專利名稱：真空清潔器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種真空清潔器，包括分離單元、用于產(chǎn)生負(fù)氣壓的真 空源以及下游過濾器，所述真空清潔器配置成在真空清潔模式下操作， 其中為了將灰塵從氣流中分離出來，所述真空源連接到所述分離單元， 從而迫使帶塵的氣流通過其中，并且所述下游過濾器連接在所述分離單 元和所述真空源之間以4妄收正方向上的所述氣流來乂人中過濾剩余的灰 塵，以及所述真空清潔器可切換到過濾器清潔模式，其中為了將灰塵從 下游過濾器中移除，所述真空源連接到所述下游過濾器，從而迫使氣流 沿反方向通過其中，以及所述分離單元連接在下游過濾器和真空源之間， 以將由下游過濾器釋放出來的灰塵從氣流中移除。本發(fā)明還涉及一種用 于清潔真空清潔器的下游過濾器的方法。
背景技術(shù)：
這種真空清潔器在WO2005/053497A1中公開。在該文獻(xiàn)中使用了兩 個(gè)下游過濾器，并且當(dāng)一個(gè)被細(xì)粉塵阻塞時(shí)，允許用戶讓過濾器切換位 置，并允許利用所述分離單元和另一個(gè)下游過濾器來清潔所述被阻塞的 過濾器。然后當(dāng)另一個(gè)過濾器變成阻塞時(shí)，所述被清潔的過濾器隨時(shí)備 用。
該真空清潔器的 一個(gè)問題是用戶可能忘記清潔過濾器或可能發(fā)現(xiàn)所 述處理略顯繁瑣。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個(gè)目的是要全部或部分地消除該問題。該目的通過權(quán)利 要求1的真空清潔器以及通過權(quán)利要求9的方法來實(shí)現(xiàn)。
更準(zhǔn)確地說，在開頭提到的那種真空清潔器中，分離單元包括第一和第二子分離器，其中在真空清潔模式下，第一和第二子分離器并聯(lián)連 接，在過濾器清潔模式下，第一和第二子分離器串聯(lián)連接。
因?yàn)樗龃?lián)連接的分離器配置具有更好的分離性能，在過濾器清 潔模式下使用兩個(gè)串聯(lián)連接的子分離器允許清潔被阻塞的下游過濾器， 而不必使用另一個(gè)下游過濾器。由于在過濾器清潔模式下可允許更高的 分離器流阻，因此可使用這種配置。每當(dāng)清潔過濾器時(shí)，不必移動(dòng)所述 輔過濾器，并且從用戶的觀點(diǎn)來看，該過程可能更簡單一些。甚至可以
自動(dòng)地執(zhí)行。
各個(gè)子分離器均可包括旋流分離器。子分離器可包括幾個(gè)渦流直徑 相同或不同的旋流分離器。所述幾個(gè)旋流器可串聯(lián)連接或并聯(lián)連接。 由于可規(guī)律地清潔所述過濾器，當(dāng)不需要擔(dān)負(fù)大量灰塵時(shí)，下游過
濾器可以是微孔過濾器。
所述真空清潔器可以是固定的真空清潔器，或者是可移動(dòng)的真空清 潔器，諸如罐狀或立式的。
所述真空清潔器可進(jìn)一步地包括用于在過濾器清潔模式下敲擊或振 動(dòng)所述下游過濾器的裝置。


圖1示出了一種真空清潔器； 圖2示意性地示出了一種旋流器； 圖3a示出了一種在真空清潔模式下運(yùn)作的真空清潔器； 圖3b示出了在過濾器清潔模式下圖3a的所述真空清潔器； 圖4a和4b示意性地示出了一種用于在真空清潔模式和過濾器清潔 模式之間進(jìn)行切換的閥。
具體實(shí)施例方式
圖1示出了一種罐狀或圓筒式的真空清潔器。所述真空清潔器包括 主體部分3,具有真空源和分離單元(未示出)。所述主體部分可包括輪 子5來改善可移動(dòng)性，并且可經(jīng)由撓性管7和硬管9連接到能夠從地板和地毯等上面撿拾灰塵的噴嘴11上。
本發(fā)明還涉及立式真空清潔器，其中所述主體部分和所述硬管集成 在一起，并且本申請還涉及固定的真空清潔器，所述固定的真空清潔器 可固定安裝在建筑物中。
圖2示意性地示出了一種旋流器13,其可用作本發(fā)明的真空清潔器 中的分離單元。所述旋流器13具有進(jìn)口槽15，帶塵空氣通過該槽進(jìn)入渦 流室17,渦流室17可具有正交于所述垂直方向的基本的圓形橫截面，如 圖2所示。所述帶塵空氣沿渦流室17外圍的切線方向進(jìn)入，且通過出口 管19被吸出渦流室17,出口管19插入到渦流室17的中心。這使得帶塵 空氣通過所述渦流室17流入渦流21。 塵粒23因此遭受取決于VVR的 離心力，其中v是流速，R是渦流室橫截面直徑，所述離心力迫使粒子朝 向渦流室側(cè)壁。 一旦塵粒23抵達(dá)壁體，就被捕獲到次級(jí)氣流中，在圖中 所述氣流向下，并且最終落入渦流室17的底部中的開口 25并進(jìn)入集塵 室27中。
所述集塵室27可方便地由真空清潔器的用戶排空，且使用這種旋流 器可避免需要傳統(tǒng)的真空清潔器過濾器袋。
在所示出的旋流器13中，渦流室17具有沿向下方向逐漸變小的橫 截面，并且在開口處具有最小橫截面。更尤其是，所述渦流室具有截頭 圓錐體狀。然而，應(yīng)該注意到，在旋流器中可考慮其它錐形形式以及圓 柱形、非錐形形式。
通常，另 一種旋流器或分離單元將在分離效率和流阻之間取得平 衡，效率越高阻力越大。因此，例如，如果使用能為標(biāo)準(zhǔn)灰塵提供極高 的分離效率/率的旋流器，那么流阻會(huì)過高而不能在具有常規(guī)真空源的真 空清潔器的噴嘴(ll，圖1)中提供可接受的氣流。因此，所述真空清潔 器不能以可接受的方式從地板或地毯上撿拾灰塵。標(biāo)準(zhǔn)灰塵的 一個(gè)實(shí)施 例是DIN IEC 60312中提到的DMT TEST DUST TYPE 8 。
因此實(shí)際上，使用具有較低流阻的旋流器，并且為了保護(hù)真空源， 通過出口管19被吸出的任意剩余灰塵替代地用下游過濾器移除。因?yàn)檩^ 大的顆粒遭受較大的離心力，通常，是留待過濾的較細(xì)粉塵片段。術(shù)語下游過濾器指的是在真空清潔模式下設(shè)置在主分離器之后但在真空源之 前的過濾器。
現(xiàn)在將描述一種具有用于清潔這樣一種下游過濾器的裝置的真空清 潔器，這樣可在很大程度上避免過濾器阻塞。
接著，所述真空請潔器從通常的真空清潔模式切換到過濾器清潔模 式。這可以人工或自動(dòng)地進(jìn)4亍。
圖3a示出了在真空清潔模式下運(yùn)作的真空清潔器，其中所述真空清 潔器用于真空清潔，而圖3b示出了當(dāng)切換到過濾器清潔模式下時(shí)的所述 真空清潔器。
參照圖3a和圖3b,所述真空清潔器具有真空源31，典型地包括由 電機(jī)驅(qū)動(dòng)的風(fēng)扇。所述真空源31產(chǎn)生使所述真空清潔器能夠從地板和地 毯等上面收集灰塵的負(fù)氣壓。經(jīng)由下游過濾器33，所述真空源31連接到 分離單元34上，該分離單元34包括第一子分離器35和第二子分離器 37。第一和第二子分離器35、 37在真空清潔模式下并聯(lián)，從而使其可各 自基本上接收帶塵氣流39的一半(50°/"帶塵氣流39通過進(jìn)口 41接收， 進(jìn)口 41可典型地連接到圖1的撓性管7上。當(dāng)然，可以讓子分離器接收 不同數(shù)量的空氣(例如，60% - 40%， 70% _ 30°/。等)。也可以4吏用三個(gè)或 多個(gè)并聯(lián)連接的子分離器。
子分離器35、 37將大部分灰塵從氣流39中分離出來。為了保護(hù)真 空源31遠(yuǎn)離典型地由細(xì)灰塵片段組成的剩余灰塵，任意剩余灰塵由下游 過濾器33過濾，氣流沿正方向通過該下游過濾器33。接著氣流通過真空 源31,并且最終由馬達(dá)過濾器43過濾來分離例如由真空源31釋放出來 的石墨顆粒。通過打開第一類閥45、 47、 49、 51、 53,而關(guān)閉第二類閥 55、 57、 59、 61,來實(shí)現(xiàn)圖3a的配置。
由于子分離器在真空清潔模式下并聯(lián)連接，因此在這種情況下分離 單元的流阻低。這使得能有效率地從地毯、地板等上面收集灰塵。
在圖3b中，真空清潔器已切換到過濾器清潔模式。在所述過濾器清 潔模式下，清潔所述下游過濾器33,從而使其流阻可通過移除可能另外 阻塞過濾器的灰塵來降低。所述真空清潔器通過關(guān)閉第一類閥45、 47、49、 51、 53并打開第二類閥55、 57、 59、 61切換到過濾器清潔模式。然 后外界空氣氣流63通過過濾器清潔開口 65被吸入并沿反方向穿過下游 過濾器33,從而使得下游過濾器可將灰塵釋放到氣流63中。該處理可選 地通過敲頂錘或振蕩器67的方式來增強(qiáng)，敲頂錘或振蕩器67振蕩或敲 擊下游過濾器33。
注意，圖3a和3b的布局僅是示意性實(shí)施例。在本發(fā)明的范圍內(nèi)可 以采用其它布局，可不同地實(shí)現(xiàn)所述閥的功能。
在圖3b中，外界空氣流63穿過過濾器清潔開口 65。然而，還可以 省略過濾器清潔開口 65，并且可將外界空氣從進(jìn)口 41指引到下游過濾器 33中，從而使得空氣流沿反方向通過下游過濾器33。還可以在過濾器清 潔模式期間關(guān)閉真空清潔器的所有進(jìn)氣口 ，并且迫使已在真空清潔器內(nèi) 部的空氣沿反方向通過下游過濾器33。
接著氣流通過目前串聯(lián)連接的第一子分離器35和第二子分離器 37,從而使得再次將所釋放的灰塵從氣流中分離出來。然后氣流通過真 空源31和馬達(dá)過濾器41。
在圖4a和4b中，示出了一種閥70的實(shí)施例，所述閥70用于當(dāng)在 真空清潔模式和過濾器清潔模式之間進(jìn)行切換時(shí)，在并聯(lián)和串聯(lián)之間改 變子分離器的連接關(guān)系。在所示出的實(shí)施方式中，各子分離器包括旋流 分離器，然而，本領(lǐng)域技術(shù)人員意識(shí)到還可以使用其它類型的子分離器。 旋流分離器可以是上面參照圖2描述的類型，并且可包括進(jìn)口槽15、渦 流室、出口管19和底部用于分離灰塵的開口 25。
閥70包括閥室，其由閥殼體包圍。閥殼體包括圓柱形壁部分74。橫 壁73布置成橫越閥室，從而使得閥室被分成兩個(gè)隔間71、 72,其中隔間 71、 72以氣密方式由橫壁73來相互密封。通風(fēng)道設(shè)置在橫壁中，其中通 風(fēng)道從^黃壁73的一端延伸到4黃壁73的另一端。橫壁73在閥室之內(nèi)布置 成可旋轉(zhuǎn)的，其中為了在隔間71、 72之間保持氣密密封，橫壁73和圓 柱形壁部分74的內(nèi)側(cè)滑動(dòng)接觸。
閥殼體的圓柱形壁部分74設(shè)有六個(gè)通風(fēng)孔，用于引導(dǎo)氣流進(jìn)出閥 室?？諝饬魍ㄟ^主入口 75輸入到閥70中，并通過主出口 80釋放出去。此外，左出口 76連接到第一子分離器35的進(jìn)口 15上，左進(jìn)口 77連接 到第一子分離器35的出口 19上。最后，右出口 78連接到第二子分離器 37的進(jìn)口 15上，并且右進(jìn)口 79連接到第二子分離器37的出口 19上。 在圖4a中，示出閥處于一位置，在該位置中，子分離器并聯(lián)連接， 用于在真空清潔模式下操作所述真空清潔器。橫壁被設(shè)置成使橫壁從左 出口 76和左進(jìn)口 77之間的一位置處的圓柱形壁部分74延伸到右出口 78 和右進(jìn)口 79之間的圓柱形壁部分74處的直徑相對的位置。因而，當(dāng)帶 塵空氣流進(jìn)入閥70時(shí)，帶塵空氣流被接收到隔間72中，并允許繼續(xù)穿 過左右出口 76、 78到兩個(gè)子分離器35、 37中。所述兩股離開子分離器 的空氣流反饋到閥室中，其中這兩股空氣流分別通過左右進(jìn)口 77、 79進(jìn) 入隔間71中。最后，重聚的空氣流通過主出口 80離開閥。其后，空氣 流繼續(xù)到下游過濾器(未示出)，并進(jìn)一步如上參照圖l-3所述通過真空
、、主、、士突
當(dāng)真空清潔器切換到過濾器清潔模式時(shí)，操作閥70以將橫壁73旋 轉(zhuǎn)到圖4b所示的位置，借此子分離器35、 37變成串聯(lián)連接。橫壁73設(shè) 置成使橫壁的通風(fēng)道將右進(jìn)口 79和左出口 76連接起來。因而，當(dāng)攜帶 有從下游過濾器(未示出)中釋放出來的灰塵的空氣流到達(dá)閥70時(shí)，空 氣流通過主入口 75注入到隔間72中。其后，空氣流穿過右出口 78、穿 過第二子分離器37、穿過橫壁73的通風(fēng)道、穿過第一子分離器35,最 終接收于閥室的隔間71中。其后，空氣流通過主出口 80離開閥室，并 如上參照圖l-3所述繼續(xù)進(jìn)入到真空源(未示出)中。
上述參照圖3a和3b描述的過程清潔下游過濾器33,從而使得不必 經(jīng)常更換下游過濾器。由于子分離器目前是串聯(lián)連接的，因此其對于給 定灰塵(例如標(biāo)準(zhǔn)灰塵)的分離率將比在真空清潔模式下高，這意味著 可能不需要另外的下游過濾器，即使可以選擇地設(shè)置這樣的過濾器。該 更高的分離率是以更高的流阻為代價(jià)來達(dá)到的，但在過濾器清潔模式 下，可以允許這樣，因?yàn)椴恍枰獜牡匕寤虻靥荷鲜占ㄝ^大顆粒的灰 塵。該更高的分離率使得能有效地分離從下游過濾器中釋放出來的細(xì)粉 塵部分。這種配置的下游過濾器33可^皮纟見律地人工或自動(dòng)地進(jìn)行清潔，例如 當(dāng)用戶開始或結(jié)束真空清潔時(shí)。為了確定需要進(jìn)行過濾器清潔的時(shí)間， 還可以設(shè)置壓力傳感器，所述壓力傳感器測量下游過濾器上的壓降。真 空清潔器處于過濾器清潔模式下的持續(xù)時(shí)間，或者換句話說，過濾器進(jìn) 行過濾器清潔花費(fèi)的時(shí)間，例如可以是一固定時(shí)間，其由人工決定或者 取決于過濾器上的壓降。
因此，下游過濾器不需要能夠攜帶大量灰塵。可以考慮諸如由擴(kuò)展 PTFE(聚四氟乙烯)制成的過濾器之類的微孔過濾器，例如G0RE-TEX(商 標(biāo))。在這種過濾器上，灰塵被收集在過濾器表面之上，而不是像傳統(tǒng)的 過濾器一樣收集在過濾器的深處。因此微孔過濾器易于進(jìn)行清潔。
總之，本發(fā)明涉及一種真空清潔器，包括分離單元、用于產(chǎn)生負(fù)氣 壓的真空源以及下游過濾器。所述真空清潔器配置成在真空清潔模式下 操作，并且可切換到過濾器清潔模式，其中為了將灰塵從所述下游過濾 器中移除，所述真空源連接到所述下游過濾器，以迫使氣流沿反方向通 過其中，以及所述分離單元布置成將由下游過濾器釋放出來的灰塵從氣 流中分離出來。所述分離單元具有第一和第二子分離器，所述第一和第 二子分離器在真空清潔模式下并聯(lián)連接，并且在過濾器清潔模式下串聯(lián) 連接。這使得便于清潔所述下游過濾器。本發(fā)明不局限于所描述的實(shí)施 方式，可以在附加的權(quán)利要求的范圍內(nèi)進(jìn)行變化和更改。
權(quán)利要求
1.一種真空清潔器(1)，包括分離單元(34)、用于產(chǎn)生負(fù)氣壓的真空源(31)以及下游過濾器(33)；所述真空清潔器配置成在真空清潔模式下進(jìn)行操作，其中為了將灰塵從氣流中分離出來，所述真空源(31)連接到所述分離單元(34)上，從而迫使帶塵氣流(39)通過其中，以及所述下游過濾器(33)連接到所述分離單元和所述真空源之間，以接收正方向上的氣流來從中過濾剩余的灰塵；以及所述真空清潔器切換到過濾器清潔模式，其中為了從下游過濾器中移除灰塵，所述真空源(31)連接到下游過濾器(33)上，以迫使氣流沿反方向通過其中；并且分離單元(34)連接到下游過濾器和真空源之間，以將由下游過濾器釋放出來的灰塵從氣流中移除；其特征在于，所述分離單元包括第一子分離器(35)和第二子分離器(37)，其中在真空清潔模式下，所述第一和第二子分離器并聯(lián)連接，并且在過濾器清潔模式下，所述第一和第二子分離器串聯(lián)連接。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1的真空清潔器，其特征在于，每個(gè)子分離器包括 旋流分離器(13)。
3.根據(jù)前述任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的真空清潔器，其特征在于，所 述下游過濾器是微孔過濾器。
4. 根據(jù)前述任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的真空清潔器，其特征在于，所述 真空清潔器是一固定的真空清潔器。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1-3中的任一項(xiàng)所述的真空清潔器，其特征在于， 所述真空清潔器是可移動(dòng)的真空清潔器。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的真空清潔器，其特征在于，所述真空清潔 器是罐狀類型的。
7. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的真空清潔器，其特征在于，所述真空清潔 器是立式的。
8.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的真空清潔器，還包括在過 濾器清潔模式下用于敲擊或振蕩下游過濾器的裝置(67 )。
9. 一種用于清潔真空清潔器的下游過濾器(33)的方法，其特征在 于，所述真空清潔器包括下游過濾器(33)和分離單元(34)，所述分離 單元包括第一子分離器(35)和第二子分離器(37)，并且其中在真空清 潔方法期間使用所述下游過濾器(33)包括步驟-并聯(lián)連接所述第一和第二子分離器(35, 37 ),-為了將灰塵從空氣流中分離出來，迫使帶塵空氣流通過所述分離單 元(34),-迫使空氣流沿正方向通過所述下游過濾器(33)離開所述分離單 元(34),以從中過濾剩余的灰塵； 包括步驟-串聯(lián)連接所述第一和第二子分離器(35， 37),-為了將灰塵從下游過濾器中移除，迫使空氣流(57)沿反方向通 過所述下游過濾器(33),-為了將由所述下游過濾器釋放出來的灰塵從空氣流中分離出來，迫 使空氣流(57 )通過所述分離單元(34 )。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種真空清潔器(1)，包括分離單元(34)、用于產(chǎn)生負(fù)氣壓的真空源(31)和下游過濾器(33)。所述真空清潔器配置成在真空清潔模式下進(jìn)行操作，并可切換到過濾器清潔模式，其中為了將灰塵從下游過濾器中移除，所述真空源連接到下游過濾器以迫使氣流沿反方向通過其中，并且所述分離單元設(shè)置成將由下游過濾器釋放出來的灰塵從氣流中分離出來。所述分離單元具有第一和第二子分離器(35，37)，所述第一和第二子分離器在真空清潔模式下并聯(lián)，并且在過濾器清潔模式下串聯(lián)連接。這使得便于清潔所述下游過濾器。
文檔編號(hào)A47L9/20GK101588744SQ200880003035
公開日2009年11月25日 申請日期2008年1月25日 優(yōu)先權(quán)日2007年1月26日
發(fā)明者亨里克·尼奎斯特, 斯特凡·約恩松, 約納斯·貝斯科夫 申請人:伊萊克斯公司