(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）  半径方向中心軸、外周辺縁、上側表面、及び下側表面を有する一枚の円形板と、
（ｂ）各々が内側縁と外側縁を有し、各々が円形板に固定して取付されるか、円形板と均一に融合され、各々が円形板上に置かれて、円形板の下側面から下方に伸び、各々の外側縁が円形板の半径方向中心軸から外向きに離れて面するようになっている複数のファン羽根と、
（ｃ）  上端部と下端部を有し、ファン羽根の外側の縁の上に取付けるように適応された空気浸透性円筒形内壁と、空気浸透性円筒形内壁の上端部に固定的に取けられて上端部から半径方向に外向きに伸びる上側壁と、空気浸透性円筒形内壁の下端部に固定的に取けられて下端部から半径方向に外向きに伸びる下側壁と、上側と下側の壁に固定的に取付けられ上側と下側の壁の間にわたる空気浸透性円筒形外壁とを有し、空気浸透性円筒形内壁、空気浸透性円筒形外壁、上側壁と下側壁によって円筒形ろ過材含有空間が形成されている空気ろ過保持枠と、
（ｄ）  円筒形ろ過材含有空間の空気浸透性円筒形内壁のまわりに環状に伸びている空気ろ過材と、
（ｅ）  空気浸透性円筒形内壁が環状にファン羽根の外側縁を囲み、かつ、そのファン羽根の間を流れる空気が円筒ろ過材含有空間を満たした空気ろ過材によってろ過するように空気ろ過保持枠を通って流れることができるように、空気ろ過保持枠を固定的に位置決め可能で、空気ろ過保持枠をそのとおりしっかりと位置決めする手段を備える空気ろ過装置であって、
（ｆ）  各ファン羽根は、円形の板の外周辺縁に関して、角度的に向きを調整され、各ファン羽根は、外向きにアーク状に曲がっており、
（ｇ）  前記ファン羽根の外側縁に固定的に取付けられるか又はファン羽根の外側縁と均一に融合されたスナップ溝リングをさらに備え、スナップ溝リングは、環状の外周辺表面を有し、溝リングが前記外周辺表面に沿って環状に伸びている外向きに開いているスナップ隆起受け溝を有し、また、空気ろ過保持枠取付手段が空気ろ過保持枠と空気フィルタの空気浸透性円筒形内壁に固定的に取付されるか又はそれと均一に融合された内方へ伸びているスナップ隆起を備え、内方へ伸びているスナップ隆起は、それがスナップ溝リングの外向きに開いているスナップ隆起受け溝の中の所定の位置にぱちんと嵌って、スナップ溝リングの外向きに開いているスナップ隆起受け溝により保持されることができるように適応されて位置決めされている空気ろ過装置。
【請求項２】
前記円形板が、それを貫く複数のねじ受け孔を有し、ねじ受け孔は、それを貫通するねじが円形板を天井扇風機の回転板にしっかりと回転可能に取付けできるように位置決めされている請求項1に記載の装置。
【請求項３】
空気ろ過材が活性炭から成る請求項2に記載の装置。
【請求項４】
空気ろ過材がガラス繊維網から成る請求項2に記載の装置。
【請求項５】
空気ろ過材が高効率粒子阻止（ＨＥＰＡ）フィルタから成る請求項2に記載の装置。
【請求項６】
空気ろ過材が活性炭を含侵したひだ付き織物から成る請求項2に記載の装置。
【請求項７】
空気ろ過保持枠の空気浸透性円筒形内壁が、上方へ開いているU字形溝リングの内壁から成り、上方へ開いているU字形溝リングの前記内壁が内方へ面している周辺表面を有し、内方へ伸びているスナップ隆起が前記内方へ面している周辺表面に配置されている請求項3に記載の装置。
【請求項８】
空気ろ過保持枠の空気浸透性円筒形内壁が、上方へ開いているU字形溝リングの内壁から成り、上方へ開いているU字形溝リングの前記内壁が内方へ面している周辺表面を有し、内方へ伸びているスナップ隆起が前記内方へ面している周辺表面に配置されている請求項4に記載の装置。
【請求項９】
空気ろ過保持枠の空気浸透性円筒形内壁が、上方へ開いているU字形溝リングの内壁から成り、上方へ開いているU字形溝リングの前記内壁が内方へ面している周辺表面を有し、内方へ伸びているスナップ隆起が前記内方へ面している周辺表面に配置されている請求項5に記載の装置。
【請求項１０】
空気ろ過保持枠の空気浸透性円筒形内壁が、上方へ開いているU字形溝リングの内壁から成り、上方へ開いているU字形溝リングの前記内壁が内方へ面している周辺表面を有し、内方へ伸びているスナップ隆起が前記内方へ面している周辺表面に配置されている請求項6に記載の装置。
【請求項１１】
円形板が円錐形に上方へ伸び、円錐の延長部の上端部が平らにされ、ねじ受け孔が平にされた上端部の中で上端部を通してさらに配置されている請求項7に記載の装置。
【請求項１２】
円形板が円錐形に上方へ伸び、円錐の延長部の上端部が平らにされ、ねじ受け孔が平にされた上端部の中で上端部を通してさらに配置されている請求項8に記載の装置。
【請求項１３】
円形板が円錐形に上方へ伸び、円錐の延長部の上端部が平らにされ、ねじ受け孔が平にされた上端部の中で上端部を通してさらに配置されている請求項9に記載の装置。
【請求項１４】
円形板が円錐形に上方へ伸び、円錐の延長部の上端部が平らにされ、ねじ受け孔が平にされた上端部の中で上端部を通してさらに配置されている請求項10に記載の装置。
【請求項１５】
円形板、ファン羽根及びスナップ溝リングが射出成形プラスチックから成る請求項11に記載の装置。
【請求項１６】
円形板、ファン羽根及びスナップ溝リングが射出成形プラスチックから成る請求項12に記載の装置。
【請求項１７】
円形板、ファン羽根及びスナップ溝リングが射出成形プラスチックから成る請求項13に記載の装置。
【請求項１８】
円形板、ファン羽根及びスナップ溝リングが射出成形プラスチックから成る請求項14に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、空気フィルタに関する。特に、本発明はろ過材を組み入れている空気フィルタと遠心ファンに関し、遠心ファンは普通の天井扇風機の回転板に取付け可能であるのが好ましい。
【０００２】
【従来の技術】
家庭又はビジネス職場の空気は、一般に、煙粒子、植物花粉、黴胞子と塵埃粒子のコロイド浮遊物を含んでいる。家庭又は職場の空気（一般に、間接喫煙として公知）の中に浮遊するタバコ煙は、癌原性物質であるとして広く疑われている。家庭又は職場の空気の中に浮遊する花粉と黴胞子は、静脈洞炎又は花粉症と他の呼吸病の原因となることがある共通のアレルゲンである。大気中に浮遊する塵埃は、気腫又は喘息を有する家庭又は職場の人に有害なことがある。さらに風に運ばれる煙と塵埃は、家庭又は職場の品物（例えばカーテンや調度品）を変色させたり汚す傾向がある。したがって、風に運ばれる煙、花粉、黴胞子及びと塵埃のほとんどない空気になっている家庭と職場の環境をつくることが望ましいとして広く見られている。
【０００３】
家庭又は職場の中の空気をきれいにしたりろ過するためのいくつかの種類の装置が公知である。多くのものには欠点がある。例えば、一般に気流の経路に取付けられた空気羽根車とろ材を組み入れている自立性の電気空気清浄機は、部屋の中の使用できる空間を占めて、一般に望ましくないバックグラウンド騒音を作り出す。欠点を有するもう一つの空気ろ過装置は、ビルの中央空調システムの補助要素として据え付け可能な炭素フィルタ又は静電空気フィルタである。この種のシステムは、機械的に複雑で、構成、維持、運転するのに費用がかかる。
【０００４】
この発明の空気ろ過装置は、構成し、運転するのに経済的であり、実際上家庭又は職場の生活、又は、作業空間を少しもとらず、実際上バックグラウンド騒音をつくらない機械的に単純な空気フィルタを提供することによって、特に、この種の欠点を克服する。この種の利点は、ろ過材が取付けられて、まわりに配置された遠心ファンを設けることによって、得られ、遠心ファンとろ過材の組立体は、普通の天井ファンの回転板に取付け可能で回転可能であり、この種の天井ファンは、その羽根を取りはずされる。
【０００５】
従来技術の特許
ディスキン（Diskin）ほかに1989年7月18日に交付された米国特許第4,849,862号は、天井吊り空気清浄照明具を開示している。
スコギンス（Scoggins）に1988年6月14日交付された米国特許第4,750,863号はファン囲い板フィルタを開示している。
1984年5 月29日上のクリング（Kling） に公布された米国特許第4,450,756 号は、ヒューム排気装置を開示している。
マザーン（Matherne）に1989年6 月20日に公布された米国特許第4,840,650 号は、天井ファンフィルタを開示する。
アイゼンハルト（Eisenhardt）に1983年6 月27日に公布される米国特許第4,422,824 号は、殺菌天井扇を開示している。
ノビラキ（Nobiraki）に1988年12月13日に公布された米国特許第4,790,863 号は、遠心ファンを組み入れた空気清浄器を開示している。
シャフリアウゼン（Schaffliausen） に1995年8 月22日に公布される米国特許第5,443,625 号は、空気フィルタリング器具を開示している。
ハーディ（Hardee）に1987年6月30日に公布された米国特許第4,676,721号は、天井扇空気清浄器を開示している。
上記の開示された特許のどれも、本発明の空気ろ過装置の新規で、発明的で、有用でユニークな特性と特徴を開示、教示又は記載してない。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
したがって、本発明の目的は、普通の天井扇風機の回転板に、容易に取付け可能な空気ろ過装置を提供することであり、そのような天井扇風機は、ファン羽根を取りはずされている。
【０００７】
本発明のそのほかの目的は、空気を加速するために遠心送風機の羽根を利用するこの種の空気ろ過装置を提供することである。
【０００８】
本発明のそのほかの目的は、空気ろ過材の入っている空気フィルタ保持枠をさらに有するこの種の空気ろ過装置を提供することであり、この種の枠は、遠心送風機の羽根の外周のまわりに環状に取付けられている。
【０００９】
本発明のそのほかの目的は、スナップ隆起及び空気フィルタ保持枠の容易な設置、除去と置換のためのスナップ隆起受け溝を備える空気ろ過装置を提供することである。
【００１０】
本発明のそのほかの目的は、経済的に構成され、作動中に静かであるこの種の空気ろ過装置を提供することである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明の空気ろ過装置は、上側円形板、好ましくは０．９ｍ（３フィート）と１．２ｍ（４フィート）の間の直径で、この円形板は、普通の天井扇風機の回転板に対する固定した取付けと普通の天井扇風機の回転板による回転に適応しており、この種の天井扇風機は、そのファン羽根を取りはずされる。
【００１２】
例えば、普通の４枚羽根の天井扇風機のファン羽根の除去時に、天井扇風機回転板のねじ受けファン羽根取付け孔は、露出されている。一般に、この種の回転板の下側表面は、天井扇風機モータ・ハウジングの下側表面より上に上げられている。本発明の空気ろ過装置の上側円形板は、円錐形に上方へ伸びるのが好ましく、この種の上向きの延長部は、天井扇風機の回転板に取付けに合う平らにされた円形の上端部に終わっている。ねじ受けフィルタ取付け孔は、円形板の平らにされた上端部に穴をあけられるか成形される。この種の孔は、それらが天井扇風機回転板のファン羽根取付け孔の下になるように位置決めされて心を合わされる。また、照明器具軸孔がこの種の平らにされた開端に穴をあけられるか成形されてもよい。上側円形板とフィルタ取付け孔のこの種の形状によって装置をろ過している空気がねじ又はボルトを用いて容易にかつ便利に回転板に取付けできる。
【００１３】
複数のファン羽根が固定的に円形の板の下側表面に取付けられるか又は円形の板の下側の表面の一部分として成形され、それらが下方へ円形板の下面から伸びるようにし、ファン羽根は、遠心ファン又はポンプの羽根の普通形状と一致させて半径方向に構成され、整列されている。上側円形板をそれから伸びている羽根とともに回転させるために天井扇風機モータを運転すると、羽根は全ての半径方向に外向きに空気を遠心的に加速する。
【００１４】
羽根の下側構造の支持は、提供される羽根の下外側角の一部分として形作られるか又は固定的に羽根の下外側角に取付けられる環状のリングによって、与えられるのが好ましい。環状リングは、ファン羽根の外側縁のまわりに環状に伸びている外向きに面している周辺表面となるのが好ましい。外向きに面している周辺表面は、その周りに環状に伸びているスナップ隆起を受ける溝を有し、スナップ隆起受け溝は、空気ろ過材を含んでいる円筒形の空気フィルタ保持枠をしっかりと交換可能に保持する働きをする。
【００１５】
空気フィルタ保持枠は、プラスチックの下向きに開いているＵ字形溝リング、プラスチックの上向きに開いているＵ字形溝リングを備え、これらのＵ字形溝リングが一対の同心の円筒形の金網壁によって相互接続されているのが好ましい。金網壁の上下の縁は、Ｕ字形溝リングの下側及び上側表面の中にそれぞれはめ込まれて、Ｕ字形溝リングの下側及び上側表面に保持されるのが好ましい。上下のＵ字形溝リングと同心の金網壁の組合せは、円筒形のろ過材を保持し支持する空間を定める。この種の空間の中には、いくつかの空気ろ過材のいずれでも置くことができる。この種の円筒形空間の中に置くことができる適当な空気ろ過材は、活性炭、ひだ付きガラス繊維網、活性炭で化学的処理をしたか又は活性炭を含浸したひだ付き織り繊維フィルタ、高効率粒子阻止（ＨＥＰＡ）フィルタ、又はこの種のろ過材の組合せを有する。
【００１６】
スナップ隆起がこの種のリングの内方へ面している表面から内方へ伸びるように、スナップ隆起は下側Ｕ字溝リングの一部として形成されるのが好ましい。フィルタ保持枠は、ぴったりとファン羽根に取付けられ、それをファン羽根の外側縁の上に摺動可能に取付できるように、かつ、それを手動で適所に圧入して、スナップ隆起が環状リングのスナップ隆起受け溝の中の適所にはまりこむことができるようにすることである。区域フィルタ保持枠の除去と置換は、空気フィルタ保持枠をファン羽根から離れるように下方へ手動で引いて、この種の羽根から滑り離されることにより達成される。取り外された空気フィルタ保持枠に代わり、新しい空気ろ過材を含んだ新しい空気ろ過保持枠に反対向きの上方への摺動運動が加えられる。
【００１７】
動作においては、天井扇風機のモータによって、組立てられた空気ろ過装置を回転すると、空気は空気ろ過装置の内部空間に上向きに引き入れられて、空気はファン羽根によって、全ての半径方向に外方へ遠心的に加速される。空気は、それから空気フィルタ保持枠を通り、そこに入っている空気ろ過材を通って流れる。空気のこの種の流れは、空気の連続的で静かなろ過を達成して、望ましい空気循環を達成する。
【００１８】
本発明の空気ろ過装置のその他及び更なる利点と長所は、以下の「詳細な説明」の検討及び添付図面の検討を行うとき当業者の知るところとなるだろう。
【００１９】
【発明の実施の形態】
ここで図面を参照すると、特に図２において、普通の天井扇風機（図示せず）のファン羽根は、天井扇風機モータ２０から取りはずされて、天井扇風機回転板２１とねじ受けファン羽根取付け孔２２を露出する。天井扇風機に取付けられた照明器具（図示せず）もまた、取りはずされて、照明器具取付け軸２３を露出する。この種の照明器具と天井ファン羽根を取り外すと、図面数字１として総括的に表されている空気ろ過装置の設置（図１を参照）の準備が整う。
【００２０】
図１と３を同時に参照すると、空気ろ過装置１の上側円形板１４は、直径が０．９ｍ（３フィート）と１．２ｍ（４フィート）の間にあるのがよい。上側円形板１４は、円錐形に上方へ伸びて、平らにされた円形のエリア１５に終わり、このようなエリアは、天井扇風機の回転板２１に対して、同一平面の取付けるのに合っている（図２を参照）。図３を参照すると、円錐のセクションの上向きの傾斜は上側円形板１４の外周で始まる（図示のように）か、又は、代わりに、このような傾斜は、ファン羽根１２の内側縁で始まってもよい。平らにされた円形のエリア１５は、４つのねじ受け空気フィルタ取付け孔１７と中央照明器具取付け穴１６を備えるのが好ましい。回転板２１が５つの天井ファン羽根を取付けるのに適応されている場合、五角形の５つの空気フィルタ取付け孔が用いられる。回転板２１に円形板１４をねじ受け孔１７と２２を通るねじによって取付けると（図２参照）、円形板を天井扇風機モータ２０によって、回転可能に駆動できる。照明器具受け穴１６を通って伸びる照明器具取付け軸２３に、照明器具（図示せず）を再び取付けできる。
【００２１】
図１を再度参照すると、３４枚の曲がったファン羽根１２が上側円形板１４の下側表面から垂直に下方へ伸びている。できれば、ファン羽根１２は射出成形処理よって円形板１４に均一に融合させられるのがよい。空気ろ過装置の全体の直径次第で、利用できるファン羽根の数を増減できる。各ファン羽根１２は、空気の半径方向加速度の効率を大きくするために外向きにアーク状に曲げられて正規回転方向に傾けられる。
【００２２】
図１と４を同時に参照すると、ファン羽根１２の下外側縁は、内方へ伸びている環状フランジ１３を有する支持リング１８によって構造的に支えられており、ファン羽根１２の下外側縁が支持リング１８の内部表面と均一に融合され、環状のフランジ１３の上側表面と融合される。図２と４を同時に参照すると、サポートリング１８の外方に面している周辺表面は、環状にその周りに伸びている溝２４を受けているスナップ隆起を有するのが好ましい。
【００２３】
図1を参照すると、図面の参照数字５は、ろ過材を含んでいる空気ろ過保持枠5を総括的に表わしている。図2を参照すると、スナップ隆起受け溝24は、空気ろ過保持枠5と空気フィルタを適所に保持する働きをする。図1と4を同時に参照すると、空気ろ過保持枠5と空気フィルタは、下方へ開いているＵ字形溝リング6と情報へ開いているＵ字形溝リング8を備えている。一対の同心の空気浸透性針金格子7と9がＵ字形溝ｌリング6と8との間にまたがり、それらを相互接続し、Ｕ字形溝ｌリング6と8及び針金格子7と9は、空気ろ過材11を含むための内部円筒形空間を形成する。図示の空気ろ過材11は、ひだ付きガラス繊維網である。他の適当な空気ろ過材は、活性炭、ひだ付きガラス繊維網、活性炭で化学処理をしたか又は活性炭を含浸したひだ付き織物フィルタ、高効率粒子阻止（ＨＥＰＡ）フィルタ、又はこの種のろ過材の組合せである。
【００２４】
図２と４を同時に参照すると、スナップ隆起１０は、下側のＵ字形溝リング８の内方へ面している表面から内方に伸び、スナップ隆起１０は、スナップ隆起受け溝２４によって保持するように決められている。
【００２５】
図２を参照すると、空気ろ過装置の運転時には、天井扇風機モータ２０は、上側円形板１４とファン羽根１２を時計回り式に回転させるように作動される。そのように回転すると、空気はファン羽根１２の間の開口部１９を通って半径方向に外向きに加速される。図１を参照すると、空気は、次に空気ろ過保持枠５を通り、図６で分かるように、中に含まれる空気ろ過材１１を通過する。空気が空気ろ過材１１を通過するにつれて、空気はろ過されて、きれいにされる。
【００２６】
円形板１４、ファン羽根１２、サポートリング１８及びフランジ１３は、プラスチックの射出成形法により形成されるのが好ましい。また、図４を参照すると、上下のＵ字形溝リング６と８は、プラスチックの射出成形法により形成されるのが好ましい。
【００２７】
図１を参照すると、この空気ろ過装置１は、構成するのに経済的であるという利点を与える。円形板１４、ファン羽根１２及びサポートリング１８は、射出成形されたプラスチックから経済的に構成できる。空気フィルタ保持枠５は、中に含まれれるろ過材とともに経済的な処分と置換を考慮に入れて、安価に構成できる。空気ろ過装置１は、また、動力を経済的に節約し、単一の電動機によって室内の空気流れと空気ろ過を行うことができるようにする。空気ろ過装置１は、さらに空間使用法を経済的にし、それが据え付けられ、使われるのに生活空間又は作業空間を事実上とらない。空気ろ過装置１は、実際上バックグラウンド騒音を発生しないで、循環させて、ろ過することによって、装置が据え付けられて使われる部屋の雰囲気全体をよくする。
【００２８】
本発明の原理を上記の例示的実施例において明らかにしたが、当業者はそれらの原理から逸脱することなく、本発明の構造、配列、部分及び構成機器の改変を行うことができる。したがって、説明と図面は、例示的だけとして解釈され、いかなる制限的意味で解釈されないことを意図し、本発明は、添付の請求の範囲に相応した範囲を与えられると考えている。
【図面の簡単な説明】
【図１】空気ろ過装置の下から見た等角図である。
【図２】空気ろ過装置の下から見た分解等角図である。
【図３】空気ろ過装置の部分断面図であり、断面は、垂直で、装置の中を直径方向に通過している。
【図４】図３の一部分の拡大図である。
【図５】空気ろ過装置の上から見た一部分が断面の平面図であり、断面は、この種の装置中を水平に通過している。
【図６】図５の一部分の拡大図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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