(57)【要約】【課題】  吸引力の改善をはかったゴミ吸い取り装置を提供する。【解決手段】  空気流を発生させる圧縮空気を貯めたエアスプレー３０と、ゴミ吸い取りノズル２０で空気流により生じた圧力差でゴミを吸引するゴミ吸い取り機１０と、吸引したゴミを接続チューブ５０を介して収集しゴミと空気とを分離する遠心分離機４０と、ゴミ吸い取り機１０とエアスプレー３０および遠心分離機４０とを隣接して保持するジョイント６０とから構成されている。これにより、空気の流れを旋回気流化させてゴミを含んだ空気をゴミと分離して排出するので、周囲にゴミを発散させることなく清掃を行うことができ、しかも、ゴミの吸い取る力を弱めることなく持続できるという効果がある。また、電源等のエネルギーを使用せずに持ち運びが容易で、狭く奥まった箇所でも簡単に清掃が可能となる。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
空気流を発生させる空気流発生手段と、前記空気流により生じた圧力差でゴミを吸引するゴミ吸い取り手段と、前記ゴミ吸い取り手段が吸引したゴミを収集するゴミ収集手段とを備えることを特徴とするゴミ吸い取り装置。
【請求項２】
前記空気流発生手段は、圧縮空気を貯めるエアスプレーからなることを特徴とする請求項１記載のゴミ吸い取り装置。
【請求項３】
前記ゴミ吸い取り手段は、前記空気流発生手段からの空気を注入する注入管と、ゴミを吸引するゴミ吸い取る吸気管と、前記注入管および前記吸気管とに連通し吸い取った前記ゴミを前記空気とともに排出する排気管とを有することを特徴とする請求項１記載のゴミ吸い取り装置。
【請求項４】
前記注入管と前記吸気管および前記排気管とが連通する管接合部において、前記注入管の内径は前記吸気管および前記排気管の内径よりも小さいことを特徴とする請求項３記載のゴミ吸い取り装置。
【請求項５】
前記ゴミ収集手段は、前記排出管から排出される排気を旋回気流化してゴミと空気とを分離することを特徴とする請求項１記載のゴミ吸い取り装置。
【請求項６】
前記ゴミ収集手段は、円筒筐体の接線方向から空気を注入して旋回気流を発生させるサイクロンタワー部と、円錐形状なし径が小さくなるのに従って旋回気流の速度を加速させるロート部と、前記空気に含まれたゴミを遠心分離してゴミを蓄積するダストカップとを備えることを特徴とする請求項１記載のゴミ吸い取り装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はゴミ吸い取り装置に関し、特に、空気流による吸引力用いたゴミ吸い取り装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、空気を吸引することによりゴミを吸い取って除去する装置として、電気掃除機、または真空掃除機として知られているように、電源により送風機を駆動し、空気と共にゴミを吸引するものが知られているが、送風機や電源が必要とするため、構造が複雑であり、かつ持ち運びが不便であった。そこで、電源を必要とせず、構造が簡単な装置が提案されている。
【０００３】
ここで、その一例について図７を参照して説明すると、これは空気注入孔に続く注入管、吸入孔により外部に開放された吸入管、排出孔を有する排出管、および注入管が吸入管と排出管に連通する管接合部を本体であるゴミ吸い取り機７０に形成し、空気注入孔にはエアスプレー７１を取り付け、また、排出孔にはゴミ袋７３をクリップ７４で取り付け、吸入孔にはゴミ吸い取りノズル７２を取り付けたものである（例えば、特願２００２−１５２６２４号を参照。）。
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−３３９５８１
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述した例は、送風機のようなメカ部分や電源が必要でなく、構造が簡単となり、エアスプレーの本来の機能である“吹き飛ばし”の力を“吸い取り”の力に変換することにより、連続的で一定の吸引力で、周囲にゴミを発散させることなく、簡単にゴミを吸い取ることができ、しかも持ち運びも容易である。
【０００６】
しかしながら、このような構成では吸い取ったゴミがゴミ袋に溜まると目詰まりを起こし、そのために徐々にゴミの吸い取り力が弱まるという欠点がある。
【０００７】
本発明の目的は、かかる課題に鑑みてなされたもので、ベルヌーイの定理による空気の流れによる吸引力と、サイクロン効果による遠心分離との２つの作用を応用し、吸引力の改善をはかったゴミ吸い取り装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、空気流を発生させる空気流発生手段と、前記空気流により生じた圧力差でゴミを吸引するゴミ吸い取り手段と、前記ゴミ吸い取り手段が吸引したゴミを収集するゴミ収集手段とを備えることを特徴とする。
【０００９】
前記空気流発生手段は、圧縮空気を貯めるエアスプレーからなることを特徴とする。
【００１０】
前記ゴミ吸い取り手段は、前記空気流発生手段からの空気を注入する注入管と、ゴミを吸引するゴミ吸い取る吸気管と、前記注入管および前記吸気管とに連通し吸い取った前記ゴミを前記空気とともに排出する排気管とを有することを特徴とする。
【００１１】
前記注入管と前記吸気管および前記排気管とが連通する管接合部において、前記注入管の内径は前記吸気管および前記排気管の内径よりも小さいことを特徴とする。
【００１２】
前記ゴミ収集手段は、前記排気管から排出される排気を旋回気流化してゴミと空気とを分離することを特徴とする。
【００１３】
前記ゴミ収集手段は、前記ゴミ収集手段は、円筒筐体の接線方向から空気を注入して旋回気流を発生させるサイクロンタワー部と、円錐形状なし径が小さくなるのに従って旋回気流の速度を加速させるロート部と、前記空気に含まれたゴミを遠心分離してゴミを蓄積するダストカップとを備えることを特徴とする請求項１記載のゴミ吸い取り装置。
【発明の効果】
【００１４】
以上説明したように、本発明のゴミ吸い取り装置は、エアスプレーの本来の機能である“吹き飛ばし”の力を“吸い取り”の力に変換し、しかも、ゴミを含んだ空気をゴミと分離して排出することにより、周囲にゴミを発散させることなく清掃を行うことができる。そして、空気の流れを旋回気流化させることにより、ゴミの吸い取る力を弱めることなく持続できるという効果がある。
【００１５】
また、従来の掃除機のように、電源等のエネルギーを使用せずに持ち運びが容易で、狭く奥まった箇所でも簡単に清掃が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
次に、本発明を実施するための最良の形態について図面を参照して詳細に説明する。図１は、本発明の一実施の形態を示す概観図である。また、図２（ａ）は、図１のゴミ吸い取り機を左前方から見た斜視図であり、図２（ｂ）は、左後方から見た斜視図である。そして、図３は、図１のゴミ吸い取り機の構造を示す断面図である。
【００１７】
まず、図１を参照すると、本発明のゴミ吸い取り装置は、本体であるゴミ吸い取り機１０と、これに取り付けられたゴミ吸い取りノズル２０およびエアスプレー３０と、接続チューブ５０を介してゴミ吸い取り機１０に接続する遠心分離機４０と、ゴミ吸い取り機１０とエアスプレー３０および遠心分離機４０とを隣接して保持するジョイント６０とから構成されている。
【００１８】
続いて、図２（ａ），同図（ｂ）および図３を参照すると、ゴミ吸い取り機１０は、プラスチック等の材料で製作された装置であり、空気を注入する空気注入孔１と、注入される空気の勢いを低下させないように細くした注入管２と、空気とゴミを吸入する吸入孔３と、吸入孔３から吸い込む空気とゴミを通す吸気管４と、注入管２と吸気管４が合流する排気管６と、空気とゴミを排出する排気孔７とから構成されている。そして、空気注入孔１から注入される空気の流れる力を、吸気孔３からゴミを吸い取る力に変換する機能を持っている。
【００１９】
ゴミ吸い取りノズル２０は、塩化ビニール等の材料で製作されたストローであり、ゴミ吸い取り機１０の吸入孔３に取り付けて、ゴミを吸い取りたい箇所にノズル先端を当てて、効率よくゴミを吸い取る機能を持っている。
【００２０】
エアスプレー３０は、圧縮した空気を噴出するスプレーであって、ゴミ吸い取り機１０の空気注入孔１に取り付け、勢いよく空気を注入するためのものである。
【００２１】
図４は、遠心分離機４０の構成を示す分解斜視図である。図４（ａ）〜同図（ｄ）を参照すると、この遠心分離機４０は、プラスチック等の材料で製作され、ゴミを含んだ空気を遠心分離してゴミのみを蓄積する機能を有しており、円筒筐体の接線方向に設けた空気注入孔４４から空気を注入して旋回気流を発生させるサイクロンタワー４３と、円錐形状なし径が小さくなるのに従って旋回気流の速度を加速させるロート４５と、空気に含まれたゴミを遠心分離してゴミを蓄積するダストカップ４６と、ゴミと遠心分離した空気を排出する排気孔４２を有する蓋４１とから構成されている。
【００２２】
次に、本発明を実施するための最良の形態の動作について図面を参照して説明する。図５（ａ）〜同図（ｃ）は、本実施の遠心分離機の動作を説明する図である。また、図６は、本実施例の動作の流れを説明する図である。
【００２３】
図１，図２，図３，図５および図６を参照すると、本実施の形態では、まず、ゴミ吸い取りノズル２０の先端を、ゴミを吸い取りたい箇所にあてがい、エアスプレー３０の吹き出し口から、ゴミ吸い取り機１０の空気注入孔１に対して勢いよく空気を注入する（ステップ１）。
【００２４】
そうすると、ゴミ吸い取り機１０は、空気注入孔１から注入された空気の勢いを低下させない様、細い注入管２から排気管６を経由して排気孔７から空気を排出し、排気管６の内部に空気の速い流れを発生させる（ステップ２）。
【００２５】
遠心分離機４０は、排気孔７から排気された空気を、接続チューブ５０を介して空気注入孔４４へその円筒筐体の接線方向に取り込むことにより、サイクロンタワー４３の内部に旋回気流を発生させ、ロート４５の円錐状の形を利用して、その径が小さくなるのに従って旋回気流を加速させ、吸気孔４７を経由して排気孔４２から排出することにより、ゴミ吸い取り機１０の排気管６内部における速い空気の流れを更に加速させる（ステップ３）。
【００２６】
ゴミ吸い取り機１０は、ベルヌーイの定理から、排気管６内の空気圧を吸気管４内の空気圧により小さくし、吸気管４と排気管６との接合部付近に空気の圧力差を生じさせ、吸気管４の空気を排気管６の方向に流動させることにより、吸気孔３から吸気管４に向かう空気の流れを発生させ、結果として吸入孔３から勢いよく空気を吸い込む（ステップ４）。
【００２７】
ここで、排気管６の空気圧が変化する理由について、ベルヌーイの定理による式で説明する。
【００２８】
ρｇｈ＋（１／２）ρυ２  ＋Ｐ＝一定
ここで、ρは流体密度、ｇは重力加速度、ｈは高さ、υは流体の速さ、Ｐは圧力である。上記の式によれば、ρｇｈは位置エネルギー、（１／２）ρυ２は運動エネルギーであり、空気の“位置エネルギー”と“運動エネルギー”と“圧力”との総和は常に一定であることを示している。
【００２９】
この式を本実施例にあてはめると、図３に示すように、本実施例では、空気注入孔１からの空気を注入される注入管２と、吸入孔３から外部のゴミを吸引する吸気管４と、注入管２および吸気管４とに連通し吸い取ったゴミを空気とともに排出する排気管６とが連通する管接合部５において、注入管２の内径は吸気管４および排気管６の内径よりも小さく設定されているので、排気管６内部に速い空気の流れを発生させると、運動エネルギーが大きくなり、これに反比例して位置エネルギーと圧力は小さくなる。
【００３０】
これに対して、吸気管４内部の空気は、大気圧に接して流動していないため、運動エネルギーが小さく、位置エネルギーと圧力は大きい。従って、管接合部５において空気の圧力差が生じ、吸気管４から排気管６へ空気が流れ込むこととなる。
【００３１】
ステップ４の動作に次いで、ゴミ吸い取りノズル２０は、ゴミ吸い取り機１０の吸引力によりゴミを吸い込み、吸入孔３へゴミを送り込む。  ゴミ吸い取り機１０は、吸入孔３からゴミを吸い込み、吸気管４と排気管６を経由して、排出孔７よりゴミを含む空気を排出する（ステップ５）。
【００３２】
遠心分離機４０は、図５（ａ）に示すように、排気孔７から排気されたゴミを含む空気を、接続チューブ５０を介して空気注入孔４４へその円筒筐体の接線方向に取り込むことにより、サイクロンタワー４３の内部に旋回気流を発生させる（ステップ６）。
【００３３】
次に、ロート４５は、図５（ｂ）に示すように、円錐状の形を利用して、その径が小さくなるのに従って旋回気流を加速させ、ダストカップ４６内部において強力な遠心力によりゴミと空気を分離する（ステップ７）。
【００３４】
そして、分離されたゴミは、図５（ｃ）に示すように、ダストカップ４６の壁沿いを旋回しながら、その質量によりダストカップ４６の底に蓄積され、他方の空気はダストカップ４６の中心部を渦回転しながら、吸入孔４７を介して排気孔４２から排出される（ステップ８）。
【００３５】
本動作を繰り返し、ダストカップ４６の３分の１程度までゴミが溜まれば、排出して引き続きゴミの吸い取りが可能となる。
【産業上の利用可能性】
【００３６】
本発明のゴミ吸い取り装置は、電源を使用しないので場所を選ばず、かつ持ち運びが容易である。また、本装置は吸い取った空気とゴミとをサイクロン効果によって分離するので、吸い取り能力が低下しない。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の一実施の形態を示す概観図である。
【図２】図１のゴミ吸い取り機を示す斜視図である。
【図３】図１のゴミ吸い取り機を示す断面図である。
【図４】図１の遠心分離機の構成を示す分解斜視図である。
【図５】図１の遠心分離機の動作原理を説明する図である。
【図６】本実施形態の動作の流れを説明する図である。
【図７】従来の一例を示す概観図である。
【符号の説明】
【００３８】
１    空気注入孔
２    注入管
３    吸入孔
４    吸気管
５    管接合部
６    排気管
７    排出孔
１０，７０    ゴミ吸い取り機
２０，７２    ゴミ吸い取りノズル
３０，７１    エアスプレー
４０    遠心分離機
４１    蓋
４２    排気孔
４３    サイクロンタワー
４４    空気注入孔
４５    ロート
４６    ダストカップ
４７    吸入孔
５０    接続チューブ
６０    ジョイント
７３    ゴミ袋
７４    クリップ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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