JP2022511946A - 空気浄化装置 - Google Patents

Abstract

取り外し可能な微粒子フィルター（４）、ファン（２）またはインペラを備え、モータによって動力が供給される家庭用空気清浄器システムであって、空気が空気流方向に通過して浄化される空気ダクト（１）と、前記空気ダクト（１）がダクト壁を備え、ここで、前記ダクト壁（１）の一部がガスフィルター（３）を備えることを特徴とする、家庭用空気清浄器システム、及び、そのようなシステムにおいて、ガスフィルターを通過させることによって、周囲空気から不要なガスを除去する方法に関する。

Description

本発明は、空気浄化システムの改良に関する。

米国特許出願公開第２００６／０１９１４１５号（Ｊｏｈｎｓｏｎ）は、ディーゼルエンジンからの排気中に浮遊する粒子状物質を捕捉し、粒子からガスを分離するための装置を開示している。この装置は、メッシュによって捕捉されるように流れに同伴された粒子を導く、らせん状排気チャネルを備えるが、ガスはらせん状に影響されず、別々に捕捉される。

ＣＮ２０５３７２８２７（Ｙｉｍｉｎｇ）は、ダクト型プラズマ空気消毒清浄器を開示している。このダクト型プラズマ消毒装置は、箱体と、ファン類と、プラズマ発生装置と、アニオン発生装置とを備え、前記２つのファンは、前記箱体の側壁及び上端に別々に配置され、前記各ファンの外側にはファンハウジングが設けられ、前記２つのファンハウジングの間にはフローガイドシートが接続され、前記フローガイドシートによりフローガイドチャンネルが形成され、前記プラズマ発生装置と前記アニオン発生装置とは、前記箱体内の底端部に別々に、かつ、固定的に配置され、前記プラズマ発生装置と前記アニオン発生装置の電極は、前記フローガイドシートを貫通して前記フローガイドチャンネル内に配置されていることを特徴とする。

ＵＳ２００６／０１９１４１５Ａ号 ＣＮ２０５３７２８２７号

従来技術にもかかわらず、空気浄化システム、特に家庭環境での使用を意図した独立型空気浄化システムに対するさらなる改良が依然として必要とされている。

したがって、第１の態様では、取り外し可能な微粒子フィルター、ファンまたはインペラを備え、モータによって動力が供給される家庭用空気清浄器システムであって、空気が空気流方向に通過し、清浄化される空気ダクトと、ダクト壁を備え、ダクト壁の一部がガスフィルターを備える、家庭用空気清浄器システムが提供される。

図１は、多くの市販製品に見られる典型的な構造である。 図２は、活性炭フィルター（３）が空気ダクト（１）の側部に配置され、空気流が空気ダクト（１）の側部を通過し、空気ダクト（１）を通過しないようになっている、本発明による実施形態である。 図３は、さらなる実施形態を示す。

本発明者らは、驚くべきことに、有害ガスの効果的な除去が、空気流方向に配置されたガスフィルターを使用することによって達成され得ることを見出した。これは、空気の流れ方向を横切るように意図的に同一のガスフィルターが配置されている文献および市場での空気清浄器とは対照的であり、そのため空気を強制的に通過させる。そのような設計は、空気が装置を流れるときに望ましくない圧力低下をもたらす。圧力降下はファン速度の増加および騒音の増加につながり、いずれも消費者の心には望ましくない性能特性である。これは、特に、装置が寝室で使用され、静かであるが効果的な性能が非常に望ましい夜間に使用される場合にあてはまる。

好ましくは、ガスフィルターは、弾性又は曲げ可能な材料を含む。これにより、空気清浄システムの設計に従ってフィルターを配置することができ、それに応じては設計できない。

好ましくは、ガスフィルターは、当技術分野で知られているような炭素フィルターである。好ましくは、それは活性炭フィルターである。

好ましくは、ガスフィルターは、ダクト壁と同一平面にあるダクト表面を備える。空気ダクト内のガスフィルターのこの配置は、装置を通る空気の流れを改善し、なおかつ許容可能な性能のレベルを維持する。

好ましくは、ガスフィルターは、ダクトに取り付けるための手段を含む。したがって、ダクト壁は、好ましくはガスフィルターを受け入れるための手段を含む。

取り付けのための適切に好ましい手段は、ラグ、スロット、フリクションフィット、およびスナップフィット配置を含む。好ましくは、ガスフィルターは、改良されたフィッティング手段を提供するための実質的に剛性のフレームを含む。そのようなフレームは、金属またはプラスチックを構成することができ、周辺フレームまたはメッシュタイプのフレーム構成を形成することができる。より好ましくは、ガスフィルターは、ダクト壁に取り付けるための手段が実質的に剛性のフレーム上に配置される。より好ましい実施形態では、ガスフィルターは、フレームの使用を維持しながらガス濾過媒体の交換を行うことができるように、前記フレームから取り外し可能である。

好ましくは、空気ダクトは、空気の流れ方向が装置を通過する間に少なくとも１回変化するように構成される。空気流は、方向を変える場合はベントと呼ばれ、または方向の変化が４５または９０度である場合はエルボーと呼ばれる。方向の変化は、ケーシングおよびベント、接合部、構築物、メッシュなどのフローガイドによっても作り出すことができる。このような実施例では、空気が低い圧力降下とエネルギー入力と共にその方向が変化する間に濾過される。したがって、この装置は、ガス濾過の状況において、よりエネルギー効率がよい。

本発明によるシステムは、典型的には空気を一方向にシステム内に引き込み、別の方向に排出することを含んでいた。その間、システムの設計によって、空気の流れが、１回以上方向が変わることがある。換言すれば、空気置換手段から微粒子フィルターへの空気流には、１つ以上のベントが存在するかもしれないし、または空気流が系に存在するかもしれない。

空気の流れの方向に変化がある場合、これは通常、ファンと微粒子フィルターの間にある。好ましくは、前記ガスフィルターは、気流方向が変化する箇所に配置され、より好ましくは、前記ガスフィルターは、屈曲して遠方の壁に配置される。

好ましくは、システムは、除去可能な微粒子フィルターをさらに含む。微粒子フィルターは、空気の流れの中でフィルターを通過する際に粒子状物質を捕捉することが目的である。好ましくは、取り外し可能な微粒子フィルターは、高効率微粒子空気（ＨＥＰＡ）フィルターである。空気清浄器のフィルター部分はその機能の重要な部分であるが、空気清浄器は一般にフィルターを所定の位置に配置して製造されるものではないことが理解されるべきである。これらは実際には常に別々に製造され、最も重要なことには、空気清浄器自体の製造業者とは異なる商業的企業によって製造されることが多い。また、異なる製造業者によって製造された異なる空気清浄機モデル用のフィルターを製造することは、フィルターの製造業者にとって典型的である。微粒子フィルターは、プレフィルターまたは存在する任意のダストフィルターと対比されるべきである。プレフィルターおよびダストフィルターは、ＨＥＰＡフィルターが示す粒子捕捉能力を有していないため、ＨＥＰＡフィルターとはみなされない。

前記微粒子フィルターは、前記空気の流れ方向に沿って通過する空気が前記微粒子フィルターを通過するように配置されることが好ましい。

システムは、空気置換手段を備える。典型的な置換手段は、ファン及びインペラを含む。空気置換手段は空気が系を通って押されるか、または系を通って引かれるように、空気流の始めまたは終わりに配置されてもよい。一般的なファンには、放射状ファンと軸流ファンがある。本発明による装置は、放射状ファンを備えることが好ましい。放射状ファンは、軸流ファンよりもはるかにエネルギー効率が高く、また、システムのダクト壁に沿って配置されたガスフィルターの上を通過するときに乱流を生じにくい空気流を生じさせる。

このようなシステムでは、空気がガスフィルターの上を通過することによって不要なガスを清浄にし、必ずしも通過させない。驚くべき利点は、空気を通過させるのではなく、単にそのようなフィルターを通過させることによって空気からガスを浄化することができるだけでなく、そのようなシステムではガス浄化能力の損失がないことである。したがって、同じエネルギー消費に対して同じ量のガスを浄化することができる。ファン速度を下げることができるため、システムを通る空気の流れを駆動するために使用されるエネルギーが少なくなる。

好ましくは、ガスフィルターは、多孔質部材を有し、好ましくは泡状フィルターを含む。

好ましいガスフィルターは、より多孔質になるように処理された市販の形態の炭素である活性炭を含む。

好ましくは、ガスフィルターは交換可能である。しかしながら、それらが内部に配置されていることを考慮すると、装置はまた、ガスフィルターへの適切な接近を可能にするための手段を含むことが好ましい。好ましくは、このシステムがガスフィルターの取り外しおよび交換を可能にするドアまたは他の適切なアクセスを備えている。

また、システムは、空気入口及び／又は出口にプレフィルター又はダストフィルターを備えることが好ましい。このようなフィルターは、ＰＭ１０及びＰＭ２．５のような小微粒子フィルターとして作用する物理的密度を欠いているので、ＨＥＰＡフィルターではないが、ほこりがシステムに入るのを阻止し、また、ユーザ又はシステムへの負傷又は損傷を防止するポークガードとしても作用する。

好ましくは、システムはまた、周囲空気中の特定のガスの濃度を感知するためのセンサを含む。より好ましくは、システムの動作パラメータがセンサから得られた結果によって決定されてもよい。例えば、より多くのホルムアルデヒドが検出された場合、ファン速度を増大させることができる。あるいは、ガスレベルが操作の変更が有益であり得るようなものであることを、ユーザインターフェースを介して、またはスマートフォンを介して消費者に示すことができる。例えば、ファン速度を変更したり、フィルターを変更したり、家庭環境におけるシステムの配置を変更したりすることができる。

第２の態様では、請求項１～５のいずれかに記載のシステムにおいてガスフィルターを通過させることによって、周囲空気から不要なガスを除去する方法が提供される。不要なガスには、ホルムアルデヒド、亜酸化窒素および揮発性有機炭素部分が含まれる。

次に、本発明の実施形態を、以下の非限定的な図面を参照して説明する：

図１は、多くの市販製品に見られる典型的な構造である。空気ダクト（１）は、ファン（２）によって生成される空気流（Ａ）を規定する。空気は、微粒子フィルター（４）および活性炭フィルター（３）を通過する。

図２は、活性炭フィルター（３）が空気ダクト（１）の側部に配置され、空気流が空気ダクト（１）の側部を通過し、空気ダクト（１）を通過しないようになっている、本発明による実施形態である。微粒子フィルター（４）は、図１と同じ位置にある。

図３はさらなる実施形態であり、ダクトは、（５において）屈曲されてエルボを形成する。この場合、活性炭フィルター（３）は、湾曲部において空気ダクト（１）の遠い方の表面にのみ配置される。本実施形態の微粒子フィルター（４）は、炭素フィルター（３）の前に配置されている。

Claims (6)

1. 取り外し可能な微粒子フィルター（４）、ファン（２）またはインペラを備え、モータによって動力が供給される家庭用空気清浄器システムであって、空気が空気流方向に通過して浄化される空気ダクト（１）と、前記空気ダクト（１）がダクト壁を備え、ここで、前記空気ダクト（１）の一部がガスフィルター（３）を備えることを特徴とする、家庭用空気清浄器システム。
2. 前記ガスフィルター（３）がダクト表面を含み、前記ダクト壁と面一である、請求項１に記載のシステム。
3. 前記空気ダクト（１）は、前記装置を通過する間に前記空気流の方向が少なくとも１回変化するように構成される、請求項１または２に記載のシステム。
4. 前記微粒子フィルター（４）は、前記空気流方向に沿って通過する空気が前記微粒子フィルター（４）を通過するように配置される、請求項３に記載のシステム。
5. 前記ガスフィルター（３）が発泡成分を含む、請求項１～４のいずれかに記載のシステム。
6. 請求項１～５のいずれかに記載のシステムにおいて、ガスフィルターを通過させることによって、周囲空気から不要なガスを除去する方法。

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