JP2010119590A - 電気掃除機 - Google Patents

Abstract

【課題】パッキンの酸化劣化によるオゾン漏れを検知することが可能な電気掃除機を提供する。
【解決手段】吸気口１０及び排気口１１を有する掃除機本体２と、掃除機本体２内に設けられ、吸気口１０に連通する開口を備えた集塵室１４と、集塵室１４と排気口１１との間に設けられ、吸気口１０から外気を吸引して排気口から排気する吸引動力部１３と、集塵室１４の掃除機本体２への接続部分を気密に保持するためのパッキン１５と、放電を発生するとともに、放電によって発生したオゾンを集塵室１４内に供給する放電発生部２０と、集塵室１４からのオゾン漏れを検知するオゾンセンサ３０と、オゾンセンサ３０によってオゾン漏れが検知された場合、放電発生部２０の動作を停止する制御回路部４０とを備えた。
【選択図】図２

Description

本発明は、電気掃除機に関するものである。

従来より、掃除機本体内に放電発生部を設け、放電発生部で発生したオゾンを、塵埃を収集する集塵室に供給し、脱臭・除菌を図るようにした電気掃除機がある（例えば、特許文献１参照）。
特開平７−１２４０７７号公報（第３頁、図１）

ところで、電気掃除機の集塵室は開口を有しており、この開口は、通常、パッキンを介して掃除機本体の吸気口に接続されている。しかしながら、上記従来のように集塵室にオゾンを供給する電気掃除機では、オゾンによりパッキンが酸化劣化し、気密性が低下することがあった。このように気密性が低下すると、電気掃除機動作中の真空度が低下して床面掃除時の吸引力が低下してしまうという問題があった。さらに、酸化劣化したパッキンの隙間からオゾンが機外へと漏れ、オゾン臭を使用者に感じさせ、不快感を与えてしまうという問題があった。

本発明はこのような点に鑑みなされたもので、パッキンの酸化劣化によるオゾン漏れを検知することが可能な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、吸気口及び排気口を有する掃除機本体と、掃除機本体内に設けられ、吸気口に連通する開口を備えた集塵室と、集塵室と排気口との間に設けられ、吸気口から外気を吸引して排気口から排気する吸引動力部と、集塵室の掃除機本体への接続部分を気密に保持するための１又は複数のパッキンと、放電を発生するとともに、放電によって発生したオゾンを集塵室内に供給する放電発生部と、集塵室からのオゾン漏れを検知するオゾン検知部とオゾン検知部によってオゾン漏れが検知された場合、放電発生部の動作を停止する制御回路部と、を備えたものである。

本発明に係る電気掃除機は、オゾン漏れ検知部を設けたので、パッキンの酸化劣化による集塵室外へのオゾン漏れを検知することができる。

実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１に係る電気掃除機１の構成を示す概略斜視図である。図２は、図１の掃除機本体２の概略横断面図である。
電気掃除機１は、掃除機本体２、掃除用吸込み具３、延長パイプ４及び吸込み用ホース５を備えており、延長パイプ４と吸込み用ホース５との接続部分には電気掃除機１の電源をオンオフする操作スイッチを備えた操作入力部６が設けられている。また、掃除機本体２の上部には、後述の集塵部１２の上部開口を開閉する開閉蓋７が設けられており、開閉蓋７の上面には、報知部としてのオゾン漏れ通知ＬＥＤ８ａを備えた表示部８が配置されている。符号８ｂについては後述の実施の形態２で説明する。また、掃除機本体２には一対の走行用車輪９が取り付けられている。

図２において、掃除機本体２の前部（図２の左側）には、外気が吸気される吸気口１０が形成され、後部（図２の右側）には排気口１１が形成されている。吸気口１０となるホース接続管１０ａの一端側の開口には、吸込み用ホース５が着脱自在に接続され、ホース接続管１０ａの他端側の開口は後述の集塵室１４及び集塵部１２の開口に接続される。また、掃除機本体２内には、吸気口１０の下流側に集塵部１２を備えており、更に下流側には、吸気口１０から外気を吸引して排気口１１から排出する吸引動力部１３が設けられている。そして、掃除機本体２内には、吸気口１０から集塵部１２、吸引動力部１３及び排気口１１に至る通風路が形成されている。

集塵部１２の内部には、集塵室１４が着脱自在に配置されている。集塵部１２及び集塵室１４は吸気口１０に連通する開口を備えており、その開口が掃除機本体２の吸気口１０にパッキン１５を介して気密に接続されている。このパッキン１５は、一般的にエラストマーを含むゴム材料で形成されているものが良い。また、パッキン１５は、吸気口１０から流れ込むゴミを含んだ吸引風が集塵室１４を介さずに直接吸引動力部１３に吸引されるのを防止するものであり、吸引動力部１３にゴミが入り込むのを、防ぐ役割を有している。これにより、吸引動力部１３の故障を抑制する効果を得ることが出来る。

集塵部１２の吸気口１０側には、放電を起こしてオゾンを発生させ、発生したオゾンを集塵室１４内に供給して脱臭・除菌を行う放電発生部２０が設けられている。
集塵室１４は、図示しないフィルタを袋状に成形して構成されており、ゴミを含んだ吸引風がフィルタを通過する際に、ゴミだけを捕集して集塵室１４内に蓄積するものである。なお、集塵室１４は、集塵室１４を通過する吸引風に含まれるゴミを捕集するものであれば良く、材質や形状はこれに限定されるものではない。たとえば、フィルタを紙や布などの繊維素材や、メッシュ状のプラスチックや金属で形成しても良いし、フィルタを２層以上に構成しても良い。また、サイクロン方式など遠心力や慣性力によって吸引風とゴミを分離する方法を用いても良い。

図３は、放電発生部２０の設置部分の拡大断面図である。図４は、図３の放電発生部２０の放電発生素子２２の構成の一例を示す概略図である。
放電発生部２０は、ケース２１内に放電発生素子２２を備えており、ケース２１とホース接続管１０ａとはオゾン供給孔２３により互いに連通している。放電発生素子２２は放電電極２４と接地電極２５とを有し、放電電極２４に高電圧を印加して接地電極２５との間で放電を発生させるものである。この放電によりオゾンが生成される。本例では例えば１０００ｐｐｂのオゾンを生成している。

放電発生部２０で生成されたオゾンはオゾン供給孔２３からホース接続管１０ａを介して集塵室１４へと供給され、集塵室１４内の塵埃の脱臭・除菌を行う。なお、放電発生部２０は、通常の掃除動作が終了し、吸引動力部１３が停止した後に、例えば予め設定された脱臭時間駆動して集塵室１４内の脱臭・除菌を行うように後述の制御回路部により制御される。

ところで、集塵室１４内に供給されたオゾンは、集塵室１４内の塵埃と反応して脱臭・除菌を行った後、消失する。このため、パッキン１５による吸気口１０と集塵室１４の開口との間の気密性が十分であれば、オゾンが集塵室１４外に漏れることはない。しかしながら、パッキン１５がオゾンにより酸化劣化して気密性が低下すると、集塵室１４外へとオゾンが漏れ出す。本例では、このようなオゾン漏れを検知するオゾンセンサ３０を集塵部１２内に配置している。オゾンセンサ３０の構成は特に限定するものではないが、以下に２つの構成例を示す。

図５は、オゾンセンサ３０の構成例１を示す図で、図５（ａ）は回路図、図５（ｂ）はオゾン濃度に対する出力電圧の変動を示すグラフである。
図５のオゾンセンサ３０は、オゾンが接触したときのエネルギーを熱として検知するヒーター３１と、ヒーター３１と共にセンサー部３２を構成する抵抗ＲＳと、センサー部３２で感知したオゾン濃度に応じて電圧が変化する抵抗ＲＬとを備えている。抵抗ＲＳと抵抗ＲＬとは直列に接続され、この直列の回路がヒーター３１に並列に接続されている。

このように構成されたオゾンセンサ３０は、オゾンガス濃度が増加すると、センサー部３２の抵抗ＲＳの電圧が増加し、抵抗ＲＬの検出電圧ＶＬが減少する。図５のオゾンセンサ３０は、これを検出原理としてオゾン濃度を検出するものである。

図６は、オゾンセンサ３０の構成例２を示す図である。
図６のオゾンセンサ３０は、光を照射する発光ダイオード３３と、発光ダイオード３３から照射された光が通過する、着色された多孔質透明板（プラスチック、ガラス等）３４と、多孔質透明板３４を通過した光を受光するフォトダイオード３５とを備えている。オゾンが多孔質透明板３４に触れると多孔質透明板３４が脱色し、発光ダイオード３３から照射される光の透過率が変動してフォトダイオード３５で検出される光強度が変動する。図６のオゾンセンサ３０は、これを検出原理としてオゾン濃度を検出するものである。すなわち、脱色度合いはオゾンと多孔質透明板３４の接触度合いの関数で示されるため、光強度の変化率がオゾン濃度を示す値となる。

オゾンセンサ３０は、上記のような構成によりオゾン濃度を検知して後述の制御回路部に出力しており、制御回路部は、オゾンセンサ３０からのオゾン濃度が所定の閾値を超えた場合に、オゾン漏れと検知する。なお、オゾンセンサ３０は、パッキン１５からのオゾン漏れを検知するという目的上、パッキン１５の近傍に設けることが望ましい。ここでは、図２に示すようにパッキン１５の外周部に設けている。これにより、パッキン１５からオゾン漏れが発生した時に、確実で、且つ早期にオゾン漏れを検知することができる。

ここで使用される閾値は、オゾンセンサ３０の役割に応じて適する値を取るのが良い。例えば、閾値を、人間がオゾン臭を不快と感じ始める10ppbとすることで、ユーザが不快と感じる程のオゾン臭を感じることなくパッキン１５の劣化に気がつき、交換することが可能となるため、ユーザがより快適に掃除機を使用することが出来る。
また、ユーザが吸引力の低下を感知できるようになる際のオゾン漏れ量を予め確認しておき、そのときの漏れ量を閾値として設定しても良い。
このように、閾値を設定することにより、オゾンを検知することによる効果を明確に設定でき、パッキン１５を交換するまでの期間を延長することが出来るため、ユーザの手間を軽減する効果が得られる。

図７は、図１の電気掃除機１の電気的な構成を示すブロック図である。
制御回路部４０には、操作入力部６、表示部８、吸引動力部１３、放電発生部２０及びオゾンセンサ３０が接続されている。操作入力部６の操作信号及びオゾンセンサ３０の検知信号は制御回路部４０に入力されており、制御回路部４０は、これら入力信号に基づいて表示部８、吸引動力部１３及び放電発生部２０を制御する。制御回路部４０は、具体的には例えばマイクロコンピュータで構成されている。

次に、上記の構成を有する電気掃除機１の特徴部分の動作の流れを説明する。
図８は、電気掃除機１の特徴部分の動作の流れを示すフローチャートである。
使用者により操作入力部６の操作スイッチがオンされ、吸引動力部１３が駆動すると、吸引力が発生し、掃除用吸込み具３から吸い込まれた空気が、延長パイプ４、吸込み用ホース５及び吸気口１０を介して掃除機本体２内に吸引される。そして、吸引された空気中の塵埃が集塵室１４にて捕獲され、塵埃が除去された空気が、図示しないフィルターで濾過されて排気口１１から排気される。以上の動作は通常の掃除動作と同様である。

そして、操作入力部６の操作スイッチがオフされると、制御回路部４０は、吸引動力部１３の駆動を停止する（Ｓ１）とともに、放電発生部２０を駆動させる（Ｓ２）。これにより集塵室１４内にオゾンが供給され、集塵室１４内の脱臭・除菌が行われる。ここで、パッキン１５が通常状態の場合には、気密性が保持されているため集塵室１４外へとオゾンが漏れることはない。しかしながら、パッキン１５がオゾンなどの影響により酸化劣化するとパッキン１５が硬化し、パッキン１５によって気密が保たれていた接続部分に隙間が生じ、気密性が低下して集塵室１４から集塵部１２へとオゾンが漏れ出す。また、このようにパッキン１５が酸化劣化した状態で吸引動力部１３を駆動させた場合、接続部分の気密性が得られないので、パッキン１５部分から吸引風が通過してしまう。

制御回路部４０は、放電発生部２０の駆動中、脱臭時間が経過するまでの間、オゾンセンサ３０からのオゾン濃度をチェックしている（Ｓ３、Ｓ４）。そして、脱臭時間の間、オゾン濃度が予め設定された閾値（例えば、１０ｐｐｂ）を超えることがなければ、脱臭時間経過後、放電発生部２０を停止して（Ｓ６）、脱臭動作を終了する。一方、脱臭時間の間、すなわち放電発生部２０の駆動中にオゾン濃度が閾値（例えば、１０ｐｐｂ）を超えた場合には、表示部８のオゾン漏れ通知ＬＥＤ８ａ（図１参照）を点灯させてオゾン漏れがある旨を外部に報知する（Ｓ５）と共に、放電発生部２０の駆動を停止する（Ｓ６）。なお、閾値の１０ｐｐｂは、オゾン臭が顕著に現れ、使用者が不快感を感じる目安の値である。このオゾン漏れ通知ＬＥＤ８ａの点灯を確認した使用者は、パッキン１５の交換あるいはメーカーにメンテナンスを依頼するなどの対策を行うことになる。

このように、本実施の形態１によれば、オゾンセンサ３０により集塵室１４外へのオゾン漏れを検知することが可能になる。そして、オゾン漏れを外部に報知するようにしているため、使用者は、パッキン１５の交換あるいはメーカーにメンテナンスを依頼するなどの臭気対策を行うことができる。これにより、パッキン１５の劣化によるオゾン漏れが生じた際に発生するオゾン臭をユーザが感じることを防止し、かつ、未濾過の吸引風が劣化したパッキン１５から漏れ出て、吸引動力部１３を通風し、吸引力が低下することを防止できる。

また、オゾン濃度が閾値を超えた場合には放電発生部２０を停止するようにしたので、使用者に対してオゾン臭による不快感を与えるのを確実に防止することができる。
あるいは、吸引動力部１３を動作しないようにロックし、掃除機そのものを使用不能としてもよい。このとき、パッキン１５の交換を検知し、吸引動力部１３の停止を解除する、または、手動でロックを解除する手段を同時に設けることが望ましい。

また、吸引動力部１３の駆動中には、パッキン１５の酸化劣化によるオゾン漏れがあったとしても、オゾンが掃除機本体２内に留まらないため、オゾン濃度は増加せず正確な検知が行えない。しかし、本実施の形態１では、吸引動力部１３の停止中にオゾン漏れのチェックを行うようにしているため、オゾン漏洩を正確に検知することが可能となっている。

実施の形態２．
実施の形態１の電気掃除機１は、集塵室１４を掃除機本体２に接続する接続部分が一箇所であり、オゾン漏洩の検出対象のパッキン１５も１個であった。これに対し、実施の形態２は、集塵室１４の構成が多少異なり、吸気口１０側に加えて更に排気口１１側にも排気側開口を有し、この開口部分にもパッキンを備えているものである。

図９は、本発明の実施の形態２に係る電気掃除機１の掃除機本体２の概略横断面図である。図１０は、図９の掃除機本体２の斜視図である。図１１は、図９の掃除機本体２の縦断面図である。なお、図９〜図１１の電気掃除機１と、図１及び図２に示した実施の形態１の電気掃除機１とは外形形状等が異なっており、全く同じ電気掃除機１を示したものではないが、図９〜図１１において、図１及び図２に示した実施の形態１と同じ機能を有する部分には同一符号を付す。また、実施の形態２の電気掃除機１の電気的な構成は図７に示した実施の形態１と同様である。以下、実施の形態２が、実施の形態１と異なる部分を中心に説明する。
実施の形態２の電気掃除機１の集塵室１４は、排気口１１側にも開口が形成されており、この排気側開口がパッキン５０を介して吸引動力部１３に気密に接続されている。そして、このパッキン５０からのオゾン漏れを検出するオゾンセンサ５１が、パッキン５０の外周部に設けられている。また、図１に示すように、オゾンセンサ５１対応のオゾン漏れ通知ＬＥＤ８ｂが表示部８に設けられている。
ここにおいて、パッキン５０を設けることにより、オゾンとの反応物であるゴミやゴミの臭いが少ない際に、集塵室１４の排気側開口からオゾンが漏れることを防ぐ効果を得ることが出来る。

このように構成した実施の形態２の電気掃除機１は、実施の形態１と同様の作用効果を得ることができるとともに、パッキン１５、５０毎に各オゾンセンサ３０、５１を設けた構成であるため、各パッキン１５、５０からのオゾン漏れをそれぞれ個別に検知することが可能である。これにより、パッキン１５、５０の両方からオゾンが漏れ、混合され、オゾン濃度が上がり、パッキン１５、５０の実際の寿命よりも早くパッキンを交換することを防止する効果を得ることが出来る。
そして、表示部８にそれぞれ別々にオゾン漏れ通知ＬＥＤ８ａ、８ｂ（図１参照）を設けたことで、どちらのパッキン１５、５０からオゾン漏れが発生しているのかを個別に報知することが可能となる。これにより、使用者はどのパッキンからオゾン漏れが発生しているか即座に判別することが出来るので、容易にオゾン漏れの原因調査及びパッキンの交換を行うことが出来る。

なお、実施の形態１及び実施の形態２では、パッキンの外周部にオゾンセンサを設けたが、オゾンセンサの位置はこの位置に限られない。例えば、図１２に示すように、開閉蓋７の内側にオゾンセンサ３０を設けるようにしても良い。この位置にオゾンセンサ３０を設けた場合には、使用者が開閉蓋７を開けた際に使用者がダイレクトに感じるオゾン臭のオゾン濃度を検知することができる。

また、上記では、使用者にオゾン臭による不快感を及ぼすことを防止する観点から閾値を設定した例を示したが、吸引力の低下を検知する観点から別の閾値を設定してもよい。すなわち、例えばオゾン臭を感じさせる程度のパッキンの劣化状態と、吸引力の低下を引き起こす程度のパッキンの劣化状態とが異なるような場合には、それぞれ別々の閾値を設定してもよい。

また、上記では、放電発生部２０を予め設定された脱臭時間運転するとしたが、その時間は使用者により任意に変更可能としてもよい。

また、上記では、オゾン漏れ検知対象のパッキンを、集塵室１４の吸気口１０側及び排気口１１側に設けたパッキン１５、５０とした例を示したが、この他に、酸化劣化によりオゾン臭発生や吸引力低下を引き起こすパッキンがあれば、そのパッキンもオゾン検出対象としてもよい。例えば、図１１の符号６０は集塵室１４で塵埃が除去された空気を濾過するフィルターであり、このフィルター６０の周囲に設けたパッキン６１等が該当する。

なお、上記では、放電発生部２０は、主にオゾンを発生させることを目的としたものであったが、これに限定するものではない。例えば、主にイオンを発生させることを目的としたものであってもよい。この目的の場合のイオンの利用形態としては、イオンにより塵埃を帯電させ、帯電させた板で塵埃を捕獲するもの等が該当する。放電発生部２０は、イオンを発生させることを目的としたものであっても、イオンを放電により発生させる場合にはオゾンも必ず発生するため、集塵室１４内にはオゾンも供給されることになる。要は、その目的が何であれ、本発明は、放電発生部２０を備え、放電発生部２０により発生したオゾンが集塵室１４内に供給される構成の電気掃除機１に適用される。

なお、オゾン漏れを外部に報知する報知部としては、表示部８に設けたオゾン漏れ通知ＬＥＤ８ａ、８ｂによるものの他、音声による報知や、バイブレーション機能でもよく、使用者に対してオゾン漏れを伝達できるものであれば、特に手段は問わない。
なお、例えばLEDのみを用いた場合は視覚障害者にはオゾン漏れを感知できず、音声による報知は聴覚障害者にはオゾン漏れを感知できないため、２種類以上の報知手段を有している方がより良い。

本発明の実施の形態１に係る電気掃除機１の構成を示す概略斜視図である。 図１の掃除機本体２の概略横断面図である。 放電発生部２０の設置部分の拡大断面図である。 図３の放電発生部２０の放電発生素子２２の構成の一例を示す概略図である。 オゾンセンサ３０の構成例１を示す図である。 オゾンセンサ３０の構成例２を示す図である。 図１の電気掃除機１の電気的な構成を示すブロック図である。 本発明の実施の形態１の電気掃除機１の特徴部分の動作の流れを示すフローチャートである。 本発明の実施の形態２に係る電気掃除機１の掃除機本体２の概略横断面図である。 図９の掃除機本体２の斜視図である。 図９の掃除機本体２の縦断面図である。 オゾンセンサ３０の他の配置位置の例を示す図である。

符号の説明

１ 電気掃除機、２ 掃除機本体、３ 掃除用吸込み具、４ 延長パイプ、５ 吸込み用ホース、６ 操作入力部、７ 開閉蓋、８ 表示部、８ｂ 符号、９ 走行用車輪、１０ 吸気口、１０ａ ホース接続管、１１ 排気口、１２ 集塵部、１３ 吸引動力部、１４ 集塵室（集塵袋）、１５ パッキン、２０ 放電発生部、２１ ケース、２２ 放電発生素子、２３ オゾン供給孔、２４ 放電電極、２５ 接地電極、３０ オゾンセンサ、３１ ヒーター、３２ センサー部、３３ 発光ダイオード、３４ 多孔質透明板、３５ フォトダイオード、４０ 制御回路部、５０ パッキン、５１ オゾンセンサ、６０ フィルター、６１ パッキン。

Claims (10)

1. 吸気口及び排気口を有する掃除機本体と、
   該掃除機本体内に設けられ、前記吸気口に連通する開口を備えた集塵室と、
   該集塵室と前記排気口との間に設けられ、前記吸気口から外気を吸引して前記排気口から排気する吸引動力部と、
   前記集塵室の前記掃除機本体への接続部分を気密に保持するための１又は複数のパッキンと、
   放電を発生するとともに、放電によって発生したオゾンを前記集塵室内に供給する放電発生部と、
   前記集塵室からのオゾン漏れを検知するオゾン検知部と
   前記オゾン検知部によってオゾン漏れが検知された場合、前記放電発生部の動作を停止する制御回路部と、
   を備えたことを特徴とする電気掃除機。
2. 前記パッキンは、少なくとも前記集塵室の前記開口と前記吸気口との間の接続部分に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の電気掃除機。
3. 前記集塵室は前記吸引動力部に連通する排気側開口を有し、前記パッキンは、少なくとも前記排気側開口に設けられていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の電気掃除機。
4. 前記オゾン検知部を前記パッキンの外周部に設けたことを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れかに記載の電気掃除機。
5. 前記オゾン検知部でオゾン漏れを検知した場合、オゾン漏れを使用者に報知する報知手段を備えたことを特徴とする請求項１乃至請求項４の何れかに記載の電気掃除機。
6. 前記オゾン検知部を複数の前記パッキンに設け、前記パッキンに対してオゾン漏れをそれぞれ個別に検知し、オゾン漏れを発生している箇所を前記報知手段で報知することを特徴とする請求項５に記載の電気掃除機。
7. 前記オゾン漏れ検知部は、所定の閾値を超えるオゾン濃度を検知した場合、オゾン漏れと検知することを特徴とする請求項１乃至請求項６の何れかに記載の電気掃除機。
8. 前記閾値は、１０ｐｐｂであることを特徴とする請求項７記載の電気掃除機。
9. 前記制御回路部は、前記オゾン検知部によってオゾン漏れを検知した場合、前記吸引動力部の運転をロックすることを特徴とする請求項１又は請求項８に記載の電気掃除機。
10. 吸気口及び排気口を有する掃除機本体と、
    該掃除機本体内に設けられ、前記吸気口に連通する開口を備えた集塵室と、
    該集塵室と前記排気口との間に設けられ、前記吸気口から外気を吸引して前記排気口から排気する吸引動力部と、
    前記集塵室の前記掃除機本体への接続部分を気密に保持するための１又は複数のパッキンと、
    放電を発生するとともに、放電によって発生したオゾンを前記集塵室内に供給する放電発生部と、
    前記集塵室からのオゾン漏れを検知するオゾン検知部と
    前記オゾン検知部と連動しオゾン漏れを使用者に報知する報知手段と
    を備えたことを特徴とする電気掃除機。

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