(57)【要約】【課題】被清掃面の掃除及び空中に浮遊する塵埃の除去を同時に効率よく実行可能で、人体への悪影響を抑制することのできる使い勝手のよい電気掃除機を提供する。【解決手段】電気掃除機１００は、床面近傍の空気を吸引する第１吸気口１と、塵埃が浮遊する空中の空気を吸引する第２吸気口１５と、第２吸気口１５での吸引を容易にするために、空気中の微細な塵埃粒子を凝集させる粒子凝集要素を外部へ放出する粒子凝集装置１２と、を備えることを特徴とする。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
床面近傍の空気を吸引する第１吸気口と、
塵埃が浮遊する空中の空気を吸引する第２吸気口と、
前記第２吸気口での吸引を容易にするために、空気中の微細な塵埃粒子を凝集させる粒子凝集要素を外部へ放出する粒子凝集装置と、を備える
ことを特徴とする電気掃除機。
【請求項２】
前記粒子凝集装置は、
イオン、ミスト、超音波の少なくともいずれか一つを前記粒子凝集要素として発生する
ことを特徴とする請求項１記載の電気掃除機。
【請求項３】
前記粒子凝集装置は、
前記第２吸気口の開閉扉の動作と連動するように制御される
ことを特徴とする請求項１又は２記載の電気掃除機。
【請求項４】
掃除機本体と、ホースを介して前記掃除機本体に接続された吸込み具と、を備えた電気掃除機において、
前記吸込み具は、
吸込み具周囲の空気を吸い込むための第１吸気口を備え、
前記掃除機本体は、
前記掃除機本体周囲の空気を吸い込むための第２吸気口と、
前記第１吸気口と前記第２吸気口を介して外部の空気を吸引する吸引動力部と、
前記吸引動力部により吸引された空気に含まれる塵埃を集塵する集塵部と、
前記吸引動力部により吸引された空気を外部へ排出する第１排気口と、
前記掃除機本体周囲の空気中の微細な塵埃粒子を凝集させる粒子凝集要素を外部へ放出する粒子凝集装置と、を備える
ことを特徴とする電気掃除機。
【請求項５】
前記掃除機本体は、
前記粒子凝集装置から発生された粒子凝集要素を、前記吸引動力部により吸引された空気の一部とともに外部に排出する第２排気口を有している
ことを特徴とする請求項４に記載の電気掃除機。
【請求項６】
前記第２吸気口は、
前記掃除機本体の上方かつ前記第１吸気口側に向けて開口形成されている
ことを特徴とする請求項４又は５に記載の電気掃除機。
【請求項７】
前記粒子凝集装置は、
イオン、ミスト、超音波の少なくともいずれか一つを前記粒子凝集要素として発生する
ことを特徴とする請求項４〜６のいずれか一項に記載の電気掃除機。
【請求項８】
前記粒子凝集装置は、
前記第２吸気口の開閉扉の動作と連動するように制御される
ことを特徴とする請求項５〜７のいずれか一項に記載の電気掃除機。
【請求項９】
前記第２排気口は、
前記掃除機本体の上方に向けて開口形成されている
ことを特徴とする請求項４〜８のいずれか一項に記載の電気掃除機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、床面や絨毯等の被清掃面の掃除動作中に、掃除機本体周囲の空中に浮遊する塵埃を同時に吸引可能な機能を有する電気掃除機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、電気掃除機に対しては、床面や絨毯等の被清掃面に存在している花粉やアレルゲン、埃等の塵埃の効率のよい除去が求められている。それに対して、被清掃面上の空中に存在している塵埃の除去については、あまり考慮されていなかった。このような塵埃は、電気掃除機の使用時における電気掃除機を操作する人の歩行動作あるいは電気掃除機からの排気といった掃除動作によって被清掃面上の塵埃が空中に再飛散されてしまったものに由来していることが多い。そして、このような塵埃は、電気掃除機に集塵されることなく、被清掃面上の空中を長時間浮遊し続けることになっていた。
【０００３】
空中に浮遊する塵埃は、被清掃面上に存在する在室者の健康に悪影響を与える一つの要因になっている。このような塵埃を体内に吸い込むと、花粉症やアトピ性皮膚炎といったアレルギー症状を発症させることが知られている。また、塵埃は、被清掃面に近接している空中に多く浮遊し続けるということが分かっている。したがって、特に、体内器官が発達しておらず、口や鼻の位置が成人に比べて低い乳幼児等が、塵埃を吸い込んでしまう機会が多くなり、健康的な影響を受けやすいことになる。そのようなことを防止する対策の一つとして、被清掃面の掃除動作と同時に塵埃を除去できるようにした電気掃除機が存在している。
【０００４】
そのようなものとして、「吸込口と接続した掃除機本体内の掃除用電動送風機と、この掃除用電動送風機の吸引力によって吸込口から吸引された塵埃を分離する集塵室と、塵埃を分離した後の空気を掃除機本体外へ排気する本体排気口と、掃除機本体内に掃除用電動送風機とともに装備された清浄用送風機と、この清浄用送風機の吸引力によって掃除機本体に設けた外気吸気口から吸引された塵埃を除去する外気用フィルタと、外気用フィルタにより塵埃を除去した後の空気を排気する外気排気口とを有し、前記掃除用電動送風機と清浄用送風機を同時駆動可能にした電気掃除機」が提案されている（たとえば、特許文献１参照）。
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−１１３４６８号公報（第５頁、第２図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
引用文献１に記載されているような電気掃除機は、掃除用電動送風機及び清浄用送風機の２つの動力を搭載しているため、拡散係数が小さく、重力沈降や慣性力の影響を受けやすい粒経が大きな粗大な塵埃に対しては十分な性能を発揮することができるものである。しかしながら、このような電気掃除機は、拡散係数が大きく、電気移動度が高い、粒経の小さい微細な塵埃については十分な性能を発揮することができず、集塵効果が不十分であるという課題があった。
【０００７】
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、被清掃面の掃除及び空中に浮遊する塵埃の除去を同時に効率よく実行可能で、人体への悪影響を抑制することのできる使い勝手のよい電気掃除機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る電気掃除機は、床面近傍の空気を吸引する第１吸気口と、塵埃が浮遊する空中の空気を吸引する第２吸気口と、前記第２吸気口での吸引を容易にするために、空気中の微細な塵埃粒子を凝集させる粒子凝集要素を外部へ放出する粒子凝集装置と、を備えることを特徴とする。
【０００９】
本発明に係る電気掃除機は、掃除機本体と、ホースを介して前記掃除機本体に接続された吸込み具と、を備えた電気掃除機において、前記吸込み具は、吸込み具周囲の空気を吸い込むための第１吸気口を備え、前記掃除機本体は、前記掃除機本体周囲の空気を吸い込むための第２吸気口と、前記第１吸気口と前記第２吸気口を介して外部の空気を吸引する吸引動力部と、前記吸引動力部により吸引された空気に含まれる塵埃を集塵する集塵部と、前記吸引動力部により吸引された空気を外部へ排出する第１排気口と、前記掃除機本体周囲の空気中の微細な塵埃粒子を凝集させる粒子凝集要素を外部へ放出する粒子凝集装置と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明に係る電気掃除機によれば、粒子凝集装置を備えることで、掃除機本体の周囲に存在している空気に含まれ、掃除機本体の周囲に浮遊している微細な塵埃の凝集を促進することができる。したがって、掃除機本体の周囲に浮遊している微細な塵埃を粗大化し、掃除機本体での捕集効率を向上させることができ、掃除機周囲の空気を効率よく清浄化することが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明の実施の形態に係る電気掃除機１００の全体構成を示す概略図である。図２は、掃除機本体３の断面構成を側面からみた状態を示す縦断面図である。図３は、掃除機本体３の外観構成を示す斜視図である。図１〜図３に基づいて、電気掃除機１００の構成及び動作について説明する。なお、図１を含め、以下の図面では各構成部材の大きさの関係が実際のものとは異なる場合がある。また、図２及び図３には、掃除機本体３内に吸引された空気の流れ（実線矢印Ａ及び破線矢印Ｂ）を併せて図示している。
【００１２】
この実施の形態に係る電気掃除機１００は、床面や絨毯等の被清掃面に存在している花粉やアレルゲン、埃等の塵埃を吸い込むと同時に、空中に浮遊する塵埃を吸い込むことができるものである。この電気掃除機１００は、図１に示すように、後述の集塵部８及び吸引動力部９等が収容された掃除機本体３と、被清掃面の塵埃を掃除機本体３に吸引するための第１吸気口１を備えた吸込み具２と、吸込み具２に着脱自在に接続され、第１吸気口１から吸引した塵埃及び空気を掃除機本体３へと送るパイプ４と、パイプ４と掃除機本体３とを着脱自在に連結する蛇腹状のホース５と、パイプ４の一端に設けられ、使用者が手に持って吸込み具２を操作する手元ハンドル６と、手元ハンドル６の一部に設けられ、電気掃除機１００の電源等を操作するための操作部７と、を有している。
【００１３】
掃除機本体３は、図２に示すように、ホース５を着脱自在に接続するためのホース接続口２１と、ホース５を介して吸引された塵埃を回収する集塵部８と、空気を吸入するための吸引力を発生させる吸引動力部９と、吸引動力部９により吸入された空気を排気として掃除機本体３の外部へ排出する第１排気口１０と、排気の一部を排出するための第２排気口１１と、第２排気口１１から排気とともに放出する粒子凝集要素（たとえば、電荷や液体等の粒子凝集媒体あるいは超音波等）を発生させる粒子凝集装置１２と、掃除機本体３上方の一部にヒンジ１３を介して開閉可能に設けられた蓋１４と、蓋１４に設けられた第２吸気口１５と、第２吸気口１５と集塵部８とを連通させる風路１６と、第２吸気口１５から流入する風量を調節可能な開閉扉１７と、を有している。
【００１４】
ホース接続口２１は、掃除機本体３の前方に形成され、ホース５及びパイプ４を介して吸込み具２の第１吸気口１と連通し、吸込み具２で吸入された塵埃及び空気を掃除機本体３内部に導通させるものである。なお、以下の説明において、第１吸気口１という場合には、ホース接続口２１が含まれているものとする。集塵部８は、掃除機本体３に着脱自在に収納されるようになっており、ホース５と連通し、ホース５から送られてきた塵埃のうち粒径が比較的大きな粗大な塵埃を捕集する集塵室８ａと、微細な塵埃を捕集する集塵フィルタ８ｂと、集塵フィルタ８ｂを覆い、保持している集塵フィルタケース８ｃと、で構成されている。吸引動力部９は、電動送風機等で構成されており、集塵部８の下流側に配置され、第１吸気口１及び第２吸気口１５から空気を吸入するためのものである。
【００１５】
第１排気口１０は、吸引動力部９の下流側であって掃除機本体３の後方に形成され、吸引動力部９により吸入された空気の大部分を掃除機本体３の外部へ排出するものである。第２排気口１１は、蓋１４の後方の一部を上方に向けて開口して形成されており、粒子凝集装置１２が発生した粒子凝集要素を吸引動力部９により吸入された空気の一部とともに掃除機本体３の外部へ排出するものである。粒子凝集装置１２は、細塵（拡散係数が大きく、電気移動度が高い、粒経がたとえば０．５μｍ未満の小さい微細な塵埃）を凝集させるための粒子凝集要素を発生する機能を有している（図７で詳細に説明するものとする）。蓋１４は、掃除機本体３の上部を開閉自在に覆うものであり、第２排気口１１及び第２吸気口１５が開口形成されている。
【００１６】
第２吸気口１５は、蓋１４の前方の一部を上方かつ前方に向けて開口して形成されており、掃除機本体３の上方に浮遊している塵埃を掃除機本体３に吸引するものである。風路１６は、図３に破線で示すように、掃除機本体３の内部で蓋１４の形状に沿って形成されており、第２吸気口１５と集塵部８（具体的には、集塵フィルタケース８ｃ）とを連通させるものである。この風路１６は、風路断面積１６ａが入口にあたる第２吸気口１５の開口面積１５ａ側から開閉扉１７に向かって徐々に小さくなるように形成されている。風路１６をこのような形状とすることで、より広範囲の外気を吸引できるだけでなく、第２吸気口１５を通過する際の流体騒音の発生を緩和することができる。開閉扉１７は、風路１６の一部に設けられ、手動あるいは自動で風路１６を連通・遮断するものである。
【００１７】
ここで、電気掃除機１００の動作について説明する。
電気掃除機１００は、掃除機本体３に備えられている図示省略の電源コードが商用電源に接続され、手元ハンドル６の操作部７に設けられている図示省略の電源スイッチがオンされ、吸引動力部９が駆動されることによって掃除動作を開始する。吸引動力部９が駆動されると、掃除機本体３内に塵埃を吸引するための吸引力が発生する（実線矢印Ａ及び破線矢印Ｂ）。これにより、被清掃面の塵埃が空気とともに吸込み具２の第１吸気口１から吸引される（実線矢印Ａ）。第１吸気口１から吸引された塵埃及び空気は、パイプ４及びホース５を経由し、掃除機本体３に吸い込まれる。
【００１８】
掃除機本体３内では、掃除機本体３内に空気とともに吸い込まれた塵埃のうち粒径が比較的大きな粗大な塵埃が上流側に設けられている集塵室８ａで空気と分離して捕集され、集塵室８ａを通過した微細な塵埃が下流側に設けられている集塵フィルタ８ｂで更に空気と分離して捕集されるようになっている。集塵室８ａ及び集塵フィルタ８ｂを通過した空気は、塵埃が取り除かれ、清浄な空気となって、吸引動力部９を経由し、掃除機本体３の後方側に開口形成されている第１排気口１０から排出されるようになっている。
【００１９】
一方、開閉扉１７が開放されることによって、第２吸気口１５からも掃除機本体３の周囲に浮遊している塵埃が空気とともに吸引される（破線矢印Ｂ）。第２吸気口１５から吸引された塵埃及び空気は、風路１６及び開閉扉１７を経由し、集塵フィルタケース８ｃに吸い込まれる。集塵フィルタケース８ｃでは、集塵フィルタケース８ｃに空気とともに吸い込まれた塵埃が集塵フィルタ８ｂで空気と分離して捕集されるようになっている。集塵フィルタ８ｂを通過した空気は、塵埃が取り除かれ、清浄な空気となって、吸引動力部９を経由し、掃除機本体３の後方側に開口形成されている第１排気口１０から排出されるようになっている。
【００２０】
ところで、電気掃除機１００の使用者の歩行動作あるいは電気掃除機１００からの排気といった掃除動作によって空中に再飛散した被清掃面上の細塵を含む微細な塵埃は、空中に浮遊したままの状態となっている。そこで、電気掃除機１００では、粒子凝集要素を第２排気口１１から掃除機本体３の上方に向けて放出させ、微細な塵埃、特に塵を凝集するようにしている。そして、凝集された塵埃は、蓋１４の上方かつ前方に開口形成されている第２吸気口１５から掃除機本体３内に吸引され、集塵フィルタ８ｂで捕集されることになる（破線矢印Ｂ）。
【００２１】
次に、空中に浮遊している微細な塵埃が人体へ及ぼす影響について説明する。
図４は、乳幼児の身長の平均値を示すグラフである（参考：「平成１２年乳幼児身体発育調査」厚生労働省雇用均等・児童家庭局  ２０００年発行  ｐ８２）。図５は、乳幼児が立って歩くようになるまでかかる期間を示すグラフである（参考：「平成１２年乳幼児身体発育調査」厚生労働省雇用均等・児童家庭局  ２０００年発行  ｐ８９）。図４及び図５に基づいて、まず微細な塵埃が乳幼児に与える影響について乳幼児の発育過程と併せて説明する。
【００２２】
一般的に、２μｍ以上の微細な塵埃に含まれているダニアレルゲンや花粉は、アトピ性皮膚炎や花粉症、埃アレルギー等の先天性疾病を引き起こす原因の一つとなっていることが知られている。このような微細な塵埃は、周囲の対流によって再飛散しやすく、その飛散濃度は、高さ１２０ｃｍ付近と高さ３０ｃｍ付近では、高さ３０ｃｍ付近の方が飛散する量が多いという報告がある（参考：環境の管理「室内活動によるハウスダスト粒子の空気中挙動に関する研究」山本  尚理、熊谷  一清、柳沢  幸雄  ２００４年発行  ｐ２４０−２４３）。
【００２３】
図５から、生後１年未満の乳幼児は、大半がまだ立つことができずにハイハイをしている状態であるということがわかる。このことから、ハイハイ状態の乳幼児は、被清掃面から高さ１０〜４０ｃｍ程度の位置で呼吸をしていることになる。つまり、乳幼児の口や鼻付近の高さ位置において先天性疾病の原因となる微細な塵埃の濃度が高く、掃除時に微細な塵埃を再飛散させることは、乳幼児に対して悪影響を与える可能性が高くなってしまうことになる。そこで、電気掃除機１００では、掃除動作中に微細な塵埃の濃度が高くなる１０ｃｍ〜４０ｃｍの位置付近に第２吸気口１５を設けることにより、被清掃面付近に再飛散している微細な塵埃を効率よく除去可能にしている。したがって、電気掃除機１００は、掃除中における掃除機本体３の周囲環境を効果的に改善することができる。
【００２４】
また、微細な塵埃を掃除中に最飛散させる大きな要因の一つとして使用者による歩行動作がある。そこで、電気掃除機１００では、使用者に向けて第２吸気口１５を開口形成することにより、実際には高い位置まで再飛散するはずであった微細な塵埃も効果的に吸引することができる。ところで、実際には、空中に浮遊している微細な塵埃に含まれている２μｍ以下の微細な塵埃の方が、個数濃度としては多く、粒径が小さくなるに従い拡散係数が高くなり、重力の影響を受けづらくなるため、浮遊時間が長いということがわかっている。
【００２５】
図６は、掃除時に舞い上げられる塵埃個数濃度の時間変化を粒径別に示すグラフである。図６に基づいて、塵埃の粒径が空中に浮遊している時間に及ぼす影響について説明する。図６では、縦軸が塵埃個数濃度（個／Ｌ）を、横軸が時間（ｍｉｎ）を示している。また、図６には、塵埃の粒径を５段階、つまり（ア）が０．３〜０．５μｍ程度の粒径の塵埃を、（イ）が０．５〜１．０μｍ程度の粒径の塵埃を、（ウ）が１．０〜２．０μｍ程度の粒径の塵埃を、（エ）が２．０〜５．０μｍ程度の粒径の塵埃を、（オ）が５．０μｍ以上の粒径の塵埃をそれぞれ表している。このうち（ア）が細塵を、（イ）〜（エ）が微細な塵埃を、（オ）が比較的大きな粗大な塵埃をそれぞれ表している。
【００２６】
図６から、いずれの時間帯（掃除前室内空気：時間帯Ａ、掃除中室内空気：時間帯Ｂ、掃除後室内空気：時間帯Ｃ）においても塵埃の粒経が小さくなるほど、個数濃度が高くなり、被清掃面に沈降するのに時間がかかるということがわかる。（ア）〜（エ）で示すような細塵を含む微細な塵埃は、質量としては少ないものの、人体へ入ってしまうと、肺の奥まで到達しやすく、比較的大きな塵埃と同様に人体の健康に害を与えることになる。特に、（ア）に示すような細塵は、拡散係数が高いため、風の吸引による影響を受けづらく、除去しづらいという性質を持っている。
【００２７】
そこで、電気掃除機１００は、掃除機本体３の周囲に浮遊している微細な塵埃に対し、粒子凝集装置１２から発生させる粒子凝集要素によって微細な塵埃を粗大化させるようにしている。粒子凝集要素により粗大化された塵埃は、第２吸気口１５から掃除機本体３内に吸引され、集塵フィルタ８ｂで捕集されるようになっている。つまり、粒子が粗大化することにより、集塵フィルタ８ｂによる集塵効率が向上するのである。また、粗大化された塵埃は、被清掃面に沈降しやすくなっているために、第１吸気口１を介して吸引される塵埃吸い込み率も向上することになる。
【００２８】
図７は、粒子凝集要素有無の影響を、掃除を開始した時の掃除機本体３の周囲における塵埃個数濃度の経時変化により示すグラフである。図７に基づいて、０．３〜０．５μｍ程度の粒径の塵埃の個数濃度が粒子凝集要素の有無によって経時的にどのように変化するかについて説明する。図７では、縦時期が塵埃個数濃度を、横軸が時間（ｓ）をそれぞれ示している。また、図７では、線（イ）が粒子凝集要素のある場合における塵埃の個数濃度変化を、線（ロ）が粒子凝集要素のない場合における塵埃の個数濃度変化をそれぞれ表している。なお、図７では、粒子凝集装置１２として放電電極を用いた場合の実験結果を例として示している。
【００２９】
放電電極を用いた場合、放電による電子の放出により、負電荷を有する塵埃が発生し、正電荷を帯びた周囲の粉塵と凝集することになる。そのために、０．３〜０．５μｍ程度の粒径を有していた塵埃を凝集し、０．５μｍ以上の粒径を有する塵埃にすることができる。０．５μｍ以上の粒径を有する塵埃になれば、吸引力及び重力の影響を受けやすくなり、掃除機本体３での除去が促進されることになる。その結果、粒子凝集要素がある場合は、粒子凝集要素がない場合に対し、塵埃除去性能が７０％向上することが確認できた。つまり、粒子凝集要素による塵埃の凝集は、掃除機本体３の周囲における空中に再飛散する塵埃の除去性能の向上に大きく寄与することになるのである。
【００３０】
図８は、外気吸引風量（第２吸気口１５からの吸引風量）に対する床面吸引風量（第１吸気口１からの吸引風量）の変化を示すグラフである。図８に基づいて、外気吸引風量と、床面吸引風量との関係について説明する。図８では、縦軸に床面吸引風量を、横軸に外気吸引風量をそれぞれ示している。図８から、電気掃除機１００のように１つの吸引動力部９のみで被清掃面の掃除と掃除機本体３の周囲における空中の清浄化を同時に行なう場合、一方の吸引風量が増加すると、他方の吸引風量が減少することがわかる。
【００３１】
この実施の形態に係る電気掃除機１００については、１つの吸引動力部９のみで被清掃面の掃除と掃除機本体３の周囲における空中の清浄化を行なっている。そのため、被清掃面の掃除効率を低下させずに、掃除機本体３の周囲における空中の清浄化の効率を向上させる工夫が要求される。そこで、電気掃除機１００では、掃除機本体３内部に粒子凝集装置１２を設け、粒子凝集要素により細塵を凝集するということで、吸引動力部９のみによる細塵除去能力を補助し、被清掃面の掃除の清掃能力を低下させずに、第２吸気口１５からの吸引力のみで掃除機本体３の周囲における空中の清浄化を効率よく実行可能にしているのである。
【００３２】
次に、第２吸気口１５及び第２排気口１１の最適な設置位置について説明する。
図９は、掃除動作の際に掃除機本体３の周囲に飛散している塵埃の量を各部位で測定した結果を示すグラフである。図１０は、電気掃除機１００を実際に使用する際の電気掃除機１００と使用者１８との位置関係を示す模式図である。図９及び図１０に基づいて、掃除機本体３の周囲に浮遊している塵埃を吸引する第２吸気口１５、及び、粒子凝集装置１２から発生した粒子凝集要素を一部の排気とともに放出する第２排気口１１の最適な設置位置について説明する。
【００３３】
図９では、縦軸に塵埃濃度を、横軸に電気掃除機１００全体の位置関係をそれぞれ示している。図９から、電気掃除機１００が動いていない場合（図で示す（ａ））に比べ、動いている場合（図で示す（ｂ））の方が、掃除機本体３の周囲に浮遊している塵埃の量が増加しているということがわかる。また、掃除機本体３が動いている際には、掃除機ヘッド付近（図で示す（ｂ１））及び掃除機本体３付近（図で示す（ｂ３））に比べて、使用者付近（図で示す（ｂ２））が最も塵埃の量が増加していることがわかる。これは、電気掃除機１００を操作する使用者が最もよく動くため、被清掃面から塵埃を再飛散させることが多くなるととともに、衣服を擦り、新たな埃を発生させるからである。したがって、第２吸気口１５は、使用者に向けて開口形成されていることが望ましい。
【００３４】
図１０に示すように、電気掃除機１００を使用する際、使用者１８は、手元ハンドル６を持って掃除をすることが通常である。また、掃除機本体３の前部分と手元ハンドル６とは、ホース５を介して連結されているので、掃除機本体３は手元ハンドル６の方向を向くことになる。つまり、実際に電気掃除機１００を用いて掃除をする場合、通常、吸込み具２が先頭（掃除機ヘッド）に位置し、掃除機本体３が後尾に位置し、その間に使用者１８が位置するような配置になる。なお、図１０で示すｂ１〜ｂ３は、図９で示したｂ１〜ｂ３に対応しているものとする。
【００３５】
したがって、図１０から、第２吸気口１５は、電気掃除機１００の動作中における手元ハンドル６（第１吸気口１）の方向、つまり掃除機本体３の前方向に向かって設置することが望ましいということがわかる。このような位置に第２吸気口１５を設置すれば、第２吸気口１５を常に使用者１８の方向に向けて開口させることができるからである。そして、電気掃除機１００の動作中に再飛散する塵埃のうち最も量が増加する使用者１８付近に再飛散する塵埃を第２吸気口１５から効果的に吸引することができ、快適な掃除環境を保つことができることになる。
【００３６】
第２排気口１１については、掃除機本体３の前方向に向かって設置すると、排気の一部が使用者に向かって直接排出されることになってしまう。そのため、第２排気口１１からの排気は、上方向に向けて放出するのが望ましい。つまり、第２排気口１１は、掃除機本体３の上方向に向けて開口形成されていることが望ましいのである。こうすることによって、第２吸気口１５では吸引力の影響を与えることができず、除去しきれず、掃除機本体３上方の高い位置に舞い上がった微細な塵埃を凝集させ、沈降させることができるようになる。通常、電気掃除機１００の使用者１８の背丈は、掃除機本体３よりも高いため、上半身から舞い上がる塵埃も多量に存在する。このことからも、第２排気口１１は、第２吸気口１５よりも上方向に向けて開口し、設置されていることが望ましい。
【００３７】
この実施の形態では、第２吸気口１５及び第２排気口１１の望ましい設置位置について説明したが、第２吸気口１５及び第２排気口１１の設置位置や開口方向を説明したものに限定するものではない。たとえば、使用者の要望に応じて第２吸気口１５や第２排気口１１の高さを調整できる機能や、ルーバー等により第２吸気口１５及び第２排気口１１の吸引角度を用途に応じて変更できる機能を持たせるようにしてもよい。また、掃除機本体３の周囲の塵埃のムラをセンシングし、塵埃量が多いところに対し、第２吸気口１５及び第２排気口１１の向き、高さを自動的に調整する機能を持たせるようにしてもよい。
【００３８】
次に、粒子凝集装置１２から発生する粒子凝集要素とその発生方式について説明する。
図１１は、粒子凝集装置１２の構成例の一つを示す概略構成図である。図１１に基づいて、粒子凝集装置１２の構成例の一つについて動作と併せて説明する。図１１に示すように、粒子凝集装置１２は、高電圧を印加する電極で構成されており、放電によって粒子凝集要素の一つである負イオンを生成することを特徴としている。つまり、粒子凝集装置１２は、放電電極部１９と対向電極部２０とで構成されており、これらの電極間に高電圧を印加し、コロナ放電を発生させて、この放電エネルギーによって負イオンを発生させるようになっている。
【００３９】
具体的には、粒子凝集装置１２では、放電電極部１９に対し、負極性の高電圧を印加し、対向電極部２０をアースに取り、電極間でコロナ放電を発生させることにより、電子と空気が衝突し、Ｏ- 、ＯＨ- 、ＮＯ3 - 、ＣＯ3 - といった負イオンを発生する。これらの負イオンが粒子凝集要素として作用することになる。これらの負イオンが浮遊する塵埃と衝突することで、塵埃は負に帯電する。一般的には、室内に浮遊する塵埃は正に帯電しているものが多い。そのため、発生させた負イオンにより負に帯電した塵埃と、空気中に存在する正に帯電した塵埃とが静電気力により凝集を起こすことになる。
【００４０】
粒子凝集装置１２は、第２吸気口１５の開閉扉１７の動作と連動させるようにしておくのが好ましい。図１１に示すように、粒子凝集装置１２に放電を用いた場合、動作時間とともに放電電極部１９が磨耗し、徐々に負イオンの発生量が低下していく。また、粒子凝集装置１２に液体を用いる場合、液体がなくなると、使用者が液体を補充しなければならない。つまり、粒子凝集装置１２に放電や液体を用いると、粒子凝集装置１２の動作時間が長いと使用者の手間が増えることになる。そのため、粒子凝集装置１２の動作時間を可能な限り短く設定しておくのが好ましい。たとえば、掃除機本体３の周囲の塵埃を吸引しないとき等には、粒子凝集装置１２の動作を停止可能にしておくとよい。
【００４１】
ここでは、粒子凝集装置１２の一例としてコロナ放電を用いて負イオンを発生させた場合を例に説明したが、負イオンを発生させる放電方式を特に限定するものではなく、たとえばバリア放電や、沿面放電、マイクロプラズマ等を用いて負イオンを発生させてもよく、電極形状も採用する放電方式に合わせて最適な形状とすればよい。また、印加する電圧を負極性に限定するものではなく、たとえば正極性の電圧を印加したり、正負両方を交互に正弦波や矩形波、方形波等の形で印加したりしてもよい。
【００４２】
なお、上述したように、室内に浮遊する塵埃は正に帯電している状況が多いが、塵埃の帯電状態は、塵埃の存在している環境により左右され、たとえば塵埃が帯電していない状況もあれば、塵埃が負に帯電している状況も考えられる。したがって、周囲の塵埃の帯電状態をセンシングし、その帯電状況に合わせて印加電圧を変更できるようにしておくのが望ましい。たとえば、正に帯電している塵埃が多ければ負の電圧を印加し、電荷を帯びていなければ両方の電荷を交互に印加するのが好ましい。
【００４３】
放電電極部１９の材質には、たとえばＡｕ（金）やＰｔ（白金）、Ｓｎ（スズ）、Ｃｕ（銅）、Ｐｄ（パラジウム）、Ａｌ（アルミニウム）といった金属、これらを含んだ合金、あるいは、これらをメッキしたものを用いるのが適している。対向電極部２０に、ペルチェ素子や吸湿材料を用い、水を破砕し、帯電水粒子を放出する形状とし、帯電水粒子を粒子凝集要素としてもよい。これにより、より遠くまで粒子凝集要素を飛散させることができ、除去効果が更に向上する。
【００４４】
また、粒子凝集装置１２から水やアルコール等の液体をミストとして発生させて粒子凝集要素として用いてもよい。この場合、粒子凝集装置１２には、超音波霧化装置や、ヒータ等の加熱装置、アトマイザやピストンのような圧力噴霧装置を採用し、ミストを粒子凝集要素として発生させればよい。ミストは、ミストそのものが塵埃との凝集を起こし、塵埃を成長させるため、非常に効果的であることがわかっている。ただし、ミストを粒子凝集要素とする場合、塵埃との接触は、イオンのように静電気力に左右されず、その接触確率のみに依存することになるため、高濃度の放出が要求される。
【００４５】
さらに、粒子凝集装置１２から超音波を発生させて粒子凝集要素として用いてもよい。この場合、粒子凝集装置１２には、超音波発生装置を採用し、超音波を粒子凝集要素として発生させればよい。超音波は、疎密波である超音波の「密」の部分では、強い音圧放射によって、空気同士が摩擦を起こして静電効果が発生し、疎密波の「疎」の部分の塵埃が「密」の部分に移動して塵埃を凝集させることができる（超音波凝集）。ただし、超音波凝集を発生させるには、強力な超音波（たとえば、１４０ｄＢ以上）が空中に放射されることが要求される。
【００４６】
ここで、集塵フィルタ８ｂに関する効果について説明する。
集塵フィルタ８ｂは、第１吸気口１及び第２吸気口１５の両方から吸入した微細な塵埃を捕集するものである。よって、特に微細な塵埃の捕集性能が高いもの集塵フィルタ８ｂとして使用するのが好ましい。たとえば、ＨＥＰＡ（Ｈｉｇｈ  Ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ  Ｐａｒｔｉｃｕｌａｔｅ  Ａｉｒ  Ｆｉｌｔｅｒ）フィルタやＵＬＰＡ（Ｕｌｔｒａ  Ｌｏｗ  Ｐｅｎｅｔｒａｔｉｏｎ  Ａｉｒ  Ｆｉｌｔｅｒ）フィルタといった０．３μｍの粒子径に対する集塵効率が９９．９９％以上のものを集塵フィルタ８ｂとして使用するとよい。
【００４７】
または、集塵フィルタ８ｂにエレクトレット繊維を用いたフィルタを使用することで、静電気によって捕集性能を高めるようにしてもよい。このようなフィルタを集塵フィルタ８ｂに使用した場合、負イオンを粒子凝集要素として発生させる粒子凝集装置１２と組み合わせることによって、凝集せずに電荷を帯びるだけに留まってしまった塵埃を、集塵フィルタ８ｂの有する静電気力で捕集することができることになり、さらに塵埃の除去性能が向上する。
【００４８】
ただし、集塵性能の高いフィルタは、使用し続けると捕集した塵埃によって目詰まりすることになるため、圧損が上がり、吸引動力部９の外気の吸引力や被清掃面の吸引力が低下してしまう。したがって、電気掃除機１００の性能を維持するために、集塵フィルタ８ｂの交換・洗浄等のメンテナンスを定期的にするとよい。具体的には、集塵フィルタ８ｂを取り外してメンテナンスしたり、塵埃を自動的に落とすような機構を駆動させてメンテナンスしたりするとよい。なお、使用者の使い勝手を考慮した場合、塵埃を自動的に落とすような機構、たとえば集塵フィルタ８ｂを振動させて付着した塵埃を落とす機構や集塵フィルタ８ｂを回転させて遠心力で塵埃を落とす機構、集塵フィルタ８ｂに風を当てて塵埃を吹き飛ばす機構等を備えていることが好ましい。
【００４９】
また、集塵フィルタ８ｂに捕集された塵埃は、菌を含み、臭いを有している。このような菌及び臭いは、集塵フィルタ８ｂの自動清掃を実施しても完全には除去できず、集塵フィルタ８ｂに残留してしまう。したがって、使用者が集塵フィルタ８ｂを取り外してメンテナンスする際に、使用者に不快感を与えないようにしておくのが好ましい。具体的には、集塵フィルタ８ｂに脱臭材や抗菌剤を付与し、集塵フィルタ８ｂ上での臭いの放出や菌の繁殖を抑制する性能を集塵フィルタ８ｂに備えるようにしておくとよい。
【００５０】
脱臭材については、たとえば化学添着剤や活性炭、ゼオライト、シリカゲルといった吸着材、あるいは、金属酸化物や貴金属といった触媒等を使用することができる。抗菌剤については、たとえば銀やゼオライトといった無機物、イチョウや茶の葉等の自然由来の物、あるいは、ＰＨＭＧ（ポリヘキサメチレンリン酸グアニジン）等の化学薬品といったものを使用することができる。このような脱臭材や抗菌材を組み合わせて集塵フィルタ８ｂに付与しておくとよい。
【００５１】
掃除機本体３内にオゾン発生部やイオン発生部を設け、オゾン発生部やイオン発生部からオゾンやイオンを発生させ、オゾンやイオンを集塵フィルタ８ｂに導いて脱臭・除菌を行なうようにしてもよい。また、集塵フィルタ８ｂに光触媒を塗布し、集塵フィルタケース８ｃあるいは蓋１４にランプ放射部を設け、紫外光や可視光を放射して、集塵フィルタ８ｂの光触媒により、集塵フィルタ８ｂの脱臭・除菌を行なうようにしてもよい。上述した脱臭・除菌（抗菌）を任意に組み合わせて集塵フィルタ８ｂに適用するようにしてもよい。なお、図示した電気掃除機１００を例に実施の形態を説明したが、他の構造の電気掃除機にも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】実施の形態に係る電気掃除機の全体構成を示す概略図である。
【図２】掃除機本体の断面構成を側面からみた状態を示す縦断面図である。
【図３】掃除機本体の外観構成を示す斜視図である。
【図４】乳幼児の身長の平均値を示すグラフである。
【図５】乳幼児が立って歩くようになるまでかかる期間を示すグラフである。
【図６】掃除時に舞い上げられる塵埃個数濃度の時間変化を粒径別に示すグラフである。
【図７】粒子凝集要素有無の影響を、掃除を開始した時の掃除機本体の周囲における塵埃個数濃度の経時変化により示すグラフである。
【図８】外気吸引風量に対する床面吸引風量の変化を示すグラフである。
【図９】掃除動作の際に掃除機本体の周囲に飛散している塵埃の量を各部位で測定した結果を示すグラフである。
【図１０】電気掃除機を実際に使用する際の電気掃除機と使用者との位置関係を示す模式図である。
【図１１】粒子凝集装置の構成例の一つを示す概略構成図である。
【符号の説明】
【００５３】
１  第１吸気口、２  吸込み具、３  掃除機本体、４  パイプ、５  ホース、６  手元ハンドル、７  操作部、８  集塵部、８ａ  集塵室、８ｂ  集塵フィルタ、８ｃ  集塵フィルタケース、９  吸引動力部、１０  第１排気口、１１  第２排気口、１２  粒子凝集装置、１３  ヒンジ、１４  蓋、１５  第２吸気口、１５ａ  開口面積、１６  風路、１６ａ  風路断面積、１７  開閉扉、１８  使用者、１９  放電電極部、２０  対向電極部、２１  ホース接続口、１００  電気掃除機。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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