JP2004528112A - 空気再循環表面清掃装置 - Google Patents
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Abstract
流体再循環清掃装置(30)は、排出口長手方向軸線を形成する排出口(52)、流体源端部、第1横断面領域を形成する排出端部を有する。吸入口(54)は、吸入口長手方向軸線、流体出口端部、第1横断面領域よりも大きな第2横断面領域を形成する流体入口端部を有する。吸入口(54)は、入口端部から流体出口端部に向って延びる第2外面を有する。真空ブロワモータ(18)は、吸入口(54)から排出口排出端部に向かう流体流れを発生するように、吸入口(54)を介して流体を吸入する。排出口排出端部は、吸入口流体入口端部から引っ込んでおり、2つの口(52、54)は互いに関連して配置され、これによって排出口(52)からの流体流れが吸入口(54)内に効果的に引き込まれる。
Description
【技術分野】
【0001】
本発明は、清掃する面からごみ屑および/または水分を除去するように、再循環空気流が使用できる空気再循環型表面清掃装置に大体関するものである。
【背景技術】
【0002】
排出空気流の少なくとも或る部分が吸入空気流を介して再循環される再循環型床清掃または乾燥装置を設けることが知られている。
【0003】
【特許文献1】
米国特許第3,964,925号明細書
【特許文献2】
米国特許第4,884,315号明細書
【特許文献3】
米国特許第5,457,848号明細書
【特許文献4】
米国特許第5,392,492号明細書
【特許文献5】
米国特許第3,268,942号明細書
【特許文献6】
米国特許第5,553,347号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
バーギューンの特許文献1には、真空ノズルの近くに配置された排出空気ノズルを有するカーペットを清掃するための装置が記載されている。バーギューンの特許に記載された装置は、床カバーの乾燥を助けるように加熱された排出空気(真空モータからの)を用いている。もし、設けられるならば、バーギューン特許の排出空気ノズルまたは開口は、ヒンジ周りに回動する可動可能な後壁を有している。また、バーギューン特許は、“排出空気ノズルが省略できる”ことを記述している。
【0005】
エナートの特許文献2において、空気再循環ダクトを有する閉回路真空装置が記述されている。エナートは、空力振動方法を設けるように、再循環空気がカーペットを通過する装置を記述している。
【0006】
ミワの特許文献3には、ファンの下流方向流れが再循環されて、出口を通って排出され、吸入口内に引き込まれる吸入口と出口を有するダスト収集口を備えた再循環型掃除機が記述されている。従来技法となるべき幾つかの装置がミワの特許においてまた検討されている。ミワの特許の図1Aと図1Bは、吸入ラインに隣接した排出流内の回転ブラシと回転する振動装置とをそれぞれ示している。ミワの図1Eは、より大きな吸入領域に隣接した排出ラインを示している。ミワの図1Cと図1Dは、排出ラインにより少なくとも2つの側部を取り囲む吸入室を記述しており、排出がミワの図1Cにおいて角度をもって放出される。ミワの図2Bと図2Cは、空気流の一部を指向するための弁を有した従来の再循環型掃除機を記述しており、この場合に、再循環が100%以下になる。ミワの図3Aと図3Bは、再循環流を排出するために出口で終っている中央ジェットノズルを示している。ダスト収集ヘッドは、ノズル出口を取り囲む吸入口を有している。
【0007】
ファザアーの特許文献4においては、羽根車と、羽根車の下の振動器を有する空気浮動真空掃除機が記述されている。この掃除機を持ち上げるための空気が、複数個の空気入口開口を通って設けられて、第2空気羽根車によって圧力の下に床の表面に等しく放出される。
【0008】
ロスナンの特許文献5においては、カーペットを梳って毛羽立てるように複数個のフィンガー状空気指向管を通って放出される掃除機からの排出空気を用い、これによって、吸入作用が、ごみ屑と埃をパイルや床カバーのベース部から除去できる、吸入清掃ノズルが記述されている。
【0009】
イノウエなどの特許文献6においては、吸入空気入口によって取り囲まれた中央排出口を有する直立浮動真空掃除機が記述されている。
【0010】
再循環掃除機において、床カバーの乾燥と床カバーからのごみ屑の除去を助けるように排出空気を用いることが知られているが、少ない時間で優れた結果を得るように排出ラインと吸入ラインの両方の集合エネルギを用い、処理中のエネルギ資源を節約する空気再循環型清掃装置の必要が存在している。
【0011】
本発明は、従来技術における構造と方法の、上述の考察と他のことを認め、注意を向けるものである。従って、本発明の目的は、新規な清掃および乾燥装置を提供することにある。
【0012】
また、本発明の目的は、吸入ラインの吸入と、清掃する面を横切る吸入口への空気流とを十分に増大するように、再循環型真空掃除機の排出ラインと吸入ライン内の組合せエネルギを用いることにある。
【0013】
本発明の別の目的は、表面を完全かつ迅速に乾燥してごみ屑を迅速および効果的に除去するように、真空モータからの熱と、相互に関連して、その新規な形状と方向付けとに基づいて排出口および吸入口の間に発生される特異な共同作用により生じられる熱と、を利用することにある。
【0014】
本発明のさらに別の目的は、カーペット繊維と織物の特別な基端部から除去される粒子とごみを、吸入ラインが直ちに除去できる場所に排出空気を集中することによって再循環清掃装置の有効性を促進することにある。
【0015】
本発明の他の目的は、排出空気流により清掃装置から吹き出される以上の、全部ではないが、幾つかの方向から、吸入ライン内に、空気、水分およびごみ屑が吸い込まれるように、再循環型真空ユニットの全体の吸入力を十分に増大することにある。
【0016】
本発明のまた他の目的は、排出口空気流の少なくとも一部の偏向を制御するための調節可能な機構を提供することにある。
【0017】
本発明のさらに他の目的は、真空ハウジングの増大されたおよび/または変更された振動を発生するための種々な機構を提供して、従って、清掃面、特に、カーペット繊維からの埃、ごみ屑および/または水分の除去を助けることにある。
【0018】
本発明の別の目的は、真空モータからのエネルギ使用を増大することなく、再循環型真空ユニットの吸入力を増大することにある。
【0019】
本発明のまた別の目的は、真空ノズルなしで増大された吸入を設け、滑動効果を経て少ない労力で清掃面を横切って真空ユニットを使用者が動かすように許す真空清掃装置を提供することにある。
【0020】
本発明のさらに別の目的は、減少された数の可動部分と、従って、低減された管理計画と長い有効な寿命とを有する真空ユニットを提供することにある。
【0021】
本発明の他の目的は、高い有効性で、低価格の真空ユニットを提供することにある。
【0022】
本発明のさらに他の目的は、掃除すべき物質を真空ユニット内に吸入することなく、布やカーテンおよび他の構造的可動可能な面から埃、ごみ屑および水分を吸入できる真空ユニットを提供することにある。
【0023】
本発明のまた他の目的は、動物の皮膚を真空ユニット内に吸入することなく、動物の毛から埃、ごみ屑および水分を除去できる真空ユニットを提供することにある。
【0024】
本明細書に組み入れられて本明細書の一部を形成する添付図面は、本発明の1つまたは幾つかの実施例を示しており、本発明の原理を説明するように記載と一緒に助けるものである。
【0025】
これらの目的の幾つかは、排出口長手方向軸線を形成する排出口を有する流体再循環清掃装置を提供することによって達成される。
【課題を解決するための手段】
【0026】
本発明の流体再循環清掃装置は、排出口長手方向軸線を形成し、排出端部と流体源を有し、該排出口排出端部が第1横断面を形成する排出口、吸入口長手方向軸線を形成し、流体入口端部と流体出口端部を有し、該吸入口流体入口端部が、第1横断面領域よりも大きな第2横断面領域を形成しており、前記入口端部から前記流体出口端部に向って延びる第2外面を形成する吸入口、真空モータから前記排出口排出端部に向かう流体流れを発生するために前記吸入口流体入口を介して中に流体を吸入する真空ブロワモータ、を有し、前記排出口排出端部は、前記吸入口流体入口端部から引っ込んでおり、前記排出口と前記吸入口は互いに関連して配置され、これによって前記排出口からの流体流れが前記吸入口内に有効的に引き込まれることを特徴とする。
【0027】
本発明の流体再循環清掃装置は、排出口と、吸入口と、真空ブロワモータとを有している。排出口は、流体源端部と、第1横断面領域を形成する排出端部とを有している。吸入口は、吸入口長手方向軸線と、流体出口端部と、第1横断面領域よりも大きな第2横断面領域を形成する流体入口端部とを有する。吸入口は、入口端部から流体出口端部に向って延びる第2外面を形成している。真空ブロワモータは、真空モータから排出口排出端部に向かって流れる流体流を発生するために排出口と吸入口との間に配置される。真空ブロワは、吸入口流体入口端部を通って中に流体を吸入する。排出口排出端部は、吸入口流体入口端部から引っ込んでおり、排出口と吸入口は、互いに関連して配置されているので、これによって、排出口からの流体流は、吸入口内に効果的に吸い込まれるであろう。
【0028】
1つの実施例において、排出口長手方向軸線と吸入口長手方向軸線は、二等分線に対して角度をもっている。排出口長手方向軸線と吸入口長手方向軸線は、約25°の角度で離されるようにできる。1つの推奨実施例では、排出口排出端部からの流体は、第2外面に向って放出されて第2外面に衝突される。一推奨実施例において、第2横断面領域は、第1横断面領域のほぼ4倍である。
【0029】
一実施例において、排出口長手方向軸線は、吸入口長手方向軸線にほぼ平行である。第1および第2横断面領域は、矩形にすることができる。
【0030】
一実施例において、排出口と吸入口は、排出口からの流体流が、吸入口流体入口端部の前部にて直ちに低圧力領域を発生するような寸法と形状に形成されている。或る実施例では、排出口と吸入口は、吸入口内の吸入力が、排出口と吸入口が離される時に行われるようになる吸入力の少なくとも2倍になるような寸法と形状に形成される。
【0031】
一実施例において、排出口長手方向軸線は、排出口長手方向軸線と吸入口長手方向軸線とをほぼ二等分する垂直方向軸線に対して角度が付けられている。一推奨実施例において、排出口は、排出端部に第2のほぼ矩形の横断面領域を形成する。別の実施例において、排出口は、流体源端部近くに第2のほぼ矩形の横断面領域を形成し、第2のほぼ矩形の横断面領域は、排出端部から排出口排出端部の幅の少なくとも5倍の幅の距離で形成される。一推奨実施例において、排出口排出端部の幅は、約0.25インチであり、第2のほぼ矩形横断面領域は、第1のほぼ矩形横断面領域に等しい。
【0032】
一推奨実施例において、第2横断面領域は、第1横断面領域よりも少なくとも4倍大きくて、第1横断面領域よりも6倍以下の大きさである。一推奨実施例において、少なくとも1つのバッフルが、排出口端部近くの排出口内に配置されている。別の実施例において、2つのバッフルが、排出口内に配置される。
【0033】
本発明のさらに別の目的は、空気再循環表面清掃装置が水平に向けられる時に、垂直方向軸線に対して角度が付けられた排出口長手方向軸線を形成する排出口を有する空気再循環表面清掃装置によって達成される。排出口は、空気源端部と、第1のほぼ矩形横断面領域を形成する排出端部とを有する。排出口は、排出端部から空気源端部に向って延びる第1外面を有する。吸入口は、空気再循環表面清掃装置が水平に向けられる時に、垂直方向軸線に対して角度が付けられた吸入口長手方向軸線を形成している。吸入口は、空気出口端部と、第1横断面領域よりも大きな第2横断面領域を形成する空気入口端部とを有している。吸入口は、空気入口端部から空気出口端部に向って延びる第2外面を形成している。真空ブロワモータは、真空ブロワから排出口空気源端部を通って排出口排出端部に向かう空気流を発生するために、2つの口の間に配置されている。真空ブロワは、吸入口空気入口を通って空気を吸入する。排出口長手方向軸線と吸入口長手方向軸線は、互いに平行でなく、それぞれ垂直軸線に対して少なくとも10°の角度を形成している。排出口排出端部からの空気は、第2外面に衝突する。
【0034】
一実施例において、吸入口第2外面は、排出口排出端部に隣接して配置された内パネルと、排出口と対向して配置された外パネルとを有している。1つの実施例において、吸入口内パネルと吸入口外パネルはほぼ平行である。幾つかの実施例において、吸入口内パネルと吸入口外パネルはほぼ平行であり、吸入口長手方向軸線は、吸入口内パネルと吸入口外パネルとに、ほぼ平行である。幾つかの実施例において、排出口第1外面は、吸入口内パネルに隣接して配置された内パネルと、吸入口内パネルと対向して配置された外パネルとを有している。
【0035】
一推奨実施例において、排出口内パネルの第1部分は、排出口排出端部の一部を形成しており、この第1部分は、吸入口内パネルと接触している。一実施例において、排出口内パネルと排出口外パネルは、ほぼ平行であり、排出口長手方向軸線は、排出口内パネルと排出口外パネルとに対してほぼ平行である。
【0036】
本発明のさらに他の目的は、流体源端部と、第1横断面領域を形成する排出端部とを有する排出出口を有した空気再循環表面清掃装置によって達成される。
【0037】
吸入入口は、流体入口端部と流体出口端部とを有しており、吸入入口流体入口端部は、第1横断面領域よりも大きな第2横断面領域を流体入口端部に形成している。
【0038】
吸入入口から排出出口に向って動く時に、流体からごみ屑を除去するために、吸入入口流体出口端部と排出出口流体源端部との間に流体が配置されている。
【0039】
流体が吸入入口から排出出口に向って動く時に、流体からごみ屑を除去するために、吸入入口流体出口端部と排出出口流体源端部との間に、フィルタが配置されている。
【0040】
吸入入口および排出出口の1つは、吸入入口および排出出口の他方の内に径方向に配置されている。吸入入口流体入口端部と排出出口排出端部は、対応して形成されている。排出出口と吸入出口は、互いに関連して配置されているので、これによって、排出出口からの流体流れは、吸入入口内に有効的に引き込まれる。
【0041】
一実施例において、流体は、吸入入口内に第1の方向に吸入され、排出出口が吸入入口内に径方向に配置されている。排出出口は、第1方向に向って、かつ第1方向と対向してほぼ平行になった第2方向に流体を排出する。別の実施例において、吸入出口が排出出口内に径方向に配置されており、吸入出口は、第1方向に吸入入口流体入口内に空気を吸い込み、排出出口は、第1方向に対して角度をもっている第2方向に流体を排出する。
別の一実施例において、吸入入口と排出出口は、流体再循環清掃装置の全体の吸入力を十分に増大するように、排出出口からの流体流が、吸入入口流体入口端部の前に直ちに低圧領域を発生するような寸法と形状に形成されている。
【0042】
他の一実施例において、吸入入口は、内パネルと外パネルとを有しており、排出出口は、内パネルと外パネルとを有している。排出出口外パネルから排出出口内パネルに対して垂直な方向に測った第1距離は、吸入入口外パネルから吸入入口内パネルに対して垂直な方向に測った第2距離よりも大きい。一実施例において、第1の距離は、第2距離よりもほぼ4倍ほど大きい。幾つかの実施例において、吸入入口が、排出出口内に径方向に配置されている。
【0043】
一実施例において、流体再循環清掃装置は、使用者の頭部の上下を清掃するように吸入入口流体入口端部を方向付けするためのハンドルを有する携帯型装置である。
【0044】
一実施例において、吸入入口は、流体入口端部にほぼ円形形状に形成されている。吸入入口は、排出出口内パネルを少なくとも部分的に形成する外面外パネルを有することができ、吸入入口外パネルと排出出口内パネルは、互いに関して平行にできる。
【0045】
本発明のさらにまた別の目的は、排出端部と流体源端部とを形成する排出口を有する空気再循環清掃装置によって達成される。排出口排出端部は、第1横断面領域を形成している。吸入口は、流体入口端部と流体出口端部とを有しており、吸入口流体入口端部は、第1横断面領域よりも大きな第2横断面領域を流体入口端部に形成している。真空ブロワモータは、真空ブロワから排出端部に向って流れる空気流を発生するために、排出口と吸入口との間に配置されている。真空ブロワは、吸入口空気入口を通って空気を吸い込む。吸入口流体入口端部と排出口排出端部は、対応して形成されており、排出口と吸入口は、互いに関連して配置されており、これによって、排出口からの流体流れが吸入口内に有効的に引き込まれるようになる。
【0046】
幾つかの実施例において、排出口は、右側パネルと左側パネルとの間に配置された中央パネルを有しており、吸入口は、少なくとも1つの外パネルと少なくとも1つのうちパネルとを有している。排出口は、中央パネルと右側パネルとの間に第1間隔を形成しており、吸入口は、少なくとも1つの外パネルと少なくとも1つの内パネルとの間に、第1間隔よりも大きな第2間隔を形成している。1つの実施例において、第1間隔は、第2間隔のほぼ1/2である。一実施例において、第1間隔は、約1/4インチである。
【0047】
一実施例において、中央パネルの少なくとも一部は、左側パネルと右側パネル以外の、清掃すべき表面に向ってさらに延びている。排出口は、左側中央パネルと右側中央パネルと右側外パネルと左側外パネルとを有するようにできる。吸入口は、少なくとも1つの外パネルと少なくとも1つの内パネルとを有するようにでき、排出口左側中央パネルと右側中央パネルは、少なくとも1インチの距離で離すことができる。左側中央パネルと右側中央パネルの少なくとも1つの前端部は、排出口右側外パネルと排出口左側外パネルの前端部を越えて延びることができる。
【0048】
一実施例において、ローラブラシは、左側中央パネルと右側中央パネルとの間の軸線周りに回転するために設けられている。一実施例において、吸入口は、第1吸入口と第2吸入口とを有しており、清掃装置は、第1吸入口と第2吸入口の少なくとも1つに設けられていて、第1吸入口および第2吸入口の少なくとも1つと、真空ブロワモータとの間の流れを少なくとも部分的に遮断するように弁を許すべく形成されている。
【0049】
幾つかの実施例において、排出口は、第1排出口と第2排出口とを有しており、清掃装置は、排出口内に設けられていて真空ブロワモータと、第1排出口および第2排出口の少なくとも1つとの間の流れを少なくとも部分的に遮断するように形成された可動可能な弁を有している。
【発明の効果】
【0050】
本発明の流体再循環清掃装置によれば、清掃する面からごみ屑および/または水分を好適に除去することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0051】
本発明の流体再循環清掃装置は、排出口と、吸入口と、真空ブロワモータとを有しており、排出口からの流体流れが吸入口内に有効的に引き込まれて再循環される。
【0052】
本発明のその他の目的と特徴および形態が以下に詳細に説明される。図面は、明細書と関連されており、かつ明細書の一部を形成するものであり、本発明の1つ以上の実施例を示している。これら図面は、説明と一緒に、本発明の原理を説明するように助けるものである。
【0053】
本明細書および図面中の参照符号の繰返し使用は、本発明の同一または類似した特徴または要素を示すように意図されている。
【実施例】
【0054】
本発明の好ましい推奨実施例につて、いま詳細に説明が行われるもので、1つまたは複数の実施例が添付図面に示されている。各実施例は、本発明の説明を行うために設けられるもので、本発明を限定するものではない。実際に、当業者には、本発明の範囲または精神を逸脱することなく、本発明において変更および変形がなし得ることが明らかであろう。例えば、一実施例の一部として図示され、または説明される特徴が、さらに別の実施例を生じるように他の実施例に使用できる。従って、本発明が、添付された請求の範囲と同等物の範囲内にあるようにこのような変更と変形とを包含することが意図されている。
【0055】
図1について参照するに、直立再循環床掃除機、すなわち真空ユニット10が図示されている。真空ユニット10は、ベース部12と直立部14とハンドル16とを有している。
【0056】
図2は、別の空気再循環床掃除機、すなわち真空ユニット20を示している。真空ユニット20は、吸入ホース22と、排出ホース24と、車輪29とを有する。理解されるように、モータが真空ユニット20内に収容されており、吸入および排出ホースに動力を付与している。
【0057】
図3は、車輪26を図示する真空ユニット10を示している。この実施例において、排出ライン52は、矢印56によって示される方向に空気を放出する。排出口52の前後にそれぞれ設けられた2つの吸入口54、54’は、矢印58によって示される方向に空気を吸い込む。吸入ライン54’は、吸入ライン54に合体されていて、ベース部12から直立部14に延びる1つのラインを形成しており、このラインにおいて、吸入空気がフィルタを通過して流れて、ごみ屑および/または水分を除去するようになす。一旦、ろ過されると、吸入空気は、ポンプモータ18を経て再循環されて、排出ライン52へと排出され、従って、再循環工程を繰り返えす。
【0058】
図4に示されるように、本発明は、流体清掃溶液または水と一緒に使用でき、さらに、その実施を実際に向上する。床清掃ユニット30は、ベース部32と、直立ハウジング部34と、車輪36と、流体供給タンク40と、ポンプモータ18とを有している。タンク40の中味は、流体ライン43を通って清掃する面の上に放出でき、タンク40からの排出は、自動トリガーまたはレバー42によって作動される弁41によって制御できる。
【0059】
ここに図示されて、かつ説明される種々の実施例の全てではないが、僅か少しの変更だけを伴って、多くが真空ユニット10に使用できることが理解されるべきである。例えば、図3の吸入ライン54’が、図9と図10と図12とについて、以下に図示、説明されるように省略できる。
【0060】
図5は、携帯再循環型清掃ユニット110を示している。清掃ユニット110は、ハンドル112と、動力スイッチ114と、真空ノズル120とを有している。真空ノズル120は、排出口52と吸入口54とを有し、円形形状、楕円形状あるいは他の形状に形成できる。中央中空部、すなわちスペース122は、吸入口54の内側に形成されている。清掃110ユニットは、モータによって作動され、再循環空気流がフィルタ118を通って流れる。排出空気は矢印56で示され、吸入空気は矢印58で示される。矢印57は、排出空気が吸入口54内に直ちに吸入され、表面領域を清掃するように排出ラインと吸入ラインの両方のエネルギを一緒に用いることを示している。この場合に、排出口52は、吸入口54に対して角度が付けられている。この角度の付いた形状は、2つの孔口の間に形成される中空スペース116によって少なくとも一部を製作できる。1つの推奨実施例において、2つの孔口間の角度は、約35°で、排出口は、約1/4インチ(0.25インチ)の幅をなしており、吸入口は、約半インチ(0.5インチ)の幅をなしている。
【0061】
吸入空気口54に隣接して排出空気口52を配置して、排出空気口と吸入空気口との寸法と、排出および吸入空気口間の相対的間隔との両者を制御することによって、本発明は、再循環真空装置に、十分に強化された吸入力を生じる。しかしながら、多数の形状(吸入口および排出口に対する変化する幅、角度および他の特徴)が、本発明の範囲と精神内の真空ノズルに使用できることが、明確に理解されるべきである。例えば、本発明の“概念”(以下に検討される)は、ほぼ矩形形状の孔口ノズル、1/8インチ(0.125インチ)の幅の排出口、1/4インチ(0.25インチ)の幅の吸入口、1/4インチ(0.25インチ)の幅の排出口、1/2インチ(0.50インチ)の幅の吸入口に見られる。勿論、これらの寸法は、他の設計寸法が変更できるように、最大および最小の幅を示すものではない。例えば、吸入および排出ライン間の角度、清掃面に対する距離、真空モータにより与えられる動力、他の設計パラメータ等が変更できる。
【0062】
本発明によって生じられる効果は、“概念”として後に記載される。ほぼ矩形形状をなしている個別の吸入および排出ラインにおけるテストにおいて、排出および吸入ラインが適切に方向付けされる時に、概念が始まるのを見聞きすることができる。概念が一旦開始されると、発生される全真空力は、殆どの周囲空気、ごみ屑、および/または水分が、(後に説明されるように)吸入ライン内に大抵吸入されるほどに強力である。本発明の多くの実施例において、外気内に装置を保持する時に、概念が開始される。比較するに、排出空気流が床または他の清掃面に向けられる時に、概念は、排出空気が床で“反射”されて、吸入ラインに向けられるように、開始されるか、あるいは維持されるかのいずれかがなお一層好ましい。
【0063】
例えば、マノメータを用いるテストデータを集めるように使用される吸入口内の2つの場所A、Bを示す図29を参照して、かつクレムソン大学の助けによって、吸入ライン内の種々な個所において生じられる吸入が、実際に“概念”によって十分に大きいことを見ることが出来る。排出が、図29には示されていないが、しかしながら、このテストの導入で本発明の概念を生じるように、吸入ラインに隣接して排出ラインが配置されていることが理解されるべきである。
【0064】
以下の表1は、“初期”マノメータテストの結果と、水柱インチで示される結果により同日に導出される“再チェック”テストの結果とを示す。
【0065】
【0066】
このマノメータテストは、本発明の“概念”が、吸入ノズルの増大された空気速度と同様に、真空ユニットの増大された吸入とを従って示す時に、空気圧力の損失を示す。
【0067】
図30乃至図34に就いて、また図38と、以下に示されるベンチュリメータテストのデータとによって、概念が以下にさらに説明される。
【0068】
ベンチュリメータを用いる第2テストは、本発明の“概念“の効果をさらに示している。図38を、いま参照するに、再循環型真空ユニット380は、真空モータ382と、吸入ノズル384と、排出ノズル386とを有する。この第2の型のテストにおいて、ベンチュリメータ388は、吸入ノズル384のポイント384−Aとポイント384−Bとの間の圧力の変化を測定するように、吸入ノズル384内に配置された。このテストの導入において、2つの端部を有するU字形マノメータは、吸入ノズル384のポイント384−A、384−Bに接続された。離された吸入ノズル384と排出ノズル386とによって導かれる初期テストにおいて、ベンチュリメータは、水柱約5・1/4インチ(水柱5.25インチ)の、ポイント384−A、384−B間の圧力の変化を示した。最大真空掃除機効果(結果的な”概念“)を生じるように整列された吸入ノズル384と排出ノズル386とによって導かれる、続いてのテストにおいて、ベンチュリメータは、水柱約3.82インチの、ポイント384−A、384−B間の圧力の変化を示した。
【0069】
本発明の“概念”が効果的である時の、ポイント384−A、384−B間の圧力のこの減少する変化は、吸入ライン384を流れる流体の流量が最小化されて整流されたことを示している。このテストは、クレムソン大学の専門家の技術者と退任した教授の助けの下で導き出された。
【0070】
本発明の真空“概念”は、図30乃至図34に就いてさらに説明される。図30に示されるように、吸入ノズル302は、邪魔が無い時に、あらゆる方向から空気を一般的に吸入する。図31および図32に示されるように、排出ノズル304が吸入ノズル302に対して平行に、あるいは角度を持って配置されて、各ノズルの端部が互いに等しく配置された時に、例えばポイント304−Aの排出空気の速度は、吸入ノズル内に直ちに吸入されるように、排出空気よりもさらに一般的に大きい。しかしながら、排出ノズル304が後方に引かれる場合に(図32乃至図34に連続的に示される)、吸入ノズル302の端部から引き込まれて、排出ノズル304からの排出空気が、空気速度(動的エネルギ)がポイント304−Aで小さくなる臨界点に達するので、排出空気流は、いま吸入ノズル302に向って直ちに引き込まれて吸入ノズル302内に吸入される(図33および図34)。この効果は、本発明の概念として知られている。概念が一旦開始されると、流体流の速度(図示される実施例の空気の)と吸入能力は、排出ノズルと吸入ノズルの直ぐ前の領域において100%にまで増大されよう。開始された概念によって、排出ノズル304からの大部分の空気流は、吸入ノズル302に向って、そしてその中に吸入されるであろうが、しかしながら、図34に矢印305によって示されるように、幾分かの排出空気は、排出ノズル302の上を通過して、この外側からの空気の吸入によって吸入ノズルが遮蔽されてしまう。吸入ノズルを越えて通過するであろう排出空気の量は、もし有れば、排出および吸入ノズルの特別な形状と、例えば床面などの反射する面に対するその近接度とを含む多くの要因に基づいている。或る実施例においては、吸入ノズルは、反射面のような負担要因の等しく無い全ての方向から空気を引き入れるように見えてくる。
【0071】
図6は、別の携帯再循環型掃除機210を示している。掃除機210は、ハンドル112と、動力コントロールスイッチ114と、真空ノズル130と、フィルタ118と、モータとを有している。真空ノズル130は、排出口52と、吸入口54とを有しており、(真空ノズル120のように)種々な形状に形成できる。中央中空部、すなわちスペース124は、排出口52の内側に形成される。矢印57は、排出空気が上記に説明したように、増強された真空力によって吸入ライン内に直ぐに吸入されることを示している。
【0072】
図7および図8は、図5および図6の真空ノズルをそれぞれ詳細に示している。真空ノズルが図1乃至図4のいずれかの真空ユニットに使用できることが理解されるべきである。
【0073】
図7Aに示されるように、真空ノズル120は、形状がほぼ円形で、吸入口54を取り囲んでいる排出口52を有している。中央中空部122は、吸入口54の内側にある。測定されてここに示されるように、各口の“幅”が、例えば、矢印56によって図7に示されるように、中空スペース116に隣接した口を流れる空気流の方向にほぼ直角に測定されるので、吸入口54と排出口52との間の正確な寸法関係を、図7Aの底面図が示していないことが理解されるべきである。さらに、排出口54を形成する他のパネルを越えた最も外側のパネル縁部51の延長部が、吸入口と排出口の幅の異なった関係を示すように、図7Aのような図面をなすようになる。
【0074】
図9を参照するに、再循環真空ノズル50が示されている。真空ノズル50は排出口52と吸入口52を有している。排出口52と吸入口54内の空気流の方向が、矢印56、58によってそれぞれ示されている。本発明の共同的な概念が開始される時に、排出口52を流出する空気が、吸入口54の方に直ぐに戻ることを、矢印60は示している。一推奨実施例において、排出口52と吸入口54はそれぞれ、長さが約6インチのほぼ矩形の横断面を形成しており、排出口(EP)は、約1/8インチ(0.125インチ)の幅を形成し、吸入口(SP)は、約1/2インチ(0.50インチ)の幅を形成している。
【0075】
排出口が、吸入口よりも小さな幅を有し、吸入ラインの後方に少なくとも幾分ずれていることが、一般的に好適である(図10参照)。しかしながら、以下の説明から明らかになるように、排出ラインと吸入ラインの幅と夫々の形状は、床清掃装置の特別な端部の使用に適合するように変更できる。例えば、本発明の増大された吸入特性、(すなわち概念)が、もしも実際に既にあるならば、特に、2つのラインまたは口が床面や他の面に隣接される時に、従って、排出ラインが吸入ラインの少なくとも幾らか前方に延ばすことが出来る。
【0076】
図10を参照するに、吸入口54の後方にずれた排出口52を有する別の再循環真空ノズル150が示されている。一推奨実施例において、排出口52は、吸入口54の後方に1/4インチ(0.25インチ)ずれており、各々の口52、54は、約1/8インチ(0.125インチ)の幅と1/2インチ(0.50インチ)の幅をそれぞれ有するほぼ矩形の横断面を形成している。このような具合に吸入口の幾らか後方に排出口を配置することによって、床面や他の清掃面に対して直ぐ近くに真空ノズルを配置する必要無しに、本発明の共同的効果が始められる。図9および図10に示される実施例において、真空ノズルが床面に近接して置かれる時に、矢印62、64によって示されるように、真空ノズルの両側から吸入口54内に空気が吸入される。
【0077】
別の一推奨実施例において、堅材の床、リノリウムカバーまたは他の滑かな床からのごみの除去に使用するために、例えば約1/16インチ(0.0625インチ)の小さな幅に排出口52が形成できる。排出口52の幅を縮小し、かつ排出口52を吸入口54の後方にさらにずらして、例えば約3/8インチ(0.375インチ)吸入口の後方にずらすことによって、滑かな面からごみを除去するようにできると共に、吸入口からのごみの吹き飛ばしを最小にし、あるいはまた除去することができる。ある装置においては、排出空気排除口は、排出空気の一部を方向付けするように使用できるので、真空ノズルは、ノズルが清掃面に到達するように、例えば堅材の床の上のごみ屑を吹き飛ばさない。このように理解されるべきである場合に、どんな数の機械もこのために、例えば、ヒンジ止め排出パネルや、あるいは滑動フィルタドアカバー、または同様なものなどを使用するようできる。開口の幅を調整することによって、使用者は、排出ラインからの排除された空気の量を調整できる。
【0078】
図11に示されるように、本発明に従った真空ノズル250の別の実施例が示されている。真空ノズル250は、床面上に円形横断面を好適に形成するが、矩形や、楕円または他の同様な形状にすることができる。真空ノズル250は、排出口52と吸入口54とを有している。排出口52内の空気流は矢印56により示され、吸入口54内の空気流は矢印58によって示される。一推奨実施例において、排出口52は、約1/8インチ(0.125インチ)の幅の間隙を形成し、吸入口54は、約1/2インチ(0.50インチ)の幅を有している。図11のノズル250は、図6および図8のノズルによく似ているが、図2に示されるように、二重ホース真空掃除機との接続を容易にするように、吸入口54が排出ライン52から離されている。
【0079】
上記または以下に示される真空ノズルが、家具、壁、カーテン、布の面および他の面に使用するために、起立型真空掃除機(図1、図3および図4)、あるいはまた携帯型掃除機(図5および図6)のいずれか一方に共同できることが理解されるべきである。さらに、携帯型実施例は、再循環ユニットから延びる排出ホースおよび吸入ホースに、図2の真空ユニットを取り付けることが出来る。本発明の真空ノズルが、図1、図3および図4に示されるように起立型床掃除機に共同される時に、排出口および吸入口から、掃除される床への距離は、例えば堅材の床、短毛カーペット、または粗毛カーペットなどの種々な床カバーの上への掃除機の使用に適合し、かつ容易にするように変えることができる。一推奨実施例において、吸入ラインから床への距離は、約1/16インチ(0.0625インチ)である。
【0080】
また、使用者が床面からのノズルの距離を調整することが出来るように、調節可能な車輪や他の調整機構を有した起立型真空掃除機を提供することが出来る。
【0081】
図12をいま参照するに、本発明に従った真空ノズル350の別の実施例が示されている。真空ノズル350は、排出口52と吸入口54とを有し、それぞれの口の空気流は矢印56、58によって示されている。排出口52は、前端部70を有する第1の側パネル68を形成している。また、排出口52は、第1側パネルの前端部70の後方に凹んでいる前端部74を形成する中間パネル72によって反対側が形成されている。吸入口54は、第1パネルの前端部70の前方に延びる前端部78を有する第2側パネル76によって形成されている。第2側パネルの前端部78の外側の領域から吸入口内に空気が吸入される時に、本発明の概念が矢印62によって示され、さらに、矢印60は、排出空気がどのように吸入口54に直ちに戻されるかを示している。
【0082】
図13は、カーペットの床カバーに使用される時に、真空ノズル150によって生じられる増大された吸入の効果を示している。矢印62によって示されるように、空気は、Bサイドから吸入され、Aサイドからではない。さらに、排出口52から排出された空気は、カーペット繊維80を振動させて、掃除機のごみ屑除去とカーペット乾燥能力を高めるように、カーペットウエブ82に対して繊維80の根元端部にまで通過する。
【0083】
図14をいま参照するに、真空ノズル50は、カーペット面の上に示されている。矢印60によって示されるように、排出口52からの空気は、カーペット繊維80を振動させて、吸入口54内に吸入され、従って、上述したように吸入を増大するだけでなく、ごみや、ごみ屑および水分の排除および除去を助けるように排出ラインおよび吸入ライン間の共同作用を用いている。
【0084】
図15および図16は、本発明の1つの実施例に従った真空ノズル550の別の実施例を示している。真空ノズル550は、中央パネル562によって互いに隔てられた2つの隣接する内部排出口552、553を有する。排出口552は、吸入口554に隣接しており、互いに第2の右側パネル568によって吸入口554を形成する第1の右側パネル566によって、これら2つの排出口552と吸入口554が分離されている。排出口553は、吸入口555に隣接しており、2つのこれら排出口と吸入口は、第2の左側パネル572と一緒に吸入口555を形成する第1の左側パネル570によって分離されている。
【0085】
中央パネル562は、約1/8インチ(0.125インチ)の距離(DC)によって1つの推奨実施例の隣接パネルの前端部を越えて延びる前端部564を形成している。真空ノズル550は、床清掃装置に取り付けできるので、中央パネルの前端部564は、ごみ屑の除去作用を高めるように、カーペット繊維と接触する。吸入口および排出口は、ほぼ矩形の横断面が好適であり、先の実施例におけるように、それぞれ約1/2インチ(0.50インチ)と1/8インチ(0.125インチ)の幅を形成している。排出された空気流は矢印556で示され、吸入空気流は矢印558で示されている。
【0086】
図16に示されるように、1つの推奨実施例における真空ノズル550は、印が付けられているように、横が約12インチであり、中央パネル前端部564が、距離DCだけ隣接パネルの前端部の前方に延びている。
【0087】
図16Aおよび図16Bに示されるように、真空ノズル550は、幾つかの異なった具合に形成できる。例えば、図16Aの真空ノズル550’は、吸入口554、555が、両端部でまた接合できる排出口552、553を取り囲むように両端部で接合できる。図16Bの真空ノズル550”において、各口552、553、554、555は、ほぼ矩形の断面を形成している。図17〜23が、図16A、図16Bのデザインに加えた種々な他の具合に、設計できることが理解されるべきである。
【0088】
図17は、本発明の1つの実施例に従った真空ノズル650の別の実施例を示している。真空ノズル650は、中央中空部663によって互いに隔てられた2つの隣接する内部排出口652、653を有している。排出口652は、吸入口654に隣接しており、第2の右側パネル668と一緒に吸入口654を形成する第1の右側パネル666によって、これら排出口と吸入口が分離されている。排出口653は、吸入口655に隣接しており、第2の左側パネル672と一緒に吸入口655を形成する第1の左側パネル666によって、これら排出口と吸入口が分離されている。排出口652、653からの排出空気は、矢印60によって示されるように、吸入口654、655内に直ちに吸入される。
【0089】
中央空所663は、一対の中央パネル661、662によって形成されており、各中央パネルは、パネル666、668、670、672の前端部を越えて延びる真空ノズルの前端部664を形成している。1つの推奨実施例において、前端部664は、1/8インチ(0.125インチ)の距離によって、これらパネルの前方に延びている。先の実施例におけるように、吸入口および排出口は、ほぼ矩形の横断面をなしていて、1/2インチ(0.50インチ)の幅と1/8インチ(0.125インチ)の幅をそれぞれ形成する如くに、真空ノズル650が形成でき、また、これら吸入口と排出口は、例えば、長方形、楕円形、または円形形状などの他の形状を含むことが出来る。
【0090】
図18は、本発明の1つの実施例に従った真空ノズル750の別の実施例を示している。真空ノズル750は、中央吸入口754によって互いに隔てられた2つの外方排出口752、753を有している。この実施例での中央排出口754は、約1インチの幅であり、排出口は、1/8インチ(0.125インチ)の幅である。真空ノズル750は、吸入口と排出口がそれぞれほぼ長方形、楕円形または円形形状を形成するように構成することができる。
【0091】
図19は、本発明の1つの実施例に従った真空ノズル850の別の実施例を示している。真空ノズル850は、中央吸入口854によって互いに隔てられた2つの外方排出口852、853を有している。この実施例での中央排出口854は、約1インチの幅であり、排出口852、853は、1/8インチ(0.125インチ)である。真空ノズル850は、吸入口と排出口がそれぞれほぼ長方形、楕円形または円形形状を形成するように構成できる。矢印858が通る垂直面に対する排出口852、853の傾斜角度は、約45°が好適であり、これに対して、排出口752、753において真空ノズル750(図18)で測った同一の角度は、好適に約35°である。しかしながら、種々の形状(変化する幅、角度、および吸入口と排出口に対する他の特徴を含む)が、本発明の範囲および精神内における真空ノズルに使用できることが理解されるべきである。
【0092】
図20は、本発明の1つの実施例に従った真空ノズル950の別の実施例を示している。真空ノズル950は、中央排出口952によって互いに隔てられた2つの外部吸入口954、955を有している。排出口952は、一対の内パネル960、962によって形成されている。内パネル962は、右側パネル966と一緒に、右側吸入口954を形成している。内パネル960は、左側パネル970と一緒に、左側吸入口955を形成している。内パネル960、962の前端部964は、外パネル966、970の各前端部の前方に延びている。真空ノズル950は、床清掃装置に取り付けできるので、ごみ屑の除去作用を高めるように、中央パネルの前端部964がカーペット繊維と接触される。吸入口と排出口は、ほぼ矩形の横断面が好適であり、幾つかの先の実施例におけるように、それぞれ約1インチの幅と、1/8インチ(0.125インチ)の幅とを形成している。排出された空気流は、矢印956で示されており、吸入空気流は矢印958で示されている。
【0093】
図21は、吸入口954、955内にそれぞれ形成されたゲート弁902、904を有する真空ノズル950を示している。ゲート弁902、904は、1つだけの吸入口が一回に開かれることを確実にするように作動し、かつ好適に形成されており、従って、移動方向の排出口の側部に形成された吸入口が開かれる。例えば、真空ノズルが、図21において右方から左方に動く時に、ゲート弁904は、図示されるように開くことができる。方向が逆転された時に、ゲート弁904は閉じ、ゲート弁902は、吸入空気が吸入口954を通って流れるのを許すように開く。好適には、これらゲート弁は一緒に作動するので、一方が閉じられる時に、他方が開かれる。ゲート弁902、904の開閉は、適宜な方法によって、例えば、支持車輪の回動方向(図3)、加速度計からの電流によって作動される電気的に制御されるソレノイド弁、または移動方向を決める他の周知の機構によって、制御される。
【0094】
図22は、本発明の1つの実施例に従った真空ノズル1050の別の実施例を示している。真空ノズル1050は、中央壁パネル1063によって互いに隔てられた2つの隣接する内部排出口1052、1053を有している。右側排出口1052は、吸入口1054に隣接しており、これら2つの排出口と吸入口は、第2右側パネル1068と一緒に、第2吸入口1054を形成する第1右側パネル1066によって隔てられている。左側排出口1053は、吸入口1055に隣接しており、これら2つの排出口と吸入口は、第2左側パネル1072と一緒に吸入口1055を形成する第1左側パネル1070によって隔てられている。
【0095】
中央パネル1063は、その前端部においてパネル1066、1068、1070を越えて延びることができる。真空ノズル1050は、吸入口および排出口がほぼ矩形横断面をなしていて、かつ先の実施例におけるように、それぞれ約1インチの幅と、1/8インチ(0.125インチ)の幅とを形成しており、あるいはまた他の形状を含むことができるように形成できる。ゲート弁1006、1008は、それぞれ吸入口1054、1055内に形成されており、一方が開いた時に、他方が閉じられるように、好適に形成されている。第3ゲート弁1010が中央パネル1063の上部にヒンジ止めされており、隣接の吸入口が開いた時に排出口が開かれ、隣接の排出口が閉じられた時に閉じられることを確実にするようにゲート弁1006、1008と連動して作動する。好適には、最前部の吸入口と排出口は、清掃装置が面を横切って動く時に、最前部の吸入口と排出口が開かれて、例えば、ノズル1050が右方から左方に動く時に、排出口1053と吸入口1055は開かれる。この方向が逆転される時に、これら排出口1053と吸入口1055は閉じられて、排出口1052と吸入口1054は開かれる。
【0096】
図23は、中央パネル1063が、図17の真空ノズルと同じような中央中空部1065と置き換えられた真空ノズル1050’を示している。真空ノズル1050’は、吸入口と排出口がほぼ矩形横断面であって、先の実施例におけるように、それぞれ約1インチの幅と、1/8インチ(0.125インチ)の幅とを形成するように構成できるし、あるいはまた、例えば長方形、楕円形または円形構造などの他の形状を含むことができるように形成できる。
【0097】
吸入および排出ライン内の空気流を制御するように、種々な他の型のゲートまたは閉鎖機構が使用できること、さらに、ゲートがいずれの方向にも開くようにできることが理解されるべきである。例えば、図21のゲート904、902は、ゲートの回転する端部が清掃装置のノズル端部に向って方向付けられるように、開閉することができる。
【0098】
また、図35と図36を参照するに、ローラブラシ365が、本発明、特に、図17〜19に示されるノズル、および/または図23のノズルを使用できることが理解されるべきである。例えば、図35および図36から明確に理解されるように、ローラブラシ365(図17の清掃装置に使用される時に)は、中空のスペース663内に配置されている。図18および図19のノズル装置において、ローラブラシは、吸入口内に配置されており、図23のノズルにおいては、中空のスペース1065内に配置されている。
【0099】
また、図37を参照するに、真空ハウジング内に振動を発生するように、レバーアーム374とハンマー端部376を上下方向に動かすようにカム372が回転する、振動機構370が示されている。理解されるように、図示される実施例の排出および吸入ノズルを通る空気流が、矢印385によって示されている。振動、すなわち付与されたエネルギは、カーペット繊維の振動を増大し、従って、沢山のごみ屑を除去すると共に、多くの水分を取る。もし、用いられるならば、種々なピボット位置“P”が、本発明の範囲内にて使用できると共に、真空ハウジング内のレバーアームとハンマー端部の動きの量を制御するようにカムの寸法を同様に換えるのができることが理解されるべきである。ハンマー端部は、清掃する面と接触できるし、また接触しないようにもでき、さらに、調節可能にもできるので、これによって、例えば、カーペット面を強く叩くことができるが、堅材の床面との接触を避け、あるいはまた逆にもできる。ハンマー端部は、接触が行われる清掃する面に対する損傷を防止するように、弾性または他の柔らかな面(図示しない)によって被覆することができる。1つの推奨実施例において、ハンマー端部は、真空ハウジングに対して垂直方向に、約1インチ動く。さらに、振動機構370が他の型の真空ノズル形状を使用できることが理解されるべきである。
【0100】
ハウジング内に振動を発生するように、カム372が、真空ハウジングに対してレバーアームおよびハンマー端部の水平方向または他の方向の動きを生じるようできることが理解されるべきである。さらに、他の振動源が、本発明の範囲および精神内において、例えば携帯型治療マッサージ装置または他の同様な装置内にて見出される装置と類似の振動モータを使用することができる。周知の機構は、付与された振動に適合するように真空ハウジング構造を維持して向上するように、例えばロックおよび/または弾性ワッシャーまたは類似物を使用するようにできる。
【0101】
図24は、本発明の角度の付いた実施例(図9に示されるノズルの形状と同様な寸法形状を有する)を示している。この推奨実施例において、排出ラインまたは排出口242および吸入ラインまたは吸入口244は、互いに約25〜30°の角度が付けられている。右側排出流からの反射された排出空気と、角度の付いた形状との組み合わせは、非常に強力な全体的吸入と、吸入口から吹き出る排出空気の、最小量とに、多少とも基づいている。
【0102】
図25は、排出口の前端部が位置“A”から位置“B”に移動する図24のノズルを示している。推奨実施例において、位置“B”は、吸入口の内端から約1/2インチ(0.50インチ)までにできる。この形状は、排出空気流内の乱流を増大でき、従って、ノズル構造を通って清掃する面およびカーペット繊維に伝えられるハウジング内の振動を増大して、ごみ屑および/または水分の除去を強化する。
【0103】
図示されるように、吸入口244は、内パネル252と外パネル254とによって少なくとも部分的に形成されている。排出口242は、内パネル256と外パネル258とによって少なくとも部分的に形成されている。排出口の内パネル256の前端部は、吸入口の内パネル252で、吸入口244の外面に隣接して配置されて、接触するようにできる。ほぼ矩形形状の口を有する実施例において理解されるように、側部の口は、これらの口の内面および外面を含む吸入口および排出口の残りの部分を形成している。
【0104】
図26は、排出空気流内の乱れた流れと、これによるノズルの下のカーペット繊維の振動とをさらに増大するように、排出口に付与されるリッヂまたはバッフル262を有する図25のノズルを示している。
【0105】
図27は、真空ハウジング内に乱流と振動を発生するように、排出口内の変化する軸方向位置に配置された第1リッジ262と第2リッジ272とを有する図25のノズルを示している。
【0106】
図28は、排出空気流内に乱流を発生して、それに基づく振動をカーペット繊維内に発生するように、パドル車282と角度の付いたバッフル284を有する図25のノズルを示している。図示されるように、パドル車282は、パドル軸286周りに回転可能である。種々な機構が、カーペット繊維または他の清掃する面の振動を増強および/または変更するように行うが、本発明の“概念”自体が、種々な振動補助機構の包含無しに、振動を生じることが理解されるべきである。
【0107】
本発明の1つまたは幾つかの推奨実施例が上述にて説明されたが、本発明のいかなる、また全ての同等の実現が本発明の範囲と精神内に含まれることが理解されるべきである。従って、本発明がこれらの実施例に制限されずに、変更がなし得ることが、当業者には理解されるべきである。このために、添付の請求の範囲の全くの同等な範囲内に含まれ得るように、いかなる全てのこのような実施例が本発明に包含されることが意図されている。
【産業上の利用可能性】
【0108】
本発明は、真空掃除機等の流体再循環表面清掃装置に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【0109】
【図1】本発明の一実施例に従った再循環真空掃除機の斜視図である。
【図2】本発明の一実施例に従った別の再循環真空掃除機の部分的斜視図である。
【図3】図1の再循環真空掃除機の作動を示す概略図である。
【図4】本発明の一実施例に従った流体供給タンクを有する再循環真空掃除機の概略図である。
【図5】本発明の一実施例に従った携帯型再循環真空掃除機の概略図である。
【図6】本発明の一実施例に従った携帯型再循環真空掃除機の概略図である。
【図7】図5の再循環真空掃除ノズルの拡大図である。
【図7A】円形実施例を示す図7の再循環真空掃除ノズルの底面図である。
【図8】図6の再循環真空掃除ノズルの拡大図である。
【図9】本発明の一実施例に従った再循環真空ノズルの拡大概略断面図である。
【図10】本発明の一実施例に従った再循環真空ノズルの拡大概略断面図である。
【図11】本発明の一実施例に従った再循環真空掃除ノズルの拡大概略断面図である。
【図12】本発明の一実施例に従った再循環真空ノズルの拡大概略断面図である。
【図13】カーペット表面に使用する図10の真空ノズルを示す概略図である。
【図14】カーペット表面に使用する図9の真空ノズルを示す概略図である。
【図15】本発明の一実施例に従った再循環真空ノズルの拡大概略断面図である。
【図16】図15の真空ノズルの前面図である。
【図16A】図15の16−16線に沿った断面図である。
【図16B】別の実施例の図16と同様な断面図である。
【図17】本発明の一実施例に従った再循環真空ノズルの拡大概略断面図である。
【図18】本発明の一実施例に従った再循環真空ノズルの拡大概略断面図である。
【図19】本発明の一実施例に従った再循環真空ノズルの拡大概略断面図である。
【図20】本発明の一実施例に従った再循環真空ノズルの拡大概略図である。
【図21】本発明の他の実施例に従った弁閉鎖体を有する再循環真空ノズルの拡大概略図である。
【図22】本発明の他の実施例に従った弁閉鎖体を有する再循環真空ノズルの拡大概略図である。
【図23】本発明の他の実施例に従った弁閉鎖体を有する再循環真空ノズルの拡大概略図である。
【図24】本発明の一実施例に従った再循環真空ノズルの拡大概略断面図である。
【図25】本発明の別の実施例に従った再循環真空ノズルの拡大概略断面図である。
【図26】図25の真空ノズルの種々な実施例の1つの拡大概略断面図である。
【図27】図25の真空ノズルの種々な実施例の別の1つの拡大概略断面図である。
【図28】図25の真空ノズルの種々な実施例の他の1つの拡大概略断面図である。
【図29】本発明の圧力計テストに使用される真空ノズルの吸入口の概略図である。
【図30】単一吸入ノズルと該ノズルへの空気流の斜視図である。
【図31】互いに隣接した吸入ノズルと排出ノズルと、ノズル端部が互いに平らな時の、各ノズルに流入、流出する空気流を示す斜視図である。
【図32】各ノズルに流出入する空気流を示す図31のノズルの平面図である。
【図33】排出ノズルが吸入ノズルに対して後方に移動される時の、排出ノズルから流出して吸入ノズルに流入する変化する空気流を示す図31のノズルの側面図である。
【図34】本発明の新規な真空概念が開始される臨界的な個所における吸入ノズルに対して排出ノズルが後方に移動される時の、排出ノズルから流出して吸入ノズルに流入する変化する空気流を示す図31のノズルの側面図である。
【図35】本発明の一実施例に従った再循環真空とローラブラシの拡大概略断面図である。
【図36】本発明の別の実施例に従った再循環真空とローラブラシの拡大概略断面図である。
【図37】本発明の他の実施例に従った再循環真空と振動発生装置の拡大概略断面図である。
【図38】本発明の増大された吸入能力を決めるようにベンチュリメータテストに使用される試験個所を示す再循環型真空清掃装置の概略図である。
【0001】
本発明は、清掃する面からごみ屑および/または水分を除去するように、再循環空気流が使用できる空気再循環型表面清掃装置に大体関するものである。
【背景技術】
【0002】
排出空気流の少なくとも或る部分が吸入空気流を介して再循環される再循環型床清掃または乾燥装置を設けることが知られている。
【0003】
【特許文献1】
米国特許第3,964,925号明細書
【特許文献2】
米国特許第4,884,315号明細書
【特許文献3】
米国特許第5,457,848号明細書
【特許文献4】
米国特許第5,392,492号明細書
【特許文献5】
米国特許第3,268,942号明細書
【特許文献6】
米国特許第5,553,347号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
バーギューンの特許文献1には、真空ノズルの近くに配置された排出空気ノズルを有するカーペットを清掃するための装置が記載されている。バーギューンの特許に記載された装置は、床カバーの乾燥を助けるように加熱された排出空気(真空モータからの)を用いている。もし、設けられるならば、バーギューン特許の排出空気ノズルまたは開口は、ヒンジ周りに回動する可動可能な後壁を有している。また、バーギューン特許は、“排出空気ノズルが省略できる”ことを記述している。
【0005】
エナートの特許文献2において、空気再循環ダクトを有する閉回路真空装置が記述されている。エナートは、空力振動方法を設けるように、再循環空気がカーペットを通過する装置を記述している。
【0006】
ミワの特許文献3には、ファンの下流方向流れが再循環されて、出口を通って排出され、吸入口内に引き込まれる吸入口と出口を有するダスト収集口を備えた再循環型掃除機が記述されている。従来技法となるべき幾つかの装置がミワの特許においてまた検討されている。ミワの特許の図1Aと図1Bは、吸入ラインに隣接した排出流内の回転ブラシと回転する振動装置とをそれぞれ示している。ミワの図1Eは、より大きな吸入領域に隣接した排出ラインを示している。ミワの図1Cと図1Dは、排出ラインにより少なくとも2つの側部を取り囲む吸入室を記述しており、排出がミワの図1Cにおいて角度をもって放出される。ミワの図2Bと図2Cは、空気流の一部を指向するための弁を有した従来の再循環型掃除機を記述しており、この場合に、再循環が100%以下になる。ミワの図3Aと図3Bは、再循環流を排出するために出口で終っている中央ジェットノズルを示している。ダスト収集ヘッドは、ノズル出口を取り囲む吸入口を有している。
【0007】
ファザアーの特許文献4においては、羽根車と、羽根車の下の振動器を有する空気浮動真空掃除機が記述されている。この掃除機を持ち上げるための空気が、複数個の空気入口開口を通って設けられて、第2空気羽根車によって圧力の下に床の表面に等しく放出される。
【0008】
ロスナンの特許文献5においては、カーペットを梳って毛羽立てるように複数個のフィンガー状空気指向管を通って放出される掃除機からの排出空気を用い、これによって、吸入作用が、ごみ屑と埃をパイルや床カバーのベース部から除去できる、吸入清掃ノズルが記述されている。
【0009】
イノウエなどの特許文献6においては、吸入空気入口によって取り囲まれた中央排出口を有する直立浮動真空掃除機が記述されている。
【0010】
再循環掃除機において、床カバーの乾燥と床カバーからのごみ屑の除去を助けるように排出空気を用いることが知られているが、少ない時間で優れた結果を得るように排出ラインと吸入ラインの両方の集合エネルギを用い、処理中のエネルギ資源を節約する空気再循環型清掃装置の必要が存在している。
【0011】
本発明は、従来技術における構造と方法の、上述の考察と他のことを認め、注意を向けるものである。従って、本発明の目的は、新規な清掃および乾燥装置を提供することにある。
【0012】
また、本発明の目的は、吸入ラインの吸入と、清掃する面を横切る吸入口への空気流とを十分に増大するように、再循環型真空掃除機の排出ラインと吸入ライン内の組合せエネルギを用いることにある。
【0013】
本発明の別の目的は、表面を完全かつ迅速に乾燥してごみ屑を迅速および効果的に除去するように、真空モータからの熱と、相互に関連して、その新規な形状と方向付けとに基づいて排出口および吸入口の間に発生される特異な共同作用により生じられる熱と、を利用することにある。
【0014】
本発明のさらに別の目的は、カーペット繊維と織物の特別な基端部から除去される粒子とごみを、吸入ラインが直ちに除去できる場所に排出空気を集中することによって再循環清掃装置の有効性を促進することにある。
【0015】
本発明の他の目的は、排出空気流により清掃装置から吹き出される以上の、全部ではないが、幾つかの方向から、吸入ライン内に、空気、水分およびごみ屑が吸い込まれるように、再循環型真空ユニットの全体の吸入力を十分に増大することにある。
【0016】
本発明のまた他の目的は、排出口空気流の少なくとも一部の偏向を制御するための調節可能な機構を提供することにある。
【0017】
本発明のさらに他の目的は、真空ハウジングの増大されたおよび/または変更された振動を発生するための種々な機構を提供して、従って、清掃面、特に、カーペット繊維からの埃、ごみ屑および/または水分の除去を助けることにある。
【0018】
本発明の別の目的は、真空モータからのエネルギ使用を増大することなく、再循環型真空ユニットの吸入力を増大することにある。
【0019】
本発明のまた別の目的は、真空ノズルなしで増大された吸入を設け、滑動効果を経て少ない労力で清掃面を横切って真空ユニットを使用者が動かすように許す真空清掃装置を提供することにある。
【0020】
本発明のさらに別の目的は、減少された数の可動部分と、従って、低減された管理計画と長い有効な寿命とを有する真空ユニットを提供することにある。
【0021】
本発明の他の目的は、高い有効性で、低価格の真空ユニットを提供することにある。
【0022】
本発明のさらに他の目的は、掃除すべき物質を真空ユニット内に吸入することなく、布やカーテンおよび他の構造的可動可能な面から埃、ごみ屑および水分を吸入できる真空ユニットを提供することにある。
【0023】
本発明のまた他の目的は、動物の皮膚を真空ユニット内に吸入することなく、動物の毛から埃、ごみ屑および水分を除去できる真空ユニットを提供することにある。
【0024】
本明細書に組み入れられて本明細書の一部を形成する添付図面は、本発明の1つまたは幾つかの実施例を示しており、本発明の原理を説明するように記載と一緒に助けるものである。
【0025】
これらの目的の幾つかは、排出口長手方向軸線を形成する排出口を有する流体再循環清掃装置を提供することによって達成される。
【課題を解決するための手段】
【0026】
本発明の流体再循環清掃装置は、排出口長手方向軸線を形成し、排出端部と流体源を有し、該排出口排出端部が第1横断面を形成する排出口、吸入口長手方向軸線を形成し、流体入口端部と流体出口端部を有し、該吸入口流体入口端部が、第1横断面領域よりも大きな第2横断面領域を形成しており、前記入口端部から前記流体出口端部に向って延びる第2外面を形成する吸入口、真空モータから前記排出口排出端部に向かう流体流れを発生するために前記吸入口流体入口を介して中に流体を吸入する真空ブロワモータ、を有し、前記排出口排出端部は、前記吸入口流体入口端部から引っ込んでおり、前記排出口と前記吸入口は互いに関連して配置され、これによって前記排出口からの流体流れが前記吸入口内に有効的に引き込まれることを特徴とする。
【0027】
本発明の流体再循環清掃装置は、排出口と、吸入口と、真空ブロワモータとを有している。排出口は、流体源端部と、第1横断面領域を形成する排出端部とを有している。吸入口は、吸入口長手方向軸線と、流体出口端部と、第1横断面領域よりも大きな第2横断面領域を形成する流体入口端部とを有する。吸入口は、入口端部から流体出口端部に向って延びる第2外面を形成している。真空ブロワモータは、真空モータから排出口排出端部に向かって流れる流体流を発生するために排出口と吸入口との間に配置される。真空ブロワは、吸入口流体入口端部を通って中に流体を吸入する。排出口排出端部は、吸入口流体入口端部から引っ込んでおり、排出口と吸入口は、互いに関連して配置されているので、これによって、排出口からの流体流は、吸入口内に効果的に吸い込まれるであろう。
【0028】
1つの実施例において、排出口長手方向軸線と吸入口長手方向軸線は、二等分線に対して角度をもっている。排出口長手方向軸線と吸入口長手方向軸線は、約25°の角度で離されるようにできる。1つの推奨実施例では、排出口排出端部からの流体は、第2外面に向って放出されて第2外面に衝突される。一推奨実施例において、第2横断面領域は、第1横断面領域のほぼ4倍である。
【0029】
一実施例において、排出口長手方向軸線は、吸入口長手方向軸線にほぼ平行である。第1および第2横断面領域は、矩形にすることができる。
【0030】
一実施例において、排出口と吸入口は、排出口からの流体流が、吸入口流体入口端部の前部にて直ちに低圧力領域を発生するような寸法と形状に形成されている。或る実施例では、排出口と吸入口は、吸入口内の吸入力が、排出口と吸入口が離される時に行われるようになる吸入力の少なくとも2倍になるような寸法と形状に形成される。
【0031】
一実施例において、排出口長手方向軸線は、排出口長手方向軸線と吸入口長手方向軸線とをほぼ二等分する垂直方向軸線に対して角度が付けられている。一推奨実施例において、排出口は、排出端部に第2のほぼ矩形の横断面領域を形成する。別の実施例において、排出口は、流体源端部近くに第2のほぼ矩形の横断面領域を形成し、第2のほぼ矩形の横断面領域は、排出端部から排出口排出端部の幅の少なくとも5倍の幅の距離で形成される。一推奨実施例において、排出口排出端部の幅は、約0.25インチであり、第2のほぼ矩形横断面領域は、第1のほぼ矩形横断面領域に等しい。
【0032】
一推奨実施例において、第2横断面領域は、第1横断面領域よりも少なくとも4倍大きくて、第1横断面領域よりも6倍以下の大きさである。一推奨実施例において、少なくとも1つのバッフルが、排出口端部近くの排出口内に配置されている。別の実施例において、2つのバッフルが、排出口内に配置される。
【0033】
本発明のさらに別の目的は、空気再循環表面清掃装置が水平に向けられる時に、垂直方向軸線に対して角度が付けられた排出口長手方向軸線を形成する排出口を有する空気再循環表面清掃装置によって達成される。排出口は、空気源端部と、第1のほぼ矩形横断面領域を形成する排出端部とを有する。排出口は、排出端部から空気源端部に向って延びる第1外面を有する。吸入口は、空気再循環表面清掃装置が水平に向けられる時に、垂直方向軸線に対して角度が付けられた吸入口長手方向軸線を形成している。吸入口は、空気出口端部と、第1横断面領域よりも大きな第2横断面領域を形成する空気入口端部とを有している。吸入口は、空気入口端部から空気出口端部に向って延びる第2外面を形成している。真空ブロワモータは、真空ブロワから排出口空気源端部を通って排出口排出端部に向かう空気流を発生するために、2つの口の間に配置されている。真空ブロワは、吸入口空気入口を通って空気を吸入する。排出口長手方向軸線と吸入口長手方向軸線は、互いに平行でなく、それぞれ垂直軸線に対して少なくとも10°の角度を形成している。排出口排出端部からの空気は、第2外面に衝突する。
【0034】
一実施例において、吸入口第2外面は、排出口排出端部に隣接して配置された内パネルと、排出口と対向して配置された外パネルとを有している。1つの実施例において、吸入口内パネルと吸入口外パネルはほぼ平行である。幾つかの実施例において、吸入口内パネルと吸入口外パネルはほぼ平行であり、吸入口長手方向軸線は、吸入口内パネルと吸入口外パネルとに、ほぼ平行である。幾つかの実施例において、排出口第1外面は、吸入口内パネルに隣接して配置された内パネルと、吸入口内パネルと対向して配置された外パネルとを有している。
【0035】
一推奨実施例において、排出口内パネルの第1部分は、排出口排出端部の一部を形成しており、この第1部分は、吸入口内パネルと接触している。一実施例において、排出口内パネルと排出口外パネルは、ほぼ平行であり、排出口長手方向軸線は、排出口内パネルと排出口外パネルとに対してほぼ平行である。
【0036】
本発明のさらに他の目的は、流体源端部と、第1横断面領域を形成する排出端部とを有する排出出口を有した空気再循環表面清掃装置によって達成される。
【0037】
吸入入口は、流体入口端部と流体出口端部とを有しており、吸入入口流体入口端部は、第1横断面領域よりも大きな第2横断面領域を流体入口端部に形成している。
【0038】
吸入入口から排出出口に向って動く時に、流体からごみ屑を除去するために、吸入入口流体出口端部と排出出口流体源端部との間に流体が配置されている。
【0039】
流体が吸入入口から排出出口に向って動く時に、流体からごみ屑を除去するために、吸入入口流体出口端部と排出出口流体源端部との間に、フィルタが配置されている。
【0040】
吸入入口および排出出口の1つは、吸入入口および排出出口の他方の内に径方向に配置されている。吸入入口流体入口端部と排出出口排出端部は、対応して形成されている。排出出口と吸入出口は、互いに関連して配置されているので、これによって、排出出口からの流体流れは、吸入入口内に有効的に引き込まれる。
【0041】
一実施例において、流体は、吸入入口内に第1の方向に吸入され、排出出口が吸入入口内に径方向に配置されている。排出出口は、第1方向に向って、かつ第1方向と対向してほぼ平行になった第2方向に流体を排出する。別の実施例において、吸入出口が排出出口内に径方向に配置されており、吸入出口は、第1方向に吸入入口流体入口内に空気を吸い込み、排出出口は、第1方向に対して角度をもっている第2方向に流体を排出する。
別の一実施例において、吸入入口と排出出口は、流体再循環清掃装置の全体の吸入力を十分に増大するように、排出出口からの流体流が、吸入入口流体入口端部の前に直ちに低圧領域を発生するような寸法と形状に形成されている。
【0042】
他の一実施例において、吸入入口は、内パネルと外パネルとを有しており、排出出口は、内パネルと外パネルとを有している。排出出口外パネルから排出出口内パネルに対して垂直な方向に測った第1距離は、吸入入口外パネルから吸入入口内パネルに対して垂直な方向に測った第2距離よりも大きい。一実施例において、第1の距離は、第2距離よりもほぼ4倍ほど大きい。幾つかの実施例において、吸入入口が、排出出口内に径方向に配置されている。
【0043】
一実施例において、流体再循環清掃装置は、使用者の頭部の上下を清掃するように吸入入口流体入口端部を方向付けするためのハンドルを有する携帯型装置である。
【0044】
一実施例において、吸入入口は、流体入口端部にほぼ円形形状に形成されている。吸入入口は、排出出口内パネルを少なくとも部分的に形成する外面外パネルを有することができ、吸入入口外パネルと排出出口内パネルは、互いに関して平行にできる。
【0045】
本発明のさらにまた別の目的は、排出端部と流体源端部とを形成する排出口を有する空気再循環清掃装置によって達成される。排出口排出端部は、第1横断面領域を形成している。吸入口は、流体入口端部と流体出口端部とを有しており、吸入口流体入口端部は、第1横断面領域よりも大きな第2横断面領域を流体入口端部に形成している。真空ブロワモータは、真空ブロワから排出端部に向って流れる空気流を発生するために、排出口と吸入口との間に配置されている。真空ブロワは、吸入口空気入口を通って空気を吸い込む。吸入口流体入口端部と排出口排出端部は、対応して形成されており、排出口と吸入口は、互いに関連して配置されており、これによって、排出口からの流体流れが吸入口内に有効的に引き込まれるようになる。
【0046】
幾つかの実施例において、排出口は、右側パネルと左側パネルとの間に配置された中央パネルを有しており、吸入口は、少なくとも1つの外パネルと少なくとも1つのうちパネルとを有している。排出口は、中央パネルと右側パネルとの間に第1間隔を形成しており、吸入口は、少なくとも1つの外パネルと少なくとも1つの内パネルとの間に、第1間隔よりも大きな第2間隔を形成している。1つの実施例において、第1間隔は、第2間隔のほぼ1/2である。一実施例において、第1間隔は、約1/4インチである。
【0047】
一実施例において、中央パネルの少なくとも一部は、左側パネルと右側パネル以外の、清掃すべき表面に向ってさらに延びている。排出口は、左側中央パネルと右側中央パネルと右側外パネルと左側外パネルとを有するようにできる。吸入口は、少なくとも1つの外パネルと少なくとも1つの内パネルとを有するようにでき、排出口左側中央パネルと右側中央パネルは、少なくとも1インチの距離で離すことができる。左側中央パネルと右側中央パネルの少なくとも1つの前端部は、排出口右側外パネルと排出口左側外パネルの前端部を越えて延びることができる。
【0048】
一実施例において、ローラブラシは、左側中央パネルと右側中央パネルとの間の軸線周りに回転するために設けられている。一実施例において、吸入口は、第1吸入口と第2吸入口とを有しており、清掃装置は、第1吸入口と第2吸入口の少なくとも1つに設けられていて、第1吸入口および第2吸入口の少なくとも1つと、真空ブロワモータとの間の流れを少なくとも部分的に遮断するように弁を許すべく形成されている。
【0049】
幾つかの実施例において、排出口は、第1排出口と第2排出口とを有しており、清掃装置は、排出口内に設けられていて真空ブロワモータと、第1排出口および第2排出口の少なくとも1つとの間の流れを少なくとも部分的に遮断するように形成された可動可能な弁を有している。
【発明の効果】
【0050】
本発明の流体再循環清掃装置によれば、清掃する面からごみ屑および/または水分を好適に除去することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0051】
本発明の流体再循環清掃装置は、排出口と、吸入口と、真空ブロワモータとを有しており、排出口からの流体流れが吸入口内に有効的に引き込まれて再循環される。
【0052】
本発明のその他の目的と特徴および形態が以下に詳細に説明される。図面は、明細書と関連されており、かつ明細書の一部を形成するものであり、本発明の1つ以上の実施例を示している。これら図面は、説明と一緒に、本発明の原理を説明するように助けるものである。
【0053】
本明細書および図面中の参照符号の繰返し使用は、本発明の同一または類似した特徴または要素を示すように意図されている。
【実施例】
【0054】
本発明の好ましい推奨実施例につて、いま詳細に説明が行われるもので、1つまたは複数の実施例が添付図面に示されている。各実施例は、本発明の説明を行うために設けられるもので、本発明を限定するものではない。実際に、当業者には、本発明の範囲または精神を逸脱することなく、本発明において変更および変形がなし得ることが明らかであろう。例えば、一実施例の一部として図示され、または説明される特徴が、さらに別の実施例を生じるように他の実施例に使用できる。従って、本発明が、添付された請求の範囲と同等物の範囲内にあるようにこのような変更と変形とを包含することが意図されている。
【0055】
図1について参照するに、直立再循環床掃除機、すなわち真空ユニット10が図示されている。真空ユニット10は、ベース部12と直立部14とハンドル16とを有している。
【0056】
図2は、別の空気再循環床掃除機、すなわち真空ユニット20を示している。真空ユニット20は、吸入ホース22と、排出ホース24と、車輪29とを有する。理解されるように、モータが真空ユニット20内に収容されており、吸入および排出ホースに動力を付与している。
【0057】
図3は、車輪26を図示する真空ユニット10を示している。この実施例において、排出ライン52は、矢印56によって示される方向に空気を放出する。排出口52の前後にそれぞれ設けられた2つの吸入口54、54’は、矢印58によって示される方向に空気を吸い込む。吸入ライン54’は、吸入ライン54に合体されていて、ベース部12から直立部14に延びる1つのラインを形成しており、このラインにおいて、吸入空気がフィルタを通過して流れて、ごみ屑および/または水分を除去するようになす。一旦、ろ過されると、吸入空気は、ポンプモータ18を経て再循環されて、排出ライン52へと排出され、従って、再循環工程を繰り返えす。
【0058】
図4に示されるように、本発明は、流体清掃溶液または水と一緒に使用でき、さらに、その実施を実際に向上する。床清掃ユニット30は、ベース部32と、直立ハウジング部34と、車輪36と、流体供給タンク40と、ポンプモータ18とを有している。タンク40の中味は、流体ライン43を通って清掃する面の上に放出でき、タンク40からの排出は、自動トリガーまたはレバー42によって作動される弁41によって制御できる。
【0059】
ここに図示されて、かつ説明される種々の実施例の全てではないが、僅か少しの変更だけを伴って、多くが真空ユニット10に使用できることが理解されるべきである。例えば、図3の吸入ライン54’が、図9と図10と図12とについて、以下に図示、説明されるように省略できる。
【0060】
図5は、携帯再循環型清掃ユニット110を示している。清掃ユニット110は、ハンドル112と、動力スイッチ114と、真空ノズル120とを有している。真空ノズル120は、排出口52と吸入口54とを有し、円形形状、楕円形状あるいは他の形状に形成できる。中央中空部、すなわちスペース122は、吸入口54の内側に形成されている。清掃110ユニットは、モータによって作動され、再循環空気流がフィルタ118を通って流れる。排出空気は矢印56で示され、吸入空気は矢印58で示される。矢印57は、排出空気が吸入口54内に直ちに吸入され、表面領域を清掃するように排出ラインと吸入ラインの両方のエネルギを一緒に用いることを示している。この場合に、排出口52は、吸入口54に対して角度が付けられている。この角度の付いた形状は、2つの孔口の間に形成される中空スペース116によって少なくとも一部を製作できる。1つの推奨実施例において、2つの孔口間の角度は、約35°で、排出口は、約1/4インチ(0.25インチ)の幅をなしており、吸入口は、約半インチ(0.5インチ)の幅をなしている。
【0061】
吸入空気口54に隣接して排出空気口52を配置して、排出空気口と吸入空気口との寸法と、排出および吸入空気口間の相対的間隔との両者を制御することによって、本発明は、再循環真空装置に、十分に強化された吸入力を生じる。しかしながら、多数の形状(吸入口および排出口に対する変化する幅、角度および他の特徴)が、本発明の範囲と精神内の真空ノズルに使用できることが、明確に理解されるべきである。例えば、本発明の“概念”(以下に検討される)は、ほぼ矩形形状の孔口ノズル、1/8インチ(0.125インチ)の幅の排出口、1/4インチ(0.25インチ)の幅の吸入口、1/4インチ(0.25インチ)の幅の排出口、1/2インチ(0.50インチ)の幅の吸入口に見られる。勿論、これらの寸法は、他の設計寸法が変更できるように、最大および最小の幅を示すものではない。例えば、吸入および排出ライン間の角度、清掃面に対する距離、真空モータにより与えられる動力、他の設計パラメータ等が変更できる。
【0062】
本発明によって生じられる効果は、“概念”として後に記載される。ほぼ矩形形状をなしている個別の吸入および排出ラインにおけるテストにおいて、排出および吸入ラインが適切に方向付けされる時に、概念が始まるのを見聞きすることができる。概念が一旦開始されると、発生される全真空力は、殆どの周囲空気、ごみ屑、および/または水分が、(後に説明されるように)吸入ライン内に大抵吸入されるほどに強力である。本発明の多くの実施例において、外気内に装置を保持する時に、概念が開始される。比較するに、排出空気流が床または他の清掃面に向けられる時に、概念は、排出空気が床で“反射”されて、吸入ラインに向けられるように、開始されるか、あるいは維持されるかのいずれかがなお一層好ましい。
【0063】
例えば、マノメータを用いるテストデータを集めるように使用される吸入口内の2つの場所A、Bを示す図29を参照して、かつクレムソン大学の助けによって、吸入ライン内の種々な個所において生じられる吸入が、実際に“概念”によって十分に大きいことを見ることが出来る。排出が、図29には示されていないが、しかしながら、このテストの導入で本発明の概念を生じるように、吸入ラインに隣接して排出ラインが配置されていることが理解されるべきである。
【0064】
以下の表1は、“初期”マノメータテストの結果と、水柱インチで示される結果により同日に導出される“再チェック”テストの結果とを示す。
【0065】
【0066】
このマノメータテストは、本発明の“概念”が、吸入ノズルの増大された空気速度と同様に、真空ユニットの増大された吸入とを従って示す時に、空気圧力の損失を示す。
【0067】
図30乃至図34に就いて、また図38と、以下に示されるベンチュリメータテストのデータとによって、概念が以下にさらに説明される。
【0068】
ベンチュリメータを用いる第2テストは、本発明の“概念“の効果をさらに示している。図38を、いま参照するに、再循環型真空ユニット380は、真空モータ382と、吸入ノズル384と、排出ノズル386とを有する。この第2の型のテストにおいて、ベンチュリメータ388は、吸入ノズル384のポイント384−Aとポイント384−Bとの間の圧力の変化を測定するように、吸入ノズル384内に配置された。このテストの導入において、2つの端部を有するU字形マノメータは、吸入ノズル384のポイント384−A、384−Bに接続された。離された吸入ノズル384と排出ノズル386とによって導かれる初期テストにおいて、ベンチュリメータは、水柱約5・1/4インチ(水柱5.25インチ)の、ポイント384−A、384−B間の圧力の変化を示した。最大真空掃除機効果(結果的な”概念“)を生じるように整列された吸入ノズル384と排出ノズル386とによって導かれる、続いてのテストにおいて、ベンチュリメータは、水柱約3.82インチの、ポイント384−A、384−B間の圧力の変化を示した。
【0069】
本発明の“概念”が効果的である時の、ポイント384−A、384−B間の圧力のこの減少する変化は、吸入ライン384を流れる流体の流量が最小化されて整流されたことを示している。このテストは、クレムソン大学の専門家の技術者と退任した教授の助けの下で導き出された。
【0070】
本発明の真空“概念”は、図30乃至図34に就いてさらに説明される。図30に示されるように、吸入ノズル302は、邪魔が無い時に、あらゆる方向から空気を一般的に吸入する。図31および図32に示されるように、排出ノズル304が吸入ノズル302に対して平行に、あるいは角度を持って配置されて、各ノズルの端部が互いに等しく配置された時に、例えばポイント304−Aの排出空気の速度は、吸入ノズル内に直ちに吸入されるように、排出空気よりもさらに一般的に大きい。しかしながら、排出ノズル304が後方に引かれる場合に(図32乃至図34に連続的に示される)、吸入ノズル302の端部から引き込まれて、排出ノズル304からの排出空気が、空気速度(動的エネルギ)がポイント304−Aで小さくなる臨界点に達するので、排出空気流は、いま吸入ノズル302に向って直ちに引き込まれて吸入ノズル302内に吸入される(図33および図34)。この効果は、本発明の概念として知られている。概念が一旦開始されると、流体流の速度(図示される実施例の空気の)と吸入能力は、排出ノズルと吸入ノズルの直ぐ前の領域において100%にまで増大されよう。開始された概念によって、排出ノズル304からの大部分の空気流は、吸入ノズル302に向って、そしてその中に吸入されるであろうが、しかしながら、図34に矢印305によって示されるように、幾分かの排出空気は、排出ノズル302の上を通過して、この外側からの空気の吸入によって吸入ノズルが遮蔽されてしまう。吸入ノズルを越えて通過するであろう排出空気の量は、もし有れば、排出および吸入ノズルの特別な形状と、例えば床面などの反射する面に対するその近接度とを含む多くの要因に基づいている。或る実施例においては、吸入ノズルは、反射面のような負担要因の等しく無い全ての方向から空気を引き入れるように見えてくる。
【0071】
図6は、別の携帯再循環型掃除機210を示している。掃除機210は、ハンドル112と、動力コントロールスイッチ114と、真空ノズル130と、フィルタ118と、モータとを有している。真空ノズル130は、排出口52と、吸入口54とを有しており、(真空ノズル120のように)種々な形状に形成できる。中央中空部、すなわちスペース124は、排出口52の内側に形成される。矢印57は、排出空気が上記に説明したように、増強された真空力によって吸入ライン内に直ぐに吸入されることを示している。
【0072】
図7および図8は、図5および図6の真空ノズルをそれぞれ詳細に示している。真空ノズルが図1乃至図4のいずれかの真空ユニットに使用できることが理解されるべきである。
【0073】
図7Aに示されるように、真空ノズル120は、形状がほぼ円形で、吸入口54を取り囲んでいる排出口52を有している。中央中空部122は、吸入口54の内側にある。測定されてここに示されるように、各口の“幅”が、例えば、矢印56によって図7に示されるように、中空スペース116に隣接した口を流れる空気流の方向にほぼ直角に測定されるので、吸入口54と排出口52との間の正確な寸法関係を、図7Aの底面図が示していないことが理解されるべきである。さらに、排出口54を形成する他のパネルを越えた最も外側のパネル縁部51の延長部が、吸入口と排出口の幅の異なった関係を示すように、図7Aのような図面をなすようになる。
【0074】
図9を参照するに、再循環真空ノズル50が示されている。真空ノズル50は排出口52と吸入口52を有している。排出口52と吸入口54内の空気流の方向が、矢印56、58によってそれぞれ示されている。本発明の共同的な概念が開始される時に、排出口52を流出する空気が、吸入口54の方に直ぐに戻ることを、矢印60は示している。一推奨実施例において、排出口52と吸入口54はそれぞれ、長さが約6インチのほぼ矩形の横断面を形成しており、排出口(EP)は、約1/8インチ(0.125インチ)の幅を形成し、吸入口(SP)は、約1/2インチ(0.50インチ)の幅を形成している。
【0075】
排出口が、吸入口よりも小さな幅を有し、吸入ラインの後方に少なくとも幾分ずれていることが、一般的に好適である(図10参照)。しかしながら、以下の説明から明らかになるように、排出ラインと吸入ラインの幅と夫々の形状は、床清掃装置の特別な端部の使用に適合するように変更できる。例えば、本発明の増大された吸入特性、(すなわち概念)が、もしも実際に既にあるならば、特に、2つのラインまたは口が床面や他の面に隣接される時に、従って、排出ラインが吸入ラインの少なくとも幾らか前方に延ばすことが出来る。
【0076】
図10を参照するに、吸入口54の後方にずれた排出口52を有する別の再循環真空ノズル150が示されている。一推奨実施例において、排出口52は、吸入口54の後方に1/4インチ(0.25インチ)ずれており、各々の口52、54は、約1/8インチ(0.125インチ)の幅と1/2インチ(0.50インチ)の幅をそれぞれ有するほぼ矩形の横断面を形成している。このような具合に吸入口の幾らか後方に排出口を配置することによって、床面や他の清掃面に対して直ぐ近くに真空ノズルを配置する必要無しに、本発明の共同的効果が始められる。図9および図10に示される実施例において、真空ノズルが床面に近接して置かれる時に、矢印62、64によって示されるように、真空ノズルの両側から吸入口54内に空気が吸入される。
【0077】
別の一推奨実施例において、堅材の床、リノリウムカバーまたは他の滑かな床からのごみの除去に使用するために、例えば約1/16インチ(0.0625インチ)の小さな幅に排出口52が形成できる。排出口52の幅を縮小し、かつ排出口52を吸入口54の後方にさらにずらして、例えば約3/8インチ(0.375インチ)吸入口の後方にずらすことによって、滑かな面からごみを除去するようにできると共に、吸入口からのごみの吹き飛ばしを最小にし、あるいはまた除去することができる。ある装置においては、排出空気排除口は、排出空気の一部を方向付けするように使用できるので、真空ノズルは、ノズルが清掃面に到達するように、例えば堅材の床の上のごみ屑を吹き飛ばさない。このように理解されるべきである場合に、どんな数の機械もこのために、例えば、ヒンジ止め排出パネルや、あるいは滑動フィルタドアカバー、または同様なものなどを使用するようできる。開口の幅を調整することによって、使用者は、排出ラインからの排除された空気の量を調整できる。
【0078】
図11に示されるように、本発明に従った真空ノズル250の別の実施例が示されている。真空ノズル250は、床面上に円形横断面を好適に形成するが、矩形や、楕円または他の同様な形状にすることができる。真空ノズル250は、排出口52と吸入口54とを有している。排出口52内の空気流は矢印56により示され、吸入口54内の空気流は矢印58によって示される。一推奨実施例において、排出口52は、約1/8インチ(0.125インチ)の幅の間隙を形成し、吸入口54は、約1/2インチ(0.50インチ)の幅を有している。図11のノズル250は、図6および図8のノズルによく似ているが、図2に示されるように、二重ホース真空掃除機との接続を容易にするように、吸入口54が排出ライン52から離されている。
【0079】
上記または以下に示される真空ノズルが、家具、壁、カーテン、布の面および他の面に使用するために、起立型真空掃除機(図1、図3および図4)、あるいはまた携帯型掃除機(図5および図6)のいずれか一方に共同できることが理解されるべきである。さらに、携帯型実施例は、再循環ユニットから延びる排出ホースおよび吸入ホースに、図2の真空ユニットを取り付けることが出来る。本発明の真空ノズルが、図1、図3および図4に示されるように起立型床掃除機に共同される時に、排出口および吸入口から、掃除される床への距離は、例えば堅材の床、短毛カーペット、または粗毛カーペットなどの種々な床カバーの上への掃除機の使用に適合し、かつ容易にするように変えることができる。一推奨実施例において、吸入ラインから床への距離は、約1/16インチ(0.0625インチ)である。
【0080】
また、使用者が床面からのノズルの距離を調整することが出来るように、調節可能な車輪や他の調整機構を有した起立型真空掃除機を提供することが出来る。
【0081】
図12をいま参照するに、本発明に従った真空ノズル350の別の実施例が示されている。真空ノズル350は、排出口52と吸入口54とを有し、それぞれの口の空気流は矢印56、58によって示されている。排出口52は、前端部70を有する第1の側パネル68を形成している。また、排出口52は、第1側パネルの前端部70の後方に凹んでいる前端部74を形成する中間パネル72によって反対側が形成されている。吸入口54は、第1パネルの前端部70の前方に延びる前端部78を有する第2側パネル76によって形成されている。第2側パネルの前端部78の外側の領域から吸入口内に空気が吸入される時に、本発明の概念が矢印62によって示され、さらに、矢印60は、排出空気がどのように吸入口54に直ちに戻されるかを示している。
【0082】
図13は、カーペットの床カバーに使用される時に、真空ノズル150によって生じられる増大された吸入の効果を示している。矢印62によって示されるように、空気は、Bサイドから吸入され、Aサイドからではない。さらに、排出口52から排出された空気は、カーペット繊維80を振動させて、掃除機のごみ屑除去とカーペット乾燥能力を高めるように、カーペットウエブ82に対して繊維80の根元端部にまで通過する。
【0083】
図14をいま参照するに、真空ノズル50は、カーペット面の上に示されている。矢印60によって示されるように、排出口52からの空気は、カーペット繊維80を振動させて、吸入口54内に吸入され、従って、上述したように吸入を増大するだけでなく、ごみや、ごみ屑および水分の排除および除去を助けるように排出ラインおよび吸入ライン間の共同作用を用いている。
【0084】
図15および図16は、本発明の1つの実施例に従った真空ノズル550の別の実施例を示している。真空ノズル550は、中央パネル562によって互いに隔てられた2つの隣接する内部排出口552、553を有する。排出口552は、吸入口554に隣接しており、互いに第2の右側パネル568によって吸入口554を形成する第1の右側パネル566によって、これら2つの排出口552と吸入口554が分離されている。排出口553は、吸入口555に隣接しており、2つのこれら排出口と吸入口は、第2の左側パネル572と一緒に吸入口555を形成する第1の左側パネル570によって分離されている。
【0085】
中央パネル562は、約1/8インチ(0.125インチ)の距離(DC)によって1つの推奨実施例の隣接パネルの前端部を越えて延びる前端部564を形成している。真空ノズル550は、床清掃装置に取り付けできるので、中央パネルの前端部564は、ごみ屑の除去作用を高めるように、カーペット繊維と接触する。吸入口および排出口は、ほぼ矩形の横断面が好適であり、先の実施例におけるように、それぞれ約1/2インチ(0.50インチ)と1/8インチ(0.125インチ)の幅を形成している。排出された空気流は矢印556で示され、吸入空気流は矢印558で示されている。
【0086】
図16に示されるように、1つの推奨実施例における真空ノズル550は、印が付けられているように、横が約12インチであり、中央パネル前端部564が、距離DCだけ隣接パネルの前端部の前方に延びている。
【0087】
図16Aおよび図16Bに示されるように、真空ノズル550は、幾つかの異なった具合に形成できる。例えば、図16Aの真空ノズル550’は、吸入口554、555が、両端部でまた接合できる排出口552、553を取り囲むように両端部で接合できる。図16Bの真空ノズル550”において、各口552、553、554、555は、ほぼ矩形の断面を形成している。図17〜23が、図16A、図16Bのデザインに加えた種々な他の具合に、設計できることが理解されるべきである。
【0088】
図17は、本発明の1つの実施例に従った真空ノズル650の別の実施例を示している。真空ノズル650は、中央中空部663によって互いに隔てられた2つの隣接する内部排出口652、653を有している。排出口652は、吸入口654に隣接しており、第2の右側パネル668と一緒に吸入口654を形成する第1の右側パネル666によって、これら排出口と吸入口が分離されている。排出口653は、吸入口655に隣接しており、第2の左側パネル672と一緒に吸入口655を形成する第1の左側パネル666によって、これら排出口と吸入口が分離されている。排出口652、653からの排出空気は、矢印60によって示されるように、吸入口654、655内に直ちに吸入される。
【0089】
中央空所663は、一対の中央パネル661、662によって形成されており、各中央パネルは、パネル666、668、670、672の前端部を越えて延びる真空ノズルの前端部664を形成している。1つの推奨実施例において、前端部664は、1/8インチ(0.125インチ)の距離によって、これらパネルの前方に延びている。先の実施例におけるように、吸入口および排出口は、ほぼ矩形の横断面をなしていて、1/2インチ(0.50インチ)の幅と1/8インチ(0.125インチ)の幅をそれぞれ形成する如くに、真空ノズル650が形成でき、また、これら吸入口と排出口は、例えば、長方形、楕円形、または円形形状などの他の形状を含むことが出来る。
【0090】
図18は、本発明の1つの実施例に従った真空ノズル750の別の実施例を示している。真空ノズル750は、中央吸入口754によって互いに隔てられた2つの外方排出口752、753を有している。この実施例での中央排出口754は、約1インチの幅であり、排出口は、1/8インチ(0.125インチ)の幅である。真空ノズル750は、吸入口と排出口がそれぞれほぼ長方形、楕円形または円形形状を形成するように構成することができる。
【0091】
図19は、本発明の1つの実施例に従った真空ノズル850の別の実施例を示している。真空ノズル850は、中央吸入口854によって互いに隔てられた2つの外方排出口852、853を有している。この実施例での中央排出口854は、約1インチの幅であり、排出口852、853は、1/8インチ(0.125インチ)である。真空ノズル850は、吸入口と排出口がそれぞれほぼ長方形、楕円形または円形形状を形成するように構成できる。矢印858が通る垂直面に対する排出口852、853の傾斜角度は、約45°が好適であり、これに対して、排出口752、753において真空ノズル750(図18)で測った同一の角度は、好適に約35°である。しかしながら、種々の形状(変化する幅、角度、および吸入口と排出口に対する他の特徴を含む)が、本発明の範囲および精神内における真空ノズルに使用できることが理解されるべきである。
【0092】
図20は、本発明の1つの実施例に従った真空ノズル950の別の実施例を示している。真空ノズル950は、中央排出口952によって互いに隔てられた2つの外部吸入口954、955を有している。排出口952は、一対の内パネル960、962によって形成されている。内パネル962は、右側パネル966と一緒に、右側吸入口954を形成している。内パネル960は、左側パネル970と一緒に、左側吸入口955を形成している。内パネル960、962の前端部964は、外パネル966、970の各前端部の前方に延びている。真空ノズル950は、床清掃装置に取り付けできるので、ごみ屑の除去作用を高めるように、中央パネルの前端部964がカーペット繊維と接触される。吸入口と排出口は、ほぼ矩形の横断面が好適であり、幾つかの先の実施例におけるように、それぞれ約1インチの幅と、1/8インチ(0.125インチ)の幅とを形成している。排出された空気流は、矢印956で示されており、吸入空気流は矢印958で示されている。
【0093】
図21は、吸入口954、955内にそれぞれ形成されたゲート弁902、904を有する真空ノズル950を示している。ゲート弁902、904は、1つだけの吸入口が一回に開かれることを確実にするように作動し、かつ好適に形成されており、従って、移動方向の排出口の側部に形成された吸入口が開かれる。例えば、真空ノズルが、図21において右方から左方に動く時に、ゲート弁904は、図示されるように開くことができる。方向が逆転された時に、ゲート弁904は閉じ、ゲート弁902は、吸入空気が吸入口954を通って流れるのを許すように開く。好適には、これらゲート弁は一緒に作動するので、一方が閉じられる時に、他方が開かれる。ゲート弁902、904の開閉は、適宜な方法によって、例えば、支持車輪の回動方向(図3)、加速度計からの電流によって作動される電気的に制御されるソレノイド弁、または移動方向を決める他の周知の機構によって、制御される。
【0094】
図22は、本発明の1つの実施例に従った真空ノズル1050の別の実施例を示している。真空ノズル1050は、中央壁パネル1063によって互いに隔てられた2つの隣接する内部排出口1052、1053を有している。右側排出口1052は、吸入口1054に隣接しており、これら2つの排出口と吸入口は、第2右側パネル1068と一緒に、第2吸入口1054を形成する第1右側パネル1066によって隔てられている。左側排出口1053は、吸入口1055に隣接しており、これら2つの排出口と吸入口は、第2左側パネル1072と一緒に吸入口1055を形成する第1左側パネル1070によって隔てられている。
【0095】
中央パネル1063は、その前端部においてパネル1066、1068、1070を越えて延びることができる。真空ノズル1050は、吸入口および排出口がほぼ矩形横断面をなしていて、かつ先の実施例におけるように、それぞれ約1インチの幅と、1/8インチ(0.125インチ)の幅とを形成しており、あるいはまた他の形状を含むことができるように形成できる。ゲート弁1006、1008は、それぞれ吸入口1054、1055内に形成されており、一方が開いた時に、他方が閉じられるように、好適に形成されている。第3ゲート弁1010が中央パネル1063の上部にヒンジ止めされており、隣接の吸入口が開いた時に排出口が開かれ、隣接の排出口が閉じられた時に閉じられることを確実にするようにゲート弁1006、1008と連動して作動する。好適には、最前部の吸入口と排出口は、清掃装置が面を横切って動く時に、最前部の吸入口と排出口が開かれて、例えば、ノズル1050が右方から左方に動く時に、排出口1053と吸入口1055は開かれる。この方向が逆転される時に、これら排出口1053と吸入口1055は閉じられて、排出口1052と吸入口1054は開かれる。
【0096】
図23は、中央パネル1063が、図17の真空ノズルと同じような中央中空部1065と置き換えられた真空ノズル1050’を示している。真空ノズル1050’は、吸入口と排出口がほぼ矩形横断面であって、先の実施例におけるように、それぞれ約1インチの幅と、1/8インチ(0.125インチ)の幅とを形成するように構成できるし、あるいはまた、例えば長方形、楕円形または円形構造などの他の形状を含むことができるように形成できる。
【0097】
吸入および排出ライン内の空気流を制御するように、種々な他の型のゲートまたは閉鎖機構が使用できること、さらに、ゲートがいずれの方向にも開くようにできることが理解されるべきである。例えば、図21のゲート904、902は、ゲートの回転する端部が清掃装置のノズル端部に向って方向付けられるように、開閉することができる。
【0098】
また、図35と図36を参照するに、ローラブラシ365が、本発明、特に、図17〜19に示されるノズル、および/または図23のノズルを使用できることが理解されるべきである。例えば、図35および図36から明確に理解されるように、ローラブラシ365(図17の清掃装置に使用される時に)は、中空のスペース663内に配置されている。図18および図19のノズル装置において、ローラブラシは、吸入口内に配置されており、図23のノズルにおいては、中空のスペース1065内に配置されている。
【0099】
また、図37を参照するに、真空ハウジング内に振動を発生するように、レバーアーム374とハンマー端部376を上下方向に動かすようにカム372が回転する、振動機構370が示されている。理解されるように、図示される実施例の排出および吸入ノズルを通る空気流が、矢印385によって示されている。振動、すなわち付与されたエネルギは、カーペット繊維の振動を増大し、従って、沢山のごみ屑を除去すると共に、多くの水分を取る。もし、用いられるならば、種々なピボット位置“P”が、本発明の範囲内にて使用できると共に、真空ハウジング内のレバーアームとハンマー端部の動きの量を制御するようにカムの寸法を同様に換えるのができることが理解されるべきである。ハンマー端部は、清掃する面と接触できるし、また接触しないようにもでき、さらに、調節可能にもできるので、これによって、例えば、カーペット面を強く叩くことができるが、堅材の床面との接触を避け、あるいはまた逆にもできる。ハンマー端部は、接触が行われる清掃する面に対する損傷を防止するように、弾性または他の柔らかな面(図示しない)によって被覆することができる。1つの推奨実施例において、ハンマー端部は、真空ハウジングに対して垂直方向に、約1インチ動く。さらに、振動機構370が他の型の真空ノズル形状を使用できることが理解されるべきである。
【0100】
ハウジング内に振動を発生するように、カム372が、真空ハウジングに対してレバーアームおよびハンマー端部の水平方向または他の方向の動きを生じるようできることが理解されるべきである。さらに、他の振動源が、本発明の範囲および精神内において、例えば携帯型治療マッサージ装置または他の同様な装置内にて見出される装置と類似の振動モータを使用することができる。周知の機構は、付与された振動に適合するように真空ハウジング構造を維持して向上するように、例えばロックおよび/または弾性ワッシャーまたは類似物を使用するようにできる。
【0101】
図24は、本発明の角度の付いた実施例(図9に示されるノズルの形状と同様な寸法形状を有する)を示している。この推奨実施例において、排出ラインまたは排出口242および吸入ラインまたは吸入口244は、互いに約25〜30°の角度が付けられている。右側排出流からの反射された排出空気と、角度の付いた形状との組み合わせは、非常に強力な全体的吸入と、吸入口から吹き出る排出空気の、最小量とに、多少とも基づいている。
【0102】
図25は、排出口の前端部が位置“A”から位置“B”に移動する図24のノズルを示している。推奨実施例において、位置“B”は、吸入口の内端から約1/2インチ(0.50インチ)までにできる。この形状は、排出空気流内の乱流を増大でき、従って、ノズル構造を通って清掃する面およびカーペット繊維に伝えられるハウジング内の振動を増大して、ごみ屑および/または水分の除去を強化する。
【0103】
図示されるように、吸入口244は、内パネル252と外パネル254とによって少なくとも部分的に形成されている。排出口242は、内パネル256と外パネル258とによって少なくとも部分的に形成されている。排出口の内パネル256の前端部は、吸入口の内パネル252で、吸入口244の外面に隣接して配置されて、接触するようにできる。ほぼ矩形形状の口を有する実施例において理解されるように、側部の口は、これらの口の内面および外面を含む吸入口および排出口の残りの部分を形成している。
【0104】
図26は、排出空気流内の乱れた流れと、これによるノズルの下のカーペット繊維の振動とをさらに増大するように、排出口に付与されるリッヂまたはバッフル262を有する図25のノズルを示している。
【0105】
図27は、真空ハウジング内に乱流と振動を発生するように、排出口内の変化する軸方向位置に配置された第1リッジ262と第2リッジ272とを有する図25のノズルを示している。
【0106】
図28は、排出空気流内に乱流を発生して、それに基づく振動をカーペット繊維内に発生するように、パドル車282と角度の付いたバッフル284を有する図25のノズルを示している。図示されるように、パドル車282は、パドル軸286周りに回転可能である。種々な機構が、カーペット繊維または他の清掃する面の振動を増強および/または変更するように行うが、本発明の“概念”自体が、種々な振動補助機構の包含無しに、振動を生じることが理解されるべきである。
【0107】
本発明の1つまたは幾つかの推奨実施例が上述にて説明されたが、本発明のいかなる、また全ての同等の実現が本発明の範囲と精神内に含まれることが理解されるべきである。従って、本発明がこれらの実施例に制限されずに、変更がなし得ることが、当業者には理解されるべきである。このために、添付の請求の範囲の全くの同等な範囲内に含まれ得るように、いかなる全てのこのような実施例が本発明に包含されることが意図されている。
【産業上の利用可能性】
【0108】
本発明は、真空掃除機等の流体再循環表面清掃装置に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【0109】
【図1】本発明の一実施例に従った再循環真空掃除機の斜視図である。
【図2】本発明の一実施例に従った別の再循環真空掃除機の部分的斜視図である。
【図3】図1の再循環真空掃除機の作動を示す概略図である。
【図4】本発明の一実施例に従った流体供給タンクを有する再循環真空掃除機の概略図である。
【図5】本発明の一実施例に従った携帯型再循環真空掃除機の概略図である。
【図6】本発明の一実施例に従った携帯型再循環真空掃除機の概略図である。
【図7】図5の再循環真空掃除ノズルの拡大図である。
【図7A】円形実施例を示す図7の再循環真空掃除ノズルの底面図である。
【図8】図6の再循環真空掃除ノズルの拡大図である。
【図9】本発明の一実施例に従った再循環真空ノズルの拡大概略断面図である。
【図10】本発明の一実施例に従った再循環真空ノズルの拡大概略断面図である。
【図11】本発明の一実施例に従った再循環真空掃除ノズルの拡大概略断面図である。
【図12】本発明の一実施例に従った再循環真空ノズルの拡大概略断面図である。
【図13】カーペット表面に使用する図10の真空ノズルを示す概略図である。
【図14】カーペット表面に使用する図9の真空ノズルを示す概略図である。
【図15】本発明の一実施例に従った再循環真空ノズルの拡大概略断面図である。
【図16】図15の真空ノズルの前面図である。
【図16A】図15の16−16線に沿った断面図である。
【図16B】別の実施例の図16と同様な断面図である。
【図17】本発明の一実施例に従った再循環真空ノズルの拡大概略断面図である。
【図18】本発明の一実施例に従った再循環真空ノズルの拡大概略断面図である。
【図19】本発明の一実施例に従った再循環真空ノズルの拡大概略断面図である。
【図20】本発明の一実施例に従った再循環真空ノズルの拡大概略図である。
【図21】本発明の他の実施例に従った弁閉鎖体を有する再循環真空ノズルの拡大概略図である。
【図22】本発明の他の実施例に従った弁閉鎖体を有する再循環真空ノズルの拡大概略図である。
【図23】本発明の他の実施例に従った弁閉鎖体を有する再循環真空ノズルの拡大概略図である。
【図24】本発明の一実施例に従った再循環真空ノズルの拡大概略断面図である。
【図25】本発明の別の実施例に従った再循環真空ノズルの拡大概略断面図である。
【図26】図25の真空ノズルの種々な実施例の1つの拡大概略断面図である。
【図27】図25の真空ノズルの種々な実施例の別の1つの拡大概略断面図である。
【図28】図25の真空ノズルの種々な実施例の他の1つの拡大概略断面図である。
【図29】本発明の圧力計テストに使用される真空ノズルの吸入口の概略図である。
【図30】単一吸入ノズルと該ノズルへの空気流の斜視図である。
【図31】互いに隣接した吸入ノズルと排出ノズルと、ノズル端部が互いに平らな時の、各ノズルに流入、流出する空気流を示す斜視図である。
【図32】各ノズルに流出入する空気流を示す図31のノズルの平面図である。
【図33】排出ノズルが吸入ノズルに対して後方に移動される時の、排出ノズルから流出して吸入ノズルに流入する変化する空気流を示す図31のノズルの側面図である。
【図34】本発明の新規な真空概念が開始される臨界的な個所における吸入ノズルに対して排出ノズルが後方に移動される時の、排出ノズルから流出して吸入ノズルに流入する変化する空気流を示す図31のノズルの側面図である。
【図35】本発明の一実施例に従った再循環真空とローラブラシの拡大概略断面図である。
【図36】本発明の別の実施例に従った再循環真空とローラブラシの拡大概略断面図である。
【図37】本発明の他の実施例に従った再循環真空と振動発生装置の拡大概略断面図である。
【図38】本発明の増大された吸入能力を決めるようにベンチュリメータテストに使用される試験個所を示す再循環型真空清掃装置の概略図である。
Claims (47)
- 排出口長手方向軸線を形成し、排出端部と流体源を有し、該排出口排出端部が第1横断面を形成する排出口、
吸入口長手方向軸線を形成し、流体入口端部と流体出口端部を有し、該吸入口流体入口端部が、第1横断面領域よりも大きな第2横断面領域を形成しており、前記入口端部から前記流体出口端部に向って延びる第2外面を形成する吸入口、 真空モータから前記排出口排出端部に向かう流体流れを発生するために前記吸入口流体入口を介して中に流体を吸入する真空ブロワモータ、を有し、
前記排出口排出端部は、前記吸入口流体入口端部から引っ込んでおり、前記排出口と前記吸入口は互いに関連して配置され、これによって前記排出口からの流体流れが前記吸入口内に有効的に引き込まれることを特徴とする流体再循環清掃装置。 - 前記排出口長手方向軸線と前記吸入口長手方向軸線は、二等分線に対して互いに角度が付けられていることを特徴とする請求項1記載の流体再循環清掃装置。
- 前記排出口長手方向軸線と前記吸入口長手方向軸線は、約25°の角度をもって離されていることを特徴とする請求1記載の流体再循環清掃装置。
- 前記排出口排出端部からの流体は、前記第2外面に向って排出されて衝突されることを特徴とする請求項1記載の流体再循環清掃装置。
- 前記第2横断面領域は、前記第1横断面領域よりも約4倍ほど大きいことを特徴とする請求項1記載の流体再循環清掃装置。
- 前記排出口長手方向軸線は、前記吸入口長手方向軸線にほぼ平行であることを特徴とする請求項5記載の流体再循環清掃装置。
- 前記第2横断面領域は、ほぼ矩形であることを特徴とする請求項1記載の流体再循環清掃装置。
- 前記第1横断面領域は、ほぼ矩形であることを特徴とする請求項7記載の流体再循環清掃装置。
- 前記排出口と前記吸入口は、排出口からの排出流体流れが前記吸入口流体入口の前に直ちに低圧領域を発生するような寸法と形状に形成されていることを特徴とする請求項1記載の流体再循環清掃装置。
- 前記排出口と前記吸入口は、吸入口の吸入力が、排出口および吸入口が離されている時におけるよりも少なくとも2倍であることを特徴とする請求項9記載の流体再循環清掃装置。
- 前記排出口長手方向軸線は、前記排出口長手方向軸線と前記吸入口長手方向軸線とをほぼ二等分する垂直軸線に対して角度が付けられていることを特徴とする請求項1記載の流体再循環清掃装置。
- 前記排出口は、前記排出端部に第1のほぼ矩形横断面領域を形成していることを特徴とする請求項1記載の流体再循環清掃装置。
- 前記排出口は、前記流体源端部の直ぐ近くに第2のほぼ矩形横断面領域を形成し、前記第2のほぼ矩形横断面領域は、前記排出端部からの排出口排出端部幅の少なくとも5倍の距離に形成されることを特徴とする請求項12記載の流体再循環清掃装置。
- 前記排出口排出端部の幅は、約0.25インチで、前記第2のほぼ矩形横断面領域は、前記第1のほぼ横断面領域に等しいことを特徴とする請求項13記載の流体再循環清掃装置。
- 前記第2横断面領域は、前記第1横断面領域よりも少なくとも4倍大きいが、前記第1横断面領域よりも少なくとも6倍の大きさよりも小さいことを特徴とする請求項1記載の流体再循環清掃装置。
- 前記排出口排出端部の直ぐ近くの前記排出口内に配置された少なくとも1つのバッフルを有することを特徴とする請求項1記載の流体再循環清掃装置。
- 前記排出口内に配置された2つのバッフルを有する請求項1記載の流体再循環清掃装置。
- 空気再循環表面清掃装置が水平に向けられる時に、垂直方向軸線に対して角度が付けられる排出口長手方向軸線を形成し、排出端部および空気源端部を有し、前記排出口排出端部が、第1のほぼ矩形横断面領域を形成し、前記排出端部から前記空気源端部に向って延びる第1外面を形成する排出口、
前記空気再循環表面清掃装置が水平に向けられる時に、垂直方向軸線に対して角度が付けられる吸入口長手方向軸線を形成し、空気入口端部および空気出口端部を有し、前記吸入口空気出口端部が、前記第1横断面領域よりも大きな第2横断面領域を形成し、前記入口端部から前記空気出口端部に向って延びる第2外面を形成する吸入口、
真空ブロワから前記排出口空気源端部を通って前記排出口排出端部に向かう流体流れを発生するために前記吸入口空気入口を通って空気を吸入する真空ブロワモータ、を有し、
前記排出口長手方向軸線と前記排出口長手方向軸線は、互いに平行でなく、それぞれ前記垂直軸線に対して少なくとも10°角度を形成し、前記排出口排出端部からの空気が前記第2外面に衝突することを特徴とする流体再循環清掃装置。 - 前記吸入口第2外面は、前記排出口排出端部に隣接して配置された内パネルと、前記排出口と対向して配置された外パネルとを有することを特徴とする請求項18記載の流体再循環清掃装置。
- 前記吸入口内パネルと前記吸入口外パネルが、ほぼ平行であることを特徴とする請求項19記載の流体再循環清掃装置。
- 前記吸入口内パネルと前記吸入口外パネルが、ほぼ平行で、かつ前記吸入口長手方向軸線が前記吸入口うちパネルと前記吸入口外パネルとほぼ平行であることを特徴とする請求項19記載の流体再循環清掃装置。
- 前記排出口第1外面は、前記吸入口内パネルに隣接して配置された内パネルと、前記吸入口内パネルと対向して配置された外パネルとを有することを特徴とする請求項10記載の流体再循環清掃装置。
- 前記排出口内パネルの第1部分は、前記排出口排出端部の一部を形成し、前記第1部分は、前記吸入口内パネルと接触していることを特徴とする請求項22記載の流体再循環清掃装置。
- 前記排出口内パネルと前記排出口外パネルは、ほぼ平行であり、前記排出口長手方向軸線は、前記排出口内パネルと前記排出口外パネルにほぼ平行であることを特徴とする請求項22記載の流体再循環清掃装置。
- 前記排出口内パネルと前記排出口外パネルの少なくとも1つに設けられた少なくとも1つのバッフルを有することを特徴とする請求項22記載の流体再循環清掃装置。
- 前記排出口内パネルに設けられた第1バッフルと、前記排出口外パネルに設けられ他第2バッフルとを有することを特徴とする請求項22記載の流体再循環清掃装置。
- 前記第2バッフルは、前記第1バッフルよりも前記排出口の前記空気源端部に近接して配置されていることを特徴とする請求項26記載の流体再循環清掃装置。
- 前記排出口外パネルに隣接した軸線周りに回転するために配置された回転可能なパドル車輪を有することを特徴とする請求項22記載の流体再循環清掃装置。
- 排出端部と流体源端部を有し、前記排出出口排出端部が前記排出端部に第1横断面領域を形成する排出出口、
流体入口端部と流体出口端部を有し、前記吸入出口流体入口端部が、前記第1横断面領域よりも大きな第2横断面領域を前記流体入口端部に形成する吸入口、
前記流体が、前記吸入出口から前記排出出口に向って動く時に、前記流体からごみ屑を除去するために、前記吸入出口流体出口端部と前記排出出口流体源端部との間に配置されたフィルタ、を有し、
前記吸入出口および前記排出出口の1つは、前記吸入出口および前記排出出口の他方の内に径方向に配置され、前記吸入出口流体入口端部と前記排出出口排出端部は対応して形成され、前記排出出口と前記吸入出口は互いに関連して配置され、これによって、前記排出出口からの流体流れが前記吸入出口内に有効的に引き込まれることを特徴とする流体再循環清掃装置。 - 流体が、前記吸入出口内に第1の方向に吸入され、前記排出出口が前記吸入出口内に径方向に配置され、前記排出出口が、前記第1方向に向って、かつ前記第1方向から対向してほぼ平行になった第2方向に流体を排出することを特徴とする請求項29記載の流体再循環清掃装置。
- 前記吸入出口が前記排出出口内に径方向に配置され、前記吸入出口が、第1方向に前記吸入出口流体入口内に空気を吸い込み、前記排出出口が、前記第1方向に対して角度をもった第2方向に流体を排出することを特徴とする請求項29記載の流体再循環清掃装置。
- 前記吸入出口と前記排出出口は、排出口からの流体流れが、流体再循環清掃装置の全体の吸入力を十分に増大するように、前記吸入出口流体入口端部の前に直ちに低圧領域を発生するような寸法と形状に形成されていることを特徴とする請求項29記載の流体再循環清掃装置。
- 前記吸入出口は、内パネルと外パネルとを有し、前記排出出口は、内パネルと外パネルとを有し、前記排出出口外パネルから前記排出出口内パネルに対して垂直な方向に測った第1距離が、前記吸入出口外パネルから前記吸入出口内パネルに対して垂直な方向に測った第2距離よりも大きいことを特徴とする請求項29記載の流体再循環清掃装置。
- 前記第1の距離は、ほぼ4倍ほど前記第2の距離よりも大きいことを特徴とする請求項33記載の流体再循環清掃装置。
- 前記吸入出口が、前記排出出口内に径方向に配置されていることを特徴とする請求33記載の流体再循環清掃装置。
- 前記流体再循環清掃装置が、使用者の頭部の上下を清掃するように前記吸入出口流体入口端部を方向付けするハンドルを有する携帯型装置であることを特徴とする請求項29記載の流体再循環清掃装置。
- 前記吸入出口は、前記流体入口端部にほぼ円形形状に形成されていることを特徴とする請求項29記載の流体再循環清掃装置。
- 前記吸入出口外パネルの外面は、前記排出出口内パネルを少なくとも部分的に形成し、前記吸入出口外パネルと前記排出出口内パネルは、互いに関連して平行であることを特徴とする請求項33記載の流体再循環清掃装置。
- 排出端部と流体源端部を有し、前記排出口排出端部が前記排出端部に第1横断面領域を形成する排出口、
流体入口端部と流体出口端部を有し、前記吸入口流体入口端部が、前記第1横断面領域よりも大きな第2横断面領域を前記流体入口端部に形成する吸入口、
前記真空ブロワから前記排出口端部に向って流れる空気流を発生するために、前記吸入口空気入口を通って空気を吸い込む真空ブロワモータ、を有し、
前記吸入口流体入口端部と前記排出口排出端部は、対応して形成され、前記排出口と前記吸入口は互いに関連して配置され、これによって、前記排出口からの流体流れが前記吸入口内に有効的に引き込まれることを特徴とする流体再循環清掃装置。 - 前記排出口は、右側パネルと左側パネルとの間に配置された中央パネルを有し、前記吸入口は、少なくとも1つの外パネルと少なくとも1つのうちパネルとを有し、前記排出口は、前記中央パネルと前記右側パネルとの間に第1の間隔を形成し、前記吸入口は、前記少なくとも1つの外パネルと前記少なくとも1つの内パネルとの間に前記第1間隔よりも大きな第2の間隔を形成することを特徴とする請求項39記載の流体再循環清掃装置。
- 前記第1の間隔は、前記第2の間隔のほぼ1/2であることを特徴とする請求40記載の流体再循環清掃装置。
- 前記第1の間隔は、約1/4インチであることを特徴とする請求項40記載の流体再循環清掃装置。
- 前記中央パネルの少なくとも一部は、前記左側パネルと前記右側パネル以外の表面に向ってさらに延びていることを特徴とする請求項40記載の流体再循環清掃装置。
- 前記排出口は、左側中央パネルと右側中央パネルと左側外パネルと右側外パネルとを有し、前記吸入口は、少なくとも1つの外パネルと少なくとも1つのうちパネルとを有し、前記排出口左側中央パネルと前記右側中央パネルは少なくとも1インチの距離で隔てられ、少なくとも1つの前記左側中央パネルの前端部と前記右側中央パネルは、前記排出口右側外パネルの前端部と前記排出口左側外パネルを越えて延びていることを特徴とする請求項39記載の流体再循環清掃装置。
- 前記左側中央パネルと前記右側中央パネルとの間の軸線周りに回転すべく設けられたローラブラシを有することを特徴とする請求項44記載の流体再循環清掃装置。
- 前記吸入口は、第1吸入口と第2吸入口とを有し、前記清掃装置は、前記第1吸入口と前記第2吸入口の少なくとも1つに設けられて前記第1吸入口と前記第2吸入口の少なくとも1つと前記真空ブロワモータとの間の流れを少なくとも部分的に遮断するように形成されていることを特徴とする請求項39記載の流体再循環清掃装置。
- 前記排出口は、第1排出口と第2排出口とを有し、前記清掃装置は、前記排出口内に設けられて前記真空ブロワモータと、前記第1排出口および前記第2排出口の少なくとも1つとの間の流れを少なくとも部分的に遮断するように形成されていることを特徴とする請求項46記載の流体再循環清掃装置。
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