(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2022-12-20
(45)【発行日】2022-12-28
(54)【発明の名称】空気処理装置
(51)【国際特許分類】
A62B 7/10 20060101AFI20221221BHJP
H04R 1/10 20060101ALI20221221BHJP
【ＦＩ】
A62B7/10
H04R1/10 101B
【請求項の数】
20
(21)【出願番号】P 2021526676
(86)(22)【出願日】2019-11-04
(65)【公表番号】
(43)【公表日】2022-01-21
(86)【国際出願番号】 GB2019053117
(87)【国際公開番号】W WO2020120930
(87)【国際公開日】2020-06-18
【審査請求日】2021-05-14
(31)【優先権主張番号】1820250.7
(32)【優先日】2018-12-12
(33)【優先権主張国・地域又は機関】GB
(73)【特許権者】
【識別番号】500024469
【氏名又は名称】ダイソン・テクノロジー・リミテッド
(74)【代理人】
【識別番号】100147485
【弁理士】
【氏名又は名称】杉村 憲司
(72)【発明者】
【氏名】ムーン ジョージ ジョセフ
【審査官】神田 泰貴
(56)【参考文献】
【文献】独国実用新案第２０２０１７１０７５２６（ＤＥ，Ｕ１）
【文献】中国実用新案第２０３８５２７５９（ＣＮ，Ｕ）
【文献】国際公開第２０１７／１０３２４６（ＷＯ，Ａ１）
【文献】国際公開第２０１３／１８１０８０（ＷＯ，Ａ１）
【文献】特表２０１８－５０４１５９（ＪＰ，Ａ）
【文献】米国特許出願公開第２０１８／０１９３６７６（ＵＳ，Ａ１）
【文献】米国特許出願公開第２０１４／０３１８６５０（ＵＳ，Ａ１）
【文献】国際公開第２０２０／０２１２３３（ＷＯ，Ａ１）
【文献】国際公開第２０２０／０２１２３２（ＷＯ，Ａ１）
【文献】国際公開第２０２０／０２１２３１（ＷＯ，Ａ１）
【文献】国際公開第２０２０／０２１２３０（ＷＯ，Ａ１）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ａ６２Ｂ ７／００ － ３３／００
Ｈ０４Ｒ １／１０
Ｆ１６Ｌ ３７／００ － ３９／０６
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
ヘッドウェアラブル空気清浄機を含む空気処理装置であって、前記ヘッドウェアラブル空気清浄機が、
ユーザの第１の耳に装着するように配置された第１のスピーカー組立体と、前記ユーザの第２の耳に装着するように配置された第２のスピーカー組立体と、を備え、
前記第１のスピーカー組立体は、スピーカーと、フィルタ組立体と、前記フィルタ組立体を通る空気流を生成するための空気流発生器と、前記フィルタ組立体の下流で前記第１のスピーカー組立体から濾過された空気流を放出するための空気出口と、を含み、
前記空気流発生器は、モータによって駆動されるインペラを備え、
前記ヘッドウェアラブル空気清浄機が更に、
前記第１のスピーカー組立体の前記空気出口から前記濾過された空気流を受け取るように配置された空気入口と前記ヘッドウェアラブル空気清浄機から受け取った前記濾過された空気流を放出するように配置された空気出口とを含むノズルと、
前記ノズルが前記第１のスピーカー組立体に結合された時点を検出するように構成されたセンサと、
を備え、
前記ノズルは、前記ノズルに設けられたノズル・スピーカーコネクタと、前記第１のスピーカー組立体に設けられたスピーカー・ノズルコネクタとの間の磁気アタッチメントによって前記第１のスピーカー組立体に取り外し可能に結合され、
前記ヘッドウェアラブル空気清浄機が更に、前記ノズルが前記第１のスピーカー組立体に結合されていないことを前記センサが検知すると前記空気流発生器の前記モータを停止するように構成された、センサ制御回路を備えている、
空気処理装置。
【請求項2】
前記ノズルの前記空気入口は、前記ノズル・スピーカーコネクタによって提供され、前記第１のスピーカー組立体の前記空気出口は、前記スピーカー・ノズルコネクタによって提供される、請求項１に記載の空気処理装置。
【請求項3】
前記ノズル・スピーカーコネクタ及び前記スピーカー・ノズルコネクタの一方が、オスコネクタ要素を含み、前記ノズル・スピーカーコネクタ及び前記スピーカー・ノズルコネクタの他方が、前記オスコネクタ要素を受け入れるように配置されたメスコネクタ要素を含む、請求項２に記載の空気処理装置。
【請求項4】
前記オスコネクタ要素は、前記メスコネクタ要素内に配置されたときに回転できるように配置される、請求項３に記載の空気処理装置。
【請求項5】
前記ノズル・スピーカーコネクタが、前記ノズルの空気入口の周りに位置する前記オスコネクタ要素を含み、前記スピーカー・ノズルコネクタが、前記第１のスピーカー組立体の空気出口の周りに位置する前記メスコネクタ要素を含む、請求項３又は４に記載の空気処理装置。
【請求項6】
前記磁気アタッチメントは、少なくとも１つの磁石及び磁性材料によって提供され、前記磁石は、前記ノズル・スピーカーコネクタ及び前記スピーカー・ノズルコネクタの一方に設けられ、前記磁性材料が、前記ノズル・スピーカーコネクタ及び前記スピーカー・ノズルコネクタの他方に設けられる、請求項１から５の何れか１項に記載の空気処理装置。
【請求項7】
前記スピーカー・ノズルコネクタが磁性材料のリングを含み、前記ノズル・スピーカーコネクタが少なくとも１つの磁石を含む、請求項１から６の何れか１項に記載の空気処理装置。
【請求項8】
前記ノズル・スピーカーコネクタが、前記ノズル・スピーカーコネクタの周りに半径方向に間隔を置いて配置された複数の磁石を含む、請求項７に記載の空気処理装置。
【請求項9】
前記ノズル・スピーカーコネクタが環状磁石を含む、請求項７又は８に記載の空気処理装置。
【請求項10】
前記スピーカー・ノズルコネクタは、メスコネクタ要素を含み、前記メスコネクタ要素は、磁性材料のリングを含み、前記ノズル・スピーカーコネクタは更に、オスコネクタ要素の周囲に半径方向に間隔を置いて配置された複数の磁石を含む、請求項８又は９に記載の空気処理装置。
【請求項11】
前記第２のスピーカー組立体は、スピーカー、フィルタ組立体、前記フィルタ組立体を通る空気流を生成するためのインペラ、前記インペラを駆動するように構成されたモータ、及び前記第２のスピーカー組立体から濾過された気流を放出するためのフィルタ組立体の下流の空気出口を備える、請求項１から１０の何れか１項に記載の空気処理装置。
【請求項12】
前記ノズルは、前記第２のスピーカー組立体の前記空気出口から前記濾過された空気流を受け取るように配置された更なる空気入口を含み、前記ノズルは、前記ノズルに設けられた更なるノズル・スピーカーコネクタと、前記第２のスピーカー組立体に設けられた更なるスピーカー・ノズルコネクタとの間の磁気アタッチメントによって前記第２のスピーカー組立体に取り外し可能に結合される、請求項１１に記載の空気処理装置。
【請求項13】
前記空気入口は、前記ノズルの第１の端部によって提供され、前記更なる空気入口は、前記ノズルの対向する第２の端部によって提供される、請求項１２に記載の空気処理装置。
【請求項14】
前記ノズルの前記更なる空気入口は、前記更なるノズル・スピーカーコネクタによって提供され、前記第２のスピーカー組立体の空気出口は、前記更なるスピーカー・ノズルコネクタによって提供される、請求項１３に記載の空気処理装置。
【請求項15】
前記更なるノズル・スピーカーコネクタ及び前記更なるスピーカー・ノズルコネクタの一方が、オスコネクタ要素を含み、前記更なるノズル・スピーカーコネクタ及び前記更なるスピーカー・ノズルコネクタの他方が、前記オスコネクタ要素を受け入れるように配置されたメスコネクタ要素を含む、請求項１４に記載の空気処理装置。
【請求項16】
前記第１のスピーカー組立体が、ヘッドバンドの第１の端部に取り付けられ、前記第２のスピーカー組立体が、前記ヘッドバンドの反対側の第２の端部に取り付けられ、前記ヘッドバンドは、ユーザの頭部に装着されるように構成される、請求項１から１５の何れか１項に記載の空気処理装置。
【請求項17】
ヘッドウェアラブル空気清浄機を含む空気処理装置であって、前記ヘッドウェアラブル空気清浄機が、
ユーザの第１の耳に装着するように配置された第１のスピーカー組立体と、前記ユーザの第２の耳に装着するように配置された第２のスピーカー組立体と、を備え、
前記第１のスピーカー組立体及び前記第２のスピーカー組立体が各々、スピーカーと、フィルタ組立体と、前記フィルタ組立体を通る空気流を生成するための空気流発生器と、前記フィルタ組立体の下流で前記濾過された空気流を放出するための空気出口と、を含み、
前記ヘッドウェアラブル空気清浄機が更に、
ノズルを備え、前記ノズルは、前記第１のスピーカー組立体の前記空気出口から濾過された空気流を受け取るように配置された、前記ノズルの第１の端部に設けられた第１の空気入口と、前記第２のスピーカー組立体の前記空気出口から濾過された空気流を受け取るように配置された、前記ノズルの反対側の第２の端部に設けられた第２の空気入口と、前記ヘッドウェアラブル空気清浄機から受け取った前記濾過された空気流を放出するように配置された空気出口と、を含み、
前記ノズルの第１の端部は、前記ノズルに設けられたノズル・スピーカーコネクタと、前記第１のスピーカー組立体に設けられたスピーカー・ノズルコネクタとの間の磁気アタッチメントによって、前記第１のスピーカー組立体に取り外し可能に結合され、前記ノズルの第２の端部は、前記ノズルに設けられた更なるノズル・スピーカーコネクタと、前記第２のスピーカー組立体に設けられた更なるスピーカー・ノズルコネクタとの間の磁気アタッチメントによって、前記第２のスピーカー組立体に取り外し可能に結合される、空気処理装置。
【請求項18】
前記ノズルの前記第１の空気入口が、前記ノズル・スピーカーコネクタによって提供され、前記ノズルの前記第２の空気入口が、前記更なるノズル・スピーカーコネクタによって提供される、請求項１７に記載の空気処理装置。
【請求項19】
前記第１のスピーカー組立体の前記空気出口は、前記スピーカー・ノズルコネクタによって提供され、前記第２のスピーカー組立体の前記空気出口は、前記更なるスピーカー・ノズルコネクタによって提供される、請求項１７又は１８に記載の空気処理装置。
【請求項20】
ヘッドウェアラブル空気清浄機を含む空気処理装置用のノズルであって、前記ヘッドウェアラブル空気清浄機が、ユーザの第１の耳に装着するように配置された第１のスピーカー組立体と、前記ユーザの第２の耳に装着するように配置された第２のスピーカー組立体とを含み、
前記ノズルが、
前記第１のスピーカー組立体から第１の濾過された空気流を受け取るように配置された、前記ノズルの第１の端部に設けられた第１の空気入口と、
前記第２のスピーカー組立体から第２の濾過された空気流を受け取るように配置された、前記ノズルの反対側の第２の端部に設けられた第２の空気入口と、
前記ノズルから受け取った前記濾過された空気流を放出するように配置された空気出口と、を備え、
前記ノズルの第１の端部は、前記ノズルに設けられたノズル・スピーカーコネクタと前記第１のスピーカー組立体との間の磁気アタッチメントによって前記第１のスピーカー組立体に取り外し可能に結合されるように配置され、前記ノズルの第２の端部は、前記ノズルに設けられた更なるノズル・スピーカーコネクタと前記第２のスピーカー組立体との間の磁気アタッチメントによって、前記第２のスピーカー組立体に取り外し可能に結合される、ノズル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、空気処理装置の分野に関する。より具体的には、ウェアラブル空気清浄機、特に、頭部装着空気清浄機に関する。
【背景技術】
【0002】
大気汚染はますます問題となっており、様々な大気汚染物質が人間の健康に有害な影響を及ぼしていることが分かっているか、疑いがある。大気汚染によって引き起こされる可能性のある悪影響は、汚染物質のタイプ及び濃度、並びに汚染された空気への暴露時間によって異なる。例えば、大気汚染レベルが高いと、心血管疾患や呼吸器疾患の悪化などの健康上の問題が直ちに発生する可能性があるが、長期間にわたって汚染された空気に晒されると、肺活量の喪失及び肺機能の低下などの永続的な健康への影響、並びに喘息、気管支炎、肺気腫、及び場合によっては癌などの病気の発症をもたらす可能性がある。
【0003】
大気汚染のレベルが特に高い場所では、多くの人々が、これらの汚染物質への暴露を最小限に抑えることの利点を認識しており、従って、汚染物質が口及び鼻に届く前に空気中に存在する汚染物質の少なくとも一部を濾過する目的でフェイスマスクを着用している。これらのフェイスマスクは、単に比較的大きなダスト粒子を濾過する基本的な防塵マスクから、空気がフィルタ要素又はカートリッジを通過する必要があるより複雑な濾過式呼吸保護具までに及ぶ。しかしながら、これらのフェイスマスクは通常、少なくともユーザの口及び鼻を覆うので、通常の呼吸をより困難にする可能性があり、またユーザが他の人と話す能力に問題を引き起こす可能性があり、従って、このようなフェイスマスクの潜在的な利点にもかかわらず、これらを日常的に使用することに対する抵抗感が幾分ある。
【0004】
その結果、ユーザが着用できるが、ユーザの口及び鼻を覆う必要のない空気清浄機を開発するための様々な試みがなされてきた。例えば、ユーザの首の周りに装着し、ユーザの口及び鼻に向かって上向きに配向される空気の噴流を生成するウェアラブル空気清浄機について、様々な設計が存在する。これらはより社会的に受け入れられる可能性があるが、一般に、最良のパフォーマンスを発揮する顔面装着フィルタに比べて、空中を浮遊する汚染物質へのユーザの暴露を制限するのにあまり効果的ではない。これは主として、空気の噴流をユーザの口及び鼻に送達する精度に欠けること、並びに濾過されていない空気の流れがユーザの口及び鼻に到達できることに起因する。
【0005】
国際公開第２０１７／１２０９９２号、中国特許出願公開第１０３９４９０１７号明細書、韓国特許第１０－１７９６９６９号公報、及び中国実用新案第２０３８５２７５９号明細書は全て、フェイスマスクと首装着清浄機の両方に対する代替形態を提供する頭部装着浄化装置について記載している。国際公開第２０１７／１２０９９２号、中国特許出願公開第１０３９４９０１７号明細書、及び韓国特許第１０－１７９６９６９号公報の各々は、ヘッドバンドの反対側にイヤホンのペアと、イヤホンの一方から延びるアームの端部に設けられたマイクロホンとを有するヘッドセットについて記載している。
【0006】
国際公開第２０１７／１２０９９２号では、別個の空気濾過ユニット（５）が、パイプ（６）によって、マイクロホン（２）を支持するアームに設けられた空気出口（１）に接続されている。濾過された空気は、空気濾過ユニット（５）によって生成され、パイプ（６）を介してポンプ送給され、空気出口（１）から排出される。この頭部装着清浄機は、従来のヘッドセットの形態をしており、ユーザの口及び鼻を完全に覆うわけではなく、従って、フェイスマスクよりも社会的に受け入れられる可能性が高い。加えて、従来のマイクロホンアームの端部に空気送給出口を設けることにより、この頭部装着清浄機は、首装着清浄機よりも、ユーザの鼻及び口に清浄な空気をより正確に送給することができるようになる。しかしながら、この頭装着型清浄機では、少なくない量の未濾過空気がユーザの口及び鼻に依然として届くことができる。更に、別個の空気濾過ユニットが必要なため、清浄機がより複雑で、ユーザにとって煩雑になる。
【0007】
中国特許出願公開第１０３９４９０１７号明細書では、ファン（６）がイヤホン（８）の１つに組み込まれ、このファン（６）は、ダクト（７）を介して、マイクロホン（３）を支持するアームの端部に設けられた空気浄化装置（５）に空気をポンプ送給するのに使用される。この頭部装着清浄機は、ヘッドセットに空気清浄機能を組み込んでいるが、ファンによって供給される空気から汚染物質を濾過するためと、濾過された空気をユーザに送給するための両方に利用できるスペースが小さいことに起因して、空気浄化及び送給性能は限定的である。特に、利用可能な小さなスペースは、利用可能なフィルタエリアが小さいことに起因して、最大流量及び濾過効率の両方を大幅に制限することになる。更に、国際公開第２０１７／１２０９９２号に記載されている頭部装着清浄機と同様に、この頭部装着清浄機は、大量の未濾過の空気がユーザの口及び鼻に到達することを依然として可能にする。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0008】
【文献】国際公開第２０１７／１２０９９２号
【文献】中国特許出願公開第１０３９４９０１７号明細書
【文献】韓国特許第１０－１７９６９６９号公報
【文献】中国実用新案第２０３８５２７５９号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0009】
本発明の目的は、従来のウェアラブル空気清浄機と比較したときに、改善された空気浄化及び空気送給性能を提供するウェアラブル空気清浄機を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0010】
第１の態様によれば、ヘッドウェアラブル空気清浄機を含む空気処理装置が提供される。ヘッドウェアラブル空気清浄機は、ユーザの第１の耳に装着するように配置された第１のスピーカー組立体と、ユーザの第２の耳に装着するように配置された第２のスピーカー組立体とを備える。第１のスピーカー組立体は、スピーカー、フィルタ組立体、フィルタ組立体を通る空気流を生成するための空気流発生器、及び第１のスピーカー組立体から濾過された空気流を放出するためフィルタ組立体の下流側の空気出口を備える。ヘッドウェアラブル空気清浄機は更に、第１のスピーカー組立体の空気出口から濾過された空気流を受け取るように配置された空気入口と、ヘッドウェアラブル空気清浄機から受け取った濾過空気流を放出するように配置された空気出口とを有するノズルを備え、ノズルは、ノズルに設けられたノズル・スピーカーコネクタと、第１のスピーカー組立体に設けられたスピーカー・ノズルコネクタとの間の磁気アタッチメント又はカップリングによって、第１のスピーカー組立体に取り外し可能に結合される。ノズルが第１のスピーカー組立体に結合されると、ノズルの空気入口は、第１のスピーカー組立体の空気出口と位置合わせされる。空気流発生器は、モータ駆動インペラを備えることができる。
【0011】
ノズルは、分離可能な接続によって第１のスピーカー組立体に取り外し可能に結合することができる（すなわち、ノズルは、第１のスピーカー組立体への分離可能な接続を有する）。分離可能な接続は、ノズルに設けられたノズル・スピーカーコネクタと、第１のスピーカー組立体に設けられたスピーカー・ノズルコネクタとを含むことができる。次に、ノズル・スピーカーコネクタは、スピーカー・ノズルコネクタに取り外し可能に結合するように配置することができる。ノズルの空気入口は、ノズル・スピーカーコネクタによって提供され、第１のスピーカー組立体の空気出口は、スピーカー・ノズルコネクタによって提供することができる。
【0012】
ノズル・スピーカーコネクタ及びスピーカー・ノズルコネクタの一方は、オスコネクタ要素を含むことができ、ノズル・スピーカーコネクタ及びスピーカー・ノズルコネクタの他方は、オスコネクタ要素を受けるように配置されたメスコネクタ要素を含むことができる。オスコネクタ要素は、メスコネクタ要素内に配置されたときに回転できるように配置することができる。オスコネクタ要素とメスコネクタ要素の両方は、環状とすることができる。ノズル・スピーカーコネクタは、ノズルの空気入口の周りに延在し且つ空気入口を定めるオスコネクタ要素を含むことができ、スピーカー・ノズルコネクタは、第１のスピーカー組立体の周りに延在し且つ空気出口を定めるメスコネクタ要素を含むことができる。ノズルの空気入口と第１のスピーカー組立体の空気出口の両方は、円形の断面を有することができる。
【0013】
磁気アタッチメント又はカップリングは、少なくとも１つの磁石と磁性材料との間の協働によって提供することができ、磁石は、ノズル・スピーカーコネクタ及びスピーカー・ノズルコネクタのうちの一方に設けられ、磁性材料は、ノズル・スピーカーコネクタとスピーカー・ノズルコネクタの他方に設けられる。
【0014】
スピーカー・ノズルコネクタは、磁性材料のリングを含むことができ、ノズル・スピーカーコネクタは、少なくとも１つの磁石を含むことができる。ノズル・スピーカーコネクタは、ノズル・スピーカーコネクタの周りに半径方向に間隔を置いて配置された複数の磁石を含むことができる。ノズル・スピーカーコネクタは、環状の磁石を含むことができる。
【0015】
スピーカー・ノズルコネクタは、メスコネクタ要素を含むことができる。メスコネクタ要素は、磁性材料のリングを含むことができる。ノズル・スピーカーコネクタは更に、オスコネクタ要素の周囲に半径方向に間隔を置いて配置された複数の磁石を含むことができる。
【0016】
空気処理装置は更に、ノズルが第１のスピーカー組立体に結合された時点を検出するように構成されたセンサと、ノズルのノズルが第１のスピーカー組立体に結合されていない時点をセンサが検出したときに、モータを停止するように構成された制御回路とを備えることができる。
【0017】
第２のスピーカー組立体は、スピーカー、フィルタ組立体、フィルタ組立体を通じて空気流を生成するためのインペラ、インペラを駆動するように配置されたモータ、及び第２のスピーカー組立体から濾過された空気流を放出するためのフィルタ組立体の下流側の空気出口を含むことができる。第１のスピーカー組立体と第２のスピーカー組立体は、実質的に同じとすることができる。次に、ノズルは、第１のスピーカー組立体及び第２のスピーカー組立体の両方の空気出口から濾過された空気流を受け取るように配置することができ、ノズルは、ヘッドウェアラブル空気清浄機から受け取った濾過された空気流を放出するように配置された空気出口を備える。次に、ノズルは、第２のスピーカー組立体の空気出口からの濾過された空気流を受け取るように配置された更なる空気入口を含むことができ、ノズルは、第２のスピーカー組立体に取り外し可能に結合されている。ノズルが第２のスピーカー組立体に結合されている場合、ノズルの更なる空気入口は、第２のスピーカー組立体の空気出口と位置合わせすることができる。空気入口は、ノズルの第１の端部によって提供することができ、更なる空気入口は、ノズルの反対側の第２の端部によって提供することができる。
【0018】
ノズルは、ノズルに設けられた更なるノズル・スピーカーコネクタと、第２のスピーカー組立体に設けられた更なるスピーカー・ノズルコネクタとの間の磁気アタッチメント又はカップリングによって、第２のスピーカー組立体に取り外し可能に結合することができる。ノズルは、分離可能な接続によって第２のスピーカー組立体に取り外し可能に結合することができる（すなわち、ノズルは、第２のスピーカー組立体への分離可能な接続を有する）。更なる分離可能な接続は、ノズルに設けられた更なるノズル・スピーカーコネクタ、及び第２のスピーカー組立体に設けられた更なるスピーカー・ノズルコネクタを含むことができる。追加のノズル・スピーカーコネクタは、追加のスピーカー・ノズルコネクタに取り外し可能に結合するように配置することができる。ノズルの更なる空気入口は、更なるノズル・スピーカーコネクタによって提供することができ、第２のスピーカー組立体の空気出口は、更なるスピーカー・ノズルコネクタによって提供することができる。
【0019】
更なるノズル・スピーカーコネクタ及び更なるスピーカー・ノズルコネクタの一方は、オスコネクタ要素を含むことができ、更なるノズル・スピーカーコネクタ及び更なるスピーカー・ノズルコネクタの他方は、オスコネクタ要素を受け入れるように配置されたメスコネクタ要素を含むことができる。
【0020】
第１のスピーカー組立体は、ヘッドバンドの第１の端部に取り付けることができ、第２のスピーカー組立体は、ヘッドバンドの反対側の第２の端部に取り付けることができ、ヘッドバンドは、ユーザの頭部に装着されるように配置される。
【0021】
第２の態様によれば、ヘッドウェアラブル空気清浄機を含む空気処理装置が提供される。ヘッドウェアラブル空気清浄機は、ユーザの第１の耳に装着するように配置された第１のスピーカー組立体と、ユーザの第２の耳に装着するように配置された第２のスピーカー組立体とを備える。第１のスピーカー組立体及び第２のスピーカー組立体は各々、スピーカー、フィルタ組立体、フィルタ組立体を通じて空気流を生成するための空空気流発生器、及びフィルタ組立体の下流側にある濾過された空気流を放出するための空気出口を備える。ヘッドウェアラブル空気清浄機は更に、ノズルの第１の端部に設けられ、第１のスピーカー組立体の空気出口から濾過された空気流を受け取るように配置された第１の空気入口と、ノズルの反対側の第２の端部に設けられ、第２のスピーカー組立体の空気出口から濾過された空気流を受け取るように配置された第２の空気入口と、ヘッドウェアラブル空気清浄機から受け取った濾過された空気流を放出するように配置された空気出口とを有するノズルを備える。ノズルの第１の端部は、ノズルに設けられたノズル・スピーカーコネクタと第１のスピーカー組立体に設けられたスピーカー・ノズルコネクタとの間の磁気アタッチメントによって第１のスピーカー組立体に取り外し可能に結合され、ノズルの第２の端部は、ノズルに設けられた別のノズル・スピーカーコネクタと、第２のスピーカー組立体に設けられた別のスピーカー・ノズルコネクタとの間の磁気アタッチメントによって第２のスピーカー組立体に取り外し可能に結合される。空気流発生器は、モータ駆動のインペラを備えることができる。
【0022】
ノズルの第１の端部が第１のスピーカー組立体に結合されている場合、ノズルの第１の空気入口は、第１のスピーカー組立体の空気出口と位置合わせすることができ、ノズルの第２の端部が第２のスピーカー組立体に結合されている場合、ノズルの第２の空気入口は、第２のスピーカー組立体の空気出口と位置合わせすることができる。
【0023】
ノズルは、第１の分離可能な接続によって第１のスピーカー組立体に取り外し可能に結合することができ（すなわち、ノズルの第１の端部は、第１のスピーカー組立体への分離可能な接続を有する）、第２の分離可能な接続によって第２のスピーカー組立体に取り外し可能に結合することができる（すなわち、ノズルの第２の端部は、第１のスピーカー組立体への分離可能な接続を有する）。第１の分離可能接続及び第２の分離可能接続は各々、ノズルに設けられたノズル・スピーカーコネクタと、対応するスピーカー組立体に設けられたスピーカー・ノズルコネクタとを含むことができる。ノズル・スピーカーコネクタは、スピーカー・ノズルコネクタに取り外し可能に結合するように配置することができる。ノズル・スピーカーコネクタは、ノズルの対応する空気入口を提供することができ、スピーカー・ノズルコネクタは、対応するスピーカー組立体の空気出口を提供することができる。
【0024】
第３の態様によれば、ヘッドウェアラブル空気清浄機を備えた空気処理装置用のノズルが提供され、ヘッドウェアラブル空気清浄機は、ユーザの第１の耳に装着されるように配置された第１のスピーカー組立体と、ユーザの第２の耳に装着されるように配置された第２のスピーカー組立体とを備える。ノズルは、ノズルの第１の端部に設けられ、第１のスピーカー組立体から第１の濾過された空気流を受け入れるように配置されたた第１の空気入口と、ノズルの反対側の第２の端部に設けられ、第２のスピーカー組立体からの第２のフィルタ処理された空気流を受け入れるように配置された第２の空気入口とを含む。ノズルは更に、受け取った濾過された空気流をノズルから放出するように配置された空気出口を備える。ノズルの第１の端部は、ノズルに設けられたノズル・スピーカーコネクタと第１のスピーカー組立体との間の磁気アタッチメントによって第１のスピーカー組立体に取り外し可能に結合されるように配置され、ノズルの第２の端部は、ノズルに設けられた別のノズル・スピーカーコネクタと第２のスピーカー組立体との間の磁気アタッチメントによって、第２のスピーカー組立体に取り外し可能に結合される。
【0025】
ここで、本発明の実施形態を、一例として添付図面を参照しながら説明する。
【図面の簡単な説明】
【0026】
【図1a】本明細書に記載されたヘッドウェアラブル空気清浄機の一実施形態の正面斜視図である。
【図7】スピーカーハウジング内に取り付けられたインペラケーシングの上面図である。
【図12】代替のスピーカー組立体の側面図である。
【図14a】本明細書に記載のヘッドウェアラブル空気清浄機の代替の実施形態の正面斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【0027】
次に、従来のウェアラブル空気清浄機に比べて複数の利点を提供するヘッドウェアラブル空気清浄機について説明する。本明細書で使用される「空気清浄機」という用語は、空気から汚染物質を除去して、精製又は濾過された供給空気を放出することができるデバイス又はシステムを意味する。本明細書では、「ヘッドウェアラブル」という用語は、ユーザの頭部に装着可能又は装着するのに好適なアイテムを定義するのに使用される。
【0028】
ヘッドウェアラブル空気清浄機は、ヘッドバンドに取り付けられたスピーカー組立体のペアを含むヘッドホンシステムを含む。第１のスピーカー組立体は、ヘッドバンドの第１の端部に取り付けられ、第２のスピーカー組立体は、ヘッドバンドの反対側の第２の端部に取り付けられる。第１のスピーカー組立体及び第２のスピーカー組立体の一方又は両方は、フィルタ組立体、フィルタ組立体を通る空気流を生成するためのインペラ、インペラを駆動するように配置されたモータ、及びフィルタ組立体の下流にあってスピーカー組立体からの濾過された空気流を放出する空気出口を備えている。インペラは、略円錐形又は円錐台形を有する混合流インペラであり、インペラ及びモータの両方は、略円錐台形のインペラケーシング内に配置される。次に、ヘッドウェアラブル空気清浄機は更に、第１のスピーカー組立体及び第２のスピーカー組立体の一方又は両方から濾過された空気流を受け取るように配置されたノズルを含み、ノズルは、ヘッドウェアラブル空気清浄機から受け取った濾過された空気流を放出するように配置された空気出口を含む。
【0029】
本明細書で使用される「ヘッドホン」という用語は、ユーザの頭部又はその周囲に装着するように設計されたヘッドバンドによって連結される小型ラウドスピーカー又はスピーカーのペアを指す。通常、スピーカーは、電気信号を対応するサウンドに変換する電気音響トランスデューサによって提供される。フルサイズ又はオーバーイヤーヘッドホンと呼ばれることが多いサーカムオーラルヘッドホンは、耳全体を包み込むように閉ループ（例えば、円形、楕円形など）の形状のイヤパッドを有する。これらのヘッドホンは、耳の周りを完全に囲むので、サーカムオーラルヘッドホンは、頭を完全に密閉して外部ノイズを減衰させるように設計することができる。スープラオーラルヘッドホンは、オンイヤーヘッドホンと呼ばれることが多く、耳の周りではなく耳に押し付けるイヤパッドを有する。このタイプのヘッドホンは、一般的に、サーカムオーラルヘッドホンよりも小型で軽量となる傾向があり、結果として外部ノイズの減衰が低下することになる。
【0030】
本明細書で使用される「円錐形」という用語は、錐体の形状を有する物体を指す。本明細書で使用される「錐体」という用語は、平らな底面（必須ではないが、多くの場合は円形）から頂部又は頂点と呼ばれる点まで滑らかに先細になった３次元幾何学的形状を指す。通常、「錐体」という用語は、円形の底面と、底面の中心をその平面に対して直角に通過する軸を有する直円錐を指すのに使用される。錐体の底面の外周は「準線」と呼ばれ、直軸と頂点の間の各線は、錐体の円錐面の「母線」又は「生成線」である。本明細書で使用される「円錐台形」という用語は、フラストコーンの形状を有する物体を指す。本明細書で使用する「フラストコーン」という用語は、その頂点を含む領域が錐体の底面に平行な切断面によって切り取られたときに残る錐体の部分を指す。「フラストコーン」という用語は「円錐台」という用語の同義語であり、通常は、円形の底端部と円形の上端部とを有し、円形の底端部の直径が、円形の上端部の直径よりも大きい、直円錐台を指すのに使用され、切頭円錐面が底端部と上端部との間に延びる。
【0031】
図１ａ、１ｂ及び１ｃは、ヘッドウェアラブル空気清浄機１０００の一実施形態の外観図である。ヘッドウェアラブル空気清浄機１０００は、弓状ヘッドバンド１２００によって接続された略円筒形のスピーカー組立体１１００ａ、１１００ｂのペアと、スピーカー組立体１１００ａ、１１００ｂの間に延在し且つこれらの両方に両端で接続されたノズル１３００と、を備える。図２は、ヘッドバンド１２００の軸線に沿った空気清浄機１０００の断面図であり、弓状ノズル１３００の軸線を通る断面を示しており、湾曲部の軸線は、湾曲部を直角に二等分し、湾曲部を２つの対称部分に分割する直線である。図３ａは、図１ａ～１ｃの空気清浄機１０００のスピーカー組立体１１００の側面図を示し、図３ｂは、図１ａ～１ｃの空気清浄機１０００のスピーカー組立体１１００の斜視図を示し、図４は、線Ａ－Ａに沿った図３のスピーカー組立体１１００の断面図である。
【0032】
図示の実施形態では、ヘッドバンド１２００の各端部は、ヘッドバンド１２００に垂直である弓状支持アーム１２０１ａ、１２０１ｂを備えている（すなわち、弓状ヘッドバンド１２００の長さに平行な平面が、弓状支持アーム１２１０の長さに平行な平面に垂直であるようになる）。各支持アーム１２０１ａ、１２０１ｂの第１の端部は、支持アーム１２０１ａ、１２０１ｂがヘッドバンド１２００から後方且つ下方に延びるように、ヘッドバンド１２００の背面に取り付けられている。各支持アーム１２０１ａ、１２０１ｂの反対側の第２の端部には、前方に向いたソケット又はガジオン１２０２ａ、１２０２ｂが設けられている。
【0033】
次に、図３ａに示されるように、円筒形スピーカー組立体１１００の各々は、スピーカー組立体１１００の外面から突出する取付突起又はピントル１１０１を備えている。支持アーム１２０１の各々に設けられたソケット／ガジオン１２０２ａ、１２０２ｂは、対応するスピーカー組立体１１００の外面から突出する突起／ピントル１１０１を受け入れて保持するように構成されている。従って、支持アーム１２０１に設けられたソケット１２０２内の突起１１０１の係合は、ヘッドバンド１２００の端部に取り付けられたときにスピーカー組立体１１００を枢動可能に支持するジンバル又はヒンジを形成する。
【0034】
図４に示されるように、スピーカー組立体１１００のペアの各々は、空気入口１１０３及び空気出口又は排出ポート１１０４を有するスピーカーハウジング又はエンクロージャ１１０２、ハウジング１１０２内のスピーカー又はドライバユニット１１０５、及びスピーカー１１０５を囲みユーザの耳を包囲又は押し付けるように配置されたイヤパッド１１０６を更に備える。更に、スピーカー組立体１１００のペアの各々は、スピーカーハウジング１１０２内のフィルタ組立体１１０７と、スピーカーハウジング１１０２内のインペラケーシング１１０８とを更に備える。インペラケーシング１１０８内には、フィルタ組立体１１０７を通る空気流を生成するためのインペラ１１９０と、インペラ１１９０を駆動するように配置されたモータ１１１０とが配置される。空気出口又は排出ポート１１０４は、フィルタ組立体１１０７の下流（すなわち、インペラ１１０９によって生成される空気流に対して）にあり、スピーカー組立体１１００から濾過／精製された空気流を放出するように配置されている。図示の実施形態では、各スピーカー組立体１１００の空気出口又は排出ポート１１０４は、スピーカー組立体１１００の側部に設けられ、ヘッドバンド１２００の端部に取り付けられたときに、両方のスピーカー組立体１１００ａ、１１００ｂの空気出口又は排出ポート１１０４は、互いに略平行である。
【0035】
図５ａから５ｈは、様々な構造レベルでの図２のスピーカー組立体の斜視図である。図４及び図５ａから５ｄに示されるように、スピーカーハウジング１１０２は、スピーカー／ドライバユニット１１０５が取り付けられるスピーカーシャーシ１１１１と、スピーカー１１０５上でスピーカーシャーシ１１１１に取り付けられる略円錐台形のスピーカーカバー１１１２とを備える。図示の実施形態では、スピーカーシャーシ１１１１は、円筒形の外側壁１１１１ｂと外側壁１１１１ｂ内に同心円状に隣接して配置された弓状の内側壁１１１１ｃとによって囲まれる略円形のベース１１１１ａを備え、弓状の内側壁１１１１ｃと円筒形の外側壁１１１１ｂの隣接する部分との間に弓状のスロットが定められるようになる。次に、空気出口又は排出ポート１１０４は、弓状の内側壁１１１１ｃ及び円筒形の外側壁１１１１ｂの両方に形成された、対応する整列した開口によって定められる。
【0036】
ベース１１１１ａの中央部分は、スピーカー／ドライバユニット１１０５を配置することができるドライバ支持プレート１１１１ｄを提供する。スピーカーシャーシ１１１１のドライバ支持プレート１１１１ｄは、スピーカー／ドライバユニット１１０５によって生成されたサウンドがスピーカーシャーシ１１１１を通過してイヤパッド１１０６によって囲まれた空間に入ることができるようにするためのアパーチャのアレイを備えている。また、ドライバ支持プレート１１１１ｄは、スピーカーシャーシ１１１１のベース１１１１ａの周辺部分に対して角度が付けられ、又は傾斜している。ドライバ支持プレート１１１１ｄの角度又は傾斜は、ヘッドウェアラブル空気清浄機１０００が、ユーザの耳を覆ってスピーカー組立体１１００と共にユーザの頭部に装着されたときに、スピーカー／ドライバユニット１１０５が耳と実質的に平行になるように選択される。例えば、図示の実施形態では、ベース１１１１ａの周辺部分に対するドライバ支持プレート１１１１ｄの角度は、１０度から１５度である。
【0037】
スピーカーシャーシ１１１１はまた、少量の空気がスピーカー組立体１１００の外側とスピーカー／ドライバユニット１１０５の後方空間との間を通過することを可能にするように構成された複数のポート１１１１ｅを備えることができる。図示の実施形態では、ポート１１１１ｅは、スピーカーシャーシ１１１１のベース１１１１ａに設けられ、ドライバ支持プレート１１１１ｄを提供する中央部分に隣接したスピーカーシャーシ１１１１内の点からベース１１１１ａを通って円筒形の外側壁１１１１ｂの外面に延びる。
【0038】
更に、アクティブノイズキャンセリング（ＡＮＣ）用のフィードバックマイクロホン１１１３をスピーカーシャーシ１１１に設けることができる。フィードバックマイクロホン１１１３は、制御回路１１１４にデータを提供するように配置され、制御回路１１１４は、スピーカー／ドライバユニット１１０５を制御する際にアクティブノイズキャンセリング（ＡＮＣ）を実施するように構成される。図示の実施形態では、フィードバックマイクロホン１１１３は、ドライバ支持プレート１１１１ｃに設けられた対応するアパーチャ１１１１ｆ内に配置されている。アクティブノイズキャンセリング（ＡＮＣ）アプリケーションでは、フィードバックマイクロホン１１１３が、スピーカー／ドライバユニット１１０５に隣接するイヤパッド１１０６の内部に設けられており、ユーザに到達するサウンドを取得して、何れかの望ましくないノイズを識別して相殺することができるようにする。スピーカー組立体１１００にフィードバックマイクロホン１１１３を備えるようにすることは、モータ１１１０及び／又はインペラ１１０９によって生成されたノイズがフィードバックマイクロホン１１１３によって検出されて、他の何れかの望ましくない背景ノイズ又は周囲ノイズと共に相殺できるので、特に有用である。
【0039】
図示の実施形態では、制御回路１１１４は、スピーカーシャーシ１１１１の周辺部分に配置又は取り付けられている。従って、制御回路１１１４は、スピーカー／ドライバユニット１１０５がドライバ支持プレート１１１１ｄに取り付けられているときに、スピーカー／ドライバユニット１１０５を少なくとも部分的に取り囲む（すなわち、スピーカー／ドライバユニット１１０５の周辺の外部／付近に配置される）。図示の実施形態では、制御回路１１１４は、２つの弓状回路基板１１１４ａ、１１１４ｂを備えるが、しかしながら、代替の構成では、制御回路１１１４は、３以上の弓状回路基板又は単一の弓状もしくは環状の回路基板を等しく備えることができる。
【0040】
制御回路１１１４は、ユーザから受け取った制御入力に基づいて、モータ１１１０及びスピーカー／ドライバユニット１１０５の両方を制御する。制御回路１１１４はまた、清浄機１０００がＷｉ－Ｆｉ（登録商標）、ブルートゥース（登録商標）又は他の形態の無線パーソナルエリアネットワーク（ＷＰＡＮ）を使用して１又は２以上の無線ネットワークに接続可能にする１又は２以上の無線通信モジュールを提供する。その後、清浄機１０００のユーザは、パーソナルコンピュータデバイスを使用して、清浄機１０００と無線で接続及び通信することができ、これにより清浄機１０００との間でデータを送受信し、ユーザ入力などを提供することができる。制御回路１１１４はまた、タッチスクリーン及び／又は清浄機１０００に設けられ及び／又はユーザがアクセス可能な１又は２以上の物理的ユーザ制御デバイス（図示せず）への有線接続（図示せず）を有することができる。
【0041】
スピーカー組立体１１００はまた、スピーカーハウジング１１０２から延在し、スピーカー組立体１１００の空気出口１１０４をノズル１３００の空気入口に接続するように配置された中空の剛体出口ダクト１１１５を備えている。剛体出口ダクト１１１５は更に、スピーカーハウジング１１０２の周囲の少なくとも一部の周りで、スピーカーハウジング１１０２に対して回転できるように更に配置され、その結果、ノズル１３００とヘッドバンド１２００との間の角度を変更することができ、図１ｃに示されるように、使用されていないときにノズル１３００をヘッドバンド１２００上に収納できるようにする。
【0042】
有利には、スピーカー組立体１１００は、スピーカーハウジング１１０２の周囲の周りの剛体出口ダクト１１１５の回転がインペラケーシング１１０８から独立し、その結果、スピーカーハウジング１１０２とインペラケーシング１１０８の両方に対して回転できるように配置される。この配置は、スピーカーハウジング１１０２の内部にある構成要素がスピーカーハウジング１１０２に対して回転可能として、スピーカー組立体１１００の構造を複雑になることを必要とせずに、使用されていないときにノズル１３００をヘッドバンド１２００に向かって回転させ、ヘッドバンド１２００上に収納できるようにする。
【0043】
更に、スピーカー組立体１１００は、スピーカーハウジング１１０２の周囲の周りの剛体出口ダクト１１１５の回転により、剛体出口ダクト１１１５がイヤパッド１１０６から離れて移動させるように配置されている。この配置は、ノズル１３００がヘッドバンド１２００に向かって回転すると、第１のスピーカー組立体１１００ａ及び第２のスピーカー組立体１１００ｂの各々から延びる剛体出口ダクト１１１５が互いに離れるように移動し、収納位置にあるときに、ノズル１３００の両端が外に広がり／離間して広がって、ノズル１３００がヘッドバンド１２００に適合できるようになる。好ましくは、スピーカー組立体１１００は、スピーカーハウジング１１０２の周囲の周りの剛体出口ダクト１１１５の回転により、剛体出口ダクト１１１５がその長手方向軸の周りに回転して、ノズル１３００の両端を更に広げるように配置される。回転時のノズル１３００のこの広がりは、使用時にノズル１３００がユーザの顔により密接に適合することができ、収納位置に移動すると拡張して、ノズル１３００をヘッドバンド１２００に適合させることができるので有利である。
【0044】
図示の実施形態では、剛体出口ダクト１１１５は、第１の端部位置と第２の端部位置との間で回転できるように配置されている。第１の端部位置では、図１ａに示されるように、剛体出口ダクト１１１５は、スピーカー組立体１１００の空気出口１１０４とほぼ位置合わせされている。具体的には、第１の端部位置において、剛体出口ダクト１１１５の第１の開放端部（すなわち、スピーカー組立体１１００の空気出口１１０４に近位／隣接した）は、スピーカー組立体１１００の空気出口１１０４とほぼ位置合わせされ、スピーカー組立体１１００の空気出口１１０４から放出された空気流が、剛体出口ダクト１１１５に入ることになる。第２の端部位置では、剛体出口ダクト１１１５は、ヘッドバンド１２００と略平行であり、従って、図１ｃに示されるように、スピーカー組立体１１００の空気出口１１０４と位置合わせされない。従って、清浄機１０００はまた、第１のスピーカー組立体１１００ａ及び第２のスピーカー組立体１１００ｂの一方又は両方の剛体出口ダクト１１１５が対応する空気出口１１０４と位置合わせされていないことを検出して、自動的にモータ１１１０をオフにするセンサ（図示せず）を備えている。
【0045】
スピーカー組立体１１００ａ、１１００ｂからの清浄化された空気の流れを維持しながら、ヘッドバンド１２００に対するノズル１３００の位置を調整できるようにするために、剛体出口ダクト１１１５の第１の開放端部の角度拡張は、スピーカー組立体１１００の空気出口１１０４の拡張よりも大きい。これにより、剛体出口ダクト１１１５が第１の端部位置から小さな角度／距離だけ回転した場合でも、剛体出口ダクト１１１５とスピーカー組立体１１００の空気出口１１０４との間の流体接続を維持できるようになる。例えば、図示の実施形態では、剛体出口ダクト１１１５の弓状の第１の開放端部の中心角は、スピーカー組立体１１００の弓状の空気出口１１０４の中心角よりも１０度から１５度大きい。
【0046】
図示の実施形態では、剛体出口ダクト１１１５の第１の開放端部は、剛体出口ダクト１１１５の第１の開放端部の周囲の周りに突出し、弓状内側壁１１１１ｃと円筒形の外側壁１１１１ｂの隣接部分との間に定められる弓状スロット内で適合及び滑動するように配置されたフランジ（図示せず）を備えている。従って、弓状スロット内での剛体出口ダクト１１１５の滑動は、インペラケーシング１１０８の対応する回転なしに、スピーカーハウジング１１０２の周囲の一部の周りの剛体出口ダクト１１１５の回転をもたらす。
【0047】
従って、空気出口１１０４を部分的に定める円筒形の外側壁１１１１ｂに形成されたアパーチャは、スピーカーハウジング１１０２の円周の周りに部分的に延びて、スピーカーハウジング１１０２の一部の周囲の周りでの剛体出口ダクト１１１５の回転を案内するトラック１１４６を定める。トラック１１４６は、第１の端部位置から第２の端部位置まで延びるときにイヤパッド１１０６から離れて移動するように配置され、ノズル１３００がヘッドバンド１２００に向かって回転すると、第１のスピーカー組立体１１００ａ及び第２のスピーカー組立体１１００ｂの各々から延びる剛体出口ダクト１１１５が互いに離れて移動するようになる。その結果、図１ｃに示すように、ノズル１３００がヘッドバンド１２００に向かってこのように回転することにより、ノズル１３００の両端が外に広がり／離間して広がり、収納位置にあるときにノズル１３００がヘッドバンド１２００に適合するようになる。
【0048】
次に、略円錐台形のスピーカーカバー１１１２は、スピーカー／ドライバユニット１１０５がスピーカーカバー１１１２によって覆われるように、ドライバ支持プレート１１１１ｃの全体にわたってスピーカーシャーシ１１１１に取り付けられる。図示の実施形態では、スピーカーカバー１１１２は、ドライバ支持プレート１１１１ｃのみを覆うように配置され、ベース１１１１ａの周辺部分及びその上に取り付けられた２つの弓状回路基板１１１４ａ、１１１４ｂが、スピーカーカバーで覆われないが、ポート１１１１ｅの内端がスピーカーカバー１１１２によって覆われるようにする。図示の実施形態では、スピーカーカバー１１１２は、スピーカーカバー１１１２の振動を最小限に抑えるためにスピーカーカバー１１１２の剛性を高める複数の凹状の窪み又はディンプル１１２ａで形成されている。
【0049】
図４、５ｅ及び５ｆに示されるように、次に、インペラ１１９０及びモータ１１１０の両方を含む略円錐台形のインペラケーシング１１０８は、スピーカー／ドライバユニット１１０５が、インペラケーシング１１０８の後部／後部によって定められた窪み又はキャビティ内に入れ子になるように、スピーカーカバー１１１２上に配置される。従って、スピーカーカバー１１１２及びスピーカー／ドライバユニット１１０５は両方とも、インペラケーシング１１０８の背面／後部によって定められる凹部内に部分的に配置される。
【0050】
図６ａは、インペラ１１９０及びモータ１１１０を含まないインペラケーシング１１０８の斜視図を示し、図６ｂは、図６ａの断面図である。図６ｃは、インペラ１１０９及びモータ１１１０を含まないインペラケーシング１１０８の断面側面図であり、図６ｄは、インペラ１１０９とモータ１１１０の両方が内部に配置されたインペラケーシング１１０８の断面側面図である。インペラケーシング１１０８は、略円錐台形であり、インペラケーシング１１０８の背面／裏面は、開いた大径端部と閉じた小径端部とを有する略円錐台形の窪み１１１６を定める。窪み１１１６の開いた大径端部は、インペラ１１０９の後縁に近接しており、一方、窪み１１１６の閉じた小径端部は、インペラ１１９０の前縁に近接している。
【0051】
具体的には、インペラケーシング１１０８は、インペラ１１０９及びモータ１１１０を取り囲む略円錐台形のインペラハウジング１１１７と、インペラハウジング１１１７のベースに流体接続され、インペラハウジング１１１７空気から排出される空気を受け入れるように配置された環状渦巻き部１１１８とを備える。インペラハウジング１１１７の背面／後面は、略円錐台形の窪み１１１６の内部を定め、窪み１１１６の閉じた小径の端部を備える。インペラハウジング１１１７は、インペラ１１９０によって空気を引き込むことができる空気入口１１１９と、空気がインペラハウジング１１１７から環状渦巻き部１１１８に放出される空気出口１１２０とを備えている。インペラハウジング１１１７の空気入口１１１９は、インペラハウジング１１１７の小径端部のアパーチャ／開口によって提供され、空気出口１１２０は、インペラハウジング１１１７の大径端部又は基部の周りに形成された環状スロットによって提供される。図示の実施形態では、インペラハウジング１１１７の空気出口１１２０とインペラハウジング１１１７の中心軸（Ｘ）との間の角度（θ２）は約５４度であるが、この角度（θ２）は、４０から７０度とすることができ、好ましくは４５から６５度であり、より好ましくは５０から６０度である。
【0052】
環状渦巻き部１１１８は、インペラハウジング１１１７から排出された空気を受け取り、空気を渦巻き部１１１８の空気出口１１３１に導くように配置されたらせん状（すなわち、徐々に広がる）ダクトを備える。次に、渦巻き部１１１８の空気出口１１３１は、スピーカー組立体１１００の空気出口１１０４に流体接続される。本明細書で使用される「渦巻き部」という用語は、インペラによってポンプ送給される流体を受け取り、排出ポートに近づくにつれて面積が増加するスパイラルファンネルを指す。従って、渦巻き部１１１８の空気出口１１３１は、インペラハウジング１１１７の空気出口１１２０を形成する円周環状スロットから排出される空気を収集するための効率的で静かな手段を提供する。図示の実施形態では、環状渦巻き部１１１８は、部分的に平面の前面１１１８ａを含み、インペラハウジング１１１７の中心軸に対する渦巻き部の前面１１１８ａの平面部分の角度は鋭角である。従って、環状渦巻き部１１１８は、非円形の断面を有する。図示の実施形態では、渦巻き部１１１８の前面の平面部分とインペラハウジング１１１７の中心軸（Ｘ）との間の角度（θ3）は約６０度である。しかしながら、この角度（θ3）は、４０から７０度とすることができ、好ましくは４５から６５度であり、より好ましくは５０から６０度である。図示の実施形態では、環状渦巻き部１１１８は更に、部分的に平面の背面／後面１１１８ｂを含み、背面／後面１１１８ｂの平面部分は、インペラハウジング１１１７の中心軸（Ｘ）に略垂直である。
【0053】
図６ａから６ｄに示される実施形態では、インペラケーシング１１０８は、背部／後部ケーシングセクション１１２２に取り付けられた前部ケーシングセクション１１２１を備え、インペラハウジング１１１７及び渦巻き部１１１８が互いに一体的に形成されるようにする。従って、図６ｅは、背部／後部ケーシングセクション１１２２の斜視図を示し、一方、図６ｆは、前部ケーシングセクション１１２１の斜視図を示している。
【0054】
図６ｄに示すように、インペラ１１０９及びモータ１１１０は、前部ケーシングセクション１１２１と背部／後部ケーシングセクション１１２２との間に配置され、その結果、インペラ１１０９及びモータ１１１０は、前部ケーシングセクション１１２１及び背部／後部ケーシングセクション１１２２の間に定められた空間内に収納／収容される。従って、前部ケーシングセクション１１２１は、インペラ１１０９の前部を覆って配置されるように構成され、背部／後部ケーシングセクション１１２２は、インペラ１１０９及びモータ１１０９の背面に配置されるように構成される。特に、前部ケーシングセクション１１２１と後部ケーシングセクション１１２２の両方は、略円錐台形であり、前部ケーシングセクション１１２１は、インペラ１１０９の前部にぴったりと適合するように構成され、一方、後部ケーシングセクション１１２２は、インペラ１１０９の背面に略共形となり、同時にモータ１１１０を収容するためのスペースを提供する。従って、前部ケーシングセクション１１２１はまた、インペラケーシング１１０８の空気入口１１１９を提供するアパーチャを含み、一方、後部ケーシングセクション１１２２は、略円錐台形の窪み１１１６を定めるインペラケーシング１１０８の背面／後面を形成する。
【0055】
図６ｅに示されるように、後部ケーシングセクション１１２２は、略円形であり、中央に円形の貫通穴１１２４が設けられた略円錐台形に隆起した中央部分１１２３を備える。後部ケーシングセクション１１２２はまた、リム１１２５の第１の端部とリム１１２５の反対側の第２の端部との間にギャップが存在するように、後部ケーシングセクション１１２２の周囲の約４分の３付近に延びる隆起したリム１１２５を備えている。従って、隆起した中央部分１１２４及び隆起したリム１１２５は、これらの間に、リム１１２５の第１の端部とリム１１２５の第２の端部との間のギャップによって提供される開口に向かって外向きにらせん状となる（すなわち、徐々に広がる）窪み又はトラフ１１２６を定める。
【0056】
図６ｆに示されるように、前部ケーシングセクション１１２１はまた、略円形であり、中央に円形の貫通穴１１２８が設けられた略円錐台形に隆起した中央部分１１２７を備える。次に、前部ケーシングセクション１１２１は、らせん状の窪み１１２９により前部ケーシングセクション１１２１の周囲の周りに形成されたリム１１３０のギャップによって提供される開口に向かって隆起した中央部分１１２７の周りで外向きにらせん状になった（すなわち、徐々に広がる）圧痕又は窪み１１２９を備える。リム１１３０は、前部ケーシングセクション１１２１の周囲の約４分の３に延び、リム１１３０の第１の端部とリム１１３０の反対側の第２の端部との間にギャップが形成されるようにする。
【0057】
上記のように、前部ケーシングセクション１１２１及び後部ケーシングセクション１１２２によって形成されるインペラハウジング１１１７は、インペラ１１９０及びモータ１１１０を収容する。従って、図示の実施形態では、インペラ１１０９及びモータ１１１０は、後部ケーシングセクション１１２２の円錐台形の隆起した中央部分１１２３及び前部ケーシングセクション１１２１の円錐台形の隆起した中央部分１１２７によって定められるインペラハウジング１１１７内に収容される。後部ケーシングセクション１１２２の円錐台形の隆起した中央部分１１２３と前部ケーシングセクション１１２１の円錐台形の隆起した中央部１１２７との間の空間は、インペラ１１０９とモータ１１１０を収容するのに十分であり、インペラ１１０９が前部ケーシングセクション１１２１の円錐台形の隆起した中央部分１１２７の内面に近接しているが、接触していないような形状にされる。従って、後部ケーシングセクション１１２２の円錐台形に隆起した中央部分１１２３の中心は、モータ１１１０が配置されるモータ支持シートを提供し、一方、前部ケーシングセクション１１２１の中央に提供される円形貫通穴１１２８は、インペラ１１９０によって空気をインペラケーシング１１０８に引き込むことができる空気入口１１１９を提供する。
【0058】
次に、前部ケーシングセクション１１２１及び後部ケーシングセクション１１２２が互いに接続されて渦巻き部１１１８の空気出口１１３１を形成するときに、前部ケーシングセクション１１２１及び後部ケーシングセクション１１２２のリム１１３０、１１２５にそれぞれ形成されたギャップは、互いに位置合わせされ、渦巻き部１１１８の空気出口１１３１は、スピーカー組立体１１００の空気出口１１０４に流体接続される。また、前部ケーシングセクション１１２１及び後部ケーシングセクション１１２２が互いに接続されると、後部ケーシングセクション１１２２に形成されるらせん状窪み１１２６と前部ケーシングセクション１１２１に形成されるらせん状圧痕１１２９が一体となって、インペラハウジング１１１７から排出された空気を受け取り、空気を渦巻き部１１１８の空気出口１１３１に導くように配置された渦巻き部１１１８の螺旋ダクトを定める。
【0059】
上記のように、インペラ１１０９は、略円錐形又は円錐台形の混合流インペラである。インペラ１１９０は、中空であり、インペラ１１０９の背面／裏面は、開いた大径端部と閉じた小径端部とを有する略円錐台形の窪み１１３２を定める。窪み１１３２の開いた大径端部は、インペラ１１０９の後縁に近接しており、窪みの閉じた小径端は、インペラ１１０９の前縁に近接している。次に、モータ１１１０は、窪み１１３２の閉じた小径端部内に入れ子／配置される。好ましくは、インペラ１１９０は、セミオープン／セミクローズド混合流インペラであり、すなわち、後部シュラウド１１３３のみを有する。次に、インペラの後部シュラウド１１３３は、モータ１１１０が入れ子／配置される窪み１１３２を定める。図示の実施形態では、モータ１１１０は、制御回路１１１４によって可変の速度を有するＤＣブラシレスモータである。
【0060】
図示の実施形態では、インペラ１１０９の後縁とインペラ１１０９の中心軸（Ｘ）との間の角度は、インペラハウジング１１１７の空気出口１１２０とインペラハウジング１１１７の中心軸（Ｘ）との間で定められる角度（θ２）に対応する／同じである。従って、インペラ１１９０の後縁とインペラ１１０９の中心軸（Ｘ）との間の角度（θ２）は約５４度であるが、この角度（θ２）は、４０から７０度とすることができ、好ましくは４５から６５度であり、より好ましくは５０から６０度である。
【0061】
図示の実施形態では、インペラ１１０９の後部シュラウド１１３３は、前縁から後縁に向かって外側に広がるか又はフレア状になるように湾曲している。特に、図示の実施形態では、インペラ１１０９の後部シュラウド１１３３の閉じた小径端部は、略円筒形であり、これは、略円筒形のモータ１１１０にぴったりと適合する。従って、閉じた小径端部に隣接するインペラ１１０９の後部シュラウド１１３３の部分は、略円筒形の小径端部を定めるように、インペラ１１０９の中心軸（Ｘ）と略平行である。次に、インペラ１１０９の後部シュラウド１１３３は、中心軸（Ｘ）に対するインペラ１１０９の後部シュラウド１１３３の角度が、インペラ１１０９の後縁に向かって徐々に増加するように、外向きに湾曲する。
【0062】
次に、インペラケーシング１１０８は、インペラケーシング１１０８からスピーカーハウジング１１０２への振動の伝達を低減する複数の弾性支持体１１３４によって、スピーカーハウジング１１０２内に支持／懸下される。このために、複数の弾性支持体１１３４は各々、エラストマー又はゴム材料などの弾性材料を含む。図示の実施形態では、スピーカーハウジング１１０２とインペラケーシング１１０８との間の唯一の直接接続が、弾性支持体１１３４によって提供される。
【0063】
図示の実施形態では、複数の弾性支持体１１３４は、３つの下部弾性支持体１１３４ａ、１１３４ｂ及び３つの上部弾性支持体１１３４ｃを備える。３つの下部弾性支持体１１３４ａ、１１３４ｂは、スピーカーハウジング１１０２の内面／側壁とインペラケーシング１１０８の外面との間で半径方向に延びる。具体的には、３つの下部弾性支持体１１３４ａ、１１３４ｂは、スピーカーハウジング１１０２の内面／側壁と環状渦巻き部１１１８の外周面との間で半径方向に延びる。次に、３つの上部弾性支持体１１３４ａ、１１３４ｂは、インペラケーシング１１０８の外面と、インペラケーシング１１０８上に配置されたフィルタ組立体１１０７の下面との間で半径方向に延び、これについては、以下でより詳細に説明する。
【0064】
次に、３つのより低弾性支持体のうちの２つは各々、半径方向に減衰するプロファイルダンパー１１３４ａを備える。本明細書で使用される「プロファイルダンパー」という用語は、デバイスのプロファイルの変形によって運動エネルギー、特に振動を放散するように配置されたデバイスを指す。従って、半径方向に減衰するプロファイルダンパーは、半径方向に変形するように配置されたプロファイルダンパーであり、軸方向に減衰するプロファイルダンパーは、軸方向に変形するように配置されたプロファイルダンパーである。
【0065】
図７及び８に示されるように、各半径方向に減衰するプロファイルダンパー１１３４ａは、スピーカーハウジング１１０２の内面／側壁に接続／取り付けられ、次いでインペラケーシング１１０８の外面を押し付け／圧縮する弾性材料の管体を備える。特に、弾力性材料の管体は、管体の外面の第１の位置でスピーカーハウジング１１０２の内面／側壁に接続／取り付けられ、次いで、管体の外面の正反対の第２の位置でインペラケーシング１１０８の外面を押し付け／圧縮する。図示の実施形態では、各半径方向に減衰するプロファイルダンパー１１３４ａは、矩形の断面を有する弾性材料の非円形管体を含むが、各プロファイルダンパーは、代替として、円形又は他の四角形断面を有する弾性材料の管体を含むことができる。
【0066】
図７及び９に示されるように、次に、下部弾性支持体の３番目は、インペラケーシング１１０８の空気出口１１３１の周りに密封され（例えば、インペラケーシング１１０８の空気出口１１３１を囲む表面に又はそれに対して密封され）、インペラケーシング１１０８の空気出口１１３１からスピーカーハウジング１１０２の空気出口１１０４に向かって延びる弾性ダクト１１３４ｂによって提供される。弾性ダクト１１３４ｂはまた、スピーカーハウジング１１０２の空気出口１１０４の周りにシールを形成し、その結果、インペラ１１０９によって生成された空気流は、インペラケーシング１１０８からスピーカーハウジング１１０２の空気出口１１０４を通って外部に運ばれる。図示の実施形態では、弾性ダクト１１３４ｂは、インペラケーシング１１０８の空気出口１１３１の周りに接続される接続部分１１３４ｂ１と、スピーカーハウジング１１０２の空気出口１１０４を囲む表面に接触するように配置されてスピーカーハウジング１１０２の空気出口１１０４の周りにシールを形成するスカート部分１１３４ｂ２とを備える。加えて、弾性ダクト１１３４ｂは更に、インペラケーシング１１０８からスピーカーハウジング１１０２への振動の伝達を低減するように構成された減衰部分１１３４ｂ３を備える。この減衰部分１１３４ｂ３は、弾性ダクト１１３４ｂの円周の周りに形成されたバルジ又は拡張部によって提供される一体型の軸方向減衰プロファイルダンパーを備える。
【0067】
次に、フィルタ組立体１１０７は、スピーカーシャーシ１１１に取り付けられ、フィルタ組立体１１０７がインペラ１１０９の上流に設けられ、インペラケーシング１１０８上に入れ子になるように配置されるようになる。フィルタ組立体１１０７は、１又は２以上のフィルタ要素１１３６、１１３７を支持するフィルタシート１１３５を備える。フィルタシート１１３５は、フィルタシート１１３５の前面からフィルタシート１１３５の背面／後面に空気が通過することを可能にする複数のアパーチャ１１３８を備えており、前面は、複数のアパーチャ１１３８にわたるフィルタ要素１１３６、１１３７を支持するように配置されている。次に、フィルタシート１１３５は更に、フィルタシート１１３５の背面／後面と、空気をインペラケーシング１１０８の空気入口１１１９に導くように配置されたインペラケーシング１１０８の空気入口１１１９との間に空気通路又はチャネル１１３９を定める。この空気通路１１３９は、フィルタシート１１３５の背面／後面とインペラケーシング１１０８の前面との間に定められたキャビティによって提供される。従って、空気は、フィルタシート１１３５のアパーチャ１１３８を通過して、インペラケーシング１１０８の空気入口１１１９につながる空気通路１１３９に入る前に、フィルタ要素１１３６、１１３７を通過しなければならない。
【0068】
図示の実施形態では、フィルタシート１１３５は、スピーカーシャーシ１１１１に取り付けられ、インペラハウジング１１１７の上に配置され、インペラハウジング１１１７は、フィルタシート１１３５の背面によって定められる容積内に部分的に配置される。特に、フィルタシート１１３５は、略円錐台形周辺部１１３５ａと、略円筒形中央部１１３５ｂとを備える。フィルタシート１１３５の略円錐台形周辺部１１３５ａは、複数のアパーチャ１１３８を備え、複数のアパーチャ１１３８上で１又は２以上の略円錐台形フィルタ要素１１３６、１１３７を支持するように配置されている。次いで、インペラハウジング１１１７は、フィルタシート１１３５の略円筒形中央部１１３５ｂ内に少なくとも部分的に配置される。特に、インペラハウジング１１１７の空気入口１１１９は、フィルタシート１１３５の円筒形中央部１１３５ｂの背面によって定められる容積内に配置される。
【0069】
図１０ａ及び１０ｂに示されるように、略円錐台形フィルタ要素１１３６、１１３７は、フィルタシート１１３５に適合し、その上に支持されるように配置される。このために、１又は２以上の略円錐台形フィルタ要素１１３６、１１３７が開いている。言い換えると、フィルタ要素１１３６、１１３７は、開放端部を有する中空フラスタコーンとして提供され、その結果、フィルタ要素１１３６、１１３７は各々、開放大径端部と、及びフィルタ要素１１３６、１１３７の中央アパーチャを形成する開放小径端部を有する。加えて、円錐台形周辺部１１３５ａとフィルタシート１１３５の中心軸（Ｙ）との間の角度（θ4）は、略円錐台形フィルタ要素１１３６、１１３７の各々の上面及び下面と、略円錐台形フィルタ要素１１３６、１１３７の中心軸（Ｙ）との間の角度（θ4）と同じである。
【0070】
図示の実施形態では、円錐台形周辺部１１３５ａとフィルタシート１１３５の中心軸（Ｙ）との間の角度（θ4）は、渦巻き部１１１８の前面の平面部分とインペラハウジング１１１７の中心軸（Ｘ）との間の角度（θ3）とほぼ同じである。そのため、円錐台形周辺部１１３５ａとフィルタシート１１３５の中心軸（Ｙ）との間の角度（θ4）は約６０度であるが、この角度（θ4）は、４０から７０度とすることができ、好ましくは４５から６５度であり、より好ましくは５０から６０度である。
【0071】
図示の実施形態では、フィルタ組立体１１０７は、粒子フィルタ要素１１３６及び化学フィルタ要素１１３７の両方を含み、粒子フィルタ要素１１３６は、化学フィルタ要素１１３７に対して上流に配置されている。略円錐台形粒子フィルタ要素１１３６は、プリーツ付き粒子フィルタ媒体１１３６ａを備え、プリーツ付き粒子フィルタ媒体１１３６ａは、プリーツ付きフィルタ媒体１１３６ａのプリーツ／折り目が中心軸（θ4）に対して鋭角（θ4）であり、プリーツ付きフィルタ媒体１１３６ａの内側及び外側端部／縁部の両方が粒子フィルタ要素１１３６の中心軸（Ｙ）に平行である状態で円錐台形であるように配置される。次に、プリーツ付きフィルタ媒体１１３６ａの両端部／縁部の全体が、粒子フィルタ要素１１３６の中心軸（Ｙ）に平行に延びる弾性材料のシール１１３６ｂ内に配置される。例えば、弾性材料は、合成ゴム、ポリウレタン、シリコーンゴム、エチレン酢酸ビニル（ＥＶＡ）、ポリオレフィン（ＰＯ）などの何れかとすることができる。
【0072】
図３ａ、３ｂ及び４に示されるように、スピーカーハウジング１１０２は更に、スピーカーシャーシ１１１１に取り付けられた外側カバー１１４０を備える。この外側カバー１１４０は、フィルタ組立体１１０７に適合するように配置され（従って、略共形となる）、空気が外側カバー１１４０を通過することを可能にし、従って外側カバー１１４０の空気入口を定めるアパーチャ１１４１のアレイを備えている。これらのアパーチャ１１４１は、より大きな粒子がフィルタ組立体１１０７を通過して、フィルタ要素１１３６、１１３７をブロックするか又は損傷するのを防ぐようなサイズになっている。或いは、空気を通過できるようにするために、外側カバー１１４０は、外側カバー１１４０の窓内に取り付けられた１又は２以上のグリル又はメッシュを備えることができる。また、アレイの代替パターンは本発明の範囲内で想起されることは明らかであろう。
【0073】
外側カバー１１４０は、フィルタ組立体１１０７を覆うように、スピーカーシャーシ１１１１に解除可能に取り付けられている。例えば、外側カバー１１４０は、外側カバー１１４０及びスピーカーシャーシ１１１１に設けられた協働ねじ山を使用して及び／又は何らかのキャッチ機構を使用して、スピーカーシャーシ１１１１に取り付けることができる。スピーカーシャーシ１１１１に取り付けられると、外側カバー１１４０は、例えば輸送中の損傷からフィルタ要素１１３６、１１３７を保護し、また、フィルタ組立体１１０７を覆う視覚的に魅力的な外面を提供し、これは、清浄機１０００の全体の外観と一致している。更に、外側カバー１１４０は、スピーカーシャーシ１１１１に取り付けられたときに、外側カバー１１４０が、フィルタシート１１３５に対して粒子フィルタ要素１１３６のプリーツ付きフィルタ媒体１１３６ａの端部／縁部を囲む弾性縁部シール１１３６ｂを圧縮するように配置されている。これらの縁部シール１１３６ｂの圧縮は、空気が最初にフィルタ要素１１３６、１１３７を通過することなく、フィルタシート１１３５に設けられたアパーチャ１１３８に到達するのを防ぐ。
【0074】
図示の実施形態では、外側カバー１１４０は、開放端部を有する中空フラスタコーンとして提供される。外側カバー１１４０の開放大径端部は、フィルタ組立体１１０７の大径端部の外周に適合するように配置され、外側カバー１１４０の開放小径端部は、フィルタ組立体１１０７の小径端部の外周及びフィルタシート１１３５の略円筒形中央部１１３５ｂの両方に適合するように配置されている。従って、フィルタシート１１３５の略円筒形中央部１１３５ｂの円形前面１１３５ｃは、外側カバー１１４０の開放小径端部内に露出され、これによりスピーカー組立体１１００の外面の一部を形成する。好ましくは、フィルタシート１１３５の円形前面１１３５ｃは、透明であり、これによりユーザがインペラケーシング１１０８の空気入口１１１９を通してインペラ１１９０の回転を見ることができる窓を形成する。これにより、ユーザは、インペラ１１９０の速度を視覚的にチェックし、インペラ１１０９が適切に機能していることを確認することができる。
【0075】
更に、図示の実施形態では、アクティブノイズキャンセリング（ＡＮＣ）用のフィードフォワードマイクロホン１１４２が、フィルタシート１１３５の円形前面１１３５ｃの内面に設けられている。フィードフォワードマイクロホン１１４２は、制御回路１１１４にデータを提供するように配置され、制御回路１１１４は、スピーカー／ドライバユニット１１０５を制御するときにアクティブノイズキャンセリング（ＡＮＣ）を実施するように構成される。アクティブノイズキャンセリング（ＡＮＣ）アプリケーションでは、バックグラウンドノイズ又は周囲ノイズを検出して、スピーカーが生成するサウンドを使用してこれを相殺できるようにするために、スピーカー組立体の外部に向けてフィードフォワードマイクロホンが設けられている。スピーカー組立体１１００にフィードフォワードマイクロホン１１４２を備えることは、モータ１１１０及び／又はインペラ１１０９によって生成されたノイズをフィードフォワードマイクロホン１１４２によって検出して、他の望ましくない背景ノイズ又は周囲ノイズと共に相殺できるので、特に有用である。フィードバックマイクロホン１１１３とフィードフォワードマイクロホン１１４２の両方が存在する場合、フィードフォワードとフィードバックの両方の手法を組み合わせて、ハイブリッドＡＮＣを実装することができ、これは、独立したフィードフォワード手法及びフィードバック手法よりも相乗的なパフォーマンス向上を示す。
【0076】
上述のように、インペラケーシング１１０８は、図示の実施形態では、３つの下部弾性支持体１１３４ａ、１１３４ｂ及び３つの上部弾性支持体１１３４ｃを含む複数の弾性支持体１１３４によって、スピーカーハウジング１１０２内に支持／懸下される。３つの上部弾性支持体１１３４ｃは、インペラケーシング１１０８の外面と、インペラケーシング１１０８上に配置されたフィルタ組立体１１０７の背面／後面との間で半径方向に延びる。
【0077】
３つの上部弾性支持体１１３４ｃは各々、半径方向に減衰するプロファイルダンパーを備える。これらの半径方向に減衰するプロファイルダンパー１１３４ｃの各々は、インペラケーシング１１０８の外面とフィルタ組立体１１０７の下面／内面との間に取り付けられた弾性材料の管体を含む。図示の実施形態では、各半径方向に減衰するプロファイルダンパー１１３４ｃは、円形断面を有する弾性材料の管体を含むが、各プロファイルダンパーは、代替として、非円形断面を有する弾性材料の管体を含むことができる。
【0078】
図示の実施形態では、弾性材料の管体１１３４ｃの各々は、インペラケーシング１１０８の前面上に配置された内側カラー／リング１１４３と、フィルタ組立体１１０７の背面／後面に接触する外側カラー／リング１１４４との間に接続される。特に、弾性材料１１３４ｃの各管体は、管体の周囲の第１の位置で内側リング１１４３に接続され、管体の周囲の正反対の第２の位置で外側リング１１４４に接続される。内側リング１１４３は、インペラケーシング１１０８の周囲の周り、具体的にはインペラケーシング１１０８の円錐台形の隆起した中央部１１２７の周囲の周りに形成された凹部１１４５内に配置され、これによりインペラケーシング１１０８の前面に保持される。凹部１１４５は、内側リング１１４３の少なくとも実質的な割合を受け入れて含むように構成され、これが空気通路１１３９を通る空気の流れを妨げないようにする。
【0079】
次に、中空ノズル１３００が、第１のスピーカー組立体１１００ａ及び第２のスピーカー組立体１１００ｂの両方に取り付けられ、第１のスピーカー組立体１１００ａによって生成される濾過された空気流と第２のスピーカー組立体１１００ｂによって生成される濾過された空気流の両方を受け入れることができるように配置される。従って、空気清浄機１０００は、取り付けられたノズル１３００が、第１のスピーカー組立体１１００ａの空気出口１１０４ａと第２のスピーカー組立体１１００ｂの空気出口１１０４ｂの両方に流体接続できるように配置されている。
【0080】
図１１は、スピーカー組立体１１００ａ、１１００ｂから取り外されたときのノズル１３００の斜視図を示している。図示の実施形態では、ノズル１３００は、第１のスピーカー組立体１１００ａの空気出口１１０４ａと第２のスピーカー組立体１１００ｂの空気出口１１０４ｂとの間に流体接続できるように配置された細長い中空管体を本質的に含み、第１の空気入口又は吸入ポート１３０１は、ノズル１３００の第１の開放端部によって提供され、第２の空気入口又は吸入ポート１３０２は、ノズル１３００の反対側の第２の開放端部によって提供される。従って、ノズル１３００の第１の空気入口又は吸入ポート１３０１は、第１のスピーカー組立体１１００ａの空気出口１１０４ａから放出される濾過された空気流を受け入れることができるように配置され、ノズル１３００の第２の空気入口又は入口ポート１３０２は、第２のスピーカー組立体１１００ｂの空気出口１１０４ｂから放出された濾過された空気流を受け取ることができるように配置されている。
【0081】
図１ａから１ｃに示されるように、ノズル１３００の第１の開放端部１３０１は、第１のスピーカー組立体１１００ａのスピーカーハウジング１１０２から延びる剛体出口ダクト１１１５に接続されている。次に、ノズル１３００は、第１のスピーカー組立体１１００ａから離れて延在し、弓状の形状を取り、ノズル１３００の反対側の第２の端部１３０２が、第２のスピーカー組立体１１００ｂのスピーカーハウジング１１０２から延在する剛体出口ダクト１１１５に接続する。従って、ノズル１３００の少なくとも一部は、第１及び第２のスピーカー組立体１１００ａ、１１００ｂが互いに対して移動するときにノズル１３００が撓み及び屈曲できるように、可撓性／弾性材料で形成されるのが好ましい。例えば、図示の実施形態では、中央部分１３０３（すなわち、ノズル１３００の長さの中点の周りに位置する部分）は、ポリウレタンなどの可撓性の透明なプラスチックで形成され、一方、２つの末端部分１３０４、１３０５は各々、ポリエチレンテレフタレート共重合体（ＰＥＴＧ）などの硬質で透明なプラスチックで形成される。或いは、ノズル１３００全体は、１又は２以上の可撓性／弾性材料から形成することができる。
【0082】
上述のように、図示の実施形態では、剛体出口ダクト１１１５は、剛体出口ダクト１１１５の第１の開放端部が対応するスピーカー組立体の空気出口１１０４と整列する第１の端部位置と、剛体出口ダクト１１１５がスピーカー組立体１１００の空気出口１１０４と位置合わせされていない第２の端部位置との間で回転できるように配置される。従って、取り付けられたノズル１３００は、第１のスピーカー組立体１１００ａの空気出口１１０４ａ及び第２のスピーカー組立体１１００ｂの空気出口１１０４ｂの両方に流体接続されている第１の端部位置と、第１のスピーカー組立体１１００ａの空気出口１１０４ａ又は第２のスピーカー組立体１１００ｂの空気出口１１０４ｂの何れにも流体接続されていない第２の端部位置との間で移動することができる。
【0083】
ノズル１３００は、第１のスピーカー組立体１１００ａがユーザの第１の耳の上にあり、第２のスピーカー組立体１１００ｂがユーザの第２の耳の上にあり、ノズル１３００が第１の端部位置にあって、清浄機１０００がユーザにより装着されたときに、ノズル１３００がユーザの顔の周りで一方の側から他方の側にユーザの口の前方に延びるように配置される。特に、ノズル１３００は、ユーザの顔の口、鼻、又は周囲の領域と接触することなく、一方の頬に隣接してから他方の頬に隣接してユーザの顎の周りに延びる。従って、ノズル１３００の少なくとも一部は、ユーザの口がノズル１３００を通して見えるように透明又は部分的に透明な材料で形成されて、ユーザが他の人と明確に話す能力を制限されないようにすることが好ましい。例えば、図示の実施形態では、中央部分１３０３は、ポリウレタンなどの可撓性の透明なプラスチックから形成され、一方、２つの末端部分１３０４、１３０５は各々、ポリエチレンテレフタレート共重合体（ＰＥＴＧ）などの剛体の透明なプラスチックから形成されている。或いは、ノズル１３００全体は、単一の透明又は部分的に透明な材料から形成することができる。
【0084】
空気清浄機１０００は、第１の端部位置にあるときに、ノズル１３００が、ヘッドバンド１２００に対して９５から１１５度の角度（θ１）で（すなわち、ノズルの長さに平行な平面と弓状のヘッドバンドの長さに平行な平面との間の角度が９５から１１５度であるように）、スピーカー組立体１１００ａ、１１００ｂの空気出口１１０４ａ、１１０４ｂから離れて延びるように配置される。この点に関して、第１のスピーカー組立体１１００ａがユーザの第１の耳の上にあり、第２のスピーカー組立体１１００ｂがユーザの第２の耳の上にある状態で清浄機１０００がユーザによって装着されたときに、少なくともユーザの口の前方にノズル１３００を配置するために９５から１１５度の角度が適切であることが見出された。従って、スピーカー組立体１１００の取付突起１１０１及び空気出口１１０４は、ヘッドバンド１２００とノズル１３００との間の角度（θ１）が９５から１１５度の範囲内にあるように配置される。
【0085】
ノズル１３００内で所望の圧力降下を達成するために、中空ノズル１３００によって定められる内部通路１３０６の断面積は、好ましくは１５０ｍｍ2から１７０ｍｍ2であり、好ましくは約１６０ｍｍ2である。また、ノズル１３００の高さ（Ｈ）は、３５から６５ｍｍであることが好ましく、ノズル１３００がユーザの口及び鼻に十分に空気を供給しながら外部の空気流からの保護も提供するのを確実にするためにはより好ましくは４０から６０ｍｍである。従って、ノズル１３００の高さは、ユーザの顔の周りを一方の側から他方の側に延びるノズル１３００の少なくとも一部が３５から６５ｍｍの最小高さを有するという条件下で、その長さに沿って変化することができる。この点に関して、ノズル１３００の高さは、ノズル１３００の上縁と下縁との間の距離であり、ここで、上縁は、ヘッドバンド１２００がユーザの頭部に装着されたときに略上向きに面するものであり、下縁は、ヘッドバンド１２００がユーザの頭部に装着されたときに略下向きに面するものである。
【0086】
図２に示されるように、ノズル１３００は、略平坦な第１の外面１３０７と、略平坦な中央部分及び湾曲部が第１の外面１３０７の縁と交わる縁部とを含む第２の外面１３０８と、を含む略Ｄ字型の断面を有する。第１のスピーカー組立体１１００ａと第２のスピーカー組立体１１００ｂとの間に接続される場合、第１の外面１３０７は、第１のスピーカー組立体１１００ａ及び第２のスピーカー組立体１１００ｂから外向きに面し、第２の外面１３０８は、第１のスピーカー組立体１１００ａ及び第２のスピーカー組立体１１００ｂに向かって内向きに面する。
【0087】
ノズル１３００は、濾過された空気をユーザに放出／送給するための空気出口１３１０を備えている。図示の実施形態では、ノズル１３００の空気出口１３１０は、ノズル１３００のセクションに形成されたアパーチャのアレイを含み、これらのアパーチャは、ノズル１３００によって定められる内部通路１３０６からノズル１３００の外面まで延びる。或いは、ノズル１３００の空気出口１３１０は、ノズル１３００の窓内に取り付けられた１又は２以上のグリル又はメッシュを含むことができる。また、本発明の範囲内で、空気出口アレイの代替のパターンが想定されることも明らかであろう。
【0088】
空気出口１３１０を提供するアパーチャのアレイは、スピーカー組立体１１００ａ、１１００ｂに面するノズル１３００の第２の外面１３０８の中心を中心とするノズル１３００のセクションに形成される。従って、アパーチャは、清浄機１０００がユーザによって着用されたときに、ユーザの口及び鼻の方に面するノズル１３００のセクションにのみ存在する。図示の実施形態では、アパーチャのアレイを備えたノズル１３００のセクションは、ノズル１３００の第２の外面１３０８の略平坦な中央部分にわたって少なくとも部分的に、及び第２の外面１３０８の湾曲した縁部の１つにわたって部分的に延びる。
【0089】
使用中、清浄機１０００は、第１のスピーカー組立体１１００ａがユーザの第１の耳の上にあり、第２のスピーカー組立体１１００ｂがユーザの第２の耳の上にある状態で、ユーザによって装着され、その結果、第１の端部位置にあるときに、ノズル１３００は、ユーザの顔の周りで片方の耳から他方の耳まで、少なくともユーザの口を覆って延びることになる。各スピーカー組立体１１００ａ、１１００ｂ内では、モータ１１１０によるインペラ１１０９の回転により、空気流がインペラケーシング１１０８を介して生成され、この空気流により、外側カバー１１４０のアパーチャ１１４１を介してスピーカー組立体１１００に空気が引き込まれる。次いで、この空気の流れは、外側カバー１１４０とフィルタシート１１３５との間に配置されたフィルタ要素１１３６、１１３７を通過し、これにより空気流を濾過及び／又は浄化することになる。次に、結果として生じる濾過された空気流は、フィルタシート１１３５の円錐台形部１１３５ａに設けられたアパーチャ１１３８を通過し、インペラケーシング１１０８とフィルタシート１１３５の反対側の面との間の空間によって設けられた空気通路１１３９に入り、次いで、空気通路１１３９では、空気流をインペラケーシング１１０８の空気入口１１１９に導く。次に、インペラ１１９０は、濾過された空気流を、インペラハウジング１１１７の空気出口１１２０を提供する環状スロットから出して、インペラケーシング１１０８の渦巻き部１１１８に流入させる。次いで、渦巻き部１１１８は、濾過された空気流を、スピーカー組立体１１００の空気出口１１０４を通して、ノズル１３００の開放端部の１つによって提供される空気入口１３０１、１３０２を通ってノズル１３００に導く。
【0090】
第１の空気入口１３０１を提供するノズル１３００の第１の開放端部は、第１のスピーカー組立体１１００ａに接続され、第２の空気入口１３０２を提供するノズル１３００の第２の開放端部は、第２のスピーカー組立体１１００ｂに接続され、第１のスピーカー組立体１１００ａによって生成された第１の濾過された空気流及び第２のスピーカー組立体１１００ｂによって生成された第２の濾過された空気流は、対向する両端部からノズル１３００に入ることになる。従って、第１及び第２の濾過された空気流は、ノズル１３００の中心の近く又は中心に向かって（すなわち、ノズル１３００の長さの中点）衝突するまで、ノズル１３００の内部通路１３０６内を反対方向に移動することになる。第１の濾過された空気流と第２の濾過された空気流との間の衝突により、両方の空気流の方向が変化し、空気出口１３１０を提供するノズル１３００に形成されたアパーチャを通ってユーザの口及び鼻に向かって配向される組み合わされた濾過された空気流の形成が生じることになる。
【0091】
従って、ヘッドウェアラブル空気清浄機は、濾過されていない周囲又は外部の空気流の全てではないにしてもほとんどがユーザの口及び鼻の領域に到達するのを遮断するノズルを提供する。そうすることで、ヘッドウェアラブル空気清浄機は、ユーザにより吸入される濾過されていない空気の量を低減するだけでなく、さもなければユーザへの清浄化された空気流の効果的な送給を妨げるであろうこれらの外部空気流が空気清浄機によって供給される空気流と干渉するのを防ぐ。更に、ノズルの少なくとも一部が透明な材料で形成されている実施形態では、ヘッドウェアラブル空気清浄機組立体はまた、濾過されていない外部又は周囲の空気流を遮断するようにユーザの口を覆っているにもかかわらず、ユーザが他の人と明確に話す能力を制限するのを避けるために、ユーザの口は依然としてノズルを通して見えるようになっている。
【0092】
更に、清浄化された空気の２つの空気流を衝突させ、これによってユーザに向けられる組み合わされた空気流を生成する単一のノズルの使用は、ノズルの内部通路内で空気流の方向を変えるために必要となるはずの構造（例えば、ベーン、バッフルなど）をノズルに備える必要性を排除する。ノズル内にこのような構造を設けると、ユーザに送給できる空気流の圧力が低下し、ノズルの透明性の可能性が制限される。
【0093】
更に、ノズルの両端に清浄化された空気流を供給するために、２つの別々の清浄機を各スピーカーに１つずつ利用することによって、本明細書で記載するヘッドウェアラブル空気清浄機は、単一の空気清浄機を用いて両方の空気流をノズルに送給する場合に必要となるはずの追加の何れかの配管の必要性を排除する。また、２つの別個の清浄機を各スピーカーに１つずつ使用することで、各清浄機を可能な限り小さくすることができ、性能を犠牲にすることなくヘッドホンに好適に組み込むことができるようになる。特に、２つの別個の清浄機を使用すると、利用可能なフィルタエリアが増えるので、流量及び濾過効率が向上する。
【0094】
好ましい実施形態では、スピーカー組立体１１００ａ、１１００ｂの制御回路１１１４は、インペラ１１０９の最大回転速度が９０００から１８，０００ＲＰＭ、好ましくは１０，０００から１４，０００、より好ましくは１０，０００～１２，０００ＲＰＭであるように、モータ１１１０の回転速度を制御するように構成される。これらの回転速度の範囲は、典型的なアクティブノイズキャンセリング（ＡＮＣ）システムによって効果的に相殺できることが分かっている周波数範囲に等しく、これによってモータ１１１０及び／又はインペラ１１０９により生成されるノイズを相殺できる範囲が改善される。しかしながら、モータ１１１０及びインペラ１１０９の最大回転速度をこれらの範囲内に制限することはまた、十分な流量を有する空気流を生成するために使用しなければならないインペラ１１０９のサイズに制限を課すことになる。
【0095】
これに関して、清浄化された空気をユーザに効果的に送給するために、空気清浄機によって生成される空気流の流量は、スピーカー組立体１１００ａ、１１００ｂの各々が少なくとも毎秒１．４リットルを供給する必要があるので、少なくとも２．８リットル／秒でなければならないことが見出された。従って、スピーカー組立体１１００ａ、１１００ｂの各々が、それらのインペラ速度が上記の範囲に制限されているときに少なくとも毎秒１．４リットルの空気流を供給するためには、スピーカー組立体１１００ａ、１１００ｂの各々のインペラ１１９０は、好ましくは、３５ｍｍ以上、好ましくは４０ｍｍ以上の先端直径（すなわち、対向するインペラブレードの後縁の中点間の距離）を有することが好ましいことが見出された。
【0096】
別の好ましい実施形態では、スピーカー組立体１１００ａ、１１００ｂの各々は、非対称断面を有するイヤパッド２１０６を備える。この点に関して、サーカムオーラル及びスープラオーラル型ヘッドホンは、耳全体又は外耳道の開口部のみを囲むように閉ループの形状のイヤパッドを有し、上記の実施形態に示されるように、従来のイヤパッドは、イヤパッドの深さが周囲の周りで連続しているような対称的な断面を有している。この代替の実施形態では、イヤパッド２１０６の深さ／厚さ（Ｄ）がイヤパッド２１０６の周囲の周りで徐々に変化するようにイヤパッド２１０６が配置され、イヤパッド２１０６の最も深い／最も厚い部分２１０６ａは、図１２及び１３に示されるように、イヤパッド２１０６の最も薄い／最も浅い部分２１０６ｂとは正反対である。従って、図１２及び１３に示される実施形態では、イヤパッド２１０６の外面は、スピーカーハウジング１１０２に取り付けられたイヤパッド２１０６の内面に対して（及び従ってスピーカーハウジング１１０２のベースに対して）約５度の角度（θ5）を定めるが、この角度（θ5）は５～１５度の何れかとすることができる。これには幾つかの利点がある。
【0097】
第１に、スピーカー／ドライブユニット１１０５はユーザの耳と平行であることが好ましく、これは通常、スピーカー／ドライバユニット１１０５が、上記の実施形態に示されるように、取り付けられるスピーカーハウジング１１０２のベースに対して１０から１５度の角度で取り付けられることを必要とする。この角度は、ユーザの頭部の先細りの形状に起因してスピーカー組立体１１００が回転するときに、スピーカー／ドライバユニット１１０５がユーザの耳と略平行であるようにする。非対称断面を有するイヤパッド２１０６の使用は、スピーカーハウジング１１０２のベースに対するスピーカー／ドライバユニット１１０５の角度が１０度未満に減少させることができ、スピーカーハウジング１１０２のベースに対するイヤパッド２１０６の外面の角度に応じて、スピーカーハウジング１１０２のベースに対するイヤパッド２１０６の外面は、スピーカーハウジング１１０２に対するスピーカー／ドライバユニット１１０５の角度付けの必要を排除することができる。このことは、スピーカーハウジング１１０２に対するスピーカー／ドライバユニット１１０５の角度の減少により、スピーカー／ドライバユニット１１０５の後部に必要とされるスペースが減少し、これによってスピーカー組立体１１００の内部構成要素を収容するのに必要な容積全体が減少するので、本明細書に記載されるヘッドウェアラブル空気清浄機１０００において特に有利である。
【0098】
第２に、サーカムオーラル及びスープラオーラル型ヘッドホンでは、ユーザの耳の周り又は耳にイヤパッドを密閉するために、ヘッドバンドがユーザの頭部の側面に圧力を加えるように構成される必要がある。この圧力は、ユーザのヘッドホンの快適さを低下させる可能性がある。非対称断面を有するイヤパッド２１０６の使用はまた、ユーザの耳の周り又は耳にイヤパッド２１０６をシールするために必要とされるヘッドバンドによって加えられる圧力を低減でき、これによりユーザの快適さを改善するようになっている。
【0099】
次に、図１４ａ及び１４ｂは、ヘッドウェアラブル空気清浄機１０００の更なる実施形態の正面斜視図を示し、図１４ｃは、更なる実施形態の正面図を示す。この更なる実施形態では、ヘッドウェアラブル空気清浄機１０００は、上記の前の実施形態のものと実質的に同じである。しかしながら、ノズル１３００がスピーカー組立体１１００ａ、１１００ｂに対して回転して、使用されていないときにノズル１３００をヘッドバンド１２００上に収納できるのではなく、この更なる実施形態では、ノズル１３００は、スピーカー組立体１１００ａ、１１００ｂに取り外し可能に結合される。従って、図１５は、スピーカー組立体１１００ａ、１１００ｂから取り外されたときの、この更なる実施形態のノズル１３００の背面図を示している。
【0100】
図示の実施形態では、ノズル１３００の第１の端部は、第１の空気入口１３０１を提供し、第１のスピーカー組立体１１００ａに取り外し可能に結合され、一方、ノズル１３００の第２の端部は、第２の空気入口１３０２を提供し、スピーカー組立体１１００ｂの第２の空気入口１３０２に取り外し可能に結合される。ヘッドウェアラブル空気清浄機１０００のこの更なる実施形態は、取り外し可能なノズル１３００の第１の端部が第１のスピーカー組立体１１００ａに結合されるときに、ノズル１３００の第１の空気入口１３０１が、第１のスピーカー組立体１１００ａの空気出口１１０４ａと整列するように、及び取り外し可能なノズル１３００の第２の端部が第２のスピーカー組立体１１００ｂに結合されるときに、ノズル１３００の第２の空気入口１３０２が第２のスピーカー組立体１１００ｂの空気出口１１０４ｂと整列するように構成される。
【0101】
ノズル１３００は、第１の分離可能な接続によって第１のスピーカー組立体１１００ａに取り外し可能に結合され（すなわち、ノズル１３００の第１の端部は、第１のスピーカー組立体１１００ａに分離可能な接続を有する）、第２の分離可能な接続によって第２のスピーカー組立体１１００ｂに取り外し可能に結合される（すなわち、ノズル１３００の第２の端部は、第２のスピーカー組立体１１００ｂへの分離可能な接続を有する）。第１の分離可能な接続及び第２の分離可能な接続は各々、ノズル１３００に設けられたノズル・スピーカーコネクタ１３１１、１３１２と、対応するスピーカー組立体１１００ａ、１１００ｂに設けられたスピーカー・ノズルコネクタ１１５０ａ、１１５０ｂとを含む。各ノズル・スピーカーコネクタ１３１１、１３１２は、対応するスピーカー組立体１１００ａ、１１００ｂに設けられたスピーカー・ノズルコネクタ１１５０ａ、１１５０ｂに取り外し可能に結合されるように配置されている。各ノズル・スピーカーコネクタ１３１１、１３１２は、ノズル１３００の対応する空気入口１３０１、１３０２を提供し、一方、各スピーカー・ノズルコネクタ１１５０ａ、１１５０ｂは、対応するスピーカー組立体１１００ａ、１１００ｂの空気出口１１０４ａ、１１０４ｂを提供する。
【0102】
図示の実施形態では、各ノズル・スピーカーコネクタ１３１１、１３１２は、環状オスコネクタ要素１３１３、１３１４を含み、一方、各スピーカー・ノズルコネクタは、対応するオスコネクタ要素１３１３、１３１４（すなわち、プラグ及びソケット配置にて）を受け入れるように配置された略環状メスコネクタ要素１１５１ａ、１１５１ｂを備える。しかしながら、別の構成では、各スピーカー・ノズルコネクタは、オスコネクタ要素を等しく含み、各ノズル・スピーカーコネクタは、対応するオスのコネクタ要素を受け入れるように配置されたメスコネクタ要素を含む。オス及びメスコネクタ要素の対応する環状形状は、オスコネクタ要素１３１３、１３１４の各々が、対応するメスコネクタ要素１１５１ａ、１１５１ｂ内に配置されたときに、対応するメスコネクタ要素１１５１ａ、１１５１ｂに対して回転できるようになっている。ノズル１３００とスピーカー組立体１１００ａ、１１００ｂとの間の分離可能な接続のこの回転は、ヘッドウェアラブル空気清浄機１０００の全体的な柔軟性を高め、個々のユーザの生理学及び選好に容易に適応できるようになる。
【0103】
次に、環状オスコネクタ要素１３１３、１３１４の各々の中空中心／ボアは、ノズル１３００の中空内部から延在し、環状オスコネクタ要素１３１３、１３１４の外端部は、ノズル１３００の対応する空気入口１３０１、１３０２を定める。次に、環状メスコネクタ要素１１５１ａ、１１５１ｂの各々の中空中心／ボアは、対応するスピーカー組立体１１００ａ、１１０ｂ内に収容されたインペラケーシング１１０８の空気出口１１３１から延在し、略環状メスコネクタ要素１１５１ａの外端部は、対応するスピーカー組立体１１００ａ、１１００ｂの空気出口１１０４ａ、１１０４ｂを定める。
【0104】
次に、ノズル１３００の端部と対応するスピーカー組立体１１００ａ、１１００ｂとの間の分離可能な接続は、ノズル・スピーカーコネクタ１３１１、１３１２の各々と対応するスピーカー・ノズルコネクタ１１５０ａ、１１５０ｂとの間の磁気アタッチメントによって提供される。図示の実施形態では、この磁気アタッチメントは、ノズル・スピーカーコネクタ１３１１、１３１２の各々によって提供される１又は２以上の磁石１３１５、１３１６と、対応するスピーカー・ノズルコネクタ１１５０ａ、１１５０ｂによって提供される磁性材料のリング１１５１ａ、１１５１ｂとの間の協働によって提供される。しかしながら、別の構成では、各ノズル・スピーカーコネクタは、磁性材料のリングを含み、各スピーカー・ノズルコネクタは、１又は２以上の磁石を含む。この点に関して、磁気アタッチメントの一部のみを磁化する必要があり（すなわち、永久磁石にする必要がある）、他の部分は、磁化された部分に磁気的に引き付けられる必要がある（例えば、強磁性体を含む）。
【0105】
図示の実施形態では、ノズル・スピーカーコネクタ１３１１、１３１２の各々は、ノズル・スピーカーコネクタ１３１１、１３１２の環状オスコネクタ要素１３１３、１３１４の周りに半径方向に間隔を置いて配置された磁石１３１５、１３１６のペアを含み、２つの磁石が互いに正反対になっている。代替の構成では、磁石１３１５、１３１６のペアに対する代替として又はこれに加えて、各ノズル・スピーカーコネクタ１３１１、１３１２の環状オスコネクタ要素１３１３、１３１４は、環状磁石を含むことができる。
【0106】
次に、スピーカー・ノズルコネクタ１１５０ａ、１１５０ｂは各々、スピーカーハウジング１１０２に形成されたアパーチャ内に取り付けられ、これによって対応するスピーカー組立体１１００ａ、１１００ｂの空気出口１１０４ａ、１１０４ｂを定める磁性材料の略環状リング１１５１ａ、１１５１ｂを備える。図示の実施形態では、スピーカー・ノズルコネクタ１１５０ａ、１１５０ｂは更に、磁性材料のリング１１５１ａ、１１５１ｂの外端部から半径方向外向きに延びるフランジを含み、このフランジは、対応するノズル・スピーカーコネクタ１３１１、１３１２によって提供される磁石１３１５、１３１６のペアによって係合できる磁気表面を提供する。磁性材料の各リング１１５１ａ、１１５１ｂは、磁性材料の固体リングとして形成でき（すなわち、磁性材料からなる）、或いは、ポリマーなどの好適な基板内に成形された磁性材料のフレークを含むことができる。一例として、磁性材料は、鋼又は鉄などの何れかの好適な材料とすることができる。
【0107】
ヘッドウェアラブル空気清浄機１０００に取り外し可能なノズル１３００を設けることは、装置の設計及び製造を単純化するだけでなく、使用しないときにはノズル１３００をヘッドホンシステムに別個に収納／保管することを可能にし、ノズル１３００の洗浄をより簡便にする。例えば、取り外し可能なノズルは、洗浄液に浸漬するか、又は食器洗い機もしくは同様の洗浄装置において取り外し可能なノズルを配置することによって洗浄することができる。更に、ノズル・スピーカーコネクタ１３１１、１３１２の各々と対応するスピーカー・ノズルコネクタ１１５０ａ、１１５０ｂとの間に磁気アタッチメントを使用して、ノズル１３００と第１及び第２のスピーカー組立体１１００ａ、１１００ｂとの間に分離可能な接続を形成することにより、ノズル１３００がヘッドホンシステムに取り付けられたときに、ノズル１３００の端部及び対応する空気入口１３０１、１３０２が所定位置に保留／保持され、ノズル１３００がヘッドホンから容易に取り外し且つ再取り付けできることが保証される。
【0108】
この実施形態では、清浄機１０００はまた、ノズル１３００が第１のスピーカー組立体１１００ａ及び第２のスピーカー組立体１１００ｂの一方又は両方に結合された時点を検出するセンサ（図示せず）を備えている。次に、制御回路１１１４は、ノズル１３００がスピーカー組立体１１００ａ、１１００ｂの一方又は両方に結合されていないことをセンサが検出したときに、モータ１１１０を停止するように構成される。
【0109】
上記の個々のアイテムは、単独で、或いは図面に示されている又は明細書に記載されている他のアイテムと組み合わせて使用することができ、互いに同じ節又は互いに同じ図面にて記載されているアイテムは、互いに組み合わせて使用される必要はないことは理解されるであろう。更に、「手段」という表現は、必要に応じてアクチュエータ、システム、又はデバイスに置き換えることができる。更に、「含む」又は「からなる」への言及は、どのような方法でも限定を意図するものではなく、読者は、明細書及び特許請求の範囲をこれに応じて解釈すべきである。
【0110】
更に、本発明は上記の好ましい実施形態に関して説明されてきたが、これらの実施形態は例示にすぎないことを理解されたい。当業者は、添付の特許請求の範囲に含まれると企図される本開示を参酌して、修正及び代替を行うことができるであろう。例えば、上記の実施形態では、ヘッドウェアラブル空気清浄機は、ヘッドバンドの対向する端部に２つのスピーカー組立体が設けられたヘッドホンシステムを備える。しかしながら、ヘッドウェアラブル空気清浄機は、ユーザの第１の耳に第１のスピーカー組立体を、ユーザの第２の耳に第２のスピーカー組立体を支持するのに使用できる何らかのヘッドウェアラブル物品を同様に含むことができる。例えば、ヘッドウェアラブル空気清浄機は、自転車用ヘルメット、オートバイ用ヘルメットなどの帽子又はヘルメットの何れかを含むことができる。
【0111】
更に、上記の実施形態では、両方のスピーカー組立体がモータ駆動のインペラ及びフィルタ組立体を含み、両方のスピーカー組立体が濾過／精製された空気をノズルに提供する一方で、２つのスピーカー組立体のうちの一方のみがモータ駆動のインペラ及びフィルタ組立体を含むことも可能であり、単一のスピーカー組立体のみが、フィルタ処理／精製された空気をノズルに供給するようになる。しかしながら、このような構成は、上記の実施形態ほど効果的ではないことになる。
【0112】
更に、上記の実施形態では、インペラハウジング及び渦巻き部は、互いに一体的に形成されているが、インペラハウジング及び渦巻き部は互いに接続された別個の構成要素であってもよい。同様に、上記の実施形態では、スピーカーハウジングは、スピーカーシャーシ及びトップカバーを含むが、スピーカーハウジングは、３以上の別個の部品から等しく構成される。更なる一例として、上記の実施形態では、フィルタシート及び１又は２以上のフィルタ組立体を含むフィルタ組立体は、略円錐台形であるが、フィルタ組立体は、等しく環状であってもよい。しかしながら、環状フィルタ組立体は、濾過に利用可能な領域が小さくなり、清浄機の効果が低下することになる。
【符号の説明】
【0113】
１０００ 空気清浄機
１１００ａ スピーカー組立体
１１００ｂ スピーカー組立体
１１０４ａ 空気出口
１１０４ｂ 空気出口
１１５０ａ スピーカー・ノズルコネクタ
１１５０ｂ スピーカー・ノズルコネクタ
１２００ ヘッドバンド
１３０３ 中央部分
１３０４ 末端部分
１３０５ 末端部分
１３１１ ノズル・スピーカーコネクタ
１３１２ ノズル・スピーカーコネクタ
１１００ａ スピーカー組立体
１１００ｂ スピーカー組立体
１１０４ａ 空気出口
１１０４ｂ 空気出口
１１５０ａ スピーカー・ノズルコネクタ
１１５０ｂ スピーカー・ノズルコネクタ
１２００ ヘッドバンド
１３０３ 中央部分
１３０４ 末端部分
１３０５ 末端部分
１３１１ ノズル・スピーカーコネクタ
１３１２ ノズル・スピーカーコネクタ
【図1a】
【図1b】
【図1c】
【図1d】
【図2】
【図3a】
【図3b】
【図4】
【図5a】
【図5b】
【図5c】
【図5d】
【図5e】
【図5f】
【図5g】
【図5h】
【図6a】
【図6b】
【図6c】
【図6d】
【図6e】
【図6f】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10a】
【図10b】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14a】
【図14b】
【図14c】
【図15】