JP2006230547A - 電気掃除機 - Google Patents

Abstract

【課題】従来の電気掃除機においても脱臭フィルターを搭載しているが、フィルターの大きさに対して掃除機の吸引量が大きいため、脱臭フィルターと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が小さいという課題を有していた。
【解決手段】車輪５から脱臭剤収納部６にかけて車輪５の運動を伝達する運動伝達手段を配置し、車輪５の運動が運動伝達手段を介して粗面刃６ｂに伝達されるように構成し、粗面刃６ｂとの摩擦により脱臭剤７が粉末状となり集塵部３に投入されることにより、粉末状の脱臭剤が塵埃を被覆し、塵埃の臭気を除去し大幅に排気の臭気を低減することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、脱臭材料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、排気経路に活性炭などの脱臭フィルターを配置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も見受けられる（例えば、特許文献１参照）。
特許第３２３８０５５号公報

しかしながら、上記の排気経路に脱臭フィルターを配置する方法では、フィルターの大きさに対して電気掃除機の吸引量が大きく、フィルターと排気との接触時間が短くなるため脱臭効率が小さいものであり、したがって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、上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、本発明は、集塵部付近には脱臭剤を収納した脱臭剤収納部を、また車輪から脱臭剤収納部にかけては車輪の運動を伝達する運動伝達手段を配置し、車輪の運動が運動伝達手段を介して脱臭剤収納部に伝達されるように構成し、運動が脱臭剤に伝達されることにより脱臭剤は粉末状となり集塵部に投入される電気掃除機としたものである。

この構成により、掃除中に掃除機を移動させると車輪の回転に連動して粉末状脱臭剤が自動的に投入され、脱臭剤は集塵部内の塵埃と混合し、塵埃表面を包み込むように脱臭剤が覆うことになる。よって、塵埃内部から発生した臭気は効率よく除去され、手間をかけずに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、掃除機の使用時だけでなく、掃除機の静置時にも脱臭するため、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、掃除中に掃除機を移動させると車輪の回転に連動して粉末状の脱臭剤が自動的に投入され、手間をかけること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１の発明は、掃除機本体を移動させる車輪と、吸引風を発生させて塵埃を吸引する電動送風機と、吸引された塵埃を貯留する集塵部を備えた電気掃除機において、前記集塵部の吸引上流側に脱臭剤を収納した脱臭剤収納部を有し、かつ前記車輪から前記脱臭剤収納部の間に前記車輪の運動を前記脱臭剤収納部に伝達する運動伝達手段を備え、前記車輪の運動が前記脱臭剤収納部に伝達されることにより前記脱臭剤が前記集塵部に投入される電気掃除機としたものである。

この構成により、掃除中に掃除機を移動させると車輪の回転に連動して粉末状の脱臭剤が自動的に投入され、脱臭剤は集塵部内の塵埃と混合され、塵埃表面を包み込むように脱臭剤が覆うことになる。よって、塵埃内部から発生した臭気は効率よく除去され、手間をかけずに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、掃除機の使用時だけでなく、掃除機の静置時にも脱臭するため、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の発明の電気掃除機における運動伝達手段を車輪に設けた連結棒及びこの連結棒と脱臭剤収納部を連結するワイヤーケーブルからなるクランク機構とし、前記車輪の回転運動を前記脱臭剤収納部のスライド運動に変換して伝達させたことにより、簡便な手段で具体的に運動伝達手段を構成することができる。

第３の発明は、特に第１および第２の発明の脱臭剤収納部を、脱臭剤を収納する収納部と脱臭剤を粉体化する粉体化手段とで構成し、かつ前記収納部あるいは前記粉体化手段の少なくともいずれか一方に車輪の運動を伝達する構成としたことにより、設計自由度が得られ、コンパクトな構成を実現できるものである。

第４の発明は、特に第１から第３の発明の脱臭剤を、粉末状の脱臭材料を固形化した脱臭剤としたものであり、摩擦など比較的小さな応力で粉末状とすることができる。

第５の発明は、特に第３または第４の発明の粉体化手段を、集塵部に通じた通気性の壁面におろし金状の粗面刃を備え、脱臭剤が前記粗面刃との摩擦運動により粉末状となり集塵部に投入される構成としたものであり、具体的に脱臭剤を粉末状とし集塵部に投入する構成とすることができる。

第６の発明は、特に第５の発明の粗面刃を配置した通気性の壁面をエキスパンドメタルにより構成したことにより、簡便な手段で通気性を有する粗面刃を構成することができる。

第７の発明は、特に第５または第６の発明の脱臭剤収納部内の脱臭剤を、粗面刃に押しつける押圧手段を備えたことにより、粗面刃と脱臭剤の摩擦時に、ほぼ一定の荷重を脱臭剤にかけることができ、掃除機の移動距離つまり塵埃量にほぼ比例して脱臭剤を投入可能となり、脱臭剤を過不足なく効率的に投入できる。また、押圧することにより脱臭剤を無駄なく最後まで使用することができる。

第８の発明は、特に第７の発明の押圧手段はバネの弾性力を利用した押圧手段とすることにより、簡便な手段で押圧手段を構成できる。

第９の発明は、特に第１から第８の発明の脱臭剤には、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１０の発明は、特に第１から第９の発明の脱臭剤には、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の菌の繁殖を防ぎ、衛生的にも臭気の面でも効果的なものとできる。

第１１の発明は、特に第１から第１０の発明の集塵部の構成が、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）
本発明の第１の実施の形態を示す。

図１は、第１の実施の形態における電気掃除機の構成を示す側面図であり、図２は正面図である。図１において、本体を構成する筐体１の内部には集塵部である集塵ボックス３および電動送風機４が配置され、また、車輪５により掃除機本体は可動する。

集塵ボックス３上流の吸気口２上部には、脱臭剤を収納する収納部６ａと、脱臭剤を粉体化する粗面刃６ｂを備えた粉体化手段とで構成された脱臭剤収納部６が配置されている。そして脱臭剤収納部６の中には略直方体の脱臭剤７が収納されている。ここで、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粘土のバインダーを用いて、略直方体状に固めたものであり、比較的小さな応力で元の粉末状となるものである。今回は重量１２ｇのものを作成した。

脱臭剤収納部６の下面は吸気口２に向かって開口され、開口面には、エキスパンドメタルにより構成され表面におろし金状の粗面刃６ｂを備えた粉体化手段が配置されている。エキスパンドメタルで構成することにより、通気性を有し、また面に対してメタルのエッジ部が上下を向いているため凹凸のある粗面刃６ｂとすることができる。

脱臭剤収納部６内において開口部および粗面刃６ｂと相対する側には、脱臭剤７を介してコイル状のバネ８が配置されている。これは、脱臭剤７を粗面刃に押しつける押圧手段として用いている。

図２に示すように粗面刃６ｂは矢印方向（本体の左右方向）に可動であり、スライド運動ができるよう構成されている。これは、まず、図１および図２のように粗面刃６ｂの一端はワイヤーケーブル１０の内芯１０ａに接続されている。ワイヤーケーブル１０は内芯１０ａおよび外筒１０ｂで構成されているものであり、内芯１０ａは外筒１０ｂの内側を可動できるものである。ワイヤーケーブル１０の内芯１０ａの他端は掃除機本体に摺動自在に支持された連結棒１１を介して、車輪５の回転軸１２から外れた固定点１３につながれている。これら、ワイヤーケーブル１０の内芯１０ａ、ワイヤーケーブルの外筒１０ｂ、連結棒１１、および固定点１３により車輪５の回転運動を粗面刃６ｂのスライド運動に変換して伝達する運動伝達手段を構成している。

以上の電気掃除機の動作を説明する。掃除機を移動させると車輪５が回転し、車輪５が回転することにより図１の矢印のように固定点１３は円運動をする。連結棒１１はクランク機構のコンロッドの役割を果たし、このクランク機構により回転運動を往復運動に変換する。この往復運動がワイヤーケーブル１０の内芯１０ａ介して粗面刃６ｂに伝達することにより、粗面刃６ｂが図２に示すようにスライド運動をする。

脱臭剤収納部６内では、バネ８による押圧手段が脱臭剤７を粗面刃６ｂに押し当てており、また、脱臭剤７は粉末状ゼオライトを粘土のバインダーを用いて固めたものであるため比較的小さな応力で元の粉末状となるので、粗面刃６ｂのスライド運動により磨耗し、脱臭剤７は容易に粉末状の脱臭剤となる。

粗面刃６ｂはエキスパンドメタルで構成しているため通気性があり、粉末状となった脱臭剤は、粗面刃６ｂを通過し吸気口２へ導かれる。

ここで、粉末状となった脱臭剤は、電動送風機４が動作すればその吸引力により、集塵ボックス３内に導かれ、同時に吸引された塵埃と混合される。

塵埃と混合された粉末状の脱臭剤は、磨耗による静電気の効果も作用し塵埃の表面を覆うことになる。その結果、塵埃から発生する臭気成分は、脱臭剤の粉末に包み込まれ外部へ出ないものとなり、脱臭効果のきわめて高い電機掃除機とすることができる。

以上のように本実施の形態の電気掃除機はきわめて高い脱臭作用を発揮する。

また、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。その構成を図３により簡単に説明する。

図３は、図１に示す電気掃除機の集塵ボックス３の構成模式図であり、（Ａ）は側面図、（Ｂ）は正面図である。

図３の（Ａ）、（Ｂ）において、第１のフィルター３２の下流から電動送風機４により吸引される。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３１から吸引され、塵埃を含む空気は障壁３３に沿って流れ、ここで空気は第１のフィルター３２を介して電動送風機４に吸引されるが、塵埃は遠心力によりさらに旋回し最終的に第２のフィルター３４により塵埃が濾しとられ、ほとんどの塵埃は塵埃貯留部３５に滞留する。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。

遠心分離型の掃除機を用いることにより、粉末状となった脱臭剤は、電動送風機４が動作すればその吸引力により集塵ボックス３内に導かれるときに旋回するため、吸引された塵埃との混合効果がさらに高まることになる。

尚、上記実施の形態では、粗面刃６ｂが本体の左右方向にスライド運動できる構成で説明したが、粗面刃６ｂのスライド運動の方向は限定したものではなく、前後・斜め方向であってもよく、つまりどちらの方向に動いても同様の効果が得られるものである。

さらに、上記実施の形態とは動作が逆の構成として、粗面刃６ｂが固定され、収納部６ａが左右、前後、斜め方向にスライド運動できる構成としても、同様の効果が得られるものである。

以上の構成の電気掃除機を用いて、本発明の効果を実験により検証した。

（実験例１）
上記の掃除機を用いて部屋の掃除を１５分間行った。脱臭剤有り・無しでの対照実験として、脱臭剤投入なし以外同条件の電気掃除機でも同じ大きさの別の部屋の掃除を１５分間行った。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。

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４０ｇ吸引していた。また本実施の形態の掃除機に設置した脱臭剤７は約０．４ｇ減量していた。よって、１日あたり平均４ｇの塵埃を吸引し、０．０４ｇの粉末状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が粉末状の脱臭剤として塵埃に付着し、塵埃が粉末状の脱臭剤で被覆されていることが確認された。

次に、塵埃を４０ｇ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掃除機をセットし６０秒間運転させた。チャンバ内に排気された臭気をパネル６名で実際ににお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０．８であったのに対して、対照実験は３．２であり、大幅な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、吸引した塵埃に粉末の脱臭剤を投入することで、脱臭剤が塵埃を被覆して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、集塵部内での臭気の滞留が低減し、特に臭気レベルの高い掃除機使用初期時にも排気臭気の低減を図ることができる。

また、掃除機移動時の車輪５の回転運動が連結棒１１、ワイヤーケーブル１０の内芯１０ａを伝達し、エキスパンドメタルにより構成された粗面刃６ｂのスライド運動を引き起こし、脱臭剤７は粗面刃６ｂとの摩擦運動により粉末状となり集塵ボックス３内に投入されるため、特に外力を用いず、掃除中に自然と投入することができるものである。

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、掃除機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。

（実験例２）
実験例１と同様に、部屋の掃除を１５分間行う掃除実験を１０日間を１セットとして１０セット続けた。１０セット終了時には脱臭剤７は１／３程度消費していた。

実験例１で１０日間の１セットあたり約０．４ｇ消費していたが、１０セット目においてもやはり１セットあたり約０．４ｇ消費しており、脱臭剤の投入量は毎回ほぼ一定であったことを示している。

これは脱臭剤７を押圧手段であるバネ８で押圧していることにより、脱臭剤が磨耗するときにほぼ一定の荷重を脱臭剤にかけていることになる。よって、掃除機の移動距離つまり塵埃量にほぼ比例して脱臭剤を投入することになるため、掃除空間が一定であれば、ほぼ一定量の脱臭剤が投入される。このように塵埃量に比例して投入されるため、脱臭剤を過不足なく効率的に投入できるものである。

また、図４（Ａ）は脱臭剤初期状態を、同図（Ｂ）は脱臭剤磨耗状態を示しており、図４の（Ａ）、（Ｂ）に示すように、脱臭剤７が磨耗によりさらに小さくなっていっても、バネ８により押圧しているため脱臭剤を無駄なく最後まで使用することができる。

（実験例３）
実験例１と同様の実験を紙パック型の掃除機で行った。実験例１と同様に１０日間行い１ｍ^３のチャンバ試験を行った。官能評価の結果、脱臭剤７を設置したものは臭気強度１．２に対して脱臭剤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、紙パック型の掃除機より、本実施の形態である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集塵ボックス３内で塵埃が旋回し、粉末状の脱臭剤と塵埃の混合が良好になり、粉末状の脱臭剤の付着、被覆効果が増すためである。

（実施の形態２）
次に、本発明の第２の実施の形態を示す。

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重量部加えて粘土のバインダーを用いて固形化した。

実施の形態１と同様に掃除実験を１０日間行った。このときの粉末状の脱臭剤と混合された塵埃１ｇを界面活性剤を含む水に分散させ、寒天培地の上で３５℃で４０時間培養し、菌の生育状況を調べた。対照実験としては実施の形態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に比べて９９％以上の抗菌効果が確認された。

以上から、脱臭剤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、掃除中に掃除機を移動させると車輪の回転に連動して粉末状脱臭剤が自動的に投入される電気掃除機としたものであり、大幅に排気の臭気を低減する電気掃除機とすることができるため、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における電気掃除機の側面図 同実施の形態における電気掃除機の正面図 （Ａ）同実施の形態における集塵ボックスの側面図（Ｂ）同実施の形態における集塵ボックスの正面図 （Ａ）同実施の形態における脱臭剤の初期状態を示す要部断面図（Ｂ）同実施の形態における脱臭剤の磨耗状態を示す要部断面図

符号の説明

１ 筐体
２ 吸気口
３ 集塵ボックス（集塵部）
４ 電動送風機
５ 車輪
６ 脱臭剤収納部
６ａ 収納部
６ｂ 粗面刃（粉体化手段）
７ 脱臭剤
８ バネ（押圧手段）
１０ ワイヤーケーブル
１０ａ 内芯
１０ｂ 外筒
１１ 連結棒

Claims (11)

1. 掃除機本体を移動させる車輪と、吸引風を発生させて塵埃を吸引する電動送風機と、吸引された塵埃を貯留する集塵部を備えた電気掃除機において、前記集塵部の吸引上流側に脱臭剤を収納した脱臭剤収納部を有し、かつ前記車輪から前記脱臭剤収納部の間に前記車輪の運動を前記脱臭剤収納部に伝達する運動伝達手段を備え、前記車輪の運動が前記脱臭剤収納部に伝達されることにより前記脱臭剤が前記集塵部に投入される電気掃除機。
2. 運動伝達手段は、前記車輪に設けた連結棒及びこの連結棒と脱臭剤収納部を連結するワイヤーケーブルからなるクランク機構とし、前記車輪の回転運動を前記脱臭剤収納部のスライド運動に変換して伝達させた請求項１に記載の電気掃除機。
3. 脱臭剤収納部は脱臭剤を収納する収納部と脱臭剤を粉体化する粉体化手段とで構成し、かつ前記収納部あるいは前記粉体化手段の少なくともいずれか一方に車輪の運動を伝達する構成とした請求項１または２に記載の電気掃除機。
4. 脱臭剤は粉末状の脱臭材料を固形化した脱臭剤である請求項１〜３のいずれか１項に記載の電気掃除機。
5. 粉体化手段は、集塵部に通じた通気性の壁面におろし金状の粗面刃を備え、脱臭剤が前記粗面刃との摩擦運動により粉末状となり集塵部に投入される構成とした請求項３または４に記載の電気掃除機。
6. 粗面刃を配置した通気性の壁面はエキスパンドメタルにより構成した請求項５に記載の電気掃除機。
7. 脱臭剤収納部内の脱臭剤を粗面刃に押しつける押圧手段を備えた請求項５または６に記載の電気掃除機。
8. 脱臭剤の押圧手段はバネの弾性力を利用した押圧手段である請求項７に記載の電気掃除機。
9. 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１〜８のいずれか１項に記載の電気掃除機。
10. 脱臭剤には抗菌材料が含まれている請求項１〜９のいずれか１項に記載の電気掃除機。
11. 集塵部の構成が、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１〜１０のいずれか１項に記載の電気掃除機。

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