JP6116634B2 - 真空掃除機 - Google Patents

Description

本発明は、邪魔板装置を有するサイクロン式分離装置を備える真空掃除機に関し、この邪魔板装置は、塵埃を優先部分で収集するように促す。

サイクロン式分離装置を使用する真空掃除機は、周知である。特許文献１、２及び３それぞれは、サイクロン分離技術を使用した真空清掃装置を説明する。

一般的に、サイクロン式分離装置は、汚染気流が接線方向入口を介してサイクロンチャンバに流入することを可能とし、この接線方向入口は、気流をサイクロンチャンバ内にあるスパイラル状のまたは螺旋状の経路に従わせる。これにより、気流内に含まれる塵埃及び屑を分離させ、塵埃を収集して取り除くことを可能とする。一般的に、分離した塵埃及び屑は、サイクロンチャンバの下方に位置する塵埃収集チャンバ内に集まる。塵埃収集チャンバは、透明であってもよく、それにより、ユーザは、収集した塵埃及び屑の量を視認できる。そして、ユーザは、いつ塵埃収集チャンバを空にするか判断できる。

欧州特許第２４１３７６７号明細書 欧州特許第２６７４０８７号明細書 欧州特許第２７６４８１０号明細書

塵埃収集チャンバは、特に通常の使用時において、ユーザに完全に視認可能でなくてもよい。例えば、サイクロン式分離装置は、真空掃除機の主本体内に取り付けられることがあり、それにより、塵埃収集チャンバの一部は、通常の使用中に目立たない。ここで、塵埃が視界から目立たない部分にのみ集まる場合に問題が生じる。特に、ユーザは、真空掃除機を使用し続け、これにより、塵埃収集チャンバが一杯になり始め、その結果、サイクロンの効率を低下させる。したがって、塵埃は、清浄空気流出内に再び含まれることがある。

本発明は、真空掃除機を提供し、この真空掃除機は、主本体と、サイクロン式分離装置と、を備え、分離装置は、塵埃収集チャンバと、邪魔板装置と、を備え、分離装置は、主本体内に取り付けられており、それにより、塵埃収集チャンバの第１部分は、目立たなくなっており、塵埃収集チャンバの第２部分は、視認可能となっており、邪魔板装置は、塵埃収集チャンバ内に位置付けられており、それにより、使用中において、塵埃収集チャンバ内を移動する気流は、邪魔板装置によって妨げられ、塵埃を第２部分内に優先的に集めさせる。

邪魔板装置は、塵埃及び屑を塵埃収集チャンバ内で不均一に集めさせる。特に、邪魔板装置は、特に塵埃収集チャンバのうち通常の使用中において視認可能な部分に塵埃や屑を集めさせる。このため、ユーザは、塵埃収集チャンバ内に収集された塵埃及び屑の量をより良好に観察できる。

このような邪魔板装置を使用する欠点は、塵埃収集チャンバの全容積を低減することである。すなわち、塵埃及び屑が塵埃収集チャンバの全体にわたってではなく塵埃収集チャンバの特定部分に優先的に集まるという事実に起因して、塵埃及び屑の可能な全量が低減される。しかしながら、この欠点は、塵埃及び屑が真空掃除機の主本体によってはっきりとは見えない部分に集まるにしたがっていつ塵埃収集チャンバを空にする必要があるかユーザがすぐに判断できるという利点によって相殺される。

塵埃収集チャンバは、シリンダ状であってもよく、外壁部及び基部によって区画されてもよく、邪魔板装置は、複数の邪魔板を備えてもよく、邪魔板それぞれは、基部に沿って径方向に延在している。

各邪魔板は、基部のうち利用可能な全半径または半径の一部もしくは所定長さに沿って延在してもよい。邪魔板が径方向に延在するので、邪魔板は、サイクロン式気流の接線方向とは垂直に位置付けられる。したがって、各邪魔板は、可能性のある最大表面積を気流に晒すように構成され、これにより、気流に最大限の妨げを引き起こす。

邪魔板それぞれは、形状において平坦であり、塵埃収集チャンバの基部から垂直上方に延在してもよい。塵埃及び屑が邪魔板の下を通過することを防止するために、邪魔板は、基部に接続されてもよい。邪魔板は、同様に、塵埃収集チャンバを区画する一方の壁部または双方の壁部に接続されてもよい。その結果、邪魔板は、より良好に支持される。

塵埃収集チャンバの方々を移動する気流が邪魔板装置を通る曲がりくねった経路に従わせられるように位置付けられてもよい。空気が曲がるにしたがって、塵埃の慣性は、塵埃を邪魔板と衝突させ、邪魔板がある塵埃収集チャンバの領域に定着させる。

分離装置は、２つの分離段、すなわち、第１段及び第２段を備えてもよい。２つの段は、直列に接続されており、それにより、第２段は、第１段の下流側に位置する。そして、塵埃収集チャンバは、第１段の一部を形成し、第２段は、塵埃収集チャンバによって囲まれたさらなる塵埃収集チャンバをさらに備えてもよい。より大きな塵埃及び屑は、第１段によって塵埃収集チャンバ内で気流から分離されて収集され得る一方、より小さい塵埃及び屑は、さらなる塵埃収集チャンバ内で第２段によって分離されて収集され得る。２つの分離段の利点は、真空掃除機から出る気流がより清浄であることである。第１の分離段は、より大きな粒子の塵埃及び屑を取り除くことを意図している。これら粒子は、一般的に、気流から分離しやすく、そのため、邪魔板装置によってより効率的に収集され得る。より大きな粒子の塵埃及び屑を取り除くことに焦点を置いた第１段から生じる別の利点は、より大きな粒子が塵埃収集チャンバの優先部分に集まるにしたがって、より大きな粒子がユーザによって容易に見つけられ得ることである。したがって、ユーザは、いつ塵埃収集チャンバを空にする必要があるか気付きやすい。

塵埃収集チャンバがさらなる塵埃収集チャンバを囲むことは、同様に有利であり、それにより、サイクロン式分離装置の小型を達成し得る。しかしながら、塵埃収集チャンバの一部は、さらなる塵埃収集チャンバの区画を形成する内壁部によってはっきりとは見えないことがある。邪魔板装置は、さらなる塵埃収集チャンバによってはっきりとは見えないことがない部分に塵埃及び屑を収集するように構成されている。

塵埃収集チャンバは、シリンダ状であってもよく、内壁部、外壁部及び基部によって区画されてもよく、さらなる塵埃収集チャンバは、基部及び内壁部によって区画されてもよく、邪魔板装置は、複数の邪魔板を備えてもよく、邪魔板それぞれは、塵埃収集チャンバの内壁部及び外壁部間で径方向に延在してもよい。邪魔板それぞれは、塵埃収集チャンバの内及び外壁部間で径方向に部分的にまたは完全に延在し得る。

塵埃収集チャンバに関してシリンダ状を用いる利点は、塵埃収集チャンバ内に内壁部を有することによって、さらなる塵埃収集チャンバを容易に囲めることである。この内壁部は、同様に、塵埃収集チャンバのための円形境界を形成し、邪魔板は、塵埃収集チャンバの基部を横断するように径方向で延在してもよく、それにより、サイクロン式気流の接線方向に対する垂直壁部を形成する。さらに、サイクロン式分離装置のための小型をすぐに達成できる。

塵埃収集チャンバは、シリンダ状であってもよく、邪魔板装置は、塵埃収集チャンバの扇形部分に位置してもよく、扇形部分は、９０°から１４０°の間の角度にわたってもよい。任意のサイズの真空掃除機の主本体内にすぐに取り付けられる一方で同様にユーザに広く十分な視野を提供して塵埃収集チャンバの優先部分内にある収集された塵埃及び屑を視認するサイクロン式分離装置をこの角度が提供するので、この特有の範囲角度は、有利である。

邪魔板装置は、３つから６つの邪魔板を備えてもよい。この範囲内の任意の数、すなわち、３つ、４つ、５つまたは６つの邪魔板は、邪魔板装置に組み込まれてもよい。邪魔板の数は、塵埃及び屑を優先的に集める邪魔板装置の効率によって制限される。さらに、邪魔板は、邪魔板装置を収容する基部の扇形部分内に位置しなければならない。このため、明らかなことは、この扇形部分内に配置され得る邪魔板の全数に空間的な制限があることである。このため、邪魔板装置を形成する邪魔板の数に比例する分離及び塵埃収集効率の収益低減がある。

塵埃収集チャンバは、シリンダ状であってもよく、邪魔板装置は、 第１及び第３邪魔板が９０°から１４０°の間の角度を有する扇形部分にわたっており、第２邪魔板が第１及び第３邪魔板間に位置付けられているように位置付けられた３つの邪魔板を備えてもよい。この特有の邪魔板装置は、気流に良好な妨げをもたらし、同様に、塵埃及び屑を集めるための十分な面積を形成する。さらに、サイクロン式気流は、邪魔板装置によって過剰には妨げられない。

真空掃除機は、アプライト型またはキャニスタ型の掃除機のようなユーザによって操縦される真空掃除機であってもよい。あるいは、真空掃除機は、自律的に機能してもよい。このような掃除機の一例は、家庭用ロボット型掃除機である。家具の下を清掃するために、家庭用ロボット型掃除機は、背の低い外形を有する必要がある。家庭用ロボット型掃除機を見下ろしているユーザは、塵埃収集チャンバの第２部分が見えるのみであることがある。したがって、使用中に掃除機を邪魔したり持ち上げたりする必要なくロボット型掃除機によって収集されている塵埃及び屑のレベルにユーザが容易にアクセスできることは、有利である。邪魔板装置は、塵埃収集チャンバのうち立っているユーザに視認可能な部分に塵埃及び屑を優先的に集めることを可能とする。

本発明をより迅速に理解するため、添付の図面を参照しながら、例として、本発明の実施形態をここで説明する。

真空掃除機を示す斜視図である。 真空掃除機の一部を形成するサイクロン式分離装置を示す前面図である。 サイクロン式分離装置の塵埃収集チャンバを示す平面図である。 サイクロン式分離装置を示す分解斜視図である。

図１は、真空掃除機１を示しており、この真空掃除機は、主本体２と、主本体２に取外し可能に取り付けられたサイクロン式分離装置３と、を備える。真空掃除機１は、自律型またはロボット型掃除機であり、そのため、真空掃除機１が家具の下を清掃するために比較的背の低い外形を有する。より具体的には、主本体２及びサイクロン式分離装置３は、背の低い外形のシリンダを形成し、このシリンダにおいて、シリンダの直径は、高さよりも大きい。

サイクロン式分離装置３を図２から図４においてより詳細に示す。サイクロン式分離装置３は、第１サイクロン段と、第１サイクロン段の下流側に位置する第２サイクロン段と、を備える。

第１サイクロン段は、外壁部４と、内壁部５と、外及び内壁部４、５間に位置するシュラウド６と、基部７と、を備える。外壁部４、内壁部５、シュラウド６及び基部７は、共同でチャンバ８を画成する。このチャンバの上側部分（すなわち、外壁部４とシュラウド６との間に全体として画成された部分）は、サイクロンチャンバ８ａを画成する一方、チャンバの下側部分（すなわち、外壁部４、内壁部５及び基部７の間に全体として画成された部分）は、塵埃収集チャンバ８ｂを画成する。したがって、第１サイクロン段は、サイクロンチャンバ８ａと、サイクロンチャンバ８ａの下流側に位置する塵埃収集チャンバ８ｂと、を備える。外壁部４は、接線方向入口９を備えており、汚染空気は、この接線方向入口を通ってサイクロンチャンバ８ａに入り、シュラウド６は、穿孔部またはメッシュを備えており、清浄化された空気は、この穿孔部またはメッシュを通ってサイクロンチャンバ８ａを出る。

第１サイクロン段は、塵埃収集チャンバ８ｂ内に位置付けられた邪魔板装置１０を備える。邪魔板装置１０は、３つの邪魔板１１、１２、１３を備え、これら邪魔板は、塵埃収集チャンバ８ｂの扇形部分において角度方向に間隔をあけており、扇形部分は、約１２０°の角度を有する。各邪魔板１１、１２、１３は、平坦であり、内壁部５と外壁部４との間で基部７に沿って径方向に延在する。第１及び第３邪魔板１１、１３は、内壁部５から延在し、外壁部４の手前で停止している。第２邪魔板１２は、第１及び第３邪魔板１１、１３間に位置付けられており、内壁部５及び外壁部４の双方の手前で停止する。第１及び第３邪魔板１１、１３は、形状において矩形状である一方、第２邪魔板１２は、三角形状である。したがって、第１及び第３邪魔板１１、１３は、第２邪魔板１２よりも背が高い一方、第２邪魔板１２は、より長い。この特有の構造の理由を後述する。

第２サイクロン段は、複数のサイクロン分離器１４と、さらなる塵埃収集チャンバ１５と、を備える。各サイクロン分離器１４は、形状において円錐台状であり、入口、塵埃出口及び空気出口を備える。各サイクロン分離器によって分離された塵埃は、塵埃出口を通って外に出る一方、清浄化された空気は、空気出口を通って外に出る。サイクロン分離器によって排出された塵埃は、さらなる塵埃収集チャンバ１５内に集まり、このさらなる塵埃収集チャンバは、第１サイクロン段の内壁部５によって区画された内部空間によって画成されている。

使用中において、汚染空気は、入口９を通って第１段のサイクロンチャンバ８ａ内に引き込まれる。空気は、サイクロンチャンバ８ａ回りに螺旋を描き、粗い塵埃を空気から分離させる。粗い塵埃は、塵埃収集チャンバ８ｂ内に集まり、部分的に清浄化された空気は、シュラウド６を通って第２サイクロン段内に引き込まれる。そして、部分的に清浄化された空気は、分かれ、サイクロン分離器１４内に引き込まれ、これらサイクロン分離器は、空気から細かい塵埃を分離するように作用する。細かい塵埃は、塵埃出口を通って排出され、さらなる塵埃収集チャンバ内に収集する一方、清浄化された空気は、空気出口を通って引き出される。

真空掃除機１は、比較的背の低い外形を有する自律型掃除機である。その結果、ユーザが真空掃除機１を見下ろすと、塵埃収集チャンバ８ｂのうちの前側部分のみ視認可能であり、これは多分図１で最もよく示される。塵埃収集チャンバ８ｂの後側部分は、少なくともユーザが真空掃除機１を見下ろしているときに、主本体２によって視界から目立たなくなっている。サイクロン式分離装置３の第１段は、空気から比較的粗い塵埃を分離することに関与する。塵埃収集チャンバ８ｂにわたって均等に収集するよりはむしろ、あるタイプの塵埃は、内及び外壁部４、５間の間隙を埋める可能性がある。そして、塵埃は、引っ掛かり始め、塵埃収集チャンバ８ｂの周囲を循環するさらなる塵埃に対する障壁として機能する。その後、塵埃は、この点に集まり、積み重なる。塵埃が塵埃収集チャンバ８ｂの後側部分に集まる場合には、ユーザは、塵埃収集チャンバ８ｂに収集された塵埃及び屑の量に気付かない。したがって、ユーザは、真空掃除機１を使用し続けそうであり、塵埃収集チャンバを後側において一杯にさせる。そして、塵埃は、サイクロンチャンバ８ａ内で螺旋を描いている空気と不利に干渉し始め、その結果、分離効率を低下させる。したがって、塵埃収集チャンバ８ｂ内の塵埃は、清浄化した空気内に再び含まれ始める。分離装置３が邪魔板装置１０を備えることは、これに関する理由である。ここで説明するように、邪魔板装置１０は、塵埃が塵埃収集チャンバ８ｂのうち前側部分において優先的に集まることを促す。その結果、ユーザは、塵埃収集チャンバが満杯になっていて空にする必要があるという事実に対してより良好に警告される。

邪魔板装置１０は、塵埃収集チャンバ８ｂの前側部分、すなわち、通常の使用中に真空掃除機１を見下ろしたときにユーザに視認可能である部分内に位置付けられている。使用中において、塵埃収集チャンバ８ｂの方々を移動する気流がある。邪魔板装置１０は、塵埃収集チャンバ８ｂを進行する気流を妨げ、徐行させ、それにより、塵埃収集チャンバ８ｂ内に定着している塵埃は、チャンバ８ｂのあちこちに押し流されず、塵埃収集チャンバ８ｂの後側部分内に押し流されない。さらに、邪魔板１１、１２、１３は、塵埃が塵埃収集チャンバ８ｂの方々を通過するにしたがって塵埃を引っ掛けるような形状とされている。

邪魔板１１、１２、１３の長さ、形状及び位置は、図３に示すように、邪魔板装置１０を通過する循環気流が曲がりくねった経路に従うようにさせられる。空気が曲がるにしたがって、塵埃の慣性は、塵埃を邪魔板に衝突させ、邪魔板装置１０がある扇形部分内に定着させる。その結果、塵埃は、塵埃収集チャンバ８ｂの前側部分に優先的に集まる。

邪魔板装置１０は、高さ及び長さが異なる邪魔板を備える。第１及び第３邪魔板１１、１３は、形状において矩形状であり、内壁部から径方向に延在し、基部７からシュラウド６の直下まで垂直方向に延在する。シュラウド６の底部は、水平ではないが、その替わりに、外側に広がるスカート部を備える。そして、第１及び第３邪魔板１１、１３の長さ及び高さは、邪魔板１１、１３がシュラウド６のスカート部の下に載置するように選択されている。第２邪魔板１２は、形状において外壁部４に近接する最高点を有する三角形状である。内壁部５と一体に形成されている第１及び第３邪魔板１１、１３とは異なり、第２邪魔板１２は、外壁部４と一体には形成されていない。第２邪魔板１２の長さが短く形状において矩形状である場合、邪魔板１２は、あまり支持されず、循環気流のまたはそれに担持されている塵埃の力によって曲げられて破損されることがある。したがって、第２邪魔板１２は、第１及び第３邪魔板１１、１３よりも長く、それにより、邪魔板１２は、基部７によってより良好に支持される。そして、第２邪魔板１２の形状は、三角形状であり、それにより、邪魔板の間には、邪魔板装置１０を通過する循環空気のための経路が形成される。第２邪魔板１２は、第１及び第３邪魔板１１、１３よりも高さが短い。第１及び第３邪魔板１１、１３は、シュラウド６の下方に全体的に載置している一方、第２邪魔板１２は、シュラウド６を横断するように延在する。第２邪魔板１２が第１及び第３邪魔板１１、１３と同じ高さである場合、邪魔板１２は、シュラウド６の底部に接触し、サイクロンチャンバ８ａ内で螺旋を描く空気と不利に影響する妨害を形成する。したがって、第２邪魔板１２は、高さにおいてより短くなっており、それにより、邪魔板１２とシュラウド６との間に隙間を形成する。

サイクロン式分離装置の塵埃収集チャンバに邪魔板を設けることは、公知である。邪魔板は、同様に、塵埃収集チャンバの底部において循環空気を妨げるために使用される。しかしながら、邪魔板は、塵埃収集チャンバの方々に均等に間隔をあけている。そして、本発明にかかる邪魔板は、塵埃が螺旋を描く空気内に再び含まれることを防止するためのものである。邪魔板は、塵埃が塵埃収集チャンバの優先部分に集まることを促すことを意図していない、または、実際には促さない。実際には、塵埃収集チャンバの全容積を低減させるので、このようにすることは、直観でわかるものではないと思われる。すなわち、空にする必要がある前に塵埃収集チャンバによって収集され得る塵埃の全量は、低減される。しかしながら、サイクロン分離装置が部分的によく見えない場合には、この欠点は、塵埃収集チャンバを空にする必要があるときをユーザがすぐに認識できるという利点によって相殺される。

１ 真空掃除機、２ 主本体、３ サイクロン式分離装置，分離装置、４ 外壁部、５ 内壁部、６ シュラウド、７ 基部、８ チャンバ、８ａ サイクロンチャンバ、８ｂ 塵埃収集チャンバ，チャンバ、１０ 邪魔板装置、１１ 第１邪魔板，邪魔板、１２ 第２邪魔板，邪魔板、１３ 第３邪魔板，邪魔板、１４ サイクロン分離器、１５ さらなる塵埃収集チャンバ

Claims (9)

1. 主本体と、サイクロン式分離装置と、を備え、
   前記サイクロン式分離装置が、塵埃収集チャンバと、邪魔板装置と、を備え、
   前記サイクロン式分離装置が、前記主本体内に取り付けられており、それにより、前記塵埃収集チャンバの第１部分が、目立たなくなっており、前記塵埃収集チャンバの第２部分が、視認可能となっており、
   前記邪魔板装置が、前記塵埃収集チャンバ内に位置付けられており、それにより、使用中において、前記塵埃収集チャンバ内を移動する気流が、前記邪魔板装置によって妨げられ、塵埃を前記第２部分内に優先的に集めさせることを特徴とする真空掃除機。
2. 前記塵埃収集チャンバが、シリンダ状であり、外壁部及び基部によって区画されており、
   前記邪魔板装置が、複数の邪魔板を備え、
   前記邪魔板それぞれが、前記基部に沿って径方向に延在していることを特徴とする請求項１に記載の真空掃除機。
3. 前記邪魔板が、前記塵埃収集チャンバの方々を移動する気流が前記邪魔板装置を通る曲がりくねった経路に従わせられるように位置付けられていることを特徴とする請求項２に記載の真空掃除機。
4. 前記サイクロン式分離装置が、第１段及び第２段を備え、
   前記第２段が、前記第１段の下流側に位置し、
   前記第１段が、前記塵埃収集チャンバを備え、
   前記第２段が、さらなる塵埃収集チャンバを備え、
   前記塵埃収集チャンバが、前記さらなる塵埃収集チャンバを囲んでいることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の真空掃除機。
5. 前記塵埃収集チャンバが、シリンダ状であり、内壁部、外壁部及び基部によって区画されており、
   前記さらなる塵埃収集チャンバが、前記基部及び前記内壁部によって区画され、
   前記邪魔板装置が、複数の邪魔板を備え、
   前記邪魔板それぞれが、前記塵埃収集チャンバの前記内壁部及び前記外壁部間で径方向に延在していることを特徴とする請求項４に記載の真空掃除機。
6. 前記塵埃収集チャンバが、シリンダ状であり、
   前記邪魔板装置が、前記塵埃収集チャンバの扇形部分に位置し、
   前記扇形部分が、９０°から１４０°の間の角度にわたっていることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の真空掃除機。
7. 前記邪魔板装置が、３つから６つの邪魔板を備えることを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の真空掃除機。
8. 前記塵埃収集チャンバが、シリンダ状であり、
   前記邪魔板装置が、３つの邪魔板を備え、
   第１及び第３の前記邪魔板が、９０°から１４０°の間の角度にわたっており、
   第２の前記邪魔板が、第１及び第３の前記邪魔板間に位置付けられていることを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の真空掃除機。
9. 真空掃除機が、ロボット型真空掃除機であることを特徴とする請求項１から８のいずれか１項に記載の真空掃除機。

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