(57)【要約】床面等を清掃するための装置（１０）は、清掃ヘッド（２４）と真空ヘッド（２６）を含み、水を表面に適用して連続的な清掃／真空引き操作をする。弁装置（４４）を有する単一の水通路（２２）が、自動集中式給排水システムに接続されるように構成されて、制御された方法で、この単一の水通路（２２）を介して、装置（１０）への水の供給と装置（１０）からの使用済みの水の回収を交互に行う。一時的に新しい水及び使用済みの水を収容するための新しい水の容器及び使用済みの水の容器（２８、３０）をそれぞれ設ける。汚い粒子は水と空気とから分離され、取り外し可能な箱体（３２）に収容されて定期的に捨てられる。本発明の装置は、完全に自動化され、効率的な、湿式清掃／真空引き操作を確実に行うものである。
2004521690.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
次のａ）〜ｅ）、
ａ）表面に液体を適用すると共に表面を清掃するための清掃ヘッド（２４）と、
ｂ）真空作用により表面から使用済みの液体、空気及び粒子の混合物を除去するための真空ヘッド（２６）と、
ｃ）混合物から使用済み液体、空気及び粒子をそれぞれ分離すると共に、分離された粒子を収容するための手段（３２）と、
ｄ）真空ヘッドに真空作用を生成するためのファン装置（４０）と、
ｅ）混合物から分離された一定量の使用済みの液体を収容するための使用済み液体容器（３０）と
を含む、表面を清掃するための装置（１０）であって、該装置は更に、
ｆ）単一の液体通路（２２）
を含み、
該通路（２２）は、この単一の液体通路（２２）を介して液体の清掃ヘッド（２４）への供給と使用済み液体容器（３０）からの使用済み液体の回収とを交互に行うことができるよう、その第一の端部において外部の液体供給／排液システムと接続するように構成され、この単一の液体通路（２２）が清掃ヘッド（２４）と使用済み液体容器（３０）のいずれかと選択的な流体連通関係を確立するための弁手段（４４）をその第二の端部において有することを特徴とする装置。
【請求項２】
請求項１に記載の装置（１０）であって、更に、
一定量の液体を収容すると共にこの液体を清掃ヘッド（２４）に供給するための液体供給容器（２８）を含み、
単一の液体通路（２２）の弁手段（４４）は、制御された方法でこの単一の液体通路（２２）を介して液体供給容器（２８）への液体の供給と使用済み液体容器（３０）からの使用済み液体の回収を交互に行い清掃と真空引きの連続的な操作を確実にすることができるよう、単一の液体通路（２２）が液体供給容器（２８）と使用済み液体容器（３０）のいずれかと選択的に流体連通関係を確立するように、液体供給容器（２８）と使用済み液体容器（３０）の両方に接続されている装置。
【請求項３】
ファン装置（４０）が、真空ヘッド（２６）の後方の表面の領域に排気気流を向けさせてこの領域を乾燥させるための排出口（７４）を含む、請求項２に記載の装置（１０）。
【請求項４】
液体供給容器（２８）から清掃ヘッド（２４）に液体を送るための液体ポンプ（１１８）を更に含む、請求項２に記載の装置（１０）。
【請求項５】
請求項２に記載の装置（１０）であって、液体供給容器（２８）と組み合わされる排液弁（１２０）を更に含み、排液弁（１２０）は、液体が液体供給容器（２８）から清掃ヘッド（２４）にのみ流れることを許容する第一の位置と液体が液体供給容器（２８）から使用済み液体容器（３０）にのみ流れることを許容する第二の位置とを有する装置。
【請求項６】
請求項２に記載の装置（１０）であって、液体供給容器（２８）及び使用済み液体容器（３０）にそれぞれ設けられると共に外部の液体供給／排液システムに電気的に接続されるように構成された、複数の液体レベルセンサ（１２４、１２６、１３２及び１３４）を更に含む装置。
【請求項７】
請求項２に記載の装置（１０）であって、弁手段（４４）は、液体供給容器（２８）に接続された第一の開口と使用済み液体容器（３０）に接続された第二の開口と単一の液体通路（２２）の第二の端部に接続された第三の開口とを有する三方向コネクタ（４４）を含み、第一の弁（４８）は、液体を単一の液体通路（２２）から液体供給容器（２８）に流すことを許容するが逆方向には許容しない第一の開口に設けられ、第二の弁（５０）は、液体を使用済み液体容器（３０）から単一の液体通路（２２）に流すことを許容するが逆方向には許容しない第二の開口に設けられる装置。
【請求項８】
請求項２に記載の装置（１０）であって、清掃ヘッド（２４）が、少なくとも一個の回転可能なブラシ（７８）と回転可能なブラシ（７８）を回転させるための電気モータ（１１６）と液体供給容器（２８）から液体を受ける又は回転可能なブラシ（７８）に液体を送るための液体通路（９２、９４）とを含む装置。
【請求項９】
請求項２に記載の装置（１０）であって、真空ヘッド（２６）が少なくとも一個の空洞部（５２）を底部に有するスポンジ体（２７）を含み、少なくとも一個の空洞部（５２）はメイン開口（５６）と側部開口（５４）と頂部開口（５８）とを含み、メイン開口（５６）が被清掃面により覆われたとき、側部開口（５４）は混合物を受けるための取込口となり、頂部開口（５８）は分離手段（３２）に接続された排出口となる装置。
【請求項１０】
請求項９に記載の装置（１０）であって、スポンジ体（２７）の少なくとも一個の空洞部（５２）の側部開口（５４）が、スポンジ体（２７）の装置内方側面に位置し且つ清掃ヘッド（２４）側に向けられている装置。
【請求項１１】
請求項２に記載の装置（１０）であって、混合物から液体と空気と粒子を分離する手段（３２）が、粒子を集めて収容すると共に使用済み液体の使用済み液体容器（３０）への排液を許容する箱体（３２）を含み、混合物の流れが狭い通路（６０）から箱体（３２）に入って実質的にその速度を失ったときに、使用済み液体と粒子は自重により下方に落ち、空気はファン装置（４０）の取込口へと上方に引き込まれるように、箱体（３２）は、その頂部の第一の位置においてファン装置（４０）の取込口（７０）と流体連通関係にあると共にその頂部の第二の位置において少なくとも一個の狭い通路（６０）と流体連通関係にあり、該通路（６０）はスポンジ体（２７）の少なくとも一個の空洞部（５２）の頂部開口（５８）と流体連通関係にある装置。
【請求項１２】
箱体（３２）が装置（１０）から取り外し可能である、請求項１１に記載の装置（１０）。
【請求項１３】
請求項２に記載の装置（１０）であって、開放された底部を有するケーシング構造（１２）を更に有し、ケーシング構造（１２）は清掃ヘッド（２４）と、真空ヘッド（２６）と、液体供給容器(２８)及び使用済み液体容器（３０）と、分離手段（３２）と、ファン装置（４０）とを収容すると共に、その開放されている底部において清掃ヘッド（２４）と真空ヘッド（２６）とを被清掃面に対向させる装置。
【請求項１４】
請求項１３に記載の装置（１０）であって、ケーシング（１２）に枢支されたハンドル（１６）を更に含み、ハンドル（１６）は単一の液体通路（２２）の一部を形成する中空部分を有すると共に、その一端においてホース（１４２）と接続されている装置。
【請求項１５】
請求項１４に記載の装置（１０）であって、ホース（１４２）に、装置（１０）を作動させるための電流を送る導電体と、電気信号を装置（１０）から外部液体供給／排液システムに送信するための導電体とが組み込まれている装置。
【請求項１６】
請求項１５に記載の装置（１０）であって、ホース（１４２）と組み込まれた導電体とが流体及び電気を接続するための複合コネクタ（１４４）を終端とする装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、床等の表面を清掃するための装置に関し、特に自動給排水システムを備えた、表面を清掃するための装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液体を噴霧して循環させる清掃システムが、カーペットや布張り地、織物、壁の被覆、コンクリートやセラミックタイルの床等の硬い表面等を清掃するために広く使用されている。このようなシステムのうち、連続フロー循環として知られているシステムでは、液状のクリーニング溶液が被清掃面に噴霧される。これと同時に、真空源により高速気流が創出され、この高速気流により、霧状となった液体は表面に向かってあるいは表面に沿って、またカーペットの場合はカーペット材の中に導かれ、その後表面から上方に排出される。これにより、泥や塵等の異物がクリーニング溶液と共に取り除かれる。このようなクリーニングシステムの典型例が米国特許第６０５５６９９号（２０００年５月２日、チョー（Ｃｈｏ）に付与）公報に記載されている。チョーのシステムはタンクと清掃器具ヘッドを含み、清掃器具ヘッドは真空ホースと液体供給管とによりタンクに接続されている。使用時には、液状のクリーニング溶液が液体供給管を経由して清掃器具ヘッドの下部ノズル列に供給され、液体は該ノズルから清掃器具ヘッドのチャンバを通って被清掃面に噴霧される。これと同時に、タンク内のモータが作動して、該器具のチャンバと流体連通関係にある真空ホースを介して、真空引きされる。しかしながら、このような再循環方法では、液状のクリーニング溶液は一定期間再利用されるため、タンク内のクリーニング液を頻繁に取替えたりタンクを毎回丁寧に清掃しないと、清掃結果に悪影響を及ぼす。
【０００３】
クリーニング液を再利用しない、別タイプの表面清掃システムを用いれば、上述の欠点を克服できるであろう。米国特許第９１９６０６号（１９０９年４月２７日、ロック（Ｒｏｃｋｅ）らに付与）公報は、吸込管と供水管を有する集中式真空清掃システムを記載しており、これらの管は建物構造内に配設され、建物の各階でこれらの管にアクセス可能となっている。ブラシと、水通路と、ノズル付き真空通路とを有する清掃ヘッドが設けられており、これは一本の可撓性の水管／真空ホースを介して水管及び吸込管と接続されている。該ホースは、清掃ヘッドから延びている。使用にあたり、ロックらの集中式真空システムが起動されると、真空ホース内が真空となる。水通路の弁が開かれると、水流が供給管からブラシに供給されて、操作者は床即ち被清掃表面に水を流すと同時に、通常の掻き擦り作業により汚れを緩めることができる。被清掃表面の汚れが緩くなり水と十分に混合されたら、水を止め、真空ノズルを表面即ち床に近接するように押し下げて、水と汚れを真空通路を通って集中式システムに送ることができる。しかしながら、ロックらのシステムの場合は、汚れを清掃し緩めるための掻き擦り作業中には、真空ノズルは表面に近接するように押し下げられていないため、最も緩くなった状態にある汚れ粒子と水とをシステムに送ることはできない。従って、この作業は非連続的であると共に非効率的である。更に、汚れは使用済みの水と混合されて集中式真空システムに送られるため、真空管内に残留する汚れを清掃するのは困難であり、特に汚れが管内で乾燥してしまった場合は尚更困難である。
【０００４】
従って、従来技術における欠点を克服する改良された表面清掃装置が要望されている。
【０００５】
【特許文献１】米国特許第６０５５６９９号明細書
【特許文献２】米国特許第９１９６０６号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、表面を清掃するための装置であって、表面清掃作業中に自動的に液体を供給し且つ排液する液体供給／排液システムと共に使用するように構成された装置を提供することを目的とする。
【０００７】
また、本発明は、連続的な清掃／真空引き操作中、清掃のための新しい液体の供給と使用済み液体の除去を交互に行う単一の液体通路を有する、表面を清掃するための装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一様相においては、表面を清掃するための装置が提供される。この装置は、表面に液体を適用し表面を清掃するための清掃ヘッドと、使用済み液体と空気と粒子の混合物を真空作用により表面から除去するための真空ヘッドとを含む。ファン装置が設けられ、真空ヘッドの真空作用をもたらす。混合物から使用済み液体と空気と粒子とをそれぞれ分離すると共に分離された粒子を収容するための手段が設けられている。混合物から分離された一定量の使用済み液体は、使用済み液体容器に収容される。単一の液体通路は、その第一の端部が外部の液体供給／排液システムと接続するように構成されており、その第二の端部はこの単一の液体通路が清掃ヘッドと使用済み液体容器のいずれかと選択的な流体連通関係を確立するための弁手段を含む。従って、この単一の液体通路を介して、清掃ヘッドへの液体の供給と使用済み液体容器からの使用済み液体の除去を交互に行うことができる。
【０００９】
好ましくは、一定量の液体を収容し該液体を清掃ヘッドに供給するための液体供給容器が設けられる。単一の液体通路の弁手段は、該液体通路が清掃ヘッドと使用済み液体容器のいずれかと選択的に流体連通関係を確立するように、液体供給容器と使用済み液体容器の両方に接続されており、制御された方法で、この単一の液体通路を介して、液体供給容器への液体の供給と使用済み液体容器からの使用済み液体の除去を交互に行うことができ、清掃と真空引きの連続的な操作が確実なものとなる。
【００１０】
好ましくは、ケーシング構造が、開放された底部を有すると共に、清掃ヘッド、真空ヘッド、液体供給容器、使用済み液体容器、分離手段及びファン装置を収容するように設けられる。清掃ヘッドと真空ヘッドは、ケーシングの開放された底部において被清掃面に対向している。好ましくは、単一の液体通路はハンドルの中空部分を有するように形成される。このハンドルはケーシングに枢支されており、ハンドルからホースが延びている。この装置が床等の建物内表面を清掃するのに使用されるとき、このホースの自由端は、壁に取り付けられた、外部液体供給／排液システムのアウトレットに接続されることができる。
【００１１】
好ましくは、液体のレベルを検知するためのセンサを、液体供給容器及び使用済み液体容器に設け、外部液体供給／排液システムと電気的に接続するように構成する。好ましくは、この装置を駆動するための電流を送る導電体とこの装置から外部液体／供給システムに電気信号を送信するための導電体とが、単一の液体通路の一部を形成するホースに組み込まれる。
【００１２】
本発明の装置は、効率的且つ連続的な清掃／真空引き操作を確実にすることができ、水等のクリーニング液の供給や排液を人手によって行う必要をなくすることができる。
【００１３】
本発明の他の利点や特徴は、以下に記載する本発明の好ましい実施形態を参照することによって、より良く理解されるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
ここで、図面、特に図１及び図２を参照すると、床を清掃し砂等の汚れの粒子を床面から除去することができる装置の全体が符号１０で示されている。装置１０は、開放されている底部１４を有するケーシング構造１２とハンドル１６とを含む。ハンドル１６は、その一端にフォーク形状部１８を有すると共に他端に把持部２０を有する。フォーク形状部１８は、ケーシング１２の両側部に枢支されている。このような構造により、装置１０は、様々な角度的位置にあるハンドル１６を握る使用者により簡便に押されるあるいは引かれることができ、これにより床面上を移動する。フォーク形状部１８と自由端の間にあるハンドル１６の主要部は中空であり、一本の水通路２２を形成する。
【００１５】
装置１０は更に清掃ヘッド２４と真空ヘッド２６を含み、これらは両方ともケーシング１２に支持され且つケーシング１２の開放底部１４において床面に対向している。第一の容器２８が清掃ヘッド２４の上方に設けられ、一定量のクリーニング液（水等）を収容しこの水を清掃ヘッド２４に提供するようになっている。第二の容器３０がケーシング１２内の下方の位置に設けられるが、第二の容器３０は清掃ヘッド２４と真空ヘッド２６が床面に接触しているときには床から離れた位置にある。第二の容器３０は一定量の使用済みの水を収容するように使用される。箱体３２が、取り外し可能なようにケーシング１２内に設けられ、真空ヘッド２６と第二の容器３０の上方に置かれている。箱体３２はその装置内方側面に網３４を有し、砂等の汚れ粒子３５を収容すると共に使用済みの水の網３４から第二の容器３０への排水を許容する貯蔵部として機能する。箱体３２は、第二の容器３０、真空ヘッド２６、ボディ部材３８及びファン装置４０で区画される領域３６内に摺動可能に収容される。箱体３２は、ケーシング１２の片側にあるカバー部材４２が開いているとき、領域３６からケーシング１２のその側にある開口（図示せず）を通して摺動可能に取り外すことができ、箱体３２に集められた砂等の汚れ粒子３５は箱体３２の開放上端から定期的に捨てることができる。
【００１６】
接続ホース４６は、ハンドル１６の長い中空部と、第一の容器２８と第二の容器３０のそれぞれとを三方向コネクタ４４を介して接続する。三方向コネクタ４４は、第一の容器２８と接続された第一の開口（図示せず）と、第二の容器３０と接続された第二の開口（図示せず）と、連結ホース４６と接続された第三の開口（図示せず）とを有する。この接続ホース４６も、単一の水通路２２の一部を形成する。第一の一方向弁４８が三方向コネクタ４４の第一の開口に置かれており、水が単一の水通路２２から第一の容器２８へのみ流れることを許容するが逆方向には許容しないようになっている。第二の一方向弁５０は三方向コネクタ４４の第二の開口に置かれており、水が第二の容器３０から単一の水通路２２へのみ流れることを許容するが逆方向には許容しないようになっている。
【００１７】
図２及び図３について説明する。真空ヘッド２６は通常、一体型のスポンジ体２７を含み、該スポンジ体２７はその底部に床面と接触する複数の空洞部５２を有する。各空洞部５２は実質的に三角形の断面を有する。また、各空洞部５２は、スポンジ体２７の装置内方側面に開口５４を有すると共にスポンジ体２７の底部にメイン開口５６を有し、更に空洞部５２の頂部からスポンジ体２７を貫通して縦方向に延びる円形孔５８（図３に一個のみ破線で示す）を有する。従って、側部開口５４は、水と空気と汚れ粒子の混合物を真空作用により収容するための、真空ヘッド２６の取込口を形成する。また、孔５８は、各空洞部５２のメイン開口５６が被清掃面により覆われたときに混合物を排出するための排出口となっている。
【００１８】
一体型のスポンジ体２７は、図１のケーシング１２と第二の容器３０に取り外し可能なように取り付けられており、必要なときにはスポンジ体２７を簡便に取り替えることができる。
【００１９】
ボディ部材３８は図１のケーシング１２内に支持されており真空ヘッド２６の上端に置かれているが、該部材３８は、複数の流体通路６０（図４では一個のみを破線で示す）を有する一個のＬ型部品を含む。各流体通路６０は、Ｌ型ボディ部材３８の下方底面６４に開口６２を有すると共に、該ボディ部材３８の上方底面６８に開口６６を有する。ボディ部材３８の開口６２は、スポンジ体２７の縦方向孔５８と位置整合していると共にこれと流体連通関係にあり、開口６６は、箱体３２の頂部における装置外方側面に近い位置にあり、箱体３２と流体連通関係にある。流体通路６０は開口６６の近くにおいて湾曲部６１を有しており、これにより真空ヘッド２６から引き込まれた混合物の流れを下方に変えて箱体３２の中に向けさせる。
【００２０】
ファン取込口７０は、箱体３２の上端の装置内方側面近くの位置にあり、箱体３２と流体連通関係にある。好ましくは、空気フィルタ７２をファン取込口７０内に設ける。ファン装置４０は更に複数の排気ノズル７４を含むが、該ノズルはボディ部材３８と真空ヘッド２６に沿って下方に延びて被清掃面に近接した位置にある。ファン装置４０も図１のケーシング１２内に支持され、第二の容器３０、真空ヘッド２６及びボディ部材３８と組み合わされて比較的気密性のある領域３６を区画する構成となるように設計される。このような構成により、ファン装置４０による真空引き作用が、孔５８、通路６０及び領域３６により形成される通路を介して、真空ヘッド２６において有効となる。
【００２１】
図２、図５、図６及び図７について説明する。清掃ヘッド２４はベース体７６を含み、複数の回転可能なブラシ７８を支持するようになっている。ベース体７６はチャンバ７９を区画し、このチャンバの開放上端部はベースカバー９０により覆われる。ベースカバー９０は、新しい水を受け入れるための取込口９２と、ベース体７６の底部を貫通して延設される複数の小開口９４とを含む。このような構成により、取込口９２から入った新しい水はチャンバ７９全体に広がり、小開口９４から被清掃床面に排出される。
【００２２】
複数の円筒状突起部９６が、ベース体７６の底部から下方に突設され、各突起部９６はその底端部にねじ切られた取付孔９７を含む。
【００２３】
各回転可能なブラシ７８は、環状の溝１００を有する円筒状ボディ９８と、該ボディ９８を貫通する中央孔１０２とを含む。各ブラシ７８はベース体７６に回転可能に取り付けられるが、この取付は、ブラシ７８がブラシボディ９８の中央孔１０２内に延びる円筒状突起部９６を収容し、円筒状突起部９６の端部にあるねじ切りされた取付孔９７に肩付きねじ１０４を留めて、ブラシ７８をその位置で固定することにより行われる。回転可能なブラシ７８は、エンドレスの平ベルト１０６により回転する。このベルトは、各ブラシボディ９８の周囲を部分的に巻くようにかけられていると共に、各ブラシボディ９８と緊密な接触を保持するように張力がかけられている。ベルト１０６の軸方向の動きは、ブラシボディ９８の溝１００内に収まるように制限されている。駆動軸１０８が、ベースカバー９０の開口１１２とベース体７６の開口１１４を貫通しており、該軸はその底端部にプーリ１１０を有する。平ベルト１０６は、プーリ１１０の周囲をも部分的に巻くようにかけわたされていると共に、プーリ１１０と接触するように張力がかけられている。この構成により、駆動軸１０８がモータ１１６に結合されて駆動されたとき、プーリ１１０は回転可能なブラシ７８の全てを平ベルト１０６により回転させることになる。
【００２４】
モータ／ポンプ組立体１１８が第一の容器２８と清掃ヘッド２４との間に設けられ、第一の容器２８から清掃ヘッド２４に水を送るようになっている。モータ／ポンプ組立体１１８の出口には弁１２０が設けられ、水の流れる方向を選択できるようになっている。バルブ１２０の第一の位置では、ポンプから送られた水の流れは取込口９２を介して清掃ヘッド２４のチャンバ７９に入るように向けられ、被清掃床面を洗浄することができ、第二の位置では、第一の容器２８から送られた水の流れは、バイパス通路１２１を経由して第二の容器３０に入るように向けられている。
【００２５】
縦ロッド１２２は、内蔵スイッチ１２４及び１２６と共に、第一の容器２８に設けられる。スイッチ１２４は第一の容器２８の高さの約１０％の高さの下方位置にあり、スイッチ１２６は第一の容器２８の高さの約９０％の高さの上方位置にある。ロッド１２２の周囲を囲んで、内蔵磁石（図示せず）を有する浮き部材１２８が提供され、浮き部材１２８がスイッチ１２４、１２６の位置に近づいたときにそれぞれのスイッチを作動させる。第一の容器２８の頂部には開口１２９が設けられ、第一の容器２８の水位が変化するときに空気の出入りが許容される。
【００２６】
同様に、縦ロッド１３０は、内蔵スイッチ１３２及び１３４と共に、第二の容器３０に設けられる。スイッチ１３２は第二の容器３０の高さの約５％の高さの下方位置にあり、スイッチ１３４は第二の容器３０の高さの約７５％の高さの上方位置にある。内蔵磁石（図示せず）を有する浮き部材１３６がロッド１３０の周囲を囲んで提供され、浮き部材１３６がスイッチ１３２、１３４の位置に近づいたときにそれぞれのスイッチを作動させるようになっている。案内板１３８が設けられ、箱体３２から排出された使用済みの水が浮き部材１３６に上からかかることを防止するようになっている。これは、砂残留物が浮き部材１３６の自由な動きを妨げる虞があるからである。また、管１４０が単一の水通路２２の三方向コネクタ４４と接続されており且つ第二の容器３０の中に延びているが、この管１４０は第二の容器の底部近くまで達していなければならないことに注意しなければならない。これにより、第二の容器３０から使用済みの水を実質的に完全に回収することを確実にすることができる。
【００２７】
図１及び図２を参照する。清掃操作が始まると、モータ／ポンプ組立体１１８が送水を開始し、水を第一の容器２８から、排出口９２を介して清掃ヘッド２４のチャンバ７９に送る。この時、弁１２０はバイパス通路１２１を閉じている位置にある。チャンバ７９内の水は開口１０６を通り被清掃床面に流れ落ちる。同時に、モータ１１６がブラシ７８を駆動して回転させ、ブラシは濡れている床面を掻き擦って床面から汚れ粒子を緩める。その間、装置１０は前方（図の左方向）に押されている。これにより、真空ヘッド２６のスポンジ体２７の空洞部５２は、床面上の砂等の汚れ粒子と混合された水を、真空引きされる空洞部５２の狭い端部へと押込む。
【００２８】
真空引き操作は同時に行われる。強力なモータ（図示せず）が、ファン装置４０を駆動し真空ヘッド２６からファン装置４０にかけての高速気流を生成する。この気流は真空ヘッド２６の空洞部５２の装置内方側面の開口５４に集められ、強力な真空作用を創出する。この作用により被清掃床面から水と汚れ粒子を持ち上げて空気と混合させることができる。相対的に高速の気流により、使用済みの水と汚れ粒子は、縦ホース５８と通路６０により形成される狭い通路を経由して湾曲部６１により下方に向きを変えて箱体３２に入る。箱体３２の断面積は、縦ホース５８と通路６０により形成される狭い通路の合計断面積よりかなり大きいので、気流の速度は非常に小さく、縦ホース５８と通路６０により形成される通路における気流の速度の約１／２０乃至１／１００程度しかない。気流は、箱体３２に入ると、高速であったために有していた運動量を実質的に失い、気流により運搬されていた使用済みの水と汚れ粒子は自重により落下するであろう。また、相対的に遅い速度の気流は上方に引かれて空気フィルタ７２を通りファン装置４０の取込口７０に入る。汚れ粒子３５は箱体３２内に集められるが、使用済みの水は網３４を通って第二の容器３０に排水される。ファン装置４０の取込口７０に入った気流は、方向を変えて相対的に狭いノズル７４に入る。ノズル７４からの排気流は、相対的に速い速度を有しており、清掃された直後の床面に吹き付けられ、清掃された床面の乾燥を促進する。
【００２９】
この装置は、ホース１４２とコネクタ組立体１４４を介して集中式給排水システム（図示せず）に接続される。該組立体は、壁に設けられた該システムのアウトレットに取り付けられている。該システムは、コントローラ付きの水−電気デバイスを含み、単一の水管を介して加圧水を供給すると共に真空作用により水を回収する。該水管はアウトレットを終端とする。この集中式給排水システムは、使用者側の装置に取り付けられたセンサ（装置１０のスイッチ１２４、１２６、１３２、１３４等）から送信される電気信号や所定のプログラムに従った、完全に自動化されたものとなっている。このシステムの全体については、本願出願人による同時係属中の米国特許出願「遠隔制御される、水を流し排水するシステム（REMOTE CONTROLLED WATER FLOW AND DRAIN SYSTEM）」（２００２年３月出願）に記載されており、この明細書の全体を本明細書の一部を構成するものとしてここに援用する。スイッチ１２４、１２６、１３２、１３４からの電気信号を送るための導電体や、ファン装置４０やモータ／ポンプ１１８のモータに動力を提供するための電流を送る導電体を、ホース１４２に組み込み、これらの導電体の末端をコネクタ組立体１４４とすることができる。該組立体は、壁に設けられたアウトレットと組み合わされて迅速且つ安全な、流体及び電気の接続を確立するために使用される。この複合コネクタについては、本願出願人による同時係属中の米国特許出願「流体及び電気を接続するための複合コネクタ（COMBINED CONNECTOR FOR FLUID AND ELECTRICAL CONNECTION）」（２００２年３月出願）に記載されており、この明細書の全体を本明細書の一部を構成するものとしてここに援用する。制御パッド１４６をケーシング１２の上部に設けて、使用者の手を介して清掃操作を開始したり終了させたりすることができる。弁１２０はケーシング１２の一方の側に設け、人手を介した操作をするために弁１２０をアクセス可能にする。
【００３０】
図１、図２、図８を参照する。装置１０の動きを清掃方向（図２の左方向）にもアイドル方向（図２の右方向）にも容易にするための牽引可能なホイール組立体１４８を設ける。このホイール組立体は、４本の縦ロッド１５２に回転可能に支持されている４個のホイール１５０を含み、ロッドはその頂部にラックを有する。４本のロッド１５２は、ケーシング１２に合わせて調整可能に支持されていると共に、２本のシャフト１５４により駆動される。シャフト１５４は、その両端にピニオンを有しており且つケーシング１２に回転可能に支承されている。シャフト１５４は、ベルト１５８と１６０を介して、ケーシング１２に支持されているモータ１５６により駆動される。
【００３１】
好ましくは、清掃ヘッド２４及び真空ヘッド２６はバネ手段（図示せず）によりケーシング１２に支持される。装置１０が清掃方向に動かされると、モータ１５６は、制御パッド１４６により制御されてホイール１５０を所定の位置まで上方に付勢する。これにより、回転可能なブラシ７８とスポンジ体２７の両方はこれらにバネ力がかかった状態で床面に接触したまま、装置１０はホイール１５０に載って動く。装置１０がアイドル方向に動かされるときは、モータ１５６は、制御パッド１４６により制御されて、ホイール１５０を下方に付勢するので、回転可能なブラシ７８とスポンジ体２７は床面から持ち上げられる。この操作は完全に自動化することができる。例えば、センサ（図示せず）をハンドル１６に組み込み、ハンドルにかかる引く力や押す力を検知したり、ケーシング１２に対するハンドル１６の軸回転方向を検知することにより自動化する。制御パッド１４６は、これらのセンサからの信号に応じてホイール１５０の位置を制御するであろう。
【００３２】
床面を清掃している間、第一の容器２８に収容されている水が使用されると共に、空気が開口１２９から第一の容器２８に入る。第一の容器２８内の水位がスイッチ１２４の位置まで下がると、スイッチ１２４は作動し、集中式給排水システムに信号を送信して単一の水通路２２を介して水を送らせる。該水通路２２内の水圧は、弁５０に対しては閉じるように作用し、弁４８に対しては開くように作用して、水は第一の容器２８側にのみ送られる。第一の容器２８に水が満たされつつあるときには、第一の容器２８の頂部にある開口１２９は空気が逃げることを許容する。水位がスイッチ１２６に達すると、スイッチ１２６は集中式給排水システムに信号を送信してポンプを停止させる。
【００３３】
同様に、床を清掃している間、使用済みの水は第二の容器３０に集められる。第二の容器３０の水位がスイッチ１３４の位置に達すると、スイッチ１３４は集中式給排水システムに信号を送信してポンプを逆方向に起動して、単一の水通路２２内を真空にする。該水通路２２内の真空作用により、弁４８は閉じると共に弁５０は開き、第二の容器３０内の使用済みの水は真空作用により、該通路２２を通って集中式給排水システムに送られる。使用済みの水は適切な排水装置に送られるであろう。
【００３４】
システムは完全に自動化されており、システムが単一の水通路２２を介して第一の容器２８に水を圧送している途中にシステムが水回収要求の信号を受けた場合、システムはポンプを直ちに逆回転させて水回収操作に切り替わり、第二の容器３０からの迅速な水回収を確実にすることができるようになっている。同様に、システムが第二の容器３０から該水通路２２を介して水を回収している途中に水供給の信号を受けた場合、システムはポンプを直ちに逆回転させて水供給操作に切り替わり、第一の容器２８への迅速な水供給を確実にすることができる。従って、装置１０の連続的な清掃及び真空引き操作は、水の供給や使用済みの水の回収に阻まれることはないであろう。
【００３５】
新しい水が第一の容器３０に送られようとしているとき一定量の使用済みの水が単一の水通路２２内に残っているので、該水通路２２内に残っているこの一定量の使用済みの水は新しい水と一緒に第一の容器２８に送られることになってしまう。但し、これは清掃／真空引き操作に問題にならないであろうし、実質的には清掃性能に影響しない。しかしながら、次のようにすることでこの問題を克服することができる。即ち、弁５０として、単一の通路２２内の圧力が一定の圧力を超えたときにのみ閉じる弁を使用し、弁４８として、該通路２２内の圧力が同じ圧力レベルを超えたときにのみ開く弁を使用することによりこの問題を克服できる。このような弁４８、５０を用いるときには、集中式給排水システムを次のようにプログラムする。まず、該システムは、水供給操作の開始時に短時間だけ所定の圧力レベルの水を送り、該水通路２２の中に残っている使用済みの水が、開いている弁５０を介して（この間弁４８は閉じたままになっている）第二の容器３０に確実に戻されるようにする。この短時間の操作の後、該システムは、水を高圧で該水通路２２に送り、弁５０は圧力により押されて閉じ且つ弁４８は押されて開き、第一の容器２８に新しい水を送ることを確実にする。
【００３６】
清掃を終えた後、使用者の手を介してケーシング１２の側面にある弁１２０を切り替えて、これにより第一の容器２８内の未使用の水をバイパス通路１２１を介して第二の容器３０に排出することができる。その後、人手によって、ケーシング１２上の制御パッド１４６を用いて水回収作業を開始し、第二の容器３０から水を回収する。この水回収作業中、該システムはスイッチ１３２の信号を無視すると共に、単一の水通路２２内に水がない状態であることを検出したときにのみ、該システムは水回収操作を終わらせる。従って、この装置から水を大部分除去することができ、装置の適切な保管が可能となる。箱体３２内に集められた砂等の汚れ粒子は、定期的に廃棄されることができる。
【００３７】
本発明の別の実施形態においては、清掃ヘッド２４と真空ヘッド２６を一個のツールヘッドとして、装置１０の他の要素とは分離させて形成することができる。このツールヘッドは、装置１０の残りの要素と、可撓性水供給管及び真空ホースを用いて接続することができる。これにより、別体となった清掃ヘッド２４／真空ヘッド２６は比較的コンパクトな形状となるので、動き回ったり角を清掃する場合に便利である。
【００３８】
本発明の更に別の実施形態においては、清掃ヘッド２４は回転可能なブラシを含まず、その代わりにフランジ（図示せず）を含む。このフランジは、真空ヘッド２６と組み合わされて被清掃面上に覆いを形成するようになっている。このタイプの清掃ヘッドは、掻き擦り操作がなく、特にカーペット面を清掃するのに適している。
【００３９】
本発明の更に別の実施形態においては、装置１０は第一の容器２８を含まない。単一の水通路２２の三方向コネクタ４４が直接的に清掃ヘッド２４と第二の容器３０に接続され、水は外部の集中式水供給システムから清掃ヘッド２４に直接供給されることができ、また、第二の容器３０からの使用済みの水の回収は、これと交互に単一の水通路２２を介して行うことができる。従って、第二の容器３０が使用済みの水で満たされるまで、連続的な清掃／真空引き操作を行うことができる。次の連続的な清掃／真空引き操作は、使用済みの水が第二の容器３０から回収された後、開始されるであろう。
【００４０】
本発明の上述の実施形態に対する修正や改良は当業者に明らかであろう。例えば、液体洗浄剤を、外部集中式システムを介してあるいは装置に取り付けた別の容器を介して水に添加することができる。前述の記載は単に例示を意図したものであり、限定的に解釈されるべきではない。従って、本発明の範囲は、添付の請求の範囲によってのみ限定されるものである。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
ここまで本発明の性質を説明してきたが、以下、添付の図面について記載する。なおこれは、本発明の好ましい実施形態を例示的に示すに過ぎない。
【図１】本発明の一実施形態による表面を清掃するための装置の斜視図。
【図２】図１の装置の各要素を示す概略断面図。
【図３】図１の装置の真空ヘッドの斜視図。
【図４】図１の装置のボディ部材の斜視図。
【図５】図１の装置の清掃ヘッドの斜視図。
【図６】ブラシを回転させるための駆動チェーンの詳細を示す、図５の清掃ヘッドの拡大斜視図。
【図７】図５の清掃ヘッドの回転可能な単一のブラシの拡大図。
【図８】図１の装置を調整可能に支持してその動きを容易にするためのホイール組立体の斜視図。
【符号の説明】
【００４２】
２２  単一の水通路
２４  清掃ヘッド
２６  真空ヘッド
２８  第一の容器
３０  第二の容器
３２  分離手段
３８  ボディ部材
４０  ファン装置
４４  三方向コネクタ
【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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【図８】
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【国際公開パンフレット】
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【国際調査報告】
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