專利名稱：過濾器構(gòu)件和使用該過濾器構(gòu)件的真空吸塵器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及對用于真空吸塵器上的過濾裝置的改進(jìn)，尤其涉及對用于手持式電池驅(qū)動真空吸塵器的過濾裝置的改進(jìn)。
背景技術(shù)：
在眾多公知的真空吸塵器中，通常是借助由交流電源或可再充電的電池組驅(qū)動的電機(jī)來驅(qū)動風(fēng)機(jī)，使其旋轉(zhuǎn)。風(fēng)機(jī)產(chǎn)生氣流，氣流中夾帶有將被真空吸塵器收集的灰塵和碎片顆粒。氣流一般經(jīng)由一個入口嘴進(jìn)入真空吸塵器，然后流經(jīng)過濾器，以便通過過濾器將夾帶在氣流中的灰塵和碎片顆粒從氣流中除去，且收集在集塵腔內(nèi)。這種真空吸塵器存在的一個問題是使用一段時間之后，濾孔會被因易于粘結(jié)一起而形成較大團(tuán)塊的灰塵和碎片顆粒堵塞。一旦過濾器被堵塞，流經(jīng)該過濾器的氣流將減少，真空吸塵器的抽吸力將減小。
最簡單的過濾器類型可以是一塊紡織聚酯布料，該布料被支撐于一個框架上，且位于集塵腔和風(fēng)機(jī)之間。這種簡單的過濾器能夠?qū)⑽腼L(fēng)機(jī)的氣流中的大多數(shù)灰塵和碎片顆粒除去，部分顆粒落入集塵腔內(nèi)。然而，這種簡單的過濾器很快就會被堵塞，且不能對氣流中的較小灰塵和碎片顆粒進(jìn)行過濾。
有人曾提出一些改進(jìn)的過濾器，其中上述這類過濾器包括一塊折疊成褶裥狀的過濾布料，以便增大過濾器的表面積而不在真空吸塵器內(nèi)占據(jù)太大的空間。然而，這種過濾器使用一段時間后也容易堵塞，且灰塵和碎片顆粒團(tuán)快會集聚在折疊成褶裥狀的過濾布料的褶裥處。在這種過濾器中，過濾布料必須具備這樣的特性，即一旦折疊后能夠保持其形狀，這樣就勢必增加所用布料的成本，這種情況在需要使用細(xì)過濾器的場合尤為突出。
重要的是，應(yīng)將用于真空吸塵器上的過濾器有效地密封在真空吸塵器的殼體內(nèi)，以便夾帶有灰塵和碎片顆粒的氣流不會從過濾器的周邊泄漏。理想的是使全部流經(jīng)風(fēng)機(jī)的氣流流經(jīng)過濾器，以便過濾掉夾帶在氣流內(nèi)的灰塵和碎片顆粒并將它們收集在集塵腔內(nèi)。過濾器的這種密封特性必須在真空吸塵器的整個壽命期內(nèi)有效，而且必須經(jīng)受得起在其附近的真空吸塵器的其它部件的周期拆卸，例如為了清空集塵腔或?yàn)榍鍧嵾^濾器本身而進(jìn)行的周期拆卸。
在一些真空吸塵器中，需要周期性地將過濾器從真空吸塵器的殼體上拆卸下來，以便對其進(jìn)行清潔。在這些真空吸塵器中，最好能夠方便地將過濾器拆卸下來或進(jìn)行更換，而不減小過濾器與其鄰近的真空吸塵器的其它組件之間密封的效力。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的第一方面在于通過提供一種用于真空吸塵器上的不易被灰塵和碎片顆粒所堵塞的過濾器，從而克服上述的一些缺點(diǎn)。本發(fā)明的第二方面在于通過提供一種具有大表面積、小體積的過濾器，這種過濾器上采用了不太貴的柔韌的細(xì)過濾布料，從而克服上述的一些缺點(diǎn)。本發(fā)明的第三方面在于通過提供一種與相鄰組件良好密封的過濾器構(gòu)件，從而克服上述的一些缺點(diǎn)。本發(fā)明的第四方面在于通過提供一種在真空吸塵器內(nèi)拆卸安裝操作方便且進(jìn)行上述安裝時能夠保持過濾器的周圍密封良好的過濾器，從而克服上述的一些缺點(diǎn)。
根據(jù)本發(fā)明的第一方面，在真空吸塵器上設(shè)有一個雙過濾構(gòu)件，該雙過濾構(gòu)件用于將流經(jīng)真空吸塵器的氣流中的灰塵和碎片顆粒過濾掉，上述過濾構(gòu)件包括一個粗預(yù)過濾器和一個細(xì)主過濾器，按照氣流的流動方向，上述細(xì)主過濾器位于該粗預(yù)過濾器的下游；上述預(yù)過濾器有一個圓周邊緣，經(jīng)由該圓周邊緣使得該預(yù)過濾器與主過濾器和/或真空吸塵器的一個殼體部分相連，其中由彈性材料制成的圓周密封元件圍繞該邊緣，和預(yù)過濾器通過逆著由上述密封元件所產(chǎn)生的偏力的閂鎖構(gòu)件的作用與真空吸塵器的第一殼體部分可拆卸地閂鎖。
顯然，預(yù)過濾器將阻止夾帶于氣流中的部分灰塵和碎片顆粒到達(dá)主過濾器，從而降低了主過濾器被堵塞的可能性。此外，與不使用粗預(yù)過濾器的情況相比，由于粗預(yù)過濾器的使用，到達(dá)主過濾器的顆粒的直徑均小于預(yù)過濾器孔的尺寸，因此到達(dá)主過濾器的顆粒的大小將更均勻。業(yè)已發(fā)現(xiàn)，與直徑不均勻的顆粒材料相比，直徑較均勻的顆粒材料不易粘結(jié)在一起。由于附著于主過濾器上的顆粒不易粘結(jié)在一起而形成會堵塞過濾器的大塊物體，進(jìn)一步降低了過濾器被堵塞的可能性。于是，附著于主過濾器上的大多數(shù)灰塵和碎片顆粒會從該主過濾器表面上脫離而被收集。
預(yù)過濾器孔的直徑最好基本上一致，其直徑優(yōu)選處于0.75mm-1.75mm之間，最佳值為1mm。一般認(rèn)為使用這么大直徑的孔不能對較小直徑的顆粒(如氣流中的平均大小尺寸的灰塵顆粒)起導(dǎo)流作用。然而，具有基本上均勻直徑的孔(其直徑在上述優(yōu)選范圍之內(nèi)的一個值)的預(yù)過濾器能夠?qū)Υ罅康谋徽婵瘴鼔m器以正常方式吸入、夾帶于氣流中的灰塵和碎片顆粒起導(dǎo)流作用，而與顆粒大小尺寸無關(guān)。當(dāng)氣流中的顆粒碰到預(yù)過濾器時，其動量降低或消失，一般地，氣流不足以重新捕獲這種顆粒，于是，顆粒脫離氣流而被收集。這樣，就極大地減少了到達(dá)主過濾器的顆粒量，因此進(jìn)一步降低了主過濾器被堵塞的可能性。
優(yōu)選的情況是，主過濾器包括一個折疊成褶裥形狀的細(xì)過濾布料，以便提供一種表面積大、體積小的主過濾器。優(yōu)選使這種主過濾器包括一個框架，該框架包括兩排相對的臂，折疊成褶裥形狀的細(xì)過濾布料被支撐于上述兩臂的相對臂之間。這種對于細(xì)過濾布料的支撐可以使用價格較低廉的柔軟的細(xì)過濾布料，因?yàn)檫^濾布料以折疊成褶裥形狀的方式被支撐，不需要其自身的剛度來保持這種型式。在一優(yōu)選結(jié)構(gòu)中，相對的每個臂布置成皺褶或之字型，因此可方便地將折疊褶裥狀的過濾布料的全部長度支撐定位。為進(jìn)一步增大主過濾器的表面積而不增大其體積，最好的辦法是在兩排相鄰的臂之間設(shè)置附加過濾布料。為便于制造，主過濾器的框架最好包括一個模制的塑料布料。
為減小因雙過濾裝置的設(shè)置而占據(jù)的體積且不降低其性能，預(yù)過濾器最好形成一個凹穴，將主過濾器設(shè)于該凹穴內(nèi)。
在一個優(yōu)選的實(shí)施例中，預(yù)過濾器包括一個敞口的箱形結(jié)構(gòu)，在上述結(jié)構(gòu)的至少一個側(cè)面上設(shè)有很多濾孔，最好在所有的五個側(cè)面上均設(shè)有很多濾孔。
預(yù)過濾器可方便地由模制的塑料布料制成。優(yōu)選這種塑料布料是一種如聚丙烯之類的低摩擦材料，也可以是如通過將碳和聚丙烯混合而得到的抗靜電的化合物。
為在預(yù)過濾器及在真空吸塵器殼體上與該預(yù)過濾器相配合的部件之間獲得好的密封，以保證夾帶有灰塵和碎片顆粒的全部氣流流經(jīng)雙過濾裝置，預(yù)過濾器最好具有一個圓周邊緣，通過該邊緣使預(yù)過濾器與主過濾器和/或真空吸塵器的殼體部分配合，其中，由彈性材料制成的周邊密封元件圍繞在該邊緣上。
優(yōu)選的是，上述密封元件包括一個第一向后延伸的彈性部分，該部分朝著主過濾器圍繞著預(yù)過濾器的圓周邊緣延伸，當(dāng)將雙過濾裝置安裝到真空吸塵器上之后，該部分圍繞主過濾器的邊緣。這有助于在預(yù)過濾器和主過濾器的圓周邊緣之間形成密閉狀態(tài)，當(dāng)將雙過濾裝置安裝到真空吸塵器上后，最好通過保證上述第一向后延伸的彈性部分向后延伸超過主過濾器，以便與真空吸塵器的第一殼體部分配合而形成彼此之間的密封。這樣也可在雙過濾裝置和第一殼體部分之間形成密封。
另外，最好上述密封元件包括一個第二向后延伸的彈性部分，當(dāng)將雙過濾裝置安裝到真空吸塵器上之后，該部分朝著主過濾器圍繞著預(yù)過濾器的圓周邊緣延伸，以便與主過濾器的圓周邊緣配合而在彼此之間形成密封。這也可在預(yù)過濾器和主過濾器之間進(jìn)一步形成密封，以防止夾帶有灰塵的氣流從其間泄漏。
在一個優(yōu)選實(shí)施例中，上述密封元件可以包括一個基本上徑向朝外延伸的彈性部分，當(dāng)將雙過濾裝置安裝到真空吸塵器上之后，該部分圍繞預(yù)過濾器的圓周邊緣延伸，以便與真空吸塵器的第二殼體部分配合而在彼此之間形成密封。最好真空吸塵器的第二殼體部分上設(shè)有一個徑向向內(nèi)延伸的壁，徑向向外延伸的彈性部分的前表面與該壁的后表面配合而在彼此之間形成密封。此外，最好在真空吸塵器的使用過程中，徑向向外延伸的彈性部分和徑向向內(nèi)延伸的壁之間形成的密封通過處于雙過濾裝置的前方的負(fù)壓而產(chǎn)生的壓差作用而得以加強(qiáng)。
也可選擇成使上述密封元件包括一個基本上徑向向外延伸的彈性部分，該部分圍繞預(yù)過濾器的圓周邊緣延伸，其中將上述徑向向外延伸的彈性部分的周邊設(shè)置成保證當(dāng)不使用真空吸塵器時該部分不與真空吸塵器的第二殼體部分配合，而當(dāng)使用真空吸塵器時，由位于雙過濾裝置的前方的負(fù)壓而產(chǎn)生的壓差作用使得該徑向向外延伸的彈性部分的周邊與真空吸塵器的第二殼體部分配合而形成密封。因?yàn)檫@種密封不屬于與第二殼體部分之間的摩擦配合，所以拆卸第二殼體部分更加方便。
上述第二殼體部分可以包括真空吸塵器的可拆卸的頭錐體的壁，通過該頭錐體可將灰塵和碎片吸入真空吸塵器。
上述密封元件可由任何一種彈性密封材料制成，例如可由橡膠、氯丁橡膠、硅酮或其它合適的彈性體制成。
方便的做法是，密封元件可通過模制的方式圍繞在預(yù)過濾器的圓周邊緣上。
在本發(fā)明的一個優(yōu)選實(shí)施例中，通過逆著由上述密封元件所產(chǎn)生的偏力的閂鎖構(gòu)件的作用，將預(yù)過濾器與真空吸塵器的第一殼體部分可拆卸地閂鎖。最好上述閂鎖構(gòu)件的各配合閂鎖部分之間設(shè)有至少一個凸輪面，以便在松開的運(yùn)動期間至少一個閂鎖部件運(yùn)動在凸輪面的上方，致使當(dāng)將預(yù)過濾器閂鎖到第一殼體部分上時，密封元件所承受的壓力超過該元件能夠承受的壓力程度。這樣，該密封元件具有雙重功能，即具有形成密封和提供閂鎖構(gòu)件彈性偏置的功能，從而，可使部件減少。
在一個優(yōu)選實(shí)施例中，在預(yù)過濾器的邊緣上設(shè)置至少一個鑰匙孔形的孔，通過該孔，可將從第一殼體部分上延伸的配合閂鎖元件與該預(yù)過濾器可拆卸地閂鎖。上述閂鎖元件或每個閂鎖元件可以包括一個帶有大頭的銷釘和一個桿部，上述大頭被安裝到孔的寬部，桿部被安裝到孔的窄部。在這個優(yōu)選實(shí)施例中，凸輪面圍繞孔且可以包括至少一個脊，當(dāng)配合閂鎖元件進(jìn)入或退出閂鎖位置時，該配合閂鎖元件壓在該脊上。
最好主過濾器具有一個圓周邊緣，經(jīng)由該邊緣將主過濾器可拆卸地閂鎖在預(yù)過濾器和第一殼體部分之間。
上述真空吸塵器的第一殼體部分為圍繞進(jìn)入真空吸塵器的風(fēng)機(jī)的入口的殼體部分。
根據(jù)本發(fā)明的第二個方面，真空吸塵器上設(shè)有一個折疊成褶裥的過濾器構(gòu)件，該過濾器構(gòu)件用以過濾流經(jīng)真空吸塵器的氣流內(nèi)的灰塵和碎片顆粒，上述折疊成褶裥狀的過濾器包括一個框架和一個折疊成褶裥狀的過濾布料，其中，折疊成褶裥狀的過濾布料最好沿著過濾布料的相對的之字邊被框架支撐和保持著。這種折疊成褶裥狀的過濾器具有上述折疊成褶裥狀的主過濾器的最佳優(yōu)點(diǎn)。因?yàn)轳揆袪钸^濾布料被框架支撐而不是靠自身來支撐，所以這種折疊成褶裥狀過濾器可用價格較低廉、柔韌性好的細(xì)過濾布料制成。
根據(jù)本發(fā)明的第三個方面，真空吸塵器上設(shè)有一個過濾器，該過濾器用以過濾流經(jīng)真空吸塵器的氣流內(nèi)的灰塵和碎片顆粒，其中該過濾器具有一個圓周邊緣，經(jīng)由該邊緣將過濾器與真空吸塵器的第一殼體部分相連，由彈性材料制成的密封元件圍繞該邊緣。該密封元件最好包括一個第一向后延伸的彈性部分，當(dāng)過濾器安裝到真空吸塵器上時，該部分朝著第一殼體部分圍繞過濾器的邊緣的圓周延伸以形成密封。根據(jù)上述的任一優(yōu)選實(shí)施例，該密封元件還具有或可以具有一個與本發(fā)明的第一方面的密封元件相關(guān)的徑向向外延伸的彈性部分。
根據(jù)本發(fā)明的第四個方面，真空吸塵器上設(shè)有一個過濾器構(gòu)件，該過濾器構(gòu)件用以過濾流經(jīng)真空吸塵器的氣流內(nèi)的灰塵和碎片顆粒，其中該過濾器具有一個由彈性材料制成的密封元件以對著真空吸塵器的殼體部分進(jìn)行密封，其中，通過逆著由該密封元件所產(chǎn)生的偏力的閂鎖構(gòu)件的作用，將該過濾器與真空吸塵器的殼體部分可拆卸地閂鎖。本發(fā)明的第四個方面具有與本發(fā)明的第一個方面的預(yù)過濾器上的閂鎖構(gòu)件相關(guān)的如上所述的相同的最佳特征和優(yōu)點(diǎn)。
根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，提供有一種真空吸塵器，該吸塵器包括本發(fā)明的上述第一、第二、第三或第四方面的任何一種過濾器構(gòu)件。在一個優(yōu)選型式中，該真空吸塵器可以包括一個第一殼體部分，其內(nèi)容納有一個電池組、一個電機(jī)以及一個風(fēng)機(jī)；一個第二殼體部分，其包括一個頭錐體，其中該電池組給電機(jī)供電，使電機(jī)旋轉(zhuǎn)來驅(qū)動風(fēng)機(jī)，從而產(chǎn)生通過頭錐體進(jìn)入真空吸塵器并流經(jīng)雙過濾裝置進(jìn)入風(fēng)機(jī)的氣流。
下面，參照附圖通過實(shí)施例對本發(fā)明予以說明。


圖1為本發(fā)明的包括一個雙過濾系統(tǒng)的電池驅(qū)動的手持式電池驅(qū)動真空吸塵器的縱斷面圖；圖2為用于圖1中真空吸塵器上的雙過濾系統(tǒng)中的主過濾器的正面透視圖；圖3為圖2中所示的主過濾器的背面透視圖；圖4為圖2、3中所示的主過濾器的側(cè)視圖；圖5為用于圖1中真空吸塵器上的雙過濾系統(tǒng)中的預(yù)過濾器的側(cè)面透視圖；圖6為圖5所示的預(yù)過濾器的底視圖；
圖7為圖5、6中所示的預(yù)過濾器的俯視圖，它示出了設(shè)于預(yù)過濾器的正表面上的濾孔的布置；圖8為圖5-7中所示的預(yù)過濾器的縱斷面圖；圖9為圖5-8中所示的預(yù)過濾器的側(cè)視圖，它示出了設(shè)于預(yù)過濾器的側(cè)表面上的濾孔的布置；圖10為圖5-9中所示的預(yù)過濾器的部分邊框及其相關(guān)的密封部件的放大縱斷面圖；圖11為一側(cè)面透視圖，該圖表示出與圖5-10中表示的預(yù)過濾器相似的實(shí)施例的邊框的上表面部分；圖12為一縱斷面圖，該圖表示出圖1中的真空吸塵器的頭錐體部分，以及用于圖5-11中示出的預(yù)過濾器的邊框上的密封部件的實(shí)施例；圖13為一縱斷面圖，該圖表示出與圖1中的真空吸塵器的頭錐體部分相似的頭錐體部分，以及用于圖5-11中示出的預(yù)過濾器的邊框上的密封部件的實(shí)施例。
具體實(shí)施例方式
圖1中所示的手持式電池驅(qū)動真空吸塵器包括一個主殼體部分2和頭錐體4，該吸塵器以公知的方式可拆卸地安置在充電裝置6上。該充電裝置6可選擇地被設(shè)置在墻上，以便用來存儲真空吸塵器和給真空吸塵器再充電。
該主殼體部分2包括一手柄8，主殼體內(nèi)設(shè)有一個電機(jī)10，電機(jī)10由一個可再充電的電池裝置12供電，該電池裝置也裝在主殼體部分內(nèi)。當(dāng)真空吸塵器設(shè)置在充電裝置6上時，電池裝置12與充電裝置6電連接以對電池裝置進(jìn)行充電。為此，充電裝置6可經(jīng)由電纜14與交流電源相連。電機(jī)10借助可滑動安裝在主殼體部分2上的致動器16的運(yùn)動啟動和停轉(zhuǎn)。致動器16控制開關(guān)裝置18以便啟動或使電機(jī)10停轉(zhuǎn)。
電機(jī)10旋轉(zhuǎn)驅(qū)動風(fēng)機(jī)20。當(dāng)風(fēng)機(jī)20隨電機(jī)10旋轉(zhuǎn)驅(qū)動時，空氣通過設(shè)于主殼體部分2的前部上的入口84從風(fēng)機(jī)的前部沿軸向吸入，如圖中箭頭(A)所示。風(fēng)機(jī)20沿徑向?qū)⒖諝馀懦?，如圖中箭頭(B)所示。由風(fēng)機(jī)20排出的空氣經(jīng)由設(shè)于主殼體部分上的通風(fēng)孔(未示)排出主殼體部分2外。雙過濾系統(tǒng)34包括一預(yù)過濾器36和一個主過濾器38，該系統(tǒng)借助從主殼體部分的前部上延伸的一對銷釘40，可拆卸地閂鎖到處在入口84到風(fēng)機(jī)20的前方的主殼體部分2的前部。上述銷釘40具有一個大的頭部，且可拆卸地閂鎖在設(shè)于預(yù)過濾器36和主過濾器38上的相應(yīng)的一對鑰匙狀的孔內(nèi)，具體連接方式下面予以詳述。
通過將設(shè)于主殼體部分上的制動構(gòu)件22、24與設(shè)于頭錐體4上的凹槽26、28相配合，便將頭錐體4可拆卸地安裝到主殼體部分2上。通過逆著偏動簧片32的力按下釋放桿30使得制動構(gòu)件24從凹槽28中退出，這樣，就可將頭錐體4從主殼體部分2上卸下。頭錐體4包括用于將由真空吸塵器收集的灰塵和碎片引入的入口管道42。入口管道42的后部設(shè)有一個導(dǎo)流裝置44，該導(dǎo)流裝置44用于對灰塵和碎片向下導(dǎo)流以落入設(shè)于頭錐體4上的集塵腔46內(nèi)。
在使用時，當(dāng)真空吸塵器從充電裝置6上脫開后，啟動電機(jī)10，葉輪12旋轉(zhuǎn)以使氣流從入口管道42的前端48吸入，沿著入口管道42流過雙過濾系統(tǒng)34軸向地吸入到風(fēng)機(jī)20內(nèi)。該入口管的前端48由使用者操作對著想要收集的灰塵和/或碎片的殘留表面。由風(fēng)機(jī)20產(chǎn)生的氣流夾帶著灰塵和碎片，這樣，灰塵和碎片被吸入入口管道42內(nèi)，其中部分氣流被朝向集塵腔46的導(dǎo)流器36向下導(dǎo)流。這樣，氣流內(nèi)的一些灰塵和碎片將從氣流中排出且落入集塵腔46內(nèi)。氣流內(nèi)的剩余灰塵和碎片將通過雙過濾系統(tǒng)34過濾而從氣流中分離出來。借助預(yù)過濾器36的作用從氣流中分離出的灰塵和碎片因重力作用向下落入集塵腔46內(nèi)。剩余部分(也是較小的部分)，即通過主過濾器38從氣流中分離出的灰塵和碎片部分被收集在預(yù)過濾器36和主過濾器38之間的空間內(nèi)。
當(dāng)使用者收集到預(yù)定數(shù)量的灰塵和碎片之后，或已經(jīng)完成集塵任務(wù)之后，則使電機(jī)10斷開電源，且通過向下按壓釋放桿30將頭錐體4從主殼體部分2上卸下。然后，清除集塵腔46內(nèi)的灰塵和碎片。如果需要，使用者也可將雙過濾系統(tǒng)36從主殼體部分2上卸下，將被收集在預(yù)過濾器36和主過濾器38上的或預(yù)過濾器和主過濾器之間的灰塵和碎片除去。然后，將雙過濾系統(tǒng)34和頭錐體4重新安裝到主殼體部分2上，真空吸塵器處于待使用狀態(tài)，或儲存起來以便將來使用。
利用在主殼體部分2上連接雙過濾系統(tǒng)的布置方式的優(yōu)點(diǎn)之一在于這種設(shè)計使得清空和清潔真空吸塵器較容易。尤其是，使用者可一手握持殼體，同時用另一只手卸下集塵腔46，使用者可方便地清除掉主要留置于集塵腔46內(nèi)的灰塵和碎片。不需要額外的步驟來將預(yù)過濾器或主過濾器從主殼體上卸下，通過振動或搖動與過濾器相連的殼體就可將收集于預(yù)過濾器和主過濾器之間的碎片方便地清除掉。這樣就能連續(xù)操作來清空真空吸塵器。
下面參照附圖1-13對雙過濾器系統(tǒng)36予以詳細(xì)說明。
圖1中所示的雙過濾系統(tǒng)34的主過濾器38包括一個模制的塑料框，該框內(nèi)支撐有折疊成褶裥狀的紡織聚酯過濾布料50。該模制的塑料框包括一個邊緣52，從該邊緣52上延伸有兩個相對側(cè)支撐框架54、56。每個相對側(cè)支撐框架54、56包括一個外框60a、60b、60c，上述外框內(nèi)形成有一排低叉狀的支撐臂58a和一排高叉狀的支撐臂58b，上述支撐臂58a、58b配合形成之字形。褶裥狀過濾布料50被外框的端部支撐臂60a、60c支撐在相對支撐臂58a、58b的之字形之間。另外，紡織聚酯過濾布料62的三角形截面被支撐在相鄰的支撐臂58a、相鄰的支撐臂58b、相鄰的支撐臂60a、58a，以及相鄰的支撐臂60c、58a之間。三角形截面的過濾布料62提供一個與包括在每個支撐框架54、56的外框60a、60b、60c內(nèi)的面積相交的側(cè)過濾表面。
通過將褶裥狀過濾布料50折疊在壓模內(nèi)，且將過濾布料62的三角形截面置于壓模內(nèi)，再將塑料注入壓模內(nèi)以形成模制的塑料框(該框包括邊緣52和相對側(cè)支撐框架54、56)可制得主過濾器。相對側(cè)支撐框架將紡織過濾布料50、62可靠地支撐住。由于將過濾布料50折疊成褶裥狀，以及過濾布料62的附加三角形截面使得主過濾器38具有較大的橫截面積。
主過濾器38的邊緣52相對側(cè)有一對鑰匙孔形的孔64、66，上述相對的鑰匙孔形的孔64、66用于將主過濾器38與設(shè)于圖1中所示的真空吸塵器的主殼體部分2的前部上的裝配銷釘40可拆卸地閂鎖。
如圖1所示，在使用過程中，主過濾器38被一個如圖5-9中所示的預(yù)過濾器36所包圍。預(yù)過濾器36包括一個模制塑料開口箱形的殼體，該殼體具有前表面66、四個側(cè)表面68a-68d，以及一個邊緣70。一個彈性密封元件72圍繞邊緣70的外緣延伸。各個前表面66和四個側(cè)面均形成有許多圓過濾通孔74，例如形成于如圖7中所示的前表面66上的一些濾孔74a以及形成于如圖9中所示的側(cè)表面68b上的一些濾孔74b。濾孔74的每個孔的孔徑大約1mm，當(dāng)然如果必要的話，孔徑也可以在0.75-1.75mm之間變化。預(yù)過濾器36上的孔用于在主過濾器的第二細(xì)過濾級之前提供一個第一粗過濾級。
為便于預(yù)過濾器36的注射模制，預(yù)過濾器36的前表面66包括一個實(shí)心圓形區(qū)(Solid circular region)76，由該圓形區(qū)徑向向外伸出六個實(shí)心臂78。實(shí)心圓形區(qū)76和臂78在注射模制過程中有助于熔化的塑料流動，否則，塑料流動將因形成濾孔74的孔之間的狹長通道而受影響。該實(shí)心圓形區(qū)76也提供一個預(yù)過濾器36的區(qū)域，在該區(qū)上可明顯地顯示諸如商標(biāo)等信息。
在實(shí)際中業(yè)已發(fā)現(xiàn)，預(yù)過濾器36上的孔的直徑(1mm)通常大于如圖1所示的使用真空吸塵器時進(jìn)行頭錐體4的多數(shù)灰塵和碎片顆粒。當(dāng)然，預(yù)過濾器36還對借助風(fēng)機(jī)20吸入的通過預(yù)過濾器36的氣流中的多數(shù)灰塵和碎片顆粒起導(dǎo)流作用，而不管顆粒尺寸的大小。這些被導(dǎo)向的灰塵和碎片顆粒被收集到頭錐體4的集塵腔46內(nèi)。在家庭吸塵過程中，被引入到預(yù)過濾器36的前部的氣流中的高達(dá)90％的灰塵和碎片顆粒通過預(yù)過濾器從氣流中除去。當(dāng)然，從氣流中除去的顆粒量取決于顆粒的尺寸大小。
用于預(yù)過濾器上的直徑為1mm的圓孔通常不能夠?qū)Π跉饬髦械某叽绾苄〉幕覊m和碎片顆粒起導(dǎo)流作用。然而，當(dāng)氣流中的灰塵和碎片顆粒碰到預(yù)過濾器36的前表面時，顆粒的動量減小或消除。進(jìn)入預(yù)過濾器36的氣流通常不足以重新捕獲這些顆粒，這些顆粒落入到集塵腔46內(nèi)。這就極大地降低了到達(dá)主過濾器38的灰塵和碎片顆粒的量，從而降低了因上述顆?；旌衔锏拇嬖诙鴮?dǎo)致的對過濾材料的網(wǎng)孔堵塞的可能性。另外，由于到達(dá)主過濾器38的顆粒已經(jīng)通過了預(yù)過濾器36上的直徑為1mm的濾孔，因此，上述顆粒大小較不用預(yù)過濾器的情況下更加均勻。業(yè)已發(fā)現(xiàn)，由于粘附于預(yù)過濾器36的過濾布料50、62上的顆粒的直徑比較均勻，所以更易防止顆粒粘結(jié)，這樣，混合物顆粒不會進(jìn)一步堵塞主過濾器上的孔。這是由于與粒徑大小相差較大的顆粒相比，粒徑大小比較接近的顆粒不易于粘結(jié)在一起以形成堵塞過濾布料的集聚成團(tuán)的物塊。通過預(yù)過濾器36的粒徑較均勻的顆粒不易于粘結(jié)在一起，而是從過濾布料50、62上落入預(yù)過濾器36和主過濾器38之間的空間內(nèi)。這減少了對主過濾器濾孔的堵塞，從而提高了真空吸塵器在使用時的吸力，因?yàn)榱鞯斤L(fēng)機(jī)20的氣流不會被堵塞的主過濾器38所阻止。
與主過濾器38相似，預(yù)過濾器36的邊緣70上形成有相對兩側(cè)的鑰匙孔形孔80、82，鑰匙孔形孔80、82用于將預(yù)過濾器38與設(shè)于圖1中所示的真空吸塵器的主殼體部分2的前部上的裝配銷釘40可拆卸地閂鎖。當(dāng)主過濾器38被裝于預(yù)過濾器36內(nèi)時，相對的鑰匙孔形的孔64、80和鑰匙孔形孔66、82位置對正，以便將包括預(yù)過濾器36和主過濾器38的雙過濾系統(tǒng)34可拆卸地與主殼體部分2閂鎖成一體。
為將雙過濾系統(tǒng)34安裝在主殼體部分2上，相對的鑰匙孔形的孔64、80和鑰匙孔形孔66、82的寬闊部分被安置在一對銷釘40的相應(yīng)的一個的大頭上方。然后輕微地旋轉(zhuǎn)雙過濾系統(tǒng)34使得銷釘40的桿滑入相應(yīng)的鑰匙孔形的孔64、80和鑰匙孔形孔66、82的窄部，以便將雙過濾系統(tǒng)34可靠地閂鎖在通向風(fēng)機(jī)20的入口84之前的主殼體部分2上。各銷釘40包括一個大頭86和一個桿88，這些部件用虛線清楚地表示在在圖10中。
圖10詳細(xì)地表示出圍繞預(yù)過濾器36的邊緣70的彈性密封元件72。彈性密封元件72由彈性材料如橡膠、硅酮氯丁橡膠或其它合適的彈性體制成，以便在預(yù)過濾器36和主過濾器48之間、雙過濾系統(tǒng)34和頭錐體4之間，以及雙過濾系統(tǒng)和主殼體部分2之間形成氣密封。
邊緣70具有一個圍繞在其外緣的階梯形部分90，彈性密封元件72被模制在這個臺階部分上。密封元件72包括一個徑向向外的延伸部分92，如圖1所示該延伸部分92附結(jié)在頭錐體4的內(nèi)表面上，以便將頭錐體4安裝到主殼體部分2上時，在雙過濾系統(tǒng)34和頭錐體之間形成氣密封。該密封元件還包括一個第一軸向向后的延伸部分94(圖10)，該延伸部分94圍繞主過濾器38的邊緣52的外緣延伸，以便與主殼體部分2的前表面配合，在雙過濾系統(tǒng)34和主殼體部分2之間形成氣密封，同樣，在預(yù)過濾器36和主過濾器38之間也形成氣密封。密封元件72還包括一個第二軸向向后延伸部分96，當(dāng)預(yù)過濾器36和主過濾器38一起被安裝到主殼體部分2上時，主過濾器38的邊緣52緊貼延伸部分96。這使得在預(yù)過濾器36和主過濾器38之間氣密封更好。通過在鑰匙孔形孔80、82的周圍延伸密封元件72使密封性能進(jìn)一步提高，這樣，密封元件的延伸部分98(見圖6)圍繞每個鑰匙孔形孔80、82延伸，局部處于形成在圍繞上述孔的邊緣70的下側(cè)的凹槽100內(nèi)。
于是，當(dāng)雙過濾系統(tǒng)34組裝好且安裝到主殼體部分2上之后，主過濾器38插入到預(yù)過濾器38內(nèi)，這樣，褶裥狀過濾布料50被容納于預(yù)過濾器的箱形腔內(nèi)，相對的鑰匙孔形的孔64、80和鑰匙孔形孔66、82對準(zhǔn)，密封元件72的第二軸向延伸部分96與主過濾器38的邊緣52毗鄰，密封元件72的第一軸向延伸部分94圍繞主過濾器38的邊緣52的外緣延伸。然后，將雙過濾裝置閂鎖在設(shè)于主殼體部分2的嵌釘40上。將雙過濾系統(tǒng)34閂鎖在銷釘40上使得上述兩個過濾器的邊緣52、70壓在一起，從而通過密封元件72的延伸部分96加強(qiáng)了預(yù)過濾器36和主過濾器38之間的密封。同樣，使得預(yù)過濾器36的邊緣70壓向主殼體部分2的前表面，從而，通過密封元件72上的延伸部分94的作用，也加強(qiáng)了預(yù)過濾器和主殼體部分之間的密封。
在圖11中，表示出主過濾器38的另外一種設(shè)計方式，其中對在圖1所示的真空吸塵器的主殼體部分2和雙過濾系統(tǒng)34之間的可拆卸閂鎖設(shè)計提出一種改進(jìn)的方案。在圖11中，在預(yù)過濾器38的邊緣70的上表面上設(shè)有一個高凸輪面102，該高凸輪面102緊靠各鑰匙孔形孔80、82的局部寬部以及全部窄部。每個高凸輪面102包括一對正對緊鄰孔的寬端的斜面104，和一對相對設(shè)置的正對緊鄰的孔窄端的斜面106。每個高凸輪面102與相應(yīng)銷釘40的大頭86的下側(cè)相配。當(dāng)將雙過濾系統(tǒng)34安裝到設(shè)于主殼體部分2的一對銷釘40上時，該大頭86穿過相應(yīng)鑰匙孔形的孔64、80和鑰匙孔形孔66、82的寬部。然后，輕微旋轉(zhuǎn)雙過濾系統(tǒng)34，以使各銷釘40的頸部滑入相應(yīng)孔的窄部，每個銷釘?shù)拇箢^86將雙過濾系統(tǒng)閂鎖到主殼體部分上。
在圖11所示的改進(jìn)結(jié)構(gòu)中，雙過濾系統(tǒng)34的旋轉(zhuǎn)方式使得每個銷釘?shù)拇箢^86的下側(cè)慢慢將相應(yīng)高凸輪面102上的一對斜面104往上拱。這使得預(yù)過濾器36的邊緣70朝向主殼體部分2且朝向主過濾器38的邊緣52而逆著密封元件72的軸向延伸部分94和延伸部分96的偏力。雙過濾系統(tǒng)的進(jìn)一步旋轉(zhuǎn)致使每個銷釘?shù)拇箢^84的下側(cè)將相對的斜面106下移，然后達(dá)到其最后的閂銷位置，即逆著包圍每個孔80、82的窄部的凸輪面102的平凸部。這就使得密封元件72的軸向延伸部分94和延伸部分96的壓力稍微緩減。然而，由于雙過濾系統(tǒng)處于其閂鎖位置，預(yù)過濾器系統(tǒng)的邊緣70被更充分地朝向主殼體部分2以及預(yù)過濾器36的邊緣52，以便軸向延伸部分94、96形成氣密封而分別緊貼主殼體部分和邊緣52。這就可保證使用真空吸塵器的過程中流到風(fēng)機(jī)20的全部氣流流經(jīng)預(yù)過濾器36和主過濾器38。另外，位于相對斜面104、斜面106之間的每個高凸輪面102上的兩條脊108被用作保持裝置，以保持銷釘40處于其閂鎖位置而克服密封元件72的軸向延伸部分94、延伸部分96的彈性。這樣，只有沿著與需要將雙過濾系統(tǒng)閂鎖到銷釘上的方向相反的方向旋轉(zhuǎn)，才能使銷釘40與雙過濾系統(tǒng)脫開閂鎖，而只有當(dāng)足夠大的力施加到軸向延伸部分94和延伸部分96上而使銷釘40的大頭86的下側(cè)壓住高凸輪面102上的隆脊108才能產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)。
可供選擇的是，或與凸輪面102的使用相配合，圍繞在集塵腔46的內(nèi)表面設(shè)有一些內(nèi)肋條，這樣當(dāng)將集塵腔46運(yùn)動到與主殼體部分2相配合時，這些肋條與預(yù)過濾系統(tǒng)的邊緣70相配以使密封元件72的軸向延伸部分94和延伸部分96與主殼體部分2和預(yù)過濾器36分別配合。如此使用肋條將在預(yù)過濾器密封的整個周緣上施加均勻分布的壓力。
圖13為圖10中的密封元件72的橫斷面圖，其中與圖10中相同的部件以同樣的附圖標(biāo)記表示。圖13也示出了與圖1所示的密封元件72相鄰的頭錐體4的外壁的修改部分。在圖13所示的實(shí)施例中，一內(nèi)凸壁110圍繞頭錐體4的內(nèi)表面的部分延伸且包圍著密封元件72。這進(jìn)一步改善了雙過濾系統(tǒng)34和頭錐體4的內(nèi)表面之間的氣密封性能。彈性密封元件72的徑向延伸部分92與壁110的后表面毗鄰。在真空吸塵器的使用中，產(chǎn)生于頭錐體4的前部112的負(fù)壓(相對于主殼體部分2的前方區(qū)域114處的環(huán)境氣壓而言)加強(qiáng)了密封元件72的延伸部分92和壁110之間的密封配合。壓差的存在使得密封元件72的彈性徑向延伸部分92的前表面與壁110的后表面很好地密封配合。同樣，這保證了全部通過頭錐體4的氣流都流經(jīng)雙過濾系統(tǒng)34而進(jìn)入風(fēng)機(jī)20。
圖12表示出另一個實(shí)施例，其中與圖13中相同的部件以同樣的附圖標(biāo)記表示，在該圖中，在頭錐體4的內(nèi)表面上不設(shè)壁110，而是密封元件72的徑向延伸部分92向后彎曲，而形成一個第三軸向向后延伸部分116。在圖12中，徑向延伸部分92向后彎曲約90度。這樣，如圖12實(shí)線所示，當(dāng)頭錐體4被安裝到主殼體部分2上且真空吸塵器停止運(yùn)行時，在密封元件72和頭錐體4之間不存在密封配合。然而，當(dāng)啟動真空吸塵器之后，由于頭錐體4的區(qū)域112上產(chǎn)生的低壓和區(qū)域114處的環(huán)境壓力之間的壓差，致使第三彈性軸向延伸部分116向外移動到圖12中以虛線所示的位置，且與頭錐體4的壁的內(nèi)表面形成密封配合。這樣，在使用吸塵器的過程中，由于在雙過濾系統(tǒng)34和頭錐體4之間存在密封，保證了全部進(jìn)入頭錐體4的氣流都流經(jīng)雙過濾系統(tǒng)。當(dāng)然，真空吸塵器處于不使用狀態(tài)時，密封元件72和頭錐體4之間不密封，這有助于防止因在吸塵器的使用壽命期間內(nèi)重復(fù)拆卸和更換頭錐體4而帶來的對密封元件的部分116的損壞。
權(quán)利要求
1.一個用于真空吸塵器上的過濾器構(gòu)件，該過濾器構(gòu)件用以過濾流經(jīng)真空吸塵器的氣流內(nèi)的灰塵和碎片顆粒，其中該過濾器具有一個圓周邊緣，經(jīng)由該邊緣將過濾器與真空吸塵器的第一殼體部分相連，由彈性材料制成的環(huán)形密封件圍繞該邊緣。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的過濾器構(gòu)件，其中該密封元件包括一個第一向后延伸的彈性部分，當(dāng)過濾器安裝到真空吸塵器上時，該部分朝著第一殼體部分圍繞過濾器的邊緣的圓周延伸以便在彼此之間形成密封。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的過濾器構(gòu)件，其中該密封元件包括一個基本上徑向向外延伸的彈性部分，當(dāng)將過濾器構(gòu)件安裝到真空吸塵器上之后，該部分圍繞過濾器的圓周邊緣延伸，以便與真空吸塵器的第二殼體部分相配合，在彼此之間形成密封。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的過濾器構(gòu)件，其中真空吸塵器的第二殼體部分上設(shè)有一個徑向向內(nèi)延伸的壁，徑向向外延伸的彈性部分的前表面與該壁的后表面配合，在彼此之間形成密封。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的過濾器構(gòu)件，其中在真空吸塵器的使用過程中，徑向向外延伸的彈性部分和徑向向內(nèi)延伸的壁之間形成的密封由于過濾器構(gòu)件前方的負(fù)壓而產(chǎn)生的壓差作用而加強(qiáng)。
6.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的過濾器構(gòu)件，其中該密封元件包括圍繞該過濾器的圓周邊緣延伸的一個基本上徑向向外延伸的彈性部分，其中該徑向向外延伸的彈性部分的周邊設(shè)置以保證當(dāng)不使用真空吸塵器時該徑向向外延伸的彈性部分的周邊不與真空吸塵器的第二殼體部分配合，而當(dāng)使用真空吸塵器時，由于過濾器構(gòu)件的前方的負(fù)壓而產(chǎn)生的壓差作用使得該徑向向外延伸的彈性部分的周邊與真空吸塵器的第二殼體部分配合，而彼此之間形成密封。
7.根據(jù)權(quán)利要求3-6中任一所述的過濾器構(gòu)件，其中該第二殼體部分包括真空吸塵器的可拆卸的頭錐體的壁，通過該頭錐體可將灰塵和碎片吸入該真空吸塵器。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-7中任一所述的過濾器構(gòu)件，其中該密封元件由橡膠或彈性材料制成并且被模制圍繞在所述過濾器的圓周邊緣上。
9.根據(jù)權(quán)利要求1-7中任一所述的過濾器構(gòu)件，其中通過一個逆著由該密封元件所產(chǎn)生的偏力的閂鎖構(gòu)件，將過濾器與真空吸塵器的第一殼體部分可拆卸地閂鎖。
10.根據(jù)權(quán)利要求9中所述的過濾器構(gòu)件，其中上述閂鎖構(gòu)件的各配合閂鎖部件之間設(shè)有至少一個凸輪面，以便在閂鎖或非閂鎖運(yùn)動時至少一個閂鎖部件運(yùn)動在凸輪面的上方，致使當(dāng)將過濾器連接到第一殼體部分上時，密封元件所承受的壓力超過該元件能夠承受的壓力程度。
11.根據(jù)權(quán)利要求9或10所述的過濾器構(gòu)件，其中在過濾器上設(shè)置至少一個鑰匙孔形的孔，通過該孔，可將從第一殼體部分上延伸的配合閂鎖元件與該過濾器相可拆卸地閂鎖，該閂鎖元件或每個閂鎖元件包括一個帶有大頭的銷釘和一個桿部，上述大頭被安裝到孔的寬部；桿部被安裝到孔的窄部。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的過濾器構(gòu)件，其中凸輪面圍繞上述孔，該凸輪面包括至少一個脊，當(dāng)配合閂鎖元件進(jìn)入或退出閂鎖位置時，該配合閂鎖元件壓在上述脊上。
13.一種真空吸塵器，包括上述任一權(quán)利要求所述的過濾器構(gòu)件。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的為電池驅(qū)動的手持真空吸塵器，包括一個第一殼體部分，其內(nèi)容納一個電池組、一臺電機(jī)以及一臺風(fēng)機(jī)；一個第二殼體部分，其包括一個頭錐體，其中上述電池組向電機(jī)供電，使電機(jī)旋轉(zhuǎn)來驅(qū)動風(fēng)機(jī)，從而產(chǎn)生通過頭錐體進(jìn)入真空吸塵器、流經(jīng)雙過濾構(gòu)件進(jìn)入風(fēng)機(jī)的氣流。
全文摘要
本發(fā)明公開了一個用于真空吸塵器上的過濾器構(gòu)件和使用該過濾器構(gòu)件的真空吸塵器，該過濾器構(gòu)件用以過濾流經(jīng)真空吸塵器的氣流內(nèi)的灰塵和碎片顆粒，其中該過濾器具有一個圓周邊緣，經(jīng)由該邊緣將過濾器與真空吸塵器的第一殼體部分相連，由彈性材料制成的環(huán)形密封件圍繞該邊緣。
文檔編號A47L5/12GK1895148SQ20061010079
公開日2007年1月17日 申請日期2000年7月17日 優(yōu)先權(quán)日1999年7月17日
發(fā)明者D·博尼, E·科克博恩, B·皮爾斯 申請人:布萊克-德克爾公司