(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
清掃装置のためのノズル構成であって、
ノズル筐体と、
ブラシ軸のまわりに回転可能なブラシであって、前記ブラシの回転の間、清掃されるべき面に接触し、前記面から埃及び／又は液体粒子を拾い上げるための先端部を持つ柔軟なブラシ要素を備え、前記ノズル筐体により少なくとも部分的に囲まれ、少なくとも部分的に前記ノズル筐体の底側から突出した、ブラシと、
前記ブラシを回転させるための駆動ユニットと、
前記ブラシから離隔され、前記ブラシの回転の間に前記ブラシ要素が前記ノズル筐体に入る前記ブラシの第１の側において前記ノズル筐体の底側に装着されたスクイージー要素であって、前記清掃装置の動きの間に、前記清掃されるべき面から埃及び／又は液体粒子を拭き取るよう構成された、スクイージー要素と、
前記ブラシの回転の間、前記ブラシと接触し、前記ブラシ要素の向きを変えるための偏向部と、
前記ブラシ要素が前記ノズル筐体から離れる前記ブラシの第２の側において、空気が前記ノズル筐体に吸い込まれることを少なくとも部分的に制約する制約要素と、
を有し、前記制約要素は、前記ブラシの回転方向でみて、前記偏向部よりも後に配置され、前記ブラシ要素は、前記ブラシの回転の間、前記制約要素を通過する前に前記偏向部と接触し、次いで前記底側において前記ノズル筐体から離れる、ノズル構成において、
前記制約要素が、前記ブラシの回転の間、柔軟性により前記ブラシの外側面に追従し前記先端部に接触するよう構成された、力学的に柔軟な要素を有することを特徴とする、ノズル構成。
【請求項２】
前記力学的に柔軟な要素は、繊維材料、ゴム又はプラスチックのシートからつくられた、請求項１に記載のノズル構成。
【請求項３】
前記偏向部は、力学的に柔軟な材料からつくられた、請求項１に記載のノズル構成。
【請求項４】
前記制約要素は、互いに平行に且つ前記ブラシ軸に垂直に配置された複数のスリットを有する、請求項１に記載のノズル構成。
【請求項５】
前記制約要素及び前記偏向部は、前記ブラシの回転の間、前記ブラシ要素が前記ノズル筐体から離れる前記ブラシの第２の側に配置され、前記第２の側は、前記ブラシ軸に対して前記第１の側と反対側である、請求項１に記載のノズル構成。
【請求項６】
前記スクイージー要素は、前記清掃装置が、前方向に前記面上を動かされているときに、該前記スクイージー要素が前記清掃されるべき面の上を又は該面の上から埃及び／又は液体粒子を押し拭き去るよう構成された閉位置へと、前記スクイージー要素を切り換え、前記清掃装置が、後方向に前記面上を動かされているときに、前記スクイージー要素と前記面との間の開口を通して前記清掃されるべき面からの埃及び／又は液体粒子が吸い込み領域に入ることができる開位置に前記スクイージー要素を切り換えるための、切り換えユニットを有し、ここで前記前方向においては、前記スクイージー要素は、前記清掃装置の動きの方向でみて、前記ブラシの後に位置し、前記後方向においては、前記スクイージー要素は、前記清掃装置の動きの方向でみて、ブラシの前に位置する、請求項１に記載のノズル構成。
【請求項７】
複数の前記ブラシ要素の線質量密度は、少なくとも前記先端部において、１０ｋｍ当たり１５０ｇよりも小さい、請求項１に記載のノズル構成。
【請求項８】
前記駆動ユニットは、特に前記ブラシの回転の間に前記ブラシ要素が前記面に接触しない埃放出期間の間、前記ブラシ要素の先端部において、少なくとも３，０００ｍ／ｓ２の遠心加速度を実現するように構成された、請求項１に記載のノズル構成。
【請求項９】
前記駆動ユニットは、前記装置の動作の間、毎分３，０００乃至１５，０００回転の範囲内である、前記ブラシの角速度を実現するよう構成された、請求項１に記載のノズル構成。
【請求項１０】
前記ブラシの回転の間、前記ブラシ要素が完全に外に伸びた状態のときに、前記ブラシが１０乃至１００ｍｍの範囲内である直径を持ち、前記ブラシの回転の間、前記ブラシ要素が完全に外に伸びた状態のときに、前記ブラシ要素の長さが、１乃至２０ｍｍの範囲内である、請求項１に記載のノズル構成。
【請求項１１】
前記ブラシ要素のパッキング密度は、ｃｍ２当たり少なくとも３０房のブラシ要素であり、房あたりの前記ブラシ要素の数は少なくとも５００である、請求項１に記載のノズル構成。
【請求項１２】
面を清掃するための清掃装置であって、
請求項１に記載のノズル構成と、
前記ノズル筐体と前記ブラシとの間の吸い込み領域において減圧を生成するための掃除機と、
を有する、清掃装置。
【請求項１３】
前記掃除機は、３乃至７０ｍｂａｒの範囲内の減圧を生成するよう構成された、請求項１２に記載の清掃装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、面を清掃するための清掃装置に関し、特に斯かる清掃装置のためのノズル構成に関する。
【背景技術】
【０００２】
硬い床面の清掃は今日、最初に床に掃除機をかけ、次いでモップをかけることにより実行される。掃除機がけが粗い埃を取り除き、モップがけが染みを取り除く。特にプロフェッショナルの清掃部門に向けた多くの最新の機器から、掃除機がけとモップがけとを一度に行う要求が知られている。プロフェッショナルの清掃部門は通常、大きな面積及び完全に平坦な床に専門家されている。該清掃部門は、床を濡らし床から埃を取り除くため、硬いブラシ及び吸引力に頼っている。家庭用の機器はしばしば、硬いブラシと二重スクイージー（squeegee）ノズルとの組み合わせを用いる。プロフェッショナルの部門向けの機器と同様に、これら製品は、埃を床から持ち上げるため減圧と組み合わせて、染みを取り除くのにブラシ及びスクイージーを用いる。
【０００３】
スクイージー要素は通常、清掃装置の底部に装着された柔軟なゴムリップ（lip）により実現され、単に清掃されるべき面の上を滑動し、それにより清掃されるべき面の上を又は該面から埃粒子及び液体を押し又は拭き取る。通常は掃除機集合体により生成される減圧は、集められた埃粒子及び液体を吸い込むために用いられる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
既知の先行技術の電気掃除機の多くは、床をかきまわすため、剛性のブラシ毛を備えたアジテータ（agitator、adjutator）を用いる。これら剛性の毛は、優れた擦り効果を示し、特に染みを取り除くためにブラシの利用を可能とする。しかしながら、斯かるアジテータは液体を床から持ち上げることができないため、床を乾かすことにおいては性能がかなり低い。それ故、能動的に噴射された水を用いて掃除機がけ及びモップがけを一度に行うという目的は、これらの装置では十分に満足のいく態様で解決されない。
【０００５】
本出願人により出願された国際特許出願公開WO2010/041184A1は、床から埃及び液体を一度に持ち上げることが可能な、代替の清掃装置を示している。ここで開示された清掃装置は、互いと平行に整列された２つの別個のブラシを利用する。これらのブラシは高速で回転し、一方は時計回りに回転し、他方は反時計回りに回転する。このようにして、隣接する周縁部は十分に高い速度で共に動き、略平坦なジェットの形でのかなりの力で、埃及び／又は液体粒子を上向きに垂直に投射する。前述した先行技術の装置とは異なり、ここで用いられる２つのブラシはアジテータとして実現されず、柔軟な軟らかい毛を備える。
【０００６】
斯かる２つの回転ブラシは、柔らかいブラシが清掃されるべき床で偏向させられる／窪められるという事実の結果として、ノズル筐体の外で望ましくない乱気流を生成することが分かっている。これらブラシは、一種のギアポンプとして機能し、ノズル筐体の内部から外へと空気をポンピングする。この吹き出し効果は、埃及び／又は液体粒子をブラシから吹き飛ばし、これら埃及び／又は液体粒子がブラシから離れてしまい、電気掃除機によって吸い込まれなくなってしまう。
【０００７】
国際特許出願公開WO2010/041184A1は、この望ましくない吹き飛ばし効果を考慮に入れた方法を見出している。ここでは、２つの偏向部が用いられ、それぞれが各ブラシ用のものである。これら偏向部は、ブラシの毛が清掃されるべき面に接触する前に、回転方向における或る位置において、ブラシの毛を偏向させる／窪めさせる。これら偏向部は、ブラシの毛を偏向させることによりブラシの毛を合わせて押す機能を持つ。このようにして、毛の間の空間に存在する空気が、該空間から押し出される。毛が該偏向部から離れた後、互いから再び離れるとき、毛の間の空間は増大し、空気がブラシに吸い込まれ、埃及び／又は液体粒子を吸い込む減圧が生成される。当該減圧は、回転ブラシにより生成された空気の流れを補償する。
【０００８】
米国特許1,209,384Aは、単一の回転ブラシと、該ブラシの上部前方に装着された上向きに湾曲したシート状金属フードと、を有し、該ブラシによる埃の収集を容易化し、該ブラシからの排出を制御する、街路清掃機を開示している。
【０００９】
米国特許4,310,944Aは、駐車場や倉庫の床等のような面から軽量の及び重量の塵を効率的に取り除くのに特に適した、電動清掃機を開示している。該機械は、ホッパ及び電動ブラシを担持する主枠を含む。該ブラシは、ブラシ筐体の下側における開口を通って動作する。該ホッパは、屑受容区画とフィルタ区画とに分離されている。空気ファン及び関連する配管が、空気を屑受容区画の遠端からブラシに隣接する領域へと再循環させる。
【００１０】
豪州国際特許出願公開AU2960889Aは、更なる工業用清掃装置を開示している。
【００１１】
本発明の目的は、優れた清掃性能を示し、かつ好適にも小型であり、使用が容易で、ユーザにコストが掛からない、ノズル構成を提供することにある。好適には、上述の吹き飛ばし効果は、より効率的な態様で克服される。本発明は、独立請求項により定義される。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の一態様は、
清掃装置のためのノズル構成であって、
ブラシ軸のまわりに回転可能なブラシであって、前記ブラシの回転の間、清掃されるべき面に接触し、前記面から埃及び／又は液体粒子を拾い上げるための先端部を持つ柔軟なブラシ要素を備え、前記ノズル筐体により少なくとも部分的に囲まれ、少なくとも部分的にノズル筐体の底側から突出した、ブラシと、
前記ブラシを回転させるための駆動ユニットと、
前記ブラシから離隔され、前記ブラシの回転の間に前記ブラシ要素が前記ノズル筐体に入る前記ブラシの第１の側において前記ノズル筐体の底側に装着されたスクイージー要素であって、前記清掃装置の動きの間に、前記清掃されるべき面から埃及び／又は液体粒子を拭き取るよう構成された、スクイージー要素と、
前記ブラシの回転の間、前記ブラシと接触し、前記ブラシ要素の向きを変えるための偏向部と、
前記ブラシ要素が前記ノズル筐体から離れる前記ブラシの第２の側において、空気が前記ノズル筐体に吸い込まれることを少なくとも部分的に制約する制約要素と、
を有し、前記制約要素は、前記ブラシの回転方向でみて、前記偏向部よりも後に配置され、前記ブラシ要素は、前記ブラシの回転の間、前記制約要素を通過する前に前記偏向部と接触し、次いで前記底側において前記ノズル筐体から離れる、ノズル構成において、
前記制約要素が、前記ブラシの回転の間、柔軟性により前記ブラシの外側面に追従し前記先端部に接触するよう構成された、力学的に柔軟な要素を有する、ノズル構成を提供する。
【００１３】
上述した目的は更に、本発明の第２の態様により、上述したノズル構成と、ノズル筐体とブラシとの間の吸い込み領域において減圧を生成するための掃除機集合体と、を有する清掃装置により達成される。
【００１４】
本発明の好適な実施例は、従属請求項において定義される。請求項に記載されたノズル構成は、従属請求項において定義されたような、請求項に記載された清掃装置と同様の及び／又は同一の好適な実施例を持つことは、理解されるべきである。
【００１５】
国際特許出願公開WO2010/041184A1において提案されたものと同様に、本発明により用いられるブラシは、薄く柔軟な毛を備え、ここで全体として柔軟なブラシ要素と呼ばれる。これら柔軟なブラシ要素により、該ブラシは、硬い／剛性のブラシ要素を備えたアジテータとは異なり、埃粒子を持ち上げるのみならず、液体を持ち上げることが可能である。
【００１６】
国際特許出願公開WO2010/041184A1において提供される方法とは異なり、本発明によれば、単一のブラシ（２つの反対に回転するブラシではなく）のみが備えられる。これに加え、本発明による清掃装置は更に、単にスクイージーとも呼ばれる、スクイージー要素を備える。該スクイージー要素は好適には、清掃されるべき面の上を滑動するように構成され、それにより清掃装置の動きの間に床面に亘って埃及び／又は液体を拭き取るよう構成された、柔軟なゴムのリップとして実現される。柔軟な毛を備えた単一の回転ブラシと、スクイージーと、ノズル内の減圧を生成する掃除機集合体との組み合わせは、埃及び／又は液体粒子を同時に容易に吸い込むことを可能とする。斯かる清掃装置を用いると、面から粗い埃が清掃され、同時に液体でモップがけされることができる。
【００１７】
該スクイージー要素は好適には、ブラシの回転の間にブラシ要素がノズル筐体に入るブラシの前側に配置される。該スクイージー要素は斯くして、埃粒子及び液滴がブラシから放出されるブラシの側に配置される。ブラシ要素の柔軟性のため、該ブラシ要素は、回転の間に埃及び／又は液体粒子が清掃されるべき面から離されるとすぐに、これら埃及び／又は液体粒子を粉砕する一種の鞭のように機能する。このことは、該柔軟なブラシ要素が清掃されるべき面と接触するとすぐに該柔軟なブラシ要素が曲げられ又は窪めさせられ、床から離れるとすぐに真っ直ぐにされるという事実に依存する。この原理は、以下に詳細に説明される。
【００１８】
スクイージー要素の位置により、ブラシから放出され粉砕された埃及び／又は液体粒子は、スクイージー要素に当たり、該スクイージーとブラシとの間で跳ね、最終的には掃除機集合体により吸い込まれる。しかしながら、埃及び／又は液体粒子の幾つかは、再び床に吹き付けられる。しかしながら、スクイージー要素が一種のワイパとして機能し、これら再吹き付けされた粒子を集め、これら粒子も掃除機集合体によって吸い込まれるようにするため、この再吹き付けの影響は本発明により克服される。
【００１９】
本発明による清掃装置の中心的な特徴のひとつは、偏向部及び制約要素の使用である。国際特許出願公開WO2010/041184A1において提案されたように、該偏向部は、ブラシの回転の間、ブラシと接触しブラシ要素を偏向させる。当該偏向部は、国際特許出願公開WO2010/041184A1において提案されたように、ブラシ要素を偏向させることにより、ブラシ要素を共に押す機能を持つ。このようにして、ブラシ要素間の空間に存在する空気が、該空間から押し出される。ブラシ要素が、該偏向部から離れ、再び互いから離れるよう動くときには、ブラシ要素間の空間が増大し、空気がブラシに吸い込まれ、埃及び／又は液体粒子を吸い込む減圧が生成される。それ故、該偏向部は、床に接触する直前のノズル筐体から離れる位置において、ブラシを回転させることにより生成されるブラシの上述した吹き飛ばし効果を補償する。
【００２０】
国際特許出願公開WO2010/041184A1において提案された方法とは異なり、偏向部に加えて制約要素が備えられる。当該制約要素は、ブラシ要素がノズル筐体を離れるブラシの第２の側において、ノズル筐体に吸い込まれる空気を少なくとも部分的に制約するよう構成される。当該第２の側は、スクイージー要素が配置された、ブラシの第１の側とは反対の側である。当該ブラシの第２の側において、過度の空気がノズル筐体に吸い込まれると、少ない減圧に帰着する、即ちノズル筐体におけるいわゆる吸い込み領域内の絶対圧を増大させてしまうため、過度の空気がノズル筐体に吸い込まれることを防止するべきである。それ故、上述したブラシの第２の側において、空気がノズル筐体に吸い込まれることを少なくとも部分的に制約することにより、該制約要素は、埃及び／又は液体粒子を吸い込むために減圧が必要とされるノズル筐体の領域において減圧の損失を防止する。
【００２１】
それ故、該制約要素は、ブラシの第２の側における一種の封止として機能し、掃除機集合体に対する要件を最小化する。それ故、比較的に小さな掃除機集合体が、ノズル筐体内の十分に高い減圧を適用するように機能し得る。斯かる小さな掃除機集合体は、あまり空間を浪費しないだけでなく、安価であり、製造コストが節約され得る。他方、小さな掃除機集合体は、大型の強力な掃除機集合体に比べてノイズが小さい。
【００２２】
この事実に関して、ブラシ要素がノズル筐体を離れるブラシの第２の側において、ノズル筐体を略完全に封止することが、勿論最適となり得る。しかしながら、この場合には、当該側（ブラシの第２の側）において吹き飛ばし効果に逆らう空気がノズル筐体に全く入らないため、床接触の間にブラシの窪みにより引き起こされる上述した吹き飛ばし効果が克服されない。
【００２３】
他方、国際特許出願公開WO2010/041184A1において提案された偏向部のみを備えることは、単一のブラシとスクイージーとの組み合わせ（ここで提案されたような）の場合においては、ノズル筐体内の減圧の望ましくない損失を防止する上述した封止特性を果たすことができない。付加的な制約要素なしでは、偏向部は、一方では、ブラシの第２の側においてノズル筐体に十分な空気が吸い込まれるようにして、望ましくない吹き飛ばし挙動を相殺するが、このことは他方では、ノズル筐体内の減圧をかなり低減させてしまう。制約要素のみでは、後者の問題を克服するように機能し得るが、望ましくない吹き飛ばし効果を抑制することができない。斯くして、本発明による清掃装置を価値あるものとするものは、偏向部と制約要素との組み合わせなのである。
【００２４】
偏向部により偏向／窪ませられる前にブラシに空気が即座に入るよう、偏向部のみが備えられた状況とは異なり、該制約要素が、伸長したブラシ要素に追従し、当該領域におけるノズル筐体を少なくとも部分的に封止する制約壁を形成する。このことは、ブラシが該制約要素を通過する領域において、ブラシにおいて局所的な減圧を生成する。当該減圧により、ブラシ要素が床に接触する前に制約壁が終了するとすぐに空気がブラシに入る。当該減圧は、ブラシの上述した吹き飛ばし効果を相殺する空気の流れを生成する。
【００２５】
以上から、清掃装置の正確な機能のため、制約要素が、ブラシの回転方向でみて、偏向部の背後に配置されることが重要であることは、明らかであろう。このようにして、ブラシ要素は、制約要素を通過する前にブラシの回転の間に偏向部に接触し、次いで底側においてノズル筐体から離れる。
【００２６】
該制約要素の利用は、更なる正の効果を持つ。該制約要素は、ノズル筐体に入る空気の一定の流量を実現する一種の流れ等化器としても機能する。
【００２７】
埃及び／又は液体粒子の主な部分は、ブラシの第１の側即ちブラシとスクイージー要素との間における面から、集められ吸い込まれる。当該ブラシの第１の側は、ここでは吸い込み口とも呼ばれる。流れ等化特性は、スクイージー要素の挙動のため、特に重要である。スクイージー要素の挙動は、該清掃装置の動きの方向に依存して異なる。このことは以下に説明される。
【００２８】
本発明の一実施例によれば、スクイージー要素は、該清掃装置が、前方向に面上を動かされているときに、該スクイージー要素が清掃されるべき面の上を又は該面の上から埃及び／又は液体粒子を押し拭き去るよう構成された閉位置へと、該スクイージー要素を切り換え、該清掃装置が、後方向に面上を動かされているときに、該スクイージー要素と清掃されるべき面との間の開口を通して床からの埃及び／又は液体粒子が吸い込み領域に入ることができる開位置に該スクイージー要素を切り換えるための切り換えユニットを有し、前記前方向においては、前記スクイージー要素は、当該清掃装置の動きの方向でみて、ブラシの後に位置し、前記後方向においては、前記スクイージー要素は、当該清掃装置の動きの方向でみて、ブラシの前に位置する。
【００２９】
該清掃装置の動きの方向に依存して開位置から閉位置へとスクイージー要素を切り換える能力は、ノズルの前向き及び後向きのストロークのいずれにおいても優れた清掃結果をもたらす。開いた構成は、該スクイージーがブラシの前の埃及び液体に接近するときに埃が入ることを可能とするためのものである。閉位置においては、該スクイージーの前に床における埃又は液体にブラシが接近するときに、該スクイージーは床に対する間隙を閉じ、又は換言すれば、面の上を拭き又は滑動する。
【００３０】
切り換えモードを保証するため、スクイージー要素は好適には、柔軟なゴムのリップであって、清掃装置の動き方向に依存して、該ゴムのリップの長手方向のまわりに曲がるよう構成されたリップにより実現される。当該ゴムのリップは好適には、該ゴムのリップが清掃されるべき面に触れるよう意図された、該ゴムのリップの下端の近くに配置された、少なくとも１つのスタッドを有する。該少なくとも１つのスタッドは、該ゴムのリップが、該清掃装置の動きの方向でみたときに、ブラシの前に位置するような、後向きの方向に、該清掃装置が面上を動かされているときに、該面から該ゴムのリップを少なくとも部分的に持ち上げるよう構成される。該ノズルの後向きのストロークにおけるこのゴムのリップの持ち上げにより、スクイージー要素と清掃されるべき面との間に生成された開口を通して、後向きのストロークにおいても、粗い埃がノズルに入ることができる。該清掃装置を反対の前方向に面上を動かしているときには、該スタッドは、床に接触することなく、該ゴムのリップが床の上を自由に滑動し、床から埃及び水粒子を拾い上げる。
【００３１】
該スクイージーの入れ替わり挙動により、吸い込み口に入る空気の流量が、ノズルの後向きストロークと前向きストロークとでは異なることが明らかである。前向きストロークにおいては、該スクイージーが吸い込み口を少し閉じ、流量を減少させ、ノズル筐体内の減圧を増大させる（即ちノズル筐体内の絶対圧力を減少させる）。後向きストロークにおいては、他方で該スクイージーが持ち上げられ当該側から吸い込み口を開き、当該領域においてノズル筐体に吸い込まれる空気の流量が増大する。換言すれば、このことは、かなり大きな空気の漏れが、該スクイージーと床との間に形成された開口を通して付加的な空気が吸い込み口に入ることを可能とすることに導く。その結果、ノズル筐体内の減圧が低下する（即ちノズル筐体内の絶対圧力が増大する）。
【００３２】
上述した制約要素が少なくとも部分的にノズル筐体をブラシの第２の側において封止するため、該清掃装置の動き方向とは独立して、吸い込み口（ブラシとスクイージーとの間）に入る空気の一定の流量を実現する。偏向部のみが利用される場合（制約要素がない場合）には、偏向部上での圧力差が比較的高い場合には、特に前向きストロークにおいて、ブラシの第２の側における封止機能が、十分とはならなくなる。斯かる偏向部により提供される比較的短い制約経路は、空気が入るための十分に長い制約を可能とするのに十分に長くないものとなる。それ故、小型で低パワー消費の掃除機集合体は、ノズル筐体内に必要とされる減圧を生成するために用いられない。
【００３３】
本発明の好適な実施例によれば、該制約要素は、力学的に柔軟な要素を有する。代替としては、該制約要素は、力学的に柔軟な要素として実現されても良い。柔軟性により、斯かる力学的に柔軟な要素は、略完全にブラシの外側面に追従し、そのためブラシの回転の間、ブラシの先端部分にしか接触しない。
【００３４】
それ故、ノズル筐体内に生成される減圧のため、該力学的に柔軟な制約要素は、ブラシに対して略自動的に吸い寄せられる。ブラシ要素を能動的に偏向させる／窪ませる偏向部とは異なり、該ブラシ要素は、該柔軟な制約要素に接触されたときにも窪ませられない。制約要素がブラシの外側面に対して能動的に吸い寄せられるため、該制約要素とブラシとの間において非常に優れた封止効果が実現され得る。
【００３５】
該制約要素の力学的な柔軟性は、更なる利点を持つ。該要素は非常に柔らかな態様でブラシの先端部に接触するので、ブラシと該制約要素との間に引き起こされる摩擦は、可能な限り低減される。さもなければ、当該小さな摩擦は保証されず、十分に高い加速度でブラシを回転させるために、大型で強力なモータ（駆動ユニット）が用いられる必要があることになってしまう。
【００３６】
ブラシの外側の輪郭に形状を略完全に適合させる制約要素を実現することを可能とするため、本発明の好適な実施例によれば、該制約要素は、布製品、ゴム又はプラスチックのシートからつくられる。斯かる布製品、ゴム又はプラスチックの非常に薄いシートは、力学的な柔軟性によってのみならず、小さな重量のため、減圧がかけられるとすぐにブラシの形状に略完全に適合することが可能である。これらはほとんど摩擦を生成しない。この目的のために用いられ得る布製品の例は、ナイロン、ポリエステル等である。
【００３７】
本発明の更なる実施例によれば、該偏向部もまた、力学的に柔軟な材料からつくられる。しかしながら、該偏向部は、前述したようにブラシ要素を偏向させ／窪ませるのに適している必要があるため、制約要素ほど柔軟である必要はない。他方、硬すぎる偏向部はブラシ要素を損傷させ、ブラシの摩耗及び亀裂を増大させ得る。それ故、該偏向部は、ゴムからつくられ、可能な限りブラシ要素の摩耗及び亀裂が最小化されるようにしても良い。
【００３８】
更なる実施例によれば、該制約要素は、互いに対して平行に配置され、ブラシ軸に垂直に配置された、複数のスリットを有する。これらスリットは、該制約要素内の小さな長手方向の開口である。これらスリットは、床の上の埃及び液体が、該制約要素を通してブラシに遭遇することを容易化する。この場合、該制約要素は、非常に薄いスリットを介して互いから離隔された、幾つかの柔軟なストリップ又はフラップを持つ。該制約要素のこれら柔軟なストリップは、互いに対して重なっても良い。いずれの場合においても、これらスリットが過度に大きいと、ここでもまたノズル筐体内の減圧の損失に帰着し得るため、これらスリットが過度に大きくないことが保証されるべきである。
【００３９】
本発明の更なる実施例によれば、該制約要素は該偏向部に接続され、該偏向部はノズル筐体に装着される。該偏向部は例えば、ノズル筐体の内部に固定的に配置されても良く、該制約要素は、該偏向部に直接に装着されても良い。しかしながら、該偏向部と該制約要素とは、ノズル筐体の内部に別個に装着され得る又は固定され得る別個の部分として実現されても良いことに、留意されたい。いずれの場合においても、該制約要素が該偏向部の非常に近くに配置され、それにより上述した偏向部と制約要素との組み合わせの特性が実現され得るようにすることが好適である。他の実施例によれば、該偏向部と該制約要素とは共に、ノズル筐体に別個に接続されても良く、該柔軟な制約要素は、該偏向部の上に延在しても良い。この場合、該偏向部の上に延在する制約要素の第１の部分は、偏向部の機能を持ち、該制約要素の他の部分（該偏向部の上に延在しない）は、上述した空気制約特性のため機能する。
【００４０】
本発明の更なる実施例によれば、該制約要素及び該偏向部は、ブラシ要素がブラシの回転の間にノズル筐体から離れるブラシの第２の側に配置され、該第２の側は、ブラシ軸に対して第１の側と反対である。
【００４１】
該第１の側は、スクイージーが配置されている側である。このことは、該スクイージーが、ブラシの一方の側（第１の側）に配置され、該偏向部及び該制約要素が、ブラシの他方の側（第２の側）に配置されることを意味する。これら３つの要素（スクイージー要素、偏向部、及び制約要素）は全て、好適にはノズル筐体の内部に配置される。ブラシの第１の側、即ちブラシとスクイージーとの間の空間は、吸い込み口が配置された側であり、即ち該側からブラシによって拾い上げられた埃及び／又は液体粒子が持ち上げられ吸い込まれる。
【００４２】
以下、（アジテータと対照的に）ブラシが埃及び／又は液体粒子を同時に拾い上げることを可能とする、ブラシの具体的な特性が詳細に説明される。
【００４３】
本発明の更なる好適な実施例によれば、複数のブラシ要素の線質量密度は、少なくとも先端部において、１５０ｇ／１０ｋｍよりも小さく、好適には２０ｇ／１０ｋｍよりも小さい。
【００４４】
染みの除去にのみ用いられる（いわゆるアジテータ）先行技術によりしばしば用いられるブラシとは異なり、ここで示された柔軟なブラシ要素を持つ軟らかいブラシは、床から水を拾い上げる能力も持つ。ブラシ要素として好適に用いられる柔軟なマイクロファイバの毛により、ブラシの回転の間にブラシ要素／マイクロファイバの毛が床に接触すると、床から埃粒子及び液体が拾い上げられる。ブラシによって水をも拾い上げる能力は主に、ブラシ要素の選択された線質量密度により起こる毛細管力及び／又はその他の吸着力によりもたらされる。該非常に薄いマイクロファイバの毛は更に、粗い埃に対してブラシを開かせる。該マイクロファイバの毛はまた、これらの毛が制約要素を通過するときに流れの制約部として機能するという利点を持つ。アジテータの剛性の毛は、このようには機能しない。
【００４５】
上述した線質量密度、即ち１０ｋｍ毎グラムでの線質量密度は、デシテックス（Ｄｔｅｘ）値とも呼ばれる。上述した種類の非常に低いＤｔｅｘ値は、少なくとも先端部において、ブラシ要素が曲げ効果を受けるのに十分に柔軟であり、清掃されるべき面から埃粒子及び液滴を拾い上げることが可能であることを保証する。更に、ブラシ要素の摩耗及び亀裂の程度が、当該線質量密度範囲内では許容可能なものとなると考えられる。
【００４６】
本出願人により実行された実験は、上述した範囲内のＤｔｅｘ値が、技術的に実現可能であり、優れた清掃効果が得られることを示した。しかしながら、１２５、５０、２０又は５（ｇ／１０ｋｍ）といった更に低いＤｔｅｘ値の上限値を持つブラシ要素を利用することにより、清掃効果は更に改善され得ることが示された。
【００４７】
本発明の更なる好適な実施例によれば、該駆動ユニットは、特にブラシの回転の間にブラシ要素が面に接触しない埃放出期間の間、ブラシ要素の先端部において、少なくとも３，０００ｍ／ｓ２、更に好適には少なくとも７，０００ｍ／ｓ２、最も好適には１２，０００ｍ／ｓ２の遠心加速度を実現するように構成される。
【００４８】
少なくともブラシの回転の間にブラシ要素が面に接触しない埃放出期間の間、先端部分において現れる加速度に関して３，０００ｍ／ｓ２の最小値は、本発明の状況において実行された実験の結果によっても支持される。これら実験は、本発明による装置の清掃性能は、回転の間のブラシ要素の先端部における加速度の増大を意味する、ブラシの角速度の増大と共に、改善されることを示している。
【００４９】
該駆動ユニットが、上述した範囲内のブラシ要素の遠心加速度を実現するように構成される場合、ブラシ要素が清掃されるべき面とは離れている段階の間、ブラシ要素に接着した液滴が、液滴の噴霧として放出される可能性が高い。
【００５０】
柔軟なブラシ要素の線質量密度についての上述したパラメータと、ブラシ要素の先端の加速度についてのパラメータと、の組み合わせは、ブラシにより遭遇される埃粒子及び零れた液体の略全てがブラシ要素によって拾い上げられ、ノズル筐体内の位置において放出される、回転可能なブラシの最適な清掃性能をもたらす。
【００５１】
ブラシ要素の先端部における線質量密度と遠心加速度との好適な組み合わせは、Ｄｔｅｘ値について１５０ｇ／１０ｋｍの上限と、遠心加速度について３，０００ｍ／ｓ２の下限とを提供する。このパラメータの組み合わせは、面が実用的に粒子を取り除かれ一度に乾かされる、優れた清掃結果を可能とすることが示されている。このパラメータの組み合わせを用いることは、非常に好適な染み除去特性に帰着することも示されている。ブラシにより液体／水をも拾い上げる能力は、主にブラシ要素の選択された線質量密度により起こる毛細管力及び／又はその他の吸着力により、及びブラシが駆動される高い速度により、もたらされる。
【００５２】
ブラシ要素の船体における線質量密度及び実現される遠心加速度に関する上述したパラメータの組み合わせは、先行技術の知識に基づいて見出されたものではない。先行技術は、面を清掃するために用いられ、埃及び液体を持ち上げることも可能な、１つの回転可能なブラシのみの自律的な最適な機能を持つ可能性にさえ関心を払っていない。
【００５３】
ブラシ要素の先端部において上述した遠心加速度を実現するため、本発明の一実施例によれば、該駆動ユニットは、該装置の動作の間、毎分３，０００乃至１５，０００回転の範囲内、更に好適には毎分５，０００乃至８，０００回転の範囲内である、ブラシの角速度を実現するよう構成される。本出願人の実験は、ブラシが少なくともは毎分６，０００回転である角速度で駆動される場合に、最適な清掃結果が得られることを示している。
【００５４】
しかしながら、ブラシ要素の先端部分における望ましい加速度は、角速度にのみ依存するわけではなく、ブラシの半径又は直径にも依存する。
【００５５】
それ故、本発明の更なる実施例によれば、ブラシ要素が完全に外に伸びた状態のときに、ブラシが１０乃至１００ｍｍの範囲内、より好適には２０乃至８０ｍｍの範囲内、最も好適には３５乃至５０ｍｍの範囲内である直径を持つことが好適である。ブラシ要素の長さは好適には、ブラシ要素が完全に外に伸びた状態のときに、１乃至２０ｍｍの範囲内、より好適には８乃至１２ｍｍの範囲内である。
【００５６】
更なる実施例によれば、掃除機集合体は、吸い込み領域内において、３乃至７０ｍｂａｒの範囲内、好適には４乃至５０ｍｂａｒの範囲内、最も好適には５乃至３０ｍｂａｒの範囲内の減圧を生成するよう構成される。
【００５７】
該掃除機集合体により生成される上述した圧力範囲とは異なり、最新技術による掃除機は、許容可能な清掃結果を得るため、より高い減圧を適用する必要がある。しかしながら、上述した柔軟なブラシ要素を備えた特殊なブラシ、スクイージー要素、偏向部、及び制約要素の組み合わせにより、上述した圧力範囲において既に非常に優れた清掃結果が実現され得る。斯くして、より小型の掃除機集合体が用いられ得る。このことは、真空ポンプの選択の自由度を増大させる。
【００５８】
提示される清掃装置は更に、ブラシ要素が完全に外側に伸びたときのブラシの半径よりも小さい、清掃されるべき面からの距離において、ブラシ軸を配置するための配置ユニットを有しても良く、これにより、動作の間に清掃されるべき面に接触するブラシ部分の窪みを実現し、該窪みはブラシ直径の２乃至１２％の範囲内である。
【００５９】
結果として、ブラシが床に接触すると、ブラシ要素が曲げられる。それ故、ブラシ要素がブラシの動作の間に床と接触するとすぐに、ブラシ要素の外観は、外側に伸びた外観から曲げられた外観へと変化し、ブラシの回転の間にブラシ要素が床と接触しなくなるとすぐに、ブラシ要素の外観は、曲げられた外観から外側に伸びた外観へと変化する。ブラシの先端部分が第１の偏向要素の第１の偏向面に接触したときに、同じブラシの特性が現れる。
【００６０】
ブラシの窪みの実用的な範囲は、ブラシ要素の完全に外側に伸びた状態に対して、ブラシの直径の２％乃至１２％となるよう構成される。実用的な状況においては、上述したようなブラシの直径は、例えばブラシの回転の周波数において動作する高速度カメラ又はストロボスコープを用いることにより、適切な測定を実行することによって決定されることができる。
【００６１】
ブラシ要素の変形、又はより正確には、変形が起こる速度も、ブラシ要素の線質量密度に影響を受ける。更に、ブラシ要素の線質量密度は、ブラシを回転させるために必要とされるパワーに影響を与える。ブラシ要素の線質量密度が比較的小さい場合には、柔軟性が比較的大きくなり、ブラシ要素が清掃されるべき面又は第１の偏向面に接触するときにブラシ要素を曲げるために必要とされるパワーが、比較的低くなる。このことはまた、ブラシ要素と床又は第１の偏向面との間に生成される摩擦力が比較的小さく、いずれの損傷も防止されることを意味する。ブラシ要素の比較的小さな線質量密度の他の有利な効果は、摩耗に対する比較的高い耐性、鋭い物体等による損傷の比較的小さな可能性、及び、床における相当な不均一が遭遇された場合であっても接触が維持されるような、清掃されるべき面に追従する能力である。
【００６２】
回転可能なブラシの清掃機能に更なる役割を果たし得る因子は、ブラシ要素のパッキング密度である。該パッキング密度が十分に大きい場合には、ブラシ要素間に毛細管力が生じ、清掃されるべき面からの液体の迅速な除去を向上させる。本発明の一実施例によれば、ブラシ要素のパッキング密度は、ｃｍ２当たり少なくとも３０房のブラシ要素であり、房あたりのブラシ要素の数は少なくとも５００である。
【００６３】
ブラシ要素を房状に配置することは、更なる毛細管チャネルを形成し、清掃されるべき面から埃粒子及び液滴を拾い上げるブラシの毛細管力を増大させる。
【００６４】
上述したように、提案される清掃装置は、極めて優れた清掃結果を実現する能力を持つ。これら清掃結果は、清掃されるべき面を能動的に濡らすことにより更に改善され得る。このことは特に染みの除去の場合に有利である。ブラシ要素に対する埃粒子の接着を増大させる工程において用いられる液体は、種々の態様で供給されても良い。第一に、回転可能なブラシ及び柔軟なブラシ要素が、清掃されるべき面上に存在する液体によって濡らされても良い。斯かる液体の例は、水又は水と石鹸の混合物である。代替としては、該液体は、例えば該液体をブラシに滲み出させることにより、又は該液体をブラシの中空の芯要素に注入することにより、洗浄液をブラシへと能動的に供給することによって供給されても良い。
【００６５】
それ故、一実施例によれば、該清掃装置は、ブラシ軸が延在するブラシの幅のｃｍ毎に毎分６ｍｌよりも少ない割合で液体をブラシに供給するためのユニットを有する。液体の供給は高速で行われる必要はなく、該液体が埃粒子のための担持／輸送ツールとしての機能を果たすには上述した割合で十分であると考えられる。斯くして、清掃されるべき面から染みを除去する能力は、かなり改善され得る。少量の液体のみを用いる利点は、水のような液体に敏感なものと示唆される面のような、脆弱な面を処置することが可能であることである。更に、ブラシに供給されるべき液体を収容する所与のサイズの槽に対し、自律時間が長くなる、即ち該槽が空になり再び充填される必要があるようになるまでの時間が長くなる。
【００６６】
意図的に選択され能動的に供給される液体を用いる代わりに、零れた液体、即ち清掃されるべき面から取り除かれるべき液体を用いることも可能であることは、留意される必要がある。例は、零れたコーヒー、ミルク、ティー等である。このことは、ブラシ要素が前述したように清掃されるべき面から液体を除去することが可能であり、該液体は前述した遠心力の影響の下でブラシ要素から取り除かれることができるという事実から、可能である。
【００６７】
本発明のこれらの及び他の態様は、以下に説明される実施例を参照しながら説明され明らかとなるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】第１の動作位置における、本発明による清掃装置のノズル構成の第１の実施例の模式的な断面図を示す。
【図２】第２の動作位置における、図１に示されたノズル構成の第１の実施例の模式的な断面図を示す。
【図３】第１の動作位置における、本発明による清掃装置のノズル構成の第２の実施例の模式的な断面図を示す。
【図４】第２の動作位置における、図３に示されたノズル構成の第１の実施例の模式的な断面図を示す。
【図５】本発明による清掃装置のノズル構成の第３の実施例の模式的な断面図を示す。
【図６】本発明により使用される偏向部及び制約要素の動作原理を模式的に示す。
【図７（ａ）】第１の動作位置における、本発明による清掃装置のスクイージー要素の模式的な上面図を示す。
【図７（ｂ）】第１の動作位置における、本発明による清掃装置のスクイージー要素の模式的な断面図を示す。
【図８（ａ）】第２の動作位置における、図７に示されたスクイージー要素の模式的な上面図を示す。
【図８（ｂ）】第２の動作位置における、図７に示されたスクイージー要素の模式的な断面図を示す。
【図９】本発明による清掃装置の全体の模式的な断面図を示す。
【図１０】本発明による清掃装置において使用され得るブラシの更なる実施例の模式的な断面図を示す。
【図１１】ブラシの角速度とブラシの自己洗浄能力との間の関係を表すグラフを示す。
【図１２】ブラシの遠心加速度とブラシの自己洗浄能力との間の関係を表すグラフを示す。
【発明を実施するための形態】
【００６９】
図１は、本発明による清掃装置１００のノズル構成１０の第１の実施例の模式的な断面図を示す。ノズル構成１０は、ブラシ軸１４のまわりに回転可能なブラシ１２を有する。ブラシ１２は、好適には細いマイクロファイバの毛により実現された、柔軟なブラシ要素１６を備える。柔軟なブラシ要素１６は、ブラシの回転の間に清掃されるべき面２０に接触し、ブラシ要素１６が面２０に接触している拾い上げ期間の間に面２０（床２０）から埃粒子２２及び／又は液体粒子２４を拾い上げるよう構成された先端部１８を有する。
【００７０】
更に、ノズル構成１０は、所定の回転方向２６にブラシ１２を駆動するための、例えばモータ（図示されていない）のような駆動ユニットを有する。該駆動ユニットは好適には、ブラシ要素１６の先端部１８において、特にブラシ１２の回転の間に面２０にブラシ要素１６が接触しない埃放出期間の間、少なくとも３，０００ｍ／ｓ２である遠心加速度を実現するよう構成される。
【００７１】
ブラシ１２は、ノズル筐体２８により少なくとも部分的に囲まれる。ノズル筐体２８内のブラシ１２の構成は好適には、ブラシ１２がノズル筐体２８の底側３０から少なくとも部分的に突出するよう選択される。装置１００の使用の間、ノズル筐体２８の底側３０は、清掃されるべき面２０に対向する。
【００７２】
ノズル筐体２８の底側３０には更に、スクイージー要素３２が装着される。当該スクイージー要素３２は、装置１００の使用の間、清掃されるべき面２０に接触するよう構成される。該スクイージーは、清掃装置１００が動かされているときに、面２０上を又は面２０から埃粒子２２及び／又は液体粒子を押す又は拭き取るための一種のワイパとして用いられる。スクイージー３２は、ブラシ軸１４に略平行に延在する。ノズル筐体２８、スクイージー３２及びブラシ１２はあわせて、ノズル筐体２８内に配置された吸い込み領域３４を定義する。本発明の意味において、吸い込み領域３４は、ブラシ１２、スクイージー３２及びノズル筐体２８の間の領域を示すのみならず、ブラシ要素１６がノズル筐体２８のなかにあるブラシ１２の回転の間の時間についてのブラシ要素１６間の空間をも示す。吸い込み領域３４は、スクイージー３２とブラシ１２との間に定義される領域をも示す。後者の領域は以下、吸い込み領域３４へと開いた、吸い込み口３６とも呼ばれる。
【００７３】
これら図においては模式的にのみ示されている掃除機集合体３８は、ブラシ１２及びスクイージー３２により遭遇され集められた埃粒子２２及び／又は液体粒子２４を吸い込むための吸い込み領域３４における減圧を生成する。本発明によれば、該減圧は好適には、３乃至７０ｍｂａｒの範囲内であり、より好適には４乃至５０ｍｂａｒ、最も好適には５乃至３０ｍｂａｒの範囲内である。当該減圧は、約７０ｍｂａｒの減圧を利用する通常の電気掃除機に比べると非常に低い。しかしながら、以下に更に説明されるブラシ１２の特性により、上述した圧力範囲において既に非常に優れた清掃結果が実現され得る。斯くして、より小型の掃除機集合体３８が用いられることもできる。このことは、真空ポンプの選択における自由度を増大させる。
【００７４】
ブラシ１２の回転の間、埃及び／又は液体粒子２２、２４は面２０において遭遇され、ノズル筐体２８の内側に向けて又はスクイージー３２に対して飛ばされる。粒子２２、２４がスクイージー３２に対して飛ばされると、これら粒子はそこから跳ね返される。これら跳ね返された粒子２２、２４は再びブラシ１２に到達し、そこでまた飛ばされる。このようにして、粒子２２、２４はブラシ１２とスクイージー３２との間を幾分かジグザグ状に前後に跳ね、最終的に掃除機集合体３８に吸い込まれる。しかしながら、埃及び／又は液体粒子２２、２４の幾分かは、ブラシ１２とスクイージー３２との間の領域において面２０に再び噴き戻されるような平坦な態様で面２０から飛ばされることとなる。スクイージー３２は一種のワイパとして機能するため、これら粒子２２、２４は、ノズル筐体２８からは飛び出さない。掃除機集合体３８によりかけられる減圧によって、これら再び噴き戻された粒子２２、２４も次いで、掃除機集合体３８によって吸い込まれる。
【００７５】
図１は更に、本発明による清掃装置１００の中心的な特徴のひとつを示す。ブラシの回転の間にブラシ要素１６がノズル供給２８から離れる領域において、ブラシ１２の第２の側２９に偏向部２５が配置される。当該偏向部２５は、ブラシ１２の回転の間に、ブラシ１２に接触し、ブラシ要素１６を偏向させる。偏向部２５は、時にスポイラとも呼ばれる。偏向部２５は、ノズル筐体２８の内側からブラシ１２に向かって突出する。偏向部２５は好適には、ノズル筐体２８に接続される。当該接続は、解放可能であっても良いし、又は固定された接続であっても良い。
【００７６】
偏向部２５は、ブラシ１２の回転の間にブラシ要素１６がノズル２８から離れる第２の側２９において、ブラシ１２の望ましくない吹き飛ばし効果を防止する機能を持つ。偏向部２５がないと、ブラシ１２は、ノズル筐体２８の中から外へと空気をポンピングする一種の歯車ポンプとして機能してしまう。当該吹き飛ばし効果は、埃及び／又は液体粒子２２、２４を吹き飛ばし、もはやブラシ１２に遭遇されなくしてしまう（図２参照）。偏向部２５は、ブラシ要素１６をあわせて押し、偏向部２５に当たるとすぐにブラシ要素１６を曲げる機能を持つ。このようにして、ブラシ要素間の空間に存在する空気が、該空間から押し出される。この原理は、図６に模式的に示されている。本図において、矢印３３が、偏向部２５によってブラシ１２から押し出される空気を示す。それ故、空気がブラシ１２から吹き出される位置は、ノズル筐体２８の外側から、ノズル筐体２８の内側へと変化させられる。ブラシ要素がノズル筐体２８から離れる領域においては、斯かる望ましくない吹き飛ばし効果はもはや起こらない。
【００７７】
偏向部２５のみが備えられる場合、ブラシ要素１６は、偏向部２５から離れた直後に互いと離れるよう動いてしまう。このとき、ブラシ要素１６間の空間が即座に増大し、ブラシ要素１６が偏向部２５を離れる点のすぐ後で、空気がブラシ１２に吸い込まれることとなる。当該空気の流れは、図６において矢印３３'によって模式的に示される。空気流３３'は、前述した効果のみに起因するものではなく、外部の圧力に比したノズル筐体２８内の圧力の差の結果でもあることは、留意されるべきである。
【００７８】
しかしながら、ブラシ１２の第２の側２９における強過ぎる空気流３３'は、清掃装置１００の他の幾つかの有利な特性を打消し得ることが分かっている。空気のストリーム３３'が大きくなり過ぎると、多過ぎる空気が第２の側２９においてノズル筐体２８に吸い込まれてしまう。このことは、吸い込み領域３４内の減圧を低下させ得る、即ち吸い込み領域３４内の絶対圧力を増大させ得る。吸い込み領域３４内に十分に高い減圧を生成することを依然として可能とするため、非常に強力な掃除機集合体３８が用いられる必要があることとなる。しかしながら、本発明者は、この問題を克服する方法も見出した。
【００７９】
図１に示されるように、ノズル構成１０は更に、制約要素２７を有する。当該制約要素は、ブラシ１２の第２の側２９においてノズル筐体２８に吸い込まれる空気を少なくとも部分的に制約する。制約要素２７は、偏向部２５の直後の一種の封止を形成する。
【００８０】
図６に模式的に示された状態とは異なり、空気は斯くして、ブラシ要素１６が偏向部２５を通過した直後に、ブラシ１２に吸い込まれない。図６に模式的に示された状態とは異なり、ブラシ要素１６が偏向部２５によって偏向された後に、伸びたブラシ要素１６を追従する一種の制約壁を制約要素２７が形成する。制約要素２７は斯くして、空気がノズルに入る、より長い経路を生成する。このことは、増大された抵抗／制約に帰着し、より少ない空気しかノズルの前側に入らないこととなる。それ故、図１において参照番号３５で示された領域において、ブラシ要素１６間に局所的な減圧が生成される。この減圧のため、制約要素２７が終わるとすぐに空気がブラシ１２に入る。この結果の流れは、ブラシ１２の吹き飛ばし挙動を相殺する。
【００８１】
以上から、一方ではブラシ１２の望ましくない吹き飛ばし挙動を相殺し、他方ではブラシの回転の間にブラシ要素１６がノズル筐体２８から離れるブラシ１２の側における十分な封止として機能するものは、偏向部２５と制約要素２７との組み合わせであることが明らかとなった。
【００８２】
偏向部２５及び制約要素２７は好適には、力学的に柔軟な材料からつくられる。偏向部２５はブラシ要素１６を偏向させる／曲げる必要があるため、偏向部２５は好適には制約要素２７よりも硬い。偏向部２５は、例えばゴムからつくられても良い。しかしながら、他の材料も一般的に考えられる。比較的軟らかい材料は、ブラシ要素１６を偏向させるときにブラシ要素１６を損傷させないという利点を持つ。
【００８３】
制約要素２７は好適には、布材料、ゴム、又はプラスチックの薄いシートからつくられる。斯かる柔軟な制約要素は、柔軟性のため、ブラシ要素１６の外側面に追従し、ブラシ要素１６の先端部１８にのみ接触するのに適している。生成される減圧により、制約要素２７は、ブラシ要素１６が偏向部２５により偏向させられた後に略完全にブラシ要素１６に追従する柔軟な制約壁を形成するよう、ブラシ１２に向かって吸い込まれ得る。柔軟性のため、制約要素２７は斯くして、ブラシ１２の外側の輪郭に形状を適合させる。制約要素２７のために用いられる非常に軽い材料（布、ゴム又はプラスチック）は、ブラシ１２と制約要素２７との間に最小限の摩擦しか生成しないことが示されている。このことは、これらの間の大き過ぎる摩擦は、ブラシ１２を加速させる駆動ユニットを妨げてしまうため、特に有利である。このことは、さもなければ、より大きなモータが用いられる必要が生じてしまい、多くのエネルギーを消費し、勿論望ましくないこととなってしまうことを意味する。
【００８４】
全ての図面において、制約要素２７は、ブラシ１２の外側の輪郭に正確に追従するよう示されていることも、留意されるべきである。しかしながら、このことは、ブラシ１２が回転し、吸い込み領域３４内に減圧がかけられている場合にのみ成り立つ。該装置がスイッチオフされ、減圧が印加されないときには、柔軟な制約要素２７は単に緩く垂れ下がる。
【００８５】
制約要素２７は更に、流れ等化器としても機能する。該要素は、ブラシ要素１６がノズル筐体２８を離れるノズル筐体２８の側２９に入る空気の一定の流量を実現する。スクイージー要素３２が、開位置と閉位置との間のノズル１０の動き方向４０に依存して反転するので、当該一定の流量は特に重要である。このことは、以下に説明される。
【００８６】
ノズル１０の前向きストローク（図２に示される）と共にノズル１０の後向きストローク（図１に示される）においても清掃結果を保証するため、スクイージー要素３２は、面２０に対するノズル１０の動きの方向４０に依存して、スクイージー３２を開位置から閉位置へと及びその逆へと切り換えるための１つ以上のスタッド５０を有する。スクイージーが動きの方向４０でみてブラシ１２の背後に位置する前向きストローク（図２に示される）でノズル１０が動かされている場合には、スクイージー３２は閉位置に配置される。当該閉位置においては、スクイージー３２は、面２０の上を幾分か滑動することにより、面２０上を又は面２０から埃及び／又は液体粒子２２、２４を押す又は拭き取るよう構成される。斯かる前向きストロークにおいては、スクイージー３２はこのとき、持ち上げられていない又はブラシ１２から面２０へと吹き戻されていない、残った水を、面２０から集める、一種のワイパとして機能する。該スクイージーにより集められた残った水２４は次いで、かけられた減圧によって吸い込まれることができる。
【００８７】
他方、該スクイージーが動きの方向４０でみてブラシの前方に位置する後向きストローク（図１に示される）で動いているときには、スクイージー３２は開位置に配置され、これにより、埃及び／又は液体粒子２２、２４がブラシ１２に遭遇される前に、該スクイージーが埃及び／又は液体粒子２２、２４に遭遇する。当該後向きストロークにおいては、スタッド５０が、スクイージー３２を開位置へと反転させる。該開位置においては、埃及び／又は液体粒子２２、２４が、スクイージー３２と清掃されるべき面２０との間に生成された開口を通って、吸い込み口３６へと入ることができる。
【００８８】
スクイージー３２が開位置へと切り換えられないとすると、非常に小さな埃粒子２２のみが吸い込み口３６に到達することができ、殆どの埃及び／又は液体粒子２２、２４が、吸い込み口３６に入ることができずに、スクイージー３２によって絡められ、面２０の上を押されることとなる。このことは勿論、好ましくない清掃及び乾燥効果に帰着する。
【００８９】
当該方向付け、即ちスクイージー３２の依存的な切り換えを保証するため、スクイージー３２は好適には、柔軟なゴムのリップであって、動き方向４０に依存して該ゴムのリップ４６の長手方向のまわり曲がるよう構成された、柔軟なゴムのリップ４６を有する。スクイージー３２の拡大模式図は、図７及び８において、それぞれ前面図及び側面図で示される。図７は、閉位置におけるスクイージーを示し、図８は、開位置におけるスクイージー３２の状態を示す。
【００９０】
スクイージー３２が面２０に接触することを意図されたゴムのリップ４６の下端の近くに配置されたスタッド５０は、該清掃装置が面２０の上を後向き方向４０（図１及び８に示される）に動かされるときに、面２０からゴムのリップ４６を少なくとも部分的に持ち上げるように構成される。この場合、主に面２０とスタッド５０との間に生じる自然な摩擦によって、ゴムのリップ４６が持ち上げられる。スタッド５０はこのとき、ゴムのリップ４６を減速し、スタッド５０上で反転させる、一種のストッパとして機能する。これにより、スクイージー３２はスタッド５０の上を滑動させられ、ゴムのリップ４６がスタッド５０により持ち上げられ、ゴムのリップ４６と面２０との間の空間に開口４４が生じる（図８ａ、ｂ参照）。
【００９１】
これらの開口４４は、埃及び／又は液体粒子２２、２４が吸い込み口３６に入ることを可能にするのみではないことは明らかである。スクイージー要素３２が閉位置にある、ノズル１０の前向きストロークに比べて、より多くの空気もが、開口４４を通って吸い込み領域３４へと吸い込まれる。このことは、ノズル１０が前向きストローク（図２に示される）で動かされているか後向きストローク（図１に示される）で動かされているかに依存して、流れの挙動に差があることを意味する。斯くして、吸い込み領域３４内の減圧は常に、後向きストローク（図１に示される）よりも前向きストローク（図２に示される）において高くなる。
【００９２】
他方、このことは、偏向部２５及び制約要素２７における圧力差が、後向きストロークにおいては比較的小さく、該圧力差は、前向きストロークにおいては比較的大きいことを意味する。制約要素２７がないと、ノズル筐体２８の第２の側２９における封止機能は、特に前向きストロークにおいて十分ではなくなる。制約要素２７がないと、偏向部２５は依然として、ブラシ１２の上述した望ましくない吹き飛ばし挙動を打ち消すが、ノズルの第２の側２９における高い圧力差のために、多くの空気がブラシ１２の第２の側２９において吸い込み領域３４に吸い込まれることとなる。この場合、ノズル１０が前向きに動かされているときには、スクイージー３２とブラシ１２（吸い込み口３における）との間の空間における十分な減圧は、非常に大型で電力を消費する掃除機集合体によってのみ生成されることができる。しかしながら、ここで提案される制約要素２７は、このことを補償し、十分に優れた封止を提供し、それ故掃除機集合体３８に対する要件を最小化する。
【００９３】
図３及び４は、ノズル構成１０の第２の実施例を示す。これらの図は、偏向部２５及び制約要素２７の位置が、ブラシ１２に対して、スクイージー３２の位置と交換されても良いことを示している。しかしながら、図３及び４を図１及び２と比べることにより、偏向部２５及び制約要素２７は依然として、ブラシ要素１６がノズル筐体２８を離れるブラシ１２の第２の側２９に配置されることが分かる。同様に、スクイージー３２は依然として、ブラシの回転の間にブラシ要素１６がノズル筐体２８に入る、ブラシ１２の第１の側３１に配置される。
【００９４】
図３から分かるように、スクイージー３２はこの場合、動きの方向４０でみてスクイージー３２がブラシ１２の前方に位置する方向４０に動かされる、前向きストロークにおいてノズル１０が動かされているときに、開位置にある必要がある。さもなければ、埃及び／又は液体粒子２２、２４が再び吸い込み口３６に入ることができなくなる。
【００９５】
他方、スクイージー３２は、動きの方向４０でみてブラシ１２がスクイージー３２の前方に位置し最初に埃及び／又は液体粒子２２、２４に遭遇する、図４に示された後向きストロークにおいてノズル１２が本実施例によって動かされているときには、閉位置にある必要がある。この場合にもまた、スクイージー３２は、面２０の上を滑動し残った埃及び／又は液体粒子２２、２４を面２０から集めるワイパとして機能する。
【００９６】
いずれの変形例においても、偏向部２５及び制約要素２７は、ブラシ要素１６がノズル筐体２８を離れる第２の側２９にとどまる。
【００９７】
図５は、第３の実施例を示す。当該第３の実施例の相違点は、偏向部２５'と制約要素２７'とが、ここでは別個の部分として実現される点である。図１乃至４に示された実施例とは異なり、制約要素２７'はここでは、偏向部２５'に直接に装着されない。本実施例によれば、制約要素２７'は、偏向部２５'とは別個の、ノズル筐体２８に直接に装着される。しかしながら、前述したものと同じ特性を保証するため、制約要素２７'は依然として、偏向部２５'と非常に近接して配置される。全ての実施例において、制約要素２７、２７'は、ブラシ１２の回転方向２６でみて、偏向部２５、２５'の後に配置され、ブラシ要素１６が常に、制約要素２７、２７'を通過し次いで底側においてノズル筐体２８から離れる前に、偏向部２５、２５'に接触するようにされる。
【００９８】
以下、ブラシ１２の更なる特性、及びブラシ１２が駆動される回転速度が示される。ブラシ１２は好適には、２０乃至８０ｍｍの範囲内である直径を持ち、駆動ユニットは、少なくとも毎分３，０００回転（ｒｐｍ）である角速度、好適には約６，０００ｒｐｍ以上の角速度で、ブラシ１２を回転させることが可能であっても良い。ブラシ１２の幅、即ちブラシ１２の回転軸１４が延在する方向におけるブラシ１２の寸法は、例えば２５ｃｍのオーダーであっても良い。
【００９９】
ブラシ１２の芯要素５２の外側面には、房５４が備えられる。各房５４は、ブラシ要素１６とも呼ばれる、数百の繊維要素を有する。例えば、ブラシ要素１６は、約１０マイクロメートルのオーダーの直径を持ち、１５０ｇ／１０ｋｍよりも小さいＤｔｅｘ値を持つ、ポリエステル又はナイロンからつくられる。ブラシ要素１６のパッキング密度としては、ブラシ１２の芯要素５２の外側面において、ｃｍ２当たり少なくとも３０個の房５４があっても良い。
【０１００】
ブラシ要素１６は、かなり無秩序に、即ち相互の距離が固定されずに、配置されても良い。更に、ブラシ要素１６の外側面５６は不均一であっても良く、このことはブラシ１６が液滴２４及び埃粒子２２を捉える可能性を増大させる。とりわけ、ブラシ要素１６は、平坦で略円形の周縁部を持たず、切り込み及び溝を備えた起伏を持つ略星型の周縁部を持つ、いわゆるマイクロファイバであっても良い。ブラシ要素１６は、同一である必要はないが、好適には、ブラシ１２のブラシ要素１６の総数のうちの大部分の線質量密度が、少なくとも先端部１８において１５ｇ／１０ｋｍよりも小さいという要件を満たす。
【０１０１】
回転ブラシ１２によって、特に回転ブラシ１２のブラシ要素１６によって、埃粒子２２及び液体２４が面２０から拾い上げられ、清掃装置１００のなかの収集位置に輸送される。ブラシ１２の回転により、面２０との最初の接触が第１の位置において実現する点において、モーメントが生じる。ブラシ要素１６の先端部１８が面２０と接触するようブラシ要素１６が曲げられるまで、接触の程度は増大させられる。上述した先端部１８は、面２０の上を滑動し、該工程において埃粒子２２及び液体２４に遭遇し、ここで該遭遇は、或る量の液体２４及び／又は埃粒子２２が清掃されるべき面２０から離れるように動かされ、接着力に基づいてブラシ要素１６に沿って持ち上げられる状況に導き得る。
【０１０２】
該工程において、ブラシ要素１６は、帯ブレーキの機能と同等な機能に基づき閉じられ粒子２２、２４を保持することが可能な、粒子２２、２４を捕捉し引くことが可能な鞭のように幾分機能し得る。更に、拾い上げられた液体２４は、少量の液体を共に引き、一連の液体が空気に残され、面２０から離れるように動く。ブラシ要素１６の先端部１８において生じる加速度は、ブラシ要素が回転の間に面２０と接触しなくなるときに、埃粒子２２及び液滴２４がブラシ１２から自動的に放出されることを引き起こす。全ての埃粒子２２及び液滴２４が直接に掃除機集合体３８によって吸い込まれ得るわけではないため、少量の埃及び液体が、ブラシ要素が面２０と接触しなくなる領域において、面２０へと飛ばされ戻される。しかしながら、この面２０に再び噴射する効果は、一種のワイパとして機能することにより当該再噴射された液体及び埃を集めるスクイージー要素３２によって克服され、残った液体２４及び埃２２は、かけられる減圧により吸い込まれ得る。それ故、液体２４及び埃２２は、吸い込まれることなく吸い込み領域３４を再び離れることがない。
【０１０３】
選択される技術的なパラメータにより、ブラシ要素１６は、面２０に対する柔らかな擦り効果を持ち、液体２４及び埃粒子２２の面２０に対する接着を解消するのに寄与する。
【０１０４】
ブラシ１２が回転すると、面２０の上のブラシ要素１６の動きは、接触が最終的に失われる時点まで継続する。接触の状況がもはや存在しない場合、ブラシ要素１６は、ブラシ１２の回転の結果としてブラシ要素１６に作用する遠心力の影響の下、元の外側に伸びた状態をとるようにされる。ブラシ要素１６が元の外側に伸びた状態をとるように再びされるときにブラシ要素１６が曲げられると、ブラシ要素１６の先端部１８において更なる外に伸ばすような加速度が存在し、このときブラシ要素１６が、曲がった状態から外側に伸びた状態へと振られ、ここでブラシ要素１６の動きは、振られる鞭と同等である。ブラシ要素１６が元の外側に伸びた状態を再び略とったときの先端部１８における加速度は、少なくとも３，０００ｍ／ｓｅｃ２という要件を満たす。
【０１０５】
上述した動きの間のブラシ要素１６の先端部１８において作用する力の影響の下、これら力が接着力よりもかなり高いため、或る量の埃粒子２２及び液体２４がブラシ要素１６から放出される。それ故、液体２４及び埃粒子２２は、面２０から離れる方に向く方向に飛び去るようにされる。液体２４及び埃粒子２２の殆どの部分は次いで、掃除機集合体により吸い込まれる。以上に説明されたような、スクイージー要素３２及び吸い込み領域３４において生成される減圧によって、ブラシ１２から面２０へと再び吹き戻された液体２４及び埃２２の残りの部分も集められ、次いで吸い込まれることが確実とされる。
【０１０６】
加速度の影響の下、液体２４は小さな液滴として放出され得る。このことは、掃除機ファン集合体３８により、特に回転可能な空気−埃分離器として機能する掃除機集合体３８の遠心ファンにより実行されるような、更なる分離工程のために有利である。遠心ファンによりかけられる力のような吸い込み力は、ブラシ要素１６による液体及び埃を拾い上げる上述の工程に関与しないことに留意されたい。しかしながら、これら吸い込み力は、スクイージーによって集められた埃及び液体を拾い上げるために必要である。
【０１０７】
前述したような、ブラシ要素１６の各々の機能に加え、埃粒子２２及び液体２４を拾い上げる工程に寄与する他の効果、即ちブラシ要素１６間の毛細管効果が生じ得る。この点に関し、ブラシ要素１６を持つブラシ１２は、毛細管力に基づいてブラシ１２により塗料が吸収される、或る量の塗料に浸されたブラシ１２と同等である。
【０１０８】
以上から、本発明によるブラシ１２は、以下の特性を持つことが明らかである。
−ブラシ１２の回転の接触がない部分の間、柔軟なブラシ要素１６を持つ軟らかい房５４が、遠心力によって外向きに伸びるようにされる。
−軟らかい房５４は、面２０と接触するときにはいつでも曲がり、遠心力の影響の下で可能であるときにはいつでも外向きに伸ばされるため、ブラシ１２と清掃されるべき面２０との間に完全な適合を得ることが可能である。
−ブラシ１２は、十分に高い加速度によって、ブラシ１２自体を常に綺麗にし、持続的な清掃結果を確実にする。
−房５４の非常に低い曲げ剛性のため、面２０とブラシ１２との間の発熱は最小限となる。
−液体２４が、多くの従来の装置におけるように空気流によって拾い上げられるのではなく、房５４により拾い上げられるという事実に基づき、しわ又はへこみが面２０に存在する場合であっても、面２０からの非常に均等な液体の拾い上げ、及び非常に均等な全体的な清掃結果が実現されることができる。
−房５４によって、埃２２は、穏やかではあるが効果的な態様で、面２０から取り除かれ、ブラシ要素１６の低い剛性に基づいて、エネルギーの最も効率の良い使用が実現されることができる。
【０１０９】
線質量密度の比較的低い値に基づき、ブラシ要素１６が比較的低い曲げ剛性を持ち、房５４にされた場合には、元の形状に留まることができないようなものであっても良い。従来のブラシにおいては、ブラシ要素は、離されると跳ね戻る。しかしながら、上述した比較的低い曲げ剛性を持つブラシ要素１６は、弾性力が小さく、個々のブラシ要素１６間に存在する内部摩擦力を超えることができないため、そのようにはならない。それ故、房５４は、変形の後も押し潰された状態にとどまり、ブラシ１２が回転する場合にのみ外へと伸びる。
【０１１０】
清掃されるべき面に接触するための硬いブラシ（アジテータ）を有する従来の装置と比べて、本発明により用いられるブラシ１２は、ブラシ要素１６が次の回転において再び面２０に接触する前にブラシ要素１６によって液体２４及び埃２２が飛ばされる、ブラシ要素１６が液体２４及び埃２２を拾い上げ清掃されるべき面２０から液体２４及び埃２２を取り去るために用いられる動作原理のため、かなり好適な清掃結果を実現することが可能である。ブラシ要素１６としても用いられるマイクロファイバの毛は、該毛が制約要素２７を通過するときに流量制約部として機能するという利点も持つ。それ故、ブラシ２３は、非常に優れた封止効果を示す。一方、アジテータの硬い毛は、このようにはできない。
【０１１１】
図９は、本発明による清掃装置１００の全体の図を示す。当該模式的な構成によれば、清掃装置１００は、ブラシ１２がブラシ軸１４に回転可能に装着された、ノズル筐体２８を有する。例えば電気モータ（図示されていない）のような通常のモータとして実現されても良い駆動ユニットは好適には、ブラシ１２を回転させるよう駆動する目的のため、ブラシ軸１４に接続されるか又はブラシ軸１４に配置される。該モータは、清掃装置１００内の、他のいずれの適切な位置に配置されても良いことに留意されたい。
【０１１２】
ノズル筐体２８において、清掃されるべき面２０から所定の距離にブラシ１２の回転軸１４を保つため、ホイール（図示されていない）のような手段が配置される。
【０１１３】
以上において既に説明されたように、スクイージー要素３２は、ブラシ１２から離隔され、ノズル筐体２８の底側３０に装着される。該要素は、ブラシ軸１４と略平行に延在し、スクイージー要素３２とブラシ１２との間においてノズル筐体２８内に吸い込み領域３４を定義し、該吸い込み領域３４は、清掃されるべき面２０に面するノズル筐体２８の底側３０に配置された吸い込み口３６を持つ。
【０１１４】
ノズル筐体２８、ブラシ１２及びスクイージー要素３２に加え、清掃装置１００は好適には、
−ユーザによる清掃装置１００の容易な操作を実現するハンドル６４と、
−水などの洗浄液６８を収容するための槽６６と、
−清掃されるべき面２０から拾い上げられた液体２４及び埃粒子２２を受容するための、埃収集容器７０と、
−ノズル１０の底側３０において吸い込み口３６を構成する吸い込み領域３４に、埃収集容器７０を接続するための、例えば中空管７２の形をとる流路と（本発明の意味においては、中空管７２を含む該流路は、掃除機集合体３８により上述の減圧がかけられる吸い込み領域３４とも示され得ることは、留意される必要がある）、
−管７２が配置された側とは反対側である、埃収集容器７０の側に配置された、遠心ファン３８'を有する、掃除機ファン集合体３８と、
を備える。
【０１１５】
完全さのため、本発明の範囲内で、他の及び／又は付加的な構造的詳細が可能であることに留意されたい。例えば、情報に飛ばされた埃２２、２４の向きを変えるための要素が備えられても良く、これにより埃２２、２４が最初に方向変換を受け、その後に最終的に埃収集容器７０に到達するようにしても良い。また、掃除機ファン集合体３８は、管７２が配置された側ではない方の、埃収集容器７０の側に配置されても良い。
【０１１６】
図１０に示された一実施例によれば、ブラシ１２は、芯要素５２を有する。当該芯要素５２は、該芯要素５２の壁部７６を通って延在する幾つかのチャネル７４を備えた、中空管の形をとる。槽６６から中空の芯要素５２のなかへと洗浄流体６８を輸送する目的のため、例えば芯要素５２のなかへと至る柔軟な管７８が備えられても良い。
【０１１７】
当該実施例によれば、洗浄流体６８は、中空の芯要素５２へと供給されても良く、ブラシ１２の回転の間、液体６８が、チャネル７４を介して中空の芯要素５２から出て、ブラシ要素１６を湿らせても良い。このようにして、液体６８は、清掃されるべき面２０へと落ちる。斯くして、清掃されるべき面２０は、洗浄液６８により濡らされる。このことは特に、ブラシ要素１６に対する埃粒子２２の接着を増大させ、それ故、清掃されるべき面２０から染みを除去する能力を改善する。
【０１１８】
本発明によれば、中空の芯要素５２へと液体６８が供給される速度は非常に小さくても良く、最大の速度が、例えばブラシ１２の幅１ｃｍ当たり毎分６ｍｌであっても良い。
【０１１９】
しかしながら、ブラシ１２内の中空のチャネル７４を用いて清掃されるべき面２０に能動的に水６８を供給するという特徴は、必須の特徴ではない。代替としては、洗浄液は、外部からブラシ１２に噴霧することによって、又は単に使用の前にブラシ１２を洗浄水に浸すことによって、供給されても良い。意図的に選択された液体を用いる代わりに、既に零れた液体を用いること、即ち清掃されるべき面２０から除去される必要がある液体を用いることも可能である。
【０１２０】
既に上述したように、床からの洗浄水６８の拾い上げが、掃除機集合体３８により生成される減圧により液体が吸い込まれる場所である吸い込み領域３４へと液体を輸送する一種のワイパとして機能することによって水を集めるスクイージー要素３２によりなされるか、又は、該水がブラシ１２によって床から直接に拾い上げられる。水を拾い上げることができない硬いブラシを有する従来の装置とは異なり、本発明により用いられるブラシ１２は水を拾い上げることが可能である。従って、実現される清掃結果が、かなり良いものとなる。
【０１２１】
ブラシ１２、ブラシ要素１６及び駆動ユニットに関する技術的なパラメータは、本発明の状況において実行された実験から得られる。
【０１２２】
以下、斯かる実験のひとつと、該実験の結果が説明される。試験されたブラシは、比較的太い繊維及び比較的細い繊維を含む、ブラシ要素１６のために用いられた種々のタイプの繊維材料を備えたものであった。更に、パッキング密度及びＤｔｅｘ値も変えられた。種々のブラシの詳細は、以下の表に示される。
【表１】
0006360069.tif 000002
【０１２３】
該実験は、同様の条件の下でブラシを回転させ、清掃結果、摩耗、及びブラシ１２によって処置を受ける面２０に対する力を評価することを含む。このことは、面２０における熱の生成の示唆を示す。該実験の結果は、以下の表に反映されており、評価５は最も優れた結果を示すために用いられ、より小さな数字はより悪い結果を示すために用いられている。
【表２】
0006360069.tif 000003
【０１２４】
数あるなかでも、該実験は、１０ｋｍ当たり１００乃至１５０ｇの範囲内の線質量密度を持つブラシ要素１６を用いて有用な清掃結果が得られるが、水の挙動及び電力消費はそれほど好適ではないことを示している。線質量密度についての適切な限界値は、１０ｋｍ当たり１５０ｇであることが結論される。しかしながら、もっと低い線質量密度で、清掃結果及びその他の結果が非常に良いことが明らかである。１０ｋｍ当たり１２５ｇ、１０ｋｍ当たり５０ｇ、１０ｋｍ当たり２０ｇ、又は１０ｋｍ当たり５ｇといった、より低い限界値を適用することが好適である。後者のオーダーにおける値では、清掃結果が優れており、水の拾い上げが最適であり、水が最小限であり、面２０における電力消費及び熱生成が十分に低いことが、確実とされる。
【０１２５】
ブラシ１２の回転毎に或る時間の間、特にブラシ要素１６と面２０との間に接触がない埃放出期間の間の或る時間において、ブラシ要素１６の先端１８において優勢となる加速度に関する３，０００ｍ／ｓｅｃ２の最小値は、本発明の状況において実行された実験により支持されたものであることに留意されたい。
【０１２６】
以下、実験のひとつ及び該実験の結果が説明される。当該実験には、以下の条件が適用される：
（１）４６ｍｍの直径及び約１２ｃｍの幅を持ち、ｃｍ２当たり約５０個の房５４を持つ約８００個のブラシ要素１６の房５４に配置された、１０ｋｍ当たり約０．８の線質量密度を持つポリエステルのブラシ要素１６を持つ、ブラシ１２が、モータシャフトに装着される。
（２）ブラシ１２及びモータのアセンブリの重量が決定される。
（３）モータの電源は、１秒の動作の時間又は４秒の動作の時間の後にモータを停止するためのタイマに接続される。
（４）ブラシ１２が水に浸され、ブラシ１２が完全に水で飽和されるようにする。用いられるブラシ１２は、総重量が約７０ｇの水を吸収することが可能であると考えられることに留意されたい。
（５）ブラシ１２は、毎分１，９５０回転の角速度で回転させられ、１秒又は４秒後に停止される。
（６）ブラシ１２及びモータのアセンブリの重量が決定され、ステップ（２）の下で決定された乾燥時の重量に対する差が算出される。
（７）他の値の角速度について、特に以下の表に示された値について、ステップ（４）乃至（６）が繰り返される。ここで該表は、１秒及び４秒後の停止時においてブラシ１２に依然として存在する水の重要の値、及び以下の式により算出されることができる関連する遠心加速度の値を更に含む：
ａ＝（２＊π＊ｆ）２＊Ｒ
ここで、
ａ：遠心加速度（ｍ／ｓ２）
ｆ：ブラシ回転速度（Ｈｚ）
Ｒ：ブラシ１２の半径（ｍ）
【表３】
0006360069.tif 000004
【０１２７】
２つの異なる停止について、角速度と水の重量との間に見出される関係が、図１１のグラフに示され、２つの異なる停止について、遠心加速度と水の重量との間に見出される関係が、図１２のグラフに示され、各グラフの縦軸において、水の重量が示されている。図９のグラフから、角速度が約４，０００ｒｐｍを下回ったときに、ブラシ１２による水の放出が急激に減少することが分かる。また、６，０００ｒｐｍ乃至７，０００ｒｐｍより高い角速度において、かなり安定であるように見える。
【０１２８】
ブラシ１２による水の放出における遷移は、３，５００ｒｐｍの角速度において見出されることができ、該角速度は３，０９０ｍ／ｓ２の遠心加速度に対応する。この事実を説明するため、図１１及び１２のグラフは、それぞれ３，５００ｒｐｍ及び３，０９０ｍ／ｓ２の値を示す縦線を含んでいる。
【０１２９】
以上に説明された実験の結果に基づいて、少なくとも先端部１８において１０ｋｍ当たり１５０ｇよりも小さな線質量密度を持つという要件を満たすブラシ要素１６の自己洗浄能力に関する限りは、接触のない期間の間、ブラシ要素１６の先端部１８における加速度に関して３，０００ｍ／ｓ２の値が、現実的な最小値であると結論され得る。以上に既に説明されたように、自己洗浄機能の適切な遂行は、好適な清掃結果を得るために重要である。
【０１３０】
完全さのため、本発明による清掃装置１００において、遠心加速度は３，０００ｍ／ｓ２よりも小さくても良いことに留意されたい。その理由は、ブラシ要素１６が外向きに伸びているときにブラシ要素１６の先端１８において生じる加速度が、通常の遠心加速度よりも高くなると考えられるからである。実験は、本実験の場合における通常の遠心加速度であり、埃拾い上げ期間が経過した後のブラシ要素１６の特定の挙動により引き起こされる高い加速度となり得る、３，０００ｍ／ｓ２の最小値が、加速度に関しては適正であり、本発明による実際の清掃装置１００において、外側へと伸びる余地があり、回転のその他の期間（例えば埃拾い上げ期間）の間、通常の遠心加速度をより低くできる可能性を残していることを示している。
【０１３１】
本発明によれば、単一のブラシが好適ではあるが、本発明の範囲から逸脱することなく、更なるブラシが用いられても良いことは、明らかである。
【０１３２】
本発明の範囲は、以上に議論された例に限定されるものではなく、添付される請求項において定義された本発明の範囲から逸脱することなく、幾つかの修正及び変更が可能であることは、当業者には明らかであろう。本発明は図面及び以上の記述において説明され記載されたが、斯かる説明及び記載は単に説明するもの又は例示的なものであり、限定するものではないとみなされるべきである。本発明は、開示された実施例に限定されるものではない。
【０１３３】
明確さのため、ブラシ要素１６が完全に外側に伸びた状態は、ブラシ１２の回転軸１４に対して径方向にブラシ要素１６が完全に延在し、ブラシ要素１６の先端部において曲がりがない状態であることに留意されたい。当該状態は、ブラシ要素１６の先端部１８において３，０００ｍ／ｓ２の加速度が実現される速度である、通常の動作速度で、ブラシ１２が回転しているときに実現され得る。ブラシ１２のブラシ要素１６の一部のみが完全に外側に伸びた状態となり、他の部分はブラシ要素１６により遭遇される障害物によって斯かる状態とはならないことも起こり得る。通常、ブラシ１２の直径Ｄは、ブラシ要素１６の全てが完全に外側に伸びた状態で決定される。
【０１３４】
ブラシ要素１６の先端部１８は、径方向でみてブラシ要素１６の外側の部分、即ち回転軸１４から最も離れた部分である。特に、先端部１８は、埃粒子２２及び液体を拾い上げるために用いられ、清掃されるべき面２０に沿って滑動させられる部分である。ブラシ１２が面２０に対して窪ませられた場合には、先端部の長さは当該窪みと略同じとなる。
【０１３５】
本発明は図面及び以上の記述において説明され記載されたが、斯かる説明及び記載は説明するもの又は例示的なものであって限定するものではないとみなされるべきであり、本発明は開示された実施例に限定されるものではない。図面、説明及び添付される請求項を読むことにより、請求される本発明を実施化する当業者によって、開示された実施例に対する他の変形が理解され実行され得る。
【０１３６】
請求項において、「有する（comprising）」なる語は他の要素又はステップを除外するものではなく、「１つの（a又はan）」なる不定冠詞は複数を除外するものではない。単一のプロセッサ又はその他のユニットが、請求項に列記された幾つかのアイテムの機能を実行しても良い。特定の手段が相互に異なる従属請求項に列挙されているという単なる事実は、これら手段の組み合わせが有利に利用されることができないことを示すものではない。請求項におけるいずれの参照記号も、請求の範囲を限定するものとして解釈されるべきではない。
【図１】
0006360069.tif 000005
【図２】
0006360069.tif 000006
【図３】
0006360069.tif 000007
【図４】
0006360069.tif 000008
【図５】
0006360069.tif 000009
【図６】
0006360069.tif 000010
【図７ａ】
0006360069.tif 000011
【図７ｂ】
0006360069.tif 000012
【図８ａ】
0006360069.tif 000013
【図８ｂ】
0006360069.tif 000014
【図９】
0006360069.tif 000015
【図１０】
0006360069.tif 000016
【図１１】
0006360069.tif 000017
【図１２】
0006360069.tif 000018