JP2011136009A - 電気掃除機 - Google Patents

Abstract

【課題】掃除中の使用者の動作や掃除機の排気風により床面から舞い上がった微細塵を、イオン発生器により帯電させて効果的に捕集する電気掃除機でも、空中にウィルスや雑菌・カビ菌などが残存し、食品の腐敗や不健康の原因となる恐れがあった。
【解決手段】電気掃除機にウィルスや雑菌・カビ菌を不活性化させるラジカル成分を含んだ帯電微粒子水を放出する静電霧化ユニットを搭載することで、空中の微細塵を帯電させて効果的に捕集できることに加え、空中に残存したウィルスや雑菌・カビ菌を不活性化させ、さらにきれいな室内環境とすることが可能となる。
【選択図】図１

Description

本発明は、電気掃除機に関するものであり、特に、帯電微粒子水を発生させる静電霧化ユニットを電気掃除機に搭載した電気掃除機に関する。

従来の電気掃除機は、床面の塵埃や本体の排気に含まれる微細塵が、掃除を行なうことで空中に舞い上がり再度床面に降り積もるため、室内の換気が奨励されていた。この課題を解決するために、高圧放電により発生させたイオンを掃除機本体から放出し、空中の微細塵を帯電させ、この帯電した微細塵を吸込むことで紙パックを帯電させ、紙パックに塵埃を付着させて集塵する電気掃除機が提案されている（例えば特許文献１参照）。

特開２００８−２１２３８９号公報

しかしながら、上記従来の電気掃除機であっても、空中に浮遊しているウィルスや雑菌・カビ菌などを十分に捕集できないため、使用環境の条件によっては、ウィルスや雑菌・カビ菌などが繁殖し、食品を腐敗させたり健康に影響を与えたりすることが考えられた。

本発明は、上記従来技術の有する課題に鑑みてなされたものであり、空中に浮遊しているウィルスや雑菌・カビ菌などを十分に捕集することができる電気掃除機を提供することを目的とする。

上記従来技術の有する課題を解決するために、本発明は、
負圧を生成する吸引用電動送風機と、吸引用電動送風機からの排気風を放出する排気口とを有する掃除機本体と、
掃除機本体内に設けられており、ペルチェ素子と、ペルチェ素子の一端に取り付けられた放熱フィンと、ペルチェ素子の他端に取り付けられた放電電極とを有しており、ラジカル成分を含む帯電微粒子水を生成する静電霧化ユニットと、
吸引用電動送風機とは別体に設けられており、外気を吸気し放熱フィンを冷却する冷却用送風機と、を備え、
放熱フィンには、冷却用送風機で発生させる冷却風のみが当たる構成とされており、
帯電微粒子水は、冷却風の少なくとも一部を利用して、掃除機本体の外部へと放出される電気掃除機を提供する。

これにより、帯電微粒子水の帯電作用により空気中の微細塵を帯電させ、紙パックに付着集塵させる効果に加え、空気中のウィルスや雑菌・カビ菌の不活性化が同時に可能となり、室内空間をより清潔にすることが可能となる。また、静電霧化ユニットの放熱フィンを冷却する冷却用送風機を搭載することで、ペルチェ素子及びペルチェ素子に接続された放電電極を確実に冷却し、帯電微粒子水を安定して発生させることが可能となる。さらに、静電霧化ユニットの放熱フィンを冷却する冷却用送風機を搭載することで、吸引用電動送風機の発熱により暖められていない低温外気によって放熱フィンを十分に冷却でき、ペルチェ素子に取り付けられた放電電極上に空気中の水蒸気を結露させることが可能となり、ラジカル成分を含む帯電微粒子水を幅広い温度・湿度領域で発生させることができる。
また、静電霧化ユニットの放熱フィンを冷却する冷却用送風機を吸引用電動送風機とは別体に搭載することで、吸引用電動送風機が運転されていない状態でも帯電微粒子水を発生させることが可能となる。

本発明の電気掃除機によれば、帯電微粒子水の帯電作用により空気中の微細塵を帯電させ、紙パックに付着集塵させる効果に加え、空気中のウィルスや雑菌・カビ菌の不活性化が同時に可能となり、室内空間をより清潔にすることが可能となる。また、静電霧化ユニットの放熱フィンを冷却する冷却用送風機を搭載することで、ペルチェ素子及びペルチェ素子に接続された放電電極を確実に冷却し、帯電微粒子水を安定して発生させることが可能となる。さらに、静電霧化ユニットの放熱フィンを冷却する冷却用送風機を搭載することで、吸引用電動送風機の発熱により暖められていない低温外気によって放熱フィンを十分に冷却でき、ペルチェ素子に取り付けられた放電電極上に空気中の水蒸気を結露させることが可能となり、ラジカル成分を含む帯電微粒子水を幅広い温度・湿度領域で発生させることができる。また、静電霧化ユニットの放熱フィンを冷却する冷却用送風機を吸引用電動送風機とは別体に搭載することで、吸引用電動送風機が運転されていない状態でも帯電微粒子水を発生させることが可能となる。

本発明の実施の形態１における電気掃除機の内部構成図 本発明の静電霧化ユニットの構成・動作説明図 本発明の実施の形態２における電気掃除機の内部構成図 従来の電気掃除機の内部構成図 従来のイオン放出ユニットの構成図

第１の発明は、負圧を生成する吸引用電動送風機と、吸引用電動送風機からの排気風を放出する排気口とを有する掃除機本体と、掃除機本体内に設けられており、ペルチェ素子と、ペルチェ素子の一端に取り付けられた放熱フィンと、ペルチェ素子の他端に取り付けられた放電電極とを有しており、ラジカル成分を含む帯電微粒子水を生成する静電霧化ユニットと、吸引用電動送風機とは別体に設けられており、外気を吸気し放熱フィンを冷却する冷却用送風機と、を備え、放熱フィンには、冷却用送風機で発生させる冷却風のみが当たる構成とされており、帯電微粒子水は、冷却風の少なくとも一部を利用して、掃除機本体の外部へと放出される構成としたものである。

これにより、帯電微粒子水の帯電作用により空気中の微細塵を帯電させ、紙パックに付着集塵させる効果に加え、空気中のウィルスや雑菌・カビ菌の不活性化が同時に可能となり、室内空間をより清潔にすることが可能となる。

また、静電霧化ユニットの放熱フィンを冷却する冷却用送風機を搭載することで、ペルチェ素子及びペルチェ素子に接続された放電電極を確実に冷却し、帯電微粒子水を安定して発生させることが可能となる。

さらに、静電霧化ユニットの放熱フィンを冷却する冷却用送風機を搭載することで、吸引用電動送風機の発熱により暖められていない低温外気によって放熱フィンを十分に冷却でき、ペルチェ素子に取り付けられた放電電極上に空気中の水蒸気を結露させることが可能となり、ラジカル成分を含む帯電微粒子水を幅広い温度・湿度領域で発生させることができる。

また、静電霧化ユニットの放熱フィンを冷却する冷却用送風機を吸引用電動送風機とは
別体に搭載することで、吸引用電動送風機が運転されていない状態でも帯電微粒子水を発生させることが可能となる。

第２の発明は、静電霧化ユニットは、排気口から放出される吸引用電動送風機の排気風に向けて帯電微粒子水が放出される位置に配置されている構成としたものである。

これにより、放出された帯電微粒子水を排気風に乗せて室内へと満遍なく飛散させることが可能となり、部屋全体に除菌脱臭などの効果を行き渡らせることができる。

第３の発明は、静電霧化ユニットは、排気口側から掃除機本体の前方側に向けて帯電微粒子水を放出させる位置に配置されている構成としたものである。

これにより、放出された帯電微粒子水を排気風に乗せて室内へと満遍なく飛散させることが可能となり、部屋全体に除菌脱臭などの効果を行き渡らせることができる。また、静電霧化ユニットよりも前方方向の掃除機本体の上面に、集塵室の蓋部分や掃除機本体を持ち運ぶためのハンドル部分等が設けられている場合には、集塵室の蓋部分や掃除機本体を持ち運ぶためのハンドル部分等の除菌脱臭が可能となり、掃除機本体部分のうち最もよく手で触れる部分を清潔に保つことができる。

第４の発明は、帯電防止材料で形成されており、静電霧化ユニットを覆うカバーと、カバーをアースさせるアース手段とを有する構成としたものである。

これにより、カバーが静電霧化ユニットから放出されるマイナスイオンや帯電微粒子水により帯電し、マイナスイオンや帯電微粒子水と反発するのを防止することが可能となり、継続的にマイナスイオンや帯電微粒子水を掃除機本体外へと放出させることができる。

第５の発明は、静電霧化ユニットが通電されてから帯電微粒子水が発生されるまでの間、放電によりマイナスイオンを発生させる構成としたものである。

これにより、電気掃除機の運転直後より、静電霧化ユニットから放出されるマイナスイオンによって空気中の微細塵を帯電させることが可能となり、空気中の微細塵を効果的に収集できる。

第６の発明は、ペルチェ素子に流れる電流を制御する制御部と、室温を検知する室温検知部と、を有しており、制御部は、室温検知部からの信号に基づき、放電電極の温度が０度以下にならないように、ペルチェ素子に流れる電流を制御する構成としたものである。

ここで、ペルチェ素子に通電がされていない場合、放電電極は室温と略同じ温度となる。また、帯電微粒子水を効率的に生成するという観点からは、放電電極の温度は冷たければ冷たいほうがよい。

ペルチェ素子に通電がされ、かつ、室温が高い場合、放電電極を効率的に冷やすためには、ペルチェ素子に流す電流を増加させればよい。しかしながら、ペルチェ素子に流す電流を増加させると、放電電極の温度が下がるとともに、放熱フィンの発熱量が増加してしまう。これにより、掃除機に搭載可能な大きさの冷却用送風機では放熱フィンを十分に冷却することができず、帯電微粒子水を効率的に生成することができない。

一方、ペルチェ素子に通電がされ、かつ、室温が低い場合、室温が高い場合と同様に、ペルチェ素子に流す電流を増加させてしまうと、放電電極の温度が０度以下となってしまい、放電電極の表面に付着した結露水が凍ってしまうため、帯電微粒子水を生成できない
。

そこで、室温を検知する室温検知部を設け、制御部が、室温検知部からの信号に基づいて放電電極の温度が０度以下にならないように、ペルチェ素子に流れる電流を制御することにより、各室温において帯電微粒子水を効率よく生成することができる。

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、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。

（実施の形態１）
図１は、本発明の第１の実施の形態における電気掃除機の内部構成を示すものである。また、図２は、本発明の静電霧化ユニットの構成・動作を説明するものである。

図１に示すように、掃除機本体１は、主として、掃除機本体１の前方に設けられており、塵埃を捕集する集塵袋等が内蔵される集塵室５と、集塵室５の後方に設けられた吸引用電動送風機２とから構成されている。

掃除機本体１の後部には排気口４が設けられており、吸引用電動送風機２の排気風３は、排気口４から掃除機本体１の外部へと放出される。

掃除機本体１の後方の上部には、カバー３０が設けられており、このカバー３０と掃除機本体１とにより、吸引用電動送風機２の排気風３の排気経路とは別に、排出経路６が形成されている。

排出経路６の一端は、掃除機本体１の上面に連通しており、この排出経路６の一端には、後述する冷却用送風機２５が外気を吸引するための第１開口部（図示せず）が設けられている。また、排出経路６の他端は、掃除機本体１の後部に連通しており、この排出経路６の他端には、後述する静電霧化ユニット２１により生成される帯電微粒子水２０が放出される第２開口部（図示せず）が排気口４の近傍の上部に、排気口４とは別に設けられている。さらに、第２開口部（図示せず）から排出される帯電微粒子水２０の排出方向と、排気口４から排出される吸引用電動送風機２の排気風４の排出方向とが、掃除機本体１の後方の外部で交わるように構成されている。

排出経路６には、後述する放熱フィンを冷却するための冷却用送風機２５と、制御基板２８と、帯電微粒子水２０を生成する静電霧化ユニット２１とが内蔵されている。

制御基板２８とカバー３０とは、アース手段３１によりアースされている。また、制御基板２８上には、室温検知部となるサーミスタが実装されており、制御基板２８は静電霧化ユニットと冷却用送風機２５の間に配置されている。

図２に示すように、静電霧化ユニット２１は、主として、ペルチェ素子２３と、ペルチェ素子２３の発熱側に設けられた放熱フィン２２と、ペルチェ素子２３の冷却側に設けられた放電電極２４とにより構成されており、放電電極２４には高電圧が印加される構成となっている。

以上のように構成された電気掃除機について、以下その動作、作用を説明する。

まず、使用者が掃除機本体１の運転を開始すると、冷却用送風機２５が動作され、掃除機本体１の上面に設けられた第１開口部（図示せず）より外気が吸引され、冷却風２６が排出経路６内へと送られる。冷却用送風機２５が動作されるのと同時に、静電霧化ユニッ
ト２１のペルチェ素子２３が通電される。

ペルチェ素子２３に通電されることにより、ペルチェ素子２３の冷却側に接続されている放電電極２４が冷却されるとともに、ペルチェ素子２３の発熱側に接続されている放熱フィン２２により、ペルチェ素子２３で発生する熱が放熱される。静電霧化ユニット２１の放熱フィン２２は、冷却用送風機２５で発生させた冷却風２６により冷却される。これにより、放熱フィン２２からの放熱を効率的に行うことができ、放電電極２４を効率的に冷却することができる。

放電電極２４がペルチェ素子２３により冷却され、放電電極２４の温度が外気の露点以下に達すると、放電電極２４の表面に結露水２７が生じる。放電電極２４には高電圧が印加されており、これにより結露水２７から帯電微粒子水２０が生成される。

ここで、掃除機本体１を運転した直後より放電電極２４に高電圧が印加されるように構成しているため、放電電極２４の表面に結露水２７が生じるまでは、静電霧化ユニット２１からはマイナスイオン（図示せず）のみが放出されるが、放電電極２４の表面に結露水２７が生じた状態では、静電霧化ユニット２１からはマイナスイオンと共に帯電微粒子水２０が放出される。

静電霧化ユニット２１により発生されたマイナスイオン（図示せず）及び帯電微粒子水２０は、冷却用送風機２５により発生された冷却風２６の一部を利用して、掃除機本体１の後部に設けられた第２開口部（図示せず）より掃除機本体１の外部へと放出される。第２開口部（図示せず）は、吸引用電動送風機２の排気口４の近傍の上部に設けられているため、マイナスイオン（図示せず）及び帯電微粒子水２０は、吸引用電動送風機２の排気風３に乗って、空間内に満遍なく飛散する。これにより、部屋全体に除菌脱臭などの効果を行き渡らせることができる。

ここで、マイナスイオン（図示せず）や帯電微粒子水２０がカバー３０に付着すると、カバー３０が帯電し、マイナスイオンや帯電微粒子水２０が掃除機本体１外部へと放出されなくなる。これを防ぐためにカバー３０と制御基板２８とは、アース手段３１にてアースされ、カバー３０に帯電した静電気を逃がす構成としている。

また、ペルチェ素子２３へ流れる電流を増すことで放電電極２４の温度が下がり結露しやすくなるが、冷却しすぎると結露水２７が凍結し帯電微粒子水２０が発生しなくなるため、制御基板２８上に設けられた室温検知部からの信号をもとに、ペルチェ素子２３へ流す電流を増減させ、放電電極２４の温度が０℃以下にならないように制御している。

以上のように、本実施の形態においては静電霧化ユニット２１を掃除機本体１へと搭載し、冷却用送風機２５で静電霧化ユニット２１を冷却することで、吸引用電動送風機の発熱により暖められていない低温外気によって放熱フィンを十分に冷却し、ペルチェ素子の冷却側に取り付けられた放電電極上に空気中の水蒸気を結露させることが可能となり、空気中のウィルスや雑菌・カビ菌を不活性化するラジカル成分を含む帯電微粒子水２０を効果的に空中に放出することが可能となり、室内を衛生的にすることができる。

また、本実施の形態では、静電霧化ユニット２１を冷却する手段として吸引用電動送風機２とは別に冷却用送風機２５を用いることで、吸引用電動送風機２を運転させなくても帯電微粒子水２０を発生させることが可能となり、電気掃除機１で掃除をしていない状態でも空気中のウィルスや雑菌・カビ菌を不活性化させることもできる。

さらに、本実施の形態においては、マイナスイオン（図示せず）及び帯電微粒子水２０
が、吸引用電動送風機２の排気３に乗って空間内に満遍なく飛散するように構成しているため、部屋全体に除菌脱臭などの効果を行き渡らせることができる。

（実施の形態２）
本発明の電気掃除機の実施の形態２について、図３を用いて説明する。なお、実施の形態１と同一部分については同一符号を付してその説明を省略する。図３は、本発明の第２の実施の形態における電気掃除機の内部構成を示すものである。

図３に示すように、静電霧化ユニット２１は、帯電微粒子水２０が掃除機本体１の前方に向かって放出される向きで掃除機本体１の後方の上面に配置されている。静電霧化ユニット２１近傍のカバー３０には、静電霧化ユニット２１から発生する帯電微粒子水２０を掃除機本体１の上面に沿わせて放出するための開口が設けられている。

以上のように構成された電気掃除機について、以下その動作、作用を説明する。

まず、掃除機本体１を運転させることで静電霧化ユニット２１から帯電微粒子水２０が放出され、放出された帯電微粒子水２０は掃除機本体１の上面に沿って前方へと流れる。この際、掃除機本体１上面に付着した雑菌やウィルス、あるいは悪臭成分と帯電微粒子水２０が衝突し、反応することで除菌・脱臭効果を発生する。

以上のように、本実施の形態においては掃除機本体１の後方上面に、前方に向けて帯電微粒子水２０を放出する静電霧化ユニット２１を搭載することにより、本体上面の除菌・脱臭を行ない、掃除機本体のうち良く手で触れる本体上面を清潔に保つことができる。

また、本実施の形態では掃除機本体１前方に設けた持ち運び用ハンドル１ａにも帯電微粒子水が到達することにより、菌が付着しやすい持ち運び用ハンドル１ａ部分の除菌脱臭をすることもできる。

以上のように、本発明にかかる電気掃除機は、帯電微粒子水の放出により空気中のウィルスや雑菌・カビ菌を不活性化させ、室内の空気を室外よりも衛生的にすることが可能となるため、食品などへのカビの発生やインフルエンザなどへの感染予防などの用途にも適用できる。

１ 掃除機本体
１ａ 持ち運び用ハンドル
２ 吸引用電動送風機
３ 排気
４ 排気口
５ 集塵室
６ 排出経路
２０ 帯電微粒子水
２１ 静電霧化ユニット
２２ 放熱フィン
２３ ペルチェ素子
２４ 放電電極
２５ 冷却用送風機
２６ 冷却風
２７ 結露水
２８ 制御基板
３０ カバー
３１ アース手段
４０ 従来のイオン放出ユニット
４１ 従来の放電電極

Claims (6)

1. 負圧を生成する吸引用電動送風機と、前記吸引用電動送風機からの排気風を放出する排気口とを有する掃除機本体と、
   前記掃除機本体内に設けられており、ペルチェ素子と、前記ペルチェ素子の一端に取り付けられた放熱フィンと、前記ペルチェ素子の他端に取り付けられた放電電極とを有しており、ラジカル成分を含む帯電微粒子水を生成する静電霧化ユニットと、
   前記吸引用電動送風機とは別体に設けられており、外気を吸気し前記放熱フィンを冷却する冷却用送風機と、を備え、
   前記放熱フィンには、前記冷却用送風機で発生させる冷却風のみが当たる構成とされており、
   前記帯電微粒子水は、前記冷却風の少なくとも一部を利用して、前記掃除機本体の外部へと放出される電気掃除機。
2. 前記静電霧化ユニットは、前記排気口から放出される前記吸引用電動送風機の前記排気風に向けて前記帯電微粒子水が放出される位置に配置されている請求項１に記載の電気掃除機。
3. 前記静電霧化ユニットは、前記排気口側から前記掃除機本体の前方側に向けて前記帯電微粒子水を放出させる位置に配置されている請求項１または２に記載の電気掃除機。
4. 帯電防止材料で形成されており、前記静電霧化ユニットを覆うカバーと、
   前記カバーをアースさせるアース手段と、を有する請求項１〜３のうちの何れか１項に記載の電気掃除機。
5. 前記静電霧化ユニットが通電されてから前記帯電微粒子水が発生されるまでの間、放電によりマイナスイオンを発生させる構成とした請求項１〜４のうちの何れか１項に記載の電気掃除機。
6. 前記ペルチェ素子に流れる電流を制御する制御部と、室温を検知する室温検知部と、を有しており、前記制御部は、前記室温検知部からの信号に基づき、前記放電電極の温度が０度以下にならないように、前記ペルチェ素子に流れる電流を制御する請求項１〜５のうちの何れか１項に記載の電気掃除機。