JP2010046168A - 電気掃除機 - Google Patents

Abstract

【課題】掃除空間のオゾン濃度の異常な増加を抑制できる電気掃除機を提供する。
【解決手段】吸引風を発生させる電動送風機１と、高圧を出力する高圧回路３１と、イオンを発生させる２個の電極３２ａ、３２ｂと、前記２個の電極３２ａ、３２ｂに印加される高圧出力を制御する高圧出力制御手段３０と、オゾン濃度を検出するオゾン濃度検出手段３３と、前記オゾン濃度検出手段３３によって検出されたオゾン濃度に応じて前記高圧出力制御手段３０と、前記電動送風機１を制御する信号処理手段３とを備え、前記信号処理手段３は、オゾン濃度が所定の閾値以上になった場合に、一方の電極３２ａへの高圧出力の印加を停止するもので、オゾン濃度の異常な上昇を抑制することが出来ると共に、使用者に不快感を与えない電気掃除機を提供することができるものである。
【選択図】図２

Description

本発明は、電気掃除機に関するものであり、特に、イオン発生装置を備えた電気掃除機に関するものである。

従来、この種のイオン発生装置を備えた電気掃除機は、床面の塵埃を含む空気を吸引する吸込口が形成された吸込口体と、電動送風機を内蔵した掃除機本体と、正負イオンを供給するイオン供給手段を有し、イオン供給手段から発生した正負イオンを含む空気を床面に放出することで、花粉やダニ起因粉塵等に含まれる抗原性物質表面のアレルギー反応部位を分子レベルで変成ないし破壊し、これによりアレルギー反応性が失活し、以ってアレルギー疾患の誘発を低減させていた。

さらにイオンを空間に放出することにより、空間に浮遊している塵埃が帯電し、その帯電した塵埃を吸い込むと集塵効果が上がり、さらに帯電された塵埃同士が引っ付くことで塵埃の大きさが大きくなり集塵効果が上がることが実験的に明らかになってきている。

また、大気中にイオンを放出する技術として、イオン発生電極に高電圧を印加してコロナ放電を生じさせ、大気中の分子をイオン化させることにより、負イオン、正イオン又は両イオンの混合物を放出する方法が良く知られている。このようなコロナ放電を利用したイオン発生方法においては、一般にイオンが発生するとともにオゾンも発生する。

オゾン濃度が低い場合は、人体への影響はほとんどないが、オゾン濃度が上昇した場合には、呼吸器系統、眼、粘膜等への刺激が大きく、人体に有害な物質となるため、オゾンの発生量を極力少なくすることが望ましい。
特開２００５−２１１１８５号公報

しかしながら前記従来の電気掃除機の構成では、イオンを多く出すために２個の電極を設けると、それぞれの電極からイオンとともにオゾンも発生するため、オゾン濃度が増加してしまう。さらに掃除場所の空間（掃除空間が小さい場合や部屋を閉め切っている状態）によって、部屋に滞在するオゾン濃度が増加してしまうという課題を有していた。

また、イオン発生装置が搭載されているエアコンや空気清浄機などが動作している場合には、さらにオゾン濃度が増加してしまうという課題も有していた。

本発明は、前記従来の課題を解決するもので、オゾン濃度の異常な上昇を抑制し、使用者に不快感を与えない電気掃除機を提供することを目的とする。

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、吸引風を発生させる電動送風機と、高圧を出力する高圧回路と、イオンを発生させる２個の電極と、前記２個の電極に印加される高圧出力を制御する高圧出力制御手段と、オゾン濃度を検出するオゾン濃度検出手段と、前記オゾン濃度検出手段によって検出されたオゾン濃度に応じて前記高圧出力制御手段と、前記電動送風機を制御する信号処理手段とを備え、前記信号処理手段は、オゾン濃度が第１の閾値以上になった場合に、前記電極の片方への高圧出力の印加を停止するもので、掃除動作の排気により掃除空間に放出されたオゾンが拡散され、拡散された空気を吸気することで掃除空間のオゾン濃度を検出することができ、そのオゾン濃度の検出値によって、片方の電極への高圧出力の印加を停止することで、オゾン濃度の異常な上昇を抑制することができ、使用者に不快感を与えない電気掃除機を提供することができるものである。

本発明の電気掃除機は、オゾン濃度の異常な上昇を抑制し、使用者に不快感を与えることなく、快適に掃除作業が出来る。

第１の発明は、吸引風を発生させる電動送風機と、高圧を出力する高圧回路と、イオンを発生させる２個の電極と、前記２個の電極に印加される高圧出力を制御する高圧出力制御手段と、オゾン濃度を検出するオゾン濃度検出手段と、前記オゾン濃度検出手段によって検出されたオゾン濃度に応じて前記高圧出力制御手段と、前記電動送風機を制御する信号処理手段とを備え、前記信号処理手段は、オゾン濃度が第１の閾値以上になった場合に、前記電極の片方への高圧出力の印加を停止するもので、掃除動作の排気により掃除空間に放出されたオゾンが拡散され、拡散された空気を吸気することで掃除空間のオゾン濃度を検出することができ、そのオゾン濃度の検出値によって、片方の電極への高圧出力の印加を停止することで、オゾン濃度の異常な上昇を抑制することができ、使用者に不快感を与えない電気掃除機を提供することができるものである。

第２の発明は、特に、第１の閾値よりも高い第２の閾値を備え、オゾン濃度が前記第２の閾値以上になった場合には、両方の電極への高圧出力の印加を停止するもので、掃除動作の排気により掃除空間に放出されたオゾンが拡散され、拡散された空気を吸気することで掃除空間のオゾン濃度を検出することができ、そのオゾン濃度の検出値によって、片方の電極への高圧出力の印加を停止しても、なおオゾン濃度検出値が上昇する場合には、両方の電極への高圧出力の印加を停止することで、オゾン濃度の異常な上昇を抑制することができ、使用者に不快感を与えない電気掃除機を提供することができるものである。

第３の発明は、特に、第１または第２の発明の信号処理手段は、第１の所定の閾値よりも小さい第３の所定の閾値を備え、オゾン濃度が前記第３の所定の閾値以下になった場合には、両方の電極への高圧出力の印加を再開するもので、オゾン濃度を抑制しつつイオンによるアレルゲンの不活性化が可能な使用性のよい電気掃除機を提供できるものである。

第４の発明は、特に、第１〜３のいずれか一つの発明の吸い込み力の異なる複数の運転モードと、前記運転モードを設定する入力設定手段を備え、設定された運転モードに応じて、第１〜３の少なくとも１つの閾値を変更するようにしたもので、吸込み力が弱い運転モードでは、掃除空間のオゾンが掃除空間に拡散する時間と、掃除空間の空気が循環する時間が遅くなるため、吸気によって検出するまでの時間も遅くなってしまう。そこで、例えば、吸込み力が弱い運転モードでは閾値を小さく変更し、速めに高圧出力の印加の停止を行うようにすれば、掃除空間のオゾン濃度の異常な上昇を抑制することができ、使用者に不快感を与えない電気掃除機を提供することができるものである。

第５の発明は、特に、第１〜４のいずれか一つの発明の電動送風機による吸込み風量を検出する風量検出手段を備え、検出された吸込み風量に応じて、第１〜３の少なくとも１つの閾値を変更するようにしたもので、塵埃の蓄積や紙パックなどのフィルターの目詰まりによって吸込み風量が少なくなると排気風量も少なくなるため、オゾンが掃除空間に拡散する時間と、掃除空間の空気が循環する時間が遅くなるため、吸気によって検出するまでの時間も遅くなってしまう。そこで、例えば、弱い吸込み風量になった場合には閾値を小さく変更し、速めに高圧出力の印加の停止を行うようにすれば、掃除空間のオゾン濃度の異常な上昇を抑制することができ、使用者に不快感を与えない電気掃除機を提供することができるものである。

第６の発明は、特に、第１〜５のいずれか一つの発明のオゾン濃度検出手段によって検出されたオゾン濃度の変化量に応じて、第１〜３の少なくとも１つの閾値を変更するようにしたもので、掃除空間が狭い場合は、速くオゾン濃度が上昇してしまうため、例えば、変化量が大きい場合には所定の閾値を小さく変更し、速めに高圧出力の停止を行うようにすれば、掃除空間のオゾン濃度の異常な上昇を抑制することができ、使用者に不快感を与えない電気掃除機を提供することができるものである。

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無い。

（実施の形態１）
図１（ａ）は、本発明の第１の実施の形態における電気掃除機の概略図、図１（ｂ）は、操作部の詳細図、図１（ｃ）は、電極の詳細図、図２は、同電気掃除機の回路ブロック図、図３は、同電気掃除機の動作を説明するフローチャート、図４は、同電気掃除機のオゾン濃度に応じた制御の例を示す図、図５は、同電気掃除機の運転モードとオゾン濃度の閾値との関係を示す動作説明図である。

図１、２において、本実施の形態における電気掃除機の電気掃除機本体８には、塵埃を吸引するための吸込力を発生させる電動送風機１が内蔵されている。集塵手段１０は、電動送風機１の吸気側に備えられており、電動送風機１によって吸引された塵埃と吸気風を、吸気風のみを通過させることで塵埃を集塵する。

１１は、電気掃除機本体８と延長管５を連通するホースで、延長管５の上流側端部には、床面の塵埃を吸引するための床吸込具６が接続されている。ホース１１の延長管５側の端部には、使用者が操作する入力設定手段４が配されている。

入力設定手段４は、使用者が入力の高い強運転モードや、入力の低い弱運転モード等を選択し、信号処理手段３に信号を伝達する。信号処理手段３は、入力設定手段４からの信号に応じて、電動送風機駆動手段２０により位相制御を行うことで、電動送風機１の入力を変えるとともに、高圧出力制御手段３０に信号を出力し、高圧出力制御手段３０は、高圧回路３１に信号を出力し、電極３２ａ、３２ｂに高圧出力を印加することでイオンが発生するように動作を制御する。なお、図１（ｃ）に示すように、電極３２ａ、３２ｂはそれぞれ２つの電極（イ、ロ）からなり、この電極間に高電圧を印加することにより、イオンが発生する。

排気口１６は、電気掃除機本体８の後部に備えられており、排気の吹き出し口となっている。電極３２ａ、３２ｂは、電動送風機１と排気口１６の間に備えられており、高圧放電によって発生されたイオンとオゾンが、電動送風機１の排気によって本体外に排出される。

オゾン濃度検出手段３３は、電動送風機１と電極３２ａ、３２ｂの間に備えられており、吸引された空気のオゾン濃度を検出している。

風量検出手段３４は、電動送風機１の電流を検出しており、塵埃が集塵手段１０に捕集され、電動送風機１の空気抵抗が少なくなり、電流値が下がることを検出することで風量検出を行っており、この信号が信号処理手段３に入力されている。

以上のように構成された電気掃除機について、以下、図３、４、５を用いてその動作、作用について説明する。

使用者が入力設定手段４を操作し、例えば入力の高い強運転モードで電気掃除機の運転を開始する（ステップ１）。

入力設定手段４からの信号を受けた信号処理手段３は、電動送風機駆動手段２１に駆動信号を出力し、電動送風機１を動作させることで吸引風が発生する（ステップ２）。さらにイオンの出力によって樹脂が帯電しないように、排気風が発生した一定時間経過後に、高圧出力制御手段３０に出力し、高圧回路３１が、電極３２ａ、３２ｂに高圧を印加し、高圧放電によって発生された、イオンとオゾンが電動送風機１の排気によって本体外に排出される（ステップ３）。

イオンとオゾンは電動送風機１の排気によって、掃除空間に拡散され、そのイオンとオゾンが拡散された空気が、電動送風機１で吸引され、その空気を電動送風機１と電極３２の間に備えたオゾン濃度検出手段３３で検出することで、掃除空間に拡散されているオゾン濃度を検出することができる。掃除空間が閉められた状態であるときには、空気が室外に排出されず循環するためオゾン濃度は、徐々に濃くなっていくことになる。オゾン濃度が徐々に濃くなってきて、第１の所定の閾値以上になった場合には、信号処理手段３は高圧出力制御手段３０に信号を出力する。その信号を受けて高圧出力制御手段３０は、高圧回路３１の片方の高圧出力を停止させ、電極３２ｂへの高圧出力の印加を停止する（ステップ４）。

片方の電極３２ｂへの高圧出力印加がなくなることで、オゾンの発生量は抑えられ、オゾン濃度が徐々に下がってきて、第３の所定の閾値以下になった場合には、信号処理手段３は高圧出力制御手段３０に信号を出力し、その信号を受けて高圧出力制御手段３０は、高圧回路３１の両方の高圧出力を再開するようになる。

しかしながら脱衣所のような掃除空間が狭い場合には、片方の電極３２ｂへの高圧出力印加がなくなっても空気の循環時間が速いためそれでもオゾン濃度が濃くなってくることがあり、片方の電極３２ａでの高圧印加状態で、さらにオゾン濃度が徐々に濃くなってきて、第１の所定の閾値よりも高い第２の所定の閾値以上になった場合には、信号処理手段３は高圧出力制御手段３０に信号を出力する。その信号を受けて高圧出力制御手段３０は、高圧回路３１の両方の高圧出力を停止させ、電極３２ａ、３２ｂには高圧出力が印加されないようにする（ステップ５）。

両方の電極３２ａ、３２ｂへの高圧出力印加がなくなることでオゾンの発生はなくなるのでオゾンは、循環中に消滅してしまい、徐々にオゾン濃度は薄くなっていく。オゾン濃度が徐々に薄くなってきて、第１の所定の閾値以下になった場合には、信号処理手段３は高圧出力制御手段３０に信号を出力する。その信号を受けて高圧出力制御手段３０は、高圧回路３１の片方の高圧出力を再開させ、電極３２ａに高圧出力を印加する（ステップ６）。図４に掃除空間のオゾン濃度と検出されたオゾン濃度の推移を示す。

使用者が掃除動作を終了するために入力設定手段４を操作すると、信号処理手段３は、電極３２ａへの高圧出力を停止させ、さらに電動送風機１の動作も停止させる。

ここで運転モードによっての所定の閾値の変更について図５を用いて説明する。使用者が入力設定手段４を操作し、例えば入力の低い弱運転モードで電気掃除機の運転を開始する。弱い運転モードであると図５（ｂ）で示すように、掃除空間に拡散されたオゾンが循環されて吸引することでの排気周辺のオゾン濃度とオゾン検出手段で検出するオゾン濃度に時間的なズレ（時間差Ｔ）を生じ、検出される時間が長くなってしまう。つまり、拡散された排気周辺の空間のオゾン濃度は吸引で検出されたオゾン濃度よりも強運転モード時よりもさらに濃い状態になっている。よって信号処理手段３は、入力設定手段４からの信号によって運転モードを設定するが、その運転モードによって、強運転モードのように強い運転モードで空気循環の速い動作モードよりも、空気循環の遅い、弱い運転モードでは高圧出力を片方または両方を停止させる閾値を小さく変更している。具体的には、図５に示すように強運転モード時の第１の閾値Ａを、弱運転モード動作時にはＡ’に小さくしている。

また、吸込み風量でも同様で、同じ運転モードでも塵埃が集塵手段１０に蓄積されてくると、吸気風量が低下してくるため、徐々に掃除空間に拡散されたオゾンが循環されて吸引することでの検出される時間が長くなり、拡散された排気周辺の空間のオゾン濃度は吸引で検出されたオゾン濃度よりも徐々に濃い状態になってしまうため、信号処理手段３は風量検出手段３４で検出される風量が少なくなるに従い、高圧出力を片方または両方を停止させる閾値を徐々に小さく変更している。

さらに、循環時間が遅い運転モードでは特に、掃除空間が小さい場合、掃除空間の濃度の上昇が速くなってしまうため、拡散された空間のオゾン濃度と、検出されるオゾン濃度の時間差によって、拡散された排気周辺の空間のオゾン濃度と、吸引で検出されたオゾン濃度の濃度差が大きくなってしまうため、信号処理手段３は、オゾン濃度検出手段３３で検出されたオゾン濃度の変化量を検出し、その変化量に応じて、高圧出力を片方または両方を停止させる閾値を徐々に小さく変更している。

以上のように本実施の形態によれば、オゾン濃度が第１の所定の閾値になった場合には、片方の電極３２ｂへの高圧出力の印加を停止させ、第１の所定の閾値よりも高い第２の所定の閾値になった場合には、両方の電極３２ａ、３２ｂへの高圧出力の印加を停止する。

また、この第１と第２の２つの閾値を、運転モード、風量或いはオゾン濃度の変化量に応じて変更することにより、オゾン濃度の異常な上昇を防ぐことができ、使用者に不快感を与えない電気掃除機を提供することができるものである。

尚、本実施の形態においては、風量検出手段３４を電流検知方式で説明を行ったが、圧力変化や、直接風量センサーで制御してもよいことは言うまでもない。

また、オゾン濃度検出手段３３は、掃除動作の吸引によって吸引された空気での検出で説明を行ったが、電気掃除機本体８にオゾン濃度検出用の吸引口と、一定風量で吸引するファンモータを備えたり、掃除吸引の一部で吸引することで電気掃除機本体８周辺のオゾン濃度を検出してもよいことは言うまでもない。

以上のように本発明にかかる電気掃除機は、オゾン濃度の異常な上昇を防ぐことが可能となるため、快適に掃除作業を行うことができるもので、家庭用電気掃除機だけでなく、同様の方式でイオンを発生させる他の電気機器への応用展開も有用である。

（ａ）本発明の第１の実施の形態における電気掃除機の概略図、（ｂ）同電気掃除機の操作部の詳細図、（ｃ）同電気掃除機の電極の詳細図 同電気掃除機の回路ブロック図 同電気掃除機の動作を説明するフローチャート （ａ）、（ｂ）同電気掃除機のオゾン濃度に応じた制御の例を示す図 （ａ）、（ｂ）同電気掃除機の運転モードとオゾン濃度の閾値との関係を示す動作説明図

符号の説明

１ 電動送風機
３ 信号処理手段
４ 入力設定手段
８ 電気掃除機本体
３０ 高圧出力制御手段
３１ 高圧回路
３２ａ、３２ｂ 電極
３３ オゾン濃度検出手段
３４ 風量検出手段

Claims (6)

1. 吸引風を発生させる電動送風機と、高圧を出力する高圧回路と、イオンを発生させる２個の電極と、前記２個の電極に印加される高圧出力を制御する高圧出力制御手段と、オゾン濃度を検出するオゾン濃度検出手段と、前記オゾン濃度検出手段によって検出されたオゾン濃度に応じて前記高圧出力制御手段と、前記電動送風機を制御する信号処理手段とを備え、前記信号処理手段は、オゾン濃度が第１の閾値以上になった場合に、前記電極の片方への高圧出力の印加を停止することを特徴とした電気掃除機。
2. 信号処理手段は、第１の閾値よりも高い第２の閾値を備え、オゾン濃度が前記第２の閾値以上になった場合には、両方の電極への高圧出力の印加を停止することを特徴とする請求項１に記載の電気掃除機。
3. 信号処理手段は、第１の所定の閾値よりも小さい第３の所定の閾値を備え、オゾン濃度が前記第３の所定の閾値以下になった場合には、両方の電極への高圧出力の印加を再開することを特徴とする請求項１または２に記載の電気掃除機。
4. 吸い込み力の異なる複数の運転モードと、前記運転モードを設定する入力設定手段を備え、設定された運転モードに応じて、第１〜３の少なくとも１つの閾値を変更す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. 電動送風機による吸込み風量を検出する風量検出手段を備え、検出された吸込み風量に応じて、第１〜３の少なくとも１つの閾値を変更するようにした請求項１〜４のいずれか１項に記載の電気掃除機。
6. オゾン濃度検出手段によって検出されたオゾン濃度の変化量に応じて、第１〜３の少なくとも１つの閾値を変更するようにした請求項１〜５のいずれか１項に記載の電気掃除機。

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