JPH07124077A - 電気掃除機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 殺虫、殺菌を確実に行いかつ脱臭する。 【構成】 吸入口１３と紙パック部１４との間の通路１
７にオゾン発生部１８が設けられ、掃除終了後、モータ
１１を回動させて掃除の時の１／２程度の流速で空気を
吸込み、その空気を原料としてオゾン発生部１８でオゾ
ンを発生し、そのオゾンを紙パック部１４、抗菌フィル
タ１５に通し、これらを通過したオゾンをオゾン分解触
媒部２２で触媒により酸素に分解して排出する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は家庭用や業務用に用い
られ、ごみと共に吸引収集されたダニ、カビ、細菌など
の生物を殺虫、殺菌する機能を有する電気掃除機に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来の電気掃除機は例えば図３に示すよ
うに、モータ１１によりファン１２を回転駆動し、吸入
口１３からごみを吸込み紙パック部（ごみ捕捉手段）１
４に収集され、更に抗菌フィルタ１５を、吸入した空気
が通過して排気されるようにされている。

【０００３】従来の掃除機における衛生面の配慮につい
ては、例えばダニに対しては、ヒータ（図示せず）を内
蔵しており、モータ１１の動作により生じる気流を利用
した温風循環により殺虫するようになっている。また紙
パック部１４の内面の紙に防虫・防菌処理を施し、吸い
込んだダニ、カビ、細菌の増殖を防いでいる。さらに紙
パック部１４を通過した塵埃を抗菌防臭加工した不織布
と帯電ウレタンフォームで構成した抗菌フィルタ１５で
捕捉する。従って、排出される空気は清浄であるとされ
る。

【０００４】従来の掃除機における殺虫、防菌は以上に
述べた程度であるが、以下に一般の殺菌・滅菌方法を述
べる。殺菌・滅菌方法には高圧蒸気によるもの、酸化エ
チレンガス（ＥＯＧ）によるもの、ガンマ線によるも
の、紫外線によるもの、ホルムアルデヒドガスによるも
のなど種々の方法がある。高圧蒸気滅菌は滅菌対象の入
った缶内を２気圧以上に加圧することにより、蒸気の温
度を１２１〜１３５℃の範囲とし、１５〜２０分かけて
滅菌する。これらはプレバキューム、給蒸、排蒸気、乾
燥のプロセスからなる。なお操作は自動化機構でスイッ
チ操作だけでよいものと、各工程ごとに手動式に操作す
るものとがある。

【０００５】ＥＯＧによる方法は、生体に対し毒性を持
つ環状エーテルである酸化エチレンを用いる。酸化エチ
レンは爆発性があるので、炭酸ガスあるいはフレオン等
の不活性ガスと混合して滅菌用に利用する。滅菌条件と
してガス濃度、温度、湿度、作用時間の４つの要素が必
要である。ＥＯＧ滅菌装置（加圧式）においては滅菌槽
を排気した後、加温（５５〜６０℃）、加湿（５５％Ｒ
Ｈ）し、ガス導入（濃度６００〜１，０００ｍｇ／ｌ）
して４〜５時間放置して滅菌する。滅菌後はガスを機械
的に換気し排除する。

【０００６】またガンマ線は波長が極めて短いが、物質
に対する透過力が強く、滅菌効果がある。線源にコバル
ト６０を用い、滅菌照射量は２〜２．５メガラドであ
る。紫外線殺菌は波長が２５４ｎｍの紫外放射により細
菌の中の核酸（ＤＮＡ）を構成する蛋白質を化学変化さ
せ、細菌の生命活性を低減・停止させることによる。

【０００７】これらの殺菌・滅菌方法は病院や食品工業
などに主として用いられ、紫外線殺菌以外は専用の装置
となっており、大がかりなものである。当然家庭用そし
て小規模な業務用の装置としては不適である。そこで、
これらの適用領域では圧倒的に消毒薬の使用が多い。消
毒薬として常用されるものには、アルコール類、ヨード
ホルム、クロルヘキシジン液、逆性石鹸液、次亜塩素酸
ナトリウム、グルタールアルデヒドなどである。これら
は対象菌に応じて使い分けられる。

【０００８】近年、オゾンの酸化作用を利用した殺菌・
消臭装置が実用化されてきている。特に食品分野におい
ては、オゾンガスやオゾン水による殺菌・消臭装置が増
加してきている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】従来の掃除機は例えば
ダニに対しては温風循環方式により、ある程度の殺虫力
を有しているが完全ではない。また抗菌コートや抗菌フ
ィルタにより、細菌の増殖を防いでいるが、完全な殺菌
は行えず、不完全である。その理由として、室内の空気
には主として、土壌由来の枯草菌（Ｂａｃｉｌｌｕｓ
ｓｕｂｔｉｌｉｓ）などの一般常在菌が多数存在してお
り、これらの菌はグラム陽性の芽胞形成菌であり、熱抵
抗性が非常に高い。内面抗菌コートの紙パック部１４や
抗菌フィルタ１５により、掃除機内での細菌やダニの増
殖が抑制されても、それは根本的な殺虫、殺菌ではな
い。なぜならば、これらのパック部１４は定期的に交換
しなければならず、交換時には大気開放操作となるから
である。そしてその処理はビニール袋に入れて家庭から
排出するも、環境を考えるとこれらの処理が不完全であ
ることは明かである。

【００１０】つまり、掃除機内部でのダニや細菌の増殖
を押さえるだけではなく、できるだけ完全に殺虫、殺菌
する機能を有した掃除機が望まれている。一方滅菌方法
について、前記の高圧蒸気滅菌、ＥＯＧ滅菌、ガンマ線
滅菌は大がかりな装置であるので、家庭用や業務用の掃
除機に組込むことは到底不可能である。また紫外線殺菌
は小規模な殺菌用として用いられているものの、掃除機
内に組込むのはやはり困難であり、その殺菌効果につい
ても浸透性は少なく、遮蔽物があると紫外線が照射され
ない影の部分ができ、殺菌されないことから実用的では
ない。

【００１１】最近は病院におけるＭＲＳＡに代表される
院内感染が大きな問題になっているが、これは何も病院
内の問題だけではない。これからは家庭や病院以外の各
種業務においても感染防止対策の必要性が高揚し、清潔
志向が一段と高まることは必定である。しかし家庭用、
業務用の殺菌に対する現状は立ち遅れているのが現状で
ある。

【００１２】この発明はこれらの要望に答え、手軽で効
果的、かつ安全に殺菌、消臭を行うことのできる掃除機
を提供することを目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】この発明によればオゾン
発生手段が設けられ、そのオゾン発生手段により発生し
たオゾンがごみ捕捉手段に供給され、そのごみ捕捉手段
を通過したオゾンは、残オゾン処理手段により分解され
る。

【００１４】

【実施例】図１にこの発明の実施例の要部を示す。これ
は家庭用の掃除機にオゾンによる殺菌・消臭機能を付加
した例である。またこの実施例では、掃除機内に捕捉し
た、ダニ、カビ、細菌類に対する殺虫、殺菌は掃除動作
中ではなく、掃除終了後に行うようにした場合である。
図１において、吸入口１３から紙パック部（ごみ捕捉手
段）１４までの流路１７内にオゾン発生部１８が設けら
れる。オゾン発生部１８は、誘電体セラミックの両面に
放電電極と誘導電極が配置された平板型電極とそのケー
シングから成り、電極にはオゾン発生用電源１９が接続
される。なお、オゾン発生部１８における電極の形状に
ついては、本例のように平板型電極以外に、円筒型や沿
面電極でも良い。また、オゾン発生用電源１９について
は、さらに高密度放電を得るための高周波インバータ
（例えば周波数：数１００Ｈｚ）を付加しても良い。

【００１５】オゾンを発生させるための原料空気は、吸
入口１３から、モータ１１の動作によりオゾン発生部１
８に導入される点は、掃除動作中と同じであるが、モー
タ１１の回転は制御部２１により、掃除動作中より低い
回転で制御されるようになっており、この時の空気吸入
流量は例えば２１／分とされる。モータ１１の回転数の
制御は、モータ１１の種類によるが、電圧制御、周波数
制御などが適用される。

【００１６】オゾン発生部１８の電極の放電面では、オ
ゾン発生用電源１９より印加された高電圧パルス（例え
ば６〜７ｋＶ、５０〜６０Ｈｚ）により、無声放電が発
生し、空気原料からオゾンが生成される。発生オゾン量
は例えば０．５〜２．０ｍｇ／ｌである。流路１７は紙
パック部１４へ接続されたままとされ、オゾン発生部１
８以降の流路とモータ１１及びファン１２とがオゾン供
給手段に相当する。紙パック部１４内の紙パックフィル
タは従来例と同様、内面紙に防虫、防菌処理が施されて
いる。紙パック部１４では、ダニ、カビや比較的大きい
細菌が捕捉される。紙パック部１４内にオゾン発生部１
８で発生したオゾンが導入されると、生体を構成してい
る蛋白質にオゾンが反応、つまり蛋白質中のアミノ酸基
にオゾンが反応して分解すること、核酸塩基にオゾンが
反応することなどで、不活性化させ、殺虫、殺菌が行わ
れる。さらにオゾンは、紙パック部１４に隣接する抗菌
フィルタ１５に移動し、紙パック部１４でトラップ（捕
捉）されなかった微小細菌類に対して、前記不活性化を
行い殺菌する。

【００１７】また、掃除の際、カビなどが原因となる異
臭を含んだゴミに対しても、前記殺虫、殺菌と並行して
オゾンによる消臭が行われる。抗菌フィルタ１５の出口
は、オゾン分解触媒部２２に接続されており、抗菌フィ
ルタ１５を通過したオゾンが触媒と反応することで、酸
素に分解されて外部へ排出される。このオゾン触媒とし
ては例えばシリコン、チタン、ジルコニウムから成る複
合化合物を使用する。そしてその形状はハニカム型とな
っている。オゾンガスの金属酸化物を触媒とする分解に
ついては、次の反応機構に従うとされる。

【００１８】 ２Ｏ₃ ＋Ｍ → Ｍ＋３Ｏ₂ （１） Ｏ₃ ＋Ｍ → Ｍ−Ｏ＋Ｏ₂ （２） Ｏ₃ ＋Ｍ−Ｏ → Ｍ＋２Ｏ₂ （３）［Ｍ：
触媒］ オゾン分解触媒としては、この例のように金属化合物以
外にも、活性炭の適用も可能である。この他のオゾン分
解方法としては、従来主としてダニの殺虫用に用いてい
た温風発生用のヒータ熱を利用した熱分解でも可能であ
る。

【００１９】オゾンによる殺菌、消臭は掃除終了後、５
〜３０分間の範囲で行われるが、この設定は例えば図２
に示すように、掃除機の取っ手の手元スイッチ操作部３
０に、殺菌スイッチ３１及びタイマ時間設定部３２を設
け、これらを操作することで実施される。これにより、
吸入したダニ、カビ、細菌類の殺虫、殺菌が効果的に行
われるので、紙パックを廃棄したり、抗菌フィルタを交
換する際にも環境汚染にはつながらない。

【００２０】次にオゾンによる殺菌・消臭効果について
述べる。細菌に対するオゾンの影響については、オゾン
に最も感受性が強い細菌は大腸菌などのグラム陰性菌
で、次いでグラム陽性の芽胞非形成菌であり、枯草菌な
どの芽胞形成菌は最も抵抗性が強い。例えば大腸菌を９
９％殺菌するオゾン濃度は０．０１ｍｇ／ｌで、ヒト結
核菌は０．０５ｍｇ／ｌ、巨大菌の芽胞は０．１ｍｇ／
ｌと高濃度のオゾンを必要とする。さらに病原性原虫の
一種である赤痢アメーバに対しては０．３ｍｇ／ｌのオ
ゾン濃度を必要とする。この発明によれば、実用上十分
なオゾン濃度を確保できる。

【００２１】オゾンガスによる消臭のメカニズムは、例
えば代表的な悪臭物質であるメタンについては、次に示
す反応により、メタンを分解する。 ＣＨ₄ ＋Ｏ₃ → ＣＯ₂ ＋ＣＯ＋Ｈ₂ Ｏ＋（微量の蟻
酸、メタノール） また、蛋白質由来の硫化水素についても、次の分解反応
が起きる。 Ｈ₂ Ｓ＋Ｏ₃ → Ｓ＋Ｈ₂ Ｏ＋Ｏ₂ （メジャー反応） → ＳＯ₂ ＋Ｈ₂ Ｏ （マイナー反応） これらの消臭反応は前記殺菌作用と並行して行われる。

【００２２】以上実施例として家庭用の掃除機にこの発
明を適用したが、家庭用でも移動式ではなく、部屋毎に
吸入口が設置され、吸入アダプタをつないで掃除を行う
ビルトイン型の掃除システムがある。これについても、
例えば部屋毎に設置されている吸入口以降の配管内に、
オゾン発生部、オゾン供給部、オゾン発生用電源、オゾ
ン分解部を組込み、システムの操作部に滅菌、消臭スイ
ッチ及び時間設定用タイマを組込むことで同様の効果を
得ることができる。さらに業務用についても、基本構造
は家庭用と同様であるので、移動型、ビルトイン型とも
にオゾンによる殺虫、殺菌、消臭機能を組込むことがで
きる。

【００２３】なお、オゾンに接触する部分の材質に関
し、金属については、ステンレス、銅、クロムなどは変
化しない。鉄、亜鉛、アルミニュウム、黄銅について
は、酸化被膜が形成されが、その後は安定である。また
樹脂については、ポリプロピレン、ＡＢＳ・スチロール
以外は良好である。ゴムについては、天然ゴム、ニトリ
ル、ネオブレン以外は良好であり、耐オゾン性のある材
質を使用することで、装置の劣化を防ぐことができる。

【００２４】上述では掃除終了後に、オゾンを発生させ
たが、掃除中もオゾンを発生させて殺菌、殺虫、脱臭を
行ってもよい。

【００２５】

【発明の効果】以上述べたように、この発明によれば、
家庭用あるいは業務用の掃除機にオゾンによる殺菌、脱
臭機能が付加されるので、簡単な操作で効果的な殺菌、
脱臭を行うことができる。掃除機内でダニ、カビ、細菌
類が殺虫、殺菌されるので、紙パックの廃棄時、抗菌フ
ィルタの交換時にも環境汚染の心配がない。さらに構造
的にも、高圧蒸気滅菌やＥＯＧ滅菌、γ線滅菌などのよ
うに大型で複雑な構造を必要としない。また反応後の残
存オゾン処理については、オゾンを酸素に分解して排出
するので室内での使用においても安全が確保される。

【００２６】このようにこの発明は、一般家庭や業務に
おける掃除業務の一環として、吸入したゴミに含まれる
ダニ、カビ、細菌に対して殺虫、殺菌を、異臭成分に対
して脱臭を効果的にしかも安全に行うことができ、掃除
機の適用範囲を著しく拡大することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施例の概略を示すブロック図。

【図２】図１の掃除機の操作部の例を示す図。

【図３】従来の掃除機を示す断面図。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ごみ捕捉手段に捕捉されているごみにオ
   ゾンを供給することができるオゾン発生手段と、 そのごみ捕捉手段を通過したオゾンを分解する残オゾン
   処理手段と、 を具備することを特徴とする電気掃除機。