JPS61276526A - 吸引ノズル - 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、物体表面に存在する粉粒体やほこり等の固体
粒子あるいは水滴などの液体粒子を吸引収容するための
吸引ノズルに関する。

従来の技術 従来の吸引ノズルにおいては、その吸引口の周囲に通気
性のあるブラシを植設するか、または通気溝を設けるこ
とにより通気性を確保していた。

発明が解決しようとする問題点 吸引ノズルにとつて通気性の確保は大変重要である。な
ぜなら、もし通気性が無ければ吸引ノズルに吸引される
流体の流れが存在しないことになり、粒子の吸引収容は
不可能である。しかし逆に通気性が有り過ぎると、吸引
ノズルに吸引される流体の流速が遅くなり、粒子の吸引
収容は困難となる。すなわち吸引ノズルにとつて重要な
のはその通気性を常に最適状態に維持するということで
ある。ところが従来の吸引ノズルにおいては、物体表面
のでこぼこにより吸引ノズルと物体表面のすきまが変化
し、すなわち吸引ノズルの通気性が物体表面の表面形状
の影響を受けて常に変化するので粒子を吸引収容する性
能が安定しなかつた。

また上記と同じ理由により吸引ノズルの内部の負圧力の
値が常に変化しているので不便であつた。

つまり、負圧力が大きくなると吸引ノズルが物体表面に
強く押しつけられて摩擦抵抗が増大し、よつて吸引ノズ
ルを物体表面に沿つて移動させる為に時々大きな力が必
要であつた。従来の家庭用吸引掃除機においては吸引ノ
ズルの内部に過大な負圧力が発生しないようにするため
、吸引ノズルから掃除機本体に至るダクトの途中に外気
取入口か設けてあるが、この外気取入口から流入する外
気の流量分だけ吸引ノズルから流入する外気の流量が減
少するのでそのぶん粒子を吸引収容する性能が低下する
という欠点があつた。

本発明はこのような点にかんがみて創業されたもので、
吸引口の周囲に装着された中空シールの内部圧力を吸引
口の圧力と比較しながら自動制御、つまり中空シールと
物体表面との間のすきまの量を中空シールの内部圧力の
制御により自動調整することによりこのすきまを通つて
吸引口に流入する流体の流量と吸引口の圧力を一定に保
持することのできる吸引ノズルを提供することを目的と
している。

問題点を解決するための手段 以下、本発明を図面に基づいて説明する。

まず、第１図乃至第７図を参照して、本発明に従つて構
成された装置の第１の具体例について説明する。第１図
乃至第５図において、図示の装置は、物体表面１に面す
る内面の中央部に吸引孔２が形成された長円形の板３を
具備している。板３の外面にはフレーム部材４が固定さ
れ、そしてこのフレーム部材４の４個の脚部の各々には
車輪５が設置されている。これらの車輪５は板３と物体
表面１との間隙を常に一定に保持１かつ板３が物体表面
１に沿つて移動せしめられる時に走行抵抗を減少させる
ためのものである。

なお、図示の具体例においては、４個の車輪を用いてい
るが、車輪の数は４個に限定されるものではなく、２個
もしくは１個でも上述の車輪の機能を満足できるもので
あればよい。また、車輪に代えて、上述の車輪の機能と
同様の機能を有する手段があれば車輪でなくともよい。

さらに、板３を物体表面１に沿つて移動させる手段は図
示していないが、人力もしくは自走車両等の外力により
移動せしめるか、あるいは本発明の吸引ノズルにモータ
ーを装備して自走機能を付与してもよい。

上記の板３の内面の周辺部には断面形状が半円形をした
中空のチユーブ状の、全体形状が環状のシール６が接着
されている。シール６の素材について、シール６の突出
部６ａが物体表面１に柔軟に密着できるように、シール
６はゴム、繊維、プラスチツク等の比較的柔軟でかつ実
質上通気性のない材料から形成されているのが好ましい
。図示の具体例では、シール６の断面形状が半円形であ
るが、より円形に近い形あるいは逆三角形に形成するこ
ともできる。

上記の板３の内面とシール６と物体表面１とは移働して
、空間としての吸引口７を規定するものである。

上記の吸引孔２には吸引管８が固着されている。吸引管
８にはフレキシブルホース９の一端が接続され、このフ
レキシブルホース９の他端は例えばポンプ、エゼクタの
如き流体を吸引するための真空生成手段（図示せず）に
連結されている。

また、板３の内面のシール６に包囲された部分には、圧
力検出孔１０が形成され、この圧力検出孔１０には圧力
検出管１１が固着されている。圧力検出管１１にはフレ
キシブルホース１２の一端が接続され、このフレキシブ
ルホース１２の２本に分れた他端の一端は第１の２方向
弁２０のダイヤフラム式シリンダの下室入口３１へ、ま
たもう一端は第２の２方向弁４０のダイヤフラム式シリ
ンダの上室入口４８へそれぞれ連結されている。また、
シール６と板３の互いに接着された部分にはシール６の
中空部分１９から流体を排出するための排出孔１６と流
体を中空部分１９へ流入させるための流入孔１３とが形
成され、排出孔１６には排出管１７が、流入孔１３には
流入管１４がそれぞれ固着されている。排出管１７には
フレキシブルホース１８の一端が接続され、このフレキ
シブルホース１８の他端は第２の２方向弁４０の側入口
５８へ連結されている。また流入管１４にはフレキシブ
ルホース１５の一端が接続され、このフレキシブルホー
ス１５の他端は第１の２方向弁２０の側入口３８へ連結
されている。

第３図乃至第４図に図示の第１の２方向弁２０について
、図示の弁の状態は開の状態を示したものであり、その
アクチュエータであるダイヤフラム式シリンダは上部シ
リンダ２１、下部シリンダ２２、ピストン２３、ピスト
ンロツド２４ａ、２４ｂ及び中央部がピストン２３の上
面に平ワツシヤー２７を介してナツト２６にて固定され
かつ周辺部が上部シリンダ２１と下部シリンダ２２によ
りはさみ込まれて固定されたダイヤフラム２５から構成
されている。上部シリンダ２１の側面にはシリンダ上室
２８と外界を連通する上室入口２９が設けられ、下部シ
リンダ２２の側面には下室入口３１が設けられている。

ピストンロツド２４ａは上部シリンダ２１を貫通してお
り、その上部シリンダ２１の上方に延びた部分にはピス
トン２３を上方に引き上げるコイルバネ３５が挿入され
、ネジになつているその端部にはバネ座金３２及び平ワ
ツシヤー３４が挿入された後、ストッパーであるナツト
３３が装着されている。ピストンロツド２４ｂは下部シ
リンダ２２を貫通に、さらに下部シリンダ２２の下面及
びその下面に固定された弁ケース３６と協働して規定し
ている弁室３７に延びて弁棒を構成し、その下端部には
弁板４０がナツト４１にて固定されている。弁クース３
６の側面には側入口３８が、また下面には弁孔を構成し
ている下入口３９が設けられており、下入口３９は外界
と連通している。

第３図乃至第５図に図示の第２の２方向弁４０について
、図示の弁の状態は閉の状態を示したものであり、その
アクチュエータであるダイヤフラム式シリンダは上部シ
リンダ４１、下部シリンダ４２、ピストンロツド４４、
ピストンロツド４４の上端部にナツト４６にて固定され
たピストン４３、中央部がピストン４３の下面に固定さ
れかつ周辺部が上部シリンダ４１と下部シリンダ４２に
よりはさみ込まれて固定されたダイヤフラム４５、ピス
トン４３を下方に押し下げるコイルバネ５５、コイルバ
ネ５５の上端部を保持するバネ座金５１、バネ座金５１
がその下端部にナツト５３にて固定されたボルト５２、
ロツクナツト５４から構成されている。上部シリンダ４
１の側面には上室入口４８が設けられ、下部シリンダ４
２の側面にはシリンダ下室４９と外界を連通する下室入
口５０が設けられている。ピストンロツド４４は下部シ
リンダ４２を貫通し、さらに下部シリンダ４２の下面及
びその下面に固定された弁ケース５６と協働して規定し
ている弁室５７に延びて弁棒を構成し、その下端部には
弁板６０がナツト６１にて固定されている。弁ケース５
６の側面には側入口５８が、また下面には弁孔を構成し
ている下入口５９が設けられており、下入口５９はモー
タ７２により駆動される真空生成手段７１に連結されて
いる。真空生成手段７１について、外界の流体が気体の
場合には真空ポンプ、気体エゼクタ等が、また液体の場
合には液体ポンプ、液体エゼクタ等が用いられる。なお
、外界の流体が圧縮性のある気体の場合には、下入口５
９と真空生成手段７１との間に真空タンク７０を設ける
ことによりシール６の中空部分１９より気体を排出する
速度を増大せしめることができる。

作用 次に、第６図及び第７図を追加参照して、上述した通り
の構成を有する装置の作用を説明する。

なお、この場合における外界の流体は大気であり、フレ
キシブルホース９に連結された真空生成手段（図示せず
）及び真空生成手段７１は真空ポンプ、また物体表面１
は地表面であるとする。また、第３図乃至第５図に図示
のシール６、第１の２方向弁２０及び第２の２方向弁４
０の状態について、フレキシブルホース９に連結されて
いる真空生成手段（図示せず）が未作動か、もしくは作
動していても外界の圧力と吸引口７の圧力との圧力差が
小さい時の状態を図示している。時刻ｔ１において真空
生成手段（図示せず）を作動せしめると、まず吸引口７
内の大気が吸引管８及びフレキシブルホース９を通つて
排出され、吸引口７内に真空が生成され、吸引口７内の
圧力Ｃは第７図に実線で示すごとく低下せしめられる（
Ｖ０は大気圧である）。そして、時刻ｔ２において圧力
ＣがＶ１（第１の基準値）になると、第１の２方向弁２
０において、シリンダ上室２８とシリンダ下室３０との
間の圧力差の発生に起因して発生しているダイヤフラム
２５がピストン２３を下方へ押す力がコイルバネ３５の
力を上まわり、よつて弁板４０が下方へ押し下げられて
弁孔３９を塞ぐ。次に、時刻ｔ３において圧力Ｃがさら
に低下しＶ２（第２の基準値）になると、第２の２方向
弁４０において、シリンダ上室４７とシリンダ下室４９
との周の圧力差の発生に起因して発生しているダイヤフ
ラム４５がピストン４３を上方へ押す力がコイルバネ５
５の力を上まわり、よつて弁板６０が上方へ引き上げら
れて弁孔５９を開くとシール６の中空部分１９内の大気
が真空生成手段７１の作用により排出される。かくして
、吸引口７内の圧力Ｃがさらに低下せしめられると共に
、中空部分１９内の圧力Ｓも第７図に一点鎖線で示す如
く低下せしめられる。

上述した如くして中空部分１９内の圧力ＳがＶ３になる
と、第６図に図示するように、外界の圧力及び吸引口７
内の圧力と中空部分１９内の圧力との間の大きな圧力差
の発生に起因してシール６は外部圧力により押しつぶさ
れて収縮し、かくして突出部６ａが物体表面１から持ち
上げられてシール機能が解除され、外界の大気が吸引口
７内に流入し、吸引口７内の圧力Ｃは上昇せしめられる
。かくして、吸引口７内の圧力の著しい低下がシール解
除によつて阻止される。このときには、第２の２方向弁
４０は開状態に保持されており、それゆえに、中空部分
１９内の圧力Ｓはさらに低下せしめられて、真空生成手
段７１の排気能力に起因する最低到達圧力であるＶ４に
到達する。

吸引口７内の圧力Ｓが上昇してＶ２になると、第２の２
方向弁４０において、シリンダ上室４７とシリンダ下室
４９との間の圧力差の発生に起因して発生しているダイ
ヤフラム４５がピストン４３を方向へ押す力よりコイル
バネ５５の力が上まわり、よつて弁板６０が下方へ押し
下げられて弁孔５９を塞ぐ。次に、圧力Ｃがさらに上昇
しＶ１になると、第１の２方向弁２０において、シリン
ダ上室２８とシリンダ下室３０との間の圧力差の発生に
起因して発生しているダイヤフラム２５がピストン２３
を下方へ押す力よりコイルバネ３５の力が上まわり、よ
つて弁板４０が上方へ引き上げられて弁孔３９を開くと
中空部分１９内に大気が流入する。かくして、吸引口７
内の圧力Ｃがさらに上昇せしめられると共に、中空部分
１９内の圧力Ｓも上昇せしめられる。

上述した知くして中空部分１９内の圧力ＳがＶ３になる
と、外界の圧力及び吸引口７内の圧力と中空部分１９内
の圧力との間の圧力差の減少に起因してシール６は膨張
し、かくして突出部６ａが角び物体表面１と密着してシ
ール機能が回復され、外界の大気の吸引口７内への流入
は停止されて再び吸引口７内の圧力Ｃは低下せしめられ
る。以後、上述した通りの作用が繰返し遂行される。

なお、上述の第１の基準値Ｖ１と第２の基準値Ｖ２との
圧力差の値について、この値は本発明を実施する際、第
１の２方向弁と第２の２方向弁の圧力変動に対する応答
性能の如何により決定されるべきものである。

発明の効果 上述した通りの装置においては、外界の圧力と吸引口７
内の圧力との圧力差に関連してシール６の中空部分１９
内の圧力を制御し、該圧力差の値が基準値を上まわると
外界の圧力及び吸引口７内の圧力と中空部分１９内の圧
力との間の圧力差の発生に起因してシール６の突出部６
ａと物体表面１との間のシールを強制的に解除するよう
にしたために、吸引ノズルもしくは吸引ノズルから真空
生成手段（図示せず）に至る途中に外気取入口を設ける
ことなく吸引口７内の圧力を所要の範囲内に維持するこ
とができ、よつて吸引ノズルを物体表面に沿つて移動さ
せる際に必要な力も所要の範囲内に維持することができ
て作業性が何上する。

さらに、このことに関連して、第６図に図示のようにシ
ール６のシール機能が解除されるとシール６の突出部６
ａと物体表面１との間の狭い間隙を通つてのみ外気の大
気が吸引口７内に流入せしめられるゆえに、物体表面１
の上に在る粒子７３を包囲している大気の移動量及び移
動速度が大きく、よつて粒子の単位時間あたりの吸引収
容量が増大する等の利点がある。

問題点を解決するための手段 次に、第８図乃至第１０図を参照して、本発明に従つて
構成された装置の第２の具体例について説明する。なお
、前述の第１の具体例と第２の具体例との相違点につい
て、第８図乃至第１０図のダイヤフラム式３方向弁が、
第４図に図示の第１の２方向弁と第５図に図示の第２の
２方向弁の両方の機能を合わせ持つことに相違点があり
、その他の部分においては第２の具体例は第１の具体例
と同様であるので、第８図乃至第１０図のダイヤフラム
式３方向弁の説明を除きその他の部分の説明は省略する
。

第８図乃至第１０図に図示のダイヤフラム式３方向弁は
、一つのダイヤフラム式３方向弁の３つの態様を図示し
ている。まず第８図に図示の弁の状態は外界の圧力と吸
引口の圧力との圧力差が無いかまたはあつても基準値よ
り小さい時の状態を図示している。また第９図に図示の
弁の状態は外界の圧力と吸引口の圧力との圧力差が基準
値に近い時の状態を図示している。また第１０図に図示
の弁の状態は外界の圧力と吸引口の圧力との圧力差が基
準値より大きい時の状態を図示している。

該ダイヤフラム式３方向弁は弁のアクチュエータである
ダイヤフラム式シリンダと３方向弁部から構成されてお
り、ダイヤフラム式シリンダは上部シリンダ８１、下部
シリンダ８２、ピストンロツド８４、ピストンロツド８
４の上端部にナツト８６にて固定されたピストン８３、
中央部がピストン８３の下面に固定されかつ周辺部が上
部シリンダ８１と下部シリンダ８２によりはさみ込まれ
て固定されたダイヤフラム８５、ピストン８３を下方に
押し下げる第２のコイルバネ９５、第２のコイルバネ９
５の上端部を保持するバネ座金９１、バネ座金９１がそ
の下端部にナツト９３にて固定されたボルト９２、ロツ
クナツト９４から構成されている。上部シリンダ８１の
側面に１２上室入口８８が設けられ、上室入口８８は吸
引口に開口した圧力検出孔に連通されている。また下部
シリンダ８２の側面にはシリンダ下室８９と外界を連通
する下室入口９０が設けられている。ピストンロツド８
４は下部シリンダ８２を貫通し、さらに下部シリンダ８
２の下面に固定された３個の弁室から成る弁ケース９６
の各弁室に延びて弁棒８４を構成し、その下部の径が小
さくなつた部分には上部弁板１０５と下部弁板１０６が
それぞれ摺動自在な状態で挿入され、また上記２枚の弁
板の間には第２のコイルバネよりバネ力が小さい第１の
コイルバネ１０７が挿入されており、該弁棒８４の下端
部にはストツパーであるナツト１０５が固定されている
。弁ケース９６の内部は上部側壁９６ａ及び下部側壁９
６ｂにより上室９７と中間室９９と下室１０１の３個の
弁室に分離されており、上記２枚の側壁において、弁棒
８４が貫通する部分には弁棒８４の径より大きい径を有
する上部弁孔１０３及び下部弁孔１０４がそれぞれ設け
られており、上述の上部弁板１０５及び下部弁板１０６
の運動領域は中間室９９内のみに限定され、上部弁板１
０５は上部弁孔１０３を開閉し、下部弁板１０６は下部
弁孔１０４を開閉するものである。

上室９７の側面には上室９７と外界とを連通する上室入
口９８が設けられ、中間室９９の側面には中間室９９と
シールの中空部分とを連通する中間室入口１００が、ま
た下室１０１の側面には下室１０１と真空生成手段（第
３図における真空生成手段７１に該当する）とを連通す
る下室入口１０２が設けられている。

作用 次に、第８図乃至第１０図を参照して、上述した通りの
構成を有するダイヤフラム式３方向弁の作用を説明する
。第８図において、吸引口に連通されたシリンダ上室８
７の圧力が外界と連通されたシリンダ下室８９の圧力と
同じかもしくはその圧力差が小さい時、図示のとおりコ
イルバネ９５がピストン８３及びピストンロツド８４を
下方へいつぱいに押し下げて弁孔１０３を開き、弁孔１
０４を閉じている。上記の弁の状態において、シールの
中空部分は外界と連通されている。次に第９図において
、吸引口の圧力の低下によりシリンダ上室８７の圧力と
シリンダ下室８９の圧力との圧力差が基準値に近い値に
なると、ダイヤフラム８５がコイルバネ９５の力に打ち
勝つてピストン８３及びピストンロツド８４を上方へ押
し上げ、弁孔１０３も弁孔１０４も閉じられている。上
記の弁の状態において、シールの中空部分は外界とも真
空生成手段とも連通されていない。次に第１０図におい
て、吸引口の圧力がさらに低下することによりシリンダ
上室８７の圧力とシリンダ下室８９の圧力との圧力差が
基準値を上まわる値になると、ダイヤフラム８５がピス
トン８３及びピストンロツド８４を上方へいつぱいに押
し上げて弁孔１０５は閉じたまま弁孔１０４を開く。上
記の弁の状態において、シールの中空部分は真空生成手
段と連通されている。

発明の効果 上述した通りのダイヤフラム式３方向弁の機能は前述の
本発明の第１の具体例における第１の２方向弁と第２の
２方向弁の両方の弁の機能を合わせたものと同様である
。よつて、装置のコストを低減し、装置を小型化できる
といつた利点がある。

なお、本発明の第１の具体例及び第２の具体例で述べた
弁のアクチュエータについて、ダイヤフラム式シリンダ
に限定されるものではないがダイヤフラム式シリンダに
は潤滑の必要がなく、摩擦損失が少なく、駆動流体の漏
洩がない等の利点があり、ダイヤフラム式シリンダを用
いるのが好ましい。

問題点を解決するための手段 次に、第１１図を参照して、本発明に従つて構成された
装置の第３の具体例について説明する。

なお、第３の具体例と、第１図乃至第７図に図示の第１
の具体例との相違点につき、シールの構成にのみ相違点
があるので、該シールの説明を除きその他の部分の説明
は省略する。また、第１の具体例と同一の部材は同一の
番号を付す。

第１１図において図示のシール１１０は本発明の第１の
具体例のシールと同様に断面形状が半円形状で中空のチ
ユーブ状であり、全体形状が環状をして板３の周辺部に
接着されている。シール１１０と第１の具体例の相違点
について、シール１１０にはその内部の中空部分を第１
の中空部分と第２の中空部分の２個の空間に仕切るため
の２個の仕切壁１１１がある点が相違する。またシール
１１０の第１の中空部分のみに流入孔１３及び排出孔１
６が開口している点が相違する。なお、第２の中空部分
は加圧されているか、または該中空部分と外界とを連通
させる孔（図示せず）を有しているものとする。

作用 上述しに通りの構成を有する装置の作用について、第１
の中空部分の作用については本発明の第１の具体例のシ
ールの作用と同様であるので説明を省略する。

発明の効果 上述したとおりの装置においては、外界の圧力と吸引口
の圧力との圧力差に関連してシール１１０の第１の中空
部分の圧力のみを制御し、該圧力差の値が基準値を上ま
わると外界の圧力及び吸引口の圧力と第１の中空部分の
圧力との間の圧力差の発生に起因してシール１１０の第
１の中空部分の突出部と物体表面との間のシールのみを
強制的に解除するようにしたために、前述の第１の具体
例を比較して、シール１１０の突出部と物体表面とが接
触して構成しているシール線のうち解除されるシール線
の長さが短く、よつて解除されたシールの部分にのみ外
界の流体が集中して吸引口へ流入するので物体表面上に
在る粒子の局部的な吸引収容能力が大きいといつた利点
がある。よつて、第３の具体例の吸引ノズルは、物体表
面に沿つて一方向にのみ移動しながら物体表面上に在る
粒子を吸引収容する方式の吸引ノズルとしては最適であ
る。なお、本発明を構成する中空のシールは、第１１図
に図示のように板３の周辺部の全周に固定された環状の
ものでなくてもよく、板３の周辺部の一部分のみ本発明
の機能を有する中空のシールが固定され、その他の部分
には中空ではないシールが固定されていてもよい。

問題点を解決するための手段 次に、第１２図乃至第１４図を参照して、本発明に従つ
て構成された装置の第４の具体例について説明する。な
お、第４の具体例は、第１１図に図示の第３の具体例に
おける板３の吸引口に面する部分に研掃粒子の吹きつけ
用の開口を備えたものである。以下、第１の具体例また
は第３の具体例と同一の部材は同一の番号を付す。

第１２図乃至第１４図において、図示の装置は、吸引口
７に面する部分に吸引孔２及び研掃粒子の吹きつけ孔１
１４が形成された台形状の板３を具備している。板３の
外面にはＹ字形をしたフレーム部材４が固定され、そし
てこのフレーム部材４の３個の脚部の各々には車輪５が
設置されている。板３の内面の周辺部には、断面形状が
半円形をした、中空のチユーブ状の、全体形状が台形状
に変形した環状のシール１１０が接着されている。シー
ル１１０は、その内部の中空部分を第１の中空部分１１
２と第２の中空部分１１３の２個の空間に仕切るための
２個の仕切壁１１１を備えており、第１の中空部分１１
２に流入孔１３及び排出孔１６が開口している。流入孔
１３と排出孔１６及び吸引口７に開口した圧力検出孔１
０はそれぞれフレキシブルホースにより第１の具体例と
同一の弁に、かつ第１の具体例と同一の方法にて連結さ
れているものとする（図示せず）。また上記の吸引孔２
には吸引管８が固着され、吸引管８にはフレキシブルホ
ース９の一端が接続され、このフレキシブルホース９の
他端は研掃粒子の分離回収器及び真空ポンプ、エゼクタ
の如き真空生成手段に連結されているものとする（図示
せず）。さらに、板３の外面の研掃粒子の吹きつけ孔１
１４の部分には、研掃粒子の公知の吹きつけ装置である
回転翼車１１６の収納ケース１１５が固着され、収納ケ
ース１１５には回転翼車１１６を保持し、駆動するため
のモータ１１７と、回転翼車１１６に研掃粒子１２０を
供給するための管１１８が固定されている。また管１１
８には研掃粒子を移送するためのフレキシブルホース１
１９が連結されている。なお、回転翼車１１６に研掃粒
子を供給するための研掃粒子の移送手段については公知
の技術がいろいろあり、説明を省略する。また、第４の
具体例の吸引ノズルを物体表面に沿つて移動させる駆動
手段は図示していないが、人力もしくは自走車両等の外
力により移動せしめるか、あるいは該吸引ノズルバモー
タを装備して自走機能を付与してもよい。

作用 次に、上述した通りの構成を有する装置の作用を説明す
る。なお、この場合における外界の流体は大気であり、
物体表面１は床面であるとする。

第１４図において矢印Ａの方向へ移動している図示の装
置において、フレキシブルホース９に連結された真空生
成手段（図示せず）が作動を開始すると、シール１１０
の第１の中空部分１１２の圧力は外界の圧力と吸引口７
の圧力との圧力差に関連して制御され、よつてシール１
１０の突出部１１０ａと物体表面１とが密着することに
より発生するシール機能が自動的に機能解除と機能回復
を繰り返すことにより吸引口７内の圧力が一定に保持さ
れるものであるが、その作用の詳細については前述の第
１の具体例と同一であるので説明を省略する。次に、モ
ータ１１７及び回転翼車１１６が作動を開始し、研掃粒
子１２０が回転翼車１１６に供給されると、研掃粒子１
２０は回転する羽根により遠心力を付与されて物体表面
１に高速で射突する。そして射突後の研掃粒子１２０は
、射突により物体表面が削られて発生する粉じん。

１２１と共に、シール１１０の突出部１１０ａと物体表
面１との間隙から流入して吸引孔２、吸引管８、フレキ
シブルホース９を通つて真空生成手段（図示せず）へ吸
引される気流の作用により吸引移送され、該真空生成手
段の上流側におる研掃粒子の分離回収器（図示せず）へ
収容されるものである。

発明の効果 上述の本発明の第４の具体例の特徴は、吸引ノズル内部
で発生する研掃粒子を該吸引ノズルの外部へ流出させる
ことなく、該吸引ノズルの内部で効果的に吸引収容して
しまうといつた吸引ノズルの目的にある。第４の具体例
の装置においては、該装置が物体表面１に沿つて移動す
るにつれ、射突して物体表面１上のシール１１０にて包
囲された部分に散らばつた研掃粒子に対し、シール１１
０の突出部１１０ａと物体表面１とが密着して構成して
いる環状のシール線のうち該装置の移動方向に対し後方
位置にあるシール線の後方部分が追接してくるものであ
るが、第３の具体例にて説明した如くシールが解除され
た部分は局部的に粒子の吸引収容能力が大きく、よつて
、上述のような目的を有する吸引ノズルにおいては、該
吸引ノズルの移動方向後方のシール線のみが解除される
ようにシールを構成した方が好ましい。

以上記載したように、第４の具体例の装置においては、
吸引ノズル内部で発生した研掃粒子を外部へ流出させる
ことなく該吸引ノズルの内部で効果的に吸引収容できる
といつた利点がある。なお、第１２図乃至第１４図にお
いては研掃粒子の吹きつけ装置として回転翼車を図示し
ているが、この他にも研掃粒子を吹きつける方法として
気体もしくは液体中に研掃粒子を混入せしめて高圧力を
付与しノズルを利用して吹きつける方法等の公知の方法
を使用することもできる。また、吹きつけられる物質に
ついては研掃粒子に限定されるものではなく、固体、液
体を問わず吸引収容の対象となるものであればよい。

以上に記載した４件の本発明の具体例の装置においては
、吸引口７内の流体を吸引するためのフレキシブルホー
ス９に連結された第１の真空生成手段（図示せず）とシ
ールの中空部分の流体を排出するための第２の真空生成
手段７１とは別々の真空生成手段であるとしでいるが、
第１の真空生成手段の圧力がシールの中空部分の圧力を
所要の低い圧力にせしめることができる圧力であるなら
ば第１の真空生成手段と第２の真空生成手段は同一のも
のであつてよい。その例については、たとえばフレキシ
ブルホース９が非常に長いかもしくはその口径が細い時
には圧力損失が非常に大きくなるので吸引口７内の圧力
と第１の真空生成手段の圧力との間には大きな圧力差が
発生し、第１の真空生成手段の圧力は吸引口７内の圧力
と比較して非常に低い圧力となる。一方、この低い圧力
の第１の真空生成手段をシールの中空部分に連通すれば
、シールの中空部分は閉ざされた空間であるのでシール
の中空部分から第１の真空生成手段に至る管路に圧力損
失は発生せず、シールの中空部分は第１の真空生成手段
とほぼ同圧の低い圧力を得ることができる。よつて、シ
ールの中空部分の圧力と吸引口７内の圧力との間に所要
の圧力差を得ることができるものである。

また、以上に記載した４件の本発明の具体例の装置を構
成している、シールの中空部分の圧力を制御するための
弁について、本発明を構成する弁はかかる具体例に限定
されるものではなく、本発明の範囲を逸脱することなく
種々の変形乃至修正が可能である。また、本発明を構成
しているその他の要素についても同様である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に従つて構成された第１の具体例の装
置を示す正面図。 第２図は、第１図の装置を示す底面図。 第３図は、第１図におけるＩ−Ｉ線による断面図及び第
１の具体例の装置を構成する弁と配管を示す配管図。 第４図は、第１の具体例の装置を構成する第１のダイヤ
フラム式２方向弁の断面図。 第５図は、第１の具体例の装置を構成する第２のダイヤ
フラム式２方向弁の断面図。 第６図は、第１図の装置において、シールが解除された
状態を示す部分断面図。 第７図は、第１図の装置における吸引口内の圧力及びシ
ールの中空部分の圧力が時間経過につれどう変化するか
を示す図。 第８図乃至第１０図は、本発明に従つて構成された第２
の具体例の装置を構成するダイヤフラム式３方向弁の３
つの態様を示す断面図。 第１１図は、本発明に従つて構成された第３の具体例の
装置を示す底面図。 第１２図は、本発明に従つて構成された第４の具体例の
装置を示す正面図。 第１３図は、第１２図の装置を示す底面図。 第１４図は、第１２図の装置を示す断面図。 １…物体表面 ２…吸引孔 ３…板 ５…車輪 ６…シール ７…吸引口 １０…圧力検出孔 １３…流入孔 １６…排出孔 １９…シールの中空部分 ２０…第１のダイヤフラム式２方向弁 ４０…第２のダイヤフラム式２方向弁 ７１…真空生成手段 ７３…粒子 １１０…シール １１１…仕切壁 １１２…第１の中空部分 １１３…第２の中空部分 １１４…研掃粒子の吹きつけ孔 １１６…回転翼車 １１７…モータ １２０…研掃粒子

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. （１）吸引孔の周辺部に被清掃物体表面に柔軟に密着す
   るシールが固定された吸引ノズルにおいて、該吸引孔と
   被清掃物体表面との間隙を維持する為の間隙保持手段が
   備えられ、該吸引孔及びその周辺部と該シールと被清掃
   物体表面とは協働して吸引口を規定し、該シールの全部
   もしくはその一部は中空形状を成し、該中空部分の圧力
   は外界の圧力と該吸引口の圧力との圧力差が基準値を上
   まわると該中空部分の圧力が低下せしめられることに起
   因して該シールの自由端が被清掃物体表面から離反し、
   かくして外界の流体は該シールと被清掃物体表面との間
   隙を通って該吸引口に流入せしめられることを特徴とす
   る吸引ノズル。
2. （２）外界の圧力と吸引口の圧力との圧力差が基準値を
   下まわる時はシールの中空部分と外界とを連通させ、基
   準値を上まわる時はシールの中空部分と流体の吸引手段
   とを連通させるように制御せしめられる弁を備えたこと
   を特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の吸引ノズル
   。
3. （３）外界の圧力と吸引口の圧力との圧力差が基準値を
   下まわる時は開となり基準値を上まわる時は閉となるよ
   うに制御せしめられる、一方の入口が外界に連通され他
   方の入口がシールの中空部分に連通された第１の２方向
   弁と、外界の圧力と吸引口の圧力との圧力差が基準値を
   下まわる時は閉となり基準値を上まわる時は開となるよ
   うに制御せしめられる、一方の入口が流体の吸引手段に
   連通され他方の入口がシールの中空部分に連通された第
   ２の２方向弁とを備えたことを特徴とする特許請求の範
   囲第１項に記載の吸引ノズル。
4. （４）弁のアクチュエータとして、外界の圧力と吸引口
   の圧力との圧力差に起因して駆動力を発生するシリンダ
   が用いられたことを特徴とする特許請求の範囲第２項乃
   至第３項に記載の吸引ノズル。
5. （５）外界の圧力と吸引口の圧力との圧力差が基準値に
   到達した時に弁が作動するようにシリンダの駆動力を調
   整するバネを備えたことを特徴とする特許請求の範囲第
   ４項に記載の吸引ノズル。
6. （６）シリンダがダイヤフラム式シリンダであることを
   特徴とする特許請求の範囲第４項乃至第５項に記載の吸
   引ノズル。
7. （７）弁のアクチュエータとして、外界の圧力と吸引口
   の圧力との圧力差に起因して駆動力を発生するシリンダ
   を用いた３方向弁において、該シリンダの下方に延びた
   シリンダロッドでもある弁棒の移動方向と鉛直な２枚の
   側壁により３室に分割された弁室のうち、上室は外界と
   、中間室はシールの中空部分と、下室は流体の吸引手段
   とそれぞれ連通されており、上記２枚の側壁の弁棒が貫
   通している部分には弁棒の径より大きい径を有する弁孔
   がそれぞれ開口しており、また中間室にある上部弁板と
   下部弁板の２枚の弁板はそれぞれ摺動自在に弁棒に挿入
   され、該弁棒には上部弁板の上方への摺動を規制する上
   部ストッパーと下部弁板の下方への摺動を規制する下部
   ストッパーとが設けられ、また上記２枚の弁板の間には
   第１のコイルバネが挿入されており、さらに弁のアクチ
   ュエータ部においては、ピストンの上方のシリンダ上部
   は吸引口と、ピストンの下方のシリンダ下部は外界とそ
   れぞれ連通されており、また該ピストンに対し下方へ力
   を作用させる第１のコイルバネよりバネ力の大きい第２
   のコイルバネが備えられていることを特徴とする上記の
   ３方向弁において、外界の圧力と吸引口の圧力との圧力
   差が基準値を大きく下まわる時はピストン、弁棒及び上
   部弁板は下方へいっぱいに押し下げられて上室と中間室
   が連通され、次に上記圧力差が基準値に近い値の時はピ
   ストン、弁棒及び上部弁板はやや上方へ戻されて中間室
   は上室及び下室のいずれの室とも連通されなくなり、次
   に上記圧力差が基準値を大きく上まわる時はピストン、
   弁棒及び下部弁板は上方へいっぱいに押し上げられて下
   室と中間室が連通される３方向弁を備えたことを特徴と
   する特許請求の範囲第１項に記載の吸引ノズル。
8. （８）シリンダがダイヤフラム式シリンダであることを
   特徴とする特許請求の範囲第７項に記載の吸引ノズル。
9. （９）吸引ノズル内部の、シールにより包囲された部分
   に研掃粒子の吹き付け用の開口を備えたことを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項乃至第８項に記載の吸引ノズル
   。