JP2022089386A - フィルタユニット - Google Patents

Abstract

【課題】ポータブル型送風装置から送風される空気を、より一層浄化することができるフィルタユニットを提供する。【解決手段】本発明のフィルタユニットは、少なくとも１つのフィルタと、前記フィルタを保持するとともに、ポータブル型送風装置の吸込口が形成された外周面に着脱可能な筒状のフレームと、前記フレームの内面に設けられ、前記フレームと前記外周面との隙間を塞ぐように前記外周面と接触する弾性部材と、を備える。【選択図】図３

Description

本発明はフィルタユニットに関する。

例えば、特許文献１には、自動車内のドリンクホルダに収容するポータブル型空気清浄機が開示されている。上述のポータブル型空気清浄機では、機器本体に設けられた空気吸込口から空気を吸い込んで、イオン発生部にて発生させたイオンとともに空気をイオン吹出口から吹き出すことで、車内の空気を浄化している。

特開２０１７－８６５０９号公報

上述のポータブル型送風装置（ポータブル型空気清浄機）は、近年、衛生意識の向上により、車内において使用されることに限らず、様々な環境（例えば、居住スペース）において使用されることが想定されており、ポータブル型送風装置から送風される空気をより一層浄化することがもとめられている。

そこで、本発明は、例えば、ポータブル型送風装置から送風される空気を、より一層浄化することができるフィルタユニットを提供することを目的とする。

本発明の一態様に係るフィルタユニットは、少なくとも１つのフィルタと、前記フィルタを保持するとともに、ポータブル型送風装置の吸込口が形成された外周面に着脱可能な筒状のフレームと、前記フレームの内面に設けられ、前記フレームと前記外周面との隙間を塞ぐように前記外周面と接触する弾性部材と、を備える。

本発明の実施形態に係るポータブル型空気清浄機を示す前方斜視図である。 本発明の実施形態に係るポータブル型空気清浄機を示す側面断面図である。 本発明の実施形態に係るポータブル型空気清浄機に取り付けられたフィルタユニットを示す斜視図である。 本発明の実施形態に係るフィルタユニットを示す前方斜視図である。 本発明の実施形態に係るフィルタユニットを示す分解斜視図である。 本発明の実施形態に係るフィルタユニットを示す断面図である。 本発明の実施形態に係るポータブル型空気清浄機に取り付けられたフィルタユニットの断面図である。 弾性部材の変形例を示すポータブル型空気清浄機に取り付けられたフィルタユニットの断面図である。

以下、図面を参照しつつ、本発明の各実施の形態について説明する。なお、本明細書及び図面において、同一又は同等の要素には同一の符号を付することにより重複する説明は省略し、また、本発明に直接関係のない要素は図示を省略する場合がある。さらに、かかる実施の形態に示す構成要素の形態はあくまでも例示であって、これらの形態に限定されるものではない。

以下では、図１及び図２を用いて、ポータブル型空気清浄機１００について説明する。ポータブル型空気清浄機１００は、ポータブル型送風装置の一例である。図１は、ポータブル型空気清浄機１００を示す前方斜視図である。図２は、ポータブル型空気清浄機１００を示す側面断面図である。以下では、ポータブル型空気清浄機１００の載置側を下側とし、その反対側を上側とし、上面において吹出口１２２が設けられる側を前側とし、その反対側を後側と規定して説明する。

ポータブル型空気清浄機１００は、例えば、車内の空気を浄化する。ポータブル型空気清浄機１００は、例えば、車内に設けられたドリンクホルダに設置可能に構成されている。ポータブル型空気清浄機１００への給電は、シガーソケットや、ＵＳＢポートから行う構成としてもよい。その他、電池やバッテリーを搭載させてもよい。なお、ポータブル型空気清浄機１００は、車内に設けられたドリンクホルダにおいて使用されることに限らない。

ポータブル型空気清浄機１００は、各種の構造物を収容する筐体１１０を有する。筐体１１０は、例えば、円筒状に形成されたフレームである。筐体１１０は、底面部１１１と、周面部１１２と、上面部１１３と、を含む。

底面部１１１は、例えば、略円状に形成された板状部材である。底面部１１１は、平面により形成されることで、ポータブル型空気清浄機１００を載置することができる。

周面部１１２は、例えば、筒状部材である。周面部１１２は、水平面で切断したときの外形の断面形状が略円状となるように形成されている。周面部１１２の下部には、空気を吸い込む吸込口１２０が形成されている。

吸込口１２０は、例えば、周方向に延びる孔１２０ａが上下方向に並べて形成されている。吸込口１２０の内側には、例えば、空気に含まれる塵埃を捕集するフィルタ１２１が取り付けられている。吸込口１２０は、周方向に並べて、かつ左右に対向するように一対設けられている（図７参照）。

上面部１１３は、例えば、略楕円状に形成された板状部材である。上面部１１３は、前側よりも後側が高くなるように、後方上側に傾斜して設けられている。上面部１１３の前側には、空気を吹き出す吹出口１２２が形成されている。

筐体１１０の内部には、送風路１３０が設けられている。送風路１３０は、吸込口１２０及び吹出口１２２を連通している。送風路１３０は、ファン１３１を収容するケーシングから、吹出口１２２に向けて上方に向けて延びるように形成されている。送風路１３０には、ファン１３１とイオン発生部１３２とが設けられている。

ファン１３１は、例えば、遠心ファン（シロッコファン）である。ファン１３１は、回転軸１３１ａの軸方向における両端部から吸い込んだ空気を上方に導いている。ファン１３１は、例えば、回転軸１３１ａの軸方向が左右方向となるように収容されている。

イオン発生部１３２は、放電電極１３２ａに高電圧を印加して放電を発生させることにより、イオンを放出している。放電電極１３２ａは、正イオンを発生させる正放電電極と、負イオンを発生させる負放電電極と、を備える。正放電電極と負放電電極とは、左右方向に所定の間隔をあけて並べて配置されている。

以上の構成において、ファン１３１のモータ（図示せず）を駆動することで、吸込口１２０から吸い込んだ空気を、吹出口１２２から吹き出している。吸込口１２０から吸い込まれた空気は、フィルタ１２１を通過することで空気中に含まれる塵埃を捕集している。また、送風路１３０を流れる空気は、イオン発生部１３２により放出された正イオンと負イオンとが付加されて外部へ拡散することで、例えば、室内の殺菌や脱臭を行うことができる。

なお、ポータブル型空気清浄機１００は、フィルタ１２１を有しているが、これに限らず、フィルタ１２１を有さなくてもよい。また、ポータブル型空気清浄機１００は、イオン発生部１３２を有しているが、これに限らず、イオン発生部１３２を有さなくてもよい。

図３から図７までを用いて、フィルタユニット２００について説明する。フィルタユニット２００は、少なくとも１つのフィルタを内部に保持している。図３は、ポータブル型空気清浄機１００に取り付けられたフィルタユニット２００を示す前方斜視図である。図４は、フィルタユニット２００を示す前方斜視図である。図５は、フィルタユニット２００を示す分解斜視図である。図６は、フィルタユニット２００を示す断面図である。図７は、ポータブル型空気清浄機１００に取り付けられたフィルタユニット２００を示す断面図である。

図３に示すように、フィルタユニット２００は、ポータブル型空気清浄機１００の外側に着脱可能に設けられている。フィルタユニット２００は、ポータブル型空気清浄機１００の吸込口１２０が形成された周面部１１２を囲うように設けられている。

フィルタユニット２００は、例えば、有底、かつ円筒状に形成されている。フィルタユニット２００は、筒軸方向における一方の端部に、ポータブル型空気清浄機１００を挿入する開口部２０１を有する。また、フィルタユニット２００は、筒軸方向における他方の端部に、ポータブル型空気清浄機１００を載置する底板２０２を有する。フィルタユニット２００内の深さは、少なくともポータブル型空気清浄機１００の底部から吸込口１２０までの長さを有している。

図４から図６までに示すように、フィルタユニット２００は、例えば、第１のフィルタ２１０と、第２のフィルタ２２０と、第１のフィルタ２１０と第２のフィルタ２２０とを保持するフレーム２３０と、を含む。

第１のフィルタ２１０は、例えば、通過する空気中の塵埃を捕集するフィルタである。第１のフィルタ２１０は、例えば、ＨＥＰＡ（Ｈｉｇｈ Ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ Ｐａｒｔｉｃｕｌａｔｅ Ａｉｒ）フィルタである。第１のフィルタ２１０は、略円筒状に形成されている。なお、第１のフィルタ２１０は、塵埃を捕集するフィルタであるが、これに限らず、例えば、空気に含まれる臭気成分を捕集する脱臭フィルタであってもよい。

第２のフィルタ２２０は、例えば、通過する空気中の塵埃を捕集するフィルタである。第２のフィルタ２２０は、例えば、プレフィルタである。第２のフィルタ２２０は、ポリプロピレン等のシート状のメッシュにより形成されている。第２のフィルタ２２０は、略円筒状に形成されている。第１のフィルタ２１０は、第２のフィルタ２２０よりも塵埃の捕集率の大きいフィルタである。

フレーム２３０は、例えば、有底、かつ円筒状に形成されたフレームである。上述の通り、フレーム２３０は、筒軸方向における一方の端部に、ポータブル型空気清浄機１００を挿入する開口部２０１を有する。また、フレーム２３０は、筒軸方向における他方の端部に、ポータブル型空気清浄機１００を載置する底板２０２を有する。フレーム２３０内の深さは、少なくともポータブル型空気清浄機１００の底部から吸込口１２０までの長さを有している。

フレーム２３０は、第１のフィルタ２１０と、第２のフィルタ２２０とを保持する空間Ｓを有している（図６参照）。空間Ｓは、フレーム２３０の周方向に沿って延びるように形成された略円筒状の空間である。空間Ｓには、第１のフィルタ２１０と第２のフィルタ２２０とがフレーム２３０の径方向に並べて配置されている。第１のフィルタ２１０は、第２のフィルタ２２０の径方向の内側に配置されている。

図５及び図６に示すように、フレーム２３０は、第１のフィルタ２１０及び第２のフィルタ２２０よりも内側に位置する内フレーム２３１と、第１のフィルタ２１０及び第２のフィルタ２２０よりも外側に位置する外フレーム２３２と、を有する。空間Ｓは、内フレーム２３１と、外フレーム２３２と、により規定される空間である。

内フレーム２３１は、略円筒状に形成された上部フレーム２３１ａと、略円筒状に形成された下部フレーム２３１ｂと、上部フレーム２３１ａと下部フレーム２３１ｂとを連結する複数の縦フレーム２３１ｃと、を有する。上部フレーム２３１ａ及び下部フレーム２３１ｂの直径は、同一となるように形成されている。複数の縦フレーム２３１ｃは、周方向に沿って所定の間隔をあけて並べて配置されている。本実施形態では、４つの縦フレーム２３１ｃが周方向に沿って等間隔に並べて配置されている。

上部フレーム２３１ａは、第１のフィルタ２１０の上端部に対応する高さに位置している。下部フレーム２３１ｂは、第１のフィルタ２１０の下端部に対応する高さに位置している。上部フレーム２３１ａと下部フレーム２３１ｂと縦フレーム２３１ｃとは、第１のフィルタ２１０が内側に倒れ込まないように規制する規制面として機能している。

下部フレーム２３１ｂには、その下端部を閉じる底板２０２が固定されている。底板２０２は、略円状に形成された板状部材である。底板２０２の直径は、下部フレーム２３１ｂの直径よりも大きくなるように形成されている。

外フレーム２３２は、円筒状に形成された周面部２３２ａと、周面部２３２ａの上端部から内側に向けて延びる円環部２３２ｂと、を有する。周面部２３２ａには、空気を取り入れるための吸込口２３３が形成されている。吸込口２３３は、周方向に延びる孔２３３ａが上下方向に並べて形成されている。吸込口２３３は、周方向に沿って所定の間隔をあけて並べて配置されている。本実施形態では、４つの吸込口２３３が周方向に沿って等間隔に並べて配置されている。外フレーム２３２の周面部２３２ａの内側には、係止機構（図示せず）によって第２のフィルタ２２０が取り付けられている。

以上の構成において、第１のフィルタ２１０を内フレーム２３１の上方から装着した後、第２のフィルタ２２０が取り付けられた外フレーム２３２を内フレーム２３１の上方からかぶせて係止機構（図示せず）によって係止することで、フィルタユニット２００は組み立てられる。フィルタユニット２００が組み立てられた状態において、底板２０２と外フレーム２３２の下端部とが接触し、内フレーム２３１と外フレーム２３２の円環部２３２ｂの内端とが接触しているものとする。

フィルタユニット２００が組み立てられた状態において、第１のフィルタ２１０及び第２のフィルタ２２０は、内フレーム２３１と外フレーム２３２とに挟まれて保持されている。これにより、各種のフィルタを着実に保持することができる。また、内フレーム２３１と外フレーム２３２とを着脱可能とすることにより、内部に保持されるフィルタを容易に交換、清掃することができる。ゆえに、フィルタのメンテナンス性が向上される。

図６及び図７に示すように、フレーム２３０（本実施形態では、内フレーム２３１の上部フレーム２３１ａ）の内面には、上部フレーム２３１ａとポータブル型空気清浄機１００の周面部１１２との隙間を塞ぐようにポータブル型空気清浄機１００の周面部１１２と接触する弾性部材２４０が設けられている。弾性部材２４０は、リング状に形成されている。弾性部材２４０は、少なくともポータブル型空気清浄機１００の吸込口１２０よりも上方に設けられている。弾性部材２４０は、例えば、樹脂によって形成されたものである。ここでの樹脂とは、ウレタン樹脂であってもよく、シリコンゴムであってもよい。

フレーム２３０（内フレーム２３１）の内径Ｄ１は、６６ｍｍよりも大きく、弾性部材２４０の内径Ｄ２は、６６ｍｍよりも小さく構成されている。車載用のドリンクホルダは、直径が６６ｍｍのアルミ缶や、ペットボトル等を基準に作成されることが一般的である。ゆえに、車載用のドリンクホルダにおいて使用されるポータブル型空気清浄機についても、同様に、直径が６６ｍｍとなるように作成されている。ゆえに、内フレーム２３１の内径Ｄ１は、６６ｍｍよりも大きく、弾性部材２４０の内径Ｄ２は、６６ｍｍよりも小さくすることで、異なるメーカや機種のポータブル型空気清浄機１００であっても、フレームとの間に生じる隙間を塞ぐことができるため、様々な種類のポータブル型空気清浄機に適用することができる。

以上の構成において、フレーム２３０は、開口部２０１を介してポータブル型空気清浄機１００を挿入することで、ポータブル型空気清浄機１００の吸込口１２０が形成された周面部１１２を囲うように設けられている。さらに、弾性部材２４０によって、フレーム２３０と、ポータブル型空気清浄機１００との隙間を塞ぐことで、第１のフィルタ２１０、第２のフィルタ２２０を介さずに、ポータブル型空気清浄機１００に空気が吸い込まれることを防止することができる。言い換えれば、後述のフレーム２３０の吸込口２３３から第２のフィルタ２２０、第１のフィルタ２１０を介してポータブル型空気清浄機１００の吸込口１２０へ空気が流れるように構成している。なお、フレーム２３０と、周面部１１２との隙間を塞ぐとは、弾性部材２４０が周面部１１２の全周にわたって接触させることに限らず、例えば、周面部１１２の周方向の一部を除いて接触させることも含む。

また、フレーム２３０の吸込口２３３は、ポータブル型空気清浄機１００の吸込口１２０よりも開口面積が大きくなるように形成されている。ここでの開口面積とは、例えば、吸込口２３３を空気が通過するときの通過する方向と直交する方向（例えば、上下方向）で切断したときの面積である。本実施形態では、フレーム２３０において周方向に４つ並べて吸込口２３３を配置することで、周方向に２つ並べて形成されるポータブル型空気清浄機１００の吸込口１２０よりも開口面積を大きくしている。なお、上記の形態に限らず、例えば、フレーム２３０の高さを高くすることで、吸込口２３３の開口面積が大きくなるように形成してもよい。

図８を用いて、弾性部材の変形例について説明する。図８は、弾性部材の変形例を示す図である。図８は、ポータブル型空気清浄機１００に取り付けられたフィルタユニット２００を示す断面図である。

弾性部材２５０は、例えば、蛇腹状のブーツである。弾性部材２５０は、軸方向（上下方向）に伸縮性を有するとともに、各端部が軸方向と直交する方向（水平方向）に伸縮性を有するように構成されている。弾性部材２５０は、例えば、軸方向における一方の端部が、外フレーム２３２の周面部２３２ａに付勢するように取り付けられており、軸方向における他方の端部が、ポータブル型空気清浄機１００の周面部１１２に付勢するように取り付けられている。

以上のように、弾性部材２５０を軸方向に伸縮可能とすることで、フィルタユニット２００（フレーム２３０）の高さがポータブル型空気清浄機１００の吸込口１２０の高さに達していなくとも、弾性部材２５０にて吸込口１２０を囲うことができる。また、弾性部材２５０の端部を、軸方向と直交する方向に伸縮可能とすることで、周面部１１２とフレーム２３０との隙間を塞ぐことができる。

なお、フィルタユニット２００は、第１のフィルタ２１０と第２のフィルタ２２０とを有しているが、これに限らず、例えば、第１のフィルタ２１０のみであってもよいし、第２のフィルタ２２０のみであってもよい。また、フィルタユニット２００が保持するフィルタは、塵埃を捕集するフィルタに限らず、例えば、空気に含まれる臭気成分を捕集する脱臭フィルタであってもよいし、空気に含まれる菌やウイルス等を捕集するフィルタであってもよい。

また、第１のフィルタ２１０と第２のフィルタ２２０とは、塵埃を捕集する同一種類のフィルタであるが、これに限らず、異なる種類のフィルタを配置してもよい。例えば、第１のフィルタ２１０を、菌やウイルス等を捕集するフィルタとして、第２のフィルタ２２０を、塵埃を捕集するフィルタとしてもよい。

また、フィルタユニット２００が保持するフィルタは、ポータブル型空気清浄機１００が有するフィルタ１２１と異なる種類のフィルタを配置してもよい。例えば、フィルタ１２１を、塵埃を捕集するフィルタとし、フィルタユニット２００が保持するフィルタを、菌やウイルス等を捕集するフィルタとしてもよい。

なお、フレーム２３０は、一方の端部にのみ開口部２０１が設けられているが、これに限らず、両方の端部に開口部２０１を有してもよい。この場合、開口部２０１を通じて、ポータブル型空気清浄機１００を挿通させる。弾性部材２４０は、フレーム２３０の内面に上下に一対設けられる。弾性部材２４０は、ポータブル型空気清浄機１００の吸込口１２０の上側と下側とにおいて、フレーム２３０との隙間を塞いでいる。

また、フレーム２３０にポータブル型空気清浄機１００を挿入するように構成されているが、これに限らず、例えば、フレーム２３０を左右に分割する構成として、ポータブル型空気清浄機１００の吸込口１２０の外側から挟み込んで、左右に分割されたフレーム２３０を組み合わせた上で、ポータブル型空気清浄機１００に係止する構成としてもよい。

以上の構成において、フィルタユニット２００は、少なくとも１つのフィルタと、フィルタを保持するとともに、ポータブル型空気清浄機１００の吸込口１２０が形成された外周面（周面部１１２）に着脱可能な筒状のフレーム２３０と、フレーム２３０の内面に設けられ、フレーム２３０と外周面（周面部１１２）との隙間を塞ぐように外周面（周面部１１２）と接触する弾性部材２４０と、を備えることで、ポータブル型空気清浄機１００において、より一層、空気を浄化することができる。

また、フレーム２３０の一方の端部に、ポータブル型空気清浄機１００を挿入する開口部２０１を有し、フレーム２３０の他方の端部が閉じられていることで、ポータブル型空気清浄機１００を挿入して安定的に据え置くことができる。

フレーム２３０は、フィルタの内側に位置する内フレーム２３１と、フィルタの外側に位置する外フレーム２３２と、を有し、フィルタは、内フレーム２３１と外フレーム２３２との間に挟まれて保持されることで、フィルタを着実に保持することができる。

フレーム２３０は、フィルタよりも外側に吸込口２３３を有し、フレーム２３０の吸込口２３３は、ポータブル型空気清浄機１００の吸込口１２０よりも開口面積が大きくなるように形成されることで、フィルタユニット２００を通過する際の圧損を低減することができる。ゆえに、フィルタユニット２００の吸込口２３３からポータブル型空気清浄機１００の吸込口１２０に向けて円滑に空気を吸い込むことができる。

フィルタは、第１のフィルタ２１０と、第１のフィルタ２１０よりも外側に位置する第２のフィルタ２２０と、を含み、第１のフィルタ２１０は、第２のフィルタ２２０よりも塵埃の捕集率が大きいフィルタであることで、フィルタユニット２００を通過する空気に含まれる塵埃の捕集率を向上させることができる。

フィルタは、ポータブル型空気清浄機１００が有する本体側フィルタ（フィルタ１２１）とは異なる種類のフィルタであることで、異なる種類のフィルタに空気を通過させることができるため、より一層、空気を浄化することができる。

フレーム２３０の内径は、６６ｍｍよりも大きく、弾性部材２４０の内径は、６６ｍｍよりも小さいことで、車載用のドリンクホルダにて使用される様々なタイプのポータブル型空気清浄機１００に対して、フレーム２３０とポータブル型空気清浄機１００の外周面との隙間を塞ぐことができる。

なお、フィルタユニット２００は、ポータブル型空気清浄機１００に着脱可能に設けられているが、これに限らず、筒状の外周面に吸込口が形成された送風装置であればよい。

なお、本発明は、上記実施の形態に限定されるものではなく、種々の変形が可能である。例えば、上記実施の形態で示した構成と実質的に同一の構成、同一の作用効果を奏する構成又は同一の目的を達成することができる構成で置き換えることができる。

１００ ポータブル型空気清浄機、１１２ 周面部（外周面）、１２０ 吸込口、１２１ フィルタ、２００ フィルタユニット、２０１ 開口部、２１０ 第１のフィルタ、２２０ 第２のフィルタ、２３０ フレーム、２３１ 内フレーム、２３２ 外フレーム、２３３ 吸込口、２４０ 弾性部材

Claims (7)

1. 少なくとも１つのフィルタと、
   前記フィルタを保持するとともに、ポータブル型送風装置の吸込口が形成された外周面に着脱可能な筒状のフレームと、
   前記フレームの内面に設けられ、前記フレームと前記外周面との隙間を塞ぐように前記外周面と接触する弾性部材と、を備えるフィルタユニット。
2. 前記フレームの一方の端部に、前記ポータブル型送風装置を挿入する開口部を有し、
   前記フレームの他方の端部は閉じられている、請求項１に記載のフィルタユニット。
3. 前記フレームは、前記フィルタの内側に位置する内フレームと、前記フィルタの外側に位置する外フレームと、を有し、
   前記フィルタは、前記内フレームと前記外フレームとの間に挟まれて保持される、請求項１又は請求項２に記載のフィルタユニット。
4. 前記フレームは、前記フィルタよりも外側に吸込口を有し、
   前記フレームの前記吸込口は、前記ポータブル型送風装置の前記吸込口よりも開口面積が大きくなるように形成される、請求項１から請求項３の何れか一項に記載のフィルタユニット。
5. 前記フィルタは、第１のフィルタと、前記第１のフィルタよりも外側に位置する第２のフィルタと、を含み、
   前記第１のフィルタは、前記第２のフィルタよりも塵埃の捕集率が大きいフィルタである、請求項１から請求項４の何れか一項に記載のフィルタユニット。
6. 前記フィルタは、前記ポータブル型送風装置が有する本体側フィルタとは異なる種類のフィルタである、請求項１から請求項４の何れか一項に記載のフィルタユニット。
7. 前記フレームの内径は、６６ｍｍよりも大きく、
   前記弾性部材の内径は、６６ｍｍよりも小さい請求項１から請求項６の何れか一項に記載のフィルタユニット。

Images