CN112566534A - 电池供电的真空吸尘器 - Google Patents

Abstract

一种电池供电的真空吸尘器(10)，尤其是具有多种操作模式。所述电池供电的真空吸尘器具有附有一电池(14)、一电动机(16)、一叶轮(18)和一集尘室(20)的主体(12)。所述主体具有一底壁，所述底壁具有一开口(34)，空气可通过所述开口进入所述主体中。所述开口(34)附近安装有一旋转刷(36)。所述主体具有一第一侧(44)和一第二侧(46)，所述开口在所述第一侧和所述第二侧之间跨过大部分的所述主体。所述电池(14)位于所述第一侧(44)，而所述电动机(16)位于所述第二侧(46)，所述集尘室(20)位于所述电池和所述电动机之间。

Description

电池供电的真空吸尘器

技术领域

本发明关于一种电池供电的真空吸尘器，尤其是一种具有多种操作模式的真空吸尘器。

在以下描述中，方向性和定向性术语如“顶部”、“底部”等是参照在大致水平面上以正常使用方向的真空吸尘器，例如图1和图2所示。不过，本发明的一个特别的益处是真空吸尘器可在其他方向使用。

背景技术

真空吸尘器具有电动机，电动机驱动叶轮以产生气流。空气通常通过开口或吸嘴进入真空吸尘器，开口或吸嘴放置在要清洁的表面上或附近。空气将灰尘和碎屑带入真空吸尘器，并通过一个或多个气流管道输送灰尘和碎屑。灰尘和碎屑通过管道输送至集尘室。然后，空气在离开真空吸尘器之前通过一个或多个过滤器，过滤器布置为将灰尘和碎屑收集在集尘室内，以进行后续处理。

公认的是，一些真空吸尘器使用风扇或涡轮机而不是叶轮，但在本文中仍然使用术语叶轮来描述通过电动机驱动时产生所需气流的任何组件。

集尘室可容纳或包括一次性袋子，袋子的壁也用作过滤器。替代地，集尘室是一种容器，可从真空吸尘器中取下、清空并重新安装至真空吸尘器中以重新使用。

许多真空吸尘器是专门设计用以清洁地板表面，在这种情况下，真空吸尘器包括吸头，吸头具有车轮、滚轮和/或滑动件，使得吸头可在地板上移动，吸头的底部具有开口。

旋转刷通常位于吸头的开口附近。刷子旋转并与要清洁的表面接合。刷子有助于清除表面的灰尘和碎屑，然后将其夹带至气流中并输送至集尘室。

许多真空吸尘器由市电供电，大多数吸尘器是设计以清洁地板，并设置附加工具用于地板上清洁。市电供电的真空吸尘器的制造商通常会寻求最大化其真空吸尘器的电功率和吸力，以试图提高其适销性。在这种真空吸尘器中，吸头的开口由壁包围。空气被迫通过壁的下面并穿过下面的地毯或类似物，从而从地毯的纤维之间清除灰尘和碎屑。由于叶轮的使用效率通常为10％至40％，因此这是一种效率相对较低的清洁方法。为了达到更高的叶轮效率，制造商倾向于开发更快的旋转叶轮，以产生更高的吸力。然而，由于是以气流而不是吸力清除灰尘和碎屑，因此，这种真空吸尘器通常不能达到提高灰尘和碎屑的收集效率。因此，制造商倾向于将电功率和吸力作为其设备有效性的指标，而不是清洁效率。

大多数家用市电供电的吸尘器分为两大类。第一类通常称为圆筒式真空吸尘器。在圆筒式真空吸尘器中，吸头连接至操作手柄，操作手柄又连接至软管，灰尘和碎屑通过软管进入集尘室。集尘室位于与吸头分离的主体内，主体也容纳电动机，主体具有车轮或滑动件，在清洁操作期间，可通过车轮或滑动件在地板拉动。

第二类通常称为立式真空吸尘器。在立式真空吸尘器中，电动机和集尘室由操作手柄承载，或在某些情况下与操作手柄成一体，因此，在清洁操作期间，包含电动机和集尘室的主体通常位于吸头上方。

作为市电的替代方案，电池供电的真空吸尘器的提供和使用正变得越来越普遍。一些电池供电的真空吸尘器主要设计用于地板清洁。这些电池供电的真空吸尘器的构造与市电供电的真空吸尘器的结构有些不同，电池、电动机、叶轮和集尘室均位于吸头内。吸头连接至操作手柄，操作手柄仅用于在清洁地板上操纵吸头。

其他电池供电的真空吸尘器设计为手持式，即其设计为携带于使用过程中。在这样的真空吸尘器中，电池、电动机、叶轮和集尘室均容纳在真空吸尘器的主体中，主体具有吸嘴，空气通过吸嘴进入真空吸尘器。许多这样的真空吸尘器主要用于短期使用，例如用于清理个别的溢出物等。其他设计具有更长的电池寿命，可用于长期清洁。例如，在WO 2014/195711中描述的手持式真空吸尘器设计用于长期使用，并可代替市电供电的真空吸尘器使用。

一类特殊的手持式电池供电的真空吸尘器称为“棒式真空”；在这样的真空吸尘器中，真空吸尘器的手持式主体的吸嘴通过硬管连接至吸头，用户携带真空吸尘器的主体并通过硬管在地板(或其他要清洁的表面)上移动吸头。

发明内容

发明人已构想一种电池供电的真空吸尘器，其可在几种不同的操作模式下使用，以复制上述电池供电的真空吸尘器的不同设计。特别是，所述电池供电的真空吸尘器可用于地板清洁，并具有一操作手柄可用于在要清洁的地板上操纵吸头。替代地，可将所述电池供电的真空吸尘器用作手持式真空吸尘器。替代地，所述电池供电的真空吸尘器可与吸嘴一起使用，以清除溢出物等。

根据本发明的第一方面，提供一种电池供电的真空吸尘器，其具有附有电池、电动机、叶轮和集尘室的主体，所述主体具有底壁，所述底壁具有开口，空气可通过所述开口进入所述主体中，所述开口附近安装有旋转刷，所述主体具有第一侧和第二侧，所述开口在所述第一侧和所述第二侧之间跨过大部分的所述主体，所述电池位于所述第一侧，而所述电动机位于所述第二侧，所述集尘室位于所述电池和所述电动机之间。

在已知设计用于地板清洁的电池供电的真空吸尘器中，电池和电动机通常位于集尘室的后面。集尘室通常大致上位于主体或吸头的中心，所述中心位于主体前部的开口与主体后部的电池和电动机之间。

然而，在本发明中，期望能最小化所述主体的长度(即主体的前部和后部之间的距离)，使得所述真空吸尘器可替代成手持式。将所述电池和所述电动机放置在所述集尘室的相对侧，可减少所述主体的长度。

优选地，所述主体具有前壁和后壁，且所述主体的长度，即所述前壁和所述后壁之间的距离，小于20厘米左右，理想为小于15厘米左右。同样优选地，所述主体在所述前壁和所述后壁之间具有至少一抓握面，从而允许用单手抓握所述主体并将其作为手持式真空吸尘器操作。

当用作手持式真空吸尘器时，用户可将所述主体，特别是所述开口移动至使用位置，且可将所述开口定位在要清洁的表面上。所述表面可以是水平的(例如：楼梯或工作台面)、垂直的(例如：悬挂的窗帘)或任何中间角度。

优选地，所述电池供电的真空吸尘器具有可拆卸的一操作手柄。应当理解，当所述真空吸尘器用于地板清洁时，所述操作手柄是有益于允许用户根据需要在地板上操纵所述主体。然而，当所述操作手柄无益于在手持操作模式下使用所述真空吸尘器，且最好取下手柄而不是保留手柄时，保留的手柄在手持使用过程中可能成为障碍。

期望地，所述手柄具有车轮或滚轮。应当理解，当所述真空吸尘器用于地板清洁时，车轮或滚轮是有益于允许用户更容易地在地板上操纵所述主体。然而，在手持式操作模式下使用所述真空吸尘器时，车轮或滚轮几乎没有益处，在那种操作模式下使用时，从所述操作手柄取下车轮或滚轮可减小所述真空吸尘器的尺寸和/或重量。

优选地，所述操作手柄具有转向接头。期望地，所述转向接头包括枢转接头和旋转接头。已知的方式中，所述枢转接头允许所述操作手柄相对于所述主体绕一枢轴枢转(当所述主体在水平地板上时，所述枢轴大致水平)，且所述旋转接头允许所述操作手柄绕一旋转轴旋转。与已知的转向接头相同，所述旋转轴垂直于所述枢轴，并相对于所述操作手柄的纵轴成一定角度。这样的转向接头允许通过用户根据需要扭转所述操作手柄来操纵所述主体。当所述操作手柄扭转时，所述枢转接头维持在所述主体的水平方向。

尽管，优选的是，转向接头包括枢转接头和旋转接头，但如果需要，可使用更简单的转向接头(可能仅包括枢转接头或仅包括旋转接头)。

许多真空吸尘器利用如上所述的转向接头。在本发明中，所述转向接头是所述操作手柄的一部分，而不是所述主体或所述吸头的一部分。发明人已意识到，当在手持操作模式下使用所述真空吸尘器时，所述转向接头几乎没有益处，且当以那种操作模式使用时，取下所述操作手柄的所述转向接头可使所述真空吸尘器的重量最小化。

期望地，所述操作手柄具有一手柄部和一连接部，所述手柄部设计以让用户抓握，所述连接部设计为可拆卸地连接至所述真空吸尘器的所述主体。优选地，所述转向接头位于所述连接部附近。

期望地，所述操作手柄是可延伸的，优选地是可伸缩地延伸的。优选地，所述操作手柄具有四个管状区段，所述管状区段彼此可伸缩地滑动。此外，理想地，最大的所述管状区段(在其剖面维度上最大的管状区段)包括所述手柄部，且最小的所述管状区段连接至所述转向接头。

虽然可伸缩地延伸的操作手柄是已知的，但是一般包括两个管状区段。而且，最小直径的管状区段通常连接至或包括手柄部。本发明反转典型的布置并包括更多的伸缩区段，这两个设计使所述操作手柄在收缩时的长度最小化。这是有益的，因为当在手持操作模式下使用所述真空吸尘器时不需要本发明的所述操作手柄，且收缩的所述操作手柄所减小的尺寸使其更容易不显眼地存放(例如在抽屉中)。

优选地，所述电池供电的真空吸尘器具有用于所述开口的盖子，所述盖子具有吸嘴。尽管附有旋转刷的开口特别适合于地板清洁，也可能有益用于其他表面清洁，但它不太适合用于局部清洁，而吸嘴(也许是专用工具)更适合。所述盖子可根据用户的需要安装至所述开口，并使空气通过所述吸嘴进入所述主体。因此，虽然所述开口一般为矩形且具有相对较大的面积，但是所述吸嘴为圆形且具有相对较小的面积。所述吸嘴可安装缝隙吸尘头、灰尘刷或其他选定的工具用于专用清洁操作。

根据本发明的第二方面，提供一种电池供电的真空吸尘器，其具有容纳电池、电动机、叶轮和集尘室的主体，所述主体具有底壁，所述底壁具有开口，空气可通过所述开口进入所述主体，所述真空吸尘器具有操纵手柄和转向接头，通过所述操纵手柄可操纵所述主体，所述操纵手柄是可拆卸的，所述转向接头是所述操纵手柄的一部分。

根据所述第二方面，所述转向接头可从具有所述操作手柄的所述主体上卸下，这具有上述益处。

根据本发明的第三方面，提供一种电池供电的真空吸尘器，其具有容纳电池、电动机、叶轮和集尘室的主体，所述主体具有底壁，所述底壁具有开口，空气可通过所述开口进入所述主体，所述真空吸尘器具有用于所述开口的盖子，所述盖子具有吸嘴。

根据所述第三方面，用户可安装所述盖子，使得进气口从相对较大面积的大致矩形开口转换为相对较小面积的大致圆形吸嘴。安装所述盖子的所述主体更适合局部清洁操作，且具有上述益处。

为了避免不必要的重复，关于本发明的第一方面所描述任何的任意特征可与本发明的第二和/或第三方面兼容使用。

附图说明

现在将参考附随的图式，通过示例的方式，更详细地描述本发明，其中：

图1示出根据本发明的电池供电的真空吸尘器在第一操作模式的立体图；

图2是图1的真空吸尘器的前视图；

图3是图1的真空吸尘器的侧视图；

图4是图1的真空吸尘器的垂直剖面图；

图5是真空吸尘器的主体的底面的视图；

图6是真空吸尘器的主体的水平剖面图；

图7是从真空吸尘器下方的立体图；

图8是真空吸尘器的操作手柄在收缩状态的立体图；

图9是收缩的操作手柄从真空吸尘器的主体卸下时的立体图；

图10是真空吸尘器在第二操作模式的立体图；

图11是附有分开的盖子和缝隙吸尘头的真空吸尘器的主体的立体图；

图12是真空吸尘器在第三操作模式的视图；以及

图13是真空吸尘器的剖面侧视图。

具体实施方式

真空吸尘器10是由电池供电。如此(如图4和图6所示)，主体12容纳电池14(或电池组)、电动机16、叶轮18和集尘室20。

主体12具有通断开关22，因此承载真空吸尘器10的所有操作组件。在第一操作模式下使用时，操作手柄24仅用于在地板或其他表面上操纵主体12。

主体12在其前端28具有车轮或滚轮26(术语“前”在本文中用于描述用户在表面上推动真空吸尘器时的前端)。其他车轮30位于主体12的后端32附近，车轮可见于图3的侧视图和图7的立体图。

如图5和图7所示，以已知的方式，主体12的底壁具有开口34，空气(以及夹带的灰尘和碎屑)通过开口34进入主体12。旋转刷36位于开口34附近，刷36的刚毛38延伸超过开口34一小段距离以接触要清洁的表面。以已知的方式，开口34从靠近主体12的第一侧44延伸至靠近主体12的第二侧46，因此跨过大部分的主体。

车轮26和32使主体12的底壁在要清洁的表面上保持一小段距离。在本实施例中，活动条状物40(见图5)位于开口34的后面，而固定条状物42位于开口34的任一侧。活动条状物40和固定条状物42减少从其区域进入开口34的气流，从而使来自主体12的前端的气流最大化，当主体在表面向前移动时这是有益的。

图1-3表示准备在第一操作模式下使用的真空吸尘器10。这种操作模式最适合地板清洁，主体12的作用就像市电供电的真空吸尘器的吸头一样。用户可通过操作手柄24以已知的方式在地板上操纵主体12。尽管在图1-3中，操作手柄24示出处于其竖立或存放位置，但应当理解，其可枢转(以图3中的顺时针方向枢转)至使用位置。

操作手柄24包括转向接头50。转向接头50以已知的方式包括枢转接头，所述枢转接头允许操作手柄24的上部相对于主体12绕(水平)枢轴52转动。转向接头还包括旋转接头，所述旋转接头允许操作手柄24的上部绕垂直于旋转接头的下部(不可旋转)和上部(可旋转)之间的接合部54的旋转轴旋转。旋转轴相对于操作手柄的纵轴成一定角度，且操作手柄24的扭转允许于使用期间在地板表面上转向。

主体12的前端28和后端32通过第一侧44和第二侧46互连。如图4(以及图6)所示，电池14、集尘室20、叶轮18和电动机16大致上排列在横跨主体12的一条线上。特别是，电池14位于第一侧44，而电动机16位于第二侧46，集尘室20直接位于电池和电动机之间(在此，“直接位于...之间”表示为可画一条直线，其穿过电池，再穿过集尘室，然后穿过电动机)。

在图式所示的本实施例中，整个集尘室20位于电动机和电池之间，因此集尘室与第一侧44和第二侧46间隔开。在替代实施例中，集尘室仅一部分位于电动机和电池之间，而集尘室的另一部分完全延伸在整个主体上，当如图6所示时，集尘室为大致“T”形(最好是倒“T”形)。本替代实施例使并非所有用户都可接受的主体长度增长。

应当理解，与电池和电动机位于集尘室和后端之间的习用设计相比，将电池14、集尘室20和电动机16定位在主体12上可减小主体12的长度L(图3)(即前端28和后端32之间的距离)。

另外，应当理解，电池14和电动机16相对较重，且在实施中将很可能是在真空吸尘器的主体中最重的组件。分离这些组件，尤其是将它们定位在集尘室的任一侧，可使主体12能更好地平衡，这有利于在手持操作模式下使用。

图6还示出主体12中的进气管48的一部分，其将开口34连接至集尘室20。在本实施例中，集尘室20包含一次性袋子，但其他实施例可以是无袋的。

操作手柄24可伸缩地延伸。操作手柄24在图1-4和图7中处于其延伸状态，而在图8中处于其收缩状态。不能期望真空吸尘器10经常与操作手柄一起如图8所示的收缩状态下使用，因为当在地板清洁模式下使用时，操作手柄的主要益处是使主体12转向。然而，在清洁楼梯等时，可收缩操作手柄来使用，或者可利用收缩操作手柄所减小的长度，使真空吸尘器更容易在狭窄的空间中操作。

从图1显而易见，操作手柄24包括四个管状区段，具有最大横剖面的部分包括手柄部56。这样的构造使收缩的操作手柄24具有相对较小的体积，且如图9所示，操作手柄24取下时理想地小到足以不显眼地存放，例如，在抽屉中。

从图9还显而易见，车轮30以及转向接头50是操作手柄24的一部分，因此，通过操作手柄将其从主体上取下。操作手柄24通过其连接部58连接至主体12的后端32。连接部58未详细示出，其可以是允许牢固地连接至主体12，并易于从主体12取下的任何合适的形式。连接部58包括可释放的锁扣机构，锁扣机构由相对的按钮60致动，在图9中仅可见一个按钮。操作手柄24在取下或存放之前不需要收缩，但可以预想到用户这样做会更方便。

如图10所示，取下操作手柄24允许主体12以手持操作模式使用。在本实施例中，主体12的长度L(图3)约为13厘米，所述长度足够小以允许一些用户能够通过前端28和后端32抓握主体。尽管如此，在主体12的顶部上设置有抓握面62，所述抓握面62与后端32成小角度(且在替代实施例中与其平行)。因此，如图10所示，主体12可通过前端28和后端32，或者通过抓握表面62和后端32，用一只手握住且携带至使用地点。

应当理解，如图10所示，当以手持操作模式使用时，电池14和电动机16位于用户的手的相对侧。因此，主体12具有良好的平衡，从而即使在需要的情况下也可长期使用所述操作模式。

还应当理解，在手持操作模式下，主体12的操纵，使得开口(和旋转刷)呈现在要清洁的表面上，所述表面可以是垂直的、水平的或在它们之间的任何方向。例如，所述操作模式非常适合清洁楼梯和悬挂的窗帘。

图11示出用于将主体12转换成其第三操作模式的盖子70。盖子70设计成夹住或锁扣在主体12的底部上，且特别是包围(大致矩形的)开口34(和旋转刷26)。当正确安装盖子70时，空气仅通过盖子70的大致圆形的吸嘴72吸入至主体12中。盖子70具有弹性密封件，使除通过吸嘴72以外的空气的进入最小化。

在第三操作模式中，真空吸尘器10适用于专用清洁操作，例如用于清理个别的溢出物等。特别地，应当理解，吸嘴72的面积显著地小于开口34的面积，其结果是，空气在第三操作模式下通过吸嘴比在第一和第二操作模式中通过开口行进得快。因此，在第三模式中，真空吸尘器能够收集更大和/或更重的灰尘和碎屑。

如图12所示，缝隙吸尘头74可安装至吸嘴72上(这将进一步减小空气进入的面积)，以用于其他专用清洁操作。可根据需要将其他工具(例如灰尘刷)安装至吸嘴72上。

应当理解，在第三操作模式下，旋转刷36是多余的。在所述模式下，旋转刷可设为停用，但这未在本实施例中设置。因此，应当理解，旋转刷在盖子70内大致自由地旋转并不消耗太多能量，而选择性地控制旋转刷的控制设备将增加主体12的成本、重量和复杂性。

图13是用于旋转刷36的驱动机构的一部分的剖面侧视图。为了使主体12的尺寸和重量最小化，叶轮18和旋转刷36通过相同的电动机16驱动。然而，应当理解，这些组件应以显箸地不同速率旋转。在优选的实施例中，叶轮以32,000rpm旋转，而旋转刷以3,200rpm旋转。为了通过单个电动机达到所述速率差，布置为电动机16直接驱动叶轮18并以32,000rpm旋转。设置两个传动带74、76和中间减速齿轮78，以将旋转刷36的旋转速率除十。

Claims (15)

1.一种电池供电的真空吸尘器，其特征在于，包括：附有一电池、一电动机、一叶轮和一集尘室的一主体，所述主体具有一底壁，所述底壁具有一开口，空气可通过所述开口进入所述主体中，所述开口附近安装有一旋转刷，所述主体具有一第一侧和一第二侧，所述开口在所述第一侧和所述第二侧之间跨过大部分的所述主体，所述电池位于所述第一侧，而所述电动机位于所述第二侧，所述集尘室位于所述电池和所述电动机之间。

2.根据权利要求1所述的电池供电的真空吸尘器，其特征在于，所述主体具有一前壁和一后壁，且所述主体的长度小于20厘米。

3.根据权利要求2所述的电池供电的真空吸尘器，其特征在于，所述主体的长度小于15厘米。

4.根据权利要求2或3所述的电池供电的真空吸尘器，其特征在于，所述主体在其所述前壁和所述后壁之间具有至少一抓握面。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的电池供电的真空吸尘器，其特征在于，具有可拆卸的一操作手柄。

6.根据权利要求5所述的电池供电的真空吸尘器，其特征在于，所述操作手柄具有车轮或滚轮。

7.根据权利要求5或6所述的电池供电的真空吸尘器，其特征在于，所述操作手柄具有一转向接头。

8.根据权利要求7所述的电池供电的真空吸尘器，其特征在于，所述转向接头包括一枢转接头和一旋转接头。

9.根据权利要求5-8中任一项所述的电池供电的真空吸尘器，其特征在于，所述操作手柄具有一手柄部和一连接部，所述手柄部配置以让用户抓握，所述连接部配置以可拆卸地连结至所述真空吸尘器的所述主体。

10.根据权利要求9所述的电池供电的真空吸尘器，其特征在于，当依附权利要求7或8时，所述转向接头位于所述连接部附近。

11.根据权利要求5-10中任一项所述的电池供电的真空吸尘器，其特征在于，所述操作手柄是可延伸的。

12.根据权利要求11所述的电池供电的真空吸尘器，其特征在于，所述操作手柄具有多个管状区段，所述多个管状区段可相对于彼此伸缩地滑动。

13.根据权利要求12所述的电池供电的真空吸尘器，其特征在于，所述操作手柄具有四个管状区段。

14.根据权利要求9或10所述的电池供电的真空吸尘器，其特征在于，所述操作手柄具有多个管状区段，所述多个管状区段可相对于彼此伸缩地滑动，且其中最大的所述管状区段包括所述手柄部。

15.根据权利要求1-14中任一项所述的电池供电的真空吸尘器，其特征在于，具有用于所述开口的一盖子，所述盖子具有一吸嘴，所述盖子可拆卸地安装至所述主体。

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