專利名稱：一種過濾器外殼的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種過濾器外殼。具體地且非排他地說，本發(fā)明涉及一種用在例如真空吸塵器等家用電器上的過濾器外殼。
真空吸塵器需要把污垢和灰塵從氣流中分開。經(jīng)由與地板接合清潔器頭部或者連接到軟管和桿組件末端的工具，帶污垢和灰塵的空氣被吸入到該電器內(nèi)。污濁空氣經(jīng)過某種分離設(shè)備，而該分離設(shè)備努力把污垢和灰塵從氣流中分離。許多真空吸塵器經(jīng)過多孔袋子吸入或者吹出該污濁空氣，從而使污垢和灰塵保持在該袋子內(nèi)，同時(shí)清潔空氣排到周圍空氣中。在其它真空吸塵器中，氣旋或者離心式分離器用來從該氣流中把污垢和灰塵旋出(例如，參見EP0042723)。無論是使用哪種分離器，通常都會有少量灰塵穿過分離器并被攜帶到風(fēng)扇和電機(jī)單元內(nèi)，其中風(fēng)扇和電機(jī)單元用來在操作中產(chǎn)生經(jīng)過真空吸塵器的氣流。此外，大部分真空吸塵器風(fēng)扇由帶有碳刷的電機(jī)驅(qū)動，這種電機(jī)例如交流串勵電動機(jī)，該電機(jī)發(fā)出碳粒子，這些碳粒子與排出的空氣流一起被攜帶。
有鑒于此，把過濾器設(shè)置在電機(jī)后面和空氣從該機(jī)器排出點(diǎn)的前面是很常見的。這種過濾器經(jīng)常稱為“后電機(jī)”過濾器。
排放物問題在消費(fèi)者中正在日益引起注意，這對于哮喘患者尤其成問題。因此，近來的真空吸塵器類型中裝有具有較大過濾材料表面積的過濾器，同時(shí)該過濾器經(jīng)常包括幾種類型過濾材料和泡沫襯墊。這種過濾器在實(shí)際上很笨重，同時(shí)把這種過濾器罩在清潔器內(nèi)相當(dāng)困難。在一種由Dyson有限公司制造和銷售的稱為DysonDC05的真空吸塵器中，把圓形的后電機(jī)過濾器放置在污垢收集槽的下面。朝向過濾器第一表面的氣流穿過該過濾器，并從該機(jī)器經(jīng)由在過濾器上面的蓋上的一組孔排出。
第5,961,677美國專利中示出了一種真空吸塵器排氣過濾器，其中空氣在穿過開放孔隙經(jīng)過環(huán)繞中心管道周圍的筒式過濾器前，經(jīng)由一系列形成在傾斜葉片之間的開口從中心管道流出。
本發(fā)明設(shè)法提供一種改進(jìn)的過濾器外殼。
因此，本發(fā)明提供一種過濾器外殼，該過濾器外殼包括一個(gè)用于接納氣流的入口、一個(gè)用于接納過濾器的空腔、一個(gè)位于該空腔內(nèi)的過濾器、一個(gè)在該入口和該濾波器空腔之間延伸的氣流通道以及至少一個(gè)設(shè)置在該氣流通道內(nèi)以便把氣流通道分隔成多個(gè)單獨(dú)管道的葉片，每個(gè)葉片延伸到過濾器的一個(gè)上游表面或者接觸該上游表面，從而使每個(gè)管道與該過濾器的上游表面的單獨(dú)部分連通，其中該氣流通道在與該過濾器上游表面傾斜的方向上延伸。
該葉片具有的優(yōu)點(diǎn)是，當(dāng)出現(xiàn)在該過濾器的進(jìn)入空氣經(jīng)過與該過濾器表面不垂直的路徑流動時(shí)，把穿過該過濾器表面的空氣流更均勻地分布。該葉片用來強(qiáng)制該氣流以更均勻的方式來自身分布。這樣具有的好處是，延長了使用者需要替換或者清潔該過濾器之間的時(shí)間。該葉片此外還有助于支撐該過濾器并可增加該過濾器外殼的剛度。
這種方案在下面情況特別有效當(dāng)在該過濾器上游的可用空間受到限制，以及當(dāng)該氣流通道沒有與該入口相對于該氣流通道或者腔室“偏心”處的氣流通道關(guān)于該入口對稱時(shí)。在這種情況下，該葉片提供一個(gè)重要的用途，即減少在該氣流中的渦動，而該渦動有可能增加在整個(gè)系統(tǒng)背壓和/或引起過濾器表面早期磨損。
優(yōu)選的是，該葉片在流過該氣流通道的方向具有一個(gè)非線性的形狀。更優(yōu)選的是，每個(gè)葉片沿著其整個(gè)長度為一個(gè)弧形形狀。由于由風(fēng)扇和/或電機(jī)發(fā)出的聲波可從葉片反射回來，因此，這用來減少來自該機(jī)器的聲波發(fā)射，從而使該葉片吸收一些聲能。
優(yōu)選的是，通往每個(gè)管道的入口的總橫截面積大致與相應(yīng)管道連通的該過濾器上游表面面積成正比。這促使穿過該過濾器具有均勻含塵量。
盡管本發(fā)明就一種圓筒(罐)真空吸塵器進(jìn)行了描述，但很顯然的是，本發(fā)明可用于其它種類的真空吸塵器、家用電器或者使用某種過濾器的機(jī)器中。
下面參考附圖來描述發(fā)明的實(shí)施例，其中

圖1為真空吸塵器的透視圖，其中配備有根據(jù)發(fā)明的過濾器外殼圖2和3為圖1中真空吸塵器的側(cè)視圖，其中示出了該清潔器的一些內(nèi)部零件；圖4示出了圖1到3中真空吸塵器的過濾器外殼；圖5示出了真空吸塵器的底座和通向圖4過濾器外殼的管道；圖6為圖4中過濾器外殼的下部的平面圖；圖7和8示出了葉片在減少氣流中旋渦的效果；圖9和10示出了在圖6中過濾器外殼的葉片形狀的效果；以及圖11為過濾器外殼下部的一個(gè)選擇性實(shí)施例的平面圖；圖1到3示出了其中配備有本發(fā)明的真空吸塵器10的實(shí)例。該真空吸塵器10為一種圓筒或者罐狀類型的真空吸塵器，包括一個(gè)具有輪子13、15的底座12，該輪子用于使底座12經(jīng)過要清潔表面移動。該底座12支撐一個(gè)腔室20，該腔室20用作使污垢、灰塵及其他碎屑從氣流中分離的分離器，同時(shí)用作分離材料的收集器。盡管在這里示出了氣旋分離器，但該分離器可采用任何形式，這對于本發(fā)明來說不重要。腔室20可從該底座12上拆卸，從而使用者可清空該腔室20。為了清楚起見沒有示出的是，連接在真空吸塵器10入口14上的軟管，使用者可把一個(gè)桿或者工具安裝到該軟管的末端，用于清潔不同表面。
圖2和3示出了圖1中真空吸塵器10的一些內(nèi)部零件。該腔室20與該入口14連通，氣流可以切向方式經(jīng)過該入口14進(jìn)入到該腔室內(nèi)。該腔室20具有一個(gè)中心地安裝其內(nèi)部的有孔覆蓋物21。在覆蓋物21外部的區(qū)域22形成了第一氣旋分離級。該覆蓋物21的孔23與第二氣旋分離級連通，其中該第二氣旋分離級包括一套平行布置的截頭圓錐體分離器25。第二級分離器25的出口經(jīng)由一個(gè)管道29連接到用于電機(jī)前過濾器30的外殼上。該電機(jī)前過濾器30用來捕獲沒有被兩個(gè)氣旋分離級22、25分離的任何細(xì)粉塵或者微粒。電機(jī)前過濾器30的下游側(cè)與風(fēng)扇及電機(jī)外殼48連通。該外殼48容納一個(gè)由電機(jī)40驅(qū)動的葉輪45。外殼48的出口經(jīng)由孔50與過濾器外殼60連通。該過濾器外殼60容納一個(gè)電機(jī)前過濾器70，該過濾器70用來捕獲任何滯留在氣流內(nèi)的顆粒以及從該電機(jī)40射出的碳粒子。該過濾器外殼60的下游側(cè)與一個(gè)排氣管90連通，其中該排氣管90在它的最遠(yuǎn)端部具有出口孔95。
下面參考圖4來具體描述該過濾器外殼60。該過濾器外殼60包括一個(gè)下部61和一個(gè)上部62，其中在本實(shí)施例中，下部61構(gòu)成了真空吸塵器10的底座12的一部分。該上部62借助于突耳64和一個(gè)按扣67可拆卸地安裝到下部61上。當(dāng)然、也可使用其他類型的緊固件。該下部61限定了一個(gè)氣流通道，該氣流通道在它的上游端與形成外殼48出口的孔50連通。該下部61和該上部62之間的空隙限定了一個(gè)用于把過濾器70容納在其中的空腔。該上部62具有一個(gè)排氣支管63，該排氣支管63以氣密方式與該排氣管90下端配合。
多個(gè)葉片65a、65b、65c位于該氣流通道內(nèi)。其中的兩個(gè)葉片65a、65b從孔50伸出并進(jìn)入到氣流通道區(qū)域，其中該區(qū)域位于空腔附近，用于接納該過濾器70。在該區(qū)域內(nèi)，該葉片65a、65b從下部61朝上部伸出，從而它們位于過濾器70附近乃至與其接觸。第三葉片65c從孔50朝向氣流通道區(qū)域伸出，其中該區(qū)域位于空腔附近，用于接納該過濾器70，但在所述區(qū)域前終止。三個(gè)分離管道51、52、53形成在該葉片65a、65b、65c之間。
該葉片65a、65b、65c用來把氣流經(jīng)過該真空吸塵器10引導(dǎo)到過濾器70并從該過濾器流出。該葉片65a、65b、65c從電機(jī)外殼48的出口50沿著部件61底面伸出。該葉片65a、65b在設(shè)置過濾器70的區(qū)域下面延續(xù)。該葉片65a、65b、65c具有兩個(gè)用途第一，它們用來把穿過過濾器70表面的氣流以適度均勻的方式進(jìn)行分布；第二，它們的非線性形狀用來對來自葉輪45的聲音進(jìn)行衰減。參見圖5，該葉片65a、65b、65c把出口50分成六個(gè)孔51a、51b、52a、52b、53a、53b。使用時(shí)，這樣使來自葉輪45的空氣流分成六個(gè)單獨(dú)的氣流。每個(gè)孔51a、51b、52a、52b、53a、53b形成一個(gè)到管道51、52和53中之一的入口。每個(gè)管道51、52、53與過濾器70表面區(qū)域的一個(gè)不同以及單獨(dú)的部分連通。當(dāng)該過濾器裝配在該過濾器外殼60內(nèi)時(shí)，每個(gè)葉片65a、65b的高度選擇成其遠(yuǎn)邊位于過濾器70表面附近，優(yōu)選的是與該表面接觸。因此，每個(gè)管道51、52、53與過濾器70的一個(gè)單獨(dú)以及不同的部分連通，從而使沿著每個(gè)管道51、52、53的氣流被限制成經(jīng)過過濾器70相應(yīng)部分流過。
再次參見圖2，能夠看出的是，使用時(shí)，該過濾器70的上游表面相對于來自該電機(jī)外殼48的進(jìn)入氣流成一個(gè)銳角(大約10度)。以剛剛描述的方式把氣流分成單獨(dú)部分有助于穿過該過濾器70表面的氣流均勻地分布，即使過濾器70相對于該進(jìn)入氣流布置對于均勻分布不是很理想。特別有益的是，每個(gè)管道51、52、53供應(yīng)與入口50不同距離的過濾器表面的一部分；即管道51供應(yīng)過濾器70遠(yuǎn)離的部分，管道52供應(yīng)中間部分以及管道53供應(yīng)過濾器表面70的最近部分。
圖6示出了從平面上看該過濾器外殼60的下部61。通過箭頭85示出了沿著管道52的一部分氣流采取的路徑，同時(shí)也通過箭頭86示出了聲波經(jīng)過的路徑。由于葉片65a、65b具有的形狀，能夠看出，在許多地方，該聲波在葉片65a、65b之間被強(qiáng)制反射，或者至少為從該電機(jī)外殼48發(fā)射的聲波提供一個(gè)障礙物。葉片65a、65b、65c可模制或者也可與該過濾器外殼60的下部61整體形成，或者它們可作為一個(gè)單獨(dú)部件或者一套部件提供，其中這些部件位于該過濾器外殼60的該下部61。
如上所述提供葉片65a、65b、65c還特別有益的是，該氣流入口50相對于該過濾器外殼60偏心設(shè)置。圖7示出了沒有這種葉片存在情況下期望的氣流?？諝膺M(jìn)入該過濾器外殼60并圍繞該外殼渦旋。該渦旋氣流可引起附加的噪音并可能進(jìn)一步減少吸除能力。圖8示出了把葉片65a、65b設(shè)置在該過濾器外殼60內(nèi)的效果。進(jìn)入該過濾器外殼60的空氣此時(shí)不能渦旋到任何顯著的程度。
該葉片65a、65b、65c的形狀確保了在方向和區(qū)段變化之間的平穩(wěn)過渡，這有助于避免增加噪音和背壓的“中斷”和渦流。由于減少吸除能力，因此特別所希望的是在真空吸塵器中使背壓最小。圖9和10示出了通過對一個(gè)平滑曲管(圖9)與一個(gè)彎曲非常劇烈管道(圖10)對比的“中斷”氣流的效果。
該葉片65a、65b、65c在該電機(jī)外殼48的該出口孔50內(nèi)的位置選擇成這樣，即入口到每個(gè)管道51、52、53的橫截面積大致與那些管道供應(yīng)的過濾器部表面積成正比。這有助于保證該氣流均勻分布在過濾器表面上。為每個(gè)管道供給兩個(gè)入口(即到管道51的入口51a、51b)此外還有助于平衡流到該過濾器的氣流。
在這里示出的過濾器70為一個(gè)折疊過濾器，其中一個(gè)圓筒形塑料盒容納一個(gè)折疊結(jié)構(gòu)72。采用其他類型的過濾器，如一個(gè)簡單泡沫襯墊過濾器也可替代在這里已經(jīng)示出的過濾器。優(yōu)選的是，該電機(jī)后過濾器為一個(gè)HEPA(高效微?？諝?過濾器。
圖11為過濾器外殼60下部61的一個(gè)選擇性實(shí)施例的平面圖。在該實(shí)施例中，一組葉片165a-165e以與圖6示出方式不同的方式設(shè)置。在這里，該葉片165a-165e從電機(jī)外殼48的出口孔50朝過濾器外殼60的下部61最遠(yuǎn)側(cè)伸出。如前所述，葉片的這種布置把該過濾器70下面區(qū)域分成多個(gè)管道151-156，每個(gè)管道與該過濾器表面不同部分連通。每個(gè)葉片具有一個(gè)非線性的、迂回的形狀，這增加了聲波與該葉片中至少一個(gè)沖撞的可能。使用時(shí)，進(jìn)入氣流將分成多個(gè)單獨(dú)的部分，每個(gè)部分沿著相應(yīng)的管道流動。如前所述，每個(gè)入口的橫截面與由該入口供應(yīng)的過濾面積成正比例。
下面描述該真空吸塵器的操作。使用時(shí)，空氣由電機(jī)驅(qū)動的葉輪45抽取，經(jīng)過任何地板工具和軟管進(jìn)入到真空吸塵器10內(nèi)。該污濁空氣經(jīng)過該氣旋分離級22、25，在該過程中，以在別處文獻(xiàn)中記載的方式，污垢和灰塵從該氣流中去除?？諝鈴臍庑?5的出口、沿著管道29、經(jīng)過電機(jī)前過濾器30流動，并進(jìn)入到該電機(jī)外殼48。排出的空氣被吹向該孔50，并在那里通過該葉片65a、65b、65c的前緣分成六個(gè)部分。該氣流被分開的部分沿著該三個(gè)管道51、52、53流動。如上所述，聲波在相對葉片65a、65b之間沿著該管道51、52、53反射。來自該管道51、52、53的氣流然后經(jīng)過該電機(jī)后過濾器70的每個(gè)相應(yīng)的管道51、52 53連通的部分。在經(jīng)過該過濾器70后，空氣通過該入口進(jìn)入到排氣管90。一些空氣經(jīng)由在該過濾器外殼部件62的頂面孔80排放到大氣中(參見圖3中箭頭82)。其余空氣沿著該排氣管90流動。當(dāng)空氣沿著該排氣管90流動時(shí)，由于該管道90朝流動方向變寬，因此該空氣減慢流動。該空氣經(jīng)由孔95排放到大氣中(參見圖3中箭頭85)。
權(quán)利要求
1.一種過濾器外殼，包括一個(gè)用于接納氣流的入口、一個(gè)用于接納過濾器的空腔、一個(gè)位于該空腔內(nèi)的過濾器、一個(gè)在該入口和該濾波器空腔之間延伸的氣流通道以及至少一個(gè)設(shè)置在該氣流通道內(nèi)以便把氣流通道分隔成多個(gè)單獨(dú)管道的葉片，每個(gè)葉片延伸到過濾器的一個(gè)上游表面或者接觸該上游表面，從而使每個(gè)管道與該過濾器的上游表面的單獨(dú)部分連通，其中該氣流通道在與該過濾器上游表面傾斜的方向上延伸。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的過濾器外殼，其中該氣流通道以與該過濾器上游表面大約10度的角度傾斜。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或者2所述的過濾器外殼，其中每個(gè)葉片在流過該氣流通道的方向具有一個(gè)非線性的形狀。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的過濾器外殼，其中每個(gè)葉片沿著其整個(gè)長度為一個(gè)弧形形狀。
5.根據(jù)前面權(quán)利要求任何一個(gè)所述的過濾器外殼，其中至少一個(gè)管道具有兩個(gè)單獨(dú)的入口，該入口中的兩個(gè)與一個(gè)氣流源連通。
6.根據(jù)前面權(quán)利要求任何一個(gè)所述的過濾器外殼，其中通往每個(gè)管道的入口的總橫截面積大致與相應(yīng)管道連通的該過濾器上游表面面積成正比。
7.一種電器，包括一個(gè)入口、一個(gè)根據(jù)前面權(quán)利要求任何一個(gè)所述的過濾器外殼、一個(gè)排放組件和產(chǎn)生經(jīng)過該電器從該入口到該排放組件的氣流的裝置。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的以真空吸塵器形式的電器，該真空吸塵器還包括把污垢和灰塵從該氣流中分離的裝置。
9.一種過濾器外殼或者一種電器，基本上為在這里參考附圖描述的那樣。
全文摘要
一種過濾器外殼(60)包括一個(gè)用于接納氣流的入口、一個(gè)用于接納過濾器70的空腔和一個(gè)在該入口和該空腔之間的氣流通道。至少一個(gè)葉片(65a、65b、65c)設(shè)置在該氣流通道內(nèi)，把該氣流通道分隔成多個(gè)管道(51、52、53)。該葉片(65a、65b)位于過濾器上游表面附近或者與該表面接觸從而每個(gè)管道(51、52、53)與該過濾器上游表面的單獨(dú)部分連通。該氣流通道與該過濾器上游表面傾斜的方向上延伸。該葉片(65a、65b)輔助把穿過過濾器表面空氣流更均勻地分布，同時(shí)也有助于減少來自機(jī)器的聲波發(fā)射，其中該過濾器外殼構(gòu)成機(jī)器一部分。
文檔編號A47L9/12GK1630481SQ03803667
公開日2005年6月22日 申請日期2003年2月3日 優(yōu)先權(quán)日2002年2月11日
發(fā)明者S·L·蓋恩, P·A·梅森 申請人:戴森技術(shù)有限公司