JP2010273755A

JP2010273755A - 電気掃除機

Info

Publication number: JP2010273755A
Application number: JP2009127354A
Authority: JP
Inventors: Akito Ito; 昭人伊藤
Original assignee: Panasonic Corp
Current assignee: Panasonic Corp
Priority date: 2009-05-27
Filing date: 2009-05-27
Publication date: 2010-12-09

Abstract

【課題】塵埃検知手段が検知できない小さな塵埃でも、検知できるようにすること。
【解決手段】吸引風を発生する電動送風機２と、電動送風機２の吸気上流側に配設され塵埃を吸引する吸込具８から、電動送風機２の吸気下流側に配設され電動送風機２が発する吸引風の排気部に至る空気流路に、吸引した塵埃を凝集させるイオン発生器（凝集手段）１２と、イオン発生器１２の吸気下流に設けられ凝集された塵埃を検知する塵埃検知手段５とを備える構成としたもので、塵埃検知手段５が検知できないような非常に小さな塵埃であっても、イオン発生器１２によって大きな塊になり、塵埃検知手段５が検知することが可能になる。
【選択図】図１

Description

本発明は、一般家庭用もしくは業務用等の電気掃除機に関するもので、吸引した塵埃を検知する機能を有する電気掃除機に関するものである。

従来、この種の電気掃除機として、下記特許文献１に記載のような塵埃検知手段と複数の増幅度を持つ増幅手段を備え、より小さな塵埃を検知できるような電気掃除機が発明されている。

特開２００７−００６９２１号公報

近年、アレルギー患者が非常に増加しており、アレルギーの要因であるダニの糞や花粉などのアレルゲンの除去に対する関心が高まっている。これらの塵埃は直径数μｍ〜数十μｍと小さく人が動くとすぐに舞い上がり、吸引されているため、アレルギー反応を起こし易いものである。

これに対して、従来の特許文献１に記載のような小さな塵埃を検知し、使用者に放置したり吸引力を上げて塵埃をより多く吸引する電気掃除機が発明されている。

しかしながら、塵埃が小さく且つ非常に速い速度で吸引されるため、特許文献１に記載の構成であってもその検知には限界がある。例えば、花粉の大きさは２０〜３０μｍであるが、その花粉は降雨などによって水分に触れると破裂して内部のアレルゲンを拡散する。そのアレルゲンの直径は１μｍ以下であり、空気清浄機とは異なり、非常に速い速度で塵埃が移動する電気掃除機では、特許文献１の構成であっても塵埃の検知は困難であった。

前記従来の課題を解決するために、本発明の電機掃除機は、吸引風を発生する電動送風機と、前記電動送風機の吸気上流側に配設され塵埃を吸引する吸込具から、前記電動送風機の吸気下流側に配設され前記電動送風機が発する吸引風の排気部に至る空気流路に、吸引した塵埃を凝集させる凝集手段と、前記凝集手段の吸気下流に設けられ凝集された塵埃を検知する塵埃検知手段とを備える構成とした。

これにより、塵埃検知手段が検知できないような非常に小さな塵埃であっても、凝集手段によって大きな塊になり、塵埃検知手段が検知することができるようになる。

本発明の電気掃除機は、塵埃検知手段が検知できないような非常に小さな塵埃であっても、凝集手段によって大きな塊になり、塵埃の大小に関わらず、塵埃検知手段が検知することができる電気掃除機を提供できるものである。

（ａ）本発明の実施の形態１における電気掃除機の概略図（ｂ）同、電機掃除機の吸込具の拡大図同、電機掃除機の手元ハンドルの上面の拡大図本発明の実施の形態２における電機掃除機の吸込具の拡大図

第１の発明は、吸引風を発生する電動送風機と、前記電動送風機の吸気上流側に配設され塵埃を吸引する吸込具から、前記電動送風機の吸気下流側に配設され前記電動送風機が発する排気部に至る空気流路に吸引した塵埃を凝集させる凝集手段と、凝集手段の吸気下流に、凝集させた塵埃を検知する塵埃検知手段とを備えることで、塵埃検知手段が検知できないような非常に小さな塵埃であっても、凝集手段によって大きな塊になり、塵埃検知手段が検知することが可能になる。

第２の発明は、凝集手段をマイナスイオン発生器にすることで、一般的にプラスに帯電している塵埃を凝集させて塊にすると同時に、マイナスイオンが持つ除菌、消臭の効果も得ることができる。

第３の発明は、凝集手段を塵埃をプラスに帯電させるプラス帯電手段と、塵埃をマイナスに帯電させるマイナス帯電手段を備えた塵埃帯電手段にすることで、塵埃同士引き付けあうので確実に塊を形成することができる。また、塵埃帯電手段を帯電列のプラス側とマイナス側に属する材料で構成し、吸引風によって高速で移動する塵埃との摩擦で塵埃を帯電させる構成にすることで、電力を消費することなく塵埃を凝集させることができる。

第４の発明は、凝集手段を霧を発生させる霧発生手段にすることで、霧が塵埃を吸着して塊を形成するので、確実に塵埃を凝集させることができる。

第５の発明は、霧発生手段を静電霧化装置にすることで、数ｎｍ〜数十ｎｍの霧を発生させて塵埃を吸着、凝集させることにより、霧の水分量がごくわずかであるため吸気経路が濡れることがなく、また、霧自体が塵埃検知手段に検知されることが無いため、塵埃検知手段の精度を向上させることができる。

（実施の形態１）
本発明の実施の形態１における電気掃除機について図１〜図２を用いて説明する。

図１（ａ）は電気掃除機の全体図であり、図１（ｂ）は図１（ａ）の吸込具の拡大図である。１は掃除機本体であり、２は掃除機本体１に内蔵された電動送風機であり、３は電動送風機２の吸引風によって吸引された塵埃を捕集する紙パックである。電動送風機２の吸引風はホース４と延長管７を通じて吸引口１１を備えた吸込具８へ伝わり、この吸引風によって吸引口１１から床面の塵埃を吸引する。電動機１０は吸引口１１近傍に配されており、電力が供給されると回転して床面の塵埃をかき出して吸引口１１からの塵埃の吸引を補助する。

また、吸込具８は凝集手段としてのイオン発生器１２を備えており、コロナ放電を行ってマイナスイオンを発生させ、塵埃を遮断するためのフィルター９を通過した吸気に乗せて放出する。ホース４には使用者が持つための手元ハンドル６と、赤外線発光部と赤外線受光部を備え、この２つの間を通過した塵埃を検知しその検知数から吸引した塵埃の量を制御手段（図示せず）へする塵埃検知手段５とを備えている。

図２は手元ハンドル６の上面の拡大図であり、掃除機を運転する際に操作する強スイッチ６１、中スイッチ６２、弱スイッチ６３、掃除機を停止させる停止スイッチ６４が備えられている。

次に、上記のように構成された、本実施の形態における電気掃除機の動作、作用について、図１〜図２を参照しながら説明する。

使用者が掃除をする際には、「強」スイッチ６１、「中」スイッチ６２、「弱」スイッチ６３のいずれかを操作する。制御手段（図示せず）は、「強」スイッチ６１を操作したときは電動送風機２への電力供給量ｐを９００Ｗに、「中」スイッチ６２を操作したときは６００Ｗに、「弱」スイッチ６３を操作したときは２００Ｗに設定して運転する（以降、それぞれの動作モードを強モード、中モード、弱モードとし、この３つのモードを総じて運転モードと称す）。運転モードのときに「停止」スイッチ６４を操作すると、電動送風機２への電力供給を遮断（ｐ＝０）し、運転を停止する（以降、停止モードとする）。また、運転モードのときは電動機１０へ電力が供給され、電動機１０は床面の塵埃をかき出す。

また、運転モード中、制御手段は塵埃検知手段５が塵埃を検知すると電動送風機２の入力を上昇させて吸引力を一時的に上げ、塵埃をより多く吸引するよう制御する。塵埃検知手段５は通過した塵埃を０．１秒毎に集計し、制御手段は、塵埃の検知数が０．１秒間に５個以上になると、掃除している箇所に塵埃があると判断し、電動送風機２への電力供給量ｐを上げる。本実施例では弱モードの場合は２００Ｗから３００Ｗに上げ、中モードの場合は６００Ｗから８００Ｗに上げ、強モードの場合は元々吸引力が高いため、９００Ｗのままとする。このような制御を行うことで、塵埃が無い場合は電動送風機２の消費電力を抑えることができ、省エネを実現することができる。

この塵埃検知手段５は吸引した塵埃を検知するが、近年、アレルギー患者が非常に増加しており、アレルギーの要因であるダニの糞や花粉などのアレルゲンの除去に対する関心が高まっており、これらのアレルゲンを検知できる性能であるのが望ましい。

花粉の大きさは２０〜３０μｍであり、塵埃検知手段５の塵埃検知性能で十分検知できる。しかし、その花粉は降雨などによって水分に触れると破裂して内部のアレルゲンを拡散し、そのアレルゲンの直径は１μｍ以下である。また、ダニの糞に関しても、通常は１０μｍ以上の大きさであるが、乾燥すると粉々に砕けて１μｍ以下になる、したがって、これらのアレルゲンを確実に検知するためには１μｍ以下の塵埃検知能力が必要であった。

しかしながら、ここまで性能を上げようとすると、塵埃検知手段５の構成、赤外線受発光部を備え、通過した塵埃を検知する場合、１０μｍの塵埃を検知できる能力に対して、（１０μｍ）２／（１μｍ）２＝１００倍の塵埃検知能力が必要であり、実現が実質困難であった。

そこで、塵埃を凝集させて塵埃検知手段５が検知できる程度の大きさの塊にすることで、これらのアレルゲンを確実に検知できるようにする。塵埃を凝集させるために、凝集手段としてのイオン発生器１２を駆動させる。イオン発生器１２はマイナスイオンを放出し、吸引口１１からの吸引風および吸引した塵埃と混ぜ合わせる。塵埃は一般的にプラスに帯電しているため、マイナスイオンに吸い寄せられて塵埃の塊を形成する。

これにより、１μｍ以下のより小さな塵埃でも大きな塊にして検知することが可能になり、アレルゲンを確実に吸引し、かつ省エネを実現した電気掃除機を作ることが可能になる。

また、イオン発生器１２を霧を発生させる霧発生手段にし、霧を吸気経路に入れて塵埃
を吸着、凝集させることでも同様の効果が得られる。この場合は塵埃が帯電していなくても霧に吸着させることができ、より確実に塊を形成することができる。特に、霧発生手段を静電霧化装置を用いたもので構成し、数ｎｍ〜数十ｎｍの霧を発生させて塵埃を吸着、凝集させることにより、霧の水分量がごくわずかであるため吸気経路が濡れることがなく、また、霧自体が塵埃検知手段５に検知されることが無いため、塵埃検知の精度を更に向上させることができる。

（実施の形態２）
本発明の第２の実施の形態について図３を用いて説明する。なお、実施の形態１と同一構成の部品については、同一符号を付し、その詳細な説明を省略する。

実施の形態１と異なるのは、塵埃を凝集させる方法が、塵埃をプラスに帯電させたものとマイナスに帯電させたものに分け、それらを混合して塵埃同士を吸着させて塊を形成させたことである。

吸込具８には、イオン発生器の代わりに吸気分離手段１５、プラス帯電手段１３、マイナス帯電手段１４を設置し、吸気分離手段１５によって吸引された塵埃を二手に分け、それをプラス帯電手段１３とマイナス帯電手段１４にそれぞれ衝突させる。プラス帯電手段１３は帯電列のマイナス側に属する材質であるポリプロピレン、マイナス帯電手段１４は帯電列のプラス側に属する材質であるナイロンで形成されており、衝突した塵埃をそれぞれプラス、マイナスに帯電させる。帯電させた塵埃は吸気分離手段１５を通過後に混合され、プラスとマイナスに帯電した塵埃がそれぞれ引き付け合って塊を形成する。

このような構成にすることで、塵埃を強制的に帯電させ、塵埃同士引き付けあうので確実に塊を形成することができる。また、本実施の形態のように塵埃と帯電させやすい材質との摩擦によって塵埃を帯電させる方法を取ることにより、電力を消費することなく塵埃の塊を形成させることができる。

以上のように、本発明にかかる電気掃除機は、塵埃検知手段が検知できないような非常に小さな塵埃であっても、凝集手段によって大きな塊になり、塵埃の大小に関わらず、塵埃検知手段が検知することが可能となるので、家庭用、業務用等幅広い電機掃除機に適用できるものである。

１掃除機本体
２電動送風機
３紙パック
４ホース
５塵埃検知手段
６手元ハンドル
７延長管
８吸込具
９フィルター
１０電動機
１１吸引口
１２イオン発生器（凝集手段）
１３プラス帯電手段
１４マイナス帯電手段
１５吸気分離手段
２０制御手段
６１「強」スイッチ
６２「中」スイッチ
６３「弱」スイッチ
６４「停止」スイッチ

Claims

吸引風を発生する電動送風機と、前記電動送風機の吸気上流側に配設され塵埃を吸引する吸込具から、前記電動送風機の吸気下流側に配設され前記電動送風機が発する吸引風の排気部に至る空気流路に、吸引した塵埃を凝集させる凝集手段と、前記凝集手段の吸気下流に設けられ凝集された塵埃を検知する塵埃検知手段とを備える構成とした電気掃除機。
凝集手段は、マイナスイオンによってプラスに帯電している塵埃を凝集させるマイナスイオン発生器とした請求項１記載の電気掃除機。
凝集手段は、塵埃をプラスに帯電させるプラス帯電手段と、塵埃をマイナスに帯電させるマイナス帯電手段とを有する塵埃帯電手段とした請求項１記載の電気掃除機。
凝集手段は、霧を発生させる霧発生手段とした請求項１記載の電気掃除機。
霧発生手段は、静電霧化装置とした請求項４記載の電気掃除機。