CN100522036C - 真空吸尘器的收集室 - Google Patents

Abstract

一种无袋型真空吸尘器(10)，其包括一个分离装置(20)以便将污物和灰尘从载有污物并吸入吸尘器的气流中分离出来。该分离装置(20)具有一个带有一收集区域的收集室(205)以便收集从气流中分离出来的污物和灰尘。分离装置(20)的底座(210)可在一关闭位置(参见图3)和一打开位置之间移动。该底座可由一触发器(220)和一连接机构(222、230、260)释放。一密封条(213)装在底座(210)上。使用中，当底座(210)移向关闭位置时，该密封条擦掉一部分密封表面。

Description

真空吸尘器的收集室

技术领域

本发明涉及一种用于无袋型真空吸尘器的收集室，以及一种带有这种收集室的真空吸尘器。

背景技术

不使用过滤袋就能将污物和灰尘从气流中分离出来的真空吸尘器，即所谓的无袋型真空吸尘器，现在越来越受人欢迎。大多数吸尘器均采用旋风或离心分离作用来使污物和灰尘从气流中分离出来。由于不将过滤袋用作主要的分离形式，现在发现即使在收集室装满了灰尘，也能连续地保持很高的吸力。

家用真空吸尘器中旋风分离原理在包括EP0 042 723的许多专利文献中均有描述。通常，夹带有污物和灰尘的气流要通过一切向入口进入到第一旋风分离器中从而使气流在收集室中沿着一螺旋形或盘形流路流动，由此污物和灰尘就能从气流分离出来。相对干净的空气排出收集室，同时分离的污物和灰尘收集在收集室中。在某些应用场合中，如EP0 042 723中所述的场合中，该气流还要通过第二旋风分离器，第二个旋风分离器相对于上游的旋风器来说能够分离更细的污物和灰尘。因此该气流在离开旋风分离装置时得到了更大程序的净化，此时的气流几乎没有污物和灰尘颗粒。

尽管无袋型真空吸尘器能够很好地连续保持高度的吸力，但由于没有袋子，其很难处理吸尘器所收集的污物和灰尘。当无袋型吸尘器的分离室满了时，用户通常要将收集室从机构的底盘取下，将收集室运到垃圾箱或废物袋处，并使收集头朝下。污物和灰尘通常是致密地填在收集室中，因此用户必须将手伸到收集室中拉拽所收集的污物和灰尘或者是沿着垃圾箱的侧壁振动敲打收集室以使将污物倒出。有时，这样做会弄得很脏。

对于这个问题现已提出了一些解决方法。美国专利文献US5,090,976提出将一个一次性的衬里装在旋风分离室中。当该衬里满了时，将该衬里从室中取出并处理掉。专利文献WO98/10691提出了一种旋风收集室，其中有一个袋子，该袋子在收集室的底座中呈瘪的状态。当收集室装满时，将底座从收集室上拧下来，这样该袋子可从底座向下延伸。污物和灰尘从收集室中滑出并滑到袋中，然后将袋子密封从收集室上取下并处理掉。这两种方法都有个缺点，这就是用户必须提供一个备用的底座或衬里，这就增加了吸尘器的维护成本。

EP1023864提出了一种用于旋风式真空吸尘器的粉尘收集装置。该粉尘收集室可从吸尘器的底座上取下来以便排空垃圾。该粉尘收集室的底盖通过一个铰链与收集室的其它部分相连，按压一释放按钮，就可将该盖打开。将一带加强筋的筒形过滤器装在粉尘收集室内，其可在收集室中旋转从而有助于收集室内贮存的粉尘排出。

尽管我们希望粉尘收集室能以这样的方式倒空，但却发现其中很难实现收集室上盖子的密封。特别是，由于盖子在箱体倒空时处于污物和灰尘的气流中，或者是直接挨着该气流，因此一旦箱体倒空，盖子会蒙上一层灰尘。如果底座不能可靠地密封，那么空气和灰尘会从收集室中跑出，真空吸尘器的分离效率会降低。在旋风式真空吸尘器中，这个问题可能会进一步复杂化，因此箱盖可能会在使用中带上静电从而更加容易粘上灰尘。

发明内容

本发明旨在提高无袋型真空吸尘器收集室的密封性。

因此，本发明的第一方面是提供一种用于无袋型真空吸尘器的收集室，其包括：一个入口，其用来接收夹带灰尘的气流；一个空气出口；一个收集区，该收集区在使用中用来收集那些从气流中分离出来的污物和灰尘。并且其中位于收集区域的部分室壁形成一个封闭件，该封闭件通过枢轴连接到室壁的其余部分上，从而该封闭件能在一个关闭位置和打开位置之间枢转移动。在关闭位置时，封闭件密封收集室，在打开位置时，污物和灰尘能从收集区跑出。该收集室进一步包括一个密封件，其用来在收集室和封闭件之间形成密封，并且当封闭件移向关闭位置时该密封应在使用中擦抹一部分被密封面。

密封件在被密封面上的擦抹作用具有一个优点，即能够在封闭件上可靠地实现密封，即使在污物和灰尘盖在该表面上也是如此。

该被密封面能以收集室上所带的密封件来形成部分封闭件。实际上，该被密封面能在封闭件中形成部分凹窝。作为选择，该被密封面可形成部分收集室并且密封件可由封闭件承载。

密封件优选由一插入件来承载，该插入件装在收集室内。收集室优选具有第一和第二级收集区并且该插入件在第一和第二级收集区之间形成一个隔壁。第二级收集区可布置在第一级收集区之内。

密封件优选为环形，并且被密封面优选也为环形，其相对于密封件的纵轴向外倾斜。该密封件最好是环形的，因为密封件从一部分收集室向外突出时其还要保持其形状和刚度。

术语“无袋”是指范围很宽的一类真空吸尘器，其具有可重复使用的收集室。这类真空吸尘器包括通过旋风、离心或者惯性来分离污物和灰尘的吸尘器等。

释放装置优选为在操作上用来将一个打开的力加到封闭件与枢轴分开的位置上，从而提供很强的打开力。

执行部件最好能布置在手柄旁边以便承载收集室。这能使用户用一只手能能拿起收集室并将其倒空。

封闭件优选通过枢轴固定到收集室上。还有，枢轴优选布置在收集室最接近用户的一侧，这样可以保护用户不被收集室中出来的灰尘弄脏。

收集室优选包括一个旋风分离器，夹带着灰尘的空气在这里高速旋转从而将灰尘从气流中离心分开。当然分离器也可是任易类型的无袋型分离器，只要收集室能够在倒空后重复使用即可。

本发明的另一方面是提供一种采用上述这类收集室的真空吸尘器。

附图说明

现在结合附图仅以示例的方式来描述本发明的实施例。其中：

图1所示为一种无袋式真空吸尘器；

图2所示为图1中真空吸尘器的污物和灰尘分离装置；

图3为图2中污物和灰尘分离装置沿A—A线的剖视图，其中装置的底座处于关闭位置；

图4所示剖视图与图3相同，只是底座处于部分打开位置；

图5所示剖视图与图3相同，只是底座处于全开位置；

图6为污物和灰尘分离装置在装在真空吸尘器底盘上时的剖视图；

图6A为图6中剖视图的局部详图，其在底盘上展示有用来阻止触发释放机构移动的结构；

图7为图3剖视图中下部的详图；

图8展示了污物和灰尘是如何积聚在污物和灰尘分离装置中的；以及

图9A—9C所展示的是真空吸尘器中的密封件在使用中的情况。

具体实施方式

图1-3所示的吸尘器10具有一个底盘50，其用来支撑污物和灰尘分离装置20。吸尘器10的下部包括一个与地面贴合的吸头22。该吸头具有一个向下的吸气口，并且有一个刷柄装在吸气口的口中以便搅动地面。该吸头枢轴安装到一个电机壳体24上，该电机壳体24内装有吸尘器的电机和风扇。支轮26装在电机壳体上以便支撑吸尘器并使该吸尘器在地面上移动。底盘50的中柱从电机壳体24向上延伸从而为吸尘器中的各个部件提供支撑。具有第二个脏空气入口43的吸棒42通过一根软管(图中未示出)与中柱50底部的底盘相连。该吸棒42能够从中柱50上拆下从而使用户能够进行地面清洁并能清洁那些主吸头22所不能清洁到的地方。当该吸棍固定到中柱50上时，吸棒42就构成了吸尘器的手柄，吸棒42远端的手柄40能使用户对吸尘器进行操作。上述这些吸尘器的特征均是本领域公知的，并且已在其它的吸尘器，如戴森(DYSON^TM)公司生产的吸尘器中记载，这些不再详细描述。

来自吸头22或吸棍入口43的脏空气由入口管28和入口30载到分离器20。分离装置20可以是一种旋风分离器，其通过离心分离作用将污物、灰尘以及其它的碎片从气流中分出。图中详细展示了一种特定形式的分离器20，其是一个优选实施例，显然也可采用由其它方式构成的分离器。在所示的分离器20中，气流穿过第一分离段和第二分离段。第一分离段是一个基本为筒形壁的旋风收集室205，其用来将较大的碎片和灰尘从气流中分出。入口30在布置上应将脏空气从收集室壁的切向方向导到收集室205中。肋片或叶片207沿径向从收集室的中间芯体向延伸，当真空吸尘器第一次起动时其用来防止分离下来的污物或灰尘再次夹带到气流中。第一分离段的出口为一个遮蔽件235，即同轴布置在收集室205内的一个开孔的环壁。该遮蔽件内侧上的区域导向第二分离段。第二分离段是一组渐细的旋风室240，它们彼此之间平行布置。每一个旋风室240都带有一个切向入口242、一个分离污物和灰尘的出口243以及一个清洁空气出口244。旋风室240的每一个清洁空气出口244均与一出口管相通，这样来自各个平行旋风室出口的空气再次混合成一股气流。当分离器20装到底盘上时，该出口管与底盘中柱50上的一开口相接合。

在使用中，夹带着污物、灰尘以及其它碎片的脏空气通过入口30进到第一分离段中，并绕收集室205沿一螺旋形流路流动。作用在气流物质上的离心力使较大的碎片从气流中分开。分离的物质积聚在收集室205的底座上，并且在吸尘器运转时会由于重力作用而压着底座210同时在收集室205内形成一压力梯度。气流穿过遮蔽件235。遮蔽件235使空气的气流方向形成一突变并使纤维状材料落在遮蔽件235的外壁上。气流继续流到第二分离段中，这里其在各旋风室之间分开。空气经一切向入口进入到相应的收集室中并流过一半径逐渐减小的螺旋流路从而大大地提高了气流的速度。该速度足以使灰尘以及极细的污物从气流中分离。所分离的污物和灰尘经出口243离开旋风室240。出口243与中央管道245相通。污物和灰尘在重力作用下落到管道245的底座上，并收集在管道245的下端靠近底座210的区域270中(参见图8)。来自平行收集室的净化空气重新组合成一股气流并排出分离器20，其向下流过底盘的中柱50、电机前的过滤器、风扇以及电机后的过滤器，最终从吸尘器排出。

显然，第二分离段并非一定是一组平行的旋风室240。第二分离段可以是一个逐渐变细的旋风室，其可装在第一分离段的圆筒形收集室内，如EP0042723所示的那样。作为选择，第二分离段也可是一个圆柱形的旋风器，或者是省去不用。第一分离段也可是一个逐渐变细的收集室而不是上述的圆柱形。然而，在这些选择中，均不需要过滤袋就能将污物和灰尘从气流中分离出来，并收集到收集区中。

分离器20由底盘50支撑，并通过一个抓勾280可松脱地固定在底盘上，如图6A所示。图2—5所示为分离器20自身。分离器20能够从底盘上松开从而能将该分离器倒空。分离器20的顶端有一个手柄202从而能使用户手提着该分离器20。分离器的底座210可在一关闭位置(参见图2、3)和一打开位置(部分打开时参见图4，完全打开时参见图5)之间移动从而能将分离器20倒空。底座210通过铰接214与收集室205相连从而在底座210和收集室205之间能够实现枢轴转动。两个分离收集区均在底座210的旁边。第一收集区为圆柱形室壁205和分离器下端内壁206之间的环形区域。第二收集区270为管形部分206内的区域。因此，当底座210打开时，里面的物质会从这两个收集区中倒出来。底座210的外环边上有一个沿径向向内延伸的槽其用来固定密封件212。在使用中，当底座关闭时，密封件212紧紧地压在收集室205的内壁上从而保持空气及灰尘密封。第二密封件213为领圈形，其固定到部件206的下环边上并从这里轴向向外延伸，这样其就能紧紧地压在底座210中间的凸帽沿轴向延伸的壁上。该底座210由一个锁定机构260、262固定在关闭位置上。该锁定机构由一个手工操作的触发器220控制。连接机构222、223、224、230将该触发器220与锁定机构相连。触发器220布置在一个沿垂直方向延伸的通道内，该通道在分离器面向中柱的侧壁上，其将触发器限定在垂直的移动方向上。触发器上的凸耳与一杆臂222配合，该杆经枢轴固定到壳体上，这样杆壁的远端就能向下压到推杆230的上端231上。推杆230可由弹簧弹性地推到图3所示的位置上，当拉动触发器时，其可克服弹簧223的弹力向下移动(到图4所示的位置上)。弹簧223固定在壳体的一个空室中，同时弹簧223的两端作用在该空室和法兰的端壁上，其中该法兰由上端231旁边的推杆230来承载。护套224能保护连接机构不被灰尘弄脏，该护套224与推杆230和分离器的壳体相连。当推杆向下移动时，护套224也拉长，从而保持护套后面的机构处于灰尘密封的防护状态。

推杆的最下端有一个斜面，其在底座与抓勾260上的类似斜面配合工作。抓勾260可枢轴转动地安装在底座上并能移动压住弹簧262使其变形到图4所示的位置。该抓勾上有一个勾子263，其与底座210中心部件上对应的勾子264接合从而将底座210固定在关闭位置上。抓勾260最低下的表面弯曲从而在底座210推向关闭位置时，抓勾260能移动使底座210上的勾子264与抓勾260上的勾子263接合。

显然，这其中的触发器、连接机构以及锁定机构也可用其它的方式来实现。例如，触发器220可与推杆230直接连接，而不通过杠杆222间接相连。

推杆230的下端还带有一个搅动器250。该搅动器250固定到推杆上，从而在操作触发器220时能随着推杆上下移动。在使用中，第二收集区底端紧挨着底座210的区域可能会形成一污物和灰尘的塞柱。搅动器250沿径向具有向外延伸的肋片。在使用过程中，搅动器的移动要么对塞柱形成推压，要么将该塞柱打散成更小的部分，从而使其从收集区散落出来。收集管的内表面平滑并逐渐收缩从而防止污物积聚。该搅动器还能做得比图示更精细一些。例如，当推杆上下移动时，可使搅动器绕着推杆230的纵轴旋转。还可在第一收集区内加上一个搅动器，该搅动器同样与推杆或释放机构相连。如果在搅动器上形成锋利或尖利的锐边，那么搅动器对材料塞柱的切割效果会更好。

为了确保底座周围形成空气密封和灰尘密封，密封件212应紧紧地压在收集室上。这样，当抓勾260释放时底座就能“贴”在关闭位置上。推杆230的长度应使其在操作时能够向下移向抓勾260，并且在触发抓勾260后还能继续移向底座210，对底座210形成推压，然后克服室壁205上密封件212的阻力将底座210推开。

在使用中，可通过释放件280将分离器20从底盘上取下，然后通过手柄202将分离器20拿到垃圾箱或废物袋那里。将分离器的下端放在垃圾箱或垃圾袋上或之内，然后拉动触发器220，使底座210打开，这样收集在收集室205中的污物、灰尘和碎片就从分离器20落到垃圾箱中。由于手柄和底座之间有一定的距离，并且污物是从分离器20向下落出的，因此用户不会碰到污物。由于污物是压在收集室的部件即底座210上，因此当底座210打开时污物就从收集室205落出，其中不需做什么动作。用户将触发器220重复操作几次，就能将第二收集段270内的细尘完全清除出来。

参见图8，管形部件206内的区域形成第二级收集区。为了获得更好的旋风分离，第二级收集区最好相对于其周围的第一级收集区密封。领圈形密封件213封压在底座210上从而在第一级收集区和第二级收集区之间形成密封。在对底座210形成密封时有一个问题，这就是底座会暴露于污物和灰尘中从而使其不能实现可靠的密封。图9A—9C详细地展示了密封件213在使用中是如何装在底座210上的。

分离器20的底座210有一个向内逐渐收缩的壁210a和顶壁210b。领圈形密封件213的直径D_S小于底座210完全关闭时其上形成密封点的直径D_B。密封件213由弹性材料如热塑性弹性体(TPE)形成。密封件213在布置上从管件206的端部向外突出从而不会给细尘的积聚提供任何条件。环形的密封件213有助于密封件形状的保持，即使在其仅从最上边获得支撑时也是如此。

图9A—9C所示为用户倒空收集室205后，底座210回到关闭位置压住收集室205时的情况。在图9A中，可以看到底座210上覆盖有细尘300。在图9B中，底座210已经非常接近最终关闭的位置。此时，密封件213的下端伸展以容纳底座210的壁210a。由于密封件213的前缘213a和壁210a之间配合很紧，因此壁210a的上表面上的灰尘会被密封件213的前缘213a向下推。最后是图9C，图9C所示底座210处于关闭位置处。此时，密封件213进一步沿着底座的壁210a向下移。现在大部分密封件213都紧紧地压在一部分壁210a上，而这部分壁210a在先已被密封件的前缘213a清洁过。从壁面210a上去掉的灰尘310积聚在密封件213的前缘213a的下面。因此，即使在有污物和灰尘的情况下，密封件213和底座210之间也能实现可靠的密封。

图6所示的分离器20位于10的底盘50上。为了确保底座210不会在吸尘器使用时意外打开，底盘50上有一个突件218，当分离器20装在底盘50上时该突件218就固定在触发器220上的槽口217内。由此就可防止触发器220意外操作。

Claims (15)

1.一种用于无袋型真空吸尘器的收集室，其包括一个用来接收夹带灰尘的气流的入口，一个空气出口，一个收集区，该收集区在使用中用来收集那些从气流中分离出来的污物和灰尘，并且其中位于收集区域的部分室壁形成一个封闭件，该封闭件通过枢轴连接到室壁的其余部分上，从而，该封闭件能在一个关闭位置和打开位置之间枢转移动，在关闭位置时，封闭件密封收集室，在打开位置时，污物和灰尘能从收集区跑出，该收集室进一步包括一个密封件，该密封件用来在收集室和封闭件之间形成密封，其中，

所述密封件由收集室或封闭件支撑，被密封面分别形成封闭件的一部分或收集室的一部分，这样，在使用中，当封闭件移向关闭位置时该密封件擦抹其所密封的部分表面；

所述密封件为弹性密封件，当封闭件移向关闭位置时，该密封件能在被密封面上伸展，且所述被密封面相对于该密封件的纵向轴线向外倾斜，且所述被密封面相对于密封件的纵轴具有一个向外的斜面。

2.如权利要求1所述的收集室，其中向外的斜面是封闭件中一凹窝的一部分。

3.如权利要求1所述的收集室，其中密封件由一插入件来承载，该插入件装在收集室内。

4.如权利要求3所述的收集室，其包括第一和第二级收集区，并且其中的插入件在第一和第二级收集区之间形成一个隔壁。

5.如权利要求4所述的收集室，其中第二级收集区布置在第一级收集区之内。

6.如权利要求1所述的收集室，其中密封件为环形密封件。

7.如权利要求1所述的收集室，其进一步包括有释放装置，该释放装置能够在在一个与枢轴分开的位置上给封闭件施加上一个打开的力。

8.如权利要求7所述的收集室，其中释放装置在操作上将打开的力加到封闭件的中心。

9.如权利要求7所述的收集室，其中释放装置进一步包括锁定机构和执行件，所述锁定机构用于将封闭件保持在关闭位置，所述执行件用于控制所述锁定机构以使封闭件移向打开位置。

10.如权利要求9所述的收集室，其进一步包括一个用来提拿收集室的手柄，其中执行件就布置在手柄的旁边。

11.如权利要求10所述的收集室，其中的执行件是一个布置在手柄下面的触发机构。

12.如权利要求1所述的收集室，其中的封闭件形成一个面，在吸尘器的操作过程中污物和灰尘能收集在该面上。

13.如权利要求12所述的收集室，其中的封闭件形成收集室的一个底座。

14.如权利要求1所述的收集室，其进一步包括一个旋风分离器。

15.一种真空吸尘器，其采用了如权利要求1所述的收集室。

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