JP2013231536A - 自走式空気清浄機 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】吸込口および吹出口が形成される筐体と、前記筐体内に配置される送風機と、前記吸込口から送風機へ空気を導きかつ前記送風機から前記吹出口へ空気を導く空気流路と、前記空気流路に挿入され筐体底面に対して傾斜して配置されるフィルタとを備える自走式空気清浄機。
【選択図】図1
Description
このように、自走式空気清浄機は相反する要求を満たす必要がある。また、自走式空気清浄機でも据置型空気清浄機でも、フィルタを定期的に清掃する必要があり、そのためフィルタを取出しまたは取付けるための開口及び開口を閉じる蓋が必要になる。
以下の実施形態において、自走式空気清浄機は、平面視略円形の筐体と、前記筐体底面に備えた駆動輪と、前記筐体頂面に形成した吸込口及び吹出口と、前記吸込口から吹出口に至る筐体内の空気流路中に、筐体の水平面に対して斜めに配置したフィルタとを備えている。また、前記フィルタと吹出口の間に配置したイオン発生素子とを備えてもよい。
この発明において、自走式空気清浄機は、ユーザーの手を離れて自立的に走行して、フィルタによる空気清浄を行なう電子機器を意味する。
以下の実施形態で筐体は、平面視略円形に形成されるが、筐体は完全な円形に形成されることを意味するのではなく、周囲に多少の凹凸を有するような、ほぼ円形や、長径部分と短径部分を有するような楕円形や非円形も含む。
また、この発明において、吸込口及び吹出口が形成される筐体の頂面は、頂上面でなく、筐体を頂面、側面及び底面と分けた場合の頂面を意味し、平面視したときに上方に露出している面を指す。また、吹出口は、正イオン及び/又は負イオンを含む清浄空気の吹出口である。また、駆動輪は自走式空気清浄機の直進走行、回転走行を駆動する車輪である。また、駆動輪の駆動制御部は、自走式空気清浄機が空気清浄動作をする場合、部屋内を隈なく走行するように、また、障害物を避けて走行するように、そして、最後或いは電池容量が少なくなったとき充電台へ戻るように直進、回転駆動を制御する。この実施形態で自走式空気清浄機は、後退走行を行なわないと想定しているが、必要に応じて後退走行可能に構成されてもかまわない。また、自走式空気清浄機は、左右の2つの駆動輪と1つの後輪とによって筐体を3点支持し、自走式空気清浄機を安定に走行させる。また、2つの駆動輪と1つの後輪により筐体後方部分を支持するので、筐体の後方部分にバッテリーのような重量物を配置し、筐体の前方部分を軽量にすることができる。従って、筐体の前方部分を持ち上げやすくなり、容易に障害物を乗り越えることができる。
また、フィルタEを筐体Aの水平面に対して斜めに配置しているので、フィルタEを取出し、または取付けるとき、筐体はフィルタが床面と平行になる程度に傾ければよく、筐体を傾ける角度を小さくでき、フィルタの取出し、又は取付け作業を容易に行なうことができる。
図3はこの発明の実施形態に係る自走式空気清浄機の斜視図である。
図4は図3に示される自走式空気清浄機から上部カバーを取り外した状態を示す斜視図である。
図5は図3に示される自走式空気清浄機の底面図である。
図6は図3に示される自走式空気清浄機のA−A矢視断面図である。
図7は図3に示される自走式空気清浄機のB−B矢視断面図である。
図8は図3に示される自走式空気清浄機のC−C矢視図である。
図9は自走式空気清浄機が充電台に帰還した状態を示す図6対応図である。
図10は図3に示される自走式空気清浄機を制御する制御部の構成を示すブロック図である。
図11はこの発明の空気清浄機に搭載されるイオン発生装置の概略的な構成を示す説明図である。
自走式空気清浄機1は、円盤形の筐体2を備える。そして、この筐体2の内部に、図6に示すように電力を蓄える充電式のバッテリー6を備える。さらに、筐体2内に空気を吸引すると共に吹出口5から空気を排出させる電動送風機7、筐体2内に導入された空気からほこりや異物を除去するフィルタ8を備える。また、筐体2内に導入された空気を電離処理してイオンを発生するイオン発生素子4を備える。さらに、吸込口3を開閉する吸気用蓋体9、吸気用蓋体9を駆動する吸気用蓋体駆動部10(図4参照)を備える。また、吹出口5を開閉する排気用蓋体11、排気用蓋体11を駆動する排気用蓋体駆動部12(図4参照)を備える。そして、各部を統合的に制御する制御部13が設けられている。制御部13は各種電子部品を実装した制御基板14によって構成されている。
また、筐体2の底面には、床面Kに対して筐体2を走行させる走行部としての一対の駆動輪15、筐体2の姿勢を安定させる後輪17および段差をスムーズに走行するための前方補助輪16が設けられている。以下、前方補助輪16が配置されている方を前方側、後輪17が配置されている方を後方側と称する。駆動輪15は、走行方向において筐体の中心線上に配置され、前方補助輪16及び後輪17は、駆動輪15を配置した中心線と直交する線上に配置される。
筐体2は、シャシーを構成する平面視円形の底板2aおよび後方側板2bと、可動式のバンパーとして機能する前方側板2cと、後方側板2bおよび前方側板2cの上部を塞ぐ平面視円形の上部カバー2dとから主に構成されている。底板2aあるいは前方側板2c、または底板2aおよび前方側板2cの境界部分に、筐体の前方下端部を前端の位置とし前方補助輪16の付近で底面に連なる傾斜部分2uが設けられる。前方側板2cは可動式のバンパーとして機能し、通常はバネ、スプリング(図示しない)によって、進行方向前方に突き出している。しかし、障害物に当たると、前方側板2cは後退し、衝撃を吸収する。前記傾斜部分2uは、このように後退した位置において、前方側板2cの前方下端部を前端の位置とし前方補助輪16の付近で底面に連なるようになっている。また、前方側板2cは、下方部が筐体底面側に湾曲または折り曲げられ、前記傾斜部分2uは、湾曲または折り曲げられた前方側板2cの前方下端部を前端の位置とし前方補助輪16の付近で底面に連なるように設けられる。吸込口3は上部カバー2dの中心よりもやや後方側に形成され、吹出口5は上部カバー2dの中心よりも前方側に形成されている。
吸込口3と吹出口5は充電等の非稼働時にほこりや異物が吸込口3や吹出口5から侵入することを防止するために、可動式の吸気用蓋体9および排気用蓋体11によってそれぞれ開閉可能となっている。吸気用蓋体9および排気用蓋体11は筐体2の内部に設けられた吸気用蓋体駆動部10および排気用蓋体駆動部12によってそれぞれ駆動される。
一対の回転軸15aは、図示しない一対のモータからそれぞれ個別に駆動力が得られるように図示しない動力伝達機構を介して接続され、各モータは筐体2の底板2aに直接またはサスペンション機構を介して固定されている。
後輪17は自在車輪からなり、駆動輪15と共に床面Kに接地するよう、筐体2の底板2aの後方側に回転可能に設けられている。前方補助輪16及び後輪17は、モータのような駆動源に接続されず、従動車となっている。
このように、自走式空気清浄機1は筐体2の前後方向の中間に一対の駆動輪15が配置され、前方補助輪16を床面Kから浮かせつつ自走式空気清浄機1の重量を一対の駆動輪と後輪によって支持できるよう、前後方向の重量が配分されている。
また、駆動輪15は、急停止してもスリップしないよう、溝を有するゴムタイヤをホイールに嵌め込んだ構成とされている。
バッテリー6は充電端子20を介して充電台21から充電され、制御部13、一対の駆動輪15を駆動する一対のモータ、イオン発生素子4、電動送風機7、各種センサ等の各要素に電力を供給する。
例えば、自走式空気清浄機1は、走行領域の周縁に到達した場合や、進路上の障害物に衝突した場合、一対の駆動輪15が停止し、一対の駆動輪15を互いに逆方向に回転して向きを変える。これにより、自走式空気清浄機1は障害物を避けながら自律走行することができる。
また、充電等の非稼働時にほこりや異物が吸込口3や吹出口5から侵入して自走式空気清浄機1が故障することを防止するため、制御部13はイオン発生素子4の作動時に吸込口3と吹出口5を開く。また、イオン発生素子4の非稼働時に吸込口3と吹出口5を閉じるように吸気用蓋体駆動部10および排気用蓋体駆動部12をそれぞれ制御する。
つまり、各々のイオン放出部41a、41bには、共通の対向電極42と針状の放電電極43a、43bが各々設けられる。放電電極43a、43bは先端が尖った針電極であり、対向電極42は放電電極43a、43bの周囲を囲うように開口された共通の接地された電極である。
イオン発生素子4は、本体部分45に高圧電気発生回路が内蔵されており、側面に設けられた2つの端子46を介してバッテリー6から電力が供給され、作動する。
本体部分45の高圧電気発生回路は、放電電極43a、43bに、交流波形またはインパルス波形から成る正または負の高電圧が印加される。前述のようにイオン発生素子4は複数の放電電極を持ち、例えば放電電極43aには、正のインパルス波形の高電圧が印加される。これにより、電離により発生するイオンが空気中の水分と結合して主としてH+(H2O)mから成る正のクラスタイオンが生成される。
他の放電電極43bには、負のインパルス波形の高電圧が印加され、電離により発生するイオンが空気中の水分と結合して主としてO2 -(H2O)nから成る負のクラスタイオンが生成される。ここで、m、nは任意の自然数である。
以上のイオン発生素子4の構成は、正および負のイオンを同時に発生させる一例であり、一つの放電電極を設け、該放電電極に交流の高電圧を供給させることで、正または負のイオンを交互に発生させることも可能である。また、正負のイオンを生成させるものでなく、負のイオンを発生させるようなものでもよい。
前記空気流路は、一端が前記吸込口で他端が前記吹出口のU字状の経路に空気を導き、
前記フィルタは、U字状経路の屈曲部に配置されてもよい。このようにすれば、フィルタを斜めに配置するために空気流路を長くする必要がない。また、空気の流れに対して略垂直にフィルタ面を配置することができるので、気流に対して斜めに配置する場合に比べて気流への抵抗を低減できる。また、空気流路の垂直断面よりも大きな面積のフィルタを筐体内に設けることができるので、空気流路に垂直にフィルタを配置する場合に比べてフィルタに付着する埃が分散され、よってユーザーの手を煩わすフィルタの清掃あるいは交換の間隔をより長くすることができる。
また、この発明の空気清浄機は、前記フィルタと前記吹出口との間に配置されるイオン発生素子をさらに備えていてもよい。
2:筐体
2a:底板
2b:後方側板
2c:前方側板
2d:上部カバー
2u:傾斜部分
3:吸込口
4:イオン発生素子
5:吹出口
6:バッテリー
7:電動送風機
8:フィルタ
9:吸気用蓋体
10:吸気用蓋体駆動部
11:排気用蓋体
12:排気用蓋体駆動部
13:制御部
14:制御基板
15:駆動輪
15a:回転軸
16:前方補助輪
17:後輪
20:充電端子
21:充電台
22:端子部
26:I/Oポート
29:臭いセンサ
30:湿度センサ
31:人感センサ
32:接触センサ
41a,41b:イオン放出部
42:対向電極
43a、43b:放電電極
45:本体部分
46:端子
60:開口
61:フィルタカバー
61a:係止部
62:開口
63:イオン発生部カバー
A:筐体
B:駆動輪
C:吸込口
D:吹出口
E:フィルタ
F:ファン
G:イオン発生素子
H:後輪
J:前方補助輪
K:床面
M:フィルタカバー
P:バンパー
R:バッテリー
Claims (6)
- 吸込口および吹出口が形成される筐体と、
前記筐体内に配置される送風機と、
前記吸込口から送風機へ空気を導きかつ前記送風機から前記吹出口へ空気を導く空気流路と、
前記空気流路に挿入され筐体底面に対して傾斜して配置されるフィルタとを備えることを特徴とする自走式空気清浄機。 - 前記空気流路は、一端が前記吸込口で他端が前記吹出口のU字状の経路に空気を導き、
前記フィルタは、U字状経路の屈曲部に配置される請求項1に記載の自走式空気清浄機。 - 前記筐体は、底面に前記フィルタの横断面形状より大きいフィルタ交換用開口が形成されてなり、
前記開口を閉じる底蓋をさらに備える請求項1または2に記載の自走式空気清浄機。 - 前記フィルタは、底蓋を開けた状態で筐体底面側から前記空気流路に挿抜可能に取付けられる請求項3に記載の自走式空気清浄機。
- 前記底蓋は、筐体底面に対し傾斜して配置された前記フィルタと筐体底面とが近づく方向の端部に筐体底面と係止する係止部が形成され、その係止部と反対側の端部に筐体底面と回動可能に係合する係合部が形成されてなる請求項3に記載の自走式空気清浄機。
- 前記フィルタと前記吹出口との間に配置されるイオン発生素子をさらに備えることを特徴とする請求項1〜5の何れか一つに記載の自走式空気清浄機。
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