CN107613827A - 电动工具组件及其旋风式吸尘器 - Google Patents

Abstract

一种电动工具组件包括电动工具和旋风式吸尘器。旋风式吸尘器包括负压发生模块(1)、旋风分离模块(2)和集尘模块(3)。该集尘模块(3)包括座板(31)，该负压发生模块(1)和旋风分离模块(2)固定安装在该座板(31)上，该座板(31)被构造成适于在旋风式吸尘器使用时支靠在桶形集尘容器(33)上。该负压发生模块(1)具有空气抽吸口和空气排放口，该空气排放口通向外界。该旋风分离模块(2)包括：旋风分离器(21)，其具有输入端口、空气输出端口和灰尘输出端口；连接管(22)，其连接在旋风分离器(21)的空气输出端口与负压发生模块(1)的空气抽吸口之间；吸尘管(23)，其一端连接着旋风分离器(21)的输入端口，另一端配置成适于连接到电动工具。

Description

电动工具组件及其旋风式吸尘器 技术领域

本申请涉及一种用于电动工具的旋风式吸尘器以及附带有这种旋风式吸尘器的电动工具组件。

背景技术

各种电动工具，尤其是便携式电动工具，被广泛使用。电动工具操作时会产生大量灰尘，这些灰尘容易弄脏环境和影响操作人员健康。因此，在电动工具操作的同时收集灰尘，对于保护环境和操作人员来说，具有重要意义。

取决于作业对象，所产生的灰尘的量、材料种类、颗粒尺寸等，都有很大的区别。各式各样的适用于电动工具的吸尘器被开发出来。一些现有技术采用了集成于电动工具的旋风式吸尘器，使得整个电动工具适合于便携。然而，这样的旋风式吸尘器通常尺寸较小，集尘能力较低，很容易集满，因此需要频繁拆下并排空。

现有技术中还存在一种相对于电动工具独立的外接式旋风式吸尘器，其在使用时连接到电动工具。这种吸尘器自身带有集尘容器和走行轮子，因而整体尺寸和重量较大，不方便运输和携带。

因此，需要改进用于电动工具的吸尘器，以克服现有技术中存在的缺陷。

发明内容

本申请旨在提供一种改进的电动工具组件，其具有附连于电动工具的旋风式吸尘器，该旋风式吸尘器结构小巧，便于使用、运输和携带。

为此，根据本申请的一个方面，提供了一种用于电动工具的旋风式吸尘器，包括电机模块、旋风分离模块和集尘模块；

所述集尘模块包括座板，所述负压发生模块和旋风分离模块固定安装在所述座板上，所述座板被构造成适于在旋风式吸尘器使用时支靠在桶形集尘容器上，所述座板中形成有面向集尘容器的通孔；

所述负压发生模块具有空气抽吸口和空气排放口，所述空气排放口通 向外界；以及

所述旋风分离模块包括：旋风分离器，其限定出内部旋流空间并且具有与所述内部旋流空间相通的输入端口、空气输出端口和灰尘输出端口，所述灰尘输出端口与所述座板中的通孔对准；连接管，其连接在旋风分离器的空气输出端口与负压发生模块的空气抽吸口之间；吸尘管，其一端连接着旋风分离器的输入端口，另一端配置成适于连接到电动工具；

其中，所述负压发生模块在所述旋风分离模块中产生负压，使得由吸尘管吸入的夹带着来自电动工具操作时产生的灰尘的气流在旋风分离器中产生旋流，以将灰尘从空气中分离并经灰尘输出端口落下。

根据一种可行实施方式，所述集尘模块还包括桶形集尘容器，在旋风式吸尘器使用时，承载着所述负压发生模块和旋风分离模块的座板被放置在所述集尘容器上，所述集尘容器是与所述座板配套的专用容器，或是普通日常用桶、优选圆桶。

根据一种可行实施方式，所述旋风式吸尘器还包括贴合于所述座板的底表面上的弹性密封垫，所述弹性密封垫适于在所述座板与所述集尘容器之间建立密封且有助于所述座板稳固地安置在所述集尘容器上。

根据一种可行实施方式，所述座板上设有有助于保持座板相对于集尘容器稳固不动的限位结构。

根据一种可行实施方式，所述座板的底表面呈向下鼓出的形状，优选为球面或圆锥面形或是包括多个逐级突出的圆盘形台阶，使得座板适用于各种尺寸的集尘容器。

根据一种可行实施方式，所述负压发生模块为电机模块，其包括电机和由电机驱动的风扇，所述电机和风扇安装在壳体中，所述壳体形成有所述空气抽吸口和空气排放口。

根据一种可行实施方式，所述壳体安装在支架上，所述支架固定在所述座板上，使得所述壳体与所述座板之间相隔一段竖直距离。

根据一种可行实施方式，所述支架包括安装板和从安装板向下伸出的支撑腿，所述支撑腿固定在所述座板上，所述壳体安装在所述安装板上，例如，装卡在所述安装板中的安装孔中。

根据一种可行实施方式，所述电机的电源线集成在所述连接管和吸尘管的管壁上，并且在吸尘管被连接到电动工具上时与电动工具的电源电连 接。

根据一种可行实施方式，所述旋风分离器上形成有或组合有管接头，所述管接头构成旋风分离器的输入端口。

根据一种可行实施方式，所述管接头朝向其与旋风分离器汇合的部位具有逐渐加大的流通面积；

根据一种可行实施方式，在旋风分离器内设有增强旋流分离效果的导流结构。

本申请在其另一个方面提供了一种电动工具组件，其包括电动工具和前面描述的旋风式吸尘器，所述吸尘管连接到电动工具的临近于工作时产生密集灰尘的部位处，例如，连接到电动工具的至少部分地包围工具头的灰尘防护罩。

根据本申请，旋风式吸尘器始于以外接的方式附连于电动工具，吸尘器本身适用性更广，结构小巧灵活，容易运输和携带，成本低。

附图说明

下面将根据具体实施方式并且结合附图来更彻底地理解并认识本申请的上述和其它方面，在附图中：

图1是根据本申请的一种可行实施方式的用于电动工具的旋风式吸尘器的示意性透视图；

图2是图1中的旋风式吸尘器的示意性剖视图；

图3是展示图1中的旋风式吸尘器在工作时的吸尘原理的示意性剖视图；

图4是根据本申请的另一种可行实施方式的用于电动工具的旋风式吸尘器的示意性透视图。

具体实施方式

现在参照附图来描述本申请的一些实施方式。

本申请总体上涉及电动工具组件，其具有以外接的方式附连于电动工具的旋风式吸尘器，所述电动工具尤其是便携式电动工具，例如圆锯、角磨机、砂轮机、石材切割机、电钻、电锤、墙壁开槽机等等。

图1、2中示意性显示了根据本申请的一种可行实施方式的用于电动工 具的旋风式吸尘器，其能够与未示出的电动工具附连并配合使用，以组成根据本申请的电动工具组件。

所述旋风式吸尘器利用负压产生抽吸气流和旋流，以抽吸电动工具工作时产生的灰尘并将其从空气分离出来。为此，旋风式吸尘器包括负压发生模块1，其在图示的例子中，具体为电机模块1的形式。此外，旋风式吸尘器还包括旋风分离模块2和集尘模块3。下面逐一介绍这些模块。

电机模块1主要包括支架11以及由支架11支撑并且安装在公共壳体12中的电机13和风扇14。

支架11包括安装板11a；从安装板11a向下伸出的一对板状支撑腿11b；分别从每个支撑腿向外翻折的翻边11c。

在图示的例子中，所述一对支撑腿11b为大致垂直于安装板11a向下延伸且等高的板部，一对翻边11c大致平齐、并且通过螺栓等紧固件固定在集尘模块3的大致水平定位的座板31(将在后面描述)上，使得安装板11a大致平行于座板31，并且安装板11a与座板31之间相隔一段竖直距离，以在二者之间限定出与外界相通的空间。

壳体12安装在安装板11a中。在图示的例子中，壳体12包括上下两部分，上面部分的横向尺寸大于下面部分。下面部分穿过安装板11a中的安装孔，上下部分之间形成的台阶抵靠于安装板11a的上表面上，由此将壳体12相对于安装板11a定位。通过适宜的紧固方式，例如借助形状配合、利用紧固件如螺钉、卡环等，将将壳体12牢固地安装在安装板11a上。

可以理解，支架11可以具有任何适宜的形式，只要能够将支撑壳体12支撑在座板31上方即可。例如，安装板11a不是必须平行于座板31，而是可以根据需要相对于座板31倾斜，甚至与其垂直。此外，支撑腿11b也不是必须采用一对板部的形式，而是可以采用各种适宜的形式，例如数根杆的形式，只要能够将安装板11a沿竖直方向与座板31分开一段距离并且使二者之间的空间与外界相通即可。根据一种可行实施方式，甚至可以取消支架11，而是将壳体12直接安装到座板31上。此外，整个支架11优选为由金属板弯折而成的单件，但支架11也可以以其它方式制成，其各部分也可以分开制成、再组装到一起。

电机13和风扇14组装在壳体12中，其中，电机的至少一部分位于壳体12的横向尺寸较小的下面部分中，风扇14位于壳体12的横向尺寸较大 的上面部分中。可以理解，电机13与风扇14的位置关系也可以调转。风扇14可以如图所示直接安装在电机13的电机轴上，也可以根据需要在电机13与风扇14之间设置变速机构。壳体12具有上游端(图中为上方)的空气抽吸口和下游端(图中为下方)的空气排放口，它们各自可以是孔、狭缝等形式。除了空气抽吸口和空气排放口外，壳体12的其它部位是密闭的。电机13在转动时，带动风扇14转动，使得空气从空气抽吸口吸入壳体12中，并将空气通过空气排放口朝向安装板11a与座板31之间的空间吹送，或是直接朝向外界空间吹送(例如沿着相对于座板31倾斜、甚至与其垂直的方向吹送)。

旋风分离模块2主要包括旋风分离器21，其限定出内部旋流空间并且具有与所述内部旋流空间相通的输入端口、空气输出端口和灰尘输出端口；连通于旋风分离器21与壳体12之间的连接管22，其上游端口与旋风分离器21的空气输出端口相连，下游端口与壳体12的空气抽吸口相连；吸尘管23，其连通于旋风分离器21与未示出的电动工具之间，其中，吸尘管23的近端通过管接头24连接到旋风分离器21的输入端口，远端连接到电动工具的临近于工作时产生密集灰尘的部位处。有些电动工具带有至少部分地包围工具头的灰尘防护罩，例如圆锯的锯片护罩、电钻的防尘罩等，在这种情况下，吸尘管23的远端可以连接到灰尘防护罩，并且朝向灰尘防护罩内部。为了便于吸尘管23与电动工具之间的连接，可以在吸尘管23的远端设有附连用配件25。

根据一种可行实施方式，电机13的电源线可以附着或隐藏(例如埋设)于连接管22和吸尘管23的管壁上，并且吸尘管23的末端设有电源接口。随着将吸尘管23的末端附连到电动工具上，吸尘管23的末端中的电源接口同时与电动工具中的相应电源输出口连接，以利用电动工具的电源为电机13供电，并且容易实现电动工具和旋风式吸尘器的同步启动和停止。当然，电机13的电源线也可以由壳体12单独引出。

旋风分离器21主要包括：顶壁21a；大致垂直于顶壁21a向下伸出的大致圆筒形的竖直侧壁21b，该竖直侧壁21b具有彼此相反的轴向第一端和第二端，该第一端密闭地衔接于顶壁21a；从竖直侧壁21b的第二端向下伸出的圆锥形侧壁21c，该圆锥形侧壁21c具有彼此相反的轴向第一端和第二端，第二端的直径小于第一端，圆锥形侧壁21c的第一端密闭地衔接于竖 直侧壁21b的第二端，圆锥形侧壁21c的开放的第二端构成旋风分离器21的灰尘输出端口，所述顶壁21a、竖直侧壁21b和圆锥形侧壁21c限定出所述内部旋流空间；大致垂直于顶壁21a向竖直侧壁21b中延伸的上下贯通的圆管体21d，其与竖直侧壁21b同轴，从而限定出旋风分离器21的中心轴线，且在圆管体21d与竖直侧壁21b之间限定出大体圆环形空间；由圆锥形侧壁21c的第二端向外延伸的安装法兰21e，安装法兰21e与圆锥形侧壁21c之间可以形成加强肋21f以提高二者之间的结构强度，并且安装法兰21e可以通过螺栓等紧固件固定在座板31上。圆管体21d的上端可以终止于顶壁21a，或是穿过顶壁21a向上突伸。圆管体21d的上端开口构成旋风分离器21的空气输出端口。

旋风分离器21被配置成从输入端口引入夹带着灰尘的空气，在旋风分离器21内部产生旋流，使得灰尘从空气中分离出来，然后，干净的空气通过空气输出端口排出，灰尘通过灰尘输出端口排出。为了增强旋风分离器21内的旋流分离效果，在旋风分离器21内部可设置适宜的导流结构21g。

旋风分离器21可以是一体的单件，例如由塑料模制而成。管接头24优选与旋风分离器21形成一体，例如，由同一塑料模塑而成，或是作为金属件镶嵌模塑在旋风分离器21中。

管接头24具有吸尘管连接段24a和吸尘器衔接段24b。吸尘管23可以连接到该吸尘管连接段24a，例如套在吸尘管连接段24a上，可能要借助于附加的锁紧件或连接件。该吸尘器衔接段24b横贯旋风分离器21的竖直侧壁21b并且限定出通向圆管体21d与竖直侧壁21b之间的圆环形空间的通孔，由此构成了旋风分离器21的输入端口。

为了改善空气流动状况，吸尘器衔接段24b从其与吸尘管连接段24a汇合的部位朝向其与旋风分离器21的竖直侧壁21b汇合的部位具有逐渐加大的流通面积。在图示的例子中，吸尘器衔接段24b具有梯形台的外轮廓，其高度尺寸朝向竖直侧壁21b逐渐加大。

吸尘器衔接段24b的中心轴线横贯旋风分离器21的中心轴线、例如大致垂直，但二者并不相交，而是吸尘器衔接段24b的中心轴线相对于旋风分离器21的中心轴线径向偏置，偏置的距离使得，沿吸尘器衔接段24b的中心轴线方向看，吸尘器衔接段24b位于旋风分离器21的中心轴线的径向一侧，优选使得吸尘器衔接段24b完全位于圆管体21d的径向外侧(即吸 尘器衔接段24b在其中心轴线的方向上所作投影与圆管体21d没有重合)。吸尘器衔接段24b尽可能靠近圆环形空间的径向外边界，例如，吸尘器衔接段24b的相对于旋风分离器中心轴线的径向最外侧部分可以与圆环形空间的径向最外侧部分相切。为了有助于实现吸尘器衔接段24b与竖直侧壁21b之间的流畅过渡，竖直侧壁21b的相邻部位可以形成与吸尘器衔接段24b平滑过渡的平坦部位21h。

集尘模块3包括前述座板31；贴合于座板31的下表面的弹性密封垫32；从下方支撑弹性密封垫32和座板31的桶形集尘容器33。

座板31呈大致板状，具有图中所示的大致正方形外轮廓或是其它形状例如圆形的外轮廓，并且其上如前所述安装着电机模块1和旋风分离模块2，并且其自身又支靠在集尘容器33的上边缘上，二者之间通过弹性密封垫32实现大体密封。弹性密封垫32可以由橡胶等可弹性压缩的材料制成，并且具有足够的厚度，以使得当承载着电机模块1和旋风分离模块2的座板31支靠在集尘容器33上时，在它们的重力作用下，集尘容器33的上边缘充分陷入弹性密封垫32中，不但实现座板31与集尘容器33之间的密封，还有助于将座板31保持相对于集尘容器33稳固不动，即使是在旋风式吸尘器操作时，座板31也不会相对于集尘容器33移动。为了有助于保持座板31相对于集尘容器33稳固不动，可以在座板31上设置相应的限位结构(未示出)，例如横向位置可调的卡扣结构等。

集尘容器33可以是由本申请的旋风式吸尘器(电动工具组件)的供应商提供的与座板31配套的专用容器，也可以由使用者自己提供(例如，采用各种普通日常用桶，优选圆桶)，只要能在使用时将承载着电机模块1和旋风分离模块2的座板31支靠在其上即可。

集尘容器33的上部开口边缘的尺寸设置成大于旋风分离器21的空气输出端口的尺寸，但小于座板31的外周尺寸。此外，由于集尘容器33本身构成了承载着电机模块1和旋风分离模块2的座板31的支撑，因此其上部开口边缘的尺寸应足够大，以便可靠地将座板33支撑在其上而不易倾覆。

座板31(以及相应地弹性密封垫32)中形成有与圆锥形侧壁21c的第二端(其构成旋风分离器21的灰尘输出端口)对齐的通孔，该通孔朝向集尘容器33的内部。

下面参照图3描述本申请的电动工具组件的操作。在使用电动工具组 件工作前，旋风式吸尘器的吸尘管23的远端被附连到电动工具。当电动工具启动时，旋风式吸尘器同时启动，风扇14被电机13带动着旋转，从而产生负压而沿箭头A所示方向将夹带着电动工具操作产生的灰尘(或切屑)的空气吸入吸尘管23中。该夹带着灰尘的空气沿箭头B所示方向经管接头24(旋风分离器21的输入端口)被吸入旋风分离器21中的圆环形空间中，并且在圆环形空间中形成旋流。旋流中的灰尘在离心力作用下被径向甩出而从空气分离出来，并且在自身重力作用下旋转并最终沿箭头C所示方向下落，并且经过圆锥形侧壁21c由旋风分离器21的灰尘输出端口落入集尘容器33中。通过这种方式，电动工具操作中产生的灰尘通过旋流分离作用而被高效地收集。分离了灰尘后的干净空气向上经圆管体21d通过旋风分离器21的空气输出端口被吸入连接管22中，并且随后沿箭头D所示方向流经壳体12的空气抽吸口流入壳体12内部，流经风扇14和电机13，然后经壳体12的空气排放口沿箭头E所示方向流入安装板11a与座板31之间的空间，最后如箭头F所示流入外界空气中。通过这种方式，电动工具操作时产生的灰尘被有效地收集到集尘容器33中。

可以理解，本申请的旋风式吸尘器采用了可方便地在使用时支靠在集尘容器33上的座板31。座板31可以具有各种适宜的形状、结构和尺寸，本领域技术人员可以根据实际应用而具体设计。

可以理解，本申请的旋风式吸尘器中的负压发生模块可以采用电机模块1之外的任何适宜的形式。

例如，图4中示出了本申请的旋风式吸尘器的另一种可行实施方式，其中座板31(以及附带的弹性密封垫32)具有向下鼓出的形状，优选为球面或圆锥面形或是包括多个逐级突出的圆盘形台阶。此外，座板31优选具有大致圆形的外轮廓。通过座板31的向下鼓出形状，使得座板31可以适用于各种尺寸的集尘容器33，使得座板31可以制作成标准件，而集尘容器33可以根据需要而选用，从而提高了旋风式吸尘器的适应性。此外，更容易将座板31支靠在集尘容器33上，而不易脱落。图4中所示实施方式的其它方面与图1-3中所示的类似，这里不再详细描述。

根据本申请，外接式旋风式吸尘器可以为电动工具提供较大的集尘能力。此外，旋风式吸尘器的电机模块1和旋风分离模块2组装在座板31上，具有紧凑小巧的结构。此外，承载着电机模块1和旋风分离模块2的座板 31可方便地在使用时支靠在集尘容器33上，并且在需要倒掉集尘容器33中的灰尘时，可容易地将集尘容器33取走。因此，旋风式吸尘器使用方便。此外，集尘容器33可以采用使用者家中已有的容器，仅在使用时安置在座板31下面即可。这样，在运输或携带旋风式吸尘器时，可以不带集尘容器，这极大地方便了旋风式吸尘器的运输或携带。

虽然这里参考具体的实施方式描述了本申请，但是本申请的范围并不局限于所示的细节。在不偏离本申请的基本原理的情况下，可针对这些细节做出各种修改。

Claims (10)

1. 一种用于电动工具的旋风式吸尘器，包括负压发生模块(1)、旋风分离模块(2)和集尘模块(3)；

   所述集尘模块(3)包括座板(31)，所述负压发生模块(1)和旋风分离模块(2)固定安装在所述座板(31)上，所述座板(31)被构造成适于在旋风式吸尘器使用时支靠在桶形集尘容器(33)上，所述座板(31)中形成有面向集尘容器(33)的通孔；

   所述负压发生模块(1)具有空气抽吸口和空气排放口，所述空气排放口通向外界；以及

   所述旋风分离模块(2)包括：旋风分离器(21)，其限定出内部旋流空间并且具有与所述内部旋流空间相通的输入端口、空气输出端口和灰尘输出端口，所述灰尘输出端口与所述座板(31)中的通孔对准；连接管(22)，其连接在旋风分离器(21)的空气输出端口与负压发生模块(1)的空气抽吸口之间；吸尘管(23)，其一端连接着旋风分离器(21)的输入端口，另一端配置成适于连接到电动工具；

   其中，所述负压发生模块(1)在所述旋风分离模块(2)中产生负压，使得由吸尘管(23)吸入的夹带着来自电动工具操作时产生的灰尘的气流在旋风分离器(21)中产生旋流，以将灰尘从空气中分离并经灰尘输出端口落下。
2. 如权利要求1所述的旋风式吸尘器，其中，所述集尘模块(3)还包括桶形集尘容器(33)，在旋风式吸尘器使用时，承载着所述负压发生模块(1)和旋风分离模块(2)的座板(31)被放置在所述集尘容器(33)上，所述集尘容器(33)是与所述座板(31)配套的专用容器，或是普通日常用桶、优选圆桶。
3. 如权利要求2所述的旋风式吸尘器，还包括贴合于所述座板(31)的底表面上的弹性密封垫(32)，所述弹性密封垫(32)适于在所述座板(31)与所述集尘容器(33)之间建立密封且有助于所述座板(31)稳固地安置在所述集尘容器(33)上。
4. 如权利要求2或3所述的旋风式吸尘器，其中，所述座板(31)上设有有助于保持座板(31)相对于集尘容器(33)稳固不动的限位结构。
5. 如权利要求2至4中任一项所述的旋风式吸尘器，其中，所述座板(31)的底表面呈向下鼓出的形状，优选为球面或圆锥面形或是包括多个逐级突出的圆盘形台阶，使得座板(31)适用于各种尺寸的集尘容器(33)。
6. 如权利要求1至5中任一项所述的旋风式吸尘器，其中，所述负压发生模块(1)为电机模块，其包括电机(13)和由电机(13)驱动的风扇(14)，所述电机(13)和风扇(14)安装在壳体(12)中，所述壳体(12)形成有所述空气抽吸口和空气排放口；

   可选地，所述壳体(12)安装在支架(11)上，所述支架(11)固定在所述座板(31)上，使得所述壳体(12)与所述座板(31)之间相隔一段竖直距离。
7. 如权利要求6所述的旋风式吸尘器，其中，所述支架(11)包括安装板(11a)和从安装板(11a)向下伸出的支撑腿(11b)，所述支撑腿(11b)固定在所述座板(31)上，所述壳体(12)安装在所述安装板(11a)上，例如，装卡在所述安装板(11a)中的安装孔中。
8. 如权利要求6或7所述的旋风式吸尘器，其中，所述电机(13)的电源线集成在所述连接管(22)和吸尘管(23)的管壁上，并且在吸尘管(23)被连接到电动工具上时与电动工具的电源电连接。
9. 如权利要求1至8中任一项所述的旋风式吸尘器，其中，所述旋风分离器(21)上形成有或组合有管接头(24)，所述管接头(24)构成旋风分离器(21)的输入端口；

   可选地，所述管接头(24)朝向其与旋风分离器(21)汇合的部位具有逐渐加大的流通面积；

   此外，可选地，在旋风分离器(21)内设有增强旋流分离效果的导流 结构。
10. 一种电动工具组件，包括电动工具和如权利要求1至9中任一项所述的旋风式吸尘器，所述吸尘管连接到电动工具的临近于工作时产生密集灰尘的部位处，例如，连接到电动工具的至少部分地包围工具头的灰尘防护罩。