CN1165260C - 自排空真空吸尘器 - Google Patents
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Abstract
一种真空吸尘器,它具有一电机,该电机驱动一抽吸用的抽气叶轮(74)和一从箱体底部通过一入口管抽吸液体物质并将其排出箱体(32)用的泵(104)。该真空吸尘器还具有一机械关闭和人工控制组件(144),它在箱体中液位太高时自动关闭电机。但是,用户可机械地人工控制该自动关闭器,以继续将液体泵压出箱体(32)。箱体中设置有一起动装置,它与泵流体相通,一个阀可选择性地启动,以在起动装置中的液体上建立压力差,从而起动泵。
Description
发明领域
本发明涉及一种真空吸尘器,更具体地是涉及这样一种干/湿真空吸尘器,其真空吸尘器箱内的液体物质可被泵压排放掉。
背景技术
箱型真空吸尘器能够接纳诸如碎屑或灰尘之类的干物质,也可用于抽吸液体。当箱体装满时,可将上部的真空组件(通常包括一电机和一抽气叶轮)移去,并将里面的垃圾倒掉。如果将该真空吸尘器用于液体物质,箱体在处于或接近其充满状态时可能会非常重,因而很难提起箱体来把里面的物质倒入水槽等之中。当箱体内的液面较高时,甚至将箱体倾斜以将液体倒入地漏也是很难处理的。
将液体排出真空箱体所遇到的问题的一种解决方案是在箱体底部设置一个出口。这种方案在将箱体内的液体倒入地漏的情况下是合适的;但是,如果没有地漏或低位置水漏,则必须将箱体提到水槽或类似的倾倒点。
倾倒真空箱体内液体的第二种方案是提供一个泵,它通常在箱体外侧或底部中带有一个电机。该泵通过箱体的下部移去液体,并通过一软管将其排放掉。尽管这种泵通常是有效的,但其价格较为昂贵。泵不仅需要泵叶轮和软管,而且还需要有自己的电机、电源线和开关。这些部件对于一台真空吸尘器、尤其是家用真空吸尘器的总成本来说是相当大的。当真空吸尘器用于干物质时,这种泵还可能会降低真空箱的有效容量或干扰工作。另外,若泵不是设置在箱体底部中的话,还需要提供昂贵而复杂的结构来使泵起动。
为了尽量减小对泵叶轮的干扰,还可能需要滤掉进入箱体的液体中的碎屑。真空吸尘器通常在箱体内具有捕捉碎屑用的滤袋。但是,这种滤袋通常是由纸质材料制成,因此不适用于湿性过滤。
发明概要
按照本发明的一个方面,一种抽吸液体或碎屑用的干/湿真空吸尘器,它包括:一物质收集箱体;一在箱体内产生低压以将物质吸入箱体用的抽气叶轮;一驱动抽气叶轮的电机;一开关,它具有为电机提供动力的第一位置和中断电机动力供给的第二位置;一曲拐件,它与所述开关接合而使所述开关在第一和第二位置之间移动;一用户配合致动件,它连接于所述曲拐件而将所述开关移动至第一或第二位置;以及一关闭机构,它机械地连接于所述曲拐件,用于独立于所述用户配合致动件而将所述开关从第一位置移动至第二位置;其中,所述用户配合致动件可以以旁路绕过的方式操作,在这种操作方式中,用户配合致动件与曲拐件接合而将开关从第二位置移动至第一位置,从而与关闭机构起相反作用。
在曲拐与浮子之间可设置一浮子传动杆。曲拐可具有一锁合联板,该锁合联板具有一斜面部分和一相对于该斜面部分倾斜的锁合部分,开关可具有一启动器,该启动器可以与锁合联板结合,并由锁合部分锁住。
用户配合致动件可具有一上弹簧、一下弹簧、一跨接于上弹簧和下弹簧之间的连接片以及一连接于连接片的致动杆,其中上弹簧和下弹簧使该致动杆在一启动器槽中位于中心。
在本发明的另一方面中,一种用于控制电机动力供给的机械关闭和旁路绕过组件,它包括:一开关,它具有为电机提供动力的第一位置和中断电机动力供给的第二位置;一曲拐件,它与所述开关接合而将所述开关移动至第一或第二位置;一用户操作致动件,它机械地连接于曲拐件而将开关移动至第一或第二位置;以及一关闭机构,它机械地连接于所述曲拐件,以独立于所述用户操作致动件而将所述开关从第一位置移动至第二位置;其中,所述用户操作致动件可以以旁路绕过的方式操作,在这种操作方式中,用户操作致动件与曲拐件接合而将开关从第二位置移动至第一位置,从而与关闭机构起相反作用。
其它的特点和优点在所揭示的、要求保护的真空吸尘器中是固有的,它们将通过下面结合附图的详细描述而体现出来。
附图简述
图1是本发明的真空吸尘器的侧视图;
图2是本发明的真空吸尘器的俯视图;
图3是沿图2中的3-3线的局部侧剖图;
图4是本发明的抽气叶轮的立体图;
图5是本发明的抽气叶轮组件的局部剖视图;
图6是本发明的开关启动组件的、部分用虚线表示的局部侧剖图;
图7是该开关启动组件的立体分解图;
图8是该开关启动组件的、部分用虚线表示的局部正视图,其中有一部分被截去;
图9A是该开关启动组件的、部分用虚线表示的局部俯视图;
图9B是该开关启动组件的、部分用虚线表示的局部俯视剖视图;
图10是本发明的出口部分的第一半部的局部剖视图;
图11是处于图10位置的球阀的、部分用虚线表示的仰视图,其中有一部分被截去;
图12A是图3中的球阀被部分截去后的俯视图,该球阀处于关闭位置;
图12B是与图12A类似的俯视图,其球阀处于打开位置的;
图12C是与图12A和B类似的、表示球阀处于打开位置的俯视图;
图13是本发明的泵适配器组件的侧剖图;
图14是图13的泵适配器组件的压差装置的分解图;
图15A是图13的压差装置的放大图;
图15B是该压差装置沿图15A的A-A线剖开的剖视图;
图15C是与图15B类似的、表示该压差装置不完全充满液体的剖视图;
图16是与图3类似的视图,其中装有一收集袋和泵适配器组件,并连接有一软管;
图17是本发明的收集袋的立体图;
图18A是该收集袋的封闭活盖处于打开位置的立体图;
图18B该收集袋的封闭活盖处于关闭位置的正视图;
图19A是处于“关”位置的开关启动组件的、部分用虚线表示的正视图,其中有一部分被截去;
图19B是处于“关”位置的开关启动组件的、部分用虚线表示的局部侧剖图;
图20A是表示开关启动组件从“关”转换到“开”位置的、部分用虚线表示的局部正视图,其中有一部分被截去;
图20B是表示开关启动组件从“关”转换到“开”位置的、部分用虚线表示的局部侧剖图;
图21A是处于“开”位置的开关启动组件的、部分用虚线表示的局部正视图,其中有一部分被截去;
图21B是处于“开”位置的开关启动组件的、部分用虚线表示的局部侧剖图;
图22A是表示开关启动组件从“开”转换到“关”位置的、部分用虚线表示的局部正视图,其中有一部分被截去;
图22B是表示开关启动组件从“开”转换到“关”位置的、部分用虚线表示的局部侧剖图;
图23A是处于“开”位置的本发明的机械关闭和人工控制组件的、部分用虚线表示的局部正视图;
图23B是处于“开”位置的本发明的机械关闭和人工控制组件的、部分用虚线表示的局部侧剖图;
图24A是因过高液面而移动至“关”位置的该机械关闭和人工控制组件的、部分用虚线表示的局部正视图,其中有一部分被截去;
图24B是因过高液面而移动至“关”位置的该机械关闭和人工控制组件的、部分用虚线表示的局部侧剖图;
图25A是表示该机械关闭和人工控制组件绕过机械关闭器的、部分用虚线表示局部正视图,其中有一部分被截去;以及
图25B是表示该机械关闭和人工控制组件绕过机械关闭器的、部分用虚线表示局部侧剖图。
较佳实施例描述
首先参见图1和2,本发明的真空吸尘器总的由标号30表示,它具有一箱体32和一上部真空组件,该组件总的由标号34表示。
箱体32由轮脚36支承,并具有一对手柄38。该手柄38可以用来帮助用户提起和移动该真空吸尘器30。箱体32还形成一入口40和许多闩槽42。入口40可以与一真空软管(未图示)相配合,用于对所需的位置进行抽吸。
箱体32支承上部真空组件34。上部真空组件34具有一罩盖44、一电机壳46、一盖子48和一手柄50。手柄真空组件34可以是传统的结构。除了下面所描述的泵、机械关闭和人工控制系统以及起动装置,上部真空组件34及其相关构件可以类似于由宾夕法尼亚州Williamsport的Shop Vac公司制造的Shop Vac QL20TS型真空吸尘器。罩盖44构成了上部真空组件34的底部,它具有一或多个闩52。电机壳46连接于罩盖44的顶部。盖子48进而连接于电机壳46的顶部,最后,手柄50位于盖子48的顶部。当用户希望将上部真空组件34连接于箱体32时,可将上部真空组件34提到箱体32上方,使闩52与闩槽42对齐,放低上部真空组件34,直到罩盖44搁置于箱体32的顶部,然后,将闩52固定于箱体32。
电机壳46形成一对风机排气槽54。从入口40吸入真空吸尘器30的空气通过该风机排气槽54排出,如图1中的箭头BA所示。而且,电机壳46具有一泵出口56和一从该出口上延伸出来的三位球阀58。上部真空组件34的盖子48为一在下面将详细描述的开关启动组件60(图3)提供了外壳,该盖子具有一用户配合致动件62(图2),从盖子48向外延伸出来的是一电线64。电线64延伸通过盖子48上的一突起65,并可永久性地连接于电机壳46或可拆地连接于它。电机壳46和盖子48可以形成为两个分离的可拆件,或是一个互成一体的部件。利用任一种结构,电机壳46和盖子48均形成一允许空气进出盖子48的空气通道66,如图1中的箭头CA所示。
下面参见图3-5,设置在上部真空组件34中并在其它部件中间的是一抽气叶轮组件68。该抽气叶轮组件68包括一壳体70,该壳体形成一孔72、一抽气叶轮74、一电机轴76、一轴延伸部分78、一凸缘垫圈80和一对平垫圈82(图5)。(如果需要的话,真空吸尘器30也可以使用多个抽气叶轮。)抽气叶轮74具有一上板84和一下板86,上、下板84、86之间设置有一系列叶片88(图4)。上板84形成第一孔90,下板86形成直径大于第一孔90的第二孔92。电机轴76的一端连接于电机93(图3一示出电机93的下部),其另一端制有螺纹(图5)。轴延伸部分78形成一带螺纹的容座96,同时也具有一螺纹端98(图3)。
抽气叶轮74设置在壳体70内(图5)。电机轴76的螺纹端94延伸通过抽气叶轮74的第一孔90。轴延伸部分78通过电机轴76螺纹端94与轴延伸部分78螺纹容座96的接合而固定于电机轴76。设置在上板84与轴延伸部分78之间的是平垫圈82中的一个。另一个平垫圈82和凸缘垫圈80围绕电机轴76,并设置在上板84与一电机轴承102之间(图3)。轴延伸部分78从电机轴76延伸通过抽气叶轮74的第二孔92并向外延伸通过壳体70的孔72,通过轴延伸部分螺纹端98而连接于一泵叶轮104(图3)。同样,电机93支承抽气叶轮74和泵叶轮104,并通过电机轴76和轴延伸部分78驱动它们。或者,轴延伸部分78可以与电机轴76形成一体,用一整体的结构来驱动抽气叶轮74和泵叶轮104。另一种方法是使轴延伸部分78偏离电机轴76,然后将扭矩从电机轴76通过一传动机构或齿轮系而传递到轴延伸部分78。
参见图3,上部真空组件34还具有一罩盖盒106,它与罩盖44形成一体并从它上面向下延伸出来。抽气叶轮组件68设置在罩盖盒106内,抽气叶轮74将空气抽吸通过罩盖盒106。罩盖盒106具有数个支柱108,它们支承一底板110,该底板110形成第一椭圆孔112和第二较大孔114。罩盖盒106外周面围绕有一泡沫过滤件116,在将真空吸尘器30用于干性场合时,可将一布过滤件118围绕罩盖106,以防垃圾进入孔114。除了使用分离的泡沫过滤件116和布过滤件118,另一种方法也可以是采用一整体式的滤筒,它可以很方便地更换。
罩盖盒106内还具有一上部泵组件,它总的由标号120表示。泵安装架122将该上部泵组件120连接于抽气叶轮壳70。上部泵组件120包括泵叶轮104、一上部叶轮壳124和一下部叶轮壳126。泵叶轮104由尼龙6制成,上部和下部叶轮壳124、126最好由丙烯腈一丁苯共聚物(“ABS”)制成。泵叶轮104具有一带螺纹的容座128和一系列叶片130;上部叶轮壳124形成一孔132;下部叶轮壳126具有一内环壁134和一外环壁136。外环壁136向外张开而形成一张开部分138。下部叶轮壳126连接于上部叶轮壳124,在本实施例中,这两个部件是通过螺纹连接于一起。轴延伸部分78的螺纹端98延伸通过上部叶轮壳124中的孔132,并与泵叶轮104的螺纹容座128相接合。因此,泵叶轮104悬挂于上部叶轮壳124与下部叶轮壳126之间,使泵叶轮104可自由转动。轴延伸部分78直径和孔132直径的大小制成使它们之间产生一个径向间距约为0.030英寸的环形间隙140。由于轴延伸部分78和孔132在制造过程中所允许的公差,间隙140的间距可以+/-0.015英寸波动。可有意使间隙140不密封,以允许流体可自由地从上部叶轮壳124内侧流到上部叶轮壳124外侧。由于间隙140,轴延伸部分78与上部叶轮壳124之间没有接触。这两个部件之间无接触可防止产生摩擦热,因此可减少在间隙140处进行冷却的需要。间隙140其它的作用将在下面详细说明。与泵安装架122形成一体的一挡板142用于防止从间隙140溅起的任何液体进入抽气叶轮组件68。
上部真空组34还容纳有一机械关闭和人工控制组件,它总的由标号144表示。该机械关闭和人工控制组件144包括开关启动组件60、一浮子杆146和一浮子148。开关启动组件60位于盖子48中,浮子148搁置于罩盖盒106的底板110上,使浮子杆146延伸通过罩盖44和电机壳46,从而在开关启动组件60和浮子148之间提供连接。
参见图6-9B,它们更具体地示出了开关启动组件60。应予理解的是,图6(还有图19B-25B)没有示出开关启动组件60真实的剖视图,而是为帮助说明开关启动组件各构件而提供的开关启动组件60的视图。图7的分解图中表示开关启动组件60的一些构件的精确对齐。开关启动组件60包括一开关安装架150(图6)、一开关152、一曲拐154、一连接件156(图6)、一弹簧件158(图6)和用户配合致动件62(图6)。在较佳实施例中,开关安装架150、曲拐154和连接件156最好由ABS制成,用户配合致动件62最好由尼龙6/6制成,弹簧件158最好由尼龙制成。开关安装架150由两部分构成:开关盒160和开关盖162(图7)。与开关盒160形成一体并从它上面向内延伸的是一开关盒隔板164、一第一开关支承杆166和一曲拐隔板168,该曲拐隔板具有一曲拐挡块170。从开关盒160上向外延伸的是一枢轴容座172和一连接凸缘174,该凸缘形成一螺栓孔176(图6)。开关盖162呈楔形,它具有一内壁178和一倾斜的外壁180(图7)。外壁180中切入有一槽182。槽182底部由一连接凸缘184形成,该凸缘还形成一螺栓孔186。与开关盖内壁178形成一体并从它上面向内延伸的是一第二开关支承杆188和一曲拐枢轴190(图6)。曲拐枢轴190的端部装于开关盒160的枢轴容座172中。与开关盖外壁180形成一体并从它上面向外延伸的是一连接扣件192。开关盖162还形成一与槽182相通的孔194。开关盖162通过一对螺钉193连接于开关盒160,从而形成开关安装架150。开关安装架150进而又通过一对延伸通过连接凸缘174、184并伸入电机壳46的螺栓196而固定于电机壳46(图3)。
参见图8,开关152是一个标准的电气微动开关,它包括一枢轴孔198、一支承孔200、一瞬时致动件202、一内部弹簧204和一对电气接线端206a、206b。开关152属于这样的类型,即开关正常地是处于“关”位置,只有在瞬时致动件202被压下时才处于“开”位置。一旦致动件202被释放,内部弹簧204便将致动件202向外推而使开关152回到正常的“关”位置。在较佳的实施例中,可使用由康涅狄格州Willingford的C&K/Unimax公司生产的#TMCJG6SP0040Y型Unimax产品。开关152牢固地装于开关安装盒150中,并由设置在支承孔200(图6)中的第一和第二开关支承杆166、188以及设置在枢轴孔198中的曲拐枢轴190支承。
参见图7和8,曲拐154大致呈U形,它具有一背壁208、一对侧壁212a、212b和一跨于侧壁212a、212b之间的锁合联板214,背壁208形成一用于接纳浮子杆146(图6)的杆接纳延伸部分210(图8)。两个侧壁212a、212b均形成一枢轴孔216a、216b,一个侧壁212a上向外延伸有一凸起部218(图7)。曲拐154设置在开关安装架150中,侧壁212a、212b对设置在开关152的相对侧上,侧壁212b由曲拐隔板168与开关盒160隔开,锁合联板214设置在开关152下面(图6)。同样,曲拐枢轴190延伸通过枢轴孔216a、216b,凸起部218延伸通过开关盖162中的孔194(图6)。如图8中详细示出的,锁合联板214具有一斜面部分220和一锁合部分222,锁合部分222与斜面部分220相交于临界点CP。在较佳实施例中,斜面部分220与锁合部分222之间的夹角约为158度,但其大小也可以不同于该值,这对于本技术领域的普通技术人员来说是显而易见的。斜面部分220与锁合部分222之间的角是这样的,即当曲拐154充分沿逆时针方向转动后,如图20A中所示,斜面部分220位于与开关152的底面齐平。
参见图6-9B,连接件156形成一细长槽224和一凸起部槽226,从连接件156向外延伸的是一弹簧件容座228。连接扣件192设置在细长槽224中,并将连接件156连接于开关安装架150。槽224的细长形状允许连接件156相对于开关安装架150上下滑动。而且,曲拐154的凸起部218也延伸通过凸起部槽(图6)。
参见图6、9A和9B,弹簧件158包括一致动杆230、一连接片232、一舌状件234、一上弹簧236、一下弹簧238和一对侧栏240(图9)。连接片232将致动杆230、舌状件234、上弹簧236、下弹簧238和侧栏240连接于一起。上弹簧236和下弹簧238均从连接片236向外并相对于舌状件234向后朝致动杆230的端部弯曲(图6)。上、下弹簧236、238均设置在一形成于盖子48中的槽242内,致动杆230延伸通过该槽242。上弹簧236与槽242的顶缘244接合,从而产生第一载荷,同时,下弹簧238与槽242的底缘246接合,从而产生第二载荷。在较佳实施例中,第一载荷和第二载荷是相等平衡的,从而在用户配合致动件未被操作时,使用户配合致动件62在槽242中处于中心。另一方面,舌状件234设置在弹簧件容座228中(图6)。用户配合致动件62具有一配合部分248,它连接于一中空杆连接件250。该中空杆连接件250向内延伸通过盖子槽242,并围绕弹簧件158的致动杆230设置。用户配合致动件62的配合部分248设置在盖子48的外侧,侧栏240与盖子48的内侧接合,从而在弹簧件158与盖子48之间形成紧密的配合。
再参见图3,浮子148是中空的,它可由诸如共聚物聚丙烯之类的任何合适的材料制成。浮子148形成一杆容座,浮子杆146可固定于其中。在较佳实施例中,浮子杆146沿一不受约束的、不封闭的直线型上下路线运动。但是,也可以想象到其它的实施例,其中浮子杆146是在一个封闭的通道或导向槽中沿直线型的上下路线运动。
参见图3,上部真空组件34还包有一出口部分256的第一半部254(图16)。参见图10和11,该出口部分256的第一半部254包括一壳体258、球阀58和一弯管260。壳体258形成泵出口56、一球座262和一弯管腔264。壳体258还包括一从壳体258向下约束的入口266和一围绕壳体258外部设置的螺纹部分268。入口266形成一孔270,并具有一单向阀272,该单向阀可防止来自弯管260或泵出口56的空气或液体通过入口266漏出。球阀58具有一旋钮274,该旋钮具有三个连接于球278的销276a-c,该球具有一穿透的通道280,用于打开和关闭阀58。旋钮274设置在壳体258外面,而球278位于壳体258的球座262内。位于球278与壳体258之间的一对O型圈282、283可在球278与壳体258之间形成密封。弯管260形成一通道284和一适配器容座286。与弯管260形成一体并从它上面向外延伸出来的是一壳体罩288、一具有O型圈292的密封凸缘290和一对连接件294(图11)。弯管260利用螺钉295固定于壳体258的弯管腔264中(图11),使得弯管260抵靠O型圈282,从而与球278形成密封,并使通道284与球278相通。而且,O型圈292在弯管269与壳体258之间形成密封,壳体罩288盖住壳体258。出口部分256的第一半部254通过一对拧过连接件294并拧入电机壳46中的一对凸起部296的螺钉297而固定于电机壳46内(图3)。壳体258延伸通过电机壳46中的一孔298,适配器容座286延伸通过罩盖44中的一孔300(图3)。通过将一连接件304固定于壳体258的螺纹部分268,从而可将一软管302连接于壳体258(图16)。连接件304可以类似于园艺用软管端部上的那种螺纹圈的类型。
旋钮274的销276a-c用于指示通道280在壳体258内的角位置。如图12A中所示,销276a与泵出口56对齐,球278阻止流体从弯管260流到泵出口56或从出口流到弯管。在该位置,可防止流体流过球,因为通道280垂直于通道284,并且球278与壳体258形成密封。
当销276b与泵出口56对齐时,如图12B所示,通道280与通道284成45°角,因而仅允许部分流体从弯管260流到泵出口56。而且,从图10中可以看到,当球278处于该位置时,单向阀272允许空气通过入口266流入并进入弯管260。图10中球278未剖开,以使供空气通过入口266而流到弯管260的通路可以看得更清楚。图10和11中的箭头均表示空气在通过入口266进入后的流动路线。在通过入口266进入后,空气流过单向阀272,然后围绕在球278外面、穿过通道280并进入通道284。在该位置,空气可以通过球278旁,因为球278的相对端部已被去掉以形成通道280。同样,在该位置,球278不会与壳体258形成完全的密封。
当销276c与泵出口56对齐时,如图12C所示,通道280与通道284对齐,因而允许全部流体从弯管流到泵出口56。
图13示出了一泵适配器组件306,它包括一泵接头308、一下入口管310、一压差装置312、一导管314和出口部分256的一第二半部316。泵接头308最好由ABS制成,它具有一上入口管318和一围绕该上入口管318底半部并与其形成一体的外环壁320。上入口管318和外环壁320均具有一O型圈322、324,它们分别设置于这两部件上端中所形成的槽326、328中。在与O型圈322相对的一端,上入口管318插入下入口管310。从外环壁320向下延伸出来的是一对凸缘330、332。上凸缘330呈椭圆形,下凸缘332呈径向,上凸缘330的最大直径小于下凸缘332的直径。外环壁320也连接于出口部分256第二半部316的一泵接头334,并与其流体连通。
从图14、15A、15B和15C中可清楚地看到,压差装置312具有一中空体336,该中空体由一底板338封闭而形成一容纳球340的腔室。中空体336具有一孔342,球340可设置于其中(图15C)。中空体336还具有向上延伸的接头344、346(图15A),它们形成孔348、350(图15A),分别用于连接下入口管310和导管314。中空体336通过螺钉353连接有一顶板352。从图14中可清楚地看到,顶板具有分别供入口管310和导管314通过的孔354、356。顶板352和底板338包住一过滤件358,确保通过孔342进入中空体336的任何液体也通过该过滤件358。
下面参见图13,出口部分256的第二半部316包括泵接头334、一柔性管360和一可转动接头362。泵接头334一端连接于泵接头308的外环壁320,如以上所描述的,另一端连接于柔性管360。泵接头334具有一单向阀364和一导管接头366。单向阀364允许流体从泵接头308流入泵接头334,但单向阀364不允许流体从泵接头334流入泵接头308。导管314一端连接泵接头334的导管接头366。导管接头366设置在单向阀364的出口侧,使通过柔性管360向下流的任何流体能流入导管314而不为单向阀364阻断。导管314另一端嵌入中空体336中的接头346。在导管两端之间,一夹子368将导管314夹靠于下入口管310。
真空吸尘器30可以以两种模式工作:干性和湿性抽吸模式。图3表示真空吸尘器30处于干性模式配置。球阀58处于关闭位置,以保持箱体32内的压差,布过滤件118处于围绕罩盖盒106的适当位置,以防止垃圾进入孔114。为将真空吸尘器30转换为湿模式工作,可移去布过滤件118,并安装泵适配组件306(图16)。为安装泵适配组件306和形成总的由标号372表示的一泵,用户可先将泵接头308通过罩盖盒底板110中的孔112、114插入上部泵组件120的下部叶轮壳126。上部泵组件120的张开部分138便于将不你适配器组件306插入下部叶轮壳126。在插入过程中,上入口管318在下部叶轮壳126的内环壁134内滑动,O型圈322与内环壁134形成密封。同样,泵接头308的外环壁320在下部叶轮壳126的外环壁136内滑动,O型圈324与外环壁136形成密封。最后,径向凸缘332设置于孔114中。
为将泵适配器组件306固定于罩盖盒106,用户可将泵适配器组件306扭转90度,造成泵接头308也扭转而使椭圆凸缘330与罩盖盒106的底板110相接触。为完成泵适配器组件306与上部真空组件34的连接,用户可操纵可转动接头362而将其插入适配器容座286。所完成的372具有一起动腔374和一排出槽376。起动腔374由上入口管318、O型圈322、内环壁134和泵叶轮104组合而形成。排出槽376由下部叶轮壳126的外环壁136、O型圈324和泵接头308的外环壁320组合而形成。泵372各部分的尺寸取决于泵372所需的流率。另外,电机93的功率也可影响许多构件的尺寸和设计,包括泵叶轮104在内。
如果用户需要过滤掉吸入真空吸尘器30的物质中的较大颗粒物质,则可将一收集网袋370装入箱体32中(图16)。参见图17、图18A和18B,该收集网袋370包括一过滤部分378、一封闭活盖380和一入口套环382。过滤部分378包括一前部384和一后部386。前、后部384、386的三条边永久性地连接于一起。封闭活盖380是过滤部分378后部386的一细长部分,它设置在前部384第四边389的对面,从而形成一开口391。过滤部分378网眼孔的尺寸最好约为0.5毫米×1毫米。过滤部分378由尼龙或其它坚固而不溶于水的材料制成。过滤部分378大致呈矩形,其尺寸制成在安装后使过滤部分378底部恰触及箱体32的底部。入口套环382包括第一和第二部分393a、393b(图18A和18B)。入口套环382的第一部分393a是一刚性的强化件,可以由硬质塑料制成,它形成一孔397,并位于封闭活盖380外表面395的中央(图18B)。入口套环382的第二部分393b连接于过滤部分378前部384的顶部中央,它形成一孔399(图18A)。入口套环382的第二部分393b具有一可由橡胶材料制成的粘性软衬套392和一也可由硬质塑料制成的刚性强化部分392,衬套392夹于强化部分394与过滤部分378的前部384之间。为安装收集网袋370,用户可先将封闭活盖380叠盖于孔391和前部384的第四条边389上。然后,用户可将收集网袋370置于箱体32中,并将收集网袋370铺绕于箱体32的内周面上(图16)。而后,用户可使入口套环382的孔397、399与箱体32的入口40对齐,并将入口套环382滑到入口40上。随着入口套环382被推压到入口40上,软衬套392将向外张开。一旦入口套环382安装到位,衬套392的尺寸小到、材料粘性大到足以牢固地夹持入口40。最后,为完成真空吸尘器30用于湿性工作模式的准备工作,用户可将组合的真空组件34/泵适配器组件306插入箱体32,然后如上述那样用闩52将罩盖44固定于箱体32(图16)。
为使真空吸尘器30以湿性工作模式工作(开关启动组件60的操作与干性工作模式的相同),用户可先将开关152转换到“开”位置而打开电机93。开关启动组件60起初是在“关”位置,如图19A和19B所示。在“关”位置,曲拐154的锁合联板214不与瞬时致动件202接合,用户配合致动件62在上、下弹簧236、238的等力平衡下处于槽242的中央。如图20A和20B所示,为打开电机93,用户可在用户配合致动件62的配合部分248上朝上压。朝上的力传递到弹簧件158并传递到连接件156。作用于弹簧件158上的朝上力将上弹簧236压靠于槽242的顶缘244,从而产生一个载荷。作用于连接件156上的朝上力使凸起部槽226向上移动。随着凸起部槽226向上移动,凸起部槽226与曲拐154的凸起部218相接合。凸起部槽226持续地上移使凸起部218向上移动,并造成曲拐154沿逆时针方向(如图20A和B中所看到的)绕曲拐枢轴190(图6)转动。开关盖162中的孔194的顶部可防止用户将凸起部218向上拉得太远,通过防止曲拐154在开关152上被向上压得太远而防止对开关152可能的损伤。曲拐154的逆时针转动使斜面部分220移动成与瞬时致动件202相接合,从而将瞬时致动件202压入开关152。曲拐154持续的逆时针转动使斜面部分220沿瞬时致动件侧向滑动。最终,瞬时致动件202通过临界点CP,并与锁合联板214的锁合部分222相接触。此时,瞬时致动件202不再阻碍曲拐154的逆时针转动;反而,通过在锁合联板214上向下推压,瞬时致动件202将曲拐154锁靠于开关152,使瞬时致动件202保持被压下(图20A和20B)。被压下的瞬时致动件202使开关152转换到“开”位置,进而为电机93提供动力。一旦用户松开用户配合致动件62,产生于上弹簧236上的载荷松掉,弹簧件158重新使用户配合致动件62处于槽242的中央(图21A和21B)。
通电的电机93通过电机轴76/轴延伸部分78的组合(图16)同时使抽气叶轮74和泵叶轮104转动。转动的抽气叶轮74降低箱体32中的压力,产生真空。该真空通过入口40将空气、液体和/或其它物质吸入箱体32。随着物质通过入口40被吸入箱体32,收集网袋370过滤掉特别大的颗粒物质,从而减小泵372阻塞的可能性。即使泵372未被使用,收集网袋370仍可用来轻易地将箱体32内液体中的大颗粒物质滤出,因而当将箱体32内液体倒入或排入排水管时,大颗粒物质不会阻塞排水管。被吸入箱体32的空气经过泡沫过滤件116、罩盖盒106而进入电机壳46,最后被排出排气槽54(图1)。
泵372在大多数情况下是一种自起动泵。参见图15C和16,当球340位于孔342中时,由于大气压下的空气被截留于关闭的球阀58(图12A)与收集于压差装置312中空体336中的液体之间,因而在通道284、柔性管360和导管314中形成一高压系统。同时,由于上部叶轮壳124中的间隙140使入口管310、318与抽气叶轮74所产生的低压区相通,因而在入口管310、318中形成一低压系统。截留于入口管310、318中的低压空气不会产生足以将中空体336中所收集的液体通过入口管310、318向上拉而起动泵372的压力头。单向阀364起到使入口管310、318中所形成的低压系统与通道284、柔性管360导管314中的高压系统相分离的作用。高压系统和低压系统一起作用,通过高压(基本上是大气压)空气将中空体336中的液体向上推过入口管310、318而进入起动腔374,使低压空气移动并起动泵372,从而在中空体336中的液体上形成一压力差。
而后,被起动的泵372会将所收集的液体泵压出箱体32。收集在箱体32中的液体将从箱体32通过过滤件358而流入中空体336、流过入口管310、318、进入起动腔374,直到泵叶轮104。该液体中有一些会通过间隙140溅出,但大部分液体会向下流入排出槽376、经过单向阀364并进入出口部分256。O型圈324将防止泵接头308的外环壁320与下部叶轮壳126的外环壁136的界面间的任何液体泄漏。一旦处于出口部分256中,液体将流过泵接头334、柔性管360、可转动接头362、通道284、通道280,并通过软管302(如果连接了的话)流出泵出口56而到达一排水源(未图示出)。一旦被起动,用户可转动旋钮274,使销276c与泵出口56对齐,这样就使通道280与通道284对齐,从而允许液体以最大的流率排出(图12C)。本发明的该自起动作用是该设计的一个独特的方曲。
倘若由于某些原因而使得泵372无法自起动(例如单向阀364没有严格密封),则用户可以通过将旋钮274转动到其45°而使销276b与泵出口56对齐(图12B),从而起动泵372。相对来说压力较高的外部空气在大气压下将进入入口266(图10和11),并充满通道284、柔性管360和导管314,从而形成一个象上述那样的高压系统。该高压系统将在中空体336中的液体上产生一个压力差,并以与上述相同的方式起动泵372。
本发明另一个独特的设计特点在于,泵372一旦起动,它就不容易因O型圈322的质量变差而失去其起动状态。当泵372朝外泵压液体时,在上入口管318与下部叶轮壳126的内环壁134之间构成密封的O型圈322的两侧均被液体围绕,因为起动腔374和排出槽376均充满了液体。同样,即使O型圈322质量开始变差,空气也无法进入起动腔374而使泵372失去其起动状态。但是,泵372在这种状态下的工作效率较低。
参见图16和23-25,如果在真空抽吸的同时,箱体32中的液体高度变得太高,则机械关闭和人工控制组件144将自动关闭电机93。当箱体32中的液体达到浮子148的高度时,液体将浮子148向上推。同时,浮子148将浮子杆146向上推到曲拐154的杆接纳延伸部分210中。最终,上升的液体达到一个足以产生一向上力而使浮子杆146顺时针推动曲拐154的高度,使曲拐154与开关152脱离。一旦曲拐154与开关152脱离,瞬时致动件202会因内部弹簧204的力而向外弹,从而将开关152转换到“关”位置(图24A和24B),这就是电机93停止,因而停止抽气叶轮74和泵叶轮104的转动。浮子148应被设置在一个足够低的高度,以使电机93在液体达到开始进入抽气叶轮74的高度之前就可被关掉。一旦电机93被关掉,用户有两个选择:既可取掉上部真空组件34而用手来倒空箱体32,也可通过机械地人工控制浮子关闭器而绕过浮子关闭器。
为用手来倒空箱体32,用户可松开闩52并提起上部真空组件34。在提起上部真空组件34时,电机93不会不利地开动。本发明具有许多与其相结合的设计特点,以使曲拐154不会重新与瞬时致动件202接合,因为这样会在将上部真空组件34提起离开箱体32时造成电机93打开。第一,曲拐154有意不与浮子杆146相连。如果曲拐154与浮子杆146形成一体,在提起上部真空组件34时,浮子杆146会使曲拐154逆时针方向转动,并可能与瞬时致动件202重新接合。第二,开关152内部弹簧204的向外力足以防止曲拐在上部真空组件34被提起时不利地压下瞬时致动件202。一旦上部真空组件34被移去,用户可提起箱体32,取出收集网袋370,并将箱体32中的物质倒入排水源。
除了倾倒箱体32中的物质,用户也可以通过在用户配合致动件62向上推来绕过浮子关闭器(图25A和25B)。如以上所讨论的,用户配合致动件62的上移使凸起部218向上移动,这使曲拐154沿逆时针方向转动。曲拐154转动而与瞬时致动件202再次接触并将其压下。一旦瞬时致动件202被压下,电机93又回到打开状态,用户可继续将液体泵压出箱体32。然而,在这种情况下,用户必须保持用户配合致动件向上,直到足够量的液体被泵压出箱体32而使液体高度在电机关闭器的高度以下;否则,液体将继续将浮子148向上推,这会使曲拐154再次沿顺时针方向转动而关闭电机93。一旦用户泵出了足够量的液体而使箱体32中的液位在电机关闭器高度以下,当用户松开用户配合致动件62时,电机93将保持打开状态,用户可以恢复真空吸尘器30的正常工作。
当用户完成了真空吸尘器30的抽吸或泵压操作时,可通过在用户配合致动件62上向下推压来关闭真空吸尘器30(图22A和22B)。向下的力传递到弹簧件158并传递到连接件156。作用于弹簧件158上的向下力将下弹簧238压靠于槽242的底缘246,从而产生一个载荷。作用于连接件156上的向下力使凸起部槽226向下移动。随着凸起部槽226向下移,凸起部槽226与曲拐154的凸起部218相接合。凸起部槽226的持续下移使凸起部218向下移动,并使曲拐154沿顺时针方向绕曲拐枢轴190转动(图6)。开关盖162中的孔194的底部和曲拐挡块170防止曲拐154向后移动得太远。曲拐154的顺时针转动使锁合联板214脱离瞬时致动件202。同样,开关152的内部弹簧204将瞬时致动件向外推,从而将开关152转换到“关”位置,进而关闭电机93。一旦用户松开用户配合致动件62,产生于下弹簧238上的载荷被撤去,弹簧件158重新使用户配合致动件62处于槽242的中央(图19A和19B)。
本发明的真空吸尘器具有显著优于现有的真空吸尘器之处。通过提供一个泵来将液体抽出箱体,可以将液体很容易地倒入各种高度的排水管。用驱动抽气叶轮的同一台电机来驱动泵叶轮,这与需要单独电机用于泵压的设计相比,显著降低了真空吸尘器的成本。通过将泵在箱体中直接设置于抽气叶轮下面,泵叶轮可以简单而有效地由连接于抽气叶轮的同一根转轴来驱动。泵适配器组件的可拆性,使得在将真空吸尘器用于干性物质时有很高的效率。
本发明的机械关闭和人工控制组件也提供了显著的优点。当真空吸尘器箱体中的液位过高时,该机械关闭和人工控制组件可自动关闭电机。而且,该组件允许用户绕过真空吸尘器机械关闭器而继续将液体泵压出箱体,而无需用户提起或倾斜箱体来进行倾倒。还有,本发明的起动组件提供了一种简单、便于使用、高成本效率的起动系统。
以上的详细描述仅仅是为了便于理解而提供的,从中无需理解不必要的限制,因为其变化对于本技术领域的技术人员来说是显而易见的。
Claims (21)
1.一种抽吸液体或碎屑用的干/湿真空吸尘器,它包括:
一物质收集箱体(32);
一在箱体(32)内产生低压以将物质吸入箱体(32)用的抽气叶轮(74);
一驱动抽气叶轮(74)的电机(93);
一开关(152),它具有为电机(93)提供动力的第一位置和中断电机(93)动力供给的第二位置;
一曲拐件(154),它与所述开关(152)接合而使所述开关(152)在第一和第二位置之间移动;
一用户配合致动件(62),它连接于所述曲拐件(154)而将所述开关(152)移动至第一或第二位置;以及
一关闭机构(148),它机械地连接于所述曲拐件(154),用于独立于所述用户配合致动件(62)而将所述开关(152)从第一位置移动至第二位置;
其中,所述用户配合致动件(62)可以以旁路绕过的方式操作,在这种操作方式中,用户配合致动件(62)与曲拐件(154)接合而将开关(152)从第二位置移动至第一位置,从而与关闭机构(148)起相反作用。
2.如权利要求1所述的干/湿真空吸尘器,其特征在于,该关闭机构包括一浮子(148)。
3.如权利要求2所述的干/湿真空吸尘器,其特征在于,还包括一设置在曲拐件(154)与浮子(148)之间的浮子传动杆(146)。
4.如权利要求3所述的干/湿真空吸尘器,其特征在于,所述曲拐件(154)包括一接纳浮子传动杆(146)一端的延伸部分(210)。
5.如权利要求1所述的干/湿真空吸尘器,其特征在于,曲拐件(154)具有一锁合联板(214),该联板具有一斜面部分(220)和一相对于该斜面部分(220)倾斜的锁合部分(222)。
6.如权利要求5所述的干/湿真空吸尘器,其特征在于,开关(152)具有一可与锁合联板(214)结合并由锁合部分(222)锁住的致动件(202)。
7.如权利要求1所述的干/湿真空吸尘器,其特征在于,用户配合致动件(62)具有一上弹簧(236)、一下弹簧(238)、一跨接于上弹簧(236)和下弹簧(238)之间的连接片(232)以及一连接于连接片(232)的致动杆(230),其中上弹簧(236)和下弹簧(238)使该致动杆(230)在一启动器槽(242)中位于中心。
8.一种用于控制电机(93)动力供给的机械关闭和旁路绕过组件(144),它包括:
一开关(152),它具有为电机(93)提供动力的第一位置和中断电机(93)动力供给的第二位置;
一曲拐件(154),它与所述开关(152)接合而将所述开关(152)移动至第一或第二位置;
一用户操作致动件(62),它机械地连接于曲拐件(154)而将开关(152)移动至第一或第二位置;以及
一关闭机构(148),它机械地连接于所述曲拐件(154),以独立于所述用户操作致动件(62)而将所述开关(152)从第一位置移动至第二位置;
其中,所述用户操作致动件(62)可以以旁路绕过的方式操作,在这种操作方式中,用户操作致动件(62)与曲拐件(154)接合而将开关(152)从第二位置移动至第一位置,从而与关闭机构(148)起相反作用。
9.如权利要求8所述的组件,其特征在于,所述曲拐件(154)包括一锁合联板(214),该锁合联板(214)具有一斜面部分(220)和一锁合部分(222)。
10.如权利要求9所述的组件,其特征在于,所述开关(152)具有一可与锁合联板(214)结合并由锁合部分(222)锁住的致动件(202)。
11.如权利要求8所述的组件,其特征在于,所述用户操作致动件(62)具有一上弹簧片(236)、一下弹簧片(238)、一跨接于上弹簧片(236)和下弹簧片(238)之间的连接片(232)以及一连接于连接片(232)的致动杆(230),其中上弹簧片(236)和下弹簧片(238)使该致动杆(230)在一槽(242)中位于中心。
12.如权利要求8所述的组件,其特征在于,一连接件(156)将用户操作致动件(62)连接于曲拐件(154),该连接件(156)包括一凸起部槽(226),该凸起部槽(226)具有一上凸缘部分和一下凸缘部分,所述曲拐件(154)包括一带有一凸起部(218)的侧壁(212a),该凸起部(218)从所述侧壁(212a)朝外延伸入凸起部槽(226),当用户操作致动件(62)位于中心时,凸起部槽(226)的上、下凸缘部分都不与凸起部(228)接合。
13.如权利要求8所述的组件,其特征在于,所述开关(152)的第一位置是被释放的位置,开关(152)的第二位置是被压下的位置。
14.如权利要求13所述的组件,其特征在于,所述曲拐件(154)可在曲拐件(154)不与开关(152)接合并且开关(152)处于被释放位置的一打开位置和曲拐件(154)与开关(152)接合而将开关(152)移动至被压下位置的一关闭位置之间移动。
15.如权利要求14所述的组件,其特征在于,所述曲拐件(154)安装成可相对于所述开关(152)在打开位置和关闭位置之间枢转。
16.如权利要求15所述的组件,其特征在于,所述开关(152)被朝所述释放位置偏压。
17.如权利要求16所述的组件,其特征在于,所述曲拐件(154)包括一锁合联板(214),该锁合联板(214)具有一斜面部分(220)和一锁合部分(222)。
18.如权利要求17所述的组件,其特征在于,当所述曲拐件(154)处于打开位置时,所述开关(152)与所述锁合联板(214)的锁合部分(222)接合,并且被偏压的开关(152)在锁合部分(222)上所施加的一个力将曲拐件(154)朝打开位置推压。
19.如权利要求17所述的组件,其特征在于,所述斜面部分(220)相对于所述锁合部分(222)倾斜,并且所述斜面部分(220)与所述锁合部分(222)相交于一临界点(CP)。
20.如权利要求8所述的组件,其特征在于,所述曲拐件(154)包括一延伸部分(210),所述关闭机构(148)与曲拐件(154)的该延伸部分(210)接合而将所述开关(152)从第一位置移动至第二位置。
21.如权利要求20所述的组件,其特征在于,所述关闭机构包括一可动的浮子(148)和一浮子传动杆(146),该浮子传动杆(146)的顶端与曲拐件(154)的延伸部分(210)接合,该浮子传动杆(146)的底端连接于浮子(148)。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant | ||
CX01 | Expiry of patent term |
Granted publication date: 20040908 |
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CX01 | Expiry of patent term |