| 【発明の名称】 |
帯電通風部材と電気掃除機 |
| 【発明者】 |
【氏名】加藤 康昭
【氏名】大塚 雅生
【氏名】友村 佳伸
【氏名】北谷 和也
【氏名】吉田 長司
【氏名】立岡 正雄
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| 【要約】 |
【課題】簡単な構造で、吸込み流量を低下させることがなく、塵埃を帯電して凝集することができる帯電通風部材とそれを備えた電気掃除機を提供する。
【構成】帯電通風部材は、入口１８と出口１９が連通して通風路１２を形成し、送風機との接続により通風路１２に気流が通過する通風部材であって、通風部材は、塵埃を正に接触帯電する第１帯電部１０と、塵埃を負に帯電する第２帯電部１１とを有し、細埃１５Ａ、細塵１７Ａが気流によって通風路１２を搬送されるとき、細埃１５Ａが第１帯電部１０と接触して正に帯電され、細埃１７Ａが第２帯電部１１と接触して負に帯電され、正もしくは負に帯電された細埃に塵埃塊（クラスタ）１９Ａを形成させることを特徴とする。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入口と出口が連通して通風路を形成し、送風機との接続により通風路に気流が通過する通風部材であって、
前記通風部材は、塵埃を正に接触帯電する第１帯電部と、塵埃を負に帯電する第２帯電部とを有し、
塵埃が気流によって通風路を搬送されるとき、塵埃が前記第１帯電部もしくは前記第２帯電部と接触して異なる極性に帯電され、正もしくは負に帯電された塵埃に塵埃塊（クラスタ）を形成させることを特徴とする帯電通風部材。
【請求項２】
前記通風路はさらに、前記通風路の気流を偏向させる偏向部を有することを特徴とする、請求項１に記載の帯電通風部材。
【請求項３】
前記第１帯電部および／または前記第２帯電部は、通風方向に対して角度をなして延在している、請求項１または請求項２に記載の帯電通風部材。
【請求項４】
連結部材を備え、前記第１帯電部と前記第２帯電部とから１つの帯電部対が構成され、複数の前記帯電部対が前記連結部材を介して並べられて配置されている、請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の帯電通風部材。
【請求項５】
前記第１帯電部と前記第２帯電部とが、通風方向に交差する通風路の断面の周方向に並べられて１つの帯電部対を構成し、複数の前記帯電部対が、前記周方向に並べられて配置されている、請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載の帯電通風部材。
【請求項６】
前記第１帯電部と前記第２帯電部とが、通風方向に並べられて１つの帯電部対を構成し、複数の前記帯電部対が、通風方向に並べられて配置されている、請求項１から請求項５までのいずれか１項に記載の帯電通風部材。
【請求項７】
前記第１帯電部と前記第２帯電部とから１つの帯電部対が構成され、複数の前記帯電部対が通風方向に交差する通風路の断面の周方向に並べられ、かつ、通風方向に並べられて配置されており、複数の前記帯電部対の各々を構成する前記第１帯電部同士が互いに隣り合わないように、かつ、複数の前記帯電部対の各々を構成する前記第２帯電部同士が互いに隣り合わないように配置されている、請求項１から請求項６までのいずれか１項に記載の帯電通風部材。
【請求項８】
前記通風路において、前記第１帯電部と前記第２帯電部のうち、塵埃との接触帯電量が相対的に多い一方の帯電部によって占められる面積は、他方の帯電部によって占められる面積よりも小さい、請求項１から請求項７までのいずれか１項に記載の帯電通風部材。
【請求項９】
前記第１帯電部および／または前記第２帯電部は高分子樹脂から形成されている、請求項１から請求項８までのいずれか１項に記載の帯電通風部材。
【請求項１０】
前記第１帯電部および／または前記第２帯電部は、導電性フィラーを混入した高分子樹脂から形成されている、請求項９に記載の帯電通風部材。
【請求項１１】
前記第２帯電部はガラスから形成されている、請求項１から請求項８までのいずれか１項に記載の帯電通風部材。
【請求項１２】
前記第２帯電部はガラスフィラーを含む高分子樹脂から形成されている、請求項１から請求項８までのいずれか１項に記載の帯電通風部材。
【請求項１３】
前記第１帯電部および／または前記第２帯電部は導電材から形成されている、請求項１から請求項８までのいずれか１項に記載の帯電通風部材。
【請求項１４】
前記第２帯電部はステンレス鋼から形成されている、請求項１３に記載の帯電通風部材。
【請求項１５】
前記第２帯電部はアルミニウムから形成されている、請求項１３に記載の帯電通風部材。
【請求項１６】
電動送風機と、
吸込口から前記電動送風機に連通する通風路と、
集塵部とを有し、
前記電動送風機により発生した気流により塵埃を前記吸込口から吸引し、前記通風路を通る塵埃を前記集塵部に集塵する電気掃除機において、
前記通風路に塵埃を正に接触帯電する第１帯電部と、塵埃を負に接触帯電する第２帯電部とを設け、
前記通風路を通過する行程で前記第１帯電部と前記第２帯電部とによって異なる極性に帯電された塵埃に塵埃塊（クラスタ）を形成させ、塵埃塊となった塵埃を前記集塵部にて集塵することを特徴とする、電気掃除機。
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【発明の詳細な説明】【技術分野】
【０００１】
本発明は、内部を通過する粒子を接触帯電させて凝集する帯電通風部材と、電気掃除機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、電気掃除機においては、サイクロン方式とフィルター方式があり、いずれも塵埃を空気と同時に吸引し、掃除機本体の集塵部に集積させ、集積された塵埃をまとめて廃棄していた。
【０００３】
しかし、粒径が１０マイクロメートル以下の塵埃（以下細塵という）は、その質量の少なさから遠心力の作用を受けがたい。よって、塵埃をダストカップまで吸引して高速に旋回させ、遠心力により塵埃を分離するサイクロン方式では、数ミクロン程度の塵埃の場合は、塵埃の質量が軽いため空気流に分散された状態から遠心分離を行うことができないという問題があった。よく工夫された遠心分離を行っても、粒径が４マイクロメートル以下の細塵は捕集が困難であった。
【０００４】
そこで、サイクロン方式の掃除機においては、さらに細塵を捕集するには、集塵装置の下流側にHEPAフィルター（High Efficiency Particulate Air Filter）等の別フィルターが必要であった。
【０００５】
一方、通常の電気掃除機においても、紙パックや布製の集塵フィルターでは、フィルターの目を細かくして細塵を捕集することも可能であるが、フィルターの目を細かくすれば掃除機の風の吸引力が弱くなる。よって、大きいゴミを吸引することが困難になっていた。このような理由から、細塵を捕獲するためには集塵フィルターの下流側に、更に目の細かいフィルターを多重に設けるか、もしくは、HEPAフィルター等の高価な別のフィルターを設ける必要であった。
【０００６】
このような集塵装置で捕集できなかった細塵を捕獲する電気掃除機の技術としては、特開平４−３４１２２８号公報（特許文献１）のように、電動送風機の下流側に設けられ、微細な塵やほこりなどを電気的に捕集する電気集塵装置を備えた電気掃除機が記載されている。
【０００７】
また、特開２００５−３２４０９４号公報（特許文献２）には、コロナ放電を利用して微粒子を帯電した後、電圧印加された導電性体で微粒子を捕集する粒子凝集器が記載されている。これは、その導電性体の表面において、捕集された微粒子が凝集していき、ある程度の大きさになると、気流によって凝集粒子群が導電性体から引き離されて排気されるという機構の粒子凝集器である。
【０００８】
特許第２５１７８７７号（特許文献３）には、摩擦接触帯電により粒子を帯電することが記載されている。この公報には、微粒子を管との接触帯電により、一方に正の静電気を、他方に負の静電気をそれぞれ帯電させたのち、両者を混合し、電気的に結合させる微粒子複合体の製造方法が記載されている。
【特許文献１】特開平４−３４１２２８号公報
【特許文献２】特開２００５−３２４０９４号公報
【特許文献３】特許第２５１７８７７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ところが、細塵を集塵するために多重のフィルターを掃除機の通気路に設けると、吸引力が低下するので、大きいゴミや、質量の大きい塵埃を強力に吸引することが困難であった。
【００１０】
特開２００５−３２４０９４号公報（特許文献２）に記載の粒子凝集器では、粒子を帯電するためにコロナ放電を利用しているので、流路中に高電圧部を設けている。このような場合に、流路径に相当するような物体、特に糸状の物が本高電圧部に引っ掛ると電極ショートにより火災などが発生する危険性がある。
【００１１】
また、特許第２５１７８７７号公報（特許文献３）に記載の微粒子複合体の製造方法では、２系統の管を用いて、一方の管を通る微粒子は正の静電気に、他方の管を通る微粒子は負の静電気に帯電させた後に、両者を合流している。
【００１２】
このように２系統の流路を設けるには、１つの吸入口を途中で分岐するか、吸入口を２つにするかしなければならない。しかし、１つの吸入口を途中で分岐すると、分岐箇所での微粒子の堆積が発生し易くなる。これを、吸入口を２つにすることで回避すると、それぞれの吸入口間の距離を大きくしなければならず、占有面積が多くなってしまう上に構造も複雑になってしまう。
【００１３】
そこで、この発明の目的は、簡単な構造で、吸込み流量を低下させることがなく、塵埃を帯電して凝集することができる帯電通風部材とそれを備えた電気掃除機を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
この発明に従った帯電通風部材は、入口と出口が連通して通風路を形成し、送風機との接続により通風路に気流が通過する通風部材であって、通風部材は、塵埃を正に接触帯電する第１帯電部と、塵埃を負に帯電する第２帯電部とを有し、塵埃が気流によって通風路を搬送されるとき、塵埃が第１帯電部もしくは第２帯電部と接触して異なる極性に帯電され、正もしくは負に帯電された塵埃に塵埃塊（クラスタ）を形成させることを特徴とする。
【００１５】
このようにすることにより、塵埃を正に接触帯電する第１帯電部と、塵埃を負に接触帯電する第２帯電部により、塵埃が気流によって通風路を搬送されるとき、塵埃が前記第１帯電部もしくは第２帯電部と接触して異なる極性に帯電され、正もしくは負に帯電された塵埃に塵埃塊（クラスタ）を形成させることができる。これにより正もしくは負に帯電した塵埃を静電気作用で相互に吸着させることにより、塵埃の塊（クラスタ）を形成させることができる。この塵埃塊を適度に成長させることで、塵埃塊の質量を増加させ、またクラスタの形状を大きくすることが出来る。
【００１６】
その結果、簡単な構造で、吸込み流量を低下させることがなく、塵埃を帯電して凝集することができる帯電通風部材を提供することができる。
【００１７】
この発明に従った帯電通風部材においては、通風路はさらに、通風路内を通過する気流を偏向させる偏向部を有することを特徴とすることが好ましい。
【００１８】
このようにすることにより、通風路内を通過する気流が渦を形成しやすくなり、気流に含まれる塵埃が帯電部材に接触する頻度が増えるため、塵埃を効率よく帯電して凝集することができる。
【００１９】
この発明に従った帯電通風部材においては、第１帯電部および／または第２帯電部は、通風方向に対して角度をなして延在していることが好ましい。
【００２０】
通風管の形状や、塵埃を含んだ流体の粘度などによっては、通風方向に交差する方向には、塵埃があまり拡散しない場合がある。このような場合に、第１帯電部と第２帯電部を通風方向に交差する方向に対向させて配置すると、正負それぞれに帯電した塵埃同士は、通風路に沿った方向に流れる気流によって近付きにくい。そのため、ある程度に近付かなければ有効に作用しないクーロン力やファンデルワールス力による塵埃凝集が促進されない事になる。
【００２１】
そこで、第１帯電部および／または第２帯電部を通風方向に対して角度をなして延在させる、すなわち、スキューさせることにより、通風方向に沿って流れる塵埃は、第１帯電部と第２帯電部との両方を通過することになる。このようにすることにより、塵埃は、通風方向に交差する方向に拡散しなくても、通風方向に沿った乱流成分によって接近する。そして、正に帯電した粒子と負に帯電した粒子は、両者の距離がある程度に近付くと、クーロン力の効果が顕著となって互いに引き付けあって凝集し、塊状（クラスタ化）粒子となる。
【００２２】
このようにして、通風方向に交差する方向の乱流成分が小さい場合、または、通風方向への乱流成分が大きい場合においても、塵埃を充分に凝集させることができる。
【００２３】
この発明に従った帯電通風部材は、連結部材を備え、第１帯電部と第２帯電部とから１つの帯電部対が構成され、複数の帯電部対が連結部材を介して並べられて配置されていることが好ましい。
【００２４】
例えば、異種材料の半円管を嵌め込みやネジ止めで組み合わせることによって円管を構成すると、一般に、単一材料の円管よりも強度が劣る。このような円管に支持部材を組み付ける場合や、管がつぶれるような外圧がかかる場合などのように、強度が必要な際には、管の壁厚を大きくするなどの対策が必要となる。
【００２５】
そこで、複数の帯電部対を共通の連結部材で連結することによって、簡単な構成で、異種材料を組み合わせた通風部材を、充分な強度を持った通風部材にすることができる。
【００２６】
この発明に従った帯電通風部材においては、第１帯電部と第２帯電部とが、通風方向に交差する通風路の断面の周方向に並べられて１つの帯電部対を構成し、複数の帯電部対が、通風方向に交差する通風路の断面の周方向に並べられて配置されていることが好ましい。
【００２７】
このようにすることにより、通風方向に垂直な面で考えると、同一面内にある、正電荷を持つように接触帯電された粒子と負電荷を持つように接触帯電された粒子との距離が小さくなる。
【００２８】
このように、正負の電荷それぞれを持つ粒子間の距離が小さくなり、粒子間にクーロン力が働きやすい。また、正負の電荷それぞれを持つ粒子が近付く確率が高くなる。したがって、帯電した粒子が凝集して塊状となりやすい。
【００２９】
この発明に従った帯電通風部材においては、第１帯電部と第２帯電部とが、通風方向に並べられて１つの帯電部対を構成し、複数の帯電部対が、通風方向に並べられて配置されていることが好ましい。
【００３０】
通風管の形状や、塵埃を含んだ流体の粘度などによっては、通風方向に交差する方向には、塵埃があまり拡散しない場合がある。このような場合に、第１帯電部と第２帯電部を通風方向に交差する方向に対向させて配置すると、正負それぞれに帯電した塵埃同士は、通風路に沿った方向に流れる気流によって近付きにくい。そのため、ある程度に近付かなければ有効に作用しないクーロン力やファンデルワールス力による塵埃凝集が促進されない事になる。
【００３１】
例えば、この通風路内においては、通風方向と通風方向に交差する方向に、ほぼ等しい乱流成分が発生したとする。このとき、本構成では通風方向に沿っても、第１帯電部と第２帯電部とが交互に配置されているので、正に帯電した塵埃と負に帯電した塵埃の一部は、通風方向に沿った乱流成分によって接近する。そして、正に帯電した粒子と負に帯電した粒子は、両者の距離がある程度に近付くと、クーロン力の効果が顕著となって互いに引付けあって凝集し、塊状（クラスタ化）粒子となる。
【００３２】
このようにすることにより、粒子の帯電効率が高くなり、凝集効果も大きくなる。また、特に、通風方向に鉛直な方向への乱流成分が小さい場合や通風方向への乱流成分が大きい場合にはその効果が大きくなる。
【００３３】
この発明に従った帯電通風部材においては、第１帯電部と第２帯電部とから１つの帯電部対が構成され、複数の帯電部対が通風方向に交差する通風路の断面の周方向に並べられ、かつ、通風方向に並べられて配置されており、複数の帯電部対の各々を構成する第１帯電部同士が互いに隣り合わないように、かつ、複数の帯電部対の各々を構成する第２帯電部同士が互いに隣り合わないように配置されていることが好ましい。
【００３４】
このようにすることにより、粒子の帯電効率が高くなり、凝集効果も大きくなる。また、特に、通風方向に鉛直な方向への乱流成分が小さい場合や通風方向への乱流成分が大きい場合にはその効果が大きくなる。
【００３５】
この発明に従った帯電通風部材においては、通風路において、第１帯電部と第２帯電部のうち、塵埃との接触帯電量が相対的に多い一方の帯電部によって占められる面積は、他方の帯電部によって占められる面積よりも小さいことが好ましい。
【００３６】
例えば、通風路内を流れる塵埃の半分が、第１帯電部によって、ある電荷量に正帯電したとする。また、残りの半分の塵埃が、第２帯電部によって、同じ電荷量だけ負帯電したとする。このとき、帯電分布が正負に均等であるので、粒子同士の凝集においてクーロン力が支配的である場合、最も凝集効率が高い。しかし、一般に、固体の電気化学ポテンシャルは物質固有であるため、塵埃全体の帯電量は正負のどちらかに偏ることが多い。このように、塵埃全体の帯電量が正負のどちらかに偏っている場合には、塵埃が正負に均等に帯電した場合に比べて、凝集効率は低くなってしまう。
【００３７】
そこで、第１帯電部と第２帯電部のそれぞれが通風路において占める面積の比率を変化させることによって、正負それぞれの帯電量を均等にすることができる。最も頻繁に流れる塵埃に合わせて、第１帯電部と第２帯電部のそれぞれが通風路において占める面積の比率を調整することによって、凝集効率の高い帯電通風部材を構成することができる。
【００３８】
この発明に従った帯電通風部材においては、第１帯電部および／または第２帯電部は高分子樹脂から形成されていることが好ましい。
【００３９】
塵埃を正負それぞれに接触帯電させる部材で帯電部を形成する場合、部材の種類によっては原料費が高くなってしまう。また、部材の配置や構成によっては加工が困難である。
【００４０】
そこで、例えば、第１帯電部としてポリプロピレン、第２帯電部としてナイロン６６を用いるなど、工業用材料として安価に入手可能なできる高分子樹脂を帯電部に用いることによって、コストを抑えることができる。また、それぞれの帯電部同士を嵌め込んだりするなどの複雑な形状が必要な場合でも、熱可塑性樹脂であれば押出成形や射出成形などによって量産加工することができる。
【００４１】
この発明に従った帯電通風部材においては、第１帯電部および／または第２帯電部は、導電性フィラーを混入した高分子樹脂から形成されていることが好ましい。
【００４２】
塵埃を正負それぞれに接触帯電させる部材に誘電体を用いると接触帯電量が比較的早くに飽和するので、塵埃量が多くなると徐々に塵埃が帯電されなくなって凝集性能が低下するという問題がある。これは、接触帯電によって物質表面近傍に電子や正孔が供給されても、誘電体の高抵抗率のために、物質内部に拡散しにくいことによる。つまり、物質表面近傍に移動電子や正孔が蓄積されて、表面電位が大きく変化して、その後の電荷移動を妨げるためである。
【００４３】
そこで、塵埃を接触帯電する帯電部を、導電性フィラーを混入した高分子樹脂で構成することにより、接触帯電量が飽和しにくくなるので、コストを抑えて、加工しやすく、塵埃凝集性能が持続する帯電通風部材を実現することができる。
【００４４】
この発明に従った帯電通風部材においては、第２帯電部はガラスから形成されていることが好ましい。
【００４５】
ガラスは、高分子樹脂であるポリスチレンやナイロンよりも正に帯電しやすい。ガラスで形成されている第２帯電部は、例えばこのような、ポリスチレンやナイロンで形成されている第２帯電部と比較すると、より正に帯電しやすい。すなわち、第２帯電部において帯電させられる塵埃は、さらに負に帯電しやすくなる。
【００４６】
このように、塵埃を負に接触帯電させる部材としてガラスを用いることにより、塵埃が充分に接触帯電して凝集効果が向上する。
【００４７】
この発明に従った帯電通風部材においては、第２帯電部はガラスフィラーを含む高分子樹脂から形成されていることが好ましい。
【００４８】
粒子を負に接触帯電させる部材としてガラスフィラーを混入した高分子樹脂を用いることにより、ガラス単体を使用して割れた場合などの危険性を回避した上で、ガラスの高い接触帯電特性を利用して、粒子を充分に帯電し凝集効果を向上させることができる。
【００４９】
この発明に従った帯電通風部材においては、第１帯電部および／または第２帯電部は導電材から形成されていることが好ましい。
【００５０】
粒子を正負それぞれに接触帯電させる部材で通風路を設ける場合、部材に誘電体を用いると接触帯電量が比較的早くに飽和するので、粒子量が多くなると徐々に粒子が帯電されなくなって凝集性能が低下するという問題がある。これは、接触帯電によって物質表面近傍に電子や正孔が供給されても、誘電体の高抵抗率のために、物質内部に拡散しにくいことによる。つまり、物質表面近傍に移動電子や正孔が蓄積されて、表面電位が大きく変化して、その後の電荷移動を妨げるためである。
【００５１】
また、金属は、例えば塵埃を構成する物質の一例としてのポリスチレンよりも正に帯電しやすい。したがって、塵埃を負に接触帯電する第２帯電部を導電部材で構成することにより、接触帯電量が飽和しにくいので、粒子凝集性能が持続する帯電通風部材を実現することができる。
【００５２】
この発明に従った帯電通風部材においては、第２帯電部はステンレス鋼から形成されていることが好ましい。
【００５３】
例えば、高分子樹脂であるナイロン６６の抵抗率が１０１０Ω・ｍ程度であるのに対して、ステンレスの抵抗率は１０−７Ω・ｍ程度で非常に小さい。そのため、ナイロン６６では、接触帯電により表面に正孔が増えても、ナイロン６６の内部には電子伝導しにくく、ナイロン６６の表面電位が上昇し、これが化学ポテンシャルを補って接触帯電量が飽和することになる。一方、抵抗率が小さい金属であるステンレス鋼では、接触帯電により表面に正孔が増えると、速やかにステンレス鋼の内部に電子伝導して、ほとんど表面電位は上昇せず、接触帯電量が飽和しにくい。すなわち、帯電部に接触する塵埃に電子を供給し続けることができるので、クーロン力による凝集性能も維持されることになる。
【００５４】
したがって、塵埃を負に接触帯電する第２帯電部をステンレス鋼で構成することにより、接触帯電量が飽和しにくいので、粒子凝集性能が持続する帯電通風部材を実現することができる。
【００５５】
この発明に従った帯電通風部材においては、第２帯電部はアルミニウムから形成されていることが好ましい。
【００５６】
導電体であるアルミニウムの抵抗率は１０−８Ω・ｍ程度で非常に小さい。そのため、アルミニウムにおいて接触帯電により表面に正孔が増えると、速やかにアルミニウム内部に電子伝導して、ほとんど表面電位は上昇せずになかなか接触帯電量が飽和しない。つまり、接触する塵埃に電子を供給し続けることができるので、クーロン力による凝集性能も維持されることになる。また、アルミニウムの比重は鉄の１／３程度であり、比強度が同等とすると、非常に軽量で、優れた接触帯電特性を持つ帯電通風部材を構成することができる。
【００５７】
したがって、塵埃を負に接触帯電する第２帯電部をアルミニウムで構成することにより、粒子凝集性能が持続して軽量な帯電通風部材を実現することができる。
【００５８】
この発明に従った電気掃除機は、電動送風機と、吸込口から電動送風機に連通する通風路と、集塵部とを有し、電動送風機により発生した気流により塵埃を吸込口から吸引し、通風路を通る塵埃を集塵部に集塵する電気掃除機において、通風路に第１帯電部と第２帯電部とを設け、通風路を通過する行程で第１帯電部と第２帯電部とによって異なる極性に帯電された塵埃に塵埃塊（クラスタ）を形成させ、塵埃塊となった塵埃を集塵部にて集塵することを特徴とする。
【００５９】
この発明の電気掃除機においては、集塵部の上流側に配置され、塵埃を正に接触帯電する第１帯電部と、塵埃を負に接触帯電する第２帯電部により、塵埃が気流によって通風路を搬送されるとき、塵埃が第１帯電部もしくは第２帯電部と接触して異なる極性に帯電され、正もしくは負に帯電された塵埃を形成させることができる。これにより正もしくは負に帯電した塵埃を静電気作用で相互に吸着させることにより、塵埃の塊（クラスタ）を形成させることができる。この塵埃塊を適度に成長させることで、塵埃塊の質量を増加させ、またクラスタの形状を大きくすることが出来る。塵埃塊の質量が大きくなることでサイクロン掃除機においては遠心分離による捕集が可能となる。また、フィルター式の掃除機においては、フィルターの目よりも大きくできるので集塵することが可能となる。いずれの場合も、吸気において圧力損失が生じることがないので、電気掃除機本体の吸塵力（仕事率）が低下するという問題は解消される。
【００６０】
このようにして、仕事率が低下することがなく、細塵の捕集性能を向上させることが可能な、サイクロン集塵装置を備えた電気掃除機を提供することができる。
【００６１】
また、仕事率が低下することがなく、細塵の捕集性能を向上させることが可能な、フィルター式集塵装置を備えた電気掃除機を提供することができる。
【発明の効果】
【００６２】
以上のように、この発明によれば、簡単な構造で、吸込み流量を低下させることがなく、塵埃を帯電して凝集することができる帯電通風部材とそれを備えた電気掃除機を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００６３】
以下、この発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００６４】
（第１実施形態）
図１は、本発明を適用した電気掃除機の全体図であり、図２は、電気掃除機本体の構成の説明図である。
【００６５】
図１と図２に示すように、吸引口１は、延長管２、取手を有する接続管３、折り曲げ自在のサクションホース４と順次連結され、連結部５を経由して掃除機本体６に接続されている。掃除機本体６には、電動送風機６７、集塵部６１、集塵ケース６３、HEPAフィルター７０、コードリール（図示せず）、電動送風機６７の通電を制御する制御回路（図示せず）等が収容されている。電動送風機６７が駆動すると、吸引口１から空気が吸引され、塵埃を含む空気が、通風路となる延長管２、接続管３、サクションホース４を通り、掃除機本体６へと搬送される。掃除機本体６に吸引された塵埃は、集塵部６１、電動送風機６７、HEPAフィルター７０を通り排気部７１より排出される。このようにして吸引口１より吸引された塵埃の中でサイズの大きい塵埃は、集塵部６１に集積される。また、塵埃が捕集され清浄になった空気は、電動送風機６７を冷却するために電動機６９内部を通過し、掃除機本体６の外に排気される構造となっている。また、掃除機本体６の側面には、回転自在に設けられ、掃除機本体６を床面Ａ上にて移動自在に支持する車輪７が備えられている。
【００６６】
電動送風機６７が駆動すると、ファン６８により、吸い込みの気流が発生し、サクションホース４、本体接続部５より掃除機本体６に塵埃を含む空気が流入し、接続部６２、集塵フィルター６４、接続部６５、ファン６８、電動機本体６９、HEPAフィルター７０、排気口７１、に向けて送風が行われる。このとき、細塵、塵埃塊を含む空気は搬送される途中で気流が混合されながら搬送されるので、接触、吸引、吸着が行われ、本発明による塵埃塊が更に大きく成長する。
【００６７】
大きく成長した塵埃塊は、集塵フィルター６４の目の大きさより大きくなるので、集塵フィルター６４に捕集される。帯電部を複数個所設けたり、細塵と帯電部の接触を多く出来るような構成を取れば、集塵塊は集塵フィルター６４の目の大きさより大きくなるので、HEPAフィルター７０は不要とすることができる。
【００６８】
なお、ここで塵埃塊が集塵フィルター６４の目の大きさよりも大きく成長されなかった場合は、フィルター６４を通過することもある。このような場合は、HEPAフィルター７０を設けて捕集してもよい。
【００６９】
図３から図６は本発明を適用した第１実施形態に関する説明図である。
【００７０】
図３は、本発明の第１実施形態にかかる電気掃除機の延長管に設けられ、通風されることにより塵埃を帯電させる帯電通風部材の構成を説明する図である。
【００７１】
第１帯電部１０および第２帯電部１１は、円筒管を軸方向に２分割したハーフパイプ形状をしている。第１帯電部１０は材質が塵埃を正に帯電させる材質で構成されている。また、第２帯電部１１の材質は塵埃を負に帯電させ易い材質で形成されている。このハーフパイプ形状は帯電の性能、構成部分の機能により適宜変形した形状にすることが可能である。
【００７２】
図４は、本件発明の第１実施形態の組み立て図および断面を説明する図である。図３の
第１帯電部１０と第２帯電部１１を組み合わせると、図４に示される通風路１２に組み合わせることが出来、内部を気密に保ち気流を流すことが可能となる。
【００７３】
通風路１２が形成された第１帯電部１０と第２帯電部１１の、一方の接合面１３と他方の接合面１４に垂直な面をＡ−Ａ'断面とする。
【００７４】
図５は、図４のＡ−Ａ'断面図であり、細塵が本発明により帯電されるモデルを説明している。以下、図５に基づいて、塵埃の帯電状態を説明する。
【００７５】
電動送風機６７の駆動により気流が発生すると、塵埃として数ミクロン程度の細塵１５Ａ、細塵１６Ａ、細塵１７Ａが通風路１２の入口１８より出口１９に向かって搬送される。細塵１５Ａが第１帯電部１０の近くに搬送され、第１帯電部１０に接触したとき、摩擦帯電作用により細塵１５Ａは、正に帯電させられる。また細塵１７Ａは、第２帯電部１１の近くに搬送され、第２帯電部１１に接触したとき、摩擦帯電作用により細塵１７Ａは、負に帯電させられる。このようにして正に帯電した細塵１５Ａは、負に帯電した細塵１７Ａと通風路１２の中で混ざり合い、静電気力により相互に吸引されるので吸着し、塵埃塊１９Ａを形成する。通風路１２と帯電部の形状を適宜長く設定することにより塵埃塊１９Ａは、第１帯電部１０、第２帯電部１１と再度接触することになり、更に帯電される。このようにして細塵１５Ａ、細塵１７Ａ、塵埃塊１９Ａは、帯電と吸着を繰り返すので、塵埃塊１９Ａは更にサイズが大きくなる。図５では、第１帯電部１０もしくは第２帯電部１１と細塵が一回の衝突で１回の吸着を行うように図示されているが、通風路１２の長さと直径を適宜設定することで、複数回の接触を行わせることが出来る。また材質の選定を適宜行うことで、細塵１５Ａ、細塵１７Ａと第１帯電部１０と第２帯電部１１が接触するときの帯電量を選択し、設定することが出来る。
【００７６】
図６は、本発明により塵埃塊が形成される他の場合のモデル図である。
【００７７】
図５と同様にして第１帯電部１０と第２帯電部１１に接触した細塵１５Ｂ、細塵１７Ｂが気流もしくは静電気の吸引作用により相互に吸着し、更に近傍を浮遊している帯電されていないもしくは空気により微量に帯電した細塵１６Ｂと吸引することにより大きい塵埃塊（クラスタ）１９Ｂが形成された状態を示している。
【００７８】
なお、塵埃を帯電させる第１帯電部１０、第２帯電部１１は、集塵部６１よりも上流に配置されればよく、吸込口１、延長管２、接続管３など、掃除機本体６と吸込口１とを連結している通風路のいずれの位置に配置されてもよい。
【００７９】
（第２実施形態）
図７は、本発明の第２実施形態の説明図である。
【００８０】
延長管２の一部を分割して第１帯電部２１と別部品の第２帯電部２２とし、組み合わせることにより気密状態で通気できる延長管２を形成している。
【００８１】
第１帯電部２１と別部品の第２帯電部２２の材質は、それぞれ、塵埃を正または負のいずれかに帯電させる材質で形成している。
【００８２】
このように延長管２の一部を別部品で形成し、組み合わせることで塵埃を正、負に帯電させる通風路を形成することにより、第１実施形態と同様に細塵を塵埃塊にすることが可能となる。第１帯電部２１と第２帯電部２２は、帯電材質を変更しても良く、また帯電させるための部材を内壁に形成しても良い。また、通風路の内壁に帯電膜を形成することも可能である。帯電膜は、塗装、帯電機能材料の混練、組合せ材料の選定、等により適宜選定することが可能である。
【００８３】
（第３実施形態）
図８は、本発明の第３実施形態の説明図である。
【００８４】
接続管３の空気流通路の一部を、通風路に挿入できて交換可能なアタッチメント３２とし、アタッチメント３２を挿入することで気密通気路を形成する。このように接続管３を複数の部品として組み合わせることが出来る。アタッチメント３２と接続管本体３１の材質としては、塵埃を異なった極性に帯電させる部材に選定することにより、塵埃を含む気流を接続管３の内部を通過させることで細塵を塵埃塊にすることが可能となる。それぞれ、ひとつの材質で形成しても良く、また、帯電機能材料を混練することでひとつの部材によって正と負に帯電することも可能である。
【００８５】
また、通風路を吸引口１、延長管２、接続管３、サクションホース４等の複数の連結部分で構成し、連結し、部分交換できるようにしてもよい。
【００８６】
この発明の電気掃除機においては、塵埃の帯電部を延長管２もしくは接続管３部を一方の極性帯電させる材質で形成し、延長管２、もしくは接続管３部の通気方向に一部を分割し、分割した部分を他方の極性に帯電させる材質で形成することが好ましい。
【００８７】
このように、塵埃を２つの極性に帯電させる帯電部を電気掃除機の、延長管２、接続管３部に設けることで、塵埃の帯電部が磨耗したり、塵埃で汚染されて帯電機能を喪失した場合は、簡単に帯電する機能を有する延長管２部分や接続管３の一部を交換することが可能となる。
【００８８】
更には、帯電部を小さなブロックに分割できるので、従来の掃除機にも、本発明の塵埃を帯電できる延長管２部分や接続管３を取り替えることができる。よって、あたらしく購入される製品だけでなく、既に購入され、使用されている掃除機に対しても、本発明の通風部材を供給することが出来、細塵の集塵効率を向上させることが可能となる。
【００８９】
（第４実施形態）
図９は、本発明の第４実施形態の説明図である。
【００９０】
掃除機本体６への接続部５は、本体接続部５４、サクションホース接続部５３、半円筒形状のケース５０、ケース５１、帯電部５２とから構成されている。帯電部５２は、ケース５０に組み込まれ、第２半円筒部５１と組み合わされることにより接続部５として気密な通風路を形成する。本実施例では、帯電部５２と、ケース５１の材質として、塵埃を異なった極性に帯電させる部材に選定することにより、塵埃を含む気流を接続部５の内部を通過させることで細塵を塵埃塊にすることが可能となる。それぞれ、ひとつの材質で形成しても良く、また、帯電機能材料を混練することでひとつの部材によって正と負に帯電することも可能である。
【００９１】
第１実施形態から第４実施形態において第１帯電部１０、第２帯電部１１等の塵埃に静電気を付与する部材として、例えばナイロンとポリプロピレンを選択した。これは一例であり、塵埃を正もしくは負に帯電させることができる材質の組み合わせであれば、樹脂の帯電系列より適宜組み合わせて選定すればよい。
【００９２】
（第５実施形態）
図１０は、本発明の第５実施形態であり、延長管２の内面側の構造説明図である。また、図１１は、図１０の隆起部の詳細形状を説明する図である。
【００９３】
図１０、図１１により本発明の第５実施形態を説明する。
【００９４】
延長管２の入口１８から出口１９に向かって、偏向部として多数の隆起部１０２、隆起部１０３が形成されている。延長管２の管長は２００ｍｍであり、内径は４０ｍｍである。気流を延長管２の上流から下流に向かって通風すると、延長管２の周辺の気流や塵埃は、多数の隆起部１０２、隆起部１０３によって方向を隆起部の斜面の向きに応じて周回方向に変更されながら下流側に向かう。隆起部の形状は、平坦な三角錐形状をしており、図１１のごとく入口側は緩やかな２面の傾斜が向かい合うように設けられ、出口側は、入口側の傾斜よりも急な角度が設けられている。
【００９５】
また、隆起部１０２は、塵埃を正に帯電させることができる材質から選択されている。そして、隆起部１０３は、塵埃を負に帯電させることができる材質から選択されている。延長管２の内面周回方向には、隆起部１０２の隣に隆起部１０３が形成されている。また、延長管２の気流の上流から下流に向かって隆起部１０２、次には隆起部１０３、が交互に配列されている。このように、塵埃を含む気流が周回方向に偏向されても、下流方向に吸引されても、塵埃を含む気流は、交互に隆起部１０２と隆起部１０３に近付くように配置されている。
【００９６】
図１１は、隆起部１０２もしくは隆起部１０３の概略形状と断面の説明図である。隆起部１０２は、三角錐形状であり、底辺長さＷ１、高さＬ１の二等辺三角形の面が延長管２の内面に接している。隆起部１０２と隆起部１０３は同じ形状をしている。気流の上流側から下流側に開く上記二等辺三角形の頂角の角度θ１は、３５°に設定した。底辺長さＷ１は５ｍｍ、高さＬ１は、９．５ｍｍ、延長管２の内面方向への高さＬ２は２．４ｍｍとした。三角錐の辺のうちの上記二等辺三角形を形成しない３辺は、半径が１ｍｍ程度の丸み形状となっている。
【００９７】
このように形成された延長管２を電気掃除機にて使用する場合、電気送風機６７が駆動されると、延長管２の入口１８から出口１９に向かって、塵埃を含む気流が流れる。入口１８より吸引された塵埃は、大きな塵埃と共に隆起部１０２、隆起部１０３が交互に配置された隆起領域１０１を通過するので、細塵は次々と正もしくは負の電荷が付与される。接触による電荷付与の原理は第１実施形態の帯電原理と同様である。入口側から緩やかな傾斜で偏向された気流は、隆起部１０２、隆起部１０３の頂点部より急に内側面側に偏向されるので、小さな気流の渦が形成され易くなる。この小さな渦の形成と傾斜面による気流の偏向が交互に繰り返されるので、細塵は正および負の電荷を効率よく帯電することが可能となる。正、負に帯電された細塵は、相互に吸着する。正負に帯電した細塵がクラスタとなり、電気的にほぼ中和されても、このクラスタが、さらに隆起部１０２、もしくは、隆起部１０３に接触することで再度、帯電するのでクラスタは大きく成長する。
【００９８】
このようにして、細塵のクラスタを、良く設計されたサイクロン集塵機の集塵限界の４マイクロメートルより大きく成長させることができ、サイクロン方式における遠心分離を行っても、細塵を集塵することが可能となる。また、フィルター方式の電気掃除機においても目の大きい集塵フィルターを採用することが可能になる。フィルターの目の細かいフィルターを用いた場合は、フィルターの目詰まりを起こすまでの時間が長くなり、長寿命となる。HEPAフィルターを用いた場合であっても、HEPAフィルターの寿命を長くすることが可能となる。
【００９９】
（第６実施形態）
図１２は、この発明の第６実施形態として、帯電通風部材の全体を示す図である。
【０１００】
図１２に示すように、帯電通風部材１００は、塵埃を正に接触帯電させる第１帯電部１１０と、塵埃を負に接触帯電させる第２帯電部１１１とを備える。第１帯電部１１０と第２帯電部１１１は、それぞれ、通風方向に沿って９０°の角度をなして延在している。すなわち、第１帯電部１１０と第２帯電部１１１は、それぞれ、帯電通風部材１００の一方の開口部から他方の開口部までの間に９０°スキューしている。図中の矢印は、塵埃として粒子群１５が帯電通風部材１００内に流入する方向を示す。
【０１０１】
粒子群１５中の一部の粒子は、帯電通風部材１００内を通過しながら、第１帯電部１１０の内面の地点１１０ａや、第２帯電部１１１の内面の地点１１１ａに接する。
【０１０２】
粒子群１５中の粒子のうち、第１帯電部１１０の地点１１０ａに接する粒子は、正に帯電する。このとき、第１帯電部１１０の内壁面は負に帯電する。一方、粒子群１５中の粒子のうち、第２帯電部１１１の地点１１１ａに接する粒子は、負に帯電する。このとき、第２帯電部１１１の内壁面は正に帯電する。
【０１０３】
この帯電通風部材１００内においては、通風方向に鉛直な方向へは乱流成分が発生しないとしても、通風方向に沿って第１帯電部１１０と第２帯電部１１１が配置されているので、粒子群１５の一部は、通風方向に沿った乱流成分によって接近する。そして、正に帯電した粒子と負に帯電した粒子は、両者の距離がある程度に近付くと、クーロン力の効果が顕著となって互いに引付けあって凝集し、塊状（クラスタ化）粒子となる。
【０１０４】
通風管の形状や、塵埃を含んだ流体の粘度などによっては、通風方向に交差する方向には、塵埃があまり拡散しない場合がある。このような場合に、第１帯電部と第２帯電部を通風方向に交差する方向に対向させて配置すると、正負それぞれに帯電した塵埃同士は、通風路に沿った方向に流れる気流によって近付きにくい。そのため、ある程度に近付かなければ有効に作用しないクーロン力やファンデルワールス力による塵埃凝集が促進されないことになる。
【０１０５】
そこで、第１帯電部１１０および／または第２帯電部１１１を通風方向に対して角度をなして延在させる、すなわち、スキューさせることにより、通風方向に沿って流れる塵埃は、第１帯電部１１０と第２帯電部１１１との両方を通過することになる。このようにすることにより、塵埃は、通風方向に交差する方向に拡散しなくても、通風方向に沿った乱流成分によって接近する。そして、正に帯電した粒子と負に帯電した粒子は、両者の距離がある程度に近付くと、クーロン力の効果が顕著となって互いに引き付けあって凝集し、塊状（クラスタ化）粒子となる。
【０１０６】
このようにして、通風方向に交差する方向の乱流成分が小さい場合、または、通風方向への乱流成分が大きい場合においても、塵埃を充分に凝集させることができる。
【０１０７】
（第７実施形態）
図１３は、この発明の第７実施形態として、帯電通風部材の全体を示す図である。
【０１０８】
図１３に示すように、帯電通風部材２００においては、第１帯電部２１０ａと第１帯電部２１０ｂは、塵埃を正に接触帯電させる部材より成る半円管であり、第２帯電部２１１ａと第２帯電部２１１ｂは、塵埃を負に接触帯電させる部材より成る半円管である。第１帯電部２１０ａと第２帯電部２１１ａとが一つの帯電部対を構成し、第１帯電部２１０ｂと第２帯電部２１１ｂとがもう一つの帯電部対を構成している。この二つの帯電部対は、連結部材２２０を介して並べられて配置されている。連結部材２２０は、単一の部材から形成されている円管であって、この実施の形態においては塵埃を形成する粒子群１５を積極的に接触帯電しないが、粒子群１５を正負どちらかに帯電する材質で構成されていてもよい。連結部材２２０の外周面には、支持部材２３０が接続され、支持部材２３０は台２４０に固定されている。このようにして、帯電通風部材２００は支持部材２３０によって保持されている。図中の矢印は、帯電通風部材２００に粒子群１５が流入するときの方向を示す。
【０１０９】
帯電通風部材２００内に流入した粒子群１５の一部は、第１帯電部２１０ａの内壁面または第１帯電部２１０ｂの内壁面に接触して正に帯電する。また、粒子群１５の別の一部は、第２帯電部２１１ａの内壁面または第２帯電部２１１ｂの内壁面に接触して負に帯電する。
【０１１０】
このようにして正に帯電した粒子と負に帯電した粒子とは、帯電通風部材２００の内部の気流によって、両者の距離がある程度に近付くと、クーロン力の効果が顕著となって互いに引付けあって凝集し、塊状（クラスタ化）粒子となる。
【０１１１】
第１帯電部２１０ａと第２帯電部２１１ａ、第１帯電部２１０ｂと第２帯電部２１１ｂとは、それぞれ異種の材料で形成されている半円管である。異種材料の半円管を、嵌め込みやネジ止めで組み合わせることによって円管を構成すると、一般に、単一材料の円管よりも強度が劣る。このため、円管に支持部材を組み付ける場合や、円管がつぶれるような外圧がかかる場合などのように、円管の強度が必要な際には、円管の壁厚を大きくするなどの対策が必要となってしまう。
【０１１２】
そこで、複数の帯電部対を共通の連結部材２２０で連結することによって、簡単な構成で、異種材料を組み合わせた帯電通風部材２００を、充分な強度を持った帯電通風部材２００にすることができる。
【０１１３】
（第８実施形態）
図１４は、この発明の第８実施形態として、帯電通風部材の全体を示す図である。
【０１１４】
図１４に示すように、帯電通風部材３００が第７実施形態の帯電通風部材２００と異なる点としては、連結部材として、曲折自在のホース３２０を用いて複数の帯電部対を連結している。
【０１１５】
帯電通風部材３００においては、第１帯電部３１０ａと第１帯電部３１０ｂは、塵埃を正に接触帯電させる部材より成る半円管であり、第２帯電部３１１ａと第２帯電部３１１ｂは、塵埃を負に接触帯電させる部材より成る半円管である。第１帯電部３１０ａと第２帯電部３１１ａとが一つの帯電部対を構成し、第１帯電部３１０ｂと第２帯電部３１１ｂとがもう一つの帯電部対を構成している。それぞれの帯電部対においては、第１帯電部と第２帯電部とが接着されて円管を形成している。この二つの帯電部対は、ホース３２０を介して並べられて配置されている。ホース３２０は、単一の部材から形成されている曲折自在な円管であって、この実施の形態においては塵埃を形成する粒子群１５を積極的に接触帯電しないが、粒子群１５を正負どちらかに帯電する材質で構成されていてもよい。図中の矢印は、帯電通風部材３００に粒子群１５が流入するときの方向を示す。
【０１１６】
帯電通風部材３００内に流入した粒子群１５の一部は、第１帯電部３１０ａの内壁面または第１帯電部３１０ｂの内壁面に接触して正に帯電する。また、粒子群１５の別の一部は、第２帯電部３１１ａの内壁面または第２帯電部３１１ｂの内壁面に接触して負に帯電する。
【０１１７】
このようにして正に帯電した粒子と負に帯電した粒子とは、帯電通風部材３００の内部の気流によって、両者の距離がある程度に近付くと、クーロン力の効果が顕著となって互いに引付けあって凝集し、塊状（クラスタ化）粒子となる。
【０１１８】
このように、曲折自在なホース３２０によって複数の帯電部対を連結することによって、簡単な構成で、異種材料を組み合わせた帯電通風部材３００を、充分な強度を持った帯電通風部材３００にすることができる。
【０１１９】
また、このようにすることにより、帯電通風部材３００を電気掃除機のサクションホース４（図１）に適用することができる。
【０１２０】
（第９実施形態）
図１５は、この発明の第９実施形態として、帯電通風部材の全体を示す図である。
【０１２１】
図１５に示すように、帯電通風部材４００が第７実施形態の帯電通風部材２００と異なる点としては、連結部材として、円管４２０と円管４２１とを備える。
【０１２２】
帯電通風部材４００においては、第１帯電部４１０ａと第１帯電部４１０ｂは、塵埃を正に接触帯電させる部材より成る半円管であり、第２帯電部４１１ａと第２帯電部４１１ｂは、塵埃を負に接触帯電させる部材より成る半円管である。第１帯電部４１０ａと第２帯電部４１１ａとが円管を形成するように接着されて一つの帯電部対を構成し、円管４２０の一方の開口部に接続されている。また、第１帯電部４１０ｂと第２帯電部４１１ｂとが円管を形成するように接着されてもう一つの帯電部対を構成し、円管４２１の一方の開口部に接続されている。円管４２０の他方の開口部と、円管４２１の他方の開口部とは、円管４２１の開口部に配置された突起４２２が円管４２０の開口部に形成された凹部に受容されることによって接続される。円管４２０と円管４２１は、単一の部材から形成されている円管であって、この実施の形態においては塵埃を形成する粒子群１５を積極的に接触帯電しないが、粒子群１５を正負どちらかに帯電する材質で構成されていてもよい。図中の矢印は、帯電通風部材４００に粒子群１５が流入するときの方向を示す。
【０１２３】
帯電通風部材４００内に流入した粒子群１５の一部は、第１帯電部４１０ａの内壁面または第１帯電部４１０ｂの内壁面に接触して正に帯電する。また、粒子群１５の別の一部は、第２帯電部４１１ａの内壁面または第２帯電部４１１ｂの内壁面に接触して負に帯電する。
【０１２４】
このようにして正に帯電した粒子と負に帯電した粒子とは、帯電通風部材４００の内部の気流によって、両者の距離がある程度に近付くと、クーロン力の効果が顕著となって互いに引付けあって凝集し、塊状（クラスタ化）粒子となる。
【０１２５】
このように、円管４２０と円管４２１の接合部のように、複雑な機構を設けた帯電通風部材４００を構成することができる。このようにすることにより、簡単な構成で、異種材料を組み合わせた帯電通風部材４００を、充分な強度を持った帯電通風部材４００にすることができる。
【０１２６】
（第１０実施形態）
図１６は、この発明の第１０実施形態として、帯電通風部材の全体を示す図である。
【０１２７】
図１６に示すように、帯電通風部材５００においては、それぞれの帯電部は曲板で形成されている。帯電通風部材５００においては、第１帯電部５１０ａと第２帯電部５１１ａとが通風方向に交差する通風路の断面の周方向に並べられて一つの半円管の帯電部対を構成し、第１帯電部５１０ｂと第２帯電部５１１ｂとが通風方向に交差する通風路の断面の周方向に並べられてもう一つの半円管の帯電部対を構成し、これらの二つの帯電部対が、通風方向に交差する通風路の断面の周方向に並べられて配置され、接着されて円管を形成している。このとき、各帯電部は、帯電通風部材５００の周囲の約９０°の範囲を占める。図中の矢印は、粒子群１５が帯電通風部材５００内に流入する方向を示す。
【０１２８】
帯電通風部材５００内に流入した粒子群１５の一部は、第１帯電部５１０ａまたは第１帯電部５１０ｂの内壁面に接触して、正に帯電する。また、粒子群１５の別の一部は、第２帯電部５１１ａまたは第２帯電部５１１ｂの内壁面に接触して、負に帯電する。正に帯電した粒子と負に帯電した粒子は、両者の距離がある程度に近付くと、クーロン力の効果が顕著となって互いに引付けあって凝集し、塊状（クラスタ化）粒子となる。
【０１２９】
第６〜第９実施形態においては、第１帯電部と第２帯電部とは、それぞれ円管状の帯電通風部材の周囲の約１８０°の範囲を占める。帯電通風部材の軸に垂直な面で考えると、第１帯電部に接触して正に帯電した粒子と、第２帯電部に接触して負に帯電した粒子との距離は、最大で帯電通風部材の内径と等しくなる。
【０１３０】
一方、第１０実施形態の帯電通風部材５００においては、通風方向に垂直な面で考えると、同一面で正負それぞれに帯電する粒子の距離は、最大で帯電通風部材５００の内径の７０％（＝１／√２）となる。
【０１３１】
正に帯電している粒子と、負に帯電している粒子との距離が大きいと、これらの粒子間にクーロン力が働きにくく、また、両粒子が近付く確率も低いため、凝集して塊状となる確率も小さい。そこで、このようにすることにより、通風方向に垂直な面で考えると、同一面内にある正電荷を持つ粒子と負電荷を持つ粒子との距離が小さくなる。
【０１３２】
このように、正負の電荷それぞれを持つ粒子間の距離が小さくなると、粒子間にクーロン力が働きやすくなる。また、正負の電荷それぞれを持つ粒子が近付く確率が高くなる。したがって、帯電した粒子が凝集して塊状となりやすい。
【０１３３】
なお、第１０実施形態においては、帯電通風部材５００の周方向を４分割して、各帯電部は約９０°範囲を占める構成としたが、帯電通風部材の周方向を６分割、８分割などに分割すれば、さらに効果を高めることができる。
【０１３４】
（第１１実施形態）
図１７と図１８は、この発明の第１１実施形態として、帯電通風部材の全体を示す図である。図１８は、帯電通風部材の全体を図１７と逆の方向から示す図である。
【０１３５】
図１７と図１８に示すように、帯電通風部材６００においては、第１帯電部６１０ａと第２帯電部６１１ａが帯電部対６１０Ａ、第１帯電部６１０ｂと第２帯電部６１１ｂが帯電部対６１０Ｂ、第１帯電部６２０ａと第２帯電部６２１ａが帯電部対６２０Ａ、第１帯電部６２０ｂと第２帯電部６２１ｂが帯電部対６２０Ｂ、第１帯電部６３０ａと第２帯電部６３１ａが帯電部対６３０Ａ、第１帯電部６３０ｂと第２帯電部６３１ｂが帯電部対６３０Ｂを構成している。それぞれの帯電部は、帯電通風部材６００の円周の９０°範囲を占める曲板であり、通風方向に交差する通風路の断面の周方向に並べられて、対になる帯電部と接着されている。帯電部対６１０Ａと帯電部対６１０Ｂ、帯電部対６２０Ａと帯電部対６２０Ｂ、帯電部対６３０Ａと帯電部対６３０Ｂは、それぞれ通風方向に交差する通風路の断面の周方向に並べられて配置され、帯電部対の組を形成している。それぞれの帯電部対の組は、通風路の周方向に四分割された四枚の曲板で構成されて円管を形成している。帯電部対の上記の三つの組は、通風方向に並べられて配置されている。このとき、複数の帯電部対の各々を構成する第１帯電部同士が互いに隣り合わないように、かつ、複数の帯電部対の各々を構成する第２帯電部同士が互いに隣り合わないように配置されている。
【０１３６】
粒子群１５は、図中の矢印の方向に、帯電通風部材６００の内部に流入する。粒子群１５を構成する粒子のうち、例えば第１帯電部６１０ａの内壁に接触したものは、正に帯電する。この、第１帯電部６１０ａの内壁に接触して正に帯電した粒子は、通風方向に沿って流れると、次に第２帯電部６２１ｂを通過することになる。このとき、第１帯電部６１０ａの内壁に接触して正に帯電した粒子は、第２帯電部６２１ｂの内壁に接触して負に帯電した粒子と近付くことになる。そして、正に帯電した粒子と負に帯電した粒子は、両者の距離がある程度に近付くと、クーロン力の効果が顕著となって互いに引付けあって凝集し、塊状（クラスタ化）粒子となる。
【０１３７】
通風管の形状や、塵埃を含んだ流体の粘度などによっては、通風方向に交差する方向には、塵埃があまり拡散しない場合がある。このような場合に、第１帯電部と第２帯電部を通風方向に交差する方向に対向させて配置しても、正負それぞれに帯電した塵埃同士は、通風路に沿った方向に流れる気流によって近付きにくい。そのため、ある程度に近付かなければ有効に作用しないクーロン力やファンデルワールス力による塵埃凝集が促進されないことになる。
【０１３８】
帯電通風部材６００においては、第１帯電部と第２帯電部とが、通風方向に並べられて１つの帯電部対を構成し、複数の帯電部対が、通風方向に並べられて配置されている
このようにして、帯電通風部材６００においては、第１帯電部と第２帯電部が通風方向に沿って交互に配置されているので、正に帯電した塵埃と負に帯電した塵埃の一部は、通風方向に沿った乱流成分によって接近する。そして、正に帯電した粒子と負に帯電した粒子は、両者の距離がある程度に近付くと、クーロン力の効果が顕著となって互いに引付けあって凝集し、塊状（クラスタ化）粒子となる。
【０１３９】
このようにすることにより、粒子の帯電効率が高くなり、凝集効果も大きくなる。また、特に、通風方向に鉛直な方向への乱流成分が小さい場合や通風方向への乱流成分が大きい場合にはその効果が大きくなる。
【０１４０】
また、第１帯電部と第２帯電部とから１つの帯電部対が構成され、複数の帯電部対が通風方向に交差する通風路の断面の周方向に並べられ、かつ、通風方向に並べられて配置されており、複数の帯電部対の各々を構成する第１帯電部同士が互いに隣り合わないように、かつ、複数の帯電部対の各々を構成する第２帯電部同士が互いに隣り合わないように配置されている。
【０１４１】
このようにすることにより、粒子の帯電効率が高くなり、凝集効果も大きくなる。また、特に、通風方向に鉛直な方向への乱流成分が小さい場合や通風方向への乱流成分が大きい場合にはその効果が大きくなる。
【０１４２】
（第１２実施形態）
図１９は、この発明の第１２実施形態として、帯電通風部材の全体を示す図である。
【０１４３】
図１９に示すように、帯電通風部材７００は、第１帯電部７１０と、第２帯電部７１１とを備える。第１帯電部７１０と第２帯電部７１１は、どちらも曲板である。第１帯電部７１０と第２帯電部７１１とを通風方向に交差する通風路の断面の周方向に並べて接着して、円管の帯電通風部材７００が構成されている。このとき、第１帯電部７１０は円管の周方向の約２７０°範囲を占める。第２帯電部７１１は円管の周方向の約９０°範囲を占める。図中の矢印は、粒子群１５が帯電通風部材７００に流入するときの方向を示す。
【０１４４】
ここで、各物質の仕事関数（真空準位からの電気化学ポテンシャル）に相当する値について、粒子群１５の仕事関数は４．０ｅＶ、第１帯電部７１０の仕事関数は４．１ｅＶ、第２帯電部７１１の仕事関数は３．７ｅＶであるとする。各物質の表面状態や導電率が同じであれば、接触帯電量はこの仕事関数相当値の差に応じて決まるので、粒子群の正負の帯電量は均等ではなくなる。よって粒子群１５が、第１帯電部７１０および第２帯電部７１１と接触するとき、（４．０−３．７）／（４．１−４．０）＝３であるから、粒子群１５は正極性に対して負極性へ３倍の電荷量で帯電する。
【０１４５】
このとき、粒子群１５は、帯電通風部材７００の周方向には均等な濃度分布で流れるとすると、粒子群１５の４分の３が、第１帯電部７１０の内壁面に接触する。これを粒子群１５Ｃとする。このとき、内壁面は負に帯電し、粒子群１５Ｃは総計でＱだけ正に帯電するとする。
【０１４６】
粒子群１５の４分の１が、第２帯電部７１１の内壁面に接触し、これを粒子群１５Ｄとする。このとき、内壁面は正に帯電し、粒子群１５Ｄは総計でＱだけ負に帯電する。
【０１４７】
正に帯電した粒子群１５Ｃと負に帯電した粒子群１５Ｄは、両者の距離がある程度に近付くと、クーロン力の効果が顕著となって互いに引付けあって凝集し、塊状（クラスタ化）粒子となる。
【０１４８】
この粒子群１５Ｃと粒子群１５Ｄにおいて、正負それぞれの帯電量の総和は等しいので、凝集効率は高い。
【０１４９】
帯電通風部材の内部を流れる塵埃の半分が、粒子を正に接触帯電させる部材により、ある電荷量に正帯電したとする。また、その塵埃の残りの半分が、粒子を負に接触帯電させる部材により、同じ電荷量だけ負帯電したとする。このとき、帯電分布が正負に均等であるので、粒子同士の凝集においてクーロン力が支配的である場合、最も凝集効率が高い。しかし、ここで、前記塵埃と組成が大きく異なる塵埃を帯電通風部材に流した場合を考える。一般に固体の電気化学ポテンシャルは物質固有であるため、この塵埃全体の帯電量は正負のどちらかに偏ることになる。このため、帯電分布が正負に均等である場合に比べて、凝集効率は低くなってしまう。
【０１５０】
そこで、このように、第１帯電部７１０と第２帯電部７１１のそれぞれが帯電通風部材７００において占める面積の比率を変化させることによって、正負それぞれの帯電量を均等にすることができる。最も頻繁に流れる塵埃に合わせて、第１帯電部７１０と第２帯電部７１１のそれぞれが帯電通風部材７００において占める面積の比率を調整することによって、凝集効率の高い帯電通風部材７００を構成することができる。
【０１５１】
（第１３実施形態）
図２０は、本発明の第１３実施形態として、帯電通風部材の全体を示す図である。
【０１５２】
図２０に示すように、帯電通風部材８００は、第１帯電部８１０と、第２帯電部８１１とを有する。第１帯電部８１０と第２帯電部８１１は、どちらも通風路に交差する断面が半円形である。第１帯電部８１０と第２帯電部８１１とを通風方向に交差する通風路の断面の周方向に並べて接着して、円管の帯電通風部材８００が構成されている。第１帯電部８１０は、塵埃を構成する物質の一例としての発泡スチロール（ポリスチレン）を正に接触帯電させる高分子樹脂としてポリプロピレンで形成されている。第２帯電部８１１は、発泡スチロールを負に接触帯電させる部材である高分子樹脂としてナイロン６６（アジピン酸とヘキサメチレンジアミンを共縮重合したポリアミド）で形成されている。図中の矢印は、粒子群１５が帯電通風部材８００内に流入するときの方向を示す。
【０１５３】
帯電通風部材８００内に流入した粒子群１５の一部は、第１帯電部８１０の内壁に接触して、正に帯電する。また、粒子群１５の別の一部は、第２帯電部８１１の内壁に接触して、負に帯電する。正に帯電した粒子と負に帯電した粒子は、帯電通風部材８００内を流れ、両者の距離がある程度に近付くと、クーロン力の効果が顕著となって互いに引付けあって凝集し、塊状（クラスタ化）粒子となる。
【０１５４】
本実施形態においては、発明者らが種々検討した結果、第１帯電部８１０を形成する高分子樹脂としてポリプロピレンを用い、第２帯電部８１１を形成する高分子樹脂としてナイロン６６を用いている。
【０１５５】
塵埃を正負それぞれに接触帯電させる部材で帯電部を形成する場合、部材の種類によっては原料費が高くなってしまう。また、部材の配置や構成によっては加工が困難である。
【０１５６】
そこで、例えば、第１帯電部としてポリプロピレン、第２帯電部としてナイロン６６を用いるなど、工業用材料として安価に入手可能なできる高分子樹脂を帯電部に用いることによって、コストを抑えることができる。また、それぞれの帯電部同士を嵌め込んだりするなどの複雑な形状が必要な場合でも、熱可塑性樹脂であれば押出成形や射出成形などによって量産加工することができる。
【０１５７】
（第１４実施形態）
粒子を正負それぞれに接触帯電させる部材で通風路を形成する場合、その部材に高分子樹脂を用いると粒子が充分に接触帯電されずに粒子同士があまり凝集しない、という問題があった。
【０１５８】
第１４実施形態が第１３実施形態と異なる点としては、第１帯電部８１０をポリプロピレンで形成し、第２帯電部８１１をガラスで形成している。
【０１５９】
ポリプロピレンは、塵埃を構成する物質の一例としてのポリスチレンを正に帯電させやすい。また、ガラスは、高分子樹脂であるポリスチレンやナイロンよりも正に帯電しやすい。したがって、ガラスで形成されている第２帯電部は、第１３実施形態においてナイロンで形成されている第２帯電部と比較すると、より正に帯電しやすい。すなわち、第２帯電部において帯電させられる塵埃は、さらに負に帯電しやすくなる。
【０１６０】
このように、塵埃を負に接触帯電させる部材としてガラスを用いることにより、塵埃が充分に接触帯電して凝集効果が向上する。
【０１６１】
（第１５実施形態）
粒子を正負それぞれに接触帯電させる部材で帯電部を形成する場合、帯電部材に高分子樹脂を用いると粒子が充分に接触帯電されずに粒子同士があまり凝集しない、という問題があった。その際に、粒子を負に接触帯電させる部材としてガラスを用いることにより、粒子を充分に接触帯電させることができる。しかし、ガラスで形成された帯電通風部材は物理的衝撃によって割れるおそれがある。
【０１６２】
第１５実施形態が第１４実施形態と異なる点としては、第１帯電部８１０をポリプロピレンで形成し、ガラスフィラーを含む高分子樹脂で第２帯電部８１１を形成している。
【０１６３】
ポリプロピレンは、塵埃を構成する物質の一例としてのポリスチレンを正に帯電させやすい。また、ガラスは、高分子樹脂であるポリスチレンやナイロンよりも正に帯電しやすい。したがって、ガラスフィラーを混入した高分子樹脂で形成されている第２帯電部は、ナイロンなどで形成されている第２帯電部と比較すると、より正に帯電しやすい。すなわち、第２帯電部において帯電させられる塵埃は、さらに負に帯電しやすくなる。
【０１６４】
このように、粒子を負に接触帯電させる部材としてガラスフィラーを混入した高分子樹脂を用いることにより、ガラス単体を使用して割れた場合などの危険性を回避した上で、ガラスの高い接触帯電特性を利用して、粒子を充分に帯電し凝集効果を向上させることができる。
【０１６５】
なお、同様の効果はガラスビーズを混入した塗料をナイロン６６内面に塗装することによっても得られる。例えば、ウレタン系シンナー１００重量部に、Ｎａ２Ｏ、ＣａＯ、ＳｉＯ２を主な組成とする粒径５３μｍ以下の真球状のガラスビーズ２０重量部を混入した塗料を作成する。これをナイロン６６より成る第２帯電部８１１の内壁面に塗装したとき、第２帯電部８１１の内壁面の表面は塗料で覆われるため、ナイロン６６の接触帯電特性はほとんど現れない。しかし、第２帯電部８１１の内壁面の表面の一部にガラスビーズが剥き出しとなり、その接触帯電特性が顕著となるため、発泡スチロール片などと接触すれば、第２帯電部８１１の内壁は正に帯電し、発泡スチロール片は負に帯電する。
【０１６６】
また、同様の効果はガラスビーズを表面に散布したシートをナイロン６６で構成した第２帯電部８１１の内壁面に貼り付けることによっても得られる。
【０１６７】
例えば、Ｎａ２Ｏ、ＣａＯ、ＳｉＯ２を主な組成とする粒径１０６〜８５０μｍの真球状のガラスビーズを、基布の表面にバインダーを介して沈み率６０％（表面へ出ている部分は４０％）で散布したシートを作成する。これをナイロン６６より成る第２帯電部８１１の内壁面に塗装したとき、第２帯電部８１１の内壁面の表面はシートで覆われるため、ナイロン６６の接触帯電特性はほとんど現れない。しかし、第２帯電部８１１の内壁面の表面の一部にガラスビーズが剥き出しとなり、その接触帯電特性が顕著となるため、発泡スチロール片などと接触すれば、第２帯電部８１１の内壁は正に帯電し、発泡スチロール片は負に帯電する。
【０１６８】
（第１６実施形態）
粒子を正負それぞれに接触帯電させる部材で円管を設ける場合、部材に誘電体を用いると接触帯電量が比較的早くに飽和するので、粒子量が多くなると徐々に粒子が帯電されなくなって凝集性能が低下するという問題がある。これは、接触帯電によって物質表面近傍に電子や正孔が供給されても、誘電体の高抵抗率のために、物質内部に拡散しにくいことによる。つまり、物質表面近傍に移動電子や正孔が蓄積されて、表面電位が大きく変化し、その後の電荷移動を妨げられるためである。
【０１６９】
第１６実施形態が第１３実施形態と異なる点としては、第１帯電部８１０がポリプロピレンで形成され、第２帯電部８１１が導電材であるステンレス鋼から形成されている。
【０１７０】
ポリプロピレンは、塵埃を構成する物質の一例としてのポリスチレンを正に帯電させやすい。また、ステンレス鋼は、第１３実施形態で第２帯電部を形成しているナイロン６６よりも、ポリスチレンを負に帯電させやすい。発明者らが種々検討した結果、金属の中でもステンレス鋼は、相対的に仕事関数が小さく正に帯電しやすいことが分かった。
【０１７１】
ステンレス鋼から第２帯電部８１１が形成されているときの効果を、ナイロン６６から第２帯電部８１１が形成されているとき（第１３実施形態）の効果と比較する。
【０１７２】
このナイロン６６の抵抗率が１０１０Ω・ｍ程度であるのに対して、ステンレス鋼の抵抗率は１０−７Ω・ｍ程度で非常に小さい。そのため、ナイロン６６では接触帯電により表面に正孔が増えると、なかなかナイロン６６内部に電子伝導せずに表面電位が上昇し、これが化学ポテンシャルを補って接触帯電量が飽和することになる。一方、ステンレス鋼では接触帯電により表面に正孔が増えると、速やかにステンレス鋼の内部に電子伝導して、ほとんど表面電位は上昇せずになかなか接触帯電量が飽和しない。つまり、接触するポリスチレン片に電子を供給し続けることができるので、クーロン力による凝集性能も維持されることになる。
【０１７３】
金属は、例えば塵埃を構成する物質の一例としてのポリスチレンよりも正に帯電しやすい。したがって、塵埃を負に接触帯電する第２帯電部８１１を導電材である金属で構成することにより、接触帯電量が飽和しにくいので、粒子凝集性能が持続する帯電通風部材８００を実現することができる。
【０１７４】
なお、同様の効果はステンレス鋼の代わりにアルミニウムを用いることによっても得られる。導電体であるアルミニウムの抵抗率は１０−８Ω・ｍ程度で非常に小さい。そのため、アルミニウムにおいて接触帯電により表面に正孔が増えると、速やかにアルミニウム内部に電子伝導して、ほとんど表面電位は上昇せずになかなか接触帯電量が飽和しない。つまり、接触する塵埃に電子を供給し続けることができるので、クーロン力による凝集性能も維持されることになる。また、アルミニウムの比重は鉄の１／３程度であり、比強度が同等とすると、非常に軽量で、優れた接触帯電特性を持つ帯電通風部材を構成することができる。
【０１７５】
したがって、塵埃を負に接触帯電する第２帯電部８１１をアルミニウムで形成することにより、粒子凝集性能が持続して軽量な帯電通風部材を実現することができる。
【０１７６】
（第１７実施形態）
本実施形態が第１３実施形態と異なる点としては、帯電通風部材８００において、第１帯電部８１０は導電性フィラーとしてカーボンブラックが混入されたポリプロピレンから形成されており、第２帯電部８１１はナイロンから形成されている。
【０１７７】
粒子群１５を構成する物質の一例として発泡スチロール片が帯電通風部材８００内に流入すると、粒子群１５の一部の発泡スチロール片は第１帯電部８１０の内壁面に接触する。ポリプロピレンはポリスチレンよりも負に帯電しやすいので、第１帯電部８１０の内壁面は負に帯電し、発泡スチロール片は正に帯電する。また、粒子群１５の別の一部の発泡スチロール片は、第２帯電部８１１の内壁面に接触する。ナイロンはポリスチレンよりも正に帯電しやすいので、第２帯電部８１１の内壁面は正に帯電し、発泡スチロール片は負に帯電する。
【０１７８】
正に帯電した発泡スチロール片と負に帯電した発泡スチロール片は帯電通風部材８００内を流れていき、両者の距離がある程度に近付くと、クーロン力の効果が顕著となって互いに引き付けあって凝集し、塊状（クラスタ化）粒子となる。
【０１７９】
ここで、第１帯電部８１０が、導電性フィラーとしてカーボンブラックを混入したポリプロピレンから形成されている場合と、導電性フィラーを混入しないポリプロピレンから形成されている場合との効果を比較する。ポリプロピレンは抵抗率が１０１4Ω・ｍ程度なので、接触帯電により表面に電子が増えても、なかなかポリプロピレン内部に電子伝導せずに表面電位が下降し、これが化学ポテンシャルを補って接触帯電量が飽和する。一方、本実施形態のカーボンブラックを混入したポリプロピレンは、ポリプロピレン１００重量部について、平均粒子径５０ｎｍのカーボンブラックが６０重量部だけ混入されている。このカーボンブラックは、導電性フィラーとして作用し、カーボンブラックを混入したポリプロピレンの抵抗率は１０２Ω・ｍ以下まで減少する。よってカーボンブラックを混入したポリプロピレンでは接触帯電により表面に電子が増えても、カーボンブラックを混入したポリプロピレン内部に電子伝導して、ほとんど表面電位は下降せずになかなか接触帯電量が飽和しない。つまり、接触するポリスチレン片に正孔を供給し続けることができるので、クーロン力による凝集性能も維持されることになる。
【０１８０】
塵埃を正負それぞれに接触帯電させる部材として誘電体を用いると、接触帯電量が比較的早くに飽和するので、塵埃量が多くなると徐々に塵埃が帯電されなくなって凝集性能が低下するという問題がある。これは、接触帯電によって物質表面近傍に電子や正孔が供給されても、誘電体の高抵抗率のために、物質内部に拡散しにくいことによる。つまり、物質表面近傍に移動電子や正孔が蓄積されて、表面電位が大きく変化して、その後の電荷移動が妨げられるためである。
【０１８１】
そこで、塵埃を接触帯電させる部材として導電材である金属を用いることにより、粒子を充分に接触帯電させることができる。塵埃を接触帯電する帯電部を、導電性フィラーを混入した高分子樹脂で構成することにより、接触帯電量が飽和しにくくなる。
【０１８２】
また、工業用材料として、安価に入手できる高分子樹脂で、発泡スチロール片などの微粒子を接触帯電する帯電通風部材８００を作製することができる。
【０１８３】
さらに、それぞれの帯電部材同士を嵌め込んだりするなどの複雑な形状に加工することが必要な場合にも、熱可塑性樹脂で形成した帯電部は押出成形や射出成形などによって量産加工することができる。
【０１８４】
このように、粒子を接触帯電する第１帯電部８１０を、カーボンブラックを混入したポリプロピレンで形成することにより、接触帯電量が飽和しにくくなる。このようにすることにより、コストを抑えて、加工しやすく、塵埃凝集性能が持続する帯電通風部材を実現することができる。
【実施例】
【０１８５】
本発明の一つの効果として、電気掃除機の排気中の微粒子を低減する効果がある。これは、電気掃除機の集塵手段の上流で微粒子を凝集させて平均サイズを大きくすることにより、集塵手段での捕集効率を高めて、排気に含まれる微粒子数を低減するものである。
【０１８６】
以下、従来の電気掃除機と、本発明の電気掃除機について、排気中に含まれる粒子の大きさと数との関係を調べた実験結果について説明する。
【０１８７】
図２１は、対照機として、サイクロン集塵室を備えた従来の電気掃除機の全体的な概略を示す図であり、図２２は、本発明の第１実施形態の電気掃除機の全体的な概略を示す図である。
【０１８８】
図２１と図２２に示すように、延長管２の管長ａは、対照機と、本発明の第一実施形態の電気掃除機のどちらについても、７００ｍｍ、延長管２の管内径は３５ｍｍ、管中心の風速は２０ｍ／ｓとした。
【０１８９】
図２２に示すように、本発明の第１実施形態の電気掃除機には、長さｂの通風路１２（図３）を延長管２の先端から距離ｃの位置に形成した。通風路１２の長さｂは４００ｍｍ、距離ｃは１００ｍｍとした。粒子を正に帯電する第１帯電部１０としてテフロン（登録商標）、粒子を負に帯電する第２帯電部１１としてガラスを用いた。
【０１９０】
排気中に含まれる粒子の大きさと数は、ＪＩＳ Ｃ ９８０２（家庭用掃除機の性能測定方法）に準拠して測定した。
【０１９１】
図２３は、サイクロン集塵室を備えた従来の電気掃除機と、サイクロン集塵室を備えた本発明の電気掃除機とについて、排気中に含まれる粒子の大きさと数との関係を示す図である。なお、図２３の縦軸は、最大値を１として塵埃の個数を相対的に表した値である。
【０１９２】
図２３に示すように、サイクロン集塵室を備えた従来の電気掃除機と、本発明の第１実施形態の電気掃除機について、排気中の粒子の大きさと数との関係を比較した。本発明の第１実施形態の電気掃除機を用いた場合には、サイクロン集塵室を備えた従来の電気掃除機を用いた場合よりも、粒子径が０．２μｍから１．０μｍの範囲の粒子については、排気中に含まれる粒子の数が数％から２０％近く低減した。
【０１９３】
また、本発明の第１実施形態の電気掃除機では、サイクロン集塵室を備えた従来の電気掃除機に比べて、排気中に含まれる粒子のうち、粒子径が０．１μｍ以上の粒子の総数は２３．４％低減した。
【０１９４】
以上に開示された実施の形態と実施例はすべての点で例示であって制限的なものではないと考慮されるべきである。本発明の範囲は、以上の実施の形態と実施例ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての修正と変形を含むものである。
【図面の簡単な説明】
【０１９５】
【図１】本発明を実施した電気掃除機の全体図である。
【図２】掃除機本体の詳細な構成の説明図である。
【図３】本件発明の第１実施形態の構造図である
【図４】本件発明の第１実施形態の組み立て図および断面を説明する図である。
【図５】図４に図示されたＡ-Ａ'断面図であり、本発明により粒子帯電と粒子塊が形成される原理を説明する図である。
【図６】本発明により塵埃塊が形成される他の場合のモデル図である。
【図７】本発明の第２実施形態の説明図である。
【図８】本発明の第３実施形態の説明図である。
【図９】本発明の第４実施形態の説明図である。
【図１０】本発明の第５実施形態であり、延長管の内面側の構造説明図である。
【図１１】図１０の隆起部の詳細形状を説明する図である。
【図１２】この発明の第６実施形態として、帯電通風部材の全体を示す図である。
【図１３】この発明の第７実施形態として、帯電通風部材の全体を示す図である。
【図１４】この発明の第８実施形態として、帯電通風部材の全体を示す図である。
【図１５】この発明の第９実施形態として、帯電通風部材の全体を示す図である。
【図１６】この発明の第１０実施形態として、帯電通風部材の全体を示す図である。
【図１７】この発明の第１１実施形態として、帯電通風部材の全体を示す図である。
【図１８】この発明の第１１実施形態として、帯電通風部材の全体を図１７と逆の方向から示す図である。
【図１９】この発明の第１２実施形態として、帯電通風部材の全体を示す図である。
【図２０】この発明の第１３実施形態として、帯電通風部材の全体を示す図である。
【図２１】対照機として、サイクロン集塵室を備えた従来の電気掃除機の全体的な概略を示す図である。
【図２２】本発明の第１実施形態の電気掃除機の全体的な概略を示す図である。
【図２３】従来の電気掃除機と、本発明の電気掃除機について、排気中に含まれる粒子の大きさと数との関係を調べた実験結果を示す図である。
【符号の説明】
【０１９６】
１：吸込口、２：延長管、３：接続管、４：サクションホース、１０：第１帯電部、１１：第２帯電部、１２：通風路、１５：粒子群、１５Ａ，１５Ｂ，１６Ａ，１６Ｂ，１７Ａ，１７Ｂ：細塵、１８：入口、１９：出口、１９Ａ：塵埃塊、２１：第１帯電部、２２：第２帯電部、３１：接続管本体、３２：アタッチメント、５２：帯電部、６１：集塵部、６７：電動送風機、１０２，１０３：隆起部、２２０：連結部材、３２０：ホース、４２０，４２１：円管、１００，２００，３００，４００，５００，６００，７００，８００：帯電通風部材、１１０，２１０ａ，２１０ｂ，３１０ａ，３１０ｂ，４１０ａ，４１０ｂ，５１０ａ，５１０ｂ，６１０ａ，６１０ｂ，６２０ａ，６２０ｂ，６３０ａ，６３０ｂ，７１０，８１０：第１帯電部、１１１，２１１ａ，２１１ｂ，３１１ａ，３１１ｂ，４１１ａ，４１１ｂ，５１１ａ，５１１ｂ，６１１ａ，６１１ｂ，６２１ａ，６２１ｂ，６３１ａ，６３１ｂ，７１１，８１１：第２帯電部。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００００５０４９
【氏名又は名称】シャープ株式会社
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| 【出願日】 |
平成１８年９月１５日（２００６．９．１５） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００９９９２２
【弁理士】
【氏名又は名称】甲田 一幸
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| 【公開番号】 |
特開２００８−２３３０９（Ｐ２００８−２３３０９Ａ） |
| 【公開日】 |
平成２０年２月７日（２００８．２．７） |
| 【出願番号】 |
特願２００６−２５１５５１（Ｐ２００６−２５１５５１） |
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