(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
動作中における空気流の方向に沿って、塵埃吸引チューブと、第１の空気取り込みチャネルと、第１の塵埃収集チャンバと、前記第１の塵埃収集チャンバ内に配設されている第１のフィルタとを備えている収集装置において、
前記収集装置が、
前記第１のフィルタの内側に設けられている第２のフィルタと、
前記第１のフィルタと前記第２のフィルタとを連通している第２の空気取り込みチャネルと、
径方向において前記第１のフィルタを前記第２のフィルタから孤立させるために、前記第１のフィルタと前記第２のフィルタとの間に配置されている空気バッフルと、
を備えており、
前記第２の空気取り込みチャネルの入口が、前記空気バッフルの底部分に配置されており、
第２の塵埃収集チャンバが、前記第１のフィルタの頂端部に設けられており、
空気流が、前記塵埃吸引チューブ、前記第１の空気取り込みチャネル、前記第１のフィルタ、前記第２の空気取り込みチャネル、前記第２の塵埃収集チャンバ、及び前記第２のフィルタを通過し、
前記第１の空気取り込みチャネル及び前記第２の空気取り込みチャネルのうち少なくとも１つの空気取り込みチャネルが、軸線方向に延在している螺旋状構造とされることを特徴とする収集装置。
【請求項２】
少なくとも２つの前記第２のフィルタが、前記第１のフィルタ内に等間隔で配置されていることを特徴とする請求項１に記載の収集装置。
【請求項３】
前記第２のフィルタそれぞれが、対応する空気バッフルに対応しており、
少なくとも２つの前記第２のフィルタと少なくとも２つの前記空気バッフルとが、前記第１のフィルタ内に等間隔で配置されていることを特徴とする請求項１に記載の収集装置。
【請求項４】
シールプレートが、前記空気バッフルの頂端部に固定状態で接続されており、
前記空気バッフル及び前記シールプレートのうち少なくとも１つが、前記第１のフィルタと前記第２のフィルタとを連通していると共に斜方向に切り欠かれた通気口を備えており、
前記斜方向に切り欠かれた通気口のうち任意の一の通気口の開始地点及び終了地点が、径方向又は軸線方向に沿って、前記第１のフィルタを前記第２のフィルタから孤立させていることを特徴とする請求項１に記載の収集装置。
【請求項５】
複数の前記斜方向に切り欠かれた通気口が、前記空気バッフルの周方向に沿って等間隔で分散配置されており、
前記シールプレートが、前記シールプレートの底端部に向かって沈降している中央凹所を備えていることを特徴とする請求項４に記載の収集装置。
【請求項６】
前記第１の空気取り込みチャネル及び前記第２の空気取り込みチャネルの両方が、軸線方向に延在している螺旋状構造とされることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の収集装置。
【請求項７】
前記収集装置が、少なくとも２つの前記第２の取り込みチャネルを備えており、
少なくとも２つの前記第２の空気取り込みチャネルそれぞれが、前記第２のフィルタの底端部を囲んでおり、
前記第２の空気取り込みチャネルの前記入口が、前記第２のフィルタの周方向に沿って等間隔で分散配置されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の収集装置。
【請求項８】
前記収集装置が、前記第１のフィルタの頂部分に設けられているテーパ状の空気案内カバーを備えており、
前記テーパ状の空気案内カバーの出口が、前記第２の塵埃収集チャンバと連通していることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の収集装置。
【請求項９】
動力装置を備えている真空掃除機において、
前記真空掃除機が、請求項１〜８のいずれか一項に記載の収集装置を備えており、
空気が、前記収集装置を通過した後に、前記動力装置に流入することを特徴とする真空掃除機。
【請求項１０】
前記真空掃除機が、携行式真空掃除機であることを特徴とする請求項９に記載の真空掃除機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、塵埃を取り除くための技術分野、より具体的には収集装置に関する。また、本出願は、上述の収集装置を含んでいる真空掃除機に関する。
【背景技術】
【０００２】
経済構成（economic construction）が急速に発展するにつれて、環境的要求が日に日に増している。様々な真空掃除機が開発されてきた。真空掃除機は、密閉されたハウジング内で負圧の空気を発生させることによって塵埃や塵屑を吸引するために、一般に電動モータの高速回転を利用する。携行式真空掃除機は、真空掃除機の一種であり、利用者に好まれている。携行式真空掃除機は持ち運び可能且つ小型であり、小さなスペースで利用することができるからである。
【０００３】
図１は、従来技術における典型的な真空掃除機の収集装置の構造の概略図である。図面において矢印で示す方向は、真空掃除機が動作している場合における塵埃の移動方向である。
【０００４】
図面において矢印によって示す方向が示すように、従来技術における真空掃除機では、電源モータは、塵埃収集チャンバ１２内の空気を抽出するために、及び、塵埃収集チャンバ１２内に負圧を発生させるためにフィルタ１１に接続しており（communicated）、これにより電源モータの動作中において、空気及び塵埃が塵埃吸引チューブ１３及び空気チャネルを通過して、塵埃収集チャンバ１２内に入り、フィルタ１１を中心として回転した後に、塵埃収集チャンバ１２内に螺旋上に集められるので、塵埃を分離するという目的が達成される。
【０００５】
しかしながら、塵埃が多くなると、塵埃収集チャンバ１２内に収集された塵埃が、電源モータに影響を及ぼし易くなり、すなわち、塵埃がフィルタ１１に固着し、フィルタ１１のフィルタリングスクリーンを目詰まりさせるように、塵埃がフィルタ１１に向かって移動する傾向がある。このようにして、電源モータの電力消費が大きくなり、真空掃除機の騒音が高まる一方、真空掃除機の動作効率が低下する。さらに、フィルタ１１の耐用寿命に悪影響を及ぼし、フィルタ１１のメンテナンスの頻度が増大し、清浄に要するコストが大きくなる。
【０００６】
図２は、従来技術における収集装置の構造を表わす概略図であり、図３は、図２に表わす収集装置の動作状態を表わす概略図である。実線の矢印が示す方向は、動力装置（power component）が発生させる力の向きを表わし、点線の矢印が示す方向は、塵埃の移動方向を表わす。
【０００７】
特許文献１では、発明者は、塵埃が塵埃収集チャンバ１２内に入った後に図３に表わす螺旋状の空気流がフィルタ１１の周りに形成されるように、塵埃収集チャンバ１２に案内するチャネルを螺旋状の空気チャネルに改良しているので、塵埃が塵埃収集チャンバ１２の端部に可能な限り移動され、塵埃がフィルタ１１から離隔した状態を維持し、これによりフィルタ１１の耐用寿命が伸び、真空掃除機の騒音及び電力消費が小さくなり、塵埃を取り除くためのコストが低減される。
【０００８】
しかしながら、より多くの塵埃が存在する場合には、図２及び図３に表わす収集装置が、塵埃を取り除くという要求を満足することは困難であるので、真空掃除機の適用性に悪影響を及ぼす。
【０００９】
従って、本発明が属する技術分野における当業者によって解決すべき技術的課題は、真空掃除機の動作効率を改善すること、収集装置の適用性、及びフィルタの耐用寿命を延ばすことを改善することである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】中国特許出願第２０１０２０２８９５８９号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明の目的は、フィルタの耐用寿命を効果的に伸ばすと共に収集装置の適用性を改善することができる収集装置を提供するである。さらに、本発明は、上述の収集装置を含んでいる真空掃除機を提供する。これにより、真空掃除機の動作効率が改善される。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上述の目的を実現するために、本発明は、塵埃吸引チューブと、第１の空気取り込みチャネルと、第１の塵埃収集チャンバと、第１の塵埃収集チャンバの内側に設けられている第１のフィルタとを含んでいる収集装置を提供する。さらに、収集装置は、第１のフィルタの内側に設けられている第２のフィルタと、第１のフィルタと第２のフィルタとを連通している第２の空気取り込みチャネルと、径方向において第１のフィルタを第２のフィルタから孤立させている空気バッフルとを含んでいる。第２の塵埃収集チャンバは、第１のフィルタの頂部分に設けられており、空気流が、塵埃吸引チューブ、第１の空気取り込みチャネル、第１のフィルタ、第２の空気取り込みチャネル、第２の塵埃収集チャンバ、及び第２のフィルタの順に通過し、第１の空気取り込みチャネル及び第２の空気取り込みチャネルのうち少なくとも１つの空気取り込みチャネルが、軸線方向に延在している螺旋状構造とされる。
【００１３】
好ましくは、少なくとも２つの第２のフィルタが、第１のフィルタ内に等間隔で配置されている。
【００１４】
好ましくは、第２のフィルタそれぞれが、対応する空気バッフルに対応しており、少なくとも２つの第２のフィルタと少なくとも２つの空気バッフルとが、第１のフィルタ内に等間隔で配置されている。
【００１５】
好ましくは、シールプレートが、空気バッフルの頂端部に固定状態で接続されており、空気バッフル及びシールプレートのうち少なくとも１つが、第１のフィルタと第２のフィルタとを連通していると共に斜方向に切り欠かれた通気口を備えており、斜方向に切り欠かれた通気口のうち任意の一の通気口の開始地点及び終了地点が、径方向又は軸線方向に沿って第１のフィルタを第２のフィルタから孤立させている。
【００１６】
好ましくは、複数の斜方向に切り欠かれた通気口が、空気バッフルの周方向に沿って等間隔で分散配置されており、シールプレートが、シールプレートの底端部に向かって沈降している中央凹所を備えている。
【００１７】
好ましくは、第１の空気取り込みチャネル及び第２の空気取り込みチャネルの両方が、軸線方向に延在している螺旋状構造とされる。
【００１８】
好ましくは、収集装置が、少なくとも２つの第２の取り込みチャネルを備えており、少なくとも２つの第２の空気取り込みチャネルそれぞれが、第２のフィルタの底端部を囲んでおり、第２の空気取り込みチャネルの入口が、第２のフィルタの周方向に沿って等間隔で分散配置されている。
【００１９】
好ましくは、収集装置が、第１のフィルタの頂部分に設けられているテーパ状の空気案内カバーを備えており、テーパ状の空気案内カバーの出口が、第２の塵埃収集チャンバと連通している。
【００２０】
さらに、本発明は、動力装置を備えている真空掃除機において、真空掃除機が上述の収集装置のうち任意の一の収集装置を備えており、空気が収集装置を通過した後に動力装置に流入する、真空掃除機を提供する。
【００２１】
好ましくは、真空掃除機が携行式真空掃除機である。
【００２２】
本発明における収集装置は、収集装置が動作している場合に空気が流れる方向に沿って、塵埃吸引チューブと、第１の空気取り込みチャネルと、第１の塵埃収集チャンバと、第１のフィルタと、第２の空気取り込みチャネルと、第２の塵埃収集チャンバと、第２の空気フィルタとを備えている。動力装置が第２のフィルタ内において負圧を発生させるので、例えば塵埃のような清浄する必要がある微小物体群が、塵埃吸引チューブに沿って収集装置に入り、第１の空気取り込みチャネルに流入する。第１の塵埃収集チャンバ内に集められた後に、微小物体群の一部分が空気流と共に第１のフィルタによって分別され、第１の塵埃収集チャンバ内に格納される。その残り部分の微小物体群中の小さな粒子が、空気流に沿って第２の空気取り込みチャンバ及び第２の塵埃収集チャンバに流入し、第２の塵埃収集チャンバ内に集められる。第２のフィルタによる分別によって、動力装置に流入する空気流が清浄され、微小物体群が無くなるので、動力装置の耐用寿命が伸びる。空気バッフルが第１のフィルタと第２のフィルタとの間に設けられているので、第１のフィルタから流入する空気流は、径方向に沿って第２のフィルタに流入することができないが、軸線方向において第２の空気取り込みチャネル及び第２の塵埃収集チャンバに流入した後に、第２のフィルタに流入することができる。さらに、第１の空気取り込みチャンバ及び第２の空気取り込みチャンバのうち少なくとも１つの空気取り込みチャネルが螺旋状構造とされているので、塵埃吸引チューブを介して当該空気取り込みチャネルに流入した後に、塵埃が螺旋状の当該空気取り込みチャネルに沿って上方に向かって徐々に移動する。第１の空気取り込みチャネル及び／又は第２の空気取り込みチャネルから流出した後に、高速回転に起因する慣性が働いた状態において、塵埃は、第１の塵埃収集チャンバ及び／又は第２の塵埃収集チャンバ内で螺旋状経路に沿って移動し続け、当該空気取り込みチャネルの末端（tail end）から離隔するように徐々に移動し、これによりフィルタから離隔する。従って、塵埃がフィルタに固着する可能性が低減されるので、フィルタの耐用寿命を伸ばすという目的と、フィルタのメンテナンスの頻度を低減するという目的とが実現され、清掃に関するコストが低減される。さらに、長期間に亘りフィルタの状態を清浄に保つことによって、真空掃除機の電力消費が低減され、真空掃除機が発する騒音が低減され、真空掃除機の動作効率が改善される。さらに、第１のフィルタの内側に第２のフィルタを設けることによって、塵埃の清浄効率及び空気流の清浄度がさらに改善され、フィルタの耐用寿命がさらに伸び、フィルタ交換の頻度が低減され、収集装置のメンテナンスコストが著しく低減され、収集装置の適用性が改善される。
【００２３】
好ましい実施例では、少なくとも２つの第２のフィルタが、第１のフィルタ内に等間隔で分散配置されている。第１のフィルタの容積が一定である条件下において、第１のフィルタの内側に設けられた第２のフィルタの数量を増やすに従って、第２のフィルタの分別面積が増大するので、第２のフィルタの分別効率が改善され、ひいては収集装置全体の塵埃除去効率が改善される。さらに、塵埃分離効率が改善されるに止まらず、収集装置全体の容積が最小状態で維持されるので、塵埃除去に関するより高い要件にも合致し、収集装置の適用性が改善される。
【００２４】
他の好ましい実施例では、シールプレートが、空気バッフルの頂端部に固定状態で接続されている。シールプレート及び空気バッフルのうち少なくとも１つが、第１のフィルタと第２のフィルタとを連通している斜方向に切り欠かれた通気口を備えており、斜方向に切り欠かれた通気口のうち任意の一の通気口の開始地点及び終了地点が、径方向又は軸線方向に沿って、第１のフィルタを第２のフィルタから孤立させている。シールプレートは、塵埃を含んでいる空気流が空気バッフルの頂部分を介して第２のフィルタ内部に直接逆流することを効果的に防止するので、第２のフィルタに作用する負荷が低減され、第２のフィルタの耐用寿命が伸びる。さらに、斜方向に切り欠かれた通気口の開始地点及び終了地点の両方が、径方向又は軸線方向に沿って、第１のフィルタを第２のフィルタから孤立させているので、第２の空気取り込みチャネルを介して第２のフィルタと空気バッフルとの間に流入した塵埃は、斜方向に切り欠かれた通気口を介して第２の塵埃収集チャンバ内に入ることができるが、第２の塵埃収集チャンバ内の塵埃は、斜方向に切り欠かれた通気口を介して第２のフィルタに流入することができない。これにより、第２のフィルタに作用する負荷が低減され、収集装置の塵埃分離効率が改善される。
【００２５】
さらに、本発明は、上述の収集装置に基づいて、上述の収集装置を含んでいる真空掃除機を提供する。収集装置が上述の技術的効果を有しているので、上述の収集装置を含む真空掃除機も、対応する技術的特徴を有している。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】従来技術における典型的な真空掃除機の収集装置の構造を表わす概略図である。
【図２】従来技術における他の典型的な収集装置の構造を表わす概略図である。
【図３】図２に表わす収集装置の動作状態を表わす概略図である。
【図４】本発明における収集装置の第１の実施例の構造を概略的に表わす分解図である。
【図５】本発明における収集装置の第２の実施例の構造を表わす概略図である。
【図６】図５に表わす収集装置の概略的な分解図である。
【図７】本発明における収集装置の第３の実施例の構造を表わす概略図である。
【図８】本発明における収集装置の第４の実施例の構造を表わす概略図である。
【図９】本発明における第２のフィルタ及び空気バッフルの一の実施例を概略的に表わす分解図である。
【図１０】本発明における空気バッフル及びシールプレートの第１の実施例の構造を概略的に表わす斜視図である。
【図１１】図１０に表わす空気バッフル及びシールプレートの上面図である。
【図１２】本発明における空気バッフル及びシールプレートの第２の実施例の構造を概略的に表わす斜視図である。
【図１３】本発明における空気バッフル及びシールプレートの第３の実施例の構造を概略的に表わす斜視図である。
【図１４】本発明における第２のフィルタ及び空気バッフルの一の実施例の構造を概略的に表わす分解図である。
【図１５】本発明における収集装置の第５の実施例の概略図である。
【図１６】本発明における第２のフィルタの一の実施例の構造を表わす概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
本発明の技術的思想は、フィルタの耐用寿命を効果的に伸ばし、フィルタ交換の頻度を低減し、収集装置のメンテナンスコストを低減し、収集装置の適用性を改善することができる収集装置を提供することである。本発明の他の技術的思想は、その動作効率が改善された上述の収集装置を含んでいる真空掃除機を提供することである。
【００２８】
本出願における“上方（up）”及び“下方（down）”との用語は、塵埃が流入する塵埃吸引チューブの開口部が最高点に配置されていることに基づいて規定されている。本出願にて説明する軸線方向は、塵埃吸引チューブの延在する方向を指示しており、空気チャネルがフィルタを中心として回転する場合におけるフィルタの高さ方向に基づいて規定されている。本出願にて方向及び位置を示す用語は、本出願の技術的範囲を制限することを意図する訳ではない。
【００２９】
本出願は、本発明における収集装置を説明するための一例として、真空掃除機を取り上げているにすぎないことに留意すべきである。しかしながら、当該真空掃除機は本発明における収集装置の応用例であり、当該応用例は真空掃除機に限定される訳ではない。本出願における収集装置は、例えば空気清浄器、エアコン用空気取り込みシステム、自動車両用空気取り込みシステムや大型製造プラントの空気取り込みシステムのような、空気の清浄に関して比較的高い要求が為される場合に適用することができる。収集装置の螺旋状のサイクロンチャネルは、比較的多くの塵埃を塵埃収集チャンバ内に集めることができる。多重に設けられているマルチフィルタの構成が、フィルタスクリーンを清浄する頻度を著しく低減するので、フィルタスクリーンの交換及びメンテナンスが頻繁に必要とされる従来の状況を変化させる。幾つかの場合には、ゼロメンテナンス（zero-maintenance）でさえ実現可能であり、これにより収集装置のメンテナンスコストが著しく低減される。
【００３０】
当業者が本願の解決すべき技術的課題を良好に理解するために、本発明について、図面及び以下の実施例を参照しつつ詳細に説明する。
【００３１】
図４は、本発明における収集装置の第１の実施例の構造を分解した概略図である。
【００３２】
本発明における収集装置は、真空掃除機が動作している場合における空気流の方向に沿って、塵埃吸引チューブ２１と、第１の空気取り込みチャネル（図示しない；Ａは、第１の空気取り込みチャネルの入口である）と、第１の塵埃収集チャンバ２２と、第１のフィルタ２３と、第２の空気取り込みチャネル（図示しない；Ｂは、第２の空気取り込みチャネルの入口である）と、第２の塵埃収集チャンバ２４と、第２のフィルタ２５とを備えている。動力装置が第２のフィルタ２５内において負圧を発生させ、これにより例えば塵埃のような、清浄する必要がある微小物体群（sundry）が塵埃吸引チューブ２１に沿って収集装置内に至り、第１の空気取り込みチャネル内に流入する。第１の塵埃収集チャンバ２２内に集められた後に、第１のフィルタ２３によって微小物体群の一部が空気流と共に分別され（filter）、第１の塵埃収集チャンバ２２内に格納される。微小物体群の残りの部分に含まれる小さな粒子は、空気流と共に第２の空気取り込みチャネル及び第２の塵埃収集チャンバ２４に流入し、第２の塵埃収集チャンバ２４内に集められる。第２のフィルタ２５による分別によって、動力装置に流入する空気流が確実に清浄され、不純物が除去されるので、動力装置の耐用寿命が伸びる。空気バッフル２６は、第１のフィルタ２３と第２のフィルタ２５との間に設けられているので、第１のフィルタ２３から流出した空気は、径方向に沿って第２のフィルタ２５に流入することができないが、軸線方向に沿って第２の空気取り込みチャネル及び第２の塵埃収集チャンバ２４に流入することができ、その後に第２のフィルタ２５に流入する。
【００３３】
第１の空気取り込みチャネル及び第２の空気取り込みチャネルのうち少なくとも１つの空気取り込みチャネルが、螺旋状に構成されている。このようにして、塵埃が塵埃吸引チューブ２１を介して空気取り込みチャネルに流入した後に、塵埃が螺旋状空気チャネルに沿って徐々に上方に移動し、塵埃が第１の空気取り込みチャネル及び／又は第２の空気取り込みチャネルから流出した後に、高速回転に起因する慣性力が働いた状態において、塵埃が第１の塵埃収集チャンバ２２及び／又は第２の塵埃収集チャンバ２４内において螺旋状経路に沿って移動し続けることができ、第１のフィルタ及び第２のフィルタから離隔するように空気取り込みチャネルの末端から徐々に離れるように移動する傾向を有している。従って、塵埃がフィルタに固着する可能性が低減され、フィルタの耐用寿命を伸ばすという目的、及び、フィルタのメンテナンスの頻度を低減させるという目的が実現される。さらに、フィルタが長期に亘り清浄な状態を維持することによって、真空掃除機の電力消費が低減され、真空掃除機の騒音が低減され、真空掃除機の運転効率が向上する。一方、第２のフィルタ２５を第１のフィルタ２３の内側に設けることによって、塵埃の清浄効率が向上され、空気流の清浄度が改善され、フィルタの耐用寿命がさらに伸び、フィルタの交換頻度が低減され、収集装置のメンテナンスコストが著しく低減され、収集装置の適用性が改善される。
【００３４】
さらに、本発明における収集装置は、第２のフィルタ２５の構造に類似する構造を有している第３のフィルタを含んでいる場合がある。第３のフィルタは、第２のフィルタ２５の内側に設けられている。第２のフィルタ２５及び第３のフィルタは、螺旋状に構成されている場合がある第３の空気取り込みチャネルを介して連通している。一方、放射状の空気隔離バッフルが、第２のフィルタ２５と第３のフィルタとの間に設けられており、第３の塵埃収集チャンバは、第２のフィルタ２５の上端に設けられている。空気流は、順番に塵埃吸引チューブ２１、第２の空気取り込みチャネル、第２のフィルタ２５、第３の空気取り込みチャネル、第３の塵埃収集チャンバ、及び第３のフィルタを介して流れた後に、動力装置に流入する。このようにして、動力装置に流入した空気は、３層のフィルタによって分別されるので、高い清浄度を有している。
【００３５】
図５は、本発明における収集装置の第２の実施例の構造を表わす概略図である。図５において矢印が示す方向は、空気流が流れる方向である。図６は、図５に表わす収集装置を概略的な分解図である。
【００３６】
第２の実施例では、本発明における収集装置は、第３のフィルタ３１を含んでいる。第３のフィルタ３１は、幾つかの第２のフィルタ２５の中心に設けられており、第２の空気バッフル３２は、第３のフィルタ３１の外側に設けられている。第３の塵埃収集チャンバ３３は、第３のフィルタ３１の頂部に設けられている。空気流が第２のフィルタ２５を通じて流れた後に、空気流が、第３の空気取り込みチャネルを介して、中心に配設されている第３のフィルタ３１に流入する。空気流は、第３のフィルタ３１から流出した後に動力装置に流入するので、３層による分別が実現される。
【００３７】
また、本発明における収集装置は、多重に又は並列に設けられている第４のフィルタ、第５のフィルタでさえも含んでいる場合がある。このような収集装置の具体的な配置については、本明細書では特に説明しない。
【００３８】
図７は、本発明における収集装置の第３の実施例の構造を表わす概略図である。図７において矢印が示す方向は、収集装置が動作している場合に空気流が流れる方向である。
【００３９】
第３の実施例では、本発明における収集装置の第１の空気取り込みチャネル及び第２の空気取り込みチャネルの両方が、軸線方向に延在している螺旋構造に構成されている。図７に表わすように、第１の空気取り込みチャネル及び第２の空気取り込みチャネルの両方が螺旋構造に構成されている場合には、螺旋状に流れている空気流が第１の塵埃収集チャンバ２２及び第２の塵埃収集チャンバ２４の両方において発生し、これにより塵埃が第１の塵埃収集チャンバ２２及び第２の塵埃収集チャンバ２４の底部分から離隔するように移動するので、塵埃が第１のフィルタ２３及び第２のフィルタ２５の表面に固着する可能性が低減される。さらに、第１のフィルタ２３及び第２のフィルタ２５に作用する負荷が低減され、第１のフィルタ２３及び第２のフィルタ２５の耐用寿命が伸び、これらフィルタ交換の頻度が低減され、これらフィルタの塵埃除去効率（dust-removal efficiency）が改善される。
【００４０】
図８は、本発明における収集装置の第４の実施例の構造の概略図である。図８において、矢印が示す方向は、収集装置が動作している場合に空気流が流れる方向である。
【００４１】
第４の実施例では、少なくとも２つの第２のフィルタ２５が、第１のフィルタ２３内に均等に分散して配置されている（図５及び図６に表わす第２の実施例では、７つの第２のフィルタ２５が設けられている）。第１のフィルタ２３の容積が一定であるとの条件下において、第１のフィルタ２３の内側に設けられている第２のフィルタ２５の数量を増やすことによって、第２のフィルタ２５のフィルタリング領域が増大するので、第２のフィルタ２５の分別効率（filtering efficiency）が改善され、ひいては収集装置全体における塵埃除去効率が改善される。一方、塵埃除去効率の改善に基づいて、収集装置全体の容積の小型化が維持され、塵埃除去に関する高い要求が満たされ、収集装置の適用性が改善される。
【００４２】
図９は、本発明における第２のフィルタ及び空気バッフルの一の実施例の概略的な分解図である。
【００４３】
他の実施例では、第２のフィルタ２５それぞれが対応する空気バッフル２６に対応しており、少なくとも２つの第２のフィルタ２５と少なくとも２つの空気バッフル２６とが設けられている。空気バッフル２６は、第２のフィルタ２５内に均等に分散配置されている。複数の螺旋状に流れている空気流が、第１のフィルタ２３の内側に発生し、これにより塵埃除去効率がさらに改善されると共に、第２のフィルタ２５の塵埃除去領域が改善される。
【００４４】
従って、本発明における収集装置には、１つの第２のフィルタ２５が設けられている場合と、複数の第２のフィルタ２５が設けられている場合とがある。同様に、本発明における収集装置には、１つの第３のフィルタ３１が設けられている場合と、複数の第３のフィルタ３１が設けられている場合とがある。１つの第２のフィルタ２５が設けられている場合には、１つの第１のフィルタ２３と１つの第２のフィルタ２５と１つの第３のフィルタ３１とから成る構造体を形成するように、１つの第３のフィルタ３１が設けられている場合がある。さらに、複数の第３のフィルタ３１が、第２のフィルタ２５の内側に均等に分散配置されている場合がある。複数の第２のフィルタ２５が設けられている場合には、複数の第３のフィルタ３１が設けられている場合がある。この場合には、第３のフィルタ３１それぞれが第２のフィルタ２５それぞれに対応しており、第２のフィルタ２５それぞれの内側に設けられている。一方、複数の第２のフィルタ２５が設けられている場合には、１つの第３のフィルタ３１が第２のフィルタ２５の内側において動力装置の空気取り込みオリフィスの直近に設けられているか、又は第２の実施例と同様に第２のフィルタ２５の中心に設けられているので、動力装置内に流入する空気流が第３のフィルタ３１によって分別された空気であること、及び、空気流の清浄度が改善されることが確保される。
【００４５】
図１０は、本発明における空気バッフル及びシールプレートの第１の実施例の構造を概略的に表わす斜視図である。図１１は、図１０に表わす空気バッフル及びシールプレートの上面図である。図１２は、本発明における空気バッフル及びシールプレートの第２の実施例の構造を概略的に表わす斜視図である。
【００４６】
第４の実施例では、シールプレート２７は、空気バッフル２６の頂端部に固定状態で接続されている。シールプレート２７及び空気バッフル２６のうち少なくとも１つが、第１のフィルタ２３と第２のフィルタ２５とを連通させていると共に斜方向に切り欠かれた通気口を備えている。斜方向に切り欠かれた通気口のうち任意の一の通気口の開始地点及び終了地点は、径方向又は軸線方向に沿って、第１のフィルタ２３を第２のフィルタ２５から孤立させている。シールプレート２７は、塵埃を含んでいる空気流が空気バッフル２６の頂部分を介して第２のフィルタ２５内部に直接逆流することを効果的に防止し、第２のフィルタ２５に作用する負荷を低減し、第２のフィルタ２５の耐用寿命を伸ばすことができる。一方、斜方向に切り欠かれた通気口の開始地点及び終了地点の両方が、径方向又は軸線方向に沿って、第１のフィルタ２３を第２のフィルタ２５から孤立させるので、第２の空気取り込みチャネルを介して第２のフィルタ２５と空気バッフル２６との間に流入する塵埃は、斜方向に切り欠かれた通気口を介して第２の塵埃収集チャンバ２４内に流入することができるが、第２の塵埃収集チャンバ２４内の塵埃は、斜方向に切り欠かれた通気口を介して第２のフィルタ２５内に流入することができない。従って、第２のフィルタ２５に作用する負荷がさらに低減され、収集装置の塵埃除去効率が改善される。
【００４７】
シールプレート２７が設けられていない場合がある。すなわち、空気バッフル２６の頂端部に貫通口が形成されている場合がある。このような構成であっても、本発明の目的を達成可能であり、本発明の技術的範囲に属する。
【００４８】
図１３は、本発明における空気バッフル及びシールプレートの第３の実施例の構造を概略的に表わす斜視図である。
【００４９】
第３の実施例では、本発明における空気バッフル２６には、斜方向に切り欠かれた通気口が形成されている。複数の斜方向に切り欠かれた通気口が、空気バッフル２６の周方向に沿って等間隔に配置されている場合がある。シールプレート２７には、当該シールプレートの底端部に向かって沈降している中央凹所が形成されている。第２の空気取り込みチャネルを介して空気バッフル２６と第２のフィルタ２５との間に流入する塵埃が、斜方向に切り欠かれた通気口から空気バッフル２６内に流入する一方、シールプレート２７の中央凹所が、第２の塵埃収集チャンバ２４内に塵埃を収集することによって、第２の塵埃収集チャンバ２４内に収集された塵埃を蓄積すると共に、塵埃が第２の塵埃収集チャンバ２４内に堆積する可能性を低減し、これにより副次的な汚染を低減することができる。特に塵埃吸引チューブ２１が上方に向いている場合には、例えば収集装置が、天井、窓のカーテン、又は他の比較的高い位置に付着した塵埃を吸引するために携行式真空掃除機に適用されている場合には、シールプレート２７の中央凹所が収集された塵埃を効果的に捕集するので、塵埃が動力装置内に流入することが防止され、これにより真空掃除機の塵埃除去効率がさらに改善される。
【００５０】
斜方向に切り欠かれた通気口が第１のフィルタ２３と第２のフィルタ２５とを連通させていることを条件として、斜方向に切り欠かれた通気口は、シールプレート２７若しくは空気バッフル２６に形成されているか、又は、シールプレート２７及び空気バッフル２６の両方に形成されていて良い。一方、斜方向に切り欠かれた通気口の開始地点及び終了地点の両方が、径方向又は軸線方向に沿って、第１のフィルタ２３を第２のフィルタ２５から孤立させている。シールプレート２７について一例を挙げれば、（図１０に表わすように）シールプレート２７が主要部分とシールド部分とを含んでおり、主要部分が空気バッフル２６に対して直角に設けられており、シールド部分が所定の角度で主張部分に固定状態で接続されている場合がある。幾つかの通気口は、主要部分に設けられており、シールド部分が、斜方向に切り欠かれた通気口を形成するように軸線方向に沿った通気口を塞いでいる。また、シールプレート２７は図１２に表わすように構成されている。シールプレート２７は、当該シールプレートの厚さ方向に対して斜方向に切り欠かれているので、軸線方向に沿って塵埃が空気バッフル２６内に直接流入することができない。斜方向に切り欠かれた通気口は、シールプレート２７に設けられた斜方向に切り欠かれた通気口と同様に、空気バッフル２６に設けられている。この場合には、斜方向に切り欠かれた通気口が、径方向に沿って第１のフィルタ２３を第２のフィルタ２５から孤立させる。このような構造については、本明細書において詳述しない。
【００５１】
図１４は、本発明における第２のフィルタ及び空気バッフルの一の実施例を概略的に表した分解図である。
【００５２】
好ましい実施例では、複数の第２の空気取り込みチャネルが設けられており、第２の空気取り込みチャネルそれぞれが第２のフィルタ２５の底端部を囲んでおり、第２の空気取り込みチャネルの入口が第２のフィルタ２５の周方向に沿って均等に分散配置されている。図１４に表わすように、第２のフィルタ２５の底部分には、２つの螺旋状突起３４が形成されており、２つの螺旋状突起３４が、第２のフィルタ２５を囲んでおり、２つの螺旋状空気取り込みチャネルを形成するように空気バッフル２６と協働する。２つの螺旋状空気取り込みチャネルの開始地点は第２の空気取り込みチャネルの入口であり、２つの開始地点は一定の間隔で離隔している。特に２つの開始地点は、第２のフィルタ２５に関して中心対称に配設されている。２つの螺旋状空気取り込みチャネルの終了地点は第２のフィルタ２５の底端部である。第２の空気取り込みチャネルの数量を増やすに従って、第２のフィルタ２５における単位時間当たりの通気量が大きくなり、収集装置の動作効率及び適用性が改善される。一方、第２のフィルタ２５の周方向に沿って均等に分散配置されている第２の空気取り込みチャネルの入口は、空気流の収集装置内への供給を一様に維持するので、空気流がより安定する。
【００５３】
さらに、図１４に表わす第２の空気取り込みチャネルは、図１４に表わす螺旋状突起３４と空気バッフル２６との協働によって形成されている。また、第２の空気取り込みチャネルは、第２のフィルタ２５の底部分に配設された溝によって形成されている。すなわち、螺旋状チャネルが、第２のフィルタ２５の底部分の中実部分（solid body）に形成されている。このことは、本発明の要件に合致するものであり、本発明の技術的範囲に属するものである。しかしながら、図１４に表わす第２の空気取り込みチャネルは、単純な構造であり、容易に機械加工可能であるので、収集装置の製造コストを低減することができるという利益を有している。
【００５４】
図１５は、本発明における収集装置の第５の実施例の構造を表わす概略図である。図１５において矢印が示す方向は、収集装置が動作している場合に空気流が流れる方向である。
【００５５】
第５の実施例では、本発明における収集装置は、第１のフィルタ２３の頂端部に設けられたテーパ状の空気案内カバーを含んでおり、テーパ状の空気案内カバーの出口が、第２の塵埃収集チャンバ２４と連通している。収集装置が動作している場合には、空気流が塵埃吸引チューブ２１、第１の空気取り込みチャネル、第１のフィルタ２３、第２の空気取り込みチャネル、及びテーパ状の空気案内カバーを通過した後に、第２の塵埃収集チャンバ２４及び第２のフィルタ２５に流入する。すなわち、第２の空気取り込みチャネルから流出した空気は、最初にテーパ状の空気案内カバーを通過することによって強度の螺旋状態に形成されるので、螺旋状の空気流中の可能な限り多くの塵埃が、第２のフィルタ２５から離隔するように移動する。これにより、第２のフィルタ２５の負荷が低減され、第２のフィルタ２５の耐用寿命が伸び、第２のフィルタ２５の交換頻度が低減され、収集装置のメンテナンスコストが低減される。
【００５６】
図１６は、本発明における第２のフィルタの一の実施例の構造を表わす概略図である。
【００５７】
一の実施例では、本発明における第２のフィルタ２５の分別開口部はストリップ状の開口部である。第１のフィルタ２３によって分別された後には、例えば毛髪のような、塵埃に含まれている比較的大きな混入物の大部分の分別が既に完了しており、第２のフィルタ２５に流入することは稀である。ストリップ状の開口部は、ドット状の開口部と比較して、容易な工程で機械加工可能であり、低コストであり、多くの材料に適用可能であるので、機械加工の難易度及び収集装置のコストをさらに低減することができる。また、第１のフィルタ２３と第３のフィルタ３１とが、ストリップ状の開口部を備えたフィルタを利用する場合がある。
【００５８】
さらに、本発明は、上述の収集装置の他に、上述の収集装置を含んでいる真空掃除機を提供する。真空掃除機の動力装置は、収集装置の第２のフィルタ２５の出口端部に接続されている。動力装置が動作している場合には、収集装置内に負圧が発生し、これにより塵埃が第１の塵埃収集チャンバ２２及び第２の塵埃収集チャンバ２４に流入するので、塵埃除去及び清浄という技術的効果を得ることができる。真空掃除機の他の部分の構造については、従来技術と同様であるので、本明細書では詳述しない。
【００５９】
特に、上述の真空掃除機が携行式真空掃除機である場合には、当該真空掃除機は、良好な塵埃除去効果と共に軽量且つ可搬な形体に起因して、近代生活において広く活用することができる。携行式真空掃除機は、特に自動車両やコンピュータのような精密電子機器の小さなコーナーに対して良好な塵埃除去効果を有している。さらに、本発明における真空掃除機が家庭用大型横向き真空掃除機や工業用真空掃除機である場合には、これら真空掃除機に適用された本発明における収集装置によって、同一の技術的効果を発揮させることができる。このことも、本発明の技術的範囲に属するものである。
【００６０】
本発明における収集装置、及び当該収集装置を含んでいる真空掃除機については、上述の通りである。本明細書では、特定の例を提示することによって、本発明の原理及び実施例が説明されている。当該実施例に関する説明は、本発明の手法及び技術的思想を理解するためにのみ利用されるべきであり、当業者が本発明に対して変更及び改良をしても、本発明の技術的範囲を逸脱する訳ではないことに留意すべきである。そして、このような変更及び改良は、本発明の保護範囲内にあることを認識すべきである。
【符号の説明】
【００６１】
２１  塵埃吸引チューブ
２２  第１の塵埃収集チャンバ
２３  第１のフィルタ
２４  第２の塵埃収集チャンバ
２５  第２のフィルタ
２６  空気バッフル
２７  シールプレート
３１  第３のフィルタ
３２  第２の空気バッフル
３３  第３の塵埃収集チャンバ
３４  螺旋状突起
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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