CN102245074A - 旋风式真空吸尘器的带凸棱的旋风罩 - Google Patents

Abstract

一种真空吸尘器的旋风分离器，其具有带有空气进口和空气出口的旋风腔。旋风腔引导空气流进入到旋风模式以从空气流移除第一数量的渣物。过滤器罩位于旋风腔中，并使空气进口与空气出口分开。过滤器罩包括透气的过滤器表面，该透气的过滤器表面适于允许空气流从空气进口移到空气出口，并从空气流移除第二数量的渣物。一个或多个凸出部关联于过滤器表面，并被构造和定尺寸成引导大体上平行于过滤器表面移动的空气流的至少一部分在穿过过滤器表面之前离开过滤器表面。还公开了一种具有旋风分离器的集尘组件和一种使用旋风分离器的方法。

Description

旋风式真空吸尘器的带凸棱的旋风罩

技术领域

本发明涉及具有离心式或旋风式空气分离系统的真空吸尘器的使用特征。更具体地，本发明涉及具有带凸棱的或有纹理的表面的旋风罩(cyclone shroud)。

背景技术

旋风式真空吸尘器是本领域公知的。典型地，旋风式真空机使用刚性的旋风容器代替袋子。旋风容器典型地是圆柱形的或略微锥形的，并包括接收脏空气的进口以及清洁的或部分清洁的空气通过其出去的出口。真空风扇用于将空气输送通过旋风容器，且风扇可以位于旋风容器的上游或下游。当空气穿过旋风容器时，它被引导入旋风模式中，以由于旋风的漩涡运动而从空气流中移除脏物和灰尘。被移除的脏物或灰尘被沉积在容器的下部或当其掉出旋风式空气流时被引导入辅助的集尘容器。

还公知的是，在空气流路径中使用不止一个旋风，且多级的和/或平行的旋风可以用在单个真空吸尘器中。进一步地，过滤特征，诸如罩和其他种类的过滤器，可以用在空气流路径中，或者在一个旋风或多个旋风中，或者在它们的上游或下游。例如，罩可以被用于引导圆柱形容器中的空气流进入到漩涡，并迫使空气流改变方向以借助惯性移除颗粒。罩可以采用多种形状和尺寸，已知的是提供圆柱形罩、圆锥形罩、截锥形罩和具有其他形状的罩。罩可以形成有网状类型的过滤网(screen)、圆形的穿孔、或其他孔或开口，以允许空气穿过罩而滤掉较大的颗粒。根据本申请，穿孔可以具体地定型以阻止某些尺寸的灰尘和脏物颗粒穿过，而对空气流提供相对小的阻碍，并且已经使用了不同几何形状的孔以努力改进真空吸尘器中的空气/脏物分离。

还公知的是，旋风罩可以设置成多微孔过滤器形式。事实上，罩仅是具有大孔隙的过滤器。旋风式过滤器可以包括多种有用的类型和形状中的任意，诸如打褶的、泡沫的、超微细的、HEPA、ULPA等。具有多种过滤尺寸的罩和/或微孔过滤器的组合可以任何数量的组合用于真空吸尘器的旋风分离器中或联合于真空吸尘器的旋风分离器来使用。

旋风罩和其他种类的过滤器还可以具有其他特征以加强空气流或脏物分离。例如，诸如回流凸缘(flow reversing lip)的特征可以加到罩。回流凸缘典型地被定位在围绕罩的底边缘周围并以一个角度或径向地向下延伸，以阻碍空气流从罩的下方向上流向罩表面。这种回流凸缘可以加强脏物分离，阻止较大物被升起到与罩的穿孔表面接触，或提供其他的益处。具有罩、回转凸缘、过滤器和其他过滤及流动控制装置的示例性的旋风式真空机，在专利号为5,145,499；5,893,936；6,910,245和7,222,392的美国专利中得以描述，这些美国专利文献被并入到本文中。

尽管诸如上述那些多种现有技术装置已经被使用，仍存在提供这些装置的可替代的需要。

发明内容

在第一示例方面中，本发明提供了用于真空吸尘器的旋风分离器。旋风分离器具有旋风腔和过滤器罩。旋风腔具有空气进口和空气出口，并适于引导空气流进入到旋风模式以从空气流移除第一数量的渣物(debris)。过滤器罩位于旋风腔中，并使空气进口与空气出口分开。过滤器罩包括透气的过滤器表面，该透气的过滤器表面适合于允许空气流从空气进口移到空气出口，并从空气流移除第二数量的渣物。一个或多个凸出部关联于过滤器表面。一个或多个凸出部的构造和尺寸适于引导大体上平行于过滤器表面移动的空气流的至少一部分在穿过过滤器表面之前离开过滤器表面。

在另一示例方面中，本发明提供了用于真空吸尘器的集尘组件。集尘组件具有旋风腔、过滤器罩和集尘腔。旋风腔具有大体上圆柱形的侧壁、空气进口和空气出口，并适合于引导空气流进入到旋风模式以从空气流移除第一数量的渣物。过滤器罩位于旋风腔中，并使空气进口与空气出口分开。过滤器罩包括透气的过滤器表面，该透气的过滤器表面适合于允许空气流从空气进口移到空气出口，并从空气流移除第二数量的渣物。一个或多个凸出部关联于过滤器表面，并被构造和定尺寸成引导大体上平行于过滤器表面移动的空气流的至少一部分在穿过过滤器表面之前离开过滤器表面。集尘腔适合于接收第一数量的渣物和第二数量的渣物。

在第三示例方面中，本发明提供了一种用于从空气流移除渣物的方法。该方法可包括：将空气流通过进口引入到旋风腔中；使空气流螺旋下降通过旋风腔(因此形成邻近旋风腔的外壁定位的外旋风柱)；使空气流朝向旋风腔的中心轴径向向内移动；使空气流螺旋上升通过旋风腔(因此形成从外旋风柱径向向内定位的内旋风柱)；使形成内旋风柱的空气流的至少第一部分穿越过滤器表面；以及在空气流的第一部分穿过过滤器表面之前使空气流的第一部分越过从过滤器表面延伸的一系列障碍。

本发明内容的叙述不意在限制所要求保护的发明。所要求保护的发明的其他方面、实施方式、改变和特征对于看了本文公开内容的普通技术人员来说将是显而易见的。进一步地，本发明内容的叙述和本文提供的其他公开，不意在缩小本申请或者任何在先申请或者以后的相关的或不相关的申请中的权利要求的保护范围。

附图说明

本发明被参照以下附图中所示的实施方式的实例得以详细描述，在附图中，相同的部件用相同的附图标记指示。

图1是包括了本发明的特征的集尘组件的侧平面图。

图2是图1的示例性集尘组件的侧剖视图。

图3是图1的示例性集尘组件的进口结构的视图。

图4是图1的示例性集尘组件的过滤器罩的视图。

具体实施方式

本发明提供了关于用于真空吸尘器分离系统中的有纹理的罩的很多创造性的特征。本发明的各个特征和可选实施方式参照它们在某些实施方式中的示例使用得以描述，但是应该容易地意识到，特征可以可选地并入到真空吸尘器脏物分离系统的其他实施方式中。本发明包括这些和其他变化形式，如本领域普通技术人员根据本文将意识到的。进一步地，本文描述的各特征可以与彼此单独地使用或以任何适当的组合使用。阐述了各种示例实施方式的本文所公开的内容并不意在以任何方式限制本发明。

本发明的示例实施方式在图1-4中被阐明，图1-4大体上阐明了用于立式真空吸尘器、罐式真空吸尘器、中央真空吸尘器或任何其他类型的真空吸尘器的集尘组件100。在所阐明的实施方式中的集尘组件100被构建成以便它能够作为完整的单元附接于真空吸尘器(未示出)和从真空吸尘器拆除，但是应该意识到，在其他实施方式中，集尘组件的所有或部分可以永久地附接于真空吸尘器。

示例性的集尘组件100包括杯102、过滤器盖114和多个内部特征。杯102被描绘为大体圆柱形的，带有具有内表面和外表面的透明的或部分透明的侧壁103。应该意识到，杯102可由多个组装的侧壁或单个模制结构制成，并可以具有任何适当的总体的外部形状和内部形状。杯102具有位于或靠近侧壁103的底部的底壁106，以形成封闭的类似杯的形状。

杯102具有进口104和出口108。进口104适于紧密配合脏空气通道(未示出)以将脏空气输入到杯102中。脏空气具有夹带在其中的脏物和/或渣物，该脏物和/或渣物从正由位于进口104上游或下游的常规真空风扇(未示出)清洁的表面上吸离。脏空气通道可以连接于常规真空吸尘装置，诸如地板吸嘴、清洁棒吸嘴(诸如电刷)或类似物。示例进口104穿过靠近杯102的上边缘的杯侧壁103，并可定向成以切线方向将空气流引导至杯102的内表面。在其他实施方式中，进口104可以定位在覆盖杯102的顶部的盖子中、通过杯102的底部设置或者定位在别处，如看了本文所公开的内容的本领域普通技术人员将理解和意识到的。此外，进口104可以设有(或协同于)一个或多个挡板或者其他结构，以便以切向或旋风模式将空气引导入杯102中。这些特征是本领域已知的，且可以是可取的，例如，如果进口104将进入的脏空气大体上垂直地引导入杯102中，以帮助在杯中形成切向气流。

示例实施方式的出口108穿过杯102的底壁106。如图1和图2所示，出口108近似地穿过底壁106的中央，但它可以偏离杯102的中央一定的距离，诸如约0.125至约1.00英寸的距离。在其他实施方式中，出口108可以穿过侧壁103，或者通过过滤器盖114(或杯102的顶部的任何其他种类的盖子)。这种变化形式是本领域中已知的。出口108为空气提供了离开集尘组件100的路径，并可包括通过杯102的简单的孔，或者它可以包括诸如出口管108A的延伸部。分别根据真空风扇是否在集尘组件100的下游或上游，出口108不固定地(fluidly)附接于真空风扇的进口或大气。出口108可以具有围绕其周缘的出口密封件204，以为下游部件提供不透气通道，并且这一密封件可以位于出口管108A(如果使用这类管的话)的底部。出口密封件204可以由诸如橡胶、硅或塑料的适当材料制成。

底壁106可以具有枢转的活板门110，杯102的内容物可以通过该枢转的活板门110被拆卸。示例性的活板门110通过铰链121枢转地安装在杯102的一侧，并通过位于杯102的相对侧的下部闩122以密封接触侧壁103的底边缘的方式固定。可以设置密封件202以帮助阻止脏物和空气在活板门110和侧壁103之间穿过。如所示的，当活板门110被关闭时，出口108可以诸如通过使用出口密封件204密封出口管108A。这种枢轴、卡扣和密封布置是本领域中已知的。在此示例实施方式中，卸下具有下部闩122的活板门110提供了清空装有收集的脏物和灰尘的杯102的方式。在打开后，活板门110可以通过下部闩122关闭和固定在适当位置。应该理解，此特殊的构造不是必须的，也可以设置其他构造用于杯102的清空。例如，底壁106可以简单地形成为侧壁103的部分，并且杯102可以通过将它倒转以及卸下过滤器盖114和任何其他用以密封所述杯102的顶部的部件来清空。

杯102被盖子、整体地形成的上壁或任何其他适当的结构覆盖，以包封或选择性地覆盖集尘组件100的顶部。包封的上部结构可以形成为杯102所附接的真空吸尘器的一部分或杯102自身的一部分，或者它可以设置成可从具有杯102的真空吸尘器拆卸的单独的部件，如在示例实施方式中的。这些和其他变化形式是本领域中已知的。在所示的实施方式中，杯102具有上边缘112，该上边缘112具有为过滤器盖114提供附接点的凸缘112’。过滤器盖114自由地可附接于杯102和从杯102卸下，但是它可以通过枢轴、滑槽或其他结构连接于杯102，该枢轴、滑槽或其他结构阻止过滤器盖114和杯102彼此完全脱离。如图2所示，过滤器盖114钩在杯102的一侧上的凸缘112’的周围，并且上部闩120将过滤器盖114固定到杯102的上边缘112。上部闩120包括如图所示的简单的摇臂扣(rocker catch)，或者将部件保持在一起的一些其他适当的附接装置(例如螺纹固定件、凸轮锁等)。过滤器盖114可以包括密封件(未示出)，该密封件形成过滤器盖114和杯102的顶部之间的不透气密封，但这不是所有实施方式中要求的。过滤器盖114显示具有可选择的手柄114’，当集尘组件100从真空吸尘器卸下时，该手柄114’可以用于携带杯102。手柄114’还可提供用于从杯102卸下过滤器盖114的杠杆点(leveragepoint)。应该理解，此特殊的构造是选择性的，提供杯102的覆盖物的其他构造是可能的。

过滤器罩116位于杯102中，并不固定地位于进口104和出口108之间。阐明的过滤器罩116具有安装于侧壁103的上壁118，以及大体上圆柱形的过滤器表面118’，该圆柱形的过滤器表面118’从上壁118延伸并从杯侧壁103的内表面径向向内定位。过滤器表面118’可以通过大体上径向的壁124连接于上壁118。径向壁124可以具有如图所示的宽度W(见图2)，并且它可以或者是大体上水平的，或者是成角度的以便径向壁124不垂直于上壁118和/或过滤器表面118’。在其他实施方式中，径向壁124(如果有的话)可以以其他方式定轮廓或构造。例如，径向壁124可以具有弯曲的形状或者在它接合过滤器表面118’(如图所示)和/或上壁118的位置处包括弯曲半径(curved radius)。

如图所示，径向壁124还可以具有类似斜坡或螺旋形状，以当其在杯102中旋转时帮助向下引导空气和渣物。在示例实施方式中，随径向壁124环绕杯102，此螺旋形状从进口104的顶部或上方的一点延伸至朝向进口104的底部或在进口104的底部下方的一点。改变总的斜坡高度(即相对于旋风腔的轴线的起始点和结束点之间的距离)可以影响装置的颗粒分离特性。例如，诸如在所示的实施方式中，在通过进口104进入的空气的流动路径的底部处或附近某处一点终止径向壁124，可以使得围绕径向壁124下方的杯102经过的空气在进来的空气下方穿过以帮助阻止湍流的产生。在其他实施方式中可以提供此形状和构造的各种变化形式。

过滤器罩116可以从杯102卸下、永久地安装在其中或者甚至与杯102整体地形成。在所示的实施方式中，上壁118的顶边缘具有凸缘118’，该凸缘118’紧密配合于临近杯102的上边缘112定位的相应的凹槽112”。弹性的周缘密封件200可以设置在杯102的上边缘112处，以帮助在过滤器罩116和侧壁103之间形成不透气密封。密封件200可以由诸如弹性的橡胶或塑料的适当的密封材料制成。当过滤器罩116在杯102中时，如所示的密封件200提供过滤器罩116和杯102的上边缘112之间的不透气密封(如本文所使用的，术语“不透气”和类似的术语意思是微量空气可能通过尤其是密封件在使用过程中磨损或损坏的地方)。密封件200还可以(或可选地)将过滤器罩116的顶部密封至过滤器盖114的底部。还可通过使上壁118形成为紧密地配合侧壁103的内表面、通过将这些部件结合在一起或者通过任何其他方式，提供侧壁103和过滤器罩116之间的不透气密封。还可取的或可允许的是，如果进口104(或进口104的上游的流动路径)被阻塞时，提供经过此位置的一定量的空气泄漏以阻止真空风扇发动机过热。

过滤器罩116的底部连接于出口管108A，并且通过超声地将它们结合在一起、整体地形成它们、提供弹性的垫圈密封、或者通过简单地提供部件之间的紧密公差，可以在这些部件之间形成不透气密封。如以上所解释的，出口管108A紧密配合于出口108。如此，出口管108A可以帮助使过滤器罩116定位和稳定在杯102中。

如图2最好地显示的，过滤器表面118’具有一系列穿孔210，空气能够通过该一系列的穿孔210从进口104行进到出口108。穿孔210可以覆盖整个过滤器表面118’或仅其中选择的部分，并可具有任何适当的轮廓(例如圆形、方形等)、形状(例如圆柱形、截锥形、圆形边缘、斜边缘、尖锐边缘等)、定向(例如垂直于过滤器表面118’或相对于过滤器表面118’呈一定角度)、尺寸或布置。在所示的实施方式中，穿孔210是圆形的，在面向杯壁103的端部上具有约2毫米的均匀直径、斜的或圆形的边缘，并通过过滤器表面118’以大体垂直于过滤器表面118’的方向延伸。示例性穿孔210以螺旋箭头的重复模式布置，该螺旋箭头不仅相对于圆柱形表面中心线轴向地延伸而且围绕过滤器表面118’的周缘的至少一部分延伸。在其他实施方式中，可以用诸如方形模式(其中穿孔210以重复方形模式布置)的其他几何模式或者非几何模式代替所示模式的穿孔210。此外，在其他实施方式中，穿孔210可以独一无二的、不重复的模式随机地分布或布置。还应该意识到，穿孔210可以设置有混合的尺寸、形状、模式等。穿孔210允许空气从进口104移到出口108，而阻止大于穿孔210的颗粒通过。穿孔的罩结构的总体概念是真空吸尘器领域中已知的，且可以使用穿孔或罩形状的任何适当的可选的布置。

过滤器表面118’可以包括一个或多个部分，其不具有穿孔210或具有相对少的穿孔210。在示例实施方式中，没有穿孔的固体壁部分310邻近进口104设置，以便使进入的空气不立即进入穿孔210。固体壁部分310还可帮助朝向侧壁103引导进入的切向空气流，其可通过建立杯102中的空气流模式帮助激发旋风式分离，和/或帮助抵着侧壁103压缩进来的渣物或引导它离开过滤器罩118’。

一系列凸棱320位于过滤器表面118’上。每个凸棱320包括过滤器表面118’的外表面上的凸起的结构。凸棱320可以包括单独的部件，或者它们可以与过滤器表面118’整体地形成。凸棱可以从过滤器表面118’凸出任意距离，但是在所示的实施方式中，它们凸出至少约0.5毫米。在所示的实施方式中，一些或所有的凸棱320围绕过滤器罩118’的周缘以螺旋方式延伸，并大体上位于穿孔210的相邻螺旋箭头之间。因此，穿孔210的螺旋箭头和凸棱320提供了大体上越过整个过滤器表面118’的重复的和可选的模式，例如图3中可以看见的。

凸棱320被布置成以便它们阻止而不是顺从流过过滤器表面118’的空气。如本领域普通技术人员将意识到的，进入杯102的空气大体上将沿着杯102的外周切向地和向下旋转，诸如图1中的箭头“A”所示的。当空气到达杯的底壁106(或任何渣物停在底壁106上)时，它倾向于倒转其竖直方向，并朝着杯的中心移动。当空气向上并大体上沿着出口管108A返回时，它继续围绕杯102旋转，并最终到达过滤器表面118’。当空气到达过滤器表面118’时，它仍将以与其进入杯102相同的方向旋转，但以如箭头“B”所示的向上的有角度的方向，而不是原始的向下的有角度的方向。在优选实施方式中，凸棱320被定向成与邻近过滤器表面118’的空气流的方向交叉(例如见图4)，或者垂直地或者大体成一定交叉角(例如角度“θ”所示的)。期望约90度至约30或15度、或者更小的角度来提供本发明的益处，但是可以使用更小的交叉角并且更小的交叉角在某些环境下可能是理想的。

应该已经发现，过滤器表面118’上的凸棱320的使用可以通过改进集尘组件的性能的至少一些方面而提供显著的益处。不限于任何操作理论，应该相信，空气流过过滤器表面118’，并撞击凸棱320(或凸棱320产生的边界层)，该凸棱320(或凸棱320产生的边界层)提供了在空气进入穿孔210之前必须经过的障碍。应该相信该推测的动作将物体抬起离开过滤器表面118’。进一步地，凸棱320止住离开穿孔210的大颗粒，从而甚至当诸如一片纸的大的物体可能被压向凸棱320时，允许空气沿着相邻凸棱320之间的通道流入到穿孔210。除了(尤其当杯102几乎充满渣物时)改进旋风性能之外，应该已经发现，凸棱320还可帮助阻止诸如头发和纤维的细长的颗粒附着于过滤器表面118’。这可以改进旋风操作性能并使得更易于清洁和维护过滤器表面118’。

如图2所示，过滤器表面118’可以相对于出口管108A径向地位移，并通过下壁220连结于该出口管108A，但是在可选实施方式中，出口管108A可以省略，或可以具有与过滤器表面118’相等的或比过滤器表面118’更大的直径。在所示的实施方式中，下壁220可以包括围绕其底部周缘的向下凸出的环形凸缘222或其他结构，以帮助控制空气流、改进效率或提供其他益处。如所示的，示例凸缘222可以垂直于过滤器罩116的纵轴，以大体上向下的方向延伸。该凸缘222可以迫使空气流改变方向，因此用作回流凸缘，或当空气流从杯102的下部向过滤器表面118’行进时以其他方式改变装置中的空气流模式。例如，一旦空气到达下壁220的表面时，它可以径向向外流至凸缘222，该凸缘222可以使它改变方向，带来借助惯性从空气流移除额外渣物的效果。可选地，凸缘222可以产生在下壁220下方的再循环或闭塞的空气层，其使空气减慢并帮助移除夹带的颗粒。不论是怎样的操作方式或理论，如果需要的话，诸如示例实施方式中的或具有其他形状(例如，径向地延伸的壁或截锥形的凸出)的凸缘222可以用在本发明的实施方式中。还应该理解，下壁220自身可以包括穿孔。

应该理解，在示例实施方式中描述的过滤器罩116和过滤器表面118’仅是本发明的一种可能的实施方式，对于看了本发明公开的内容的普通技术人员来说，阐述的形状和构造的变化形式将是容易地显而易见的。例如，过滤器罩116可以由单个的模制塑料片制成，并且它具有不同的形状。进一步地，过滤器表面118’可以具有其他的形状，诸如截锥形形状、圆形形状、或不同形状的混合。此外，过滤器表面118’可以包括过滤网或其他过滤介质(诸如传统的折叠过滤器、刚性的无纺布过滤垫、多孔塑料材料、或适于从空气滤掉颗粒的任何其他材料)，并且凸棱320可以包括被装配或形成在过滤网或过滤器上的单独的部件。此外，凸棱320可以设置为能够附接于之前就存在的罩或过滤器的附加部件。

进一步地，所阐明的过滤器罩116可以被替换或改变，且过滤器表面118’可以其他方式保持在集尘组件100中。例如，在其他实施方式中，上壁118和/或径向壁124可以被改变、最小化或重定形状，以提供将过滤器表面118’保持在集尘组件100中的适当位置的其他结构。例如，上壁118可以省略，并且径向壁124可以提供过滤器表面118’和侧壁103之间的唯一支撑，诸如在专利号为6,910,245的美国专利中所示的。在另一实施方式中，上壁118和径向壁可以忽略，并且过滤器表面118’可以安装于过滤器盖114或其他盖结构，诸如在专利号为6,558,453的美国专利中所示的。在其他实施方式中，过滤器表面118’可以设置为单独的部件，该单独的部件安装在出口管上并被盖子卡在适当位置，诸如在专利号为6,829,804的美国专利中所示的，或者这一过滤器表面118’可以附接于出口管，以便不必用盖子将其卡在适当位置。在其他实施方式中，过滤器表面118’可以安装在可移动的脏物杯上方的旋风腔中，在这种情形中，由旋风腔和脏物杯形成的组合结构形成集尘组件。具有前述总体结构的装置的实例在公布号为2005/0138763的美国专利中得以阐述。前述参考文献的公开内容全部被并入到本文。

过滤器230可以位于过滤器罩116中，如图2中所阐明的。过滤器230不固定地位于过滤器罩116和出口108之间的空气路径中，以便空气在到达出口108之前必须穿过过滤器230。过滤器230被布置成使得空气径向向内穿过圆柱形的过滤器壁，但可以使用其他过滤器形状和空气流模式。过滤器230可以任何适当的方式安装在集尘组件100中。例如，如所示的，过滤器230可以安装在过滤器杆(filter stem)232之上，该过滤器杆232连接于出口管108A的顶部或与其整体地形成。过滤器230具有配合整个过滤器杆232的圆形底部开口234，或可选地，过滤器230可以具有装配在过滤器杆232或出口管108A或出口108中的下部延伸。安装时，过滤器230密封过滤器杆232，以便流向出口108的空气必须穿过过滤器230。尽管这种构造是优选的，但应该意识到其他构造是可能的。例如，在其他实施方式中，可以不设置过滤器杆。

过滤器230优选地是固定地保持在过滤器杆232上。例如，过滤器230可以通过摩擦配合、卡口式配合、固定件或通过其他附接方式被装配到过滤器杆232。在所示的实施方式中，过滤器230通过过滤器密封件236和上部过滤器保持器238(其可被设置为过滤器盖114的部分)被保持在过滤器杆232上的适当位置，该过滤器密封件236和上部过滤器保持器238将过滤器230按压和/或卡在适当位置。过滤器密封件236和上部过滤器保持器238将过滤器230按压在适当位置，并可以提供过滤器顶部上的不透气密封。为这目的，过滤器密封件236可以由密封和向下按压过滤器230的诸如橡胶、硅或塑料的合适的材料制成。上部过滤器保持器238可以形成为过滤器盖114的内表面的部分，或设置为附接于过滤器盖114或以其他方式被安装在适当位置的单独的部件。如果需要的话，过滤器230可以附接于将被随其卸下的过滤器盖114，或者当过滤器盖114被卸下时它可以保持在过滤器杆232上的适当位置，如在所示的实施方式中的。

过滤器230可以由诸如折叠纸过滤器、弹性泡沫过滤器、多孔塑料过滤器等的任何适当的材料或材料的组合制成。过滤材料可以是使得当空气流穿过过滤器230时从空气流移除细微颗粒物，并且优选地被选择以补充过滤器表面118’的过滤性能(例如，被选择以移除更可能穿过过滤器罩118’的较小颗粒)。过滤器230可以是HEPA(“高效微粒空气(HighEfficiency Particulate Air)”)类型的过滤器或任何其他适当等级的过滤器。不同类型的过滤器可以根据不同的空气质量要求交换使用。手柄230A可以安装在过滤器230上以便于其安装和拆卸，如本领域中所知的。

现在将描述集尘组件的示例实施方式的空气流路径。含有不同尺寸和类型的脏物和灰尘颗粒的脏空气通过传统的真空风扇和管道系统被传输至通向集尘组件100的集尘组件进口104。脏空气穿过进口104进入杯102，并围绕杯102的内壁被切向地引导。此切向流使得空气遵循杯102的内表面。进口104定位在过滤器罩116的径向壁124的下方，并且径向壁124帮助引导空气流沿着杯102的内表面向下。当空气沿着杯102向下流动时，旋风式漩涡形成。杯102的大体上圆形、截锥形、或者圆柱形的形状可以帮助旋风的形成。空气向下流动直到它到达底壁106。一旦到达底壁106，空气径向向内流动，然后沿着出口管108A的外表面向上。在该点，两个旋风流可以同时存在于杯102中。一个是沿着杯102的内表面的向下的旋风流，形成了第一旋风柱。第二个是沿着出口管108A的外表面的向上的旋风流，形成了垂直地相反于第一旋风柱移动的第二旋风柱。联合了方向上的改变的旋风流可以迫使脏物和灰尘颗粒离开空气流。一旦离开空气流，脏物和灰尘颗粒可开始沉积在杯106的底壁106上。

返回至沿着出口管108A的外表面的向上的旋风流，空气将向上流动直到它接触过滤器罩116的下壁220。一旦接触到下壁220，空气将径向向外流动。如上述的，回流凸缘222可以帮助移除额外的颗粒或者阻止颗粒随内旋风流向上升起。一旦到达回流边缘222的外边缘，空气越过过滤器表面118’向上流动，优选地仍保持其一贯的旋风运动。一旦到达过滤器表面118’，空气将开始穿过穿孔210并进入到过滤器罩116的内部。通过穿孔210的空气流可以大体上垂直于过滤器罩116的纵轴。在穿过穿孔210之前，空气流遇到凸棱320，该凸棱320可以在一个或多个方面帮助改进旋风性能，如上面解释的。(或者在操作过程中或者当空气流停止时)向过滤器表面118’行进并且不能穿过穿孔210的颗粒最终掉出空气流，并被收集在杯102中。一些颗粒可以附着于过滤器表面118’，但应该已经发现，凸棱320减少了这种情况的可能性。

一旦到达过滤器罩116内部，空气升起并遇到过滤器230。过滤器密封件236和上部过滤器杆234阻止空气在过滤器230的顶部上或底部下流动，留下通过过滤介质的唯一的空气路径。过滤器230从空气移除额外的脏物和灰尘颗粒。一旦空气穿过过滤器230，它通过上部过滤器杆234、出口管108A向下行进，并最终到出口108。真空风扇可以是出口108的下游或进口104的上游，或者甚至诸如通过安装在过滤器罩116或出口管108A中的方式被包含在集尘组件102中。离开出口108后，空气最终离开真空吸尘器并被排到大气中。当然，一个或多个附加的过滤器可以被定位在出口108处或出口108的后面，以当空气离开时进一步过滤空气。

本文所公开的内容描述了许多新的、有用的和非显而易见的特征和/或特征的组合，其可单独使用或与旋风真空吸尘器和可能的其他种类的吸尘装置一起使用。本文描述的实施方式全是示例性的，并不意在以任何方式限制本发明的范围。应该意识到，本文描述的发明可以被改变和适应于各种方式和不同用途，并且所有这些改变和适应包括在本公开和所附的权利要求的范围内。

Claims (25)

1.一种用于真空吸尘器的旋风分离器，所述旋风分离器包括：

旋风腔，所述旋风腔具有空气进口和空气出口，所述旋风腔适于将空气流引导进入到旋风模式以从所述空气流移除第一数量的渣物；

过滤器罩，所述过滤器罩位于所述旋风腔中，并将所述空气进口与所述空气出口分开，所述过滤器罩包括透气的过滤器表面，所述透气的过滤器表面适于允许所述空气流从所述空气进口移到所述空气出口，并从所述空气流移除第二数量的渣物；以及

一个或多个凸出部，所述一个或多个凸出部关联于所述过滤器表面，所述一个或多个凸出部的构造和尺寸适于引导大体上平行于所述过滤器表面移动的所述空气流的至少一部分在穿过所述过滤器表面之前离开所述过滤器表面。

2.根据权利要求1所述的旋风分离器，其中，所述过滤器表面包括穿孔的表面，所述穿孔的表面具有通过其的多个分散的孔。

3.根据权利要求1所述的旋风分离器，其中，所述过滤器表面是大体上圆柱形的或截锥形的，并且所述一个或多个凸出部包括多个凸棱，所述多个凸棱围绕所述过滤器表面以大体上螺旋模式延伸，所述凸棱定向为大体上垂直于大体上平行于所述过滤器表面移动的那部分空气流。

4.根据权利要求3所述的旋风分离器，其中，所述多个凸棱以相对于垂直于所述过滤器表面的中心轴的平面约15度至约60度的角度布置。

5.根据权利要求3所述的旋风分离器，其中，所述一个或多个凸出部从所述过滤器表面延伸至少约0.5毫米。

6.根据权利要求3所述的旋风分离器，其中，所述过滤器表面包括穿孔的表面，所述穿孔的表面具有通过其的多个分散的孔，并且所述多个分散的孔被布置成邻近所述多个凸棱定位的一系列螺旋行。

7.根据权利要求6所述的旋风分离器，其中，所述穿孔具有约2毫米的直径。

8.根据权利要求1所述的旋风分离器，其中，所述一个或多个凸出部与所述过滤器表面整体地形成。

9.根据权利要求1所述的旋风分离器，其中，所述一个或多个凸出部包括多个平行的凸棱，所述多个平行的凸棱可附接于所述过滤器表面的外表面上，且所述过滤器表面包括折叠过滤器。

10.一种用于真空吸尘器的集尘组件，所述集尘组件包括：

旋风腔，所述旋风腔具有大体上圆柱形的侧壁、空气进口和空气出口，所述旋风腔适于引导空气流进入到旋风模式以从所述空气流移除第一数量的渣物；

过滤器罩，所述过滤器罩位于所述旋风腔中，并将所述空气进口与所述空气出口分开，所述过滤器罩包括透气的过滤器表面，所述透气的过滤器表面适于允许所述空气流从所述空气进口移到所述空气出口，并从所述空气流移除第二数量的渣物；

一个或多个凸出部，所述一个或多个凸出部关联于所述过滤器表面，所述一个或多个凸出部的构造和尺寸适于引导大体上平行于所述过滤器表面移动的所述空气流的至少一部分在穿过所述过滤器表面之前离开所述过滤器表面；以及

集尘腔，所述集尘腔适于接收所述第一数量的渣物和所述第二数量的渣物。

11.根据权利要求10所述的集尘组件，其中，所述过滤器表面是大体上圆柱形的或截锥形的，并且所述一个或多个凸出部包括多个凸棱，所述多个凸棱围绕所述过滤器表面以大体上螺旋模式延伸，所述凸棱定向为大体上垂直于大体上平行于所述过滤器表面移动的那部分空气流。

12.根据权利要求11所述的集尘组件，其中，所述多个凸棱被以相对于垂直于所述过滤器表面的中心轴的平面约15度到约60度的角度布置。

13.根据权利要求11所述的集尘组件，其中，所述过滤器表面包括穿孔的表面，所述穿孔的表面具有通过其的多个分散的孔，并且所述多个分散的孔被布置成邻近所述多个凸棱定位的一系列螺旋行。

14.根据权利要求10所述的集尘组件，其中，所述过滤器表面是大体上圆柱形的或截锥形的，并且所述集尘组件还包括过滤器，所述过滤器定位在所述过滤器表面的下游，所述过滤器适于从所述空气流移除第三数量的渣物。

15.根据权利要求14所述的集尘组件，其中，所述一个或多个凸出部包括多个凸棱，所述多个凸棱围绕所述过滤器表面以大体上螺旋模式延伸，所述凸棱定向为大体上垂直于大体上平行于所述过滤器表面移动的那部分空气流。

16.根据权利要求14所述的集尘组件，其中，所述过滤器罩包括上壁，所述上壁从所述过滤器表面的端部大体上径向地延伸至邻近所述旋风腔侧壁的位置，以密封所述旋风腔的上端部，并且所述过滤器至少部分地定位在过滤器表面限定的容积内。

17.根据权利要求16所述的集尘组件，其中，所述过滤器被包封在所述过滤器罩和盖子之间，所述盖子适于向着所述过滤器罩按压所述过滤器。

18.根据权利要求10所述的集尘组件，其中，所述进口穿过所述旋风侧壁。

19.根据权利要求10所述的集尘组件，其中，所述集尘腔包括位于所述过滤器罩的端部下方的所述旋风腔的一部分。

20.根据权利要求19所述的集尘组件，其中，所述集尘腔包括底壁，并且所述出口穿过所述底壁。

21.一种用于从空气流移除渣物的方法，所述方法包括：

将空气流通过进口引入到旋风腔中；

使所述空气流螺旋下降通过所述旋风腔，因此形成外旋风柱，所述外旋风柱邻近所述旋风腔的外壁定位；

使所述空气流朝向所述旋风腔的中心轴径向向内移动；

使所述空气流螺旋上升通过所述旋风腔，因此形成内旋风柱，所述内旋风柱从所述外旋风柱径向向内定位；

使形成所述内旋风柱的所述空气流的至少第一部分穿越过滤器表面；以及

在所述空气流的所述第一部分穿过所述过滤器表面之前使所述空气流的所述第一部分越过从所述过滤器表面延伸的一系列障碍。

22.根据权利要求21所述的方法，其中，所述一系列障碍被布置成大体上垂直于所述空气流的所述第一部分移动的方向。

23.根据权利要求21所述的方法，其中，所述空气流的所述第一部分以相对于所述中心轴的第一螺旋方向行进，且所述一系列障碍包括多个凸棱，所述凸棱以相对于所述中心轴的第二螺旋方向延伸，并且所述第一螺旋方向和所述第二螺旋方向具有至少约15度的交叉角。

24.根据权利要求23所述的方法，其中，所述交叉角是至少约60度。

25.根据权利要求23所述的方法，其中，所述第一螺旋方向和所述第二螺旋是大体上垂直的。

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