CN118159176A - 过滤器组件 - Google Patents

Abstract

描述了一种过滤器组件，其包括围绕中心轴线布置的多个过滤器段。每个过滤器段可在第一位置和第二位置之间移动。每个过滤器段在垂直于中心轴线的方向上具有轮廓，该轮廓在第一位置时为凸形，在第二位置时为凹形。还描述了包括过滤器组件的灰尘分离器和真空吸尘器。

Description

过滤器组件

技术领域

本发明涉及一种过滤器组件，以及包括该过滤器组件的灰尘分离器和真空吸尘器。

背景技术

真空吸尘器可以包括用于从气流中去除灰尘的过滤器组件。随着使用，过滤器组件可能堵塞，可能需要清洁或更换。

发明内容

在第一方面，本发明提供了一种过滤器组件，过滤器组件包括围绕中心轴线布置的多个过滤器段和至少一个操纵器，其中每个过滤器段可在第一位置和第二位置之间移动，每个过滤器段在垂直于中心轴线的方向上具有轮廓，该轮廓在第一位置时为凸形，在第二位置时为凹形，操纵器的致动导致操纵器向过滤器段施加力，以在第一位置和第二位置之间移动过滤器段。

由于过滤器段的凸形和凹形轮廓，过滤器段在两个位置之间的移动可以是高度动态的。因此，当在两个位置之间移动过滤器段时，收集在过滤器段表面上的灰尘可以被释放。因此，通过在两个位置之间移动过滤器段，可以至少部分地清洁过滤器组件。当用于诸如真空吸尘器的产品中时，过滤器组件可以在不需要移除过滤器组件的情况下被清洁。替代地，过滤器组件可以从产品上移除，运送到垃圾箱，然后移动过滤器段以将灰尘释放到垃圾箱中。

过滤器组件包括至少一个操纵器，操纵器的致动导致操纵器向过滤器段施加力以在第一位置和第二位置之间移动过滤器段。这样做的好处是，过滤器段可以移动，因此过滤器组件可以清洁，而不需要用户触摸或直接接触过滤器段。当在产品中使用时，该产品可以包括致动操纵器的致动器。例如，产品可以包括电致动器(例如，电动机和传动装置)，电致动器周期性地或响应于特定事件或输入(例如，在产品通电或断电时，或响应于用户输入以清洁过滤器组件)致动操纵器。替代地，该产品可以包括机械致动器(例如旋转拨盘、柱塞或可按压按钮)，机械致动器由用户手动操作以致动操纵器。

第一位置和第二位置可以是稳定位置。因此，每个滤波器段是双稳态的。因此，过滤器组件可以与处于任一位置的过滤器段一起使用，而不需要外力作用在过滤器段上。当每个过滤器段从两个稳定位置之一移动时，过滤器段变形并进入不稳定状态。由于过滤器段的变形，过滤器段的势能增加。在两个稳定位置之间的临界位置(例如中间位置)，过滤器段进入平衡但不稳定的状态。在该临界位置，过滤器段从临界位置的位移将导致过滤器段移动到两个稳定位置之一。在移动到稳定位置的过程中，储存的势能转化为动能，使过滤器段向稳定位置加速。然后过滤器段停止在稳定位置，使附着在过滤器段表面的灰尘从过滤器段中释放。

操纵器在第一方向上的致动可以导致过滤器段从第一位置移动到第二位置，而操纵器在相反的第二方向上的致动可以导致过滤器段从第二位置移动到第一位置。这为在两个位置之间来回移动过滤器段提供了方便的方法。例如，过滤器组件可以与处于两个位置之一的过滤器段一起使用以提供过滤。在清洁周期中，过滤器段可以移动到另一个位置，然后返回到初始位置，再次准备过滤。在清洁周期中，过滤器段可以在两个位置之间反复来回移动。通过具有在两个方向上致动以在两个位置之间移动过滤器段的操纵器，过滤器组件可以被清洁，然后以相对方便的方式恢复到准备过滤的状态。

过滤器组件可以包括多个操纵器，每个操纵器的致动可以导致相应的过滤器段在第一位置和第二位置之间移动。如果需要，这允许每个过滤器段独立于其它过滤器段移动。例如，过滤器段可以顺序移动。因此，可以使用较小的力来移动过滤器段。相比之下，如果使用单个操纵器同时移动过滤器段，可能需要更大的力。

在过滤器组件包括多个操纵器的情况下，每个操纵器可以沿着相应过滤器段的边缘附接。更具体地，每个操纵器可沿着相应过滤器段的纵向边缘，即沿着平行于中心轴线延伸的边缘附接。这样做的优点是，当操纵器致动时，过滤器段的变形在过滤器段上传播。在第一和第二位置之间的临界位置处，过滤器段可以突然移动到第一或第二位置。因此，相对较高的加速度可能被传递给附着在过滤器段上的灰尘。

操纵器可以包括具有多个凸角的主体，操纵器的致动可以使每个凸角接触并移动相应的过滤器段。这样做的好处是，所有的过滤器段可以通过单个操纵器来移动，从而简化了清洁过滤器组件的过程。

操纵器的致动可以包括操纵器围绕平行于中心轴线的旋转轴线的旋转。在过滤器组件包括多个操纵器的情况下，每个操纵器的致动可以包括每个操纵器围绕平行于中心轴线的旋转轴线的旋转。因此，可以以相对方便和紧凑的方式实现过滤器段在两个位置之间的移动。例如，每个过滤器段可以通过单次旋转动作在两个位置之间移动。

当过滤器元件处于第一位置时，在垂直于中心轴线的平面中，过滤器组件的外周可以是大致圆形的形状。这样做的优点在于，如果过滤器组件用于灰尘分离系统中，流体在过滤器组件周围流动，流体的移动可以更不紊乱。例如，过滤器组件可以位于旋风室内，用于从气流中去除灰尘，并且气流可以围绕过滤器组件盘旋。通过采用具有圆形外周的过滤器组件，可以减少气流中的湍流。因此，可以提高分离效率和/或降低压力损失。

过滤器组件可以包括至少四个过滤器段。随着过滤器段数量的增加，每个过滤器段在两个位置之间移动时经历的偏转或变形程度减小。因此，每个过滤器段受到较小的机械应力。然而，由于偏转的减小，施加到灰尘上的加速度也减小。因此，过滤器组件可以包括不超过六个过滤器段。

每个过滤器段可以包括筛网或褶皱过滤介质。在使用筛网的情况下，灰尘会聚集在筛网的表面上。因此，通过在两个位置之间移动筛网，可以有效地清洁每个过滤器段。褶皱过滤介质的优点在于，相对较粗的灰尘可以在相对较小的附着面积上附着到过滤介质上。因此，通过在两个位置之间移动过滤器段，可以再次有效地清洁每个过滤器段。此外，过滤器组件可被配置为使得当在两个位置之间移动过滤器段时，过滤器段上游侧的褶皱的间距增加。因此，粗灰尘附着在过滤介质上的附着面积减小，因此灰尘可以更容易地被去除。

每个过滤器段可以包括附接到条带的过滤介质，并且条带在垂直于中心轴线的方向上可以比过滤介质更硬。这具有这样的优点，即可以使用相对柔性的过滤介质，并且由条带提供的刚度可以确保每个过滤器段在两个位置之间的移动是高度动态的。在过滤器组件包括操纵器的情况下，操纵器的致动可以导致操纵器向过滤器段的条带施加力，以在第一位置和第二位置之间移动过滤器段。

每个过滤器段的条带可以在每一端附接到相邻过滤器段的条带。这于是提供了相对紧凑的布置。此外，过滤器组件可以更容易地安装在产品内。例如，过滤器组件可以在每对条带之间的附接点或附着点处安装到产品。

每个过滤器段的条带可以由金属形成。在过滤器组件的寿命期间，可能需要过滤器段在两个位置之间移动多次。通过形成金属条带，可以避免或减少带在重复移动中的疲劳。

在第二方面，本发明提供了一种用于从气流中分离灰尘的灰尘分离器，灰尘分离器包括：分离室；以及根据本发明第一方面的过滤器组件，其中过滤器组件位于分离室内。

过滤器组件可以是用于从气流中分离灰尘的主要或唯一器件。替代地，过滤器组件可以是用于从气流中分离灰尘的辅助或附加器件。随着时间的推移，聚集在过滤器组件表面的灰尘可能会限制通过灰尘分离器的气流。通过在两个位置之间移动过滤器段，可以释放过滤器段表面上收集的灰尘。

分离室可以包括旋风室。然后气流在过滤器组件周围盘旋，过滤器组件用作旋风室的出口。旋风室可以作为从气流中去除灰尘的主要器件。然而，继续夹带在气流中的灰尘，例如毛发和绒毛，可以被过滤器组件去除。通过在两个位置之间移动过滤器段，可以从过滤器组件中释放这些灰尘。

在第三方面，本发明提供了一种真空吸尘器，其包括根据本发明第一方面的过滤器组件或根据本发明第二方面的灰尘分离器。

在第四方面，本发明提供一种真空吸尘器，其包括过滤器组件、至少一个操纵器和致动操纵器的致动器，其中过滤器组件包括围绕中心轴线布置的多个过滤器段，每个过滤器段可在第一位置和第二位置之间移动，每个过滤器段在垂直于中心轴线的方向上具有轮廓，该轮廓在处于第一位置时为凸形，在处于第二位置时为凹形，由致动器对操纵器的致动导致操纵器向过滤器段施加力，以在第一位置和第二位置之间移动过滤器段。

如上所述，由于过滤器段的凸形和凹形轮廓，过滤器段在两个位置之间的移动可以是高度动态的。因此，当在两个位置之间移动过滤器段时，收集在过滤器段表面上的灰尘可以被释放。

真空吸尘器包括至少一个操纵器和致动操纵器的致动器。这样的好处是过滤器段可以移动，因此过滤器组件可以清洁或再生，而不需要用户触摸或直接接触过滤器段。致动器可以是电致动器(例如，不同于抽吸电机的电动机)，其周期性地或响应于特定事件或输入(例如，在产品通电或断电时，或响应于清洁和再生过滤器组件的用户输入)致动操纵器。替代地，致动器可以是由用户手动操作的机械致动器(例如旋转拨盘、柱塞或可按压按钮)。这样的优点是过滤器组件可以以更具成本效益的方式进行清洁和再生。

真空吸尘器可以包括抽吸电机，并且响应于抽吸电机产生的抽吸力，可以使过滤器段在第一位置和第二位置之间移动。这样做的优点是，当抽吸电机通电时，过滤器段可以移动到过滤位置。然后，例如当抽吸电机随后断电时，操纵器可以将过滤器段移动到另一个位置，以便从过滤器段上清除灰尘。

真空吸尘器可以在过滤模式和再生模式下操作。过滤模式可以包括抽吸气流通过过滤器组件以从气流中分离灰尘，再生模式可以包括在第一位置和第二位置之间移动过滤器段以从过滤器组件中释放灰尘。这样的优点是，过滤器组件可以在真空吸尘器内被清洁或再生，从而避免了拆卸过滤器组件的需要。

过滤模式可以包括在朝向中心轴线的径向向内的方向上抽吸气流通过每个过滤器段，再生模式可以包括将每个过滤器段从第二位置移动到第一位置。因此，当过滤器段从第二位置移动到第一位置时，聚集在过滤器段上游表面上的灰尘在远离中心轴线的方向上加速。因此，当过滤器段停止在第一位置时，灰尘被抛向远离过滤器段表面的方向。

每个过滤器段可以包括筛网，每个过滤器段在过滤模式下可以处于第一位置，再生模式可以包括将每个过滤器段移动到第二位置，随后将每个过滤器段移动到第一位置。因此，当处于过滤模式时，过滤器段具有凸起的轮廓。因此，过滤器组件可以用于旋风室中。特别地，当过滤器元件处于第一位置时，在垂直于中心轴线的平面中，过滤器组件的外周可以是大致圆形的形状。在再生模式期间，过滤器段最初从第一位置移动到第二位置。收集在过滤器段上游表面上的灰尘随后被朝向中心轴线加速。当过滤器段停止在第二位置时，灰尘继续朝向过滤器段的方向移动。因此，可以释放相对较少的灰尘。然而，通过随后将过滤器段从第二位置移动到第一位置，过滤器段的上游表面上的灰尘在远离中心轴线的方向上被加速。因此，当过滤器段停止在第一位置时，灰尘被抛向远离过滤器段表面的方向。

每个过滤器段可以包括具有褶皱的褶皱过滤介质，并且每个过滤器段可以具有相对于通过每个过滤器段的气流方向的上游侧和下游侧。然后，在过滤模式下，每个过滤器段可以处于第一位置和第二位置中的一个位置，并且再生模式可以包括将每个过滤器段移动到第一位置和第二位置中的另一个位置，使得上游侧的褶皱的间距增加。褶皱过滤介质的优点在于，相对较粗的灰尘可以在相对较小的附着面积上附着到过滤介质。因此，通过在两个位置之间移动过滤器段，可以实现过滤器段的相对良好的清洁。此外，当在再生模式下在两个位置之间移动过滤器段时，过滤器段上游侧的褶皱间距增加。因此，附着在褶皱式过滤介质的灰尘的附着面积减小，因此更多的灰尘会被释放。

在第五方面，本发明提供了一种过滤器组件，其包括围绕中心轴线布置的多个过滤器段，其中每个过滤器段可在第一位置和第二位置之间移动，并且每个过滤器段在垂直于中心轴线的方向上具有轮廓，该轮廓在第一位置时为凸形，在第二位置时为凹形。

在第六方面，本发明提供了一种包括根据第五方面的过滤器组件的真空吸尘器。

过滤器组件可以包括本发明第一方面的一个或多个可选特征。类似地，真空吸尘器可以包括本发明第四方面的一个或多个可选特征。

过滤器组件或真空吸尘器可以包括至少一个操纵器，操纵器的致动可以导致操纵器向过滤器段施加力，以在第一位置和第二位置之间移动过滤器段。这样做的好处是，可以移动过滤器段，从而可以清洁过滤器组件，而不需要用户触摸或直接接触过滤器段。在操纵器形成过滤器组件的一部分的情况下，过滤器组件可以从真空吸尘器中取出，运送到垃圾箱，并且操纵器可以由用户手动致动，以便从过滤器段上释放灰尘。

真空吸尘器可以包括致动操纵器的致动器。这样做的好处是可以移动过滤器段，从而可以清洁过滤器组件，而不需要将过滤器组件从真空吸尘器中取出。例如，真空吸尘器可包括电致动器(例如，电动机和传动装置)，其周期性地或响应于特定事件或输入(例如，在产品通电或断电时，或响应于用户输入以清洁过滤器组件)致动操纵器。替代地，真空吸尘器可以包括由用户手动操作的机械致动器(例如，转盘、柱塞或可压下的按钮)，以便致动操纵器。

附图说明

图1是真空吸尘器的透视图；

图2是穿过真空吸尘器的手持单元的截面图；

图3是真空吸尘器的过滤器组件的透视图；

图4示出了过滤器组件的过滤器段在第一位置和第二位置之间移动时的各种状态；

图5是穿过过滤器组件的截面图，其中每个过滤器段处于(a)第一位置和(b)第二位置；

图6是真空吸尘器的致动器的传动装置的平面图；

图7是穿过替代的手持单元的截面图；和

图8是替代的手持单元的过滤器组件的透视图。

具体实施方式

图1的真空吸尘器1包括手持单元2，手持单元2通过细长管3附接到吸尘器头部4。细长管3可从手持单元2拆卸，使得手持单元2可以用作独立的真空吸尘器。

现在参考图2，手持单元2包括入口导管9、灰尘分离器10、电机前过滤器11、抽吸电机12和电机后过滤器13。

入口导管9沿着灰尘分离器10的一侧延伸。如果手持单元2用作独立的吸尘器，入口导管9的一端可附接到细长管3或附属工具。入口导管9的相反端附接到灰尘分离器10的入口。

电机前过滤器11位于灰尘分离器10的下游，但在抽吸电机12的上游，电机后过滤器13位于抽吸电机12的下游。在使用期间，抽吸电机12使得载有灰尘的空气通过吸尘器头部4下侧的抽吸开口被吸入。从吸尘器头部4，载有灰尘的空气沿着细长管3和入口导管9被吸入灰尘分离器10。然后，灰尘从空气分离并保留在灰尘分离器10中。净化后的空气离开灰尘分离器10，并被抽吸通过电机前过滤器11，电机前过滤器在通过抽吸电机12之前从空气去除残留的灰尘。最后，由抽吸电机12排出的空气穿过电机后过滤器13，并经由手持单元2中的通风口14从真空吸尘器1排出。

灰尘分离器10包括容器20和过滤器组件30。

容器20包括顶壁21、圆柱形侧壁22和底壁23，它们共同限定了分离室24。容器20的侧壁22中的开口25限定了灰尘分离器10的入口，顶壁21中心的开口26限定了灰尘分离器10的出口。底壁23通过铰链27附接到侧壁22。附接到底壁23的锁扣28与侧壁22中的凹部接合，以将底壁23保持在关闭位置。释放锁扣28然后导致底壁23摆动到打开位置。

本实施例的分离室24包括旋风室。因此，入口25和入口导管9布置成使得载有灰尘的空气沿切线方向进入分离室24。

现在参考图3，过滤器组件30通常是圆柱形的，并且包括多个过滤器段31、多个支撑件32、多个操纵器33和基部34。

过滤器段31围绕过滤器组件30的中心轴线35布置。在本实施例中，过滤器组件30包括四个过滤器段31。然而，如下所述，过滤器组件30可以包括替代数量的过滤器段。每个过滤器段31包括网筛，网筛沿着一侧附接到支撑件32之一，并且沿着相对侧附接到操纵器33之一。

每个支撑件32和每个操纵器33包括圆柱形杆，圆柱形杆具有沿着杆的长度纵向延伸的槽。支撑件32和操纵器33在设计上相似，只是长度不同，操纵器33比支撑件32更长。每个支撑件32附接到相应的过滤器段31的一侧，每个操纵器33附接到相应的过滤器段31的相对侧。更具体地，每个过滤器段31被保持在相应的支撑件32和操纵器33的槽内。

基部34是盘形的，并且包括多个凹部(未示出)。每个支撑件32的一端位于基部34的凹部内，另一端位于容器20的顶壁21的凹部内。凹部的尺寸使得支撑件32可以围绕其长度自由旋转，但不能平移。每个操纵器33的一端同样位于基部34的凹部内。然而，与支撑件32相反，每个操纵器33延伸穿过容器20的顶壁21中的开口。同样，基部34中的凹部和顶壁21中的开口的尺寸使得操纵器33可以围绕它们的长度自由旋转，但是不能平移。轴承(例如滑动轴承或球轴承)可以位于每个凹部和/或开口内，以便减少摩擦和磨损，以及减少潜在的泄漏路径。

在支撑件32和操纵器33位于基部34和顶壁21的凹部和开口内的情况下，每个过滤器段31的底部与过滤器组件30的基部34齐平，并且每个过滤器段31的顶部与容器20的顶壁21齐平。此外，每个过滤器段31具有弧形轮廓。在图3中，每个过滤器段31向外弯曲，并具有在垂直于中心轴线35的方向上凸起的轮廓。然而，如现在将描述，每个过滤器段31可移动到轮廓在垂直于中心轴线35的方向上凹入的位置。

每个支撑件32和每个操纵器33围绕平行于中心轴线35的旋转轴线自由旋转。每个操纵器33的旋转导致操纵器33向操纵器33所附接的相应过滤器段31施加力。现在将参照图4进行描述，操纵器33的旋转导致相应的过滤器段31在第一位置和第二位置之间移动。

图4是沿垂直于过滤器组件30的中心轴线35的平面截取的一个过滤器段31的截面图。过滤器段31沿着一侧(右侧)附接到支撑件32，并且沿着相对侧(左侧)附接到操纵器33。

图4(a)示出了处于第一位置的过滤器段31。在该第一位置，过滤器段31具有在垂直于中心轴线35的方向上凸起的轮廓。当操纵器33沿第一方向(例如图4中的顺时针方向)旋转时，过滤器段31的一侧向内转动。随着过滤器段31的一侧向内转动，过滤器段31变形并进入不稳定状态。由于过滤器段31的变形，过滤器段31的势能增加。随着操纵器33进一步旋转，过滤器段31到达临界位置，如图4(b)所示。在该临界位置，过滤器段处于平衡但不稳定的状态。此时操纵器33的进一步旋转导致过滤器段31从临界位置移动。在从临界位置的移动过程中，存储在过滤器段31中的势能被转换成动能，导致过滤器段31朝向第二位置加速，如图4(c)所示。在移动到第二位置过程中，支撑件32围绕其旋转轴线自由旋转，并且过滤器段31的相对侧向内转动。因此，过滤器段31从临界位置到第二位置的移动是高度动态的，并且过滤器段31有效地从临界位置(图4(b))突然移动到第二位置(图4(c))。然后，过滤器段31被阻挡在第二位置。在该第二位置，过滤器段31具有在垂直于中心轴线35的方向上凹入的轮廓。

当过滤器段31处于第二位置时(图4(c))，操纵器33沿相反的第二方向(例如图4中的逆时针方向)的旋转导致过滤器段31的一侧向外转动。随着过滤器段31的一侧向外转动，过滤器段31再次变形并进入不稳定状态。随着操纵器33进一步旋转，过滤器段31到达临界位置，如图4(d)所示。如图4(e)所示，此时操纵器33的进一步旋转导致过滤器段从临界位置移动到第一位置。在从临界位置移动过程中，存储在过滤器段31中的势能被转换成动能，导致过滤器段31朝向第一位置加速。同样，在移动到第一位置过程中，支撑件32围绕其旋转轴线自由旋转，并且过滤器段31的相对侧向外转动。因此，过滤器组件31从临界位置(图4(d))到第一位置(图4(e))的移动是高度动态的。然后，过滤器段31被阻挡在第一位置。

因此，每个过滤器段31可在第一位置和第二位置之间移动。当处于第一位置时，每个过滤器段31具有在垂直于中心轴线35的方向上凸起的轮廓。相反，当处于第二位置时，每个过滤器段31具有在垂直于中心轴线35的方向上凹入的轮廓。如上所述，过滤器段31在两个位置之间的移动是高度动态的。特别地，当在两个位置之间移动时，每个过滤器段31可以突然移动。然后，该移动可以用于释放聚集在过滤器段31表面上的灰尘。

过滤器组件30位于分离室24内。如上所述，本实施例的分离室24包括旋风室。因此，吸入分离室24的载有灰尘的空气围绕过滤器组件30盘旋。空气中的灰尘被气旋作用(即离心力)分离并收集在容器20的底部。然后，净化后的空气被抽吸通过过滤器段31，过滤器段31用于去除空气中继续夹带的一些残留灰尘，例如毛发和绒毛。在通过过滤器段31之后，净化后的空气通过容器20的顶壁21中的出口26从灰尘分离器20中抽出。

图5是过滤器组件30的截面图，其中过滤器段处于(a)第一位置和(b)第二位置。在真空吸尘器1的正常使用期间，过滤器段31被置于第一位置。因此，在垂直于中心轴线的平面中，过滤器组件30的外周通常是圆形的。这样做的优点是，空气在过滤器组件30周围的移动更不紊乱。为了清洁过滤器组件30，过滤器段31首先从第一位置移动到第二位置。在移动到第二位置过程中，收集在过滤器段表面上的灰尘可以被释放。当将过滤器段31移动到第二位置时，灰尘在大致向内的方向上加速。然而，移动所涉及的能量仍然足以从过滤器段31的表面释放松散附着的灰尘和/或相对较重的灰尘。然后，过滤器段31从第二位置移动到第一位置。在将过滤器段31移动到第一位置的过程中，灰尘现在在远离过滤器段31的向外方向上被加速。因此，可以释放更多收集在过滤器段31表面上的灰尘。

真空吸尘器1可以说包括过滤模式和再生模式。在过滤模式下，过滤器组件30从流经真空吸尘器1的气流中去除灰尘。过滤器段31处于第一位置，并且气流沿径向向内的方向(即，朝向中心轴线35)被抽吸通过过滤器段31。在再生模式中，过滤器段31在第一位置和第二位置之间移动，以便至少部分地清洁过滤器组件30。特别地，过滤器段31从第一位置移动到第二位置，然后随后从第二位置移动到第一位置。

手持单元2还包括致动器40，用于致动(即引起旋转)每个操纵器33。致动器40包括电动机41和用于将电动机41产生的扭矩传递到每个操纵器33的传动装置42。如图6所示，传动装置42包括附接到电动机41的轴45的较大的内齿轮43和多个较小的外齿轮44，每个外齿轮附接到各自的操纵器33。电动机41是双向、低速、高扭矩电机。因此，致动器40能够在两个方向上(例如，顺时针和逆时针)致动(即，引起旋转)每个操纵器33。也就是说，致动器40可以在第一方向上致动操纵器33，以便将过滤器段31从第一位置移动到第二位置，并且可以在相反的第二方向上致动操纵器33，以便将过滤器段31从第二位置移动到第一位置。

致动器40可以周期性地或响应于特定事件或输入来致动操纵器33。例如，致动器40可以响应抽吸电机12的每次断电而致动操纵器33。替代地，致动器40可以仅在抽吸电机12已经通电和断电设定次数之后，或者如果抽吸电机12已经使用了预定时间段，才致动操纵器33。在另一个示例中，致动器40可以响应于用户输入来致动操纵器33。例如，手持单元2可以包括按钮、开关等，用户操作这些按钮、开关等来清洁过滤器组件30。

在上述实施例中，每个过滤器段31的第一和第二位置是稳定位置，即每个过滤器段31可以说是双稳态的。因此，致动器40不需要将过滤器段31保持在第一位置或第二位置。然而，可以想象，其中一个位置可能是不稳定的。例如，第一位置可以是稳定位置，第二位置可以是不稳定位置。为了将过滤器段31移动到第二位置，致动器40以上述方式致动操纵器33。然而，为了将过滤器段31返回到第一位置，致动器40仅需要释放操纵器33。举例来说，大齿轮43上的齿可以是不完整的，使得当大齿轮43旋转时，大齿轮43最初接合小齿轮44(导致过滤器段31移动到第二位置)，然后脱离小齿轮44(导致过滤器段31返回到第一位置)。

每个过滤器段31沿着一侧附接到支撑件32，并且沿着相对侧附接到操纵器33。然后，通过操纵器33的旋转，过滤器段31在两个位置之间移动。在替代的实施例中，每个过滤器段31可以沿两侧附接到一对操纵器，即，支撑件可以由第二操纵器代替。致动器40的传动装置42然后可以被配置(例如，包括额外的齿轮)，使得第二操纵器在与第一操纵器相反的方向上被致动。因此，当在第一和第二位置之间移动特定的过滤器段31时，两个操纵器向内或向外旋转。

过滤器组件30包括四个过滤器段31。然而，过滤器组件30可以包括替代数量的过滤器段31。特别地，过滤器组件30可以包括更多数量的过滤器段31。随着过滤器段31的数量增加，每个过滤器段31在两个位置之间移动时所经历的偏转或变形程度减小。因此，每个过滤器段31受到较小的机械应力。然而，由于偏转的减小，施加到灰尘上的加速度也减小。此外，每个额外的过滤器段31需要另外的支撑件21和操纵器33。因此，过滤器组件30可以包括不超过六个过滤器段31。

在过滤器组件30的寿命期间，可能需要过滤器段31在这两个位置之间移动多次。因此，每个过滤器段31可以由金属形成，从而可避免或减少过滤器段31的疲劳。然而，过滤器段31可以由替代材料形成，例如塑料。

图7示出了手持单元50的替代的实施例。除了过滤器组件60和致动器80之外，手持单元50基本上与图2中的相同。

过滤器组件60如图8所示，包括多个过滤器元件61和基部62。

类似于图3的过滤器组件，过滤器段61围绕过滤器组件60的中心轴线65布置。在该特定的实施例中，过滤器组件60包括三个过滤器段61。然而，过滤器组件60可以包括更多数量的过滤器段61。

每个过滤器段61包括褶皱过滤介质63和沿过滤介质63顶部附接的条带64。条带64通过弹性材料(未示出)例如橡胶灌封化合物附接到过滤介质。弹性材料在过滤介质63和条带64之间提供密封，并且足够柔性以在过滤器段61在第一位置和第二位置之间移动时保持密封，如下所述。每个过滤器段61沿着每一侧附接到相邻的过滤器段61上。具体地，每个过滤器段61的过滤介质63附接(例如，通过胶粘)到相邻过滤器段61的过滤介质63，并且每个过滤器段61的条带64附接(例如，通过焊接)到相邻过滤器段61的条带64。因此，过滤器段61总体类似于三棱柱。

基部62封闭过滤器组件60的底部，并包括在过滤器段61之间延伸并密封到过滤器段61的底部的弹性材料。

每个过滤器段61也可在第一位置和第二位置之间移动。当处于第一位置时，每个过滤器段61具有在垂直于中心轴线65的方向上凸起的轮廓。相反，当处于第二位置时，每个过滤器段61具有在垂直于中心轴线65的方向上凹入的轮廓。在图8中，过滤器段61处于第二位置。

条带64在垂直于中心轴线65的方向上比过滤介质63更硬。因此，可以使用相对柔性的过滤介质，同时由条带64提供的刚度确保每个过滤器段在两个位置之间的移动是高度动态的。每个条带64由金属形成，从而可以避免或减少重复移动的疲劳。然而，可以使用替代材料，例如塑料。

操纵器70将过滤器段61从第二位置移动到第一位置。与图3的过滤器组件30相比，操纵器70没有附接到过滤器组件60，也没有形成过滤器组件60的整体部分。因此，可以说操纵器70形成了真空吸尘器的不同元件。操纵器70包括具有多个凸角72的凸轮状主体。操纵器70被布置成围绕过滤器组件60的中心轴线65旋转。当操纵器70旋转时，每个凸角72接触相应的过滤器段61并向其施加力。更具体地，每个凸角72接触相应过滤器段61的条带64并向其施加力。随着操纵器70旋转，由凸角72施加在条带64上的力导致过滤器段61从第二位置移动到第一位置。在移动到第一位置过程中，收集在过滤器段61的表面上的灰尘可以被释放。

与图3的实施例相比，操纵器70只能将过滤器段61从第二位置移动到第一位置。然后，过滤器段61通过抽吸电机12产生的抽吸力从第一位置移动到第二位置。例如，当抽吸电机12通电时，过滤器段61可以返回到第二位置。

真空吸尘器也可以说包括过滤模式和再生模式。在过滤模式下，过滤器组件60从流经真空吸尘器的气流去除灰尘。抽吸电机12将过滤器段61移动到第二位置，并且产生的气流沿径向向内的方向(即朝向中心轴线65)被抽吸通过过滤器段61。在再生模式下，操纵器70将过滤器段61移动到第一位置，以便至少部分地清洁过滤器组件60。

过滤器组件60再次位于灰尘分离器10的分离室24内。然而，与图2的实施例相反，用于为空气分离灰尘的主要机构不是旋风机构。相反，过滤器组件60用作从空气中分离灰尘的主要机构。载有灰尘的空气可以继续沿切线方向进入分离室24。然后，这使气流产生一定程度的涡流，进而促使过滤器组件60更均匀地装载。在通过过滤器段61之后，净化后的空气通过容器20的顶壁21中的出口26从灰尘分离器10中抽出。

每个过滤器段61包括褶皱过滤介质。可以设想，每个过滤器段61可以包括平坦的过滤介质。然而，使用褶皱介质也有优点。首先，使用褶皱介质可以获得更大的表面积。因此，对于给定的气流限制，过滤器组件60能够捕获更多的灰尘。第二，相对较粗的灰尘可能在相对较小的附着面积上聚集在过滤介质的表面上。因此，当在两个位置之间移动过滤器段61时，会释放更多的灰尘。第三，当过滤器段61处于第二位置时，每个过滤器段61上游侧的褶皱的间距较小。因此，当将过滤器段61从第二位置移动到第一位置时，过滤器段61上游侧的褶皱间距增大。因此，灰尘附着到过滤介质63上的附着面积减小，因此灰尘可以更容易地被释放。

致动器80可操作来致动(即引起旋转)操纵器70。致动器80包括电动机81，电动机81具有附接到操纵器70的轴85。电动机81也是低速高扭矩电机。然而，电动机81不必是定向的。如同图2的实施例，致动器80可以周期性地或响应特定事件或输入来致动操纵器70。

如已经提到，该特定的实施例的操纵器70既不附接到过滤器组件60也不形成过滤器组件60的整体部分。因此，如果需要，过滤器组件60可以更容易地从灰尘分离器10上移除，以便更彻底地清洁和/或更换过滤器组件60。然而，操纵器70可以形成过滤器组件60的整体部分。例如，过滤器组件60可以包括辐条，辐条从条带84中的每个接合处向操纵器70可旋转地附接的中心毂延伸。在操纵器70形成过滤器组件60的整体部分并且过滤器组件60可从灰尘分离器10移除的情况下，致动器80可以被省略。过滤器组件60的清洁然后可以通过移除过滤器组件60并用手致动操纵器70来实现。

在上述每个实施例中，过滤器组件30、80位于灰尘分离器10的分离室24内。在替代的实施例中，过滤器组件30、80可以位于真空吸尘器内的其他地方。也就是说，过滤器组件30、80可以更普遍地用于真空吸尘器中，以从气流中去除灰尘，并且不需要位于主分离室内。例如，过滤器组件30、80可以用作真空吸尘器的电机前过滤器或电机后过滤器。图8的过滤器组件80尤其如此。

在上述每个实施例中，真空吸尘器包括致动操纵器33、70的致动器50、80，致动器50、80包括用于产生致动操纵器33、70所需的扭矩的电动机51、81，作为电动机的替代，真空吸尘器可以包括由用户手动操作的机构，以便产生所需的扭矩。例如，真空吸尘器可包括转盘、柱塞或类似物，其将用户产生的力传递给操纵器33、70。

在上述实施例中，操纵器的致动包括操纵器的旋转。在替代的实施例中，操纵器的致动可以包括不同类型的运动，用于向每个过滤器段施加力。举例来说，操纵器的致动可以包括操纵器在径向方向上的线性平移，以便向相应的过滤器段施加径向力。

到目前为止，已经参考了具有手持单元2、50的真空吸尘器1，然而，过滤器组件30、60和/或灰尘分离器10可以用于替代类型的真空吸尘器，例如立式、罐式、杆式或机器人真空吸尘器。此外，在其他应用和产品中，过滤器组件30、60和/或灰尘分离器10可以用于从气流中去除灰尘。

虽然已经描述了特定的示例和实施例，但是应该理解，这些仅仅是说明性的，并且在不脱离由权利要求限定的本发明的范围的情况下，可以进行各种修改。

Claims (24)

1.一种过滤器组件，包括多个过滤器段和至少一个操纵器，所述多个过滤器段围绕中心轴线布置，其中每个所述过滤器段能够在第一位置和第二位置之间移动，每个所述过滤器段在垂直于所述中心轴线的方向上具有轮廓，所述轮廓当处于所述第一位置时为凸形，当处于所述第二位置时为凹形，所述操纵器的致动导致所述操纵器向所述过滤器段施加力，以在所述第一位置和所述第二位置之间移动所述过滤器段。

2.根据权利要求1所述的过滤器组件，其中所述第一位置和所述第二位置是稳定的位置。

3.根据权利要求1或2所述的过滤器组件，其中所述操纵器在第一方向上的致动导致所述过滤器段从所述第一位置移动到所述第二位置，所述操纵器在相反的第二方向上的致动导致所述过滤器段从所述第二位置移动到所述第一位置。

4.根据前述权利要求中任一项所述的过滤器组件，其中所述过滤器包括多个操纵器，并且每个所述操纵器的致动导致相应的过滤器段在所述第一位置和所述第二位置之间移动。

5.根据权利要求4所述的过滤器组件，其中每个所述操纵器沿着相应的过滤器段的边缘附接。

6.根据权利要求1或2所述的过滤器组件，其中所述操纵器包括具有多个凸角的主体，所述操纵器的致动导致每个所述凸角接触并移动相应的过滤器段。

7.根据前述权利要求中任一项所述的过滤器组件，其中所述操纵器或每个所述操纵器的致动包括围绕平行于所述中心轴线的旋转轴线旋转。

8.根据前述权利要求中任一项所述的过滤器组件，其中当所述过滤器段处于所述第一位置时，所述过滤器组件在垂直于所述中心轴线的平面中的外周形状大致为圆形。

9.根据前述权利要求中任一项所述的过滤器组件，其中所述过滤器组件包括至少四个过滤器段。

10.根据前述权利要求中任一项所述的过滤器组件，其中每个所述过滤器段包括筛网或褶皱过滤介质。

11.根据前述权利要求中任一项所述的过滤器组件，其中每个所述过滤器段包括附接到条带的过滤介质，并且所述条带在垂直于所述中心轴线的方向上比所述过滤介质更硬。

12.根据权利要求11所述的过滤器组件，其中所述操纵器的致动导致所述操纵器向所述过滤器段的条带施加力，以在所述第一位置和所述第二位置之间移动所述过滤器段。

13.根据权利要求11或12所述的过滤器组件，其中每个所述过滤器段的条带在每一端附接到相应的另一个过滤器段的条带。

14.根据权利要求11至13中任一项所述的过滤器组件，其中所述条带由金属形成。

15.一种用于从气流中分离灰尘的灰尘分离器，所述灰尘分离器包括：

分离室；和

根据前述权利要求中任一项所述的过滤器组件，其中所述过滤器组件位于所述分离室内。

16.根据权利要求15所述的灰尘分离器，其中所述分离室是旋风室。

17.一种真空吸尘器，包括过滤器组件、至少一个操纵器和致动所述操纵器的致动器，其中所述过滤器组件包括围绕中心轴线布置的多个过滤器段，每个所述过滤器段能够在第一位置和第二位置之间移动，每个所述过滤器段在垂直于所述中心轴线的方向上具有轮廓，所述轮廓当处于所述第一位置时为凸形，当处于所述第二位置时为凹形，并且所述致动器对所述操纵器的致动导致所述操纵器向所述过滤器段施加力，以在所述第一位置和所述第二位置之间移动所述过滤器段。

18.根据权利要求17所述的真空吸尘器，其中所述真空吸尘器包括抽吸电机，响应于所述抽吸电机产生的抽吸力，导致所述过滤器段在所述第一位置和所述第二位置之间移动。

19.根据权利要求18所述的真空吸尘器，其中响应于所述抽吸电机产生的抽吸力，导致所述过滤器段移动到所述第一位置和所述第二位置中的一个位置，所述操纵器的致动导致所述过滤器段移动到所述第一位置和所述第二位置中的另一个位置。

20.根据权利要求17至19中任一项所述的真空吸尘器，其中所述真空吸尘器能够在过滤模式和再生模式下操作，过滤模式包括抽吸气流通过所述过滤器组件，再生模式包括在所述第一位置和所述第二位置之间移动所述过滤器段。

21.根据权利要求20所述的真空吸尘器，其中过滤模式包括沿径向向内的方向朝向所述中心轴线抽吸气流通过每个所述过滤器段，再生模式包括将每个所述过滤器段从所述第二位置移动到所述第一位置。

22.根据权利要求20或21所述的真空吸尘器，其中每个所述过滤器段包括筛网，每个所述过滤器段在过滤模式下处于所述第一位置，再生模式包括将每个所述过滤器段移动到所述第二位置，随后将每个所述过滤器段移动到所述第一位置。

23.根据权利要求20或21所述的真空吸尘器，其中每个所述过滤器段包括具有褶皱的褶皱过滤介质，每个所述过滤器段相对于通过每个所述过滤器段的气流方向具有上游侧和下游侧，每个所述过滤器段在过滤模式下处于所述第一位置和所述第二位置中的一个位置，并且再生模式包括将每个所述过滤器段移动到所述第一位置和所述第二位置中的另一个位置，使得所述上游侧的褶皱的间距增加。

24.根据权利要求17至23中任一项所述的真空吸尘器，其中所述致动器能够由用户手动操作。