JP2010104446A - 静電霧化装置を備えた電気掃除機 - Google Patents

Abstract

【課題】 電気掃除機を使用した時の周囲の環境状態の向上を図ることができ、特に、人体に好影響を与えることができる静電霧化装置を備えた電気掃除機を提供する。
【解決手段】 電気掃除機７は、吸引ノズル１で吸込んだ塵埃を集塵部２に集め、吸込みに使用した空気を排気部１１から放出するように構成してある。水を静電霧化することで一方の極性に帯電させた帯電微粒子水を生成して放出するための静電霧化装置３が、集塵部２よりも上流側に設けてある。他方の極性を有する電位保持部４が、集塵部２又は集塵部２よりも下流側に設けてある。
【選択図】 図１

Description

本発明は、静電霧化装置を備えた電気掃除機に関するものである。

従来から特許文献１に示されるような電気掃除機が知られている。この特許文献１に示される電気掃除機７は、図１、図２に示すように、電気掃除機本体８内部に電動送風機室９と集塵部２とを設け、電動送風機室９に電動送風機１０を配置し、吸引ノズル１から塵埃を吸引して延長管１６、ホース１５を介して電気掃除機本体８内に装備した集塵部２に塵埃を捕捉して集塵し、排気部１１より排気空気を排気するようになっている。図１、図２中、１７は前記の電動送風機１０の電力を切り換える手元操作部１７である。また、９はフィルタであって、フィルタ１２としてプレフィルタ１２ａと、排気フィルタ１２ｂとが設けてある。
特開２００３−２５０７２３号公報

前述のような従来の電気掃除機においては、吸引ノズルから吸引した塵埃の一部が集塵部を通過して排気口から外部に飛散するおそれがあり、また、集塵部でダニ、花粉などのアレルゲン物質を確実に集塵することができず、また、集塵部に溜まった塵埃から発生する防臭が十分でない。このため、電気掃除機を使用するときに排気口から外部にアレルゲン物質、臭いが飛散するという課題がある。また、従来にあっては、除菌、抗ウイルス機能がないため、細菌やウイルスが排気口から外部に飛散するという課題がある。

本発明は上記の従来の問題点に鑑みて発明したものであって、吸引ノズルから吸込んだ塵埃、ダニ、アレルゲン物質を確実に集塵できると共に、除菌、抗ウイルスを行い、電気掃除機を使用した時の周囲の環境状態の向上を図ることができ、特に、人体に好影響を与えることができる静電霧化装置を備えた電気掃除機を提供することを課題とするものである。

電気掃除機７は、吸引ノズル１で吸込んだ塵埃を集塵部２に集め、吸込みに使用した空気を排気部１１から放出するように構成してある。本発明の特徴は、水を静電霧化することで一方の極性に帯電させた帯電微粒子水を生成して放出するための静電霧化装置３が、集塵部２よりも上流側に設けてあること、及び、上記帯電微粒子水の極性とは反対の他方の極性を有する電位保持部４が、集塵部２又は集塵部２よりも下流側に設けてあることである。

静電霧化装置３により一方の極性に帯電させた帯電微粒子水を生成して集塵部２よりも上流側に放出することで、吸引ノズル１から吸引された塵埃に帯電微粒子水が付着し、帯電微粒子水に含まれる活性種により塵埃中に含まれるアレルゲン物質を不活性化すると共に臭いの除去ができ、更に、除菌、抗ウイルスを行うことができる。また、帯電微粒子水が付着することで塵埃が一方の極性に帯電した状態となる。この結果、該一方の極性に帯電した塵埃が、集塵部２又は集塵部２よりも下流側に設けた他方の極性を有する電位保持部４に集塵され、集塵効率が上がる。また、集塵部２よりも上流側に放出された帯電微粒子水の一部は電位保持部４に付着し、集塵された塵埃及び、集塵部２や集塵部２よりも下流側の部位におけるアレルゲン物質の不活性化、脱臭、除菌、抗ウイルスを行う。

また、集塵部２に設けられる紙パック５をグランド又は所定の電位にして他方の極性を有する電位保持部４を構成することが好ましい。

このような構成とすることで、紙パック５における集塵効果、アレルゲン物質の不活性化、脱臭、除菌、抗ウイルス効果を高めることができる。

また、紙パック５に導電性を持たせることが好ましい。

このような構成とすることで、紙パック５に導電性を持たせるという簡単な構成で、紙パック５で電位保持部４を構成することができる。

また、集塵部２におけるダストボックス部６をグランド又は所定の電位にして他方の極性を有する電位保持部４を構成することが好ましい。

このような構成とすることで、集塵効果、アレルゲン物質の不活性化、脱臭、除菌、抗ウイルス効果を高めることができる。

また、ダストボックス部６に導電性を持たせることが好ましい。

このような構成とすることで、ダストボックス部６に導電性を持たせるという簡単な構成で、ダストボックス部６で電位保持部４を構成することができる。

本発明は、上記のように機掃除機の集塵部よりも上流側に、水を静電霧化することで一方の極性に帯電させた帯電微粒子水を生成して放出するための静電霧化装置を設け、集塵部又は集塵部よりも下流側に他方の極性を有する電位保持部を設けるので、塵埃の捕集効率が向上する。また、帯電微粒子水に含まれる活性種によりアレルゲン物質を不活性化、脱臭、除菌、抗ウイルスを行うことができ、更に、集塵部よりも上流側に放出された帯電微粒子水が電位保持部に付着して、この部位におけるアレルゲン物質の不活性化、脱臭、除菌、抗ウイルスを行うことができる。この結果、本発明は、電気掃除機を使用した時の周囲の環境状態の向上を図ることができ、特に、人体に好影響を与えることができる。

以下、本発明を添付図面に示す実施形態に基いて説明する。

電気掃除機７の基本構造は前述の図１、図２に示す従来例と同様であり、電気掃除機本体８内部に電動送風機室９と集塵部２とを設け、電動送風機室９に電動送風機１０を配置し、吸引ノズル１から塵埃を吸引して延長管１６、ホース１５を介して電気掃除機本体８内に装備した集塵部２に塵埃を捕捉して集塵し、排気部１１より排気空気を排気するようになっている。

集塵部２は電動送風機１０の上流側に設けてあり、電動送風機１０の下流側に排気部１１を設け、更に、電気掃除機本体８にはフィルタ１２が設けてある。

集塵部２は図５に示す実施形態では、集塵室を構成するダストボックス部６内に紙パック５を装備して集塵部２を構成してある。

電気掃除機本体８には集塵部２の上流側の接続部が設けてあり、ダストボックス部６内に着脱自在に装備する紙パック５の開口が該接続部の出口部分に着脱自在に取付けられる。また、接続部の入口側にはホース１５の後端が着脱自在に接続され、接続部に接続されたホース１５の上流側には延長管１６が着脱自在に接続され、延長管１６の上流側に吸引ノズル１が着脱自在に接続される。

延長管１６には電動送風機１０の電力を切り換える手元操作部１７が設けてある。また、吸引ノズル１は下面部に床面１３に対向する吸引用開口部１８が設けてあり、吸引ノズル１の吸引用開口部１８から排気部１１までの風路１４が形成してある。また、吸引ノズル１内には吸引用開口部１８部分に吸引ブラシ１９が設けてある。

上記のような構成の電気掃除機７において、本発明は、電気掃除機７の集塵部２よりも上流側に、水を静電霧化することで一方の極性に帯電させた帯電微粒子水を生成して放出するための静電霧化装置３を設けてある。図３に示す実施形態においては、集塵部２よりも上流側の吸引ノズル１に静電霧化装置３を設けて風路１４内に帯電微粒子水を放出するようにした例が示してある。

静電霧化装置３は、放電電極２０と、空気中の水分を結露水として生成することで放電電極２０に水を供給するための冷却部２１と、放電電極２０に生成した結露水を静電霧化するために放電電極２０に高電圧を印加するための高電圧印加部２２とを備えている。

図４に示す実施形態においてはペルチェユニットのような熱交換器２９の冷却部２１により空気中の水分を冷却して結露水を生成することで放電電極２０に水を供給するようになっている。

図４には熱交換器２９としてペルチェユニットの例が示してある。ペルチェユニットは、熱伝導性の高いアルミナや窒化アルミニウムからなる絶縁板の片面側に回路を形成してある一対のペルチェ回路板２３を、互いの回路が向き合うように対向させ、多数列設してある熱電素子２４を両ペルチェ回路板２３間で挟持すると共に隣接する熱電素子２４同士を両側の回路で電気的に接続したものである。ペルチェユニットは、ペルチェ入力リード線２５を介してなされる熱電素子２４への通電により一方のペルチェ回路板２３側から他方のペルチェ回路板２３側に向けて熱が移動するように構成してある。更に、上記一方の側のペルチェ回路板２３の外側には冷却部２１を接続してあり、また、上記他方の側のペルチェ回路板２３の外側には放熱部２６が接続してあり、実施形態では放熱部２６として放熱フィンの例が示してある。ペルチェユニットの冷却部２１には放電電極２０の後端部が接続してある。

放電電極２０は絶縁材料からなる筒体３０で囲まれており、筒体３０の周壁には筒体３０内外を連通する開口３０ａが設けてある。また、筒体３０の先端開口部にリング状をした対向電極２８が配設され、放電電極２０の軸心の延長線上にリング状の対向電極２８のリングの中心が位置するように放電電極２０と対向電極２８とが対向している。なお、本発明においては対向電極２８は設けないものも含む。

上記静電霧化装置３は、ペルチェユニットに通電することで、冷却部２１が冷却され、冷却部２１が冷却されることで放電電極２０が冷却され、空気中の水分を結露して放電電極２０に水（結露水）を供給するようになっている。

このように放電電極２０に水が供給された状態で上記放電電極２０と対向電極２８との間に高電圧を印加すると、放電電極２０と対向電極２８との間にかけられた高電圧により放電電極２０の先端部に供給された水と対向電極２８との間にクーロン力が働いて、水の液面が局所的に錐状に盛り上がり（テーラーコーン）が形成される。このようにテーラーコーンが形成されると、該テーラーコーンの先端に電荷が集中してこの部分における電界強度が大きくなって、これによりこの部分に生じるクーロン力が大きくなり、更にテーラーコーンを成長させる。テーラーコーンが成長すると、該テーラーコーンの先端に電荷が集中して電荷の密度が高密度となると、テーラーコーンの先端部分の水が大きなエネルギー（高密度となった電荷の反発力）を受け、表面張力を超えて分裂・飛散（レイリー分裂）を繰り返して活性種を含むマイナスに帯電したナノメータサイズの帯電微粒子水が大量に生成させる。このようにして発生した帯電微粒子水は、放出口２７（図４では筒体３０の先端開口部を放出口としている例を示している）から、風路１４の上流側の吸引ノズル１内の部分に放出される。

電気掃除機本体８の内部には、集塵部２又は集塵部２よりも下流側に設けた電位保持部４を上記帯電微粒子水の極性とは反対の極性である他方の極性とするための電源部３１が設けてあり、電源部３１により電位保持部４がＧＮＤあるいは所定の電位にされるように設定してある。

図５に示す実施形態では、集塵部２に設けられる紙パック５が電位保持部４を構成している例である。本実施形態では、電源部３１の電極３２をダストボックス部６内に配設し、ダストボックス部６内に紙パック５を装備した際に、紙パック５が電極３２に接触するように構成してあり、紙パック５を、静電霧化装置３で発生させる帯電微粒子水の極性とは反対の極性である他方の極性にする。つまり、紙パック５を帯電微粒子水の極性とは反対の極性で、ＧＮＤあるいは所定の電位とする。

静電霧化装置３は、手元操作部１７を操作して電動送風機１０をオンにした際に、同時にオンとなり、また、手元操作部１７を操作して電動送風機１０をオフにした際に同時にオフとなるように設定してある。

上記の構成の静電霧化装置３を備えた電気掃除機７の動作につき説明する。手元操作部１７を操作して電動送風機１０をオンすることで、吸引ノズル１の吸引用開口部１８から塵埃を吸引し、吸引ノズル１、延長管１６、ホース１５を通り、集塵部２を装備した集塵部２を通過して集塵部２内に塵埃を捕捉して集塵し、プレフィルタ１２ａを経て電動送風機１０を内装した電動送風機室９に入り、更に、排気フィルタ１２ｂを経て排気部１１から外部に排気することで、掃除を行う。

この時、本実施形態においては、静電霧化装置３で生成した一方の極性に帯電されたナノメータサイズの帯電微粒子水が、風路１４の上流側の吸引ノズル１内の部分に放出される。

風路１４の上流側の吸引ノズル１内の部分に放出された帯電微粒子水は、吸引ノズル１で吸引された塵埃と共に流れる空気流に乗って下流側に流れる。この場合、帯電微粒子水の一部は、
吸引ノズル１から吸引された塵埃に帯電微粒子水が付着する。塵埃は、帯電微粒子水が付着することで、帯電微粒子水に含まれる活性種により塵埃、空気中に含まれるダニやアレルゲン物質が不活性化されると共に脱臭され、更に、除菌、抗ウイルスを行われる。また、上記帯電微粒子水が付着した塵埃は一方の極性に帯電した状態となる。

このように一方の極性に帯電した塵埃は、集塵部２に送られることで、紙パック５により集塵される。この場合紙パック５が前述のように帯電微粒子水の極性とは反対の他方の極性となるようにしてあるので、他方の極性に帯電した塵埃が紙パック５に効果的に集塵され、集塵効率が上がることになる。

また、集塵部２よりも上流側で放出されて空気流に乗って集塵部２側に送られた帯電微粒子水の一部は、他方の極性となった紙パック５をターゲットとして付着し、帯電微粒子水に含まれる活性種により紙パック５に集塵された塵埃及び紙パック５に付着したアレルゲン物質の不活性化、脱臭、除菌、抗ウイルスを行う。

これにより、紙パック５は、集塵効果、アレルゲン物質の不活性化、脱臭、除菌、抗ウイルス効果を高めることができる。

更に、帯電微粒子水はナノメータサイズときわめて小さいため、塵埃の表面から塵埃、あるいは、紙パック５の奥深くに水の浸透力により浸透し塵埃や紙パック５の内部においてもダニやアレルゲン物質などを不活性化し、臭いを除去し、除塵、抗ウイルスを行うことができる。

このように本発明においては、電気掃除機７を運転して掃除する際、静電霧化装置３を運転して帯電微粒子水を生成して放出し、帯電微粒子水に含まれる活性種により塵埃中に含まれるアレルゲン物質を不活性化すると共に臭いの除去ができ、更に、除菌、抗ウイルスを行うことができ、周囲の環境状態の向上を図ることができる。特に、電気掃除機で掃除する際にアレルゲン物質の不活性化、除菌、抗ウイルスが行えるので人体に好影響を与えることができる。

上記実施形態において、紙パック５に導電性を持たせることが好ましい。紙パック５に導電性を持たせるには、例えば、導電性繊維や金属繊維を混ぜて紙パック５を形成することで、導電性を持たせることができる。

紙パック５に導電性を持たせることで、簡単な構成で紙パック５により電位保持部４を構成することができる。

図６には本発明の他の実施形態が示してある。本実施形態において前述の実施形態と同じ構成、作用、効果を有するものには、前述の実施形態と同じ符号を付し、その詳細な説明については前述の実施形態の説明を援用する。

図６には、集塵部２に設けた電位保持部４として、集塵部２におけるダストボックス部６をグランド又は所定の電位にして他方の極性を有する電位保持部４を構成した例が示してある。

図６に示す実施形態では、集塵部２における集塵室を構成するダストボックス部６が電位保持部４を構成している例である。本実施形態では、電源部３１の電極３２をダストボックス部６の壁部に設け、ダストボックス部６自体を、静電霧化装置３で発生させる帯電微粒子水の極性とは反対の極性である他方の極性にする。つまり、ダストボックス部６の壁部を帯電微粒子水の極性とは反対の極性で、ＧＮＤあるいは所定の電位とする。

本実施形態においても、静電霧化装置３が、集塵部２よりも上流側の吸引ノズル１内に設けてあり、静電霧化装置３で発生させた帯電微粒子水を吸引ノズル１の風路１４内に放出するようにしている。

本実施形態においても、前述の実施形態と同様に、静電霧化装置３は、手元操作部１７を操作して電動送風機１０をオンにした際に、同時にオンとなり、また、手元操作部１７を操作して電動送風機１０をオフにした際に同時にオフとなるように設定してある。

手元操作部１７を操作して電動送風機１０をオンすると、吸引ノズル１の吸引用開口部１８から塵埃を吸引し、吸引ノズル１、延長管１６、ホース１５を通り、集塵部２を装備した集塵部２を通過して集塵部２内に塵埃を捕捉して集塵し、プレフィルタ１２ａを経て電動送風機１０を内装した電動送風機室９に入り、更に、排気フィルタ１２ｂを経て排気部１１から外部に排気することで、掃除を行う。

この時、本実施形態においては、静電霧化装置３で生成した一方の極性に帯電されたナノメータサイズの帯電微粒子水が、前述と同様に風路１４の上流側の吸引ノズル１内の部分に放出される。

風路１４の上流側の吸引ノズル１内の部分に放出された帯電微粒子水は、吸引ノズル１で吸引された塵埃と共に流れる空気流に乗って下流側に流れる。この場合、帯電微粒子水の一部は、
吸引ノズル１から吸引された塵埃に帯電微粒子水が付着する。塵埃は、帯電微粒子水が付着することで、帯電微粒子水に含まれる活性種により塵埃、空気中に含まれるアレルゲン物質が不活性化されると共に脱臭され、更に、除菌、抗ウイルスを行われる。また、上記帯電微粒子水が付着した塵埃は一方の極性に帯電した状態となる。

このように一方の極性に帯電した塵埃は、集塵部２に送られることで、紙パック５により集塵され、塵埃が紙パック５で集塵除去された空気は、紙パック５を通過してダストボックス部６内に入り、排気部１１側に流れて、排気部１１から外部に排出される。

この場合ダストボックス部６が前述のように帯電微粒子水の極性とは反対の他方の極性となるようにしてあるので、紙パック５を通過した空気中に含まれる紙パック５で集塵されずに通過した帯電微粒子水や、帯電微粒子水が付着した塵埃がダストボックス部６の壁部をターゲットにして付着する。

したがって、ダストボックス部６部分において、紙パック５を通過した塵埃を集塵し、更に、ダストボックス部６部分において、アレルゲン物質の不活性化、脱臭、除菌、抗ウイルスを行うことができる。これにより、本実施形態の電気掃除機７は、塵埃の捕集効果が向上すると共に、排気部１１からアレルゲン物質、臭い、細菌、ウイルスを放出しないようにできる。

ダストボックス部６は導電性を持たせることが好ましい。ダストボックス部６に導電性を持たせるには、例えば、導電性繊維や金属繊維を混ぜた樹脂でダストボックス部６を形成することで、導電性を持たせることができる。

ダストボックス部６に導電性を持たせることで、簡単な構成でダストボックス部６により電位保持部４を構成することができる。

上記実施形態ではダストボックス部６内に紙パック５を設けて集塵部２を構成し、紙パック５に塵埃を集塵するようにした例で説明したが、集塵部２としては上記例にのみ限定されるものではなく、いわゆるサイクロン方式で集塵する集塵部２であってもよい。

サイクロン方式で集塵する電気掃除機７は、図示を省略しているが、吸引ノズル１で吸込んだ塵埃をサイクロン発生機構で塵埃と空気とに分離し、分離した塵埃を集塵部２を構成するダストボックス部６に集塵し、分離した空気を排気部１１から外部に排出するようにしたものである。

本実施形態においては、集塵部２を構成するダストボックス部６が電位保持部４となるように、前述の実施形態と同様に電源部の電極をダストボックス部６の壁部に設け、ダストボックス部６自体を、静電霧化装置３で発生させる帯電微粒子水の極性とは反対の極性である他方の極性にする。つまり、ダストボックス部６の壁部を帯電微粒子水の極性とは反対の極性で、ＧＮＤあるいは所定の電位とする。

また、サイクロン機構よりも上流側に静電霧化装置３を設け（例えば、吸引ノズル１に静電霧化装置３を設け）る。

そして、静電霧化装置３で生成した一方の極性に帯電されたナノメータサイズの帯電微粒子水が、吸引ノズル１内に放出され、吸引ノズル１内に放出された帯電微粒子水は、吸引ノズル１で吸引された塵埃と共に流れる空気流に乗って下流側に流れる。この場合、帯電微粒子水の一部は、吸引ノズル１から吸引された塵埃に帯電微粒子水が付着する。塵埃は、帯電微粒子水が付着することで、サイクロン機構に到るまでの間も、帯電微粒子水に含まれる活性種により塵埃、空気中に含まれるアレルゲン物質が不活性化されると共に脱臭され、更に、除菌、抗ウイルスが行われる。また、上記帯電微粒子水が付着した塵埃は一方の極性に帯電した状態となる。

このように一方の極性に帯電した塵埃は、サイクロン機構により塵埃と空気とに分離され、塵埃は集塵部２であるダストボックス部６に集塵される。この場合ダストボックス部６が前述のように帯電微粒子水の極性とは反対の他方の極性となるようにしてあるので、他方の極性に帯電した塵埃がダストボックス部６に効果的に集塵され、集塵効率が上がることになる。

また、ダストボックス部６に集塵された帯電微粒子水が付着した塵埃は、帯電微粒子水に含まれるラジカルによりアレルゲン物質の不活性化、脱臭、除菌、抗ウイルスが行われ、同時にダストボックス部６の壁部に付着したアレルゲン物質の不活性化、脱臭、除菌、抗ウイルスが行われる。この場合、帯電微粒子水はナノメータサイズときわめて小さいため、水の浸透力により塵埃の表面から内部に浸透して塵埃の内部においてもダニやアレルゲン物質などを不活性化し、臭いを除去し、除塵、抗ウイルスを行うことができる。

これにより、ダストボックス部６は、集塵効果、アレルゲン物質の不活性化、脱臭、除菌、抗ウイルス効果を高めることができる。

一方、サイクロン機構で塵埃が分離された空気には帯電微粒子水の一部が含まれた状態で、排気部１１側に送られるため、排気部１１に到る過程でも空気中に含まれるアレルゲン物質の不活性化、脱臭、除菌、抗ウイルスが行われる。

したがって、排気部１１からは浄化された空気が排出されることになる。更に、一部の帯電微粒子水は、排気部１１から外部に排出される浄化された空気に乗って室内を浮遊するため、室内における、アレルゲン物質の不活性化、脱臭、除菌、抗ウイルスが行われる。

電気掃除機を示す斜視図である。 同上の電気掃除機本体の断面図である。 本発明の一実施形態の吸引ノズル部分の断面図である。 本発明に用いる静電霧化装置の概略構成図である。 本発明の一実施形態の電気掃除機本体部分の概略断面図である。 本発明の他の実施形態の電気掃除機本体部分の概略断面図である。

符号の説明

１ 吸引ノズル
２ 集塵部
３ 静電霧化装置
４ 電位保持部
５ 紙パック
６ ダストボックス部
７ 電気掃除機

Claims (5)

1. 吸引ノズルで吸込んだ塵埃を集塵部に集め、吸込みに使用した空気を排気部から放出する電気掃除機であって、該電気掃除機の集塵部よりも上流側に、水を静電霧化することで一方の極性に帯電させた帯電微粒子水を生成して放出するための静電霧化装置を設け、集塵部又は集塵部よりも下流側に、上記帯電微粒子水の極性とは反対の他方の極性を有する電位保持部を設けて成ることを特徴とする静電霧化装置を備えた電気掃除機。
2. 集塵部に設けられる紙パックをグランド又は所定の電位にして他方の極性を有する電位保持部を構成して成ることを特徴とする請求項１記載の静電霧化装置を備えた電気掃除機。
3. 紙パックに導電性を持たせて成ることを特徴とする請求項２記載の静電霧化装置を備えた電気掃除機。
4. 集塵部におけるダストボックス部をグランド又は所定の電位にして他方の極性を有する電位保持部を構成して成ることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の静電霧化装置を備えた電気掃除機。
5. ダストボックス部に導電性を持たせて成ることを特徴とする請求項４記載の静電霧化装置を備えた電気掃除機。
   

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