KR20080108231A

KR20080108231A - 진공청소기의 먼지컵 및 도관 구조물

Info

Publication number: KR20080108231A
Application number: KR1020087020309A
Authority: KR
Inventors: 아르니 셉케; 윌리엄 레이머
Original assignee: 일렉트로룩스 홈 케어 프로덕츠, 인크.
Priority date: 2006-01-19
Filing date: 2007-01-19
Publication date: 2008-12-12
Also published as: GB2447397A; US20070163073A1; WO2007084699A3; WO2007084699A2; CN101378687A; GB2447397B; MX2008009306A; AU2007207404A1; GB0812857D0

Abstract

상단부에서 핸들을 그리고 하단부에서 베이스를 가지는 하우징을 포함하는 직립형 진공청소기. 상기 베이스는 상기 하우징에 피벗 결합되고 전체적으로 상기 하우징으로부터 아래쪽으로 향하는 플로어 유입구 노즐을 가진다. 먼지컵 조립체는 상기 하우징 및 상기 베이스 중 적어도 하나와 연결되고, 개방된 상단부 및 하단부를 가지는 내부 공간을 형성하는 측벽, 상기 하단부를 가로질러 연장하고 먼지컵 배출구이 관통하는 하부 벽, 먼지컵 유입구, 상기 개방된 상단부를 선택적으로 덮는 먼지컵 리드, 그리고 상기 하부 벽으로부터 분리되어 형성되고 상기 먼지컵 배출구에서 상기 하부 벽과 결합되는 유체 도관을 포함한다. 상기 유체 도관은 상기 측벽에 의해 형성된 상기 내부 공간 속으로 연장한다. 또한, 상기 진공청소기는 상기 하우징 및 상기 베이스 중 적어도 하나와 연결되는 진공원을 포함한다. 상기 진공원은 상기 플로어 유입구 노즐로 들어가고, 상기 먼지컵 유입구를 통하여 상기 먼지컵 조립체를 통과하며, 상기 먼지컵 배출구를 통하여 상기 먼지컵 조립체를 빠져나오는 작동 기류를 만든다.

진공청소기

Description

진공청소기의 먼지컵 및 도관 구조물{Vacuum Cleaner Dustcup and Conduit Construction}

본 발명은 진공청소기에 관한 것이고, 보다 상세하게는, 일회용 집진백 대신에 진공청소기에 사용되는 백리스 먼지컵 조립체(bagless dustcup assembly)에 관한 것이다.

진공청소기와 같은 바닥 청소 장치들이 선행기술에 의해 생산되고 있다. 이러한 선행기술에 의한 장치들은 전형적으로 캐니스터형(canister), 직립형(upright), 수지형(hand-held) 및 다른 휴대용(protable) 형태로 제공되고, 전선 또는 배터리에 의해 전원을 공급받을 수 있다. 여러 경우에 있어서, 상기 장치는 진공청소기로 청소된 먼지 및 공기를 분리시키는 싸이클론 분리 작용 및/또는 하나 이상의 필터를 사용하는 백리스 먼지컵 조립체를 갖추고 있다. 이러한 백리스 먼지컵 조립체들은 일반적으로, 예를 들어 함진 공기 유입구(dirty air inlet)를 가지는 분리 체임버(separation chamber), 싸이클론(cyclone) 및/또는 필터를 포함하는 먼지 분리 시스템, 그리고 청정 공기를 제거하기 위한 적어도 하나 이상의 배출구를 포함한다. 어떤 경우에는 상기 배출구가 상기 체임버 자체를 통과하는 도관(conduit)을 포함할 수 있다. 개방가능한 하부 도어, 상기 분리 체임버의 바닥에 위치한 먼지통, 또는 상기 분리 체임버를 덮고 상기 분리 체임버의 일부를 형성할 수 있는 탈착가능한 리드(removable lid)와 같이, 상기 분리 체임버로부터 먼지를 비우기 위한 다양한 시스템이 알려져 있다.

공지의 백리스 먼지컵 조립체들은 종종 컵모양으로 배열된 벽들을 포함하는 하나의 일체화된 플라스틱 편으로 성형된다. 어떤 경우에는, 이러한 컵의 부분으로서 유체 도관(fluid conduit)이 성형될 수 있다. 이러한 장치의 예가 미합중국 특허 제6,141,826호에 나타나 있고, 여기에서 배출구 도관이 싸이클론 체임버 먼지컵과 일체로 성형된다. 상기 배출구가 흔히 상기 컵의 바닥을 통과하는 반면, 그 대신에 상기 리드를 통과하기도 한다. 예를 들면, 그러한 장치 중 하나가 유럽 특허출원 EP 0 728 435호에 나타나 있고, 여기에서 청정 공기 유입구가 상기 싸이클론 체임버 리드와 함께 성형되는 것으로 나타난다. 일체-성형 배출구 도관을 보여주는 미합중국 특허 제5,779,745호, 그리고 일체-성형 유입구 도관을 개시하는 미합중국 특허 제6,168,641호와 같이, 다른 도관들은 상기 백리스 먼지컵의 먼지받이 부분의 외면에 일체로 성형될 수 있다. 전술한 모든 특허들은 본 명세서에 참고로 포함된다.

또한 선행기술에는 배출구 도관이 싸이클론 체임버와 독립적으로 형성되고 상기 싸이클론 체임버에 결합되는 장치들도 있다. 예를 들면, 미합중국 특허 제2,684,125호는 싸이클론 체임버에 용접되거나 부착되는 배출구 도관을 개시한다. 또한 미합중국 특허 제6,902,596호는 배출구 도관이 기계적 잠금 수단에 의해 용접되거나 탈착가능하게 결합되는 것을 개시하지만, 이러한 잠금 수단이 어떻게 작동 하는지 예시하거나 설명하지는 않는다. 미합중국 특허 제6,578,230호는 서로 일체로 성형되고 나사 연결에 의해 상기 컵의 측벽에 연결된 배출구 및 바닥 벽을 개시한다. 그러한 나사 연결이 처음에 상기 두 부품을 결합하기에 유용하지만, 상기 부품들 간의 제조 공차 및 마찰 때문에 반복적으로 분해 및 재조립하기가 어렵다. 더욱이, 미세 입자가 존재하는 경우에 상기 나사 연결 부품들의 보전성(integrity)을 급속히 저하시킬 뿐만 아니라 상기 부품들을 분리하거나 결합하기가 어렵다. 전술한 특허들은 본 명세서에 참고로서 포함된다.

공지의 싸이클론 체임버 설계가 진공청소기나 이와 유사한 제품에서 먼지를 분리하기에 유용하지만, 본 발명자들은 선행기술을 보충하고 개선할 수 있는 신규하고 유용한 대체 싸이클론 체임버 구조 기술을 발명하였다.

첫 번째 측면으로, 본 발명은 상단부에서 핸들을 그리고 하단부에서 베이스(base)를 가지는 하우징(housing)을 포함하는 직립형 진공청소기(upright vacuum cleaner)를 제공한다. 상기 베이스는 상기 하우징에 피벗 결합(pivotally attached)되고 전체적으로 상기 하우징으로부터 아래쪽으로 향하는 플로어 유입구 노즐(floor inlet nozzle)을 가진다. 먼지컵 조립체(dustcup assembly)는 상기 하우징 및 상기 베이스 중 적어도 하나와 연결되고, 개방된 상단부(open top end) 및 하단부(bottom end)를 가지는 내부 공간(interior space)을 형성하는 측벽(sidewall), 상기 하단부를 가로질러 연장하고 먼지컵 배출구(dustcup outlet)이 관통하는 하부 벽(bottom wall), 먼지컵 유입구(dustcup inlet), 상기 개방된 상단부를 선택적으로 덮는 먼지컵 리드(dustcup lid), 그리고 상기 하부 벽으로부터 분리되어 형성되고 상기 먼지컵 배출구에서 상기 하부 벽과 결합되는 유체 도관(fluid conduit)을 포함한다. 상기 유체 도관은 상기 측벽에 의해 형성된 상기 내부 공간 속으로 연장한다. 또한, 상기 진공청소기는 상기 하우징 및 상기 베이스 중 적어도 하나와 연결되는 진공원(vacuum source)을 포함한다. 상기 진공원은 상기 플로어 유입구 노즐로 들어가고, 상기 먼지컵 유입구를 통하여 상기 먼지컵 조립체를 통과하며, 상기 먼지컵 배출구를 통하여 상기 먼지컵 조립체를 빠져나오는 작동 기류(working air flow)를 만든다.

두 번째 측면으로, 본 발명은 하우징, 상기 하우징에 연결된 하나 또는 그 이상의 공기 유입구 노즐(air inlet nozzle), 그리고 상기 하우징에 연결된 먼지컵 조립체를 포함하는 진공청소기를 제공한다. 상기 먼지컵 조립체는 개방된 상단부 및 하단부를 가지는 내부 공간을 형성하는 측벽, 상기 하단부를 가로질러 연장하고 먼지컵 배출구가 관통하는 하부 벽, 먼지컵 유입구, 상기 개방된 상단부를 선택적으로 덮는 먼지컵 리드, 그리고 상기 하부 벽으로부터 분리되어 형성되고 상기 먼지컵 배출구에서 상기 하부 벽과 해제가능하게 결합(releasably attached)되며 상기 측벽에 의해 형성된 상기 내부 공간 속으로 연장하는 유체 도관을 포함한다. 또한, 상기 진공청소기는, 상기 하나 또는 그 이상의 유입구 노즐로 들어가고, 상기 먼지컵 유입구를 통하여 상기 먼지컵 조립체를 통과하며, 상기 먼지컵 배출구를 통하여 상기 먼지컵 조립체를 빠져나오는 작동 기류를 만들고, 상기 하우징에 연결되는 진공원을 포함한다.

세 번째 측면으로, 본 발명은 하우징, 상기 하우징에 연결된 하나 또는 그 이상의 공기 유입구 노즐(air inlet nozzle), 그리고 상기 하우징과 연결된 먼지컵 조립체를 포함하는 진공청소기를 제공한다. 상기 먼지컵 조립체는 개방된 상단부 및 하단부를 가지는 내부 공간을 형성하는 측벽, 상기 하단부를 가로질러 연장하고 먼지컵 배출구가 관통하는 하부 벽, 먼지컵 유입구, 상기 개방된 상단부를 선택적으로 덮는 먼지컵 리드, 그리고 상기 측벽에 의해 형성되는 상기 내부 공간 속으로 연장하며 상기 먼지컵 배출구에서 상기 하부 벽에 결합되는 유체 도관을 포함한다. 상기 유체 도관 및 적어도 한 부분의 하부 벽이 상기 측벽과 독립적으로 형성되고 상기 측벽에 결합되는 복합 도관/하부 벽 부품(combined conduit/botton wall part)을 형성한다. 또한, 상기 진공청소기는 상기 하우징과 연결된 진공원을 포함한다. 상기 진공원은 상기 하나 또는 그 이상의 유입구 노즐로 들어가고, 상기 먼지컵 유입구를 통하여 상기 먼지컵 조립체를 통과하며, 상기 먼지컵 배출구를 통하여 상기 먼지컵 조립체를 빠져나오는 작동 기류를 만든다.

전술한 본 발명의 측면들에 대한 다양한 실시 태양들에서, 상기 유체 도관 또는 복합 도관/하부 벽 부품은 나사들(screws), 회전 캠 록 장치(rotating cam lock arrangement), 하나 또는 그 이상의 가요성 래치 탭들(flexible latching tabs), 스냅-핏 결합(snap-fit engagement), 억지 끼워맞춤(interference fit), 베이오넷 피팅들(bayonet fittings), 또는 체결 링(fastening ring)에 의해 결합될 수 있다. 또한, 상기 도관/하부 벽 부품은, 상기 복합 도관/하부 벽 부품 그 자체에 형성된 나사산(threads)이 없는 체결구(fastener)에 의해 결합 될 수 있다. 상기 유체 도관과 상기 하부 벽 사이에 또는 상기 도관/하부 벽 부품과 상기 측벽 사이에 가스켓이 삽입될 수 있다. 상기 유체 도관은 날개 형상 단면(airfoil cross-section), 먼지 분리를 돕는 하나 또는 그 이상의 일체로 형성된 윤곽(contours), 또는 하나 또는 그 이상의 일체로 형성된 기류 디플렉터들(airflow deflectors)을 포함할 수 있다. 또한, 상기 유체 도관은 제1 기하학적 프로파일(a first geometric profile)을 가지는 제1 부분(a first section), 그리고 상기 제1 기하학적 프로파일과 다른 제2 기하학적 프로파일(a second geometric profile)을 가지는 제2 부분(a second section)을 포함할 수 있다. 상기 하부 벽은 추가적인 먼지컵 배출구를 포함하고, 상기 먼지컵 조립체가 상기 추가적인 먼지컵 배출구에서 상기 하부 벽에 결합되고 상기 측벽에 의해 형성된 상기 내부 공간 속으로 연장하는 추가적인 유체 도관을 포함할 수 있다. 상기 먼지컵 조립체는 상기 하우징에 해제가능하게(releasably) 결합 될 수 있고, 상기 먼지컵 리드가 상기 하우징에 의해 형성되거나 하우징으로부터 상기 먼지컵 조립체와 함께 탈착가능한(removable) 독립적인 부품이 될 수 있다. 또한, 상기 먼지컵 유입구는 상기 리드 또는 상기 측벽을 통과할 수 있다. 마지막으로, 상기 유체 도관 또는 복합 도관/하부 벽 부품은 해제가능하게 결합되거나 해제불가능하게 결합될 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시 태양과 함께 사용하기에 적합한 종래의 직립형 진공청소기이다.

도 2는 전형적인 종래의 먼지컵 조립체이다.

도 3A는 본 발명의 먼지컵 조립체의 제1 실시 태양의 부분 분해도이다.

도 3B는 도 3A의 실시 태양의 조립도이다.

도 4A는 본 발명의 먼지컵의 제2 실시 태양의 부분 분해도이다.

도 4B는 도 4A의 실시 태양의 조립도이다.

도 5A는 본 발명의 먼지컵 조립체의 제3 실시 태양의 부분 분해도이다.

도 5B는 도5A의 실시 태양의 결합 장치(attachment arrangement)의 단편 분해도(fragmented and exploded view)이다.

도 6A는 본 발명의 먼지컵 조립체의 제4 실시 태양의 단편의 부분 절단된 분해도(fragmented, partially cut away, exploded view)이다.

도 6B는 도 6A의 실시 태양의 조립도이다.

도 7A는 본 발명의 먼지컵 조립체의 제5 실시 태양의 분해도이다.

도 7B는 도 7A의 실시 태양의 단편의 단면 상세도로서, 도 7A에서 원 A로 둘러싸인 부분을 나타낸다.

도 8A는 본 발명의 먼지컵 조립체의 제6 실시 태양의 부분 분해도이다.

도 8B는 도 8A의 실시 태양의 또 다른 부분 분해도이다.

도 8C는 도 8A의 실시 태양의 평면도이다.

도 9A는 도 8A의 실시 태양의 잠금 메커니즘의 변형에 대한 개략적 표현이다.

도 9B는 도 8A의 또 다른 실시 태양의 잠금 메커니즘의 변형에 대한 개략적 표현이다.

도 10A는 본 발명의 먼지컵 조립체의 제7 실시 태양의 분해도이다.

도 10B는 도 10A의 실시 태양의 단편의 단면 상세도로서, 도 10A에서 원 A로 둘러싸인 부분을 나타낸다.

도 11은 본 발명의 먼지컵 조립체의 제8 실시 태양의 분해도이다.

도 12는 본 발명에 사용될 수 있는 배출구 튜브에 대한 대체가능한 실시 태양이다.

도 13A는 본 발명의 먼지컵 조립체의 제9 실시 태양이다.

도 13B는 도 13A의 실시 태양을 전형적인 진공청소기 하우징에 설치하는 것을 예시한다.

도 14A는 직사각형 단면을 가지는 배출구 도관의 실시 태양을 나타낸다.

도 14B는 정사각형 단면을 가지는 배출구 도관의 실시 태양을 나타낸다.

도 14C는 삼각형 단면을 가지는 배출구 도관의 실시 태양을 나타낸다.

도 14D는 직사각형 단면을 가지는 다중부품(multi-part) 배출구 도관의 실시 태양을 나타낸다.

도 14E는 정사각형 단면을 가지는 다중부품 배출구 도관의 실시 태양을 나타낸다.

도 14F는 원형 및 삼각형 단면을 가지는 다중부품 배출구 도관의 실시 태양을 나타낸다.

도 14G는 날개 형상 단면(airfoil cross-sections)을 가지는 배출구 도관의 실시 태양을 나타낸다.

도 15A는 본 발명의 먼지컵 조립체의 또 다른 실시 태양의 측면도이다.

도 15B는 도 15A의 실시 태양의 평면도로서, 도 15A의 I-I 선을 따라서 보여준다.

도 15C는 도 15A의 실시 태양의 분해도로서, 리드와 필터가 제거된 채로 보여준다.

본 발명은 청소 장치용의 개선된 싸이클론 분리 체임버를 제공한다. 본 발명의 실시 태양들은, 직립형 진공청소기, 캐니스터형 진공청소기, 습식 추출기(wet extractor), 수지형 진공청소기, 소위 "스틱형" 진공청소기("stick" vacuum cleaner) 등을 포함하면서 이들에 한정되지 아니하는 어떠한 형태의 진공청소기 장치에 사용될 수 있다. 본 발명의 개시 내용을 검토하고 본 발명에 대하여 상례적인 실시를 한 후에 본 발명들을 상기 장치들에 이용하는 것은 당업자의 이해와 역량 범위 내에 있게 된다.

본 발명에 적용될 수 있는 종래의 직립형 진공청소기의 예가 도 1에 나타나 있다. 상기 직립형 진공청소기(100)는 일반적으로 플로어에 접하는 베이스(102), 직립형 리어 하우징(rear housing)(104), 그리고 핸들(106)을 포함한다. 상기 베이스(102)는 전형적으로, 플로어로부터 먼지와 쓰레기(dirt and debris)를 제거할 수 있게 위치하며 측면으로 연장하고, 아래쪽으로 향하는 유입구 노즐(108)을 포함한다. 공지의 회전 브러쉬 요소(rotating brush element)(나타나지 않음)가 상기 노즐(108) 내에 위치하여 청소될 표면을 휘저어 청소를 도울 수 있다. 상기 리어 하 우징(104)은 상기 베이스(102)에 피벗 결합되고, 상기 핸들(106)은 상기 리어 하우징(104)에 결합된다. 종래의 진공원(나타나지 않음)이 상기 베이스(102) 또는 리어 하우징(104) 내에 위치하고, 표면을 청소하는 데 사용될 작동 기류를 생성하도록 작동한다. 상기 작도 기류는 상기 유입구 노즐(108)에 흡인력(suction)을 제공하여 먼지와 쓰레기가 상기 작동 기류에 유입되게 한다. 그런 후 상기 작동 기류는, 전형적으로 상기 리어 하우징(104) 위에 장착되지만 그 대신에 상기 베이스(102) 위에 장착되기도 하는 먼지컵 조립체(110)를 통과하여 상기 유입된 먼지 및 쓰레기의 전부 또는 일부를 제거한다. 상기 먼지컵 조립체(110)는 전형적으로 음압에서 작동하도록 상기 진공원의 하류쪽에 위치하지만, 그 대신에 양압에서 작동하도록 상기 진공원의 상류쪽에 위치할 수도 있다. 또한, 상기 플로어 위에 있거나 상기 노즐이 도달하기 어려운 표면에 접근하고 청소하기 위해 호스(hose)(110)가 제공될 수 있다. 또한, 유입 및 배출 작동 기류를 추가로 여과하기 위해 다양한 전(前)- 및 후(後)-모터 필터가 추가될 수 있다. 직립형 진공청소기의 추가적인 특징들이 당업계에 알려져 있고, 예를 들어 미합중국 특허 제6,829,804호에 개시되어 있으며, 본 명세서에 참고로서 포함되어 있다. 그러한 어떤 특징들, 또는 당업계에 알려져 있거나 일반적으로 플로어 및 다른 표면을 청소하기에 유용한 것으로 이해되는 다른 특징들이 본 발명의 실시 태양들에 포함될 수 있다.

이제 도 2를 참조하면, 선행기술의 전형적인 싸이클론 조립체(200)가 나타나 있다. 상기 조립체(200)는, 공기 유입구(208)와 공기 배출구(210)를 제외하고서 전체적으로 기밀(air-tight) 체임버를 형성하는 측벽(202), 하부 벽(204), 그리고 리 드(lid)(206)를 포함한다. 상기 조립체(200)의 전부 또는 일부는, 사용자가 그 작동을 보고 언제 비울 것인지를 결정할 수 있도록 투명하지만, 상기 리드(206)는 전형적으로 불투명하다. 사용시, 먼지를 포함하는 공기가 상기 유입구(208)를 통하여 상기 조립체(200)로 들어가고, 선회 경로(cyclonic path)를 따라 공지의 방법으로 공기로부터 먼지를 분리한다. 선회 기류(cyclonic airflow)를 생성하기 위해 다양한 수단이 사용될 수 있다. 상기에서 보인 장치에서, 상기 선회 기류는, 화살표로 나타낸 바와 같이, 공기를 접선 방향으로 도입함으로써 생성된다. 미합중국 특허 제6,829,804호에서 개시된 장치와 같은 다른 장치들에서는, 원하는 선회 운동을 부여하기 위해 상기 리드 내의 나선형 램프(helical ramp)를 따라 도입될 수 있다. 또 다른 장치들에서는, 본 명세서에 참고로서 포함된 미합중국 특허 제 6,341,404호 및 제6,436,160호에 개시된 바와 같이, 공기가 상기 체임버에 직각으로 도입되지만 접선 방향으로 뻗는 표면에 의해 방향이 전환될 수 있다. 본 발명은 이러한 형상들 그리고 다른 어떤 싸이클론 생성 형상들(cyclone generation configurations)에도 적용된다.

도 2의 싸이클론 조립체에서, 상기 배출구(210)는, 상기 조립체(200)의 일부분을 통과하여 그 중심축을 따라 연장하고 상기 하부 벽(204)을 통하여 빠져나오는 튜브를 포함한다. 대체할 수 있는 실시 태양에서, 상기 배출구는, 본 명세서에 참고로서 포함되어 있는 미합중국 특허 제6,558,453호에 개시된 것과 같이 상부 벽 또는 상기 리드((206)를 통하여 연장할 수 있다. 당업계에 공지된 바와 같이 공기를 추가로 여과하기 위해 미합중국 특허 제6,829,804호에 개시된 것과 같은 필터 (나타나지 않음)가 상기 배출구(120) 위 또는 내부에 위치할 수 있다. 다공성 폼 블록(foam block) 또는 절곡된 통기성 필터(pleated air permeable filter)와 같이 재사용될 수 있고 어떠한 형태도 가질 수 있는, 종이 또는 쉬트 필터(sheet filter), 메쉬 스크린(mesh screen), 천공된 슈라우드(perforated shrouds), HEPA(High Efficiency Particulate Air; 고효율 미립자성 공기) 필터, ULPA(ultra low penetration air; 극저 투과 공기) 필터 등과 같은 다양한 필터 및 여과 장치들이 당업계에 알려져 있다. 그러한 어떠한 필터도 본 발명과 함께 사용될 수 있고, 상기 필터는 당업자가 이해할 수 있는 바와 같이 생략될 수도 있다.

선행기술의 싸이클론 조립체들은 다양한 방법으로 진공청소기와 작동상 연결되어 있다. 예를 들면, 상기 싸이클론 조립체(200)의 전부 또는 일부가 진공청소기의 베이스(102) 또는 리어 하우징(104)(또는 캐니스터형 진공청소기의 경우에 캐니스터)의 일부로서 형성될 수 있고, 작동 및 배출(emptying) 중에 이것들에 결합되어 있을 수 있다. 그러나 많은 경우에 있어서 상기 싸이클론 조립체(200) 또는 그 부분들이 진공청소기의 나머지 부분으로부터 선택적으로 탈착된다. 예를 들어 도 1을 참조하면, 미합중국 특허 제6,829,804호에 개시된 장치의 싸이클론 조립체(110)는 탈착가능한 리드(116)가 위치하는 먼지컵을 형성하는 측벽(112) 및 하부 벽(114)을 포함한다. 상기 배출구(120)는, 상기 하부 벽(114) 내부에 직접 성형되는 튜브 형태이고, 필터(122)는 상기 배출구(120)의 상부에 탈착가능하게 고정된다. 싸이클론 체임버를 형성하는 것 외에도, 상기 측벽(112), 하부 벽(114), 및 배출구 튜브(120)는 상기 장치에 의해 포집된 먼지를 보유하는 컵모양 구조물(cup- like structure)을 형성한다. 상기 컵을 비울 필요가 있을 때, 상기 컵과 리드는 상기 리어 하우징(104)으로부터 하나의 단위장치(unit)로서 탈착되고, 그 후 상기 리드(116)가 탈착되며 상기 먼지컵이 그 내용물을 비우기 위해 거꾸로 뒤집힌다. 하나 이상의 핸들(나타나지 않음)이 상기 싸이클론 체임버, 먼지컵 또는 리드를 조종하는 데 도움이 되도록 제공될 수 있다.

본 명세서에 참고로서 포함된 미합중국 특허 제6,579,334호 및 제6,910,245호에 공개된 것과 같은 다른 장치들에서, 상기 싸이클론 조립체 리드가 상기 히어 하우징의 일부로서 형성되고 오직 상기 싸이클론 조립체의 컵 부분-즉, 상기 측벽과 상기 하부 벽에 의해 형성되는 부분-만이 이를 비울 때 탈착가능하다. 더욱이, 전술한 실시 태양들이 비워질 리드로부터 탈착되는 컵에 대해 설명하는 반면, 본 명세서에 참고로서 포함된 미합중국 특허 제6,546,593호에 개시된 것과 같이, 상기 하부 벽을 개방하거나 탈착함으로써 싸이클론 체임버가 대신 비워질 수 있다. 또 다른 실시 태양에서, 상기 싸이클론 조립체가 미합중국 특허 제6,168,641호에서와 같이 관성(inertia)에 의해, 또는 미합중국 특허 제6,344,064호에서와 같이 수동 또는 자동 트랩도어(trapdoor)의 작동에 의해 먼지와 쓰레기를 독립된 체임버 속으로 넣을 수 있다. 이러한 특허들은 본 명세서에 참고로서 포함된다. 본 발명은 상기 싸이클론 조립체를 상기 진공청소기에 결합시키기 위한 어떠한 적절한 형상(configuration)과도 함께 사용될 수 있다.

전술한 바와 같이, 선행기술에 의하면 상기 배출구(210)를 상기 하부 벽(204) 및 측벽(202)과 일체로 형성하려 한다. 본 발명자들은 이러한 단편(one- piece) 구저물을 사용하는 것이 원하는 유입구 및 배출구 도관 형상을 경제적으로 생산하려는 제조자의 능력을 제한할 수 있다는 점을 알아냈다. 또한 선행기술에 의하면 미합중국 특허 제2,684,125호에 개시된 바와 같이 배출구 도관을 먼지컵에 용접하려 한다. 그러나 이 때문에 상기 배출구 도관을 탈착시키는 것이 방해를 받고, 또한 비싼 제조 장치와 늘어난 제조 시간이 필요할 수 있다. 또한 선행기술에 의하면 이러한 부품들을 독립적으로 형성하여 하고 그것들을 결합하지만, 결합될 상기 부품들에 형성된 나사산을 이용한다. 예를 들면, 본 명세서에 참고로서 포함된 미합중국 특허 제6,578,230호는 서로 일체로 형성되고 나사 연결에 의해 상기 측벽에 결합되는 배출구 및 하부 벽을 개시한다. 상기 나사산들은 상기 하부 벽의 외주면에 위치하고, 상기 원통형 측벽의 하부 에지(lower edge)와 만난다. 이러한 구조는 먼지 입자가 상기 나사산으로 침입함으로써 야기되는 나사산 품질저하(thread degradation), 그리고 먼지 축적, 마찰, 정렬불량(misalignment) 및 나사산 제거(thread stripping)에 의해 야기되는 조립 곤란과 같은 여러 가지 단점으로 인한 문제가 있다. 또한 이러한 형상은 상기 부품들이 적절히 나사 연결될 만큼 모양이 흡사하게 하기 위해 상대적으로 높은 제조 공차가 요구되고, 양쪽 부품들이 나사부(threaded portion)를 포함함으로써 두께가 증가하고 따라서 재료 중량 및 제작 시간 또한 증가한다. 이렇게 예상되는 단점들을 고려할 때, 적어도 본 발명의 몇몇 실시 태양에서, 상기 먼지컵 자체를 형성하는 부품들에 형성되는 상기 나사산들의 사용을 피하는 것이 바람직하다.

본 발명은 선행기술에 비하여 여러 가지 장점을 제공하는 대안적인 먼지컵 조립체를 제공하고, 알려져 있고 예상되는 선행기술의 단점들을 개선하거나 경감시킬 수 있다. 청구된 발명의 각 실시 태양에 대해 선행기술에 관하여 열거된 단점들의 전부 또는 어느 것 하나라도 검토할 필요가 없다는 점을 이해할 수 있을 것이다.

본 발명의 먼지컵(300)의 전형적인 제1 실시 태양이 도 3A 및 도 3B에 나타나 있다. 이 실시 태양에서, 상기 먼지컵 조립체(300)는 전체적으로 원통형인 측벽(302)(다른 형상이 사용될 수도 있음), 하부 벽(304), 그리고 리드(나타나지 않음)가 종래의 방식에 의해 체결될 수 있는 개방된 상단(303)을 포함한다. 이 실시 태양에서 예를 들면, 상기 리드는 베이오넷 체결구들(bayonet fasteners)을 사용하여 체결될 수 있고, 상기 리드의 베이오넷 체결구 탭(bayonet fastener tab)용의 수용 슬롯(receiving slot)(305)이 상기 측벽(302)의 상단부에 보인다. 상기 리드는 생략될 수 있고 상기 먼지컵 조립체(300)는 상기 진고청소기 하우징에 직접 체결되어, 미합중국 특허 제6,910,245호의 장치에서와 같이, 상기 먼지컵 조립체(300)를 닫고 밀봉한다(close and seal). 또한 상기 먼지컵(300)은 원하는 선회 기류를 생성하는 유입구(나타나지 않음)를 포함한다. 상기 유입구는 상기 측벽(302)을 통하거나(예를 들어 도 4A 및 4B에서와 같이), 상기 리드를 통하거나, 또는 다른 방법에 의하여 상기 먼지컵 조립체(300)에 들어간다. 상기 먼지컵 형태, 리드 결합(lid attachment) 및 유입구 양식(inlet style)에 관한 전술한 변화들, 그리고 이러한 또는 다른 특징들에 대한 또 다른 전형적인 변화들이, 당업자에게 이해될 바와 같이, 본 명세서에 기재된 발명들의 본 실시 태양 또는 다른 실시 태 양에 가해질 수 있고, 그러한 변화들에 대한 추가적인 언급이 이하의 논의에서 간결함을 위해 생략된다.

도 3A 및 도 3B의 실시 태양은 상기 하부 벽(304)의 중심을 관통하는 구멍(hole) 내에 탈착가능하게 설치되며 이 경우에는 배출구 튜브인 유체 도관(310)을 포함한다. 설치될 때, 상기 배출구 튜브(310)는 전체적으로 상기 먼지컵 조립체(300)의 원통형 축을 따라 연장한다. 상기 배출구 튜브(310)가 상당한 거리, 바람직하게는 상기 측벽(302)의 길이의 적어도 50% 만큼을 따라 연장하는 것이 바람직하지만, 이 길이가 본 발명에 엄격히 요구되는 것은 아니다. 상기 두 부품을 결합하기 위해 1/4회전 체결구들(quarter-turn fasteners), 스냅들(snaps), 및 이와 유사한 것들과 같은, 하나 또는 그 이상의 나사들(312) 또는 다른 체결구들이 사용될 수 있다. 이러한 목적으로, 상기 배출구 튜브(310)의 하단부의 외주면 상의 대응하는 플랜지(corresponding flange)(316)가 끼워맞춰지는 리세스(recess)(314)가 상기 하부 벽(304)에 갖추어진다. 오-링 밀봉장치(o-ring seal)(326) 또는 (폼 가스켓(foam gasket)과 같은) 다른 형태의 밀봉 부재(sealing member)를 상기 리세스(314)와 상기 플랜지(316) 사이에 끼워 이 위치를 통해 공기가 새지 않도록 하는 것이 바람직하다. 필요한 경우, 보충적인 접착제 및/또는 밀봉제(sealant) 또한 상기 부품들 사이에 공급될 수 있다. 그러나 어떤 경우에는, 이러한 밀봉장치(326)를 생략하고, 상기 먼지컵 조립체(300)가 막히는 경우에 공기가 상기 진공원으로 통함으로써 과열을 방지하게 하기 위한 작은 추기 통로(small bleed air passage)까지도 제공하는 것이 바람직할 수 있다. 또한 상기 진공원으로의 유입구를 둘러싸는 립(lip) 또는 다른 표면에 맞물리게 하기 위해 상기 플랜지(316)의 하부면에 제2 밀봉장치(나타나지 않음)가 제공될 수 있다. 또한 상기 플랜지는 상기 배출구 튜브(310)의 하부(bottom) 내에 또는 하부에 설치되는 필터에 대하여 장착 위치로서 기능할 수 있다. 앞에서 지적한 바와 같이, 필요한 경우에는 상기 배출구 튜브(310)의 상부(top)에 필터가 위치할 수도 있다.

상기 리세스(314) 및 플랜지(316)는, 상기 플랜지(316)가 상기 리세스 내에 설치될 때 상기 리세스314)에 대하여 회전하지 못하는 모양을 갖는 것이 바람직하나, 반드시 필수적인 것은 아니다. 어떠한 비원현(non-circular) 모양이면 충분하지만, 도 3A 및 3B의 실시 태양에서는 상기 플랜지(316) 상에, 상기 리세스(314) 내에서 대응하는 개구들(openings)에 끼워맞춰지는 여러 개의 돌출부(protrusion)(318)를 제공함으로써 상대적인 회전이 방지된다. 이러한 돌출부들(318)과 개구들(320)은 또한 나사 장착 위치로서 기능하고, 각 돌출부(318)는 나사 통로(screw passage)(322)를 가지고, 각 개구(320)는 나사 장착 보스(screw mounting boss)(324)를 가진다. 상기 장착 보스들(324)은 상기 나사들(312)을 수용하고 상기 배출구 튜브(310)를 제자리에 고정하기 위한 내부 나사산을 가진다. 상기 나사들(312)과 맞물리고 상기 나사들을 보유하는 것을 돕기 위해, 제자리에 포획되거나 성형되는 금속 너트와 같은 삽입물(나타나지 않음)이 상기 장착 보스들(324)에 제공될 수 있다. 편의상, 상기 플랜지(316)가 상기 리세스(314) 내에 완전히 자리잡을 때, 상기 나사 개구(322)와 장착 보스(324)는 상기 개구(320) 내에 상기 돌출부(318)이 들어맞음으로써 서로에 대해 상대적으로 중심이 맞추어지고, 상기 나사들(312)의 설치를 위해 상기 부품들에 대하여 추가적인 조작이 필요 없고, 이로써 잠재적으로 제작 시간을 줄이고 상대적으로 간단한 자동 조립을 가능하게 한다. 도 3B에서 보듯이, 상기 플랜지(316)가 완전히 설치될 때 상기 먼지컵 조립체(300)의 총괄 높이를 최소화하기 위해 상기 플랜지(316)를 상기 하부 벽(304)과 같은 높이로 맞추는 것이 바람직하다. 상기 배출구 튜브(310)를 탈착하기 위해, 상기 나사들(130)을 상기 장착 보스들로부터 간단히 뺀다.

이러한 디자인에 대하여 다양한 변경이 가능하다. 예를 들면, 상기 나사들은 하부 벽(304)을 통과하여 상기 플랜지(316) 내부에 설치될 수 있다. 상기 나사들은 또한 생략될 수 있고, 상기 플랜지(316) 및 리세스(314)는 상기 배출구 튜브(310)이 간단히 압력을 받아 제자리에 있게하는 스냅-피팅 탭(sanp-fitting tabs) 및 멈춤쇠(detents)를 가질 수 있다. 또한 상기 플랜지(316) 및 리세스(314)는 약간 테이퍼지거나(tapered) 서로 압력 끼워맞춤이 되도록 하는 간섭 크기(interfering dimensions)를 갖게할 수 있다. 더욱이, 해제가능한 결합이 바람직하지만, 상기 배출구 튜브(310)는 초음파 용접, 회전 용접(spin welding), 접착제 등에 의한 것과 같이 영구적으로 결합될 수 있다.

추가로, 도 3A 및 3B의 실시 태양이 상기 측벽(302)와 일체로 형성되는 하부 벽(304) 그리고 상기 하부 벽(304) 내에 형성되는 리세스(314)를 예시하는데, 그 대신에 상기 하부 벽(304)의 전부 또는 일부분이 상기 플랜지(316) 및 배출구 튜브(310)(또는 상기 플랜지가 단순히 상기 하부 벽을 형성할 수 있다)의 일부로서 형성되고 이러한 복합 배출구 튜브/하부 벽 부품이 상기 측벽(302)의 하부 외 면(lower periphery) 또는 상기 하부 벽(304)의 나머지 부분에 결합될 수 있다는 점을 알 수 있다. 본 명세서를 검토하고 본 발명에 대한 전형적인 실시를 통하여 다른 변형들도 당업자에게 명백할 것이다.

본 발명의 전형적인 제2 실시 태양이 도 4A 및 4B에 먼지컵 조립체(400)로서 나타나 있다. 이 실시 태양에서, 상기 먼지컵 조립체는 다시 한번 측벽(402), 하부 벽(404), 그리고 탈착가능한 리드(나타나지 않음)에 의해 덮히고 상기 먼지컵 조립체(400)가 궁극적으로 결합하는 하우징의 부품 또는 이와는 별도의 부품일 수 있는 개방된 상단(403)을 포함한다. 상기 먼지컵 조립체(400)는 상기 측벽(402)을 통과하는 공기 유입구(408)(도 4B), 그리고 상기 하부 벽(404)를 통과하는 공기 배출구 튜브(410)를 포함한다. 상기 배출구 튜브(410) 및 하부 벽(404)은 플라스틱 용접(plastic welding)에 의해서와 같이 단일 부품으로서 함께 형성되고 상기 측벽(402)의 하부 외주 에지(lower peripheral edge)에 결합되는 것이 바람직하다.

상기 하부 벽(404)은 상기 측벽(402)의 한쪽 면에 래치(latch)(412), 그리고 상기 측벽(402)의 반대쪽 면에 탭(tab)(414)을 포함하는 장치에 의해 결합되는 것이 바람직하다. 상기 탭(414)은 상기 하부 벽(404)의 돌출된 부분(raised portion)(418) 위의 대응하는 슬롯 즉 개구(416)에 끼워맞춰진다. 상기 돌출된 부분(418)은 상기 측벽(402)의 하부 에지를 둘러싸거나 인접하고 조립시 상기 두 부품들 간에 기밀성 밀봉을 형성하는 밀봉장치를 포함하는 것이 바람직하다. 보여준 실시 태양에서, 상기 탭(414)은 리세스(420) 내에 위치하여 상기 조립체의 반경방향 크기를 최소화하는 데 도움을 준다.

상기 래치(412)는 그 하단부에 후크(hook)(422)를 포함하는 피벗 부재(pivoting member), 그 상단부에 위치한 버튼(button)(424), 그리고 피벗(pivot)(426) 또는 상기 후크(422)와 상기 버튼(424) 사이의 다른 지점(fulcrum)을 포함한다. 상기 래치(412)는 상기 측벽(402)을 향하고 상기 후크(422)는 상기 하부 벽(404)의 대응 부분과 맞물리도록 위치한다. 상기 하부 벽(404)의 한쪽 면에 상기 래치(412) 그리고 다른 쪽 면에 상기 탭(414)과 개구(416)가 있는 복합 연결은 상기 하부 벽 (및 결합된 배출구 튜브(410))가 상기 먼지컵 조립체(400)로부터 분리되는 것을 방지한다. 상기 피벗(426)은 상기 측벽(402)에 결합 되어 상기 버튼(424)이 내부쪽 반경 방향으로 압력을 받게 되고, 이로써 상기 후크(422)를 외부쪽 반경 방향으로 움직여서 상기 하부 벽(404)과의 연결을 해제함으로써 분해되게 한다. 바람직하게는, 스프링(나타나지 않음)이 상기 버튼(424)과 상기 측벽(402) 사이에 위치하여 상기 버튼(424)을 외부쪽으로, 따라서 상기 후크(422)는 내부쪽으로 탄성적으로 바이어스를 걸고, 잠금 위치(locked position)에 있게 한다.

상기 탭(414)과 같이, 상기 래치(412)는 리세스(428) 내에 위치하여 상기 먼지컵 조립체(400)의 반경 방향 크기를 최소화하도록 돕는 것이 바람직하다. 더욱이, 진공청소기를 사용하기 위해 상기 먼지컵 조립체(400)를 상기 공기 유입구(408)와 함께 상기 조립체의 배면(back side)에 위치시키는 것과 같은 방법에 의해 상기 먼지컵 조립체(400)를 상기 진공청소기에 설치할 때, 상기 래치(412)가 접근할 수 없도록 위치하는 것이 바람직하다. 그와 같이, 상기 래치는 우발적인 개방을 방지하기 위해 접근 불가능해야 하고, 상기 먼지컵 조립체(400)가 상기 진공청 소기로부터 탈착될 때에만 작동되어야 한다. 게다가, 상기 래치(412) 및 탭(414)이 상기 하부 벽(404)에 대응하여 맞물리는 구조체와 함께 상기 측벽(402) 쪽에 있는 것으로 예시되어 있지만, 이러한 위치는 상기 래치(412), 상기 탭(414), 또는 둘 다에 대하여 반대로 될 수 있다.

도 4A 및 4B의 실시 태양에서 상기 리드를 탈착하고 상기 조립체를 뒤집어서 상기 먼지컵 조립체를 비울 수 있지만, 단순히 상기 하부 벽(404) 및 배출구 튜브(410)를 탈착함으로써 상기 먼지컵 조립체를 비울 수도 있다. 그와 같이 이러한 실시 태양의 변형에 있어서, 상기 개방된 상단(403)은 (일체로 형성하는 것과 같은 방법에 의해서) 상기 측벽(402)에 영구히 부착된 리드, 또는 (나사 결합하는 것과 같은 방법에 의해서) 정상 사용시 탈착되지 아니하는 리드에 의해 덮일 수 있다. 그러한 실시 태양에서는, 상기 먼지컵 조립체(400)를 상기 진공청소기로부터 탈착하고 뒤집으며, (상기 조립체를 뒤집음으로써 상기 리드 단부의 위에 있게 되는) 상기 하부 벽(402) 및 배출구 튜브(410)를 탈착하고 난 후 내용물을 비우기 위해 상기 조립체를 다시 한번 뒤집음으로써, 상기 먼지컵 조립체(400)를 비울 수 있다. 재조립은 반대 절차를 따른다. 이 절차가 유리할 수 있는데, 왜냐하면 상기 측벽(402)에 대한 상기 배출구 도관(410)의 움직임이 상기 먼지컵 조립체(400)에 채워진 먼지를 배출하는 것을 돕게 되고, 사용자가 먼지를 배출하기 위해 상기 조립체를 기계적으로 휘저을 필요 없이 상기 배출구 도관(410) 또는 상기 배출구 도관(410)의 상단부에 위치한 필터(나타나지 않음)가 상기 먼지와 쓰레기를 상기 먼지컵 조립체(400)로부터 빼내는 피스톤 역할을 할 수 있기 때문이다.

이제 도 5A 및 5B를 참조하면, 본 발명의 제3 실시 태양은, 가용성 래치 탭(512)에 의해 상기 측벽(502)에 연결되는 복합 하부 벽(504) 및 유체 도관(510)을 포함하는 먼지컵 조립체(500)를 제공한다. 상기 가용성 탭들(512)은 상기 하부 벽(504)으로부터 위쪽으로 돌출된 환상 벽(annular wall)(514)으로부터 외팔보 양식으로(in a cantilevered fashion) 연장한다. 각 탭(512)은, 내부에 개구(518)를 가지는 수직 벽(516), 그리고 상기 먼지컵 조립체(500)로부터 멀어지게 돌출하여 사용자가 상기 탭(512)을 쉽게 조작할 수 있게 하는 핑거 탭(finger tab)(520)을 포함한다. 각 개구(518)는 상기 측벽(502)의 외면에 형성된 대응하는 캐치(catch)(522) 위에 놓이며 상기 캐치에 접촉하도록 위치한다. 상기 캐치들(522)은 경사진(ramped) 하부면 및 평평한 상부면을 포함하는 것이 바람직하다. 상기 경사진 하부면은 상기 가용성 탭들(512)에 대해 바깥쪽으로 압력을 가하여 상기 하부 벽/배출구 튜브 조립체가 상기 가용성 탭들(512)을 조작하지 않고도 설치될 수 있게 돕는다. 일단 제자리를 잡으면, 상기 개구들(518)은 상기 캐치들(522)을 둘러싸고, 상기 평평한 상부면은 사용자가 상기 개구들(518)을 상기 캐치들(522)로부터 해제하기 위해 상기 핑커 탭들(520) 중 하나 또는 둘 다 누를 때까지 분해되는 것을 방지한다. 상기 래치 탭들(512)이 상기 측벽(502) 위의 캐치들(522) 위로 끼워지는 개구들(518)을 가지는 것으로 나타나 있지만, 그 대신에 상기 캐치들은 상기 탭들 위에 위치하여 상기 측벽 상의 대응하는 개구들(또는 멈춤쇠들)에 끼워맞춰질 수 있다. 간략하게 하기 위해, 가요성 래치 탭(flexible latching tab)이란 용어는, 어느 부품이 캐치를 가지고 어느 부품이 개구 또는 멈춤쇠를 가지는 가에 상관 없이, 캐치 그리고 멈춤쇠 또는 개구(또는 2개의 캐치) 간의 맞물림에 의해 부품들을 함께 고정하는 가요성 탭에 대한 어떠한 변형들도 포함하는 것으로 이해될 것이다.

사용 중에, 작동자는 상기 가요성 래치 탭들(512) 중 하나 만을 작동하면 되기 때문에, 다른 가요성 탭(512)은, 도 4A 및 4B의 실시 태양에 나타난 것과 같이, 선택적으로 비가요성 탭으로 교체될 수 있다. 물론 다양한 변형이 가능하고, 탭을 추가로 사용할 수 있거나, 상기 탭들(512)이 상기 측벽(502)에 위치하고 상기 캐치들(522)은 상기 하부 벽(504)에 위치할 수 있다.

상기 먼지컵 조립체(500)의 상단부는 탈착가능한 리드(나타나지 않음)로 덮이는 개방된 단부(503)을 포함한다. 상기 진공청소기로부터 상기 먼지컵 조립체를 탈착하고, 뒤집어 내용물을 버림으로써 상기 먼지컵 조립체(500)를 비울 수 있다. 이것은 상기 측벽(502)으로부터 상기 하부 벽(504) 및 배출구 튜브(510)를 분해하니 않고 수행될 수 있다. 그러나 도 4A 및 4B의 실시 태양에서와 같이, 상기 하부 벽(514) 및 배출구 튜브(510)용 래치 장치(latching arrangement)는 상대적으로 빠르고 간단한 분해가 가능하게 하고, 따라서 대안으로서 이것이 기본적인 배출 수단(emptying means)으로 사용될 수 있다. 그러한 경우에, 상기 상단부는 닫혀 있거나 영구적 또는 반영구적인 리드가 갖춰질 수 있고, 도 4A 및 4B에 관하여 전술한 상기 배출 과정이 상기 먼지컵 조립체를 비우는 데 사용될 수 있다.

본 명세서에서 지금까지 기재된 실시 태양들에서, 상기 배출구 튜브는 상기 측벽들 아래에 상기 배출구 튜브를 삽입함으로써 상기 먼지컵 조립체에 결합될 수 있다. 그러나 본 발명에서 상반되는 조립체 또한 가능하다. 그러한 구조에 대한 실시 태양이 도 6A 및 6B에 예시되어 있다. 이러한 실시 태양에서, 상기 먼지컵 조립체(600)는 측벽(602), 하부 벽(604), 그리고 배출구 튜브(610)를 포함한다. 상기 하부 벽(604) 및 배출구 튜브(610)는, 제자리에 삽착하거나 다른 방법으로 결합할 때까지 상기 측벽을 통과하여 아래쪽으로 내밂으로써 상기 측벽(602)에 조립되는 단일 부품으로서 형성된다.

도 6A 및 6B의 실시 태양은 도 5A 및 5B의 실시 태양과 유사한 방법, 즉 가용성 탭들(612)을 사용하여 결합된다. 상기 가요성 래치 탭들(612)은 상기 하부 벽(604)으로부터 아래쪽으로 연장하고, 각 탭(612)은 외부쪽 반경 방향으로 돌출하는 캐치(614)를 포함한다. 상기 하부 벽(604)/배출구 튜브(610) 부품이 완전히 자리를 잡을면, 상기 캐치들(614)은 상기 측벽(602) 위의 대응하는 구조와 맞물려 상기 부품들을 결합시킨다. 4개의 탭(612)이 바람직하지만(상기 장치의 중심선을 따라 절단됨에 의해 상기 도면들로부터 네번째 탭이 생략되었음), 더 많거나 적은 탭들(612)이 사용될 수 있다.

상기 캐치들(612)이 맞닿는 구조물들이 단순히 상기 측벽(602)의 하부 에지 또는 상기 측벽(602)의 내부로 연장하는 립을 포함하지만, 아래쪽으로 연장하는 환상 벽(618)을 가지는 반경 방향으로 안쪽으로 연장하는 플랜지(616)를 상기 측벽(602)에 제공하는 것이 바람직하다. 상기 캐치들(612)은 도 6B에 나타난 바와 같이 상기 환상 벽과 접촉한다. 이러한 안쪽으로 연장하는 플랜지(616)를 사용함으로써 상기 하부 벽(604')의 반경 방향으로 최외각 부분이 상기 플랜지(616) 위로 놓 이고 사형 통로(serpentine passage)를 형성하여 먼지가 상기 먼지컵 조립체(600)를 통하여 새는 것을 방지하고, 작동 중에 이 이음매(juncture)를 통하여 공기가 상기 먼지컵 조립체(600)로 들어오는 것을 방지한다. 공기가 샐 틈을 밀봉하는 것을 돕기 위해 상기 부품들 사이에 가스켓 또는 다른 밀봉장치(나타나지 않음)가 제공될 수 있다. 유사하게, 상기 먼지컵 조립체가 결합하는 진공청소기 하우징(나타나지 않음) 위의 대응하는 환상 벽을 밀봉하기 위해 가스켓이 삽입되는 환상 리세스(annual recess)(622)가 상기 하부 벽에 갖춰진다. 대안으로서 (또는 추가로), 상기 진공청소기 하우징의 대응하는 부분에 의해 접촉할 때, 상기 먼지컵 조립체(600)의 전체 바닥을 효과적으로 밀봉하여 상기 진공원의 작동 중 상기 조립체 내부로 공기가 새어들어 가는 것을 막는 밀봉장치(나타나지 않음)가 상기 환상 벽(618)과 측벽(602) 사이의 상기 환상 공간(626)이 제공될 수 있다.

상기 하부 벽(604), 상기 가용성 탭들(612) 그리고 상기 캐치들(614)은, 단지 두 개의 성형 부위만 가지는 부품을 사출 성형할 수 있게 하는, 각 캐치(614) 위에 작은 개구들(620)을 가지는 하부 벽(604)을 형성함으로써 용이하게 제조될 수 있다. 또한, 상기 하부 벽(604)은, 비록 상기 도면들에 나타나 있지 않지만, 환상 벽(618)에 인접하게 놓여 있는 환상 벽을 포함한다. 도 5A 및 5B의 실시 태양에서와 같이, 상기 가요성 탭들(612)은, 화살표 A로 나타낸 바와 같이, 상기 부품이 설치될 때 상기 캐치들(612)이 상기 환상 벽(618)을 우회할 수 있게 하지만 상기 부품들을 결합할 수 있는 굽혀지지 않은 위치로 되돌아와 견고히 삽착할 만큼 충분히 멀리 안쪽으로 굽혀지는 모양과 크기를 갖는다. 재료의 길이, 폭 및 두께에 관한 정확한 고려 사항들은, 당업자에게 이해될 수 있는 바와 같이, 상기 부품에 사용될 재료에 달려 있다. 또한 상기 환상 벽(618)은, 상기 부품들을 결합할 때 필요한 노력을 줄여 주는 상기 캐치들(614)이 점차 안쪽으로 굽혀지면서 설치될 때, 상기 캐치들이 걸칠 수 있는 램프들(ramps) 또는 약간 테이퍼된 면(slightly tapered surface)을 포함한다. 그러한 램프들은, 상기 부품들을 결합시킬 만큼 상기 가요성 탭들(612)을 탄성력이 있지만 상기 부품들을 분해하기 위해 손으로 상기 가요성 탭들을 다시 굽히는 것은 어려울 정도여서 다소간 영구적인 결합을 제공하는 것이 필요한 경우에 특히 유용하다. 만일 상기 배출구 튜브(610) 및 하부 벽(604)을 측벽(602)에 대하여 특정한 각방향(angular orientation)으로 향하게 하고자 하는 경우, 본 명세서 개시 내용을 검토한 당업자에게 인식될 수 있듯이, 원하는 위치 외의 다른 어떤 위치에서도 조립되는 것을 방지하기 위해 서로 접촉하는 하나 이상의 키(keys) 및 슬롯이 상기 부품들에 제공될 수 있다.

본 발명의 제5 실시 태양이 도 7A 및 7B에 나타나 있다. 이러한 실시 태양에 있어서, 상기 먼지컵 조립체(700)는 측벽(702)의 하단부 주위의 환상 패턴으로 배열된 다수개의 개구들(712)을 가지는 측벽(702)을 포함한다. 다른 실시 태양의 경우와 같이 독립적으로 형성되고 서로 연결될 수 있을지라도, 상기 하부 벽(704) 및 배출구 튜브(710)는 다시 단일 부품으로서 형성된다. 상기 하부 벽(704)은, 상기 먼지컵 측벽(702)의 내부 표면 내에 그 외부면이 끼워맞춰지도록 구성되는 환상 측벽(714)을 포함한다. 다수개의 탭들(716)이 상기 측벽(714)으로부터 외부쪽 반경 방향으로 연장한다. 상기 하부 벽(704), 배출구 튜브(710) 및 측벽(702)이 상기 먼 지컵 조립체(700)를 형성하도록 하기 위해 도 7B에 예시된 바와 같이, 각 개구(712)가 대응하는 탭(716)을 수용하게 된다. 물론, 상기 개구들(712)은, 항상 상기 측벽(702)을 통하여 통과하지는 않는 상기 측벽(702)의 내부면 상의 압흔들(indentations)로 교체될 수 있다.

이러한 실시 태양에서, 상기 먼지컵의 측벽(702) 및 상기 하부 벽의 측벽(714) 중 하나 또는 둘 다 상기 부품들이 조립하기 위해 함께 밀리게 하는 방식으로 굽혀져야 한다. 이를 위하여, 상기 부품들 중 하나 또는 둘 다 다소 가요성인 재료로 만들어지거나, 상기 개구들(712) 및/또는 탭들(716)에 근접한 영역에서 상기 재료의 국부적 가요성을 증가시키는, 상기 개구들(712) 및/또는 탭들(716)(나타나지 않음) 사이에 슬롯들에 제공될 수 있다. 상기 탭들(716)은 또한 상기 측벽(702)에 들어가기 쉽게 비스듬히 잘릴 수 있고, 상기 측벽(702)은 같은 목적으로 모따기된 내부 에지(chamfered interior edge) 또는 램프들을 갖출 수 있다. 밀봉장치(나타나지 않음) 또한 기밀(air-tight) 및 방진(dirt-tight) 연결을 위하여 상기 부품들 사이에 제공될 수 있다. 전술한 실시 태양에서와 같이, 상기 탭(716) 및 개구(712)의 개수와 크기는 제조자가 원하는 바에 따라 변할 수 있음을 알 수 있다. 일반적으로, 더 많은 탭(716) 및 개구(712)를 사용하면 상기 부품들 간에 더 큰 포지티브 록(positive lock)을 제공하지만, 상기 부품들을 생산하기 위해 더 큰 제조 공차 또는 단계를 필요로 할 수 있다. 또한 최종 소비자가 분해하는 것을 원하지 않는 경우에 바람직한 매우 많은 수의 탭(716)과 개구(712)는 상기 부품들을 분해하고, 한번에 스냅-핏 결합시키는 것을 어렵게 만든다. 예를 들면, 분해가 필 요 없는 경우는, 분해에 의해 손상 받거나 파괴될 수 있는 접착 테이프 또는 에폭시 수지에 의해 기밀 밀봉장치(airtight seal)가 상기 부품들에 제공될 때이다.

도 8A 내지 8C는 본 발명의 먼지컵 조립체(800)의 제6 실시 태양이 나타나 있고, 여기에서 상기 부품들을 결합시키기 위하여 회전 캠 록들이 사용된다. 이러한 실시 태양은 단일 부품으로서 일체로 성형되는 측벽(802) 및 하부 벽(804), 그리고 캠 록 메커니즘에 의해 상기 하부 벽(804)에 결합되는 배출구 도관(810을 포함한다. 도 4A 및 4B에서와 같이, 상기 먼지컵 조립체(800)는 상기 측벽(802)을 통과하는 유입구(808), 그리고 상기 리드(나타나지 않음)에 의해 덮이는 개방된 상단(803)을 포함하지만, 본 명세서에서 전술한 바와 같이, 이러한 특징들의 변형들은 본 발명의 범위 내이다. 적절한 설치를 위해 상기 먼지컵 조립체(800)의 방향을 잡는 것을 돕기 위해 상기 진공청소기 하우징 위에 대응하는 슬롯들(나타나지 않음)에 끼워맞춰지는 측벽(802)이 하나 이상의 립들(ribs)(811)에 제공된다.

상기 배출구 튜브(810)의 바닥면은 상기 배출구 튜브 벽으로부터 반경 방향으로 연장하는 세 개의 캠 종동절들(cam followers)(812)(이 중 두 개는 도 8A에 나타나 있음)을 포함한다. 상기 배출구 튜브(810)은 또한 그 말단에서 밖으로 연장하는 플랜지(814)를 가진다. 각각의 캠 종동절과 상기 플랜지(814) 간에는 약간의 간격(gap)이 있다. 각 캠 종동절(812)은 상기 간격 내로 아래로 연장하는 작은 탭(820)을 포함한다. 상기 배출구 튜브(810)가 설치될 때, 상기 먼지컵 조립체(800)를 밀봉하기 위해 상기 캠 종동절(812)과 상기 플랜지(814) 사이에 밀봉장치가 위치할 수 있다.

도 8B 및 8C에 나타난 바와 같이, 상기 하부 벽(804)은 상기 배출구 튜브(810)가 끼워맞춰지는 중앙 개구(central opening)(816)를 포함한다. 상기 중앙 개구(816)는 상기 캠 종동절(812)에서와 같은 패턴으로 배열되어 상기 캠 종동절(812)이 그 안에 수용될 수 있는 세 개의 노치(notch)(818)를 포함한다. 도 8C에서 가장 명확히 볼 수 있듯이, 각 노치는 위쪽으로 연장하는 캐치(822), 및 캠 스톱(cam stop)(824)을 포함하는 상기 하부 벽(804)의 상부면의 일부분에 인접하여 원주상에 위치한다. (도 8C에서 상기 배출구 튜브(810)는 상기 중앙 개구 속으로 삽입된 채로 보이지만, 아직 제자리로 회전된 상태는 아니다.)

상기 배출구 튜브(810)를 상기 먼지컵 조립체(800)에 고정하기 위해서, 상기 캠 종동절(812)이 상기 노치들(818)을 통과하고 상기 플랜지(814)가 상기 하부 벽(804)을 향하여 자리를 잡을 때까지, 상기 튜브(810)가 상기 먼지컵 조립체의 세로축(801)을 따라 중앙 개구(816) 속으로 삽입된다. 만일 밀봉장치가 제공되면, 이 지점에 도달하기 위해 상기 밀봉장치를 약간 압축할 필요가 있지만, 이것이 필수적인 것은 아니다. 그 뒤 상기 배출구 튜브(810)가 상기 측벽(802) 및 하부 벽(804)에 관하여 회전하고, 바람직하게는 1/8 회전(45°) 만큼 회전한다. 이러한 일이 일어남에 따라, 상기 캠 종동절들(812) 및 상기 아래쪽으로 연장하는 탭들(820)이 상기 위쪽으로 연장하는 캐치들(822)을 향하여 그리고 그 위로 밀리고, 그 후 상기 캠 종동절들(812)이 상기 캠 스톱들(824)에 접하게 된다. 상기 탭들(820)과 상기 캐치들(822) 간의 접촉으로 상기 배출구 튜브(810)을 제자리에 고정시키는 물리적 장애물이 형성된다. 상기 캠 스톱들(824)은 상기 배출구 튜브(810)의 과회전을 방 지함으로써, 적절히 설치할 수 있게 한다. 단순히 상기 배출구 튜브(810)를 거꾸로 회전시키고 상기 탭들(820)과 상기 캐치들(822) 간의 접촉으로 발생한 보유력(retaining force)를 극복함으로써 탈착될 수 있다. 상기 탭들(820) 및 캐치들(822)에 비교적 완만한 램프들을 제공함으로써 상기 부품들을 조립하고 분해하는 데 필요한 힘을 줄일 수 있다. 좀더 영구적인 설치를 하고자 하는 경우에는, 일단 상기 부품들이 회전하여 제자리에 가면, 상기 탭들(820) 및 캐치들(822)이, 상기 부품들을 함께 고정하는 정사각형 배면들(squre back sides)로 만들어질 수 있다. 이러한 변화에 대한 개략도가 도 9A에 나타나 있다.

도 9B에 나타난 이러한 실시 태양의 변형에 있어서, 상기 노치들(818)과 상기 캐치들(822) 사이의 상기 하부 벽(804)의 일부분이, 두께에 있어서 상기 배출구 튜브(810) 위의 상기 캠 종동절(812)과 상기 플랜지(820) 간(또는 밀봉장치가 제공되었다면, 상기 밀봉장치)의 간격과 궁극적으로 거의 동일하거나 이보다 크고 점차로 두꺼워지는 프로파일(profile)을 갖는다. 이러한 변형에 있어서, 상기 배출구 튜브(810)가 원하는 설치 위치까지 회전할 때, 상기 캐치들(822)이 상기 탭들(820)이 끼워맞춰지는 압흔들(904)로 교체된다. 물론, 이러한 변형들 모두가 한 부분에 탭, 그리고 다른 부분에 캐치, 램프(ramp) 또는 노치(또는 이들의 조합)를 가지는 회전 캠 록 장치를 필수적으로 사용한다는 점을 알게 된다.

회전 캠 록 장치들에 대한 다른 변형들도 본 발명에 사용될 수 있다. 게다가, 본 명세서에 기재된 다른 실시 태양들에서와 같이, 상기 배출구 튜브는 상기 하부 벽과 일체로 형성될 수 있고, 이러한 부품들은 상기 측벽에 캠 고정(cam locked)될 수 있다. 상기 하부 벽은 또한 두 개의 부품으로 제조될 수 있고, 이 중 하나는 상기 측벽에 결합되고, 다른 하나는 상기 배출구 튜브에 결합되며, 이들 모두 캠 록에 의해 함께 결합되어 상기 먼지컵 조립체를 형성하게 된다. 당업자는 본 발명의 개시 내용을 검토하고 본 발명에 대한 전형적인 실험을 통하여 상기 캠 록 장치들에 대한 다른 변형들 및 먼지컵 조립체를 형성하는 이들의 위치와 사용을 이해하게 될 것이다.

이제 도 10A 및 10B를 참조하면, 본 발명의 먼지컵 조립체(1000)의 제7 실시 태양은 체결 링(1012)에 의해 측벽(1002)에 결합되는 복합 배출구 튜브(1010) 및 하부 벽(1004)(a combined outlet tube and bottom wall)을 포함한다. 상기 체결 링(1012)은 하부 방사상 벽(lower radial wall)(1014), 상부 방사상 벽(upper radial wall)(1016), 그리고 상기 상부 및 하부 방사상 벽들을 결합하는 환상 벽(1018)을 포함한다. 상기 상부 방사상 벽은 그 벽을 통과하여 연장하는 다수의 노치들(1020)을 포함한다. 상기 측벽(1002)은 상기 노치들(1020)에 끼워맞춰질 수 있는 모양 및 크기를 가지는 다수의 반경방향으로 연장하는 캐치들(1022)을 포함한다.

상기 먼지컵 조립체(1000)는 상기 하부 벽(1004)을 상기 측벽(1002)의 하부 에지에 접하게 위치시키고 상기 체결 링(1012)을 상기 하부 벽(1004) 위에 설치함으로써 조립된다. 상기 캐치들이 상기 상부 방사상 벽(1016) 아래에 위치할 때까지, 상기 캐치들(1022)은 상기 상부 방사상 벽(1016) 내의 노치들(1020)을 통과하고, 상기 체결 링(1012)은 회전한다. 이러한 위치에서, 상기 하부 벽(1004)은 상기 체결 링(1012)과 상기 측벽(1002) 사이의 자리에 위치하고, 상기 캐치들(1022)에 의해 고정된다. 상기 캐치들(1022) 및 상기 상부 방사상 벽(1016)의 하부면 중 하나 또는 모두는 압흔들, 캠 표면들, 또는, 도 8A 및 도 9B를 참조하여 전술한 바와 같이 또는 이와 달리 당업계에 알려진 바와 같이, 압축력을 제공하는 다른 장치들 또는 상기 부품들을 결합시키는 록 장치(locking engagement)를 포함할 수 있다. 예를 들면, 하나의 실시 태양에 있어서, 전술한 장치는 베이오넷 피팅들을 포함할 수 있다. 그 대신에 전술한 장치는, 상기 먼지컵 조립체(1000)로부터 먼지와 쓰레기와 실질적으로 접촉하지 않는 나사산들을 위치시킴으로써 공지기술에서 보다 이러한 실시 태양에 있어서 보다 실용적인 캐치들(1022) 대신에 나사산(threads)을 포함할 수 있다. 하나 이상의 밀봉장치(나타나지 않음)가 상기 측벽(1002), 하부 벽(1004) 및 체결 링(1012) 중 하나 이상 사이에 제공될 수 있다.

전술한 실시 태양들 및 이들의 변형들은 먼지컵 조립체들에 있어서 몇가지 성능상 유리한 점들을 제공한다. 예를 들면, 그러한 이질적인(heterogenous) 부품들의 사용하면 무게 감소, 개선된 청결성, 상기 먼지컵 조립체를 비우는 데 있어서의 추가적인 옵션들, 향상된 심미감 등을 얻을 수 있다. 또한 이러한 구조에 의하면 상기 장치들의 비용이 과도하게 상승하지 않고 상기 먼지컵 조립체에 특수 물질(specialty material)을 포함시킬 수 있다. 예를 들어 상기 배출구 도관은 (뉴욕주, 뉴욕시 소재의 Microban International, Inc.로부터 입수할 수 있는) MICROBAN과 같은 항미생물 첨가제를 사용하여 제작하여 상기 먼지컵 조립체를 미생물이 없도록 유지할 수 있지만, 상기 측벽은 비용을 절감하기 위해 상기 물질로 처리하지 않을 수 있다.

추가로, 본 발명은 많은 제작 및 엔지니어링사의 이점을 제공할 수 있다. 예를 들어 많은 경우에 있어서, 상기 부품들은 2부분(two-part) 사출 성형법을 사용하여 두 개의 간단한 조립체들로서 제조될 수 있다. 이러한 2부분 구조에 의하면 다른 두께 또는 다른 색 또는 그래픽을 가지는 다른 물질들로 상기 부품들을 제조할 수 있다. 다른 제조상의 이점들은 빠른 성형 시간, 절감된 설비 비용, 감소된 몰딩 스크랩(molding scrap), 상기 부품들에 금형파지 표면(mold-gripping surface)을 제공할 필요성 제거 등을 포함한다. 또한, 상기 먼지컵 조립체의 중심으로부터 상기 배출구 튜브를 탈착하여 상기 장치의 추가적인 부품들을 상기 먼지컵 조립체 자체 내부에 선적할 수 있기 때문에, 본 발명의 2부분 구조는, 원하는 경우, 상기 부품들이 보다 경제적인 선적을 위해 분해될 수 있게 한다. 상기 배출구 튜브에 독립적인 부품을 사용하는 또 다른 이점은, 완전히 새로운 먼지컵 조립체 금형을 생산하지 않고서 다른 필터 크기를 사용하고 다른 최종 제품을 제조하기 위해 상기 배출구 튜브를 다른 모양의 튜브들(예를 들어, 더 길거나, 더 짧거나, 더 넓거나, 더 좁은 모양)로 교체할 수 있다는 점이다. 이러한 점이 제품 개발 준비 기간(lead time)을 개선하는 구체적인 이점이다.

추가로, 본 명세서에 기재된 실시 태양들이 상기 배출구 튜브를 공기가 상기 먼지컵 조립체를 빠져나가는 공기 통로인 것으로 기재하고 있지만, 본 발명은 또한 상기 먼지컵 조립체에 결합하거나 통과하는 공기 유입구 통로들에 적용할 수 있고, 또한 실질적으로 먼지컵 조립체를 통과하는 기류를 운반하지 않는 먼지컵 조립체 삽입물(insert)에도 적용할 수 있다.

본 발명의 2부분 구조의 또 다른 이점들이, 전술한 실시 태양들 중 어느 것과도 함께 사용될 수 있는 다양한 추가적 실시 태양들에 관련하여 이하에서 기재된다.

이제 도 11을 참조하면, 본 발명에 따른 독립적인 배출구 튜브를 사용하면 먼지컵 조립체의 측벽 및 배출구 튜브에 대한 기류-향상 모양을 실제적으로 형성할 수 있다. 이러한 실시 태양에 있어서, 상기 먼지컵 조립체(1100)는 측벽(1102) 및 복합 하부 벽(1104) 및 배출구 튜브(1104)를 포함한다. 상기 하부 벽(1104)은, 전술한 실시 태양들 또는 그 변형들 중 어떠한 것과도 같이, 상기 측벽(1102)의 외부 에지에서 또는 그 근처에서 상기 측벽에 결합한다. 이로써 기류를 향상시키는 윤곽(contours)을 종래의 사출 성형 기술을 사용하여 상기 측벽(1102)의 내부면에 성형시킬 수 있고, 심지어 간단한 2부분 성형법을 사용하여 수행할 수도 있다. 유사하게 이러한 구조에 의하여 기류를 향상시키는 윤곽(1114)을 상기 배출구 튜브(1110)에 성형시킬 수 있다. 상기 측벽(1102) 위의 윤곽(1114)에서와 같이, 이러한 윤곽(1114)은 상기 배출구 튜브(1110)가 상기 먼지컵 조립체의 나머지 부분과 함께 성형되는 경우보다 훨씬 더 용이하게 성형될 수 있다. 또한, 양쪽 윤곽(1112, 1114) 모두 상기 먼지컵 조립체(1100)와 함께 조립되는 독립적인 슬리브(sleeve) 상에 제공된다.

본 발명에 사용될 수 있는 배출구 튜브의 또 다른 실시 태양이 도 12에 나타나 있다. 이러한 실시 태양에 있어서, 상기 배출구 튜브(1210)는 상기 배출구 튜브 와 함께 일체로 성형되는 기류 디플렉터(1212)를 포함한다. 상기 배출구 튜브(1210)가 상기 먼지컵 조립체(나타나지 않음)의 바닥면을 통과하는 구멍을 통하여 설치되는 실시 태양들에 있어서, 상기 기류 디플렉터(1212)는 상기 설치 구멍(installation hole)을 통하여 삽입가능한 크기와 모양으로 제한되지만, 상기 먼지컵 조립체의 개방된 상단부를 통하여 설치되는 경우에는, 상기 기류 디플렉터(1212)가 더 클 수 있다. 바람직하게는, 상기 기류 디플렉터는 평평한 디스크 모양이고, 상기 모양으로 인하여 상기 배출구 튜브(1210)의 속이 빈 내부를 형성하기 위하여 제삼의 주형 삽입물과 함께 상기 배출구 튜브(1210)의 양쪽 측면을 형성하는 클램쉘 성형(clamshell molds)에 의해 상기 배출구 튜브(1210)가 제작될 수 있다. 그러나 상기 디플렉터(1212)는 복잡하거나, 곡선형 또는 각진 표면, 또는 당업계에 알려진 다른 디플렉터 모양으로 제작될 수 있다. 당업자는 본 명세서의 개시 내용에 기초하여 그러한 모양에 대한 적절한 성형 기술은 알 수 있다.

2부분 조립법을 사용하는 본 발명의 먼지컵 조립체의 또 다른 실시 태양이 도 13A 및 13B에 나타나 있다. 이러한 실시 태양에서, 상기 먼지컵 조립체(1300)는 측벽(1302), 하부 벽(1304), 그리고 상기 측벽(1302)을 통하여 빠져나가는 배출구 튜브(1310)를 포함한다. 상기 배출구 튜브(1310)는 본 명세서에서 전술한 바와 같이 나사들, 캠 록 체결구들, 또는 이와 유사한 것들을 사용하여 설치된다. 이러한 구조는 종래의 사출 성형 기술보다 상대적으로 어렵고 비싸지만, 상기 배출구 튜브(1310)를 독립적으로 형성함으로써 상당히 간단해질 수 있다. 상기 배출구 튜브(1310)가 상기 측벽(1302)과 독립적으로 제조될 수 있기 때문에, 상기 배출구 튜 브는, 미세 필터 또는 조필터(coarse filter)로서 기능하거나, 상기 필터(나타나지 않음)가 상기 배출구 튜브(1310)로 그리고 찢어지거나 다른 이유로 부서진 경우에 진공 모터로 들어가는 것을 방지하는 비상 스크린 기능을 하는 상기 배출구 튜브의 단부 주변의 다수개의 천공들(perforations)(1312)을 갖도록 경제적으로 제작될 수 있다. 물론, 이러한 특징들은 본 발명의 다른 실시 태양들 중 어느 것도 마찬가지로 갖출 수 있다.

본 발명의 2부분 구조에 대한 구체적인 이점은, 상기 배출구 튜브(1310)를 수용하는 개구를 갖춘 상기 측벽(1302)을 성형하고 기밀성 커버로 상기 하부 벽(1304)을 통하여 원래의 개구를 덮음으로써 전술한 실시 태양들 중 어느 것으로부터라도 상기 실시 태양이 제작될 수 있다(또는 본 실시 태양으로부터 전술한 실시 태양들 중 어느 하나를 제조하는 경우에 역도 성립한다). 이로써 플랫폼(platform)으로서 단일 측벽을 사용하여 다양한 제품을 제조하는 것이 용이해졌다.

도 13의 실시 태양을 전형적인 진공청소기 내에 설치하는 것이 도 13B에 나타나 있다. 여기에서, 상기 진공청소기는 리어 하우징(rear housing)(1316)이 피벗 결합되는 노즐 베이스(1314)를 가지는 직립형 진공청소기를 포함한다. 상기 리어 하우징은 공기 유입구 연결부(1320) 및 공기 배출구 연결부(1322)를 가지는 먼지컵 조립체 수용 부분(1318)을 포함한다. 상기 먼지컵 조립체(1310)가 설치될 때, 상기 유입구 연결부(1320)는 상기 먼지컵 조립체 유입구(1308)와 맞물리고, 상기 배출구 연결부는 상기 배출구 튜브(1310)와 맞물린다. 당업계에 알려진 바와 같이 적절한 래치가 상기 먼지컵 조립체(1300)를 제자리에 고정시킨다.

전술한 실시 태양들이 상기 측벽을 원통형인 것으로 묘사하였지만, 이러한 모양이 필수적인 것은 아니고, 원뿔형, 원뿔대형(frusto-conical), 및 다른 모양들도 사용될 수 있다. 또한, 상기 배출구 튜브는 비원형 프로파일을 가질 수 있다. 또한 본 발명의 2부분 조립법을 사용하면 비교적 복잡한 모양의 배출구 튜브도 용이하게 제조할 수 있다. 도 14A 내지 14G를 참조하면, 다양한 전형적인 변형들이 나타나 있다. 이러한 모양들은 본 발명의 어떠한 실시 태양과도 함께 사용될 수 있다.

도 14A는 직사각형 프로파일을 가지는 대안적인 배출구 튜브(1410a)를 예시한다. 도 14B는 정사각형 프로파일을 가지는 대안적인 배출구 튜브(1410b)를 예시한다. 도 14C는 삼각형 프로파일을 가지는 대안적인 배출구 튜브(1410c)를 예시한다. 그러한 직선으로 이루어진 프로파일(rectilinear profile)은 원형이 아니기 때문에 공기로부터 먼지를 분리하는 것을 돕는 서브싸이클론(subcylone)을 상기 먼지컵 조립체 내부에 생성시킨다.

도 14D 내지 14F의 실시 태양들은 다른 모양 및/또는 크기를 가지는 상부 및 하부 부분들을 포함하는 다중부품 도관들을 예시한다. 도 14D의 실시 태양에서, 배출구 튜브 단면(1410d', 1410d") 둘 다 직사각형 모양이지만, 상기 하부 단면(1410d')이 상기 상부 단면(1410d")보다 더 크다. 물론, 상반되는 배열, 즉 상기 하부 단면(1410d')이 상기 상부 단면(1410d")보다 더 작은 배열도 가능하다. 도 14E의 실시 태양에서, 배출구 튜브의 단면들(1410e', 1410e") 둘 다 정사각형이지 만, 상기 하부 단면(1410e')이 상기 상부 단면(1410e")에 대하여 회전되어 있다. 도 14F의 실시 태양에서, 상기 하부 배출구 튜브의 단면(1410f')은 삼각형이고, 상기 상부 배출구 튜브의 단면(1410f")은 원통형이다. 이러한 실시 태양들은 실시예로서만 제공되는 것이고, 다른 많은 실시 태양들이 본 명세서의 개시 내용을 참고하고 본 발명에 대한 전형적인 실험에 의해 당업자에게 명백하다. 상기 배출구 튜브에 대하여 생산될 수 있는 배출구 튜브의 외형(geometries)과 기류를 향상시키는 외곽의 추가적인 예가 미합중국 특허 제6,419,719호에 개시되어 있고, 본 명세서에 참고로서 포함되어 있다.

도 14G는 본 발명의 또 다른 배출구 튜브의 외형에 대한 또 다른 실시 태양을 예시한다. 이러한 실시 태양에서, 상기 배출구 튜브(1410g)는 날개 모양의 형태를 가진다. 이러한 날개 모양이 상기 먼지컵 조립체(1400)의 중심에 위치할 수 있지만, 그 대신에 상기 측벽(1402)에 더 가까이 위치할 수도 있다. 상기 먼지컵 조립체(1400) 내의 공기가 상기 측벽(1402)의 주위 및 상기 기류 모양의 배출구 튜브(1410) 옆으로 선회할 때, 상기 배출구 튜브(1410)와 상기 측벽(1402) 사이에 저압(lower pressure)이 발생하고, 상기 저압은 싸이클론 분리 작용의 효율을 증가시키는 것으로 예상된다. 이러한 실시 태양에서, 날개 모양의 필터(1412)가 사용되어 싸이클론 분리를 추가로 돕고 상기 장치의 심미감을 향상시킨다.

또한 본 발명에 따르면 비교적 복잡한 외형을 가지는 다중 배출구 튜브들을 사용할 수 있다. 이제 도 15A 내지 15C를 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시 태양에서 먼지컵 조립체(1500)가 측벽(1502), 하부 벽(1504), 그리고 리드(1506)를 포 함한다. 전술한 실시 태양들의 단일 배출구 튜브는 상기 먼지컵 조립체(1500) 내에서 상기 싸이클론 기류를 향상시킬 수 있고 나선형 패턴으로 아래쪽으로 연장하는 한 쌍의 곡선형 배출구 튜브로 교체된다. 상기 배출구 튜브들(1510)은 서로 독립적으로 형성될 수 있고, 본 명세서에서 전술한 바와 같이, 독립적으로 상기 하부 벽(1504)에 조립될 수 있거나, 상기 하부 벽(1504)이 상기 배출구 튜브들을 결합시키고 이러한 조립체가 상기 측벽(1502)에 설치되면서 양쪽 배출구 튜브들(1510)이 단일편(single piece)으로서 형성될 수 있다. 본 명세서의 개시 내용을 고려하면 당업자는 다른 변형들도 가능하다는 것을 알 수 있다.

하나의 실시 태양에서, 필터(1512)가 상기 튜브들(1510)의 상부에 위치하지만, 이것이 필수적인 것은 아니다. 그러한 필터(1512)가 제공되면, 상기 배출구 튜브(1510)는 상기 필터(1512)로부터 공기를 접선 방향으로 이끌기 위해 상기 필터(1512)의 바닥면에 결합될 수 있고, 이로써 상기 장치를 통하여 필터 후단의 기류(post-filter airflow)를 향상시킬 수 있다.

전술한 본 발명의 실시 태양이 바람직하지만, 이러한 실시 태양들은 본 발명을 제한하려는 것이 아니고, 본 발명은 오직 첨부된 청구항들에 의해서만 제한된다는 점을 인식하고 이해할 수 있다. 본 발명의 요지와 청구항의 범위를 벗어나지 아니하고 이러한 실시 태양들에 대하여 다양한 변경이 가해질 수 있다.

Claims

상부 하우징 단부(upper housing end)와 하부 하우징 단부(lower housing end)를 가지는 하우징;

상기 상부 하우징 단부와 연결된 핸들;

전체적으로 아래를 향하는 플로어 유입구 노즐(floor inlet nozzle)을 포함하며, 상기 하부 하우징 단부에 피벗 결합된(pivotally attached) 베이스(base);

개방된 상단부(open top end) 및 하단부(bottom end)를 가지는 내부 공간(interior space)을 형성하는 측벽(sidewall), 상기 하단부를 가로질러 연장하고 먼지컵 배출구(dustcup outlet)이 관통하는 하부 벽(bottom wall), 먼지컵 유입구(dustcup inlet), 상기 개방된 상단부를 선택적으로 덮는 먼지컵 리드(dustcup lid), 그리고 상기 하부 벽으로부터 분리되어 형성되고 상기 먼지컵 배출구에서 상기 하부 벽과 결합되며 상기 측벽에 의해 형성된 상기 내부 공간 속으로 연장하는 유체 도관(fluid conduit)을 포함하고, 상기 하우징 및 상기 베이스 중 적어도 하나와 연결된 먼지컵 조립체(dustcup assembly); 그리고

상기 플로어 유입구 노즐로 들어가고, 상기 먼지컵 유입구를 통하여 상기 먼지컵 조립체를 통과하며, 상기 먼지컵 배출구를 통하여 상기 먼지컵 조립체를 빠져나오는 작동 기류(working air flow)를 만들고, 상기 하우징 및 상기 베이스 중 적어도 하나와 연결되는 진공원(vacuum source)을

포함하는, 직립형 진공청소기(upright vacuum cleaner).
제1항에 있어서, 상기 유체 도관이 하나 또는 그 이상의 나사에 의해 상기 하부 벽에 결합되는 것임을 특징으로 하는 직립형 진공청소기.
제1항에 있어서, 상기 유체 도관이 회전 캠 록 장치(ratating cam lock arrangement)에 의해 상기 하부 벽에 결합되는 것임을 특징으로 하는 직립형 진공청소기.
제1항에 있어서, 상기 유체 도관이 하나 또는 그 이상의 가요성 래치 탭(flexible latching tabs)에 의해 상기 하부 벽에 결합되는 것임을 특징으로 하는 직립형 진공청소기.
제1항에 있어서, 상기 유체 도관이 스냅-핏 결합(snap-fit engagement)에 의해 상기 하부 벽에 결합되는 것임을 특징으로 하는 직립형 진공청소기.
제1항에 있어서, 상기 유체 도관이 억지 끼워맞춤(interference fit)에 의해 상기 하부 벽에 결합되는 것임을 특징으로 하는 직립형 진공청소기.
제1항에 있어서, 상기 유체 도관이 베이오넷 피팅들(bayonet fittings)에 의해 상기 하부 벽에 결합되는 것임을 특징으로 하는 직립형 진공청소기.
제1항에 있어서, 상기 유체 도관이 체결 링(fastening ring)에 의해 상기 하부 벽에 결합되는 것임을 특징으로 하는 직립형 진공청소기.
제1항에 있어서, 상기 유체 도관과 상기 하부 벽 사이에 삽입되는 가스켓을 추가로 포함하는, 직립형 진공청소기.
제1항에 있어서, 상기 유체 도관이 날개 형상 단면(airfoil cross-section)을 포함하는 것임을 특징으로 하는 직립형 진공청소기.
제1항에 있어서, 상기 유체 도관이, 먼지 분리를 돕는 하나 또는 그 이상의 일체로 형성된 윤곽(contours)을 포함하는 것임을 특징으로 하는 직립형 진공청소기.
제1항에 있어서, 상기 유체 도관이 하나 또는 그 이상의 일체로 형성된 기류 디플렉터들(airflow deflectors)을 포함하는 것임을 특징으로 하는 직립형 진공청소기.
제1항에 있어서, 상기 하부 벽이 적어도 하나의 추가적인 먼지컵 배출구를 포함하고, 상기 먼지컵 조립체가 상기 추가적인 먼지컵 배출구에서 상기 하부 벽에 결합되고 상기 측벽에 의해 형성된 상기 내부 공간 속으로 연장하는 적어도 하나의 추가적인 유체 도관을 포함하는 것임을 특징으로 하는, 직립형 진공청소기.
제1항에 있어서, 상기 유체 도관이 제1 기하학적 프로파일(a first geometric profile)을 가지는 제1 부분(a first section), 그리고 상기 제1 기하학적 프로파일과 다른 제2 기하학적 프로파일(a second geometric profile)을 가지는 제2 부분(a second section)을 포함하는 것임을 특징으로 하는, 직립형 진공청소기.
제1항에 있어서, 상기 먼지컵 조립체가 상기 하우징에 해제가능하게(releasably) 결합되고, 상기 먼지컵 리드가 상기 하우징에 의해 형성되는 것임을 특징으로 하는 직립형 진공청소기.
제1항에 있어서, 상기 먼지컵 조립체가 상기 하우징에 해제가능하게 결합되고, 상기 먼지컵 리드가 상기 하우징으로부터 상기 먼지컵 조립체와 함께 탈착가능한(removable) 독립적인 부품인 것임을 특징으로 하는, 직립형 진공청소기.
제1항에 있어서, 상기 먼지컵 유입구가 상기 리드를 통하여 상기 측벽에 의해 형성된 상기 내부 공간으로 들어가는 것임을 특징으로 하는 직립형 진공청소기.
제1항에 있어서, 상기 먼지컵 유입구가 상기 측벽을 통하여 상기 측벽에 의해 형성된 상기 내부 공간으로 들어가는 것임을 특징으로 하는 직립형 진공청소기.
제1항에 있어서, 상기 유체 도관이 상기 하부 벽에 해제가능하게 결합된 것임을 특징으로 하는 직립형 진공청소기.
제1항에 있어서, 상기 유체 도관이 상기 하부 벽에 해제불가능하게(not releasably) 결합된 것임을 특징으로 하는 직립형 진공청소기.
하우징;

상기 하우징에 연결된 하나 또는 그 이상의 공기 유입구 노즐(air inlet nozzle);

개방된 상단부 및 하단부를 가지는 내부 공간을 형성하는 측벽, 상기 하단부를 가로질러 연장하고 먼지컵 배출구가 관통하는 하부 벽, 먼지컵 유입구, 상기 개방된 상단부를 선택적으로 덮는 먼지컵 리드, 그리고 상기 하부 벽으로부터 분리되어 형성되고 상기 먼지컵 배출구에서 상기 하부 벽과 해제가능하게 결합되며 상기 측벽에 의해 형성된 상기 내부 공간 속으로 연장하는 유체 도관을 포함하고, 상기 하우징에 연결된 먼지컵 조립체; 그리고

상기 하나 또는 그 이상의 유입구 노즐로 들어가고, 상기 먼지컵 유입구를 통하여 상기 먼지컵 조립체를 통과하며, 상기 먼지컵 배출구를 통하여 상기 먼지컵 조립체를 빠져나오는 작동 기류를 만들고, 상기 하우징에 연결되는 진공원을

포함하는, 진공청소기.
제21항에 있어서, 상기 유체 도관이 하나 이상의 나사, 회전 캠 록 장치, 하나 이상의 가요성 래치 탭, 스냅-핏 부재들, 억지 끼워맞춤 부재들, 베이오넷 피팅들, 체결 링 중 하나 또는 그 이상에 의해 상기 하부 벽에 결합되는 것임을 특징으로 하는, 진공청소기.
제21항에 있어서, 상기 유체 도관과 상기 하부 벽 사이에 삽입되는 가스켓을 추가로 포함하는 진공청소기.
제21항에 있어서, 상기 유체 도관이 날개 형상 단면을 포함하는 것임을 특징으로 하는 진공청소기.
제21항에 있어서, 상기 유체 도관이, 먼지 분리를 돕는 하나 또는 그 이상의 일체로 형성된 윤곽을 포함하는 것임을 특징으로 하는 진공청소기.
제21항에 있어서, 상기 유체 도관이 하나 또는 그 이상의 일체로 형성된 기류 디플렉터들을 포함하는 것임을 특징으로 하는 진공청소기.
제21항에 있어서, 상기 하부 벽이 적어도 하나의 추가적인 먼지컵 배출구를 포함하고, 상기 먼지컵 조립체가 상기 추가적인 먼지컵 배출구에서 상기 하부 벽에 결합되고 상기 측벽에 의해 형성된 상기 내부 공간 속으로 연장하는 적어도 하나의 추가적인 유체 도관을 포함하는 것임을 특징으로 하는, 진공청소기.
제21항에 있어서, 상기 유체 도관이 제1 기하학적 프로파일을 가지는 제1 부분, 그리고 상기 제1 기하학적 프로파일과 다른 제2 기하학적 프로파일을 가지는 제2 부분을 포함하는 것임을 특징으로 하는, 진공청소기.
제21항에 있어서, 상기 먼지컵 조립체가 상기 하우징에 해제가능하게 결합되고, 상기 먼지컵 리드가 상기 하우징에 의해 형성되는 것임을 특징으로 하는 진공청소기.
제21항에 있어서, 상기 먼지컵 조립체가 상기 하우징에 해제가능하게 결합되고, 상기 먼지컵 리드가 상기 하우징으로부터 상기 먼지컵 조립체와 함께 탈착가능한 독립적인 부품인 것임을 특징으로 하는, 진공청소기.
제21항에 있어서, 상기 먼지컵 유입구가 상기 리드를 통하여 상기 측벽에 의해 형성된 상기 내부 공간으로 들어가는 것임을 특징으로 하는 진공청소기.
제21항에 있어서, 상기 먼지컵 유입구가 상기 측벽을 통하여 상기 측벽에 의해 형성된 상기 내부 공간으로 들어가는 것임을 특징으로 하는 진공청소기.
하우징;

상기 하우징에 연결된 하나 또는 그 이상의 공기 유입구 노즐(air inlet nozzle);

개방된 상단부 및 하단부를 가지는 내부 공간을 형성하는 측벽, 상기 하단부를 가로질러 연장하고 먼지컵 배출구가 관통하는 하부 벽, 먼지컵 유입구, 상기 개방된 상단부를 선택적으로 덮는 먼지컵 리드, 그리고 상기 측벽에 의해 형성되는 상기 내부 공간 속으로 연장하며 상기 먼지컵 배출구에서 상기 하부 벽에 결합되는 유체 도관을 포함하고, 상기 유체 도관 및 적어도 한 부분의 하부 벽이 상기 측벽과 독립적으로 형성되고 상기 측벽에 결합되는 복합 도관/하부 벽 부품(combined conduit/botton wall part)을 형성하는 것인, 상기 하우징과 연결된 먼지컵 조립체; 그리고

상기 하나 또는 그 이상의 유입구 노즐로 들어가고, 상기 먼지컵 유입구를 통하여 상기 먼지컵 조립체를 통과하며, 상기 먼지컵 배출구를 통하여 상기 먼지컵 조립체를 빠져나오는 작동 기류를 만들고, 상기 하우징에 연결되는 진공원을

포함하는, 진공청소기.
제33항에 있어서, 상기 복합 도관/하부 벽 부품이, 상기 복합 도관/하부 벽 부품 그 자체에 형성된 나사산(threads)이 없는 체결구(fastener)에 의해 상기 측벽에 탈착가능하게 결합되는 것임을 특징으로 하는, 진공청소기.
제33항에 있어서, 상기 복합 도관/하부 벽 부품이 하나 또는 그 이상의 나사에 의해 상기 측벽에 결합되는 것임을 특징으로 하는 진공청소기.
제33항에 있어서, 상기 복합 도관/하부 벽 부품이 회전 캠 록 장치에 의해 상기 측벽에 결합되는 것임을 특징으로 하는 진공청소기.
제33항에 있어서, 상기 복합 도관/하부 벽 부품이 하나 또는 그 이상의 가요성 래치 탭에 의해 상기 측벽에 결합되는 것임을 특징으로 하는 진공청소기.
제33항에 있어서, 상기 복합 도관/하부 벽 부품이 스냅-핏 결합에 의해 상기 측벽에 결합되는 것임을 특징으로 하는 진공청소기.
제33항에 있어서, 상기 복합 도관/하부 벽 부품이 억지 끼워맞춤에 의해 상기 측벽에 결합되는 것임을 특징으로 하는 진공청소기.
제33항에 있어서, 상기 복합 도관/하부 벽 부품이 베이오넷 피팅들에 의해 상기 측벽에 결합되는 것임을 특징으로 하는 진공청소기.
제33항에 있어서, 상기 복합 도관/하부 벽 부품이 체결 링에 의해 상기 측벽에 결합되는 것임을 특징으로 하는 진공청소기.
제33항에 있어서, 상기 복합 도관/유체 벽 부품과 상기 측벽 사이에 삽입되는 가스켓을 추가로 포함하는, 진공청소기.
제33항에 있어서, 상기 복합 도관/하부 벽 부품이 상기 측벽에 해제가능하게 결합되는 것임을 특징으로 하는 진공청소기.
제33항에 있어서, 상기 복합 도관/하부 벽 부품이 상기 측벽에 해제불가능하게 결합되는 것임을 특징으로 하는 진공청소기.