JP4334050B2 - 空気清浄機 - Google Patents

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、植物、動物、昆虫によりもたらされる粒子（ダニ、アレルゲン等）や、微生物等の生物粒子（真菌、細菌、ウィルス等）、或いは、繊維状粒子等の非生物粒子（綿等）のような粒子状物質を含んだ空気を清浄化して喘息発作や花粉症等の呼吸器系アレルギー症状を緩和し、予防することによって、安眠しやすい環境を簡易に提供するための空気清浄機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、空気清浄機は、患者の居住室を密閉して外気と遮断した上で、ファン・フィルタ式、或いは、イオン式（電子式）により、粒子状物質を捕集（集塵）することが一般であった。
ところが、ファン・フィルタ式の場合は集塵効果は高いもののファンの騒音の問題、機械運転パーツの使用によるコスト高の問題があり主流とはなっていなかった。また、主流であるイオン式（電子式）の場合も、ファンレスのため騒音問題はないが、濾材周辺でしか集塵できないため集塵効果が期待できない問題があり、市場のニーズに対応できていないのが現状である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
この問題を解決するため、特開平８−６６４３３号公報に開示されるように、患者の上半身を空気の圧入により膨大する輪状チューブからなる独立した枠体を組んだドームでほぼ密閉化して居住室内空気と遮断すると共に、ファンとフィルタからなる給気部と前記ドームを空気管でつないで、清浄空気をドームへ供給し、供給された空気を内部圧力でドームの一部開口部から居住室内へ排出するクリーンブースが提案されている。
前記クリーンブースであれば本体と給気部をつなぐ空気管を長くすれば、患者に対する騒音の問題はなくなり、しかも人体の頭部付近だけを局所的に清浄化できるため、集塵効果を期待できるという利点があり注目されている。
ところが、前記クリーンブースでは病院のように寝台が確保されている場合には問題ないが、一般家庭では使用しない時にじゃまとなるため更なるコンパクト化が望まれるが対応が不十分である。また、患者の周辺の空間をほぼ密閉された空間としてしまうため、患者が外界から隔離されている印象を強く受けてしまい精神的に好ましくないものであった。また、このような密閉化は急性白血病等の感染症に対する抵抗力の弱い重症患者のためのものであり、花粉症等の軽度の呼吸器系患者のために就寝中に用いるものであれば必ずしも密閉化の必要はない。また、清浄空気がダイレクトにドームに供給されるため、低速であれば供給量が少なくなり効果が半減し、高速であれば患者の頭部に直接気流が触れるため不快感を与え、また、ドームの材質の臭気のために安眠を妨げてしまうという問題があった。
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたもので、花粉症患者等が不快とする花粉、音、煩わしい風を排除し安眠でき、しかもコンパクトな空気清浄機を提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明の空気清浄機は前記目的を達成するべく、請求項１記載の通り、空気流発生手段と前記空気流発生手段からの空気流中に含有される粒子状物質を除去するためのフィルタ手段とからなる給気部と、前記給気部からの清浄空気を送風するための空気吹出部とからなる空気清浄機であって、前記空気吹出部を重ね合わせた通気性シートと非通気性シートの外周を袋状に融着させ内部にプレナム部を備えるように形成された平板形状の空気袋として構成し、横臥人体頭部下方に敷設自在とするとともに頭部当接面を押圧変形自在とし、不使用時には折り畳み収納自在としたことを特徴とする。
請求項２記載の空気清浄機は、請求項１記載の空気清浄機において、前記給気部と前記空気吹出部を導管を介して連結したことを特徴とする。
請求項３記載の空気清浄機は、請求項１または２記載の空気清浄機において、請求項１または２記載の空気清浄機において、前記空気吹出部からの清浄空気の吹出風速が０．３ｍ／ｓ以下で、気流の圧損が１０００Ｐａ以下となるようにしたことを特徴とする。
【０００５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の空気清浄機について図面を用いて説明する。
図１及び図２は本発明の空気清浄機の実施の一形態を示すもので、空気流発生手段であるファン２と、前記ファン２によって形成された空気流中に含有される粒子状物質を除去するためのフィルタ手段であるＨＥＰＡフィルタ３とからなる給気部１と、この給気部１からの清浄空気を所定の空間へ送風するための空気吹出部５と、前記給気部１と空気吹出部５を連結する導管４とで構成されている。
【０００６】
図１及び図２に示すように、本実施の形態では空気吹出部５は平板形状の空気袋５’として構成したものである。この平板形状の空気袋５’は重ね合わせた通気性シート５ａと非通気性シート５ｂの外周を袋状に融着させ内部にプレナム部５ｃを備えるように形成されている。これにより、空気吹出部５は不使用時には折り畳み収納ができ、使用時には給気部１からの清浄空気の吹き込みによりプレナム部５ｃを備えた立体形状とすることができる。また、前記のように空気吹出部５は、プレナム部５ｃを有しているため、給気部１から送られた清浄空気を静圧化し均一化した状態で吹出しが可能である。
この空気袋５’として構成された空気吹出部５は前記プレナム部５ｃを構成するために通気性シート５ａからなる多孔性の通気部を有するもので、空気吹出部５の内部の空気が所定圧以下では空気は吹き出さず抵抗体として機能し、そして内圧が所定値以上になると通気部から低速かつ均一な清浄空気を吹き出すようにしたものである。このような多孔性の通気部には、毛布、ポリエチレン製不織布等の不織布、ポリエステル製クロス等の織布等の通気性シートを用いることが適当である。また、非通気部には、非通気のものであれば特に材質等は限定されず、例えば塩化ビニル製、ポリエチレン製、またはポリエステル製等の樹脂シートを用いることが適当である。
また、空気吹出部５からの清浄空気の吹出風速は０．３ｍ／ｓ以下とすることが睡眠時に不快感を与えぬために好ましく、その際の圧損を１０００Ｐａ以下とすることで、効率よく清浄空気を静圧化することが可能となる。
【０００７】
このような空気吹出部５を前記したように平板形状の空気袋５’として構成することにより、横臥人体１０の頭部下方に敷設自在とすることができ、清浄空気で満たされた空間を横臥人体１０の頭部周辺に形成でき、しかもその空間が利用者に閉塞感を与えないものとなる。即ち、図２に示されるように、平板形状の空気袋５’から上方に向かって清浄空気が吹き出され、横臥人体１０の頭部の近傍が清浄空気で満たされることになる。また、本実施の形態では空気袋５’を頭部当接面で押圧変形自在としたため、頭部の重みで空気袋５’が頭部当接面において沈み込み空気の吹出口が頭部側に向かうことになり、このため清浄空気が横臥人体１０の頭部に集中するようになる。
尚、本実施の形態では、空気袋５’を押圧変形自在に形成したが、頭部の重みによって変形しないようにすることも任意である。その場合は、清浄空気は横臥人体１０の頭部に集中することなく、空気袋５’から上方へ向かって吹き出される。
【０００８】
図３は他の実施の形態を示すもので、清浄空気を横臥人体１０の頭部に向かって無駄なく集中供給するために、横臥人体１０の頭部を空気吹出部１５を構成する空気袋１５’で部分的に開放状態で囲繞するようにしたものである。この空気袋１５’は、通気性シート１５ａを内面側に配置するとともに非通気性シート１５ｂを外面側に配置し、内部にプレナム部１５ｃを備えるように互いの外周を融着し、縦断面形状が１／４円弧の形状となる曲面状壁体となるように形成したものである。この空気袋１５’は空気圧により膨らんだ際に、内部にプレナム部１５ｃを備えるものとなり、横臥人体頭部１０の頭頂側に設けることで内面側の通気性シート１５ａの全面から円弧の中心となる横臥人体１０の頭部顔面へ向かい清浄空気が集中して吹き出すこととなる。
【０００９】
また、図４は更なる他の実施の形態を示すもので、図３に示すものと同様に横臥人体１０の頭部を空気袋２５’で部分的に開放状態で囲繞するようにしたものである。この空気袋２５’は、通気性シート２５ａを内面側に配置するとともに非通気性シート２５ｂを外面側に配置して内部にプレナム部２５ｃを備えるように互いの外周を融着し、頭頂側、両側頭側及び顔面側を囲繞する一部開口箱状体となるように形成したものである。本実施の形態では、この空気袋２５’は、箱状体の内部全体が連通したプレナム部２５ｃを構成するようにした。この空気袋２５’は空気圧により膨らんだ際に、内部にプレナム部２５ｃを備えるものとなり、箱状体の頭頂側、両側頭側及び顔面側の４方向の内周面から頭部顔面に向かって清浄空気を吹き出せるようにした。
尚、本実施の形態では、前記箱状体を構成する空気袋を連通状態に構成したが、複数の平板形状の独立した空気袋を構成し、これらを互いに隣接縁で接合させて前記箱状体形状に形成し、各空気袋には給気部から独立に清浄空気を供給するようにしてもよい。
これら図３及び図４に示すような横臥人体１０の頭部を部分的に開放状態で囲繞する空気袋１５’、２５’の形状は、図示の形状に限定されるものではなく、円筒状、半円筒状、球状、半球状等、横臥人体１０の頭部を部分的に開放状態で囲繞する形状であれば、その形状は任意である。
【００１０】
尚、前記図３及び図４に示す実施の形態では、使用者の視界が遮られてしまうため、視覚が遮られないようにしたい場合には、空気吹出部３５を構成する空気袋３５’を横臥人体１０の頭部の顔面側を覆わないように開口させて頭部を囲繞する形状に構成すればよい。例えば、図５で示すように、通気性シート３５ａを内面側に配置するとともに非通気性シート３５ｂを外面側に配置して内部にプレナム部３５ｃを備えるように互いの外周を融着して、横断面形状が半円周状となるように形成し、横臥人体１０の頭部の頭頂側及び両側頭側のみを囲繞して顔面側を開口させた曲面状壁体とすればよい。
【００１１】
また、前記各実施の形態では、騒音発生源を人体頭部から離し、より安眠しやすくするために、図１に示すように給気部１と空気吹出部５，１５，２５，３５を別体にして導管４を介して結合するようにした。本実施の形態では、この導管４にフレキシブル配管を用い、不使用時に丸めて収納できるようにして、収納時のコンパクト化を図るようにした。さらに、給気部１と別体とすることで空気吹出部５，１５，２５，３５をより人体頭部周辺へ配置しやすくし、また、空気吹出部５，１５，２５，３５を形成する空気袋５’，１５’，２５’，３５’の各種形状への形成性を高めることを可能とした。
【００１２】
尚、フィルタは汚染空気の中に含有される粒子状物質を除去できるものであれば特に限定されるものではないが、ＨＥＰＡフィルタ以上の超高性能フィルタや、抗菌性を有するフィルタ、或いは、ＶＯＣを吸着する機能を有するフィルタの使用が好ましい。
また、ファンとしては、低騒音タイプのファンの使用が好ましく、特に、安眠を妨げないものとしては４０ｄＢ以下のファンの使用が好ましい。尚、図中１１は掛け布団、１２は敷き布団を示す。
【００１３】
本実施の形態による空気清浄機の作用について説明すれば、これら給気部１からの清浄空気は、フレキシブルダクト４を通って空気袋５’，１５’，２５’，３５’で構成された空気吹出部５，１５，２５，３５に送られる。空気袋５’，１５’，２５’，３５’が空気圧により膨らんで、プレナム部５ｃ，１５ｃ，２５ｃ，３５ｃが形成され、通気部５ａ，１５ａ，２５ａ，３５ａから横臥人体１０の頭部に向かって清浄空気が吹き出されるものである。
【００１４】
【実施例】
次に、本発明の一実施例につき説明する。
本実施例における空気清浄機は、図１及び図２に示すような空気吹出部を平板形状の空気袋として構成したものであり、風量０．３ｍ^３／ｍｉｎで運転する場合の騒音が４６ｄＢ（Ａ）となる軸流型ファンと、ＨＥＰＡフィルタから構成される給気部を、長さ１ｍの塩化ビニル製フレキシブルダクトを介して空気吹出部と連結した。これにより、人体頭部周辺では給気部からの騒音が４２ｄＢ（Ａ）となり、４ｄＢ（Ａ）の騒音の低減が確認された。
【００１５】
前記空気吹出部は塩化ビニル製の厚さ０．５ｍｍの非通気性シートと、ポリエステル製のクロス（吹出風速０．１ｍ／ｓ、圧損１２０Ｐａ）からなる厚さ１．５ｍｍの通気性シートで平板形状の厚さ２．０ｍｍの空気袋に構成され、内側にはプレナム部を有している。収容時にはこのプレナム部には空気が殆ど入っていないため、折り畳み自在となっている。そして、このプレナム部は給気部から清浄空気が送られることにより膨らみ、平板形状（縦幅４５０ｍｍ・横幅９００ｍｍ・厚さ１５０ｍｍ）の空気袋として形成された空気吹出部となる。尚、この空気吹出部の上に頭部を載せると、頭部の重みにより空気吹出部は頭部の形に合わせてくぼむことが確認された。
【００１６】
前記空気清浄機の空気袋を枕のようにして用い実際に使用してみたところ、空気吹出部から風速０．０１ｍ／ｓの清浄空気が、気流の圧損が１２Ｐａの通気性シートから頭部の顔面側に向かって吹き出され、人体頭部近傍は清浄空気で満たされた。
この結果、花粉症患者は騒音問題もなく、花粉等によるくしゃみ、鼻水の問題から開放され、また清浄空気の流れも低速で煩わしくなく安眠できることが確認された。
【００１７】
【発明の効果】
本発明の空気清浄機によれば、以下の効果を奏する。
空気吹出部を多孔性の通気部を備えた空気袋で構成し、内部にプレナム部が形成されるようにしたため全域から低速で均一な清浄空気を供給できるため、患者が就寝中であっても通気部気流による不快感がなく、しかも使用しない時にはコンパクトに収納可能な空気清浄機となる。
また、ファン・フィルタ式にも関わらず導管の利用により給気部を吹出部から離して設置できるため騒音の軽減を図ることができるものである。
また、呼吸器系疾患である喘息、花粉症等の比較的軽度の患者を対象とするために、完全な無塵・無菌空間をつくる必要がなく、横臥人体頭部近傍のみを清浄空気で満たすものであるから、装置の小型化、省エネ化、コストダウンが図られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の空気清浄機の一実施の形態における基本構造を示す断面概略図
【図２】 前記空気清浄機の使用状態を示す空気吹出部側の断面図
【図３】 本発明の空気清浄機の他実施の形態の空気吹出部側の断面図
【図４】 本発明の空気清浄機の更なる他の実施の形態の空気吹出部の斜視図
【図５】 本発明の空気清浄機の更なる他の実施の形態の空気吹出部の斜視図
【符号の説明】
１ 給気部
２ ファン
３ フィルタ
４ 導管
５ ，１５ ，２５ ，３５ 空気吹出部
５’，１５’，２５’，３５’ 空気袋
５ａ，１５ａ，２５ａ，３５ａ 通気性シート
５ｂ，１５ｂ，２５ｂ，３５ｂ 非通気性シート
５ｃ，１５ｃ，２５ｃ，３５ｃ プレナム部
１０ 横臥人体
１１ 掛け布団
１２ 敷き布団

Claims (3)

1. 空気流発生手段と前記空気流発生手段からの空気流中に含有される粒子状物質を除去するためのフィルタ手段とからなる給気部と、前記給気部からの清浄空気を送風するための空気吹出部とからなる空気清浄機であって、前記空気吹出部を重ね合わせた通気性シートと非通気性シートの外周を袋状に融着させ内部にプレナム部を備えるように形成された平板形状の空気袋として構成し、横臥人体頭部下方に敷設自在とするとともに頭部当接面を押圧変形自在とし、不使用時には折り畳み収納自在としたことを特徴とする空気清浄機。
2. 前記給気部と前記空気吹出部を導管を介して連結したことを特徴とする請求項１記載の空気清浄機。
3. 前記空気吹出部からの清浄空気の吹出風速が０．３ｍ／ｓ以下で、気流の圧損が１０００Ｐａ以下となるようにしたことを特徴とする請求項１または２記載の空気清浄機。

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