專利名稱：過濾器組件的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種過濾器組件，且一般地涉及一種過濾器。特別地，但非 排他地，本發(fā)明涉及一種設計為且適于用在真空吸塵器中的過濾器組件。
背景4支術
用于從真空吸塵器或其他灰塵保持器具的氣流中去除灰塵會碎屑的過 濾器組件是公知的。這種過濾器組件通常包括位于過濾器過殼體中的至少一 個過濾器。過濾器組件布置為使得過濾器放置在真空吸塵器的氣流路徑中。 通過使用，過濾器會變得堵塞且會需要清理或更換。帶有可更換過濾器的器 具是公知的，但是購買更換過濾器會增加器具的總體維護成本。
可再使用的過濾器會降低過濾器的維護成本。例如美國專利4,902,306 披露了 一種包括靜電過濾器元件和泡沫過濾器的空氣過濾器組件，該組件可 通過清洗而被清潔。已知的是，提供一種可從過濾器組件上移走而用于清理 的泡沫過濾器。W099/12633披露了一種用于呼氣設備的空氣過濾器，包括 一系列過濾器；泡沫的、靜電和HEPA。過濾器位于兩個分離的殼體之間—— 具有可清洗泡沫預過濾器的第 一 殼體和具有靜電和HEPA級別過濾器二者的 第二殼體，第二殼體中的過濾器不可移走用于清理且將需要按定期更換。
另 一類型的過濾器組件是用在Dyson系列——例如在型號DC04、DC07、 DC12、 DC14和DC15 ——真空吸塵器上的。在這些真空吸塵器中，過濾器 組件主要包括過濾器殼體或過濾器殼罩、第一過濾器部分和第二過濾器部 分。過濾器殼體形狀是圓柱形的或矩形的且用適當?shù)乃芰喜牧现圃?，過濾器 殼體具有是與容納第一和第二過濾器部分的形狀。第二過濾器部分可連結到 過濾器殼體，以防止誤對準。第一過濾器部分是可清洗的。第二過濾器也可 以是可清洗的，且如果第二過濾器部分連結到過濾器殼體，則第二過濾器部 分和過濾器殼體必須一起清洗。在清洗之后和干燥之后，過濾器組件可回到 真空吸塵器中，用于進一步使用。
通過這種過濾器組件的這類操作的元件描述于GB2349105和EP1239760B。
這種裝置的一個缺點是，因為過濾器組件包括至少兩個部分，二者都可 移走來用于清洗，所以存在過濾器部分在使用者在干燥之后將過濾器組件返 回到真空吸塵器時不正確地裝配的可能性。需要的是，整個過濾器組件被清 理。在已有技術的結構中，第一過濾器部分可被移走且被清洗，而不用移走 其他過濾器部分。這會在過濾器組件中導致不好的表現(xiàn)。

發(fā)明內容
本發(fā)明尋求提供一種改進的過濾器組件，其能克服已有技術的缺點。本 發(fā)明的目的是提供一種過濾器組件，其中，其易于通過清洗來清潔過濾器組 件，且在干燥之后，更易于將過濾器組件放回到真空吸塵器，用于進一步使 用。進而，本發(fā)明的目的是提供一種在真空吸塵器或其他器具中的過濾器組 件，其中，真空吸塵器的電機被可靠地保護，且其中，真空吸塵器的維護成 本降低。進而，本發(fā)明的目的是提供一種過濾器組件，允許使用者從真空吸 塵器上取出過濾器組件并更可靠地將過濾器組件放回到真空吸塵器。
本發(fā)明提供一種用在清潔器具中的過濾器組件,包括第一過濾器部分和 輪圈(rim),該第一過濾器部分被輪圈圍繞。優(yōu)選地，第一過濾器部分用無 紡織物介質形成。替換地，第一過濾器部分用泡沫材料形成。該布置是有利 的，泡沫材料或無紡織物介質過濾器具有大的灰塵容納能力，且在使用中會 被灰塵堵塞。當過濾器部分需要清理或更換時，過濾器組件可通過可變形輪 圈而被抓持并被取出?？勺冃屋喨υO置為圍繞過濾器或過濾器部分的邊緣， 優(yōu)選地，輪圈具有在過濾器的上下表面上的小的重疊，以用于緊固目的。有 利的是，這為通過過濾器的臟氣流提供了大表面積并使得過濾介質的有效面 積最大。
該結構提供了有利的特點使用者對單件的過濾器組件進行清洗和維 護。單件的過濾器組件不必需要額外的殼體或殼罩來將它支撐在真空吸塵器 中。有利的是，該結構意味著，維護過程一一包括過濾器在真空吸塵器中的 拆卸和組裝——對使用者來說更加容易和簡單。
優(yōu)選的是，過濾器組件還包括位于第一過濾器部分下游的第二過濾器部 分并包括靜電過濾介質，這些過濾器部分被可變形輪圈彼此直接相鄰地保 持。優(yōu)選地，靜電過濾器位于面向第一過濾器部分的第二過濾器部分矜?zhèn)让嫔?。從無紡織物或泡沫第一過濾器部分逸出的灰塵或臟物被靜電過濾器捕 獲。這在過濾器組件形成真空吸塵器的電機前過濾器時特別重要。已經(jīng)從過 濾器組件釋放的灰塵和臟物被放置進入電機并對其造成損壞。
在優(yōu)選實施例中，過濾器組件是可清洗的。有利的是，當過濾器組件變 得比所期望的情況不很有效時，使用者可通過從真空吸塵器殼體取出過濾器 組件來清洗過濾器組件并放在水龍頭下。在干燥后，第一過濾器部分和過濾 器組件可被放回真空吸塵器(或其他器具)，用于進一步使用，避免購買和 消費用于更換的過濾器。輪圈的可變形、柔韌特點意味著過濾器組件是柔性 的且可被使用者擠壓。輪圈和過濾器組件的柔韌性有助于有效的清洗動作， 包括擠壓和扭絞過濾器的動作?？勺冃屋喨€有助于擠壓過濾器部分并迫使 一些水流出過濾器組件。這意味著與迄今為止已有技術的過濾器所能達到的 情況相比使用者可更有效和更高效地清洗和清理過濾器組件。
額外地，單件設備可被扭絞和擠壓，以排出水并減少過濾介質和過濾器 組件的干燥時間。這意味著，在從真空吸塵器中取出過濾器組件用于清理和 將過濾器組件^L回到過濾器組件并繼續(xù)使用器具之間的時間可以減少。
在優(yōu)選實施例中，過濾器組件還包括第三過濾器部分，其位于第一過濾 器部分上游并包括篩網(wǎng)材料，第一和第三過濾器部分通過可變形輪圈被保持 為彼此直接相鄰。有利的是，篩網(wǎng)材料容納和保持無紡織物或羊毛材料。篩 網(wǎng)材料可以是網(wǎng)狀或平紋織物材料。有利的是，無紡材料介質不會破碎或失
去纖維且有彈性，以進行裝配并在#:篩網(wǎng)材料保持下進行清洗。
優(yōu)選的是，可變形輪圈包括聚亞安酯材料。優(yōu)選的是，聚亞安酯具有在
肖氏A型洛氏標尺(Shore A Rockwell scale)下測量的20到90Duro硬度， 更優(yōu)選的是25 - 35Duro或65 - 75Duro硬度。輪圈具有適當?shù)挠捕群涂勺冃?度，以使得其是可撓的且柔性的。聚亞安酯材料可通過旋轉鑄造工藝來制造。
優(yōu)選的是，過濾器組件具有位于其表面上并遠離第一過濾器部分的凸 片，該凸片布置為有助于操作和清洗過濾器組件。當過濾器組件需要清理或 更換時，使用者可通過抓持凸片來取出過濾器組件。過濾器組件可被凸片保 持并清洗。這種布置是有利的，使用者不必直接抓持過濾器。
優(yōu)選的是，可變形輪圏布置為包括定位裝置，該裝置適于防止過濾器組 件在真空吸塵器殼體中的不正確方位。定位裝置確保過濾器組件在真空吸塵 器中不會錯誤放置。如果過濾器被不準確地定位，則不會形成通過過濾器組件的氣流路徑，其中空氣不會被強迫通過過濾介質。在這種情況下，過濾器 組件會不正確地執(zhí)行其功能。
優(yōu)選的是，可變形輪圈布置為包括設置有密封裝置的一部分，該密封裝 置適于將過濾器組件與真空吸塵器殼體密封。優(yōu)選的是，在具有氣流路徑、 位于氣流路徑的至少一個過濾器組件和適于容納該過濾器組件的殼體的真 空吸塵器中，可變形輪圈在使用中被布置為壓靠殼體并將過濾器組件與殼體 進行密封。對過濾器組件提供密封確保了不會形成通過過濾器組件和通過用 于過濾器組件的任何殼體的氣流路徑，其中空氣不會被迫使經(jīng)過過濾介質。
在上述優(yōu)選實施例中，描述了過濾器組件在過濾器組件所要容納的真空 吸塵器或其他器具中的定位和密封，提供可變形輪圈來用作密封和/或定位的 機構。在該布置中，包括過濾器部分的過濾材料的結構和形式可以比可變形 輪圈更剛性。


進一 步的有利特征闡述與所附權利要求中。將參考所附附圖來描述本發(fā)
明的實施例，其中
圖1 a為根據(jù)本發(fā)明第 一 實施例的過濾器組件的俯視圖； 圖lb為沿圖1的b-b線的截面圖lc為并入了至少一個實施本發(fā)明的過濾器組件的真空吸塵器透視圖2a、 2b和2c分別為形成如圖la、 lb和lc所示的過濾器組件一部分 的第一過濾器部分的俯視圖、側視圖和透視圖3a和3b分別為形成圖la、 lb和lc所示.過濾器組件一部分的第二過 濾器部分的俯視圖和側視圖4a和4b分別為形成圖la、 lb和lc所示過濾器組件一部分的第三過 濾器部分的俯視圖和側視圖5a為根據(jù)本發(fā)明第二實施例的第 一過濾器組件的俯視圖5b為沿圖5a的d-d線的截面圖5c為沿圖5a的d-d線的截面圖且顯示了根據(jù)本發(fā)明第二實施例的過 濾器組件的輪圏(rim)的替換結構；
圖5d為圖5c的過濾器組件輪圈細節(jié)的截面圖，顯示了安裝在使用于本 發(fā)明的真空吸塵器殼體中的過濾器組件的唇狀或邊緣部分；圖6a為構件本發(fā)明第三實施例的過濾器組件的俯視圖； 圖6b為沿圖6a的e-e線的截面圖7a為根據(jù)本發(fā)明第四實施例的過濾器組件的前面的俯視圖； 圖7b為圖7a的過濾器組件的后面的俯視圖； 圖7c為沿圖7b的f-f線的截面圖； 圖7d為沿圖7b的g-g線的截面圖。
具體實施例方式
根據(jù)本發(fā)明的過濾器組件的第一實施例顯示于圖la和lb中。圖lc顯 示了在其中實施本發(fā)明的真空吸塵器1的例子。過濾器組件10主要包括輪 圈12、第一過濾器部分14、第二過濾器部分16和第三過濾器部分18。過濾 器組件IO通過輪圈12界定。輪圏12為圓筒形的且是易彎折、柔韌且彈性 的。輪圈12用帶有適當硬度和可變形性的材料制造，以使得使用者可以通 過擠壓或抓捏輪圈12并用手扭曲和擠壓過濾器組件10來使輪圈12變形(并 由此使過濾器組件變形)?？捎糜谥圃燧唶?2的適當材料是帶有在肖氏A型 洛氏標尺下測量的20和90Duro之間硬度的聚亞安酯(polyurethane )。在圖 1所示的真空吸塵器中，過濾器組件IO可位于由虛線所示的真空吸塵器的一 部分(2、 3)中。
第一過濾器部分14、第二過濾器部分16和第三過濾器部分18以輪圈 12為邊界。輪圈12通過公知的適用于塑料和聚亞安酯的模制和成型技術來 制造,譬如4t轉《壽造(spincasting )、灌注(potting)或過才莫制(overmolding )。 在圖l到4所示的實施例中，輪圈用聚亞安酯材料形成。輪圈用旋轉鑄造工 藝來制造。聚亞安酯輪圈12形成為環(huán)繞這些過濾器部分，以使得每個過濾 器部分的邊緣被密封且連結到輪圈12。過濾器組件IO可通過將過濾器部分 彼此臨近地夾緊、或固定在一起并隨后繞過濾器旋轉鑄造或模制輪圈12來 制造。以這種方式，第一過濾器部分14、第二過濾器部分16和第三過濾器 部分18在制造過程中被聚亞安酯材料包圍。
輪圈12包括具有圓筒形外壁21的環(huán)形環(huán)20。環(huán)20具有位于第二過濾 器部分16附近的下邊緣22和位于第三過濾器部分18附近的上邊緣24。邊 緣22布置為與第二過濾器部分16的端面的一區(qū)域重疊，且邊緣24布置為 與第三過濾器部分18的端面的一區(qū)域重疊。通過模制或鑄造工藝來制造聚亞安酯輪圈產(chǎn)生重疊的邊緣22和24。重要的是輪圈邊緣22和輪圈邊緣24 布置和構造為使得邊緣22、 24所在的過濾器部分端面的區(qū)域的相對小的一 部分被它們所阻擋。過濾器部分16和18的重疊區(qū)域提供過濾材料固定到輪 圏12上的額外的點，且有助于增加過濾器組件IO的彈性、強度和可靠性。 通過該強化的結構，過濾器組件10和輪圏12能承受使用者特別是在清洗過 程中操作和處理。
需要的是，消除和降低通過在容納過濾器組件10的孔、凹部或其他形 狀的邊緣處失效的密封而進入到器具殼體中的偏離空氣路徑和泄露。需要對 固定在凹部上方的關閉蓋或上殼體與凹部或開口周圍邊緣之間的間隙進行 密封。在圖la和lb所示的實施例中，可變形輪圏12以密封方式與器具殼
體協(xié)作。
參考圖2a、 2b、 2c、 3a、 3b、 4a和4b來描述第一、第二和第三過濾器 部分。第一過濾器部分14用無紡過濾介質制造，如羊毛。羊毛材料連結并 容納在過濾器組件中并具有大致圓柱形盤狀材料的形式。用于制造第 一過濾 器部分14的適當材料是通過德國Heardi， AG制造的型號HF 601/25 SHP的 過濾介質制造。第一過濾器部分14的形狀和體積被選擇為大致填充通過輪 圏12和重疊邊緣22和24所標示和限定的空間。因此，第一過濾器部分14 的直徑大致與輪圈12的圓筒形外壁21的直徑相同。為了確保祐匸輪圈12所 限定的過濾器組件10可靠地填充，優(yōu)選的是，第一過濾器部分14的外徑略 大于圓筒形外壁21的內徑。
第二過濾器部分16顯示于圖3a和3b中。第二過濾器部分16為圓形。 第二過濾器部分16包括具有稀松組織或篩網(wǎng)結構的織物或織網(wǎng)材料的層。 第二過濾器部分設置為覆蓋和包含第 一 過濾介質并可提供從進入氣流中過 濾灰塵和臟物的作用?？椌W(wǎng)或篩網(wǎng)提供對第一過濾器部分14的無紡羊毛材 料大表面區(qū)域的直接訪問。在替換實施例中，第二過濾器部分包括靜電過濾 介質，該介質被保護織物在兩側上覆蓋。這些層通過縫制或其他密封手段以 公知的方式纟皮保持在 一起。
第二過濾器部分16的尺寸被選擇為使得第二過濾器部分16覆蓋第一過 濾器部分14的下端面。第二過濾器部分16直接位于第一過濾器部分14附 近。第二過濾器部分16連結到緊鄰過濾器部分16的輪圈12。以這種方式， 第二過濾器部分16相對于輪圈12在過濾器組件10中被保持在位。在優(yōu)選實施例中，輪圈12包括聚亞安酯且第二過濾器部分16在過濾器組件10的 制造過程中通過在過濾器部分周圍旋轉鑄造輪圈12的過程而被連結到聚亞 安酯輪圈12。對于包括被保護織物在兩側上覆蓋的靜電過濾介質的第二過濾 器部分來說，優(yōu)選的是，第二過濾器部分16所有層連結到輪圈12,以使得 第二過濾器部分16在清洗過程中的分層的危險降低。
第三過濾器部分18顯示于圖4a和4b中。第三過濾器部分18為圓形。 如對第二過濾器部分所述的，第三部分18包括具有稀松組織或篩網(wǎng)結構的 織物或織網(wǎng)材料的層，在圖4a的部分19處顯示。第三過濾器部分18直接 定位在第一過濾器部分14附近。第三過濾器部分18的尺寸被選擇為使得第 三過濾器部分18覆蓋第一過濾器部分14的上端面。第三過濾器部分被設置 為覆蓋并包含第一過濾器部分且還提供對第一過濾器部分14的無紡羊毛材 料的大表面區(qū)域的直接訪問。在上述優(yōu)選實施例中，輪圈12包括聚亞安酯 且第三過濾器部分18在過濾器組件10的制造過程中通過在過濾器部分周圍 旋轉鑄造輪圈12而連結到聚亞安酯輪圈12。以這種方式，第三過濾器部分 18相對于12在過濾器組件1(^皮保持在位。
凸片(tab) 28設置在第三過濾器部分18上，以便有助于將過濾這組件 IO從接收過濾器組件IO到真空吸塵器中的凹部或其他形狀中取出。在所示 實施例中，凸片28位于過濾器組件IO的上游端。凸片28包括柔性繩或片， 具有在一端處的固定部分28b和在另一端處的抓持部分28c。凸片可包括織 物或塑料材料，或可包括與第三過濾器部分18相同的材料。固定部分28b 通過聯(lián)接到過濾器部分或通過在組件制造過程中密封在輪圈12內而被固定 或附接到過濾器組件IO。適當?shù)倪B結和固定方法包括旋轉鑄造、熱焊接和粘 接。凸片可被推過在過濾器部分的材料中切口。凸片28被制造得足夠長， 以確保抓持部分28c可被使用者操作，以便將過濾器組件IO容易地從真空 吸塵器的凹部或其他形狀中移走。
如從圖la、 lb和4可見，凸片28位于遠離第二過濾器部分16的第三 過濾器部分18的表面上。組件被布置為使得第二過濾器部分16直接位于尺 寸為適于容納過濾器組件10的凹部、或其他形狀附近，并在過濾器部分14 和18的下游。
在使用中，過濾器組件10被放置在使用過濾器組件10的真空吸塵器或 其他器具的氣流路徑中。在優(yōu)選實施例中，過濾器組件10被放置在真空吸塵器的電機和風扇組 件上游。真空吸塵器的氣流路徑被設計為和布置為使得從灰塵和臟物收集設 備一一優(yōu)選是旋風分離設備一一排出的空氣進入過濾器組件10。具體地，過
濾器組件10布置為使得過濾器組件的第三過濾器部分18的疏松篩網(wǎng)在第一 過濾器部分14和第二過濾器部分16的上游。由此，要被過濾的空氣起初進 入第三過濾器部分18。氣流隨后經(jīng)過第一過濾器部分14的無紡過濾介質并 隨后在排出過濾器組件IO之前經(jīng)過第二過濾器部分16。
在圖l到4所示的實施例中，第三過濾器部分^是供比第一過濾器部分更 小的過濾作用。第二過濾器部分16可包括與第三過濾器部分18相同的篩網(wǎng) 的織網(wǎng)。主要的過濾作用發(fā)生在無紡過濾介質的第一過濾器部分14中，其 具有用于陷落和保持灰塵的顯著能力。但是，特別是在真空吸塵器中的連續(xù) 使用會導致增加穿過過濾器組件10的壓力降。在穿過過濾器組件IO和過濾 器部分14上的壓力降達到臨界值之前過濾器組件沒有被移走和被更換或被 清洗的情況下，之前保持在第一過濾器部分14中的灰塵會從該處排出。但 是，如果靜電的第二過濾器部分設置在第一過濾器部分14的緊下游，則任 何被第一過濾器部分14釋放的灰塵都會被保持在過濾器組件10中。在帶有 靜電的第二過濾過濾器部分16的結構中，第三過濾器部分18提供三個過濾 器部分中最小的過濾作用。當這類過濾器組件10用作真空吸塵器或其他器 具中的電機前過濾器時，電機由此被可靠地保護。
通過使用，第一過濾器部分14會被灰塵和碎屑堵塞。連續(xù)的使用會對 通過過濾器組件10的氣流造成阻礙。這導致過濾效率下降。為了緩解這一 點，過濾器組件10必須被更換或清洗，在優(yōu)選實施例中，所有三個過濾器 部分和組件10能通過清洗來清潔。過濾器組件10通過使用者抓住抓持部分 28c并從殼體向外拉動凸片28而從真空吸塵器中取出。以這種方式，使用者 不必直接操作堵塞的過濾器組件10。這使得更換和清理過濾器組件10成為 更加衛(wèi)生的任務。過濾器組件10以公知的方式在家庭的水龍頭下通過清水 來清洗并允許干燥。過濾器組件10隨后被重新插入到真空吸塵器器具的內 部或殼體中，且可繼續(xù)工作。
可變形輪圈12為彈性的且可延展的。例如包括泡沫或織物類型的過濾 器部分和過濾介質也可變形。這意味著整個過濾器組件能被彎曲和擠壓。因 此，使用者可在清洗過程中擠壓和操作過濾器組件，使其濕透并迫使水流過過濾器組件，以沖出陷落在過濾器部分中的灰塵和臟物。
應理解，上述過濾器組件可用任何合適的尺寸制造。在本文中純粹用于
顯示目的而非用于限制本披露內容，上述過濾器組件10的尺寸在150mm直徑和25mm深度左右。
根據(jù)本發(fā)明的過濾器組件的第二實施例顯示于圖5a、 5b、 5c和5d中。過濾器組件IOO具有大致與圖1到4所示的第一實施例相同的構造。過濾器組件100的第一、第二和第三過濾器部分14、 16、 18可包括大致與第一實施例的過濾器組件IO相同的過濾介質。在該實施例中，結合圖i到4已經(jīng)顯示和描述的部件具有同樣的附圖標記。如在第一實施例中所述的，過濾器組件包括凸片28。該凸片28位于遠離第二過濾器部分16的第三過濾器部分18的表面上。
輪圏112包括具有圓筒形外壁121的環(huán)形環(huán)120。輪圈112用聚亞安酯形成。輪圈112包括鄰近第二過濾器部分116的下邊緣部分140和鄰近第三過濾器部分118的上邊緣部分142。
如在第一實施例中那樣，輪圈112通過在過濾器部分周圍旋轉鑄造或模制輪圈112來制造輪圈112。以這種方式，過濾器部分在制造過程中被輪圈材料包封。
在圖5a和5b所示的實施例中，輪圏112的下邊緣部分140包括A/v其垂下的脊144。脊144包括環(huán)形環(huán)，突出遠離過濾器組件100的水平軸線(X-X)并遠離第二過濾器部分16。類似地，輪圈112的上邊緣部分142包括從其垂下的脊146。該脊146包括環(huán)形環(huán)，突出遠離過濾器組件100的水平軸線(X-X)并遠離第三過濾器部分18。包括上部脊146的環(huán)形環(huán)比包括下部脊144的環(huán)形環(huán)更厚。此外，脊144從過濾介質中心突出的高度h比脊146從過濾介質中心突出的高度H更小。
脊的特點可結合真空吸塵器來使用，以便防止使用者不經(jīng)意地將過濾器組件100固定在相關器具中的不正確位置上。脊144和脊146尺寸和布置為使得它們能與器具的 一部分協(xié)作。
更具體地，真空吸塵器可包括可接收過濾器組件IOO孔、凹部或其他形
體。凹部或孔被設計為貼合地適應過濾器組件100,而不具有任何顯著的游隙。凹部可具有深度和安裝空間足以容納脊144。這確保如果過濾器組件100被翻到錯誤的方向則使用者不能將過濾器組件IOO座落在真空吸塵器中的凹
部中。使用者將受到提醒且將能修正過濾器組件IOO的方位。此外，或替換地，如果使用者強制地將過濾器組件IOO座落在所設置的凹部或孔中，則使
用者而將不能用為了關閉目的的殼體的部分或蓋來關閉凹部或殼體。
需要消除或減少通過過濾器組件10、 IOO所容納進去的孔、凹部或其他
形狀的邊緣處的不充分密封而泄露到器具殼體中的偏離氣流路徑和泄露。在殼體中的凹部邊緣或開口邊緣之間的寬松裝配可導致由于空氣通過不充分的密封而流入器具中使得性能降低。因此，需要對關閉蓋或緊固在凹部或開
口周圍的凹部和邊緣上的上殼體之間的間隙進行密封。在圖1到4、 5a和5b所示的實施例中，密封件可通過輪圈12、 112和器具殼體和孔(未示出)的其他部分來提供。第一實施例的可變形輪圈可具有適于以密封的方式與孔或殼體邊緣相協(xié)作的尺寸和形狀。
在圖5a和5b所示的實施例中，可變形輪圈112能與器具殼體和接收過濾器組件100的凹部(未示出)相協(xié)作。下邊緣140和脊144以密封方式鄰接凹部或開口的周邊且上邊緣142和脊146布置為緊靠過濾器殼體的內表面上并與之密封，以便確保凹部開口可靠地密封，優(yōu)選的是，可變形輪圈112的高度(L)略大于接收過濾器組件IOO的凹部或開口的深度。
在使用中，過濾器組件100放置在使用過濾器組件100的真空吸塵器或其他器具的氣流路徑中。上部脊146和下部脊144用于確保過濾器組件處于正確方位。進而，可變形輪圈112將被關閉蓋或設置在器具上的上部殼體擠壓并壓緊。當過濾器與真空吸塵器一起運轉時，輪圈112會在吸入力下在殼體中變形。輪圈112的變形對密封有貢獻。以上述方式，過濾器組件100被保持在相對于真空吸塵器的殼體的固定位置，且可變形輪圈以密封的方式相對于真空吸塵器殼體被保持。
在該優(yōu)選實施例中，過濾器組件IOO被放置在真空吸塵器的電機和風扇組件上游。真空吸塵器的氣流路徑被設計為和布置為使得從臟物和灰塵收集設備一一優(yōu)選是旋風分離設備一一排出的空氣進入過濾器組件100。具體地，過濾器組件被布置為使得過濾器組件的第三過濾器部分18位于第一過濾器部分14和第二過濾器部分16的上游。要被過濾的空氣由此最初進入第三過濾器部分18。氣流隨后流過第一過濾器部分14的無紡過濾介質并隨后在排出過濾器組件100之前流過靜電級別的過濾器部分16。圖5c和5d顯示了圖5a和5b所示的過濾器組件和輪圈的替換實施例。過濾器組件包括具有唇狀物26的輪圈112。唇狀物遠離過濾器組件的軸線(Z-Z)向外突出。唇狀物26與輪圈112可整體地形成。使用旋轉鑄造過程的過濾器組件的制造意味著唇狀物26和輪圈112可同時地并作為單個部件來形成。
唇狀楊26可以與輪圈112類似的方式變形和撓曲?？捎脕碇圃齑綘钗?6的合適材料為具有20和90Duro之間的肖氏A型(洛氏標尺)硬度的聚亞安酯。在如圖1到5所示的優(yōu)選實施例中，輪圏具有25Duro的肖氏A型(洛氏標尺)硬度。
唇狀物的特征可結合真空吸塵器(或其他器具)來使用，以便防止使用者不經(jīng)意地將過濾器組件100定位在器具中的不正確方位上。更具體地，真空吸塵器包括接收過濾器組件100的孔、凹部或其他形狀，但是凹部不包括任何用于容納唇狀物26的空間。這確保了使用者不能在過濾器組件100翻轉到錯誤方位的情況下將過濾器組件100座落在真空吸塵器中的凹部中。使用者可得到提醒且將能修正過濾器組件100的方位。
如關于圖5a和5b的實施例所討論的，需要消除或減少通過接收過濾器組件100的凹部開口或其他形狀而進入器具的氣流。在圖5c和5d所示的實施例中，唇狀物特征26結合真空吸塵器或器具的殼體使用，以便對開口或其他形狀進行密封。
圖5d顯示了圖5c中所示的實施例的截面圖，和適于與本發(fā)明一起使用的真空吸塵器的一部分。圖5d中所示的這部分真空吸塵器具有接收過濾器組件10的凹部或形狀30。圖5d中所示的細節(jié)包括具有從唇狀物26延伸的密封部分27的唇狀物26。密封部分27可彈性地變形。密封部分27可用與輪圈12和唇狀物26相同的材料制造，且優(yōu)選地輪圈和唇狀物和密封部分包括一個部件。密封部分27用具有適當硬度和可變形度的聚亞安酯材料制造，以提供彈性和可變形的特征。替換地，密封部分27可用塑料材料模制并通過適當?shù)恼辰觿┻B結到過濾器組件100。密封部分27尺寸和形狀被設置為使得當圓筒形過濾器組件10位于真空吸塵器30中的凹部30中時其外表面27a以密封方式鄰靠凹部30的周邊。
圖5d顯示了密封部分27的示例性實施例和通過彈性可變形的唇狀物和密封件27提供的密封方式。圖5d中所示的真空吸塵器的殼體包括環(huán)形安裝環(huán)32，該環(huán)具有從其上延伸的直立部分36。真空吸塵器殼體還包括設置有 環(huán)形環(huán)34和從其上突出的垂下部分38的唇狀物。唇狀物的部分38布置在 與直立部分36相對并相對應的位置。垂下部分38布置為緊靠安裝環(huán)32和 緊靠直立部分36,以便關閉敞開的凹部30并夾在唇狀物26上。
本領域技術人員應理解關閉可通過卡持部或夾具，通過搭扣裝配緊固件 或通過其他等效的手段來形成。圖5d所示的密封件顯示為唇狀物26的凹入 部分，以便通過蓋和安裝環(huán)32來提供聚亞安酯材料的變形和擠壓。但是， 應理解，唇狀物26可通過真空吸塵器殼體的部件來變形成其他形狀，以形 成密封機構。例如，環(huán)形環(huán)34的替換形狀——包括凹入部分——可容納唇 狀物26的一部分并形成密封。在該替換實施例中，唇狀物26可通過安裝環(huán) 32的直立部分36直4^地向上進入凹入的部分。
替換地，可變形輪圏和密封部分27可以是回彈的且可變形的，以與殼 體推入配合(press-fit )。
根據(jù)本發(fā)明的過濾器組件的又一替換實施例顯示于圖6a和6b中。過濾 器組件300具有類似于圖1到5中所示的前面實施例的構造。在該實施例中， 已相對圖1到5示出并描述的部件具有相同的附圖標記。
過濾器部分以輪圈312為界。輪圈312包括環(huán)形環(huán)320，該環(huán)具有圓筒 形外壁321。輪圈312用聚亞安酯材料形成。輪圈312包括鄰近第二過濾器 部分16的下邊緣部分340和鄰近第三過濾器部分18的上邊緣部分342。
在圖6a和6b所示的實施例中，孔310設置在過濾器組件300的中心。 過濾器組件300包括圓筒形套筒350，其位于輪圈312之內?？?10以圓筒 形套筒350為界。套筒350用聚亞安酯材料形成。套筒350包括下翻邊(cuff) 352和上翻邊354。套筒的上翻邊354包括懸掛于其上的凸耳360。凸耳360 朝向過濾器組件的中心向內突出。
套筒350和凸耳360允許過濾器組件300插入到并連結到使用過濾器組 件的器具的相應部分。圖6a和6b所示的實施例可與在器具中支撐過濾器組 件300的過濾器殼體或殼罩一起使用，過濾器組件要使用在該器具中。在這 種情況下，套筒350形狀為允許過濾器組件300插入到并連結到殼體或殼罩。 應理解，套筒350和/或輪圈312可帶有并非凸耳360的其他構造，用于固定 地將過濾器組件300連結到相關的器具或過濾器殼體。
在圖6a和6b中所示的實施例以類似于圖1到5所示的前述實施例的方式包括被輪圈312包圍的第一過濾器部分14、第二過濾器部分16和第三過 濾器部分18。此外，第一過濾器部分14、第二過濾器部分16和第三過濾器 部分18在下翻邊352處密封并連結到套筒350。在圖6a和6b所示的實施例 中，在組件(第一過濾器部分14、第二過濾器部分16和第三過濾器部分18 ) 中的過濾層深度朝向過濾器組件的中心減小。該布置使得第一過濾器部分 14、第二過濾器部分16和第三過濾器部分18被朝向過濾器組件的中心壓下 和拉拽并在孔310的邊緣處連結到下翻邊352。圖6b的區(qū)域A和B顯示了 過濾介質的深度和壓縮方面的變化。區(qū)域A、 B和C被顯示為由輪圈312、 套筒350和線330、 331的所限定。在區(qū)域C中顯示了緊致的過濾材料且在 圖6a中以成組的線332表示。
在前面的實施例中，輪圈312通過已知的適于塑料和聚亞安酯的模制和 成型技術制造，如旋轉鑄造、澆罐或過模制(overmoulding )。用于過濾器組 件300的制造技術包括在過濾器部分周圍鑄造或模制輪圈312。以這種方式， 過濾器部分在制造過程中被輪圈材料包圍。套筒350以類似于輪圏312的方 式制造。用于過濾器組件300的制造技術可包括將套筒鑄造或澆灌到組件 300中同時將過濾器部分夾在一起。
在圖6a和6b所示的實施例中，輪圈312的下邊緣部分340包括從其上 垂下的脊344。該脊344包括遠離過濾器組件300的水平軸線(Y-Y)并遠 離第二過濾器部分16突出的環(huán)形環(huán)。在圖5a和5b所示的實施例中，脊344 可結合真空吸塵器使用，以便防止使用者不經(jīng)意地將過濾器組件100定位在 相關器具中的不正確位置上。
在使用中，過濾器組件300被放置在過濾器組件300被使用的真空吸塵 器或其他器具的氣流路徑中。過濾器組件的使用和操作大致與針對第一和第 二實施例如前所述的一樣。可變形、可彎折的輪圈312和過濾器的可擠壓和 可清洗的有利特點如針對前面實施例所述的那樣可應用于該實施例。
根據(jù)本發(fā)明的過濾器組件的進一步替換實施例顯示于圖7a、 7b、 7c和 7d。過濾器組件400具有類似于圖1到6所示的前面實施例的過濾器構造。 在該實施例中，已在圖1到6中示出并已經(jīng)描述的部件具有相同的附圖標記。
輪圈412形狀大致為矩形并以側壁402、 404和端壁406和408為界。 過濾器組件包括第一過濾器部分14、第二過濾器部分16和第三過濾器部分 18,如前所述的那樣。過濾器部分14、 16和18以壁402、 404、 406和408為界。輪圈412用聚亞安酯材料制造。輪圈412的形狀適于插入到并連結到 要使用它的器具的相應部分。輪圈412、壁402、 404、 406和408和支撐肋 470包括具有適當形狀的結構，以提供用于過濾器部分的殼體和支撐。以這 種方式，可以避免使用相應的殼罩或過濾器殼體。
在圖7a、 7b、 7c和7d所示的實施例中，第一過濾器部分14、第二過濾 器部分16和第三過濾器部分18密封到并連結到輪圈412。
在圖7b和7c所示的實施例中，凹部450設置在輪圈412的端壁408中。 如在如圖5a和5b所示的實施例中那樣，脊344可與真空吸塵器結合使用， 以便放置使用者將過濾器組件100不經(jīng)意地定位在相關器具中的不正確位置 上。
如前述實施例，輪圈412通過已知的模制以及適用于塑料和聚亞安酯的 成型技術，譬如旋轉鑄造、灌注或過模制來制造。用于過濾器組件300的制 造技術可以包括在各過濾器部分周圍灌注或模制輪圈412。以這樣的方式， 各過濾器部分在制造過程中被輪圏材料所包封。
以類似于前述實施例的方式，凹部450可結合真空吸塵器使用，以便提 醒使用者過濾器在相關器具中的正確位置和方位并防止使用者不經(jīng)意地將 過濾器組件400定位在器具中的不正確位置上。
在使用中，過濾器組件400被放置在過濾器組件400所使用的真空吸塵 器或其他器具的氣流路徑中。過濾器組件400的使用和操作大致與前述實施 例所述的一樣。在使用中，過濾器組件和輪圈412可在吸入力下在殼體中變 形。專侖圈412和側壁402、 404和端壁406、 408的變形對密封有貢獻。
可從上述本發(fā)明的實施例中理解，輪圈可帶有用于固定地將過濾器組件 10連接到相關器具上的裝置。過濾器組件連接到器具的方式并非本發(fā)明的實 質性特點，本領域技術人員應理解，連接可通過凸輪表面的配合來形成，通 過螺釘-螺紋部分、通過搭扣配合/快速釋放緊固件或其他等效手段。還有， 過濾器組件容納和定位在器具中的方式對也不是本發(fā)明的實質性特點，且本 領域技術人員應理解可通過相應表面的配合、推靠或搭扣配合或其他等效手 段來形成定位。
于理解的。例如，過濾器組件的形狀和尺寸、過濾器組件輪圈的形狀和尺寸 以及過濾器組件中過濾器部分的形狀和尺寸可在不脫離本發(fā)明的范圍內改變。輪圈可形成圍繞過濾器部分的一部分或圍繞過濾器部分整個周邊或邊 界。
輪圈可通過其他制造方法制造。輪圈可通過其他技術和制造方法連結到 過濾器部分。例如，輪圏和組件可通過熱焊接、超聲焊接、鑄造和粘接來制 造。本領域技術人員應理解，唇狀物或其他密封結構的制造和形成可通過澆 灌或通過過模制或通過其他用于聚亞安酯的等效制造過程來實現(xiàn)。
可變形輪圈可包括其他材料，如具有合適硬度、可變形度和柔韌性的塑 料或橡膠。
應理解，諸如泡沫材料、紙張、HEPA過濾介質、織物或開放胞狀聚亞 安酯泡沫(open cell polyurethane foam)這樣的具有不同密度和厚度的其他 過濾介質可以以任何組合用在過濾器部分中和組件中。過濾器部分或層的數(shù) 量可以改變。過濾層的順序可改變。過濾器組件可形成真空吸塵器的電機前 過濾器或可形成真空吸塵器的電機后過濾器。
過濾器部分可以是也可以不是可清洗的。過濾器組件可承裝在殼體或殼 罩中，殼體或殼罩能通過清洗來清潔。應理解，過濾器和任何過濾器殼體的 形狀不必是圓筒的，且其他形狀可以等同地使用。
應理解，凸片(tab)可以是任何合適的材料或形狀，以有助于從器具或 過濾器殼體取出過濾器，例如凸片可以是鉤狀或通常用于紡織材料的凸片類 型。其他改變對本領域技術人員來說是顯而易見的。
本領域技術人員應理解，過濾器組件可用在并非上述那些過濾系統(tǒng)的其 他過濾系統(tǒng)中和用在其他類型的器具中，例如空調系統(tǒng)中。
權利要求
1、一種用于清潔器具的過濾器組件，包括第一過濾器部分和可變形輪圈，該第一過濾器部分被該可變形輪圈圍繞。
2、 如權利要求1所述的過濾器組件，其中，第一過濾器部分用無妨織物介質形成。
3、 如權利要求1所述的過濾器組件，其中，第一過濾器部分用泡沫材 料形成。
4、 如權利要求1到3中任一項所述的過濾器組件，其中，過濾器組件 還包括第二過濾器部分，位于第一過濾器部分的下游并包括靜電過濾介質， 這些過濾器部分通過可變形輪圈被保持為彼此直接相鄰。
5、 如權利要求4所述的過濾器組件，其中，過濾器組件還包括第三過 濾器部分，位于第一過濾器部分的上游并包括篩網(wǎng)材料，第一和第三過濾器 部分通過可變形輪圈被保持為彼此直接相鄰。
6、 如前述權利要求中任一項所述的過濾器組件，其中，可變形輪圈包 括聚亞安酯材料。
7、 如權利要求6所述的過濾器組件，其中，可變形輪圈包括具有20到 90Duro的肖氏A型洛氏標尺硬度的聚亞安酯材料。
8、 如權利要求6或7所述的過濾器組件，其中，可變形輪圈包括具有 65到75Duro的肖氏A型洛氏標尺硬度的聚亞安酯材料。
9、 如權利要求6或7所述的過濾器組件，其中，可變形輪圈包括具有 25到35Duro的肖氏A型洛氏標尺硬度的聚亞安酯材料。
10、 如前述權利要求中任一項所述的過濾器組件，其中，所述過濾器部 分中至少一個被連結到所述可變形輪圈。
11、 如前述權利要求中任一項所述的過濾器組件，其中，過濾器組件是 可清洗的。
12、 如前述權利要求中任一項所述的過濾器組件，其中，過濾器組件具 有位于其表面上的凸片，該凸片被布置為有助于操作和清洗過濾器組件。
13、 如權利要求12所述的過濾器組件，其中，所述凸片位于第三過濾 器部分的表面上并遠離第一過濾器部分，且凸片在可變形輪圏處被緊固到第 三過濾器部分。
14、 如前述權利要求中任一項所述的過濾器組件，其中，過濾器組件的 形狀大致為圓形。
15、 如權利要求1到13中任一項所述的過濾器組件，其中，過濾器組件形狀大致為矩形。
16、 如前述權利要求中任一項所述的過濾器組件，其中，輪圈被布置為 包括定位裝置，該定位裝置適于防止過濾器組件在器具殼體中處于不正確方 位。
17、 如權利要求16所述的過濾器組件，其中，所述定位裝置包括在輪 圈上的并從其上向外延伸的突出部。
18、 如前述權利要求中任一項所述的過濾器組件，其中，可變形輪圈為 柔韌的和柔性的。
19、 如前述權利要求中任一項所述的過濾器組件，其中，輪圈適于使得 過濾器組件能在清潔過程中被使用者操縱和擠壓。
20、 一種用在清潔器具中的過濾器組件，大致如參考附圖中所示實施例 中任一個所述。
21、 一種真空吸塵器，具有氣流路徑和位于該氣流路徑中的至少一個過 濾器組件，其特征是，該至少一個過濾器組件為如前述權利要求中任一項所 述的過濾器組件。
22、 如權利要求21所述的真空吸塵器，包括適于將過濾器組件容納在其中的殼體，其中，在使用中，可變形輪圈被布置為壓靠殼體并將過濾器組 件與殼體密封。
23、 如權利要求21或22所述的真空吸塵器，包括用于使空氣沿氣流路 徑流動的電機，其中，這些或一個過濾器組件定位在電機上游。
24、 如權利要求21或22所述的真空吸塵器，包括用于使空氣沿氣流路 徑流動的電機，其中，這些或一個過濾器組件定位在電機下游。
全文摘要
本發(fā)明提供一種用在清潔器具中的過濾器組件(10；100；300；400)，具有第一過濾器部分(14)和可變形輪圈(12；112；312；412)，第一過濾器部分被可變形輪圈圍繞。第一過濾器部分(14)包括無紡織物介質。過濾器組件(10；100；300；400)還包括第二過濾器部分(16)，位于第一過濾器部分(14)的下游。第一過濾器部分(14)和第二過濾器部分(16)通過可變形輪圈(12；112；312；412)被直接地保持在彼此附近。過濾器組件(10；100；300；400)還包括第三過濾器部分(18)，位于第一過濾器部分(14)的上游且包括篩網(wǎng)材料。第一過濾器部分(14)和第三過濾器部分(18)通過可變形輪圈被直接地保持在彼此附近。過濾器組件(10；100；300；400)具有位于其表面上的凸片(28)，以有助于將過濾器組件(10；100；300；400)從過濾器殼體或真空吸塵器中取出。
文檔編號B01D46/00GK101516470SQ200780034175
公開日2009年8月26日 申請日期2007年7月16日 優(yōu)先權日2006年8月1日
發(fā)明者本·T·諾頓, 杰奎琳·R·弗雷德里克森 申請人:戴森技術有限公司