CN103269630B - 真空吸尘器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种真空吸尘器（10），尤其涉及一种具有旋转刷（24）的真空吸尘器（10）。该真空吸尘器（10）具有移动头（12），在待清洗表面来回移动，该移动头（12）具有前端（28）和后端。移动头（12）具有旋转刷（24），旋转刷（34）位于移动头（12）的前端处的刷子室（23），刷子室（34）具有开口（26），部分旋转刷（24）通过该开口突出，开口（26）和旋转刷（24）大体上横跨移动头（12）的全宽。移动头（12）还具有风叶（46）和电机（34），该电机（34）用以驱动旋转刷（34）和风叶（46）。移动头（12）具有大体上横跨移动头的全宽的可拆卸集尘室（42），以及位于集尘室（42）与风叶（46）之间的滤尘器（52），该滤尘器（52）也大体上横跨移动头的全宽。

Description

真空吸尘器

技术领域

本发明涉及一种真空吸尘器，尤其涉及一种包含有旋转刷的电池供电的真空吸尘器。

在下面的描述中，“顶部”、“底部”等方位术语和取向术语，是指真空吸尘器在大体水平表面36上使用时的正常取向，如图1、图2、图5以及图6中的示例所示。然而，可以理解地是，真空吸尘器可以用于其它取向。

背景技术

真空吸尘器具有电机，该电机通常用于驱动风叶，以产生气流。真空吸尘器的移动头在其底壁具有开口，空气可以通过该开口流入移动头，并且将污物和碎屑带入移动头。设置为通过移动头内部的管道使空气运送污物和碎屑，测量的管道的横截面积通常约为7至10cm²。通过管道将污物和碎屑运送至集尘室。然后，空气在离开真空吸尘器之前通过一个或多个滤尘器，该滤尘器被设计以吸取集尘室内的污物和碎屑，以进行随后处理。

集尘室可以包含或包括处理袋，该处理袋的内壁也可以作为滤尘器。或者，集尘室为可从真空吸尘器上拆掉，清洗干净后再安装于真空吸尘器以循环利用的容器。

许多真空吸尘器具有位于与移动头的开口相邻的旋转刷。该旋转刷旋转并且与待清洗的表面啮合。该旋转刷有助于去除表面的污物和碎屑，然后该表面的污物和碎屑聚集于气流中，并被运送至集尘室。

传统真空吸尘器的缺点在于，由旋转刷清除的一些污物和碎屑在被气流收集之前退回至或者被刷回表面。

再一缺点是，较大碎屑可以沿移动头的前端推动而不是吸取。这是由前端底部与待清洗表面的间隙过于靠近所致。

另一缺点是，所吸取的较大碎屑可以滞留于管道中，并且堵塞真空吸尘器。

许多真空吸尘器是电动式，为提高吸尘器的销量，电动式真空吸尘器的生产厂家通常试图最大限度提高其真空吸尘器的电功率和吸力效果。通常，移动头的开口被壁环绕，该壁允许相对小的气流流入移动头。通过地毯或其他地板覆盖物，空气在压力作用下进入壁下方，藉以去除地毯的纤维之间的污物和碎屑。由于风叶使用率通常为10%至40%，且空气不能很好地去除灰尘、污物和碎屑，这是一种效率相对低的清洁方法。为了实现更高的风叶效率，生产厂家已经倾向于开发能够产生较大吸力的高速旋转风叶。然而，由于去除污物和碎屑的是气流而非吸力，通常这种真空吸尘器不能达到预期的污物和碎屑收集效率。因此，生产厂家已经倾向于将电功率和吸力而非清洁效率作为判断吸尘器有效率的标准。

又已知提供电池供电型真空吸尘器。采用该传统方法的电池供电型真空吸尘器在不破坏真空吸尘器的工作周期的情况下，即在可接受的缩短电池再充电之间的周期的情况下，不能提供电动真空吸尘器的吸力，因此不能提供可观的清洁性能。

多数家用真空吸尘器（电动和电池供电型）的生产厂家希望移动头具有可允许用户清理低矮椅、橱柜等的高度。发明者认为适当的高度限度为90mm。

可以理解地是，真空吸尘器不是唯一的表面清洁装置的形式，熟知的“扫毯器”不使用吸力。扫毯器通常具有移动头，该移动头具有与前端相邻的开口。旋转刷安装在移动头上，该旋转刷具有自开口突出的刷毛。该旋转刷可以通过与移动头的齿轮连接而旋转，因此，移动头围绕待清洗表面的移动使旋转刷旋转。或者，一些扫毯器具有电机以旋转旋转刷。依赖机械驱动，扫毯器利用旋转刷来清除待清洗表面的污物和碎屑。扫毯器仅吸取自表面抬起且被吸入集尘室的污物和碎屑，一些被去除的污物和碎屑又落回表面。旋转刷在移动头内附带产生气流，这些气流不会明显提高清洁操作，即，该气流是混乱的，并且不能从待清洗表面带走和向集尘室运送较大数量的污物和碎屑。

同样，众所周知的还有自我驱动或自动真空吸尘器，许多具有一个或多个旋转刷来去除污物和碎屑。从平面图来看，已知自动真空吸尘器大体上是环形的，其必然降低真空吸尘器碰撞、被家具等卡住的可能性。然而，将组件安装在环形外壳内的需求降低了清洁效率，尤其是在外壳内安装气流管道需限定其形状。另一方面，从平面图来看，多数真空吸尘器和多数扫毯器大体上为长方形，因为就封装和性能方面而言，该形状通常表示最大效率的形状。

许多现有的真空吸尘器在移动头的开口与集尘室之间具有相对长且弯曲的路径。其目的通常是保持通过移动头的高气流速度，以保持气流内产生的污物和碎屑。另外，更弯曲的路径降低污物和碎屑从真空吸尘器落回表面的可能性，特别是在气流中断之后。

发明内容

本发明试图提供一种改进的真空吸尘器，其尤其具有功耗低的优点，或者电池供电型真空吸尘器。

根据本发明，提供一种真空吸尘器，具有一移动头，该移动头在待清洗表面来回移动，该移动头具有一前端和一后端，该移动头具有：

一旋转刷，该旋转刷置于移动头的前端处的刷子室中，该刷子室具有一开口，部分旋转刷通过该开口突出，该开口和该旋转刷大体上横跨移动头的全宽；

一风叶；

一驱动旋转刷和风叶的电机；

一大体上横跨移动头的全宽的可拆卸集尘室；

一置于集尘室和风叶之间的滤尘器，该滤尘器还大体上横跨移动头的全宽；以及

一连接刷子室和集尘室的气流管道，该气流管道的前端大体上与旋转刷相切，该气流管道大体上横跨贯穿气流管道的整个长度的移动头的全宽。

令人惊奇地是，在发明者基于本发明的实施例进行的测试中，显示：当使用小于其电能的10%时，可能实现比当前电动真空吸尘器更高的集尘率。

目前来说，集尘率显著提高的原因可以理解为，至少部分气流管道大体上为全宽并且与旋转刷相切，因此，旋转刷传递给污物、碎屑和气流的动力可以明显提高运送至集尘室的污物和碎屑的百分比。集尘率显著提高同样得益于气流管道的畅通，大体上全宽的集尘室和大体上全宽的过滤器有助于推动气流平缓穿过移动头也是其原因之一。因此，本发明不限制气流管道，或者以其他方式试图提高流经管道的气流速度，而是试图最大化管道的尺寸以保持气流尽可能畅通。

管道的横截面面积优选地为集尘室的横截面面积的重要部分。比如，在传统的真空吸尘器中，气流可以通过具有7-10cm²的横截面面积的管道，并且进入具有300cm²的横截面面积的集尘室—该横截面面积的显著变化导致气流速度的显著变化和涡流的产生。在本发明中，气流管道和集尘室之间的横截面面积的变化很小，理想情况下大体上低于100%，并且最好不超过25%。因此，经过移动头的开口、气流管道和集尘室的气流可以更加流畅，进而提高清洁效率，并且气流夹住的污物和碎屑越来越多，最终填满整个吸尘器。随着低密度绒毛和碎屑的集聚，绒毛和碎屑本身发挥着过滤器的作用，促使气流畅通。当与传统方法进行比较时，较大吸力使污物团紧紧沾在滤尘器上。

气流管道的横截面面积随着管道宽度的增加而增加（即，取决于管道横跨移动头的宽度的跨度尺寸）。当保持自与旋转刷相邻的空气大体上线性流动至集尘室时，最优化横截面面积以带动旋转刷所清除的污物和碎屑。此外，避免或最小化管道内的障碍。最优化气流管道的横截面面积的优点在于，管道明显地不易被吸尘器所吸取的较大碎屑堵塞。由于具有所有真空吸尘器，需要气流管道以控制移动头内的气流；本案发明者已认识到，在移动头的尺寸的极限内最优化气流管道的横截面面积是有利的。

期望地是，集尘室位于大体上邻近旋转刷，以使气流管道相对较短。优选地，气流管道的长度小于旋转刷的直径。还期望地，气流管道为相对线性以使管道内的气流的方向不易改变，并且保持气流畅通。最小化气流管道的长度，并同时最小化气流方向的偏离降低任何吸入的污物或碎屑在到达集尘室之前脱离气流的可能性。

期望地，在移动头的前端底部和待清洗表面之间可以留出较小间隙。这有利于朝向旋转刷引导气流并使其与旋转刷相切，且有助于吸取较大碎屑。

期望地，旋转刷所产生的相对大部分的输入动力被利用。传统真空吸尘器所利用的动力低于旋转刷所产生动力的15%左右。具有公开的设计，当旋转刷所产生动力的1/3左右和风叶所产生动力的2/3被利用时，清洁效率得以提升。此外，风叶被驱动以相对较慢地旋转，该设计可实现相对高的气流和相对低的吸力。当该设计对电能转换为“吸气功率”无效时，可以显示对电能转换为清洁效率是极其有效的。

期望地，旋转刷的刷轴两边的刷毛呈螺旋状均衡排布。理想情况下，两排刷毛相对刷轴直径排布。优选地，一边刷毛明显硬于另一边刷毛。

不同硬度的刷毛的使用具有独特优势。柔软、精细的刷毛能很好地清除硬底板上的灰尘，而硬质刷毛搅动地毯的效果明显——兼用软硬刷毛能够使真空吸尘器在两种表面上均可使用。此外，刷轴的不同部位，尤其是刷轴的背面上的不同硬度的刷毛，产生振动/击打效果，其用于将灰尘由地毯绒毛底部弹起，并且被流经的气流吸取。

优选地，气流管道的顶部设置为连接集尘室的上壁。这有助于将灰尘逐步送往集尘室，并在气流管道堵塞之前尽可能增加集尘室的容量。此外，该设计有利于防止收集到的污物与碎屑从移动头掉落，特别是当移动头移动以使其运动轨迹较曲折时，容易使污物与碎屑从集尘室漏出。

期望地，气流管道具有约为20至30cm²的横截面面积。

旋转刷和风叶可由单一电机供电，理想情况下，垂直放置在真空吸尘器中。优选地，旋转刷经由中心齿轮排列驱动，理想情况下，旋转刷和气流管道分为两部分，分列驱动轴的两边。

期望地，滤尘器可以放置在集尘室上方。尽管这会增加移动头的高度，但这种设计能够提高效率，其优点远大于使高度增加的缺点。具体而言，通过将滤尘器安置在集尘室上方，污物和碎屑会因重力从滤尘器中落下，从而有助于长时间保持滤尘器的清洁。已经认识到，被污物和碎屑堵塞的滤尘器将允许更少气流流动，从而大大地降低装置的效率。本发明人还设计了一款表面清洁装置，即使在滤尘器设置于集尘室上方的情况下，也能达到90mm的标准高度。

优选地，至少部分滤尘器位于上壁上方。这会增加集尘室内的容量，使吸附效率更高。在优选实施例中，上壁从移动头的前端突出并朝向移动头的尾端。在该实施例中，气流必须穿过气流管道，在上壁终端周围，然后返回从壁的顶部穿过。污物和碎屑被连续的气流推向至体积的最远处，沉积在集尘室的前端的顶部，并逐渐向后填充。这有助于使滤尘器的某区段长时间保持畅通并挤压尘土，使其填入集尘室，以便提高气流和尘土容量。此外，通过气流管道内设置的感应器，能更容易检测到集尘室是否已填满。

期望地，滤尘器包括一主要过滤组件和一次要过滤组件，在气流路径中该主要过滤组件排在次要过滤组件之前，该主要过滤组件与次要过滤组件的形制大体上完全相同。二段式滤尘器被熟知为真空吸尘器，其通常利用主要过滤组件以捕捉大部分的污物和碎屑，并且利用次要过滤组件捕捉较少的污物和碎屑颗粒。提供形制大体上完全相同的主要过滤组件和次要过滤组件允许过滤组件之间的互换。

本发明中的过滤组件与现有真空吸尘器的过滤组件相同，其设计目的是由用户来拆洗，藉以去掉一些捕捉的污物与碎屑，并且提高真空吸尘器之后的使用效率。通过机械拍打滤尘器来进行清理会产生讨厌的、不卫生的空气浮尘，得到适得其反的清洁效果。优选的方法是将滤尘器放在水龙头下冲洗，让水流将泥土和灰尘冲掉。然而，大多数用户通常在操作真空吸尘器之前或期间清理滤尘器，在这种情况下清洗主要滤尘器是有问题的，因为该滤尘器不能很快晾干，并且潮湿会使灰尘颗粒聚集。聚集后的颗粒比均匀分布的颗粒更容易阻碍气流通过，立刻降低滤尘器的性能。因此，现有的可清洗的滤尘器只适合在真空吸尘器操作结束后进行清理，藉以使该滤尘器在进行下次真空吸尘器操作之前有足够的时间来干燥。

然而，可互换的滤尘器可以基本上避免该问题，允许用户清洗主要过滤组件（其捕捉的污物与碎屑通常远超过次要过滤组件），然后将过滤组件进行互换，以便之后使用次要过滤组件捕捉大部分污物与碎屑，同时将主要过滤组件放在通风处进行干燥（次要过滤组件捕捉的较少颗粒在真空吸尘器的气流中干燥滤尘器时不足以产生聚集问题）。

当本文提及“风叶”时，通常认为，本发明可以利用风扇或其他装置产生所需气流。然而，尽管实际的风叶实际上被视为产生所需气流的最有效装置而期望真正使用，但所用“风叶”一词兼有以上两种含义。

期望地，滤尘器与集尘室一同拆卸。提供的与集尘室一同拆卸的滤尘器允许滤尘器与集尘室的密封性更好，降低空气（以及夹带的尘土）可以流出集尘室而不是通过滤尘器的可能性。具体而言，滤尘器可以密封地安装在集尘室上，但上述组件与移动头的其他部分分离。

期望地，滤尘器具有可拆卸的盖子。当将滤尘器与集尘室一同拆卸时，该盖子优选地与滤尘器一起保留，在集尘室的例行清空期间，该盖子防止与过滤组件的无意接触以及对其造成损坏。尽管如此，该盖子是可拆卸的，以便对过滤组件进行清理及/或更换。

在本发明的优选实施例中，可拆卸的集尘室具有一盖或盖子。该盖子本身可从集尘室的其他部分拆卸，这种结构允许整个集尘室盖上盖子后运送至垃圾箱等。因此降低污物或碎屑从集尘室中意外漏出的可能性。优选地，滤尘器为盖子的一部分。这允许滤尘器在每次清空集尘室时被至少部分地清理，例如，通过拍打垃圾箱上的盖子可去除部分或所有粘在滤尘器上的灰尘。

优选地，集尘室具有电机通道。因此，所有（或至少大部分）电机可以位于集尘室的突出区域内，但通过通道与集尘室分离。当位于集尘室的突出区域内的电机的位置降低集尘室的容量时，该位置能够使本发明人减少移动头的整体尺寸，并且提供具有特殊吸引力且洁身空间的真空吸尘器。此外，由于电机通常是移动头的最重的组件，该位置能够使电机接近移动头的机体中心，便于在使用期间操作表面清洁装置。

使用旋转刷来清扫污物与碎屑，并将污物与碎屑提升到气流中，避免需要单独气流来提升污物与碎屑。这能够降低气流，从而增加装置的效率。

优选地，电机位于风叶与旋转刷之间。期望地，电机具有两个输出轴，第一输出轴与风叶相连，第二输出轴与旋转刷相连（通过调节传动装置）。所需气流通常确定风叶的旋转速度。在电机与风叶之间需要具有直联传动，以便由风叶的旋转速度确定电机的旋转速度。旋转刷所需的旋转速度通常远低于风叶的旋转速度，并且可配备传动装置以获得旋转刷的所需旋转速度。在实际实施例中，风叶在12,000至15,000rpm之间旋转，电机也以相同的旋转速度旋转。旋转刷的传动装置可减少4:1的速度，因而旋转刷在3,000与3,750rpm之间旋转。

可以选择使用连接电机和旋转刷的旋转轴，并且在某些实施例中可能比皮带驱动更节省空间。然而，必要时，本发明可以使用皮带驱动，而皮带最好位于与现有结构相同的旋转刷的一端。轴驱动布置和皮带驱动布置比用于某些电动真空吸尘器的涡轮布置更高效节能。

附图说明

下面将参考所附图式通过举例的方式更加详细地描述本发明，图式中：

图1为显示根据本发明中真空吸尘器的前视图；

图2为显示图1的真空吸尘器的侧视图；

图3为显示真空吸尘器（但去除过滤盖）的移动头的平面图；

图4为显示如图3所示去除集尘室的示意图；

图5为显示沿真空吸尘器的中心线附近的纵向截面图；

图6为显示类似于图5的纵向截面图，其中虚线的左侧部分接近中心线，并且虚线的右侧部分偏离中心线；

图7为显示集尘室的替换实施例的分解示意图；

图8为显示真空吸尘器的旋转刷、电机和风叶，以及替换实施例的气流通道的一部分；

图9为显示真空吸尘器装置的滤尘器的下部的透视图；

图10为显示滤尘器的上部的透视图；

图11为显示横穿滤尘器的截面图；

图12为显示滤尘器的分解示意图；

图13为显示移动头的替换实施例的大部分组件的分解示意图；

图14为显示把手的分解示意图；

图15为显示穿过移动头和把手的中心部分的截面图；以及

图16为显示类似于图15的截面图，但略偏离中心线。

具体实施方式

本发明的真空吸尘器10如图1和图2所示。与现有真空吸尘器相同，真空吸尘器10具有连接至把手14的移动头12。使用时，用户握住把手14的手柄16并通过操纵把手使移动头12沿所需路径移动。

此外，与现有真空吸尘器相同，把手14可绕移动头旋转，其枢轴（图未示）大体水平并且垂直于移动头，本实施例中的枢轴与后轮20（图未示）的轮轴平行，略高并在其前面。此外，该把手具有一可旋转的回转接头22，该可旋转的回转接头与把手的纵轴大体成60°角，因此该把手可以旋转，并且用户可按已知方式操纵移动头。

本实施例中的移动头12具有约90mm的高度H，以及约292mm的宽度W，这些尺寸符合大部分真空吸尘器的移动头的生产商的要求。

移动头12具有刷子室23，其中装有旋转刷24，该旋转刷24具有一套已知形状的刷毛，该刷毛可以穿过移动头的底部表面的前端处的开口26（图5和图6）。如图3和图4所示，移动头12在平面图中大体上为长方形。这允许旋转刷24位于十分接近移动头12的前端28并且仍能跨越移动头12的几乎全宽的位置（如图4中更加清晰地所示，旋转刷24的长度只略小于移动头12的宽度W）。

如图5和图8的不同实施例所示，旋转刷24通过各自的传动装置30,130与电机34的次要驱动轴32,132相连，以使电机34能够驱动旋转刷24以使其旋转。可以理解地是，旋转刷24被驱动以如图5和图6所示按顺时针方向旋转，以使从表面36清扫出的污物和碎屑可以通过气流管道40被输送到斜面38，并且进入集尘室42（参考图6）。

电机34的主要驱动轴44与风叶46相连。当风叶46旋转时，其将其中心附近的空气推至其叶片端，空气将穿过通道48（图6和图8），从通风口50（图2和图8）排出。因此，风叶46的旋转通过移动头12产生气流，该气流在图6中用箭头表示。空气通过开口26进入移动头12的刷子室23。可以理解地是，大部分进入该开口的空气穿过前端28的底部和表面36之间的空隙G，虽然一些空气穿过空隙至开口26的侧部和后部，一些空气可以穿过表面36的如毛毯等材料。空气沿气流管道40穿过并进入集尘室42，向上穿过滤尘器52，沿空气通道54，经过风叶46，沿通道48并经通风口50排出移动头12。

可以理解地是，与地毯吸尘器相同，一些污物和碎屑可以仅通过旋转刷24被吸入移动头12，即污物和碎屑可以由旋转刷24采用机械方式从表面36清扫并输送至斜面38并进入集尘室42。斜面38和气流管道40成型以使被旋转刷24推动并影响斜面及/或气流管道的污物与碎屑导向集尘室42。因此，气流管道40的短长度以及其大横截面积有利于甚至在没有气流协助的情况下有效清理被旋转刷清扫后输送到集尘室42的大部分或全部污物与碎屑。

通常，地毯吸尘器被设计为在旋转刷周围留出空隙而在集尘室周围留有开放区域，以降低移动头内部的扰流和气流，该扰流和气流尤其影响其在硬地板上的表现，其中即使轻微的扰流也会吹走硬地板上较轻的污物与碎屑，使得无法对其进行收集。气流和扰流也会削弱地毯吸尘器的性能，因为被旋转刷清扫出的细粒灰尘漂浮在空气中，污染装置的外表面，阻碍清理操作，并降低室内的空气质量。因此，在地毯吸尘器上安装气流管道将起到反作用，因为气流管道很快会被堵塞，而只能减少集尘室的有用容量。因此，尽管有其自身的优势，本发明不建议采用地毯吸尘器，并在移动头（以及滤尘器52和风叶46）内提供控制气流的气流管道40，以便将本发明与地毯吸尘器加以区分。

气流管道40的横截面面积相对进入刷子室23的空气穿过的区域较大（即，移动头的前部处的空隙G和移动头周围的相应空隙），并且最好大于空气进入的区域。

气流管道40的横截面面积与刷子室23和集尘室42的横截面面积相比也相对较大，即当其小于刷子室和集尘室的横截面面积时，与现有真空吸尘器相比，所占比例较大，以便尽量减少对气流管道内气流的限制。

重要的是，如图6所示，滤尘器52位于集尘室42的上方。该设计的优点在于，气流中夹带和进入滤尘器下面的污物与碎屑会在装置操作过程期间或者当气流停止时掉落。

气流管道40大体上横跨集尘室42的全宽，以及大体上横跨旋转刷24的全宽。气流管道40的底部与斜面38和下壁57的顶部交界，气流管道的顶部与上臂58交界。下壁57与上壁58之间的空间在移动头的尺寸范围内尽可能地大，藉以最大化气流管道40的横截面面积。此外，不对气流管道40进行限制和压缩。气流管道40也相对较短，其长度L最好小于旋转刷24的直径，理想情况下小于旋转刷的直径的一半。

可以理解地是，在大部分气流穿过空隙G的情况下，经过旋转刷24的气流大多与旋转刷相切。如图6所示，气流管道40大体上与旋转刷相切，并且大体上全宽的气流管道40几乎不会限制和偏离切线气流，以使污物与碎屑可以有效地通过气流管道40并进入集尘室42。尤其是，大部分的旋转刷24和集尘室42在其大体上全宽范围内彼此成直线排列，这与大部分真空吸尘器所用受限和回旋气流管道正好相反。

在图6的优选实施例中，上壁58大体上为线性，但在图7的备选替换实施例中，上壁158向下弯曲（在该实施例中，上壁158的向下弯曲率不会减小气流管道的最小横截面积）。在如图7和图13所示上壁158向下弯曲的实施例中，理想情况下，上壁的终端位于接近斜面38的顶部的高度。

由图6可知，上壁58和下壁57向集尘室突出。当突出壁有助于气流平滑地流入集尘室42时，其降低污物和碎屑从集尘室返回气流管道40的可能性。因此，集尘室42中积存的污物和碎屑不易脱离移动头，尤其是当移动头被提拿时，即突出壁57,58形成一个较为弯曲的路径，污物和碎屑必需经过该路径，因此降低污物和碎屑掉落的可能性。

如图5和图6所示的优选实施例中，至少部分滤尘器52直接置于上壁58上方，在上壁58上方形成大量的集尘室40。本发明人进行的测试显示，气流在集尘室内必经的弯曲路径，尤其是到达滤尘器52的前端所经过的路径，有助于吸取上壁58上方的体积中的污物和碎屑中的较轻颗粒物（如，头发和绒毛）。具体而言，可以看到，污物或碎屑中的较重颗粒不经过该弯曲路径，而是沉降在临近集尘室42的后端底部拐角的位置（如图5和图6所示的底部左拐角）。然而，污物和碎屑中的较轻颗粒被送至上壁58的终端周围，穿过上壁58以被上壁58上部空间内的滤尘器52过滤。随着越来越多的污物和碎屑被运送至该空间中，污物和碎屑在那里某种程度上聚集成团。随着集尘室42被填满，自前端朝向后端的污物和碎屑渐渐堵塞滤尘器52，在滤尘器52被逐渐堵塞的同时，保持气流足够畅通直至集尘室42被填满。

通过集尘室42，还通过全宽滤尘器52的相对低的气流速度降低滤尘器52上的绒毛和头发的集聚，对采用较高气流速度的真空吸尘器来说，集聚可以被理解为减少气流。因为气流可以继续流经被吸取的绒毛和头发，真空吸尘器的清洁效率可以大体上保持直至集尘室42填满。

虽然图未示，在本发明的优选实施例中，红外线光源和传感器位于气流管道40内，以便当集尘室42需清空时发出指示。

可知，气流管道40的后端处的下壁57和上壁58之间的间距决定气流管道40的最低高度和气流管道的最小横截面面积。必要时，可以通过缩小下壁57的向上角度或扩大上壁58的向上角度来增加该（垂直）尺寸。然而，下壁57的角度和残留的污物、碎屑之间存在一折中点，尤其是当移动头被携带时。增加气流管道40的横截面面积的需求（因此最大化流经气流管道的气流）和保持上壁58与滤尘器52之间的有效空间之间也存在一折中点，同时需限制移动头的高度H在12至90mm。

图8更加详细地显示了在两种实施例中使用的旋转刷24。大体上位于沿旋转刷的长度的中心位置的传动装置130驱动旋转刷24，该传动装置130将旋转刷24分成（基本相同的）两部分24a和24b。两排呈螺旋式排列的刷毛68a和68b排列于部分24a和24b的每一个之上，该排刷毛与旋转刷的刷轴大体上径向呈相对排布。在优选实施例中，刷毛68a设计得比68b柔软、精细，因此，旋转刷24可用于硬质地板（柔软刷毛较适合）和地毯（硬刷毛较适合）。

如图9-图12所示，滤尘器52包括：基本上为刚性的外壳60，用以安装和支撑滤尘部件。具体而言，在（向上）气流流经滤尘器52的方向中，该滤尘器包括第一过滤组件62、第二过滤组件64以及第三过滤组件66。

在本实施例中，第一过滤组件62为由矩形框架70支撑的金属滤网。金属滤网62的功能是吸取大颗粒的污物和碎屑，并且防止污物和碎屑粘附于第二过滤组件64。在本实施例中，该第二过滤组件64为静电控制的填料过滤器，其吸取能够穿过金属滤网62的大多数污物颗粒。该第三过滤组件66用于吸取能够穿过第二过滤组件64的细小颗粒的灰尘。该第三过滤组件66还有助于保护该第二过滤组件64并将其保持在一位置中。

可以理解地是，在替换实施例中，滤尘器可以包括形状完全相同的、并因此可互换的金属（或塑料）滤网，以及第二和第三过滤组件。

可以理解地是，滤尘器52，尤其是第一过滤组件62在使用时大体上水平（即，当移动头平放于大体上水平的表面36时）。因而，在保持滤尘器免于污物和碎屑中重力能够提供最大帮助，其中该污物和碎屑可能由于气流而悬浮在滤尘器52的底部。

一种替代的过滤器设计使用具有PTFE涂层的褶型过滤器。褶皱增加过滤器的表面积，PTFE涂层降低污物和碎屑沾于过滤器的可能性。

如图9所示，外壳60的底部具有凹坑72，该凹坑72容纳电机34的顶部。因此，在本实施例中，电机34位于集尘室42的突出区域（如图5和图6所示的侧视图所示），集尘室具有连通电机34的通道74（图7），该通道将集尘室42有效地分为两个独立半部分42a和42b（类似地，将气流管道40分为两个半部分）。因此，滤尘器52还被类似地分为两个独立半部分52a和52b，该滤尘器的每一个半部分具有其各自的过滤组件62、64和66。

滤尘器52的每一个半部分52a、52b可以通过各自的开口76a、76b与气流通道54的各个部分54a、54b连通。在将单一气流通道54结合至风叶46的后部之前，气流流经气流通道54a、54b的每一个。

在移动头12的顶部和后部处的两个气流通道54a、54b的结构表现出视觉独特、赏心悦目的结构。另外，在气流通道54a、54b与具体地为气流通道54a、54b结合至单一气流通道54的位置上方的空间之间的间隙为适合于安装把手14和其枢轴的位置。

可以理解地是，就效率而言，将过滤器置于集尘室上方是优选地，但这样会增加移动头的高度。在现有方式中，如果需要降低移动头的高度，过滤器可以位于集尘室的后壁。

虽然图9-图12未显示，滤尘器52被盖子80（参考图6和图13）封闭。盖子80为可拆卸的，当需要时允许去除过滤组件，但为了保护过滤组件免于受到无意的损害，通常不拆卸该盖子80。

如图3所示，盖子80可以拆卸，以暴露过滤组件70，但滤尘器52（以及集尘室42）仍与移动头相连。然而，通常情况下，这不是期望的，因为只有当过滤组件周期地更换或彻底清洗时才将盖子80拆下。只有在将集尘室42、滤尘器52、以及盖子80从移动头的其他部分一同拆卸之后，进行期望的盖子80的拆卸，该滤尘器52和盖子80随后从集尘室42中拆卸。

如图4所示，集尘室42（与滤尘器52和盖子80共同构成集尘室的盖子）从移动头12上拆卸下来。具体而言，用户可以握住集尘室42的一侧，将其从移动头12的其他部分向上提起。期望地，大多数用户使用一只手来操作，并且移动头12的底盘具有在其中形成的凹处82（参考图13），该凹处允许用户将手指伸入集尘室42的底部的凹坑84（图7）。用户的拇指可以按压于盖子80上，藉以使集尘室42、滤尘器52和盖子80可以一起拆卸，并将其放置到垃圾桶或类似容器中，然后包括滤尘器52和盖子80的盖子可以从集尘室42上拆卸，以便清洗集尘室42。当拆卸盖子时，用户可以通过轻拍盖子例如废物容器而部分地清洗过滤组件62,64，藉以使粘附在过滤组件62和64上的一些或所有污物可以脱落。

可以看到，上壁58和下壁57均与集尘室42相连（因此同时拆卸）。这有助于确保位于气流管道40内的任何污物和碎屑与集尘室一同拆卸并做处理。与集尘室一同拆卸（并且随后清除）的部分或全部气流管道将降低气流管道被堵塞的可能性。

虽然这些图式中未显示，过滤器外壳60的底部具有密封带，用于将滤尘器52密封于集尘室42上，并且防止在使用中这些组件之间有不想要的气体流过。滤尘器52可以夹在或以其他方式暂时固定于集尘室42上，该暂时固定也可以压紧密封带。

可以理解地是，与在表面清洁装置的移动头上共同使用的传动装置和皮带驱动相比较，驱动轴32占据移动头12的明显更小的空间。此外，在不明显降低集尘室42的体积的情况下，在集尘室42的突出区域内电机34的位置能够使生产厂家生产出尺寸较小的移动头12。

然而，中心电机34稍微限制了集尘室42的大小。因此，当集尘室42大体上横跨移动头12的全宽时，不需要具有与旋转刷24和气流管道40十分相同的横向宽度，因为存在电机管道74。如果需要增加集尘室的横向宽度，可以将电机重新安装于集尘室后方，在现有方式中，例如驱动带可以用于将驱动力传递至旋转刷的一端。

图14显示本实施例的把手14的详细结构。把手14包括管88内的充电电池组86。手柄16与轴90相连，其中该轴90在管88内滑动，从而使手柄的长度可以降低以便存储，以及可以加长使用。必要时，轴90和管88可以提供允许大量不同把手长度的大量止动位置。因此，该多个把手高度可以容纳用户的变化高度以及便于在密闭空间/小房间中使用。

除电池组86之外，表面清洁装置的所有操作组件均位于移动头12中。

图15和图16更加详细地显示移动头12与把手14之间的连接，以及具体地显示把手14的安放装置。旋转接头22包括枢轴螺栓92，其允许管88相对于连接部分94转动。如前所述，连接部分94以及因此整个把手14可以围绕大体上水平的枢轴（图未示）转动。当收起把手14以进行存储时，管88需要大体上垂直。这要求连接部分94保持在大体上垂直方向中，还要求旋转接头22、管88保持为大体上与连接部分94在一条线上，如图15和图16所示。

本发明通过提供包括滚轴98（图16）的可动组件96而实现这些要求，其中滚轴98可以在移动头12的表面102上来回滚动。表面102包括止动器104，其位于图15和图16所示的安放位置中并且容纳滚轴98。该可动组件96被弹性偏压（如图15和图16所示向下倾斜），藉以使滚轴98保持在止动器104内，并且使连接部分94保持在大体上垂直的方向。

可动组件96包括突处106，该突处106可以伸到连接部分94之外，并且具体地伸进管88内的凹处108。可以理解地是，当突处106与凹处108咬合时，防止围绕枢轴螺栓92的枢轴转动，从而使把手14保持在其大体上垂直的对齐位置。

当需要使用真空吸尘器时，把手14被转动至左边，如图15和图16所示，其驱动滚轴98使其脱离止动器104。该滚轴可以沿着表面102向下移动，并且布置该表面102使其具有充分的斜面，以允许突处106脱离凹处108，藉以使管88可以相对于连接部分94转动。

在本实施例中，滚轴98偏离突处106的纵轴，以节省空间，在本实施例中，有两个滚轴，该两个滚轴分别位于突处106的轴的两侧。可以理解地是，必要时，在其他实施例中，滚轴可以沿着突处的轴放置。

此外，在本发明中，管88和连接部分94具有配合的止动装置，藉以在突处106进入凹处108之前，管88可以暂时地固定在与连接部分94位于一条直线上。该凹处和突处可以额外地（或替换地）具有配合的导入表面，藉以使突处向凹处的插入用于使管88与连接部分94对齐。

可以看到，图7和图13所示的实施例与图5和图6所示的实施例的不同之处在于，气流管道的上壁的形状。但是，这些实施例是相似的，因此，必要时，其各自的特点可以互换。还可以看出，图5所示的实施例与图8所示的实施例的不同之处在于，在电机与旋转刷之间使用不同的传动装置。但是，这些实施例是相似的，因此，必要时，其各自的特点可以互换。

Claims (20)

1.一种真空吸尘器，具有一移动头，该移动头在待清洗表面来回移动，该移动头具有一前端和一后端，其特征在于，该移动头还具有：

一旋转刷，该旋转刷置于移动头的前端处的刷子室中，该刷子室具有一开口，部分该旋转刷通过该开口突出，该开口和该旋转刷大体上横跨移动头的全宽；

一风叶；

一驱动该旋转刷和该风叶的电机，当该风叶被该电机驱动时该风叶适用于通过移动头产生气流；

一大体上横跨移动头的全宽的可拆卸集尘室；

一位于该集尘室和该风叶之间的滤尘器，该滤尘器也大体上横跨移动头的全宽；以及

一连接该刷子室和该集尘室的气流管道，在使用中通过该风叶的作用空气被导引沿着该气流管道从该刷子室流到该集尘室，该气流管道的前端大体上与该旋转刷相切，该气流管道大体上横跨贯穿该气流管道的整个长度的移动头的全宽。

2.如权利要求1所述的真空吸尘器，其特征在于，该气流管道的顶部由突向该集尘室的上壁限定。

3.如权利要求1所述的真空吸尘器，其特征在于，该真空吸尘器具有与该旋转刷相邻的斜面，该斜面的顶部限定部分该气流管道的底部。

4.如权利要求2所述的真空吸尘器，其特征在于，该滤尘器位于该集尘室上方。

5.如权利要求4所述的真空吸尘器，其特征在于，部分该滤尘器位于该上壁上方。

6.如权利要求1所述的真空吸尘器，其特征在于，可拆卸集尘室具有一可拆卸盖子，该滤尘器位于该可拆卸盖子内。

7.如权利要求1所述的真空吸尘器，其特征在于，该滤尘器包括一主要过滤组件和一次要过滤组件，在气流路径中该主要过滤组件位于该次要过滤组件之前，并且该主要过滤组件与该次要过滤组件可以清洗和互换。

8.如权利要求1所述的真空吸尘器，其特征在于，该集尘室具有一通道，至少部分该电机位于该通道内。

9.如权利要求8所述的真空吸尘器，其特征在于，该通道将该集尘室分为两个独立部分。

10.如权利要求9所述的真空吸尘器，其特征在于，每个该独立部分具有其各自的滤尘器。

11.如权利要求1所述的真空吸尘器，其特征在于，单一电机驱动该旋转刷和该风叶，并且该电机位于该风叶和该旋转刷之间。

12.如权利要求11所述的真空吸尘器，其特征在于，该电机具有两个输出轴，第一输出轴与该风叶相连，第二输出轴与该旋转刷相连。

13.如权利要求1所述的真空吸尘器，其特征在于，该旋转刷具有第一排刷毛和第二排刷毛，该第二排刷毛比该第一排刷毛硬。

14.如权利要求1所述的真空吸尘器，其特征在于，该真空吸尘器具有一把手，该把手具有一纵轴，该把手围绕大体上水平的枢轴转动，该把手的纵轴大体上与该枢轴垂直，该把手还围绕旋转轴转动，该旋转轴与该纵轴呈锐角，该把手具有锁住装置，其可以防止该把手转动。

15.如权利要求14所述的真空吸尘器，其特征在于，当该把手处于预设转动位置时，该锁住装置用于防止该把手转动。

16.如权利要求14或15所述的真空吸尘器，其特征在于，该把手具有一突处，该突处可以移动至凹处，当该突处位于该凹处内时防止该把手转动，并且该把手具有一组件，该组件可以位于止动装置内以限定该把手的储存转动位置，该组件与该突处相连，并且当该组件位于该止动装置中时该突处位于该凹处内。

17.如权利要求1所述的真空吸尘器，其特征在于，在平面图中该真空吸尘器为长方形。

18.如权利要求1所述的真空吸尘器，其特征在于，大部分该气流管道与该集尘室一同拆卸。

19.如权利要求1所述的真空吸尘器，其特征在于，该真空吸尘器具有一下壁，该下壁限定部分该气流管道的底部，并且该下壁向该集尘室突出。

20.如权利要求19所述的真空吸尘器，其特征在于，该气流管道的顶部由突向该集尘室的上壁限定，且该上壁与该下壁与该集尘室一同拆卸。