CN112888351A - 空气处理装置 - Google Patents

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Abstract

提供了一种用于机器人表面清洁装置的对接站。该对接站具有多个旋流器，该多个旋流器包括上部旋流器和下部旋流器。该旋流器被布置成使得上部旋流器的污物出口不会受到下部旋流器的污物出口的阻挡。

Description

空气处理装置
相关申请的交叉引用
本申请要求于2018年10月22日提交的美国临时专利申请号62/748,840的优先权，该专利申请全文以引用方式并入本文。
技术领域
本公开的领域整体涉及表面清洁装置、用于排空表面清洁装置(诸如机器人表面清洁装置)的对接站、以及用于表面清洁装置的空气处理装置。
背景技术
已知各种类型的机器人表面清洁装置。机器人真空吸尘器可具有对接站，当机器人真空吸尘器连接到对接站时，该对接站会为机器人真空吸尘器充电。另外，对接站可具有用于排空机器人表面清洁装置的污物收集腔室的装置。
此外，使用了包括多个并行旋流器的旋流器清洁级的表面清洁装置是已知的。
发明内容
根据本公开的第一方面，用于表面清洁装置或机器人表面清洁装置的对接站的旋流器阵列包括多个并行的旋流器。根据该方面，旋流器(其旋转轴线与垂直方向成一定角度，并且任选地，该轴线大体水平地定向)被布置成使得离开旋流器的污物出口的污物直接行进到污物腔室。因此，旋流器可具有不同的长度，或者旋流器可沿旋转轴线的方向交错，使得定位在下部旋流器上方的上部旋流器具有位于下部旋流器的后端的后方的出口。
例如，多个并行的旋流器可定向成使得在操作中，旋流器中的一些旋流器被定位在其他旋流器上方并且上部旋流器的污物出口(其可设置在侧壁中)被定位成以免覆盖下部旋流器。这些旋流器可具有相同的长度但可交错，使得上部旋流器的污物出口端位于下部旋流器的污物出口端的后方。替代地或另外，下部旋流器可较短，使得上部旋流器的污物出口端位于下部旋流器的污物出口端的后方。
根据该方面，提供了旋流器阵列，该旋流器阵列可用于表面清洁装置或机器人表面清洁装置的对接站，该旋流器阵列具有顶侧、底侧和间隔开的横向侧，该旋流器阵列包括：
(a)多个并行布置的旋流器，该多个旋流器包括第一上部旋流器和第一下部旋流器，每个旋流器都具有：旋流器旋转轴线、前端、轴向间隔开的后端、空气入口、空气出口和污物出口；和，
(b)至少一个污物收集腔室，该至少一个污物收集腔室与污物出口连通，其中，当旋流器阵列以顶部高于底部定向时，旋流器轴线与垂直方向成一定角度延伸，并且至少第一上部旋流器定位在第一下部旋流器上方，并且第一上部旋流器的污物出口与第一下部旋流器的后端轴向向后隔开。
在任一个实施方案中，第一上部旋流器的在第一上部旋流器的前端与后端之间的长度可与第一下部旋流器的在第一下部旋流器的前端与后端之间的长度相同。
在任一个实施方案中，横向于第一上部旋流器的旋流器旋转轴线的平面可定位在第一上部旋流器的前端处并且第一下部旋流器的前端可与平面相邻定位并且第一上部旋流器的在第一上部旋流器的前端与后端之间的长度可比第一下部旋流器的在第一下部旋流器的前端与后端之间的长度长。
在任一个实施方案中，第一上部旋流器的污物出口和第一下部旋流器的污物出口可面向共同的污物收集腔室的底板。任选地，底板可包括可打开的门。
在任一个实施方案中，第一上部旋流器的污物出口和第一下部旋流器的污物出口可设置在旋流器的侧壁中。
在任一个实施方案中，空气入口和空气出口可设置在旋流器的前端处，并且污物出口设置在旋流器的后端处。
在任一个实施方案中，当旋流器阵列以顶部高于底部定向时，旋流器轴线可大体水平地延伸。
在任一个实施方案中，多个旋流器可包括第一多个上部旋流器和第二多个下部旋流器。
根据另一个方面，表面清洁装置(诸如机器人表面清洁装置)的对接站设置有可移除地连接到表面清洁装置的对接端口、从对接端口延伸到至少一个空气处理构件的空气流动路径。当表面清洁装置对接在对接站处时，气流(其包含收集在表面清洁装置中的污物)通过对接端口吸入到对接站中，在那里对空气进行处理以除去收集的污物并从对接站中排出清洁的气流。可通过表面清洁装置中的电机和风扇组件和/或对接站中的电机和风扇组件(抽吸电机)产生气流。因此，对接站可用于排空表面清洁装置。
对接站可使用一个或多个空气处理构件。在一个实施方案中，对接站使用第一级动量分离器和第二级旋流器单元，该第二级旋流器单元可包括多个并行的旋流器。旋流器级可布置成其中旋流器设置成使得旋流器旋转轴线为大体水平的、大体垂直的或与水平面和/或垂直平面成一定角度。在其他实施方案中，对接站可使用第一级旋流器单元而不是第一级动量分离器。因此，在这些实施方案中，对接站可包括两个旋流器级。
在其中第一级包括动量分离器的实施方案中，动量分离器可具有作为其上壁的一部分或全部和/或垂直壁的一部分或全部的筛网。在任一种情况下，对面壁可设置成与筛网间隔开并面向筛网。因此，可在筛网和对面壁之间设置流动通道。对面壁可通过每分钟2mm/m3至40mm/m3、4mm/m3至25mm/m3、8mm/m3至15mm/m3或10mm/m3的空气流与筛网间隔开。如果流动通道向上延伸(例如，大体垂直地)，则流动通道可限定第二级动量分离器。
筛网的表面积(流动面积)可为对接端口在穿过对接端口的流动方向上的横截面流动面积的2至100倍、10至100倍、20至50倍或介于范围之间的任一倍数(例如，5至10倍或30倍)。
在任一个实施方案中，可同时排空旋流器级、动量分离器和第二级动量分离器中的两者或更多者(例如，它们可具有共同的、可打开的底门)。
根据该实施方案，提供了装置，该装置包括旋流器阵列，其中该装置具有从空气入口到空气出口的流动路径，其中随着空气从旋流器的后端行进到旋流器的前端处的空气入口，空气沿着旋流器的外部行进。
根据该实施方案，还提供了表面清洁装置，该表面清洁装置包括旋流器阵列。该旋流器阵列可为第二旋流器清洁级。
根据该实施方案，还提供了用于机器人表面清洁装置的对接站，该对接站包括旋流器阵列。
根据该实施方案，还提供空气处理装置，该空气处理装置可用于表面清洁装置或机器人表面清洁装置的对接站，该空气处理装置包括：
(a)空气流动路径，该空气流动路径从空气处理装置空气入口延伸到空气处理装置空气出口；和，
(b)动量分离器，该动量分离器定位在空气流动路径中，该动量分离器具有上壁、下壁以及在上壁与下壁之间延伸的侧壁，
其中在侧壁的入口部分中设置动量分离器空气入口，该动量分离器空气入口面向侧壁的与侧壁的入口部分相对的相对部分，并且侧壁的入口部分包括侧筛网。
在任一个实施方案中，离开动量分离器空气入口的空气可朝向侧壁的相对部分大体水平地引导。
在任一个实施方案中，离开动量分离器空气入口的空气可朝向侧壁的相对部分大体水平地和向下地引导。
在任一个实施方案中，离开动量分离器空气入口的空气可大体向下地引导。
在任一个实施方案中，侧壁的相对部分可为大体平面的。
在任一个实施方案中，动量分离器空气入口可具有出口端口，并且该出口端口可在大体平行于侧壁的相对部分的平面中延伸。
在任一个实施方案中，侧壁的入口部分可在大体平行于侧壁的相对部分的平面中延伸。
在任一个实施方案中，下壁可包括可打开的门。
在任一个实施方案中，侧筛网可包括侧壁的入口部分的大部分。
在任一个实施方案中，侧筛网可包括侧壁的入口部分的超过50％、超过60％、超过70％、超过80％、超过90％。
在任一个实施方案中，上壁还可包括上部筛网。任选地，上部筛网可包括上壁的大部分。上部筛网可包括上壁的超过50％、超过60％、超过70％、超过80％、超过90％。
在任一个实施方案中，空气处理装置还可包括与侧筛网隔开并面向侧筛网的端壁，其中上流腔室定位在端壁与侧筛网之间。
在任一个实施方案中，动量分离器可具有可打开的底门。
在任一个实施方案中，上流腔室可具有可打开的上流腔室底门。
在任一个实施方案中，下壁可包括可打开的动量分离器门，并且动量分离器门和上流腔室门可同时打开。
根据该实施方案，还提供空气处理装置，该空气处理装置可用于表面清洁装置或机器人表面清洁装置的对接站，该空气处理装置包括：
(a)空气流动路径，该空气流动路径从空气处理装置空气入口延伸到空气处理装置空气出口；
(b)动量分离器，该动量分离器定位在空气流动路径中，该动量分离器具有上壁、下壁、在上壁与下壁之间延伸的侧壁和动量分离器空气入口，该上壁包括上部筛网；和，
(c)上端壁，该上端壁与上部筛网隔开并面向上部筛网，其中空气流动腔室定位在上端壁与上部筛网之间。
在任一个实施方案中，离开动量分离器空气入口的空气可朝向侧壁大体水平地引导。
在任一个实施方案中，离开动量分离器空气入口的空气可朝向侧壁大体水平地和向下地引导。
在任一个实施方案中，离开动量分离器空气入口的空气可大体向下地引导。
在任一个实施方案中，空气处理装置还可包括定位在上壁上的偏转器。
根据权利要求31所述的空气处理装置，其中下壁包括可打开的门。
在任一个实施方案中，上部筛网可包括上壁的大部分。上部筛网可包括上侧壁的超过50％、超过60％、超过70％、超过80％、超过90％。
在任一个实施方案中，侧壁还可包括侧筛网。侧壁可包括相对的第一侧壁和第二侧壁，并且侧筛网包括第一侧壁的大部分。侧筛网可包括第一侧壁的超过50％、超过60％、超过70％、超过80％、超过90％。任选地或另外，空气处理装置还可包括与侧筛网隔开并面向侧筛网的端壁，其中上流腔室可定位在端壁与侧筛网之间。
在任一个实施方案中，动量分离器可具有可打开的底门。
在任一个实施方案中，上流腔室可具有可打开的上流腔室底门。
在任一个实施方案中，下壁可包括可打开的动量分离器门，并且动量分离器门和上流腔室门可同时打开。
根据该方面，还提供了用于机器人表面清洁装置的对接站，该对接站包括：
(a)第一级空气处理腔室；
(b)第二级旋流器阵列，该第二级旋流器阵列具有顶侧、底侧和间隔开的横向侧，该旋流器阵列包括：
(i)多个并行布置的旋流器，该多个旋流器包括第一上部旋流器和第一下部旋流器，每个旋流器都具有：旋流器旋转轴线；前端，该前端具有空气入口和空气出口；以及轴向间隔开的后端，该后端具有污物出口；和，
(ii)至少一个污物收集腔室，该至少一个污物收集腔室与污物出口连通，
其中，当旋流器阵列以顶部高于底部定向时，第一上部旋流器的至少一部分定位在第一下部旋流器上方并且污物出口以交错构型布置，由此离开第一上部旋流器的污物出口的灰尘不会受到第一下部旋流器的阻挡。
在任一个实施方案中，第一上部旋流器的污物出口的至少一部分可与第一下部旋流器的后端向后隔开。
在任一个实施方案中，第一上部旋流器的在第一上部旋流器的前端与后端之间的长度可与第一下部旋流器的在第一下部旋流器的前端与后端之间的长度相同。
在任一个实施方案中，横向于第一上部旋流器的旋流器旋转轴线的平面可定位在第一上部旋流器的前端处并且第一下部旋流器的前端可与平面相邻定位并且第一上部旋流器的在第一上部旋流器的前端与后端之间的长度可比第一下部旋流器的在第一下部旋流器的前端与后端之间的长度长。
在任一个实施方案中，当旋流器阵列以顶部高于底部定向时，旋流器轴线可与垂直方向成一定角度延伸，例如，与垂直方向成约45°延伸。
在任一个实施方案中，多个旋流器可包括第一多个上部旋流器和第二多个下部旋流器。任选地，多个旋流器可包括第一多个上部旋流器和第二多个下部旋流器。
在任一个实施方案中，第一上部旋流器的污物出口和第一下部旋流器的污物出口可面向共同的污物收集腔室的底板。任选地，底板可包括可打开的门。
在任一个实施方案中，至少一个污物收集腔室可包括单个共同的污物收集腔室，并且离开第一上部旋流器的污物出口的污物和离开第一下部旋流器的污物出口的污物可向下行进到共同的污物收集腔室的底板。任选地，底板可包括可打开的门。
在任一个实施方案中，离开第一上部旋流器的污物出口的污物和离开第一下部旋流器的污物出口的污物可向下行进到至少一个污物收集腔室的可打开的底板。
在任一个实施方案中，第一上部旋流器的污物出口和第一下部旋流器的污物出口可设置在旋流器的侧壁中。
在任一个实施方案中，当旋流器阵列以顶部高于底部定向时，旋流器轴线可大体水平地延伸。
在任一个实施方案中，离开旋流器的空气可向下行进。
在任一个实施方案中，第一级空气处理腔室可具有带有可打开的底门的污物收集区域。
在任一个实施方案中，第一级空气处理腔室可具有带有可打开的底门的污物收集区域。
在任一个实施方案中，至少一个污物收集腔室可具有可打开的底门，并且至少一个污物收集腔室的可打开的底门与第一级空气处理腔室的可打开的底门可同时打开。
在任一个实施方案中，当旋流器阵列以顶部高于底部定向时，第一上部旋流器的污物出口可定位在第一下部旋流器的污物出口上方。
附图说明
本文所包括的附图用于示出本说明书的教导内容的制品、方法和装置的各种示例，并且不旨在以任何方式限制所教导内容的范围。
在附图中：
图1为空气处理装置的一个实施方案的前透视图；
图2为图1的空气处理装置的沿着图1中的线2-2’截取的侧剖视图；
图3为图1的空气处理装置的沿着图1中的线2-2’截取的侧透视剖视图；
图4A为根据一些实施方案的位于图1的空气处理装置内部的动量分离器的沿着图1中的线2-2’截取的侧剖视图；
图4B为根据一些其他实施方案的动量分离器的沿着图1中的线2-2’截取的侧剖视图；
图4C为根据其他实施方案的动量分离器的沿着图1中的线2-2’截取的侧剖视图；
图5为图3的动量分离器的透视图；
图6为根据一个示例性实施方案的动量分离器的另一个透视图；
图7A为根据另一个示例性实施方案的动量分离器的沿着图1中的线2-2’截取的示意性侧剖视图；
图7B为图7A的动量分离器的示意性透视图；
图7C为根据再一个示例性实施方案的动量分离器的示意性透视图；
图8为图1的空气处理装置的侧透视图，示出了空气处理装置的下壁被移除；
图9为从图1的空气处理装置的下方看的透视图；
图10为根据一个替代的示例性实施方案的用于动量分离器的壳体的示意性透视图；
图11为图1的空气处理装置的沿着图3中的线11-11’截取的自顶向下的剖视图；
图12为根据一个示例性实施方案的位于图1的空气处理装置内部的旋流器阵列的侧透视图；
图13为图12的旋流器阵列的后透视图；
图14为图12的旋流器阵列的沿着图12中的线14-14’截取的后透视剖视图；
图15为图1的空气处理装置的沿着图1中的线15-15’截取的前透视剖视图；
图16A为图12的旋流器阵列的沿着图1中的线2-2’截取的侧透视剖视图；
图16B为图12的旋流器阵列的在部分切除之后的后透视图；
图16C为从图12的旋流器阵列的后部看的沿着图12中的线14-14截取的垂直剖视图；
图17为图12的旋流器阵列的沿着图13中的线17-17’截取的自底向上的剖视图；
图18为空气处理装置的另一个实施方案的透视图；
图19为图18的空气处理装置的沿着图18中的线19-19’截取的侧剖视图；
图20为图18的空气处理装置的沿着图18中的线19-19’截取的侧透视剖视图；
图21为图18的空气处理装置的沿着图18中的线19-19’截取的另一个侧透视剖视图；
图22为图18的空气处理装置的沿着图18中的线22-22’截取的自底向上的透视剖视图；
图23为图18的空气处理装置的侧透视图，其中空气处理装置的底壁被移除；
图24为图18的空气处理装置的自底向上的透视图；
图25为图18的空气处理装置的透视图，示出了空气处理装置的顶盖和顶部筛网被移除；
图26为图18的空气处理装置的旋流器阵列的透视图；
图27为图26的旋流器阵列的沿着图26中的线27-27’截取的剖视图；
图28为图18的空气处理装置的局部分解图；
图29为根据一个替代的示例性实施方案的旋流器阵列的后部垂直剖视图；
图30为沿着图29的剖面线30-30’截取的图29的旋流器阵列的侧剖视图；
图31为具有图29的构型的替代的旋流器阵列的侧剖视图；
图32A为空气处理装置的另一个实施方案的侧正视图，其底门处于打开构型；
图32B为图32A的空气处理装置的沿着图32A中的线32B-32B’截取的剖视图，其中底门处于关闭构型；
图32C为图32A的空气处理装置的沿着图32A中的线32C-32C’截取的剖视图，其中底门处于关闭构型；
图32D为图32A的空气处理装置的沿着图32A中的线32B-32B’截取的剖视图，其中底门处于打开构型；
图33A为根据另一个示例性实施方案的图32A的空气处理装置的沿着图32A中的线32B-32B’截取的剖视图；并且，
图33B为图33A的空气处理装置的沿着图33A中的线33B—33B’截取的剖视图。
具体实施方式
下文将描述各种装置或过程以提供每个受权利要求书保护的本发明的实施方案的示例。下述实施方案均不限制任何受权利要求书保护的本发明，并且任何受权利要求书保护的本发明可覆盖不同于下文所述过程或装置的过程或装置。受权利要求书保护的本发明不限于具有下文所述的任一种装置或过程的所有特征的装置或过程，或下文所述的多个或所有装置共有的特征。下文所述的装置或过程可能不是任何受权利要求书保护的本发明的实施方案。在本文件中不受权利要求书保护的下述装置或过程中公开的任何发明可以是另一种保护性仪器的主题，例如，持续的专利申请，并且申请人、发明人和/或所有者不打算通过在本文件中的公开而放弃、否认或专供公众使用任何此类发明。
术语“实施方案”、“所述实施方案”、“一个或多个实施方案”、“一些实施方案”和“一个实施方案”是指本发明的一个或多个(但并非所有的)实施方案，除非另有明确说明。
术语“包括”、“包含”及其变型是指“包括但不限于”，除非另有明确说明。项列表并不意味着任何或所有项都是互相排斥的，除非另有明确说明。术语“一个”、“一种”和“所述”是指“一个或多个”，除非另有明确说明。
如本文和权利要求书中所使用的，两个或更多个零件据称被“联接”、“连接”、“附接”或“紧固”，其中这些零件直接或间接地(即，通过一个或多个中间零件)接合或一起操作，只要发生链接即可。如本文和权利要求书中所使用的，两个或更多个零件据称被“直接联接”、“直接连接”、“直接附接”或“直接紧固”，其中这些零件彼此物理接触地连接。如本文中所使用的，两个或更多个零件据称被“刚性地联接”、“刚性地连接”、“刚性地附接”或“刚性地紧固”，其中这些零件相联接以便作为整体移动，同时相对于彼此保持恒定的定向。术语“联接”、“连接”、“附接”和“紧固”都没有区分开两个或更多个零件接合在一起的方式。
本文中的一些元件可通过由基数后跟字母或下标数字后缀组成的零件编号(例如，112a或1121)来标识。本文中的多个元件可通过共用共同基数并且其后缀不同的零件编号(例如，1121、1122和1123)来标识。可使用不带后缀的基数(例如，112)来共同地或一般地指代具有共同基数的所有元件。
在本文描述的实施方案中，提供了空气处理装置。该空气处理装置可与表面清洁装置(诸如硬地板清洁装置和/或真空吸尘器)结合地使用，例如，立式表面清洁装置、罐表面清洁装置、机器人表面清洁装置、手持式真空吸尘器、杆式真空吸尘器和/或抽取器。例如，在至少一些实施方案中，该空气处理装置可用作“对接站”，以便于在清洁操作期间从表面清洁装置中快速排空收集在其中的灰尘或碎屑。
在本文描述的示例性应用中，该空气处理装置可用作机器人表面清洁装置的“对接站”。具体地，空气处理装置的空气入口(对接端口)可以可移除地联接到机器人清洁装置的端口或出口。例如，该端口或出口可与机器人设备的灰尘收集腔室流体连通。电机和风扇组件驱动空气穿过空气入口流入空气处理装置中。随着空气被吸入到空气处理装置的空气入口中，位于灰尘收集腔室内部的碎屑从灰尘收集腔室中抽出并与气流一起转移到空气处理装置中。因此，空气处理装置可继续处理进入的气流，以从中分离出灰尘和碎屑。一旦一些或全部灰尘已被从机器人设备中转移出来，则可独立地清除空气处理装置。以这种方式，在每次需要倒空灰尘和碎屑时，空气处理装置便于安全且快速地排空机器人表面清洁装置，而无需拆除(或打开)机械人设备。
机器人对接站的一般说明
现在参考图1至图3，示出了空气处理装置100的第一实施方案。如图所示，空气处理装置100可包括壳体104、空气处理装置空气入口108(也称为脏空气入口108)和空气处理装置空气出口112(称为清洁空气出口112)。空气处理装置空气入口108可为对接站的入口，或者可位于对接站的下游。例如，如果空气处理装置100可从对接站移除以便排空，则空气处理装置空气入口108可为对接站的入口。
空气处理装置空气入口108被构造成适应进入的脏空气流，该进入的脏空气流包括例如粗尘和细尘、固体碎屑以及其他空气传播的污染物。由空气入口108接收的气流进入空气处理装置100并经过一个或多个分离级，该一个或多个分离级被构造成将气流与空气传播的污染物分离。然后，相对清洁者可通过空气出口112离开空气处理装置100。在至少一些实施方案中，抽吸设备(即，抽吸电机)可连接到空气出口112并且可生成抽吸力以驱动空气在空气入口108与空气出口112之间的流动(例如，图18的抽吸电机324)。
参考图1，任选地，空气入口108可经由入口导管116流体地连接到空气处理装置100。入口导管116可在距空气处理壳体104一定距离处延伸，以允许表面清洁装置“对接”在距空气处理装置100一定距离处。例如，机器人清洁设备可对接在空气处理装置100处，而不必与装置100邻接。
空气处理装置空气出口112还可经由空气出口导管120流体地连接到空气处理装置100。替代地，空气出口导管120可从壳体104延伸，以允许其他设备(即，抽吸电机)以一定间隔距离联接到空气出口112(例如，其可连接到与用于内置真空系统的导管类似的导管，使得空气出口位于住处外部)。例如，如图18所例示，空气出口导管120可从壳体104延伸以连接到抽吸电机324。替代地，空气处理装置100可包括抽吸电机，并且出口112可为清洁空气出口。例如，抽吸电机可包括在图33A的空气处理装置100中。
如图2和图3所例示，入口导管116可沿着入口导管轴线140在上游端144和下游端148之间延伸到壳体104中。下游端148包括出口端口152，该出口端口与分离器流体连通，该分离器可为第一级分离器124，其中第二级分离器132(例如，一个或多个旋流器)位于该第一级分离器的下游。因此，第一级分离器124定位在流动路径中以接收通过入口导管116向上行进并通过出口端口152离开的脏空气。
用于对接站的任选的空气处理构件
如图2和图3所例示，空气处理装置100可包括第一级分离器124和定位在第一级分离器132下游的气流路径中的第二级分离器132。在图2至图28的例示的实施方案中，第一级分离器124包括动量分离器128，并且第二级分离器132包括旋流器阵列136。动量分离器128和旋流器阵列136均可位于空气处理装置100的壳体104内。替代地，如图32A至图32D以及图33A至图33B所例示，空气处理构件100可包括第一级分离器124(该第一级分离器包括旋流器502)，并且第二级分离器132可包括旋流器阵列136。因此，第一级分离器124可包括第一旋流器级，并且第二级分离器132可包括第二旋流器级。
应当理解，如本文所公开的，第一级分离器中的动量分离器和/或旋流器以及第二级分离器中的旋流器阵列136中的每一者都可单独使用(例如，在表面清洁装置中)。还应当理解，动量分离器和/或旋流器以及旋流器阵列可用在同一表面清洁装置中。在一些实施方案中，空气处理装置可包括动量分离器、旋流器和旋流器阵列中的一者或多者。
动量分离器
以下是关于动量分离器的描述，这些动量分离器可在对接站中如本文所例示地来使用(单独地使用或与一个或多个其他空气处理构件结合地使用)，或者可在表面清洁装置中单独地使用或与一个或多个其他空气处理构件结合地使用。另一个空气处理构件可为随后讨论的旋流器阵列。
参考图2至图6，这些图例示了动量分离器128的实施方案，该动量分离器可用作空气处理装置100中的第一级分离器124。
如所例示，动量分离器128可包括由以下项界定的动量分离器腔室154：上壁156(也称为顶壁156)；下壁160(也称为底壁160)；侧壁164，该侧壁在上壁156与下壁160之间延伸；以及端壁172，该端壁在壳体104的顶部174(或顶壁174)与动量分离器128的下壁160之间延伸。动量分离器腔室154还在任一侧上由横向壁178界定，这些横向壁在壳体104的侧壁164与端壁172之间横向地延伸以及在动量分离器的顶部壳体壁174和底壁160之间垂直地延伸。在该示例中，端壁172面向侧壁164并与侧壁在远侧相对。应当理解，若干壁可形成壳体104的一部分。在该示例中，横向壁178和端壁172形成壳体104的一部分。
如所例示，动量分离器腔室154的一个或多个壁可包括多孔壁，例如，一个或多个壁的一部分或全部可为部分多孔的或完全多孔的。多孔壁或壁的多孔段被构造成具有开口并且一般是透气的，使得空气可通过向外流过多孔壁或多孔段中的开口而离开动量分离器128。例如，多孔壁或多孔段可包括筛网、网孔、网、罩或任何其他透气介质，该介质被构造成使气流通过，同时从灰尘、污物和其他固体碎屑中分离出(或过滤出)气流。可选择多孔壁中的开口以防止预定尺寸的污物离开动量分离器。
在至少一些实施方案中，壁的多孔段可包括壁的大部分。例如，壁的多孔部分的表面积可为多孔壁的总表面积的40％至100％之间、50％至100％之间、60％至100％之间、70％至100％之间、80％至1200％之间或90％至100％之间或它们之间的任一百分比。
也可相对于动量分离器空气入口182的开口面积来表示限定动量分离器的排气口的多孔部分的表面积。例如，在一些情况下，一个或多个多孔壁段的表面积(筛网面积)可为动量分离器空气入口182的开口面积(即，入口182在横向于穿过入口182的气流方向的方向上的横截面积)的2至100倍、10至100倍、20至50倍或它们之间的任一倍数(例如，5至10倍或30倍)。使用较大多孔部分的面积的优点在于，用于供空气离开动量分离器128的较大表面积使得空气通过多孔部分的流速减小，从而降低灰尘可被推动通过多孔部分的可能性，这将降低动量分离器的分离效率。因此，这可便于从离开的气流中过滤灰尘、污物和其他空气传播的污染物。
使用大的排气口的另一个优点是避免在空气离开动量分离器128时产生类似风洞的效果。具体地，在大量空气通过小的多孔部分离开动量分离器128的情况下，气流的流速可能会突然增加，这导致空气传播的污染物不太可能与离开的气流分离，从而堵塞开口。
动量分离器128可包括任何数量的多孔壁或包括多孔段的壁。例如，图2至图6例示了动量分离器128的一个实施方案，其中动量分离器的侧壁164具有由侧筛网176限定的多孔段。侧筛网176提供了供空气从动量分离器离开的出口。灰尘颗粒，其并未通过侧筛网176，可能会收集在动量分离器128的下壁160上。
任选地，作为侧筛网176的补充或替代，动量分离器128的上壁156还可包括多孔壁，并且可包括大体透气的顶部筛网180。因此，空气可通过向上和向外流过顶部筛网180而离开动量分离器128。
使用顶部筛网180和侧筛网176的组合的优点在于，提供了甚至更大的表面积以使空气离开动量分离器128。因此，这进一步降低了流出的气流的速度，这继而便于从气流中分离出灰尘和碎屑。在至少一些实施方案中，与仅使用侧筛网176相比，将顶部筛网180和侧筛网176两者都包括在内可使流出的气流的速度降低多达50％。
图19至图22例示了另一个实施方案，其中仅动量分离器128的上壁156包括多孔段(例如，顶部筛网180)。
图7A至图7B例示了另一个替代的实施方案，其中动量分离器包括从动量分离器腔室壁凹入的一个或多个筛网(或多孔段)。在该实施方案中，动量分离器128包括端部筛网158以及横向筛网186。该构型的优点是气流可通过五个不同的筛网离开。同样，这可确保离开的气流的速度最小化，这继而有助于驱散空气传播的污染物。
图7C示出了再一个替代的实施方案，其中进入动量分离器128的空气由来自每一侧的筛网(即，总共6个筛网)界定。例如，筛网可悬吊在动量分离器腔室的内部。这种构型使供空气离开动量分离器128的可用表面积最大化。因此，离开动量分离器128的空气的速度减小到最小，这产生了用于将空气传播的灰尘和污物分离的最佳条件。
应当理解，本文中仅以示例的方式提供了图2至图6、图7A至图7C和图19至图22中示出的构型。在其他实施方案中，动量分离器128可包括任何数量或布置的多孔壁段和/或筛网。
现在返回参考图2至图3和图9，其中多孔壁段设置在侧壁(例如，侧筛网176)上，上流腔室188可被设置用于使离开动量分离器128的空气通过侧筛网176。上流腔室188定位在空气处理装置100的侧筛网176与端壁192(另称为阻挡壁或对面壁)之间。进入上流腔室188的空气在平行于入口导管轴线140的平面中向上流动。在其中空气处理装置100包括第二级分离器132的实施方案中，通过上流腔室188载送的空气可向下游流到第二级分离器132。以这种方式，上流腔室188充当第一级分离器124和第二级分离器132之间的导管。应当理解，在其他实施方案中，腔室188可沿除垂直之外的方向定向。
如图11所例示，端壁192可与侧筛网176横向地隔开并面向侧筛网，以形成上流腔室188。更具体地，横向间隔距离196将端壁192与侧筛网176分离。横向间隔距离196可构造成任何合适的距离。在各种实施方案中，横向间隔距离196可为每分钟2mm/m3至40mm/m3、4mm/m3至25mm/m3、8mm/m3至15mm/m3或10mm/m3的气流。使用较小(或较窄)的横向间隔距离196的优点在于，在上流腔室188内部产生类似风洞的效果。因此，进入上流腔室188的空气可以增加的速度向下游行进至第二级分离器132。替代地，使用较大(或加宽)的间隔距离196的优点在于，进入上流腔室188的空气的速度可能会降低，这继而便于从进入的气流中分离出灰尘和其他空气传播的碎屑，从而允许通道用作动量分离器。因此，通道可包括第二级动量分离器，并且在这种情况下，动量分离器128可被认为是第一级或初级动量分离器。另外，在此类实施方案中，腔室188可大体垂直地延伸，以使得分离的污物在重力的影响下掉落，以收集在腔室188的底壁或底板上。
在其中动量分离器128的上壁156包括顶部筛网180的实施方案中，通过顶部筛网180离开的空气也可流入侧流腔室208中。如图6和图19所例示，侧流腔室208可定位在壳体104的顶部筛网180、上端壁(或上部)174与壳体104的端壁172之间。进入侧流腔室208的空气偏转离开上壁174和端壁172，并朝向另一个下游空气处理构件横向地引导。
在各种情况下，如由图6最佳例示的那样，壳体104的上壁174面向顶部筛网180并与顶部筛网以垂直间隔距离212垂直隔开，以形成侧流腔室208。与横向间隔距离196类似，垂直间隔距离212可为任何合适的距离，诸如每分钟2mm/m3至40mm/m3、4mm/m3至25mm/m3、8mm/m3至15mm/m3或10mm/m3的气流。垂直间隔距离212较小可能会趋于引起类似于风洞效应，从而导致侧流腔室208内部的气流速度增加。相反，垂直间隔距离212较宽(或较大)可能会引起气流速度的减小，这继而有助于从气流中分离出灰尘和污物颗粒。
参考图10，示出了围绕动量分离器128的壳体104的一部分的替代的实施方案。在该示例中，壳体104包括圆边或拐角162，这些圆边或拐角便于空气在侧流腔室208内部的更平稳流动。
具有大体水平空气入口的动量分离器
任选地，如图2至图6所例示，如本文所讨论的动量分离器可具有动量分离器空气入口182，该动量分离器空气入口引导空气流大体水平地进入动量分离器。替代地或另外，动量分离器空气入口182可设置在动量分离器腔室154的外部。因此，如图2至图6所例示，动量分离器空气入口182可设置在向上延伸的侧壁中，该向上延伸的侧壁提供动量分离器的空气出口的全部或一部分(例如，侧壁164的一部分或全部可为筛网176)。
动量分离器可用于表面清洁装置中，诸如机器人表面清洁装置或手持式真空吸尘器。动量分离器可使用动量分离器128的任何特征和/或尺寸，并且在本文中还被例示为对接站的一部分。
随着气流进入动量分离器腔室154，气流的速度可能会降低，并且夹带的污物会朝动量分离器腔室154的底部掉落。
任选地，与具有动量分离器空气入口182的壁相对的壁(例如，端壁172)可以是实心的。因此，进入动量分离器腔室154的空气不能沿大体线性方向继续，而是必须改变方向并在其进入动量分离器腔室154的同一侧离开动量分离器腔室154。因此，气流的方向将发生180°的变化，这将进一步提高带走夹带的污物的程度。
如图3所例示，侧壁164包括入口部分168。入口部分168包括动量分离器空气入口182，该动量分离器空气入口被构造成从入口导管116接收空气。在示出的实施方案中，动量分离器空气入口182与入口导管116的出口端口152相同。在其他实施方案中，例如，如果提供了上游空气处理构件，则出口端口152可与动量分离器空气入口182分离。
任选地，动量分离器空气入口182沿着侧壁164位于入口部分168的升高的段处(例如，在侧壁164的中点上方、在上部三分之一处或在上部四分之一处)。因此，空气从可能已收集在动量分离器腔室154中的任何污物上方的升高位置进入动量分离器128(假设动量分离器腔室154在到达填充线时已被排空)，因此，空气往往不会重新夹带已经收集的污物。在进入动量分离器腔室154时，气流的速度将降低，这便于从空气流中分离出空气传播的灰尘和污物。在各种实施方案中，进入动量分离器128的空气在离开出口端口152和/或动量分离器空气入口182时，其速度可能降低了空气原始速度的多达25至100倍。从动量分离器128内部的气流中被带走的灰尘和污物(即，由于速度降低而造成)可能会聚积在动量分离器128的下壁160的顶部。
在图2和图3所示的示例性实施方案中，入口导管116的下游端148弯曲以将气流沿大体水平方向朝向壳体104的端壁172重新引导到动量分离器腔室154中。为此，动量分离器空气入口182可在大体平行于端壁172的平面中延伸。
图4A示出了下游端148的替代实施方案。在该实施方案中，下游端148不是弯曲的而是被构造成具有锐利的直角。这种构型的优点在于，空气流的方向突然改变，这可能导致空气流速度进一步降低。空气流速度的降低可便于从空气流中分离出空气传播的灰尘和碎屑。
图4B示出了下游端148的另一个替代实施方案。在这种情况下，下游端148向下倾斜并且被构造成将空气沿大体水平和向下方向(即，朝向端壁172的中部或下部)重新引导到动量分离器128中。在该实施方案中，空气流的流动方向发生甚至更加突然的变化，因此，这可能导致空气流速度进一步降低。这可能再次有助于便于从空气流中分离出空气传播的灰尘和碎屑。
图4C示出了下游端148的又一个替代实施方案。在该替代实施方案中，下游端148现在逐渐向下倾斜并且被构造成沿大体向下方向重新引导空气。这样，空气流的流速仍然发生更大程度的降低，这可能进一步便于从中带走空气传播的灰尘和碎屑的过程。
在未示出的其他实施方案中，下游端148可被构造成沿多个其他合适方向中的任一个方向(例如，大体水平和向上等)重新引导进入动量分离器128的空气。
具有垂直空气入口的动量分离器
任选地，如图19至图28所例示，如本文所讨论的动量分离器可具有动量分离器空气入口182，该动量分离器空气入口引导空气流大体垂直地进入动量分离器。替代地或另外，动量分离器空气入口182可设置在动量分离器腔室154的内部。
动量分离器可用于表面清洁装置中，诸如机器人表面清洁装置或手持式真空吸尘器。动量分离器可使用动量分离器128的任何特征和/或尺寸，并且在本文中还被例示为对接站的一部分。
如图19至图28所例示，任选地，入口导管116可沿着入口导管轴线140向上并且在大体垂直方向上延伸，并且至少部分地延伸到动量分离器128中。在这种构型中，空气可沿大体向上或垂直方向经由出口端口182离开导管116。在其他情况下，入口导管出口端口356可被构造成将脏空气沿任何合适的方向引导到动量分离器腔室360中。
如进一步例示的那样，任选地，如果空气垂直地或大体垂直地离开出口端口182，则可例如在上壁156上设置偏转构件(或偏转器)388。优选地，偏转构件388被定位成使得离开出口端口182的进入的脏空气流冲击偏转器388。因此，气流被迫迅速改变方向，并且继而速度突然降低。这可能有助于促进从进入的气流中分离出固体和其他空气传播的碎屑。另外，如果上壁156包括筛网或由筛网组成，则偏转器可防止进入的气流被直接引导到筛网。
偏转器388可具有任何合适的形状。在示出的实施方案中，偏转器388具有大体凹入形状(参见图21和图22)，其沿大体水平和向下的方向重新引导进入的空气流。
单个旋流器
以下是关于单个旋流器的描述，该单个旋流器可单独地使用或与如本文例示的对接站中的其他空气处理构件结合地使用，或者可单独地使用或与表面清洁装置中的其他空气处理构件结合地使用。因此，如图32A至图32D以及图33A至图33B所例示，可使用旋流器或旋流器单元502代替本文先前讨论的动量分离器128。因此，第一级分离器124可包括第一旋流器级或由第一旋流器级组成，并且如果提供的话，第二级分离器132可限定第二旋流器级(例如，旋流器阵列136)。
如所例示，旋流器502可包括旋流器仓组件504，该旋流器仓组件包括旋流器腔室506和单独的污物收集腔室508。污物收集腔室508在旋流器腔室506的外部并经由污物出口510与旋流器腔室506连通，以接收离开旋流器腔室506的污物和碎屑。旋流器腔室506包括用于接收脏空气流的空气入口182和清洁空气可以通过其离开腔室506的空气出口518。
如所例示，旋流器腔室506还可包括在第一旋流器端与第二旋流器端之间延伸的旋流器腔室侧壁580。在一些情况下，横向壁178和端壁172可限定旋流器腔室侧壁580(例如，图32A至图32D)。在其他情况下，旋流器腔室506可包括单独的旋流器侧壁580，该旋流器侧壁从横向壁178和端壁172向内凹入(例如，图33A)。
旋流器腔室506沿旋流器旋转轴线550在第一旋流器端506a与第二旋流器端506b之间延伸，并且可具有各种设计和定向。在图32A至图32D所例示的实施方案中，上壁156可限定第一旋流器端506a，而下壁160可限定第二旋流器端506b。因此，在上壁156定位于下壁160上方的情况下，旋流器轴线550可大体垂直地定向。然而，在其他情况下，旋流器轴线550可沿任何其他方向定向。例如，旋流器轴线550可垂直地偏移(例如，与垂直方向成±20°、±15°、±10°或±5°)。
污物出口510可具有任何合适的形状或构型。例如，在图32B至图32D所例示的实施方案中，污物出口510可包括形成在分隔壁376a上的一个或多个开口(例如，狭槽或穿孔)。
在图33A至图33B的实施方案中，板560或下壁560由支撑构件555与下壁160间隔开支撑，该支撑构件可大体平行于旋流器轴线550延伸。在其他情况下，板560可以本领域中已知的任何其他方式支撑在壳体104的内部。如所例示，污物出口510可形成为板560与旋流器腔室侧壁580之间的间隙。
图32A至图32D例示了其中旋流器502被构造为单流式旋流器(例如，具有单向空气流的旋流器)的实施方案。在这种构型中，空气入口182和空气出口518位于旋流器腔室506的轴向相对端处。在例示的实施方案中，空气入口182位于第二旋流器端506b的近侧(例如，下壁160)，而空气出口518位于第一旋流器端506a处(例如，上壁156)。在该实施方案中，污物出口510设置在旋流器腔室的上端处。
图33A至图33B例示了一种替代的构型，其中旋流器空气入口182和空气出口518位于旋流器腔室506的同一端处(例如，在第一旋流器端506a的近侧)。在该实施方案中，污物出口510设置在旋流器腔室的下端中。
在各种情况下，旋流器腔室506也可被构造为倒置的旋流器。换句话讲，脏空气可从旋流器腔室506的底部进入并从旋流器腔室506的下端离开。
旋流器空气入口182和空气出口518可具有任何合适的构型。例如，在例示的实施方案中，空气入口182包括在旋流器侧壁580上的切向开口，而旋流器空气出口518可由顶壁156上的开口限定并且可包括出口通道524。
任选地，筛网512可定位在旋流器空气出口518上方。筛网512可有助于防止污物和碎屑(例如，头发、较大的污物颗粒)经由空气出口518离开旋流器腔室506。如所例示，筛网512可包括一个或多个透气区域514，该一个或多个透气区域允许空气通过筛网512流到空气出口518。例如，透气区域514可包括网状材料。在一些情况下，网状材料可以是自支撑的(例如，金属网)。在其他情况下，不透气框架构件516可用作网状材料的支撑框架。不透气框架构件516可围绕透气区域514。
在图32B至图32C的例示的实施方案中，筛网512被构造为大体截头圆锥形构件。在其他情况下，筛网512可被构造为圆锥形构件(图33A至图33B)，或者可具有任何其他合适的形状(例如，圆柱形)。
在操作中，脏空气可经由空气入口182流入旋流器腔室506中，并围绕旋流器轴线550在旋流器腔室506内部旋流。然后，空气可从空气出口518离开旋流器腔室506。在例示的实施方案中，离开旋流器腔室518的空气可进入侧流腔室208并朝向第二(下游)级分离器132(例如，旋流器阵列136)继续。
随着在旋流器腔室506的内部引起旋流，污物可经由污物出口510从旋流器腔室506喷射到污物收集腔室508中。
图32B至图32D例示了污物收集腔室508的第一实施方案。在该实施方案中，污物腔室508设置在旋流器腔室506的外部。如所例示，污物收集腔室508位于第一分隔壁376a与第二分隔壁376b之间。第一分隔壁376a将污物腔室508与旋流器腔室506分离。第二分隔壁376b将污物腔室508与第二级旋流器阵列136的污物腔室276分离。在一些情况下，如图32C所例示，第一分隔壁376a可包括旋流器侧壁580的一部分。如所例示，污物腔室508大体平行于旋流器轴线550延伸，并且跨越旋流器腔室506的轴向长度。在其他实施方案中，污物腔室508可仅沿着旋流器腔室506的轴向长度的一部分延伸和/或可相对于旋流器轴线550以一定角度定向。在其他情况下，污物腔室508可相对于旋流器腔室506位于任何其他合适的位置处。例如，如图33A所例示，污物腔室508可轴向位于旋流器腔室506的下方。在这种构型中，污物颗粒可在重力作用下落入污物收集腔室508中。
旋流器阵列
以下是关于旋流器阵列的描述，该旋流器阵列可单独地使用或与可位于旋流器阵列上游和/或下游的一个或多个附加空气处理构件结合地使用。旋流器阵列可用于表面清洁装置中，诸如机器人表面清洁装置或手持式真空吸尘器或对接站。旋流器阵列在本文中例示为对接站的一部分。
根据该方面，旋流器阵列中的一些且优选全部旋流器具有污物出口，该污物出口被定位成使得离开污物出口的污物不被朝阵列中的另一个旋流器引导。因此，离开旋流器阵列的污物可不受阻碍地行进到污物收集腔室。任选地，在操作中，当旋流器的旋流器旋转轴线与垂直方向成一定角度(非零角度)(诸如约75°、60°、45°(例如，如图32B和图33A所例示)、30°、15°或0°(即，大体水平，如图12至图13所例示))时，可利用这种设计。因此，如果在旋流器的侧壁中设置污物出口，则污物出口可直接面向污物收集腔室的底板或污物收集腔室的通道(即，在污物出口与污物收集腔室的底板或污物收集腔室的通道之间不存在明显的介入结构)。这可通过以下操作来实现：将旋流器(如图16和图30所例示)中的一些缩短，使得上部旋流器的污物出口端不覆盖下部旋流器；或者将旋流器沿旋流器旋转轴线的方向交错，使得上部旋流器不覆盖下部旋流器。
替代地或另外，根据该方面，旋流器阵列可被构造成使得空气能够在旋流器之间或沿着旋流器流动。例如，可提供多个壳体216，其中每个壳体都具有例如两个或更多个旋流器，并且壳体216彼此间隔开以使得空气能够在它们之间流动。替代地，旋流器自身可间隔开以使得空气能够在它们之间流动。
旋流器可设置在单个壳体中，使得单个歧管或集管将空气分配到旋流器中的每一个旋流器。替代地，可提供多个此类集管。在图2和图3的实施方案中，提供了单个集管296。集管可位于来自例如动量分离器128的单个空气流动路径的上游。替代地，如图12至图13中任选地例示，可提供从上流腔室188和侧流腔室208到集管296的多个流动路径。
参考图2至图17和图19至图28，如所例示，第二级分离器132可包括旋流器阵列136。旋流器阵列136可包括一个或多个旋流器221。例如，旋流器阵列136可包括六个旋流器(图2至图17)或十个旋流器(图19至图28)。
每个旋流器221都可包括旋流器腔室260，该旋流器腔室沿着旋流器旋转轴线244在第一旋流器端248与轴向相对的第二旋流器端252之间延伸。第一旋流器端248与第二旋流器端252之间的轴向延伸限定了旋流器的轴向长度280。旋流器侧壁270可在第一旋流器端与第二旋流器端之间延伸。
如先前所讨论的，旋流器旋转轴线224可沿各种方向定向。例如，图2至图17例示了一个实施方案，其中每个旋流器221都具有大体水平定向的旋流器轴线224。换句话讲，第一旋流器端248定位在第二旋流器端252的前方。图32B至图32D例示了另外的实施方案，其中每个旋流器都具有旋流器轴线224，该旋流器轴线与水平面成一定角度定向(例如，45°)。图19至图28例示了再一个替代的实施方案，其中每个旋流器221都具有大体垂直定向的旋流器轴线224。在该实施方案中，第一旋流器端248定位在第二旋流器端252的顶部。
虽然例示的实施方案将旋流器阵列136中的每个旋流器221示出为以相同方向并且以大体并行的构型定向，但在其他情况下，旋流器阵列136中的不同旋流器221可具有沿不同方向定向的旋流器轴线。
每个旋流器单元221可具有用于接收空气流的一个或多个空气入口256以及用于空气流出的旋流器出口264。
旋流器空气入口256和空气出口264可沿着每个旋流器221的轴向长度位于任何合适的位置。在例示的实施方案中，空气入口256和空气出口264位于第一旋流器端248处(图16A)。然而，在其他情况下，旋流器单元221可被构造为单流式旋流器，由此入口256和出口264位于旋流器腔室260的相对轴向端处。
旋流器空气入口256和空气出口264也可具有任何合适的形状或构型。例如，如所例示，每个旋流器空气入口256都可包括切向入口，并且旋流器221可包括围绕旋流器单元221的外周边周向地定位的一个或多个空气入口256。旋流器空气出口264可包括位于第一旋流器端248中的中心开口，并且可被一个或多个空气入口256围绕。
在操作中，如图16和图27所例示，脏空气经由空气入口256流入旋流器221，并进入旋流器腔室260。在旋流器260的内部，引发空气围绕旋流器轴线244旋转，这继而便于从空气流中分离出较细的灰尘和碎屑颗粒。清洁空气经由旋流器空气出口264离开旋流器腔室260。通过空气出口264离开的空气可继续向下游行进到达空气处理装置空气出口120，并且在一些情况下，可继续进一步向下游行进到达与空气出口120连通的抽吸设备(即，图18的抽吸电机324)。
从旋流器腔室260内部的空气流中分离出来的污物和碎屑通过一个或多个污物出口268离开旋流器。在例示的实施方案中，污物出口268设置在第二旋流器端252处，并且被构造为旋流器侧壁270上的孔(例如，狭槽或间隙)。如图16A所例示，污物出口268可具有任何合适的宽度274。例如，在一些情况下，污物出口268可具有5mm、7mm或10mm的宽度274。宽度274较大可允许更多的污物离开旋流器腔室260。
在各种实施方案中，旋流器阵列136内部的旋流器221可布置成一个或多个“组”。例如，如图2至图27以及图32B至图32D所例示，旋流器阵列136可包括第一旋流器组236和第二旋流器组240。
在图2至图16以及图32B至图32D的实施方案中，第一旋流器组236对应于旋流器上行，而第二旋流器组240对应于旋流器下行。替代地，如图20至图27所例示，旋流器阵列136可大体垂直地布置，并且第一组236可对应于旋流器前列，而第二旋流器组240可对应于旋流器后列(例如，图26)。
在其他情况下，旋流器阵列136可包括两个以上的旋流器组。例如，图29至图31例示了其中旋流器阵列136包括三个旋流器行702a、702b和702c的实施方案。
在例示的实施方案中，每个旋流器组236和240都可包括一个或多个旋流器221。例如，图2至图16例示了其中每个旋流器组都包括三个旋流器221的实施方案。图20至图27例示了其中每个旋流器组都包括五个旋流器221的实施方案。
旋流器组可以任何期望的距离间隔开(例如，视情况而定，垂直地或水平地)。例如，在图16A中，旋流器上行236和旋流器下行240间隔开，使得旋流器上行的下部空气入口与旋流器下行的上部空气入口隔开。另外，下部旋流器与该装置的下壁290隔开。因此，如图27所例示，可在相邻的旋流器221之间形成间隙602，以允许空气从例如前列组236流到后列组240。
如图26所例示，在一些情况下，旋流器221可至少通过安装支架452(例如，参见图26)保持在构型中。安装支架452可限定旋流器入口的集管的下壁。因此，空气可从动量分离器128穿过侧流动通道208行进到旋流器空气入口。
应当理解，在其中旋流器阵列136大体水平地定向的实施方案中可设置间隙602，其中旋流器上行236和旋流器下行240中的旋流器221彼此上下定位，使得上部旋流器236完全覆盖下部旋流器240(例如，上部旋流器和下部旋流器可具有相同的直径，并且旋流器的旋转轴线可位于延伸穿过上部旋流器和下部旋流器的垂直平面中)。替代地，如图29中所例示，如果旋流器阵列136水平地交错(例如，第一旋流器行236可相对于旋流器下行240向内定位，或者第一旋流器行236可相对于第二旋流器行240向外定位)，则可设置间隙602。
在图2至图17所例示的实施方案中(例如，旋流器221具有大体水平的旋流器轴线构型)，旋流器136阵列可设置在单个壳体中，或者替代地，如图12和图13所例示，每列旋流器可设置在分立的壳体216中。如图12至图13所例示，每个旋流器壳体216都包括顶侧220、底侧224以及在顶侧220与底侧224之间延伸的间隔开的横向侧228。
使用分立的壳体的优点在于，可在相邻的壳体之间设置空气流动路径。如所例示，分立的壳体216可通过形成在每个壳体216的相对的横向侧228之间的间隙232间隔开。每个间隙可形成空气流动路径的一部分。
每个旋流器壳体216可包括一个或多个旋流器。在示出的实施方案中，每个旋流器壳体包括一个上部旋流器236，该上部旋流器定位在一个下部旋流器240上方并与之平行。
如图14至图16所例示，从上流腔室188和/或侧流腔室208流出的空气通过沿着旋流器壳体216的顶部220的外部从旋流器壳体192的后端(其如上流腔室188的端壁所例示)流到集管296所在的旋流器的前端248a、248b而行进到空气入口256。另外，空气在相邻的旋流器单元之间的间隙232之间流动(即，从后方观察时，在一个旋流器壳体216的左横向壁228与另一个旋流器壳体216的右横向壁228之间流动)。间隙232可具有4mm、8mm或10mm的宽度。间隙宽度较大可适应较大(和较慢)的空气流。相反，间隙宽度较窄可适应较小(和较快)的空气流。
在其他实施方案中，任何其他空气流动路径都可用于向集管提供空气。例如，空气可在旋流器壳体上方和/或在旋流器壳体之间和/或在外部旋流器壳体旁边和/或在旋流器壳体下方行进。
应当理解，一方面，旋流器可具有各种构型，只要旋流器具有允许污物沿一定方向离开的污物出口即可，使得离开污物出口的污物不会受到阵列中的另一个旋流器的阻碍而不能收集在污物收集腔室的下端上。因此，旋流器空气入口或空气出口可设置在各个位置，并且污物出口也可设置在各个位置。例如，旋流器可处于交错构型并且/或者旋流器的旋转轴线可与水平方向成一定角度。
图16例示了交错构型的一个实施方案。在该实施方案中，上部旋流器236和下部旋流器240中的每一者的第一旋流器端248沿着共同平面定位。共同平面横向于旋流器旋转轴线244。此外，上部旋流器236的轴向长度280延伸超过下部旋流器240的轴向长度280。因此，这种布置导致上部旋流器236的污物出口268沿着旋流器轴线244与下部旋流器240的第二旋流器端252轴向向后间隔开(即，交错)。
上部旋流器236的污物出口268可在下部旋流器240的第二旋流器端252的后方以任何合适的交错距离288交错。例如，交错距离288可为4mm、6mm、8mm、10mm或更大。交错距离288较大可降低下部旋流器240阻挡离开上部旋流器236的污物出口268的污物的可能性。相反，交错距离288较小可允许更紧凑的旋流器阵列构型。
图29至图30例示了与图16相同的使用了三个旋流器行的交错布置。在图30的示例性实施方案中，旋流器阵列136包括六个旋流器221a、221b、221c、221d、221e和221f，它们以大体圆形的几何形状布置。通过逐步缩短旋流器单元221在单独的行中的轴向旋流器长度280来实现交错构型。
例如，旋流器221c和221d可具有50mm的长度280，旋流器221a和221f可具有38mm的长度208，并且旋流器221b和221e可具有44mm的长度280。在一些情况下，旋流器单元还可各自具有5mm的直径。
在其他实施方案中，可使用具有相等长度280的旋流器来实现交错构型。例如，如图31所例示，旋流器221在不同行中的长度280是大体相等的。然而，旋流器的每个依序下行具有第一旋流器端248，该第一旋流器端位于该行正上方的旋流器的第一旋流器端的前方。因此，这在污物出口268之间产生了交错构型。
图33A至图33E例示了在不同行中使用相等长度的旋流器221的另一交错构型。在该实施方案中，每个旋流器行的旋流器轴线240以一定角度定向，使得旋流器下行不会阻挡旋流器上行的污物出口。应当理解，旋流器可具有不同的长度。
如图27所例示，在其中旋流器阵列沿大体垂直方向定向的实施方案中，旋流器也可为交错的(例如，一些旋流器可比其他旋流器更长，使得一些旋流器的下端位于比阵列中的其他旋流器的下端更低的位置，或者旋流器可具有相同的长度，其中一些旋流器的下端位于比阵列中的其他旋流器的下端更低的位置)。替代地，污物出口可定位成不直接面向另一个旋流器。
在图2至图17所例示的实施方案中，每个旋流器221的污物出口268都向下定向并面向与污物出口268中的每一个污物出口连通的共同的污物收集腔室276(参见图10)。上行236和下行240中的旋流器的污物出口268以交错构型布置。交错构型可被构造成使得离开旋流器上行236的污物出口268的灰尘不会受到旋流器下行240的阻挡而不能进入污物收集腔室276。例如，上行236中的旋流器的污物出口268在下行240的污物出口的后方，使得所有污物出口都直接面向污物收集腔室276的底板。这样，通过污物出口268离开旋流器的污物可收集在污物收集腔室276中。应当理解，每个旋流器组都可具有它自己的污物收集腔室。
污物可在污物收集腔室276的一部分中(该部分为单个连续的空间或通道)或在单独的通道中向下行进到污物收集腔室276的底板。如图2所例示，污物收集腔室可具有前壁292和后壁192。离开所有旋流器的空气在污物收集腔室的前壁292与后壁192之间向下行进。
替代地，如图16A、图16B、图16C和图17所例示，下部旋流器的污物出口可通过前向通道行进到污物收集腔室276的底板，而上部旋流器的污物出口可通过后向通道行进到污物收集腔室276的底板。前向通道可由前壁292和中间壁252b限定，而后向通道可由中间壁252b和后壁192限定。中间壁252b可为下部旋流器的耳壁向下的延伸部，其可部分地或完全地延续到污物收集腔室276的底板272。
如所例示，链接壁或连接壁284可在相邻的横向壁228的下端之间延伸，以限定污物收集腔室的顶部的一部分。因此，可认为旋流器壳体216的横向壁228和后壁192以及前壁292限定多个垂直通道，该多个垂直通道从每个旋流器单元的旋流器的污物出口延伸到污物收集腔室276的位于链接壁284下方的共同体积。
前壁292可为该装置的外壁。替代地，可在前壁292的前方设置前壁298。如图16A所示，前壁292可向上延伸并且可位于上部旋流器与下部旋流器之间以将污物收集腔室与集管296隔离。
空气处理构件的排空
以下是关于排空空气处理构件的描述，该空气处理构件可单独地用于任何表面清洁装置中，或与本文所述的任一个特征或多个其他特征以任何组合或子组合的形式使用。
如图8、图28和图32D所例示，在各种实施方案中，第一级分离器124的下壁160可包括可打开的门184。可打开的门184有助于第一级分离器124排空积聚在其中的固体碎屑和其他污染物。在其中第一级分离器124包括动量分离器128(例如，图2至图17)的实施方案中，可打开的门184可允许排空收集在分离器128的底部的污物。可打开的门184还允许进入动量分离器124的顶部筛网180和/或侧筛网176(即，以便清洁或清创)。替代地，在第一级分离器128包括旋流器单元502(例如，图32D)的情况下，可打开的门128有助于清洁旋流器502和/或筛网522。
任选地，如所例示，下壁160可在第一级分离器124与旋流器污物腔室276之间形成共同的壁。因此，门184可允许同时排空已经积聚在第一级分离器124和污物收集腔室276两者中的污物。替代地或另外，污物收集腔室276可具有可与第一级分离器分离的可打开的门272。具体地，这可允许单独地或独立地排空污物收集腔室276。
在图2至图17的实施方案中，可打开的门184还可允许同时排空上流腔室188。另外或替代地，上流腔室188可包括单独的可打开的底门204。
如图33A的实施方案中所例示，污物收集腔室508可位于旋流器腔室506的下方。在这种构型中，可打开的门184还可移动板560，使得打开污物收集腔室508也打开第一级污物收集腔室508和任选地第二级污物收集腔室276。在其他情况下，每个污物腔室都可具有可分离的打开的门。
门184可以本领域中已知的任何方式打开。例如，图8例示了一个实施方案，由此可打开的门184可从壳体104轴向地移除(例如，可拆卸)。替代地，图32A和图32D例示了另一个实施方案，其中可打开的门184在关闭位置(图32B)和打开位置(图32D)之间可移动地安装到壳体104。例如，在例示的实施方案中，可打开的门184通过铰链526可枢转地连接到壳体104，并且沿着旋转轴线在打开位置和关闭位置之间移动(图32D)。
可打开的门184也可以任何合适的方式保持在关闭位置。如图32B和图32D所例示，可打开的门184可通过可释放闩锁542保持在关闭位置。
在一些实施方案中，装置100的顶壁174还可形成可移除的(或可打开的)顶盖408，该顶盖可与壳体104分离(例如，图25)。这种构型允许立即进入顶部筛网180，该顶部筛网可被移除并独立地清除积聚在其上的灰尘和碎屑。如本文进一步详细解释的，移除顶盖408还可提供进入旋流器阵列136的通道。顶盖408可以任何合适的方式可移除地或可拆卸地安装到壳体304，或者可在打开位置和关闭位置之间可移动地安装到壳体104。在至少一些实施方案中，空气处理装置100的每个隔室还可具有单独的顶盖部分。
可移除部件
可移除部件中的任一个可移除部件或多个可移除部件可具有本文所讨论的第一级动量分离器、第二级动量分离器和旋流器阵列的任一个或多个特征。
替代地或另外，如图8所例示，污物收集腔室276可包括可移除托盘，当可打开的门272被打开或移除时，该可移除托盘可被移除。
在至少一些实施方案中，包括空气处理装置100的一个或多个部件可被构造用于从空气处理装置100单独地或共同地移除(即，以便维护或清洁)。通过非限制性示例，可单独地或共同地移除以下部件：(a)动量分离器128；(b)旋流器阵列136；(c)动量分离器128和旋流器阵列136的组合；(d)动量分离器128、旋流器阵列136和灰尘收集腔室276的组合；(e)动量分离器128和灰尘收集腔室276(无旋流器阵列136)；(f)(a)至(e)中任一项以及侧筛网176和顶部筛网180中的一者或两者的组合。
虽然以上说明书提供了实施方案的示例，但应当理解，在不脱离所述实施方案的实质和操作原理的情况下，所述实施方案的一些特征和/或功能是易于修改的。因此，上面已经描述的内容旨在说明本发明而不是限制性的，并且本领域的技术人员应当理解，在不脱离如本文所附权利要求中限定的本发明范围的情况下，可进行其他变型和修改。权利要求书的范围不应受优选实施方案和示例的限制，而应给出与整个说明书一致的最广义的解释。

Claims (21)

1.一种用于机器人表面清洁装置的对接站，所述对接站包括：
a.第一级空气处理腔室；
b.第二级旋流器阵列，所述第二级旋流器阵列具有顶侧、底侧和间隔开的横向侧，所述旋流器阵列包括：
i.多个并行布置的旋流器，所述多个旋流器包括第一上部旋流器和第一下部旋流器，每个旋流器都具有：旋流器旋转轴线；前端，所述前端具有空气入口和空气出口；以及轴向间隔开的后端，所述后端具有污物出口；和，
ii.至少一个污物收集腔室，所述至少一个污物收集腔室与所述污物出口连通，
其中，当所述旋流器阵列以顶部高于底部定向时，第一上部旋流器的至少一部分定位在第一下部旋流器上方并且所述污物出口以交错构型布置，由此离开所述第一上部旋流器的所述污物出口的灰尘不会受到所述第一下部旋流器的阻挡。
2.根据权利要求1所述的对接站，其中所述第一上部旋流器的所述污物出口的至少一部分与所述第一下部旋流器的所述后端向后隔开。
3.根据权利要求2所述的对接站阵列，其中所述第一上部旋流器的在所述第一上部旋流器的所述前端与所述后端之间的长度与所述第一下部旋流器的在所述第一下部旋流器的所述前端与所述后端之间的长度相同。
4.根据权利要求1所述的对接站，其中所述第一上部旋流器的在所述第一上部旋流器的所述前端与所述后端之间的长度与所述第一下部旋流器的在所述第一下部旋流器的所述前端与所述后端之间的长度相同。
5.根据权利要求1所述的对接站，其中横向于所述第一上部旋流器的所述旋流器旋转轴线的平面定位在所述第一上部旋流器的所述前端处并且所述第一下部旋流器的所述前端与所述平面相邻定位并且所述第一上部旋流器的在所述第一上部旋流器的所述前端与所述后端之间的长度比所述第一下部旋流器的在所述第一下部旋流器的所述前端与所述后端之间的长度长。
6.根据权利要求1所述的对接站，其中当所述旋流器阵列以顶部高于底部定向时，所述旋流器轴线与垂直方向成一定角度延伸。
7.根据权利要求1所述的对接站，其中当所述旋流器阵列以顶部高于底部定向时，所述旋流器轴线与垂直方向成约45°延伸。
8.根据权利要求1所述的对接站，其中所述多个旋流器包括第一多个上部旋流器和第二多个下部旋流器。
9.根据权利要求7所述的对接站，其中所述多个旋流器包括第一多个上部旋流器和第二多个下部旋流器。
10.根据权利要求1所述的对接站，其中所述第一上部旋流器的所述污物出口和所述第一下部旋流器的所述污物出口面向共同的污物收集腔室的底板。
11.根据权利要求9所述的对接站，其中所述底板包括可打开的门。
12.根据权利要求1所述的对接站，其中所述至少一个污物收集腔室包括单个共同的污物收集腔室并且离开所述第一上部旋流器的所述污物出口的污物和离开所述第一下部旋流器的所述污物出口的污物向下行进到所述共同的污物收集腔室的底板。
13.根据权利要求12所述的对接站，其中所述底板包括可打开的门。
14.根据权利要求1所述的对接站，其中离开所述第一上部旋流器的所述污物出口的污物和离开所述第一下部旋流器的所述污物出口的污物向下行进到所述至少一个污物收集腔室的可打开的底板。
15.根据权利要求1所述的对接站，其中所述第一上部旋流器的所述污物出口和所述第一下部旋流器的所述污物出口设置在所述旋流器的侧壁中。
16.根据权利要求1所述的对接站，其中当所述旋流器阵列以顶部高于底部定向时，所述旋流器轴线大体水平地延伸。
17.根据权利要求1所述的对接站，其中离开所述旋流器的空气向下行进。
18.根据权利要求9所述的对接站，其中所述第一级空气处理腔室具有带有可打开的底门的污物收集区域。
19.根据权利要求1所述的对接站，其中所述第一级空气处理腔室具有带有可打开的底门的污物收集区域。
20.根据权利要求19所述的对接站，其中所述至少一个污物收集腔室具有可打开的底门并且所述至少一个污物收集腔室的所述可打开的底门与所述第一级空气处理腔室的所述可打开的底门能够同时打开。
21.根据权利要求1所述的对接站，其中，当所述旋流器阵列以顶部高于底部定向时，所述第一上部旋流器的所述污物出口定位在所述第一下部旋流器的所述污物出口上方。
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