JP7273424B2 - 携帯型空気清浄装置 - Google Patents

Description

本発明は、外気を清浄化して呼吸可能に人体に供給する携帯型空気清浄装置に関するものである。

従来、居室内における大気汚染に起因する粒子状物質（例えば、ＰＭ（particulate matter）２．５等）や、花粉やインフルエンザウィルス等の人体に影響を及ぼす有害物質を除去して清浄化された空気を提供する空気清浄装置がある。

但し、このような従来の空気清浄装置は、据置き型や車載型のものが主であり、使用者等が携帯して、自らが呼吸する外気を清浄化することはできず、外出時において有害物質を除去するためには、マスク等を着用するしか方法が存在しなかった。

このため、携帯可能な空気清浄装置、或いは、着用可能な空気清浄装置から供給される清浄化された空気を導管によってマスクまで導き、使用者が当該マスクを鼻及び口を覆うように装着することにより、外出時における外気中の有害物質の除去ができる空気清浄装置がある（例えば、特許文献１及び２参照）。

特開２０１１－１１０１１２号公報 特開２００７－１６００２７号公報

しかしながら、特許文献１及び２では、使用者がマスク等を鼻及び口を覆うように装着する必要があるため、空気清浄装置の使用時には、マスクを使用者の顔に直接装着することになり圧迫感が生じてしまう。また、呼吸時に装着したマスクの内部が陰圧になり隙間から外気が流入してしまうおそれがあるといった問題点があった。

本発明の課題は、使用時の圧迫感がなく外気の流入のない携帯型空気清浄装置を提供することにある。

上記課題を達成するため、請求項１に記載の発明は、
身体に着用される着用体と、
外気に含まれる物質の量を調整する調整手段と、
外気を、前記調整手段を介して前記着用体の内側に取り込み、取り込んだ外気を着用体の内部に送出させるファン本体と、
前記ファン本体に駆動電力を供給する電源と、
を備え、
前記着用体は、
前記ファン本体から送出された外気の流れを顔と略平行となるように生じさせ、当該外気を顔に向かって放出させる空気放出部と、
前記ファン本体から放出された外気の流れを顔と略平行に生じさせる空気誘導部と、を有し、
前記空気誘導部は、鼻周辺を除く内縁に、使用者の顔及び後頭部と前記空気誘導部との間の隙間を無くす空気漏れ防止手段を有し、
前記ファン本体から送出された外気の流れを前記空気誘導部を介して前記着用体を着用する使用者の鼻周辺に放出することを特徴とする。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の携帯型空気清浄装置において、
前記空気放出部は、放出する外気の流れを顔の上方から下方に、或いは、下方から上方に生じさせることを特徴とする。

請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の携帯型空気清浄装置において、
前記調整手段は、外気に含まれる有害物質を除去するための有害物質除去手段を有することを特徴とする。

請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の携帯型空気清浄装置において、
前記有害物質除去手段は、外気に含まれる微粒子を除去するためのフィルタであることを特徴とする。

請求項５に記載の発明は、請求項１から４のいずれか一項に記載の携帯型空気清浄装置において、
前記調整手段は、有用な物質を外気に含ませる有用物質発生手段を有することを特徴とする。

請求項６に記載の発明は、請求項１から５のいずれか一項に記載の携帯型空気清浄装置において、
前記調整手段、前記ファン本体及び前記電源が一体化されたユニット部が前記着用体に固定されていることを特徴とする。

請求項７に記載の発明は、請求項１から６のいずれか一項に記載の携帯型空気清浄装置において、
前記着用体は、服状体であることを特徴とする。

請求項８に記載の発明は、請求項７に記載の携帯型空気清浄装置において、
前記服状体は、使用者の鼻と口の部分を含む顔の下半分までを覆うように形成されることを特徴とする。

請求項９に記載の発明は、請求項１から６のいずれか一項に記載の携帯型空気清浄装置において、
前記着用体は、顔側に前記空気放出部を有し、頭にかぶることが可能な形状であることを特徴とする。

本発明によれば、使用時の圧迫感がなく鼻腔近辺において外気の流入のない携帯型空気清浄装置を提供することができる。

本実施形態の携帯型空気清浄装置の一例を示す概略正面図及び概略平面図である。 着用体の概略正面図である。 ユニット部の概略平面図及び概略側面図である。 本実施形態の携帯型空気清浄装置の使用時の一例を示す説明図である。 変形例１の一例を示す概略正面図及び概略平面図である。 変形例１の携帯型空気清浄装置の使用時の一例を示す説明図である。 本実施形態の携帯型空気清浄装置の他の一例を示す概略正面図及び概略平面図である。 本実施形態の携帯型空気清浄装置の他の一例を示す概略側面図及び概略平面図である。

（実施形態）
以下に、図面を参照して、本願に係る発明を実施するための形態について図１～図３を用いて説明する。但し、発明の範囲は、図示例に限定されない。

（第１実施形態）
本発明の第１実施形態に係る携帯型空気清浄装置１００は、図１に示すように、服状体である着用体１と、当該着用体１に取り付けられたユニット部２とを有する。

着用体１は、図２に示すように、例えば、半袖で立ち襟のブルゾンタイプで、素材は透明なビニールシートで製造される。立ち襟の部分は、空気放出部１１として機能し、非接触で使用者の首周りを覆うように形成されている。このため、立ち襟の部分は、放出する空気の流れを使用者の顔の下方から上方に生じさせることができる。

また、着用体１であって、ユニット部２を取り付ける位置には、ユニット部２の外周部と略同形状で大きさが少し小さいユニット部取付孔１２が設けられ、このユニット部取付孔１２の内縁にはゴムひもが設けられており、当該ゴムひもの弾性力により、ユニット部２を着用体１に固定する。また、着用体１の半袖部１３の端部及び裾部１４にはゴムひもが設けられ、係るゴムひもの弾性力により、空気が漏れないように構成されている。

ユニット部２は、図３に示すように、ファン本体２１、ファン本体２１に駆動電力を供給する電源２２、フィルタ等により構成され外気に含まれる物質の量を調整する調整手段２３、フィンガーガード等の保護部材と、外気を取り込む開口部を有する空気取込部２４、取り込まれて清浄化された空気を着用体１の内部に送出する開口部を有する空気送出部２５と、を備えて構成される。

ユニット部２は、電源２２から駆動電力を供給してファン本体２１を回転させることにより、空気取込部２４から外気を取り込み、調整手段２３により清浄化された外気を空気送出部２５から着用体１の内部に送出するように構成されている。
また、着用体１のユニット部取付孔１２の縁に密着させるための外周部２６には、必要応じて、外周部２６の上側及び下側に２つのフランジ部２７、２８が形成される。なお、空気取込部２４は、開閉可能、或いは、ユニット部２から着脱可能としてフィルタ等の調整手段を容易に交換できるようにしてもよい。

次に、携帯型空気清浄装置１００の着用方法について説明する。
ユニット部２を首から胸部にぶら下げ、着用体１を着用し、ユニット部２の外周部２６をユニット部取付孔１２に挿入して固定する。なお、ユニット部２を首から胸部にぶら下げることなく、着用体１のユニット部取付孔１２に直接固定させておくものであってもよい。

具体的には、外周部２６の上側及び下側に２つのフランジ部２７、２８が形成されている場合、ゴムひもが設けられたユニット部取付孔１２の縁をユニット部２の上側のフランジ部２７から通し、上側のフランジ部２７と下側のフランジ部２８との間に縁を落とし込むことにより、ユニット部２を着用体１に確実に固定する。

次に、携帯型空気清浄装置１００の動作について説明する。
ユニット部２のスイッチ（不図示）を入れると、電源２２から駆動電力が供給されてファン本体２１が回転し、図４に示すように、空気取込部２４から微粒子等を含む外気ＯＡ４１が、ユニット部２に取り込まれ、調整手段２３により微粒子が除去され清浄化された空気ＩＡ４１、ＩＡ４２、ＩＡ４３が、空気送出部２５から着用体１の内部に送出される。

このように取り込まれた空気ＩＡ４１、ＩＡ４２、ＩＡ４３は、着用体１の半袖部１３の端部及び裾部１４は、前述のように空気が漏れないように構成されているため、着用体１の上側に向かって流れ、空気放出部１１として機能する立ち襟の上端部から着用体１の外部に放出される。

特に、使用者の顔の部分から放出される清浄化された空気ＩＡ４１、ＩＡ４２、ＩＡ４３は、鼻を覆うように勢い良く上方に向かい、空気の流れを顔と略平行に生じさせることができる。このため、使用者は、清浄化された空気ＩＡ４１、ＩＡ４２、ＩＡ４３のみを呼吸することができる。また、使用者の顔の部分には、常に下方から上方に向かう空気の流れが生じており、所謂、エアカーテンを形成しているので、外気が流入してしまうことを防止できる。

なお、ユニット部２には、気象条件に応じて、空気送出部２５から送出される外気の風量を調整できる風量調整手段を設けてもよい。
例えば、風が強く吹いており、使用者の顔の部分に流れている、常に下方から上方に向かう空気の流れが乱れた場合には、風量を強くすることにより、下方から上方に向かう空気の流れを維持することができる。また、例えば、風がほとんど吹いていない場合には、必要以上に風量を強くすることなく、風量を弱くして対応することができる。

なお、フィルタ等の調整手段２３が、多量の外気を浄化したため調整機能が低下した場合、（特に、吸着した微粒子により圧力損出が増加し、送出する空気の量が低下した場合）には、空気取込部２４を開けて新しい調整手段２３に交換すればよい。

また、第１実施形態では、ファン本体２１、電源２２及び調整手段２３が一体化されたユニット部２として例示しているが、ファン本体２１、電源２２及び調整手段２３を個々に有する構成であってもよい。

以上のように、第１実施形態によれば、空気放出部１１を有し身体に着用する着用体１と、外気に含まれる物質の量を調整する調整手段２３と、着用体１に設けられ、外気を調整手段２３を介して着用体１の内側に取り込み、取り込んだ空気を空気送出部２５から着用体１の内部に送出させるファン本体２１と、ファン本体２１に駆動電力を供給する電源２２とを備える。そして、空気放出部１１が、放出する空気の流れを顔と略平行に生じさせることにより、使用時の圧迫感がなく外気の流入のない携帯型空気清浄装置を提供することができる。
また、外観、特に首周りの周辺は冬場によく見られる立ち襟で覆われているだけなので違和感がなく、さらに鼻や口に接するものがないためマスクのような圧迫感もない。

（変形例１）
本発明の第１実施形態に係る携帯型空気清浄装置１００の着用体１では、立ち襟の部分は、非接触で使用者の首周りを覆うように形成され、空気放出部１１として機能しているが、強風や暴風雨等の気象条件によっては、放出する空気の流れを顔と略平行に生じさせることが難しい場合がある。

このため、変形例１では、図５（ａ）に示す概略正面図のように、使用者の鼻と口の部分を含む顔の下半分までを非接触で覆うように形成された空気誘導部１５を有し、確実に、取り込んだ空気の流れを顔と略平行に生じさせ、空気放出部１１ａから着用体１ａの外部に放出させる。なお、着用体１ａが、空気誘導部１５を有する以外、着用体１ａ及びユニット部２に関する構成等は、第１実施形態と同じである。

また、図５（ｂ）に示す概略平面図のように、空気誘導部１５の上端には顔や後頭部との間に、例えば、スポンジのような密度の非常に低い素材で作製され、使用者の鼻の近くの部位を除く部位からの空気の漏れを防ぐ空気漏れ防止手段３が設けられている。

空気漏れ防止手段３は、使用者の顔や後頭部と、空気誘導部１５との間の隙間をなくすようになっている。このため、変形例では空気漏れ防止手段３が設けられていない、使用者の鼻の上部の部位にのみ空気の流れが生じることになり、当該部分において、上方に清浄化された空気が勢い良く放出されることになり、清浄化された空気をより効率よく、使用者の鼻の近傍に流すことができる。

次に、変形例１の動作について説明する。
ユニット部２のスイッチ（不図示）を入れると、電源２２から駆動電力が供給されてファン本体２１が回転し、図６に示すように、空気取込部２４から微粒子等を含む外気ＯＡ６１が、ユニット部２に取り込まれ、調整手段２３により微粒子が除去され清浄化された空気ＩＡ６１、ＩＡ６２、ＩＡ６３が、空気送出部２５から着用体１ａの内部に送出される。

このように取り込まれた空気ＩＡ６１、ＩＡ６２、ＩＡ６３は、着用体１ａの半袖部１３の端部及び裾部１４に空気漏れ防止手段が形成されているため、着用体１ａの上側に向かって流れ、空気誘導部１５を通過して、空気放出部１１ａとして機能する立ち襟の上端部から着用体１ａの外部に放出される。

具体的には、取り込まれ清浄化される空気の量は、最低でも呼吸の３倍程度であり、空気放出部１１以外に空気が漏れることはないので、呼吸中でも鼻付近の圧力は陽圧であり外気が空気放出部１１から逆流することはない。

特に、空気誘導部１５を通過する際の清浄化された空気ＩＡ６１、ＩＡ６２、ＩＡ６３の流れは、強風や暴風雨等の気象条件に関わりなく、確実に、使用者の顔と略平行に生じさせることできる。このため、使用者は、清浄化された空気ＩＡ６１、ＩＡ６２、ＩＡ６３のみを呼吸することができる。また、使用者の顔の部分は、空気誘導部１５で非接触に覆われているので、外気が流入してしまうことを防止できる。

また、空気漏れ防止手段３により、清浄化された空気ＩＡ６１、ＩＡ６２、ＩＡ６３の流れる領域が制限されるので、例えば、清浄化された空気ＩＡ６１、ＩＡ６２、ＩＡ６３後頭部側等の使用者の呼吸に無関係な部分から外部に放出されることがなく、清浄化された空気をより効率よく、使用者の鼻の近傍に流し、使用者の呼吸に資することができる。

また、着用体１の内部全体が陽圧なので服地が膨らみ、呼吸する時のバッファーの機能も有するので、瞬間的に呼吸量が取り込んだ空気の量を上回った場合でも、バッファーの効果で鼻付近の圧力は陽圧に保たれる。したがって、使用者は、清浄化された空気のみを呼吸することができる。

以上のように、変形例１によれば、使用者の鼻と口の部分を含む顔の下半分までを非接触で覆うように形成された空気誘導部１５を有することにより、強風や暴風雨等の気象条件に関わりなく、確実に、清浄化された空気の流れを、使用者の顔と略平行に生じさせることできる。また、外観、特に首周りの周辺は冬場によく見られる立ち襟で覆われているだけなので違和感がなく、さらに鼻や口に接するものがないためマスクのような圧迫感もない。

（変形例２）
本発明の第１実施形態に係る携帯型空気清浄装置１００の調整手段２３は、フィルタ等の等の外気に含まれる物質の量を削減して調整する部材であったが、フィルタの代わりに、沢山の貫通孔を有する水を含んだスポンジであってもよい。

すなわち、空気取込部２４から取り込まれた乾燥した外気に対して、水を含ませたスポンジの孔を通過する時に、空気が加湿され、加湿した空気を呼吸として呼吸することができる。

（変形例３）
本発明の第１実施形態に係る携帯型空気清浄装置１００の調整手段２３は、フィルタ等の外気に含まれる物質の量を削減して調整する部材であったが、フィルタの代わりに活性炭を主成分とする一酸化炭素吸着器であってもよい。

すなわち、一酸化炭素吸着器により、空気取込部２４から取り込まれた外気に含有される一酸化炭素が吸着されて除去され、一酸化炭素を除去された空気を呼吸として呼吸することができる。

（第２実施形態）
本発明の第２実施形態に係る携帯型空気清浄装置１００ａは、図７に示すように、筒状体である着用体１ｂと、当該着用体１ｂに取り付けられたユニット部２とを有する。なお、ユニット部２に関する構成等は、第１実施形態と同じである。また、動作に関しても、第１実施形態と同じである。

着用体１ｂは、図７に示すように、筒状体であり、例えば、素材は透明なビニールシートで製造される。着用体１ｂの一端には、空気放出部１１ｂして機能し、使用者の首の前方の位置するように着用されている。このため、空気放出部１１ｂは、放出する空気の流れを使用者の顔の下方から上方に生じさせることができる。また、着用体１ｂの他端には空気漏れ防止手段が形成される。

また、着用体１ｂの着用方法としては、空気放出部１１ｂが使用者の首の前方の位置するように、着用体１ｂを首から胸部にぶら下げたり、使用者の耳にかけてもよいし、その他の着用手段により、使用者の胴体に巻き付けるようにしてもよい。

なお、強風や暴風雨等の気象条件に関わりなく、確実に、清浄化された空気の流れを使用者の顔と略平行に生じさせるため、空気放出部１１ｂが、使用者の顔の前面であって、鼻に接することなく鼻を覆う位置に着用してもよい。

以上のように、第２実施形態によれば、着用体１ｂが、一端に空気放出部１１ｂを有する筒状体であって、空気放出部１１ｂが使用者の首の前方の位置するように着用することにより、使用時の圧迫感がなく外気の流入のない携帯型空気清浄装置を提供することができる。

（第３実施形態）
本発明の第３実施形態に係る携帯型空気清浄装置１００ｂは、図８（ａ）に示すように、顔側に前記空気放出部を有し、使用者の頭にかぶることが可能な形状である着用体１ｃと、当該着用体１ｃに取り付けられたユニット部２とを有する。また、図８（ｂ）に示すように、着用体１ｃの開口部の内縁部であって、顔側以外の部分には空気漏れ防止手段４が形成される。なお、ユニット部２に関する構成等は、第１実施形態と同じである。

次に、携帯型空気清浄装置１００ｂの動作について説明する。
ユニット部２のスイッチ（不図示）を入れると、電源２２から駆動電力が供給されてファン本体２１が回転し、図８に示すように、空気取込部２４から微粒子等を含む外気ＯＡ８１が、ユニット部２に取り込まれ、調整手段２３により微粒子が除去され清浄化された空気ＩＡ８１、空気送出部２５から着用体１ｃの内部に送出される。

このように取り込まれた空気ＩＡ８１は、着用体１ｃの開口部の内周部であって、顔側以外の部分には空気漏れ防止手段４が形成されているので、着用体１ｃと使用者の頭頂部との間の隙間を流れて、空気放出部１１ｃから着用体１ｃの外部に放出される。
このため、取り込まれた空気ＩＡ８１は、空気漏れ防止手段４が形成されていない着用体１ｃの顔側から鼻を覆うように勢い良く下方に向かい、空気の流れを顔と略平行に生じさせることができる。したがって、使用者は、清浄化された空気ＩＡ８１のみを呼吸することができる。また、使用者の顔の部分には、常に上方から下方に向かう空気の流れが生じているので、外気が流入してしまうことを防止できる。

以上のように、第３実施形態によれば、着用体１ｃが、顔側に前記空気放出部を有し、使用者の頭にかぶることが可能な形状であることにより、使用時の圧迫感がなく外気の流入のない携帯型空気清浄装置を提供することができる。

なお、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、その要旨の範囲内において種々の変形が可能である。

また、本実施形態等において、調整手段２３は、外気に含まれる有害物質を除去するフィルタ等の有害物質除去手段を例示しているが、酸素、薬剤成分等の呼吸することにより健康に有用な物質を含有させる有用物質発生手段であってもよい。

また、本実施形態等において、着用体１の一例として、例えば、服状体として例示しているが、服状体は、必ずしも上半身を覆う服状でなくてもよくエプロン等の形状であってもよい。

また、本実施形態等において、調整手段２３を、空気取込部２４に配置したが、ユニット部２の空気送出部２５を取り巻くように配置してもよい。特に、調整手段２３が、フィルタの場合には、フィルタの周囲にゴム等を設けて、空気送出部２５を含めユニット部２の底部を包み込むようにしてもよい。

また、本実施形態等において、ユニット部２に電源２２を設けているが、ユニット部２には電源２２は設けず、電源２２は別所に設け、電源ケーブルにより接続してもよい。また、ユニット部２が大型の場合には、使用者の背中に背負うようにしてもよい。

また、本実施形態等において、着用体１の内部には、特段、空気の流路を設けていないが、着用体１の内側に空気を上方にのみ移動させるためのガイド手段を形成してもよい。

また、本実施形態等において、ユニット部２を着用体１に固定しているが、ユニット部２を外部に備え、清浄化された空気を導管等の導入手段を用いて、着用体１の内部に導入するものであってもよい。

１００、１００ａ、１００ｂ 携帯型空気清浄装置
１、１ａ、１ｂ、１ｃ 着用体
１１、１１ａ、１１ｂ、１１ｃ 空気放出部
１２ ユニット部取付孔
１３ 半袖部
１４ 裾部
１５ 空気誘導部
２ ユニット部
２１ ファン本体
２２ 電源
２３ 調整手段
２４ 空気取込部
２５ 空気送出部
２６ 外周部
２７、２８ フランジ部
３、４ 空気漏れ防止手段

Claims (9)

1. 身体に着用される着用体と、
   外気に含まれる物質の量を調整する調整手段と、
   外気を、前記調整手段を介して前記着用体の内側に取り込み、取り込んだ外気を着用体の内部に送出させるファン本体と、
   前記ファン本体に駆動電力を供給する電源と、
   を備え、
   前記着用体は、
   前記ファン本体から送出された外気の流れを顔と略平行となるように生じさせ、当該外気を顔に向かって放出させる空気放出部と、
   前記ファン本体から放出された外気の流れを顔と略平行に生じさせる空気誘導部と、を有し、
   前記空気誘導部は、鼻周辺を除く内縁に、使用者の顔及び後頭部と前記空気誘導部との間の隙間を無くす空気漏れ防止手段を有し、
   前記ファン本体から送出された外気の流れを前記空気誘導部を介して前記着用体を着用する使用者の鼻周辺に放出することを特徴とする携帯型空気清浄装置。
2. 前記空気放出部は、放出する外気の流れを顔の上方から下方に、或いは、下方から上方に生じさせることを特徴とする請求項１に記載の携帯型空気清浄装置。
3. 前記調整手段は、外気に含まれる有害物質を除去するための有害物質除去手段を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の携帯型空気清浄装置。
4. 前記有害物質除去手段は、外気に含まれる微粒子を除去するためのフィルタであることを特徴とする請求項３に記載の携帯型空気清浄装置。
5. 前記調整手段は、有用な物質を外気に含ませる有用物質発生手段を有することを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の携帯型空気清浄装置。
6. 前記調整手段、前記ファン本体及び前記電源が一体化されたユニット部が前記着用体に固定されていることを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の携帯型空気清浄装置。
7. 前記着用体は、服状体であることを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載の携帯型空気清浄装置。
8. 前記服状体は、使用者の鼻と口の部分を含む顔の下半分までを覆うように形成されることを特徴とする請求項７に記載の携帯型空気清浄装置。
9. 前記着用体は、顔側に前記空気放出部を有し、頭にかぶることが可能な形状であることを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載の携帯型空気清浄装置。

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