JPH03212242A - ふき掃除装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、家庭、事務所、公共施設のふき掃除の装置に
関するものである。

〔従来の技術〕

従来、窓ガラス等のふき掃除は、人の手で、ガラス面と
清掃材の間に圧をかけ、また、床面のふき掃除は人の手
または掃除機の重量で圧をかけ、横方向の運動は手また
は回転ブラシが用いられていた。ただ、唯一自動化され
ているのは車のワイパーであるが、これは、限られた範
囲のふき掃除であり、掃除機装置を固定でき、圧をかけ
るための反力が、この固定端でとることができるなど、
特殊なケースである。

〔発明が解決しようとする問題〕

ふき掃除は、横方向の往復運動だけでは、汚れたものが
拭き取れず、清掃材（２）に圧をがけねばならない。す
なわち、ふき掃除の力学は押し付ける圧力と清掃物体面
に沿った横方向運動を起こす力の２方向成分により成立
する。こ２− のうちの圧力成分を与える方法としては、人の手の力及
び物体の重量があるが、圧力を物体の重量でとろうとす
ると装置が大きく、かつ、持ち運びに不便なものとなる
。特に、窓ガラスのように鉛直面には重量による圧力が
働かず、逆に重いが故に、持ち支えを別途に要するなど
、やっかいなものとなる。

横方向運動として、回転運動を用いると装置は大きくな
り、消費電力は大きく、かつ高速回転も限界がある。特
に、窓の外側のふき掃除は問題が多い。窓の外側の人の
手によるふき掃除は危険が伴い、人にその作業を依頼す
ると危険手当が加算されるため非常に高いものにつく。

また、窓の内側であっても、高いところは難儀すること
が多い。最も困るのは開かない窓の外側のふき掃除で、
−例が高速道路に設置される透明型遮音壁である。非常
に長く延々と続き外に出られない。さらに、高架の場合
は、裏面側に足場がとれず、この足場作りから、考えね
ばならず、ふき掃除代は１ｍ２当り１０００円に達３− するとも言われている。

本発明は従来の取付は型ではなく、移動掃除機で、広い
範囲を自由に、掃除機をどこかに取付ける事なく、ふき
掃除を要するもの、例えば、窓ガラス、透明型遮音壁や
床等の板、壁面を対象としており、ふき掃除について機
械化をはかろうとするもので、まず、ふき掃除に必要な
力のうち、圧力成分を機械的に生成し、横方向運動を簡
単な機構に改善し、これにより、掃除機の小型化及び軽
量化を計り、一般家庭にあっては雑巾並に手軽なものと
し、この軽量化をもって、窓の外側に人の手が出なくて
も、そのふき掃除を容易にし、リモートコントロール化
への道を開こうとするものである。

〔課題を解決するための手段〕

ふき掃除に要する力学成分のうちの圧力成分の確保は、
つぎの３つのうち、ケースバイケースで、最も適したも
のを用いる。

■　磁石の吸引力 ふき掃除対象物体く以下清掃物体という）４− （１）とモツプ、ブラシ、ゴム等からなる清掃材（２）
の間に磁石（３）を配し、磁石（３）の吸引力により清
掃物体（１）と清掃材（２）を圧着させ、清掃材（２）
を清掃物体（１）の板面に沿って左右前後に手動または
自動で動かすようにする。なお、清掃材（２）は、布、
不織布、スポンジ等の在来のものが使用できる。

窓ガラスのように、外側と内側の２面を有するものは、
この方法によることができる。

窓の外と内側に２枚の磁石または１枚の磁石とこれによ
って吸引される鉄、ニッケル及びコバルト等の強磁性体
を配置すると２物体間に吸引力が働き、これによって圧
力成分を確保する。なお、清掃物体（１）が強磁性体の
場合は１枚の磁石で吸引圧力が生じる（第１図（Ａ）参
照）。

■　減圧吸引力 第１図（Ｂ）に示すように、清掃物体表面（１）を清掃
材（２）に設けたじょうごのよ５− うなも形の吸引減圧室（４）でおおい、内部の空気を吸
引すると、清掃物体表面（１）と容器（５）の間に減圧
吸引力が働く。これを利用して、清掃材（２）に圧をか
け、清掃材（２）と清掃物体（１）とを圧着させること
により、洗浄液などを用いるときは、水漏れを防ぐ。

■　ジェット噴流反動圧 コンプレッサー等で送られてきた高圧の空気をふき掃除
用の清掃材（２）に取付けたノズルから外に出すと、そ
の反動で清掃材（２）が清掃物体（１）側に押される。

ジェット機の原理を用い、ふき掃除機に取り付けたモー
タを回すことによっても、このジェット噴流が作れるが
、簡単には、コンプレッサーでノズル吹き出し噴流を作
ることが出来る。このノズルを下に向けると、上に昇り
、横に向けると横に移動する。減圧吸引法は、ふき掃除
機が清掃物体（１）に吸いつくほど密着することを要す
のに反し、この方法は、ふき掃除６一 機と清掃物体（１）の隙間はなんら支障にならない。

ふき掃除の力学成分のうち、横方向運動には、振動体の
往復運動を用いる。

窓の外側や高いところのふき掃除は、タバコ大１〜３個
に小型化軽量化し、また、必要に応じて、空気より軽い
ヘリュームガスを内蔵または気球でいれ、その浮力でふ
き掃除機重量を支え、内側から磁石（３）を手動で動か
すか、あるいは、掃除機を自動運転する。

自動運転は、ジェット噴流の反動圧を用いてもよく、リ
ニヤモーターカー原理である磁石の吸引反発力を用いて
もよく、おもちゃの車を走らせ、それを遠隔操作しても
よい。

〔作　用〕

本発明によるふき掃除のメカニズムの概要は上記の通り
であるが以下、その補足説明をする。

（１）磁石の吸引力 清掃物体（１）が鉄等の強磁性体材料で出来ている場合
は、磁石（３）を近ずけると磁石と７− 強磁性体間に吸引力が働き、磁石（３）の強さを電気的
にコントロールすることにより、所要の吸引力を作り出
すことができ、掃除機と清掃物体（１）の間に圧を掛け
ることができる。

以下はガラスに代表される２面を利用することが可能な
清掃板材についての説明である。

第４図において、磁極の強さ（磁気量、磁荷ともいわれ
る〉が、ｍ、とｌ１１２のものが、厚さがｒの媒体を介
しておかれると、クーロンの法則により、 Ｆ＝１１１１ｍ２　／μｒ２ ここで、Ｆは磁気力で、Ｉ、とｌ１１２が同符号（Ｎと
Ｎ、またはＳとＳに相当）のとき反発力、異符号の時（
ＮとＳ）吸引力となる。μは透磁率で鉄、コバルト及び
ニッケルは強磁性体元素に属し、この透磁率が著しく大
きいものである。

透磁率μが非常に大きいと磁気力Ｆは０となるが、強磁
性体材料は、媒体ｒの区間が磁化され、磁石のようにな
り、厚さｒが０になることに相当することから、２枚の
磁石を媒体ｒを介せず−か 密着したのに近い磁気力が得られる。また、Ｉｔ　１１
２のどちらかに強磁性材料をもちいると、それが磁化さ
れるので、力が弱まるものの、磁気力が作用し、ｍ、　
ｍ２とも磁荷があるのと同様になり、一方に磁荷があり
、他方が強磁性体の場合も、以下、ｍ、　ｍ２２つの磁
荷があるもので説明を代表させる。

強磁体材料以外は、μが小さく、−船釣に、全ての材料
（ステン、アルミ、ガラス、プラスチック、木材）を媒
体としても磁気力Ｆが作用する。したがって、磁石２枚
を用いると、全ての媒体材料について、吸引力Ｆが得ら
れることになる。そして、透磁率μ及び媒体の厚さｒは
、ふき掃除するものについて、無条件で与えられたもの
となるが、吸引力は、磁荷の強さを電気的または磁石を
２枚用いる等物理的に調整される。

磁石及び強磁性材料は重さを持っており、その他清掃装
置の重さが鉛直方向に働く。この片側総重量をＭとする
と、この力はＭｇ（ｇは重力９− の加速度）であるが、ｒの厚さの媒体面には、吸引力Ｆ
によって、反対方向に摩擦力が働くので、吸引力Ｆを調
整することにより、落ちないようにすることができる。

上記の条件のもとに、磁石の片方を手動で回転すると、
他方は同じように回転する。また、これは電気的に電界
を変化させる事によってもこの回転は可能である。

同様の事から、片方の磁石を動かすともう一方がこれに
ついてくるので、片面操作（手動及び自動）で、他方の
清掃装置を動かすことができる。自動移動装置について
、第５図を用い、概念的に説明しておく。第５図の１面
をＮ極側、もう１面をＳ極側とし、それぞれ２つの磁荷
を考える。図（Ａ）は４つの磁荷ともスイッチが入り、
Ｎ極側とＳ極側に吸引力が働き、Ｎ極側の２つの磁荷の
間及びＳ極側の２つの磁荷の間には反発力が働き釣り合
っている。

図ＣＢ）はＮ２５２のスイッチを切った図であるが、こ
のときＮ２はＮ、に、ＳｌはＳ２に引き寄せら一１〇− れる。図（Ｃ）はＮ２５２のスイッチを入れた図である
。このようにしておいて、図（Ｄ）のように、全部Ｎ、
　Ｓ、にスイッチを入れると、Ｎ、とＮ２及びＳｌとＳ
２の間に反発力が作用し、反動でＮ２Ｓ、、が１部バッ
クするが、図（Ａ）に比べ前進する。これを上下左右に
繰り返すことにより、目的のところに移動が出来る。

また、掃除機の移動には、おもちや程度の車を用いても
よい。おもちやといっても、最も進んだ分野に属し、精
巧なリモートコントロールで運転できるものもあり、こ
れを利用すればより簡単である。

（２）振動体の利用 振動は低周波から高周波振動まで簡単な機構で発生させ
ることができ、各種の発振機が存在する。

一例がベルの振動で、板バネと磁石１つで構成され、磁
石に板バネが吸引されるとスイッチが切れ、バネの力で
戻ると再び磁石に吸引される。

また、電気的にはコンデンサーを使って簡単に１１− 作ることが出来る。

一般に、高周波振動は振幅は小さいが振動数が高く、往
復運動の回数効率は非常によい。振幅の方は付着物除去
に対して影響が少なく、付着微粒子を少し移動させれば
、付着力がなくなるので、微粒子を対象とする場合は、
特にその掻取上の特に大きな振幅を必要としない。付着
微粒子を前後左右に高速で揺り動かせて、付着物を剥す
のが得策で、この点から手の運動や回転機は、ゆっくり
した振動で、特に後者は１方向性で、付着微粒子によっ
ては、反対方向からの方が剥がれやすいこともあり、機
構的に振動型より劣る。

清掃材（２）への振動の伝達は、清掃材（２）をワイパ
ーのようなゴム（固体系）とし、それに伝えてもよく、
また、洗浄水等の液体に伝達することもできる。

振動体は、清掃材（２）の横方向往復運動に利用できる
ほか、減圧吸引ポンプとしても利用可能である。減圧室
を設け、これを振動で押す１２− と、空気が減圧室から外に出るが、ペンを付けておくこ
とにより、減圧室には空気が入らない装置を付けると、
減圧吸引力が得られる。

〔実施例〕

以下に、この発明の２〜３の実施例を図面に基づいて説
明する。第２図は家庭用小型ふき掃除機の機構説明図で
、図（Ａ）が断面図、図（Ｂ）が上からみた平面図であ
る。

磁石（３）のオンオフ等の振動発振機を用いて、清掃材
（２）に振動を伝える。装置中央に、吸引減圧室（４）
を設けており、振動で上の風船状のものがどこかに当た
ると、ペンが開き、空気が出て減圧される。この吸引装
置としては、家庭用の電気掃除機を用いることもでき、
その他吸引ポンプとビニールパイプを減圧室（４）に連
結してもよい。

減圧室（４）に減圧吸引力が生まれると、清掃材（２）
に圧がかかるとともに、容器（５）の外周が床面に密着
される。容器（５）と床面が接するところはゴム等柔ら
かい材料を用いる。

１３− 第２図では点滴法により、清掃材（２ンに湿り気を与え
、ぬれ雑巾タイプで、ふき掃除を行う方式であるが、洗
浄液を多くしたい場合は、循環ポンプを用いて、前から
入れ、後から取り出してもよく、あるいは、清掃材（２
）をすべて洗浄液とし、それを直接振動させてもよい。

第３図は磁石吸引力を用いた窓ふき装置の例である。窓
の内側に磁石（３）を用い、これで外側の装置を動かす
。振動を与える装置としては、この図では２枚の磁石（
３）を用いている。

左側上の磁石（３）のスイッチを切ったのが図の状態で
、上の磁石（３）のスイッチを入れると、左側は下がり
、右側のふき掃除機は上に昇る。この繰り返しによって
振動が発生する。洗浄液は別のところに設置する循環ポ
ンプで、上から入れ、下から取り出す方法である。

〔発明の効果〕

本発明は、板面を有するふき掃除対象物体について、ふ
き掃除運動力学上の観点より、板面に圧をかける方法と
板面に沿った往復運動を振１４− 動体で発生させる方法より成り、この２つを簡単な機構
を用いて機械化することにより、ふき掃除機の小型化及
び軽量化が可能になり、一般家庭にあっては雑巾並に手
軽なものとなる。

ふき掃除に関する第３の運動は、場所の移動であるが、
これは今後の課題とするとも、ふき掃除に最も力を要す
る押さえつけることと、前後にこするという２つの力の
いる作業を本発明は開放する。

そして、ガラス面等のふき掃除には、吸引密着されるた
め、洗浄液の使用が可能になる。ビルの窓の外及び高速
道路の透明型遮音壁のふき掃除においては、水を下に落
とすことは厳禁事項となっている。大きいビルの窓の掃
除は今もって、人の手によっているが、ふき掃除運動の
３つの運動のうち、場所の移動を人力に頼るとしても、
２つの運動を機械化することは大幅な省力化である。

場所の移動に関する自動化は本発明を具体化すること並
びに他方面の自動運転技術を導入す１５− ることに、その道が開かれる。なお、運転は手動で場所
の移動のみを対象とする場合は、小さな車を小さなモー
タで回すのみで事が足りるなど、簡単である。

高速道路の透明型遮音壁等裏にまわらないところのふき
掃除は、ふき掃除機を小型軽量化し、ヘリュームガス等
の浮力を併用することにより、重量の影響を小さくし、
磁石付き案内ローブを先に上から裏にまわし、これに、
ふき掃除機を取り付け、裏側に機械だけをまわし、内側
から操作することが可能になる。また、内側にも掃除機
を付けておけば、両面同時にふき掃除ができる。内側か
らの操作についても、おもちゃの車を取り付け、それを
自動運転させれば、コーナやターン等若干人が付いて補
助すべきところがあったとしても、今の全て人手作業に
比べると大幅に機械化される。延々と続く高速道路の透
明板や大きなビルの窓は、ふき掃除の機械化が最も待た
れているところであるが、本発明はこれに答えたもので
ある。

１６− ふき掃除の対象に類するものは、家庭の中にも、全てが
対象となるといっても過言ではないくらい多く、事務所
内もしかり、駅、街路、公園等周辺環境並びに身の回り
のもの全てが、清掃美化の対象である。清掃し、美しく
なれば街も美しくなるが、清掃作業が今まで人力に頼っ
ていたため、非常に面倒なことの１つに属し、また、高
いところや大きいものは大変な作業となるため、なおざ
りにされる方向性をもっている。本発明は、この取り残
された分野に、機械文明の光を差し込み、本発明のふき
掃除機の改良改善を進め、家庭や街の美化を促し、ひい
ては、国を美しくすることに貢献するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図（Ａ）（Ｂ）（Ｃ’）は本発明の清掃物体吸収圧
着装置を示す断面図、第２図及び第３図は本発明の代表
的な実施例を示すもので、第２図（Ａ）は小型ふき掃除
機の機構説明図、（Ｂ）は平面図、第３図は窓ふき装置
の説明図、第４図は磁石の吸引力説明図、第５図は磁石
を１７− 用いた自動移動装置のメカニズム説明図で、黒丸がスイ
ッチオン、白丸が同オフを表示している。 １・・・・・・・・・　清掃物体 ２・・・・・・・・・　清掃材 ３・・・・・・・・・　磁石 ４・・・・・・・・・　吸引減圧室 ５・・・・・・・・・　ふき掃除装置の外側容器６・・
・・・・・・・　循環ポンプと洗浄液タンクＦ・・・・
・・・・・　吸引力 ｌ１１１．ｌ１１２・・・　磁気量 ｒ・・・・・・・・・　媒体の厚さ Ｎ、Ｓ・・・・・・磁石のＮ極とＳ極

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）ガラス等のふき掃除対象の清掃物体（１）と清掃
   材（２）の間に、磁石（３）の吸引 力あるいは掃除機と清掃物体（１）の間の 空気を吸引し減圧することによって生じる 吸引力または掃除機に取り付けたパイプ穴 等から清掃物体（１）と反対側に空気を吹 き出すことによって生じる反動圧により、 清掃物体（１）と清掃材（２）の間に圧を かけ圧着させる圧着手段と、清掃材（２） を左右前後に手動または自動で動かす手段 とからなることを特徴とするふき掃除装置。
2. （２）ふき掃除を、清掃物体面に対して垂直方向の圧力
   と物体面に沿った清掃材（２）の 横方向運動によって行う際、この横方向運 動に振動体を用い横振動を付加することを 特徴とするふき掃除装置。