CN1290467C - 一种用于真空吸尘器的收集室 - Google Patents

Abstract

一种无袋真空吸尘器(10)包括：一个分离装置(20)，用于从载有污物的空气流中分离污物和灰尘，载有污物的空气流由吸尘器吸入。分离装置(20)有一个收集室(205)，收集室(205)带有一个用于收集从空气流中分离出来的污物和灰尘的收集区域。分离装置(20)的基座(210)在封闭位置和打开位置之间是可移动的(附图4)。用扳机(220)和链接机构(222，230，260)释放基座(210)。打开装置(232)可以施加一个打开的力到基座(210)推动基座(210)打开，因此，允许一个紧密安装的密封(212)被安装到基座(210)。

Description

一种用于真空吸尘器的收集室

技术领域

本发明涉及一种用于无袋真空吸尘器的收集室，并涉及与该收集室结合在一起的真空吸尘器。

背景技术

不使用过滤袋而从空气流中分离污物和灰尘的真空吸尘器，所谓的无袋真空吸尘器，正变得越来越普遍使用。大多数无袋真空吸尘器使用旋风或离心分离来旋转来自空气流中的污物和灰尘。以不使用过滤袋作为分离的主要形式，已发现，即使当收集室由灰尘充满时，也能够始终如一地保持空气吸入的高的水平。

在家庭用的真空吸尘器中的旋风分离的原理在包括EP0 042 723的许多出版物中被描述。通常，夹带污物和灰尘的空气流，通过一个切线形的入口，进入第一旋风分离器，使得空气流沿着在收集室里的螺旋形的或螺旋状的路径而流动，以致于污物和灰尘从空气流中被分离。相对清洁的空气流出收集室，而分离出来的污物和灰尘被收集在里面。在一些申请中，如在EP0 042 723中描述的，空气流然后被输送到第二旋风分离器，在那里，能够分离比上游旋风分离更细小的污物和灰尘。因此，气流被清洁到很清洁的程度，以致于到空气流流出旋风分离装置的时候，空气流几乎完全不带污物和灰尘颗粒。

当无袋真空吸尘器在成功地保持始终如一的高水平的空气吸入时，没有污物袋能够使得它难于处置由吸尘器收集的污物和灰尘。当无袋吸尘器的分离室变满时，通常，使用者就从机器的底盘移走收集室，拿着收集室到垃圾箱或垃圾袋，并底朝上地倾倒收集室。污物和灰尘经常致密地压紧在收集室里面，并且，它可能需要使用者用手工的方法，进入收集室并拉出收集的污物和垃圾团，取走污物，或者对着垃圾箱的边震动或重击收集室。在一些情况下，这可能导致弄得很脏。

有一些提案用于解决这一问题。US 5,090,976描述了关于能够被安装在旋风分离室里面的一次性衬套的使用。当衬套满了时，衬套被取出收集室并被处理掉。WO98/10691描述了一种旋风收集室，其中，袋被保留，呈塌陷状态，在收集室的基座上。当收集室满了时，基座从收集室旋出，使得袋能够从基座向下延伸。污物和灰尘滑出收集室进入袋，然后袋能够被封住并与收集室分离而处理掉。这两个方案有一个缺点：它们需要使用者保持提供备用的基座或衬套，这就增加了维修机器的成本。

EP 1 023 864描述了一种用于旋风真空吸尘器的灰尘收集设备。为了倒空收集室的垃圾，灰尘收集室能够从吸尘器的底盘移走。灰尘收集室底部的盖子通过这样的方法连接：装铰链到收集室的剩余部分，并且盖子能够通过压下一个打开按钮而被打开。一个设有加强筋的圆筒形过滤器被安装在灰尘收集室的里面，并且在收集室里面是可转动的，以促使存储在收集室里的垃圾排出。

发明内容

本发明是要提供一种无袋真空吸尘器，其中，收集的污物和灰尘能够被方便地处置掉。

于是，本发明的第一个方面提供一种用于无袋真空吸尘器的收集室，包括：一个用于接收带有污物的空气流的入口、一个空气出口、一个收集区域，该收集区域用于收集在使用中已经从空气流中分离的污物和灰尘，其中，在收集区域中的收集室壁的里面部分是一个封闭部件，在封闭部件封闭收集室的封闭位置、和污物和灰尘能够从收集区域出来的打开位置之间，封闭部件是可以移动的，收集室还包括：从封闭位置打开封闭部件的打开装置，打开装置包括一个人工可操作的被安置在远离封闭部件处的驱动部件，并且，其中，打开装置可以施加一个打开的力到封闭部件。

人工可操作的驱动部件定位于远离封闭部件具有这样的优点：当灰尘从分离器倒空时，使用者是远离灰尘的。打开装置施加一个打开的力到封闭部件的特征具有这样的优点：使用者不需要接触封闭部件，封闭部件就可靠地打开。这就允许一个有效的、紧密安装的密封被安装到使得封闭部件“粘接”在封闭位置的封闭部件，不需要辅助的打开的力。

术语“无袋”趋向于覆盖广阔范围的真空吸尘器，这种真空吸尘器具有可重复使用的收集室，并包括其它特性，这种吸尘器通过旋风、离心或惯性分离方法分离污物和灰尘。

优选地，封闭部件以枢轴方式连接到收集室，并且，打开装置可施加一个打开的力到与枢轴隔开的位置处的封闭部件，因此，提供一个强的打开的力。

在封闭部件和收集室的壁之间的密封能够是一种施加一个径向的力到收集室壁的紧密密封联接的密封。径向密封的优点是：密封在那里起作用的收集室的部分不需要像通常具有轴向密封的情况时那样加宽形成一个密封座。而当收集室被倒空时，任何宽的基座也可能使得污物停留在这一区域。

驱动部件邻接把手放置是有利的，把手用于拿走收集室。这允许使用者用一只手拿走并倒空收集室。

优选地，收集室从真空吸尘器的底盘上的装载位置是可移走的，并且，当收集室是在装载位置时，驱动部件不能打开封闭部件。这就防止封闭部件的偶然释放，封闭部件的偶然释放可能导致灰尘从收集室出来。

优选地，搅拌装置被配备用作搅拌保持在收集区域里的灰尘，通过驱动部件，搅拌装置是可操作的。这有助于松动可能在收集区域中变成“结块(stuck)”的垃圾。而且，使用者不需要单独地操作释放和搅拌装置。

优选地，封闭部件以枢轴方式被安装到收集室。而且，被放置在收集室的边上的枢轴优选为最接近使用者，这样，使用者得到遮蔽，从而防止从收集室排出的任何灰尘接触使用者。

优选地，收集室包括一个旋风分离器，其中，载有污物的空气被高速旋转，通过离心力从空气流中分离出污物，但是，它能够是任何形式的无袋分离器，在这种情况下，在收集室被倒空以后能被再次使用。

收集室能够有一个以上的分离级。优选地，第一、第二(和更多)级分离器的收集区域的每一个都位于与封闭部件邻接，这样，收集的全部污物和灰尘能够被容易地从收集室倒空。

本发明的另一个方面提供了一种与上述类型的收集室结合在一起的真空吸尘器。

附图说明

现在参考所附的附图，通过举例来描述本发明的实施例，其中：

附图1表示一种无袋真空吸尘器；

附图2表示附图1所示的真空吸尘器的污物和灰尘分离装置；

附图3是沿着附图2的污物和灰尘分离装置的A-A线的剖视图，具有装置的基座在封闭位置；

附图4表示与附图3相同的横截面，但是，基座在部分打开的位置；

附图5表示与附图3相同的横截面，但是，基座在全部打开的位置；

附图6是贯穿安装在真空吸尘器的底盘上的污物和灰尘分离装置的剖视图；

附图6A是与附图6相同的横截面的更详细的视图，说明关于限制扳机打开机构移动的底盘的特征；

附图7是附图3的横截面的下面部分的更详细的视图；

附图8表示污物和灰尘是怎样累积在污物和灰尘分离装置中的；和

附图9A-9C表示使用中的真空吸尘器的密封。

具体实施方式

参考附图1到3，真空吸尘器10具有一个主底盘50，主底盘50支撑污物和灰尘分离装置20。吸尘器10的下部包括一个用于与地板表面搭合的吸尘器头部22。吸尘器头部具有一个面向下的吸入入口，并且，一个刷棒被安装在入口的嘴部，用于搅动地板表面。吸尘器头部以枢轴方式被安装到马达外壳24，马达外壳24覆盖吸尘器的马达和风扇。支撑轮26被安装到马达外壳，用于支撑吸尘器并允许移动通过地板表面。底盘50的脊骨(spine)从马达外壳24向上延伸，提供对吸尘器部件的支撑。具有第二污浊空气入口43的清洁棒42，通过一个软管(没有示出)，被连接到在脊骨50的基座处的底盘。清洁棒42从脊骨50是可释放的，以致于允许使用者进行地板以上的清洁，并清理那些主吸尘器头部22难以接近的位置。当棒被固定到脊骨50时，棒42构成吸尘器的把手，并且，在棒42的远端的手柄40允许使用者操纵吸尘器。吸尘器的这些特征是已知的，并且，在别处已有文献记载，并能够看到，例如，在由DYSON^TM制造的吸尘器中，因此，将不在这里被进一步详细描述。

来自吸尘器头部22或棒入口43的污浊空气，通过入口导管28和入口30，被带到分离器装置20。分离器装置20是一种通过离心分离的方法把空气流中的污物、灰尘和其它垃圾旋转出来的旋风分离器。分离器装置20的一种特殊形式被详细表示在优选实施例的附图中，但是，应该明白：有许多其它结构的分离器的方式。在说明的分离器装置20中，空气流通过第一分离级，然后通过第二分离级。第一分离级实际上是一个圆柱形壁的旋风收集室205，它的目的是从空气流中分离大的碎片和污物。入口30被安排成：以到收集室的壁的切线方向，把污浊空气引向收集室205。鳍状物或隔板207放射状地从收集室的中心伸出，并用于当真空吸尘器第一次启动时阻挡已分离的污物或灰尘被再次夹持在空气流中。第一分离级的出口是是一个罩235，即：一个同轴地安装在收集室205里面的带有孔的环形的壁。罩的里边上的区域引导到第二分离级。第二分离级是一组锥形的旋风分离室240，它们被相互平行设置。每一个旋风分离室240具有一个切线形的入口242、一个用于分离出来的污物和灰尘的出口243以及一个清洁空气出口244。每一个旋风分离室240的清洁空气出口244与出口导管连通，这样，来自平行的旋风分离室的各自出口的空气被再次结合成一个单独的气流。当分离器装置20被安装到底盘时，出口导管与底盘脊骨50上的端口配合在一起。

在使用中，带有污物、灰尘和其它碎片的污浊空气，通过入口30进入第一分离级，并且沿着螺旋形的路径绕着收集室205旋转。作用在空气流中的材料上的离心力使得大的碎片和污物从空气流中分离。对着基座210，由于重力和在吸尘器运行时存在于收集室205中的压力梯度的联合作用，这种分离出来的材料收集在收集室205的基座处。空气流通过罩235。罩235使得空气进行方向的急剧变化，并使得碎片材料收集在罩235的外壁。空气流传送到第二分离级，在那里，它在旋风分离室之间被分开。空气通过切线形的入口进入各自的收集室之一，然后，被强迫沿着大大增加空气流速度的螺旋形递减半径路径旋转。该速度足够从空气流中分离出污物和特别细小的灰尘。分离出来的污物和灰尘，通过与中央导管245连通的出口243排出到旋风分离室240。在重力作用下，污物和灰尘掉落，向着导管245的基座，并收集在邻接于在区域270(附图8)中的基座210的导管245的下端。来自平行收集室的清洁的空气再次结合成一个单一的气流，并引出分离器装置20，在最后被排出吸尘器之前，沿着底盘的脊骨50向下，并通过马达之前的过滤器、风扇和柱形马达过滤器。

应该明白：第二分离级不必是一组平行旋风分离室240。第二分离级能够是一个单独的倾斜形旋风分离室，它能够安装在第一分离级的圆筒形分离室的里面，如在EP 0 042 723中所示。可替换地，第二分离级能够是另外的圆筒形旋风分离室或者可以被一起省略掉。第一分离级可以是斜锥形分离室，而不是上述的圆筒形的。然而，在这些替换形状的每一种中，污物和灰尘将从空气流中被分离，不使用过滤袋，并将收集在一个收集区域中。

如在附图6A中更清楚地表示的，分离器装置20由底盘50支撑，并且可释放地被卡子280夹持在底盘上。分离器装置20独自表示在附图2-5中。分离器装置20从底盘是可以释放的，以允许分离器被倒空。把手202被配备在分离器装置20的顶部，以允许使用者拿走装置20。分离器装置20的基座210，在封闭位置(如附图2、3中所示)和开放位置(如在附图4中所示的部分打开位置和如在附图5中所示的全部打开位置)之间是可移动的，允许倒空分离器装置20。基座210用铰链214被铰接到旋风收集室205，允许在基座210和收集室205之间转动。两个分离收集区域位于邻接基座210。第一收集区域是一个在分离器的下端处的在圆筒形收集室的壁205与内壁206之间的环形区域。第二收集区域270是在管状部分206里的区域。因此，当基座210被打开时，来自这两个收集区域的垃圾物料被倒空。基座210的外面的环形边缘具有一个径向朝里面延伸的夹持密封212的缝。在使用时，由于基座的关闭，密封212紧紧地对着收集室205的内壁安装，保持空气和防尘密封。第二密封213从下面的环形边缘部分206轴向地向外延伸，这样，它紧紧地对着基座210的凸起的中间的帽的轴向延伸的壁安装。密封能够被放置在其它位置，获得基座的相同的密封效果。通过锁机构260、262，基座210被保持在封闭位置。通过人工操作的扳机220，锁机构被控制。链接机构222、223、224、230连接扳机220到锁机构。扳机220被容纳在垂直延伸的通道里，面向脊骨的分离器的边，限制扳机沿垂直方向移动。扳机上的突出部分与杆臂222结合在一起。杆可转动地安装到外壳，这样，杆臂的远端对着推杆230的上端231向下推。推杆230被弹簧223弹性地偏斜成如附图3所示的位置，并且，当扳机被拉时，克服弹簧223的作用，能够被向下移动(到如附图4所示的位置)。弹簧223被保持在外壳的洞穴里，而弹簧223的各自的端部作用于载有邻接端部231的推杆230的洞穴和边缘的端部的壁。链接机构用罩224防止灰尘，该罩被连接到推杆230和分离器装置的外壳。当推杆向下移动时，罩224伸展，对罩224后面的机构保持一个防尘遮蔽。

推杆的最下端有一个斜面，该斜面与在基座处的卡子260上的类似的斜面相配合。卡子260可转动地被安装到基座，并且对着偏斜的弹簧262能够被移动到如附图4中所示的位置。卡子有一个钩263，钩263与在基座210的中间部分上的对应的钩住部件264配合，以致于保持基座210在封闭的位置。卡子260的最下面的表面被弯曲成这样：当基座210被推向封闭位置时，卡子260被移动，允许基座210上的钩住部件264与卡子260上的钩263衔接。

可以理解，扳机、链接机构和锁能够用许多替换的方法实现。例如，扳机220能够被直接链接到推杆230，而不需要用控制杆222间接链接。

推杆230的下端也载有一个搅拌器250。搅拌器250被固定到推杆，并因此当操作扳机220时，与推杆一起向上和向下移动。在使用中，污物或灰尘堵塞物可以形成在第二收集区域的下端，邻接于基座210。搅拌器250具有径向向外延伸的鳍状物。在使用中，搅拌器的移动将或者推堵塞物，或者把堵塞物打碎成较小的部分，然后能够从收集区域落出。收集管的内表面是光滑的和倾斜的，以防止污物在那里沉积。搅拌器可能有比在这里所表示的更详细的描述。例如，搅拌器可以被安排成：当推杆向上或向下移动时，绕推杆230的纵向轴线转动。第二个搅拌器能够被配备在第一收集区域中，第二个搅拌器也被链接到推杆或打开机构。通过在搅拌器上形成锐利的或锋利的利刃，能够改善搅拌器对堵塞物材料的切割效果。

为了确保基座周围的空气和防尘密封，密封212对着收集室紧密地安装。当卡子260被释放时，这可以使得基座“粘住(stick)”在封闭位置。推杆230有足够的长度，这样，当它被操作时，它朝着卡子260向下移动，操作卡子260，然后继续朝着基座210移动，对着基座推，克服对着收集室的壁205的密封212的阻力，并因此推动基座210打开。

在使用中，使用者通过操作释放部件280，从底盘移走分离器装置20，并且通过手柄202携带分离器装置20到污物箱或垃圾袋。分离器装置的下端部被保持在污物箱或垃圾袋的上面或里面，并拉动扳机220。这就导致基座210旋转打开，并且，已经收集在收集室205中的污物、灰尘和垃圾从分离器装置20出来，落入垃圾箱。由于在手柄和基座之间的距离，以及污物从分离器装置20落下的方向，使用者不与污物接触。而污物集中对着打开的收集室部分，即基座210，通过使用者使用很小的或不使用另加的努力，污物就落出收集室205。通过使用者操作扳机220几次，收集在第二级收集器270的细小的灰尘能够被全部清理掉。这将操作搅拌器250。

再次参考附图8，管状部分206里的区域构成第二级收集区域。对于好的旋风分离，这是重要的：第二级收集区域与围绕着它的第一级收集区域是密封的。环形密封213对着基座210密封，实现在第一级和第二级收集区域之间的密封。对着基座210的密封的一个特殊问题是：基座暴露于污物和灰尘，而不能够实现可靠的密封。附图9A-9C更详细地表示了在使用期间密封213是怎样对着基座210安装的。

分离器装置20的基座210具有一个向里的锥形壁210a和一个上壁210b。环形密封213具有一个直径Ds，直径Ds比在基座210被全部封闭时在密封设置位置处的基座210的直径Db更小(狭窄)。由弹性材料，例如热塑性的人造橡胶(TPE)，构成密封213。通过从管子206的端部使密封213向外凸出，密封213没有细小灰尘能够累积的突出部分(ledge)。环形的密封213有助于保持密封的形状，即使仅从最上面的边缘支撑它。

附图9A-9C表示在使用者倒空收集室205后基座210被返回到对着收集器205的封闭位置。在附图9A中，能够看到：一层细小灰尘300覆盖基座210。在附图9B中，基座210已经被移动到较接近于它的最后的、封闭的位置。密封213的下端已经延伸到基座210的调节壁210a。由于在密封213的引导边缘213a和壁210a之间的紧密安装，在壁210a的最外的表面上的灰尘层被密封213的引导边缘213a向下推。最后，附图9C表示基座210在封闭位置。密封213已经进一步下移基座的壁210a。密封213的重要部分现在稳固地位于对着壁210a的一部分，壁210a先前已经被密封213的引导边缘213a清理过。已经被移动的来自壁210a的表面的灰尘累积在密封213的引导边缘213a的下面310。因此，获得了在密封213和基座210之间的可靠的密封，即使在污物或灰尘存在时。

附图6表示位于在吸尘器10的底盘50上的分离器装置20。为了确保基座210不会在吸尘器使用中偶然地被打开，底盘50具有一个突出部分218，当分离器装置20被装配到底盘50时，突出部分218被安装在扳机220上的凹口217。因此，扳机220的动作被限制。

Claims (22)

1.一种无袋真空吸尘器的收集室，包括一个用于接收带有污物的空气流的入口、一个空气出口，一个收集区域，该收集区域用于收集在使用中已经从空气流中分离的污物和灰尘，且其中，在收集区域中的收集室壁的里面部分是一个封闭部件，在封闭部件封闭收集室的封闭位置和污物和灰尘能够从收集区域出来的打开位置之间，封闭部件是可以移动的，收集室还包括从封闭位置打开封闭部件的打开装置，该打开装置包括一个人工可操作的驱动部件，该驱动部件被放置在远离封闭部件的位置，而且其中，打开装置可以施加一个打开的力来推动封闭部件以克服在该封闭部件中对于移动到打开位置的任何阻力。

2.如权利要求1所述的收集室，其中，人工可操作的驱动部件大体位于封闭部件的上方。

3.如权利要求1所述的收集室，其中，封闭部件通过枢轴可转动地被连接到收集室，并且，打开装置可以在与枢轴隔开的位置施加一个打开的力到封闭部件。

4.如权利要求3所述的收集室，其中，打开装置可以施加一个打开的力到封闭部件的中央。

5.如前述权利要求中的任何一个所述的收集室，其中，封闭部件带有一个密封，用于对它被安装在其中的收集区域的部分的密封。

6.如权利要求5所述的收集室，其中，密封对收集室的壁施加一个径向的力。

7.如权利要求1、3或4所述的收集室，其中，打开装置包括一个用于锁住封闭部件在封闭位置的锁，并且，其中，打开装置包括一个推杆，未锁住封闭部件时推杆首先是可移动的，并且，其次施加一个打开的力在封闭部件上。

8.如权利要求1、3或4所述的收集室，其中，打开装置包括一个用于锁住封闭部件的锁，并且，当封闭部件被向着封闭位置移动时，封闭部件被自动锁住。

9.如权利要求8所述的收集室，其中，锁被弹性地安装，当封闭部件被向着封闭位置移动时，封闭部件能够临时移动它。

10.如权利要求1、3或4所述的收集室，还包括用于搅拌保持在收集区域里的灰尘的搅拌装置，由搅拌装置操作驱动部件。

11.如权利要求10所述的收集室，其中，一个链接机构连接驱动部件到封闭部件，并且，搅拌装置被安装在链接机构上。

12.如权利要求1、3或4所述的收集室，其中，驱动部件被放置在封闭部件所在的收集室的相对的端部。

13.如权利要求1、3或4所述的收集室，还包括一个用于拿走收集室的把手，并且其中，驱动部件被设置在邻接把手处。

14.如权利要求13所述的收集室，其中，驱动部件是一个被放置在把手下面的扳机机构。

15.如权利要求1、3或4所述的收集室，其中，收集室从真空吸尘器的底盘上的装载位置是可移走的，并且，当收集室是在装载位置时，驱动部件不能打开封闭部件。

16.如权利要求1、3或4所述的收集室，其中，封闭部件形成一个表面，吸尘器运行期间，污物和灰尘能够收集在该表面。

17.如权利要求16所述的收集室，其中，封闭部件构成收集室的基座。

18.如权利要求1、3或4所述的收集室，其中，收集室包括一个旋风分离器。

19.如权利要求18所述的收集室，还包括第二级分离器和第二级收集区域，并且，其中，第二级和第一级收集区域都邻接于封闭部件。

20.如权利要求19所述的收集室，其中，第二级收集区域位于第一级收集区域里面。

21.如权利要求20所述的收集室，还包括：一个从第一级收集区域分隔第二级收集区域的壁。

22.一种结合有如前述权利要求中的任何一个所述的收集室的真空吸尘器。

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