JP2008536547A - 柔軟な表面の修復用装置およびその使用方法 - Google Patents
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Abstract
柔軟な表面の修復(SSR)装置および好適には強制空気を利用する柔軟な表面の修復方法が開示される。この装置は軽量で使い易く、オプションのコーナー吸収領域と着脱可能なカバーを備える外側ハウジング、内側ハウジング、ファンアセンブリを収容するモータハウジング、オプションの廃棄キャッチ機構、取り付けられるオプションの輸送装置、排気口)を備える第一の空気チャネル、空気導入口を備える第二の空気チャネル、前記廃棄機構近傍に設けられる戻り空気チャネルを含むことが望ましい。柔軟な表面の修復を行う方法は、このSSR装置の使用を含むことが望ましい。
Description
本発明は、柔軟な表面の修復(soft surface remediation:SSR)用の装置に関する。SSRは、柔軟な表面の上もしくは表面中に集積した汚れの悪影響を緩和、防止もしくは除去する処置である。より詳しくは、本発明は、除去、移動および輸送機構として強制空気を利用することが望ましいSSR装置に関する。
室内空気は臭気、およびダストやアレルゲンなどの空中汚れの格好の輸送機構である。ダストは一般的に煤煙(soot)、ペット鱗屑(pet dander)、皮膚剥片(skinflakes)、カーペットのファイバ(繊維)、ダニ屑、毛髪、リント(lint)などを含む。アレルゲンは一般的にダニ、ペット鱗屑、菌/カビ、花粉、および病原菌や細菌などの微生物などを含む。臭気は一般的にペット臭、体臭、調理臭などを含む。最近の家屋は、エネルギー効率の観点から可能な限り気密性を高めて建設される。このことから、空気を循環させ家屋に出入りさせるのに相当な時間を要するために室内空気品質が低下した環境が創出されるという悪影響が生ずる。従って空中汚れは家屋内の空気中で循環し続け、時間が経つと硬質表面(hard surface)および柔軟な表面(soft surface)に着地する。硬質表面とは床、カウンタートップ、家具の木製、金属、ガラス成分などをいう。柔軟な表面とは、室内装飾品、マットレス、枕、カーペット、カーテンなどをいう。
通常、柔軟な表面は多数本の糸もしくはファイバ(繊維)により形成される。多数本の糸もしくはファイバは特定パターンで織り合わされて厚い表面を形成し、あるいは薄い不織布メッシュの形態をとってもよい。家具室内装飾品の大半は織物である。汚れはファイバの織り目の間あるいはファイバ自体の間に滞留する。臭気の場合、分子がファイバ上もしくはファイバ中に付着する。布張り家具の一般的な構造は、例えば人の体重を支えるための硬さを提供する厚い内側フォーム上に詰め物材料の薄い層を設け、その上に外側の織物布地を設ける。汚れの大半は表面布地の織り目の内側、あるいは布張りをしたアイテムの詰め物材料の下もしくは表面に存在する。外側の織物布地の表面は屑、毛髪、ダスト、リント、しみが集積する領域となる。特に毛髪、ダスト、リント、ダニ屑は表面布地の織り目の間に滞留する。詰め物材料は毛髪、ダニ、ダニ屑、菌/カビ胞子の温床となる。菌/カビ胞子、細菌、病原菌は内側フォームの表面に見られる。
柔軟な表面の修復(SSR)には技術上難点がある。SSRは柔軟な表面から汚れを除去、移動、廃棄し、必要に応じて同じ面を少なくとも2通りの方法で処理すべく静電学、力学、空気、音響学、化学物質および/または他の技術により支持されたプロセスを伴うことが望ましい。このため、柔軟な表面の修復は次の5つの要素からなることが望ましい。(1)除去:表面近傍もしくは表面内部からダスト、汚れ、毛髪などを取り除く動作、(2)移動:除去後にダスト、汚れ、毛髪などを収容機構へ移動させる動作、(3)廃棄:収容機構を介して汚れを捕捉する動作、(4)輸送:化学物質もしくは他の利点(例えば制御ダニ、細菌、カビなどを殺菌し、あるいは処理を施す。あるいは、柔軟な表面の脱臭もしくは香料もしくは知覚される「フレッシュ度」を向上させる)を表面に輸送する動作、(5)防衛:柔軟な表面を将来的な汚れから守る処理を施す動作。
真空クリーナは清掃に利用される、よく知られた家庭用アイテムである。一般的な真空クリーナはモータにより駆動される吸込ファンと、(除去のため)カーペットなどの清掃対象面を打つ効果を有する回転ブラシを備えた吸込ノズルとで構成される。真空クリーナはキャニスタ型設計や直立型設計など各種形態で存在する。いずれのタイプの真空クリーナも相当な重量があり、扱いにくい。さらに、一般的なキャニスタもしくは直立真空クリーナはコード式であり、家屋内の領域によっては容易なアクセスが制限される。標準的な真空クリーナは家具室内装飾品、マットレス、およびカーテンなどの柔軟な表面での使用では極めて扱いにくい。また、標準的な真空クリーナの機械的除去機構は布地を損傷する場合がある。
今日の市場には、ブラックアンドデッカー社(Black&Decker:米国メリーランド州タウソン)製造のダストバスター(DustBuster)(登録商標)ハンドヘルド真空クリーナなどのハンドヘルドポータブル真空クリーナも存在する。しかし、ハンドヘルドポータブル真空クリーナは除去機構を含まず、真空パワーのみを利用するのが一般的である。従って、ハンドヘルドポータブル真空クリーナは十分な深さまで清掃するだけのパワーがなく、表面のみを清掃する。これらは織り目もしくはファイバに埋没した汚れに対して十分なパワーを有さないことがある。特に毛髪はファブリックに静電気で付着し、布地自体の織り目に絡み合うために除去するのが困難であることから、ハンドヘルドポータブル真空クリーナは毛髪の除去には効果的でない。さらに、一般的にハンドヘルドポータブル真空クリーナは開口部が小さいため、効果的に装置を作用させるには使用者は清掃対象面上で装置を低速且つ多数の経路で操作する必要がある。
場合によっては、化学物質もしくは他の物質を使用することが柔軟な表面の脱臭、清涼化、殺菌、汚れの除去の補助、あるいは将来的な汚れの防止のために望ましい場合がある。しかし、化学物質輸送システムを含まない標準的な真空クリーナもしくはハンドヘルドポータブル真空クリーナを利用して化学物質を清掃対象面に導入することは困難である。従って消費者は通常、化学物質の塗布を別体の装置に頼らねばならない。すなわち消費者は別体の清涼化、殺菌、清掃および防止動作のために余計な時間を費やさねばならない。
予防的手段として、頻繁に軽い清掃を行うことで、より複雑で破壊的な、大規模な清掃事象を遅らせることから柔軟な表面にとって有利である。一般的に、室内装飾品は頻繁に軽い清掃が行われていれば、たまに大規模な清掃を行う場合と比べて汚れる程度が低い。しかし、柔軟な表面を軽く清掃するための現行の方法は効果的でもなく便利でもないため、消費者は軽い清掃を行わない傾向がある。大規模な清掃は効果的であるが、極めて骨の折れる仕事であり、ハイパワーな道具、化学物質、エネルギーが必要である。さらに、大規模な清掃事象が効果的であればあるほど、柔軟な表面に対する損傷の危険が高まる。
よって、頻繁な使用を促進し、よって大規模な清掃事象の必要性を最小化する、軽い清掃を行うための使い易く便利な機構が求められている。また、ローパワーで軽量な強制空気SSR装置を用いて柔軟な表面に化学物質を導入し、清掃、清涼化、および殺菌作業を行う総時間を低減する、より効果的且つ効率的な方法が求められている。さらに、清掃時間を低減させるべく吸収領域を大きくした強制空気SSR装置が求められている。また、柔軟な表面の修復を効果的且つ非破壊的な方式で行うための除去機構を有する強制空気SSR装置が求められている。さらに、清掃対象アイテムの汚れを捕捉し、システムおよび使用者環境から汚れを除去するために容易な清掃もしくは廃棄を可能とする方法が求められている。
本発明の背景と当該技術の説明を含む目的で以下に挙げる米国特許および特許出願の全開示内容を参照によって本出願に援用する。
ギディングス(Giddings)他の米国特許出願第20040172769号「汚れを移動させる清掃媒体を利用して織物、敷物、剥き出しの床面を清掃する方法および装置(Method and apparatus for cleaning fabrics, floor coverings, and bare floor surface utilizing a soil transfer cleaning medium)」明細書には、汚れを移動させる清掃媒体を用いて織物、敷物、剥き出しの床面を清掃する装置および方法が記載されている。汚れを清掃対象面から機械的に除去する方法は、清掃媒体の一部を清掃液体で湿らせ、汚れおよび清掃液体の少なくとも一部を清掃媒体の予め湿らせた部分から任意に抽出し、清掃媒体の一部で清掃対象面を払拭し汚れを清掃対象面から清掃媒体へ移動させる各工程を連続的に且つ反復して行うことを含む。上記清掃方法の実施に当たりポータブルおよびビークルベースの装置を用いることができる。
ロジャース(Rogers)他の米国特許出願第20020104184号「ポータブル真空清掃装置(Portable vacuum cleaning apparatus)」明細書には、使用者の片方の肩にかけて、もしくはバックパックスタイルで運搬されることを意図したポータブル真空清掃装置が記載されている。真空クリーナは、真空クリーナケースに略完全に包囲され保持されうる伸縮チューブおよびノズル構成を有する。ホースもしくは管は使用の際に絡み合いを防止すべく折りたたむことができ、あるいは使用の際に追加的に拡張され、所望の位置に固定されうる。当該発明は、真空の内部構成要素を柔軟に吊下げ、管の力および移動に対し反作用するモーメントを付与する吊り下げ構成をさらに含む。
デイ(Day)の米国特許第6,042,333号「ピッチが調節可能なインペラ(Adjustable pitch impeller)」明細書には、隣接ブレード間に定義されうる複数の回転通路を有するインペラを記載している。ブレードは湾曲したルート部を有し、良好な線接触を維持すべく部分球状ハブを越えて回動しうる。通路はインペラ効率を向上すべく収束している。ハブは2つの相対回転部に分割でき、ブレードはブレードピッチを変更すべく効率的な手段を提供するため各相対回転部に設けられている。
デイ(Day)の米国特許第5,620,306号「インペラ(Impeller)」には、気体や液体などの流体を圧縮すべく構成された増圧インペラが記載されている。インペラは前部取入領域と後部排出領域、ならびにインペラの回転軸を収容するハブを有する。複数のブレードがハブ回りに延出し、いくつかのブレードは隣接ブレード間に通路を画定すべく重なり合う。通路は前部取入領域と連通する導入口と、後部排出領域と連通する排出口とを有する。導入口の面積は排出口の面積よりも大きく、通路を通過する流体の容積の低減を定義する。
デイ(Day)の米国特許第5,620,306号「インペラ(Impeller)」には、気体や液体などの流体を圧縮すべく構成された増圧インペラが記載されている。インペラは前部取入領域と後部排出領域、ならびにインペラの回転軸を収容するハブを有する。複数のブレードがハブ回りに延出し、いくつかのブレードは隣接ブレード間に通路を画定すべく重なり合う。通路は前部取入領域と連通する導入口と、後部排出領域と連通する排出口とを有する。導入口の面積は排出口の面積よりも大きく、通路を通過する流体の容積の低減を定義する。
キャストウォール(Castwall)他の米国特許第5、604、953号「真空クリーナ(Vacuum cleaner)」明細書には、電気モータと、関連付けられた吸込ファンとからなるとともに、吸込ノズルがユニットの導入口側にダスト分離装置を介して直接もしくは接続可能な固定管を介して接続されるユニットを含む真空クリーナが記載されている。真空クリーナは、不使用時には静止収容ユニット上に位置すべく構成されたハンドヘルドユニットを含む。ハンドヘルドユニットはユニットおよびダスト分離装置を組み込むとともに、固定管の接続用結合手段を備える。電力供給のため、伸縮コードにより、ハンドヘルドユニットは収納ユニットに接続される。収納ユニットは追加のコードによってコンセント差込口に接続できる。
バークホード(Burkhardt)他の米国特許第5,551,122号「コード式ハンドヘルド真空クリーナ(Corded handheld vacuum cleaner)」明細書には、回転ブラシの回転軸に平行な軸の回転軸に取り付けられるモータを有するハンドヘルド真空クリーナが記載されている。真空クリーナモータは、モータ固定子に取り付けられ、モータ軸受を保持するエンドベルを有する。エンドベルはモータ振動を抑制する弾性取付リングを備える真空ハウジングに固定される。ハウジングがモータ固定子を直接支持するため、大部分のモータ取付ハードウェアは必要なくなる。真空の取入オリフィスは2つの区別された平面に存在する形状とされ、これにより平坦な清掃面はオリフィスを妨害しない。取入口の形状により、垂直壁に近接する箇所の清掃が可能となる。
デイ(Day)の米国特許第6,123,618号「空気移動装置(Air Movement Apparatus)」明細書には、曲線を有するとともに中央通路と外側リムとを有する環状本体を含む空気移動装置が開示されている。装置はハブと多数の重なり合うブレードとを有するブレード式ファンなどの空気加速手段をさらに含む。さらに、ファンはモータにより駆動される軸を有する。中央通路の上部は第一のバリア部材により部分的に閉止される。特に、第一バリア部材の周縁は排気口を画定する環状吹出スロットを定義すべく本体の外側壁から内側へ離間されている。第一バリア部材は、内部を通過する空気の体積および速度に応じて環状スロットのサイズを拡縮するように本体上方のフロートに滑動可能に取り付けられる。湾曲した本体の周囲を空気が移動することで周囲空気よりも低圧の渦などの乱流が形成される。渦は空気の一部が排出され、空気の残りの部分が中央通路内に再循環されるように湾曲した本体の周囲を転回する。空気が通路を通過する際に空気を加熱するための発熱体が配置される。
デイ(Day)の国際出願第WO00/19881号「粒子状物質吸収および収集装置(An Apparatus for Picking Up and Collecting Particulate Material)」明細書には、ダストを運ぶ空気などの粒子含有流体を分離させる装置が開示されている。当該装置はコアンダ吹出スロットを利用して粒子を捕捉し、好適には渦流システムを利用して分離チャンバ内で流体ストリームから粒子を剥ぎ取る。装置は従来の真空クリーナでは適さない領域で適切に使用されるゼロエミッション装置とすることができる。
イリングワース(Illingworth)他の米国特許第6,687,951号「環状渦流バッグレス真空クリーナ(Toroidal Vortex Bagless Vacuum Cleaner)」は、イリングワース他の米国特許第6,595,753号「渦流アトラクタ(Vortex Attractor)」に開示された技術を基礎としている。開示された渦流アトラクタは、別々の流体取入もしくは排出がないように閉止循環方式で渦流を形成すべく流体に作用するため、単独、あるいは機械的もしくは電子的装置と組み合わせて利用される。インペラは流体を接線方向に引き上げるように構成され、流体は螺旋様に上方向に、螺旋の中心からインペラの導入口の上の領域に移動するループを有して流動する。渦流アトラクタはインペラからアトラクト対象物体に向けて延在する低圧領域を作り出す。渦流アトラクタは、'951特許において環状渦流バッグレス真空クリーナを提供すべく利用される。
リレー(Riley)他の米国特許第5,074,997号「廃液に成分を分散させるフィルタおよびフィルタ作成プロセス(Filter and Process for Making a Filter for Dispensingi Ingredients into Effluent)」明細書には、使い捨て真空クリーナバッグに利用できる異なるレベルの活性成分(防臭剤、香水など)を塗布されたフィルタが開示されている。空気がフィルタを通過する際、フィルタが活性成分を排出空気中に分散させる。活性成分はフィルタ基板に、粒子状物体がフィルタに蓄積する際に基板を通過する空気の変化する流動パターンにより決定されるパターンで不均等に分配される。
他の特許として、
ライフハイト(Leifheit)他の米国特許第5,492,540号「過酸化水素を利用する柔軟な表面の清掃用組成物および方法(Soft surface cleaning composition and method with hydrogen peroxide)」、
スラメク(Sramek)他の米国特許第5,895,504号「布地ワイプを利用する方法(Methods for using a fabric wipe)」、
リーズ(Rees)の米国特許第5,284,597号「三級アルキルヒドロペルオキシドからなる水溶性アルカリ柔軟な表面清掃組成物(Aqueous alkaline soft surface cleaning compositions comprising tertiary alkyl Hydroperoxides)」、
ウィリアムス(Williams)他の米国特許第4,597,124号「室内装飾品清掃方法および装置(Method and apparatus for cleaning upholstery)」、
ワイズ(Wise)の米国特許第5,968,204号「清掃面用品物(Article for cleaning surfaces)」、及び、
ウー(Woo)他の米国特許第6,696,395号「芳香をつけた液体の家庭用清掃布地処理および芳香剤の完全性を保持すべく変性された、ポリエチレンボトルに包装された脱臭組成物(Perfumed liquid household cleaning fabric treatment and deodorizing compositions packaged in polyethylene bottles modifiied to preserve perfume integrity)」
が挙げられる。
ライフハイト(Leifheit)他の米国特許第5,492,540号「過酸化水素を利用する柔軟な表面の清掃用組成物および方法(Soft surface cleaning composition and method with hydrogen peroxide)」、
スラメク(Sramek)他の米国特許第5,895,504号「布地ワイプを利用する方法(Methods for using a fabric wipe)」、
リーズ(Rees)の米国特許第5,284,597号「三級アルキルヒドロペルオキシドからなる水溶性アルカリ柔軟な表面清掃組成物(Aqueous alkaline soft surface cleaning compositions comprising tertiary alkyl Hydroperoxides)」、
ウィリアムス(Williams)他の米国特許第4,597,124号「室内装飾品清掃方法および装置(Method and apparatus for cleaning upholstery)」、
ワイズ(Wise)の米国特許第5,968,204号「清掃面用品物(Article for cleaning surfaces)」、及び、
ウー(Woo)他の米国特許第6,696,395号「芳香をつけた液体の家庭用清掃布地処理および芳香剤の完全性を保持すべく変性された、ポリエチレンボトルに包装された脱臭組成物(Perfumed liquid household cleaning fabric treatment and deodorizing compositions packaged in polyethylene bottles modifiied to preserve perfume integrity)」
が挙げられる。
要約すると、本発明は、
穏やかな方式で柔軟な表面の修復を効果的に行う除去機構、
清掃時間を低減するための大きい吸収領域を有するSSR装置、
ローパワー且つ軽量の強制空気SSR装置を利用して化学物質を柔軟な表面に導入する効果的且つ効率的な方法、
清掃、清涼化、および殺菌作業用物質を柔軟な表面に導入する時間を低減する強制空気SSR装置、
消費者が軽い清掃事象をより頻繁に行うことを促進する、使い易く便利な機構を有する便利な強制空気SSR装置、
を提供することが望ましい。
穏やかな方式で柔軟な表面の修復を効果的に行う除去機構、
清掃時間を低減するための大きい吸収領域を有するSSR装置、
ローパワー且つ軽量の強制空気SSR装置を利用して化学物質を柔軟な表面に導入する効果的且つ効率的な方法、
清掃、清涼化、および殺菌作業用物質を柔軟な表面に導入する時間を低減する強制空気SSR装置、
消費者が軽い清掃事象をより頻繁に行うことを促進する、使い易く便利な機構を有する便利な強制空気SSR装置、
を提供することが望ましい。
使い捨てフィルタ、洗浄部材、清掃ヘッド、および他の各種清掃材料などの各種消耗部品はこの目的で本発明の装置を補助してもよい。例えば、装置を通じて循環される空気の清浄に芳香剤もしくは他の香料を用いてもよい。さらに、布地のリフレッシュ、しみ除去および抗菌制御用組成物が提供されてもよい。
本発明の上記および他の態様は、以下の説明および添付図面を参照しながら考慮されればより深く理解されよう。以下の説明では本発明の好適な実施形態を示しているが、あくまで例示的なものであり本発明を制限する意図はない。本発明の精神から逸脱することなく多くの変更や修正を加えることが可能であり、修正は全て本発明に含まれる。
本発明を構成する利点と特徴の明白な概念、ならびに本発明が備える一般的な機構の構成及び作用の明白な概念は、本願明細書の一部を形成する添付図面に記載された例示的且つ非限定的な実施形態を参照することにより容易に明らかとなる。本願明細書において、同様の参照番号は複数の図面にまたがって同一要素を指す。
なお、図面にはテキストが付記されているが、テキストは例示された実施形態にさらなる詳細を提供するためだけに付記されており、図示され開示されたものだけに本発明を限定するものではない。
1.システム概観
本発明は、目的の達成のために強制空気を利用することが望ましい、室内装飾品などの柔軟な表面の修復(SSR)装置および柔軟な表面を修復する方法である。SSR装置の最も単純な形式は、流体を排出し、吸い込み、その間に表面と流体を清掃する装置である。
本発明は、目的の達成のために強制空気を利用することが望ましい、室内装飾品などの柔軟な表面の修復(SSR)装置および柔軟な表面を修復する方法である。SSR装置の最も単純な形式は、流体を排出し、吸い込み、その間に表面と流体を清掃する装置である。
本発明のSSR装置は、好適には外側ハウジング、少なくとも1つのオプションのコーナー吸収領域、着脱可能なカバー、内側ハウジング、ファンアセンブリを収容するモータハウジング、オプションの廃棄キャッチ機構、オプションの取付輸送装置、排気口を備えた第一の空気チャネル、空気導入口を備えた第二の空気チャネル、廃棄機構に近接配置される戻り空気チャネルを含む、軽量で使いやすい装置である。本発明のSSR装置を利用して柔軟な表面の修復を行う好適な方法は、収納場所からSSR装置を取り出し、消耗部品を装置に取り付け、装置を作動させ、SSR動作を実行し、装置を停止させ、消耗部品を取り外し、別の利用に備え、装置を収納し、必要に応じてバッテリを充電する、各ステップを含む。
2.好適な実施形態の詳細な説明
本発明は好適には室内装飾品などの柔軟な表面から汚れを除去、移動、廃棄することを含む柔軟な表面修復(SSR)を行う強制空気装置および方法である。本発明の強制空気SSR装置は、穏やかな、非破壊的方式で効果的に柔軟な表面の修復を行い、且つローパワーで軽量であることが望ましい。さらに、本発明の強制空気SSR装置は、清掃作業を迅速化するための大きい吸収領域を有し、保護、清涼化、殺菌、清掃および防止用物質の輸送機構を提供し、消費者が軽い清掃事象をより頻繁に実行することを促進する使い易く便利な機構を提供することが望ましい。本開示の目的において、用語「清掃(cleaning)」又は「清掃された(cleaned)」はSSRに関連付けられた作業を含めて広義に解釈される。さらなる清掃に用いられる物質として清掃用化学物質、脱臭剤、しみ除去剤、布地保護剤、清涼剤、殺菌剤が挙げられ、これらは全て液体、気体、固体、ゲル、支持体および/または粉末、あるいはこれらの組み合わせの形態をとることができる。
本発明は好適には室内装飾品などの柔軟な表面から汚れを除去、移動、廃棄することを含む柔軟な表面修復(SSR)を行う強制空気装置および方法である。本発明の強制空気SSR装置は、穏やかな、非破壊的方式で効果的に柔軟な表面の修復を行い、且つローパワーで軽量であることが望ましい。さらに、本発明の強制空気SSR装置は、清掃作業を迅速化するための大きい吸収領域を有し、保護、清涼化、殺菌、清掃および防止用物質の輸送機構を提供し、消費者が軽い清掃事象をより頻繁に実行することを促進する使い易く便利な機構を提供することが望ましい。本開示の目的において、用語「清掃(cleaning)」又は「清掃された(cleaned)」はSSRに関連付けられた作業を含めて広義に解釈される。さらなる清掃に用いられる物質として清掃用化学物質、脱臭剤、しみ除去剤、布地保護剤、清涼剤、殺菌剤が挙げられ、これらは全て液体、気体、固体、ゲル、支持体および/または粉末、あるいはこれらの組み合わせの形態をとることができる。
図1は本発明に従ってSSRを実行するための代表的なポータブル装置である強制空気SSR装置100の斜視図である。使いやすくするため装置100はハンドヘルドであることが望ましい。強制空気SSR装置100は開放端である外側ハウジング第一端112を有する外側ハウジング110と、外側ハウジング第二端114を含む。第一ダストトレイ116は外側ハウジング第一端112において外側ハウジング110の開口部と同心的に一体形成されている。少なくとも1つのコーナー吸収領域118は、必要に応じて外側ハウジング第二端114において外側ハウジング110内に突出するように一体形成される。オプションのコーナー吸収領域118のさらなる詳細は図2、図3、図4を参照して説明する。オプションのコーナー吸収領域118に加え、第一のオプションのコーナー吸収領域118から90度もしくは180度の角度において他の吸収領域を設けてもよい。ハンドル122を備えた着脱可能なカバー120は、外側ハウジング110の開口部の上に設けられ、外側ハウジング第一端112と第一ダストトレイ116を閉止することが望ましい。さらに、ブラシ124は外側ハウジング110の周辺縁に沿って外側ハウジング第二端114に一体形成されていることが望ましい。
外側ハウジング110は略円筒形であり、成型プラスチック、スズ、アルミニウムなどの硬質軽量材料で形成されることが望ましい。同様に、第一ダストトレイ116、オプションのコーナー吸収領域118、着脱可能なカバー120、ハンドル122は成型プラスチックもしくはアルミニウムなどの硬質軽量材料で形成される。着脱可能なカバー120は、例えば使用者が固定保持されている外側ハウジング110に対し着脱可能なカバー120を90度もしくは180度回転させることにより係合/係合解除される標準的なロック機構を利用して外側ハウジング110に固定される。ハンドル122の実施形態は図1に示されたものに限定されない。あるいは、ハンドル122は、外側ハウジング110のオプションのコーナー吸収領域118に対向する側に任意の人間工学上適切な方式で取り付けられるノブ形状あるいは標準的な既知の形状のハンドルであってもよい。また、外側ハウジング110の側の任意の場所に標準的な既知の形状の2つのハンドルを設けてもよい。ブラシ124は、柔軟な清掃対象面からの粒子や毛髪の除去を補助する適切な長さ、硬さ、密度の毛の集合体で形成される標準的なブラシであることが望ましい。ブラシ124は、汚れを緩め、可能性として柔軟な表面を整備することが可能なゴムや各種基板の複合的混合体などの他の材料からなってもよい。
図2は、強制空気SSR装置100の図1の線A-Aに沿った断面図である。図2では、強制空気SSR装置100は外側ハウジング110内に略同心的に配置された内側ハウジング126をさらに含んで示されている。内側ハウジング126は、それぞれ外側ハウジング第一端112と外側ハウジング第二端114に向けられた内側ハウジング第一端128と内側ハウジング第二端130とを有する。内側ハウジング126は内側ハウジング第一端128に頂部空気導入口132をさらに含む。第二ダストトレイ134は内側ハウジング第二端130において内側ハウジング126の外周回りに同心的に一体形成される。強制空気SSR装置100は、内側ハウジング126内に略同心配置されたモータハウジング136をさらに含む。モータハウジング136は、それぞれ内側ハウジング第一端128と内側ハウジング第二端130とに向けられたモータハウジング開放端138とモータハウジングベースプレート140とを有する。モータハウジングベースプレート140は、図示されるごとく等間隔に離間されプレート周囲から突出する複数の突起もしくは歯142を含む。歯142のさらなる詳細は図4に示されている。これらの突起もしくは歯は、例えばペットの毛、紙、あるいは他の静電的に付着した物体など、表面にある物体を把持し持ち上げるために利用できる。あるいは、歯はレーキ、ブラシの一部であってもよく、あるいは全く歯の形をなさず柔軟なスポンジ片材料であってもよい。歯は指に似せて丸みを帯びていてもよく、表面を損傷しないようプラスチック、ゴム、あるいは同様に硬質であるが幾分可撓性のある材料で作製されてもよい。内側ハウジング126とモータハウジング136は略円筒形であり、成型プラスチックもしくはアルミニウムなどの硬質軽量材料で形成される。さらに、図2に示されるように空気の流れとモータ冷却の観点から、モータハウジングベースプレート140はモータハウジング開放端138よりも大径であり、モータハウジング136は略ベル形状となっている。さらに図2には、内側ハウジング126が内側ハウジング第二端130において丸みを帯びた幾何学形状を有することが示されている。これは、複数のスタンドオフ146が取り付けられた湾曲面を有する空気制限部144を形成するためである。空気制限部144およびスタンドオフ146の詳細は図4に示されている。
強制空気SSR装置100は、モータハウジング開放端138を介して嵌合されモータハウジング136内に固定された交流(AC)モータもしくは直流(DC)モータ154のモータ軸152に取り付けられたファンインペラ150から形成されるファンアセンブリ148をさらに含む。ファンアセンブリ148のファンインペラ150は内側ハウジング126の内側ハウジング第一端128に向けられていることが望ましい。
ファンインペラ150は、例えば成型プラスチックもしくはアルミニウムで形成される軽量ファンインペラである。ファンインペラ150は球状ハブに取り付けられた重なり合うブレードで形成される高効率ファンインペラで形成されることが望ましい。ファンインペラ150は、標準的なファンブレード設計と比べ、所与の回転数および物理的サイズで高圧空気を提供できる。一例において、ファンインペラ150はジェットファン・テクノロジーズ社(Jetfan Technology Limited)(オーストラリア国アランデル)により製造される、米国特許第5,620,306号「インペラ」に記載されたジェットファン(登録商標)技術を利用した市販のファンインペラであってもよい。'306特許には気体や液体などの流体を圧縮すべく構成された増圧インペラが記載されている。'306特許のインペラは前部取入領域、後部排出領域、およびインペラの回転軸を収容するハブを有する。複数のブレードがハブ回りに延出し、隣接ブレード間に通路を画定すべく一部のブレードが重なり合う。
別の例において、ファンインペラ150は混合流(mixed flow)もしくは「混合流(mixflow)」ファンである。混合流ファンは、空気が通過する際に遠心方向を空気に付与する角度をつけたブレードを有する。固定子と呼ばれる1列の静止ブレードが回転インペラの下流に近接配置される。この固定子の列は固定子の列に吹き付けられる高速空気を有する。高速空気は各固定子ブレードの空気阻止動作により低速化される。
あるいは、強制空気ストリームは一般的な真空クリーナからの排気ファンなどの従来の源から発生してもよい。
一実施形態において、好適なモータ154は標準的なローパワーの、5000〜40000RPMの6〜24ボルトDCモータである。ACもしくはDCモータ154は単一速度もしくはマルチ速度モータとすることができる。例示的なACモータ154はジョンソン・エレクトリック(Johnson Electric)64335である。ファンアセンブリ148は、ACモータ154およびファンインペラ150の動作により、実質的な空気流を発生しうる。
強制空気SSR装置100は空気流からダストを除去するための収集もしくは分離チャンバをさらに含む。収集器に加え、オプションのキャッチ機構156が内側ハウジング126の頂部空気導入口132に近接して、外側ハウジング110の外側ハウジング第一端112において着脱可能なカバー120と平行に取り付けられる。機構156は消耗部品である不織布フィルタ、静電布、ファンインペラ150に近接配置される他の材料であることが望ましい。このような廃棄機構もしくはキャッチ156は各種形状とすることができ、Jリング型、ドーナツ型、もしくはわずかに凸状もしくは凹状カップ型が挙げられるがこれらに限定されない。廃棄キャッチ機構156は、例えば装置100内を循環する空気のフィルタと同様の作用を有する不織布材料である。フィルタはプラスチックもしくは厚紙リング、フレーム、もしくはハウジングにより支持されてもよい。別の例において、廃棄キャッチ機構156はS.C.ジョンソンアンドサン社(S.C.Johnson&Son,Inc)(米国ウィスコンシン州ラシーン)のグラブイット(Grab-It)(登録商標)布もしくはプロクターアンドギャンブル社(Procter&Gamble:米国オハイオ州シンシナティ)のスィファ(Swiffer)(登録商標)布である。あるいは、廃棄キャッチ機構156は容易に着脱可能且つリサイクル可能なHEPAフィルタもしくは他の微粒子フィルタである。さらに別の例において、廃棄キャッチ機構は第一ダストトレイ116上もしくはトレイ116内に配置されてもよく、不織布材料、ゲル、あるいは空気中の粒子状物体を捕捉・保持すべく作用する粘性物質とすることができる。可能なキャッチの例が図17A〜図26に示されている。これらについて以下に詳述する。
廃棄キャッチ機構156には、脱臭、臭気中和、ダニ制御などの衛生処理を柔軟な清掃対象面に対し施すべく活性物質もしくは成分が含浸されていてもよい。衛生処理を施すための、布地を貫通しない適切な小さい粒子を有する例示的活性成分はトリエチレングリコール(Triethyleneglycol(TEG))である。臭気中和のための例示的活性成分もトリエチレングリコール(S.C.ジョンソンアンドサン社のオースト(Oust)(登録商標)など)である。脱臭のための例示的活性成分は、プロクターアンドギャンブル社のファブリーズ(Febreze)(登録商標)などのシクロデキストリンである。あるいは、物質はハウジング内部へ化学物質を放出すべく構成された一体的リザーバなどの輸送システムを通じて装置内の空気流れに直接追加されてもよい。化学物質として、クリーナ、脱臭剤、清涼剤、防虫剤、殺菌剤が挙げられる。これらは全て液体、気体、固体、ゲルおよび/または粉末、もしくはこれらの組み合わせの形態をとることができる。この化学物質は、枕、マットレス、カーペット、車内、カーテン、窓、床、配管ドレイン、昆虫生息地、および/またはカウチ(couch)などの硬質および柔軟な表面を修復するのに適している。
さらに、任意の活性物質もしくは成分は、リザーバ205(例えば図7および図8に図示)もしくはユニットに外付けされるトリガスプレー、ポンプ式スプレー、エアゾール、もしくは同様の手段などの他のシステムを用いて処理対象面に供給される。あるいは、材料は、外側への流れにより下ろされ、次いで装置によりピックアップされる(例えばキャニスタに収容された)発泡クリーナであってもよい。フォームは、例えば化学反応、界面活性剤、攪拌器、二重ボトルシステム、オキシクリーン(OXYCLEAN)など当該技術で公知の各種手段により作動されうる。
保護・再生物質を流体ストリームに追加してもよい。これらの物質は柔軟な表面のファイバを回復させ、将来的な防汚性と耐水性を高めるべく被覆することができる。例えば、デュポン(DuPont)社とスリーエム(3M)社の各種組成物は、スコッチガード(SCOTCHGUARD)(登録商標)のように布地の耐水性および/または防汚性を向上させることで知られている。これらの物質はさらに分散剤および/または活性物質を入れたマイクロカプセルからなる組成物を含んでもよい。
強制空気SSR装置100は複数のバッテリ(図示せず)からなるバッテリアセンブリ(図示せず)をさらに含んでもよい。バッテリは6〜24ボルトのDC電圧源を提供すべくDCモータ154に電気的に接続される標準的な充電式もしくは非充電式バッテリである。あるいは、装置はコード式であってもよく、AC電圧源を介して作動してもよい。
強制空気SSR装置100の全体寸法は、例えば直径約4〜12インチ(約10〜26cm)、高さ6〜12インチ(約15〜26cm)である。さらに、強制空気SSR装置100の例示的重量は2〜5lbs(約0.9〜2.7kg)である。強制空気SSR装置100の全体寸法および重量は、実際上ポータブル装置を容易に保持・利用するのに適していれば上記に限定されない。このような装置100は人間工学的に使用者に優しいことが望ましい。
続けて図1および図2を参照すると、当業者は強制空気SSR装置100が着脱可能なカバー120、内側ハウジング126、モータハウジング136、ファンアセンブリ148、廃棄キャッチ機構156、およびバッテリアセンブリ(DC電源の場合)を固定するための標準的な機械的取付構造を含むことを理解するであろう。これらは簡略化の目的で割愛されている。
図3は図1の線A-Aに沿った強制空気SSR装置100の断面図であり、使用中の強制空気SSR装置100内の空気流を示している。図3は第一の空気チャネル162をさらに含む強制空気SSR装置100を示す。第一の空気チャネル162はモータハウジング136の外側壁と内側ハウジング126の内側壁との間においてモータハウジング136の周囲に形成される空気キャビティである。第一の空気チャネル162はモータハウジング136の周囲に底部排気口164を有し、モータハウジングベースプレート140は内側ハウジング第二端130において内側ハウジング126の内側壁と近接する。さらに、第二の空気チャネル166は内側ハウジング126の外側壁と外側ハウジング110の内側壁との間の内側ハウジング126の周囲に形成された空気キャビティである。第二の空気チャネル166は内側ハウジング126の周囲に底部空気導入口168を有し、内側ハウジング第二端130における内側ハウジング126の外側壁は外側ハウジング第二端114における外側ハウジング110の内側壁に近接している。戻り空気チャネル170は内側ハウジング126の着脱可能なカバー120と頂部空気導入口132との間において廃棄キャッチ機構156に近接して形成される空気キャビティである。空気はチャネル162、166、170を通って循環する。空気は外側ハウジング壁に向かって外側に移動でき、従ってダストが第一ダストトレイ116内に収容されることを可能とする。さらに、図3は柔軟な表面180と接触する強制空気SSR装置100のブラシ124およびスタンドオフ146を示している。柔軟な表面180は室内装飾品などの任意の柔軟な清掃対象面を表す。柔軟な表面180と接触する強制空気SSR装置100の部分の詳細は図4に示されている。
図4は強制空気SSR装置100の底部斜視図である。図4にはモータハウジングベースプレート140の周囲に等間隔に離間され、周囲から突出する複数の歯142が示されている。図4には空気制限部144のやや丸みを帯びた表面周りに等間隔に離間され、表面から突出する1組のスタンドオフ146が示されている。さらに、図4には外側ハウジング110の外側ハウジング第二端114において90度構造を形成し、あるいは円形断面を有するオプションのコーナー吸収領域118を示す。ブラシ124は、オプションのコーナー吸収領域118を含む外側ハウジング110の外側ハウジング第二端114の外周の大部分に沿って設置される。
再度図4を参照すると、モータハウジングベースプレート140、歯142、空気制限部144、およびスタンドオフ146は成型プラスチックもしくはアルミニウムなどの硬質軽量材料で形成される。必要に応じて、モータハウジングベースプレート140の外側面は、必要に応じて交換される別の消耗アイテムであるリントもしくはペットの毛用収集布やパッドで被覆されていてもよい。スタンドオフ146および歯142は柔軟な表面180の布地の鉤裂きを防止する適切なサイズおよび形状である。スタンドオフ146は空気制限部144の表面から突出し、例えば長さが1〜10mm、直径が1〜15mmである。オプションの歯142はモータハウジングベースプレート140に対し一定角度で突出し、例えば長さが1〜5mm、直径が0.25〜5mmである。さらに、内側ハウジング126の周囲周りの底部空気導入口168、およびモータハウジングベースプレート140の周囲周りの底部排気口164が示されている。これらにより空気制限部144はこれらの間の空気流界面として作用する。スタンドオフ146は、空気制限部144が柔軟な表面180から適切な距離およびやや分離されて保持されることを確実にし、従って空気制限部144と柔軟な表面180の間に空気流パスが確保される。
続けて図1〜図4を参照すると、強制空気SSR装置100の好適な動作は以下の通りである。除去カバー120が取り外される。清潔な廃棄キャッチ機構156が強制空気SSR装置100の外側ハウジング110内の、第一ダストトレイ116に近接する、戻り空気チャネル170のパス内部に設置される。着脱可能なカバー120が元の位置に戻される。着脱可能なカバー120は、着脱可能なカバー120が定位置に固定されていない場合にユニットの動作を防止するオプションのロッキング機能を含む。強制空気SSR装置100は標準的なオン/オフスイッチ(図示せず)により作動される。スイッチはバッテリアセンブリの出力電圧とDCモータ154の電気的結合、あるいは家庭の電源コンセントからACモータ154への電気的結合を行う。この結果ファンインペラ150が回転し、第一の空気チャンバ162を通じて内側ハウジング126の頂部空気導入口132に空気が引き込まれ、底部排気口164から排出され、空気制限部144の周囲を通過し、底部空気導入口168を通って戻り、第二の空気チャネル166に入り、廃棄キャッチ機構156を通過し、戻り空気チャネル170に入り、頂部空気導入口132に戻り、好適には強制空気SSR装置100内に閉止ユニットである閉ループシステム(closed loop system)を形成することにより空気の流れを創出する。さらに、底部排気口164から、空気制限部144の周囲を通り、底部空気導入口168に入る空気流はコアンダ効果として知られている現象により強化される。コアンダ効果は、流体ストリームが元の方向において直線にではなく凸面に沿う傾向である。例えば、コアンダ効果により、底部排気口164から生ずる圧縮空気のストリームの一部は空気制限部144近傍の湾曲表面に沿う傾向がある。残りの空気は表面に向けられ、汚れ、ダスト、臭気分子吸込吸引、粒子状物体および表面上もしくは表面内に捕捉されうるあらゆる物質を緩めて除去する。
次いで、使用者は好適にはブラシ124、モータハウジングベースプレート140、およびスタンドオフ146を図3に示す柔軟な表面180などの清掃対象面と接触させ、柔軟な表面180上で前後もしくは左右に強制空気SSR装置100を移動させる。この間に、圧縮空気は底部排気口164から放出され、柔軟な表面180に衝突する。この高圧は、ファンインペラ150の動作と、第一の空気チャネル162が狭窄していることから生ずる。例えば、このことは部分的にはモータハウジング136が狭い底部排気口164の形成を助けるベル形状をとることによるものである。底部排気口164を出る圧縮空気と柔軟な表面180に衝突するブラシ124および歯142の動作とが組み合わさり、一般的に粒子や毛の形状の汚れを柔軟な表面180から除去する作用を持つ。緩んだ汚れは強制空気SSR装置100の空気流により捕捉され、底部空気導入口168内に運ばれ、強制空気SSR装置100内に集積する。強制空気SSR装置100を柔軟な表面180上で移動させることは、表面上に汚れを集める空気流を効果的に移動させることである。詳細には、圧縮空気により除去される汚れは第二の空気チャネル166内に引き込まれ、第二の空気チャネル166の全距離を流動し廃棄キャッチ機構156に到達するには重すぎる粒子は重力により第二ダストトレイ134内に落下する。その他の汚れは第二の空気チャネル166の全距離にわたり引き上げられる。ここで一部の粒子が追加的に第一ダストトレイ116内に捕捉され、最小限の汚れが廃棄キャッチ機構156内に捕捉されることが望ましい。フィルタリングされた空気は戻り空気チャネル170を通って内側ハウジング126の頂部空気導入口132に入り、ファンインペラ150に戻る。戻り空気チャネル170内の空気は非サイクロン方式で循環し、一部の粒子を外側へおよび第一ダストトレイ116内へ放出する。さらに、廃棄キャッチ機構156に含浸された任意の活性成分はファンインペラ150の動作により第一の空気チャネル162の空気流中に搬送され、続いて、底部排気口164を介して柔軟な表面180の布地内に移動される。さらに、任意の清掃用流体もしくは他の活性成分は装置100の内部もしくは外部に取付可能な装置を用いて、処理対象面に移動されうる。このような搬送機構としては、トリガスプレー、ポンプ式スプレー、エアゾール、もしくは活性成分、例えば化学物質を処理される表面に輸送するための同様の手段が挙げられる。
図5Aおよび図5Bに示される本発明の装置100の実施形態では、空気制限部144が可動環状部材であり、上部位置にあるときにユニットが上記定義の如く動作することが可能となる。部材144もしくはトラップが好適には重力により低い位置(図5B)まで引き下げられると、部材144は自身とその上の面との間の空気を転換させる。これは、装置100が清掃対象面に配置される前に、下降空気ジェットが汚れを撹乱し、拡散させるためである。この部材は、装置100を表面に接近させ、装置100の重量もしくは操作者の下方向への力が装置100を垂直に動作位置まで押し上げもしくは移動させることを可能とすることにより上記現象の発生を防止する。トラップ144は、重力もしくはばね装置によって下方向に移動される。別の実施形態において、この部材はばねもしくは同様の機構によりバイアスされていてもよい。あるいは、この部材は表面と接触するとファンを回転させる第二のスイッチとリンクされていてもよい。なお、図5Aおよび図5Bに示す実施形態はオプションのコーナー吸収領域を図示していない。
図6に最も明確に図示されている別の実施形態では、装置は本体103に結合された長い長尺の拡張可能ハンドル105を有することが望ましい。この装置100は、本体103の内部を見るための窓107を頂部側に有することが望ましい。装置100は、使用の際に装置100が衝突するアイテムを保護すべく後部側にゴムバンパ109をさらに有する。さらに、延長されたノーズ111が含まれることが望ましい。この実施形態は、電気的コード113を介して給電されることが望ましい。このように構成することで、この装置100は柔軟な表面の清掃のためだけでなく、小さな変更を加えることで殺虫剤(insecticide)、忌避剤(repellant)、除草剤(herbicide)、殺菌剤(fungicide)、抗菌剤(antimicrobial)、床クリーナ、窓クリーナ、ドレインクリーナ、空気清涼剤などを含む材料を搬送すべく利用されうる。長尺の拡張可能な、好適には伸縮するハンドルは、使用者が特定の表面に到達し、および/または塗布する間使用者と表面処理物質との間に距離を提供することを可能とする。いくつかの例においては、モータは好適には防水性であるため、装置はこれらのタイプの液体が利用される領域で利用できる。
図7および図8に本発明の別の実施形態が示されている。この実施形態の装置100には、ハンドルと球状の第一ダストトレイハウジングが設けられていない。着脱可能なカバー120はハウジング110に取り付けられることが望ましい。流体リザーバ205が取り付けられることが望ましい。この実施形態は、十分な空間のない領域の清掃での軽い清掃において使いやすくするため使用者の手のひらにフィットすべく構成されていることが望ましい。この実施形態の空気流れはチャネル162、166、および170に限定される。この実施形態はコーナー吸収領域118を有していてもよいが、必須ではない。屑は戻り空気チャネル170に嵌合する廃棄キャッチ機構156に収集される。除去機構もしくはブラシ124が外側ハウジング第二端114の下に設けられてもよい。図示された除去機構124はブラシ、ダスター、弾性フィンガー、ペットの毛除去用硬質ブラシなどを含んでもよい。
図9〜図10Bは本発明の様々な追加の実施形態を図示したものである。図9Aおよび図9Bは狭いコーナーや狭い空間に入るための前部コーナー吸収領域118を有する装置100を示している。ユニットに屑が満たされ、フィルタ156の交換が必要であることを使用者が確認できるよう、頂部に透明カバー120が取り付けられることが望ましい。カバー120側部の織り目領域121はロック解除として作用し、(矢印で図示するように)内側に押圧されると、カバーを取り外しフィルタを交換できる。長尺矩形のハンドル122が装置100の本体の後部から延出する。ハンドル122は織り目加工されたクッショングリップ123を有することが望ましい。
図9Cおよび図9Dには、前部コーナー吸収領域118を有する本発明の装置100のさらに別の実施形態が示されている。頂部に透明カバー120が取り付けられていることが望ましい。カバー前部のボタン125によりラッチが外されカバーの開放が可能となる。カバー120はヒンジ127で固定されることが望ましい。これにより、カバーは(矢印で図示されるように)2枚貝様に開放され、内部の屑が廃棄物容器内に放出される。長尺の円形ハンドル122が装置100の本体を取り囲む。ハンドル122は織り目加工されたクッショングリップを提供すべくスポンジゴム材料で被覆されている。
図9Eおよび図9Fは前部コーナー吸収領域118を有する本発明の装置100のさらに別の実施形態を示している。本体前部にドア129が設けられている。透明カバー120は好適には頂部に取り付けられ、図示されるようにカバー頂部上に嵌合する半円形ハンドル122により固定されている。ハンドルは回動点131において取り付けられる。外側ハウジング延長部の前部に設けられたボタン125によりラッチが外され、(矢印で示されるように)ハンドル122が揺動し開放可能となり、流体を内部に収容されたリザーバに配置できる。ハンドル122の後部のボタン133はオリフィス135を通じて装置前部から流体を分散させるトリガとして作用する。この機構は水を分散させる従来の布アイロンと同様の機構である。ハンドル122は織り目加工されたクッションリップを提供すべく下側がスポンジゴム材料で被覆されている。ボタン141によりドア129が開放され、本体内のキャビティに捕捉された屑を空にすることができる。
図10Aは長尺の前部コーナー吸収領域118を有する本発明の装置100のさらに別の実施形態を示している。カバー120が頂部に取り付けられ、下側のフィルタを見るための窓137を有することが望ましい。カバー側部のボタン125によりラッチが外されカバー120の開放が可能となる。カバー120はヒンジで固定され、カバーは2枚貝様に開放されることが望ましい。小さいノブ状ハンドル122が装置100の本体後部に取り付けられる。ここでも、ハンドル122は織り目加工されたクッションリップを提供すべくスポンジゴム材料で被覆されている。
図10Bは短い前部コーナー吸収領域118を有する本発明の別の実施形態の装置100を示している。ここでも、カバー120が頂部に取り付けられることが望ましい。カバー前部のボタン125によりラッチが外されカバー120の開放が可能となる。カバー120はヒンジで固定され、カバーは2枚貝様に開放されることが望ましい。長尺の、低い急降下型(swooping)ハンドル122が装置100の本体前部に取り付けられ、織り目加工されたクッションリップを提供すべく材料で被覆されている。
図11A〜図13に示す実施形態では、さらにリント布もしくはパッド、雑巾もしくはパッド、あるいはその他の同様の装置143がモータハウジングの底140Aに取り付けられ、粒子状物体の除去器として作用してもよい。これらの代替パッドは装置内外で変更でき、手作業により清掃される。米国特許第6,550,092号に、この目的のためのパッド143として機能すべく変更可能な清掃シートが詳述されている。さらに、これらは使用後廃棄できるアイテムを含んでもよい。これらの実施形態において、図13に最も明確に示されるように歯状突起142をこのようなパッドで置き換えてもよい。この実施形態では、交換可能な要素143は、チャネル145に嵌合する突出部を有する紙様の使い捨てリング143Aで構成されてもよい。
特に、図11Aは適切な材料で作製されたリング内に保持される消耗部品を示している。リングは消耗部品である「布地(fabric)」もしくはメッシュ(不織布、プラスチック、ゴム複合体もしくは他のこれらの組み合わせとすることができる)を延伸させ、スナップ係合を利用し、あるいは別の手段によりモータハウジングベースプレートの外側リップに取り付ける。消耗部品は包装から取り出され、装置底部に対し押圧され、使用される。消耗部品はペットの毛の収集、しみ除去(しみをスポット清掃するためのパッドおよび化学物質を利用)、ペットの毛の除去、あるいは柔軟な表面から粒子状物体を収集する他の方法に利用できる。消耗部品は、乾いた布、化学物質を含浸させた布、マイクロカプセル化された化学物質を含有する表面とすることができ、あるいは化学物質を表面に輸送する半透過性膜として利用できる(化学物質は布の下において液体もしくはゲル形態をとる)。
別の実施形態において、この布地もしくは布は、リトマス紙のように、同布地もしくは布が表面を通過する際に表面の状態に関する視覚的合図を使用者に提供する化学物質で処理されていてもよい。消耗部品はこれを別の機能と協働して行ってもよく、もしくは単なるインジケータであってもよい。表示可能な状態として、表面の清潔度、アレルゲン存在量、特定の汚れもしくはアレルゲンの存在の有無および存在量、生物学的実体もしくは臭気の存在の有無が挙げられる(但し、これらに限定されない)。
図12Aは基板のない単なる平坦な材料であるか、あるいはリング内に保持されるか、適切な材料で作製される別の形態とすることができる(但し、限定はされない)消耗部品を示す。リングは消耗部品である「布地」もしくはメッシュ(不織布、プラスチック、ゴム複合体もしくは他のこれらの組み合わせとすることができる)を延伸させ、モータハウジングベースプレート表面に押圧する。消耗部品は何らかの接着手段もしくは、商品であるベルクロ(Velcro)により採用されている方法と同様の方法マジックテープ方式によりこの表面に取り付けられる。消耗部品は包装から取り出され、装置底部に対し押圧され、使用される。消耗部品はペットの毛の収集、しみ除去(しみをスポット清掃するためのパッドおよび化学物質を利用)、ペットの毛の除去、あるいは柔軟な表面から粒子状物体を収集する他の方法に利用できる。消耗部品は、乾いた布、化学物質を含浸させた布、マイクロカプセル化された化学物質を含有する表面とすることができ、あるいは化学物質を表面に輸送する半透過性膜として利用できる(化学物質は布の下において液体もしくはゲル形態をとる)。
別の実施形態において、この布は、リトマス紙のように、同布が表面を通過する際に表面の状態に関する視覚的合図を使用者に提供する化学物質で処理されていてもよい。この消耗部品はこれを別の機能と協働して行ってもよく、もしくは単なるインジケータであってもよい。表示可能な状態として、表面の清潔度、アレルゲン存在量、特定の汚れもしくはアレルゲンの存在の有無および存在量、生物学的実体もしくは臭気の存在の有無が挙げられる(但し、これらに限定されない)。
図13はゴム、ゴム複合体、各種組成物の毛(天然もしくは人工、あるいはその組み合わせ)、または各種材料のいずれかから作製できる消耗部品を示す(但し、限定はされない)。このリングはモータハウジングベースプレートに切り込まれたチャネルに嵌合される。消耗部品は包装から取り出され、装置底部に嵌合され、使用される。消耗部品はペットの毛の収集、装置で収集するためのペットの毛の除去、もしくは物体(ダスト、汚れ、細菌、臭気など)を柔軟な表面から除去もしくは撹乱する方法として利用できる。この消耗部品は、化学的、物理的もしくは電気的手段により清掃対象面に向けて芯で吸い上げられもしくは引き上げられる何らかの化学物質を含有してもよい。
別の実施形態において、このリングは、リトマス紙のように、同布が表面を通過する際に表面の状態に関する視覚的合図を使用者に提供する化学物質で処理されていてもよい。この消耗部品はこれを別の機能と協働して行ってもよく、もしくは単なるインジケータであってもよい。表示可能な状態として、表面の清潔度、アレルゲン存在量、特定の汚れもしくはアレルゲンの存在の有無および存在量、生物学的実体もしくは臭気の存在の有無が挙げられる(但し、これらに限定されない)。
当然ながら、「消耗部品」は時々補充する必要がある。このような消耗部品材料は、1種以上の組成物が指示のセットとともに含まれるキットの形態で消費者に供給されてもよい。消費者は、例えば、清掃対象面、所望の清掃の種類など、指示に従って装置の異なる用途に応じて適切な消耗部品および清掃組成物を選択する。
図14は、ユニット100の柔軟性をさらに高め、ダスト、汚れ、屑へのアクセスが望まれるコーナー、クッションの間、クッションの下、狭い領域へのよりよいアクセスを可能とする複数のコーナー吸収領域118A、118Bを有するユニット100を示している。この追加のコーナーは元のコーナー吸収領域から90度、180度もしくは270度オフセットされていてもよい。
図15はエアゾール缶205を利用して化学物質を空気流もしくは装置100に移動させる別の方法を図示している。このエアゾールはユニット100に取り付けられたチューブに挿入され、もしくは装置に成型され、容器の頂部の小さなボタンにより作動されうる。消費者は使用する化学物質の量を決定でき、あるいは所定量の化学物質を流れに使用することを可能とする測量弁を利用できる。別の方法は流体を容器に注入し、空気流に入ることを可能とする。別の方法はゲル、固体もしくは半固体を容器に配置し、これらが空気流に入ることを可能とする。
図16A〜図16Cは装置100の別の形状の頂部概略図を示す。図16Aには側部にコーナー吸収領域118を備える楕円もしくは卵形のユニット100が示されている。図16Bには前部もしくは後部にコーナー吸収領域118を備える楕円もしくは卵形のユニット100が示されている。図16Cには全ての角部がコーナー吸収領域118A〜118Cである三角形のユニットが示されている。いずれの場合も、第二の空気チャネルは、汚れた空気を消耗装置内に運ぶのを補助すべく渦流が形成されることを可能とするため円形もしくは円形に近い。
図17A〜図24Cは本発明のキャッチ156の可能な各種実施形態を示している。いくつかの実施形態において、切欠き図において最もよくわかるように、キャッチ156はダストおよび汚れをよりよくキャッチし保持するため、突起157もしくは毛髪状突起159、ポケット161、もしくはキャビティ163を有していてもよい。実施形態の多くは円形もしくはドーナツ状であり、図8に最も明確に示されているように戻り空気チャネルの内部にもしくは隣接して位置していることが望ましい。キャッチは不織布製の使い捨てフィルタであってもよく、あるいは水洗い、清掃および交換可能であってもよい。さらに、キャッチは静電的に充電されてもよく、もしくはカーボンブラックフィルタであってもよい。
図22Aおよび図22Bに示す実施形態では、クリップ165はユニット内部にフィルタ156をクリップするために配置される。
図23Aおよび図23Bに示す実施形態では、スロット167は、一般的に重い汚れやダストを捕捉しながら、流体が半球状フィルタ156に対し容易に出入可能とするために設けられる。
図24A、図24Bおよび図24Cに示す実施形態では、スロット167および羽根169は、一般的に重い汚れやダストを捕捉しながら、流体が半球状フィルタ156に対し容易に出入可能とするために設けられる。
図25および図26はパック状(puck−like)キャッチ156を示している。図25において、パックは頂部セクション171および底セクション173を有する。布もしくはパッドは相互に圧入されるセクション171、173間に嵌合しうる。
図26は羽根およびスロットが円形構成で配置された外側リング177を有するキャッチを図示している。このキャッチ156はプラスチックで作製でき、清掃後は再利用可能である。あるいは、紙もしくは厚紙で作製され、使い捨てとしてもよい。
図27は本発明の強制空気SSR装置100を利用して柔軟な表面の修復を行う好適な方法200のフローチャートを示している。本発明の方法200は以下のステップを含む。当業者には明白であるが、ステップは必ずしも下記の順序で行われなくともよい。
ステップ210で、使用者は収納位置から強制空気SSR装置100(バッテリ充電式装置とすることができる)を取り出す。
ステップ212で、使用者は外側ハウジング110の上の着脱可能なカバー120を取り外し、新しいもしくは清潔にした廃棄キャッチ機構156を設置する。廃棄キャッチ機構156は含浸させた化学物質を有してもよく、および/または内側もしくは外側に取り付けられるオプションの化学物質もしくは活性成分材料輸送装置を設けてもよい。次いで、使用者は外側ハウジング110の上の着脱可能なカバー120を元に戻し、必要に応じて所定位置に固定する。方法200はステップ214に進む。
ステップ214の間、使用者は標準的なオン/オフスイッチにより強制空気SSR装置100を作動させ、ACまたはDCモータ154を作動させる。この結果ファンインペラ150が回転し、第一の空気チャンバ162を通じて内側ハウジング126の頂部空気導入口132に空気が引き込まれ、底部排気口164から排出され、空気制限部144の周囲を通過し、底部空気導入口168を通って戻り、第二の空気チャネル166に入り、廃棄キャッチ機構156を通過し、戻り空気チャネル170に入り、頂部空気導入口132に戻り、好適には閉ループシステムを形成することにより空気の流れを創出する。
ステップ216で、使用者は好適にはハンドル122を把持し、ブラシ124、モータハウジングベースプレート140、およびスタンドオフ146を図3に示す柔軟な表面180などの清掃対象面と接触させ、表面全体が清掃されるまで柔軟な表面180上で前後もしくは左右に強制空気SSR装置100を移動させる。底部排気口164を出る圧縮空気と柔軟な表面180に衝突するブラシ124および歯142の動作とが組み合わさり、一般的に粒子や毛の形状の汚れを柔軟な表面180から除去する作用を持つ。緩んだ汚れは強制空気SSR装置100の空気流により捕捉され、底部空気導入口168内に運ばれ、強制空気SSR装置100内に集積する。強制空気SSR装置100を柔軟な表面180上で移動させることは、表面上に汚れを集める空気流を効果的に移動させることである。詳細には、汚れは第二の空気チャネル166内に引き込まれ、第二の空気チャネル166の全距離を流動し廃棄キャッチ機構156に到達するには重すぎる粒子は重力により第二ダストトレイ134内に落下する。その他の汚れは第二の空気チャネル166の全距離にわたり引き上げられる。ここで一部の粒子が追加的に第一ダストトレイ116内に捕捉され、その他の最小限の汚れが廃棄キャッチ機構156内に捕捉される。フィルタリングされた空気は戻り空気チャネル170を通って内側ハウジング126の頂部空気導入口132に入り、ファンインペラ150に戻る。さらに、廃棄キャッチ機構156に含浸された活性成分はファンインペラ150の動作により第一の空気チャネル162の空気流中に搬送され、続いて、底部排気口164を介して柔軟な表面180の布地内に移動される。上述したように、活性成分は装置100の内部もしくは外部に取付可能な装置を用いて移動されうる。装置としてトリガスプレー、ポンプ式スプレー、エアゾール、もしくは物質、例えば化学物質を処理される表面に輸送するための同様の手段が挙げられる。さらに、コーナーにおいてSSR動作を行うため、使用者はオプションのコーナー吸収領域118を清掃対象のコーナーに向けてもよい。
ステップ218で、使用者はDCモータ154を停止させる標準的なオン/オフスイッチにより強制空気SSR装置100を停止させる。
ステップ220で、使用者は外側ハウジング110の上の着脱可能なカバー120を取り外す。廃棄キャッチ機構156およびオプションの内側もしくは外側に取り付けられる輸送装置消耗部品が取り外される。
ステップ222で、使用者は第一ダストトレイ116および第二ダストトレイ134を空にし、清潔にしたまたは新しい廃棄キャッチ機構156を設置し、オプションの内側もしくは外側に取り付けられる輸送装置を置換もしくは充填し、着脱可能なカバー120を元に戻して装置100の次の使用に備える。
ステップ224で、使用者は強制空気SSR装置100を収納位置に戻す。
ステップ226はDC電源を利用する装置用のオプションである。装置100に使用されるバッテリが充電式バッテリである場合、使用者は強制空気SSR装置100もしくはバッテリを関連付けられたバッテリ-充電式装置に差し込む。
図28は本発明の装置100の別の実施形態を示す。この実施形態において、トレイ183が装置本体からスライドして取り出され、円筒形キャッチ156が除去され交換される。キャッチ156はトレイ183に取り付けられたバー回りに嵌合されるキャビティを有する。
図29は例えばカウチなどの、柔軟な表面を有する品物181上で、使用者が図28の実施形態を利用するところを示している。
上記装置の主要な特徴により、汚れを迅速および容易に移動、除去、廃棄し、病原菌、ダニ、および臭気を除去することで殺菌および清涼化を行う能力が向上することは当業者には明白である。さらに、本発明の装置は、もとは軽い清掃に利用されるが、各種他の用途にも利用できる。例えば、本発明の装置は強化された微生物制御、しみ除去、および大規模な清掃のために変更できる。
当業者には明白であるが、上記装置の清掃機構を改良すべく、汚れ、毛髪および他の不都合な異物を除去するための聴覚的手段、熱的手段、ストリーム手段および/または静電手段の利用など、他の機構が追加されてもよい。例えば、微生物制御は聴覚的手段を追加することで、より好ましく行うことができる。さらに、軽い清掃および清涼化に静電機構を利用することも考えられている。一実施形態において、装置のキャビティを通過する空気を清涼化すべくイオン化装置(inonizer)が追加されてもよい。
上記装置は、清掃室内装飾品の清掃もしくは軽い清掃用に設計された真空クリーナのアタッチメントとしても利用できる。例えば、本発明の装置からの主要な特徴は、一般的な真空クリーナに延長部を形成すべくハンドヘルドユニットに組み込まれてもよい。このような真空クリーナ延長部は真空ホースの最外端に容易に脱着でき、当該技術でよく知られている。
本発明の装置は経済的であると同時に効果的である。このような装置の効果は、汚れを移動、除去、および廃棄し、病原菌、ダニ、および臭気を除去することで殺菌および清涼化する装置の能力を測定する特定の測定診断法および数的指標により計算されうる。これらは各種測定を含む。
消費者は一般的にこのような装置に馴染みがないため、本発明の目的は柔軟な表面修復、特に軽い清掃のためのこのような装置の利用を消費者に教育することにより達成される。本発明はこのような装置の販売を促進する方法を含む。本発明はさらに、修復剤、柔軟な表面の修復剤、Glade-ator、Zephyr、HoverBee、GlideAir、Oustなどおよびこれらの組み合わせからなる群から選択される用語と装置を関連付け、装置の販売を促進する方法を含む。
装置は、廃棄キャッチ機構が汚れ、交換が必要であることを使用者が視覚的に確認し、あるいは廃棄キャッチ機構が満たされ交換が必要であることを聴覚的に確認することを可能とする機構を含んでもよい。機構は圧力アラーム、光センサ、パワーセンサ、3色LEDデバイスもしくは何らかの他の装置を含んでもよい。
別の実施形態において、装置は取付可能な脚部を有してもよい。これにより装置は空気フィルタ、空気清浄剤、芳香剤、脱臭剤、および/または修復剤としての利用のために静止しうる。
さらに別の実施形態において、装置は直接のユーザインタフェースを持たない、表面に沿って装置を移動させるロボットシステムを有する。
発明人の考慮する、本発明の実施のための最良の形態が開示されたが、本発明の実施は上記記載に限定されない。本発明の概念を構成する精神および範囲から逸脱せずに本発明の特徴の各種追加、修正および再配置を行いうることは明白である。例えば、本発明の装置は好適には家庭用であるが、家具組立てプロセスにおいて、家具を組み立て布地を家具の定位置に固定する前に布地を清掃し保護するためにも利用できる。さらに、このような装置はショールームにおいて展示前あるいは購入者に発送される前に家具を清潔にするため家具倉庫において利用されてもよい。さらに、装置は家具の使用後もしくは廃棄直前に使用されてもよい。例えば、ファブリック、詰め物、フォーム、および他の柔軟な表面は、適切に清掃され、殺菌され、再生されていれば他の用途のために再利用およびリサイクルできることがある。出願人はこうした装置が現存していることを認識していない。従って、開示された本発明の装置をこの目的に適合させることはリサイクルプロセスにおける大きな助けとなる。
また、本願明細書に開示された個々の構成要素は開示された材料で作製されなくてもよく、事実上任意の材料で適宜作製できる。さらに、個々の構成要素は開示された形状に形成されなくてもよく、あるいは開示された構成で組み立てられなくてもよく、事実上任意の形状で提供されることが可能であり、事実上任意の構成で組み立てられることが可能である。本願明細書ではいくつかの構成要素を物理的に別体のモジュールとして記載したが、多くの構成要素が関連する装置に統合できることは明白である。さらに、各開示された実施形態の全ての開示された特徴は、このような特徴が相互に排他的である場合を除き、全ての他の開示された実施形態の開示された特徴と組み合わされ、あるいは置き換えることができる。
Claims (29)
- ハンドヘルド型の、強制空気による柔軟な表面の修復装置であって、
ハウジングと、
前記ハウジングに着脱可能に取り付けられるカバーと、
前記ハウジング内のファンと、
前記フィルタの交換の要否を判断する手段と、
前記ファンと流体連通する着脱可能なキャッチと、
前記ファンに取り付けられるモータと、
前記ハウジングと連通する収集オリフィスと、
前記ファンと流体連通する前記表面に化学物質を導入するための機構と、
を有する装置。 - 外側ハウジングと、
前記外側ハウジングと連通する内側ハウジングと、
モータとファンアセンブリとを収容するための、前記内側ハウジングに隣接するモータハウジングと、
第一の排気口を備える第一の空気チャネルと、前記内側ハウジングおよびファンと流体連通する第二の空気導入口を備える第二の空気チャネルと、
少なくとも1つの空気チャネルと連通する戻り空気チャネルと、
少なくとも1つの空気チャネルと流体連通する交換可能なキャッチ機構と、
を含む清掃装置。 - 強制空気装置を利用して柔軟な表面の修復を行う方法であって、
収納場所から装置を取り出し、
前記装置に消耗部品フィルタと製剤とを追加し、
前記装置を作動させ、
清掃作業を行い、
前記装置の動作を停止させ、
前記フィルタを除去し、
別の用途に備え、
前記装置を収納する、
各工程を含む方法。 - 汚れの除去、移動、および廃棄を行うためのバッグレス装置であって、
空気流を生成し、全て液体、気体、固体、ゲル、および/または粉末、あるいはこれらの組み合わせの形態をとる清掃用化学物質、脱臭剤、清涼剤、防虫剤、除草剤、忌避剤、殺虫剤、抗菌剤、芳香剤、および殺菌剤のうち少なくとも1種の物質を非破壊的な方式で表面に導入するための駆動装置と、
少なくとも1種の前記材料を前記空気流から取り除くためのキャッチと、
を含む装置。 - 表面を清掃するための装置であって、
閉ループ空気流れシステムを含む外被と、
前記外被内で移動する化学物質を保持するリザーバと、
前記外被内で、第一の方向における高圧空気流と第二の方向における低圧空気流とを創出するインペラと、
前記インペラを回転させるためのモータと、
を含む装置。 - 化学物質を霧化して前記表面に移動させ、次いで前記化学物質を前記表面から除去するシステムをさらに含む請求項2記載の装置。
- 少なくとも1つの空気チャネルと流体連通する物質輸送手段をさらに含み、前記モータは充電式バッテリ電源により駆動される請求項2記載の装置。
- 前記ハウジングに外付けされる物質輸送手段をさらに含む請求項2記載の装置。
- 使用者の手の中にフィットすべく構成され、
少なくとも1つの一体的コーナー吸収領域が前記ハウジングに隣接する、
請求項2記載の装置。 - 内部渦流を生成しない請求項2記載の装置。
- 前記ハウジング内で前記化学物質を移動させるために少なくとも1つの内部渦流を生成する請求項6記載の装置。
- 前記ハウジングに取り付けられる伸縮式ハンドルをさらに含む請求項2記載の装置。
- 前記使用者が前記ハウジングを水平位置から垂直位置へ移動することを可能とすべく構成されたハンドルをさらに含む請求項2記載の装置。
- 前記ハウジングの頂部に取り付けられる着脱可能なカバーをさらに含み、前記カバーがねじ式カバー、クリップ式カバー、および透明カバーのうち少なくとも1つである請求項2記載の装置。
- 前記ハウジングの底部に空気制限リングをさらに含む請求項2記載の装置。
- 前記使用者が、前記キャッチ機構が汚れ、交換が必要であることを視覚的に確認することを可能とする機構をさらに含む請求項2記載の装置。
- 前記使用者が、前記キャッチ機構が満たされ、交換が必要であることを聴覚的に確認することを可能とする機構をさらに含む請求項2記載の装置。
- 前記キャッチ機構が容易に着脱可能な使い捨てフィルタである請求項2記載の装置。
- 前記ハウジング内部に化学物質を放出すべく構成されたリザーバをさらに含み、前記化学物質はクリーナ、脱臭剤、清涼剤、防虫剤、除草剤、忌避剤、殺虫剤、抗菌剤、芳香剤および殺菌剤のうち少なくとも1種を含み、これらは全て液体、気体、固体、ゲルおよび/または粉末もしくはこれらの組み合わせの形態で存在しうる、請求項2記載の装置。
- 前記キャッチ機構は容易に着脱可能であり、且つリサイクル可能なフィルタである請求項2記載の装置。
- ダスター、弾性フィンガー、ペットの毛の除去用硬質ブラシ、リント布もしくはパッド、雑巾もしくはパッドあるいはその他の同様の装置および廃棄部材のうち少なくとも1つを含む除去機構をさらに含む請求項2記載の装置。
- 外側への流れによって下降された後に前記装置により吸収される発泡クリーナをさらに含む請求項2記載の装置。
- 前記化学物質は枕、マットレス、カーペット、車内、カーテン、窓、床、配管ドレイン、昆虫生息地、およびカウチのうち少なくとも1つを修復する請求項6記載の装置。
- 前記キャッチ機構がHEPAフィルタである請求項2記載の装置。
- 前記装置が空気フィルタ、空気清浄装置、芳香装置、脱臭剤装置、および修復装置のうち少なくとも1つとして使用すべく静止できるように、取付可能な脚部をさらに含む請求項2記載の装置。
- ダイレクトユーザインタフェースを持たず、表面に沿って前記装置を動かすロボットシステムをさらに含む請求項7記載の装置。
- 移動される物質が殺虫剤、除草剤、殺菌剤、抗菌剤、ドレインクリーナ、忌避剤、脱臭剤、芳香剤、および臭気中和剤のうち少なくとも1種を含む請求項8記載の装置。
- 前記モータは防水性であり、前記装置は液体を含有する領域に用いることができる請求項8記載の装置。
- 前記装置は、GLADE-ATOR、ZEPHYR、THUNDERDOME、GLIDE-AIR、OUST、およびHOVERBEEの名称で前記装置を販売することを含む請求項2記載の装置。
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