(57)【要約】【課題】既知のサイクロン分離機の問題点を解決する。【解決手段】真空掃除機のためのサイクロン分離機組立体であって、分離機組立体は、掃除機の吸引空気流からの第一段階の粉塵分離を行うための第一サイクロン分離機と、第一サイクロン分離機に続く、吸引空気流からの粉塵のさらなる分離のための少なくとも１つのさらなるサイクロン分離機と、分離される粉塵のための容器とを含み、容器は、第一分離機及び前記さらなる分離機によって分離される粉塵を収容するためのそれぞれの収容部分を含み、容器のそれぞれの収容部分は、互いに別々に排出され得る。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
真空掃除機のためのサイクロン分離機組立体であって、
前記真空掃除機の吸引空気流からの第一段階の粉塵分離を行うための第一サイクロン分離機と、該第一サイクロン分離機に続く、前記吸引空気流からの粉塵のさらなる分離のための少なくとも１つのさらなるサイクロン分離機と、分離される粉塵のための容器とを含み、該容器は、前記第一サイクロン分離機及び前記さらなるサイクロン分離機によって分離される粉塵を収容するためのそれぞれの収容部分を含み、前記容器の前記それぞれの収容部分は、互いに別々に排出され得る、
サイクロン分離機組立体。
【請求項２】
前記容器は、前記第一サイクロン分離機からの粉塵を収容し且つ前記少なくとも１つのさらなるサイクロン分離機からの粉塵を収容する前記容器の前記収容部分へのアクセスをそれぞれもたらし得る第一ドア及び第二ドアを含み、前記第一及び前記第二ドアは、互いに別々に開放可能である、請求項１に記載のサイクロン分離機組立体。
【請求項３】
前記第一ドア及び前記第二ドアは、前記容器の底部に設けられるそれぞれの開口を閉塞するよう配置され、前記開口が開放されるとき、重力の下で、前記容器のそれぞれの前記収容部分からの粉塵の排出をもたらす、請求項２に記載のサイクロン分離機組立体。
【請求項４】
前記第一ドア及び前記第二ドアは、前記容器に旋回的に取り付けられ、前記第一ドア及び前記第二ドアをそれらの閉塞状態に保持するために、第一キャッチ手段及び第二キャッチ手段がそれぞれ設けられる、請求項２又は３に記載のサイクロン分離機組立体。
【請求項５】
前記それぞれのキャッチ手段を解放するために、第一解放装置及び第二解放装置が設けられる、請求項４に記載のサイクロン分離機組立体。
【請求項６】
前記解放装置は、互いに独立して動作可能である、請求項５に記載のサイクロン分離機組立体。
【請求項７】
前記解放装置は、所定の順序においてのみ動作可能である、請求項５に記載のサイクロン分離機組立体。
【請求項８】
前記第一ドア及び前記第二ドアは、それらのそれぞれのキャッチ手段が解放されるときに、重力の下で旋回的に動作可能である、請求項４乃至７のうちのいずれか１項に記載のサイクロン分離機組立体。
【請求項９】
前記第一ドア及び前記第二ドアは、それらのそれぞれのキャッチ手段が解放された後に、バネの補助を用いて或いは影響下で、旋回的に動作可能である、請求項４乃至８のうちのいずれか１項に記載のサイクロン分離機組立体。
【請求項１０】
前記容器の前記それぞれの粉塵収容部分は、平面図において、一方が他方の内側に配置される、請求項２乃至９のうちのいずれか１項に記載のサイクロン分離機組立体。
【請求項１１】
一方のドアは、前記外側粉塵収容部分を閉塞するために、概ね環状形態であるのに対し、他方のドアは、前記内部粉塵収容部分を閉塞する、請求項１０に記載のサイクロン分離機組立体。
【請求項１２】
前記環状粉塵収容部分は、前記第一サイクロン分離機からの粉塵を収容し、前記内側部分は、前記さらなるサイクロン分離機からの粉塵を収容する、請求項１１に記載のサイクロン分離機組立体。
【請求項１３】
上記請求項のうちのいずれか１項に記載のサイクロン分離機組立体を含む真空掃除機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、真空掃除機（吸込掃除機）用のサイクロン型の粉塵分離機／収集機配置に関する。
【背景技術】
【０００２】
所謂「サイクロン」型の分離機は、洗浄される全てのものから掃除機によって引き込まれる吸引空気流から粉塵(“dust”)、汚れ、及び、他の物体（ここでは全て「粉塵」と呼ぶ）を分離するための真空掃除機の分野で今や定着している。サイクロン分離機は、サイクロン分離機の採用前に粉塵分離のために使用されていたフィルタの詰まりの問題を回避し或いは減少する。極めて頻繁に、バッグが、使い捨て可能であれ或いは再使用可能であれ、真空掃除機用の主分離フィルタとして使用されていた。そこでは、バッグの材料を通じて空気の流れによって分離される粉塵は、後の廃棄のために保持された。
【０００３】
本発明は、より具体的には、掃除機の吸引空気流からの第一段階の粉塵分離を遂行するための第一サイクロン分離機を含み、続いて、さらなるそのような分離のために、１つ又はそれよりも多くのさらなるサイクロンを含むさらなるサイクロン分離機を含む、サイクロン分離機／収集機組立体に関する。既知のそのような分離機／収集機組立体において、第一サイクロンは、普通、さらなるサイクロンよりも大きいサイズであるので、第一サイクロンは、意図的に或いは他の理由で掃除機によって吸い込まれるあらゆる小さな物体と共に、より大きくより重い粉塵粒子を空気流から分離するのに対し、さらなるサイクロン又は各さらなるサイクロンは、空気がその中でより高速で循環し且つより細かい粉塵粒子が分離されるよう、より小さなサイズである。一部の掃除機は、互いに平行に接続された小さなサイズの多数のさらなるサイクロンを含み、極めて効率的な粉塵分離の可能性をもたらすが、これらの掃除機においてさえも、サイクロン分離機／収集機組立体の後にフィルタ又は複数のフィルタを設けるのが普通である。
【０００４】
掃除機の吸引空気流は、第一サイクロン及び１つ又はそれよりの多くのさらなるサイクロンを順に通過しなければならないので、各サイクロン洗浄段階によって分離される粉塵は、容器（複数の容器）の排出まで保持されるよう、別個の容器に或いは共通の容器の別個の部分の内部に蓄積されなければならない。一般的に、異なるサイクロン段階からの粉塵が共に排出される構成が採用されている。これは、普通、分離機組立体からの単一粉塵容器の除去並びに収集された粉塵をそこから排出するために容器を逆にすること、或いは、蓄積された粉塵が容器から落下するよう、分離機組立体の粉塵容器部分の底部でドアを開放することのいずれかによって遂行される。いずれの場合においても、容器は、異なるサイクロン分離機段階によって分離される粉塵が蓄積する異なる収集地域を有する。
【０００５】
そのような「ワンステップ」排出は便利であるが、必ずしも常に望ましくはない。頻繁に、真空掃除機は、捨て去られるべきではない、玩具又はその一部のような小さな品目、或いは、イヤリングのような宝石類を吸引する。従って、蓄積された粉塵を排出し、そこを通じて所要の物品（複数の物品）を探すことが必要である。そのような物品が第一サイクロン分離段階によって分離されることが期待され得るとしても、それはさらなる分離段階によって分離された極めて細かい粒子を含む全ての分離された粉塵と共に排出される。そのような細かい粒子は、取扱いが不快であり、浮揚粉塵の埃を容易に形成する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
概して既知のサイクロン分離機のこの問題と取り組むことが本発明の目的である。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の１つの特徴に従って、我々は、真空掃除機のためのサイクロン分離機組立体を提供する。組立体は、掃除機の吸引空気流からの第一段階の粉塵分離を行うための第一サイクロン分離機と、第一サイクロン分離機に続く、吸引空気流からの粉塵のさらなる分離のための少なくとも１つのさらなるサイクロン分離機と、分離される粉塵のための容器とを含み、容器は、第一分離機によって及びさらなる分離機によって分離される粉塵を収容するためのそれぞれの収容部分を含み、容器のそれぞれの収容部分は互いに別々に排出され得る。
【０００８】
本発明によれば、第一サイクロン分離機からの粉塵を収容する粉塵容器の部分の排出は、さらなる分離機（複数のさらなる分離機）によって分離される細かい粉塵及び屑(debris)の取扱いを必要にすることなしに、第一分離機によって分離される如何なるより大きな物体をも、第一分離機によって同様に分離されるより大きなサイズの屑から除去させる。第一分離機からの粉塵を収容する部分が第一に排出され、且つ、如何なる所要の物体もそこから回収され、然る後、さらなる分離機（複数のさらなる分離機）によって分離される粉塵が廃棄のために排出され得る。代替的に、第一分離機によって分離される粉塵が排出され且つ対処される前に、さらなる分離機（複数のさらなる分離機）によって分離される粉塵が第一に排出され且つ所要に廃棄され得る。
【０００９】
容器は、第一分離機からの粉塵を収容し且つ１つ又はそれよりも多くのさらなる分離機からの粉塵を収容する容器の部分にそれぞれアクセスをもたらす第一ドア及び第二ドアを含み得る。ドアは互いに別々に動作可能である。
【００１０】
容器が概ね直立の向きある間に、ドアは、容器の底部に設けられるそれぞれの開口を閉塞するよう配置され得るし、それらが開放されているときに、重力の下で容器のそれぞれの部分からの粉塵の排出をもたらし得る。
【００１１】
ドアは、容器に旋回的に取り付けられ得るし、第一及び第二のドアをそれらの閉塞位置に保持するために、第一及び第二のキャッチ手段が提供され得る。
【００１２】
ドアが開放されるべきときに、それぞれのキャッチ手段を解放するために、第一及び第二の解放装置が提供され得る。そのような解放装置は、互いに別個に動作可能であり得るし、或いは、第一又は第二のドアが、適宜、それぞれの他のドアが開放された後にだけ開放され得るよう、順に動作可能であり得る。
【００１３】
第一及び第二のドアは、容器に対して旋回的に動作可能であり得るし、それらのそれぞれのキャッチ素子が解放された後、重力の下で、或いは、場合によっては、バネの補助を受けて或いは影響の下で開放し得る。
【００１４】
容器のそれぞれの粉塵収容部分は、容器の平面図において、一方が他方の内側に配置され、その場合には、一方のドアは、外側粉塵収容部分を閉塞するために概ね環状形態であるのに対し、他方のドアは、内部粉塵収容部分を閉塞し得る。
【００１５】
分離機組立体の１つの形態において、以降に記載されるように、概ね円筒形の構造の容器は、外側の環状粉塵収容と、内側の略円筒形粉塵収容部分とを備える。第一の環状の粉塵収容部分は、第一分離機からの粉塵を収容し得るし、内側部分は、さらなる分離機（複数のさらなる分離機）からの粉塵を収容し得る。以降に記載される実施態様において、第一及び第二のドアの配置は、第一分離機によって分離される粗い粉塵並びにあらゆるより大きな物体の排出のための第一ドアの開口に先立ち、さらなる分離機（複数のさらなる分離機）によって分離される細かい噴流の排出のための第二ドアの開口をもたらす。
【００１６】
本発明のさらなる特徴によれば、我々は、本発明の第１の特徴に従った分離機組立体を含む真空掃除機を提供する。
【００１７】
今や添付の図面を参照して、本発明を例証によって記載する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
先ず図面の図１乃至３を参照すると、これらは本発明に従った分離機組立体の粉塵容器の一部を例証している。分離機組立体は、洗浄されるもの全てから掃除機によって引き込まれる吸引空気流からの第一段階の粉塵分離を遂行するための第一サイクロン分離段階と、空気流が第一サイクロン分離機を通過したとき、空気流からのさらなる分離のための少なくとも１つのさらなるサイクロン分離機とを含む種類のものである。サイクロン分離機において周知であるように、第一及びさらなるサイクロン分離機によって分離される粉塵は、粉塵容器組立体のそれぞれの部分の内部に保持される。
【００１９】
粉塵容器組立体の例証されている部分は、概ね円筒形態の外側ケーシング壁１０と、同様に概ね円筒形態の内壁１２とを含み、内壁と壁１０との間に環状空間を定める。サイクロン分離段階の１つの周知の構成は、壁１０，１２間の空間によって形成される第一段階サイクロンを有し、入り吸引空気流は、サイクロンの上方端部で、その空間内に接線方向に向けられるので、粗い粉塵粒子及び小さな物体は分離され、壁間の空間の底部に落ち、部分的に洗浄された吸引空気流は、同様に空間の上方端部で、任意の適切な出口ポート構成によって壁１０，１２間の空間を出る。さらなるサイクロン分離段階が、壁１２内のさらなるサイクロン或いは分離機の上方端部に配置された１つ又はそれよりも多くのさらなるサイクロンによってもたらされ、さらなるサイクロン（複数のサイクロン）によって分離される細かい粉塵は、容器の底部に蓄積するために、壁１２内で落下する。どのような詳細な分離機構成が採用されるとしても、最終結果は、分離された細かい粉塵が、壁１２内に蓄積し、粗い粉塵及び小さな物体が、壁１０，１２間の空間内に蓄積するということである。
【００２０】
粉塵分離機及び収集機組立体は、「直立」型又は「シリンダ」（又は「キャニスタ」）型の真空掃除機において利用され得る。既知の方法で、収集された粉塵の排出が必要とされるときに、例証されているような容器を含む分離機／収集機組立体の全体が真空掃除機から取り外し可能であり得るし、或いは、粉塵が排出されるべき時に、容器を含む分離機／収集機組立体の一部のみが取り外し可能であり得る。
【００２１】
例証されている容器の下方端部は、第一サイクロン分離機及びさらなるサイクロン分離機段階からの粉塵を収容する容器の部分へのアクセスをそれぞれ提供する２つのドアによって閉塞されている。これらのドアは、外側ケーシング１０と内壁１２との間の環状空間を閉塞する第一ドア１４と、内壁１２内の空間を閉塞する第二ドア１６とを含む。両方のドア１４，１６は、外側ケーシング１０の底部で、容器の一方の側に設けられた突出部１８に、容器に旋回可能に接続されている。
【００２２】
ドア１４は、壁１０，１２間の環状空間を閉塞するために環状構造であり、突出部１８に対するその旋回接続の反対側で、ドアは、キャッチ構造２２で終端する上向きに延びる部分２０を有する。キャッチ構造２２は、ドアを閉塞状態に保持するために、容器の外側ケーシング壁１０に対して旋回されるキャッチ素子２４によって係合可能である。キャッチ素子２４は、ドア１４を開放するためにドアを解放するために、矢印２６によって表示されるように、その上を押圧することによって旋回され得る。
【００２３】
ドア１６は、内部シリンダ壁の開放を阻止するために、内部シリンダ壁１２の底部に部分的に進入し得る概ね切頭円錐形の閉鎖部分３０を備える、容器ケーシング１０の底部を横断して反対方向に延びる部材２８を含む。両方のドア１４，１６が閉塞されるとき、ドア１６の閉鎖部分３０は、環状ドア１４の中央孔を通じて延びる。一端で、部材２８は、離間された直立部分３２を有し、ドアは直立部分によって突出部１８に対して旋回されるのに対し、部材２８の他端に、それぞれのキャッチ構造３６を備える直立部分３４があり、直立部分３４は容器の円周方向に離間され、キャッチ構造３６はケーシング壁１０上の相補的なキャッチ構造で係合可能である。直立部分３４間には、ドア１４，１６が双方とも図１及び２に示されるそれらの閉塞位置にあるときに、キャッチ素子２４へのアクセスを阻止して、ドア１４を閉塞状態に保持する遮蔽部分３８がある。
【００２４】
例証されている構成部品は全て、好ましくは、プラスチック材料の鋳造品であり、他の材料が適宜使用され或いは組み込まれる。例えば、ドア１４を閉塞状態に保持するためにキャッチ素子２４がドア１４のキャッチ構造２２と係合する位置に旋回するようキャッチ素子２４を付勢するためのバネが提供され得る。ドア１４が開放されることを可能にするキャッチ素子２４の旋回は、そのようなバネの力に抗して遂行される。ドア１４，１６のそれぞれのキャッチ装置が解放されるや否やそれらが開放するよう、ドア１４，１６をそれらの開放位置に付勢するための１つ又はそれよりも多くのバネも提供され得る。
【００２５】
ドア１６を閉塞状態に保持するキャッチ装置は、それらのキャッチ構造３６をケーシング壁１０上の相補的な構造から分離するために、その直立部分３４を変位することによって、直立部分が形成される材料によって許容可能な程度までそれらを変形することによって、ドアの開放のために解放される。ドアから離れた上方部分で分離機組立体（又はその容器）を保持する使用者による、そのような解放を可能にするために、解放素子４０が提供されている。解放素子は、分離機／容器の外面上を上向きに延在し、その最下方端部で、部分４２に分岐され、部分４２は、それぞれの直立部分３４と係合するよう、４４で表示されるようなテーパ表面をそれぞれ有する。その最上方端部に、解放素子４０は、素子４０を下向きに変位し、且つ、直立部分３４とのそのテーパ表面４４の係合によって、ドア１６の開放を可能にするよう、後者のキャッチ構造３６を分離するために、使用者によって押圧され得る部分を有する。
【００２６】
よって容器のそれぞれの部分内に収集される粗い並びに細かい粉塵及び他の物質が排出されるべきとき、使用者は、開放素子４０の操作によって、先ず、ドア１６を開放し、壁１２内の空間から細かい粉塵を解放することができる。細かい粉塵の排出後、もはや遮蔽部分３８によって覆われていない故に今やアクセス可能であるキャッチ素子２４は、ドア１４を開放するために解放され、外側ケーシング壁１０と内壁１２との間の自由空間から粗い粉塵及びより大きな物質をを解放し得る。
【００２７】
図面の図４を今や参照すると、図４は、図１に示されるようなドア１４，１６の解放を制御するための代替的な配置を概略的に例証している。それぞれのキャッチ素子及び構造の代わりに、分離機組立体の容器部分のケース１０への旋回接続から遠く離れたドア１４，１６の一部は、ケーシング壁１０に適合され且つ矢印５２によって表示されるように開始地点から反対方向に角度的に移動可能な保持素子５０によって閉塞状態に保持される。時計回りに角度的に移動されるとき、それはドア１６を解放し、反時計回りに角度的に移動されるとき、それはドア１４を解放する。機構は部材５０の移動を第一方向にのみもたらし、次いで、第二方向にもたらすので、上記のように、細かい粉塵の排出のために、ドア１６のみが先ず開放され、次いで、粗い粉塵の排出のために、ドア１４が開放される。
【００２８】
図５は、キャッチ素子の代替的な構成を示している。解放素子６０が示されており、その最下方端部は、キャッチ素子を解放し且つドア１６が開放されるのを許容するために、キャッチ素子６２と係合可能である。解放素子６０は、分離機組立体の最上方端部に近い位置で、使用者によって下向きに押圧されることによって動作される。引き続き、ドア１４を閉塞状態に保持するキャッチ素子６４が解放され得る。
【００２９】
この明細書及び請求項において使用されるとき、「含む」という用語並びにそれらの変形は、特定の機能、ステップ、又は、完全体(integers)が含まれることを意味する。それらの用語は、他の機能、ステップ、又は、構成部品の存在が排除されるよう解釈されるべきではない。
【００３０】
上述の記載、請求項、又は、添付の図面に開示される機能は、それらの特定の形態において、開示の機能を遂行するための手段に関して、或いは、開示の結果を得るための方法若しくはプロセスにおいて表現され、別個に、或いは、それらの機能との組み合わせにおいて、本発明を多様な形態で実現するために利用され得る。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明に従った粉塵分離機組立体の容器の一部を示す斜視図である。
【図２】異なる動作条件にある図１に示される容器部分を通じる断面図である。
【図３】異なる動作条件にある図１に示される容器部分を通じる断面図である。
【図４】さらなる実施態様を示す図１のような斜視図である。
【図５】さらに他の実施態様を示すさらなる斜視図である。
【符号の説明】
【００３２】
１０  外側ケーシング壁
１２  内壁
１４  第一ドア
１６  第二ドア
１８  突出部
２０  部分
２２  キャッチ構造
２４  キャッチ素子
２６  矢印
２８  部材
３０  閉鎖部分
３２  直立部分
３４  直立部分
３６  キャッチ構造
３８  遮蔽部分
４０  解放素子
４２  部分
４４  表面
５０  保持素子
５２  矢印
６０  解放素子
６２  キャッチ素子
６４  キャッチ素子
【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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