JP5302624B2

JP5302624B2 - 静電霧化装置を備えた電気掃除機

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Publication number: JP5302624B2
Application number: JP2008277436A
Authority: JP
Inventors: 康一平井; 幸康浅野; 健之今井
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2008-03-26
Filing date: 2008-10-28
Publication date: 2013-10-02
Anticipated expiration: 2028-10-28
Also published as: JP2013144117A; JP2013144118A; JP2009254786A

Description

本発明は、静電霧化装置を備えた電気掃除機に関するものである。

従来から特許文献１に示されるような電気掃除機が知られている。この特許文献１に示される電気掃除機５は、図１、図２に示すように、電気掃除機本体８内部に電動送風機室１３と集塵室１４とを設け、電動送風機室１３に電動送風機１を配置すると共に、集塵室１４内に紙袋等で構成された集塵部３を装備し、吸引ノズル２から塵埃を吸引して延長管１６、ホース１５を介して電気掃除機本体８内に装備した集塵部３に塵埃を捕捉して集塵し、排気部４より排気空気を排気するようになっている。図１、図２中、１７は前記の電動送風機１の電力を切り換える手元操作部１７である。また、９はフィルタであって、フィルタ９としてプレフィルタ９ａと、排気フィルタ９ｂとが設けてある。
特開２００３−２５０７２３号公報

前述のような従来の電気掃除機においては、床面に堆積した塵埃を完璧に集塵することは困難であり、ダニ、花粉などのアレルゲン物質が残るという課題がある。また、集塵部に溜まった塵埃から発生する防臭が十分でなく、電気掃除機を使用するときに排気口から外部に臭いが飛散するという課題があり、また、集塵部に溜まった塵埃にもアレルゲン物質が含まれているため、電気掃除機の使用時に排出口から外部に飛散するという課題がある。

本発明は上記の従来の問題点に鑑みて発明したものであって、電気掃除機を使用した時の周囲の環境状態の向上を図ることができ、特に、人体に好影響を与えることができる静電霧化装置を備えた電気掃除機を提供することを課題とするものである。

上記課題を解決するために本発明に係る静電霧化装置を備えた電気掃除機は、塵埃を吸引する吸引風を発生させる電動送風機１と、該電動送風機１に連通し塵埃を吸気する吸引ノズル２と、塵埃を捕捉して集塵する集塵部３と、前記電動送風機１からの排気空気を大気に放出する排気部４を備えた電気掃除機５である。そして、水を静電霧化することで帯電微粒子水を生成し床面７に対して放出するための静電霧化装置６を吸引ノズル２に設置し、静電霧化するために空気中の水分を冷却して結露水として供給する冷却部１０を有する熱交換器１１を静電霧化装置６に備え、吸引ノズル２の下面部の前部に吸引用開口部１８を設け、吸引ノズル２の下面部の後部に静電霧化装置６の放出口２７を設け、該熱交換器１１の放熱部２６を吸引用開口部１８から排気部４までの風路１２の途中に配置して成ることを特徴とする。

このような構成とすることで、電気掃除機５を運転して掃除する際、静電霧化装置６を運転して帯電微粒子水を生成して放出し、帯電微粒子水に含まれる活性種により塵埃中に含まれるアレルゲン物質を不活性化すると共に臭いの除去ができ、更に、除菌、抗ウイルス効果があり、清潔に保つことができる。また、床面７に残った塵埃から出る臭いの除去や塵埃中に含まれるアレルゲン物質の不活性化、除菌、抗ウイルスを行って清潔に保つことができる。また、熱交換の時に風路１２を流れる風に放熱することで、効果的に熱交換して冷却部１０側の冷却で空気中の水分を結露させて静電霧化のための水を供給できる。

また、発生する帯電微粒子水が使用時に床面７に対して放出されると共に吸引の時に発生する吸引の風の流れに対して放出されるように配置してあることが好ましい。

このような構成とすることで、床面に残った塵埃から出る臭いの除去や塵埃中に含まれるアレルゲン物質の不活性化をすることができ、また、電気掃除機本体８内部の塵埃から出る臭いの除去や塵埃中に含まれるアレルゲン物質の不活性化、除菌、抗ウイルスを行って清潔に保つことができる。

本発明は、上記のように電気掃除機に、水を静電霧化することで帯電微粒子水を生成して放出するための静電霧化装置を具備しているので、電気掃除機を使用する際、静電霧化装置で生成した帯電微粒子水を放出して、臭いの除去及びアレルゲン物質の不活性化、除菌、抗ウイルスを図って周囲の環境状態の向上を図ることができ、特に、電気掃除機で掃除する際にアレルゲン物質の不活性化、除菌、抗ウイルスが図れるので人体に好影響を与えることができる。

以下、本発明を添付図面に示す実施形態に基いて説明する。

図１乃至図３には電気掃除機５の一実施形態が示してある。電気掃除機本体８内部には電動送風機室１３が設けてあって電動送風機１を内装してあり、電気掃除機本体８の内部には更に、電動送風機１の上流側に集塵室１４が設けてあって該集塵室１４に紙袋等で構成された集塵部３を装備してあり、電動送風機室１３の下流側に排気部４が設けてあり、電気掃除機本体８内にはフィルタ９が設けてある。図３の実施形態ではフィルタ９として、集塵室１４と電動送風機室１３との間に配置するプレフィルタ９ａと、排気部４に設けた排気フィルタ９ｂとが設けてある。

電気掃除機本体８には集塵室１４の上流側の接続部にホース１５の後端が着脱自在に接続してあり、ホース１５の上流側に延長管１６が着脱自在に接続してあり、延長管１６の上流側に吸引ノズル２が着脱自在に接続してある。延長管１６には電動送風機１の電力を切り換える手元操作部１７が設けてある。また、吸引ノズル２は下面部に床面７に対向する吸引用開口部１８が設けてあり、吸引ノズル２の吸引用開口部１８から排気部４までの風路１２が形成してある。また、吸引ノズル２内には吸引用開口部１８部分に吸引ブラシ２８が設けてある。

上記のような構成の電気掃除機５において、本発明は水を静電霧化することで帯電微粒子水を生成して放出するための静電霧化装置６を備えていることに特徴があり、図３に示す実施形態においては、静電霧化装置６を吸引ノズル２に設けた例が示してある。

静電霧化装置６は、放電電極２０と、空気中の水分を結露水として生成することで放電電極２０に水を供給するための冷却部１０と、放電電極２０に生成した結露水を静電霧化するために放電電極２０に高電圧を印加するための高電圧印加部２２とを備えている。

図４には本発明に用いる静電霧化装置６の概略構成図が示してある。図４に示す実施形態においてはペルチェユニットのような熱交換器１１の冷却部１０により空気中の水分を冷却して結露水を生成することで放電電極２０に水を供給するようになっている。

図４には熱交換器１１としてペルチェユニットの例が示してあり、ペルチェユニットは熱伝導性の高いアルミナや窒化アルミニウムからなる絶縁板の片面側に回路を形成してある一対のペルチェ回路板２３を、互いの回路が向き合うように対向させ、多数列設してある熱電素子２４を両ペルチェ回路板２３間で挟持すると共に隣接する熱電素子２４同士を両側の回路で電気的に接続させ、ペルチェ入力リード線２５を介してなされる熱電素子２４への通電により一方のペルチェ回路板２３側から他方のペルチェ回路板２３側に向けて熱が移動するように構成したものである。更に、上記一方の側のペルチェ回路板２３の外側には冷却部１０を接続してあり、また、上記他方の側のペルチェ回路板２３の外側には放熱部２６が接続してあり、実施形態では放熱部２６として放熱フィンの例が示してある。ペルチェユニットの冷却部１０には放電電極２０の後端部が接続してある。

放電電極２０は絶縁材料からなる筒体３０で囲まれており、筒体３０の周壁には筒体３０内外を連通する開口３０ａが設けてある。また、筒体３０の先端開口部にリング状をした対向電極２１が配設され、放電電極２０の軸心の延長線上にリング状の対向電極２１のリングの中心が位置するように放電電極２０と対向電極２１とが対向している。なお、本発明においては対向電極２１は設けないものも含む。

上記静電霧化装置６は、ペルチェユニットに通電することで、冷却部１０が冷却され、冷却部１０が冷却されることで放電電極２０が冷却され、空気中の水分を結露して放電電極２０に水（結露水）を供給するようになっている。

このように放電電極２０に水が供給された状態で上記放電電極２０と対向電極２１との間に高電圧を印加すると、放電電極２０と対向電極２１との間にかけられた高電圧により放電電極２０の先端部に供給された水と対向電極２１との間にクーロン力が働いて、水の液面が局所的に錐状に盛り上がり（テーラーコーン）が形成される。このようにテーラーコーンが形成されると、該テーラーコーンの先端に電荷が集中してこの部分における電界強度が大きくなって、これによりこの部分に生じるクーロン力が大きくなり、更にテーラーコーンを成長させる。このようにテーラーコーンが成長し該テーラーコーンの先端に電荷が集中して電荷の密度が高密度となると、テーラーコーンの先端部分の水が大きなエネルギー（高密度となった電荷の反発力）を受け、表面張力を超えて***・飛散（レイリー***）を繰り返して活性種を含むマイナスに帯電したナノメータサイズの帯電微粒子水が大量に生成させて放出口２７（図４では筒体３０の先端開口部を放出口としている例を示している）から外部に放出されるようになっている。

図３に示す実施形態では、吸引ノズル２内に上記の構成の静電霧化装置６を設け、静電霧化装置６の放出口２７を、吸引ノズル２の下面部に開口させてあり、図３においては、吸引ノズル２の下面部の前部に吸引用開口部１８を設け、吸引ノズル２の下面部の後部に静電霧化装置６の放出口２７を設けてあり、吸引用開口部１８を床面７に対向させた際に、放出口２７も床面に対向していて静電霧化装置６で発生させた帯電微粒子水を床面７に向けて放出するようになっている。また、吸引ノズル２の下面部を床面７に接触させた際に、放出口２７は床面７との間に隙間２９が生じるように床面７よりやや上方に位置するようになっている。

静電霧化装置６は、手元操作部１７を操作して電動送風機１をオンにした際に、同時にオンとなり、また、手元操作部１７を操作して電動送風機１をオフにした際に、同時にオフとなるように設定してある。

上記の構成の静電霧化装置６を備えた電気掃除機５の動作につき説明する。手元操作部１７を操作して電動送風機１をオンすることで、吸引ノズル２の吸引用開口部１８から塵埃を吸引し、吸引ノズル２、延長管１６、ホース１５を通り、集塵部３を装備した集塵室１４を通過して集塵部３内に塵埃を捕捉して集塵し、プレフィルタ９ａを経て電動送風機１を内装した電動送風機室１３に入り、更に、排気フィルタ９ｂを経て排気部４から外部に排気することで、掃除を行う。この時、本実施形態においては、床面７に対向する放出口２７から床面７に向けて帯電微粒子水を放出する。このように掃除を行っている際に、放出口２７から床面７に帯電微粒子水が放出されることで、吸引ノズル２に設けた吸引ブラシ２８では吸引しきれない絨毯などの奥に堆積している塵埃に対して帯電微粒子水が散布されることになる。

静電霧化装置６により生成された帯電微粒子水は活性種を含んでいため、床面７に残っている塵埃中のダニやアレルゲン物質などを不活性化することができ、また、臭いを脱臭することができ、加えて除塵、抗ウイルス効果を発揮できる。更に、放出される帯電微粒子水はナノメータサイズときわめて小さいため、絨毯などの表面から奥深くに水の浸透力により浸透し、床面７の内部においてもダニやアレルゲン物質などを不活性化し、臭いを除去し、除塵、抗ウイルスを行うことができる。

ここで、図３に示す実施形態においては、静電霧化装置６で発生させた帯電微粒子水を上記のように放出口２７から床面７側に向けて放出することに加え、帯電微粒子水の一部を吸引ノズル２の吸引用開口部１８から塵埃と共に空気を吸引する際に該吸引の風の流れに放出するようになっている。

すなわち、風路１２の吸引ノズル２内の部分に静電霧化装置６が配置してあり、風路１２を流れる風の一部が静電霧化装置６内を通過するようにしてあり、図３の実施形態においては、静電霧化装置６に複数の開口３０ａを設け、風路１２の風の一部が分流して一方の開口３０ａから筒体３０内に入り、別の開口３０ａから出て風路１２に流れて合流するようになっている。図３においては風路１２の風の一部が分流して再び合流するバイパス路３５を設け、該バイパス路３５の途中に静電霧化装置６の筒体３０を配置し、一方の開口３０ａから筒体３０内を経て他方の開口３０ｂに至る部分がバイパス路３５の一部を構成している。そして、風路１２を流れる風の一部を分流してバイパス路３５の入口から取り込んで筒体３０内を通してバイパス路３５の出口から再び風路１２内に流して合流させることで、筒体３０内で発生した帯電微粒子水の一部が風路１２内に放出されることになり、延長管１６、ホース１５を経て集塵部３側に流れ、特に、集塵部３内に捕捉された塵埃の臭いを脱臭し、塵埃中に含まれるダニやアレルゲン物質を不活性化し、除菌、抗ウイルスを行うことができる。

このように本発明においては、電気掃除機５を運転して掃除する際、静電霧化装置６を運転して帯電微粒子水を生成して放出し、帯電微粒子水に含まれる活性種により塵埃中に含まれるアレルゲン物質を不活性化すると共に臭いの除去ができ、更に、除菌、抗ウイルスを行うことができるものであり、このように臭いの除去及びアレルゲン物質の不活性化、除菌、抗ウイルス行って周囲の環境状態の向上を図ることができる。特に、電気掃除機で掃除する際にアレルゲン物質の不活性化、除菌、抗ウイルスが行えるので人体に好影響を与えることができる。

また、本実施形態においては、静電霧化装置６に設けた熱交換器１１の放熱部２６が風路１２内に位置していて、熱交換の時に風路１２を流れる風に放熱することで、効果的に熱交換して冷却部１０側の冷却で空気中の水分を結露させて静電霧化のための水を供給できる。したがって、放熱のための新たな部品を必要とせず、静電霧化装置６の小型化が可能で、安価となる。

次に、図５に基づいて本発明の他の実施形態を説明する。本実施形態において前述の図１乃至図４に示す実施形態と同じ構成、作用、効果を有するものには、前述の実施形態と同じ符号を付し、その詳細な説明については前述の実施形態の説明を援用する。

前述の図３に示す実施形態では、吸引ノズル２に静電霧化装置６を設けた例を示したが、本実施形態においては、排気部４又は排気部４近傍に静電霧化装置６を設置してある。

本実施形態においては、手元操作部１７を操作して電動送風機１をオンすることで、前述の実施形態と同様に、吸引ノズル２の吸引用開口部１８から塵埃を吸引し、吸引ノズル２、延長管１６、ホース１５を通り、集塵部３を装備した集塵室１４を通過して集塵部３内に塵埃を捕捉して集塵し、プレフィルタ９ａを経て電動送風機１を内装した電動送風機室１３に入り、更に、排気フィルタ９ｂを経て排気部４から外部に排気することで、掃除を行う。

この時、本実施形態においては、静電霧化装置６で発生させた帯電微粒子水を、排気部４から排気する際、排気される排気空気の風の流れに対して放出する。排気部４から排出される排気中には電気掃除機５に吸引された塵埃の一部が含まれているが、帯電微粒子水により排気中の臭いを脱臭し、排気中に含まれるダニやアレルゲン物質の不活性化し、除菌、抗ウイルスを行うことができる。また、排気空気に乗って帯電微粒子水が部屋中に散布され、特に、帯電微粒子水はナノメータサイズときわめて小さいので、排気空気に乗って部屋の隅々まで浮遊し、部屋全体の消臭効果、アレルゲンの不活性化、除菌、抗ウイルス効果を発揮することができる。

次に、図６に基づいて本発明の他の実施形態を説明する。本実施形態において前述の図１乃至図４に示す実施形態と同じ構成、作用、効果を有するものには、前述の実施形態と同じ符号を付し、その詳細な説明については前述の実施形態の説明を援用する。

前述の図３に示す実施形態では、吸引ノズル２に静電霧化装置６を設けた例を示したが、本実施形態においては、電気掃除機本体８の下面に静電霧化装置６を設置し、放出口２７を床面７と対向させてあり、静電霧化装置６で生成した帯電微粒子液を放出口２７から床面７に対して放出するように配置してある。

この時、本実施形態においては、電気掃除機本体８の下面に設置した静電霧化装置６で発生させた帯電微粒子水を、放出口２７から床面７に対して放出する。このように掃除を行っている際に、放出口２７から床面７に帯電微粒子水が放出されることで、吸引ノズル２に設けた吸引ブラシ２８では吸引しきれない絨毯などの奥に堆積している塵埃に対して帯電微粒子水が散布されることになり、床面７に残っている塵埃の臭いの脱臭やダニやアレルゲン物質の不活性化、除菌、抗ウイルスを行うことができる。しかも、本実施形態においては、吸引ノズル２とは離れた箇所にある電気掃除機本体８の下面の放出口２７から床面７に帯電微粒子水を放出するので、放出された帯電微粒子水が吸引ノズル２により吸引されることがなく、効果的に床面７に残った臭いの脱臭、アレルゲン物質の不活性化、、除菌、抗ウイルスを行うことができる。

次に、図７に基づいて本発明の他の実施形態を説明する。本実施形態において前述の図１乃至図４に示す実施形態と同じ構成、作用、効果を有するものには、前述の実施形態と同じ符号を付し、その詳細な説明については前述の実施形態の説明を援用する。

前述の図３に示す実施形態では、吸引ノズル２に静電霧化装置６を設け、静電霧化装置６の放出口２７を、吸引ノズル２の下面部に開口させ、静電霧化装置６で発生させた帯電微粒子水を上記のように放出口２７から床面７側に向けて放出することに加え、帯電微粒子水の一部を吸引ノズル２の吸引用開口部１８から塵埃と共に空気を吸引する際に該吸引の風の流れに放出するようになっている例を示したが、本実施形態においては、静電霧化装置６を吸引ノズル２に設置し、発生する帯電微粒子水の全部を延長管１６、ホース１５側に放出するようにした例である。

本実施形態においては、吸引ノズル２内に配設した静電霧化装置６で発生させた帯電微粒子水の全部を、塵埃と共に空気が吸引されて延長管１６、ホース１５側に流れる際、この塵埃を含む空気流に乗せて延長管１６、ホース１５側に流すものである。本実施形態においては、延長管１６、ホース１５に放出された帯電微粒子水により、前述の図３に示す実施形態に比べ、より重点的に延長管１６、ホース１５を流れる塵埃及び空気中に含まれる臭いの除去やアレルゲン物質の不活性化、除菌、抗ウイルスが行え、同時に延長管１６、ホース１５の内面の脱臭、アレルゲン物質の不活性化、除菌、抗ウイルスが行えて、清潔に保つことができる。

次に、図８に基づいて本発明の他の実施形態を説明する。本実施形態において前述の図１乃至図４に示す実施形態と同じ構成、作用、効果を有するものには、前述の実施形態と同じ符号を付し、その詳細な説明については前述の実施形態の説明を援用する。

前述の図３に示す実施形態では、吸引ノズル２に静電霧化装置６を設けた例を示したが、本実施形態においては、電気掃除機本体８内に静電霧化装置６を設置し、静電霧化装置６で発生させた帯電微粒子水を集塵部３を内装した集塵室１４内に放出するようにした例であり、電気掃除機本体８には集塵室１４内に帯電微粒子水を放出するための放出口２７が設けてある。この場合、放出口２７は、集塵部３側に向けて開口するように配置するのが好ましい。

この時、本実施形態においては、電気掃除機本体８内に設置した静電霧化装置６で発生させた帯電微粒子水を集塵室１４内に放出する。このように掃除を行っている際に、集塵室１４内に帯電微粒子水が放出することで、集塵室１４に放出された帯電微粒子水により集塵室１４内の空間を浮遊する臭成分、アレルゲン物質、菌、ウイルスや、集塵室１４の内面に付着している臭成分、アレルゲン物質、菌、ウイルスに対して、脱臭、アレルゲン物質の不活性化、除菌、抗ウイルスを行って集塵室１４内を清潔に保つことができる。しかもこれに加え、集塵室１４内に配置された集塵部３の外面に帯電微粒子水が付着し、集塵部３内に溜まった塵埃中に含まれる臭いの除去やアレルゲン物質の不活性化、除菌、抗ウイルスが行える。このように、集塵室１４内及び集塵室１４内に配置した集塵部３の脱臭、アレルゲン物質の不活性化、除菌、抗ウイルスが行えるので、電気掃除機５の使用時に排気部４から出る臭いの除去やアレルゲン物質や菌やウイルスの飛散を防止できる。

次に、図９に基づいて本発明の他の実施形態を説明する。本実施形態において前述の図１乃至図４に示す実施形態と同じ構成、作用、効果を有するものには、前述の実施形態と同じ符号を付し、その詳細な説明については前述の実施形態の説明を援用する。

前述の図３に示す実施形態では、吸引ノズル２に静電霧化装置６を設けた例を示したが、本実施形態においては、電気掃除機本体８内に静電霧化装置６を設置し、静電霧化装置６で発生させる帯電微粒子水を電気掃除機本体８に内装したフィルタ９に対して放出するように放出口２７をフィルタ９側に向けて配置してある。図９に示す実施形態ではプレフィルタ９ａに向けて帯電微粒子水を放出するようにしている例を示しているが、排気フィルタ９ｂに向けて帯電微粒子水を放出するようにしてもよく、また、プレフィルタ９ａ、排気フィルタ９ｂのいずれに対しても帯電微粒子水を放出するようにしてもよい。

この時、本実施形態においては、電気掃除機本体８に内装した静電霧化装置６で発生させた帯電微粒子水をフィルタ９に向けて放出する。このように掃除を行っている際に、フィルタ９に帯電微粒子水が放出されることで、フィルタ９に溜まった塵埃中に含まれる臭いの除去やダニやアレルゲン物質の不活性化ができる。したがって、電気掃除機５の使用時に排気部４から出る排気空気に臭いが含まれるのを抑制し、また排気中に含まれるダニやアレルゲン物質が不活性化できる。

上記いずれの図５乃至図９に示す各実施形態においても、静電霧化装置６に設けた熱交換器１１の放熱部２６が風路１２内に位置していて、熱交換の時に風路１２を流れる風に放熱することで、効果的に熱交換して冷却部１０側の冷却で空気中の水分を結露させて静電霧化のための水を供給するようにしてもよい。

電気掃除機を示す斜視図である。同上の電気掃除機本体の断面図である。本発明の一実施形態の吸引ノズル部分の断面図である。本発明に用いる静電霧化装置の概略構成図である。本発明の他の実施形態の電気掃除機本体部分の概略断面図である。本発明の更に他の実施形態の電気掃除機本体部分の概略断面図である。本発明の更に他の実施形態の電気掃除機本体部分の概略断面図である。本発明の更に他の実施形態の電気掃除機本体部分の概略断面図である。本発明の更に他の実施形態の電気掃除機本体部分の概略断面図である。

符号の説明

１電動送風機
２吸引ノズル
３集塵部
４排気部
５電気掃除機
６静電霧化装置
７床面
８電気掃除機本体
９フィルタ
１０冷却部
１１熱交換器
１２風路

Claims

塵埃を吸引する吸引風を発生させる電動送風機と、該電動送風機に連通し塵埃を吸気する吸引ノズルと、塵埃を捕捉して集塵する集塵部と、前記電動送風機からの排気空気を大気に放出する排気部を備え、水を静電霧化することで帯電微粒子水を生成し床面に対して放出するための静電霧化装置を吸引ノズルに設置し、静電霧化するために空気中の水分を冷却して結露水として供給する冷却部を有する熱交換器を静電霧化装置に備え、吸引ノズルの下面部の前部に吸引用開口部を設け、吸引ノズルの下面部の後部に静電霧化装置の放出口を設け、該熱交換器の放熱部を吸引用開口部から排気部までの風路の途中に配置して成ることを特徴とする静電霧化装置を備えた電気掃除機。
発生する帯電微粒子水が使用時に床面に対して放出されると共に吸引の時に発生する吸引の風の流れに対して放出されるように配置してあることを特徴とする請求項１記載の静電霧化装置を備えた電気掃除機。