JP2006187392A - 電気掃除機 - Google Patents

Abstract

【課題】排気の臭気を大幅に低減することができる電気掃除機を提供することを目的とする。
【解決手段】集塵部より通気上流部に位置する脱臭剤収納部６および脱臭剤帯電手段３１、３２を備え、脱臭剤収納部６には脱臭剤７を収納し、脱臭剤収納部６から脱臭剤帯電手段３１、３２により帯電した粉末状脱臭剤３３を集塵部に投入するようにしたものである。これにより、プラスに帯電した吸着剤はマイナスに帯電した塵埃表面に、マイナスに帯電した吸着剤はプラスに帯電した塵埃表面に、各々静電気的に吸着され、塵埃表面を包み込むように吸着剤が覆うことになる。よって、少量の吸着剤により、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、脱臭剤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ことができ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位置する脱臭剤収納部および脱臭剤帯電手段を備え、脱臭剤収納部には脱臭剤を収納し、脱臭剤収納部から脱臭剤帯電手段により帯電した脱臭剤を集塵部に投入するようにしたものである。

これにより、プラスに帯電した吸着剤はマイナスに帯電した塵埃表面に、マイナスに帯電した吸着剤はプラスに帯電した塵埃表面に、各々静電気的に吸着され、塵埃表面を包み込むように吸着剤が覆うことになる。よって、少量の吸着剤により、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、非使用時にも脱臭剤が作用するため、集塵部内での臭気の滞留が低減され、次回の使用時、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脱臭剤収納部および脱臭剤帯電手段とを備え、脱臭剤収納部には脱臭剤を収納し、脱臭剤収納部から脱臭剤帯電手段により帯電した脱臭剤を集塵部に投入するようにした電気掃除機とすることにより、プラスに帯電した吸着剤はマイナスに帯電した塵埃表面に、マイナスに帯電した吸着剤はプラスに帯電した塵埃表面に、各々静電気的に吸着され、塵埃表面を包み込むように吸着剤が覆うことになる。よって、少量の吸着剤により、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、非使用時にも脱臭剤が作用するため、集塵部内での臭気の滞留が低減され、次回の使用時、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、帯電した脱臭剤は粉末状であることにより、一粒あたりの脱臭剤の重量や体積が小さくなるため、より効果的に塵埃表面へ静電気的に吸着し、また同重量では表面積が増大するため、結果的に塵埃表面を少量の吸着剤で覆うことができ、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２の発明において、脱臭剤は粉末状の脱臭材料を固形化し、摩擦により粉末状とすることにより、簡便な手段により、粉末状の脱臭剤を作成、投入することができる。

第４の発明は、特に、第１〜第３のいずれか１つの発明において、脱臭剤帯電手段は、脱臭剤の摩擦により帯電させるようにしたことにより、簡便な手段で、脱臭剤に帯電させることができる。

第５の発明は、特に、第４の発明において、脱臭剤収納部は凹凸部を有し、脱臭剤は脱臭剤収納部の凹凸部との摩擦により粉末状とし帯電させることにより、簡便な手段により帯電した粉末状の脱臭剤を作成、投入することができる。

第６の発明は、特に、第１〜第３のいずれか１つの発明において、脱臭剤帯電手段は、電極に高電圧をかけて高電場の領域を形成し、この領域内に粉末状脱臭剤を通過させて帯電させるようにしたことにより、簡便な手段で、脱臭剤を確実に帯電させることができる。

第７の発明は、特に、第１〜第５のいずれか１つの発明において、脱臭剤は活性炭、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、電気掃除機における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６のいずれか１つの発明において、脱臭剤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できる。

第９の発明は、特に、第１〜第７のいずれか１つの発明において、排気経路に脱臭フィルタを配置することにより、塵埃への脱臭剤投入の効果と合わせて、極めて効果的に排気の臭気を低減することができる。

第１０の発明は、特に、第１〜第８のいずれか１つの発明において、吸引した空気と塵埃を旋回させ、旋回により塵埃を分離する遠心分離型の電気掃除機とすることにより、塵埃と投入された脱臭剤の混合効果、付着効果が優れ、より効果的に塵埃から発生する臭気を除去することができる。

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４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および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の上部には脱臭剤収納部６が設けられ、その中に脱臭剤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。

図３は、吸引口２の上流部に設けられた脱臭剤収納部６と脱臭剤耐電手段の構成を示している。ここで脱臭剤収納部６の底面は凹凸部３１とし、脱臭剤７は脱臭剤収納部６の凹凸部３１との摩擦により粉末状脱臭剤３３とし帯電させるようになっている。凹凸部３１は、具体的には、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。ここに略直方体の脱臭剤７を収納している。脱臭剤７は平均粒径５マイクロメートルの粉末状ゼオライトを、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、脱臭剤収納部６の中に配置され、脱臭剤支持体３２により支持されている。

脱臭剤耐電手段を構成する脱臭剤支持体３２は、外部力により、脱臭剤７を脱臭剤収納部６の凹凸部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。この動作により脱臭剤７を凹凸部３１に摩擦し、脱臭剤７を元の粉末状にするとともに、その摩擦により粉末状脱臭剤３３に帯電させている。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脱臭剤支持体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。

（実験例１）
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。対照実験として脱臭剤７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日目の終了時までほとんど感じられなかった。

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脱臭剤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の脱臭剤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、脱臭剤７が粉末状脱臭剤３３として塵埃に付着し、塵埃が粉末状脱臭剤３３で被覆されていることが確認された。これは、吸引された塵埃はノズルブラシやホース壁面と摩擦し、静電気的にプラスやマイナスに帯電し、この帯電した塵埃を収集した集塵部２５に、同じく帯電した粉末状脱臭剤３３を投入することで、プラスに帯電した粉末状脱臭剤３３はマイナスに帯電した塵埃表面に、マイナスに帯電した粉末状脱臭剤３３はプラスに帯電した塵埃表面に各々静電気的に吸着され、塵埃表面を包み込むように覆うことになるためである。

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１．８であったのに対して、対照実験は３．０であり、大幅な臭気の低減効果が確認された。

臭気強度２が臭いの認知閾値であることを考慮に入れると、臭気強度１．８は臭いとしては検知できても何の臭いかわからないレベルで、高いレベルで臭気の低減ができていることがわかる。

以上から、本実施の形態のように、吸引した塵埃に帯電させた脱臭剤７を直接投入することで、脱臭剤７が塵埃を被覆し、強力に塵埃の臭気を除去し、さらに使用時だけでなく、静置時にも脱臭するため集塵部２５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、脱臭剤としてゼオライトを使用したが、ゼオライト以外にも、シリカ、アルミナ、活性炭などでも、電気掃除機の塵埃のような複合臭気を低減させ、同様の効果があるものである。

また、ここでは脱臭剤７を凹凸部３１と摩擦することにより、帯電、粉末化させたが、脱臭剤帯電手段として、これ以外にも、図４に示すように、脱臭剤帯電手段である面状電極４１と高電圧電源４２などにより高電場の領域を形成し、領域内に粉末状脱臭剤３３をそのまま通過させるなどの手段を用いても同様の効果があるものである。

（実験例２）
次に、実験例１と同様の実験を紙パック型掃除機で行なった。同様に１０日間行いチャンバ試験を行なった。官能評価の結果、脱臭剤７を設置したものは臭気強度２．２に対して脱臭剤７を設置しない対照実験では３．２であった。

実験例１との結果から、紙パック型掃除機より遠心分離型のサイクロン掃除機の方が、効果が大きいことが確認された。これは、遠心分離型では吸引するとき塵埃が旋回し、粉体状脱臭剤３３との混合が良好になり、粉末状脱臭剤３３の付着、被覆効果が増すためである。

（実施の形態２）
次に、本発明の実施の形態２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で用いた脱臭剤収納部６の凹凸部３１として、金網からラス網に変更したものである。ラス網は１０メッシュの金網とほぼ同等の開口率となるよう長径５ｍｍ、短径２ｍｍの目開きのものを用いた。ラス網を用いることで、金網に比べて底面の凹凸が大きくなるものである。

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、１０日間で脱臭剤７の減量は０．５ｇであり、金網の０．３ｇより多くの脱臭剤７が投入されたことになる。

本実施の形態のように、脱臭剤収納部６の凹凸部３１としてラス網を用いることで、脱臭剤７と底面との摩擦効果が大きくなり、より確実に脱臭剤を投入できるものとなる。

（実施の形態３）
図５は、本発明の実施の形態３における電気掃除機を示すものである。実施の形態１と同一要素については同一符号を付してその説明を省略する。

本実施の形態では、実施の形態１における電気掃除機にプラスして、排気経路に脱臭フィルタ５１を配置したものである。脱臭フィルタ５１としては、８０セル／ｉｎｃｈ^２のハニカム体１２０ｃｃに活性炭を１２ｇ担持したものを用いた。

この電気掃除機により、実施の形態１と同様に掃除実験を１０日間行い、その後チャンバ試験を行なった。官能評価の結果、脱臭フィルタ５１を設置したものは、臭気強度１．２に対して、実施の形態１における脱臭剤７のみ設置したものは既述のように１．８、何も搭載しない対照実験では３．２である。

臭気強度１が臭いの検知閾値であることを考慮に入れると、この１．２は検知限界に近いレベルとなる。このように脱臭剤７を投入し、さらに排気経路に脱臭フィルタ５１を配置することにより、極めて高いレベルで排気臭気の低減が行なえ、さらに有用な電気掃除機とすることができる。

（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、脱臭剤７をゼオライト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。このときの粉末状脱臭剤３３と混合された塵埃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、脱臭剤７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２５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有するものであれば、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、２、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脱臭剤収納部の構成を示す断面図 同電気掃除機における脱臭剤帯電手段として高電場を用いた例を示す断面図 本発明の実施の形態３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 脱臭剤収納部
７ 脱臭剤
３１ 凹凸部（脱臭剤帯電手段）
３２ 脱臭剤支持体（脱臭剤帯電手段）
３３ 粉末状脱臭剤
４１ 面上電極（脱臭剤帯電手段）
５１ 脱臭フィルタ

Claims (10)

1. 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脱臭剤収納部および脱臭剤帯電手段とを備え、脱臭剤収納部には脱臭剤を収納し、脱臭剤収納部から脱臭剤帯電手段により帯電した脱臭剤を集塵部に投入するようにした電気掃除機。
2. 帯電した脱臭剤は粉末状である請求項１に記載の電気掃除機。
3. 脱臭剤は粉末状の脱臭材料を固形化し、摩擦により粉末状とする請求項２に記載の電気掃除機。
4. 脱臭剤帯電手段は、脱臭剤の摩擦により帯電させるようにした請求項１〜３のいずれか１項に記載の電気掃除機。
5. 脱臭剤収納部は凹凸部を有し、脱臭剤は脱臭剤収納部の凹凸部との摩擦により粉末状とし帯電させる請求項４に記載の電気掃除機。
6. 脱臭剤帯電手段は、電極に高電圧をかけて高電場の領域を形成し、この領域内に粉末状脱臭剤を通過させて帯電させるようにした請求項１〜３のいずれか１項に記載の電気掃除機。
7. 脱臭剤は活性炭、シリカ、アルミナ、ゼオライトのいずれかを含む請求項１〜６のいずれか１項に記載の電気掃除機。
8. 脱臭剤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。
9. 排気経路に脱臭フィルタを配置する請求項１〜８のいずれか１項に記載の電気掃除機。
10. 吸引した空気と塵埃を旋回させ、旋回により塵埃を分離する遠心分離型である請求項１〜９のいずれか１項に記載の電気掃除機。

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