空气净化负压装置的制作方法

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1.本发明涉及对室内的空气进行净化同时使室内维持负压的空气净化负压装置。

背景技术：

2.为了使污染空气成为洁净的空气、用hepa(high efficiency particulate air：高效微粒空气)过滤器捕捉污染空气中的微粒将其净化并排出的过滤器单元已广为人知且被广泛使用。主要为了捕捉细菌和病毒并将其净化的目的在医疗机构或研究设施等中使用。专利文献1中，记载了通过使室内的空气经过hepa过滤器而将其净化并用排气风扇向外部排出。
3.现有技术文献
4.专利文献
5.专利文献1：日本特开2001-178785号公报

技术实现要素：

6.发明要解决的课题
7.在图10中示出用于使病房内成为负压的空气净化过滤器单元的现有例的结构。图10是表示现有例中的空气净化过滤器单元80的结构的截面图。通过使风扇电动机86驱动，使风扇85旋转，病房内的空气被吸入，从排气hepa过滤器单元的吸入部82被导入空气净化过滤器单元80中。被吸入的空气经过hepa过滤器81，使被hepa过滤器81净化后的空气通过风扇85的旋转而经过排气口87向外部排出。
8.另外，排气hepa过滤器单元优选在hepa过滤器的排出侧配置需要更换电动机、清扫作业等维护的部件。在hepa过滤器的吸入侧配置需要更换等维护的风扇和风扇电动机等的情况下，用hepa过滤器净化前的空气经过风扇和风扇电动机等，所以漂浮在空气中的病毒和细菌附着在风扇和风扇电动机等上。之后，在过滤器单元的维护时，存在作业人员被风扇和风扇电动机等上附着的病毒或细菌感染的可能性，因此优选将需要更换等维护的风扇和风扇电动机等配置在净化过滤器的排出侧。
9.另外，进行hepa过滤器81的性能确认和确认hepa过滤器81的安装不存在问题的性能评价试验的情况下，例如暂定地在过滤器单元80的一部分上安装性能评价试验用的检测口88，从该检测口88连接至检测微粒的颗粒传感器进行检测。图10所示的现有例中，图示了相对于吸入部82在背面侧暂定地安装了性能评价试验用的检测口88的例子。
10.从而，因为检测口88处于暂定的安装位置，所以不能精度良好地评价过滤器单元的通常使用状态下的过滤器的净化性能。
11.另外，也可以考虑通过相对于正面的吸入部82使背面侧成为能够卸下的罩、而在hepa过滤器81的吹出面进行检测的方法，但该情况下，使风扇85旋转时，会从背面侧的卸下的罩的开口将污染空气吸入至过滤器单元内，因为污染空气不经过hepa过滤器81，所以需要在hepa过滤器81的上游侧设置另外的风扇。
12.根据以上所述，要求一种能够执行过滤器单元的通常使用状态下的性能评价试验、并且进而兼顾日常的过滤器单元的电动机更换、过滤器更换、清扫等维护的作业效率提高的过滤器单元。
13.本发明提供一种能够兼顾空气净化过滤器的性能评价试验的精度提高和日常维护作业效率的提高的、用紧凑的结构容易地设置的空气净化负压装置。
14.用于解决课题的技术方案
15.为了解决上述课题，举出空气净化负压装置的一例，其特征在于，包括：具有用于吸入室内的含有微粒的空气的吸入部和净化过滤器的过滤器室，其中所述吸入部设置在壳体的正面，所述净化过滤器使被所述吸入部吸入的空气通过所述净化过滤器而去往后方来净化该空气；具有设有空气流路的通道和用于吸引所述通道内的空气的吸引口的背面室，其中所述空气流路在与通过了所述净化过滤器而去往后方的空气的流路方向大致正交的方向上延伸，所述吸引口设置在所述通道的前方壁面的长度方向上的大致中央位置；风扇室，其具有将从所述背面室流出的空气吸引至前方的风扇、对所述风扇进行旋转驱动的风扇电动机、将被所述风扇所吸引的空气排出至侧方的排气口、以及能够使所述壳体的正面开放的罩；和连接部，其能够将检测所述净化过滤器的净化性能的所述壳体外部的检测器从所述壳体的正面连接至所述吸引口。
16.发明效果
17.根据本发明，能够兼顾空气净化过滤器的性能评价试验的精度提高和日常维护作业效率的提高，用紧凑的结构容易地设置。
附图说明
18.图1是表示实施例1中的空气净化负压装置100的设置状态的结构图。
19.图2是实施例1中的从上方观察空气净化负压装置100的内部结构的截面图。
20.图3是实施例1中的从净化空气流d一侧观察钟形口14的立体图。
21.图4是说明实施例1中的颗粒计数器60的检测原理的概要图。
22.图5是表示实施例1中的颗粒计数器60的检测结果的曲线图。
23.图6是表示实施例2中的空气净化负压装置200的设置状态的结构图。
24.图7是表示实施例3中的空气净化负压装置300的设置状态的结构图。
25.图8是表示实施例4中的空气净化负压装置400的设置状态的结构图。
26.图9是表示实施例5中的空气净化负压装置500的设置状态的结构图。
27.图10是表示现有例中的空气净化过滤器单元80的结构的截面图。
具体实施方式
28.关于实施方式，使用附图详细地进行说明。但是，本发明并不限定地解释为以下所示的实施方式的记载内容。在不脱离本发明的思想或主旨的范围内，可以变更其具体的结构，这一点对于本领域技术人员是容易理解的。
29.附图等中示出的各要素的位置、大小、形状、范围、个数等，为了使发明容易理解而示出了一例，各要素的位置、大小、形状、范围、个数并不限定于本说明书和附图中公开的内容。能够与各实施方式相应地适当修正。另外，以下实施例中，配置有多个同样的要素，代表
性地说明一部分要素。
30.【实施例1】
31.图1是表示实施例1中的空气净化负压装置100的设置状态的结构图。图1中，在负压室1的墙面设置了空气净化负压装置100。负压室1主要设想为病房或细菌实验室，是通过使后述的风扇驱动而将室内的空气净化并排出、并使室内维持负压、防止感染扩大用的空间。
32.空气净化负压装置100将含有附着了病毒、细菌等的尘埃的污染空气流a导入装置内，进行净化之后，作为净化空气流b向外部排出。从而，空气净化负压装置100是通过捕捉空气中的尘埃而将负压室1内的空气净化、并且通过维持负压而防止感染的装置。
33.以下，详细说明空气净化负压装置100的内部结构和动作。图2是实施例1中的从上方观察空气净化负压装置100的内部结构的截面图。空气净化负压装置100将壳体分离为风扇室10、过滤器室20、背面室30这三个室。图2中，配置为图中的上方表示背面，图中的下方表示正面。
34.过滤器室20是在正面设置了吸入部22、在内部设置了净化过滤器21的过滤器室。净化过滤器21使用玻璃纤维作为过滤材料，具有包括过滤材料的外框使用进行了阳极氧化+透明涂装的铝等轻金属保持过滤材料的外框的结构。上述结构表示净化过滤器21的一般结构，不限于该结构。例如也可以使用无纺布这样容易获取的材料作为过滤材料。过滤器室20从正面的吸入部22吸入室内的空气，使空气通过内部的净化过滤器21并向后方流出。另外，吸入部22能够在前方开闭。
35.背面室30设置在过滤器室20的背面侧，包括设置在相对于向后方通过净化过滤器21的空气流路方向大致正交的方向上延伸的空气流路的通道。图2中，在过滤器室20的背面侧向图2的右侧方送出空气。
36.在过滤器室20的侧方、背面室30的前方设置有风扇室10。风扇室10是在背面室30的吸引口处设置了钟形口14、在内部设置了风扇12、对风扇12进行旋转驱动的风扇电动机11、固定风扇电动机11的电动机固定座15、作为排气口的通道凸缘13、在正面设置了罩42的排气室。
37.风扇12是设置了被风扇电动机11旋转驱动的旋转轴和绕旋转轴地设置了多个规定形状的翅片、例如如果是4片叶片则设置了4片翅片的旋转叶片。通过与后述的钟形口14相应地设计风扇电动机11的转速和风扇12中设置的翅片直径，能够使负压条件优化。
38.图2中，污染空气流a被导入空气净化负压装置100的吸入部22中。被导入的污染空气流a被过滤器室20内的净化过滤器21净化，作为净化空气流c向后方的背面室30流出。净化空气流c在与通过了净化过滤器21的空气流路方向大致正交的方向上延伸的背面室30内流动，如净化空气流d所示地因风扇12的吸引而被吸入，被导入背面室30前方的风扇室10中。
39.被导入风扇室10中的净化空气流d，因风扇12的旋转而经过钟形口14、通道凸缘13向外部作为净化空气流b排出。风扇12被风扇电动机11旋转驱动，通过过滤器室20、背面室30、风扇室10的空气流路从室内吸引空气而将室内的空气净化，通过从作为排气口的通道凸缘13排气而使室内维持负压。
40.钟形口14是调节吸引至风扇室10的吸引压力用的吸引部。图3是实施例1中的从净
化空气流d一侧观察钟形口14的立体图。通过对钟形口14的内径、风扇12的翅片外径和风扇12的转速进行适当的设计，能够用负压效率良好的空气流使风扇室10的吸引压力对于风扇电动机的驱动电力效率更高，也能够进行室内的负压度调节。
41.过滤器室20、背面室30、风扇室10通过形成各自分隔的箱状，而以用净化过滤器21净化前的污染空气流不向排气前的风扇室10流出的方式分隔，作为空气净化装置是可靠地满足空气净化功能的结构。进而，通过将这3个室组合，制造组装工序得以简化。
42.被净化过滤器21净化后的空气被导入背面室30中。在背面室30内，在净化空气流c因风扇12的旋转吸引而流向净化空气流d的空气流路中设置了检测口40。检测口40是在从净化空气c流向d的空气流路中、在通道的前方壁面的长度方向大致中央位置设置的吸引口。检测口40的位置距离净化过滤器21和风扇12中的任一方过近的情况下，存在检出净化过滤器21或风扇12附近的粉尘的可能性，存在检测精度降低的可能性。从而，检测口40的位置优选是背面室30内的空气流路的净化过滤器21与风扇12的大致中央位置。
43.对于检测口40，能够连接管41。管41的前端部41a配置在空气净化负压装置100的正面，是能够在装置外部连接颗粒计数器60的连接部。
44.颗粒计数器60能够检测微粒的粒径、颗粒个数等，是取得净化过滤器21的性能评价检测值的检测器。图4是说明实施例1中的颗粒计数器60的检测原理的概要图。经由管41，用规定的吸引力将背面室30内部的空气流吸入颗粒计数器60内。将从背面室30内部吸入的空气流用喷嘴61向颗粒计数器60内部喷出，从激光源62对喷出的空气流照射激光。被照射了激光的空气流内含有微粒的情况下，激光因微粒而散射。使激光的散射程度在聚光透镜63上成像，用受光元件64进行检测，由此能够检测微粒。
45.根据图4所示的检测原理，可以得到图5所示的检测结果。图5是表示实施例1中的颗粒计数器的检测结果的曲线图。根据受光元件64的检测结果的输出电压，得到如图5所示的脉冲波形，峰值的大小表示微粒的粒径，脉冲数表示微粒的数量。如图5所示，通过检测空气中的微粒的粒径、个数，能够检测净化过滤器21的性能。但是，颗粒传感器60并不依赖于图4、图5所示的检测原理和检测结果的结构。
46.这样，实施例1中的空气净化负压装置100能够在通常使用状态下的空气流路中检测背面室30内的空气流，因此能够从装置壳体的正面侧精度良好地执行净化过滤器21的通常使用状态下的性能评价试验。
47.另外，图2中，通过使在正面配置的罩42开放，能够从空气净化负压装置100的正面侧实施风扇12、风扇电动机11的更换、空气净化负压装置100内的清扫等维护作业。如上所述，对于净化过滤器21的通常使用状态下的性能评价试验和维护作业都能够从装置壳体的正面侧进行作业，作业效率提高。
48.本实施例的空气净化负压装置通过如上所述的结构，用净化过滤器21捕捉负压室内的附着了病毒或细菌的尘埃，由此实现减少负压室内的病毒或细菌的量、使感染力减弱的效果。在此之外，通过将被净化过滤器21净化后的空气向外部排出，实现使负压室内的病毒或细菌的感染不向外部扩散的效果。
49.另外，如图2所示，空气净化负压装置100由使过滤器室20与风扇室10并排配置、使背面室30配置在后方的壳体构成。背面室30是为了从过滤器室20向风扇室10形成空气流路而设置的流路部件，纵深在约70～100mm程度的范围内。从而，即使在背面室30的前方配置
了过滤器室20、风扇室10，也能够使空气净化负压装置100作为薄型且紧凑的装置壳体应用。另外，因为分别制造过滤器室20、背面室30、风扇室10这3个室，最后成为将3个室组合而成的壳体，所以制造工序也是容易的。
50.根据以上所述，构成为紧凑的装置壳体的空气净化负压装置100能够容易地设置在室内的墙面上，如上所述改善了作业效率，因此例如能够将一般的病房容易地改装为传染病应对室，进而也容易维护。
51.根据实施例1，提供一种空气净化负压装置，其是由具有净化过滤器21的过滤器室20、后方的背面室30和具有风扇12的风扇室10构成的壳体结构，在背面室的大致中央部设置执行净化过滤器的性能评价用的检测口40，在壳体的正面设置连接至检测口40的连接部41a和维护作业用的罩42，由此兼顾空气净化过滤器的性能评价试验的精度提高和日常维护作业效率的提高，能够用紧凑的结构容易地设置。
52.进而，如上所述，通过适当地设计钟形口14的内径、风扇的翅片直径、风扇的转速的对应关系，能够使风扇室10的吸引压力对于风扇电动机的驱动电力效率更高，也能够进行室内的负压度调节。从而，也实现有助于减小风扇电动机的驱动电力，减少因驱动电力而产生的碳排放量，防止全球变暖，有助于实现可持续社会的保护环境的效果。
53.【实施例2】
54.以下，对实施例2中的空气净化负压装置200进行说明。图6是表示实施例2中的空气净化负压装置200的设置状态的结构图。实施例2中，对于与实施例1同样的构成要素省略说明。与实施例1的不同点在于在检测口40周边流动的空气流方向下游侧设置了作为屏障的口部护板50的结构。
55.图6中，从检测口40将空气吸入至外部的颗粒计数器60，对空气流进行检测，但存在空气流速过高而不能良好地将空气流吸入至检测口40中的情况。检测口40周边的空气流速过高的情况下，通过设置口部护板50，能够使检测口40周边的空气流速降低，用颗粒计数器精度良好地进行检测。口部护板50是具有l字状的截面形状的整流部件。
56.根据实施例2，通过设置作为整流部件的口部护板50，能够防止发生将空气吸入至设置在外部的颗粒计数器60时的检测问题，调节检测净化过滤器21的性能时的性能评价检测精度。
57.【实施例3】
58.以下，对实施例3中的空气净化负压装置300进行说明。图7是表示实施例3中的空气净化负压装置300的设置状态的结构图。实施例3中，对于与实施例1同样的构成要素省略说明。与实施例1的不同点在于在检测口40周边流过的空气流方向下游侧设置了作为屏障的口部护板51的结构。
59.图7中，从检测口40将空气吸入至颗粒计数器60，对空气流进行检测，但存在空气流速过高而不能良好地将空气流吸入至检测口40中的情况。口部护板51是在l字状的截面形状的空气流方向下游侧设置了开口部51a的整流部件。对于开口部的长度方向(垂直于纸面的方向)位置，考虑检测口的位置地决定。如图7示出的口部护板51所示，通过在下游侧设置开口部51a，而良好地吸引检测口40周边的空气流，并且能够抑制因为尘埃蓄积在实施例2中示出的口部护板50内、所以与通常空气流路相比检测出更多的微粒的检测精度降低。
60.根据实施例3，通过设置作为整流部件的口部护板51，能够防止发生将空气吸入至
设置在外部的颗粒计数器60时的检测问题，调节检测净化过滤器21的性能时的性能评价检测精度，并且防止因尘埃蓄积在口部护板内而导致的检测精度降低。
61.【实施例4】
62.以下，对实施例4中的空气净化负压装置400进行说明。图8是表示实施例4中的空气净化负压装置400的设置状态的结构图。实施例4中，对于与实施例1同样的构成要素省略说明。与实施例1的不同点在于设置了对检测口40周边流动的空气流进行整流的口部护板52的结构。
63.图8中，从检测口40将空气吸入至颗粒计数器60，对空气流进行检测，但存在空气流速过高而不能良好地将空气流吸入至检测口40中的情况。口部护板52如图8所示，是具有山形形状的整流部件。通过成为图8所示的山形形状，能够对检测口周边的空气流进行整流，并且抑制因为尘埃蓄积、所以与通常空气流路相比检测出更多微粒的检测精度降低。进而，能够对经过口部护板52的上侧的空气流进行整流，抑制背面室30内的压力损失。
64.根据实施例4，通过设置作为整流部件的口部护板52，能够防止发生将空气吸入至设置在外部的颗粒计数器60时的检测问题，调节检测净化过滤器21的性能时的性能评价检测精度，并且抑制背面室30内的压力损失。
65.【实施例5】
66.以下，关于实施例5中的空气净化负压装置500进行说明。图9是表示实施例5中的空气净化负压装置500的设置状态的结构图。实施例5中，对于与实施例1同样的方面省略说明。与实施例1的不同点在于设置了对检测口40周边流过的空气流进行整流的口部护板53的结构。
67.图9中，从检测口40将空气吸入至颗粒计数器60中，对空气流进行检测，但存在空气流速过高而不能良好地将空气流吸入至检测口40中的情况。口部护板53如图9所示，是为了使背面室30内的空气流不直接接触检测口40而设置的直立形状的整流部件。通过采用如图9所示的直立形状，使背面室30内产生湍流，如果空气净化负压装置500内部发生了泄漏的情况下，能够通过湍流使微粒在背面室30内扩散。通过使微粒在背面室30内扩散、使检测口40周边的空气流速降低而提高颗粒计数器60的检测精度。
68.根据实施例5，通过设置作为整流部件的口部护板53，能够防止发生将空气吸入至设置在外部的颗粒计数器60时的检测问题，如果空气净化负压装置500内部发生了泄漏的情况下，能够通过乱流使微粒在背面室30内扩散。通过使微粒在背面室30内扩散，使检测口40周边的空气流速降低而提高颗粒计数器60的检测精度。
69.以上，在实施例2～5中，说明了使在检测口40的周边设置的口部护板50～53成为各种形状的实施方式。如上所述，通过对口部护板50～53的形状、钟形口14的内径、风扇12的翅片直径、风扇12的转速关联地进行设计，能够调节检测口40处的空气吸引量，能够使净化过滤器21的性能检测精度优化。通过使净化过滤器21的性能检测精度优化，而提供一种使驱动电力、设计工作量效率更高的空气净化负压装置。
70.另外，通过对钟形口14的内径、风扇12的翅片直径、风扇12的转速关联地进行调节，能够调节对通道凸缘13的排气压力，使空气净化负压装置产生的负压度优化。
71.另外，实施例1～5中，采用了将过滤器室和风扇室配置在侧方的壳体结构，但也可以是上下配置的壳体结构。该情况下，成为上下细长的壳体的形状，是适合因上下细长的设
置空间的限制而优选上下配置的情况的方式。
72.附图标记说明
73.1：负压室
74.10：风扇室
75.11：风扇电动机
76.12：风扇
77.13：通道凸缘(排气口)
78.14：钟形口(吸引部)
79.20：过滤器室
80.21：净化过滤器
81.22：吸入部
82.30：背面室
83.40：检测口(吸引口)
84.41a：管前端部(连接部)
85.42：罩
86.50、51、52、53：口部护板(整流部件)
87.60：颗粒传感器。

技术特征：

1.一种空气净化负压装置，其特征在于，包括：具有用于吸入室内的含有微粒的空气的吸入部和净化过滤器的过滤器室，其中所述吸入部设置在壳体的正面，所述净化过滤器使被所述吸入部吸入的空气通过所述净化过滤器而去往后方来净化该空气；具有设有空气流路的通道和用于吸引所述通道内的空气的吸引口的背面室，其中所述空气流路在与通过了所述净化过滤器而去往后方的空气的流路方向大致正交的方向上延伸，所述吸引口设置在所述通道的前方壁面的长度方向上的大致中央位置；风扇室，其具有将从所述背面室流出的空气吸引至前方的风扇、对所述风扇进行旋转驱动的风扇电动机、将被所述风扇所吸引的空气排出至侧方的排气口、以及能够使所述壳体的正面开放的罩；和连接部，其能够将检测所述净化过滤器的净化性能的所述壳体外部的检测器从所述壳体的正面连接至所述吸引口。2.如权利要求1所述的空气净化负压装置，其特征在于：还具有调节所述吸引口的附近的空气流的整流部件，所述整流部件设置于所述通道的前方壁面。3.如权利要求2所述的空气净化负压装置，其特征在于：所述整流部件具有与所述通道内的空气流路方向正交的面被设置在所述吸引口的该空气流路方向下游侧的l字形状。4.如权利要求3所述的空气净化负压装置，其特征在于：所述整流部件在与所述通道内的空气流路方向正交的面上设置有开口部。5.如权利要求2所述的空气净化负压装置，其特征在于：所述整流部件使山形形状的部件相对于所述通道内的空气流路方向倾斜地配置在所述吸引口的附近。6.如权利要求2所述的空气净化负压装置，其特征在于：所述整流部件具有与所述通道内的空气流路方向正交的面被设置在所述吸引口的该空气流路方向上游侧的直立形状。7.如权利要求1所述的空气净化负压装置，其特征在于：所述净化过滤器能够通过开放所述吸入部而从所述壳体的正面进行更换。8.如权利要求2所述的空气净化负压装置，其特征在于：在空气从所述背面室被吸引至所述风扇室的入口还设置有吸引部，通过关联地调节所述整流部件的形状、所述吸引部的内径、所述风扇的翅片直径和所述风扇的转速，能够调节所述净化过滤器的性能评价精度。9.如权利要求1所述的空气净化负压装置，其特征在于：在空气从所述背面室被吸引至所述风扇室的入口还设置有吸引部，通过调节所述吸引部的内径、所述风扇的翅片直径和所述风扇的转速，能够调节所述室内的负压度。

技术总结

本发明提供一种空气净化负压装置，能够精度良好地执行空气净化过滤器的通常使用状态下的性能评价试验，并且实现日常的过滤器单元的维护的作业效率提高，而且结构紧凑。本发明的空气净化负压装置，其是由具有净化过滤器(21)的过滤器室(20)、后方的背面室(30)和具有风扇(12)的风扇室(10)构成的壳体结构，在背面室的大致中央部设置用于执行净化过滤器的性能评价的检测口(40)，在壳体的正面设置连接至检测口(40)的连接部(41a)和维护作业用的罩(42)，由此兼顾空气净化过滤器的性能评价试验的精度提高以及日常维护作业效率的提高，能够用紧凑的结构容易地设置。用紧凑的结构容易地设置。用紧凑的结构容易地设置。