そこが知りたい家電の新技術


東芝 サイクロン式掃除機「VC-80TX」
〜7年半もメンテナンスがいらない掃除機

VC-80TX

3月1日発売

価格:94,500円

このコーナーは、メカ好きなPCユーザーの目で、生活家電について取材し、その技術の面白さを探る企画です。(編集部)




 突然だが、まずここで今回の記事に何度も登場することになるキーワードを紹介しておこう。

 “タイフーンロボ”――さて、いきなりそんなネーミングを聞かされたら、「それは一体どこのアニメの気象兵器だ」と思われる方もいるかもしれないが、どうか誤解しないでもらいたい。ここで紹介するのは、そんな名前がついた機能が搭載された掃除機である。では、それに何で“ロボ”などという名前がついているかというと、実はこの機能、目詰まりしたフィルターを自分で掃除してくれるらしいのだ。

 というわけで、ここからはそんな“掃除機のお掃除機能”を開発した東芝に聞いた話をイロイロ紹介しようと思う。

●なぜ掃除機にロボが必要なのか

東芝コンシューママーケティング株式会社 家電事業部 クリーンソリューション部 商品企画担当 担当課長 内藤順司氏

 まず、最初に掃除機の現状を軽くおさらいしておこう。

 現在、業界ではサイクロン式を採用した製品が売れ筋となっている。この製品は紙パックという余計なゴミを出さないエコロジーさと、集塵室(ゴミを貯めるところ)を掃除できるクリーンな印象で、これまで多くのメーカーから注目されてきた。

 サイクロン式では吸気を遠心分離し空気とゴミに分けているのだが、ここでどうしても分離しきれない細かいチリが出てしまう。もちろん、排気と一緒に外に出すわけにはいかないので、フィルターを利用してチリを除去するわけだが、そのフィルターが目詰まりすると、空気の流れが阻害されてしまい、吸引力が悪くなりやすいという弱点があった。

 こうした構造のため、サイクロン式の掃除機では、こまめにフィルターを掃除する必要がある。しかし、これまで主流だった紙パック式の掃除機に、“フィルターの掃除”という概念があまりなかったこともあり、実際のところ、適切なメンテナンスを行なっている家庭は少ない。中にはサイクロン式は吸引力が低いと勘違いしている人もいるようだ。

 「ですが、サイクロン式には見逃せないメリットがあるので、使い勝手が悪いというだけで市場から撤退するわけにはいかなかったんです」。

 今回、インタビューに対応していただいた東芝コンシューママーケティング 家電事業部 クリーンソリューション部 商品企画担当課長の内藤順司氏も、そうした考えを持っている一人だった。

 実際、フィルター掃除の必要性を理解しているユーザーからは、サイクロン式の掃除機は高い評価を受けている。風の流れを阻害する紙パックがないため、フィルターが綺麗な状態ならば従来製品より吸引力で勝ること。ゴミ捨てが簡単で、紙パック代も節約できることなど、サイクロン式がユーザーに訴求できるポイントは非常に多い。

 内藤氏の話によると、フィルターの目詰まり問題を解決すべく、一昨年ぐらいから社内で何度も話し合いが行なわれていたという。そこで出た結論としては、常時フィルターを清潔に保つには、ユーザーのメンテナンスに頼っているだけではダメだということだった。

●ロボの正体とは職人芸が光るメカニズムだった

タイフーンロボで採用されているフィルター。その目の細かさは向こう側の光も全く通さないほど

 昨年、11月に東芝から発売された「VC-75TC」という製品では、フィルターの目詰まりを解決する新機能「タイフーンロボ」が搭載されている。タイフーンロボは、掃除機が自分でフィルターについたチリを除去。それを、そのまま集塵室に捨ててしまうという、まさに“ロボ”という名前にふさわしい機能だ。

 それでは、さっそくタイフーンロボのメカニズムに迫ってみよう。

 インタビュー中に実際に掃除機を分解して中を見せていただいたところ、どうやらフィルター掃除の行程は大きく2つに分かれているようだ。その第一ステップとなっているのが、フィルターに付いたチリの除去である。

 これは、あとで詳しく説明するが、干した布団をはたくようにフィルターを振動させていると理解してもらいたい。ただ、フィルターまで届くようなチリは、人間の垢などのタンパク質が中心となっている。そうしたチリは湿気を多く含んでいるため、そう簡単にフィルターから叩き落とすことはできない。

 そのため、タイフーンロボでは、まずフィルターそのものの形状に着目している。その大きな特徴となっているのが、細長いフィルターを30枚、円の中心から外へと時計の針のように敷き詰めたユニークな構造だ。

 このフィルターこそ、タイフーンロボ用に新しく作られたキーデバイスだ。内藤氏によると、従来のフィルターは長方形型をしていたのだが、これだと自動メンテナンスで落とせるチリにはどうにも限界があったらしい。というのも、この手のフィルターは叩き落としたチリが重力に従って落ちる際にフィルターの下の方に再付着してしまうのだ。

 そこで考案されたのが、円形のフィルターだ。このフィルターは実際には掃除機内側の側面に立てかけるように取りつけられる。そして、メンテナンスの際にはモーターによって回転し、内部に設置された爪に1枚ずつ弾かれ、チリをたたき落とす仕掛けになっているのだ。

 さらに、ここで注目してもらいたいのが、1枚1枚のフィルターが中心に向けて山のように盛り上がった形をしていることである。掃除機の内部に設置された爪は、フィルターが当たる際に、その側面が地面に対して垂直に立つように調整されている。つまり、フィルター上部から埃が落ちても、内部にえぐれたデザインになっているので再付着しないというわけだ。

 従来のフィルターでも、付着したチリを手動で落とすために爪をレバーで動かす機構が装備されていた。手動を想定した設計になっているため、ユーザーの手が汚れないよう、チリがついていない裏側から振動を与える仕組みとなっている。しかし、タイフーンロボでは、掃除機自身がフィルターを掃除するため、汚れている側から直接、チリを叩き落とすことができる。それが、フィルターにより強い振動を与えることになり、効率よく汚れを落とすことにつながっているわけだ。

従来の四角形のフィルターでは、ホコリを叩き落としても、構造上、またフィルターに再付着してしまう そこで、フィルターを円錐状にして、幅の広い方を円形フィルターの中心に据えた。叩き落とされたホコリやチリは、鋭角の方向に向かって落ちるので、フィルターに再度付着することがない このフィルターの羽を、円形に30枚配置。回転させてクリーニングを行なう
30枚あるフィルターの羽。中央部分に突起がある 写真中央のやや下に金属の爪が見える。ここが羽の中央の突起を弾くことでフィルターのチリを叩き落としている 【動画】電源OFFにした後、自動的にロボがフィルターの掃除を開始する(WMV, 1.27MB)

●多彩なギミックでメンテナンスフリーな掃除機を実現

【動画】フィルターからたたき落とされたゴミを、集塵室へと送り込む仕組み(WMV, 3.73MB)

 さて、フィルターからチリをたたき落とした後には、取り除いたチリの後始末が待っている。内容としては下に落ちたチリを分離室(ゴミの遠心分離を行なう場所)へと送り込む作業だ。その役割を果たすのが、フィルターの裏側に取りつけられた3枚のブレードだ。このブレードが回転し、フィルターの下に落ちたチリを掻き上げ、分離室に繋がるダクトへと送り出す仕組みになっている。

 先ほどまでの作業は例えるならホウキ代わりで、今度はチリ取りの登場といったところだろうか。

 こうして、分離室へと送られたチリは、掃除機のスイッチを入れた際の吸気によって集塵室へと廃棄される。例えが少々汚いが、分離室の床には電動シェーバーに溜まった髭のカスのようなものが落ちているのを実際に確認できた。

 ちなみに、これら一連のメンテナンス作業は、掃除機の電源をON/OFFする際の計2回行なわれる。「カタカタカタ」とフィルターが爪に弾かれ、「カパッカパッ」とブレードがダクトの蓋を押し開く。ここまでくると、何だかロボというより、カラクリ人形を見せられたような気分になってくる。

 「フィルターの仕様を決めるのに一番苦労しました。というのも、遠心分離のメカニズムはシミュレーションできるのですが、フィルターの汚れ具合は、実際に試してみるしかないのです。30枚以上のフィルターを試作して、自動メンテナンスで実際にチリが落ちるかどうかをチェックしました。テクノロジーと言うよりは、職人芸のようなものですよ」という内藤氏の言葉どおり、内部は電子機器というより、物理法則に基づくメカニカルなつくりになっている。“ロボ”の正体とは、実は日本的なモノ作りの伝統を感じさせる技巧とアイディアの延長線上にあったのである。


●サイクロン掃除機としての「VC-75TC」の性能とは

渦管型をした分離室。吸排気を行なうダクトと、タイフーンロボからチリが送られるダクトがよく見える

 また、「VC-75TC」ではフィルターメンテナンスの前段階として、サイクロン掃除機の心臓部と言える分離室にも手が加えられている。フィルターを通過するチリを極限まで少なくするために、モーターの出力を1,000Wまで拡大。遠心分離を行なう風速を時速310kmまで高めることで、大部分のチリをゴミと一緒に集塵部へと送り出す役目を果たす。

 ちなみにそのメカニズムを簡単に紹介すると、ゴミは吸い込まれた勢いのまま渦管型をした分離室の内部を一周。遠心力に従って分離したゴミは円周部に沿って上部ダクトから集塵部へと向かい、空気だけが中央のコーンフィルターからタイフーンロボへと送り出されている。

 一方、集塵室では下部に排気用のフィルター窓を用意したことで、重力に加えて風力も働き、ゴミを圧縮している。

 一般には、サイクロン式でゴミと空気を分けるには、分離室に1mから1m50cmぐらい円管が必要と言われている。しかし、このモデルではモーター出力をあげることによって遠心力を向上させ、ゴミと空気を分離している。そのパワーを感じさせないほどの小型デザインが成立していることにも、モーターの性能強化が貢献しているようだ。

 さらに、ゴミ捨ての手軽さにもこだわっている。ここ最近のモデルでは、ワンタッチで本体から取り外された集塵室が、さらにボタン1つで底が開いてゴミを捨てられるのだ。この際、ゴミがしっかり圧縮されているため、埃が舞いにくいのも大きな特徴となっている。ゴミを捨てる瞬間というのは、サイクロン式では掃除の成果が分かるちょっとした感動のシーンなので、それを快適に迎えられるのは嬉しい配慮と言えるだろう。


分離室の右側にヘッドから吸い上げたゴミが送られてくるダクトと、上部に分離したゴミを押し出す排気口が確認できる 所要時間はわずか数秒。ボタン操作2つで溜まったゴミが捨てられる 【動画】ボタン1つで集塵室を切り離し、ゴミを捨てられる(WMV, 2.44MB)

●まるで空気清浄機のような排気のクリーン処理技術

 サイクロン式で利用するフィルターは、内部に埃が入り込んで目詰まりの原因とならないように目の細かいモノが望ましい。しかし、目の細かいフィルターはその分だけチリが溜まりやすく、ユーザーがこまめなメンテナンスを行なう必要があった。その微妙なバランスをいかに調節するか。それが、これまでの掃除機開発では大きな課題とされていた。

 しかし、タイフーンロボではより小さいチリも表面上で食い止められるよう、従来よりもはるかに目の細かいフィルターが採用されている。これには、タイフーンロボが自動でフィルターを掃除するため、目詰まりを気にする必要がなくなったことが大きい。この新しいフィルターの搭載は排気をよりクリーンに、しかも強力な吸引力を実現することにも繋がっており、タイフーンロボが生んだ嬉しい効果と言えるだろう。

 さらに、「VC-75TC」ではタイフーンロボ以外にも3層のフィルターを用意して、排気中のニオイやアレルゲンなどを除去している。

 1つ目が、ニオイの吸着/分解性の高いゼオライト鉱石を含有する「ゼオライト脱臭フィルター」。2つ目が、ミクロ単位のチリもしっかり除去する「へパクリーンフィルター」。3つ目が、アレルギーの原因となるダニの死骸/糞を分解する酵素が配合された「アレルゲットフィルター」。最後にもう一度、「ゼオライト脱臭フィルター」でニオイをキャッチする。

 これらはタイフーンロボから排気口までの間に順番に配置されており、排気中のニオイやチリを徹底的に除去する働きを持っている。中でも、「ヘパクリーンフィルター」や「アレルゲットフィルター」などはエアコンや空気清浄機でも利用されているフィルターなので、名前を聞いたことがある人もいるのではないだろうか。

 ほかにも、ダストカップの素材を全て抗菌性にすることで、ニオイの原因となる菌の繁殖も防いでいる。さらに、吹き出す風が床の埃を舞い上げないように、排気を上方向、背面、車輪部分の計3方向に分散して排出する。そのため、排気される頃には風の勢いがかなり弱まっている。実際、掃除中に後ろに立ってもほとんど風を感じなかった。

 排気をあたかも空気清浄機のように――というと言い過ぎかもしれないが、ニオイやアレルギーに敏感な日本人にはうってつけな機能と言えるだろう。

タイフーンロボから掃除機の外へと風を送り出す排気ダクトに、「へパクリーンフィルター」が設置されているのが見える。さらに、この奥には2枚のフィルターが用意されている フィルターの左下には、自動清掃機能の時にフィルターを動かすための歯車が見える 掃除機の背面だけでなく、車輪にも格子窓を用意して排気を行なっている

●本当に7年半もお手入れいらずで利用できるの?

 タイフーンロボを採用したことにより、「VC-75TC」では、約7年半、フィルターのお掃除が不要というメンテナンスフリー環境を実現している。

 ただ、このフィルターが正しく機能する期間というのは、当然ながら掃除を行なう環境によって異なる。そのため、この製品には吸引力を確認するセンサーが搭載されており、フィルターの目詰まりを確認するとメンテナンスを促すランプが点灯する。

 こうした状況になっても、内部を分解掃除すれば、購入時と変わらぬ性能で掃除ができるらしい。実際にメンテナンスの手順をその場で見せていただいたが、さして細かいパーツがあるわけではなく、簡単に分解することができた。

 さらに、フィルターのチリ落としについても水洗いするだけで大丈夫とのことなので、“ロボ”という名前ながら、そのメンテナンスは意外なほど簡単にできそうだ。

 もちろんランプが点灯していなくても分解掃除を行なえば、それだけフィルターの目詰まりは起こりにくくなる。内藤氏の話によると公に推奨はしてないものの、1年に1度掃除することにより、かなりの吸引力を回復できるらしい。

 自動メンテナンスの際にはフィルターの中心部に振動を与えているため、周辺部には取りきれなかったチリが次第に溜まっていく。そのため、これを除去することで風の流れる面積を最大に確保できるので、吸引力が向上するという。ただ、約7年半、メンテナンスをせずにいても、安心して掃除ができる吸引力を持続できるとのことだ。

●“戦隊モノ”と呼ばれたヨーロピアンデザイン

まるで“戦隊モノ”なVC-75TCのカラーバリエーション

 先ほどモーター出力を向上させることで、本体サイズを小型化していることを紹介した。

 このことからも分かるように、掃除機開発では吸引力だけではなく、見た目の美しさやダウンサイジングが大きな課題になっている。というのも、最近では掃除機を狭いクローゼットに押しやったり、そのまま廊下や部屋の隅に置いている家庭が意外なほどに多いのだという。

 そこで、今年の3月に発売されたのが、冒頭で写真紹介した「VC-80TX」という製品だ。このモデルでは3段スライド式のノズルを採用することで、高さ60cmのスペースへの収納を実現している。さらに、ホースも見た目にダラリと垂れ下がるのではなく、本体周りを1回転してぴったり収まるスタイリッシュなデザインに変更された。

 一方、カラーバリエーションに関しては、「VC-75TC」で赤/青/緑/黒/ピンクの全5色。「VC-80TX」では白/黒/シルバーの全3色を用意するなど、実に見た目のバラエティーに富んだ製品となっている。

 特に、「VC-75TC」は、その見た目から“戦隊モノ”と呼ばれたこともあるらしい。内藤氏の「これまでとは違う、登場感や斬新さをアピールしたかった」という言葉通り、従来製品の延長線としては見られたくないメーカーの意図が見て取れる。

 部屋の片隅に置いてあっても汚れたイメージにはならなそうだし、来客の際には話のタネにもなりそうだ。全体的にはヨーロピアンな印象が強く、日本市場でこの色をそろえたのは、実に冒険的なアプローチと言えるだろう。

 ちなみに、売れ筋として発売当初はピンクや黒が人気を集めたらしい。「清潔」というイメージからは遠い黒が人気というのは、白物家電のセオリーとしては意外な流れとなっている。

●掃除機で重要なのは吸引力だけではない

部屋の隅に立てかけて収納することを考慮されたデザイン

 インタビュー中には内藤氏にお願いして、「VC-80TX」で実際に部屋を掃除させていただいた。身長180cm弱の筆者が利用してみたところ、3段スライド式のノズルは最大まで引き出すことで腰をかがめることなく掃除ができた。

 ヘッド部には従来モデルから好評の高回転ブラシが搭載されており、床に吸いつくというより、むしろ掻き出しているという印象が強い。ブラシはヘッドのぎりぎり前に設置されており、ヘッドの前面には柔軟性に富んだラバー素材を採用。ここが凹むことでブラシがくっつくぐらいまで壁に寄れるというのは、これまでの掃除機にはない感覚だった。

 「昔のお客様は床に吸いつくような感覚を好む傾向にあったので、掃除機も力業でゴミを吸い上げるといったパワータイプのものが作られていました。ですが、ブラシがきちんとゴミを掻き出していれば、吸引力はそれほど重要にはならないんです」と内藤氏は吸引力について語る。

 実際に、「VC-80TX」と「VC-75TC」は、こうした考えを前提に設計されている。渦管型の分離室を採用し、フィルターを何層にも配し、排気の風路をいくつも用意する。これらは全て吸引力という点では、決してプラスになる機構ではない。しかし、モーターの出力を上げ、ヘッドに工夫を設けることで、「吸引力」ではなく、全体的な「掃除力」を上げるアプローチを取っている。

 上位機種の「VC-80TX」では、さらに出力を向上させるため、新開発の「エクストラバランスドモーター」が実装された。ファン形状や内部風路の構造を見直し、より高出力を追い求めたという。

 ちなみに、筆者が気に入ったのは、ヘッドの部分だ。ノズルをヘッドから切り離すと自動でブラシタイプのヘッドがタッチアップされ、細かい隙間を掃除できる。こうしたギミックも、主婦向けの製品ながら男心をくすぐるところだ。

ヘッド前面がへこむことで、壁際ぎりぎりのゴミをブラシで掻き出すことができる 【動画】ヘッドの切り離しが簡単にできる(WMV, 856KB)

●近未来の掃除機ではロボがさらに進化するか

 今回紹介したフィルターの自動メンテナンス機能は、既にエアコンでも類似した機能が搭載されており、今後は「メンテナンスフリー」が、生活家電業界のトレンドになっていきそうだ。

 一方、掃除機の自動化という点では、最近では自走式の掃除機も徐々に商品化されつつある。しかし、スイッチ1つで意図するように掃除ができるかというと、まだまだ課題が残されている。内藤氏の話によると、今後の開発で東芝としてはタイフーンロボの進化を検討しているというが、やはりその究極型は全自動なのだろうか。とりあえず、各部でユーザビリティの向上を狙った自動化を進めていくということだが、今後どういった“ロボ”が搭載されるか非常に楽しみなところである。

 もしかすると、この“ロボ”の名前がついた製品が、ASIMOのようなロボットが部屋を掃除している未来への第一歩となるかもしれない。

□東芝コンシューママーケティング株式会社のホームページ
http://www.toshiba.co.jp/tcm/
□ニュースリリース(VC-75TC)
http://www.toshiba.co.jp/tcm/pressrelease/050829_j.htm
□ニュースリリース(VC-80TX)
http://www.toshiba.co.jp/tcm/pressrelease/060214_j.htm
□製品情報(VC-75TC)
http://www.toshiba.co.jp/living/cleaners/vc_75tc/
□製品情報(VC-80TX)
http://www.toshiba.co.jp/living/cleaners/vc_80tx/


 「この製品の新機能、どういう仕組みになってるんだろう?」というものについて、メーカーに取材し、“技術のキモ”をお伝えします。取り上げて欲しい生活家電がありましたら、編集部までメールを送って下さい。

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(2006年6月20日)

[Reported by 丸田鉄平]

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