專利名稱：小型氣旋無袋真空吸塵器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明主要涉及真空吸塵器，尤其涉及小型無袋真空吸塵器，其包括一圓柱形的氣旋分離/污物收集容器，該容器具有一中央管和可開口的底部，以增強(qiáng)從氣流中對(duì)于污物的分離和對(duì)于在該容器的較低部分內(nèi)的污物顆粒的保持力。
背景技術(shù)：
氣旋真空吸塵器已公知一段時(shí)間。例如，歐洲專利No.EP 0 042 723和詹姆士·戴森(James Dyson)的美國專利No.4,593,429揭示了一種真空吸入式清潔裝置，包括串聯(lián)的兩個(gè)旋流器(cyclone)單元，連續(xù)工作以從氣流中抽出污物顆粒。兩個(gè)旋流器中的一個(gè)具有大體上截頭圓錐體的形狀，用以提高污物顆粒的速度，以使該旋流器能夠?qū)⒓?xì)小的污物顆粒沉積在相對(duì)該圓錐體開口直徑而言的小直徑收集腔室中。在空氣進(jìn)入該旋流器之前，臟空氣抵靠一圓柱形外腔室的壁切線地進(jìn)入，該圓柱形外腔室用作一旋流器，以從進(jìn)入該裝置的臟空氣中去除粗大的污物顆粒。
如上述公開出版物中的裝置，其中的連續(xù)旋流器是同軸的，除此而外，在美國專利No.4,373,288中，戴森將截頭圓錐體的旋流器并排放置。在此結(jié)構(gòu)中，該裝置被設(shè)計(jì)為通過連續(xù)工作的兩個(gè)旋流器來去除污物。在所有這些裝置中，首要目的是避免像在傳統(tǒng)真空吸塵器中那樣需要使用一袋子。在這些傳統(tǒng)裝置中，由一鼓風(fēng)機(jī)將空氣牽引通過該用具，當(dāng)該袋子充滿污物時(shí)產(chǎn)生一較大程度的壓力下降。壓力下降的增大降低了該設(shè)備的清潔效率。正因?yàn)榇?，無袋真空吸塵器的結(jié)構(gòu)非常具有吸引力。
基于PCT/GB99/00507，其申請(qǐng)人在WO 99/42198中揭示了一無袋清潔裝置。此公開出版物的全文在此可并入?yún)⒖肌Ｔ诖搜b置中，臟的入口空氣流通進(jìn)入一具有圓柱形橫截面和較低的截頭圓錐體部分的旋流器的上部。此旋流器的分離臺(tái)被設(shè)計(jì)為在圓錐體開口下面的一收集腔室中來分離細(xì)小的污物顆粒。該裝置的圓柱部分包括連接到一用于收集粗大污物顆粒的相鄰側(cè)腔室的過渡區(qū)域。在其中揭示的另一實(shí)施例中，粗大的污物是在環(huán)繞該內(nèi)部截頭圓錐體旋流分離器的一較大的外部圓柱形腔室中被收集的。
基于在1999年12月21日最初發(fā)表為美國專利No.6,003,196的一篇申請(qǐng)，Royal Appliance Mfg.Co.的一系列相關(guān)申請(qǐng)示出了其它的無袋真空吸塵器設(shè)計(jì)。這些專利揭示了各種類型的立式真空吸塵器，其包括可為一氣旋分離裝置的一空氣分離腔室。在這些專利中描述的全部真空吸塵器都包括一過濾器，該過濾器設(shè)置在氣旋空氣流腔室中或吸引源的污物杯逆流中。
三洋電機(jī)株式會(huì)社(Sanyo Electric Co.，Ltd.)的美國專利No.6,192,550也揭示了一真空清潔裝置，其具有設(shè)置在一氣旋空氣分離腔室中的一可旋轉(zhuǎn)過濾器。此裝置特別有效，因?yàn)樵撨^濾器的可旋轉(zhuǎn)特性允許將夾雜在該過濾器中的污物移至該污物杯的底部，所以當(dāng)該污物杯移開進(jìn)行清潔時(shí)，易于處理。此專利的內(nèi)容在此可并入?yún)⒖肌?br> 在使用氣旋分離器提供其自身的優(yōu)點(diǎn)的同時(shí)，有關(guān)于真空吸塵器結(jié)構(gòu)作為整體的考慮也可能影響該設(shè)計(jì)的生存能力(viability)。用于給鼓風(fēng)機(jī)供能以引起氣流的馬達(dá)是該真空吸塵器中最重的單個(gè)組件。此重量的位置可影響該真空吸塵器可否被容易地使用。馬達(dá)重量的位置在哪兒與該真空吸塵器的其它組件高度地相關(guān)，該真空吸塵器的高重心的結(jié)果趨于使此裝置對(duì)于使用者來說較不穩(wěn)定。因此，低位安裝馬達(dá)的能力可以提供附加的穩(wěn)定性和使用上的便利。
將馬達(dá)安裝在分離腔室下面降低了該真空吸塵器的重心，這在小型輕質(zhì)的設(shè)計(jì)中很重要。此結(jié)構(gòu)影響到分離腔室的設(shè)計(jì)選擇。氣旋分離器的使用需要該腔室大體上為圓柱形，并具有足夠的直徑以允許用于其內(nèi)的氣旋氣流。該分離腔室必須是可移動(dòng)的，以允許其可被倒空、清潔或替換。在該分離腔室下面放置馬達(dá)可能導(dǎo)致供給牽引空氣穿過該分離腔室進(jìn)入位于頂端的該分離腔室的能量低效。
因此，雖然許多無袋設(shè)計(jì)是在使用袋子技術(shù)的傳統(tǒng)真空吸塵器上的改進(jìn)，仍然需要提供持續(xù)的改進(jìn)及可選的設(shè)計(jì)，以改進(jìn)從空氣中對(duì)于污物顆粒的分離和在小型輕質(zhì)的設(shè)計(jì)中的空氣分離器腔室。

發(fā)明內(nèi)容
總的來說，按照本發(fā)明，提供了一種小型無袋真空吸塵器，其具有一圓柱形的污物分離和收集裝置，該裝置帶有一中央柱體。該污物分離和收集裝置為一大體上圓柱形的容器，具有一封閉的頂部，在上部具有一空氣入口，且具有一可選擇性打開的底部，用于移除分離的污物。該中央柱體從圓柱的該封閉的頂部延伸至底部的一出口，該底部樞接于該容器側(cè)壁，并且可選擇性地打開以清空。一向外且向下延伸的凸緣或裙緣環(huán)繞該中央柱體的中點(diǎn)，用以防止污物再飛散入氣流中而逸出該容器。
按照本發(fā)明的真空吸塵器具有與一吸嘴鉸接的一伸長(zhǎng)的殼體，該吸嘴具有一空氣入口，用于從將要清潔的表面上去除污物。該殼體具有一延伸到一管子的上端，且在該管子的頂部具有一使用者手柄。一馬達(dá)位于該殼體的下部?jī)?nèi)，且在該吸嘴的上方。該空氣分離和收集容器位于該殼體內(nèi)，且位于該馬達(dá)的上方。一圓柱形徑向折疊的過濾器濾筒位于該殼體內(nèi)，在該馬達(dá)之上且在該收集容器的底部之下。在該裙緣上方的該中央柱體的上部是開口的且覆蓋有一濾網(wǎng)(screen)，以允許清潔的空氣進(jìn)入。該中央柱體的下部對(duì)于在那里收集污物的空氣通道是密封的。進(jìn)入該容器的空氣在該裙緣之上切向地環(huán)流，將污物沉積至該底部，隨后被牽引進(jìn)入該柱體的該開放的上部，并向下進(jìn)入該環(huán)形折疊的過濾器濾筒；該過濾器濾筒位于該殼體內(nèi)，用于在空氣離開該分離容器后過濾空氣。該過濾器折疊是徑向設(shè)置的，以在清潔空氣被牽引進(jìn)入該馬達(dá)之前，增加過濾表面積。
因此，本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種污物分離容器，用于一小型真空吸塵器，以提供改善的污物分離。
本發(fā)明的另一目的是提供一種污物分離容器，其包括一具有一向下凸出裙緣的中央柱體，以改善污物分離。
本發(fā)明的又一目的是提供一種空氣分離和污物收集容器，其具有一中央柱體，以與一真空吸塵器一起使用，該真空吸塵器在該真空殼體的下部?jī)?nèi)具有一真空源。
本發(fā)明的再一目的是提供一種小型真空吸塵器，其具有一易于移動(dòng)的過濾器濾筒；該過濾器濾筒位于該分離容器的外部，在該真空吸塵器殼體內(nèi)，且在該真空源之上。
本發(fā)明的其它目的及優(yōu)點(diǎn)將通過以下的詳細(xì)說明而更加顯而易見、清楚明了。
因此，本發(fā)明包括構(gòu)造的特性、元件的組合及部件的排列，其將被舉例說明于下文所述的解釋當(dāng)中，并且本發(fā)明的范圍將在權(quán)利要求書中表明。


為更加詳盡地理解本發(fā)明，請(qǐng)結(jié)合附圖參考以下說明，其中圖1是按照本發(fā)明的小型立式真空吸塵器的側(cè)視圖，其構(gòu)造為設(shè)置有一可移動(dòng)的圓柱形氣旋空氣分離和收集容器以及一圓柱形的過濾器濾筒；圖2是圖1中分離和收集腔室的橫截面圖，其示出了空氣和污物的模式；圖3是圖1中的位于真空吸塵器內(nèi)的折疊的過濾器濾筒沿3-3線的頂部平面圖；以及圖4是圖3中的過濾器濾筒沿4-4線的橫截面圖。
具體實(shí)施例方式
圖1示出了一真空吸塵器11的主要組件，該真空吸塵器11具有一伸長(zhǎng)的殼體12，該殼體具有一向上延伸的管子13，該管子終結(jié)于一使用者手柄14。一吸嘴16鉸接于殼體12的底部，用于在要被清潔的表面上通過。一可選擇性拆卸的圓柱形空氣分離和收集容器21位于殼體12的上部?jī)?nèi)，且在馬達(dá)18之上。一過濾器濾筒51位于殼體12內(nèi)，且在馬達(dá)18之上。一導(dǎo)管19提供從吸嘴16至容器21的氣流連接。
在殼體12的后下部的一輪軸15上裝有一對(duì)輪子17或滾筒，以易于在要被清潔的表面上將真空吸塵器11移位。真空馬達(dá)18位于殼體12的下部?jī)?nèi)，且在輪子17之上。這為真空吸塵器11提供了低重心。通過保持低重心，當(dāng)使用者握持手柄14操作時(shí)，小型真空吸塵器11的穩(wěn)定性得到改善。這就導(dǎo)致真空吸塵器11易于使用。
更多細(xì)節(jié)示于圖2，空氣分離和收集容器21具有一大體上圓柱形的側(cè)壁22、帶有一手柄24的一封蓋23、以及一可選擇性打開的鉸接的底部25。側(cè)壁22在該上部?jī)?nèi)具有一空氣入口27。一中央柱體28從封蓋23延伸至鉸接的底部25。底部25形成有一中央出口29，并具有一墊圈31，以確保柱體28與底部25在出口29的氣密連接。
柱體28是中空的，具有一中心腔32，以允許空氣流動(dòng)通過至馬達(dá)18。柱體28的下部是實(shí)心的且對(duì)空氣通道關(guān)閉，同時(shí)其上部30上形成有流動(dòng)氣孔33，以允許空氣進(jìn)入中心腔32。一濾網(wǎng)34位于氣孔33上方，以防止碎片進(jìn)入柱體28或阻塞腔32。一向外延伸且朝向下的裙緣36位于柱體28的中點(diǎn)之上。裙緣36用于限制容器21的下部?jī)?nèi)的紊流(turbulence)，并防止收集在底部25上的污物再進(jìn)行飛散。裙緣36不需位于柱體28的精確中點(diǎn)，但應(yīng)處于柱體28高度的正或負(fù)10％內(nèi)。這將允許在裙緣36上方充分的空氣分離和在裙緣36下方對(duì)收集的污物的保持力。
封蓋23密封容器21的上部，并包括一手柄24，以助于從殼體12拆卸容器21。手柄24形成有一銷37，其具有一朝向上的唇緣，用于配合殼體12內(nèi)的一凸緣(ledge)，以在使用時(shí)將容器21固定在適當(dāng)位置。銷37向上偏斜，且具有一解鎖(release)按鈕38，以易于容器21的拆卸。手柄24還包括一凸起20，用于與殼體12內(nèi)的一腔室配合，以確保容器21在殼體12內(nèi)的正確定位。
如圖所示，底部25通過在底部鉸鏈部分26的一銷釘41，樞接于側(cè)壁22，并通過一解鎖桿42被保持在關(guān)閉位置，該解鎖桿42與底部25上的一唇緣43相配合。桿42樞接在一銷釘44上，并由一彈簧鉸鏈偏壓在一閉合位置內(nèi)。在桿42的較低區(qū)域內(nèi)的一肩部47與唇緣43配合，以使牢固關(guān)閉的底部25能夠翻轉(zhuǎn)使用，并能從殼體12拆卸下來以進(jìn)行清空。底部25包括柔性的封蓋或墊圈48，以當(dāng)?shù)撞?5處于關(guān)閉位置時(shí)確保氣密配合，因?yàn)槿嵝苑馍w48可由側(cè)壁22的底部壓緊。為清空容器21，從殼體12拆卸容器21并且使桿42解鎖，以使底部25樞轉(zhuǎn)離開，以去除其上收集的污物。
圓盤形環(huán)狀折疊的過濾器濾筒51位于殼體12內(nèi)，在馬達(dá)18上方，且當(dāng)容器21處于殼體12內(nèi)適當(dāng)位置時(shí)，與容器21的底部25相配合。圖3以一頂部平面圖示出過濾器濾筒51。濾筒51具有一塑料材料的圓柱形外殼52，折疊的過濾器介質(zhì)53固定在其中。外殼52在外壁上具有兩個(gè)相對(duì)的翼片54和56，用于定位于殼體12內(nèi)形成的相應(yīng)的凹槽57和58內(nèi)。翼片54和56確保過濾器濾筒51在殼體12內(nèi)的正確定位。容器21的底部25在唇緣43處具有兩個(gè)相應(yīng)延伸的指狀件59，且在鉸鏈部分40具有一凹槽61。指狀件59和凹槽61提供兩個(gè)凹處接收翼片54和56，以確保容器21被正確地密封在殼體12內(nèi)，且位于過濾器濾筒51的上方。
該過濾器介質(zhì)可以是一高密度的、基于聚乙烯的、開放穴窩的(open-celled)多孔滲水介質(zhì)，例如Porex，或空氣等效微孔(foraminous)過濾器。一種適合的過濾器介質(zhì)是一硬質(zhì)開放穴窩泡沫材料，其可被模壓成或可洗成所需的形狀。優(yōu)選地是，該過濾器介質(zhì)是一高效特吸(HEPA)過濾器元件，以徑向折疊的形式置于濾筒51中。
圖2還示出按照本發(fā)明構(gòu)造的空氣分離和收集容器21的空氣流動(dòng)模式及其污物收集。臟空氣進(jìn)入吸嘴16并在導(dǎo)管19中向上行進(jìn)至入口27，如箭頭A所示。隨后，空氣在側(cè)壁22內(nèi)切向行進(jìn)，如箭頭B所示。污物62從氣流中掉落出并被收集在底部25上。如箭頭C所示的清潔空氣隨后被牽引通過濾網(wǎng)34，進(jìn)入腔32。然后，由于下方的馬達(dá)18產(chǎn)生真空，使得空氣被向下牽引到柱體28，通過出口29，再進(jìn)入過濾器濾筒51。
在圖示的實(shí)施例中，小型真空吸塵器11約為1米或39英寸高，同時(shí)容器21具有約110毫米或4又3/8英寸的直徑。容器21的總高度約為25厘米。柱體28具有約為46毫米的外徑。裙緣36位于柱體28的底部上方約54毫米處。裙緣36的直徑為26毫米，且從柱體28的外徑擴(kuò)展了20.5毫米。這樣，裙緣36延伸至側(cè)壁22內(nèi)徑的約70％到85％之間。優(yōu)選地是，裙緣36應(yīng)延伸約75％到80％，并且最優(yōu)為約78％。過濾器濾筒51約為3.5厘米高。
可見，前述說明使本發(fā)明更加清楚，并且上述目的已被有效地達(dá)到。因?yàn)樵诓幻撾x本發(fā)明精神和范圍的前提下，可對(duì)上述構(gòu)造做出某些改變，因此上述說明書中所含的或附圖中所示的全部?jī)?nèi)容僅被用作示意性的解釋，不具限制性。
還需理解的是，所附的權(quán)利要求書力圖覆蓋在此描述的發(fā)明的全部的一般或特殊的特征，并且作為語言修辭的本發(fā)明范圍的全部敘述，都應(yīng)落入該權(quán)利要求書中。
權(quán)利要求
1.一種空氣分離和污物收集裝置，用于無袋真空吸塵器，包括一伸長(zhǎng)的容器，其具有一圓柱形的側(cè)壁、一封閉的頂部和一帶有一中央開口的底部；一切向的空氣入口，形成在該側(cè)壁的上部；一中央中空管，其延伸該容器的整個(gè)長(zhǎng)度，具有一設(shè)于該管的中部上的向外且向下延伸的裙緣；該裙緣上方的該中央管的上部對(duì)空氣通道是開口的；并且其下部對(duì)該空氣通道是密封的。
2.如權(quán)利要求1的空氣分離和污物收集裝置，其中該裙緣的外徑延伸至該圓柱形容器直徑的約70％到85％之間。
3.如權(quán)利要求1的空氣分離和污物收集裝置，其中該中央管的外徑處于該容器側(cè)壁直徑的約35％到45％之間。
4.如權(quán)利要求1的空氣分離和污物收集裝置，其中該底部被鉸接至該側(cè)壁，并且可選擇性地打開以移除其上收集的污物。
5.如權(quán)利要求1的空氣分離和污物收集裝置，其中環(huán)繞該中央管的底部是弧形彎曲的，該弧的內(nèi)側(cè)朝向該容器的內(nèi)側(cè)。
6.如權(quán)利要求1的空氣分離和污物收集裝置，其中該底部構(gòu)造為與一抵靠該底部外側(cè)設(shè)置的圓盤形的過濾器濾筒相接合。
7.如權(quán)利要求6的空氣分離和污物收集裝置，其中該過濾器濾筒包括一徑向折疊的過濾器。
8.如權(quán)利要求6的空氣分離和污物收集裝置，其中該折疊的過濾器是一HEPA過濾器。
9.如權(quán)利要求1的空氣分離和污物收集裝置，其中該柱體的開口上部包括一覆蓋所述開口的濾網(wǎng)。
10.一種真空吸塵器，包括一伸長(zhǎng)的殼體，該殼體包括一吸引源和一臟空氣入口，并具有一開口，用以接收一污物分離和收集容器，該容器包括一伸長(zhǎng)的容器，其具有一圓柱形的側(cè)壁、一封閉的頂部和一具有一中央開口的底部；一切向的空氣入口，形成在該側(cè)壁的上部；一中央中空管，其延伸該容器的整個(gè)長(zhǎng)度，具有一設(shè)于該管的中部上的向外且向下延伸的裙緣；在該裙緣上方的該中央管的上部對(duì)空氣通道是開口的；并且其下部對(duì)該空氣通道是密封的。
11.一種過濾器濾筒，用于具有一可選擇性拆卸的空氣分離和污物收集容器的無袋真空吸塵器，包括一圓柱形側(cè)壁，其在底部具有一朝向內(nèi)部的凸緣；至少一個(gè)交叉梁，沿該凸緣的開口直徑延伸；以及一徑向折疊的過濾器元件，位于該圓柱形側(cè)壁內(nèi)。
12.如權(quán)利要求11的過濾器濾筒，其中在該過濾器元件的中央還包括有一銷釘，其上端上帶有一按鈕，并且其下端延伸至該交叉梁。
13.如權(quán)利要求11的過濾器濾筒，其中還包括至少一個(gè)翼片，該翼片從外壁延伸，以定位于一真空吸塵器殼體內(nèi)。
14.一種過濾器濾筒，用于具有一可選擇性拆卸的空氣分離和污物收集容器的無袋真空吸塵器，包括一圓柱形側(cè)壁，其在底部具有一朝向內(nèi)部的凸緣；至少兩個(gè)交叉梁，沿該凸緣的開口直徑延伸；以及一徑向折疊的過濾器元件，位于該圓柱形側(cè)壁內(nèi)。
15.如權(quán)利要求14的過濾器濾筒，其中在該過濾器元件的中央還包括有一銷釘，其上端上帶有一按鈕，并且其下端延伸至所述的交叉梁。
16.如權(quán)利要求14的過濾器濾筒，其中還包括至少一個(gè)翼片，該翼片從外壁延伸，以定位于一真空吸塵器殼體內(nèi)。
全文摘要
本發(fā)明提供一種真空吸塵器，其具有一小型真空容器，包括一位于上部的切向的空氣入口，一封閉的頂部及一位于底部的中央出口，并具有一改進(jìn)的空氣分離和污物收集容器。一中空的中央柱體具有一裙緣，該裙緣上形成有一向下延伸的凸緣，該凸緣具有小于該容器內(nèi)徑的外徑，該中央柱體從封閉處延伸至該底部出口，該裙緣上方的上部是開口的，并且該柱體的下部是實(shí)心的。在該裙緣上方從氣流中分離出來的污物顆粒掉落至該裙緣下方的下部。隨后，清潔的空氣離開該柱體的開口上部至該容器下方的吸引源。離開該柱體底部的空氣在被牽引入真空源之前通過一徑向折疊的過濾器。
文檔編號(hào)A47L9/16GK1669517SQ200410059779
公開日2005年9月21日 申請(qǐng)日期2004年6月22日 優(yōu)先權(quán)日2004年3月17日
發(fā)明者梅森·格林, 馬克·羅森茨魏希 申請(qǐng)人:尤羅普羅操作公司