CN101801252A - 真空清洁器 - Google Patents

Abstract

一种真空清洁器，包括：用于产生通过真空清洁器的气流的真空源，用于过滤载有灰尘的气流的过滤单元，使真空清洁器在真空清洁模式与过滤器清洁模式之间转换的转换装置，以及从载有灰尘的气流中分离出灰尘的分离单元。在真空清洁模式中，气流以为了从气流中过滤出灰尘的第一方向通过过滤单元；在过滤器清洁模式中，气流以为了清除过滤单元收集的灰尘的第二方向通过过滤单元。在过滤器清洁模式中，分离单元连接在在真空源和过滤单元之间，以在过滤器清洁模式下收集从过滤单元上清除的灰尘。在真空清洁模式中，分离单元可操作地与气流路径断开。

Description

真空清洁器

技术领域

本发明涉及一种在真空清洁模式和过滤器清洁模式下运转的真空清洁器，该真空清洁器包括：用于产生气流的真空源，用于过滤载有灰尘的气流的过滤单元，使真空清洁器在真空清洁模式与过滤器清洁模式之间转换的转换装置，以及从载有灰尘的气流中分离出灰尘的分离单元。

背景技术

WO2005/053497A1公开了一种在真空清洁模式和过滤器清洁模式下运转的真空清洁器。该真空清洁器包括用于从气流中分离出灰尘颗粒的分离单元。而气流中未被分离出的灰尘颗粒被下游的过滤器收集。在该文献中使用两个过滤器，而且当一个过滤器被细小的灰尘堵塞时，用户可以使过滤器转变位置来清洁堵塞的过滤器，并使用分离单元和另一个下游的过滤器。在气流路径上来看，两个过滤器都位于分离单元的下游。

发明内容

本发明的目的在于提供一种新颖的在真空清洁模式和过滤器清洁模式下运转的真空清洁器。

该目的以及其他目的可以通过本发明的第一技术方案的真空清洁器实现。它的各种具体实施方式在其他从属技术方案中定义。

根据本发明的一方面，提供一种在真空清洁模式和过滤器清洁模式下运转的真空清洁器，该真空清洁器包括：用于产生通过真空清洁器的气流的真空源，用于过滤载有灰尘的气流的过滤单元，使真空清洁器在真空清洁模式与过滤器清洁模式之间转换的转换装置，以及从载有灰尘的气流中分离出灰尘的分离单元。在真空清洁模式中，真空源使得第一气流路径中的气流以为了从载有灰尘的气流中过滤出灰尘的第一方向通过过滤单元，并到达真空源。而且，在过滤器清洁模式中，真空源使得第二气流路径中的气流以与第一方向相反的为了从过滤单元上清除灰尘的第二方向通过过滤单元，并到达真空源。分离单元在过滤器清洁模式中连接在第二气流路径中，在真空源和过滤单元之间，以从气流中分离出从过滤单元上清除的灰尘。在真空清洁模式中，分离单元可操作地与第一气流路径断开。

因此，本发明是基于如下有利的方案，即提供一种真空清洁器，具有用于在真空清洁期间过滤出灰尘的过滤器或过滤单元、和用于在过滤器清洁过程中从真空清洁过滤器收集灰尘的分离器或分离单元。相比于具有用于在真空清洁过程中收集灰尘的分离器(通常的旋风分离器)的真空清洁器，本发明的技术方案有许多优点。

例如，可以减小真空清洁期间的压差，这可以减少能耗，并且也能降低真空清洁期间的噪音。

由于过滤器以及用于过滤器清洁的分离器的尺寸可以设置得比用于真空清洁的分离器更小，所以本发明的方案可以实现小型化。

而且，通过真空清洁模式中可操作地断开的分离单元，可以获得高分离效率，而不必忍受高流阻的缺点。换句话说，不需要像在真空清洁期间可操作地连接有分离单元的真空清洁器的情况下那样考虑流动性能与分离性能之间的平衡。因此，根据本发明，可以实现具有低流阻和高分离效率的真空清洁器。

而且，在需要清洁过滤器时，使用者也无需拆卸过滤器。因此，过滤器清洁过程对与使用者来说变得更容易，根据理解也更容易进行过滤器清洁过程。

因为分离单元只在过滤器清洁期间可操作地连接在气流路径中，所以不需要辅助分离器。在真空清洁期间，分离单元保持实质上无动作。

在真空清洁模式中，分离单元可操作地与真空清洁期间产生的气流断开。这可以通过不同的方式实现，例如通过完全断开分离单元。在另外的实例中，通到分离单元的通到或路径保持打开，但是另外还设置一空气路径，该空气路径的流阻比通过分离单元的空气路径的流阻更低，这样气流就有效地绕开分离单元。

尽管一个分离器可以实现所希望的过滤器清洁，但分离单元可以包括一个分离器或多个分离器，例如2至4个分离器。

同样的，过滤单元可以由一个过滤器或串行或平行的多个过滤器组成。而且，过滤单元可以包括用于收集细小灰尘、较大灰尘或碎片颗粒的过滤器。术语过滤器不限于某种特定类型的过滤器。相反的，任何适于从载有灰尘的气流中过滤出灰尘及颗粒的过滤器用于本发明。例如包括但不限于HEPA及其他微孔过滤器，刚性、半刚性以及柔性的过滤器，筛网过滤器，孔板过滤器，金属、纸、纤维或塑料制的过滤器，以及它们的组合。而且，过滤单元可以包括串行或并行设置的不同或相同的过滤器的组合。

优选的，分离单元包括一个或多个旋风分离器。但是，其他类型的分离器也可以想到。如果在所述过滤单元中使用旋风分离器，其尺寸有利地为过滤器清洁而优化。然后，涡流室的尺寸有利地比在用于真空清洁的旋风分离器的涡流室的尺寸更小。用于真空清洁的旋风分离器的涡流室产生适合过滤器清洁的高流阻，但是不适合于真空清洁。

真空清洁器可以是固定式真空清洁器，例如中心式真空清洁器；或者是活动式真空清洁器，例如罐式、竖直式、杆式、机器人式或手持式真空清洁器。

真空清洁器可以还包括用于在过滤器清洁模式中敲击或振动过滤器的装置。

真空清洁器可以设置为自动地或者至少无需使用者努力地进入过滤器清洁模式。例如，在一些实例中，控制装置可以设置为在真空清洁操作开始和使用者打开真空清洁器时启动过滤器清洁过程。在其他实例中，控制装置可以设置为在每次过滤器被清除真空清洁期间收集的大碎片的时候启动过滤器清洁。在另外的其他实例中，使用者可以通过按按钮来触发过滤器清洁。可选的，可听或可视的指示器可以用来提示使用者过滤器需要清洁。在进一步的实例中，控制装置可以设置为真空清洁操作一完成，即使用者关闭真空清洁器时，启动过滤器清洁。

本领域技术人员应该理解，这些可选方案可以组合。例如，使用者可以在真空清洁操作之后或之前清除过滤器的大碎片。然后，在打开真空清洁器时，控制装置启动过滤器清洁。清除过滤器大碎片可以改善并可以加速随后的过滤器清洁过程。

附图说明

图1示意性地示出了在真空清洁模式下运转的真空清洁器。

图2示意性地示出了在过滤器清洁模式下运转的真空清洁器。

图3示意性地示出了旋风分离器。

具体实施方式

本发明涉及固定式和活动式的真空清洁器，包括罐式以及圆筒式真空清洁器。因此，本发明也涉及中心式、杆式、手持式或机器人式真空清洁器等。

图1示意性地示出了在真空清洁模式下运转的真空清洁器1。图2示意性地示出了在转换到过滤器清洁模式时的真空清洁器1。真空清洁器1从真空清洁模式到过滤器清洁模式的转换可以手动或自动实现。

参见图1和图2，真空清洁器1具有真空源10，该真空源通常具有电动机驱动的风扇。真空源10产生气流，使真空清洁器1能够从地板和地毯等上收集灰尘。真空源10通过过滤单元12连接到用于载有灰尘的气流16的入口14。

如图1所示，过滤单元12从载有灰尘的气流16中过滤出灰尘。气流16然后通过真空源10，并且最终由于马达过滤器18过滤以收集例如真空源10释放的碳颗粒。图1的气流路径通过保持第一组阀门20、22打开并且使第二组阀门24、26关闭而实现。

在图2中，真空清洁器1已被转换到过滤器清洁模式。在过滤器清洁模式下，过滤单元12被清洁，从而通过清除可能堵塞过滤器的灰尘而降低了过滤单元的流阻。通过关闭第一组阀门20、22并打开第二组阀门24、26而使真空清洁器1转换到过滤器清洁模式。然后外界的气流28被抽吸通过过滤器清洁开口30，并且以与真空清洁模式相反的方向通过过滤单元12，从而过滤单元12能够将灰尘释放到气流28中。这一过程可以选择地通过在过滤单元中敲击或振动过滤器的敲击器或振动器而被加强。

需要注意的是，图1和图2所示的布局仅仅是一个示例。在本发明的范围内也可以有其他布局，而且阀门装置产生的功能可以加以变化。

气流28通过过滤单元12后通过分离单元32，从而过滤单元12释放的灰尘被从气流28中分离出。然后气流28通过真空源10和马达过滤器18。

该过程清洁了过滤单元12，从而更换周期能够被显著延长。该分离率，对于一个特定的灰尘(例如标准灰尘)，将会比真空清洁模式的高。高分离率是以高流阻为代价的，但是在过滤器清洁模式中这是可以允许的，因为不需要收集像在真空清洁地板或地毯时包括较重颗粒的灰尘。该高分离率可以有效地分离过滤单元12释放的细小灰尘碎片。

该结构中的过滤单元12可以定期清洁，可以手动地也可以自动地进入到过滤器清洁模式，例如在使用者开始或完成真空清洁时。也可以设置压力传感器来测量过滤单元12中的压差，以便确定什么时候需要清洁过滤器。过滤单元还可以具有多个过滤器。

由于过滤单元的定期清洁，所以过滤单元12不需要能够装载大量灰尘。可以考虑例如膨胀的PTFE(聚四氟乙烯)制作的微孔过滤器，例如GORE-TEX(商标)。关于这样的过滤器，灰尘收集在过滤器表面的上方，而不是像传统过滤器那样在过滤器的内部。因此，微孔过滤器易于清洁。

分离单元32可以至少一个如图3所示的旋风分离器34。旋风分离器34具有入口槽36，载有灰尘的空气通过入口槽36进入到涡流室38中。如图3所示，涡流室38可以具有与竖直方向垂直的大致圆形的截面。载有灰尘的空气沿着涡流室38的外围的切线方向进入，并且通过插设在涡流室38中心的出口管40被吸出涡流室38。这使得载有灰尘的空气通过涡流室38流到涡流42中。

从而灰尘颗粒44受到取决于v²/R的离心力，其中v是流速而R是涡流室横截面的直径，所述离心力迫使颗粒朝向涡流室侧壁。一旦灰尘颗粒44到达侧壁，它将会被图中向下指向的次级气流俘获，通过开口46落到涡流室38的底部并进入到集尘室48中。

集尘室48可以方便地被真空清洁器的使用者清空，而且使用这种旋风分离器可以消除传统真空清洁器过滤袋的需要。

在所述的旋风分离器34中，涡流室38具有向下的锥形截面，并在开口处具有最小的横截面。尤其是，涡流室具有截头圆锥形。应该注意，其他圆锥形式、以及圆柱形式、非圆锥形式也可以在旋风分离器中考虑。

通常地，旋风分离器或其他类型的分离单元会在分离效率和流阻之间选取平衡，分离效率越高则流阻越高。因此，如果使用能够对标准灰尘提供非常高的分离效率/分离率的旋风分离器，流阻将会很高而不能利用常规的真空源提供可接受的真空清洁器气流，并且真空清洁器将不能以可接受的方式从地板或地毯上吸取灰尘。根据本发明的真空清洁器1设置有只在过滤器清洁模式中使用并且在真空器件模式中可操作地断开的分离单元32。

因此，本发明的真空清洁器1能够选择在真空清洁模式下真空清洁以及在过滤器清洁模式下进行灰尘分离，而不用考虑平衡问题。

总之，本发明提供了真空清洁器1，其包括过滤单元12，用于产生负气压的真空源10，以及分离单元32.真空清洁器1构成为在真空清洁模式下运转并且可转换到过滤器清洁模式，其中真空源10与分离单元32连接，以使得气流反向通过过滤单元以便从过滤单元上去除灰尘，而且分离单元32设置为从气流中分离并收集过滤单元12释放的灰尘。

本发明不限于上述具体的实施例，在权利要求书的范围内可以进行修改或变化。

Claims (10)

1.一种在真空清洁模式和过滤器清洁模式下运转的真空清洁器(1)，该真空清洁器包括：用于产生通过真空清洁器(1)的气流的真空源(10)，用于过滤载有灰尘的气流的过滤单元(12)，使真空清洁器(1)在真空清洁模式与过滤器清洁模式之间转换的转换装置，以及从载有灰尘的气流中分离出灰尘的分离单元(32)，

其中，在真空清洁模式中，真空源(10)使得第一气流路径中的气流(16)以为了从载有灰尘的气流(16)中过滤出灰尘的第一方向通过过滤单元(12)，并到达真空源(10)，以及

其中，在过滤器清洁模式中，真空源(10)使得第二气流路径中的气流(28)以与第一方向相反的为了从过滤单元(12)上清除灰尘的第二方向通过过滤单元(12)，并到达真空源(10)，

其特征在于，分离单元(32)在过滤器清洁模式中连接在第二气流路径中，在真空源(10)和过滤单元(12)之间，以分离从过滤单元(12)上清除的灰尘，和

在真空清洁模式中，分离单元(32)可操作地与第一气流路径断开。

2.根据权利要求1所述的真空清洁器(1)，其特征在于，分离单元(32)具有至少一个旋风分离器(34)。

3.根据权利要求2所述的真空清洁器(1)，其特征在于，分离单元(32)具有两个或更多个旋风分离器(34)。

4.根据上述任意一项权利要求所述的真空清洁器(1)，其特征在于，过滤单元(12)包括多个过滤器。

5.根据上述任意一项权利要求所述的真空清洁器(1)，其特征在于，过滤单元(12)包括微孔过滤器。

6.根据上述任意一项权利要求所述的真空清洁器(1)，其特征在于，过滤单元(12)包括用于敲击或振动过滤器的装置。

7.根据上述任意一项权利要求所述的真空清洁器(1)，其特征在于，转换装置包括用于导向气流的阀门装置。

8.根据上述任意一项权利要求所述的真空清洁器(1)，其特征在于，所述转换装置由使用者控制。

9.根据上述任意一项权利要求所述的真空清洁器(1)，其特征在于，还包括控制和驱动转换装置的控制装置。

10.根据权利要求9所述的真空清洁器(1)，其特征在于，所述控制装置在进入真空清洁模式之前的真空清洁过程的初始自动地将真空清洁器转换到过滤器清洁模式，或者所述控制装置在离开真空清洁模式之后的真空清洁过程的末尾自动地将真空清洁器转换到过滤器清洁模式。

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