JP2015202402A - ２つの吸込流れを発生する清掃装置 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、空気流れを発生させるための空気流れ発生機（３）を備えた清掃装置であって、空気流れの流動方向において空気流れ発生機（３）の手前に配置された、第１の集積容器（２）内に開口する第１の吸込配管（１）内の第１の吸込流れ（Ｓ_１）と、および空気流れの流動方向において空気流れ発生機（３）の後方に配置された圧力配管（４）内の圧力流れ（Ｄ）と、を発生可能な空気流れ発生機（３）を備えた清掃装置に関するものである。
【解決手段】前記空気流れが、第１の吸込流れ（Ｓ_１）とは別の第２の吸込流れ（Ｓ_２）を、第２の集積容器（６）内に開口する第２の吸込配管（５）を介してそれにより発生するベンチュリノズルが設けられている。
【選択図】 図１

Description

本発明は、空気流れを発生させるための空気流れ発生機を備えた清掃装置であって、空気流れの流動方向において空気流れ発生機の手前に配置された、第１の集積容器内に開口する第１の吸込配管内の第１の吸込流れと、および空気流れの流動方向において空気流れ発生機の後方に配置された圧力配管内の圧力流れと、を発生可能な空気流れ発生機を備えた清掃装置に関するものである。

このような清掃装置は乾式または湿式真空掃除機として、手動装置または自走式ロボットとして既知である。一般に電動機駆動羽根車により形成された機械式空気流れ発生機により、空気流れが発生される。空気流れ発生機の上流側に吸込流れが形成され、吸込配管を介して固体または液体粒子が表面から吸込可能であり、および第１の集積容器内に集積される。空気流れ発生機の下流側に圧力流れが形成され、圧力流れは少なくとも出口機構から装置を離れる。

本発明の課題は、冒頭記載の清掃装置を使用上有利なように改良し且つ特に簡単な手段を用いて装置の使用分野を拡大することである。

課題を解決するために、はじめに且つ本質的に、第１の吸込流れに追加して第２の吸込流れが発生可能であることが提案される。存在する空気流れ発生機の運転時に、第１の吸込流れが第１の集積容器内に開口する第１の吸込配管を介して流動する一方で、第２の吸込流れが第２の集積容器内に開口する第２の吸込配管内を流動する。

空気流れ発生機の空気流れが第２の吸込流れをそれにより発生可能な手段、特に流体力学手段が設けられている。これは、第２の吸込流れの運動エネルギーが圧力流れの運動エネルギーから取得可能であることにより行われることが好ましい。第２の吸込流れの運動エネルギーは圧力流れの運動エネルギーから取出し可能である。これは、さらに、流体力学装置、特にノズル装置およびさらに好ましくはベンチュリノズル装置により行われることが好ましい。

圧力配管および吸込チャネルはノズル装置内に開口し、この場合、吸込チャネルは第２の吸込配管と流動結合をなしている。

空気流れは、既知のように、機械式空気流れ発生機、例えば電動機により駆動される羽根車により発生可能である。空気流れ発生機により発生された圧力流れは圧力出口ノズルから第２の清掃装置の吸込チャネル内に流入し、これにより、圧力流れは吸込チャネルの伸長方向に流出する。圧力流れ出口開口から流出した圧力流れの力積は圧力流れ出口開口を包囲する吸込チャネル内部の空気に伝達される。この力積伝達に基づき、第２の吸込流れが形成される。

したがって、本発明により、１つの機械式空気流れ発生機のみを用いて第１の吸込流れが発生され、第１の吸込流れにより例えばドライ粒子が表面から吸い取られ且つ集積容器内に搬送される。機械式空気流れ発生機により発生された空気流れから運動エネルギーが取り出されて、例えば表面のウエット粒子、特に水滴を取り除く第２の吸込流れを発生可能であり、これにより、ウエット粒子を、第２の吸込流れに付属された集積容器内に搬送する。

しかしながら、空気流れ発生機のすぐ手前において発生された第１の吸込流れにより水分が吸い取られ且つノズル装置により発生された第２の吸込流れによりドライ粒子が吸い取られるようにもまた設計されている。

吸込ノズル、吸込ホース等を用いて固体または液体粒子を搬送することに関しては既知の実用技術が参照可能である。第１または第２の吸込流れから液体または固体粒子をフィルタリングすることもまた、既知の装置、例えば集塵袋、集塵フィルタを用いて、または重力あるいは遠心力により行われる。

本発明による清掃装置は特に自走式掃除ロボットとして形成されていることが好ましい。それはフレッシュウォータ・タンクを有する床拭取装置であってもよく、この場合、その中に貯蔵された水は清掃されるべき表面を湿らせるために使用される。このとき、水分は、水膜内に溶解されたごみ粒子と共に第１または第２の吸込流れにより吸込可能である。それぞれ他方の吸込流れにより、乾式清掃が行われる。第２の吸込流れを発生するために、典型的なベンチュリノズル装置が使用されてもよく、ベンチュリノズル装置において、ガス流れが加速されたときに静圧が低減し、これにより吸込流れが発生可能である、という流体力学原理が使用される。このようなベンチュリノズルにおいては、空気流れ発生機により発生された空気流れはノズル・セクション内を流動し、ノズル・セクション内において、圧力流れチャネルの断面は低減する。最小断面を有するノズル・セクション内に、空気流れに対して直角に吸込チャネルが開口する。吸込チャネルの後方において、流動方向にノズル断面は拡大し、これにより、吸込チャネルの開口の領域内において最大である空気流れの流速は低減可能である。

本発明は、空気流れの流動方向において空気流れ発生機の手前に配置された、第１の集積容器内に開口する第１の吸込配管内の吸込流れと、および空気流れの流動方向において空気流れ発生機の後方に配置された圧力配管内の圧力流れと、を有する空気流れを発生するための空気流れ発生機を備えた清掃装置に関するものであると言い換えることもまた可能である。解決のために、空気流れが、第１の吸込流れとは別の第２の吸込流れを、第２の集積容器内に開口する第２の吸込配管を介してそれにより発生する手段が設けられているように設計可能である。

第２の吸込流れの運動エネルギーが圧力流れの運動エネルギーから取得されることが好ましい。

清掃装置が、圧力流れの流動方向に対して直角に、ノズル装置の断面低減領域内に開口する、第２の吸込流れを導通させる吸込チャネルの開口を有するように設計可能である。

以下に本発明の実施例が添付図面により説明される。

図１は、第１の実施例の構成を略図で示す。 図２は、第２の実施例の構成を略図で示す。 図３は、図１および２に示された実施例において使用可能な典型的なベンチュリノズルの構成を略図で示す。

図１は、本質的に、清掃ユニット、例えば掃除ロボットの形の自走式清掃装置または手動操作式装置の要素を示す。第１の吸込配管１は、その自由端部に、表面から水分を吸い取るための図示されていないノズル装置を有する。第１の吸込配管１は第１の集積容器２内に開口し、第１の集積容器２内において、空気流れから水分が分離される。例えば、第１の集積容器２の底部に水滴が集積する。電動機により回転駆動される羽根車の形の機械式空気流れ発生機３は空気流れ発生機３の上流側に吸込流れＳ_１を発生し、吸込流れＳ_１により、前記水分粒子が第１の吸込配管１を介して搬送される。

空気流れの流動方向において空気流れ発生機３の後方に圧力配管４が存在し、圧力配管４を介して、空気流れ発生機３により発生された空気流れが圧力流れＤとしてノズル・チャネル１０内に搬送される。ノズル・チャネル１０は圧力流れ出口開口９において終端し、圧力流れ出口開口９を介して、圧力流れＤは吸込チャネル１２の混合領域１４内に流入する。ノズル・チャネル１０は吸込チャネル１２の伸長方向に対して平行に伸長し且つ実施例においてはこの断面中心において伸長する。圧力流れ出口開口９から流出する空気は、混合領域１４内において、その力積の一部をそこに存在する空気に伝達し、これにより、吸込チャネル１２内において、圧力流れ出口開口９から流出する圧力空気流れに対して平行に向けられた第２の吸込流れが形成される。

吸込チャネル１２は第２の集積容器６と結合され、第２の集積容器６内に第２の吸込配管５が開口する。清掃されるべき表面から固体粒子を吸い込むために、第２の吸込配管５の自由端部にノズル装置が設けられている。第２の吸込配管５内は第２の吸込流れＳ_２によって流動される。

第２の吸込流れＳ_２内に存在する粒子を空気流れからフィルタリングするために、第２の集積容器６の内部に、ダスト・フィルタ、集塵袋等が配置されていてもよい。図を見やすくするために、図１においては、吸込チャネル１２の入口開口にダスト・フィルタ１１のみが示されている。

空気流れ発生機３により発生された空気流れは、混合領域１４内において、第２の吸込流れＳ_２と混合する。全排気は出口開口８を介して清掃装置から流出する。符号１３によりフレッシュウォータ・タンクが示されている。フレッシュウォータ・タンク内に貯蔵されたフレッシュウォータは、拭取装置のために使用され且つ吸込配管１を介して吸込可能である。

図２に同様に略図で示された装置は、同様に、清掃装置、例えば自走式ロボットまたは手動操作式装置の本発明に関連する技術的要素を示す。この場合もまた、ノズル装置７を用いて、空気流れ発生機３により発生された圧力流れＤから第２の吸込流れＳ_２が発生される。この場合もまた、圧力流れＤは、吸込チャネル１２に対して平行に且つこの断面中心において伸長するノズル・チャネル１０内を、吸込チャネル１２の混合領域１４内に導かれ、これにより、混合領域１４の上流側に第２の吸込流れＳ_２が発生する。しかしながら、第１の実施例とは異なり、この場合、空気流れ発生機３により直接発生された第１の吸込流れＳ_１がその中を流動する第１の吸込配管１は集積容器２と結合され、集積容器２内においてドライ粒子が分離される。

第２の吸込流れＳ_２がその中を流動する第２の吸込配管５は、この実施例においては集積容器６と結合され、集積容器６内に水分が集積可能である。この場合もまた、フレッシュウォータ・タンク１３が設けられ、これにより、装置は拭取装置として作動可能である。

図３は、図１および２に示す実施例においてそこに示されているノズル装置の代わりに使用可能な典型的なベンチュリノズルの構成を略図で示す。機械式空気流れ発生機３の下流側に存在する圧力配管４内を圧力流れＤが流動する。ノズル装置７の第１のノズル・セクション１５内においては、ノズル・セクション１５の円錐形状壁のために圧力配管４の断面積が低減し、これにより、圧力流れＤの速度は上昇する。この上昇された速度で、圧力流れＤは、一定の断面積を有する第２のノズル・セクション１５′内を流動する。この第２のノズル・セクション１５′内に、圧力流れＤの流動方向に対して直角に伸長する、吸込チャネル１２の吐出開口１２′が存在し、吸込チャネル１２内に第２の吸込流れＳ_２が形成される。第２のノズル・セクション１５′に第３のノズル・セクション１５′′が続き、第３のノズル・セクション１５′′は、同様に円錐形状のノズル・チャネル壁を有し、これにより、第３のノズル・セクション１５′′の断面は流動方向に定常的に拡大し、このことが流速の定常的低下を形成する。第３のノズル・セクション１５′′は混合領域１４を形成し、混合領域１４に出口開口８が続く。

上記の説明は、少なくとも下記の特徴の組み合わせによってそれぞれ独立に従来技術の変更態様を形成する、全て本出願により含まれる発明の説明に使用される。即ち、これらの特徴とは次のものである。

空気流れが、第１の吸込流れＳ_１とは別の第２の吸込流れＳ_２を、第２の集積容器６内に開口する第２の吸込配管５を介してそれにより発生する手段が設けられていることを特徴とする清掃装置。

第２の吸込流れＳ_２の運動エネルギーが圧力流れＤの運動エネルギーから取得されることを特徴とする清掃装置。

前記手段がノズル装置を有し、この場合、圧力配管４および第２の吸込流れＳ_２を導通させる吸込チャネル１２が、ノズル装置７、特にベンチュリノズル装置内に開口することを特徴とする清掃装置。

圧力流れ出口ノズル９が第２の吸込流れＳ_２を導通させる吸込チャネル１２内に開口し、圧力流れＤが、吸込チャネル１２内に吸込チャネル１２の伸長方向に流出することを特徴とする清掃装置。

圧力流れＤの流動方向に対して直角に、ノズル装置７の断面低減領域１５′内に開口する、第２の吸込流れＳ_２を導通させる吸込チャネル１２の開口１２′を特徴とする清掃装置。

第１または第２の吸込流れＳ_１、Ｓ_２からドライ粒子を分離するために第１および第２の集積容器２、６の一方が設けられ、およびそれぞれ他方の吸込流れＳ_２、Ｓ_１から水滴を分離するためにそれぞれ他方の集積容器６、２が設けられていることを特徴とする清掃装置。

清掃装置が自走式掃除ロボットであることを特徴とする清掃装置。

１ 第１の吸込配管
２ 第１の集積容器
３ 空気流れ発生機
４ 圧力配管
５ 第２の吸込配管
６ 第２の集積容器
７ ノズル装置
８ 出口開口
９ 圧力流れ出口開口
１０ ノズル・チャネル
１１ ダスト・フィルタ
１２ 吸込チャネル
１２′ 吐出開口
１３ フレッシュウォータ・タンク
１４ 混合領域
１５ 第１のノズル・セクション
１５′ 第２のノズル・セクション
１５′′ 第３のノズル・セクション
Ｄ 圧力流れ
Ｓ_１ 第１の吸込流れ
Ｓ_２ 第２の吸込流れ

Claims (7)

1. 空気流れを発生させるための空気流れ発生機（３）を備えた清掃装置であって、空気流れの流動方向において空気流れ発生機（３）の手前に配置された、第１の集積容器（２）内に開口する第１の吸込配管（１）内の第１の吸込流れ（Ｓ_１）と、および空気流れの流動方向において空気流れ発生機（３）の後方に配置された圧力配管（４）内の圧力流れ（Ｄ）と、を発生可能な空気流れ発生機（３）を備えた清掃装置において、
   前記空気流れが、第１の吸込流れ（Ｓ_１）とは別の第２の吸込流れ（Ｓ_２）を、第２の集積容器（６）内に開口する第２の吸込配管（５）を介してそれにより発生可能な手段が設けられていることを特徴とする空気流れ発生機（３）を備えた清掃装置。
2. 第２の吸込流れ（Ｓ_２）の運動エネルギーが圧力流れ（Ｄ）の運動エネルギーから取得可能であることを特徴とする請求項１に記載の清掃装置。
3. 前記手段がノズル装置を有し、この場合、圧力配管（４）および第２の吸込流れ（Ｓ_２）を導通させる吸込チャネル（１２）が、ノズル装置（７）、特にベンチュリノズル装置内に開口することを特徴とする請求項１または２に記載の清掃装置。
4. 圧力流れ出口ノズル（９）が第２の吸込流れ（Ｓ_２）を導通させる吸込チャネル（１２）内に開口し、圧力流れ（Ｄ）が、吸込チャネル（１２）内に吸込チャネル（１２）の伸長方向に流出することを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の清掃装置。
5. 圧力空気流れが一流動方向を有すること、および
   圧力流れ（Ｄ）の流動方向に対して直角に、ノズル装置（７）の断面低減領域（１５′）内に開口する、第２の吸込流れ（Ｓ_２）を導通させる吸込チャネル（１２）の開口（１２′）が設けられていること、を特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の清掃装置。
6. 第１または第２の吸込流れ（Ｓ_１、Ｓ_２）からドライ粒子を分離するために第１および第２の集積容器（２、６）の一方が設けられ、およびそれぞれ他方の吸込流れ（Ｓ_２、Ｓ_１）から水滴を分離するためにそれぞれ他方の集積容器（６、２）が設けられていることを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載の清掃装置。
7. 清掃装置が自走式掃除ロボットであることを特徴とする請求項１ないし６のいずれかに記載の清掃装置。