む空気を吸い込む吸込部を別々の装置として設置することも可能である。吹出部に送る空気の供給源や、吸込部から吸い込んだ空気の排気先は、設置施設の大元であるメインのエア供給ダクト及びメインの排気ダクトに各々接続し一括して運用することも可能である。

次に、上述した特徴及び基本構造を前提としつつ、各実施形態に係る空気清浄機を図面を参照して説明する。

［第１の実施形態］
第１の実施形態に係る空気清浄機１００は、卓上設置型であり、図１～図４に示される。空気清浄機１００は、図１に示すように、椅子（不図示）に座った人２０が利用するテーブル１０等の上に設置される。空気清浄機１００は、円筒状の本体部１１０と、本体部１１０に接続された上側管部１２０と、本体部１１０に接続された下側管部（吸込部）１３０とから構成される。図３に示すように、本体部１１０内部には、下側管部１３０に接続された飛沫除去部１１２と、飛沫除去部１１２の上側に接続された送風部１１４とが設けられている。

飛沫除去部１１２は、好ましくは円筒状とすることができ、その側面を空気の吸い込み面とし、その上面を空気の吐出面とすることができる。送風部１１４は、好ましくは１つ又は複数のプロペラファンを用いることができる。

上側管部１２０は、本体部１１０の上面から縦方向又は上方向（好ましくは略垂直方向）に延びる縦管部分１２０ａと、縦管部分の上端に接続され横方向（好ましくは略水平方向）に延びる横管部分（吹出部）１２０ｂと、横管部分１２０ｂの下向き面に形成された吹出口１２０ｃとを備えている。吹出口１２０ｃは、好ましくは横管部分１２０ｂの長手方向と平行に延びる、一つ又は複数のスリットとすることができる。

下側管部１３０は、本体部１１０の側面から横方向（好ましくは略水平方向）に延びる横管部分１３０ａと、横管部分１３０ａの上向き面に形成された吸込口１３０ｂとから構成される。吸込口１３０ｂは、好ましくは、横管部分１３０ａの長手方向と平行に延びる、一つ又は複数のスリットとすることができる。吸込口１３０ｂ及び吹出口１２０ｃは、縦方向（好ましくは略垂直方向）において互いに実質的に互いに向かい合う又は整合（整列）している。

図４を用いて、横管部分１２０ｂの構造を説明する。横管部分１２０ｂには、好ましくは、吹出口１２０ｃが開口する方向（横方向又は長手方向）に沿って、吹き出し気流を下方向に導く翼部（気流制御部）１２０ｄを設けることができる。翼部１２０ｄの断面は、先細端が下方を向いた略水滴状とすることができる。

第１の実施形態に係る空気清浄機１００の動作を説明する。図１に示したように、空気清浄機１００がテーブル１０上に設置され、人２０がテーブル１０上で作業をするか、テーブル１０を囲んで会議をする場合を想定する。会話や咳等に伴い、人２０から飛沫が空気中に放出される。ここで、空気清浄機１００の吹出口１２０ｃから下向きの気流が噴出される。人２０から発生した飛沫を含む空気は気流に巻き込まれて、下方の吸込口１３０ｂに吸い込まれる。

吸い込まれた空気は、横管部分１３０ａを通って本体部１１０内部に流入する。本体部１１０内部に流入した空気に含まれる飛沫は、飛沫除去部１１２で除去（浄化、又は隔離）される。飛沫が除去された空気は、送風部１１４、縦管部分１２０ａ、横管部分１２０ｂを通って、吹出口１２０ｃから下方に吹き出される。これによって、上から下に向かう気流を構成することができる。

吹出口１２０ｃは、人２０の顔（好ましくは、口及び／又は鼻の位置）よりも上方に配置され、吸込口１３０ｂは、人２０の顔（好ましくは、口及び／又は鼻の位置）よりも下方に配置される。吸込部１３０a（吸込口１３０ｂ）及び吹出部１２０ｂ（吹出口１２０ｃ）は、縦方向（好ましくは略垂直方向）で互いに向かい合う又は整合しており、両者をスリットとした場合、上から下に流れるエアカーテンＡＣを構成することができる。

図１に示したように、空気清浄機１００が形成するエアカーテンＡＣをテーブル１０上で、人２０の正面と向かい合う又は整合するように形成することができる。吸込口１３０ｂ及び吹出口１２０ｃは、上から下に流れる気流又はエアカーテンＡＣを構成することができる。上から下に流れる気流又はエアカーテンＡＣは、人２０の顔周囲の空気を引き寄せるため、人から発生する飛沫の横方向への飛散を妨げつつ、飛沫を吸引することができる。

［第２の実施形態］
第２の実施形態に係る空気清浄機２００は、空気清浄機１００と同様に卓上設置型であり、図５～図８に示される。空気清浄機２００は、図５に示すように、椅子３０に座った複数の人２０が利用するテーブル１０等の上に設置される。空気清浄機２００は、図６及び図７に示すように、円盤状の基部２１０と、基部２１０から縦方向（好ましくは略垂直方向）に延びる管部２２０と、管部２２０の上端に接続された本体部２３０と、本体部２３０の上部に接続された頭部２４０とから構成される。

図７に示すように、基部２１０は、その上面に環状に形成された吸込口２１０ａを備える吸込部２１０Ａと、吸込口２１０ａに接続される内部空間２１０ｂと、管部２２０の下端に接続される開口部２１０ｃとを備える。管部２２０の上端は、本体部２３０の下端開口に接続されている。本体２３０内には、管部２２０の上端に接続された飛沫除去部２３２と、飛沫除去部２３２の上端に接続された送風部２３４とが設けられている。飛沫除去部２３２及び送風部２３４は、それぞれ飛沫除去部１１２及び送風部１１４と同様に構成することができる。

頭部２４０は、本体部２３０及び送風部２３４の上端に接続され、本体部２３０の直径より大きな直径を有する。頭部２４０の下面には、下方向に気流を吹き出す環状の吹出口２４０ａを備える吹出部２４０Ａが設けられている。吹出口２４０ａは、斜め下方を向いて開口している。

吹出口２４０ａを備える吹出部２４０Ａの構造を、図８の拡大断面図を用いて説明する。頭部２４０は、傘状又はドーム状とすることができる。吹出部２４０Ａは、好ましくは吹出口２４０ａの下流側に、吹出口２４０ａが開口する方向（周方向）に沿って、環状に設けられた翼部２４０ｂを備えることができる。翼部２４０ｂは、好ましくは吹出口２４０ａの下流側に膨らみ、その下端に向けて厚さが減少するように構成される。翼部２４０ｂの断面は、より好ましくは航空機の翼と同様の断面形状を有することができる。吸込部２１０Ａ及び吹出部２４０Ａは、縦方向（好ましくは略垂直方向）で互いに実質的に向き合う又は整合している。なお、第２乃至第７の実施形態において、実質的に向き合う又は整合するとは、吹出部が、縦方向において、吸込部と向き合う又は整合することを意味すればよく、吹出口が、縦方向において吸込口と向き合う又は整合することまでも意味するものではない。

第２の実施形態に係る空気清浄機２００の動作を説明する。図５に示したように、空気清浄機２００がテーブル３０の中央に設置され、複数の人２０がテーブル１０を囲んで会議をする場合を想定する。会話や咳等に伴い、人２０から飛沫が空気中に放出される。

図５及び図７に示すように、吹出部２４０Ａは、人２０の顔の上方に配置され、吸込部２１０Ａは、人２０の顔の下方であってテーブル１０上に配置される。これによって、吹出部２４０Ａ及び吸込部２１０Ａは、人２０の顔に隣接して上から下に環状に流れる気流を形成することができる。

ここで、空気清浄機２００の送風部２３４が発生する気流にしたがって、吸込部２１０Ａの吸込口２１０ａから飛沫を含む空気が吸い込まれ、吸い込まれた空気は、基部２１０の内部空間２１０ｂ及び管部２２０を通って本体２３０内に流入する。本体２３０内に流入した空気に含まれる飛沫は、飛沫除去部２３２で除去される。飛沫が除去された空気は、送風部２３４、頭部２４０の内部空間を通って、吹出部２４０Ａの吹出口２４０ａから下方に環状に噴出される。

吹出部２４０Ａから下方に環状（筒状）に流れる気流は、人２０の顔周囲の空気を引き寄せつつ吸込口２１０ａに向かって流れる。これによって、空気清浄機２００は、人２０から発生する飛沫の横方向への飛散を妨げつつ、飛沫を吸引し浄化することができる。また、吹出口２４０ａの下流側に翼部２４０ｂを設けたことにより、吹出口２４０ａから噴出される気流の流速を高めることもできる。

［第３の実施形態］
第３の実施形態に係る空気清浄機３００は、床上設置型又は地面設置型であり、図９～図１１に示される。空気清浄機３００は、図９に示すように、人２０が立つ床上又は地面等に設置される。空気清浄機３００は、脚部３１０と、脚部３１０から縦方向（好ましくは略垂直方向）に延びる柱部３２０と、柱部３２０の上端に設けられた基部３３０と、基部３３０の上部に接続され縦方向（好ましくは略垂直方向）に延びる管部３４０と、管部３４０の上端に接続された本体部３５０と、本体部３５０の上端に接続された頭部３６０とから構成される。

図１０に示すように、基部３３０は、その上面に形成された複数の吸込口３３０ａを備える環状の吸込部３３０Ａと、吸込口３３０ａに接続される内部空間３３０ｂと、管部３４０の下端に接続される開口部３３０ｃとを備える。管部３４０の上端は、本体部３５０の下端開口に接続されている。本体３５０内には、飛沫除去部３５２と、飛沫除去部３５２の上端に接続された送風部３５４とが設けられている。

図１１に示すように、頭部３６０は、本体部３５０及び送風部３５４の上端に接続され、本体部３３０の直径より大きな直径を有する。頭部３６０の下面には、下方向に気流を吹き出す環状の吹出口３６０ａを備える吹出部３６０Ａが環状に設けられている。吹出口３６０ａは、斜め下方を向いて開口している。

第３の実施形態に係る空気清浄機３００の動作を説明する。図９に示すように、空気清浄機３００が床等に設置され、人２０が空気清浄機３００に顔を向けて横に立っている場合を想定する。会話や咳等に伴い、人２０から飛沫が空気中に放出される。

図９及び図１０に示すように、吹出部３６０Ａは、人２０の顔の上方に配置され、複数の吸込部３３０Ａは、人２０の顔の下方（好ましくは人２０の腰の高さ）に環状に配置される。これによって、吹出部３６０Ａ及び吸込部３３０Ａは、人２０の顔に隣接して上から下に環状に流れる気流を形成することができる。

ここで、空気清浄機３００の送風部３５４が発生する気流にしたがって、吸込部３３０Ａから飛沫を含む空気が吸い込まれ、吸い込まれた空気は、吸込基部３３０の内部空間３３０ｂ及び管部３４０を通って本体３５０内に流入する。本体３５０内に流入した空気に含まれる飛沫は、飛沫除去部３５２で除去される。飛沫が除去された空気は、送風部３５４、頭部３６０の内部空間を通って、吹出部３６０Ａから下方に環状に噴出される。

吹出部３６０Ａから下方に環状に流れる気流は、人２０の顔周囲の空気を引き寄せつつ吸込部３３０Ａに向かって流れる。これによって、空気清浄機３００は、人２０から発生する飛沫の横方向への飛散を妨げつつ、飛沫を効率よく吸引することができる。また、吹出口３６０ａの下流側に、吹出口３６０ａが開口する方向（周方向）に沿って、翼部３６０ｂを設けたことにより、吹出口３６０ａから噴出される気流の流速を高めることもできる。

［第４の実施形態］
第４の実施形態に係る空気清浄機４００は、床上設置型又は地面設置型であり、図１２～図１５に示される。空気清浄機４００は、図１２に示すように、空気清浄機４００は、基部４１０と、基部４１０から縦方向（好ましくは略垂直方向）に延びる下側管部４２０と、下側管部４２０の上端に設けられた送風機収容部４３０と、送風機収容部４３０の上端に接続され縦方向（好ましくは略垂直方向）に延びる上側管部４４０と、上側管部４４０の上端に接続された頭部４５０とから構成される。

図１３に示すように、基部４１０は、その傾斜側面に形成された複数の吸込口４１０ａを備える吸込部４１０Ａと、吸込口４１０ａに接続される内部空間４１０ｂと、内部空間４１０ｂに配置された飛沫除去部４１１とを備える。飛沫除去部４１１は、側面から空気を取り入れ上面から浄化した空気を放出する。飛沫除去部４１１の上面は、下側管部４２０の下端に接続されている。

送風機収容部４３０は、送風機４３１を収容している。上側管部４４０の上端は、Ｌ字状の接続管部４４１の一端に接続されている。Ｌ字状の接続管部４４１の他端は、頭部４５０の内部空間に接続されている。頭部４５０は、概略ドーナツ状であり、頭部４５０の外周側に環状に配置された吹出部４５０Ａを備える。吹出部４５０Ａは、斜め下方を向く環状の吹出口４５０ａと、吹出口４５０ａの下流側に、吹出口４５０ａが開口する方向（周方向）に沿って、設けられた翼部４５０ｂとから構成される。ドーナツ状の頭部４５０の中心に、上側管部４４０の上端が配置されているため、頭部４５０の内側壁と、上側管部４４０の中心部との間に空間Ｓが形成される。吹出口４５０ａ及び翼部４５０ｂは、頭部４５０の内側面に沿って、環状に配置されている。

第４の実施形態に係る空気清浄機４００の動作を説明する。空気清浄機４００が床等に設置され、人２０が空気清浄機４００に顔を向けて横に立っている場合を想定する。会話や咳等に伴い、人２０から飛沫が空気中に放出される。環状の吹出部４５０Ａは、人の顔の上方に配置され、複数の吸込口４１０ａを含む吸込部４１０Ａは、人２０の顔の下方に環状に配置される。これによって、吹出部４５０Ａ及び吸込部４１０Ａは、人の顔に隣接して上から下に環状に流れる気流を形成することができる。

空気清浄機４００の送風部４３１が発生する気流にしたがって、吸込部４１０Ａから飛沫を含む空気が吸い込まれ、吸い込まれた空気は、基部４１０の内部空間４１０ｂに設けられた飛沫除去部４１１で除去される。飛沫が除去された空気は、下側管部４２０、送風部４３０、上側管部４４０、Ｌ字状の接続管部４４１、頭部４５０を通って、吹出部４５０Ａから下方に環状に噴出される。

吹出部４５０Ａから下方に環状に流れる気流は、空間Ｓの上方の空気、及び人２０の顔周囲の空気を引き寄せつつ吸込部４１０Ａに向かって流れる。これによって、空気清浄機４００は、人から発生する飛沫の横方向への飛散を妨げつつ、飛沫を吸引することができる。また、吹出口４５０ａの下流側に翼部４５０ｂを設けたことにより、吹出口４５０ａから噴出される気流の流速を高めることもできる。

［第５の実施形態］
第５の実施形態に係る空気清浄機４００Ａは、床上設置型又は地面設置型であり、図１６～図１９に示す。空気清浄機４００Ａに関して、空気清浄機４００と共通する部分の説明は省略する。空気清浄機４００Ａは、上側管部４４０の上端に接続される十字状の接続管部４４１Ａを有する。十字状の接続管部４４１Ａの横方向管の末端は、ドーナツ状の頭部４５０の内側壁を貫通して頭部４５０内と接続されている。

第５の実施形態に係る空気清浄機４００Ａにおいて、上側管部４４０を通過した空気が十字状の接続管部４４１Ａで複数の（４つの）横方向管を介して比較的均等に頭部４５０内に供給されるため、吹出部４５０Ａからより均等に、環状の気流を下方に吹き出すことができる。

［第６の実施形態］
第６の実施形態に係る空気清浄機４００Ｂは、床上設置型又は地面設置型であり、図２０～図２３に示す。空気清浄機４００Ｂに関して、空気清浄機４００と共通する部分の説明は省略する。空気清浄機４００Ｂは、上側管部４４０の上端に接続される十字頭部４５０Ｂを有する。図２３に示すように、十字状頭部４５０Ｂの十字状に突出する突出部４５１Ｂは中空であり、下面に複数の吹出口４５０Ｂａを備える吹出部４５０ＢＡが形成される。吹出部４５０ＢＡは、吹出口４５０Ｂａの下流に、吹出口４５０Ｂａが開口する方向(横方向)に沿って、配置した翼部４５０Ｂｂを備えることができる。翼部４５０Ｂｂの断面は、先細端が下方を向いた略水滴状とすることができる。

第６の実施形態に係る空気清浄機４００Ｂにおいて、上側管部４４０を通過した空気が頭部４５０Ｂの４つの吹出口４５０Ｂａを含む吹出部４５０ＢＡから下方に供給されるため、吹出部４５０ＢＡからより強い気流を吹き出すことができる。

［第７の実施形態］
第７の実施形態に係る空気清浄機５００は、ゲーム機取付型であり、図２４～図２５に示される。空気清浄機５００は、図２４及び図２５に示すように、椅子３５に座った人２０が操作するゲーム機３０に設置される。空気清浄機５００は、ゲーム機３０の上方に配置される吸込部５１０と、吸込部５１０に接続される管部５２０と、管部５２０の上端に接続されると共に、ゲーム機３０の上方に配置される本体部５３０とから構成される。ゲーム機３０は、例えば、パチンコ、パチスロ、スロットマシン、又はアーケードゲームとすることができる。

吸込部５１０は、横方向（略水平方向）に延びる吸込口（スリット）５１０ａを備える。管部５２０は、リターンダクトを構成し、好ましくは屈曲可能な材料から形成することができる。本体部５３０は、好ましくはゲーム機３０上部に固定された支持部（支持枠）５１５に取り付けられる。支持部５１５がゲーム機３０の上部から横方向に張り出すことにより、本体部５３０を人２０の上方（頭上）に設置することができる。

本体部５３０内には、管部５２０の上端に接続された飛沫除去部（フィルタ等）５３１と、飛沫除去部５３１の吐出側に接続された送風部（ブロア等）５３３とが設けられている。本体部５３０は、さらに送風部５３３に接続された吹出部５３５を備えている。吹出部５３５には、吹出口５３５ａが設けられている。吹出口５３５ａは、下方に開口してる。吹出口５３５ａは、好ましくは横方向（略水平方向）に直線的に延びるスリットから構成される。なお、吹出部５３５は、吹出口５３５ａの下流側に、吹出口５３５ａが開口する方向（横方向）に沿って配置した翼部（気流制御部）を備えることもできる。

第７の実施形態に係る空気清浄機５００の動作を説明する。図２４及び図２５に示すように、空気清浄機５００がゲーム機３０に設置され、人２０がゲーム機３０を操作する場合を想定する。会話や咳等に伴い、人２０から飛沫がディスプレィ３０ｂに向けて空気中に放出される。

吹出部５３５は、人２０の顔の上方に配置され、吸込部５１０は、人２０の顔の下方（好ましくはゲーム機３０の操作部３０ａ下方）に配置される。これによって、吹出部３５３及び吸込部５１０の間で、人２０の顔に隣接して上から下に流れる気流を形成することができる。

ここで、空気清浄機５００の送風部５３３が発生する気流にしたがって、吸込部５１０から飛沫を含む空気が吸い込まれ、吸い込まれた空気は、吸込部５１０の内部空間及び管部５２０を通って本体５３０内に流入する。本体５３０内に流入した空気に含まれる飛沫は、飛沫除去部５３１で除去される。飛沫が除去された空気は、送風部５３３を通って、吹出部５３５から下方に吹き出される。

吹出部５３５から下方に流れる気流は、ゲーム機３０のディスプレィ３０ｂと人２０の顔周囲の空気を引き寄せつつ吸込部５１０に向かって流れる。これによって、空気清浄機５００は、人２０から発生する飛沫の人２０の横方向への飛散を妨げつつ、飛沫を効率よく吸引することができる。

第１～第７の実施形態の空気清浄機は、図示していないが、好ましくは、飛沫浄化部及び／又は送風部の動作を制御する制御部（制御基板）を備えている。また、第１～第７の実施形態の空気清浄機は、好ましくは、それぞれの管部（縦管部分１２０ａ、管部２２０、管部３４０、上側管部４４０）を伸縮自在とする二重管構造を備えることができる。これにより、吹出口の縦方向位置を変更可能とすることができる。第１～第７の実施形態の空気清浄機は、好ましくは、照明部を備えることもできる。

１００ 空気清浄機
１１０ 本体部
１２０ 上側管部
１２０ｂ 横管部分（吹出部）
１２０ｃ 吹出口
１２０ｄ 翼部
１３０ 下側管部（吸込部）
１３０ｂ 吸込口
２００ 空気清浄機
２１０ 基部
２１０Ａ 吸込部
２１０ａ 吸込口
２２０ 管部
２３０ 本体部
２４０ 頭部
２４０Ａ 吹出部
２４０ａ 吹出口
２４０ｂ 翼部
３００ 空気清浄機
３３０ 基部
３３０Ａ 吸込部
３３０ａ 吸込口
３４０ 管部
３５０ 本体
３６０ 頭部
４００ 空気清浄機
４１０ 基部
４１０Ａ 吸込部
４１０ａ 吸込口
４４０ 上側管部
４４１ Ｌ字状管部
４５０ 頭部
４５０Ａ 吹出部
４５０ａ 吹出口
４５０ｂ 翼部
４００Ａ 空気清浄機
４４１Ａ 十字状管部
４００Ｂ 空気清浄機
４５０Ｂ 十字状頭部
４５０ＢＡ 吹出部
４５０Ｂａ 吹出口
４５０Ｂｂ 翼部
４５１Ｂ 突出部
５００ 空気清浄機
５１０ 吸込部
５１０ａ 吸込口
５３５ 吹出部
５３５ａ 吹出口
ＡＣ エアカーテン
Ｓ 空間

Claims (16)

1. 飛沫を含む空気を吸い込む吸込口を備える吸込部と、前記空気から前記飛沫を除去する飛沫除去部と、前記飛沫が除去された空気を吹き出す吹出口を備える吹出部と、前記吸込口から前記飛沫除去部を介して前記吹出口まで少なくとも送風する送風部と、を備える空気清浄機であって、
   前記吹出部は、前記空気清浄機の上部に配置され、前記吹出口が吹き出した空気を前記吹出部の下方に導き、
   前記吸込部は、前記空気清浄機の下部に配置され、前記吹出部が吹き出した空気を前記吸込部の上方から前記吸込口に吸い込む、空気清浄機。
2. 請求項１に記載の空気清浄機であって、
   前記吹出部は、想定身長の人が直立した状態又は座った状態に対して、前記想定身長の人の顔より高い位置に配置され、前記吸込部は、前記想定身長の人が直立した状態又は座った状態に対して、前記想定身長の人の顔より低い位置に配置される、空気清浄機。
3. 請求項１又は２に記載の空気清浄機であって、
   前記吹出部及び前記吸込部は、縦方向（例えば略垂直方向）で互いに向かい合う又は整合するように配置される、空気清浄機。
4. 請求項１乃至３のいずれか一項に記載の空気清浄機であって、
   前記吹出部及び前記吸込部は、それぞれ横方向（例えば略水平方向）に延びる、空気清浄機。
5. 請求項１から４のいずれか一項に記載する空気清浄機であって、
   前記吹出部から前記吸込部へ一定方向の気流が発生し、
   前記吸込部から取り込まれた空気は、前記空気清浄器の内部では、前記下部から前記上部へリターンされ前記飛沫除去部で清浄化された空気となって、前記上部の前記吹出部に向かう内部気流となり、
   前記吹出部から吹き出される空気は、前記空気清浄機の外部では、前記上部から下部へ向かう外部気流となり、
   前記外部気流及び前記内部気流がそれぞれ連続して発生することで前記一定方向に前記気流を循環させる、空気清浄機。
6. 請求項１乃至４のいずれか一項に記載の空気清浄機であって、
   前記吹出部及び前記吸込部は、それぞれ環状に配置される、空気清浄機。
7. 請求項６に記載の空気清浄機であって、
   前記吹出部は、前記空気清浄機の頭部に配置される、空気清浄機。
8. 請求項７に記載の空気清浄機であって、
   前記飛沫除去部を通過した空気を前記頭部に供給する管部を備え、
   前記管部の上端が前記頭部に接続される、空気清浄機。
9. 請求項６に記載の空気清浄機であって、
   前記頭部は、傘状又はドーム状の頭部である、空気清浄機。
10. 請求項６に記載の空気清浄機であって、
    前記頭部は、ドーナツ状の頭部である、空気清浄機。
11. 請求項１０に記載の空気清浄機であって、
    前記飛沫除去部を通過した空気を前記頭部に供給する管部を備え、
    前記管部の上端と前記頭部とを接続する接続管部を備える、空気清浄機。
12. 請求項１１に記載の空気清浄機であって、
    前記接続管部は、Ｌ字状又は十字状の接続管部である、空気清浄機。
13. 請求項１１又は１２に記載の空気清浄機であって、
    前記接続管部の中心部と、前記ドーナツ状の前記頭部との間に空間（Ｓ）が形成される、空気清浄機。
14. 請求項１乃至１３のいずれか一項に記載の空気清浄機であって、
    前記吹出部及び前記吸込部の間で、前記上方から前記下方に流れる気流を形成する、空気清浄機。
15. 請求項１乃至１４のいずれか一項に記載の空気清浄機であって、
    前記吹出部は、前記吹出口に設けた気流制御部を備える、空気清浄機。
16. 請求項１５に記載の空気清浄機であって、
    前記気流制御部は、前記吹出口が開口する方向に沿って設けられる、空気清浄機。
    

Images