(57)【要約】      （修正有）【課題】サイクロン式掃除機及びの塵埃分離器を提供する。【解決手段】掃除機１０が空気流からごみ片を分離するように動作することができる。掃除機１０は、第１サイクロン式分離器５２と、第１サイクロン式分離器５２から空気流を受けるように構成された吸込口７０を有する第２サイクロン式分離器６６とを含む。第２サイクロン式分離器６６の吸込口７０は、長手方向軸６２に沿った、第１ハウジング３２の上端４４から第１ハウジング３２の下端４６への吸気流れ方向に、そして第２サイクロン式分離器６６へと空気流を導く。第２サイクロン式分離器６６の吸込口７０は、空気流が流れるための吸込口断面領域を有する。吸込口断面領域は、長手方向軸６２に対して垂直に測定され、吸気流れ方向において減少する。【選択図】図４
2015096200.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
空気流からごみ片を分離するように動作可能な掃除機であって、
上端と、下端と、第１長手方向軸と、前記第１長手方向軸を取り囲む内壁とを有する第１ハウジングと、
少なくとも部分的に前記第１ハウジング内に位置する第２ハウジングと、
第１サイクロン式分離器及び第２サイクロン式分離器と流体連結する塵埃カップと、
を含み、
前記内壁は、前記空気流を受けるように構成された吸込口を有する前記第１サイクロン式分離器を少なくとも部分的に規定し、
前記第２ハウジングは、第２長手方向軸と、前記第２長手方向軸を取り囲む内壁とを含み、
前記第２ハウジングの前記内壁は、前記第１サイクロン式分離器から前記空気流を受けるように構成された吸込口を有する前記第２サイクロン式分離器を少なくとも部分的に規定し、
前記塵埃カップは、前記第１サイクロン式分離器及び前記第２サイクロン式分離器によって、前記空気流から分離された前記ごみ片を受け取るように構成され、
前記第２サイクロン式分離器の前記吸込口は、前記第２長手方向軸に沿った、前記第１ハウジングの前記上端から前記第１ハウジングの前記下端への吸気流れ方向に、そして前記第２サイクロン式分離器へと前記空気流を導き、
前記第２サイクロン式分離器の前記吸込口は、前記吸気流れ方向において減少する、前記第２長手方向軸に対して垂直に測定された、前記空気流の流れのための吸込口断面領域を有する、
掃除機。
【請求項２】
前記第２サイクロン式分離器の前記吸込口は、前記吸気流れ方向に前記空気流を導き、前記第２長手方向軸を取り囲む内壁と、前記吸気流れ方向に前記空気流を導き、前記第２サイクロン式分離器のための前記吸込口の前記内壁を取り囲む外壁とを含み、
前記吸込口断面領域が環状領域であるように、前記吸込口断面領域は前記吸込口の前記内壁から前記吸込口の前記外壁へと延在する、請求項１に記載の掃除機。
【請求項３】
前記第２長手方向軸に対して垂直に測定された、前記吸込口の前記内壁と前記吸込口の前記外壁との間の距離が、前記吸気流れ方向において減少して、前記吸気流れ方向において前記空気流の前記流れのための前記吸込口断面領域を減少させるように、前記第２サイクロン式分離器の前記吸込口の前記内壁は、前記第２長手方向軸の方向においてテーパーが付く、請求項２に記載の掃除機。
【請求項４】
前記第２長手方向軸に対して垂直に測定された、前記吸込口の前記内壁と前記吸込口の前記外壁との間の距離が、前記吸気流れ方向において減少して、前記吸気流れ方向において前記空気流の前記流れのための前記吸込口断面領域を減少させるように、前記第２サイクロン式分離器の前記吸込口の前記外壁は、前記第２長手方向軸の方向においてテーパーが付く、請求項２に記載の掃除機。
【請求項５】
前記第２長手方向軸の付近及び前記吸気流れ方向に延在し、前記第２サイクロン式分離器の前記吸込口内に位置する羽根を更に含む、請求項２に記載の掃除機。
【請求項６】
前記羽根は、前記第２サイクロン式分離器の前記吸込口の前記内壁から前記吸込口の前記外壁へ延在する、請求項５に記載の掃除機。
【請求項７】
前記羽根は第１羽根であり、
前記掃除機は、前記第２長手方向軸の付近及び前記吸気流れ方向に延在し、前記第１羽根に隣接した前記第２サイクロン式分離器の前記吸込口内に位置する第２羽根を更に含み、
前記第１羽根の厚さは、前記第２長手方向軸の付近で、そして前記第２長手方向軸に対して垂直に測定され、
前記第１羽根の前記厚さは、前記吸気流れ方向において増加して、前記吸気流れ方向において前記空気流の前記流れのための前記吸込口断面領域を減少させる、請求項５に記載の掃除機。
【請求項８】
前記第１長手方向軸及び前記第２長手方向軸は共通の軸を有する、請求項１に記載の掃除機。
【請求項９】
前記第２サイクロン式分離器と流体連結して、前記第２長手方向軸に沿って、前記第１ハウジングの前記下端から前記第１ハウジングの前記上端への吹出流れ方向に、前記第２サイクロン式分離器から前記空気流を移動させる空気吹出ダクトを更に含む、請求項１に記載の掃除機。
【請求項１０】
前記空気吹出ダクトは、前記第２サイクロン式分離器内に位置する吸込口を含み、
前記空気吹出ダクトの前記吸込口は、前記第２サイクロン式分離器の前記吸込口からの前記吸気流れ方向において、前記第２長手方向軸に対して平行に測定された距離を隔て、前記空気吹出ダクトの前記吸込口と前記第２サイクロン式分離器の前記吸込口との間に間隙を画定する、請求項９に記載の掃除機。
【請求項１１】
前記塵埃カップの上方の前記第１ハウジングに連結された、吸引モータ及びファンアセンブリを更に含む、請求項１に記載の掃除機。
【請求項１２】
排気口を有するモータハウジングを更に含み、
前記モータハウジングは、前記吸引モータ及びファンアセンブリを少なくとも部分的に取り囲む、請求項１１に記載の掃除機。
【請求項１３】
吸引モータ及びファンアセンブリと、前記吸引モータ及びファンアセンブリを駆動するように構成されたバッテリーとを更に含む、請求項１に記載の掃除機。
【請求項１４】
前記吸引モータ及びファンアセンブリは、前記塵埃カップの上方の前記第１ハウジングに連結される、請求項１３に記載の掃除機。
【請求項１５】
空気流からごみ片を分離するように動作可能な掃除機であって、
上端と、下端と、第１長手方向軸と、前記第１長手方向軸を取り囲む内壁とを有する第１ハウジングと、
少なくとも部分的に前記第１ハウジング内に位置する第２ハウジングと、
第１サイクロン式分離器及び第２サイクロン式分離器と流体連結する塵埃カップと、
少なくとも部分的に、第２長手方向軸の付近に、そして前記第２長手方向軸に沿って延在し、少なくとも部分的に前記第２サイクロン式分離器の吸込口内に位置する羽根と、
前記第２サイクロン式分離器と流体連結して、前記第２サイクロン式分離器から前記空気流を移動させる空気吹出ダクトと、
を含み、
前記内壁は、前記空気流を受けるように構成された前記吸込口を有する前記第１サイクロン式分離器を少なくとも部分的に規定し、
前記第２ハウジングは、前記第２長手方向軸と、前記第２長手方向軸を取り囲む内壁とを含み、
前記第２ハウジングの前記内壁は、前記第１サイクロン式分離器から前記空気流を受けるように構成された前記吸込口を有する前記第２サイクロン式分離器を少なくとも部分的に規定し、
前記塵埃カップは、前記第１サイクロン式分離器及び前記第２サイクロン式分離器によって、前記空気流から分離された前記ごみ片を受け取るように構成され、
前記羽根は、前記第２長手方向軸に対して前記空気流を回転させるように構成され、
前記第２サイクロン式分離器の前記吸込口は、前記第２長手方向軸に沿った、前記第１ハウジングの前記上端から前記第１ハウジングの前記下端への吸気流れ方向に、そして前記第２サイクロン式分離器へと前記空気流を導き、
前記空気吹出ダクトは、前記吸気流れ方向と反対の吹出流れ方向に、前記第２サイクロン式分離器から前記空気流を移動させる、
掃除機。
【請求項１６】
前記空気吹出ダクトは、前記第２サイクロン式分離器内に位置する吸込口を含み、
前記空気吹出ダクトの前記吸込口は、前記第２サイクロン式分離器の前記吸込口からの前記吸気流れ方向において、前記第２長手方向軸に対して平行に測定された距離を隔て、前記空気吹出ダクトの前記吸込口と前記第２サイクロン式分離器の前記吸込口との間に間隙を画定する、請求項１５に記載の掃除機。
【請求項１７】
前記空気吹出ダクトは、前記空気吹出ダクトにおける前記空気流を整えるように構成された、整流部材を含む、請求項１５に記載の掃除機。
【請求項１８】
前記第１ハウジングの前記上端に連結し、そして前記第１ハウジングの前記上端に隣接した、吸引モータ及びファンアセンブリを更に含む、請求項１５に記載の掃除機。
【請求項１９】
吸引口を含むベースと、前記ベースに枢動可能に連結されたハンドルとを更に含み、
前記第１ハウジング及び前記第２ハウジングは、取り外し可能に前記ハンドル及び前記ベースに連結され、
前記吸引モータ及びファンアセンブリが前記第１ハウジング及び前記第２ハウジングと共に、前記ベース及び前記ハンドルから除去可能であるように、前記吸引モータ及びファンアセンブリは前記第１ハウジングに連結される、請求項１８に記載の掃除機。
【請求項２０】
前記空気吹出ダクトは、拡散吐出ノズルを含む、請求項１５に記載の掃除機。
【請求項２１】
前記空気吹出ダクトは、前記吹出流れ方向において前記空気吹出ダクトを通って中心に延在する長手方向軸を含み、
前記空気吹出ダクトの前記長手方向軸は、前記第２長手方向軸と共通の軸を有する、請求項１５に記載の掃除機。
【請求項２２】
前記第２サイクロン式分離器の前記吸込口は、前記吸気流れ方向において減少する、前記第２長手方向軸に対して垂直に測定された、前記空気流の流れのための吸込口断面領域を有する、請求項１５に記載の掃除機。
【請求項２３】
前記第２サイクロン式分離器の前記吸込口は、前記第２長手方向軸に対して垂直に測定された、前記空気流の前記流れのための吸込口断面領域を有し、
前記第２サイクロン式分離器の前記吸込口は、前記吸気流れ方向に前記空気流を導き、前記第２長手方向軸を取り囲む内壁と、前記吸気流れ方向に前記空気流を導き、前記第２サイクロン式分離器のための前記吸込口の前記内壁を取り囲む外壁とを含み、
前記吸込口断面領域が環状領域であるように、前記吸込口断面領域は前記吸込口の前記内壁から前記吸込口の前記外壁へと延在する、請求項１５に記載の掃除機。
【請求項２４】
前記第２サイクロン式分離器の前記吸込口の前記内壁は、前記空気吹出ダクトを取り囲む、請求項２３に記載の掃除機。
【請求項２５】
空気流からごみ片を分離するように動作可能な掃除機であって、
長手方向軸と、前記空気流を受けるように構成された軸方向吸込口を有するサイクロン式分離器とを含むハウジングと、
前記サイクロン式分離器と流体連結する塵埃カップと、
を含み、
前記塵埃カップは、前記サイクロン式分離器によって前記空気流から分離された前記ごみ片を受け取るように構成され、
前記サイクロン式分離器の前記軸方向吸込口は、前記長手方向軸に沿った吸気流れ方向に、そして前記サイクロン式分離器へと前記空気流を導き、
前記サイクロン式分離器の前記軸方向吸込口は、前記吸気流れ方向において減少する、前記長手方向軸に対して垂直に測定された、前記空気流の流れのための吸込口断面領域を有する、
掃除機。
【請求項２６】
前記サイクロン式分離器の前記軸方向吸込口は、前記吸気流れ方向に前記空気流を導き、前記長手方向軸を取り囲む内壁と、前記吸気流れ方向に前記空気流を導き、前記サイクロン式分離器のための前記軸方向吸込口の前記内壁を取り囲む外壁とを含み、
前記吸込口断面領域が環状領域であるように、前記吸込口断面領域は、前記軸方向吸込口の前記内壁から前記軸方向吸込口の前記外壁へと延在する、請求項２５に記載の掃除機。
【請求項２７】
前記長手方向軸に対して垂直に測定された、前記軸方向吸込口の前記内壁と前記軸方向吸込口の前記外壁との間の距離が、前記吸気流れ方向において減少して、前記吸気流れ方向において前記空気流の前記流れのための前記吸込口断面領域を減少させるように、前記サイクロン式分離器の前記軸方向吸込口の前記内壁は、前記長手方向軸の方向においてテーパーが付く、請求項２６に記載の掃除機。
【請求項２８】
前記長手方向軸に対して垂直に測定された、前記軸方向吸込口の前記内壁と前記軸方向吸込口の前記外壁との間の距離が、前記吸気流れ方向において減少して、前記吸気流れ方向において前記空気流の前記流れのための前記吸込口断面領域を減少させるように、前記サイクロン式分離器の前記軸方向吸込口の前記外壁は、前記吸気流れ方向においてテーパーが付く、請求項２６に記載の掃除機。
【請求項２９】
少なくとも部分的に前記長手方向軸の付近及び前記吸気流れ方向に延在し、前記サイクロン式分離器の前記軸方向吸込口内に位置する羽根を更に含む、請求項２６に記載の掃除機。
【請求項３０】
前記羽根は、前記サイクロン式分離器の前記軸方向吸込口の前記内壁から前記軸方向吸込口の前記外壁へと延在する、請求項２９に記載の掃除機。
【請求項３１】
前記羽根は第１羽根であり、
前記掃除機は、前記長手方向軸の付近及び前記吸気流れ方向に延在し、前記第１羽根に隣接した前第サイクロン式分離器の前記軸方向吸込口内に位置する第２羽根を更に含み、
前記第１羽根の厚さは、前記長手方向軸の付近で、そして前記長手方向軸に対して垂直に測定され、
前記第１羽根の前記厚さは、前記吸気流れ方向において増加して、前記吸気流れ方向において前記空気流の前記流れのための前記吸込口断面領域を減少させる、請求項３０に記載の掃除機。
【請求項３２】
前記羽根は第１羽根であり、
前記掃除機は、前記長手方向軸の付近及び前記吸気流れ方向に延在し、前記第１羽根に隣接した前記サイクロン式分離器の前記軸方向吸込口内に位置する第２羽根を更に含み、
前記第１羽根及び前記第２羽根の位置は、前記長手方向軸の方向において互いに重なり合う、請求項３０に記載の掃除機。
【請求項３３】
前記軸方向吸込口の前記内壁内に少なくとも部分的に配置された空気吹出ダクトを更に含み、
前記空気吹出ダクトは、前記サイクロン式分離器と流体連結して、前記長手方向軸に沿った吹出流れ方向において、前記サイクロン式分離器から前記空気流を移動させる、請求項２６に記載の掃除機。
【請求項３４】
前記空気吹出ダクトは、前記サイクロン式分離器内に位置する吸込口を含み、
前記空気吹出ダクトの前記吸込口は、前記サイクロン式分離器の前記軸方向吸込口からの前記吸気流れ方向において、前記長手方向軸に対して平行に測定された距離を隔て、前記空気吹出ダクトの前記吸込口と前記サイクロン式分離器の前記軸方向吸込口との間に間隙を画定する、請求項３３に記載の掃除機。
【請求項３５】
前記空気吹出ダクトは、拡散吐出ノズルを含む、請求項３３に記載の掃除機。
【請求項３６】
前記塵埃カップの上方の前記ハウジングに連結された吸引モータ及びファンアセンブリを更に含む、請求項２５に記載の掃除機。
【請求項３７】
吸引モータ及びファンアセンブリと、前記吸引モータ及びファンアセンブリを駆動するように構成されたバッテリーとを更に含む、請求項２５に記載の掃除機。
【請求項３８】
前記吸引モータ及びファンアセンブリは、前記塵埃カップの上方の前記ハウジングに連結される、請求項３７に記載の掃除機。
【請求項３９】
空気流からごみ片を分離するように動作可能な掃除機であって、
長手方向軸と、前記空気流を受けるように構成された吸込口を有するサイクロン式分離器とを含むハウジングと、
前記サイクロン式分離器と流体連結する塵埃カップと、
複数の羽根と、
を含み、
前記サイクロン式分離器の前記吸込口は、前記長手方向軸に沿った吸気流れ方向に、そして前記サイクロン式分離器に前記空気流を導き、
前記塵埃カップは、前記サイクロン式分離器によって前記空気流から分離された前記ごみ片を受け取るように構成され、
各前記複数の羽根は、少なくとも部分的に、前記長手方向軸の付近に、そして前記長手方向軸に沿って延在し、少なくとも部分的に前記サイクロン式分離器の前記吸込口内に位置し、
前記複数の羽根は、前記長手方向軸に対して前記空気流を回転させるように構成され、
前記複数の羽根のうち、少なくとも２つの隣接した羽根の位置は、前記長手方向軸の方向において互いに重なり合う、
掃除機。
【請求項４０】
前記サイクロン式分離器の前記吸込口は、前記長手方向軸に対して垂直に測定された、前記空気流の流れのための吸込口断面領域を有し、
前記吸込口断面領域は、前記吸気流れ方向において減少する、請求項３９に記載の掃除機。
【請求項４１】
前記複数の羽根のうちの少なくとも１つの厚さは、前記長手方向軸の付近で、前記長手方向軸に対して垂直に測定され、
前記複数の羽根のうちの前記少なくとも１つの前記厚さは、前記吸気流れ方向において増加して、前記吸気流れ方向において前記空気流の前記流れのための前記吸込口断面領域を減少させる、請求項４０に記載の掃除機。
【請求項４２】
前記サイクロン式分離器の前記軸方向吸込口は、前記吸気流れ方向に前記空気流を導き、前記長手方向軸を取り囲む内壁と、前記吸気流れ方向に前記空気流を導き、前記サイクロン式分離器のための前記軸方向吸込口の前記内壁を取り囲む外壁とを含み、
前記吸込口断面領域が環状領域であるように、前記吸込口断面領域は、前記軸方向吸込口の前記内壁から前記軸方向吸込口の前記外壁へと延在する、請求項４０に記載の掃除機。
【請求項４３】
前記長手方向軸に対して垂直に測定された、前記軸方向吸込口の前記内壁と前記軸方向吸込口の前記外壁との間の距離が、前記吸気流れ方向において減少して、前記吸気流れ方向において前記空気流の前記流れのための前記吸込口断面領域を減少させるように、前記サイクロン式分離器の前記軸方向吸込口の前記内壁は、前記長手方向軸の方向においてテーパーが付く、請求項４０に記載の掃除機。
【請求項４４】
前記軸方向吸込口の前記内壁内に少なくとも部分的に配置された空気吹出ダクトを更に含み、
前記空気吹出ダクトは、前記サイクロン式分離器と流体連結して、前記長手方向軸に沿った吹出流れ方向において、前記サイクロン式分離器から前記空気流を移動させる、請求項４３に記載の掃除機。
【請求項４５】
前記空気吹出ダクトは、前記サイクロン式分離器内に位置する吸込口を含み、
前記空気吹出ダクトの前記吸込口は、前記サイクロン式分離器の前記軸方向吸込口からの前記吸気流れ方向において、前記長手方向軸に対して平行に測定された距離を隔て、前記空気吹出ダクトの前記吸込口と前記サイクロン式分離器の前記軸方向吸込口との間に間隙を画定する、請求項４３に記載の掃除機。
【請求項４６】
前記空気吹出ダクトは、拡散吐出ノズルを含む、請求項４４に記載の掃除機。
【請求項４７】
前記塵埃カップの上方の前記ハウジングに連結された吸引モータ及びファンアセンブリを更に含む、請求項３９に記載の掃除機。
【請求項４８】
吸引モータ及びファンアセンブリと、前記吸引モータ及びファンアセンブリを駆動するように構成されたバッテリーとを更に含む、請求項３９に記載の掃除機。
【請求項４９】
前記吸引モータ及びファンアセンブリは、前記塵埃カップの上方の前記ハウジングに連結される、請求項４８に記載の掃除機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はサイクロン式掃除機に関する。
【背景技術】
【０００２】
サイクロン式掃除機は、多くの場合、ベース又は脚部、そしてベースに枢動可能に取り付けられた直立型ハンドルを含む。塵埃分離器は直立型ハンドルに取り外し可能に取り付けられ、塵埃分離器は、第１サイクロンステージ、第１サイクロンステージの下流に位置する第２サイクロンステージ、そして第１及び第２サイクロンステージから分離された塵埃を収集する塵埃カップを含む。塵埃及び空気は、多くの場合、ベースにおける吸込口の開口を通って吸引され、塵埃分離器へと送られる。塵埃及び空気は、分離器の第１サイクロンステージに入り、サイクロン動作が塵埃を分離する。塵埃は塵埃カップに落下し、比較的清浄な空気が第２サイクロンステージへと移動する。第２サイクロンステージでは、サイクロン動作が空気中にまだ残っている比較的微細な塵埃を分離する。比較的微細な塵埃は、塵埃カップに落下し、比較的清浄な空気は空気中へと排出される。
【発明の概要】
【０００３】
一実施形態において、本発明は空気流からごみ片（ｄｅｂｒｉｓ）を分離するように動作することができる掃除機を提供する。掃除機は、上端、下端、第１長手方向軸、第１長手方向軸を取り囲む内壁を有する第１ハウジングを含む。内壁は、空気流を受けるように構成された吸込口を有する第１サイクロン式分離器を少なくとも部分的に規定する。第２ハウジングは、少なくとも部分的に第１ハウジング内に位置し、第２長手方向軸と、第２長手方向軸を取り囲む内壁とを含む。第２ハウジングの内壁は、第１サイクロン式分離器から空気流を受けるように構成された吸込口を有する第２サイクロン式分離器を少なくとも部分的に規定する。掃除機は、第１及び第２サイクロン式分離器と流体連結する塵埃カップを更に含む。塵埃カップは第１及び第２サイクロン式分離器によって、空気流から分離されたごみ片を受け取るように構成される。第２サイクロン式分離器の吸込口は、第２長手方向軸に沿った、第１ハウジングの上端から第１ハウジングの下端への吸気流れ方向に、そして第２サイクロン式分離器へと空気流を導く。第２サイクロン式分離器の吸込口は空気流が流れるための吸込口断面領域を有する。吸込口断面領域は第２長手方向軸に対して垂直に測定され、吸気流れ方向において減少する。
【０００４】
他の実施形態において、本発明は空気流からごみ片を分離するように動作することができる掃除機を提供する。掃除機は、上端、下端、第１長手方向軸、そして第１長手方向軸を取り囲む内壁を有する第１ハウジングを含む。内壁は、空気流を受けるように構成された吸込口を有する第１サイクロン式分離器を少なくとも部分的に規定する。第２ハウジングは、少なくとも部分的に第１ハウジング内に位置し、第２長手方向軸と、第２長手方向軸を取り囲む内壁とを含む。第２ハウジングの内壁は、第１サイクロン式分離器から空気流を受けるように構成された吸込口を有する第２サイクロン式分離器を少なくとも部分的に規定する。掃除機は、第１及び第２サイクロン式分離器と流体連結する塵埃カップを更に含む。塵埃カップは第１及び第２サイクロン式分離器によって、空気流から分離されたごみ片を受け取るように構成される。羽根は、少なくとも部分的に、第２長手方向軸の付近に、そして第２長手方向軸に沿って延在し、少なくとも部分的に第２サイクロン式分離器の吸込口内に位置する。羽根は、第２長手方向軸に対して空気流を回転させるように構成される。空気吹出ダクトは、第２サイクロン式分離器と流体連結して、第２サイクロン式分離器から空気流を移動させる。第２サイクロン式分離器の吸込口は、第２長手方向軸に沿った、第１ハウジングの上端から第１ハウジングの下端への吸気流れ方向に、そして第２サイクロン式分離器へと空気流を導く。空気吹出ダクトは、第２長手方向軸に沿って第１ハウジングの下端から第１ハウジングの上端への吹出流れ方向に、第２サイクロン式分離器から空気流を移動させる。
【０００５】
本発明の他の態様は、発明を実施するための形態及び添付の図面を検討することにより明らかになる。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】本発明の一実施形態に従った、掃除機の斜視図である。
【図２】図１の掃除機の塵埃分離器アセンブリの斜視図である。
【図３】図２の塵埃分離器アセンブリの一部の斜視図である。
【図４】図３の線４−４における、図３の塵埃分離器アセンブリの一部の断面図である。
【図５ａ】他の実施形態に従った、塵埃分離器のための第２サイクロン式分離器の吸込口の断面図である。
【図５ｂ】図５ａの吸込口に関する吸込口断面領域を概略的に示す図である。
【図６】更に他の実施形態に従った、塵埃分離器のための第２サイクロン式分離器の吸込口の断面図である。
【図７】図３の線７−７における断面図であるが、更に他の実施形態に従った、塵埃分離器のための第２サイクロン式分離器の吸込口を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
本発明の実施形態について詳細に説明する前に、本発明は、以下の説明に明記された、あるいは以下の図に図示された構成要素の詳細な構成及び配置への適用に限定されないということを理解されたい。本発明は、他の実施形態を可能にし、さまざまな方法で実施又は実行され得る。
【０００８】
図１は、ベース１２、ハンドル１４、塵埃分離器アセンブリ１８を含む掃除機１０を図示する。ベース１２は、吸引口２２及び車輪２４を含み、掃除される表面に沿ったベース１２の動きを促進する。図示した実施形態において、図１に示す直立格納位置と傾斜動作位置との間で、ハンドル１４がベース１２に対して枢動するように、ハンドル１４は、ベース１２に枢動可能に連結される。図示した実施形態において、導管２８はハンドル１４に沿って延在し、吸引口２２と塵埃分離器アセンブリ１８との間に流体連結をもたらす。
【０００９】
図２及び図４を参照すると、塵埃分離器アセンブリ１８は第１ハウジング３２、第２ハウジング３４、塵埃カップ３６、モータ及びファンアセンブリ３８、そして吸気導管４０を含む。図示した第１ハウジング３２は、塵埃分離器アセンブリ１８の外側ハウジングを形成し、第１ハウジングである外側ハウジング３２は、上端４４及び下端４６を含む。塵埃カップ３６は外側ハウジング３２の下端４６に連結され、吸気導管４０は外側ハウジング３２の上端４４と隣接した外側ハウジング３２から延在する。外側ハウジング３２は、外側ハウジング３２の上端４４及び下端４６を介して中心に延在する長手方向軸４８を更に含む。外側ハウジング３２の内壁５０は、長手方向軸４８を取り囲み、図示した実施形態における第１ステージの分離器である第１サイクロン式分離器５２を規定する。図示した実施形態において、内壁５０が上端４４から下端４６までの内壁５０の長さに沿って概ね一定である長手方向軸４８に対する半径５３を規定するように、内壁５０は円筒状の形状を成す。第１サイクロン式分離器５２は、外側ハウジング３２の上端４４に隣接した吸込口５４を含み、吸込口５４は吸気導管４０と流体連結する。
【００１０】
第２ハウジング３４は、図示した実施形態にける塵埃分離器アセンブリ１８の内側ハウジングを形成し、第２ハウジングである内側ハウジング３４は、外側ハウジング３２内に部分的に位置する。内側ハウジング３４は、図示した実施形態において、概ね円錐台形状の内壁５６を含む。内側ハウジング３４は、上端５８及び下端６０を更に含み、円錐台形状の内壁５６は、上端５８と下端６０との間に位置する。長手方向軸６２から内壁５６までの測定された半径６４が、長手方向軸６２に沿って一定的に変化し、長手方向軸６２に沿った位置において長手方向軸６２に対して一定となるように、内側ハウジング３４の長手方向軸６２は、内側ハウジング３４の上端５８及び下端６０を介して中心に延在し、内壁５６は長手方向軸６２を取り囲む。内壁５６は、図示した実施形態における第２ステージのサイクロン式分離器である、第２サイクロン式分離器６６を規定する。図示した実施形態では、単一の第２ステージのサイクロン式分離器しか含まれないが、他の実施形態では、塵埃分離器アセンブリ１８は多数の第２ステージのサイクロン式分離器を含むことができる。また、図示した実施形態において、第２サイクロン式分離器６６は塵埃分離器アセンブリ１８の最終ステージにおけるサイクロン式分離器であるが、他の実施形態では、分離器は更なるステージを含んでよい（例えば、第３ステージ）。
【００１１】
第２サイクロン式分離器６６は、第１サイクロン式分離器５２から空気を受ける吸込口７０を含む。図示した吸込口７０は、第１ハウジング３２の上端４４及び第２ハウジング３４の上端５８に隣接する。吸込口７０は内壁７４及び外壁７６を含む。内壁７４は概ね円筒状で、第２サイクロン式分離器６６の長手方向軸６２を取り囲む。そして、図示した実施形態において、長手方向軸６２は内壁７４と同心状（ｃｏｎｃｅｎｔｒｉｃ）である。外壁７６は内壁７４を取り囲み、概ね円筒状でもある。外壁７６は内壁７４と同心状である。内壁７４及び外壁７６は、空気流を吸気流れ方向に導き、これは一般的に図４の矢印７８で表され、第２サイクロン式分離器６６の長手方向軸６２に沿って、第１ハウジング３２の上端４４から第１ハウジング３２の下端４６に向かう方向である。空気流が流れるための吸込口断面領域は、内壁７４と外壁７６との間で長手方向軸６２に対して垂直に測定され、図示した実施形態において、吸込口断面領域は環状領域（ａｎｎｕｌａｒ  ａｒｅａ）である。
【００１２】
図３及び図４を参照すると、吸込口７０は、吸込口断面領域を介して延在する螺旋状の羽根８０を更に含む。羽根８０が長手方向軸６２の付近に、そして吸気流れ方向である矢印７８において長手方向軸６２に沿って延在するように、羽根８０は螺旋状である。羽根８０は内壁７４から外壁７６に延在する。第２サイクロン式分離器６６の吸込口７０は、第２サイクロン式分離器６６の長手方向軸６２に沿った、第１ハウジング３２の上端４４から第１ハウジング３２の下端４６への吸気流れ方向である矢印７８に、そして第２サイクロン式分離器６６へと空気流を導く。それと同時に、羽根８０は長手方向軸６２に対して空気流を回転させる。
【００１３】
図４を参照すると、図示された塵埃分離器アセンブリ１８は、シュラウド８４、スカート８６及び支持体８８を含む。シュラウド８４は開口８９を含み、第１サイクロン式分離器５２と第２サイクロン式分離器６６との間に位置し、空気流中に残っている比較的大きなごみ片を第１サイクロン式分離器５２と第２サイクロン式分離器６６との間でろ過する。スカート８６は支持体８８に取り付けられ、塵埃カップ３６内のごみ片の量を最小限にする。塵埃カップ３６と第１サイクロン式分離器５２との間にあるスカート８６を通過した空気の流れを最小限にすることによって、ごみ片は空気流内に再度取り込まれる。支持体８８は塵埃カップ３６の下壁から延在し、外側ハウジング３２内のシュラウド８４、スカート８６及び内側ハウジング３４を支持する。
【００１４】
塵埃カップ３６は、第１サイクロン式分離器５２及び第２サイクロン式分離器６６の下方に位置し、第１サイクロン式分離器５２及び第２サイクロン式分離器６６によって空気流から分離された塵埃やごみ片を受け取り、収集する。塵埃カップ３６は外側ハウジング３２の下端４６に隣接して配置される。
【００１５】
図４を参照すると、塵埃分離器アセンブリ１８は空気吹出ダクト９０を更に含む。空気吹出ダクト９０は、第２サイクロン式分離器６６と流体連結して、第２サイクロン式分離器６６の長手方向軸６２に沿って、一般的に図４の矢印９２で示される吹出流れ方向、つまり外側ハウジング３２の下端４６から外側ハウジング３２の上端４４の方向に、第２サイクロン式分離器６６から空気流を移動させる。空気吹出ダクト９０は図示した実施形態において、第２サイクロン式分離器６６内に位置する吸込口９４を含む。従って、吸込口９４は、第２サイクロン式分離器６６の空気の吸込口７０からの、吸気流れ方向において、長手方向軸６２と平行に測定された距離９６を隔て、空気吹出ダクト９０の吸込口９４と第２サイクロン式分離器６６の吸込口７０との間に間隙を規定する。距離９６によって表された間隙は、第２サイクロン式分離器６６を通って移動せずに、第２サイクロン式分離器６６を迂回し、吸込口７０から空気吹出ダクト９０に直接移動する空気流からの空気の量を最小限にして、空気流からごみ片を除去する。
【００１６】
空気吹出ダクト９０は吹出口９８を更に含み、図示した実施形態において、吹出口９８は拡散ノズルとして形成される。長手方向軸１００は吸込口９４及び吹出口９８を介して中心に延在し、図示した実施形態において、長手方向軸１００は、第２サイクロン式分離器６６の長手方向軸６２と共通の軸を有する。また、図示した実施形態において、吸込口７０の内壁７４が空気吹出ダクト９０を取り囲むように、空気吹出ダクト９０は吸込口７０を介して延在する。空気吹出ダクト９０は、空気吹出ダクト９０を通って移動すると、空気流を整える（つまり、旋回を減らす）整流部材１０２を更に含む。
【００１７】
図４を続けて参照すると、塵埃分離器アセンブリ１８はフィルタ１０４を更に含む。図示したフィルタ１０４は、モータ前置フィルタ（ｐｒｅ−ｍｏｔｅｒ  ｆｉｌｔｅｒ）（つまり、モータ及びファンアセンブリ３８の上流に位置するフィルタ）である。フィルタ１０４は、プリーツ型フィルタ（ｐｌｅａｔｅｄ  ｆｉｌｔｅｒ）、フォーム型フィルタ（ｆｏａｍ  ｆｉｌｔｅｒ）などを含むことができる。更に、図４にはフィルタ１０４が１つだけ図示されているが、塵埃分離器アセンブリ１８は２つ以上のフィルタ（つまり、多段フィルタ（ｍｕｌｔｉｐｌｅ  ｓｔａｇｅ  ｆｉｌｔｅｒｓ））を含むことができる。空気吹出ダクト９０の吹出口である拡散ノズル９８は、空気流がフィルタ１０４を通って移動する前に、空気流を長手方向軸１００に概ね垂直な方向に膨張させ、空気流をろ過するために活用されるフィルタ１０４の表面積を最大限にする。
【００１８】
図１及び図２を参照すると、モータ及びファンアセンブリ３８は、外側ハウジング３２の上端４４に隣接した外側ハウジング３２に連結され、モータ及びファンアセンブリ３８は、排気口１０８を有するモータハウジング１０６を含む。モータ及びファンアセンブリ３８は、吸引源として動作し、空気流を発生させる。図示した実施形態において、モータ及びファンアセンブリ３８は、モータ及びファンアセンブリ３８が単一の構成要素として、塵埃分離器アセンブリ１８と共にハンドル１４及びベース１２から取り外し可能なように、外側ハウジング３２に連結される。また、図示した実施形態において、モータ及びファンアセンブリ３８は、再充電可能なバッテリー（例えば、リチウムイオン再充電可能バッテリー）によって駆動される直流（ＤＣ）モータを含む。他の実施形態において、モータ及びファンアセンブリ３８は１２０Ｖの交流によって駆動され得る。
【００１９】
操作に際し、ユーザは、空気流を発生させるスイッチを操作することなどによって、モータ及びファンアセンブリ３８に電力を提供する。空気流は、吸引口２２を介した空気流と共に塵埃及びごみ片を吸引する。塵埃及びごみ片と共に取り入れられた空気流は、導管２８を上方に移動する。図４を参照すると、空気流は続いて吸込口５４を通って第１サイクロン式分離器５２に入る。サイクロン動作は、比較的重い塵埃及びごみ片を空気流から分離し、塵埃カップ３６へと落下させる（図２）。空気流はシュラウド８４の開口８９を通って吸込口７０に移動する。吸込口７０は空気流を吸気流れ方向である矢印７８に導き、螺旋状の羽根８０は長手方向軸６２に対して空気流を回転させる。空気流は第２サイクロン式分離器６６に入り、そこではサイクロン動作が比較的微細な塵埃及びごみ片を空気流から分離する。分離された塵埃及びごみ片は重力を介して塵埃カップ３６に落下し、比較的清浄な空気流は吹出流れ方向である矢印９２において空気吹出ダクト９０に移動する。空気流は、モータハウジング１０６における排気口１０８を通して空気中に排出される前に、フィルタ１０４によって更に浄化される。
【００２０】
図５ａは、塵埃分離器アセンブリ１８を用いる他の実施形態に従った吸込口２７０を図示する。図５ａの吸込口２７０は、図１から図４の吸込口７０と同様である。従って、吸込口７０と吸込口２７０との間における違いは、以下で詳細に議論され、同様の構成要素は同様の参照番号に２００を加えた番号で表される。軸方向の吸込口２７０は、空気流が移動する内面３０６を有する外壁２７６を含み、内面３０６は空気流が移動する、内壁２７４の内面３０８と対面する。吸込口２７０が上記の塵埃分離器アセンブリ１８と共に使用されるとき、外壁２７６の内面３０６は概ね長手方向軸６２に平行である。内壁２７４の内面３０８は、図５に示すように、長手方向軸６２に対して鋭角３１０である。図示した実施形態において、鋭角３１０は約２０°である。他の実施形態において、鋭角３１０は約１０°から約３０°の範囲でよい。長手方向軸６２に対して垂直に測定された、内壁２７４と外壁２７６との間の距離３１２が、吸気流れ方向である矢印２７８において減少して、空気流が流れるための吸込口断面領域を減らすように、内壁２７４は、吸気流れ方向である矢印２７８においてテーパーが付く。代替的に、図５ａ及び図５ｂを参照すると、吸込口２７０の上流端３１４は、下流端３２０において、空気流が流れるための下流断面領域３１８よりも大きい、空気流が流れるための上流断面領域３１６を有する。フロー面積比（ｆｌｏｗ  ａｒｅａ  ｒａｔｉｏ）は、下流断面領域３１８によって分割された上流断面領域３１６として画定され、図示された実施形態において、フロー面積比は約１．４であり、他の実施形態ではフロー面積比は１．２から１．６であり、更に他の実施形態において、フロー面積比は１よりも大きい。このように、図５ａの軸方向の吸込口２７０は、上流端３１４から下流端３２０へ向かい、空気流が吸込口２７０を通って移動すると、空気流の速度を増加させる。
【００２１】
図６は、塵埃分離器アセンブリ１８と共に使用するための他の実施形態に従った吸込口３７０を示す。図６の吸込口３７０は、図５ａ及び図５ｂの軸方向の吸込口２７０と同様である。従って、吸込口２７０と吸込口３７０との間の唯一の違いは以下で詳細に議論され、同様の構成要素は同様の参照番号に１００を加えた番号を有する。軸方向の吸込口３７０は、空気流が移動する内面４０６を有する外壁３７６を含み、内面４０６は空気流が移動する、内壁３７４の内面４０８と対面する。軸方向の吸込口３７０が上記の塵埃分離器アセンブリ１８と共に使用されるとき、内壁３７４の内面４０８は概ね長手方向軸６２に平行である。外壁３７６の内面４０６は、図６に示すように、長手方向軸６２に対して鋭角である。実施形態に示すように、鋭角４１０は約２０°である。他の実施形態において、鋭角４１０は約１０°から約３０°の範囲でよい。長手方向軸６２に対して垂直に測定された、内壁３７４と外壁３７６との間の距離４１２が吸気流れ方向である矢印３７８において減少して、空気流が流れるための吸込口断面領域を減らすように、外壁３７６は、吸気流れ方向である矢印３７８においてテーパーが付く。代替的に、吸込口３７０の上流端４１４は、下流端４２０において、空気流が流れるための下流断面領域よりも大きい、空気流が流れるための上流断面領域を有する。フロー面積比は、下流断面領域によって分割された上流断面領域として画定され、図示された実施形態において、フロー面積比は約１．４であり、他の実施形態ではフロー面積比は１．２から１．６であり、更に他の実施形態において、フロー面積比は１よりも大きい。このように、図６の軸方向の吸込口３７０は上流端４１４から下流端４２０へ向かい、空気流が吸込口３７０を通って移動すると、空気流の速度を増加させる。
【００２２】
図７は、塵埃分離器アセンブリ１８と共に使用するための他の実施形態に従った吸込口４７０を示す。図７の軸方向の吸込口４７０は、図１から図４の軸方向の吸込口７０と同様である。従って、吸込口７０と吸込口４７０との間の唯一の違いは以下で詳細に議論され、同様の構成要素は同様の参照番号に４００を加えた番号を有する。吸込口４７０は、羽根の厚さ４８２を有する螺旋状の羽根４８０を含む。図７に示すように、羽根の厚さ４８２は長手方向軸６２付近で、そして長手方向軸６２に対して垂直に測定される。羽根の厚さ４８２は、吸込口４７０の上流端５１４から吸込口４７０の下流端５２０に向かうにつれて、厚くなる。羽根４８０は上流端５１４ではより薄く、下流端５２０ではより厚いので、隣接した羽根４８０の間で画定される上流断面流れ領域は、下流断面流れ領域よりも大きい。このように、上流端５１４での流れ領域は下流端５２０に向かい、空気流が吸込口４７０を通って移動すると、空気流の速度を増加させる。さまざまな羽根の厚さ４８２を有する図７の螺旋状の羽根４８０は、本明細書に記載されたあらゆる吸込口７０、２７０及び３７０と共に用いられ得る。
【００２３】
本発明のさまざまな特徴及び利点が、以下の特許請求の範囲に明記される。
【図１】
2015096200.tif 000003
【図２】
2015096200.tif 000004
【図３】
2015096200.tif 000005
【図４】
2015096200.tif 000006
【図５ａ】
2015096200.tif 000007
【図５ｂ】
2015096200.tif 000008
【図６】
2015096200.tif 000009
【図７】
2015096200.tif 000010