(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
概して平面的な裏地から数ミリメートルの長さにわたって延び、カーペット表面を規定するフェイスヤーンを有するカーペットを清掃するための清掃装置であって、当該清掃装置は、
振動器を含む振動器ユニット、
前記振動器によって少なくとも部分的に画成されるか又は前記振動器の少なくとも一部を収容し、かつ噴出開口を通じてアクセス可能な振動空間であり、振動器の動作中に噴出開口を介して周囲の流体が交互に当該振動空間内に吸い込まれ、当該振動空間から吐き出される、振動空間、及び
ノズル、を有し、
該ノズルは、カーペットに対して当該ノズルを支持するように構成された支持構造及びカーペット表面進入部を含み、
前記カーペット表面進入部は、前記支持構造がカーペットに対して支持される前記ノズルの被支持状態において、当該カーペット表面進入部がカーペット表面に進入し、前記噴出開口が少なくとも部分的に前記支持構造及びカーペット表面よりも下方に配置されるように、前記噴出開口を画成し、前記支持構造から突出する、
清掃装置。
【請求項２】
前記ノズルのカーペットに対する被支持状態において、前記進入部はカーペット表面に進入し、前記噴出開口は実質的にカーペット表面よりも下方に配置される、請求項１記載の清掃装置。
【請求項３】
前記ノズルのカーペットに対する被支持状態において、前記進入部はカーペット表面に進入し、前記噴出開口はカーペット表面よりも０．５ｍｍから２ｍｍ下方に配置される、請求項１又は請求項２記載の清掃装置。
【請求項４】
前記支持構造は、前記ノズルをカーペット表面に対して支持するための、概して平面的な外側支持面を有し、
前記進入部の少なくとも一部分は、当該進入部によって画成された前記噴出開口が少なくとも部分的に前記外側支持面の外部に配置されるように、前記外側支持面から外側に突出する、
請求項１乃至３のいずれか一項に記載の清掃装置。
【請求項５】
前記進入部の少なくとも一部分は、当該進入部によって画成された前記噴出開口が実質的に前記外側支持面の外部に、特に前記外側支持面から０．５ｍｍから２ｍｍの距離の範囲に配置されるように、前記外側支持面から外側に突出する、請求項４記載の清掃装置。
【請求項６】
前記振動空間は噴出経路を画成し、前記噴出開口は該噴出経路の末端に設けられ、
前記噴出経路は、前記噴出開口で噴出方向において外側に延びる、
請求項１乃至５のいずれか一項に記載の清掃装置。
【請求項７】
前記ノズルのカーペットに対する被支持状態において、前記噴出方向はカーペットの裏地から離れる方向に向く、請求項６記載の清掃装置。
【請求項８】
前記ノズルのカーペットに対する被支持状態において、前記噴出方向はカーペットの裏地から１５度から４５°の範囲の角度を含む、請求項７記載の清掃装置。
【請求項９】
前記噴出経路は、前記噴出開口において、第一の部分及び第二の部分を有する噴出経路壁によって画成され、
前記ノズルのカーペットに対する被支持状態において、前記第一の部分はカーペットの裏地に対して近位にあり、前記第二の部分はカーペットの裏地に対して遠位にあり、
前記第二の部分は、前記噴出方向において前記第一の部分を超えて延びる、
請求項６記載の清掃装置。
【請求項１０】
前記第二の部分は、前記第一の部分を０．５ｍｍから５ｍｍ超えて延びる、請求項９記載の清掃装置。
【請求項１１】
動作中に、
【数１】
0005746799.tif 000003
の基準が達成可能であるように構成され、
fは、前記振動器の振動数であり、dは、前記噴出開口の特徴的寸法であり、vは、流体が前記振動空間から吐き出されるときの、前記噴出開口における平均流体速度である、
請求項１乃至１０のいずれか一項に記載の清掃装置。
【請求項１２】
流体吸引ユニットを更に有し、該流体吸引ユニットは、
前記ノズルのカーペットに対する被支持状態において、カーペットに対面する吸引端部を有する塵排出ダクト、及び
前記塵排出ダクトに動作可能に接続され、前記吸引端部において低圧力を生じさせることによって、前記塵排出ダクトを通過する流体流れを発生させるように構成された、流体流れ発生部、を有し、
動作中に、前記噴出開口を通じて前記振動空間から排出された流体が、発生された流体流れの中に前記吸引端部で効率的に吹き込まれ、前記吸引端部内に取り込まれるように、前記振動器ユニットの前記噴出開口は前記塵排出ダクトの前記吸引端部の方向を向く、
請求項１乃至１１のいずれか一項に記載の清掃装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、振動器ユニットを有する清掃装置に関する。振動器ユニットは、表面、例えばカーペットのような床の覆いを空気力学的に激しく動かすことによって、その中に捕捉された塵粒子、例えば埃を、第一に取り除き（dislodge）、続いて取り去る（remove）。
【背景技術】
【０００２】
当技術分野では様々な真空清掃装置が開示されてきた。これらの真空清掃装置の動作原理は、カーペットからの塵の分離を促進する振動する空気波又は振動する空気流に基づく。振動する空気波の使用は、単にカーペットからの塵の分離及び除去の両方に一定の空気の流れを使用するだけの従来の真空清掃機よりも優れた塵分離能力を提供し、たたく又は回転するブラシのような機械的なアジテーションシステムを用いる真空清掃機によって典型的に引き起こされるカーペットの損耗を回避することができる。
【０００３】
振動する空気波に基づく真空清掃機の一つの例は、Aldermanらによる米国特許第5,400,466号に開示されている。その真空清掃機は、カーペットへの適用のための空気振動吸引ノズルを特徴とする。例えば拡声器（ラウドスピーカー）のような振動子によって生み出され、ノズルハウジング内で支持され、閉じ込められた空気振動は、塵粒子が吸引ノズルを通って真空清掃機内に吸い込まれることを可能にするために、カーペット及び内部に捕捉された塵を振動させてカーペットから塵粒子を解放するようにする。
【０００４】
概して平面的な裏地（backing）から数ミリメートルの長さにわたって延び、カーペット表面を規定するフェイスヤーンを有するカーペットを清掃するための清掃装置を提供することが、独国特許公報DE880474C号から知られる。その清掃装置は、振動器を含む振動器ユニット、振動器によって少なくとも部分的に画成されるか又は振動器の少なくとも一部を収容し、かつ噴出開口を通じてアクセス可能な振動空間であり、振動器の動作中に噴出開口を介して周囲の流体が交互に振動空間内に吸い込まれ、振動空間から吐き出される、振動空間、及び、ノズルであり、カーペットに対してノズルを支持するように構成された支持構造を含む、ノズル、を有する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】米国特許第5,400,466号
【特許文献２】独国特許公報DE880474C号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
真空清掃機に基づく既知の振動する空気波又は振動する空気流の不利な点は、それらがしばしは次善最適の清掃性能を欠点として持ち、カーペットから分離された塵を何らかの塵収集容器へ運ぶ気流を提供する追加的な吸引システムの存在に完全に依存することを含む。
【０００７】
本発明の一つの目的は、真空清掃機に基づく既知の振動する空気に関する、上記の不利益の一つ又はそれ以上を、克服すること又は予防することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明による、概して平面的な裏地から数ミリメートルの長さにわたって延び、カーペット表面を規定するフェイスヤーン（表糸，face  yarns）を有するカーペットを清掃するための清掃装置は、カーペット表面進入部によって特徴付けられる。カーペット表面進入部は、支持構造がカーペットに対して支持されるノズルの被支持状態において、カーペット表面進入部がカーペット表面に進入し、噴出開口が少なくとも部分的に支持構造及びカーペット表面よりも下方に配置されるように、噴出開口を画成し、支持構造から突出する。
【０００９】
振動器ユニットは、交互に、例えば数百ヘルツの振動数で、周囲の流体の振動空間内への流入及び振動空間から出る流出をそれぞれ生じさせるように構成されてもよい。急激に変化する周囲の流体の流れをカーペットに受けさせることで、カーペットに捕捉された塵を激しく動かして取りのけ、その塵を流体の流れの中に取り込むことができる。振動器ユニットは、流入によってカーペットから周囲の流体に取り込まれた塵を吸い上げ、流出によって塵を排出する、両方の働きをすることができる。さらに、周囲の流体の流入方向及び流出方向が同一でないことを確かにするようにユニットを設計してもよい。その結果、周囲の空気の流入はカーペットからの／を通る流体の流れを含み得ると同時に、流出はカーペットから離れる、例えば塵収集部に向かう、又はそのような設備に向かう第二の塵運搬流体流れ内への、流体の流れを含み得る。
【００１０】
本発明の一つの重要な側面は、振動器ユニットの噴出開口を画成し、その噴出開口が少なくとも部分的にカーペット表面よりも下方に、すなわち、カーペットのフェイスヤーン又はパイルの内側／内部に配置されることを可能にする、カーペット表面進入部である。さらに詳細に以下で明瞭にされ、説明されるように、カーペット表面の基準位置（高さ）に対する噴出開口の位置は、カーペットのフェイスヤーンからの塵の除去又は分離における振動器の有効性のために最も重要である。進入部は、カーペットに対するノズルの被支持状態において、噴出開口が実質的にカーペット表面よりも下方に配置される程度に、カーペット表面に進入する。より具体的には、およそ９ミリメートルの典型的なフェイスヤーンの長さを仮定すると、動作中に噴出開口はカーペット表面よりも０．５ｍｍから２ｍｍ下方に配置されてもよい。この距離は、（噴出開口の位置に関する限り）、カーペット裏地に近位の、噴出開口の外周の縁部から測定されてもよい。
【００１１】
カーペット表面進入部が（たった今説明したように）最適な範囲までカーペットに進入することを確かにするために、清掃装置のノズルは、支持構造を装着している。支持構造は、カーペットの裏地又はカーペット表面のいずれかに対して、ノズルをカーペットに対して支持するように構成されている。
【００１２】
カーペットの裏地に対してノズルを支持するために、ノズルの支持構造は、一つ又はそれ以上の車輪又はスペーサーを含んでもよい。
【００１３】
カーペット表面に対してノズルを支持するために、ノズルの支持構造は、概して平面的な、好ましくは滑らかな外側支持面を有してもよい。進入部の少なくとも一部分は、この進入部によって画成された噴出開口が少なくとも部分的に外側支持面の外部に配置されるように、そして好ましくは噴出開口の全体が実質的に支持面の外側に配置されるように、具体的には外側支持面から０．５ｍｍから２ｍｍの距離の範囲に配置されるように、この外側支持面から外側に突出してもよい（噴出開口の位置に関する限り、この距離は、外側支持面に遠位の、噴出開口の外周の縁部から測定されてもよい）。動作中、外側支持面はカーペット表面上に載ることができ、そのため好都合なことに、カーペット表面は、進入部のために高さの基準を規定することができる。支持面の滑らかな表面形状は、カーペットを横切る容易な、妨げられないノズルの動きを保証する。このような妨げられない動きを確かにするために、突出する進入部もまた、好ましくは、カーペットのフェイスヤーンを捕捉することを回避するために滑らかな形状を有し得ることが、明らかであろう。
【００１４】
清掃装置の一つの実施形態において、振動空間は、典型的には導管状又は管状の噴出経路を画成し、噴出開口はその噴出経路の末端に設けられてもよい。噴出開口で、噴出経路は噴出方向において外側に延びてもよい。
【００１５】
ノズルのカーペットに対する被支持状態において、噴出方向は、好ましくはカーペットの裏地から離れる方向を向いて、カーペットから吸い上げられた塵を含んだ周囲の流体が、カーペット内に再び吐き出され／排出されないことを確かにしてもよい。ノズルのカーペットに対する被支持状態において、噴出方向は、好ましくはカーペットの裏地から離れる方向を向き、かつカーペットの裏地に対して１５度から４５°の範囲の角度を含んでもよい。この範囲内の角度は、カーペットからの適切な周囲の流体の流入、及びカーペットから離れる方向の周囲の流体の流出の両方を可能にすることが見出されている。
【００１６】
振動空間の管状の噴出経路内への周囲の流体の流入と、その噴出経路からの周囲の流体の流出との間の非対称性を高めるため、そしてより具体的には全方向的な周囲流体の流入を防止するために、噴出経路を画成する構造上の壁には、上側が付き出た構造（overshot）が設けられてもよい。すなわち、噴出開口において、噴出経路は第一の部分及び第二の部分を有する噴出経路壁によって画成されてもよい。ノズルのカーペットに対する被支持状態において、第一の部分はカーペットの裏地に対して近位にあってもよく、一方で、第二の部分はカーペットの裏地に対して遠位にあってもよい。そして、第二の部分は、噴出方向において第一の部分を超えて延びてもよい。第一の部分と比較した第二の部分の、上側が付き出る構造は、カーペット側から噴出経路内への周囲の流体の流入を増加させることができ、一方でそれはカーペットの反対側から噴出経路内への周囲の流体の流入を減少させることができる。その結果、振動器によってもたらされる吸引力は、有利にカーペット上に集中されることができる。複数の実用的な実施形態において、第二の部分は、好ましくは第一の部分を０．５ｍｍから５ｍｍ超えて延びてもよい。より小さな上側突出構造は、ほとんど効果をもたらさないようであり、一方で、より大きな上側突出構造は、噴出開口の前からの周囲流体の放出を抑制する傾向があり、単にノズル内の場所を取り、その結果不必要にその寸法を大きくしてしまう。
【００１７】
一つの実施形態において、清掃装置は、ノズルのカーペットに対する被支持状態において、カーペットに対面する吸引端部を有する塵排出ダクト、及び塵排出ダクトに動作可能に接続され、吸引端部において（周囲と比較して）低圧力を生じさせることによって、塵排出ダクトを通過する流体流れを発生させるように構成された、流体流れ発生部、を含む流体吸引ユニットを更に有してもよい。動作中に、噴出開口を通じて振動空間から排出された流体が、発生された流体流れの中に吸引端部で効率的に吹き込まれ、吸引端部内に取り込まれるように、振動器ユニットの噴出開口は塵排出ダクトの吸引端部の方向を向いてもよい。
【００１８】
本発明のこれらの及び他の特徴及び利点が、添付の図面と総合して、以下に続く本発明のある複数の実施形態の詳細な説明から、より完全に理解されるであろう。図面は本発明の限定でなく、例示することを意図されている。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】図１は、本発明による清掃装置の、１つの例示的な実施形態の模式的な断面側面図である。清掃装置は、動作中に周囲の流体を交互に振動空間内に吸い込み、振動空間から吐き出す、振動器を有する振動器ユニットを含む。
【図２】図２は、図１の清掃装置の模式的な断面側面図であり、振動器が周囲の流体を振動空間内に引き込む、一つの動作状態を示す。
【図３】図３は、図１の清掃装置の模式的な断面側面図であり、振動器が周囲の流体を振動空間から吐き出す、一つの動作状態を示す。
【図４】図４は、振動空間の噴出開口とカーペット表面の垂直方向の距離（グラフの横軸上に示される）と、カーペット裏地から数ミリメートル上の、開放されたカーペット部分内の点Ｍにおける垂直方向の流体速度（ｖＭ）との間の関係を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
図１は、本発明による清掃装置１の、例示的な実施形態の模式的な断面側面図である。図中、清掃装置１はカーペット７０の上に置かれている。例示的な本実施形態において、装置１はノズル１０を有し、同じくノズル１０は一体化された振動器ユニット３０を特徴とする。ノズル１０及び振動器ユニット３０は、互いに統合されていても、又はそうでなくとも、別な方法でそれ自体が周知な（真空）清掃装置内において及び／又は（真空）清掃装置と共に実施され得ることが理解される。例えば、ノズル１０は、上記の（真空）清掃装置のノズル又はクリーニングヘッドの位置で概して使用され得る。一方、振動器ユニット３０は、完全にノズル１０の内部に配置されるか、又は部分的にノズル１０から離れて／ノズル１０の外側に配置されることができる。ただし、振動器ユニット３０は常に、ノズル１０が噴出開口３６を特徴とするように配置される。ノズル１０のすぐ周囲は、噴出開口３６を介して振動器ユニット３０の振動空間３４と流体連通する。例えば一つの実施形態において、清掃装置１は、典型的に車輪の付いた本体（空気ポンプ、塵バッグ等を収容する）を含む従来の真空清掃機、及び柔軟な真空ホースを介してその真空清掃機に接続されたノズルを有し、振動器３２は本体内に配置され、一方で噴出開口３６はノズルに配置され、振動器３２は振動空間３４を介して噴出開口と流体連通してもよい。噴出開口は、振動空間３４からノズル１０へ、例えば真空ホース内部を延びる又は真空ホースと平行に延びる、管によって画成される。
【００２１】
本発明による清掃装置１は、特にフェイスヤーン（表糸）又は（フェイス）パイル７４を有するカーペット又はカーペットのような床の覆い７０を清掃するために構成されている。フェイスヤーン又はパイル７４は、概して平面的な裏面７２から数ミリメートルの長さ、典型的には約５ｍｍから１３ｍｍ、例えば９ｍｍにわたって延び、カーペット表面７６を規定する。したがって、図１乃至４の各図は、そのようなカーペット７０の上の動作位置にある清掃装置１を表す。
【００２２】
図１に示されるように、清掃装置１のノズル１０は、ハウジング１１を有してもよい。ノズルハウジング１１は、原理上は如何なる適切な材料から作られてもよいが、好ましくはプラスチックの射出成形を用いて軽量かつ構造上強固なハウジング１１が製造されることができる。
【００２３】
清掃装置１は、図示された実施形態においてノズルハウジング１１と一体化された、振動器ユニット３０を有する。振動器ユニット３０は、振動器３２及び振動空間３４を有する。振動空間３４は、振動器３２によって少なくとも部分的に規定され、又は振動器３２の少なくとも一部分を収納する。そして振動空間３４は、噴出空間３６を介してアクセス可能である。
【００２４】
振動器３２は、典型的には電気音響変換機、例えば拡声器（（ラウド）スピーカー）を有してもよく、信号源（図示なし）からの電気的な入力信号に応じて振動空間３４内に存在する流体に圧力変動を生み出すように構成されてもよい。振動器３２は、数百ヘルツ程度、例えば１００Ｈｚから３００Ｈｚの範囲の振動数を有する振動を発生するように設定されてもよい。各振動は、吸入相（フェーズ）及び排出相（フェーズ）を規定してもよい。吸入相及び排出相の間、噴出開口３６を介して、周囲の流体はそれぞれ振動空間３４内に引き込まれ、振動空間３４から吐き出される。振動器ユニット３０は、振動器振動数が１００Ｈｚから３００Ｈｚの範囲である場合に、噴出開口３６での流速が約３０ｍ／ｓから６０ｍ／ｓの範囲となるような大きさとされてもよい。
【００２５】
振動空間３４は、ノズルハウジング１１内の空洞によって形成されてもよく、また、振動器３２によって少なくとも部分的に画成されてもよい。例えば、振動器３２が動力学的拡声器（ダイナミックラウドスピーカー）である場合、可動振動板（ダイアフラム）又は拡声器のコーンは、その空洞の壁境界の一部を画成してもよい。代替的に、振動空間３４は、ノズル１０の固定された（すなわち不動の）内部壁によって概ね画成されてもよく、振動器３２は、単に振動空間３４の内側に配置されてもよい。振動空間３４は管状の噴出経路３８を画成してもよく、噴出経路３８の末端に噴出開口３６が設けられてもよい。原理上は、噴出経路３８は如何なる適切な断面形状を有してもよく、そして噴出開口３６は如何なる適切な形状を有してもよい。
【００２６】
全体として振動器ユニット３０は、好ましくは、その動作中に、一つの振動の吸引相と排出相との間に非対称性が存在するように構成されてもよい。吸引相の間、周囲の流体は様々な方向から噴出開口３６を介して振動空間３４内に吸い込まれることができる。一方、排出相の間、前もって吸い込まれた同じ周囲の流体は、方向付けられた、いわゆる‘人工的な’噴出によって排出されることができる。この非対称性は、図２及び図３に模式的に表されている。前者（図２）は吸入相を説明し、後者（図３）は排出相を説明する。数学的に、所望の非対称性は、振動器ユニット３０の設計及び動作に関連するストローハル数の観点から記述されることができる。これに関連して、ストローハル数Ｓｔは（数１）のように定義される。
【００２７】
【数１】
0005746799.tif 000002
ここで、ｆは振動器３２の振動数［Ｈｚ］であり、ｄは噴出開口３６の特徴的寸法［ｍ］であり、そしてｖは振動の排出相中の噴出開口３６での平均流速［ｍ／ｓ］である。経験的に、１以下のストローハル数は、噴出開口３６を介した振動空間３４からの流体の排出中の、最小限の非対称的な動作及び噴出形成を保証すると考えられることができる。しかしながら、ストローハル数が超えない最大値は、噴出開口３６の特徴的寸法に明確に関連し得る。例えば、噴出開口３６が軸対称的な開口、例えば円形の開口である場合は、その直径はその特徴的寸法ｄとみなされることができ、ストローハル数は好ましくは０．５以下となり得る。代替的に、噴出開口３６が、短辺の長さａ及び長辺の長さｂ（ｂ＞＞ａ）を持つ細長い四角形状を有している場合は、その結果短辺の長さａは噴出開口３６特徴的寸法ｄとみなされることができ、ストローハル数は好ましくは０．２５以下、より好ましくは０．１０以下となり得る。したがって、人工的噴出の形成及び尺度に関するより詳細な情報は、R.  Holman,  Y.  Utturkar,  R.  Mittal,  B.L.  Smith及びL.  CattafestaによるFormation  Criterion  for  Synthetic  Jets,  AIAA  Journal,  vol.43(10),  pp.2110-2116,  2005年、及びJ.M.  Shuster及びD.R.  SmithによるA  Study  of  the  Formation  and  Scaling  of  a  Synthetic  Jet,  AIAA  Paper  2004-00090,  2004年に見られる。これらの内容は参照により本明細書に取り込まれる。
【００２８】
少なくとも噴出開口３６において、振動空間３４の噴出経路３８は、噴出方向Ｊにおいて外側に延びていてもよい。動作中に、ノズル１０がカーペット７０に対して支持されている場合に、噴出方向Ｊは好ましくはカーペットの裏面７２から離れる方向に向いており、吸入相中にカーペット７０から吸い上げられた塵を含む周囲の流体が、続く排出相中に元通りカーペット７０内に吐き出されないことを確かにする。一つの好ましい実施形態において、噴出方向Ｊは、好ましくはカーペットの裏面７２から離れる方向を向き、カーペットの裏面７２に対して１５度から４５°の範囲の角度α（アルファ）を有する。この範囲内の角度は、カーペット７０からの適切な周囲の流体の流入、及びカーペット７０から離れる方向の周囲の流体の流出の両方を可能にすることが見出されている。
【００２９】
さらに、振動空間３４の管状の噴出経路３８内への周囲の流体の流入と、その噴出経路３８からの周囲の流体の流出との間の非対称性を高めるため、そしてより具体的には全方向的な周囲流体の流入を防止するために、噴出経路３８を画成する構造上の壁１８，２０には、上側が付き出た構造が設けられてもよい。すなわち、噴出開口３６において、噴出経路３８は第一の部分１８及び第二の部分２０を有する噴出経路壁によって画成されてもよい。ノズル１０のカーペット７０に対する被支持状態において、第一の部分１８はカーペットの裏地７２に対して近位にあってもよく、一方で、第二の部分２０はカーペットの裏地７２に対して遠位にあってもよい。そして、第二の部分２０は、噴出方向Ｊにおいて第一の部分１８／噴出開口３６を超えて延びてもよい。第一の部分１８と比較した第二の部分２０の、上側が付き出る構造は、カーペット７０側から噴出経路３８内への周囲の流体の流入を増加させることができ、一方でそれはカーペット７０の反対側から噴出経路３８内への周囲の流体の流入を減少させることができる。その結果、振動器３２によってもたらされる吸引力は、有利にカーペット７０上に集中されることができる。複数の実用的な実施形態において、第二の部分２０は、好ましくは第一の部分１８／噴出開口３６を０．５ｍｍから５ｍｍ超えて延びてもよい。より小さな上側突出構造は、ほとんど効果をもたらさないようであり、一方で、より大きな上側突出構造は、噴出開口３６の前からの周囲流体の放出を抑制する傾向があり、単にノズル１０内の場所を取り、その結果不必要にその寸法を大きくしてしまう。
【００３０】
ノズル１０は、カーペット表面進入部又はリップ１４を更に有する。カーペット表面進入部１４は、ノズルハウジング１１から突出し、振動器ユニット３０の噴出開口３６を画成する。カーペット表面進入部１４は、ノズル１０がフェイスヤーン７４を横切って動く時に、カーペット７０のフェイスヤーン７４を離して空間をあけ、少なくとも部分的にカーペットの表面７６よりも下方、すなわちフェイスヤーン７４の内側／真ん中に、噴出開口３６を配置する働きをすることができる。カーペット表面の基準位置（高さ）７６に対する噴出開口３６の位置は、カーペット７０のフェイスヤーン７４からの塵の分離及び除去における振動器ユニット３０の有効性のために最も重要である。これは、図４の支援とともに示されることができる。図４は、吸引相における、噴出開口３６とカーペット表面７６との間の距離Δｈ（グラフの横軸上に表される）と、カーペット裏地７２から数ミリメートル上の、開放されたカーペット部分内の点Ｍにおける流体速度ｖＭとの間の関係を示す模式図を表示する。距離Δｈ及び流体速度ｖＭは両方ともにカーペット裏地７２に対して直角に測定され、噴出開口３６がカーペット７０のフェイスヤーン７４の上方／外側に位置する場合に距離Δｈは正であり、局所的な周囲の流体の流れがカーペット７０から離れる方向に指向する場合に流体速度ｖＭは正であるとされる。図のように、噴出開口３６の位置はカーペット裏地７２に近位の、噴出開口３６の外周の縁部から測定される。図４のグラフ中の曲線は、カーペット表面７６のすぐ下の位置に、ｖＭの明白な最大値を示す。一方では、これは、Δｈの負の値はカーペット表面進入部１４をフェイスヤーン７４内に挿入することによってもたらされることをはっきりと認識することにより、理解され得る。その挿入は、フェイスヤーン７４の圧縮及び局所的な高密度化を引き起こし、今度はフェイスヤーン７４を通る周囲の流体の流れを妨げ、従って、吸気相中の噴出開口３６への周囲の流体の供給を妨げる。他方では、Δｈの正の値は、噴出開口３６がカーペット表面７６よりも上方に配置され、周囲の流体がカーペットのパイル７４を通る代わりにカーペット表面７６より上（外部）から吸い込まれることを可能にすることを意味する。それ故に、噴出開口３６の最適な位置は、少なくとも部分的に、好ましくは実質的にカーペット表面よりも完全にカーペット表面よりも下方のようである。より具体的には、およそ９ミリメートルの典型的なフェイスヤーン長さを前提にすると、噴出開口３６は、動作中に、カーペット表面７６よりも０．５ｍｍから２ｍｍの間だけ下方に配置されてもよい。
【００３１】
カーペット表面進入部１４が（たった今説明したように）最適な範囲までカーペットパイル７４に進入することを確かにするために、清掃装置１のノズル１０は、支持構造を装着している。支持構造は、カーペットの裏地７２又はカーペット表面７６のいずれかに対して、ノズルハウジング１１をカーペット７０に対して支持するように構成されている。
【００３２】
ノズル１０がカーペットの裏地７２に対して支持されるように構成されている場合に、支持構造は、例えばノズル１０の底側又は接触面側に車輪又はスペーサーを含んでもよい。車輪又はスペーサーは、ノズル１０が清掃されるカーペット７０を横切って（車輪の回転で）進められ又は摺動されることを可能にする。この方法の一つの難点は、例えば車輪の回転が滑らかでないために、又はスペーサーが周期的にフェイスヤーン７４を捕捉するために、カーペット７０を横切る動きが完全に滑らかではあり得ないことである。他の難点は、カーペットの裏地７２に載っている支持構造が、実質的に裏地７２の面を（カーペットの表面７６の代わりに）進入部１４のための進入部のための高さの基準として規定することである。例えば、カーペットのフェイスヤーン７４が９ミリメートルの長さをもつ場合、ノズル１０が、使用中に支持構造が載る平面から７ミリメートルに進入部１４内の小さい穴の噴出開口３６を配置するように設定したときに、その噴出開口は、カーペット表面７６の２ミリメートル下方の適切な位置に配置されることができる。しかしながら、およそ１３ミリメートルの長さのフェイスヤーン７４を有する深いパイルのカーペットの場合には、噴出開口は、カーペット表面７６の６ミリメートル下方の次善最適の位置に配置される。そして、およそ４ミリメートルの長さのフェイスヤーン７４を有する浅いパイルのカーペット７０の場合には、噴出開口は、カーペット表面７６の３ミリメートル上方の、機能を果たせない位置に配置される。したがって、カーペットの裏地７２に対してノズル１０を支持するように構成された支持構造は、好ましくは調整機構を有してもよい。調整機構は、使用者が、フェイスヤーン７４の長さに応じて、それぞれの高さ基準に対する進入部の距離を調整することを可能にする。
【００３３】
これらの問題を防止するため、ノズル１０の支持構造は、カーペット表面７６に対してノズル１０を支持するために、概して平面的な、好ましくは滑らかな外側支持面１２を有してもよい。進入部１４の少なくとも一部分は、この進入部１４によって画成された噴出開口３６が少なくとも部分的に外側支持面１２の外部に配置されるように、そして好ましくは噴出開口３６の全体が実質的に支持面１２の外側に配置されるように、具体的には外側支持面から０．５ｍｍから２ｍｍの距離の範囲に配置されるように、この外側支持面１２から外側に突出してもよい。
【００３４】
動作中に、振動器ユニット３０は、塵粒子を含む周囲の流体の噴出を噴出開口３６から周期的に吐き出す。周囲の流体に取り込まれた塵粒子が再びカーペット７０上に落ちて戻ることを防ぐために、噴出は、例えばノズルハウジング１１に設けられた、塵が沈降又は安定化することが可能な塵収集／安定室（図示なし）の形式の塵収集部に向けられてもよい。代替的に、噴出は、取り込まれた塵粒子を、塵収集部に向かう第二の流体流れ内に吹き込む機能を果たしてもよい。この目的のために、清掃装置１は、各図面に示されるような流体吸引ユニット５０，５２を有してもよい。流体吸引ユニットは、ノズル１０のカーペット７０に対する被支持状態において、カーペット７０に対面する吸引端部５１を有する塵排出ダクト５０、及び、塵排出ダクト５０に動作可能に接続され、吸引端部５１において（周囲と比較して）低圧力を生じさせることによって、塵排出ダクト５０を通過する流体流れを発生させるように構成された、流体流れ発生部５２を有してもよい。塵排出ダクト５０は、典型的には塵収集部、例えば塵バッグ又はサイクロン（図示なし）などに通じる。各図面において、流体流れ発生部５２は、塵排出ダクト５０の内側に配置されたファンとして、模式的に示されている。しかしながら、流体流れ発生部５２は、如何なる適切な種類であってもよく、また、例えば真空清掃機において一般的であるように、（電動の）真空ポンプ又は空気ポンプを有してもよいことが理解される。
動作中に、噴出開口３６を通じて振動空間３４から排出された流体が、効率的に発生された流体流れの中に吸引端部５１で吹き込まれ、吸引端部５１内に取り込まれて塵収集部に排出されるように、振動器ユニット３０の噴出開口３６は、塵排出ダクト５０の吸引端部５１の方向を向いていてもよい。
【００３５】
上述の振動器ユニット３０は暗黙のうちに一つの噴出開口３６を持つものとして記述されてきたが、実際には振動器ユニットは、一つ又はそれ以上の表面進入部によって画成して、複数の噴出開口３６を有してもよいことが理解される。概して、複数の噴出開口３６は、如何なる適切な立体配置に配列されてもよい。例えば、一つの実施形態において、複数の噴出開口３６がノズルハウジング１１の幅又は長さにわたって整列されてもよい。他の実施形態において、互いに反対に対称的に、例えば、流体吸引ユニットの塵排出ダクト５０の吸引端部５１の向かい合う両側に配置された、複数の噴出開口３６の二つの組が設けられてもよい。
【００３６】
本発明の例示的な実施形態が、部分的に添付の図面への参照とともに以上に記述されたが、本発明はこれらの実施形態に限定されないことが理解されるべきである。開示された実施形態の様々な変形が、特許請求された発明の実践において、図面、開示及び添付の特許請求の範囲の検討から、当業者によって理解され、生み出され得る。本明細書全体を通じて「一つの実施形態」又は「ある実施形態」への参照は、その実施形態との関連で記述される特定の特徴、構造又は特性が、少なくとも一つの本発明の実施形態に含まれることを意味する。従って、本明細書全体を通して様々な箇所における「一つの実施形態において」または「ある実施形態において」という語句の出現は、必ずしもすべてが同一の実施形態を参照しているわけではない。その上に、一つ又はそれ以上の実施形態の特定の特徴、構造又は特性は、如何なる適切な方法でも組み合わせることができ、新たな、しかし明示的に記述されていない複数の実施形態を形成し得ることが理解されるべきである。
【符号の説明】
【００３７】
１          清掃装置
１０        ノズル
１１        ノズルハウジング
１２        外側支持面
１４        進入部
１６        噴出経路壁
１８        噴出経路壁の第一の部分又は底部
２０        噴出経路壁の第二の部分又は上部
３０        振動器ユニット
３２        振動器
３４        振動空間
３６        噴出開口
３８        噴出経路
５０        塵排出ダクト
５１        塵排出ダクトの吸引端部
５２        流体流れ発生部
７０        カーペット
７２        カーペット裏地
７４        フェイスヤーン
７６        カーペット表面
Ｊ          噴出方向
α          カーペット表面に対する噴出経路の角度
ｄ          噴出開口の特徴的寸法
ｆ          振動器振動数
Δｈ        噴出開口とカーペット表面との間の垂直方向の距離  
ｖ          振動空間から流体吐き出す状態での噴出開口における平均流体速度
ｖＭ          カーペット裏地から数ミリメートル上の、開いて開放されたカーペット部分内の点Ｍにおける垂直方向の流体速度
【図１】
0005746799.tif 000004
【図２】
0005746799.tif 000005
【図３】
0005746799.tif 000006
【図４】
0005746799.tif 000007