(57)【要約】【課題】コロナ放電および紫外線照射を必要とすることなく塵埃を帯電させる集塵装置において、より効率よく塵埃を帯電させる。【解決手段】集塵装置１００は、帯電部１０１と、集塵部１０４と、摩擦部１０２と、を備えたものである。帯電部１０１の内部には、風路が形成される。帯電部１０１は、この風路を流れる空気に含まれる塵埃を帯電させる。集塵部１０４は、帯電部１０１の下流側に設けられる。集塵部１０４は、帯電部１０１を通過した塵埃を電気的に捕集する。摩擦部１０２は、上記の帯電部１０１を摩擦する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に風路が形成され、当該風路を流れる空気に含まれる塵埃を帯電させる帯電部と、
前記帯電部の下流側に設けられ、前記帯電部を通過した塵埃を電気的に捕集する集塵部と、
前記帯電部を摩擦する摩擦部と、
を備えた集塵装置。
【請求項２】
前記帯電部は、前記風路を囲う壁面を有する壁部と、前記風路に乱流を形成する乱流形成部と、を有している請求項１に記載の集塵装置。
【請求項３】
前記壁部を形成する材料と前記乱流形成部を形成する材料とは、摩擦帯電列において同一側の極性に位置する請求項２に記載の集塵装置。
【請求項４】
前記壁部と前記乱流形成部とは、同一の材料によって形成されている請求項３に記載の集塵装置。
【請求項５】
前記壁部と前記乱流形成部とは、一体的に成型されている請求項３または請求項４に記載の集塵装置。
【請求項６】
前記摩擦部のうち前記帯電部と接触する部分を形成する材料と前記帯電部のうち前記摩擦部と接触する部分を形成する材料とは、摩擦帯電列において逆側の極性に位置する請求項１から請求項５の何れか１項に記載の集塵装置。
【請求項７】
前記帯電部の上流側端部と下流側端部とには、絶縁性を有する材料で形成された絶縁部が設けられている請求項１から請求項６の何れか１項に記載の集塵装置。
【請求項８】
前記帯電部は、着脱自在に形成され、
前記絶縁部は、ゴムで形成され、前記風路を流れる空気の外部への漏洩を抑制または防止する請求項７に記載の集塵装置。
【請求項９】
前記集塵部は、平板電極を有し、当該平板電極に電圧が印加されることによって電界を生成して塵埃を捕集する請求項１から請求項８の何れか１項に記載の集塵装置。
【請求項１０】
前記摩擦部は、前記帯電部を摩擦する前および前記帯電部を摩擦した後の少なくとも一方において、前記帯電部から離れている請求項１から請求項９の何れか１項に記載の集塵装置。
【請求項１１】
前記摩擦部は、前記風路の外部に設置されている請求項１から請求項１０の何れか１項に記載の集塵装置。
【請求項１２】
前記帯電部が帯びている電荷の量を計測する電荷量計測手段を更に備え、
前記摩擦部は、前記帯電部が帯びている電荷量が予め設定された基準以下になると、前記帯電部の摩擦を開始する請求項１から請求項１１の何れか１項に記載の集塵装置。
【請求項１３】
請求項１から請求項１２の何れか１項に記載の集塵装置と、
前記帯電部および前記集塵部を経由する気流を発生させる送風機と、
を有する換気設備。
【請求項１４】
請求項１から請求項１２の何れか１項に記載の集塵装置と、
塵埃を含む空気を吸引するための吸込口が形成された吸込具と、
前記吸込具、前記帯電部および前記集塵部を経由する気流を発生させる電動送風機と、
を有する電気掃除機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、集塵装置、換気設備および電気掃除機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、コロナ放電または紫外線照射を行うことで塵埃を帯電させて補修する集塵装置があった。しかしながら、コロナ放電式の場合には電極の耐久性等の課題が、紫外線照射式の場合にオゾンの発生等の課題があった。上記の課題に対し、特許文献１には、コロナ放電および紫外線照射を用いずに粒子を帯電させる技術が開示されている。特許文献１に開示されている技術は、風路の壁面を形成する材料と当該風路を流れる粒子との摩擦によって、当該粒子を帯電させるものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−７４２４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１においては、風路の壁面と粒子との摩擦が一定以上生じないと、粒子は帯電しない。このため、風路に流れが発生した初期に粒子は帯電しない。また、壁面を形成する材料と粒子との組み合わせによっては、壁面と粒子とが接触しても粒子は十分に帯電しない。特許文献１に開示された技術では、粒子等の塵埃を帯電させる効率がよくない。
【０００５】
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ある。本発明の目的は、コロナ放電および紫外線照射を必要とすることなく塵埃を帯電させる集塵装置において、より効率よく塵埃を帯電させることである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る集塵装置は、内部に風路が形成され、当該風路を流れる空気に含まれる塵埃を帯電させる帯電部と、帯電部の下流側に設けられ、帯電部を通過した塵埃を電気的に捕集する集塵部と、帯電部を摩擦する摩擦部と、を備えたものである。
また、本発明に係る換気設備は、上記の集塵装置と、帯電部および集塵部を経由する気流を発生させる送風機と、を有するものである。
また、本発明に係る電気掃除機は、上記の集塵装置と、塵埃を含む空気を吸引するための吸込口が形成された吸込具と、吸込具、帯電部および集塵部を経由する気流を発生させる電動送風機と、を有するものである。
【発明の効果】
【０００７】
本発明に係る集塵装置であれば、より効率よく塵埃を帯電させることができる。また、本発明によれば、この集塵装置を備えた換気設備および電気掃除機を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】実施の形態１の集塵装置を模式的に示す断面図である。
【図２】実施の形態１の変形例を模式的に示す断面図である。
【図３】実施の形態１の集塵装置が備えられた電気掃除機を例示する図である。
【図４】実施の形態２の集塵装置を模式的に示す断面図である。
【図５】実施の形態２の集塵装置の動作例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、添付の図面を参照して、実施の形態について説明する。各図における同一の符号は、同一の部分または相当する部分を示す。本開示では、重複する説明については、適宜に簡略化または省略する。なお、本発明は、その主旨を逸脱しない範囲で、以下の各実施の形態によって開示される構成のあらゆる組み合わせを含み得るものである。
【００１０】
実施の形態１．
図１は、実施の形態１の集塵装置１００を模式的に示す断面図である。集塵装置１００は、空気中の塵埃を電気的に捕集する装置である。なお、本開示では、ごみ、塵、埃、微粒子等、集塵装置１００によって捕集される対象物を総称して、「塵埃」と称している。
【００１１】
集塵装置１００は、例えば、住宅およびビル等の建物の換気口と繋がるダクト１に設置される。ダクト１は、換気設備を構成するものである。ダクト１に設置された集塵装置１００は、当該ダクト１内を流れる空気中の塵埃を捕集する。ダクト１内には、図１に示すように、給気側から排気側へ向かって空気が流れる。給気側とは、換言すると、上流側を意味する。排気側とは、換言すると、下流側を意味する。集塵装置１００の上流側または下流側には、給排気のための図示しない送風機が設置されている。
【００１２】
集塵装置１００は、図１に示すように、例えば、帯電部１０１、摩擦部１０２、絶縁部１０３および集塵部１０４を有する。帯電部１０１は、塵埃を帯電させるためのものである。摩擦部１０２は、帯電部１０１を摩擦するものである。摩擦部１０２は、帯電部１０１に電荷を蓄積させるためのものである。絶縁部１０３は、帯電部１０１に蓄積された電荷が当該帯電部１０１から逃げないようにするためのものである。集塵部１０４は、塵埃を電気的に捕集するものである。
【００１３】
本実施の集塵装置１００を構成する帯電部１０１、摩擦部１０２、絶縁部１０３および集塵部１０４について、より詳細に説明する。帯電部１０１内には、風路が形成されている。帯電部１０１内の風路は、ダクト１内の風路と連通する。すなわち、ダクト１内を流れる空気は、この帯電部１０１内を流れる。帯電部１０１は、当該帯電部１０１内を流れる空気に含まれる塵埃を帯電させる。
【００１４】
上述したように摩擦部１０２は、帯電部１０１を摩擦する。摩擦部１０２は、当該摩擦部１０２を稼働させるための動力源を有する図示しない機構と接続されている。摩擦部１０２が帯電部１０１を摩擦すると、静電気が生じる。すなわち、摩擦部１０２が帯電部１０１を摩擦すると、帯電部１０１には正または負の電荷が蓄積される。電荷が蓄積された状態とは、すなわち、帯電している状態である。
【００１５】
帯電部１０１は、当該帯電部１０１内を流れる空気に含まれる塵埃に接触する。摩擦部１０２によって電荷が蓄積された帯電部１０１に接触した塵埃には、当該帯電部１０１から電荷が与えられる。このように、帯電部１０１は、塵埃に接触することで当該塵埃を帯電させる。本実施の形態においては、摩擦部１０２によって帯電部１０１に電荷が蓄積されるため、塵埃は効率よく帯電する。
【００１６】
塵埃を電気的に捕集する集塵部１０４は、帯電部１０１の下流側に設けられる。上記したように、集塵装置１００の上流側または下流側には、給排気のための図示しない送風機が設置されている。この送風機は、帯電部１０１および集塵部１０４を経由する気流を発生させる。すなわち、集塵部１０４には、帯電部１０１を通過した空気および塵埃が流入する。集塵部１０４は、帯電部１０１によって帯電した塵埃を電気的に捕集する。
【００１７】
集塵部１０４は、例えば、電界を生成することによって塵埃を捕集する電界捕集式の装置である。電界捕集式の集塵部１０４は、装置全体の交換を必要としない装置である。電界捕集式の集塵部１０４は、平板電極を有する。平板電極は、空気が流れる方向に沿って配置される。空気が流れる方向に沿って配置された平板電極は、整流効果を有する。これにより、集塵部１０４における圧力損失が少なくなる。
【００１８】
電界捕集式の集塵部１０４は、上記の平板電極を複数有する。これらの平板電極には、高い電圧が印加される。複数の平板電極は、正に印加されたものと負に印加されたものとが交互に並ぶように設けられる。複数の平板電極の電圧が印加されることによって、電界が生成される。帯電部１０１によって帯電した塵埃は、電圧が印加された平板電極によって電気的に捕集される。
【００１９】
なお、集塵部１０４は、電界捕集式の装置でなくてもよい。集塵部１０４は、例えば、エレクトレットフィルターによって塵埃を捕集するものであってもよい。また、集塵部１０４は、帯電部１０１と同様、摩擦によって帯電する部材によって構成されてもよい。集塵部１０４は、帯電部１０１で帯電した塵埃を電気的に捕集するものであれば、任意に構成されうる。帯電部１０１で帯電した塵埃は、集塵部１０４によって電気的に捕集されることで、再飛散をすることがない。
【００２０】
電荷が帯電部１０１から逃げないようにするための絶縁部１０３は、帯電部１０１の上流側端部と下流側端部とに設けられる。本実施の形態においては、帯電部１０１と集塵部１０４とは、図１に示すように、絶縁部１０３を介して繋がっている。絶縁部１０３は、絶縁性を有する材料で形成された部材である。絶縁部１０３を形成する材料は、例えば、ゴム、ガラスまたは磁器等である。本実施の形態においては、この絶縁部１０３によって、帯電部１０１は、摩擦部１０２によって電荷が蓄積された状態で維持される。このため、塵埃は、より効率よく帯電する。
【００２１】
また、本実施の形態において、帯電部１０１は、正または負に帯電しやすい材料で形成されている。例えば、紙およびアルミニウムを基準とした場合、毛皮およびナイロン等は、摩擦帯電列において正に位置する第１郡の材料である。この第１郡の材料とは、すなわち、正に帯電しやすい材料である。また、例えば、紙およびアルミニウムを基準とした場合、ポリエチレン、テフロン（登録商標）および塩化ビニル等は、摩擦帯電列において負に位置する第２郡の材料である。第２郡の材料とは、すなわち、負に帯電しやすい材料である。
【００２２】
一例として、摩擦部１０２のうち帯電部１０１と接触する部分を形成する第１の材料と帯電部１０１のうち摩擦部１０２と接触する部分を形成する第２の材料とは、摩擦帯電列において逆側の極性に位置する。換言すると、第１の材料および第２の材料の一方は、摩擦帯電列において正に位置する第１郡の材料である。また、第１の材料および第２の材料の他方は、摩擦帯電列において負に位置する第２群の材料である。すなわち、上記の第１の材料と第２の材料とは、摩擦帯電列において離れている。これにより、帯電部１０１には、より効率よく電荷が蓄積される。
【００２３】
例えば、摩擦部１０２のうち帯電部１０１と接触する部分を形成する第１の材料は、毛皮またはナイロン等の第１群の材料である。また、帯電部１０１のうち摩擦部１０２と接触する部分を形成する第２材料は、例えば、ポリエチレン、テフロン（登録商標）または塩化ビニル等の第２郡の材料である。第１群の材料で形成された摩擦部１０２で第２群の材料で形成された帯電部１０１を摩擦する事で、当該帯電部１０１には負の電荷が効率的に蓄積される。
【００２４】
例えば、帯電部１０１が負に帯電している場合、塵埃のうち正の電荷を帯びたものは、クーロン力によって当該帯電部１０１に引き寄せられて接触する。負に帯電した帯電部１０１に接触した塵埃は、負に帯電する。負に帯電した塵埃は、クーロン力による斥力で、負に帯電した状態に保たれたまま帯電部１０１を通過する。これにより、塵埃全体が負に帯電する。帯電部１０１を通過して負に帯電した塵埃は、集塵部１０４の正の電極に捕集される。このように、本実施の形態の集塵装置１００であれば、塵埃の種類によらず、塵埃全体を帯電させて捕集することが可能である。
【００２５】
なお、帯電部１０１を摩擦する摩擦部１０２は、軟毛が植毛されたブラシ状の部材として構成されると、よりよい。一例として、摩擦部１０２は、ナイロンの毛が植毛されたブラシ状の部材として構成される。摩擦部１０２がブラシ状の部材として構成されることで、摩擦部１０２と帯電部１０１との接触面積がより大きくなる。
【００２６】
また、摩擦部１０２は、一例として、図１に示すように、帯電部１０１内の風路の外部に設置されている。これにより、例えば、摩擦部１０２を稼働させるための機構を風路内に設置する必要がなくなる。また、摩擦部１０２によって帯電部１０１内の風路における圧力損失が大きくなることもなくなる。また、帯電部１０１内を通過する塵埃が摩擦部１０２に付着することもなくなる。
【００２７】
また、本実施の形態の帯電部１０１は、図１に示すように、壁部１０１ａ、絞り部１０１ｂおよび衝突部１０１ｃを有している。壁部１０１ａは、帯電部１０１内の風路を囲う壁面を有する部材である。帯電部１０１内の風路を流れる塵埃の少なくとも一部は、壁部１０１ａと接触することで帯電する。
【００２８】
絞り部１０１ｂは、帯電部１０１内の風路を絞るように形成された部材である。絞り部１０１ｂは、例えば、壁部１０１ａから帯電部１０１の内部へ向けて突出するフランジ状に形成される。帯電部１０１へ流入した空気の流速は、絞り部１０１ｂを通過することで調節される。また、帯電部１０１内の風路を流れる塵埃の少なくとも一部は、絞り部１０１ｂと接触することで帯電する。
【００２９】
また、衝突部１０１ｃは、絞り部１０１ｂを通過した空気中の塵埃が当該衝突部１０１ｃに衝突するように構成される。絞り部１０１ｂを通過した空気中の塵埃の少なくとも一部は、衝突部１０１ｃと接触することで帯電する。
【００３０】
壁部１０１ａによって囲われた風路には、絞り部１０１ｂおよび衝突部１０１ｃによって、乱流が形成される。本実施の形態における絞り部１０１ｂおよび衝突部１０１ｃは、帯電部１０１内の風路に乱流を形成する乱流形成部の一例である。帯電部１０１内の風路に乱流が形成されることで、当該風路を流れる塵埃には遠心力が作用する。これにより、塵埃は、より効率よく壁部１０１ａに接触する。
【００３１】
上流側から集塵装置１００に流入した空気は、帯電部１０１を通過する際に、絞り部１０１ｂによって急激に中央に収束され、加速される。この空気に含まれる塵埃の一部は、慣性力およびクーロン力等によって、空気の流れにのらずに壁部１０１ａに向かう。壁部１０１ａに向かった塵埃は、壁部１０１ａに衝突する。
【００３２】
また、絞り部１０１ｂによって急激に中央に収束された空気の流れにのった塵埃と、壁部１０１ａに向かった塵埃との衝突も発生する。このように、帯電部１０１内の風路に乱流が形成されることで、塵埃同士の衝突も生じる。さらに、絞り部１０１ｂを通過した塵埃の少なくとも一部は、慣性力によって衝突部１０１ｃに衝突する。絞り部１０１ｂを通過した塵埃の少なくとも一部は、衝突部１０１ｃの端部を通過して壁部１０１ａに衝突することもある。このように、本実施の形態の帯電部１０１は、乱流を生成することで、当該帯電部１０１を通過する塵埃の殆どに接触する。乱流生成部を有する帯電部１０１であれば、塵埃をより効率よく帯電させることができる。
【００３３】
なお、壁部１０１ａを形成する材料と乱流形成部の一例である絞り部１０１ｂおよび衝突部１０１ｃを形成する材料とは、摩擦帯電列において近い位置にあることが好ましい。例えば、壁部１０１ａを形成する材料と絞り部１０１ｂおよび衝突部１０１ｃを形成する材料とは、摩擦帯電列において同一側の極性に位置する。壁部１０１ａ、絞り部１０１ｂおよび衝突部１０１ｃは、摩擦帯電列において極性が異なる部材を介さずに接続されることが好ましい。例えば、壁部１０１ａ、絞り部１０１ｂおよび衝突部１０１ｃは、同一の材料によって形成されるとよい。また、壁部１０１ａ、絞り部１０１ｂおよび衝突部１０１ｃは、同一の材料によって一体的に成型されているとよりよい。換言すると、帯電部１０１は、単一の材料によって単一の部材として形成されているとよりよい。これにより、帯電部１０１全体が、正または負の一方の極性に効率よく帯電することができる。帯電部１０１全体が正または負の一方の極性に効率よく帯電することで、当該帯電部１０１を通過する塵埃の帯電効率が、より高くなる。
【００３４】
上記のように構成された集塵部１０４は、取り外しが可能、換言すると着脱自在に形成されてもよい。これにより、使用者は、集塵部１０４によって捕集された塵埃を容易に廃棄し、集塵部１０４を容易に清掃することができる。
【００３５】
また、帯電部１０１も、集塵部１０４と同様、着脱自在に形成されてもよい。帯電部１０１にも、集塵部１０４と同様、帯電した塵埃が付着する場合がある。例えば、粘性を有する粒子等は、帯電部１０１と接触した後も当該帯電部１０１から離れない場合がある。また、壁部１０１ａと絞り部１０１ｂの境目に形成される角にも、塵埃が溜まる場合がある。帯電部１０１が着脱自在に形成されることで、使用者は、帯電部１０１の内部を容易に清掃することができる。
【００３６】
帯電部１０１が着脱自在である場合、絶縁部１０３は、ゴムで形成されるとよりよい。ゴムは、絶縁性および弾性を有する材料である。ゴムで形成された絶縁部１０３であれば、帯電部１０１内の風路を流れる空気の外部への漏洩を抑制または防止可能である。すなわち、ゴムで形成された絶縁部１０３は、パッキン等のシーリング材の機能を有する。ゴムで形成された絶縁部１０３であれば、シーリング材としての機能と、帯電部１０１に蓄積された電荷が当該帯電部１０１から逃げないようにする機能との両方を有することができる。
【００３７】
上記の実施の形態で示した集塵装置１００は、内部に風路が形成され、当該風路を流れる空気に含まれる塵埃を帯電させる帯電部１０１と、帯電部１０１の下流側に設けられ、帯電部１０１を通過した塵埃を電気的に捕集する集塵部１０４と、帯電部１０１を摩擦する摩擦部１０２と、を備えている。帯電部１０１は、摩擦部１０２によって摩擦されることで帯電する。これにより帯電部１０１は、例えば、帯電部１０１に電圧を印加する場合よりも効率よく帯電する。また、コロナ放電等が不要なため、集塵装置１００の内部で大きな火花が発生しづらくなる。さらに、帯電部１０１は必ずしもアースに接続される必要がないため、帯電部１０１は帯電された状態で長時間維持される。このように、上記の実施の形態で示した集塵装置１００であれば、より効率よく塵埃を帯電させる、より効率よく塵埃を捕集することが可能である。
【００３８】
また、図２は、実施の形態１の変形例を模式的に示す断面図である。図２は、実施の形態１の変形例として、集塵装置１００ａを示す。図２に示す集塵装置１００ａの帯電部１０１は、乱流形成部の一例として、旋回部１０１ｄを有する。旋回部１０１ｄは、螺旋状の部材である。旋回部１０１ｄは、帯電部１０１内の風路に旋回流を形成するものである。これにより、帯電部１０１内を流れる塵埃には強い遠心力が作用する。これにより、壁部１０１ａと塵埃とがより効率よく接触する。このように、乱流形成部は、帯電部１０１内の風路に乱流を形成するものであれば、任意の形状でよい。
【００３９】
なお、集塵装置１００は、換気設備以外にも設置可能である。集塵装置１００は、例えば、掃除機に備えられてもよい。図３は、実施の形態１の集塵装置１００が備えられた電気掃除機１０を例示する図である。
【００４０】
電気掃除機１０は、図３に示すように、例えば、吸込具１１、パイプ１２、把持部１３、吸引ホース１４および掃除機本体１５を備える。吸込具１１は、塵埃を空気とともに吸い込むものである。吸込具１１には、塵埃を含む空気を吸引するための吸込口が形成されている。吸込具１１には、パイプ１２が接続される。パイプ１２には、把持部１３と介して吸引ホース１４が接続される。掃除機本体１５は、パイプ１２、把持部１３および吸引ホース１４を介して、吸込具１１に接続される。掃除機本体１５には、塵埃を含む空気を吸引するための気流を発生させる電動送風機１６が内蔵される。
【００４１】
パイプ１２、把持部１３および吸引ホース１４の内部には、風路が形成される。集塵装置１００は、例えば、内部に風路が形成された吸引ホース１４に搭載される。なお、集塵装置１００は、パイプ１２または把持部１３等に搭載されてもよいし、掃除機本体１５に搭載されてもよい。また、集塵装置１００の帯電部１０１をパイプ１２、把持部１３または吸引ホース１４に搭載した上で、集塵部１０４を掃除機本体１５の集塵ユニット１７に搭載してもよい。掃除機本体１５に内蔵された電動送風機１６は、吸込具１１、帯電部１０１および集塵部１０４を経由する気流を発生させる。なお、集塵装置１００を備える掃除機は、図３に示す電気掃除機１０のようなキャニスター型のものに限られず、スティック型、ハンディ型または自走式のものであってもよい。
【００４２】
また、集塵装置１００は、換気設備および掃除機に限らず、塵埃を含む空気が流れる風路が形成されているものであれば、任意の装置または設備に設置可能である。集塵装置１００は、例えば、空気調和機および空気清浄機または空気調和機に繋がる風路等にも、設置可能である。集塵装置１００は、空気清浄機にも設置可能である。集塵装置１００ａも、集塵装置１００と同様、換気設備および掃除機等の任意の設備または装置に備えられる。
【００４３】
実施の形態２．
次に、実施の形態２について説明する。図４は、実施の形態２の集塵装置１００ｃを模式的に示す断面図である。実施の形態１との相違点を中心に、実施の形態２の集塵装置１００ｃについて説明する。実施の形態１と同一または相当する部分については、同じ符号を付し、説明を簡略化または省略する。
【００４４】
本実施の形態の集塵装置１００ｃの基本的な構成は、実施の形態１と同様である。本実施の形態の１００ｃは、図４に示すように、実施の形態１で示した構成に加えて、さらに、電位測定部１０５およびアース切替部１０６を備えている。
【００４５】
電位測定部１０５は、帯電部１０１の電位を測定するものである。電位測定部１０５は、帯電部１０１が帯びている正または負の電荷の量を計測する電荷量計測手段の一例である。本実施の形態において、摩擦部１０２は、電位測定部１０５が計測した電位に基づいて、帯電部１０１が帯びている電荷の量が予め設定された基準以下になると、当該帯電部の摩擦を開始する。本実施の形態であれば、帯電部１０１には、常に一定以上の電荷が蓄積される。本実施の形態の集塵装置１００ｃであれば、より効率よく塵埃を帯電させることが可能である。また、摩擦部１０２が動作を開始する時点を、帯電部１０１が帯びている電荷の量が予め設定された基準以下である時のみとすることで、摩擦部１０２の必要以上の摩耗も抑制される。
【００４６】
また、汚れによる帯電部１０１の劣化および摩耗による摩擦部１０２の劣化も、電位測定部１０５が計測した電位に基づいて検知可能である。これにより、例えば、帯電部１０１および摩擦部１０２の交換時期および洗浄時期を報知することが可能になる。また、湿度等の影響によって、帯電部１０１の帯電量は変動しうる。帯電部１０１を順分に帯電させるためには、摩擦部１０２が帯電部１０１を摩擦する時間を、帯電部１０１の状態に応じて調節することが望ましい。本実施の形態であれば、電位測定部１０５が計測した電位に基づいて、摩擦部１０２が帯電部１０１を摩擦する時間を調節することも可能である。
【００４７】
また、アース切替部１０６は、帯電部１０１の状態を充電状態と放電状態とに切り替える手段である。アース切替部１０６は、図４に示すように、帯電部１０１とアースとの間に設けられる。アース切替部１０６、スイッチ等によって構成される。充電状態とは、帯電部１０１に電荷が蓄積されたまま維持される状態である。放電状態とは、帯電部１０１に蓄積された電荷が放出される状態である。充電状態において、帯電部１０１はアースから遮断されている。放電状態において、帯電部１０１は、アース切替部１０６を介してアースに接続されている。
【００４８】
例えば、使用者は、電荷が蓄積されたままの帯電部１０１を取り外す場合、手袋等を装着することで、火花の発生等を防止できる。一方、本実施の形態においては、アース切替部１０６がアースと帯電部１０１とを接続する事で、帯電部１０１に蓄積された電荷が放出される。アース切替部１０６によって帯電部１０１に蓄積された電荷が放出されることで、使用者は、手袋の装着等をせずに帯電部１０１を取り外すことができる。
【００４９】
なお、アース切替部１０６は、例えば、図示しない塵埃検知センサーと連動してもよい。塵埃検知センサーとは、帯電部１０１内を流れる塵埃の量を検知するものである。例えば、帯電部１０１内を流れる塵埃の量が予め設定された基準以下である場合には、アース切替部１０６がアースと帯電部１０１とを接続させてもよい。これにより、帯電部１０１に蓄積される電荷の量が少なくなる。帯電部１０１に蓄積される電荷の量が少なくなることで、帯電部１０１に付着する塵埃の量も少なくなる。これにより、帯電部１０１を洗浄する頻度を少なくすることができる。
【００５０】
なお、アース切替部１０６は、図４に示すようにスイッチによって構成されるものでなくてもよい。アース切替部１０６は、例えば、可変抵抗を使用する事で、帯電部１０１からの放電量を連続的に制御すること出来るように構成されてもよい。帯電部１０１からの放電量が連続的に制御されることで、集塵装置１００が塵埃を捕集する性能が、一定の範囲で連続的に調節可能となる。
【００５１】
図５は、上記のように構成された実施の形態２の集塵装置１００ｃの動作例を示すフローチャートである。図５に示すように、まず、摩擦部１０２が動作を開始する（ステップＳ１０１）。これにより、帯電部１０１は帯電する。摩擦部１０２は、帯電部１０１を一定時間摩擦する。摩擦部１０２が動作を開始してから一定時間経過したか否かの判定（ステップＳ１０２）は、例えば、図示しない制御装置等によって行われる。制御装置は、例えば、プロセッサおよびメモリ等によって構成された処理回路を有する装置である。
【００５２】
摩擦部１０２が一定時間動作すると、電位測定部１０５が帯電部１０１の電位を測定する（ステップＳ１０３）。そして、制御装置によって、電位測定部１０５の測定結果に基いて、帯電部１０１の電圧が基準に到達しているかの判定が行われる（ステップＳ１０４）。
【００５３】
ステップＳ１０４において、帯電部１０１の電位が基準に到達すると、集塵部１０４の電極に電圧が印加される（ステップ１０５）。集塵部１０４の電極に電圧が印加されると、集塵装置１００の上流側または下流側に設けられた送風機が動作を開始する（ステップＳ１０６）。このように、集塵部１０４および送風機は、帯電部１０１が十分に帯電してから動作するとよい。集塵部１０４および送風機が動作することで、塵埃が捕集される。
【００５４】
集塵部１０４および送風機が動作を開始すると、電位測定部１０５が帯電部１０１の電位を再び測定する（ステップＳ１０７）。なお、電位測定部１０５は、ステップＳ１０３から連続的に帯電部１０１の電位を測定し続けていてもよい。ステップＳ１０７における電位測定部１０５の測定結果に基づいて、制御装置によって、帯電部１０１の電圧が基準以下まで降下したか否かの判定が行われる（ステップＳ１０８）。帯電部１０１の電圧が基準以下まで降下した場合、帯電部１０１の電圧が基準以下になるまでの時間が基準以下であるかの判定が、制御装置によって行われる（ステップＳ１０９）。
【００５５】
帯電部１０１の電圧が基準以下になるまでの時間が基準以下である場合は、帯電部１０１および摩擦部１０２の少なくとも一方が劣化または汚れている可能性がある。そこで、帯電部１０１の電圧が基準以下になるまでの時間が基準以下である場合、集塵装置１００ｃは、帯電部１０１および摩擦部１０２の取り外しを行う旨を使用者へ報知する（ステップＳ１１０）。また、上記のステップＳ１０４において帯電部１０１の電位が基準に到達していない場合も、集塵装置１００ｃは、帯電部１０１および摩擦部１０２の取り外しを行う旨を、使用者へ報知する。本実施の形態であれば、使用者は、集塵装置１００ｃの性能を維持するため、適切なタイミングでメンテナンスを行うことが可能である。
【００５６】
また、ステップＳ１０８において、帯電部１０１の電圧が基準以下でない場合、換言すると、帯電部１０１の電圧が基準を超えている場合には、摩擦部１０２は動作を停止する（ステップ１１１）。本実施の形態であれば、摩擦部１０２が必要以上に動作することがない。これにより、摩擦部１０２の摩耗が抑制される。
【００５７】
また、ステップＳ１０９において、帯電部１０１の電圧が基準以下になるまでの時間が基準以下でない場合には、摩擦部１０２は動作を継続または再開する（ステップＳ１１２）。これにより、帯電部１０１は、十分に帯電した状態で維持される。
【００５８】
なお、摩擦部１０２は、例えば、帯電部１０１を摩擦をする前および帯電部１０１を摩擦した後の少なくとも一方において帯電部１０１から離れるように動作してもよい。例えば、図５のフローチャートにおいて、摩擦部１０２は、ステップＳ１１１で動作を停止するとともに帯電部１０１から離れてもよい。換言すると、摩擦部１０２は、帯電部１０１を摩擦するときのみ、当該帯電部１０１に接触するように構成されてもよい。これにより、帯電部１０１に蓄積した電荷が、摩擦部１０２へ放出されることが抑制される。
【符号の説明】
【００５９】
１  ダクト、  １０  電気掃除機、  １１  吸込具、  １２  パイプ、  １３  把持部、  １４  吸引ホース、  １５  掃除機本体、  １６  電動送風機、  １７  集塵ユニット、  １００  集塵装置、  １００ａ  集塵装置、  １００ｂ  集塵装置、  １０１  帯電部、  １０１ａ  壁部、  １０１ｂ  絞り部、  １０１ｃ  衝突部、  １０１ｄ  旋回部、  １０２  摩擦部、  １０３  絶縁部、  １０４  集塵部、  １０５  電位測定部、  １０６  アース切替部
【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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