JP2011167280A

JP2011167280A - 電気掃除機

Info

Publication number: JP2011167280A
Application number: JP2010032210A
Authority: JP
Inventors: Akito Ito; 昭人伊藤
Original assignee: Panasonic Corp
Current assignee: Panasonic Corp
Priority date: 2010-02-17
Filing date: 2010-02-17
Publication date: 2011-09-01

Abstract

【課題】オゾンによるゴムや樹脂の劣化を抑えつつ、イオンにより効果的にアレルゲンを不活化できる電気掃除機を提供する。
【解決手段】吸引風を発生する電動送風機２の吸気上流側に配設され塵埃を吸引する吸込具（図示せず）から、電動送風機２の排気風を排気する排気部（図示せず）に至る空気流路に配されると共にイオンを発生させるイオン発生器１２と、吸引したごみを検知する塵埃検知手段５と、塵埃検知手段５で検知された塵埃の数を計測する計測手段５５と、計測手段５５の計測結果に応じてイオン発生器１２のイオン発生量を制御するイオン制御手段２１を備えたもので、アレルゲンの量を塵埃検知手段５で予測しイオン発生量を調整することで、オゾン発生量を出来る限り抑えることで、オゾンによるゴムや樹脂の劣化を抑えつつ、イオンにより効果的にアレルゲンを不活化および除去することができる。
【選択図】図３

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、特に部屋中のアレルゲンの不活化や殺菌の機能を有する電気掃除機に関するものである。

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除去に対する関心が高まっている。これらの塵埃は、数μｍ〜数十μｍと非常に小さく、人の動作によりすぐに舞い上がり人体に吸引されてしまうため、アレルギー反応を誘発しやすいものである。

このダニの糞や花粉などのアレルゲンを不活化するための手段として、特許文献１や特許文献２に記載されたような、イオン発生器を備え、吸引風で床面の塵埃を吸引し、同時にイオンによってアレルゲンを不活化することで、アレルギー反応を誘発しにくくするようにした電気掃除機が提案されている。

特開２００５−２１１１８５号公報特開２００３−１５３８３１号公報

しかしながら、イオン発生器の中には高圧放電を行うものもあり、これを用いた従来の電気掃除機の構成では、イオンと共に少量のオゾンを副次的に生成することがある。このオゾンは、酸化作用を持ち、特にゴムや樹脂類の劣化を促進してしまうものであり、掃除機本体が樹脂で構成され、気密性を保つためのゴムパッキンが多用されている電気掃除機においては、その劣化の影響を受けやすくなるという課題があった。

これに対して上記特許文献２では、空気流路の部材の耐オゾン性確保のために耐オゾン加工を施す手段が提案されているが、金属皮膜処理等を行う分コストがかかる。また、電気掃除機から排出される排気に混ざるオゾンの分解に関しても触媒などが提案されているが、コストがかかってしまう。

また、別の手段として、イオン発生のためのコロナ放電のデューティー制御によってオゾン発生量を抑える手段も提案されているが、イオンの発生量も同時に抑えられるため、その分性能が低下してしまうという課題があった。

本発明は、上記従来の課題を解決するもので、オゾンによるゴムや樹脂の劣化を抑えつつ、イオンにより効果的にアレルゲンを不活化できる電気掃除機を提供することを目的とするものである。

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、前記電動送風機の排気風を排気する排気部に至る空気流路に配されると共にイオンを発生させるイオン発生器と、吸引したごみを検知する塵埃検知手段と、前記塵埃検知手段で検知された塵埃の数を計測する計測手段と、前記計測手段の計測結果に応じて前記イオン発生器のイオン発
生量を制御するイオン制御手段を備えたもので、アレルゲンの量を塵埃検知手段で予測しイオン発生量を調整することで、オゾン発生量を出来る限り抑えることで、オゾンによるゴムや樹脂の劣化を抑えつつ、イオンにより効果的にアレルゲンを不活化および除去することができる。

本発明の電気掃除機は、オゾンによるゴムや樹脂の劣化を抑えつつ、イオンにより効果的にアレルゲンを不活化できるものである。

（ａ）本発明の実施の形態１における電気掃除機の全体概略図、（ｂ）同電気掃除機の吸込具の拡大断面図同電気掃除機の手元ハンドルの上面の拡大図同電気掃除機のブロック図同電気掃除機の電動送風機の入力設定テーブルを示す図同電気掃除機のイオン制御手段のデューティー比設定テーブルを示す図

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、前記電動送風機の排気風を排気する排気部に至る空気流路に配されると共にイオンを発生させるイオン発生器と、吸引したごみを検知する塵埃検知手段と、前記塵埃検知手段で検知された塵埃の数を計測する計測手段と、前記計測手段の計測結果に応じて前記イオン発生器のイオン発生量を制御するイオン制御手段を備えたもので、アレルゲンの量を塵埃検知手段で予測しイオン発生量を調整することで、オゾン発生量を出来る限り抑えることで、オゾンによるゴムや樹脂の劣化を抑えつつ、イオンにより効果的にアレルゲンを不活化および除去することができる。

第２の発明は、特に、第１の発明の塵埃検知手段は、塵埃の大きさを判別し、計測手段は、塵埃の大きさ別の検知数を計測すると共に、イオン制御手段は、前記計測手段が計測した塵埃の大きさ別の検知数に応じてイオン発生器のイオン発生量を制御するもので、アレルゲンではない砂粒などの大きな塵埃の検知数に左右されずダニの糞や花粉等のアレルゲンが混在する塵埃の検知数によってイオン発生量を調整でき、イオンと同時に発生するオゾンの量を少なくしつつ、イオンの効果を得ることができる。

第３の発明は、特に、第２の発明のイオン制御手段は、所定の大きさ未満の塵埃の単位時間あたりの検知数に応じてイオン発生量を制御するもので、アレルゲンではない砂粒などの大きな塵埃の検知数に左右されずダニの糞や花粉等のアレルゲンが混在する塵埃の検知数によってイオン発生量を調整でき、イオンと同時に発生するオゾンの量を少なくしつつ、イオンの効果を得ることができる。

第４の発明は、特に、第２の発明のイオン制御手段は、所定の大きさ未満の塵埃の単位時間あたりの検知数の掃除開始からの最大値に応じてイオン発生量を制御するもので、舞い上がったアレルゲンに対してイオンを作用させたいときなど、イオン発生器の設置箇所や用途に応じたイオン発生量の最適な設定が可能になる。

第５の発明は、特に、第２の発明のイオン制御手段は、所定の大きさ未満の塵埃の単位時間あたりの検知数の掃除開始からの平均値に応じてイオン発生量を制御するもので、舞い上がったアレルゲンに対してイオンを作用させたいときなど、イオン発生器の設置箇所や用途に応じたイオン発生量の最適な設定が可能になる。

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）
本発明の実施の形態１における電気掃除機について、図１〜５を用いて説明する。

図１（ａ）は、本実施の形態における電気掃除機の全体概略図、図１（ｂ）は、同電気掃除機の吸込具の拡大断面図である。

図１において、本実施の形態における電気掃除機の掃除機本体１は、電動送風機２を内蔵すると共に、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３を備えている。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。吸引口１１から空気と共に吸引された塵埃は紙パック３で集塵され、きれいになった空気は、電動送風機２を通った後、掃除機本体１の後部に設けた排気部１ａより、外部に排気される。１０は、吸引口１１近傍に回転自在に配されると共に電動機（図示せず）を内蔵した回転ブラシで、前記電動機に電力が供給されると、回転ブラシ１０が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ものである。

また、吸込具８は、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。このイオン発生器１２は、放電により多量のイオンを発生させることが出来るが、副次的にオゾンも発生させる。

このオゾンは、ゴムや樹脂類の劣化を促進してしまうため、イオン制御手段２１によってデューティー制御を行い必要量だけイオンを発生させてオゾン発生量を出来る限り抑えるような制御を行う。ホース４には、使用者が持つための手元ハンドル６と、後述する赤外線発光部と赤外線受光部を備え、この２つの赤外線発光部・受光部間を通過した塵埃を検知する塵埃検知手段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、使用者が掃除をする際には、強スイッチ６１、自動スイッチ６２、弱スイッチ６３のいずれかを操作する。制御手段２０は、強スイッチ６１を操作したときは、電動送風機２への入力を９００Ｗに、自動スイッチ６２を操作したときは４００Ｗに、弱スイッチ６３を操作したときは２００Ｗにそれぞれ設定して、運転を開始する（以降、それぞれの動作モードを「強モード」、「自動モード」、「弱モード」とし、この３つのモードを総じて運転モードとする）。

自動モードの場合には、塵埃検知手段５の塵埃検知数に応じて、電動送風機２への入力を４００Ｗ〜９００Ｗまで可変させる。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、回転ブラシ１０に内蔵された電動機へ電力が供給されて、床面の塵埃をかき出し、イオン発生器１２を動作させてマイナスイオンを発生させるようになっている。

図３は、本実施の形態における電気掃除機のブロック図である。塵埃検知手段５は、赤外線発光部５０と、赤外線受光部５１と、信号増幅・パルス変換手段Ａ５３と、信号増幅・パルス変換手段Ｂ５４と、計測手段５５で構成されており、赤外線発光部５０より照射された赤外線が赤外線受光部５１で受光され、この２つの間を塵埃が通過したときの受光量を電気信号に変換して信号増幅・パルス変換手段Ａ５３および信号増幅・パルス変換手段Ｂ５４に伝達する。

この変換された電気信号は、受光量によって変化するため、通過した塵埃が大きいほど電気信号の変化は大きくなる。信号増幅・パルス変換手段Ａ５３と信号増幅・パルス変換手段Ｂ５４は、オペアンプからなる増幅部とコンパレータからなる比較部（図示せず）で構成されており、赤外線受光部５１からの電気信号を増幅して、その信号の変化量が所定以上であった場合にパルス信号を計測手段５５に出力する。

信号増幅・パルス変換手段Ａ５３と信号増幅・パルス変換手段Ｂ５４のそれぞれの核増幅部は、検知したい塵埃の大きさに合わせて異なった増幅度になっており、信号増幅・パルス変換手段Ａ５３は、１００μｍ以上の塵埃を、信号増幅・パルス変換手段Ｂ５４は、１０μｍ以上の塵埃を検知できるような設定にしており、信号増幅・パルス変換手段Ａ５３は、比較的大きな砂粒などの塵埃を、信号増幅・パルス変換手段Ｂ５４は、ダニの糞や花粉等の１０〜３０μｍのアレルゲンを検知できるような感度に設定している。

計測手段５５は、信号増幅・パルス変換手段Ａ５３と、信号増幅・パルス変換手段Ｂ５４から受け取ったパルス信号を計測し、３秒毎の１００μｍ以上の塵埃検知数と１０μｍ以上１００μｍ未満の塵埃検知数を制御手段２０へ、０．１秒毎の１０μｍ以上１００μｍ未満の塵埃検知数をイオン制御手段２１へそれぞれ出力する。

制御手段２０は、自動モードの場合には、３秒毎の塵埃検知数に対応する図４の入力設定テーブルによって電動送風機２への入力を決定し制御する。なお、この入力設定テーブルは、吸引力を高くする効果がでやすい１００μｍ以上の塵埃が多い場合に電動送風機２への入力をより高くするよう設定している。この様な制御を行うことで、塵埃除去の性能を落とさずに省エネを実現することができる。

イオン制御手段２１は０．１秒毎の塵埃検知数に応じて、イオン発生器１２の動作デューティー比を決定しイオン発生器１２を動作させる。０．１秒毎に設定しているのは、電動送風機２とは違い急激に変化させても使用者が違和感を抱かず、アレルゲンの不活化という点ではデューティー比制御をすぐに変えるほうが効果的であるためである。

そのデューティー比は、図５のデューティー比設定テーブルによって決定され、１００μｍ以上の塵埃検知数には依存せずに、１０μｍ以上１００μｍ未満の塵埃検知数によってのみ決定される。これにより、アレルゲンではない砂粒などの大きな塵埃の検知数に左右されずダニの糞や花粉等のアレルゲンが混在する塵埃の検知数によって、イオン量を調整でき、イオンと同時に発生するオゾンの量を少なくしつつ、イオンの効果を得ることができる。

なお、本実施の形態では、イオン発生器１２を、電動送風機２の吸気経路に設置しているが、掃除動作により舞い上がったアレルゲンの不活化を目的とする場合は、電動送風機２の排気経路に設置する方が良い。この場合についても、副次的に発生したオゾンに排気経路や排気部１ａ周辺の樹脂が曝露されるため、本発明の効果が得られる。また、この場合には、吸引する塵埃が無くても舞い上がった塵埃は浮遊しているため、イオン発生器１２の動作デューティー比の設定については、０．１秒毎の塵埃検知数に応じて即時的に決定するよりも、掃除開始からの塵埃検知数の最大値や平均値を用いて、舞い上がった塵埃を予測して決定したほうがより効果的である。

以上のように、本発明にかかる電気掃除機は、オゾン発生量を抑えつつイオンによるアレルゲンの不活化が可能になるため、家庭用・業務用問わず電気掃除機全般に利用が可能である。

１掃除機本体
１ａ排気部
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
２０制御手段
２１イオン制御手段
５０赤外線発光部
５１赤外線受光部
５３信号増幅・パルス変換手段Ａ
５４信号増幅・パルス変換手段Ｂ
５５計測手段
６１強スイッチ
６２自動スイッチ
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、前記電動送風機の排気風を排気する排気部に至る空気流路に配されると共にイオンを発生させるイオン発生器と、吸引したごみを検知する塵埃検知手段と、前記塵埃検知手段で検知された塵埃の数を計測する計測手段と、前記計測手段の計測結果に応じて前記イオン発生器のイオン発生量を制御するイオン制御手段を備えた電気掃除機。
塵埃検知手段は、塵埃の大きさを判別し、計測手段は、塵埃の大きさ別の検知数を計測すると共に、イオン制御手段は、前記計測手段が計測した塵埃の大きさ別の検知数に応じてイオン発生器のイオン発生量を制御する請求項１に記載の電気掃除機。
イオン制御手段は、所定の大きさ未満の塵埃の単位時間あたりの検知数に応じてイオン発生量を制御する請求項２に記載の電気掃除機。
イオン制御手段は、所定の大きさ未満の塵埃の単位時間あたりの検知数の掃除開始からの最大値に応じてイオン発生量を制御する請求項２に記載の電気掃除機。
イオン制御手段は、所定の大きさ未満の塵埃の単位時間あたりの検知数の掃除開始からの平均値に応じてイオン発生量を制御する請求項２に記載の電気掃除機。