(57)【要約】【課題】本発明の電気掃除機は、集塵袋内の塵埃の臭気を根本的に低減でき、電気掃除機の運転時において不快な臭気のないクリーンな排気を実現することができる電気掃除機を提供することを目的とする。【解決手段】吸引気流を発生する電動送風機２と、塵埃を分離保持する集塵袋４を本体に備え、集塵袋４内に粉末状の脱臭材料１２を投入し、塵埃に前記粉末状の脱臭材料１２を直接的に付着させるものである。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
集塵室に集塵袋を備え、電動送風機により発生する吸引風により、前記集塵袋に塵埃を吸引貯留する電気掃除機において、粉末状の脱臭材料を前記吸引風により前記集塵袋内に投入し、塵埃に前記粉末状の脱臭材料を直接的に付着させる電気掃除機。
【請求項２】
脱臭材料は吸着剤であり、前記吸着剤は粒径が５０μｍ以下の粉末を用いた請求項１に記載の電気掃除機。
【請求項３】
粉末状の脱臭材料は、集塵袋内の塵埃に対して重量比で０．５ｗｔ％から５ｗｔ％の範囲で投入されるように構成した請求項１または２に記載の電気掃除機。
【請求項４】
集塵袋より上流側に収納容器を設け、前記収納容器の一部は電気掃除機の吸引風路と連通させ、前記収納容器内に粉末状の脱臭材料を充填した請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の電気掃除機。
【請求項５】
集塵袋が空の未使用状態の時に、予め粉末状の脱臭材料を所定量投入する構成とした請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の電気掃除機。
【請求項６】
粉末状の脱臭材料は、電動送風機の運転中に間欠的に集塵袋へ投入される請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の電気掃除機。
【請求項７】
収納容器に対して振動を加える加振手段を備えた請求項４から請求項６のいずれか１項に記載の電気掃除機。
【請求項８】
集塵袋は複数層の袋より構成され、前記複数層の袋の内、最内面側の袋に撥水処理を施した請求項１から請求項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、排気中に含まれる塵埃等に由来した臭気を大幅に低減できる電気掃除機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の塵埃由来の排気臭を低減する手段としては、電気掃除機の排気口に脱臭手段を設置し、脱臭手段としては、臭気成分を化学分解する消臭剤を用いたものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。また、吸着剤に遷移金属化合物を担持した脱臭材料を電気掃除機の排気口に取り付け、排気中に含まれる臭気を物理的に除去し、さらに吸着した臭気を遷移金属化合物で化学的に分解するものもある（例えば、特許文献２参照）。
【特許文献１】特開平４−２３１０１９号公報
【特許文献２】特開平３−２５１２５３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、前記従来の構成は、集塵袋内に塵埃が保持された状態で一定時間放置すると、塵埃から発生した臭気が集塵袋内に滞留し、次回電気掃除機の運転を開始した直後は、排出空気中には高濃度の臭気が含まれて排気され、かつ電動送風機が発生する気流速度は非常に速いため、排気口に設置した脱臭手段では、臭気が吸着や化学分解される前に本体外へ排出される確率が高かった。また、脱臭性能を高めるために脱臭手段を大型化した場合には、通風抵抗が増加するため、電気掃除機の吸込仕事率が低下し掃除性能が悪化する、と言った課題を有していた。
【０００４】
また、前記従来の構成は、脱臭手段が排気口に設置されているため、電気掃除機が運転中や、停止中に集塵袋より発生する臭気が、集塵袋より下流側の本体内壁、電動送風機の表面に一定量付着蓄積し、電動送風機運転時に送風機自体が発熱する影響で、付着していた臭気が一気に脱離し、通常より濃度の高い臭気が排出されるという課題も有していた。
【０００５】
また、前記従来の構成は、脱臭手段として化学分解型の消臭剤を用いた場合には、消臭剤と化学反応する臭気物質によっては、臭気が完全に分解されずに異臭の状態で排出されるという課題も有していた。
【０００６】
また、前記従来の構成は、電動送風機より下流において、排気口に脱臭手段を設置している場合でも、脱臭手段を通過しないで流出してしまう開口部が電気掃除機の本体には存在しており、塵埃由来の臭気を完全に除去して排出することが困難であるという課題も有していた。
【０００７】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、塵埃由来の臭気を根本的に除去することで、排気部に脱臭手段を設置する必要がなく、運転中、停止中ともに脱臭効果を持続できる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】
上記課題を解決するために、本発明の電気掃除機は、吸引気流を発生する電動送風機と、塵埃を分離保持する集塵袋を本体に備え、集塵袋内に粉末状の脱臭材料を吸引風により投入し、塵埃に前記粉末状の脱臭材料を直接的に付着させるものである。
【０００９】
これによって、粉末状の脱臭材料は、塵埃中に拡散し、塵埃の表面に付着して、塵埃から発生する臭気を直接的に除去することにより、吸引気流中に塵埃由来の臭気が含まれることがなくなり、臭気を含まないクリーンな排気を実現することとなる。
【００１０】
また、本発明の電気掃除機は、前記集塵袋は、外袋と内袋の複数層で構成されており、前記内袋には、撥水処理を施したものである。これにより、電気掃除機を高湿雰囲気で放置した場合でも、集塵袋の内袋は撥水性であるため、水分を寄せ付けず、粉末状の脱臭材料が内袋に付着した場合でも、水分が原因の固化は起きないため、本体に加わる振動などにより、脱臭材料は内袋より容易に脱落するため、粉末状の脱臭材料が、集塵袋に目詰まりして、吸引仕事率を低下させることはない。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の電気掃除機は、集塵袋内の塵埃の臭気を根本的に低減でき、電気掃除機の運転時において不快な臭気のないクリーンな排気を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
第１の発明は、集塵室に集塵袋を備え、電動送風機により発生する吸引風により、前記集塵袋に塵埃を吸引貯留する電気掃除機において、粉末状の脱臭材料を前記吸引風により前記集塵袋内に投入し、塵埃に前記粉末状の脱臭材料を直接的に付着させることにより、前記粉末状の脱臭材料は、集塵袋内の塵埃に均一に付着し、塵埃から発生する臭気を直接除去できるため、集塵袋外へ臭気が漏れることはなく、電気掃除機運転中でも臭いのないクリーンな排気を実現できる。
【００１３】
第２の発明は、特に第１の発明の脱臭材料は吸着剤であり、前記吸着剤は粒径が５０μｍ以下の粉末を用いることにより、粒子径が微細な吸着剤は、塵埃と接触効率を高めることができ、吸着剤自体の表面積も高いため、結果として臭気の除去効率を大幅に高めることができる。
【００１４】
第３の発明は、特に第１または第２の発明の粉末状の脱臭材料は、集塵袋内の塵埃に対して重量比で０．５ｗｔ％から５ｗｔ％の範囲で投入し直接的に付着させることにより、塵埃の臭気レベルに応じて脱臭能力を最適に維持することができる。
【００１５】
第４の発明は、特に第１から第３のいずれか１つの発明において、集塵袋より上流側に収納容器を設け、前記収納容器の一部は電気掃除機の吸引風路と連通させ、前記収納容器内に粉末状の脱臭材料を充填したことにより、電気掃除機運転中に収納容器内の脱臭材料の一部を吸引風路に流し込むことで、吸引気流に乗せて、容易に集塵袋に投入することができる。
【００１６】
第５の発明は、特に第１から第４のいずれか１つの発明において、集塵袋が空の未使用状態の時に、予め粉末状の脱臭材料を所定量投入する構成としたことにより、集塵袋に塵埃が吸引されると、先に投入された粉末状の脱臭材料が、塵埃が集塵袋に入った際の振動や、本体移動時の振動および吸引気流等の作用により、舞い上がり、塵埃に付着することで、塵埃由来の臭気を除去することができる。
【００１７】
第６の発明は、特に第１から第５のいずれか１つの発明の粉末状の脱臭材料は、電動送風機の運転中に間欠的に集塵袋へ投入されることにより、前記粉末状の脱臭材料は、塵埃に対する付着の均一性が高まり、脱臭効果がさらに高まる。
【００１８】
第７の発明は、特に第４から第６のいずれか１つの発明の収納容器に対して振動を加える加振手段を備えることにより、粉末状の脱臭材料の集塵袋への投入を任意に制御することができる。
【００１９】
第８の発明は、特に第１から第７のいずれか１つの発明の集塵袋は、複数層の袋より構成され、前記複数層の袋の内、最内面側の袋に撥水処理を施したことにより、集塵袋は周囲環境の湿度が上昇した場合でも、内袋が水分を含むことはなく、内袋に付着した粉末状の脱臭材料が水分を含んで固化することはなく、集塵袋に加わる振動により、内袋の脱臭材料は容易に脱離するため、電気掃除機の吸込仕事率が低下することはない。
【００２０】
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、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。
【００２１】
（実施の形態１）
図１は、本発明の第１の実施の形態における電気掃除機の略全体構成図である。図２は、同実施の形態の電気掃除機における本体の要部拡大断面図である。１は、電動送風機２を内蔵した電気掃除機本体を示し、集塵室３内には集塵袋４が脱着可能に組み込まれており、さらに電気掃除機本体１前部に設けられた吸引部５において、ホース６が前記集塵袋４と連通して接続され、前記ホース６の他方には、延長管７、吸込具８が接続された構成である。すなわち電動送風機２の吸引力により床面上の塵埃などが、吸込具８から吸引され、集塵袋４で塵埃は吸引気流と分離されて貯留されることとなる。
【００２２】
また、集塵袋４は、通気性の素材を袋状に成形し、複数層の袋で形成すると、塵埃による急激な目詰まりを抑制でき、吸引風量を長期間維持できる点で好ましく、本実施の形態では、外袋９、内袋１０の２層で構成された集塵袋を使用した。
【００２３】
１１は収納容器であり、粉末状の脱臭材料１２を所定量充填することができる。前記収納容器１１は、吸引部５の近傍でかつ上流側の配置でホース６に設置されており、ホース６の吸引風路１６と収納容器１１内は連通しており、連通部となる収納容器１１の底面には、メッシュ１３が組み込まれた構成である。
【００２４】
粉末状の脱臭材料１２としては、活性炭、ゼオライト、遷移金属系触媒等の無機系の吸着剤を用いると、塵埃から発生する様々な臭気に対して物理的および化学的に吸着除去できる点で好ましい。本実施の形態では、白色系で掃除機本体に付着しても汚れの目立ちにくいゼオライトを用い、特に湿度の影響で脱臭性能が低下しにくい疎水性のゼオライトの粉末を使用した。また、集塵袋４から外に漏れることがなく、かつ塵埃に対して均一に付着させることができる点より、粒度分布のピークが１０μｍの疎水性ゼオライトを１０ｇ前記収納容器１１に充填した。
【００２５】
前記メッシュ１３は、収納容器１１に充填された粉末状の脱臭材料１２を支持し、かつ電動送風機２の吸引気流により、メッシュ１３近傍の脱臭材料が一定量だけ集塵袋４内に投入されるように調節するための部材である。メッシュ１３の開口径に関しては、塵埃に対して粉末状の脱臭材料１２をどれだけ投入させるかにより最適なサイズのものを選択する。
【００２６】
また、収納容器１１に機械的に振動を加えることで、粉末状の脱臭材料１２の投入をより確実に実行することが可能となる。振動を加える具体的な加振手段（図示せず）としては、電磁式のバイブレーター、機構的な振幅器等を用いることができる。
【００２７】
また、さらに機械的な振動を、使用者が任意に加えたり、停止したりすることにより、粉末状の脱臭材料１２の投入量を増量させることも可能であり、一方、機械的な振動を運転中に間欠的に加えることで、塵埃に対する脱臭材料１２の付着の均一性を高め、脱臭効果が向上する。
【００２８】
また、さらに収納容器１１に加える振動動作の発生タイミングは、電気掃除機の構成可動部品に連動させてもよく、電気掃除機の電源コードの引き出し、収納に連動させたり、車輪の回転に連動させたり、本体１の持ち運び取っ手の可動に連動させたり、電動送風機の運転、停止に連動させたりしてもよく、連動手段は、電気的なもの、機械的なものどちらを用いてもよいため、通常通り掃除作業を実施するだけで、粉末状の脱臭材料１２が集塵袋４に投入され、塵埃の脱臭処理が実行されることとなる。
【００２９】
また、収納容器１１の設置位置も、前記位置に限定されることはなく、延長管７、吸込具８また、集塵袋４の口芯などに取り付けても、同様に投入することが可能となる。
【００３０】
以上のような構成により、本発明の電気掃除機は、電動送風機２の吸引気流により吸込具８を介して床面から塵埃を吸引して集塵袋４に貯留し、さらに吸引気流により収納容器１１内の粉末状の脱臭材料１２は、風路に面したメッシュ１３部分に起きる気流脈動により、一定量が風路内に投入され、集塵袋４内に流入することで、塵埃に付着する。脱臭材料は微細な粉末状であるため、気流に乗って塵埃全体に拡散し、塵埃を均一に覆うこととなる。これにより、塵埃から発生する臭気は、付着している脱臭材料にすぐに吸着されるため、排気に含まれて臭気が室内に排出されることはなく、ニオイのない快適な環境で電気掃除機を使用することができる。
【００３１】
さらに、実施の形態１の電気掃除機を用いて、本発明の効果を調べた。
【００３２】
（実験例１）
上記の電気掃除機を用いて、家庭塵埃を吸引させての排気臭の脱臭効果を確認した。実験は、家庭塵埃を５０ｇ単位で強制的に吸引し、その際、粉末状の脱臭材料１２の投入量が約２ｗｔ％付近になるようにメッシュ１３の開口径を調節し、集塵袋４の許容量であり、かつ２〜３ヶ月の掃除期間分に相当する４００ｇの塵埃を吸引させた。対照実験の比較例１として、塵埃４００ｇに対して２ｗｔ％となるよう計量した８ｇの粉末状の脱臭材料１２を予め集塵袋４に投入した電気掃除機と、比較例２として、脱臭材料投入無しの電気掃除機も同様に塵埃を吸引させた。
【００３３】
塵埃を５０ｇ単位で一定量吸引するごとに、図３に示す１ｍ３の密閉チャンバー１４内に電気掃除機をセットし、１分間運転を行った後、男女混合の官能評価パネラー６名により、チャンバー内にこもった空気を、密閉チャンバー１４の天面に設置したニオイ嗅ぎ窓１５より、におい嗅ぎ官能評価を行った。
【００３４】
各パネラーの評価結果を平均化し、塵埃吸引量に対する排気の臭気強度の関係を図４にまとめた結果、本実施の形態１は、集塵袋４の上限容量まで塵埃が吸引された場合でも、排気の臭気強度は、「やっとニオイが認知できる」レベルである１以下を保っており、脱臭材料無しの比較例２に対して２ポイント以上低い臭気強度を実現し、大きな脱臭効果が得られることを確認した。
【００３５】
また、予め粉末状の脱臭材料１２を集塵袋４に投入した比較例１の電気掃除機においても、集塵容量の半分程度までは、本実施の形態１と同等の脱臭効果が得られており、４００ｇ吸引時点でも、比較例２に対しては、１ポイント低い脱臭効果が実現できるため、脱臭材料の投入機構がない電気掃除機においても、この方法を用いれば簡易的な脱臭効果を得ることが可能である。
【００３６】
（実験例２）
次に、本実施の形態１の電気掃除機における粉末状の脱臭材料１２の集塵袋４への投入量と排気の脱臭効果の関係について調べた。
【００３７】
実験は、家庭塵埃に加えて、屋内で犬を飼っており不快なニオイが強いペット毛等が混じっている家庭の塵埃も用意し、それぞれ１００ｇの吸引量に対して、メッシュ１３の開口径を変えながら、粉末状の脱臭材料の投入率を変化させて、実験例１と同様に排気臭の官能評価を実施した。
【００３８】
塵埃量に対する脱臭材料１２の投入率と、塵埃の排気臭の臭気強度の関係を図５にまとめた結果、粉末状の脱臭材料１２の投入率を５ｗｔ％以内に設定すれば、ニオイの強いペット塵埃も含めて十分な脱臭効果を得ることができることを確認した。
【００３９】
（実験例３）
次に、本実施の形態の電気掃除機における粉末状の脱臭材料１２の粒子径と排気の脱臭効果の関係について調べた。
【００４０】
実験は、本実施の形態において、家庭塵埃を１００ｇ、粒度分布のピークが１０μｍの脱臭材料を２ｗｔ％投入したものと、比較例３として、粒度分布のピークが５０μｍの脱臭材料を２ｗｔ％投入したもの、さらに比較例４として、粒度分布のピークが２００μｍの脱臭材料を２ｗｔ％投入したもの、前記実験例１と同様の排気臭の官能評価を行った。
【００４１】
その結果、本実施の形態１の排気の臭気強度の平均値が０．６に対して、比較例３は、同平均値が１．０、比較例４は、同平均値が２．８となった。
【００４２】
集塵袋４より各塵埃を取り出し、観察した結果、比較例４は、脱臭材料が点在しており、塵埃の表面に均一に付着できていないことを確認した。一方、本実施の形態および比較例３は、脱臭材料１２の付着が目視で判別できないほど、均一に塵埃に付着しており、この塵埃に対する付着の形態が、脱臭効果の差に現れていることを確認した。これにより、塵埃に付着させる粉末状の脱臭材料の粒子径は最大でも５０μｍ程度以内に制限することで、優れた排気臭の脱臭効果を得ることができる。
【００４３】
（実施の形態２）
本実施の形態２は、集塵袋４の内袋１０に対して撥水性を持たせたものである。撥水処理は、シリコン樹脂、フッ化樹脂をコーティング処理することで撥水性を持った内袋を容易に得ることができる。
【００４４】
本実施の形態２の集塵袋４に塵埃１００ｇと粉末状の脱臭材料１２を２ｗｔ％吸引させたものと、比較例１として、撥水処理のない集塵袋４に同様の塵埃、脱臭材料１２を吸引させたものを、温度３５℃、湿度９０％の恒温恒湿槽に２４時間放置した。恒温恒湿槽から取り出した各集塵袋を電気掃除機に設置し、吸引風量測定を行った結果、本実施の形態の風量を１００％とした場合、比較例１は、７０％であり、本実施の形態の方が吸引風量の低下が少ないことを確認した。
【００４５】
実験終了後、集塵袋４を解体し、内袋を目視観察した結果、比較例１は、細塵、脱臭材料１２が湿度の影響で固化付着している部分が多く観られるのに対して、本実施の形態は、前記物質の固化付着が非常に少ないことを確認した。
【００４６】
これにより、集塵袋４に粉末状の脱臭材料１２を投入した場合でも、内袋、外袋に目詰まりすることによる吸込仕事率の低下を抑制でき、脱臭効果と吸引力の両立を図ることができる。
【産業上の利用可能性】
【００４７】
以上のように、本発明にかかる電気掃除機は、集塵袋内の塵埃に粉末状の脱臭材料を投入するという新しい方式の掃除機排気の脱臭方法により、優れた排気脱臭効果を得ることができ、この発明は、家庭用掃除機だけでなく、業務用掃除機においても全般的に活用できるものであり、生活空間の快適性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明の実施の形態１における電気掃除機の略全体構成図
【図２】同電気掃除機における本体の要部拡大断面図
【図３】同電気掃除機の排気臭官能評価試験の模式図
【図４】同電気掃除機の塵埃吸引量に対する排気の臭気強度の関係を示すグラフ
【図５】同電気掃除機の粉末状の脱臭材料の投入率に対する排気の臭気強度の関係を示すグラフ
【符号の説明】
【００４９】
１  電気掃除機本体
２  電動送風機
３  集塵室
４  集塵袋
９  外袋
１０  内袋
１１  収納容器
１２  粉末状の脱臭材料
１６  吸引風路
【図１】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図２】
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