CN103327867A - 具有横截面面积增大的排气管的真空吸尘器 - Google Patents

Abstract

一种真空吸尘器包括气旋室，其包括用于引入围绕气旋室中心轴线流通的气流的入口。过滤室位于气旋室的下游并具有壁。过滤器位于过滤室内。排气管沿着中心轴线延伸到气旋室内。排气管包括接收来自气旋室的气流的入口部和朝向过滤室和过滤器引导气流的出口部。过滤器紧靠出口部。出口部的横截面面积在下游方向上增大以便减少气流通过进入到过滤室内的速度，以及以便使得通过出口开口的气流横跨过滤器均匀分布。

Description

具有横截面面积增大的排气管的真空吸尘器

相关申请

本申请要求于2010年9月1日提交的美国临时专利申请第61/379，212号的优先权，其内容通过引用并入本文。

背景技术

本发明涉及用于真空吸尘器的污物杯，以及更具体地涉及用于气旋分离室的排气管。

气旋分离是从由真空吸尘器所吸入或抽取的气流中分离出污物和碎屑的一种常用方法。在气旋室内进行气旋分离。通向气旋室的空气入口启动气旋室内的旋转或气旋气流。污物和碎屑在径向向外的方向上受到引导，从而从相对清洁的从径向向内的位置从气旋室排出的空气中分离出来。在一些真空吸尘器中，空气由从气旋室的顶部且沿着气旋室的中心轴线向下延伸的排气管排出。

发明内容

在一方面，本发明提供一种真空吸尘器，其包括气旋室、过滤室、和排气管。气旋室包括入口，用于引入围绕气旋室的中心轴线流通的气流。过滤室位于气旋室的下游，并包括壁。过滤器位于过滤室内。排气管沿着中心轴线延伸到气旋室内，并包括接收来自气旋室的气流的入口部和朝向过滤室和过滤器引导气流的出口部，过滤器紧靠出口部。出口部的横截面面积在下游方向上增大以便减少气流通过进入到过滤室内的速度，以及以便使得通过出口开口的气流横跨过滤器均匀分布。

在另一方面，本发明提供一种包括壳体的真空吸尘器，所述壳体具有中心轴线以及从第一端延伸到第二端的外壁。外壁限定第一端和第二端之间的空气入口。盖组件可选择性地、可拆卸地联接到第一端。壳体和盖组件至少部分地限定污物收集室。护罩设置于壳体内。护罩和外壁至少部分地限定第一气旋分离区域。气旋分离器主体至少部分地设置于护罩内，且至少部分地限定第二气旋分离区域。排气管联接到第二端。排气管包括入口部和出口部。入口部延伸到第二气旋分离区域内且接收来自第二气旋分离区域的空气。入口部具有大体上均一的横截面面积。出口部在入口部的下游，且在下游方向上具有增大的横截面面积。盖部件联接到出口部下游的排气组件。盖构件和排气组件限定过滤室。过滤构件设置于过滤室内，且通过空气间隙与排气组件出口部间隔开。过滤构件接收来自排气组件出口部的大体上均匀分布的气流。

通过考虑下面的详细描述和附图，本发明的其它特征和方面将变得显而易见。

附图说明

图1是真空吸尘器的透视图。

图2是图1所示真空吸尘器的污物杯组件的分解视图。

图3是图2所示污物杯组件的侧视图。

图4是沿图1的线4-4所取的污物杯组件一部分的剖视图。

在对本发明的任何实施例进行详细解释说明之前，应该理解本发明在其应用方面并不限于在以下说明中所述或在以下附图中所示的组件结构和布置的细节。本发明还可有其它实施例，且可以各种方式来实践或实施。此外，还应该理解本文所用的措辞和术语是为了说明的目的而并不应该被视为是限制性的。

具体实施方式

图1示出了真空吸尘器10，其包括可拆卸地固定到主体14的污物杯组件12，包括吸嘴18的底座16，把手20，和抽吸源22。抽吸源22可以是用于形成真空的马达、风扇组件或其它合适的结构。真空吸尘器10示出为直立式气旋真空吸尘器。此外，真空吸尘器10可为其它类型的，包括罐式真空吸尘器，中央真空吸尘器，和手持式真空吸尘器。

如图2所示，污物杯组件12包括圆柱形容器24，盖26，盖嵌入件28，过滤器30，排气管32，气旋分离器组件34，以及底部盖36。容器24包括开放的顶端38，开放的底端40，内表面42，外表面44，切向空气入口46，杆48，以及由延伸到容器24内的锁定孔52所形成的锁定唇缘50。杆48包括致动器54且沿着形成于外表面上的轨道56滑动。弹簧58将杆朝向顶端38偏压。优选地，容器24由大体上上透明的塑料制成。备选地，容器24可为其它形状。

盖26可拆卸地固定到容器24的顶端38。盖26通过扭转锁定或其它合适的方式固定于容器24上。盖26包括把手60与带有锁定用突起部64的释放开关62。释放开关62将污物杯组件12可拆卸地固定到主体14上。当释放开关62处于锁定位置时，锁定用突起部64接合主体12上的相应锁定唇缘（图中未示出）。在解锁位置，锁定用突起部64不与锁定唇缘接合，从而允许污物杯组件12从主体14拆卸下来。盖26联接到盖嵌入件28，其包括向下远离盖26延伸以便接触过滤器30顶表面的散热片66。盖26还限定空气出口68，其离开盖26和通向马达和风扇组件22。

排气管32联接到容器24的开放的顶端38且沿着气旋分离器组件34的中心轴线A伸入到气旋分离器组件内。排气管32包括用于接收来自气旋室的气流的入口部70和用于将气流朝向过滤器30引导的出口部72，过滤器30紧靠出口部72设置。入口部70包括为叶片交叉形式的流道矫直器，其有助于减少通过排气管32内的气流的湍流。出口部的横截面面积在下游方向上增大以便减低通过进入到过滤器30内的气流的速度，及均匀分布通过出口开口并横跨过滤器30的气流。在过滤器30和出口部72之间不存在任何结构，因此对于出口部72以及进入过滤器30的气流不存在造成物理干扰。排气管32沿其长度的一部分限定大致恒定的直径D1。出口部72由绕中心轴线A旋转的弧形壁限定。弧形壁限定半径R，其为直径D1的至少15％。在一些实施例中，半径R在直径D1的15％和50％之间，以及还在其它实施例中，半径R在直径D1的15％和25％之间。

出口部72从直径D1增大到位于排气管32上部壁76上的具有直径D2的出口开口74。出口开口的直径D2是直径D1的大约两倍。排气管32还包括设置于上部壁76上的向上延伸的侧壁78。过滤器30的周边80由侧壁78支撑，这样在上部壁76和过滤器30的底部之间提供间隙82。间隙82具有的距离D3至少为直径D1的5％且小于直径D1的5倍。在一些实施例中，间隙距离D3在直径D1的5％和50％之间，在其它实施例中，间隙距离D3在直径D1的5％和25％之间，以及还在其它实施例中，间隙距离D3在直径D1的5％和10％之间。

过滤室84位于气旋室的下游侧，并且由排气管32的上部壁76（即过滤室84的底部壁）、排气管32的侧壁78（即过滤室84的侧壁）和盖嵌入件28（即过滤室84的顶部壁）限定。如上述的那样，过滤器30位于过滤室84内。包括流道矫直器、上部壁76以及侧壁78的排气管32一体形成为单一的模制组件。

盖36通过位于底端附近的铰链86而枢转地连接到容器24。盖36绕铰链86在闭合位置（图3中所示）和多个开放位置之间枢转。此外，可使用其它铰链结构将盖36可枢转地连接到容器24。

如图2至图4中所示，气旋室组件34包括截头圆锥形的气旋分离器88、护罩90、裙部92和支撑管或管94。护罩90固定在容器24的顶端38或其附近。护罩90的下部固定到管94的上部。裙部92从管94的上部径向向外延伸。护罩90包括位于裙部92上的穿孔部96。气旋分离器88嵌套于护罩90、裙部92和管94构成的组件内。气旋分离器88包括空气入口98和污物出口100。管94包括内表面102和外表面104。备选地，气旋分离器组件可包括多个彼此串联或并联布置的气旋分离器。在另一替代方案中，气旋分离器组件可包括环绕排气管的带有整体形成护罩的单个气旋分离器。

如图3所示，第一污物收集室至少部分地由处于闭合位置的盖36、管94的外表面104、和容器24的内表面42限定。第二污物收集室至少部分地由处于闭合位置的盖36和管94的内表面102限定。

如图3和图4所示，盖36通过闩锁106固定在闭合位置。在锁定位置（在图3中示出），闩锁106接合以防止盖36绕铰链86枢转。在解锁位置，闩锁106还未接合以及盖36可自由地绕铰链86枢转。为了将闩锁106解锁，将杆48向下推到下降位置，其中致动器54推动闩锁106使闩锁106从锁定位置移动到解锁位置。弹簧58使得杆48返回升高位置（在图3中所示）。通过使得盖36绕铰链86枢转直到闩锁106卡扣到锁定位置而将盖36重新固定到闭合位置。

在真空吸尘器10的使用过程中，抽吸源22通过吸嘴18将脏空气抽吸到容器24中的切向空气入口46。脏空气通过切向空气入口46进入到污物杯组件12内，并以气旋的方式在容器24的内表面42和气旋分离器组件34之间旋转。该气旋动作将较大的污物颗粒从脏空气中分离出来。这些较大的污物颗粒被收集在第一污物收集室内。部分清洁的空气流动通过护罩90的穿孔部96到达气旋分离器空气入口98。部分清洁的空气以气旋的方式在气旋分离器88内旋转。该气旋动作将较小的污物颗粒从部分清洁的空气中分离出来。这些较小的污物颗粒通过污物出口100离开气旋分离器，且收集在第二污物收集室内。清洁的空气通过排气管32、过滤器30和空气出口68到达抽吸源22，并最终从真空吸尘器10排出。

为了清空污物杯组件12，通过将开关62从锁定位置滑动到解锁位置而将污物杯组件12从主体14释放。然后，将污物杯组件12从主体14上拆卸下来。接着将污物杯组件12放置到垃圾桶或其它废物容器的上方，打开盖36以便将收集在第一污物收集室中和第二污物收集室内的污物清空到垃圾桶内。污物杯组件12被清空之后，使得盖36返回到闭合位置以及将污物杯组件12固定到主体14。

本发明的各个特征在下面的权利要求中提出。

Claims (20)

1.一种真空吸尘器，其包括：

气旋室，其包括用于引入围绕气旋室中心轴线流通的气流的入口；

过滤室，其位于气旋室的下游并具有壁；

位于过滤室内的过滤器；以及

沿着中心轴线延伸到气旋室内的排气管，所述排气管包括接收来自气旋室的气流的入口部和朝向过滤室和过滤器引导气流的出口部，过滤器紧靠出口部，其中出口部包括位于过滤器上游的过滤室壁上的出口开口，其中所述出口部的横截面面积在下游方向上增大以便减少气流通过进入到过滤室内的速度，以及以便使得通过出口开口的气流横跨过滤器均匀分布，并且其中排气管沿其长度的一部分限定大体上恒定的直径。

2.根据权利要求1所述的真空吸尘器，其中在所述壁和过滤器之间限定间隙距离，并且其中所述间隙距离为直径的至少5％。

3.根据权利要求2所述的真空吸尘器，其中所述间隙距离在直径的5％和50％之间。

4.根据权利要求2所述的真空吸尘器，其中所述间隙距离在直径的5％和25％之间。

5.根据权利要求2所述的真空吸尘器，其中所述间隙距离在直径的5％和10％之间。

6.根据权利要求1所述的真空吸尘器，其中所述出口部由围绕所述中心轴线旋转的弧形壁限定，以及其中所述弧形壁限定至少为直径15％的半径。

7.根据权利要求6所述的真空吸尘器，其中所述半径在直径的15％和50％之间。

8.根据权利要求6所述的真空吸尘器，其中所述半径在直径的15％和25％之间。

9.根据权利要求1所述的真空吸尘器，其中所述出口部从所述直径增大到位于壁上的出口开口直径，出口开口直径约为所述直径的两倍。

10.根据权利要求1所述的真空吸尘器，其中所述壁和所述排气管一体形成为单一的模制部件。

11.根据权利要求1所述的真空吸尘器，其中所述壁为过滤器壳体的底部壁，以及其中过滤室包括向上定向的侧壁，其中过滤器的周边由侧壁支撑在底部壁的上方，以便在底部壁和过滤器底部之间提供间隙。

12.根据权利要求11所述的真空吸尘器，其中所述底部壁、侧壁、和排气管一体形成为单一的模制组件。

13.根据权利要求1所述的真空吸尘器，还包括第一阶段气旋室，以及其中所述气旋室为第一阶段气旋室下游的第二阶段气旋室。

14.根据权利要求1所述的真空吸尘器，还包括配置成形成气流的马达驱动的风扇，过滤器位于马达驱动风扇的上游。

15.根据权利要求1所述的真空吸尘器，其中所述排气管的入口部包括为叶片交叉形式的流道矫直器。

16.一种真空吸尘器，其包括：

壳体，所述壳体具有中心轴线以及从第一端延伸到第二端的外壁，外壁限定第一端和第二端之间的空气入口；

盖组件，其可选择性地、可拆卸地联接到第一端，壳体和盖组件至少部分地限定污物收集室；

护罩，其设置于壳体内。护罩和外壁至少部分地限定第一气旋分离区域；

气旋分离器主体，其至少部分地设置于护罩内，且气旋分离器主体至少部分地限定第二气旋分离区域；

排气组件，其联接到第二端，所述排气组件包括：

入口部，其延伸到第二气旋分离区域内且接收来自第二气旋分离区域的空气，入口部具有大体上均一的横截面面积；以及

出口部，其在入口部的下游，出口部在下游方向上具有增大的横截面面积；

盖部件，其联接到出口部下游的排气组件上，盖构件和排气组件限定过滤室；

过滤构件，其设置于过滤室内，且通过空气间隙与排气组件出口部间隔开，过滤构件接收来自排气组件出口部的大体上均匀分布的气流。

17.根据权利要求16所述的真空吸尘器，其中所述排气组件入口部包括为叶片交叉形式的流道矫直器。

18.根据权利要求16所述的真空吸尘器，其中所述护罩、气旋器主体、和排气组件沿着中心轴线大体上同轴布置。

19.根据权利要求18所述的真空吸尘器，其中所述出口部由围绕中心轴线旋转的弧形壁限定。

20.根据权利要求16所述的真空吸尘器，还包括配置成形成气流的马达驱动的风扇，过滤构件位于马达驱动风扇的上游。

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