JP2014512901A - 環境効率の良い真空掃除装置 - Google Patents

Abstract

本発明は、掃除機及びフィルタ・バッグを備えた真空掃除装置である。空のフィルタ・バッグを用いる場合、Ｑ^Ｓ _ｕｎ＝（Ｐ^ｓａｕｇ _ｕｎ／Ｐ^ｅｌ _ｕｎ）×Ψにより定義される品質係数Ｑ^Ｓ _ｕｎは、７より大きく、好ましくは８より大きく、特に好ましくは９より大きく、及び／または一部充填のフィルタ・バッグを用いる場合、Ｑ^Ｓ _ｔｅｉｌ＝（Ｐ^ｓａｕｇ _ｔｅｉｌ／Ｐ^ｅｌ _ｔｅｉｌ）×Ψにより定義される品質係数Ｑ^Ｓ _ｔｅｉｌは、４より大きく、好ましくは５より大きく、特に好ましくは６より大きいことを特徴とする真空掃除装置。
【選択図】図４

Description

本発明は、掃除機及びフィルタ・バッグを備えた真空掃除装置に関する。

［定義］
以下の定義及び測定方法は、従来技術及び本発明の説明の基礎として採用されるものである。本明細書において特に反対の意が示されない限り、「技術分野」の項において使用される専門用語は、以下の標準の意味において使用される。

ＥＮ ６０３１２：
本文書において、ＥＮ ６０３１２は、常に、 Ｅ ＤＩＮ ＥＮ ６０３１２―１：２００９―１２ の標準を示す。

空気データの決定：
本明細書において参照される空気データ（特に、吸引力、真空及び気流を意味する）は、ＥＮ ６０３１２ 章５．８ に従って決定される。全ての測定において、ＥＮ ６０３１２ 章７．２．７ に記載の測定装置が使用される。ここでは、ＥＮ ６０３１２ 章７．２．７．２ に記載の測定チャンバＢが、全ての測定のために使用された。測定チャンバ及び従来例に係る掃除機は全て、オリジナルのホース及びオリジナルのチューブに接続されていた。本発明に係る装置の場合、シーメンス社（Siemens）のＺ ６．０ 極度パワー版装置におけるオリジナルのホースと、長さ６６ｃｍ・内径３３．５ｍｍのチューブとが、全ての実施例において使用された。オリフィス直径８（ｄ_０＝４０ｍｍ）は、平均的な床ノズルの有効開口表面に相当し、実質的に関連する状態を表しているため、全ての空気データの測定は、当該オリフィス直径を用いて行われた。

空のフィルタ・バッグ及び一部充填のフィルタ・バッグ
ここで、測定は、空のフィルタ・バッグ及び一部充填のフィルタ・バッグにおいてなされる。一部充填のフィルタ・バッグは、ＥＮ ６０３１２ 章５．９．１による４００ｇのＤＭＴ８試験塵が充填されたフィルタ・バッグと定義される。標準と異なり、章５．９．１．３に記載の３つの条件のうち１つが最初に満たされたとしても、試験塵の吸入は終了されない。４００ｇの試験塵の一部である５０ｇは、むしろ常に吸引される。

吸引力の定義および決定
本明細書において、空のフィルタ・バッグにおける吸引力Ｐ^ｓａｕｇ _ｕｎ及び一部充填のフィルタ・バッグにおける吸引力Ｐ^ｓａｕｇ _ｔｅｉｌは、ＥＮ ６０３１２に従った吸引力の値（上述の測定装置群、すなわち、オリフィス８を有する測定チャンバＢによって、空のフィルタ・バッグ及び一部充填のフィルタ・バッグのために測定されたもの）により定義される。この目的のために、真空は最初に、空のフィルタ・バッグ用の測定室（ｈ_ｕｎ）、及び一部充填のフィルタ・バッグのための測定室（ｈ_ｔｅｉｌ）において測定される。真空を測定するために使用される計測器具は、ＥＮ ６０３１２ 章７．２．７．３に従った要件を満たさなければならない。この測定された真空から、ＥＮ ６０３１２ 章７．２．７．２に従い、空のフィルタ・バッグのための気流ｑ_ｕｎ及び一部充填のフィルタ・バッグのための気流ｑ_ｔｅｉｌが、最終的に決定される。吸引力Ｐ^ｓａｕｇ _ｕｎ及びＰ^ｓａｕｇ _ｔｅｉｌは、その後、ＥＮ ６０３１２と同様に、測定された真空及び決定された気流の積により求められる（この点でＥＮ ６０３１２ 章５．８．３を参照）。ここで、真空は［ｋＰａ］で測定され、気流は［ｌ／ｓ］で測定される。吸引力は、これに対応して［Ｗ］により示される。

気流：
上述のように、気流は、ＥＮ ６０３１２に従い、オリフィス直径８を使用したデザインＢの測定チャンバよって決定される。従来技術において、この気流は、しばしば流量または吸引気流とも呼ばれる。

掃除機のモーター／ファンユニットの入力電力：
入力電力Ｐ^ｅｌ _ｕｎ及びＰ^ｅｌ _ｔｅｉｌ（空のフィルタ・バッグまたは一部充填のフィルタ・バッグのためのパラメータ）は、ＥＮ ６０３３５ 章７．２．７．３に従い、入力電力を測定するために示される測定装置により測定される。入力電力は、［Ｗ］で測定される。「掃除機のモーター／ファンユニットの入力電力」という用語の帰結として、掃除機の他の構成要素の入力電力（例えば、電動操作ブラシによる入力電力）は、入力電力の算出にあたって考慮されない。

掃除機のモーター／ファンユニットの平均入力電力：
本発明の意味における掃除機のモーター／ファンユニットの平均入力電力は、オリフィス８において測定された、空のフィルタ・バッグ及び一部充填のフィルタ・バッグのモーター／ファンユニットの入力電力の算術的な平均となる。

濾過効率：
本発明の意味における濾過効率［％］は、Ψ＝１００−透過率［％］により定義される。（これは、従来技術において使用される定義（従来技術によれば、「（元の濃度−達成された濃度）／元の濃度」により定義される）と混同してはならない）。濾過効率は、ＴＳＩフィルタ検査器モデル８１３０により、８６［ｌ／分］の割合で測定される。ＮａＣｌ粒子を生成するために、平均粒径が０．２６μｍ（いわゆる、大量平均の直径）の粒子を生成する統合Ｓａｌｔ Ａｅｒｏｓｏｌ Ｇｅｎｅｒａｔｏｒ ８１１８Ａが使用される。

空のフィルタ・バッグの品質係数：
掃除機及びフィルタ・バッグを備えた真空掃除装置の環境効率の１つの基準は、空のフィルタ・バッグのための品質係数Ｑ^Ｓ _ｕｎである。それは、以下のように定義される：

Ｑ^Ｓ _ｕｎ＝（Ｐ^ｓａｕｇ _ｕｎ／Ｐ^ｅｌ _ｕｎ）×Ψ

ここで、

Ｐ^ｓａｕｇ _ｕｎ：空のフィルタ・バッグを備えた真空掃除装置の吸引力［Ｗ］
Ｐ^ｅｌ _ｕｎ：空のフィルタ・バッグを備えた掃除装置のモーター／ファンユニットの入力電力［Ｗ］
Ψ：フィルタ・バッグ材料の濾過効率［％］

である。

このように、品質係数Ｑ^Ｓ _ｕｎは、吸引力と入力電力の商により算出される。この因数は、その後、高い吸引力が低い濾過効率（すなわち、低い塵保持力）により達成できないことを確実にするため、フィルタ材料の濾過効率を乗ぜられる。

従って、品質係数Ｑ^Ｓ _ｕｎは、フィルタ材料の濾過効率を考慮に入れた上で、モーター／ファンユニットにより受け取られた入力電力を、空のフィルタ・バッグを備えた掃除機の吸引力に変換するための尺度を示す。

一部充填のフィルタ・バッグの品質係数：
品質係数Ｑ^Ｓ _ｕｎは、バッグが塵で満たされるにつれ減少するため、一部充填のフィルタ・バッグのための品質係数Ｑ^Ｓ _ｔｅｉｌが、掃除機及びフィルタ・バッグを備えた真空掃除装置の環境効率における、追加的または代替的な基準として使用される。この品質係数を決定するに際しては、空のフィルタに４００ｇのＤＭＴ８試験塵が搭載され、その後に空のフィルタ・バッグの場合と同様に、品質係数が決定される。この品質係数は、以下のように定義される。

Ｑ^Ｓ _ｔｅｉｌ＝（Ｐ^ｓａｕｇ _ｔｅｉｌ／Ｐ^ｅｌ _ｔｅｉｌ）×Ψ

ここで、

Ｐ^ｓａｕｇ _ｔｅｉｌ：一部充填のフィルタ・バッグを備えた真空掃除装置の吸引力［Ｗ］
Ｐ^ｅｌ _ｔｅｉｌ：一部充填のフィルタ・バッグを備えた掃除装置のモーター／ファンユニットの入力電力［Ｗ］
Ψ：フィルタ・バッグ材料の濾過効率［％］

である。

従って、品質係数Ｑ^Ｓ _ｔｅｉｌは、フィルタ材料の濾過効率を考慮に入れた上で、モーター／ファンユニットにより受け取られた入力電力を、一部充填のフィルタ・バッグを備えた掃除機の吸引力に変換するための尺度を示す。

フラット・バッグ：
本発明の意味におけるフラット・バッグは、フィルタ・バッグの壁面が、同一の表面積を有するフィルタ材料の２つの単一層から形成されるフィルタ・バッグであり、その２つの単一層は、それらの周辺縁だけで互いに接続されている（「同一の表面積」という用語は、２つの単一層のうち一方が入口開口部を含むという点で、２つの単一層が互いに異なることを除外するものではない）。

単一層の接続は、２つの単一層の周縁全体に沿って、溶接継目または接着性継ぎ目により実現することができる。しかし、１つの単一層をその対称軸の１つに沿って折り畳み、このようにして形成された２つの部分層の残りの開放された周辺縁を溶接または接着することにより、接続を形成することもできる（いわゆる、筒状のバッグ）。

このように、この種の製造は、３つの溶接継ぎ目または接着継ぎ目を必要とする。それらの継ぎ目のうちの２つは、その後フィルタ・バッグの端部を形成する。３番目の継ぎ目は、同様にフィルタ・バッグの端部を形成するか、またはフィルタ・バッグの表面に位置させることができる。

本発明の意味におけるフラット・バッグは、いわゆる「ひだ」を含むこともできる。これらのひだは、完全に展開されていてもよい。この種のひだを有するフラット・バッグは、例えば、ＤＥ ２０ ２００５ ０００ ９１７ Ｕ１（図１は折り畳まれたひだ、図３は展開されたひだ）に示される。代案として、ひだは、周辺縁の複数の部分において溶接されていてもよい。この種のフラット・バッグは、ＤＥ １０ ２００８ ００６ ７６９ Ａ１（特に、図１）に示されている。

壁面が表面折目を備えたフィルタ・バッグは、それ自体は従来技術、例えば、欧州特許出願１０１６３４６３．２（特に、図１０ａ及び図１０ｂ、または図１１ａ及び図１１ｂを参照）から公知である。フィルタ・バッグの壁面が複数の表面折目を有する場合、この材料は、ひだをつけられたフィルタ材料とも呼ばれる。この種のひだのあるフィルタ・バッグの壁面は、欧州特許出願１０００２９６４．４に示されている。

図１及び図２は、それぞれが２つの表面折目を有する壁面を備えるフィルタ・バッグの断面を示す。この種の表面折目は、フィルタ・バッグのフィルタ領域を拡大させ、フィルタ・バッグのより高い塵吸収能力、ひいては高い集じん率及び一層長い耐用年数を得ることができる（それぞれ、同一の外形寸法を有し表面折目のないフィルタ・バッグと比較した場合）。

図１は、いわゆる蟻継ぎ折目の形状の２つの表面折目１１を有するフィルタ・バッグ壁１０を備えたフィルタ・バッグ１を示す。ここで、フィルタ・バッグは、中心を通る断面により示されている。表面折目の長手方向の軸は、図平面に対し垂直に拡がる１つの平面内に延び、その長手方向の端部において、表面折目は、図平面と平行に拡がり且つ図平面の前面及び後面に位置するフィルタ・バッグの溶接継ぎ目に向かって延びる。従って、表面折目はその中心部において最大限に展開されることができる。ここで、フィルタ・バッグは、表面折目が既に少し展開した状態で示されている。

図２は、いわゆる三角折りの形状の２つの表面折目２１を有するフィルタ・バッグ壁２０を備えたフィルタ・バッグ２を示す。ここで、フィルタ・バッグは、中心を通る断面により示されている。表面折目の長手方向の軸は、図平面に対し垂直に拡がる１つの平面内に延び、その長手方向の端部において、表面折目は、図平面と平行に拡がり且つ図平面の前面及び後面に位置するフィルタ・バッグの溶接継ぎ目に向かって延びる。従って、表面折目はその中心部において最大限に展開されることができる。ここで、フィルタ・バッグは、表面折目が既に少し展開した状態で示されている。

図１及び図２にて示される表面折目とは別に、異なる形状を有する表面折目を用いることも可能である。図１及び図２に係る実施例において、表面折目がバッグの端部に対し垂直に延びることは、限定事項として理解されるべきではない。もちろん、表面折目はバッグの端部に対しある角度を持って伸びることもできる。

折目の固定：
表面折目は、バッグ内において、不織布材料の細片により便利に固定されている。図３ａ及び図３ｂは、蟻継ぎ折目のための折目固定を製造する方法を示す。図３ａは、蟻継ぎ折目を含むフィルタ材料網３１の上の平面図を示し、不織布材料網３２はこの図３ａにおいてその上に位置し、それにより折目固定に用いられる不織布材料の細片が最終的に形成されている。不織布材料網３２（例えば、１７ｇ／ｍ^２のスパンボンド布からなる）には、１０×３００ｍｍの長方形の穴が打ちぬかれている。図３ｂは、図３ａのＡ−Ａ線に沿った断面を示す。この断面図からは、折目固定に用いられる不織布材料網の一部が、溶接線３４によって、フィルタ材料網に接続されていることが分かる。折目を固定する不織布細片は、図３ｂにおいて、より良い表現のために不均衡に膨らんで描かれている。実際には、不織布材料網３２は、フィルタ材料網３１の上に平坦に位置する。図３ａ及び図３ｂにおいて、溶接部同士の距離、パンチ穴同士の距離、フィルタ材料網３１及び穴の空いた不織布材料網３２の網幅、並びに溶接点３４の長さは、更に［ｍｍ］で別記されている。

２つの網３１及び３２を構成するこのフィルタ材料の２つの層は、フィルタ・バッグを形成するために、２９０ｍｍの幅にわたって重ね合わせられて溶接されている。各端部における約２０ｍｍの残存材料は、カットオフされる。

掃除機のフィルタ・バッグ内の拡散器：
掃除機のフィルタ・バッグ内の拡散器は、従来技術から公知である。ここで用いられる異型は、ＥＰ ２ ２６３ ５０７ Ａ１に記載されている。

フィルタ材料ＣＳ５０：
流出側から見て次の構造をもつ積層体：
スパンボンド布（spunbonded facric）１７ｇ／ｍ^２、ネット８ｇ／ｍ^２
メルトブロウン（meltblown）４０ｇ／ｍ^２
スパンボンド布（spunbonded facric）１７ｇ／ｍ^２
ＰＰ短繊維（PP staple fibers）５０から６０ｇ／ｍ^２
梳毛短繊維不織布（carded staple fiber non-woven）２２ｇ／ｍ^２

PPステープル繊維層の詳細な説明は、ＥＰ １ ７９５ ２４７ Ａ１に記載されている。このフィルタ材料は、財産権の所有者から購入することができる。

ＳＭＳ９２：
流出側から見て次の構造をもつ積層体：
スパンボンド布（spunbonded facric）１７ｇ／ｍ^２
メルトブロウン（meltblown）４０ｇ／ｍ^２
スパンボンド布（spunbonded facric）１７ｇ／ｍ^２

この材料内において、スパンボンド布及びメルトブロウンは、ホット溶接により互いに積層されている。このフィルタ材料は、財産権の所有者から購入することができる。

ＬＴ７５材料：
次の構造をもつ積層体：
スパンボンド布（spunbonded facric）１７ｇ／ｍ^２
短繊維層７５ｇ／ｍ^２
スパンボンド布（spunbonded facric）１７ｇ／ｍ^２

これらの層は、超音波によって積層されている。このために、積層パターンＵｎｇｒｉｃｈｔ Ｕ４０２６が使用される。このフィルタ材料は、財産権の所有者から購入することができる。

［従来技術］
真空掃除装置に対する要求は、過去数年間において明らかな変化を受けた。

掃除機ためのエコデザインに関する要求を定義するための、「欧州連合エネルギー」の命令による「ＡＥＡ エネルギー及び環境グループ」による研究は、エネルギー関連の観点から、将来的には入力電力を１１００Ｗ以下に制限することが望ましいことを明らかにしている。しかしながら、真空掃除装置のユーザは、今日において入手可能でかなり高い入力パワーを必要とする清掃家電と比較して、清掃効果が著しく劣化しないことを期待している。

真空掃除装置についての顧客の衛生上の要求は、もはや塵の放出を低減することを望ましいとするだけでなく、吸引された塵を衛生的に処分することにも関連している。

濾過の概念の観点から、フィルタ・バッグを有さない掃除機とフィルタ・バッグを有する掃除機とを区別することができる。

フィルタ・バッグを有する掃除機では、フィルタ・バッグに塵が積み込まれるにつれ、気流は多かれ少なかれ低下する。２０００年頃までは、紙のフィルタ・バッグや、メルトブロウンを挿入した紙のフィルタ・バッグが主に使用された。ＥＮ ６０３１２と同様の、一部充填された集塵容器を用いた最大気流の減少の試験において、この種の紙製バッグは、約８０％（ある内部組織（internal tissue）が使用された場合、６０％）の気流低下を示す。

その後、不織布のフィルタ・バッグは、ゆっくりと受け入れられ始めた。最初に、低い塵保持容量の不織布層を有するフィルタ・バッグが使用された（ＳＭＳフィルタバッグ）。容量層を有する不織布のフィルタ・バッグの導入によって、気流の低下は、明らかに減少することができた（ＥＰ ０ ９６０ ６４５を参照）。ＥＮ ６０３１２と同様の、一部充填された集塵容器を用いた最大気流の減少の試験において、この種のフィルタ・バッグは、約３０％の気流低下を示す。

更なる改良は、バッグの中の遊離した繊維による前濾過（ＤＥ １０ ２００７ ０６０ ７４７、ＤＥ ２０ ２００７ ０１０ ６９２及びＷＯ ２００５／０６０８０７）、又はバッグの中のバッグによる前分離（ＷＯ ２０１０／０００４５３、ＤＥ ２０ ２００９ ００２ ９７０ Ｕ１およびＤＥ ２０ ２００６ ０１６ ３０３ Ｕ１）により成し遂げられた。フィルタバッグ内の、流れのリダイレクション及び流れの分布は、ＥＰ １ ９１５ ９３８、ＤＥ ２０ ２００８ ０１６ ３００、ＤＥ ２０ ２００８ ００７ ７１７ Ｕ１（塵格納挿入物）、ＤＥ ２０ ２００６ ０１９ １０８ Ｕ１、ＤＥ ２０ ２００６ ０１６ ３０４ Ｕ１、ＥＰ １ ７８７ ５６０及びＥＰ １ ８０４ ６３５において提示されている。ＥＮ ６０３１２と同様の、一部充填された集塵容器を用いた最大気流の減少の試験において、この種のフィルタ・バッグは、約１５％の気流低下を達成することができる。

欧州特許出願１０００２９６４．４、１０１６３４６３．２及び１０１６３４６２．２は、フィルタ材料にひだをつけることによって、又は、フィルタ・バッグにいわゆる表面折目を提供することによって、改良された塵保持容量を開示する。欧州特許出願１０００９３５１．７は、掃除機内のバッグの最適化された位置決めにより、吸引力安定性がどのように改善され得るかを開示する。ＥＮ ６０３１２と同様の、一部充填された集塵容器を用いた最大気流の減少の試験において、この種のフィルタ・バッグは、僅か約５％の気流低下を示す。

掃除機で吸入された塵の衛生的な処分の観点から、保持板が開発された。この保持板により、フィルタ・バッグが、掃除機から取り除かれる前において、手動で、半自動的に、または自動的にしっかりと閉じられる（例えば、ＥＰ ２ ０１２ ６４０）。

フィルタ・バッグと共に作動する真空掃除装置において、モーター／ファンユニットは、伝統的にフィルタ・バッグの後方（下流方向）に配置されている。すなわち、吸入空気は、フィルタ・バッグを介して、モーター／ファンユニットにより入院される（いわゆる、きれいな空気の原理）。しかし、モーター／ファンユニットを、床ノズルとフィルタ・バッグの間に設けることも可能である（いわゆる、汚れた空気の原理）。この場合、まだ汚れを含んでいる吸入空気は、モーター／ファンユニットよりフィルタ・バッグ内に送られる。

バッグのない掃除機（特に、サイクロン掃除機）は、塵収集容器に塵が充填されていくにつれても、気流が本質的に一定のままであることを特徴とする。サイクロン掃除機における一定の気流は、一見すると、フィルタ・バッグを有する掃除機（フィルタ・バッグへの堆積が増加するにつれ、多かれ少なかれ詰まりが生じ、それに対応して気流が減少する）に比べて有利である。しかし、この利点は、悪効率という代償により達成されるものである。サイクロン掃除機は、十分な気流を生成するために、高い入力電力を必要とする。この高い入力電力は、濾過原理に含まれる高い損失、すなわち、サイクロン・フィルタにおいて、塵で充填された空気の高速回転を維持するための損失である。

エネルギー政策の観点から要求される低入力電力と共に、許容範囲の清掃効果をもたらす気流を確保することは、フィルタ・バッグを有しない装置では、ほとんど実現することができない。

更に、このようなバッグなしの掃除機では、吸入された塵の衛生的な処分において問題が生じる。

このような、バッグなしの真空掃除装置の欠点に鑑み、本明細書では、掃除機及びフィルタ・バッグを備えた真空掃除装置のみが考慮される。

このような、フィルタ・バッグを備えた従来の真空掃除装置によれば、適度な入力電力と、新たに挿入された空のフィルタ・バッグとにより、今日では約４０［ｌ／ｓ］の気流を実現することが可能である。この種の掃除機は、約１３００から１４００Ｗの入力電力を有する。仮に、より高い気流を達成しようと望む場合には、より高い入力電力が要求される。仮に、入力電力を減少させた場合、気流そして清掃効果も著しく減少する。

表１は、掃除機の製造業者により提供された現在使用可能な真空掃除装置（掃除機及びフィルタ・バッグを備えたもの）の品質係数を示す。Oreck XL Papier/MB及びOreck XL Vliesは、汚れた空気の原理により動作する直立タイプの掃除機である。Vorwerk VK 140は、きれいな空気の原理により動作する、手持ちタイプの掃除機である。他の装置は、今日の一般的なアレンジが施された床タイプの掃除機であり、すなわち、フィルタ・バッグはモーター／ファンユニットの上流に配置されている。比較例の選択に際しては、製造業者によって特に環境にやさしい及び／または高性能であると宣伝されている機種を特に選んだ。

表１から分かるように、Ｑ^Ｓ _ｕｎは約１から６の範囲内であり、Ｑ^Ｓ _ｔｅｉｌはそれに対応してより低い１未満から約３までの範囲内である。更に、いくつかの真空掃除装置は、空のフィルタ・バッグにおいて比較的高い品質係数を有するが、一部充填のフィルタ・バッグにおいては比較的低い品質係数を示していることが分かる。

更に、いくつかの真空掃除装置は、比較的高い気流を生成するが、それはフィルタ・バッグの材料の貧弱な濾過効率によるものであることが分かる。この種の真空掃除装置は、比較的多くの塵粒子を環境中に排出する。

更に、モーター／ファンユニットの入力電力が比較的低い真空掃除装置においては、気流が非常に犠牲となるため、この種の掃除機の清掃効果は低い。

上述した従来技術の欠点に鑑み、本発明は、掃除機及びフィルタ・バッグを備えた真空掃除装置であって、環境効率が高度に改善された真空掃除装置を提供する。すなわち、Ｑ^Ｓ _ｎは７より大きく、好ましくは８より大きく、特に好ましくは９より大きく、及び／またはＱ^Ｓ _ｔｅｉｌは４より大きく、好ましくは５より大きく、特に好ましくは６より大きい。

上述した発明の更なる好ましい発展によれば、吸引力Ｐ^ｓａｕｇ _ｕｎを決定するために決定される気流ｑ_ｕｎは、３０［ｌ／ｓ］より大きくてもよく、好ましくは３５［ｌ／ｓ］より大きくてもよく、特に好ましくは４０［ｌ／ｓ］より大きくてもよい。

これによれば、本発明に係る装置における高度な入力電力の低減にもかかわらず、今日利用可能な真空掃除装置の中で最も良いものと同様の清掃効果を達成することが期待される。

本発明及び上述の更なる発展において、吸引力Ｐ^ｓａｕｇ _ｔｅｉｌを決定するために決定される気流ｑ_ｔｅｉｌは、２６［ｌ／ｓ］より大きくてもよく、好ましくは３１［ｌ／ｓ］より大きくてもよく、特に好ましくは３６［ｌ／ｓ］より大きくてもよい。

それにより、空のフィルタ・バッグのみならず、フィルタ・バッグが継続的に充填されている間においても、高い清掃効果が保証される。

更に、本発明に係る真空掃除装置において、吸引力Ｐ^ｓａｕｇ _ｕｎを決定するために決定される真空ｈ_ｕｎは、１．０［ｋＰａ］より大きくてもよく、好ましくは１．３［ｋＰａ］より大きくてもよく、特に好ましくは１．７［ｋＰａ］より大きくてもよく、そして、吸引力Ｐ^ｓａｕｇ _ｔｅｉｌを決定するために決定される真空ｈ_ｔｅｉｌ は、０．７［ｋＰａ］より大きくてもよく、好ましくは１［ｋＰａ］より大きくてもよく、特に好ましくは１．４［ｋＰａ］より大きくてもよい。

これによれば、本発明に係る装置における入力電力の削減にもかかわらず、今日利用可能な真空掃除装置の中で最も良いものと同様の清掃効果を達成することができると共に、高い清掃効果は空のフィルタ・バッグにおいて保証されるのみならず、フィルタ・バッグが継続的に充填されている間においても保証される。

更に、前記フィルタ・バッグ材料の濾過効率Ψは、６０％より大きくてもよく、好ましくは８０％より大きくてもよく、特に好ましくは９９％より大きくてもよい。

本発明のこの更なる発展によれば、本発明に係る真空掃除装置は、その高い環境効率にもかかわらず、環境中に僅かの粒子しか排出しない。

上述の発明及びその更なる発展とは完全に異なる更なる発展によれば、真空掃除装置は、平均入力電力が１２００Ｗより小さく、好ましくは８００Ｗより小さく、特に好ましくは４００Ｗより小さくなるように設計することができる。

これにより、真空掃除装置における省エネの観点から、更に高い要求に応えることが可能となる。

上述の発明及びその更なる発展は、家庭用の真空掃除装置（すなわち、前記フィルタ・バッグの容積が、手持ちタイプの掃除機において１ｌから５ｌ、床タイプの掃除機において２ｌから７ｌ、直立タイプの掃除機において３ｌから１５ｌである真空掃除装置）の分野において、特に効果的に採用することができる。

特に好ましい更なる発展において、真空掃除装置のフィルタ・バッグは、表面折目、特に固定された蟻継ぎ折目を有していてもよい。この場合、フィルタ・バッグ保持室は、前記フィルタ・バッグの壁を前記フィルタ・バッグ保持室の壁から離間させ、前記表面折目の谷に噛み合うように配置された弓状のリブを有していてもよい。

他の好ましい更なる発展によれば、フィルタ・バッグ保持室は、充填されたフィルタ・バッグの外皮の形状にほぼ対応する形状を有していてもよい。

この更なる発展によれば、真空掃除中における、フィルタ領域の最適な利用と、フィルタ・バッグの最適な充填とが保証される。従って、フィルタ・バッグが、フィルタ・バッグ保持室内おいて不十分に展開されることを特に回避することができる。

図１は、表面折目を有するフィルタ・バッグを示す。 図２は、表面折目を有するフィルタ・バッグを示す。 図３ａ及び図３ｂは、固定された蟻継ぎ折目による表面折目を有するフィルタ・バッグのフィルタ材料を製造過程における、フィルタ材料及び不織布材料網の概略図を示す。 図４ａ〜図４ｃは、本発明に係る真空掃除装置の好ましい実施形態による、表面折目を有さないフラット・バッグのためのフィルタ・バッグ保持室の模式図を示す。断面Ｂ−Ｂにおいては、より良い概観のために、吸込口及び吐出口に隣接する弓状部のみが示されている。 図５ａ〜図５ｃは、本発明に係る真空掃除装置の好ましい実施形態による、表面折目を有するフラット・バッグのためのフィルタ・バッグ保持室の模式図を示す。断面Ｂ−Ｂにおいては、より良い概観のために、吸込口及び吐出口に隣接する弓状部のみが示されている。 図６は、 本発明に係る真空掃除装置の好ましい実施形態による、表面折目を有するフラット・バッグのためのフィルタ・バッグ保持室の模式図を示し、図５ｂにおける挿入されたフィルタ・バッグのＡ−Ａ断面に対応するものである。 図７は、図４及び図５に係る好ましい実施形態によるフィルタ・バッグ保持室の図であり、フィルタ・バッグ保持室の寸法が示されている。 図８は、本発明に係る真空掃除装置の表面折目を有するフィルタ・バッグの断面図であり、表面折目の寸法が示されている。

本発明に係る真空掃除装置は、フィルタ・バッグの形状（本実施例においては、フラット・ババッグの形状）に適合したフィルタ・バッグ保持室を備える。

ここでは、２つの異なる変形例が区別されなければならない。表面折目を有さないフラット・バッグのためのフィルタ・バッグ保持室は、内側に小さな弓状のリブ（フィルタ材料が容器の壁に平たく寄り添って、流れなくなることを防ぐためのもの）を有する。 表面折目を有するフラット・バッグのためのフィルタ・バッグ保持室は、より大きい弓状のリブ（フィルタ・バッグの表面折目の間に嵌め込まれ、折目の展開を支持するためのもの）を有することを特徴とする。弓状のリブを除けば、フィルタ・バッグ保持室は、２つの実施形態において同じ寸法を有する。

図４ａ〜図４ｃは、表面折目を有さないフィルタ・バッグのための、フィルタ・バッグ保持室の概略図である。図４ａでは、フィルタ・バッグ保持室は平面図に示されている。この平面図では、それは３００ｍｍの長さの辺をもつ正方形の形状を有する。図４ｂ及び図４ｃでは、図４ａのＡ−Ａ線及びＢ?Ｂ線に沿った断面図が示されている。これらの図から分かるように、フィルタ・バッグ保持室は、最大で１６０ｍｍの高さを有する。図７では、図４に示すフィルタ・バッグ保持室の更なる高さが示されている。フィルタ・バッグ保持室の内壁が表す形状は、クッションの形状に似ている。しかし、表面折目のないフラット・バッグは、正確に吸引動作中におけるクッションの形状をとる。また、この意味において、フィルタ・バッグ保持室は、充填されたフィルタ・バッグの外皮の形状にほぼ対応する形状を有することも理解されるべきである。

図４ａから図４ｃにおいて、弓状のリブは参照符号４１にて示されている。本実施形態において、全ての弓状リブ４１は、ｈ＝１０ｍｍの高さを有する。リブの弓のような形状は、フィルタ・バッグ保持室内における、浄化された空気の自由な循環を保証する。

更に、図４ｂ及び図４ｃは、グリッド４２（フィルタ・バッグが、後段の吸入気流により出口開口部に吸い込まれるのを防ぐためのもの）の形態における装置を示す。

図５ａ〜図５ｃは、表面折目を有するフィルタ・バッグのための、フィルタ・バッグ保持室の概略図である。既に上述したように、弓状のリブを除けば、フィルタ・バッグ保持室の寸法は、図４及び図７に係るフィルタ・バッグ保持室の寸法と同じである。固定された表面折目を有するフラット・バッグは、フィルタ・バッグ保持室が、充填されたフィルタ・バッグの外皮の形状にほぼ対応する形状を有するように、吸入動作中においてクッションの形をとる。

更に、フィルタ・バッグ保持室は、図５ｂ及び図５ｃに見られるように、異なる高さの複数の弓状リブ５１を有する。本実施形態においても、グリッド５２（フィルタ・バッグが、後段の吸入気流により出口開口部に吸い込まれるのを防ぐためのもの）が提供されている。

図５ａ〜図５ｃにおいて、フィルタ・バッグ保持室の真空を決定するための測定点は、参照符号５３にて示されている。

図６は、図５に対応し、蟻継ぎ折目の形状で固定された表面折目が設けられたフィルタ・バッグが挿入されている。弓状リブは、参照符号６１、６２、６３及び６４にて示されている。これらのリブは、複数の表面折目の間に嵌め込まれ、それによって表面折目の展開に貢献する。これは、図６にて概略が示されている。同時に、フィルタ・バッグの壁は、フィルタ・バッグ保持室の壁から距離を置いて保持され、これによりフィルタ・バッグの完全なフィルタ領域における気流が確保される。弓状リブ６１は高さｈ＝１０ｍｍ、リブ６２はｈ＝１５ｍｍ、リブ６３はｈ＝２０ｍｍ、そしてリブ６４はｈ＝３５ｍｍである。リブが中断されることにより、フィルタ・バッグ保持室内における、浄化された空気の自由な循環が保証される。

参照符号６５は、この図６において、フィルタ・バッグ保持室の壁を示す。挿入されたフィルタ・バッグは、部分的に展開されて概略図示された複数の表面折目を備える。浄化される空気は、入口開口部６７を通ってフィルタ・バッグ内に吸入され、フィルタ・バッグ保持室の出口６８を介して外部に吸入される。更に、出口開口部６８の正面には、フィルタ・バッグにおいて出口開口部の遮断を防止するためのグリッドが設けられている。

本発明によれば、表面折目を有しまたは有さないフラット・バッグが挿入されることができる。図８では、表面折目を有するこの種のフラット・バッグの区画が、表面折目のサイズの表示と共に示されている。表２における試験のために挿入された、表面折目を有しまたは有さないフラット・バッグは、２９０×２９０ｍｍの寸法を有していた。更に、図８では、参照符号８１にて示す拡散器ＬＴ７５が示されている。

表２に示す表面折目を有するフィルタ・バッグは全て、拡散器を備えている。これらは、１１ｍｍの幅と２９０ｍｍの長さを有する２２のストリップからなる。拡散器の材料には、ＬＴ７５が用いられた。

モーター/ファンユニットとしては、 Ｄｏｍｅｌ ＫＡ ４６７．３．６０１−４が、本発明に係る装置において使用された。モーター／ファンユニットの吸入開口部は、フィルタ・バッグ保持室の排出開口部と直接接続されていた。変圧手段による電源電圧の制御により、試験に要求される気流（測定箱内の真空）は、フィルタ・バッグが空の場合に設定された。この電源電圧は、４００ｇのＤＭＴ８試験塵が、５０ｇの一部に吸引される各々の一連の試験において維持された。得られた入力電力を測定した。吹き出しフィルタは使用されなかった。

表２は、上述のフィルタ・バッグ保持室及びモーター／ファンユニットを備えた、本発明に係る異なる装置の測定結果を示す。ここで、表面折目を有するフィルタ・バッグと、表面折目を有さないフィルタ・バッグの両方が採用された。採用されたフィルタ・バッグ（表面折目を有するまたは有さないもの）の材料には、表２に示すＣＳ５０、ＳＭＳ９２、ＬＴ７５の積層体で、財産権の所有者により製造されたものが使用された。

表２から直接分かるように、本発明に係る全ての装置は、７．９から１１．０の範囲内の品質係数Ｑ^Ｓ _ｕｎを有し、最も低い気流を有する実施形態を除くと、値は９．２から１１．０の範囲内にある。従って、これらの値は、従来技術により知られた値を遥かに上回っている。品質係数Ｑ^Ｓ _ｔｅｉｌは、２．２から８．６の範囲内にある。仮に、非常に低い気流のＳＭＳのフラット・バッグによる２．２の値を除くと、結果は４．１から８．６となり、これも従来技術により知られた装置の範囲を遥かに上回る。

表２によれば、更に、本発明に係る装置が、従来技術に比べ、比較的低い入力電力で高い気流を得られる点で優れていることが分かる。例えば、Ｓｉｅｍｅｎｓ Ｚ６．０ ｅｘｔｒｅｍｅ ｇｒｅｅｎ ｐｏｗｅｒでは、９０４Ｗの入力電力が３７．２［ｌ／ｓ］の気流に変換されるのに対し、本発明では、３７．９［ｌ／ｓ］の気流を得るために、僅か４９２Ｗの入力電力が必要とされる。

表２は更に、表面折目を有するフィルタ・バッグを備えた装置は、表面折目のないフィルタ・バッグに比べ、環境効率が良いことが分かる。しかし、後者によれば、非常に高い品質係数を達成することができる。一部充填のフィルタ・バッグのための品質係数から分かるように、この環境効率が高ければ、更に多くの塵が吸入される。

ＳＭＳ材料のフィルタ・バッグも、本発明（特に、高い気流を有するもの）において採用することができる。しかし、表２からすぐ分かるように、フィルタ材料のＣＳ５０は、環境効率の側面において、このＳＭＳ９２に比べて遥かに優れている。

Claims (11)

1. 掃除機及びフィルタ・バッグを備えた真空掃除装置であって、前記真空掃除装置は、以下に定義される空のフィルタ・バッグのための品質係数Ｑ^Ｓ _ｕｎ及び／または一部充填のフィルタ・バッグのための品質係数Ｑ^Ｓ _ｔｅｉｌを有し、
   
   Ｑ^Ｓ _ｕｎ＝（Ｐ^ｓａｕｇ _ｕｎ／Ｐ^ｅｌ _ｕｎ）×Ψ
   
   ここで、
   
   Ｐ^ｓａｕｇ _ｕｎ：空のフィルタ・バッグを備えた真空掃除装置の吸引力［Ｗ］
   Ｐ^ｅｌ _ｕｎ：空のフィルタ・バッグを備えた掃除装置のモーター／ファンユニットの入力電力［Ｗ］
   Ψ：フィルタ・バッグ材料の濾過効率［％］
   
   であり、品質係数Ｑ^Ｓ _ｎは７より大きく、好ましくは８より大きく、特に好ましくは９より大きく、
   
   Ｑ^Ｓ _ｔｅｉｌ＝（Ｐ^ｓａｕｇ _ｔｅｉｌ／Ｐ^ｅｌ _ｔｅｉｌ）×Ψ
   
   ここで、
   
   Ｐ^ｓａｕｇ _ｔｅｉｌ：一部充填のフィルタ・バッグを備えた真空掃除装置の吸引力［Ｗ］
   Ｐ^ｅｌ _ｔｅｉｌ：一部充填のフィルタ・バッグを備えた掃除装置のモーター／ファンユニットの入力電力［Ｗ］
   Ψ：フィルタ・バッグ材料の濾過効率［％］
   
   であり、品質係数Ｑ^Ｓ _ｔｅｉｌは４より大きく、好ましくは５より大きく、特に好ましくは６より大きいことを特徴とする真空掃除装置。
2. 吸引力Ｐ^ｓａｕｇ _ｕｎを決定するために決定される気流が、３０［ｌ／ｓ］より大きく、好ましくは３５［ｌ／ｓ］より大きく、特に好ましくは４０［ｌ／ｓ］より大きいことを特徴とする請求項１に記載の真空掃除装置。
3. 吸引力Ｐ^ｓａｕｇ _ｔｅｉｌを決定するために決定される気流が、２６［ｌ／ｓ］より大きく、好ましくは３１［ｌ／ｓ］より大きく、特に好ましくは３６［ｌ／ｓ］より大きいことを特徴とする請求項１または２に記載の真空掃除装置。
4. 吸引力Ｐ^ｓａｕｇ _ｕｎを決定するために決定される真空が、１．０［ｋＰａ］より大きく、好ましくは１．３［ｋＰａ］より大きく、特に好ましくは１．７［ｋＰａ］より大きいことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の真空掃除装置。
5. 吸引力Ｐ^ｓａｕｇ _ｔｅｉｌを決定するために決定される真空が、０．７［ｋＰａ］より大きく、好ましくは１［ｋＰａ］より大きく、特に好ましくは１．４［ｋＰａ］より大きいことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の真空掃除装置。
6. 前記フィルタ・バッグ材料の濾過効率Ψが、６０％より大きく、好ましくは８０％より大きく、特に好ましくは９９％より大きいことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の真空掃除装置。
7. 前記掃除機のモーター／ファンユニットの平均入力電力１２００Ｗより小さく、好ましくは８００Ｗより小さく、特に好ましくは４００Ｗより小さいことを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の真空掃除装置。
8. 前記真空掃除装置は、家庭用の真空掃除装置であり、前記フィルタ・バッグの容積が、手持ちタイプの掃除機において１ｌから５ｌ、床タイプの掃除機において２ｌから７ｌ、直立タイプの掃除機において３ｌから１５ｌであることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の真空掃除装置。
9. 前記フィルタ・バッグは表面折目を有し、特に固定された蟻継ぎ折目を有することを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の真空掃除装置。
10. 前記フィルタ・バッグ保持室は、前記フィルタ・バッグの壁を前記フィルタ・バッグ保持室の壁から離間させ、前記表面折目の谷に噛み合うように配置された弓状のリブを有することを特徴とする請求項９に記載の真空掃除装置。
11. 前記フィルタ・バッグ保持室は、充填されたフィルタ・バッグの外皮の形状にほぼ対応する形状を有することを特徴とする請求項１〜１０のいずれか１項に記載の真空掃除装置。

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