JP4985759B2 - 電気掃除機 - Google Patents

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、を備え、放熱フィンは、吸引用電動送風機の上流側に露出するとともに、吸引用電動送風機により吸引される外気によって冷却されており、静電霧化ユニットは、帯電微粒子水が掃除機本体の上方で、且つ、掃除機本体の前方側に向けて放出されるように配置されている、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、吸引用電動送風機により吸引される外気によって静電霧化ユニットの放熱フィンを冷却することで、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でき、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、吸引用電動送風機により吸引される外気によって静電霧化ユニットの放熱フィンを冷却することで、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、吸引用電動送風機により吸引される外気によって静電霧化ユニットの放熱フィンを冷却することで、冷却用送風機を使用しなくても吸引用電動送風機の発熱の影響に関係なく、低温の吸気風で放熱フィンを十分に冷却す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、吸引用電動送風機により吸引される外気によって静電霧化ユニットの放熱フィンを冷却することで、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でき、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、吸引用電動送風機により吸引される外気によって静電霧化ユニットの放熱フィンを冷却することで、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、吸引用電動送風機により吸引される外気によって静電霧化ユニットの放熱フィンを冷却することで、冷却用送風機を使用しなくても吸引用電動送風機の発熱の影響に関係なく、低温の吸気風で放熱フィンを十分に冷却す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、を備え、放熱フィンは、吸引用電動送風機の上流側に露出するとともに、吸引用電動送風機により吸引される外気によって冷却されており、静電霧化ユニットは、帯電微粒子水が掃除機本体の上方で、且つ、掃除機本体の前方側に向けて放出されるように配置されている、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、吸引用電動送風機により吸引される外気によって静電霧化ユニットの放熱フィンを冷却することで、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でき、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、吸引用電動送風機により吸引される外気によって静電霧化ユニットの放熱フィンを冷却することで、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、吸引用電動送風機により吸引される外気によって静電霧化ユニットの放熱フィンを冷却することで、冷却用送風機を使用しなくても吸引用電動送風機の発熱の影響に関係なく、低温の吸気風で放熱フィンを十分に冷却することが可能となる。

また、第１の発明は、放熱フィンは、吸引用電動送風機の上流側に露出している構成としたものである。これにより、吸引用電動送風機により吸引される外気によって静電霧化ユニットの放熱フィンを冷却することで、冷却用送風機を使用しなくても吸引用電動送風機の発熱の影響に関係なく、低温の吸気風で放熱フィンを十分に冷却することが可能となる。

さらに、第１の発明は、帯電微粒子水が、掃除機本体の上方に向けて放出されるように構成したものである。これにより、帯電微粒子水を空間内に満遍なく飛散することができ、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、第１の発明は、帯電微粒子水が、掃除機本体の前方側に向けて放出されるように構成したものである。これにより、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２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３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４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、吸引用電動送風機により吸引される外気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い、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３の一部が一端から流入する排出経路２９が形成されている。また、排出経路２９の他端には開口部３２が設けられており、吸引用電動送風機２の排気３の一部は、この開口部３２より外部へ放出される。さらに、排出経路２９内には、制御基板２８と、後述する静電霧化ユニット２１とが設けられている。

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。

また、図１に示すように、静電霧化ユニット２１は、掃除機本体１中央付近の上面に取り付けられ、静電霧化ユニット２１の放熱フィン２２は、吸引用電動送風機２の吸引側に位置する集塵室５内部に露出している。静電霧化ユニット２１により生成された帯電微粒子水２０は、吸引用電動送風機２の排気３の一部により、開口部３２から掃除機本体１の外部へと放出される。

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、吸引用電動送風機２が動作され、掃除機本体１の前方に設けられた吸気口１ａより塵埃を含む外気が吸引される。吸気口１ａより吸気された外気に含まれる塵埃は、集塵室５内に設けられた集塵袋等によって捕集される。吸引用電動送風機２の排気風３は、掃除機本体１の排気口４より掃除機本体１の外部へ排出される。また、吸引用電動送風機２の排気風３の一部は、掃除機本体１とカバー３０とにより形成された排出経路２９内に流入する。

吸引用電動送風機２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。これにより、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。また、静電霧化ユニット２１は、放熱フィン２２が掃除機本体１の集塵室５内に露出するように配置されており、吸引用電動送風機２の排気風３の一部より冷却されるように構成されている。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、吸引用電動送風機２の排気風３の一部を利用して、掃除機本体１の上方に設けられた開口部３２より掃除機本体１の略上方に向かって、掃除機本体１の外部へと放出される。これにより、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の一部に乗って、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放熱フィン２２を集塵室５内部に露出させ、静電霧化ユニットを冷却することで、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。

（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、カバー３０は、カバー３０の上面が、掃除機本体１の上面よりも上方に位置するように構成されている。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３の一部が一端から流入する排出経路２９が形成されている。また、排出経路２９の他端には、静電霧化ユニット２１で生成された帯電微粒子水２０が、掃除機本体１の前方に向かって放出されるように開口部３３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が放出される。放出された帯電微粒子水２０は、吸引用電動送風機２の排気風３の一部により、排出経路２９の開口部３３から掃除機本体１の前方に向けて放出される。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、本実施の形態では本体前方に設けた持ち運び用ハンドル１ｂ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１ｂ部分の除菌脱臭をすることもできる。

以上、本発明の実施の形態１及び実施の形態２の電気掃除機について説明したが、本発明の電気掃除機は上述した実施の形態１及び実施の形態２の電気掃除機に限定されるものではない。

例えば、集塵方式は、紙パック式であってもサイクロン式であってもよく、集塵方式がサイクロン式である場合、放熱フィンは吸引用電動送風機の上流側に露出していればよい。これにより、吸引用電動送風機により吸引される外気により、放熱フィンを十分に冷却することができ、帯電微粒子水を効率的に生成することができる。

以上のように、本発明にかかる電気掃除機は、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 吸気口
１ｂ 持ち運び用ハンドル
２ 吸引用電動送風機
３ 排気風
４ 排気口
５ 集塵室
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
２７ 結露水
２８ 制御基板
２９ 排出経路
３０ カバー
３１ アース手段
３２ 開口部
４０ 従来のイオン放出ユニット
４１ 従来の放電電極

Claims (4)

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、を備え、
   前記放熱フィンは、前記吸引用電動送風機の上流側に露出するとともに、前記吸引用電動送風機により吸引される外気によって冷却されており、
   前記静電霧化ユニットは、前記帯電微粒子水が前記掃除機本体の上方で、且つ、前記掃除機本体の前方側に向けて放出されるように配置されている、電気掃除機。
2. 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に記載の電気掃除機。
3. 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または２に記載の電気掃除機。
4. 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１〜３のうちの何れか１項に記載の電気掃除機。