TW201637604A

TW201637604A - 電動吸塵器

Info

Publication number: TW201637604A
Application number: TW105101370A
Authority: TW
Inventors: Miron Sernecki; Frank Starflinger
Original assignee: Vorwerk Co Interholding
Priority date: 2015-01-21
Filing date: 2016-01-18
Publication date: 2016-11-01
Also published as: EP3047778A1; DE102015100818A1; CN105796006A; JP6691381B2; JP2016131879A

Abstract

本發明係有關於一種電動吸塵器(1)，其包括用於輸送載有待吸物之空氣的風扇(2)及設置在該風扇(2)之抽吸側上且用於容置具有過濾材料(4)之過濾元件(5)的過濾腔(3)，該過濾元件特別是濾袋，其中在該風扇(2)工作時，該過濾材料(4)至少部分被抽吸至該過濾腔(3)之內壁(6)。為增大該過濾元件(5)之有效過濾表面，而不增加製造難度及製造成本，本發明提出，該過濾腔(3)之內壁(6)具有至少一伸入該過濾腔(3)之內腔(7)的成形元件(8)，其中該成形元件(8)或該等成形元件(8)之總和伸入該過濾腔(3)之體積的大小占該過濾腔(3)除該成形元件(8)外剩餘的容積之大小的至少10%，較佳至少25%，直至100%。本發明亦有關於一種由電動吸塵器(1)及過濾元件(5)組成之系統。

Description

電動吸塵器

本發明係有關於一種電動吸塵器，其包括用於輸送載有待吸物之空氣的風扇及設置在該風扇之抽吸側上且用於容置具有過濾材料之過濾元件的過濾腔，該過濾元件特別是濾袋，其中在該風扇工作時，該過濾材料至少部分被抽吸至該過濾腔之內壁。

先前技術中詳細揭露過上述類型之電動吸塵器。此等吸塵器可構建為臥式吸塵器或手持式可充電吸塵器。風扇將自基底所清除之待吸物吸入設置在過濾腔中之過濾元件。隨後，所吸入之空氣穿過過濾元件之過濾材料，以便到達風扇，其中空氣所包含之待吸物被過濾材料攔截，使得僅清潔空氣到達風扇。此過濾元件通常由柔性材料構成，此材料藉由風扇之工作被吸向風扇，從而在過濾腔內部擴展。在此情況下，過濾材料被拉伸，從而為過濾過程提供儘可能大的有效過濾表面。

此外，先前技術中揭露過對過濾材料進行改良之不同措施，用以在所提供之過濾腔的容積恆定時，進一步增大有效過濾表面的大小。公開案EP 867 216 A1例如有關於一種過濾元件，其過濾材料被摺疊成鋸齒形且具有平面加固元件。此外，公開案EP 1 134 013 A1係有關於一種由多層過濾材料構成之打褶過濾元件，其中此等連續之層包含合併的聚合物區域，藉由該等聚合物區域加固材料，故毋需設置用來隔開該打褶結構之各褶皺的間隔件。

雖然上述措施絕對能增大有效過濾表面的大小，但此等措施製造難度大且製造成本高。

有鑒於此，本發明之目的在於提出一種替代方案，該替代方案能增大過濾元件之有效過濾表面，而不存在上述之缺點。

本發明用以達成上述目的之解決方案在於提出一種電動吸塵器，其中該過濾腔之內壁具有至少一伸入該過濾腔之內腔的成形元件，其中該成形元件或該等成形元件之總和伸入該過濾腔之體積的大小占該過濾腔除該成形元件外剩餘的容積之大小的至少10%，較佳至少25%，直至100%。

根據本發明，藉由對該吸塵器之可供過濾元件插入的過濾腔進行修改而實現改良。具體而言，如此對該過濾腔之內壁進行改良，使得該內壁具有用於貼靠該過濾材料之至少一分區的表面增大結構。過濾材料貼靠在該結構上，致使該結構被傳遞至過濾材料，使得過濾元件之有效過濾表面能夠變大，而不必增大該過濾腔，亦不必非期望地增大該吸塵器。為使本發明達到最佳使用效果，建議在過濾腔內插入更大的過濾元件，即過濾材料具有更大表面的過濾元件。根據本發明，藉由伸入過濾腔之內腔的成形元件對過濾腔之內壁進行改良。可僅設置單獨一個成形元件，或者替代性地同時設置數個成形元件。該成形元件或該等成形元件可與過濾腔之內壁一體成型，或者例如藉由膠黏、焊接或類似連接方法與其連接。

為補償因插入過濾元件而總會造成的壓力損失並增大穿過該過濾材料之氣流，本發明提出，該成形元件或該等成形元件之總和(若過濾腔中設有數個成形元件)伸入過濾腔之體積的大小占過濾腔除該等成形元件外剩餘的容積之大小的至少10%，較佳至少25%，直至100%。視實踐中吸塵器內部收集待吸物所需要的容積而定，該成形元件或該等成形元件之體積可占過濾腔供待吸物使用之容積的10%至100%，故同時尚留有大小合適的容積用於待吸物，使得使用者毋需頻繁更換過濾元件。就常用之家用吸塵器而言，合適的方案在於，成形元件伸入過濾腔之體積的大小最大等於過濾腔之用於收集待吸物的剩餘容積。此外，實踐結果表明，該成形元件伸入過濾腔之體積同樣存在一個最小尺寸，在低於該最小尺寸時，有效過濾表面基本上不會變大，使得吸塵器過濾腔的製造難度與所達到的效果並不形成有益比例。

本發明進一步提出，該過濾腔之由該成形元件或該等成形元件形成之內壁區域的大小占該過濾腔之整個內壁的大小之至少10%，較佳至少25%，直至100%。因此，該成形元件或該等成形元件可僅以一定比例形成該過濾腔之內壁或者亦可替代性地完全形成該內壁。特定言之，該等成形元件可形成該內壁之規則結構，例如具有規律性反覆之元件，如筋部、條狀物、凸塊、角錐或類似元件。

本發明提出，該成形元件為具有空心結構之心軸，該心軸自該過濾腔之對應該風扇之抽吸側的一側伸入該過濾腔之內腔。根據該技術方案，過濾材料在風扇工作時包住心軸外側，使得所吸入之空氣可穿過過濾材料流入心軸之空腔，而後如在流道中般被導引至風扇。為此，該心軸在其心軸壁上具有心軸開口，經過濾之空氣可經由該等心軸開口進入心軸之空腔。有益地，該心軸在其端面同樣具有一或數個心軸開口，經過濾之空氣同樣可經由該等心軸開口流入心軸之空腔。

此外，該心軸例如可具有星形橫截面，使得該心軸之周面能提供比橫截面呈圓形之心軸(前提在於外徑相同)更大的表面。

該心軸可有益地設置在該吸塵器之第一殼體分區上，而此外，該過濾腔則形成於可與其連接之第二殼體分區中。例如將過濾元件插入第二殼體分區，其中隨後將第一殼體分區與第二殼體分區連接，藉此，心軸在吸塵器之組裝狀態下伸入第二殼體分區之結構空間，進而伸入過濾腔。

此外，作為心軸之替代或補充性方案，亦可構建條狀成形元件，其中特定言之，數個條狀成形元件大致彼此平行以及/或者大致沿該風扇之抽吸方向設置。根據一種實施方案，該過濾腔之內壁可具有類似平行筋部之條狀成形元件，其中為提供通向該風扇之流徑，本發明提出，該等條狀物沿該風扇之抽吸方向設置。此方案特別適合吸塵器的過濾腔及風扇係線性連續設置之情形。在此情況下，該等成形元件亦可同時用作間隔件，其阻止過濾元件之過濾材料完全貼靠在過濾腔之內壁上。特定言之，僅成形元件之特定分區可與過濾材料發生接觸，而成形元件以過濾腔之內腔中心為起點且進一步設置在外側之分區不與過濾材料發生接觸。此點特別取決於成形元件伸入過濾腔之內腔的程度以及過濾元件之體積相對過濾腔之容積的大小。

除前述吸塵器外，本發明亦提出一種由電動吸塵器及過濾元件組成之系統，該電動吸塵器特別是前述之吸塵器，其具有用於輸送載有待吸物之空氣的風扇及設置在該風扇之抽吸側的過濾腔，該過濾元件特別是濾袋，可設置在該吸塵器之過濾腔中，其中該過濾元件具有可以位置固定之方式固定在該過濾腔中之底板及過濾材料，在該風扇工作時，該過濾材料至少部分被抽吸至該過濾腔之內壁，其中該過濾腔之內壁具有至少一伸入該過濾腔之內腔的成形元件，其中該過濾腔之由該成形元件或該等成形元件形成之內壁區域的大小占該過濾腔之整個內壁的大小之至少10%，較佳至少25%，直至100%。

由此所產生之優點與前述關於該吸塵器之優點相一致。

本發明進一步提出，該過濾材料之有效過濾表面的大小大致上特別占該過濾腔之整個內壁的大小加上由該成形元件或該等成形元件形成之內壁區域的大小並扣除該過濾元件之底板朝向該過濾腔之表面的大小的90%至100%。由此提出一種由吸塵器及過濾元件組成之系統，其中該過濾元件之過濾材料的有效過濾表面之大小以最佳效果與該過濾腔之內壁的大小相適配。過濾材料之表面正好如此之大，使得在過濾元件達到最大展開程度時(在風扇開啟時)，過濾腔之內壁的表面幾乎完全覆蓋該內壁。特定言之，本發明提出，有效過濾表面之大小占該內壁(不包括被過濾元件之底板所覆蓋的面)之大小的90%至100%。若有效過濾表面略小，則過濾腔之內壁上存在不與過濾材料接觸之區域，使得經過濾之空氣能更容易地流過過濾材料。

本發明提出，該過濾元件至少部分與該過濾腔之內壁隔開，以便為經該過濾材料過濾的空氣提供通向該風扇之流徑。此隔開的有益實現方式在於選擇過濾材料之有效過濾表面的大小與過濾腔之整個內壁扣除被底板所覆蓋之面的大小之比例。因此，該成形元件一方面承擔使過濾材料成形以提供特別大的有效過濾表面之功能，另一方面承擔將過濾材料與過濾腔之內壁的分區隔開之功能，以便穿過過濾材料之空氣能沿著過濾元件之外側流動，從而到達風扇。

本發明提出，該過濾材料具有基本易彎曲之材料，特別是纖維網及/或織物。在風扇工作時，此種材料可較為容易地被抽吸至過濾腔之內壁，使得過濾元件能夠特別快地形成所需之形狀並儘可能可靠地貼靠至內壁之由該等成形元件形成的結構。

下面結合實施例對本發明進行詳細說明。

1‧‧‧吸塵器

2‧‧‧風扇

3‧‧‧過濾腔

4‧‧‧過濾材料

5‧‧‧過濾元件

6‧‧‧內壁

7‧‧‧內腔

8‧‧‧成形元件

9‧‧‧心軸

10‧‧‧底板

11‧‧‧流徑

12‧‧‧排氣口

13‧‧‧開關

14‧‧‧上殼體部件

15‧‧‧下殼體部件

16‧‧‧過濾開口

17‧‧‧翻蓋

18‧‧‧心軸開口

19‧‧‧心軸壁

20‧‧‧心軸條

21‧‧‧殼體部件末端區域

22‧‧‧吸入口

23‧‧‧壁脊

24‧‧‧握持部

25‧‧‧抽吸口

26‧‧‧抽吸通道

27‧‧‧環

28‧‧‧輻條

29‧‧‧環

圖1為本發明之吸塵器之俯視透視圖；圖2為該吸塵器之分區剖面圖；圖3為根據第一實施方式之吸塵器過濾腔；圖4為根據第二實施方式之過濾腔；圖5為根據第三實施方式之過濾腔；及圖6為根據第四實施方式之過濾腔。

圖1示出本發明之吸塵器1，其例示性地構建為手持式可充電吸塵器。吸塵器1之殼體由上殼體部件14及下殼體部件15組成。在上殼體部件14上設有握持部24，使用者可在清潔過程中透過該握持部控制吸塵器1。在上殼體部件14中設置有風扇2，可藉由開關13打開或關閉該風扇。藉由風扇2可將待吸物自待清潔之基底吸入，其中離開風扇2之空氣可經由排氣口12逸入周圍環境。下殼體部件15與上殼體部件14連接，例如藉由卡扣連接或插式連接。上殼體部件14及下殼體部件15亦可有益地藉由鉸鏈相連，使得該二殼體部件14、15可彼此相對偏轉。下殼體部件15具有抽吸口25，在風扇2工作時，可經由該抽吸口將載有待吸物之空氣吸入下殼體部件15。在下殼體部件15中設有過濾腔3，具有過濾材料4之過濾元件5插入該過濾腔。被風扇2經抽吸口25吸入吸塵器1之空氣首先流過設置在過濾腔3中之過濾元件5，隨後作為經過濾之空氣流至風扇2，最終經由排氣口12被重新釋放至周圍環境。

圖2為上殼體部件14及下殼體部件15之分區剖面圖。下殼體部件15具有過濾腔3，過濾元件5設置在該過濾腔中。過濾元件5由底板10及設置在其上之過濾材料4組成。底板10由塑膠及/或紙板製成。設置在該底板上之過濾材料4例如為微細纖維網、紡織物或類似物質。底板10固定在過濾腔3內部，使得該底板位置固定地與過濾腔3之內壁6連接。

底板10具有包括翻蓋17之過濾開口16，所吸入之空氣可經由該過濾開口進入過濾元件5。過濾材料4之流阻導致過濾元件5充氣，使得過濾材料4朝過濾腔3之內壁6方向膨脹，其中在過濾材料4與內壁6間至少部分保留流徑11，以便經過濾之空氣能再次離開過濾元件5。

吸塵器1之上殼體部件14具有抽吸通道26，風扇2 設置在該抽吸通道中。抽吸通道26自殼體部件末端區域21通向排氣口12，該殼體部件末端區域在吸塵器1之組裝狀態下與下殼體部件15接觸。上殼體部件14之殼體部件末端區域21具有一或數個吸入口22，空氣可經由該吸入口自下殼體部件15之過濾腔3流入上殼體部件14之抽吸通道26。此外，殼體部件末端區域21具有成形元件8，其在此構建為心軸9。心軸9具有大致為柱形之形狀，其內部採用空心設計方案，從而形成抽吸通道26之延長部分。該心軸之外套，即心軸壁19，因設有心軸開口18而部分透氣，使得空氣能夠流入心軸9並到達風扇2。

圖3以局部放大圖示出與上殼體部件14之殼體部件末端區域21連接的過濾腔3。該圖示出殼體部件末端區域21之實施方式，其大致上具有外環27，輻條28以該外環為起點通向支承心軸9之中心環29。吸入口22形成於相鄰輻條28間。心軸9具有包括數個心軸開口之18之心軸壁19，該等心軸開口既分佈在柱形心軸9之柱面上，亦分佈在指向過濾腔3之端面上。該端面同樣亦可由唯一一個較大之心軸開口18形成。過濾元件5之過濾材料4被引向過濾腔3之內壁6及心軸壁19，其中在過濾材料4與過濾腔3之內壁6間保留流徑11，以便穿過過濾材料4之空氣能流至風扇2。

圖4示出伸入過濾腔3之成形元件8的替代實施方式，其中成形元件8同樣大致上仍構建為心軸9。心軸9在此由數個心軸條20組成，該等心軸條以殼體部件末端區域21之中心環29為起點伸入下殼體部件15之過濾腔3。在相鄰心軸條20之間形成心軸開口18，自過濾元件5排出之空氣可透過該等心軸開口進入心軸9之空心結構。

圖5及圖6為本發明之其他實施方式的橫截面圖，其中成形元件8構建為具有星形橫截面之柱形心軸9。該等圖式示出插入過濾腔3之內腔7的過濾元件5，該過濾元件之過濾材料4在提供流徑11之情況下接近過濾腔3之內壁6。其中，過濾材料4貼靠在心軸9之心軸壁19上。在心軸壁19上形成有心軸開口18，用以使空氣自過濾元件5流入心軸9。此外，心軸9之端面形成另一心軸開口18。心軸壁19藉由其星形橫截面而具有比橫截面呈圓形之相應心軸更大的面積。

如圖6所示，過濾腔3具有數個壁脊23作為心軸9之補充，該等壁脊同樣為本發明所指的成形元件8。壁脊23以平行於過濾腔3之縱向延伸的方式形成於內壁6上。在此情況下，壁脊23不僅用作過濾材料4相對內壁6之分區的間隔件，亦用作使過濾材料4成形之成形元件8。

本發明之原理在於，吸塵器1之使用者將上殼體部件14與下殼體部件15分離，例如將殼體部件14、15中之一者自另一殼體部件14、15轉離，以便將過濾元件5插入過濾腔3。此時，形成於下殼體部件15中之過濾腔3打開以容置過濾元件5。使用者將過濾元件5之底板10卡鎖在過濾腔3中，使得該底板以位置固定之方式設置在下殼體部件15中。然後，使用者將下殼體部件15與上殼體部件14連接，使得吸塵器1可用於抽吸過程。

風扇2啟動時，載有待吸物之空氣被吸入下殼體部件15之抽吸口25並經由設置在底板10上之過濾開口16進入過濾元件5。為此，藉由風扇2所產生之負壓打開底板10之翻蓋17。流入過濾元件5之空氣遇到過濾元件5之過濾材料4所產生的阻力，使得過濾材料4充氣並在過濾腔3內部擴展。在此情況下，過濾材料4與構建在過濾腔3中之成形元件8，即心軸9及可能存在之壁脊23，發生接觸。

過濾材料4之表面的大小與內壁6整體所提供之接觸面的大小相適配。具體而言，在圖示實施方案中，過濾材料4採用此種大小，使得過濾材料4完全貼靠在心軸9上並在形成流徑11之情況下接近過濾腔3之內壁6的餘下區域。為了形成流徑11，可在過濾材料4與內壁6之間保留數毫米之距離，例如小於5mm。為了均勻地隔開過濾材料4與內壁6，亦即為了至少部分確保流徑11，過濾腔3之構建為壁脊23的成形元件8可同時用作間隔件，其中過濾材料4僅包住壁脊23之伸入過濾腔3的內腔7之末端區域且在壁脊23之根部區域中在形成流徑11之情況下與內壁6隔開。

為使得過濾材料4之有效過濾表面的大小與成形元件8旁邊為被吸入過濾元件5的待吸物所預留之容積間形成有利於吸塵器1之工作的比例，伸入過濾腔3之成形元件8的大小在此約占過濾腔3之餘下容積的10%至20%。藉此，過濾腔3的絕大部分分區可用來收集待吸物，而同時，過濾材料4之有效過濾表面因貼靠於成形元件8而增大。亦可採用數個其他配置方案，在該等配置方案中，成形元件8佔據過濾腔3更大的分區。在此情況下，過濾腔3內部用於待吸物之容積減少，而同時增大過濾材料4之有效過濾表面的大小。視吸塵器1所需之特性而定，可優先選擇其中一項或另一項特性。