JP7049240B2 - フィルタ組立体 - Google Patents

Description

本発明は、フィルタ組立体に関する。

フィルタは、モータ、特に真空掃除機のような製品を通る流体流を発生させるモータを有する製品において重要な構成部材である。フィルタがないと、塵埃は、モータに入り得、モータの効率及び性能寿命を低下させる。また、モータ自体は、粒子の形態で排気を生成し得、これら粒子は、大気に解放されるには望ましくないことがある。

しかしながら、フィルタを製品に追加することは、特にモータの上流側及び下流側双方でフィルタするために１より多いフィルタが必要な場合に、製品の寸法に影響を与え得る。また、フィルタは、主として、交換であろうと清掃のための取外しであろうと、ユーザによる維持管理を必要とし、維持管理する複数のフィルタは、ユーザにとって不満を引き起こす。

したがって、これら問題をいくらか緩和し得るフィルタに対する改善の必要性がある。

本発明の第１態様は、フィルタ組立体を提供しており、このフィルタ組立体は、フィルタ筐体と、第１フィルタと、第２フィルタと、を備え、第１フィルタが、モータ前フィルタであり、第２フィルタが、モータ後フィルタであり、第１及び第２フィルタ双方が、フィルタ筐体に固定されており、共通軸回りに環状である。

モータ前フィルタ及びモータ後フィルタ双方を単一の組立体に組み合わせることによって、より小型かつ便利なモータフィルタ組立体を実現し得る。さらに、ユーザは、フィルタ双方を同時に取り扱ったり相互作用させたりすることができる。例えば、フィルタ双方を取り除く、交換する、洗浄するまたは清掃することは、ユーザがフィルタそれぞれに個別にそうしなければならない替わりに、単一作用でなし得る。また、フィルタの環状形状は、空間の特に効果的な使用を提供し、それにより、モータは、フィルタによって画成された環状形状内に少なくとも部分的に位置し得る。

第１及び第２フィルタのうちの一方または双方の横断面形状は、円形状、楕円形状、長円形状、正方形状または矩形状であり得る。モータは、全体的に筒状形状を有する傾向があり、モータまたはモータ筐体の外側の横断面形状にほぼ一致する横断面形状をフィルタに形成することにより、特に空間効率の良いフィルタを実現し得る。

第１フィルタは、共通軸に沿う方向で第２フィルタに隣接し得る。その結果、フィルタの表面積を最大化し得る一方で、フィルタ組立体の全体寸法を最小のままとする。

フィルタ筐体は、露出部分と被包囲部分とを備え得る。フィルタ筐体の露出部分は、被包囲部分から延在するフレームを備え得、第１フィルタは、フレームの周りに位置し得る。フィルタ筐体の被包囲部分は、外側ケーシングを備え得、第２フィルタは、外側ケーシングの内側に位置し得る。

その結果、被包囲部分は、モータ前フィルタへのかつモータ前フィルタの周りの効果的な流体流動を可能とし、これにより、フィルタの周りにおける流動の均一な負荷を可能とし得る。被包囲部分は、フィルタ組立体の一部が囲まれたままとすることを可能とし、それにより、ユーザは、フィルタリングした塵埃をユーザの手に付着させることなく被包囲部分によってフィルタ組立体を衛生的に取り扱え得る。

外側ケーシングは、通気孔を有し得る。その結果、モータ後フィルタを通って流動する流体は、フィルタ筐体の被包囲部分から出ることができる。

第１フィルタは、積層型フィルタ媒体を備え得、第２フィルタは、襞付フィルタであり得る。

フィルタ筐体は、第１及び第２フィルタ間にある環状封止体を備え得る。その結果、封止体は、モータ前及びモータ後のフィルタ間で筐体の周囲に流体漏洩がないことを保証し得る。筐体の周りでの任意のこのような流体漏洩は、フィルタ組立体内に位置するモータの性能を低減し得る。

第１フィルタに関する流動方向は、第２フィルタに関する流動方向とは反対方向であり得る。その結果、流体流動の方向変更を最小化したフィルタ組立体を通る有効な流体流動があり、このような流体流動の方向変更は、機械の効率及び性能に悪影響を有し得る。

第１フィルタに関する流動方向は、共通軸に向かう径方向内側であり得、第２フィルタに関する流動方向は、共通軸から離間する径方向外側であり得る。その結果、フィルタ組立体は、便利には、共通軸に沿って位置するモータの周囲に位置し得、空間の使用を最大化しつつ、モータに流入する及びモータから流出する流体の効果的なフィルタリングを提供する。

本発明の第２態様は、製品を提供し、この製品は、モータと、上記記載のフィルタ組立体と、を備え、フィルタ組立体が、共通軸に沿う方向でモータと少なくとも部分的に重なっている。

その結果、フィルタ組立体は、特に空間効率の容易は位置でモータを囲む。これにより、製品の全体寸法を最小化することを補助する。

フィルタ組立体は、モータの周りに位置し得、それにより、第１フィルタが、モータの入口の周りに位置し、第２フィルタは、モータの出口の周りに位置し得る。その結果、流体は、モータ前フィルタを通してモータの入口へ直接通過し、モータから出る空気は、モータ後フィルタを直接通過する。

モータは、モータバケツ入口及びモータバケツ出口を有する筒状のモータバケツ内に収容され得、フィルタ組立体は、モータバケツの周りに位置し、共通軸の方向に沿ってフィルタ組立体をモータ上でスライドさせることによって、製品から取り外し可能である。その結果、フィルタ組立体は、モータバケツから迅速かつ容易に取り外され得、フィルタの維持管理は、ユーザによってより便利になる。

モータバケツ入口は、モータの入口と位置合わせされた複数の貫通孔を備え得、モータバケツ出口は、モータの出口と位置合わせされた複数の貫通孔を備え得る。その結果、貫通孔は、モータバケツの構造的な完全性を不必要に落とすことなく、流体がモータバケツを容易に流通することを可能とする。

フィルタ筐体は、第１及び第２フィルタ間にある環状封止体を備え得、環状封止体は、モータバケツ入口とモータバケツ出口との間でモータバケツの中実中央部分と封止接触している。その結果、封止体は、モータバケツ入口とモータバケツ出口との間で筐体の周りに流体漏洩がないことを保証し得る。筐体の周りにおける任意のこのような流体漏洩は、モータの性能を、その結果製品の性能を低減し得る。

製品は、真空掃除機であり得る。

フィルタ組立体のうちの少なくとも一部は、製品の外面の少なくとも一部を形成し得る。その結果、フィルタ組立体は、ユーザによって容易にアクセスされ得、フィルタの維持管理をより容易にする。

フィルタ筐体は、外側ケーシングを備える被包囲部分を備え得、外側ケーシングは、製品の外面の少なくとも一部を形成し得る。

本発明をより迅速に理解し得るために、ここで、以下の添付の図面を参照しながら、本発明の実施形態を説明する。

フィルタ組立体を示す図である。 図１のフィルタ組立体を通る横断面図である。 部分的に組み立てた後のフィルタ組立体を示す図である。 図１のモータ組立体及びフィルタ組立体を示す図である。 図４のモータ組立体及びフィルタ組立体を通る横断面図である。 図５の組立体を示す図であって、フィルタ組立体がモータ組立体の周りにおいて所定位置に組み立てられている、図である。 上記図のフィルタ組立体を備える真空掃除機を示す図である。 フィルタ組立体の取外し中及び再取付中における図７の真空掃除機の一部を示す図である。

図１は、フィルタ組立体１を示しており、図２は、同じフィルタ組立体１を通る横断面を示している。図３は、いくつかの構成部材を図示していない状態におけるフィルタ組立体１の一部を示している。フィルタ組立体１は、フィルタ筐体２を備えており、このフィルタ筐体には、２つのフィルタが、すなわちモータ前フィルタ３及びモータ後フィルタ４が、固定される。モータ前フィルタ３及びモータ後フィルタ双方は、形状が環状であり、共通軸Ａ回りに環状となっている。モータ前フィルタ３は、モータ後フィルタ４と共通軸Ａに沿って並んでおり、フィルタ組立体１の全体寸法を最小化するように２つのフィルタを若干離間させている。

モータ前フィルタ３は、主としてモータ前フィルタで見られる任意の適切なフィルタ材料または材料の組み合わせで形成され得る。本実施形態において、モータ前フィルタ３は、スクリムまたは織物材料の層と、さらなるスクリムまたは織物材料の層が続くフリースのような不織フィルタ媒体と、を含む複数のフィルタ媒体の層を備える。同様に、必要ならば、静電フィルタ媒体を有し得る。モータ後フィルタ４は、同様に、主としてモータ後フィルタで見られる任意の適切なフィルタ材料または材料の組み合わせで形成され得る。本実施形態において、モータ後フィルタ４は、襞付のＨＥＰＡ基準（高性能微粒子）フィルタ媒体で形成され得る。

フィルタ筐体は、２つの同一の別個の領域、すなわち露出部分及び被包囲部分からなる。フィルタ筐体２の露出部分は、フィルタ筐体２の被包囲部分から延在するフレーム５を有する。モータ前フィルタ３は、フレーム５の露出部分においてフレーム５の周りに位置する。フレーム５は、モータ前フィルタ３を支持するように機能しており、それにより、フィルタ組立体１を使用しているときにモータ後フィルタがその環状形状を維持する。フィルタ筐体２の被包囲部分は、外側ケーシング６（図３において図示略）を有しており、モータ後フィルタ４は、外側ケーシング６の内側に固定されている。

外側ケーシングは、複数の通気孔７すなわち開口部を有しており、空気のような流体は、これら通気孔を通して流通することができ、空気の流通として、通気孔７は、フィルタ組立体１の出口として機能する。図１において、モータ後フィルタ４は、フィルタ筐体２の外側ケーシング６にある通気孔７を通して部分的に視認可能である。

フィルタ筐体２は、同様に、フィルタ組立体１の内側においてモータ前フィルタ３とモータ後フィルタ４との間に位置する環状封止体８を備える。さらなる環状封止体９は、モータ前フィルタ３のうちモータ後フィルタ４とは反対側の端部においてフィルタ筐体の一端部に設けられている。環状封止体８及び９は、フィルタ組立体１の使用時にモータ組立体を封止するように機能しており、環状封止体８及び９の機能を、特に図６を参照して、以下で詳述する。

外側ケーシング６は、中実端壁１０を有し、モータ後フィルタ４は、所定位置において外側ケーシング６の内側に固定されており、それにより、環状空洞１１は、モータ後フィルタ４と外側ケーシング６との間に画成される。環状空洞は、図２に示すように単純に空隙であり得る、すなわち、環状空洞は、別の材料を収容するように使用され得る。

図４は、フィルタ組立体１と、モータバケツ２０を備えるモータ組立体と、を示しており、図５は、図４のフィルタ組立体１及びモータ組立体を通る横断面を示している。図６は、フィルタ組立体１をモータ組立体の周りの所定位置に組み立てた状態での図５の組立体を示している。

モータ組立体は、モータバケツ２０を備えており、このモータバケツ２０は、モータへの入口として機能する複数の貫通孔２２を備えるモータバケツ入口２１と、モータからの出口として機能する複数の同様の貫通孔２４を備えるモータバケツ出口２３と、を有する。モータバケツの中央部分２５は、モータバケツ入口２１とモータバケツ出口２３とを分離する。

モータ２６は、モータバケツ２０の内側に位置する。モータ入口２７は、モータバケツ入口２１と位置合わせされており、モータ出口２８は、モータバケツ出口２３と位置合わせされている。モータ出口２８とモータバケツ出口２３との間にある空洞２９は、さらなる音響減衰利益を形成するためにオープンセル型音響発泡体などを収容し得る。

図５及び図６がモータ組立体から分離したフィルタ組立体１を示しているが、図６は、モータ組立体の周囲の所定位置にあるフィルタ組立体を示す。モータ前フィルタ３及びモータ後フィルタ４の環状形状により、フィルタ組立体１は、モータバケツ２０に外嵌されることが可能となり、フィルタ組立体は、それにより、共通軸Ａに沿う方向でモータ２６と重なる。したがって、フィルタ組立体１は、モータ２６の周囲に位置しており、モータ前フィルタ３は、モータバケツ入口２１の周りに位置し、モータ後フィルタ４は、モータバケツ出口２３の周りに位置する。フィルタ組立体１は、フィルタ組立体１を共通軸Ａの方向に沿ってモータバケツ２０上をスライドさせることによって、モータ組立体上で取り外し可能かつ交換可能である。

動作中において、モータ２６は、空気のような流体流動を形成して矢印Ｂに示すようにモータ前フィルタ３を通って流体を引き込み、そして、流体は、モータバケツ入口２１にある貫通孔２２を介してモータバケツ２０内に流入し、モータ２６を流動する。流体がモータ出口２８から出た後、流体は、矢印Ｃに示すように、外側ケーシング６にある通気孔７を介してフィルタ組立体１から出る前に、モータバケツ出口２３にある貫通孔２４を介してモータ後フィルタ４を通してモータバケツ２０から外へ戻るように通過する。図６から明らかなように、流体は、矢印Ｂ及びＣそれぞれで示すフィルタ組立体１内への及びフィルタ組立体から外への流動方向は、互いに反対方向である。モータ前フィルタ３に関する流動方向は、共通軸Ａに向かう方向で径方向内側であり、モータ後フィルタ４に関する流動方向は、共通軸Ａから離間する方向で径方向外側である。

環状封止体８は、モータバケツ２０の中央部分２５を当接封止しており、それにより、入口と出口との間において流体がフィルタ組立体１内を流動することを禁止している。

さらなる環状封止体９は、モータバケツ入口２１のうち環状封止体８とは反対側においてモータバケツ２０の別の部分を封止している。したがって、環状封止体８及び９は、モータバケツ入口２１の各側においてフィルタ組立体１を封止しており、流体がフィルタ組立体１の周囲から漏洩できないことを保証し、このような漏洩は、モータ２６及びモータ２６を有する任意の製品の性能及び効率を下げ得る。

図７は、上記図面のフィルタ組立体１を備える真空掃除機３０を示す。真空掃除機３０は、手持型タイプであるが、フィルタ組立体は、手持型真空掃除機で使用することに限定されず、モータ前及びモータ後のフィルタを必要とする任意の製品で使用され得る。真空掃除機３０は、塵埃分離器３１、ハンドル３２、バッテリパック３３の形態にある電源、及び、主筐体３４を有する。

塵埃分離器３１は、塵埃含有空気から塵埃を分離しており、この塵埃含有空気は、主筐体３４内に収容されかつバッテリパック３３によって給電されているモータによって真空掃除機内に引き込まれている。モータを通過した後、清浄化された空気は、フィルタ組立体１の外側ケーシング６にある通気孔７を通して排出される。

フィルタ組立体１の外側ケーシング６は、製品の外面の一部を形成している。これにより、例えば真空掃除機からフィルタ組立体を取り外すことをユーザが必要になり得る場合にフィルタ組立体を維持管理している間に、ユーザがフィルタ組立体を取り扱うことを容易にする。また、フィルタ組立体から離れる空気（または他の流体）は、環境に直接排出され、追加のダクト管を必要としない。

図８は、図７の真空掃除機３０からフィルタ組立体１を取り外すかつ／または交換することを示している。両矢印Ｄで示すように、フィルタ筐体２は、共通軸Ａの方向に沿ってフィルタ組立体をモータバケツ２０上でスライドさせることによって、真空掃除機から取り外され、その後真空掃除機に再度組み立てられる。モータバケツ出口２３は、図８に示されているが、モータバケツ入口は、主筐体３４の内側に位置している。主筐体３４は、モータバケツ２０の周りに環状凹所を有しており、それにより、フィルタ組立体１のうちモータ前フィルタ３を備える露出部分は、モータバケツ入口の周囲にある位置へ主筐体３４の内側でスライドできる。

キャッチ３５または他の一時的固定手段は、真空掃除機３０の主本体３４に設けられており、フィルタ組立体１を所定位置にロックし、真空掃除機３０を使用している間にフィルタ組立体１がずり落ちることを防止する。フィルタ組立体のフィルタ筐体には、対応する係合部材（図示略）があり、この係合部材は、主本体３４にあるキャッチ３５と係合する。係合部材をキャッチと係合させるために、フィルタ組立体１を回転させる必要がある。キャッチ３５に替えて別の一時的固定手段を使用し得る。例えば、フィルタ組立体１は、磁気係合を用いて真空掃除機３０の所定位置で保持され得る。

このため、特有の実施形態を説明したが、理解することは、特許請求の範囲で規定されているように、発明の範囲から逸脱することなく様々な改変をなし得ること、である。

例えば、上述した実施形態において、モータ前及びモータ後のフィルタは、円形の横断面形状を有している。しかしながら、別の実施形態において、共通軸回りの環状形状を維持しつつ他の横断面形状を適用し得る。例えば、モータ前及びモータ後のフィルタの横断面形状は、楕円形状、長円形状、正方形状または矩形状であり得る。さらに、上述した実施形態が双方が同じ横断面形状を有するモータ前及びモータ後のフィルタを示しているが、理解することは、別の実施形態において、モータ前フィルタがモータ後フィルタとは異なる横断面形状を有し得ること、である。したがって、モータ前及びモータ後のフィルタの形状並びにこれらフィルタを収容するフィルタ組立体の形状は、これらフィルタを使用する真空掃除機の要件に適合し得る。

１ フィルタ組立体、２ フィルタ筐体、３ モータ前フィルタ（第１フィルタ）、４ モータ後フィルタ（第２フィルタ）、５ フレーム、６ 外側ケーシング、７ 通気孔、８ 環状封止体、９ さらなる環状封止体、２０ モータバケツ、２１ モータバケツ入口、２２ 貫通孔、２３ モータバケツ出口、２４ 貫通孔、２５ 中央部分、２６ モータ、２７ モータ入口、２８ モータ出口、３０ 真空掃除機

Claims (18)

1. モータを収容可能なフィルタ筐体と、
   第１フィルタと、
   第２フィルタと、
   を備えた、フィルタ組立体であって、
   前記第１フィルタが、使用時に前記モータの上流側にある位置のためのモータ前フィルタであり、前記第２フィルタが、使用時に前記モータの下流側にある位置のためのモータ後フィルタであり、
   前記第１及び第２フィルタ双方が、前記フィルタ筐体に固定されており、共通軸回りに環状であり、
   前記第１フィルタを通過する流体の流動方向が、前記共通軸に向かう径方向内側であり、
   前記第２フィルタを通過する流体の流動方向が、前記共通軸から離間する径方向外側であり、
   前記モータが、モータバケツ内に収容されており、
   前記モータ及び前記モータバケツは、モータ組立体を構成しており、
   前記フィルタ組立体は、前記モータバケツの周囲に位置しており、前記フィルタ組立体を前記共通軸の方向に沿って前記モータバケツ上をスライドさせることによって、前記モータ組立体上で取り外し可能かつ交換可能である、フィルタ組立体。
2. 前記第１及び第２フィルタのうちの一方または双方の横断面形状が、円形状、楕円形状、長円形状、正方形状または矩形状であることを特徴とする請求項１に記載のフィルタ組立体。
3. 前記第１フィルタが、前記共通軸に沿う方向で前記第２フィルタに隣接していることを特徴とする請求項１または２に記載のフィルタ組立体。
4. 前記フィルタ筐体が、前記第１フィルタまたは前記第２フィルタが視認可能である露出部分と前記第１フィルタまたは前記第２フィルタが視認不能である被包囲部分とを備えることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載のフィルタ組立体。
5. 前記フィルタ筐体の前記露出部分が、前記被包囲部分から延在するフレームであり、
   前記第１フィルタが、前記フレームの周りに位置していることを特徴とする請求項４に記載のフィルタ組立体。
6. 前記フィルタ筐体の前記被包囲部分には、外側ケーシングが設けられ、
   前記第２フィルタが、前記外側ケーシングの内側に位置していることを特徴とする請求項４または５に記載のフィルタ組立体。
7. 前記外側ケーシングが、通気孔を有することを特徴とする請求項６に記載のフィルタ組立体。
8. 前記第１フィルタが、積層型フィルタ媒体を備えることを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載のフィルタ組立体。
9. 前記第２フィルタが、襞付フィルタであることを特徴とする請求項１から８のいずれか１項に記載のフィルタ組立体。
10. 前記フィルタ筐体が、前記第１及び第２フィルタ間にある環状封止体を備えることを特徴とする請求項１から９のいずれか１項に記載のフィルタ組立体。
11. 請求項１から１０のいずれか１項に記載のフィルタ組立体と、
    前記モータと、
    前記モータバケツと、
    を備え、
    前記フィルタ組立体が、前記共通軸に垂直な方向で前記モータと少なくとも部分的に重なっていることを特徴とする製品。
12. 前記フィルタ組立体が、前記モータの周りに位置しており、それにより、前記第１フィルタが、前記モータの入口の周りに位置し、前記第２フィルタが、前記モータの出口の周りに位置していることを特徴とする請求項１１に記載の製品。
13. 前記モータが、モータバケツ入口及びモータバケツ出口を有する筒状の前記モータバケツ内に収容されており、
    前記フィルタ組立体が、前記モータバケツの周りに位置し、前記共通軸の方向に沿って前記フィルタ組立体を前記モータ上でスライドさせることによって、当該製品から取り外し可能であることを特徴とする請求項１２に記載の製品。
14. 前記モータバケツ入口が、前記モータの前記入口と位置合わせされた複数の貫通孔を備え、
    前記モータバケツ出口が、前記モータの前記出口と位置合わせされた複数の貫通孔を備えることを特徴とする請求項１３に記載の製品。
15. 前記フィルタ筐体が、前記第１及び第２フィルタ間にある環状封止体を備え、
    前記環状封止体が、前記モータバケツ入口と前記モータバケツ出口との間で前記モータバケツの中実中央部分と封止接触していることを特徴とする請求項１３または１４に記載の製品。
16. 当該製品が、真空掃除機であることを特徴とする請求項１１から１５のいずれか１項に記載の製品。
17. 前記フィルタ組立体のうちの少なくとも一部が、当該製品の外面の少なくとも一部を形成することを特徴とする請求項１１から１６のいずれか１項に記載の製品。
18. 前記フィルタ筐体が、外側ケーシングを備える被包囲部分を備え、
    前記外側ケーシングが、当該製品の外面の少なくとも一部を形成することを特徴とする請求項１７に記載の製品。
    

Images