CN105310603A - 真空吸尘器 - Google Patents

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Abstract

一种真空吸尘器，包括：分离装置2，包括第一旋风分离器10和与第一旋风分离器并联布置的第二旋风分离器12；空气发生器4，布置为产生空气流穿过第一和第二旋风分离器10、12；以及流动控制器件48，用于控制穿过第二旋风分离器12的空气流。真空吸尘器具有第一配置和第二配置，在第一配置中，流动控制器件48被布置为防止穿过第二旋风分离器12的空气流动使得在使用中空气流动穿过第一旋风分离器10且旁路第二旋风分离器12，在第二配置中流动控制器件48被布置为允许穿过第二旋风分离器12的空气流动使得在使用中空气流动穿过第一和第二旋风分离器10、12。

Description

真空吸尘器
技术领域
本发明涉及一种真空吸尘器，且更特别地涉及一种包括旋风分离器的真空吸尘器。
背景技术
GB2502819A显示了一种电池供电手持式真空吸尘器，其类似于由Dyson制造并在英国发售的手持式真空吸尘器DC59。
DC59为包括旋风分离器的电池供电轻质手持式真空吸尘器。
该真空吸尘器可以在两个模式下运行，低流动模式，其中真空吸尘器可以被用于清洁轻度积尘的地面，和高流动模式，其中真空吸尘器可以被用于清洁重度积尘地面。通常，预期真空吸尘器将在大部分时间被用于低流动模式，以便于节约电池电力。真空吸尘器可以被切换到高流动模式，用于短时、强化的清洁任务。
旋风分离器包括单个初级旋风分离器和多个次级旋风分离器。旋风分离器被配置为在真空吸尘器运行于低流动模式的情况下，提供优化的分离效率。
当真空吸尘器运行于高流动模式时，穿过真空吸尘器的更大的空气流意味着次级旋风器变得堵塞，这不利于真空吸尘器的性能。
发明内容
根据本发明的第一方面，提供了一种真空吸尘器，包括：分离装置，包括第一旋风分离器和与第一旋风分离器并联布置的第二旋风分离器；空气发生器，布置为产生空气流穿过第一和第二旋风分离器；以及流动控制器件，用于控制穿过第二旋风分离器的空气流，其中真空吸尘器具有第一配置和第二配置，在第一配置中，流动控制器件被布置为防止穿过第二旋风分离器的空气流动使得在使用中空气流动穿过第一旋风分离器且旁路第二旋风分离器，在第二配置中流动控制器件被布置为允许穿过第二旋风分离器的空气流动使得在使用中空气流动穿过第一和第二旋风分离器。
空气流发生器可具有低流动配置，其中空气流发生器产生以第一流动速率穿过分离装置的空气流，和高流动配置，其中空气流发生器产生以第二流动速率穿过分离装置的空气流，其中第二流动速率大于第一流动速率。
真空吸尘器可被配置为使得在使用中，当真空吸尘器处于第一配置时，空气流发生器在低流动配置下运行，且当真空吸尘器处于第二配置时，空气流发生器在高流动配置下运行。
真空吸尘器进而被配置为使得在使用中，当真空吸尘器处于第一配置时穿过第一旋风分离器的流动速率，与当真空吸尘器处于第二配置时穿过第一旋风分离器的流动速率相同。
第一和第二旋风分离器可被配置为使得当真空吸尘器处于第二配置时，穿过第一旋风分离器的流动速率与穿过第二旋风分离器的流动速率相同。
第一和第二旋风分离器可相同。
分离装置可包括多个第一旋风分离器。第一旋风分离器可相同。
分离装置可包括多个第二旋风分离器。第二旋风分离器可相同。
真空吸尘器还可包括第一灰尘收集器，布置为收集由第一旋风分离器从空气流分离的灰尘，第二灰尘收集器，布置为收集由第二旋风分离器从空气流分离的灰尘。第一和第二灰尘收集器可从彼此流体隔离。
分离装置可包括初级分离器，布置在第一和第二旋风分离器上游，且与第一和第二旋风分离器串联。初级分离器可为旋风分离器。替代地，初级分离器可为惯性分离器。
流动控制器件可包括阀。阀可被布置在第二旋风分离器下游。
真空吸尘器可为电池供电的真空吸尘器。
真空吸尘器还可包括用户可操作开关，其被配置为使得用户可以将真空吸尘器在第一配置和第二配置之间切换。
附图说明
为了更好地理解本发明，和更清楚地示出本发明如何发生作用，现在将通过实例、参考以下附图来描述本发明，其中：
图1是真空吸尘器的分离装置和空气流发生器的示意性图示；
图2是图1中所示的分离装置和空气流发生器的示意性图示，显示了当分离装置处于第一配置时穿过分离装置的空气流；以及
图3是图1中所示的分离装置和空气流发生器的示意性图示，显示了当分离装置处于第二配置时穿过分离装置的空气流。
具体实施方式
图1是电池供电真空吸尘器的分离装置2和空气流发生器4的示意性图示。
分离装置2包括初级旋风分离器6和多个次级旋风分离器8，其流体上布置在初级旋风分离器6的下游(次级旋风分离器8和初级旋风分离器6串联)。次级旋风分离器8被布置为使得它们彼此流体并联。
次级旋风分离器8包括两组旋风分离器：第一组旋风分离器10和第二组旋风分离器12。在所示实施例中，第一组旋风分离器10包括十个旋风分离器8，且第二组旋风分离器包括五个旋风分离器。总共存在十五个次级旋风分离器；然而为了便于参考，每组10、12中仅示出一个旋风分离器8。所有次级旋风分离器8的性能特性是相同的。
空气流发生器4布置在次级旋风分离器8的下游。空气流发生器4被布置为抽吸空气通过初级旋风分离器6和次级旋风分离器8。空气流发生器4可包括电机和叶轮(未示出)。空气流发生器4具有两个操作模式：低流动模式和高流动模式。在低流动模式下，空气流发生器4产生穿过分离装置2的空气的低体积流动速率。在高流动模式下，空气流发生器4产生穿过分离装置2的空气的相对高体积流动速率(与低流动模式相比)。
初级旋风分离器6包括圆柱形分离腔室，其具有空气入口16和空气出口18。空气入口16设置在分离腔室14的侧壁中。空气入口16被配置为在分离腔室14中产生绕分离腔室14的中心轴线X的旋转流动。
圆柱形丝网20在分离腔室14内与中心轴线X同轴地延伸。圆柱形丝网20用作分离腔室14内的涡流溢流器。在丝网20中的孔提供从分离腔室14的出口18。这样的装置通常被称为护罩。
灰尘收集腔室22被设置在分离腔室14和空气出口18的下方。灰尘收集腔室22可以由可以从分离装置2的其余部分拆卸的箱形成。
次级旋风分离器8被制造初级旋风分离器6的上方，且被布置为绕中心轴线X延伸的阵列。每个次级旋风分离器8包括分离腔室24，其在所示实施例中为锥形，具有空气入口26、空气出口28和固体出口30。空气入口26配置为在分离腔室24中产生旋转流动。
主出口管道32从圆柱形丝网20向上延伸到入口集管34。入口集管34与次级旋风分离8的相应入口26的每个流体连通。
涡流溢流器36从每个次级旋风分离器8的分离腔室24的上部区域延伸。每个涡流溢流器36包括端部敞开的管，其沿每个次级旋风分离器8的轴线Y延伸。每个次级旋风分离器8的空气出口28由在涡流溢流器36的下端部处的开口限定。每个空气出口28与空气流发生器4经由涡流溢流器36、出口管道38、和公共出口集管40(每个出口管道敞开到其内)流体连通。可选的过滤器42布置在出口集管40和空气流发生器4之间。
固体出口30定位在每个次级旋风分离器8的分离腔室24的下端部处。第一细灰尘收集腔室44布置在第一组旋风分离器10的固体出口30的下方。第二细灰尘收集腔室46布置在第二组旋风分离器12的固体出口30的下方。
第一和第二细灰尘收集腔室44、46为独立腔室，其从彼此流体隔离，也就是说，空气不能直接从腔室44、46中的一个到另一个。
阀48形式的流动控制器件被布置在用于第二组旋风分离器12的出口管道38和出口集管40之间的接合部处。阀48具有关闭状态和打开状态，在关闭状态中空气被阻止由空气流发生器4抽吸穿过次级旋风分离器8的第二组12，在打开状态中空气可以由空气流发生器4抽吸穿过次级旋风分离器8的第二组12。
当阀48关闭时，空气流动通过初级旋风分离器6和仅次级旋风分离器8的第一组10。当阀48打开时，空气流动通过初级旋风分离器6和次级旋风分离器8的第一组10和第二组12两者。
空气流发生器4和阀48被连接到控制器(未示出)，例如可编程逻辑控制器，其控制空气流发生器4和阀48的操作。
控制器可以被配置为自动地控制空气流发生器4和阀48，例如响应于感测到在真空吸尘器中的压力的降低，或响应于由用户启动的指令(例如通过促动设置在真空吸尘器上的开关)。阀48可以经由连接到控制器的机械、电磁、液动或气动促动器来控制。
真空吸尘器具有第一配置(如图2所示)，其中空气流发生器4处于低流动模式且阀48关闭，和第二配置(如图3所示)，其中空气流发生器4处于高流动模式且阀48打开。第一配置适于清洁轻度积尘的地面，而不会从电池汲取大量的电力。在第二配置中更高的流动速率转化为真空吸尘器拾取性能的提高，这对于清洁重度积尘地面是特别有利的。控制器被配置为同时控制空气流发生器4和阀48，使得真空吸尘器可以简单地在第一和第二配置之间切换。
在第一配置中，空气流发生器4产生穿过初级旋风分离器6和第一组次级旋风分离器10的空气的相对低的流动速率。穿过旋风分离器8的第一组10的每个旋风分离器8的流动被均匀地分布。例如，如果空气流发生器4产生穿过分离装置2的10升/秒的流动速率，流动穿过每个旋风分离器8的流动速率为1升/秒。第一组次级旋风分离器10的旋风分离器8被配置为使得它们的分离效率对于1升/秒的流动速率被优化。因此，当真空吸尘器处于第一配置中时，第一组旋风分离器10的旋风分离器8在它们的优化分离效率下运行。该优化分离效率取决于真空吸尘器所需的性能特性，且可以是在特定颗粒尺寸处的目标“分割点”(target“cutpoint”)。
当真空吸尘器被切换到第二配置时,空气流发生器4产生穿过初级旋风分离器6和穿过次级旋风分离器8的第一和第二组10，12的相对高体积的流动速率。穿过第一组和第二组分离器10、12的每个旋风分离器8的流动被均匀地分布。例如，如果空气流发生器4产生穿过分离装置2的15升/秒的流动速率，流动穿过每个旋风分离器8的流动速率为1升/秒。第一组旋风分离器10的旋风分离器8由此继续在它们的优化分离效率下操作。此外，第二组旋风分离器12，其也被配置为使得它们的分离效率对于1升/秒的流动速率最高，在它们的优化分离效率下操作。
上述配置的益处在于具有两个操作模式的分离装置2的次级旋风分离器8可以在两个模式中都在优化效率下操作。由于低速度或次级旋风分离器的阻塞导致的低分离效率由此可以被避免。
上述配置仅通过示例来描述。应理解存在可以被使用的次级旋风分离器的其他配置。例如，第一组旋风分离器可以包括比第二组旋风分离器更少的分离器，或每组的旋风分离器的数量可以相等。在每种情况下，第一和第二组的旋风分离器的性能特性将被调整以适应在空气流发生器的每种操作模式下的流动速率，是的次级旋风分离器在每种模式下都操作在它们的优化效率处。
在替代配置中，单个阀可以被替代为多个阀，其被布置为控制穿过每个次级旋风分离器的空气流。阀可以一致地打开或关闭，以控制穿过次级旋风分离器的流动。
应理解流动控制器件和空气流发生器可以根据感测的参数来控制，譬如感测到的穿过分离器的流动速率。例如，如果流动速率掉到预定阈值之下，穿过第二组旋风分离器的空气流被流动控制器件停止，以保持(或增大)第一组旋风分离器的分离效率。
应理解第一组和第二组旋风分离器的任一个或两者可包括单个旋风分离器。例如，两组都包括单个旋风分离器，或第一组可包括多个旋风分离器且第二组可包括单个旋风分离器，且反之亦然。
在另一实施例中，初级旋风分离器可以更换为非旋风式分离器，譬如惯性分离器。
次级旋风分离器的另一组可以被提供且具有相应的流动控制器件，且空气流发生器可以被配置为根据哪组分离器具有空气穿过来产生相应的穿过次级旋风分离器的空气流速率。例如，第三组次级旋风分离器可被提供为具有相应的流动控制器件。空气流发生器可以被配置为当空气穿过第一、第二和第三组次级旋风分离器时，产生比所述高流动速率更高的流动速率。

Claims (18)

1.一种真空吸尘器，包括：
分离装置，包括第一旋风分离器和与第一旋风分离器并联布置的第二旋风分离器；
空气流发生器，布置为产生空气流穿过第一和第二旋风分离器；以及
流动控制器件，用于控制穿过第二旋风分离器的空气流，其中真空吸尘器具有第一配置和第二配置，在第一配置中，流动控制器件被布置为防止穿过第二旋风分离器的空气流动使得在使用中空气流动穿过第一旋风分离器且旁路第二旋风分离器，在第二配置中流动控制器件被布置为允许穿过第二旋风分离器的空气流动使得在使用中空气流动穿过第一和第二旋风分离器。
2.如权利要求1所述的真空吸尘器，其中空气流发生器具有低流动配置，其中空气流发生器产生以第一流动速率穿过分离装置的空气流，和高流动配置，其中空气流发生器产生以第二流动速率穿过分离装置的空气流，其中第二流动速率大于第一流动速率。
3.如权利要求2所述的真空吸尘器，其中真空吸尘器被配置为使得在使用中，当真空吸尘器处于第一配置时，空气流发生器在低流动配置下运行，且当真空吸尘器处于第二配置时，空气流发生器在高流动配置下运行。
4.如前述权利要求中任一项所述的真空吸尘器，其中真空吸尘器被配置为使得在使用中，当真空吸尘器处于第一配置时穿过第一旋风分离器的流动速率，与当真空吸尘器处于第二配置时穿过第一旋风分离器的流动速率相同。
5.如前述权利要求中任一项所述的真空吸尘器，其中第一和第二旋风分离器被配置为使得在使用中当真空吸尘器处于第二配置时，穿过第一旋风分离器的流动速率与穿过第二旋风分离器的流动速率相同。
6.如前述权利要求中任一项所述的真空吸尘器，其中第一和第二旋风分离器相同。
7.如前述权利要求中任一项所述的真空吸尘器，其中分离装置包括多个第一旋风分离器。
8.如权利要求7所述的真空吸尘器，其中第一旋风分离器相同。
9.如前述权利要求中任一项所述的真空吸尘器，其中分离装置包括多个第二旋风分离器。
10.如权利要求9所述的真空吸尘器，其中第二旋风分离器相同。
11.如前述权利要求中任一项所述的真空吸尘器，还包括第一灰尘收集器，布置为收集由第一旋风分离器从空气流分离的灰尘，和第二灰尘收集器，布置为收集由第二旋风分离器从空气流分离的灰尘。
12.如前述权利要求中任一项所述的真空吸尘器，其中分离装置包括初级分离器，布置在第一和第二旋风分离器上游，且与第一和第二旋风分离器串联。
13.如权利要求12所述的真空吸尘器，其中初级分离器为旋风分离器。
14.如前述权利要求中任一项所述的真空吸尘器，其中流动控制器件包括阀。
15.如权利要求14所述的真空吸尘器，其中阀被布置在第二旋风分离器下游。
16.如前述权利要求中任一项所述的真空吸尘器，其中真空吸尘器为电池供电的真空吸尘器。
17.如前述权利要求中任一项所述的真空吸尘器，还包括用户可操作开关，其被配置为使得用户可以将真空吸尘器在第一配置和第二配置之间切换。
18.一种真空吸尘器，其基本如本文参考附图的描述和如附图所示。
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