CN101023851A - 气流控制机构 - Google Patents

Abstract

本发明提供气流控制机构，包括：具有在第一端的入口和在第二端的出口的空气管道；在管道一侧且为管道辅助入口的第一开口；在可与第一开口对齐处至少部分环绕管道的可移动环套，其至少部分堵塞第一开口；在第一开口旁作为辅助入口一部分且环套可与之对齐的第二开口，使环套在堵塞第一开口的同时至少部分堵塞第二开口。通过该机构可以：堵塞两个开口，空气直接从入口到出口而不从辅助入口进入；两个开口不堵塞，进入辅助入口的空气构成排出出口的一部分空气量；堵塞一个开口，少于完全打开但多于完全关闭辅助入口的固定量空气通过辅助入口进入构成排出出口的一部分空气量。提供了该机构在辅助入口完全打开和完全关闭之间的高度可预测可重复的设置。

Description

气流控制机构

技术领域

本发明涉及用于控制气流路径中的气流的机构。本发明尤其可应用于真空吸尘器中的气流路径，且同样可应用于任意需要控制的空气流动系统中的气流路径。

背景技术

在传统的真空吸尘器中，气流路径包括：用于脏空气的入口，该入口例如被设置为地面清洁头的一部分，用于清洁空气的出口和吸力源。该吸力源通常为马达和由该马达驱动的风扇，该吸力源产生在所述脏空气入口和所述清洁空气出口之间的压力差，该压力差通过所述入口吸入空气并通过所述出口排出该空气。位于所述入口和所述出口之间的流体通道中的过滤器或诸如旋风分离器的其他分离设备在空气经过所述气流路径时从该空气中分离出灰尘和脏东西。在传统的真空吸尘器中，通常以如下所述的两种方式中的其中一种来调节所述压力差的大小从而由此调节在所述脏空气入口处产生的吸力强度。

首先，所述气流路径可以设置有用于将清洁空气引入所述气流路径的第二入口，所述气流路径能根据需要被用户打开和关闭。这个第二入口通常采取设置在所述真空吸尘器的一根管(wand)上的排出阀的形式，所述管具有位于该真空吸尘器一端的用于脏空气的入口。因此，当排出阀被用户打开时，空气被吸力源经过用于脏空气的所述入口和第二入口，即清洁空气入口，吸入到气流路径中。因为吸力源自身的强度大小没有改变，所以通过所述真空吸尘器的空气运动的总速率(即，每单位时间空气移动的量)也不改变。因此，每单位时间进入所述脏空气入口的空气量下降，以接纳还通过所述第二入口，即清洁空气入口，进入所述气流路径的空气的增加量。这个用于调节所述脏空气入口和所述清洁空气出口之间的压力差的大小的第一技术的优点在于，廉价且制造简单。但是，所述第一技术也具有这样的缺点，即该技术在除其中所述排出阀处于打开或者关闭的两种设置之外给用户提供不了多少控制。为了在一定程度上缓解这个问题，一种更复杂类型的排出阀也可以允许改变所述第二入口，即清洁空气入口，的大小，但是这向用户提供了不大精确的控制。

在用于调节所述脏空气入口和所述清洁空气出口之间的压力差的大小的第二技术中，所述吸力源设有用于调节供应给马达的功率量的机构。因此，所述吸力源本身的强度改变且空气运动通过所述真空吸尘器的总速率随之改变。因此，当用户操作所述马达功率调节机构时，每单位时间进入所述脏空气入口的空气量与供应给所述马达的功率量成正比地变化。用于调节供应给所述马达的功率量的机构通常为变阻器或为具有若干可供用户选择的不同功率设置的开关的形式，而且还可以结合一些控制电路。这个第二技术的优点在于，所述机构允许由用户对进入所述脏空气入口的空气的量进行复杂且精确的控制，但是该技术也具有这样的缺点，即，比排出阀更昂贵且更难制造。由于该技术复杂程度较高，所以该技术比排出阀更容易出故障。

发明内容

因此，需要一种气流控制机构，该机构既便宜又制造简单，且操作类似于传统的排出阀一样可靠，但却向用户提供类似于马达功率调节机构的更高精度的控制。本发明的目的是解决这个需求。因此，本发明提供了一种气流控制机构，该机构包括：供空气流动的管道，该管道具有入口和出口，该入口位于所述管道的第一端，该出口位于所述管道的第二端；第一开口，该开口形成于所述管道的一侧且能为所述管道提供一个辅助入口；可移动环套，该环套在与可所述第一开口对齐的位置处至少部分地环绕所述管道，从而使所述环套能至少部分地堵塞所述第一开口；还包括第二开口，该第二开口在所述第一开口旁边作为所述辅助入口的一部分，其中所述环套还可与所述第二开口对齐，所述环套能够在堵塞所述第一开口的同时至少部分地堵塞所述第二开口。因此，通过这种气流控制机构，用户可以：选择堵塞所述第一和所述第二开口，在这种情况下空气将从所述入口直接到达所述出口，而没有任何空气也通过所述辅助入口进入；或选择既不堵塞所述第一也不堵塞第二开口，在这种情况下进入所述辅助入口的空气将构成排出所述出口的空气总量的一部分；或选择只堵塞所述第一和第二开口中的一个，在这种情况下，少于所述辅助入口被完全打开但多于所述辅助入口被完全关闭的固定量的空气将通过所述辅助入口进入并构成排出所述出口的空气总量的一部分。因此，将给用户提供在所述辅助入口的完全打开和完全关闭位置之间的、用于所述气流控制机构的高度可预测且可重复的设置。

优选的是，所述第二开口的形状和大小与所述第一开口的形状和大小相同。在这种情况下，用于所述气流控制机构的所述可预测且可重复的设置将处于在所述完全打开位置和完全关闭位置之间的中点。

更优选的是，所述第一开口和第二开口是形状和大小彼此相同的多个开口中的两个，所述多个开口成一排地设置在所述管道的一侧，且所述环套能至少部分地在彼此相同的时间堵塞所述多个开口中连续的开口。在这种情况下，所述气流控制机构因此具有多个高度可预测且可重复的设置，这些设置在所述辅助入口的所述完全打开和完全关闭位置之间以规则的间隔分隔开。

所述气流控制机构还可以包括指针和多个标记，所述指针可选择性地与所述标记中的相应一个对齐，所述指针的每个位置对应于在所述气流控制机构的所述辅助入口的所述完全打开和完全关闭结构之间的特定设置。在优选的实施例中，所述环套的运动被一对终点挡板限制在所述环套的最小位置和最大位置之间。本发明的另一优选特征在于，所述环套还应设置有多个通道，所述多个通道中的每一个可与所述辅助入口的所述开口中的相应一个对齐且其具有使空气能平稳地或顺畅地被引导进所述开口中的形状和大小的安排。

本发明的另一方法提供了一种可配合真空吸尘器使用的气流控制机构，该机构包括：

供空气流动的管道，所述管道具有入口端，出口端，以及在入口端与出口端之间的多个辅助入口；所述入口端用于与真空吸尘器连接；及

可移动环套，所述环套能够相对于所述管道移动，所述可移动环套可通过与所述管道的相对移动，从而使一个或多个被挑选的开口能够被所述可移动环套开启或堵塞。

优选的是，其中多个通道形成于所述可移动环套上，所述多个通道的安排为使空气在真空吸尘器在使用时以及在所述通道与所述开口对齐时从所述通道进入所述开口。

优选的是，其中所述通道及所述开口皆为修长状并且沿管道的轴向方向延伸。

优选的是，其中相邻的一对所述通道之间的距离与一对相对应的开口对之间的距离相等。

附图说明

本发明的其他特征和优点将通过下面结合附图并以示例形式给出的详细描述而变得明白，在所述附图中：

图1A示意地示出包括处于第一、完全打开结构的现有技术的排出阀的真空吸尘器管的一部分；

图1B示意地示出与图1A相同的管的部分，在图1B中所述排出阀处于该排出阀的第二、部分打开结构；

图1C示意地示出与图1A相同的管的部分，在图1C中所述排出阀处于该排出阀的第三、关闭结构；

图2A示意地示出包括根据本发明一个实施例的排出阀的真空吸尘器管的一部分的侧视图；

图2B示意地示出与图2A中的管的相同部分的俯视图；

图2C示意地示出与图2A中的管的相同部分的仰视图；

图3示意地示出从图2C示出的可旋转环套的窗口内的位置沿着图2C中的标有G的箭头方向看的、已经在图2A、图2B和图2C示出的所述可旋转环套的一部分的端视图；

图4A示意地示出所述可旋转环套处于完全打开结构的仰视外观；

图4B示意地示出所述可旋转环套处于完全关闭结构的仰视外观；和

图5是表示一方面图1A、图1B和图1C的排出阀和另一方面图2A、图2B和图2C的排出阀的相对性能的曲线图。

具体实施方式

首先参照图1A，该图示出了包括现有技术的排出阀的真空吸尘器管的一部分。所述管包括刚性管状部分10和柔性软管部分12。刚性管状部分10的远离柔性软管部分12的一端设置有用于脏空气的入口(未示出)，例如作为地面清洁头的一部分。柔性软管部分12的远离刚性管状部分10的一端顺序连接到真空吸尘器本体(也未示出)上。因此，在真空吸尘器的操作过程中，脏空气沿着图1A中由箭头A示出的方向进入刚性管状部分10并沿着图1A中由箭头B示出的方向排出柔性软管部分12。在刚性管状部分10中还形成有开口14，该开口为清洁空气提供了第二入口。清洁空气在真空吸尘器的操作过程中沿着图1A中由箭头C示出的方向进入所述管。刚性管状部分10还包括形成在该刚性管状部分上的两个环状脊形隆起16、18(见图1C)。可旋转环套20被困于隆起16、18之间。开口14、隆起16、18和可旋转环套20一起构成所述排出阀。可旋转环套20并不完全环绕刚性管状部分10，而是在其中形成断开，所以该环套20只环绕刚性管状部分10的圆周大约300度的范围。因此，用户可以手动调节可旋转环套20的位置，以使得环套20中的断开与开口14的位置对齐，如图1A中所示。在这个第一结构中，所述排出阀为完全打开。另选的是，用户也可以手动调节环套20的位置，以使得该环套部分地覆盖开口14，如图1B所示，或使得开口14被环套20完全覆盖，如图1C所示。在这个位置，所述排出阀被完全关闭。在图1B中示出的中间位置中，一些空气可以进入开口14，从而所述排出阀为部分打开。

现在参考图2A，示出了包括根据本发明一个实施例的排出阀的真空吸尘器管的一部分的侧视图，其中与图1A、1B和1C中示出的排出阀的部件类似的部件通过将图1A、1B和1C中用于标示这些部件的相同附图标记增加100来标示。图2A中示出的排出阀因此包括可旋转环套120，该环套被保持在刚性管状部分110的两个环状脊形隆起116、118之间，但是该环套不同于图1A、1B和1C中示出的排出阀的可旋转环套20，其不同处为该环套120完全环绕刚性管状部分110。替代的是，可旋转环套120具有两个分别形成于该环套的顶侧和底侧的窗口30和40，以替代前述环套的断开部份，该窗口使刚性管状部分110的某些部分暴露。如在图2B中可更佳看出的，刚性管状部分110的被窗口30暴露的部分由标记26标示。另一方面，如从图2B中可最佳看出的，刚性管状部分110的被窗口40暴露的部分包括多个开口114。环套120还设置有被整体模制在该环套中的操纵杆22，从而允许用户通过沿着图2B中由标有E和F的箭头表示的方向中的任一方向推动操纵杆22以旋转环套120。操纵杆22的末端为指针24，该指针突出到窗口30内，如可以在图2A和2B中看出的。因此，当用户通过沿这些方向中的任一方向推动操纵杆22来旋转环套120时，指针24指在标示于刚性管状部分110的被窗口30暴露的部分上的标记26中的连续标记。与此同时，窗口40使多个开口114中的更多或更少开口一个接一个地暴露。如图2C中所示，可旋转环套120还设置有形成在该环套底侧上的多个通道28。通道28具有的宽度和间隔共同使得这些通道的节距等于开口114的节距，并且所述通道在数量上等于开口114的总数。因此，在真空吸尘器的操作过程中，沿图2C中由标有D和D’的箭头示出的方向被吸入开口114内的空气通过相应的通道28被引导到开口114中。这样的优点在于提供了更平稳的气流进入开口114，这非常有助于减少否则将由于空气涌入开口114而产生的噪音。图3示出了沿图2C中的箭头G方向从窗口40内的位置看的通道28的外形，但是比例并不相同。

图2A、图2B和图2C都示出了处于半开位置的所述排出阀，其中指针24位于由标记26表示的最小位置和最大位置之间的中间，只有开口114总数的一半被窗口40暴露。因此，图4A和图4B分别示出了当指针24处于其最小位置和最大位置时环套120的底侧外观。如从图4A中所看见的一样，当指针24处于由标记26表示的最小位置时，所有被窗口40暴露的开口114在数量上等于通道28的数量。由于所有的开口114都被暴露，所以最大量的清洁空气通过所述排出阀进入且最小量的脏空气通过所述脏空气入口进入至所述真空吸尘器管；因此，这表示在所述脏空气入口处的吸力的最小位置。另一方面，如从图4B中所看见的一样，当指针24处于由标记26表示的最大位置时，没有一个开口114被窗口40暴露。在这种情况下，由于没有一个开口被暴露，因此没有清洁空气能通过所述排出阀进入，从而所有的空气都通过脏空气入口进入所述管；因此这表示在脏空气入口处的吸力的最大位置。因此用户能以对应于有多少开口114被窗口40暴露的分段方式选择在图4A中示出的完全打开位置和在图4B中示出的完全关闭位置之间打开所述排出阀的程度。

图5是图2A、图2B和图2C中示出的排出阀与图1A、图1B和图1C中示出的现有技术的排出阀的性能比较的曲线图，其中纵坐标测量进入每个排出阀的空气量，而横坐标测量每个阀打开的量。在图5中，平滑的曲线表示现有技术的排出阀的性能，而分段式线条表示在图2A、图2B和图2C中示出的排出阀的性能。两个排出阀在所述曲线图中处于不同位置处的结构也由在这些位置提供的多个相应图形来表示。如从图5中看见的一样，由于现有技术的排出阀中的开口14具有圆形轮廓，打开这个阀会引起最初进入这个阀的空气量急速增加，从而提供很小的控制。但是，当现有技术的排出阀达到大致半开的位置时，打开或关闭所述阀还会引起进入所述阀的空气量非常小的变化，因此所述阀是反应非常迟钝的。最后，当现有技术的排出阀达到完全关闭的位置时，进入所述阀的空气量再次非常快速地变化，且又一次丧失精确控制。相反，利用图2A、图2B和图2C中示出的排出阀，进入所述阀的空气量总是根据被窗口40暴露的开口114的数量多少而以相同、稳定的速率增加。

图2A、图2B和图2C中示出的所述排出阀还具有图中未示出的终点挡板，从而确保环套120不会旋转超出由标记26表示的最小位置和最大位置。图中表示的开口114和通道28的数量也只是说明性的且可以根据需要增加或减少。

在图中未示出的第二另选的实施例中，环套20不是可绕刚性管状部分110旋转的，而是可以沿着所述刚性管状部分在类似地由终点挡板限定的最小位置和最大位置之间上下滑动。这些终点挡板由位于刚性管状部分110上的环状隆起116、118提供，环状隆起116、118设置在相互间隔大于环套20的长度的位置处。在另一方面，所述环套由于形成在环套的内表面上的纵向凹槽而不能绕所述刚性管状部分旋转，所述凹槽与也沿长度方向形成在所述刚性管状部分的外表面上的轨道相接合。在这个另选实施例中，操纵杆22、指针24、标记26和窗口30位于所述环套的顶部，且开口114、通道28和窗口40位于所述环套的底部，所有这些部件不是与所述刚性管状部分的纵向轴线对齐，而是与所述刚性管状部分横向对齐。因此，当用户使所述环套沿所述刚性管状部分上下滑动时，所述多个开口中的连续开口被窗口40暴露。因此，这个另选实施例在所述真空吸尘器的操作过程中的整体效果与第一个实施例的整体效果相同，从而产生与图5中已示出的第一实施例相同的结果。

Claims (15)

1、一种气流控制机构，该机构包括：

供空气流动的管道(10，110)，该管道具有位于该管道的第一端的入口和位于该管道的第二端的出口；

第一开口(14，114)，该开口形成于所述管道的一侧且能为所述管道提供一个辅助入口；

可移动环套(20，120)，该环套在可与所述第一开口对齐的位置处至少部分地环绕所述管道，以使所述环套能至少部分地堵塞所述第一开口；

其特征在于：

该机构还包括第二开口(114)，该第二开口在所述第一开口的旁边作为所述辅助入口的一部分，其中所述环套(120)还可与所述第二开口对齐，所述环套能够在堵塞所述第一开口的同时至少部分地堵塞所述第二开口。

2、根据权利要求1所述的气流控制机构，其中，所述第二开口(114)的形状和大小与所述第一开口(114)相同。

3、根据权利要求2所述的气流控制机构，其特征在于，所述第一开口和第二开口为形状和大小彼此相同的多个开口(114)中的两个开口，所述多个开口在所述管道(110)一侧成一排地设置，且所述环套(120)能至少部分地在彼此相同的时间堵塞所述多个开口中连续的开口。

4、根据上述权利要求中的任一项所述的气流控制机构，所述机构还包括指针(24)和多个标记(26)，所述指针可选择地与所述标记中的相应一个标记对齐，所述指针的每个位置对应于所述气流控制机构在所述辅助入口的完全打开结构和完全关闭结构之间的特定设置。

5、根据上述权利要求中的任一项所述的气流控制机构，其中，所述环套(120)的运动被位于所述环套的最小位置和最大位置之间的一对终点挡板所限制。

6、根据上述权利要求中的任一项所述的气流控制机构，其中，所述环套(120)设置有多个通道(28)，每个通道可与所述辅助入口的所述开口(114)中的相应一个开口对齐且其形状和大小的安排为使适于将空气能平稳地或顺畅地被引导进所述开口中。

7、根据上述权利要求中的任一项所述的气流控制机构，其中，所述可移动环套(120)可绕所述管道(110)旋转，且所述开口(114)环绕所述管道的圆周设置。

8、根据上述权利要求中的任一项所述的气流控制机构，其中，所述可移动环套(120)能够沿着所述管道(110)上下滑动，且所述开口(114)纵向地设置在所述管道上。

9、根据权利要求4至8中任一项所述的气流控制机构，其中，所述指针设置在所述环套(120)上，所述标记(26)设置在所述管道(110)上，且所述环套(120)包括第一窗口(30)，该第一窗口用于在所述环套移动时使所述标记显现。

10、根据上述权利要求中的任一项所述的气流控制机构，其中，所述环套(120)完全地环绕所述管道(110)并包括第二窗口(40)，该第二窗口可选择地对齐以堵塞所述开口(114)中的一个或多个开口。

11、根据上述权利要求中的任一项所述的气流控制机构，其中，所述环套(120)还包括用于移动所述环套的操纵杆(22)。

12、一种可配合真空吸尘器使用的气流控制机构，该机构包括：

供空气流动的管道(10，110)，所述管道具有入口端，出口端，以及在入口端与出口端之间的多个辅助入口；所述入口端用于与真空吸尘器连接；及

可移动环套(20，120)，所述环套(120)能够相对于所述管道移动，所述可移动环套可通过与所述管道的相对移动，从而使一个或多个被挑选的开口(114)能够被所述可移动环套开启或堵塞。

13、根据权利要求12所述的气流控制机构，其中多个通道(28)形成于所述可移动环套上，所述多个通道的安排为使空气在真空吸尘器在使用时以及在所述通道与所述开口(114)对齐时从所述通道进入所述开口(114)。

14、根据权利要求12或13的气流控制机构，其中所述通道及所述开口皆为修长状并且沿管道(110)的轴向方向延伸。

15、根据权利要求14的气流控制机构，其中相邻的一对所述通道(28)之间的距离与一对相对应的开口对之间的距离相等。

Images