JP2023062499A - 掃除具及び掃除システム - Google Patents

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洋平 朝日
Yohei Asahi
悠文 黒川
Hisafumi Kurokawa
映吾 清水
Eigo Shimizu
浩志郎 ▲高▼野
Koshiro Takano
麻紀子 辻
Makiko Tsuji
雅俊 佐藤
Masatoshi Sato
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Abstract

【課題】タンパク質を含む汚れが発生する環境の衛生性を良好にすることに寄与する掃除具及び掃除システムを提供する。【解決手段】掃除具が有するヘッド部(5)は、被清掃面に付着した、タンパク質を含む汚れの視認性を高めることのできる光を被清掃面に対して照射する発光手段(24)と、被清掃面に対して、汚れの除去に寄与する液体を供給する液体供給手段(25)と、被清掃面から汚れを除去する除去手段と、を備える。液体供給手段(25)は、貯留部(26)と、ノズル(27)とを備える。【選択図】図8

Description

本開示は、掃除具及び掃除システムに関する。
下記特許文献1には、低い位置の隙間を清掃する際に、管体の一部または本体の一部と床面とが干渉せず、隙間の奥まで清掃しやすい電気掃除機を提供する技術が開示されている。
特開2019-115542号公報
人が生活する空間では、例えば、食べかす、手垢、皮脂、汗、唾液、血液などによる汚れが発生する。そのような汚れには、タンパク質が含まれている。雑菌は、タンパク質を栄養分として繁殖しうる。このため、タンパク質を含む汚れが残っていると、汚れの中で雑菌が繁殖し、衛生性を低下させる可能性がある。
本開示は、上述のような課題を解決するためになされたもので、タンパク質を含む汚れが発生する環境の衛生性を良好にすることに寄与する掃除具及び掃除システムを提供することを目的とする。
本開示に係る掃除具は、被清掃面に付着した、タンパク質を含む汚れの視認性を高めることのできる光を被清掃面に対して照射する発光手段と、被清掃面に対して、汚れの除去に寄与する液体を供給する液体供給手段と、被清掃面から汚れを除去する除去手段と、を備えたものである。
また、本開示に係る掃除システムは、液体を貯留する貯留部と、貯留部内の液体の残量を検知する残量検知手段と、外部端末と通信可能な通信部と、を備えた上記掃除具と、残量を表示可能な表示手段を有する外部端末と、を備えた掃除システムであって、外部端末は、残量が基準以下になった場合に使用者に報知する処理と、残量が基準以下になった場合に液体の取り寄せを使用者に推奨するか自動で発注する処理とのいずれか一方の処理または両方の処理を実行可能であるものである。
また、本開示に係る掃除システムは、バッテリ部を備えた上記掃除具と、バッテリ部を充電するステーションと、を備えた掃除システムであって、ステーションは、掃除具に液体を補充可能であるものである。
また、本開示に係る掃除具は、被清掃面に対して紫外線を照射するUV照射手段を備え、被清掃面に付着した、タンパク質を含む汚れに対して紫外線を照射することにより汚れを殺菌可能であるものである。
本開示によれば、タンパク質を含む汚れが発生する環境の衛生性を良好にすることに寄与する掃除具及び掃除システムを提供することが可能となる。
実施の形態1による掃除具及び掃除システムの側面図である。 実施の形態1による掃除具の側面図である。 実施の形態1による掃除システムが備えるステーションの側面図である。 本体の側面図である。 管体の側面図である。 ヘッド部の側面図である。 連結部を除いたヘッド部の下面図である。 連結部を除いたヘッド部の上面図である。 ヘッド部の前面図である。 掃除具の本体の接続管部にヘッド部を接続した状態を示す側面図である。 本体及び第二本体の側面図である。 実施の形態1による掃除具及び掃除システムの一例を示すブロック図である。 実施の形態1におけるUV照射装置の斜視図である。 実施の形態1におけるUV照射装置の分解斜視図である。 実施の形態1におけるUV照射装置の正面図である。 実施の形態1におけるUV照射装置の背面図である。 実施の形態1におけるUV照射装置を、図15中のB-B線で切断した断面図である。 実施の形態1におけるUV照射装置の変形例を示す断面図である。 実施の形態1におけるUV照射装置の他の変形例を示す断面図である。 実施の形態1におけるUV照射装置の他の変形例を示す断面図である。 実施の形態1におけるUV照射装置の他の変形例を示す断面図である。 実施の形態1におけるUV照射装置の他の変形例を示す断面図である。 実施の形態1におけるUV照射装置の他の変形例を示す断面図である。 実施の形態2による掃除具の下面図である。 図24に示す掃除具を備えた掃除システムの側面図である。 携帯型端末として構成された掃除支援装置の構成例を示す図である。 位置情報取得装置の機能構成を示す機能ブロック図である。 掃除支援装置の機能構成を示す機能ブロック図である。 実施の形態2による掃除システムにおいて実行されるルーチンのフローチャートである。
以下、図面を参照して実施の形態について説明する。各図において共通または対応する要素には、同一の符号を付して、説明を簡略化または省略する。なお、本開示で角度に言及した場合において、和が360度となる優角と劣角とがあるときには原則として劣角の角度を指すものとし、和が180度となる鋭角と鈍角とがある場合には原則として鋭角の角度を指すものとする。
実施の形態1.
図1は、実施の形態1による掃除具1及び掃除システム100の側面図である。図2は、実施の形態1による掃除具1の側面図である。図3は、実施の形態1による掃除システム100が備えるステーション2の側面図である。本実施の形態において、掃除具1及び掃除システム100の「上」「下」「前」「後」の各方向は、原則として、図1から図3中の矢印のように定められる。以下の説明では、上下方向と前後方向との両方に垂直な方向を「幅方向」または「左右方向」と呼ぶ場合がある。本開示では、塵埃及びその他のゴミを総称して単に「塵埃」と呼ぶ。また、本開示では、塵埃が混じった空気を「含塵空気」と呼ぶ。
図1に示されるように、実施の形態1による掃除システム100は、掃除具1とステーション2とを備える。掃除具1は、部屋の床などの被清掃面を清浄化するために用いられる。掃除具1は、掃除が行われる際にステーション2から取り外される。なお、本開示による掃除具1及び掃除システム100は、家庭用のものでもよいし、公共施設、医療施設、飲食店、介護施設等で用いることに適したものでよい。
例えば、掃除具1は、本体3と、管体4と、被清掃面に接するヘッド部5とを備える。例えば、管体4は、棒状に形成される。管体4は、本体3から下方に伸びる。管体4の上端部は、本体3に対して着脱自在に設けられる。ヘッド部5の後部かつ幅方向の中間部は、管体4の下端部に対して着脱自在に設けられる。
ステーション2は、例えば、居室の床面に置かれる。例えば、ステーション2は、掃除具1のバッテリ部13を充電する充電台である。ステーション2は壁に取り付けられていてもよい。ステーション2は、基体6と支持体7と保持体8とを備える。ステーション2は、基体6と支持体7と保持体8のうち、少なくとも1つを備える構成であってもよい。また、支持体7が保持体8の機能を兼ね備えていてもよい。すなわち支持体7と保持体8が一体になっていてもよい。
基体6は、ステーション2の中で最も下方に配置される。例えば、基体6は、居室の壁際の床面に置かれる。例えば、支持体7は、柱状である。例えば、支持体7の下端部は、基体6に固定される。保持体8は、基体6より上方に配置される。例えば、保持体8は、基体6の直上に配置される。保持体8は、支持体7に支持される。保持体8は、支持体7の上端部に固定される。
掃除具1の着脱時にステーション2が転倒しにくいように、基体6と支持体7と保持体8との重心は、低い位置に設定される。掃除具1がステーション2に取り付けられる際、本体3及び管体4の少なくとも一方は、保持体8に保持される。ヘッド部5は、ステーション2の基体6に支持される。
図4は、本体3の側面図である。図4に示すように、本体3は、外郭部9と把持部10と集塵部11とを備える。外郭部9は、掃除具1の意匠面の一部となる。把持部10は、掃除具1の使用中に使用者が手で握る部位である。使用者は、把持部10を握ることで掃除具1の本体3を把持できる。把持部10の上端部は、外郭部9よりも上方に設けられる。集塵部11は、全体として円筒状に形成される。集塵部11は、外郭部9の下方に設けられる。
集塵部11は、電動送風機16が生成した吸引風により本体3に吸い込んだ含塵空気中の塵埃を捕集するためのものである。集塵部11は、本体3に対し着脱可能でもよい。集塵部11は、例えば紙パック式またはサイクロン式のものでもよい。なお、本開示による掃除具は、被清掃面の含塵を吸い込んで除去するための電動送風機16を備えないものでもよい。本開示による掃除具は、例えば、被清掃面の汚れを拭うモップのような形態のものでもよい。
本実施の形態の掃除具1は、コードレスタイプの縦型電気掃除具すなわちスティック型掃除具として使用可能である。掃除具1がスティック型掃除具として使用される際、使用者は、把持部10の中間部を持つ。例えば、使用者は、管体4の長手方向が水平面に対して斜め方向となるようにして床面を清掃する。この際、管体4は、本体3より下側に配置される。使用者は、把持部10を持ってヘッド部5を前後に動かす。この際、掃除具1は、ヘッド部5が本体3よりも前方となるように斜めに配置される。使用者は、前後方向に、掃除具1及びヘッド部5をストロークさせて、床面を清掃する。
外郭部9は、ケース部12とバッテリ部13と接続管部14と排気部15とを備える。ケース部12は、全体として円筒状に形成される。ケース部12は、電動送風機16と制御部17とを収納する。電動送風機16は、集塵部11の上方に設けられる。電動送風機16は、吸気と排気とを行い得るように設けられる。制御部17は、電動送風機16の直上に設けられる。制御部17は、掃除具1の動作を制御する制御手段に相当する。
バッテリ部13は、把持部10の後端部の下方において外郭部9の後部に収納される。バッテリ部13は、ケース部12に隣接する。バッテリ部13は、複数の二次電池を備える。当該複数の二次電池の電圧は、制御部17に制御される。電動送風機16と、後述する発光手段24及び液体供給手段25とを含む、掃除具1の各構成要素は、バッテリ部13から供給される電力により作動する。
接続管部14は、集塵部11に沿って配置される。接続管部14の前側は、集塵部11に隣接する。接続管部14は、バッテリ部13の延長線上に配置される。接続管部14は、筒状に形成される。接続管部14は、管体4に対して着脱自在に設けられる。接続管部14の下部の内側は、管体4の上部が挿入され得るように設けられる。接続管部14は、ヘッド部5に対して着脱自在に設けられる。
排気部15は、外郭部9に形成された開口である。排気部15は、バッテリ部13の近傍において外郭部9に設けられる。排気部15は、把持部10の前部かつ下部にも設けられることもある。
本実施の形態では把持部10は、操作部21を備える。操作部21は、把持部10の前部に設けられる。例えば、操作部21は、複数の操作スイッチを備える。使用者は、把持部10を持った手で操作部21を操作する。制御部17は、バッテリ部13からの電力を利用して操作部21への操作内容に基づいて電動送風機16の動作を制御する。例えば、制御部17は、電動送風機16が停止している状態において操作スイッチの一方が押された際に電動送風機16を動作させる。例えば、制御部17は、電動送風機16が動作している状態において操作スイッチの一方が押された際に電動送風機16を停止させる。例えば、制御部17は、電動送風機16が動作している状態において操作スイッチの他方が押された際に電動送風機16の回転速度を変更する。
把持部10に把持センサ42が設けられている。把持センサ42は、把持部10に手が接触しているかどうかを検知する。把持センサ42は、使用者に把持部10が把持されているかどうかを検知する把持検知手段に相当する。把持センサ42は、把持部10が手に覆われているかどうかを検知してもよい。例えば、把持センサ42は、距離センサあるいは赤外線センサを有しており、把持部10が手で覆われているかどうかにより、把持センサ42の検知結果が異なるように構成されたものであってもよい。また、把持センサ42は、手の熱を検知してもよい。
電動送風機16が動作すると、吸引風が発生する。当該吸引風により、含塵空気は、ヘッド部5の吸込口18から吸い込まれる。その後、当該含塵空気は、管体4の内部を通過する。その後、当該含塵空気は、接続管部14の内部を通過する。その後、当該含塵空気は、集塵部11に流入する。この際、当該含塵空気の塵埃は、集塵部11に収集される。その結果、清浄空気が生成される。当該清浄空気は、集塵部11から流出する。その後、当該清浄空気は、電動送風機16を通過する。その後、当該清浄空気は、排気部15から本体3の外部に排出される。
図5は、管体4の側面図である。図5に示されるように、管体4は、パイプ部36とカバーパイプ37とラッチ部49と端子部39と図示されないリード線とを備える。端子部39により、管体4内のリード線が本体3に対して電気的に接続される。
パイプ部36は、管体4の主要部材である。パイプ部36の上端部は、図5においては図示されない接続管部14の内側において接続管部14に接続される。パイプ部36は、パイプ40と嵌合部41とを備える。パイプ40は、パイプ部36の主要部である。パイプ40は、円筒状に形成される。パイプ40の内側は、風路となる。パイプ40の内部空間は、長手軸を有する。長手軸は、直線形状である。嵌合部41は、パイプ部36の前部かつ下部に配置される。嵌合部41は、ヘッド部5と嵌合し得るように設けられる。
カバーパイプ37は、パイプ部36の後部に結合される。カバーパイプ37の外形は、円弧状に形成される。カバーパイプ37がパイプ部36に結合された状態において、パイプ部36とカバーパイプ37とを合わせた外形は、真直ぐな棒状となる。ステーション2の保持体8は、管体4のラッチ部49を保持可能な保持部を有する。
図6は、ヘッド部5の側面図である。図7は、連結部22を除いたヘッド部5の下面図である。図8は、連結部22を除いたヘッド部5の上面図である。図9は、ヘッド部5の前面図である。ヘッド部5は、ボディー部19と、連結部22とを備える。ヘッド部5は、管体4の下端側に、連結部22を介して連結される。なお、以下の説明では、原則として、ボディー部19を水平な被清掃面に置いた状態、すなわち水平面を清掃する状態を基準に説明する。
ボディー部19の形状は、上面視において矩形状を呈する形状でもよい。上面視において、ボディー部19の長手方向に対し垂直な方向を、ボディー部19の短手方向と呼ぶ。清掃時に、ボディー部19は、主として、ボディー部19の短手方向に沿って移動する。上面視におけるボディー部19の長手方向の中間には、連結部22の一端が回動可能に接続される。ボディー部19は、規定の大きさの開口面積を有する吸込口18を有する。吸込口18は、ヘッド部5のボディー部19における、被清掃面と向かい合う面に開口を有するように設けられる。塵埃は、ヘッド部5のボディー部19の吸込口18から吸引される。実施の形態では、ヘッド部5から吸引すると表現することもあり、また、ボディー部19または吸込口18から吸引すると表現することもある。
連結部22は、ボディー部19と管体4、またはボディー部19と本体3とを着脱自在に接続可能とするための中継部である。連結部22は、本体3または管体4に対するボディー部19の姿勢または角度を変更する機能を有する。
ヘッド部5は、管体4に着脱自在に接続することが可能である。管体4は内部が中空の管状部材である。管体4は、ヘッド部5と本体3を間接的に接続させるための中継機能を有する。ヘッド部5を本体3に直接接続する場合には、管体4は使用されない。図10は、掃除具1の本体3の接続管部14にヘッド部5を接続した状態を示す側面図である。図10に示すように、ヘッド部5は、本体3の接続管部14に着脱自在に接続することも可能である。つまり、ヘッド部5は、管体4の先端側と本体3の接続管部14のいずれか一方に択一的に接続することが可能である。
図6に示すように、ヘッド部5は、端子部23を備える。ヘッド部5を管体4に接続すると、端子部23によりヘッド部5が管体4に電気的に接続されることで、ヘッド部5が管体4を介して本体3に電気的に接続される。ヘッド部5を直接本体3に接続した場合には、端子部23によりヘッド部5が本体3に電気的に接続される。
本開示において、「殺菌」とは、少なくとも一部の細菌、あるいは少なくとも一部のウイルスを、死滅あるいは不活化させること、生菌数を減少させること、ウイルスの感染価を低下させること、のうちの少なくとも一つを意味する場合がある。
人が生活する場所では、被清掃面に、食べかす、手垢、皮脂、汗、唾液、血液などによる汚れが発生する。そのような汚れには、タンパク質が含まれている。雑菌は、タンパク質を栄養分として繁殖しうる。本開示では、タンパク質が含まれる汚れを「タンパク汚れ」と呼ぶ場合がある。
一般に、タンパク汚れには、以下のような性質がある。タンパク汚れは、菌の増殖源になる。タンパク汚れは、肉眼では見えづらい。タンパク汚れは、除去しづらい。タンパク汚れは、固まってしまう。タンパク汚れにより菌が増えると食中毒等の原因となりうる。
本実施の形態の掃除具1は、発光手段24と、液体供給手段25と、被清掃面から汚れを除去する除去手段とを備える。発光手段24は、被清掃面に付着したタンパク汚れの視認性を高めることのできる光を被清掃面に対して照射する。発光手段24からの光がタンパク汚れに照射されると、肉眼では、タンパク汚れが光って見える。このため、掃除具1であれば、肉眼では見えづらいタンパク汚れを可視化できるので、タンパク汚れを確実に発見でき、タンパク汚れを残さずに清掃する上で有利になる。それゆえ、衛生性が向上する。
発光手段24は、紫外領域の波長の光を少なくとも含む光を被清掃面に対して照射することが好ましい。これにより、タンパク汚れをより確実に可視化することが可能となる。
タンパク汚れを可視化するときに発光手段24が照射する光の主波長は、315nm~420nmの範囲内の値であることが好ましく、350nm~390nm内の値であることがより好ましい。タンパク汚れを可視化するときに発光手段24が照射する光の主波長は、可視光領域の値でもよい。タンパク汚れを可視化するときに発光手段24が照射する光の主波長が、400nm以下または紫外領域の波長であれば、タンパク汚れの周囲が明るくなりにくく、蛍光対象物となるタンパク汚れが相対的に明るくなるため、タンパク汚れの視認性がさらに向上する。
発光手段24が照射する光は、青または紫に見える程度の可視光を含んでいても良い。発光手段24が照射する光が可視光を含むことで、使用者は、発光手段24が光っていることを容易に認識できる。
液体供給手段25は、被清掃面に対して、タンパク汚れの除去に寄与する液体を供給する。液体供給手段25が供給する液体は、アルカリ性(弱アルカリ性を含む。)の液体であることが好ましい。一般的な消毒剤は、タンパク質を凝固させてしまい、タンパク質の除去を困難にしてしまう。その結果、タンパク汚れの中にいる雑菌を除去しにくい。これに対し、液体供給手段25が供給するアルカリ性の液体であれば、タンパク質が凝固しにくく、タンパク質の除去を容易にする。液体供給手段25が供給する液体は、成分として、炭酸ナトリウム、オキシドール、酵素、非イオン系界面活性剤のうちの少なくとも一つを含んでいてもよい。炭酸ナトリウムは、タンパク質を浮かし、分解する役割を持つ。
本実施の形態において、発光手段24及び液体供給手段25は、ヘッド部5のボディー部19に搭載されている。図6に示すように、発光手段24は、ボディー部19の前方の被清掃面に対して光を照射する。発光手段24の少なくとも一部は、正面視にて視認可能な位置に配置される。液体供給手段25の少なくとも一部は、正面視にて視認可能な位置に配置される。除去手段は、液体供給手段25が被清掃面に供給した液体を吸収するものであってもよい。除去手段は、電気的に駆動するものであってもよい。除去手段は、例えば、回転または振動しながら被清掃面に接触するものであってもよい。
発光手段24は、UVランプまたはUV-LEDを備えていてもよい。UVとは紫外線のことである。発光手段24は、UV-LEDに代えて、あるいはUV-LEDに加えて、可視光を発光するLEDを有していてもよい。
発光手段24は、1つまたは複数の、UV-LEDまたは可視光LEDを備えていてもよい。発光手段24が備える複数のUV-LEDまたは可視光LEDが、例えば一直線上に配置されてもよい。発光手段24が備える複数のUV-LEDまたは可視光LEDが、左右方向に沿って、並べて配置されてもよい。発光手段24が、複数のUV-LEDまたは可視光LEDを備える場合には、照射面積を広くできるので、より広い領域のタンパク汚れを可視化できる。
図8に示すように、液体供給手段25は、貯留部26と、ノズル27と、給液口28とを備える。ノズル27は、供給口29を備える。ノズル27は、貯留部26と供給口29の間の搬送経路である。供給口29は、ノズル27の先端にある。液体供給手段25は、貯留部26に貯留された液体を、ノズル27を通して、供給口29から、被清掃面へ供給する。給液口28は、貯留部26に液体を補充するときの液体の入口になる。ノズル27は、液体を被清掃面へ向けて噴霧してもよい。
本実施の形態におけるステーション2は、掃除具1の液体供給手段25に液体を補充可能な液体補充部30を備える。液体補充部30は、液体を貯留するタンクを有する。ステーション2の基体6にヘッド部5が位置すると、液体補充部30のタンクから給液口28を通して貯留部26に自動的に液体が補充される。本実施の形態であれば、ステーション2が液体補充部30を備えたことで、使用者が液体供給手段25に液体を補充する手間が省ける。
図7に示すように、ヘッド部5は、ボディー部19に搭載された回転ブラシ31及び電動機32を備える。回転ブラシ31は、電動機32の駆動により回転することで、被清掃面の汚れを掻き落とす。回転ブラシ31は、被清掃面から汚れを除去する除去手段に相当する。電動機32は、除去手段を駆動する駆動部に相当する。電動機32及び回転ブラシ31は、例えばギアを備える。ヘッド部5は、ベルトを備えていてもよい。ベルトは、電動機32のギアの回転を回転ブラシ31のギアに伝達する。また、ベルトを介さず、回転ブラシ31の内部に電動機32を内蔵したいわゆるアウターローター型の場合は、電動機32のギアの駆動を回転ブラシ31に直接伝達する。本体3からの電力が電動機32に供給されると、電動機32のギアが回転し、回転ブラシ31が回転する。電動機32は、ブラシ付き電動機でもブラシレス電動機でもよい。ブラシレス電動機の場合は、既存技術により、回転ブラシ31の回転速度を変更可能である。
ヘッド部5は、ボディー部19の下面に設置された刷毛部33,34を備える。ヘッド部5が被清掃面上で移動すると、刷毛部33,34が被清掃面に対して摺動することで、被清掃面の汚れが掻き落とされるか、被清掃面の汚れが拭い落される。刷毛部33,34は、被清掃面から汚れを除去する除去手段に相当する。刷毛部33は、吸込口18の後側に位置し、ボディー部19の長手方向に沿って、延在している。刷毛部34は、吸込口18の左側と右側とに、それぞれ設けられている。
本実施の形態ではヘッド部5に、発光手段24、液体供給手段25、及び除去手段が設けられている。本実施の形態であれば、発光手段24により可視化されたタンパク汚れを使用者が肉眼で視認し、使用者が、液体供給手段25及び除去手段を利用して、その汚れを除去できる。このように、使用者が、汚れの有無を直接的に確認できるため、衛生性及び使用者の満足度が向上する。
図6に示すように、ヘッド部5は、被清掃面に接して回転可能なホイール35を備える。ホイール35は、被清掃面上でヘッド部5の重量を支えながら転動する。ヘッド部5がホイール35を備えたことで、被清掃面上でヘッド部5が円滑に移動できる。
ヘッド部5は、被清掃面検知センサ38を備える。ヘッド部5が被清掃面から離れていると、被清掃面検知センサ38の最下部は、図6のように、ホイール35の最下部よりも下へ突出する。ヘッド部5が被清掃面に着地すると、被清掃面検知センサ38の最下部は、ホイール35の最下部と同等の高さまで、上昇する。このような被清掃面検知センサ38の動きを検知することで、ヘッド部5が被清掃面から離れたかどうかを検知できる。被清掃面検知センサ38は、ヘッド部5が被清掃面から離れたことを検知可能な被清掃面検知手段に相当する。
制御部17は、ヘッド部5が被清掃面から離れたことが被清掃面検知センサ38により検知されると、発光手段24を減光または消灯してもよい。すなわち、制御部17は、ヘッド部5が被清掃面から離れたことが被清掃面検知センサ38により検知されると、発光手段24の出力を、低下させるかゼロにしてもよい。これにより、消費電力を低減できる。また、被清掃面以外の、人あるいは物体に、発光手段24から光が照射されることを回避できる。発光手段24から照射される光に紫外線が含まれる場合において、被清掃面以外の、人あるいは物体に、発光手段24から紫外線が照射されることを回避できる。
制御部17は、使用者が把持部10を把持していないことを把持センサ42が検知すると、発光手段24を減光または消灯してもよい。すなわち、制御部17は、使用者が把持部10を把持していないことを把持センサ42が検知すると、発光手段24の出力を、低下させるかゼロにしてもよい。これにより、消費電力を低減できる。また、被清掃面以外の、人あるいは物体に、発光手段24から光あるいは紫外線が照射されることを回避できる。
掃除具1は、被清掃面が位置する空間の明るさを検知する明るさ検知手段と、当該明るさに応じて発光手段24の出力を変更可能な出力変更手段とを備えていてもよい。明るさ検知手段は、例えば、被清掃面の照度あるいは室内の照度を検知する照度センサでもよい。明るさ検知手段は、例えば、本体3に設けられていてもよいし、ヘッド部5に設けられていてもよい。出力変更手段は、本実施の形態では制御部17により達成される。発光手段24から光が照射されたタンパク汚れの可視化状態は、被清掃面が位置する空間の明るさの影響を受けうる。被清掃面が位置する空間の明るさに応じて制御部17が発光手段24の出力を変更することで、タンパク汚れをより適切に可視化することが可能となる。
被清掃面が位置する空間が暗いときには、発光手段24から光が照射されたタンパク汚れの蛍光が視認しやすいので、タンパク汚れを可視化するために必要な発光手段24の出力は低い。これに対し、被清掃面が位置する空間が明るいときには、発光手段24から光が照射されたタンパク汚れの蛍光の視認性が低下するため、タンパク汚れを可視化するために必要な発光手段24の出力が高くなる。このようなことに配慮して、被清掃面が位置する空間の明るさが第一基準よりも低い場合には制御部17が発光手段24の出力を下げ、被清掃面が位置する空間の明るさが第一基準以上の第二基準よりも高い場合には制御部17が発光手段24の出力を上げるようにしてもよい。これにより、被清掃面が位置する空間が明るいときでもタンパク汚れを確実に可視化できる。また、被清掃面が位置する空間が明るくないときに、発光手段24の出力を必要以上に高くすることがないので、発光手段24から照射される光によって床の材料が劣化することを抑制できる。
掃除具1は、ヘッド部5が被清掃面上で停止したことを検知可能な停止検知手段を備えていてもよい。停止検知手段は、例えば、加速度センサを用いたものでもよい。加速度センサは、例えば、本体3に設けられていてもよいし、ヘッド部5に設けられていてもよい。制御部17は、ヘッド部5が被清掃面に接していることが被清掃面検知センサ38により検知され、かつ、ヘッド部5が被清掃面上で停止したことが停止検知手段により検知されているときに、液体供給手段25が液体を被清掃面に対して供給するように制御してもよい。ヘッド部5が被清掃面上で停止しているときに液体供給手段25から液体を被清掃面に供給すれば、狙いが外れることをより確実に防止できるので、被清掃面上の汚れに対してより確実に液体を供給できる。
図12は、実施の形態1による掃除具1及び掃除システム100の一例を示すブロック図である。図12に示すように、掃除具1は、貯留部26内の液体の残量を検知する残量検知手段45と、当該残量が基準以下になった場合に使用者に報知する残量報知手段とを備えていてもよい。残量検知手段45は、例えば、貯留部26内の液位を検知するレベルセンサでもよいし、貯留部26の重量を検知する重量センサでもよい。残量報知手段は、例えば、操作部21に設けられたインジケーターランプでもよい。貯留部26内の液体の残量が基準以下になった場合に使用者に報知することで、使用者は、貯留部26に液体を補充する必要があるタイミングを容易に認識できる。
制御部17は、運転モードに応じて、電動送風機16の出力及び回転速度を調整可能に構成されていてもよい。例えば、制御部17は、運転モードとして、電動送風機16の出力及び回転速度が高い強モードと、強モードよりも出力及び回転速度が低い弱モードを備えていてもよい。さらに、制御部17は、運転モードとして、強モードと弱モードを自動で調整する自動モードを備えていてもよい。使用者が操作部21を操作することで、運転モードが切り替えられてもよい。
掃除具1では、電動送風機16が発生させる吸引風の一部により発光手段24を冷却してもよい。例えば、図6に示すように、ヘッド部5のボディー部19に吸気口43を設けてもよい。吸気口43は、上面視、正面視、側面視のいずれかにおいて、視認可能な位置に配置される。電動送風機16が作動すると、吸気口43から吸い込まれた空気によってボディー部19内に気流AFが発生する。気流AFが発光手段24を通過することで、発光手段24が強制空冷される。発光手段24は、光源基板と、光源基板の熱を散逸させるヒートシンクとを備えていてもよい。気流AFが、発光手段24の光源基板及びヒートシンクの少なくとも一方に接して流れるように、気流AFの風路を形成してもよい。気流AFは、発光手段24を通過した後、ボディー部19の底面の吸込口18から吸い込まれた含塵空気の流れと合流し、連結部22側へ流れる。電動送風機16が発生させる吸引風の一部により発光手段24を冷却することで、発光手段24の温度上昇を確実に抑制できるので、発光手段24の寿命を長寿命化する上で有利になる。
制御部17は、電動送風機16が第一出力で運転しているときの発光手段24の出力が、電動送風機16が第一出力よりも低い第二出力で運転しているときの発光手段24の出力よりも高くなるように、発光手段24の出力を制御してもよい。電動送風機16の出力が高いほど、吸引風の風量が大きいので、気流AFの流量も高くなり、発光手段24を冷却する効果が高まる。このため、電動送風機16が第一出力で運転しているときに気流AFが発光手段24を冷却する効果は、電動送風機16が第二出力で運転しているとき気流AFが発光手段24を冷却する効果よりも高い。このため、電動送風機16が第一出力で運転しているときの発光手段24の出力を、電動送風機16が第二出力で運転しているときの発光手段24の出力より高くしても、発光手段24の温度上昇を確実に抑制できる。
掃除具1は、電動送風機16のオン/オフを使用者が切り替え可能な第一操作部と、発光手段24のオン/オフを使用者が切り替え可能な第二操作部と、液体供給手段25のオン/オフを使用者が切り替え可能な第三操作部とを備えていてもよい。第一操作部、第二操作部、及び第三操作部のすべてが、本体3の操作部21に設けられていてもよい。あるいは、第一操作部、第二操作部、及び第三操作部のうちの少なくとも一つが、操作部21以外の場所に設けられていてもよい。上述した第一操作部と第二操作部と第三操作部とは、それぞれ独立して使用者が操作可能であるように構成されていてもよい。例として、使用者が、第一操作部により電動送風機16をオフし、第二操作部により発光手段24をオンし、第三操作部により液体供給手段25をオンした静音モードの状態で、掃除具1を使用可能であるようにしてもよい。例えば、同居人が就寝中である場合のように、大きい音を立てることが好ましくない場合には、電動送風機16を作動させない静音モードとし、発光手段24及び液体供給手段25をオンして清掃することで、騒音の発生を確実に防止できる。他の例として、使用者が、第一操作部により電動送風機16をオンし、第二操作部により発光手段24をオフし、第三操作部により液体供給手段25をオフした状態で、掃除具1を使用可能であるようにしてもよい。
掃除具1は、電動送風機16を搭載していない第二本体44を備えていてもよい。図11は、本体3及び第二本体44の側面図である。図11(A)が第二本体44に相当し、図11(B)が本体3に相当する。本体3は、第一本体に相当する。掃除具1は、ヘッド部5を、直接または他の部材を介して、第二本体44に連結した状態で使用可能である。電動送風機16を搭載していない第二本体44は、電動送風機16を搭載した本体3よりも軽量である。図11に示す例において、第二本体44は、把持部10と、接続管部14とを備える。第二本体44の接続管部14に管体4を接続し、管体4にヘッド部5を接続した状態で、掃除具1を使用可能である。この場合、管体4は、上記他の部材に相当する。また、第二本体44の接続管部14にヘッド部5を直接接続した状態で掃除具1を使用可能である。塵埃を吸い込む用途がなく、被清掃面のタンパク汚れを除去する用途だけのときには、使用者は、ヘッド部5を直接または他の部材を介して第二本体44に連結した状態で掃除具1を使用できる。このとき、第二本体44が本体3よりも軽量であるので、使用者が把持部10を把持する手にかかる重さが軽くなり、より楽に清掃できる。
図11に示す例においては、本体3と第二本体44とのそれぞれに対して、バッテリ部13を着脱可能である。同じバッテリ部13を、本体3と第二本体44との双方に共用できるので、利便性が向上する。
図12に示すように、掃除具1は、外部からの入力を受け付ける通信部46を備えていてもよい。通信部46は、例えば既存技術により、外部からの入力を受け付ける。例えば、入力受信方法は、無線通信、赤外線通信、センサ等でもよい。例えば、掃除具1は、通信部46が外部からの入力を受け付けることにより、運転のオン/オフの切替、運転モードの切替を行ってもよい。
通信部46は、表示手段を有する外部端末200と通信可能でもよい。外部端末200は、使用者が所持または利用する汎用の情報端末でもよい。外部端末200は、例えば可搬な情報端末でもよい。外部端末200は、例えばスマートフォンなどである。外部端末200は、タブレット端末、またはラップトップコンピュータなどであってもよい。
外部端末200は、無線通信によって通信網300に接続可能である。通信網300は、例えば、インターネットでもよいし、ホームネットワークなどのローカルエリアネットワークを含んでもよい。通信部46は、通信網300を介して、外部端末200と通信してもよい。外部端末200が掃除具1の近くにある場合に、通信部46と外部端末200とが通信網300を介さずに近距離無線通信により通信してもよい。所定のアプリケーションを外部端末200にインストールすることで、通信部46と外部端末200とが通信可能となる構成でもよい。
制御部17は、残量検知手段45が検知した貯留部26内の液体の残量の情報を、通信部46により、外部端末200へ送信してもよい。外部端末200は、通信部46から受信した情報に基づき、貯留部26内の液体の残量を、外部端末200の表示手段に表示してもよい。これにより、使用者は、外部端末200を用いて、貯留部26内の液体の残量を確認することが可能となる。
図12に示す例において、液体供給手段25が使用する液体を通信販売する通販会社のサーバ400が通信網300に接続されている。使用者は、外部端末200を用いて、通販会社のサーバ400に、液体の取り寄せを発注することができる。外部端末200は、貯留部26内の液体の残量が基準以下になったことの情報を通信部46から受信した場合に、液体の取り寄せを使用者に推奨するメッセージを外部端末200の表示手段に表示する処理を実行してもよい。これにより、使用者は、液体の発注をし忘れることがないので、液体のストックを切らしてしまう心配がなくなる。あるいは、外部端末200は、貯留部26内の液体の残量が基準以下になったことの情報を通信部46から受信した場合に、液体の取り寄せを通販会社のサーバ400に自動で発注する処理を実行してもよい。これにより、使用者を煩わせることなく、必要時に液体の取り寄せを自動で発注できる。そのような液体の取り寄せを自動で発注するかどうかを事前に使用者が外部端末200を用いて設定できるように構成してもよい。
ステーション2は、液体補充部30のタンク内の液体の残量を検知する残量検知手段47を備えていてもよい。残量検知手段47は、例えば、液体補充部30のタンク内の液位を検知するレベルセンサでもよいし、液体補充部30のタンクの重量を検知する重量センサでもよい。ステーション2の制御部48は、掃除具1の制御部17と通信可能でもよい。掃除具1がステーション2に装着されて電気的に接続されたときにだけ、制御部17と制御部48とが有線通信する構成でもよい。あるいは、掃除具1がステーション2に装着されていなくても、制御部17と制御部48とが近距離無線通信することが可能な構成でもよい。制御部48は、残量検知手段47が検知した液体補充部30のタンク内の液体の残量の情報を制御部17へ送信してもよい。制御部17は、制御部48から受信した液体補充部30のタンク内の液体の残量の情報を、通信部46により、外部端末200へ送信してもよい。外部端末200は、通信部46から受信した情報に基づき、液体補充部30のタンク内の液体の残量を、外部端末200の表示手段に表示してもよい。これにより、使用者は、外部端末200を用いて、液体補充部30のタンク内の液体の残量を確認することが可能となる。
外部端末200は、液体補充部30のタンク内の液体の残量が基準以下になったことの情報を通信部46から受信した場合に、液体の取り寄せを使用者に推奨するメッセージを外部端末200の表示手段に表示する処理を実行してもよい。これにより、使用者は、液体の発注をし忘れることがないので、液体のストックを切らしてしまう心配がなくなる。あるいは、外部端末200は、液体補充部30のタンク内の液体の残量が基準以下になったことの情報を通信部46から受信した場合に、液体の取り寄せを通販会社のサーバ400に自動で発注する処理を実行してもよい。これにより、使用者を煩わせることなく、必要時に液体の取り寄せを自動で発注できる。そのような液体の取り寄せを自動で発注するかどうかを事前に使用者が外部端末200を用いて設定できるように構成してもよい。
掃除具1は、被清掃面に対して紫外線を照射するUV照射手段を備えていてもよい。例えば、UV照射手段がヘッド部5に配置されていてもよい。UV照射手段を備えた掃除具1であれば、被清掃面に付着したタンパク汚れに対して、UV照射手段が紫外線を照射することにより、当該汚れを殺菌可能である。これにより、被清掃面に雑菌が繁殖することをより確実に抑制できるので、被清掃面の衛生性がさらに向上する。発光手段24が上記UV照射手段として機能しうるように構成されていてもよい。掃除具1が、発光手段24の一部として上記UV照射手段を備えていてもよい。掃除具1が、発光手段24とは別に、上記UV照射手段を備えていてもよい。
なお、本開示による掃除具は、発光手段24、液体供給手段25、及び除去手段を備えずに、上記UV照射手段を備えたものでもよい。例えば、本開示による掃除具は、発光手段24、液体供給手段25、及び除去手段を搭載せずに上記UV照射手段を搭載したヘッド部5を備えたものでもよい。
図13は、実施の形態1におけるUV照射装置50の斜視図である。図14は、実施の形態1におけるUV照射装置50の分解斜視図である。図15は、実施の形態1におけるUV照射装置50の正面図である。図16は、実施の形態1におけるUV照射装置50の背面図である。図17は、実施の形態1におけるUV照射装置50を、図15中のB-B線で切断した断面図である。
これらの図に示すUV照射装置50は、上記UV照射手段の例である。すなわち、掃除具1は、UV照射装置50を上記UV照射手段として備えてもよい。また、掃除具1は、UV照射装置50を、発光手段24の一部または全部として備えてもよい。UV照射装置50は、例えば、ヘッド部5に配置されてもよい。UV照射装置50は紫外線を照射する。UVとはUltraVioletの略である。すなわちUV照射装置50とは紫外線を照射する装置である。本開示において、可視光領域以外の波長の電磁波を含む広義の意味において、「光」と表記する場合がある。一般に紫外線は可視光線よりも波長が短い光の総称であり、およそ1nmから400nmの波長を持つ電磁波である。また、一般に100nmから280nmの波長域はUVCと称され、280nmから315nmの波長域はUVBと称され、315nmから400nmの波長域はUVAと称される。UV照射装置50は、紫外線を少なくとも含む光を生成する光源51を備える。UV照射装置50は、光源51が生成した当該光を被清掃面に照射する。
本開示において、「微生物」とは、細菌とウイルスとの少なくとも一方を含む。微生物には、人体に有害なものがある。紫外線は微生物に作用する。本開示において、紫外線による殺菌とは、光エネルギーにより微生物のデオキシリボ核酸(deoxyribo nucleic acid、以下「DNA」と称す)そのものに作用することで、微生物をそれ以上増殖させない不活化な状態にすること、あるいは微生物の数を減らすことと定義される。また、本開示では、不活化≒殺菌として表現することがある。一般に、UVAよりもUVBの方が微生物を不活化させる能力が高く、UVBよりもUVCの方が微生物を不活化させる能力がさらに高いといわれている。特に、UVCの波長はDNAを直接破壊する能力が高く、これにより微生物を不活化する速度が速い。さらに、UVC領域の中で、特に200nm~285nmの波長が、殺菌力が高い。より具体的には222nm、260nmを中心とした波長の殺菌力が高いといわれている。
UV照射装置50の主波長は、紫外線である。換言するとUV照射装置50が照射する光線のうち、出力すなわち放射強度が最も高い波長は紫外線である。本実施の形態であれば、UV照射装置50から被清掃面に紫外線を照射することにより、被清掃面に付着している微生物を殺菌できる。
本実施の形態におけるUV照射装置50の光源51は、発光ダイオード(LED)である。換言すると、光源51は、紫外線を生成するLEDであり、以下UV-LEDと称される。UV-LEDは水銀を含有していない。一般に、水銀は毒性があり、また、環境に悪い一面がある。UV-LEDは水銀を含有していないため、安全性が高く、環境へ悪影響を与えるリスクが小さい。UV-LEDは、例えば、単一波長のみの出力が高いものである。本開示では、光源からの放射強度が最も高い波長を「主波長」という。光源51が生成する光の主波長は、UVA、UVB、UVCのいずれの帯域にあってもよい。
殺菌力を高める場合、光源51が生成する光の主波長は、220nmから280nmの間にあることが好ましい。より好ましくは、光源51が生成する光の主波長は、220nmから225nmの範囲、または、250nmから285nmの範囲にあることが望ましい。さらに好ましくは、光源51が生成する光の主波長は、255nmから280nmの範囲にあることが望ましい。上記のような波長の範囲であれば、殺菌力が特に高いので、比較的短時間、または比較的低出力、または比較的少数の光源51で、効率良く殺菌することができる。なお、好ましい波長の範囲については、後述するUV-ランプについても同様である。
UV照射装置50の光源51は、LEDではなくランプであってもよい。また、光源51は水銀を有していてもよく、水銀を有していないもの(水銀フリー)であってもよい。水銀を有しているものは、効率・出力が高いため、殺菌力が高い。また、水銀フリーランプは、安全性が高く、環境へ悪影響を与えるリスクが小さい。
一般に紫外線は目に見えない波長である。本実施の形態の光源51が生成する光の主波長は紫外線領域の波長であるが、光源51が生成する光は、可視光領域の波長を含んでいてもよい。例えば、光源51は、青色あるいは紫色の可視光を紫外線とともに生成してもよい。可視光は目に見える光である。例えば、光源51からの光線が照射された際、使用者は照射された光が何色かを識別することができる。例えば、光源51を視た際、または、光線を視た際、または光線が物体に照射された際、使用者は、照射された光が何色かを識別することができる。使用者は、例えば、照射された光が赤色か青色か紫色かといった識別をすることができる。これにより、光源51が点灯しているか消灯しているかを判断することができる。例えば、光源51が本来点灯すべきときに点灯していないことがわかれば、故障が疑われる。つまり、故障を早期に発見することができる。例えば、光源51が点灯しているときの被清掃面の色またはUV照射装置50から照射される光の色と、光源51が消灯しているときの被清掃面の色またはUV照射装置50から照射される光の色とが異なるようにすることで、上述した効果を達成できる。
本開示による掃除具は、1つ以上のUV照射装置50を備えていてもよい。本開示による掃除具は、複数のUV照射装置50を備えていてもよい。また、1つのUV照射装置50が光源51を1つだけ備えていてもよく、1つのUV照射装置50が複数の光源51を備えていてもよい。また、複数のUV照射装置50が複数の光源51を備えていてもよい。掃除具が複数の光源51を備えている場合には、それぞれの光源51が同じ主波長を有していてもよいし、それぞれの光源51が互いに異なる主波長を有していてもよい。主波長が同じ複数の光源51、例えば、同一仕様の複数の光源51を使用する場合には、単価を安くできる可能性がある。また、主波長が異なる複数の光源51を使用する場合には、殺菌速度がより速くなる可能性がある。例えば、主波長がそれぞれ260nm、265nm、275nmの3つの光源51を用いた場合には、主波長が265nmの光源51を3つ用いた場合よりも、殺菌速度が速くなるといわれている。これにより、さらに効率的に殺菌ができる。
UV照射装置50の少なくとも一部は、掃除具の外部の空間に対して露出していてもよい。光源51から照射された紫外線を含む光線を、掃除具の外部の空間へ透過させるための部材は、窓部52と呼ばれる。窓部52の詳細については後述する。光源51から照射される光線が、光源51より後方かつ上方の領域には照射されないように、光源51が配置される。すなわち光源51より後方かつ上方の領域は、光源51のビーム角の範囲に含まれない。これにより、周囲にいる人への照射リスクを低減できる。特に掃除具を把持した使用者に対する照射リスクを低減できる。
本実施の形態では、光源51は、例えば、直方体形状を呈している。本開示における光源51の形状は、特に限定されず、例えば、円柱形状でもよいし、砲弾型の形状でもよい。砲弾型の形状とは、例えば、半球形状と円柱形状をくっつけたような形状である。
光源51は光軸を中心に放射状に無数の光線を発する。光軸とは、例えば、光源51が直方体の場合、直方体の厚み方向に平行な方向である。厚み方向とは、直方体が幅方向、奥行き方向、厚み方向の3方向からなる場合、最も寸法が小さい方向である。光源51のビーム角は、例えば、30度~150度でもよいし、360度でもよい。光源51のビーム角は、好ましくは50度~140度である。ビーム角が30度とは、例えば、光軸に垂直な方向から視た際に、光軸から片側に15度ずつ傾いた向きを示している。ビーム角とは、例えば、光軸の方向への放射強度を100%としたときの放射強度が50%となる角度のことである。例えばビーム角が30度とは、光軸に垂直な方向から視た際に、光軸から片側に15度傾いた位置での放射強度が、光軸方向への放射強度の50%であることを示す。ビーム角が小さすぎると、被清掃面の一部しか照射できない可能性がある。ビーム角が広すぎると、照射される領域が広くなりすぎる可能性がある。したがって、ビーム角は、小さすぎず、大きすぎないことが望まれる。
図14から図17に示すように、UV照射装置50は、光源51の他に、ケース53と、窓部52と、基板54と、ヒートシンク55と、スペーサー56と、シール部材57と、固定部材58と、配線59とを備える。なお、UV照射装置50の構成部品は、これらに限定されるものではなく、適宜省略、追加、代替されるものであってもよい。
ケース53は、UV照射装置50の外観をなす部品である。ケース53は、窓部52が取り付けられる位置に開口を有する。基板54に光源51が設置されている。基板54から光源51に給電されることで、光源51が発光する。窓部52は、光源51を保護する。窓部52は、基板54と反対側から光源51を覆う。光源51により生成された光は、窓部52を透過した後、被照射面に照射される。
ヒートシンク55は、発光により加熱された光源51及び基板54の熱を散逸させるためのものである。図示の例のヒートシンク55は、表面積を拡大するためのフィンを有している。スペーサー56は、窓部52と光源51の間の距離を保つためのものである。基板54と窓部52との間にスペーサー56が配置される。
シール部材57は、例えば、ケース53と窓部52との隙間を封止することにより、気密性及び液密性を保つ部材である。固定部材58は、複数の部材の位置または位置関係を固定するためのものである。固定部材58は、UV照射装置50あるいは掃除具1に対して、着脱自在であることが好ましい。固定部材58は、UV照射装置50を、掃除具に固定するためのものでもよい。固定部材58は、掃除具に対して、ケース53、ヒートシンク55、基板54のうちの少なく34とも1つを固定するためのものでもよい。固定部材58は、ケース53と基板54とヒートシンク55とを締結することによりこれらの位置を固定するためのものでもよい。固定部材58は、ケース53とヒートシンク55とを締結することによりこれらの位置を固定するためのものでもよい。固定部材58は、例えば、図示の例のようなネジでもよい。配線59は、基板54を電源部につなぐためのものである。
UV照射装置50は、ヒートシンク55に代えて、またはヒートシンク55に加えて、冷却部を備えていてもよい。冷却部とは、例えば、ファンなどの送風装置である。
図17に示すように、窓部52は、光源51に対して隙間を空けて配置される。当該隙間は、例えば、0.1mm~50mm程度の距離でもよい。窓部52により光源51が保護される。
図示の例の窓部52は、円盤状または円形の板状を呈する。変形例として、窓部52は、例えば、直方体形状を呈するものでもよいし、レンズ状の形状を呈するものでもよい。レンズ状の形状を呈する窓部52によれば、光源51から放射された光を集光することができ、比較的小さいビーム角を達成できる。
窓部52の厚みは、薄く構成される。ただし、掃除具1を使用者が使用する際、あるいは掃除具1の清掃または保守の際に、生じる可能性のある衝撃に耐えうる厚みを窓部52が有することが好ましい。一般に、窓部52の厚みが増すと、その透過率が低下する傾向にある。このため、窓部52の厚みは、例えば、0.5mm~3mm程度である。好ましくは、窓部52の厚みは、1mm~2mm程度である。
窓部52は、入射面と出射面と周面とを備える。入射面は、光源51からの光線が入射する面である。出射面は、入射面とは反対側の面である。出射面は、入射面から入射した光を、出射面に向かい合う被清掃面へ向けて、出射させる面である。周面は、入射面の側方に位置する面である。周面は、出射面の側方に位置する面である。入射面は、出射面に対して、平行でもよい。周面は、入射面と出射面に対して、垂直でもよい。入射面から出射面に至る方向は、厚み方向である。厚み方向についての窓部52の寸法は、例えば、上述した範囲(0.5mm~3mm、または、1mm~2mm)にあることが好ましい。
窓部52がレンズ状の形状を呈している場合には、レンズ状の曲面を呈している面が、入射面及び出射面である。また、窓部52がレンズ状の形状の場合、その凸部を通る中心軸を窓部52が有する。窓部52の中心軸、または中心軸の仮想延長線は、光源51と交差する。つまり、レンズ状の窓部52と、光源51とは、一直線上に配置される。窓部52の中心軸、または、中心軸の仮想延長線は、別の窓部を通過してもよい。つまり、レンズ状の窓部52と、別の窓部とは、一直線上に配置されていてもよい。
光源51の発光面は、窓部52の入射面に対して平行であることが望ましい。光源51の発光面が窓部52の入射面に対して平行でない場合には、透過率が低下する可能性があり、窓部52の出射面からの光が被清掃面に照射される照度が低下する可能性がある。光源51の発光面が窓部52の入射面に対して平行であれば、透過率の低下を確実に抑制できる。
光源51の発光面は、窓部52の入射面に近接した位置に設けられる。光源51からの光線は放射状に進むため、光源51と窓部52の入射面との距離が遠くなると、窓部52に入射しない光線が増える可能性がある。その結果、照射される被清掃面の照度が低下する可能性がある。光源51からの光線のすべてを窓部52に入射させるには、光源51と窓部52との距離が遠くなるほど、窓部52のサイズを大きくする必要がある。光源51と窓部52の距離が近ければ、窓部52のサイズが小さくても、光源51からの光線の全部または大部分を窓部52に入射させることができるので、被清掃面の照度を高くできる。
窓部52は、光源51が生成する紫外線のうち、少なくとも一部の波長の紫外線を透過する材料で作られている。窓部52は、紫外線の透過率が高い材料で作られていることが望ましい。透過率とは、特定の波長の入射光が窓部52を通過する割合である。透過しなかった入射光は、反射するか、窓部52により吸収される。透過率と、反射率と、吸収率との和は、100%になる。例えば、UVAまたはUVBの波長に対する窓部52の透過率は、80%以上が好ましく、90%以上であることがより好ましい。例えば、UVA及びUVBの波長のうちの大部分に対する窓部52の透過率は、80%以上が好ましく、90%以上であることがより好ましい。また、例えば、UVCのうち、200nm以上の波長に対する窓部52の透過率は、80%以上が好ましく、90%以上であることがより好ましい。また、UVCのうち、200nm以上の波長の大部分に対する窓部52の透過率は、80%以上が好ましく、90%以上であることがより好ましい。また、250nm~285nmの波長に対する窓部52の透過率は、80%以上が好ましく、90%以上であることがより好ましい。また、250nm~285nmの波長の大部分に対する窓部52の透過率は、80%以上が好ましく、90%以上であることがより好ましい。また、光源51の主波長に対する窓部52の透過率は、80%以上が好ましく、90%以上であることがより好ましい。
図18は、実施の形態1におけるUV照射装置50の変形例を示す断面図である。掃除具1またはヘッド部5またはUV照射装置50は、ネジ60を備える。ネジ60はUV照射装置50を掃除具1またはヘッド部5に固定するための固定手段に相当する。UV照射装置50は、掃除具1またはヘッド部5に対して、ネジ60等の着脱自在な固定手段により、着脱自在に固定される。なお、着脱自在な固定手段であれば、ネジ60以外の固定手段によって、UV照射装置50を掃除具1またはヘッド部5に対して固定してもよい。本開示において、UV照射装置50の周囲の、掃除具の外壁を「掃除具外壁61」と称する。
図18に示す例では、掃除具外壁61に形成された開口62から、窓部52と、窓部52の窓枠に相当する部分のケース53とが、掃除具外壁61の外部の空間に対して露出するように、UV照射装置50が設置されている。掃除具外壁61は、掃除具外壁61が外観に面する表面とは反対側すなわち裏面から突出するボス63を有する。ネジ60がケース53をボス63に締結することによって、UV照射装置50が掃除具外壁61に対して固定されている。
図19は、実施の形態1におけるUV照射装置50の他の変形例を示す断面図である。図19に示すUV照射装置50は、第一窓部52aと第二窓部52bを備える。第一窓部52aと第二窓部52bは、複数の窓部52に相当する。第一窓部52aは、光源51を覆う。第二窓部52bは、第一窓部52aを覆う。
光源51と第一窓部52aと第二窓部52bは、一直線上に配置される。好ましくは、第二窓部52bは第一窓部52aに対して平行に配置される。好ましくは、第一窓部52aの入射面は、光源51の発光面に対して平行に配置される。例えば、第一窓部52aと第二窓部52bは、光源51の光軸、または光軸の仮想延長線と、交差する位置に配置される。1つのUV照射装置50が備える複数の窓部52のうちの少なくとも1つが、レンズ状の形状を呈していてもよい。第一窓部52aは、第二窓部52bよりも光源51に近い位置に配置される。第二窓部52bは、第一窓部52aよりも光源51から遠い位置に配置される。第二窓部52bは、シール部材57と協働することで、UV照射装置50の内部、及び、掃除具の内部に、水あるいは異物が侵入することを防ぐ。また、第二窓部52bは、光源51に人の手などが接触することを防ぐ機能を有する。第一窓部52aは、光源51に、水、異物、あるいは人の手などが接触することを防ぐ機能を有する。また、第一窓部52aは、光源51を保護する機能を有する。
上述したようなシール性が保たれていれば、1つのUV照射装置50が窓部52を1つだけ備える構成がより好ましい。窓部52により、光線の一部が、反射または吸収される。このため、窓部52の数が少ない方が、被清掃面に対して、より効率的に紫外線を照射できる。特に、窓部52が1つであれば、被清掃面に対して、さらに効率的に紫外線を照射できる。
窓部52は、短波長の紫外線を透過しない性質を有していてもよい。また、窓部52は、フィルタあるいはバンドパスにより、短波長の紫外線を透過しない性質を有していてもよい。窓部52は、例えば180nm以下の波長を透過しない性質を有していてもよい。また、窓部52は、150nm以下の波長を透過しない性質を有していてもよい。短波長の紫外線は人体へ悪影響を及ぼす可能性がある。短波長の紫外線を透過しない性質の窓部52を用いることで、安全性がより高くなる。
窓部52は、UV透過性が高い材料で作られていることが好ましい。窓部52は、例えば石英ガラス製でもよい。窓部52は、例えば合成石英ガラスでもよい。窓部52は、例えば、一部のUVをカットするUVカットガラス製でもよい。窓部52は、例えば、UV透過性の高い樹脂材料で作られていてもよい。窓部52は、例えば、フッ素樹脂製であってもよい。フッ素樹脂とは、例えば、PFA、FEP、ETFE、PCTFEなどである。窓部52は、例えば、軟質材で作られていてもよい。軟質材は、靭性材料とも呼ばれる。窓部52は、例えばABSより柔らかい材料であってもよい。窓部52は、例えばシリコーン材料であってもよい。掃除具1のヘッド部5、あるいはロボット掃除機は、被清掃面あるいは壁との接触あるいは衝突により、衝撃を受けることがある。このため、窓部52の材料は、脆性材料よりも、靭性材料すなわち軟質材であることが望ましい。窓部52に靭性材料すなわち軟質材を用いることで、掃除具に衝撃が加わった際にも窓部52が割れにくくなる。例えば窓部52は石英ガラスよりも靭性に優れた材料であることが望ましい。
窓部52の入射面と出射面の少なくとも1面に、反射防止膜が形成されていてもよい。反射防止膜とは、光源から入射面に入射した光が反射することを防ぐものであり、一般にARコート(Anti ReflectionCoating)と呼ばれている。反射防止膜は、公知技術のため、その仕組みの説明は割愛する。反射されなかった光は、透過するか吸収される。例えば、反射されなかった光の大部分は透過し、一部は吸収される。例えばUVB領域に対する石英ガラスの透過率が90%であったとき、反射防止膜による処理を片面に施すと、透過率は94%になり、反射防止膜による処理を両面に施すと、透過率は98%程度になる。このため、反射防止膜を窓部52に設けることで、より効率的に、被清掃面に紫外線を照射できる。石英ガラスに限らず、窓部52として使用する材料に反射防止膜による処理を施してよい。例えば、一般材料に比べ、透過率が高いものの、石英ガラスよりも透過率の劣るフッ素樹脂に反射防止膜による処理を施してもよい。これにより、コストを抑えつつ、透過率を高めることも可能である。
窓部52は、例えば、透明材料、半透明の材料、または透明性の高い材料で作られている。窓部52は、例えば、掃除具外壁61の大部分よりもUV透過率が高い材料で作られている。また、窓部52は、特定の波長の放射強度を低減するフィルタ処理を施されたものであってもよい。フィルタとは例えば、バンドパスフィルタである。例えば、人体に有害な波長を低減するために、窓部52に対してフィルタ処理を適用してもよい。
窓部52は、固定部材58あるいはケース53との協働により、掃除具外壁61との気密性を高めるものであってもよい。窓部52は、その厚み方向または中心軸が、水平方向に平行となるよう配置されていてもよい。また、窓部52は、その厚み方向または中心軸が、水平方向に平行でないように配置されてもよい。例えば、UV照射装置50が前方に光線を照射する場合、窓部52の上側が、窓部52の下側よりも、前方に位置するように、窓部52が傾く姿勢で配置されることが望ましい。つまりUV照射装置50は、やや下向きに傾けて配置することが望ましい。すなわち、光源51の光軸も傾いていることが望ましい。この場合、光源51の光軸は、水平より下向きに傾斜する。このため、UV照射装置50からやや下側へ向かって紫外線を照射でき、上方への光線の漏れを抑制できる。
窓部52は、掃除具外壁61に設けられた開口に、はめ込むようにして固定されてもよい。窓部52が配置されている掃除具外壁61と、窓部52とが、ほぼ同一面上に配置されてもよい。つまり、窓部52は、窓部52の周囲の、掃除具外壁61よりも窪んだ位置、または一段窪んだ位置、に配置されてもよい。これにより、窓部52に手あるいは異物が触れにくく、窓部52の傷つきを防止しやすい。
ケース53は、UV照射装置50の外観をなすものである。ケース53とヒートシンク55との間には、シール部材57、窓部52、光源51、スペーサー56、及び基板54が配置される。ケース53は、掃除具外壁61と接触するようにして配置されてもよい。ケース53は、固定部材58を介して掃除具外壁61に接するように固定されてもよい。ケース53は、固定部材58を介さずに掃除具外壁61に固定されてもよい。例えば、圧入またはスナップフィットの技術を用いて、ケース53が掃除具外壁61に固定されてもよい。あるいは、ケース53の外周に設けられた雄ネジが、掃除具外壁61に形成された開口の内周に設けられた雌ネジに対して螺合することによって、ケース53が掃除具外壁61に固定されてもよい。
UV照射装置50は、ケース53を必ずしも備えていなくてもよい。ケース53の以外のUV照射装置50の部品が掃除具外壁61に固定されてもよい。ケース53は、掃除具外壁61の表面と同等の位置に配置されるか、掃除具外壁61の表面よりも奥まった位置に配置される。例えば、ケース53は、ケース53周辺の掃除具外壁61と比べて、外部空間から同等の距離の位置、または外部空間からの距離がわずかに遠い位置に配置される。これにより、外部空間から使用者がケース53に手を触れる可能性が少なく、衛生的である。ケース53は、その中心付近に開口を有する。当該開口は、光源51から照射された光を通すためのものである。ケース53は、シール部材57を固定するための溝を有していてもよい。シール部材57を溝にはめ込むことで、シール部材57の周方向への位置決めがされる。
UV照射装置50が有する固定部材58は、例えばネジである。固定部材58にネジ以外のその他のものが用いられてもよい。固定部材58は、例えば、UV照射装置50を掃除具外壁61に固定するためのものである。
本開示では、掃除具外壁61とUV照射装置50との隙間を埋めるためシール部材が設けられてもよい。当該シール部材と、前述したシール部材57とを総称して以下「シール部材57」と呼ぶ。シール部材57は、例えば、掃除具外壁61よりも柔らかい材料で構成される。シール部材57は、例えば、掃除具外壁61の大部分よりも柔らかい材料で構成される。シール部材57とは、一般にパッキン、オーリング、ガスケット等と呼ばれる部品であってもよい。シール部材57とは、例えば、ゴム、シリコーン、エラストマ等の軟質材である。シール部材57は、掃除具外壁61に対して、インサート成型された一体型の部品であってもよい。UV照射装置50は、固定部材58等を介して、掃除具外壁61に固定される。シール部材57は、複数設けられていてもよい。シール部材57は、例えば、掃除具外壁61とケース53の間に介在し、掃除具外壁61とケース53をシールするためのものである。シール部材57は、例えば、掃除具外壁61と窓部52の間に介在し、掃除具外壁61と窓部52をシールするためのものである。シール部材57は、例えば、ケース53と窓部52の間に介在し、ケース53と窓部52をシールするためのものである。シール部材57は、固定部材58によりUV照射装置50が固定されたときに断面がややつぶされる。例えば、シール部材57の断面積は、例えば10%-20%程度、圧縮によって減少する。このようにシール部材57が変形することで、シール性が高められる。掃除具外壁61に、外部空間からの水が付着する。シール部材57が無い場合には、掃除具外壁61とUV照射装置50のわずかな隙間から、掃除具外壁61の内側、あるいはUV照射装置50の内部に、水が浸入する可能性がある。シール部材57が無い場合には、ケース53と窓部52とのわずかな隙間から、掃除具外壁61の内側、あるいはUV照射装置50の内部に、水が浸入する可能性がある。UV照射装置50に水が付着した場合には、故障する可能性がある。上述したシール部材57を用いることで、水の浸入を抑制することができる。
ヒートシンク55は、基板54及び光源51の熱を散逸させることで、それらを冷却し、それらの温度上昇を抑制するためのものである。ヒートシンク55は、基板54に対して光源51とは反対側の面または当該面の近傍に取り付けられる。ヒートシンク55は基板54に直接または間接的に接するように固定される。基板54の少なくとも一部、またはヒートシンク55の少なくとも一部は、吹出風路または排気風路にさらされるよう位置していてもよい。これにより、電動送風機16の作動時の気流AFにより、基板54またはヒートシンク55を冷却することができる。その結果、通常時の自然対流によるヒートシンク55の放熱に加え、使用者が掃除具1を使用する際に、強制対流により放熱効率をさらに高めることができる。
基板54は光源51を発光させるためのものである。基板54は、光源51に対して、電気的に接続される。基板54は、電源部に対して、電気的に接続される。基板54は、板状の形状を呈していてもよい。例えば、光源51の光軸は、基板54に対して、垂直に配置される。基板54には、他の各種の電子部品あるいは電気部品が接続されていてもよい。基板54は、外力を加えた場合、例えば片手で力を加えた場合に、変形しない程度の固さを有してもよい。あるいは、基板54は、片手で力を加えた際に変形する程度の剛性を有してもよい。また、基板54は、自重により湾曲する程度の剛性を有してもよい。例えば、基板54の一部が1mm以下の厚みであれば、その部分の剛性が低くなる。例えば、基板54の一部が0.1mm以下の厚みであれば、その部分の剛性はさらに低くなる。また、切れ込みが入った形状を基板54が有していれば、剛性は低くなる。基板54の一部は、フィルム状の薄い部分があってもよい。このような構成であれば、基板54が容易に変形でき、かつ、曲がった状態を維持することができる。
例えば、平板状の1つの基板54に2つの光源51を配置する場合、光源51の光軸は、平行に配置されることになる。しかし、被清掃面の全体に紫外線を照射するには、2つの光源51の光軸が互いに非平行になるようにして照射する方が効率的である。この場合、1つの基板54に1つの光源51を搭載し、2つの基板54を異なる角度に配置することで、2つの光源51の光軸が非平行状態となるように配置される。例えば、上述したような基板54の剛性が低い場合には、基板54を曲げたままの状態で、UV照射装置50の一部品として使用することができる。これにより、1つの基板54に複数の光源51を配置した上で、それら複数の光源51の光軸を異なる向きに配置することができる。これにより、基板54の数を少なくでき、省スペース化につながる。
スペーサー56は、基板54と窓部52の間の距離を一定に保つ機能を有する。スペーサー56は、例えば、樹脂材料または金属材料からなる。スペーサー56の形状は、中空の円筒形状でもよいし、中空の角筒形状でもよい。スペーサー56は、窓部52と同等の外形を有していてもよい。例えば、窓部52の外形が円形であれば、スペーサー56の形状は、中空の円筒形状であってもよい。また、窓部52の外形が直方体形状であれば、スペーサー56の形状は、中空の角筒形状であってもよい。スペーサー56の一端側には基板54が接する。スペーサー56の他端側には窓部52が接する。スペーサー56は、厚み方向、幅方向、及び、長さ方向を有する。スペーサー56が中空の円筒形状の場合、幅方向についてのスペーサー56の長さは、長さ方向についてのスペーサー56の長さに等しい。厚み方向についてのスペーサー56の長さは、幅方向についてのスペーサー56の長さより短く、かつ、長さ方向についてのスペーサー56の長さより短い。例えば、互いに直交するx方向、y方向、及びz方向の3軸のうち、最も長さが短い方向についての寸法が、スペーサー56の厚み方向の寸法に相当する。スペーサー56は、厚み方向において、対向する面を有する。厚み方向についてのスペーサー56の長さは、厚み方向についての光源51の長さより長い。スペーサー56は、厚み方向に沿った軸を有する。スペーサー56の軸は、光源51の光軸と平行であることが望ましい。スペーサー56の軸は、中心軸であってもよい。また、光源51の光軸の仮想延長線、及び、スペーサー56の厚み方向の軸の仮想延長線が、被清掃面と交差するように、光源51及びスペーサー56が配置されることが好ましい。スペーサー56が中空形状を有し、スペーサー56の内側、つまりスペーサー56の中空部分に、光源51が配置されてもよい。スペーサー56の厚み方向が、光源51の厚み方向と、一致するか、ほぼ一致するように、光源51及びスペーサー56が配置されることが好ましい。スペーサー56の厚み方向における一側の面は、被清掃面に近い面に相当し、当該一側の面に対向する面は、被清掃面から遠い面に相当する。スペーサー56及び光源51は、基板54に接する。スペーサー56の厚み方向における被清掃面から遠い面と、光源51の厚み方向における被清掃面から遠い面とは、基板54に接する。つまり、スペーサー56の厚み方向における被清掃面から遠い面と、光源51の厚み方向における被清掃面から遠い面とは、同一平面上に配置されるか、ほぼ同一の平面上に配置される。このことと、厚み方向についてのスペーサー56の長さが、厚み方向についての光源51の長さよりも長いこととの結び付きにより、スペーサー56の厚み方向における被清掃面に近い面は、光源51の厚み方向における被清掃面に近い面よりも、被清掃面に近い位置に配置される。これにより、光源51から照射された光線は、光源51の厚み方向における被清掃面に近い面よりも前側で、スペーサー56に当たって反射する。基板54の表面には光源51が実装される。光源51は、基板54、窓部52、及びスペーサー56に囲まれるようにして、配置される。このようにすることで、光源51の外部からの衝撃による光源51の破損をより確実に防止することができる。スペーサー56は、紫外線反射率が高い材料で構成されていてもよい。スペーサー56は、光源51が生成する光のうち、少なくとも、主波長の光を反射するように構成されていてもよい。例えば、スペーサー56が高い吸収率を有する場合のように、スペーサー56の反射率が低い場合には、スペーサー56に一部の光線が吸収されてしまい、被清掃面に届く光線の照度が低下してしまう。また、例えば、スペーサー56が高い透過率を有する場合のように、スペーサー56の反射率が低い場合には、光源51から広範囲に放射された光線を被清掃面に照射させるために、サイズの大きい窓部52が必要となる。窓部52が大きい場合、その強度を確保するため、その厚みを厚くする必要がある。窓部52の厚みが増すと、透過率が低下してしまう。使用する光源51が生成する紫外線の波長に対する反射率が高いスペーサー56を用いることで、広角に放射された光線を反射させることができ、窓部52のサイズを抑え、薄肉化でき、照度の低下を抑制することができる。反射率が高い材料とは、例えば、樹脂としてはフッ素樹脂が挙げられ、金属としては、アルミニウム、アルマイト加工、蒸着等の表面処理を施した部材などが挙げられる。反射率が高いとは、例えば、光源51の主波長に対する反射率が80%以上、好ましくは90%以上のものである。あるいは、反射率が高いとは、掃除具に使用されるその他の材料と比較したときに相対的に反射率が高いことであってもよい。なお、スペーサー56は、中空の形状でなくてもよい。光源51がスペーサー56に、360度または全周、囲まれていることが望ましいが、そのような構成に限定されない。例えば、光源51は複数のスペーサー56によって囲まれていてもよい。例えば、光源51は間隔を空けて設けられた複数のスペーサー56によって囲まれていてもよい。例えば、光源51の中心及び光軸を中心として、180度以上の範囲にわたって、光源51がスペーサー56に囲まれていてもよいし、270度以上の範囲にわたって、光源51がスペーサー56に囲まれていてもよい。スペーサー56の形状は、円形あるいは角形ではなく、例えば、C字状、U字状、またはアーチ状のように、一部が欠けているような柱形状であってもよい。ただし、スペーサー56の形状は、四方がふさがれた中空の円形または中空の角形が好ましい。スペーサー56が窓部52あるいはシール部材57と協働して、光源51に水あるいは塵埃が入りにくい構造となるからである。同じ理由から、一部が欠けている形状をスペーサー56が有する場合には、その欠けた範囲がなるべく少ない形状であることが好ましい。また、スペーサー56の欠けた部分の位置は、鉛直方向の下側の位置であることが好ましい。例えば、光源51の中心よりも鉛直方向の下側における範囲内に、スペーサー56の欠けた部分があってもよい。例えば、鉛直方向の位置に関して光源51の下端よりも下側における範囲で、スペーサー56が欠けていてもよい。例えば、スペーサー56の形状は、中空の角柱の、底辺つまり下側の部分が欠けた、C字状またはU字状の形状であってもよい。中空の円筒形状または中空の角柱形状を有するスペーサー56の内側すなわち中空部分に配置された光源51から照射された光線の一部は、スペーサー56に当たって反射する。このとき、スペーサー56のうち、鉛直方向の下側の部分に一度だけ当たって反射し、その後スペーサー56に当たらずに進んだ光線は、鉛直方向の上方へ進む。このような光線は、被清掃面に当たらず、被清掃面の上方の空間に照射されることになる。これに対し、鉛直方向の下側の部分が欠けたスペーサー56であれば、スペーサー56に当たって反射して、被清掃面の上方の空間に照射される光線を少なくすることができる。これにより、周辺にいる人に被ばくするリスクを低減できる。
UV照射装置50の固定は、固定部材58に限定されない。例えば、固定部材58は、掃除具1の一部でもよいし、掃除具外壁61の一部であってもよい。固定部材58は、ケース53の一部でもよいし、ヒートシンク55の一部であってもよい。また、UV照射装置50を固定できれば、固定部材58は備えていなくてもよい。
図20から図23のそれぞれは、実施の形態1におけるUV照射装置50の他の変形例を示す断面図である。図20から図23のそれぞれが示すUV照射装置50の変形例は、ケース53を有しない例である。図20から図23のそれぞれの変形例では、ネジ60がヒートシンク55を掃除具外壁61のボス63に締結することによって、UV照射装置50が掃除具外壁61に対して固定されている。
図20が示す変形例及び図21が示す変形例では、窓部52と掃除具外壁61との隙間をシール部材57が封止している。
図21から図23のそれぞれが示す変形例は、スペーサー56を有しない例である。これらの変形例では、窓部52が掃除具外壁61によって保持されている。
図21が示す変形例では、ボス63から内周側へ突出する突出部64によって、窓部52が支持されている。
図22及び図23のそれぞれが示す変形例は、シール部材57を有しない例である。
図22が示す変形例では、ブッシュ65を用いて窓部52が掃除具外壁61に取り付けられている。ブッシュ65の外周部は、掃除具外壁61に形成された開口の内周部に嵌合する。窓部52の外周部は、ブッシュ65の内周部に嵌合する。ブッシュ65は、例えば、ケーブルブッシュに似た構造を有する。ブッシュ65は、窓部52と掃除具外壁61との隙間を封止する機能を兼ね備えてもよい。この場合、窓部52を被清掃面側から光源51に向かって押し込むことで窓部52が取り付けられる。
本開示による掃除具は、UV照射装置50を、掃除具の他の部分から、取り外し可能となるように構成されていてもよい。例えば、UV照射装置50は、掃除具の掃除具外壁61から、取り外し可能となるように構成されていてもよい。また、掃除具のうち、UV照射装置50を除いた本体部分と、UV照射装置50とが分離可能であり、当該本体部分からUV照射装置50を取り外すことができるように、掃除具が構成されていてもよい。掃除具は、UV照射装置50を取り外して、新しいUV照射装置50に取り換えることができるように構成されていてもよい。そのようにすることで、光源51が寿命に達して性能が低下した場合に、新しいUV照射装置50に取り換えることで、性能を回復させることができる。また、新しいUV照射装置50に取り換えることで、窓部52あるいはシール部材57などの性能も回復することができる。また、固定部材58を取り外すことにより、ケース53あるいはシール部材57を掃除具に取り付けたままで、光源51あるいは窓部52を交換することもできる。つまり、取り外す部位に応じて、また必要に応じて、UV照射装置50の全体を交換したり、UV照射装置50の一部を選択的に交換したりすることを、容易に行うことができる。また、固定手段としてのネジ60、あるいは固定部材58を取り外すことで、光源51を含む光源部を取り外すことができる。つまり、複数の方法または複数の部位の取り外しにより、当該光源部を取り外すことができる。既に述べた通り、光源51あるいは窓部52の上側の部分が、光源51あるいは窓部52の下側の部分よりも、前側に位置することが好ましい。つまり、UV照射装置50全体として、上側の部分が、下側の部分よりも、前側に位置していてもよい。この場合、固定部材58を取り外して、光源51あるいは窓部52を交換する際に、シール部材57が落下しにくくなるので、着脱と交換の作業が容易となる。
図23が示す変形例では、両面粘着テープ66を用いて窓部52が掃除具外壁61に取り付けられている。窓部52の周縁部が、掃除具外壁61に形成された開口の縁部に対して、両面粘着テープ66により接着されている。窓部52と掃除具外壁61との隙間を両面粘着テープ66が封止している。
固定手段としてのネジ60あるいは固定部材58を取り外すことで、窓部52あるいはUV照射装置50を取り外すことができる。このように、本開示による掃除具は、窓部52が取り外し可能となるように構成されていてもよい。掃除具は、窓部52を取り外して、新しい窓部52に取り換えることができるように構成されていてもよい。そのようにすることで、窓部52が劣化して透過率が低下した場合に、新しい窓部52に取り換えることで、透過率を回復させることができる。なお、窓部52がUV照射装置50とは別体の場合には、UV照射装置50を取り外すことなく窓部52を取り外せるように構成されていてもよい。また、窓部52がUV照射装置50と一体の場合には、UV照射装置50ごと新しいものに取り換えることで、窓部52を新しいものに取り換えてもよい。
掃除具1は、電動送風機16の運転モードに応じて、光源51の出力を低下させるか、光源51の出力をゼロにするように構成された出力変更手段をさらに備えてもよい。出力変更手段は、光源51の電流または電圧を調整することで、光源51の出力を調整できる。本実施の形態における出力変更手段は、例えば、制御部17により達成されてもよいし、制御部17とは別の制御部(図示省略)により達成されてもよい。運転モードの変更により例えば、電動送風機16の回転速度を変更する。電動送風機16の回転速度が変わることで、風路内の風量が変化する。電動送風機16が発生させる気流AFがUV照射装置50を冷却する場合、風量が高まることで、UV照射装置50をより冷却できる。つまり、風量を高くするよう運転モードを変更することで、UV照射装置50の出力を上げても、UV照射装置50を冷却し、UV照射装置50の温度上昇を抑えることができる。これにより、運転モードに応じて、UV照射装置50の出力を変化させることで、UV照射装置50の劣化を抑えつつ、UV照射装置50の照射量をなるべく多くすることができる。
紫外線照射量は、照度と、照射時間との積に比例する。照度が一定であるとすれば、被清掃面を十分に殺菌するために必要な紫外線照射量に対応した照射時間を算出できる。
出力変更手段は、掃除具が被清掃面上を移動しない時間が、基準を超えると、光源51の出力を低下させるか、光源51の出力をゼロにするように構成されていてもよい。これにより、被清掃面の構成材料がUVにより劣化することを抑制することができる。
出力変更手段あるいは制御部17は、UV照射装置50による紫外線の照射が続いている時間が基準を超えると、光源51の出力を低下させるか、光源51の出力をゼロにするように構成されていてもよい。これにより、1回の照射時間が必要以上に長くなることを防止できる。それゆえ、光源51の寿命を延ばしたり、窓部52の透過率低下を防止したり、被清掃面の構成材料の劣化を防止したりする上で、有利になる。
また、出力変更手段あるいは制御部17は、UV照射装置50の温度、またはUV照射装置50の基板54またはチップの温度が、第一基準を超えると、光源51の出力を低下させるか、光源51の出力をゼロにするように構成されていてもよい。第一基準とは、例えば、50℃から200℃であり、より好ましくは80℃から140℃の間である。基準とは例えば、UV照射装置50の温度、またはUV照射装置50の基板54またはチップの温度が基準のジャンクション温度である。また、出力変更手段あるいは制御部17は、UV照射装置50の温度、またはUV照射装置50の基板54またはチップの温度が、第二基準を超えると、光源51の出力を再び増加させてよい。この場合の光源51の出力は、出力が低下する前の出力、または光源51の出力が低下する前の出力より低い値である。第二基準とは、第一基準の温度と同じ温度でもよい。より好ましくは、第二基準は、第一基準の温度より低い温度である。また、掃除具がジャンクション温度検知手段を備えていてもよい。ジャンクション温度検知手段は、ジャンクション温度を計算により導き出してもよく、直接ジャンクション温度を検知してもよい。ジャンクション温度検知手段は、例えば、熱抵抗を検知する熱抵抗検知手段、周囲の温度を検知する周囲温度検知手段、ケース温度を検知するケース温度検知手段を備えていてもよい。ジャンクション温度の計算方法として、例えば、下記の式(1)または式(2)を用いてもよい。
Tj=Ta+Rth(j-a)×P ・・・(1)
Tj:ジャンクション温度
Ta:周囲温度
Rth(j-a):ジャンクション-雰囲気間の熱抵抗
P:消費電力
Tj=Tc+Rth(j-c)×P ・・・(2)
Tj:ジャンクション温度
Tc:ケース温度
Rth(j-c):ジャンクション-ケース間の熱抵抗
P:消費電力
掃除具の左右方向に沿って、一列または直線上に、複数の光源51が配置されてもよい。掃除具の左右方向に沿って、一列または直線上に、複数のUV照射装置50が配置されてもよい。
ヒートシンク55は、1つの光源51につき1つ設けられてもよく、1つのヒートシンク55で複数の光源51を冷却するものであってもよい。
ヒートシンク55は、光源51を発光するための基板54の1つにつき1つ設けられてもよく、1つのヒートシンク55で光源51を発光するための複数の基板54を冷却するものであってもよい。
基板54は、1つの光源51につき1つ設けられてもよく、1つの基板54で複数の光源51を発光させるものであってもよい。複数の光源51に対し、1つの基板54及び1つヒートシンク55を備えていてもよい。複数の光源51に対する基板54を1つにまとめたり、複数の光源51に対するヒートシンク55を1つにまとめたりすることで、省スペース化につながり、また構造を簡素化できる。
本開示による掃除具は、主波長がUVA領域のUV-LEDを有する発光手段24と、主波長がUVC領域のUV-LEDを有し、被清掃面に対して紫外線を照射するUV照射装置50とを備えたものでもよい。主波長がUVA領域のUV-LEDを有する発光手段24により被照射面に光を照射することで、タンパク汚れをより確実に可視化することが可能となる。主波長がUVC領域のUV-LEDを有するUV照射装置50により被清掃面に対して紫外線を照射することで、微生物をより確実に殺菌し、被清掃面を衛生的にすることが可能となる。
本開示による掃除システムは、UV光が照射されていることを使用者が確認可能なUV光確認手段を備えていてもよい。UV光確認手段は例えば、ステーション2に設けられる。UV光確認手段は例えば、ステーション2の基体6に設けられる。UV光確認手段は例えば、ステーション2の基体6の上面に設けられる。UV光確認手段は例えば、上面視にてステーション2の基体6の確認可能な位置に設けられる。UV光確認手段は例えば、被清掃面に配置されたヘッド部5の最上部、またはステーション2に配置されたヘッド部5の最上部、よりも低い位置に設けられる。UV光確認手段は例えば、被清掃面に配置されたヘッド部5の光源部、またはステーション2に配置されたヘッド部5の光源部、よりも低い位置に配置される。UV光確認手段は例えば、UV照射装置50から照射された光で蛍光する蛍光物質を含む。このため、UV光確認手段に、UV照射装置50から照射された光を照射することで、UV光確認手段が蛍光を発する。UV光確認手段が発した蛍光を使用者が視認することで、UV照射装置50が光線を照射していることを使用者が容易に確認することができる。
実施の形態2.
次に、図24から図29を参照して、実施の形態2について説明するが、前述した実施の形態1との相違点を中心に説明し、共通する説明を簡略化または省略する。また、前述した要素と共通または対応する要素には、同一の符号を付す。図24は、実施の形態2による掃除具の下面図である。図25は、図24に示す掃除具を備えた掃除システムの側面図である。
図24に示す掃除具は、被清掃面上を自律移動する機能を有する。本開示では、被清掃面上を自律移動する掃除具を「自律移動掃除具」と呼ぶ場合がある。一般に、自律移動掃除具は、ロボット掃除機とも呼ばれる。図24に示すように、本実施の形態の自律移動掃除具67は、発光手段24と、液体供給手段25と、除去手段である回転ブラシ31及び刷毛部33と、ホイール35と、被清掃面検知センサ38と、駆動輪68と、誘導部69と、が搭載されたボディー部70を備えている。自律移動掃除具67は、駆動輪68を駆動することで、前進、後退、右旋回、左旋回を行い、被清掃面上を自律走行する。自律移動掃除具67の発光手段24がUV照射装置50を備えていてもよい。
誘導部69は、ボディー部70の左端と右端とにそれぞれ設けられている。図示の例における誘導部69は、被清掃面に垂直な回転軸を中心に回転する回転ブラシである。誘導部69が回転すると、ボディー部70の左端付近の塵埃及び右端付近の塵埃が、ボディー部70の中央へ向けて掻き寄せられる。
制御部71と、カメラ部72とが、ボディー部70にさらに搭載されている。制御部71は、自律移動掃除具67の動作を制御する制御手段に相当する。カメラ部72は、被清掃面のうち、発光手段24により光が照射される位置を撮像するように配置されていてもよい。カメラ部72は、デジタル画像を撮像してもよい。カメラ部72は、静止画を撮像してもよいし、動画を撮像してもよい。
図25に示すように、本実施の形態の掃除システム73は、自律移動掃除具67と、ステーション74とを備える。自律移動掃除具67がステーション74で待機しているときに、ステーション74が自律移動掃除具67のバッテリ部を充電する。ステーション74は、自律移動掃除具67の液体供給手段25に液体を補充可能な液体補充部30を備える。液体補充部30は、液体を貯留するタンクを有する。ステーション74に自律移動掃除具67が配置された状態において、自律移動掃除具67の上方に液体補充部30が位置する。ステーション74は、液体補充部30を支える柱75を有する。自律移動掃除具67がステーション74に配置されると、液体補充部30側の給液口76と、自律移動掃除具67の液体供給手段25側の給液口77とが連通し、液体補充部30から自律移動掃除具67の液体供給手段25に液体が自動で補充される。
本開示では、掃除が行われる対象となる領域を「掃除対象領域」と呼ぶ。以下の説明では、床を掃除対象領域とする場合を例示する。また、掃除対象領域のうち、掃除済の領域を「掃除済領域」と呼び、未掃除の領域を「未掃除領域」と呼ぶ場合がある。
制御部71は、デジタル画像処理を行う画像処理手段78と、記憶手段79とを備える。自律移動掃除具67は、掃除対象領域を把握するマッピング機能を有する。制御部71は、掃除対象領域における自律移動掃除具67の位置を検知できる。制御部71は、掃除対象領域において自律移動掃除具67が移動した移動軌跡を記憶手段79に記憶する。制御部71は、記憶手段79に記憶された移動軌跡の情報を用いて、掃除済領域と未掃除領域とを判別してもよい。
画像処理手段78は、カメラ部72が撮像した画像を画像処理することにより、被清掃面上の汚れの位置を検知する。制御部71は、画像処理手段78が検知した汚れの位置に対して液体供給手段25が液体を供給するように自律移動掃除具67の動作を制御する。本実施の形態であれば、発光手段24から照射される光によって被清掃面上の汚れが可視化され、その可視化された汚れをカメラ部72が撮像した画像を画像処理手段78が画像処理するので、被清掃面上の汚れの位置を正確かつ確実に検知できる。その検知された汚れの位置に対して液体供給手段25が液体を供給することで、汚れを除去しやすくなる。また、汚れの無い位置に液体を供給することを回避できるので、液体を無駄に消費することが無く、効率的である。画像処理手段78が検知した汚れの位置に対して、液体供給手段25のノズル27から噴射される液体がより確実に当たるように、制御部71が駆動輪68を駆動して自律移動掃除具67の位置を調整した後に、液体供給手段25が液体を供給してもよい。
制御部71は、自律移動掃除具67が被清掃面上で停止している間に、発光手段24により光が照射される位置をカメラ部72が撮像するステップと、当該撮像された画像を画像処理手段78が画像処理することにより汚れの位置を検知するステップと、当該検知された汚れに対して液体供給手段25が液体を供給するステップと、を実施してもよい。このように、発光手段24により光が照射される位置と、カメラ部72により撮像される位置と、液体が供給される位置とが同じ位置である場合には、確実に汚れに液体を供給することができ、効率的である。また、自律移動掃除具67が停止した状態で液体供給手段25のノズル27から液体を噴霧することで、狙いがずれることをより確実に防止できる。
本開示では、被清掃面の汚れに対して液体供給手段25が液体を供給する動作を「液体供給動作」と呼ぶ場合がある。また、被清掃面の汚れを除去手段により除去する動作を「除去動作」と呼ぶ場合がある。
制御部71は、画像処理手段78が検知した汚れの、掃除対象領域内での位置と、当該汚れの形状と、当該汚れに対して行われた除去動作の回数と関連付けて、記憶手段79に記憶してもよい。汚れの形状とは、例えば、画像処理手段78が撮像した画像における、汚れの輪郭形状でもよい。本開示では、掃除対象領域における同じ位置の同じ汚れに対して行われた除去動作の回数を「除去動作実行回数」と称する。
制御部71は、発光手段24により光が照射される位置をカメラ部72が撮像する撮像ステップと、当該撮像された画像を画像処理手段78が画像処理することにより汚れの位置を検知する汚れ位置検知ステップと、当該検知された汚れに対して液体供給動作を行う液体供給ステップと、当該検知された汚れに対して除去動作を行う除去ステップと、当該除去動作が行われた汚れの位置をカメラ部72が再び撮像する再撮像ステップと、当該再び撮像された画像を画像処理手段78が画像処理した際に汚れの残存が検知された場合に、当該残存している汚れに対して液体供給動作を再び行う液体再供給ステップと、当該残存している汚れに対して除去動作を再び行う再除去ステップとを実施してもよい。これにより、液体供給動作及び除去動作を1回行っても除去しきれなかった汚れに対して、液体供給動作及び除去動作を繰り返し実施できるので、除去しにくい汚れに対しても除去効率が向上する。
上記の場合において、制御部71は、液体供給ステップ及び除去ステップの後、その場で、再撮像ステップ、液体再供給ステップ、及び再除去ステップを実施してもよい。また、制御部71は、液体供給ステップ及び除去ステップを実施し、その後に自律移動掃除具67が掃除対象領域における他の位置に移動し、その後に自律移動掃除具67が同じ汚れの位置に再び戻って来たときに、再撮像ステップ、液体再供給ステップ、及び再除去ステップを実施してもよい。また、制御部71は、液体供給ステップ及び除去ステップを実施した日よりも後の日に、再撮像ステップ、液体再供給ステップ、及び再除去ステップを実施してもよい。
制御部71は、被清掃面上の特定の汚れを画像処理手段78が最初に検知したときに、そのときの汚れの形状を「初期形状」として記憶手段79に記憶してもよい。制御部71は、再撮像ステップで撮像された撮像された画像を画像処理手段78が画像処理した際に検知された汚れの形状を「現在の汚れの形状」とし、「現在の汚れの形状」を「初期形状」と比較してもよい。
制御部71は、掃除対象領域における同じ位置の同じ汚れに対して液体供給動作及び除去動作を2回以上実施した場合において、当該汚れに対する除去動作実行回数が規定回数Nに達しても、当該汚れの「初期形状」に対する「現在の汚れの形状」の変化量が、基準よりも小さい場合には、それ以降は、当該汚れに対して、液体供給動作及び除去動作を実施しないようにしてもよい。すなわち、同一位置の汚れに対する除去動作実行回数が規定回数Nに達した後には、自律移動掃除具67が再びその汚れの位置を通過するときに、制御部71は、その汚れに対して液体供給動作及び除去動作を実施しないようにしてもよい。規定回数Nは、2以上の整数である。このように、同じ汚れに対して液体供給動作及び除去動作を試みる回数に制限を設けることで、より効率的な掃除が可能となる。例えば、床の模様を汚れと誤認して、無限に液体供給動作及び除去動作を試みるようなことを確実に予防できる。
特定の汚れを画像処理手段78が最初に検知した日から所定期間が経過した場合には、記憶手段79は、記憶されている汚れの形状と除去動作実行回数のデータを消去してもよい。この所定期間は、例えば1か月でもよい。除去動作実行回数が規定回数Nに達しても落ちなかった汚れであっても、日数が経過することで、汚れが落ちやすくなっている可能性がある。所定期間が経過した場合に、記憶手段79に記憶されている汚れの形状と除去動作実行回数のデータを消去することで、落ちやすくなった可能性がある汚れに対して再び液体供給動作及び除去動作を試みることができるので、汚れの除去性能が向上する。
自律移動掃除具67は、発光手段24からの紫外線を照射すべきでない対象としての物体を事前に登録可能とする機能を有していてもよい。そのようにして事前に登録された物体を以下「登録物体」と称する。登録物体は、例えば、スマートフォンなどの電子機器、衣料品、装身具、人体、ペット動物、などのクラスまたはカテゴリーから使用者が選択可能でもよい。
画像処理手段78は、被清掃面上の物体をカメラ部72が撮像した画像を画像処理することにより、被清掃面上の物体を認識してもよい。画像処理手段78は、公知の物体検知(object detection)の技術、深層学習の技術、人工知能(AI)の技術などを用いて、カメラ部72が撮像した画像内に、特定のクラスまたはカテゴリーの物体が映っているかどうかを認識してもよい。制御部71は、画像処理手段78により認識された物体のクラスまたはカテゴリーが、登録物体のクラスまたはカテゴリーに一致した場合に、発光手段24の出力を低下させるかゼロにする。これにより、被清掃面上に登録物体が存在した場合に、登録物体に発光手段24からの紫外線が照射されることを確実に抑制できるので、登録物体が紫外線の悪影響を受けることを確実に抑制できる。
本実施の形態の掃除システム73は、掃除支援装置80を備えていてもよい。図26は、携帯型端末として構成された掃除支援装置80の構成例を示す。掃除支援装置80は、例えばアプリケーションとして構成されていてもよい。つまり、掃除支援装置80は、端末にインストールまたはダウンロードすることで使用可能とする構成でもよい。また掃除支援装置80は、予め端末にダウンロードまたはインストールされていてもよい。
掃除支援装置80は、位置情報取得装置81と、表示装置82とを備えている。位置情報取得装置81は、掃除対象領域に対する自律移動掃除具67の位置を検出するための情報を取得する。位置情報取得装置81は、例えばスチルカメラまたはビデオカメラを有していてもよい。位置情報取得装置81は、例えば、自律移動掃除具67とは別の場所に備える構成でもよい。掃除支援装置80は、位置情報取得装置81から取得した情報に基づき、掃除対象領域における自律移動掃除具67による掃除済領域と未掃除領域を判別するための画像を作成する。
図27は、位置情報取得装置81の機能構成を示す機能ブロック図である。図27に示すように、位置情報取得装置81は、その機能ブロックとして、撮像部83と画像処理部84とを備えている。撮像部83は、例えばイメージセンサである。撮像部83は、例えばCMOSまたはCCDである。撮像部83は、レンズが捉えた光の情報をデジタルデータに変換する。画像処理部84は、変換されたデジタルデータを、画像として目に見える画像データに変換する。位置情報取得装置81は、変換された画像データを出力する。以下の説明では、位置情報取得装置81から出力される画像データを「撮像画像」と呼ぶ。
表示装置82について説明する。表示装置82は、データを表示するためのものである。表示装置82に表示されるデータとしては、掃除領域に関する情報、掃除済領域または未掃除領域に関する情報、位置情報取得装置81で撮像した撮像画像、または掃除支援装置80が作成した画像、位置情報、液体供給手段25の液体残量、ステーション74の液体補充部30の液体残量等が例示される。
表示装置82は、例えばスマートフォンまたはタブレット等の携帯型端末のディスプレイとして構成されていてもよい。また、表示装置82は、自律移動掃除具67に取り外し自在に設置できるものであってもよい。
表示装置82は、使用者に視認可能な位置であればその配置に限定はない。また、表示装置82は、掃除対象領域を含む空間である部屋等に設置されたPC(Personal Computer)、または、テレビ等の装置が備えるディスプレイ等の表示部として構成されていてもよい。
図28は、掃除支援装置80の機能構成を示す機能ブロック図である。図28に示すように、掃除支援装置80は、その主たる機能として、位置情報検出部85と、位置履歴記憶部86と、領域判別部87と、画像作成部88と、入力受付部89と、を備えている。
位置情報検出部85は、掃除対象領域に対する自律移動掃除具67の位置を検出するための機能ブロックである。
自律移動掃除具67の動作状況は、例えば入力受付部89から入力される情報から判断することができる。入力受付部89は、使用者によって自律移動掃除具67の動作が開始されたか否かに関する情報を受け付けるための機能ブロックである。入力受付部89が受け付けるこの情報は、以下「操作開始指示情報」と呼ばれる。使用者によって自律移動掃除具67の動作が開始されると、操作開始指示情報が入力受付部89へと出力される。入力受付部89は、入力された操作開始指示情報を、位置情報検出部85に出力する。位置情報検出部85は、操作開始指示情報の入力を受けて、撮像画像の取得を開始する。
位置履歴記憶部86は、位置情報検出部85が検出した検出結果である自律移動掃除具67の位置情報を、その取得日時の情報に対応付けて記憶するためのものである。位置履歴記憶部86に記憶された情報を、以下「位置履歴情報」とも呼ぶ。位置情報検出部85は、例えば、位置履歴記憶部86に格納された位置履歴情報を用いて、自律移動掃除具67の移動軌跡等の移動情報を特定することができる。
領域判別部87は、位置情報検出部85が検出した自律移動掃除具67の位置情報に基づいて、掃除対象領域内における掃除済領域と未掃除領域を判別する。具体的には、領域判別部87には、位置履歴記憶部86から位置履歴情報が順次入力される。領域判別部87は、入力された位置履歴情報に基づいて、自律移動掃除具67の移動軌跡を算出する。そして、領域判別部87は、掃除対象領域における自律移動掃除具67の移動軌跡を、自律移動掃除具67による掃除済領域として判別し、判別結果であるその移動軌跡の座標を領域判別情報として画像作成部88に出力する。なお、領域判別部87において用いられる座標系は、掃除対象領域内の空間を撮像する撮像画像の座標系と同じ座標系である。
領域判別部87は、操作開始指示情報に基づいて、位置履歴情報が自律移動掃除具67の動作が開始された後の情報であるか否かを判別可能としてもよい。例えば、領域判別部87は、自律移動掃除具67の移動情報と対応付けられている取得日時と、入力受付部89から取得した操作開始指示情報の受付日時とを比較することによって、自律移動掃除具67の動作中の位置履歴情報か否かを判断することができる。
画像作成部88は、入力された領域判別情報を反映した画像を作成する。画像作成部88により作成される画像を、以下「作成画像」とも呼ぶ。画像作成部88は、予め定められた表示規則に従い、領域判別情報から特定される掃除済領域と未掃除領域とを区別可能な状態で表示した画像を作成する。表示規則は、表示規則記憶部90に予め記憶されている。表示規則記憶部90に記憶されている表示規則には、例えば自律移動掃除具67のボディー部70の幅が20cmである場合、自律移動掃除具67の移動軌跡に沿った方向と直角に幅20cmを青色で配色する、といった表示規則がある。この場合、青色で塗りつぶされた領域が掃除済領域に対応し、それ以外の領域が未掃除領域に対応することとなる。画像作成部88は、表示規則記憶部90から読み込まれた表示規則に従い、掃除済領域と未掃除領域とが区別された作成画像を作成する。
領域判別部87は、例えば位置履歴情報に基づいて、自律移動掃除具67の移動軌跡を検出するとともに、自律移動掃除具67の位置が同じ位置となる通過回数を算出する。
また、他の例では、画像作成部88は、画像履歴記憶部91を参照して、以前に同じ位置の画像を作成した履歴があれば、当該履歴をカウントする。
次に、図29を参照して、実施の形態2による掃除システム73の動作について説明する。図29は、実施の形態2による掃除システム73において実行されるルーチンのフローチャートである。
まず、ステップS100では、自律移動掃除具67の動作が開始されたか否かが判定される。ここでは、入力受付部89が自律移動掃除具67から操作開始情報を受け付けたか否かが判定される。その結果、入力受付部89が操作開始情報を受け付けていない場合には、ステップS100の処理が繰り返し実行される。一方、入力受付部89が操作開始情報を受け付けた場合には、処理は次のステップS102へと移行する。
ステップS102では、位置情報検出部85において自律移動掃除具67の位置情報が検出される。次のステップS104では、検出された位置情報にその取得日時の情報を対応付けた位置履歴情報が位置履歴記憶部86に順次記憶される。
次のステップS104では、領域判別部87において領域判別情報が作成される。ここでは、領域判別部87は、自律移動掃除具67の位置情報及びその取得日時を含んだ位置履歴情報を順次取得し、掃除対象領域内における自律移動掃除具67の移動軌跡を掃除済領域として判別する。そして、領域判別部87は、掃除済領域に対応する座標を領域判別情報として出力する。
次のステップS106では、画像作成部88において作成画像が作成される。画像作成部88には、領域判別部87において作成された領域判別情報と、表示規則記憶部90に記憶されている表示規則とが入力される。領域判別部87は、入力された表示規則に従い、領域判別情報から判別される掃除済領域と未掃除領域とを視覚的に区別可能とした作成画像を作成する。
次のステップS110では、作成画像が表示装置82に出力される。次のステップS112では、自律移動掃除具67の動作が終了されたか否かが判定される。なお、ここで判断される動作の終了とは、一連の掃除動作の終了をいう。位置情報検出部85は、例えば、操作開始情報に基づいて、自律移動掃除具67の動作が指示されたか否か、または、日付が変わったか否か等の情報とに基づき、一連の掃除動作が終了したかどうかを判定する。その結果、自律移動掃除具67の動作が未だ終了されていない場合には、処理は再びステップS102の処理に移行し、以降の処理を繰り返し行う。一方、自律移動掃除具67の動作が終了された場合には、本ルーチンの処理は終了される。
また、位置情報取得装置81は、掃除対象領域、自律移動掃除具67、または表示装置82等に複数配置された超音波送受信センサ、wifi通信センサ、または屋内GPS(Global Positioning System)等でもよい。この場合、位置情報検出部85は、これらのセンサ類から得られる情報に基づいて、自律移動掃除具67の位置等を検出するようにしてもよい。例えば、位置情報取得装置81は、ステーション74に設置するようにしてもよい。
このように、位置情報取得装置81を掃除システム73の構成部品に設置することにより、例えば複数の部屋に分かれた掃除対象領域のそれぞれに位置情報取得装置81を設置することが不要となる。これにより、複数の部屋を清掃する場合であっても、単一の位置情報取得装置81によって対応することが可能となる。また、位置情報取得装置81の設置を簡易化することも可能となる。
位置情報検出部85は、位置情報取得装置81から取得した情報に加えて、更に地図情報を用いて自律移動掃除具67の位置を検出してもよい。より詳しくは、掃除支援装置80は、予め部屋または建物等の地図を記憶した地図記憶部を備えている。位置情報検出部85は、位置情報取得装置81から取得した情報に基づき得られた自律移動掃除具67の位置情報と、地図記憶部に記憶されている地図情報とを照らし合わせることで、床座標系に対する自律移動掃除具67の位置を取得する。このような構成によれば、位置情報検出部85は、位置情報取得装置81から取得した情報だけでなく、地図情報も参照して自律移動掃除具67の位置の検出を行うため、位置検出の精度を向上させることができる。なお、このような構成の場合、画像作成部88は、掃除済領域だけでなく、地図情報も表示させる画像を作成するようにしてもよい。
本開示において、制御手段の各機能は、処理回路により達成されてもよい。制御手段の処理回路は、少なくとも1つのプロセッサと少なくとも1つのメモリとを備えてもよい。処理回路が少なくとも1つのプロセッサと少なくとも1つのメモリとを備える場合、制御手段の各機能は、ソフトウェア、ファームウェア、またはソフトウェアとファームウェアとの組み合わせにより達成されてもよい。ソフトウェア及びファームウェアの少なくとも一方は、プログラムとして記述されてもよい。ソフトウェア及びファームウェアの少なくとも一方は、少なくとも1つのメモリに格納されてもよい。少なくとも1つのプロセッサは、少なくとも1つのメモリに記憶されたプログラムを読み出して実行することにより、制御手段の各機能を達成してもよい。少なくとも1つのメモリは、不揮発性または揮発性の半導体メモリ、磁気ディスク等を含んでもよい。
制御手段の処理回路は、少なくとも1つの専用のハードウェアを備えてもよい。処理回路が少なくとも1つの専用のハードウェアを備える場合、処理回路は、例えば、単一回路、複合回路、プログラム化したプロセッサ、並列プログラム化したプロセッサ、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)、FPGA(Field-Programmable Gate Array)、またはこれらを組み合わせたものでもよい。制御手段の各部の機能がそれぞれ処理回路で達成されても良い。また、制御手段の各部の機能がまとめて処理回路で達成されても良い。制御手段の各機能について、一部を専用のハードウェアで達成し、他の一部をソフトウェアまたはファームウェアで達成してもよい。処理回路は、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、またはこれらの組み合わせによって、制御手段の各機能を達成しても良い。
単一の制御手段により動作が制御される構成に限定されるものではなく、複数の制御手段が連携することで動作を制御する構成にしてもよい。
なお、上述した複数の実施の形態が有する特徴のうち、組み合わせることが可能な二つ以上を組み合わせて実施してもよい。
1 掃除具、 2 ステーション、 3 本体、 4 管体、 5 ヘッド部、 6 基体、 7 支持体、 8 保持体、 9 外郭部、 10 把持部、 11 集塵部、 12 ケース部、 13 バッテリ部、 14 接続管部、 15 排気部、 16 電動送風機、 17 制御部、 18 吸込口、 19 ボディー部、 21 操作部、 22 連結部、 23 端子部、 24 発光手段、 25 液体供給手段、 26 貯留部、 27 ノズル、 28 給液口、 29 供給口、 30 液体補充部、 31 回転ブラシ、 32 電動機、 33 刷毛部、 34 刷毛部、 35 ホイール、 36 パイプ部、 37 カバーパイプ、 38 被清掃面検知センサ、 39 端子部、 40 パイプ、 41 嵌合部、 42 把持センサ、 43 吸気口、 44 第二本体、 45 残量検知手段、 46 通信部、 47 残量検知手段、 48 制御部、 49 ラッチ部、 50 照射装置、 51 光源、 52 窓部、 52a 第一窓部、 52b 第二窓部、 53 ケース、 54 基板、 55 ヒートシンク、 56 スペーサー、 57 シール部材、 58 固定部材、 59 配線、 60 ネジ、 61 掃除具外壁、 62 開口、 63 ボス、 64 突出部、 65 ブッシュ、 66 両面粘着テープ、 67 自律移動掃除具、 68 駆動輪、 69 誘導部、 70 ボディー部、 71 制御部、 72 カメラ部、 73 掃除システム、 74 ステーション、 75 柱、 76 給液口、 77 給液口、 78 画像処理手段、 79 記憶手段、 80 掃除支援装置、 81 位置情報取得装置、 82 表示装置、 83 撮像部、 84 画像処理部、 85 位置情報検出部、 86 位置履歴記憶部、 87 領域判別部、 88 画像作成部、 89 入力受付部、 90 表示規則記憶部、 91 画像履歴記憶部、 100 掃除システム、 200 外部端末、 300 通信網、 400 サーバ

Claims (24)

  1. 被清掃面に付着した、タンパク質を含む汚れの視認性を高めることのできる光を前記被清掃面に対して照射する発光手段と、
    前記被清掃面に対して、前記汚れの除去に寄与する液体を供給する液体供給手段と、
    前記被清掃面から前記汚れを除去する除去手段と、
    を備えた掃除具。
  2. 前記発光手段は、紫外領域の波長の光を少なくとも含む前記光を前記被清掃面に対して照射し、
    前記液体供給手段は、アルカリ性の前記液体を前記被清掃面に対して供給する請求項1に記載の掃除具。
  3. 前記被清掃面が位置する空間の明るさを検知する明るさ検知手段と、
    前記明るさに応じて前記発光手段の出力を変更可能な出力変更手段と、
    を備えた請求項1または請求項2に記載の掃除具。
  4. 前記明るさが第一基準よりも低い場合には前記出力変更手段が前記発光手段の出力を下げ、
    前記明るさが前記第一基準以上の第二基準よりも高い場合には前記出力変更手段が前記発光手段の出力を上げる請求項3に記載の掃除具。
  5. 前記被清掃面から離れたことを検知可能な被清掃面検知手段と、
    前記被清掃面上で停止したことを検知可能な停止検知手段と、
    を備え、
    前記被清掃面から離れたことが検知されると前記発光手段を減光または消灯し、
    前記被清掃面上で停止したことが検知されているときに前記液体供給手段が前記液体を前記被清掃面に対して供給する請求項1から請求項4のいずれか一項に記載の掃除具。
  6. 前記液体を貯留する貯留部と、
    前記貯留部内の前記液体の残量を検知する残量検知手段と、
    前記残量が基準以下になった場合に使用者に報知する残量報知手段と、
    を備えた請求項1から請求項5のいずれか一項に記載の掃除具。
  7. 前記発光手段は、光源と、前記光源からの光を透過させる窓部とを有し、
    前記窓部は、弾性変形可能な軟質材で作られている請求項1から請求項6のいずれか一項に記載の掃除具。
  8. 前記被清掃面から塵埃を吸い込む際に吸引風を発生させる電動送風機を備え、
    前記吸引風の一部により前記発光手段を冷却する請求項1から請求項7のいずれか一項に記載の掃除具。
  9. 前記電動送風機の出力と、前記発光手段の出力とを制御する制御手段を備え、
    前記制御手段は、前記電動送風機が第一出力で運転しているときの前記発光手段の出力を、前記電動送風機が前記第一出力よりも低い第二出力で運転しているときの前記発光手段の出力よりも高くする請求項8に記載の掃除具。
  10. 使用者が把持する把持部を備えた本体と、
    前記被清掃面に接するヘッド部と、
    を備え、
    前記ヘッド部に、前記発光手段、前記液体供給手段、及び前記除去手段が設けられている請求項1から請求項9のいずれか一項に記載の掃除具。
  11. 前記被清掃面に接するヘッド部と、
    前記被清掃面から塵埃を吸い込む際に吸引風を発生させる電動送風機を備えた本体と、
    を備え、
    前記塵埃を吸い込む吸込口と、前記除去手段を駆動する駆動部とが前記ヘッド部に設けられている請求項1から請求項10のいずれか一項に記載の掃除具。
  12. 前記本体は、第一本体であり、
    電動送風機を有しない第二本体をさらに備え、
    前記ヘッド部を直接または他の部材を介して前記第二本体に連結した状態で使用可能である請求項10または請求項11に記載の掃除具。
  13. 前記液体供給手段及び前記発光手段に電力を供給するためのバッテリ部を備え、
    前記第一本体と前記第二本体とのそれぞれに対して前記バッテリ部を着脱可能である請求項12に記載の掃除具。
  14. 前記被清掃面から塵埃を吸い込む際に吸引風を発生させる電動送風機と、
    前記電動送風機のオン/オフを切り替え可能な第一操作部と、
    前記発光手段のオン/オフを切り替え可能な第二操作部と、
    前記液体供給手段のオン/オフを切り替え可能な第三操作部と、
    を備え、
    前記第一操作部と前記第二操作部と前記第三操作部とはそれぞれ独立して操作可能である請求項1から請求項13のいずれか一項に記載の掃除具。
  15. 使用者が把持する把持部と、
    前記把持部が把持されているかどうかを検知する把持検知手段と、
    を備え、
    前記把持部が把持されていないことが検知されると前記発光手段を減光または消灯する請求項1から請求項14のいずれか一項に記載の掃除具。
  16. 前記被清掃面のうち、前記発光手段により光が照射される位置を撮像するように配置されたカメラ部と、
    前記カメラ部が撮像した画像を画像処理することにより前記汚れの位置を検知する画像処理手段と、
    を備え、
    前記汚れの位置に対して前記液体供給手段が前記液体を供給する請求項1から請求項15のいずれか一項に記載の掃除具。
  17. 前記掃除具は、前記被清掃面上を自律移動可能であり、
    前記掃除具が前記被清掃面上で停止している間に、
    前記発光手段により光が照射される位置を前記カメラ部が撮像するステップと、
    当該撮像された画像を前記画像処理手段が画像処理することにより前記汚れの位置を検知するステップと、
    当該検知された前記汚れに対して前記液体供給手段が前記液体を供給するステップと、
    を実施可能である請求項16に記載の掃除具。
  18. 前記発光手段により光が照射される位置を前記カメラ部が撮像するステップと、
    当該撮像された画像を前記画像処理手段が画像処理することにより前記汚れの位置を検知するステップと、
    当該検知された前記汚れに対して前記液体供給手段が前記液体を供給する液体供給動作を行うステップと、
    当該検知された前記汚れを前記除去手段により除去する除去動作を行うステップと、
    当該除去動作が行われた前記汚れの位置を前記カメラ部が再び撮像するステップと、
    当該再び撮像された画像を前記画像処理手段が画像処理した際に前記汚れの残存が検知された場合に、当該残存している前記汚れに対して前記液体供給動作を再び行うステップと、
    前記残存している前記汚れに対して前記除去動作を再び行うステップと、
    を実施可能である請求項16または請求項17に記載の掃除具。
  19. 前記画像処理手段が検知した前記汚れの位置と、当該汚れの形状と、当該汚れに対して行われた前記除去動作の回数とを記憶する記憶手段を備え、
    前記回数が規定回数に達しても、前記汚れの初期の形状に対する現在の前記汚れの形状の変化量が基準よりも小さい場合には、それ以降は当該汚れに対して前記液体供給動作及び前記除去動作を実施しない請求項18に記載の掃除具。
  20. 前記被清掃面上の物体を撮像するカメラ部と、
    前記カメラ部が撮像した画像を画像処理することにより前記物体を認識する画像処理手段と、
    を備え、
    前記認識された物体が、事前に登録された物体に一致した場合に、前記発光手段の出力を低下させるかゼロにする請求項1から請求項19のいずれか一項に記載の掃除具。
  21. 主波長がUVA領域のUV-LEDを有する前記発光手段と、
    主波長がUVC領域のUV-LEDを有し、前記被清掃面に対して紫外線を照射するUV照射手段と、
    を備える請求項1から請求項20のいずれか一項に記載の掃除具。
  22. 被清掃面に対して紫外線を照射するUV照射手段を備え、
    前記被清掃面に付着した、タンパク質を含む汚れに対して前記紫外線を照射することにより前記汚れを殺菌可能である掃除具。
  23. 前記液体を貯留する貯留部と、
    前記貯留部内の前記液体の残量を検知する残量検知手段と、
    外部端末と通信可能な通信部と、
    を備えた請求項1から請求項21のいずれか一項に記載の掃除具と、
    前記残量を表示可能な表示手段を有する前記外部端末と、
    を備えた掃除システムであって、
    前記外部端末は、前記残量が基準以下になった場合に使用者に報知する処理と、前記残量が基準以下になった場合に前記液体の取り寄せを使用者に推奨するか自動で発注する処理とのいずれか一方の処理または両方の処理を実行可能である掃除システム。
  24. バッテリ部を備えた請求項1から請求項21のいずれか一項に記載の掃除具と、
    前記バッテリ部を充電するステーションと、
    を備えた掃除システムであって、
    前記ステーションは、前記掃除具に前記液体を補充可能である掃除システム。
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