專利名稱：用于真空清潔器具的過濾器組件的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種用于真空清潔器具的過濾器組件，和涉及一種包括過濾器組件的
真空清潔器具。
背景技術：
清潔器具，諸如真空吸塵器，是眾所周知的。大多數(shù)真空吸塵器是要么是“立式”類型或“筒式”類型(在一些國家被稱為罐或桶式)。筒式真空吸塵器通常包括主體，該主體容納了馬達驅動的風扇單元和諸如旋風分離器或袋這樣的分離裝置，馬達驅動的風扇單元用于抽吸帶有臟物的空氣流進入真空吸塵器，分離裝置用于從空氣流分離臟物和灰塵。帶有臟物的空氣流通過被連接到主體的吸氣軟管和棒組件被引入主體。真空清潔器具的主體隨著用戶在房間四野移動而通過軟管被拖動。清潔工具被連接到軟管和棒組件的遠端。例如，WO 03/068042描述了一種筒式真空吸塵器，其具有機架，該機架支撐旋風分離裝置。該真空吸塵器具有兩個主輪，在機架的后部的每一側上各有一個，小腳輪位于機架的前部的下方，其允許真空吸塵器被拖動經過表面。該小腳輪被安裝在圓形支撐件上，該圓形支撐件又可旋轉地安裝在機架上以允許小腳輪旋轉以響應真空吸塵器被拖動經過表面的方向改變。分離裝置包括空氣進口，空氣可經過該空氣進口以切向方式進入分離裝置，和空氣出口，該空氣出口位于分離裝置的后壁上用于運輸空氣到用于抽吸空氣流通過真空吸塵器的風扇單元。我們的共同待決申請PCT/GB2010/050418描述了一種筒式真空吸塵器，其具有被連接到機架的大致球形滾動組件，該組件用于提高真空吸塵器在表面上的可操縱性。滾動組件包括本體和被連接到本體的一對穹頂形輪子。機架從滾動組件的本體向前延伸，且包括一對輪子，當真空吸塵器被操縱經過地面表面時，該輪子用于轉向真空吸塵器和用于支撐選擇組件。機架還包括用于支撐真空吸塵器的旋風分離裝置的支撐件。分離裝置包括兩個旋風分離級和位于旋風分離級下游的過濾器組件。用于抽吸空氣流通過真空吸塵器的風扇單元位于滾動組件內?？諝鈴姆蛛x裝置通過管道被運輸?shù)綕L動組件，該管道從分離裝置的上表面延伸到滾動組件的本體的上表面。 用于支撐分離裝置的支撐件被偏壓以便向前朝向管道推分離裝置，所以過濾器組件的空氣出口被促使抵靠管道的空氣進口以保持它們之間的氣密密封。我們發(fā)現(xiàn)，根據(jù)分離裝置的尺寸，在加載狀態(tài)和未加載狀態(tài)之間分離裝置的重量變化相當大，其中在加載狀態(tài)下分離裝置被裝滿從空氣流中分離的臟物和其他碎屑。當分離裝置有相對大的體積，可能需要相對高的彈力以在分離裝置的負載范圍內保持分離裝置和管道之間的氣密密封。當其在空載狀態(tài)的時候，這又可導致分離裝置施加不必要的高力量到管道，這在長時間下將導致?lián)p害管道或分離裝置，或損害分離裝置和管道之間的任何密封。

發(fā)明內容
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在第一方面，本發(fā)明提供了一種真空清潔器具，包括過濾器殼體，具有用于接收空氣流的至少一個空氣進口 ；過濾器組件，可移除地定位在過濾器殼體內，用于移除來自空氣流的臟物；及管道，用于接收從過濾器組件排出的空氣流；其中，過濾器組件包括過濾器本體，安裝在過濾器本體上的過濾器，被偏壓的聯(lián)接構件和密封構件，聯(lián)接構件可相對于過濾器本體移動并用于接合所述管道，聯(lián)接構件包括空氣出口，空氣流通過該空氣出口從過濾器組件排出，密封構件用于在過濾器本體和聯(lián)接構件之間形成密封。因此，本發(fā)明通過朝向管道偏壓過濾器組件的僅僅一部分(即包括過濾器組件的空氣出口的聯(lián)接構件)以保持過濾器組件和管道之間的氣密密封。將聯(lián)接構件推向管道所需要的偏壓力的幅度可因此有相對低和相對恒定的數(shù)值，因為作用在彈性元件或用于促使聯(lián)接構件朝向管道的其他裝置上的負載不受通過過濾器或清潔器具的其他分離裝置從空氣流分離出的臟物的重量影響。過濾器本體和聯(lián)接構件之間的密封構件的提供可阻止空氣在過濾器本體和聯(lián)接構件之間泄漏。密封構件優(yōu)選為波紋狀的密封構件的形式，以允許聯(lián)接構件相對于過濾器本體運動的整個范圍內在彈性構件作用下在過濾器本體和聯(lián)接構件之間保持密封。優(yōu)選的，波紋狀密封構件的一端被連接到聯(lián)接構件，且波紋狀密封構件的另一端被連接到過濾器本體。過濾器組件優(yōu)選包括密封元件，該密封元件用于接合過濾器殼體以阻止空氣從過濾器組件和過濾器殼體之間泄漏。該密封元件優(yōu)選包括環(huán)形密封元件，優(yōu)選為唇狀密封件的形式。為了減少過濾器組件的部件數(shù)量，環(huán)形密封元件優(yōu)選被連接到密封構件，更優(yōu)選與密封構件是一體的。聯(lián)接構件通常是杯狀的，包括基座和從基座向上延伸的側壁。該基座優(yōu)選包括至少一個孔。側壁優(yōu)選具有用于接合真空清潔器具的管道的凹形內表面。管道優(yōu)選包括環(huán)形彈性密封構件，該密封構件用于接合過濾器組件的聯(lián)接構件的凹形表面以在過濾器組件和管道之間形成密封。這可允許在過濾器組件和管道之間一定程度的相對旋轉運動，同時在過濾器組件和管道之間保持氣密密封。過濾器本體和聯(lián)接構件優(yōu)選被布置為使得聯(lián)接構件沿著過濾器本體的縱向軸線相對于過濾器本體運動。聯(lián)接構件的縱向軸線優(yōu)選與過濾器本體的縱向軸線共線。用于促使聯(lián)接構件遠離過濾器本體的彈性元件優(yōu)選位于過濾器本體和聯(lián)接構件之間。彈性元件優(yōu)選與聯(lián)接構件的縱向軸線對準。在優(yōu)選實施例中，過濾器本體和聯(lián)接構件每一個都包括中心轂，彈性元件位于所述轂之間以促使聯(lián)接構件遠離過濾器本體。聯(lián)接構件的轂優(yōu)選從聯(lián)接構件的基座向上延伸以便被聯(lián)接構件的凹形表面圍繞且與該凹形表面隔開。每個轂優(yōu)選由從轂徑向向外延伸的多個輻條支撐。為了降低過濾器組件的尺寸，當聯(lián)接構件接合管道時，當聯(lián)接構件被抵抗彈性元件的偏壓力迫向過濾器本體時，聯(lián)接構件的輻條，優(yōu)選與過濾器本體中的輻條嚙合。過濾器的橫截面里可為任意形狀，例如橫截面可為圓形，方形，三角形。過濾器可以是可變形的。例如，過濾器可由軟的可折疊的材料或織物形成。替代地，過濾器可由任何合適的材料形成，例如，玻璃，絨毛織物，聚酯，聚丙烯，聚氨酯，聚四氟乙烯(polytetrafluoroethylene)或任意其他適合的塑料材料。過濾介質可以是開孔網(wǎng)狀塑料泡沫，例如聚氨酯泡沫。聚氨酯泡沫可源自于聚酯或聚乙醚。作為另種選擇，過濾器可以是靜電過濾器。例如，過濾器可以為摩擦靜電過濾器，電介體過濾器或被連接到高壓電源的靜電過濾器的形式。過濾器可由多個過濾介質層形成，該些過濾介質層可以用任何適當?shù)姆绞侥z合，結合，或縫合在一起。在優(yōu)選實施例中，過濾器可在襪筒式過濾器(sock filter)的形式。如此處所用的術語“襪筒式過濾器”應被理解為過濾器是大致管狀的且具有封閉的下端。過濾器本體優(yōu)選形狀為大致管狀，包括孔眼，空氣流沿著該孔沿行進到聯(lián)接構件的空氣出口。過濾器殼體優(yōu)選包括用于支撐過濾器組件的過濾器本體的環(huán)形臺座。過濾器優(yōu)選繞過濾器本體延伸，所以過濾器本體優(yōu)選包括繞所述孔眼延伸的過濾器框架，過濾器定位在過濾器框架周圍。所述框架優(yōu)選遠離聯(lián)接構件且繞過濾器本體的縱向軸線延伸。在過濾器是襪筒式過濾器的形式的情況下，過濾器優(yōu)選繞過濾器本體的框架延伸。過濾器的敞開端口優(yōu)選被連接到過濾器本體，例如，通過卡扣配合或螺紋連接。利用該過濾器組件的配置，空氣流通過過濾器組件的過濾器進入過濾器組件。如上所述，過濾器優(yōu)選為圍繞過濾器本體的框架的套筒或襪筒式過濾器的形式?？諝饬饕来未┻^過濾器和過濾框架，并進入過濾器本體的孔眼。因此，過濾器框架作用是阻止在空氣穿過過濾器的時候過濾器崩潰?？諝饬麟S后軸向地沿著過濾器本體的孔沿行進，且在過濾器本體和聯(lián)接構件的輻條之間行進以從過濾器組件排出。管道優(yōu)選可相對于外殼移動以允許過濾器從過濾器組件移除。優(yōu)選的，當管道被從過濾器組件移除時，過濾器組件的一部分是由用戶手動可及的，以允許用戶將過濾器組件從過濾器殼體移走。例如，凸片、凸耳或凸起可被連接到過濾器組件的聯(lián)接構件或與過濾器組件的聯(lián)接構件是一體的，以允許用戶從過濾器殼體拖出過濾器組件。在優(yōu)選實施例中， 聯(lián)接構件的轂可被用戶握緊以將過濾器組件從過濾器殼體移除。該轂優(yōu)選沿著聯(lián)接構件的縱向軸線延伸遠離聯(lián)接構件的基座，且可從連接構件向外突出以便于用戶握緊轂。當管道被連接到過濾器組件，轂的至少一部分可被管道環(huán)繞。該器具優(yōu)選包括用于抽吸空氣流通過器具的馬達驅動的風扇單元。過濾器組件優(yōu)選位于風扇單元的上游，在這種情況下，管道被布置將從過濾器組件排出的空氣流朝向風扇單元運輸。替代地，過濾器組件可位于風扇單元的下游，在這種情況下，管道被布置將從過濾器組件排出的空氣流運輸?shù)狡骶叩目諝獬隹凇３诉^濾器組件外，真空清潔器具還可包括用于從過濾器組件上游的空氣流分離臟物的旋風分離裝置。在過濾器組件位于風扇單元的上游的情況下，過濾器殼體可方便地定位在分離裝置中。旋風分離裝置優(yōu)選包括多個旋風分離級，且過濾器殼體優(yōu)選位于旋風分離級的下游。例如，旋風分離裝置可包括多個旋風器，其被并行布置在過濾器殼體的上游，且過濾器殼體可包括多個空氣進口，每個空氣進口用于接收來自旋風器中的相應一個的空氣流的一部分。為了緊湊配置，旋風器優(yōu)選圍繞著過濾器殼體。過濾器殼體的開口， 過濾器組件通過該開口插入過濾器殼體和從過濾器殼體移走，優(yōu)選位于分離裝置的上表面中。分離裝置優(yōu)選可從器具移除以允許被收集的臟物從分離裝置倒出去。在管道和過濾器組件之間的連接可作用于，至少在一定程度上，保持分離裝置在器具上，所以管道優(yōu)選可相對于器具移動以允許分離裝置可從器具移除。清潔器具可包括地面接合滾動組件，該滾動組件包括用于接收來自管道的空氣流的空氣進口，和用于作用于通過它的空氣進口接收的空氣流的裝置。滾動組件優(yōu)選為大致球形的。滾動組件可包括大致球形的外殼，其在清潔裝置被移動過地面表面時旋轉。然而， 該器具優(yōu)選包括主體和可旋轉地連接到主體的多個地面接合滾動元件，它們可一起限定大致球形的地面接合滾動組件。用于作用于空氣流的裝置優(yōu)選包括用于抽吸空氣流通過分離裝置的裝置，其優(yōu)選被連接到主體以便當清潔裝置在地面表面上被移動時它不旋轉。用于抽吸空氣流通過分離裝置的裝置優(yōu)選包括馬達驅動的風扇單元。替代地，或附加地，用于作用于空氣流的裝置可包括用于從穿過滾動組件的空氣流移除顆粒的過濾器。過濾器優(yōu)選在馬達周圍延伸，優(yōu)選可從主體移除。例如，過濾器可通過移除滾動組件的主體的外殼的一部分或通過使一個滾動元件從主體脫離連接而接近。多個滾動元件中的每一個優(yōu)選為被可旋轉地連接到滾動組件的主體的相應側的輪子的形式。這些滾動元件的每一個優(yōu)選具有彎曲的，優(yōu)選為穹頂形外表面。滾動元件的旋轉軸線相對于清潔器具所在的地面表面向上朝向主體傾斜，以便滾動元件的輪圈接合地面表面。滾動元件的傾斜角度優(yōu)選在4至15的范圍，更優(yōu)選在5至10°的范圍。滾動元件的旋轉軸線的傾斜導致主體的外表面的一部分被暴露，以使清潔器具的部件(如用于激活馬達和電纜回卷機構的用戶可操作開關)可位于主體的暴露部分上。在優(yōu)選實施例中，用于從清潔器具排出空氣流的一個或多個端口位于主體的外表面上。為了幫助管道從過濾器組件分離，該導管優(yōu)選可樞轉地連接到滾動組件，更優(yōu)選被連接到滾動組件的主體。該導管優(yōu)選被連接到滾動組件的上表面以便其可在升高位置和降低位置之間移動，該升高位置允許分離裝置從裝置移除及隨后重新安裝在降低位置上， 在該降低位置管道被連接到聯(lián)接構件。該管道優(yōu)選由剛性的材料形成，優(yōu)選為塑料材料，并可包括手柄。器具優(yōu)選包括用于可釋放地保持管道在降低位置的裝置。這可以在使用裝置時阻止管道從分離裝置意外分離，也允許器具被使用管道的手柄拖動。如上所述，過濾器組件可從真空清潔器具的過濾器殼體移除，所以可獨立出售，例如作為備件。在第二方面，本發(fā)明提供了一種用于真空清潔器具的過濾器組件，該過濾器組件包括過濾器本體；過濾器，被安裝在過濾器本體上；被偏壓的聯(lián)接構件，其可相對于過濾器本體移動，用于將過濾器組件聯(lián)接到真空清潔器具的用于接收從過濾器組件排出的空氣流的管道，所述聯(lián)接構件包括空氣出口，空氣流通過該空氣出口從該過濾器組件排出；及密封構件，用于在過濾器本體和聯(lián)接構件之間形成密封。上述與本發(fā)明第一方面相關的特征描述同樣適用于本發(fā)明的第二方面，反之亦然。


現(xiàn)在將參考附圖僅通過舉例的方式描述本發(fā)明的實施例，在附圖中
圖1是從上方觀察，真空吸塵器的前透視圖；圖2(a)是真空吸塵器的側視圖，其中，真空吸塵器的管道在降低位置，圖2(b)是真空吸塵器的側視圖，其中，管道在升高位置。圖3是從上方觀察，真空吸塵器的前透視圖，其中，真空吸塵器的分離裝置被移除；圖4是分離裝置的后視圖；圖5是分離裝置的頂視圖；圖6(a)是沿著圖5線A-A截取的側截面視圖，圖6(b)是在圖6(a)中標出的區(qū)域 E的特寫視圖；圖7 (a)是真空吸塵器的過濾器組件的側視圖，圖7 (b)是過濾器組件的前透視圖， 且圖7(c)是過濾器組件的一部分的前透視圖；圖8是分離裝置的側視圖，其中，過濾器組件從過濾器組件的過濾器殼體部分地移除；及圖9(a)是滾動組件的頂視圖，圖9(b)是沿著圖9(a)線F-F截取的側截面視圖。
具體實施例方式圖1和圖2(a)示出了真空吸塵器10形式的清潔裝置的外部視圖。真空吸塵器10 是罐式或筒式的類型?？傮w而言，真空吸塵器10包括用于從空氣流中分離臟物和灰塵的分離裝置12。分離裝置12優(yōu)選為旋風分離裝置的形式，且包括外倉14，該外倉具有外壁16， 該外壁的形狀大致為圓柱形。外倉14的下端被彎曲的基座18封閉，該基座可樞轉地連接到外壁16。用于產生吸力以抽吸攜有臟物的空氣進入分離裝置12的馬達驅動風扇單元被容納在位于分離裝置12后面的滾動組件20內。滾動組件20包括主體22和被可旋轉地連接到主體22用于接合地面表面的兩個輪子M，26。進口管道觀位于分離裝置12下方，運輸帶有臟物的空氣進入分離裝置12，出口管道30運輸從分離裝置12排出的空氣進入滾動組件20。機架32被連接到滾動組件20的主體22。機架32通常為箭狀物的形狀，并包括軸34和大致三角形頭部36，軸34在它的后端連接到滾動組件20的主體22。機架32的頭部36的側壁的傾斜可幫助真空吸塵器10在角落、家具或其它立于地面表面的物體周圍的操縱，因為一旦接觸這些物品，這些側壁傾向于抵靠直立物品滑動以圍繞直立物品引導滾動組件20。用于接合地面表面的一對輪子組件38被連接到機架32的頭部36。每個輪子組件 38通過轉向臂40連接到頭部36的相應角部，該轉向臂40被成形為使得輪子組件38位于機架32的頭部36后面，但是在滾動組件20的輪子M，26的前面接觸地面表面。當滾動組件在地面表面上被操縱時，輪子組件38如此支撐滾動組件20，限制滾動組件20繞一軸線旋轉，該軸線與輪子組件38的旋轉軸線正交，且大致平行于真空吸塵器10被操縱時所處地面表面。輪子組件38與地面表面的接觸點之間的距離大于滾動組件20的輪子M，26和該地面表面的接觸點之間的距離。在該實施例中，每個轉向臂40在它的第一端被連接到機架 32，用于繞相應的轂軸線樞轉運動。每個轂軸線與輪子組件38的旋轉軸線成直角。每個轉向臂40的第二端被連接到相應的輪子組件38，從而輪子組件38在真空吸塵器10在地面表面上移動時自由旋轉。轉向臂40，因此輪子組件38，相對于機架32的運動由細長的軌跡控制臂42控制。 軌跡控制臂42的每端被連接到相應轉向臂40的第二端，從而軌跡控制臂42相對于機架32 的運動導致每個轉向臂40繞它的轂軸線H樞轉。這又導致每個輪子組件38繞著其相應的機架32的角部環(huán)行以改變真空吸塵器10在地面表面上的移動方向。軌跡控制臂42相對于機架32的運動受進口管道28相對于機架32的運動所影響。 如圖3所示，軌跡控制臂42經過管道支撐件44的下方，該管道支撐件44從滾動組件20的主體22向前延伸，且優(yōu)選與滾動組件20的主體22是一體的。替代地，管道支撐件44可被連接到機架32。進口管道觀可樞轉地連接到管道支撐件44用于繞與輪子組件38的旋轉軸線大體成直角的軸線運動。進口管道觀包括向后延伸臂46，該臂經過管道支撐件44的下方以接合軌跡控制臂42，以便當臂46隨進口管道觀移動時，軌跡控制臂42相對于機架 32移動。進口管道28包括相對剛性的進口區(qū)段48，相對剛性的出口區(qū)段50和在進口區(qū)段 48和出口區(qū)段50之間延伸的相對柔性的軟管52。進口區(qū)段48包括用于連接棒和軟管組件(未顯示)，用于運輸帶有臟物的空氣流到進口管道的連接件M。棒和軟管組件被連接到清潔器頭(未顯示)，該清潔器頭包括抽吸開口，帶有臟物的空氣流通過該開口被抽吸進入真空吸塵器10。進口區(qū)段48被連接到軛56并被軛56支撐。軛56包括地面接合滾動元件58，用于支撐軛56在地面表面上。軛56的后部區(qū)段被連接到機架32，用于繞軛樞轉軸線樞轉運動，該樞轉軸線與進口管道觀的樞轉軸線隔開，且大致平行于進口管道觀的樞轉軸線。機架32被成形以限制軛56相對于機架32旋轉運動在大約士65°范圍內。進口管道觀的出口區(qū)段50可樞轉地連接到管道支撐件44，且沿著分離裝置12的外表面延伸。為了在地面表面上操縱真空吸塵器10，用戶拖動被連接到連接件M的軟管和棒組件的軟管以在地面表面上拖動真空吸塵器10，其又導致滾動組件20的輪子M，26,輪子組件38和滾動元件58旋轉并在地面表面上移動真空吸塵器10。例如，為了操縱真空吸塵器10去左邊，當它在地面表面上移動，用戶向左邊拖動軟管和棒組件的軟管，從而連接的進口管道28的進口區(qū)段48和連接到它的軛56繞軛樞轉軸線向左邊樞轉。進口區(qū)段48 的樞轉運動導致軟管52彎曲并施加力于進口管道觀的出口區(qū)段50。該力導致出口區(qū)段 50繞管道樞轉軸線樞轉。由于軟管52的柔性，進口區(qū)段48繞軛樞轉軸線的樞轉量大于出口區(qū)段50繞管道樞轉軸線的樞轉量。例如，當進口區(qū)段48樞轉65°的角度，出口區(qū)段50 樞轉大約20°的角度。當出口區(qū)段50繞管道樞轉軸線樞轉，臂46相對于機架32移動軌跡控制臂42。軌跡控制臂42的運動導致每個轉向臂40樞轉，從而輪子組件38轉向左側，因此改變真空吸塵器10在地面表面上的移動方向。進口管道觀還包括支撐件60，分離裝置12可移除地安裝在該支撐件上。支撐件 60被連接到進口管道觀的出口區(qū)段50，用于當出口區(qū)段50繞管道樞轉軸線樞轉時隨其運動。支撐件60大致水平地從出口區(qū)段50向前延伸以便延伸到進口管道28的軟管52上方。 支撐件60是由相對剛性的材料形成，優(yōu)選為塑料材料，使得當分離裝置12被安裝在支撐件 60上時，支撐件60不會擠壓軟管52。支撐件60包括向前傾斜的區(qū)段62，該區(qū)段62承載有栓64，該栓64從該區(qū)段向上延伸，用于定位在外倉14的基座18中形成的凹槽66內(如圖 4所示)。當分離裝置12被安裝在支撐件60上，外倉14的縱向軸線相對于管道樞轉軸線傾斜，在該實施例中，傾斜角度為30°至40°。因此，當真空吸塵器10在地面表面上被操縱時，進口管道觀繞管道樞轉軸線的樞轉運動導致分離裝置12繞管道樞轉軸線相對于機架32，滾動組件20和出口管道30樞轉，或擺動。進口管道觀的出口區(qū)段50包括空氣出口 68，從該空氣出口離開的帶有臟物的空氣流進入分離裝置12。分離裝置12被示出在圖4至圖8中。根據(jù)使用分離裝置12的真空吸塵器的尺寸和類型，分離裝置12的具體整體形狀可被改變。例如，分離裝置12的總長度可相對于裝置的直徑被增加或被減少，或基座18的形狀可被改變。如上所述，分離裝置12包括外倉14，該外倉14具有外壁16，該外壁16形狀大致為圓柱形。外倉14的下端被彎曲的基座18封閉，基座通過樞軸70被可樞轉地連接到外壁 16，并通過卡扣72保持在關閉位置，該卡扣接合位于外壁16上的凹槽。在該封閉位置，基座18密封抵靠外壁16的下端?？?2是可彈性變形的，從而如果向下的壓力施加于卡扣 72的最高部分，卡扣72將從凹槽移走并從那里脫離接合。在這種情況下，基座18將從外壁 16落下離開。如圖6(a)中詳細所述，分離裝置12還包括大致截頭錐形的集塵器74。該集塵器 74位于外壁16徑向內部，且從外壁隔開，以便在它們之間形成環(huán)形腔室76。集塵器74接觸基座18 (當基座18位于封閉位置)，且密封抵靠由基座18保持的環(huán)形密封構件78。臟空氣進口 80被設置在外倉14的上端，用于接收來自進口管道觀的出口 68的空氣流。當分離裝置12被安裝在支撐件74上時，該臟空氣進口 80位于出口 68上方。臟空氣進口 80 相對外倉14成切向布置(如圖4所示)，以便確保引入的臟空氣被迫隨著繞環(huán)形腔室76的螺旋形路徑行進。來自環(huán)形腔室76的流體出口被提供為穿孔護罩82的形式。護罩82的上端被連接到集塵器74的上部區(qū)段84，該上部區(qū)段密封抵靠外壁16。裙部86從護罩82的下端垂下。 位于集塵器74中的孔(未顯示)允許空氣穿過護罩82并進入一系列的通道(未顯示)，這些通道運送在集塵器74之后的空氣流并使該空氣流進入由模制旋風器組92限定的送氣室 (plenum chamber) 900旋風器組92包括向外展開的環(huán)形凸緣94和環(huán)形臺座96，該環(huán)形凸緣94接合外壁16的上端，該臺座被連接到位于集塵器74的上端上的凸緣98。送氣室90位于旋風器組92的環(huán)形內壁100和旋風器組92的旋風器104的環(huán)形陣列的壁102之間。旋風器104被布置成并行。在優(yōu)選實施例中，十四個旋風器104被布置成一個環(huán)，其以外倉14的縱向軸線為中心。每個旋風器104具有一軸線，該軸線向下并朝向該縱向軸線傾斜。該十四個旋風器104可被認為形成了第二旋風分離單元，且環(huán)形腔室76形成第一旋風分離單元。在第二旋風分離單元中，每個旋風器104具有比環(huán)形腔室 76更小的直徑，從而第二旋風分離單元能夠比第一旋風分離單元分離更小的臟物和塵埃顆粒。它有更多的優(yōu)點對付的是已經通過第一旋風分離單元被清潔的空氣流，從而使夾帶的顆粒的數(shù)量和平均尺寸小于其他情況下。第二旋風分離單元的分離效率高于第一旋風分離單元的分離效率。每個旋風器104與其他旋風器104相同，包括圓柱形的上部部分106，該上部部分 106具有與送氣室90相通的切向進口 108，從上部部分106垂下的錐形部分110。每個旋風器104的錐形部分110是截頭錐形的形狀，且終止于位于集塵器74后面的圓錐開口 112。 旋渦溢流器114被設置在每個旋風器104的上端以允許空氣退出旋風器104。每個旋渦溢流器114與位于旋風器104上方的集管指狀件116相通。旋渦溢流器114和每個集管指狀件116的下部區(qū)段位于用于覆蓋旋風器104開放的上端的旋渦溢流器板118中。每個集管指狀件116的上部區(qū)段位于插入漩渦溢流器板118的環(huán)形腹板120中。排氣集管122位于漩渦溢流器板118和腹板120上方，并提供了分離裝置12的上端。同樣如圖6(b)所示，排氣集管122包括中心的、大致圓柱形的壁124，其限定孔125并在孔125周圍延伸。每個集管指狀件116為大致倒U形并受旋渦溢流器板118和腹板120的界定。每個集管指狀件144從各自的旋風器104的上端延伸穿過形成在旋風器組92的上端中的孔的環(huán)形陣列中的相應一個。這些孔位于環(huán)形凸緣1 上、旋風器104的徑向內部，該環(huán)形凸緣126從旋風器組92的內壁100的上端徑向向內延伸，從而旋風器104排出的空氣在內壁 100之后被運輸。集管指狀件116的端部1 運輸空氣進入過濾器殼體130。過濾器殼體130可因此被認為是包括多個空氣進口。過濾器殼體130包括由錐形件組92的內壁100和凸緣1 限定的上部外殼區(qū)段，和大致截斷錐形的下部外殼區(qū)段132，該下部外殼區(qū)段132具有連接到上部外殼區(qū)段的開口上端和封閉的下端。下部外殼區(qū)段132包括凸緣134，該凸緣從下部外殼區(qū)段132的上端徑向向外延伸。在裝配分離裝置12期間，凸緣134的外邊緣夾在集塵器74和圓錐器組92之間。凸緣134包括孔的陣列，旋風器102的錐形開口 112延伸進入該孔的陣列。集塵器74和過濾器殼體130的下部外殼區(qū)段132限定了用于接收通過旋風器104的錐形開口 112排出的灰塵的集塵室136。過濾器組件140位于過濾器殼體130內。過濾器組件140通過排氣集管122的孔 125插入過濾器殼體130中。如圖7(a)到圖7(c)所示，過濾器組件140包括本體142和安裝于本體142上的過濾器144。過濾器本體142優(yōu)選為單件式物品，優(yōu)選由塑料材料模制， 但替代地過濾器本體142可由被連接在一起的多個部件形成。過濾器本體142為大致管狀形狀，包括中心孔145。過濾器本體142包括位于過濾器本體142的一端的中心轂146，和多個輻條148，在這個實施例中為四個輻條，該輻條從轂146徑向向外延伸到圓柱形內壁149 以便限定在相鄰輻條148之間的扇形形狀的多個孔。轂146沿著過濾器本體142的縱向軸線L(如圖6(b)和圖7所示)延伸。環(huán)形凸緣150從內壁149的外表面徑向向外延伸。大致圓柱形的外壁152從凸緣150的邊緣向上延伸。管狀框架IM從過濾器本體142的輻條148垂下?？蚣躀M繞縱向軸線L延伸。 框架IM包括多個軸向延伸的桿156和接合這些桿156的多個圓周肋158，每個桿從相應的輻條148垂下，且這些圓周肋158沿著框架巧4軸向隔開，以便限定桿156和肋158之間的多個孔160，空氣流通過這些孔160進入過濾器本體142的孔眼144。過濾器144是袋式過濾器(sock filter)的形式，其繞過濾器本體142的框架154 延伸。過濾器144的上端包括軸環(huán)160，該軸環(huán)被保持在在內壁149和從凸緣150垂下的環(huán)形過濾器連接頭162之間形成的環(huán)形凹槽內。連接頭162具有略小于旋風器組92的凸緣 126的內邊緣的直徑的外部直徑。當過濾器組件140位于過濾器殼體130中時，連接頭162 穿過凸緣1 的孔眼以便過濾器本體142的凸緣150被旋風器組92的凸緣1 所支撐，這由此為過濾器殼體130提供臺座。過濾器144的下端包括基座或端蓋164，用于關閉套筒的下端。軸環(huán)162和基座164優(yōu)選由聚氨酯形成(polyurethane)。過濾器144還包括用于從穿過過濾器殼體130的空氣流移除灰塵和其他微粒的多
11個管式過濾器構件。過濾器組件140的每個過濾器構件被制造成矩形形狀。四個過濾器構件沿著它們最長的邊緣通過縫合，粘合或其他適當?shù)募夹g連接并緊固在一起，以便形成具有大致敞開圓柱形的過濾器材料的管狀長度。每個圓柱形過濾器構件的上端于是被結合到軸環(huán)162，同時每個過濾器構件的下端被結合到端蓋，優(yōu)選的，上述結合通過在制造過濾器組件140期間，包覆模制(over-moulding)軸環(huán)162和基座164的聚氨酯材料來實現(xiàn)。用于連接過濾器構件的替代制造技術包括膠合，和在過濾器構件的上端和下端周圍離心鑄造聚氨酯。用這種方法，在生產過程中過濾器構件被聚氨酯包封，以產生能夠經得住被用戶操縱和握持(特別是在洗滌過濾器組件140期間)的增強配置。最外面的第一過濾器構件168包括具有開口織物或網(wǎng)狀構造的織物或網(wǎng)狀材料層。第二過濾器構件170被第一過濾器構件168所圍繞，且由非織物過濾介質如羊毛狀物形成。第三過濾器構件172被第二過濾器構件170所圍繞，且包括兩側覆蓋有保護性織物的靜電過濾介質。最里面的第四過濾器構件174被第三過濾器構件168所圍繞，且包括具有開口織物或網(wǎng)狀構造的織物或網(wǎng)狀材料層。因此，過濾器構件被布置為使得空氣流將首先撞擊第一過濾構件，然后依次撞擊在第二，第三和第四過濾器構件上。過濾器組件140還包括聯(lián)接構件176，該聯(lián)接構件用于將過濾器組件140連接到真空吸塵器10的出口管道30。 聯(lián)接構件176包括空氣出口 178，空氣流通過該空氣出口從過濾器組件140排出。聯(lián)接構件 176與過濾器本體142大致同軸線。如圖5和圖6(b)所示，聯(lián)接構件176為大致杯子形狀， 包括基座180和從基座180的邊緣向上延伸的內壁182。與過濾器本體142相似，基座180 包括從中心轂186徑向向外延伸的多個輻條184。聯(lián)接構件176的轂186也沿著縱向軸線 L延伸，且圍繞著過濾器本體142的轂146。聯(lián)接構件176包括與過濾器本體142相同數(shù)量的輻條184。在該實施例中，連接器176的每個輻條184接合相應的過濾器本體142的輻條 148 ；在圖5中，過濾器本體142的輻條148可以通過形成在聯(lián)接構件176的輻條184的上表面中的窗口 188看到。因此，聯(lián)接構件176的基座180在相鄰輻條184之間也限定扇形形狀的多個孔。聯(lián)接構件176可相對于過濾器本體142移動。偏壓力被施加于聯(lián)接構件176，沿著沿縱向軸線L的方向延伸并遠離過濾器144的方向推聯(lián)接構件176，以接合真空吸塵器10 的出口管道30。在該實施例中，偏壓力由位于過濾器本體142和聯(lián)接構件176之間的彈性元件190施加，該彈性元件優(yōu)選為螺旋彈簧。彈性元件190位于縱向軸線L上。在該實施例中，轂146，186是空心的，彈性元件190位于轂146，186內。彈性元件190的一端接合位于過濾器本體142的轂146內的彈簧臺座192，而彈性元件190的另一端接合聯(lián)接構件176 的轂186的上端194。密封構件196在過濾器本體142和聯(lián)接構件176之間形成密封。密封構件196優(yōu)選為波紋狀密封構件(convoluted sealing member)的形式，其在過濾器主體142的外壁 152和聯(lián)接構件176的內壁182周圍延伸，且當聯(lián)接構件176相對于過濾器本體142移動時，密封構件在過濾器本體142和聯(lián)接構件176之間保持密封。密封構件196的一端被保持在形成在過濾器本體142的外壁152里的圓周凹槽內，而密封構件196的另一端被保持在聯(lián)接構件176的內壁182和外壁197之間。密封構件196包括唇狀密封件形式的環(huán)形密封元件198，用于接合排氣集管122的壁124以阻止空氣在使用真空吸塵器10期間從排氣集管122的壁IM和過濾器組件142之間泄露。
聯(lián)接構件176的內壁182具有凹形或為碗狀的內表面199，該內表面接合真空吸塵器10的出口管道30。如圖2(b)，圖9(a)和9 (b)所示，出口管道30包括被連接到出口管道30的空氣進口 202的環(huán)形密封構件200，其用于繞縱向軸線L連續(xù)地接合過濾器聯(lián)接件176的凹形內表面199。出口管道30的空氣進口 202為大致穹頂形。如上所述，在清潔操作時，進口管道觀的出口區(qū)段50繞管道樞轉軸線的運動導致分離裝置12繞管道樞轉軸線相對于出口管道30擺動。在聯(lián)接構件176的內表面199和出口管道30的密封構件200 之間的連續(xù)接合，兩者在聯(lián)接構件176朝向出口管道30的偏壓下被聯(lián)接，使得在真空吸塵器10在地面表面上運動期間，分離裝置12相對于出口管道30運動時，連續(xù)的氣密連接被保持在過濾器組件140和出口管道30之間。出口管道30大體為彎曲臂的形式，該臂在分離裝置12和滾動組件20之間延伸。 細長管狀體204提供了通道206用于將空氣從空氣進口 202運輸?shù)綕L動組件20。 出口管道30可相對于分離裝置12移動以允許分離裝置12從真空吸塵器10移走， 并允許過濾器組件140從分離裝置12的過濾器殼體130移走。遠離出口管道30的空氣進口 202的管狀體204的端部可樞轉地連接到滾動組件20的主體22以使出口管道30能夠在降低位置(如圖2(a)所示，其中出口管道30和分離裝置12流體連通)和升高位置(如圖2(b)所示，其允許分離裝置12從真空吸塵器10移走)之間移動。如圖9(b)所示，出口管道30通過位于主體22內的扭力彈簧(未顯示)被朝向升高位置偏壓。主體22還包括被偏壓的卡扣212和卡扣釋放按鈕214，該卡扣用于抵抗扭力彈簧的力將出口管道30保持在降低位置。出口管道30包括手柄216以允許真空吸塵器10 在出口管道30被保持在降低位置時被用戶搬動?？?12被布置為與被連接到出口管道 30的指狀件218協(xié)作以保持出口管道在它的降低位置?？坩尫虐粹o214的壓下導致卡扣 212抵抗施加于卡扣212的偏壓力從指狀件218移開，允許扭力彈簧將出口管道30移動到它的升高位置。滾動組件20將參考圖9(a)和圖9(b)進行描述。如上所述，滾動組件20包括主體22和可旋轉地連接到主體22的用于接合地面表面的兩個彎曲的輪子對，26。在該實施例中，主體22和輪子M，26限定大致球形的滾動組件20。輪子M，26的旋轉軸線相對于真空吸塵器10所在的地面表面向上朝向主體22傾斜，從而輪子對，26的輪緣接合地面表面。 輪子M，26的旋轉軸線的傾斜角度優(yōu)選在4°至15°的范圍，更優(yōu)選為5°至10°的范圍， 且在該實施例中為大約6°。每個滾動組件20的輪子MJ6都是穹頂形的，且具有大致球形曲率的外表面，從而輪子對，26為大致半球形形狀。滾動組件20容納馬達驅動的風扇單元220、用于將一部分的電力電纜(未顯示) 收回和存儲在主體22內的電纜復卷組件222和過濾器224，其中電力電纜終止于接插頭 223，并提供電力到風扇單元220的馬達等。風扇單元220包括馬達和由馬達驅動以抽吸帶有臟物空氣流進入并通過真空吸塵器10的葉輪。馬達桶2 容納風扇單元220。馬達桶 226被連接到主體22，從而風扇單元220在真空吸塵器10被操縱經過地面表面時不旋轉。 過濾器2M位于風扇單元220的下游。過濾器2M是管狀的被定位于馬達桶226的一部分的周圍。主體22還包括用于從真空吸塵器10排出已清潔空氣的空氣排氣口。排氣口被形成為朝向主體22的后方。在該優(yōu)選實施例中，排氣口包括位于主體22的下部部分的一些出口孔228，這些被定位為使得在真空吸塵器10外部呈現(xiàn)最小環(huán)境擾動。第一用戶可操作開關230被設置在主體上，且被布置以便當它被壓下的時候風扇單元220被激活。風扇單元220還可通過壓下該第一開關230斷開。第二用戶可操作開關 232被設置為鄰近第一開關230。第二開關232使用戶能夠激活電纜復卷組件22。用于驅動風扇單元220和電纜復卷組件222的電路也被容納在滾動組件20內。在使用中，風扇單元220被用戶激活，然后帶有臟物空氣流通過在清潔頭中的抽吸開口被抽吸進入真空吸塵器10。帶有臟物的空氣穿過軟管和棒組件，然后進入進口管道觀。帶有臟物空氣穿過進口管道觀進入分離裝置12的臟空氣進口 80。由于臟空氣進口 80的切向布置，空氣流相對于外壁16遵循螺旋形路徑行進。較大的臟物和塵埃顆粒通過旋風分離作用在腔室76中沉積并被收集在其中。部分清潔的空氣流經過護罩82中的孔離開環(huán)形腔室76然后進入送氣室90?？諝饬鲝乃蜌馐?0進入旋風器104，在旋風器中進一步的旋風分離移除了仍然被夾帶在空氣流中的一些臟物和灰塵。當已清潔的空氣流經過旋渦溢流器114退出旋風器104并進入集管指狀件116時，這些臟物和灰塵被沉積在腔室136里。然后空氣流從集管指狀件116的端部1 進入過濾器殼體130。在過濾器殼體130內，空氣流通過過濾器144進入過濾器組件 140?？諝饬饕来未┻^第一到第四過濾器層114，然后通過在框架154的孔160進入過濾器本體142的孔眼145。因此，框架154作用是當空氣流朝向縱向軸線L穿過過濾器114時， 防止過濾器144潰塌。然后空氣流沿著過濾器本體142的孔眼145軸向行進并在過濾器本體142和聯(lián)接構件176的輻條148，178之間經過，以通過聯(lián)接構件176的空氣出口 178被排出并進入出口管道30的穹頂形的空氣進口 202?？諝饬餮刂诔隹诠艿?0內的通道206行進，然后進入滾動組件20的主體22。 在滾動組件20內，空氣流被引導進入風扇單元200。然后空氣流行進到馬達桶2 外，例如，通過形成在馬達桶226的側壁中的孔，然后穿過過濾器224。最后空氣流通過在主體22 中的出口孔2 被排出。當出口管道30在它的升高位置，分離裝置12可從真空吸塵器10移走用于倒空和清潔。分離裝置12包括用于輔助分離裝置12從真空吸塵器10的移除的手柄220。手柄 220被連接到排氣集管122，例如通過卡扣配合連接。為了倒空分離裝置12，用戶按下位于排氣集管122的上表面的按鈕234用于促動將向下壓力應用到卡扣72的最高部分的機構， 以使卡扣72變形并從位于外倉14的外壁16上的凹槽脫開。這可使基座18能夠移動離開外壁16以允許被收集在分離裝置12中的臟物和灰塵被清空到垃圾箱或其他容器中。如圖 4所示，該促動機構包括上部推桿236，該上部推桿是可滑動地定位在旋風器組92的外表面上，且推靠可滑動地定位在外倉14的外壁16上的下部推桿238。這樣又導致下部推桿238 推動卡扣72遠離凹槽，允許基座18下降遠離外壁16，以便被收集在分離裝置12內的臟物和灰塵可以被移除。為了將過濾器組件140從過濾器殼體130移走，用戶緊握轂186并將濾器組件140 從過濾器殼體130拉出；圖8示出了部分從過濾器殼體130移出的過濾器組件140。當過濾器組件140完全從過濾器殼體130移除，用戶可清潔或洗滌過濾器組件140，然后將過濾器組件140裝回到過濾器殼體130。
權利要求
1.一種用于真空清潔器具的過濾器組件，該過濾器組件包括過濾器本體；過濾器，被安裝在過濾器本體上；被偏壓的聯(lián)接構件，其可相對于過濾器本體移動，用于將過濾器組件聯(lián)接到真空清潔器具的用于接收從過濾器組件排出的空氣流的管道，所述聯(lián)接構件包括空氣出口，空氣流通過該空氣出口從該過濾器組件排出；及密封構件，用于在過濾器本體和聯(lián)接構件之間形成密封。
2.如權利要求1所述過濾器組件，其中，所述密封構件是波紋狀密封構件的形式。
3.如權利要求1所述的過濾器組件，其中，密封構件包括用于接合真空清潔器具的過濾器殼體的環(huán)形密封元件。
4.如權利要求1所述的過濾器組件，其中，聯(lián)接構件包括用于接合真空清潔器具的管道的凹形表面。
5.如權利要求1至4中任一項所述的過濾器組件，包括位于過濾器本體和聯(lián)接構件之間的彈性元件，用于促使聯(lián)接構件遠離過濾器本體。
6.如權利要求5所述的過濾器組件，其中，過濾器本體和聯(lián)接構件每個都包括中心轂， 且彈性元件位于所述轂之間以促使聯(lián)接構件遠離過濾器本體。
7.如權利要求6所述過濾器組件，其中，所述空氣出口繞聯(lián)接構件的轂延伸。
8.如權利要求1至4中任一項所述的過濾器組件，其中，過濾器本體包括一框架，其中過濾器繞框架延伸。
9.如權利要求8所述的過濾器組件，其中，過濾器為繞過濾器本體的框架延伸的套筒的形式。
10.如權利要求8所述的過濾器組件，其中，過濾器在它的一端連接到過濾器本體。
11.如權利要求10所述的過濾器組件，包括用于封閉過濾器的另一端的端蓋。
12.—種真空清潔器具，包括過濾器殼體，用于接收如上述權利要求中任一項所述的過濾器組件，過濾器殼體具有用于接收空氣流的至少一個空氣進口 ；及管道，用于接收從過濾器組件排出的空氣流和用于接合過濾器組件的聯(lián)接構件。
13.一種真空清潔器具包括過濾器殼體，具有用于接收空氣流的至少一個空氣進口 ；過濾器組件，可移除地定位在過濾器殼體內，用于移除來自空氣流的臟物；及管道，用于接收從過濾器組件排出的空氣流；其中，過濾器組件包括過濾器本體，安裝在過濾器本體上的過濾器，被偏壓的聯(lián)接構件和密封構件，聯(lián)接構件可相對于過濾器本體移動并用于接合所述管道，聯(lián)接構件包括空氣出口，空氣流通過該空氣出口從過濾器組件排出，密封構件用于在過濾器本體和聯(lián)接構件之間形成密封。
14.如權利要求13所述的真空清潔器具，其中過濾器殼體包括用于支撐過濾器組件的過濾器本體的環(huán)形臺座。
15.如權利要求13所述的真空清潔器具，其中，所述管道可相對于殼體移動以允許過濾器組件從過濾器殼體移除。
16.如權利要求13至15中任一項所述的真空清潔器具，包括用于從過濾器組件上游的空氣流分離臟物的旋風分離裝置，其中，過濾器殼體定位在所述分離裝置中。
17.如權利要求16所述的真空清潔器具，其中所述分離裝置包括多個旋風器，其中，過濾器殼體包括多個進口，每個進口用于接收來自旋風器中的相應一個的一部分空氣流。
18.如權利要求17所述的真空清潔器具，其中，旋風器圍繞過濾器殼體。
19.如權利要求16所述的真空清潔器具，其中，過濾器殼體包括位于分離裝置的上表面中的開口，該開口用于接收過濾器組件。
20.如權利要求16所述的真空清潔器具，其中，所述管道可相對于分離裝置移動以允許分離裝置從所述器具移除。
全文摘要
一種真空清潔器具包括過濾器殼體，具有用于接收空氣流的至少一個空氣進口；過濾器組件，可移除地定位在過濾器殼體內，用于移除來自空氣流的臟物；及管道，用于接收從過濾器組件排出的空氣流。過濾器組件包括過濾器本體，安裝在過濾器本體上的過濾器和被彈簧加載的聯(lián)接構件，其中聯(lián)接構件可相對于過濾器本體移動并用于接合所述管道。聯(lián)接構件包括空氣出口，空氣流通過該空氣出口從過濾器組件排出。當聯(lián)接構件接合管道時，波紋形密封構件在過濾器本體和聯(lián)接構件之間形成密封，同時允許它們之間的相對運動。
文檔編號A47L9/10GK102406486SQ20111028476
公開日2012年4月11日 申請日期2011年9月23日 優(yōu)先權日2010年9月23日
發(fā)明者M.S.匡斯, S.F.史密斯 申請人:戴森技術有限公司