TW201639512A

TW201639512A - 用於吸塵器之過濾器

Info

Publication number: TW201639512A
Application number: TW105109662A
Authority: TW
Inventors: Frank Starflinger
Original assignee: Vorwerk Co Interholding
Priority date: 2015-03-30
Filing date: 2016-03-28
Publication date: 2016-11-16
Also published as: ITUA20161977A1; CN105996901A; CN105996901B; DE102015104896A1

Abstract

本發明係有關於一種用於吸塵器之過濾器，此過濾器包括濾籃(16)及過濾元件(15)，其中，濾籃(16)在其一側具有過濾器底部(13)，且在其另一側具有過濾器頭部(14)，過濾元件(15)則具有閉合的側面，該過濾元件係藉由該側面包圍住濾籃(16)，且透過該側面在其一側連接過濾器底部(13)，而在其另一側連接過濾器頭部(14)，並且，過濾元件(15)之該側面具有打褶佈置的褶襇(17)。本發明提出：該等打褶佈置的褶襇(17)之至少一部分被建構為橫向於過濾元件(15)之縱軸(L)而延伸的環形打褶的褶襇(17)，其中，在此等橫向於縱軸(L)而延伸的環形打褶的褶襇(17)之區域，在濾籃(16)與過濾元件(15)之間形成有空隙。藉此，提供一種用於吸塵器之過濾器，此過濾器能使過濾元件(15)得到有效清潔，且同時提供形狀穩定之過濾元件(15)，藉由該過濾元件，可在過濾器的長期使用過程中，可靠地清除氣流中之微塵及/或粗粒污物。

Description

用於吸塵器之過濾器

本發明係有關於一種用於吸塵器之過濾器，此種過濾器包括濾籃及過濾元件，其中，該濾籃在其一側具有過濾器底部，且在其另一側具有過濾器頭部，該過濾元件則具有閉合的側面，該過濾元件係藉由該側面包圍住濾籃，且透過該側面在其一側連接該過濾器底部，而在其另一側連接該過濾器頭部，並且，該過濾元件之該側面具有打褶佈置之褶襇。

日常生活中許多領域會使用吸塵器，特別是，電動吸塵器，例如用來清潔地板。所有的吸塵器類型實際皆存在以下共同點：具有濾芯以清除吸入氣流中之塵粒及/或粗粒污物。亦可使用可藉由吸塵器中之可逆氣流加以清潔的永久過濾器。其中，吸塵器例如可自抽吸模式切換至吹洗模式(亦稱清潔模式)，在吹洗模式下，氣流以相反於抽吸模式之方向穿過過濾元件。

其中，例如使用具有柱形或錐形過濾表面之過濾器。實踐中，往往使用柱形過濾器來除塵。錐形過濾器增大集塵室容積，從而能改良灰塵及污物之排出。無論何種過濾器形狀，一般皆在過濾面之區域使用打褶佈置之褶襇，以形成儘可能大的過濾面。同時，該等褶襇能提高所用過濾器之形狀穩定性，從而一方面簡化例如安裝時之過濾器操作，另一方面防止灰塵及/或粗粒污物損壞過濾表面。由此，傳統過濾器之褶襇通常係形成一個形狀穩定的輪廓，從而確保正常的抽吸操作，及在吹洗模式下清潔過濾器時正常的清潔操作。

EP 1 315 442 B1揭露一種包含柱形過濾器之無塵袋吸塵器。其過濾器具有採用旋轉對稱結構之濾籃、底板、蓋子、及設於底板與蓋子之間的過濾元件。其過濾元件採用大體上呈環形及柱形之結構，且具有沿過濾器縱軸之方向打褶的褶襇。過濾元件在工作時係保持在底板與蓋子之間，且藉由濾籃而被穩定。

本發明之目的在於提供一種用於吸塵器之過濾器，此種過濾器能使過濾元件得到有效清潔，且同時提供形狀穩定之過濾元件，藉由此過濾元件，可在過濾器的長期使用過程中，可靠地清除氣流中之微塵及/或粗粒污物。

獨立項之特徵為本發明用以達成其目的之解決方案。本發明之有益技術方案包含於附屬項中。需要指出的是，下述實施例不具限制性，確切而言，說明書及附屬項中之實施例可與圖式中所示出之實施方式相結合。

根據請求項1，本發明用以達成上述目的之解決方案為一種用於吸塵器之過濾器，此過濾器包括濾籃及過濾元件，其中，該濾籃在其一側具有過濾器底部，且在其另一側具有過濾器頭部，該過濾元件具有閉合的側面，該過濾元件係藉由該側面包圍住該濾籃，且透過該側面在其一側連接該過濾器底部，而在其另一側連接該過濾器頭部，並且，該過濾元件之該側面具有打褶佈置的褶襇。在此提出，該等打褶佈置的褶襇之至少一部分被建構為橫向於該過濾元件之縱軸而延伸的環形打褶的褶襇，其中，在此等橫向於該縱軸而延伸的環形打褶的褶襇之區域，在該濾籃與該過濾元件之間形成有空隙。環形打褶的褶襇亦可稱作打褶佈置的環褶。根據本發明之尤佳的技術方案，該過濾元件之所有的打褶佈置的褶襇皆被建構為此種環形打褶的褶襇。

在此，縱軸係指過濾元件自其連接過濾器底部一側至其連接過濾器頭部一側之伸展方向。

根據本發明，環形打褶的褶襇之至少一部分橫向於過濾元件之縱軸而延伸，且在過濾元件與濾籃之間留下一定空隙，藉此可取得諸多優點，詳見下文。

此過濾器具有支撐過濾元件之濾籃，然而，在此等橫向於縱軸而延伸的環形打褶的褶襇之區域，在濾籃與過濾元件之間形成有空隙。換言之，過濾元件及其環形打褶的褶襇並非整周皆固定貼靠於濾籃之側面。

因此，本發明之過濾元件結構的優點在於，透過橫向於過濾元件之縱軸進行摺疊，一方面能提供形狀穩定的過濾元件，另一方面使得過濾元件可在過濾器頭部與過濾器底部之間的區域內相對於濾籃進行運動。

透過橫向於縱軸而延伸的環形打褶的褶襇之區域內之空隙，若非(a)在濾籃與過濾元件之間直接形成一跨越此等褶襇中之數者的間隙，則是(b)至少可形成此間隙。換言之：若過濾元件與濾籃之間未透過空隙而係自動形成該間隙，則至少可利用該空隙來產生此間隙。為此，過濾元件在已有空隙範圍內相對於濾籃進行移動及/或變形，直至形成該間隙。

透過形成間隙，過濾元件可至少部分與濾籃分離，其中，過濾元件在其他位置上碰觸濾籃。過濾元件發生滾動運動及/或拍打運動。例如在過濾器設於吸塵器中之情況下，可透過以下方式實現過濾元件相對於濾籃之此種運動，即，當吸塵器以吹洗模式工作時，將氣流自濾籃內區穿過濾籃引向過濾元件。以其縱軸為參照，過濾元件或過濾元件之部分的運動可為軸向運動及/或徑向運動。

在此，吹洗模式係定義吸塵器之如下工作方式：氣流以相反於抽吸模式之方向自內向外穿過過濾器。當吸塵器以抽吸模式工作時，吸塵器吸入髒空氣，並藉由過濾元件清除其中之污物。其中，自外部為過濾元件施加氣流，使得污物留在過濾元件中，僅氣流穿過過濾元件及濾籃進入過濾器內部。此工作方式係藉由風扇吸入空氣，故被稱作抽吸模式。而吹洗模式係以反向氣流工作，其中風扇產生與抽吸模式之氣流方向相反的氣流。

此反向氣流可藉由包含於吸塵器中之風扇、或藉由單獨的風扇而產生。對於吹洗模式而言，要點在於，氣流自過濾器內部穿過濾籃流向過濾元件，從而可藉由此氣流實現過濾元件的定向清潔。

此時，若在吹洗模式下為本發明之過濾元件施加例如來自設於過濾器內部之旋轉單元的氣流，則空氣會穿過濾籃流向過濾元件，並穿過過濾元件，從而透過此氣流向過濾元件施加力。本發明所提供之過濾元件包含橫向於過濾元件之縱軸而延伸的褶襇，且相對於濾籃形成空隙，由此，過濾元件並非固定地貼靠於濾籃，而是能至少局部地與濾籃分離。

旋轉單元較佳地可作旋轉運動，使得，過濾元件與濾籃之上述分離現象係發生於過濾元件周邊。藉此，可實現過濾元件在濾籃上的升降運動。過濾元件之此種滾動運動或拍打運動能改良過濾元件之清潔效果。因此，過濾元件並非僅只透過脈衝式地施加氣流而得到清潔，而是同時透過過濾元件相對於起支撐作用且位置固定的濾籃進行運動而得到清潔。本發明為過濾元件之褶襇所設計的定向，實現了過濾元件的分離，即，過濾元件與濾籃之間的相對運動，但同時亦使得過濾元件在未加載狀態下能夠形狀穩定地貼靠於濾籃，從而確保過濾器在應用於吸塵器時具有較長之使用壽命。

根據本發明之較佳實施方式，過濾元件在其外側褶端具有一致的直徑，從而形成大體上呈柱形且包含褶襇的過濾器。柱形過濾器具有能提供儘可能大的過濾面以清潔氣流之優點。此外，便於對例如吹洗模式下過濾器內部之流態進行統一調節。

在另一實施方式中，過濾元件在其外側褶端具有沿過濾元件之縱軸自過濾器底部朝過濾器頭部方向變小的直徑，從而形成大體上呈錐形且包含褶襇的過濾器。過濾器底部較佳地一方面用於固定過濾元件，另一方面用於將過濾器容置於吸塵器中。錐形的過濾器具有能在吹洗模式下輕鬆地排出位於過濾器之徑向外周的粗粒污物之優點。

過濾器(特別是，錐形的過濾器)較佳係設於至少局部呈柱形的集塵室中。將錐形過濾器與柱形集塵室相結合，如此可增大朝向過濾器頭部的面積，以排出雜質，特別是，粗粒污物。

在另一實施方式中，過濾元件之褶襇在未加載狀態下係沿濾籃而貼靠於濾籃。在此，術語「未加載狀態」係指過濾元件不受到力的作用，意即，尤其亦不受到來自於濾籃內部之氣流的作用。根據褶襇定向，濾籃一方面用作支撐元件，此外還用於穩定褶角。在此，呈環形包圍濾籃之褶襇至少在未加載狀態下以其徑向內端貼靠於濾籃，藉此將褶襇定位。

在本發明範圍內，僅過濾元件之一部分褶襇橫向於過濾元件之縱軸而延伸，便已足夠。藉此，可至少確保，在此區域內使過濾元件得到效果極好之清潔，例如參閱前文。但，根據本發明進一步之較佳方案，過濾元件之所有褶襇皆橫向於過濾元件之縱軸而延伸。藉此，可取得以下優點，即，在吸塵器之吹洗模式下，實際地使過濾元件之所有區域皆得到有效清潔。

此外，在此情形下，過濾元件尤佳係整體地採用旋轉對稱結構。如此亦能使過濾元件得到更好的有效清潔，且能簡化其製造。

最後，在此情形下，濾籃亦較佳地採用旋轉對稱結構。此點確保了過濾元件之所有區域皆得到可靠支撐，此外，能確保清潔時可將過濾元件之所有區域皆「拍打乾淨」。

過濾元件與過濾器頭部或過濾器底部之連接可透過不同方式實現。具體而言，下述情形基本上是可行的：過濾元件在其連接過濾器頭部或過濾器底部之區域內的形狀，有別於過濾元件在過濾器頭部與過濾器底部間之區域內的形狀。

然而，根據本發明進一步之較佳方案，過濾器頭部具有環形末端，而且，過濾元件係藉由向內延伸的面而固定在過濾器頭部之環形末端上。如此構成進一步之較佳方案，此方案尤佳地在以下情形下實現，即，濾籃及過濾元件採用旋轉對稱結構。過濾元件藉由向內延伸的面而固定在過濾器頭部之環形末端上，藉此，主要能實現以下目標，即，建構儘可能大的過濾面。相應地，根據本發明進一步之較佳方案，替代或補充性地，過濾器底部具有環形末端，其中，過濾元件藉由向外延伸的面而固定在過濾器底部之環形末端上。其目標亦為建構儘可能大的過濾面。另外，藉此，可在過濾器底部上形成一個近乎橫向於過濾元件之縱向而延伸佈置的面，此面在吹洗模式下可供清潔用氣流穿過。

在此情形下，根據本發明進一步之尤佳方案，該向外延伸的面與過濾元件之縱軸夾一角度，此角度大於等於75°，較佳大於等於80°，尤佳大於等於85°。因為，過濾元件之向外延伸的面在過濾器底部區域與過濾元件之縱軸所夾的角度愈大，則此面在吹洗模式下能愈有效地被用於清潔過濾元件之氣流所穿過。

此外，本發明亦有關於前述過濾器之應用，其特徵在於：自其濾籃內側對其過濾元件脈衝式施加氣流，從而實現該過濾元件在該濾籃上之升降運動。此為前述之在濾籃上將過濾元件實際地「拍打乾淨」的清潔過程。就此而言，過濾元件之升降運動尤佳係如下：過濾元件在下降運動結束時碰觸到濾籃，藉此，將容置於過濾元件中之諸如塵粒及/或粗粒污物等雜質有效清除出過濾元件。

最後，本發明亦有關於一種包含前述過濾器之吸塵器，其特徵在於：此種吸塵器設有用於自其濾籃內側對其過濾元件脈衝式施加氣流之裝置。藉由此種吸塵器，可透過上述升降運動將過濾元件「拍打乾淨」，從而使過濾元件得到如前所述之有效清潔。

下面參照所附圖式並結合較佳實施例詳細闡述本發明。然而，實施例原則上對本發明不構成限制，而是僅為有益實施方式。圖示特徵可作為單項特徵或特徵組合與說明書及申請專利範圍中的其他特徵結合實施。

1‧‧‧(柱形)過濾器

2‧‧‧過濾器底部

3‧‧‧過濾元件

4‧‧‧蓋子元件

5‧‧‧褶襇

6‧‧‧(錐形)過濾器

7‧‧‧蓋子元件

8‧‧‧過濾器底部

9‧‧‧褶襇

10‧‧‧過濾元件

11‧‧‧漸細區域

12‧‧‧(錐形)過濾器

13‧‧‧過濾器底部

14‧‧‧過濾器頭部

15‧‧‧過濾元件

16‧‧‧濾籃

17‧‧‧褶襇

18‧‧‧黏接區

19‧‧‧(過濾元件/過濾器底部)環形末端

20‧‧‧補償褶

21‧‧‧容置元件

22,23‧‧‧開口

24‧‧‧(吸塵器)殼體部件

25‧‧‧旋轉元件

26‧‧‧(過濾器)內區

27‧‧‧臂

28‧‧‧縫式噴嘴

29‧‧‧(過濾元件/過濾器頭部)環形末端

G‧‧‧間隙

L‧‧‧(過濾器/過濾元件)縱軸/軸線

S‧‧‧氣流

α‧‧‧褶角

圖1為先前技術之柱形過濾器之透視立體圖；圖2為先前技術之錐形過濾器之透視立體圖；圖3為本發明較佳實施方式之過濾器之透視立體圖；圖4為沿圖3中IV-IV線所截取之剖面圖；圖5為圖3所示過濾器裝入吸塵器後在抽吸模式下之局部剖面圖；圖6為圖3所示過濾器裝入吸塵器後在吹洗模式下之局部剖面圖。

圖1以透視立體圖再現傳統的柱形過濾器1。此柱形過濾器設有過濾元件3，且在其一端具有過濾器底部2，而在其另一端具有蓋子元件4。過濾元件3設有褶襇5，諸褶襇沿過濾器1之延伸方向而自過濾器底部2延伸至蓋子元件4，即，沿過濾元件3之縱向延伸。過濾元件3被過濾器底部2及蓋子元件4圍住，為此，過濾元件3與過濾器底部2及蓋子元件4黏接在一起。在此種結構中，由於褶襇5沿過濾器1或過濾元件3之縱軸L之方向而定向，一方面雖能確保高度的穩定性及形狀可靠性，然而，另一方面，採用此種設計之褶襇5並不適於用來實現過濾元件3在徑向(即，垂直於過濾元件3之縱軸L)上的運動。

圖2以透視立體圖示出傳統的錐形過濾器6。過濾器 6具有蓋子元件7、過濾器底部8及設於二者之間的過濾元件10。過濾元件10設有自過濾器底部8延伸至蓋子元件7之褶襇9。其中，過濾元件10沿軸線L呈錐形一端呈漸細狀。

圖2所示過濾器6及圖1所示過濾器1的問題出在過濾器底部2、8及蓋子元件4、7區域之密封，因為，摺疊式過濾元件3、10之褶襇5、9增加了蓋子元件4、7及過濾器底部2、8的密封難度。為確保有效密封，而又鑒於褶襇5、9之存在，通常需要使用大量黏接劑。如此會造成過濾元件(至少其末端)進一步變硬之缺憾。另外，過濾元件3、10因褶襇5、9之方向而具有剛度，如此亦會使過濾器1、6之清潔變得困難。

圖3以透視立體圖示出本發明較佳實施方式之大體上呈錐形的旋轉對稱式過濾器12。此過濾器具有過濾器底部13、過濾器頭部14及沿過濾器12之縱軸L而延伸的過濾元件15。從圖中至少能看到濾籃16之局部。過濾元件15具有褶襇17，此等褶襇17的走向係橫向於過濾元件15之縱軸L。意即，相對於圖1及圖2所示之先前技術的定向，褶襇17的走向旋轉了90°。

圖3中亦示出過濾器頭部14之區域上之黏接區18。過濾元件15之環形末端29在過濾器頭部14上之黏接區18內平面地貼靠於濾籃16，且平面地連接於過濾器頭部14。在此，過濾元件15之環形末端29的平面連接確保了過濾元件15得到有效密封。同樣地，過濾元件15之環形末端19貼靠於過濾器底部13。藉此，亦在過濾器底部13之區域內在過濾元件15與過濾器底部13之間形成了有效的密封性連接。

圖4示出過濾器12沿圖3中IV-IV線所截取之剖面。圖中示出濾籃16之一體式結構，該濾籃16係用塑膠製成，即，作為塑膠射出成型件。在過濾器底部13之區域示出了過濾元件15與過濾器底部13之平面連接。在錐形的過濾器12之實施方式中，過濾器底部13之延伸程度超過褶襇17之外周，其中，補償褶20在褶襇17與過濾器底部13之間延伸。在此，補償褶20係確保了過濾元件15具有永久彈性功能，此特別有利於實現過濾元件15之滾動運動及拍打運動。

濾籃16沿縱軸L自過濾器底部13延伸至過濾器頭部14。濾籃16在過濾器頭部14之區域中具有容置元件21，此容置元件21係用於安裝圖中未進一步示出之旋轉元件。過濾器12採用旋轉對稱結構。濾籃16具有開口22、23，此等開口使得空氣例如在吹洗模式下可朝過濾元件15方向流過濾籃16。

在橫向於縱軸L而延伸的環形打褶的褶襇17之區域，在過濾元件15與濾籃16之間形成有空隙。透過此空隙，在濾籃16與過濾元件15之間形成一跨越該等褶襇17中之數者的間隙G，在圖4中，該間隙係形成於濾籃16下方。

圖5示出已安裝到位且處於抽吸模式下之過濾器12。過濾器12保持在吸塵器之殼體部件24上。過濾器12內部設有旋轉元件25，其係以可旋轉之方式一端安裝在殼體部件24中，另一端則安裝在濾籃16中，即，容置元件21之區域。圖中示出抽吸模式，在此模式下，氣流S穿過過濾元件15而朝濾籃16方向流入過濾器12之內區26。氣流S在圖中以箭頭示出。氣流S產生出作用於過濾元件15的力，其中，過濾元件15之褶襇17係抵靠在濾籃16上。在圖5中看不到空隙，因為，過濾元件15與濾籃16 之間的相應間隙G係形成於軸線L下方，故而未在圖5之影像區域內。

圖6同樣示出過濾器12在吸塵器中之安裝狀態，其中，再現了吹洗模式。在吹洗模式下，氣流S(例如，吸塵器風扇之氣流S)以如下方式被導引，即，氣流S沿圖中軸向箭頭之方向被導入旋轉元件25。氣流S在旋轉元件25中沿軸向流動且在縫式噴嘴28作用下朝徑向分佈。在此，臂27使得軸向氣流可沿過濾器12之褶襇17之外側，穿過濾籃16之開口23，從而改良清潔效果。透過設於旋轉元件25之周邊的縫式噴嘴28產生氣流S，其氣流之徑向分量產生作用於過濾元件15之加壓空氣脈衝。

在此，橫向於縱軸L的褶襇之定向結合其空隙而特別使得以下情形成為可能，即，過濾元件15至少部分地在一方向上沿徑向與濾籃16分離，其中，在此期間，過濾元件在相對立側上碰觸於濾籃16。透過過濾元件15之此種滾動運動來改良清潔效果。其中，旋轉著的旋轉元件25使得過濾元件15反覆進行徑向移動。透過反覆碰觸濾籃16，向過濾元件15施加拍打脈衝。此拍打運動能改良過濾元件15之清潔效果。過濾元件15除了相對於濾籃16作徑向運動之外，過濾元件15之相應軸向段亦可相對於濾籃作軸向運動。

除上述拍打式清潔外，褶角α在過濾元件15相對於濾籃16移動時有益地變大。褶角α變大，一方面能引發褶襇17之側面的運動，另一方面，更大的褶角α更便於排出諸如微塵及/或粗粒污物等雜質。由此，本發明有益地將過濾元件15之滾動拍打運動與褶角α之變化相結合，以改良過濾元件15之清潔效果。

作為使用單個縫式噴嘴28之替代方案，濾籃16中之旋轉元件25具有數個小的單噴嘴。此等噴嘴係相對於其排出角被定向，使得，排出空氣朝過濾器頭部14之方向相對於縱軸L例如具有30°至60°之角度。藉此，排出空氣以類似於手風琴效應(accordion effect)之方式朝過濾器頭部14之方向驅動環褶，使得，環褶之位置向直徑較小的濾籃區域轉移，從而形成其滾動拍打運動所需要的到濾籃16之距離，即，過濾元件15與濾籃16之間跨越數個褶襇17之間隙G。在將噴嘴開口巧妙地交錯佈置於旋轉元件25上(例如，錐形旋轉體及如盤道般設於錐面上之噴嘴排)之情況下，藉由此種方式，可透過在空間上隨旋轉元件25之旋轉而移動的「空氣波」，來支持手風琴效應。意即，在此示例中，濾籃16與過濾元件15之間跨越數個褶襇17之間隙G並非直接存在，而是透過排出空氣之相應定向的氣流及橫向於縱軸L而延伸的環形打褶的褶襇17之區域所存在之空隙而產生。