JP2010029428A - 電気掃除機 - Google Patents

Abstract

【課題】被清掃面の掃除及び空中に再飛散した塵埃の除去を同時に効率よく実行することができ、ユーザの使用感を損ねることのない電気掃除機を提供する。
【解決手段】電気掃除機１００は、第１吸気口１、集塵部８、吸引動力部９及び第１排気口１０を順に連通する第１通風路１１と、第２吸気口１２、フィルタ１４及び第２排気口１２を順に連通し、第１通風路１１と少なくとも一部が隣接する第２通風路１５と、を備え、第１通風路１１を流れる誘引気流により、第２通風路１５内の空気を誘引し、前２吸気口１２の吸引力を得ることを特徴とする。
【選択図】図２

Description

本発明は、床面や絨毯等の被清掃面の掃除動作中に、掃除機本体の周囲に浮遊する塵埃を同時に吸引可能な機能を有する電気掃除機に関するものである。

従来から、電気掃除機に対しては、床面や絨毯等の被清掃面に存在している花粉やアレルゲン、埃等の塵埃の効率のよい除去が求められている。それに対して、被清掃面上の空中に存在している塵埃の除去については、あまり考慮されていなかった。このような塵埃は、電気掃除機の使用時における電気掃除機を操作する人の歩行動作あるいは電気掃除機からの排気といった掃除動作によって被清掃面上の塵埃が空中に再飛散されてしまったものに由来していることが多い。そして、このような塵埃は、電気掃除機に集塵されることなく、被清掃面上の空中を長時間浮遊し続けることになっていた。

空中に浮遊する塵埃は、被清掃面上に存在する在室者の健康に悪影響を与える一つの要因になっている。このような塵埃を体内に吸い込むと、花粉症やアトピー性皮膚炎といったアレルギー症状を発症させることが知られている。また、塵埃は、被清掃面に近接している空中に多く浮遊し続けるということが分かっている。したがって、特に、体内器官が発達しておらず、口や鼻の位置が成人に比べて低い乳幼児等が、塵埃を吸い込んでしまう機会が多くなり、健康的な影響を受けやすいことになる。そのようなことを防止する対策の一つとして、被清掃面の掃除動作と同時に塵埃を除去できるようにした電気掃除機が存在している。

そのようなものとして、「吸込口と接続した掃除機本体内の掃除用電動送風機と、この掃除用電動送風機の吸引力によって吸込口から吸引された塵埃を分離する集塵室と、塵埃を分離した後の空気を掃除機本体外へ排気する本体排気口と、掃除機本体内に掃除用電動送風機とともに装備された清浄用送風機と、この清浄用送風機の吸引力によって掃除機本体に設けた外気吸気口から吸引された塵埃を除去する外気用フィルタと、外気用フィルタにより塵埃を除去した後の空気を排気する外気排気口とを有し、前記掃除用電動送風機と清浄用送風機を同時駆動可能にした電気掃除機」が提案されている（たとえば、特許文献１参照）。

特開２００４−１１３４６８号公報（第５頁、第２図）

上記の電気掃除機は、被清掃面を掃除するための掃除用の動力（掃除用電動送風機）と、空間を掃除するための空気清浄用の動力（清浄用送風機）と、を別々に搭載したものであった。このような構成では、電気掃除機の重量が増加してしまい、電気掃除機を操作する人（以下、単にユーザと称する）の使用感を損なってしまうことになる。また、動力源が増加することによって、電気掃除機から発生する振動及び騒音が大きくなってしまうことにもなる。

本発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、被清掃面の掃除及び空中に再飛散した塵埃の除去を同時に効率よく実行することができ、ユーザの使用感を損ねることのない電気掃除機を提供することを目的とする。

本発明に係る電気掃除機は、床面近傍の空気を吸引する第１吸気口と、前記第１吸気口を介して外部の空気を吸引する吸引動力部と、前記吸引動力部により吸引された空気に含まれる塵埃を集塵する集塵部と、前記吸引動力部により吸引された空気を外部へ排出する第１排気口と、前記第１吸気口、前記集塵部、前記吸引動力部及び前記第１排気口を順に連通した第１通風路と、塵埃が浮遊する空中の空気を吸引する第２吸気口と、前記第２吸気口から吸引された空気を外部へ排出する第２排気口と、前記第２吸気口から吸引された空気に含まれる塵埃を除去するフィルタと、前記第２吸気口、前記フィルタ及び前記第２排気口を順に連通し、前記第１通風路と少なくとも一部が隣接する第２通風路と、を備え、前記第１通風路を流れる誘引気流により、前記第２通風路内の空気を誘引し、前記第２吸気口の吸引力を得ることを特徴とする。

本発明に係る電気掃除機は、掃除機本体と、ホースを介して前記掃除機本体に接続された吸込み具と、を備えた電気掃除機において、前記吸込み具周囲の空気を吸い込むための第１吸気口と、前記第１吸気口を介して外部の空気を吸引する吸引動力部と、前記吸引動力部により吸引された空気に含まれる塵埃を集塵する集塵部と、前記吸引動力部により吸引された空気を外部へ排出する第１排気口と、前記第１吸気口、前記集塵部、前記吸引動力部及び前記第１排気口を順に連通した第１通風路と、前記掃除機本体周囲の空気を吸い込むための第２吸気口と、前記第１排気口の隣接位置に形成され、前記第２吸気口から吸引された空気を外部へ排出する第２排気口と、前記第２吸気口から吸引された空気に含まれる塵埃を除去するフィルタと、前記第２吸気口、前記フィルタ及び前記第２排気口を順に連通し、前記第１通風路と少なくとも一部が隣接する第２通風路とを備え、前記第１通風路を流れる誘引気流により、前記第２通風路内の空気を誘引し、前記第２吸気口の吸引力を得ることを特徴とする。

本発明に係る電気掃除機によれば、第１排気口から排出される排気の誘引効果により、１つの吸引動力部によって、被清掃面の塵埃の除去と、掃除機本体の周囲に浮遊している塵埃の除去とを同時に実行することができる。したがって、本発明に係る電気掃除機によれば、被清掃面に対する清掃力を低下させずに、軽量化及び小型化を実現することができる。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態に係る電気掃除機１００の全体構成を示す概略図である。図２は、掃除機本体３の断面構成を側面からみた状態を示す縦断面図である。図１及び図２に基づいて、電気掃除機１００の構成及び動作について説明する。なお、図１を含め、以下の図面では各構成部材の大きさの関係が実際のものとは異なる場合がある。また、図２には、掃除機本体３内に吸引された空気の流れ（矢印Ａ及び矢印Ｂ）を併せて図示している。

この実施の形態に係る電気掃除機１００は、床面や絨毯等の被清掃面に存在している花粉やアレルゲン、埃等の塵埃を吸い込むと同時に、空中に浮遊する塵埃を吸い込むことができるものである。この電気掃除機１００は、図１に示すように、後述の集塵部８及び吸引動力部９等が収容された掃除機本体３と、被清掃面の塵埃を掃除機本体３に吸引するための第１吸気口１を備えた吸込み具２と、吸込み具２に着脱自在に接続され、第１吸気口１から吸引した塵埃及び空気を掃除機本体３へと送るパイプ４と、パイプ４と掃除機本体３とを着脱自在に連結する蛇腹状のホース５と、パイプ４の一端に設けられ、使用者が手に持って吸込み具２を操作する手元ハンドル６と、手元ハンドル６の一部に設けられ、電気掃除機１００の電源等を操作するための操作部７と、を有している。

掃除機本体３は、図２に示すように、ホース５を着脱自在に接続するためのホース接続口２５と、ホース５を介して吸引された塵埃のうち大きな塵埃を回収する集塵部８と、空気を吸入するための吸引力を発生させる吸引動力部９と、吸引動力部９により吸入された空気を排気として掃除機本体３の外部へ排出する第１排気口１０と、を有し、これらで構成された第１通風路１１を備えている。また、掃除機本体３は、第１排気口１０に隣接して設けられる第２排気口１２と、第２排気口１２と所定の角度を有するように配置される第２吸気口１３と、第２排気口１２と第２吸気口１３との間に設置されるフィルタ１４と、を有し、これらで構成された第２通風路１５を備えている。

第１通風路１１と第２通風路１５とは、それぞれ独立しており、通風路内で内部を流れる空気が交わることはない。第２通風路１５に連通する第２吸気口１３は、図１及び図２に示すように、掃除機本体３の上方向に向けて開口形成されている。この第２通風路１５は、風路断面積が入口にあたる第２吸気口１３側から第２排気口１２に向かって徐々に小さくなるように形成されている。このような形状とすることで、より広範囲の外気を吸引できるだけでなく、第２吸気口１３を通過する際の流体騒音の発生を緩和することができる。

また、第２吸気口１３の各開口部を空気の流れ方向に沿って徐々に縮径するような形状としておくようにするとよい。そうすれば、第２吸気口１３を通過する際の流体騒音の発生を更に緩和できる。さらに、第１排気口１０及び第２排気口１２は、たとえばメッシュ形状に構成しておくとよい。このような形状とすることにより、排気付近の風の流れを整流するという効果を得られ、第１排気口１０及び第２排気口１２から排出された空気の流れを層流とすることができ、後述するような誘引効果を高効率で発生させることができるからである。

ホース接続口２５は、掃除機本体３の前方に形成され、ホース５及びパイプ４を介して吸込み具２の第１吸気口１と連通し、吸込み具２で吸入された塵埃及び空気を掃除機本体３内部に導通させるものである。なお、以下の説明において、第１吸気口１という場合には、ホース接続口２５も含まれているものとする。集塵部８は、紙パック等で構成されており、掃除機本体３に着脱自在に収納されるようになっている。吸引動力部９は、電動送風機等で構成されており、集塵部８の下流側に配置され、第１吸気口１から空気を吸入するためのものである。第１排気口１０は、吸引動力部９の下流側であって掃除機本体３の後方に形成され、吸引動力部９により吸入され、第１通風路１１を流れてきた空気を掃除機本体３の外部へ排出するものである。

第２排気口１２は、第１排気口１０に隣接する位置に設けられており、第２通風路１５を流れてきた空気を掃除機本体３の外部へ排出するものである。図２では、第２排気口１２が第１排気口１０の上方に隣接する位置に設けられている場合を例に示しているが、この位置に限定するものではない。第２吸気口１３は、掃除機本体３の上方に向けて開口して形成されており、掃除機本体３の上方に浮遊している塵埃を掃除機本体３に吸引するものである。なお、第２通風路１５が掃除機本体３に設けられている場合を例に示しているが、第２通風路１５を掃除機本体３から着脱自在とし、掃除機本体３とは別体として設けるようにしてもよい。また、第２通風路１５を掃除機本体３の上部を開閉自在に覆う蓋に兼用させるようにしてもよい。

ここで、電気掃除機１００の動作について説明する。
電気掃除機１００は、掃除機本体３に備えられている図示省略の電源コードが商用電源に接続され、手元ハンドル６の操作部７に設けられている図示省略の電源スイッチがオンされ、吸引動力部９が駆動されることによって掃除動作を開始する。吸引動力部９が駆動されると、掃除機本体３内に塵埃を吸引するための吸引力が発生する。これにより、被清掃面の塵埃が空気とともに吸込み具２の第１吸気口１から吸引される（矢印Ａ）。第１吸気口１から吸引された塵埃及び空気は、パイプ４及びホース５を経由し、掃除機本体３に吸い込まれる。

掃除機本体３内では、掃除機本体３内に空気とともに吸い込まれた塵埃が集塵部８で空気と分離して捕集されるようになっている。集塵部８を通過した空気は、塵埃が取り除かれ、清浄な空気となって、吸引動力部９を経由し、掃除機本体３の後方側に開口形成されている第１排気口１０から排出されるようになっている。このとき、掃除機本体３の後方、つまり第２排気口１０近傍では、排気された空気と掃除機本体３周囲の空気との間に圧力差が生じることになる。なお、集塵部８は、紙パックであってもよいし、集塵フィルタを備えた集塵ボックスであってもよい。

一方、第２吸気口１３からも掃除機本体３の周囲に浮遊している塵埃が空気とともに吸引される（矢印Ｂ）。第２吸気口１３から吸引された塵埃及び空気は、第２通風路１５内を流れ、第２通風路１５に設置されているフィルタ１４を通過する。第２通風路１５内を流れてきた空気に含まれている微細な塵埃は、フィルタ１４を通過する際に捕集される。フィルタ１４を通過した空気は、微細な塵埃が取り除かれ、清浄な空気となって、第１排気口１０に隣接している第２排気口１２から排出されるようになっている。なお、フィルタ１４と第２排気口１２との間に、第２フィルタを設けるようにしてもよい。

第２通風路１５における空気の流れについて詳細に説明する。
電気掃除機１００の動作中、第１排気口１０から高風速の排気が排出されることで、第１排気口１０の周囲に存在している空気と第１排気口１０から排出された空気との間に圧力差が生じることになる。この圧力差により誘引効果が発生する。この誘引効果を発生させる第１通風路１１を流れる気流、つまり誘引気流によって、第１排気口１０に隣接する第２排気口１２に連通している第２通風路１５において第２吸気口１３から第２排気口１２へと抜ける気流が生じることになる。この気流は、第２通風路１５内に設置されているフィルタ１４を通過する際にろ過され、清浄な空気となって第２排気口１２から排気される。

なお、第２排気口１２を第１排気口１０に隣接させて第２通風路１５に気流を発生させる場合を例に示しているが、これに限定するものではない。すなわち、第１通風路１１を流れる誘引気流により、第２通風路１５内の空気を誘引し、第２吸気口１３の吸引力を得ることができればよいので、第２通風路１５の一部（第２排気口１２以外の部分）が第１通風路１１に近接していてもよいのである。たとえば、第２通風路１５の一部を第１通風路１１と連通させて、第１通風路１１を流れる誘引気流によって、第２通風路１５に気流を発生させるようにしてもよい。

図３は、第２排気口１２に対する第２吸気口１３の角度ａが第２通風路１５内を流れる空気の風速に与える影響を説明するための説明図である。図３に基づいて、第２排気口１２に対する第２吸気口１３の角度ａ、つまり第２排気口１２の開口方向と第２吸気口１３の開口方向との角度ａによって第２通風路１５内を流れる空気の風速がどう変化するかについて説明する。図３（ａ）が角度ａを拡大して示す部分断面図を、図３（ｂ）が角度ａが第２通風路１５内を流れる空気の風速に与える影響を示すグラフを、それぞれ示している。また、図３（ｂ）では、縦軸が風速を、横軸が角度ａを、表している。

第２通風路１５内を流れる空気は、第１通風路１１内を流れる空気が第１排気口１０から排出される際に第１排気口１０付近に発生する圧力差、つまり誘引気流に依存している。したがって、第２通風路１５内で十分な風速を得られるように、第２排気口１２の開口方向及び第２吸気口１３の開口方向を決定することが望ましい。つまり、第２排気口１２は、第１排気口１０の開口方向と同じ方向を向くように開口形成されていることが望ましいのである。そうしておけば、第２排気口１２及び第１排気口１０からの排気を層流とすることができ、誘引効果を高効率で発生させることができるからである。

また、図３（ｂ）に示すように、第２排気口１２の開口方向に対し、第２吸気口１３の開口方向の角度ａが直角から鋭角になるに従い、誘引効果が大きく低下し、第２通風路１５内における気流が生じにくいことが確認できる。一方、第２排気口１２の開口方向に対し、第２吸気口１３の開口方向の角度が鈍角から１８０°に近くなるに従い、風速が早くなる傾向が確認できる。したがって、第２吸気口１３は、第２排気口１２の開口方向との角度ａが鈍角を有するように開口形成することが要求される。つまり、第１通風路１５は、空気がより直進に近い形で導通するような形状となっていることが好ましいのである。なお、第２排気口１２は、第１排気口１０に隣接した位置に設置するという制約があるため、第２吸気口１３の開口形成で角度を調整するとよい。

次に、空中に浮遊している微細な塵埃が人体へ及ぼす影響について説明する。
図４は、乳幼児の身長の平均値を示すグラフである（参考：「平成１２年乳幼児身体発育調査」厚生労働省雇用均等・児童家庭局 ２０００年発行 ｐ８２）。図５は、乳幼児が立って歩くようになるまでかかる期間を示すグラフである（参考：「平成１２年乳幼児身体発育調査」厚生労働省雇用均等・児童家庭局 ２０００年発行 ｐ８９）。図４及び図５に基づいて、まず微細な塵埃が乳幼児に与える影響について乳幼児の発育過程と併せて説明する。

一般的に、２μｍ以上の微細な塵埃に含まれているダニアレルゲンや花粉は、アトピー性皮膚炎や花粉症、埃アレルギー等の先天性疾病を引き起こす原因の一つとなっていることが知られている。このような微細な塵埃は、周囲の対流によって再飛散しやすく、その飛散濃度は、高さ１２０ｃｍ付近と高さ３０ｃｍ付近では、高さ３０ｃｍ付近の方が飛散する量が多いという報告がある（参考：環境の管理「室内活動によるハウスダスト粒子の空気中挙動に関する研究」山本 尚理、熊谷 一清、柳沢 幸雄 ２００４年発行 ｐ２４０−２４３）。

図５から、生後１年未満の乳幼児は、大半がまだ立つことができずにハイハイをしている状態であるということがわかる。このことから、ハイハイ状態の乳幼児は、被清掃面から高さ１０〜４０ｃｍ程度の位置で呼吸をしていることになる。つまり、乳幼児の口や鼻付近の高さ位置において先天性疾病の原因となる微細な塵埃の濃度が高く、掃除時に微細な塵埃を再飛散させることは、乳幼児に対して悪影響を与える可能性が高くなってしまうことになる。そこで、電気掃除機１００では、掃除動作中に微細な塵埃の濃度が高くなる１０ｃｍ〜４０ｃｍの位置付近に第２吸気口１３を設けることにより、被清掃面付近に再飛散している微細な塵埃を効率よく除去可能にしている。したがって、電気掃除機１００は、掃除中における掃除機本体３の周囲環境を効果的に改善することができる。

また、微細な塵埃を掃除中に再飛散させる大きな要因の一つとして使用者による歩行動作がある。そこで、電気掃除機１００では、使用者に向けて第２吸気口１３を開口形成すれば、実際には高い位置まで再飛散するはずであった微細な塵埃も効果的に吸引することができる。このように、第２吸気口１３を使用者に向けて第２吸気口１３を開口形成すれば、第２排気口１２に対する角度も平行に近くなり、第２通風路１５内を流れる空気の風速を早くすることができる。

図６は、第２吸気口１３の開口の有無により塵埃濃度がどのように変化するかを経時的に示すグラフ図である。図６に基づいて、床面３０ｃｍ程度の位置における塵埃の濃度が、被清掃面からおよそ２０ｃｍの高さに設けられた第２吸気口１３の開口の有無によってどのよう変化するかについて説明する。図６では、縦軸が塵埃濃度を、横軸が時間を示している。また、図６では、線（ａ）が第２吸気口１３がある場合を、線（ｂ）が第２吸気口１３がない場合を表している。なお、第２吸気口１３がない場合とは、第２吸気口１３を形成していない場合や、第２吸気口１３を形成してあるが、遮断している場合等を想定している。

線（ｂ）から、第２吸気口１３がない場合には、被清掃面の塵埃は、掃除動作が開始されると同時に加速的に掃除機本体３の周囲に再飛散し、再飛散可能な微細な塵埃が全て飛散すると安定した濃度に至るということがわかる。それに対して、線（ａ）から、第２吸気口１３がある場合には、第２吸気口１３から掃除機本体３の周囲の外気を吸引することにより、掃除動作中に飛散する塵埃がないということがわかる。すなわち、被清掃面付近に載置された第１吸気口１の他に、少し高い位置（たとえば、被清掃面から２０ｃｍ程度の高さ位置）に第２吸気口１３を設けることによって、掃除機本体３の周囲の塵埃を効率よく除去することができるのである。

そこで、電気掃除機１００では、吸込み具２の第１吸気口１から吸い込まれる空気及び塵埃が流れる第１通風路１１とは別個独立した第２通風路１５を設けることで、掃除機本体３の周囲の塵埃を効果的に除去するようにしている。加えて、第２通風路１５の入口である第２吸気口１３の開口方向と、第２通風路１５の出口である第２排気口１２の開口方向との角度を調整し、第２通風路１５内に効果的に気流が流れるようにしている。したがって、電気掃除機１００は、第２通風路１５内に気流を発生させる特別の動力源が不要であり、小型化及び軽量化を実現することができ、使用者の使用感を損ねることがない。

次に、第２吸気口１３の最適な開口方向について説明する。
図７は、掃除動作の際に掃除機本体３の周囲に飛散している塵埃の量を各部位で測定した結果を示すグラフである。図８は、電気掃除機１００を実際に使用する際の電気掃除機１００と使用者１６との位置関係を示す模式図である。図７及び図８に基づいて、掃除機本体３の周囲に浮遊している塵埃を吸引する第２吸気口１３の最適な設置位置について説明する。図７では、縦軸に塵埃濃度を、横軸に電気掃除機１００全体の位置関係をそれぞれ示している。

図７から、電気掃除機１００が動いていない場合（図で示す（ａ））に比べ、動いている場合（図で示す（ｂ））の方が、掃除機本体３の周囲に浮遊している塵埃の量が増加しているということがわかる。また、掃除機本体３が動いている際には、掃除機ヘッド付近（図で示す（ｂ１））及び掃除機本体３付近（図で示す（ｂ３））に比べて、使用者付近（図で示す（ｂ２））が最も塵埃の量が増加していることがわかる。これは、電気掃除機１００を操作する使用者が最もよく動くため、被清掃面から塵埃を再飛散させることが多くなるとともに、衣服を擦り、新たな埃を発生させるからである。したがって、第２吸気口１３は、使用者に向けて開口形成されていることが望ましい。

また、図８に示すように、電気掃除機１００を使用する際、使用者１６は、手元ハンドル６を持って掃除をすることが通常である。また、掃除機本体３の前部分と手元ハンドル６とは、ホース５を介して連結されているので、掃除機本体３は手元ハンドル６の方向を向くことになる。つまり、実際に電気掃除機１００を用いて掃除をする場合、通常、吸込み具２が先頭（掃除機ヘッド）に位置し、掃除機本体３が後尾に位置し、その間に使用者１６が位置するような配置になる。なお、図８で示すｂ１〜ｂ３は、図７で示したｂ１〜ｂ３に対応しているものとする。

したがって、図８から、第２吸気口１３は、電気掃除機１００の動作中における手元ハンドル６の方向、つまり掃除機本体３の前方向かつ上方向に向かって設置することが望ましいということがわかる。このような位置に第２吸気口１３を設置すれば、第２吸気口１３を常に使用者１６の方向に向けて開口させることができるからである。そして、第２通風路１５内にも気流の流れが発生し、電気掃除機１００の動作中に再飛散する塵埃のうち最も量が増加する使用者１６付近に再飛散する塵埃を第２吸気口１３から効果的に吸引することができ、快適な掃除環境を保つことができることになる。

この実施の形態１では、第２吸気口１３の望ましい開口方向について説明したが、第２吸気口１３の開口方向を説明したものに限定するものではない。たとえば、使用者の要望に応じて第２吸気口１３の高さを調整できる機能や、ルーバー等により第２吸気口１３の吸引角度を用途に応じて変更できる機能を持たせるようにしてもよい。また、掃除機本体３の周囲の塵埃のムラをセンシングし、塵埃量が多いところに対し、第２吸気口１３の開口方向、高さを自動的に調整する機能を持たせるようにしてもよい。

次に、第２通風路１５に設置するフィルタ１４に関する効果について説明する。
フィルタ１４は、第２吸気口１３から周囲の空気とともに流入する微細な塵埃を捕集するものである。よって、特に微細な塵埃の捕集性能が高いものでフィルタ１４を構成するとよいが、圧力損失が高いものでフィルタ１４を構成すると第２通風路１５内に気流が発生しないことになる。すなわち、フィルタ１４は、圧力損失が低くかつ集塵効率の高いもので構成するのが望ましい。また、第２フィルタを設けた場合には、この第２フィルタも、圧力損失が低くかつ集塵効率の高いもので構成するのが望ましい。

したがって、たとえば、フィルタ１４は、エレクトレット繊維を用いて静電気力によって捕集性能を高めたフィルタ、ハニカムやコルゲートの形状をしたフィルタ、高圧電界を印加した平衡平板で形成されたフィルタ、あるいは、これらを組み合わせたフィルタで構成するとよい。同様に、第２フィルタも、エレクトレット繊維を用いて静電気力によって捕集性能を高めたフィルタ、ハニカムやコルゲートの形状をしたフィルタ、高圧電界を印加した平衡平板で形成されたフィルタ、あるいは、これらを組み合わせたフィルタで構成するとよい。

また、第２通風路１５に塵埃を凝集させることのできる装置を併設するようにしてもよい。たとえば、第２排気口１２からイオンやミスト、超音波等を放出することで、掃除機本体３の周囲に浮遊している微細な塵埃を凝集させ粗大化させて被清掃面に沈降しやすくし、第１吸気口１を介して吸引される塵埃吸い込み率を向上させることができる。また、第２通風路１５内にイオンやミスト、超音波等を発生させることで、第２通風路１５内を流れている微細な塵埃を凝集させ粗大化させてフィルタ１４の捕集効率を向上させることができる。このような構成とすれば、第２通風路１５におけるフィルタ１４の捕集性能を補うことができる。

図９は、フィルタ１４の集塵効果を向上させるための構成の一例を示す拡大断面図である。図９に基づいて、第２通風路１５内におけるフィルタ１４の集塵効果を向上させるための一つの構成例について説明する。この図９では、第１通風路１１の第１排気口１０及び第２通風路１５の第２排気口１２の周辺を拡大して示している。また、第１排気口１０からの排気を矢印Ａで、第２排気口１２から排気され、第２吸気口１３から第２通風路１５に吸い込まれる空気の循環を矢印Ｂで、それぞれ表している。

この図９では、第２通風路１５内に設置されたフィルタ１４と第２排気口１２との間に高圧電源（図示せず）に接続されたイオン発生部として放電電極１７を設置し、掃除機本体３の外部にイオン（負イオン）を発生させるようにした排気形態を図示している。まず、放電電極１７に高電圧を印加し、イオンを発生させる。発生したイオンは、第２排気口１２から排出される気流に乗せられて掃除機本体３の外部に放出される（図中に示す（ａ））。一方、掃除機本体３の周囲には、塵埃が浮遊している（図中に示す（ｂ））。第２排気口１２から放出されたイオンは、第２吸気口１３から第２通風路１５に吸引される掃除機本体３の周囲に浮遊している塵埃を帯電する（図中に示す（ｃ））。

したがって、フィルタ１４に電界を帯びたものを用いれば、第２吸気口１３から吸い込まれた電荷を帯びた塵埃を効率よくフィルタ１４で捕集することができることになる。このようにすれば、フィルタ１４の捕集効率が向上するため、低圧損でも高い捕集効率を得ることが可能となる。この場合、フィルタ１４には、不織布に高電圧を印加して静電気を与えたメルトブローン加工を施したエレクトレットフィルタや、ガラス繊維等の絶縁体を導電体のメッシュで挟み高電圧を印加したもの、並行平板に高電圧を印加したものを適用するとよい。

ただし、フィルタ１４は、使用し続けると捕集した塵埃によって目詰まりすることになるため、圧損が上がり、外気の吸引力が低下してしまう。したがって、第２通風路１５の性能を維持するために、フィルタ１４の交換・洗浄等のメンテナンスを定期的にするとよい。具体的には、フィルタ１４を取り外してメンテナンスしたり、塵埃を自動的に落とすような機構を駆動させてメンテナンスしたりするとよい。なお、使用者の使い勝手を考慮して、塵埃を自動的に落とすような機構、たとえばフィルタ１４を振動させて付着した塵埃を落とす機構やフィルタ１４を回転させて遠心力で塵埃を落とす機構、フィルタ１４に風を当てて塵埃を吹き飛ばす機構等を備えるようにしてもよい。

また、フィルタ１４に捕集された塵埃は、菌を含み、臭いを有している。このような菌及び臭いは、フィルタ１４の自動清掃を実施しても完全には除去できず、フィルタ１４に残留してしまう。したがって、使用者がフィルタ１４を取り外してメンテナンスする際に、使用者に不快感を与えないようにしておくのが好ましい。具体的には、フィルタ１４に脱臭材や抗菌剤を付与し、フィルタ１４上での臭いの放出や菌の繁殖を抑制する性能をフィルタ１４に備えるようにしておくとよい。

脱臭材については、たとえば化学添着剤や活性炭、ゼオライト、シリカゲルといった吸着材、あるいは、金属酸化物や貴金属といった触媒等を使用することができる。抗菌剤については、たとえば銀やゼオライトといった無機物、イチョウや茶の葉等の自然由来の物、あるいは、ＰＨＭＧ（ポリヘキサメチレンリン酸グアニジン）等の化学薬品といったものを使用することができる。このような脱臭材や抗菌材を組み合わせてフィルタ１４に付与しておくとよい。

第２通風路１５内にオゾン発生部やイオン発生部を設け、オゾン発生部やイオン発生部からオゾンやイオンを発生させ、オゾンやイオンをフィルタ１４に導いて脱臭・除菌を行なうようにしてもよい。また、フィルタ１４に光触媒を塗布し、第２通風路１５内にランプ放射部を設け、紫外光や可視光を放射して、フィルタ１４の光触媒により、フィルタ１４の脱臭・除菌を行なうようにしてもよい。上述した脱臭・除菌（抗菌）を任意に組み合わせてフィルタ１４に適用するようにしてもよい。なお、図示した電気掃除機１００を例に実施の形態を説明したが、他の構造の電気掃除機にも適用することができる。

実施の形態２．
図１０は、本発明の実施の形態２に係る電気掃除機１００ａの第１通風路１１ａ及び第２通風路１５を拡大して示す拡大断面図である。図１１は、排気口面積調整手段２２を説明するための概略拡大図である。図１０及び図１１に基づいて、電気掃除機１００ａの構成及び作用について説明する。実施の形態２に係る電気掃除機１００ａは、第１通風路１１ａの構成が、実施の形態１に係る電気掃除機１００の第１通風路１１と相違している。なお、実施の形態２では、実施の形態１と同一部分には同一符号を付し、実施の形態１との相違点を中心に説明するものとする。

また、図１０では、第１排気口１０における空気の流れを矢印Ａで、第２排気口１２における空気の流れを矢印Ｂで、排気口扉２０の動作を矢印Ｃで、扉動作動力部２１の回転動作を矢印Ｄで、それぞれ表している。さらに、図１１では、排気口扉２０の動作を矢印Ｃ’で、扉動作動力部２１の回転動作を矢印Ｄ’で、それぞれ表している。図１０に示すように、電気掃除機１００ａは、吸引動力部９を、排気整流部１８を備えているモータケース（ケース）１９で覆い、第１通風路１１ａからの排気を第１排気口１０からすべて排出する構成となっている。つまり、モータケース１９で第１通風路１１ａの外郭を形成することで第１通風路１１ａからの空気の漏れをなくし、第１吸気口１から吸い込んだ空気の全部を第１排気口１０から排気するようにしている。

また、電気掃除機１００ａには、排気風速制御手段である排気口面積調整手段２２が設けられている。この排気口面積調整手段２２は、排気口扉２０及び扉動作動力部２１で構成されている。扉動作動力部２１と排気口扉２０とは、接しており、扉動作動力部２１が回転（図１０で示す矢印Ｄ）することで排気口扉２０が上下に動作（図１０で示す矢印Ｃ）するようになっている。つまり、電気掃除機１００ａは、排気口扉２０及び扉動作動力部２１で構成される排気口面積調節手段２２によって第１排気口１０の開口面積の広狭を制御可能な構成となっている。なお、排気整流部１８は、第１排気口１０から排気される空気を第１通風路１１ａ内部で整流する機能を有している。

図１１に示すように、扉動作動力部２１には歯車２３ａが形成され、排気口扉２０には歯車２３ｂが形成されており、歯車２３ａ及び歯車２３ｂが噛み合うことで扉動作動力部２１の動力が排気口扉２０に伝達されるようになっている。つまり、扉動作動力部２１が回転することで、その動力が排気口扉２０に伝達され、排気口扉２０が上下に動作するのである。排気口扉２０を上方向に移動させる場合は、排気口面積調整手段２２は、扉動作動力部２１を左回転（図１１で示す矢印Ｄ’）させることで、排気口扉２０を上方向（図１１で示す矢印Ｃ’）に移動させることができる。

ここで、電気掃除機１００ａの動作について説明する。なお、電気掃除機１００ａが実行する被清掃面の塵埃及び掃除機本体３の周囲に浮遊している塵埃の吸引動作については、実施の形態１に係る電気掃除機１００と同様である。したがって、電気掃除機１００ａの動作は、第１通風路１１ａ及び第２通風路１５における空気の流れを中心に説明するものとする。上述したように、電気掃除機１００ａの第１排気口１０は、排気口扉２０で開口面積の広狭が変更可能になっている。すなわち、電気掃除機１００ａでは、第１排気口１０の開口面積を制御することで、第１排気口１０からの排気風速を調整することができるようになっている。

電気掃除機１００ａは、第１排気口１０から排気する際の風速を決定し、排気口面積調節手段２２によって第１排気口１０を所定の面積で開口させ、吸引動力部９を駆動するようになっている。排気口面積調節手段２２は、第２通風路１５にあまり空気を吸い込まないような運転状況では、第１排気口１０を大きな面積で開口させ、第２通風路１５に空気を吸い込ませたいような運転状況では、第１排気口１０を小さな面積で開口させるようになっている。また、排気口面積調節手段２２は、使用者から指定された運転設定に基づいて自動的に第１排気口１０の開口面積を決定してもよく、使用者からの指示に従い第１排気口１０の開口面積を決定してもよい。

したがって、第１排気口１０における排気風速の増加に伴い、第２吸気口１２からの吸気風速も増加することなる。つまり、第１排気口１０の排気風速を増加することで、掃除機本体３近傍の空気の清浄速度が増加するのである。ただし、第１排気口１０の排気風速の増加に伴い、第１通風路１１ａにおける騒音値が上昇することにもなる。つまり、排気風速の増加は、掃除機本体３近傍の空気の清浄速度の増加を促すが、騒音を上昇させることになるのである。この点を考慮した上で、使用者自身が排気口面積調節手段２２によって第１排気口１０の開口面積を選択できるような構成とするのが望ましい。

以上のように、吸引動力部９を排気整流部１８が設置されたモータケース１９により覆うこと、及び、第１排気口１０の開口面積を制御することによって、第１排気口１０からの排気を集中し、風速を可変に調整することができる。加えて、電気掃除機１００ａでは、第１通風路１１ａ内に排気整流部１８を設け、この排気整流部１８で第１排気口１０に至る空気を整流するようしている。また、排気整流部１８と第１排気口１０との間における第１通風路１１ａの形状は、円筒型であることが望ましく、可能な限り直線的に距離をとるのが望ましい。それは、誘引効果は、気流が層流である方が起こるからである。

電気掃除機１００ａを以上のような構成とすることで、実施の形態１に係る電気掃除機１００の有する効果に加えて、第２吸気口１３からの誘引効果を更に高めることができ、使用者の使い勝手を更に向上することができる。なお、排気整流部１８は、モータケース１９の下流側で第１通風路１１ａ内部を流れ、第１排気口１０から排気される空気を整流するものであるために、圧力損失を考慮したものとする必要がある。したがって、排気整流部１８は、整流効果を高めるため、ハニカム状やコルゲート状、網状（メッシュ状）の部材、あるいはパンチングメタル等で構成することが望ましい。また、排気整流部１８に集塵機能を併せ持たせる場合には、上記部材に静電気を帯電させたり、高電圧を印加したりすることで集塵効果を補うとよい。

実施の形態１に係る電気掃除機の全体構成を示す概略図である。 掃除機本体の断面構成を側面からみた状態を示す縦断面図である。 第２排気口に対する第２吸気口の角度ａが第２通風路内を流れる空気の風速に与える影響を説明するための説明図である。 乳幼児の身長の平均値を示すグラフである。 乳幼児が立って歩くようになるまでかかる期間を示すグラフである。 第２吸気口の開口の有無により塵埃濃度がどのように変化するかを経時的に示すグラフ図である。 掃除動作の際に掃除機本体の周囲に飛散している塵埃の量を各部位で測定した結果を示すグラフである。 電気掃除機を実際に使用する際の電気掃除機１００と使用者との位置関係を示す模式図である。 フィルタの集塵効果を向上させるための構成の一例を示す拡大断面図である。 実施の形態２に係る電気掃除機の第１通風路及び第２通風路を拡大して示す拡大断面図である。 排気口面積調整手段を説明するための概略拡大図である。

符号の説明

１ 第１吸気口、２ 吸込み具、３ 掃除機本体、４ パイプ、５ ホース、６ 手元ハンドル、７ 操作部、８ 集塵部、９ 吸引動力部、１０ 第１排気口、１１ 第１通風路、１１ａ 第１通風路、１２ 第２排気口、１３ 第２吸気口、１４ フィルタ、１５ 第２通風路、１６ 使用者、１７ 放電電極、１８ 排気整流部、１９ モータケース、２０ 排気口扉、２１ 扉動作動力部、２２ 排気口面積調節手段、２３ａ 歯車、２３ｂ 歯車、１００ 電気掃除機、１００ａ 電気掃除機。

Claims (17)

1. 床面近傍の空気を吸引する第１吸気口と、
   前記第１吸気口を介して外部の空気を吸引する吸引動力部と、
   前記吸引動力部により吸引された空気に含まれる塵埃を集塵する集塵部と、
   前記吸引動力部により吸引された空気を外部へ排出する第１排気口と、
   前記第１吸気口、前記集塵部、前記吸引動力部及び前記第１排気口を順に連通した第１通風路と、
   塵埃が浮遊する空中の空気を吸引する第２吸気口と、
   前記第２吸気口から吸引された空気を外部へ排出する第２排気口と、
   前記第２吸気口から吸引された空気に含まれる塵埃を除去するフィルタと、
   前記第２吸気口、前記フィルタ及び前記第２排気口を順に連通し、前記第１通風路と少なくとも一部が隣接する第２通風路と、を備え、
   前記第１通風路を流れる誘引気流により、前記第２通風路内の空気を誘引し、前記第２吸気口の吸引力を得る
   ことを特徴とする電気掃除機。
2. 掃除機本体と、ホースを介して前記掃除機本体に接続された吸込み具と、を備えた電気掃除機において、
   前記吸込み具周囲の空気を吸い込むための第１吸気口と、
   前記第１吸気口を介して外部の空気を吸引する吸引動力部と、
   前記吸引動力部により吸引された空気に含まれる塵埃を集塵する集塵部と、
   前記吸引動力部により吸引された空気を外部へ排出する第１排気口と、
   前記第１吸気口、前記集塵部、前記吸引動力部及び前記第１排気口を順に連通した第１通風路と、
   前記掃除機本体周囲の空気を吸い込むための第２吸気口と、
   前記第１排気口の隣接位置に形成され、前記第２吸気口から吸引された空気を外部へ排出する第２排気口と、
   前記第２吸気口から吸引された空気に含まれる塵埃を除去するフィルタと、
   前記第２吸気口、前記フィルタ及び前記第２排気口を順に連通し、前記第１通風路と少なくとも一部が隣接する第２通風路とを備え、
   前記第１通風路を流れる誘引気流により、前記第２通風路内の空気を誘引し、前記第２吸気口の吸引力を得る
   ことを特徴とする電気掃除機。
3. 前記第２排気口は、
   前記第１排気口と同じ方向を向くように前記第１排気口の隣接位置に形成されている
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の電気掃除機。
4. 前記第２吸気口の開口方向と前記第２排気口の開口方向とが鈍角を有するように前記第１通風路が形成されている
   ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の電気掃除機。
5. 前記吸引動力部をケースに収め、
   前記ケースが前記第１通風路の外郭を形成している
   ことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の電気掃除機。
6. 前記ケース内において、
   前記吸引動力部と前記第１排気口との間に前記第１排気口からの排気を整流する排気整流部を設けた
   ことを特徴とする請求項５に記載の電気掃除機。
7. 前記排気整流部を、
   ハニカム状、コルゲート状又は網状の部材で構成した
   ことを特徴とする請求項５又は６に記載の電気掃除機。
8. 前記排気整流部に集塵機能を併せ持たせた
   ことを特徴とする請求項５〜７のいずれか一項に記載の電気掃除機。
9. 前記第１排気口からの排気の風速を可変に制御する排気風速制御手段を設けた
   ことを特徴とする請求項５〜８のいずれか一項に記載の電気掃除機。
10. 前記排気風速制御手段は、
    前記第１排気口の開口面積を可変に調整することで前記第１排気口からの排気の風速を制御する
    ことを特徴とする請求項９に記載の電気掃除機。
11. 前記第２排気口から外部に放出するイオンを発生させるイオン発生部を前記第２通風路内に設けた
    ことを特徴とする請求項１〜１０のいずれかに一項に記載の電気掃除機。
12. 前記第２通風路に設けた前記フィルタに静電気を帯電させている
    ことを特徴とする請求項１１に記載の電気掃除機。
13. 前記第２通風路に設けた前記フィルタに高電圧を印加可能にしている
    ことを特徴とする請求項１１に記載の電気掃除機。
14. 前記フィルタに向けてオゾンを発生させるオゾン発生部又はイオンを発生させるイオン発生部を前記第２通風路内に設けた
    ことを特徴とする請求項１２又は１３に記載の電気掃除機。
15. 前記フィルタが着脱自在である
    ことを特徴とする請求項１〜１４のいずれ一項に記載の電気掃除機。
16. 前記フィルタを、
    ハニカム状、コルゲート状又は網目状に構成している
    ことを特徴とする請求項１〜１５のいずれか一項に記載の電気掃除機。
17. 前記フィルタと前記第２排気口との間にハニカム状、コルゲート状又は網目状に構成した第２フィルタを設けた
    ことを特徴とする請求項１〜１６のいずれか一項に記載の電気掃除機。

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