JP4836856B2 - ノズル装置 - Google Patents

Description

本発明は、掃除機に用いられるノズル装置に関するものである。このノズル装置は、車両のシートや絨毯マット等の清掃面に対して、エアや水等の流体を吹き付けて深層に蓄積した塵埃や汚れを浮き上がらせる除塵作業と、清掃面に付着する塵埃や除塵作業で浮き上がらせた塵埃を吸い込む吸込作業とを与えるためのものである。

この種のノズル装置として、本出願人は既に特許文献１を提案している。特許文献１には、吸塵路とエア路を一体化し、吸塵路からの吸込作業とエア路からの除塵作業を可能としたノズル装置が開示されている。このノズル装置は、吸塵ノズルの内部に吸塵路とエアホース収納部を隔離して形成し、エアホースのエア噴射口から噴射されるエアによって舞い上がった塵埃や汚れを吸塵口から吸い込んでいくように構成されている。このような装置では、エア噴射口と吸塵口とが別々に開口しており、エア噴射位置と吸い込み位置がずれてしまうため、エア噴射により舞い上がった塵埃を効率よく吸い込むことが困難であった。また、エア噴射はエア噴射口よりスポット的になされるので、清掃時にノズル装置を動かしたときの吸込作業範囲に比べて、エア噴射による除塵作業範囲は狭くなり部分的な清掃しか行えなかった。

これに対し、特許文献２に示すように、エア噴射に伴い旋回する噴射チューブと、このチューブの外周に配置されるガイドと、このガイドの外周に配置されるケーシングとを設け、噴射チューブをガイドの内周に沿って旋回させて円形のエア噴射範囲を与えながら、ガイドとケーシングの間から吸塵するようしたノズル装置が提案されている。このような装置では、エア噴射を行うガイド開口とゴミ吸引を行うケーシング開口とがノズル口において同心円状に配置され、エア吹き付けの噴射経路とゴミ吸い込みの吸塵経路とが同一軸線上に形成されるため、吸塵経路にゴミが詰まりやすく、集塵効率が悪いという問題があった。

さて、特許文献２において、噴射チューブを旋回ではなく、所定方向に振幅させるようにした構成も開示されている。そこで、こうした振幅運動を行う噴射チューブを、吸塵路とエア噴射路とを区画したノズル装置に採用することで、吸塵経路にゴミが詰まりやすいという問題は改善されることになる。しかしながら、清掃面は、広範囲の平面部であったり、手が届かない隙間部であったり様々である。これに対応するため、吸塵ノズルは形状の異なる複数種類を差し替え自在にする必要があるとともに、装着されるノズルに合わせて噴射チューブの振幅方向も変更する必要があった。
実用新案登録第２５４１９０６号 特開２００６−２４６９２８号

本発明が解決しようとする課題は、吸塵やエア噴射の効率を落とさず、清掃面に対してムラなく清掃作業が行い、清掃面の部位に応じてノズルを差し替える場合にエア噴射の方向も容易に変更できるようしたノズル装置を提供することにある。

本発明は上記課題を解決するため、吸塵装置に連通した吸塵管路及び流体供給装置に連通した流体管路とを備えた接続管と、接続管の流体管路先端に接続され、流体管路に供給される流体によって所定方向に振幅しながら流体を噴射する噴射チューブノズルと、噴射チューブノズルを内装して接続管の吸塵管路及び流体管路の先端に接続されるノズル体とから構成し、ノズル体を吸込口の開口方向が異なる複数種類備えて、接続管に対して付け替え可能とするとともに、接続管に接続されるノズル体の種類に応じて前記噴射チューブノズルの振幅方向を変更可能にしたものである。

本発明によれば、清掃面の部位に応じて、吸込口が上下方向に開口した隙間吸込ノズルや吸込口が左右方向に開口した広角吸込ノズルを差し替えて清掃が行われる。エア噴射口にはエアの通過により振幅する噴射チューブノズルが備えられ、この噴射チューブノズルの振幅方向を取り付けた吸込ノズルの吸込口の方向に合わせて切り替える。これにより、吸込口の開口幅全体から流体の噴射が行われることになり、吸い込み範囲と流体噴射範囲とが略同一面上に展開されて効率の良い清掃作業が行われる。噴射チューブノズルは、振幅を伴って流体を噴射するため、スポット噴射に比べて高速で高圧な流体噴射を行い、清掃面の深層部に作用して強力な除塵効果が図られる。

以下、図面を用いて本発明の実施例１について説明する。図１は本発明のノズル装置が使用される掃除機の外観図である。
１は掃除機で、吸塵装置２とエアコンプレッサ３が装備されている。４は可撓性の吸込ホース４で、一端が吸塵装置２に接続され、他端がノズル装置５に接続されている。６はエアホースで、吸込ホース４の外周に沿って送出されており、一端がエアコンプレッサ３に接続され、他端がノズル装置５に接続されている。吸塵装置２は、モータ７によって駆動されるファン装置８と、ノズル装置５から吸い込んだ塵埃を収容する集塵容器９とからなり、ファン装置８の駆動に伴い、ノズル装置５から塵埃を吸い込んで集塵容器９に溜めていくものである。

次に、ノズル装置５の構造について、図２〜３を用いて説明する。
１０は接続管で、前記吸込ホース４が接続される吸塵管路１１と、前記エアホース６が接続されるエア管路１２とを上下に一体形成している。１３はノズル係止装置で、接続管１０の吸塵管路１１上部に設けられ、接続管１０の先端にノズル体１４を着脱自在で取り付けるためのものである。１５は噴射チューブノズルで、接続管１０のエア管路１２先端に取り付けられる。１６はエアバルブで、エア管路１２の内部に備えられ、一次側にエアホース６が接続され、二次側に噴射チューブノズル１５を接続するための接続部１７を設けており、手元レバー１８の操作で開閉し、エアホース６より送られる圧縮空気を噴射チューブノズル１５へ吐出する。

このノズル装置５に取り付けられるノズル体１４は、全体形状が異なる複数の種類が用意され、清掃する用途・部位等に合わせて適宜付け替えて使用されるものである。ここでは、先端に縦長の吸込口を備えた隙間ノズル１４Ａと、先端に横長の吸込口を形成した広角ノズル１４Ｂを選択して付け替えられるようになっている。

隙間ノズル１４Ａは、先端に縦長の吸込口２０が開口され、この吸込口２０がやや下方に向くように先端部を前下がりに屈曲させた全体形状をなしている。内部には、接続管１０の吸塵管路１１と連通する吸塵路２１と、接続管１０のエア管路１２と連通するエア噴射路２２とが隔壁２３によって隔離形成されている。隔壁２３は、エア噴射路２２の下面２２ａと略平行に延び、この下面２２ａにおける前下がりの屈曲位置に相当する位置Ｐ１で下面２２ａの屈曲方向と逆方向、すなわち前上がりに屈曲させ、その先端を下面２２ａ先端の垂直軸線上となる位置Ｐ２まで延出させた形状をなしている。こうした隔壁２３と下面２２ａの形状により、エア噴射路２２は吸込口２０側に向かって末広がりとなる断面略ラッパ状となる。そして、このノズル体１４Ａを接続管１０に取り付けると、接続管１０の吸塵管路１１と吸塵路２１とが連通し、エア管路１２とエア噴射路２２とが連通するとともに、エア噴射路２２に噴射チューブノズル１５が収容されることになる。

広角ノズル１４Ｂは、先端に横長の吸込口２４が開口され、接続管１０の吸塵管路１１と吸込口２４を連通する吸塵路２５と、接続管１０のエア管路１２と吸込口２４を連通するエア噴射路２６とを上下に一体成形した全体形状をなしている。吸塵路２５は、吸込口２４がやや下方に向くように、吸塵管路１１に接続される基端部から吸込口２４が開口する先端部にかけて前下がりに緩やかに傾斜させた上面形状と、先端部付近で吸込口２４の幅に合わせて拡散させた側面形状を有している。エア噴射路２６は、エア噴射路２６に接続される基端部から吸込口２４が開口する先端部にかけて水平に延出する円筒形状をなし、合流位置Ｐ３で吸塵路２５に合流する。合流位置Ｐ３には、垂直の隔壁２７が形成されるとともに、この隔壁２７の中心部にエア噴射路２６が連通する開口２８が設けられている。このノズル１４Ｂを接続管１０に取り付けると、接続管１０の吸塵管路１１と吸塵路２５とが連通し、エア管路１２とエア噴射路２６とが連通するとともに、噴射チューブノズル１５が先端を開口２８から吸塵路２５に臨ませた状態でエア噴射路２６に収容されることになる。尚、広角ノズル１４Ｂは、噴射チューブノズル１５を９０°回転させてから取り付けられるものであり、詳細は後述する。

ノズル保持装置１３は、一端にフック部３０を形成し、他端に操作部３１を形成し、略中心位置に揺動軸３２を形成したスイッチ片３３を備えている。このスイッチ片３３は、操作部３１側の下部をバネ体３４により上方に付勢されており、この付勢状態でフック部３０が各ノズル体１３Ａ，１３Ｂの上部に凹設した係止溝３５，３６に係合してノズル体を取り付け保持するとともに、操作部３１を押し込むことでフック部３０の係合が解除されてノズル体の取り外しが可能になる。

噴射チューブノズル１５は、図４に示すように、可撓性材料からなる中空管３７と、この中空管３７の基端部に設けられる接続部３８と、中空管３７の先端外周に嵌着される錘体３９とから構成されている。中空管３７は、内部にエア通路４０を形成する文字通り中空の部材であり、長手方向の所定範囲に渡って断面形状が楕円となる偏平部４１を形成し、この偏平部４１の両端に円筒部４２・４３を形成している。この形状により、エア通路４０に供給されたエアが円筒部４２から偏平部４１へ流れ込むときの圧力差で、偏平部４１の短辺方向に揺動し、先端の錘体３９によって増幅されて周期的な振幅運動が発生するようになる。この中空管３７は、接続部３８によって前記エアバルブ１６の接続部１７に接続される。接続に際して、中空管３７の取り付け状態、すなわち偏平部４１の向きが正確に上下方向もしくは左右方向となるように、振幅切替体４４を介して接続される。尚、噴射チューブノズル１５は、隙間ノズル１４Ａのエア噴射路２２に収容された状態で、隔壁２３の先端よりも吸込口２０側に突出せず、広角ノズル１４Ｂのエア噴射路２６に収容された状態で、隔壁２７の開口２８から吸塵路２５に臨み吸込口２４まで突出しない長さ寸法を有している。

振幅切替体４４は、図５に示すように、切替操作部４５と円筒部４６とを前後に一体的に形成し、円筒部４６が接続管１０のエア管路１２に収容され、切替操作部４５がエア管路１２の先端に露出するように配置されている。切替操作部４５は、先端に噴射チューブノズル１５の接続部３８が螺合され、外周面に噴射チューブノズル１５の振幅方向、すなわち噴射チューブノズル１５の偏平部４１の短辺方向と平行する面４７・４９、及び直交する面４８・５０が形成されている。円筒部４６は、基端がエアバルブ１６の接続部１７に遊嵌されて回転自在にされており、外周面に切替操作部４５の外周面４７〜５０と対応する位置に長手方向に渡って切込溝５１〜５４が刻設されている。

円筒部４６が収容されるエア管路１２には、円筒部４６の切込溝５１〜５４が水平位置もしくは垂直位置に回転変位したときに切込溝５１〜５４に嵌合するスイッチ体５５が設けられている。このスイッチ体５５は、バネ体５６によって嵌合方向に付勢され、円筒部４５の切込溝５１〜５４に嵌合して円筒部４６の位置決めを行いつつ、適度な操作感（クリック感）を与えるものである。このような形状により、切替操作部４５を手動で回転操作することで、噴射チューブノズル１５の振幅方向を上下方向と左右方向に切替可能になり、操作に際して適度な操作感を得た状態で正確な位置決めが行えるものである。

こうした振幅切替体４４による噴射チューブノズル１５の振幅方向の切り替えは、使用するノズル体１４に応じて変更されるものである。すなわち、隙間ノズル１４Ａを装着する場合は、噴射チューブノズル１５が上下方向に振幅するように、広角ノズル１４Ｂを装着する場合は、噴射チューブノズル１５が左右方向に振幅するように、振幅切替体４４を切り替えるものである。切替操作部４５のフラット面４７〜５０には、噴射チューブノズル１５の振幅方向によって取り付けられるノズル体１４の種類が表記されており、この表記をエア管路１２の側面に設けたマーク５７に合わせることで、使用するノズル体１４に合わせた噴射チューブノズル１５の振幅方向の切り替えが行えるのである。

このように構成する実施例の使用方法について説明する。
隙間ノズル１４Ａを用いて清掃をする場合、図６に示すように、エア管路１２の側面に設けたマーク５７に、切替操作部４５の外周面の「隙間」と表記されているフラット面４７（４９）を合わせるように、切替操作部４５を回転して、噴射チューブノズル１５を上下方向に振幅するように切り替えた状態で、隙間ノズル１４Ａを接続管１０に接続する。吸塵装置２の作動により、隙間ノズル１４Ａの吸塵路２１から塵埃が吸引されて吸込ホース４を通じて掃除機の集塵容器９に集塵される。また、コンプレッサ３の作動により、手元レバー１８の操作で噴射チューブノズル１５から高圧エアが噴射され、毛足の長い絨毯等に絡まったゴミを巻き上げる。

このとき、噴射チューブノズル１５は、エア通路４０に供給されたエアが偏平部４１を通過する際に生じる圧力変化等により、偏平部４１の短辺方向に揺動し、先端の錘体３９によって増幅されつつ方向性を与えられて、高速の振幅動作を伴いエアを噴射することになる。この噴射チューブノズル１５の振幅は、隙間ノズル１４Ａのエア噴射路２２に制限され、図６の点線に示される範囲で行われることで、吸塵路２１とは隔離された状態を保ちながら吸込口２０の開口長と略同一のエア噴射範囲を与えることができ、清掃面に対して吸塵と除塵とが均一に行われることなる。そして、吸塵路２１に吸い込まれる塵埃がエア噴射路２２に詰まることがなく、吸塵及び除塵性能の低下は減少されるのである。

こうして、噴射チューブノズル１５の働きにより、清掃面に対して吸込口２０全域から高速でエアが噴射されて、吸塵路２１からの吸い込み領域全体に除塵作用を与え、この除塵によって舞い上がった塵埃を効率よく吸塵することで、確実な清掃作業を行うことができるのである。

広角ノズル１４Ｂを用いて清掃をする場合、図７に示すように、振幅切替弁４４を回転して、噴射チューブノズル１５を左右方向に振幅するように切り替えた状態で、広角ノズル１４Ｂを接続管１０に接続する。このあとは、隙間ノズル１４Ａでの清掃と同様に、吸塵路２５から塵埃の吸引、噴射チューブノズル１５から高圧エアの噴射を行うことができる。噴射チューブノズル１５は、左右方向に振幅するため、広角ノズル１４Ｂの吸込口２４全域から高速でエアを噴射するものであり、吸い込み領域と同じエア噴射領域が与えられ、効率よく広範囲の清掃を行うことができる。

本発明は以上の構成されるものであるが、エアに液体を含有したもの、もしくは洗浄水のみを噴射するようにしても良い。また、ノズル体の形状も上記に限定されるものではなく、隙間ノズルや広角ノズル以外にも、ローラー式の接地ノズルやブラシが付属されたクリーナヘッド等においても吸込管路と流体噴射管路とを持たせ、流体噴射管路に上記チューブノズルを接続してその振幅方向を吸込管路の吸込口の開口形状に合わせて変更可能にすれば採用可能である。

本発明のノズル装置が使用される掃除機の外観図である。 隙間ノズルを取り付けた時のノズル装置の構造を示す説明図である。 広角ノズルを取り付けた時のノズル装置の構造を示す説明図である。 噴射チューブノズルの構造を示す説明図である。 噴射チューブノズルの振幅方向を切り替える振幅切替体の構造を示す説明図である。 隙間ノズルでの清掃作用を示す動作説明図である。 広角ノズルでの清掃作用を示す動作説明図である。

符号の説明

１ 掃除機本体
５ ノズル装置
１０ 接続管
１１ 吸塵管路
１２ エア管路
１４Ａ 隙間ノズル
１４Ｂ 広角ノズル
１５ 噴射チューブノズル
４４ 振幅切替体
４５ 切替操作部
４６ 円筒部

Claims (1)

1. 吸塵装置に連通した吸塵管路及び流体供給装置に連通した流体管路とを備えた接続管と、該接続管の流体管路先端に接続され、流体管路に供給される流体によって所定方向に振幅しながら流体を噴射する噴射チューブノズルと、該噴射チューブノズルを内装して前記接続管の吸塵管路及び流体管路の先端に接続されるノズル体とから構成し、
   前記ノズル体を吸込口の開口方向が異なる複数種類備えて、前記接続管に対して付け替え可能とするとともに、前記接続管に接続されるノズル体の種類に応じて前記噴射チューブノズルの振幅方向を変更可能にしたことを特徴とするノズル装置。

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