JP2006314354A - 電気掃除機 - Google Patents

Abstract

【課題】従来の電気掃除機において、搭載した脱臭フィルターと排気空気との接触時間が短く、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】集塵部より通気上流部に設けられた固形体の脱臭材４２を収納する脱臭材収納部と、前記脱臭材収納部に設けられた切削体６５と、前記脱臭材４２を切削体６５に押し圧する押し圧体４５と、前記押し圧体４５を内蔵する蓋体４０と、前記切削体６５と電源コ−ド巻取り装置とを連結するワイヤー（連結体）３７とを備え、前記押し圧体４５は脱臭材４２と接触する面を平面部４４とし、蓋体４０に対して上下に摺動自在に構成とした。これにより、簡単な構成で精度よく、コードリールの巻取り動作あるいは引き出し動作に連動して、脱臭材４２を粉状に切削することができ、吸引した塵埃に直接脱臭材を投入することができるので、強力に塵埃の臭気を除去することが可能になる。
【選択図】図４

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ことができ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ー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、上記の排気経路に脱臭フィルターを搭載する方法では、電気掃除機の吸引量が大きいため、脱臭フィルター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、上記の課題を解決するものであり、脱臭材を直接集塵部に投入し、塵埃の臭気を除去することにより、排気の臭気を大幅に低減できる電気掃除機を提供することを目的としている。

従来の課題を解決するために、本発明は、塵埃を収集する集塵部と、電動送風機と、電源コ−ド巻取り装置と、前記集塵部より通気上流部に設けられ固形体の脱臭材を収納する脱臭材収納部と、前記脱臭材収納部に設けられた切削体と、前記脱臭材を切削体に押し圧する押し圧体と、前記押し圧体を内蔵する蓋体と、前記切削体と電源コ−ド巻取り装置とを連結する連結体とを備え、前記押し圧体は脱臭材と接触する面を平面とし、前記蓋体に対して上下に摺動自在に構成したもので、電源コ−ド巻取り装置の巻取り動作あるいは引き出し動作に連動して、吸引した塵埃に直接脱臭材を投入することで、強力に塵埃の臭気を除去し、使用時だけでなく静置時にも脱臭できるため、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。

また、脱臭材は固形体で投入されるので扱い易く、電源コ−ド巻取り装置の巻取り動作あるいは引き出し動作に連動して切削体で一回の掃除の塵埃量に必要な量だけ削られて投入されるので、頻繁に取り替えなくても脱臭機能を低下させることがない、
さらに、押し圧体が固形体の脱臭材を切削体に対して平面で押し圧しているので、脱臭材を均等に押し圧し常に平面状に切削できるので脱臭材が薄くなっても割れを発生させることなく、追加投入が可能なため使用性が高い電気掃除機とすることができる。

本発明の電気掃除機は、簡便な手段により塵埃の臭気を除去することにより、排気の臭気を大幅に低減する電気掃除機とすることができる。

第１の発明は、塵埃を収集する集塵部と、電動送風機と、電源コ−ド巻取り装置と、前記集塵部より通気上流部に設けられ固形体の脱臭材を収納する脱臭材収納部と、前記脱臭材収納部に設けられた切削体と、前記脱臭材を切削体に押し圧する押し圧体と、前記押し圧体を内蔵する蓋体と、前記切削体と電源コ−ド巻取り装置とを連結する連結体とを備え、前記押し圧体は脱臭材と接触する面を平面とし、前記蓋体に対して上下に摺動自在に構成したもので、電源コ−ド巻取り装置の巻取り動作あるいは引き出し動作に連動して、吸引した塵埃に直接脱臭材を投入することで、強力に塵埃の臭気を除去し、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。

また脱臭材を切削体に押し付ける押さえ力を脱臭材の表面に均等に作用させ、切削形状を均一な平面にして切削量を一定にすると同時に、薄くなっても斜めに削れないようにして切削時の脱臭剤破損を防止しかつ万一割れても継続して切削できるので、切削品質を安定させることができて使い勝手が良いものである。

第２の発明は、第１の発明の押し圧体は、脱臭材と接触する面に、弾性材からなる押し圧部を形成したので、押え体と脱臭剤の間の保持力を大きくして切削体の動きに追従して脱臭が変移することを防止し切削体による切削効果を高めるものである。

第３の発明は、第１または第２の発明に加えて、蓋体を脱臭材に対して上下方向に摺動変位可能に保持する案内部を収納部に設けたので、開閉時、脱臭剤に押え体がこじりなく当接でき操作力を軽減し、脱臭剤の割れを防止できるとともに、蓋体と収納部の相対位置関係が保たれているので着脱がし易い構成とすることができる。

第４の発明は、第３の発明に加えて、蓋体の両側面に収納部と係合する係合部と、押し動作によって係合を解除する解除体を設けた構成としたので、係止解除と開き動作が１回の動作でできるとともに、脱臭剤の装着側（前部）の空間を確保できる。

第５の発明は、第３の発明に加えて、蓋体は上端で収納部に対して回動可能にできる軸部と、傾斜させて固定できるロック部と、上端より下方では案内部の前後に回動を規制する規制部とを設けた構成としたので、脱臭剤を収納するときの空間を広げることができ装着しやすくなるとともに、蓋の開閉時に脱臭材の角部に負荷がかからないので脱臭剤を破損することがない。

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の実施の形態における電気掃除機について、図１〜１２を用いて説明する。

図１は、本実施の形態における電気掃除機の全体斜視図、図２は、同電気掃除機の断面図である。

図１において、１は掃除機本体で、後部に電動送風機２を内蔵した電動送風機室３が配され、前部に、着脱自在で塵埃を分離捕集するダストボックスユニット４を収納するダストボックス収納部５が配され、後方下部の両側に１対の走行用の車輪６が回転自在に取着され、底面前部には、同じく走行用のキャスター７が取着されている。掃除機本体１の前部には、ホース８の一端に設けた接続パイプ９が着脱自在に接続される吸気口１０が設けられている。

ホース８の他端には、掃除の際に握る把手１１を備えた先端パイプ１２が設けられている。１３は、伸縮自在或いは継ぎ自在の延長管で、下流側端部が前記先端パイプ１２に着脱自在に接続され、他端は、塵埃掻き揚げ用の回転ブラシ１４と、その回転ブラシ１４を回転駆動するモータ１５を内蔵した吸い込み具１６に着脱自在に接続される。

１７は、掃除機本体１の両側面に設けられた透明部で、ダストボックス収納部５に装着されたダストボックスユニット４の透明材料で形成された外郭側面が外から見えるようになっている。

１８は、弾性材料から形成され掃除機本体１の前側から両側に延設されたバンパーで、掃除機本体１の走行時に家具、柱などに衝突してもそれらに傷をつけないようにするためのもので、また、掃除機本体１に設けた透明部１７の外周部分が図に示されるように、弾性材料で形成されている。

１９は、掃除機本体１を持ち運ぶ際に立てて使用する本体ハンドルで、掃除機本体１の重心を通る垂直線上に回動中心が位置するように掃除機本体１の上部に回動自在に取り付けられている。

２０は、ダストボックスユニット４を収納する集塵部カバーで掃除機本体１に開閉自在に軸支されている。

図２〜３において、掃除機本体１の外郭は、その下部を形成すると共に後方にコードリール（電源コード巻取り装置）２２を収納するコードリール収納部２３を形成した下ボディ１ａと、後部に電動送風機室３を形成した上ボディ１ｂからなり、電動送風機室３の底部は下ボディ１ａで覆われる。２１は電動送風機室３とコードリール収納部２３を仕切る隔壁であり、隔壁２１に軸支部２５でコードリール２２が回動自在に軸支されている。

コードリール２２は、図３に示すように電源コード２６を巻き付けると共に上下にフランジ部２２ａを有するドラム部２２ｂと、前記ドラム部２２ｂを電源コード２６が巻き取られる方向に付勢するバネ材２２ｃから構成されている。

２７は、コードリール２２に内蔵されたバネ材２２ｃの付勢力に抗して外部に引き出された電源コード２６を、コードリール２２内に巻き戻す際に操作する巻き戻し釦で、その巻き戻し釦２７を下方に押すことにより、ブレーキローラー２８によるコードリール２２の回動阻止が解除され、コードリール２２がバネ材２２ｃの付勢力で電源コード２６を巻き上げるようになっている。

電動送風機２の前部は、弾性材料からなるサポート前（図示せず）で、後部は、同じく弾性材料からなるサポート後（図示せず）で、電動送風機室３内に支持されている。２９は、電動送風機室３とダストボックス収納部５とを仕切る隔壁で、略中央に電動送風機２の吸入開口（図示せず）と連通する格子状の隔壁開口部（図示せず）が設けられている。

吸気口１０の上方には脱臭材収納部（以下収納部という）３０、後方にはパッキン３１が設けられ、ダストボックス収納部５の後方下部で隔壁２９の側面には、コードリール２２の一方のフランジ部２２ａの外周面に円環状に配された歯車２２ｄと噛み合う伝達ギヤー３２が設けられている。そしてギヤーボックス３３には伝達ギヤー３２と噛み合う偏芯ギヤー３４とクランクアーム３５が取り付けてあり、クランクアーム３５の一端はギヤーボックス３３と収納部３０に両端を固定したアウターチューブ３６の中に収められた連結体としてのワイヤー３７に連結されている。そして電源コード２６の引き出し動作に連動してコードリール２２のフランジ２２ａが回転すると、その回転力が歯車２２ｄ、伝達ギヤー３２、偏芯ギヤー３４、クランクアーム３５に伝達されワイヤー３７を往復駆動するようになっている。

次に、収納部３０の構成について図４〜１０を用いて説明する。

収納部３０は合成樹脂からなる下フレーム３８と上フレーム３９及び蓋体４０を主な構成部品としている。上フレーム３９に形成した受け部４１には略直方体の脱臭材４２が収納されている。脱臭材４２は平均粒径２０マイクロメートルの粉末状活性炭をコロイダルシリカのバインダーで固めたものである。

蓋体４０にはバネ４３で付勢されて脱臭材４２の上面を平面部４４で押し圧する押し圧体４５が、溝４６と突起４７で案内されて上下に摺動自在に取り付けられている。そして平面部４４には発泡ウレタンゴム等の弾性材で構成した押し圧部４８が押し圧体４５の平面部４４に平行な面を形成して設けてある。この構成によりバネ４３の力は脱臭材４２の上面に均一に分散されて集中しないので切削中に脱臭材４２が割れたり、傾いたまま切削され片減りしたりすることなく均一な切削が可能になる。又、押し圧部４８は脱臭材４２に密着してこれを保持するので、脱臭材４２と切削体との間の摺動抵抗より大きな保持力を発生し、脱臭材４２の外形寸法と受け部４１の寸法差で生じる隙間で切削中に脱臭材４２が変位して切削量が減少したり、受け部４１に衝突して破損したりするのを防止する。

そして蓋体４０は図７に示すように上フレーム３９に形成した案内部５０に軸部５１を嵌合させて上下方向に摺動変位可能に保持されている。さらに蓋体４０の両側面には上フレーム３９に形成した２箇所の係合爪５２と係合する係合部５３と図６に詳細な動作状態を示すように押し動作によって前記係合爪５２を係合部５３から解除する解除体５４が揺動自在に取り付けてある。この構成により蓋体４０の開閉時、押し圧体４５をいつでも脱臭材４２に対して上方からまっすぐに当接させられこじることがないので操作力を軽減するとともに脱臭材４２を割ったりすることがない。そして蓋体４０は常に上フレーム３９に取り付いているので着脱操作がやりやすいものである。さらに解除体を押すことで係合を解除し、そのまま持ち上げることで蓋体４０を開けることができるので１回の動作ですませられ使用性が良いと同時に脱臭材４２の装着側（前部）の空間を塞がないので、脱臭材４２の装着空間を確保することができる。

又前記蓋体４０は軸部５１により案内部５０の上端では回動自在であり、さらに図７に示すように案内部５０の後ろ端面５５と当接して蓋体４０を上フレーム３９に対して傾斜させて固定できるロック部５６を設けてあり、上端より下方では案内部５０の前壁５７を挟む規制部５８を設けているので蓋体４０は上フレーム３９に対して前後に回動できない構成になっている。そして前記係合部には図６に詳細を示すように係合が完了する直前に外力によらずに自己結合できるさそい面５９を設け、集塵部カバー２０には図８に示すように蓋体４０が傾斜して固定されている状態で閉じた時、蓋体４０の軸部５１の前方で当接し、蓋体４０を前記係合部５３のさそい面５９を超えて押し下げる当接部６０を形成してある。この構成により、蓋体４０を開けた状態で脱臭材４２の装着空間を広くすることができ装着がし易いとともに、蓋体４０を開けたまま誤って集塵カバー２０を閉めても自動的に蓋体４０を異常なく閉じることができ、使用性が極めて高くなっている。

さらに前記蓋体４０は透明の合成樹脂で構成して脱臭材４２及び押し圧体４５は青色と赤色等の異なる色で着色してある。これにより脱臭材４２の残量を蓋体４０の前方外側から押し圧体４５の高さ位置で確認して知ることができ、着色しているので蓋体４０の内面が汚れても視認性が高いものである。

また下フレーム３８はパッキン３１に圧入嵌合する投入口６１を左右２箇所有しており、内面は前記投入口６１に向かって最大傾斜角度が得られるように中央部を最大高さにした傾斜面で構成してある。これにより切削された脱臭材は下フレームの内面に残ることなく自重や走行時の振動で投入口６１からパッキン３１に落下し、吸引によってダストボックスユニット４に投入され効率的に脱臭効果を発揮させることができる。

そして脱臭材４２の下方で上フレーム３９と下フレーム３８との間に形成した空間に合成樹脂製の枠体６２に爪部６３で挟んで端部を熱溶着（図示せず）して固定されたエキスパンドメタル６４からなる切削体６５が横方向に摺動自在に保持されている。エキスパンドメタル６４は汎用品であり製造原価を低減できる。

さらに蓋体４０の下側端面は平面とし、上フレーム３９の受け部４１の外側に弾性体からなる平板状の気密性を有するパッキン体Ａ６６を接着材で固定して装着してある。パッキン体６６はトムソン型等で制作可能であり、インサート成形等の金型投資に比較して投資コストを削減できる。

また、枠体６２はワイヤー３７の一端をボール６７とネジ６８で固定した断面が円筒形状の連結部６９で結合されており、連結部６９の外周と圧接する圧接部７０−１を有するパッキン体Ｂ７０が下フレーム３８と上フレーム３９の間で圧接して固定されている。７１は連結部６８を保持し、かつ連結部６９と枠体６２の結合状態を切り替えて切削体６５の変位量を変えて切削量を調整する切り替え部であり、７２は前記切り替え部７１を外から操作するための切り替え操作部で、切り替え部７１と切り替え操作部７２は互いに図示しないバネ体で連結されている。この構成により切削体６５の駆動部に通じる気密は全てパッキン体Ｂ７０のみで実現できパッキン体Ｂ７０の外側に切り替え操作部７２を配することで気密部品を最少にでき、パッキン体Ｂ７０は形状も単純なので簡単な金型でエラストマー材により製作でき投資コストも最小にできる。７３は枠隊6２と下フレーム３８とで挟んで装着されたステンレス製金属板であり、脱臭材の切削粉による磨耗を防ぐものである。

上記構成による作用は以下の通りである。

電源コード２６の引き出し動作に連動してコードリール２２のフランジ２２ａが回転すると、その回転力が歯車２２ｄ、伝達ギヤー３２、偏芯ギヤー３４、クランクアーム３５に伝達されワイヤー３７を往復駆動し、連結部６９が切削体６５を往復駆動するようになっている。

よって切削刃を構成するエキスパンドメタル６４は、脱臭材４２の底面を削りながら往復運動することになる。切削された脱臭材の切削粉はエキスパンドメタル６４の開口穴から落下し、枠体６２を通り、投入口６１からパッキン３１に溜まる。パッキン３１に溜まった粒状化した脱臭材４２は掃除機本体１が運転されるとパッキン３１側面に設けられた開口穴３１ａから吸引され、ダストボックスユニット４内に塵埃と吸引される。

以上の構成の電気掃除機を用いて、本発明の効果を調べる。

上記の掃除機を用いて実部屋の掃除を１５分間行った。対照実験として脱臭材なしでも実部屋の掃除を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気になったが、本実施例のものは１０日目の終了時までほとんど気にならなかった。

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３０ｇ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材４２は１．２ｇ減量していた。よって、１日あたり平均３ｇの塵埃を吸引し、０．１２ｇの脱臭材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、脱臭材４２が粉体として塵埃にまとわりつき、また塵埃と混合されていることが確認された。これは、脱臭材が粉体として投入され、吸引した塵埃と接触、混合されているものである。

次に、塵埃を３０ｇ吸引したこの状態で１日静置した後、１ｍ³の密閉チャンバ内に掃除機をセットし３０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がにお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はにおいとしては検知できても何のにお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、吸引した塵埃に直接脱臭材を投入することで、強力に塵埃の臭気を除去し、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、簡単な構成で小型で切削性能が高く使い勝手の良い切削機構にすることができる。

また本実施の形態では、切削刃により固形体の脱臭剤を主に粉状にする説明を中心に行なってきたが、粒状にするものでも、問題ないものである。

なお、本実施の形態では脱臭材として活性炭を使用したが、活性炭以外にも、シリカ、アルミナ、ゼオライトなどでも、掃除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、切削体と電源コ−ド巻取り装置とを連結する連結体としてワイヤーを例示したが、これに限定されるものではなく、これら両者を連結できるものであれば、どのようなものを用いても問題ない。

以上のように、本発明にかかる電気掃除機は、使い勝手が良く切削条件の安定した切削機構を備え、塵埃の臭気を除去して大幅に排気の臭気を低減でき、各種家庭用、業務用電気掃除機等に広く適用できる。

本発明の実施の形態１における電気掃除機の全体斜視図 同電気掃除機の断面図 同コ−ドリ−ルの断面図 本発明の実施の形態１における収納部の構成を示す横断面図 同収納部の縦断面図 （ａ）同蓋体の係合状態を示す図４のＡ部の拡大図（ｂ）同Ａ部の他の拡大図（ｃ）同Ａ部の他の拡大図 同蓋体を開けた状態を示す側面図 同集塵部カバーを開けた状態を示す部分断面図 同全体構成を示す斜視図 同全体配置を示す斜視図

符号の説明

１ 掃除機本体
２ 電動送風機
１０ 吸気口
２２ コードリール（電源コード巻取り装置）
３０ 脱臭材収納部
３６ 脱臭材収納部
３７ ワイヤー（連結体）
４０ 蓋体
４２ 脱臭材
４５ 押し圧体
５０ 案内部
５１ 軸部
５２ 係合爪
５３ 係合部
５４ 解除体
５６ ロック部
５８ 規制部
５９ さそい面
６０ 当接部
６２ 枠体
６４ エキスパンドメタル
６５ 切削体
６６ パッキン体Ａ
７０ パッキン体Ｂ

Claims (5)

1. 塵埃を収集する集塵部と、電動送風機と、電源コ−ド巻取り装置と、前記集塵部より通気上流部に設けられ固形体の脱臭材を収納する脱臭材収納部と、前記脱臭材収納部に設けられた切削体と、前記脱臭材を切削体に押し圧する押し圧体と、前記押し圧体を内蔵する蓋体と、前記切削体と電源コ−ド巻取り装置とを連結する連結体とを備え、前記押し圧体は脱臭材と接触する面を平面とし、前記蓋体に対して上下に摺動自在に構成した電気掃除機。
2. 押し圧体は脱臭材と接触する面に弾性材からなる押し圧部を形成した請求項１に記載の電気掃除機。
3. 蓋体を脱臭材に対して上下方向に摺動変位可能に保持する案内部を収納部に設けた請求項１または２に記載の電気掃除機。
4. 蓋体の両側面に収納部と係合する係合部と、押し動作によって係合を解除する解除体を設けた請求項３に記載の電気掃除機。
5. 蓋体は上端で収納部に対して回動可能にできる軸部と、傾斜させて固定できるロック部と、上端より下方では案内部の前後に回動を規制する規制部とを設けた請求項３に記載の電気掃除機。

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