(57)【要約】【課題】従来の電気掃除機でも脱臭フィルターを搭載しているが、電気掃除機の吸引量が大きいため、脱臭フィルターと排気空気との接触時間が短くなり、効率が悪く、臭気の低減が小さいという課題を有していた。【解決手段】電気掃除機の集塵部３より通気上流部に触媒収納部６を配置し、触媒収納部６から触媒７が集塵部３投入される一方で、電動送風機４からの排気の一部を集塵部３へ戻す通風路９を設けることにより、排気熱で活性化された触媒の作用により塵埃から発生する臭気が酸化分解され、排気の臭気を低減することができる。【選択図】図１
2006255060.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
塵埃を収集する集塵部と、前記集塵部を通して空気を吸引する電動送風機と、前記集塵部より通気上流部に位置する触媒収納部と、前記電動送風機からの排気の一部を前記集塵部より通気上流部の吸引経路へ戻す通風路とを備え、前記触媒収納部には触媒を収納し、前記触媒収納部から前記触媒が集塵部に投入されるとともに、前記電動送風機からの排気の一部が前記集塵部へ戻ることで、前記排気の熱により前記触媒が活性化されるようにした電気掃除機。
【請求項２】
投入される触媒は粉末状である請求項１に記載の電気掃除機。
【請求項３】
通風路の途中に加熱手段を有する請求項１または２に記載の電気掃除機。
【請求項４】
触媒は、マンガン、銅、コバルト、チタン、金のいずれかの金属、もしくは金属酸化物を含む請求項１〜３のいずれか１項に記載の電気掃除機。
【請求項５】
触媒には吸着材料が含まれている請求項１〜４のいずれか１項に記載の電気掃除機。
【請求項６】
吸着材料は活性炭、シリカ、アルミナ、ゼオライトのいずれかを含む請求項５に記載の電気掃除機。
【請求項７】
触媒には抗菌材料が含まれている請求項１〜６のいずれか１項に記載の電気掃除機。
【請求項８】
集塵部の構成は、吸引した空気と塵埃を旋回させ、旋回により塵埃を分離する遠心分離型である請求項１〜７のいずれか１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、脱臭材料を用いて吸引した塵埃の臭気を除去し、排気の臭気を低減する電気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の排気脱臭に関しては、排気経路に脱臭フィルターを搭載する構成のものが提案されており、近年では光触媒を脱臭フィルターに塗布し、光触媒の酸化作用により脱臭する思想のものが見受けられる（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特許第３２３８０５５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記の排気経路に脱臭フィルターを搭載する方法では、電気掃除機の吸引量が大きいため、脱臭フィルターと臭気を含む排気空気との接触時間が短くなり、効率が悪く、臭気の低減効果も小さいという課題を有するものであった。よって、本発明は排気の臭気を大幅に低減する電気掃除機を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
前記従来の課題を解決するために、本発明の電気掃除機は、電気掃除機の集塵部より通気上流部に触媒収納部を配置し、触媒収納部から触媒が集塵部に投入される一方で、電動送風機からの排気の一部を集塵部へ戻す通風路を設けた電気掃除機としたものである。
【０００５】
この構成により、投入された触媒は収集された塵埃と混合し塵埃に付着する。一方、排気の一部は通風路を通って集塵部に戻され、集塵部は排気熱により加熱される。よって、塵埃に付着した触媒は活性化され、塵埃より発生した悪臭ガスは触媒の効果により酸化分解される。このように、少量の触媒により、効率よく、塵埃内部から発生した臭気は除去され、排気臭気の極めて少ない電気掃除機とすることができる。
【発明の効果】
【０００６】
本発明の電気掃除機は、塵埃より発生した悪臭ガスは、触媒の効果により酸化分解され、排気臭気の極めて少ない電気掃除機とすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
第１の発明は、塵埃を収集する集塵部と、前記集塵部を通して空気を吸引する電動送風機と、前記集塵部より通気上流部に位置する触媒収納部と、前記電動送風機からの排気の一部を前記集塵部より通気上流部の吸引経路へ戻す通風路とを備え、前記触媒収納部には触媒を収納し、前記触媒収納部から前記触媒が集塵部に投入されるとともに、前記電動送風機からの排気の一部が前記集塵部へ戻ることで、前記排気の熱により前記触媒が活性化されるようにした電気掃除機とすることにより、投入された触媒は収集された塵埃と混合し塵埃に付着する。一方、排気の一部は通風路を通って集塵部に戻され、集塵部は排気熱により加熱される。よって、塵埃に付着した触媒は活性化され、塵埃より発生した悪臭ガスは触媒の効果により酸化分解される。このように、少量の触媒により、効率よく、塵埃内部から発生した臭気は除去され、排気臭気の極めて少ない電気掃除機とすることができる。
【０００８】
第２の発明は、特に、第１の発明において、投入される触媒を粉末状とすることにより、一粒あたりの触媒の重量や体積が小さくなり、より効果的に塵埃表面へ付着し、逆に同重量では表面積が増大するため、結果的に塵埃から発生する悪臭ガスを少量の触媒で除去することができ、より効率よく脱臭する事ができる。
【０００９】
第３の発明は、特に第１の発明または第２の発明において、通風路の途中に加熱手段を配置した電気掃除機とするものであり、この構成により、触媒を急速にかつ確実に加熱し活性化するため、より効果的に塵埃の悪臭ガスを分解することができる。
【００１０】
第４の発明は、特に第１〜第３の発明のいずれか１つの発明において、触媒は、マンガン、銅、コバルト、チタン、金のいずれかの金属、もしくは金属酸化物を含む触媒とすることにより、比較的低温でも触媒活性が可能となり、排気熱を利用した本発明を具体的に構成することができる。
【００１１】
第５の発明は、特に第１〜第４の発明のいずれか１つの発明において、触媒に吸着材料を含ませることにより、塵埃より発生した悪臭ガスは、付着した触媒に含まれる吸着材料の働きにより多くの悪臭ガスを瞬時に吸着し、悪臭ガスは、その後触媒の作用により分解されることになる。よって、吸着材料を含まない時に比べ、塵埃内部から発生した臭気は、触媒が活性化する前であっても瞬時に、また多量に除去することができる。また、触媒により酸化分解されるため、臭気の再放出がなく、掃除開始直後から終了まで、排気臭気の極めて少ない電気掃除機とすることができる。
【００１２】
第６の発明は、特に、第５の発明の電気掃除機において、吸着材料は、活性炭、シリカ、アルミナ、ゼオライトのいずれかを含むことにより、電気掃除機の塵埃のような複合臭気を効率よく除去することができる。
【００１３】
第７の発明は、特に第１〜第６の発明のいずれか１つの発明において、触媒には抗菌材料が含まれていることにより、抗菌材料が直接塵埃に作用し集塵部内で菌の繁殖を防ぎ、衛生的にも臭気の面でも効果的なものとできる。
【００１４】
第８の発明は、特に第１〜第７の発明のいずれか１つの発明において、吸引した空気と塵埃を旋回させ、旋回により塵埃を分離する遠心分離型の電気掃除機とすることにより、塵埃と投入された触媒の混合効果、付着効果が優れ、より効果的に塵埃から発生する臭気を除去することができる。
【００１５】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、本実施の形態によって本発明が限定されるものではない。
【００１６】
（実施の形態１）
図１〜図３は、本発明の実施の形態１における電気掃除機を示すものである。
【００１７】
図１に示すように、電気掃除機本体を構成する筐体１の内部には、塵埃を収集する集塵部となる集塵ボックス３と、集塵部を通して空気を吸引する電動送風機４が配置され、また、吸引気流上流側の筐体１には、集塵ボックス３に集塵されるよう吸引口２が開いており、ここに接続ホース（図示せず）が取り付けられる。また、筐体１に車輪５が設けられこれにより電気掃除機本体は移動可能となっている。吸引口２の上流側である接続ホース接続部８の上部には触媒収納部６が設けられ、その中に触媒７が配置されている。
【００１８】
さらには、電動送風機４の排気を吸引口より上流側の吸引経路へ戻すために、筐体１の後部から吸引口２付近まで通風路９が取り付けられている。ここでは、吸引力をほとんど低下させないよう、排気の約１０パーセントを吸引経路へ戻すように通風量を設定している。
【００１９】
また、ここでは、旋回流により塵埃を分離する遠心分離型のサイクロン電気掃除機を用いているが、その構成を図２により簡単に説明する。
【００２０】
図に示すように、第１のフィルター２２の下流から電動送風機４により吸引されるが、吸気された塵埃を含む空気は、まず、集塵ボックス３の通気口２１から吸引され、塵埃を含む空気は障壁２３に沿って流れる。ここで塵埃は遠心力によりさらに旋回し最終的に第２のフィルター２４により塵埃が濾しとられ、ほとんどの塵埃は塵埃貯留部２５に滞留し収集される。図中に示した実線矢印は塵埃の流れを示し、破線矢印は気流の流れを示している。このように、ここでは旋回流により塵埃を分離する遠心分離型のサイクロン電気掃除機を用いている。
【００２１】
図３は吸引口２の上流部に設けられた触媒収納部６の構成を示した要部断面である。ここで触媒収納部６の底面３１は１０メッシュの金網で構成し、底面方向に開口する構成としている。ここに略直方体の触媒７を収納している。触媒７は平均粒径０．２マイクロメートルの粉末状触媒であるマンガン、銅、コバルトの複合酸化物を、コロイダルシリカをバインダーとして、略直方体状に固めたものであり、触媒収納部６の中に配置され触媒支持体３２により支持されている。
【００２２】
触媒支持体３２は、外部力により、触媒７を触媒収納部の底面３１に押し当て、ここでは電気掃除機の前後方向に動くようにしている。この動作により触媒７を底面３１に摩擦し、粉末状触媒３３にするとともに、下面から流出し、電気掃除機の吸引力により集塵ボックス３へ投入するようにしている。なお、ここでは、外部力として、電気掃除機のコードリールを引き出す時の力を利用して触媒支持体３２を前後方向に動くようにしている。
【００２３】
以上の構成の電気掃除機を用いて、脱臭効果についての実験結果を示す。
【００２４】
本実施の形態の電気掃除機を用いて実際の部屋の掃除を１５分間行なった。対照実験として通風路９のないものでも部屋の掃除を１５分間行なった。排気の臭気に気をつけながら、この掃除実験を１０日間続けた。結果は対照実験のものは初日から排気の臭気が強く感じられたが、本実施例のものは時おり、掃除の初期にかすかににおいが感じられる程度であった。
【００２５】
電気掃除機に吸引された塵埃量を比べてみたところ、１０日間の掃除で、本実施の形態も対照実験も、どちらもほぼ３０ｇ吸引していた。また本実施の形態の電気掃除機に設置した触媒７は約０．３ｇ減量していた。よって、１日あたり平均３ｇの塵埃を吸引し、０．０３ｇの触媒が投入されたことになる。
【００２６】
このとき、吸引により収集された塵埃を観察したところ、触媒７が粉末状触媒３３として塵埃にまとわりつき、塵埃と粉末状触媒３３が混合、付着されていることが確認された。
【００２７】
次に、本実施の形態と対照実験のもので、集塵ボックス３内の温度を測定した。電気掃除機を動作させる前はどちらも約２０℃であったが、１５分間の動作により、通風路９のない対照実験のものでは約２２℃でほとんど温度上昇はなかったが、通風路を設けた本実施の形態のものでは約４５℃となり、加温状態となっていた。
【００２８】
以上から、本実施の形態のように、吸引した塵埃に触媒を直接投入することで、触媒と塵埃が混合、付着する。また、筐体１の後部から吸引口２付近まで通風路９を取り付け、排気の一部を吸引経路へ戻すことで、電動送風機４の排気熱が集塵ボックス３内に蓄えられけられ、付着した触媒が活性化されて、塵埃から生じる臭気を酸化分解することができ、排気臭気の低減を図ることができる。
【００２９】
なお、本実施の形態では触媒としてマンガン、銅、コバルトの複合酸化物を使用したが、これ以外にも、マンガン酸化物や銅酸化物、さらには二酸化チタン触媒、金触媒など、比較的低温でも活性のある触媒であれば効果があるものである。
【００３０】
（実施の形態２）
図４は、本発明の実施の形態２における電気掃除機を示すものである。
【００３１】
本実施の形態においては、図４に示すように実施の形態１における通風路９の途中に、加熱手段としてヒータ４１を配置したものである。ここでは、５０Ｗのシーズヒータを配置した。
【００３２】
ここでも同様の実験を行なったところ、実施の形態１において、掃除の初期に時おりにおいが感じられたのに比べて、本実施の形態においては、掃除の初期にもほとんどにおいは感じられなかった。
【００３３】
これは、通風路９内にヒータ４１を配置することにより、触媒活性に速効性をもたせることができたためである。実施の形態１においては集塵部を４０℃までに上昇させるのに、電気掃除機を動作させてから５分以上要していたが、本実施の形態では２分以下となり、このため掃除の初期においても、触媒が活性化し、臭気を酸化分解できるものである。
【００３４】
なお、本実施の形態では、加熱手段としてシーズヒータを用いたが、これ以外にも、加熱できるものであれば、フィルムヒータ或いは、ランプや化学反応を利用した発熱体などでもよいものである。
【００３５】
（実施の形態３）
次に、本発明の実施の形態３における電気掃除機について説明する。
【００３６】
本実施の形態においては、実施の形態１における触媒７として、平均粒径０．２マイクロメートルの粉末状光触媒であるマンガン、銅、コバルトの複合酸化物に加え、平均粒子径２マイクロメートルの粉末状の疎水性ゼオライトを重量比１対１で混合し、コロイダルシリカをバインダーとして、略直方体状に固めたものを用い、同様に触媒収納部６の中に配置した。
【００３７】
ここでも同様の実験を行なったところ、実施の形態１において、掃除の初期に時おりにおいが感じられたのに比べて、本実施の形態においては、掃除開始の初期から掃除の終了時までほとんどにおいは感じられなかった。
【００３８】
これは、触媒に吸着材料を含ませることにより、塵埃より発生した悪臭ガスは、付着した触媒に含まれる吸着材料の働きにより、触媒が活性温度になる前に、多くの悪臭ガスを瞬時に吸着することができるためである。また、吸着材料に吸着した悪臭ガスは、その後、排気を戻すことにより温度が上昇し、触媒活性が強くなるに従い触媒の作用により酸化分解される。よって、吸着材料を含まない時に比べ、塵埃内部から発生した臭気は急速にまた多量に除去され、また再放出しないため、排気臭気の極めて少ない電気掃除機とすることができる。
【００３９】
なお、ここでは吸着材料として疎水性ゼオライトを含ませたが、ゼオライト以外にも活性炭、シリカ、アルミナのいずれかを含むことにより、電気掃除機の塵埃のような複合臭気を効率よく除去することができる。
【００４０】
（実施の形態４）
次に、本発明の実施の形態４における電気掃除機について説明する。
【００４１】
本実施の形態では、触媒７を触媒１０重量部に対して、抗菌材料として銀を５％含有するゼオライトを１重量部加えてコロイダルシリカで固形化した。
【００４２】
実施の形態１と同様に掃除実験を１０日間行なった。このときの粉末状触媒と混合、付着された塵埃１ｇを界面活性剤を含む水に分散させ、寒天培地の上で３５℃で４０時間培養し、菌の生育状況を調べた。対照実験として実施の形態１のものを用いた。結果は、本実施の形態では実施の形態１に比べ９９％以上の抗菌効果が確認された。
【００４３】
以上から、触媒に抗菌材料が含まれていることにより、抗菌材料が直接塵埃に作用し集塵部内で菌の繁殖を防ぎ、衛生的にも、また、菌由来の臭気が低減されるため臭気の面でも効果的なものとすることができる。なお、ここでは抗菌材料として銀を用いたが、銀以外にも、亜鉛など抗菌効果を示すものであれば同様の効果を示すものである。
【産業上の利用可能性】
【００４４】
以上のように、本発明にかかる電気掃除機は、排気の臭気を大幅に低減することができるため、家庭用掃除機のほか、業務用途にも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明の実施の形態１における電気掃除機の断面図
【図２】（ａ）本発明の実施の形態１における集塵ボックスを模式的に示した側面図（ｂ）同集塵ボックスの正面図
【図３】同電気掃除機における触媒収納部の構成を示す断面図
【図４】本発明の実施の形態２における電気掃除機の断面図
【符号の説明】
【００４６】
３  集塵ボックス（集塵部）
４  電動送風機
６  触媒収納部
７  触媒
９  通風路
３３  粉末状触媒
４１  ヒータ（加熱手段）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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