JP7094055B2 - 空気浄化装置及び空気吸引装置 - Google Patents
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Description
請求項3記載の発明は、前記衝立部は、前記遮蔽部を立設状態に保持する保持部、及び前記遮蔽部の間に配置され前記空気流路の間隔を設定するとともに前記空気流路を形成するためのセパレータを備え、前記遮蔽部は、金属、木材、又は合成樹脂を素材とし、前記空気流路の間隔を1mm~20cmとしたことを特徴とする。
本発明において空気流路は、所定空隙を置いて互いに対向して配置された一対の板部材により形成される遮蔽部、遮蔽部の幅方向両端部に配置されるセパレータにより包囲される空隙により構成されてもよく、また、一体形状の箱状で内部に空気の流れる空隙を有する構成部材を使用してもよい。
前記衝立部に形成された空気流入部と、前記空気流入部から前記空気流路を介して空気を吸引する空気吸引部と、空気排出部とを備え、前記空気流入部は、前記遮蔽部の上端縁部に設けられると共に、前記空気排出部は、前記遮蔽部の下方において、前記空気流入部とは離間して設けられ、前記遮蔽部は、前記机、前記テーブルまたは前記カウンターの上面からの高さが10cm~80cmに形成されていることを特徴とする空気吸引装置である。
また、請求項1乃至16に記載された発明に係る空気浄化装置は、空気吸引部で吸引した空気を空気浄化部の浄化フィルターによりウイルスや雑菌の捕集を行うと共に、特に、請求項5及び8記載の発明にあっては、浄化フィルターで捕集できなかったウイルスや雑菌を殺菌部により一定時間の紫外線照射により殺菌及び不活性化する。そして、本空気浄化装置は、ウイルス及び雑菌を捕集及び殺菌処理した吸引空気を再び室内に排出するので、簡易な構成で信頼性が高くかつ高性能な空気浄化装置を実現することができる。
また、特に、請求項10に記載された発明に係る空気吸引装置によれば、浄化及び殺菌の少なくとも一方の処理をした吸引空気を加湿器により加湿し室内に排出できるので、ウイルス感染の確率を一層低減することが可能な空気吸引装置を提供できる。
また、請求項17及び18に記載された発明に係る空気吸引装置にあっては、空気浄化部を別途設けることなく、簡易な構成により室内の空気を吸引して室外又は屋外に排出することにより室内の空気のウイルスまたは雑菌による汚染を防止することが可能となり、室内の空気浄化を容易に行うことが可能となる。
本発明者は、[背景技術]の欄に記載した従来の空気清浄機及び会議室に設置されたアクリル板を用いた飛沫防止板に関して鋭意研究した結果、従来のアクリル板を用いた飛沫防止板では室内で使用した場合、咳やくしゃみをした場合、その瞬間に相手に直接飛沫がかかることは防止できる可能性はあるが、微粒子となる飛沫はそのまま空気中を数分から数時間漂うこと、また、身長が高くアクリル板の上側を超えた位置に顔が位置する場合や、斜め上に向けて咳やくしゃみをした場合などは、会話をしている相手側に咳やくしゃみの飛沫が直接かかるという知見を得た。
更には、空気清浄機においても捕集した飛沫や空気に含まれるウイルスをできる限り死滅又は不活性化させないと、再び室内に放出されウイルスが室内の空気中に含まれていることになる。
また、身長の大きな人の口元や目及び鼻などの付近に飛沫が直接かかることを防止したり、斜め上に向かって放たれた咳やくしゃみなどの飛沫が、アクリル板等による飛沫防止具を超えて向かい側に座っている人の口元や目及び鼻などの付近に飛沫が直接かかったりすることを防止する必要がある。この際、飛沫は上方から下方に舞い下りてくるため、アクリル板等による飛沫防止具の高さに多少余裕があっても、向かい側に座っている人の口元や目及び鼻などの付近に飛沫が直接かかるため、飛沫の流れも考慮に入れる必要がある。
本発明では以下に示す各態様に係る空気浄化装置、及び空気吸引装置を提供する。
本発明の第1の態様に係る空気浄化装置は、所定の間隔を隔てて設置された複数の遮蔽部の間に空気流路を形成した衝立部と、前記衝立部に形成された空気流入部と、前記空気流入部から前記空気流路を介して空気を吸引する空気吸引部と、前記空気吸引部で吸引した空気の浄化及び殺菌の少なくとも一方の処理を行う空気浄化部と、前記空気浄化部からの空気を排出する空気排出部とを備える。
この場合、前記空気吸引部は前記空気浄化部の中のどこに位置していても良いし、空気浄化部の外に配設されていても良い。また、前記空気浄化部の構成で、前記浄化フィルター部、前記殺菌部、前記吸気吸引部の配置順序は入れ替わっても良いし、いずれか1つだけでも良い。
この際、前記空気浄化部の構成で、前記浄化フィルター部、前記殺菌部、前記加湿部、前記空気吸引部の配置順序は入れ替わってもよいし、いずれか一つだけでもよい。
この態様に係る空気浄化装置にあっては、保持部内に殺菌部を内装することにより、全体の構成を小型化することができ、製造、搬送、設置、使用が容易な空気浄化装置を提供することができる。
<本発明の実施形態>
以下、本発明の実施の形態(以下単に実施形態と称する)に係る空気浄化装置、及び空気吸引装置を図面に基づいて説明する。尚、以下ではすべての図を通じて同一又は対応する構成部材には同一の参照符号を付して、同一符号の構成部材についての重複した説明は省略する。尚、以下の説明において、空気吸引装置は、空気浄化装置の一部として構成される。
以下、本発明の第1実施形態に係る空気浄化装置を図面に基づいて説明する。図1は第1実施形態に係る空気浄化装置を示す模式図、図2及び図3は、第1実施形態に係る空気浄化装置の使用状態を示す模式図であり、(a)は机に空気浄化装置を配置した状態を示す斜視図、(b)は空気浄化装置の(a)中のA-A線に相当する断面図、図4は第1実施形態に係る浄化フィルターの構成を示す空気浄化部の模式図である。
遮蔽部3、3は、断面方形状の棒状材により構成された保持部4、4に下端部で接合固定された状態で机20の上面に保持される。また遮蔽部3、3は幅方向の両側端部においてセパレータ15により固定保持され、遮蔽部3、3とセパレータ15、15の間に空気流路6が遮蔽部3、3の横方向の長さ寸法L及び高さ寸法Hに亘って形成される。セパレータ15は縦長長方形の板状部材である。
また、図1及び図2に示すように、遮蔽部3、3の高さ方向略中間部であって、左右方向中央部には、2つの開口からなる前面吸入孔26、26が、所定間隔を置いて左右方向に、遮蔽部3、3を貫通して開設されている。前面吸入孔26、26は、遮蔽部3、3外方へ開口すると共に空気流路6に連通している。なお、2つの開口からなる前面吸入孔26、26は、本実施の形態にあっては、遮蔽部3、3の左右方向中央部である場合を例に説明したが本実施の形態に限定されず、左右方向中央部以外の部位に開設されていても良い。
なお、図4では浄化フィルター9は、粗塵用プレフィルター21、HEPAフィルター22及び脱臭フィルター23により構成されているが、この配設順序は図4の構成には限定されず、また、いずれか一つの構成でよい。
この場合、上記実施の形態において、空気連結部7を通過した吸引空気16は空気浄化部8に流入させる構成としたが、空気連結部を通過する空気を空気浄化部8を介することなくそのまま室外又は屋外に放出するようにしてもよく、また、空気浄化部8を介することなくそのまま前記空気排出部からそのまま外部に放出することができるように構成してもよい。
また、遮蔽部3の高さH(図2(b)参照)は使用上の使いやすさを考慮し設定する。
第1実施形態に係る空気浄化装置1では、遮蔽部3の高さは机20の上面から75cmとされている。
空気吸引部11が作動することにより空気流入部5から空気を吸引し吸引空気16を生成すると共にこの吸引空気16を空気流路6、空気連結部7、空気浄化部8を介して空気排出部12に導くことで吸引空気16の浄化又は殺菌を行うことができる。
また、本実施の形態にあっては、上記のように遮蔽部3、3の高さ方向中間部であって左右方向中央部や任意の場所には、遮蔽部3、3外方へ開口すると共に空気流路6に連通する前面吸入孔26、26が開設されていることから、空気吸入部11が作動した場合には、室内の空気は空気流入部5のみならず前面吸入孔26、26からも吸入されて空気流路6内に入り、空気浄化部8へ導かれる。
従って、机20に着座した2人の対面者が会話を行った場合に、対面者の口から飛散した唾液の飛沫が遮蔽部3に衝突して付着する場合や、遮蔽部3に衝突して跳ね返され、空気中に再び浮遊することとなる場合があるが、遮蔽部3の一部に空気流入部5の一部となる前面吸入部26を設けることにより、このような場合であっても、空気中の殺菌やウイルスを効率よく効果的に吸引することが可能となる。
なお、空気流入部5における流入空気の流速、空気流路6の形状や流入空気の流速や流量、空気吸引部11の容量、流入空気の各流路の圧力損失などの個別具体的な事情、状況により、前面吸入口26は配設しても良いし、配設しなくてもよい。
なお、本実施の形態にあっては、空気浄化部8の構成は、浄化フィルター9、殺菌部10、加湿部13、空気吸引部11の順で構成されている場合を例に説明したが、上記構成要素の配設の順番が変更されてもよいし、いずれか一つ以上が搭載される構成でよい。
また、制御装置14は、空気浄化部8の内部に配置されていてもよいし、空気浄化部8の外部に配設されていてもよい。さらに、空気吸引部11は空気浄化部8の内部に配設されていてもよいし、空気連結部7と空気流路6に隙間なく連結されていれば空気連結部7と空気浄化部8との間や、空気浄化部8の後方などの空気浄化部8の外部に配設されていてもよい。
次に、本発明の第2実施形態の変形例に係る空気浄化装置について説明する。図3は第1実施形態の変形例に係る空気浄化装置を示す模式図であり、(a)は斜視図、(b)は断面図である。
ここで、図3(a)は机20を挟んで座った2名が対面して会話をしている様子を示す模式図である。本実施形態に係る空気浄化装置1において、遮蔽部3、3の全幅寸法をLとして、遮蔽部3、3の中央部付近にセパレータ15、15が幅寸法L1(=L/3)だけ離間して配置されている。これにより、空気流入部5は、遮蔽部3の上端部を3分割した中央領域だけに形成され、空気流路6は、セパレータ15により遮蔽部3の中央部付近に遮蔽部3の幅寸法Lの略1/3の部分だけに形成される。
図2の例に比べ図3の空気流路6の断面積(容積)は略1/3となるため、空気流入部5を必要な部分のみに最適化して配置し、空気流路6の断面積を縮小することで空気流入部5付近の流速を大幅に向上させることが可能となる。また、空気吸引部11の出力を小さくすることができ、効率的に飛沫やウイルスを吸引することが可能となる。
衝立部2が間にあっても空気吸引部11が作動していない場合、飛沫Sが拡散することにより相手側に到達し、相手の呼吸により口に流入したり目や鼻の粘膜に付着したりすることで、容易に飛沫Sに含まれるウイルスに感染することが考えられる。この状況は遮蔽部3の高さを多少高くしても状況に変わりはない。
次に、第1実施形態及びその変形例に係る空気浄化装置1の使用状態をコンピュータにより流体解析をした結果について説明する。図6は、第1実施形態に係る空気浄化装置1を配置した机20を挟んで対面して座っている2人が会話をしている状態において空気浄化装置1を作動させた際の室内の空気全体の流れ及び空気流入部5周辺の空気の流れをCFD(Computational Fluid Dynamics:コンピュータを用いた流体解析)により算出した結果を示すものある。
次に、第2実施形態に係る空気浄化装置について説明する。図8は第2実施形態に係る空気浄化装置を示すものであり、(a)は4人掛けの机に適用した場合を示す斜視図、(b)は8人掛けの机に適用した場合を示す斜視図である。本例は、多人数で使用する机が配置された居室における空気浄化装置の構成例を示している。
次に本発明の第2実施形態に係る空気浄化装置について説明する。図9は第3実施形態に係る空気浄化装置を示す斜視模式図である。上述した第1及び第2実施形態に係る空気浄化装置との相違点は、本実施形態に係る空気浄化装置1では、遮蔽部3の下部に貫通した切欠部18を設ける他、切欠部18の周囲に切欠部セパレータ15Aを設けて、空気流路6の形状を変更して空気流路6を横切る切欠部18から空気が吸引されないようにしている点である。
次に、第4実施形態に係る空気浄化装置について説明する。本実施形態は、チケットの発券等、相手とものを対面して金銭やチケットのやりとりを行うカウンター机に第3実施形態に係る空気浄化装置を適用したものである。図10は、第4実施形態に係る空気浄化装置を示す例を示すものであり、(a)は空気浄化装置をカウンター机に適用した例を示す斜視図、(b)は(a)の空気浄化装置を他の方向から見た斜視図である。
次に、本発明の第5実施形態について説明する。図11は、第5実施形態に係る空気浄化装置の構成を示す模式図である。本実施形態に係る空気浄化装置1は、空気浄化装置1の遮蔽部3又は空気浄化装置1の周辺に咳やくしゃみの検出センサ19を設け、検出センサ19の反応に応じて制御装置14が空気吸引部11を制御して所定の時間にわたり吸引空気16の流量を増やすものである。
次に、本発明の第6実施形態について説明する。図12は第6実施形態に係る空気浄化装置を示す模式図であり、(a)は机に空気浄化装置を配置した状態を示す斜視図、(b)は同側面図である。本実施形態に係る空気浄化装置1は、持ち運び可能としたものである点である。
また、上記実施形態において、空気吸引部11は図1に示すように加湿部13の後方(下流側)に配置するとして説明したが、空気吸引部11は、殺菌部10の後方(下流側)でもよいし、図4に示す脱臭フィルター23の後方でも問題ない。
更に、第1実施形態において、空気連結部7を通過した吸引空気16は空気浄化部8に流入させる構成として説明したが、空気連結部7を通過した吸引空気16をそのまま室外又は屋外に放出する構成としてもよいし、室内に戻す構成としてもよい。
更に、第1実施形態において、加湿部13はいわゆる気化式、超音波式、スチーム式、ハイブリッド式のいずれの方式でも問題ないし、水の代わりに濃度及びPH値を管理した次亜塩素酸水を用いる構成としてもよい。
本実施の形態に係る空気浄化装置1にあっては、図3に示す第一実施の形態の変形例と同様に、机20の幅方向全域に亘って設けられた遮蔽部3において、空気流入部5は、遮蔽部3の左右方向に3分割した中央領域だけに形成され、空気流路6は、セパレータ15、15により遮蔽部3の中央部付近に遮蔽部3の幅寸法Lの略1/3の部分に形成されている。
なお、本実施の形態にあっては、空気吸引部11は空気流路6の直下および水平流路24の両端部に一対に設けられている場合を例に説明したが、本実施の形態に限定されず、1ヶ所に設けられていてもよい。
本実施の形態に係る空気浄化装置1によれば、前記各実施の形態とは異なり、机20の下面部に設けられた空気浄化部8が設けられていないことから、卓上または机の上に比較的容易に衝立式空気浄化システムを設置することが可能となる。
本実施の形態に係る空気浄化装置1にあっては、前記実施の形態における空気浄化装置と同様に空気浄化部8は存在せず、図13に示す第7実施の形態に係る空気浄化装置1と同様に、机20の幅方向全域に亘って設けられた遮蔽部3において、空気流入部5は、遮蔽部3の左右方向に3分割した中央領域だけに形成され、空気流路6は、セパレータ15、15により遮蔽部3の中央部付近に遮蔽部3の幅寸法Lの略1/3の部分だけに形成されている。
本実施の形態に係る空気浄化装置1によれば、前記各実施の形態とは異なり、机20の下面部に設けられた空気浄化部8が設けられていないことから、卓上または机の上に比較的簡単に衝立式空気浄化システムを設置することが可能となる。
本実施の形態に係る空気浄化装置1は、第6実施の形態に係る空気浄化装置1と同様に、小型であって持ち運び可能に形成されているが、支持部4の内部構造が異なる。
即ち、本実施の形態に係る空気浄化装置1にあっては、支持部4は細長直方体筒状に形成され、上面部には、セパレータ15、15に左右両端部を支持固定された状態で、厚さ方向に所定間隔の間隙を置いてたがいに対向配置された遮蔽部3、3が設けられている。
本発明に係る空気浄化装置1にあっては、遮蔽部3、3の構成は、図13に示す第7実施の形態及び図14に示す第8実施の形態と同一である。しかしながら、保持部4は、図13に示す第7実施の形態及び図14に示す第8実施の形態とは異なり、単なる脚部として構成されている。即ち、本実施の形態にあっては、遮蔽部3、3の下端部において厚さ方向に直交するように設けられた4つの簡易な構成の支持脚部により支持固定されて机20に載置されている。
また、空気流路6を通過した流入空気は空気連結路7を介してシロッコファンや軸流ファンなどから構成される空気吸引部11に流入し、空気吸引部11に結合された空気連結部7を介して吸気連結ボックス27に連結される。
空気清浄装置28は、本実施の形態にあっては、全体略四角柱状に形成されており、側面の一面部に吸気孔28aを有すると共に、上端面部には空気排出部12が設けられている。
空気連結部7は、本実施の形態にあっては、可撓性を有する素材からなる連結ホース7aにより構成され、連結ホース7aの一端部は、適宜のアダプタを介して空気流路6の下端部に接合される(図示せず)と共に、他端部は、同様に適宜のアダプタを介して吸気連結ボックス27の一側面部に開設された空気流入孔部27bに接合固定されている。
この場合、本実施の形態にあっては、空気浄化装置28の吸気孔28aが空気流入孔部27bに対向するように配置されていることから、吸気孔28aから空気浄化装置28内に吸入された空気は、内部で浄化、殺菌または不活化されたのち、上端部に設けられた空気排出部12から室内の空気中に排出される。
この場合、空気流入孔部27bを介して吸気連結ボックス27内に流入した空気の内、空気浄化装置28の吸気孔28aから吸入されなかった一部の空気はそのまま室内の空気として放出されるが、吸気連結ボックス27の側面部27aの内側面部との間にはわずかな間隙しか形成されていないことから、浄化されずに放出される空気量は極少量である。
その結果、空気浄化部8及び保持部4の構成をより簡易にすることができ、空気浄化装置全体としての製造コストを低減することが可能となると共に、簡易かつ迅速に空気浄化装置1を構成、設定することが可能となる。
2:衝立部
3:遮蔽部
4:保持部
5:空気流入部
6:空気流路
7:空気連結部
7a:連結ホース
8:空気浄化部
9:浄化フィルター
10:殺菌部
11:空気吸引部
12:空気排出部
13:加湿部
14:制御装置(制御部)
15:セパレータ
15A:切欠部セパレータ
16:吸引空気
17:粗塵用フィルター
18:切欠部
19:検出センサ
20:机
21:粗塵用プレフィルター
22:HEPAフィルター
23:脱臭フィルター
24:水平流路
25:開口部
26:前面吸入孔
27:吸気連結ボックス
27a:側面部
27b:空気流入孔部
28:空気浄化装置
28a:吸気孔
30:空気吸引装置
Claims (18)
- 机、テーブルまたはカウンターをはさんで互いに対面する人の間において、もしくは前記机、前記テーブルまたは前記カウンターに向って互いに隣接する人の間において、前記机、前記テーブルまたは前記カウンター上に配置され、所定の間隔を隔てて設置された複数の遮蔽部の間に空気流路を形成した衝立部と、
前記衝立部に形成された空気流入部と、
前記空気流入部から前記空気流路を介して空気を吸引する空気吸引部と、
前記空気吸引部で吸引した空気の浄化または空気中の雑菌やウイルスの殺菌や不活化を行う空気浄化部と、
前記空気浄化部からの空気を排出する空気排出部とを備え、
前記空気流入部は、前記遮蔽部の上端縁部に設けられていると共に、前記空気排出部は、前記遮蔽部の下方又は側方において、前記空気流入部とは離間して設けられ、
前記遮蔽部は、前記机、前記テーブルまたは前記カウンターの上面からの高さが10cm~80cmに形成されていることを特徴とする空気浄化装置。 - 前記空気吸引部又は前記空気浄化部は、前記遮蔽部とは別個に配置されていることを特徴とする請求項1記載の空気浄化装置。
- 前記衝立部は、前記遮蔽部を立設状態に保持する保持部、及び前記遮蔽部の間に配置され前記空気流路の間隔を設定するとともに前記空気流路を形成するためのセパレータを備え、前記遮蔽部は、金属、木材、又は合成樹脂を素材とし、前記空気流路の間隔を1mm~20cmとしたことを特徴とする請求項1又は2に記載の空気浄化装置。
- 前記遮蔽部の高さ方向中間部には、遮蔽部外方へ開口すると共に前記空気流路に連通する前面吸入孔が開設されていることを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載の空気浄化装置。
- 前記空気浄化部は、浄化フィルター又は殺菌部の少なくとも一方を備えることを特徴とする請求項1又は2に記載の空気浄化装置。
- 前記空気吸引部は、吸気ファンを備えることを特徴とする請求項1又は2に記載の空気浄化装置。
- 前記浄化フィルターは、HEPAフィルター、粗塵用プレフィルター又は脱臭活性炭の少なくとも一つを備えることを特徴とする請求項5に記載の空気浄化装置。
- 前記殺菌部は、発振波長が200nm~350nmの紫外線照射装置及び次亜塩素酸を含んだ除菌フィルターの少なくとも一方を備えることを特徴とする請求項5に記載の空気浄化装置。
- 前記紫外線照射装置は、水銀ランプ、LED、レーザまたは殺菌灯からなる光源であることを特徴とする請求項8に記載の空気浄化装置。
- 前記空気浄化部は、加湿部を備え、排出する空気の湿度を上昇させることを特徴とする請求項1、2又は5のいずれか1項に記載の空気浄化装置。
- 前記衝立部は、机又はテーブルの上面に複数配置されることを特徴とする請求項1又は3記載の空気浄化装置。
- 前記衝立部の近傍に、咳やくしゃみの検出センサを備え、前記検出センサが咳やくしゃみを検出した場合所定の時間にわたって前記空気吸引部が吸引する空気量を増加させる制 御部を備えることを特徴とする請求項1、3又は11のいずれか1項に記載の空気浄化装置。
- 前記検出センサは、音声センサ又は圧力センサであることを特徴とする請求項12に記載の空気浄化装置。
- 前記空気流入部には、ゴミ、埃を捕集する交換可能な粗塵用フィルターを配設することを特徴とする請求項1に記載の空気浄化装置。
- 前記遮蔽部は、下部に前記遮蔽部が仕切る両側の領域を貫通する切欠部を備え、前記切欠部には、前記切欠部から空気の吸引を防止する切欠部セパレータが配置されていることを特徴とする請求項1から4までのいずれか1項に記載の空気浄化装置。
- 前記保持部は全体細長筒状に形成され、殺菌部が内装されるととともに空気吸引部が設けられ、長さ方向端部には空気排出部が設けられ、前記遮蔽部の下端部に対応する部位には開口部が設けられ、前記遮蔽部及び前記セパレータにより形成される空気流路からの空気は前記空気吸引部により吸引されて前記開口部を介して前記保持部内に流入し、前記空気排出部から排出されように構成されていることを特徴とする請求項3記載の空気浄化装置。
- 机、テーブルまたはカウンターをはさんで互いに対面する人の間において、もしくは机、テーブルまたはカウンターに向って互いに隣接する人の間において、前記机、前記テーブルまたはカウンター上に設置され、所定の間隔を隔てて略平行に設置された複数の遮蔽部の間に空気流路を形成した衝立部と、
前記衝立部に形成された空気流入部と、前記空気流入部から前記空気流路を介して空気を吸引する空気吸引部と、空気排出部とを備え、前記空気流入部は、前記遮蔽部の上端縁部に設けられると共に、前記空気排出部は、前記遮蔽部の下方において、前記空気流入部とは離間して設けられ、
前記遮蔽部は、前記机、前記テーブルまたは前記カウンターの上面からの高さが10cm~80cmに形成されていることを特徴とする空気吸引装置。 - 前記空気流路内の空気を、室外又は屋外へ排出するように構成されたことを特徴とする請求項17記載の空気吸引装置。
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