JP2023175472A - ノズルおよび掃除機 - Google Patents

Abstract

【課題】より確実にフィルタの塵埃を落とすことができるノズルを提供し、さらに該ノズルを備える掃除機を提供する。【解決手段】掃除機のフィルタを清掃するためのノズルであって、回動部を有する管路と、該管路に設けられる噴射口を有し、前記回動部を回転中心として回動し、前記噴射口は、該ノズルの回転の周方向に空気を噴射可能に設けられる。さらに、ノズルを備える掃除機であって、前記掃除機は、車両清掃工程において塵埃の吸い込みを開始する前に前記ノズルに給気してフィルタ清掃を行う。【選択図】図３

Description

本発明は、ノズルおよび掃除機に関する。

吸気用のファンと吸気口を備え、車内の塵埃を空気と共に吸い込み可能な車両用掃除機が知られている。一般に車両用掃除機は吸い込んだ塵埃を集めるためのフィルタを有しており、空気を塵埃と分離したうえで排気口から排気する。

このフィルタが塵埃に覆われて目詰まりしていると、車両用掃除機は十分な吸引力を発揮できない。そのため、車両用掃除機が設置されている洗車場やサービスステーションのスタッフは、定期的に掃除機のフィルタに付着した塵埃を落とす必要がある。

こうした背景のもと、本出願人は、スタッフの塵埃落とし作業を簡便にするための塵落としレバーを備えた車両用掃除機を過去に考案した。例えば特許文献１に記載された車両用掃除機を用いると、スタッフは塵落としレバーを上下に操作することでフィルタを振動させることができ、それによりフィルタに付着した塵埃を落とすことができる。

実開平４－９３０５３

しかしながら、フィルタを振動させるだけでは、フィルタに吹き付けられた多量の塵埃を落としきれないおそれがある。

そのうえ、スタッフが車両用掃除機の使用後にレバーを引き忘れてしまうおそれもある。例えば特許文献１に記載された車両用掃除機はフィルタの目詰まりを知らせるランプを有しているため、フィルタが目詰まりした状態ではレバーの引き忘れを防ぐことができるが、使用後毎回はレバーの引き忘れを防ぐことができない。掃除機の吸引力を一定に保つには、本来であれば掃除機を使用する度にフィルタの塵落としをすることが望ましい。

本発明の一目的は、より確実にフィルタの塵埃を落とすことができるノズルを提供し、さらに該ノズルを備える車両用掃除機を提供することにある。

一解決手段に係るノズルは、掃除機のフィルタを清掃するためのノズルであって、前記ノズルは、回動部を有する管路と、該管路上に設けられる噴射口を有し、前記回動部を回転中心として回動し、前記噴射口は、該ノズルの回転の周方向に空気を噴射可能に設けられていることを一特徴とする。

前記ノズルは、複数の噴射口を有し、前記複数の噴射口のうち少なくとも一つの噴射口は、前記ノズルの回転の周方向の一方向に空気を噴射可能に開口されており、前記複数の噴射口のうちの他の少なくとも一つの噴射口は、前記ノズルの回転の周方向の、前記第―噴射口の噴射方向とは異なる方向に空気を噴射可能に開口されていることが好ましい。

前記ノズルは、掃除機に搭載することが好ましく、該掃除機は、塵埃の吸い込みを開始する前に前記ノズルに給気してフィルタ清掃を行うことが好ましい。

本発明の一解決手段によれば、例えばフィルタに吹き付けられた多量の塵埃をより確実に落とすことができる。

本発明の一実施形態における車両用掃除機１０の正面外観図である。 図１に示す車両用掃除機１０が有する本体部１１の内部構造の説明図である。 図１に示す車両用掃除機１０が有する集塵部３１の説明図である。 図１に示す車両用掃除機１０が有するフィルタ清掃ノズル５０の説明図である。 図１に示す車両用掃除機１０が有する第一ノズル５１および第二ノズル５２と外部に設けられる給気源Ｓを接続する管路の説明図である。 図１に示す車両用掃除機１０の制御系を示すブロック図である。 図１に示す車両用掃除機１０の動作を示すフロー図である。 本発明の他の実施形態における車両用掃除機１０Ａが有する、フィルタ清掃ノズル５０Ａの説明図である。

以下の本発明における実施形態では、必要な場合に複数のセクションなどに分けて説明するが、原則、それらは互いに無関係ではなく、一方は他方の一部または全部の変形例、詳細などの関係にある。このため、全図において、同一の機能を有する部材には同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。また、構成要素の数(個数、数値、量、範囲などを含む)については、特に明示した場合や原理的に明らかに特定の数に限定される場合などを除き、その特定の数に限定されるものではなく、特定の数以上でも以下でもよい。また、構成要素などの形状に言及するときは、特に明示した場合および原理的に明らかにそうではないと考えられる場合などを除き、実質的にその形状などに近似または類似するものなどを含むものとする。

(第一実施形態)
本発明に係るノズルおよび該ノズルを備える車両用掃除機の一実施形態について、図面を参照して説明する。図１は車両用掃除機１０の正面外観図である。

車両用掃除機１０は、本体部１１を有している。本体部１１は地面Ｇ上に起立して設けられる筐体であり、内部に車両用掃除機１０の吸気動作などに係る種々の装置を収容している。説明上、本体部１１が設置される地面Ｇは水平面とし、地面Ｇ側を本体部１１の下側とする。

車両用掃除機１０は、操作部１２を有している。操作部１２は、車両用掃除機１０の吸気動作を実行あるいは停止させるためのボタンを有している。操作部１２のボタンは後述する制御部６０と電気的に接続されており、車両用掃除機１０の使用者は、操作部１２のボタンを操作することにより、車両用掃除機１０の吸気動作を実行あるいは停止させることができる。

車両用掃除機１０は、吸込ノズル１３、ホース１４、ブーム１５、およびノズルホルダー１６を有している。吸込ノズル１３は吸気口を有し、ホース１４およびブーム１５を介して本体部１１と接続されている。ホース１４およびブーム１５は風路として中空状に形成されている。吸込ノズル１３は後述するブロワ装置３０による吸気に伴い、ホース１４およびブーム１５を介してごみや塵などを本体部１１内に取り込むことができる。吸込ノズル１３は使用されないときにはノズルホルダー１６に収容され、使用されるときにはノズルホルダー１６から引き抜かれる。

本体部１１の内部構造について図２および図３を用いて説明する。なお、図３は本体部１１の正面の断面図である。本体部１１の内部には、ブロワ装置３０と、集塵部３１と、フィルタ３３と、フィルタ清掃ノズル５０が設けられている。

ブロワ装置３０はモータ駆動されるファンを有している。ブロワ装置３０は送風により集塵部３１内に負圧を発生させ、ホース１４やブーム１５を介して集塵部３１と連通する吸込ノズル１３からごみや塵などを取り込むことを可能としている。

集塵部３１は内部が中空状に構成されており、集塵容器３２を有している。集塵部３１はダクト３４でブーム１５と接続されており、ブロワ装置３１により内部が負圧状態とされることで吸込ノズル１３からごみや塵などを取り込むことを可能としている。取り込まれたごみや塵は後述するフィルタ３３を介して集塵容器３２に貯留される。

集塵部３１の内部にはフィルタ３３が設けられている。フィルタ３３は例えばメッシュ状の部材からなり、吸込ノズル１３で取り込んだ空気からごみや塵を濾過分離する。

集塵部３１の内部には、さらにフィルタ清掃ノズル５０が設けられている。フィルタ清掃ノズル５０の構造について図３および図４を用いて説明する。フィルタ清掃ノズル５０は、第一ノズル５１と、第二ノズル５２と、分岐管５３と、ロータリージョイント５４を有しており、ロータリージョイント５４を介して集塵部３１と接続されている。また、ロータリージョイント５４を回転中心として回動可能に集塵部３１と接続されている。

第一ノズル５１および第二ノズル５２は、略Ｔ字状に形成された分岐管５３の先端に設けられる。図５は第一ノズル５１および第二ノズル５２と給気源Ｓを接続する管路の説明図である。第一ノズル５１および第二ノズル５２は外部に設けられた給気源Ｓと本体部１１内の管路を介して接続されており、供給される空気を噴射可能なように噴射口を有している。弁６１は後述する制御部６０の制御により開閉し、必要に応じた第一ノズル５１および第二ノズル５２への給気を可能としている。

第一ノズル５１の噴射口は、フィルタ３３に付着した塵埃を集塵容器３２に落とすことができるよう地面Ｇ側に向けて設けられる。第二ノズル５２の噴射口は、ロータリージョイント５４を回転中心としたフィルタ清掃ノズル５０の回転の周方向に空気を噴射可能なように、フィルタ清掃ノズル５０の回転の周方向に向けて設けられる。

本実施形態においては、第一ノズル５１の噴射口は鉛直方向下方を向くよう設けられており、第二ノズル５２の噴射口は水平方向を向くよう設けられている。なお、フィルタ清掃ノズル５０の回転の周方向は、例えばロータリージョイント５４の構造などに基づく。本実施形態において、フィルタ清掃ノズル５０はフィルタ３３内で水平方向に時計回りおよび反時計回りに回動する。

車両用掃除機１０は、例えばＣＰＵ、ＲＯＭ、およびＲＡＭなどの電子部品からなる制御部６０を有している。図６は車両用掃除機１０の制御系を示すブロック図である。制御部６０は、車両用掃除機１０の吸引動作や運転モードなどに係る種々の設定を記憶している。制御部６０は、操作部１２のボタンと電気的に接続されており、操作部１２からの信号などに基づき記憶している動作シーケンスに従ってブロワ装置３０の駆動や第一ノズル５１および第二ノズル５２への給気路上の弁６１の開閉などを制御することができる。

制御部６０には、例えば吸込動作の開始前にフィルタ清掃ノズル５０に空気を供給する動作シーケンスを記憶させるとよい。前記した通り、フィルタ清掃ノズル５０によるフィルタ３３の清掃は車両用掃除機１０の使用ごとに行うと効果的である。フィルタ３３を常に詰まりのない状態に保つことができ、車両用掃除機１０の吸引力を一定にできるためである。

本実施形態におけるフィルタ清掃ノズル５０および車両用掃除機１０の動作について、図７のフロー図をもとに説明する。

まず、車両用掃除機１０の使用者は、本体部１１付近で掃除したい車両を停止させる。次に、ノズルホルダー１６から吸込ノズル１３を引き抜き、操作部１２の「清掃開始」スイッチを押す［１］。

すると、制御部６０の制御により本体部１１内部の給気路上の弁６１が解放され、フィルタ清掃ノズル５０に給気源から空気が供給される。フィルタ清掃ノズル５０に供給された空気は、ロータリージョイント５４を介して第一ノズル５１および第二ノズル５２から噴射される［２］。

第一ノズル５１の噴射口は前記した通り地面Ｇ側を向くように設けられているため、第一ノズル５１から空気が噴射されると、その空気はフィルタ３３に吹き付けられる。フィルタ３３に空気が吹き付けられると、フィルタ３３に付着した塵埃は吹き飛ばされ、フィルタ３３下方に設けられた集塵容器３２に落とされる。さらにフィルタ３３が空気により振動するため、フィルタ３３に付着した塵埃が集塵容器３２に振り落とされる。このようにして、フィルタ清掃ノズル５０はフィルタ３３に付着した塵埃を落とすことができる。

第二ノズル５２の噴射口は前記した通りフィルタ清掃ノズル５０のロータリージョイント５４を回転中心とした回転の周方向を向くよう設けられているため、第二ノズル５２から空気が噴射されると、フィルタ清掃ノズル５０はその噴射の反作用でフィルタ３３内を噴射方向と反対方向に回転する。フィルタ清掃ノズル５０がフィルタ３３内を回転することにより、第一ノズル５１がフィルタ３３の広範囲にわたって空気を吹き付け可能となる。このようにして、フィルタ清掃ノズル５０はフィルタ３３に付着した塵埃を落とすことができる。

フィルタ清掃ノズル５０により所定時間(例えば２０秒)フィルタが清掃されたら［３］、制御部６０の制御によりブロワ装置３０が作動し、吸込ノズル１３から集塵可能となる［４］。車両用掃除機１０の使用者は吸込ノズル１３を車内に引き込み、汚れている箇所などにノズルをあてて車内の塵埃を吸い込む。吸込開始前にフィルタ清掃ノズル５０でフィルタ３３の詰まりが解消されているため、車両用掃除機１０の使用者は効果的に車内を清掃することができる。吸込ノズル１３に吸い込まれた塵埃はホース１４およびブーム１５を介して本体部１１に取り込まれ、フィルタ３３に吹き付けられる。

吸込動作が開始されて所定時間(例えば５分)が経過したら、制御部６０の制御によりブロワ装置３０が停止される［５］。車両用掃除機１０の使用者は吸込ノズル１３をノズルホルダー１６に戻し、清掃終了となる［６］。

以上のように、フィルタ清掃ノズル５０は、空気の吹き付けによってフィルタ３３に付着した塵埃を効果的に落とすことができる。より具体的には、フィルタ３３に付着した塵埃を第一ノズル５１から噴射する空気により集塵容器３２内に吹き落とすことができる。同時に、第一ノズル５１から噴射する空気でフィルタ３３を振動させ、フィルタ３３に付着した塵埃を塵埃容器３２内に振り落とすことができる。

さらに、第二ノズル５２からの空気噴射の反作用によりフィルタ清掃ノズル５０が回転するため、第一ノズル５１からの空気の吹き付けによりフィルタ３３に付着した塵埃を広範囲にわたり効果的に落とすことができる。フィルタ清掃ノズル５０が空気噴射の反作用により回転するため、フィルタ清掃ノズル５０はモータなどの回転駆動装置を必要とせず、簡易な構造で構成することができる。

第一ノズル５１はフィルタ３３のより広い範囲に空気を噴射できるよう、例えば空気を扇状に噴射可能なノズルを用いるとよい。

本実施形態においては第二ノズル５２の用途をフィルタ清掃ノズル５０の回転用として限定して説明した。第二ノズル５２の用途をフィルタ清掃ノズル５０の回転用として限定する場合には、第二ノズル５２噴射口の開口径を第一ノズル５１噴射口の開口径より小さくしてもよい。例えば第二ノズル５２噴射口の開口径を第一ノズル５１噴射口の開口径の１／２としてもよい。第二ノズル５２噴射口の開口径を小さくすることにより、フィルタ清掃ノズル５０の回転速度を落とすことができるため、例えば使用ごとのロータリージョイント５４の磨耗を低減することができる。

なお、第二ノズル５２を第一ノズル５１と同様にフィルタ３３清掃用として設けることも可能である。そのような場合、第一ノズル５１噴射口の開口径と第二ノズル５２噴射口の開口径は等しい大きさであってもよく、第二ノズル５２噴射口の開口径が第一ノズル５１噴射口の開口径より大きくてもよい。

フィルタ清掃ノズル５０への空気の供給は、連続的であっても間欠的であってもよい。間欠的に空気を噴射することで、連続的に噴射する場合よりもフィルタ３３を振動させることができる。

また、吸込開始前にフィルタ清掃ノズル５０によりフィルタ３３が清掃されていることを、車両用掃除機１０の使用者に音声や表示などで報知してもよい。使用者はフィルタ３３の詰まりなどで車両用掃除機１０の吸引力が低下していないことを知ることができ、車両用掃除機１０を気持ちよく使用することができる。

分岐管５３は必ずしも略Ｔ字状に形成されなければならないものではなく、その形状はフィルタ清掃ノズル５０が搭載される装置の大きさや形状などによって適宜変更可能である。また、清掃するフィルタの大きさに応じて塵埃吹き飛ばし用のノズル(本実施形態においては第一ノズル５１)を複数設けてもよく、回転用のノズル(本実施形態においては第二ノズル５２)を複数設けてもよい。フィルタ清掃ノズル自体をフィルタ内に複数設けることも可能である。

(第二実施形態)
前記第一実施形態では、第一ノズル５１の噴射口を鉛直方向下方に向け、そして第二ノズル５２の噴射口を水平方向に向けて設けるフィルタ清掃ノズル５０について説明した。フィルタ清掃ノズルの他の実施形態として、第一ノズル５１Ａと第二ノズル５２Ａの噴射口を、各噴射口からの空気噴射に伴い生じる反作用が互いに打ち消される向きで設けることも可能である。

このような向きで第一ノズル５１および第二ノズル５２を設けることにより、給気源から供給される空気の量に関わらずフィルタ清掃ノズルを低速で回転させやすくすることができる。

例えば車両用掃除機をガソリンスタンドなどに設置する場合、洗車機の駆動用などとして当該スタンドに既に導入されている給気源(エアーコンプレッサーなど)を車両用掃除機用として流用する場合がある。そうした場合において、本実施形態に係るフィルタ清掃ノズル５０Ａは給気源の吐き出し空気量などの仕様に幅広く対応し、低速で回転することができる。フィルタ清掃ノズルＡが低速で回転することにより、例えば使用ごとのロータリージョイント５４の磨耗を低減することができる。

フィルタ清掃ノズル５０Ａの構造について図８を用いて説明する。フィルタ清掃ノズル５０Ａは、第一ノズル５１Ａと、第二ノズル５２Ａと、分岐管５３Ａと、ロータリージョイント５４を有しており、ロータリージョイント５４を介して回動可能に集塵部３１と接続されている。

第一ノズル５１Ａおよび第二ノズル５２Ａは、分岐管５３Ａの先端に設けられている。第一ノズル５１Ａおよび第二ノズル５２Ａは外部に設けられた給気源Ｓと接続されており、供給される空気を噴射可能なように噴射口を有している。第一ノズル５１Ａの噴射口と第二ノズル５２Ａの噴射口は異なる大きさ(径)で設けられる。

第一ノズル５１Ａの噴射口は地面Ｇに対して鉛直に下方を向いては設けられず、ロータリージョイント５４を回転中心としたフィルタ清掃ノズル５０Ａの回転の周方向に空気を噴射可能なように設けられる。第二ノズル５２Ａの噴射口も第一ノズル５１Ａ同様フィルタ清掃ノズル５０Ａの回転の周方向に空気を噴射可能なように設けられるが、第二ノズル５２Ａの噴射口はフィルタ清掃ノズル５０Ａの回転の周方向において第一ノズル５１Ａと噴射する向きが異なるようにして設けられる。

第一ノズル５１Ａ噴射口とフィルタ清掃ノズル５０Ａの回転軸の間の距離は、第二ノズル５２Ａ噴射口とフィルタ清掃ノズル５０Ａの回転軸の間の距離と等しいことが好ましい。各噴射口の開口角度はいずれもフィルタ清掃ノズル５０Ａの回転の周方向に水平であってもよいが、図８に示す第一ノズル５１Ａのように少なくともいずれか一方は地面Ｇ側に傾けて設けることが好ましい。

こうした構造により、第一ノズル５１Ａからの空気の噴射はフィルタ清掃ノズル５０Ａを時計回りか反時計回りの一方向へ回転させる反作用を生じ、第二ノズル５２Ａからの空気の噴射はフィルタ清掃ノズル５０Ａを反対方向へ回転させる反作用を生じる。反作用は各ノズルの空気の噴射方向と逆向きに働く力として生じる。

第一ノズル５１Ａの噴射口と第二ノズル５２Ａの噴射口の径が異なるため、第一ノズル５１Ａからの噴射の反作用力の大きさと第二ノズル５２Ａからの噴射の反作用力の大きさは異なる。そのため、第一ノズル５１Ａの噴射による反作用と第二ノズル５２Ａの噴射による反作用が打ち消されると、フィルタ清掃ノズル５０Ａは時計回りか反時計回りのいずれか方向に回転する。この際、フィルタ清掃ノズル５０Ａは第一ノズル５１Ａおよび第二ノズル５２Ａのうち噴射口の開口径が大きい方のノズルの噴射の反作用により回転する。例えば図８に示すフィルタ清掃ノズル５０Ａについて、第一ノズル５１Ａの噴射口の開口径が第二ノズル５２Ａの噴射口の開口径より大きい場合、フィルタ清掃ノズル５０Ａは時計回りに回転する。

第一ノズル５１Ａの噴射による反作用と第二ノズル５２Ａの噴射による反作用が打ち消されることで、フィルタ清掃ノズル５０Ａの回転速度は遅くなる。フィルタ清掃ノズルＡが低速で回転することにより、例えば使用ごとのロータリージョイント５４の磨耗を低減することができる。

フィルタ３３は第一ノズル５１Ａおよび第二ノズル５２Ａの両ノズルからの空気噴射により清掃される。フィルタ３３に空気が吹き付けられると、フィルタ３３に付着した塵埃は吹き飛ばされ、フィルタ３３下方に設けられた集塵容器３２に落とされる。さらにフィルタ３３が空気により振動するため、フィルタ３３に付着した塵埃が集塵容器３２に振り落とされる。このようにして、フィルタ清掃ノズル５０Ａはフィルタ３３に付着した塵埃を落とすことができる。

本実施形態においては第一ノズル５１Ａの噴射口が鉛直下方を向いて設けられないため、フィルタ清掃ノズル５０Ａの回転に伴い第一ノズル５１Ａの噴射によりフィルタ３３の側周面をより広範囲にわたって清掃することができ、フィルタ３３に付着した塵埃を落とすことができる。

以上、本発明を実施形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。例えばフィルタ清掃ノズル５０は集塵用のフィルタを有する装置において幅広く利用可能であり、その適用は車両用掃除機に限定されるものではない。

１０ 車両用掃除機
１１ 本体部
３３ フィルタ
５０ フィルタ清掃ノズル
５１ 第一ノズル
５２ 第二ノズル
５３ 分岐管
５４ ロータリージョイント

Claims (3)

1. 掃除機のフィルタを清掃するためのノズルであって、
   前記ノズルは、回動部を有する管路と、該管路に設けられる噴射口を有し、前記回動部を回転中心として回動し、
   前記噴射口は、該ノズルの回転の周方向に空気を噴射可能に設けられる
   ことを特徴とするノズル。
2. 前記ノズルは、第一噴射口および第二噴射口を有し、
   前記第一噴射口は、前記ノズルの回転の周方向の一方向に空気を噴射可能に開口されており、
   前記第二噴射口は、前記ノズルの回転の周方向の、前記第―噴射口の噴射方向とは異なる方向に空気を噴射可能に開口されており、
   前記第一噴射口と前記第二噴射口は開口径が異なる
   ことを特徴とする請求項１に記載のノズル。
3. 請求項１または２に記載のノズルを備える掃除機であって、
   前記掃除機は、塵埃の吸い込みを開始する前に前記ノズルに給気してフィルタ清掃を行う
   ことを特徴とする掃除機。

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