液体分配ブラシアセンブリ及びそれを動作させる方法
湿式フロアクリーニングデバイスでの使用に適したブラシアセンブリが開示される。ブラシアセンブリは、中空コアを含むブラシを有する。前記コアの内表面は、複数の区画に分けられる。前記コアの外表面には、ブラシ材料が設けられ、前記コアには、複数の流出開口部が開けられる。ブラシアセンブリは、流体を前記コアに注入するための第１の流体注入部と、ブラシを軸の周りで回転させるように構成された駆動機構とを更に有する。また、ブラシアセンブリを動作させるための方法も開示される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、クリーニング装置、例えばフロアクリーニング装置での使用に適した液体分配ブラシアセンブリに関する。
【背景技術】
【０００２】
クリーニング装置は、クリーニング及び回転されるべき表面と接触したときに洗浄動作を実行する回転式ブラシを有する。この装置の動作を強化するために、表面は湿っている。
【０００３】
仏国特許第２，７９７，８９５号明細書は、例えば、道路クリーニングデバイスで使用するための回転式ブラシアセンブリを開示している。このブラシアセンブリは、中空シリンダで形成された中空支持シャフトを有する。このシリンダの一端は閉鎖されているのに対し、他端は、水の供給のために接続され得る。シャフトのシリンダ状の壁は、複数行のブラシ毛を備え、水の供給を介して中空シリンダに供給され得る水が開口部を介して外側に流れ得るように設けられた複数の開口部を有する。シャフトの回転に関連した遠心力は、クリーニングされるべき表面上に水を与える。ここで、水が汚れを和らげ、その後、この汚れは、移動するブラシ毛により除去され得る。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
近年の湿式ブラシクリーナの開発において、水の消費を最小限にすることが望まれている。あまり水又はクリーニング溶液を浪費しないクリーニング装置は、比較的小さなクリーニング溶液タンクだけを要する。経済的な観点から離れて、斯様なクリーニングデバイスは、コンパクトで便利な（即ち人間工学的な）デザインを可能にし、これは、家庭的な使用において特に理解され得る。
【０００５】
しかしながら、用いられるクリーニング溶液が少ないほど、所望のウェッティングプロファイル、例えば均一なウェッティングプロファイルに従ってブラシ表面に渡ってクリーニング溶液を分配することは困難である。本発明は、回転ブラシの表面に渡って所望のウェッティングプロファイルを達成可能な経済的で信頼性のある液体分配ブラシアセンブリを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一態様によれば、湿式フロアクリーニングデバイスでの使用に適したブラシアセンブリが提供される。ブラシアセンブリは、中空コアを含むブラシを有する。前記コアの内表面は、複数の区画（compartment）に分けられる。前記コアの外表面には、ブラシ材料が設けられ、前記コアには、複数の流出開口部が開けられる。ブラシアセンブリは、流体を前記コアに注入するための第１の流体注入部と、ブラシを軸の周りで回転させるように構成された駆動機構とを更に有する。
【０００７】
手短に言うと、斯様なブラシアセンブリの動作は以下のとおりである。駆動機構がブラシを軸の周りで回転させる際に、流体注入部は、流体、例えばクリーニング溶媒を中空コアに注入し得る。注入された流体は、前記コアに接触し、その内表面に設けられた区画に入る。ブラシの回転動作から連続的に生ずる遠心力は、任意の所与の区画における液体レベルを均一にし、区画に供給された液体の実質的に全てが、１又はそれ以上の流出開口部から、前記コアの外側に設けられたブラシ材料に迅速に排出されることを保証する。ブラシの所望のウェッティングプロファイルは、区画及び流出開口部の適切な構成を選択することにより容易に設定され得る。例えば、ブラシアセンブリの有利な実施形態において、各区画は１つの流出開口部を備え、前記流出開口部の位置は、液体がブラシ材料に流れる場所を正確に決定し、その一方で、区画のサイズ、詳細には区画が延在する半径方向の角度は、中空コアに注入される液体の総量に対してどれくらいの液体が区画により排出されるかを決定する。
【０００８】
本発明の他の態様によれば、方法が提供される。本方法は、本発明により提供されたブラシアセンブリを設けるステップを有する。本方法は、前記ブラシをその長手軸の周りで回転させるステップと、流体を前記コアに注入するステップとを有し、注入された流体は、回転コアの内表面に設けられた区画により収集され、前記コアの回転に関連する遠心力は、液体を前記区画から前記流出開口部を介して前記ブラシ材料に排出させる。
【０００９】
本文書は、本発明を特に示し、はっきりと主張する特許請求の範囲で締めくくる一方で、本発明は、添付図面と組み合わせた特定の実施形態の以下の説明から、より完全に理解されるだろう。これらの図面は、例示することを意味し、本発明を限定することを意味するものではない。
【００１０】
独国特許第１６３０５２７号明細書は、車両用の洗浄デバイスを開示している。このデバイスは、中空ローラが回転可能に設けられた固定シャフトを有する。このローラは、ブラシを備えている。シャフト及びローラの双方は、洗浄液体を通過させるための開口部３及び５を備えている。ローラの内側は、案内リブを備えている。
【００１１】
国際公開第９９／０４６６９号は、クリーニングされるべき表面との接触のためのクリーニング手段を支持するように適合されたヘッド部材を有するクリーニングヘッドを開示している。ヘッド部材は、上面と、前記上面に塗布されたクリーニング流体が開口部を介して下面まで通過するとともにクリーニング手段と接触するように、前記ヘッド部材に設けられた複数の開口部と、クリーニングヘッドが回転する際にクリーニング流体に開口部を通過させるための、前記開口部と隣接して設けられた流体そらせ板とを有する。
【００１２】
米国特許第３９３９５２１号明細書は、穿孔中空シリンダコアで維持される長尺ブラシ毛を含む回転ブラシ構造を開示している。カラー（collar）ユニットは、回転用のシャフトにコアを固定し、コアの内側に沿って間隔が空けられている。潤滑液体ストリームは、コアの両端に入り、カラーを介して内側に向かう。液体は、ブラシ毛を円滑にするためにコア穿孔を介して出て行く。
【００１３】
特開２００３−２９９６０２号は、フロアブラシを開示している。洗浄水は、その回転中にブラシの上側部分に供給される。このデバイスは、水を受けるための溝を有する。この溝は、垂直面を有する。この垂直面において、側面穴が形成される。これらの側面穴は、それぞれ、ブラシの頂部と連通する垂直管で形成される前記頂部をもつ。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明のブラシアセンブリが用いられ得る例となる湿式フロアクリーニングデバイスの斜視図である。
【図２】本発明の例となるブラシアセンブリの斜視図である。
【図３】図２で示された例となるブラシアセンブリの断面図である。
【図４Ａ】例となる断面のコアプロファイルを示す。
【図４Ｂ】例となる断面のコアプロファイルを示す。
【図４Ｃ】例となる断面のコアプロファイルを示す。
【図５Ａ】図４Ａで示された断面のコアプロファイルと一致する展開された内側コア表面の平面図を示す。
【図５Ｂ】図４Ｂで示された断面のコアプロファイルと一致する展開された内側コア表面の平面図を示す。
【図５Ｃ】図４Ｃで示された断面のコアプロファイルと一致する展開された内側コア表面の平面図を示す。
【図６】異なる流体注入部と排他的に関連し得る複数の区画を有する例となるコアの展開された内表面の平面図を示す。
【図７】コアに注入される注入流体ビームの一部を制御可能に切り取るように設計された複数の鮫ひれ状の突起部がついているコアの断面図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
図面において、同一の参照符号は、同一又は類似の要素又は動作を特定する。図中の要素の形状、サイズ、角度及び相対位置は実寸で描かれるものではなく、図の視認性を向上させるために適宜拡大及び配置される場合がある。
【００１６】
図１は、本発明の流体分配ブラシアセンブリが用いられ得る、例となる家庭用フロアクリーニングデバイス１００の斜視図を示している。デバイス１００は、接続棒１０４を介してハウジング１０６に接続されたハンドル１０２を含んでいる。ハウジング１０６は、この特定の例においては２つのブラシ２１０ａ，２１０ｂを有するブラシアセンブリを収容している。また、ハウジングは、フロアの上からブラシに屋根を付す泥除け１０８を含んでいる。電源コード１１４は、主電源からブラシアセンブリの駆動機構に電力を供給するためにハンドル１０２に接続されている。クリーニング溶液は、接続棒１０４に取り付けられたクリーニング溶液タンク１１０からブラシアセンブリに供給され得る。使用中、ブラシ２１０ａ，２１０ｂは、好ましくは、反対方向に動作する。図１においては、これは、ブラシ２１０ａ及び２１０ｂに関してそれぞれ反時計周り及び時計周りの回転となる。ブラシ２１０ａ，２１０ｂの一方又は双方が内側から外側へ湿らされ、ブラシ２１０ａ，２１０ｂがフロア表面の上に置かれた状態でフロア表面を磨く。加えて、ブラシ２１０ａ，２１０ｂは、フロアから洗い落とされた汚れ粒子を運ぶ、ブラシ２１０ａ，２１０ｂ間の上向きのエアフローをもたらす。このエアフローは、廃棄物タンク１１２に向かうように泥除け１０８により偏向され得る。廃棄物タンク１１２において汚れ粒子が堆積され得る。
【００１７】
図１は、単に、本発明のブラシアセンブリが用いられ得るクリーニング装置１００の一例を読み手に提供することを意図しているに過ぎないことが理解される。以下、ブラシアセンブリは、如何なる特定のホストデバイスの参照を伴うことなく、より詳細に説明されるだろう。
【００１８】
図２及び図３は、本発明の例となるブラシアセンブリ２００を示している。図２は、ブラシアセンブリ２００の斜視図を示し、図３は、その断面図を示している。ブラシアセンブリ２００は、ブラシ２１０、流体注入部２５０及び駆動機構２６０を有する。
【００１９】
ブラシ２１０は、長手軸２１８をもつ、中空シリンダカバーで形成されたコア２１２を含んでいる。コアの内表面２２６は、長尺の区画２２８に細分され、区画２２８は、コアの第１の端部壁２１４から第２の端部壁２１６に、長手軸２１８に沿って延在する。第１及び第２の端部壁間において、区画２２８は、内表面２２６から突出する突起部２３０により互いに分離されている。コア２１２の内表面２２６は、好ましくは平坦であり、更に、区画２２８の境界の範囲内において内表面に渡って流体の自然な流れを可能にするようになっている。従って、例えば射出成形の間における材料収縮に起因したコア２１２の内表面２２６におけるくぼみ、及び、これらの打ち抜きの結果としての流出開口部２４０の縁部の周りの内側へのばりが、好ましくは回避される。コア２１２は、原理上、如何なる所望の形状を有してもよいが、円柱及び角柱状のコアは、例えば押し出し成形を介して容易且つ経済的に製造され得るので有利である。
【００２０】
コア２１２は、その内表面２２６及び外表面２３２を貫通する複数の流出開口部２４０を備えている。各区画２２８は、少なくとも１つの流出開口部２４０に関連しており、区画が排出するのを可能にする。１つの流出開口部２４０も伴わない区画は、使用中に流体で満たされて溢れ得る。区画２２８は、複数の流出開口部２４０に関連してもよいが、１つの流出開口部は、多くの実際の実施形態において十分であり得る。単一の流出開口部２４０は、区画２２８により収集された全ての液体が、その流出開口部を介して排出されることを保証する。複数の流出開口部２４０を有する区画２２８により、異なる流出開口部を介して外へ出される液体の量は、とりわけ区画の形状に起因して若干異なり得る。これは必ずしも問題ではないが、特定の流出分配／ウェッティングプロファイルが求められたときに考慮されるべき因子であり得る。
【００２１】
明確さのために、図４Ａは、図２及び図３に示された円柱コア２１２の断面プロファイルを示している。図４Ｂ及び図４Ｃは、代替のコアの実施形態の２つの断面プロファイルを追加的に示している。３つの断面プロファイルは全てｎの折り畳んだ回転対称を示す。ｎは、それぞれのコア２１２の内表面２２６上に示された区画２２８の数である。例えば、例となるプリズムコア２１２に対応する図４Ｃで示された八角形の断面は、８個の区画２２８を規定し、８の折り畳んだ回転対称をもつ。換言すると、３６０／８＝４５度によりその断面をその中心の周りに回転させることは、同一の八角形を生じさせる。回転対称、特にｎの折り畳んだ回転対称をもつ断面を伴うコア２１２は、均一なウェッティングプロファイルをもつブラシ２１０が望ましいときに特に有利である。これは、全ての区画２２８が本質的に同一であるためであり、均一なウェッティングプロファイルは、各区画に対して１つの軸方向に等距離にある流出開口部２４０により容易に設定され得る。
【００２２】
その他、図４は、変化する断面プロファイルを伴う突起部２３０が用いられ得るという事実も示している。図４Ａ，４Ｂ及び４Ｃでそれぞれ示された突起部２３０は、単純な矩形、鮫ひれ状及び三角形の断面プロファイルを有する。実際には、突起部２３０のプロファイルは、要求通りに選択され得る。相互に異なる形状を伴う突起部２３０をもつ断面コアプロファイルは、ｎの折り畳んだ回転対称をもたないことが明らかであるだろう。従って、異なる区画２２８による流体の収集が偏り、幾つかの区画を有利に働かせる一方で、他のものを不利にさせ得る。
【００２３】
代替実施形態において、区画は、コアの内表面から突出する突起部を伴うことなく、コアの特定の内側形状により形成されてもよいことに留意されたい。例えば、三角形又は矩形の断面プロファイルを伴うコアは、そのプロファイルの角に区画をもつ一方で、流出開口部は、コアの長さに沿って間隔をおいて、これらの角（及びファセット又は辺の交点上）に配置され得る。
【００２４】
図２及び図３の構成を更に明確にするために、図５Ａは、示されたコア２１２の展開された内表面２２６の平面図を示している。突起部２３０及び区画２２８は、明らかに、平行且つ軸方向２１８に直線的に延在している。各区画２２８は、１つの流出開口部２４０を更に備え、これらの流出開口部は、コア２１２の軸長さ方向全体をカバーするように軸方向に等間隔に配置されている。図５Ｂ及び図５Ｃは、図４Ｂ及び図４Ｃでそれぞれ示された断面コアプロファイルに対応し得る代替コアの展開された内表面の２つの平面図を追加的に示している。図４Ｂは、２つの突起部２３０の向きとらせん状の態様で長手軸２１８に沿って延在する２つの区画とを特に示している。図５Ｃは、不均一に中心に置かれたウェッティングプロファイル（即ち、ブラシ２１０が、その軸中心付近で最大限に湿らされ、湿度がブラシコアの両端２１４，２１６に向かって低下するウェッティングプロファイル）をもたらす流出開口部２４０の構成を示している。
【００２５】
図４及び図５で示された３つの実施形態の全ては同一の区画２２８を有するが、これは必ずしも必要ではない。実際には、例えば不均一なウィッティングプロファイルをもたらすために、異なったサイズ又は形状の区画が意図的に用いられてもよい。例えば、図４Ａ及び図５Ａで概略的に示されたコア２１２は、８個の区画２２８を有し、これらの全てが、４５度の放射状の円弧を介して延在する。使用中に一定の回転速度及び一定の流体注入レートを与えた場合には、各区画２２８は、同一量の流体を収集するだろう。しかしながら、突起部２３０ａ及び流出開口部２４０ａが除かれる場合には、１つの流出開口部２４０ｂを有するとともに、９０度の放射状の円弧を介して延在する区画２２８が生成されるだろう。この区画は、他の区画により収集された流体の量の約２倍の量を収集する一方で、この２倍の量の流体は、依然として、単一の流出開口部２４０を介して排出されるだろう。
【００２６】
図４及び図５で示された実施形態は、単なる例であり、当業者は、特定のアプリケーションに適合するブラシコア２１２を生成するために種々の変更を行うことが理解される。変更され得るパラメータは、例えば、突起部２３０のプロファイル、区画２２８毎の流出開口部２４０の数及びこれらの位置、並びに、区画２２８の幾何学形状を含む、コア２１２の断面プロファイルである。
【００２７】
再び図２及び図３を参照すると、コア２１２の外表面２３２は、ブラシ材料２３４を備えている。示された実施形態において、ブラシ材料２３４は、軟質マイクロファイバフィラメントを有し、これらは、ブラシ材料が例えばコア２１２の外表面２３２に取り付けられる、例えば接着されることにより、液体透過性バッキング２３６に設けられる。概して、如何なる種類のブラシ材料２３４が用いられてもよいが、この材料は、好ましくは、摩擦抵抗及びクリーニング性能に関する最低限の要件を満たす。加えて、ブラシ材料は、好ましくは、ブラシが不規則な表面、例えば深部にある継ぎ目又は小さな亀裂をもつ面に適合可能であるように柔らかいものである。
【００２８】
流体注入部２５０は、コア２１２の第１の端部壁２１４における開口部２３８を介してコア２１２に部分的に挿入され得る。流体注入部２５０は、パイプの一部を有し、このパイプの第１の部分２５２は、コア２１２の長手軸２１８に沿って延在する一方で、第２の部分２５４は、軸２１８と平行ではない方向、例えばその軸に対する半径方向において支配的な成分を有する方向に延在する。第２の部分２５４は、オリフィス２５６を有し、このオリフィス２５６を介して、流体が、例えば軸２１８に対する半径方向において支配的な成分を有する方向にオリフィス２５６から噴出する流体ビームの形式で、中空コア２１２に注入される。図２及び図３の実施形態において、流体注入部２５０の第２の部分２５４は、コア２１２の内表面２２６と実質的に直交する方向に適宜延在する。軸２１８に対する半径方向において支配的な成分を有する流体ビームの利点は、大量の不規則なスパッタリングを伴うことなく、容易に及び良好に制御された態様で、複数部分に切断され、異なる区画に渡って分配され得る。これは、コア２１２がｎの折り畳んだ回転対称をもたず、コアが意図された注入を望む特定の構成（例えば、後述される図６を参照）をもち、回転速度が比較的低く、及び／又は、流体供給の割合が比較的大きい（例えば、図７の以下の考察を参照）、実施形態／状況において特に関連し得る。他の実施形態／状況において、流体ビームの向き、即ちコア２１２に対する角度は、全く関連しない。使用中において、例えば、コア２１２が高速で回転する一方で、注入部２５０は好ましくは動かないままである。全ての突起部２３０及び区画２２８が同一であるように内表面２２６の区分化が回転対称をもつ場合には、これらの区画は、流体注入部２５０が流体をコア２１２に注入する角度に関わらず、同等の流体供給を収集するだろう。
【００２９】
流体注入部２５０は、流体、例えばクリーニング溶液を液体ジェットの形式で注入し得る。液体ジェットを供給するために、流体注入部２５０は、場合により液体が供給される圧力及び／又は流量を制御するためのポンプを介して、液体タンクに結合され得る。当業者は、中空コア２１２にガスを注入することも可能であることを理解するだろう。前述されたクリーニング溶液は、例えば、オリフィス２５６の上流で加熱及び蒸発されてもよい。一旦注入されると、蒸気は、中空コア２１２を満たし、その比較的冷たい内表面２２６での液化が区画２２８に供給される。蒸発は、ブラシの所望のウェッティングプロファイルを実現するために用いられることは必ずしも必要ではないことが述べられるべきである。即ち、これは、クリーニングがより効果的になり得る高い温度での液体の供給を可能にする単なるオプションに過ぎない。流体注入部２５０は、異なる流体が同時に又は連続してコアに注入されることが可能な複数チャンネルの流体注入部であってもよい。斯様な流体注入部は、例えば、可変合成物の流体を伴うブラシの湿化を可能にするだろう。
【００３０】
流体がコア２１２に供給される流量は、好ましくはおおよそ一定であるが、コアの少なくとも１回転を持続させる流量の変動は、ブラシ２１０のウェッティングプロファイルに対する最低限の効果を有するべきである。これは、全ての区画２２８がおおよそ比例的に影響を受けるためである。そして、コア２１２は、１回転がたった２．４ｍｓしかかからないように、好ましくは高速で、即ち２５００ｒｐｍ又はそれ以上で回転するので、ウェッティングプロファイルに対する流量変化の影響は、概ね無視され得る。勿論、ブラシの湿化の吸収度合いは、流量変動により影響を受けるだろう。
【００３１】
駆動機構２６０は、モータ、例えば電気モータ２６２を有し得る。駆動機構は、必要に応じて、例えば分岐トランスミッションを介して、（図３に示されるような）単一のブラシ又は１よりも多いブラシを駆動させ得る。概して、ブラシアセンブリの各ブラシが自己の専用の駆動機構をもつ必要はないが、幾つかの実施形態において、異なるブラシの独立制御を可能にする際に有利である。電気モータ２６２の駆動機構２６４は、駆動シャフト２６４の回転動作がブラシ２１０に伝達されるように、コアの第２の端部壁２１６に接続され得る。駆動機構２６０は、少なくとも２５００毎分回転数（ｒｐｍ）、好ましくは少なくとも５０００ｒｐｍ、及び、より好ましくは少なくとも７０００ｒｐｍの回転速度でブラシ１２０を駆動させることが可能である。ブラシ２１０が駆動する回転速度が大きくなると、ブラシコア２１２の内表面２２６上の区画２２８に存在する流体によりもたらされる遠心力が大きくなる。遠心力は区画２２８の排水のための駆動力であるので、より大きな回転速度は、最後の一滴まで区画から排出するより大きな能力に対応し、それ故に非常に低い量の液体を分配するより大きな能力に対応する。しかしながら、遠心力は、（ゼロを除く）任意の回転速度で存在し、比較的低い回転速度だけでブラシを回転可能な駆動機構が本発明を実施するのに十分である。
【００３２】
明らかに、ブラシコア２１２の内表面２２６に存在する液体によりもたらされた遠心力はコアの内半径に依存する。或る角速度を与える場合には、コア２１２の内半径が大きくなると、もたらされる力も大きくなる。例えば、ブラシコア２１２は、２０ｍｍの内径をもつ。ブラシコア２１２が８０００ｒｐｍで回転する場合には、コアの内表面に存在する液体は、重力加速度の１４３１倍に対応する約１４０３７ｍｓ−２の外向きの加速度をもたらすだろう。４０ｍｍの内径をもつブラシコア２１２の内表面２２６に存在する液体は、２倍の加速度、それ故に２倍の遠心力をもたらすだろう。
【００３３】
図２及び図３に示された例となるブラシアセンブリ２００が詳細に述べられた今、その動作は明らかにされるだろう。クリーニング溶液の連続ジェットが流体注入部２５０のオリフィス２５６を出て、ブラシが毎分数千回転の速度で回転されると仮定する。コア２１２の回転は、区画２２８が連続的にオリフィス２５６により通過することをもたらす。区画２２８がオリフィス２５６の真下に配置される時間期間の間、クリーニング溶液は区画に噴出される。区画２２８は、（液体注入部２５０の位置及び向きにより）第１の端部壁２１４の付近でクリーニング溶液を受けるが、これは、遠心力の結果として区画２２８の内表面２２６に渡ってほぼ即座に広げられる。コア２１２の高速回転動作に関連した遠心力は、重力の数百倍に容易に達する。これは、各区画２２８中の液体レベルが素早く均等にされるだけでなく、液体が１又はそれ以上の流出開口部２４０を介して区画から素早く排出されることを保証する。それ故、液体は、区画から、流出開口部２４０を介して、コア２１２の外表面２３２に設けられた透過性バッキング２３６に出される。そこから、液体は、クリーニングされる表面又はフロアに接触するブラシ材料２３４を介して進行する。
【００３４】
好ましくは、ブラシアセンブリ２００は、区画２２８の排出がコア２１２の一回転の範囲内で生じるように、又は、少なくとも、流出開口部２４０を通る流体流出量の割合が注入部２５０による流体注入の割合にマッチする平衡状態の確立が保証されるように、寸法される。実際には、この場合に当てはまらなかった場合には、区画２２８は、最終的には満たされて溢れるだろう。適切な寸法決めは、特に、流出開口部２４０が液体の流出を制限しないことを提案する。換言すると、これらのサイズ／直径は、好ましくは、投与機能を果たさない。投与は、流体注入部及び区画の構成の組み合わせられた働きにより対処され得る。流体注入部２５０が運ぶ流量は、単位時間当たりにブラシ２１０により分配される流体の吸収量を決定し、その一方で、区画の構成は、ブラシの所望のウェッティングプロファイルを得るように、流体の量のどの部分がブラシ材料２３４に排出されるかを決定し得る。有利には、比較的大きな流出開口部２４０の使用は、その目詰まりの危険性を軽減させ、それ故にブラシアセンブリ２００の信頼性を増大させる。
【００３５】
前述されたブラシアセンブリ２００の実施形態は、場合により可変の合成に関わらず、単一の流体に基づく特定のプロファイルに従ってブラシを湿化させるように構成される。しかしながら、ブラシアセンブリの一実施形態は、複数の流体に基づくウェッティングプロファイルをもたらすために用いられ得る。一例として、図６は、８個の実質的に同一の、Ｌ字状の区画２４８ａ−２４８ａ´´´，２４８ｂ−２４８ｂ´´´を有するコアの展開された内表面の平面図を示している。区画２４８ａ−２４８ａ´´´は、３６０度の角度に渡って延在する（明確のために斜線で示された）側部ゾーン２５０ａを共有する。同様に、区画２４８ｂ−２４８ｂ´´´は、３６０度の角度に渡って延在する（明確のために斜線で示された）側部ゾーン２５０ｂを共有する。区画２４８ａ−２４８ａ´´´，２４８ｂ−２４８ｂ´´´等のそれぞれは、流出開口部２４０を備えている。ブラシアセンブリに２つの流体注入部が取り付けられているときには、これらの一方は、ゾーン２５０ａでの第１の液体をターゲットにする一方で、他方は、２５０ｂでの第２の液体をターゲットにし、２つの異なる液体に基づくウェッティングプロファイルが生成され得ることが明らかであるだろう。
【００３６】
前述されたように、コアの内表面上の区画の境界となる実質的に同一の突起部及びブラシの高速回転は、種々の区画に渡る注入された流体の予測可能な分配を自動的に保証する。しかしながら、この予測可能性を比較的低い回転速度で維持するために、ブラシアセンブリの一実施形態は、特定の条件に適合しなければならない。斯様な一実施形態は、図７を参照して説明されるだろう。
【００３７】
図７は、複数の鮫ひれ状の突起部２３０を備えたコア２１２の断面プロファイルを示している。また、流体ビーム２５８をコア２１２に注入する流体注入部の一端部２５４が示されている。図７の実施形態において、突起部２３０は、区画２２８の境界となるように機能するだけでなく、流体注入部の一端部２５４によりコア２１２に注入された流体ビーム２５８を、良く規定された部分に制御可能に切断するように機能する。流体ビーム２５８の切断部分は、各突起部２３０に先行する区画２２８において実質的に受けられる。理想的には、ビーム２５８は、異なる制御されていない方向に打ち続ける流体のスパッタ又は液滴を生成することなく、複数の部分に切断される。スパッタは、注入された流体ビーム２５８の妨害のような、分離効果をもたらし得る。
【００３８】
流体ビーム２５８の切断は、以下の条件が満たされたときに、スパッタ又は液滴を形成することなくきれいに生じることが観察された。（ａ）突起部２３０の頂点２４２が流体ビーム２５８を横切るための前記突起部の第１の部分であり、（ｂ）突起部２３０の立下り側方面２４４がコア２１２の内表面２２６に対して斯様な角度で延在し、流体ビーム２５８の端部は、突起部がその回転動作を続けるので、この表面２４４との接触を緩める。前者の条件は、突起部２３０を適切に形成することにより、及び／又は、流体ビーム２５８を適切に指向させることにより適合され、流体ビームのクリーン切断を保証する。後者の条件は、立下り側方面２４４の角度、コア２１２の回転速度、及び、液体注入の割合を適切に選択することにより適合され、突起部２３０の立下り側方面２４４上への水の蓄積及びその制御不能な汚れを防止する。同時に、これらの条件は、流体ビーム２５８の制御された分解を保証し、これにより、特に低い回転速度及び／又は比較的大きな水の供給の条件での、コア２１２への流体の不規則な供給を阻止する。
【００３９】
本発明は、図面及び前述した説明において詳細に示され述べられた一方で、斯様な図示及び説明は、例示又は単なる例であり、限定するものとみなされるべきではない。即ち、本発明は、開示された実施形態に限定されるものではない。開示された実施形態に対するバリエーションは、図面、開示及び特許請求の範囲の研究から、当業者により理解され達成され得る。請求項において、"有する"という用語は、他の要素又はステップを除外するものではなく、単数表記は、複数を除外するものではない。特定の手段が相互に異なる従属請求項に記載されているという単なる事実は、これらの手段の組み合わせが有利に用いられ得ないことを示すものではない。請求項中の如何なる参照符号も範囲を限定するものとして考慮されるべきではない。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、クリーニング装置、例えばフロアクリーニング装置での使用に適した液体分配ブラシアセンブリに関する。
【背景技術】
【０００２】
クリーニング装置は、クリーニング及び回転されるべき表面と接触したときに洗浄動作を実行する回転式ブラシを有する。この装置の動作を強化するために、表面は湿っている。
【０００３】
仏国特許第２，７９７，８９５号明細書は、例えば、道路クリーニングデバイスで使用するための回転式ブラシアセンブリを開示している。このブラシアセンブリは、中空シリンダで形成された中空支持シャフトを有する。このシリンダの一端は閉鎖されているのに対し、他端は、水の供給のために接続され得る。シャフトのシリンダ状の壁は、複数行のブラシ毛を備え、水の供給を介して中空シリンダに供給され得る水が開口部を介して外側に流れ得るように設けられた複数の開口部を有する。シャフトの回転に関連した遠心力は、クリーニングされるべき表面上に水を与える。ここで、水が汚れを和らげ、その後、この汚れは、移動するブラシ毛により除去され得る。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
近年の湿式ブラシクリーナの開発において、水の消費を最小限にすることが望まれている。あまり水又はクリーニング溶液を浪費しないクリーニング装置は、比較的小さなクリーニング溶液タンクだけを要する。経済的な観点から離れて、斯様なクリーニングデバイスは、コンパクトで便利な（即ち人間工学的な）デザインを可能にし、これは、家庭的な使用において特に理解され得る。
【０００５】
しかしながら、用いられるクリーニング溶液が少ないほど、所望のウェッティングプロファイル、例えば均一なウェッティングプロファイルに従ってブラシ表面に渡ってクリーニング溶液を分配することは困難である。本発明は、回転ブラシの表面に渡って所望のウェッティングプロファイルを達成可能な経済的で信頼性のある液体分配ブラシアセンブリを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一態様によれば、湿式フロアクリーニングデバイスでの使用に適したブラシアセンブリが提供される。ブラシアセンブリは、中空コアを含むブラシを有する。前記コアの内表面は、複数の区画（compartment）に分けられる。前記コアの外表面には、ブラシ材料が設けられ、前記コアには、複数の流出開口部が開けられる。ブラシアセンブリは、流体を前記コアに注入するための第１の流体注入部と、ブラシを軸の周りで回転させるように構成された駆動機構とを更に有する。
【０００７】
手短に言うと、斯様なブラシアセンブリの動作は以下のとおりである。駆動機構がブラシを軸の周りで回転させる際に、流体注入部は、流体、例えばクリーニング溶媒を中空コアに注入し得る。注入された流体は、前記コアに接触し、その内表面に設けられた区画に入る。ブラシの回転動作から連続的に生ずる遠心力は、任意の所与の区画における液体レベルを均一にし、区画に供給された液体の実質的に全てが、１又はそれ以上の流出開口部から、前記コアの外側に設けられたブラシ材料に迅速に排出されることを保証する。ブラシの所望のウェッティングプロファイルは、区画及び流出開口部の適切な構成を選択することにより容易に設定され得る。例えば、ブラシアセンブリの有利な実施形態において、各区画は１つの流出開口部を備え、前記流出開口部の位置は、液体がブラシ材料に流れる場所を正確に決定し、その一方で、区画のサイズ、詳細には区画が延在する半径方向の角度は、中空コアに注入される液体の総量に対してどれくらいの液体が区画により排出されるかを決定する。
【０００８】
本発明の他の態様によれば、方法が提供される。本方法は、本発明により提供されたブラシアセンブリを設けるステップを有する。本方法は、前記ブラシをその長手軸の周りで回転させるステップと、流体を前記コアに注入するステップとを有し、注入された流体は、回転コアの内表面に設けられた区画により収集され、前記コアの回転に関連する遠心力は、液体を前記区画から前記流出開口部を介して前記ブラシ材料に排出させる。
【０００９】
本文書は、本発明を特に示し、はっきりと主張する特許請求の範囲で締めくくる一方で、本発明は、添付図面と組み合わせた特定の実施形態の以下の説明から、より完全に理解されるだろう。これらの図面は、例示することを意味し、本発明を限定することを意味するものではない。
【００１０】
独国特許第１６３０５２７号明細書は、車両用の洗浄デバイスを開示している。このデバイスは、中空ローラが回転可能に設けられた固定シャフトを有する。このローラは、ブラシを備えている。シャフト及びローラの双方は、洗浄液体を通過させるための開口部３及び５を備えている。ローラの内側は、案内リブを備えている。
【００１１】
国際公開第９９／０４６６９号は、クリーニングされるべき表面との接触のためのクリーニング手段を支持するように適合されたヘッド部材を有するクリーニングヘッドを開示している。ヘッド部材は、上面と、前記上面に塗布されたクリーニング流体が開口部を介して下面まで通過するとともにクリーニング手段と接触するように、前記ヘッド部材に設けられた複数の開口部と、クリーニングヘッドが回転する際にクリーニング流体に開口部を通過させるための、前記開口部と隣接して設けられた流体そらせ板とを有する。
【００１２】
米国特許第３９３９５２１号明細書は、穿孔中空シリンダコアで維持される長尺ブラシ毛を含む回転ブラシ構造を開示している。カラー（collar）ユニットは、回転用のシャフトにコアを固定し、コアの内側に沿って間隔が空けられている。潤滑液体ストリームは、コアの両端に入り、カラーを介して内側に向かう。液体は、ブラシ毛を円滑にするためにコア穿孔を介して出て行く。
【００１３】
特開２００３−２９９６０２号は、フロアブラシを開示している。洗浄水は、その回転中にブラシの上側部分に供給される。このデバイスは、水を受けるための溝を有する。この溝は、垂直面を有する。この垂直面において、側面穴が形成される。これらの側面穴は、それぞれ、ブラシの頂部と連通する垂直管で形成される前記頂部をもつ。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明のブラシアセンブリが用いられ得る例となる湿式フロアクリーニングデバイスの斜視図である。
【図２】本発明の例となるブラシアセンブリの斜視図である。
【図３】図２で示された例となるブラシアセンブリの断面図である。
【図４Ａ】例となる断面のコアプロファイルを示す。
【図４Ｂ】例となる断面のコアプロファイルを示す。
【図４Ｃ】例となる断面のコアプロファイルを示す。
【図５Ａ】図４Ａで示された断面のコアプロファイルと一致する展開された内側コア表面の平面図を示す。
【図５Ｂ】図４Ｂで示された断面のコアプロファイルと一致する展開された内側コア表面の平面図を示す。
【図５Ｃ】図４Ｃで示された断面のコアプロファイルと一致する展開された内側コア表面の平面図を示す。
【図６】異なる流体注入部と排他的に関連し得る複数の区画を有する例となるコアの展開された内表面の平面図を示す。
【図７】コアに注入される注入流体ビームの一部を制御可能に切り取るように設計された複数の鮫ひれ状の突起部がついているコアの断面図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
図面において、同一の参照符号は、同一又は類似の要素又は動作を特定する。図中の要素の形状、サイズ、角度及び相対位置は実寸で描かれるものではなく、図の視認性を向上させるために適宜拡大及び配置される場合がある。
【００１６】
図１は、本発明の流体分配ブラシアセンブリが用いられ得る、例となる家庭用フロアクリーニングデバイス１００の斜視図を示している。デバイス１００は、接続棒１０４を介してハウジング１０６に接続されたハンドル１０２を含んでいる。ハウジング１０６は、この特定の例においては２つのブラシ２１０ａ，２１０ｂを有するブラシアセンブリを収容している。また、ハウジングは、フロアの上からブラシに屋根を付す泥除け１０８を含んでいる。電源コード１１４は、主電源からブラシアセンブリの駆動機構に電力を供給するためにハンドル１０２に接続されている。クリーニング溶液は、接続棒１０４に取り付けられたクリーニング溶液タンク１１０からブラシアセンブリに供給され得る。使用中、ブラシ２１０ａ，２１０ｂは、好ましくは、反対方向に動作する。図１においては、これは、ブラシ２１０ａ及び２１０ｂに関してそれぞれ反時計周り及び時計周りの回転となる。ブラシ２１０ａ，２１０ｂの一方又は双方が内側から外側へ湿らされ、ブラシ２１０ａ，２１０ｂがフロア表面の上に置かれた状態でフロア表面を磨く。加えて、ブラシ２１０ａ，２１０ｂは、フロアから洗い落とされた汚れ粒子を運ぶ、ブラシ２１０ａ，２１０ｂ間の上向きのエアフローをもたらす。このエアフローは、廃棄物タンク１１２に向かうように泥除け１０８により偏向され得る。廃棄物タンク１１２において汚れ粒子が堆積され得る。
【００１７】
図１は、単に、本発明のブラシアセンブリが用いられ得るクリーニング装置１００の一例を読み手に提供することを意図しているに過ぎないことが理解される。以下、ブラシアセンブリは、如何なる特定のホストデバイスの参照を伴うことなく、より詳細に説明されるだろう。
【００１８】
図２及び図３は、本発明の例となるブラシアセンブリ２００を示している。図２は、ブラシアセンブリ２００の斜視図を示し、図３は、その断面図を示している。ブラシアセンブリ２００は、ブラシ２１０、流体注入部２５０及び駆動機構２６０を有する。
【００１９】
ブラシ２１０は、長手軸２１８をもつ、中空シリンダカバーで形成されたコア２１２を含んでいる。コアの内表面２２６は、長尺の区画２２８に細分され、区画２２８は、コアの第１の端部壁２１４から第２の端部壁２１６に、長手軸２１８に沿って延在する。第１及び第２の端部壁間において、区画２２８は、内表面２２６から突出する突起部２３０により互いに分離されている。コア２１２の内表面２２６は、好ましくは平坦であり、更に、区画２２８の境界の範囲内において内表面に渡って流体の自然な流れを可能にするようになっている。従って、例えば射出成形の間における材料収縮に起因したコア２１２の内表面２２６におけるくぼみ、及び、これらの打ち抜きの結果としての流出開口部２４０の縁部の周りの内側へのばりが、好ましくは回避される。コア２１２は、原理上、如何なる所望の形状を有してもよいが、円柱及び角柱状のコアは、例えば押し出し成形を介して容易且つ経済的に製造され得るので有利である。
【００２０】
コア２１２は、その内表面２２６及び外表面２３２を貫通する複数の流出開口部２４０を備えている。各区画２２８は、少なくとも１つの流出開口部２４０に関連しており、区画が排出するのを可能にする。１つの流出開口部２４０も伴わない区画は、使用中に流体で満たされて溢れ得る。区画２２８は、複数の流出開口部２４０に関連してもよいが、１つの流出開口部は、多くの実際の実施形態において十分であり得る。単一の流出開口部２４０は、区画２２８により収集された全ての液体が、その流出開口部を介して排出されることを保証する。複数の流出開口部２４０を有する区画２２８により、異なる流出開口部を介して外へ出される液体の量は、とりわけ区画の形状に起因して若干異なり得る。これは必ずしも問題ではないが、特定の流出分配／ウェッティングプロファイルが求められたときに考慮されるべき因子であり得る。
【００２１】
明確さのために、図４Ａは、図２及び図３に示された円柱コア２１２の断面プロファイルを示している。図４Ｂ及び図４Ｃは、代替のコアの実施形態の２つの断面プロファイルを追加的に示している。３つの断面プロファイルは全てｎの折り畳んだ回転対称を示す。ｎは、それぞれのコア２１２の内表面２２６上に示された区画２２８の数である。例えば、例となるプリズムコア２１２に対応する図４Ｃで示された八角形の断面は、８個の区画２２８を規定し、８の折り畳んだ回転対称をもつ。換言すると、３６０／８＝４５度によりその断面をその中心の周りに回転させることは、同一の八角形を生じさせる。回転対称、特にｎの折り畳んだ回転対称をもつ断面を伴うコア２１２は、均一なウェッティングプロファイルをもつブラシ２１０が望ましいときに特に有利である。これは、全ての区画２２８が本質的に同一であるためであり、均一なウェッティングプロファイルは、各区画に対して１つの軸方向に等距離にある流出開口部２４０により容易に設定され得る。
【００２２】
その他、図４は、変化する断面プロファイルを伴う突起部２３０が用いられ得るという事実も示している。図４Ａ，４Ｂ及び４Ｃでそれぞれ示された突起部２３０は、単純な矩形、鮫ひれ状及び三角形の断面プロファイルを有する。実際には、突起部２３０のプロファイルは、要求通りに選択され得る。相互に異なる形状を伴う突起部２３０をもつ断面コアプロファイルは、ｎの折り畳んだ回転対称をもたないことが明らかであるだろう。従って、異なる区画２２８による流体の収集が偏り、幾つかの区画を有利に働かせる一方で、他のものを不利にさせ得る。
【００２３】
代替実施形態において、区画は、コアの内表面から突出する突起部を伴うことなく、コアの特定の内側形状により形成されてもよいことに留意されたい。例えば、三角形又は矩形の断面プロファイルを伴うコアは、そのプロファイルの角に区画をもつ一方で、流出開口部は、コアの長さに沿って間隔をおいて、これらの角（及びファセット又は辺の交点上）に配置され得る。
【００２４】
図２及び図３の構成を更に明確にするために、図５Ａは、示されたコア２１２の展開された内表面２２６の平面図を示している。突起部２３０及び区画２２８は、明らかに、平行且つ軸方向２１８に直線的に延在している。各区画２２８は、１つの流出開口部２４０を更に備え、これらの流出開口部は、コア２１２の軸長さ方向全体をカバーするように軸方向に等間隔に配置されている。図５Ｂ及び図５Ｃは、図４Ｂ及び図４Ｃでそれぞれ示された断面コアプロファイルに対応し得る代替コアの展開された内表面の２つの平面図を追加的に示している。図４Ｂは、２つの突起部２３０の向きとらせん状の態様で長手軸２１８に沿って延在する２つの区画とを特に示している。図５Ｃは、不均一に中心に置かれたウェッティングプロファイル（即ち、ブラシ２１０が、その軸中心付近で最大限に湿らされ、湿度がブラシコアの両端２１４，２１６に向かって低下するウェッティングプロファイル）をもたらす流出開口部２４０の構成を示している。
【００２５】
図４及び図５で示された３つの実施形態の全ては同一の区画２２８を有するが、これは必ずしも必要ではない。実際には、例えば不均一なウィッティングプロファイルをもたらすために、異なったサイズ又は形状の区画が意図的に用いられてもよい。例えば、図４Ａ及び図５Ａで概略的に示されたコア２１２は、８個の区画２２８を有し、これらの全てが、４５度の放射状の円弧を介して延在する。使用中に一定の回転速度及び一定の流体注入レートを与えた場合には、各区画２２８は、同一量の流体を収集するだろう。しかしながら、突起部２３０ａ及び流出開口部２４０ａが除かれる場合には、１つの流出開口部２４０ｂを有するとともに、９０度の放射状の円弧を介して延在する区画２２８が生成されるだろう。この区画は、他の区画により収集された流体の量の約２倍の量を収集する一方で、この２倍の量の流体は、依然として、単一の流出開口部２４０を介して排出されるだろう。
【００２６】
図４及び図５で示された実施形態は、単なる例であり、当業者は、特定のアプリケーションに適合するブラシコア２１２を生成するために種々の変更を行うことが理解される。変更され得るパラメータは、例えば、突起部２３０のプロファイル、区画２２８毎の流出開口部２４０の数及びこれらの位置、並びに、区画２２８の幾何学形状を含む、コア２１２の断面プロファイルである。
【００２７】
再び図２及び図３を参照すると、コア２１２の外表面２３２は、ブラシ材料２３４を備えている。示された実施形態において、ブラシ材料２３４は、軟質マイクロファイバフィラメントを有し、これらは、ブラシ材料が例えばコア２１２の外表面２３２に取り付けられる、例えば接着されることにより、液体透過性バッキング２３６に設けられる。概して、如何なる種類のブラシ材料２３４が用いられてもよいが、この材料は、好ましくは、摩擦抵抗及びクリーニング性能に関する最低限の要件を満たす。加えて、ブラシ材料は、好ましくは、ブラシが不規則な表面、例えば深部にある継ぎ目又は小さな亀裂をもつ面に適合可能であるように柔らかいものである。
【００２８】
流体注入部２５０は、コア２１２の第１の端部壁２１４における開口部２３８を介してコア２１２に部分的に挿入され得る。流体注入部２５０は、パイプの一部を有し、このパイプの第１の部分２５２は、コア２１２の長手軸２１８に沿って延在する一方で、第２の部分２５４は、軸２１８と平行ではない方向、例えばその軸に対する半径方向において支配的な成分を有する方向に延在する。第２の部分２５４は、オリフィス２５６を有し、このオリフィス２５６を介して、流体が、例えば軸２１８に対する半径方向において支配的な成分を有する方向にオリフィス２５６から噴出する流体ビームの形式で、中空コア２１２に注入される。図２及び図３の実施形態において、流体注入部２５０の第２の部分２５４は、コア２１２の内表面２２６と実質的に直交する方向に適宜延在する。軸２１８に対する半径方向において支配的な成分を有する流体ビームの利点は、大量の不規則なスパッタリングを伴うことなく、容易に及び良好に制御された態様で、複数部分に切断され、異なる区画に渡って分配され得る。これは、コア２１２がｎの折り畳んだ回転対称をもたず、コアが意図された注入を望む特定の構成（例えば、後述される図６を参照）をもち、回転速度が比較的低く、及び／又は、流体供給の割合が比較的大きい（例えば、図７の以下の考察を参照）、実施形態／状況において特に関連し得る。他の実施形態／状況において、流体ビームの向き、即ちコア２１２に対する角度は、全く関連しない。使用中において、例えば、コア２１２が高速で回転する一方で、注入部２５０は好ましくは動かないままである。全ての突起部２３０及び区画２２８が同一であるように内表面２２６の区分化が回転対称をもつ場合には、これらの区画は、流体注入部２５０が流体をコア２１２に注入する角度に関わらず、同等の流体供給を収集するだろう。
【００２９】
流体注入部２５０は、流体、例えばクリーニング溶液を液体ジェットの形式で注入し得る。液体ジェットを供給するために、流体注入部２５０は、場合により液体が供給される圧力及び／又は流量を制御するためのポンプを介して、液体タンクに結合され得る。当業者は、中空コア２１２にガスを注入することも可能であることを理解するだろう。前述されたクリーニング溶液は、例えば、オリフィス２５６の上流で加熱及び蒸発されてもよい。一旦注入されると、蒸気は、中空コア２１２を満たし、その比較的冷たい内表面２２６での液化が区画２２８に供給される。蒸発は、ブラシの所望のウェッティングプロファイルを実現するために用いられることは必ずしも必要ではないことが述べられるべきである。即ち、これは、クリーニングがより効果的になり得る高い温度での液体の供給を可能にする単なるオプションに過ぎない。流体注入部２５０は、異なる流体が同時に又は連続してコアに注入されることが可能な複数チャンネルの流体注入部であってもよい。斯様な流体注入部は、例えば、可変合成物の流体を伴うブラシの湿化を可能にするだろう。
【００３０】
流体がコア２１２に供給される流量は、好ましくはおおよそ一定であるが、コアの少なくとも１回転を持続させる流量の変動は、ブラシ２１０のウェッティングプロファイルに対する最低限の効果を有するべきである。これは、全ての区画２２８がおおよそ比例的に影響を受けるためである。そして、コア２１２は、１回転がたった２．４ｍｓしかかからないように、好ましくは高速で、即ち２５００ｒｐｍ又はそれ以上で回転するので、ウェッティングプロファイルに対する流量変化の影響は、概ね無視され得る。勿論、ブラシの湿化の吸収度合いは、流量変動により影響を受けるだろう。
【００３１】
駆動機構２６０は、モータ、例えば電気モータ２６２を有し得る。駆動機構は、必要に応じて、例えば分岐トランスミッションを介して、（図３に示されるような）単一のブラシ又は１よりも多いブラシを駆動させ得る。概して、ブラシアセンブリの各ブラシが自己の専用の駆動機構をもつ必要はないが、幾つかの実施形態において、異なるブラシの独立制御を可能にする際に有利である。電気モータ２６２の駆動機構２６４は、駆動シャフト２６４の回転動作がブラシ２１０に伝達されるように、コアの第２の端部壁２１６に接続され得る。駆動機構２６０は、少なくとも２５００毎分回転数（ｒｐｍ）、好ましくは少なくとも５０００ｒｐｍ、及び、より好ましくは少なくとも７０００ｒｐｍの回転速度でブラシ１２０を駆動させることが可能である。ブラシ２１０が駆動する回転速度が大きくなると、ブラシコア２１２の内表面２２６上の区画２２８に存在する流体によりもたらされる遠心力が大きくなる。遠心力は区画２２８の排水のための駆動力であるので、より大きな回転速度は、最後の一滴まで区画から排出するより大きな能力に対応し、それ故に非常に低い量の液体を分配するより大きな能力に対応する。しかしながら、遠心力は、（ゼロを除く）任意の回転速度で存在し、比較的低い回転速度だけでブラシを回転可能な駆動機構が本発明を実施するのに十分である。
【００３２】
明らかに、ブラシコア２１２の内表面２２６に存在する液体によりもたらされた遠心力はコアの内半径に依存する。或る角速度を与える場合には、コア２１２の内半径が大きくなると、もたらされる力も大きくなる。例えば、ブラシコア２１２は、２０ｍｍの内径をもつ。ブラシコア２１２が８０００ｒｐｍで回転する場合には、コアの内表面に存在する液体は、重力加速度の１４３１倍に対応する約１４０３７ｍｓ−２の外向きの加速度をもたらすだろう。４０ｍｍの内径をもつブラシコア２１２の内表面２２６に存在する液体は、２倍の加速度、それ故に２倍の遠心力をもたらすだろう。
【００３３】
図２及び図３に示された例となるブラシアセンブリ２００が詳細に述べられた今、その動作は明らかにされるだろう。クリーニング溶液の連続ジェットが流体注入部２５０のオリフィス２５６を出て、ブラシが毎分数千回転の速度で回転されると仮定する。コア２１２の回転は、区画２２８が連続的にオリフィス２５６により通過することをもたらす。区画２２８がオリフィス２５６の真下に配置される時間期間の間、クリーニング溶液は区画に噴出される。区画２２８は、（液体注入部２５０の位置及び向きにより）第１の端部壁２１４の付近でクリーニング溶液を受けるが、これは、遠心力の結果として区画２２８の内表面２２６に渡ってほぼ即座に広げられる。コア２１２の高速回転動作に関連した遠心力は、重力の数百倍に容易に達する。これは、各区画２２８中の液体レベルが素早く均等にされるだけでなく、液体が１又はそれ以上の流出開口部２４０を介して区画から素早く排出されることを保証する。それ故、液体は、区画から、流出開口部２４０を介して、コア２１２の外表面２３２に設けられた透過性バッキング２３６に出される。そこから、液体は、クリーニングされる表面又はフロアに接触するブラシ材料２３４を介して進行する。
【００３４】
好ましくは、ブラシアセンブリ２００は、区画２２８の排出がコア２１２の一回転の範囲内で生じるように、又は、少なくとも、流出開口部２４０を通る流体流出量の割合が注入部２５０による流体注入の割合にマッチする平衡状態の確立が保証されるように、寸法される。実際には、この場合に当てはまらなかった場合には、区画２２８は、最終的には満たされて溢れるだろう。適切な寸法決めは、特に、流出開口部２４０が液体の流出を制限しないことを提案する。換言すると、これらのサイズ／直径は、好ましくは、投与機能を果たさない。投与は、流体注入部及び区画の構成の組み合わせられた働きにより対処され得る。流体注入部２５０が運ぶ流量は、単位時間当たりにブラシ２１０により分配される流体の吸収量を決定し、その一方で、区画の構成は、ブラシの所望のウェッティングプロファイルを得るように、流体の量のどの部分がブラシ材料２３４に排出されるかを決定し得る。有利には、比較的大きな流出開口部２４０の使用は、その目詰まりの危険性を軽減させ、それ故にブラシアセンブリ２００の信頼性を増大させる。
【００３５】
前述されたブラシアセンブリ２００の実施形態は、場合により可変の合成に関わらず、単一の流体に基づく特定のプロファイルに従ってブラシを湿化させるように構成される。しかしながら、ブラシアセンブリの一実施形態は、複数の流体に基づくウェッティングプロファイルをもたらすために用いられ得る。一例として、図６は、８個の実質的に同一の、Ｌ字状の区画２４８ａ−２４８ａ´´´，２４８ｂ−２４８ｂ´´´を有するコアの展開された内表面の平面図を示している。区画２４８ａ−２４８ａ´´´は、３６０度の角度に渡って延在する（明確のために斜線で示された）側部ゾーン２５０ａを共有する。同様に、区画２４８ｂ−２４８ｂ´´´は、３６０度の角度に渡って延在する（明確のために斜線で示された）側部ゾーン２５０ｂを共有する。区画２４８ａ−２４８ａ´´´，２４８ｂ−２４８ｂ´´´等のそれぞれは、流出開口部２４０を備えている。ブラシアセンブリに２つの流体注入部が取り付けられているときには、これらの一方は、ゾーン２５０ａでの第１の液体をターゲットにする一方で、他方は、２５０ｂでの第２の液体をターゲットにし、２つの異なる液体に基づくウェッティングプロファイルが生成され得ることが明らかであるだろう。
【００３６】
前述されたように、コアの内表面上の区画の境界となる実質的に同一の突起部及びブラシの高速回転は、種々の区画に渡る注入された流体の予測可能な分配を自動的に保証する。しかしながら、この予測可能性を比較的低い回転速度で維持するために、ブラシアセンブリの一実施形態は、特定の条件に適合しなければならない。斯様な一実施形態は、図７を参照して説明されるだろう。
【００３７】
図７は、複数の鮫ひれ状の突起部２３０を備えたコア２１２の断面プロファイルを示している。また、流体ビーム２５８をコア２１２に注入する流体注入部の一端部２５４が示されている。図７の実施形態において、突起部２３０は、区画２２８の境界となるように機能するだけでなく、流体注入部の一端部２５４によりコア２１２に注入された流体ビーム２５８を、良く規定された部分に制御可能に切断するように機能する。流体ビーム２５８の切断部分は、各突起部２３０に先行する区画２２８において実質的に受けられる。理想的には、ビーム２５８は、異なる制御されていない方向に打ち続ける流体のスパッタ又は液滴を生成することなく、複数の部分に切断される。スパッタは、注入された流体ビーム２５８の妨害のような、分離効果をもたらし得る。
【００３８】
流体ビーム２５８の切断は、以下の条件が満たされたときに、スパッタ又は液滴を形成することなくきれいに生じることが観察された。（ａ）突起部２３０の頂点２４２が流体ビーム２５８を横切るための前記突起部の第１の部分であり、（ｂ）突起部２３０の立下り側方面２４４がコア２１２の内表面２２６に対して斯様な角度で延在し、流体ビーム２５８の端部は、突起部がその回転動作を続けるので、この表面２４４との接触を緩める。前者の条件は、突起部２３０を適切に形成することにより、及び／又は、流体ビーム２５８を適切に指向させることにより適合され、流体ビームのクリーン切断を保証する。後者の条件は、立下り側方面２４４の角度、コア２１２の回転速度、及び、液体注入の割合を適切に選択することにより適合され、突起部２３０の立下り側方面２４４上への水の蓄積及びその制御不能な汚れを防止する。同時に、これらの条件は、流体ビーム２５８の制御された分解を保証し、これにより、特に低い回転速度及び／又は比較的大きな水の供給の条件での、コア２１２への流体の不規則な供給を阻止する。
【００３９】
本発明は、図面及び前述した説明において詳細に示され述べられた一方で、斯様な図示及び説明は、例示又は単なる例であり、限定するものとみなされるべきではない。即ち、本発明は、開示された実施形態に限定されるものではない。開示された実施形態に対するバリエーションは、図面、開示及び特許請求の範囲の研究から、当業者により理解され達成され得る。請求項において、"有する"という用語は、他の要素又はステップを除外するものではなく、単数表記は、複数を除外するものではない。特定の手段が相互に異なる従属請求項に記載されているという単なる事実は、これらの手段の組み合わせが有利に用いられ得ないことを示すものではない。請求項中の如何なる参照符号も範囲を限定するものとして考慮されるべきではない。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
湿式フロアクリーニングデバイスでの使用に適したブラシアセンブリであって、
中空コアを有し、前記コアの内表面が複数の区画に分けられ、前記コアの外表面にはブラシ材料が設けられ、前記コアには複数の流出開口部が開けられるブラシと、
流体を前記コアに注入するための第１の流体注入部と、
前記ブラシを前記コアの長手軸の周りで回転させるように構成された駆動機構とを有し、
前記コアの回転の間、注入された流体が、前記内表面上に設けられた前記区画により収集され、前記コアの回転に関連した遠心力が、前記流体を前記区画から前記流出開口部を介して前記ブラシ材料に排出するブラシアセンブリにおいて、
前記区画は、前記コアの第１の端部壁から前記コアの第２の端部壁まで前記長手軸に沿って延在する、ブラシアセンブリ。
【請求項２】
前記コアは、実質的に円柱状又は角柱状である、請求項１に記載のブラシアセンブリ。
【請求項３】
前記区画は、前記コアの前記内表面から突出する突起部により少なくとも部分的に規定される、請求項１又は請求項２に記載のブラシアセンブリ。
【請求項４】
前記突起部は頂部を有し、
使用中に前記頂部が流体ビームを横断するための前記突起部の第１の部分になるように、前記突起部が形成され、及び／又は、前記流体ビームが指向される、請求項３に記載のブラシアセンブリ。
【請求項５】
前記突起部は立下り側方面を有し、
前記立下り側方面は、使用中、前記突起部が回転動作を続ける際に流体ビームの端部が前記表面との接触を緩める、前記内表面に対する角度で延在し、
この条件は、前記立下り側方面の角度、前記コアの回転速度、及び、流体注入の割合を選択することにより適合される、請求項３に記載のブラシアセンブリ。
【請求項６】
前記コアの断面プロファイルは、前記コアの前記長手軸に対してｎ（ｎは区画の数を示す）の折り畳んだ回転対称をもつ、請求項１〜５のうちいずれか一項に記載のブラシアセンブリ。
【請求項７】
各区画は、少なくとも１つの流出開口部に関連する、請求項１〜６のうちいずれか一項に記載のブラシアセンブリ。
【請求項８】
前記ブラシは、少なくとも毎分２５００回転（ｒｐｍ）の回転速度で駆動可能であり、これにより、ウェッティングプロファイルに対する流量変化の影響が僅かになる、請求項１〜７のうちいずれか一項に記載にブラシアセンブリ。
【請求項９】
湿式フロアクリーニングデバイスでの使用に適したブラシアセンブリであって、
中空コアを有し、前記コアの内表面が複数の区画に分けられ、前記コアの外表面にはブラシ材料が設けられ、前記コアには複数の流出開口部が開けられるブラシと、
流体を前記コアに注入するための第１の流体注入部と、
前記ブラシを前記コアの長手軸の周りで回転させるように構成された駆動機構とを有し、
前記コアの回転の間、注入された流体が、前記内表面上に設けられた前記区画により収集され、前記コアの回転に関連した遠心力が、前記流体を前記区画から前記流出開口部を介して前記ブラシ材料に排出するブラシアセンブリにおいて、
前記第１の流体注入部に関連した前記区画は、側部ゾーンを共有し、
第２の流体注入部に関連した前記区画は、他の側部ゾーンを共有し、
前記区画は、これら側部ゾーンの間において前記長手軸に沿って延在する、ブラシアセンブリ。
【請求項１０】
請求項１〜９のうちいずれか一項に記載のブラシアセンブリを有する、湿式フロアクリーニングデバイス。
【請求項１】
湿式フロアクリーニングデバイスでの使用に適したブラシアセンブリであって、
中空コアを有し、前記コアの内表面が複数の区画に分けられ、前記コアの外表面にはブラシ材料が設けられ、前記コアには複数の流出開口部が開けられるブラシと、
流体を前記コアに注入するための第１の流体注入部と、
前記ブラシを前記コアの長手軸の周りで回転させるように構成された駆動機構とを有し、
前記コアの回転の間、注入された流体が、前記内表面上に設けられた前記区画により収集され、前記コアの回転に関連した遠心力が、前記流体を前記区画から前記流出開口部を介して前記ブラシ材料に排出するブラシアセンブリにおいて、
前記区画は、前記コアの第１の端部壁から前記コアの第２の端部壁まで前記長手軸に沿って延在する、ブラシアセンブリ。
【請求項２】
前記コアは、実質的に円柱状又は角柱状である、請求項１に記載のブラシアセンブリ。
【請求項３】
前記区画は、前記コアの前記内表面から突出する突起部により少なくとも部分的に規定される、請求項１又は請求項２に記載のブラシアセンブリ。
【請求項４】
前記突起部は頂部を有し、
使用中に前記頂部が流体ビームを横断するための前記突起部の第１の部分になるように、前記突起部が形成され、及び／又は、前記流体ビームが指向される、請求項３に記載のブラシアセンブリ。
【請求項５】
前記突起部は立下り側方面を有し、
前記立下り側方面は、使用中、前記突起部が回転動作を続ける際に流体ビームの端部が前記表面との接触を緩める、前記内表面に対する角度で延在し、
この条件は、前記立下り側方面の角度、前記コアの回転速度、及び、流体注入の割合を選択することにより適合される、請求項３に記載のブラシアセンブリ。
【請求項６】
前記コアの断面プロファイルは、前記コアの前記長手軸に対してｎ（ｎは区画の数を示す）の折り畳んだ回転対称をもつ、請求項１〜５のうちいずれか一項に記載のブラシアセンブリ。
【請求項７】
各区画は、少なくとも１つの流出開口部に関連する、請求項１〜６のうちいずれか一項に記載のブラシアセンブリ。
【請求項８】
前記ブラシは、少なくとも毎分２５００回転（ｒｐｍ）の回転速度で駆動可能であり、これにより、ウェッティングプロファイルに対する流量変化の影響が僅かになる、請求項１〜７のうちいずれか一項に記載にブラシアセンブリ。
【請求項９】
湿式フロアクリーニングデバイスでの使用に適したブラシアセンブリであって、
中空コアを有し、前記コアの内表面が複数の区画に分けられ、前記コアの外表面にはブラシ材料が設けられ、前記コアには複数の流出開口部が開けられるブラシと、
流体を前記コアに注入するための第１の流体注入部と、
前記ブラシを前記コアの長手軸の周りで回転させるように構成された駆動機構とを有し、
前記コアの回転の間、注入された流体が、前記内表面上に設けられた前記区画により収集され、前記コアの回転に関連した遠心力が、前記流体を前記区画から前記流出開口部を介して前記ブラシ材料に排出するブラシアセンブリにおいて、
前記第１の流体注入部に関連した前記区画は、側部ゾーンを共有し、
第２の流体注入部に関連した前記区画は、他の側部ゾーンを共有し、
前記区画は、これら側部ゾーンの間において前記長手軸に沿って延在する、ブラシアセンブリ。
【請求項１０】
請求項１〜９のうちいずれか一項に記載のブラシアセンブリを有する、湿式フロアクリーニングデバイス。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４Ａ】
【図４Ｂ】
【図４Ｃ】
【図５Ａ】
【図５Ｂ】
【図５Ｃ】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４Ａ】
【図４Ｂ】
【図４Ｃ】
【図５Ａ】
【図５Ｂ】
【図５Ｃ】
【図６】
【図７】
【公表番号】特表２０１２−５０５６９７（Ｐ２０１２−５０５６９７Ａ）
【公表日】平成２４年３月８日（２０１２．３．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−５３１６２０（Ｐ２０１１−５３１６２０）
【出願日】平成２１年１０月１６日（２００９．１０．１６）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＩＢ２００９／０５４５５２
【国際公開番号】ＷＯ２０１０／０４４０７５
【国際公開日】平成２２年４月２２日（２０１０．４．２２）
【出願人】（５９００００２４８）コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ (12,071)
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２４年３月８日（２０１２．３．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１０月１６日（２００９．１０．１６）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＩＢ２００９／０５４５５２
【国際公開番号】ＷＯ２０１０／０４４０７５
【国際公開日】平成２２年４月２２日（２０１０．４．２２）
【出願人】（５９００００２４８）コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ (12,071)
【Ｆターム（参考）】
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