CN103889295B - 真空吸尘器 - Google Patents

Abstract

在此提供了一种真空吸尘器，该真空吸尘器包括安排在一条共同轴线上的一个电动机、一个叶轮以及一个轴向扩散器。该叶轮连接到该电动机上并且被安排成用于在该共同轴线上旋转以获得径向空气流。该径向空气流被改向成一个轴向空气流。多个扩散器通路被安排在一个内圆周壁与一个外圆周壁之间，其中这些壁是围绕该共同轴线同轴地安排的。每个扩散器通路在圆周方向上由多个叶片限定在这些壁之间，这些叶片在该内壁与该外壁之间并且在基本上平行于该共同轴线的一个轴向方向上延伸。这些叶片被安排成至少两个排，这至少两排是在基本上平行于该共同轴线的轴向方向上连贯地安排的。

Description

真空吸尘器

技术领域

本发明涉及真空吸尘器，并且尤其设计一种包括轴向扩散器的真空吸尘器。

背景技术

当需要使真空吸尘器中的损耗最小化时电动机-风扇单元的效率是一个重要因素。风扇系统中的、当前系统在此表现出了不必要的损耗的一部分是在空气引导系统中。通常，扩散器的存在是用于使从叶轮排出的空气以一种受控的方式减速，通过这种方式将由该叶轮创建的动态压力转换成静态压力。真空吸尘器中的扩散器是轴向地或者径向地安排的。扩散器的构造是非常重要的，因为将影响真空吸尘器的效率。高效的扩散器可以增加被移动的空气的体积或者降低为移动相同体积的空气所需的功率。因此，对于更有效的扩散器的需求是显然的。

在EP 1 878 376中，提供了一种带有径向安排的扩散器的真空吸尘器。在这种已知的安排中，当与改变这些返回引导叶片角度相结合时，通过改变该扩散器中的叶片的进气角度而提高了效率。径向安排的扩散器导致真空吸尘器具有大的直径，并且因此当希望一种更紧凑的设计时轴向安排的扩散器是优选的。例如在尺寸是一个重要因素的手持真空吸尘器中，轴向扩散器允许具有比径向安排的扩散器更小外径的一种设计。

US 6,442,792描述了一种带有混合流叶轮和轴向扩散器的真空吸尘器，该叶轮是被直接连接到一个电动机上，并且该轴向扩散器是被安排在该叶轮的下游侧。

扩散器中的一般问题在于，空气的减速度应该尽可能地平顺以使损耗最小化。通过一点一点地增加扩散器空气通道中的流动面积，实现了平顺的减速。这在这些空气通道相对长的情况下是更容易实现的。当生产带有长通道的扩散器时的一个问题是，这些生产工具最终将变得非常复杂。例如，当通过注射成型来生产扩散器时，注射成型工具需要是极其复杂的以便生产出配备有足够长而能提供空气平顺减速的空气通道的一种扩散器。在长的流动流道中并且在截面积增加的流动通道中出现的另一个问题是边界层分离；空气流将与其沿着的流动表面分离，从而导致增大的流动阻力以及增大的损耗。在其中一个扩散器排具有相对长的叶片的一种安排中，存在的风险是这些边界层被减速和停止，从而产生分离。

进一步地，对于可供使用的能量通常受到成本和/或空间约束所限制的电池运作的真空吸尘器而言，对具有尽可能低的损耗的、紧凑有效的电机-风扇组件存在一种需求。相应地，对一种提供紧凑设计并且还提供低损耗的高效风扇系统的改进真空吸尘器存在着需求。

发明内容

本发明的一个目的是要提供一种改进的真空吸尘器以解决上述问题之中的至少一些。

根据本发明的第一方面，该目的是通过以下一种真空吸尘器来实现的，该真空吸尘器包括在一个共同轴线上安排的一个电动机、一个叶轮以及一个轴向扩散器。该叶轮连接到该电动机上并且被安排成用于在该共同轴线上旋转以获得径向空气流。该径向空气流被改向成轴向空气流。多个扩散器通路被安排在一个内圆周壁与一个外圆周壁之间。内圆周壁和外圆周壁是围绕该共同轴线同轴地安排的。每个扩散器通路在圆周方向上由多个叶片限定在内圆周壁与外圆周壁之间，这些叶片在该内圆周壁与该外圆周壁之间并且在基本上平行于该共同轴线的一个轴向方向上延伸。这些叶片被安排成至少两排，该至少两排是在基本上平行于该共同轴线的轴向方向上连贯地安排的。

由于这些叶片被安排在至少两个连贯的排中，流动表面是中断的。相比于具有相同长度的无中断表面，空气流将沿着中断的流动表面行进较长距离，这是由于这些排之间的过渡将促进沿着下游的这个排的这些叶片的一个稳定边界层。因此，空气流与流动表面的不希望分离将被避免，并且空气流将被分布在这些扩散器通路的整个可供使用的截面积上。由此，避免了不必要的损耗并且该扩散器中的损耗由此受到限制。由此实现上述目的。在一种带有多个连贯的扩散器排的安排中，该分离和损耗被最小化，因为在这些下游叶片的表面上创造了多个新的新鲜边界层。已经显示，多个扩散器排提供了比单一的排更高的工作效率。

在多个实施例中，这些叶片被安排在多于两个的连贯安排的排中。通过使用进一步的排，如以上所述的中断该流动表面的效果就将得到进一步地改进。此外，由于这些排，这些扩散器通路的截面积将平顺增大，从而导致空气流的平顺减速。

在多个实施例中，在这些连贯安排的排中安排了至少两对叶片。

在多个实施例中，第一对叶片被安排成与该共同轴线成一个第一角度，并且第二对叶片被安排成与该共同轴线成一个第二角度。该第二角度小于该第一角度。由此，对每个连贯排而言一对中包括的这两个叶片之间的通路宽度是增大的，并且该扩散器通路的截面积、并且因此在该通路中流动的空气流的流动面积在空气流动方向上是增大的。

在多个实施例中，该第一对中包括的叶片被安排成彼此基本上平行并且相距一个距离。

在多个实施例中，该第二对叶片被安排成在圆周方向上相对第一对叶片具有一个位移。

在多个实施例中，该位移是该距离的长度乘以0.15-0.35。

在多个实施例中，该电动机是由一个电池来驱动。

在多个实施例中，该真空吸尘器是一种直立型的。

当研究所附权利要求书以及以下详细说明时，本发明的进一步的特征和优点将变得清楚。本领域技术人员将认识到，本发明的多个不同特征可以相结合以便创造与以下描述的那些不同的实施例，而并不脱离本发明的如由所附权利要求书所限定的范围。

附图说明

从以下详细的说明以及附图中将容易地理解本发明的不同方面，包括其具体特征和优点，在附图中：

图1展示了一个传统真空吸尘器，

图2展示了根据本发明一个实施例的一个真空吸尘器的内部，

图3a和图3b展示了本发明的一个实施例的扩散器叶片的细节，

图4展示了一个直立型真空吸尘器，并且

图5展示了一个电池驱动手持型真空吸尘器。

具体实施方式

现在将通过参照附图更全面地说明本发明，在附图中示出了多个实例实施例。然而，本发明不应当被解释为局限于在此列举的实施例。如本发明所属领域的普通技术人员容易理解的，多个实例实施例的披露特征可以相结合。从始至终类似的数字表示类似的要素。

图1展示了一个常规真空吸尘器。该真空吸尘器1包括带有一个电动机-风扇系统的一个吸尘器本体，该系统包括一个叶轮和一个扩散器。典型地，此类真空吸尘器具有相对大直径的一个本体，该直径至少部分地取决于该径向安排的扩散器，其中多个空气通道被径向地安排在该叶轮之外。

图2展示了根据本发明的一个真空吸尘器1的内部。该真空吸尘器1包括安排在一条共同轴线5上的一个电动机2、一个叶轮3以及一个轴向扩散器4。叶轮3连接到电动机2上并且被安排成用于在该共同轴线5上旋转以获得径向空气流。轴向扩散器4包括多个扩散器通路6。该径向空气流是被改向成一个轴向空气流。为了实现该轴向空气流，该径向空气流在该叶轮与该扩散器之间的一个无叶片空间(未示出)中被改向。轴向扩散器4被安排成用于将离开该无叶片空间的空气的基本上切向的速度偏转到一个更加轴向的方向。这些扩散器通路6是被安排在一个内圆周壁7与一个外圆周壁8之间。这些壁7、8是围绕共同轴线5同轴地安排的。每个扩散器通路6在圆周方向上由多个叶片9限定，这些叶片是被安排在内壁7与外壁8之间并且部分地在平行于共同轴线5的一个轴向方向上延伸。在示出的这个实施例中这些叶片9被安排成三个连贯的排10a、10b、10c。然而，这些叶片9可以安排成任意数目的排，这取决于有待设计的具体真空吸尘器。

图3a和图3b展示了这些扩散器叶片9的安排的细节，这些叶片在圆周方向上限定了这些扩散器通路6。空气流的主方向用多个箭头示出。在示出的这个具体实施例中，这些叶片9是成对地安排在三个连贯的排10a、10b、10c中。一对中包括的叶片9被安排成基本上彼此平行。第一对叶片9a、9b被安排成与共同轴线5成一个第一角度α。第二对叶片9c、9d被安排成与该共同轴线5成一个第二角度β并且第三对叶片9e、9f被安排成与之成一个第三角度γ。对于每一排10a、10b、10c而言，这些叶片9的角度是减小的，由此对每个连贯的排10而言一对中包括的这两个叶片之间的通路宽度是增大的。藉此，扩散器通路6的截面积、并且因此该通路中流动的空气流的流动面积在该空气流动方向上是增大的。由于这些叶片9的安排，实现了流动面积的平滑增大。该第一对叶片9a、9b包括的叶片以及该第二对叶片9c、9d包括的叶片均将被安排成在径向方向上相距一个距离A。

再进一步地，第二对叶片9c、9d被安排成在圆周方向上相对第一对叶片9a、9b具有一个轴向位移。典型地，该位移被选择成0.15-0.35个距离A。除了初始提及的制造优点之外，该位移起到确保在扩散器通路6的大部分中维持稳定空气流的作用。如以上所描述的，在一个相邻叶片9f的上游的一个叶片9d将引导空气经过该相邻叶片9f并且提供一个缝隙。来自一个相邻扩散器通路的空气将穿过该缝隙并且促进沿该相邻叶片9f的稳定边界层。

图4展示了一个手持直立型真空吸尘器1。如该附图中实现的，一种具有大直径的设计将是庞大的并且因此对使用者而言是不舒适和不方便的。因此，当实施本发明时一种直立型真空吸尘器是一种带有改进设计的真空吸尘器的另一个实例。

图5展示了一个手持型真空吸尘器1。这种类型的真空吸尘器典型地是由一个集成的可充电电池来驱动的或者是被安排成由一台车辆的电池、如一个汽车电池来驱动的。可供使用的功率因此是受限的。再进一步地，为了让使用者体验舒适而且简单的真空吸尘器使用，该设计需要是紧凑而且纤细的。因此，当实施本发明时这样一种真空吸尘器是一种具有改进设计的真空吸尘器的一个实例。

如本领域技术人员能理解的，上述实例实施例可以相结合。尽管已经通过参照多个实例实施例而说明了本发明，但许多不同的更改、修改以及类似动作对于本领域技术人员而言将变得清楚。因此，应当理解的是上文是对多个不同的实例实施例的说明并且本发明并不局限于这些披露的具体实施例，并且针对这些披露实施例的修改、所披露实施例的特征的组合以及其他实施例旨在被包含在所附权利要求书的范围内。

Claims (9)

1.一种真空吸尘器(1)，包括在一个共同轴线(5)上安排的一个电动机(2)、一个叶轮(3)以及一个轴向扩散器(4)，该叶轮(3)连接到该电动机(2)上并且被安排成用于在该共同轴线(5)上旋转以获得径向空气流，所述径向空气流是被改向成轴向空气流，多个扩散器通路(6)被安排在一个内圆周壁(7)与一个外圆周壁(8)之间，其中该内圆周壁(7)和该外圆周壁(8)是围绕该共同轴线(5)同轴地安排的，

其中每个扩散器通路(6)在一个圆周方向上由多个叶片(9a-f)限定在该内圆周壁(7)与该外圆周壁(8)之间，这些叶片在该内圆周壁(7)与该外圆周壁(8)之间并且至少部分地在平行于该共同轴线(5)的一个轴向方向上延伸，

其特征在于，这些叶片(9)被安排成至少两排(10)，该至少两排是在平行于该共同轴线(5)的轴向方向上连贯地安排的。

2.根据权利要求1所述的真空吸尘器(1)，其中这些叶片(9)被安排成该轴向方向上的多于两个连贯安排的排(10)。

3.根据权利要求1所述的真空吸尘器(1)，其中在沿着这些扩散器通路的至少两个连贯安排的排(10a，10b)中安排了至少第一对叶片(9a，9b)和第二对叶片(9c，9d)。

4.根据权利要求3所述的真空吸尘器(1)，其中该第一对叶片(9a，9b)被安排成与该共同轴线(5)成一个第一角度α，并且该第二对叶片(9c，9d)被安排成与该共同轴线(5)成一个第二角度β，该第二角度β小于该第一角度α。

5.根据权利要求3或4所述的真空吸尘器(1)，其中该第一对叶片(9a，9b)中包括的叶片被安排成彼此基本上平行并且在径向方向上相距一个距离。

6.根据权利要求3或4所述的真空吸尘器(1)，其中该第二对叶片(9c，9d)被安排成在一个圆周方向上相对于该第一对叶片(9a，9b)具有一个轴向位移。

7.根据权利要求6所述的真空吸尘器(1)，其中，该第一对叶片(9a、9b)包括的叶片以及该第二对叶片(9c、9d)包括的叶片均被安排成在径向方向上相距一个距离，该轴向位移是该距离的0.15–0.35倍。

8.根据权利要求1-4中任一项所述的真空吸尘器，其中该电动机(2)是由一个电池来驱动。

9.根据权利要求1-4中任一项所述的真空吸尘器，该真空吸尘器是一种直立型的。