JP6692174B2 - 浴槽清掃装置及び排水口開閉装置 - Google Patents

Description

本発明は、浴槽内の水面を浮遊しながら、浴槽内壁面を清掃する浴槽清掃装置、及び浴槽内の水位を制御するための排水口開閉装置に関する。

従来の浴槽清掃装置として、例えば、特許文献１の「浴槽清掃機」や、特許文献２の「浴槽清掃装置及び浴槽の排水口の栓」がある。以下、図９〜図１１を参照しつつ、従来の浴槽清掃装置について説明する。

図９は、特許文献１の浴槽清掃機の構成を示すものである。この浴槽清掃機は、残り湯の水面に本体７１を浮かべて使用する。本体７１内のインペラ７３が残り湯を吸水すると、清掃手段７２が浴槽内壁面７１６を押圧しながら清掃する。図１０に示すように、浴槽清掃機は、インペラ７３のジェット水流を推進力にして浴槽内壁面に沿って周回する。浴槽の排水栓を抜いて残り湯の水位が低下するにつれて、浴槽清掃機は、浴槽内壁面７１６の低位置を清掃する。

図１１は、特許文献２の浴槽清掃装置の構成を示したものである。この浴槽清掃装置は、水面に浮かぶよう形成された本体ケーシング８２と、この本体ケーシング８２を水面上で移動させるための推進力を発生するスクリュー８３と、本体ケーシング８２の一側壁８２ｂに設けられた清掃手段である超音波素子８５及びブラシ８６とを備えている。水面に浮かべられた浴槽清掃装置は、その一側面８２ｂを浴槽内壁面に対向させながらスクリュー８３の推進力で浴槽内壁に沿って周回し、超音波素子８５及びブラシ８６により浴槽内壁面を清掃する。

特開平０９−２１５６２１号公報（第７頁、図１） 特開２００３−１８０５３７号公報（第５頁、図５）

しかしながら、上述した従来の浴槽清掃装置では、例えば、図４に示す浴槽３０のような、曲面を多用した複雑な形状の内壁面を効率よく清掃することができないという技術課題があった。すなわち、従来の浴槽清掃装置は、いずれも清掃手段における浴槽内壁面との接触部が平面形状となっていた。平面形状の接触部は、図４に示すような凹曲面のコーナー部３１や凸曲面のエッジ部３２に隙間なく追随することができない。このため、従来の浴槽清掃装置は、いずれも曲面を多用した複雑な形状の浴槽内壁面を、隅々まで効率良く清掃することができなかった。

本発明は、上記の技術課題に鑑みてなされたものであり、曲面を多用した複雑な形状の浴槽内壁面を効率良く清掃することが可能な浴槽清掃装置、及び浴槽内の水位を制御するための排水口開閉装置を提供することを目的とする。

（１）上記目的を達成するために、本発明の浴槽清掃装置は、浴槽内の水面を浮遊しながら、浴槽内壁面を清掃する浴槽清掃装置であって、防水のケース内に少なくともモーター及び電源を収納した駆動ユニットと、前記駆動ユニットの全部又は一部を囲む外壁部を有し、前記モーターにより例えば駆動ユニットに対して、回転される回転体と、例えば少なくとも前記モーターの回転軸と交差する方向に突出するように、前記回転体の外壁部に突出して設けられた複数の面状又は線状部材からなり、前記モーターの回転によって、水面を移動するための推進力を発生させるとともに、前記浴槽内壁面に付着した汚れを除去する推進清掃手段と、を含む構成としてある。

（２）好ましくは、上記（１）の浴槽清掃装置において、前記回転体が、前記駆動ユニットの全部を覆う少なくとも２つの外壁部からなる構成にするとよい。すなわち、外壁部は少なくとも２つの別々の外壁部材からなり、少なくとも２つの別々の外壁部材が駆動ユニットの全部を覆っている。

（３）好ましくは、上記（２）の浴槽清掃装置において、前記回転体が、前記駆動ユニットの略全体を覆う略球形の外壁部からなる構成にするとよい。

（４）好ましくは、上記（１）〜（３）のいずれかの浴槽清掃装置において、前記回転体を他の回転体と交換可能とし、他の回転体は、前記回転体の外壁部と異なる外壁部、又は前記回転体の外壁部に設けられた前記推進清掃手段と異なる推進清掃手段を有する構成にするとよい。

（５）好ましくは、上記（１）〜（４）のいずれかの浴槽清掃装置において、前記推進清掃手段が、フィン又はブラシからなる構成にするとよい。

（６）好ましくは、上記（１）〜（５）のいずれかの浴槽清掃装置において、前記モーターによる前記駆動ユニットの回転を抑止し、前記駆動ユニットの姿勢を保つことが可能な重さの錘を、前記ケースに設けた構成にするとよい。

（７）好ましくは、上記（１）〜（６）のいずれかの浴槽清掃装置において、前記回転体又は前記ケースの少なくとも一方に、浴槽内の水面を浮遊するための浮力手段を設けた構成にするとよい。

（８）上記目的を達成するために、本発明の排水口開閉装置は、上記（１）〜（７）のいずれかの浴槽清掃装置で前記浴槽内壁面を清掃する際に、前記浴槽内貯留水の水位を下げるために用いられる前記浴槽の排水口に装着される排水制御弁であって、貯留水の流出と停止を選択する開閉弁と、それを開閉動作させる駆動手段と、前記駆動手段を予め定められたタイミングで動作させる制御手段と、を含む構成としてある。

上述した本発明の浴槽清掃装置及び排水口開閉装置による作用は、次の通りである。

浴槽清掃装置は、水面に浮遊しながら前記回転体を回転することで推進力を発生させ、回転体の外壁部に設けられた複数の面状又は線状部材を浴槽内壁面に押し付け、且つ壁面に連続的に接触することで、壁面形状に追随しながら汚れを掻き落とすように作用する。

同時に前記推進力は、浴槽清掃装置を浴槽内壁面に沿って周回移動させるようにも作用するため、一定時間経過後、その水位近傍における浴槽内壁面が水平方向の全周に渡り清掃される。

一方、浴槽の排水口にあらかじめ装着した、浴槽貯留水の排水を制御する排水口開閉装置により、貯留水を一定量排出して浴槽内の水位を低下させることで、浴槽清掃装置の清掃箇所を垂直方向下方に移動させ、下位水位において更に清掃を実施する。以降、これを繰り返すことにより浴槽清掃装置は、浴槽内壁面の水平方向、垂直方向に亘る清掃を実施する。

本発明の浴槽清掃装置は、前記回転体を含む外形が略球体であり、浴槽壁との対向面は平面ではなく球体表面の一部となるため、浴槽壁の曲面形状に追随しやすくなる。従って、曲面を多用した形状の浴槽であっても複雑な機構や制御を用いずに、内壁面を少なくとも同一水位近傍において全周に渡り清掃することが可能である。水位を適切な手段で下げることにより、内壁面を全体的に清掃できる。

また、本発明の排水口開閉装置は、浴槽清掃装置の清掃速度に適した速度で浴槽内の貯留水の水位を低下させ、下位水位においても内壁面を全周に渡り清掃することを可能にする。

これら浴槽清掃装置及び排水口開閉装置の組み合わせにより、曲面を多用した形状の浴槽内壁面を複雑な機構や制御を用いずに広範囲に亘って隅々まで効率良く清掃することができ、従来技術よりも製造コストを安価に抑えられる。

本発明の一実施形態に係る浴槽清掃装置を示す概略図である。 上記浴槽清掃装置の部分断面図である。 図２のＡ−Ａ線断面図である。 浴槽内壁に曲面を多用した浴槽の具体例を示す斜視図である。 上記浴槽清掃装置が浴槽内壁の凹曲面を清掃している状態を示す平面図である。 上記浴槽清掃装置が浴槽内壁の凸曲面を清掃している状態を示す縦断面図である。 同じく上記浴槽清掃装置が浴槽内壁の凸曲面を清掃している状態を示す部分断面図である。 本発明の一実施形態に係る排水口開閉装置を示すものであり、図８（ａ）は平面図、図８（ｂ）は部分断面図である。 特許文献１の浴槽清掃機の構成を示す部分断面図である。 特許文献１の浴槽清掃機の動作を示す正面図である。 特許文献２の浴槽清掃装置の構成を示す断面図である。

以下、本発明の一実施形態に係る浴槽清掃装置及び排水口開閉装置について、図面を参照しつつ説明する。

はじめに、本発明の実施形態である浴槽清掃装置の構造及び外観形状の特徴について説明する。
図１は本発明の実施形態を示す浴槽清掃装置の外観を示している。浴槽清掃装置は、少なくとも左右２つの回転体（外壁部材）の表面に、複数のフィン（推進清掃手段。以下、フィンと記述する）２が同心円状に配置された一方の回転体１ａと、同様に複数のフィン２が配置された他方の回転体１ｂが、駆動ユニット４によって同一回転軸６のまわりに回転するよう組み合わせてある。２つの外壁部材により外壁部が構成される。
なお、図１では構造を分かりやすく説明するために回転体１ｂは外壁部材のみ破線で示されている。

図２は浴槽清掃装置を水面に浮かべた状態で正面から見た部分断面を、図３は図２におけるＡ−Ａ断面を示している。図２ではモーター５は１つであり、回転軸６がこのモーター５から両側に突出しているが、駆動ユニット４の内部に左右２つの回転体駆動用のモーター５と電源７が収納されており、一方のモーター５の回転軸６が回転体１ａと、他方のモーター５の回転軸６が回転体１ｂと連結されるようにしてもよい。駆動ユニット４及び各回転体１ａ、１ｂの内部に設けられた浮力手段３ａ、３ｂと、により浴槽清掃装置は水面に浮く浮力を有する。
なお、駆動ユニット４は、その内部に納められている錘８により低重心となり回転体１ａ、１ｂの回転による反力の影響で逆方向に回転することなく姿勢が保たれるよう設計されている。

次に、浴槽清掃装置が浴槽の同一水面上を進む推進手段と浴槽内壁面の汚れを除去する除去手段について図２及び図３を用いて説明する。
浴槽の任意の水面上に浮いた浴槽清掃装置は、駆動ユニット４内部のモーター５を回転させることで回転体１ａ、１ｂに複数配置されたフィン２のうち水中にある部分が水を掻いて発生した推進力で水面上を進むことができる。すなわち、回転体１ａ、１ｂは推進手段として作用する。

回転体１ａ、１ｂを回転させることで浴槽清掃装置は前記推進力により水面上を前進し、ある入射角度で浴槽壁面に到達して複数あるフィン２の一部が壁面に接触した後、前記推進力の一部は壁面への押圧力となる。その後、浴槽清掃装置は壁面に沿う方向へ進路を変えて進み、この間、複数のフィン２が次々と新しい壁面に接触しながら汚れを水面又は水中に掻き落として除去する。すなわち、回転体１ａ、１ｂは推進手段のみならず清掃手段としても作用する。

浴槽清掃装置は前記押圧力が小さくなると、それまで接触していた壁面を離れ、浴槽の別の壁面に接触するまで再び同一水面上を前進し、前記別の壁面においても上記に述べた通り押圧力が作用している間は回転体１ａ、１ｂが清掃手段として作用し、押圧力が小さくなるとその壁面を離れ、再び別の壁面に接触するまで前記同一水面上を進む。以降この動作を繰り返し、長時間を稼働させれば浴槽清掃装置は壁面に接触する回数が十分に多くなり、前記同一水位における浴槽内の水平方向全周に渡り壁面を清掃することができる。

更に、図８（ａ）、（ｂ）を用いて浴槽清掃装置が前記同一水位よりも更に下方の水位において浴槽内壁面を清掃する実施の形態について説明する。

先ず、浴槽清掃装置が清掃する浴槽本体の底部にある排水口３４に、貯留水の流出と停止を選択する開閉弁５１、開閉弁５１を図８（ｂ）の上下方向に駆動する駆動手段５２及びその制御部５３並びにそれらの駆動用電源５４、から成る排水口開閉弁ユニット５０を予め装着しておく。

次に、浴槽清掃装置が、ある水位での壁面清掃後、排水口開閉弁５０の開閉弁５１を開いて貯留水を一定量排出することで、浴槽清掃装置は水位の低下に従って、それまでの水位より更に下方の水位についても清掃手段を浴槽内壁に作用させることができる。そしてその水位での壁面清掃後、再び開閉弁５１を開いて貯留水を一定量排出する。以降、この動作を繰り返すことで浴槽清掃装置は清掃開始水位より下方の浴槽内壁についても清掃することが可能となる。

ここで、排水口開閉弁ユニット５０が一回に排出する排水量は、浴槽清掃装置の回転体１ａ又は１ｂの最大直径よりも小さい高さだけ浴槽の水位を低下させ得る水量であり、前記制御部５３に予め相当する開閉時間としてプログラムされている。

本浴槽清掃装置が以上のように浴槽内壁清掃を行う間、浴槽清掃装置の清掃手段は回転体表面に設置した複数のフィン２が浴槽内壁を舐めるように次々と接触するため、図４のコーナー部３１のような凹曲面であっても浴槽内壁に清掃手段を作用させることができ、また、エッジ部３２のような凸曲面であっても清掃手段を作用させることができ、よって図４のような曲面を多用した内壁形状の浴槽３０であっても、清掃開始水位近傍と同一又は下方の内壁面を隅々まで清掃することが可能となる。

図５及び図６は、図４のコーナー部３１、エッジ部３２について、その周辺部を含めて拡大した図であり、図５は浴槽内壁のコーナー部３１に浴槽清掃装置２０が清掃手段を作用させることを示す上面図、図６は浴槽内壁のエッジ部３２に浴槽清掃装置２０が水面４１に浮いた状態で清掃手段を作用させることを示す側面図である。

図７は、浴槽の水位低下を複数回実施し、最終的に浴槽清掃装置２０が浴槽内壁の底面部分３３に清掃手段を作用させることを示す側面図である。

以上のように、本実施形態によれば曲面を多用した形状の浴槽内壁であっても隅々まで効率良く清掃するための浴槽清掃装置を提供できる。

なお、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で上述した実施形態に種々の変形を施すことができる。例えば、以下のア）〜エ）のような変更が可能である。
ア）回転体１ａ、１ｂを合わせた外形は、図示した略球形に限定されない。例えば、回転体１ａ、１ｂの外形を楕円体又はそろばんの玉のような円錐を２個組み合わせた形状に変更してもよい。
イ）駆動ユニット４内のモーター５は、図示した回転体１ａ、１ｂを同時に駆動する共用の１個でなくてもよい。回転体１ａ、１ｂそれぞれ独立に駆動するためのモーターをそれぞれ１個ずつ用いてもよい。モーター５が１個であれば、このモーター５の回転軸６で回転体１a、１ｂを同時に回転させる。モーター５が２個であれば、一方のモーター５が回転体１aを回転させ、他方のモーター５が回転体１ｂを回転させる。
ウ）推進清掃手段２は、推進力を発生させ、かつ浴槽内壁面に付着した汚れを除去することができる複数の面状又は線状部材であればよい。例えば、図示したフィンをブラシに変更してもよい。
エ）排水口開閉装置の電源は、外部からケーブルを介して給電される構成にしてもよい。
オ）本発明の浴槽清掃装置及び排水口開閉装置は、風呂桶や湯船などの浴槽の清掃に限定されるものではなく、貯水槽、観賞魚用水槽などの水を貯留するための比較的大きな容器の清掃に広く用いることができる。

１ａ 一方の回転体
１ｂ 他方の回転体
２ フィン（推進清掃手段）
３ａ 一方の浮力手段
３ｂ 他方の浮力手段
４ 駆動ユニット
５ モーター
６ 回転軸
７ 電源
８ 錘
２０ 浴槽清掃装置
３０ 浴槽
３１ コーナー部
３２ エッジ部
３３ 浴槽底面
３４ 排出口
４１、４２ 水面
５０ 排水口開閉装置
５１ 開閉弁
５２ 開閉弁駆動手段
５３ 開閉弁駆動手段制御部
５４ 電源
５５ 貯留水流出経路

Claims (6)

1. 浴槽内の水面を浮遊しながら、浴槽内壁面を清掃する浴槽清掃装置であって、
   防水のケース内に少なくともモーター及び電源を収納した駆動ユニットと、
   前記駆動ユニットの全部又は一部を囲む外壁部を有し、前記モーターにより前記駆動ユニットに対して回転される回転体と、
   前記回転体の外壁部に突出して設けられた複数の面状又は線状部材からなり、前記モーターの回転によって、水面を移動するための推進力を発生させるとともに、前記浴槽内壁面に付着した汚れを除去する推進清掃手段と、を含み、
   前記回転体又は前記ケースの少なくとも一方に、互いに離間して配置され浴槽内の水面を浮遊するための一対の浮力手段を設け、前記駆動ユニットは、前記一対の浮力手段の間に配置され、
   前記モーターによる前記駆動ユニットの回転を抑止し、前記駆動ユニットの姿勢を保つことが可能な重さの錘を、前記ケースに設けた浴槽清掃装置。
2. 前記回転体が、前記駆動ユニットの全部を覆う外壁部を有し、この外壁部は少なくとも２つの別々の外壁部材からなる請求項１に記載の浴槽清掃装置。
3. 前記回転体が、前記駆動ユニットの全部を覆う略球形の外壁部からなる請求項２に記載の浴槽清掃装置。
4. 前記回転体を他の回転体と交換可能とし、他の回転体は、前記回転体の外壁部と異なる外壁部、又は前記回転体の外壁部に設けられた前記推進清掃手段と異なる推進清掃手段を有する請求項１〜３のいずれか１項に記載の浴槽清掃装置。
5. 前記推進清掃手段が、フィン又はブラシからなる請求項１〜４のいずれか１項に記載の浴槽清掃装置。
6. 請求項１〜５のいずれか１項に記載の浴槽清掃装置で前記浴槽内壁面を清掃する際に、前記浴槽内の水位を制御するために用いられる排水口開閉装置であって、
   前記の排水口に装着される開閉弁と、
   前記開閉弁を開閉動作させる駆動手段と、
   前記駆動手段を予め定められたタイミングと時間で動作させる制御手段と、を含む
   ことを特徴とする浴槽の排水口開閉装置。