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。具體地但不排他地說，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)，同時將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)器排出點的前面是很常見的。這種過濾器經(jīng)常稱為“電機(jī)后”過濾器。
排放物問題在消費(fèi)者中，正日益引起注意，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。這種過濾器在實際上很笨重，同時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。朝向過濾器第一層的氣流穿過該過濾器，并從該機(jī)器經(jīng)由在過濾器上面蓋上的一組孔排出。
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。
還希望增加經(jīng)過真空吸塵器空氣的流動速率。較高流速通常使該清潔器從一個表面上拾取物質(zhì)的能力和氣旋分離器從該骯臟的氣流中分離物資的能力增強(qiáng)。然而，增加速率的氣流可使機(jī)器在操作中有噪音。有可能的是，在排放空氣的路徑上放置聲音吸收材料，但這樣會增加由于氣流帶來的路徑阻力。這樣除了增加重量和機(jī)器成本外，還對經(jīng)過該機(jī)器的氣流整個速率上產(chǎn)生不利影響。
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用于接納氣流的入口、一個用于接納過濾器的空腔、一個在該入口和該空腔之間的氣流通道以及至少一個葉片，該葉片設(shè)置在該氣流通道內(nèi)，用于把該氣流通道分隔成多個管道。其中每個葉片在流過該管道方向上具有一個非線性的形狀。
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，該非線性的葉片用來減少來自該機(jī)器的聲波發(fā)射，這樣使該葉片吸收一些聲能。因此，在沒有采用專用的噪聲降低結(jié)構(gòu)情況下，實現(xiàn)了噪音降低。
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選擇性實施例的平面圖。
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，軟管連接在真空吸塵器入口14上，使用者可把一個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，氣流可以切向方式進(jìn)入到該腔室內(nèi)。該腔室20具有一個安裝內(nèi)部中心的有孔覆蓋物21。在覆蓋物21外部的區(qū)域22形成了第一氣旋分離級。在該覆蓋物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來描述該過濾器外殼60。該過濾器外殼60包括一個下部61和一個上部62，其中在本實施例中，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用于把過濾器70容納在其中的空腔。該上部62具有一個排氣支管63，該排氣支管63以氣密方式與該排氣管90下端配合。
多個葉片65a、65b、65c位于該氣流通道內(nèi)。其中的兩個葉片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，從而使它們位于過濾器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的聲音衰減。參見圖5，該葉片65a、65b、65c把出口50分成六個孔51a、51b、52a、52b、53a、53b。使用時，這樣使來自葉輪45的空氣流分成六個單獨的氣流。每個孔51a、51b、52a、52b、53a、53b形成一個到管道51、52和53中之一的入口。每個管道51、52、53與過濾器70表面積的一個不同以及單獨的部分連通。當(dāng)該過濾器裝配在該過濾器外殼60內(nèi)時，每個葉片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，每個管道51、52、53與過濾器70的一個單獨以及不同的部分連通，從而使沿著每個管道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，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)入氣流成一個銳角(大約10度)。以剛剛描述的方式把氣流分成單獨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單獨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此外還特別有益的是，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示出了通過對一個平滑曲管(圖9)與一個彎曲非常劇烈管道(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。為每個管道供給兩個入口(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為一個折疊過濾器，其中一個圓筒形塑料盒容納一個折疊結(jié)構(gòu)72。也可替代在這里已經(jīng)示出的過濾器，采用其他類型的過濾器，如一個簡單泡沫襯墊過濾器。優(yōu)選的是，該電機(jī)后過濾器為一個HEPA(高效微?？諝?過濾器。
圖11為過濾器外殼60下部61的一個選擇性實施例的平面圖。在本實施例中，一組葉片165a-165e以與圖6所示方式不同的方式設(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)域分成多個管道151-156，每個管道與該過濾器表面不同部分連通。每個葉片具有一個非線性的、迂回的形狀，這增加了聲波與該葉片中至少一個沖撞的可能。使用時，進(jìn)入氣流將分成多個單獨的部分，每個部分沿著相應(yīng)的管道流動。如前所述，每個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，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的前緣分成六個部分。該氣流被分開的部分沿著該三個管道51、52、52、53流動。如上所述，聲波在相對葉片65a、65b、65c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道90流動。當(dāng)空氣沿著該排氣管90流動時，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，包括一個用于接納氣流的入口、一個用于接納過濾器的空腔、一個在該入口和空腔之間的氣流通道以及至少一個葉片，該葉片設(shè)置在該氣流通道內(nèi)，用于把該氣流通道分隔成多個管道，其中每個葉片在該氣流流過通道方向上具有一個非線性的形狀。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的過濾器外殼，其中每個葉片沿著其整個長度為一個弧形形狀。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或者2所述的過濾器外殼，其中該管道中至少一個具有用于接納該氣流的兩個入口。
4.根據(jù)前面權(quán)利要求任何一個所述的過濾器外殼，還包括一個具有過濾器表面的過濾器，當(dāng)該過濾器安裝在外殼內(nèi)時，每個葉片的尺寸設(shè)計成該葉片的一個邊緣位于該過濾器表面附近或者與該過濾器表面接觸，從而使每個管道與該過濾器表面的單獨部分連通。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的過濾器外殼，其中通往每個管道的入口的總橫截面積大致與所述管道連通的該過濾器表面一部分面積成正比。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或者5所述的過濾器外殼，其中該過濾器表面與每個管道連通的部分與該入口距離不同。
7.一種電器，包括一個入口、一個根據(jù)前面權(quán)利要求任何一個所述的過濾器外殼、一個排放組件和產(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所述的電器，其為真空吸塵器形式，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)，包括一個用于接納氣流的入口、一個用于接納過濾器(70)和一個在該入口和該過濾器(70)之間的氣流通道。至少一個葉片(65a、65b、65c)設(shè)置在該氣流通道內(nèi)用于把該氣流通道分隔成多個管道(51、52、53)。每個葉片(65a、65b)在流過該氣流通道的方向具有非線性的形狀。由于由風(fēng)扇和/或電機(jī)發(fā)出的聲波可從葉片(65a、65b)反射回來，因此，這有助于減少來自該機(jī)器的聲波發(fā)射，這樣使該葉片(65a、65b)吸收一些聲能。該過濾器外殼(60)可形成為真空吸塵器的一部分。
文檔編號A47L9/10GK1630483SQ03803665
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, R·A·梅森 申請人:戴森技術(shù)有限公司