JP2014045898A - 掃除装置 - Google Patents

Abstract

【課題】凹凸が形成された床面の汚水を確実に回収する。
【解決手段】掃除装置（１０）は、床面５の汚水（８ｂ）を吸収するための回転移動するスポンジ（４３）と、スポンジ（４３）の後方側の表面を圧縮し、スポンジ（４３）が吸収した汚水（８ｂ）を絞り出すローラ（４４）と、スポンジ（４３）の移動方向に対して後方側に配され、スポンジ（４３）から絞り出された汚水（８ｂ）を受ける液体受け部４５とを有する液体回収機構（４０）を備えている。
【選択図】図１

Description

本発明は液体を回収するための液体回収機構を備えた掃除装置に関する。

床面を洗浄した後の汚水を回収するためのさまざまな機構が開発されている。特許文献１には、床面洗浄機に、バキュームホースと接続されたスキージを取り付け、当該スキージで汚水を集めつつ、その集めた汚水をバキュームで吸引することで汚水を回収する技術が開示されている。

特許第４６１３０９５号（２０１０年１０月２２日登録）

しかしながら、特許文献１の技術によると、床面のうち凹凸がある個所では、スキージと床面との間に隙間ができ、バキュームによる負圧が弱くなる。このため、床面の汚水を十分に回収できないという問題がある。

本発明は、上記の問題点を解決するためになされたもので、その目的は、床面に凹凸が形成されていても、当該床面の汚水を確実に回収することである。

上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る掃除装置は、液体を物体の表面に散布し、当該物体の表面を進行方向に移動して、上記物体の表面に散布された液体を回収する掃除装置であって、上記物体の表面を回転しながら上記進行方向に移動し、上記液体を吸収するための吸水性を有する弾性部材と、上記弾性部材の表面のうち、少なくとも一部を圧縮することで、上記弾性部材が吸収した上記液体を絞り出す圧縮部材と、上記弾性部材の上記進行方向に対して後方側に配されており、上記圧縮部材が上記弾性部材から絞り出した上記液体を受ける受け部材とを有する液体回収機構を備えている。

本発明の一態様によれば、床面に凹凸が形成されていても、当該床面の汚水を確実に回収することができるという効果を奏する。

本発明の一実施形態に係る掃除装置の外観を表す斜視図である。 上記掃除装置の液体回収機構の外観を表す斜視図である。 上記液体回収機構の構成を表す斜視図である。 図３のＢ‐Ｂ’線断面図である。 上記掃除装置の要部構成を表す図である。

以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。

（掃除装置の全体構成）
まず、図１を用いて、本実施の形態に係る自律走行型の掃除装置１０の全体の構成について説明する。

図１は、本発明の実施の一形態に係る掃除装置１０の外観を表す斜視図である。

掃除装置１０は、洗浄液を使用して床面を洗浄するウェットタイプの掃除装置１０である。掃除装置１０は、床面（物体の表面）５に洗浄液を散布し、進行方向に移動して、床面５上に散布した洗浄液を回収する。本実施の形態では、掃除装置１０は床面５上を自律して走行が可能な掃除装置であるものとして説明する。

掃除装置１０は、給水タンク１１と、バッテリー１２と、タイヤ１３と、ブラシ１４と、バキューム２１と、スキージ３０と、液体回収機構４０とを備えている。なお、掃除装置１０は、これ以外にも、自律走行するために、床面５の凹凸や障害物を検出したり、その凹凸までの距離を検出したりするための検出センサ、タイヤ１３を駆動するためのモータ等を備えている。

なお、掃除装置１０は、必ずしも自律走行型には限定されず、作業者が押すことで床面５上を移動可能な掃除装置であってもよい。この場合、上記検出センサやモータ等は省略することができる。

掃除装置１０の進行方向は、矢印Ａで示す方向（図１の紙面右側から左側へ向う方向）であるものとする。

給水タンク１１、バッテリー１２、バキューム２１、上記検出センサ等は、掃除装置１０の本体を構成する本体用フレームに載置されている。ブラシ１４、スキージ３０、タイヤ１３、及び液体回収機構４０は、上記本体フレームの下方、すなわち、掃除装置１０の下部に、床面５と接触するように配されている。また、ブラシ１４、スキージ３０、タイヤ１３、及び液体回収機構４０は、掃除装置１０の進行方向と逆の方向（矢印Ａと逆向きの方向）に向けて、この順に並んで配されている。

なお、以下の説明では、相対位置が進行方向側に位置していれば前方、進行方向と逆側に位置していれば後方と称する。すなわち、ブラシ１４、スキージ３０、タイヤ１３、及び液体回収機構４０は、この順に、前方から後方にかけて順に並んで配されている。

給水タンク１１は、床面５を洗浄するための洗浄液を貯留し、また、ブラシ１４と接続されている配管を通して、ブラシ１４上またはブラシ１４の前方へ洗浄液を給水するためのタンクである。本実施の形態では、掃除装置１０は、２個の給水タンク１１を備えている。

バッテリー１２は、上記検出センサや、上記モータ、ブラシ１４、及びバキューム２１等、掃除装置１０が備える各部のうち電力の供給が必要な部品に電力を供給するためのものである。

タイヤ１３は、掃除装置１０の走行用の車輪であり、掃除装置１０の下部に、２個等、対となるよう複数個配されている。タイヤ１３は、図示しないモータによって駆動される。なお、タイヤ１３の個数や配置位置等は特に限定されるものではなく、掃除装置１０を支持及び移動させることが可能であればよい。

ブラシ１４は、回転することで接触する床面５の表面を、給水タンク１１から供給された洗浄液と共にブラッシングする。これによって床面５の埃や塵等の汚れが除去される。そして、このブラシ１４によってブラッシングされた後に残った床面５上の洗浄液は、床面５の埃や塵等の汚れが含まれる汚水となる。

バキューム２１は、スキージ３０や、液体回収機構４０によって集められた床面５上の汚水８ｂを吸引し回収するためのものである。バキューム２１は、配管によって、スキージ３０、及び液体回収機構４０と接続されている。

バキューム２１は、内部に、ＣＰＵ等からなる制御部（不図示）や、回収した汚水を貯めておく回収タンク（後述する）等を備えている。

スキージ３０は、ブラシ１４の後方に配されている。スキージ３０、ブラシ１４のブラッシングによって発生した汚水８ｂを集め、バキューム２１によって負圧が加えられることで、その集めた汚水を、配管を通してバキューム２１に流入させるものである。スキージ３０の先端には、後述するように、汚水を集めるためのブレードが配されている。

液体回収機構４０は、スキージ３０の後方に配されている。液体回収機構４０は、スキージ３０によって集められなかった汚水を回収し、バキューム２１によって負圧が加えられることで、その回収した汚水を、配管を通してバキューム２１に流入させて、バキューム２１内に回収させるものである。これにより、液体回収機構４０は、床面５に凹凸が存在しても、当該床面５の汚水を回収することができる。

液体回収機構４０は外枠であるフレーム４１を備え、このフレーム４１によって、掃除装置１０の本体フレームと接続されている。

（液体回収機構４０の構成）
次に、図２〜図４を用いて、液体回収機構４０の構成について説明する。

図２は液体回収機構４０の外観を表す斜視図である。図３は、液体回収機構４０の構成を表す斜視図である。図４は、図３のＢ‐Ｂ’線断面図である。

液体回収機構４０は、フレーム４１と、スポンジ４３の回転軸であるスポンジローラ（回転軸）４２と、汚水８ｂを給するためのスポンジ（弾性部材）４３と、スポンジ４３を圧縮するためのローラ（圧縮部材）４４と、スポンジ４３から絞り出された汚水８ｂを受けるための液体受け部（受け部材）４５とを備えている。

スポンジローラ４２と、ローラ４４と、液体受け部４５とは、フレーム４１に支持されており、この順に、前方から後方に向けて並んで配されている。スポンジローラ４２と、ローラ４４と、液体受け部４５とは、平面視で、互いに略平行となるように配されている。

スポンジローラ４２と、ローラ４４とは、両端部が回転可能に、フレーム４１と接続されている。液体受け部４５は両端部がフレーム４１と固定されている。スポンジローラ４２と、ローラ４４とは、一例として円柱形状を有している。

スポンジ４３は、スポンジローラ４２の表面に巻かれるように、スポンジローラ４２の表面に沿って延設して配されている。すなわち、スポンジローラ４２はスポンジ４３を貫通している。スポンジ４３は、スポンジローラ４２を回転軸として回転可能となっている。そして、スポンジ４３の表面は床面５と接触し、回転しながら進行方向に移動し、床面５上の汚水と接触することでその汚水を吸収する。

ローラ４４と、スポンジローラ４２とは、ローラ４４がスポンジローラ４２表面のスポンジ４３を圧接する距離に配されている。このようにして、スポンジ４３のローラ４４との接触面近傍は、ローラ４４によって圧縮されている。この結果、スポンジ４３が吸収した汚水８ｂは、ローラ４４によって絞り出される。

ローラ４４は、スポンジ４３の延設方向に沿ってスポンジ４３の表面と接触し、その接触するスポンジ４３の表面を圧縮する。

なお、本実施の形態では、ローラ４４は、スポンジ４３の表面のうち、後方側の表面を圧縮するものとして説明しているが、ローラ４４の配置位置はこれに限定されず、スポンジ４３の表面のうち、前方側の表面を圧縮するようにローラ４４が配されていてもよい。

スポンジ４３は、スポンジ以外にも、床面５の凹凸形状に即して十分に形状の変化が可能な厚みと柔らかさを持ち、吸水性がある弾性部材から構成することができる。このような吸水性の弾性部材としては、スポンジ以外に、不織布、綿等を挙げることができる。

液体受け部４５の延設方向と垂直な方向の断面（図４）は、凹形状である半円形状を有している。また、液体受け部４５は、スポンジ４３のうち、ローラ４４によって圧縮されている領域の後方側を覆うように配されている。このように、液体受け部４５は、ローラ４４がスポンジ４３から絞り出した汚水８ｂを凹形状で受ける構造及び配置位置となっている。

さらに、液体受け部４５は、スポンジ４３の表面と接触しないように、僅かにスポンジ４３の表面と離間するように配されている。これにより、スポンジ４３の回転の妨げとなることを防止している。

また、液体受け部４５は、一方の端部から他方の端部にかけて次第に鉛直方向下方へ傾斜して配されることで、凹形状内の底面が、一方の端部から他方の端部にかけて次第に鉛直方向下方へ傾斜している。もしくは、液体受け部４５の延伸する方向は水平であり、凹形状内の底面が、一方の端部から他方の端部にかけて次第に鉛直方向下方へ傾斜している。そして、液体受け部４５の鉛直方向に対向する両端面のうち、凹部内の底面が鉛直下方に配されている他方の端部側の端面には貫通孔である給水孔４６が形成されている。

そして、給水孔４６は、バキューム２１と、配管によって接続されている。これにより、液体受け部４５に貯められた汚水８ｂは上記配管を通じてバキューム２１へと回収が可能となっている。

また、液体受け部４５の凹部内の底面は一方の端部から他方の端部にかけて次第に鉛直方向下方へ傾斜しているため、液体受け部４５内に貯められた汚水８ｂを給水孔４６が設けられた端面側へと効率よく導くことができる。

なお、液体受け部４５は、このような構造及び配置位置に限定されず、ローラ４４がスポンジ４３から絞り出した汚水８ｂを受けることができ、かつ、スポンジ４３と干渉しない構造及び配置位置であればよい。

（掃除装置１０による汚水回収の流れ）
次に、図５を用いて、掃除装置１０による汚水８ｂの回収の流れについて説明する。図５は掃除装置１０の要部構成を表す図である。なお、図５では、説明の便宜上、給水タンク１１は前方側に配され、バキューム２１は後方側に配されているように記載しているが、両者の位置関係は、図５に示す位置関係に限定されるものではない。

バキューム２１には、回収した汚水８ｂを貯めるための回収タンク２２が内部に配されている。

バキューム２１は、配管２３によってスキージ３０と接続されている。配管２３の一方の端部はスキージ３０内に配され、他方の端部は回収タンク２２内に配されている。

また、バキューム２１は、配管２４によって、液体回収機構４０の液体受け部４５とも接続されている。配管２４の一方の端部は給水孔４６を覆って、液体受け部４５の他方の端部側の側面と接続され、配管２４の他方の端部は回収タンク２２内に配されている。

スキージ３０の床面５と対向する側にはブレード３１が配されており、ブレード３１の先端は床面５と接触している。ブレード３１は、スキージ３０と平行な方向に延設されている。

掃除装置１０は、図５の矢印Ａに示す方向を進行方向として移動するものとする。また床面５には、例えば点字ブロック等の凸部６が配されているものとする。

掃除装置１０が床面５を清掃する際、掃除装置１０は、給水タンク１１から配管を通ってブラシ１４上、もしくはブラシ１４の前方の床面５上に洗浄液（液体）８ａを散布することで供給する。そして、ブラシ１４は、この給水タンク１１から供給された洗浄液８ａを用いて床面５をブラッシングする。これより、床面５上の埃や塵等の汚れが取り除かれる。そして、ブラッシングの際に用いられた洗浄液８ａは、汚水（液体）８ｂとなり、ブラシ１４の後方の床面５に配されることになる。

ブラシ１４の後方に配されているスキージ３０は、先端部のブレード３１によって、上記ブラッシングによって発生した汚水８ｂを集める。また、バキューム２１は、配管２３を通して、ブレード３１の前方に負圧を加える。これにより、ブレード３１によって集めされた汚水８ｂは、吸引され、配管２３を通って、バキューム２１内の回収タンク２２に回収される。

ここで、床面５上に凸部６が存在すると、この凸部６によって、ブレード３１と床面５との間に隙間ができ、この隙間から汚水８ｂが漏れ、ブレード３１の後方に、汚水８ｂの一部が残されることになる。

しかし、掃除装置１０では、ブレード３１の後方に、さらに、液体回収機構４０が配されている。

そして、液体回収機構４０が備えるスポンジ４３は吸水性を有するため、床面５に沿って進行方向に回転移動することで、ブレード３１から後方に残された床面５上の汚水８ｂ上を移動し、その汚水８ｂを吸収することができる。

そして、このスポンジ４３は弾性材料であり、柔らかい材質であるため、床面５上の凸部６と重なっても、その凸部６を覆うように形状が変形し、床面５との間で隙間が生じることを防止することができる。このため、スポンジ４３で、凸部６近傍に残された汚水８ｂを吸収することができる。

このように、掃除装置１０では、ブレード３１の後方にローラ上のスポンジ４３が配されているため、床面５上に凸部６が形成されていても、確実に、床面５上の汚水８ｂをスポンジ４３で吸収することができる。

なお、床面５上に凸部６ではなく、凹部が形成されていても、同様に、スポンジ４３は、その凹部の形状に即して形状が変形するため、その凹部に残された汚水８ｂを確実に吸収することができる。

また、スポンジ４３は、スポンジ以外にも、不織布、綿等、床面５の凹凸形状に即して変形可能な厚みと柔らかさを有する弾性部材によって構成することができる。

そして、スポンジ４３の後方側の表面のうち、少なくとも一部である、スポンジローラ４２と平行に延設されているローラ４４と接触している部分、すなわち、スポンジ４３の後方側のスポンジ４３の延設方向に沿う表面は、ローラ４４によって圧縮されている。

このように、スポンジ４３は一部で、ローラ４４によって圧縮されているため、スポンジ４３が吸収した汚水８ｂは、ローラ４４によって、スポンジ４３の後方側に絞り出される。

そして、このローラ４４によってスポンジ４３の後方側に絞り出された汚水８ｂは、スポンジ４３の後方側に配されている液体受け部４５によって受けられる。

この液体受け部４５は、ローラ４４と平行に延設された凹形状を有し、その凹形状の開口部は、スポンジ４３の後方側の表面のうち、ローラ４４によって圧縮されている表面（すなわちローラ４４との接触面）と対向するように配されている。すなわち、凹形状を形成する液体受け部４５内の湾曲した底面は、ローラ４４によって圧縮されているスポンジ４３の表面と、スポンジ４３の後方側に対向するように配されている。

このため、ローラ４４によって、スポンジ４３の後方側に絞り出された汚水８ｂは、確実に、液体受け部４５に受けられることで回収される。

このように、掃除装置１０によると、床面５上に凹凸が形成されていても、確実に、床面５上の汚水８ｂを回収することができる。

そして、配管２４を通してバキューム２１から加えられる負圧によって、液体受け部４５に回収された汚水８ｂは、給水孔４６及び配管２４を通って吸引され、回収タンク２２へと回収される。

このように、掃除装置１０によると、スキージ３０の後方に液体回収機構４０が配されているため、床面５に凹凸が形成されていることで、スキージ３０で集められなかった汚水８ｂを、液体回収機構４０で回収することができる。このため、床面５に凹凸が形成されていても、確実に、床面５上の汚水８ｂを回収することができる。

また、液体回収機構４０では、スポンジ４３は、回転軸であり床面５に平行に延設されたスポンジローラ４２の表面に沿って延設されている。このため、スポンジ４３と床面５との接触面積を増加させることができる。このため、効率よく、床面５上の汚水８ｂをスポンジ４３で吸収することができる。

さらに、ローラ４４はスポンジローラ４２と平行に延設されている。このため、スポンジ４３とローラ４４との接触面積を増加させることができ、効率よく、スポンジ４３に吸収された汚水８ｂを、ローラ４４で絞り出すことができ、効率よくスポンジ４３に吸収された汚水８ｂを、液体受け部４５で回収することができる。

ローラ４４の延設方向の長さは、スポンジ４３の延設方向の長さ以上であることが好ましい。これにより、効率よくスポンジ４３が吸収した汚水を絞り出すことが出来るためである。

なお、ローラ４４の延設方向の長さは、スポンジ４３の延設方向より短く、スポンジ４３の延設方向のうち少なくとも一部の表面を圧縮する構成であってもよい。これによっても、スポンジ４３が吸収した汚水８ｂを、ローラ４４で絞り出すことができる。

〔まとめ〕
本発明の一態様に係る掃除装置は、液体を物体の表面に散布し、当該物体の表面を進行方向に移動して、上記物体の表面に散布された液体を回収する掃除装置であって、上記物体の表面を回転しながら上記進行方向に移動し、上記液体を吸収するための吸水性を有する弾性部材と、上記弾性部材の表面のうち、少なくとも一部を圧縮することで、上記弾性部材が吸収した上記液体を絞り出す圧縮部材と、上記弾性部材の上記進行方向に対して後方側に配されており、上記圧縮部材が上記弾性部材から絞り出した上記液体を受ける受け部材とを有する液体回収機構を備えていることを特徴としている。

上記構成によると、上記弾性部材は吸水性を有するため、上記物体の表面を上記進行方向に移動することで、上記物体の表面に配された液体を吸収することができる。

さらに、上記弾性部材によって上記物体の表面に配された液体を吸収するため、当該物体の表面に凹凸が形成されていても、確実に、上記物体の表面に配された上記液体を、上記弾性部材で吸収することができる。

そして、上記圧縮部材は、上記弾性部材の表面のうち、表面の少なくとも一部を圧縮することで、上記弾性部材が吸収した上記液体を絞り出す。これにより、上記弾性部材が吸収した上記液体は、上記圧縮部材によって、上記弾性部材の上記進行方向に対して後方側に絞り出される。

そして、上記受け部材は、上記圧縮部材が上記弾性部材から絞り出した上記液体を受ける。このため、上記圧縮部材によって、絞り出された上記液体は、確実に、上記受け部材に受けられることで回収される。

このように、上記構成によると、上記物体の表面に凹凸が形成されていても、確実に、当該物体の表面に配された上記液体を回収することができる。

本発明の一態様に係る掃除装置は、スキージを備え、上記液体回収機構は、上記スキージより、上記進行方向の後方に配されていることを特徴とする。

上記構成によると、上記スキージの後方に上記液体回収機構が配されているため、上記物体の表面に凹凸が形成されていることで、上記スキージで集められなかった上記物体の表面の液体を、上記液体回収機構で回収することができる。このため、確実に、上記物体の表面の液体を回収することができる。

本発明の一態様に係る掃除装置では、上記弾性部材の回転軸は、上記物体の表面に対して平行に延設されており、上記弾性部材は、上記回転軸の表面に沿って延設されており、上記圧縮部材は、上記回転軸と平行に延設されていてもよい。

上記構成によると、上記弾性部材と上記物体の表面との接触面積や、上記弾性部材と上記圧縮部材との接触面積を増加させ、効率よく、上記物体の表面に配された液体を吸収し、回収することができる。加えて、上記物体の表面に配された上記液体は上記弾性部材によって吸収されるため、当該物体の表面に凹凸が形成されていても、確実に、上記物体の表面に配された上記液体を、上記弾性部材で吸収し、上記受け部材で回収することができる。

本発明の一態様に係る掃除装置では、上記受け部材は、上記圧縮部材と平行に延設されている凹形状を有し、当該凹形状の開口部は、上記弾性部材の表面のうち、上記圧縮部材が圧縮する表面と対向して配されていてもよい。

上記構成により、上記受け部材は、確実に、上記圧縮部材によって絞り出された上記液体を回収することができる。

本発明の一態様に係る掃除装置では、上記弾性部材を、一例としてスポンジによって構成してもよい。

本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。

本発明は、床面の液体を回収することが必要な装置に利用することができる。

５ 床面（物体の表面）
６ 凸部
８ａ 洗浄液（液体）
８ｂ 汚水（液体）
１０ 掃除装置
１１ 給水タンク
１４ ブラシ
２１ バキューム
２２ 回収タンク
２３ 配管
２４ 配管
３０ スキージ
３１ ブレード
４０ 液体回収機構
４１ フレーム
４２ スポンジローラ（回転軸）
４３ スポンジ（弾性部材）
４４ ローラ（圧縮部材）
４５ 液体受け部（受け部材）
４６ 給水孔

Claims (5)

1. 液体を物体の表面に散布し、当該物体の表面を進行方向に移動して、上記物体の表面に散布された液体を回収する掃除装置であって、
   上記物体の表面を回転しながら上記進行方向に移動し、上記液体を吸収するための吸水性を有する弾性部材と、
   上記弾性部材の表面のうち、少なくとも一部を圧縮することで、上記弾性部材が吸収した上記液体を絞り出す圧縮部材と、
   上記弾性部材の上記進行方向に対して後方側に配されており、上記圧縮部材が上記弾性部材から絞り出した上記液体を受ける受け部材とを有する液体回収機構を備えていることを特徴とする掃除装置。
2. スキージを備え、
   上記液体回収機構は、上記スキージより、上記進行方向の後方に配されていることを特徴とする請求項１に記載の掃除装置。
3. 上記弾性部材の回転軸は、上記物体の表面に対して平行に延設されており、
   上記弾性部材は、上記回転軸の表面に沿って延設されており、
   上記圧縮部材は、上記回転軸と平行に延設されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の掃除装置。
4. 上記受け部材は、上記圧縮部材と平行に延設されている凹形状を有し、当該凹形状の開口部は、上記弾性部材の表面のうち、上記圧縮部材が圧縮する表面と対向して配されていることを特徴とする請求項３に記載の掃除装置。
5. 上記弾性部材はスポンジであることを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載の掃除装置。