CN101516470B - 过滤器组件 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种用在清洁器具中的过滤器组件(10；100；300；400)，具有第一过滤器部分(14)和可变形轮圈(12；112；312；412)，第一过滤器部分被可变形轮圈围绕。第一过滤器部分(14)包括无纺织物介质。过滤器组件(10；100；300；400)还包括第二过滤器部分(16)，位于第一过滤器部分(14)的下游。第一过滤器部分(14)和第二过滤器部分(16)通过可变形轮圈(12；112；312；412)被直接地保持在彼此附近。过滤器组件(10；100；300；400)还包括第三过滤器部分(18)，位于第一过滤器部分(14)的上游且包括筛网材料。第一过滤器部分(14)和第三过滤器部分(18)通过可变形轮圈被直接地保持在彼此附近。过滤器组件(10；100；300；400)具有位于其表面上的凸片(28)，以有助于将过滤器组件(10；100；300；400)从过滤器壳体或真空吸尘器中取出。

Description

过滤器组件

技术领域

本发明涉及一种过滤器组件，且一般地涉及一种过滤器。特别地，但非排他地，本发明涉及一种设计为且适于用在真空吸尘器中的过滤器组件。

背景技术

用于从真空吸尘器或其他灰尘保持器具的气流中去除灰尘会碎屑的过滤器组件是公知的。这种过滤器组件通常包括位于过滤器过壳体中的至少一个过滤器。过滤器组件布置为使得过滤器放置在真空吸尘器的气流路径中。通过使用，过滤器会变得堵塞且会需要清理或更换。带有可更换过滤器的器具是公知的，但是购买更换过滤器会增加器具的总体维护成本。

可再使用的过滤器会降低过滤器的维护成本。例如美国专利4,902,306披露了一种包括静电过滤器元件和泡沫过滤器的空气过滤器组件，该组件可通过清洗而被清洁。已知的是，提供一种可从过滤器组件上移走而用于清理的泡沫过滤器。WO99/12633披露了一种用于呼气设备的空气过滤器，包括一系列过滤器；泡沫的、静电和HEPA。过滤器位于两个分离的壳体之间——具有可清洗泡沫预过滤器的第一壳体和具有静电和HEPA级别过滤器二者的第二壳体，第二壳体中的过滤器不可移走用于清理且将需要按定期更换。

另一类型的过滤器组件是用在Dyson系列——例如在型号DC04、DC07、DC12、DC14和DC15——真空吸尘器上的。在这些真空吸尘器中，过滤器组件主要包括过滤器壳体或过滤器壳罩、第一过滤器部分和第二过滤器部分。过滤器壳体形状是圆柱形的或矩形的且用适当的塑料材料制造，过滤器壳体具有是与容纳第一和第二过滤器部分的形状。第二过滤器部分可连结到过滤器壳体，以防止误对准。第一过滤器部分是可清洗的。第二过滤器也可以是可清洗的，且如果第二过滤器部分连结到过滤器壳体，则第二过滤器部分和过滤器壳体必须一起清洗。在清洗之后和干燥之后，过滤器组件可回到真空吸尘器中，用于进一步使用。

通过这种过滤器组件的这类操作的元件描述于GB2349105和EP1239760B。

这种装置的一个缺点是，因为过滤器组件包括至少两个部分，二者都可移走来用于清洗，所以存在过滤器部分在使用者在干燥之后将过滤器组件返回到真空吸尘器时不正确地装配的可能性。需要的是，整个过滤器组件被清理。在已有技术的结构中，第一过滤器部分可被移走且被清洗，而不用移走其他过滤器部分。这会在过滤器组件中导致不好的表现。

发明内容

本发明寻求提供一种改进的过滤器组件，其能克服已有技术的缺点。本发明的目的是提供一种过滤器组件，其中，其易于通过清洗来清洁过滤器组件，且在干燥之后，更易于将过滤器组件放回到真空吸尘器，用于进一步使用。进而，本发明的目的是提供一种在真空吸尘器或其他器具中的过滤器组件，其中，真空吸尘器的电机被可靠地保护，且其中，真空吸尘器的维护成本降低。进而，本发明的目的是提供一种过滤器组件，允许使用者从真空吸尘器上取出过滤器组件并更可靠地将过滤器组件放回到真空吸尘器。

本发明提供一种用在清洁器具中的过滤器组件，包括第一过滤器部分和轮圈(rim)，该第一过滤器部分被轮圈围绕。

该结构提供了有利的特点：使用者对单件的过滤器组件进行清洗和维护。单件的过滤器组件不必需要额外的壳体或壳罩来将它支撑在真空吸尘器中。有利的是，该结构意味着，维护过程——包括过滤器在真空吸尘器中的拆卸和组装——对使用者来说更加容易和简单。当过滤器部分需要清理或更换时，过滤器组件可通过可变形轮圈而被抓持并被取出。可变形轮圈设置为围绕过滤器或过滤器部分的边缘，优选地，轮圈具有在过滤器的上下表面上的小的重叠，以用于紧固目的。有利的是，这为通过过滤器的脏气流提供了大表面积并使得过滤介质的有效面积最大。

优选地，第一过滤器部分用无纺织物介质形成。替换地，第一过滤器部分用泡沫材料形成。该布置是有利的，泡沫材料或无纺织物介质过滤器具有大的灰尘容纳能力，且在使用中会被灰尘堵塞。

优选地，第二过滤器部分位于第一过滤器部分的下游并包括疏松织物或筛网材料，或静电过滤介质。优选地，静电过滤器位于面向第一过滤器部分的第二过滤器部分的侧面上。从无纺织物或泡沫第一过滤器部分逸出的灰尘或脏物被静电过滤器捕获。这在过滤器组件形成真空吸尘器的电机前过滤器时特别重要。已经从过滤器组件释放的灰尘和脏物被放置进入电机并对其造成损坏。

在优选实施例中，过滤器组件是可清洗的。有利的是，当过滤器组件变得比所期望的情况不很有效时，使用者可通过从真空吸尘器壳体取出过滤器组件来清洗过滤器组件并放在水龙头下。在干燥后，第一过滤器部分和过滤器组件可被放回真空吸尘器(或其他器具)，用于进一步使用，避免购买和消费用于更换的过滤器。轮圈的可变形、柔韧特点意味着过滤器组件是柔性的且可被使用者挤压。轮圈和过滤器组件的柔韧性有助于有效的清洗动作，包括挤压和扭绞过滤器的动作。可变形轮圈还有助于挤压过滤器部分并迫使一些水流出过滤器组件。这意味着与迄今为止已有技术的过滤器所能达到的情况相比使用者可更有效和更高效地清洗和清理过滤器组件。

额外地，单件设备可被扭绞和挤压，以排出水并减少过滤介质和过滤器组件的干燥时间。这意味着，在从真空吸尘器中取出过滤器组件用于清理和将过滤器组件放回到过滤器组件并继续使用器具之间的时间可以减少。

在优选实施例中，过滤器组件还包括第三过滤器部分，其位于第一过滤器部分上游并包括筛网材料，第一和第三过滤器部分通过可变形轮圈被保持为彼此直接相邻。有利的是，筛网材料容纳和保持无纺织物或羊毛材料。筛网材料可以是网状或平纹织物材料。有利的是，无纺材料介质不会破碎或失去纤维且有弹性，以进行装配并在被筛网材料保持下进行清洗。

优选的是，可变形轮圈包括聚亚安酯材料。优选的是，聚亚安酯具有在肖氏A型标尺(Shore A scale)下测量的20到90Duro硬度，更优选的是25-35Duro或65-75Duro硬度。轮圈具有适当的硬度和可变形度，以使得其是可挠的且柔性的。聚亚安酯材料可通过旋转铸造工艺来制造。

优选的是，过滤器组件具有位于其表面上并远离第一过滤器部分的凸片，该凸片布置为有助于操作和清洗过滤器组件。当过滤器组件需要清理或更换时，使用者可通过抓持凸片来取出过滤器组件。过滤器组件可被凸片保持并清洗。这种布置是有利的，使用者不必直接抓持过滤器。

优选的是，可变形轮圈布置为包括定位装置，该装置适于防止过滤器组件在真空吸尘器壳体中的不正确方位。定位装置确保过滤器组件在真空吸尘器中不会错误放置。如果过滤器被不准确地定位，则不会形成通过过滤器组件的气流路径，其中空气不会被强迫通过过滤介质。在这种情况下，过滤器组件会不正确地执行其功能。

优选的是，可变形轮圈布置为包括设置有密封装置的一部分，该密封装置适于将过滤器组件与真空吸尘器壳体密封。优选的是，在具有气流路径、位于气流路径的至少一个过滤器组件和适于容纳该过滤器组件的壳体的真空吸尘器中，可变形轮圈在使用中被布置为压靠壳体并将过滤器组件与壳体进行密封。对过滤器组件提供密封确保了不会形成通过过滤器组件和通过用于过滤器组件的任何壳体的气流路径，其中空气不会被迫使经过过滤介质。

在上述优选实施例中，描述了过滤器组件在过滤器组件所要容纳的真空吸尘器或其他器具中的定位和密封，提供可变形轮圈来用作密封和/或定位的机构。在该布置中，包括过滤器部分的过滤材料的结构和形式可以比可变形轮圈更刚性。

附图说明

进一步的有利特征阐述与所附权利要求中。将参考所附附图来描述本发明的实施例，其中：

图1a为根据本发明第一实施例的过滤器组件的俯视图；

图1b为沿图1的b-b线的截面图；

图1c为并入了至少一个实施本发明的过滤器组件的真空吸尘器透视图；

图2a、2b和2c分别为形成如图1a、1b和1c所示的过滤器组件一部分的第一过滤器部分的俯视图、侧视图和透视图；

图3a和3b分别为形成图1a、1b和1c所示过滤器组件一部分的第二过滤器部分的俯视图和侧视图；

图4a和4b分别为形成图1a、1b和1c所示过滤器组件一部分的第三过滤器部分的俯视图和侧视图；

图5a为根据本发明第二实施例的第一过滤器组件的俯视图；

图5b为沿图5a的d-d线的截面图；

图5c为沿图5a的d-d线的截面图且显示了根据本发明第二实施例的过滤器组件的轮圈(rim)的替换结构；

图5d为图5c的过滤器组件轮圈细节的截面图，显示了安装在使用于本发明的真空吸尘器壳体中的过滤器组件的唇状或边缘部分；

图6a为构件本发明第三实施例的过滤器组件的俯视图；

图6b为沿图6a的e-e线的截面图；

图7a为根据本发明第四实施例的过滤器组件的前面的俯视图；

图7b为圈7a的过滤器组件的后面的俯视图；

图7c为沿图7b的f-f线的截面图；

图7d为沿图7b的g-g线的截面图。

具体实施方式

根据本发明的过滤器组件的第一实施例显示于图1a和1b中。图1c显示了在其中实施本发明的真空吸尘器1的例子。过滤器组件10主要包括轮圈12、第一过滤器部分14、第二过滤器部分16和第三过滤器部分18。过滤器组件10通过轮圈12界定。轮圈12为圆筒形的且是易弯折、柔韧且弹性的。轮圈12用带有适当硬度和可变形性的材料制造，以使得使用者可以通过挤压或抓捏轮圈12并用手扭曲和挤压过滤器组件10来使轮圈12变形(并由此使过滤器组件变形)。可用于制造轮圈12的适当材料是带有在肖氏A型标尺下测量的20和90Duro之间硬度的聚亚安酯(polyurethane)。在图1所示的真空吸尘器中，过滤器组件10可位于由虚线所示的真空吸尘器的一部分(2、3)中。

第一过滤器部分14、第二过滤器部分16和第三过滤器部分18以轮圈12为边界。轮圈12通过公知的适用于塑料和聚亚安酯的模制和成型技术来制造，譬如旋转铸造(spincasting)、灌注(potting)或过模制(overmolding)。在图1到4所示的实施例中，轮圈用聚亚安酯材料形成。轮圈用旋转铸造工艺来制造。聚亚安酯轮圈12形成为环绕这些过滤器部分，以使得每个过滤器部分的边缘被密封且连结到轮圈12。过滤器组件10可通过将过滤器部分彼此临近地夹紧、或固定在一起并随后绕过滤器旋转铸造或模制轮圈12来制造。以这种方式，第一过滤器部分14、第二过滤器部分16和第三过滤器部分18在制造过程中被聚亚安酯材料包围。

轮圈12包括具有圆筒形外壁21的环形环20。环20具有位于第二过滤器部分16附近的下边缘22和位于第三过滤器部分18附近的上边缘24。边缘22布置为与第二过滤器部分16的端面的一区域重叠，且边缘24布置为与第三过滤器部分18的端面的一区域重叠。通过模制或铸造工艺来制造聚亚安酯轮圈产生重叠的边缘22和24。重要的是轮圈边缘22和轮圈边缘24布置和构造为使得边缘22、24所在的过滤器部分端面的区域的相对小的一部分被它们所阻挡。过滤器部分16和18的重叠区域提供过滤材料固定到轮圈12上的额外的点，且有助于增加过滤器组件10的弹性、强度和可靠性。通过该强化的结构，过滤器组件10和轮圈12能承受使用者特别是在清洗过程中操作和处理。

需要的是，消除和降低通过在容纳过滤器组件10的孔、凹部或其他形状的边缘处失效的密封而进入到器具壳体中的偏离空气路径和泄露。需要对固定在凹部上方的关闭盖或上壳体与凹部或开口周围边缘之间的间隙进行密封。在图1a和1b所示的实施例中，可变形轮圈12以密封方式与器具壳体协作。

参考图2a、2b、2c、3a、3b、4a和4b来描述第一、第二和第三过滤器部分。第一过滤器部分14用无纺过滤介质制造，如羊毛。羊毛材料连结并容纳在过滤器组件中并具有大致圆柱形盘状材料的形式。用于制造第一过滤器部分14的适当材料是通过德国Heardi，AG制造的型号HF 601/25SHP的过滤介质制造。第一过滤器部分14的形状和体积被选择为大致填充通过轮圈12和重叠边缘22和24所标示和限定的空间。因此，第一过滤器部分14的直径大致与轮圈12的圆筒形外壁21的直径相同。为了确保被轮圈12所限定的过滤器组件10可靠地填充，优选的是，第一过滤器部分14的外径略大于圆筒形外壁21的内径。

第二过滤器部分16显示于图3a和3b中。第二过滤器部分16为圆形。第二过滤器部分16包括具有稀松组织或筛网结构的织物或织网材料的层。第二过滤器部分设置为覆盖和包含第一过滤介质并可提供从进入气流中过滤灰尘和脏物的作用。织网或筛网提供对第一过滤器部分14的无纺羊毛材料大表面区域的直接访问。在替换实施例中，第二过滤器部分包括静电过滤介质，该介质被保护织物在两侧上覆盖。这些层通过缝制或其他密封手段以公知的方式被保持在一起。

第二过滤器部分16的尺寸被选择为使得第二过滤器部分16覆盖第一过滤器部分14的下端面。第二过滤器部分16直接位于第一过滤器部分14附近。第二过滤器部分16连结到紧邻过滤器部分16的轮圈12。以这种方式，第二过滤器部分16相对于轮圈12在过滤器组件10中被保持在位。在优选实施例中，轮圈12包括聚亚安酯且第二过滤器部分16在过滤器组件10的制造过程中通过在过滤器部分周围旋转铸造轮圈12的过程而被连结到聚亚安酯轮圈12。对于包括被保护织物在两侧上覆盖的静电过滤介质的第二过滤器部分来说，优选的是，第二过滤器部分16所有层连结到轮圈12，以使得第二过滤器部分16在清洗过程中的分层的危险降低。

第三过滤器部分18显示于图4a和4b中。第三过滤器部分18为圆形。如对第二过滤器部分所述的，第三部分18包括具有稀松组织或筛网结构的织物或织网材料的层，在图4a的部分19处显示。第三过滤器部分18直接定位在第一过滤器部分14附近。第三过滤器部分18的尺寸被选择为使得第三过滤器部分18覆盖第一过滤器部分14的上端面。第三过滤器部分被设置为覆盖并包含第一过滤器部分且还提供对第一过滤器部分14的无纺羊毛材料的大表面区域的直接访问。在上述优选实施例中，轮圈12包括聚亚安酯且第三过滤器部分18在过滤器组件10的制造过程中通过在过滤器部分周围旋转铸造轮圈12而连结到聚亚安酯轮圈12。以这种方式，第三过滤器部分18相对于12在过滤器组件10被保持在位。

凸片(tab)28设置在第三过滤器部分18上，以便有助于将过滤这组件10从接收过滤器组件10到真空吸尘器中的凹部或其他形状中取出。在所示实施例中，凸片28位于过滤器组件10的上游端。凸片28包括柔性绳或片，具有在一端处的固定部分28b和在另一端处的抓持部分28c。凸片可包括织物或塑料材料，或可包括与第三过滤器部分18相同的材料。固定部分28b通过联接到过滤器部分或通过在组件制造过程中密封在轮圈12内而被固定或附接到过滤器组件10。适当的连结和固定方法包括旋转铸造、热焊接和粘接。凸片可被推过在过滤器部分的材料中切口。凸片28被制造得足够长，以确保抓持部分28c可被使用者操作，以便将过滤器组件10容易地从真空吸尘器的凹部或其他形状中移走。

如从图1a、1b和4可见，凸片28位于远离第二过滤器部分16的第三过滤器部分18的表面上。组件被布置为使得第二过滤器部分16直接位于尺寸为适于容纳过滤器组件10的凹部、或其他形状附近，并在过滤器部分14和18的下游。

在使用中，过滤器组件10被放置在使用过滤器组件10的真空吸尘器或其他器具的气流路径中。

在优选实施例中，过滤器组件10被放置在真空吸尘器的电机和风扇组件上游。真空吸尘器的气流路径被设计为和布置为使得从灰尘和脏物收集设备——优选是旋风分离设备——排出的空气进入过滤器组件10。具体地，过滤器组件10布置为使得过滤器组件的第三过滤器部分18的疏松筛网在第一过滤器部分14和第二过滤器部分16的上游。由此，要被过滤的空气起初进入第三过滤器部分18。气流随后经过第一过滤器部分14的无纺过滤介质并随后在排出过滤器组件10之前经过第二过滤器部分16。

在图1到4所示的实施例中，第三过滤器部分提供比第一过滤器部分更小的过滤作用。第二过滤器部分16可包括与第三过滤器部分18相同的筛网的织网。主要的过滤作用发生在无纺过滤介质的第一过滤器部分14中，其具有用于陷落和保持灰尘的显著能力。但是，特别是在真空吸尘器中的连续使用会导致增加穿过过滤器组件10的压力降。在穿过过滤器组件10和过滤器部分14上的压力降达到临界值之前过滤器组件没有被移走和被更换或被清洗的情况下，之前保持在第一过滤器部分14中的灰尘会从该处排出。但是，如果静电的第二过滤器部分设置在第一过滤器部分14的紧下游，则任何被第一过滤器部分14释放的灰尘都会被保持在过滤器组件10中。在带有静电的第二过滤过滤器部分16的结构中，第三过滤器部分18提供三个过滤器部分中最小的过滤作用。当这类过滤器组件10用作真空吸尘器或其他器具中的电机前过滤器时，电机由此被可靠地保护。

通过使用，第一过滤器部分14会被灰尘和碎屑堵塞。连续的使用会对通过过滤器组件10的气流造成阻碍。这导致过滤效率下降。为了缓解这一点，过滤器组件10必须被更换或清洗，在优选实施例中，所有三个过滤器部分和组件10能通过清洗来清洁。过滤器组件10通过使用者抓住抓持部分28c并从壳体向外拉动凸片28而从真空吸尘器中取出。以这种方式，使用者不必直接操作堵塞的过滤器组件10。这使得更换和清理过滤器组件10成为更加卫生的任务。过滤器组件10以公知的方式在家庭的水龙头下通过清水来清洗并允许干燥。过滤器组件10随后被重新插入到真空吸尘器器具的内部或壳体中，且可继续工作。

可变形轮圈12为弹性的且可延展的。例如包括泡沫或织物类型的过滤器部分和过滤介质也可变形。这意味着整个过滤器组件能被弯曲和挤压。因此，使用者可在清洗过程中挤压和操作过滤器组件，使其湿透并迫使水流过过滤器组件，以冲出陷落在过滤器部分中的灰尘和脏物。

应理解，上述过滤器组件可用任何合适的尺寸制造。在本文中纯粹用于显示目的而非用于限制本披露内容，上述过滤器组件10的尺寸在150mm直径和25mm深度左右。

根据本发明的过滤器组件的第二实施例显示于图5a、5b、5c和5d中。过滤器组件100具有大致与图1到4所示的第一实施例相同的构造。过滤器组件100的第一、第二和第三过滤器部分14、16、18可包括大致与第一实施例的过滤器组件10相同的过滤介质。在该实施例中，结合图1到4已经显示和描述的部件具有同样的附图标记。如在第一实施例中所述的，过滤器组件包括凸片28。该凸片28位于远离第二过滤器部分16的第三过滤器部分18的表面上。

轮圈112包括具有圆筒形外壁124的环形环120。轮圈112用聚亚安酯形成。轮圈112包括邻近第二过滤器部分16的下边缘部分140和邻近第三过滤器部分18的上边缘部分142。

如在第一实施例中那样，轮圈112通过在过滤器部分周围旋转铸造或模制轮圈112来制造轮圈112。以这种方式，过滤器部分在制造过程中被轮圈材料包封。

在图5a和5b所示的实施例中，轮圈112的下边缘部分140包括从其垂下的脊144。脊144包括环形环，突出远离过滤器组件100的水平轴线(X-X)并远离第二过滤器部分16。类似地，轮圈112的上边缘部分142包括从其垂下的脊146。该脊146包括环形环，突出远离过滤器组件100的水平轴线(X-X)并远离第三过滤器部分18。包括上部脊146的环形环比包括下部脊144的环形环更厚。此外，脊144从过滤介质中心突出的高度h比脊146从过滤介质中心突出的高度H更小。

脊的特点可结合真空吸尘器来使用，以便防止使用者不经意地将过滤器组件100固定在相关器具中的不正确位置上。脊144和脊146尺寸和布置为使得它们能与器具的一部分协作。

更具体地，真空吸尘器可包括可接收过滤器组件100孔、凹部或其他形状，且包括安装在或固定在容纳过滤器组件的凹部上方的关闭盖或上部壳体。凹部或孔被设计为贴合地适应过滤器组件100，而不具有任何显著的游隙。凹部可具有深度和安装空间足以容纳脊144。这确保如果过滤器组件100被翻到错误的方向则使用者不能将过滤器组件100座落在真空吸尘器中的凹部中。使用者将受到提醒且将能修正过滤器组件100的方位。此外，或替换地，如果使用者强制地将过滤器组件100座落在所设置的凹部或孔中，则使用者而将不能用为了关闭目的的壳体的部分或盖来关闭凹部或壳体。

需要消除或减少通过过滤器组件10、100所容纳进去的孔、凹部或其他形状的边缘处的不充分密封而泄露到器具壳体中的偏离气流路径和泄露。在壳体中的凹部边缘或开口边缘之间的宽松装配可导致由于空气通过不充分的密封而流入器具中使得性能降低。因此，需要对关闭盖或紧固在凹部或开口周围的凹部和边缘上的上壳体之间的间隙进行密封。在图1到4、5a和5b所示的实施例中，密封件可通过轮圈12、112和器具壳体和孔(未示出)的其他部分来提供。第一实施例的可变形轮圈可具有适于以密封的方式与孔或壳体边缘相协作的尺寸和形状。

在图5a和5b所示的实施例中，可变形轮圈112能与器具壳体和接收过滤器组件100的凹部(未示出)相协作。下边缘140和脊144以密封方式邻接凹部或开口的周边且上边缘142和脊146布置为紧靠过滤器壳体的内表面上并与之密封，以便确保凹部开口可靠地密封，优选的是，可变形轮圈112的高度(L)略大于接收过滤器组件100的凹部或开口的深度。

在使用中，过滤器组件100放置在使用过滤器组件100的真空吸尘器或其他器具的气流路径中。上部脊146和下部脊144用于确保过滤器组件处于正确方位。进而，可变形轮圈112将被关闭盖或设置在器具上的上部壳体挤压并压紧。当过滤器与真空吸尘器一起运转时，轮圈112会在吸入力下在壳体中变形。轮圈112的变形对密封有贡献。以上述方式，过滤器组件100被保持在相对于真空吸尘器的壳体的固定位置，且可变形轮圈以密封的方式相对于真空吸尘器壳体被保持。

在该优选实施例中，过滤器组件100被放置在真空吸尘器的电机和风扇组件上游。真空吸尘器的气流路径被设计为和布置为使得从脏物和灰尘收集设备——优选是旋风分离设备——排出的空气进入过滤器组件100。具体地，过滤器组件被布置为使得过滤器组件的第三过滤器部分18位于第一过滤器部分14和第二过滤器部分16的上游。要被过滤的空气由此最初进入第三过滤器部分18。气流随后流过第一过滤器部分14的无纺过滤介质并随后在排出过滤器组件100之前流过静电级别的过滤器部分16。

图5c和5d显示了图5a和5b所示的过滤器组件和轮圈的替换实施例。过滤器组件包括具有唇状物26的轮圈112。唇状物远离过滤器组件的轴线(Z-Z)向外突出。唇状物26与轮圈112可整体地形成。使用旋转铸造过程的过滤器组件的制造意味着唇状物26和轮圈112可同时地并作为单个部件来形成。

唇状物26可以与轮圈112类似的方式变形和挠曲。可用来制造唇状物26的合适材料为具有20和90Duro之间的肖氏A型标尺硬度的聚亚安酯。在如图1到5所示的优选实施例中，轮圈具有25Duro的肖氏A型标尺硬度。

唇状物的特征可结合真空吸尘器(或其他器具)来使用，以便防止使用者不经意地将过滤器组件100定位在器具中的不正确方位上。更具体地，真空吸尘器包括接收过滤器组件100的孔、凹部或其他形状，但是凹部不包括任何用于容纳唇状物26的空间。这确保了使用者不能在过滤器组件100翻转到错误方位的情况下将过滤器组件100座落在真空吸尘器中的凹部中。使用者可得到提醒且将能修正过滤器组件100的方位。

如关于图5a和5b的实施例所讨论的，需要消除或减少通过接收过滤器组件100的凹部开口或其他形状而进入器具的气流。在图5c和5d所示的实施例中，唇状物特征26结合真空吸尘器或器具的壳体使用，以便对开口或其他形状进行密封。

图5d显示了图5c中所示的实施例的截面图，和适于与本发明一起使用的真空吸尘器的一部分。图5d中所示的这部分真空吸尘器具有接收过滤器组件10的凹部或形状30。图5d中所示的细节包括具有从唇状物26延伸的密封部分27的唇状物26。密封部分27可弹性地变形。密封部分27可用与轮圈12和唇状物26相同的材料制造，且优选地轮圈和唇状物和密封部分包括一个部件。密封部分27用具有适当硬度和可变形度的聚亚安酯材料制造，以提供弹性和可变形的特征。替换地，密封部分27可用塑料材料模制并通过适当的粘接剂连结到过滤器组件100。密封部分27尺寸和形状被设置为使得当圆筒形过滤器组件10位于真空吸尘器30中的凹部30中时其外表面27a以密封方式邻靠凹部30的周边。

图5d显示了密封部分27的示例性实施例和通过弹性可变形的唇状物和密封件27提供的密封方式。图5d中所示的真空吸尘器的壳体包括环形安装环32，该环具有从其上延伸的直立部分36。真空吸尘器壳体还包括设置有环形环34和从其上突出的垂下部分38的唇状物。唇状物的部分38布置在与直立部分36相对并相对应的位置。垂下部分38布置为紧靠安装环32和紧靠直立部分36，以便关闭敞开的凹部30并夹在唇状物26上。

本领域技术人员应理解关闭可通过卡持部或夹具，通过搭扣装配紧固件或通过其他等效的手段来形成。图5d所示的密封件显示为唇状物26的凹入部分，以便通过盖和安装环32来提供聚亚安酯材料的变形和挤压。但是，应理解，唇状物26可通过真空吸尘器壳体的部件来变形成其他形状，以形成密封机构。例如，环形环34的替换形状——包括凹入部分——可容纳唇状物26的一部分并形成密封。在该替换实施例中，唇状物26可通过安装环32的直立部分36直接地向上进入凹入的部分。

替换地，可变形轮圈和密封部分27可以是回弹的且可变形的，以与壳体推入配合(press-fit)。

根据本发明的过滤器组件的又一替换实施例显示于图6a和6b中。过滤器组件300具有类似于图1到5中所示的前面实施例的构造。在该实施例中，已相对图1到5示出并描述的部件具有相同的附图标记。

过滤器部分以轮圈312为界。轮圈312包括环形环320，该环具有圆筒形外壁21。轮圈312用聚亚安酯材料形成。轮圈312包括邻近第二过滤器部分16的下边缘部分340和邻近第三过滤器部分18的上边缘部分342。

在图6a和6b所示的实施例中，孔310设置在过滤器组件300的中心。过滤器组件300包括圆筒形套筒350，其位于轮圈312之内。孔310以圆筒形套筒350为界。套筒350用聚亚安酯材料形成。套筒350包括下翻边(cuff)352和上翻边354。套筒的上翻边354包括悬挂于其上的凸耳360。凸耳360朝向过滤器组件的中心向内突出。

套筒350和凸耳360允许过滤器组件300插入到并连结到使用过滤器组件的器具的相应部分。图6a和6b所示的实施例可与在器具中支撑过滤器组件300的过滤器壳体或壳罩一起使用，过滤器组件要使用在该器具中。在这种情况下，套筒350形状为允许过滤器组件300插入到并连结到壳体或壳罩。应理解，套筒350和/或轮圈312可带有并非凸耳360的其他构造，用于固定地将过滤器组件300连结到相关的器具或过滤器壳体。

在图6a和6b中所示的实施例以类似于图1到5所示的前述实施例的方式包括被轮圈312包围的第一过滤器部分14、第二过滤器部分16和第三过滤器部分18。此外，第一过滤器部分14、第二过滤器部分16和第三过滤器部分18在下翻边352处密封并连结到套筒350。在图6a和6b所示的实施例中，在组件(第一过滤器部分14、第二过滤器部分16和第三过滤器部分18)中的过滤层深度朝向过滤器组件的中心减小。该布置使得第一过滤器部分14、第二过滤器部分16和第三过滤器部分18被朝向过滤器组件的中心压下和拉拽并在孔310的边缘处连结到下翻边352。图6b的区域A和B显示了过滤介质的深度和压缩方面的变化。区域A、B和C被显示为由轮圈312、套筒350和线330、331的所限定。在区域C中显示了紧致的过滤材料且在图6a中以成组的线332表示。

在前面的实施例中，轮圈312通过已知的适于塑料和聚亚安酯的模制和成型技术制造，如旋转铸造、浇罐或过模制(overmoulding)。用于过滤器组件300的制造技术包括在过滤器部分周围铸造或模制轮圈312。以这种方式，过滤器部分在制造过程中被轮圈材料包围。套筒350以类似于轮圈312的方式制造。用于过滤器组件300的制造技术可包括将套筒铸造或浇灌到组件300中同时将过滤器部分夹在一起。

在图6a和6b所示的实施例中，轮圈312的下边缘部分340包括从其上垂下的脊344。该脊344包括远离过滤器组件300的水平轴线(Y-Y)并远离第二过滤器部分16突出的环形环。在图5a和5b所示的实施例中，脊344可结合真空吸尘器使用，以便防止使用者不经意地将过滤器组件100定位在相关器具中的不正确位置上。

在使用中，过滤器组件300被放置在过滤器组件300被使用的真空吸尘器或其他器具的气流路径中。过滤器组件的使用和操作大致与针对第一和第二实施例如前所述的一样。可变形、可弯折的轮圈312和过滤器的可挤压和可清洗的有利特点如针对前面实施例所述的那样可应用于该实施例。

根据本发明的过滤器组件的进一步替换实施例显示于图7a、7b、7c和7d。过滤器组件400具有类似于图1到6所示的前面实施例的过滤器构造。在该实施例中，已在图1到6中示出并已经描述的部件具有相同的附图标记。

轮圈412形状大致为矩形并以侧壁402、404和端壁406和408为界。过滤器组件包括第一过滤器部分14、第二过滤器部分16和第三过滤器部分18，如前所述的那样。过滤器部分14、16和18以壁402、404、406和408为界。轮圈412用聚亚安酯材料制造。轮圈412的形状适于插入到并连结到要使用它的器具的相应部分。轮圈412、壁402、404、406和408和支撑肋470包括具有适当形状的结构，以提供用于过滤器部分的壳体和支撑。以这种方式，可以避免使用相应的壳罩或过滤器壳体。

在图7a、7b、7c和7d所示的实施例中，第一过滤器部分14、第二过滤器部分16和第三过滤器部分18密封到并连结到轮圈412。

在图7b和7c所示的实施例中，凹部450设置在轮圈412的端壁408中。如在如图5a和5b所示的实施例中那样，脊344可与真空吸尘器结合使用，以便放置使用者将过滤器组件100不经意地定位在相关器具中的不正确位置上。

如前述实施例，轮圈412通过已知的模制以及适用于塑料和聚亚安酯的成型技术，譬如旋转铸造、灌注或过模制来制造。用于过滤器组件300的制造技术可以包括在各过滤器部分周围灌注或模制轮圈412。以这样的方式，各过滤器部分在制造过程中被轮圈材料所包封。

以类似于前述实施例的方式，凹部450可结合真空吸尘器使用，以便提醒使用者过滤器在相关器具中的正确位置和方位并防止使用者不经意地将过滤器组件400定位在器具中的不正确位置上。

在使用中，过滤器组件400被放置在过滤器组件400所使用的真空吸尘器或其他器具的气流路径中。过滤器组件400的使用和操作大致与前述实施例所述的一样。在使用中，过滤器组件和轮圈412可在吸入力下在壳体中变形。轮圈412和侧壁402、404和端壁406、408的变形对密封有贡献。

可从上述本发明的实施例中理解，轮圈可带有用于固定地将过滤器组件10连接到相关器具上的装置。过滤器组件连接到器具的方式并非本发明的实质性特点，本领域技术人员应理解，连接可通过凸轮表面的配合来形成，通过螺钉-螺纹部分、通过搭扣配合/快速释放紧固件或其他等效手段。还有，过滤器组件容纳和定位在器具中的方式对也不是本发明的实质性特点，且本领域技术人员应理解可通过相应表面的配合、推靠或搭扣配合或其他等效手段来形成定位。

上述过滤器组件各种实施例的修改和改变对本领域技术人员来说是易于理解的。例如，过滤器组件的形状和尺寸、过滤器组件轮圈的形状和尺寸以及过滤器组件中过滤器部分的形状和尺寸可在不脱离本发明的范围内改变。轮圈可形成围绕过滤器部分的一部分或围绕过滤器部分整个周边或边界。

轮圈可通过其他制造方法制造。轮圈可通过其他技术和制造方法连结到过滤器部分。例如，轮圈和组件可通过热焊接、超声焊接、铸造和粘接来制造。本领域技术人员应理解，唇状物或其他密封结构的制造和形成可通过浇灌或通过过模制或通过其他用于聚亚安酯的等效制造过程来实现。

可变形轮圈可包括其他材料，如具有合适硬度、可变形度和柔韧性的塑料或橡胶。

应理解，诸如泡沫材料、纸张、HEPA过滤介质、织物或开放胞状聚亚安酯泡沫(open cell polyurethane foam)这样的具有不同密度和厚度的其他过滤介质可以以任何组合用在过滤器部分中和组件中。过滤器部分或层的数量可以改变。过滤层的顺序可改变。过滤器组件可形成真空吸尘器的电机前过滤器或可形成真空吸尘器的电机后过滤器。

过滤器部分可以是也可以不是可清洗的。过滤器组件可承装在壳体或壳罩中，壳体或壳罩能通过清洗来清洁。应理解，过滤器和任何过滤器壳体的形状不必是圆筒的，且其他形状可以等同地使用。

应理解，凸片(tab)可以是任何合适的材料或形状，以有助于从器具或过滤器壳体取出过滤器，例如凸片可以是钩状或通常用于纺织材料的凸片类型。其他改变对本领域技术人员来说是显而易见的。

本领域技术人员应理解，过滤器组件可用在并非上述那些过滤系统的其他过滤系统中和用在其他类型的器具中，例如空调系统中。

Claims (18)

1.一种用于清洁器具的过滤器组件，包括多个过滤器部分，该多个过滤器部分被绕过滤器部分边缘形成的可变形轮圈界定并保持为彼此邻近，还包括位于所述过滤器组件的表面上的凸片，该凸片有助于过滤器组件从清洁器具上移除。

2.如权利要求1所述的过滤器组件，其中，所述多个过滤器部分包括用无纺织物或泡沫介质形成的第一过滤器部分。

3.如权利要求1或2所述的过滤器组件，其中，所述多个过滤器部分包括第二过滤器部分，该第二过滤器部分位于第一过滤器部分的下游并用疏松织物或筛网材料形成。

4.如权利要求1或2所述的过滤器组件，其中，所述多个过滤器部分包括第二过滤器部分，所述第二过滤器部分位于第一过滤器部分的下游并包括静电过滤介质。

5.如权利要求4所述的过滤器组件，其中，所述多个过滤器部分包括第三过滤器部分，位于第一过滤器部分的上游并包括筛网材料，第一和第三过滤器部分通过可变形轮圈被保持为彼此直接相邻。

6.如权利要求1或2所述的过滤器组件，其中，可变形轮圈包括聚亚安酯材料。

7.如权利要求6所述的过滤器组件，其中，可变形轮圈包括具有20到90Duro的肖氏A型标尺硬度的聚亚安酯材料。

8.如权利要求1或2所述的过滤器组件，其中，所述过滤器部分中至少一个被连结到所述可变形轮圈。

9.如权利要求1或2所述的过滤器组件，其中，过滤器组件是可清洗的。

10.如权利要求1或2所述的过滤器组件，其中，该凸片被布置为有助于操作和清洗过滤器组件。

11.如权利要求5所述的过滤器组件，其中，所述凸片位于第三过滤器部分的表面上并远离第一过滤器部分，且凸片在可变形轮圈处被紧固到第三过滤器部分。

12.如权利要求1或2所述的过滤器组件，其中，轮圈被布置为包括定位装置，该定位装置适于防止过滤器组件在器具壳体中处于不正确方位。

13.如权利要求12所述的过滤器组件，其中，所述定位装置包括在轮圈上的并从其上向外延伸的突出部。

14.如权利要求1或2所述的过滤器组件，其中，可变形轮圈为柔韧的以使得过滤器组件能在清洁过程中被使用者操纵和挤压。

15.一种真空吸尘器，具有气流路径和位于该气流路径中的至少一个过滤器组件，其特征是，该至少一个过滤器组件为如前述权利要求中任一项所述的过滤器组件。

16.如权利要求15所述的真空吸尘器，包括适于将过滤器组件容纳在其中的壳体，其中，在使用中，可变形轮圈被布置为压靠壳体并将过滤器组件与壳体密封。

17.如权利要求15或16所述的真空吸尘器，包括用于使空气沿气流路径流动的电机，其中，这些或一个过滤器组件定位在电机上游。

18.如权利要求15或16所述的真空吸尘器，包括用于使空气沿气流路径流动的电机，其中，这些或一个过滤器组件定位在电机下游。

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