JP4238697B2 - 電気掃除機 - Google Patents

Description

本発明は、電動送風機を内包した吸引型の家庭用の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は、本体、ホース、延長管、吸口などに抗菌処理しているものが一般的である（例えば、特許文献１参照）。又、吸口に紫外線発生器、オゾン発生器など殺菌手段を設置した例も提案されている（例えば、特許文献２〜４参照）。
特開平６−９８８３９号公報 特開平８−１３１５２２号公報 特開平１−１５１４２４号公報 実開昭６２−１３９５３６号公報

そして最近は、吸口に紫外線ＬＥＤを設置し、回転ブラシなどに光触媒を塗布した商品も発表されている。

この種の掃除機では、紫外線の殺菌作用を利用して吸口内部、回転ブラシの除菌を行い衛生状態を良好に保つこと、あるいは紫外線を床面に照射し床面の殺菌除菌を目的としている。前者の目的に対しては、吸口の内部に設置した紫外線発生器から発生する殺菌線によって吸口内側、回転ブラシなどの殺菌ができ、又光触媒と反応し光触媒を塗布した部分での抗菌ができる。しかし、紫外線発生器に対し影になる部分には紫外線が届かず吸口全体を考えると広い範囲での除菌、抗菌効果は得られにくい。影の部分を少なくするために紫外線発生器を多数設けることはコスト、設置個所の制約が大きく実現が難しい。後者の目的すなわち床面の殺菌に対しては、家庭用掃除機の機能として考えると床面に紫外線が照射されている時間は短時間であり、この間で殺菌効果を得るには強力な紫外線発生器を床面と非常に近い部分に設置する必要があり、小型軽量化と矛盾し、一般家庭用としては実用化が難しい。

本発明は、前記従来の課題を解決するもので、小型軽量でかつ回転ブラシを含んだ吸口内側の広い範囲での除菌、抗菌を可能にした衛生的な吸口を有し、更に床面への除菌にも役立ち、費用をできるだけ抑えた電気掃除機を提供することを目的とする。

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、紫外線が透過可能な円筒状の回転枠とその周囲に配置した拭き体とを有する回転ブラシと、前記回転ブラシを内蔵した吸口と、内包した電動送風機の吸引力により前記吸口を介して塵埃を吸い込む掃除機本体とを備え、前記円筒状の回転枠の両端面の間に内蔵された導光管と、前記回転枠の両端面に対応して設けられた第１，第２の回転軸と、前記吸口に固定され前記第１，第２の回転軸を軸支する第１，第２の軸受けと、前記回転ブラシ外の前記吸口内に設けられ前記第１の回転軸に連結されたモータと、前記導光管の一端面と第２の軸受けとの間に設置された紫外線ランプと、前記導光管の一端面と前記紫外線ランプとを内包して前記紫外線ランプからの紫外線を前記導光管の一端面に集光する反射板と、を有したものである。

これによって、紫外線が吸口の内側の広い範囲に照射が可能になり、床面との距離も非常に近いため床面の除菌にも役立つ。回転枠内に紫外線ランプを内蔵することなく回転枠内部に紫外線を導くことができ、簡単でコンパクトな構成で衛生的な電気掃除機が実現できる。

本発明の電気掃除機は、吸口の内側の広い部分範囲で除菌、抗菌を行い、吸口の衛生状態を良好に保つことにより、被清掃面への菌の移行が防止でき非常に衛生的な清掃が可能になる。又床面の殺菌効果も期待できる。

第１の発明は、紫外線が透過可能な円筒状の回転枠とその周囲に配置した拭き体とを有する回転ブラシと、前記回転ブラシを内蔵した吸口と、内包した電動送風機の吸引力により前記吸口を介して塵埃を吸い込む掃除機本体とを備え、前記円筒状の回転枠の両端面の間に内蔵された導光管と、前記回転枠の両端面に対応して設けられた第１，第２の回転軸と、前記吸口に固定され前記第１，第２の回転軸を軸支する第１，第２の軸受けと、前記回転ブラシ外の前記吸口内に設けられ前記第１の回転軸に連結されたモータと、前記導光管の一端面と第２の軸受けとの間に設置された紫外線ランプと、前記導光管の一端面と前記紫外線ランプとを内包して前記紫外線ランプからの紫外線を前記導光管の一端面に集光
する反射板と、を有した電気掃除機とすることにより、回転枠内に紫外線ランプを内蔵することなく回転枠内部に紫外線を導くことができ、簡単でコンパクトな構成で衛生的な電気掃除機が実現できる。

第２の発明は、第１の発明の回転枠の全部、又は一部が光を透す透明な材料で構成された電気掃除機とすることにより、紫外線を幅広い範囲で照射できかつ回転枠をほぼ密閉構造にできるため信頼性の高い、衛生的な掃除機を実現できる。

第３の発明は、第１または第２の発明の回転枠の外周に開口孔を設けた電気掃除機とすることにより、簡単な構成で、衛生的な電気掃除機を実現できる。

第４の発明は、第１〜３のいずれか１つの発明の吸口の内側及び／または回転ブラシに光触媒を含浸、塗布した電気掃除機とすることにより、抗菌、除菌にすぐれた電気掃除機を実現できる。

第５の発明は、第１〜４のいずれか１つの発明の回転枠の外周に光触媒を塗布し内側より紫外線を照射する構成の電気掃除機とすることにより、除菌、減菌性能にすぐれた電気掃除機が実現できる。

第６の発明は、第１〜５のいずれか１つの発明の回転枠に蛍光物質を塗布、あるいは添加した電気掃除機とすることにより、吸口の周囲の照明ができ、しかも装飾性に優れた電気掃除機を実現できる。

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、本実施の形態によって本発明が限定されるものではない。

（参考例１）
図１は本発明の参考例１における電気掃除機の全体図を示すものである。

図１において、電動送風機１２を内蔵した掃除機本体１１の吸引口１５と電動送風機１２の吸気口１２ａの間には集塵室１４が設けられている。吸引口１５にはホース１６、延長管１７が接続され、延長管１７の先端に床面１３の塵埃を吸引清掃する吸口１８が接続されている。図２に吸口１８の断面図を、図３に吸口１８を開口部２０側からみた図を示す。床面１３に面した開口部２０と延長管１７に連通接続する接続部１９で構成され、吸口１８の内部にはブラシ状の拭き体２１を回転枠２５の周囲に配置した回転ブラシ２２が内蔵されている。回転ブラシ２２駆動用のモータ２３は回転ブラシ２２の回転枠２５に内包され、固定子側２３ａは吸口１８の外殻１８ａにモータ支持台２４を介して固定され、回転軸２３ｂは減速器（図示せず）を介して回転枠２５の内側に固着された支持体２５ｃに接続され回転ブラシ２２を回転駆動する。ブラシ状の拭き体２１は起毛布で作られ、図４で示すように布でできたベース材２７に多数の糸２８を植え付け構成している。糸２８の一端２８ａがベース材２７に縫い付けられ、接着剤２９などでベース材２７に固着されている。切り揃えられた他端２８ｂが床面１３に接触する構成を有している。

図５は起毛布で作られた拭き体２１を回転ブラシ２２の回転枠２５に取り付ける構造を示す拡大図であり、回転枠２５の外周に設けた溝部２５ａに起毛布でできた拭き体２１のベース材２７を挿入することにより取り付けている。

図３で示すように吸口１８の外殻１８ａの端部１８ｂ内側には紫外線ランプ３６が支持台３５を介して取り付けてある。支持台３５は回転ブラシ２２の軸受けも兼ねており、回転枠２５の端部２５ｄを回転支持し、紫外線ランプ３６は回転枠２５の内部に位置する構成を有している。

回転枠２５の外周には複数の開口孔３７が設置され、紫外線ランプ３６からの紫外光はこの開口孔３７から回転枠２５の外部へ透過する。

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、電気掃除機を駆動すると、電動送風機１２の吸引力により、吸口１８から床面１３の塵埃が吸い込まれ、塵埃は集塵室１４で分離蓄積される。このとき回転ブラシ２２は矢印３１の方向に回転し、拭き体２１が床面１３を拭きあるいは掃き、床面１３の上に付着した塵埃を床面１３から剥がし吸引を簡単にする。床面１３上のカビなどの菌類も塵埃と共に除去され吸引される。図６で示すように、特に拭き体２１の根元部分２８Ｃや、糸２８の束の内側部分２８ｄは床面１３と接触する機会が少ないため、菌類を含んだ塵埃３２が付着残存しやすい。これら残存した塵埃３２に付着した菌類は条件次第で繁殖し、再び床面１３、特に絨毯上を掃除する際に床面１３へ再付着する可能性がある。又、回転枠２５の内側２５ｄにも塵埃の一部が付着残存し、条件によってはカビ菌などが繁殖する可能性がある。

本参考例１では、掃除機の運転中には回転ブラシ２２の内部に設けた紫外線ランプ３６が点灯し、殺菌線が開口孔３７から回転枠２５の周囲に放射され、拭き体２１や吸口１８の内側の除菌を可能にする。回転ブラシ２２は回転しているため、紫外線はあらゆる方向に照射され影になる部分が少なく非常に広い範囲の除菌が行える。又床面１３に対しても床面１３と開口孔３７の距離が小さいため開口孔３７から床面１３に照射された紫外線はあまり減衰せずに床面１３に照射され、優れた除菌、減菌効果を得ることができる。実施例のようなモータ２３が回転枠２５に内蔵された構成では回転ブラシ２２の外径は大きく設計することができ、回転枠２５の内部に紫外線ランプ３６を収納する空間を確保できる。又紫外線ランプ３６は吸口１８の外殻１８ａに設置されているため、回転することはなく電気的な配線も容易である。

図７のようにモータ２３の側に紫外線ランプ３６を設置した構成にすれば電気配線などが容易になる。図７ではモータ２３の外側に取り付けた支持枠２６に紫外線ランプ３６が２個設置されている。支持体２５ｃには紫外線が通過できるように窓２５ｅが設けてある。

回転枠２５の内側に紫外線反射材を塗布、貼付すれば回転枠２５の内部を紫外線が均一に拡散し、開口孔３７から透過する紫外線の強度が大きくなり、分布も均一になる。内側２５ｄに導光板などを適当に配置しても同様な効果が期待できる。紫外線ランプ３６の波長は殺菌線のみでも良く、又オゾンが発生しやすい波長を含んだ構成でもよい。又可視光を含ませれば外側から紫外線が点灯していることが視認できる。可視光ランプを紫外線ランプとは別に内臓することでも同様な効果が得られる。又、蛍光物質を内側２５ｄに塗布することでも視認できる構成が得られる。紫外線ランプ、可視光ランプはＬＥＤであっても良い。

（参考例２）
本参考例２では回転枠の内部に設置した紫外線ランプ３６から発生する紫外線を外部に透過させるための回転枠の構成例を示す。図８は、回転枠３８全体を紫外線が透過できるアクリル樹脂、あるいはガラスで構成した例であり、紫外線が全ての方向に放射され、吸口１８内部、床面１３の除菌、減菌が可能になる。図９は回転枠２５に拭き体２１を支持取り付ける支持枠３９のみを透明で紫外線透過可能な材料で構成した例である。透過した紫外線は拭き体２１、ベース材２７に集中して照射されるため最も菌をふくんだ塵埃が残存しやすい拭き体２１の根元部分を効率的に除菌できる。

図１０（ａ）は開口孔３７にガラス、レンズ、アクリル樹脂などの透明で紫外線を透過できる透明部材４０を埋め込んだ例である。この構成では開口孔３７に塵埃が引っ掛かることも無く、又開口孔３７から塵埃が回転枠２５内に進入することも防止できる。

図１０（ｂ）は回転枠２５の内面に蛍光物質４２を塗った例であり、蛍光物質４２が紫外線により発光し、吸口１８付近の照明を兼ねることもでき、又装飾効果もある。蛍光物質４２は内面全部であっても又一部分に塗布しても良く、又回転枠２５の構成材料の全部あるいは一部に蛍光物質を添加しても良い。

図１０（ｃ）は透明な回転枠３８の外周に紫外線と反応し抗菌、制菌効果を生じる光触媒４３を塗布した例であり、内側４３ａから紫外線が常に照射され光触媒４３は活性化され、外側４３ｂ表面に臭気分解作用、抗菌効果が得られる。もちろん回転枠２５自身に光触媒を添加しても良い。図１０（ｄ）のように開口孔３７の外側に、光触媒４３を塗布あるいは添加したフィルム４４を貼付する方法もある。これらはいずれも光触媒に内側から紫外線が照射され、外側の面が塵埃などで汚れて臭気分解作用、抗菌効果が持続できる。

拭き体２１あるいは、ベース材２７に光り触媒を添加、塗布すれば、塵埃が残存しやすく菌が繁殖しやすい拭き体２１を効果的に脱臭、抗菌、除菌が行える。拭き体２１、ベース材２７の直近部分を透明にするなどして回転枠内部からの紫外線が拭き体に照射しやすくすれば光り触媒の作用も効果的である。吸口１８の内側、回転枠２５の外周に光触媒を添加し、回転枠２５から照射される紫外線と反応させ抗菌、制菌、除菌効果を得ることもできる。

図１１は回転枠２５に多数の挿入孔５０を開け、ブラシ５２をその挿入孔５０に挿入固定し拭き体５１とした回転ブラシ２２の構成を示す。回転枠２５には紫外線ランプ（図示せず）が内蔵されているため、ブラシ５２の根元部分５２ａに紫外線が照射され除菌、減菌ができる。図１２（ａ）で示すように挿入孔５０の底面に透明部材５３ａを固着しその上にブラシ５２を固定すれば回転枠２５が密閉でき塵埃が回転枠２５内に侵入することも無く、又ブラシ５２の固定も確実に行える。図１２（ｂ）のように挿入孔５０の周囲を全て透明で紫外線が透過可能な透明部材５３ｂにしておけば更に効果的にブラシ状の拭き体５１、吸口の内部に紫外線が照射され抗菌、除菌効果を得ることができる。なおブラシ５２に光触媒を添加しておけば拭き体５１の除菌が効果的に行える。

ブラシ５２の一部又は全部を紫外線が透過可能な光ファイバで構成すれば効果的に拭き体５１の除菌が行える。光ファイバとしては、端面に紫外線を導く構成のものとファイバ全体から紫外線を放射できるタイプのものが使用できる。

図１１、図１２の例はもちろん光触媒との併用により、更に優れた脱臭、抗菌、除菌が得られる。

（実施の形態１）
図１３は本発明の第１の実施の形態における電気掃除機の吸口１８の例である。本実施の形態では回転ブラシ２２内にモータ６２が内蔵されていない。拭き体６１を取り付けた回転枠６０はその一端の外周部に構成した歯車６０ｂと吸口１８に内蔵されたモータ６２の回転軸６２ａに固着された歯車６２ｂにベルト６３を介して連結されている。そしてモータ６２によって回転枠６０が回転駆動される。回転枠６０は回転軸６０ａ、６０ｂを介して外殻１８ａに着脱可能に固定された矩形の軸受け６４ａ、６４ｂにより支持されている。回転枠６０の内部には円柱の導光管６５が２本内蔵され、回転枠６０の外周には多数の開口孔３７設置されている。

導光管６５は一端６５ａが開放され、この端面６５ａに対峙して、反射板６６に覆われたＵ字型の紫外線ランプ６７が設置されている。紫外線ランプ６７は反射板６６に支持体６７ａを介して固定され、反射板６６は吸口１８の外殻１８ａに固定されている。軸受け６４は吸口１８の外殻１８ａに着脱自在な軸受け止め具６８で固定されている。

次に動作について述べる。紫外線ランプ６７から発光される紫外線は反射板６６で導光管６５の端面に集光され、導光管に回転枠６０の内部に導かれながら、導光管６５の周囲に照射され、回転枠６０の開口孔３７から外部に照射される。回転枠６０が回転しているため、照射される紫外線は吸口内部に隙間無く照射され吸口内部の除菌、減菌を効果的に行える。もちろん、回転枠６０の周囲に配置された拭き体６１の除菌、減菌も行える。

この構成では、回転枠６０は軸受け止め具６８を外すことにより軸受け６４ごと吸口１８から着脱することができる。又、紫外線ランプ６７、モータ６２などの電装部品が回転枠６０に内蔵されていないため、拭き体を含め水洗いができる。

なお、前記実施の形態に共通な構成例として、図１４に示すように、吸口１８の外殻１８ａの上部に透明部材で構成した窓７０を設けておけば、特に蛍光物質による発光などができる構成では更に大きな装飾効果が得られる。窓を構成する透明部材は紫外線を透過しない構成にしておいても良い。

なお、回転ブラシの駆動は、吸引される空気流を利用したエアタービン方式でも良い。

以上のように本発明にかかる電気掃除機によれば、より衛生的な吸口を実現できるので、布団、家具、食器、人体や動物の毛髪、皮膚の衛生状態を良好に保つ手段にも適用できる。

本発明の参考例１における電気掃除機の一部断面図 同電気掃除機の吸口部分の一部断面図 同吸口部分を開口部からみた一部断面図 （ａ）同拭き体の正面図（ｂ）同拭き体の平面図（ｃ）同拭き体の側面図 同拭き体の取り付け部分の拡大断面図 （ａ）同拭き体の側面から見た拡大図（ｂ）同拭き体の底面から見た拡大図 参考例１における他の構成例を示す、吸口の開口部から見た一部断面図 本発明の参考例２における電気掃除機の一部断面図 同参考例２の他の構成例を示す回転枠の部分拡大図 （ａ）同、他の構成例を示す回転枠の部分拡大図（ｂ）同、他の構成例を示す回転枠の部分断面図（ｃ）同、他の構成例を示す回転枠の部分断面図（ｄ）同、他の構成例を示す回転枠の部分断面図 （ａ）同、他の構成例を示す回転ブラシの部分断面図（ｂ）同、ブラシ部分の拡大断面図 （ａ）同、他の構成例のブラシ部分の拡大断面図（ｂ）同、他の構成例のブラシ部分の拡大断面図（ｃ）同、透明部材の外型図 （ａ）本発明の実施の形態１における吸口の開口部から見た一部断面図（ｂ）同、ＡＡ一部断面図（ｃ）同、部分側面図（ｄ）同、ＢＢ一部断面図（ｅ）同、ＣＣ一部断面図 本発明の実施の形態１の他の構成例を示す吸口の上面図

符号の説明

１２ 電動送風機
１５ 吸引口
１８ 吸口
２１ 拭き体
２２ 回転ブラシ
２３ モータ
２５、３８、６０ 回転枠
３６、６７ 紫外線ランプ
３７ 開口孔
４２ 蛍光物質
４３ 光触媒
６５ 導光管

Claims (6)

1. 紫外線が透過可能な円筒状の回転枠とその周囲に配置した拭き体とを有する回転ブラシと、前記回転ブラシを内蔵した吸口と、内包した電動送風機の吸引力により前記吸口を介して塵埃を吸い込む掃除機本体とを備え、
   前記円筒状の回転枠の両端面の間に内蔵された導光管と、前記回転枠の両端面に対応して設けられた第１，第２の回転軸と、前記吸口に固定され前記第１，第２の回転軸を軸支する第１，第２の軸受けと、前記回転ブラシ外の前記吸口内に設けられ前記第１の回転軸に連結されたモータと、前記導光管の一端面と第２の軸受けとの間に設置された紫外線ランプと、前記導光管の一端面と前記紫外線ランプとを内包して前記紫外線ランプからの紫外線を前記導光管の一端面に集光する反射板と、を有した電気掃除機。
2. 回転枠の全部、又は一部が光を透す透明な材料で構成された請求項１に記載の電気掃除機。
3. 回転枠の外周に開口孔を設けた請求項１または２に記載の電気掃除機。
4. 吸口の内側及び／または回転ブラシに光触媒を含浸、塗布した請求項１〜３のいずれか１項に記載の電気掃除機。
5. 回転枠の外周に光触媒を塗布し内側より紫外線を照射する請求項１〜４のいずれか１項に記載の電気掃除機。
6. 回転枠に蛍光物質を塗布、あるいは添加した請求項１〜５のいずれか１項に記載の電気掃除機。

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