JP2006174894A

JP2006174894A - 電気掃除機

Info

Publication number: JP2006174894A
Application number: JP2004368779A
Authority: JP
Inventors: Koichi Nakano; 幸一中野; Masanori Hirota; 正宣広田; Masakazu Onda; 雅一恩田
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2004-12-21
Filing date: 2004-12-21
Publication date: 2006-07-06

Abstract

【課題】排気の臭気を大幅に低減する電気掃除機を提供することを目的としている。
【解決手段】集塵部より通気上流部に触媒体７を設けた触媒収納部６を配置し、触媒収納部６から粉末状触媒３３が集塵部に投入されるようにした。これによって、投入された粉末状触媒３３は収集された塵埃と混合し、塵埃に付着する。塵埃より発生した悪臭ガスは、付着した触媒の効果により酸化分解される。よって、少量の触媒により、効率よく、塵埃内部から発生した臭気は除去され、排気臭気の極めて少ない電気掃除機とすることができる。
【選択図】図３

Description

本発明は、触媒体を用いて吸引した塵埃の臭気を除去し、排気の臭気を低減する電気掃除機に関するものである。

従来から電気掃除機の排気脱臭に関しては、排気経路に脱臭フィルタを搭載する構成のものが提案されており、近年では光触媒を脱臭フィルタに塗布し、光触媒の酸化作用により脱臭する思想のものが見受けられる（例えば、特許文献１参照）。
特許第３２３８０５５号公報

しかしながら、前記従来の構成では、電気掃除機の吸引量が大きいため、脱臭フィルタと臭気を含む排気空気との接触時間が短くなり、脱臭効率が小さく、臭気の低減も小さいという課題を有するものであった。

本発明は、前記従来の課題を解決するもので、排気の臭気を大幅に低減する電気掃除機を提供することを目的としている。

前記従来の課題を解決するために、本発明の電気掃除機は、集塵部より通気上流部に触媒収納部を配置し、触媒収納部から触媒が集塵部に投入されるようにしたものである。

これによって、投入された触媒は収集された塵埃と混合し、塵埃に付着する。塵埃より発生した悪臭ガスは、付着した触媒の効果により酸化分解される。よって、少量の触媒により、効率よく、塵埃内部から発生した臭気は除去され、排気臭気の極めて少ない電気掃除機とすることができる。また、電気掃除機の使用時だけでなく非使用時にも酸化分解するため、集塵部内での臭気の滞留が低減され、次回の掃除機使用時、特に、臭気レベルの高い使用の初期時にも、排気臭気の低減を図ることができる。

本発明の電気掃除機は、排気の臭気を大幅に低減することができる。

第１の発明は、塵埃を収集する集塵部と、集塵部を通して空気を吸引する電動送風機と、集塵部より通気上流部に位置する触媒収納部とを備え、触媒収納部には触媒体が収納され、触媒収納部から触媒が集塵部に投入される電気掃除機とすることにより、投入された触媒は収集された塵埃と混合し、塵埃に付着する。塵埃より発生した悪臭ガスは、付着した触媒の効果により酸化分解される。よって、少量の触媒により、効率よく、塵埃内部から発生した臭気は除去され、排気臭気の極めて少ない電気掃除機とすることができる。また、電気掃除機の使用時だけでなく非使用時にも酸化分解するため、集塵部内での臭気の滞留が低減され、次回の掃除機使用時、特に、臭気レベルの高い使用の初期時にも、排気臭気の低減を図ることができる。

第２の発明は、特に、第１の発明において、投入される触媒は粉末状であることにより、一粒あたりの触媒の重量や体積が小さくなり、より効果的に塵埃表面へ付着し、逆に同重量では表面積が増大するため、結果的に塵埃から発生する悪臭ガスを少量の触媒で除去することができ、より効率よく脱臭することができる。

第３の発明は、特に、第１または第２の発明において、集塵部の内部に触媒活性化手段を有することにより、触媒の酸化分解能力が増大し、より効果的に塵埃の悪臭ガスを分解することができる。

第４の発明は、特に、第３の発明において、触媒は光触媒作用を有する触媒であり、触媒活性化手段は光源であることにより、簡便な手段で具体的に構成することができる。

第５の発明は、特に、第４の発明において、光源は紫外光を発する光源であることにより、光触媒作用における酸化分解能力が増大し、より効果的に脱臭することができる。

第６の発明は、特に、第１〜第５のいずれか１つの発明において、触媒には吸着材料が含まれていることにより、塵埃より発生した悪臭ガスは、付着した触媒に含まれる吸着材料の働きにより多くの悪臭ガスを急速に吸着し、その後触媒の作用により分解されることになる。よって、吸着材料を含まない時に比べ、塵埃内部から発生した臭気は急速にまた多量に除去され、また臭気の再放出がなく、排気臭気の極めて少ない電気掃除機とすることができる。

第７の発明は、特に、第１〜第６のいずれか１つの発明において、吸着材料は活性炭、シリカ、アルミナ、ゼオライトのいずれかを含むことにより、掃除機の塵埃のような複合臭気を効率よく除去することができる。

第８の発明は、特に、第１〜第７のいずれか１つの発明において、触媒には抗菌材料が含まれていることにより、抗菌材料が直接塵埃に作用し集塵部内で菌の繁殖を防ぎ、衛生的にも臭気の面でも効果的なものとすることができる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、本実施の形態によって本発明が限定されるものではない。

（実施の形態１）
図１〜図３は、本発明の実施の形態１における電気掃除機を示すものである。

図１に示すように、掃除機本体を構成する筐体１の内部には、塵埃を収集する集塵部となる集塵ボックス３と、集塵部を通して空気を吸引する電動送風機４が配置され、また、上流側の筐体１には集塵ボックス３に集塵されるよう吸引口２が開いており、ここに接続ホース（図示せず）が取り付けられる。また、筐体１に車輪５が設けられこれにより掃除機本体は移動可能となっている。吸引口２の上流側である接続ホース接続部８の上部には触媒収納部６が設けられ、その中に触媒体７が配置されている。

ここでは、旋回流により塵埃を分離する遠心分離型のサイクロン掃除機を用いているが、その構成を図２により簡単に説明する。

図に示すように、第１のフィルタ２２の下流から電動送風機４により吸引されるが、吸気された塵埃を含む空気は、まず、集塵ボックス３の通気口２１から吸引され、塵埃を含む空気は障壁２３に沿って流れる。ここで塵埃は遠心力によりさらに旋回し最終的に第２のフィルタ２４により塵埃が濾しとられ、ほとんどの塵埃は集塵部２５に滞留し収集される。図中に示した実線矢印は塵埃の流れを示し、破線矢印は気流の流れを示している。このように、ここでは旋回流により塵埃を分離する遠心分離型のサイクロン掃除機を用いている。また、集塵ボックス３は外光が取り入れられるように透明の樹脂を用いて作成している。

図３は、吸引口２の上流部に設けられた触媒収納部６の構成を示したものである。ここで触媒収納部６の底面３１は１０メッシュの金網で構成し、底面方向に開口する構成としている。ここに略直方体の触媒体７を収納している。触媒体７は平均粒径０．２マイクロメートルの粉末状光触媒（アナターゼ型二酸化チタン）を、コロイダルシリカをバインダーとして、略直方体状に固めたものであり、触媒収納部６の中に配置され触媒支持体３２により支持されている。

触媒支持体３２は、外部力により、触媒体７を触媒収納部６の底面３１に押し当て、ここでは筐体１の前後方向に動くようにしている。この動作により触媒体７を底面３１に摩擦し、粉末状触媒３３にするとともに、下面から流出し、電動送風機４の吸引力により集塵ボックス３へ投入するようにしている。なお、ここでは、外部力として、電気掃除機のコードリールを引き出す時の力を利用して触媒支持体３２を前後方向に動くようにしている。

次に、以上の構成の電気掃除機を用いて、脱臭効果についての実験結果を示す。

本実施の形態の電気掃除機を用いて実際の部屋の掃除を１５分間行なった。対照実験として触媒なしでも部屋の掃除を１５分間行なった。排気臭気に気をつけながら、この掃除実験を１０日間続けた。結果は対照実験のものは５日目くらいから排気の臭気が強く感じられたが、本実施の形態のものは１０日目の終了時に弱く感じられる程度であった。

電気掃除機に吸引された塵埃量を比べてみたところ、１０日間の掃除で、本実施の形態も対照実験も、どちらもほぼ３０ｇ吸引していた。また、本実施の形態の電気掃除機に設置した触媒体７は約０．３ｇ減量していた。よって、１日あたり平均３ｇの塵埃を吸引し、０．０３ｇの粉末状触媒３３が投入されたことになる。

このとき、吸引により収集された塵埃を観察したところ、触媒体７が粉末状触媒３３として塵埃にまとわりつき、塵埃と粉末状触媒３３が混合、付着されていることが確認された。

次に、塵埃を３０ｇ吸引したこの状態で１日静置した後、１ｍ^３の密閉チャンバ内に電気掃除機をセットし３０秒間運転させた。密閉チャンバ内に排気された臭気をパネル６名で実際に臭いをかぎ官能評価した。結果は、本実施の形態は平均の臭気強度が２．１であったのに対して、対照実験は３．０であり、臭気の低減効果が確認された。

以上から、本実施の形態のように、吸引した塵埃に触媒体７を直接投入することで、触媒と塵埃が混合、付着する。また、集塵ボックス３を通して外光を取り入れることで、触媒が活性化し塵埃から発生する臭気を酸化分解し臭気を低減できる。さらに、使用時だけでなく、静置時にも外光を取り入れ、触媒が活性化し悪臭を酸化分解するため、集塵部内での臭気の滞留が低減し、特に、臭気レベルの高い電気掃除機の使用初期時にも排気臭気の低減を図ることができる。

なお、本実施の形態では触媒として光触媒を使用したが、光触媒以外にも、マンガン酸化物や銅酸化物、さらには金触媒など、比較的低温でも活性のある触媒であれば外光を取り入れなくても効果があるものである。

（実施の形態２）
図４は、本発明の実施の形態２における電気掃除機を示すものである。

本実施の形態では、図に示すように、実施の形態１で用いた集塵ボックス３内に、触媒活性化手段としてブラックライト４１を配置している。これは、４００ｎｍ以下の紫外光を発し、光触媒の活性化のための光源としたものである。

ブラックライト４１は、集塵ボックス３内のうち塵埃の溜まる付近を照射するように配置し、掃除中および掃除終了後１０分間照射するように制御したものである。

実施の形態１と同様に掃除実験を１０日間行なったところ、排気臭気は１０日目の終了時にかすかに感じられる程度であった。

本実施の形態のように、集塵ボックス４内に触媒活性手段として紫外光を発する光源としてブラックライト４１を配置し、照射することにより、塵埃に付着した粉末状の光触媒をさらに活性化させ、臭気の酸化分解能力が増大し、より効果的に脱臭することができる。

（実施の形態３）
次に、本発明の実施の形態３における電気掃除機について説明する。

本実施の形態においては、実施の形態１または２における触媒体７として、平均粒径０．２マイクロメートルの粉末状光触媒（アナターゼ型二酸化チタン）に加え、平均粒子径２マイクロメートルの粉末状のゼオライトを重量比１対１で混合し、コロイダルシリカをバインダーとして、略直方体状に固めたものを用い、同様に触媒収納部６の中に配置した。

ここでも同様の実験を行なったところ、１０日目の終了時までほとんど臭いは感じられなかった。

これは、触媒に吸着材料を含ませることにより、塵埃より発生した悪臭ガスは、付着した触媒に含まれる吸着材料の働きにより、多くの悪臭ガスを急速に吸着するためである。吸着材料に吸着した悪臭ガスは、その後、触媒の作用により酸化分解される。よって、吸着材料を含まない時に比べ、塵埃内部から発生した臭気は急速に、また多量に除去され、また再放出しないため、排気臭気の極めて少ない電気掃除機とすることができる。

なお、ここでは吸着材料としてゼオライトを含ませたが、ゼオライト以外にも活性炭、シリカ、アルミナのいずれかを含むことにより、電気掃除機の塵埃のような複合臭気を効率よく除去することができる。

（実施の形態４）
次に、本発明の実施の形態４における電気掃除機について説明する。

本実施の形態では、実施の形態１または２における触媒体７を光触媒１０重量部に対して、抗菌材料として銀を５％含有するゼオライトを１重量部加えてコロイダルシリカで固形化した。

実施の形態１と同様に掃除実験を１０日間行なった。このときの粉末状触媒と混合、付着された塵埃１ｇを、界面活性剤を含む水に分散させ、寒天培地の上において３５℃で４０時間培養し、菌の生育状況を調べた。対照実験として実施の形態１のものを用いた。結果は、本実施の形態では実施の形態１に比べ９９％以上の抗菌効果が確認された。

以上から、触媒に抗菌材料が含まれていることにより、抗菌材料が直接塵埃に作用し集塵部内で菌の繁殖を防ぎ、衛生的にも、また、菌由来の臭気が低減されるため臭気の面でも効果的なものとすることができる。なお、ここでは抗菌材料として銀を用いたが、銀以外にも、亜鉛など抗菌効果を示すものであれば同様の効果を示すものである。

以上のように、本発明にかかる電気掃除機は、排気の臭気を大幅に低減することができるので、家庭用掃除機のほか、業務用途にも適用できる。

本発明の実施の形態１、３、４における電気掃除機の断面図（ａ）同電気掃除機における集塵ボックスを模式的に示した側面図（ｂ）同集塵ボックスの正面図同電気掃除機における触媒収納部の構成を示す断面図本発明の実施の形態２における電気掃除機の断面図

符号の説明

３集塵ボックス
４電動送風機
６触媒収納部
７触媒体
３１底面
３２触媒支持体
３３粉末状触媒
４１ブラックライト（触媒活性化手段）

Claims

塵埃を収集する集塵部と、集塵部を通して空気を吸引する電動送風機と、集塵部より通気上流部に位置する触媒収納部とを備え、触媒収納部には触媒体が収納され、触媒収納部から触媒が集塵部に投入される電気掃除機。
投入される触媒は粉末状である請求項１に記載の電気掃除機。
集塵部の内部に触媒活性化手段を有する請求項１または２に記載の電気掃除機。
触媒は光触媒作用を有する触媒であり、触媒活性化手段は光源である請求項３に記載の電気掃除機。
光源は紫外光を発する光源である請求項４に記載の電気掃除機。
触媒には吸着材料が含まれている請求項１〜５のいずれか１項に記載の電気掃除機。
吸着材料は活性炭、シリカ、アルミナ、ゼオライトのいずれかを含む請求項６に記載の電気掃除機。
触媒には抗菌材料が含まれている請求項１〜７のいずれか１項に記載の電気掃除機。