JP7057907B1 - Cleaning device - Google Patents
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Abstract
【課題】外部に排出される空気流の勢いを緩和することが可能な清掃装置を提供する。【解決手段】清掃装置は、装置本体と、清掃ユニット30とを備える。清掃ユニット30は、吸気ノズル33と、吸気ノズル33から被清掃面上の吸引物を空気とともに吸引する吸気ユニット70と、吸引物を分離して内部に収集する収集ボックスと、吸気ユニット70により吸引された空気を清掃ユニット30の内部に案内する排気ダクト80と、少なくとも排気ダクト80を覆い排気ダクト80との間に内部空間を形成するカバーと、を備える。【選択図】図8PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a cleaning device capable of relaxing the momentum of an air flow discharged to the outside. A cleaning device includes a device main body and a cleaning unit 30. The cleaning unit 30 is sucked by the intake nozzle 33, the intake unit 70 that sucks the suction material on the surface to be cleaned from the intake nozzle 33 together with the air, the collection box that separates the suction material and collects it inside, and the intake unit 70. It is provided with an exhaust duct 80 that guides the cleaned air to the inside of the cleaning unit 30, and a cover that covers at least the exhaust duct 80 and forms an internal space between the exhaust duct 80. [Selection diagram] FIG. 8
Description
本発明は、被清掃面を移動しつつ前記被清掃面を清掃する清掃装置に関する。 The present invention relates to a cleaning device that cleans the surface to be cleaned while moving the surface to be cleaned.
従来、いわゆる清掃ロボットと称される自律走行型の清掃装置が知られている。この清掃装置は、床面などの被清掃面を走行しながら、被清掃面に向けられた吸気ノズルの吸引口から吸気ファンによって空気を吸気するとともに被清掃面上の塵埃(吸引物)を吸い込むことにより、被清掃面を掃除する。吸い込まれた塵埃は、清掃装置に取り付けられた集塵ボックスに吸入され、集塵ボックス内のフィルタによって空気と分離され、収集ボックス内に収集される。分離された空気は、排気ダクトを通じて外部に排出される。 Conventionally, an autonomous traveling type cleaning device called a so-called cleaning robot is known. While traveling on the surface to be cleaned such as the floor surface, this cleaning device sucks air from the suction port of the intake nozzle facing the surface to be cleaned by an intake fan and sucks dust (suctioned material) on the surface to be cleaned. By doing so, the surface to be cleaned is cleaned. The sucked dust is sucked into the dust collection box attached to the cleaning device, separated from the air by the filter in the dust collection box, and collected in the collection box. The separated air is discharged to the outside through an exhaust duct.
従来の清掃ロボットは、装置本体に吸気ファンが設けられており、前記装置本体の背面に装着された清掃ユニットと前記吸気ファンとがホースで接続された構成を有している。この構成の場合、吸気ファンから排出される空気は、吸気ファンの排気口から装置本体に設けられた排出口に至る排気ダクトを通じて、排出口から外部に排出される。 The conventional cleaning robot is provided with an intake fan in the main body of the device, and has a configuration in which the cleaning unit mounted on the back surface of the main body of the device and the intake fan are connected by a hose. In this configuration, the air discharged from the intake fan is discharged to the outside from the exhaust port through the exhaust duct from the exhaust port of the intake fan to the exhaust port provided in the main body of the apparatus.
なお、排出される空気を吸気ノズルに戻して本体内で循環させる循環構造を有する掃除機が公知である。 A vacuum cleaner having a circulation structure in which the discharged air is returned to the intake nozzle and circulated in the main body is known.
しかしながら、前掲の特許文献に記載の掃除機は、排出される空気を吸気ノズルに戻す構成であるため、十分な吸引力を得ることができない。 However, since the vacuum cleaner described in the above-mentioned patent document is configured to return the discharged air to the intake nozzle, it is not possible to obtain a sufficient suction force.
一方、上述した自律走行型の従来の清掃装置は、排気ダクトが装置本体の内部に設けられているため、前記装置本体の内部に搭載されている制御ユニットや走行ユニット、バッテリ、電源ユニット、モータ、センサなどの他の機器を迂回して排気ダクトを敷設しなければならない。このため、ダクト長が長くなり、流路抵抗も大きくなることによって、吸気ファンの吸引力が低下するおそれがある。前記排気ダクトの内径を大きくすることにより流路抵抗を低減することができるが、前記排気ダクトの敷設スペースを確保するために前記装置本体を大きくしなければならず、装置のコンパクト化を阻害することになる。 On the other hand, in the above-mentioned autonomous traveling type conventional cleaning device, since the exhaust duct is provided inside the device body, the control unit, the traveling unit, the battery, the power supply unit, and the motor mounted inside the device body. , Exhaust ducts must be laid around other equipment such as sensors. Therefore, the duct length becomes long and the flow path resistance also becomes large, which may reduce the suction force of the intake fan. Although the flow path resistance can be reduced by increasing the inner diameter of the exhaust duct, the main body of the device must be increased in order to secure the laying space of the exhaust duct, which hinders the compactification of the device. It will be.
また、前記装置本体の表面に設けられた前記排出口から空気が外部に排出される構成の場合、清掃ロボットの周囲に排気流が吹き付けられるため、周囲の人に排気流があたり、不快感を与えるおそれがある。また、前記排気流が周囲の物にあたると、その物の状態を変化させるおそれがある。このため、吸気ファンの送風力を強めて、吸気ノズルによる吸引力を大きくすることができない。また、排気流には、フィルタによって分離できなかった微小粒子物質が含まれる場合もあるため、前記排気流を外部に勢いよく吹き出すと、微小粒子物質を周囲にまき散らすことになる。 Further, in the case of the configuration in which the air is discharged to the outside from the exhaust port provided on the surface of the device main body, the exhaust flow is blown around the cleaning robot, so that the exhaust flow hits the surrounding people and causes discomfort. May give. Further, if the exhaust flow hits a surrounding object, the state of the object may be changed. Therefore, it is not possible to increase the suction force of the intake nozzle by increasing the wind power of the intake fan. Further, since the exhaust flow may contain fine particulate matter that could not be separated by the filter, if the exhaust flow is vigorously blown out to the outside, the fine particulate matter will be scattered around.
また、前記装置本体の底面に設けられた前記排出口から空気が外部に排出される構成の場合は、被清掃面上の塵埃をまき散らすことになり、清掃効率が悪化するおそれがある。 Further, in the case of a configuration in which air is discharged to the outside from the discharge port provided on the bottom surface of the device main body, dust on the surface to be cleaned is scattered, which may deteriorate the cleaning efficiency.
本発明の目的は、外部に排出される空気流の勢いを緩和することが可能な清掃装置を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a cleaning device capable of alleviating the momentum of an air flow discharged to the outside.
(1) 本発明の一の局面に係る清掃装置は、被清掃面を進行方向へ走行可能な走行体と、
前記走行体に設けられ、前記被清掃面を清掃可能な清掃ユニットと、を備える。前記清掃ユニットは、吸気ノズルと、前記吸気ノズルから前記被清掃面上の吸引物を空気とともに吸引する吸気部と、前記吸引物を分離して内部に収集する収集容器と、前記吸気部により吸引された空気を前記吸気部の排気口から前記清掃ユニットの内部に案内する排気ダクトと、少なくとも前記排気ダクトを覆い、前記排気ダクトとの間に内部空間を形成するカバー部材と、を備える。
(1) The cleaning device according to one aspect of the present invention includes a traveling body capable of traveling on the surface to be cleaned in the traveling direction and a traveling body.
A cleaning unit provided on the traveling body and capable of cleaning the surface to be cleaned is provided. The cleaning unit is sucked by an intake nozzle, an intake unit that sucks the suction material on the surface to be cleaned from the intake nozzle together with air, a collection container that separates the suction material and collects it inside, and the intake unit. It includes an exhaust duct that guides the generated air from the exhaust port of the intake unit to the inside of the cleaning unit, and a cover member that covers at least the exhaust duct and forms an internal space between the exhaust duct and the exhaust duct.
このように構成されているため、吸気部によって収集容器から吸い込まれた空気は、排気ダクトを通り、清掃ユニットの内部空間に排出される。前記内部空間は、排出される空気流の勢いを緩めるバッファ室としての役割を担う。したがって、前記内部空間に空気が排出されると、排出される空気流は勢いが緩和される。また、前記内部空間に排出される空気流は、カバー部材の内面に衝突することによってもその勢いが緩められる。勢いが緩められた空気流は、更に勢いが緩められつつ、内部空間の隅々まで移動し、最終的には、清掃ユニットやカバー部材などの取付部分の隙間から外部へ緩やかに排出される。これにより、清掃装置の周辺に排気が与える影響を極力小さくすることができ、また、被清掃面上の塵埃のまき散らしや、微小粒子物質のまき散らしを軽減できる。また、走行体の内部ではなく、清掃ユニットの内部に排気することにより、走行体内に設けられた制御部や電子部品などの電子デバイスに排気がかからず、排気の吹き付けに起因して生じる前記電子デバイスの動作不良や故障などを防止することができる。 Due to this configuration, the air sucked from the collection container by the intake unit passes through the exhaust duct and is discharged to the internal space of the cleaning unit. The internal space serves as a buffer chamber for relaxing the momentum of the discharged air flow. Therefore, when air is discharged into the internal space, the momentum of the discharged air flow is relaxed. Further, the air flow discharged to the internal space is also relaxed by colliding with the inner surface of the cover member. The air flow whose momentum has been relaxed moves to every corner of the internal space while the momentum is further relaxed, and finally, it is gently discharged to the outside through the gaps of the mounting portions such as the cleaning unit and the cover member. As a result, the influence of the exhaust gas on the periphery of the cleaning device can be minimized, and the scattering of dust and fine particulate matter on the surface to be cleaned can be reduced. Further, by exhausting the air to the inside of the cleaning unit instead of the inside of the traveling body, the exhaust is not applied to the electronic devices such as the control unit and the electronic parts provided in the traveling body, which is caused by the blowing of the exhaust gas. It is possible to prevent malfunctions and failures of electronic devices.
(2) 本発明の清掃装置において、前記清掃ユニットは、前記走行体の背面に装着されている。前記吸気部は、前記収集容器における前記進行方向側の前面の上部に設けられた排出口から前記収集容器内の空気を吸引する。前記排気ダクトは、前記吸気部の前記排気口から前記収集容器の側方側の内部空間に至る排気流路を形成する。 (2) In the cleaning device of the present invention, the cleaning unit is mounted on the back surface of the traveling body. The intake unit sucks the air in the collection container from the discharge port provided in the upper part of the front surface on the traveling direction side of the collection container. The exhaust duct forms an exhaust flow path from the exhaust port of the intake portion to the internal space on the side of the collection container.
このように構成されているため、収集容器の側方に区画された比較的広い空間に空気を案内することができる。その結果、排出された空気流をより効果的に緩和することができる。 Since it is configured in this way, air can be guided to a relatively wide space partitioned on the side of the collection container. As a result, the discharged air flow can be mitigated more effectively.
(3) 本発明の清掃装置において、前記清掃ユニットは、前記排気ダクトの流出口に取り付けられ、前記流出口から排出される空気の流れを前記内部空間へ向けて複数に分散させる分散ダクトを更に備える。 (3) In the cleaning device of the present invention, the cleaning unit is attached to the outlet of the exhaust duct, and is further provided with a dispersion duct that disperses the flow of air discharged from the outlet into a plurality of distributed ducts toward the internal space. Be prepared.
このような分散ダクトが設けられているため、排出される空気の流れが複数の流路に分散される。これにより、内部空間に排出された空気流がより一層緩和される。 Since such a dispersion duct is provided, the flow of the discharged air is dispersed in a plurality of flow paths. As a result, the air flow discharged to the internal space is further relaxed.
(4) 本発明の清掃装置において、前記分散ダクトは、内部が空洞の筒状に形成されており、その外周面に複数の開口部を有する。 (4) In the cleaning device of the present invention, the dispersion duct has a hollow tubular shape inside, and has a plurality of openings on the outer peripheral surface thereof.
(5) 本発明の清掃装置において、前記複数の開口部は、前記外周面において前記カバー部材の内面に対向する部分に形成されている。 (5) In the cleaning device of the present invention, the plurality of openings are formed in a portion of the outer peripheral surface facing the inner surface of the cover member.
このように構成されているため、開口部から排出された空気がカバー部材の内面に衝突することにより、衝突後の空気流が更に分散される。 Since it is configured in this way, the air discharged from the opening collides with the inner surface of the cover member, so that the air flow after the collision is further dispersed.
(6) 前記収集容器は、前記走行体の背面における幅方向の中央に配置されている。前記吸気部は、その筐体の前記幅方向の一方側の側面に設けられた第1排気口と、他方側の側面に設けられた第2排気口とを有する。前記排気ダクトは、第1排気ダクトと、第2排気ダクトと、を含む。前記第1排気ダクトは、前記第1排気口から前記収集容器の上部における前記一方側の第1側面と前記カバー部材との間の空間に至る第1排気流路を形成する。前記第2排気ダクトは、前記第2排気口から前記収集容器の上部における前記他方側の第2側面と前記カバー部材との間の空間に至る第2排気流路を形成する。 (6) The collection container is arranged at the center in the width direction on the back surface of the traveling body. The intake portion has a first exhaust port provided on one side surface in the width direction of the housing and a second exhaust port provided on the other side surface. The exhaust duct includes a first exhaust duct and a second exhaust duct. The first exhaust duct forms a first exhaust flow path from the first exhaust port to a space between the first side surface on one side of the upper part of the collection container and the cover member. The second exhaust duct forms a second exhaust flow path from the second exhaust port to the space between the other side of the second side surface of the collection container and the cover member.
このように構成されているため、吸気部によって吸い込まれた空気は、二つにわけられて、幅方向の両サイドに区画されたそれぞれの内部空間へ案内される。これにより、より一層、内部空間に排出された空気の流れを緩和することができる。 Due to this configuration, the air sucked by the intake unit is divided into two and guided to the respective internal spaces partitioned on both sides in the width direction. As a result, the flow of air discharged into the internal space can be further relaxed.
(7) 本発明の清掃装置は、前記進行方向の推進力を前記被清掃面に伝達して前記走行体を進行させる推進伝達部を更に備える。 (7) The cleaning device of the present invention further includes a propulsion transmission unit that transmits the propulsive force in the traveling direction to the surface to be cleaned to advance the traveling body.
このように構成されているため、清掃装置が自律走行することが可能となる。 Since it is configured in this way, the cleaning device can run autonomously.
本発明によれば、外部に排出される空気流の勢いを緩和することが可能である。 According to the present invention, it is possible to relax the momentum of the air flow discharged to the outside.
以下、添付図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。なお、以下の実施形態は、本発明を具体化した一例であり、本発明の技術的範囲を限定するものではない。なお、以下の説明では、各図に示される上下方向D1、前後方向D2、左右方向又は幅方向D3を用いる。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. The following embodiments are examples that embody the present invention, and do not limit the technical scope of the present invention. In the following description, the vertical direction D1, the front-rear direction D2, the left-right direction or the width direction D3 shown in each figure are used.
[清掃装置10]
図1は、本発明の実施形態に係る自律走行型の清掃装置10(本発明の清掃装置の一例)の前方側の外観を示す斜視図である。図2は、清掃装置10の内部構造を示す模式図である。
[Cleaning device 10]
FIG. 1 is a perspective view showing the appearance of the front side of the autonomous traveling type cleaning device 10 (an example of the cleaning device of the present invention) according to the embodiment of the present invention. FIG. 2 is a schematic view showing the internal structure of the
図1に示す清掃装置10は、空港や駅、ショッピングモールなどのコンコースの床面23(図2参照)を前方(進行方向)へ自律走行によって移動する自立走行装置であり、移動ロボットとも称されている。清掃装置10は、自律走行によって移動しつつ、被清掃面である床面23の塵や埃などのごみ類(吸引物)を吸い上げ、フィルタによってゴミ類を分離し、収集ボックス16(図2参照)に収集する。清掃装置10は、予め入力された走行ルートや清掃エリア、清掃する時間帯、充電のために戻る帰還位置などの各種清掃情報に基づいて、床面23を走行しながら自動的に清掃する。
The
なお、清掃装置10は、本発明の清掃装置の単なる一例であって、本発明は、例えば、屋内の床面23を自律走行しながら清掃する清掃装置、屋外の歩行路や車道路などの路面を自律走行しながら清掃する清掃装置などにも適用可能である。また、清掃装置10は、少なくとも清掃機能を備えた自律走行型の移動ロボットであればよく、清掃機能のみを有する清掃装置10に限られない。例えば、本発明は、清掃機能のほかに、他の用途を実現するための他の機能を有する自律走行型の移動ロボットであってもよい。例えば、本発明は、清掃機能のほかに、自律走行しつつ警備する機能を有する移動ロボット、介護機能を有する移動ロボット、荷物運搬機能を有する移動ロボット、表示案内機能を有する移動ロボットなどの自律走行装置にも適用可能である。また、本発明は、自律走行する移動ロボットに限られず、例えば、作業者によって手押しにより走行させて床面23を清掃する手動型の清掃装置にも適用可能である。
The
図2に示すように、清掃装置10は、走行体の一例である装置本体11と、装置本体11に設けられた清掃ユニット30と、を備える。装置本体11には、走行部12(本発明の推進伝達部の一例)、モータ13、バッテリ14、操作部20、表示パネル21、操作ハンドル22、及び制御部40などが設けられている。また、清掃装置10は、清掃ユニット30を上下方向D1へ移動可能に支持するスライド機構50(図2参照)と、清掃ユニット30の高さ位置を調整可能であり、調整後の位置で清掃ユニット30を保持する位置調整機構60(図7参照)とを備える。
As shown in FIG. 2, the
図1に示すように、装置本体11は、その外装を構成する外装カバー11Aを有する。また、図2に示すように、装置本体11は、その下部にシャーシ11Bを有する。シャーシ11Bは、床面23に対して概ね平行に設けられている。また、装置本体11の内部には、上述の各機能部を支持するための支持フレームが適宜設けられている。
As shown in FIG. 1, the apparatus
装置本体11は、被清掃面である床面23を所定の進行方向へ走行可能なように構成されている。本実施形態では、装置本体11は、走行部12によって走行可能である。図2に示すように、走行部12は、装置本体11の下部に設けられている。走行部12は、装置本体11の走行姿勢を維持しつつ進行方向の推進力を床面23に伝達するものであり、シャーシ11Bに取り付けられている。走行部12は、走行用の一対の車輪121と、4つのキャスタ122とを有する。
The device
車輪121は、シャーシ11Bの前後方向の中央であって、左右方向D3(幅方向)の両端部それぞれに回転可能に取り付けられている。4つのキャスタ122は、装置本体11の走行姿勢を維持するためのものであり、シャーシ11Bの前方端の両端部、及びシャーシ11Bの後方端の両端部に回転可能に取り付けられている。清掃装置10が床面23に置かれた状態で、車輪121及びキャスタ122の各外周面は床面23によって支持される。これにより、装置本体11が、図1や図2に示される走行姿勢に維持される。
The
車輪121の回転軸には、減速ギヤなどの伝達機構を介して、モータ13の出力軸が連結されている。このため、モータ13が駆動されて、その回転駆動力が前記出力軸から出力されると、モータ13の回転駆動力が車輪121に伝達される。本実施形態では、一対の車輪121のそれぞれに対して、個別にモータ13が設けられている。したがって、各モータ13が個別に駆動制御されることによって、各車輪121の回転速度が制御される。例えば、各車輪121の回転速度が等速に制御されると、清掃装置10は真っ直ぐに進行し、各車輪121の回転速度が異なる速度に制御されると、回転速度の遅い車輪121側に清掃装置10が旋回する。
The output shaft of the
バッテリ14は、装置本体11の中心部に設けられている。バッテリ14は、モータ13や、後述する吸気ユニット70の吸気ファン72のモータ74(図10参照)に駆動用の電力を供給する。
The
操作部20は、装置本体11の上部に設けられている。操作部20は、外装カバー11Aに取り付けられている。操作部20は、作業者によって操作される装置であり、例えば、タッチ操作が可能なタッチパネルを有する端末装置である。清掃装置10に対する各種の登録情報(走行ルート、清掃エリア、清掃時間帯、帰還位置情報などの情報)は、操作部20から入力することができる。入力された登録情報は、制御部40に転送され、制御部40による走行制御に用いられる。
The
表示パネル21は、装置本体11の前面に設けられている。表示パネル21は、例えば液晶パネルである。表示パネル21には、清掃中に各種のアナウンス情報が制御部40によって表示される。前記アナウンス情報は、例えば、清掃中であることを示す情報、清掃しているフロアに関する案内情報などである。
The
操作ハンドル22は、装置本体11の背面の最上部に設けられている。操作ハンドル22は、作業者が手動で清掃装置10を運転操作して清掃する場合や、作業者が清掃装置10に走行経路を教示させるためのティーチング操作(教示操作)を行う場合に、作業者が把持する操作部材である。操作ハンドル22には、作業者から運転操作を受け付ける各種操作ボタンが設けられている。前記操作ボタンに対する操作情報は、制御部40に転送され、制御部40による走行制御に用いられる。
The operation handle 22 is provided at the uppermost portion of the back surface of the apparatus
図2に示すように、制御部40は、装置本体11の上部に設けられている。制御部40は、清掃装置10の走行、吸気ユニット70のモータ74の駆動、表示パネル21の画面表示などを制御する。制御部40は、例えば、基板にCPU、ROM、及びRAMなどの制御機器が実装された制御ボード(制御基板)、HDDやフラッシュメモリなどの記憶装置、GPS受信機などを有する。前記CPUは、各種の演算処理を実行するプロセッサである。前記ROMは、前記CPUに各種の処理を実行させるためのBIOS及びOSなどの制御プログラムが予め記憶された不揮発性のメモリである。前記RAMは、各種の情報を記憶する揮発性又は不揮発性のメモリであり、前記CPUが実行する各種の処理の一時記憶メモリ(作業領域)として使用される。制御部40は、前記ROM又は記憶装置に予め記憶された各種の制御プログラムを前記CPUで実行することにより、清掃装置10の走行、吸気ファン72のモータ74の駆動、表示パネル21の画面表示などを制御する。
As shown in FIG. 2, the
[清掃ユニット30]
図3は、清掃装置10の後方側の外観を示す斜視図である。図2及び図3に示すように、清掃ユニット30は、装置本体11の背面に設けられている。清掃ユニット30は、スライド機構50によって、装置本体11が備える背面フレーム11Cに、上下方向D1へ移動可能なように支持されている。
[Cleaning unit 30]
FIG. 3 is a perspective view showing the appearance of the rear side of the
清掃ユニット30は、収集ボックス31(本発明の収集容器の一例)と、支持ホルダ32と、吸気ノズル33と、拡張ノズル34(図3参照)と、吸気ユニット70(本発明の吸気部の一例)と、排気ダクト80と、カバー35(本発明のカバー部材の一例)と、を備える。
The
支持ホルダ32は、装置本体11の背面に設けられている。支持ホルダ32は、収集ボックス31を着脱可能に支持する支持部材である。支持ホルダ32に収集ボックス31が取り外し可能に装着されている。
The
図4は、支持ホルダ32から収集ボックス31が取り外された状態を示す斜視図であり、図5は、図4の斜視図においてカバー35が取り外された状態を示す部分拡大図である。
FIG. 4 is a perspective view showing a state in which the
図4及び図5に示すように、支持ホルダ32の左右方向D3(幅方向)の中央には、収集ボックス31が収容可能な収容部322が設けられている。収容部322に収集ボックス31が装着される。つまり、収集ボックス31は、装置本体11の背面における幅方向D3の中央に配置されている。
As shown in FIGS. 4 and 5, a
カバー35は、支持ホルダ32に取り付けられている。支持ホルダ32にカバー35が装着されることにより、清掃ユニット30の内部に設けられた後述の排気ダクト80や分散ダクト85などを覆い、支持ホルダ32とカバー35の内面との間で内部空間を形成する。
The
収容部322は、カバー35が支持ホルダ32に取り付けられた状態で、カバー35とともに、上下方向D1に延びる凹形状の収容スペースを区画する。収集ボックス31は、収容部322に取り外し可能に装着されており、収容部322に装着された状態で、収容部322の凹状の収容スペースに収容される。
The
図3に示すように、支持ホルダ32の下部には吸気ノズル33が設けられている。本実施形態では、吸気ノズル33は、支持ホルダ32と一体に形成されている。また、支持ホルダ32の側部には拡張ノズル34が設けられている。
As shown in FIG. 3, an
吸気ノズル33は、吸気ファン72が作動した場合に、床面23から空気とともに塵埃などのゴミ類を吸い上げる部分である。吸気ノズル33は、床面23から上方へ所定の隙間ΔTを隔てた位置に吸入口331を有する。吸気ノズル33は、幅方向D3に長い形状であり、ベース部321の底板324の外周部から下方へ突出する四角筒状の外周壁332によって構成される。
The
吸気ノズル33の吸入口331の後方側の縁部には、床面23へ延びる弾性を有するシート状のシール部材335が設けられている。シール部材335は、幅方向D3に長い長方形状である。シール部材335によって、吸入口331の後方側の縁部と床面23との隙間ΔTが塞がれている。
A sheet-shaped
吸気ノズル33には、前後方向D2に並んで配置された一対の回転ブラシ26(図2参照)が回転可能に設けられている。各回転ブラシ26は、清掃ユニット30が備えるモータ(不図示)からの回転駆動力がベルトやプーリーなどの伝達機構39(図5参照)を介して伝達されることにより回転する。清掃装置10の走行時に回転ブラシ26が回転されると、床面23のゴミ類の回収が良好に行われる。
The
図3及び図4示すように、拡張ノズル34は、清掃装置10を正面から見て、支持ホルダ32の左側に設けられている。支持ホルダ32の左側には、収容スペース38が設けられており、収容スペース38に拡張ノズル34が収容可能である。拡張ノズル34は、支持ホルダ32に回動可能に支持されている。具体的には、拡張ノズル34は、収容スペース38に収容される収容姿勢(図3及び図4に示される姿勢)と、収容スペース38から左側へ倒されて装置本体11の左側の床面23を清掃可能な側方清掃姿勢(不図示)との間で姿勢変化可能なように、支持ホルダ32に支持されている。
As shown in FIGS. 3 and 4, the
図5に示すように、支持ホルダ32は、清掃装置10の背面側に設けられている。装置本体11の内部には、シャーシ11Bの後端部から上方へ延びる板状の背面フレーム11Cが設けられている。支持ホルダ32は背面フレーム11Cに取り付けられている。本実施形態では、支持ホルダ32は、装置本体11の背面フレーム11Cに上下方向D1へスライド機構50(図2参照)によって移動可能なように支持されている。これにより、清掃ユニット30自体が上下方向D1へ移動可能となる。スライド機構50としては、例えば、周知のスライドレールを適用可能である。
As shown in FIG. 5, the
支持ホルダ32は、上下方向D1に延びる板状のベース部321を有する。ベース部321は、背面フレーム11C(図2参照)にスライド機構50(図2参照)を介して取り付けられている。
The
ベース部321に収容部322が一体に形成されている。収容部322は、ベース部321における後方側の面321Aに設けられており、ベース部321において幅方向D3の中央に配置されている。収容部322は、一対の側板322Aと、保持板322Bとを有する。一対の側板322Aは、幅方向D3へ所定間隔を隔てられている。保持板322Bは、各側板322Aの下部の後方端部を幅方向D3へ渡すように各側板322Aに取り付けられている。また、ベース部321の下部には、吸気ノズル33の上面を構成する底板324が設けられている。一対の側板322A、保持板322B、及び底板324によって囲まれた収容スペースに収集ボックス31が収容される。
The
収容部322は、カバー35が装着された状態で、後方側は開放されており、上方側も開放されている(図4参照)。したがって、図6(A),(B)に示すように、収集ボックス31は、収容部322に対して後方の斜め上方側から装着され、又は取り外される。ここで、図6(A),(B)は、清掃装置10の後方部の側面図であり、図6(A)は、収集ボックス31が収容部322に装着された状態を示し、図6(B)は、収集ボックス31が収容部322から取り外された状態を示す。
With the
図4に示すように、支持ホルダ32には、収集ボックス31が取り外された状態で、二つの吸気ポート73が露出されている。二つの吸気ポート73は、ベース部321に形成された貫通孔であり、後述する吸気ユニット70が備えるファン本体71の吸気口としての役割を担う。二つの吸気ポート73は、幅方向D3に所定間隔を隔てて配置されている。
As shown in FIG. 4, two
本実施形態では、収集ボックス31が収容部322に装着された状態で、収集ボックス31の前方側の側面(前面)に設けられた二つの排出口(不図示)が吸気ポート73に連結される。これにより、収集ボックス31から吸気可能なように、吸気ユニット70と収集ボックス31とが接続される。
In the present embodiment, with the
収集ボックス31の内部には、前記排出口から排出される空気から塵埃などのゴミ類を捕集して取り除き、清浄な空気にするエアーフィルタが設けられている。前記エアーフィルタとして、例えば、ケミカルフィルタや、HEPAフィルタ、ULPAフィルタなどを用いることができる。
Inside the
収容部322の底面には、幅方向D3に長い長方形状の開口323が形成されている。開口323は、後述する吸気ノズル33に連通している。収容部322に収集ボックス31が装着された状態で、収集ボックス31の底面に設けられた吸気口311が開口323に位置合わせされる。これにより、吸気ノズル33と収集ボックス31とが連通する。吸気ファン72が駆動されて吸気が行われると、収集ボックス31の内部が負圧となり、これにより、吸気ノズル33から空気とともに塵埃などのゴミ類が吸い上げられる。そして、吸い上げられたゴミ類は吸気口311を通じて収集ボックス16に流入し、収集ボックス31に収集される。
A long
[位置調整機構60]
図7及び図8は、清掃ユニット30を前方側から見た斜視図であり、清掃ユニット30の内部構造が示されている。図7及び図8に示すように、位置調整機構60は、大別して、装置本体11に設けられた支持シャフト61と、清掃ユニット30に設けられたダイヤルユニット62とにより構成されている。なお、図7及び8には、説明の便宜上、支持シャフト61が示されているが、支持シャフト61は清掃ユニット30には設けられておらず、装置本体11に設けられた部材である。
[Position adjustment mechanism 60]
7 and 8 are perspective views of the
支持シャフト61は、清掃時に配置される清掃位置に清掃ユニット30を位置決めするための部材である。清掃ユニット30は、ダイヤルユニット62が有する回転カム(不図示)が支持シャフト61と係合することによって、前記清掃位置から下方への移動が規制される。
The
支持シャフト61は、幅方向D3へ延びる水平な軸部材であり、装置本体11の支持フレームなどに固定されている。ダイヤルユニット62が備える前記回転カムが支持シャフト61の上面に担持されることにより、スライド機構50によって支持される清掃ユニット30が前記清掃位置に保持される。
The
清掃ユニット30には、二つのダイヤルユニット62が設けられている。二つのダイヤルユニット62は、ベース部321の前方側の面321Bに固定されたブラケット325に取り付けられている。二つのダイヤルユニット62は、幅方向D3に横並びに配置されている。
The
ダイヤルユニット62は、ベース部321の面321Aに回転可能に設けられた調整ダイヤル69(図5参照)を有する。調整ダイヤル69の回転軸には前記回転カムが取り付けられている。調整ダイヤル69が作業員によって操作されると、その操作方向及び操作量に応じて、前記回転カムが回転する。これにより、支持シャフト61に当接するカム面におけるリフト量に応じて、清掃ユニット30が上昇又は下降する。なお、調整ダイヤル69は、不図示のロック機構によって、調整後の位置にロックされる。
The
[吸気ユニット70]
吸気ユニット70は、清掃ユニット30の上部に設けられており、詳細には、支持ホルダ32のベース部321に取り付けられている。吸気ユニット70は、清掃ユニット30の吸気ノズル33から空気を吸い込む吸引力を発生させるものであり、吸気ノズル33から空気とともに床面23上の塵埃などのゴミ類(吸引物)を吸引する。
[Intake unit 70]
The
図9及び図10は、吸気ユニット70の斜視図である。図9及び図10に示すように、吸気ユニット70は、吸気ファン72(72A,72B)を有するファン本体71と、吸気ファン72を回転させるモータ74(74A,72B)、を備える。ファン本体71は、幅方向D3に長い直方体形状の箱型の筐体711を有しており、その筐体711の内部に二つの吸気ファン72が回転可能に支持されている。二つの吸気ファン72は、筐体711内において、幅方向D3へ所定間隔を隔てて配置されている。
9 and 10 are perspective views of the
モータ74は、装置本体11に設けられた制御部40によって駆動制御される。図2に示すように、ファン本体71の前方側の一部、及びモータ74の全体は、背面フレーム11Cに形成された開口(不図示)から装置本体11の内部側に入り込んでおり、このため、後述する排気ダクト80から排出される空気がモータ74等に吹き付けられることはない。
The
吸気ファン72は、例えば、吸気方向D11に対して垂直な方向へ送風する遠心ファン或いはシロッコファン(多翼ファン)である。吸気ファン72は、その吸込口が吸気ポート73に対向するように配置されている。吸気ファン72の中心には回転支持部が設けられており、この回転支持部にモータ74の出力軸が取り付けられている。図9及び図10に示すように、左側に配置された吸気ファン72Aとモータ74Aとが連結されており、右側に配置された吸気ファン72Bとモータ74Bとが連結されている。
The intake fan 72 is, for example, a centrifugal fan or a sirocco fan (multi-blade fan) that blows air in a direction perpendicular to the intake direction D11. The intake fan 72 is arranged so that its suction port faces the
図9に示すように、二つの吸気ファン72の間には、各吸気ファン72の動作時の乱流を抑制するための仕切り板712が設けられている。仕切り板712は、筐体711の幅方向中央に位置しており、上下方向D1へ延びている。
As shown in FIG. 9, a
筐体711の後方側の面は開放されており、その開口713の周縁にシール部材714が設けられている。本実施形態では、開口713が支持ホルダ32のベース部321の面321Bによって塞がるように、筐体711がベース部321に固定されている。この状態で、モータ74が駆動されて、吸気ファン72が回転すると、吸気ポート73から収集ボックス31内の空気が吸引されて、後述の排気ダクト80へ送り出される。また、仕切り板712が筐体711に設けられているため、吸気ファン72Aが回転した場合、吸気ファン72B側へは空気が流入せずに、左側に位置する排気ダクト80Aへ向けて空気が送り出される。また、吸気ファン72Bが回転した場合、吸気ファン72A側へは空気が流入せずに、右側に位置する排気ダクト80Bへ向けて空気が送り出される。
The rear surface of the
図10に示すように、吸気ユニット70には、二つの排気ダクト80(80A,80B)が設けられている。各排気ダクト80は、筐体711と一体に形成されている。なお、排気ダクト80は、筐体711とは別部材であって、筐体711に取り付けられたものであってもよい。
As shown in FIG. 10, the
排気ダクト80は、吸気ユニット70によって筐体711内に吸い込まれた空気を、筐体711の排気ポート76(排気口、図12参照)から清掃ユニット30の内部空間に案内するダクト部材である。二つの排気ダクト80は、幅方向D3に隔てられており、左側に位置する排気ダクト80Aは、筐体711の左側面に設けられた排気ポート76Aから清掃ユニット30の内部空間の上部に空気を案内し、右側に位置する排気ダクト80Bは、筐体711の右側面に設けられた排気ポート76から清掃ユニット30の内部空間の上部に空気を案内する。
The
図2、図7、及び図8に示すように、清掃ユニット30の内部空間において、収集ボックス31の左側の上側に上部空間39Aが区画されており、右側の上側に上部空間39Bが区画されている。上部空間39A,39Bは、カバー35と支持ホルダ32とによって区画されている。具体的には、上部空間39Aは、収集ボックス31の左側面(第1側面)とカバー35の内面との間に形成された空間である。また、上部空間39Bは、収集ボックス31の右側面(第2側面)とカバー35の内面との間に形成された空間である。
As shown in FIGS. 2, 7, and 8, in the internal space of the
本実施形態では、排気ダクト80Aは、上部空間39Aに空気を案内する。つまり、排気ダクト80Aは、排気ポート76Aから上部空間39Aに至る空気流路(第1排気流路)を形成するダクト部材である。また、排気ダクト80Bは、上部空間39Bに空気を案内する。つまり、排気ダクト80Bは、筐体711の右側面の排気ポート76から上部空間39Bに至る空気流路(第2排気流路)を形成するダクト部材である。なお、排気ポート76は、本発明の第1排気口、第2排気口の一例である。また、排気ダクト80A,80Bは、本発明の第1排気ダクト、第2排気ダクトの一例である。
In this embodiment, the exhaust duct 80A guides air to the
このような排気ダクト80が設けられているため、図12に示すように、吸気ユニット70によって収集ボックス31から吸い込まれた空気は、排気ダクト80を通り、後述の分散ダクト85を通って、上部空間39A,39Bに排出される(白抜き矢印参照)。上部空間39A,39Bは、排出される空気流の勢いを緩めるバッファ室としての役割を担う。したがって、上部空間39A,39Bに空気が排出されると、その空気流は勢いが緩和される。また、上部空間39A,39Bに排出される空気流は、カバー35の内面に衝突することによってもその勢いが緩められる。勢いが緩められた空気流は、更に勢いが緩められつつ、上部空間39A,39Bから清掃ユニット30の内部空間全体へと移動し、最終的には、カバー35と支持ホルダ32との隙間や、支持ホルダ32と背面フレーム11Cとの隙間などから外部へ排出される。
Since such an
図9及び図10に示すように、各排気ダクト80(80A,80B)それぞれには、分散ダクト85が設けられている。分散ダクト85は、排気ダクト80の流出口81(図12参照)に取り付けられている。この分散ダクト85は、排気ダクト80を通って流出口81から排出される空気の流れを上部空間39A,39Bへ向けて複数の流れに分散させる部材である。
As shown in FIGS. 9 and 10, each exhaust duct 80 (80A, 80B) is provided with a
図11は、吸気ユニット70の左半分を示す拡大斜視図であり、分散ダクト85の構造が示されている。図11に示すように、分散ダクト85は、流出口81(図12参照)から後方へ延出する筒形状に形成されている。分散ダクト85の内部は空洞であり、空気が通る流路である。分散ダクト85の外周面に複数の開口部86が形成されている。なお、分散ダクト85の後方端には後壁88が設けられており、後壁88によって塞がれている。
FIG. 11 is an enlarged perspective view showing the left half of the
本実施形態では、分散ダクト85は円筒状に形成されており、その外周面に4つの開口部86が形成されている。また、分散ダクト85には、その外周面を覆うようにシート状のフィルタ87(図9参照)が取り付けられている。フィルタ87は、例えば、不織布、或いはスポンジ部材などの多孔質部材などで構成されたものである。なお、図11には、フィルタ87が取り外された状態が示されている。
In the present embodiment, the
図11に示すように、四つの開口部86のうち、幅方向D3の一方側(左側)に二つの開口部86が前後方向D2に並んで配置されており、幅方向D3の他方側(右側)に残りの二つの開口部86が前後方向D2に並んで配置されている。これら四つの開口部86を塞ぐようにフィルタ87が分散ダクト85の外周面に巻回されている。
As shown in FIG. 11, of the four
図12に示すように、本実施形態では、複数の開口部86は、分散ダクト85の外周面において、少なくとも、カバー35の内面に対向する部分に形成されている。なお、複数の開口部86の全てがカバー35の内面に対向している必要はなく、少なくとも一つの開口部86がカバー35の内面に対向するように配置されていればよい。
As shown in FIG. 12, in the present embodiment, the plurality of
このような分散ダクト85が排気ダクト80に取り付けられているため、排気ダクト80から分散ダクト85に流入した空気流は、複数の開口部86に分かれて各開口部86から吹き出される(白抜き矢印参照)。これにより、分散ダクト85を通る空気流が複数の流路に分散されることによって、その勢いを緩めることができる。また、開口部86から吹き出された空気は、上述したように、上部空間39A,39Bにおいて更に緩和され、また、カバー35の内面に衝突することによってより一層緩やかになり、最終的には、カバー35と支持ホルダ32との隙間や、支持ホルダ32と背面フレーム11Cとの隙間などから外部へ排出される。
Since such a
これにより、清掃装置10の周辺に排出される排気が与える影響を極力小さくすることができ、また、床面23上の塵埃のまき散らしや、排出される空気に含まれる微小粒子物質のまき散らしを軽減することができる。
As a result, the influence of the exhaust gas discharged around the
また、清掃ユニット30内に排気ダクト80が敷設されているので、清掃ユニット30から装置本体11にダクトを敷設する場合に比べて、流路抵抗を抑えることができ、吸気ファン72の吸引効率の低下を防止できる。また、吸気ファン72の吸引力を上げるために排気ダクトの内径を大きしても、清掃ユニット30や装置本体11を大型化することもなく、清掃装置10のコンパクト化を実現することができる。
Further, since the
また、装置本体11の内部ではなく、清掃ユニット30の内部に空気を排出することにより、装置本体11内に設けられた制御部や電子部品などの電子デバイスに排気がかかることはない。また、モータ74が背面フレーム11Cの開口を通じて装置本体11側に配置されているため、清掃ユニット30内に排気しても、排気に起因する動作不良や故障がモータ74に生じることもない。
Further, by discharging the air to the inside of the
なお、本実施形態では、清掃ユニット30に複数の排気ダクト80が設けられた構成を例示するが、本発明はこの構成に限られない。例えば、一つの排気ダクト80が設けられた構成、或いは、3つ以上の排気ダクト80が設けられた構成であっても、本発明は適用可能である。
In the present embodiment, a configuration in which a plurality of
10 :清掃装置
11 :装置本体
11C :背面フレーム
12 :走行部
13 :モータ
14 :バッテリ
15 :吸気ユニット
16 :収集ボックス
23 :床面
30 :清掃ユニット
31 :収集ボックス
32 :支持ホルダ
33 :吸気ノズル
35 :カバー
39A :上部空間
39B :上部空間
40 :制御部
70 :吸気ユニット
71 :ファン本体
72 :吸気ファン
73 :吸気ポート
74 :モータ
76 :排気ポート
80 :排気ダクト
81 :流出口
85 :分散ダクト
86 :開口部
87 :フィルタ
88 :後壁
10: Cleaning device 11:
Claims (7)
前記走行体に設けられ、前記被清掃面を清掃可能な清掃ユニットと、を備え、
前記清掃ユニットは、
吸気ノズルと、
前記吸気ノズルから前記被清掃面上の吸引物を空気とともに吸引する吸気部と、
前記吸引物を分離して内部に収集する収集容器と、
前記吸気部により吸引された空気を前記吸気部の排気口から前記清掃ユニットの内部に案内する排気ダクトと、
少なくとも前記排気ダクトを覆い、前記排気ダクトとの間に内部空間を形成するカバー部材と、を備える清掃装置。 A traveling body that can travel in the direction of travel on the surface to be cleaned,
A cleaning unit provided on the traveling body and capable of cleaning the surface to be cleaned is provided.
The cleaning unit is
With the intake nozzle,
An intake unit that sucks the suctioned material on the surface to be cleaned together with air from the intake nozzle,
A collection container that separates the suction material and collects it inside,
An exhaust duct that guides the air sucked by the intake unit from the exhaust port of the intake unit to the inside of the cleaning unit.
A cleaning device including at least a cover member that covers the exhaust duct and forms an internal space between the exhaust duct and the exhaust duct.
前記吸気部は、前記収集容器における前記進行方向側の前面の上部に設けられた排出口から前記収集容器内の空気を吸引し、
前記排気ダクトは、前記吸気部の前記排気口から前記収集容器の側方側の内部空間に至る排気流路を形成する、請求項1に記載の清掃装置。 The cleaning unit is mounted on the back surface of the traveling body and is mounted on the back surface of the traveling body.
The intake unit sucks the air in the collection container from the discharge port provided in the upper part of the front surface on the traveling direction side of the collection container.
The cleaning device according to claim 1, wherein the exhaust duct forms an exhaust flow path from the exhaust port of the intake unit to the internal space on the side of the collection container.
前記排気ダクトの流出口に取り付けられ、前記流出口から排出される空気の流れを前記内部空間へ向けて複数に分散させる分散ダクトを更に備える、請求項1又は2に記載の清掃装置。 The cleaning unit is
The cleaning device according to claim 1 or 2, further comprising a dispersion duct attached to an outlet of the exhaust duct and dispersing the flow of air discharged from the outlet in a plurality of ways toward the internal space.
前記吸気部は、その筐体の前記幅方向の一方側の側面に設けられた第1排気口と、他方側の側面に設けられた第2排気口とを有し、
前記排気ダクトは、
前記第1排気口から前記収集容器の上部における前記一方側の第1側面と前記カバー部材との間の空間に至る第1排気流路を形成する第1排気ダクトと、
前記第2排気口から前記収集容器の上部における前記他方側の第2側面と前記カバー部材との間の空間に至る第2排気流路を形成する第2排気ダクトと、を含む、請求項1から5のいずれかに記載の清掃装置。 The collection container is arranged at the center in the width direction on the back surface of the traveling body.
The intake portion has a first exhaust port provided on one side surface in the width direction of the housing and a second exhaust port provided on the other side surface.
The exhaust duct is
A first exhaust duct forming a first exhaust flow path from the first exhaust port to a space between the first side surface on one side of the upper part of the collection container and the cover member.
1. The first aspect of the present invention includes a second exhaust duct forming a second exhaust flow path from the second exhaust port to a space between the second side surface on the other side of the upper part of the collection container and the cover member. The cleaning device according to any one of 5 to 5.
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