JP2014000405A - 真空掃除機 - Google Patents

Abstract

【課題】ほこりの進入により引き起こされるモータの損傷の危険を低減できる真空掃除機を提供する。
【解決手段】本発明は、取外し可能なほこり分離器を備える真空掃除機に関する。ほこり分離器は、入口ダクト及び出口ダクトを備える。入口ダクトは、掃除機の汚れ空気ダクトへ流体接続するように配置され、出口ダクトは掃除機のモータ吸気ダクトと流体接続するように構成される。本発明によれば、入口ダクト及び出口ダクトは、ダクトの開放端を分離する共通壁を共有し、入口ダクトシール部材は、入口ダクトと汚れ空気ダクトとの間に気密シールを形成するように設けられ、出口ダクトシール部材は、出口ダクトとモータ吸気ダクトとの間に気密シールを形成するように設けられる。従って、入口ダクトと出口ダクトとの間に共通壁区分があるが、２つの汚れ空気ダクトとモータ吸気ダクトとを短絡するには両シールが破損する必要がある。
【選択図】図３

Description

本発明は、サイクロン式真空掃除機の分野に関し、特に、取外し可能なほこり分離器を備えた真空掃除機に関する。ほこり分離器自体は、サイクロン式又はバッグ式とすることができる。真空掃除機は、直立型真空掃除機とすること又はいくつかの他の形式の掃除機（円筒型、手持ち型、スティック型掃除機等）とすることができる。

サイクロン式真空掃除機は、サイクロン作用を利用して作動し、掃除機内へ吸引された汚れ空気からほこり及び汚れを分離する。これは、一般に、卓越した真空圧力の下で空気が高速で回転する少なくとも１つのサイクロンチャンバと、高速回転する空気流から放出される汚れを集めるように配置されたそれぞれの汚れ収集チャンバとを備える。サイクロンチャンバ及び汚れ収集チャンバは一緒に分離サイクロン段と呼ばれる。

サイクロン段の分離効率は、粒子サイズに応じて変わる。その結果、家庭のほこりで通常見出される粒子サイズの範囲に対処するために、調整された一連のサイクロン段が通常提供される。この種の多段配置では、第１の段は、どちらかといえば比較的大きな粒子を除去し、後続段の各々は、続いて比較的小さな粒子を除去するように最適化される。種々の段は、単一のサイクロン分離器として一緒にパッケージ化することができ、真空掃除機から取り外して汚れ収集チャンバを簡単に空にできるようになっている。図１は、この種の全体構成の一般的な例を示す。ここでは、真空掃除機１は、直立型真空掃除機であり、取外し可能な多段サイクロン分離器３は、掃除機１の一部を形成する転動支持組立体５上の直立位置に取り付けられている。

図２は、サイクロン分離器３を通る断面である。ここでは、第１のサイクロン段、又は「第１の」サイクロン段は、サイクロンチャンバ及び汚れ収集チャンバの両方として機能する比較的大きな円筒形ビン７を備える。第２のサイクロン段は、（第２の段を横切る圧力損失を低減するために）並列に配置された複数の小型のテーパ付きサイクロンチャンバ９を備え、各々は第２の汚れ収集チャンバ１１、いわゆる微細ほこり収集器（ＦＤＣ）の中に入っている。

汚れ空気は、ビン７上の接線方向入口１３を通ってサイクロン分離器３へ入り（図１に示すように）、これはビン７の内側の空気流に必要な回転を与えるのを助ける。次に、空気は円筒形のメッシュ出口又は「シュラウド」１５を通って第１のサイクロン段を出て、そこから第２のサイクロン段へダクトで送られる。空気は、頂部を通って第２のサイクロンチャンバ９を出てマニホールド１７に収集され、そこから、空気は、（空気流に残っている非常に微細な粒子を分離するため）ソックスフィルタ１９を経由して、サイクロン分離器３の底部を通って真空モータへ、下方にダクトで送られる。

本発明によれば、真空掃除機が提供され、真空掃除機は、取外し可能なほこり分離器を備え、このほこり分離器は、入口ダクト及び出口ダクトを備え、入口ダクトは、掃除機の汚れ空気ダクトと流体接続するように配置され、出口ダクトは掃除機のモータ吸気ダクトと流体接続するように構成され、入口ダクト及び出口ダクトは、ダクトの開放端を分離する共通壁を共有し、真空掃除機は、更に、入口ダクトと汚れ空気ダクトとの間に気密シールを形成するように設けられた入口ダクトシール部材と、出口ダクトとモータ吸気ダクトとの間に気密シールを形成するように設けられた出口ダクトシール部材とを備える。

本発明の構成では、入口ダクト及び出口ダクトは、共通壁を共有するように配置される。これは、サイクロン分離器内に入口ダクト及び出口ダクトをパッケージ化する効果的な方式である。

ダクトの開放端を分離する共通壁の使用により特定される潜在的な不具合は、空気が、２つのダクトの間で、共通壁を横切って漏れる可能性があり、汚れ空気ダクトをモータ吸気ダクトへ事実上短絡させることである。その結果、汚れ空気は、モータ吸気ダクトを通して引き込まれる可能性がありモータが損傷する危険がある。

本発明の構成は、汚れがモータに進入する問題を、２つの独立したシール、即ち入口ダクトと汚れ空気ダクトとの間に気密シールを形成する入口ダクトシール部材と、出口ダクトとモータ吸気ダクトとの間に気密シールを形成する出口ダクトシール部材とを供給することにより対処する。換言すれば、ダクトの間に共通の壁区分があるが、共通の気密シールはない。その結果、シール部材の何れか一方の破損は、ダクト間の共通壁区分にもかかわらず、必ずしもダクト間の短絡を生成するわけではない。その結果、ほこりの進入により引き起こされるモータの損傷の危険は大幅に低減される。

本発明の別の態様によれば、モータ吸気ダクトは、出口ダクトシール部材により形成される気密シールを横切って大気へ直接接続するように構成することができる。その結果、気密シールが破損した場合に、大気から直接モータ吸気ダクトへの漏れ経路が形成される。漏れ経路は、サイクロン分離器を完全に迂回し、実際に、ダクトシール部材が破損した場合、モータ吸気は大気へ短絡する。汚れ空気ダクトとモータ吸気ダクトとの間には、出口ダクトシール部材により形成される気密シールを横切る閉路はない。汚れ空気ダクトからモータ吸気口への微細なほこりの進入は、両シール部材が破損した場合でも大幅に低減される。

出口ダクトの開放端は、モータ吸気ダクトの端部に嵌合するように配置することができ、ダクトの壁の間に迂回漏れ経路が形成され、この経路はモータ吸気ダクトを大気へ接続する。これは、モータ吸気ダクトを大気へ接続するために好都合な配置であり、出口ダクトはモータ吸引ダクトへの入口を有利に覆う。この配置において、必要であれば、モータ吸気ダクトは、出口ダクトの内側で上方へかなりの距離だけ延びることもできる。

ダクトシール部材は、ダクトの間に形成された漏れ経路の内側に着座するように配置すえることができる。特定の構成において、ダクトシール部材は、モータ吸気ダクトの外側に固定的に取り付けられ、出口ダクトの内側に対するシールを形成するように配置される。ダクトシール部材はリップシールとすることができる。

入口ダクトの開放端は、汚れ空気ダクトの端部に嵌合するように配置することができる。入口ダクトシール部材は、汚れ空気ダクトの外側に固定的に取り付けられて、入口ダクトの内側に対するシールを形成するように配置することができる。入口ダクトシール部材は、リップシールの形態とすることができる。
本発明の実施形態は、添付図面を参照して以下に説明される。

従来の真空掃除機の斜視図である 従来のサイクロン分離器の断面図である。 本発明によるサイクロン分離器の底部断面図である。 図３において円で囲んだ領域の拡大断面図である。 図３の線Ｃ−Ｃに沿って切り取った断面図である。

図３から５は、本発明による真空掃除機のサイクロン分離器３０の底部を示す。分離器３０を図１に示した従来の分離器３と比較すると、分離器は、同様に、第１のサイクロン段を構成する環状の外側円筒形ビン７０と、複数の第２段のサイクロンチャンバを受け入れる環状の内側汚れ収集チャンバ１１０（以下ＦＤＣと呼ぶ）と、矢印で示すように、サイクロン分離器３０の頂部の出口マニホールド（図示せず）から空気を取り入れ、この空気をサイクロン分離器３の基部２３０を通って真空モータまで下方へダクトで送る出口ダクト１９０とを備える。

サイクロン分離器３０は、同様に図３に矢印で示すように、汚れ空気がサイクロン分離器の基部を通って第１のサイクロン段へ上方に送られる点で図２の分離器とは異なるので、実際には、出口ダクト１９０のすぐ横に入口ダクト２９０が延在する。

出口ダクト１９０は、円形の内側壁３１０の区分をＦＤＣ１１０と共有する。この共通の壁区分３１０ａは、出口ダクト１９０の開放端１９０ａをＦＤＣ１１０の環状の開放端１１０ａと分離する。入口ダクト２９０は、同様に、円形の内側壁３１０の区分をＦＤＣ１１０と共有する。この共通の壁区分３１０ｂは、出口ダクト２９０の開放端２９０ａをＦＤＣ１１０の環状の開放端１１０ａと分離する。

更に、入口ダクト２９０及び出口ダクト１９０は、共通壁区分３３０を共有し、壁区分３３０、ダクト１９０、２９０の開放端１９０ａ、２９０ａを分離する。この共通壁区分３３０は、直径方向に延在するので、２つのダクト１９０、２９０の各々は、対応する半円形の横断面（いずれの場合でも、半円形のコーナ部が一体化されて圧力損失を低減する）を有するが、これは必須ではなく、共通壁区分３３０は、例えば、円形壁３１０の他の翼弦線に沿って配置することができる。

基部２３０は、環状のヒンジ式カバーの形態であり、ＦＤＣ１１０の環状開放端１１０ａを閉鎖するために設けられる。カバー２３０の環状領域は、本実施形態では、カバー２３０が外側ビン７０の環状開放端を閉鎖するようになっている。これにより、ＦＤＣ１１０及び外側ビン７０を同時に空にできるが、このことは必須ではなく、ビン７０に対して別個のカバーが設けることもできる。

図３に示すように、カバー２３０が閉鎖位置にある場合、ＦＤＣ１１０の円形の内側壁３１０は、環状カバー２３０の中心孔を貫通して延びる。

環状のカバーシール部材３５０は、カバー２３０の上面に設けられる。このカバーシール部材３５０は、カバー２３０が閉鎖位置にある場合に、カバーと円形壁３１０の外側面との間に気密シールを形成するように配置される可撓性シールリップ３５０ａを備える。カバーシール部材３５０は、追加的に環状ガスケット部３５０ｂを含み、ガスケット部は、ＦＤＣ１１０ａの外側壁３７０の下端をシールして、カバー２３０と外側壁３７０との間に気密シールを形成する。その結果、カバー２３０は、閉鎖位置において、ＦＤＣ１１０の開放端をシールする。

入口ダクト２９０は、真空掃除機上で上向きダクト３７０に摺動可能に係合する（必要であれば、滑り係合は、サイクロン分離器３０の真空掃除機からの取外しを妨げないように使用され、ダクトは単に滑って離れる）。上向きダクト３７０は、汚れ空気ダクトであり（サイクロン分離器３０の上流側にある）、掃除機ヘッドを通って引き込まれた汚れ空気をサイクロン分離器３０へダクトで送る。汚れ空気ダクト３７０の上端の近くには、入口ダクトシール部材３９０が可撓性シールリップの形態で設けられる。このリップシール３９０は、サイクロン分離器３０上で入口ダクト２９０の内側をシールして、入口ダクト２９０と汚れ空気ダクト３７０との間に気密シールを形成する。

出口ダクト１９０は、同様に、真空掃除機上で上向きダクト４１０に摺動可能に係合する。この第２の上向きダクト４１０は、モータ吸気ダクトであり（サイクロン分離器３０の下流側にある）、出口ダクト１９０から流出する清浄な空気を主真空モータの取入れ口へダクトで送る。モータ吸気ダクト４１０の上端の近くには、出口ダクトシール部材４３０が可撓性シールリップの形態で設けられる。このリップシール４３０は、サイクロン分離器３０上で出口ダクト１９０の内側をシールして、出口ダクト１９０とモータ吸気ダクト４１０との間に気密シールを形成する。

カバーシール部材３５０と出口ダクトシール部材４３０とは、互いに独立して機能する。その結果、両シールは、ＦＤＣ１１０とモータ吸気ダクト４１０とを短絡（図３に破線の矢印で示す）しないことが要求される。従って、これは図２で説明した従来のシール構成よりも信頼性が高いシール構成である。

同様に、入口ダクトシール部材３９０及び出口ダクトシール部材４３０は、互いに独立して機能する。その結果、両シールは、汚れ空気ダクト３７０とモータ吸気ダクト４１０とを短絡（図４に破線の矢印で示す）しないことが要求される。

実際には、前述の特定の構成は、カバーシール部材３５０及び出口ダクトシール部材４３０の両方が破損した場合でも、ＦＤＣ１１０とモータ吸気ダクト４１０との間の短絡があり得ないように設計される。これは、モータ吸気ダクト４１０は、出口ダクトシール部材４３０により形成される気密シールを横切って大気へ直接接続するからである。その結果、出口ダクトシール部材４３０の破損は、迂回漏れ経路（図４に実線の矢印で示す）を形成し、これによりモータ吸気ダクト４１０を大気へ短絡させ、ＦＤＣ１１０を迂回する。これにより、ＦＤＣ１１０とモータ吸気ダクト４１０との間には出口ダクトシール部材４３０で形成される気密シールを横切る閉路は実質上ないので、両方のシールが破損した場合でもモータ吸気ダクト４１０へのほこりの進入が大幅に低減する。

同様に、汚れ空気ダクト３７０とモータ吸気ダクト４１０との間には閉路がないので、汚れ空気ダクト３７０とモータ吸気ダクト４１０との間の短絡は可能性がなく、出口ダクトシール部材４３０は大気につながらない。

モータ吸気ダクト４１０は、出口ダクト１９０の壁とモータ吸気ダクト４１０の壁との間に形成され、出口ダクト１９０の内側を延びる環状の迂回経路４５０を介して大気へ連通する。出口ダクトシール部材４３０は、迂回経路４５０内に着座し、ダクト壁と一緒に、環状の開放式プレナムキャビティを大気圧で効果的に形成する。

図３から５に示す特定の構成において、汚れ空気ダクト３７０は、モータ吸気ダクト４１０と同様の方法で、それぞれの環状の迂回経路４４０を介して大気に連通するので、入口ダクトシール部材が破損した場合、汚れ空気ダクトは、同様に大気へ短絡する。しかしながら、モータ吸気ダクト４１０自体が出口ダクトシール部材４３０により形成される気密シールを横切って大気へ接続する場合、汚れ空気ダクト３７０とモータ吸気ダクト４１０との間の閉路の形成を阻止することは必須ではない。

ＦＤＣは、カバーシール部材３５０により形成される気密シールを横切って追加的に大気へ接続されるので、カバーシール部材３５０が破損した場合、ＦＤＣは大気へ短絡する。ここでも、モータ吸気ダクト４１０自体が出口ダクトシール部材４３０により形成される気密シールを横切って大気へ接続される場合、ＦＤＣ１１０とモータ吸気ダクト４１０との間の閉路の形成を阻止することは必須ではない。

１ 真空掃除機
３、３０ サイクロン分離器
７０ 外側円筒形ビン
１１０ 汚れ収集チャンバ（ＦＤＣ）
１９０ 出口ダクト
２３０ カバー
２９０ 入口ダクト
３１０ 内側壁
３１０ａ、３１０ｂ、３３０ 共通の壁区分
３５０ カバーシール部材
３５０ｂ 環状ガスケット部
３９０ 入口ダクトシール部材
４１０ モータ吸気ダクト
４３０ 出口ダクトシール部材
４４０、４５０ 迂回経路

Claims (8)

1. 取外し可能なほこり分離器を備える真空掃除機であって、
   前記ほこり分離器は、入口ダクト及び出口ダクトを備え、前記入口ダクトは、前記掃除機の汚れ空気ダクトへ流体接続するように配置され、前記出口ダクトは、前記掃除機のモータ吸気ダクトと流体接続するように配置され、前記入口ダクト及び前記出口ダクトは、前記入口ダクトの開放端と前記出口ダクトの開放端とを分離する共通壁を共有し、
   前記真空掃除機は、
   前記入口ダクトと前記汚れ空気ダクトとの間に気密シールを形成するように設けられた入口ダクトシール部材と、
   前記出口ダクトと前記モータ吸気ダクトとの間に気密シールを形成するように設けられた出口ダクトシール部材と、
   を備える真空掃除機。
2. 前記出口ダクトの前記開放端は、前記モータ吸気ダクトの端部に嵌合するように配置される、請求項１に記載の真空掃除機。
3. 前記出口ダクトの前記開放端は、前記モータ吸気ダクトの端部に嵌合し、該出口ダクトの壁と該モータ吸気ダクトの壁との間に迂回漏れ経路を形成するように配置され、前記迂回漏れ経路は、前記出口ダクトシール部材により形成される気密シールを横切って前記モータ吸気ダクトを大気へ接続する、請求項１に記載の真空掃除機。
4. 前記出口ダクトシール部材は、前記迂回漏れ経路の内側に着座する、請求項３に記載の真空掃除機。
5. 前記出口ダクトシール部材は、前記モータ吸気ダクトの外側に固定的に取り付けられ、前記出口ダクトの内側に対するシールを形成する、請求項４に記載の真空掃除機。
6. 前記入口ダクトの前記開放端は、前記汚れ空気ダクトの端部に嵌合するように配置される、請求項５に記載の真空掃除機。
7. 前記入口ダクトシール部材は、前記汚れ空気ダクトの外側に固定的に取り付けられ、前記入口ダクトの内側に対するシールを形成する、請求項６に記載の真空掃除機。
8. 前記入口ダクトシール部材及び前記出口ダクトシール部材は、リップシールの形態である、請求項１から７のいずれか１項に記載の真空掃除機。