JPH0422320A - 電気掃除機 - Google Patents
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- JPH0422320A JPH0422320A JP12728590A JP12728590A JPH0422320A JP H0422320 A JPH0422320 A JP H0422320A JP 12728590 A JP12728590 A JP 12728590A JP 12728590 A JP12728590 A JP 12728590A JP H0422320 A JPH0422320 A JP H0422320A
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- Electric Vacuum Cleaner (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は電気二重層キャパシタまた（よ 電気二重層キ
ャパシタと蓄電池とで駆動する電気掃除機に関するもの
である。
ャパシタと蓄電池とで駆動する電気掃除機に関するもの
である。
従来の技術
電気掃除機は従来１００ｖのＡＣ電源を用いるものが主
流である。これに対し乾電池式や充電式などのコードレ
ス掃除機も用いられるようになってきている。ＡＣ電源
を用いるものは吸引力など掃除性能の点では非常に優れ
ている力（掃除をする時長いコードがじゃまになりコー
ドレス化の要求が増してき九 このような要求に対して
開発された充電式の掃除機Ｌ 電源としてＮｉ−Ｃｄ
や鉛などの二次電池を用いるもので操作は非常に便利で
ある。しかしなか技（１）−回の使用時の充電に長時間
を要すること、（２）瞬時に大きな吸引力が得られない
こと、（３）冬季の低温時には大きな吸引力が得られな
いこと、（４）重量が重いこと、（５）定期的に電池の
交換が必要であることなどの問題点を有している。
流である。これに対し乾電池式や充電式などのコードレ
ス掃除機も用いられるようになってきている。ＡＣ電源
を用いるものは吸引力など掃除性能の点では非常に優れ
ている力（掃除をする時長いコードがじゃまになりコー
ドレス化の要求が増してき九 このような要求に対して
開発された充電式の掃除機Ｌ 電源としてＮｉ−Ｃｄ
や鉛などの二次電池を用いるもので操作は非常に便利で
ある。しかしなか技（１）−回の使用時の充電に長時間
を要すること、（２）瞬時に大きな吸引力が得られない
こと、（３）冬季の低温時には大きな吸引力が得られな
いこと、（４）重量が重いこと、（５）定期的に電池の
交換が必要であることなどの問題点を有している。
発明が解決しようとする課題
従来のように鉛蓄電池やＮｉ−Ｃｄ電池のような二次電
池を駆動源とする電気掃除機はコードレスにてきる反面
上記の（１）〜（５）のような課題を有していも これ
らの課題は以下に記述するように二次電池の原理と構成
とに起因することであム（１）パワー密度が小さい。
池を駆動源とする電気掃除機はコードレスにてきる反面
上記の（１）〜（５）のような課題を有していも これ
らの課題は以下に記述するように二次電池の原理と構成
とに起因することであム（１）パワー密度が小さい。
電池は放電が電極と電解液との電気化学反応過程を含む
ために瞬時に流すことのできる電流値が制限されも こ
のため積載が必要な電池の容量（友モータ始動時やモー
タに逆の負荷がかかるような大電流放電時の電流値によ
り決まり、この値は定常使用時の電流値より非常に大き
なものになってしまう。すなわ板 重量当りに流すこと
の可能な最大電流値が小さいために電池の総重量を大き
くせざるを得なＩＸ。
ために瞬時に流すことのできる電流値が制限されも こ
のため積載が必要な電池の容量（友モータ始動時やモー
タに逆の負荷がかかるような大電流放電時の電流値によ
り決まり、この値は定常使用時の電流値より非常に大き
なものになってしまう。すなわ板 重量当りに流すこと
の可能な最大電流値が小さいために電池の総重量を大き
くせざるを得なＩＸ。
（２）充放電サイクル寿命が短い。
電池は充電放電サイクルか電極と電解液との電気化学反
応過程（酸化還元反応）を含むために初期の電池特性を
維持できるサイクル寿命には限度かある。通常の鉛蓄電
池では５００サイクルである。
応過程（酸化還元反応）を含むために初期の電池特性を
維持できるサイクル寿命には限度かある。通常の鉛蓄電
池では５００サイクルである。
（３）使用温度範囲が狭い。
上記のように電気化学反応プロセスは雰囲気温度により
反応の進行速度が大きく影響される。特に０℃以下の低
温では酸化還元反応の速度、電解液中でのイオンの移動
度などが極端に小さくなるために電池の起電力が小さく
なったり、内部抵抗値が大きくなって大電流充放電が困
難になる。
反応の進行速度が大きく影響される。特に０℃以下の低
温では酸化還元反応の速度、電解液中でのイオンの移動
度などが極端に小さくなるために電池の起電力が小さく
なったり、内部抵抗値が大きくなって大電流充放電が困
難になる。
（４）構成材料に鉛と硫酸を使用している。
鉛蓄電池は 電極に鉛と酸化鉛を、電解液に硫酸水溶液
を用いているために使用後廃棄時に公害廃棄物処理の必
要がある。
を用いているために使用後廃棄時に公害廃棄物処理の必
要がある。
（５）充電に長時間を要する。
充電電流の大きさが制限されるために充電に長い時間を
要する。
要する。
電源として二次電池を用いる限りこれらの点は改善する
べき課題として残る。（１）から（５）の課題を解決す
るためには電気掃除機の電源系を抜本的に考え直さなけ
ればならなｕ％ 課題を解決するための手段 本発明は 上記目標を達成するためのものて電気二重層
キャパシタで駆動するモータを動力源とする電気掃除機
である。さらに（表 電気二重層キャパシタと蓄電池と
で駆動するモータを動力源とする電気掃除機である。
べき課題として残る。（１）から（５）の課題を解決す
るためには電気掃除機の電源系を抜本的に考え直さなけ
ればならなｕ％ 課題を解決するための手段 本発明は 上記目標を達成するためのものて電気二重層
キャパシタで駆動するモータを動力源とする電気掃除機
である。さらに（表 電気二重層キャパシタと蓄電池と
で駆動するモータを動力源とする電気掃除機である。
作用
本発明によれば 充放電時の制限がほとんどなく大電流
を流すことが可能で、低温での充放電特性に優れ パワ
ー密度が大きく、メンテナンスフリーで、充放電サイク
ル寿命が半永久の電気二重層キャパシタを電源に用いて
いるために軽量、車装 無公害で吸引力など掃除性能に
優れた電気掃除機を得ることができるとともにコードレ
スになるために掃除操作が非常に便利である。
を流すことが可能で、低温での充放電特性に優れ パワ
ー密度が大きく、メンテナンスフリーで、充放電サイク
ル寿命が半永久の電気二重層キャパシタを電源に用いて
いるために軽量、車装 無公害で吸引力など掃除性能に
優れた電気掃除機を得ることができるとともにコードレ
スになるために掃除操作が非常に便利である。
実施例
次に本発明の具体的な実施例について述べも（実施例−
１） 第１図のように 電気二重層キャパシタ１、ＤＣＡＣコ
ンバータ入 インバータ３． ＡＣモータ東 吸引部
友 充電端子改 切り替えスイッチ７からなる掃除部８
と充電電源９．ＡＣコード１０、充電端子１１からなる
電源部１２とから構成される電気掃除孔 ただＬ電気二
重層キャパシタ１（Ｌ 以下のものを用いた：活性炭
粉末（比表面積： ２０００ｍ２７ｇ、、平均粒径；
２μｍ）１０重量部とアセチレンブラック２重量部と
を水とメタノールの混合溶液に均一に分散する。カルボ
キシメチルセルロース（ＣＭＣ、カルボキシル基のプロ
トンの一部をＮａイオンで置換した物）２重量部を水に
溶解する。両方の液を更に混合撹 して活性炭スラリー
とする。
１） 第１図のように 電気二重層キャパシタ１、ＤＣＡＣコ
ンバータ入 インバータ３． ＡＣモータ東 吸引部
友 充電端子改 切り替えスイッチ７からなる掃除部８
と充電電源９．ＡＣコード１０、充電端子１１からなる
電源部１２とから構成される電気掃除孔 ただＬ電気二
重層キャパシタ１（Ｌ 以下のものを用いた：活性炭
粉末（比表面積： ２０００ｍ２７ｇ、、平均粒径；
２μｍ）１０重量部とアセチレンブラック２重量部と
を水とメタノールの混合溶液に均一に分散する。カルボ
キシメチルセルロース（ＣＭＣ、カルボキシル基のプロ
トンの一部をＮａイオンで置換した物）２重量部を水に
溶解する。両方の液を更に混合撹 して活性炭スラリー
とする。
第２図に示すように 厚さ２０μｍの化学エツチング法
によって粗面化したアルミニウム箔（２００ｍｍ亀５ｍ
長さ）２Ｑ、の両面に活性炭スラリーを浸漬法で付着す
る。空気中で３０分乾燥後１００℃で６０分遠赤外線乾
燥し活性炭電極２１．２２を製膜する。得られた箔状電
極体の一対２八２４を、セパレータ２５を介して捲回す
る。電解液としてブロビレンカーボネート液にテトラエ
チルアンモニウムテトラフルオロボレートを１ｍｏｌ／
ｌ溶解し アルミニウムケース２ａ。
によって粗面化したアルミニウム箔（２００ｍｍ亀５ｍ
長さ）２Ｑ、の両面に活性炭スラリーを浸漬法で付着す
る。空気中で３０分乾燥後１００℃で６０分遠赤外線乾
燥し活性炭電極２１．２２を製膜する。得られた箔状電
極体の一対２八２４を、セパレータ２５を介して捲回す
る。電解液としてブロビレンカーボネート液にテトラエ
チルアンモニウムテトラフルオロボレートを１ｍｏｌ／
ｌ溶解し アルミニウムケース２ａ。
アルミニウムリード電極２７．２＆ ゴムパツキン２９
でハウジング完成する。このようにして作製した電気二
重層キャパシタ単セルを３個直列接続し島駆動電圧は９
ｖから６Ｖの範囲である。
でハウジング完成する。このようにして作製した電気二
重層キャパシタ単セルを３個直列接続し島駆動電圧は９
ｖから６Ｖの範囲である。
（実施例−２）
第３図のように 電気二重層キャパシタ３Ｑ、 ＤＣ
ＡＣコンバータ３１、昇圧トランス３２とＤＣモータ３
３とを動力源とする電気掃除孔 吸引部 電源部など他
の部分は実施例−１と同ニ ただし電気二重層キャパシ
タ１よ 活性炭繊維布（目付け２００ｇ／ｍ２、平織比
表面積２０００ｍ２／ｇ）を分極性電極とし この片面
にニッケルをプラズマ溶射した これをセパレータを介
して対向して積層しＫＯＨ水溶液を電解液に用いた 外
装は変性ポリエチレンでラミネート封口した平板状であ
る。これを３個並列に接続し九 （実施例−３） 実施例−１と同じ構成の電気二重層キャパシタ単セルを
３個直列接続して直接ＤＣモータを駆動する電気掃除孔 （実施例−４） 実施例−１と同じ構成の電気二重層キャパシタ４Ｑ。
ＡＣコンバータ３１、昇圧トランス３２とＤＣモータ３
３とを動力源とする電気掃除孔 吸引部 電源部など他
の部分は実施例−１と同ニ ただし電気二重層キャパシ
タ１よ 活性炭繊維布（目付け２００ｇ／ｍ２、平織比
表面積２０００ｍ２／ｇ）を分極性電極とし この片面
にニッケルをプラズマ溶射した これをセパレータを介
して対向して積層しＫＯＨ水溶液を電解液に用いた 外
装は変性ポリエチレンでラミネート封口した平板状であ
る。これを３個並列に接続し九 （実施例−３） 実施例−１と同じ構成の電気二重層キャパシタ単セルを
３個直列接続して直接ＤＣモータを駆動する電気掃除孔 （実施例−４） 実施例−１と同じ構成の電気二重層キャパシタ４Ｑ。
鉛蓄電池４１、ＤＣ−ＡＣコンバータ４２．インバータ
４３゜ＡＣモータ４東 吸引部４５とから構成される掃
除部を有する電気掃除シ（第４図）、他の部分は実施例
−１と同一 以上の実施例の電気自動車のそれぞれの特徴を表に示す
。同表に比較例の特徴もあわせて示す。
４３゜ＡＣモータ４東 吸引部４５とから構成される掃
除部を有する電気掃除シ（第４図）、他の部分は実施例
−１と同一 以上の実施例の電気自動車のそれぞれの特徴を表に示す
。同表に比較例の特徴もあわせて示す。
但し 比較例−１６友 鉛蓄電池を動力源とするもへ比
較例−２はＡＣ電源を用いたものであム 但しパワー密
度および充電時間（よ 比較例を１とした時の比率で示
しである。特に実施例−１の構成の電気二重層キャパシ
タは内部抵抗が低く本発明の実施には有効である。
較例−２はＡＣ電源を用いたものであム 但しパワー密
度および充電時間（よ 比較例を１とした時の比率で示
しである。特に実施例−１の構成の電気二重層キャパシ
タは内部抵抗が低く本発明の実施には有効である。
本発明の電気二重層キャパシタは大電流で瞬時に充電で
きることから掃除操作の時に掃除部を充電電源部に短時
装置いて充電するだけでキャパシタがフル充電される。
きることから掃除操作の時に掃除部を充電電源部に短時
装置いて充電するだけでキャパシタがフル充電される。
このように非常に短い時間でキャパシタが充電されるな
らば 掃除部のキャパシタに蓄電可能な必要電気容量（
表 実際に連続で吸引操作を行う時間だけモータの回転
を維持できる容量で十分である。二次電池は電気二重層
キャパシタよりも蓄電可能な電気容量が１００倍以上で
あるにも関わらず急速な充電が不可能であるためにこの
ような使い方をすることができない。
らば 掃除部のキャパシタに蓄電可能な必要電気容量（
表 実際に連続で吸引操作を行う時間だけモータの回転
を維持できる容量で十分である。二次電池は電気二重層
キャパシタよりも蓄電可能な電気容量が１００倍以上で
あるにも関わらず急速な充電が不可能であるためにこの
ような使い方をすることができない。
低抵抗の電気二重層キャパシタによってのみ初めて実現
する画期的な掃除機である。
する画期的な掃除機である。
な耘 電気二重層キャパシタは活性炭を分極性電極とし
有機電解液または水溶液を電解液とする構成 また
導電性基体と導電性基体上の活性炭、水溶性のバインダ
とからなる慝 またはこれに導電性付与剤を添加した層
とをセパレータを介して対向して配置したものと、有機
系電解液とから構成することもできる。さらに電気二重
層キャパシタを、水にメチルセルロースまたはカルボキ
シメチルセルロースを溶解した液と、活性炭、導電性付
与剤とを混合分散した溶液を塗布 浸漬、印刷のいずれ
かによってアルミニウム基体上に担持囮 乾燥し セパ
レータを介して基体を対向して配置した構成とすること
もできる。
有機電解液または水溶液を電解液とする構成 また
導電性基体と導電性基体上の活性炭、水溶性のバインダ
とからなる慝 またはこれに導電性付与剤を添加した層
とをセパレータを介して対向して配置したものと、有機
系電解液とから構成することもできる。さらに電気二重
層キャパシタを、水にメチルセルロースまたはカルボキ
シメチルセルロースを溶解した液と、活性炭、導電性付
与剤とを混合分散した溶液を塗布 浸漬、印刷のいずれ
かによってアルミニウム基体上に担持囮 乾燥し セパ
レータを介して基体を対向して配置した構成とすること
もできる。
発明の効果
以上のように本発明によれば パワー密度か犬きく、使
用温度範囲が広く、メンテナンスフリーで、充電時間が
短く、半永久的に使用可能で、無公害構成の電気二二重
層キャパシタを駆動電源とする掃除性能に優れた小型軽
量でコードレスの電気掃除機を得ることかできる。
用温度範囲が広く、メンテナンスフリーで、充電時間が
短く、半永久的に使用可能で、無公害構成の電気二二重
層キャパシタを駆動電源とする掃除性能に優れた小型軽
量でコードレスの電気掃除機を得ることかできる。
第１＠ 第３図および第４図（友 本発明の電気掃除機
またはその駆動部の原理構成医 第２図は同掃除機に用
いる一例の電気二重層キャパシタの構成図であム １−一一電気二重層キャパシ久 ２−−−ＤＣ−ＡＣコ
ンバータ、３−一一インバー久 ４−ＡＣモー久 ５−
ｍ−吸引服６−−−−充電端子、７−−−切り替えスイ
ッチ、８−一一掃除餓 ９−一一充電電採 １Ｏ−−−
Ａ ＣコーＫ １１−ｍ−充電端子、１２−−一電源
毛 代理人の氏名 弁理士 粟野重孝 ほか１名第 図 第 図
またはその駆動部の原理構成医 第２図は同掃除機に用
いる一例の電気二重層キャパシタの構成図であム １−一一電気二重層キャパシ久 ２−−−ＤＣ−ＡＣコ
ンバータ、３−一一インバー久 ４−ＡＣモー久 ５−
ｍ−吸引服６−−−−充電端子、７−−−切り替えスイ
ッチ、８−一一掃除餓 ９−一一充電電採 １Ｏ−−−
Ａ ＣコーＫ １１−ｍ−充電端子、１２−−一電源
毛 代理人の氏名 弁理士 粟野重孝 ほか１名第 図 第 図
Claims (5)
- （１）電気二重層キャパシタで駆動するモータを動力源
とする電気掃除機。 - （２）電気二重層キャパシタと蓄電池とで駆動するモー
タを動力源とする電気掃除機。 - （３）モータがＡＤコンバータとインバータとを介して
駆動する請求項１または２記載の電気掃除機。 - （４）電気二重層キヤパシタ、モータ、吸引部とからな
る掃除部と充電電源部とから構成される電気掃除機で、
使用時にコードレスの掃除部で吸引操作し、使用時一時
休止の毎に掃除部を充電電源部に置いて電気二重層キャ
パシタを充電する電気掃除機。 - （５）掃除部を充電電源部に置いたときモータの電源が
切断され電気二重層キャパシタが充電されるように前記
充電電源と前記電気二重層キャパシタとが接続され、掃
除部を充電電源から離したとき前記モータの電源が入る
ようにしたことを特徴とする請求項４記載の電気掃除機
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2127285A JP3068629B2 (ja) | 1990-05-16 | 1990-05-16 | 電気掃除機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2127285A JP3068629B2 (ja) | 1990-05-16 | 1990-05-16 | 電気掃除機 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0422320A true JPH0422320A (ja) | 1992-01-27 |
| JP3068629B2 JP3068629B2 (ja) | 2000-07-24 |
Family
ID=14956192
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2127285A Expired - Fee Related JP3068629B2 (ja) | 1990-05-16 | 1990-05-16 | 電気掃除機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3068629B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR19990068388A (ko) * | 1999-05-08 | 1999-09-06 | 박중수 | 침구류카펫트살충살균건조흡입청소기 |
| US6488475B2 (en) * | 2000-03-30 | 2002-12-03 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Electric blower and electric cleaner with an air cooled power device situated between the impeller and motor |
| JP2013094208A (ja) * | 2011-10-28 | 2013-05-20 | Panasonic Corp | 電気掃除機 |
| WO2012140399A3 (en) * | 2011-04-14 | 2013-10-03 | Kenwood Limited | Portable kitchen appliances and electrical driving arrangements therefor |
-
1990
- 1990-05-16 JP JP2127285A patent/JP3068629B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR19990068388A (ko) * | 1999-05-08 | 1999-09-06 | 박중수 | 침구류카펫트살충살균건조흡입청소기 |
| US6488475B2 (en) * | 2000-03-30 | 2002-12-03 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Electric blower and electric cleaner with an air cooled power device situated between the impeller and motor |
| WO2012140399A3 (en) * | 2011-04-14 | 2013-10-03 | Kenwood Limited | Portable kitchen appliances and electrical driving arrangements therefor |
| JP2013094208A (ja) * | 2011-10-28 | 2013-05-20 | Panasonic Corp | 電気掃除機 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3068629B2 (ja) | 2000-07-24 |
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