JP5953047B2 - 自走式電子機器および自走式イオン発生器 - Google Patents

Description

この発明は、自走式電子機器および自走式イオン発生器に関し、詳しくは、空気を吸気・排気する自走式電子機器およびイオン発生器に関する。

この発明に関連する従来技術としては、障害物検知センサより得られる検知信号に基づいて制御部が走行部を制御し、自律走行しながら走行面の塵埃を吸引する自走式掃除機が知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００７−２８２７１０号公報

近年、ロボット技術の進歩により自走式の電子機器が注目されている。
このような自走式の電子機器に吸気機能と排気機能を備えさせ、従来の据え置き型や卓上型では十分に対応しきれなかった様々な要求に応えることが期待されている。
しかしながら、自走式の電子機器はほこりや異物の多い床面を走行するため、必要に応じてほこりや異物が電子器機器内に侵入することを防止することが望まれる。

この発明は以上のような事情を考慮してなされたもので、必要に応じてほこりや異物が内部に侵入することを防止できる信頼性の高い自走式電子機器又は自走式イオン発生器を提供するものである。

この発明は、上部カバーを有する筐体と、筐体が置かれた基面に対して筐体を走行させる走行部と、筐体に収容されイオンを発生するイオン発生部と、イオン発生部で処理される空気を筐体内に導入するために筐体の上部カバーに形成された吸気口と、吸気口を開閉する吸気用開閉部と、イオンを空気と共に放出するために筐体の上部カバーに形成された排気口と、排気口を開閉する排気用開閉部と、走行部、イオン発生部、吸気用開閉部および排気用開閉部を制御する制御部とを備え、
吸気用開閉部は、吸気口を開閉し閉じた状態で吸気口および排気口を同時に覆うために筐体に対して移動可能に設けられた吸気用蓋体と、吸気用蓋体を移動させる吸気用蓋体駆動部とからなり、
排気用開閉部は排気口を開閉するために筐体に対して移動可能に設けられた排気用蓋体と、排気用蓋体を移動させて排気口を開閉する排気用蓋体駆動部とからなり、
制御部はイオン発生部の作動時に吸気口および排気口を開き、イオン発生部の非作動時に吸気口および排気口を閉じるように吸気用蓋体駆動部および排気用蓋体駆動部を制御するよう構成された自走式イオン発生器を提供するものである。

この発明によれば、イオン発生部の作動時に排気口を開き、イオン発生部の非作動時に排気口を閉じるように排気用蓋体駆動部が制御されるので、非稼働時にほこりや異物が排気口から侵入することを防止でき、信頼性の高い自走式イオン発生器を提供できる。

本発明の実施形態に係る自走式イオン発生器の斜視図である。 図１に示される自走式イオン発生器から上部カバーを取り外した状態を示す斜視図である。 図１に示される自走式イオン発生器の底面図である。 図１に示される自走式イオン発生器のＡ−Ａ矢視断面図である。 図１に示される自走式イオン発生器のＢ−Ｂ矢視断面図である。 図１に示される自走式イオン発生器のＣ−Ｃ矢視断面図である。 充電台に帰還した状態を示す図４対応図である。 図１に示される自走式イオン発生器を制御する制御部の構成を示すブロック図である。 図１に示される自走式イオン発生器のイオン発生部に設けられるイオン発生装置の概略的な構成を説明する説明図である。 吸気口と排気口が閉じた状態を示す図４対応図である。 吸気口と排気口が閉じた状態を示す図５対応図である。 吸気口と排気口が閉じた状態を示す図６対応図である。

この発明の自走式イオン発生器は、上部カバーを有する筐体と、筐体が置かれた基面に対して筐体を走行させる走行部と、筐体に収容されイオンを発生するイオン発生部と、イオン発生部で処理される空気を筐体内に導入するために筐体の上部カバーに形成された吸気口と、吸気口を開閉する吸気用開閉部と、イオンを空気と共に放出するために筐体の上部カバーに形成された排気口と、排気口を開閉する排気用開閉部と、走行部、イオン発生部、吸気用開閉部および排気用開閉部を制御する制御部とを備え、
吸気用開閉部は、吸気口を開閉し閉じた状態で吸気口および排気口を同時に覆うために筐体に対して移動可能に設けられた吸気用蓋体と、吸気用蓋体を移動させる吸気用蓋体駆動部とからなり、
排気用開閉部は排気口を開閉するために筐体に対して移動可能に設けられた排気用蓋体と、排気用蓋体を移動させて排気口を開閉する排気用蓋体駆動部とからなり、
制御部はイオン発生部の作動時に吸気口および排気口を開き、イオン発生部の非作動時に吸気口および排気口を閉じるように吸気用蓋体駆動部および排気用蓋体駆動部を制御するよう構成されたことを特徴とする。

この発明による自走式電子機器又は自走式イオン発生器において、自走式とは、筐体の周囲の障害物を検知する検知手段、筐体を走行させる走行手段、検知手段から得られた障害物の検知信号に基づいて走行手段を制御する制御部等を備え、ユーザーの操作によることなく制御部が走行および停止、並びに、走行方向を自ら判断して筐体を自律的に走行させる方式を意味する。また、ユーザーの操作により目的の位置へと自走することをも意味する。
筐体とは、上記の各種手段および制御部等を搭載するシャシーと、シャシーに搭載された各部を覆うカバーとから構成される箱体を意味する。
走行部とは、床面等の基面に対して筐体を走行させる手段を広く意味し、例えば、モータ、モータにより駆動される駆動輪、筐体の姿勢を安定させる従動輪等から構成される。駆動輪は無限軌道に置換されてもよいし、駆動輪と無限軌道が組み合わせて用いられてもよい。いずれの場合も従動輪は必須ではない。

この発明による自走式電子機器又は自走式イオン発生器において、排気口とは、イオン発生部で生成されたイオンを空気と共に放出するために筐体の一部に形成された開口を広く意味する。
排気用開閉部とは、筐体に対して移動可能に設けられた排気用蓋体と、排気用蓋体を移動させて排気口を開閉する排気用蓋体駆動部とから構成される開閉機構全般を意味する。
排気用蓋体とは、排気口を開閉するために筐体に対して移動可能に設けられた蓋として機能する部材全般を広く意味する。
排気用蓋体駆動部とは、排気用蓋体を移動させて排気口を開閉する手段を広く意味する。排気用蓋体駆動部としては、排気用蓋体の取付構造にもよるが、例えば、ステッピングモータ、サーボモータ、ソレノイドなどを用いることができる。これらはその他の同等の動力源に置換されてもよい。

この発明による自走式イオン発生器において、イオン発生部とは、例えば放電により空気中の水分子を電離し、正イオンとしてＨ⁺（Ｈ₂Ｏ）_m（ｍは任意の自然数）、負イオンとしてＯ₂ ^-（Ｈ₂Ｏ）_n（ｎは任意の自然数）を生成する手段を広く意味する。
イオン発生部としては、例えば、一方の端部が閉じられた円筒形の誘電体（例えば、ガラス管）の外周面と内周面にメッシュ状の接地電極と印加電極がそれぞれ配され、印加電極から交流電圧を印加するように構成されたものを用いることができる。上記の例において、円筒形の誘電体は板状の誘電体（例えば、ガラス板）に置換されてもよい。この場合、板状の誘電体の表面と裏面にメッシュ状の接地電極と印加電極がそれぞれ配されることとなる。
以上のようなイオン発生部は一例であり、正負イオンを発生するものでなく、少なくとも負イオンを発生させるものでもよい。
また、イオン発生部は、高電圧が供給される針形状の放電電極と、該放電電極と対向し例えば接地された対向電極とからなる構造のものでもよい。放電電極には例えば負の高電圧が供給される。正負イオンを発生させるために、上記構造のイオン発生部を２個設け、一方の放電電極に負の高電圧、他方の放電電極には正の高電圧を供給し、共通の対向電極を設けるように構成できる。
要するに、イオン発生部は、イオンを生成、発生させるものを意味する。

この発明による自走式イオン発生器において、制御部とは、少なくとも走行部、イオン発生部、排気用開閉部を統合的に制御するマイクロコンピュータを意味する。制御部は、例えば、演算処理を行うＣＰＵ、ＣＰＵにワークエリアを提供するＲＡＭ、ＣＰＵの制御プログラムを格納したＲＯＭ、ＣＰＵの制御の下で各種センサと制御信号の入出力を行うＩ／Ｏポート、ＣＰＵの制御の下で各種駆動部を駆動するドライバ回路などから構成される。
制御部は上記のイオン発生部から発せられる電磁波の影響を受けないように電磁波を遮蔽するシールド板などで適宜遮蔽されることが好ましい。

この発明による自走式電子機器又は自走式イオン発生器において、排気用蓋体は排気口を筐体の内側から塞ぐように筐体に対して軸回転可能に軸支された半円筒状の筒状体からなっていてもよい。
このような構成によれば、排気用蓋体が排気口を筐体の内側から塞ぐように筐体に対して軸回転可能に軸支された半円筒状の筒状体からなるので、非常に簡易な構成で確実に排気口を開閉でき、信頼性を高めるうえで好ましいものとなる。

排気用蓋体が半円筒状の筒状体からなる上記構成において、前記筒状体は周状体の一部に開口部を有し、排気用蓋体駆動部は排気口を開く際に筒状体の開口部が筐体の排気口に対向する位置に筒状体を軸回転させ、排気口を閉じる際に筒状体の前記周状体の部分が前記排気口に対向するよう前記開口部を退避させる位置に筒状体を軸回転させてもよい。
このような構成によれば、筒状体の一部に開口部が形成されるので、開口部を排気口に対向させるか、或いは周状体部分を排気口に対向させるように筒状体を軸回転させるという非常に簡易な動作で排気口を開閉でき、信頼性を高めるうえでより一層好ましいものとなる。
また、筒状体の一部に開口部が形成されることから、排気口が開いた状態であっても開口部より大きな異物であれば排気口から侵入することを防止できるという効果も得られる。

排気用蓋体が半円筒状の筒状体からなる上記構成において、排気用蓋体駆動部は筒状体を所定の方向に所定の角度だけ軸回転させるステッピングモータからなっていてもよい。
このような構成によれば、筒状体を所定の方向に所定の角度だけ軸回転させることができるので、正確かつ確実に筒状体を軸回転させて排気口を開閉することができる。
また、筒状体の回転角度を正確に制御して排気口の開き具合を調節することにより、排気口から放出される空気の流速を調整し、イオンを含んだ空気の到達距離と拡散具合を調整することもできるようになる。

排気用蓋体が半円筒状の筒状体からなる上記構成において、排気口と筒状体は所定角度を超える筒状体の回動を規制する一対に係止部をそれぞれ有していてもよい。
このような構成によれば、所定角度を超える筒状体の回動が強制的に規制されるので、筒状体が所定角度を超えて回動することにより生じる排気用蓋体の異常な移動を防止でき、排気用蓋体が筐体から外れるといった故障を未然に防ぐことができる。

＜自走式イオン発生器の全体構成＞
以下、図面に基づいて本発明の実施形態に係る自走式イオン発生器について説明する。図１は本発明の実施形態に係る自走式イオン発生器の斜視図、図２は図１に示される自走式イオン発生器から上部カバーを取り外した状態を示す斜視図、図３は図１に示される自走式イオン発生器の底面図、図４は図１に示される自走式イオン発生器のＡ−Ａ矢視断面図、図５は図１に示される自走式イオン発生器のＢ−Ｂ矢視断面図、図６は図１に示される自走式イオン発生器のＣ−Ｃ矢視断面図、図７は充電台に帰還した状態を示す図４対応図、図８は図１に示される自走式イオン発生器を制御する制御部の構成を示すブロック図、図９はイオン発生部に搭載されるイオン発生装置の概略的な構成を示す説明図である。

図１〜６に示されるように、本発明の実施形態に係る自走式電子機器としての自走式イオン発生器１は、設置された場所の床面（基面）Ｆを自律走行しながら周囲の空気を吸気口３から吸引し、吸引した空気の一部をイオン発生部４で例えば電離処理してイオンを生成し、生成されたイオンを含む空気を排気口５から放出するものである。
自走式イオン発生器１は、円盤形の筐体２を備え、この筐体２の内部に、図４に示すように電力を蓄える充電式のバッテリー６、筐体２内に空気を吸引すると共に排気口５から空気を排出させる電動送風機７、筐体２内に導入された空気からほこりや異物を除去するフィルタ８、筐体２内に導入された空気を電離処理してイオンを発生するイオン発生部４、吸気口３を開閉する吸気用蓋体９を駆動する吸気用蓋体駆動部１０（図２参照）、排気口５を開閉する排気用蓋体１１、排気用蓋体１１を駆動する排気用蓋体駆動部１２（図２参照）、各部を統合的に制御する制御部１３が設けられている。制御部１３は各種電子部品を実装した制御基板１４によって構成されている。
また、筐体２の外部には、吸気口３を開閉する吸気用蓋体９、床面Ｆに対して筐体２を走行させる走行部としての一対の駆動輪１５、筐体２の姿勢を安定させる前輪１６および後輪１７が設けられている。以下、前輪１６が配置されている方を前方側、後輪１７が配置されている方を後方側と称する。

筐体２は、シャシーを構成する平面視円形の底板２ａおよび後方側板２ｂと、可動式のバンパーとして機能する前方側板２ｃと、後方側板２ｂおよび前方側板２ｃの上部を塞ぐ平面視円形の上部カバー２ｄとから主に構成されている。吸気口３は上部カバー２ｄの中心よりもやや後方側に形成され、排気口５は上部カバー２ｄの中心よりもやや前方側に形成されている。
吸気口３と排気口５は充電等の非稼働時にほこりや異物が吸気口３や排気口５から侵入することを防止するために、可動式の吸気用蓋体９および排気用蓋体１１によってそれぞれ開閉可能となっている。吸気用蓋体９および排気用蓋体１１は筐体２の内部に設けられた吸気用蓋体駆動部１０および排気用蓋体駆動部１２によってそれぞれ駆動される。

一対の駆動輪１５は、平面視円形の筐体２の中心を通る中心線Ｃと直角に交わる一対の回転軸１５ａ（図３参照）に固定されており、一対の駆動輪１５が同一方向に回転すると筐体２が進退し、一対の駆動輪１５が互いに逆方向に回転すると筐体２が中心線Ｃの回りに回転する。
一対の回転軸１５ａは、図示しない一対のモータからそれぞれ個別に駆動力が得られるように図示しない動力伝達機構を介して接続され、各モータは筐体２の底板２ａに直接またはサスペンション機構を介して固定されている。

前輪１６はローラからなり、自走式イオン発生器１の進路上に現れた段差を容易に乗り越えられるよう、筐体２の底板２ａの前方側に床面Ｆから少し浮き上がるように回転可能に設けられている。
後輪１７は自在車輪からなり、駆動輪１５と共に床面Ｆに接地するよう、筐体２の底板２ａの後方側に回転可能に設けられている。
このように、自走式イオン発生器１は筐体２の前後方向の中間に一対の駆動輪１５が配置され、前輪１６を床面Ｆから浮かせつつ自走式イオン発生器１の重量を一対の駆動輪と後輪によって支持できるよう、前後方向の重量が配分されている。

図３に示されるように、筐体２の底面において、前輪１６の前方には床面Ｆを検知する床面検知センサ１８が配置され、一対の駆動輪１５の前方にも同様の床面検知センサ１９が配置されている。床面検知センサ１８によって下り階段を検知すると、その検知信号が制御部１３に送信され、制御部１３が一対の駆動輪１５を停止させるように制御する。また、床面検知センサ１８が故障した場合でも、床面検知センサ１９が下り階段を検知することにより一対の駆動輪１５を停止させることができるため、自走式イオン発生器１の下り階段への落下が防止されている。また、床面検知センサ１９が、下り階段を検知すると、その検知信号が制御部に送信され、制御部が駆動輪２９に下り階段を回避して走行するように制御してもよい。

なお、自走式イオン発生器１は、前進時に急停止しても後輪１７が床面Ｆから浮き上がらないように前後方向の重量が配分されているため、前進中に下り階段の手前で急停止しても前のめりに傾いて下り階段へ落下することはない。
また、駆動輪１５は、急停止してもスリップしないよう、溝を有するゴムタイヤをホイールに嵌め込んだ構成とされている。

筐体２の後方側板２ｂの後端には、バッテリー６の充電を行う充電端子２０が設けられている。室内を自律走行しながらイオンを放出する自走式イオン放出器１は、バッテリー６の残量が閾値以下になった場合など、所定の条件となったとき図７に示されるように室内に設置されている充電台２１に帰還する。これにより、充電台２１に設けられた端子部２２に充電端子２０が接触し、バッテリー６の充電が行われる。商用電源（コンセント）に接続される充電台２１は、通常、室内の側壁Ｓに沿って設置される。
バッテリー６は充電端子２０を介して充電台２１から充電され、制御部１３、一対の駆動輪１５の一対のモータ、イオン発生部４、電動送風機７、各種センサ等の各要素に電力を供給する。

図８は本実施形態に係る自走式イオン発生器１を制御する制御部１３の構成を示すブロック図である。図８に示されるように、制御部１３は、演算処理を行うＣＰＵ２３、ＣＰＵ２３が行う制御プログラムを格納したＲＯＭ２４、ＣＰＵ２３にワークエリアを提供するＲＡＭ２５、ＣＰＵ２３の制御の下で自走式イオン発生器１の各種センサと制御信号の入出力を行うＩ／Ｏポート２６、ＣＰＵ２３の制御の下で自走式イオン発生器１に備えられた各種駆動部を駆動するドライバ回路２７、ＣＰＵ２３の制御の下で各種情報を記憶する記憶部２８などから構成されたマイクロコンピュータであり、自走式イオン発生器１を統合的に制御し、一連の自律走行とイオン放出運転を行う。

制御部１３は、ユーザーによる自走式イオン発生器１の動作に係る条件設定を操作パネル（図示省略）から受け付けて記憶部２８に記憶させる。記憶部２８は、自走式イオン発生器１の設置場所周辺の走行マップを記憶することができる。走行マップは、自走式イオン発生器１の走行経路や走行速度などといった走行に係る情報であり、予めユーザーによって記憶部２８に記憶させるか、あるいは自走式イオン発生器１自体がイオン放出運転中に自動的に記録することができる。また、図示していないが、制御部１３は、ユーザーのリモコン操作により、任意の位置へと走行するように制御することもできる。

臭いセンサ２９は筐体２の外部周辺の臭いを検知する。臭いセンサ２９としては、例えば、半導体式や接触燃焼式の臭いセンサを用いることができる。自走式イオン発生器１の外部周辺の臭いを検知するため、臭いセンサ２９は筐体２から外部へ露出するように配置される。制御部１３はＩ／Ｏポート２６を介して臭いセンサ２９と接続され、臭いセンサ２９からの出力信号に基づいて筐体２の外部周辺の臭い情報を得る。

湿度センサ３０は筐体２の外部周辺の湿度を検知する。湿度センサ３０としては、例えば、高分子感湿材料を用いた静電容量式や電気抵抗式の湿度センサを用いることができる。自走式イオン発生器１の外部周辺の相対湿度を検知するため、湿度センサ３０は筐体２から外部へ露出するように配置される。制御部１３はＩ／Ｏポート２６を介して湿度センサ３０と接続され、湿度センサ３０からの出力信号に基づいて筐体２の外部周辺の湿度情報を得る。

なお、記憶部２８に記憶される走行マップには、自走式イオン発生器１が設置される設置場所における所定閾値以上の臭気が漂う箇所および所定閾値以上に湿気が高い箇所が特定箇所として予め記憶されていてもよい。このようにすれば、制御部１３がこの特定箇所を筐体２の周辺環境に基づいて定めた箇所であると判断することができる。つまり、走行マップが、臭いセンサ２９および湿度センサ３０と同様に、筐体２の周辺環境を検知する環境検知装置としての役割を果たすことになる。

人感センサ３１としては、例えば、赤外線、超音波、可視光等によって人の存在を検知する人感センサを用いることができる。自走式イオン発生器１の外部周辺の人の存在を検知するため、人感センサ３１は筐体２から外部へ露出するように配置される。制御部１３はＩ／Ｏポート２６を介して人感センサ３１と接続され、人感センサ３１からの出力信号に基づいて筐体２の外部周辺の人の存在情報を得る。

接触センサ３２としては、例えば、自律走行時に自走式イオン発生器１が障害物と接触したことを検知するマイクロスイッチを用いることができる。本実施形態では、障害物との接触により変位する可動式の前方側板（例えばバンパーとして機能を備える）２ｃの動きを検知するために筐体２内で前方側板２ｃの近傍に配置される。制御部１３はＩ／Ｏポート２６を介して接触センサ３２と接続され、接触センサ３２からの出力信号に基づいて筐体２の外部周辺の障害物の存在情報を得る。
例えば、自走式イオン発生器１は、走行領域の周縁に到達した場合や、進路上の障害物に衝突した場合、一対の駆動輪１５が停止し、一対の駆動輪１５を互いに逆方向に回転して向きを変える。これにより、自走式イオン発生器１は障害物を避けながら自律走行することができる。
また、充電等の非稼働時にほこりや異物が吸気口３や排気口５から侵入して自走式イオン発生器１が故障することを防止するため、制御部１３はイオン発生部４の作動時に吸気口３と排気口５を開き、イオン発生部４の非稼働時に吸気口３と排気口５を閉じるように吸気用蓋体駆動部１０および排気用蓋体駆動部１２をそれぞれ制御する。

このように構成された自走式イオン発生器１では、イオン放出運転の指令により、電動送風機７、イオン発生部４および一対の駆動輪１５の駆動が開始される。これにより、自走式イオン発生器１は所定の範囲を自律走行しながら周囲の空気を吸気口３から吸引し、イオン発生部４は吸引された空気の一部を電離処理してイオンを生成し、イオンを含む空気が排気口５から排出される。これにより、据え置き式や卓上式では十分にイオンを行き渡らせることが難しかったような比較的広い空間でも、自走式イオン発生器１の走行によってイオンを行き渡らせることが可能となり、空気中のカビ菌や浮遊菌を効率的に分解・除去、あるいは殺菌等をすることができる。

なお、自走式イオン発生器１は、環境検知装置である臭いセンサ２９、湿度センサ３０、走行マップおよび人感センサ３１から得られる情報に基づいて独特のイオン放出運転を実行することもできる。例えば、自走式イオン発生器１は、環境検知装置が検知した周辺環境に基づいて特定箇所に一定時間留まり、排気口５からイオンを含む空気を集中的に放出するといった運転も可能である。

続いて図９を参照に本発明に使用するイオン発生部４に設けられるイオン発生装置４０の一構成例を説明する。該図は、イオン発生装置４０の斜視図である。イオン発生装置４０は排気経路に臨む複数のイオン放出部４１ａ、４１ｂを有している。このイオン放出部４１ａ、４１ｂは、イオン発生装置４０の樹脂製の筺体の一部を、例えば円形状に開口した開口部からなり、その開口部に対応して以下のイオン発生のための電極が設けられている。
つまり、各々のイオン放出部４１ａ、４１ｂには、共通の対向電極４２と針状の放電電極４３ａ、４３ｂが各々設けられる。放電電極４３ａ、４３ｂは先端が尖った針電極であり、対向電極４２は放電電極４３ａ、４３ｂの周囲を囲うように開口された共通の接地された電極である。
イオン発生装置４０は、本体部分４５に高圧電気発生回路が内蔵されており、側面（図４では底面）に設けられた２つの端子４６を介してバッテリー６から電力が供給され、作動する。
本体部分４５の高圧電気発生回路は、放電電極４３ａ、４３ｂに、交流波形またはインパルス波形から成る正または負の高電圧が印加される。前述のようにイオン発生装置４０は複数の放電電極を持ち、例えば放電電極４３ａには、正のインパルス波形の高電圧が印加される。これにより、電離により発生するイオンが空気中の水分と結合して主としてＨ⁺（Ｈ₂Ｏ）ｍから成る正のクラスタイオンが生成される。
他の放電電極４３ｂには、負のインパルス波形の高電圧が印加され、電離により発生するイオンが空気中の水分と結合して主としてＯ₂ ^-（Ｈ₂Ｏ）ｎから成る負のクラスタイオンが生成される。ここで、ｍ、ｎは任意の自然数である。

イオン生成され、空間に放出されたＨ⁺（Ｈ₂Ｏ）_mおよびＯ₂ ^-（Ｈ₂Ｏ）_nは細菌の表面に付着し、化学反応して活性種であるＨ₂Ｏ₂または・ＯＨを生成する。Ｈ₂Ｏ₂または・ＯＨは極めて強力な活性を示すため、これらにより空気中の浮遊細菌を取り囲んで除去、あるいは殺菌することができる。ここで、・ＯＨは活性種の１種であり、ラジカルのＯＨを示している。
以上のイオン発生装置４０の構成は、正および負のイオンを同時に発生させる一例であり、一つの放電電極を設け、該放電電極に交流の高電圧を供給させることで、正または負のイオンを交互に発生させることも可能である。また、正負のイオンを生成させるものでなく、負のイオンを発生させるようなものでもよい。

＜吸気用開閉部の詳細な説明＞
図１０は吸気口と排気口が閉じた状態を示す図４対応図、図１１は吸気口と排気口が閉じた状態を示す図５対応図、図１２は吸気口と排気口が閉じた状態を示す図６対応図である。
前出の図１に示されるように、吸気口３は上部カバー２ｄの蓋体受け部５０の一部を切り欠くようにして形成されている。蓋体受け部５０はすり鉢状に窪んだ平面視円形の凹部であり、この蓋体受け部５０に円盤状の吸気用蓋体（板状体）９が同心円状に設けられている。
図４に示されるように、吸気用蓋体９は裏面側の周縁が蓋体受け部５０の表面と面接触するようにテーパ面９ａとなっている。このため、図１１に示されるように吸気口３を閉じるように吸気用蓋体９を下降させると、蓋体受け部５０の表面と吸気用蓋体９の裏面側の周縁に形成されたテーパ面９ａが面接触し、吸気用蓋体９は蓋体受け部５０上の適切な位置に収まり、吸気口３は確実に閉じられる。

図４および図６に示されるように、蓋体受け部５０には吸気用蓋体９を上下移動可能に支持するための５つの貫通孔５１ａ，５１ｂ，５１ｃ，５１ｄ，５１ｅが形成され、吸気用蓋体９の裏面側には蓋体受け部５０の貫通孔５１ａ，５１ｂ，５１ｃ，５１ｄ，５１ｅにそれぞれスライド可能に嵌る５本の軸部５２ａ，５２ｂ，５２ｃ，５２ｄ，５２ｅが形成されている。
吸気用蓋体９の裏面側に形成された５本の軸部５２ａ〜５２ｅのうち、自走式イオン発生器１の前後方向と直交する方向に並んだ３本の軸部５２ｄ，５２ｂ，５２ｅの先端は、筐体２内で支持板５３によって支持されている。一方、５本の軸部５２ａ〜５２ｅのうち、自走式イオン発生器１の前方側と後方側に設けられた２本の軸部５２ａ，５２ｃは蓋体受け部５０の貫通孔５１ａ，５１ｃにスライド可能に嵌っているだけである。
図４および図６に示されるように、吸気用蓋体９の３本の軸部５２ｄ，５２ｂ，５２ｅを筐体２内で支持する支持板５３の両端は一対のカム５４に当接している。一対のカム５４はステッピングモータ５５によって駆動されるシャフト５６に軸支されている。また、吸気用蓋体９と蓋体受け部５０との間には弾性部材としてのスプリング５７が配され、吸気用蓋体９は吸気口３を閉じる方向に常に付勢されている。特に、スプリング５７は軸部５２ｂの外周に貫挿され、支持板５３を下方へと付勢し、吸気用蓋体９を常に、閉じる方向に付勢する。
このため、吸気用蓋体９の軸部５２ｄ，５２ｂ，５２ｅを支持する支持板５３は常にカム５４に当接するように付勢され、カム５４の回転に正確に追従する。

図１１および図１２に示されるように、吸気口３が閉じた状態でステッピングモータ５５の回転によりカム５４を図１１において時計方向に軸回転させると、図５および図６に示されるように支持板５３がカム５４により持ち上げられ、軸部５２ｄ，５２ｂ，５２ｅを介して支持板５３に支持された吸気用蓋体９がスプリング５７の付勢力に抗して上昇する。
ステッピングモータ５５は、カム５４を所定の方向に所定の角度だけ軸回転させるように駆動制御されるので、吸気用蓋体９は蓋体受け部５０に対して所定の高さだけ上昇した位置で保持される。これにより、蓋体受け部５０と吸気用蓋体９との間に間隙が形成され、吸気口３が開いた状態となる。また、この際、図５に示されるように支持板５３とカム５４にそれぞれ形成された係止部５３ａ，５４ａが互いに当接し、カム５４はそれ以上の回動を規制される。これはステッピングモータ５５に何らかの不具合が生じても、所定の角度を超えるカム５４の回動を強制的に規制し、吸気用蓋体９が蓋体受け部５０から外れるといった不具合を防ぐための防護策である。

一方、図５および図６に示されるように、吸気口３が開いた状態でステッピングモータ５５の回転によりカム５４を反時計方向に所定の角度だけ回動させると、図１１および図１２に示されるようにスプリング５７によってカム５４に当接するように付勢された支持板５３がカム５４の回動に追従して下降し、それに伴って吸気用蓋体９が下降する。
この際、ステッピングモータ５５は、吸気用蓋体９の裏面側の周縁に形成されたテーパ面９ａがすり鉢状に窪んだ蓋体受け部５０の表面に面接触する位置となるように回転角度が制御される。この時、カム５４の係止部５４ａは、蓋体受け部５０の下部に設けられているマイクロスイッチ５８（光学センサーでもよい）のアクチュエータを操作する。これにより、マイクロスイッチ５８から閉じた状態を示す信号が制御部１３へと送られる。
以上のように吸気用蓋体９ａの周縁に形成されたテーパ面９ａが蓋体受け部５０の表面に当接する位置まで下降させられると、吸気口３は完全に閉じられ、これにより、充電等の非稼働時にほこりや異物が吸気口３から侵入することが防止される。これは、ほこりや異物の侵入により自走式イオン発生器１が故障することの防護策である。

本実施形態の自走式イオン発生器１は重心を低くして安定した走行が得られるように全高が据え置き型のものより低い。よって吸気口３の位置も低い。自走式イオン発生器１は、通常、床面上にあるため、全高の高い据え置き型のものや、通常は机上に置かれる携帯型ものに比べてほこりや異物が吸気口から侵入し易いと言える。
しかし、上述の通り、本実施形態ではイオン発生部４の非作動時、すなわち充電等の非稼働時に吸気口３が閉じられるので、ほこりや異物が吸気口３から侵入することを防止でき、信頼性の高い自走式イオン発生器１を提供できる。

なお、上述の通り、ステッピングモータ５５はカム５４を所定の方向に所定の角度だけ軸回転させることができるので、カム５４の回転角度を正確に制御して蓋体受け部５０に対する吸気用蓋体９の高さを調節することにより、筐体２内に導入される空気の量を調整することができる。
例えば、蓋体受け部５０と吸気用蓋体９との間の間隙が小さくなるように吸気用蓋体９の高さを調節すれば吸気口３の開き具合は小さくなり、それに伴って筐体２内に導入される空気の量は少なくなる。これにより、イオン発生部４で生成され、送出されるイオン量は少なくなる。イオン発生部４で生成されるイオン量は送風量に比例し、イオン発生部４で空気の入れ替わりが早い程、生成されるイオン量が増える傾向がある。そのため、吸気口３の開き具合が小さい場合は送風量を多くすることで、送出されるイオン量を多くできる。
一方、蓋体受け部５０と吸気用蓋体９との間の間隙が大きくなるように吸気用蓋体９の高さを調節すれば吸気口３の開き具合は大きくなり、それに伴って筐体２内に導入される空気の量は多くなる。これにより、イオン発生部４で生成され、送出されるイオン量は多くなる。

＜排気用開閉部の詳細な説明＞
前出の図１に示されるように、排気口５は蓋体受け部５０の前方側の一部を切り欠くようにして形成されている。図４に示されるように、筐体２内において排気口５の手前には半円筒状の排気用蓋体１１が設けられ、この排気用蓋体１１を排気用蓋体駆動部１２としてのステッピングモータ５８で軸回転させることにより排気口５が開閉可能となっている。
図２に示されるように、排気用蓋体１１はその周方向の一端側が閉じた周壁部１１ａとされ、他端側が多数の開口部１１ｂが形成されたルーバー状となっている。
排気用蓋体１１はその長手方向の一端側が筐体２に軸回転可能に軸支され、他端側が筐体２にマウントされたステッピングモータ５８の回転軸に接続されている。

図１０に示されるように、排気口５が閉じた状態でステッピングモータ５８の回転により排気用蓋体１１を時計方向に軸回転させると、図１および図４に示されるように排気用蓋体１１の開口部１１ｂが排気口５に露出し、排気口５が開いた状態となる。
ステッピングモータ５８は、所定の方向に所定の角度だけ回転するように制御されるので、排気用蓋体１１は排気口５から開口部１１ｂが露出した位置で保持される。また、この際、図４に示されるように排気口５と排気用蓋体１１にそれぞれ形成された係止部５ａ，１１ｃが互いに当接し、排気用蓋体１１はそれ以上の回動を規制される。これはステッピングモータ５８に何らかの不具合が生じても、所定の角度を超える排気用蓋体１１の回動を強制的に規制し、排気用蓋体１１が筐体２から外れるといった不具合を防ぐための防護策である。

一方、図４に示されるように、排気口５開いた状態でステッピングモータ５８の回転により排気用蓋体１１を反時計方向に軸回転させると、図１０に示されるように排気用蓋体１１の周壁部１１ａが排気口５に対向し、排気口５が閉じた状態となる。
この際、ステッピングモータ５８は、排気用蓋体１１の周壁部１１ａが排気口に対向し、開口部１１ｂが排気口５から完全に露出しなくなる位置となるように回転角度が制御される。なお、この位置で排気用蓋体１１が図示していないマイクロスイッチ等からなるセンサーで検知され、その検知信号が制御部１３に送られる。
これにより、充電等の非稼働時にほこりや異物が排気口５から侵入することが防止される。これは、ほこりや異物の侵入により自走式イオン発生器１が故障することの防護策である。

本実施形態の自走式イオン発生器１は重心を低くして安定した走行が得られるように全高が据え置き型のものより低い。よって排気口５の位置も低い。自走式イオン発生器１は、通常、床面上にあるため、全高の高い据え置き型のものや、通常は机上に置かれる携帯型ものに比べてほこりや異物が排気口５から侵入し易いと言える。
しかし、上述の通り、本実施形態ではイオン発生部４の非作動時、すなわち充電等の非稼働時に排気口５が閉じられるので、ほこりや異物が排気口５から侵入することを防止でき、信頼性の高い自走式イオン発生器１を提供できる。

なお、上述の通り、ステッピングモータ５８は排気用蓋体１１を所定の方向に所定の角度だけ軸回転させることができるので、排気用蓋体１１の回転角度を正確に制御して開口部１１ｂの露出具合を調節することにより、排気口５の開き具合を調整することもできる。
例えば、排気口５に露出する開口部１１ｂの比率が低くなるように排気用蓋体１１の回転角度を制御すれば排気口５の開き具合は小さくなり、それに伴って排気口５から放出される空気の流速は速くなる。これにより、イオンを含んだ空気をより遠くまで到達させることができる。
一方、排気口５から露出する開口部１１ｂの比率が高くなるように排気用蓋体１１の回転角度を制御すれば排気口５の開き具合は大きくなり、それに伴って排気口５から放出される空気の流速は遅くなる。しかし、イオンを含んだ空気をより広範囲に放出できる。
また、本実施形態では排気用蓋体１１の開口部１１ｂがルーバー状に形成されているので、排気用蓋体１１の回転角度を制御することにより、排気口５から放出される空気の方向を定めることもできる。

以上、本実施形態では、吸気用蓋体駆動部１０および排気用蓋体駆動部１２の動力源としてステッピングモータ５５，５８をそれぞれ用いたが、吸気用蓋体駆動部１０および排気用蓋体駆動部１２の動力源はこれに限定されるものではなく、例えばサーボモータなど、同等の機能を有する様々な動力源を好適に用いることができる。

＜吸気用蓋体の他の構造について＞
吸気用蓋体９は、円盤形状としている。この吸気用蓋体９は、進行方向に対し後部側に設けられている吸気口３を開閉する構造となっている。この吸気用蓋体９は、排気口５を覆うことが可能な大きさに形成されていない。そのため、吸気口３だけでなく、進行方向の前方側に設けられた排気口５についても同時に開閉できる大きさに、吸気用蓋体９を形成すれば、排気口５を吸気口３と同時に覆うことができる。
このような構成とすることで、吸気用蓋体９は、排気用蓋体１１を共用することになり、排気用蓋体１１を無くし、また排気用蓋体１１を開閉駆動するためのステッピングモータ５８等の駆動部を排除でき、構造を簡単にできる。
なお、排気用蓋体１１を設けることで、その回転角度を制御することで排気方向を調整することができる。
本発明の吸気および排気機能を備える電子機器としては、他送風機を備え、空気を吸引し、その空気を加湿、浄化、脱臭等を行う装置全般で応用できる。

１ 自走式イオン発生器（自走式電子機器）
２ 筐体
２ａ 底板
２ｂ 後方側板
２ｃ 前方側板
２ｄ 上部カバー
３ 吸気口
４ イオン発生部
５ 排気口
５ａ，１１ｃ，５３ａ，５４ａ 係止部
６ バッテリー
７ 電動送風機
８ フィルタ
９ 吸気用蓋体
１０ 吸気用蓋体駆動部
１１ 排気用蓋体
１１ａ 周壁部
１１ｂ 開口部
１２ 排気用蓋体駆動部
１３ 制御部
１４ 制御基板
１５ 駆動輪
１５ａ 回転軸
１６ 前輪
１７ 後輪
１８，１９ 床面検知センサ
２０ 充電端子
２１ 充電台
２２ 端子部
２３ ＣＰＵ
２４ ＲＯＭ
２５ ＲＡＭ
２６ Ｉ／Ｏポート
２７ ドライバ回路
２８ 記憶部
２９ 臭いセンサ
３０ 湿度センサ
３１ 人感センサ
３２ 接触センサ
４０ イオン発生装置
４１ａ，４１ｂ イオン放出部
４２ 対向電極
４３ａ，４３ｂ 放電電極
４５ 本体部分
４６ 端子
５０ 蓋体受け部
５１ａ，５１ｂ，５１ｃ，５１ｄ，５１ｅ 貫通孔
５２ａ，５２ｂ，５２ｃ，５２ｄ，５２ｅ 軸部
５３ 支持板
５４ カム
５５，５８ ステッピングモータ
５６ シャフト
５７ スプリング
５８ マイクロスイッチ
Ｃ 中心線
Ｆ 床面
Ｓ 側壁

Claims (7)

1. 上部カバーを有する筐体と、筐体が置かれた基面に対して筐体を走行させる走行部と、筐体に収容されイオンを発生するイオン発生部と、イオン発生部で処理される空気を筐体内に導入するために筐体の上部カバーに形成された吸気口と、吸気口を開閉する吸気用開閉部と、イオンを空気と共に放出するために筐体の上部カバーに形成された排気口と、排気口を開閉する排気用開閉部と、走行部、イオン発生部、吸気用開閉部および排気用開閉部を制御する制御部とを備え、
   吸気用開閉部は、吸気口を開閉し閉じた状態で吸気口および排気口を同時に覆うために筐体に対して移動可能に設けられた吸気用蓋体と、吸気用蓋体を移動させる吸気用蓋体駆動部とからなり、
   排気用開閉部は排気口を開閉するために筐体に対して移動可能に設けられた排気用蓋体と、排気用蓋体を移動させて排気口を開閉する排気用蓋体駆動部とからなり、
   制御部はイオン発生部の作動時に吸気口および排気口を開き、イオン発生部の非作動時に吸気口および排気口を閉じるように吸気用蓋体駆動部および排気用蓋体駆動部を制御するよう構成された自走式イオン発生器。
2. 排気用蓋体は排気口を筐体の内側から塞ぐように筐体に対して軸回転可能に軸支された半円筒状の筒状体からなる請求項１に記載の自走式イオン発生器。
3. 筒状体は周状体の一部に開口部を有し、排気用蓋体駆動部は排気口を開く際に筒状体の開口部が筐体の排気口に対向する位置に筒状体を軸回転させ、排気口を閉じる際に筒状体の周状体の部分が排気口に対向するよう開口部を退避させる位置に筒状体を軸回転させる請求項２に記載の自走式イオン発生器。
4. 排気用蓋体駆動部は筒状体を所定の方向に所定の角度だけ軸回転させるステッピングモータからなる請求項２又は３に記載の自走式イオン発生器。
5. 排気口と筒状体は所定角度を超える筒状体の回動を規制する一対の係止部をそれぞれ有する請求項２〜４のいずれか１つに記載の自走式イオン発生器。
6. 筐体は吸気口の周囲に蓋体受け部を有し、吸気用蓋体は蓋体受け部を覆う板状体からなり、吸気用蓋体駆動部は吸気口を開く際に蓋体受け部と板状体との間に間隙が形成されるように板状体を移動させ、吸気口を閉じる際に蓋体受け部と板状体が当接するように板状体を移動させる請求項１〜５のいずれか１つに記載の自走式イオン発生器。
7. 蓋体受け部はすり鉢状に窪んだ円形凹部からなり、吸気用蓋体は円形凹部に嵌るように円形凹部と同心円状に設けられた円盤状の板状体からなる請求項６に記載の自走式イオン発生器。