專利名稱：真空吸塵器及其氣旋模塊的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及真空吸塵器，特別地涉及具有氣旋灰塵分離裝置的真空吸塵器。在其
一個方面，本發(fā)明涉及一種具有改進的排氣格柵的氣旋分離器。
背景技術：
利用氣旋分離器的真空吸塵器是已知的。某些氣旋分離器仿效采用截頭圓錐形的分離器的教科書實例，其它的采用空氣/灰塵的高速旋轉運動以通過離心力分離灰塵。典型地，氣旋分離室在豎直堆積定向上定位在集塵室的上方。工作空氣在氣旋分離器的上部進入和離開，碎屑被收集在下部中?？蛇x擇性地，氣旋分離器和集塵室可以在氣旋模塊中水
平定向。這種定向可以減小氣旋模塊的總高度，這對于筒式真空吸塵器是特別理想的，以便降低重心和改進單元沿地板滾動時的穩(wěn)定性。 BISSELL Homecare， Inc.開發(fā)了一種雙功能筒式真空吸塵器，其可以容納標準的真空過濾袋或可互換的無袋式氣旋模塊。氣旋模塊被構造成使得氣旋分離室沿水平面定位在灰塵容器附近。流動通過氣旋分離器的空氣在通過位于氣旋模塊底部的過濾組件離開氣旋模塊之前通過排氣格柵。該排氣格柵構造成易于被使用者移除，以對該排氣格柵進行清潔。 Lee的美國專利No. 7， 381， 236公開了一種具有平行布置的氣旋分離室和氣旋集塵室的氣旋模塊，其中，集塵器具有布置在灰塵室的一個側壁處的逆流阻止構件，以防止收集的灰塵流回到氣旋室中。 0h的美國專利申請公開No. 2006/0130441公開一種用于氣旋分離器的排氣格柵，
其中，格柵中的空氣通道具有朝向格柵周圍的氣流的方向的引導表面。據(jù)公開，空氣直接流
動進入格柵防止了在格柵空氣通道中形成停滯旋渦，從而防止碎屑積聚。 Bock的美國專利No. 7， 445， 655公開了一種可以容納過濾袋或集塵容器的筒式真
空吸塵器，該過濾袋或集塵容器具有夾持部，以保持袋關閉板?；覊m艙中的樞轉架包括與灰
塵艙的邊緣重疊的鎖定構件，使得當沒有過濾袋或集塵器時，不能關閉真空吸塵器的蓋。

發(fā)明內(nèi)容
按照本發(fā)明，真空吸塵器包括具有吸入腔的吸塵器主體，吸入腔具有入口端口和出口端口 ，并適于接收可移除的氣旋模塊。氣旋模塊包括具有入口開口和氣旋出口開口的分離室，所述入口開口設置在氣旋模塊的下部，并適于與所述入口端口連通，所述氣旋出口開口適于與所述出口端口連通。排氣格柵被安裝在分離室中并與所述氣旋出口流體連通。與分離器入口開口相鄰的傾斜件適于沿分離室在向上螺旋路徑中引導通過入口進入的臟空氣，用于將灰塵或碎屑從空氣中分離。位于分離室上部的碎屑出口將碎屑引導到集塵室中，該集塵室與分離室相鄰并與碎屑出口連通，用于收集從分離室中的空氣分離的碎屑和灰塵。安裝在吸塵器主體中的真空風扇/馬達具有與入口端口連通的吸入口 ，所述真空扇/馬達適于在所述入口開口和所述氣旋出口之間保持從所述入口端口通過所述氣旋分離室的臟空氣流。 在一個實施例中，排氣格柵適于能夠從氣旋出口上方的分離室移除，氣旋出口形成在分離室的下部。氣旋模塊還包括與氣旋出口流體連通并可移除地安裝至分離室的過濾器組件。 按照本發(fā)明的另一個實施例，用在真空吸塵器中的氣旋模塊包括分離室，該分離室具有位于分離室下部的入口開口 ，該入口開口適于與入口端口連通。氣旋模塊還具有氣旋出口開口，該氣旋出口開口形成在所述分離室的下部，并適于與出口端口連通。排氣格柵被安裝在分離室中，并且與氣旋出口流體連通。傾斜件定位成與入口開口相鄰，并適于沿分離室在向上螺旋路徑中引導進入入口開口的臟空氣，用于將灰塵或碎屑從空氣中分離。碎屑出口定位在分離室的上部，集塵室定位成與分離室相鄰，并與碎屑出口連通，用于收集從分離室中的空氣分離的碎屑和灰塵。 在一個實施例中，排氣格柵可移除地安裝在分離室中并位于氣旋出口的上方。在另一個實施例中，過濾器組件流體地連接至氣旋出口 。此外，過濾器組件可移除地安裝至分離室。


在附圖中 圖1是按照本發(fā)明的具有氣旋模塊組件的筒式真空吸塵器的透視圖； 圖2是圖1的筒式真空吸塵器的局部分解右1/4透視圖； 圖3是圖2的氣旋模塊的分解右1/4透視圖； 圖4是移除蓋后的氣旋模塊組件的頂視圖； 圖5是通過圖2的線5-5截取的氣旋模塊的剖視圖； 圖6是通過圖3的線6-6截取的氣旋模塊的剖視圖； 圖7是圖1中示出的清潔頭的分解右1/4透視圖； 圖8是替換的清潔頭的右透視圖； 圖9是圖8的清潔頭的側視圖，其中，毛發(fā)收集組件處于使用位置； 圖10是圖8的清潔頭的側視圖，其中，毛發(fā)收集組件處于非使用位置。
具體實施例方式
參照附圖，特別地參照圖1和2，按照本發(fā)明的筒式真空吸塵器10包括吸塵器主體12 ;用于從待清潔的表面吸取灰塵和碎屑的清潔頭14 ;延伸桿組件16 ;和柔性軟管18，該柔性軟管18具有附接至吸塵器主體12和桿組件16的入口連接器20和出口連接器22。一對后輪24被安裝至吸塵器主體12的后部，并且較小的轉動輪26被附接至前部，用于在待清潔的表面上的運動。馬達腔形成在吸塵器主體12中并位于上殼體28和下殼體30之間，用于容納在該馬達腔中橫向定向的傳統(tǒng)的真空風扇/馬達組件(未示出)。如圖2中所示，樞轉地安裝的蓋32連接至上殼體28，并被構造為選擇性地封閉在上殼體28中形成的吸入腔34。蓋32上的入口端口 36包括密封組件35，以密封地接收軟管出口連接器22，由此當蓋32被密封至上殼體28時，流體地將軟管18連接至吸入腔34。樞轉閉鎖組件38被安裝至蓋32的前部，并選擇性地將蓋32固定至上殼體28，由此封閉吸入腔34。通道格柵40設置在吸入腔34的后壁上，以為吸入源(未示出)提供空氣路徑。吸入腔34接收可移除的氣旋模塊42，該氣旋模塊42被構造成將灰塵離心地從工作氣流中分離。當吸入腔34被蓋32封閉時，包含在吸入腔34中的氣旋模塊42流體地連接至出口側上的吸入源(未示出)和入口側上的柔性軟管18，由此產(chǎn)生從清潔頭14通過延伸桿16、軟管18、密封組件35、氣旋模塊42和吸入馬達組件(未示出)的工作空氣路徑。在一種替換構造中，過濾袋組件44可以取代吸塵器主體12的吸入腔34內(nèi)的可互換氣旋模42。過濾袋組件44包括公知的過濾袋45，該過濾袋45通過彈性夾持部49固定至袋安裝板47。安裝板包括用于將組件安裝在吸入腔34內(nèi)的下部，該下部包括U型邊緣51。 U型邊緣51被滑動地接收在L型安裝通道53中，該L型安裝通道53形成在吸入腔34的前壁上。彈性夾持部49被樞轉地安裝在形成在袋安裝板47的頂部處的凹槽中。夾持部49將過濾袋45固定至安裝板，使得袋入口孔55與安裝板孔57對齊，該安裝板孔57與吸塵器主體蓋32上的入口端口 36共軸，用于在接合時形成它們之間的流體連通。 參照圖3，氣旋模塊42包括氣旋主體46，該氣旋主體46具有被可移除的氣旋蓋48覆蓋的打開的頂部和被氣旋基部50覆蓋的部分打開的底部。氣旋基部50適于在底部上接收可移除的過濾器組件52。氣旋主體46還包括分離室54，該分離室54由從底壁懸掛的圓柱壁56限定的，并位于氣旋主體46的后拐角部。圓柱壁56將氣旋主體的內(nèi)部部分隔成分離室54和集塵室58。工作空氣入口管60從底壁突出，并終止于平面62中，該平面62支撐用于連接至樞轉安裝的氣旋蓋48的下側的可壓縮密封裝置64。沿氣旋主體46的底部并與外壁相鄰地設置的入口導管66 (圖4-5)將工作空氣入口管60連接至分離器壁56的基部，從而在它們之間形成空氣路徑。 現(xiàn)在參照圖3-7，氣旋分離器68包括入口 70、排氣格柵72、氣旋出74和碎屑出口76。矩形入口 70位于分離器殼體的基部；鄰近氣旋主體46的側壁和底壁。參照圖5和6，排氣格柵72包括具有多個排氣孔78的圓柱部分，其中該排氣孔78與氣旋出口 74流體連通。排氣格柵72還包括從下圓柱部向外延伸的傾斜凸緣82。傾斜凸緣82跟隨逆時針螺旋軌跡，以引導工作氣流以及被朝向碎屑出口帶走的碎屑。排氣格柵72還包括從傾斜凸緣的周邊向下延伸的套管84。兩個鎖定突起86從套管84向內(nèi)延伸，用于選擇性地與從氣旋出口 74相反側上的氣旋基部50突出的相對應的安裝鉤88接合。每個鉤88都包括用于保持排氣格柵突起86的定位槽89。定向肋87沿套管84的內(nèi)壁從底部邊緣延伸到凸緣82的底部。定向肋87確保排氣格柵72的適當定向。 下面參照圖3-5，碎屑出口 76包括與豎直側壁92側面相接的水平引導構件90，并且還包括用于將碎屑出口保持到位于分離室54的頂部處的切口 96中的咬扣突片94。氣旋蓋48的底表面與碎屑出口 76的打開的頂側配合，從而形成從分離室54延伸進入集塵室58的碎屑引導通道98。碎屑出口 76優(yōu)選地定位在氣旋主體的頂部附近，以使氣旋主體46的底壁和水平引導構件90之間的豎直距離最大化。這種優(yōu)選的定向使碎屑被再次帶走的可能性最小化，并允許氣旋蓋形成碎屑引導通道98的頂表面，從而減少所需的原材料并降低所需部件的可能數(shù)量。 氣旋出口74(圖3)被頂側上的可移除的排氣格柵72覆蓋。出口的底側與在氣旋基部50中形成的過濾器室100連通。出口 74包括大致半圓形的孔，該大致半圓形的孔具有格柵，該大致半圓形的孔的格柵具有從孔的中心徑向向外突出到過濾器室100的外周的肋102。徑向肋102使過濾介質(zhì)與氣旋基部50的底表面間隔開，并形成用于橫過并通過過濾器表面引導并分配空氣的流動通道104。 現(xiàn)在參照圖3-5，可移除的過濾器組件52包括第一多孔泡沫過濾層108，第二褶皺過濾介質(zhì)層110背靠在第一多孔泡沫過濾層108上，用于捕獲在氣旋主體46內(nèi)未被分離的細小的灰塵。過濾介質(zhì)108U10的組合被安裝在過濾器箱體112中，該過濾器箱體112可以選擇性地從氣旋基部50移除，以進行清潔或替換。過濾器箱體112包括托盤結構，該托盤結構在底側上具有格柵框架114，用于支撐過濾介質(zhì)。兩個突起116在后壁上形成，該兩個突起116接合氣旋基部50上的配合槽118。過濾器箱體112的前壁上的整體模制的閉鎖件120與在氣旋基部50上形成的傾斜突起122接合，以將過濾器箱體112保持在固定的位置上。弓形的支撐裝置124從氣旋基部50的底表面在氣旋基部的相反側上延伸，以使過濾器箱體112與吸入腔34的底部豎直地間隔開，以防止氣流被阻塞或受到限制?？梢灶A期的是，過濾介質(zhì)可以包括很多種材料，包括無紡織物、HEPA、或任意其它適當?shù)倪^濾材料。
氣旋蓋48可移除地安裝至氣旋主體46的頂部。手柄126在氣旋蓋48的頂部形成，用于運送氣旋模塊42，并用于將氣旋蓋48從氣旋主體46移除，以清空碎屑或?qū)卧M行清潔。鉤128從氣旋主體46的后壁突出，用于樞轉地保持氣旋蓋48。被安裝至氣旋主體46的前壁的過中心(over-center)閉鎖組件130將蓋132接合在蓋48上，以將其固定至主體46，并壓縮被捕獲在它們之間的繩狀密封裝置134。蓋48還包括用于將工作空氣入口管60流體地連接至吸塵器主體蓋32上的入口端口 36的入口孔129。
現(xiàn)在參照圖7-10，清潔頭14包括支撐管嘴140的殼體138、刷子組件142和用于從待清潔的表面吸取灰塵和碎屑的關節(jié)相連的導管144。管嘴140被固定在殼體138的前部的下面，并與待清潔的表面流體連通。關節(jié)相連的導管144提供從管嘴到導管出口 146的空氣路徑。關節(jié)相連的導管144具有圍繞水平軸線樞轉的第一接頭和旋轉360度的第二接頭。導管出口 146的尺寸被設置為接收延伸桿組件16。殼體138還支撐被安裝在形成在殼體頂部上的凹槽內(nèi)的裝飾性插入物139。小輪141被安裝在殼體的后部，用于在待清潔的表面上運動?？煽s回的刷子組件142彈性地安裝在管嘴140和殼體138之間，用于與清潔表面選擇性地接合。刷子組件142包括刷子板148和設置在拖動邊緣上的橡皮刮板152，該刷子板148將條形刷子150固定在前緣上。刷子板148放置在可壓縮的螺旋彈簧154上。刷子板148的頂表面可操作地連接至偏置凸輪桿156，用于接合刷子板148和使刷子板148縮回。偏置凸輪桿156包括具有偏置中心部分的可旋轉安裝的桿，該偏置中心部分提供可運動的凸輪接觸表面，以作用在刷子板148的頂表面上。在組裝后，條形刷子150位于殼體138的前壁和管嘴前緣之間，而橡皮刮板152位于管嘴的拖動邊緣和殼體后壁之間。偏置凸輪桿156包括可由使用者操作的整體控制桿158，以接合刷子板148或使刷子板148縮回?？梢灶A期的是，多種清潔頭可以互換地與前面公開的吸塵器主體12—起使用。 一種適當?shù)奶鎿Q包括具有圖8-10中示出的并在未決的美國專利申請No. 11/683， 744中公開的毛發(fā)收集組件160的真空吸塵器頭14'，其中該專利申請通過引用被結合于此。該專利申請No. 11/683744公開了包括毛發(fā)收集組件160的真空吸塵器頭，該毛發(fā)收集組件160具有適于從一個表面收集毛發(fā)的毛發(fā)收集元件162。毛發(fā)收集元件可以被安裝至清潔頭14'，用于在使用位置和第二位置之間運動，其中在該使用位置，毛發(fā)收集元件與待清潔的表面接觸(圖8和9);而在該第二位置，毛發(fā)收集元件與待清潔的表面138間隔開(圖10)。
如圖4和5中的箭頭表示的那樣，風扇/馬達組件(未示出)被定位在氣旋出口74的下游。風扇/馬達組件通過清潔頭管嘴140吸入空氣。空氣通過關節(jié)相連的導管144、延伸桿16和柔性軟管18。然后，包含碎屑的工作空氣從工作空氣入口管60吸入，通過入口導管66，并進入分離器入口 70。空氣進入分離室54，并在分離室54的圓柱壁56周圍轉動。向上傾斜的凸緣82在順時針方向上以螺旋方式引導工作空氣，從而沿分離室的壁向上流動?；覊m和碎屑從空氣流中分離，并離開碎屑出口 76而進入集塵室58。然后，空氣通過排氣格柵孔78離開分離室54，在那里空氣通過氣旋出口 74，并流入過濾器室100?？諝庥晌挥跉庑?0的底側上的徑向肋102形成的流動通道104沿著過濾介質(zhì)110引導，并被引導通過該過濾介質(zhì)110。過濾器組件52捕集氣流中帶走的任何殘留的細小的灰塵。在離開過濾器組件52后，空氣流動通過在吸入腔34的后壁中形成的通道格柵40，并進入馬達腔(未示出)，在馬達腔中，空氣被風扇/馬達組件(未示出)吸入，并通過吸塵器主體12后側的馬達排氣孔(未示出)排出。在使用過程中，使用者可以通過壓下致動桿158而選擇性地接合刷子組件142。桿158與偏置凸輪桿156整體地形成，并被構造為使偏置凸輪桿156在兩個位置之間旋轉。當桿158被偏壓到向前的位置時，凸輪桿156使凸輪表面157旋轉遠離刷子板148，并且螺旋彈簧154將板148推到向上位置，從而使刷子組件142縮回。當桿158被朝向向后的位置偏壓時，凸輪桿156使凸輪表面157旋轉，以接觸刷子板148，并迫使它向下，這樣可以壓縮螺旋彈簧154，并使刷子組件142抵靠待清潔的表面。如前面討論的那樣，可以預期的是，多種公知的清潔頭組件可以互換地與吸塵器主體12 —起使用，這些公知的清潔頭包括具有寵物毛發(fā)收集構件和/或安裝在管嘴中的旋轉刷子輥等的清潔頭。 雖然已經(jīng)結合某些特定的實施例對本發(fā)明進行了具體地描述，但是應當理解的是，這是例證性的，而不是限制性的?？梢灶A期的是，所描述的特征可以被應用到利用單個氣旋、或布置成串連氣流或并聯(lián)氣流的任意組合的兩個或多個氣旋的氣旋分離裝置。此外，雖然本發(fā)明對筒式真空吸塵器進行了描述，但是本發(fā)明還可以與其它形式的真空吸塵器(例如豎立或中心真空吸塵器) 一起使用。在不背離由所附的權利要求書限定的本發(fā)明的精神的前提下，可以對前面公開的內(nèi)容和附圖進行適當?shù)淖兓托薷摹?br> 權利要求
一種真空吸塵器，所述真空吸塵器包括具有吸入腔的吸塵器主體，所述吸入腔具有入口端口和出口端口；氣旋模塊，所述氣旋模塊能夠移除地安裝在所述吸入腔中，并具有分離室，所述分離室具有入口開口和氣旋出口開口，所述入口開口設置在所述分離室的下部，并適于與所述入口端口連通，所述氣旋出口開口適于與所述出口端口連通；排氣格柵，所述排氣格柵安裝在所述分離室中，并與所述氣旋出口流體連通；傾斜件，所述傾斜件定位成與所述入口開口相鄰，并適于沿所述分離室在向上螺旋路徑中引導進入所述入口開口的臟空氣，用于將灰塵或碎屑從空氣分離；碎屑出口，所述碎屑出口設置在所述分離室的上部；集塵室，所述集塵室與所述分離室相鄰，并與所述碎屑出口連通，用于收集從所述分離室中的空氣分離的碎屑和灰塵；真空扇/馬達，所述真空扇/馬達安裝在吸塵器主體中，并具有吸入口，所述吸入口與所述入口端口連通，所述真空扇/馬達適于在所述入口開口和所述氣旋出口之間保持從所述入口端口通過所述氣旋分離室的臟空氣流。
2. 如權利要求1所述的真空吸塵器，其中，所述排氣格柵能夠移除地安裝至所述分離室并位于所述氣旋出口的上方。
3. 如權利要求2所述的真空吸塵器，其中，所述氣旋模塊包括流體地連接至所述氣旋出口的過濾器組件。
4. 如權利要求3所述的真空吸塵器，其中，所述過濾器組件能夠移除地安裝至所述分離室。
5. 如權利要求4所述的真空吸塵器，其中，所述吸塵器主體是具有一入口端口的筒，所述入口端口被構造成密封地接收軟管組件。
6. 如權利要求1所述的真空吸塵器，其中，所述氣旋模塊包括流體地連接至所述氣旋出口的過濾器組件。
7. 如權利要求l所述的真空吸塵器，其中，所述氣旋出口開口形成在所述分離室的下部。
8. —種用在真空吸塵器中的氣旋模塊，所述氣旋模塊包括分離室，所述分離室具有入口開口和氣旋出口開口 ，所述入口開口位于所述分離室的下部，并適于與入口端口連通，所述氣旋出口開口形成在所述分離室的下部，并適于與出口端n連通；排氣格柵，所述排氣格柵安裝在所述分離室中，并與所述氣旋出口流體連通；傾斜件，所述傾斜件定位成與所述入口開口相鄰，并適于沿所述分離室在向上螺旋路徑中引導進入所述入口開口的臟空氣，用于將灰塵或碎屑從空氣分離；碎屑出口 ，所述碎屑出口設置在所述分離室的上部；集塵室，所述集塵室與所述分離室相鄰，并與所述碎屑出口連通，用于收集從所述分離室中的空氣分離的碎屑和灰塵。
9. 如權利要求8所述的氣旋模塊，其中，所述排氣格柵能夠移除地安裝在所述分離室中并位于所述氣旋出口的上方。
10. 如權利要求9所述的氣旋模塊，其中，過濾器組件流體地連接至所述氣旋出口。
11. 如權利要求io所述的氣旋模塊，其中，所述過濾器組件能夠移除地安裝至所述分
12. 如權利要求8所述的氣旋模塊，其中，過濾器組件被流體地連接至所述氣旋出口 。
全文摘要
真空吸塵器及其氣旋模塊。具有氣旋模塊組件的真空吸塵器，該真空吸塵器包括用于從空氣中分離灰塵和碎屑的分離室；用于收集從氣旋分離室中的空氣分離出的灰塵和碎屑的集塵室，其中，分離室還包括排氣格柵，該排氣格柵能夠移除，以對排氣格柵進行清潔。
文檔編號A47L9/16GK101756675SQ200910254108
公開日2010年6月30日 申請日期2009年12月7日 優(yōu)先權日2008年12月19日
發(fā)明者曹榮熙, 羅明 申請人:碧潔家庭護理有限公司