JP2007529257A - 多段階ごみ分離を有する掃除機に対する分離組立体 - Google Patents

Abstract

本発明は、掃除機（１）において、空気からごみ及び埃を分離する分離組立体に係る。該組立体を介して空気流路は、吸気口（５）から排気口（６）へと延在する。空気流路は、上流側セパレータ（１８）及び下流側セパレータ（１９）を介して延在する。下流側セパレータ（１９）は、内側空間（２７）との境界をなす通気性フィルタ要素（２８）を有する。下流側セパレータ（１９）の範囲において空気流路との境界をなす壁部は、少なくとも透明部分（３０）を有し、該透明部分を介してフィルタ要素（２８）が可視である。内側空間（２７）は、フィルタ要素（２８）の内側からフィルタ要素（２９）の外側に流れる空気をフィルタするようフィルタ要素（２８）の外側の範囲（３１）の上流に位置決めされる。

Description

本発明は、掃除機において少なくとも固体粒子を空気から分離する分離組立体に係る。該組立体は、吸気口、排気口、吸気口から排気口への空気流路との境界をなす壁部、及び、少なくとも固体粒子を空気から分離する少なくとも２つのセパレータを有する。該空気流路は該セパレータを介して延在し、該セパレータのうち上流側は、該セパレータのうち下流側の上流に位置決めされ、下流側セパレータは、内側空間との境界をなす通気性フィルタ要素を有する。

本発明は更には、本発明に従った分離組立体を内蔵し、空気流路においてファンを有する掃除機に係る。

多くの掃除機において、フィルタは、固体粒子（ごみ及び／又は埃等）を空気流から分離するよう第１のセパレータの下流に配置される。既知の掃除機において、第１のセパレータは、サイクロンセパレータ又集塵袋である。フィルタは通常、作動時間より数倍長い作動寿命を有し、その後、ごみは、集塵チャンバを空にすること又はいっぱいになった集塵袋を処分すること等によって、第１のセパレータから除去される必要がある。故に、多くの場合において、フィルタは、第１のセパレータにおいて蓄積されたごみ及び埃が排出される際に交換されない。第１のセパレータにおいて蓄積されたごみ及び埃が排出される際、埃は、フィルタを介する空気流の抵抗を低減するようフィルタから除去され得る。

国際公開第Ａ−０１／３２０６６号パンフレット（特許文献１）において、掃除機において使用されるごみ及び埃分離組立体に関する説明が与えられる。該説明において、空気流路は、まず汚れた空気からより大きな粒子を分離するようサイクロンセパレータを介して、次に汚れた空気から埃のより小さい粒子を分離するよう濾過要素を介して通過する。サイクロンセパレータからのごみ及びフィルタ要素からの埃を受ける集塵チャンバは、サイクロンセパレータの分離チャンバにおいて中心管の下方に位置決めされ、外方向及び斜め下方向に延在するフランジを有するディスクは、分離チャンバと集塵チャンバとの間に配置される。フィルタ本体は、円筒形に設計され、管と同軸の位置において管内部に取り付けられる。ストライカ部材は、フィルタからの埃を取り除くようフィルタ要素にぶつかるよう作動可能であり、埃はごみのより大きな粒子を有する集塵チャンバに入る。

このごみ分離組立体の問題は、フィルタの効率性を大幅に低減するフィルタにおける漏れが、典型的には掃除機のユーザによって気付かれないままとなる、ことである。
国際公開第Ａ−０１／３２０６６号パンフレット

本発明は、ユーザがフィルタにおいて漏れがあるか否かを簡単に気付き得る解決策を与える、ことを目的とする。

この目的を達成するよう、本発明に従った分離組立体が下流側セパレータの範囲において空気流路との境界をなす壁部が少なくとも透明部分を有し、該透明部分を介してフィルタ要素が可視であること、及び、フィルタ要素の内側からフィルタ要素の外側に流れる空気をフィルタするよう前出の内側空間がフィルタ要素の外側の範囲の上流に位置決めされること、を特徴とする。フィルタ本体は、透明部分を介して可視であり、漏れが発生した場合、該漏れは、漏れ及び／又は透明部分における埃のトレースによって容易に気付かれ得る。

本発明の特定の実施例は、従属請求項において説明される。

本発明に従った分離組立体の実施例、更なる目的、面、及び効果は、図面を参照して以下に詳細に説明される。

図示される掃除機１において、本発明に従った分離組立体２の一例が有される。作動中、分離組立体２は、モータ４によって駆動されるファン３によって掃除機を介して動かされる空気から固体粒子を分離する。

分離組立体２は、吸気口５及び排気口６を有する。吸気口５と排気口６との間で、分離組立体２の内面は、空気流路との境界をなす。図中、太い矢印７−１２は、空気流路に沿った空気の流れを示す。細い矢印１３，１４は、掃除機が作動中の際に空気流からの分離を引き起こす固体粒子の移動の一般的な方向を示し、細い矢印１５，１６は、掃除機１が作動していない（又は少なくともファン３が動いていない）間、フィルタから取り除かれた固体粒子の移動を示す。本例に従った分離システムにおいて、矢印１３及び１４によって示された粒子の動きはまた、原理上、空気流を取り込む水の霧の水滴等の液滴の運動を示す。

分離組立体２の吸気口５は、掃除機のホースが接続され得るコネクタの下流側に位置決めされる。

空気流路は、上流側セパレータ１８及び上流側セパレータ１８の下流の下流側セパレータ１９を介して延在する。本発明の枠組み内で、他のセパレータは、上流側及び下流側セパレータの上流及び／又は下流に、及び／又は、上流側及び下流側セパレータの間に与えられ得る。

本例によれば、上流側セパレータ１８は、掃除機１の筐体２２から取外し可能であるビン２１によって境界をなされる分離チャンバ２０を有するサイクロンセパレータである。分離チャンバは、略環状形を有し、分離チャンバ２０と共通する中心軸２４を有する中心管状部材の周囲で環状に延在する。

作動中、空気は、中心軸２４に対して接線の方向の方向指示構成部品を有する吸気口５を介して分離チャンバ２０に入り、サイクロン空気流は、分離チャンバ２０において作られ保持される。これによって、固体及び液体物質は、分離チャンバ２０の外壁に動かされる。分離チャンバ２０では、該材料の多くは、壁にぶつかって分離チャンバの下方の環状である蓄積チャンバ２５へと落ちる際、即ち作動中又は掃除機のスイッチが切られた後、速度を落とす。

管状部材２３は、複数の穴２６を備えられて通気性がある上方部分を有する。穴２６を介して、空気は、その内部において分離チャンバ２０を出る。分離チャンバ２０では、空気は粒子及び／又は水滴の最も低い濃縮を有する。更には、上に与えられた遠心力に対する分離チャンバから出る空気流によって取り込まれる極少量の粒子及び水滴は、一般的には埃と称される小さい寸法を有する極少量の粒子である。

上流側セパレータ１８の管状部材２３から、空気流は、下流側セパレータ１９の内側空間２７に入る。該チャンバ２７は、通気性のフィルタ要素２８によって境界をなされ、実質的な密封カバー２９によって閉じられる。作動中、空気流は、二方向矢印９によって示される通り、通気性のフィルタ要素２８を介して進められ、サイクロンセパレータ１８において空気流から取り除かれた、空気流における極少量の粒子は、空気から出てフィルタされる。

下流側セパレータ１９の範囲において、空気流は、この例によればフード３９によって形成された透明な壁部分によって境界をなされ、透明な壁部分がまた分離組立体２（及び掃除機１）の外側の一部分を形成するため、該部分を介してフィルタ本体が可視である。透明部分はまた、他の不透明な壁部分において１つ又はそれ以上の透明な窓の形状において与えられ得る。

フィルタ要素２８の内側からフィルタ要素２８の外側に流れる空気をフィルタするよう、内側空間２７がフィルタ要素２８の外側でフィルタチャンバ３１の一部分上流に位置決めされるため、フィルタ要素における漏れは、漏れ及び／又は透明な壁部分３０における埃のトレースによって容易に気付かれ得る。更には、フィルタの汚れた側は、内側上であり、フィルタは、適切に作動している限り綺麗な外観を保ち、例えばフィルタの種類又は取り付けられた瞬間を示し得るフィルタ上の表示は、長期間の使用後でもまだ明確に見えるままである。

フィルタによって濾過された空気は、矢印１０で示される通り、フィルタチャンバ３１を介してファン３に通り流れが拡大してファン３の下流のチャンバ３２におけるより低い速度に達した後、掃除機から出される（矢印１１，１２）。

フィルタ要素２８の通気性部材３３（図２参照）は、望ましくは、典型的には実質的に白色透明であるｅＰＴＦＥ等である埃が接着する傾向のない材料で作られ、バッキング３４を備えられる。使用中に明らかに可視であり続けるフィルタ要素２８の有色のマーキングは、部材３３の外側上のバッキング３４が有色であることによって特に容易に達成され得る。通常は灰色がかっている埃に対して明暗を有する明るい色はまた、フィルタ要素２８の外側上の埃が対比する背景に対してよりよく見え得るため、漏れの検出を容易にする役割を果たす。

フィルタ要素２８の通気性部材３３は、望ましくはＥＮ１８２２クラスＨ１０又はそれ以上を満たす。

上流側セパレータ１８の中心管２３は、管２３内部の中心チャンバ３５との境界をなす。分離チャンバ２０は、空気を分離チャンバ２０から出し得る排気口を形成する中心管２３の通気性上方部分を介して中心チャンバ３５と連絡する。中心管２３は、非通気性下方部分を有する。図示される作動状態において、フィルタ要素２８における内側空間２７は、下方向において開放され、中心チャンバ３５の非通気性下方部分の上方に位置付けられて連絡する。これによって、掃除機１のスイッチが切られる際、埃は、フィルタ要素２８の内側を出て中心チャンバ３５の下方部分へと落ち得る。フィルタ要素２８の内側にくっついている埃の解放は、掃除機１が不均一な面上を回るため及び／又は対象物に衝突する際の掃除機１の活発な動きによって行われる。フィルタからの埃の開放はまた、フィルタ要素２８を軽く叩くこと、ブラッシングすること、変形及び／又は他の処置によって支援され得る。かかる処置を自動的に実行するよう掃除機において内蔵され得る組立体は、既知である。

フィルタ要素２８から落ちた埃が中心チャンバ３５の下方の閉じられた部分に落ちるため、チャンバ３５の一部分において集められ、チャンバ３５を介して主要な空気流は、掃除機１が再び稼動される際に通過しない。故に、中心チャンバの下方部分において集められた埃は、掃除機１が再び稼動される際にフィルタ要素２８へと吹き戻される傾向が比較的少ない。蓄積チャンバ２５及び中心チャンバ３５において蓄積されたごみ及び埃３６，３７は、筐体２２からビン２１を取ること及び集塵容器へとそれを殻にすることによって、掃除機１から容易に取り除かれ得る。これは、ビン２１に到達するようフィルタ要素２８及びフード３０を一時的に取外すことを有する。しかしながら、フィルタ要素２８の汚れている側が内側であるため、これは、埃の拡散又は汚すリスクを最小限に抑える。

本例によれば、中心管２３の下方端部は、封３８によってビン２２の底部に対して密封され、ごみ及び埃を取り込み得る埃及びごみの蓄積範囲を介する空気流を避ける。しかしながら、中心管２３に不可欠である閉じられた底部が与えられ得る。これによって、ビン２１の底部に対して中心管２３を密封する必要性が排除されるが、中心チャンバ３５の下方部分において蓄積された埃は、中心管２３から別個に排気される。望ましくはチャンバの底部から垂直方向に延び、且つ望ましくは半径方向に向けられたフランジは、チャンバ２５，３５における空気の動きを妨げるよう集塵チャンバ２３，２５において与えられ得る。

フランジ３９は、分離チャンバ２０の周壁から短距離内に中心管２３の周囲に延在する。フランジ３９の自由端と分離チャンバ２０の周壁との間のフランジ空間は、望ましくは均一であり、望ましくは少なくとも３ｍｍ且つ望ましくは１０ｍｍより小さい。フランジ３９は、中心管２３の非通気性下方部分の上方端部の下方に位置決めされる上面４０を有する。

サイクロン空気流８によってもたらされる、フランジ３９上に下ろされた髪及び他のより大きな粒子の循環動作は、フランジ３９と髪及び他の粒子との間の摩擦によって速度を落とされる傾向にある。中心管２３がフランジ３９の上面４０のすぐ上方の一部分において非通気性であるため、粒子を比較的容易に取り込み得る内向きの放射状空気流は、これらの粒子が受ける遠心力がこれらの粒子の減速のため低減される際、少なくとも大幅に低減される。したがって、この粒子分離上の悪影響は、最低限に抑えられる。

更には、フランジ３９のすぐ上方の内向き放射状空気流の欠如又は少なくとも低減によって、中心管２３の周囲の粒子の更に比較的低い回転速度は、粒子が受ける遠心力が広がるようにさせるには十分であり、髪及び同様の大きな粒子も外側に動き、続いてフランジ３９の周辺端部を通って蓄積チャンバ２５へと下方向に動く傾向がある。故に、フランジ３９上に下ろされた髪及び他の大きな粒子は、他のごみ及び埃と共に蓄積する分離チャンバ２０の外側により信頼性高く分離される。

フランジ３９の上部常温粒子が再度中心管２３における穴２６に取り込まれない可能性を高めるよう、上面４０は、望ましくは少なくとも１ｃｍであり、より望ましくは少なくとも１．５乃至２ｃｍであり、中心管２３の非通気性下方部分の上端部の下方にある。

フィルタ要素２８に達する髪及び大きな粒子の量を最低限にまで低減するよう、中心管２３の通気性上方部分は、１−３ｍｍの幅を有する穴２６のパターンを備えられる。

更には、非通気性下方部分は、外側断面を有し、通気性上方部分は、非通気性下方部分の外側断面と同等又はそれより小さい外側断面を有する。したがって、非通気性下方部分は、通気性上方部分に対して放射状に突出せず、粒子の下方向移動が妨害されない。更には、粒子の回転動作の妨害を妨げるよう、中心管２３の外面は、潤滑であり、環状の形状を有する。フランジ３９とビン２１の周壁との間のギャップは、一定の幅を有し、且つ環状に延在するという事実により、粒子の回転動作の妨害が低減される。

本発明に従った分離組立体の一例を有する掃除機の概略的な側部断面図である。 図１に従った分離組立体のフィルタ要素の一部分の断面図である。

Claims (10)

1. 掃除機において少なくとも固体粒子を空気から分離する分離組立体であって：
   ・ 吸気口と；
   ・ 排気口と；
   ・ 前記吸気口から前記排気口への空気流路との境界をなす壁部と；
   ・ 少なくとも固体粒子を前記空気から分離する少なくとも２つのセパレータと、
   を有し、
   前記空気流路は、前記セパレータを介して延在し、前記セパレータのうち上流側は、前記セパレータのうちの下流側の上流に位置決めされ、前記下流側セパレータは、内側空間との境界をなす通気性フィルタ要素を有し、
   ・ 前記下流側セパレータの範囲において前記空気流路との境界をなす前記壁部は、少なくとも透明部分を有し、前記透明部分を介して前記フィルタ要素が可視であることと；
   ・ 前記内側空間は、前記フィルタ要素の内側から前記フィルタ要素の外側に流れる空気をフィルタするよう前記フィルタ要素の外側の範囲の上流に位置決めされることと、
   を特徴とする、
   分離組立体。
2. 前記フィルタ要素は、通気性部材と前記通気性部材の外側上のバッキングとを有する、ことを特徴とし、
   前記バッキングは、少なくとも色又はマーキングを与えられる、
   請求項１記載の分離組立体。
3. 前記上流側セパレータは、上方向に延在する中心管の周囲に延在する分離チャンバを有するサイクロンセパレータである、ことを特徴とし、前記中心管は、前記中心管の内側で中心チャンバとの境界となり、前記分離チャンバは、前記分離チャンバの排気口を形成する前記中心管の通気性上方部分を介して前記中心チャンバと連絡し、前記中心管は、非通気性下方部分を有し、
   作動状態においては、前記フィルタ要素における前記内側空間は、下方向に開放され、前記中心管の前記非通気性下方部分との連絡の上方及び中に位置決めされる、
   請求項１記載の分離組立体。
4. 前記上流側セパレータは、サイクロンセパレータである、ことを特徴とし、
   前記サイクロンセパレータは：
   ・ 上方向において延在する中心管の周囲に延在し、且つ周壁によって境界をなされる分離チャンバと；
   ・ 前記分離チャンバの下方の蓄積チャンバと；
   ・ 前記分離チャンバと前記蓄積チャンバとの間のフランジと、
   を有し、
   前記中心管は、前記中心管の内側で中心チャンバと境界をなし、前記分離チャンバは、前記分離チャンバは、前記分離チャンバの排気口を形成する前記中心管の通気性上方部分を介して前記中心チャンバと連絡し、前記中心管は、非通気性下方部分を有し、
   前記フランジは、前記周壁から短距離内に前記中心管の周囲で延在し、前記中心管の前記非通気性下方部分の上方端部の下方に上面を有する、
   請求項１記載の分離組立体。
5. 前記上面は、前記非通気性下方部分の前記上方端の少なくとも１ｃｍ下方にある、ことを特徴とする、
   請求項４記載の分離組立体。
6. 前記中心管の前記通気性上方部分は、幅１−３ｍｍを有する穴のパターンを備えつけられる、ことを特徴とする、
   請求項４記載の分離組立体。
7. 前記非通気性下方部分は、外側断面を有し、前記通気性上方部分は、前記非通気性下方部分の前記外側断面と同一又はそれより小さい外側断面を有する、ことを特徴とする、
   請求項４記載の分離組立体。
8. 前記フランジと前記分離チャンバの前記周壁との間のギャップは、一定の幅を有し、環状に延在する、ことを特徴とする、
   請求項４記載の分離組立体。
9. 前記フィルタ要素の前記通気性部材は、ＥＮ１８２２標準クラスＨ１０又はそれより高いものを満たす、ことを特徴とする、
   請求項１記載の分離組立体。
10. 請求項１乃至９のうちいずれか一項記載の分離組立体を内蔵し、前記空気流路においてファンを有する、
    掃除機。

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