JP2008036269A - 吸引式清掃装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 全体の配置を工夫することによって、清掃作業時、収納保管時及びメンテナンス時のいずれにおいても操作性を向上させる吸引式清掃装置を提供する。
【解決手段】 負圧発生部８及び遠心分離部１０は、吸引流路９とともに本体部３に対して清掃作業時の進行方向の一方側に近接配置され、負圧発生部８は遠心分離部１０よりも上方に位置している。浄水タンク５は進行方向の一方側において、吹出し部４及び吸引部６（床清掃ユニット２）の上方であって、遠心分離部１０よりも下位に配置されている。両サイクロン１１，１２、及び両汚水タンク１３，１４がいずれも透明樹脂材料で構成されているので、内部の状態を外部から容易に目視確認できる。
【選択図】 図２

Description

本発明は、被清掃面の汚れを湿潤状態として吸引・除去する吸引式清掃装置に関し、特に、アップライト型と通称される縦型清掃装置に好適な吸引式清掃装置に関する。

従来より、床面（被清掃面）の汚れを湿式清掃するための吸引式清掃装置として、床面に蒸気を噴射して床面の汚れを湿潤状態となし、この汚れを蒸気、汚水（汚濁液）とともに吸引し、蒸気から汚れ及び汚水を分離・回収するタイプのものが知られている。そして、本願出願人はこのような吸引式清掃装置において、筒状の本体部に対して清掃作業時の進行方向後方側に負圧発生部と複数のサイクロン（遠心分離器）とを配置し、浄水タンク（洗浄液貯留部）を進行方向前方側下方に配置することを提案した（特許文献１参照）。これによれば、清掃作業時の進行方向前方側の視界が開け、床面等の視認性が良好となって作業能率が向上する。また、各サイクロンには、蒸気から分離された汚れ及び汚水を回収する汚水タンク（汚濁液貯留部）がそれぞれ着脱可能に取り付けられて、操作性（取り扱い性）の向上が図られている。

特許第３６１９２４４号公報（図１）

ところで、上記した特許文献１の技術を、例えば、本体部に負圧発生部が取り付けられ、かつ本体部が収納保管時には直立状態で、清掃作業時には斜め状態で姿勢保持されるアップライト型のような小型の清掃装置に適用する場合、吸引部から負圧発生部に至る吸引流路のほぼ全体が本体部よりも後方側に突出して配置される。すなわち、サイクロンから負圧発生部に至る距離を長くとって負圧発生部への水分の到達を防止するために、負圧発生部は本体部の進行方向後方側上端部（の把持部近傍）に、サイクロンは本体部の進行方向後方側下端部に分散配置される。その結果、進行方向後方側下端部に位置するサイクロンや吸引流路によって本体部を十分な斜め状態に姿勢保持できなくなったり、足元が狭くなったりして、清掃作業が円滑に行えなくなるおそれがある。また、汚水タンクに回収された汚れ及び汚水を廃棄することは比較的容易であるが、アップライト型のような小型の清掃装置であっても全体を洗浄することには困難を伴う。特に、電気機器や配線部が浸水したり濡れたりすると、作動不良等の原因にもなる。

本発明の課題は、全体の配置を工夫することによって、清掃作業時、収納保管時及びメンテナンス時のいずれにおいても操作性（取り扱い性）を向上させることのできる吸引式清掃装置を提供することにある。

課題を解決するための手段及び発明の効果

上記課題を解決するために、本発明の吸引式清掃装置は、
洗浄液を霧化又は気化して被清掃面に吹き付ける吹出し部と、その被清掃面の汚れ及び汚濁液を空気とともに吸引する吸引部とが下端部側に配置されるとともに、上端部側に清掃作業時に把持するための把持部が形成された軸状又は筒状の本体部を有し、その本体部が収納保管時には直立状態で、清掃作業時には斜め状態で姿勢保持される吸引式清掃装置であって、
前記汚れ及び汚濁液を吸引するための負圧を発生し、その吸引作用を吸引流路を介して前記吸引部に及ぼす負圧発生部と、
吸引した空気から汚れ及び汚濁液を遠心分離するために、複数の遠心分離器が前記吸引流路中に直列状に配置された遠心分離部と、
前記吹出し部に供給するための洗浄液を貯留する洗浄液貯留部とを備え、
前記負圧発生部及び遠心分離部は、負圧発生部が遠心分離部よりも上方に位置する形態で、前記吸引流路とともに前記本体部に対して清掃作業時の進行方向の一方側に近接配置され、
前記洗浄液貯留部は、前記進行方向の一方側において前記吹出し部及び吸引部の上方であって前記遠心分離部よりも下位に配置されることを特徴とする。

このように、本体部に対して清掃作業時の進行方向一方側に複数の遠心分離器（例えばサイクロン）が配置され、進行方向一方側の上部には負圧発生部が配置されるので、吸引部から負圧発生部に至る吸引流路が本体部よりも進行方向一方側に位置する。すなわち、吸引流路は本体部よりも進行方向他方側には突出しなくなる。したがって、負圧発生部への水分の到達を防止するために、遠心分離器から負圧発生部に至る距離を長くとっても作業者の足元が遠心分離器や吸引流路によって狭められなくなり、本体部を斜め状態に姿勢保持して円滑に清掃作業を行えるので、吸引式清掃装置の操作性（取り扱い性）が向上する。なお、清掃作業時において吹出し部及び吸引部を被清掃面に沿って往復動させる場合、進行方向（例えば作業者から見て前方側と後方側）は交互に切り換わることになる。

また、作業者の視線の先に遠心分離器を位置させることもできるので、遠心分離器が透光性を有する（例えば透明樹脂材料製）だけで、遠心分離器によって空気から汚れや汚濁液が遠心分離される様子、あるいは汚濁液が分離・回収される様子が外部から観察しやすくなる。したがって、メンテナンス時期（例えば汚濁液廃棄時期）の判断が容易になり、吸引式清掃装置の操作性（取り扱い性）が向上する。さらに、本体部の一方側において負圧発生部、遠心分離部及び洗浄液貯留部（例えば浄水タンク）を、上下方向の本体部に沿うように配置することができるので、本体部を直立状態に姿勢保持して収納保管する際の省スペース化と操作性（取り扱い性）の向上を達成できる。

この場合、洗浄液貯留部が、吹出し部と吸引部とを含み被清掃面に沿って移動可能な床清掃ユニット上に載置されていると、洗浄液貯留部から吹出し部への洗浄液の流下路を短縮でき一層の小型化を達成できる。そして、例えばアップライト型のように収納保管時と清掃作業時とで本体部の姿勢が変化しても、洗浄液の流下路はそのような本体部の姿勢変化に影響されなくてすむので、構成を簡素化することができる。

なお、洗浄液には、冷水、温水、石けん水、オゾン水、強アルカリイオン水等を使用することができ、吹出し部は、例えば、浄水を加熱した高温水蒸気を被清掃面に噴射したり、霧化（微粒化）したオゾン水を被清掃面に吹き付けたりする機能を有する。また、遠心分離器には、一般に用いられるサイクロンの他、汚れや汚濁液を壁に衝突させたときの衝撃力で空気等と分離させる衝撃式遠心分離器等を用いてもよい。

そして、遠心分離部に配置された複数の遠心分離器は、上下方向の軸線を有する上下一対のサイクロンによって構成されるとともに、吸引部に近い側であって吸引流路の下部側に位置する第一サイクロンの外径及び容積が、吸引部から遠い側であって吸引流路の上部側に位置する第二サイクロンの外径及び容積よりも大きく形成され、
本体部が直立状態となる収納保管時において、第二サイクロンの軸線が第一サイクロンの軸線よりも進行方向の一方側に位置することが望ましい。

これによって、収納保管時の直立状態において本体部を、進行方向の一方側にわずかに（例えば３°）傾斜した姿勢に保持しやすくなるため、収納保管時の姿勢が安定する。また、小型の第二サイクロンの進行方向一側面と大型の第一サイクロンの進行方向一側面とを面一状態に配置しやすくなるので、外観上もコンパクトですっきりとした吸引式清掃装置となる。

さらに、本体部が直立状態となる収納保管時において、
複数の遠心分離器は、本体部の軸線に交差する方向に沿う形で、その本体部に対して各々独立して着脱可能に固定されるとともに、
負圧発生部は、本体部の軸線方向に沿う形で、複数の遠心分離器のいずれに対しても独立して着脱可能に固定されることが望ましい。

これにより、吸引式清掃装置を構成する遠心分離器や負圧発生部を本体部から取り外すことができ、特に汚れの付着しやすい遠心分離器の内部洗浄が容易に行なえる。また、負圧発生部は遠心分離部よりも上方に位置し、かついずれの遠心分離器からも独立して着脱可能に構成される。したがって、遠心分離器の洗浄を行う際に、吸引装置（吸引ファン、吸引ブロワ等）とその吸引装置を駆動する駆動源（電動モータ等）とを含む電気機器である負圧発生部は、浸水や水濡れから回避できるので作動不良や故障を生じにくい。

また、複数の遠心分離器には、吸引した空気から遠心分離された汚れ及び汚濁液を貯留するための汚濁液貯留部がそれぞれ着脱可能に取り付けられ、その汚濁液貯留部は、遠心分離器が本体部に装着された状態及びその本体部から離脱された状態のいずれにおいても、対応する遠心分離器に対して着脱可能に取り付けることができる。この構成によれば、汚濁液貯留部（例えば汚水タンク）は、遠心分離器とともに取り外して全体洗浄することも、本体部に遠心分離器を取り付けたまま溜まった汚濁液を捨てることも可能となり、メンテナンス時の操作性（取り扱い性）が向上する。

さらに、負圧発生部は吸引ファン、吸引ブロワ等の吸引装置と、その吸引装置を駆動するための電動モータ等の駆動源とを含み、かつ本体部の把持部にはそれら吸引装置及び駆動源を作動させるための電気配線、電気スイッチ等の回路が配置され、負圧発生部と把持部とが一体化されて上部ユニットを構成し、その上部ユニットは回路とともに本体部の軸線方向に沿って上方側へ離脱可能にしてもよい。この構成によれば、電気系統は上部ユニットに集約して設けられているため、水洗いメンテナンス時に、上部ユニットを浸水や水濡れから回避しやすく、作動不良や故障が発生しにくい。

（実施例）
以下、本発明の実施の形態につき図面に示す実施例を参照して説明する。図１は本発明に係る吸引式清掃装置の一例を収納保管状態で示す部分断面側面図、図２はその主要部を示す斜視図、図３はそれとは異なる方向から見た斜視図である。図１に示す吸引式清掃装置１は、床面Ｆ（被清掃面）の汚れを湿潤状態とし、この湿潤状態の汚れを空気とともに吸引し、床面Ｆを清掃する。この吸引式清掃装置１は、下端部側に配設される床清掃ユニット２と、床清掃ユニット２に連接する本体部３とで主として構成され、本体部３が収納保管時には直立状態で、清掃作業時（図１０参照）には斜め状態で姿勢保持されるアップライト型と称される小型の清掃装置である。

床清掃ユニット２は、浄水（洗浄液）を霧化して床面Ｆに吹き付ける吹出し部４と、床面Ｆの汚れ及び汚水（汚濁液）を空気とともに吸引する吸引部６とを含む。また、床清掃ユニット２には、吹出し部４に供給するための浄水を貯留する浄水タンク５（洗浄液貯留部）が載置されている。

本体部３は筒状に形成され、上部本体３ａと下部本体３ｂとから構成されている。上部本体３ａの上端部に形成されて、清掃作業時に把持するための把持部７と、汚れ及び汚水を吸引するための負圧を発生する負圧発生部８とが一体化されて、上部ユニット３０を構成する。また、下部本体３ｂの内部又は外部には、負圧発生部８の吸引作用を吸引部６に及ぼすための吸引流路９が付設されて、接続ユニット４０を構成する。吸引流路９は複数（例えば２本）の流路管９ａ，９ｂを含んで構成されている。

図２に示すように、吸引流路９中には、吸引した空気から汚れ及び汚水を遠心分離するための遠心分離部１０が設けられている。この遠心分離部１０には、第一サイクロン１１（遠心分離器）と第二サイクロン１２（遠心分離器）とが上下直列状に配置されている。これら第一サイクロン１１と第二サイクロン１２には、遠心分離された汚れ及び汚水を貯留するための汚濁液貯留部としての汚水タンク１３，１４が、対応するサイクロン１１，１２に対してそれぞれ着脱可能に取り付けられている。

負圧発生部８及び遠心分離部１０は、吸引流路９とともに本体部３に対して清掃作業時の進行方向（図１０参照）の一方側に近接配置され、負圧発生部８は遠心分離部１０よりも上方に位置している。また、浄水タンク５は進行方向の一方側において、吹出し部４及び吸引部６（床清掃ユニット２）の上方であって、遠心分離部１０よりも下位に配置されている（図３参照）。ところで、清掃作業時には大抵の場合、床清掃ユニット２（吹出し部４及び吸引部６）を床面Ｆに沿って往復動させるので、進行方向（例えば作業者から見て前方側と後方側）は交互に切り換わることになる。そこで、進行方向の一方側とは、以下の記載では、例えば作業者から見て前方側を意味する（図３，図１０参照）。

なお、両サイクロン１１，１２、及び両汚水タンク１３，１４がいずれも透光性材料（例えば透明樹脂材料）で構成されているので、内部の状態を外部から容易に目視確認できる。

図１に戻り、第一サイクロン１１と第二サイクロン１２とは、上下方向の第一軸線Ｓ１，第二軸線Ｓ２を有し、上下一対で構成される。第一サイクロン１１は、床清掃ユニット２の吸引部６に近い側であって吸引流路９の下部側に位置する。第二サイクロン１２は、床清掃ユニット２の吸引部６から遠い側であって吸引流路９の上部側に位置する。第一サイクロン１１の外径（容積）が、第二サイクロン１２の外径（容積）よりも大きく形成され、収納保管時において、第二サイクロン１２の第二軸線Ｓ２は第一サイクロン１１の第一軸線Ｓ１よりも進行方向の一方側に位置する。その結果、本体部３の本体軸線ＣＬは、収納保管時に鉛直線Ｖに対してわずかな傾斜角α（例えばα＝３°）で一方側に傾斜する。また、両サイクロン１１，１２は進行方向一方側の先端面がほぼ面一状態になるように配置されている。

第一サイクロン１１と第二サイクロン１２とは、収納保管時において、本体軸線ＣＬに交差（例えば直交）する方向（すなわち水平方向）に沿う形で、本体部３に対して各々独立して着脱可能に固定されている（図１１（ｂ），（ｃ）参照）。尚、各軸線Ｓ１，Ｓ２，ＣＬは互いに平行であり、床面Ｆに対して垂直状である。

図４に示すように、第一サイクロン１１は、円筒状の外筒１１ａと、円筒状の内筒１１ｂとを備えている。外筒１１ａには、吸引された空気を内筒１１ｂとの間で旋回流にするための吸引口１１ｃを端部に有するエルボ等の吸引管１１ｄが湾曲状に延出形成されている。外筒１１ａの上下には上側開口１１ｅ、下側開口１１ｆが設けられている。内筒１１ｂは、外筒１１ａの下側開口１１ ｆから挿入され、上部側で外筒１１ａに固定されている。

図５に示すように、第二サイクロン１２は、円筒状の外筒１２ａと、円筒状の内筒１２ｂとを備えている。外筒１２ａには、吸引された空気を内筒１２ｂとの間で旋回流にするための吸引口１２ｃを端部に有するエルボ等の吸引管１２ｄが湾曲状に延出形成されている。外筒１２ａの上下には上側開口１２ｅ、下側開口１２ｆが設けられている。内筒１２ｂは、外筒１２ａの下側開口１２ ｆから挿入され、上部側で外筒１２ａに固定されている。また、外筒１２ａの内周面には、径方向内側に向かって縮径する縮径部１２ｇが周方向に沿って等間隔で複数（例えば６箇所）形成されている。内筒１２ｂの外周面には、螺旋状の吸熱フィン１２ｈが突出形成されている。この縮径部１２ｇ、吸熱フィン１２ｈは、空気中の水分から凝縮熱を奪うことによりその水分を冷却・凝集させやすくするために設けられている。

図４に戻り、下部流路管９ａは、下部本体３ｂの内部に固定して設けられている。下部流路管９ａの下端側には、床清掃ユニット２に管接続するための下側接続口９ｃが形成され、その上端側には、第一サイクロン１１の外筒１１ａに管接続するための上側接続口９ｄが形成されている。

そして、第一サイクロン１１の外筒１１ａから延びる吸引管１１ｄの吸引口１１ｃが水平方向へ、その後下方へ移動して、下部流路管９ａの上端接続口９ｄに嵌合されている。これによって、吸引管１１ｄと下部流路管９ａとが連通状態で接続されている。従って、下部流路管９ａの上端接続口９ｄに対して吸引管１１ｄの吸引口１１ｃを脱着する際に、第一サイクロン１１が上下昇降する。なお、下部本体３ｂには、第一サイクロン１１を脱着するときに吸引管１１ｄを上下移動させるための空間３ｂ’が形成されている。

次に、図５に示すように、上部流路管９ｂは、下部本体３ｂの外側において一部が埋設状態となるようにＳ字状に形成されている。このように、上部流路管９ｂの上下方向の直線状部分は、外周面の一部が下部本体３ｂから露出しているので、上部流路管９ｂを通って第二サイクロン１２へ向かう水分の冷却・凝集が促進される。上部流路管９ｂの下端側には、第一サイクロン１１の内筒１１ｂの上端に管接続するための下側接続口９ｅが形成され、その上端側には、第二サイクロン１２の外筒１２ａに管接続するための上側接続口９ｆが形成されている。

そして、第二サイクロン１２の外筒１２ａから延びる吸引管１２ｄの吸引口１２ｃが、水平方向へ、その後下方へ移動して、上部流路管９ｂの上端接続口９ｆに挿入されている。これによって、吸引管１２ｄと上部流路管９ｂとが連通状態で接続されている。従って、上部流路管９ｂの上端接続口９ｆに対して吸引管１２ｄの吸引口１１ｃを脱着する際に、第二サイクロン１２が上下昇降する。なお、下部本体３ｂには、第二サイクロン１２を脱着するときに吸引管１２ｄ及び上部流路管９ｂを上下移動させるための空間３ｂ”が形成されている。

図４及び図５において、各汚水タンク１３，１４は、対応するサイクロン１１，１２に、それぞれ着脱可能に取り付けられている。その際、汚水タンク１３，１４は、対応するサイクロン１１，１２が本体部３に装着された状態及び本体部３から離脱された状態のいずれにおいても、着脱可能に取り付けられている（図１１参照）。

具体的には、カップ状の汚水タンク１３，１４の上端周囲には、フランジ１３ｂ，１４ｂが突出形成されている。第一及び第二サイクロン１１，１２の外筒１１ａ，１２ａにおける下側開口１１ｆ，１２ｆの周囲にシール材１１ｊ，１２ｊが固定されている。外筒１１ａ，１２ａの外周面には、フランジ１３ｂ，１４ｂと係合する固定係止片１１ｋ，１２ｋと可動クランプ片１１ｍ，１２ｍとが、径方向に対をなすように形成されている。

そして、汚水タンク１３，１４のフランジ１３ｂ，１４ｂを固定係止片１１ｋ，１２ｋに挿入して係止するとともに、可動クランプ片１１ｍ，１２ｍを揺動固定する。これにより、汚水タンク１３，１４の上端面がシール材１１ｊ，１２ｊに圧接され、汚水タンク１３，１４は第一及び第二サイクロン１１，１２に密封固定される。

図１に戻り、負圧発生部８は、本体軸線ＣＬ方向（上下方向）に沿って、第一サイクロン１１及び第二サイクロン１２のいずれに対しても独立して着脱できる（図１１（ａ）参照）。負圧発生部８は、単一の吸引ファン８ａ（吸引装置；吸引式送風機）と、その吸引ファン８ａを駆動するための電動モータ８ｂ（駆動源）とを含んでいる。吸引ファン８ａによって吸気される空気は、矢印Ｌ１のようにスリットを通って外部に排気される。また、冷却ファン８ｄが電動モータ８ｂによって同軸駆動され、外部の空気を吸気する。その空気を矢印Ｌ２のように流して電動モータ８ｂにあてて冷却するようにしている。

本体部３（上部本体３ａ）の上端部に形成される把持部７には、吸引ファン８ａ及び電動モータ８ｂを作動させるために、電気スイッチ８ｃ（回路）が配置されている。これらの負圧発生部８と把持部７とが一体化されて上部ユニット３０を構成しているから、上部ユニット３０は接続ユニット４０に対して上方側へ離脱可能である。

なお、上部本体３ａの下方側は、下部本体３ｂの上端側からその内部に挿入され、かつ任意位置での固定を可能にすることにより、把持部７の高さ位置を調整可能である。

ところで、吸引ファン８ａ（負圧発生部８）は、吹出し部４に吸引作用を及ぼすことにより、増速機構１８及び霧化機構１７において、浄水溜り２ｆ（洗浄液収容部）に収容された浄水を霧化又は微粒化して直接的に床面Ｆに吹き付ける。また、吸引ファン８ａは、吸引部６に吸引作用を及ぼすことにより、螺旋羽根１６ａ（回転体）を回転させて床面Ｆの汚れ及び汚水を空気とともに吸引流路９に吸引・除去する。さらに、吸引ファン８ａは、遠心分離部１０（サイクロン１１，１２）に吸引作用を及ぼすことにより、吸引した汚れ及び汚水を空気から遠心分離する。同時に、吸引ファン８ａは、サイクロン１１，１２内の昇降体１５ａに吸引作用を及ぼすことにより、逆止め弁１５を開放して吸引流路９と汚水タンク１３，１４とを連通する。以下、これらの作用（機能）を達成するための構成について順次説明する。

図４及び図５に示すように、第一及び第二サイクロン１１，１２内には、汚水タンク１３，１４に貯留された汚水が吸引流路９側に流出するのを防止するための逆止め弁１５がそれぞれ設けられている。逆止め弁１５は外筒１１ａ，１２ａの底部の下側開口１１ｆ，１２ｆの周囲に着座して吸引流路９と汚水タンク１３，１４との間を閉鎖可能に配置されている。なお、第一サイクロン１１における逆止め弁１５と第二サイクロン１２における逆止め弁１５とは同一構造を有するので、ここでは前者を例にとって図４により説明する。

図４において、逆止め弁１５には、負圧発生部８（図１参照）の吸引作用により生じる揚力を利用して浮上させるために、第一軸線Ｓ１周りに回転可能な回転翼を含む昇降体１５ａが連結軸１５ｂを介して連接されている。昇降体１５ａは内筒１１ｂの内部に配置され、内筒１１ｂの内周面に沿って昇降移動可能に設けられている。

具体的には、内筒１１ｂの内周面には、螺旋形状の凹溝（螺旋溝）１１ｎ（内筒側係合部）が形成されるとともに、昇降体１５ａには、螺旋溝１１ｎに係合する突出部１５ｃ（昇降体側係合部）が形成されている。さらに詳細には図４（ａ）に示すように、昇降体１５ａの突出部１５ｃは、中心側を基端部とし先端部が半径方向外側に向って等間隔で延びる複数（例えば３枚）の回転羽根１５ｃ１，１５ｃ２，１５ｃ３（回転翼）で形成されている。その回転羽根１５ｃ１，１５ｃ２，１５ｃ３の先端部は、内筒１１ｂに形成された螺旋溝１１ｎにそれぞれ係合する。したがって、昇降体１５ａは、回転羽根１５ｃ１，１５ｃ２，１５ｃ３の各先端部が第一軸線Ｓ１周りに回転可能な回転翼として、螺旋溝１１ｎに沿って回転しながら昇降移動する。

図４に実線で示すように、負圧発生部８の作動時に吸引作用を受けることにより、昇降体１５ａが内筒１１ｂの内周面に沿って上昇移動するとき、自重を超える揚力によって逆止め弁１５が昇降体１５ａとともに上昇して外筒１１ａの底部から離れて吸引流路９と汚水タンク１３とを連通させる。一方、負圧発生部８の非作動時に吸引作用が停止することにより、自重によって逆止め弁１５が昇降体１５ａとともに下降して吸引流路９と汚水タンク１３とを遮断する。

内筒１１ｂと逆止め弁１５との間には、昇降体１５ａを内筒１１ｂ内に保持しつつ、逆止め弁１５を内筒１１ｂから離間させて外筒１１ａに着座させる方向に付勢する圧縮コイルばね１５ｆ（付勢部材）が介装されている。負圧発生部８の非作動時において、昇降体１５ａは内筒１１ｂ内での昇降移動を停止し、逆止め弁１５は自重に加えて圧縮コイルばね１５ｆの付勢力によって、吸引流路９と汚水タンク１３とを遮断状態に維持する。

次に、図６〜図９に示すように、床清掃ユニット２は、吹出し部４および吸引部６を内蔵して、床面Ｆ側（下方側）が開放されるように、ボックス状に形成されている。この床清掃ユニット２の進行方向他方側（作業者から見て後方側）の中央には、接続ユニット４０を構成する下部流路管９ａの下側接続口９ｃ（図４（ｂ）参照）と管接続するための接続管２ｂが突出状態で設けられている。

この接続管２ｂはエルボ等の湾曲状に形成され、基端側が回転自在に支持されて、先端側が下部流路管９ａの下側接続口９ｃに首振り可能に挿入されている。なお、床面Ｆに沿って床清掃ユニット２の移動を容易にするために、接続管２ｂを挟んで左右に車輪２ｇが設けられている。なお、接続管２ｂの揺動範囲は、清掃作業時の姿勢等に応じて設定（例えば、図１０において本体部３と床面Ｆとのなす角度βが６５°±１０°）される。

図６及び図７に示す吹出し部４は、負圧発生部８の吸引作用によって吸引される空気流を吸引部６よりも上流側（上手側）で増速する増速機構１８と、浄水溜り２ｆに収容された浄水を霧化又は微粒化する霧化機構１７とを有し、霧化機構１７で霧化又は微粒化された浄水を直接的に床面Ｆに吹き付ける。

浄水溜り２ｆは、床清掃ユニット２上の浄水タンク５から流出する浄水を、床清掃ユニット２内の吸引部６及び床面Ｆの近傍において一時的に収容する。この浄水溜り２ｆは上部が開口し、進行方向に対して左右方向を長手方向とする矩形箱状に形成され、接続管２ｂを介して吸引流路９（図１参照）と連通する中央吸引流路２ｃを挟んで左右対称に各々配置されている。また、浄水溜り２ｆは、床清掃ユニット２の進行方向他方側に、吹出し部４及び吸引部６のいずれからも独立して着脱可能に固定されている。

中央吸引流路２ｃを挟んで両側に霧化流路１７ａ（空気流路）が形成され、各霧化流路１７ａには、各々の浄水溜り２ｆに対応する形で、同数（例えば２組ずつ）の霧化機構１７が配置されている。霧化流路１７ａは、床清掃ユニット２の進行方向他方側（作業者から見て後方側）から、浄水溜り２ｆの水面上方を通り、後述する螺旋羽根１６ａ及びケース体１６ｂに近接して開口する吹出し口１７ｄと連通している。霧化機構１７では、浄水溜り２ｆから毛細管現象（表面張力）を利用して吸い上げられた浄水に、負圧発生部８の吸引作用により発生する空気流を霧吹き状に吹き付けることによって、浄水を霧化又は微粒化する。

具体的には、各霧化機構１７には、上端部を霧化流路１７ａに臨ませるとともに、下端部を浄水溜り２ｆの浄水中に配設した管状の吸上げ管１７ｅが１本ずつ配設されている。したがって、負圧発生部８の吸引作用（負圧）が中央吸引流路２ｃ、ケース体１６ｂを介して霧化流路１７ａに及ぶと、浄水溜り２ｆの水面（大気圧）との間に気圧差を生じ、浄水溜り２ｆの浄水は吸上げ管１７ｅ内を上昇する。このとき、吸上げ管１７ｅの内径は十分小さく（例えば３〜４ｍｍ）形成されているので、毛細管現象（表面張力）によって浄水は吸上げ管１７ｅ内をさらに上昇する。また、負圧発生部８の吸引作用により発生する空気流は吸上げ管１７ｅに霧吹き状に吹き付けられ、吸上げ管１７ｅで霧化又は微粒化された浄水が吹出し口１７ｄから直接床面Ｆに吹き付けられる。

さらに詳細には図７に拡大して示すように、吸上げ管１７ｅの軸線は、床面Ｆに対して斜め方向に吹き付ける霧化流路１７ａの流線に対してほぼ直交状に位置するので、床面Ｆ（浄水溜り２ｆの水面）に対しては斜めに傾斜して配置されている。また、吸上げ管１７ｅの内周面には、螺旋状、断面鋸歯状等の凹凸部１７ｆが形成されている。このように、吸上げ管１７ｅの内周面に連続的又は断続的な凹凸部１７ｆを全体又は一部に形成することによって表面積が大きくなるとともに、吸上げ管１７ｅを斜めに傾斜することによって同じ揚程でも浄水の接触面積が大きくなる。これらの相乗作用によって、吸上げ管１７ｅ内の浄水の表面張力が増大し、吸上げ管１７ｅの上端部に到達しやすくなる。

図６に示す増速機構１８は、ここでは吸引部６よりも上手側（上流側）の霧化流路１７ａの断面積を部分的に縮小することによって、その縮小領域の内部を流れる空気流を増速する、いわゆるベンチュリ機能を有している。具体的には、霧化機構１７毎に床清掃ユニット２の進行方向他方端側に設けられる漏斗状の外気導入口１８ａ（図３参照）と、吸上げ管１７ｅの先端部が臨む絞り部１８ｂとで増速機構１８を構成している。なお、このうち絞り部１８ｂの下手側（下流側）は、霧化流路１７ａの断面積が徐々に拡大するディフューザに形成されている。これらの増速機構１８により、霧化流路１７ａを通過する空気流の速度が増速されるため、霧化又は微粒化される洗浄液の粒子径がより小さくかつ均等化される。

この霧化又は微粒化された浄水の吹き付け作用線ＦＬは、負圧発生部８の吸引作用により回転する螺旋羽根１６ａの先端回転軌跡ＲＬに対して進行方向他方側に位置して、互いに近接するように配置されている。これによって、床面Ｆの汚れ除去を素早く円滑に行なえる。しかも、浄水が床面Ｆに吹付けられる範囲が特定されているため、湿潤状態の汚れが他の個所に拡散せず、湿式清掃が効率よく行える。

図８に示す吸引部６には、進行方向と交差（例えば直交）し床面Ｆと平行状に位置する回転軸１６ｄ（軸線）周りで回転可能な螺旋羽根１６ａ（回転体）が配置されている。吸引部６には螺旋羽根１６ａを収容するケース体１６ｂが配置されている。ケース体１６ｂは、螺旋羽根１６ａによって床面Ｆの汚れ及び汚水を除去するために、床面Ｆ側に向かって開口している。またケース体１６ｂは、回転軸１６ｄの軸線方向の中央付近において進行方向他方側の中央吸引流路２ｃと連通するとともに、進行方向一方側において、外部空気を取り入れるための吸気スリット１６ｃを有している。

吹出し部４と螺旋羽根１６ａとの間に汚れ及び汚水を吸い込むための吸引口２ｄが開口し、上方で中央吸引流路２ｃと合流する。中央吸引流路２ｃは、床清掃ユニット２内で進行方向他方側へ延びて、吸引流路９（図１参照）と連通している。

螺旋羽根１６aは回転軸１６ｄの軸線方向の中央で分割形成されている。この分割形成された両側の螺旋羽根１６ａの螺旋方向は逆方向（右周りと左周り）に設けられている。このように構成した螺旋羽根１６ａの表面が回転案内面に形成されている。

そして、負圧発生部８の吸引作用が吸引流路９及び中央吸引流路２ｃを介してケース体１６ｂに及ぶと、吸気スリット１６ｃから導入される外部空気によって螺旋羽根１６ａが回転する。これによって床面Ｆの汚れ及び汚水は空気とともに、螺旋方向を異にする両側の螺旋羽根１６ａの回転案内面によって回転軸１６ｄの軸線方向の中央に誘導されて中央吸引流路２ｃへと導入される。

また、螺旋羽根１６ａと共通する軸線の周りには、その螺旋羽根１６ａと一体となって回転するとともに、螺旋羽根１６ａとほぼ等しい外径を有する螺旋ブラシ１６ｇ（掻取体）が配置されている。螺旋ブラシ１６ｇは回転軸１６ｄ周面に設けられる螺旋羽根１６ａの間に配置されている。このようにして螺旋ブラシ１６ｇが床面Ｆに接触しつつ一体回転して汚れを掻き取り、掻き取った汚れを螺旋羽根１６ａの回転案内面に受け渡す。

なお、図８（ａ）に破線で示すように、床清掃ユニット２の下端部には、吹出し口１７ｄと吸引口２ｄとを取り囲んでカーテン状のスクレーパー２ｅが配設されている。スクレーパー２ｅは閉鎖状に形成され、床清掃ユニット２から一部下方へ突出するように設けられている。したがってスクレーパー２ｅが床面Ｆに接したとき、上記した霧化流路１７ａ及び中央吸引流路２ｃは密閉された負圧空間に保持される。

図９に示す浄水タンク５は、汚水タンク１３，１４と同様に透光性材料で形成される。この汚水タンク５は、吹出し部４及び吸引部６の上方であって、遠心分離部１０よりも下位に配置され、浄水溜り２ｆの上方の床清掃ユニット２上に、着脱可能に固定載置される（図２，図３参照）。浄水タンク５は、進行方向左右の浄水溜り２ｆと流下路５ａによってそれぞれ接続されている。浄水タンク５の下部には、床清掃ユニット２上に載置されたとき自重で開き、取り外されたときにばね等の付勢部材５ｃの付勢力で閉じる開閉弁５ｂが、流下路５ａ毎に設置されている。浄水タンク５の内部を左右に仕切る隔壁５ｄが設けられ、吸引式清掃装置１が傾いたときに浄水タンク５内の浄水表面の波立ちを起こりにくくしている。ただし、隔壁５ｄで仕切られた浄水タンク５の左右の水位を揃えるとともに、共通の給水口５ｆからの給水を行うために、隔壁５ｄには連通孔５ｅが形成されている。

次に、以上のように構成された吸引式清掃装置の作動（作用）について説明する。図１０に示すような吸引式清掃装置１の清掃作業時には、作業者は把持部７を保持した状態で本体部３を手前側に倒すようにして床清掃ユニット２を進行方向に小刻みに往復動しながら、一方側（例えば作業者から見て前方側）又は他方側（例えば作業者から見て後方側）に移動して床面Ｆの汚れを清掃する。

作業者が把持部７の電気スイッチ８ｃをＯＮ操作すると、負圧発生部８の電動モータ８ｂが駆動回転して吸引ファン８ａを作動させる。

（１）まず、吸引ファン８ａは、吸引流路９を介して吹出し部４に吸引作用を及ぼすことにより、増速機構１８及び霧化機構１７を介して、浄水溜り２ｆに収容された浄水を霧化又は微粒化して吹出し口１７ｄから床面Ｆに吹き付ける。
（２）次に、吸引ファン８ａは、吸引流路９を介して吸引部６に吸引作用を及ぼすことにより、螺旋羽根１６ａを回転させて、床面Ｆで湿潤化された汚れ及び汚水を空気とともに吸引流路９に吸引・除去する。
（３）さらに、吸引ファン８ａは、吸引流路９を介して遠心分離部１０に吸引作用を及ぼすことにより、第一及び第二サイクロン１１，１２において、吸引した汚れ及び汚水を空気から遠心分離する。
（４）同時に、吸引ファン８ａは、吸引流路９を介して上記サイクロン１１，１２内の昇降体１５ａに吸引作用を及ぼすことにより、逆止め弁１５を開放して吸引流路９と汚水タンク１３，１４とを連通する。

このようにして、汚れ及び汚水は汚水タンク１３，１４に貯留される。一方、汚れ及び汚水が除去されて清浄化された空気は負圧発生部８から外部へ排気される。そして、汚水タンク１３，１４が汚れ及び汚水で満杯になったときには、図１１（ａ）に示すように、可動クランプ片１１ｍ，１２ｍの操作によって汚水タンク１３，１４をサイクロン１１，１２から個別に取り外すことができる。これによって汚水タンク１３，１４内の汚水を廃棄したり、汚水タンク１３，１４内部を水洗いによって洗浄することが容易に行なえる。

図１１により、内部に付着する汚れの洗浄等のメンテナンスの際の吸引式清掃装置の分解手順を説明する。

（１）把持部７及び負圧発生部８を有する上部ユニット３０を、下部本体３ｂから上方へ引き抜く。これによって電気系統が集約されている上部ユニット３０を単独で他の部材から離脱させてメンテナンスができる（図１１（ａ））。
（２）第二サイクロン１２を若干上方へ持上げてから水平方向へ移動させて、上部流路管９ｂから取り外す。これによって第二サイクロン１２内を水洗いによって個別に洗浄できる（図１１（ｂ））。
（３）上部流路管９ｂを若干上方へ持上げた後、第一サイククロン１１を若干上方へ持上げてから水平方向へ移動させて、下部流路管９ａから取り外す。これによって第一サイクロン１１内を水洗いによって個別に洗浄できる（図１１（ｃ））。
（４）下部本体３ｂを床清掃ユニット２から上方へ引き抜く。これによって筒状の下部本体３ｂを水洗いによって個別に洗浄できる。なお、浄水タンク５を床清掃ユニット２から取り外すことによって、浄水タンク５への給水作業が容易に行える（図１１（ｄ））。

このように、電気系統の集約された上部ユニット３０を最初に取り外してしまえば、他の部分を順次取り外して水洗いできるので、メンテナンスに伴う故障の発生を防止できる。なお、洗浄後の組み立て作業は、分解時と逆の手順で行えばよい。

以上の実施例では、遠心分離部１０において、内筒側係合部を螺旋溝１１ｎで構成し、昇降体側係合部を突出部１５ｃで構成したが、これらを相互に入れ替えて実施してもよい。また、下部本体３ｂに対して下部流路管９ａ（第一サイクロン１１）と上部流路管９ｂ（第二サイクロン１２）とが個別に着脱可能に固定されていたが、下部本体３ｂを２分割し、分割した下部本体と下部流路管９ａ（第一サイクロン１１）又は上部流路管９ｂ（第二サイクロン１２）とを一体化して互いに着脱可能としてもよい。

なお、吸引式清掃装置として、蒸気噴射タイプに用いてもよい。また、霧化機構には、実施例のような霧吹き方式の他に、エジェクタ方式、遠心方式、超音波加振方式等を用いてもよい。

本発明に係る吸引式清掃装置の一例を収納保管状態で示す部分断面側面図。 図１の吸引式清掃装置の主要部を示す斜視図。 図２とは異なる方向から見た斜視図。 第一サイクロンの平面図及び断面図。 第二サイクロンの平面図及び断面図。 床清掃ユニットの吹出し部を示す一部省略平面図及びＡ−Ａ断面図。 図６（ｂ）のＢ部を拡大して示す断面図。 床清掃ユニットの吸引部を示す一部省略平面図及びＣ−Ｃ断面図。 図３の背面視説明図。 吸引式清掃装置の清掃作業時の状態を示す説明図。 吸引式清掃装置の分解手順を示す説明図。

符号の説明

１ 吸引式清掃装置
３ 本体部
３ａ 上部本体
３ｂ 下部本体
４ 吹出し部
５ 浄水タンク（洗浄液貯留部）
６ 吸引部
７ 把持部
８ 負圧発生部
８ａ 吸引ファン（吸引装置）
８ｂ 電動モータ（駆動源）
８ｃ 電気スイッチ（回路）
９ 吸引流路
１０ 遠心分離部
１１ 第一サイクロン（遠心分離器）
１２ 第二サイクロン（遠心分離器）
１３ 汚水タンク（汚濁液貯留部）
１４ 汚水タンク（汚濁液貯留部）
３０ 上部ユニット
４０ 接続ユニット
Ｓ１ 第一軸線
Ｓ２ 第二軸線
ＣＬ 本体軸線
Ｆ 床面（被清掃面）

Claims (5)

1. 洗浄液を霧化又は気化して被清掃面に吹き付ける吹出し部と、その被清掃面の汚れ及び汚濁液を空気とともに吸引する吸引部とが下端部側に配置されるとともに、上端部側に清掃作業時に把持するための把持部が形成された軸状又は筒状の本体部を有し、その本体部が収納保管時には直立状態で、清掃作業時には斜め状態で姿勢保持される吸引式清掃装置であって、
   前記汚れ及び汚濁液を吸引するための負圧を発生し、その吸引作用を吸引流路を介して前記吸引部に及ぼす負圧発生部と、
   吸引した空気から汚れ及び汚濁液を遠心分離するために、複数の遠心分離器が前記吸引流路中に直列状に配置された遠心分離部と、
   前記吹出し部に供給するための洗浄液を貯留する洗浄液貯留部とを備え、
   前記負圧発生部及び遠心分離部は、負圧発生部が遠心分離部よりも上方に位置する形態で、前記吸引流路とともに前記本体部に対して清掃作業時の進行方向の一方側に近接配置され、
   前記洗浄液貯留部は、前記進行方向の一方側において前記吹出し部及び吸引部の上方であって前記遠心分離部よりも下位に配置されることを特徴とする吸引式清掃装置。
2. 前記遠心分離部に配置された複数の遠心分離器は、上下方向の軸線を有する上下一対のサイクロンによって構成されるとともに、前記吸引部に近い側であって吸引流路の下部側に位置する第一サイクロンの外径及び容積が、前記吸引部から遠い側であって吸引流路の上部側に位置する第二サイクロンの外径及び容積よりも大きく形成され、
   前記本体部が直立状態となる収納保管時において、前記第二サイクロンの軸線は前記第一サイクロンの軸線よりも前記進行方向の一方側に位置している請求項１に記載の吸引式清掃装置。
3. 前記本体部が直立状態となる収納保管時において、
   前記複数の遠心分離器は、前記本体部の軸線に交差する方向に沿う形で、その本体部に対して各々独立して着脱可能に固定されるとともに、
   前記負圧発生部は、前記本体部の軸線方向に沿う形で、前記複数の遠心分離器のいずれに対しても独立して着脱可能に固定されている請求項１又は２に記載の吸引式清掃装置。
4. 前記複数の遠心分離器には、吸引した空気から遠心分離された汚れ及び汚濁液を貯留するための汚濁液貯留部がそれぞれ着脱可能に取り付けられ、
   その汚濁液貯留部は、前記遠心分離器が前記本体部に装着された状態及びその本体部から離脱された状態のいずれにおいても、対応する遠心分離器に対して着脱可能に取り付けられている請求項１ないし３のいずれか１項に記載の吸引式清掃装置。
5. 前記負圧発生部は吸引ファン、吸引ブロワ等の吸引装置と、その吸引装置を駆動するための電動モータ等の駆動源とを含み、かつ前記本体部の把持部にはそれら吸引装置及び駆動源を作動させるための電気配線、電気スイッチ等の回路が配置され、
   前記負圧発生部と把持部とが一体化されて上部ユニットを構成し、その上部ユニットは前記回路とともに前記本体部の軸線方向に沿って上方側へ離脱可能である請求項１ないし４のいずれか１項に記載の吸引式清掃装置。

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