(57)【要約】  空気入口とハウジングを通って延びる空気排出口とを有するハウジングと、ハウジングから解除可能な液体のリザーバを収容するためのリフィルと、使用時に液体供給源と流体接触して液滴の霧を発生させるように構成され、かつ使用時に霧を上方に放出するように構成されたハウジング内の噴霧器と、霧が保持されたハウジング内のチャンバと、空気流内の汚染物質の少なくとも一部が、空気流からリフィルの方向に霧によって強く押し出されるように、使用時に空気入口を通ってチャンバ内に入る空気流を発生させるように構成されたハウジング内のファンとを含む空気清浄器を説明する。空気清浄器のためのリフィル、並びにこの空気清浄器の使用方法も説明する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
空気入口とハウジングを通って延びる空気排出口とを有するハウジングと、
前記ハウジングから解除可能である液体のリザーバを収容するためのリフィルと、
使用時に液体供給源と流体接触して液滴の霧を発生させるように構成され、かつ使用時に該霧を上方に放出するように構成された前記ハウジング内の噴霧器と、
前記霧が実質的に保持された前記ハウジング内のチャンバと、
空気流内に存在する汚染物質の少なくとも一部が、該空気流から前記リフィル及び／又は汚染物質出口に向けて前記霧によって強く押し出されるように、使用時に前記空気入口を通って前記チャンバ内に入る空気の流れを発生させるように構成された前記ハウジング内のファンと、
を含むことを特徴とする空気清浄器。
【請求項２】
家庭内及び／又は個人向け使用のためのものであることを特徴とする請求項１に記載の空気清浄器。
【請求項３】
前記噴霧器は、圧電噴霧器であることを特徴とする請求項１から請求項２のいずれか１項に記載の空気清浄器。
【請求項４】
前記排出される空気は、空気清浄器によって取り込まれる空気よりも少なくとも６０％少ない汚染物質を含有することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の空気清浄器。
【請求項５】
内側チャンバが、前記チャンバ内に設けられることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の空気清浄器。
【請求項６】
前記内側チャンバは、その上部部分に空気入口ポート、及び該内側チャンバ内の内部空間の中に少なくとも部分的に延び、かつ該空気入口ポートと位置合わせされた環状構成のスリーブを有することを特徴とする請求項５に記載の空気清浄器。
【請求項７】
前記内側チャンバは、少なくとも部分的に円錐形であり、
前記円錐は、その下部部分の方向に狭くなっている、
ことを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の空気清浄器。
【請求項８】
前記円錐の前記下部部分は、汚染物質出口を形成するために開いており、
前記汚染物質出口は、前記リフィルの前記リザーバのための流体入口と位置合わせされている、
ことを特徴とする請求項７に記載の空気清浄器。
【請求項９】
前記スリーブは、それを通る空気出口を前記内側チャンバの前記上部部分に形成し、
この出口は、前記空気排出口と位置合わせされている、
ことを特徴とする請求項５から請求項８のいずれか１項に記載の空気清浄器。
【請求項１０】
前記空気入口ポート及び前記スリーブは、前記空気流を適切な接線方向に向け、前記内側チャンバの内壁によって形成された境界に少なくとも部分的に従う空気のサイクロン流れを開始することを特徴とする請求項５から請求項９のいずれか１項に記載の空気清浄器。
【請求項１１】
前記空気流は、空気清浄器がサイクロン空気流を作り出すための閾値速度よりも大きいが、空気清浄器に対する最大値よりも小さくなるように調節されることを特徴とする請求項５から請求項１０のいずれか１項に記載の空気清浄器。
【請求項１２】
前記内側チャンバは、少なくとも２つの部分から作られることを特徴とする請求項５から請求項１１のいずれか１項に記載の空気清浄器。
【請求項１３】
前記内側チャンバの前記個別の部分は、適切な緩衝材料をこれらの間に存在させて互いに接続されることを特徴とする請求項１２に記載の空気清浄器。
【請求項１４】
フィルタ要素が、前記空気出口と前記空気排出口の間に位置することを特徴とする請求項１から請求項１３のいずれか１項に記載の空気清浄器。
【請求項１５】
前記噴霧器に給送されている水への視覚的アクセスを可能にする透明な窓が設けられることを特徴とする請求項１から請求項１４のいずれか１項に記載の空気清浄器。
【請求項１６】
ユーザが選択可能な制御装置が設けられることを特徴とする請求項１から請求項１５のいずれか１項に記載の空気清浄器。
【請求項１７】
ユーザが選択可能なブースト機能が設けられることを特徴とする請求項１から請求項１６のいずれか１項に記載の空気清浄器。
【請求項１８】
少なくとも２つのファンが設けられることを特徴とする請求項１から請求項１７のいずれか１項に記載の空気清浄器。
【請求項１９】
請求項１から請求項１８のいずれか１項に記載の空気清浄器のためのリフィルであって、
ハウジングと、
内部に液体を保持するのに適する前記ハウジング内のリザーバと、
一方の開口が液体出口であり、かつ別の開口が液体入口である前記ハウジングを通る少なくとも２つの開口と、
を含むことを特徴とするリフィル。
【請求項２０】
リフィル芯を含むことを特徴とする請求項１９に記載のリフィル。
【請求項２１】
内側チャンバの下部部分が設けられることを特徴とする請求項１９に記載のリフィル。
【請求項２２】
前記空気清浄器のハウジングと解除可能に係合して該ハウジング内の固定位置にリフィルを固定するように構成された係合手段が設けられることを特徴とする請求項１９から請求項２１のいずれか１項に記載のリフィル。
【請求項２３】
リフィルに適合する前記空気清浄器内の空隙の実質的に全てを満たすような大きさにされることを特徴とする請求項１９から請求項２２のいずれか１項に記載のリフィル。
【請求項２４】
非対称的又は不規則な形状を有することを特徴とする請求項２３に記載のリフィル。
【請求項２５】
リフィルの前記リザーバは、そこに液体が設けられることを特徴とする請求項１９から請求項２４のいずれか１項に記載のリフィル。
【請求項２６】
リフィルの前記リザーバは、そこに水と混合可能な非液体化学成分が設けられることを特徴とする請求項１９から請求項２４のいずれか１項に記載のリフィル。
【請求項２７】
前記非液体成分は、乾燥粉末状又は粒状化学成分、ゲル、ゲル状、又はゲル様化学成分、及び／又は好ましくは空気よりも大きい密度を有する気体化学成分のうちの少なくとも１つであることを特徴とする請求項２６に記載のリフィル。
【請求項２８】
内部に液体香料を保持するのに適する香料リザーバが設けられることを特徴とする請求項１９から請求項２４のいずれか１項に記載のリフィル。
【請求項２９】
複数の香料リザーバが設けられることを特徴とする請求項１９から請求項２４のいずれか１項に記載のリフィル。
【請求項３０】
個人及び／又は家庭空間において空気を洗浄するための空気清浄器の使用方法であって、
請求項１から請求項１８のいずれか１項に記載の空気清浄器を空気がそこに含有する汚染物質の少なくとも一部から洗浄されるまで作動させる段階、
を含むことを特徴とする使用方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空気清浄器に関する。特に、空気清浄器は、空気から汚染物質粒子を確実に洗浄して落とすことができる家庭及び／又は個人使用に適切な低コストユニットとして設計される。
【背景技術】
【０００２】
エアフィルタは、固体濾過媒体を通して空気の流れを発生させるためにファンを用いることは公知である。そのようなフィルタは、成功しているが、フィルタにわたる圧力低下に打ち勝つために、比較的大きなファンが必要であり、比較的ノイズがあって比較的大量のエネルギを消費する装置をもたらす。
空気中の同伴粒子を捕捉するために水の霧を発生させるいくつかの空気清浄器が公知である。これらは、底端部がリザーバに位置決めされた回転チューブを有するＵＳ７、１１５、１１５を含む。チューブは、チューブが回転する時に水が遠心力の下で噴霧されるいくつかの開口部を有する。これは、空気の流れが清浄化のために通過する霧を発生させる。
【０００３】
ＵＳ６、６５６、２５３は、超音波噴霧器を用いて霧を発生させる。粒子の霧は、帯電されて空気の流れ内の同伴粒子を引き付ける。帯電粒子及び同伴汚染物質の流れは、次に、汚染物質を捕捉する収集表面を通過する。
ＷＯ０２／０７７５３７は、空中汚染物質を捕捉する液滴の噴霧を発生させる分配器を開示している。汚れた流れは、次に、ＵＶチャンバ及びフィルタを通過して水が再循環する前に汚染物質が除去される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】ＵＳ７、１１５、１１５
【特許文献２】ＵＳ６、６５６、２５３
【特許文献３】ＷＯ０２／０７７５３７
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、家庭内の使用に適切であり、かつユーザによって容易に保守することができるエネルギ消費の低い単純で低コストの装置を提供すること目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の第１の態様により、空気入口とハウジングを通って延びる空気排出口とを有するハウジングと、ハウジングから解除可能な液体のリザーバを収容するためのリフィルと、使用時に液滴の霧を発生させるように液体供給源と流体接触するように構成され、かつ使用時に霧を上方に放出するように構成されたハウジング内の噴霧器と、霧が実質的に保持されたハウジング内のチャンバと、空気流内に存在する汚染物質の少なくとも一部が、空気の流れからリフィル及び／又は汚染物質出口の方向に霧によって強く押し出されるように、使用時に空気入口を通してチャンバ内への空気の流れを発生させるように構成されたハウジング内のファンとを含む空気清浄器を提供する。
【０００７】
本発明の第２の態様により、本発明の第１の態様による空気清浄器のためのリフィルを提供し、リフィルは、ハウジングと、内部に液体を保持するのに適するハウジング内のリザーバと、一方の開口が液体出口であり、別の開口が液体入口であるハウジングを通る少なくとも２つの開口とを含む。
好ましくは、リフィルのリザーバには、そこに液体が設けられる。
代替的に、リフィルのリザーバには、リフィルのユーザによってリザーバに加えられた水と混合することができる非液体化学成分がそこに設けられる。非液体成分は、乾燥粉末状又は粒状化学成分とすることができる。非液体成分は、ゲル、ゲル状、又はゲル様化学成分とすることができる。非液体成分は、ユーザがリザーバに水を加えようとする時に気体成分がリザーバから逃げないように好ましくは空気よりも大きい密度を有する気体化学成分とすることができる。
【０００８】
代替的に又は追加的に、リフィルには、液体香料を保持するのに適する香料リザーバがそこに設けられる。二重リザーバ（リザーバ及び香料リザーバ）配置では、使用時に香料リザーバに保持された液体がリザーバ内に流れることを可能にするためにリザーバ間に流体接続が存在する場合がある。代替的に、リザーバ間に流体接続が存在しない場合、香料リザーバは、使用時に液体出口として作動する少なくとも１つの開口を有することができる。複数の香料リザーバをリフィルに設けることができ、これは、各香料リザーバが異なる液体香料をそこに保持することができるので有利とすることができる。
【０００９】
本発明の空気清浄器の使用時に、噴霧器によって発生する霧は、好ましくは、空気の流れの汚染物質と接触し、及び／又はこれらを捕捉し、それらを空気流から出して空気排出口から離れるように強く押し、一方、空気排出口を通って清浄器から排出される空気は、低減した量の汚染物質を含有する。好ましくは、発生する霧の全ては、空気排出口を通るアクセスを拒否され、空気清浄器の効率を増大させる。
【００１０】
本発明の空気清浄器は、好ましくは、家庭及び／又は個人使用に適切である。
好ましくは、ハウジングは、下部部分及び上部部分を有する。空気清浄器は、好ましくは、通常の使用中に空気清浄器が作動される表面にハウジングの下部部分が接触するように配置される。好ましくは、空気入口は、ハウジングの下部部分に、空気排出口は、ハウジングの上部部分に位置する。噴霧器は、ハウジングの上部部分から離れて及び／又はチャンバの下部区画の方向に位置することができる。空気清浄器の通常の使用に対する配置では、噴霧器は、ハウジングと接触する表面に対して上方にかつチャンバ内へ霧を放出するように配置され、及び／又は放出された状態で霧粒子に作用する重力に対抗して直接に霧を放出するように配置される。
噴霧器と液体供給源の間の流体接触は、以下に限定されるものではないが、液体を噴霧器の方向にポンピングすること、液体を噴霧器に給送するのに毛管作用を用いること、液体を噴霧器上に滴下することを含む噴霧器に液体を給送するあらゆる適切な手段を含むような本発明の関連の中で理解される。好ましくは、噴霧器には、毛管作用を通じて液体が給送され、これは、以下で更に説明する。
【００１１】
好ましくは、本発明の噴霧器は、圧電噴霧器である。噴霧器が圧電噴霧器である場合、これは、低エネルギ消費で液滴の霧を作り出すための簡単な低コスト手段を提供する。代替的に、噴霧器は、ある一定の量の液体が霧を作り出すために押し出される適切に調節されたノズルによって設けることができると考えられ、液体は、加圧下でエアロゾルなどに保持することができる。
代替的に又は追加的に、噴霧器は、液体をチャンバ内に放出して霧を作り出すベンチュリによって設けることができると考えられる。ベンチュリ配置では、空気流は、ベンチュリの表面を横切って吹くように向けられて霧を発生させることができる。ベンチュリは、ベンチュリ管又はオリフィス板の形態を取ることができる。
代替的に又は追加的に、噴霧器は、液体をチャンバ内に蒸発させて空気流によって運ばれる霧を発生させるために加熱するように構成することができる。
【００１２】
更に別の代替的又は追加的配置のように、噴霧器は、液体を小さな又はより小さな粒子に機械的に分解する羽根車又はスピンディスクと組み合わせた液体プラットホームとすることができ、空気流は、プラットホームを横切って吹くように向けられて霧を発生させることができる。
噴霧器は、代替的に、液体を小さな又はより小さな粒子に分解する圧電効果がない場合に超音波手段の形態で設けることができ、空気流は、プラットホームを横切って吹くように向けられて霧を発生させることができる。
【００１３】
噴霧器は、電気スプレイシステムのようなインクジェット型スプレー機構を用いることができる。好ましくは、「プラトー−レイリー」不安定性流体の不安定性が、特定のタイプの設計に利用され、液滴の定常流の生成を容易にする。
噴霧器は、液体を空気流に吸い込んで霧を発生させるために、液体の本体の上方のサイクロン空気流又は空気流の渦系の形態を取ることができる。
噴霧器は、気体、好ましくは、空気が霧を発生させるために押し出される液体マトリックスの形態を取ることができる。
【００１４】
好ましくは、排出空気は、空気清浄器によって取り込まれた空気よりも少なくとも２０％少ない汚染物質、より好ましくは、少なくとも４０％少ない汚染物質、及び最も好ましくは、少なくとも６０％少ない汚染物質、並びに理想的には少なくとも８０％少ない汚染物質を含有する。好ましくは、実質的に空気流中の汚染物質の全てが、空気流からリフィルのリザーバの方向に霧によって強く押し出される。
【００１５】
更に、リフィルの方向に汚染物質の少なくとも一部（すなわち、チャンバの壁上又は空気清浄器の他の部分上で捕捉されないもの）を強く押し出すことにより、汚染物質を除去するための個別のフィルタ要素の必要性を排除することができる。フィルタ要素が存在しない場合、装置は、そのようなフィルタ要素を通して空気流を押し出す必要がないので、より低い電力消費で作動することが可能になる。この配置では、装置を清浄化するのに必要なものは、ユーザがフィルタ要素を交換又は清浄化することも必要とするのではなく、リフィルの定期的交換だけである。
【００１６】
それにも関わらず、フィルタ要素を含まないような本発明の空気清浄器にいくつかの利点もあるが、そのようなフィルタ要素は、実際に本発明の空気清浄器に設けることができる。フィルタ要素が設けられる場合、フィルタ要素は、使用中にリフィルの方へ霧によって強く押し出されないあらゆる汚染物質をそれによって捕捉することができるような第２の清浄化手段として作用することができる。可能なフィルタ要素の例は、機械的フィルタ要素（メルトブロー、ナノ繊維フィルタ、ガラス繊維フィルタ、網状発泡体、粒状体）、静電気的に帯電したもの、ＰＴＦＥ又は類似の膜型表面荷重フィルタ、付加的な臭い除去のための活性炭又は類似のもの、及びこれらの組合せである。
【００１７】
上方に霧を放出する噴霧器を有する１つの利点は、霧の液滴がこれらのエネルギを損失すると、これらは、噴霧器の方へ戻る重力を受けて再利用ために収集することができるという点である。ほぼ上向きに向けられた噴霧器により、空気流は、下向きの逆流になるように設定することができる。しかし、好ましくは、空気流も上向きであり、その理由は、これが、分散した霧の比較的大きな領域を持続し、それによって空気流を洗浄する機能を高めるのに役立つからである。
【００１８】
好ましくは、芯が、液体を噴霧器に搬送して霧の放出を可能にする。芯は、複数の個別の構成要素から成ることができるが、二重芯システムは、一般的に噴霧器芯及びリフィル芯を含むことが好ましい。これは、噴霧器が霧を放出することを可能にするように噴霧器芯の位置を注意深く維持する必要があるので有利であり、従って、リザーバに位置するリフィル芯を有することは、噴霧器芯の位置を保護する可能性がより高い。そのような二重芯システムでは、リフィル芯は、好ましくは、リフィルの液体出口開口を通って突出し、リフィルが空気清浄器と係合する時に噴霧器芯と接触することになる。
【００１９】
この二重芯又は複数芯システムは、１つのリフィルを有する空気清浄器の使用中にリザーバに収集されるあらゆる汚染物質が、リフィル芯も交換されるために新しいリフィルのリザーバに存在しないことになるので更に有利である。二重芯システムはまた、噴霧器及び／又は噴霧器芯と接触する汚染物質の量が、好ましくは最小になるので、噴霧器の作動寿命を延ばす働きをすることができる。
リザーバフィルタをリザーバ内に配置し、使用時に汚染物質を低減し、かつ好ましくはそれがリザーバ内に配置された芯と接触することを防止する機構を可能にすることができる。
好ましくは、その芯又はそれらの芯の少なくとも１つは、親水性及び汚染物質を嫌う材料で作られ、言い換えれば、芯は、噴霧器に向かう汚染物質の取込に抵抗する傾向がある。
【００２０】
チャンバ内に霧を維持する最も簡単な方法は、噴霧器及び空気流からの霧のエネルギが、かなりの割合の液滴がチャンバから逃げるのを可能にするには不十分であるような十分な内法のチャンバを設けることである。
一実施形態では、チャンバの少なくとも一部分は、霧粒子がチャンバの端部に到達する前にそれらが空気流によって十分に支持されないような範囲まで空気流を減速するように、空気流の方向に分散するように配置することができる。実際には、これは、霧をそれ以上持続できず、かつ視覚的に心地よい効果を生成するレベルで霧の層を作り出す。ハウジングの一部分のみを分散させることができる。しかし、好ましくは、チャンバは、実質的にその全長に沿って分散させることができる。実質的に、これは、ほぼ中空の円錐台形を有するチャンバをもたらす。
【００２１】
霧をチャンバ内に維持することができる別の方式は、噴霧器から遠隔のチャンバの端部に多孔質疎水性膜を設けることである。そのような膜は、空気から不純物を除去する１次濾過媒体として作用するように設計された従来技術のフィルタとは全く異なっている。本発明の配置では、空気からの粒子の分離は、霧によって行われ、疎水性膜は、噴霧器から所定距離以上に移動している液体粒子を単に捕捉するように設けられる。従って、膜は、従来技術に関連付けられた実質的な圧力低下が回避されるように、従来技術のフィルタよりも著しく多孔質である（典型的な孔隙サイズ５０−１００μｍ）。膜が疎水性であるので、液滴は、膜の上で凝集する傾向がある。これらがある一定の大きさに到達した状態で、これらは、潜在的な噴霧器内の再利用ために滴下してチャンバ内まで戻るほど十分な質量を得る。
【００２２】
本発明の好ましい実施形態では、チャンバは、内側チャンバがその中に配置されている。内側チャンバは、チャンバからの空気流が内側チャンバ内に入ることを可能にするように、その上部に空気入口ポートを有することができる。少なくとも部分的に内側チャンバ内の内部空間の中にかつ内側チャンバの上部部分にある空気入口ポートと位置合わせして延びるのは、スリーブとすることができる。スリーブは、好ましくは、中空であって環状構成のものである。好ましくは、内側チャンバは、少なくとも部分的に円錐形であり、円錐は、その下部部分の方向に狭くなる。円錐の下部部分は、好ましくは、リザーバに対して流体入口と位置合わせして汚染物質出口を形成するために開放することができる。中空スリーブは、内側チャンバの上部の中空スリーブを通る空気出口を形成することができ、好ましくは、この出口は、空気排出口と位置合わせされ、洗浄された空気を清浄器を取り囲む環境に吐き出す。
【００２３】
スリーブは、好ましくは、内側チャンバ内に位置決めされ、直接空気排出口に向う好都合な経路を空気流に与えない。内側チャンバの空気入口ポートは、好ましくは、空気流を適切な接線の方向に向け、内側チャンバの内壁によって形成された境界に少なくとも部分的に従うサイクロン空気流を開始する。得られたサイクロン空気流は、慣性質量分離器（ＩＭＳ）として作用することができる。使用時に、ＩＭＳは、十分な空気速度で内側チャンバを通る空気流回転及び／又は旋回によって作動され、霧及び汚染物質を内側チャンバの壁の方向に回転／旋回空気流から放り出すようにする。内側チャンバは、空気流中の霧粒子に捕捉されないか又は結合されない汚染物質粒子を含む益々小さな粒子をこの内側チャンバの壁の方向に移動させるように狭くなる。清浄な空気又は少なくともより清浄な空気は、内側チャンバをスリーブの中心を通って空気排出口の方向に内側チャンバを出る。サイクロン空気流から放り出された霧及び汚染物質は、好ましくは、リフィルの方向に内側チャンバの壁を下降してリフィルの液体入口内に流出することになる。
【００２４】
空気流がサイクロンになるためには、空気流は、システムに依存する閾値速度を超える必要があり、システムは、他のファクタの中でも特にチャンバ、内側チャンバ、スリーブ、内側チャンバの空気入口の内部構成を含む。最大空気流も、システムに依存することになるが、システムが、不具合の傾向なく空気流を支持することができる範囲までに限られる。従って、空気流は、好ましくは、サイクロン空気流を作り出すようにその特定のシステムに対する閾値速度よりも大きいが、電力消費を節約して空気清浄器の機械寿命を延ばすようにその特定のシステムに対する最大値よりも小さくなるように調節すべきである。
【００２５】
サイクロン空気流は、空気清浄器に作動中の甲高いノイズ、ヒューヒューと鳴る音を出させる傾向がある。部分的には、この音は、サイクロン空気流を用いることの固有の特徴であるが、内側チャンバの単体構成は、空気清浄器全体として放出された甲高いノイズを増幅させる場合がある。従って、内側チャンバは、空気清浄器の他の構成要素から適切に音響的に隔離することができる。代替的に又は追加的に、内側チャンバは、放出されたノイズを低減するために少なくとも２つの部分から作ることができ、これは、個人用及び／又は家庭用空気清浄器として用いるように想定されている空気清浄器に対して好ましい。内側チャンバが、少なくとも２つの部分から作られる場合、リフィルには、内側チャンバの下部部分を設けることができる。
【００２６】
内側チャンバの個別の部分が互いに接続される場合、これらの間に適切な緩衝材料が存在することができる。代替的に又は追加的に、そのような緩衝材料は、内側チャンバが空気清浄器の他の構成要素に接続される場合に存在することができる。適切な緩衝材料は、好ましくは、音吸収特性を有する材料であり、しかも実質的に無孔性でもある。１つのそのような適切な緩衝材料は、ゴムとすることができる。
好ましくは、サイクロン空気流から放り出されていないあらゆる霧粒子及び／又は汚染物質を捕捉するために、フィルタ要素が、空気出口と空気排出口の間に位置する。代替的に、フィルタ要素がない時には、空気出口及び空気排出口は、一体化するか又は同じ構成要素とすることさえも可能である。
【００２７】
空気入口を通る水の損失を防止するために、空気入口は、好ましくは、曲がりくねった経路であり、好ましくは、液滴を捕捉してこれらを噴霧器に戻すように配置される。
清浄器及び／又はリフィルには、噴霧器に給送されている液体への視覚的アクセスを可能にする透明な窓を設けることができる。これは、液体の清潔度を消費者に視覚的に示し、かつリザーバ内に保持する液体の量に対して有用な寿命末期指示器として機能することができる。
【００２８】
リフィルには、好ましくは、上述のハウジング内の固定位置にリフィルを固定するように、空気清浄器のハウジングと解除可能に係合するように構成された係合手段が設けられる。係合手段は、好ましくは、リフィルのハウジングから延びて空気清浄器ハウジングの対応する突起と係合する１つ又はそれよりも多くの突起によって設けられる。係合手段は、ハウジングとのスナップ式接続、又は錠及び鍵構成、又は他の適切な構成によって固定位置にリフィルを固定することができる。
代替的に又は追加的に、空気清浄器には、リフィルの一部分、好ましくは、その下部部分と接触するように構成された固定手段が設けられ、リフィルが清浄器に装填された後に固定位置にリフィルを解除可能に固定することができる。
【００２９】
空気清浄器は、好ましくは、リフィルを受け取るようにその中に空隙を保有し、リフィルは、好ましくは、実質的に空隙の全てを満たすような大きさにされる。好ましくは、空隙は、非対称的又は不規則な形状を有し、リフィルは、リフィルを一方向にのみ空隙内に装填することができるように対応する形状を有する。リフィルが空隙に装填される方法を制御することは、誤ってリフィルを装填しようとするユーザによるいずれの試みにも関わらず、噴霧器及び／又は噴霧器芯を有するリフィルの液体入口及び出口、並びに汚染物質出口の正確な位置を保証することができるので有利とすることができる。
【００３０】
好ましい実施形態では、空気清浄器には、ユーザが選択可能な制御装置が設けられる。そのようなユーザが選択可能な制御装置は、空気が洗浄される速度を制御するように作動可能とすることができる。ユーザが選択可能な制御装置は、任意的に１つ又はそれよりも多くの設定をその間に有する「低」から「高」設定まで空気が洗浄される速度をユーザが変更することを満足させる。ユーザが選択可能な制御装置が「低」設定である時に、ファンは、空気清浄器を通る空気を押し出し、及び／又はサイクロン空気流を作り出すことができる速度であるが、制御装置が「高」設定である時よりも遅い速度から成る速度で作動させることができる。幾分同様に、ユーザが使用可能な制御装置が「低」設定である時に、噴霧器は、制御装置が「高」設定である時よりも少ない量の液体を霧中に放出することができる。
【００３１】
空気清浄器には、ユーザが選択可能なブースト機能を設けることができ、それによってユーザがブースト機能を開始すれば、空気清浄器は、空気清浄器が空気を洗浄していた以前の速度に戻る前に、空気清浄器が所定の期間にわたって空気を洗浄する速度を増加させる。好ましくは、ユーザによって開始されると時に、ブースト機能は、以前の速度に戻る前に３０分間、より好ましくは、２０分間、並びに最も好ましくは、１５分間にわたって作動する。
【００３２】
本発明の空気清浄器内に配置することができるファンは、空気を清浄器の大部分を通して排出口から押し出す前に最初に空気を空気清浄器に引き込むことにより、それを通して空気流を吸い込むように配置することができる。この最初の引き込み及ぶ次の押し出しは、ファンモータによって生成されたあらゆる汚染物質が、洗浄すべき空気流に押し込まれることになるので好ましい。代替的に、空気清浄器は、空気排出口を通して空気を周囲環境に押し出す前に空気を装置の大部分を通して引き込むことにより、それを通して空気を吸い込むことができる。
【００３３】
本発明の空気清浄器には、少なくとも２つのファンを設けることができる。２つのファンが存在する場合、一方は、空気入口に隣接して位置することができ、他方のファンは、空気排出口に隣接して位置することができる。この二重ファン配置では、空気清浄器にわたる空気流は、より均一であって調節し易いとすることができる。
リフィルに存在する液体は、イオン液体、好ましくは水とすることができる。リフィルにおける液体は、以下に限定されるものではないが、香料、農薬、殺虫剤、殺菌剤、洗剤、消毒剤、臭気中和剤を含む付加的成分を更に含むことができる。
【００３４】
空気流は、チャンバにおいて旋回するように配置することができる。これは、霧を旋回させて、空気と水の間の接触を高める。これは、流れを誘導する回転ベーン又は一連の傾斜ベーンによって引き起こすことができる。しかし、好ましくは、空気入口は、適切な接線でチャンバ内に空気流を向け、チャンバにおいて空気を旋回させるように構成される。
【００３５】
清浄器は、プラグ接続式のものとすることができ、又はバッテリ電源式とすることができる。後者の場合には、バッテリは、交換すべきリフィルの一部として設計することができる。バッテリ寿命は、リフィルにおける液体の作動寿命に対応するように調節することができるので、バッテリをリフィルの一部にすることが有利とすることができる。この配置は、有用な寿命末期指示器を備えた装置をもたらすことができ、それによってリフィルの寿命末期においては、リフィルにおけるバッテリ電力がもはや空気清浄器に電力を与えるのに十分でなく、清浄器がもはや作動していないことをユーザが知った状態で、ユーザは、リフィルの交換を知ることになる。
【００３６】
本発明の更に別の態様により、個人及び／又は家庭空間において空気を洗浄する空気清浄器の使用方法を提供し、使用方法は、空気からそこに含有する汚染物質の少なくとも一部を洗浄するまで上述のように空気清浄器を作動させる段階を含む。
本発明の更に別の態様により、空気入口及びハウジングを通って延びる空気排出口を有するハウジングと、ハウジングから解除可能な液体のリザーバを収容するためのリフィルと、使用時に液滴の霧を発生させるように液体供給源と流体接触するように構成されたハウジング内の噴霧器と、霧が実質的に保持されるハウジング内のチャンバと、このチャンバ内に設けられた少なくとも部分的に円錐形である内側チャンバと、空気流に存在する汚染物質の少なくとも一部が、空気流から出てリフィル及び／又は汚染物質出口の方向に霧によって強く押し出されるように、使用時に空気入口を通してチャンバ内に空気の流れを発生させるように構成されたハウジング内のファンとを含み、空気入口ポート及びスリーブが、使用時に空気流を適切な接線の方向に向けて、内側チャンバの内壁によって形成されて慣性質量分離器を生成する境界に少なくとも部分的に従うサイクロン空気流を開始する空気清浄器を提供する。
本発明をより容易に理解することを可能にするために、ここで、本発明の実施形態を以下の図面を参照して単に一例として以下に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の一実施形態の断面側面図である。
【図２】本発明の更に別の実施形態の断面側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３８】
図１に示す空気清浄器は、ほぼ円筒下部部分２及び外向きテーパ付き部分３を有するハウジング１を含む。この代わりに、ハウジングが、ほぼ外向きテーパ付き円錐部分を有することが現在好まれている。
ハウジングの底端部の方向にあるのは、当業技術で公知の噴霧器４である。噴霧器４は、リフィル１３内の液体のリザーバ５と流体連通している。
ハウジング１には、空隙（図示せず）が設けられ、リフィル１３は、この空隙の形状に対応する形状を有する。リフィル１３は、係合手段（図示せず）を有し、リフィル１３がハウジング１内の正しい位置に解除可能に固定されることを可能にする。
空気入口６は、ハウジングの周囲に周方向に配置されたいくつかの通路を含み、かつリザーバ５の真上に設けられる。これらは、曲がりくねった構成を有し、液滴がこれらの入口を通じてチャンバを離れるのを防止する。
疎水性材料の多孔質膜７は、ハウジングの分散部分３の上端に設けられる。ファン８は、空気出口９にあるハウジングの最上部に設けられる。
【００３９】
使用時に、噴霧器４は、チャンバ１に霧を発生させる。ファンは、入口６を通して空気を引き込む。空気は、霧によって洗浄され、清浄な空気は、疎水性膜７を通過し、ファン８の周りの出口９を通ってハウジングから出る。噴霧器４及びファン８は、霧の水滴が、一般的に膜７に到達するには不十分なエネルギを有するように構成される。この効果は、分散部分３（又はハウジング全体のほぼ円錐形性質）によって高められ、ファンから離れる方向に空気速度を遅くする。すなわち、霧粒子は、一般的にある一定の距離を超えて移動することはできず、代わりに、隣の粒子と合体して、これらが噴霧器によって再びエネルギが与えられるリザーバ５内に滴下して戻る。
【００４０】
一部の粒子は、勿論、他よりも更に移動することになり、これらのより多くのエネルギ粒子は、疎水性膜７に衝突する。ここで、これらは、ここまで移動している他の液体粒子と合体し、かつこれらが重すぎてフィルタ上に維持することができなくなり、リザーバ５内に滴下して戻る程度まで合体することになる。
時間と共に、リザーバ５は、空気から洗浄されている不純物の全部で汚れることになる。窓（図示せず）が、好ましくは、ハウジングに設けられ、消費者が水の状態を理解し、リザーバの液体を交換する必要がある時を判断することを可能にする。
同様に、時間と共に、膜７の存在及び空気入口６の曲がりくねった構成にも関わらず、何らかの液体が、必然的にシステムから失われる。リザーバに対する窓はまた、消費者が、液体のレベルが満足できるレベルを下回っており、再度、補充又は交換を必要とするかを判断することを可能にする。
【００４１】
この実施形態のいくつかの変形も考えられており、例えば、噴霧器が霧を下方に向け、空気の流れが上方に向くように空気清浄器を逆転させることができるであろう。代替的に、その同じ逆流配置を用いて、フィルタを水平に配置することができる。
空気入口は、流入空気を旋回させるように接線方向に配置することができる。これらは、空気の洗浄を高めて視覚的に心地よい効果も提供するサイクロン効果を生成するように配置することができる。
清浄器を通して空気を引き込むために図示のようにハウジングの最上部にファン８を位置決めする代わりに、チャンバ１を取り囲むほぼ環状構成を有する出口ダクトがある場合があり、ファンは、ハウジングを通る空気流を押し出すようにこの環状チャンバの底部に位置決めすることができる。
【００４２】
図２に移ると、更に別の実施形態の空気清浄器は、空気を洗浄するために清浄器に吸い込むことができる空気入口１０を有するハウジング１１から成る。ファン１２は、入口１０を通して空気を吸い込み、曲がりくねった経路を通じて空気を清浄器の主チャンバ１８に押し込むように作動可能にすることができる。
主チャンバ１８の基部に噴霧器２０が位置決めされる。噴霧器２０は、ほぼ上向きの方向の液体の霧にエネルギを与えてこれを放出する。これは、リフィル２３のリザーバ２２と流体接触する噴霧器２０によって達成される。リザーバ２２には、液体を噴霧器芯２６の方向に吸い込むことができる上方に延びる芯２４が設けられる。噴霧器芯２６は、液体を噴霧器２０に輸送して霧の放出を可能にする。噴霧器芯２６の位置は、噴霧器２０が霧を放出することを可能にするように注意深く維持する必要があるので、二重芯システムが、一般的には好ましく、すなわち、リフィル２３の一部を形成してリザーバ２２に位置決めされている個別の芯２４を有することは、噴霧器芯２６の位置を保護する可能性がより高い。リフィル２３は、放出された霧粒子が最後にリザーバに戻ることを可能にするように２つの流体入口を有し、これらは、後でより詳細に説明する。
【００４３】
主チャンバ１８内に内側チャンバ３０が位置する。内側チャンバ３０は、空気流が主チャンバ１８から内側チャンバ３０内に入ることを可能にするように、その上部に空気入口ポート３１を有する。スリーブ３２は、部分的に内側チャンバ３０内に延びている。スリーブ３２は、空気入口ポート３１と位置合わせして配置される。スリーブ３２は、中空かつ環状構成のものである。
内側チャンバ３０は、少なくとも部分的に円錐形であり、円錐は、その下部の方向に狭くなる。円錐の下部は、汚染物質出口を形成するために開放することができる。汚染物質出口は、使用時にそれと位置合わせした流体入口を有するリザーバ２２に向けて矢印３４の方向に霧粒子が移動することを可能にする。
【００４４】
適切な圧力差が、空気清浄器の適切な作動を保証するように主チャンバ１８と汚染物質出口の間で維持されることを保証することは望ましいであろう。この点で、図示していないが、リザーバ２２の液体の表面より下に延びる配管構成で芯又は芯２４及び２６を格納することは望ましいと考えられる。更に、配管構成は、汚染物質出口とリザーバ２２の間に延びることができる。代替的に、汚染物質出口は、次に、噴霧器２０による液体の再利用ためにリザーバ２２に給送する個別のリザーバ（図示せず）に流出させることができる。
【００４５】
スリーブ３２の中空コアは、矢印３６の方向に空気出口３７を形成する。この出口３７は、洗浄された空気が清浄器を取り囲む環境に排出される空気排出口３８と位置合わせしている。空気出口３７と空気排出口３８の間には、フィルタ要素４０がある。
電力は、空気清浄器から遠隔のその端部において主電気ソケットと係合するような電気プラグ構成を有する電力ケーブル１６を通じて空気清浄器に供給される。図示していないが、電力は、空気清浄器内に又はリフィル２３の一部として位置する１つ又はそれよりも多くのバッテリによって供給することができる。
【００４６】
ここで、図２に示す空気清浄器のための作動モードを以下に説明する。
ファン１２は、入口１０を通して清浄器に空気を吸い込み、曲がりくねった経路を通して主チャンバ１８に空気を押し出すように作動可能である。好ましくは、曲がりくねった経路は、空気流をそれが主チャンバ１８に入る時に上方に旋回させるように構成される。噴霧器２０は、液体の霧を上方に主チャンバ１８内に放出するように作動される。上方に旋回する空気流は、上方に放出された霧と組み合わされて空気流の洗浄が開始される。
【００４７】
空気流中の汚染物質は、霧の液体粒子と接触し、一緒に結合したままであることができる。結合した液体粒子及び汚染物質が、ある一定の質量に到達し、及び／又は主チャンバ１８の壁と接触し、及び／又はチャンバ１８内の遅い空気流の区域に輸送されたとしたら、これらは、チャンバ１８の基部に向けて空気流から滴下するであろう。チャンバの基部は、その上で収集された液体をリザーバ２２内に通るように流体入口２８まで案内するような適切な形状にされる。流体入口を通じてリザーバ２２に入る液体は、次に、噴霧器２０まで更に輸送するのに利用することができる。
【００４８】
空気流から滴下していない霧粒子及び結合した霧及び汚染物質粒子は、空気入口ポート３１を通して内側チャンバ３０に吸い込むことができる。空気入口ポート３１は、空気流を適切な接線の方向に向け、内側チャンバ１８の内壁によって形成された境界に少なくとも部分的に従うサイクロン空気流を開始し、スリーブは、直接に空気排出口３８の方向への空気流の好都合な経路を拒否する。得られたサイクロン空気流は、空気流を加速し、液体霧粒子と接触する空気流中の汚染物質の可能性の増大を満足させる。更に、この得られたサイクロン空気流は、慣性質量分離器（ＩＭＳ）として作用することができる。
【００４９】
空気流がＩＭＳを作り出すようにサイクロンになることを可能にするように、空気流は、システムに依存する閾値速度を超える必要があり、システムは、他のファクタの中でも特にチャンバ１８、内側チャンバ３０、スリーブ３２、及び空気入口ポート３１の内部構成を含む。最大空気流もシステムに依存することになるが、システムが不具合の傾向なく空気流を支持することができる程度までに限られる。従って、空気流は、好ましくは、サイクロン空気流を作り出すようにその特定のシステムに対する閾値速度よりも大きいが、電力消費を節約して空気清浄器の機械寿命を延ばすようにその特定のシステムに対する最大値よりも小さくなるように調節すべきである。
【００５０】
ＩＭＳは、十分な空気速度で内側チャンバ１８を通る空気流回転及び／又は旋回によって作動し、霧及び結合した霧及び汚染物質粒子が、内側チャンバの壁の方向に回転／旋回空気流から放り出されるようにする。円錐が狭くなると、益々小さな空気流中の粒子は、内側チャンバ３０の壁の方向に空気流から放り出される。これらの粒子が内側チャンバに接触すると、その円錐形状は、粒子を汚染物質出口３４の方向に下方に案内する。汚染物質出口３４は、リザーバ２２への別の流体入口として作用する。この流体入口を通じてリザーバ２２に入る液体は、次に、噴霧器２０に更に輸送するのに利用することができる。
円錐が、その下部部分の方向に狭くなるので、清浄な空気又は少なくともより清浄な空気は、スリーブ３２の中心を通って空気排出口３８に円錐を向けて円錐を出る。
【００５１】
サイクロン空気流から放り出されていないあらゆる霧粒子及び／又は結合した霧及び汚染物質粒子を捕捉するために、フィルタ４０が、空気出口３７と空気排出口３８の間に設けられる。
透明な窓（図示せず）が、芯２４に隣接して位置し、噴霧器２０に給送されている水への視覚アクセスを可能にする。これは、水の清潔度を消費者に視覚的に示す。そのような窓はまた、リフィル２３内に保持する液体の量に対する有用な寿命末期指示器として機能することができる。液体が清浄器の使用により受け入れ難いほど汚れている場合には、リフィルは、ハウジング１１から外されて新しいリフィルと交換することができる。
【００５２】
透明な窓（図示せず）は、主チャンバ１８に位置することができ、清浄器が作動しているか否かのユーザの視覚的指示を可能にする。更に、空気清浄器の多数のユーザは、霧の霧作動を美的に心地よいと考えることができ、窓の存在は、この美的効果の認識に役立つことになる。実際に、主チャンバ１８全体は、作動の視覚的指示を提供し、かつユーザに美的効果を認めさせることができるように実質的に透明にすることができる。
【００５３】
本明細書（あらゆる特許請求の範囲、要約、及び図面を含む）に開示した特徴の全て及び／又はその開示したあらゆる方法又は工程の段階の全ては、そのような特徴及び／又は段階の少なくとも一部が相互に排他的である組合せを除いて、あらゆる組合せで組み合わせることができる。
本明細書（あらゆる特許請求の範囲、要約、及び図面を含む）に開示した各特徴は、特に明示的に断らない限り、同じ、均等、又は類似の目的に役立つ代替の特徴によって置換することができる。すなわち、特に明示的に断らない限り、開示した各特徴は、一般的な一連の均等又は類似の特徴の一例に過ぎない。更に、本発明は、上述の実施形態の詳細に限定されない。本発明は、本明細書（あらゆる特許請求の範囲、要約、及び図面を含む）に開示した特徴のあらゆる新しいもの又はあらゆる新しい組合せ、又はそのように開示したあらゆる方法又は工程の段階のあらゆる新しいもの又はあらゆる新しい組合せまで拡張される。
【符号の説明】
【００５４】
１  ハウジング
４  噴霧器
５  液体リザーバ
【図１】
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【図２】
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【国際調査報告】
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