(57)【要約】【課題】  床面の洗浄効果が極めて高くかつ洗浄に要する時間も短く、汚れをも完全除去できる超音波床洗浄装置を提供する。【解決手段】  基盤の下面側に、超音波振動を被洗浄床面上の洗浄液に伝導するための超音波振動伝達体を取着し、また前記基盤の上面側には超音波発振子を装着し、前記基盤の後方側近傍には前記床面清掃済みの洗浄液を吸引するための洗浄液吸引ノズルを配設して構成する。  超音波発振子による超音波振動を加えながら、洗浄対象床面に洗浄剤水溶液を供給しつつ、前記ブラシ先端部を当接させることにより、キャビテーション作用を与えながら床面の洗浄を効果的に行うことができる。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基盤の下面側に、超音波振動を被洗浄床面上の洗浄液に伝導するための超音波振動伝達体を取着し、また前記基盤の上面側には超音波発振子を装着し、前記基盤の後方側近傍には前記床面清掃済みの洗浄液を吸引するための洗浄液吸引ノズルを配設してなることを特徴とする超音波床洗浄装置。
【請求項２】
基盤の下面側に、超音波振動を被洗浄床面上の洗浄液に伝導するための超音波振動伝達体を取着し、また前記基盤の上面側には超音波発振子を装着し、更に前記基盤の前方側近傍に、洗剤を被洗浄床面に流すための洗剤供給ノズルを配設するとともに、前記基盤の後方側近傍には前記床面清掃済みの洗浄液を吸引するための洗浄液吸引ノズルを配設してなることを特徴とする超音波床洗浄装置。
【請求項３】
前記基盤を構成する素材が、金属、セラミック、ガラス又はプラスチックから選ばれるいずれか１又は２以上であることを特徴とする請求項１又は２に記載の超音波床洗浄装置。
【請求項４】
前記基盤を構成する素材の金属が、鉄、アルミニウム、銅あるいはそれらの合金から選ばれるいずれか１又は２以上であることを特徴とする請求項３記載の超音波床洗浄装置。
【請求項５】
前記基盤が、板状体、円錐体、多角錐体、円柱体、多角柱体から選ばれるいずれか１であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の超音波床洗浄装置。
【請求項６】
前記超音波振動伝達体が、ブラシ、多孔質樹脂、多孔質金属、多孔質セラミック、又は不織布から選ばれるいずれか１又は２以上であることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の超音波床洗浄装置。
【請求項７】
前記超音波振動伝達体が、多数の細線が植設されて長板状に形成された長板状ブラシであって、それら長板状ブラシの複数個が、前記基盤の下面側に超音波床洗浄装置の進行方向に対して直角に、前後に垂設されてなることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の超音波床洗浄装置。
【請求項８】
ブラシを構成する細線が、植物繊維、動物繊維又は合成樹脂繊維から選択されるいずれか一種又は２種以上であることを特徴とする請求項６又は７に記載の超音波床洗浄装置。
【請求項９】
多数の細線が植設されて長板状に形成された長板状ブラシが、前記基盤の下面側に着脱自在に取着されてなることを特徴とする請求項７又は８に記載の超音波床洗浄装置。
【請求項１０】
超音波床洗浄装置が、下部に床面上を走行するための走行手段を備えてなることを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項に記載の超音波床洗浄装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願発明は、プラスチックタイル床等の床面の洗浄技術に関し、特に超音波振動をブラシ等の超音波振動伝導体から洗浄液を介して床面にあてることにより、床面の微細な傷内に詰め込まれた汚れをも完全に除去できる超音波床洗浄装置の提供に係るものである。
【背景技術】
【０００２】
これまで超音波床洗浄装置は、各種提案されているが、洗浄液を介する床洗浄のものはなかった。
従来、超音波洗浄ブラシとして、ランジュバン型超音波発振子のホーンの側面に金属又は弾力性のある合成樹脂の棒状の振動体を取付け、毛髪、絨毯等の洗浄を行うものがあるが、これはあくまでもキャビテーション効果により行う構造で、キャビテーション効果と振動加速度効果のみを期待した構造である。
また、洗浄用合成スポンジや合成繊維で造られた洗浄タワシの内部に超音波発振子を埋め込んだ構造の超音波タワシが提案されているが、こらは超音波のキャビテーション作用とタワシによる表面の汚れをかきおとす洗浄装置である。
【特許文献１】特開平８−１１０６号公報
【特許文献２】特開平８−４７４２３号公報
【特許文献３】特開平７−２１３３４５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
従来よりプラスチックタイルの表面には保護と美観を兼ねて厚さ３０μm程度のワックス層の塗布が行われている。しかし、このタイルの床表面には、靴に付着して外部から持ち込まれる汚れ物質、例えば鉱物性の微細な砂、粘土、土壌、アスファルト、食物油、繊維等が転着し、とりわけ鉱物性の微細な砂は、人の歩行とともにワックス塗布面に様々な大きさ、深さの微小な傷を無数に刻みつけ、そして汚れ物質がこの傷に擦り込まれる。
これらがプラスチックタイルの汚れの本体であるが、これまでの清掃法ではプラスチックタイル床面に洗剤を撒き、回転ブラシやモップ雑巾などをかけて洗浄しており、完全に平滑な表面はともかく、前記無数の傷に擦り込まれた汚れは完全には取り除かれなかった。
この清掃面上にワックス塗布を行うと、傷内に残留していた汚れ物質が封じ込められる結果、この作業を繰り返すと汚れが更に蓄積し、清掃後もプラスチックタイル面に雲のような汚れが形成されてしまう。最終的には、プラスチックタイル面に剥離剤を押圧した後、それを剥ぎ取ることによって前記の汚れを封じ込めたワックスの剥離を行う必要が生じる。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記従来技術の課題からみて、本願発明が解決しようとする課題は、（１）プラスチックタイル表面の深い傷に擦り込まれた汚れ物質を短時間で完全に除去すること。（２）清掃に要する手数と所要時間と経費に節減、例えば一回の清掃で十分な清掃効果をあげることによる清掃手数と回数の低減、複雑かつ手数のかかる剥離作業の廃止など作業の簡素化などによる、経費の節減、所要時間の短縮を図ることにある。
上記課題を解決するための本願発明は下記構成の超音波床洗浄装置である。
（１）基盤の下面側に、超音波振動を被洗浄床面上の洗浄液に伝導するための超音波振動伝達体を取着し、また前記基盤の上面側には超音波発振子を装着し、前記基盤の後方側近傍には前記床面清掃済みの洗浄液を吸引するための洗浄液吸引ノズルを配設してなることを特徴とする超音波床洗浄装置。
（２）基盤の下面側に、超音波振動を被洗浄床面上の洗浄液に伝導するための超音波振動伝達体を取着し、また前記基盤の上面側には超音波発振子を装着し、更に前記基盤の前方側近傍に、洗剤を被洗浄床面に流すための洗剤供給ノズルを配設するとともに、前記基盤の後方側近傍には前記床面清掃済みの洗浄液を吸引するための洗浄液吸引ノズルを配設してなることを特徴とする超音波床洗浄装置。
（３）前記基盤を構成する素材が、金属、セラミック、ガラス又はプラスチックから選ばれるいずれか１又は２以上であることを特徴とする前項（１）又は（２）記載の超音波床洗浄装置。
（４）前記基盤を構成する素材の金属が、鉄、アルミニウム、銅あるいはそれらの合金から選ばれるいずれか１又は２以上であることを特徴とする前項（３）記載の超音波床洗浄装置。
（５）前記基盤が、板状体、円錐体、多角錐体、円柱体、多角柱体から選ばれるいずれか１であることを特徴とする前項（１）〜（４）のいずれか１項に記載の超音波床洗浄装置。
（６）前記超音波振動伝達体が、ブラシ、多孔質樹脂、多孔質金属、多孔質セラミック、又は不織布から選ばれるいずれか１又は２以上であることを特徴とする前項（１）〜（５）のいずれか１項に記載の超音波床洗浄装置。
（７）前記超音波振動伝達体が、多数の細線が植設されて長板状に形成された長板状ブラシであって、それら長板状ブラシの複数個が、前記基盤の下面側に超音波床洗浄装置の進行方向に対して直角に、前後に垂設されてなることを特徴とする前項（１）〜（６）のいずれか１項に記載の超音波床洗浄装置。
（８）ブラシを構成する細線が、植物繊維、動物繊維又は合成樹脂繊維から選択されるいずれか一種又は２種以上であることを特徴とする前項（６）又は（７）に記載の超音波床洗浄装置。
（９）多数の細線が植設されて長板状に形成された長板状ブラシが、前記基盤の下面側に着脱自在に取着されてなることを特徴とする前項（７）又は（８）に記載の超音波床洗浄装置。
（１０）超音波床洗浄装置が、下部に床面上を走行するための走行手段を備えてなることを特徴とする前項（１）〜（９）のいずれか１項に記載の超音波床洗浄装置。
【発明の効果】
【０００５】
本願発明は従来の床洗浄装置の抱える諸課題を解決するもので、床面の細隙の汚れを短時間で完全に除去するものである。その際に使用される洗浄液も従来法の原液を１００倍以上に希釈した薄い液でよく、その使用量も従来の清掃に比べ、数分の一以下の量で十分な清掃効果が得られる。
本願発明によれば、超音波振動によるキャビテーション効果に加えて、ブラシ、多孔質樹脂、多孔質金属、多孔質セラミック、又は不織布等の固体の超音波振動伝達体を汚染床面に当接させことによる洗浄効果は極めて高くかつ洗浄に要する時間は非常に短くなる。例えば、洗浄作用は１回の走行のみで殆ど完全に微細な縫い針の先端で傷つけられた孔中の汚染土壌汚れは所要時間５秒以下で完全に洗浄される。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
本発明の実施の形態について説明する。
本願発明の超音波床洗浄装置を使用する際には、振動子は振動して小さい振動変位で高い音圧と強いパワー密度をもち、供給される高周波電流により、粗密の音波が発射されるが、振動子が水に対し引いた場合、負圧を生じ、水中にミクロの気泡が生じる。これがキャビテーションと呼ばれるものである。次の瞬間振動子は水を押す動きとなり、水泡は潰されこの瞬間の気泡形成で蓄積されたエネルギーが一気に開放される。気泡が内部に向かって潰されることがインプロージョンで、蓄積エネルギーの開放により、ミクロながら巨大な力の発生が起こる。
このキャビテーションとインプロージョンの繰り返しにより、液中の汚れは凝固、剥離され洗浄が行われる。
本願発明では、基盤に固定されたランジュバン型超音波発振子から発する超音波振動は、床表面に散布された少量の洗浄用液体に、基盤の裏に取着された超音波振動伝達体（例えばブラシ）を伝わって伝達される。
【０００７】
本願発明における、基盤の素材は、通常は金属、特に好ましくはステンレス鋼板で構成されるが、その他、セラミック、ガラス、プラスチック又は木から選ばれるいずれか１又は２以上の複合材であってもよい。金属としては、前記の鉄又はその合金の他、アルミニウム、銅あるいはそれらの合金が挙げられる。
基盤の形状としては、板状体、円錐体、多角錐体、円柱体あるいは多角柱体であってよい。
超音波振動を被洗浄床面上の洗浄液に伝導するための超音波振動伝達体としては、通常はブラシが用いられるが、その他、多孔質樹脂、多孔質金属、多孔質セラミック、又は不織布等の洗浄液を保有できかつ超音波振動を良好に伝達できるものが使用できる。なお、超音波振動伝達体は汚れた際に取り替え自由とするため、着脱自在に取着することが好ましい。
ブラシとしては、それを構成する細線が植物繊維、動物繊維、合成樹脂繊維又は金属繊維であってよく、ガラス繊維、セラミック繊維等も用いられる。
本願発明の一例では特に多数の細線が植設されて長板状に形成された長板状ブラシの複数個を、前記基盤の下面側に超音波床洗浄装置の進行方向に対して直角に、前後に垂設して使用することが好ましい。
基盤の上面側に取着される超音波発振子としては、ランジュバン型のものが用いられ、基盤上にビス止め等によって固定される。
【０００８】
洗浄液は、前記基盤の前方側近傍に配設された洗剤供給ノズルから床面上に流布され、また床面清掃済みの洗浄液（洗浄済み液）は基盤の後方側近傍から洗浄液吸引ノズルによって吸引排除される。吸引ノズルは床面への接地部が横長になり得るもの、すなわち装置の進行方向に対して直角に配置できる長尺のパイプで下面に細孔が一定間隔で多数穿設されているものを用いることが好ましい。その際、同長尺のパイプは、超音波振動伝達体（ブラシ）の巾よりも、長い巾のものを用い、超音波振動伝達体の左右側からはみ出した洗浄液を回収できるようにすることが好ましい。
なお、該装置には洗浄液貯蔵タンクと洗浄済み液貯留タンクを内装することが好ましく、さらに床洗浄が終了した段階で、洗浄済み液貯留タンクから洗浄済み液を排出する開閉コック付きパイプを備えることが好ましい。
そして、本願発明の超音波床洗浄装置には、下部に床面上を走行するための走行手段（車輪）を備えてなることが好ましく、さらにモータにより自走可能とすることが好ましい。
【０００９】
次に図面によって本願発明の超音波床洗浄装置を具体的に説明する。
図１は本願発明の超音波床洗浄装置の一例の構成説明図であり、図２は同装置の要部説明斜視図である。
図中、１は超音波振動伝達体であるブラシ、２は基盤、３はランジュバン型超音波発振子、４は洗浄液供給ノズル、５は洗浄済み液吸引ノズル、６は車輪、７はバッテリー、８は洗浄済み液排出パイプ、９はコック、１０は筐体、Ｆは床面である。
また、４０は洗浄液貯蔵タンク、５０は洗浄済み液貯留タンクである。
図に示すごとく、床面Ｆ上に洗浄液供給ノズル４に穿設された多数の注出孔４’から洗浄液を供給すると、前進してきた超音波振動伝達体（ブラシ）１が、基盤２上のランジュバン型超音波発振子３からの振動で超音波振動され、床面Ｆと洗浄液に超音波振動が加えられる。それにより、洗浄液中にキャビテーションが発生し、同時に超音波振動伝達体（ブラシ）１が直接床面Ｆに当接して汚れを剥ぎ取ってしまう。
ブラシ１は多数の細線が植設されて長板状に形成され長板状ブラシとしてあり、その複数個を、前記基盤２の下面側に超音波床洗浄装置の進行方向に対して直角に、前後に垂設してある。
こうした前後に列設された多数のブラシ１・・により、床面Ｆの汚れは完全に除去される。
その後、ブラシ１の後方に配設された長尺の洗浄済み液吸引ノズル５によって、洗浄済み液が吸引され、洗浄済み液貯留タンク５０に貯留される。なお、同長尺のパイプからなる洗浄済み液吸引ノズル５は、超音波振動伝達体（ブラシ）１の巾よりも長い（幅広）のものとし、ブラシ１の左右側から広がって流れる液を完全に捕集できるようにすることが好ましい。洗浄済み液貯留タンク５０に貯留された洗浄済み液は、洗浄作業終了時に、コック９を開にすることにより、洗浄済み液排出パイプ８の端部から排出される。なお、超音波発振子３、洗浄済み液の吸引ポンプＰ、走行用車輪６，６’のモータ（図示せず）等はバッテリー７からの電力により起動される。
【００１０】
本願発明の超音波床洗浄装置の仕様は下記のとおりである。
基盤：ステンレス製  厚さ６．０ｍｍ、縦２００ｍｍ、横１００ｍｍ、
ブラシ（ナイロン製歯ブラシの毛）：長さ１２ｍｍ、径１８０μｍ、
超音波発振子（ランジュバン型）：
超音波発振子の駆動：
直流電源電圧:E          ２４V
キャパシタ:C１          ６．４９ｎF
インダクタ:L            ６．４５６ｍF
共振周波数：fs          ２８．５ＫＨｚ
トランス巻数比:N        １：１：４
BLTの負荷：Rmo        ５８３Ω
BLTの静電容量:Cdo      １８．５nF
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本願発明の超音波床洗浄装置の一例の構成説明図
【図２】図１の装置の要部説明斜視図
【符号の説明】
【００１２】
１：超音波振動伝達体であるブラシ
２：基盤
３：ランジュバン型超音波発振子
４：洗浄液供給ノズル
４’：注出孔
５：洗浄済み液吸引ノズル
６、６’：車輪
７：バッテリー
８：洗浄済み液排出パイプ
９：コック
１０：筐体
４０：洗浄液貯蔵タンク
５０：洗浄済み液貯留タンク
Ｆ：床面
Ｐ：ポンプ
【図１】
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【図２】
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