JP2003339590A - 電気掃除機およびその吸口体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】従来の電気掃除機は、回転清掃体の摺擦部材と
絨毯繊維との摩擦を利用するため、絨毯繊維の材質や構
造の影響を受けやすく、発生する静電気量が安定しない
という問題があった。また、フローリング上では、回転
清掃体の摺擦部材がほとんど床面と接触しないために、
静電気量がほとんど発生しないという問題があった。 【解決手段】吸口体内に，回転清掃体１０４の摺擦部材
３０２〜３０５と接触する部材１０８、１０９と、導電
性繊維１１０、１１１を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、刷毛やブレードな
どの摺擦部材を設けた回転清掃体によって被清掃面から
ごみや塵埃を掻き出して吸い込む電気掃除機の吸口体お
よびこの吸口体を使用した電気掃除機に関する。

【０００２】

【従来の技術】電気掃除機には、その床面開口部に刷毛
やブレード状の摺擦部材を設けた所謂回転清掃体を設
け、この回転清掃体の回転によって絨毯や畳等の隙間に
入り込んだ塵埃を掻き出す方式の吸口体が広く利用され
ている。この回転清掃体の回転トルクの発生機構には、
吸込み空気を利用するエアタービンを用いる方式と、掃
除機本体の電源部からフレキシブルホースや延長管内部
に設けたワイヤーを通して給電し、モーターを回転させ
るモーター方式がある。

【０００３】この吸口体において、静電気を利用して床
面から効率良く塵埃を吸い込むようにした掃除機が特開
平７−５９６９１号公報に開示されている。この吸口体
は、床面に対向する吸込みケースの空気吸込み開口部の
前端および後端部分の相対向する部位に高圧電極を設置
したものである。高圧電極には直流の２５ｋＶ程度の電
圧を印加し、高電圧が印加された電極を床面に接触させ
ることによって、床面の塵埃に帯電した電荷を中和し、
集塵効率を向上させるようにしている。

【０００４】また、特開平７−５９６８７号公報や特開
平１１−２１６０８９号公報に開示されている吸口体
は、回転清掃体の摺擦部材と絨毯繊維との摩擦より発生
する静電気を利用して、集塵効率を向上させるようにし
ている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記の掃除機は、吸口
体内に高圧電源を付設することを前提としており、安全
性の問題があり、また、吸口体の重量が増加するため、
操作性が悪くなるという問題があった。

【０００６】また、上記の掃除機は、回転清掃体の摺擦
部材と絨毯繊維との摩擦を利用するため、絨毯繊維の材
質や構造の影響を受けやすく、発生する静電気量が安定
しないという問題があった。また、フローリング上で
は、回転清掃体の摺擦部材がほとんど床面と接触しない
ために、静電気量がほとんど発生しないという問題があ
った。

【０００７】本発明の目的は、電気掃除機本体や吸口体
に高圧電源を付設することなく、かつ被掃除面の材質や
構造に依らず、安定して静電気を発生し、これを利用し
て被清掃面の塵埃を効率良く吸い込むことができる軽量
な吸口および電気掃除機を提供することにある。

【０００８】また、他の目的は、吸口や被清掃面に過剰
に静電気が蓄積することがない吸口および電気掃除機を
提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的は、吸口体内
に，回転清掃体の摺擦部材と接触する部材と、導電性繊
維を設けることによって達成される。

【００１０】

【発明の実施の形態】［形態例１］以下、本発明の第１
の形態例を図面に従い詳細に説明する。図１に本形態例
による吸口体の内部構成を表す平面図を示す。図１にお
いて、１０１は吸口体下ケース、１０２は吸口体本体内
部と外部（掃除機本体）とを連通する空気通路が形成さ
れた自在継手のうち吸口体本体に対して上下方向に回動
可能な第１の接続管、１０３は自在継手のうち前記第１
の接続管に対して左右方向に回動可能な第２の接続管、
１０４は回転清掃体，１０５は回転清掃体１０４を駆動
するための電動機，１０６は電動機１０５の駆動を制御
する回路基板，１０７は電動機１０５と回転清掃体１０
４間を掛け渡す駆動ベルト、１０８、１０９は接触部
材、１１０、１１１は導電性繊維である。

【００１１】図２に本形態例による電気掃除機の外観図
を示す。図２において、２０１は電気掃除機本体、２０
２はホース体、２０３はハンドルグリップ、２０４は手
元スイッチ、２０５は延長管、２０６は吸口体本体であ
る。電気掃除機本体の外郭を形成する本体ケーシングの
内側には、吸引力を発生する電動送風機と、この電動送
風機の吸引側に集塵室が設けられる。

【００１２】なお、図示してはいないが、ホース体２０
２および延長管２０５に、吸口体の電動機１０５に供給
する電源線を設けており、第１の接続管１０２および第
２の接続管１０３には、延長管２０５を接続した際に、
回路基板１０６に接続するリード線を設けている。さら
に、回路基板１０６と電動機１０５は、吸口下ケース１
０１内に配設したリード線にて接続する。

【００１３】図３に本形態例による吸口体の平面図のＡ
Ａ断面図を示す。図３において、３０１は吸口体上ケー
ス、３０２〜３０５は回転清掃体の摺擦部材、３０６は
摺擦部材３０２〜３０５を固定するロータリコア、３０
７はブラシ室である。

【００１４】次に本形態例の動作を説明する。掃除機使
用者がハンドルグリップ２０３付近に配置されたスイッ
チ操作部２０４を操作すると、操作されたスイッチに従
った動作モードで電気掃除機本体２０１内の電動送風機
が運転する。電動送風機によって発生した吸引力は、ホ
ース体２０２、延長管２０５を通って吸口体２０６に到
達する。それと同時に、ホース体２０２および延長管２
０５に設けられた電源線から供給された電源が、回路基
板１０６を介して電動機１０５を駆動し、回転清掃体１
０４が回転する。

【００１５】この回転清掃体１０４の摺擦部材３０２〜
３０５と接触するように、接触部材１０８（１０９）が
設置されている。

【００１６】異なる２種類の材質の物を摺擦すると静電
気が発生することが知られている。このときそれぞれの
素材の帯電特性は、正極に帯電し易い物質から、負極に
帯電し易い物質までを一列に並べた帯電系列と呼ばれる
順列により、予想できる。

【００１７】そこで、摺擦部材３０２〜３０５の材料と
して、繰り返し変形疲労につよいナイロンを用い、接触
部材１０９として、ナイロンより負側に帯電しやすい材
質、たとえばポリプロピレン樹脂（ＰＰ）、アクリロニ
トリル・ブタジエン・スチレン樹脂（ＡＢＳ）等を用い
る事により、摺擦部材３０２〜３０５が正極に、接触部
材１０９が負極に帯電する。

【００１８】接触部材１０８に発生した負電荷は、上ケ
ース３０１や下ケース１０１を通って、導電性繊維１１
０に到達する。導電性繊維とは、アクリルやナイロン繊
維の表面に金属皮膜を形成したり、炭素を複合する事に
より、比抵抗が０．１〜１００(Ω/cm)程度に小さくし
た繊維の事である。

【００１９】そして、この導電性繊維１１０の負電荷と
正極に帯電した回転清掃体１０４の摺擦部材３０２〜３
０５との間でコロナ放電が発生する。

【００２０】このコロナ放電により放電した負電荷は、
空気中の酸素を電離してイオン化し、マイナスイオンを
発生させる。

【００２１】一般に被掃除面上のゴミは正極に帯電して
いる場合が多いことが知られているが、吸口体を前後に
移動させる清掃を行うときに、この発生したマイナスイ
オンがブラシ室３０７の床下開口部より放出し、被掃除
面上のゴミを電気的に中和し、これにより、被掃除面か
らのゴミの剥離が容易になる。

【００２２】剥離したゴミは、電気掃除機本体２０１内
の電動送風機により発生した吸引力により運ばれ、接続
管１０２、１０３の内部に形成された管状の空気通路を
通って掃除機本体２０１に吸引される。

【００２３】以上述べたように本実施例によれば、絨毯
繊維の材質や構造に依らず、またフローリング上でも安
定してイオンを発生することができ、被掃除面上に付着
した塵埃を効率良く集塵することができる。

【００２４】また、接触部材１０８（１０９）と導電性
繊維１１０（１１１）は、回転清掃体１０４のほぼ同一
回転円周上に配置しているので、回転清掃体１０４の回
転軸方向（長さ方向）でみて摺擦部材３０２〜３０５の
最も電位が高い部分が導電性繊維と接触することにな
り、コロナ放電が最も強く発生する。

【００２５】また、コロナ放電は、放電電極の先端の曲
率が小さいほど低い電圧で電界が集中して効率的に発生
するようになり、放電効率を上げることができる。本実
施例では、導電性繊維１１０（１１１）が針状の尖端形
状をした無数の放電電極を形成するので、コロナ放電が
効率的に発生する。

【００２６】また、金属の針電極ではないので、ユーザ
が触っても、刺さる危険性がなく、より安全である。

【００２７】また、接触部材１０８（１０９）と導電性
繊維１１０（１１１）は、回転清掃体１０４の回転軸方
向（長さ方向）でみて、ほぼ両端付近に配置しているの
で、発生したイオンが電気掃除機本体２０１内の電動送
風機により発生した吸引力により吸口体の中央部まで運
ばれる。これにより吸口体のほぼ横幅全体にわたって、
発生したマイナスイオンがブラシ室３０７の床下開口部
より放出し、被掃除面上のゴミを電気的に中和し、ゴミ
の剥離が容易になる。

【００２８】また、図４に示すように、接触部材１０８
（１０９）を設ける代わりに、固定刷毛４０１を設け、
この構成を回転清掃体１０４の摺擦部材３０２〜３０５
の材料（ナイロン）より負側に帯電しやすい材質（たと
えばアクリル繊維やポリエステル繊維）と、導電性繊維
との混紡とすることにより、摺擦部材３０２〜３０５と
固定刷毛４０１との摺擦により、摺擦部材３０２〜３０
５が正極に、固定刷毛４０１が負極に帯電する。

【００２９】固定刷毛４０１に発生した負電荷は、混紡
してある導電性繊維を介して、正極に帯電した回転清掃
体１０４の摺擦部材３０２〜３０５との間でコロナ放電
が発生する。

【００３０】このコロナ放電により放電した負電荷は、
空気中の酸素を電離してイオン化し、マイナスイオンが
発生する。

【００３１】このように、静電気の発生部分と放電部分
が一体に形成できるので、コストを低くでき、また取り
付けも容易にできる。

【００３２】［形態例２］以下、本発明の第２の形態例
を図面に従い詳細に説明する。図５に本形態例による吸
口体の内部構成を表す平面図を示す。図５において、５
０１は吸口体下ケース、５０２は吸口体本体内部と外部
（掃除機本体）とを連通する空気通路が形成された自在
継手のうち吸口体本体に対して上下方向に回動可能な第
１の接続管、５０３は自在継手のうち前記第１の接続管
に対して左右方向に回動可能な第２の接続管、５０４は
回転清掃体，５０５は回転清掃体５０４を駆動するため
の電動機，５０６は電動機５０５の駆動を制御する回路
基板，５０７は電動機５０５と回転清掃体５０４間を掛
け渡す駆動ベルトである。

【００３３】図６に本形態例による回転清掃体５０４を
形成するロータリコアの外観図を示す。６０１はロータ
リコアで、その溝部分で回転清掃体５０４の摺擦部材を
固定する。

【００３４】図７に本形態例による回転清掃体５０４を
形成する摺擦部材の断面図を示す。７０１は摺擦部材を
縫いつける基材部、７０２は素材がナイロン繊維で構成
された摺擦部材、７０３は素材がアクリル繊維と導電性
繊維の混紡で構成された摺擦部材である。

【００３５】次に本形態例の動作を説明する。掃除機使
用者がハンドルグリップ２０３付近に配置されたスイッ
チ操作部２０４を操作すると、操作されたスイッチに従
った動作モードで電気掃除機本体２０１内の電動送風機
が運転する。電動送風機によって発生した吸引力は、ホ
ース体２０２、延長管２０５を通って吸口体２０６に到
達する。それと同時に、ホース体２０２および延長管２
０５に設けられた電源線から供給された電源が、回路基
板５０６を介して電動機５０５を駆動し、回転清掃体５
０４が回転する。

【００３６】この回転清掃体５０４の回転により、摺擦
部材７０２と７０３が摺擦し、摺擦部材７０２が正極
に、摺擦部材７０３が負極に帯電する。

【００３７】摺擦部材７０３に発生した負電荷は、混紡
してある導電性繊維を介して、正極に帯電した摺擦部材
７０２との間でコロナ放電が発生する。

【００３８】このコロナ放電により放電した負電荷は、
空気中の酸素を電離してイオン化し、マイナスイオンを
発生させる。

【００３９】一般に被掃除面上のゴミは正極に帯電して
いる場合が多いことが知られているが、吸口体を前後に
移動させる清掃を行うときに、この発生したマイナスイ
オンがブラシ室３０７の床下開口部より放出し、被掃除
面上のゴミを電気的に中和し、これにより、被掃除面か
らのゴミの剥離が容易になる。

【００４０】剥離したゴミは、電気掃除機本体２０１内
の電動送風機により発生した吸引力により運ばれ、接続
管５０２、５０３の内部に形成された管状の空気通路を
通って掃除機本体２０１に吸引される。

【００４１】以上述べたように本実施例によれば、絨毯
繊維の材質や構造に依らず、またフローリング上でも安
定してイオンを発生することができ、被掃除面上に付着
した塵埃を効率良く集塵することができる。

【００４２】また、コロナ放電は、放電電極の先端の曲
率が小さいほど低い電圧で電界が集中して効率的に発生
するようになり、放電効率を上げることができる。本実
施例では、導電性繊維１１０（１１１）が針状の尖端形
状をした無数の放電電極を形成するので、コロナ放電が
効率的に発生する。

【００４３】また、金属の針電極ではないので、ユーザ
が触っても、刺さる危険性がなく、より安全である。

【００４４】また、静電気の発生部分と放電部分が一体
に形成できるので、コストを低くでき、また取り付けも
容易にできる。

【００４５】また、回転清掃体５０４全体からイオンが
発生するので、吸口体のほぼ横幅全体にわたって、発生
したマイナスイオンがブラシ室の床下開口部より放出
し、被掃除面上のゴミを電気的に中和し、ゴミの剥離が
容易になる。

【００４６】

【発明の効果】本発明によれば、絨毯繊維の材質や構造
に依らず、またフローリング上でも安定してイオンを発
生することができ、被掃除面上に付着した塵埃を効率良
く集塵することができる。また、吸口体や掃除機本体に
高電圧電源等を付設する必要がないので、吸口や掃除機
本体の重量増加に伴う操作性の低下をきたすことがな
い。また、発生したイオンを被清掃面に吹き付けること
により、清掃後の被清掃面に多量の静電気を残留させる
こともない。また、発生したイオンにより、吸口体本体
も除電されるので、砂塵等が静電気で吸口体本体のケー
ス上に付着する事が少なくなるというという効果もあ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の形態例による吸口体の上面図で
ある。

【図２】本発明の電気掃除機の外観図である。

【図３】本発明の第１の形態例による吸口体の断面図で
ある。

【図４】本発明の第１の形態例による吸口体の断面図で
ある。

【図５】本発明の第２の形態例による吸口体の上面図で
ある。

【図６】本発明のローラリーコアの外観図である。

【図７】本発明の第２の形態例による摺擦部材の断面図
である。

【符号の説明】 １０４…回転清掃体間、１０８、１０９…接触部材、１
１０、１１１…導電性繊維。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 北川 直史 茨城県日立市東多賀町一丁目１番１号 日 立ホーム・アンド・ライフ・ソリューショ ン株式会社多賀事業所内 (72)発明者 中居 貴弘 茨城県日立市東多賀町一丁目１番１号 日 立ホーム・アンド・ライフ・ソリューショ ン株式会社多賀事業所内 (72)発明者 佐藤 進 茨城県日立市東多賀町一丁目１番１号 日 立ホーム・アンド・ライフ・ソリューショ ン株式会社多賀事業所内 (72)発明者 佐藤 繁則 茨城県土浦市神立町502番地 株式会社日 立製作所機械研究所内 Ｆターム(参考） 3B061 AA06 AA57 AD03 AD05 AD13 AE02

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】吸引力を発生する電動送風機とゴミを貯蔵
   する集塵部とを有する本体と、被清掃面を摺擦する摺擦
   部材を有する回転清掃体を備えた吸口体とを備えた電気
   掃除機において、 前記吸口体内に、前記回転清掃体の摺擦部材と接触する
   接触部材と、導電性を有する繊維状部材を設けることを
   特徴とする電気掃除機。
2. 【請求項２】請求項１において、前記接触部材の素材
   を、前記摺擦部材の素材より負側の電位に帯電しやすい
   素材とすることを特徴とする電気掃除機。
3. 【請求項３】請求項１において、前記導電性を有する繊
   維状部材は、アクリルやナイロン繊維の表面に金属皮膜
   を形成したり、炭素を複合する事により構成されたこと
   を特徴とする電気掃除機。
4. 【請求項４】被清掃面を摺擦する摺擦部材を有する回転
   清掃体を備えた吸口体において、 前記吸口体内に、前記回転清掃体の摺擦部材と接触する
   接触部材と、導電性を有する繊維状部材を設けることを
   特徴とする吸口体。
5. 【請求項５】請求項４において、前記接触部材の素材
   を、前記摺擦部材の素材より負側の電位に帯電しやすい
   素材とすることを特徴とする吸口体。
6. 【請求項６】請求項４において、前記導電性を有する繊
   維状部材は、アクリルやナイロン繊維の表面に金属皮膜
   を形成したり、炭素を複合する事により構成されたこと
   を特徴とする吸口体。