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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】6779924
(24)【登録日】2020年10月16日
(45)【発行日】2020年11月4日
(54)【発明の名称】分離装置
(51)【国際特許分類】
A47L 9/20 20060101AFI20201026BHJP
A47L 9/10 20060101ALI20201026BHJP
A47L 9/16 20060101ALI20201026BHJP
B01D 46/24 20060101ALI20201026BHJP
【ＦＩ】
A47L9/20 521E
A47L9/20 531L
A47L9/20 E
A47L9/10 Z
A47L9/16
B01D46/24 C
【請求項の数】14
【全頁数】49
(21)【出願番号】特願2017-567734(P2017-567734)
(86)(22)【出願日】2016年6月28日
(65)【公表番号】特表2018-526058(P2018-526058A)
(43)【公表日】2018年9月13日
(86)【国際出願番号】GB2016051925
(87)【国際公開番号】WO2017001833
(87)【国際公開日】20170105
【審査請求日】2018年2月14日
(31)【優先権主張番号】1511537.1
(32)【優先日】2015年7月1日
(33)【優先権主張国】GB
(73)【特許権者】
【識別番号】500024469
【氏名又は名称】ダイソン・テクノロジー・リミテッド
(74)【代理人】
【識別番号】100108453
【弁理士】
【氏名又は名称】村山 靖彦
(74)【代理人】
【識別番号】100110364
【弁理士】
【氏名又は名称】実広 信哉
(74)【代理人】
【識別番号】100133400
【弁理士】
【氏名又は名称】阿部 達彦
(72)【発明者】
【氏名】リチャード・ニコラウ
【審査官】
柿沼 善一
(56)【参考文献】
【文献】
特開２００９−０６１３１２（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特開２００５−２７９５０５（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特表昭６１−５０１３１１（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特開２００１−１７０４１８（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特表２０１２−５２９９８２（ＪＰ，Ａ）
【文献】
米国特許第０４１５３００８（ＵＳ，Ａ）
【文献】
実開昭５０−１０６０６２（ＪＰ，Ｕ）
【文献】
特開２０１３−１７６６０３（ＪＰ，Ａ）
【文献】
米国特許出願公開第２００５／０１９８７６８（ＵＳ，Ａ１）
【文献】
特開平１１−００９５２７（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特開２０１０−２４０４５２（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）
Ａ４７Ｌ ９／１０−９／２０
Ｂ０１Ｄ ４６／２４
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
複数のフィルタ材料層を有する少なくとも１つのフィルタであって、
複数の前記フィルタ材料層を共に保持し、それにより、互いに対して固定する第１の濾過構成と、
前記フィルタ材料層を少なくとも１点において共に保持し、それにより、再生のために、複数の前記フィルタ材料層のうちの１つの少なくとも一部を前記フィルタ材料層のうちの残りの部分から離間させることができる第２の再生構成と、
を有し、
当該フィルタが、第１の前記フィルタがその濾過構成にある濾過ゾーンから、前記濾過ゾーンから離間して前記第１のフィルタがその再生構成にある再生ゾーンまで、移動可能である、フィルタと、
前記フィルタ材料を再生するためのフィルタ再生器であって、前記フィルタが前記再生ゾーンに収容されているときに少なくとも１つの前記フィルタ材料層の少なくとも一部を移動させるように構成されている、フィルタ再生器と、
を備えることを特徴とする再生式フィルタ。
複数の前記フィルタ材料層を共に保持し、それにより、互いに対して固定する第１の濾過構成と、
前記フィルタ材料層を少なくとも１点において共に保持し、それにより、再生のために、複数の前記フィルタ材料層のうちの１つの少なくとも一部を前記フィルタ材料層のうちの残りの部分から離間させることができる第２の再生構成と、
を有し、
当該フィルタが、第１の前記フィルタがその濾過構成にある濾過ゾーンから、前記濾過ゾーンから離間して前記第１のフィルタがその再生構成にある再生ゾーンまで、移動可能である、フィルタと、
前記フィルタ材料を再生するためのフィルタ再生器であって、前記フィルタが前記再生ゾーンに収容されているときに少なくとも１つの前記フィルタ材料層の少なくとも一部を移動させるように構成されている、フィルタ再生器と、
を備えることを特徴とする再生式フィルタ。
【請求項2】
前記濾過構成及び前記再生構成において、複数の前記フィルタ材料層が、一縁部に沿って共に保持されており、ブック状フィルタを形成していることを特徴とする請求項１に記載の再生式フィルタ。
【請求項3】
前記フィルタ再生器が、使用時に、前記再生ゾーンに収容されているときに前記フィルタ材料層のうちの少なくとも１つの少なくとも一部を動かし、それにより、前記フィルタ材料に堆積している塵埃を当該フィルタ材料から叩き出すまたは揺すり出すことを特徴とする請求項１または２に記載の再生式フィルタ。
【請求項4】
前記フィルタ再生器が、使用時に、前記再生ゾーンに収容されているときに前記フィルタ材料層のうちの少なくとも１つの少なくとも一部に繰り返し接触し、それにより、前記フィルタ材料に堆積している塵埃を当該フィルタ材料から叩き出すまたは揺すり出すことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の再生式フィルタ。
【請求項5】
前記フィルタが、当該フィルタがその再生構成にあるときに、前記フィルタ再生器に接続されており、
前記フィルタ再生器が、使用時に、前記フィルタの少なくとも一部を動かし、それにより、前記フィルタ材料にある塵埃を当該フィルタ材料から叩き出すまたは揺すり出すことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の再生式フィルタ。
前記フィルタ再生器が、使用時に、前記フィルタの少なくとも一部を動かし、それにより、前記フィルタ材料にある塵埃を当該フィルタ材料から叩き出すまたは揺すり出すことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の再生式フィルタ。
【請求項6】
複数の前記フィルタを備えることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の再生式フィルタ。
【請求項7】
少なくとも１つの前記フィルタが、前記濾過構成にあり、
少なくとも１つの前記フィルタが、前記再生構成にあることを特徴とする請求項６に記載の再生式フィルタ。
少なくとも１つの前記フィルタが、前記再生構成にあることを特徴とする請求項６に記載の再生式フィルタ。
【請求項8】
複数の前記フィルタが、前記濾過構成にあることを特徴とする請求項６または７に記載の再生式フィルタ。
【請求項9】
複数の前記フィルタが、前記再生構成にあることを特徴とする請求項６から８のいずれか１項に記載の再生式フィルタ。
【請求項10】
前記フィルタが、フレームに備え付けられており、
前記フレームが、前記濾過ゾーンと前記再生ゾーンとの間で移動可能であることを特徴とする請求項１から９のいずれか１項に記載の再生式フィルタ。
前記フレームが、前記濾過ゾーンと前記再生ゾーンとの間で移動可能であることを特徴とする請求項１から９のいずれか１項に記載の再生式フィルタ。
【請求項11】
前記フィルタ材料が、静電的性質を有していることを特徴とする請求項１から１０のいずれか１項に記載の再生式フィルタ。
【請求項12】
請求項１から１１のいずれか１項に記載の再生式フィルタを備えることを特徴とする器具。
【請求項13】
前記フィルタが、前記再生式フィルタを当該器具の残りの部分に取り付けることに応じて、前記濾過ゾーンと前記再生ゾーンとの間で移動可能であることを特徴とする請求項１２に記載の器具。
【請求項14】
前記フィルタが、前記再生式フィルタを当該器具の残りの部分から取り外すことに応じて、前記濾過ゾーンと前記再生ゾーンとの間で移動可能であることを特徴とする請求項１２に記載の器具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、粒子を流体流動から分離するための分離装置に関する。特に、分離装置は、真空掃除機であり得るまたは真空掃除機の一部を形成し得る。
【背景技術】
【0002】
公知の分離装置は、例えばサイクロン式分離装置など、真空掃除機で使用される分離装置を含む。このようなサイクロン式分離装置は、比較的大型の粒子を分離するための低効率サイクロンと、気流内に取り込まれたままである微粒子を分離するために低効率サイクロンの下流側に位置する高効率サイクロンと、を備える（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】欧州特許第００４２７２３号明細書
【特許文献2】英国特許第２３４９１０５号明細書
【特許文献3】欧州特許第１２３９７６０号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
使用する分離装置のタイプにかかわらず、少量の塵埃が分離装置を通過し、モータ駆動型ファンユニットに届く危険性があり得る。ファンが損傷され得るまたは動作効率が下がり得るので、塵埃粒子がモータ・ファンユニットのファンを通過することは、望ましくない。
【0005】
この問題を低減するため、一部の真空掃除機は、分離装置と気流発生器との間の気流経路に精密フィルタを有する。このフィルタは、モータ前フィルタとして一般に知られており、分離装置を通過した後の気流に残っている微細塵埃粒子を抜き出すために使用される。
【0006】
同様に、気流が装置から出る前に残っている塵埃粒子を抜き出すために、気流発生器の下流側の気流経路にフィルタを設けることが知られている。このタイプのフィルタは、モータ後フィルタとして知られている。モータ後フィルタは、同様に、モータのブラシによって生じた粒子を捕捉し得る。
【0007】
フィルタ組立体は、ダイソン社の一連の真空掃除機、例えば型番ＤＣ０４、ＤＣ０７、ＤＣ１２、ＤＣ１４及びＤＣ１５など、で使用されている。このタイプのフィルタ組立体による原理は、特許文献２及び特許文献３で説明されている。
【0008】
真空掃除機用途において、望ましいことは、適切なフィルタ寿命を維持しつつゴミ分離効率ができるだけ高いこと、である。フィルタは、しばしば、フィルタ媒体の本体内に塵埃粒子を捕捉することによって、機能する。大型の塵埃粒子は、これら塵埃粒子がフィルタ媒体にある間隙を通過するには大きすぎるので、フィルタ媒体内に捕捉され得る。小型の塵埃粒子は、静電力の結果としてフィルタ媒体に付着することによって捕捉され得る。使用時に、このようなフィルタには、主として、時間と共に捕捉された塵埃が詰まり、気流へのこれら塵埃の抵抗は、増加する。このような気流への抵抗は、真空掃除機の性能に悪影響を与える。
【0009】
この問題の１つの解決策は、フィルタを交換することである。丸洗い可能なフィルタもあるが、これらフィルタの構造に起因して、いくつかの塵埃は、常にフィルタ内に残存し、逆に、機械の性能に悪影響を及ぼし、ときには、掃除機の寿命を望まずに短くする。したがって、改良型のフィルタに関する必要性がある。
【課題を解決するための手段】
【0010】
したがって、本発明の第１態様は、分離装置を提供し、この分離装置は、第１サイクロン式分離ユニットと、複数のフィルタ材料層を有する少なくとも１つのフィルタを備える再生式フィルタであって、フィルタが複数のフィルタ材料層を共に保持する濾過構造と再生のためにフィルタ材料層のうちの１つの少なくとも一部をフィルタ材料層の残りの部分から離間させる再生構造とを有する、再生式フィルタと、フィルタ材料を再生するためのフィルタ再生器と、を備える。
【0011】
再生式フィルタを有することは、従来技術に対して大きな利点である。フィルタを再生することが意味することは、再生することが、フィルタが塞がれないことを確実にすることを補助し、したがって、分離装置を通る気流が過度に制限されないことを確実にすることを補助し、これが分離装置の寿命を増加させて性能を維持すること、である。同様に意味することは、高価な交換式フィルタを必要としないこと、である。本明細書で使用するように、用語「再生式フィルタ」は、取り込まれた塵埃の一部をフィルタから取り除き得るフィルタという意味で捉えられる。用語「再生式フィルタ」は、清掃のために分離装置の残りの部分から取り外されるフィルタには及ばない。用語「再生式フィルタ」は、分離装置の通常使用中にまたは清掃サイクル中に清掃されるフィルタに及ぶ。好ましくは、再生式フィルタは、再生中に十分な塵埃を除去し得、分離装置の元の性能パラメータを維持するまたはほぼ維持することを確実にする。理想的には、最初の使用前と再生後との間の圧力上昇は、３９％以下であるが、好ましくは、２５％以下、または２０％以下、または１５％以下、または１０％以下、または５％以下、または１％以下である。
【0012】
再生式フィルタは、好ましくは、第１サイクロン式分離ユニットの下流側に配設される。しかしながら、再生式フィルタは、第１サイクロン式分離ユニットの上流側に配設され得る。
【0013】
好ましい形態において、再生式フィルタは、複数のフィルタを備える。複数のフィルタを備えることは、分離装置の使用中に連続的な濾過及び再生が可能となるので、有利である。好ましい形態において、少なくとも１つのフィルタは、濾過構造にあり、少なくとも１つのフィルタは、再生構造にある。これが意味することは、一のフィルタをフィルタとして使用しつつ他のフィルタを再生していること、である。
【0014】
特有の形態において、複数のフィルタは、濾過構造にあるように配設され得る。これは、フィルタの全体表面を有利に増加させる。同様に可能であることは、再生構造にある複数のフィルタを有すること、である。
【0015】
再生式フィルタは、好ましくは、濾過ゾーン及び再生ゾーンを有する。濾過ゾーン及び再生ゾーンは、好ましくは、離間している。フィルタは、好ましくは、濾過ゾーンと再生ゾーンとの間で移動可能である。フィルタは、濾過ゾーン内に収容されているときにその濾過構造にあり、再生ゾーンに収容されているときにその再生構造にある。
【0016】
一形態において、濾過構造にある複数のフィルタ材料層は、好ましくは、共に保持されており、それにより、これらフィルタ材料層は、互いに対して固定されている。これらフィルタ材料層は、フィルタブックフレーム内に保持されており、このフィルタブックフレームは、空気がフィルタ材料を通過することを可能とするが、フィルタ材料層を一緒に圧縮する。再生構造において、フィルタ材料層は、少なくとも一点において共に保持されえ、それにより、複数のフィルタ材料層のうちの１つの少なくとも一部は、再生のためにフィルタ材料層の残りの部分から離間し得る。
【0017】
理想的には、濾過及び再生構造双方において、フィルタ材料層は、一端部に沿って共に保持され、ブック状フィルタを形成し、複数のフィルタ材料層は、一縁部に沿って共に固定されている。ブック状フィルタそれぞれは、複数の正方形状または矩形状のフィルタ材料層から構成され得、一縁部に沿ってブックスパインへ綴じられている。層は、縫い合わせ、接着または他の適切な技術によって綴じられている。これが意味することは、フィルタが再生構造にあると、綴じていない縁部が移動自在であること、である。このようにして、フィルタ層は、本のページのように移動し得る。
【0018】
使用時において、フィルタ再生器は、フィルタ層のうち再生ゾーンに収容されている１つの少なくとも一部を動かし得、それにより、フィルタ材料に堆積した塵埃をフィルタ材料から叩き出すまたは揺すり出す。これを行い得るいくつかの方法がある。フィルタ再生器は、使用時にフィルタ材料層のうち再生ゾーンに収容されている１以上の少なくとも一部と繰り返し接触するように構成された別個の構成部材であり得、それにより、フィルタ材料に堆積した塵埃をフィルタ材料から叩き出すまたは揺すり出す。再生器は、例えば、フィルタ材料のうち再生ゾーンに収容された層を叩くように構成された叩打棒の形態にあり得る。
【0019】
別の形態において、フィルタは、少なくとも１つのフィルタがその再生構造にあるときにフィルタ再生器と接触し得、使用時において、フィルタ再生器は、フィルタを動かし、それにより、フィルタ材料に堆積した塵埃をフィルタ材料から叩き出すまたは揺すり出す。
【0020】
分離装置は、フィルタ再生器を駆動させるためのタービンをさらに備え得、タービンは、分離装置の使用中に分離装置を通過する流体流動によって駆動される。
【0021】
上述した形態において、フィルタ材料は、例えば金属、ガラス、フリース、ポリエステル、ポリプロピレン、ポリウレタン、ポリテトラフルオロエチレン、ナイロンまたは他の適切なプラスチック材料などの適切な材料であり得る。別の形態において、フィルタ媒体は、例えば綿、セルロースまたは紙などの有機材料から形成され得る。フィルタ材料は、静電的性質を有し得る。
【0022】
フィルタ媒体は孔径が１μｍ、または２μｍ、または３μｍ、または１０μｍ、または５０μｍ、または１００μｍ、または２００μｍ、または４００μｍである、３孔／インチ（ＰＰＩ）からの、または１０ＰＰＩからの、または５０ＰＰＩからの、または５００ＰＰＩからの、または１０００ＰＰＩからの範囲の孔寸法を有し得る。
【0023】
フィルタ媒体の孔寸法またはタイプは、フィルタ媒体の長さ及び／または幅に沿って変化し得る。例えば、孔寸法は、下流方向で増減し得る。
【0024】
分離装置は、長手方向軸を有する。再生式フィルタの長手方向軸は、分離装置の長手方向軸と一致する。第１サイクロン式分離ユニット及び再生式フィルタは、分離装置の共通の中心軸回りに同心状に配設され得る。
【0025】
好ましい形態において、再生式フィルタは、分離装置を通して長手方向に配設され得る。理想的には、再生式フィルタは、分離装置の中心より下方へ収容され得る。第１サイクロン式分離ユニットまたは第１サイクロン式分離ユニットの一部は、再生式フィルタの周りに配設され得、それにより、再生式フィルタは、第１サイクロン式分離ユニットによって部分的にまたは全体的に囲まれている。理想的には、再生式フィルタの外面は、第１サイクロン式分離ユニットの内側のサイクロン気流を受けない。すなわち、再生式フィルタは、単一のシリンダ状サイクロンの内側ではないが、第１サイクロン式分離ユニット内に収容されておりかつ第１サイクロン式分離ユニットによって囲まれている。
【0026】
理想的には、第１サイクロン式分離ユニットは、単一のシリンダ状サイクロン及び塵埃収集容器を備える。塵埃収集容器は、シリンダ状サイクロン自体の下側セクションから形成され得る、または、シリンダ状サイクロンの基体に取り外し可能に取り付けられた別個の塵埃収集容器の形態にあり得る。
【0027】
分離装置は、同様に、第２サイクロン式分離ユニットを備え得る。第２サイクロン式分離ユニットは、第１サイクロン式分離ユニットの下流側にかつ再生式フィルタの上流側に配設され得る。第２サイクロン式分離装置は、１以上のサイクロンを備え得る。第１サイクロン式分離ユニットのサイクロンは、好ましくは、円錐台形状である。理想的には、第２サイクロン式清掃ユニットは、塵埃収集容器を備える。塵埃収集容器は、第２サイクロンの下方に配設され得る。フィルタ再生器フィルタから取り除かれた塵埃を収集のために別個の再生式フィルタ塵埃収集器を有する替わりに、再生式フィルタから取り除かれた塵埃は、第２サイクロン式分離ユニットの塵埃収集容器に集まり得る。
【0028】
好ましい形態において、第１サイクロン式分離ユニットは、第２サイクロン式分離ユニットまたは第２サイクロン式分離ユニットの一部の周りに配設され得、それにより、第２サイクロン式分離ユニットまたは第２サイクロン式分離ユニットの一部は、第１サイクロン式分離ユニットによって囲まれている。したがって、この形態において、第２サイクロン式分離ユニットまたは第２サイクロン式分離ユニットは、第１サイクロン式分離ユニットの内方にまたは第１サイクロン式分離ユニット内に収容され得る。好ましい形態において、第２サイクロン式分離ユニットまたは第２サイクロン式分離ユニットの一部は、第１サイクロン式分離ユニットを通して長手方向に位置し得る。したがって、第１サイクロン式分離ユニットは、環状形状であり得る。
【0029】
特有の形態において、第２サイクロン式分離ユニットは、並列に配設された複数の第２サイクロンと、第２サイクロンの下方に配設され得る塵埃収集容器と、を備え得る。好ましい形態において、第２サイクロンは、第１サイクロン式分離ユニットの上方または少なくとも部分的に上方において円環に形成される。理想的には、第２サイクロンは、第１サイクロン式分離ユニットの長手方向軸を中心としている。
【0030】
好ましい形態において、第２サイクロン式分離ユニットの塵埃収集容器は、分離装置を通して長手方向に配設され得、それにより、塵埃取集容器は、第１サイクロン式分離ユニットによって囲まれかつ内方に収容されている。
【0031】
好ましい形態において、再生式フィルタは、第２サイクロン式分離ユニットの内方に位置する。理想的には、再生式フィルタは、第２サイクロン式分離ユニットの中心を通って位置する。このような形態において、第２サイクロン式分離ユニットの収集容器は、同様に、環状形状であり得る。このような形態において、第１サイクロン式分離ユニット、第２サイクロン式分離ユニット及び再生式フィルタは、同心状に配設され得る。好ましくは、これら第１サイクロン式分離ユニット、第２サイクロン式分離ユニット及び再生式フィルタは、分離装置の共通中心軸の周りに配設されている。好ましくは、第２サイクロンは、再生式フィルタの頂部分を囲み、第２サイクロン式分離ユニットの塵埃収集容器は、再生式フィルタの下側部分を囲む。
【0032】
好ましい形態において、再生式フィルタは、第２サイクロン式分離ユニットから分離しているが、第２サイクロン式分離ユニットと流体連通している。本明細書で使用されるように、用語「から分離している」は、再生式フィルタが使用中にサイクロン式分離ユニットの内側に作動したサイクロン気流にさらされない、という意味で捉えられる。
【0033】
別の形態において、少なくとも１つのフィルタは、スクロール式フィルタを備え得、濾過される空気は、フィルタが濾過構造にあるときにこのフィルタを通過し得る。再生構造において、このフィルタは、単一のフィルタ材料層を備え得る。この形態において、少なくとも１つのフィルタは、フィルタが再生構造にあるときに再生するために再生ゾーンを通過する。
【0034】
理想的には、この形態において、再生式フィルタは、濾過される空気が通過し得る一対のスクロール式フィルタを備え、再生式フィルタは、フィルタ材料が第１及び第２スクロール間で双方向に移動可能であるように配設されており、単一のフィルタ材料層がこれら第１及び第２スクロール間で移動する際に、単一のフィルタ材料層をフィルタ再生器に通す。しかしながら、可能であることは、空気をスクロールのうちの一方を通して濾過すること、である。１以上のスクロール式フィルタ、好ましくは２つのスクロール式フィルタがあるこのタイプの形態において、フィルタ再生器は、一対の対向するブラシを備えており、その再生構造にある少なくとも１つのフィルタは、分離装置の使用中にこれらブラシ間を通過する。好ましい形態において、２つのスクロール式フィルタがあり、清浄化される空気は、フィルタ双方を通過する。このような形態において、ダクトは、第１スクロール式フィルタの出口と第２スクロール式フィルタの入口との間に設けられ得る。
【0035】
上述した形態において、再生式フィルタは、フィルタ再生器によってフィルタから取り除かれた塵埃を収集するための再生式フィルタ塵埃収集器をさらに備え得る。
【0036】
一形態において、分離装置は、例えばシリンダ型、アプライト型、スティック型またはロボット型真空掃除機などの真空掃除機である、または、真空掃除機の一部を形成する。分離装置が真空掃除機である形態において、第１サイクロン式分離ユニットは、好ましくは、真空掃除機の主本体に取り外し可能に備え付けられるように配設されている。再生式フィルタは、第１サイクロン式分離装置を取り外したときに分離ユニットの残りの部分に取り付けられたままである。
【0037】
分離装置が真空掃除機の一部を形成する形態において、分離装置全体は、真空掃除機の主本体に取り外し可能に備え付けられ得る。あるいは、第１サイクロン式分離ユニットのみは、取り外し可能であり、再生式フィルタは、第１サイクロン式分離ユニットを取り外すと真空掃除機の残りの部分に取り付けられたままであり得る。
【0038】
好ましくは、再生式フィルタは、再生後の真空掃除機の吸引力を落とさない程度まで再生され得る。この再生は、操作者が清掃のために再生式フィルタを真空掃除機から取り外すまたは真空掃除機を用いた通常処理に関連した作業かつ／もしくはその容器を空にする以外の追加の作業を実行することを必要とさせることなく発生する。再生式フィルタは、機械から取り外し可能であり得るが、再生式フィルタは、清掃のために取り外されることを必要としない。
【0039】
真空掃除機は、分離装置及び／または再生式フィルタを真空掃除機の残りの部分から取り外すまたは残りの部分に備え付けることに応じて再生ゾーンと濾過ゾーンとの間で再生式フィルタの少なくとも一部を移動させるための制御機構を有し得る。あるいは、真空掃除機は、再生式フィルタの少なくとも一部を再生ゾーンと濾過ゾーンとの間で移動させるための給電式制御機構を有し得る。例えば、１以上のモータを使用して再生式フィルタの少なくとも一部を再生ゾーンと濾過ゾーンとの間で移動させ得る。
【0040】
再生式フィルタは、分離装置に固定され得る。再生式フィルタは、好ましくは、分離装置から取り外し可能ではない。再生式フィルタは、真空掃除機に固定され得る。再生式フィルタは、好ましくは、真空掃除機から取り外し可能ではない。再生式フィルタのうちの１以上のフィルタを再生しつつ、これらフィルタを分離装置内に収容し得る。再生式フィルタのうちの１以上のフィルタを再生しつつ、分離装置を使用し得る。真空掃除機が使用中である間に、再生式フィルタのうちの１以上のフィルタを再生し得る。真空掃除機が再生モードにある間に、再生式フィルタの１以上のフィルタを再生し得る。
【0041】
分離装置は、同様に、器具を通過する気流を濾過することが望ましい場合に、別の器具に組み込まれ得る。このような器具の一例は、ファン、ファンヒータ、清浄機または加湿器である。
【0042】
本発明の第２態様は、表面清掃器具を提供し、この表面清掃器具は、少なくとも１つのフィルタを有する再生式フィルタであって、少なくとも１つのフィルタが複数のフィルタ材料層を備え、フィルタが、複数層を共に保持してそれにより清浄化される空気が表面処理装置の使用中に複数のフィルタ媒体層を通過し得る第１濾過構造と、複数のフィルタ材料層のうちの１つの少なくとも一部が再生のためにフィルタ材料層の残りの部分から離間している第２再生構造と、を有する、再生式フィルタと、フィルタ材料を再生するためのフィルタ再生器と、を備える。
【0043】
このような構成は、濾過される空気が複数のフィルタ材料層を通過しなければならないので、有利である。複数のフィルタ材料層のうちの１つの少なくとも一部を再生のためにフィルタ材料層の残りの部分から離間させることが意味することは、すべての層を共に保持しつつフィルタを清浄化する場合よりもより多くの塵埃をフィルタから取り除き得ること、である。
【0044】
再生式フィルタは、複数のフィルタを備え得る。少なくとも１つのフィルタは、濾過構造にあり得、少なくとも１つのフィルタは、再生構造にある。好ましい形態において、複数のフィルタは、濾過構造にあり得る。理想的には、複数のフィルタは、再生構造にある。これが意味することが少なくとも１つのフィルタをフィルタとして使用しつつ別のフィルタを再生し得ることであるので、有利である。
【0045】
再生式フィルタは、離間した濾過ゾーン及び再生ゾーンを備え得る。少なくとも１つのフィルタは、好ましくは、少なくとも１つのフィルタがその濾過構造にある濾過ゾーンと、少なくとも１つのフィルタがその再生構造にある再生ゾーンとの間で移動可能である。濾過で使用した汚れたフィルタを再生のために再生ゾーンへ移動させ得、再生済みのフィルタを濾過ゾーンへ移動させて濾過のために使用し得るので、有利である。
【0046】
好ましくは、濾過及び再生構造において、複数のフィルタ材料層を一端部に沿って共に保持してブック状フィルタを形成する。使用時において、フィルタ再生器は、再生構造にあるフィルタ層のうちの１つの少なくとも一部を動かし得、それにより、フィルタ材料に堆積した塵埃をフィルタ材料から叩き出すまたは揺すり出す。
【0047】
使用時において、フィルタ再生器は、好ましくは、フィルタのうち再生構造にある１以上のフィルタ材料リーフの少なくとも一部と繰り返し接触し、それにより、フィルタ材料に堆積した塵埃をフィルタ材料から叩き出すまたは揺すり出す。あるいは、少なくとも１つのフィルタがその再生構造にあるときに少なくとも１つのフィルタをフィルタ再生器に接続し得る。使用時において、フィルタ再生器は、フィルタを移動させ得、それにより、フィルタ材料に堆積した塵埃をフィルタ材料から揺すり出し得る。
【0048】
第２態様の別の形態において、少なくとも１つのフィルタは、濾過構造にあるときにスクロール式フィルタと、再生構造にある単一のフィルタ材料層と、を備える。理想的には、その再生構造にある少なくとも１つのフィルタは、再生のために再生ゾーンを通過するように構成され得る。
【0049】
特有の形態において、表面清掃器具は、一対のスクロール式フィルタを備え得、濾過される空気は、このフィルタ間を通過する。再生式フィルタは、フィルタ材料を第１及び第２スクロール間で双方向に移動させられ得、単一のフィルタ材料層がスクロール間を移動する際に、単一のフィルタ材料層をフィルタ再生器を通過させる。この形態において、フィルタ再生器は、一対の対向するブラシを備え得、その再生構造にある少なくとも１つのフィルタは、分離装置の使用中に、これらブラシ間を通過する。
【0050】
表面清掃器具は、表面接触ヘッドをさらに備え得る。表面清掃器具は、分離装置をさらに備え得る。分離装置は、さらなるフィルタを備え得る。
【0051】
分離装置は、好ましくは、表面清掃器具の残りの部分から取り外し可能である。再生式フィルタは、分離装置に収容され得る。
【0052】
本発明の第３態様は、再生式フィルタを提供し、この再生式フィルタは、複数のフィルタ材料層を有する少なくとも１つのフィルタであって、フィルタが、複数のフィルタ材料層を共に保持してそれによりこれらフィルタ材料層を互いに対して固定する第１濾過構造と、複数のフィルタ材料層を少なくとも一点において共に保持してそれにより複数のフィルタ材料層のうちの１つの少なくとも一部を再生のためにフィルタ材料層の残りの部分から離間させ得る第２再生構造と、を有し、フィルタが、第１フィルタがその濾過構造にある濾過ゾーンから濾過ゾーンから離間しており第１フィルタがその再生構造にある再生ゾーンまで移動可能である、フィルタと、フィルタ材料を再生するためのフィルタ再生器であって、フィルタを再生ゾーンに収容しているときにフィルタ材料のうち少なくとも１つの層の少なくとも一部を移動させるように構成されている、フィルタ再生器と、を備える。
【0053】
濾過で使用した汚れたフィルタを再生のために再生ゾーンへ移動させ得、再生済みのフィルタを濾過ゾーンへ移動させて濾過のために使用し得るので、有利である。
【0054】
濾過及び再生構造において、複数のフィルタ材料層は、好ましくは、一縁部に沿って共に保持され、ブック状フィルタを形成する。使用時において、フィルタ再生器は、理想的には、フィルタ材料層のうちの少なくとも１つの少なくとも一部が再生ゾーンに収容されているときにフィルタ材料層のうちの少なくとも１つの少なくとも一部を動かし、それにより、フィルタ材料に堆積している塵埃をフィルタ材料から叩き出すまたは揺すり出す。特有の形態において、フィルタ再生器は、フィルタ材料層のうちの１以上の少なくとも一部が再生ゾーンに収容されているときにフィルタ材料層のうちの１以上の少なくとも一部と繰り返し接触し得、それにより、フィルタ材料に堆積している塵埃をフィルタ材料から叩き出すまたは揺すり出す。
【0055】
本発明の第３態様にかかる別の形態において、フィルタは、フィルタがその再生構造にあるときにフィルタをフィルタ再生器に接続し得、使用時に、フィルタ再生器がフィルタの少なくとも一部を移動させ、それにより、フィルタ材料にある塵埃をフィルタ材料から揺すり出す。
【0056】
再生式フィルタは、複数のフィルタを備え得る。好ましくは、少なくとも１つのフィルタは、濾過構造にあり、少なくとも１つのフィルタは、再生構造にある。複数のフィルタは、濾過構造にあり得る。複数のフィルタは、再生構造にあり得る。
【0057】
１以上のフィルタそれぞれは、フレームに備え付けられ得、フレームは、濾過ゾーンと再生ゾーンとの間で移動可能である。
【0058】
再生式フィルタは、器具に取り外し可能に取り付けられ得る。１以上のフィルタそれぞれは、再生式フィルタを器具の残りの部分に取り付けることに応じて、濾過ゾーンと再生ゾーンとの間で移動可能であり得る。
【0059】
あるいはまたはさらに、１以上のフィルタそれぞれは、再生式フィルタを器具の残りの部分から取り外すことに応じて、濾過ゾーンと再生ゾーンとの間で移動可能であり得る。
【0060】
本発明の第４態様は、再生式フィルタを提供し、この再生式フィルタは、所定長さのフィルタ材料と、第１貫通孔付フィルタ支持体と、第２貫通孔付フィルタ支持体と、フィルタ再生器と、中間ダクトと、を備え、フィルタ材料の第１端部が、第１貫通孔付フィルタ支持体に巻回されて第１スクロール式フィルタを形成し、濾過される空気が、この第１スクロール式フィルタを通過し得、フィルタ材料の第２端部が、第２貫通孔付フィルタ支持体に巻回されて第２スクロール式フィルタを形成し、濾過される空気が、この第２スクロール式フィルタを通過し得、再生式フィルタが、第１及び第２貫通孔付フィルタ支持体間で双方向に移動可能であるように配設されており、単一のフィルタ材料層が第１及び第２スクロール式フィルタ間を移動する際に単一のフィルタ材料層をフィルタ再生器を通過させ、中間ダクトが、再生式フィルタの使用中に、第１スクロール式フィルタを通過した気流を濾過のために第２スクロール式フィルタまで搬送するように構成されている。
【0061】
この配置が意味することが空気がフィルタ材料層すべてを通過することであるので、この配置は、有利である。清浄化される空気が通過しなければならないフィルタ材料層の数は、特定の数字未満まで落ちない。
【0062】
好ましい形態において、第１スクロール式フィルタは、第１スクロール筐体内に収容されている。第２スクロール式フィルタは、好ましくは、第２スクロール筐体内に収容されている。このような形態において、中間ダクトは、第１スクロール筐体を第２スクロール筐体に接続し得る。スクロール筐体及びダクトを使用することによって、空気すべてがスクロール式フィルタを通過することを確実にすることを補助する。
【0063】
フィルタ再生器は、好ましくは、再生ゾーンに収容されている。フィルタ再生器は、第１及び第２スクロール式フィルタ間に位置し得る。フィルタ再生器は、一対の対向するブラシを備え得、単一のフィルタ材料層は、再生式フィルタの使用中に、これらブラシ間を通過し得る。
【0064】
再生式フィルタは、空気入口を備え得る。好ましい形態において、再生式フィルタは、空気出口を備え得る。
【0065】
再生式フィルタは、フィルタ材料を第１及び第２貫通孔付フィルタ支持体間で移動させるためのスクロール巻回装置をさらに備え得る。スクロール巻回装置は、少なくとも１つのモータであり得る。好ましい形態において、貫通孔付フィルタ支持体それぞれは、関連するモータに接続され得る駆動シャフトに備え付けられ得る。
【0066】
再生式フィルタにある所定長さのフィルタ材料は、各端部において尾セクションを有し得、これら端部それぞれは、フィルタ材料の残りの部分よりも大きな孔寸法を有する。
【0067】
特有の態様において、ロボット型表面処理器具は上述のような再生式フィルタを有する。再生式フィルタは、器具の主本体内に収容され得る。ロボット型表面処理器具は、例えばサイクロン式分離装置などの分離装置をさらに備え得る。分離装置は、ロボット型表面処理器具の残りの部分から取り外し可能であり得る。再生式フィルタは、好ましくは、ロボット型表面処理器具に固定され得る。再生は、再生式フィルタをロボット型表面処理器具の残りの部分に取り付けている間に、発生し得る。再生は、ロボット型表面処理器具の通常使用中に、例えばロボット型表面処理器具を使用して表面を清掃している間に、発生し得る。あるいはまたはさらに、ロボット型表面処理器具は、再生サイクルを有するように構成され得、この再生サイクルは、ロボット型表面処理器具が通常使用にない間に行わせられ得る。例えば、再生サイクルは、ロボット型表面処理器具を充電している間に発生するように構成され得る。
【0068】
本発明の第５態様は、器具を提供し、この器具は、流体流動を濾過するための再生式フィルタであって、少なくとも１つのフィルタを有する、再生式フィルタと、再生式フィルタを再生するためのフィルタ再生器と、フィルタ再生器を駆動させるためのタービンと、を備え、タービンが器具の使用中に器具を通過する流体流動によって駆動される。
【0069】
これは、フィルタ再生器を駆動させるための追加の電源を必要としないので、有利である。
【0070】
タービンは、好ましくは、器具の使用中に再生式フィルタから排出された流体によって駆動されるように構成されている。特有の形態において、タービンは、再生式フィルタの下流側に配設され得る。タービンは、１以上のギアを介してフィルタ再生器に接続され得る。理想的には、タービンは、駆動シャフトを介してフィルタ再生器に接続されている。
【0071】
好ましい形態において、再生式フィルタのうち１以上のフィルタは、複数のフィルタ材料層を備え得、フィルタは、複数の層を共に保持して清浄化する空気が複数のフィルタ媒体層を通過する第１濾過構造と、複数のフィルタ材料層のうちの１つの少なくとも一部が再生のためにフィルタ材料層の残りの部分から離間している第２再生構造と、を有する。
【0072】
再生式フィルタは、複数のフィルタを備え得る。再生式フィルタは、好ましくは、離間して濾過ゾーン及び再生ゾーンを備える。理想的には、少なくとも１つのフィルタは、濾過ゾーンと再生ゾーンとの間で移動可能である。使用時において、フィルタ再生器は、再生式フィルタの少なくとも一部を動かすことができ得、それにより、再生式フィルタに堆積した塵埃を再生式フィルタから叩き出すまたは揺すり出す。特有の形態において、器具を使用している間に、フィルタ再生器は、再生式フィルタの少なくとも一部に繰り返し接触し、再生式フィルタに堆積した塵埃を再生式フィルタから叩き出し得るまたは揺すり出し得る。
【0073】
別の形態において、再生式フィルタは、フィルタ再生器に接続され得、使用時において、フィルタ再生器は、再生式フィルタを移動させ得、それにより、再生式フィルタに堆積した塵埃を再生式フィルタから揺すり出し得る。
【0074】
本発明の第６態様は、再生式フィルタを提供し、この再生式フィルタは、第１支持尾部及びフィルタ部分を有する所定長さの材料を備え、材料の第１端部が、第１貫通孔付支持体に巻回されて第１スクロール式フィルタを形成し、濾過される空気が、この第１スクロール式フィルタを通過し得、材料の第２端部が、フィルタ支持体に固定されており、再生式フィルタが、材料が第１貫通孔付支持体とフィルタ支持体との間で双方向に移動可能であるように配設されており、第１貫通孔付支持体とフィルタ支持体との間で移動する際にフィルタ再生器を通過し、材料の第１端部が、材料を第１貫通孔付支持体から巻き解くと第１貫通孔付支持体から少なくともフィルタ再生器まで延在する第１支持尾部を形成し、第１支持尾部が、フィルタ部分の構造よりも開口した構造を有する。
【0075】
これは、支持尾部がフィルタ再生器を通過しないので、有利である。支持尾部がフィルタ部分の構造よりも開口した構造を有していない場合、尾部分は、塵埃で塞がれる。より大きく開口した構造が意味することは、塵埃が尾部に捕捉されないこと、である。支持尾部は、支持尾部がフィルタ材料の残りの部分に取り付けるのに十分に強いままである限り、非常に開口した構造を有し得る。開口した構造は、少なくとも４００μｍの粒子が通過することを可能とし得る。
【0076】
第１支持尾部は、フィルタ部分の孔寸法よりも大きな孔寸法を有する。本明細書で使用するように、用語「孔」は、開孔部または開口部という意味で捉えられる。
【0077】
好ましい形態において、フィルタ支持体は、第２貫通孔付支持体であり得る。理想的には、材料の第２端部は、第２貫通孔付支持体に巻回され得、第２スクロール式フィルタを形成し、濾過される空気は、この第２スクロール式フィルタを通過し得る。これは、スクロール式フィルタ双方を通して空気を濾過し得ることを意味するので、有利である。このような形態において、第２支持尾部が設けられ得る。第２支持尾部は、材料を第２貫通孔付支持体から巻き解くと第２貫通孔付支持体から少なくともフィルタ再生器まで延在し得る。
【0078】
第１スクロール式フィルタは、第１スクロール筐体内に収容され得る。第２スクロール式フィルタは、第２スクロール筐体内に収容され得る。フィルタ再生器は、好ましくは、再生ゾーンに収容されている。理想的には、フィルタ再生器は、第１スクロール式フィルタとフィルタ支持体との間に位置し得る。
【0079】
フィルタ再生器は、好ましくは、一対の対向するブラシを備えており、材料のフィルタ部分は、再生式フィルタの使用中に、これらブラシ間を通過し得る。再生式フィルタは、好ましくは、空気入口及び／または空気出口をさらに備える。好ましい形態において、再生式フィルタは、所定長さの材料を第１貫通孔付フィルタ支持体とフィルタ支持体との間で移動させるための巻回装置をさらに備え得る。巻回装置は、少なくとも１つのモータを有し得る。好ましい態様において、第１貫通孔付フィルタ支持体及びフィルタ支持体は、駆動シャフトに備え付けられ得、この駆動シャフトは、関連するモータに接続され得る。
【0080】
支持尾部は、２．５ｍｍから１５ｍｍの孔寸法を有し得る。好ましくは、支持尾部は、５ｍｍから１５ｍｍの孔寸法を有する。支持尾部の孔部は、好ましくは、第１または第２貫通孔付支持体に巻回された層それぞれで重なるように配設されており、それにより、空気のために孔部を流通するための開いた通路がある。支持尾部の孔部は、正方形状、円状または矩形状であり得る。
【0081】
好ましい態様において、フィルタ部分は、１μｍから４００μｍの孔寸法を有し得る。好ましくは、フィルタ部分は、３孔／インチから１０００孔／インチ（ＰＰＩ）を有する。特有の形態において、フィルタ部分の孔寸法は、フィルタ部分の長手方向に沿って増減し得る。フィルタ部分及び／または支持尾部の孔寸法は、下流方向で増加し得る。
【0082】
本発明の第７態様は、所定長さの材料を提供し、この材料は、第１支持尾部と、フィルタ部分と、を有し、第１支持尾部が、開口構造を有し、フィルタ部分が、濾過構造を有する。
【0083】
第６態様に関連して上述したように、開口構造は、少なくとも４００μｍの粒子が通過することを可能とし得る。
【0084】
好ましい形態において、第１支持尾部は、濾過部分の第１端部に接続され得、第２支持尾部は、濾過部分の第２端部に接続され得る。好ましい形態において、支持尾部は、２．５ｍｍから１５ｍｍの孔寸法を有し得る。第１支持尾部は、フィルタ部分の孔寸法よりも大きい孔寸法を有し得る。本明細書で使用するように、用語「孔」は、開孔部または開口部という意味で捉えられる。
【0085】
支持尾部は、好ましくは、５ｍｍから１５ｍｍの孔寸法を有する。
【0086】
好ましい形態において、支持尾部は、平行に配設された少なくとも２つの材料ストリップから形成され得、それにより、１以上の矩形状孔部は、材料ストリップ間に配設される。例えば、材料ストリップの対角配置または交差配置など他の配置が想定される。支持尾部の後部は、例えば、正方形状、菱形状、円状または矩形状であり得る。
【0087】
フィルタ部分は、好ましくは、１μｍから４００μｍの孔寸法を有する。フィルタ部分は、３孔／インチから１０００孔／インチ（ＰＰＩ）を有し得る。フィルタ部分の孔寸法は、フィルタ部分の長手方向に沿って増減し得る。フィルタ部分及び／または支持尾部の孔寸法は、下流方向で増加し得る。
【0088】
本発明の第８態様は、表面処理器具を提供し、この表面処理器具は、少なくとも１つのフィルタを有する再生式フィルタであって、再生式フィルタが表面処理器具に取り外し可能に備え付けられており、少なくとも１つのフィルタが濾過ゾーンから再生ゾーンへ移動可能であり、濾過ゾーンが再生ゾーンから離間している、再生式フィルタと、再生式フィルタを表面処理器具から取り外す又は表面処理器具に備え付けることに応じて、少なくとも１つのフィルタを再生ゾーンと濾過ゾーンとの間で移動させるための制御機構と、を備える。
【0089】
これが意味することが少なくとも１つのフィルタが再生ゾーンと濾過ゾーンとの間で移動することが器具の通常使用中に発生し、ユーザがフィルタを移動させることを覚えておく必要がないことなので、有利である。
【0090】
再生式フィルタは、好ましくは、表面処理器具の残りの部分に取り外し可能に備え付けられ得る分離装置に収容される。理想的には、表面処理器具は、複数のフィルタを備える。少なくとも１つのフィルタは、好ましくは、再生ゾーンにあり、少なくとも１つのフィルタは、濾過ゾーンにある。複数のフィルタは、濾過ゾーンにあり得る。複数のフィルタは、再生ゾーンにあり得る。
【0091】
フィルタそれぞれは、フレームに備え付けられ得、フレームは、濾過ゾーンと再生ゾーンとの間で移動可能である。フレームは、好ましくは、制御機構に接続されている。制御機構は、ラック・ピニオン駆動体を備え得る。制御機構は、歯止駆動襟体を備え得る。任意の他の適切な制御機構を使用し得る。
【0092】
制御機構は、好ましくは、少なくとも１つのフィルタが濾過ゾーンと再生ゾーンとの間を一方向でのみ移動し得ることを確実にするように構成されている。
【0093】
特有の形態において、弾性部材は、再生式フィルタを表面処理器具の残りの部分から取り外すときに再生式フィルタから外方に突出し得、弾性部材は、再生式フィルタを表面処理器具の残りの部分に備え付けたときに圧縮されるように位置し得、弾性部材が圧縮する結果として、制御機構が作動し、その結果、少なくとも１つのフィルタを濾過及び再生ゾーン間で移動させる。表面処理器具に取り外し可能に備え付けられた分離装置に再生式フィルタを収容している形態において、弾性部材は、分離装置を表面処理器具の残りの部分から取り外したときに分離装置から外方へ突出し得る。
【0094】
本発明の第９態様は、表面処理器具を提供し、この表面処理器具は、再生式フィルタとフィルタ再生器とを備え、再生式フィルタが、所定長さのフィルタ材料であって、濾過される空気を通過し得る第１スクロール式フィルタ内と濾過される空気が通過し得る第２スクロール式フィルタ内に巻かれた、フィルタ材料を備え、再生式フィルタが、フィルタ材料が第１及び第２スクロール式フィルタ間で両方向に移動可能であるように配設されており、フィルタ材料が、使用中にフィルタ材料が第１及び第２スクロール式フィルタ間を移動する際にフィルタ再生器を通過し、分離装置が、少なくとも１つの駆動手段をさらに備え、この駆動手段が、表面処理器具の使用中にフィルタ材料を第１及び第２スクロール間で継続的に移動させ、それにより、フィルタ材料が、フィルタ材料がフィルタ再生器を通過する際に絶えず再生される。
【0095】
このシステムは、器具が使用中である一方でフィルタを絶えず再生するので、有利である。
【0096】
好ましい形態において、駆動手段は、少なくとも１つのモータを備え得る。スクロール式フィルタそれぞれは、関連するモータに接続され得る駆動シャフトに備え付けられ得る。フィルタ再生器は、好ましくは、一対の対向するブラシを備えており、フィルタ材料の単一層は、これらブラシの間を通過し得る。
【0097】
再生式フィルタは、表面処理器具に固定され得、再生式フィルタの再生は、表面処理器具の使用中に継続的に発生する。
【0098】
第１スクロール式フィルタは、好ましくは、第１貫通孔付支持体に備え付けられている。第２スクロール式フィルタは、好ましくは、第２貫通孔付支持体に備え付けられている。第１スクロール式フィルタは、第１スクロール式フィルタ筐体に収容され得る。第２スクロール式フィルタは、第２スクロール式フィルタ筐体に収容され得る。
【0099】
表面処理器具は、少なくとも１つのサイクロン式分離器をさらに備え得る。表面処理器具は、例えば発泡フィルタ、嵌込式フィルタ、静電式フィルタ、袋式フィルタ、襞付フィルタまたは他の適切なフィルタなどのさらなるフィルタをさらに備え得る。複なくとも１つのサイクロン式分離器及び／またはさらなるフィルタは、再生式フィルタの上流側または下流側に配設され得る。
【0100】
少なくとも１つのサイクロン式分離器を有する形態において、分離器は、表面処理器具の残りの部分に取り外し可能に取り付けられ得る。
【0101】
本発明の第１態様に関連して説明した特徴は、本発明の第２から第９態様それぞれに等しく適用可能であり、その逆も同様である。上記態様すべてにおいて、再生式フィルタは、例えば表面処理器具などの器具の一部を形成し得る。再生式フィルタは、例えばロボット型表面処理器具の一部を形成し得る。
【0102】
ここで、添付の図面を参照しながら、本発明を例として説明する。
【図面の簡単な説明】
【0103】
【図1】本発明の第１実施形態にかかる分離装置を組み込んだキャニスタ型真空掃除機を示す図であって、ダクトが降下位置にある、図である。
【図6】第１実施形態にかかる分離装置における再生式フィルタのフィルタブックフレームを示す斜視図である。
【図9】第１実施形態にかかる分離装置からの再生式フィルタを示す部分斜視図である。
【図10】第１実施形態にかかる分離装置の再生式フィルタのフィルタケージを示す斜視図である。
【図17】本発明の第２実施形態にかかる分離装置を通る断面図である。
【図22】第２実施形態にかかるフィルタケージを示す詳細図であって、駆動機構が閉塞位置にある、詳細図である。
【図25】第２実施形態にかかるフィルタケージを示す平面図であって、駆動機構が開放位置にある、平面図である。
【図27】本発明の第３実施形態にかかる分離装置を示すロボット型真空掃除機を示す前方斜視図である。
【図41】静的システムを有する分離装置を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【0104】
同様の参照符号は、明細書にわたって、同様の部品を示す。
【0106】
図１、図２、図１２及び図１３において、真空掃除機１は、主本体２と、主本体２に備え付けられており、真空掃除機１を被清掃面にわたって操縦するための一対の車輪４と、を備える。主本体２及び車輪４は、共に、転動組立体１１を形成する。転動組立体１１は、ほぼ球状形状である。車輪４は、ドーム状である。真空掃除機１は、同様に、取り外し可能に備え付けられた分離装置６を備える。
【0107】
一般に、床面係合式掃除機ヘッド（図示略）は、ワンド（図示略）を介してホース（図示略）の先端部に連結されており、被清掃面上で汚染空気入口（図示略）を操作することを容易にする。ホースは、入口ダクト１３を介して分離装置６と連通している。モータ・ファンユニット８は、ホースを介して塵埃含有空気を分離装置６内へ引き込むために、主本体２内に収容されている。
【0108】
シャーシ３は、主本体２に接続されている。シャーシ３は、全体的に、主本体２から前方を指す矢印の頭部の形状にある。シャーシ３は、側縁部５を備えており、これら側縁部は、シャーシ３の前頂部７から後方かつ外方へ延在する。側縁部５に角度を付けることにより、このような物品と接触すると側縁部５が立設している物品に当接してスライドし、床面から立設している角、家具または他の物品のような立設している物品の回りへ主本体２を案内するので、このような立設している物品の回りで真空掃除機１を操縦することが補助され得る。
【0109】
床面に係合するための一対のシャーシ車輪９は、シャーシ３に接続されている。シャーシ車輪９は、シャーシ３の側縁部５の後方に位置する。シャーシ車輪９それぞれは、シャーシ３に備えられた軸に各別に備え付けられており、それにより、シャーシ車輪９は、軸に対して、ひいてはシャーシ３に対して回転し得る。
【0110】
シャーシ車輪９は、同様に、真空掃除機１を床面上で操作する際に転動組立体１１を支持するための支持部材を形成する。転動組立体１１への支持を増加させるため、シャーシ車輪９が床面と接触する点間の距離は、転動組立体１１の車輪４、４が床面と接触する点間の距離よりも大きい。
【0111】
分離装置６は、主本体２、入口ダクト１３、シャーシ３または他の適切な構成部材に備え付けられ得る。図１、図２、図１２及び図１３において、分離装置６は、入口ダクト１３に備え付けられている。入口ダクト１３は、ホース・ワンド組立体からの塵埃担持流体流動を受けるための入口セクション１５と、入口セクション１５を分離装置６に連結して塵埃担持流体流動を分離装置６内へ搬送するための出口セクション１７と、を備える。入口セクション１５は、シャーシ３に回動可能に接続されている一方、出口セクション１７は、転動組立体１１の主本体２に接続されており、それにより、入口セクション１５は、出口セクション１７に対して回動可能である。あるいは、出口セクション１７は、シャーシ３に接続され得る。
【0112】
使用時において、ホースを介して分離装置６内へ引き込まれた塵埃含有空気は、分離装置６内で塵埃含有空気から分離される塵埃粒子を有する。塵埃は、分離装置６内に収集されつつ、清浄空気は、真空掃除機１から排出される前に冷却目的でモータ・ファンユニット８を過ぎるように流される。清浄空気は、分離装置６からダクト１０を通してモータ・ファンユニット８に進む。
【0113】
真空掃除機１の一部を形成する分離装置６を図２、図３及び図１３においてより詳細に示す。分離装置６の具体的な全体形状は、分離装置６を使用する真空掃除機１のタイプに従って変化し得る。例えば、分離装置６の全長は、分離装置６の直径に対して増減され得る。
【0114】
分離装置６は、第１サイクロン式分離ユニット１２と、第２サイクロン式分離ユニット１４と、再生式フィルタ１６と、を備える。
【0115】
第１サイクロン式分離ユニット１２は、ほぼ筒状形状である外壁２０と外壁２０から径方向内側にあり外壁から間隔をあけた中間壁２２との間に位置する環状チャンバ１８として見られ得る。第１サイクロン式分離ユニット１２の下端部は、基体２４によって閉塞されており、この基体は、回動軸２６を用いて外壁２０に回動可能に取り付けられており、キャッチ２８によって閉塞位置で保持されている。キャッチ２８を解放することにより、基体２４は、第１サイクロン式分離ユニット１２及び収集容器３６を空にするために、外壁２０及び中間壁２２から離間するように回動することが可能となる。
【0116】
この実施形態において、環状チャンバ１８の頂部分は、第１サイクロン式分離ユニット１２の筒状サイクロン３０を形成し、下側部分は、第１塵埃収集容器３２を形成する。第２サイクロン式分離ユニット１４は、並列に配設された１４の第２サイクロン３４と、第２塵埃収集容器３６と、を備える。
【0117】
塵埃含有空気入口３８は、筒状サイクロン３０の外壁２０に形成されている。塵埃含有空気入口３８は、外壁２０に対して接線方向に配設されており、それにより、到来する塵埃含有空気を環状チャンバ１８の周りにおいて螺旋状経路に辿らせることを確実にする。第１サイクロン式分離ユニット１２からの流体出口は、シュラウド４０の形態で形成されている。シュラウド４０は、多数の貫通孔４１が形成された筒状壁４２を備える。第１サイクロン式分離ユニット１２からの流体出口のみは、シュラウド４０にある貫通孔４１によって形成されている。
【0118】
通路４４は、シュラウド４０の下流側に形成されている。通路４４は、第２サイクロン式分離ユニット１４と連通している。通路４４は、第２サイクロン３４の入口４６に至る環状チャンバの形態にあり得る、または、それぞれが別個の第２サイクロン３４に至る複数の個別の通路の形態にあり得る。
【0119】
上側壁４８は、渦ファインダプレート５０から下方に延在し、この渦ファインダプレートは、第２サイクロン３４それぞれの頂面を形成する。上側壁４８は、管状であり、上側壁の下端部４９は、内壁５２に対して封止されている。内壁５２は、管状であり、中間壁２２の径方向内側に位置して中間壁から間隔をあけており、それにより、中間壁との間で第２環状チャンバ５４を形成する。
【0120】
基体２４が閉塞位置にあると、内壁５２は、基体２４まで下方へ延び、基体に当接封止され得る。あるいは、壁５２は、基体２４の手前で終わり得、フィルタ基体プレート５６と結合し得る。
【0121】
第２サイクロン３４は、第１サイクロン式分離ユニット１２のほぼまたは完全に上方で円形に配列されている。第２サイクロン３４の一部は、第１サイクロン式分離ユニット１２の頂部の一部によって囲まれ得る。第２サイクロン３４は、第１サイクロン式分離ユニット１２の軸を中心とした円環に配設されている。第２サイクロン３４それぞれは、下方へかつ第１サイクロン式分離ユニット１２の軸に向けて傾斜した軸を有する。
【0122】
第２サイクロン３４それぞれは、円錐台形状であり、第２環状チャンバ５４の頂部内へ開口する錐状開口部５８を備える。使用中において、第２サイクロン３４で分離された塵埃は、錐状開口部５８を通って出て、第２環状チャンバ５４に収集される。このため、第２環状チャンバ５４は、第２サイクロン式分離ユニット１４の第２塵埃収集容器３６を形成する。渦ファインダ６２は、第２サイクロン３４それぞれの上端部に設けられている。渦ファインダ６２は、渦ファインダプレート５０と一体的な部品であり得る、または、渦ファインダは、渦ファインダプレート５０を通過し得る。図示した実施形態において、渦ファインダ６２は、再生式フィルタ１６と流体接続している。
【0123】
図示した実施形態において、渦ファインダ６２は、プレナム６５内に至り、このプレナムは、再生式フィルタ１６に至る。
【0124】
わかることは、再生式フィルタ１６が第１及び第２サイクロン式分離ユニット１２、１４によって少なくとも部分的に囲まれていること、である。したがって、再生式フィルタ１６は、分離装置６の中心の下方へ長手方向に配設されており、それにより、第２サイクロン３４と第２塵埃収集容器３６の少なくとも一部とは、再生式フィルタ１６を囲む。わかることは、第２サイクロン３４が再生式フィルタ１６の頂部分を囲み、第２塵埃収集容器３６が再生式フィルタ１６の下側部分を囲むこと、である。同様にわかることは、再生式フィルタ１６が渦ファインダプレート５０近傍から基体２４近傍まで延在すること、である。第１サイクロン式分離ユニット１２は、第２サイクロン３４の下側部分と第２塵埃収集容器３６とを囲む。このため、第１サイクロン式分離ユニット１２は、同様に、再生式フィルタ１６を囲む。したがって、第１サイクロン式分離ユニット１２、第２サイクロン式分離ユニット１４及び再生式フィルタ１６は、分離装置６の共通中心軸回りに同心状に配設されている。
【0125】
再生式フィルタ１６を図４から図１１及び図１４から図１６においてより詳細に示す。再生式フィルタ１６は、フィルタ入口ダクト７０を画成する入口ダクト筐体６８を有する。図７及び図１５において最もよくわかることは、フィルタ入口ダクト７０が細長く、分離装置６の長手方向に沿って延在すること、である。図４、図５、図８及び図１６からわかることは、分離装置６の軸Ｘに対して垂直に取った断面で見たときに、フィルタ入口ダクトが馬蹄形状であること、である。フィルタ入口ダクト７０は、プレナム６５と気流連通している。入口ダクト筐体６８は、中実外壁７２、基壁７３、側壁７５及び上側壁７９を有する。側壁７５は、中実外壁７２の長手方向で延在し、再生式フィルタ１６の長手方向軸に向けて中実外壁から直角に突出する。入口ダクト筐体６８は、同様に、図８に示すようにリブ７４及びフランジ７７の形態にある開孔付内壁を備える。リブ７４は、中実外壁の中心点の反対側へ中実外壁７２の同軸の内側に位置し、基壁７３の内縁から立設している。フランジ７７は、側壁７５に属しており、中実外壁７２の湾曲を辿った環状経路に沿ってリブ７４を向き、馬蹄形状のフィルタ入口ダクト７０を形成する。上側壁７９は、リブ７４及びフランジ７７の頂縁部を結合しており、環状経路を辿る。
【0126】
真空掃除機１の使用中において、空気は、プレナム６５を通過してフィルタ入口ダクトの上側開口部７１に沿ういずれかからフィルタ入口ダクト７０の頂部に入る。そして、空気は、リブ７４とフランジ７７との間において開孔付内壁を通過して入口ダクト７０から出る。
【0127】
フィルタ入口ダクト７０の同心状で内側に位置するのは、フィルタケージ７６である。横断面で同様に馬蹄形状である外側フィルタケージ壁７８は、リブ７４、上側壁７９、基壁７３及びフランジ７７によって開孔付内壁に当接して所定位置で保持されている。この外側フィルタケージ壁７８は、複数の矩形状開孔部８１を有する。内側フィルタケージ壁８０は、外側フィルタケージ壁７８の同心状で内側に設けられている。内側フィルタケージ壁８０は、複数の矩形状開孔部８１を有する。外側フィルタケージ壁７８にある開孔部８１は、内側フィルタケージ壁８０にある開孔部８１と形状、寸法及び／または位置において対応し得る。開孔部８１は、もちろん、正方形状または菱形状のような他の形状であり得る。
【0128】
フィルタケージ７６は、シリンダ管状のフィルタブックフレーム８２を収容するのにちょうど十分な幅の距離だけ、内側フィルタケージ壁８０が外側フィルタケージ壁７８から間隔をあけるように、配設されている。フィルタケージ７６は、フィルタケージが分離装置６のうちの残りの部分に対して移動しないように、所定位置に固定されるように構成されている。フィルタブックフレーム８２は、フィルタブックフレームが必要に応じてフィルタケージ７６内で回転し得るように構成されている。フィルタブックフレーム８２を移動させてフィルタケージ７６を固定する機構を以下で詳述する。
【0129】
フィルタブックフレーム８２は、図６において最もよく示される。フィルタブックフレーム８２は、開口筒状頂部分８４と、開口筒状底部分８６及び３つの支持支柱８８から形成されており、これら支持支柱は、頂部分８４を底部分８６に結合する。支持支柱８８は、フィルタブックフレーム８２の周縁の周りで等間隔をあけている。支持支柱８８それぞれに取り付けられているのは、支持支柱８８の長手方向に沿って軸方向で間隔をあけた一対のフィルタブック９０である。フィルタブック９０それぞれは、複数の正方形状または矩形状のフィルタ材料リーフ９１から構成されており、これらフィルタ材料リーフは、一縁部に沿ってブックスパイン９２へ綴じられている。リーフは、縫い合わせ、接着または他の適切な技術によって綴じられて、スパイン９２を形成する。これら複数の層は、協働して動作し得、公称メッシュ孔寸法よりもずっと小さい塵埃粒子を捕捉する。複数の層は、ある寸法を超える塵埃粒子が運動量を有してそれによりこれら塵埃粒子が気流に追従せずに障害物である繊維を迂回する場合に、固着によって、または、塵埃粒子が十分な寸法を有しそれによりこれら塵埃粒子が障害物である繊維の周りで気流に追従するときであってもこれら塵埃粒子が繊維に触れて捕捉される場合に、遮断によって、塵埃粒子を捕捉し得る。
【0130】
ブックスパイン９２は、支持支柱８８に取り付けられている。ブックスパイン９２は、オーバーモールド、縫い合わせ、接着または他の適切な技術によって、支持支柱８８に取り付けられ得る。全体として、これが意味することは、２つのフィルタブック９０からなる３つの組で配設された６つのフィルタブック９０があり、２つのフィルタブック９０が支持支柱８８それぞれに取り付けられていること、である。同様に可能であることは、再生式フィルタ１６が３本より少ないまたは多い支持支柱８８を有し得、支持支柱それぞれが１以上のフィルタブック９０を有し得ること、である。
【0131】
図４、図５及び図８において最もよく示されるように、わかることは、どの時点においても、フィルタブック９０がフィルタケージ７６の外側及び内側ケージ壁７８、８０間に収容されていること、である。フィルタブック９０をフィルタケージ７６に収容すると、これらフィルタブックは、フィルタケージ７６の内壁８０及び外壁７８によってこれら内面及び外面双方で保持されており、これは、フィルタブック９０のフィルタ材料リーフ９１を圧縮して隣接するフィルタ材料リーフ９１間の間隙を最小化し、かつ好ましくは除去するように機能する。これら圧縮されたフィルタブック９０は、これらフィルタブックの濾過構造にあり、フィルタ入口ダクト７０から通過する汚染空気を濾過するために使用され得る。
【0132】
内側フィルタケージ壁８０は、同様に、分離装置６の出口ダクト９４の一部を形成する。出口ダクト９４は、管状形状であるが、分離装置６の長手方向軸に対して垂直に取った断面で見ると、ほぼ三日月状を有する。出口ダクト９４のうち部分的に筒状である部分は、内側フィルタケージ壁８０から形成されており、出口ダクト９４のうちの残りの部分は、内側に湾曲する中実壁９６から形成されている。出口ダクト基体プレート９７は、図７において最もよく示されているが、出口ダクト９４の下端部に位置し、出口ダクトの下端部を封止し、再生式フィルタ１６を通過する空気すべてが再生式フィルタ１６の開口上端部２３を通過して出ることを確実にする。出口ダクト基体プレート９７は、同様に、外方へ延在し、フィルタケージ７６の下端部を閉塞し、使用中に空気すべてがフィルタブック９０を通過することを確実にする。
【0133】
残りの２つのフィルタブック９０は、再生チャンバ９８内に収容されている。再生チャンバ９８は、細長い形状にある。再生チャンバ９８内に収容されているフィルタブック９０は、圧縮されておらず、したがって、１以上のフィルタ材料リーフ９１間には、間隙がある。叩打棒１００は、再生チャンバ９８の長手方向に沿って延びる。叩打棒１００は、細長く、波状である。図７及び図１５において、わかることは、叩打棒１００が２つの外方に突出する叩打部分１０２を有すること、である。叩打棒１００は、叩打棒の基部において叩打棒ギア１０４に備え付けられている。この叩打棒ギア１０４は、中間ギア１０６及び第１ギア１０８を備えるギアトレインの一部を形成する。第１ギア１０８は、回転可能シャフト１１０に備え付けられており、この回転可能シャフトは、出口ダクト９４の中心を通り、シャフトの上端部においてタービン１１２に接続されている。真空掃除機１の使用時において、フィルタブック９０を通過して出口ダクト９４に入った空気は、タービン１１２を通って上方へ行く。これにより、回転シャフト１１０は、回転させられ、それにより、順に、ギアトレインを介して、叩打棒１００を回転させる。叩打棒１００が回転すると、外方に突出する叩打部分１０２は、再生チャンバ９８内に収容されているフィルタブック９０に衝突する。したがって、フィルタブック９０に詰まっている塵埃は、叩打棒１００によって取り除かれ得る。このようにして、再生チャンバ９８内に収容されているフィルタブック９０は、真空掃除機を使用して表面を清掃しているときに、清浄化されて再生される。叩打棒１００によって取り除かれた塵埃は、第２サイクロン式分離ユニット１４の塵埃収集チャンバ３６内に落下する。タービン１１２及び回転可能シャフト１１０は、分離装置６の長手方向軸を中心としている。
【0134】
上述した実施形態の使用中において、塵埃含有空気は、塵埃含有空気入口３８を介して分離装置６に入り、入口３８が接線方向に配設されているので、塵埃含有空気は、第１サイクロン式分離ユニット１２の外壁２０の周りにおける螺旋状経路を辿る。大型の塵埃粒子は、環状チャンバ１８のサイクロン作用によって堆積され、第１塵埃収集容器３２内に収集される。部分的に清浄化された塵埃含有空気は、シュラウド４０の貫通孔４１を介して環状チャンバ１８から出て、通路４４に入る。そして、部分的に清浄化された塵埃含有空気は、第２サイクロン３４の接線方向入口４６内に入る。サイクロン分離は、第２サイクロン３４の内側で作動し、それにより、塵埃粒子のうち気流内に依然として含まれている一部の分離が発生する。第２サイクロン３４で気流から分離された塵埃粒子は、第２環状チャンバ５４内に堆積し、この第２環状チャンバは、第２サイクロン式分離ユニット１４の第２塵埃収集容器３６の少なくとも一部を形成する。そして、さらに清浄化された塵埃含有空気は、渦ファインダ６２を介して第２サイクロン３４から出てプレナム６５内に入る。その後、さらに清浄化された塵埃含有空気は、プレナム６５から外で出て、フィルタ入口ダクト７０を下方に進む。そして、空気は、フィルタケージ７６を通過し、フィルタケージ７６内に収容されているフィルタブック９０を通過する。塵埃は、塵埃含有空気がフィルタブック９０を通過すると、フィルタ材料リーフ９１に堆積する。その後、さらに清浄化された塵埃含有空気は、出口ダクト９４を上方へ通過してタービン１１２を通過する。上述のように、タービン１１２を通過する空気によって、回転可能シャフト１１０は、回転させられ、それにより、第１ギア１０８を回転させる。この第１ギア１０８に接続されているギアトレインは、叩打棒１００を回転させる。叩打棒１００が回転すると、突出叩打部分１０２は、フィルタブック９０のうち再生チャンバ９８内に位置するフィルタ材料リーフ９１に衝突する。この衝突によって、フィルタブック９０のリーフ９１は、振動されて移動させられ、その結果、リーフ９１に堆積している塵埃は、除去される。塵埃は、リーフ９１から第２塵埃収集容器３６内に落下する。この濾過及び再生は、真空掃除機１を使用して表面を清掃している際に、継続する。
【0135】
どの時点においても、４つのフィルタブック９０は、フィルタケージ７６内に位置し、２つのフィルタブック９０は、再生のために再生チャンバ９８内に位置する。しかしながら、可能であることは、フィルタブックフレーム８２をフィルタブックフレームに取り付けられたフィルタブック９０と共に移動させ、それにより、濾過のために使用された２つのフィルタブック９０を清掃のために再生チャンバ９８へ移動させ得ること、である。同時に、再生チャンバ９８内で再生されたフィルタブック９０は、フィルタケージ７６へ移動させられ得、汚染空気を濾過する際に使用するために、再生したフィルタを提供する。フィルタケージ７６は、フィルタブックフレーム８２が移動している間に静止したままである。フィルタフレーム８２ひいてはフィルタブック９０を移動させるこの動作は、必要に応じて複数回繰り返され得る。
【0136】
フィルタブックフレーム８２ひいてはフィルタブック９０を移動させることは、ダクト１０を分離装置６に接続する際に作動する機構によって制御される。この機構を以下で詳述する。
【0137】
ダクト１０は、空気入口１９を有しており、この空気入口は、分離装置６の出口ダクト９４の開口上端部２３に係合するための環状封止部材２１を備える。図１、図２、図１２及び図１３を参照すると、わかることは、ダクト１０の空気入口１９がほぼドーム状であり、再生式フィルタ１６の開口上端部２３を通って分離装置６に入り、封止部材２１に係合して封止部材と共に気密封止を形成する。封止部材２１は、組み立て中にダクト１０と共にオーバーモールドされている、または、他の方法でダクト１０に取り付けられている。あるいは、封止部材２１は、再生式フィルタ１６の上端部２３と一体化されている、または、上端部に取り付けられている。
【0138】
ダクト１０は、全体として、分離装置６と転動組立体１１との間に延在する湾曲腕体の形態にある。ダクト１０は、分離装置６に対して移動可能であり、分離装置６を真空掃除機１から取り外すことを可能とする。ダクト１０のうちダクト１０の空気入口１９から離間している端部は、転動組立体１１の主本体２に回動可能に接続されており、ダクト１０が分離装置６と流体連通している降下位置と分離装置６を真空掃除機１から取り外すことを可能とする上昇位置との間でダクト１０を移動させることをできるようにする。
【0139】
ダクト１０は、主本体２に位置する弾性部材によって上昇位置に向けて付勢されている。主本体２は、弾性部材の力に抗してダクト１０を降下位置で保持するための被付勢キャッチ１１４と、キャッチ解放ボタン１１６と、を備える。ダクト１０は、ハンドル１１８を備え、ダクト１０がその降下位置にあるときにユーザが真空掃除機１を運ぶことを可能とする。あるいは、ダクト１０は、真空掃除機１を運ぶために使用され得る。キャッチ１１４は、ダクト１０に接続された指体１２０と協働するように構成されており、ダクトをその降下位置で保持する。キャッチ解放ボタン１１６を押下することによって、被付勢キャッチ１１４は、指体１２０から離間移動し、弾性部材がダクト１０をその上昇位置へ移動させることを可能とする。
【0140】
図１及び図２は、ダクト１０がその降下位置にあるときの真空掃除機１を示しており、図１２及び図１３は、ダクト１０がその上昇位置にあるときの真空掃除機１を示す。図１から図１１は、ダクト１０が降下位置にあるときの真空掃除機１の様々な構成部材の位置を示す。図１２から図１６は、ダクト１０が上昇位置にあるときの真空掃除機１の様々な構成部材の位置を示す。ダクト１０がその上昇位置にある図１５において、わかることは、分離装置６がバネ１２４によって上方へ付勢された頂キャップ１２２を有すること、である。頂キャップ１２２は、３本の腕体１２６を有しており、これら腕体は、分離装置６の中心軸に向けて内方かつ上方へ突出する。これら腕体１２６は、図１２及び図１４に最もよく示される。これら腕体１２６は、ネジシャフトキャップ１２８において結合している。ネジシャフトキャップ１２８は、ネジシャフト１３０の頂部分を収容する。ネジシャフト１３０及び頂キャップ１２２は、互いに対して固定されており、分離装置６の軸に関して回転方向でロックされている。
【0141】
頂キャップ１２２は、３つの隆起１２３を有しており、これら隆起は、頂キャップ１２２の外面１２５から外方に突出する。これら隆起は、図１１において最もよく示されている。これら隆起１２３は、回転防止ロック１３１の内面１２９に位置する３つの対応する陥凹部１２７内に位置する。この回転防止ロック１３１は、入口ダクト筐体６８の中実外壁７２に固定されている。陥凹部１２７は、細長く、分離装置６の長手方向軸と平行に頂キャップ１２２の長手方向に沿って延在しており、隆起１２３が間隔をあけてこれら陥凹部内を上下動することを可能とする。入口ダクト筐体６８は、再生式フィルタ１６の一部を形成する。再生式フィルタ１６は、非筒状であり、そのため、再生式フィルタが分離装置６内に位置すると、再生式フィルタは、回転不能であり、このため、頂キャップ１２２が上下動し得ても再生式フィルタ及びフィルタケージ７６が回転できないことを保証する。
【0142】
ネジシャフト１３０の下端部は、歯止駆動襟体１３２の内側シャフト１３４内に位置する。歯止駆動襟体１３２の内側シャフト１３４は、ネジシャフト１３０にある螺旋状溝部に対応する螺旋状溝部を有する。歯止駆動襟体１３２は、下方にかつ分離装置６の長手方向軸から離間するように延在する３本の歯止駆動腕体１３６によって取り付けられている。これら歯止駆動腕体は、図１６において最もよく示されている。歯止駆動腕体１３６は、輪状であり回転ケージ１３８内に位置する歯止駆動筐体１４０に結合し、この回転ケージは、フィルタブックフレーム８２の頂部に取り付けられている。回転ケージ１３８は、回転ケージの内面から歯止駆動筐体１４０に向けて内方に突出する３つの突起１４２を有する。歯止駆動筐体１４０は、一端部において歯止駆動筐体１４０に接続された３つの細長い弾性部材１４４を有する。細長い弾性部材１４４は、歯止駆動筐体１４０の内面の周りに等間隔をあけている。細長い弾性部材１４４それぞれは、歯止駆動筐体１４０から延在しており、時計回り方向で歯止駆動筐体１４０の環状湾曲を辿る。細長い弾性部材１４４それぞれの端部には、歯止体１４６がある。ダクト１０が上昇している図１６に示す構成において、歯止体１４６それぞれの当接面１４８は、突起１４２それぞれの停止面１５０に支えられている。この配置において、フィルタブックフレーム８２は、固定位置で保持されている。この位置において、分離装置６は、真空掃除機１の残りの部分から取り外され得、第１及び第２塵埃収集容器３２、３６は、キャッチ２８を解放して基体２４を外壁２０、中間壁２２及び内壁５２から離間するように回動させることを可能とし、このため、塵埃収集容器３２、３６内に収集されている塵埃が分離装置６から落下して出ることを可能とすることにより、空にされ得る。
【0143】
ユーザが塵埃収集容器３２、３６を空にした後、分離装置６は、真空掃除機を再度使用する前に、真空掃除機１の残りの部分に戻さなければならない。したがって、これは、フィルタブックフレーム８２を移動させて使用したフィルタブック９０の少なくとも一部を再生チャンバ９８内へ移動させつつ同時に前回の真空掃除機の動作中に再生されたフィルタブック９０をフィルタとして使用するためにフィルタケージ７６内へ移動させるのに適したときである。この移動は、ダクト１０をその閉塞位置へ移動させるときに自動的に生じる。
【0144】
ダクト１０を下方へ押すと、空気入口１９は、バネ付勢された頂キャップ１２２を当接して押す。頂キャップ１２２を押し下げることにより、ネジシャフト１３０及び内側シャフト１３４にあるネジ山は、係合させられる。上述のように、ネジシャフト１３０は、固定されており、分離装置６の軸に関して回転方向でロックされており、このため、ネジシャフトを下方へ移動させると、歯止駆動襟体１３２、歯止駆動腕体１３６ひいては歯止駆動筐体１４０すべては、時計回り方向で回転させられる。したがって、歯止体１４６の当接面１４８は、突起１４２の停止面１５０を押し、回転ケージ１３８を回転させる。回転ケージ１３８は、フィルタブックフレーム８２に取り付けられており、このため、フィルタブックフレーム８２及びフィルタブックフレームが保持するフィルタブック９０は、同様に、回転する。過回転防止突起１３９は、図６及び図１０に示されており、回転ケージ１３８の外面に設けられており、回転ケージ１３８が回転しすぎることを防止する。これら過回転防止突起１３９は、頂キャップ１２２の最下縁部から切り欠かれたノッチ１４１と係合する。これは、図１０において最もよく示されている。
【0145】
このようにフィルタブックフレーム８２が回転することにより、結果として、２つの軸方向に配列されたフィルタブック９０は、フィルタケージ７６から再生チャンバ９８内へ移動し、再生チャンバ９８に配設された２つの軸方向に配列されたフィルタブック９０は、フィルタとして使用するためにフィルタケージ７６内へ移動する。そして、再生チャンバ９８内へ移動したフィルタブック９０は、次の真空掃除機の動作中に叩打棒１００の作用によって清浄化される。
【0146】
ユーザが容器を空にする目的で分離装置６を取り外すことを望む場合、ユーザは、キャッチ１１４にかかる付勢力に抗してキャッチ解放ボタン１１６を押して被付勢キャッチ１１４を指体１２０から離間させるように移動させ、弾性部材がダクト１０をその上昇位置まで移動させることを可能とする。これが発生すると、バネ１２４は、ネジシャフトキャップ１２８に作用し、ネジシャフトキャップ、ネジシャフト１３０及び頂キャップ１２２を上方へ押す。ネジシャフト１３０を上方に移動させることにより、歯止駆動襟体１３２は、反時計回り方向に回転させられる。歯止駆動襟体１３２が反時計回り方向に移動することにより、歯止駆動筐体１４０及び弾性部材１４４は、反時計回り方向に移動させられる。この反時計回りの移動中に、細長い弾性部材１４４は、歯止体１４６が突起１４２を超えて移動するように曲がることができる。これが意味することは、歯止体１４６が突起１４２に当接して押さず、このため、回転ケージ１３８が回転しないこと、である。これが意味することは、ダクト１０を開放する際、フィルタブック９０が固定位置のままであること、である。ダクト１０を閉じると、フィルタブック９０は、回転する。
【0147】
本記載から当然であることは、分離装置６が２つの別個のサイクロン分離段とフィルタ材料リーフ９１を通した別個の濾過段とを有すること、である。第１サイクロン式分離ユニット１２は、単一の筒状サイクロン３０を備える。筒状サイクロンの外壁２０が比較的大径であることは、塵埃及び破片にかかる遠心力が比較的小さいので、比較的大型な塵埃粒子及び破片を空気から分離すること、を意味する。一部の微細塵埃は、同様に分離される。大部分の破片は、確実に、第１塵埃収集容器３２内に堆積される。
【0148】
１４の第２サイクロン３４があり、第２サイクロンそれぞれは、筒状サイクロン３０よりも小径であり、そのため、より微細な塵埃粒子を筒状サイクロン３０よりも分離できる。これら第２サイクロンは、同様に、筒状サイクロン３０によって既に清浄化された空気に挑まれるというさらなる利点を有しており、そのため、取り込まれている塵埃粒子の数量及び平均寸法は、そうでない場合と比較して小さい。第２サイクロン３４の分離効率は、筒状サイクロン３０の分離効率よりも著しく高いが、一部の小型粒子は、依然として、第２サイクロン３４を通過して再生式フィルタ１６に至る。
【0149】
第２実施形態にかかる分離装置２０６を図１７から図２６に示す。図１７及び図１８からわかることは、サイクロン式分離ユニットの構成が第１実施形態で示した構成と非常に似ていること、である。分離装置２０６は、第１サイクロン式分離ユニット２１２と、第２サイクロン式分離ユニット２１４と、再生式フィルタ２１６と、を備える。同様に、分離装置２０６の具体的な全体形状は、分離装置２０６を使用する真空掃除機１のタイプに従って変化し得る。
【0150】
第１サイクロン式分離ユニット２１２は、ほぼ筒状形状である外壁２２０と外壁２２０から径方向内側に位置しかつ外壁から間隔をあけた中間壁２２２との間に位置する環状チャンバ２１８として見られ得る。第１サイクロン式分離ユニット２１２の下端部は、基体２２４によって閉塞されており、この基体は、回動軸によって外壁２２０に回動可能に取り付けられており、キャッチによって閉塞位置で保持されている。閉塞位置において、基体２２４は、壁２２０、２２２の下端部に当接封止されている。キャッチを解放することにより、基体２２４は、第１サイクロン式分離ユニット２１２を空にするために、外壁２２０及び中間壁２２２から離間するように回動することが可能となる。
【0151】
この実施形態において、環状チャンバ２１８の頂部分は、第１サイクロン式分離ユニット２１２の筒状サイクロン２３０を形成し、下側部分は、第１塵埃収集容器２３２を形成する。第２サイクロン式分離ユニット２１４は、並列に配設された１２の第２サイクロンと、第２塵埃収集容器２３６と、を備える。
【0152】
塵埃含有空気入口２３８は、筒状サイクロン２３０の外壁２２０に形成されている。塵埃含有空気入口２３８は、外壁２２０に対して接線方向に配設されており、それにより、到来する塵埃含有空気が環状チャンバ２１８の周りにおいて螺旋状経路を辿らせられることを確実にする。第１サイクロン式分離ユニット２１２からの流体出口は、シュラウド２４０の形態で形成されている。シュラウド２４０は、多数の貫通孔２４１が形成された筒状壁２４２を備える。第１サイクロン式分離ユニット２１２からの流体出口のみは、シュラウド２４０にある貫通孔２４１によって形成されている。
【0153】
通路２４４は、シュラウド２４０の下流側に形成されている。通路２４４は、第２サイクロン式分離ユニット２１４と連通している。通路２４４は、第２サイクロン２３４の入口２４６に至る環状チャンバの形態にあり得る、または、それぞれが別個の第２サイクロン２３４に至る複数の個別の通路の形態にあり得る。
【0154】
上側壁２４８は、渦ファインダプレート２５０から下方に延在し、この渦ファインダプレートは、第２サイクロン２３４それぞれの頂面を形成する。上側壁２４８は、管状であり、上側壁の下端部２４９は、内壁２５２に対して封止されている。内壁２５２は、管状であり、中間壁２２２の径方向内側に位置して中間壁から間隔をあけており、それにより、中間壁との間で第２環状チャンバ２５４を形成する。第２環状チャンバ２５４は、第２塵埃収集容器２３６を形成する。
【0155】
基体２２４が閉塞位置にあると、内壁２５２は、基体２２４に向けて下方へ延び、基体に当接封止され得る。あるいは、内壁２５２は、基体２２４の手前で終わり得、フィルタ基体プレートと結合し得る。
【0156】
第２サイクロン２３４は、第１サイクロン式分離ユニット２１２のほぼまたは完全に上方で円形に配列されている。第２サイクロン２３４の一部は、第１サイクロン式分離ユニット２１２の頂部の一部によって囲まれ得る。第２サイクロン２３４は、第１サイクロン式分離ユニット１２の軸を中心とした馬蹄環状に配設されている。第２サイクロン２３４それぞれは、下方へかつ第１サイクロン式分離ユニット２１２の長手方向軸に向けて傾斜した軸を有する。
【0157】
第２サイクロン２３４それぞれは、円錐台形状であり、第２塵埃収集容器２３６の頂部内へ開口する錐状開口部２５８を備える。使用中において、第２サイクロン２３４によって分離された塵埃は、錐状開口部２５８を通って出て、第２塵埃収集容器２３６内に収集される。渦ファインダは、第２サイクロン２３４それぞれの上端部に設けられている。渦ファインダは、渦ファインダプレート２５０と一体的な部品であり得る、または、渦ファインダは、渦ファインダプレート２５０を通過し得る。渦ファインダは、再生式フィルタ２１６と流体接続している。渦ファインダは、プレナム２６５内に至り、このプレナムは、再生式フィルタ２１６に至る。
【0158】
わかることは、再生式フィルタ２１６が第１及び第２サイクロン式分離ユニット２１２、２１４によって少なくとも部分的に囲まれていること、である。したがって、再生式フィルタ２１６は、分離装置６の中心の下方へ長手方向に配設されており、それにより、第２サイクロン２３４と第２塵埃収集容器２３６の少なくとも一部とは、再生式フィルタ２１６を囲む。わかることは、第２サイクロン２３４が再生式フィルタ２１６の頂部分を囲み、第２塵埃収集容器２３６の上側部分が再生式フィルタ２１６の下側部分を囲むこと、である。第１サイクロン式分離ユニット２１２は、第２サイクロン２３４の下側部分と第２塵埃収集容器２３６とを囲む。このため、第１サイクロン式分離ユニット２１２は、同様に、再生式フィルタ２１６の一部を囲む。第１サイクロン式分離ユニット２１２、第２サイクロン式分離ユニット２１４及び再生式フィルタ２１６は、分離装置２０６の共通中心軸回りに同心状に配設されている。
【0159】
再生式フィルタ２１６は、フィルタ入口ダクト２７０を画成する入口ダクト筐体２６８を有する。図１７及び図１８においてわかることは、フィルタ入口ダクト２７０が細長く、再生式フィルタ２１６の長手方向に沿って延在すること、である。しかしながら、分離装置２０６の長手方向軸に対して垂直に取った断面で見たときに、フィルタ入口ダクトは、馬蹄形状である。馬蹄形状は、図２０ｂ及び図２１ａにおいて最もよく示され得る。フィルタ入口ダクト２７０は、プレナム２６５と気流連通している。入口ダクト筐体２６８は、複数の構成部材から形成されている。中実外壁２７２の一部は、入口ダクト筐体２６８を形成する。入口ダクト筐体は、同様に、基壁２７３を有する。中実外壁２７２は、ほぼ筒状形状であるが、この一部のみは、図２０ｂ及び図２１ａに示すように、入口ダクト筐体２６８の一部を形成する。中実外壁２７２の長手方向軸は、分離装置２０６の長手方向軸と一致している。中実外壁２７２の内側に位置するのは、外側フィルタケージ壁２７８である。この実施形態において、外側フィルタケージ壁２７８の一部は、同様に、入口ダクト筐体２６８の内壁を形成する。この実施形態において、ほぼ筒状形状である外側フィルタケージ壁２７８は、外側フィルタケージ壁が中実外壁２７２に対して移動し得るように配設されている。これが意味することは、外側フィルタケージ壁２７８のうち入口ダクト筐体２６８を形成する一部が、外側フィルタケージ壁２７８が移動する際に変化すること、である。
【0160】
外側フィルタケージ壁２７８は、図２２、図２３及び図２６において最もよく示されている。外側フィルタケージ壁２７８は、複数の矩形状開孔部２８１を有する２つのフィルタ領域２７９を備えるように示され得る。フィルタ領域２７９は、フィルタブックホルダ２８３に各別に取り付けられている。これらフィルタブックホルダ２８３は、同様に、外側フィルタケージ壁２７８の一部を形成する。フィルタブックホルダ２８３それぞれは、曲がり付棒体２８５を収容する。曲がり付棒体２８５の頂端部２８７は、フィルタブックホルダ２８３それぞれの頂部において上側支持体２３３を通過し、曲がり付棒体２８５それぞれの下端部２８９は、フィルタブックホルダ２８３の底部において下側支持体２３５を通過する。曲がり付棒体２８５は、上側及び下側支持体２３３、２３５内で回転自在である。曲がり付棒体２８５それぞれに取り付けられているのは、フィルタブック２９０である。
【0161】
どの時点においても、矩形状開孔部２８１のフィルタ領域２７９のうちの１つは、その対応するフィルタブックホルダ２８３と共に、入口ダクト筐体２６８の内壁を形成する。矩形状開孔部２８１の他のフィルタ領域２７９及びその対応するフィルタブックホルダ２８３は、中実外壁２７２の境界内に収容されているが、入口ダクト筐体２６８の一部を形成しない。その代わり、これらブックホルダは、再生ゾーン２９８内に位置する。入口ダクトシール２３７は、中実外壁２７２とフィルタブックホルダ２８３それぞれの第１端部２９２との間に位置する。これら入口ダクトシール２３７は、プレナム２６５からフィルタ入口ダクト２７０内へ入る空気すべてが入口ダクト筐体２６８の内壁を形成する矩形状開孔部２８１を通過することを確実にする。
【0162】
内側フィルタケージ壁２８０は、外側フィルタケージ壁２７８の内側に同心状に設けられている。内側フィルタケージ壁２８０は、外側フィルタケージ壁２７８にある矩形状開孔部２８１と向かい合って配設された複数の矩形状開孔部（図示略）を有する。外側フィルタケージ壁２７８にある開孔部２８１は、内側ケージ壁２８０にある開孔部と形状、寸法及び／または位置において対応し得る。開孔部は、もちろん、正方形状または菱形状のような他の形状であり得る。
【0163】
内側フィルタケージ壁２８０の一部及び外側フィルタケージ壁２７８は、内側フィルタケージ２８０がフィルタブック２９０を収容するのにちょうど十分な幅の距離だけ外側フィルタケージ壁２７８にある開孔部２８１から間隔をあけるように、配設されている。上述のように、外側フィルタケージ壁２７８は、外側フィルタケージ壁が分離装置２０６の残りの部分に対して移動し得るように、回転するように構成されている。このように外側フィルタケージ壁２７８が回転することにより、同様に、外側フィルタケージ壁２７８に取り付けられているフィルタブック２９０を回転させる。外側フィルタケージ壁２７８を移動させ得る機構を以下で詳述する。
【0164】
フィルタブック２９０それぞれは、複数の正方形状または矩形状のフィルタ材料リーフ２９１から構成されており、これらフィルタ材料リーフは、ブックスパイン２９３の一縁部に沿って綴じられている。リーフは、縫い合わせ、接着または他の適切な技術によって綴じられてスパイン２９３を形成し得る。ブックスパイン２９３は、曲がり付棒体２８５に取り付けられている。ブックスパイン２９３は、オーバーモールド、縫い合わせ、接着または他の適切な技術によって曲がり付棒体２８５に取り付けられ得る。全体として、これが意味することは、再生式フィルタ２１６には２つのフィルタブック２９０があり、一のフィルタブック２９０が曲がり付棒体２８５それぞれに取り付けられていること、である。ブックスパイン２９３は、曲がり付棒体２８５が自由に回転することを可能とする。もちろん可能であることは、再生式フィルタ２１６が２以上の曲がり付棒体２８５を有し得、曲がり付棒体それぞれが１以上のフィルタブック２９０を有し得ること、である。
【0165】
図２０ｂ及び図２１ａに示す実施形態においてわかることは、どの時点においても、一のフィルタブック２９０が濾過ゾーン２９５において外側及び内側ケージ壁２７８、２８０間に収容されること、である。フィルタブック２９０を濾過ゾーン２９５内に収容すると、フィルタブックは、内壁２８０及び外壁２７８によってフィルタブックの内面及び外面双方で保持されており、これは、フィルタブック２９０のフィルタ材料リーフ２９１を圧縮して隣接するリーフ２９１間の間隙を最小化し、かつ好ましくは除去するように機能する。この圧縮されたフィルタブック２９０は、このフィルタブックの濾過構造にあり、フィルタ入口ダクト２７０から通過する汚染空気を濾過するために使用され得る。
【0166】
内側フィルタケージ壁２８０は、同様に、分離装置２０６の出口ダクト２９４の一部を形成する。出口ダクト２９４は、管状形状であるが、分離装置２０６の長手方向軸に対して垂直に取った断面で見ると、ほぼ三日月状を有する。出口ダクト２９４のうち部分的に筒状である部分は、内側フィルタケージ壁２８０によって形成されており、出口ダクトのうちの残りの部分は、内側に湾曲する中実壁２９６によって形成されている。出口ダクト基体プレート２９７は、出口ダクト２９４の下端部に位置して出口ダクトの下端部を封止し、再生式フィルタ２１６を通過する空気すべてがフィルタ２２３の開口上端部を通過して出ることを確実にする。出口ダクト基体プレート２９７は、図１７において最もよく示されているが、同様に、外方へ延在し、内側及び外側ケージ壁２７８、２８０の下端部を閉塞し、使用中に空気すべてがフィルタブック２９０を通過することを確実にする。
【0167】
残りのフィルタブック２９０は、再生ゾーン２９８に収容されている。再生ゾーン２９８は、細長い形状である。再生ゾーン２９８に収容されているフィルタブック２９０は、圧縮されておらず、したがって、１以上のフィルタ材料リーフ２９１間には、間隙がある。曲がり付棒体２８５は、再生ゾーン２９８の長手方向に沿って延びる。曲がり付棒体２８５は、その下端部２８９において曲がり付棒体ギア２０４に固定されている。曲がり付棒体ギア２０４は、中間ギア２０５及び第１ギア２０８を備えるギアトレインの一部を形成する。これらギアは、図２１ｂにおいて最もよく示されている。曲がり付棒体２８５それぞれは、曲がり付棒体ギア２０４を有しているが、再生ゾーン２９８に位置する曲がり付棒体ギア２０４のみは、ギアトレイン２０４、２０８の残りの部分に連結されている。第１ギア２０８は、回転可能シャフト２１０に備え付けられており、この回転可能シャフトは、出口ダクト２９４の中心を通って延び、回転可能シャフトの上端部においてタービン２１３に接続されている。真空掃除機の使用時において、フィルタブック２９０を通過して出口ダクト２９４内に入った空気は、タービン２１３を通って上方へ行く。これにより、回転シャフト２１０を回転させ、それにより、順に、ギアトレインを介して、再生ゾーン２９８内に収容されている曲がり付棒体２８５を回転させる。曲がり付棒体が回転すると、フィルタブック２９０を振動させる。したがって、フィルタブック２９０に詰まっている塵埃は、取り除かれ得る。このようにして、再生ゾーン２９８に収容されているフィルタブック２９０は、清浄化されて再生される。フィルタブック２９０を振動させることによって取り除かれた塵埃は、第３塵埃収集チャンバ２９９内に落下する。タービン２１３及び回転可能シャフト２１０は、分離装置２０６の長手方向軸を中心としている。
【0168】
上述した実施形態の使用中において、上記塵埃含有空気は、塵埃含有空気入口２３８を介して分離装置２０６に入り、入口２３８が接線方向に配設されていることから、塵埃含有空気は、第１サイクロン式分離ユニット２１２の外壁２２０の周りにある螺旋状経路を辿る。大型の塵埃粒子は、遠心作用によって環状チャンバ２１８内に堆積され、第１塵埃収集容器２３２に収集される。部分的に清浄化された塵埃含有空気は、シュラウド２４０にある貫通孔２４１を介して環状チャンバ２１８から出て、通路２４４に入る。そして、部分的に清浄化された塵埃含有空気は、第２サイクロン２３４の接線方向入口２４６内に入る。サイクロン分離は、第２サイクロン２３４の内側で作動し、それにより、塵埃粒子のうち気流内に依然として含まれている一部の分離が発生する。第２サイクロン２３４内の気流から分離された塵埃粒子は、第２環状チャンバ２５４何に堆積し、この第２環状チャンバは、第２サイクロン式分離ユニット２１４の第２塵埃収集容器２３６の少なくとも一部を形成する。そして、さらに清浄化された塵埃含有空気は、第２サイクロン２３４から出て、プレナム２６５内に入る。その後、さらに清浄化された塵埃含有空気は、個別のフィルタ２１６に入る。
【0169】
さらに清浄化された塵埃含有空気は、プレナム２６５から出て、フィルタ入口ダクト２７０を下方に進む。そして、空気は、濾過ゾーン２９５において内側及び外側ケージ壁２７８、２８０間に収容されたフィルタブック２９０を通って進む。塵埃は、塵埃含有空気がフィルタブック２９０を通過すると、フィルタ材料リーフ２９１に堆積する。そして、さらに清浄化された空気は、出口ダクト２９４を上方へ通過し、タービン２１３を通過する。上述のように、タービン２１３を通過する空気によって、回転可能シャフト２１０を回転させ、それにより、順に、第１ギア２０８を回転させる。第１ギア２０８を回転させることにより、中間ギア２０５を回転させ、それにより、順に、曲がり付棒体２８５は、回転させられる。曲がり付棒体２８５が回転すると、フィルタブック２９０のフィルタ材料リーフ２９１を振動させる。このように振動させることにより、リーフ２９１に堆積している塵埃を取り除く。塵埃は、リーフ２９１から第３塵埃収集容器２９９内へ落下する。この濾過及び再生は、真空掃除機１を使用して表面を清掃する際に、継続する。
【0170】
どの時点においても、フィルタブック２９０は、濾過ゾーン２９５に位置し、一のフィルタブック２９０は、再生のために再生ゾーン２９８に位置する。しかしながら、可能であることは、外側フィルタケージ壁２７８を取り付けられたフィルタブック２９０と共に移動させ、それにより、濾過のために使用されたフィルタブック２９０を清掃のために再生ゾーン２９８へ移動させ得ること、である。同時に、再生ゾーン２９８で再生されたフィルタブック２９０は、濾過ゾーン２９５へ移動させられ得、汚染空気を濾過する際に使用するために、再生したフィルタを提供する。外壁２７２及び内側フィルタケージ壁２８０は、この移動中に静止しているままである。フィルタブック２９０を移動させるこの動作は、必要に応じて複数回繰り返される。
【0171】
外側フィルタケージ壁２７８ひいてはフィルタブック２９０を移動させることは、分離装置２０６を真空掃除機の残りの部分に接続する際に作動する機構によって制御される。この機構を以下で詳述する。
【0172】
分離装置２０６は、フィルタブック２９０の移動を制御するためのラック・ピニオン作動手段を有する。図１９から図２４は、分離装置２０６を真空掃除機１の残りの部分に取り付けた際にその閉塞位置にあるラック・ピニオン作動手段を示す。図２５及び図２６は、分離装置２０６を真空掃除機１の残りの部分から取り外した際にその開放位置にあるラック・ピニオン作動手段を示す。分離装置２０６は、解放ボタン（図示略）を押すことによって、真空掃除機１の残りの部分から取り外され得る。
【0173】
ラック・ピニオン作動手段をその開放位置において示す図２５及び図２６において、わかることは、バネ３００がラック３０１に作用し、ラック３０１を突出位置へ押すこと、である。わかることは、ピン３０２がラック３０１の前端部３０３に取り付けられていること、である。このピン３０２は、分離装置２０６の頂側面から突出している。ラック３０１は、ピニオンギア３０４と接触している。ピニオンギア３０４は、棒３０５によって第２中間ギア３０６に直接連結されている。第２中間ギア３０６は、ピニオンギア３０４の直下に配設されている。第２中間ギア３０６の歯３０７は、外側フィルタケージ壁２７８の筒状外側上面３０８の周りに周方向に配設された歯止駆動襟体３１６に位置する歯３０７と係合する。
【0174】
図２５及び図２６の開放位置から図１９から図２４に示す閉塞位置まで移動させるため、分離装置２０６は、真空掃除機１の残りの部分に取り付けられ得る。取付処理中において、ピン３０２は、真空掃除機１の残りの部分の一部に接触し、バネ３００の作用に抗して内方へ押され、ラック３０１を内方へ移動させる。ラック３０１の歯３０７は、ピニオンギア３０４にある歯３０７と係合し、ピニオンギアを回転させる。ピニオンギア３０４が回転することにより、第２中間ギアが棒３０５を介して取り付けられている第２中間ギア３０６を回転させる。この回転により、順に、歯止駆動襟体３１６を回転させる。
【0175】
一対の歯止体３１０は、歯止駆動襟体３１６の頂部にある。歯止駆動襟体３１６が回転すると、歯止体３１０は、同様に、時計回り方向で回転させられる。外側フィルタケージ壁２７８の筒状外側上面３０８は、歯止体３１０の内側において周方向に位置し、２つの突起３１３を有しており、これら突起は、その外面から歯止体３１０に向けて外方に突出する。ラック・ピニオン作動手段をその閉塞位置で示すとわかることは、歯止体３１０それぞれの当接面３１４が突起３１３それぞれの停止面３１５に支えられている。歯止駆動襟体３１６が回転して歯止体３１０が回転すると、歯止体３１０は、突起３１３に当接して押し、外側フィルタケージ壁２７８を回転させる。外側フィルタケージ壁２７８が回転すると、使用済みのフィルタブック２９０は、再生ゾーン２９８内へ移動する一方、同時に、直前の真空清掃動作中に再生されたフィルタブック２９０は、フィルタとして使用するために濾過ゾーン２９５内へ移動させられる。この移動は、分離装置２０６を真空掃除機１の残りの部分にドッキングさせる際にピン３０２をバネ３００の作用に抗して内方に移動させると、自動的に発生する。
【0176】
分離装置２０６を真空掃除機１の残りの部分から取り外して、例えばそれにより、第１、第２及び第３塵埃収集容器２３２、２３６、２９９を空にし得ると、バネ３００の力を受けてピンが外方へ移動することにより、歯止体３１０は、反時計回り方向で回転させられる。歯止体３１０は、バネ付きであり、したがって、歯止駆動襟体３１６が反時計回り方向で移動すると歯止体３１０が突起３１３を越えて移動し得るように曲がることができる。したがって、この機構は、外側フィルタケージ壁２７８及び取り付けられたフィルタブック２９０が一方向にのみ移動し得ること、を確実にする。これが意味することは、分離装置２０６を真空掃除機１の残りの部分から取り外したときに、フィルタブック２９０が固定位置にあるままであること、である。分離装置２０６を真空掃除機１の残りの部分に戻して配置すると、フィルタブック２９０は、フィルタブックが一位置に動くように回転する。
【0177】
同様に、本記載から当然であることは、分離装置２０６が２つの別個のサイクロン分離段とフィルタ材料リーフ２９１を通した別個の濾過段とを有すること、である。第１サイクロン式分離ユニット２１２は、単一の筒状サイクロン２３０を備える。外壁２２０が比較的大径であることは、塵埃及び破片にかかる遠心力が比較的小さいので、比較的大型な塵埃粒子及び破片を空気から分離すること、を意味する。一部の微細塵埃は、同様に分離される。大部分の破片は、確実に、第１塵埃収集容器２３２内に堆積される。
【0178】
１４の第２サイクロン２３４があり、第２サイクロンそれぞれは、筒状サイクロンよりも小径であり、そのため、より微細な塵埃粒子を筒状サイクロン２３０よりも分離できる。これら第２サイクロンは、同様に、筒状サイクロン２３０によって既に清浄化された空気に挑まれるというさらなる利点を有しており、そのため、取り込まれている塵埃粒子の数量及び平均寸法は、そうでない場合と比較して小さい。第２サイクロン２３４の分離効率は、筒状サイクロン２３０の分離効率よりも著しく高いが、一部の小型粒子は、依然として、第２サイクロン２３４を通過して再生式フィルタ２１６に至る。
【0179】
上述した２つの実施形態において、フィルタ材料リーフ９１、２９１は、例えばナイロン、ポリエステルまたはポリプロピレンのようなプラスチック材料などの適切な材料から形成され得るが、リーフは、紙、セルロース、綿または金属から形成され得る。
【0180】
フィルタ材料リーフ９１、２９１は、好ましくは、孔径が１μｍ、または２μｍ、または３μｍ、または１０μｍ、または５０μｍ、または１００μｍ、または２００μｍ、または４００μｍである、３孔／インチ（ＰＰＩ）からの、または１０ＰＰＩからの、または５０ＰＰＩからの、または５００ＰＰＩからの、または１０００ＰＰＩからの範囲の孔寸法を有する。
【0181】
好ましい実施形態において、フィルタブック９０、２９０それぞれは、２つの、または５つの、または１０の、または２０の、または５０の、または１００のフィルタ材料リーフ９１、２９１を有する。
【0182】
第３実施形態を図２７から図４０に示す。第３実施形態は、ロボット型真空掃除機４００（以下、ロボット）の形態にある自律式表面処理装置を示しており、このロボットは、４つの基本組立体を有しており、これら組立体は、図３２に最もよく示されているシャーシ４０１、シャーシ４０１を支持する本体４０２、シャーシ４０１に搭載可能でありロボット４００にほぼ円状の外径を提供するほぼ円状の外カバー４０３、及び、本体４０２の前部分に支持されており、外カバー４０３にある相補的な形状とされた切欠部４０４を通して突出するサイクロン式分離装置４０６、である。
【0183】
この実施形態のために、ロボット４００に関して用語「前方」及び「後方」は、動作中のロボットの前方向及び逆方向という意味で使用され、サイクロン式分離装置４０６は、ロボット４００の前方に位置する。図２７及び図２８からわかるように、ロボット４００の主本体は、大部分が操縦の理由により、全体として比較的短い円形筒状の形態を有する。
【0184】
シャーシ４０１は、ロボット４００のいくつかの構成部材を支持する。シャーシ４０１の第１機能は、駆動プラットホームとしてであり、ロボット４００が進む表面を清掃するための清掃装置を支持すること、である。
【0185】
シャーシ４０１は、一対の凹所４０７、４０８を有しており、図３５において最もよく示されるように、これら凹所には、牽引ユニット４０９、４１０が格別に備え付け可能である。
【0186】
一対の牽引ユニット４０９、４１０は、シャーシ４０１の両側に位置しており、ロボット４００を前後方向で駆動することをできるようにするために独立して動作可能であり、牽引ユニット４０９、４１０の回転速度及び方向に応じて、左右に向けて湾曲経路を辿るまたはある地点でいずれかの方向に回る。このような構成は、しばしば、差分駆動として公知であるが、適切な牽引ユニットを使用し得るので、牽引ユニット４０９、４１０を本明細書では詳細には説明しない。簡素化のために、牽引ユニットを全図において示さない。
【0187】
シャーシ４０１のうち比較的狭い前部分は、後部分へ広がり、この後部分は、表面処理組立体４１１またはほぼ筒状形態を有する「掃除機ヘッド」を有し、シャーシ４０１のほぼ全幅にわたって横方向に延在する。
【0188】
図３１も参照すると、この図は、ロボット４００の下側を示しており、掃除機ヘッド４１１は、矩形状吸引開口部４１２を画成しており、この吸引開口部は、支持面を向き、塵埃は、ロボット４００を動作しているときに、この吸引開口部内へ引き込まれる。細長いブラシバー４１３は、掃除機ヘッド４１１内に収容されており、従来の態様における減速ギア・駆動ベルト配置を介して電気モータ（図示略）によって駆動されるが、単一ギア付変速機のような他の駆動構成を同様に想定可能である。
【0189】
シャーシ４０１の下面は、同様に、複数の受動車輪またはローラを支持しており、これら車輪またはローラは、シャーシが床面上で静止しているときまたは床面上を移動しているときに、シャーシ４０１のためのさらなる支持点を形成する。
【0190】
清掃動作中に吸引開口部４１２内へ引き込まれる塵埃は、ブラシバー出口導管４１５を介して掃除機ヘッド４１１から出ており、このブラシバー出口導管は、掃除機ヘッド４１１から上方に延在し、ブラシバー出口導管が前方を向くまで約９０°の円弧部を介してシャーシ４０１の前方に向けて湾曲している。ブラシバー出口導管４１５は、ブラシバー導管出口４１７で終端する。ブラシバー導管出口４１７は、切欠部４０４の側壁に位置する。切欠部４０４は、ほぼ円形の基プラットホーム（図示略）を有し得る。切欠部４０４及び存在する場合にプラットホームは、ドッキング部分を形成し、サイクロン式分離装置４０６は、使用中にこのドッキング部分へ取り付けられ得、サイクロン式分離装置は、空にする目的でこのドッキング部分から係合解除され得る。
【0191】
留意すべきことは、この実施形態において、サイクロン式分離装置４０６が国際公開第２００８／００９８８６号に記載されているようなサイクロン式分離器からなり、この公報の内容が参考として本明細書に組み込まれること、である。サイクロン式分離装置４０６が２つの別個のサイクロン分離段を備える限りにおいて、サイクロン式分離装置４０６の構成は、周知であり、本明細書では詳細に説明しない。第１サイクロン式分離ユニット４１８は、単一の筒状サイクロン４１９を備える。比較的大径の外壁４２０があり、これが意味することは、塵埃及び破片にかかる遠心力が比較的小さいので、比較的大型な塵埃粒子及び破片を空気から分離すること、である。一部の微細塵埃は、同様に分離される。大部分の破片は、確実に、第１塵埃収集容器４２１内に堆積される。
【0192】
第２サイクロン式分離ユニット４７３には、１１の第２サイクロン４２２があり、第２サイクロン４２２それぞれは、筒状サイクロン４１９よりも小径であり、そのため、より微細な塵埃粒子を筒状サイクロン４１９よりも分離できる。これら第２サイクロンは、同様に、筒状サイクロン４１９によって既に清浄化された空気に挑まれるというさらなる利点を有しており、そのため、取り込まれている塵埃粒子の数量及び平均寸法は、そうでない場合と比較して小さい。第２サイクロン４２２の分離効率は、筒状サイクロン４１９の分離効率よりも著しく高いが、一部の小型粒子は、依然として、第２サイクロン４２２を通過する。したがって、下流側の再生式フィルタ４１６は、有用である。この実施形態において、再生式フィルタは、ロボット４００の主本体４０２内に収容されている。再生式フィルタは、サイクロン式分離装置４０６内に収容されはいない。サイクロン式分離装置４０６は、ロボット４００の残りの部分から取り外し可能である。再生式フィルタ４１６は、主本体内に固定されている。再生式フィルタ４１６は、サイクロン式分離装置４０６と一体となってまたは一体ではなく取り外し可能ではない。この実施形態において、ロボット全体は、「分離装置」とみなされ得る。
【0193】
サイクロン式分離装置４０６は、クイックリリース取付手段のような適切な機構によって本体４０２に取り外し可能に取り付けられ得、サイクロン式分離装置が満杯になったときにサイクロン式分離装置４０６を空にすることを可能とする。サイクロン式分離装置４０６の性質は、本発明の中心ではなく、サイクロン式分離装置は、替わりに、例えばフィルタ薄膜、多孔質箱状フィルタまたは分離装置の形態など従来公知である他の手段によって気流から塵埃を分離し得る。同様に想定し得ることは、ロボット４００がこのような分離装置を全く有しておらず、その替わりに、汚染気流から塵埃を取り除くためにその再生式フィルタ４１６に完全に依存すること、である。
【0194】
サイクロン式分離装置４０６を切欠部４０４に係合させると、サイクロン式分離装置４０６の汚染気流入口４２３は、ブラシバー導管出口４１７と接触し、それにより、ブラシバー出口導管４１５は、汚染空気を掃除機ヘッド４１１からサイクロン式分離装置４０６へ運ぶ。
【0195】
汚染気流は、気流発生器によってサイクロン式分離装置４０６を通して引き込まれ、この実施形態において、この気流発生器は、モータ筐体４２５内に位置する電動モータ・ファンユニット（４２４）である。サイクロン式分離装置４０６は、同様に、清浄化空気出口４２６を有し、この清浄化空気出口は、サイクロン式分離装置４０６を切欠部４０４に係合させると再生式フィルタ入口ダクトの口部４２８を付与する。使用時において、吸引モータ・ファンユニット４２４は、モータ入口口部の領域に低圧を形成するように動作可能であり、このため、汚染気流を気流経路に沿って掃除機ヘッド４１１の吸引開口部４１２からブラシバー出口導管４１５、サイクロン式分離ユニット４０６及び清浄化空気出口４２６を通って再生式フィルタ４１６まで引き込む。
【0196】
再生式フィルタ入口ダクト４２７に加え、再生式フィルタは、同様に、第１濾過ゾーン４２９、第２濾過ゾーン４３０及び再生ゾーン４３１を備える。所定長さのフィルタ材料４３２は、フィルタ材料が両端部において巻き上げられて第１濾過ゾーン４２９における第１濾過スクロール４３３と第２濾過ゾーン４３０における第２濾過スクロール４３４とを形成するように、構成されている。第１及び第２濾過スクロール４３３、４３４は、単一層のフィルタ材料４３２によって結合されており、このフィルタ材料は、再生ゾーン４３１を通過するように配設されている。図３３から図３７に最もよく示すように、第１及び第２スクロール４３３、４３４は、離間しており、これらスクロールの長手方向軸が互いに平行でありこれらの下端部が同じ平面にあるように、垂直に配設されている。再生ゾーン４３１は、第１濾過ゾーン４２９と第２濾過ゾーン４３０との間に配設されている。
【0197】
第１及び第２スクロール４３３、４３４の構造は、結果として、複数層のフィルタ材料４３２を共に保持し、サイクロン式分離装置４０６からの気流は、この複数層のフィルタ材料を通過しなければならない。第１濾過スクロール４３３は、第１支持フレーム４３５に備え付けられている。第１支持フレーム４３５を図４０に最もよく示す。支持フレーム４３５は、筒状中央管４３７と一対の両側のフランジ４３８とを有する巻枠であり、これらフランジは、筒状中央管４３７から外方に延在し、フランジ間にフィルタ材料３２４を巻き付け得る空間４３９を形成する。両フランジ４３８は、中実であるが、筒状中央管４３７は、複数の気流開孔部４４０を有しており、これら気流開孔部は、図示した例において、正方形状である。気流開孔部４４０は、もちろん、筒状中央管４３７が第１濾過スクロール４３３を支持するのに十分に硬いが十分な気流開孔部４４０を有して気流に対して大きすぎる障壁を形成せずに好ましくは塵埃が詰まらない限り、適切な形状であり得る。
【0198】
筒状中央管４３７の剛性を確実にするため、３つの支持壁４４１は、筒状中央管４３７に設けられている。支持壁４４１は、筒状中央管４３７の長手方向に延在しており、筒状中央管の内壁の周りで等間隔をあけている。支持壁４４１は、筒状中央管４３７の内壁から内方に延在しており、筒状中央管４３７の長手方向軸で接触する。これら支持壁４４１は、筒状中央管４３７の内側を効果的に３つの部分に区分する。空気がこれら３つの部分間を自由に流動し得ることを確実にするため、支持壁４４１は、同様に、複数の内側開孔部４４２を有しており、これら内側開孔部は、図示の例において、正方形状である。内側開孔部４４２は、もちろん、支持壁４４１が筒状中央管４３７を支持するのに十分に硬いままであるが気流に対して大きすぎる障壁を形成せずに好ましくは塵埃が詰まらない限り、適切な形状であり得る。
【0199】
第１フィルタ材料４３２の第１外端縁部４６８は、筒状中央管４３７に取り付けられており、所定長さのフィルタ材料４３２は、筒状中央管４３７に巻き付けられ、複数層のフィルタ材料４３２を形成し、この複数層のフィルタ材料は、共にしっかりと保持されており、そのため、次の層のフィルタ材料それぞれは、前の層のフィルタ材料と接触する。このようにして、第１濾過スクロール４３３におけるフィルタ材料４３２の層間の間隙を最小化するまたは除く。第１支持フレーム４３５に備え付けられた第１濾過スクロール４３３は、第１スクロール筐体４４３内に収容される。第１スクロール筐体４４３は、再生式フィルタ入口ダクト４２７の出口に接続された第１スクロール筐体入口４４４を有する。第１スクロール筐体４４３は、同様に、第１スクロール筐体出口４４６を有する。第１スクロール筐体出口４４６は、第１スクロール出口４４７に接続されている。第１スクロール出口４４７は、筒状中央管４３７の最下端部である。気密シール（図示略）は、第１スクロール筐体４４３の内側下面と下側の対向フランジ４３８の下面との間に設けられている。このシールは、第１スクロール筐体４４３に入った空気が第１濾過スクロール４３３を通過して第１スクロール筐体出口４４６から出ることを確実にする。
【0200】
第１スクロール筐体４４３から出た空気は、第２スクロール筐体４４９に向けて空気を取り込む中間ダクト４４８に進む。第２スクロール筐体４４９は、第２濾過スクロール４３４と、第２濾過スクロール４３４を備え付ける第２支持フレーム４３６と、を収容する。第２支持フレーム４３６は、第１支持フレーム４３５と同じ態様で構成されている。第２スクロール筐体４４９は、中間ダクト４４８の出口に接続された第２スクロール筐体入口４５１を有する。中間ダクト４４８は、第１スクロール筐体４４３の底部を第２スクロール筐体４４９の底部に結合する。
【0201】
第２スクロール筐体４４９において、到来する空気は、第２濾過スクロール４３４を通過させられる。そして、空気は、筒状中央管４３７の開孔部４４０を通過し、その後、第２スクロール出口４５２から出る。そして、空気は、第２スクロール筐体出口４５３を通過して排気ダクト４５４内に進み、この排気ダクトは、清浄化した空気をモータ・ファンユニット４２４に向けて取り込む。いったん空気をモータ・ファンユニット４２４を通過させると、空気は、モータ後フィルタ４５５を通過し、そして、ロボット４００から排気される。
【0202】
第１濾過スクロール４３３及び第２濾過スクロール４３４は、駆動シャフト４５６、４５７に備え付けられている。これら駆動シャフト４５６、４５７は、相当する第１及び第２濾過スクロール４３３、４３４の長手方向軸に沿って配設されている。わかることは、第１支持フレーム４３５の支持壁４４１が第１駆動シャフト４５６に備え付けられていること、である。第２支持フレーム４３６の支持壁４４１は、第２駆動シャフト４５７に備え付けられている。第１駆動シャフトは、第１スクロール筐体４４３の下面を通って突出しており、第２駆動シャフト４５７は、第２スクロール筐体４４９の下面を通って突出している。シール（図示略）は、駆動シャフト４５６、４５７と関連する筐体４４３、４４９との間の空気漏洩を防止するために設けられている。駆動シャフト４５６、４５７の下端部は、第１及び第２駆動ベルト４６０、４６１を介して、第１及び第２駆動モータ４５８、４５９それぞれに接続されている。第１及び第２駆動モータ４５８、４５９は、これら駆動モータそれぞれが必要性に応じたいずれかの方向でこれらの駆動シャフト４５６、４５７それぞれを回転させるように、構成されている。そして、例えば、フィルタ材料４３２すべてを第１濾過スクロール４３３内に巻き付けるが再生ゾーン４３１を通過して第２支持フレーム４３６にある筒状中央管４２７に取り付けるのに十分なだけのフィルタ材料を巻き付けないままとした状態で、ロボット４００がその動作を開始した場合、この開始位置から、第２駆動モータ４５９は、作動し得、第２駆動シャフト４５７を（分離装置４０６をこちら側に最接近させた状態でロボット４００を見たときに）時計回り方向に回す。第２駆動モータ４５９が第２駆動シャフト４５７を時計回り方向で回転させると、フィルタ材料４３２は、第１支持フレーム４３５から巻き解かれ始め、第２支持フレーム４３６に巻回され、この方向で再生ゾーン４３１を通過する。
【0203】
これは、フィルタ材料４３２すべてを第２濾過スクロール４３４に巻き付けるが再生ゾーン４３１を通過して第１支持フレーム４３５にある筒状中央管４３７に取り付けるのに十分なだけのフィルタ材料を巻き付けないままとした状態で、ロボット４００がその動作を開始するような逆でも機能する。この開始位置から、第１駆動モータ４５８は、作動し得、第１駆動シャフト４５６を（分離装置４０６をこちら側に最接近させた状態でロボット４００を見たときに）反時計回り方向に回す。第１駆動モータ４５８が第１駆動シャフト４５６を反時計回り方向に回すと、フィルタ材料４３２は、第２支持フレーム４３６から巻き解かれ始めて第１支持フレーム４３５に巻き付けられ、途中で再生ゾーン４３１を通過する。このようにフィルタ材料４３２を第１及び第２濾過ゾーン４２９、４３０間で前後に移動させることは、ロボットの動作中に継続的に発生し得る、または、この移動は、例えばロボット４００をドッキングさせてロボットのバッテリ４６２を充電するときなど特定の時間に発生するようにプログラムされ得る。
【0204】
ロボット４００の使用中において気流すべてが第１濾過スクロール４３３及び第２濾過スクロール４３４を通過するので、関係ないことは、空気が通過するフィルタ材料４３２の全層数が最小である層がない状態まで落ち込むことがないことから、濾過スクロール４３３、４３４のいずれが最もフィルタ材料４３２の層を有しているか、である。
【0205】
再生ゾーン４３１は、再生筐体４６３を備える。再生筐体４６３の内側には、一対の対向するブラシ４６４があり、これらブラシは、フィルタ材料４３２と同じ高さであり、フィルタ材料４３２がこれらブラシ間を通過する際にブラシ４６４が両フィルタ材料４３２に接触するような距離で離間して配設されている。このようにして、フィルタ材料４３２を一方の濾過スクロール４３３から他方のスクロール４３４まで移動させる際、フィルタ材料は、ブラシ掛けされ、したがって、ブラシ４６４によって清浄化されて再生される。ブラシ４６４によってフィルタ材料４３２から取り除かれた塵埃は、再生ゾーン４３１の下方に位置する塵埃収集引出４６５内に落下する。塵埃収集引出４６５は、切欠部４０４の内側に位置するハンドル４６６を有する。これが意味することは、サイクロン式分離装置４０６を切欠部４０４から取り外したら、ユーザが塵埃収集引出４６５を空にし得ること、である。フィルタ材料４３２が第１及び第２支持フレーム４３５、４３６間で前後に進むので、フィルタ材料は、再生ゾーン４３１を通過するたびに再生される。これが意味することは、第１及び第２濾過スクロール４３３、４３４を絶えず再生し、したがって塵埃で塞がれて濾過スクロールがさらなる塵埃を濾過できないかつ／またはフィルタ材料４３２を通る気流を塞ぐもしくは過剰に規制することにならないこと、である。
【0206】
図３９及び図４０からわかることは、フィルタ材料４３２の第１外端縁部４６８及び第２外端縁部（図示略）が濾過構造体とは逆に開放構造を有する尾領域４６９を有する。これは、これら尾領域４６９の全体または大部分が再生ゾーン４３１を通過せず、したがって気流が塵埃で塞がれることなく自由に通過することを可能としなければならないためである。この例において、尾領域４６９は、複数のフィルタ開孔部４６７を有する。これらフィルタ開孔部は、図示した例において正方形状であるが、フィルタ開孔部は、尾領域４６９がフィルタ材料４３２の第１及び第２外端縁部４６８においてフィルタ材料４３２の残りの部分を第１及び第２支持フレーム４３５、４３６に取り付けるのに十分に強いままでありかつ気流の閉塞を低減するのに十分な程度で開口している限り、他の適切な形状であり得る。図示の例においてわかることは、フィルタ開孔部４６７が筒状中央管４３７にある気流開孔部４４０と整列されていること、である。
【0207】
フィルタ材料４３２は、例えばポリエステルまたはポリプロピレンのようなプラスチック材料などの適切な材料であり得るが、フィルタ材料４３２は、紙、セルロースまたは綿から形成され得る。尾領域４６９は、フィルタ材料４３２の残りの部分と同じ材料から形成され得る、または、尾領域は、フィルタ材料の残りの部分よりも固い材料など異なる材料から形成され得る。
【0208】
フィルタ材料４３２は、好ましくは、孔径が１μｍ、または２μｍ、または３μｍ、または１０μｍ、または５０μｍ、または１００μｍ、または２００μｍ、または４００μｍである、３孔／インチ（ＰＰＩ）からの、または１０ＰＰＩからの、または５０ＰＰＩからの、または５００ＰＰＩからの、または１０００ＰＰＩからの範囲の孔寸法を有する。フィルタ材料４３２の孔寸法及びタイプは、フィルタ材料４３２の長手方向及び幅方向に沿って変化し得る。例えば、孔寸法は、フィルタ材料４３２の長手方向に沿って、すなわち下流方向に沿って、増減し得る。
【0209】
好ましい実施形態において、尾領域４６９におけるフィルタ開孔部４６７の孔寸法は、フィルタ材料４３２の孔寸法よりも大きい。フィルタ開孔部４６７の孔寸法は、好ましくは、４００μｍ以上である。フィルタ開孔部４６７は、好ましくは、２．５ｍｍから１５ｍｍの孔寸法を有する。好ましい実施形態において、支持フレーム４３５、４３６に巻回された各層におけるフィルタ開孔部４６７は、空気がフィルタ開孔部４６７を通って流動するための開いた通路があるように重ねて配設されている。
【0210】
使用時において、フィルタ材料４３２を第１濾過スクロール４３３から第２濾過スクロール４３４へ巻回する際、フィルタ材料４３２は、再生ゾーン４３１を通過する前に第１組の案内ローラ４７０を通過し、その後、第２濾過スクロール４３４に最終的に巻回される前に第２組の案内ローラ４７１を通過する。各組の案内ローラ４７０、４７１は、対向するブラシ４６４の中心を通る線の各側に位置するローラ４７２を有する。これにより、フィルタ材料４３２がブラシ４６４間にある直線を進むこと、を確実にする。複数組の案内ローラ４７０、４７１は、同様に、濾過スクロール４３３、４３４それぞれを支持フレーム４３５、４３６それぞれに均等に巻回させることを確実にすることを補助する。複数組の案内ローラ４７０、４７１は、フィルタ材料４３２を第２濾過スクロール４３４から第１濾過スクロール４３３へ巻回しているときと同じ方法で機能する。
【0211】
図２７から図４０に関して説明したシステムは、使用中に濾過ゾーン４２９、４３０それぞれにおいてどの程度のフィルタ層があるかに関して第１及び第２スクロール４３３、４３４が絶えず変化しているという動的システムである。一方の濾過スクロールにあるフィルタ材料４３２の層に塵埃が取り込まれる際、これら層は、継続的に巻き解かれて再生ゾーン４３１を通過させられ、この再生ゾーンにおいて、これら層は、清浄化されてその後他方の濾過スクロールで使用される。これは、継続的動的プロセスである。
【0212】
代替的な配置を同様に想定する。この代替的配置を図４１に概略的に示す。この図は、動的というよりは静的なシステムを示す。静的システムにおいて、フィルタ材料４３２すべては、第１濾過スクロール４７４に巻回されている。この濾過スクロールは、静的であり、ロボットの動作中に清掃するために使用される。例えばロボットを充電しているときなど便利な時点で、フィルタ材料４３２は、第１濾過スクロール４７４から巻き解かれて再生ゾーン４７５を通過して清浄され、保持スクロール４７６に進み、その後、ロボットを使用する次のときに使用するために、同じ第１濾過スクロール４７４に戻って巻回される。
【0213】
動作時において、ロボット４００は、充電式バッテリ４６２によって給電されてロボットの周囲でロボットを自律的に推進できる。これを実現するため、ロボット４００は、バッテリ４６２と牽引手段４０９、４１０と例えば赤外線または超音波発振器及び受信器などを備える適切なセンサ一式４７７と相互作用する適切な制御手段を支持する。センサ一式は、環境中の様々な特徴部からのロボットの距離並びに特徴部の寸法及び形状を示す情報を有する制御手段を提供し得る。さらに、制御手段は、モータ・ファンユニット４２４及びブラシバーモータに相互作用し、それにより、これら構成部材を適切に駆動させて制御する。したがって、制御手段は、牽引ユニット４０９、４１０を制御するように動作可能であり、それにより、ロボット４００を清掃する部屋中で進む。留意すべきことは、ロボット型真空掃除機を動作させて進む特有の方法が本発明の実体ではないこと、及び、いくつかのこのような制御方法が従来公知であること、である。例えば、一の特有の動作方法は、国際公開第００／３８０２５においてより詳細に説明されており、このナビゲーションシステムにおいて、光検出装置を使用している。このシステムは、光検出装置によって検出された光レベルが光検出装置によって以前に検出された光レベルと同じかほぼ同じであるときを識別することによってロボットが部屋の中でのロボットの位置を見出すことを可能とする。
【符号の説明】
【0214】
１ 真空掃除機、２ 主本体、３ シャーシ、４ 車輪、５ 側縁部、６ 分離装置、７ 前頂部、８ モータ・ファンユニット、９ シャーシ車輪、１０ ダクト、１１ 転動組立体、１２ 第１サイクロン式分離ユニット、１３ 入口ダクト、１４ 第２サイクロン式分離ユニット、１５ 入口セクション、１６ 再生式フィルタ、１７ 出口セクション、１８ 環状チャンバ、１９ 空気入口、２０ 外壁、２１ 環状封止部材、２２ 中間壁、２３ 開口上端部、２４ 基体、２６ 回動軸、２８ キャッチ、３０ 筒状サイクロン、３２ 第１塵埃収集容器、３４ 第２サイクロン、３６ 第２塵埃収集容器，塵埃収集チャンバ、３８ 塵埃含有空気入口、４０ シュラウド、４１ 貫通孔、４２ 筒状壁、４４ 通路、４６ 接線方向入口、４８ 上側壁、４９ 下端部、５０ 渦ファインダプレート、５２ 内壁、５４ 第２環状チャンバ、５６ フィルタ基体プレート、５８ 錐状開口部、６２ 渦ファインダ、６５ プレナム、６８ 入口ダクト筐体、７０ フィルタ入口ダクト、７１ 上側開口部、７２ 中実外壁、７３ 基壁、７４ リブ、７５ 側壁、７６ フィルタケージ、７７ フランジ、７８ 外側フィルタケージ壁、７９ 上側壁、８０ 内側フィルタケージ壁、８１ 矩形状開孔部、８２ フィルタブックフレーム、８４ 開口筒状頂部分、８６ 開口筒状底部分、８８ 支持支柱、９０ フィルタブック、９１ フィルタ材料リーフ、９２ ブックスパイン、９４ 出口ダクト、９６ 中実壁、９７ 出口ダクト基体プレート、９８ 再生チャンバ、１００ 叩打棒、１０２ 突出叩打部分、１０４ 叩打棒ギア、１０６ 中間ギア、１０８ 第１ギア、１１０ 回転可能シャフト、１１２ タービン、１１４ 被付勢キャッチ、１１６ キャッチ解放ボタン、１１８ ハンドル、１２０ 指体、１２２ 頂キャップ、１２３ 隆起、１２４ バネ、１２５ 外面、１２６ 腕体、１２７ 陥凹部、１２８ ネジシャフトキャップ、１２９ 内面、１３０ ネジシャフト、１３１ 回転防止ロック、１３２ 歯止駆動襟体、１３４ 内側シャフト、１３６ 歯止駆動腕体、１３８ 回転ケージ、１３９ 過回転防止突起、１４０ 歯止駆動筐体、１４１ ノッチ、１４２ 突起、１４４ 弾性部材、１４６ 歯止体、１４８ 当接面、１５０ 停止面、２０４ 曲がり付棒体ギア、２０５ 中間ギア、２０６ 分離装置、２０８ 第１ギア、２１０ 回転可能シャフト、２１２ 第１サイクロン式分離ユニット、２１３ タービン、２１４ 第２サイクロン式分離ユニット、２１６ 再生式フィルタ、２１８ 環状チャンバ、２２０ 外壁、２２２ 中間壁、２２３ フィルタ、２２４ 基体、２３０ 筒状サイクロン、２３２ 第１塵埃収集容器、２３３ 上側支持体、２３４ 第２サイクロン、２３５ 下側支持体、２３６ 第２塵埃収集容器、２３７ 入口ダクトシール、２３８ 塵埃含有空気入口、２４０ シュラウド、２４１ 貫通孔、２４２ 筒状壁、２４４ 通路、２４６ 接線方向入口、２４８ 上側壁、２４９ 下端部、２５０ 渦ファインダプレート、２５２ 内壁、２５４ 第２環状チャンバ、２５８ 錐状開口部、２６５ プレナム、２６８ 入口ダクト筐体、２７０ フィルタ入口ダクト、２７２ 中実外壁、２７３ 基壁、２７５ 濾過ゾーン、２７８ 外側フィルタケージ壁、２７９ フィルタ領域、２８０ 内側フィルタケージ壁、２８１ 矩形状開孔部、２８３ フィルタブックホルダ、２８５ 曲がり付棒体、２８７ 頂端部、２８９ 下端部、２９０ フィルタブック、２９１ フィルタ材料リーフ、２９２ 第１端部、２９３ ブックスパイン、２９４ 出口ダクト、２９５ 濾過ゾーン、２９６ 中実壁、２９７ 出口ダクト基体プレート、２９８ 再生ゾーン、２９９ 第３塵埃収集容器，第３塵埃収集チャンバ、３００ バネ、３０１ ラック、３０２ ピン、３０３ 前端部、３０４ ピニオンギア、３０５ 棒、３０６ 第２中間ギア、３０７ 歯、３０８ 筒状外側上面、３１０ 歯止体、３１３ 突起、３１４ 当接面、３１５ 停止面、３１６ 歯止駆動襟体、３２４ フィルタ材料、４００ ロボット型真空掃除機、４０１ シャーシ、４０２ 主本体、４０３ 外カバー、４０４ 切欠部、４０６ サイクロン式分離装置，サイクロン式分離ユニット、４０７ 凹所、４０８ 凹所、４０９ 牽引手段，牽引ユニット、４１０ 牽引手段，牽引ユニット、４１１ 掃除機ヘッド，表面処理組立体、４１２ 矩形状吸引開口部、４１３ ブラシバー、４１５ ブラシバー出口導管、４１６ 再生式フィルタ、４１７ ブラシバー導管出口、４１８ 第１サイクロン式分離ユニット、４１９ 筒状サイクロン、４２０ 外壁、４２１ 第１塵埃収集容器、４２２ 第２サイクロン、４２３ 汚染気流入口、４２４ 電動モータ・ファンユニット，吸引モータ・ファンユニット、４２５ モータ筐体、４２６ 清浄化空気出口、４２７ 再生式フィルタ入口ダクト，筒状中央管、４２８ 口部、４２９ 第１濾過ゾーン、４３０ 第２濾過ゾーン、４３１ 再生ゾーン、４３２ 第１フィルタ材料、４３３ 第１濾過スクロール、４３４ 第２濾過スクロール、４３５ 第１支持フレーム、４３６ 第２支持フレーム、４３７ 筒状中央管、４３８ フランジ、４３９ 空間、４４０ 気流開孔部、４４１ 支持壁、４４２ 内側開孔部、４４３ 第１スクロール筐体、４４４ 第１スクロール筐体入口、４４６ 第１スクロール筐体出口、４４７ 第１スクロール出口、４４８ 中間ダクト、４４９ 第２スクロール筐体、４５１ 第２スクロール筐体入口、４５２ 第２スクロール出口、４５３ 第２スクロール筐体出口、４５４ 排気ダクト、４５５ モータ後フィルタ、４５６ 第１駆動シャフト、４５７ 第２駆動シャフト、４５８ 第１駆動モータ、４５９ 第２駆動モータ、４６０ 第１駆動ベルト、４６１ 第２駆動ベルト、４６２ 充電式バッテリ、４６３ 再生筐体、４６４ ブラシ、４６５ 塵埃収集引出、４６６ ハンドル、４６７ フィルタ開孔部、４６８ 第１外端縁部、４６９ 尾領域、４７０ 案内ローラ、４７１ 案内ローラ、４７２ ローラ、４７３ 第２サイクロン式分離ユニット、４７４ 第１濾過スクロール、４７５ 再生ゾーン、４７６ 保持スクロール、４７７ センサ一式