JP2004536646A - クリーナカートリッジ - Google Patents
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Abstract
【課題】
【解決手段】クリーナカートリッジ150は、クリーニング剤を内部に貯蔵することのできる内部キャビティ154を有する容器152を備えている。導管156の第一の端部158は、内部キャビティに流体的に結合されている。導管の第二の端部160は化学剤ディスペンサ60に接続可能である。
【解決手段】クリーナカートリッジ150は、クリーニング剤を内部に貯蔵することのできる内部キャビティ154を有する容器152を備えている。導管156の第一の端部158は、内部キャビティに流体的に結合されている。導管の第二の端部160は化学剤ディスペンサ60に接続可能である。
Description
【発明の分野】
【0001】
本発明は、全体として、固い床面クリーナ、より具体的には、クリーニング液体分与システムにて使用されるクリーニング剤の供給部分を保持すべく固い床面クリーナにて使用されるクリーナカートリッジに関する。
【0002】
発明の背景
工業用及び商業的建物の床をクリーニングするため固い床面クリーナが広く使用されている。これら床面クリーナは、クリーナの後方を歩く操作者によって制御され且つ、幅38.1cm(15インチ)乃至91.44cm(36インチ)の範囲の経路をクリーニングすることのできる小型のモデルから機械に乗った操作者が制御し且つ、152.4cm(5フィート)もの幅の広い経路をクリーニングすることのできる大型のモデルまで寸法範囲がある。これらの固い床面クリーナは、モータ作動駆動車輪と、クリーニング溶液を保持する溶液タンクと、洗浄した床から回収された汚れたクリーニング溶液を保持する回収タンクとを有している。典型的に、水と混合したクリーニング剤を含むクリーニング溶液は、洗浄ヘッドに隣接する固い床面に施される。洗浄洗浄ヘッド部は、全体として、車の前方、下方又は後方の何れかに取り付けられた1つ又は2つ以上のモータ作動洗浄ブラシを保持している。これらの洗浄ブラシは、典型的に、回転して望まれる洗浄動作を提供する。次に、汚れたクリーニング溶液を回収タンクに戻す溶液回収システムを使用して汚れたクリーニング溶液を回収する。
【0003】
クリーニング溶液は、典型的に、溶液タンク内に保持されたクリーニング溶液の容積に応答して変化する量にて洗浄ヘッド部に重力供給される。溶液タンク内に保持されたクリーニング溶液の容積が減少するに伴い、クリーニング溶液が洗浄ヘッド部に供給される量は減少する。例えば、幅81.28cm(32インチ)の洗浄幅を有する典型的な固い床面クリーナは、溶液タンクが満杯のときの約1.0ガロン/分(GPM)からタンクが低容積のクリーニング溶液を保持するときの0.5GPMの量まで変化する量にて洗浄溶液を固い床面に施す。
【0004】
従来技術の固い床面クリーナに伴う1つの問題点は、その作動可能な運転時間が限られる点である。これは主として、溶液タンクの容量が小さく且つ、クリーニング溶液の流量が多量なためである。81.28cm(32インチ)のクリーニング幅を有する1つの典型的な固い床面クリーナの溶液容量に基づく作動可能な運転時間は、典型的に、例えば約30乃至40分である。
【0005】
これらのクリーナの短い運転時間に対する1つの可能な解決策は、溶液タンク及び回収タンクの寸法を大きくすることである。残念ながら、かかる洗浄溶液容量を増大させることは、典型的に、固い床面クリーナのフレーム及びその他の構成要素の改造を必要とし、その結果、装置の重量及びエネルギの必要条件が増すことになる。殆どの用途の場合、これらの改造は実際的でない。
【0006】
洗浄液の高容積流量は、全体として、クリーニングする床を完全に湿らせるために望まれる。残念なことに、クリーニング溶液の容積流量を制御しない結果、例えば、溶液タンクが満杯であるとき、過剰な量のクリーニング溶液が床に分配されることになる。従来技術の固い床面クリーナのクリーニング溶液の高容積流量の結果、不稼動時間も長くなる。長い不稼動時間の原因は、全体として、汚れたクリーニング溶液を何回も処分するためである。溶液タンクに手作業で水を充填し且つ、クリーニング剤と混合させることを含む、溶液タンクにクリーニング溶液を補給しなければならないことで不稼動時間は更に増す。更に、クリーニング過程が有害又は危険な化学物を除去する場合、汚れたクリーニング溶液を処分するため、適正に処分されることを保証すべく特殊な取り扱い及び(又は)追加的なコストが必要となる。その結果、従来技術の固い床面クリーナが使用する多量のクリーニング溶液の結果、クリーニング作業を行うときの効率が低下する。
【0007】
その結果、従来技術の固い床面クリーナには、床のクリーニング作業を非効率的にする幾つかの短所がある。これら短所の殆どは、クリーニング溶液の流量の制御が不十分であり、また、固い床面に施されるクリーニング溶液の容積流量が大であることに起因する。過多に又は過少にクリーニング剤を水と混合させるといった、クリーニング溶液を手で準備しなければならないことに伴い更なる問題点が生じる可能性がある。
【0008】
発明の概要
本発明は、固い床面クリーナにて使用されるクリーナカートリッジに関するものである。該クリーナカートリッジは、水のような主クリーニング液体成分をクリーニング剤と自動的に混合して固い床面クリーナに施されるクリーニング液体を形成するべくクリーニング液体分与システムの化学剤ディスペンサにより分与されるクリーニング剤の供給部分を保持するために使用することができる。このことは、クリーニング剤及び主クリーニング液体成分をより効率的に使用し、作動可能な運転時間をより長くし且つ、不稼動時間をより短くすることを可能にする。クリーナカートリッジは、その内部にクリーニング剤を貯蔵することのできる内部キャビティを含む容器を有している。導管の第一の端部が内部キャビティに流体的に結合される。導管の第二の端部は、化学剤ディスペンサに接続可能である。
【0009】
本発明の実施の形態の特徴であるその他の特徴及び有利な点は、以下の詳細な説明を読み且つ、関連した添付図面を参照することにより明らかになるであろう。
【好ましい実施の形態の詳細な説明】
【0010】
図1には、本発明の実施の形態が使用可能である固い床面クリーナ10が図示されている。図示したクリーナ10は、コンクリート、タイル、ビニル、テラゾ等のような固い床面をクリーニングするために使用されるウォークビハインドクリーナである。これと代替的に、クリーナ10は、本明細書に記載したような洗浄作業を行う車両型又は牽引型クリーナとしてもよい。クリーナ10は、電池のような車両電源又は電気コードを通じて作動される電気モータを含むことができる。これと代替的に、内燃機関システムを単独で又は電気モータと組み合わせて使用してもよい。クリーナ10は、全体として、回収タンク12と、蓋14とを有している。蓋14は、ヒンジ(図示せず)により回収タンク12の一側部に沿って取り付けられて、タンク12の内部に立ち入り得るように蓋14を上方に枢動させることができる。クリーナ10は、クリーニング作業の間、固い床面に施されるクリーニング液体又は主クリーニング液体成分を保持するタンク18も有している。
【0011】
洗浄ヘッド部20は、洗浄部材22と、シュラウド24と、洗浄部材の駆動体26とを有している。洗浄部材22は、毛房ブラシのような1つ又は2つ以上のブラシ、パッド洗浄器、又はその他の固い床面洗浄要素とすることができる。駆動体26は、洗浄部材22を回転させる1つ又は2つ以上の電気モータを有している。洗浄部材22は、固い床面に対して全体として垂直の回転軸線の周りを回転する円板形洗浄ブラシとすることができる。これと代替的に、洗浄部材22は、固い床面に対して全体として水平の回転軸線の周りを回転する円筒形洗浄ブラシとしてもよい。駆動体26はまた、揺動型洗浄部材22でもよい。洗浄ヘッド部20は、洗浄ヘッド部20が下降したクリーニング位置と上昇した走行位置との間にて動き得るようにクリーナ10に取り付けられる。
【0012】
機械フレーム27は、回収タンク12を車輪28及びキャスタ29にて支持する。フレームの詳細は、その開示内容を参考として引用し本明細書に含めた、米国特許第5,611,105号に示され且つ記載されている。車輪28は、参照番号30で概略図的に示したモータ及びトランスアクスル組立体によって駆動されることが好ましい。フレームの後部は、流体回収装置32が取り付けられる連結機構31を保持している。図1の実施の形態において、流体回収装置32は、真空圧搾器34を有しており且つ、ホース36を通じて回収タンク12内の入口チャンバと真空的に連通している。入口チャンバの底部には、ドレーン口40が設けられており、該ドレーン口にはドレンホース42が接続されている。
【0013】
図2には、1つの代替的な汚れた溶液の回収装置32を利用する固い床面クリーナ10が図示されている。この実施の形態によれば、汚れた溶液の回収装置32は、汚れた溶液を床面から持ち上げ且つ、その汚れた溶液を収集タンク又は受け部44に運ぶ非真空型機械装置を有している。該非真空型機械装置は、床面と接触するように回転して汚れた溶液に係合し且つ、該溶液を床面から上昇させる可撓性の材料要素46のような複数の拭き取り媒体を有している。可撓性材料要素46は、吸収性材料で出来たものとすることができる。可撓性材料要素46は、溶液を収集受け部44まで運ぶ。可撓性要素46に捕集された溶液は、せん断装置又は圧搾装置を使用するといった機械的動作によって除去することができる。図2の実施の形態において、汚れた溶液を可撓性の材料要素46から除去するために使用される機械的動作は、汚れた溶液を解放し得るよう可撓性材料要素46に係合するスクレーパバー48による。汚れた溶液を床面から収集受け部に向けて運ぶために代替的な機械装置、構造体又はシステムを使用することができる。
【0014】
クリーナ10は、図1に図示するように、電池52が内部に位置する電池室50を含むことができる。電池52は、モータ26、真空ファン54及びクリーナ10のその他の電気構成要素を駆動する電力を提供する。真空ファン54は蓋14内に取り付けられている。クリーナ10の本体の後部に取り付けられた制御装置56は、クリーナ10に対する舵取り制御ハンドル58と、作動制御装置と、計器とを有している。自動式固い床面クリーナの更なる側面は、その各々を参考として引用し本明細書に含めた、米国特許第5,483,718号、米国特許第5,515,568号及び米国特許第5,566,422号に開示されている。
【0015】
本発明は、実質的に一定のクリーニング剤の流量を提供することのできるクリーナ10のような、固い床面クリーナにて使用される、図3に概略図で図示した化学剤ディスペンサ60に関するものである。化学剤ディスペンサ60は、流体分配装置66、固い床面に隣接する洗浄ヘッド部20(図1)又はその他のクリーナ構成要素に対し実質的に一定のクリーニング液体64の流量を提供する、クリーニング液体分与システム62の1つの構成要素として形成することができる。クリーニング液体は、全体として、主クリーニング液体成分ディスペンサ68によって分与される主クリーニング液体成分と化学剤ディスペンサ60から分与されたクリーニング剤との組み合わせを含む。
【0016】
化学剤ディスペンサ60は、全体として、クリーニング剤70の供給部分と、流量制御装置72とを有している。流量制御装置72は、クリーニング剤70に流体的に結合され且つ、供給部分70内に保持されたクリーニング剤の容積と実質的に独立的な流量を有するクリーニング剤の実質的に一定の出力流量74を含む。1つの実施の形態によれば、化学剤ディスペンサ60は、ディスペンサ68からクリーニング剤の出力流れ74及び主クリーニング液体成分の出力流れ78とを受け取る流体混合部材76を有している。流体混合部材76は、クリーニング剤及び主クリーニング液体成分の流れを組み合わせ且つ、クリーニング液体の出力流れ64を発生させる。
【0017】
クリーニング液体の出力流れ64は、床のクリーニング作業に望まれる低容積流量に維持されることが好ましい。このクリーニング液体の出力流64のほぼ一定の低容積流量は、クリーニング液体の流量が変化し且つ、クリーニング液体の最小流量がクリーニング作業を行うのに十分であることを保証し得るような形態としなければならない、従来技術の重力供給式流体分与システムに優越する顕著な改良点を提供する。残念なことに、その結果、遥かに高流量となり、また所望であるよりも遥かに低流量となる可能性がある。従って、クリーニング液体の所望の流量が0.5GPMであるとき、従来技術の流れクリーナは、所望の流量を実質的に上廻る流量を提供する一方、本発明のクリーニング液体ディスペンサ62は、0.5GPMのほぼ一定の流量を提供することができる。
【0018】
本発明の実施の形態によれば、クリーニング液体の出力流れ64は、約0.2GPMに制限されることが好ましい。その結果、作動可能な運転時間が長くなり、不稼動時間が短くなり且つ、床のクリーニング作業がより迅速となる。更に、所定の作業に対して使用される量が少ないため、クリーニング液体の費用が削減される。また、このクリーニング液体の減少は、液体廃物を処分するのに費やし且つ、クリーナに洗浄液体を再充填する時間を短縮する。より迅速な床の乾燥といったその他の有利な効果はまた、本発明のクリーニング液体分与システム62を利用する固い床面クリーナによって実現され、床のクリーニング作業の効率を更に向上させることができる。
【0019】
この実施の形態によれば、クリーニング剤70は、好ましくは38%固体のような濃縮した形態にあり、クリーニング剤の流れ74の所望の容積流量が約10cm3又はそれ以下/分であるようにすることが好ましい。好ましい実施の形態によれば、主クリーニング液体成分とクリーニング剤との混合比率は、約1000:1である。しかし、その他の混合比率も同様に使用できる。その結果、クリーニング剤の容積流量は、主クリーニング液体成分の容積流量の0.1%であることが好ましい。クリーニング剤は、アニオン系界面活性剤と、非アニオン系界面活性剤と、カチオン系界面活性剤と又はその組み合わせとを含むことが好ましい。特に好ましい界面活性剤は、フロリダ州、ボカラトンのデフォーレストエンタープライズズ(DeForest Enterprises)インコーポレーテッドが製造するデートリック(DeTeric)Cp−Na−38である。代替的なクリーニング剤は、界面活性剤、ビルダ、溶剤又はその他の成分を1つ又はより多く含むことができる。主クリーニング液体成分は、例えば、図1に示したタンク18内に貯蔵された水であることが好ましい。
【0020】
主クリーニング液体成分ディスペンサ68は、全体として、主クリーニング液体成分80の供給部分と、主流量制御装置82とを有している。主クリーニング液体成分80の供給部分は、例えば、タンク18(図1)内に保持することができる。主流量制御装置82は、主クリーニング液体成分80の供給部分と流体的に結合されており且つ、実質的に一定の主クリーニング液体成分の出力流れ78を発生させる。これと代替的に、82´にて示すように、主流量制御装置又はその構成要素は、クリーニング液体64の流れを制御し得るよう流体混合部材76の下流に配置してもよい。
【0021】
本発明の1つの実施の形態によれば、主流量制御装置82は、図4に図示するように、ポンプ84と、流量制限部材86とを有している。ポンプ84は、導管部分90Aを通じて主クリーニング液体成分の供給部分を受け取る入口88を有している。ポンプ84は、高圧に保たれる出口92も有している。主クリーニング液体成分の出力流れ78(又は、クリーニング液体の流れ64)が出口92及び導管部分90Bを通じて提供される。1つの実施の形態によれば、出口92における圧力は、約18.1437kg(40ポンド)/平方インチ(psi)に実質的に一定に保持される。ポンプ84は、カリフォルニア州、ガーデングローブのシャーフロ(Shur Flo)が製造する隔ポンプモデル8006−543−250のような膜ポンプであることが好ましい。その他の型式のポンプも使用可能である。
【0022】
流量制限部材86は、導管部分90B、62C及び主クリーニング液体成分78の流れと全体として一直線に配置される。これと代替的に、流量制限部材86は、流体混合部材76の下流に(図3の斜線ボックス82´で示すように)且つ、洗浄液体の流れ64と一直線となるように配置してもよい。流量制限部材86は、図4に図示するように、上流の高圧側部94と、下流の低圧側部96とを有している。高圧側部94と低圧側部96との間の流量制限部材86を亙る圧力降下は、貫通する流体の流量を制限して所望の容積流量を提供する。多数の流量制限部材86を直列に配置して流体流れに所望の圧力降下を生じさせることができる。
【0023】
1つの実施の形態によれば、流量制限部材86は、図5に概略図的に図示した計測供給オリフィス又はオリフィス板98である。オリフィス板98は、主クリーニング液体成分の出力流れ78(又はクリーニング液体の流れ64)が貫通して流れるオリフィス100を有している。板98は、その内径を斜線102で示した導管62内に取り付けられ、流体はオリフィス100を通って流れるように付勢される。このことは、上述したように圧力降下を発生させ且つ、出力流れ78又は64を所望の流量に制限する。1つの好ましい実施の形態によれば、オリフィス板98のオリフィス100は、ポンプ84の出口92の圧力が約40psiであるとき、0.2GPMの所望の出力流れを提供し得るよう0.762mm(0.03インチ)の直径Dを有する。適宜な計測供給オリフィス又はオリフィス板98の一例は、イリノイ州、ウィートンのスプレイイングシステムズ(Spraying Systems)カンパニーが製造する部品番号CP4916−40である。板98に多数のオリフィスを提供し又はその他の流量制限形態を提供するといったようなその他のオリフィス板又は計測供給オリフィスの形態も可能である。
【0024】
クリーニング作業中、固い床面に対するクリーニング液体の所望の分配状態を保つため、クリーナ10の速度に依存してポンプ84の出口92の圧力を変化させることができる。このように、低速度のとき、出口92の圧力を降下させて、出口流れ78又は64、従って固い床面に施される液体容積を減少させることができる。同様に、クリーナ10の速度が増すに伴い、出口92の圧力は上昇させ流体の流れを増し且つ、固い床面をクリーニング液体にて所望通りに濡らす状態を保つことができる。
【0025】
次に、図3及び図6乃至図10を参照しつつ、化学剤ディスペンサ60についてより詳細に説明する。上記に論じたように、化学剤ディスペンサ60は、全体として、図3に図示するように、クリーニング剤の供給部分70と、流量制御装置72とを有している。クリーニング剤の供給部分70は、使い捨て型容器又はクリーナカートリッジ内に貯蔵され且つ、流量制御装置72の入口106にて受け入れられることが好ましい。流量制御装置72は、流体混合部材76に対し実質的に一定のクリーニング剤の出力流れ74を提供するように作動する。流体混合部材76は、クリーニング剤及び主クリーニング液体成分の流れを組み合わせ且つ、流体分配装置66、洗浄ヘッド部20又はその他のクリーナの構成要素に提供することのできるクリーニング液体の出力流れ64を発生させる。
【0026】
図9に最も良く図示した流体混合部材76は、全体として、それぞれクリーニング剤の流れ74及び主クリーニング液体成分の流れ78を受け取る入口108、110を有するT字形継手として図示されている。次に、クリーニング液体64の流れが出口112に提供される。その他の型式の流体混合構成要素を使用してもよい。流体混合部材76は、主流量制御装置82、すなわちより具体的には、ポンプ84の上流又は下流の何れかに配置することができる。しかし、クリーニング剤の流れ74がより一定となる位置にて導管内部の圧力が実質的に一定であるため、流体混合部材をポンプ84の下流に配置することが全体として好ましい。
【0027】
1つの実施の形態によれば、流量制御装置72は、供給部分70からクリーニング剤を受け取り且つ、該クリーニング剤の流れ74を、導管116を通じて図6及び図7に図示するように、主流量制御装置82の上流又は下流の何れかに配置された流体混合部材76に駆動するポンプ114を有している。クリーニング剤の流れ74は、供給部分70内のクリーニング剤の容積と実質的に独立的に発生される。流体混合部材76が上流の位置にあるとき、クリーニング剤及び主クリーニング液体成分がタンク18まで逆流するのを防止すべく逆止弁(図示せず)を導管部分118と一直線に取り付けることができる。ポンプ114は、CEMEが製造し且つ、コネチカット州、マディソンのファーミングトンエンジニアリング(Farmington Engineering)を通じて販売されるポンプ番号ET200BRHPのような、電磁ポンプであることが好ましい。別の適宜なポンプは、ヴァルコアサイエンティフィック(Valcor Scientific)が製造するSV653計測供給ポンプである。ポンプ114に対しその他の型式のポンプを使用することが可能である。
【0028】
コントローラ120は、制御信号122を通じてポンプ114の作動を制御する。1つの適宜なコントローラは、ニューヨーク州、インフィテックインコーポレーテッド(Infitec Inc.)又はシラキューズ(Syracuse)によって販売される部品番号QRS2211C(24V又は36Vの何れか)である。1つの実施の形態によれば、信号122は、接地(図示せず)に対する電力を提供し且つポンプが導管116を通じてクリーニング剤を駆動する時間を制御するパルス式信号である。例えば、制御信号122は、ポンプ114を0.1秒間回転させ且つ2.75秒間停止させて濃縮したクリーニング剤の所望の低容積出力流れ74を発生させる。
【0029】
本発明の別の実施の形態によれば、流量制御装置72は、図8に示すように、上流の高圧入口126及び低圧出口128を有する流量制限部材124を有している。流量制限部材124の入口126は、導管部分130を通じてクリーニング剤の供給部分70に流体的に結合されており、出口128は、流体混合部材76の入口108に流体的に結合されている。流体混合部材76は、ポンプ84の上流に配置され且つ、入口110にて主クリーニング液体成分の流れを受け取る。計測供給オリフィス又はオリフィス板のような真空発生構成要素132がポンプ84と組み合わさって、主クリーニング液体成分の流れと一直線に設けられて、出口128及び流体混合部材76に隣接して好ましくは、約−1.0psiの低圧領域を発生させる。この真空は、流量制限部材124の入口126から出口128まで圧力勾配を発生させ、その結果、流量制限部材124を通るクリーニング剤の流れ74は実質的に一定となる(図3)。クリーニング剤の好ましい低流量において、流量制限部材124を通るクリーニング剤の流れ74は、供給部分70の容積が変化するときでさえ実質的に一定のままである。
【0030】
流量制限部材124は、本発明の1つの実施の形態に従い所望の流量制限効果を提供するラビリンス流体流路を含むことができる。ラビリンス経路は、図9に示すように、1つ又はより多数の滴下灌注器134により形成されることが好ましい。流量制限部材124にて使用するのに適したかかる1つの好ましい滴下灌注器は、米国特許第5,031,837号に記載されており且つ、カリフォルニア州、ウッドランドヒルズのレインドリップ(Raindrip)が製造する部品番号R108Cとして入手可能である。好ましくは、3つの滴下灌注器134が直列に配置され且つ、管部分136、138と共に結合されるようにする。シュラウド140が滴下灌注器134及び管部分136、138を覆うようにしてもよい。出口128が流体混合部材76の入口108に結合し又は流体混合部材76に結合された管の一部分に結合する。入口126は、供給部分70と流体的に連通し得るよう導管130(図8)に結合する。その他の適宜な滴下灌注器又は同様の流量制限装置を使用して、流量制限部材124を形成することも可能である。
【0031】
本発明の別の実施の形態によれば、流量制御装置72は、図10に示すようにポンプ114及び流量制限部材124の双方を有している。ポンプ114及び流量制限部材124は、クリーニング剤供給部分70及び流体混合部材76と一直線に配置されている。ポンプ114は、コントローラ120からの制御信号122に応答して、流量制限部材124を通じてクリーニング剤を駆動する。このように、ポンプ114は、流量制限部材の入口126にて、出口128又は流体混合部材の76における圧力よりも高い望ましい圧力を発生させ、流量制限部材124に亙って圧力勾配を生じさせ且つ、クリーニング剤の流れ74を実質的に一定の流量にて駆動する。1つの代替的な実施の形態によれば、流量制限部材124は、図6に示すように、ポンプ114と一直線に配置し且つ、ポンプ84の下流に配置された流体混合部材76に結合することができる。
【0032】
クリーニング液体ディスペンサ62はまた、その各々がディスペンサ68からの主クリーニング液体成分の流れと混合し得るようにそれぞれのクリーニング剤又は化学剤を分与し得る形態とされた多数の化学剤ディスペンサ60を使用するような形態とすることもできる。図11に示した実施例において、2つの化学剤ディスペンサ60A、60Bが使用されて流量制御装置72A、72Bを使用してクリーニング剤70A、70Bの流れ74A、74Bをそれぞれ分与する。流れ74A、74Bは、流体混合部材76に提供されてディスペンサ68からの主クリーニング液体成分の流れ78と混合するようにする。その他のクリーニング剤又は化学剤を分与する追加的な化学剤ディスペンサ60を追加してもよい。この配置は、クリーニング作業に望まれるようにクリーナ10が異なる型式のクリーニング剤又はその他の化学剤を分与することを可能にする。例えば、別個の供給部分70は、濃度の異なるクリーニング剤、その他の型式の固い床面に適したクリーニング剤、泡消し剤、水洗い剤、ワックスがけ剤、殺菌剤、溶剤、アルカリ性ビルダ又はその他の化学剤を含むようにしてもよよい。
【0033】
流体混合部材76は、1つ又はより多数のクリーニング剤を主クリーニング液体成分の流れ78と混合する形態とすることができる。流体混合部材76は、単一の多方向弁又はその他の適宜な構成要素を含むものとすることができる。流体混合部材76は、新たなクリーニング剤への切換えが完了する前に、クリーナ10を通って流れなければならないクリーニング液体の量を減少させ得るように配置されることが好ましい。このことは、好ましい高濃度のクリーニング剤が使用され且つ、流量が少ないとき、特に重要である。しかし、その他の多数の形態が可能である。例えば、図3に示した化学剤ディスペンサ60の幾つかを使用して別個のクリーニング液体の流れを発生させることもできる。クリーニング剤は、多数の化学剤ディスペンサから流れ、次に、適宜な弁を使用して切換えて、流体分配装置66又はその他のクリーナ構成要素を通じて固い床面に対し所望のクリーニング液体を提供することができる。
【0034】
クリーニング剤供給部分70は、図12に示すように、使い捨て型容器又はクリーナカートリッジ150内に保持されることが好ましい。クリーナカートリッジ150は、全体として、内部キャビティ154及び導管156を有する容器152を備えている。導管156は、内部キャビティ154と流体的に結合された第一の端部158と、化学剤ディスペンサ60に接続可能な第二の端部160とを有している。導管156を通じて化学剤ディスペンサ60に分与し得るよう、例えば、2.8リットルの容積のクリーニング剤の供給部分を内部キャビティ154内に保持することが好ましい。
【0035】
容器152は、導管156に接続される箇所を除いて完全に封止された折畳み可能なバッグであることが好ましい。このように、容器152は、内部に貯蔵されたクリーニング剤が尽きたときに収縮する。この実施の形態によれば、容器152は、ビニル又はその他の適宜な材料で形成することができる。これと代替的に、容器152は、分与されたクリーニング剤を空気と置換するため通気口を有するボックスのような硬い容器の形態とすることができる。容器152は、クリーニング剤を見ることを許容し得るよう透明又は半透明とすることができる。これと代替的に、容器152は、その内部に保持されたクリーニング剤が光に露呈されるのを防止する材料にて形成してもよい。
【0036】
導管156の第一の端部158は、出口162の内側と面一となるように容器152に取り付けられることが好ましい。クリーニング剤が該接続部分から逃げるのを防止するため、出口162にて第一の端部158と容器152との間にシール164が形成される。1つの実施の形態によれば、シール164は、第一の端部158を取り巻き且つ容器152に接続する環状ネック部186を有している。接続部を更に封止するため、環状ネック部186と容器152の第一の端部158との間に溶接部168を形成してもよい。第一の端部158と容器152との接続部を封止するその他の方法も使用可能である。
【0037】
導管156はまた、化学剤ディスペンサ60から切り離されたとき、クリーニング剤が貫通して流れるのを防止し得るよう第二の端部160に取り付けられた、図13に示した流量制御部材170を有することもできる。流量制御部材170は、化学剤ディスペンサ60から切り離されたとき、作動して容器152を封止し且つ、クリーニング剤が流れ出るのを防止する遮断弁を有するコネクタ(急速切離し継手)を有することが好ましい。化学剤ディスペンサ60は、導管174の一部分に取り付けた状態で示したコネクタ172を有することが好ましく、該コネクタは、コネクタ/流量制御部材170と協働してクリーナカートリッジ150を迅速に接続することを容易にする。導管156の第二の端部160に取り付けられたコネクタ/流量制御部材170及び協働するコネクタ172の1つの適宜な配置は、ミネソタ州、セントポールのコールデールプロダクツカンパニー(Colder Products Company)が製造する継手インサートPLCD2200612及び継手本体PLCD1700412である。弁、計測供給装置、締結具、薄膜又はキャップのようなその他の型式の流量制御部材170を導管156の第二の端部160に取り付けて容器152の内部キャビティ154を封止することもできる。
【0038】
本発明の1つの実施の形態によれば、クリーナカットリッジ150は、容器152、導管156及びコネクタ/流量制御部材170を包むことのできる、図14に示したハウジング180を有している。ハウジング180は、容器152に対する保護及び支持体を提供し、このことは、容器152が折畳み可能なバッグの形態にあるとき、特に有益である。ハウジング180は、例えばタブ182にて接着して閉じられることが好ましいボックスを形成するよう折畳まれたプラスチック、板紙及び(又は)金属のような剛性又は半剛性な材料の単一片で形成されることが好ましい。1つの好ましい実施の形態によれば、ハウジング180は波形プラスチック又は板紙にて形成される。
【0039】
ハウジング180はまた、取り外し可能な部分190、192によりそれぞれ画成されることが好ましい、少なくとも1つの側壁188に開口部184、186も有している。部分190、192は、有孔端縁194、196を有しており、これら端縁は、開口部184、186を露出させるべく容易に除去することを促進する。ハウジング180は、部分190、192の除去を更に簡略化するため指でアクセスする開口198、200を有することもできる。開口部184は、全体として、容器152に対する視覚的アクセスを提供し且つ、ユーザがその内部に保持されたクリーニング剤の容積を評価することを許容する。開口部186は、容器152に対する視覚的アクセスを提供することに加えて、化学剤ディスペンサ60に接続するため導管156及びコネクタ/流量制御部材170に対するアクセスも提供する。1つの実施の形態によれば、開口部190及び除去可能な部分192はまた底部202に形成し、これら開口部を通じて導管156が伸びて図13に示すように、容器152内でクリーニング溶液を効率的に分与することができる。所望に応じて、ハウジング180にその他の開口部を設けることもできる。
【0040】
クリーナカートリッジ150は、図15に示すように、クリーナ10のカートリッジ受け入れ部204内に除去可能に受け入れ得ることが好ましい。1つの実施の形態によれば、カートリッジ受け入れ部204は、後部板206と、両側壁208、210と、前壁212と、底部214とを有するブラケットである。後部板206は、クリーナカートリッジ150を流量制御装置72に近接する位置に配置し得るようクリーナ10の壁に取り付け可能である。底部214及び側壁208は、開口部を有しており、該開口部を通って導管156が伸びて化学剤ディスペンサ60に接続することができる。カートリッジ150は、紐又はその他の適宜な手段を使用してカートリッジ受け入れ部204に固着することができる。クリーニング作業中に生じる押し付け動作(jostling)が制限されるため、かかる固着装置は通常、不要である。当該技術分野の当業者には、カートリッジ受け入れ部204は、フック及びループ、締結具及びその他の適宜な手段のような、カートリッジ150をクリーナ10に除去可能に取り付けるのを容易にする多数のその他の形態をとることができることが理解される。多数のクリーナカートリッジ150及び相応するカートリッジ受け入れ部204は、本発明の多数化学剤ディスペンサの実施の形態に対応し得るようにその相応する化学剤ディスペンサ60に近接する位置に設けることができる。
【0041】
作用時、クリーナカートリッジ150が提供され、クリーニング剤の供給部分が容器152の内部キャビティ154内に貯蔵される。次に、導管156の第二の端部160を化学剤ディスペンサ60に結合し、カートリッジ150をカートリッジ受け入れ部204内に取り付ける。次に、化学剤ディスペンサ60は、導管156を通じてクリーニング剤の供給部分を受け取り且つ、上記に論じたように、クリーニング剤の制御された出力流れ74を提供する。容器152が折畳み可能であるとき、容器152は、クリーニング剤の出力流れ74に応答して折畳む。
【0042】
以下に更に詳細に説明するように、クリーニング液体は、曝氣して泡状の曝氣クリーニング液体を形成し、このクリーニング液体は、固い床面に供給され且つ、洗浄過程にて利用される。泡状の曝氣したクリーニング液体は、床面を効率的に湿らすのを容易にする。上述した好ましい界面活性剤は、クリーニング液体を所望通りに発泡させるため追加的な添加剤無しで使用することができる。全体として、本発明のこの実施の形態のクリーニング作業は、クリーニング液体を曝氣して泡状の曝氣したクリーニング液体(発泡したクリーニング液体)にするステップと、発泡したクリーニング液体を固い床面に施すステップと、発泡したクリーニング液体を洗浄ヘッド部20にて作用させるステップと、汚れたクリーニング液体を回収システムにて回収する前に、発泡したクリーニング液体を実質的に非曝氣状態にするステップとを備えている。作用時、曝氣したクリーニング液体を非曝氣状態にすることは、洗浄部材22と接触する間、迅速に行われる。その結果、回収システムにより回収タンク12に運ばれる泡は殆どない。
【0043】
図6乃至図8及び図10を参照すると、本発明に従って洗浄過程の間、固い床面に施すため発泡したクリーニング液体を発生させるクリーニング液体の曝氣装置が全体として参照番号220で示してある。曝氣装置220は、非限定的に、加圧した空気及び(又は)加圧した液体システム、攪拌システム等を含む、多岐に亙る泡発生装置を含むことができる。1つの実施の形態によれば、曝氣装置220は、洗浄ヘッド部20の上方でハウジングに配置されており、また、第一の流体混合部材224内で分与システム62からのクリーニング液体の流れ64と混合した空気を加圧する空気システム222を有している。次に、混合した空気及びクリーニング液体は、更に混合するため第二の流体混合部材226に提供することができる。流体分配装置66は、混合部材224、226により発生された発泡し且つ、曝氣したクリーニング液体を固い床面又はクリーナ10のその他の構成要素に向ける。流体分配装置66を通じて供給される発泡し且つ、曝氣したクリーニング液体の容積流量は、クリーニング液体、従ってクリーニング液体分与システム62の流れ64の容積流量によって実質的に制御される。
【0044】
加圧された空気を発生し且つ、運ぶ空気システム222は、空気ポンプ228と、逆止弁230と、関係した流体導管部分232、234とを有している。適宜な型式の空気ポンプ228は、ピストン、膜又は回転ベーンポンプを含む。1つの好ましい空気ポンプ228は、ミシガン州、ベントンハーバーのギャストマニファクチャリングインコーポレーテッド(Gast Manufacturing,Inc.)が製造するピストンポンプモデル番号22D1180−206−1002である。逆止弁230は、クリーニング液体が空気ポンプ228内に逆流するのを防止するために設けられる。逆止弁は、また流体の逆流を防止し得るよう分与システム62と一直線に配置してもよい。空気ポンプ228の出口における圧力は、約40psiのように、流量制限部材86の低圧側96における圧力よりも高い。
【0045】
第一の混合要素224は、加圧された空気を導管部分234を介して空気ポンプ228から受け取り及び加圧されたクリーニング溶液を導管部分236を介してクリーニング液体分与システム62から受け取る。第一の混合要素224(Y字形継手)は、1対の入口ポート238、240と、混合体が排出されるときに通る出口ポート242とを有している。第一の混合要素224は、代替的な形態としてもよいが、加圧された空気及び加圧されたクリーニング液体に対する少なくとも1対の入口ポートと、混合体を排出するための出口ポートとを有する必要がある。第一の混合要素224は、受動的な混合要素として画成することができる。1つの代替的な第一の混合要素は、励起したインぺラのような能動的な混合装置を含むことができる。
【0046】
第一の混合要素224の出口ポート242は、導管244と一直線の電磁弁(図示せず)に結合して第二の混合要素226及び流体分配装置66への流体の流量を制御することができる。上記の弁は、溶液が第一の混合要素224から流れ出るのが許容される開放位置と、溶液の流れが阻止される閉じた位置との間にて作動可能である。可変出力弁又はその他の適宜な構成要素のような代替的な弁を使用してシステム内の流体の流れを制御することができる。
【0047】
第二の混合要素226は、加圧された空気及びクリーニング液体を第一の混合要素224から受け取り且つ、更に混合する。第二の混合要素226は、入口ポート248及び出口ポート250を有する比較的固い受け入れ部246を含む、受動的な要素とすることができる。拡散媒体252が受け入れ部246内に保持されている。拡散媒体252は、せん断作用、空気取り込み又はその双方を組み合わせることにより泡を発生させることができる。1つの好ましい実施の形態において、拡散媒体252は、ミネソタ州、セントポールのミネソタマイニング及びマニファクチャリングカンパニー(Minnesota Mining and Manufacturing Company)が製造するスコッチブライト(SCOTCH−BRITE)商標名の銅パッドを複数含む。非限定的に、ガラスビーズ、発泡材及びその他の多孔質物質を含む代替的な拡散媒体も具体化可能である。
【0048】
受け入れ部246の長さ及び直径並びに拡散媒体252の構造体は、システム220の作動圧力を所望の値に保ち得るような寸法とされている。拡散媒体252及び受け入れ部246の寸法は、第二の混合要素226内で発生された泡の量に影響を与える。より具体的には、より粗い拡散媒体252を使用することは、泡が受け入れ部246を通ることをより容易にし、それは、受け入れ部246内で媒体252の間の接触点又は阻止点がより少ないからである。しかし、より粗い拡散媒体の結果、泡はより大きくなる。適正な拡散媒体252と共に十分に長い受け入れ部246を使用することにより、受け入れ部246の上流端付近に形成された大きい泡は、受け入れ部246の下流端に達する前に分解してより望ましい小さい泡となる。一例として、図示した実施の形態の受け入れ部246は、長さ約22.86cm(9インチ)であり、約5.08cm(2インチ)の内径を有する。
【0049】
受け入れ部246は、入口ポート248が出口ポート250よりも僅かに低い高さとなるように地面に対し傾斜して設けることができる。入口ポート248を出口ポートよりも上方に設けることにより、貫通する流れを制御する弁が閉じられた後、洗浄ブラシ22に供給される曝氣したクリーニング液体の量を最小にすることができる。曝氣装置220に対する色々な改変例及び適用例が具体化可能である。
【0050】
発泡したクリーニング液体は、第二の混合要素226から排出され且つ、導管部分254を介して流体分配装置66に向けられる。導管254内の流れは、T字形継手132により流体分配装置66の導管258、160内に分離される。導管部分258、160の出口は、関係した洗浄部材22の上方に設けられる。作動中、発泡したクリーニング液体(又は発泡しないクリーニング液体)は、固い床面と接触した洗浄部材22の下方にて遠心力により排出される。曝氣したクリーニング液体の供給のための代替的な方策は、関連する技術分野の当業者に理解されよう。
【0051】
作用時、加圧された空気及びクリーニング液体は、第一の混合要素224内に受け入れられ且つ、導管244を介して第二の混合要素226を通じて向けられる。空気及びクリーニング液体の混合体が第二の混合要素226の拡散媒体252を通って流れるとき、泡が発生される。第二の混合要素226からの泡の排出分は、導管部分254、258、160を介して洗浄媒体22に排出される。
【0052】
固い床面クリーナ10は、カーペットクリーナと比べて、比較的湿った泡を発生させ固い床面を望ましいように湿った状態にする。泡の「乾燥度」は、この容積拡張比に関係して規定することができる。「乾燥した」泡は、「湿った」泡と比べてより大きい膨張比を有する。現在利用可能な型式のカーペットクリーニング機械にて使用される高膨張泡は、実際には、空気対水の比が大きいから、比較的「乾燥」している。乾燥した泡は、クリーニングしたカーペットの迅速な乾燥を促進し得るようカーペットのクリーニング時に使用される。「湿った」泡は、通常、カーペットクリーニング装置にて使用されず、それは、これらの泡はカーペットを過度に湿らせ、その結果、乾燥時間を長くし且つ、カビを発生させる可能性があるからである。1つの特定の実施の形態において、クリーニング液体(非曝氣)と発泡したクリーニング液体との間の容積比は約1:8である。例えば、1.25ガロンを占めるため、0.15ガロンのクリーニング液体が曝氣される。その他の容積比でも許容可能な洗浄結果が得られよう。
【0053】
クリーニング機械10が前進するとき、発泡したクリーニング液体は、液体分配装置66によりシャーシの前側の導管部分258、160を通じて分与され、洗浄媒体22は、発泡したクリーニング液体及び固い床面に係合する。発泡したクリーニング液体は、クリーニング液体の流量が劇的に減少したとき(例えば、0.2GPM)でも、固い床面を効率的に湿らせることを許容する。泡に対し洗浄媒体22にて機械的に作用を加える過程の結果、汚れた溶液を回収する前に、発泡したクリーニング液体は実質的に泡消しされ又は非曝氣状態となる(容積は95%まで減少する)。これに反して、既知の化学洗剤を使用する従来技術の装置は、ブラシの動作により追加的な泡を発生させ、本明細書に述べたように泡消し装置を必要とする。
【0054】
発泡したクリーニング液体と接触した洗浄媒体22と固い床面とが相互作用することにより、汚れたクリーニング液体及び泥の溶液が発生する。汚れた溶液は、固い床面から解放された部分的に非曝氣状態のクリーニング液体及び泥を含む。汚れた溶液は、回収システム32により固い床面から回収され且つ、回収タンク12に運ばれる。
【0055】
回収された汚れ溶液は、回収タンク12に泡消し化学剤を添加することを含む、色々な泡消し技術を使用して泡を減少し得るよう処理することができる。本明細書に記載した実施の形態において、汚れた溶液は、洗浄過程の間、実質的に泡消しされる。上述の特定の界面活性剤は、回転する洗浄ブラシ22と接触した後、迅速に非曝氣状態となる発泡クリーニング溶液を発生させることが好ましい。その結果、1つの好ましい実施の形態において、追加的な泡消し装置又は化学剤は不要である。
【0056】
洗浄器10は、収集された汚れ溶液の容積を減少させるため、泡消し装置又はシステムを含むことができる。泡消し装置又はシステムは、汚れた溶液の収集及び取り扱い装置32の一部とし又は汚れた溶液タンク12に関係して配置することができる。泡消し装置又はシステムは、収集した泡に泡消し化学剤を加える化学的泡消しシステムを含むことができる。泡消し装置は、音響学的及び(又は)機械的泡消し装置を含むことができる。
【0057】
本発明の追加的な側面について説明する。発泡システムに関して、代替的な泡発生システムが具体化可能である。曝氣システム220の上述した実施の形態において、圧縮した空気及び加圧したクリーニング液体の過程が利用される。泡状の曝氣したクリーニング液体を発生させるその他の手段を利用してもよい。かかる代替的な曝氣システムの1つは、攪拌法を利用する。攪拌法は、回転するインペラのような機械的装置を使用して溶液と係合し且つ、空気を溶液内に取り込む。米国特許第3,761,987号及び米国特許第3,931,662号の各々には、その開示内容を参考として引用し本明細書に含めた攪拌型泡発生器が開示されている。
【0058】
曝氣したクリーニング液体の流体分配部分は、代替的な構造体を含むことができる。例えば、曝氣し又は非曝氣状態のクリーニング液体を固い床面又は洗浄媒体22又はその双方に噴霧することができる。曝氣し又は非曝氣状態のクリーニング液体は、洗浄媒体22の開口を介する等により洗浄媒体22を通じて供給し且つ(又は)洗浄媒体22の前方の床面に直接施すことができる。曝氣したクリーニング液体及び非曝氣状態のクリーニング液体の分配部分は、固い床面に対する選択的に施す部分、ブラシ又はその双方を含むことができる。代替的な分配システムは、関連技術の当業者に理解される。
【0059】
好ましい実施の形態に関して本発明を説明したが、当該技術分野の当業者は、本発明の精神及び範囲から逸脱せずに形態及び詳細の点で変更を加えることが可能であることが認識されよう。
【図面の簡単な説明】
【0060】
【図1】本発明の色々な実施の形態による固い床面クリーナの簡略化した側面図である。
【図2】本発明の色々な実施の形態による固い床面クリーナの簡略化した側面図である。
【図3】本発明の実施の形態によるクリーニング液体分与システムの化学剤ディスペンサを示す概略図である。
【図4】本発明の1つの実施の形態による主クリーニング液体成分ディスペンサの正面図である。
【図5】本発明の1つの実施の形態による流量制限部材の概略図である。
【図6】本発明の色々な実施の形態によるクリーニング液体分与システムの化学剤ディスペンサ及びその他の構成要素の正面図である。
【図7】本発明の色々な実施の形態によるクリーニング液体分与システムの化学剤ディスペンサ及びその他の構成要素の正面図である。
【図8】本発明の色々な実施の形態によるクリーニング液体分与システムの化学剤ディスペンサ及びその他の構成要素の正面図である。
【図9】本発明の1つの実施の形態による流体混合部材に結合された流量制限部材の部分断面図とした正面図である。
【図10】本発明の1つの実施の形態によるクリーニング液体分与システムの化学剤ディスペンサの正面図である。
【図11】本発明の1つの実施の形態による多数化学剤ディスペンサを利用するクリーニング液体分与システムの概略図である。
【図12】本発明の1つの実施の形態によるクリーナカートリッジの正面図及び部分断面図である。
【図13】本発明の色々な実施の形態を示すクリーナカートリッジの正面図である。
【図14】本発明の実施の形態によるクリーナカートリッジのハウジングの斜視図である。
【図15】本発明の1つの実施の形態によるカートリッジ受け入れ部に取り付けられたクリーナカートリッジの斜視図である。
【0001】
本発明は、全体として、固い床面クリーナ、より具体的には、クリーニング液体分与システムにて使用されるクリーニング剤の供給部分を保持すべく固い床面クリーナにて使用されるクリーナカートリッジに関する。
【0002】
発明の背景
工業用及び商業的建物の床をクリーニングするため固い床面クリーナが広く使用されている。これら床面クリーナは、クリーナの後方を歩く操作者によって制御され且つ、幅38.1cm(15インチ)乃至91.44cm(36インチ)の範囲の経路をクリーニングすることのできる小型のモデルから機械に乗った操作者が制御し且つ、152.4cm(5フィート)もの幅の広い経路をクリーニングすることのできる大型のモデルまで寸法範囲がある。これらの固い床面クリーナは、モータ作動駆動車輪と、クリーニング溶液を保持する溶液タンクと、洗浄した床から回収された汚れたクリーニング溶液を保持する回収タンクとを有している。典型的に、水と混合したクリーニング剤を含むクリーニング溶液は、洗浄ヘッドに隣接する固い床面に施される。洗浄洗浄ヘッド部は、全体として、車の前方、下方又は後方の何れかに取り付けられた1つ又は2つ以上のモータ作動洗浄ブラシを保持している。これらの洗浄ブラシは、典型的に、回転して望まれる洗浄動作を提供する。次に、汚れたクリーニング溶液を回収タンクに戻す溶液回収システムを使用して汚れたクリーニング溶液を回収する。
【0003】
クリーニング溶液は、典型的に、溶液タンク内に保持されたクリーニング溶液の容積に応答して変化する量にて洗浄ヘッド部に重力供給される。溶液タンク内に保持されたクリーニング溶液の容積が減少するに伴い、クリーニング溶液が洗浄ヘッド部に供給される量は減少する。例えば、幅81.28cm(32インチ)の洗浄幅を有する典型的な固い床面クリーナは、溶液タンクが満杯のときの約1.0ガロン/分(GPM)からタンクが低容積のクリーニング溶液を保持するときの0.5GPMの量まで変化する量にて洗浄溶液を固い床面に施す。
【0004】
従来技術の固い床面クリーナに伴う1つの問題点は、その作動可能な運転時間が限られる点である。これは主として、溶液タンクの容量が小さく且つ、クリーニング溶液の流量が多量なためである。81.28cm(32インチ)のクリーニング幅を有する1つの典型的な固い床面クリーナの溶液容量に基づく作動可能な運転時間は、典型的に、例えば約30乃至40分である。
【0005】
これらのクリーナの短い運転時間に対する1つの可能な解決策は、溶液タンク及び回収タンクの寸法を大きくすることである。残念ながら、かかる洗浄溶液容量を増大させることは、典型的に、固い床面クリーナのフレーム及びその他の構成要素の改造を必要とし、その結果、装置の重量及びエネルギの必要条件が増すことになる。殆どの用途の場合、これらの改造は実際的でない。
【0006】
洗浄液の高容積流量は、全体として、クリーニングする床を完全に湿らせるために望まれる。残念なことに、クリーニング溶液の容積流量を制御しない結果、例えば、溶液タンクが満杯であるとき、過剰な量のクリーニング溶液が床に分配されることになる。従来技術の固い床面クリーナのクリーニング溶液の高容積流量の結果、不稼動時間も長くなる。長い不稼動時間の原因は、全体として、汚れたクリーニング溶液を何回も処分するためである。溶液タンクに手作業で水を充填し且つ、クリーニング剤と混合させることを含む、溶液タンクにクリーニング溶液を補給しなければならないことで不稼動時間は更に増す。更に、クリーニング過程が有害又は危険な化学物を除去する場合、汚れたクリーニング溶液を処分するため、適正に処分されることを保証すべく特殊な取り扱い及び(又は)追加的なコストが必要となる。その結果、従来技術の固い床面クリーナが使用する多量のクリーニング溶液の結果、クリーニング作業を行うときの効率が低下する。
【0007】
その結果、従来技術の固い床面クリーナには、床のクリーニング作業を非効率的にする幾つかの短所がある。これら短所の殆どは、クリーニング溶液の流量の制御が不十分であり、また、固い床面に施されるクリーニング溶液の容積流量が大であることに起因する。過多に又は過少にクリーニング剤を水と混合させるといった、クリーニング溶液を手で準備しなければならないことに伴い更なる問題点が生じる可能性がある。
【0008】
発明の概要
本発明は、固い床面クリーナにて使用されるクリーナカートリッジに関するものである。該クリーナカートリッジは、水のような主クリーニング液体成分をクリーニング剤と自動的に混合して固い床面クリーナに施されるクリーニング液体を形成するべくクリーニング液体分与システムの化学剤ディスペンサにより分与されるクリーニング剤の供給部分を保持するために使用することができる。このことは、クリーニング剤及び主クリーニング液体成分をより効率的に使用し、作動可能な運転時間をより長くし且つ、不稼動時間をより短くすることを可能にする。クリーナカートリッジは、その内部にクリーニング剤を貯蔵することのできる内部キャビティを含む容器を有している。導管の第一の端部が内部キャビティに流体的に結合される。導管の第二の端部は、化学剤ディスペンサに接続可能である。
【0009】
本発明の実施の形態の特徴であるその他の特徴及び有利な点は、以下の詳細な説明を読み且つ、関連した添付図面を参照することにより明らかになるであろう。
【好ましい実施の形態の詳細な説明】
【0010】
図1には、本発明の実施の形態が使用可能である固い床面クリーナ10が図示されている。図示したクリーナ10は、コンクリート、タイル、ビニル、テラゾ等のような固い床面をクリーニングするために使用されるウォークビハインドクリーナである。これと代替的に、クリーナ10は、本明細書に記載したような洗浄作業を行う車両型又は牽引型クリーナとしてもよい。クリーナ10は、電池のような車両電源又は電気コードを通じて作動される電気モータを含むことができる。これと代替的に、内燃機関システムを単独で又は電気モータと組み合わせて使用してもよい。クリーナ10は、全体として、回収タンク12と、蓋14とを有している。蓋14は、ヒンジ(図示せず)により回収タンク12の一側部に沿って取り付けられて、タンク12の内部に立ち入り得るように蓋14を上方に枢動させることができる。クリーナ10は、クリーニング作業の間、固い床面に施されるクリーニング液体又は主クリーニング液体成分を保持するタンク18も有している。
【0011】
洗浄ヘッド部20は、洗浄部材22と、シュラウド24と、洗浄部材の駆動体26とを有している。洗浄部材22は、毛房ブラシのような1つ又は2つ以上のブラシ、パッド洗浄器、又はその他の固い床面洗浄要素とすることができる。駆動体26は、洗浄部材22を回転させる1つ又は2つ以上の電気モータを有している。洗浄部材22は、固い床面に対して全体として垂直の回転軸線の周りを回転する円板形洗浄ブラシとすることができる。これと代替的に、洗浄部材22は、固い床面に対して全体として水平の回転軸線の周りを回転する円筒形洗浄ブラシとしてもよい。駆動体26はまた、揺動型洗浄部材22でもよい。洗浄ヘッド部20は、洗浄ヘッド部20が下降したクリーニング位置と上昇した走行位置との間にて動き得るようにクリーナ10に取り付けられる。
【0012】
機械フレーム27は、回収タンク12を車輪28及びキャスタ29にて支持する。フレームの詳細は、その開示内容を参考として引用し本明細書に含めた、米国特許第5,611,105号に示され且つ記載されている。車輪28は、参照番号30で概略図的に示したモータ及びトランスアクスル組立体によって駆動されることが好ましい。フレームの後部は、流体回収装置32が取り付けられる連結機構31を保持している。図1の実施の形態において、流体回収装置32は、真空圧搾器34を有しており且つ、ホース36を通じて回収タンク12内の入口チャンバと真空的に連通している。入口チャンバの底部には、ドレーン口40が設けられており、該ドレーン口にはドレンホース42が接続されている。
【0013】
図2には、1つの代替的な汚れた溶液の回収装置32を利用する固い床面クリーナ10が図示されている。この実施の形態によれば、汚れた溶液の回収装置32は、汚れた溶液を床面から持ち上げ且つ、その汚れた溶液を収集タンク又は受け部44に運ぶ非真空型機械装置を有している。該非真空型機械装置は、床面と接触するように回転して汚れた溶液に係合し且つ、該溶液を床面から上昇させる可撓性の材料要素46のような複数の拭き取り媒体を有している。可撓性材料要素46は、吸収性材料で出来たものとすることができる。可撓性材料要素46は、溶液を収集受け部44まで運ぶ。可撓性要素46に捕集された溶液は、せん断装置又は圧搾装置を使用するといった機械的動作によって除去することができる。図2の実施の形態において、汚れた溶液を可撓性の材料要素46から除去するために使用される機械的動作は、汚れた溶液を解放し得るよう可撓性材料要素46に係合するスクレーパバー48による。汚れた溶液を床面から収集受け部に向けて運ぶために代替的な機械装置、構造体又はシステムを使用することができる。
【0014】
クリーナ10は、図1に図示するように、電池52が内部に位置する電池室50を含むことができる。電池52は、モータ26、真空ファン54及びクリーナ10のその他の電気構成要素を駆動する電力を提供する。真空ファン54は蓋14内に取り付けられている。クリーナ10の本体の後部に取り付けられた制御装置56は、クリーナ10に対する舵取り制御ハンドル58と、作動制御装置と、計器とを有している。自動式固い床面クリーナの更なる側面は、その各々を参考として引用し本明細書に含めた、米国特許第5,483,718号、米国特許第5,515,568号及び米国特許第5,566,422号に開示されている。
【0015】
本発明は、実質的に一定のクリーニング剤の流量を提供することのできるクリーナ10のような、固い床面クリーナにて使用される、図3に概略図で図示した化学剤ディスペンサ60に関するものである。化学剤ディスペンサ60は、流体分配装置66、固い床面に隣接する洗浄ヘッド部20(図1)又はその他のクリーナ構成要素に対し実質的に一定のクリーニング液体64の流量を提供する、クリーニング液体分与システム62の1つの構成要素として形成することができる。クリーニング液体は、全体として、主クリーニング液体成分ディスペンサ68によって分与される主クリーニング液体成分と化学剤ディスペンサ60から分与されたクリーニング剤との組み合わせを含む。
【0016】
化学剤ディスペンサ60は、全体として、クリーニング剤70の供給部分と、流量制御装置72とを有している。流量制御装置72は、クリーニング剤70に流体的に結合され且つ、供給部分70内に保持されたクリーニング剤の容積と実質的に独立的な流量を有するクリーニング剤の実質的に一定の出力流量74を含む。1つの実施の形態によれば、化学剤ディスペンサ60は、ディスペンサ68からクリーニング剤の出力流れ74及び主クリーニング液体成分の出力流れ78とを受け取る流体混合部材76を有している。流体混合部材76は、クリーニング剤及び主クリーニング液体成分の流れを組み合わせ且つ、クリーニング液体の出力流れ64を発生させる。
【0017】
クリーニング液体の出力流れ64は、床のクリーニング作業に望まれる低容積流量に維持されることが好ましい。このクリーニング液体の出力流64のほぼ一定の低容積流量は、クリーニング液体の流量が変化し且つ、クリーニング液体の最小流量がクリーニング作業を行うのに十分であることを保証し得るような形態としなければならない、従来技術の重力供給式流体分与システムに優越する顕著な改良点を提供する。残念なことに、その結果、遥かに高流量となり、また所望であるよりも遥かに低流量となる可能性がある。従って、クリーニング液体の所望の流量が0.5GPMであるとき、従来技術の流れクリーナは、所望の流量を実質的に上廻る流量を提供する一方、本発明のクリーニング液体ディスペンサ62は、0.5GPMのほぼ一定の流量を提供することができる。
【0018】
本発明の実施の形態によれば、クリーニング液体の出力流れ64は、約0.2GPMに制限されることが好ましい。その結果、作動可能な運転時間が長くなり、不稼動時間が短くなり且つ、床のクリーニング作業がより迅速となる。更に、所定の作業に対して使用される量が少ないため、クリーニング液体の費用が削減される。また、このクリーニング液体の減少は、液体廃物を処分するのに費やし且つ、クリーナに洗浄液体を再充填する時間を短縮する。より迅速な床の乾燥といったその他の有利な効果はまた、本発明のクリーニング液体分与システム62を利用する固い床面クリーナによって実現され、床のクリーニング作業の効率を更に向上させることができる。
【0019】
この実施の形態によれば、クリーニング剤70は、好ましくは38%固体のような濃縮した形態にあり、クリーニング剤の流れ74の所望の容積流量が約10cm3又はそれ以下/分であるようにすることが好ましい。好ましい実施の形態によれば、主クリーニング液体成分とクリーニング剤との混合比率は、約1000:1である。しかし、その他の混合比率も同様に使用できる。その結果、クリーニング剤の容積流量は、主クリーニング液体成分の容積流量の0.1%であることが好ましい。クリーニング剤は、アニオン系界面活性剤と、非アニオン系界面活性剤と、カチオン系界面活性剤と又はその組み合わせとを含むことが好ましい。特に好ましい界面活性剤は、フロリダ州、ボカラトンのデフォーレストエンタープライズズ(DeForest Enterprises)インコーポレーテッドが製造するデートリック(DeTeric)Cp−Na−38である。代替的なクリーニング剤は、界面活性剤、ビルダ、溶剤又はその他の成分を1つ又はより多く含むことができる。主クリーニング液体成分は、例えば、図1に示したタンク18内に貯蔵された水であることが好ましい。
【0020】
主クリーニング液体成分ディスペンサ68は、全体として、主クリーニング液体成分80の供給部分と、主流量制御装置82とを有している。主クリーニング液体成分80の供給部分は、例えば、タンク18(図1)内に保持することができる。主流量制御装置82は、主クリーニング液体成分80の供給部分と流体的に結合されており且つ、実質的に一定の主クリーニング液体成分の出力流れ78を発生させる。これと代替的に、82´にて示すように、主流量制御装置又はその構成要素は、クリーニング液体64の流れを制御し得るよう流体混合部材76の下流に配置してもよい。
【0021】
本発明の1つの実施の形態によれば、主流量制御装置82は、図4に図示するように、ポンプ84と、流量制限部材86とを有している。ポンプ84は、導管部分90Aを通じて主クリーニング液体成分の供給部分を受け取る入口88を有している。ポンプ84は、高圧に保たれる出口92も有している。主クリーニング液体成分の出力流れ78(又は、クリーニング液体の流れ64)が出口92及び導管部分90Bを通じて提供される。1つの実施の形態によれば、出口92における圧力は、約18.1437kg(40ポンド)/平方インチ(psi)に実質的に一定に保持される。ポンプ84は、カリフォルニア州、ガーデングローブのシャーフロ(Shur Flo)が製造する隔ポンプモデル8006−543−250のような膜ポンプであることが好ましい。その他の型式のポンプも使用可能である。
【0022】
流量制限部材86は、導管部分90B、62C及び主クリーニング液体成分78の流れと全体として一直線に配置される。これと代替的に、流量制限部材86は、流体混合部材76の下流に(図3の斜線ボックス82´で示すように)且つ、洗浄液体の流れ64と一直線となるように配置してもよい。流量制限部材86は、図4に図示するように、上流の高圧側部94と、下流の低圧側部96とを有している。高圧側部94と低圧側部96との間の流量制限部材86を亙る圧力降下は、貫通する流体の流量を制限して所望の容積流量を提供する。多数の流量制限部材86を直列に配置して流体流れに所望の圧力降下を生じさせることができる。
【0023】
1つの実施の形態によれば、流量制限部材86は、図5に概略図的に図示した計測供給オリフィス又はオリフィス板98である。オリフィス板98は、主クリーニング液体成分の出力流れ78(又はクリーニング液体の流れ64)が貫通して流れるオリフィス100を有している。板98は、その内径を斜線102で示した導管62内に取り付けられ、流体はオリフィス100を通って流れるように付勢される。このことは、上述したように圧力降下を発生させ且つ、出力流れ78又は64を所望の流量に制限する。1つの好ましい実施の形態によれば、オリフィス板98のオリフィス100は、ポンプ84の出口92の圧力が約40psiであるとき、0.2GPMの所望の出力流れを提供し得るよう0.762mm(0.03インチ)の直径Dを有する。適宜な計測供給オリフィス又はオリフィス板98の一例は、イリノイ州、ウィートンのスプレイイングシステムズ(Spraying Systems)カンパニーが製造する部品番号CP4916−40である。板98に多数のオリフィスを提供し又はその他の流量制限形態を提供するといったようなその他のオリフィス板又は計測供給オリフィスの形態も可能である。
【0024】
クリーニング作業中、固い床面に対するクリーニング液体の所望の分配状態を保つため、クリーナ10の速度に依存してポンプ84の出口92の圧力を変化させることができる。このように、低速度のとき、出口92の圧力を降下させて、出口流れ78又は64、従って固い床面に施される液体容積を減少させることができる。同様に、クリーナ10の速度が増すに伴い、出口92の圧力は上昇させ流体の流れを増し且つ、固い床面をクリーニング液体にて所望通りに濡らす状態を保つことができる。
【0025】
次に、図3及び図6乃至図10を参照しつつ、化学剤ディスペンサ60についてより詳細に説明する。上記に論じたように、化学剤ディスペンサ60は、全体として、図3に図示するように、クリーニング剤の供給部分70と、流量制御装置72とを有している。クリーニング剤の供給部分70は、使い捨て型容器又はクリーナカートリッジ内に貯蔵され且つ、流量制御装置72の入口106にて受け入れられることが好ましい。流量制御装置72は、流体混合部材76に対し実質的に一定のクリーニング剤の出力流れ74を提供するように作動する。流体混合部材76は、クリーニング剤及び主クリーニング液体成分の流れを組み合わせ且つ、流体分配装置66、洗浄ヘッド部20又はその他のクリーナの構成要素に提供することのできるクリーニング液体の出力流れ64を発生させる。
【0026】
図9に最も良く図示した流体混合部材76は、全体として、それぞれクリーニング剤の流れ74及び主クリーニング液体成分の流れ78を受け取る入口108、110を有するT字形継手として図示されている。次に、クリーニング液体64の流れが出口112に提供される。その他の型式の流体混合構成要素を使用してもよい。流体混合部材76は、主流量制御装置82、すなわちより具体的には、ポンプ84の上流又は下流の何れかに配置することができる。しかし、クリーニング剤の流れ74がより一定となる位置にて導管内部の圧力が実質的に一定であるため、流体混合部材をポンプ84の下流に配置することが全体として好ましい。
【0027】
1つの実施の形態によれば、流量制御装置72は、供給部分70からクリーニング剤を受け取り且つ、該クリーニング剤の流れ74を、導管116を通じて図6及び図7に図示するように、主流量制御装置82の上流又は下流の何れかに配置された流体混合部材76に駆動するポンプ114を有している。クリーニング剤の流れ74は、供給部分70内のクリーニング剤の容積と実質的に独立的に発生される。流体混合部材76が上流の位置にあるとき、クリーニング剤及び主クリーニング液体成分がタンク18まで逆流するのを防止すべく逆止弁(図示せず)を導管部分118と一直線に取り付けることができる。ポンプ114は、CEMEが製造し且つ、コネチカット州、マディソンのファーミングトンエンジニアリング(Farmington Engineering)を通じて販売されるポンプ番号ET200BRHPのような、電磁ポンプであることが好ましい。別の適宜なポンプは、ヴァルコアサイエンティフィック(Valcor Scientific)が製造するSV653計測供給ポンプである。ポンプ114に対しその他の型式のポンプを使用することが可能である。
【0028】
コントローラ120は、制御信号122を通じてポンプ114の作動を制御する。1つの適宜なコントローラは、ニューヨーク州、インフィテックインコーポレーテッド(Infitec Inc.)又はシラキューズ(Syracuse)によって販売される部品番号QRS2211C(24V又は36Vの何れか)である。1つの実施の形態によれば、信号122は、接地(図示せず)に対する電力を提供し且つポンプが導管116を通じてクリーニング剤を駆動する時間を制御するパルス式信号である。例えば、制御信号122は、ポンプ114を0.1秒間回転させ且つ2.75秒間停止させて濃縮したクリーニング剤の所望の低容積出力流れ74を発生させる。
【0029】
本発明の別の実施の形態によれば、流量制御装置72は、図8に示すように、上流の高圧入口126及び低圧出口128を有する流量制限部材124を有している。流量制限部材124の入口126は、導管部分130を通じてクリーニング剤の供給部分70に流体的に結合されており、出口128は、流体混合部材76の入口108に流体的に結合されている。流体混合部材76は、ポンプ84の上流に配置され且つ、入口110にて主クリーニング液体成分の流れを受け取る。計測供給オリフィス又はオリフィス板のような真空発生構成要素132がポンプ84と組み合わさって、主クリーニング液体成分の流れと一直線に設けられて、出口128及び流体混合部材76に隣接して好ましくは、約−1.0psiの低圧領域を発生させる。この真空は、流量制限部材124の入口126から出口128まで圧力勾配を発生させ、その結果、流量制限部材124を通るクリーニング剤の流れ74は実質的に一定となる(図3)。クリーニング剤の好ましい低流量において、流量制限部材124を通るクリーニング剤の流れ74は、供給部分70の容積が変化するときでさえ実質的に一定のままである。
【0030】
流量制限部材124は、本発明の1つの実施の形態に従い所望の流量制限効果を提供するラビリンス流体流路を含むことができる。ラビリンス経路は、図9に示すように、1つ又はより多数の滴下灌注器134により形成されることが好ましい。流量制限部材124にて使用するのに適したかかる1つの好ましい滴下灌注器は、米国特許第5,031,837号に記載されており且つ、カリフォルニア州、ウッドランドヒルズのレインドリップ(Raindrip)が製造する部品番号R108Cとして入手可能である。好ましくは、3つの滴下灌注器134が直列に配置され且つ、管部分136、138と共に結合されるようにする。シュラウド140が滴下灌注器134及び管部分136、138を覆うようにしてもよい。出口128が流体混合部材76の入口108に結合し又は流体混合部材76に結合された管の一部分に結合する。入口126は、供給部分70と流体的に連通し得るよう導管130(図8)に結合する。その他の適宜な滴下灌注器又は同様の流量制限装置を使用して、流量制限部材124を形成することも可能である。
【0031】
本発明の別の実施の形態によれば、流量制御装置72は、図10に示すようにポンプ114及び流量制限部材124の双方を有している。ポンプ114及び流量制限部材124は、クリーニング剤供給部分70及び流体混合部材76と一直線に配置されている。ポンプ114は、コントローラ120からの制御信号122に応答して、流量制限部材124を通じてクリーニング剤を駆動する。このように、ポンプ114は、流量制限部材の入口126にて、出口128又は流体混合部材の76における圧力よりも高い望ましい圧力を発生させ、流量制限部材124に亙って圧力勾配を生じさせ且つ、クリーニング剤の流れ74を実質的に一定の流量にて駆動する。1つの代替的な実施の形態によれば、流量制限部材124は、図6に示すように、ポンプ114と一直線に配置し且つ、ポンプ84の下流に配置された流体混合部材76に結合することができる。
【0032】
クリーニング液体ディスペンサ62はまた、その各々がディスペンサ68からの主クリーニング液体成分の流れと混合し得るようにそれぞれのクリーニング剤又は化学剤を分与し得る形態とされた多数の化学剤ディスペンサ60を使用するような形態とすることもできる。図11に示した実施例において、2つの化学剤ディスペンサ60A、60Bが使用されて流量制御装置72A、72Bを使用してクリーニング剤70A、70Bの流れ74A、74Bをそれぞれ分与する。流れ74A、74Bは、流体混合部材76に提供されてディスペンサ68からの主クリーニング液体成分の流れ78と混合するようにする。その他のクリーニング剤又は化学剤を分与する追加的な化学剤ディスペンサ60を追加してもよい。この配置は、クリーニング作業に望まれるようにクリーナ10が異なる型式のクリーニング剤又はその他の化学剤を分与することを可能にする。例えば、別個の供給部分70は、濃度の異なるクリーニング剤、その他の型式の固い床面に適したクリーニング剤、泡消し剤、水洗い剤、ワックスがけ剤、殺菌剤、溶剤、アルカリ性ビルダ又はその他の化学剤を含むようにしてもよよい。
【0033】
流体混合部材76は、1つ又はより多数のクリーニング剤を主クリーニング液体成分の流れ78と混合する形態とすることができる。流体混合部材76は、単一の多方向弁又はその他の適宜な構成要素を含むものとすることができる。流体混合部材76は、新たなクリーニング剤への切換えが完了する前に、クリーナ10を通って流れなければならないクリーニング液体の量を減少させ得るように配置されることが好ましい。このことは、好ましい高濃度のクリーニング剤が使用され且つ、流量が少ないとき、特に重要である。しかし、その他の多数の形態が可能である。例えば、図3に示した化学剤ディスペンサ60の幾つかを使用して別個のクリーニング液体の流れを発生させることもできる。クリーニング剤は、多数の化学剤ディスペンサから流れ、次に、適宜な弁を使用して切換えて、流体分配装置66又はその他のクリーナ構成要素を通じて固い床面に対し所望のクリーニング液体を提供することができる。
【0034】
クリーニング剤供給部分70は、図12に示すように、使い捨て型容器又はクリーナカートリッジ150内に保持されることが好ましい。クリーナカートリッジ150は、全体として、内部キャビティ154及び導管156を有する容器152を備えている。導管156は、内部キャビティ154と流体的に結合された第一の端部158と、化学剤ディスペンサ60に接続可能な第二の端部160とを有している。導管156を通じて化学剤ディスペンサ60に分与し得るよう、例えば、2.8リットルの容積のクリーニング剤の供給部分を内部キャビティ154内に保持することが好ましい。
【0035】
容器152は、導管156に接続される箇所を除いて完全に封止された折畳み可能なバッグであることが好ましい。このように、容器152は、内部に貯蔵されたクリーニング剤が尽きたときに収縮する。この実施の形態によれば、容器152は、ビニル又はその他の適宜な材料で形成することができる。これと代替的に、容器152は、分与されたクリーニング剤を空気と置換するため通気口を有するボックスのような硬い容器の形態とすることができる。容器152は、クリーニング剤を見ることを許容し得るよう透明又は半透明とすることができる。これと代替的に、容器152は、その内部に保持されたクリーニング剤が光に露呈されるのを防止する材料にて形成してもよい。
【0036】
導管156の第一の端部158は、出口162の内側と面一となるように容器152に取り付けられることが好ましい。クリーニング剤が該接続部分から逃げるのを防止するため、出口162にて第一の端部158と容器152との間にシール164が形成される。1つの実施の形態によれば、シール164は、第一の端部158を取り巻き且つ容器152に接続する環状ネック部186を有している。接続部を更に封止するため、環状ネック部186と容器152の第一の端部158との間に溶接部168を形成してもよい。第一の端部158と容器152との接続部を封止するその他の方法も使用可能である。
【0037】
導管156はまた、化学剤ディスペンサ60から切り離されたとき、クリーニング剤が貫通して流れるのを防止し得るよう第二の端部160に取り付けられた、図13に示した流量制御部材170を有することもできる。流量制御部材170は、化学剤ディスペンサ60から切り離されたとき、作動して容器152を封止し且つ、クリーニング剤が流れ出るのを防止する遮断弁を有するコネクタ(急速切離し継手)を有することが好ましい。化学剤ディスペンサ60は、導管174の一部分に取り付けた状態で示したコネクタ172を有することが好ましく、該コネクタは、コネクタ/流量制御部材170と協働してクリーナカートリッジ150を迅速に接続することを容易にする。導管156の第二の端部160に取り付けられたコネクタ/流量制御部材170及び協働するコネクタ172の1つの適宜な配置は、ミネソタ州、セントポールのコールデールプロダクツカンパニー(Colder Products Company)が製造する継手インサートPLCD2200612及び継手本体PLCD1700412である。弁、計測供給装置、締結具、薄膜又はキャップのようなその他の型式の流量制御部材170を導管156の第二の端部160に取り付けて容器152の内部キャビティ154を封止することもできる。
【0038】
本発明の1つの実施の形態によれば、クリーナカットリッジ150は、容器152、導管156及びコネクタ/流量制御部材170を包むことのできる、図14に示したハウジング180を有している。ハウジング180は、容器152に対する保護及び支持体を提供し、このことは、容器152が折畳み可能なバッグの形態にあるとき、特に有益である。ハウジング180は、例えばタブ182にて接着して閉じられることが好ましいボックスを形成するよう折畳まれたプラスチック、板紙及び(又は)金属のような剛性又は半剛性な材料の単一片で形成されることが好ましい。1つの好ましい実施の形態によれば、ハウジング180は波形プラスチック又は板紙にて形成される。
【0039】
ハウジング180はまた、取り外し可能な部分190、192によりそれぞれ画成されることが好ましい、少なくとも1つの側壁188に開口部184、186も有している。部分190、192は、有孔端縁194、196を有しており、これら端縁は、開口部184、186を露出させるべく容易に除去することを促進する。ハウジング180は、部分190、192の除去を更に簡略化するため指でアクセスする開口198、200を有することもできる。開口部184は、全体として、容器152に対する視覚的アクセスを提供し且つ、ユーザがその内部に保持されたクリーニング剤の容積を評価することを許容する。開口部186は、容器152に対する視覚的アクセスを提供することに加えて、化学剤ディスペンサ60に接続するため導管156及びコネクタ/流量制御部材170に対するアクセスも提供する。1つの実施の形態によれば、開口部190及び除去可能な部分192はまた底部202に形成し、これら開口部を通じて導管156が伸びて図13に示すように、容器152内でクリーニング溶液を効率的に分与することができる。所望に応じて、ハウジング180にその他の開口部を設けることもできる。
【0040】
クリーナカートリッジ150は、図15に示すように、クリーナ10のカートリッジ受け入れ部204内に除去可能に受け入れ得ることが好ましい。1つの実施の形態によれば、カートリッジ受け入れ部204は、後部板206と、両側壁208、210と、前壁212と、底部214とを有するブラケットである。後部板206は、クリーナカートリッジ150を流量制御装置72に近接する位置に配置し得るようクリーナ10の壁に取り付け可能である。底部214及び側壁208は、開口部を有しており、該開口部を通って導管156が伸びて化学剤ディスペンサ60に接続することができる。カートリッジ150は、紐又はその他の適宜な手段を使用してカートリッジ受け入れ部204に固着することができる。クリーニング作業中に生じる押し付け動作(jostling)が制限されるため、かかる固着装置は通常、不要である。当該技術分野の当業者には、カートリッジ受け入れ部204は、フック及びループ、締結具及びその他の適宜な手段のような、カートリッジ150をクリーナ10に除去可能に取り付けるのを容易にする多数のその他の形態をとることができることが理解される。多数のクリーナカートリッジ150及び相応するカートリッジ受け入れ部204は、本発明の多数化学剤ディスペンサの実施の形態に対応し得るようにその相応する化学剤ディスペンサ60に近接する位置に設けることができる。
【0041】
作用時、クリーナカートリッジ150が提供され、クリーニング剤の供給部分が容器152の内部キャビティ154内に貯蔵される。次に、導管156の第二の端部160を化学剤ディスペンサ60に結合し、カートリッジ150をカートリッジ受け入れ部204内に取り付ける。次に、化学剤ディスペンサ60は、導管156を通じてクリーニング剤の供給部分を受け取り且つ、上記に論じたように、クリーニング剤の制御された出力流れ74を提供する。容器152が折畳み可能であるとき、容器152は、クリーニング剤の出力流れ74に応答して折畳む。
【0042】
以下に更に詳細に説明するように、クリーニング液体は、曝氣して泡状の曝氣クリーニング液体を形成し、このクリーニング液体は、固い床面に供給され且つ、洗浄過程にて利用される。泡状の曝氣したクリーニング液体は、床面を効率的に湿らすのを容易にする。上述した好ましい界面活性剤は、クリーニング液体を所望通りに発泡させるため追加的な添加剤無しで使用することができる。全体として、本発明のこの実施の形態のクリーニング作業は、クリーニング液体を曝氣して泡状の曝氣したクリーニング液体(発泡したクリーニング液体)にするステップと、発泡したクリーニング液体を固い床面に施すステップと、発泡したクリーニング液体を洗浄ヘッド部20にて作用させるステップと、汚れたクリーニング液体を回収システムにて回収する前に、発泡したクリーニング液体を実質的に非曝氣状態にするステップとを備えている。作用時、曝氣したクリーニング液体を非曝氣状態にすることは、洗浄部材22と接触する間、迅速に行われる。その結果、回収システムにより回収タンク12に運ばれる泡は殆どない。
【0043】
図6乃至図8及び図10を参照すると、本発明に従って洗浄過程の間、固い床面に施すため発泡したクリーニング液体を発生させるクリーニング液体の曝氣装置が全体として参照番号220で示してある。曝氣装置220は、非限定的に、加圧した空気及び(又は)加圧した液体システム、攪拌システム等を含む、多岐に亙る泡発生装置を含むことができる。1つの実施の形態によれば、曝氣装置220は、洗浄ヘッド部20の上方でハウジングに配置されており、また、第一の流体混合部材224内で分与システム62からのクリーニング液体の流れ64と混合した空気を加圧する空気システム222を有している。次に、混合した空気及びクリーニング液体は、更に混合するため第二の流体混合部材226に提供することができる。流体分配装置66は、混合部材224、226により発生された発泡し且つ、曝氣したクリーニング液体を固い床面又はクリーナ10のその他の構成要素に向ける。流体分配装置66を通じて供給される発泡し且つ、曝氣したクリーニング液体の容積流量は、クリーニング液体、従ってクリーニング液体分与システム62の流れ64の容積流量によって実質的に制御される。
【0044】
加圧された空気を発生し且つ、運ぶ空気システム222は、空気ポンプ228と、逆止弁230と、関係した流体導管部分232、234とを有している。適宜な型式の空気ポンプ228は、ピストン、膜又は回転ベーンポンプを含む。1つの好ましい空気ポンプ228は、ミシガン州、ベントンハーバーのギャストマニファクチャリングインコーポレーテッド(Gast Manufacturing,Inc.)が製造するピストンポンプモデル番号22D1180−206−1002である。逆止弁230は、クリーニング液体が空気ポンプ228内に逆流するのを防止するために設けられる。逆止弁は、また流体の逆流を防止し得るよう分与システム62と一直線に配置してもよい。空気ポンプ228の出口における圧力は、約40psiのように、流量制限部材86の低圧側96における圧力よりも高い。
【0045】
第一の混合要素224は、加圧された空気を導管部分234を介して空気ポンプ228から受け取り及び加圧されたクリーニング溶液を導管部分236を介してクリーニング液体分与システム62から受け取る。第一の混合要素224(Y字形継手)は、1対の入口ポート238、240と、混合体が排出されるときに通る出口ポート242とを有している。第一の混合要素224は、代替的な形態としてもよいが、加圧された空気及び加圧されたクリーニング液体に対する少なくとも1対の入口ポートと、混合体を排出するための出口ポートとを有する必要がある。第一の混合要素224は、受動的な混合要素として画成することができる。1つの代替的な第一の混合要素は、励起したインぺラのような能動的な混合装置を含むことができる。
【0046】
第一の混合要素224の出口ポート242は、導管244と一直線の電磁弁(図示せず)に結合して第二の混合要素226及び流体分配装置66への流体の流量を制御することができる。上記の弁は、溶液が第一の混合要素224から流れ出るのが許容される開放位置と、溶液の流れが阻止される閉じた位置との間にて作動可能である。可変出力弁又はその他の適宜な構成要素のような代替的な弁を使用してシステム内の流体の流れを制御することができる。
【0047】
第二の混合要素226は、加圧された空気及びクリーニング液体を第一の混合要素224から受け取り且つ、更に混合する。第二の混合要素226は、入口ポート248及び出口ポート250を有する比較的固い受け入れ部246を含む、受動的な要素とすることができる。拡散媒体252が受け入れ部246内に保持されている。拡散媒体252は、せん断作用、空気取り込み又はその双方を組み合わせることにより泡を発生させることができる。1つの好ましい実施の形態において、拡散媒体252は、ミネソタ州、セントポールのミネソタマイニング及びマニファクチャリングカンパニー(Minnesota Mining and Manufacturing Company)が製造するスコッチブライト(SCOTCH−BRITE)商標名の銅パッドを複数含む。非限定的に、ガラスビーズ、発泡材及びその他の多孔質物質を含む代替的な拡散媒体も具体化可能である。
【0048】
受け入れ部246の長さ及び直径並びに拡散媒体252の構造体は、システム220の作動圧力を所望の値に保ち得るような寸法とされている。拡散媒体252及び受け入れ部246の寸法は、第二の混合要素226内で発生された泡の量に影響を与える。より具体的には、より粗い拡散媒体252を使用することは、泡が受け入れ部246を通ることをより容易にし、それは、受け入れ部246内で媒体252の間の接触点又は阻止点がより少ないからである。しかし、より粗い拡散媒体の結果、泡はより大きくなる。適正な拡散媒体252と共に十分に長い受け入れ部246を使用することにより、受け入れ部246の上流端付近に形成された大きい泡は、受け入れ部246の下流端に達する前に分解してより望ましい小さい泡となる。一例として、図示した実施の形態の受け入れ部246は、長さ約22.86cm(9インチ)であり、約5.08cm(2インチ)の内径を有する。
【0049】
受け入れ部246は、入口ポート248が出口ポート250よりも僅かに低い高さとなるように地面に対し傾斜して設けることができる。入口ポート248を出口ポートよりも上方に設けることにより、貫通する流れを制御する弁が閉じられた後、洗浄ブラシ22に供給される曝氣したクリーニング液体の量を最小にすることができる。曝氣装置220に対する色々な改変例及び適用例が具体化可能である。
【0050】
発泡したクリーニング液体は、第二の混合要素226から排出され且つ、導管部分254を介して流体分配装置66に向けられる。導管254内の流れは、T字形継手132により流体分配装置66の導管258、160内に分離される。導管部分258、160の出口は、関係した洗浄部材22の上方に設けられる。作動中、発泡したクリーニング液体(又は発泡しないクリーニング液体)は、固い床面と接触した洗浄部材22の下方にて遠心力により排出される。曝氣したクリーニング液体の供給のための代替的な方策は、関連する技術分野の当業者に理解されよう。
【0051】
作用時、加圧された空気及びクリーニング液体は、第一の混合要素224内に受け入れられ且つ、導管244を介して第二の混合要素226を通じて向けられる。空気及びクリーニング液体の混合体が第二の混合要素226の拡散媒体252を通って流れるとき、泡が発生される。第二の混合要素226からの泡の排出分は、導管部分254、258、160を介して洗浄媒体22に排出される。
【0052】
固い床面クリーナ10は、カーペットクリーナと比べて、比較的湿った泡を発生させ固い床面を望ましいように湿った状態にする。泡の「乾燥度」は、この容積拡張比に関係して規定することができる。「乾燥した」泡は、「湿った」泡と比べてより大きい膨張比を有する。現在利用可能な型式のカーペットクリーニング機械にて使用される高膨張泡は、実際には、空気対水の比が大きいから、比較的「乾燥」している。乾燥した泡は、クリーニングしたカーペットの迅速な乾燥を促進し得るようカーペットのクリーニング時に使用される。「湿った」泡は、通常、カーペットクリーニング装置にて使用されず、それは、これらの泡はカーペットを過度に湿らせ、その結果、乾燥時間を長くし且つ、カビを発生させる可能性があるからである。1つの特定の実施の形態において、クリーニング液体(非曝氣)と発泡したクリーニング液体との間の容積比は約1:8である。例えば、1.25ガロンを占めるため、0.15ガロンのクリーニング液体が曝氣される。その他の容積比でも許容可能な洗浄結果が得られよう。
【0053】
クリーニング機械10が前進するとき、発泡したクリーニング液体は、液体分配装置66によりシャーシの前側の導管部分258、160を通じて分与され、洗浄媒体22は、発泡したクリーニング液体及び固い床面に係合する。発泡したクリーニング液体は、クリーニング液体の流量が劇的に減少したとき(例えば、0.2GPM)でも、固い床面を効率的に湿らせることを許容する。泡に対し洗浄媒体22にて機械的に作用を加える過程の結果、汚れた溶液を回収する前に、発泡したクリーニング液体は実質的に泡消しされ又は非曝氣状態となる(容積は95%まで減少する)。これに反して、既知の化学洗剤を使用する従来技術の装置は、ブラシの動作により追加的な泡を発生させ、本明細書に述べたように泡消し装置を必要とする。
【0054】
発泡したクリーニング液体と接触した洗浄媒体22と固い床面とが相互作用することにより、汚れたクリーニング液体及び泥の溶液が発生する。汚れた溶液は、固い床面から解放された部分的に非曝氣状態のクリーニング液体及び泥を含む。汚れた溶液は、回収システム32により固い床面から回収され且つ、回収タンク12に運ばれる。
【0055】
回収された汚れ溶液は、回収タンク12に泡消し化学剤を添加することを含む、色々な泡消し技術を使用して泡を減少し得るよう処理することができる。本明細書に記載した実施の形態において、汚れた溶液は、洗浄過程の間、実質的に泡消しされる。上述の特定の界面活性剤は、回転する洗浄ブラシ22と接触した後、迅速に非曝氣状態となる発泡クリーニング溶液を発生させることが好ましい。その結果、1つの好ましい実施の形態において、追加的な泡消し装置又は化学剤は不要である。
【0056】
洗浄器10は、収集された汚れ溶液の容積を減少させるため、泡消し装置又はシステムを含むことができる。泡消し装置又はシステムは、汚れた溶液の収集及び取り扱い装置32の一部とし又は汚れた溶液タンク12に関係して配置することができる。泡消し装置又はシステムは、収集した泡に泡消し化学剤を加える化学的泡消しシステムを含むことができる。泡消し装置は、音響学的及び(又は)機械的泡消し装置を含むことができる。
【0057】
本発明の追加的な側面について説明する。発泡システムに関して、代替的な泡発生システムが具体化可能である。曝氣システム220の上述した実施の形態において、圧縮した空気及び加圧したクリーニング液体の過程が利用される。泡状の曝氣したクリーニング液体を発生させるその他の手段を利用してもよい。かかる代替的な曝氣システムの1つは、攪拌法を利用する。攪拌法は、回転するインペラのような機械的装置を使用して溶液と係合し且つ、空気を溶液内に取り込む。米国特許第3,761,987号及び米国特許第3,931,662号の各々には、その開示内容を参考として引用し本明細書に含めた攪拌型泡発生器が開示されている。
【0058】
曝氣したクリーニング液体の流体分配部分は、代替的な構造体を含むことができる。例えば、曝氣し又は非曝氣状態のクリーニング液体を固い床面又は洗浄媒体22又はその双方に噴霧することができる。曝氣し又は非曝氣状態のクリーニング液体は、洗浄媒体22の開口を介する等により洗浄媒体22を通じて供給し且つ(又は)洗浄媒体22の前方の床面に直接施すことができる。曝氣したクリーニング液体及び非曝氣状態のクリーニング液体の分配部分は、固い床面に対する選択的に施す部分、ブラシ又はその双方を含むことができる。代替的な分配システムは、関連技術の当業者に理解される。
【0059】
好ましい実施の形態に関して本発明を説明したが、当該技術分野の当業者は、本発明の精神及び範囲から逸脱せずに形態及び詳細の点で変更を加えることが可能であることが認識されよう。
【図面の簡単な説明】
【0060】
【図1】本発明の色々な実施の形態による固い床面クリーナの簡略化した側面図である。
【図2】本発明の色々な実施の形態による固い床面クリーナの簡略化した側面図である。
【図3】本発明の実施の形態によるクリーニング液体分与システムの化学剤ディスペンサを示す概略図である。
【図4】本発明の1つの実施の形態による主クリーニング液体成分ディスペンサの正面図である。
【図5】本発明の1つの実施の形態による流量制限部材の概略図である。
【図6】本発明の色々な実施の形態によるクリーニング液体分与システムの化学剤ディスペンサ及びその他の構成要素の正面図である。
【図7】本発明の色々な実施の形態によるクリーニング液体分与システムの化学剤ディスペンサ及びその他の構成要素の正面図である。
【図8】本発明の色々な実施の形態によるクリーニング液体分与システムの化学剤ディスペンサ及びその他の構成要素の正面図である。
【図9】本発明の1つの実施の形態による流体混合部材に結合された流量制限部材の部分断面図とした正面図である。
【図10】本発明の1つの実施の形態によるクリーニング液体分与システムの化学剤ディスペンサの正面図である。
【図11】本発明の1つの実施の形態による多数化学剤ディスペンサを利用するクリーニング液体分与システムの概略図である。
【図12】本発明の1つの実施の形態によるクリーナカートリッジの正面図及び部分断面図である。
【図13】本発明の色々な実施の形態を示すクリーナカートリッジの正面図である。
【図14】本発明の実施の形態によるクリーナカートリッジのハウジングの斜視図である。
【図15】本発明の1つの実施の形態によるカートリッジ受け入れ部に取り付けられたクリーナカートリッジの斜視図である。
Claims (18)
- 化学剤ディスペンサを有する固い床面クリーナにて使用されるクリーニング剤の供給部分を保持するクリーナカートリッジにおいて、
内部キャビティを有する容器と、
内部キャビティに流体的に結合された第一の端部と、化学剤ディスペンサに結合可能な第二の端部とを有する導管とを備える、クリーナカートリッジ。 - 導管に取り付けられ且つ貫通する流体の流量を制御する流量制御部材を有する、請求項1のクリーナカートリッジ。
- 導管の第一の端部と容器との間のシールを含む、請求項1のクリーナカートリッジ。
- 容器が折畳み可能である、請求項1のクリーナカートリッジ。
- 容器が透明、不透明又は半透明な材料で形成される、請求項1のクリーナカートリッジ。
- 容器を包むハウジングを有する、請求項1のクリーナカートリッジ。
- ハウジングが、導管の第二の端部が貫通して伸びる開口部を有する、請求項6のクリーナカートリッジ。
- ハウジングが、容器を見ることのできる開口部を有する側壁を備える、請求項6のクリーナカートリッジ。
- ハウジングが、導管がディスペンサに結合し得るよう貫通して伸びることのできる開口部を画成する除去可能な部分を有する少なくとも1つの側部を備える、請求項6のクリーナカートリッジ。
- 容器の内部キャビティ内に保持されたクリーニング剤を含む、請求項1のクリーナカートリッジ。
- 固い床面クリーナにおいて、
カートリッジ受け入れ部と、
カートリッジ受け入れ部により除去可能に受け入れられたクリーナカートリッジであって、
クリーニング剤の供給部分を保持する内部キャビティを有する容器と、
内部キャビティに流体的に結合された第一の端部を有する導管とを含む前記カートリッジ受け入れ部と、
主クリーニング液体成分の出力流れを有する主クリーニング液体成分のディスペンサと、
化学剤ディスペンサであって、
導管の第二の端部に結合されて、クリーニング剤及び貫通するクリーニング剤の流れと流体的に連通した流量制御装置と、
クリーニング剤及び主クリーニング液体の成分の流れを受け入れる流体混合部材であって、クリーニング剤及び主クリーニング液体成分の組み合わせ体である、クリーニング液体の出力流れを有する前記流体混合部材とを含む前記化学剤ディスペンサとを備える、固い床面クリーナ。 - 容器が折畳み可能である、請求項11の固い床面クリーナ。
- 容器が透明、不透明又は半透明な材料で形成される、請求項11の固い床面クリーナ。
- 容器を包むハウジングを有する、請求項11の固い床面クリーナ。
- ハウジングが、導管の第二の端部が貫通して伸びる開口部を有する、請求項14の固い床面クリーナ。
- ハウジングが、除去可能な部分を有する少なくとも1つの側部を備える、請求項14の固い床面クリーナ。
- 容器の内部キャビティ内に保持されたクリーニング剤を含む、請求項11の固い床面クリーナ。
- クリーニング液体の流れと流体的に連通しており、クリーニング液体を泡状の曝氣したクリーニング液体に変化させる曝氣装置と、
泡状の曝氣したクリーニング液体を固い床面に向ける流体分配装置と、
固い床面及び泡状の曝氣したクリーニング液体に係合する洗浄部材と、
洗浄部材の下流に配置されており、泡状の曝氣したクリーニング液体の少なくとも一部分を固い床面から除去する流体回収装置とを備える、請求項11の固い床面クリーナ。
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