專利名稱：吸塵器的垃圾分離裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及吸塵器類型的垃圾回收設(shè)備，特別是使用離心方法分離垃圾的設(shè)備。
本發(fā)明的目的之一是通過使用一個整體形狀為柱形的分離室改進垃圾分離裝置，其中，使空氣旋轉(zhuǎn)并且通過設(shè)在一個在分離室中心的管子中的孔從所述室排出。
背景技術(shù)：
文獻FR2786682描述了一個這樣的設(shè)備。中心管鉆了多個圓周形孔，這些開口的軸基本為徑向。一個垃圾回收槽位于中心管的下面，并且關(guān)閉分離室。
因此，當主要吸氣機組運行時，要清潔的地面上的垃圾通過一個管子被吸入，管子的末端一般是一個吸嘴，并且與分離室連接。因此攜帶垃圾的空氣流沿一個切線方向進入到分離室內(nèi)。
最重的垃圾通過離心作用與空氣流分離，但是也通過鉆孔管構(gòu)成的障礙進行分離。因此這些垃圾落到儲存槽中。
通過本申請人的WO03/047412可了解到一種垃圾分離裝置，這種裝置包括一個沿一個切線方向通到垃圾分離室中的空氣進入管，分離室形成一個基本為柱形的內(nèi)體積。
該發(fā)明的特征之一涉及該柱形分離室，該分離室包括一個中心部分也是柱形的分離網(wǎng)。該分離網(wǎng)使分離室與一個和吸氣機組連接的管子分離，所述管子包括一組過濾裝置。
分離室另外包括一個沿一個徑向方向排出垃圾的通道，所述通道與一個密封的離心垃圾收集槽連接。該排出槽也可以位于切線方向。
與前面描述的文獻類似，當主要吸氣機組運行時，攜帶垃圾的空氣流以一個高的速度進入到分離室內(nèi)，高速通過該裝置不同部分的尺寸設(shè)置、特別是分離室處小的通道截面得到。
則最重的垃圾通過離心作用與空氣流分離，但是也通過柱形網(wǎng)分離。然后垃圾通過排出通道進入到密封槽中。
由于分離室中的空氣速度很高，并且與分離網(wǎng)相切方向進入到分離室內(nèi)的吸入空氣必須穿過設(shè)在所述柱形網(wǎng)中的開口，這就導致方向改變平均接近四分之一圈，因此這種裝置的垃圾分離比較好。
文獻JP11290724描述了對一個剛才描述的分離裝置的改進，該文獻中，根據(jù)其中一個實施版本，中心管的孔被一些四分之一球形的壁遮蓋。附圖1、2a和2b示出現(xiàn)有技術(shù)的進步。圖1示出一個離心分離室的原理，其中空氣沿切線方向進入分離室2，并且被迫進入到鉆在一個中心管6中的多個孔4中。分離的垃圾8則落到一個槽10中。
圖2a用實線表示空氣的路徑，虛線表示圖1所示分離器的一個開口4處的一些顆粒的路徑。如該圖中看到的，空氣使它的路徑傾斜90°進入到開口4中。最重的顆粒由于它們的速度而不能使它們的路徑傾斜。另外，由于離心作用，這些顆粒向柱形室的周邊移動，并在柱形室的周邊被回收到一個容器10中。
有些顆粒，特別是最輕的顆粒留在開口4附近，并且可以進入到這些開口中，使它們的路徑稍微傾斜，如圖2a的虛線所示。
因此，這種分離器由于這種現(xiàn)象而具有局限性，最細小的顆粒分離不好。
圖2b示出對文獻JP11290724中所述分離裝置的其中一個實施變型中描述的這種裝置的改進。根據(jù)該簡化的示意圖，該裝置具有一些在空氣旋轉(zhuǎn)的方向遮蓋開口41的四分之一球形壁12。因此，由于存在這些壁，最小的顆粒朝向分離室的周邊，因此遵循一個使它們遠離開口的路徑，如虛線所示。裝置的分離能力整體提高。
但是，空氣進入開口41的路徑太曲折，因為空氣必須將它的路徑改變180°才能進入到管子6中。這會造成附加的負荷損失，因此需要功率強得多的風扇，因此也更昂貴。
另外，壁12的底部與管子6傾斜成一個直角，這種形狀產(chǎn)生破壞顆粒分離的渦流現(xiàn)象。人們擔心會產(chǎn)生一些成堆灰塵聚集的區(qū)域，這些區(qū)域可能成為有害細菌繁殖的場所。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是通過低成本的裝置，改進離心分離裝置內(nèi)的垃圾分離，同時又不增加裝置的體積，也不增加負荷損失。
本發(fā)明的目的通過一種分離和收集一個吸塵器的吸氣機組產(chǎn)生的空氣流攜帶的垃圾的裝置而達到，所述裝置包括一個空氣進入管，該空氣進入管沿一個切線方向通到一個垃圾分離室中，所述分離室的中心部分設(shè)有一個具有多個開口的管子，所述管子與吸氣機組連接，所述分離室與一個垃圾收集槽連接，該裝置的特征在于，管子具有朝向分離室的、在空氣運動方向上的傾斜壁，每個壁的端部具有一個基本為平面并且與下面的管子平行的開口，管子的開口與傾斜壁的開口垂直。
在管子的開口處存在傾斜壁使顆粒遠離空氣吸入管。但是這些壁的端部存在開口減少了負荷損失，便于空氣在管子中通過。因此這種方法可以結(jié)合傾斜壁產(chǎn)生的對顆粒的跳板作用，一定程度上便于空氣進入到管子中。
實際上，由于使顆粒的路徑與空氣的路徑分開的能力，每個開口像一個小的分離器。多個開口可以降低每個開口處的空氣速度，這樣就限制了負荷損失，而又不降低離心效果，離心效果一方面與空氣速度有關(guān)，但也與空氣路徑的曲率半徑有關(guān)。因此像這里的情況一樣大大減小曲率半徑可以得到良好的離心作用，同時又限制負荷損失。
有利的是，壁的兩側(cè)帶有一些支撐在管子上的側(cè)翼。存在這些側(cè)翼避免顆粒在傾斜壁的旁邊經(jīng)過并進入到管子的開口中，造成某種程度的空氣短路。顆粒的分離由此得到改進。
傾斜壁的幾何形狀的確定使它們不互相重疊，以便不會產(chǎn)生灰塵聚集的死區(qū)。因此通過存在一些側(cè)翼在保持一個在所述壁的每一側(cè)流動的輕的空氣流，而不會直接進入到開口中。
最好，孔交錯排列，以便在與空氣通過方向F垂直的方向更好地覆蓋在管子的高度上。
根據(jù)一個實施變型，管子處的開口在空氣旋轉(zhuǎn)的方向上延長，以便超過傾斜壁的垂直線。這種設(shè)置可以主要通過增加空氣通道的面積進一步限制負荷損失，增加空氣通道的面積會局部降低空氣的速度。
試驗表明傾斜壁相對管子的傾斜度在10°到35°之間得到最好的結(jié)果。
根據(jù)本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例，垃圾分離和收集裝置具有至少500個傾斜壁，也即同樣多的顆粒分離器。
其它有關(guān)開口大小的試驗表明，壁的一個開口的直徑小于2.5mm并最好等于1.5mm得到最好的結(jié)果。
本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例是具有一個呈環(huán)形的柱形分離室，環(huán)的柱形內(nèi)表面限定與吸氣機組連接的管子。這種設(shè)置可以很容易地形成分離室，垃圾被排向一個附加的容器。
有利的是，環(huán)的徑向截面為從吸嘴攜帶垃圾的通道的最小截面的一到四倍之間，這樣可以使空氣保持高速，同時又使系統(tǒng)保持一個緊湊的外形。
根據(jù)該實施例，分離和收集垃圾的主要裝置包括一個過濾器形狀的第二過濾裝置，該第二過濾裝置位于分離室下面的一個凹槽中，并且與分離室進行空氣動力連通。這種設(shè)置可以簡化吸塵器的結(jié)構(gòu)，同時對實施和過濾提供一個更大的范圍。過濾器可以是一個折疊過濾器，這樣可以增加它的分離面積，因此延緩所述過濾器的堆積。該整體可以有一個緊湊的系統(tǒng)，它的過濾效果可以根據(jù)所述折疊過濾器的過濾效果達到稱為“HEPA”的水平。


通過下面參照附圖進行的描述可以更好地了解本發(fā)明，附圖如下—圖1、2a、2b示出現(xiàn)有技術(shù)；—圖2c是一個本發(fā)明的示意圖；—圖3是一個本發(fā)明的主要分離裝置的放大細節(jié)；—圖4是本發(fā)明第一實施例的示意圖；
—圖5示出本發(fā)明第二實施例的吸塵器；—圖6在示出本發(fā)明第二實施例的裝置的部分分解圖；—圖7是分離裝置的一個組成零件的細節(jié)立體圖；—圖8是圖7零件的正視圖；—圖9是圖8所示零件沿A-A剖面的視圖；—圖10示出圖9的細節(jié)B。
具體實施例方式
參照圖2c并與前面提到的圖1、2a、2b作比較，本發(fā)明的特征在于，在空氣排管6的管子開口14處有一些支撐在所述管子上的傾斜壁16，并且這些傾斜壁16與同一個管子的角度為α。這些壁向進入分離室的空氣的轉(zhuǎn)動方向傾斜。
另外，這些傾斜壁的自由端有一個基本為平面并且在該地方與管子平行的開口18。開口18與開口14進行空氣動力連接，這兩個開口互相垂直。
通過這種設(shè)置，用虛線表示的最小顆粒的路徑沿著傾斜壁，因此離開管子。顆粒被傾斜壁16形成的跳板作用彈起。
但是，空氣可以通過在傾斜壁中的與下面的管子基本平行的開口18進入排管，而不明顯改變它的路徑。表示空氣路徑的實線表明，開口18的存在便于空氣穿過管子流出，并且基本不破壞顆粒的分離。
根據(jù)該實施例，增加管子處開口的尺寸就可減小負荷損失。因此如圖2c和圖3看到的，開口14向傾斜壁的前部延長，這樣可以使空氣較少彎曲路徑地到達這些開口，這就意味著減少負荷損失。
但是開口的增加應比較小，以便不會為顆粒提供便捷的通道。這樣就導致減少負荷損失與降低分離效果之間的折中。
圖3示出一個建立在上述原理基礎(chǔ)上的具體的垃圾分類裝置。例如，管子6為柱形，并且基本在它的整個高度上包括多個空氣通過的孔14。
傾斜壁16沿空氣通過的方向F位于每個開口14前面。這些傾斜壁16的自由端有一個通過前自由邊與開口14連接的開口18。另外，傾斜壁16包括一些支撐在管子6上的側(cè)翼20，避免顆粒在傾斜壁16的周圍進入開口14。因此保護開口14，并成倍增加傾斜壁，迫使顆粒到所述傾斜壁上，在傾斜壁上被彈射離開開口14。
需要指出的是，開口14、壁16和側(cè)翼20附近的設(shè)置構(gòu)成真正的分離器。
圖4在一個與圖1類似的圖中示出一個包括一個本發(fā)明的分離裝置的離心分離器的原理。
該裝置包括一個分離室2，一個與吸塵器的風扇機組連接的管子6位于分離室2的中心。分離室另外與一個收集該裝置分離出的垃圾的收集槽10連接。根據(jù)本發(fā)明，管子60包括多個上面所述的分離器40，每個分離器由一個與兩個側(cè)翼20連接的傾斜壁16和一個設(shè)在管子60中并與傾斜壁垂直的開口14結(jié)合形成。
因此，攜帶從要清潔的地面收集到的垃圾的空氣沿切線方向進入分離室2。這些空氣應該進入到管子60中。然后，這些空氣沿著分離器40的傾斜壁16，如前面在圖2c中解釋的，垃圾28在分離器40中被分離，其中包括細小顆粒。然后這樣分離出的垃圾28被空氣輸送，并隨后通過重力落到收集槽10中。
圖5以及后面的圖示出本發(fā)明的第二實施例。圖5以整體的方式示出一個包括本發(fā)明所述分離裝置的吸塵器。
這種吸塵器70包括一個位于幾個輪子、特別是兩個后輪72上的主體71。一個空氣接頭74使吸塵器的主體與一個接觸要清潔的地面并且可以把垃圾引入到吸塵器的主體中的吸嘴連接。吸塵器設(shè)有一組未示的風扇，風扇可以產(chǎn)生一個空氣流，該空氣流能夠收集弄臟要清潔的地面的垃圾。一個按鈕76可以起動或停止電機。
可以通過一個保護蓋78接觸到本發(fā)明分離裝置的分離室。該裝置分離出的垃圾排向一個使用者很容易觸及并有一個抓握手柄80的槽82。該手柄也作為移動吸塵器的手柄，吸塵器的整體傾斜和存在該位于高位的手柄有利于手柄的抓握，同時避免吸塵器在它的重心處的擺動。吸塵器的側(cè)面設(shè)有一個使槽82解鎖的按鈕84。還可以在吸塵器的每一側(cè)都有一個這樣的解鎖按鈕。
如圖6詳細示出的，垃圾分離裝置50包括一個通向一個分離室53的空氣進入管52，分離室53屬于一個縱剖面為矩形的環(huán)形。另外，空氣進入管52具有一個可以減少某些垃圾直接撞擊中心管子的概率的彎頭152。
一個圓形外壁54、一個圓形內(nèi)壁55、一個作為蓋子78的上壁以及一個底壁57限定氣流在分離室中的通過截面。
環(huán)形內(nèi)壁形成空氣排出管56。該管子的上部是封閉的，并且與一個室58空氣動力連接，室58具有一個過濾器，最好為折疊過濾器。該室還與風扇機組空氣動力連接。這種設(shè)置可以在過濾器的尺寸方面有更大的范圍。
本發(fā)明的該實施例還具有分離室相對垃圾進入管的高度較小的明顯優(yōu)點。分離室的截面保持為垃圾從吸嘴進入的最小截面的1-4倍，如申請WO03/047412所述。當然還設(shè)有密封裝置，避免分離室處的任何空氣泄漏。
根據(jù)本發(fā)明，并且如圖7中看到的，管子56具有多個前面定義的分離器40。這些分離器按照6個相等的扇形分布，根據(jù)提出的例子，每個扇形具有136個分離器，即總共816個顆粒分離器，由于裝置的體積小，這是很可觀的。
根據(jù)提出的例子，傾斜壁16處開口的尺寸約為1.5mm，傾斜壁與管子的角度約為30°，每個傾斜壁的長度為1.8mm。管子56的直徑為106mm。
圖7還示出管子56和底壁57形成一個單一的零件，避免此處產(chǎn)生密封問題。
另外，管子56的封閉上端包括兩個對稱的圓弧形凹槽62，凹槽62使使用者可以抓握分離裝置，避開與灰塵接觸的區(qū)域，即管子壁和底壁57。
分離室53中被分離的垃圾的排出通過一個設(shè)在分離室的圓形壁54中的基本為徑向的開口來保證，該開口通過一個短管59通向回收槽82?；厥詹?2可以從分離室拆卸，并且可以用于幾種實施例。根據(jù)提出的例子，回收槽可以通過它的一個或另一個側(cè)邊排空，這些側(cè)邊中的每一個被一個可拆卸的蓋子81堵塞。這種設(shè)置可以很容易地從每一側(cè)，無論是右邊還是左邊排空回收槽。
圖8、9、10詳細示出管子56和分離器40。圖8示出室58的保持槽64，實際上，室58可以從管子上拆卸，以便能夠很容易地清洗位于所述室中的過濾器。
正如可以管子56的A-A截面的細節(jié)B中看到的，每個分離器包括一個傾斜壁16，傾斜壁16的端部設(shè)有一個開口18，管子56另外包括一個在傾斜壁16的下游沿分離室中空氣流的整體移動方向F延伸的開口14。
運行時，使用者起動主要吸氣機組，并且借助一個通過管子52與分離室53連接并且末端帶有或沒有吸嘴的管子抽吸要清潔的地面上的垃圾。攜帶垃圾的空氣流以接近60米/秒的速度沿F方向進入分離室，空氣流的速度在有些地方可能達到100米/秒，可以通過裝置不同部分的尺寸設(shè)置得到高速。
則最重的垃圾通過離心作用從主要空氣流分離。另外，細小顆粒也可以通過管子55的分離器40與空氣流分離。然后這些垃圾通過管子59進入并儲存在收集槽82中。
則空氣通過開口18，然后通過開口14進入管子56，在管子56中被裝在室58中的過濾器過濾。該過濾器可以進行高度過濾，以便阻止最細小的顆粒。然后凈化空氣被送往吸氣機組。
本發(fā)明可以有其它實施變型。特別是可以使開口14不向空氣旋轉(zhuǎn)方向延長，而是向與流動垂直的方向延長，這樣避免顆粒的路徑彎曲以便進入開口的可能性，同時又增加了空氣通過開口的尺寸。
因此，本發(fā)明提供了一個非常緊湊同時又不破壞過濾質(zhì)量的系統(tǒng)，過濾質(zhì)量一方面需要高的空氣速度，主要通過保持分離室內(nèi)的高速度實現(xiàn)，另一方面需要一個有效的垃圾分離裝置，即通過“微分離器”40的存在，這種裝置比具有簡單孔的裝置有所改進。
權(quán)利要求
1.垃圾的分離及收集裝置(50)，垃圾由一個吸塵器(70)的吸氣機組產(chǎn)生的一個空氣流(F)攜帶，所述裝置(50)包括一個空氣進入管(52)，沿一個切線方向通入一個垃圾(28)的分離室(2，53)，所述分離室(2，53)的中心部分設(shè)有一個具有多個開口(14)的管子(6，56，60)，所述管子(6，56，60)與吸氣機組連接，所述分離室(2，53)與一個垃圾(28)的收集槽(10，82)連接；其特征在于，管子(6，56，60)具有朝向分離室(2，53)的、在空氣運動方向(F)上的傾斜壁(16)，并且每個壁(16)的端部具有一個基本為平面并且與在下面的管子(6，56，60)基本平行的開口(18)，管子(6，56，60)的開口(18)與壁(16)的開口(14)垂直。
2.如權(quán)利要求1所述的垃圾分離及收集裝置(50)，其特征在于，壁(16)的兩側(cè)帶有支撐在管子(6，56，60)上的側(cè)翼(20)。
3.如上述權(quán)利要求之一所述的垃圾分離及收集裝置(50)，其特征在于，管子(6，56，60)處的開口(14)在空氣旋轉(zhuǎn)的方向(F)上延長，以便垂直超過傾斜壁(16)，或者與空氣的旋轉(zhuǎn)方向(F)垂直。
4.如上述權(quán)利要求之一所述的垃圾分離及收集裝置(50)，其特征在于，壁(16)相對管子(6，56，60)傾斜一個10°到35°之間的角度。
5.如上述權(quán)利要求之一所述的垃圾分離及收集裝置(50)，其特征在于，該裝置具有至少500個傾斜壁(16)。
6.如上述權(quán)利要求之一所述的垃圾分離及收集裝置(50)，其特征在于，壁(16)的開口(18)小于2.5mm。
7.如上述權(quán)利要求之一所述的垃圾分離及收集裝置(50)，其特征在于，柱形分離室(53)呈一個環(huán)的形狀，它的柱形內(nèi)表面(55)限定與吸氣機組連接的管子(56)。
8.如述權(quán)利要求7所述的垃圾分離及收集裝置(50)，其特征在于，環(huán)的徑向截面為從吸嘴引入垃圾的通道的最小截面的一到四倍之間。
9.如上述權(quán)利要求之一所述的垃圾分離及收集裝置(50)，其特征在于，該裝置具有一個第二過濾裝置，其形狀為一個過濾器，位于分離室(53)下的一個槽(58)中，并與分離室進行空氣動力連通。
10.如權(quán)利要求9所述的垃圾分離及收集裝置(50)，其特征在于，第二過濾裝置是一個折疊過濾器。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種垃圾分離及收集裝置，垃圾由吸塵器的吸氣機組產(chǎn)生的空氣流(F)攜帶，該裝置包括一個沿一切線方向通入一個垃圾分離室的空氣進入管，分離室的中心部分設(shè)有一個具有多個開口(14)的管子(6)，管子(6)與吸氣機組連接，分離室與一個垃圾收集槽連接，該裝置的特征在于，管子(6)具有朝向分離室、在空氣運動方向(F)上的傾斜壁(16)，每個壁(16)的端部具有一個基本為平面且與下面的管子(6)基本平行的開口(18)，管子(6)的開口(18)與傾斜壁(16)的開口(14)垂直。
文檔編號A47L9/16GK1620980SQ20041009730
公開日2005年6月1日 申請日期2004年11月26日 優(yōu)先權(quán)日2003年11月27日
發(fā)明者法比安·達維德 申請人:Seb公司