JPS6120289B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は電気掃除機の改良に係り、電気掃除機
にて除去可能な塵埃粒径を現行水準の約10μを約
0.02μ程度の粒径まで広げて、掃除機後部からの
微粉末の吐出を避けることを目的とする。

従来、電気掃除機には、一般的に粗塵埃を除去
する目的の網状のプレフイルタ、および小粒径の
塵埃までを除去する目的の布や濾紙等によるメイ
ンフイルタを有していたが、吸込性能との関係よ
り、メインフイルタの目をある一定以上に小さく
することは不可能であり、出来るだけ、表面積を
増加して、通気抵抗を下げて、メインフイルタの
除去率を増加させる様に努めて来た。しかし表面
積もむやみに増やすことは、掃除機の使用性から
限度があり、極端にはできない。

このため、中にはもう一段微粉塵埃用のフイル
タを設けたものも存在するが、残念ながらその通
気圧損の為に、主流になるには至つていない。特
に近年、掃除機の掃除性能が主として風量に依存
することが判り、大半、風量タイプの電動送風機
が使用されるに至つて、なお一層フイルタ圧損低
下のため、微粉塵埃の除去が困難になりつつあ
る。

本発明は通気圧損を大きくすることなく微粉塵
埃を捕集せんとするもので、以下にその実施例を
図面に基づいて説明する。

図において、１は電動送風機２を内蔵した本
体、３は上記本体に着脱自在に結合する集塵箱
で、前部にホース４を接続する吸込口５を備え、
本体１と結合する後部にはフイルター６が設けら
れ、このフイルター６と上記吸込口５との間に塵
埃を収容する収塵空間７が形成されている。８は
集電電極で、ホース４の端部に固着された接続パ
イプ４ａが吸込口５に挿入された状態において、
この接続パイプ４ａを通つて収塵空間７に流入す
る気流中の塵埃に電気的影響を与えるよう、上記
吸込口５の内側近傍に位置して設けられている。
９は上記フイルター６の前方に位置させた金網な
どからなる通気性電極で、前記集電電極８と電気
的に接続されている。前記フイルター６はポリオ
レフイン系樹脂繊維などで構成された連続糸条よ
りなり、不規則かつ立体的に交絡した繊維構造物
が使用され、帯電しやすい誘電体が選択される。

上記構成において、まず含塵気流の動作を説明
すると、電動送風機２によつて吸入される含塵空
気は吸込口５の部分においてその断面積が吸込性
能との関連より小さくしてあるため、非常な高速
となつて通過する。流体等が管の中を高速にて移
動を行なうと、管壁と塵埃粒子の摩擦によつて、
一種の摩擦発電現象が生じ、このため管壁と塵埃
粒子はそれぞれ異なつた極に帯電する。即ち、塵
埃粒子から移動度の大なる電子が管壁に移行する
ために、管壁は負に帯電し、塵埃粒子は正に帯電
する。

このように、ホース４と吸込口５とは管状通路
を形成し、この管状通路が実質的には、塵埃粒子
に対して、正の荷電部としての働きを持つている
ことになる。

しかも通常この時の帯電電圧は、数KVより数
＋KVの高圧に至り、非常に有効な荷電能力を持
つていることが実験的に明らかになつている。

さて、荷電された塵埃粒子はフイルターによつ
てその帯電とはあまり関係なく機械的に捕獲され
るというのが一般の集塵方式である。これを電気
的に見ると第４図のようになる。

即ち、正の荷電部を負電極ａと放電線ｂとで構
成し、高圧直流電源ｃの正極を放電線ｂに、負極
を負電極ａに接続した荷電部とすると、この中を
通過した塵埃粒子は正に帯電するので、管状通路
に相当すると考えられる。この荷電部の後方にフ
イルタｄを配したものが通常の電気掃除機であ
る。

これに対し、本実施例では、塵埃粒子が正に帯
電している点に着目し、集塵系に静電集塵的配慮
をなすことによりより効果的な集塵を行うことが
できるのである。

以下、本実施例を第５図の電気的回路を用いて
説明すると、次のようになる。

すなわち、本実施例においては、第５図に示さ
れるように、集電電極８が荷電部Ａの後段に位置
していると考えてよい。この時、荷電部Ａで荷電
された正電荷を持つた粒子が集電電極８に電荷を
与え、集電電極８は正に帯電するようになり、荷
電部Ａからは次々と電荷が送られてくるので、や
がては非常に高い電位を持つようになる。又、通
気性電極９もやはり、集電電極８と接続されてい
るために、全く同じ電位上昇を示すことになる。

これを等価回路的に示すと第６図のようになり
直流高圧電源ｅより制限抵抗ｆを通して通気性電
極９に接続された形となる。

以上のような構成において、塵埃の捕獲過程を
説明すると、荷電部Ａで荷電された粒子は電動送
風機２による空気流に沿つて移動するが、通気性
電極９に到達すると、同通気性電極９の正電界の
ために空気流方向とは反対の方向へ力を受けるこ
とになる。

このため、粒子の移動速度は遅くなり、通気性
電極９に達した時の粒子自身の速度は最も遅くな
り、通過後は誘電体フイルター６の負の分極部に
向つて、通気性電極９から出る電気力線に従つて
加速されつつ移動し、誘電体フイルター６に吸着
される。故に、塵埃の捕獲効率は上昇し、非常に
効率が良くなるものである。

すなわち、第７図に示すように、通気性電極９
の孔の大きさに比し、荷電粒子は非常に小さいの
であるが、通気性電極９が荷電粒子と同極の電位
をもつと、反揆力により減速され、電位の低いと
ころ、すなわち、例えば通気性電極が金網の場合
は、金網の線から一番離れている線と線の中間部
分を通過することになり、その後は逆に増速され
ながら、誘電体フイルター６の繊維との間に走る
電気力線に沿つて移動する。

すなわち、通気性電極９を通過後は、等電位面
に垂直な電気力線に沿つて進むことになる。この
電気力線はすべて誘電体フイルター６の繊維上に
終つているので、同誘電体フイルター６に荷電塵
埃が付着することになる。すなわち、単に流動す
る塵埃粒子をフイルターにより機械的に捕獲する
場合は、フイルターの目の大きさが塵埃の大きさ
より小さいことが必要であり、言い換えれば、フ
イルターで捕獲しうる塵埃の大きさには限界があ
るが、本実施例のように荷電粒子を電気力線に沿
つてフイルターの繊維に導く場合は、原則的には
粒径に無関係に捕獲が可能となる訳である。

誘電体フイルターの場合は荷電粒子が表面に近
づくと、静電誘導によつて誘電体フイルターが逆
電位に帯電し、粒子とフイルター繊維間に電気力
線が形成され、これにより塵埃粒子が誘電体フイ
ルターによつて捕獲されるのであるが、本実施例
の場合は、さらに通気性電極によつて電界をか
け、電気力線を増加させることができるため、捕
獲率を大巾に向上させることができる。

第８図は集電電極の他の実施例で、この場合は
接続パイプ４a′の端部からわずかに離れた位置に
略同径の金属リング１０を設け、これを通気性電
極と電気接続している。第９図は同じく集電電極
の他の実施例で、この場合は、金属板で形成した
通常の逆止弁１１をそのまま集電電極とし、これ
を通気性電極と電気接続しており、別途集電電極
を設ける必要がなくなる。

また、本実施例においては、誘電体フイルター
により、機械的捕獲をも行なわせているが、誘電
体フイルターの寿命を長く維持するためには、通
気性電極の前にプレフイルターを配設するか、通
気性電極自身を金網などにより構成してプレフイ
ルターとしての機能をもたせるようにすればよく
またさらに誘電体フイルターの前に、細塵を捕獲
するメインフイルターを配置すれば一層捕塵効率
を良好にすることができる。

このように本発明によれば、ホースなどを通過
中に帯電した荷電粒子を通気性電極によつて誘電
体フイルターに導き、最小粒径0.02μ程度の塵埃
まで除去できる効果を奏し、その工業的価値はき
わめて大である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例における電気掃除機
の断面部、第２図は同要部欠截斜視図、第３図は
集電電極部の拡大斜視図、第４図は一般の掃除機
の電気的関係を示す説明図、第５図は本発明電気
掃除機の電気的関係を示す説明図、第６図は通気
性電極が一定の電位を保持したときの電気的等価
回路図、第７図は通気性電極の間を荷電粒子が通
過するときの状態を示す説明図、第８〜９図は集
電電極の他の実施例の斜視図である。 １……ホース、６……誘電体フイルター、７…
…集塵空間、８……集塵電極、９……通気性電
極。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ ホースなどからなる管状通路の後段に非導電
   性の集塵空間を配置し、この集塵空間の前部に、
   上記管状通路に近接して同管状通路と電気的に絶
   縁した集塵電極を配設するとともに、上記集塵空
   間の後方には、通気性電極を配して、上記集塵電
   極と電気的に接続し、この通気性電極の後段に分
   極するような誘電体フイルターを配設した電気掃
   除機。