(57)【要約】掃除機は、サイクロンチャンバーの中心軸の周りの循環のために空気の流れを導入するための入口を有するサイクロンチャンバーを含む。フィルターチャンバーは、サイクロンチャンバーの下流に配置されると共に壁を有する。フィルターは、フィルターチャンバーに配置される。排気管は、サイクロンチャンバーの中に中心軸に沿って延びる。排気管は、サイクロンチャンバーから空気の流れを受け入れる入口部分とフィルターチャンバー及びフィルターの方に空気の流れを導く出口部分とを有する。フィルターは、出口部分に近接してある。出口部分の断面領域は、フィルターの中に通過する空気の流れの速度を低減すると共にフィルターを渡って出口開口部を通過する空気の流れを均一に分散するために、下流方向に向けて増大する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
掃除機であって、
サイクロンチャンバーであって、サイクロンチャンバーの中心軸の周りの循環のために空気の流れを導入するための入口を有するサイクロンチャンバーと、
サイクロンチャンバーの下流に配置されると共に壁を有するフィルターチャンバーと、
フィルターチャンバーに配置されたフィルターと、
サイクロンチャンバーの中に中心軸に沿って延びる排気管と、を備え、
排気管は、
サイクロンチャンバーから空気の流れを受け入れる入口部分と、
フィルターチャンバー及びフィルターの方に空気の流れを導く出口部分と、を有し、
フィルターは、出口部分に近接してあり、
出口部分は、フィルターの上流側のフィルターチャンバーの壁上に出口開口部を含み、
出口部分の断面領域は、フィルターの中に通過する空気の流れの速度を低減すると共にフィルターを渡って出口開口部を通過する空気の流れを均一に分散するために、下流方向に向けて増大し、
排気管は、その長さの一部分にわたって実質的に一定の直径を画定する、掃除機。
【請求項２】
請求項１記載の掃除機において、
間隙の間隔が、壁とフィルターとの間に画定され、間隙の間隔は、直径の少なくとも５％である、掃除機。
【請求項３】
請求項２記載の掃除機において、
間隙の間隔は、直径の５％乃至５０％である、掃除機。
【請求項４】
請求項２記載の掃除機において、
間隙の間隔は、直径の５％乃至２５％である、掃除機。
【請求項５】
請求項２記載の掃除機において、
間隙の間隔は、直径の５％乃至１０％である、掃除機。
【請求項６】
請求項１記載の掃除機において、
出口部分は、中心軸を中心にして回転される円弧状の壁によって画定され、直径の少なくとも１５％の半径を画定する、掃除機。
【請求項７】
請求項６記載の掃除機において、
半径は、直径の１５％乃至５０％である、掃除機。
【請求項８】
請求項６記載の掃除機において、
半径は、直径の１５％乃至２５％である、掃除機。
【請求項９】
請求項１記載の掃除機において、
出口部分は、直径から壁上の出口開口部の直径まで増大し、出口開口部の直径は、直径の約２倍である、掃除機。
【請求項１０】
請求項１記載の掃除機において、
壁及び排気管は、単一の成形要素として一体に形成される、掃除機。
【請求項１１】
請求項１記載の掃除機において、
壁は、フィルターハウジングの底壁であり、
フィルターチャンバーは、上方に向いた側壁を含み、
フィルターの周辺部は、底壁とフィルターの底部との間に間隙を提供するために底壁上の側壁によって支持される、掃除機。
【請求項１２】
請求項１１記載の掃除機において、
底壁、側壁及び排気管は、単一の成形要素として一体に形成される、掃除機。
【請求項１３】
請求項１記載の掃除機において、
掃除機は、第１ステージサイクロンチャンバーを更に備え、
サイクロンチャンバーは、第１ステージサイクロンチャンバーの下流側の第２ステージサイクロンチャンバーである、掃除機。
【請求項１４】
請求項１記載の掃除機において、
掃除機は、空気の流れを形成するために構成されたモーター駆動ファンを更に備え、
フィルターは、モーター駆動ファンの上流側に配置されている、掃除機。
【請求項１５】
請求項１記載の掃除機において、
排気管の入口部分は、交差翼板の形態の整流器を含む、掃除機。
【請求項１６】
掃除機であって、
中心軸及び第１端部から第２端部まで延びる外壁を有するハウジングであって、外壁は、第１端部と第２端部との間に空気入口を画定する、ハウジングと、
第１端部に選択的に移動可能に連結された蓋アッセンブリであって、ハウジング及び蓋アッセンブリは、ゴミ収集チャンバーを少なくとも部分的に画定する、蓋アッセンブリと、
ハウジング内に配置されたシュラウドであって、シュラウド及び外壁は、第１サイクロン分離領域を少なくとも部分的に画定する、シュラウドと、
シュラウド内に少なくとも部分的に配置されたサイクロン本体であって、サイクロン本体は、第２サイクロン分離領域を少なくとも部分的に画定する、サイクロン本体と、
第２端部に連結された排気アッセンブリであって、排気アッセンブリは、第２サイクロン分離領域の中に延びると共に第２サイクロン分離領域から空気を受け入れる、実質的に均一な断面領域を有する入口部分と、入口部分の下流側にある、下流方向に増大する断面領域を有する出口部分とを含む、排気アッセンブリと、
出口部分の下流側にある排気アッセンブリに連結されたカバー部材であって、カバー部材及び排気アッセンブリは、フィルターチャンバーを画定する、カバー部材と、
フィルターチャンバーに配置されると共に空気の間隙によって排気アッセンブリの出口部分から分離されたフィルター部材であって、フィルター部材は、排気アッセンブリの出口部分から実質的に均一に分離された空気の流れを受け入れる、フィルター部材と、を備える、掃除機。
【請求項１７】
請求項１６記載の掃除機において、
排気アッセンブリの入口部分は、交差翼板の形態の整流器を含む、掃除機。
【請求項１８】
請求項１６記載の掃除機において、
シュラウド、サイクロン本体及び排気アッセンブリは、中心軸に沿って実質的に同軸的に配置されている、掃除機。
【請求項１９】
請求項１８記載の掃除機において、
出口部分は、中心軸を中心にして回転される円弧状の壁によって画定される、掃除機。
【請求項２０】
請求項１６記載の掃除機において、
掃除機は、空気の流れを形成するために構成されたモーター駆動ファンを更に備え、
フィルター部材は、モーター駆動ファンの上流側に配置されている、掃除機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（関連出願）
本発明は、２０１０年９月１日付で提出された米国仮特許出願第６１／３７９２１２号の優先権を主張するものであり、その内容が参照により本明細書に組み込まれる。
【背景技術】
【０００２】
本出願は、掃除機のためのゴミカップに関し、特に、サイクロン分離チャンバーのための排気管に関する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
サイクロン分離は、掃除機によって吸い上げられた又は吸引された空気流から埃やゴミを分離する一般的な方法である。サイクロン分離は、サイクロンチャンバー内で行われる。サイクロンチャンバーに通じる空気の吸い込みは、サイクロンチャンバー内で旋回やサイクロン気流を開始する。埃やゴミは、半径方向外側に向けられ、それによって、半径法内方位置からサイクロンチャンバーから取り除かれる比較的きれいな空気から分離される。いくつかの掃除機では、その空気は、サイクロンチャンバーの中心軸に沿ってサイクロンチャンバーの上部から下方に延びる排気管によって取り除かれる。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明は、一態様では、サイクロンチャンバーと、フィルターチャンバーと、排気管とを含む掃除機を提供する。サイクロンチャンバーは、サイクロンチャンバーの中心軸の周りの循環のために空気の流れを導入するための入口を有する。フィルターチャンバーは、サイクロンチャンバーの下流に配置されると共に壁を有する。フィルターは、フィルターチャンバーに配置される。排気管は、サイクロンチャンバーの中に中心軸に沿って延びると共に、サイクロンチャンバーから空気の流れを受け入れる入口部分と、フィルターチャンバー及びフィルターの方に空気の流れを導く出口部分とを含み、フィルターは、出口部分に近接してある。出口部分の断面領域は、フィルターの中に通過する空気の流れの速度を低減すると共にフィルターを渡って出口開口部を通過する空気の流れを均一に分散するために、下流方向に向けて増大する。
【０００５】
本発明は、他の態様では、中心軸及び第１端部から第２端部まで延びる外壁を有するハウジングを含む掃除機を提供する。外壁は、第１端部と第２端部との間に空気入口を画定する。蓋アッセンブリは、第１端部に選択的に移動可能に連結される。ハウジング及び蓋アッセンブリは、ゴミ収集チャンバーを少なくとも部分的に画定する。シュラウドは、ハウジング内に配置される。シュラウド及び外壁は、第１サイクロン分離領域を少なくとも部分的に画定する。サイクロン本体は、シュラウド内に少なくとも部分的に配置され、第２サイクロン分離領域を少なくとも部分的に画定する。排気管は、入口部分と出口部分とを含む。入口部分は、実質的に均一な断面領域を有する。出口部分は、入口部分の下流側にあり、下流方向に増大する断面領域を有する。カバー部材は、出口部分の下流側にある排気アッセンブリに連結される。カバー部材及び排気アッセンブリは、フィルターチャンバーを画定する。フィルター部材は、フィルターチャンバーに配置されると共に空気の間隙によって排気アッセンブリの出口部分から分離される。フィルター部材は、排気アッセンブリの出口部分から実質的に均一に分離された空気の流れを受け入れる。
【０００６】
本発明の他の特徴及び態様は、以下の詳細な説明及び添付図面を熟考することによって明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】図１は、掃除機の斜視図である。
【図２】図２は、図１の掃除機のゴミカップアッセンブリの分解図である。
【図３】図３は、図２のゴミカップアッセンブリの側面図である。
【図４】図４は、図１の線４−４に沿ったゴミカップアッセンブリの一部分の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
本発明の実施形態が詳細に説明される前に、本発明は、以下の説明に記載された又は以下の図面に図示された構成要素の構成及び配置に対するその用途に限定されないことを理解されるべきである。本発明は、他の実施形態を可能とし、様々な方法で実践又は実施されることができる。また、本明細書中に使用された表現及び用語は、説明の目的のためであり、限定的なものとみなすべきでないことを理解されるべきである。
【０００９】
図１は、本体１４に取り外し可能に固定されたゴミカップアッセンブリ１２と、吸引ノズル１８を含む足部１６と、ハンドル２０と、吸引源２２とを含む掃除機１０を示す。吸引源２２は、モーター及びファンアッセンブリ又は真空を形成するための他の適当な構造にすることができる。掃除機１０は、直立型サイクロン掃除機として示される。代替的に、掃除機１０は、キャニスター型掃除機、中央型掃除機及び携帯型掃除機を含む他のタイプにすることができる。
【００１０】
図２に示されるように、ゴミカップアッセンブリ１２は、円筒状容器２４、カバー２６、カバー挿入部２８、フィルター３０、排気管３２、サイクロンアッセンブリ３４及び底蓋３６を含む。容器２４は、開放上端部３８、開放下端部４０、内面４２、外面４４、接線方向の空気入口４６、レバー４８及び容器２４の中に延びるロック開口５２によって形成されたロックリップ５０を含む。レバー４８は、アクチュエーター５４を含み、外面上に形成されたトラック５６に沿って摺動する。スプリング５８は、レバーを上端部３８の方に付勢する。好ましくは、容器２４は、実質的に透明なプラスチックで作られる。代替的に、容器２４は、他の形状にすることができる。
【００１１】
カバー２６は、上端部３８で容器２４に取り外し可能に固定される。カバー２６は、カバー２６と容器２４との間のツイストロック又は他の適当な関係で固定される。カバー２６は、ハンドル６０と、ロック突起部６４を有する解除スイッチ６２とを含む。解除スイッチ６２は、ゴミカップアッセンブリ１２を本体１４に取り外し可能に固定する。ロック突起部６４は、解除スイッチ６２がロック位置にあるときに本体１２上の対応するロックリップ（図示せず）と係合する。ロックされていない位置では、ロック突起部６４は、ロックリップと係合せず、それによって、ゴミカップアッセンブリ１２が本体１４から取り外されるのを許容する。カバー２６は、フィルター３０の上面と接触するためにカバー２６から離れる方向に下方に突出するフィン６６を含むカバー挿入部２８に接続される。また、カバー２６は、カバー２６を出ると共にモーター及びファンアッセンブリ２２に通じる空気出口６８を画定する。
【００１２】
排気管３２は、容器２４の解放上端部３８に接続されると共に、サイクロンアッセンブリ３４の中心軸Ａに沿ってサイクロンアッセンブリの中に突出する。排気管３２は、サイクロンチャンバーからの空気の流れを収容するための入口部分７０と、出口部分７２に近接して配置されたフィルター３０の方に空気の流れを導くための出口部分７２とを含む。入口部分７０は、排気管３２の中に通過する空気の流れの乱れを低減するのを助ける交差翼板の形態の整流器を含む。出口部分の断面領域は、下流方向に増大し、フィルター３０の中に通過する空気の流れの速度を低減すると共にフィルター３０を渡って出口開口部を通過する空気の流れを均一に分散する。フィルター３０と出口部分７２との間に存在する構造がなく、従って、出口部分７２を出てフィルター３０に入る空気の流れと物理的に干渉する構造はない。排気管３２は、その長さの一部分にわたって実質的に一定の直径Ｄ１を画定する。出口部分７２は、中心軸Ａを中心にして回転される円弧状の壁によって画定される。円弧状の壁は、直径Ｄ１の少なくとも１５％である半径Ｒを画定する。いくつかの実施形態では、半径Ｒは、直径Ｄ１の１５％乃至５０％であり、さらに他の実施形態では、半径Ｒは、直径Ｄ１の１５％乃至２５％である。
【００１３】
出口部分７２は、排気管３２の上壁７６の直径Ｄ２を有する出口開口部７４まで直径Ｄ１から増大する。出口開口部の直径Ｄ２は、直径Ｄ１の約２倍である。また、排気管３２は、上壁７６上に配置された上方に延びる側壁７８を含む。フィルター３０の周辺部８０は、間隙８２が上壁７６とフィルター３０の底との間に提供されるように側壁７８によって支持される。間隙８２は、直径Ｄ１の少なくとも５％で直径Ｄ１の５倍未満の間隔Ｄ３を有する。いくつかの実施形態では、間隙の間隔Ｄ３は、直径Ｄ１の５％乃至５０％であり、他の実施形態では、間隙の間隔Ｄ３は、直径Ｄ１の５％乃至２５％であり、さらに他の実施形態では、直径Ｄ１の５％乃至１０％である。
【００１４】
フィルターチャンバー８４は、サイクロンチャンバーの下流に配置され、排気管３２の上壁７６（すなわち、フィルターチャンバー８４の底壁）と、排気管３２の側壁７８（すなわち、フィルターチャンバー８４の側壁）と、カバー挿入部２８（すなわち、フィルターチャンバーの上壁）とによって画定される。上述したように、フィルター３０は、フィルターチャンバー８４に配置される。整流器、上壁７６及び側壁７８を含む排気管３２は、単一の成形要素として一体に形成される。
【００１５】
蓋３６は、底端近くに配置されたヒンジ８６によって容器２４に枢動的に連結される。蓋３６は、（図３に示された）閉じた位置と多くの開いた位置との間でヒンジ８６を中心にして枢動する。代替的に、他のヒンジ構造が蓋３６を容器２４に枢動的に連結するために使用されることができる。
【００１６】
図２乃至４に示されるように、サイクロンアッセンブリ３４は、円錐台形状のサイクロン８８、シュラウド９０、スカート９２及び支持チューブ又はチューブ９４を含む。シュラウド９０は、上端３８で又は上端３８近くで容器２４に固定される。シュラウド９０の下部分は、チューブ９４の上部分に固定される。スカート９２は、チューブ９４の上部分から半径方向外方に延びる。シュラウド９０は、スカート９２上に配置された穴が開いた部分９６を含む。サイクロン８８は、シュラウド９０、スカート９２及びチューブ９４のアッセンブリ内に配置する。サイクロン８８は、空気入口９８及びゴミ出口１００を含む。チューブ９４は、内面１０２及び外面１０４を含む。代替的に、サイクロンアッセンブリは、一連に又は互いに並列に配置された多数のサイクロンを含むことができる。他の代替では、サイクロンアッセンブリは、一体形成されたシュラウドを有する排気管を取り囲む単一のサイクロンを含む。
【００１７】
図３に示されるように、第１ゴミ収集チャンバーは、閉じた位置にある蓋３６と、チューブ９４の外面１０４と、容器２４の内面４２とによって少なくとも部分的に画定される。第２ゴミ収集チャンバーは、閉じた状態にある蓋３６と、チューブ９４の内面１０２とによって少なくとも部分的に画定される。
【００１８】
図３及び図４に示されるように、蓋３６は、ラッチ１０６によって閉じた位置に固定される。（図３に示された）ロック位置では、ラッチ１０６は、蓋３６がヒンジ８６を中心にして枢動するのを防止するように係合される。ロックしていない位置では、ラッチ１０６は、係合されず、蓋３６は、ヒンジ８６を中心にして自由に枢動する。ラッチ１０６をロックしないようにするために、レバー４８が下方位置まで下方に押され、アクチュエーター５４がラッチ１０６を押し、ロックした位置からロックしない位置までラッチ１０６を動かす。スプリング５８は、レバー４８を（図３に示された）上昇位置まで戻す。蓋３６は、ラッチ１０６がロックした位置にカチッとはまるまでヒンジ８６を中心にして蓋３６を枢動することによって閉じた位置に再度固定される。
【００１９】
掃除機１０の使用中、吸引源２２は、汚れた空気を吸引ノズル１８を通じて容器２４の接線方向の空気入口４６に引き込む。汚れた空気は、接線方向の空気入口４６を通じてゴミカップアッセンブリ１２に入り、容器２４の内面４２とサイクロンアッセンブリ３４との間でサイクロンのように渦巻かれる。このサイクロン動作は、汚れた空気から比較的大きなゴミ粒子を分離する。これらの比較的大きなゴミ粒子は、第１ゴミ収集チャンバーに収集される。部分的にきれいなった空気は、シュラウド９０の穴が開いた部分９６を通ってサイクロンの空気入口９８まで流れる。部分的にきれいなった空気は、サイクロン８８内でサイクロンのように渦巻かれる。このサイクロン動作は、部分的にきれいなった空気から比較的小さなゴミ粒子を分離する。これらの比較的小さなゴミ粒子は、ゴミ出口１００を通じてサイクロンを出て、第２ゴミ収集チャンバーに収集される。きれいになった空気は、排気管３２、フィルター３０及び空気出口６８を通って吸引源２２まで通過し、最終的に掃除機１０から排出される。
【００２０】
ゴミカップアッセンブリ１２を空にするために、ゴミカップアッセンブリ１２は、解放スイッチ６２をロックされた状態からロックされていない状態まで摺動することによって本体１４から解放される。次に、ゴミカップアッセンブリ１２は、本体１４から取り外される。そして、ゴミカップアッセンブリ１２は、ゴミ入れ又は他の廃棄容器上に配置され、蓋３６は、開けられて、第１ゴミ収集チャンバー及び第２ゴミ収集チャンバーに収集されたゴミをゴミ入れに移す。ゴミカップアッセンブリ１２が空にされた後、蓋３６は、閉じた位置まで戻され、ゴミカップアッセンブリ１２は、本体１４に固定される。
【００２１】
本発明の様々な特徴は、以下の特許請求の範囲に記載される。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2013536736.tif 000006
【国際調査報告】
2013536736.tif 000007
2013536736.tif 000008
2013536736.tif 000009