CN117545409A - 真空吸尘器 - Google Patents

Abstract

一种与可维护过滤器组件(12)一起使用的真空吸尘器，可在开启和关闭状态之间操作，包括旋风灰尘分离装置(15)，当真空吸尘器处于开启状态时，旋风灰尘分离装置可操作以从通过真空吸尘器的气流分离灰尘；产生通过真空吸尘器的气流的电机(36)，具有电机盖(42)，电机盖设有至少一个流体开口(42)，流体开口限定了源自可维护过滤器组件的流体的流体流动路径的一部分；以及阀组件(50)，可在打开和关闭位置之间操作，以分别打开和关闭电机盖中的至少一个流体开口。优选地，阀组件配置为使得当真空吸尘器处于打开状态时，阀组件处于关闭位置以防止气流通过至少一个流体开口，当真空吸尘器处于关闭状态时，阀组件处于打开位置以打开通过至少一个流体开口的流体流动路径。

Description

真空吸尘器

技术领域

本发明涉及一种真空吸尘器。本发明的方面涉及一种真空吸尘器和一种用于真空吸尘器的电机组件。特别地，本发明涉及一种真空吸尘器，其基于灰尘从通过真空吸尘器的气流中的旋风分离而操作。

背景技术

真空清洁器具，或更简单地称为“真空吸尘器”，通常包括主体，主体配备有抽吸电机、灰尘分离装置和通常通过可分离的联接器连接到灰尘分离装置的清洁头。灰尘分离装置是真空吸尘器从通过机器的气流中去除灰尘和碎屑的主要机构，无论灰尘分离装置是否依赖于旋风分离系统，这都适用。

尽管灰尘分离器通常非常有效地从气流中去除灰尘和碎屑，但是细小的颗粒仍然留在离开灰尘分离器并流向抽吸电机的气流中。重要的是要保护抽吸电机免受这些细小颗粒的影响，因为它们可能会对抽吸电机的一些部件造成潜在的损害。使从真空吸尘器排出的排出气流尽可能干净也很重要。因此，典型地，真空吸尘器包括两个过滤器：第一过滤器，也称为“电机前过滤器”或“预过滤器”，其位于通过机器的气流中，在灰尘分离装置的下游，但在抽吸电机的上游；以及第二过滤器，也称为“电机后过滤器”或“后置过滤器”，其位于抽吸电机下游的气流中，在气流从机器排出之前。

众所周知，将电机前过滤器容纳在过滤器组件中，过滤器组件可由用户容易地移除以进行清洁。典型地，一旦过滤器组件被移除，用于预过滤器的过滤介质可以从组件移除、清洗和干燥，然后在组件中更换。然而，如何确保一旦移除过滤介质用户正确地操作过滤介质，以及确保一旦过滤介质被清洗在重新插入过滤器组件之前彻底干燥，仍然是挑战。例如，一旦过滤介质被重新插入到过滤器组件中，留在过滤介质中的任何水分都可能由于其相对于真空吸尘器的电子部件的位置而导致问题，因此希望避免将没有完全干燥的过滤介质插入到组件中。

本发明的目的是解决上述问题。

发明内容

根据本发明的第一方面，提供了一种与可维护过滤器组件一起使用的真空吸尘器，其中真空吸尘器可在开启和关闭状态之间操作，并包括旋风灰尘分离装置，当真空吸尘器处于开启状态时，旋风灰尘分离装置可操作以提供从通过真空吸尘器的气流分离灰尘；用于产生通过真空吸尘器的气流的电机，电机具有电机盖，电机盖设有至少一个流体开口，流体开口限定了源自可维护过滤器组件的流体的流体流动路径的一部分；以及阀组件，其可在打开和关闭位置之间操作，以分别打开和关闭电机盖中的至少一个流体开口。

优选地，阀组件配置为使得当真空吸尘器处于开启状态时，阀组件处于关闭位置以防止气流通过至少一个流体开口，而当真空吸尘器处于关闭状态时，阀组件处于打开位置以打开通过至少一个流体开口的流体流动路径。

例如，当真空吸尘器的可维护过滤器组件被移除进行清洗时，当过滤器组件在维护之后被重新组装到真空吸尘器中时，过滤器组件可能不完全干燥。本发明提供的优点是，如果发生这种情况，当真空吸尘器处于关闭状态并且通常以直立位置收纳时，阀组件可操作以控制通过流体流动路径的流体(例如水或其它清洁流体)的流动，以确保基本上避免关键部件接触或暴露于流体。例如，当真空吸尘器被关闭(关闭状态)时，阀组件可操作地打开，从而打开通过真空吸尘器的流体流动路径，流动路径将任何流体流动从支撑电机控制器的印刷电路板导出。此外，当真空吸尘器被打开(开启状态)并且气流被抽吸通过器具时，阀构件被关闭以确保没有空气能够经过阀组件而对下游电机造成损坏。

在实施例中，阀组件包括阀构件，阀构件接收在电机盖内，并且当分别在打开和关闭位置之间切换时，阀构件可移动以打开和关闭电机盖中的至少一个流体开口。

在实施例中，阀构件通过设置在电机盖构件中的阀开口被接收。

在实施例中，阀开口位于真空吸尘器的中心纵向轴线上。

在实施例中，阀构件包括杆部分和密封部分，其中杆部分接收在阀开口内，并且其中密封部分具有抵靠电机盖密封的表面，以在阀组件处于关闭位置时关闭至少一个流体开口。

杆部分和密封部分配置为使得当阀处于关闭位置时，允许抵靠电机盖的强密封。

在实施例中，阀构件配置为使得当真空吸尘器在关闭状态下被收纳在直立位置时，阀构件在重力的作用下可移动到打开位置。

有利的是，当真空吸尘器被收纳在直立位置时，阀构件打开，这允许任何流体经过真空吸尘器并进入初级旋风室。重要的是，留在过滤器中的水或任何其他流体可以安全地排出，而不会聚集在电机盖上，也不会有损坏其他部件(例如PCB)的风险。

在实施例中，阀组件包括阀弹簧，当真空吸尘器处于开启状态时，阀弹簧用于将阀构件推到关闭位置，以防止气流经过阀构件。

在实施例中，真空吸尘器还包括保持器件，以在阀构件移动到打开位置时限制阀构件的移动。

在实施例中，保持器件包括承载在阀构件上的环形凸缘，环形凸缘与电机盖接合以限制阀构件的移动范围。

在实施例中，真空吸尘器还包括设置在电机盖中的多个流体开口。

在实施例中，多个流体开口中的每个是弧形形式。

在实施例中，旋风灰尘分离装置包括与初级旋风室连通的至少一个涡流管，其中当真空吸尘器处于关闭状态且阀组件处于打开位置时，至少一个涡流管形成流体流动路径的一部分。

在实施例中，当真空吸尘器处于关闭状态且阀组件处于打开位置时，初级旋风室形成流体流动路径的一部分。

在实施例中，真空吸尘器还包括印刷电路板，印刷电路板包括用于电机的控制器，其中当真空吸尘器处于收纳位置时，印刷电路板位于过滤器组件下方。

应当理解，本发明每个方面的优选和/或可选特征可以单独或以适当的组合结合到本发明的其他方面。

附图说明

为了更容易理解本发明，现在将参照附图通过举例的方式描述本发明的实施例，其中：

图1是本领域已知的用于真空吸尘器的灰尘分离装置的透视图，其中灰尘分离装置处于使用位置；

图2是图1中灰尘分离装置处于对接或收纳位置时的透视图；

图3是图1和图2中灰尘分离装置处于对接或收纳位置(如图2)的一部分的截面图，示出了通过该装置的流体路径；

图4是本发明的实施例的灰尘分离装置的分解图；

图5是图4中灰尘分离装置的一部分的透视图，示出了该装置的电机；

图6是图5中的电机盖连同用于控制通过该装置的流体流动的阀构件的透视图；

图7是图5和图6所示的阀构件的透视图；

图8是图7中阀构件的侧视图；

图9是图7和8中阀构件的截面图；

图10是图7至9中阀构件的放大剖视图；

图11是朝向过滤器组件看去通过图4中的灰尘分离装置的剖视图，以示出安装在电机盖中的阀构件的位置；

图12是从朝向该装置的旋风组件的方向看去通过图4中灰尘分离装置的剖视图，示出了与图11所示相反的电机盖的侧面；

图13是图4中灰尘分离装置的一部分的放大截面图，示出了通过该装置的流体流动路径。

具体实施方式

为了理解现有技术中的潜在问题，图1和图2示出了已知的灰尘分离装置(附图标记通常为10)的透视图，其装配有过滤器组件12。灰尘分离装置10形成真空吸尘器的一部分，真空吸尘器在细长部分(称为棒，未示出)的一端包括清洁头(也未示出)。灰尘分离装置10位于清洁头的棒的另一端。

灰尘分离装置10包括装置壳体14，其具有供用户操纵的手柄16。典型地，手柄16在一个手柄部分18内部容纳电池组，电池组可以包含一个或多个可更换或可充电的电池，用于为灰尘分离装置10供电。如现有技术中已知的，装置壳体14容纳灰尘分离装置10的各种部件，包括旋风组件15和无刷电动机(在图1和2中不可见)。灰尘分离装置10利用旋风分离将灰尘和碎屑从通过该装置的气流分离，从而能够在清洁头扫过表面时清洁表面。无刷电动机是直流电机，其基于开关磁阻原理运行，并通过从电池组18接收电力的印刷电路板(PCB)(在图1和2中不可见)来控制。

过滤器组件12为灰尘分离装置10提供了电机前过滤器级，并以可拆卸的方式连接到装置壳体14的一端。装置壳体14的另一端连接到棒(未示出)。过滤器组件包括可清洗的过滤介质，过滤介质允许空气通过，但阻止污物或灰尘颗粒通过，否则污物或灰尘颗粒会被吸入电机并可能造成损坏。

在图1中，灰尘分离装置10显示为真空吸尘器的典型使用取向，其中灰尘分离装置的纵向轴线与垂直方向成一角度。用户抓住灰尘分离装置10的手柄16并操纵该装置，使得位于棒端部的清洁头在待清洁表面上来回移动。如图2所示，当不使用时，灰尘分离装置10被收纳在对接或收纳位置，其中灰尘分离装置的纵向轴线与垂直方向对齐(即该装置是直立的)。这种取向特别方便，因为它有助于将真空吸尘器靠着墙壁或放在橱柜中，以最小化对开放空间的侵入。

为了清洁电机前过滤器组件12，有必要首先将过滤器组件12从灰尘分离装置10分离，如图4所示。众所周知，在使用期间，过滤介质容易被污物和碎屑堵塞，因此需要定期清洁以确保真空吸尘器的有效运行和延长使用寿命。当过滤器组件12从灰尘分离装置10移除时，可以清洗过滤器组件12以清洁过滤器组件12，通常是在自来水龙头下流过过滤介质或将过滤介质浸入水中。然后，在将过滤介质重新组装到过滤器组件12中之前，应该将过滤介质完全干燥，之后，可以将过滤器组件12重新连接到灰尘分离装置10。

当过滤器组件12的过滤介质在与灰尘分离装置10重新组装之前没有完全干燥，并且真空吸尘器被收纳在图2的收纳位置时，灰尘分离装置10中会出现问题。

还参照图3，标识了真空吸尘器的纵向中心轴线A-A，并且可以清楚地看到过滤器组件12的过滤介质20相对于用于灰尘分离装置10的电机的印刷电路板(PCB)22的位置。PCB22位于包括过滤介质20的过滤器组件12的正下方，因此，在重力作用下，清洗之后留在过滤介质内的任何水能够沿着水流路径24向下通过过滤器组件，撞击PCB 22。为了避免由于PCB22暴露于水或其他清洁液体而导致的故障，发明人因此设计了对灰尘分离装置10的改进，这将参照随后的附图进行描述。

与前面描述的部件相似的部件将用相似的附图标记表示。

参照图4，可以更清楚地看到本发明的实施例的真空吸尘器的结构。旋风组件15包括第一和第二旋风级；初级旋风室15a和多个次级旋风管15b(只标出了其中的两个)。次级旋风管15b也称为涡流管，并且承载在板30(称为涡流板)上。为涡流板30提供环形盖32。环形盖32设有多个结构，每个涡流管15b一个结构，使得盖方便地在涡流板30上开槽并保护涡流管的外表面。

还参照图5，电机组件36位于环形盖32附近。如前所述，电机组件36包括直流电机形式的无刷电动机，无刷电动机基于开关磁阻原理运行，并由PCB 22(在图4和5中不可见)控制。电机容纳在电机外壳40内，外壳40附接到手柄16。电机组件36由电机盖构件42封闭，以保护电机免受可能存在于通过该装置的气流内的细小灰尘颗粒的影响。在操作中，电机用于驱动风扇(未示出)以驱动抽吸气流通过真空吸尘器，气流被抽吸通过清洁头、通过棒并进入旋风组件15。如前所述，用于电机的过滤器组件12位于器具的后端，远离棒，并且是可移除的，以使其能够在维护期间被清洗。

还参照图6，电机盖42具有一个面向旋风组件15的表面(称为面向旋风的表面45)和背离旋风组件15并朝向电机组件36本身的相对表面47(称为面向电机的表面)。电机盖42设有几个安装凸缘44，凸缘使得电机盖42能够通过螺钉或其它固定器件固定到电机外壳40。包括阀构件50的阀组件安装在电机盖42中。

还参照图7至图9，可以看到阀构件50类似于伞状结构，包括盖或密封部分52和杆部分54。密封部分52具有上表面52a和下表面52b，并且杆部分54从密封部分52的下表面52b向下延伸；杆部分54和密封部分52一体地形成。在远离密封部分52的杆部分54的端部，杆部分54带有环形凸缘56，环形凸缘56具有在朝向杆部分54的端部的方向上向内逐渐变窄的外表面。杆部分54的平坦端面58设有用于接收螺钉(未示出)的凹部60。

从图9中可以最清楚地看到，密封部分52的下表面被成形为限定内部环形密封区域72和外部环形密封区域74，外部环形密封区域比内部环形密封区域72稍微朝向阀构件50的端面58延伸得更远。外部环形密封区域74在阀构件50的外围限定了外部密封表面，与内部环形密封区域72的内部密封表面相比，外部密封表面具有扩大的直径。

还参照图10，电机盖42设有中心开口区域62，中心开口区域位于电机盖42内，以便与真空吸尘器的中心纵向轴线A-A对齐。中心开口区域62包括三个径向延伸的辐条64，辐条64在电机芯部42的中心圆盘区域66会合，以将中心开口区域62分成三个规则的弧形开口68，弧形开口68限定了用于流体流过电机盖42的开口(流体开口)。三个辐条64为中心圆盘区域66提供支撑。中心圆盘区域66本身设有另一开口70(称为“阀开口”)，阀开口以可滑动的方式接收阀构件50的杆部分54。换句话说，阀构件50通过阀开口70安装到电机盖42。

阀构件50定向为使得当阀构件50接收在阀开口70中时，密封部分52的下表面52b面向电机盖42的面向旋风的表面45。当阀构件50处于关闭或密封位置时，外部环形密封区域74密封抵靠电机盖42的围绕阀开口70的区域，内部环形密封区域72密封抵靠圆盘区域66。尽管外部环形密封区域从密封部分52朝向阀构件50的端面58稍微更向下突出，但是阀构件50的柔性程度确保外部环形密封区域74在与电机盖42的面向旋风的表面45接合时径向向外稍微张开，使得内部环形密封区域72也接触并密封抵靠圆盘区域66。

从图11中可以最清楚地看到，当阀构件50抵靠电机盖42的面向旋风的表面45处于其关闭位置时，密封部分52完全地覆盖圆盘开口区域62，以密封抵靠弧形开口68的外围(在图11中不可见)。这也可以从图12中的电机盖42的反向视图中看出，其中阀构件50的密封区域52的下表面通过弧形开口68是可见的，密封区域52紧靠电机盖42。

真空吸尘器的操作对于本领域技术人员来说是熟悉的，在此不再详细描述，除非它与为该装置提供重要功能的阀组件50的操作相关。然而总体上，值得注意的是，在使用中，当真空吸尘器处于开启状态时，由驱动风扇的电机组件36产生抽吸气流，风扇通过清洁头、通过棒将空气向上吸入初级旋风室15a和次级旋风管15b。抽吸气流将污空气吸入旋风器15a、15b，在旋风器15a、15b中，当空气围绕这些腔室剧烈旋转时，污物和碎屑从气流分离。污物和碎屑从次级旋风管15b排出，并聚集在初级旋风器15a的容积内，同时更清洁的空气被向上抽吸出次级旋风管15b，通过过滤器组件12，通过电机组件36，并离开该装置。稍后，通过拆卸旋风组件15并从收集室清空污物和碎屑，可以从器具去除污物和碎屑。

图13示出了处于收纳位置(如图2所示)的真空吸尘器，其中器具的纵向轴线A-A与垂直方向对齐(即器具是直立的)。在这个取向上，电机盖42的相对表面使得一个表面(面向旋风的表面45)面向下,而相对的表面(面向电机的表面47)面向上。在真空吸尘器处于该取向的情况下，阀构件50在重力的作用下被向下推动，使得阀构件50的密封部分52移动远离电机盖42的面向旋风的表面45，露出并打开弧形开口68。阀构件50能够从电机盖42的面向旋风的表面45移开的程度受到阀构件50的杆部分54上的环形凸缘56经由圆盘区域66与面向电机的表面47的接合的限制。在阀构件50上设置环形凸缘56为阀构件在阀开口70内提供了保持器件，并且环形凸缘56和电机盖42之间的接合确保阀构件50不会完全地通过阀开口70掉落。重要的是，弧形开口68的暴露允许来自过滤器组件12的存在于装置内的任何流体经过开口68，使得弧形开口68限定通过器具的流体流动路径(在图13中标识为虚线80)的一部分。流体流动路径80径向向外流动，使得流体越过涡流板30并向下通过涡流管15b进入初级旋风室15a。流体流动路径包括多个单独的、平行的流体流动路线，每个路线通过各自的一个涡流管15b进入初级旋风室15a。如果阀构件50此时保持抵靠电机盖42关闭，则留在过滤介质中的任何水或其它清洁流体将向下经过该装置，流体聚集在电机盖42上，具有损坏PCB 22的风险。

当真空吸尘器处于开启状态，并且空气借助于电机驱动的风扇通过器具被抽吸时，电机盖42下方的压力大于电机盖42上方的压力，并且电机盖42两侧的压降确保阀构件50始终保持紧靠电机盖42的面向旋风的表面45。因此，当真空吸尘器处于开启状态时，气流用于将阀构件50维持在关闭位置，而不管真空吸尘器的取向。因为阀构件50保持关闭，所以没有气流能够到达电机盖42后面的电机的内部部件，并且通过该器具的唯一气流路线是通过涡流管15b和围绕电机组件36的外部。因此，电机被保护免受离开旋风组件15的气流的影响，气流可能仍然携带少量细小的污物和碎屑。

在参照前述附图描述的本发明的实施例中，当真空吸尘器处于开启状态时，阀构件50依赖于电机盖42两侧的压降以将阀构件50保持在关闭位置。在其他实施例中，阀构件50可以设有轻微偏置的阀弹簧，阀弹簧用于将阀构件50推到关闭位置以关闭弧形开口68。只有当真空吸尘器被转到关闭状态并移动到收纳(直立)位置时，阀弹簧的弹力才被重力克服，并导致阀构件50远离开口68移动，以打开通过电机盖42并远离PCB 22的流体流动路径80。

应当理解，在不脱离所附权利要求中阐述的本发明的范围的情况下，可以对本发明进行各种其他修改。

Claims (15)

1.一种真空吸尘器，用于与可维护过滤器组件一起使用，其中所述真空吸尘器能够在开启状态和关闭状态之间操作，并且包括：

旋风灰尘分离装置，当所述真空吸尘器处于所述开启状态时，所述旋风灰尘分离装置可操作以从通过所述真空吸尘器的气流分离灰尘；

电机，用于产生通过所述真空吸尘器的气流，所述电机具有电机盖，所述电机盖设置有至少一个流体开口，所述至少一个流体开口限定了源自所述可维护过滤器组件的流体的流体流动路径的一部分；和

阀组件，能够在打开位置和关闭位置之间操作，以分别打开和关闭所述电机盖中的至少一个流体开口。

2.根据权利要求1所述的真空吸尘器，其中所述阀组件配置为使得当所述真空吸尘器处于所述开启状态时，所述阀组件处于所述关闭位置以防止气流通过所述至少一个流体开口，当所述真空吸尘器处于所述关闭状态时，所述阀组件处于所述打开位置以打开通过所述至少一个流体开口的流体流动路径。

3.根据权利要求1或2所述的真空吸尘器，其中所述阀组件包括阀构件，所述阀构件接收在所述电机盖内，并且当所述阀组件在所述打开位置和所述关闭位置之间切换时，所述阀构件能够移动以分别打开和关闭所述电机盖中的至少一个流体开口。

4.根据权利要求3所述的真空吸尘器，其中所述阀构件通过设置在电机盖构件中的阀开口被接收。

5.根据权利要求4所述的真空吸尘器，其中所述阀开口位于所述真空吸尘器的中心纵向轴线上。

6.根据权利要求3至5中任一项所述的真空吸尘器，其中所述阀构件包括杆部分和密封部分，其中所述杆部分接收在所述阀开口内，并且其中所述密封部分具有抵靠所述电机盖密封的表面，以当所述阀组件处于所述关闭位置时关闭所述至少一个流体开口。

7.根据权利要求3至6中任一项所述的真空吸尘器，其中所述阀构件配置为使得当所述真空吸尘器在所述关闭状态下被收纳在直立位置时，所述阀构件能够在重力的作用下移动到所述打开位置。

8.根据权利要求3至7中任一项所述的真空吸尘器，其中所述阀组件包括阀弹簧，当所述真空吸尘器处于所述开启状态时，所述阀弹簧用于将所述阀构件推到所述关闭位置，以防止气流经过所述阀构件。

9.根据权利要求3至8中任一项所述的真空吸尘器，还包括保持器件，以当所述阀构件移动到所述打开位置时限制所述阀构件的移动。

10.根据权利要求9所述的真空吸尘器，其中所述保持器件包括环形凸缘，所述环形凸缘承载在所述阀构件上，所述环形凸缘与所述电机盖接合以限制所述阀构件的移动范围。

11.根据权利要求1至10中任一项所述的真空吸尘器，包括设置在所述电机盖上的多个流体开口。

12.根据权利要求11所述的真空吸尘器，其中所述多个流体开口中的每个具有弧形形式。

13.根据权利要求1至12中任一项所述的真空吸尘器，其中所述旋风灰尘分离装置包括与初级旋风室连通的至少一个涡流管，其中当所述真空吸尘器处于所述关闭状态并且所述阀组件处于所述打开位置时，至少一个所述涡流管形成所述流体流动路径的一部分。

14.根据权利要求13所述的真空吸尘器，其中当所述真空吸尘器处于所述关闭状态并且所述阀组件处于所述打开位置时，所述初级旋风室形成所述流体流动路径的一部分。

15.根据权利要求1至14中任一项所述的真空吸尘器，还包括印刷电路板，所述印刷电路板包括用于所述电机的控制器，其中当所述真空吸尘器处于收纳位置时，所述印刷电路板位于所述过滤器组件下方。