JP2013231536A

JP2013231536A - 自走式空気清浄機

Info

Publication number: JP2013231536A
Application number: JP2012103172A
Authority: JP
Inventors: Koji Murakami; 浩二村上; Yasushi Nakamura; 耕史中村
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2012-04-27
Filing date: 2012-04-27
Publication date: 2013-11-14

Abstract

【課題】フィルタ及び吸込口、吹出口の配置を工夫して、筐体高さを低く、かつ筐体底面を高くする構造を有する自走式空気清浄機を提供する。
【解決手段】吸込口および吹出口が形成される筐体と、前記筐体内に配置される送風機と、前記吸込口から送風機へ空気を導きかつ前記送風機から前記吹出口へ空気を導く空気流路と、前記空気流路に挿入され筐体底面に対して傾斜して配置されるフィルタとを備える自走式空気清浄機。
【選択図】図１

Description

この発明は、自走式空気清浄機に関する。さらに詳しくは、筐体内にフィルタを備える自走式空気清浄機に関する。

自走式空気清浄機は、例えば特許文献１により公知である。特許文献１は、走行方向に開口した吸込口と、上方に開口した吹出口を備え、また、駆動輪と前方補助輪の間に掻き揚げ用ブラシを備える自走式空気清浄機である。これにより、自走式空気清浄機が部屋内を移動して清浄な空気を供給し、また同時に掻き揚げブラシが床面の清掃を行なうものである。

特開２００５−３３１１２８号公報

自走式空気清浄機は、ベッドや家具の下も走行できるように筐体高さは低い方が望ましい。さらに空気清浄機は、一般的に室内全体の空気を清浄にすべきところ、低い位置から上方へ向けて空気を吹き出す自走式空気清浄機の吹出口は低い位置にある方が望ましい。しかし、一方、自走式空気清浄機が床面の凹凸や絨毯、カーペット上をも走行するには、筐体底面は高い方が望ましい。また、空気を清浄にするためには、空気流量を大きくして、大きいフィルタを使用する方が望ましいが、大きいフィルタを使用すると、筐体が大きくなり、自走性能が悪くなる。
このように、自走式空気清浄機は相反する要求を満たす必要がある。また、自走式空気清浄機でも据置型空気清浄機でも、フィルタを定期的に清掃する必要があり、そのためフィルタを取出しまたは取付けるための開口及び開口を閉じる蓋が必要になる。

この発明は、このような事情を考慮してなされたものであり、フィルタ及び吸込口、吹出口の配置を工夫して、筐体高さを低く、かつ筐体底面を高くする構造を有する自走式空気清浄機を提供するものである。

上記課題を解決するため、この発明は、吸込口および吹出口が形成される筐体と、前記筐体内に配置される送風機と、前記吸込口から送風機へ空気を導きかつ前記送風機から前記吹出口へ空気を導く空気流路と、前記空気流路に挿入され筐体底面に対して傾斜して配置されるフィルタとを備えることを特徴とする自走式空気清浄機空気清浄機を提供する。

この発明の自走式空気清浄機は、フィルタを筐体の水平面に対して斜めに配置したので、垂直に配置した場合に比べて、筐体の高さを低くすることができ、空気の吹出口を低い位置に配置することができる。そのため、部屋の低い位置までも含めて部屋全体の空気を清浄にすることができる。また、この発明の自走式空気清浄機は、フィルタを筐体の水平面に対して斜めに配置したので、垂直に配置した場合に比べて、筐体の高さを低くすることができ、ベッドや家具の下に入り込みベッドや家具の下の空気も清浄にすることができる。そして、この発明の自走式空気清浄機は、筐体底面を高くすることができるので、床面の凹凸や絨毯、カーペット上を走行することが容易になる。また、この発明の自走式空気清浄機は、フィルタを筐体の水平面に対して斜めに配置することにより、大きいフィルタを使用することを可能にし、空気流量を大きくすることができるので、部屋内の空気を早く清浄にすることができる。

この発明の自走式空気清浄機の概略構成図である。この発明の比較例として示した自走式空気清浄機の概略構成図である。この発明の実施形態１に係る自走式空気清浄機の斜視図である。この発明の実施形態１に係る自走式空気清浄機において、上部カバーを取り外した状態を示す斜視図である。この発明の実施形態１に係る自走式空気清浄機の底面図である。この発明の実施形態１に係る自走式空気清浄機のＡ−Ａ矢視断面図である。この発明の実施形態１に係る自走式空気清浄機のＢ−Ｂ矢視断面図である。この発明の実施形態１に係る自走式空気清浄機のＣ−Ｃ矢視断面図である。この発明の実施形態１に係る自走式空気清浄機が充電台に帰還した状態を示す図である。この発明の実施形態１に係る自走式空気清浄機を制御する制御部の構成を示すブロック図である。この発明の実施形態１に係る自走式空気清浄機のイオン発生素子に設けられるイオン発生装置の概略的な構成を説明する説明図である。

以下、図面を用いてこの発明をさらに詳述する。なお、以下の説明は、すべての点で例示であって、この発明を限定するものと解されるべきではない。
以下の実施形態において、自走式空気清浄機は、平面視略円形の筐体と、前記筐体底面に備えた駆動輪と、前記筐体頂面に形成した吸込口及び吹出口と、前記吸込口から吹出口に至る筐体内の空気流路中に、筐体の水平面に対して斜めに配置したフィルタとを備えている。また、前記フィルタと吹出口の間に配置したイオン発生素子とを備えてもよい。
この発明において、自走式空気清浄機は、ユーザーの手を離れて自立的に走行して、フィルタによる空気清浄を行なう電子機器を意味する。

この発明に係るフィルタは、吸込口から吸い込まれた空気中に含まれる塵埃を分離し、塵埃を除去した空気を排気するものである。また、イオンを発生するイオン発生素子は、例えば、放電により空気中の水分子を電離し、正イオンとしてＨ⁺（Ｈ₂Ｏ）_m（ｍは任意の自然数）、負イオンとしてＯ₂ ^-（Ｈ₂Ｏ）_n（ｎは任意の自然数）を生成する手段を広く意味する。
以下の実施形態で筐体は、平面視略円形に形成されるが、筐体は完全な円形に形成されることを意味するのではなく、周囲に多少の凹凸を有するような、ほぼ円形や、長径部分と短径部分を有するような楕円形や非円形も含む。
また、この発明において、吸込口及び吹出口が形成される筐体の頂面は、頂上面でなく、筐体を頂面、側面及び底面と分けた場合の頂面を意味し、平面視したときに上方に露出している面を指す。また、吹出口は、正イオン及び／又は負イオンを含む清浄空気の吹出口である。また、駆動輪は自走式空気清浄機の直進走行、回転走行を駆動する車輪である。また、駆動輪の駆動制御部は、自走式空気清浄機が空気清浄動作をする場合、部屋内を隈なく走行するように、また、障害物を避けて走行するように、そして、最後或いは電池容量が少なくなったとき充電台へ戻るように直進、回転駆動を制御する。この実施形態で自走式空気清浄機は、後退走行を行なわないと想定しているが、必要に応じて後退走行可能に構成されてもかまわない。また、自走式空気清浄機は、左右の２つの駆動輪と１つの後輪とによって筐体を３点支持し、自走式空気清浄機を安定に走行させる。また、２つの駆動輪と１つの後輪により筐体後方部分を支持するので、筐体の後方部分にバッテリーのような重量物を配置し、筐体の前方部分を軽量にすることができる。従って、筐体の前方部分を持ち上げやすくなり、容易に障害物を乗り越えることができる。

次に、この発明に係るフィルタの配置を説明する。図１に示すように、自走式空気清浄機は、筐体Ａを備えており、筐体Ａは平面視円形である。そして、筐体Ａのほぼ中心の左右両側に駆動輪Ｂを備える。筐体Ａの頂面には、吸込口Ｃと、吹出口Ｄが形成されている。吸込口Ｃから吹出口Ｄに至る筐体内の空気流路中に、筐体Ａの底面、即ち水平な床面に置かれたときの水平面に対してフィルタＥが傾斜して配置されている。空気流路はＵ字状であり、フィルタＥは吸込口Ｃに近い方の屈曲部に配置されている。フィルタＥの後方には、送風機としてのファンＦが設けられている。また、ファンＦと吹出口Ｄの間には、イオン発生素子Ｇが配置されている。上記吸込口Ｃは自走式空気清浄機の走行方向後方側に配置され、吹出口Ｄは自走式空気清浄機の走行方向前方側に配置されている。自走式空気清浄機は、走行方向後方に自在車に取付けた後輪Ｈを有し、走行方向前方に前方補助輪Ｊを有する。前方補助輪Ｊは、その外周の最下点が自走式空気清浄機の置かれた床面Ｋから少し浮くように取付けられている。最下点の高さは、例えば、床面Ｋから４〜１５ｍｍ上方の位置にあり、自走式空気清浄機が段差を通過するときに前方補助輪Ｊが段差に接してその段差をスムーズに乗越える。上記フィルタＦは、２つの駆動輪Ｂが左右に配置される、平面視円形筐体Ａのほぼ中心に備えられ、筐体Ａの水平面に対して６０°傾斜して配置されている。フィルタＥは、筐体Ａの厚さ、フィルタＥの大きさに応じて、３０°〜７５°の範囲で配置するとよい。３０°以下では筐体の水平方向断面積が大きくなり、７５°以上では筐体の高さが高くなる。

図１に示すように、前方補助輪Ｊはその底面が床面Ｋより４〜１５ｍｍ浮くように取付けられているので、筐体の底面は前方補助輪Ｊの下端より上方にあるように形成される。このように、前方補助輪Ｊ及び筐体Ａの底面が床面Ｋより少し上にあるので、自走式空気清浄機が走行するとき、床面の凹凸や絨毯、カーペット上を容易に走行することができる。また、筐体の底面及び底蓋は、前方補助輪の下端と駆動輪の下端を結ぶ線より上方にあるので、自走式空気清浄機が走行するとき、床面の凹凸や絨毯、カーペット上を容易に走行することができる。

図１において、吸込口Ｃを覆うように、上蓋Ｌが設けられ、空気清浄動作中は、上蓋Ｌが持ち上げられ、吸込口Ｃから空気を吸込み、自走式空気清浄機が動作停止中は吸込口Ｃから塵埃が入らないように上蓋Ｌを閉じる。また、筐体Ａの底面にフィルタＥの下端近傍に開口が設けられている。開口は、フィルタの横断面形状より大きく形成され、この開口をカバーするためフィルタカバーＭが設けられている。通常、フィルタカバーＭは閉じられた状態にある。フィルタＥは、矢印Ｑで示す方向に取出し、また取付けられるようになっている。フィルタＥを取り外す際に、フィルタカバーＭが開けられるようになっている。また、イオン発生素子Ｇの下方には、イオン発生素子Ｇを点検、調整、交換するために、矢印Ｎで示す方向に開口が形成されており、その開口を覆うようにイオン発生部用カバーが設けられている。図１には、自走式空気清浄機の動力源となるバッテリーＲを筐体内に取付け、また、筐体前方にバンパーＰを取付けている。

このように、フィルタＥを筐体Ａの水平面に対して斜めに配置したので、垂直に配置した場合に比べて、筐体の高さを低くすることができ、空気の吹出口を低い位置に配置することができる。そのため、部屋の低い位置までも含めて部屋全体の空気を清浄にすることができる。また、フィルタＥを筐体Ａの水平面に対して斜めに配置したので、垂直に配置した場合に比べて、筐体の高さを低くすることができ、ベッドや家具の下に入り込みベッドや家具の下の空気も清浄にすることができる。そして、フィルタＥを筐体Ａの水平面に対して斜めに配置したので、垂直に配置した場合に比べて、筐体の底面を高くすることができ、床面の凹凸や絨毯、カーペットの縁の段差を走行することが容易になる。また、フィルタＥを筐体Ａの水平面に対して斜めに配置することにより、大きいフィルタを使用することを可能にし、空気流量を大きくすることができるので、空気を清浄にすることができる。
また、フィルタＥを筐体Ａの水平面に対して斜めに配置しているので、フィルタＥを取出し、または取付けるとき、筐体はフィルタが床面と平行になる程度に傾ければよく、筐体を傾ける角度を小さくでき、フィルタの取出し、又は取付け作業を容易に行なうことができる。

図２に示す比較例のように、この発明の自走式空気清浄機と異なり、フィルタＥが筐体Ａの水平面に対して垂直に配置されている場合、フィルタＥの高さのため、筐体Ａの高さは、高くなり、そのため空気の吹出口は高くなり、部屋の低い位置の空気を清浄にすることができない。また、筐体底面が低くなり、床面の凹凸や絨毯、カーペット上を走行するとき、筐体底面が引っかかり走行が困難になる。また、フィルタを取出し、又は取付けるとき、筐体は床面に対して垂直になるまで傾けなければフィルタを取出し、又は取付けることができないので、フィルタの取出し、又は取付け作業が困難である。

＜＜自走式空気清浄機の全体構成＞＞
図３はこの発明の実施形態に係る自走式空気清浄機の斜視図である。
図４は図３に示される自走式空気清浄機から上部カバーを取り外した状態を示す斜視図である。
図５は図３に示される自走式空気清浄機の底面図である。
図６は図３に示される自走式空気清浄機のＡ−Ａ矢視断面図である。
図７は図３に示される自走式空気清浄機のＢ−Ｂ矢視断面図である。
図８は図３に示される自走式空気清浄機のＣ−Ｃ矢視図である。
図９は自走式空気清浄機が充電台に帰還した状態を示す図６対応図である。
図１０は図３に示される自走式空気清浄機を制御する制御部の構成を示すブロック図である。
図１１はこの発明の空気清浄機に搭載されるイオン発生装置の概略的な構成を示す説明図である。

図３〜９に示されるように、この発明の自走式空気清浄機の一態様である自走式空気清浄機１は、自走式空気清浄機１が設置された場所の床面Ｋを自律走行しながら周囲の空気を吸込口３から吸引して塵埃を除去する。また、吸引した空気の一部をイオン発生素子４で例えば電離処理してイオンを生成し、生成されたイオンを含む空気を吹出口５から放出する。
自走式空気清浄機１は、円盤形の筐体２を備える。そして、この筐体２の内部に、図６に示すように電力を蓄える充電式のバッテリー６を備える。さらに、筐体２内に空気を吸引すると共に吹出口５から空気を排出させる電動送風機７、筐体２内に導入された空気からほこりや異物を除去するフィルタ８を備える。また、筐体２内に導入された空気を電離処理してイオンを発生するイオン発生素子４を備える。さらに、吸込口３を開閉する吸気用蓋体９、吸気用蓋体９を駆動する吸気用蓋体駆動部１０（図４参照）を備える。また、吹出口５を開閉する排気用蓋体１１、排気用蓋体１１を駆動する排気用蓋体駆動部１２（図４参照）を備える。そして、各部を統合的に制御する制御部１３が設けられている。制御部１３は各種電子部品を実装した制御基板１４によって構成されている。
また、筐体２の底面には、床面Ｋに対して筐体２を走行させる走行部としての一対の駆動輪１５、筐体２の姿勢を安定させる後輪１７および段差をスムーズに走行するための前方補助輪１６が設けられている。以下、前方補助輪１６が配置されている方を前方側、後輪１７が配置されている方を後方側と称する。駆動輪１５は、走行方向において筐体の中心線上に配置され、前方補助輪１６及び後輪１７は、駆動輪１５を配置した中心線と直交する線上に配置される。

図６に示すように、フィルタ８は一対の駆動輪１５の上方に、筐体の底面、即ち水平な床面Ｋに対して６０°斜めに配置されている。フィルタ８を６０°斜めに配置し支持するため、フィルタ８の取付け部材（図示しない）が筐体の内壁に形成されている。フィルタ８の傾斜角度は、筐体２の厚さ、フィルタ８の大きさに応じて、３０°〜７５°の範囲で配置することができる。しかし、３０°以下では筐体の水平方向断面積が大きくなり、７５°以上では筐体の高さが高くなる。
筐体２は、シャシーを構成する平面視円形の底板２ａおよび後方側板２ｂと、可動式のバンパーとして機能する前方側板２ｃと、後方側板２ｂおよび前方側板２ｃの上部を塞ぐ平面視円形の上部カバー２ｄとから主に構成されている。底板２ａあるいは前方側板２ｃ、または底板２ａおよび前方側板２ｃの境界部分に、筐体の前方下端部を前端の位置とし前方補助輪１６の付近で底面に連なる傾斜部分２ｕが設けられる。前方側板２ｃは可動式のバンパーとして機能し、通常はバネ、スプリング（図示しない）によって、進行方向前方に突き出している。しかし、障害物に当たると、前方側板２ｃは後退し、衝撃を吸収する。前記傾斜部分２ｕは、このように後退した位置において、前方側板２ｃの前方下端部を前端の位置とし前方補助輪１６の付近で底面に連なるようになっている。また、前方側板２ｃは、下方部が筐体底面側に湾曲または折り曲げられ、前記傾斜部分２ｕは、湾曲または折り曲げられた前方側板２ｃの前方下端部を前端の位置とし前方補助輪１６の付近で底面に連なるように設けられる。吸込口３は上部カバー２ｄの中心よりもやや後方側に形成され、吹出口５は上部カバー２ｄの中心よりも前方側に形成されている。
吸込口３と吹出口５は充電等の非稼働時にほこりや異物が吸込口３や吹出口５から侵入することを防止するために、可動式の吸気用蓋体９および排気用蓋体１１によってそれぞれ開閉可能となっている。吸気用蓋体９および排気用蓋体１１は筐体２の内部に設けられた吸気用蓋体駆動部１０および排気用蓋体駆動部１２によってそれぞれ駆動される。

一対の駆動輪１５は、平面視円形の筐体２の中心線と直交する一対の回転軸１５ａ（図５参照）に固定されており、一対の駆動輪１５が同一方向に回転すると筐体２が進退し、一対の駆動輪１５が互いに逆方向に回転すると筐体２が中心軸の回りに回転する。
一対の回転軸１５ａは、図示しない一対のモータからそれぞれ個別に駆動力が得られるように図示しない動力伝達機構を介して接続され、各モータは筐体２の底板２ａに直接またはサスペンション機構を介して固定されている。

前方補助輪１６はローラからなり、自走式空気清浄機１の進路上に現れた段差を容易に乗り越えられるよう、筐体２の底板２ａの前方側に床面Ｋから少し浮き上がるように回転可能に設けられている。例えば、４〜１５ｍｍ程度浮き上げるように設けられる。
後輪１７は自在車輪からなり、駆動輪１５と共に床面Ｋに接地するよう、筐体２の底板２ａの後方側に回転可能に設けられている。前方補助輪１６及び後輪１７は、モータのような駆動源に接続されず、従動車となっている。
このように、自走式空気清浄機１は筐体２の前後方向の中間に一対の駆動輪１５が配置され、前方補助輪１６を床面Ｋから浮かせつつ自走式空気清浄機１の重量を一対の駆動輪と後輪によって支持できるよう、前後方向の重量が配分されている。

図５に示されるように、筐体２の底面において、前方補助輪１６の前方には床面Ｋを検知する床面検知センサ１８が配置され、一対の駆動輪１５の前方にも同様の床面検知センサ１９が配置されている。床面検知センサ１８によって下り階段を検知すると、その検知信号が制御部１３に送信され、制御部１３が一対の駆動輪１５を停止させるように制御する。また、床面検知センサ１８が故障した場合でも、床面検知センサ１９が下り階段を検知することにより一対の駆動輪１５を停止させることができるため、自走式空気清浄機１の下り階段への落下が防止されている。また、床面検知センサ１９が、下り階段を検知すると、その検知信号が制御部に送信され、制御部が駆動輪１５に下り階段を回避して走行するように、即ち、自走式空気清浄機１を後退させるか、回転させるように制御してもよい。

図５に示すように、フィルタ８の下端が筐体底面２ａに接近する箇所に、フィルタ８の横断面形状より大きく、かつフィルタ８を摘み出し、または挿入し取付けることができる矩形状の開口６０を形成する。更に、開口６０の付近に矩形状のフィルタカバー６１を開閉可能に設け、通常時はフィルタカバー６１が開口６０を覆う位置で係止するよう係止部６１ａを設けている。反対側の端には底面２ａと係合する係合部を設けている。従って、フィルタ８を取出し、または取付けるとき、筐体２はフィルタ８が床面と平行になる程度に傾け、係止部６１ａによる係止を解除し係合部６１ｂを支点としてフィルタカバー６１を開け、フィルタ８をフィルタの取付け部材を滑らせるようにして開口６０より取出すことができる。また、フィルタ８を取付ける場合は、フィルタカバー６１を開け、開口６０よりフィルタ８を挿入して、フィルタの取付け部材を滑らせるようにして、所定位置に収納し取付け、係合部６１ｂを底面２ａと係合させてフィルタカバー６１を閉じ、係止部６１ａで底面２ａに係止させる。このように、筐体を傾ける角度が９０°よりも小さく、またフィルタカバー６１を開ける角度が９０°よりも小さくてよいので、フィルタの取出し、又は取付け作業を容易に行なうことができる。なお、具体的には、係止部６１ａは、フィルタカバー６１の後方の端に設けられ、係合部６１ｂは前方の端に設けられて、フィルタカバー６１の前端を支点として開閉できるようになっている。即ち、底面２ａに対して傾斜して取付けられるフィルタ８と底面２ａとが次第に近づく後側の端部に係止部６１ａを設けている。なお、フィルタカバー６１の前端には凸部が設けられ、底面２ａ側にその凸部と係合する開口または凹部が設けられている。フィルタカバー６１の凸部と底面２ａの開口または凹部とが係合した状態でフィルタカバー６１が回動可能である。変形例として、フィルタカバー６１の前端部が蝶番で底面２ａと接続されてもよい。

また、図５に示すように、イオン発生素子４の下端が筐体底面２ａに接近する箇所に、イオン発生素子４の横断面形状より大きく、かつイオン発生素子４を摘み出し、または挿入し取付けることができる開口６２を形成する。更に、開口６２の付近にイオン発生素子カバー６３を開閉可能に設け、通常時はイオン発生部カバー６３が開口６２を覆う位置で係止するよう係止部（図示しない）を設ける。

なお、自走式空気清浄機１は、前進時に急停止しても後輪１７が床面Ｋから浮き上がらないように前後方向の重量が配分されているため、前進中に下り階段の手前で急停止しても前のめりに傾いて下り階段へ落下することはない。
また、駆動輪１５は、急停止してもスリップしないよう、溝を有するゴムタイヤをホイールに嵌め込んだ構成とされている。

筐体２の後方側板２ｂの後端には、バッテリー６の充電を行なう充電端子２０が設けられている。室内を自律走行しながらイオンを放出する自走式イオン放出器１は、バッテリー６の残量が閾値以下になった場合など、所定の条件となったとき図９に示されるように室内に設置されている充電台２１に帰還する。これにより、充電台２１に設けられた端子部２２に充電端子２０が接触し、バッテリー６の充電が行われる。商用電源（コンセント）に接続される充電台２１は、通常、室内の側壁Ｓに沿って設置される。
バッテリー６は充電端子２０を介して充電台２１から充電され、制御部１３、一対の駆動輪１５を駆動する一対のモータ、イオン発生素子４、電動送風機７、各種センサ等の各要素に電力を供給する。

図１０は本実施形態に係る自走式空気清浄機１を制御する制御部１３の構成を示すブロック図である。図１０に示されるように、制御部１３は、演算処理を行なうＣＰＵ２３、ＣＰＵ２３が行なう制御プログラムを格納したＲＯＭ２４、ＣＰＵ２３にワークエリアを提供するＲＡＭ２５を備える。さらに、ＣＰＵ２３の制御の下で自走式空気清浄機１の各種センサと制御信号の入出力を行なうＩ／Ｏポート２６、ＣＰＵ２３の制御の下で自走式空気清浄機１に備えられた各種駆動部を駆動するドライバ回路２７を備える。つまり、ＣＰＵ２３の制御の下で各種情報を記憶する記憶部２８などから構成されたマイクロコンピュータであって、自走式空気清浄機１を統合的に制御し、一連の自律走行とイオン放出運転を行なう。

制御部１３は、ユーザーによる自走式空気清浄機１の動作に係る条件設定を操作パネル（図示省略）から受け付けて記憶部２８に記憶させる。記憶部２８は、自走式空気清浄機１の設置場所周辺の走行マップを記憶することができる。走行マップは、自走式空気清浄機１の走行経路や走行速度などといった走行に係る情報であり、予めユーザーによって記憶部２８に記憶させるか、あるいは自走式空気清浄機１自体がイオン放出運転中に自動的に記録することができる。また、図示していないが、制御部１３は、ユーザーのリモコン操作により、任意の位置へと走行するように制御することもできる。

臭いセンサ２９は筐体２の外部周辺の臭いを検知する。臭いセンサ２９としては、例えば、半導体式や接触燃焼式の臭いセンサを用いることができる。自走式空気清浄機１の外部周辺の臭いを検知するため、臭いセンサ２９は筐体２から外部へ露出するように配置される。制御部１３はＩ／Ｏポート２６を介して臭いセンサ２９と接続され、臭いセンサ２９からの出力信号に基づいて筐体２の外部周辺の臭い情報を得る。

湿度センサ３０は筐体２の外部周辺の湿度を検知する。湿度センサ３０としては、例えば、高分子感湿材料を用いた静電容量式や電気抵抗式の湿度センサを用いることができる。自走式空気清浄機１の外部周辺の相対湿度を検知するため、湿度センサ３０は筐体２から外部へ露出するように配置される。制御部１３はＩ／Ｏポート２６を介して湿度センサ３０と接続され、湿度センサ３０からの出力信号に基づいて筐体２の外部周辺の湿度情報を得る。

なお、記憶部２８に記憶される走行マップには、自走式空気清浄機１が設置される設置場所における所定閾値以上の臭気が漂う箇所および所定閾値以上に湿気が高い箇所が特定箇所として予め記憶されていてもよい。このようにすれば、制御部１３がこの特定箇所を筐体２の周辺環境に基づいて定めた箇所であると判断することができる。つまり、走行マップが、臭いセンサ２９および湿度センサ３０と同様に、筐体２の周辺環境を検知する環境検知装置としての役割を果たすことになる。

人感センサ３１としては、例えば、赤外線、超音波、可視光等によって人の存在を検知する人感センサを用いることができる。自走式空気清浄機１の外部周辺の人の存在を検知するため、人感センサ３１は筐体２から外部へ露出するように配置される。制御部１３はＩ／Ｏポート２６を介して人感センサ３１と接続され、人感センサ３１からの出力信号に基づいて筐体２の外部周辺の人の存在情報を得る。

接触センサ３２としては、例えば、自律走行時に自走式空気清浄機１が障害物と接触したことを検知するマイクロスイッチを用いることができる。本実施形態では、障害物との接触により変位する可動式の前方側板（例えばバンパーとして機能を備える）２ｃの動きを検知するために筐体２内で前方側板２ｃの近傍に配置される。制御部１３はＩ／Ｏポート２６を介して接触センサ３２と接続され、接触センサ３２からの出力信号に基づいて筐体２の外部周辺の障害物の存在情報を得る。
例えば、自走式空気清浄機１は、走行領域の周縁に到達した場合や、進路上の障害物に衝突した場合、一対の駆動輪１５が停止し、一対の駆動輪１５を互いに逆方向に回転して向きを変える。これにより、自走式空気清浄機１は障害物を避けながら自律走行することができる。
また、充電等の非稼働時にほこりや異物が吸込口３や吹出口５から侵入して自走式空気清浄機１が故障することを防止するため、制御部１３はイオン発生素子４の作動時に吸込口３と吹出口５を開く。また、イオン発生素子４の非稼働時に吸込口３と吹出口５を閉じるように吸気用蓋体駆動部１０および排気用蓋体駆動部１２をそれぞれ制御する。

このように構成された自走式空気清浄機１では、イオン放出運転の指令により、電動送風機７、イオン発生素子４および一対の駆動輪１５の駆動が開始される。これにより、自走式空気清浄機１は所定の範囲を自律走行しながら周囲の空気を吸込口３から吸引し、イオン発生素子４は吸引された空気の一部を電離処理してイオンを生成し、イオンを含む空気が吹出口５から排出される。これにより、据え置き式や卓上式では十分にイオンを行き渡らせることが難しかったような比較的広い空間でも、自走式空気清浄機１の走行によってイオンを行き渡らせることが可能となり、空気中のカビ菌や浮遊菌を効率的に分解・除去、あるいは殺菌等をすることができる。

なお、自走式空気清浄機１は、環境検知装置である臭いセンサ２９、湿度センサ３０、走行マップおよび人感センサ３１から得られる情報に基づいて独特のイオン放出運転を実行することもできる。例えば、自走式空気清浄機１は、環境検知装置が検知した周辺環境に基づいて特定箇所に一定時間留まり、吹出口５からイオンを含む空気を集中的に放出するといった運転も可能である。

続いて図１１を参照しながらこの発明に係るイオン発生素子４の一構成例を説明する。該図は、イオン発生素子４の斜視図である。イオン発生素子４は排気経路に臨む複数のイオン放出部４１ａ、４１ｂを有している。このイオン放出部４１ａ、４１ｂは、イオン発生素子４の樹脂製筺体の一部を、例えば円形状に開口した開口部からなり、その開口部に対応して以下のイオン発生のための電極が設けられている。
つまり、各々のイオン放出部４１ａ、４１ｂには、共通の対向電極４２と針状の放電電極４３ａ、４３ｂが各々設けられる。放電電極４３ａ、４３ｂは先端が尖った針電極であり、対向電極４２は放電電極４３ａ、４３ｂの周囲を囲うように開口された共通の接地された電極である。
イオン発生素子４は、本体部分４５に高圧電気発生回路が内蔵されており、側面に設けられた２つの端子４６を介してバッテリー６から電力が供給され、作動する。
本体部分４５の高圧電気発生回路は、放電電極４３ａ、４３ｂに、交流波形またはインパルス波形から成る正または負の高電圧が印加される。前述のようにイオン発生素子４は複数の放電電極を持ち、例えば放電電極４３ａには、正のインパルス波形の高電圧が印加される。これにより、電離により発生するイオンが空気中の水分と結合して主としてＨ⁺（Ｈ₂Ｏ）ｍから成る正のクラスタイオンが生成される。
他の放電電極４３ｂには、負のインパルス波形の高電圧が印加され、電離により発生するイオンが空気中の水分と結合して主としてＯ₂ ^-（Ｈ₂Ｏ）ｎから成る負のクラスタイオンが生成される。ここで、ｍ、ｎは任意の自然数である。

イオン生成され、空間に放出されたＨ⁺（Ｈ₂Ｏ）_mおよびＯ₂ ^-（Ｈ₂Ｏ）_nは細菌の表面に付着し、化学反応して活性種であるＨ₂Ｏ₂または・ＯＨを生成する。Ｈ₂Ｏ₂または・ＯＨは極めて強力な活性を示すため、これらにより空気中の浮遊細菌を取り囲んで除去、あるいは殺菌することができる。ここで、・ＯＨは活性種の１種であり、ラジカルのＯＨを示している。
以上のイオン発生素子４の構成は、正および負のイオンを同時に発生させる一例であり、一つの放電電極を設け、該放電電極に交流の高電圧を供給させることで、正または負のイオンを交互に発生させることも可能である。また、正負のイオンを生成させるものでなく、負のイオンを発生させるようなものでもよい。

以下、この発明の実施形態を説明する前に、この発明の好ましい態様を幾つか述べておく。
前記空気流路は、一端が前記吸込口で他端が前記吹出口のＵ字状の経路に空気を導き、
前記フィルタは、Ｕ字状経路の屈曲部に配置されてもよい。このようにすれば、フィルタを斜めに配置するために空気流路を長くする必要がない。また、空気の流れに対して略垂直にフィルタ面を配置することができるので、気流に対して斜めに配置する場合に比べて気流への抵抗を低減できる。また、空気流路の垂直断面よりも大きな面積のフィルタを筐体内に設けることができるので、空気流路に垂直にフィルタを配置する場合に比べてフィルタに付着する埃が分散され、よってユーザーの手を煩わすフィルタの清掃あるいは交換の間隔をより長くすることができる。

また、前記筐体は、底面に前記フィルタの横断面形状より大きいフィルタ交換用開口が形成されてなり、前記開口を閉じる底蓋をさらに備えていてもよい。このようにすれば、フィルタの横断面形状より大きい開口を備えるので、容易にフィルタを取出し、または取付けることができる。また、フィルタが底面に対して斜めに配置されているので、フィルタを交換するとき、フィルタが床面と平行になる程度に筐体を傾ければよく、フィルタ底面に対して垂直に配置される場合に比べて筐体を傾ける角度を小さくでき、フィルタ交換時の取出しおよび取付けの作業を容易に行なうことができる。

さらにまた、前記フィルタは、底蓋を開けた状態で筐体底面側から前記空気流路に挿抜可能に取付けられてもよい。このようにすれば、フィルタを抜き差しすることにより容易に交換することができる。

さらに、前記底蓋は、筐体底面に対し傾斜して配置された前記フィルタと筐体底面とが近づく方向の端部に筐体底面と係止する係止部が形成され、その係止部と反対側の端部に筐体底面と回動可能に係合する係合部が形成されてもよい。このようにすれば、底蓋を開く角度が９０°より小さい状態で底蓋がフィルタと平行になるので、底蓋を大きく開かなくても容易にフィルタを挿抜しできる。
また、この発明の空気清浄機は、前記フィルタと前記吹出口との間に配置されるイオン発生素子をさらに備えていてもよい。

１：自走式空気清浄機
２：筐体
２ａ：底板
２ｂ：後方側板
２ｃ：前方側板
２ｄ：上部カバー
２ｕ：傾斜部分
３：吸込口
４：イオン発生素子
５：吹出口
６：バッテリー
７：電動送風機
８：フィルタ
９：吸気用蓋体
１０：吸気用蓋体駆動部
１１：排気用蓋体
１２：排気用蓋体駆動部
１３：制御部
１４：制御基板
１５：駆動輪
１５ａ：回転軸
１６：前方補助輪
１７：後輪
２０：充電端子
２１：充電台
２２：端子部
２６：Ｉ／Ｏポート
２９：臭いセンサ
３０：湿度センサ
３１：人感センサ
３２：接触センサ
４１ａ，４１ｂ：イオン放出部
４２：対向電極
４３ａ、４３ｂ：放電電極
４５：本体部分
４６：端子
６０：開口
６１：フィルタカバー
６１ａ：係止部
６２：開口
６３：イオン発生部カバー
Ａ：筐体
Ｂ：駆動輪
Ｃ：吸込口
Ｄ：吹出口
Ｅ：フィルタ
Ｆ：ファン
Ｇ：イオン発生素子
Ｈ：後輪
Ｊ：前方補助輪
Ｋ：床面
Ｍ：フィルタカバー
Ｐ：バンパー
Ｒ：バッテリー

Claims

吸込口および吹出口が形成される筐体と、
前記筐体内に配置される送風機と、
前記吸込口から送風機へ空気を導きかつ前記送風機から前記吹出口へ空気を導く空気流路と、
前記空気流路に挿入され筐体底面に対して傾斜して配置されるフィルタとを備えることを特徴とする自走式空気清浄機。
前記空気流路は、一端が前記吸込口で他端が前記吹出口のＵ字状の経路に空気を導き、
前記フィルタは、Ｕ字状経路の屈曲部に配置される請求項１に記載の自走式空気清浄機。
前記筐体は、底面に前記フィルタの横断面形状より大きいフィルタ交換用開口が形成されてなり、
前記開口を閉じる底蓋をさらに備える請求項１または２に記載の自走式空気清浄機。
前記フィルタは、底蓋を開けた状態で筐体底面側から前記空気流路に挿抜可能に取付けられる請求項３に記載の自走式空気清浄機。
前記底蓋は、筐体底面に対し傾斜して配置された前記フィルタと筐体底面とが近づく方向の端部に筐体底面と係止する係止部が形成され、その係止部と反対側の端部に筐体底面と回動可能に係合する係合部が形成されてなる請求項３に記載の自走式空気清浄機。
前記フィルタと前記吹出口との間に配置されるイオン発生素子をさらに備えることを特徴とする請求項１〜５の何れか一つに記載の自走式空気清浄機。