JP2018027295A - 汚染液タンクを有する湿式掃除機 - Google Patents

Abstract

【課題】掃除対象面の湿式掃除のための掃除要素２と、掃除プロセス中に用いられる液体３１を収容するための汚染液タンク３とを具備する湿式掃除機１に関する。【解決手段】汚染液タンク３から好適に排水させるために、汚染液タンク３に収容された液体３１を気化させるための気化装置４を汚染液タンク３に設けることが提示される。さらに、湿式掃除機１のためのベースステーション１１、並びに、ベースステーション１１及び／又は湿式掃除装置１の動作方法にも関係する。【選択図】図２

Description

本発明は、掃除対象面の湿式掃除のための掃除要素と、掃除プロセス中に用いられる液体を収容するための汚染液体タンクとを有する湿式掃除機に関する。

本発明はまた、湿式掃除機からの汚染液を収容するための汚染液タンクを有する、湿式掃除機用のベースステーションに関する。

本発明はさらに、掃除プロセス中に用いられる液体が汚染液タンクに収容される、ベースステーション及び／又は湿式掃除機の動作方法にも関係する。

湿式掃除機、ベースステーション及びそのようなベースステーション又はそのような湿式掃除機の動作方法は、従来知られた技術である。

公知の湿式掃除機は、例えば回転する掃除ローラである掃除要素、又は、平らな担持プレートに搭載された掃除要素、特にマイクロファイバーを有する。拭き動作を行うために、液体が、直接掃除要素に適用されるか、又は、掃除要素の領域において掃除対象面上に適用される。拭き動作中、液体は、必然的に吸収した汚れと共に掃除要素から湿式掃除機の汚染液タンクへと運ばれる。このために、掃除要素は、例えば取り外し可能なハウジングにより囲まれかつ遠心分離される。遠心分離された液体は、湿式掃除機の汚染液タンクに入り、その汚染液タンクは湿式掃除機のユーザにより随時空にされなければならない。

特開２０１６−３６７２５号公報

このことの短所は、汚染液タンクを空にするためにユーザが手動で作業しなければならず、かつ、その際に液体装置に接触してしまう可能性があることである。
よって、本発明の目的は、特に快適にかつ衛生的に汚染物を含む液体の除去を行う湿式掃除機、ベースステーション及びそれらの動作方法を提供することである。

上述した課題を解決するために、本発明は、先ず、汚染液タンクに収容された液体の気化装置が、汚染液タンクと連係する湿式掃除機を提示する。

本発明においては、汚染液タンクに収容された液体が気化され、かつそれにより、含まれている可能性のある全ての固体から分離される。それによって湿式掃除機のユーザは、内容物と接触する可能性のある、汚染液タンクを空にする作業を行う必要が無い。気化は、沸騰プロセスと蒸発プロセスの双方と理解され、その場合、気化対象の液体が、沸騰温度、例えば水であれば１００℃で沸騰するまで加熱されなければならない。沸騰は、蒸発に比べて急速な気化といえ、すなわち液体状態から気体状態への急速な相転移である。それに替えて、液体が蒸発により気化されてもよく、その場合、液体がエアレーションされ、そして好適には、蒸発速度を高めるために加熱される。その場合、蒸発速度は、周囲大気の温度、湿度、空気の動き、表面テクスチャ等の複数のパラメータにより影響される可能性がある。

気化装置を有する湿式掃除機の本発明の構成に関係なく、湿式掃除機は、例えばタイル床や寄せ木細工の床等の硬い床表面材の、例えば水拭き掃除のために構成することができる。さらに、湿式掃除機は、ベース装置との取り外し可能な接続用の付属装置として構成するか、又は、一台の独立した装置として構成することができる。さらに、ユーザにより手動で掃除対象面上を移動させられる湿式掃除機の他に、自立移動する湿式掃除機、特に掃除ロボットも想定され得る。その場合、ここで関係する湿式掃除機は、湿式掃除作業のみを行うことができるような装置に限定されるものではない。その意味において、特に湿式掃除機は、湿式掃除作業と乾式掃除作業の双方を行うことができる、例えば吸引拭き掃除機のような装置であり得る。さらに、床掃除用の汎用的な床掃除機に加えて、床より上の表面の掃除用の、例えば窓、棚、幅木、階段等の掃除用の湿式掃除機も想定される。

さらに、気化装置が、電気的及び／若しくは化学的に作動される加熱要素を有し、かつ／又は、湿式掃除機の特にファン、駆動部又は回路基板である熱源と接続された熱伝導要素を有する。それにより、気化のために必要な熱が気化装置を通して供給され、気化装置は、蒸発プロセス又は沸騰プロセスのために液体を加熱するべく適切なものとされる。気化装置は、例えば、加熱プレートの形態による加熱可能な蒸発面、又は、互いに隣接配置された個々の加熱要素を有することができる。加熱要素は、例えば、電気的又は化学的に作動されることができる。電気的な加熱要素は、例えば、抵抗ヒーター、ペルティエ素子等とすることができる。化学的に作動する加熱要素は、例えば、湿式掃除機内部のガスカートリッジに貯蔵されたガスにより作動させることができる。
加えて、湿式掃除機に既に備わっている熱源も、気化装置として用いることができる。例えば、湿式掃除機の吸引装置のファン、駆動部、特に湿式掃除機の走行駆動部、又は、湿式掃除機の制御のための回路基板のように、熱を発生する構成部品が用いられる。これらの熱源の熱は、熱伝導要素を用いて気化装置に伝達されることが好適である。熱伝導要素は、熱伝導性の金属を、例えば熱伝導プレートの形態で含有することができる。加えて、ヒートパイプも用いることができる。気化装置又は熱伝導要素の温度に依存して、気化プロセスが影響を受ける可能性がある。もし気化装置が例えば１００℃で作動している場合、例えば水は、沸騰プロセスにより気化される。もし気化装置又は熱伝導要素の温度が低い、例えば５０℃の場合、気化は蒸発プロセスにより生じる。双方の場合に、汚染液タンクに収容された液体が気化されるが、気化速度は異なる。

特に好適な実施形態によれば、気化装置は、湿式掃除機内に取り外し可能に配置することができる。それにより気化装置は、湿式掃除機から取り外して、交換したり洗浄したりできる。加えて、ライム等の塵及び／又は気化残留物の堆積を避けるためのコーティングを気化装置に設けることが好適である。コーティングとして、例えばロータス効果をもった撥水性コーティングが適している。

水分の凝集のための凝集装置が、汚染液タンクの下流側に配置されることが提示される。特に、凝集装置は、汚染液タンクと清浄液タンクの間の蒸気の流れ方向に配置することができる。それにより、蒸気は、湿式掃除機から単に放出されるのではなく、湿式掃除機の内部の凝集装置によって再び液化されることにより、固体を除去された液体が、次の拭き動作のために再び湿式掃除機によって利用可能な状態となる。凝集装置は、特に簡易な場合には、汚染液タンクに続くフローダクトの壁とすることができる。特に好適には、この壁が冷却されることにより、凝集が特に速やかにかつ完全に生じ得る。好適には、凝集装置が、汚染液タンクと清浄液タンクの間のフローダクトに配置されることにより、汚染液タンクを出た蒸気が、凝集装置により液化された後、液体として直接、清浄液タンクに供給される。例えば、リブ、カム、チップ等を具備する凝集装置を設けることもまた好適であり、それらの上に液滴を形成することができ、そのことがまた凝集プロセスを加速することになる。

汚染液タンクが、液体に含まれる固体を分離するために塵フィルタを有することが提示される。それにより、汚染液タンクに収容された液体が、その気化前に少なくとも粗い固体を除去されることによって、固体が塵フィルタに留まると共に、そこで収集され、乾燥されかつ運び去られることが可能となる。特に好適には、塵フィルタが、汚染液タンクの底面から一定の距離をもって配置されることによって、液体が、汚染液タンクに入る際に先ず塵フィルタを通過して流れ、その際に固体が塵フィルタ上に留まり、そしてその後、それ以外の既にフィルタリングされた液体が重力に従ってさらに汚染液タンク内に落下していくが、もはや塵フィルタ及びその上に存在する固体とは接触しない。固体は、通常、塵粒子、埃、植物片、毛髪等である。特に好適には、塵フィルタを篩い又は格子の形態で構成することができ、それは１ミリメートル未満のメッシュ幅を有する。しかしながら、それに替えて、塵フィルタを設けないことももちろん可能であり、その場合、液体に含まれる固体は、汚染液タンクに収容された液体が完全に気化するまでは分離されることができず、そしてそこで同様に乾燥され、除去されることができる。

さらに、湿式掃除機が、汚染液タンクと連通する集塵室を有することが提示され、その中に、気化の際に残された固体を移送することができる。特に、湿式掃除機は、集塵室に固体を移送するためのファンを有することができる。集塵室において、固体は汎用的なフィルタ袋等に収集され得る。フィルタ袋は、その後、湿式掃除機のユーザにより湿式掃除機から取り外され、ユーザはその固体に触れることなく廃棄できる。特に好適には、そのために湿式掃除機が、真空掃除機において汎用的な吸引装置を有することにより、湿式掃除機は湿式掃除用にも吸引作業用にも構成され得る。それにより、ファンは、汚染液タンクから集塵室に固体を移送するために用いることもできる。
それに替えて、固体が、湿式掃除機用のベースステーションを用いて吸い出されることも可能である。その場合、ベースステーションは、能動的にも受動的にも構成することができ、すなわち、固体の吸引のためのそれ自身のファンを有するか、又は、湿式掃除機のファン用のフロー偏向器を設けることにより、汚染液タンクが湿式掃除機のファンの吸引エア流により集塵室に吸引されることができる。

汚染液タンクに水分センサを設けることが提示され、水分センサは、汚染液タンクの内部の水分量、特に汚染液タンクに収容された固体の水分量を計測するように構成されている。その場合、水分センサは、例えば湿式掃除機の判断／制御装置に検知結果を送り、それを基に判断／制御装置は、汚染液タンクから集塵室への固体の再配置を、例えばファンを起動することにより自動的に行わせる。水分センサが、好適には湿式掃除機の休止中に、連続的に残留水分をモニタリングすることが好適であり、その場合、湿式掃除機は使用されることなく、判断／制御装置に検知結果を送る。水分含有量が導出された後、好適には湿式掃除機のファンを用いて、汚染液タンクから集塵室への固体の取り出しが行われる。水分センサは、好適には光学的センサとすることができ、それは、水分量に依存する、固体の反射特性を計測する。さらに、しかしながら、水分センサは、他の計測方法を用いることもでき、例えば、容量センサ、抵抗計測等である。

上述した湿式掃除機に加えて、本発明はまた、湿式掃除機用のベースステーションも提示する。そのベースステーションは、湿式掃除機からの汚染液を収容するための汚染液タンクを有し、汚染液タンクに収容された液体を沸騰又は蒸発により気化させるための気化装置が汚染液タンクに設けられている。その場合、気化装置は、特に電気的及び／若しくは化学的に作動される加熱要素を有し、かつ／又は、特にベースステーションのファン又は回路基板である熱源と接続された熱伝導要素を有する。この実施形態においては、湿式掃除機とは分離して構成されたベースステーションが、湿式掃除機の塵で汚染された液体を処理するために、汚染液タンクと気化装置とを有する。湿式掃除機は、汚染液タンクを空にするためにベースステーションに接続され、その場合、湿式掃除機の汚染液タンクに収容された液体が、ベースステーションの汚染液タンクに移送され、そこで気化された後、清浄化された液体として利用可能となる。固体は、そこから分離され、別個に廃棄される。その場合、気化装置は、湿式掃除機に関して上述したように構成することができる。

特にベースステーションにおいて、特に汚染液タンクと清浄液タンクの間の蒸気の流れ方向において汚染液タンクの下流側に、蒸気を凝集させるための凝集装置を配置することが提示される。この実施形態においては、清浄化された液体が、ベースステーションの清浄液タンクに収集されることにより、ベースステーションから湿式掃除機に再び供給され、そこで次の拭き動作のために用いられることができる。凝集装置は、湿式掃除機に関して上述したように構成することができる。

さらに、汚染液タンクが、液体に含まれる固体を分離するための塵フィルタを有し、かつ／又は、ベースステーションが、汚染液タンクと連通する集塵室を有することが提示され、気化の際に残された固体が、特にファンにより集塵室に移送可能である。この場合、塵フィルタは、湿式掃除機に関して上述したように汚染液タンクに配置しかつ構成することができる。汚染液タンクから集塵室に固体を移送するためのファンは、ベースステーションの別個のファンでも、又は、湿式掃除機のファンでも可能である。

さらにベースステーションもまた、湿式掃除機のように、水分センサを有することができ、それは汚染液タンクに設けられて汚染液タンクの内部の水分量を計測することができる。

最後に、本発明はさらに、ベースステーションの動作方法及び／又は湿式掃除機の動作方法を提示し、その場合、掃除プロセス中に用いられた液体が汚染液タンクに収集され、そして、汚染液タンクに収容された液体が気化装置を用いて気化される。

さらに、その方法はまた、蒸気が、汚染液タンクの下流側に配置された凝集装置を用いて凝集され、特に清浄液タンクに移送されることを含むことができる。

さらに、汚染液タンクに収容された液体が、塵フィルタによりフィルタリングされるか、かつ／又は、気化の際に残された固体が、特にファンを用いて、汚染液タンクと連通する集塵室に移送されることが提示される。

さらに、その方法は、水分センサが、汚染液タンクの内部の水分量を計測し、特に汚染液タンクに収容された固体の水分量を計測することを含むことができる。

その方法の特別な形態及び有用性は、上述した湿式掃除機及びベースステーションの実施形態から類推される。

図１は、本発明による湿式掃除機の斜視図である。 図２は、湿式掃除機の縦断面図である。 図３は、湿式掃除機を有する本発明のベースステーションである。 図４は、図３のベースステーション及び湿式掃除機の縦断面図である。

以下、実施形態を参照して本発明をさらに詳細に説明する。
図１は、自走式掃除機として構成された湿式掃除機１を示す。湿式掃除機１は、距離計測装置２１を有し、それを用いて湿式掃除機１自体が、周囲の中で自らを方向付けることができる。距離計測装置２１は、湿式掃除機１の装置ハウジング２０の内部に配置されており、例えば光学的距離計測に基づいている。

図２は、湿式掃除機１の縦断面を示している。湿式掃除機１は、走行輪２２（図では走行輪２２のうちの１つのみが可視である）及び、走行輪２２を回転するための駆動部２７、すなわち電動モータを有する。湿式掃除機１は、さらに回転する掃除ローラの形状の掃除要素２を有する。掃除要素２は、例えばマイクロファイバーライニングで取り巻かれており、それを用いて固体３２及び液体３１が掃除対象面から吸収され得る。掃除要素２は、互いに相対的に移動可能である第１のハウジング部品２３と第２のハウジング部品２４に配置されており、掃除要素２は、湿式掃除機１の拭き動作中にリリースされることにより、掃除対象面上に置かれることができる。再生動作中、ハウジング部品２３、２４は、完全な囲いを構成し、その内部で掃除要素２を回転させることができ、それにより固体３２及び液体３１が収集される。ハウジング部品２３は、固体３２及び液体３１を汚染液タンク３へ送り込む汚染液ダクト２５と、新鮮な液体３１を清浄液タンク７から掃除要素２へ送り込むことができる清浄液ダクト２６とを有する。

気化装置４は、汚染液タンク３に関係付けられ、ここでは隣接配置された複数の加熱要素５、例えば抵抗ヒーターを有する。汚染液ダクト２５は傾斜部２８を有し、その上で、汚染液タンク３に到達した固体３２で汚染された液体３１が、気化装置４へと流れ落ちることができる。汚染液タンク３内には、気化装置４の前に塵フィルタ９が配置されている。塵フィルタ９はここでは格子であり、固体３２が塵フィルタ９に留まる一方、そのメッシュを通って液体３１が重力に従って流れることができる。そのようにして、排他的にフィルタリングされた液体３１が気化装置４に到達し、そこで気化される。蒸気３３は、気化器４から出て凝集装置８を構成するダクトを通って流れ、その壁上で蒸気３３が凝集され得る。凝集物、すなわち清浄化された液体３１は、そこから出て清浄液タンク７に到達し、そこから再び清浄液ダクト２６を介して掃除要素２へと送ることができる。

塵フィルタ９によりフィルタリングされた固体３２は、乾燥後、ファン６により集塵室１０に送られる。集塵室１０は、例えばフィルタ袋を有することができる。集塵室１０はさらに、水分センサ（図示せず）と連係することができ、それは、塵フィルタ９に留まる固体３２の水分量を計測することができる。計測された水分量に応じて、固体３２を塵フィルタ９から集塵室１０へ移動させるためにファン６を稼動させることができる。

図３は、接続状態における湿式掃除機１及びベースステーション１１の配置を示している。

図４に示された配置の縦断面は、掃除ローラの形状の掃除要素２と、走行輪２２とを有する湿式掃除機１を詳細に示しており、走行輪によって湿式掃除機１は掃除対象面上を走行することができる。湿式掃除機１は、汚染液タンク３と清浄液タンク７を有する。一方、この湿式掃除機１は、図２による実施形態とは異なり、汚染液の再生のための気化装置４及び凝集装置８を有していない。

それに替えてここでは、ベースステーション１１が、汚染液タンク１２と清浄液タンク１６を有すると共に、気化装置１３、凝集装置１７及び集塵室１９を有する。ベースステーション１１に配置されたポンプ２９を用いて、液体３１及び固体３２が、湿式掃除機１の汚染液タンク３から吸い出される。このために、湿式掃除機１の汚染液タンク３が、ベースステーション１１の液体ダクト３０に接続される。ポンプ２９は、液体３１と固体３２をベースステーション１１の汚染液タンク１２に送り、そこでそれらは、気化装置１３の加熱要素１４に供給される。気化した液体３１は、蒸気３３として接続ダクト３４を通って清浄液タンク１６に到達し、そこに配置された凝集装置１７により凝集される。凝集装置１７は、清浄液タンク１６の内壁である。気化により固体３２から分離された液体３１は、清浄液タンク１６の内部に集められ、そこで、液体ダクト１８を通って湿式掃除機１の清浄液タンク７へと運ばれることができる。気化プロセスの際、汚染液タンク１２の内部に残された固体２３は、重力に従って、汚染液タンク１２の一部からベースステーション１１の集塵室１９に落下する。これは、ファン１５の吸引流により補助される。集塵室１９は、例えばフィルタ袋を有することができ、ベースステーション１１のユーザは、それを特に簡便に取り外して廃棄することができる。

図１及び図２に関して上述した通り、基本的に、ベースステーション１１の汚染液タンク１２も水分センサを有することができ、それは、汚染液タンク１２に収容された固体３２の水分量を計測する。それに応じて、例えばベースステーション１１のファン１５を制御することができる。

ここで示した実施形態例の中で、湿式掃除機１の気化装置４とベースステーション１１の気化装置１３の双方とも、多様な温度で動作可能であり、それにより気化される液体が、沸騰プロセス又は蒸発プロセスのいずれかにより気化される。特に、加熱要素５、１４が、このために多様な強さで加熱されることができ、それにより、加熱要素５、１４の温度が、気化される液体の沸騰温度以下に留まる場合は蒸発プロセスが生じ、そして沸騰温度に到達したとき沸騰プロセスが生じる。気化装置４、１３が、電気的及び／又は化学的に作動される加熱要素に対して、交互に又は付加的に、湿式掃除機１又はベースステーション１１に必然的に存在する熱源を用いる場合、得られる温度はこれらの熱源の排熱に依存する。熱源は、例えば、ファン６、駆動部２７等である。これらは、通常、例えば水の沸騰温度に到達できるほど強力ではないので、この場合は、気化のために蒸発プロセスが用いられる。

１ 湿式掃除機
２ 掃除要素
３ 汚染液タンク
４ 気化装置
５ 加熱要素
６ ファン
７ 清浄液タンク
８ 凝集装置
９ 塵フィルタ
１０ 集塵室
１１ ベースステーション
１２ 汚染液タンク
１３ 気化装置
１４ 加熱要素
１５ ファン
１６ 清浄液タンク
１７ 凝集装置
１８ 液体ダクト
１９ 集塵室
２０ 装置ハウジング
２１ 距離計測装置
２２ 走行輪
２３ ハウジング部品
２４ ハウジング部品
２５ 汚染液ダクト
２６ 清浄液ダクト
２７ 駆動部
２８ 傾斜部
２９ ポンプ
３０ 液体ダクト
３１ 液体
３２ 固体
３３ 蒸気
３４ 接続ダクト

Claims (12)

1. 掃除対象面の湿式掃除のための掃除要素（２）と、掃除プロセス中に用いられる液体（３１）を収容するための汚染液タンク（３）とを有する湿式掃除機（１）において、汚染液タンク（３）が、汚染液タンク（３）に収容された液体（３１）を気化するための気化装置（４）を設けられていることを特徴とする湿式掃除機（１）。
2. 気化装置（４）が、電気的及び／若しくは化学的に作動される加熱要素（５）を有し、かつ／又は、湿式掃除機（１）のファン（６）、駆動部（２７）若しくは回路基板である熱源と接続された熱伝導要素を有することを特徴とする請求項１に記載の湿式掃除機（１）。
3. 汚染液タンク（３）と清浄液タンク（７）の間の蒸気（３３）の流れ方向において、汚染液タンク（３）の下流側に、蒸気（３３）を凝集させるための凝集装置（８）が配置されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の湿式掃除機（１）。
4. 汚染液タンク（３）が、液体（３１）に含まれる固体（３２）を除去するための塵フィルタ（９）を有することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の湿式掃除機（１）。
5. 汚染液タンク（３）と連通する集塵室（１０）を有し、気化の際に残された固体（３２）をファンにより集塵室（１０）内に移送可能であることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の湿式掃除機（１）。
6. 汚染液タンク（３）が、汚染液タンク（３）の内部の水分量、又は、汚染液タンク（３９）に収容された固体（３２）の水分量を計測するための水分センサを設けられていることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の湿式掃除機（１）。
7. 湿式掃除機（１）からの汚染液を収容するための汚染液タンク（１２）を有する、湿式掃除機（１）用のベースステーション（１１）において、汚染液タンク（１２）が、汚染液タンク（１２）に収容された液体（３１）を気化するための気化装置（１３）を設けられており、気化装置（１３）が、電気的及び／若しくは化学的に作動される加熱要素（１４）を有し、かつ／又は、ベースステーション（１１）のファン（１５）若しくは回路基板である熱源と接続された熱伝導要素を有することを特徴とするベースステーション（１１）。
8. 汚染液タンク（１２）と清浄液タンク（１６）の間の蒸気（３３）の流れ方向において、汚染液タンク（１２）の下流側に、蒸気（３３）を凝集させるための凝集装置（１７）が配置されていることを特徴とする請求項７に記載のベースステーション（１１）。
9. 汚染液タンク（１２）が、液体に含まれる固体（３２）を分離するための塵フィルタを有し、かつ／又は、ベースステーション（１１）が、汚染液タンク（１２）と連通する集塵室（１９）を有し、気化の際に残された固体（３２）をファン（１５）により集塵室（１０）内に移送可能であることを特徴とする請求項７又は８に記載のベースステーション（１１）。
10. 掃除作業中に用いられた液体（３１）が汚染液タンク（３、１２）に収容される、請求項７〜９のいずれかに記載のベースステーション（１１）及び／又は請求項１〜６のいずれかに記載の湿式掃除機（１）の動作方法において、汚染液タンク（３、１２）に収容された液体（３１）が気化装置（４、１３）により気化されることを特徴とする動作方法。
11. 蒸気（３３）が、汚染液タンク（３、１２）の下流側に配置された凝集装置（８、１７）により凝集され、清浄液タンク（７、１６）に供給されることを特徴とする請求項１０に記載の動作方法。
12. 汚染液タンク（３、１２）に収容された液体（３１）が、塵フィルタ（９）によりフィルタリングされ、かつ／又は、気化の際に残された固体（３２）が、ファン（６、１５）により、汚染液タンク（３、１２）と連通する集塵室（１０、１９）に移送されることを特徴とする請求項１０又は１１に記載の動作方法。

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