CN1985747A - 紧凑自动真空吸尘器 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种自动吸尘器，所述自动吸尘器具有集尘单元，所述集尘单元具有：旋风器部分，所述旋风器部分从通过其下部吸入的承载灰尘的空气产生向上的旋转气流，利用离心力从空气分离灰尘，并通过中心部分将被分离灰尘的空气排放至下部；和围绕旋风器部分以接收被离心地分离的灰尘的收集部分。

Description

紧凑自动真空吸尘器

技术领域

本发明涉及一种真空吸尘器，具体而言，本发明涉及一种采用旋风器结构的自动真空吸尘器。

背景技术

传统的自动吸尘器通常包括：吸尘单元，其包括吸入口和旋转刷；设有真空源的抽吸电动机；传感器单元，包括障碍物传感器和测量行进距离及位置的距离传感器；安装在其两侧的驱动辊；用于驱动驱动辊的驱动电动机；安装在其前侧和后侧的转向辊；和控制吸尘单元、传感器单元及驱动单元的控制单元。

传统的自动吸尘器的吸尘单元通常使用由纸或织物制成的集尘袋，以在其内收集灰尘。集尘袋也用作过滤器。当使用塑料制成的集尘袋时，预设的过滤器常常被单独地安装以过滤空气并向抽吸电动机排放被过滤的空气。但是，当集尘袋已满或灰尘容器被阻塞时，抽吸力相当大地下降，相应地降低清洁性能。

同样，传统的自动吸尘器通常使用可充电电池，其供给有限量的电力，并相应地使用小尺寸的抽吸电动机，所述抽吸电动机消耗相对少的电量以保持自动吸尘器的紧凑尺寸。但是，这样小尺寸的抽吸电动机与普通的抽吸电动机相比具有较低的抽吸效率。

为了克服小尺寸抽吸电动机有限的抽吸效率，旋风器结构已经被广泛地使用，所述旋风器结构抽吸效率优于集尘袋并甚至可重复利用。采用这用旋风器结构的典型的自动吸尘器公开在英国专利No.2344778和韩国专利No.333880中，每个的主题通过参考并入此处。

在英国专利No.2344778中，具有圆锥状的旋风单元都被横向地安装。但是，因为此结构提高了旋风单元的体积，自动吸尘器体积大且不紧凑。在韩国专利No.333880公开的自动吸尘器中，具有圆柱形的旋风单元被垂直地安装入吸尘器主体内并通过连接至吸入口的单独抽吸管而流体连通。此结构也使紧凑设计自动吸尘器困难，因为连接至旋风单元下部的灰尘容器增加了集尘单元的高度。

此外，如英国专利No.2344778和韩国专利No.333880公开的旋风器结构比集尘袋结构具有更长的吸尘通道，用于产生旋转气流。由于与旋转气流的摩擦，长的吸尘通道引起能量损失，因此严重地降低初始抽吸力。

如果具有更高抽吸效率的中等尺寸电动机被使用，需要更多个可充电电池来提供更多个的电力用于驱动中等尺寸的电动机。但是，这增加了自动吸尘器的重量。加之，当在自动吸尘器内采用旋风器结构时，随着自动吸尘器的高度被增加，自动吸尘器的质心朝向上侧倾斜。如果自动吸尘器爬上障碍，例如门槛，自动吸尘器可能摔倒且受到损坏。

发明内容

本发明的一方面是至少解决上述问题和/或缺点并至少提供下面描述的优点。相应地，本发明的一个方面是提供一种具有紧凑尺寸的自动吸尘器。

本发明的另一方面是提供一种尽管采用旋风器结构但具有高抽吸力的自动吸尘器。

为了实现本发明的上述方面，这里提供一种自动吸尘器，所述自动吸尘器具有：包括旋风器部分的集尘单元，所述旋风器部分从通过其下部吸入的承载灰尘的空气产生向上旋转的气流，利用离心力从空气分离灰尘，并通过其中心部分将被分离灰尘的空气排放至下部；和围绕旋风器部分以接收被离心地分离的灰尘的收集部分。根据此结构，自动吸尘器的高度可以被降低，由此提供一种紧凑自动吸尘器。

集尘单元可以在其下部与排放通道重叠，所述排放通道用于将通过集尘单元而被分离灰尘的空气引导至排放口。

旋风器部分可以包括内筒，用于通过其将被分离灰尘的空气排放到所述排放通道；外筒，所述外筒包围内筒并在旋风器部分和收集部分之间形成边界；和安装在内、外筒处的底壁，以形成螺旋通道，其中，底壁将抽吸通道和排放通道的一个侧面分别地从螺旋通道隔离。

相应地，因为旋转力通过螺旋通道被施加至通过抽吸通道吸入的空气，高平均抽吸力和高初始抽吸力可以被保证。同样，通过采用具有低高度的旋风器部分，自动吸尘器的尺寸可以被变得细长。

集尘单元还可以包括可移除地连接至其上部以打开或关闭旋风器部分和收集部分的盖。盖可以包括在对应旋风器部分的内筒的位置处设置在盖上并向内筒凹入的凹陷部分，以减小内筒的上端部分的体积，用于有利地排放通过旋风器部分被离尘的空气；和一个或更多个安装在凹陷内的手柄，以帮助自吸尘器主体取出集尘单元。一个或更多个手柄的一端通过形成在凹陷内的固定凸起可被枢转地安装。

自动吸尘器还可以包括锁定单元，用于将盖可锁定地连接至集尘单元。锁定单元可以包括枢转地连接至盖的一个下侧的枢轴；连接至枢轴一侧以旋转枢轴的杆；一个或更多个驱动钩，所述一个或更多个驱动钩通过其一端连接至枢轴周边并以与枢轴的旋转角度相同的角度枢转；一个或更多个固定钩，所述一个或更多个固定钩设置在集尘单元一侧并与一个或更多个驱动钩搭接(snap)连接；和复位弹簧，所述复位弹簧对枢轴施加弹力以朝向对应的固定钩弹性地偏压所述一个或更多个固定钩。

根据本发明的另一方面，这里提供一种真空吸尘器，所述真空吸尘器具有集尘单元，所述集尘单元具有旋风器部分，所述旋风器部分从通过其下部吸入的承载灰尘的空气产生向上的旋转气流，利用离心力从空气分离灰尘，并通过中心部分将被分离灰尘的空气排放至下部；和围绕旋风器部分以接收被离心地分离的灰尘的收集部分，且集尘单元在其下部与排放通道重叠，所述排放通道用于将所述集尘单元分离灰尘的空气引导至排放口。

附图说明

参照附图，结合其具体实施例的描述，本发明的上述方面和其他特征将变得更加显而易见，其中：

图1是根据本发明的一个实施例的自动吸尘器的透视图；

图2是沿线A-A部分所取的图1的自动吸尘器的侧向正视图；

图3是图1的自动吸尘器的集尘单元的透视图；

图4是图3所示的集尘单元的分解透视图；

图5是显示图4的集尘单元的盖的透视图；

图6A和6B是根据图4的锁定单元的操作，分别地说明盖的锁定和排放状态的截面图；和

图7是沿线B-B部分所取的图4的集尘单元的侧向正视图。

具体实施方式

此后，将参照附图详细描述根据本发明的实施例的自动吸尘器。

在后面的描述中，即使在不同的图中，相同的附图参考数字被用于相同的元件。如具体结构和元件的说明书中限定的技术特征只是被提供以帮助全面理解本发明。从而，显而易见的是，本发明可以不用这些限定的技术特征来执行。同样，众所周知的功能或者结构没有被详细描述，因为它们将使本发明因不必要的细节而模糊。

同样，自动吸尘器通用部件部分的描述，如用于自动行进的驱动单元，传感器单元，和用于引导驱动单元和传感器单元的控制单元，在此将被忽略。取而代之，本发明将描述能够实现细长和紧凑尺寸并保证高抽吸力的集尘单元的特征。

如图1所示，根据本发明的实施例的自动吸尘器包括圆形的吸尘器主体11。但是，主体11可以具有任何形状，如正方形，椭圆形等。如图2所示，旋转刷13在吸入口21内设置在主体11的下部。集尘单元100可移除地安装在吸尘器主体11内并被主盖15覆盖。集尘单元100将参照图3至5在下文中描述。

如图3和4所示，集尘单元100包括集尘主体110，用于覆盖集尘主体110开口上部分的盖120，和可排放地将盖120锁定至集尘主体110的锁定单元130。

集尘主体110包括旋风器部分116，所述旋风器部分116自其下侧通过吸尘器主体11的吸入口21和抽吸通道P1(图2)接收灰尘和空气，并通过产生旋转气流从空气离心地分离灰尘。此外，集尘主体110可以包括被安置以包围旋风器部分116的收集部分117，以收集从空气分离的灰尘。与其中旋风器部分116和收集部分117被垂直地安置的传统结构相比，通过横向地旋风器部分116和收集部分117，可以减小自动吸尘器的高度。

此外，集尘主体110包括设置在旋风单元116的下部的排放通道P3(图2)。排放通道P3将通过内筒111向下排放的空气引导至排放口23，所述内筒111设置在旋风器部分116的中心。参照图4，旋风器部分116可以包括内筒111，用于通过排放通道P3排放被分离灰尘的空气，和围绕内筒111的外筒113。外筒113变为旋风器部分116和收集部分117之间的边界。栅格(grill)过滤器118可移除地被安装至内筒111的上端，以防止灰尘通过栅格(grill)过滤器118流入内筒111。

如图2所示，底壁115可以被连接在内和外筒111和113之间，形成成螺旋形向上延伸的预定的通道P2(图2)。由于螺旋通道P2将旋转力施加至通过抽吸通道P1吸入的空气，特别地与传统旋风器结构相比，抽吸力被提高，并同时防止初始抽吸力的降低且在使用自动吸尘器的过程中维持初始抽吸力。

此外，如图2所示，因为底壁115将螺旋通道P2的一侧从排放通道P3隔离，与抽吸通道P1流体连通的螺旋通道P2的入口部分112在旋风器部分116的下部与排放通道P3可以被重叠地设置。结果，集尘单元100的高度可以被最小化，且同样，自动吸尘器的整个体积可以被减小。组成集尘主体110的底部分110a连续至内筒111的下端并将螺旋通道P2的入口部分112从排放通道P3分离。

根据本发明的实施例，通过采用细长的(slim)旋风器部分116，即使小尺寸的抽吸电动机(未显示)被使用，可以维持与初始抽吸力同样高的抽吸力，以此提高清洁性能。

盖120可以被可移除地连接至集尘主体110的上部以打开或关闭旋风器部分116和收集部分117。盖120包括向内筒111凹入的大体上半球状的凹陷部分121。凹陷部分121将从自螺旋通道P2的空气分离的灰尘引导至安装在旋风器部分116周围的收集部分117。此外，凹陷部分121可以形成内筒111的上端，在该处吸入空气，以让开口端变窄，这样通过螺旋通道P2的空气被迅速地吸入内筒111。

如图4所示，一对用于将集尘单元100从吸尘器主体11分离的手柄125a和125b可以设置在凹陷121内。手柄的125a和125b的侧面通过形成在凹陷部分121中心内的固定凸起被枢转地连接。使用前，如图4所示，手柄125a和125b被容纳在凹陷部分121内。当使用手柄125a和125b时，手柄125a和125b的外侧被枢转直至垂直位置，这样，如图5所示，手柄125a和125b相互面对。

优选地，当手柄125a和125b利用固定凸起123被座落在凹陷部分121内时，它们具有小于凹陷部分121的深度的高度。当集尘单元100被安装在吸尘器主体11内且主盖14(图1)被连接至吸尘器主体11时，主盖15的底侧与盖120的顶侧紧密接触。

如图4所示，锁定单元130包括与盖120的一个下侧结合的枢轴133。用于旋转枢轴133的杆131被安装在枢轴133的一个侧面。第一和第二驱动钩135a和135b以彼此预定的间隔被设置在枢轴133的相对端，并与枢轴133的旋转相关联旋转与枢轴133的旋转角度相同的度数。此外，第一和第二固定钩139a和139b被设置在形成在集尘单元100的集尘主体110的一侧的接收部分119内，用于与第一和第二驱动钩135a和135b的搭接连接。

为了让第一和第二驱动钩135a分别和135b与第一和第二固定钩139a和139b弹性搭接连接，锁定单元130在枢轴133一侧可以包括复位弹簧137。如图6A所示，复位弹簧137通过其中间部分140被固定至枢轴133，并通过其一端142由盖120的下表面支撑，并通过其另一端144被固定至形成在第一驱动钩135a上的锁定凸起136。

图6A和6B是显示根据图4的锁定单元130的操作的盖120的锁定和排放状态的部分截面图。

锁定单元130的操作参照随后的图6A和6B来描述。由于第一驱动钩135a和第一固定钩139a的锁定和排放操作分别以与第二驱动钩135b和第二固定钩139b同样的方式被执行，仅第一驱动和固定钩135a和139a的操作将被解释。

参照图6A，在锁定状态中，第一驱动钩135a通过复位弹簧137的弹性与第一固定钩139a搭接连接。为了排放用于从集尘单元110移除盖120的锁定单元130，杆131枢转离开集尘单元110预定的角度，直到第一驱动和固定钩135a和139a彼此排放。

相应地，第一驱动钩135a与枢轴133沿着从集尘单元110离开的方向一起枢转。结果，第一驱动钩135a和第一固定构139a之间的搭接连接被排放，以此排放锁定单元130。然后，盖120通过简单地操作杆131而可以从吸尘器主体110分开。

根据本发明实施例的自动吸尘器10的吸尘操作现在将在下文中进行描述。

通电后，自动吸尘器10沿着预定的路线在将要被清洁的表面上行进，经抽吸电动机(未显示)通过吸入口21吸入空气和灰尘，如图7所示。通过吸入口21吸入的承载灰尘的空气沿着抽吸通道P1被引导至旋风器部分116的下部，然后至螺旋通道P2。灰尘和空气沿着螺旋通道P2上升，其旋转力增加的越来越大。在完全通过螺旋通道P2后，利用旋转的空气的离心力，灰尘从空气被分离。由于离心力，灰尘粘附至外筒113的内壁上，然后被收集到收集部分117内。

被分离灰尘的空气沿内筒111下降返回，沿着排放通道P3移动，并通过排放口23被吸入电动机室17。吸入电动机室17的空气通过抽吸电动机(未显示)并被排放至吸尘器主体11的外面。

根据上述的本发明的实施例，旋风器部分116，内筒111，和收集部分117被横向地安置，抽吸通道P1的部分和排放通P3与旋风器部分116被重叠地设置。因此，自动吸尘器10可以以细长的紧凑形状来实现。

此外，因为旋转力被施加在通过形成在旋风器部分116内的螺旋通道P2吸入旋风器部分116的空气上，可以保证高平均抽吸力和高初始抽吸力。

此外，被枢转地安装在盖120的凹陷部分121内的至少一个手柄125a和125b方便使集尘单元110从吸尘器主体110取出，而不用改变旋风器部分116的整个轮廓或降低旋风器部分116的灰尘分离性能。相应地，集尘单元100可以相对吸尘器主体110被方便地安装和分离，且自动吸尘器10和集尘单元100的维护也变得方便。此外，因为盖120被可锁定地连接至集尘单元100，被分离的灰尘收集在集尘单元100内。因此，防止环境污染，以此实现吸尘器的卫生使用。

尽管本发明参照一些实施例已经被显示和描述，在不背离所附权利要求限定的本发明精神和范围的前提下，普通技术人员可以对形式和细节进行多种改变。

Claims (11)

1、一种自动吸尘器，包括：

集尘单元，所述集尘单元包括：

旋风器部分，所述旋风器部分从通过其下部吸入的承载灰尘的空气产生向上的旋转气流，使用离心力从空气分离所述灰尘，并通过其中心部分将被分离灰尘的空气排放至下部；和

收集部分，所述收集部分围绕所述旋风器部分并接收从所述空气被离心地分离的灰尘。

2、根据权利要求1所述的自动吸尘器，其中，所述集尘单元包括排放通道，所述排放通道用于将通过所述旋风器部分分离了灰尘的空气引导至排放口。

3、根据权利要求1所述的自动吸尘器，其中，所述旋风器部分包括：

内筒，用于通过所述内筒将被分离了灰尘的空气排放至所述排放通道；

外筒，所述外筒围绕所述内筒，并在所述旋风器部分和所述收集部分之间形成边界；和

底壁，所述底壁设置在所述内筒和外筒处以形成螺旋通道，

其中，所述底壁分别地将抽吸通道的一侧和所述排放通道从螺旋通道隔离。

4、根据权利要求1所述的自动吸尘器，其中，所述集尘单元还包括可移除地连接至其上部以打开或关闭所述旋风器部分和所述收集部分的盖。

5、根据权利要求4所述的自动吸尘器，其中，所述盖包括：

凹陷部分，所述凹陷部分在与所述旋风器部分的内筒相对应的位置处设置在所述盖上并凹向所述内筒，以减小内筒的上端部分的体积，用于有利地排放通过旋风器部分被分离了灰尘的空气；和

至少一个手柄，所述手柄安装在所述凹陷部分内以帮助将所述集尘单元从所述吸尘器主体取出。

6、根据权利要求5所述的自动吸尘器，其中，至少一个所述手柄通过固定凸起被枢转地安装至所述凹陷部分。

7、根据权利要求4所述的自动吸尘器，还包括锁定单元，所述锁定单元用于可松开地将所述盖锁定至所述集尘单元。

8、根据权利要求7所述的自动吸尘器，其中所述锁定单元包括：

枢轴，所述枢轴可枢转地连接至所述盖的一下侧；

杆，所述杆连接至所述枢轴的一侧以旋转所述枢轴；

一个或更多个驱动钩，所述驱动钩连接至所述枢轴的端部并枢转与所述枢轴的旋转角度相同的角度；

一个或更多个固定钩，所述固定钩设置在所述集尘单元的一侧并与所述一个或更多个驱动钩搭接连接；和

复位弹簧，所述复位弹簧将弹力施加至所述枢轴以朝向对应的固定钩弹性地偏压所述一个或更多个驱动钩。

9、一种真空吸尘器，包括：

集尘单元，包括：

旋风器部分，所述旋风器部分从通过其下部吸入的承载灰尘的空气产生向上的旋转气流，利用离心力从空气分离灰尘，并通过其中心部分将被分离了灰尘的空气排放至下部；和

收集部分，所述收集部分围绕所述旋风器部分以接收从所述空气被离心地分离的灰尘，和

由此，所述集尘单元在其下部与排放通道重叠，所述排放通道用于将通过所述集尘单元分离灰尘的空气引导至排放口。

10、根据权利要求9所述的真空吸尘器，其中，所述集尘单元还包括可移除地连接至其上部以打开和关闭所述旋风器部分和所述收集部分的盖；以及

所述盖包括：

凹陷部分，所述凹陷部分在与所述旋风器部分的所述内筒相对应的位置处设置在所述盖上，以减小内筒的上端部分的体积，用于有利地排放通过所述旋风器部分分离灰尘的空气；和

一个或更多个手柄，所述手柄安装在所述凹陷内以帮助将所述集尘单元从所述吸尘器主体取出。

11、根据权利要求9所述的真空吸尘器，还包括用于可排放地将所述盖锁定至所述集尘单元的锁定单元，且

其中，所述锁定单元包括：

枢轴，所述枢轴可枢转地连接至所述盖的一个下侧；

杆，所述杆连接至所述枢轴的一侧以旋转所述枢轴；

一个或更多个驱动钩，通过其一端连接至所述枢轴的周边并以与所述枢轴的旋转角度相同的角度枢转；

一个或更多个固定钩，所述固定钩设置在所述集尘单元的一侧处并与一个或更多个所述驱动钩搭接连接；和

复位弹簧，所述复位弹簧对所述枢轴施加弹力以弹性地朝向对应的固定钩偏压所述一个或更多个驱动钩。

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