JP2016077868A - 床清掃装置 - Google Patents

Abstract

【課題】床清掃装置のための、水またはその他の洗浄剤等液体を収容するシステム。【解決手段】液体収容システム（小型の槽）Ｒは、複数の開口Ｈを持つ出口を有し、該出口は、例えば布Ｃのようなモップ基質が該複数の開口に対し装着されたときに、毛細管力により液体Ｗが抽出されることを可能とし、充填の後に複数の開口Ｈを除いて液体収容システムＲが閉じられる。出口は交換可能な部分であり、当該部分と対向する両端において槽と接続可能である。【選択図】図１

Description

本発明は、床清掃装置、特に床清掃装置のための液体収容システムに関する。

今日、昔ながらのモップとバケツと競合する、多くの製品がますます増えている。多くの企業が、湿った床／面洗浄のためのこの巨大な市場から利益を得る可能性があるとみている。一般的に、これらの製品は３つの製品群、即ちバケツとモップ（絞り器があるもの及びないもの）、予め湿らされた布又はいわゆる「クイックルワイパー（登録商標」（「Swiffer（登録商標）Wetのような不織布）、及び電動の床洗浄器である。

これらの商品に共通することは、一定の量の液体によって床を湿らせることである。床を湿らせることは、床から染みを取り除くために必要とされるが、或る種の輝かしさをも床に与える。このことは、床が十分に清掃されたという消費者に対する主なフィードバックとなる。水の量は、清掃性能、輝かしさ、乾燥時間及び床の損傷といった、重要な性能指標のために重要である。

バケツとモップの原理の主な欠点は、床面における水の量を制御することが困難である点である。水の量は、モップがどれだけ良く絞られているかに強く依存する。モップを絞ることを支援する力学的なシステムを持つバケツもある。依然として、床面における水の量は、消費者が絞り器にかける力に依存し、また床を清掃する間に消費者によってかけられる力の量にも依存する。このことは、モップが乾き過ぎていると不十分な清掃性能に帰着し、さらに悪い場合、モップが湿り過ぎていると床面に対する損傷に帰着し得る。

予め湿らされた布はこの問題を解決するが、更に大きなものであり得る別の問題が生じる。予め湿らされた布は非常に少量の水しか含み得ないという事実のため、清掃されることができる表面積が非常に限られ、該布が過度に早く乾燥してしまう。このことは、これら商品を購入する消費者の最大の不満である。槽及び噴射ノズルをこれら機器に付加することによりこの問題を解決しようとする、幾つかの製品が市場に存在する。この場合、ユーザは、布が乾き過ぎていると気付いたときには、床に一定量の液体を噴射することができる。この方法が十分なものとなるか否かは、やはりユーザに強く依存する。更なる問題は、連続的に動作するシステムではない点である。使用するためのトリガは、性能が既に低くなっているときである。結論として、全ての手動の装置は、床面における湿りの度合いに高い変動をもたらしてしまう。

電動の床洗浄器は主に、電動のポンプ又は供給システムを用いる。この方法が非常に高価であるという事実の他に、これらシステムは汚れ／詰まりに対して非常に脆弱であり、一般的にこれらポンプは耐化学性ではなく、このことは洗剤が用いられる場合には大きな問題となる。殆どのポンプは電力を使用し、それ故、槽及び水供給装置に対するインタフェースの他に、電気回路に対するインタフェースを必要とする。

供給機構を備えることによりスポンジモップに連続的に且つ均一に液体を供給する開発も為されており、多くの場合、該供給機構は、流体をスポンジに送る略均等に離隔された複数の開口を持つ。２つの主な欠点は、これら略均等に離隔された開口が、埃又はその他の残渣によって詰まってしまうこと、及び、床を湿らせるために必要とされる液体の量が非常に限られている（１乃至６ｇ／ｍ^２）という事実のため、装置の種々の動作速度を考慮して液体の射出を制御することが非常に難しいこと、である。

洗剤の詳細な解析は、多くの洗剤が、水のなかのカルシウムに反応し、いわゆる石鹸滓（soap scum）を形成することを示している。石鹸滓は、水に浮く５乃至３０ミクロンの範囲内の小さな粒子である。これらの粒子は、液体供給機構における小さな穴／細孔／開口を容易に詰まらせてしまい得る。試験は、０．３ｍｍよりも大きな穴は、通常の日常的な使用における残渣又は石鹸滓によって詰まりを起こさないことを示している。

テストは、通常の平坦なモップは、毎分５乃至１０ｍ^２の通常の動作速度で１ｍ^２の床に約３乃至６ｇの液体を供給することを示している。このことは、平均して３５ｍｌ／分の水流を意味する。

液体が流れるための開口のサイズを定義するため、単純な計算は、５ｃｍの水柱高さで満たされ、１つの穴だけを持つ、開いた槽を用いる場合、直径が約１ｍｍとなるべきであることを示す（Ｑ＝Ａ・sqrt（（ｇ＊ｈ）／Ｋ））。この式において、Ｑは流量、Ａは開口の面積、ｇは重力、ｈは水柱の高さ、Ｋは抵抗定数である。上述したパラメータ間の相関を示すため、該式が用いられ値が代入された。

モップにおける均一な液体の分配を実現するためには、１つの穴だけでは十分ではない。穴の数に関しては、多いほうが好適となることは明らかである。しかしながら、このことは、同じ流量を得るためには、穴の直径が小さくなる必要があることを意味する。

０．３ｍｍ（通常の日常的な使用における詰まりを防ぐために好適な直径である）の穴が用いられる場合には、パッドを湿らせるため１０個の穴だけが用いられ得るということになり得る。このことは、床面において均等に供給された水の膜をもたらさないこととなる。

２５０ｍｍの幅を持ち、５ｍｍだけ離隔された穴を持つ小型のモップについては、４５個の穴が必要とされることを意味する。４５個の穴により同じ３５ｍｌ／分の流れを得るためには、０．１５ｍｍの穴が必要とされる。斯かる穴は、詰まりを防ぐには小さ過ぎる。

斯かるシステムの他の欠点は、水流が槽のなかの水柱の高さに強く依存する点である（上記した式参照）。このことは、ちょうど満たされた機器を用いる場合には床に多くの水をユーザが得ることができるが、数分の使用後には水が少なくなることを意味する。ユーザが半分の速度で動かす場合には該機器は２倍の量の水を床に供給してしまうといった、ユーザの動作速度の違いをも考慮に入れると、該機器は頑強ではなく不測の結果を招いてしまうことを示している。

例えばiRobot（登録商標）のように、芯（wick）を利用するシステムもある。全ての芯型システムは、一般的な欠点を持つ。液体輸送は、芯型材料（例えば綿又はマイクロファイバ）の毛細管力を利用している。毛細管力は、芯材料における小さな細孔により存在する。芯の一方の端が槽のなかの液体に接触し、該槽内に配置され、一方で、他方の端が該槽の外にあり、モップ布と接触させられ、洗浄液を輸送する。以上に説明されたように、洗剤及び／又は石鹸滓によって小さな細孔は詰まることとなる。このことは、斯かる要素の寿命が、かなり短いことを意味する。幾つかの製品は、消費者によって交換されることができる別個の芯を販売することによって、この問題を克服しようと試みる。特に、布に対する液体の均一な分配を得るために複数本の芯が利用されるような場合には、このことは理想的ではないことは明らかである。

本発明の目的は、床清掃装置のための改善された液体収容システムを提供することにある。本発明は、独立請求項により定義される。有利な実施例は、従属請求項において定義される。

本発明の一態様は、連続的な湿式清掃装置のためのシステムを記載する。本装置は、液体及びことによると添加物を収容するための槽と、液体供給装備と、を有し、該液体供給装備は、該槽に収容された液体を、モップ基質（例えば布）に均一に分配する。好適には、該液体供給装備、全体のシステムのなかの交換可能な部分である。このことは、異なる床のタイプに対して異なる湿り度合いをもたらすよう該システムを容易に調節可能とし、詰まったときに液体供給装備が交換され得るようにして全体のシステムの寿命を延長する。更に、布が該液体供給装備に直接に接触させられる。従って、該布は、使用の間、該槽からの液体により継続的に湿らされ、例えば床又はいずれかの面を洗浄するために利用され得る。更に、該装置は外気に対し半閉鎖され、下側においてのみ開いており、該装置本体において適切に配置された液体充填開口を持つ。

本発明の一実施例は、重要な性能指標間の優れたバランスで、床に特定の量の水を供給する方法を提供する。

最適な方法は、該槽の外に水を輸送するため「芯」とも呼ばれる清掃布を使用することである。この場合、布／芯は、使用のたびに洗浄され、詰まりは問題とならない。解決されるべき主な問題のひとつは、布に亘る液体の均等な供給である。

以上に示されたように、重力によって送る供給システムは、詰まってしまう小さ過ぎる穴に帰着し、床に均一に分配された水の膜を持つには少な過ぎる数の穴を持つこととなる。

本発明の主な要素は、重力が槽から水を出すのではなく、槽から水を出すため布からの毛細管力による引き上げ／吸引が斯かる力となる点である。このことは、槽の上部を気密にし、下部における水の供給のための穴を布で覆うことにより得られる。

該槽を気密にすることにより、脱出しようとする水の容積を空気が置き換えることができなくなるため、水が脱出しなくなる。該槽における圧力は、周囲の圧力よりも低くなる。水柱の高さと穴の直径との間には関係がある。水柱が高過ぎると、水を押し出すための力が、水が出ることを防ぐ圧力下よりも高くなり、水柱の高さが穴のサイズと平衡したものとなるまで水が滴り出ることとなる。このことは、該槽の高さに制限を与える。穴が大き過ぎる場合、該機器のなかの穴を介して空気が容易に通過し過ぎるようになり、該機器が漏れを引き起こし始めることとなる。

気密の（上部）槽から水を出すために、水を吸収するモップ／布材料によって穴（下部）が被覆される。該布は、該槽から水を吸い出し、該槽において減圧状態を生成する。減圧が特定の閾値を超えると、空気が下部における穴を介して吸い込まれる。原則的に、該布の吸引は、該布が液体で飽和させられるまで継続する。該システムがこのとき例えば清掃のため床の上を動かされると、該布からの水が床へと送られる。このことは、該布が飽和せず、減圧を生成し続け、該槽から水を吸い出し続けることを意味する。図１及び２を参照すると、閉じたシステムが下部に小さな穴を持ち、布で覆われている。布の毛細管力により、槽から水が吸い出される。

該槽から布への水の移動は、該布のタイプ及び穴の直径／サイズ及び形状のような穴の寸法に依存する。布から床への水の移動は、該布、該布の飽和、及び床に依存する。特定の布の特性は例えば、繊維の数、繊維のタイプ（例えばマイクロファイバ）、及び毛細管力といったものである。また、該槽の基部における穴の配置に影響を及ぼすことによって水の調整も変更させられ得る。図１１におけるように、穴が全て基部に均一に配置されても良いし、又は、図１２に示されるように、他の穴に隣接する或る穴の高さは変化しており、即ち穴が構成される段差が存在しても良い。基部にあり布と接触する穴が液体の供給を支援し、一方で持ち上げられた穴は通気口として機能するという事実により、当該穴の配置は湿潤性に影響を与え得る。また、以上とは異なり、変化する高さを持つ穴の選択及び配置は、ランダム的に配置されても良く、隣接している必要はない。例えば、一連の穴のなかの最初及び最後の穴のみが持ち上げられたものとして設計され、他の穴は基部にあっても良い。

該布は自己調整システムとして機能し、該布がより飽和すると、該布が完全に飽和させられるまで、該槽から該布への水の移動が低減する。それ故、該布における水の量は、かなり一定に維持され、床における水（最終結果）は、ユーザが床を清掃している速度には略依存しないものとなる。

該布の自己調整は、該布における毛細管力によるものであり、これら力は該槽において減圧を生成し、（上述した水柱の高さを考慮すると）該槽における水柱により生成される圧力の５倍の大きさに及ぶ。それ故、床の湿り度合いも、該槽における水の量には略依存しないものとなる。

このことは、該システムが、時間的に一定であり清掃速度に依存しない最終結果（ｇ／ｍ^２で床に均一に分配された湿り度合い）をもたらすことを意味する。該槽と床との間の布の相互作用により、床における湿りレベルは、同装置（穴の数及び直径）と組み合わせた布の特性を変更することにより影響を受け得る。しかしながら、穴の寸法及び数が、湿り度合いに影響を与える主要なパラメータである。より大きな穴は、水が出る際のより小さな抵抗、空気を取り入れる際のより小さな抵抗、及び水と接触する布のより大きな表面を意味する。

通常の平坦なモップとの比較については、マイクロファイバの布と組み合わせられた２５０ｍｍの幅に亘って均一に分散された４５個の穴を持つストリップが、１ｍ^２の床に３乃至６ｇの液体をもたらすため（平坦なモップと同じ湿り度合い）、０．２乃至０．４ｍｍの穴を持ち得る。

従来の開いたシステムとの比較については、開いたシステムは０．１５ｍｍの直径を持つ４５個の穴を必要とし、本発明の実施例によるシステムは０．３ｍｍの直径を持つ４５個の穴を必要とする。

このことは、穴の直径が倍にされ、それ故残渣又は石鹸滓により詰まらないことを意味する。換言すれば、詰まり得る表面積が、同じ数の穴を持つ従来のシステムよりも４倍大きい。

記載された閉じたシステムの非常に実用的な利点は、布が配置されたときに該システムが濡れ始めるという点である。開いたシステムは、水が槽にあるとすぐに滴り始める。このことは、充填等の間は望ましくない。他の実用的な利点は、一時停止／短時間の停止の間は、床が既に濡れているので水の引き出しが減少させられ、流量を低下させることに帰着し、システムが漏れを起こし更には水溜まりに帰着することを防止する。

本発明のこれらの及び他の態様は、以下に説明される実施例を参照しながら説明され明らかとなるであろう。

本発明による第１の実施例を示す。 本発明による第１の実施例を示す。 二重の布の層を持つ本発明の実施例を示す。 電気掃除機なしの使用のための本発明の実施例を示す。 電気掃除機を用いた使用のための本発明の実施例を示す。 交換可能なストリップを備えた本発明の実施例を示す。 交換可能なストリップを備えた本発明の実施例を示す。 交換可能なストリップがどのように水洗されるかを示す。 交換可能なストリップを備えた本発明の更なる実施例を示す。 交換可能なストリップを備えた本発明の更なる実施例を示す。 ストリップにおける異なる穴の配置を備えた本発明の実施例を示す。 ストリップにおける異なる穴の配置を備えた本発明の実施例を示す。

図１及び２は、本発明による第１の実施例を示す。本発明の実施例の主な要素は、気密の上側と、水Ｗ（又はその他の洗浄液）を外に出し空気を中に入れるための穴Ｈを含む下側と、を持つ、小型の槽Ｒである。清掃のための布Ｃが、これらの穴に対して直接に配置される。槽Ｒが満たされると、液体が布Ｃにより吸収される。布Ｃにより吸い取られる液体の量は、主に穴Ｈの表面積及び布Ｃの材料に依存する。図２は、図１において丸で囲まれた領域の拡大図を示し、布Ｃが毛細管引力／吸引により槽Ｒから水Ｗをどのように吸収するかを示している。

清掃されることができる表面積は、槽Ｒの容積によってのみ制限される。約２ｇ／ｍ^２の床の湿り度合いは、平均的な１００ｍ^２の硬い床の家を清掃するために、２００ｍｌの槽で充分である（端数切捨て、１ｇ＝１ｍｌの水を仮定）ことを意味する。水柱の高さの影響を可能な限り小さくするため、低い高さを持つ槽が好適である。

布Ｃに対する液体の最適な均一な分散のため、穴Ｈは可能な限り近接するよう離隔され、該布又は装置の幅全体に亘って均等に分散される必要がある。

２５０ｍｍの幅を持ち、５ｍｍだけ離隔された穴を持つ小型のモップについては、４５個の穴が必要であることを意味する。４５個の穴による３５ｍｌ／分の流量のためには、０．３ｍｍの直径を持つ穴が必要となる。

該液体の表面張力は、各穴において該液体がどれだけ深く侵入するかに影響を与える。該液体において洗剤を用いることは、表面張力に大きな影響を及ぼす。この影響を低減するため、穴が配置されるストリップを可能な限り薄くすることが好適である。試験は、０．１ｍｍの厚さを持つストリップについては、洗剤を用いる影響（該液体の他の表面張力）が湿り度合いに影響を与えないことを示している。

布のタイプが湿り度合いに影響を与え得るため、完全な水の分散（例えば小さな軟らかいマイクロファイバ）及び床に対する優れた清掃又は洗浄性能（例えば厚く硬いポリエステルの繊維）を得るため、幾つかの異なる層が用いられても良い。図３は、２枚の層Ｃ１、Ｃ２を持つ多層布を用いた実施例を示す。

槽Ｒ、布Ｃ及び充填開口ＦＯを備えた実施例を示す図４を参照すると、この方法は、その簡便さ、小さな寸法、及び液体の流れ又は電気的手段のための付加的なインタフェースを必要としないことにより、電気掃除機を伴わない機器の棒状部の底端において床の上に直接に置かれるのに非常に適している。この構成及び床の湿り度合いの正確な制御により、この方法は、電気掃除機のノズルＮ、槽Ｒ，布Ｃ及びキャニスタへの管Ｔを示す図５の実施例に示されるように、電気掃除機のノズルと組み合わせるのに非常に適している。この場合には、布が継続的に湿ったままとなるのみならず、特に布の両側に吸引チャネルが形成された場合、使用の間きれいなままとなる。

本発明の有利な実施例は、布に対する液体の均一な分散を得るため略均等に離隔された複数の開口を持つ、交換可能なストリップを含み、これら開口から出る液体の移動は、芯型材料の毛細管力を利用する。この芯型材料は、清掃のための布でもあり、使用の後に洗浄されても良い。

交換可能な槽へのストリップからの液密／気密な接続を為すことは困難である。大きな面を封止することは困難である。それ故、該ストリップは、第２の槽における固定された接続を備えて配置される。該第２の槽は、非常に小さくつくられても良い。図６を参照すると、第２の槽Ｒ２は、単純な円形の封止部Ｓを用いて主槽Ｒに接続されている。この場合、床の水の分散／湿り度合いは、異なる寸法の均一に離隔された開口又は異なる数の開口を備えた他の第２の槽に交換することにより、容易に調節されることができる。該第２の槽におけるストリップが詰まるか又は壊れたときには、高いコストを要する交換や、システム全体を洗浄する大きな労力なく、容易に交換されることができる。

図７及び８を参照すると、第２の槽へと空気が捉えられる機会を低減させるため、第２の槽Ｒ２の２つの入口開口を備えることが好適である。該第２の槽の２つの入口開口は、蛇口の下で洗い流すことができるため、該第２の槽の洗浄を改善する。第２の槽Ｒ２は、詰まり得る小さな開口持つ部分である。

図９及び１０を参照すると、両側の充填が、第１の槽Ｒの種々の構成を改善する。本実施例の主な要素は、下側において水を出し空気を入れるための開口を含む小さな第２の槽Ｒ２である。第２の槽Ｒ２は、気密の上側を持つ第１の槽Ｒの下側において第１の槽Ｒに、第２の槽Ｒ２の上側を介して接続される。清掃のための布Ｃは、該第２の槽の開口に対して直接に配置される。第１の槽Ｒのなかの液体Ｗは、ストリップの対向する両端に存在する２つの大きな穴又は最適な性能のために望ましいいずれかの適所を通り、該小さな槽Ｒ２へと流れる。その後、当該水／液体Ｗは、該ストリップにおける一連の穴を通して、モップ／布Ｃによって吸収される。該布に対する液体の最適な均一な分散のため、開口は可能な限り近接して離隔される必要がある。

図１１及び１２は、本発明の他の実施例を示す。上述したように、該槽の基部における穴の配置に影響を与えることにより、水の調整が変更されることができる。穴Ｈは、図１１に示されるように基部において均等に全て配置されても良いし、又は他の穴に隣接する穴の高さが可変である、即ち図１２に示されるように穴が構成される段差が存在しても良い。当該穴の配置は、基部にあり布Ｃに接触する穴Ｈ１が液体Ｗを排出するのを支援し、一方で持ち上げられた穴Ｈ２が通気口として機能することにより、湿潤性に影響を与え得る。高さの異なる穴Ｈ１、Ｈ２の選択及び配置は、ランダム的に配置されても良く、隣接している必要はない。例えば、図１２に示されるように、一連の穴のなかの最初及び最後の穴のみが持ち上げられた穴Ｈ２として設計され、他の穴Ｈ１は基部にあっても良い。

上述の実施例は本発明を限定するものではなく説明するものであって、当業者は添付する請求項の範囲から逸脱することなく多くの代替実施例を設計することが可能であろうことは留意されるべきである。請求項において、括弧に挟まれたいずれの参照記号も、請求の範囲を限定するものとして解釈されるべきではない。「有する（comprise）」なる語は、請求項に記載されたもの以外の要素又はステップの存在を除外するものではない。要素に先行する「１つの（a又はan）」なる語は、複数の斯かる要素の存在を除外するものではない。幾つかの手段を列記した装置請求項において、これら手段の幾つかは同一のハードウェアのアイテムによって実施化されても良い。特定の手段が相互に異なる従属請求項に列挙されているという単なる事実は、これら手段の組み合わせが有利に利用されることができないことを示すものではない。

Claims (5)

1. 床清掃装置のための液体収容システムであって、前記液体収容システムは、複数の開口を持つ出口を有し、該出口は、モップ基質が前記複数の開口に対し装着されたときに、毛細管力により液体が抽出されることを可能とし、充填の後に前記複数の開口を除いて前記液体収容システムが閉じられる、液体収容システム。
2. 前記出口は交換可能な部分である、請求項１に記載の液体収容システム。
3. 前記交換可能な部分は、前記交換可能な部分の対向する両端において、槽と接続可能である、請求項２に記載の液体収容システム。
4. 前記出口は、前記モップ基質と直接に接触するよう構成された第１の開口と、前記第１の開口に比べて持ち上げられた第２の開口と、を有する、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の液体収容システム。
5. 請求項１乃至４のいずれか一項に記載の液体収容システムを有する、床清掃装置。

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