CN103767629B - 真空吸尘器 - Google Patents

Abstract

本申请提供了具有分离模块的真空吸尘器，包括用于过滤含碎屑工作空气流的可给进过滤介质。过滤介质可以在排放格栅上延伸，排放格栅具有空气可以从中通过的开口。过滤介质可以安装在一对可移动的卷轴上，从而所述过滤介质能够周期性地用新的过滤介质来替换。

Description

真空吸尘器

相关申请的交叉引用

本申请要求2012年10月18日提交的美国临时专利申请No.61/715,404的优先权，通过引用方式将其整体结合于此。

技术领域

本申请涉及真空吸尘器，具体地，所述真空吸尘器具有过滤筒。

背景技术

应用分离模块的直立真空吸尘器是众所周知的。一些分离模块使用截头圆锥状的分离器，另外一些则使用空气/碎屑的高速旋转运动来通过离心力分离碎屑（其可能包括污垢、灰尘、尘土、头发、与其它碎屑）。通常地，工作空气在分离模块的上部进入和离开，而分离模块的底部被用于收集碎屑。在工作空气离开分离模块或传送到下游分离阶段以前，工作空气可以流过排放格栅。排放格栅可以具有空气可以通过的开口。开口可以被穿孔或孔限定，或者可以被限定在隔开的叶片或遮板之间。在一些情形中，泡沫过滤器设置在排放格栅的内部或外部上。在操作过程中，泡沫过滤器可能会被碎屑阻塞，这抑制或阻止了空气流过真空吸尘器。此时使用者必须停止真空作业去清理或更换泡沫过滤器。

发明内容

根据本发明的一个方面，真空吸尘器包括：壳体，其包括抽吸嘴；抽吸源，其设置在所述壳体上，与所述抽吸嘴流体连通以形成通过所述壳体的工作气流；以及过滤组件，其定位在工作空气流内，过滤组件具有供给卷轴、收取卷轴、以及过滤介质，所述过滤介质缠绕在供给卷轴周围并且连接到收取卷轴，并且所述过滤介质定位在工作空气流的路径内以过滤通过过滤组件的空气；其中通过供给卷轴和收取卷轴的旋转可使得过滤介质从供给卷轴前进到收取卷轴。

根据本发明的另一个方面，真空吸尘器包括：壳体，其包括抽吸嘴；抽吸源，其设置在壳体上，与抽吸嘴流体连通；旋流分离器，其具有至少一个分离腔以将污物从含碎屑工作空气流中分离，并且所述旋流分离器包括进气口和排气口，所述进气口与抽吸嘴流体连通；收集腔，其在旋流分离器附近，用于接收由旋流分离器分离的污物；排放格栅，其限定至少一个开口，所述至少一个开口与所述排气口流体连通；以及成卷的过滤介质，一部分过滤介质覆盖所述排放格栅的所述至少一个开口，用于过滤穿过排放格栅的空气，其中所述过滤介质相对于所述排放格栅前进以用所述过滤介质的未使用部分替换覆盖所述排放格栅的所述至少一个开口的所述部分过滤介质。

附图说明

在附图中：

图1是根据本发明第一实施例的具有分离模块的真空吸尘器的立体图；

图2是图1分离模块的通过线II-II截取的横截面视图；

图3是图1的分离模块的分解图，所述分离模块包括过滤组件；

图4是通过图3的过滤组件截取的俯视横截面视图；

图5是通过图3的过滤组件截取的侧面横截面视图；以及

图6是根据本发明第二实施例的通过分离模块截取的横截面视图。

具体实施方式

本发明涉及真空吸尘器并且特别地涉及具有旋流污垢分离的真空吸尘器。在其一个方面中，本发明涉及一种用于旋流模块组件的改进型排放格栅。为了参照附图描述的目的，术语“上”、“下”、“右”、“左”、“后”、“前”、“竖直”、“水平”及其派生术语应参照本发明在图1中从真空吸尘器后面的使用者的角度来定向，这也就定义了所述真空吸尘器的后面。但是可以理解的是，除非明确给出相反指定，本发明也可采用多个可选的定向。

参照附图，并且特别地参照图1，直立式真空吸尘器10包括示出作为直立把手组件12和枢轴地安装至直立把手组件12的足部组件14的壳体。把手组件12进一步包括主要支撑部分16，所述主要支撑部分在一端上具有握持件18以便于使用者进行移动。电机腔体20形成在把手组件12的相对端处以将横向定向的诸如真空扇/马达组件（未示出）等传统抽吸源容纳在其中，以生成通过真空吸尘器10的壳体的工作空气流。后电机过滤器壳体22形成在电机腔体20上方并且与真空扇/马达组件流体连通。把手组件12通过一枢转轴线相对于足部组件14枢转，所述枢转轴线与同真空扇/马达组件相关的马达轴共轴。把手组件12的主要支撑部分16上的安装部分24接收根据本发明第一实施例的分离模块26，所述分离模块用于将碎屑（可包括污物、灰尘、尘土、头发、以及其它碎屑）与其它污染物从由抽吸源产生的含碎屑工作空气流中分离并且收集碎屑以便稍后处置。如这里所示出的，分离模块26示出为旋流模块组件26。然而，应该理解的是，也可以使用其它类型的分离模块，比如离心分离器或散装分离器（bulk separator）。

足部组件14包括壳体28，具有形成在其下表面并且与真空扇/马达组件流体连通的抽吸嘴30。尽管未示出，搅拌器可以定位在壳体28内，邻近抽吸嘴30处并且可操作地连接到专用搅拌器马达，或者通过真空吸尘器技术中常见的伸展带连接到电机腔体20内的真空扇/马达组件。后轮32固定到足部组件14的向后部分并且一对支撑轮（未示出）固定到足部组件14的向前部分以便使足部组件14移动到待清理的表面上方。

图2是通过图1的分离模块26的截面图。这里示出的分离模块26包括单级旋流分离器34和污物杯36，所述单级旋流分离器用于将污物从含碎屑工作空气流中分离，所述污物杯接收通过旋流分离器34分离的污物。旋流分离器34限定分离腔38并且包括侧壁40、顶壁42、以及由边缘44限定的敞口底部。通向分离腔38的入口46形成在侧壁40中并且能由从侧壁40向外延伸的入口导管限定。尽管未示出，入口46与抽吸嘴30（图1）流体连通。

污物杯36限定收集腔48，并且包括侧壁50、底壁52、以及敞口顶部，所述敞口顶部由选择性地接合到旋流分离器34的底部边缘44的边缘54限定。垫圈56可以设置在边缘44、54之间。尽管分离腔38与收集腔48在这里示出为由单独壳体限定，但也可设想为分离腔38与收集腔48能由公共的或一体的壳体限定。在此情形中，限定收集腔48的底壁52可以设有污物门以便选择性地释放收集在其中的碎屑。在此情形中，分离模块可以称作“底部-清空式”分离模块。

自分离模块26引出的排气口58可以设置在旋流分离器34的顶壁42中。尽管未示出，排气口58与电机腔体20（图1）中的抽吸源流体连通。分离模块26还包括定位在分离腔38内、位于排气口58下游的过滤组件60。过滤组件60可至少部分地可拆卸地安装在分离模块26内并且包括过滤器壳体62、底部覆盖件64、以及可替换双筒过滤器66。

图3是分离模块26的分解图。过滤器壳体62包括圆柱形本体，所述圆柱形本体具有侧壁68、由底部边缘70限定的敞口底部、以及顶壁72。顶壁72包括开口，所述开口限定自过滤组件60引出的排气口74。顶壁72还可以包括用于将过滤器壳体附接到分离模块26的装置，例如螺钉式或接合销钉紧固件76。底部覆盖件64可移除地附接到过滤器壳体62的底部边缘70，并且封闭过滤器壳体62的敞口底部。

侧壁68设有排放格栅78与闭合部分80。排放格栅78包括多个竖直叶片或遮板82与限定在相邻遮板82之间的开口84。开口84为过滤组件60提供进气口。两个狭缝设置在侧壁68中，位于排放格栅78的任一侧上。侧壁68的闭合部分80可定位在分离模块26的进气口46附近，并且防止进入旋流分离器34的工作空气立即地穿过过滤组件60。替代地，工作空气必须至少部分地围绕旋流分离器34行进，这提升了分离效率。

双筒过滤器66包括成卷的片式过滤介质88以及两个筒，包括保持未使用的过滤介质88的供给筒90以及收集并且保持污染的过滤介质88的收取筒92。筒90、92能固定地安装在过滤器壳体62内，并且由于筒90、92通过过滤介质88相互连接因此可以作为整体从过滤器壳体中移除。如图4中最佳示出的，供给筒90包括为未使用的过滤介质88提供出口的狭缝94，并且收取筒92包括为污染的过滤介质88提供入口的类似狭缝96。

过滤介质88在供给筒90与收取筒92之间伸展，使得存在过滤介质88的暴露部分98，其定位成用于过滤流过过滤器壳体62的空气。暴露部分98可以覆盖排放格栅的开口84以过滤通过排放格栅78的空气。具体地说，在这里示出的实施例中，过滤介质88在狭缝94、96之间延伸并且穿过（thread，挤过）过滤器壳体62中的狭缝86，使得过滤介质88的暴露部分98定位在过滤器壳体62的外部上，覆盖排放格栅78之上。可选地，过滤介质88的暴露部分98可定位在过滤器壳体62的内部上，但是仍然覆盖排放格栅78。

尽管在附图中未示出，但可在过滤器壳体62上形成对齐特征，以使得过滤介质88相对于开口84对齐在过滤器62的外部上。对齐特征的实例可以包括与过滤介质88的边缘接合以限定其竖直位置的凸缘或通道，以使过滤介质88始终覆盖开口84并且过滤从中通过的空气。可替换地，开口84的高度可以减小，这增加了过滤介质88的上下边缘与过滤器壳体62的实心部分之间的重叠以使过滤介质88始终覆盖开口84并且过滤从中通过的空气。

过滤介质88可以包括由空气过滤材料制成的长薄片。一个实例是多孔熔喷片材，诸如聚丙烯，聚对苯二甲酸乙二醇酯、或纤细玻璃纤维片。过滤介质88还可以包括香味添加剂和/或除味剂，其中一个实例是。

图5是通过过滤组件60的横截面视图。供给筒90包括内腔100，该内腔包含供给卷轴102，未使用的过滤介质88缠绕在该供给卷轴上。供给卷轴102被支撑在供给筒90内，以便例如通过轴承组件104旋转。当初始安装后，供给卷轴102可以保持成卷的过滤介质88，同时过滤介质88的一端联接到供给卷轴102。

收取筒92包括内腔106，该内腔包含收取卷轴108，污染的过滤介质88缠绕在该收取卷轴上。收取卷轴108被支撑在收取筒92内，以便例如通过轴承组件110旋转。当初始安装后，收取卷轴108可以保持很少的过滤介质88，同时过滤介质88的一端联接到收取卷轴108。收取卷轴108适于通过旋转以将过滤介质88卷绕在卷轴108上来收集污染的过滤介质88，其还用于将未使用的过滤介质88拉出供给卷轴102。

底部覆盖件64包括用于过滤给进机构114的致动器112，所述给进机构114控制过滤介质88移动到收取卷轴108上和从供给卷轴102上脱离的动作。这里示出的过滤给进机构114的实例包括将致动器112联接到收取卷轴108的齿轮系116。这里示出的致动器112是设置在覆盖件64的外表面上的可旋转旋钮118，其与设置在覆盖件64的内表面上的驱动齿轮120相连接。驱动齿轮120与稳固地联接到收取卷轴108的从动齿轮122啮合。旋钮118的旋转经由啮合齿轮120、122传送至收取卷轴108，使得当使用者旋转旋钮118时，收取卷轴108旋转以拉动过滤介质88横跨排放格栅78并且环绕在收取卷轴108的周围。随着未使用的过滤介质88被拉动脱离供给卷轴102，过滤介质88上的作用力也使供给卷轴102旋转。

双筒过滤器66被定位使得过滤介质88的暴露部分98卷绕在排放格栅78的外侧上。随着在使用过程中过滤介质88的暴露部分98变得被碎屑阻塞，使用者可以通过旋转旋钮118而手动地引导收取卷轴108，以从供给卷轴102拉出过滤介质88的清洁、新的部分环绕在排放格栅78周围。过滤介质的污染部分被收取卷轴108收集。因此，使用者无须将过滤组件60从真空吸尘器10移除以替换过滤介质88的暴露部分98。在示出的实施例中，使用者可以移除污物杯36以接近旋钮118。当设置在底部清空式分离模块上时，使用者可以将分离模块从真空吸尘器移除并且打开污物门以接近旋钮118。

过滤给进机构114可以是能指示的机构，使得一个特定的操作可在以致动器112移动定义的间隔内重复。在一个实例中，旋钮118的一次完整的旋转能足以用未使用的过滤介质替换排放格栅78上的污染的过滤介质。在另一个实例中，旋钮118的半个完整的旋转能足以用未使用的过滤介质替换排放格栅78上的污染的过滤介质。过滤给进机构114可以设有用户反馈特征，其能够诸如通过提供触觉反馈或诸如咔哒声的听觉反馈而让使用者知道何时旋钮118已经旋转了足够的量以用未使用的过滤介质替换排放格栅78上的污染的过滤介质。

参照图2，可以设置传感器124以便检测需要替换过滤介质88的状态指示。传感器124可以警示使用者所述状态，诸如通过开启真空吸尘器10上的指示灯126。当指示器灯126开启时，使用者被提示去手动地引导收取卷轴108以将过滤介质88的清洁、新的部分从供给卷轴102处拉动环绕在排放栅格78周围。适合的传感器124的一个实例是空气流传感器，其检测通过穿通真空吸尘器的工作空气流动路径的空气速度的减小。此种类型的传感器124可以检测过滤介质88的阻塞状态，即，当暴露部分98变得如此污染以使得通过过滤组件60的空气流被抑制时检测到阻塞状态。适合的传感器124的另一个实例是压力传感器，其检测穿通真空吸尘器的工作空气流动路径中的压降，其还检测过滤介质88的阻塞情况。在又一个实例中，传感器124可以检测真空吸尘器的操作时间，并且被构造为在已经过了预定操作时间以后提示使用者替换过滤介质88。

图6是通过根据本发明第二实施例的分离模块26的横截面视图。分离模块26的第二实施例可基本上与第一实施例相似，并且以相同的参考标记表示相同的元件。分离模块26的第二实施例可以同图1中示出的真空吸尘器10一起使用，并且与第一实施例不同之处在于过滤给进机构114是自动的。传感器124可以联接到自动过滤给进机构114，并且当过滤介质88的暴露部分98需要替换时可以触发所述机构114以自动地引导收取卷轴108。适合的自动过滤给进机构114的一个实例包括联接到收取卷轴108的马达128。马达128可以具有驱动轴130，该驱动轴联接至齿轮系116以当马达128被传感器124激活时驱动齿轮120。

马达128可以被底部覆盖件64支撑，或者支撑在分离模块26内的其它地方。在一个实例中（未示出），自动过滤给进机构114可以定位在分离模块26顶部的附近，过滤组件60从那里悬挂，使得过滤组件60可以在无需移除马达128的情况下从分离模块26上移除。在此实例中，马达128的驱动轴130能可释放地与齿轮系116联接以将过滤组件60选择性地附着在分离模块26上或从分离模块26上移除。

尽管已经联系其一些特定实施例具体地描述了本发明，但应该能理解的是这仅是出于描述的目的而不是限定。例如，尽管这里示出的过滤组件示出为安装在单级旋流分离器的分离腔内，但应该能理解的是过滤组件可以应用到双级分离器（多路并联的第一和/或第二级）、或附加下游分离器、或其它类型的旋流分离器。此外，过滤组件可以安装在旋流分离器或抽吸源的下游。在不偏离所附权利要求中限定的本发明的精神的情况下，在上述公开与附图的范围中可进行合理的变型与修改。因此，除非权利要求明确地另外规定，与这里公开的实施例相关的特定尺寸与其它物理特征不能被认为是限定的。

Claims (19)

1.一种真空吸尘器，包括：

壳体，所述壳体包括抽吸嘴；

抽吸源，所述抽吸源设置在所述壳体上，与所述抽吸嘴流体连通以产生通过所述壳体的工作空气流；以及

旋流分离器，具有至少一个分离腔以将污物从含碎屑工作空气流中分离，并且所述旋流分离器包括进气口和排气口，所述进气口与所述抽吸嘴流体连通；以及

收集腔，所述收集腔位于所述旋流分离器附近以接收由所述旋流分离器分离的污物；

过滤组件，所述过滤组件定位在所述分离腔内，所述过滤组件包括：

供给卷轴；

收取卷轴；以及

过滤介质，缠绕在所述供给卷轴周围并且连接至所述收取卷轴，并且所述过滤介质定位在所述工作空气流的路径内以过滤通过所述过滤组件的空气；

其中，通过所述供给卷轴和所述收取卷轴的旋转所述过滤介质能够从所述供给卷轴给进到所述收取卷轴。

2.根据权利要求1所述的真空吸尘器，其中，所述过滤组件还包括安装在所述分离腔内的过滤器壳体，其中，所述供给卷轴、收取卷轴、以及过滤介质设置在所述过滤器壳体中。

3.根据权利要求2所述的真空吸尘器，还包括作为整体而可拆卸地安装在所述过滤器壳体内的供给筒与收取筒，其中，所述供给卷轴可旋转地支撑在所述供给筒内并且所述收取卷轴可旋转地支撑在所述收取筒内。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的真空吸尘器，还包括过滤给进机构，所述过滤给进机构控制所述供给卷轴与所述收取卷轴的旋转以将所述过滤介质从所述供给卷轴传输到所述收取卷轴。

5.根据权利要求4所述的真空吸尘器，其中，所述过滤给进机构包括手动致动器，所述手动致动器联接到所述收取卷轴以手动地给进所述过滤介质。

6.根据权利要求5所述的真空吸尘器，其中，所述过滤给进机构包括齿轮系，所述齿轮系将所述致动器联接至所述收取卷轴。

7.根据权利要求4所述的真空吸尘器，其中，所述过滤给进机构包括马达，所述马达联接至所述收取卷轴以自动地给进所述过滤介质。

8.根据权利要求4所述的真空吸尘器，其中，所述过滤给进机构包括能指示的机构，用于以规定的间隔重复地给进所述过滤介质。

9.一种真空吸尘器，包括：

壳体，所述壳体包括抽吸嘴；

抽吸源，所述抽吸源设置在所述壳体上，与所述抽吸嘴流体连通；

旋流分离器，所述旋流分离器具有至少一个分离腔以将污物从含碎屑工作空气流中分离，并且所述旋流分离器包括进气口和排气口，所述进气口与所述抽吸嘴流体连通；

收集腔，所述收集腔位于所述旋流分离器附近，用于接收由所述旋流分离器分离的污物；

排放格栅，所述排放格栅位于所述分离腔内且限定与所述排气口流体连通的至少一个开口；以及

成卷的过滤介质，所述过滤介质位于所述分离腔内并且具有覆盖所述排放格栅的所述至少一个开口的一部分过滤通过所述排放格栅的空气；

其中，所述过滤介质相对于所述排放格栅被给进，以便用所述过滤介质的未使用部分替换所述过滤介质的覆盖所述排放格栅的所述至少一个开口的部分。

10.根据权利要求9所述的真空吸尘器，还包括用于检测指示出需要替换所述过滤介质的条件的传感器。

11.根据权利要求9或10所述的真空吸尘器，其中，所述排放格栅包括多个遮板和限定在相邻遮板之间的多个开口，并且其中所述过滤介质的所述部分覆盖所述多个开口。

12.根据权利要求9或10所述的真空吸尘器，还包括控制所述过滤介质相对于所述排放格栅的给进的过滤给进机构。

13.根据权利要求12所述的真空吸尘器，其中，所述过滤给进机构包括手动致动器，所述手动致动器联接到成卷的所述过滤介质以手动地给进所述过滤介质。

14.根据权利要求12所述的真空吸尘器，其中，所述过滤给进机构包括电机，所述电机联接到成卷的所述过滤介质以便自动地给进所述过滤介质。

15.根据权利要求12所述的真空吸尘器，其中，所述过滤给进机构包括能指示的机构，用于以规定的间隔重复地给进所述过滤介质。

16.根据权利要求9或10所述的真空吸尘器，还包括供给卷轴与收取卷轴，其中成卷的所述过滤介质设置在所述供给卷轴上并且连接到所述收取卷轴。

17.根据权利要求16所述的真空吸尘器，其中，所述排放格栅设置在安装在所述分离腔内的过滤器壳体上，其中所述供给卷轴、所述收取卷轴、以及成卷的所述过滤介质设置在所述过滤器壳体中。

18.根据权利要求9或10所述的真空吸尘器，其中，所述排放格栅包括具有一对狭缝的侧壁，并且其中所述过滤介质穿过所述狭缝。

19.根据权利要求18所述的真空吸尘器，其中，成卷的所述过滤介质的覆盖所述至少一个开口的部分定位在所述排放格栅的外表面上，以使碎屑被捕获在所述过滤介质的外表面上。