本出願において多くの実施形態について説明するが、これらの実施形態は単に例示的な目的のために示す。記載した実施形態は、いかなる意味においても限定的なものではない。本明細書の開示内容から容易にわかるように、本発明は多くの実施形態に広く適用可能である。当業者であれば、本明細書に開示の教示内容から逸脱することなく本発明に改良及び変更を加えて実施可能であることを理解されるであろう。本発明の特定の特徴について、一以上の特定の実施形態または図面を参照して説明をするが、このような特徴は、参照した一以上の実施形態又は図面での使用に限定されるものではないことを理解されたい。
「一つの実施形態」、「実施形態」、「複数の実施形態」、「この実施形態」、「これらの実施形態」、「一以上の実施形態」、「幾つかの実施形態」、及び「一実施形態」という用語は、別に記載がなければ、「本発明の一以上の(但し全てとは限らない)実施形態」を意味する。
「含む」、「備える」及びこれらを変形させた用語は、別に記載がなければ、「〜を含むがこれに限定されるものではない」ことを意味する。項目の列挙は、別に記載がなければ、これらの項目のいずれか又は全てが互いに排他的であることを意味するものではない。単数で示した要素については、別に記載がなければ、「一以上」の要素を意味する。
明細書並びに請求項で使用されるように、2つ以上の部品を「連結」、「接続」、「取り付け」又は「固定」するとは、関連が起こるように、これらの部品を直接的又は間接的(即ち、一以上の中間部品を介して)につないで共に動作させることをいう。明細書並びに請求項で使用されるように、2つ以上の部品を「直接連結」、「直接接続」、「直接取り付け」又は「直接固定」するとは、これらの部品を物理的に接触させて直接接続することをいう。明細書で使用されるように、2つ以上の部品を「しっかり(rigidly)連結」、「しっかり接続」、「しっかり取り付け」又は「しっかり固定」するとは、これらの部品が互いに一定の向きを維持しながら一体となって移動するように連結することをいう。「連結」、「接続」、「取り付け」、及び「固定」という用語によって、2つ以上の部品をつなぐ方法を区別するわけではない。
総括
図1〜図3を参照すると、第一の実施形態に係る表面クリーニング装置100が示される。図示した実施形態において、表面クリーニング装置100は、スティックバキュームクリーナと呼ばれる種類の直立バキュームクリーナである。図示するように、表面クリーニング装置100は、表面クリーニングヘッド104と、直立部108と、手で持ち運べるバキュームクリーナ112(ハンドクリーナ又はハンディ型バキュームクリーナ112とも呼ぶ)とを備える。
直立部108は、表面クリーニングヘッド104に移動可能に且つ駆動可能に(drivingly)接続されてもよい。例えば、直立部108は、表面クリーニングヘッド104に恒久的に又は取り外し可能に接続され、旋回自在継ぎ手116等によって収納位置から使用位置へと移動するよう移動可能に取り付けられてもよい。継ぎ手116により、直立部108は、表面クリーニングヘッド104に対して水平軸を中心に旋回(即ち回転)が可能である。従って、直立部108は、リクライニングされた複数の床清掃位置にて位置決め可能となるよう後方に回転可能である(例えば図59を参照)。
直立部108は更に、表面クリーニングヘッド104を操作するべく表面クリーニングヘッド104に操縦可能に接続されてもよい。例えば、継ぎ手116は、スイベルジョイントであってもよい。
ハンドクリーナ112は、直立部108に取り外し可能に接続されてもよい。直立部108に取り付けると、ユーザはハンドクリーナ112を握って直立部108を操作して、清掃すべき表面全体に表面クリーニングヘッド104を操縦可能である。従って、ハンドクリーナ112が直立部108に取り付けられると、ハンドル484が表面クリーニング装置100の駆動ハンドルである。
表面クリーニング装置100は、少なくとも一つの汚染空気入口、一つの清浄空気出口、及びこれらの入口と出口との間に延びる空気流路を有する。図示した例において、表面クリーニングヘッド104の下端120に汚染空気入口124があり、ハンドクリーナ112の後端128に清浄空気出口132がある。空気流路は、汚染空気入口124から、表面クリーニングヘッド104、直立部108、ハンドクリーナ112を介して、清浄空気出口132へと延びる。
例示するように、少なくとも一つの吸引モータ、好ましくは唯一の吸引モータと、唯一の空気処理部材であってもよい一つの空気処理部材とがハンドクリーナ112の内部に設けられ、表面クリーニングヘッド104及び任意的に直立部108から取り外された場合に、ハンドクリーナ112が独立して動作可能となる。なお、少なくとも一つの吸引モータと少なくとも一つの空気処理部材とが空気流路内に配置され、塵や破片等を空気流から分離するが、明細書に開示の他の態様と共に使用される場合には、表面クリーニングヘッド104、直立部108、及び/又はハンドクリーナ112内に更なる吸引モータ及び/又は更なる空気処理部材を設けてもよい。
空気処理部材は、任意の適切な空気処理部材であってよく、例えば、一以上のサイクロン、フィルタ、バッグである。少なくとも一つの空気処理部材が吸引モータの上流に設けられることが好ましく、空気が吸引モータを通過する前に汚染空気を清浄化するためのものである。図示した実施形態において、ハンドクリーナ112は、サイクロンチャンバと集塵領域とを備えるサイクロン容器アセンブリ136を備える。幾つかの実施形態において、集塵領域は、サイクロンチャンバの一部(例えば下部)であってよい。別の実施形態において、集塵領域は、サイクロンチャンバの塵出口によってサイクロンチャンバから分離された集塵チャンバであってもよい。
複数の集塵チャンバ
本開示の一態様によれば、スティック表面クリーニング装置は、一以上の集塵チャンバを備える。但し、この態様は単独で使用してもよく、本開示の他の一以上の態様と組み合わせてもよい。例えば、ハンドクリーナが第一の集塵チャンバを備え、直立部が第二の集塵チャンバを備えてもよい。第二の集塵チャンバにより、ハンドクリーナだけによる集塵能力と比較すると、表面クリーニング装置の集塵能力が拡大する。従って、表面クリーニング装置は、一以上の集塵チャンバを空にすることが必要となるまでにより長い期間動作可能となる。
本態様によれば、図4に例示するように、直立部108は、補助集塵チャンバ141を備える又は補助集塵チャンバからなる補助集塵アセンブリ140を有してもよい。例えば、補助集塵チャンバ140は、補助集塵アセンブリ内の唯一の部品であってよく、従って、補助集塵チャンバ140が補助集塵アセンブリであってもよい。或いは、別の実施形態に開示するように、補助集塵アセンブリは、一以上の予備モータフィルタと、一以上の関連する集塵チャンバを有する一以上のサイクロンチャンバと、吸引モータとを更に備えてもよい。
図示するように、上昇流ダクト144(例えば図21及び29aに例示するような床上清掃モードにおいて、使用時に取り外し可能であれば、柄と呼ぶ場合もある)が、表面クリーニングヘッド104とハンドクリーナ112との間の空気流路を形成してもよい。補助集塵チャンバ140は、上昇流ダクト144に選択的に取り付ける補足集塵チャンバであってよく、直立部108に取り付けると表面クリーニング装置100の集塵能力が増大する。
なお、上昇流ダクト144が、補助集塵アセンブリ140を取り外した際にハンドクリーナ112を支持する部材である場合には、このような上昇流ダクトは、荷重を支持するよう設計し、剛性のチューブとしてもよい。更に、上昇流ダクトが取り外し可能であって床上清掃用の柄として機能する場合には、このような上昇流ダクトも剛性のチューブとしてもよい。他の実施形態において、例えば上昇流ダクトが荷重支持部材ではない場合、上昇流ダクト144の全部または一部を柔軟なものとしてもよく、例えば柔軟なホースとしてもよい。
図1及び図9に例示するように、直立部108の集塵アセンブリ140が、ハンドクリーナ112によって汚染空気流から分離された塵の少なくとも一部を回収してもよい。従って、直立部108の集塵アセンブリ140は、ハンドクリーナ112が直立部108に取り付けられている全て又は一部の間、ハンドクリーナ112の集塵チャンバと連通してもよい。例えば、ハンドクリーナ112の集塵チャンバは、ハンドクリーナ112が直立部108に取り付けられた際に自動的に開く扉を有してもよい。従って、ハンドクリーナ112によって分離された塵は、補足集塵アセンブリ140へと移動する。或いは、この扉はユーザによって手動で開けられるものでもよい。従って、ユーザが扉を開くことを選択した場合に、塵が補助集塵アセンブリ140に移動する。或いは、補助集塵アセンブリ140が補助空気処理部材から塵を受け取ってもよく、この場合、補助集塵アセンブリは、補助空気処理部材と補助集塵チャンバとの両方を有する筐体(housing)を備えてもよい。
補助集塵アセンブリ140の集塵チャンバとハンドクリーナの集塵チャンバ188とは、任意の適切な容量サイズであってよい。補助集塵アセンブリ140の集塵チャンバの容量収容能力が、ハンドクリーナの集塵チャンバ188の容量収容能力と少なくとも同じであることが好ましく、ハンドクリーナの集塵チャンバ188の容量収容能力より大きいことが更に好ましい。例えば、補助集塵アセンブリ140の集塵チャンバの容量収容能力は、ハンドクリーナの集塵チャンバ188の容量収容能力の1〜20倍としてもよく、1.5〜10倍であることが好ましく、3〜5倍であることが最も好ましい。別の実施形態においては、補助集塵アセンブリ140の集塵チャンバの容量収容能力が、ハンドクリーナの集塵チャンバ188の容量収容能力より小さくてもよい。
図9に例示するように、ハンドクリーナ112は、一以上のサイクロンチャンバ184と一以上の集塵チャンバ188とを備えるサイクロン容器アセンブリ136を備えてもよい。この又はこれらのサイクロンチャンバとこの又はこれらの集塵チャンバとは任意の設計としてよい。例示するように、サイクロンチャンバ184は、柄144と流体連通する空気入口192と、空気入口192の下流の空気出口196と、集塵チャンバ188と流体連通する塵出口200とを備える。吸引モータ204又は任意の吸引源によって、汚染空気を吸込んでもよい。これにより、汚染空気は空気入口192に入ってサイクロンチャンバ184内を塵出口200までサイクロン状に移動する。塵はそこで集塵チャンバ188内に排出される。その後、空気が空気出口196にてサイクロンチャンバ184から排気される。
図9〜図11に例示するように、サイクロン容器アセンブリ136は、横方向に相対する側壁208と、上壁212と、底壁216と、第一端部壁220と、第二端部壁224とを備えてもよい。図示するように、共通の内部壁226によって、サイクロンチャンバ184と集塵チャンバ188とが分けられてもよい。例えば、サイクロンチャンバ184は、上壁212と、端部壁220と224との間に延びる内部壁226とによって画成されてもよい。上壁212と内部壁226とは曲線をなし、サイクロンチャンバ184の略円筒形又は円錐台形の側壁が形成される。別の実施形態では、サイクロンチャンバ184は、サイクロン状の流れを促進するような任意の他の適切な形状の側壁を有してもよい。幾つかの別の実施形態において、サイクロンチャンバ184の内部壁226は、集塵チャンバ188とサイクロンチャンバ184とを分ける共通の壁を形成するのではなく、集塵チャンバ188とは別の壁であってもよい。
集塵チャンバ188は、底壁216と、側壁208と、内壁226とによって画成されてもよい。幾つかの実施形態において、底壁216は、ハンドクリーナの集塵チャンバ188を直立部108の補足集塵アセンブリ140に流体接続するために開閉可能である。これによって、サイクロンチャンバ184によって分離され、塵出口200から排出された塵を、開放した底壁216を介して移動させ、補足集塵アセンブリ140にて回収することができる。
任意に、補助集塵アセンブリを直立部108に取り付けると、サイクロンチャンバ内で分離した塵を補助集塵アセンブリの集塵チャンバ内で回収可能である。補助集塵アセンブリは、開閉可能な扉228(放出扉とも呼ぶ)等によってハンディ型バキュームクリーナの集塵領域と選択的に連通接続可能である。この扉は、ハンドル等により手動にて開閉可能であってもよく、補助集塵アセンブリが直立部108に取り付けられた際等に自動で動作してもよい。この場合、塵はハンドクリーナ112内に回収され、扉228が開けられるようになって回収された塵を補足集塵アセンブリ140に移動させられるようになるまでハンドクリーナ内に留まっている。後者の場合、補助集塵アセンブリを直立部108に取り付けると、補足集塵アセンブリ140がサイクロンチャンバの塵出口と自動的に連通接続される。この場合、ハンドクリーナ112が直立部108に取り付けられると、塵は補足集塵アセンブリ140内で回収される。
図示した例において、底壁216は扉228を備え、この扉は旋回開閉可能な扉228であってもよい。図示するように、扉228は、ヒンジ232によって集塵チャンバ188と旋回可能に接続されてもよく、ヒンジ軸236の周囲を回転する。扉228は、後端240から前端244へと前方に延びていてもよい。ヒンジ232とヒンジ軸236とは、扉228の後端240に位置することが好ましい。別の実施形態において、ヒンジ232とヒンジ軸236とは、前端244又は前端240と後端244の中間に位置してもよい。
扉228は、集塵チャンバ188の外側に旋回することが好ましい。例えば、扉228は、扉228によって底壁216が閉じられる閉位置(図10)と、扉228が集塵チャンバ188から離れるように回転して底壁216を開放し、ハンドクリーナの集塵チャンバ188から補足集塵アセンブリ140へと塵が移動可能となるような開位置(図9)との間を移動可能としてもよい。図示するように、開位置において、扉228の前端244は、ハンドクリーナの集塵チャンバ188から離れた位置に移動してもよい。
ヒンジ軸236は、任意の適切な向きを有してもよい。図示した実施形態において、ヒンジ軸236は、表面クリーニング装置100の左右横方向に延びる。ヒンジ軸236は、サイクロンチャンバ184の一以上のサイクロン軸248、吸引モータ204のモータ軸252、又は空気入口192を介した下流方向256を横切ってもよい。図示した例において、ヒンジ軸236は、サイクロン軸248と、モータ軸252と、下流方向256とに垂直である。別の実施形態において、ヒンジ軸236は、一以上のサイクロン軸248、モータ軸252、又下流方向256に略平行であってもよい。
幾つかの実施形態において、扉228は、後端240と前端244との間で上方且つ前方に延びていてもよい。例えば、後端240より前端244の方が、サイクロンチャンバ184とサイクロン軸248とに近くなるよう配置されてもよい。扉228を開けると(図9)、サイクロンチャンバ184と底壁216との間の横方向幅264を有する底開口部260が得られる。
任意に、ハンディ型バキュームクリーナの集塵領域(集塵チャンバ)は、補足集塵アセンブリ140の上に配置する。従って、ハンディ型バキュームクリーナの集塵チャンバ内で受け取った塵は、重力によって補足集塵アセンブリ140に送られてもよい。従って、例えば、塵出口200をサイクロンチャンバ184の底端部268上に配置されてもよく、底壁216と開口部260とに向かって塵を排出し、この塵は重力によって直立部108の補足集塵アセンブリ140内に運ばれる。
次に図9、図10及び図12を参照する。ハンドクリーナ112が直立部108に接続されると、開口部260は集塵アセンブリ140の入口に流体連結されることが好ましい。図示した例において、扉228とサイクロン容器アセンブリ136の開口部260とが、集塵アセンブリ140の入口272と一直線上にある。図示するように、入口272は、集塵アセンブリ140の上部276内の開口として形成されてもよい。幾つかの実施形態において、入口272は、扉228と同時に自動で開く扉(図示せず)を備えてもよい。任意に、扉228が閉じている即ちハンドクリーナ112が直立部108から取り外されている際には、入口272の扉は、入口272を閉じ、集塵アセンブリ140を密閉するように(バネ等によって)付勢されてもよい。
開口部260及び集塵アセンブリ140の上部276の入口272は、扉228が開位置にある際に、少なくとも扉228の一部を受け入れられるような大きさ及び位置とすることが好ましい。これによって、図9に示すように扉228を開位置へと外側に開くことができる。
ハンドクリーナ112を直立部108に接続すると扉228が自動的に閉位置から開位置へと移動可能であるならば、ハンドクリーナ112は、ハンドクリーナ112を直立部108に接続すると扉228(例えば、ヒンジ軸236を中心に旋回する扉228)を開位置へと移動させる扉228に駆動可能に接続されたアクチュエータを備えてもよい。図示した実施形態において、扉228は、ヒンジ232に旋回可能に接続されたアーム280を備える。図示するように、アーム280は、ヒンジ232の後方に延びるレバー部284を備えてもよく、レバー部を押さえると扉228が開位置へと旋回する。更に、図示した集塵アセンブリ140は、アーム280のレバー部284と並べて配置された係合部材288を備える。使用時には、ハンドクリーナ112を直立部108に接続したならば、係合部材288がアーム280のレバー部284を押し、自動的に扉228を開位置へと旋回させてもよい。これによって、開口部260は、補足集塵アセンブリ140の入口272と流体連通していてもよい。一態様において、これによって直立部108からハンドクリーナ112を取り外して使用したユーザが、ハンドクリーナ112を直立部108に接続することによって、自動的にハンドクリーナの集塵チャンバ188を空にすることができる。その後、空になった集塵チャンバ188を備えた直立部108からハンドクリーナ112を取り外してもよい。
扉228が閉位置から開位置へと手動により移動可能である場合には、図61a〜b及び図62a〜bに例示するように、扉228に、手動で動作可能なレバー部284等のアクチュエータを設けてもよい。レバー部284は、ハンドクリーナ112が直立部108に取り付けられた状態で、レバー部284にユーザがアクセス可能であって、ユーザが操作可能であるように、扉228から下方向に延びていてもよい。例示するように、レバー部284はサイクロン容器アセンブリ136の底壁216から突出し、レベル部284がユーザにとってアクセス可能となっていてもよい。
図9、図10、図12、図61a〜b、図62a〜bに例示するように、扉228が手動で動作可能であっても自動で動作可能であっても、扉228は閉位置に付勢されてもよい。例えば、扉228は、ねじりバネ等の付勢部材(図示せず)によって付勢され、閉位置に向かってヒンジ軸236を中心に回転してもよい。これによって、直立部108からハンドクリーナ112を取り外すと扉228が自動的に閉じるようになり、集塵チャンバ188から塵がこぼれるのを防ぎ、清掃のためにハンドクリーナ112をすぐに使用可能となる。別の実施形態において、扉228は、閉位置に付勢されなくてもよい。例えば、ハンドクリーナ112を直立部108から取り外した際、扉228は開位置のままであってもよい。このような場合、扉228は、手動により閉じるまで開いたままである。例えば、図62a〜bを参照すると、アーム280のレバー部284をユーザが動かして扉228を閉位置に移動させるまで、扉228は開位置のままであってもよい。
取り外し可能な補足集塵アセンブリ
本開示の一態様によれば、表面クリーニング装置は、2つ以上の集塵チャンバを備え、そのうちの一つの集塵チャンバは任意に取り外し可能であって、取り外し可能な集塵チャンバを取り外した状態で表面クリーニング装置は動作可能である。但し、この態様は単独で使用してもよく、本開示の他の一以上の態様と組み合わせてもよい。従って、前述の実施形態で述べたように、補足集塵チャンバは、スティックバキュームクリーナの上昇流ダクト即ち柄の上に設けてもよく、主たる集塵チャンバであってもよい(例えば、補足集塵チャンバを配置してスティックバキュームクリーナを動作する場合には、分離した塵の大半又は全てを回収してもよい)。これを大集塵能力直立モード又は第二直立モード動作と呼ぶ。
補足集塵チャンバは、空にするために取り外し可能であって、クリーナを軽量直立モード又は第一直立モード動作に再構成することが可能であってもよい。取り外すと、バキュームクリーナは、別の集塵チャンバ(例えばハンドクリーナ集塵チャンバ)で塵を分離し分離した塵を回収するよう動作可能であってもよい。軽量直立モードの長所は、補足集塵チャンバを取り外すことで、バキュームクリーナの大きさや重量を減らすことができることである。バキュームクリーナで家具の周りや下を清掃する場合や、バキュームクリーナを持って階段を上がる場合に、このモードが役に立つ。
図1及び図4に例示するように、直立部108の集塵アセンブリ140は、柄144とハンドクリーナ112とに取り外し可能に接続されてもよい。これによって、集塵アセンブリ140を空にするために又は装置100を軽量直立モードで動作させるために取り外すことができる。なお、別の実施形態において、直立モード108の柄144及び集塵アセンブリ140は、一体アセンブリとして一体的に形成され又は恒久的に接続可能である。
集塵アセンブリ140は、任意の適切な方法で柄144に取り外し可能に接続されてもよい。図示した実施形態において、集塵アセンブリ140の下端292は、柄144の下端296上にその先を斜めに向け、そして集塵アセンブリ140は、柄144に向かって下端292を中心に旋回及び適切な解放可能な締結機構によって位置を保持されてもよい。
図示した実施形態において、ハンドクリーナ112は、補足集塵アセンブリ140を柄144から外して装置100から完全に取り外した状態で、柄144及び表面クリーニングヘッド104との流体連通を保つようにしてもよい。これによって、装置100の動作に支障なく、集塵アセンブリ140を取り外すことができる(例えば、空にするため又は装置100を軽量直立モードで動作させるため)。
上流空気処理部材
本開示の別の態様によれば、上流空気処理部材が提供される。但し、この態様は単独で使用してもよく、本開示の他の一以上の態様と組み合わせてもよい。上流空気処理部材は、ハンドクリーナの上流に取り外し可能に接続可能であってもよい。例えば、補足集塵アセンブリは、一以上の関連するサイクロンチャンバを有してもよい。従って、補足集塵アセンブリが直立部108(例えば、上昇流ダクト144)の上に配置されると、補足サイクロンチャンバ160は、ハンドクリーナのサイクロンチャンバと直列又は並列に接続されてもよい。従って、直立型のクリーナとして動作させる場合、表面クリーニング装置は、二重サイクロン式段階の表面クリーニング装置であってもよい。床上清掃モードで使用する場合、ハンドクリーナは単一サイクロン式段階の表面クリーニング装置であってもよい。代表的には、表面クリーニング装置は、床を清掃するためには直立バキュームクリーナとして(即ち、補足サイクロンを取り付けて)使用されてもよい。これによって清掃対象の領域の大半が表される。従って、表面クリーニング装置の使用の大半に関して、装置は二重サイクロン式段階の表面クリーニング装置として使用されてもよい。
この態様によれば、直立部は、少なくとも大きな塵の粒子を空気流から分離する第一空気処理部材を備えてもよく、ハンドクリーナの空気処理部材は、第一空気処理部材の下流に位置し、空気流から小さい塵の粒子(微粒子)を分離してもよい。この場合、分離された塵の最大の容積は直立部の集塵チャンバ内で回収されてもよく、より少ない容積の微粒子がハンドクリーナの集塵チャンバ内で回収されてもよい。これによって、ハンドクリーナの集塵チャンバが充填される率が減少し、ハンドクリーナの集塵チャンバを空にしなくてはならない頻度が減る。なお、各サイクロン式段階は任意の設計であってよく、任意の種類の塵を除くよう設計してよい。
なお、幾つかの実施形態において、ハンドクリーナによって分離された塵は、補足集塵アセンブリ内で回収されてもよい。この場合、ハンドクリーナの集塵領域は、補足集塵アセンブリの集塵領域と(自動的又は選択的に手動により)連通してもよいが、同領域は、補足サイクロンチャンバアセンブリのサイクロン式段階の集塵チャンバとは隔離されてもよい。
なお、空気が上昇流ダクト144を通ってハンドクリーナ112へと移動する場合は、サイクロン容器アセンブリ160を柄144に接続すると、柄144を通過した空気は、サイクロン容器アセンブリ160内へと流れを切り替えられ、切り替え箇所の下流のサイクロン容器アセンブリ160から柄144に戻されてもよい。任意に、図8及び図14の実施形態で例示する後に詳細に説明する別の態様によれば、幾つかの実施形態において、補足サイクロン容器アセンブリ160を直立部108へと取り付けると自動的に切り替えが起こってもよい。例えば、サイクロン容器アセンブリ160は、柄144の上流端364と下流端360との間の柄144の導管内に配置可能な切り替え部材428を備えてもよい。図示するように、切り替え部材428は、柄144を上流柄部分440と下流柄部分444とに分けてもよい。切り替え部材428は、柄144内部に気密シールを形成し、上流柄部分440を通過する空気の略全ての向きをサイクロン容器アセンブリ160の空気入口316へと変えてもよい。次に、サイクロン容器アセンブリ160の空気出口320は、下流柄部分444内に排出し、ハンドクリーナ112の下流へと流してもよい。
図5、図6及び図13の実施形態で例示するように、補足サイクロン容器アセンブリ160、160は、任意の適切なサイクロン容器アセンブリであって、サイクロンチャンバ308と集塵チャンバ141とを備えてもよい。サイクロンチャンバ308は、表面クリーニングヘッドからの汚染空気を柄144等を介して受け入れる空気入口316と、ハンドクリーナ112等への排出のための空気出口320と、分離した塵を集塵チャンバ141へと排出する塵出口324と、渦ファインダ(vortex finder)400と、サイクロン軸392とを備えてもよい。柄144は、表面クリーニングヘッド104に接続された上流端360と、サイクロンチャンバ308の空気入口316に接続された下流端364とを備えてもよい。
サイクロン容器アセンブリ160から、空気流がハンドクリーナ112へと下流に流れてもよい。従って、ハンドクリーナのサイクロン容器アセンブリ136は、補足サイクロン容器アセンブリ160の下流であって直列に配置する。空気はハンドクリーナのサイクロン容器アセンブリ136に受け入れられ、そこで更なる粒子状物質が更に空気流から分離されて集塵チャンバ188内へと堆積される。多くの場合、サイクロン容器アセンブリ136で分離される更なる粒子状物質は、装置100から分離される塵の総容積の30%より少ない部分を構成してもよく、分離される微粒子の全て又は大半を構成してもよい。従って、集塵チャンバ188の容積充填率は、補足集塵チャンバ141の容積充填率より低い。これによって、ハンドクリーナ112の集塵能力が維持される。
動作時には、サイクロン容器アセンブリ160の空気出口320から出ていく空気は、サイクロン容器アセンブリ136による第二の清掃段階であるハンドクリーナ112に入ってもよい。図示するように、ハンドクリーナ112は、上流端416と下流端420とを有するノズル412を備えてもよい。ハンドクリーナ112を直立部108に接続すると、上流端416は、直立部108の空気出口320と流体接続され、下流端420は、ハンドクリーナのサイクロンチャンバ184の入口192と流体接続されてもよい。
動作時には、汚染空気入口124に空気が吸込まれ、上流柄部分440に入ってもよい。切り替え部材428は、上流柄部分440を通過する空気の向きを変え、サイクロンチャンバ308の空気入口316へと入ってもよい。空気は、側壁376の接線方向に空気入口316を介して移動し、下端壁368に向かって下方にらせん状に移動してもよい。これによって、空気から塵が分離され、塵は塵出口324を通過して集塵チャンバ141内に堆積する。その後、空気流は渦ファインダ400へと下方に移動し、渦ファインダ400の下流端404の空気出口320においてサイクロンチャンバ308から出口流路476へと出ていく。出口流路476は、下流柄部分444に流体接続された下流端を有してもよい。空気は、柄の下流端364へと下流柄部分444を移動してハンドクリーナ112内に入ってもよい。ハンドクリーナ112では、サイクロン容器アセンブリ136によって更なる塵が空気から分離されてもよく、その後清浄空気出口132から空気が排出される。
なお、この態様によれば、サイクロン容器アセンブリ160は、任意の適切なサイクロン容器アセンブリであってよい。図5、図6、及び図13に示す例において、サイクロンチャンバ308は、下端壁368と、上端壁372と、下端壁368と上端壁372との間に延びる側壁376とを備える。側壁376は、従来のサイクロンチャンバの設計に応じた略円筒形又は円錐台形状であることが好ましい。
塵出口324は、側壁376内の開口として形成され、分離された塵を集塵チャンバ141内へと向かわせてもよい。幾つかの実施形態において、サイクロンチャンバ308の側壁376の少なくとも一部は、サイクロンチャンバ308と集塵チャンバ141との共通分離壁を形成してもよい。この場合、塵出口324は、側壁376の共通部の開口として形成されてもよい。
塵出口324は、側壁376上の任意の適切な箇所に形成されてもよい。図示した例において、塵出口324は、上端壁372に近接したサイクロンチャンバ308の上端に位置する。特に、図示した実施形態は、上端壁372と境界を接する側壁376のスロット380によって形成した塵出口324を備える。これによって集塵チャンバ141の容量を大きくできる。具体的には、塵は、重力によって集塵チャンバ141の底部から上方に堆積してもよい。従って、集塵チャンバ141の容量は、塵出口324の位置によって少なくとも部分的に規定されてもよい。集塵チャンバ141の塵のレベルが塵出口324にまで上がってくると、集塵チャンバ141は一杯になる。従って、集塵チャンバ141の容量は、塵出口324より下の集塵チャンバ141の容量である。このように、集塵チャンバ141の容量は、塵出口324を最上部、例えば、図示するようにサイクロンチャンバ308の上端壁372に近接するように配置することで大きくすることができる。
或いは、図14に例示するような幾つかの実施形態において、下端壁368は、サイクロンチャンバ308を集塵チャンバ141から分離するような拘束プレート(arrester plate)1280を備える又は拘束プレートであってもよい。この場合、塵出口324は、拘束プレート1280と側壁376との間の空隙によって形成されてもよく、塵粒子が重力によって集塵チャンバ141に落下してもよい。
後により詳細に説明する別の態様によれば、例示するように、サイクロンチャンバ308は、軸方向の流入空気を接線方向に流れるようにその向きを変えてサイクロンチャンバ308内でのサイクロン式動作を促進するような入口流路384を備えてもよい。入口流路384の上流端388は、軸方向に面してもよく(即ち、サイクロン軸392に略平行)、入口流路384の下流端(図示せず)は、サイクロンチャンバ308の接線方向に面してもよい。入口流路384の上流端388に空気入口316から入る空気は、入口流路384に沿って移動し、接線方向に下流端(図示せず)を出ていってもよい。サイクロンチャンバ308の渦ファインダ400の周りを上方にらせん運動した後、空気流は渦ファインダ400に入り、渦ファインダ400の下流端404の空気出口320を介してサイクロンチャンバ308から出ていってもよい。
ハンドクリーナのサイクロンチャンバ184は、任意の適切なサイクロンチャンバであってよい。幾つかの実施形態において、サイクロンチャンバ184は、サイクロンチャンバ308と略同じである。例えば、サイクロンチャンバ184は、空気入口192と、入口流路420と、塵出口200と、渦ファインダ424と、塵出口200と、空気出口196と、サイクロン軸248とを備えてもよい。直立部108からの空気は、空気入口192に軸方向に入り、入口流路420によって接線方向に向きを変えた後、渦ファインダ424の周りを上方にらせん運動し、塵を塵出口200内に堆積させ、その後、渦ファインダ424の下流端の空気出口196を介してサイクロンチャンバ184から出ていってもよい。
動作モード
本開示の別の態様によれば、表面クリーニング装置は、複数の異なる動作モードで動作するよう再構成可能である。但し、この態様は単独で使用してもよく、本開示の他の一以上の態様と組み合わせてもよい。例えば、表面クリーニング装置は、ハンドクリーナモード、段差清掃モード、床上清掃モード、大集塵能力直立モード、軽量直立モード、又は二重モータ直立モードの2つ以上のモードで動作可能である。場合によっては、表面クリーニング装置は、一度の接続又は取り外し動作によって異なる動作モード間を再構成可能である。これによって、最小限の中断により、表面クリーニング装置を素早く再構成可能となる。
図1、図5及び図7を参照すると、表面クリーニング装置100、152及び168は、大集塵能力直立清掃モードである。大集塵能力直立清掃モードにおいて、表面クリーニング装置100、152及び168は、表面クリーニングヘッド104と、柄144と補足集塵チャンバと140を備える直立部108と、ハンドクリーナ112とを備えてもよい。空気流路は、表面クリーニングヘッド104の汚染空気入口124から下流の柄144を介し、その後ハンドクリーナ112のサイクロン容器アセンブリ136に延び、空気流から塵を分離してその塵を直立部108の集塵チャンバ141内及び/又はハンドクリーナの集塵チャンバ188内に堆積する。装置152及び168において、サイクロン容器アセンブリ160が更に空気流路内に配置され、空気流から塵を分離して回収する。後に説明するように、ハンドクリーナ112のサイクロン容器アセンブリ136は、任意にバイパスしてもよい。
図6及び図6aに例示するように、一以上の表面クリーニングヘッド104、直立部108、ハンドクリーナ112は、互いに取り外し可能に接続され、装置152を幾つかの異なる動作モードとするよう幾つかの異なる組み合わせで組み立て可能であってもよい。幾つかの実施形態において、直立部108の柄144と補足アセンブリ140、160とは、互いに取り外し可能に接続され、更なる動作モードを提供してもよい。例えば、大集塵能力直立清掃モードでは、表面クリーニングヘッド104は、柄144の上流端360に接続され、柄144の下流端364はサイクロン容器アセンブリ160の空気入口316に接続され、サイクロン容器アセンブリ160の空気出口320はハンドクリーナのノズル412の上流端416に接続されてもよい。
図示するように、大集塵能力直立清掃モードは、大きな表面積の清掃に特に効果的であってもよい(例えば、一以上の部屋の床)。ユーザは、ハンドクリーナのハンドル484を握って、清掃すべき表面全体に表面クリーニングヘッド104を操縦してもよい(即ち、ハンドル484は、表面クリーニング装置の駆動ハンドルであってもよい)。一部分において表面クリーニングヘッド104とハンドクリーナ112との間に柄144を介入させることによる装置100、152及び168の高さ492が高くなり、ユーザが直立して立った状態で装置100を操作可能となる。直立部108の集塵チャンバ141の大集塵能力によって、集塵チャンバ141が一杯になって空にする必要が出てくるまでに装置100をより長く使用することができる。
図4、図5、図6、図6a、図8及び図15〜図18、及び図22〜図29に例示するように、集塵アセンブリ140又はサイクロン容器アセンブリ160を直立部108から選択的に取り外して、大集塵能力直立モードから軽量直立モードへと装置100、152又は168を再構成してもよい。同様に、集塵アセンブリ140又はサイクロン容器アセンブリ160を直立部108に選択的に再接続して、軽量直立モードから大集塵能力直立モードへと装置100、152又は168を再構成してもよい。
大集塵能力直立モードから軽量直立モードへの装置の再構成に必要な動作は、一回のユーザの動作のみであることが好ましい(例えば、集塵アセンブリ140又はサイクロン容器アセンブリ160を直立部108から取り外すと、放出扉が開いているならば自動的にハンドクリーナの放出扉が閉じ、バキュームクリーナが補足サイクロン容器アセンブリ160を備えるならば切り替え部材を自動的に閉じるようにしてもよい)。
例示するように、装置100において、大集塵能力直立モードで集塵チャンバ188及び141を接続するために扉228が開いているが、この扉は、集塵チャンバ141を外すと自動的に(即ち、ユーザの相互作用なく)閉じ、集塵チャンバ141の底壁216を密閉してもよい。例示的な機構は、バネや機械的又は電気的駆動部材であって扉に駆動可能に接続された部材等の付勢部材であって、補足アセンブリ140、160が取り外されると扉を閉じる。
例示されるように、装置168において、柄144からサイクロン容器アセンブリ160を外すと、空気流路が自動的に切り替えられて、サイクロン容器アセンブリ160の中間的な切り替えがなく、柄の上流端360から下流端364へと直接延びるようにしてもよい。従って、表面クリーニングヘッド104とハンドクリーナ112との間の空気流路は、サイクロン容器アセンブリ160を外すと自動的に再構成されて、装置168が軽量直立モードに再構成される。従って、装置168は、再構成しながらも継続的に動作させてもよい。
別の実施形態において、集塵アセンブリ140を直立部108から外す前、外している間、又はその後の更なる工程として、装置100の扉228を手動で閉じ、軽量直立モードへの再構成を完了してもよい。例えば、ユーザは手動で扉を閉じてもよい。他の実施形態において、以下により詳細に説明するように、サイクロン容器アセンブリ160を柄144から外した後の更なる工程として、装置168の切り替え弁を手動で閉じさせ、軽量直立モードへの再構成を完了してもよい。或いは、単一のアクチュエータを手動で操作して扉及び切り替え弁を閉じてもよい。
図4に例示するように、装置152は、アセンブリ140、160を柄144から外すことで大集塵能力直立モードから軽量直立モードへと再構成可能としてもよい。場合によって、装置を軽量直立モードへと瞬時に再構成して作業(例えば、家具の下を清掃する)を完了し、その後装置を大集塵能力直立モードへと再構成することが望ましい場合がある。図示した例において、表面クリーニングヘッド104とハンドクリーナ112との間の空気流路は、大集塵能力直立モードから軽量直立モードへと装置100を再構成する間又はその後も存続する。これによって、大集塵能力直立モードから軽量直立モードへと再構成する前、その間又はその後も、装置100を継続して操作可能である(すなわち、入口124と出口132との間を空気が移動し続けられる)。同様に、これによって中断をほとんどすることなく又は全くすることなく、迅速な再構成が可能となる。なお、サイクロンが補足アセンブリ(例えばアセンブリ160)に設けられている場合、移行期間に切り替え弁が閉じられていない短期間があるかもしれない。
場合によって、大集塵能力直立モードから軽量直立モードへの装置100、152、又は168の再構成によって軽量化(即ち、集塵アセンブリ140又はサイクロン容器アセンブリ160を取り除くことで)され、より細身の外観が得られる。従って、軽量直立モードでは装置100、152、又は168を持ち上げる(例えば上階へ運ぶ)ことが容易となり、家具等の下及びその周辺を操作することが容易となる。但し、このモードにおいて、軽量直立モードでのサイクロン容器アセンブリ136によって分離された塵の全てが集塵チャンバ188内に回収される。従って、大集塵能力直立モードと比較すると、軽量直立モードでの装置100、152、又は168の集塵能力は小さくなる場合がある。
図19〜21、図29a、図29bを参照すると、床上清掃モードの装置100及び168が示される。図示するように、床上清掃モードでの装置100及び168は、ハンドクリーナ112と柄144とを備える。装置100、152及び168は、表面クリーニングヘッド104を柄144から外すことで軽量直立モードから床上清掃モードへと再構成可能としてもよい。なお、所望であれば、床上清掃モードにおいてアセンブリ140、160を保持してもよい。但し、これによって床上清掃モードでの装置に余分な重量が加わることになる。
ユーザの一度の動作、即ち、柄144の上流端496から表面クリーニングヘッド104を取り外すことによって軽量直立モードから床上清掃モードへと装置100、152、又は168の再構成が可能であることが好ましい。これによって、中断をほとんどすることなく又は全くすることなく、装置を迅速に再構成可能となる。例えば、軽量直立モードから床上清掃モードへと再構成する前、その間、及びその後も装置を継続して操作可能である。これによって、ユーザは、装置を床上清掃モードへと便利に再構成して軽量直立モードでは届かない表面を清掃することができ、その後、軽量直立モードへと装置を再構成して床等の清掃を継続することができる。
図10を参照すると、装置100、152、及び168は、ハンドクリーナ112(柄144等から)取り外すことで任意の他のモードからハンドクリーナモードへと再構成可能としてもよい。図示するように、ハンドクリーナモードは、ハンドクリーナ112のみを含む。ハンドクリーナモードでは、ノズル412の上流端416が汚染空気の入り口としてもよい。任意に、ブラシ、隙間ノズル、補助柄145等の一以上の付属部品(図示せず)をノズル412に接続してもよい。柄144が集塵アセンブリ140の一部であるならば、付属の柄145を設けてノズル412と接続可能としてもよい。
装置100のハンドクリーナモードは、他の操作モードと比べるとより軽量、小型で機動力がある場合がある。但し、ハンドクリーナモードは、例えば大集塵能力直立モード(図1、図5及び図7)と比べると集塵能力が小さい場合がある。
場合によって、ユーザは瞬時にハンドクリーナ112を外してハンドクリーナモードで使用し(例えば、ハンドクリーナモードの方がより届きやすい表面を清掃する場合)、その後以前のモードに装置を戻したいと思う場合がある。例えば、装置100、152、又は168は、大集塵能力直立モード(図1、図5及び図7)から又は軽量直立モード(図15及び図22)から、単にハンドクリーナを取り外すだけで瞬時に再構成し、その後再び直立モードに再構成することができる。
ハンドクリーナ112を直立部108から取り外すとハンドクリーナモードでの使用で利用可能な容量があるので、ハンドクリーナ112の集塵チャンバ188にとって都合がよい場合がある。更に、ハンドクリーナ112を直立部108に再接続した後も容量を再利用できるので、ハンドクリーナ112の集塵チャンバ188にとって都合がよい場合がある。これは、手動によりハンドクリーナを取り外す前に又はハンドクリーナを取り外した際に、ハンドクリーナ112をアセンブリ140、160に取り付けたままで継続的に集塵チャンバ188をアセンブリ内へと流入させることで達成され得る。ハンドクリーナ112をアセンブリ140、160に再配置したなら(再配置したら手動又は自動のいずれかにより)、集塵チャンバ188をアセンブリに流入させることにより、集塵容量が再利用可能である。
このような再構成の例について図9の実施形態に関して説明する。図示した例において、ハンドクリーナが取り付けられてハンドクリーナの集塵チャンバ188からの塵が集塵チャンバ141に移動してくる(例えば重力によって)状態において、ハンドクリーナの集塵チャンバ188の底壁216は集塵アセンブリ140に対して開放したままとなっており、これによって、装置をいずれかの直立動作モードで使用している際に集塵チャンバ188が一杯になることが防げる。
装置100は、ハンドクリーナ112を直立部108に再接続することで、ハンドクリーナモードから大集塵能力直立モードへと再構成可能としてもよい。直立部108にハンドクリーナ112を再接続すると、集塵チャンバ141に対してハンドクリーナの集塵チャンバ188が自動的に開いて、ハンドクリーナモードで回収した少なくとも一部の塵を集塵チャンバ141に移動させる。これによって集塵チャンバ188を空にし、ハンドクリーナを再びハンドクリーナモードで使用する際に集塵チャンバ188が一杯になっていないようにする。
幾つかの実施形態において、ハンドクリーナの集塵チャンバ188は、手動であれ自動であれアセンブリ140、160に取り付けた際に、アセンブリに流入しない。例えば、図13及び図14に、装置152及び168の実施形態の例を示すが、アセンブリ160及び188は、常に塵を別々に受け入れて収容する。図示するように、直立集塵チャンバ141は補助サイクロン容器アセンブリ160によって分離された塵を受け入れて回収し、ハンドクリーナの集塵チャンバ188はハンドクリーナのサイクロン容器アセンブリ136によって分離された塵を別に受け入れて回収してもよい。
複数のサイクロンを備えた直立部
本開示の別の態様によれば、補足サイクロン容器アセンブリ160は、空気流路に直列及び/又は並列に配置された複数のサイクロンを有する。但し、この態様は単独で使用してもよく、本開示の他の一以上の態様と組み合わせてもよい。これらのサイクロンは、直立部の同じ側(例えば、前又は後側、左又は右側)、又は直立部の別々の側(例えば、前側に一つで後側に一つ、又は右側に一つで左側に一つ)に配置してよい。一実施形態において、直立部は、2つのサイクロンを使用し、この2つのサイクロンの間に柄を配置してもよい。
切り替え弁
本開示の別の態様によれば、切り替え弁が設けられ、直立部108(例えば柄144)を移動する空気を補助アセンブリ160(例えば、補足サイクロン又は複数のサイクロン308)内へと切り替える。但し、この態様は単独で使用してもよく、本開示の他の一以上の態様と組み合わせてもよい。切り替え弁は、補助アセンブリ160が表面クリーニング装置から取り外されたら及び/又は表面クリーニング装置に接続されたら自動的に動作することが好ましい。
図8に例示するように、サイクロン容器アセンブリ160は、直立部108に選択的に接続されてもよく、これによって空気流路が再構成されてサイクロン容器アセンブリ160内に延びてもよい。同様に、サイクロン容器アセンブリ160は、直立部108から選択的に取り外され、これによって空気流路が再構成されて切り替えなしに端から端まで柄144内に延びてもよい。空気流路は、サイクロン容器アセンブリ160を直立部108に接続する及び/又は取り外すと自動的に再構成されることが好ましい。
幾つかの実施形態において、柄144は、柄144の上流端360と下流端364との間に配置された切り替え出口704と切り替え入口708とを備えてもよい。サイクロン容器アセンブリ160を直立部108に接続して、空気流路が切り替え出口704でサイクロン容器アセンブリ160内へと切り替わり、切り替え入口708でサイクロン容器アセンブリ160から柄144に戻るよう再構成した際に、切り替え出口704と切り替え入口708とが選択的に開放されてもよい。直立部108は、切り替え出口704と入口708とを開閉するための切り替え弁を備えてもよい。
第一実施形態による切り替え弁712を図33〜図38に例示する。例示するように、切り替え弁712は、柄144の内部に配置したスリーブ716と、開位置と閉位置との間でスリーブ716を移動させるペダル720とを備えてもよい。
スリーブ716は、切り替え弁712が閉位置にある際の(図33及び図36を参照)上流柄部分440と下流柄部分444とを流体連結するための導管であって、切り替え出口704と切り替え入口708とをバイパスしてもよい。スリーブ716は、固い導管であることが好ましい。或いは、スリーブ716は、柔らかい及び/又は折りたためる(collapsible)部品を備えてもよい。効果的には、スリーブ716が、切り替え弁712が閉位置にある際の切り替え出口704と切り替え入口708とを閉じるようにしてもよい。任意に、切り替え弁712は、スリーブ716と上流柄部分440との間及びスリーブ716と下流柄部分444との間に気密シールを形成する一以上のシール部材(例えば、Oリング)を備えてもよく、これにより切り替え弁712が閉位置にある際の切り替え出口704と切り替え入口708から空気が逃げないようにするこことができる。
スリーブ716は、閉位置(図33及び図36)と開位置(図35及び図38)との間で柄114に沿って軸方向に移動可能としてもよい。スリーブ716は、サイクロン容器アセンブリ160を直立部108に取り付ける(例えば、柄144に接続する)ことによって自動的に開位置へ移動及び/又はサイクロン容器アセンブリ160を直立部108から取り外す(例えば、柄144から分離する)ことによって自動的に閉位置へ移動することが好ましい。図示した実施形態において、スリーブ716は、ペダル720に駆動可能に連結される。ペダル720を押して、図33及び図36の閉位置からと図35及び図38の開位置へとスリーブ716が移動するようにしてもよい。図示するように、ペダル720は、スリーブ716の下に軸方向に配置され、柄144の外側に向かって延び、サイクロン容器アセンブリ160を直立部108に取り付けるとサイクロン容器アセンブリ160によって押されてもよい。ペダル720とスリーブ716とは一体的に成形されるか、別々に形成されて接続され、一体として上下に軸方向に移動するようにしもよい。
例示するように、ペダル720とスリーブ716とは、開位置と閉位置との間の軸方向の移動のために柄144に移動可能に取り付けられてもよい。図示するように、ペダル720とスリーブ716とは、閉位置(図33及び図36)から開位置(図35及び図38)へと下方向に移動する。閉位置において、スリーブ716は、上流柄部分440と下流柄部分444との間の敷居(threshold)を超えて直接空気流路を広げてもよい。開位置において、スリーブ716は、上流柄部分440内に後退し、切り替え出口704と切り替え入口708とを開放することにより、切り替え出口704、サイクロン容器アセンブリ160、及び切り替え入口708を介して空気流路が切り替わるようにしてもよい。図示するように、切り替え出口704は、上流柄部分440の下流端724に位置し、切り替え入口708は、下流柄部分444の上流端728に位置してもよい。
別の実施形態において、スリーブ716は、開位置の弁712の切り替え出口704と切り替え入口708とに位置合わせされた一以上の開口を有してもよい。閉位置において、スリーブ716の開口は、柄144の孔の開いていない壁部と並ぶことにより閉じられ、切り替え出口704と切り替え入口708とはスリーブ716の孔の開いていない壁部と並ぶことにより閉じられてもよい。この場合、弁712が開位置にあっても閉位置にあっても、スリーブ716は、上流柄部分440と下流柄部分444との内側に位置してもよい。
スリーブ716は、閉位置に付勢されていることが好ましい。例えば、弁712は、スリーブ716を閉位置に付勢するようにスリーブ716に作用する付勢部材を備えてもよい。図示した例において、弁712は、ペダル720とスリーブ716とを閉位置へと上方向に促すようにペダル720に作用するバネ732を備える。別の実施形態において、スリーブ716は、閉位置に付勢されなくてもよい。例えば、スリーブ716は、スイッチやレバー等のアクチュエータを備えてもよく、スリーブ716を閉位置へと移動させるよう手動により動作させる必要があるか、アセンブリ160を取り外す際にアセンブリ160によって移動させる。
更に図33〜図38を参照すると、サイクロン容器アセンブリ160は、サイクロン容器アセンブリ160をペダル720上に取り付けるようペダル720と結合する係合部材を備えてもよい。図示した例において、ペダル720を受け入れるためにサイクロン容器アセンブリ160の側壁376内に空洞部736が形成される。使用時には、ペダル720が空洞部736に受け入れられるようにサイクロン容器アセンブリ160をペダル720上にセットしてもよい。ペダル720上でのサイクロン容器アセンブリ160の重量は、弁付勢部材732の付勢に負けないように、ペダル720とスリーブ716とを開位置に向かって下方向に移動させるのに十分な重量とすることが好ましい。別の実施形態において、ユーザによって追加的な下方の力を加えて、付勢部材732の付勢に対抗してアクチュエータペダル720とスリーブ716とを下方向に移動させる必要がある、及び/又は、フットペダル等のアクチュエータを利用してもよい。
サイクロン容器アセンブリ160をペダル720上にその先を斜め方向に向け(toed)(例えば、図34、図37参照)、ペダル720とスリーブ716とが開位置まで下方に移動したらペダル720上で適所に旋回させてもよい(例えば、図35、図38参照)。図示した例において、サイクロン軸392を柄の軸740に対して(ゼロでない)角度に伸ばしてサイクロン容器アセンブリ160をペダル720上にセットし、その後、ペダル720を用いて下に下げて弁712を開位置まで移動させ、最終的に柄144に向かってペダル720の周りで旋回させて、サイクロン容器アセンブリ160の柄144への接続を完了してもよい。上端の端部又は柄144に位置するラッチ744等のロック部材を設けて、アセンブリ160の位置を固定してもよい。幾つかの実施形態において、サイクロン容器アセンブリ160を柄144に接続すると、サイクロン軸392は、柄の軸740に略平行としてもよい。
サイクロン容器アセンブリ160は、柄144を上流柄部分440と下流柄部分444とに分けて、上流柄部分440からの流れをサイクロン容器アセンブリ入口316へと切り替える切り替え部材428を備えてもよい。切り替え部材428は、任意の適切な形式をとってもよい。図示した実施形態において、切り替え部材428は、側壁376の中心から離れて延びる略平板上の板であって、切り替え出口704、切り替え入口708、又は柄144の別の開口のうちの一つを介して柄144内部に突出する。或いは、切り替え部材428は、曲線状であってもよく、空気流の方向を急激に変化させにくくし、切り替え部材428を介した圧力の低下を減少させるものである。任意に、切り替え部材428は、シーリング部材(例えば、変形可能なエラストマーシール)を備える又はシーリング部材と相互作用していてもよく、上流柄部分440と下流柄部分444との間に気密バリアを形成する。或いは、切り替え部材は、サイクロン容器アセンブリ160を柄144に接続する際(すなわち、その前、その最中、及び/又はその後)の別の工程として設置される別の部材であってもよい。
例示するように、サイクロン容器アセンブリ160を柄144に取り付ける際、図35及び図38に示すように、サイクロンチャンバ308の空気入口316は、上流柄部分440からサイクロンチャンバ308への空気を受け入れるための切り替え出口704に接続され、出口流路476は、サイクロン容器アセンブリ160から下流柄部分444へと空気を排気するための切り替え入口708に接続される。
サイクロン容器アセンブリ160は、任意の適切な機構によって柄144に取り外し可能に取り付けられてもよい。図示した実施形態において、サイクロン容器アセンブリ160は、柄144の外側に延びるタブ746と係合するハンドル616上のラッチ744を備える。ラッチ744は、ハンドル616を握っているユーザが、ラッチ744をタブ746から外してサイクロン容器アセンブリ160を柄144から分離させられるようにユーザ動作可能としてもよい。サイクロン容器アセンブリ160を分離すると、弁712の付勢部材732が自動的に且つ即座にスリーブ716を閉位置に移動させて、切り替え入口と出口704と708とを閉じることで空気流路を再構成することが好ましい。
第二の実施形態による切り替え弁712について図39〜図44に例示する。切り替え弁712は、例えば、スリーブ716をより固い導管ではなく折りたためるホース716によって実現すること以外、図33〜図38の切り替え弁712と同様である。
例示するように、切り替え弁712は、柄144の内部に配置した折りたたみ可能なスリーブ716と、ホース716を開位置までと閉位置との間で移動させるペダル720とを備える。
スリーブ716は、切り替え弁712が閉位置にある際の(図41及び図44を参照)上流柄部分440と下流柄部分444とを流体連結するための折りたたみ可能な導管であって、切り替え入口と出口708と712とをバイパスしてもよい。任意に、切り替え弁712は、スリーブ716と上流柄部分440との間及びスリーブ716と下流柄部分444との間に気密シールを形成する一以上のシール部材(例えば、Oリング)を備えてもよく、これにより切り替え弁716が閉位置にある際の切り替え入口と出口704と708とから空気が逃げないようにすることができる。
図示した実施形態において、スリーブ716は、上流柄部分440にシールされた固定位置の上流端756と柄144の内部で軸方向に移動可能な下流端760とを有する。下流端760は、上流端756に向かって開位置まで移動可能としてもよく(図41及び図44)、これによってスリーブ716は、下流端760が切り替え出口704上流の上流柄部分440内に配置されて一部が折りたたまれる。下流端760は、上流端756から離れて閉位置まで移動可能としてもよく(図39及び図42)、これによってスリーブ716は、下流端760が切り替え入口708下流の下流柄部分444内に配置されて延びた状態となる。
例示するように、ペダル720は、スリーブ716の下流端760に駆動可能に連結されてもよい。ペダル720を押すことにより(例えば、サイクロン容器アセンブリ160の重量で)、下流端760を上流柄部分440内に移動させ、スリーブ716を図41及び図44の開位置内に折りたたんでもよい。またペダル720を上げてと(例えば、押していたペダル720を放して付勢部材732の作用により自動的に又はアセンブリ160を上に引くと)、下流端760を下流柄部分444内に移動させ、スリーブ716を図39及び図42の閉位置へと延ばしてもよい。或いは、手動アクチュエータを使用してもよい。
第三の実施形態による切り替え弁712について図45〜52に例示する。例示するように、切り替え弁712は、切り替え出口扉772と切り替え入口扉776とを備えてもよい。扉772と776とは、サイクロン容器アセンブリ160を柄144に接続すると開放され、空気流路が再構成されてサイクロン容器アセンブリ160内に延びるようにしてもよい。サイクロン容器アセンブリ160を柄144から分離すると、扉772と776とは閉じられ、空気流路が再構成されて上流柄部分440と下流柄部分444との間の敷居を介して直接延びるようにしてもよい。
図示した実施形態において、扉772と776とが切り替え出口704と入口708とをそれぞれシールする閉位置(図45及び図48〜50)と、扉772と776とが開いて柄144とサイクロン容器アセンブリ160との間で扉772と776を介して空気が流れるようになる開位置(図47及び図52)との間を移動するよう、扉772と776とが柄144に旋回可能に取り付けられる。扉772と776は、任意の適切な方法で柄144に旋回可能に取り付けられてもよい。図示した例において、扉772と776は、一般的なヒンジ780によって柄144に旋回可能に取り付けられる。図示するように、扉772は、下流方向に向かってヒンジ780の周りを内側に旋回し、扉776は、上流方向に向かってヒンジ780の周りを内側に旋回してもよい。別の実施形態において、各扉772と776は、別々のヒンジによって柄144に旋回可能に取り付けられてもよい。
扉772と776とは、サイクロン容器アセンブリ160を柄144に接続することによって自動的に開くことが好ましい。図示した例において、サイクロン容器アセンブリ160は、開放切り替え出口扉772を押す入口ノーズ784と、開放切り替え入口扉776を押す出口ノーズ788とを備える。図示するように、ノーズ784と788とは、側壁376の外側に延び、サイクロン容器アセンブリ160を柄144に接続すると、切り替え出口704と入口708とをそれぞれ介して突出するようにしてもよい。
サイクロン容器アセンブリ160を柄144に接続する際、空気流路は、切り替え出口704と空気入口316との間及び切り替え入口708と空気出口320との間に形成され、サイクロン容器アセンブリ160を介して延びるよう上流柄部分440から下流柄部分444への空気流路が再構成されることが好ましい。図示するように、サイクロン容器アセンブリ160を柄144に接続することは、ノーズ784と788とが切り替え出口704と入口708とにそれぞれ押され、扉772と776が開くことを含んでもよい。
ノーズ784と788とは任意の適切な形式をとってもよい。図示するように、ノーズ784は、上流端792と下流端796とを有する入口流路を備える切り替え部材として形成されてもよい。上流端792は、柄144内に延び、上流柄部分440とシールを形成して、上流柄部分440内の空気流の方向を変えてノーズ784を下流端796の方向に入れてもよい。図示した実施形態において、上流柄部分440は、切り替え出口扉772の上流側804の近傍にシーリング用リング800を備え、その上に下流端796を固定して、上流柄部分440と下流端796との間に気密シールを形成してもよい。或いは又は追加的に、上流側804がシーリング部材を備えてもよい。ノーズ784の下流端796は、空気入口316と一体的に形成するか接続してもよい。
図示した例において、ノーズ788は、空気出口320から外側に突出する三角形のプレートとして形成する。他の実施形態において、ノーズ788は、切り替え入口扉776を押すための任意の適切な形状であってよく、例えば、円形または矩形のプレートや棒状が例として挙げられる。図示するように、サイクロン容器アセンブリ160を柄144に接続すると、ノーズ788は、切り替え入口708内に突出して、開放切り替え入口扉776を押す。これによって、空気出口320が密閉されて切り替え入口708と当接し、空気出口320と下流柄部分444との間の空気流路を形成することができる。任意に、空気出口320と切り替え入口708との間の界面にシール808を設けて、接続の気密性を強化する。
なお、別の実施形態において、ノーズ788は、出口流路として形成してもよく、ノーズ784と同様に曲線状とする。これによって、ノーズ788を介して空気流の方向が急に変化することが防がれ、圧力損失を低下させることができる。
サイクロン容器アセンブリ160を柄144から分離する際、扉772と776とが自動的に閉じて、切り替え出口704や入口708を介した切り替えなしに、上流柄部分440から下流柄部分444に直接延びる空気流路を再構成することが好ましい。例えば、扉772と776とは、バネ等の付勢部材によって閉位置に付勢されてもよい。図示した実施形態において、切り替え弁712は、ねじりバネ812を備える。バネ812は、扉772と776とを共に閉位置に付勢するよう配置してもよい。図示した実施形態において、バネ812は、切り替え出口772の内側面820に取り付けたバネ筐体816内に保持される。図示するように、バネ812は、切り替え入口扉776に接続されたアーム824を有し、扉772と776とをそれぞれの閉位置へと互いに離間させるよう効果的に付勢してもよい。別の実施形態において、各扉772と776は、別の付勢部材を有してもよい。
第四の実施形態による切り替え弁712について図53〜58に例示する。切り替え弁712は、例えば、扉が切り替え出口704及び入口708を選択的に閉じること以外、図45〜図52の切り替え弁712と同様である。
図示した実施形態において、切り替え弁712は、扉772を備える。扉772は、扉772が切り替え出口704と入口708とをシールする閉位置(図53及び図56)と、扉772と出口704と入口708とのシールが解除されて、切り替え出口704と入口708との間で空気流が通過可能となるような開位置(図55と図58)との間を移動可能としてもよい。例示するように、切り替え弁712は、切り替え出口704と入口708との両方を閉じる一つの扉772又は切り替え出口704と入口708用の別々の扉772を備えてもよい。
図示するように、扉772は、開位置と閉位置との間を移動するための適切な方法で柄114に旋回可能に取り付けられてもよい。例えば、扉772は、ヒンジ780によって柄144の外側に旋回可能に取り付けられてもよい。図示した例において、扉772は、開位置へと柄144から離間するようにヒンジ780の周りを外側に旋回し、閉位置へと柄144の方向にヒンジ780の周りを内側に旋回してもよい。扉772が手動で動作可能であることが好ましく、これによってユーザは扉772を把持して閉位置から開位置へと手動により扉772を動かす。例えば、扉772がレバー840、ハンドル、又は他の把持部材を有し、ユーザは、扉772の位置を操作するためにこれを把持してもよい。
扉772が開くと、図54及び図57に示すように、サイクロン容器アセンブリ160が柄144に接続されてもよい。図示した実施形態において、サイクロン容器アセンブリ160は、図33〜38で先に参照した種類の切り替え部材428を備える。略上述のように、切り替え部材428が切り替え出口704、切り替え入口708、又は柄144の他の開口を介して柄144内部に移動し、柄144を上流柄部分440と下流柄部分444とに分けてもよい。
サイクロン容器アセンブリ160を柄144から取り外す際、扉772が閉位置に戻るよう移動して、柄144内の空気流路を再構成し、切り替えなしに上流部440から下流部444へと直接延びるようにしてもよい。例えば、扉772を手動で開位置から閉位置へと手で移動させて、又は扉772が付勢部材(例えば、バネ)の付勢によって閉位置に自動で移動させてもよい。
幾つかの実施形態において、扉772を付勢部材の付勢によって又は開放可能なロック機構(例えば、ラッチ)によって閉位置に保持してもよい。これによって、扉772と切り替え出口704と入口708とに対する気密シールが形成可能となる。
幾つかの実施形態において、ペダル720は足で動作可能としてもよく、表面クリーニングヘッドの近く又はその上に配置してもよい。
ハンドクリーナの軸合わせ
本開示の別の態様によれば、ハンドクリーナにおいて複数の空気流路の区画は並列に延びていてもよい。但し、この態様は単独で使用してもよく、本開示の他の一以上の態様と組み合わせてもよい。場合によって、これによってハンドクリーナを介した空気流の継ぎ手(bend)の数を減らすことができ、空気流路での圧力降下が減少する。
図60に例示するように、ハンドクリーナの入口ノズル412は、ノズル軸884に沿って上流ノズル端416から後方に長さが延びていてもよい。ハンドクリーナサイクロンチャンバ184は、空気入口192からサイクロン軸248に沿って空気出口196に延びていてもよい。ハンドクリーナ吸引モータ204は、モータ入口1108からモータ軸252に沿ってモータ出口1112に延びていてもよい。
幾つかの実施形態において、ノズル軸884、サイクロン軸248、及びモータ軸252のうちの2つ以上は平行であってもよい。例えば、図示した実施形態において、ノズル軸884、サイクロン軸248、及びモータ軸252は平行である。幾つかの実施形態において、ノズル軸884、サイクロン軸248、及びモータ軸252のうちの2つ以上は同軸であってもよい。例えば、図示した実施形態において、ノズル軸884とサイクロン軸248とは同軸である。他の実施形態において、ノズル軸884、サイクロン軸248、及びモータ軸252の全てが同軸であってもよい。
図示した実施形態において、ハンドクリーナ112は、動力を上流アタッチメント(例えば表面クリーニングヘッド)に提供するための電気コネクタ(electrical connector)1116を備えてもよい。図示するように、コネクタ1116は、前方コネクタ端1120からコネクタ軸1124に沿って後方コネクタ端1128に延びていてもよい。幾つかの実施形態において、コネクタ軸1124は、ノズル軸884、サイクロン軸248、及びモータ軸252のうちの一以上と平行であってもよい。図示した実施形態において、コネクタ軸1124は、ノズル軸884、サイクロン軸248、及びモータ軸252と平行である。
幾つかの実施形態において、ハンドクリーナ112は、一以上の電線1132を備えてもよい。これらの電線は、電気コネクタ1116から後方に延びて、電気コネクタ1116を電源(図示せず)に電気的に連結する。図示した実施形態において、電線1132は、コネクタ1116から後方にサイクロンチャンバ184の渦ファインダ1136に沿ってモータ筐体1138に向かって延びる。図示するように、サイクロンチャンバ184を横断して渦ファインダ1136に沿う電線1132の少なくとも一部は、サイクロン軸248に平行である。
軸方向サイクロン入口
本開示の別の態様によれば、提供されるハンドクリーナは、軸方向入口(axial inlet)を備えるサイクロンチャンバを有してもよい。但し、この態様は単独で使用してもよく、本開示の他の一以上の態様と組み合わせてもよい。即ち、入口軸はサイクロン軸に平行であってもよく、サイクロン軸と同軸であることがより好ましい。場合によって、これによってサイクロンを介した空気流の継ぎ手の数を減らすことができ、サイクロン間の圧力降下が減少して空気圧の効率がよくなる。サイクロンは、ユニフローサイクロンであることが好ましく、空気出口が空気入口と反対側の端部である。或いは又はこれに加えて、軸方向入口は、軸方向の流れを接線方向の流れに変換する部分を備え、この部分は、サイクロンチャンバの径内部に設けられる。任意に、軸方向入口は、ハンドクリーナの空気入口と平行であり及び同軸であってもよい。
図60に例示するように、ハンドクリーナのサイクロンチャンバ184は、空気入口192と空気出口196とを備える。図示するように、空気入口192は、サイクロン軸248に平行な入口軸1140を備えてもよい。空気入口192は、入口径1144を有し軸1140を横切る円形断面又は側部寸法1144を有する矩形である。空気入口192の断面積が入口ノズル412の断面積と略同じであることが好ましい。空気入口192の断面積は、入口ノズル412の断面積の80%〜125%であることが好ましく、より好ましくは90%〜120%であって、100%〜115%であることが最も好ましい。
入口192は、入口流路384の上流端388と流体連通することが好ましい。入口流路384は、入口192を通過する空気流の向きを接線方向の流れに変え、サイクロンチャンバ184内部のサイクロン動作を生じさせてもよい。図11及び図11aを参照すると、入口流路384は、弓状の角度の範囲1148を横切って上流流路端388から下流流路端396へと延びていてもよい。角度範囲1148が45〜300°の間であることが好ましく、60〜250°であることがより好ましく、90〜200°であることが最も好ましい。
図60に戻って、入口流路384は、幅1152と高さ1108を有するものとして示される。幾つかの実施形態において、入口流路384の断面積は、空気入口192の断面積と略同じであってもよい。入口流路384の断面積は、入口流路384の断面積の80%〜125%であることが好ましく、より好ましくは90%〜120%であって、100%〜115%であることが最も好ましい。
渦ファインダ1136は、サイクロンチャンバ184の空気出口196への出口流路を形成する。図示するように、渦ファインダ1136は、径1160を有する略円筒形である。図示した実施形態において、渦ファインダ1136の断面積が入口ノズル412の断面積と略同じである。例えば、径1160は、入口ノズル412の径1164と略同じである。渦ファインダ1136の断面積は、入口ノズル412断面積の80%〜125%であることが好ましく、より好ましくは90%〜120%であって、100%〜115%であることが最も好ましい。
ユニフローサイクロン
本開示の別の態様によれば、提供されるハンドクリーナは、空気出口が空気入口の反対側にあるようなサイクロンチャンバを有してもよい。但し、この態様は単独で使用してもよく、本開示の他の一以上の態様と組み合わせてもよい。場合によって、これによってサイクロンを介した空気流の継ぎ手の数を減らすことができ、サイクロン間の圧力降下が減少して空気圧の効率がよくなる場合がある。任意に、サイクロン入口は、ハンドクリーナの前方即ち入口端にあり、ハンドクリーナの空気入口と平行又は同軸であってよい。
図60に例示するように、ハンドクリーナ入口192は、サイクロンチャンバ184の前方端220に配置され、出口196は、サイクロンチャンバ184の後端224に配置される。入口192は、出口196の出口軸1168に平行な入口軸1140を有してもよい。図示した実施形態において、入口軸1140は、出口軸1168と同軸である。
任意に、吸引モータ軸は、軸1140、1168と平行又は同軸であってもよい。従って、空気は、ハンドクリーナの部品を介して略均一な方向に移動してもよい。
バッテリ電力
本開示の別の態様によれば、表面クリーニングヘッド又は直立部は、ハンドクリーナを表面クリーニングヘッド又は直立部に接続した際にハンドクリーナに電力を供給するための一以上のバッテリを備えてもよい。但し、この態様は単独で使用してもよく、本開示の他の一以上の態様と組み合わせてもよい。ハンドクリーナは更に、ハンドクリーナを直立部及び表面クリーニングヘッドに接続及び取り外した際に(例えば、床上清掃モード又はハンドクリーナモード)、ハンドクリーナに電力を供給するハンドクリーナのバッテリを備えてもよい。ハンドクリーナを表面クリーニングヘッドに電気的に接続すると、表面クリーニングヘッドのバッテリがハンドクリーナ内のバッテリを補足してもよく、又は表面クリーニングヘッドのバッテリが唯一の電源であってもよい。
図3に例示するように、表面クリーニング装置100(本明細書に開示する他の任意の表面クリーニング装置)は、ハンドクリーナ112に取り付けた一以上のハンドクリーナバッテリ1268と一以上の補足バッテリ1272とを備えてもよい。補足バッテリ1272は、ハンドクリーナ112以外の装置100の任意の適切な部品に取り付けてもよい。例えば、図示した補足バッテリ1272は、表面クリーニングヘッド104に取り付けられている。或いは又は追加的に、補足バッテリ1272は、直立部108に取り付けてもよい。
ここでは、「複数の電池」と言及しているが、これは一以上の電池を意味する。例えば、補足バッテリ1272は、一つのバッテリ又は複数のバッテリであってもよい。同様に、ハンドクリーナのバッテリ1268は、一つのバッテリ又は複数のバッテリであってもよい。バッテリ1272及び1268は、NiCad、NiMH、リチウムバッテリ等の任意の適切な形式のバッテリであってよい。但し、バッテリ1272と1268とは再充電可能であることが好ましいが、別の実施形態において、バッテリ1272と1268のうちのいずれか又は両方は再充電可能ではなく使い捨てのバッテリであってもよい。
図示した実施形態において、ハンドクリーナ112を直立部108に接続すると、補足バッテリ1272とハンドクリーナ112との間に電気接続が形成されてもよく、これは例えば吸引モータ204に電力を供給するためである。
幾つかの実施形態において、補足バッテリ1272は、吸引モータ204によるより大きな吸引力(suction)のための強化された電力をハンドクリーナ112に供給してもよい。例えば、吸引モータ204は高消費電力モードで動作する場合、補足バッテリ1272から電力を引き出し、又は補足バッテリ1272とハンドクリーナのバッテリ1268とから同時に電力を引き出してもよい。
幾つかの実施形態において、補足バッテリ1272は、充電の間の清掃時間を延長させるような余分のエネルギーをハンドクリーナ112に供給してもよい。例えば、補足バッテリ1272は、ハンドクリーナのバッテリ1268よりも大きなエネルギー容量(例えば、ワット時で計測)を有し、ハンドクリーナ112は、補足バッテリ1272によってより長い動作時間に渡って持続するようにしてもよい。幾つかの実施形態において、ハンドクリーナ112は、補足バッテリ1272とハンドクリーナのバッテリ1268の両方から電力を引き出し、ハンドクリーナのバッテリ1268だけの場合より大きな組み合わせたエネルギー蓄積容量を有してもよい。
幾つかの実施形態において、補足バッテリ1272は、ハンドクリーナのバッテリ1268が空になるのを遅らせる又は避けるように、ハンドクリーナのバッテリ1268よりむしろハンドクリーナに電力を供給してもよい。例えば、ハンドクリーナ112がほぼ使い切るまで補足バッテリ1272から電力を引き出した後に、ハンドクリーナのバッテリ1268から電力を引き出してもよい。これによって、ハンドクリーナ112が補足バッテリ1272から取り外された際(例えば、装置100の床上清掃モードやハンドクリーナモード)、使用するハンドクリーナのバッテリ1268の電力を節約することができる。幾つかの実施形態において、ハンドクリーナ112は、ハンドクリーナ112が補足バッテリ1272に電気的に接続されると、ハンドクリーナのバッテリ1268からは電力を引き出さなくてもよい。
幾つかの実施形態において、ハンドクリーナ112は、補足バッテリ1272から電力を引き出してハンドクリーナのバッテリ1268を再充電してもよい。これによって、ハンドクリーナ112が補足バッテリ1272から取り外された際(例えば、装置100の床上清掃モードやハンドクリーナモード)、ハンドクリーナのバッテリ1268を使い切ってしまわないようにすることができる。場合によって、補足バッテリ1272は、装置100の電源がオンになっていない場合にのみハンドクリーナのバッテリ1268を再充電してもよい。
幾つかの実施形態において、補足バッテリ1272は、表面クリーニング装置が外部電源出力に接続されているときはいつでも再充電してもよい。場合によって、ハンドクリーナのバッテリ1268は、ハンドクリーナ112が外部電源出力に電気的に接続されている際に(例えば、表面クリーニングヘッド104又は直立部108が電気コード(図示せず)によって電源出力に接続されていてハンドクリーナ112が表面クリーニングヘッド104又は直立部108に接続されている場合)再充電してもよい。
幾つかの実施形態において、補足バッテリ1272及びハンドクリーナのバッテリ1268のうちの一以上が空気流路内に配置されてもよい。これにより、このように配置されたバッテリを冷却することができ、バッテリが過熱されるのを防いでバッテリの性能が改善される場合がある。図示した例において、ハンドクリーナのバッテリ1268は、モータ筐体1138内部の空気流路内に配置されてもよい。例えば、ハンドクリーナのバッテリ1268は、吸引モータ204と清浄空気出口132との間でモータ筐体1138内部に配置されてもよい。ハンドクリーナのバッテリ1268上を通過する空気は、バッテリ1268を冷却し続けるのに役立つ場合がある。
補足バッテリ1272を空気流路内に配置し、バッテリ1272の冷却を促進してもよい。図示した例において、補足バッテリ1272は、汚染空気入口124と下流端1240との間の空気流路内で表面クリーニングヘッド104内部に配置される。バッテリ1272上を通過する空気は、バッテリ1272を冷却し続けるのに役立つこともできる。
別の実施形態において、補足バッテリ1272及びハンドクリーナのバッテリ1268のうちのいずれか又は両方が、(例えば受動的に冷却されるように)空気流路の外側に配置されてもよい。
ハンドクリーナのサイクロン容器アセンブリバイパス
本開示の別の態様によれば、ハンドクリーナのサイクロン式空気処理部材は、補足サイクロン容器アセンブリを設ける場合にはバイパスされてもよい。但し、この態様は単独で使用してもよく、本開示の他の一以上の態様と組み合わせてもよい。これによって、直立部から取り外した際にハンドクリーナは利用可能な集塵能力をより多く又は全て有するので、ハンドクリーナ内に塵が溜まるのが防ぐことができる。或いは又は追加的に、補足サイクロン容器アセンブリを設ける場合は、ハンドクリーナ112の予備モータフィルタをバイパスしてもよい。例えば、補足サイクロン容器アセンブリは、予備モータフィルタを備えてもよい。予備モータフィルタは、ハンドクリーナ112の予備モータフィルタより大きな表面積を有する。従って、ハンドクリーナ112の予備モータフィルタをバイパスすることで、ハンドクリーナ112の予備モータフィルタは床上清掃モードでのみ使用するものとし、これによって、清掃又は交換が必要となるまでのハンドクリーナ112の予備モータフィルタの使用可能時間を延長することができる。
図63〜図65を参照すると、ハンドクリーナ112は、一次空気流路1228とバイパス空気流路1232とを備える。図示するように、一次空気流路1228は、空気入口192からサイクロン容器アセンブリ136を介して吸引モータ204まで延びていてもよく、バイパス空気流路1232は、空気入口192から吸引モータ204までサイクロン容器アセンブリ136をバイパスして延びていてもよい。幾つかの実施形態において、バイパス空気流路1232は、予備モータフィルタチャンバ556の予備モータフィルタを介して延びていてもよく、別の実施形態において、バイパス空気流路1232は、予備モータフィルタチャンバ556の予備モータフィルタをバイパスしてもよい。なお、ハンドクリーナのサイクロン及び/又は予備モータフィルタをバイパスしてもよい。もし両方をバイパスするならば、ハンドクリーナの原動力の一部又は全てを装置168を介して空気を吸い込むことに使用し、吸引モータの上流の空気処理には使用しなくてもよい。
図示した実施形態において、バイパス空気流路1232は、一部バイパス流路1236によって形成される。バイパス流路1236は、ハンドクリーナ入口416と空気流連通する上流端1238とモータ入口1108と空気流連通する下流端1240とを有してもよい。図65に示した実施形態で例示するように、上流端1238は、ハンドクリーナノズル412の側壁内に形成され、下流端1239は、予備モータフィルタチャンバ556の壁内に形成されてもよい。幾つかの実施形態において、下流端1239によって、バイパス流路1236からの空気を上流プレナム(plenum)1208内に向かわせ、図示するように予備モータフィルタ1176と1180とを介したバイパス空気流路1228としてもよい。別の実施形態において、下流端1239によって、バイパス流路1236からの空気を下流プレナム1212内に向かわせ、予備モータフィルタ1176と1180とをバイパスしてもよい。
例示するように、装置168は、一次空気流路1228とバイパス空気流路1232とを選択的に開閉するバイパス弁1240を備えてもよい。バイパス弁1240は、ハンドクリーナ112、柄144、及び補足サイクロン容器アセンブリ160のうちのいずれか一以上内に配置してもよく、任意の適切な形式をとってもよい。例えば、幾つかの実施形態において、バイパス弁1240は、一次空気流1228とバイパス空気流路1232とを開閉するのに協働且つ相互作用する、ハンドクリーナ112、柄144、及び補足サイクロン容器アセンブリ108のうちのいずれか2つ以上に配置した部品を備えてもよい。
図示した実施形態において、バイパス弁1240は、ハンドクリーナ112の入口ノズル412内に配置される。バイパス弁1240は、バイパス空気流路1232が閉じて一次空気流路1228が開いた第一位置(図63及び図64)と、バイパス空気流路1232が開いて一次空気流路1228が閉じた第二位置(図65)との間で移動可能であってもよい。
図63〜図65に例示するように、バイパス弁1240は、車輪1242、扉1244及びアクチュエータ1246を備えてもよい。車輪1242は、ノズル412に回転可能に接続され、その中心の周りを回転してもよい。扉1244は、車輪1242にしっかり接続され、車輪1242と一体となって回転してもよい。例えば、扉1244と車輪1242とは一体として共に回転してもよい。図示するように、扉1244と車輪1242とは、扉1244がバイパス流路1236の上流端1238を密閉する第一位置(図63及び図64)と、扉1244がサイクロンチャンバ184の空気入口192を密閉する第二位置(図65)との間を回転可能であってもよい。
例示するように、アクチュエータ1246は、車輪1242の中心から離れて放射状に車輪1242に接続された上端1248を備えてもよい。アクチュエータ1246は、下部位置(図63及び図64)と上昇位置(図65)との間を鉛直方向に移動可能であってもよい。図示するように、下部位置から上昇位置へとアクチュエータ1246が移動すると、車輪1242と扉1244とが時計回りに回転し、扉1244が第二位置(図65)に移動して、扉1244によってサイクロンチャンバ184の入口192が密閉されてもよい。更に、上昇位置から下部位置へとアクチュエータ1246が移動すると、車輪1242と扉1244とが反時計回りに回転し、扉1244が第一位置(図63及び図64)に移動して、扉1244によってバイパス流路1236の上流端1238が密閉されてもよい。
幾つかの実施形態において、アクチュエータ1246は、下部位置に付勢されてもよい(図63及び図64)。従って、扉1244と車輪1242とは、扉1244がバイパス流路1236の上流端1238を密閉する第一位置(図63及び図64)に付勢されてもよい。アクチュエータ1246は、線形コイルばね1250等の任意の適切な方法で付勢されてよい。別の実施形態において、車輪1242は、ねじりバネ等の適切な方法で時計回りに付勢されてもよい。
アクチュエータ1246は、空気流路の外側に延びる下端1252を有してもよい。アクチュエータ1246を下部位置から上昇位置へと鉛直方向に移動させてバイパス空気流路1232を開放し一次空気流路1228を閉じると、下端1252が作動してもよい。図示するように、ハンドクリーナ112を柄144から取り外すと(図63)、バイパス弁1240はバイパス空気流路1232を(例えば、バネ1250の付勢下で)閉じてもよい。更に、ハンドクリーナ112を補足サイクロン容器アセンブリ160無しに柄144に接続すると(図64)、バイパス弁120が更にバイパス空気流路1232を閉じてもよい。これら各場合において、ハンドクリーナ112に入る空気は、ハンドクリーナのサイクロン容器アセンブリ136を介して誘導され、空気流から塵が分離される。これによって、補足サイクロン容器アセンブリ160から取り外されてもハンドクリーナ112が動作可能となる。
図65に示すように、ハンドクリーナ112とサイクロン容器アセンブリ160とを共に柄144に接続すると、サイクロン容器アセンブリ160の上端1254(図示した例ではハンドル1254)が、アクチュエータの下端1252を押し、アクチュエータ1246を上方に移動させる。これによって、車輪1242と扉1244とが反時計回りに回転し、バイパス空気流路1232を開放して一次空気流路1228を閉じてもよい。図示するように、サイクロン容器アセンブリ160を出た空気は、サイクロンチャンバ184をバイパスしてバイパス空気流路1232を通過して吸引モータ204へと移動する。これによって、ハンドクリーナのサイクロン容器アセンブリ136の代わりに、補足サイクロン容器アセンブリ160が空気流路からの塵を分離及び回収可能となる。これによってハンドクリーナの集塵チャンバ188に塵が溜まりにくくなり、ユーザがサイクロン容器アセンブリ160を取り外すよう選択する場合には、ハンドクリーナの集塵チャンバ188の利用可能な集塵能力を最大限とするのに役立つことも可能である。
図示した例において、下端1252は傾斜している。これによって、補足サイクロン容器アセンブリ160を柄144の内部に先を斜めに向けて配置し、柄144に向かって水平方向に回転させて、柄144との接続を完了して、補足容器アセンブリ160の上端1254が下端1252の傾斜部に乗ってアクチュエータ1246を上方に押し上げてもよい。
従って、補足サイクロン容器アセンブリ160をハンドクリーナ112との空気流連通から接続及び分離すると自動的にバイパス弁1240が作動して、ハンドクリーナ112の空気流路を再構成してもよい。例えば、バイパス弁1240は、ハンドクリーナ112が補足容器アセンブリ160と空気流連通せずハンドクリーナ112の空気処理部材が空気流から塵を分離している場合はいつでもバイパス空気流路1232を閉じるよう付勢されてもよい。同様に、バイパス弁1240は、ハンドクリーナ112が補足容器アセンブリ160と空気流連通してハンドクリーナ112の空気処理部材が空気流から塵を分離せず溜めていない場合はいつでもバイパス空気流路1232を開放して一次空気流路1228を閉じるよう構成されてもよい。
表面クリーニング装置168の幾つかの実施形態について以下に示す。幾つかの実施形態と関連する図面において、バイパス弁1232及び/又は切り替え弁712は概略的に示される場合がある。なお、これらの実施形態は、上述のようなバイパス弁1232及び/又は切り替え弁712を用いて、又は他の適切な弁を用いて実施可能である。
図66を参照すると、幾つかの実施形態において、補足サイクロン容器アセンブリ160は、空気流路内に配置された一以上の予備モータフィルタ1256(これ以降、単数の予備モータフィルタ1256と称する)を備えてもよい。予備モータフィルタ1256がサイクロンチャンバ308の下流に配置されることが好ましい。図示するように、予備モータフィルタ1256は、サイクロンチャンバの空気出口320と出口流路476との間に配置されてもよい。
幾つかの実施形態において、予備モータフィルタ1256は、ハンドクリーナ112の予備モータフィルタ1176及び1180の代わりに空気流からの細かい塵粒子を分離してもよい。図示するように、バイパス弁1232は、補足サイクロン容器アセンブリ160からの空気をバイパス空気流路内へと切り替えて、ハンドクリーナのサイクロン容器アセンブリ136と予備モータフィルタ1176と1180とをバイパスしてもよい。例えば、バイパス流路1236の下流端1239によって、バイパス空気流路1232を下流プレナム1212へと向かわせ、予備モータフィルタ1176と1180とをバイパスしてもよい。
なお、予備モータフィルタは、微粒子に対する所定のフィルタリング能力を有し、この箇所でのフィルタは清浄であるか交換されている。予備モータフィルタを補足サイクロン容器アセンブリ160に組み込むことで、補足サイクロン容器アセンブリ160をハンドクリーナに接続すればこのフィルタを使用し、ハンドクリーナの予備モータフィルタのフィルタリング能力を温存することができる。これによって、洗浄又は交換が必要となるまでにハンドクリーナの予備モータフィルタをより長く使用することができる。
なお、空気流路内に配置した予備モータフィルタにおける顕著な圧力低下があると考えられる。直列に配置した場合は、フィルタの数が多すぎると汚染空気入口での空気流が著しく減少するような圧力低下が発生する場合がある。補足予備モータフィルタ1256とハンドクリーナの予備モータフィルタとで交互に空気流を濾過することで、アセンブリ140、160を取り付けずにハンドクリーナを使用した場合に、ハンドクリーナの予備モータフィルタの動作寿命を延長することもできる。
図67の別の実施形態において例示するように、表面クリーニングヘッド104は、第二吸引モータ1258を備えてもよい。第二吸引モータ1258は、ハンドクリーナ112を表面クリーニングヘッド104と流体連通するよう取り付けた際に、ハンドクリーナの吸引モータ204と並行に或いはその代わりに動作してもよい。例えば、補足サイクロン容器アセンブリ160を出た空気の一部はハンドクリーナの吸引モータ204に進み、別の部分は、第二吸引モータ1258へと進んでもよい。図示した実施形態において、切り替え弁712から第二吸引モータ1258への第二空気流路1260が、切り替え弁712と表面クリーニングヘッド104とを接続する空気流導管1262によって形成される。
図示するように、補足サイクロン容器アセンブリ160がハンドクリーナ112と空気流連通する場合、空気流路は補足サイクロン容器アセンブリ160の空気処理部材(例えばサイクロンチャンバ308及び予備モータフィルタの1256)を介して延び、その後2つの並列な空気流路1232、1260に分かれる。バイパス空気流路1232は、空気流の一部をハンドクリーナのサイクロンチャンバ184をバイパスして(及び任意にハンドクリーナの予備モータフィルタ1176及び1180をバイパスして)ハンドクリーナの吸引モータ204へと向かわせ、第二空気流路1260は、空気流路の第二の部分をヘッド104の第二吸引モータ1258へと向かわせる。
なお、並行して動作する吸引モータ1258と204とによって、吸引モータ1258及び204のいずれかが単独で動作する場合より表面クリーニングヘッド104での大きな吸引力を発生させることも可能である。これによって、補足サイクロン容器160が、ハンドクリーナの予備モータフィルタより大きな表面積を有する予備モータフィルタ1256を備えるので、2つの予備モータフィルタの使用による追加的な圧力低下を並列モータ1258と204の強化された吸引力によって補うことができる。
図68aの別の実施形態において例示するように、補足吸引モータ160は、図67の実施形態と同様に動作可能な第二吸引モータ1258を備えてもよい。第二吸引モータ1258は、ハンドクリーナの吸引モータ204と並行して動作してもよい。例えば、補足サイクロンチャンバ160を出た空気の一部はハンドクリーナの吸引モータ204に進み、別の部分は、第二吸引モータ1258へと進んでもよい。図示した実施形態において、出口流路478から第二吸引モータ1258への第二空気流路1260が、空気流導管1262によって形成される。
図示するように、補足サイクロン容器アセンブリ160がハンドクリーナ112と空気流連通する場合、空気流路は補足サイクロン容器アセンブリ160の空気処理部材(例えばサイクロンチャンバ308及び予備モータフィルタの1256)を介して延び、その後2つの並列な空気流路1232、1260に分かれる。バイパス空気流路1232は、空気流の一部をハンドクリーナのサイクロンチャンバ184をバイパスして(及び任意にハンドクリーナの予備モータフィルタ1176及び1180をバイパスして)ハンドクリーナの吸引モータ204へと向かわせ、第二空気流路1260は、空気流路の第二の部分を第二吸引モータ1258へと向かわせる。
図示するように、第二吸引モータ1258は、補足サイクロン容器アセンブリ160の集塵チャンバ140とサイクロンチャンバ308との下に位置し、第二吸引モータ1258は、表面クリーニングヘッド104の上で鉛直方向に一直線上にあってもよい。これによって、装置168の重力の中心を下げ、先端部に対する安定性が強化されることも可能である。
幾つかの実施形態において、図示するように、予備モータフィルタは、バイパス空気流路1232と第二空気流路1260とのそれぞれの内部に配置してもよい。例えば、予備モータフィルタ1256は、出口流路478と第二吸引モータ1258との間の第二空気流路1260内に配置し、バイパス空気流路1232が空気流をハンドクリーナの予備モータフィルタ1176と1180を介するよう向かわせるようにしてもよい。図示した実施形態において、予備モータフィルタ1256は、補足サイクロン容器アセンブリ160の集塵チャンバ140の下に配置される。
別の実施形態において、サイクロンチャンバ308から出た空気は、共通の予備フィルタを通過し、その後第二空気流路1260とバイパス空気流路1232とに分かれてもよい。例えば、図68bにおいて、サイクロンチャンバ308の下流及び出口流路478の上流に位置する予備モータフィルタ1256が示される。図示するように、バイパス空気流路1232は、ハンドクリーナの予備モータフィルタ1176と1180とをバイパスしてもよい。これによって、補足サイクロン容器アセンブリ160がハンドクリーナ112の空気流連通から分離された際に使用するために予備モータフィルタ1176と1180との濾過機能を温存しておくことができる。別の実施形態において、予備モータフィルタ1176と1180とは、バイパス空気流路1232内に配置してもよい。
図69aに例示するように、集塵チャンバ140とサイクロンチャンバ308とは、密閉されたユニットとして柄144と第二吸引モータ1258から取り外し可能である。例えば、第二吸引モータ1258が柄144に取り付けられたままで集塵チャンバ140とサイクロンチャンバ308とを取り外し可能なように、第二吸引モータ1258を柄144に取り付け又は取り外し可能に取り付けてもよい。これによって、(かなりの重量を有する)第二吸引モータ1258を支える必要なく集塵チャンバ140とサイクロンチャンバ308とを綺麗に及び/又は空にする(例えばこれらをゴミ箱のところまで運んで内容物を放出する)ことが可能となる。また、アセンブリ160を一体として取り外し可能とし、装置を軽量又は床上清掃動作モードに変更してもよい。
図70に例示するように、ハンドクリーナ112と補足サイクロン容器アセンブリ160の空気処理部材とは、並行して動作可能である。例えば、ハンドクリーナ112と補足サイクロン容器アセンブリ160とは、汚染空気入口124の空気流の相互に排他的な部分から塵を分離してもよい。
図示した例において、柄144は2つの空気流路を形成する。第一の空気流路1428は、柄144の第一の部分によって形成され、そこを移動する空気流を清浄化のために補足サイクロン容器アセンブリ160へと向かわせ、その後補足サイクロン容器アセンブリ160からハンドクリーナ112のバイパス空気流路1232へと向かわせてもよい。第二の空気流路1432は、柄144の第二の部分によって形成され、そこを移動する空気流をサイクロン容器アセンブリ136による清浄化のためにハンドクリーナ112の予備吸気流路1228へと向かわせてもよい。
例示するように、汚染空気入口124に入る汚染空気は、柄の上流端360で2つの空気流に分かれ、その後第一及び第二の空気流路1428と1432とを移動してもよい。補足サイクロン容器アセンブリ160及びハンドクリーナ112のうちのそれぞれ一方によって各空気流から塵が分離されてもよい。図示した実施形態において、これら2つの空気流は予備モータフィルタチャンバ556内で再結合されてもよい。例えば、2つの空気流は、共に予備モータフィルタ1176及び1180を通過してその後吸引モータ204から出ていくように上流プレナム1208で再結合されてもよい。別の実施形態において、これら2つの空気流は、下流プレナム1212で再結合されてもよい。例えば、補足サイクロン容器アセンブリ160は、第一の空気流路1428の空気を濾過するための独自の予備モータフィルタを備えてもよい。
幾つかの実施形態において、表面クリーニング装置168は、直列に動作する2つ以上の吸引モータを備えてもよい。一態様において、これによって汚染空気入口124での吸引力が強化され及び/又は追加の又は高効率の空気処理部材からの吸引力の損失を補うことができる。
図71a及び図71bを参照すると、第二吸引モータ1258は、汚染空気入口124とハンドクリーナ112との間の空気流路内に配置されてもよい。例えば、第二吸引モータ1258は、表面クリーニングヘッド104内に配置された汚染空気吸引モータであってもよい。図示するように、汚染空気入口124に入る汚染空気は、第二吸引モータ1258から吸い込まれ、その後空気流は補足集塵チャンバ160及び/又はハンドクリーナ112によって清浄化されハンドクリーナの吸引モータ204から排気されてもよい。
図72を参照すると、第二吸引モータ1258は、ハンドクリーナの吸引モータ204の下流に配置された清浄空気モータであってもよい。例示するように、ハンドクリーナの吸引モータ204のモータ出口1112は、空気流路1436によって表面クリーニングヘッド104内の第二吸引モータ1258に流体接続されてもよい。図示するように、空気流路1436は、導管1440によって形成されてもよい。
図73aを参照すると、幾つかの実施形態において、第二吸引モータ1258は、補足サイクロン容器アセンブリ160内に配置されてもよい。例えば、第二吸引モータ1258は、集塵チャンバ140の下に配置されてもよい。図示するように、モータ出口1112からの空気流路1436は、吸引モータ204からの空気を補足サイクロン容器アセンブリ160内の第二吸引モータ1258へと向かわせてもよい。例えば、導管1440は、モータ出口1112から第二吸引モータ1258へと延びていてもよい。導管1440は任意の適切な形式をとってもよい。例えば、導管1440は、図示するように固い導管であってよい。或いは、図73bには、導管1440が柔らかいホースである実施形態を示す。
幾つかの実施形態において、ハンドクリーナを補足サイクロン容器アセンブリ160に接続する場合、ハンドクリーナ112は、表面クリーニング装置を通る空気流路内に配置されなくてもよい。例えば、表面クリーニングヘッドの汚染空気入口124に入る空気は、補足サイクロン容器アセンブリ160によって清浄化され、ハンドクリーナ112を通過せずに排気されてもよい。このように、ハンドクリーナ112は、直立モードでの表面クリーニング装置168を操作及び操縦するためのハンドグリップとして作用し、空気清浄器具としては作用しなくてもよい。
幾つかの実施形態において、図74に例示するように、アセンブリ160を直立部108に取り付けた場合、ハンドクリーナをバイパスしてもよい。例示するように、汚染空気入口124に入る空気は、柄144を通過して補足サイクロン容器アセンブリ160に移動し、ハンドクリーナ112を通過することなく排気されてもよい。例えば、表面クリーニング装置168を通過する空気流路は、汚染空気入口124からの全ての空気を、柄144を介してサイクロンチャンバ308へ、出口流路476へ、第二空気流路1260へ、補足サイクロン容器アセンブリ160の吸引モータ1258へと向かわせ、そこから空気が外部環境へと排気されてもよい。
更に図74を参照すると、幾つかの実施形態において、直列の複数の吸引モータがあってもよい。図示した実施形態において、表面クリーニングヘッド104は、汚染空気入口124と柄144との間の空気流路に配置された吸引モータ1258を備える。別の実施形態において、吸引モータ1258は、空気流路内の唯一の吸引モータであってよい。
実施形態の例について上述のように説明してきたが、記載した実施形態の幾つかの特徴及び/又は機能は、記載した実施形態の精神や動作原理から逸脱することなく変更が可能である。従って、上述の実施形態は、本発明を例示するものであって限定するものではなく、当業者であれば添付の請求項に記載の発明の範囲から逸脱することなく、様々な変更や改良が可能であることを理解されるであろう。請求項の範囲は、好ましい実施形態や実施例によって限定されず、記載全体と一致した最も広い解釈が与えられるべきである。