專(zhuān)利名稱(chēng)：雙級(jí)旋風(fēng)真空清潔器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及真空清潔器。更具體地，本發(fā)明涉及用于從地毯和地板吸 收污垢和碎屑的雙級(jí)旋風(fēng)真空清潔器。這種真空清潔器能夠直立、罐式手 持或靜止地放在房間內(nèi)。此外，旋風(fēng)設(shè)計(jì)還用在地毯吸收器和"商店"類(lèi) 型的真空清潔器上。
背景技術(shù)：
直立真空清潔器在現(xiàn)有技術(shù)中是已知的。兩種主要類(lèi)型的傳統(tǒng)真空清 潔器是軟袋真空清潔器和硬殼真空清潔器。在硬殼真空清潔器中，真空源 產(chǎn)生抽吸力，其需要從通過(guò)抽吸開(kāi)口被抽真空的地毯或地板上拉動(dòng)污垢， 并進(jìn)入位于真空清潔器的硬殼上部?jī)?nèi)的過(guò)濾袋或集塵杯。在多次使用真空 清潔器之后，過(guò)濾袋必須被替換或集塵杯要倒空。
為了避免真空過(guò)濾袋的需求，以及替換過(guò)濾袋的相關(guān)費(fèi)用和不便，另 一類(lèi)型的直立真空清潔器利用旋風(fēng)空氣流和一個(gè)或多個(gè)過(guò)濾器，而不是可 替換的過(guò)濾袋，來(lái)將污垢和其它微粒從抽吸空氣流中分離。這種過(guò)濾器很 少需要替換。
雖然一些現(xiàn)有技術(shù)的旋風(fēng)空氣流真空清潔器設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)是可接受的， 但是需要這種真空清潔器的繼續(xù)改進(jìn)和替代設(shè)計(jì)。例如，期望簡(jiǎn)化組件并 改進(jìn)過(guò)濾和污垢移走。
因此，本發(fā)明提供了一種新的改進(jìn)的直立真空清潔器，其具有雙級(jí)旋 風(fēng)空氣流設(shè)計(jì)，這克服了現(xiàn)有技術(shù)設(shè)計(jì)的特定困難而提供了更好更優(yōu)的全 面效果。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，家用清潔裝置包括具有管口的殼體，管口包 括主抽吸開(kāi)口。氣流抽吸源安裝到殼體并包括抽吸氣流入口和抽吸氣流出 口。抽吸源可選地從管口主抽吸開(kāi)口到氣流出口建立并保持空氣流。旋風(fēng)
主體安裝到殼體并與管口主抽吸開(kāi)口連通。旋風(fēng)主體包括第一級(jí)分離器和 多個(gè)第二級(jí)分離器。集塵杯連接到旋風(fēng)主體，用于收集由第一級(jí)分離器和 多個(gè)第二級(jí)分離器分離的塵土微粒?？諝馄绻馨惭b到第一級(jí)分離器，用于 流動(dòng)地將第一級(jí)分離器連接到多個(gè)第二級(jí)分離器。空氣歧管包括頂壁和側(cè) 壁，它們結(jié)合將部分清潔的空氣從第一級(jí)分離器引導(dǎo)到多個(gè)第二級(jí)分離器。 安裝組件連接到側(cè)壁并設(shè)計(jì)為將多個(gè)第二級(jí)分離器安裝到空氣歧管。外蓋 連接到安裝組件。外蓋圍繞多個(gè)第二級(jí)分離器。蓋子連接到空氣歧管，用 于將從多個(gè)第二級(jí)分離器排出的空氣引導(dǎo)到氣流抽吸源的入口。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，家用清潔裝置包括具有管口的殼體，管口包 括主抽吸幵口。氣流抽吸源安裝到殼體并包括抽吸氣流入口和抽吸氣流出 口。抽吸源可選地從管口主抽吸開(kāi)口到氣流出口建立并保持一股氣流。旋 風(fēng)主體安裝到殼體并與管口主抽吸開(kāi)口連通。旋風(fēng)主體包括第一級(jí)分離器 和多個(gè)第二級(jí)分離器。集塵杯連接到旋風(fēng)主體，用于收集由第一級(jí)分離器 和多個(gè)第二級(jí)分離器分離的塵土微粒。多個(gè)隔離的空氣導(dǎo)管流動(dòng)地將第一 級(jí)分離器和多個(gè)第二級(jí)分離器連接。每個(gè)導(dǎo)管包括第一部件和第二部件， 第一部件縱向布置在第一級(jí)分離器和集塵杯內(nèi)，第二部件用于引導(dǎo)部分清 潔的空氣大致切向地進(jìn)入相應(yīng)的第二級(jí)分離器的入口。
再根據(jù)本發(fā)明的另一方面，家用清潔裝置包括具有管口的殼體，管口 包括主抽吸開(kāi)口 。氣流抽吸源安裝到殼體并包括抽吸氣流入口和抽吸氣流 出口 。抽吸源可選地從管口主抽吸開(kāi)口到氣流出口建立并保持一股氣流。 旋風(fēng)主體安裝到殼體并與管口主抽吸開(kāi)口連通。旋風(fēng)主體包括第一級(jí)分離 器和多個(gè)第二級(jí)分離器。集塵杯連接到旋風(fēng)主體。集塵杯包括第一和第二 微粒收集器。第一微粒收集器與第一級(jí)分離器連通用于收集第一部分塵土
微粒。單獨(dú)的第二微粒收集器與多個(gè)第二級(jí)分離器連通用于收集第二部分 塵土微粒。第二微粒收集器包括多個(gè)單獨(dú)的微塵室。每個(gè)微塵室流動(dòng)地連 接到多個(gè)第二級(jí)分離器之一。
再根據(jù)本發(fā)明的另一方面，家用清潔裝置包括管口和流動(dòng)地連接到管 口的旋風(fēng)主體。旋風(fēng)主體包括第一級(jí)旋風(fēng)分離器和多個(gè)第二級(jí)分離器。第 一級(jí)分離器包括圓柱形側(cè)壁，其中旋風(fēng)流靠近所述側(cè)壁出現(xiàn)。多個(gè)第二級(jí) 旋風(fēng)分離器靠近第一級(jí)分離器布置并流動(dòng)地連接其上。大致為圓柱形的縱 向延伸的中間部至少局部位于第一級(jí)分離器中。在中間部中無(wú)氣流。
本發(fā)明的其它方面從閱讀和理解以下描述的幾個(gè)實(shí)施例的詳細(xì)說(shuō)明中 將顯而易見(jiàn)。


本發(fā)明采用以特定的零件和零件的布置的物理形式，本發(fā)明的幾個(gè)實(shí) 施例將在說(shuō)明書(shū)中詳細(xì)描述并示出在形成公開(kāi)的一部分的附圖中。
圖1是根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的雙級(jí)旋風(fēng)真空清潔器的前透視圖； 圖2是圖1的雙級(jí)旋風(fēng)真空清潔器的后透視圖； 圖3是圖1的雙級(jí)旋風(fēng)真空清潔器的左視圖； 圖4是圖1的雙級(jí)旋風(fēng)真空清潔器的右視圖5是圖1的雙級(jí)旋風(fēng)真空清潔器的電動(dòng)機(jī)和風(fēng)扇組件的集塵器部分 及其相關(guān)部件的放大拆分圖6是圖1的雙級(jí)旋風(fēng)真空清潔器的組裝的集塵器的主視圖7是圖1的雙級(jí)旋風(fēng)真空清潔器的組裝的集塵器的放大的前透視圖8是大致沿著圖6的集塵器的線(xiàn)A-A的放大的剖視圖9是圖6的集塵器的側(cè)透視圖，示出了在打開(kāi)位置的底蓋和局部打 開(kāi)的頂蓋；
圖10是圖9的集塵器的前透視圖11是圖6的集塵器的局部剖開(kāi)的透視圖；圖12是圖6的集塵器的大致沿線(xiàn)H-H的剖視圖13是圖6的集塵器的大致沿線(xiàn)C-C的剖視圖14是圖13的集塵器的細(xì)節(jié)A的放大圖15是圖6的集塵器的下游第二級(jí)旋風(fēng)分離器的放大透視圖16是圖15的下游第二級(jí)旋風(fēng)分離器的俯視圖17是大致沿圖16的下游第二級(jí)旋風(fēng)分離器的線(xiàn)A-A的剖視圖18是大致沿圖6的集塵器的線(xiàn)G-G的剖視圖19是圖6的集塵器的俯視圖20是根據(jù)本發(fā)明的圖6的集塵器的下游第二級(jí)旋風(fēng)分離器的替換實(shí) 施例的放大透視圖；以及
圖21是根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例的連接到電動(dòng)機(jī)和風(fēng)扇組件的集塵 器的剖視圖。
具體實(shí)施例方式
當(dāng)然應(yīng)該理解，下文的說(shuō)明和附圖僅僅是示例的，在不脫離本發(fā)明的 精神的情況下可以對(duì)公開(kāi)的結(jié)構(gòu)做出各種修訂和改變。全文相同的標(biāo)號(hào)表 示相同的零件。還應(yīng)理解，下文公開(kāi)的真空清潔器的各種標(biāo)識(shí)的部件僅僅 是一個(gè)制造商和另一制造商不同的術(shù)語(yǔ)，并且不應(yīng)限制本發(fā)明。雖然本發(fā) 明討論了直立的真空清潔器，但是它還可以適用于各種其它家用清潔裝置， 諸如地毯吸收器、裸露地板清潔器、"商店"類(lèi)型清潔器、罐清潔器、手持 清潔器和內(nèi)置單元。此外，該設(shè)計(jì)還能適用于機(jī)器人單元，其變得越來(lái)越 廣泛。
現(xiàn)參照附圖，其中附圖僅示出了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，并不表示限于
此，圖1和2示出了直立的雙級(jí)真空清潔器A，其包括電動(dòng)機(jī)和風(fēng)扇組件B、 管口底座C、和通過(guò)傳統(tǒng)裝置安裝在電動(dòng)機(jī)和風(fēng)扇組件上的集塵器D。電動(dòng) 機(jī)和風(fēng)扇組件B和管口底座C通過(guò)使用耳軸或另一合適的鉸鏈組件樞轉(zhuǎn)或 鉸鏈連接，以便包括集塵器D的電動(dòng)機(jī)和風(fēng)扇組件在大致垂直的存儲(chǔ)位置 (如圖所示)和傾斜的使用位置之間旋轉(zhuǎn)。管口底座C能夠由諸如模制塑 料等的傳統(tǒng)材料制成。把手20從集塵器向上延伸，雙級(jí)旋風(fēng)真空清潔器A 的操作者能夠通過(guò)把手20抓住和操控真空清潔器。
在抽真空操作期間，管口底座C在地板、地毯、或其它正清潔的下方 表面上行進(jìn)。管口底座的下側(cè)包括其中形成的主抽吸開(kāi)口 24，其在管口的 前端基本上沿著管口的寬度延伸。正如所知，主抽吸開(kāi)口通過(guò)導(dǎo)管與集塵 器D流動(dòng)地連通，導(dǎo)管是中心污垢通道26。中心污垢通道包括第一部件30 和第二部件32，第一部件30具有大致平行于集塵器的縱軸線(xiàn)的縱軸線(xiàn)，第 二部件32具有大致垂直于第一部件軸線(xiàn)的縱軸線(xiàn)。第二部件引導(dǎo)空氣切向 地進(jìn)入集塵器。
再參照?qǐng)D3和4，諸如在38處的連接器軟管組件流動(dòng)地將氣流從主抽 吸開(kāi)口連接到中心污垢通道。旋轉(zhuǎn)刷組件40位于管口主抽吸開(kāi)口 24的區(qū) 域，用于接觸和擦拭抽真空的表面來(lái)松動(dòng)嵌入的污垢和塵土。多個(gè)輪44、 46將管口底座支撐在正清潔的表面上，并便于它的移動(dòng)。底座元件50安裝 到電動(dòng)機(jī)和風(fēng)扇組件B，用于可拆地支撐集塵器D。閉鎖組件(未示出)可 以安裝到底座元件，用于固定其上的集塵器。支撐支架52伸出底座元件并 附加到中心污垢通道來(lái)提供支撐。
如圖5所示，電動(dòng)機(jī)和風(fēng)扇組件B位于電動(dòng)機(jī)殼體70中，電動(dòng)機(jī)殼體 包括軟管連接器72和排氣管74。通過(guò)在抽吸入口產(chǎn)生抽吸力和在排氣出口 產(chǎn)生排出力，電動(dòng)機(jī)和風(fēng)扇組件產(chǎn)生清潔操作所需的抽吸氣流。電動(dòng)機(jī)和 風(fēng)扇組件氣流排氣出口與覆蓋排氣管的排氣柵(未示出)流動(dòng)地連通。如 果需要，可以提供最終的過(guò)濾器組件，用于在直接將排出氣流排入空氣中 之前過(guò)濾掉排出氣流的收集在電動(dòng)機(jī)組件中的任何污染物。另一方面，電 動(dòng)機(jī)組件抽吸入口與真空清潔器A的集塵器D流動(dòng)地連通，以便產(chǎn)生抽吸 力。
再參照?qǐng)D5，以及圖6和7，集塵器D包括筒形的第一級(jí)旋風(fēng)分離器 80和多個(gè)間隔的、截頭圓錐形的、下游的第二級(jí)旋風(fēng)分離器86。
筒形的第一級(jí)分離器包括污垢氣入口導(dǎo)管90、頂壁92、和具有外表面 和內(nèi)表面的側(cè)壁96。在所述實(shí)施例中，導(dǎo)管90具有放大的入口 100，其內(nèi) 尺寸大于中心污垢通道26的第二部件32的出口端102的外部尺寸，以便 在放大的入口中摩擦地接收出口端。但是，應(yīng)該理解，通道出口端的內(nèi)部 尺寸可以大于導(dǎo)管入口的外部尺寸，以便在通道出口中摩檫地接收導(dǎo)管入 □。
進(jìn)入第一級(jí)分離器80的氣流是切向的，這造成渦流型、旋風(fēng)、或渦狀 流。這種渦流型流在第一級(jí)分離器中由頂壁向下引導(dǎo)。在第一級(jí)分離器80 中的旋風(fēng)操作從抽吸氣流移出所帶走的塵土和污垢的主要部分，并造成塵 土和污垢沉淀在集塵杯110中。如圖8所示，第一級(jí)分離器80的開(kāi)口的下 端由邊緣118固定到集塵杯的壁112的上部。邊緣具有從下端向外延伸的 第一部件和向下延伸的第二部件。設(shè)計(jì)邊緣來(lái)摩擦地接收集塵杯的壁，從 而在第一級(jí)分離器80和集塵杯110之間產(chǎn)生密封。這兩個(gè)元件能夠由粘合 劑、摩擦焊接等固定在一起。
樞轉(zhuǎn)固定到集塵杯110的壁112的下部的是底板或蓋120，這允許清 空集塵杯。如圖9所示，該蓋包括抬高部件或擱板124。抬高部件的外直徑 略小于集塵杯的內(nèi)直徑，以便在集塵杯中接收抬高部件。密封圈(未示出) 可套到抬高部件上，以便在蓋和集塵杯之間產(chǎn)生密封。如圖9和10所示， 鉸鏈組件用于將底蓋安裝到集塵杯的底部。鉸鏈組件允許底蓋可選地打開(kāi)， 以便由第一級(jí)分離器80從氣流分離的污垢和塵土微粒從集塵器D清空。與
鉸鏈組件直徑地相反的閉鎖組件130將蓋保持在關(guān)閉位置。閉鎖組件可包 括從蓋突出的指狀物132和鉤134。
參照?qǐng)D8和11，將第一級(jí)流動(dòng)地連接到第二級(jí)的是穿孔管140。穿孔 管放置在第一級(jí)分離器80和集塵杯110內(nèi)，并從分離器的頂壁92縱向地 延伸。凸緣142(圖5)圍繞穿孔管的頂部連續(xù)延伸。凸緣位在頂壁92上， 并設(shè)計(jì)為有效密封第一級(jí)分離器80的上部。穿孔管可從集塵器移除用于清 潔的目的。
穿孔管包括筒形部件146，其方向大致平行于第一級(jí)分離器側(cè)壁96的 內(nèi)表面和集塵杯的壁112。在本實(shí)施例中，穿孔管具有與第一級(jí)分離器和集 塵杯的縱軸線(xiàn)一致的縱軸線(xiàn)；但是，應(yīng)該理解各個(gè)軸線(xiàn)可以彼此間隔。多 個(gè)開(kāi)口或穿孔148位于筒形部件的一部分圓周上。開(kāi)口用于從流入穿孔管 的氣流移走線(xiàn)和纖維。正如預(yù)期，開(kāi)口 148的直徑和在穿孔管140內(nèi)的那 些開(kāi)口的數(shù)目直接影響出現(xiàn)在集塵杯內(nèi)的過(guò)濾過(guò)程。此外，附加的開(kāi)口造 成更大的總開(kāi)口面積，從而減小穿過(guò)每個(gè)開(kāi)口的氣流速度。因此，出現(xiàn)較 小的壓力下降，較輕的污垢和塵土微粒將不能阻塞開(kāi)口。開(kāi)口 148用作從 第一旋風(fēng)分離級(jí)的出口，允許局部清潔的流體進(jìn)入第二級(jí)分離器142。
導(dǎo)流片或翼片154從穿孔管140的關(guān)閉的下端156向下延伸。如圖5 所示，導(dǎo)流片包括交叉葉片組件158，其由大約彼此垂直的兩片平的葉片組 成。應(yīng)該理解，當(dāng)從它的側(cè)面看時(shí)，交叉葉片不限于圖5所示的結(jié)構(gòu)，而 可以由諸如矩形、三角形、或橢圓形的各種形狀形成。此外，除了交叉葉 片的設(shè)計(jì)，其它設(shè)計(jì)也可行。這些設(shè)計(jì)包括以除了彼此正交的角度確定方 向的葉片或使用多于兩組葉片。這些導(dǎo)流片有助于使污垢和塵土微粒從在 穿孔管的下端156和集塵杯110的底蓋120之間的氣流下落。
參照?qǐng)D12，穿孔管由多個(gè)分隔壁166分成多個(gè)隔離的空氣導(dǎo)管164， 分隔壁166大致縱向穿過(guò)穿孔管。分隔壁消除在穿孔管內(nèi)的旋風(fēng)流。分隔 壁具有固定到穿孔管的內(nèi)表面的一端和固定到放置在穿孔管內(nèi)的管狀元件 170的另一端。雖然示出了七個(gè)這種壁，但是也可以采用更多或更少的數(shù)目。 管狀元件170限定了在集塵器D中的非流動(dòng)空氣空間，并具有與穿孔管的 縱軸線(xiàn)重合的縱軸線(xiàn)。如圖8所示，穿孔管140的空氣出口 172的上端與 在第一級(jí)分離器上方的空氣歧管180的空氣入口部件178流動(dòng)地連通。
利用穿孔管和在集塵杯內(nèi)中央的管狀元件的上述定位，獲得平衡的氣
流。具體地，如圖8所示，在集塵杯110的壁112的內(nèi)表面和穿孔管140 之間的每單位高度的空氣體積(體積A)等于在穿孔管和管狀元件170之間 的每單位高度的空氣體積(體積B)。
再參照?qǐng)D5，空氣歧管180由從歧管的下端186延伸的間隔臺(tái)肩184 固定到第一級(jí)分離器80和穿孔管140。臺(tái)肩裝配在穿孔管的凸緣142、第 一級(jí)分離器的頂壁92和一部分側(cè)壁96上。如圖11所示，空氣歧管包括頂 壁190和從頂壁軸向延伸的管狀元件192。管狀元件192具有與管狀元件 170的縱軸線(xiàn)重合的縱軸線(xiàn)。頂壁190和管狀元件192 —起限定了中央定位 的倒圓錐形的、倒轉(zhuǎn)圓錐形的、或漏斗形的元件。漏斗形的元件與空氣歧 管的側(cè)壁196 —起，引導(dǎo)局部清潔的空氣從穿孔管140到多個(gè)第二級(jí)分離 器86。類(lèi)似于穿孔管，如圖13和14所示，空氣歧管由多個(gè)分隔壁202分 成多個(gè)對(duì)應(yīng)的隔離的空氣導(dǎo)管200。每個(gè)歧管空氣導(dǎo)管200具有位于側(cè)壁 196上的空氣出口 204，其引導(dǎo)局部清潔的空氣到每個(gè)第二級(jí)分離器86的 入口 210。
下游分離器86平行布置，并放射狀地安裝在第一級(jí)分離器的頂壁92 上方的空氣歧管上。在所述實(shí)施例中，從空氣歧管的側(cè)壁196徑向地延伸 的是上凸緣216 (圖5)和下凸緣218 (圖8)。加固元件220在每個(gè)凸緣之 間延伸以便防止凸緣的偏斜。每個(gè)凸緣分別包括切口 224、 226，其設(shè)計(jì)為 接收下游分離器的一部分。參照?qǐng)D5和15，伸出每個(gè)下游分離器86的上部 的是一對(duì)短小突出塊228，每個(gè)短小突出塊包括孔口 230。為了將每個(gè)下游 分離器安裝到空氣歧管，分離器位于切口 224、 226中。然后孔口 230與位 于上凸緣216上的孔口 232對(duì)齊。諸如螺釘?shù)膫鹘y(tǒng)緊固件擰入孔口 230、232 將下游分離器固定到上凸緣216?？諝馄绻?10還包括外蓋240，其包圍或 圍繞多個(gè)下游分離器86。
如上所述，每個(gè)下游分離器86包括與空氣歧管180的空氣出口 204流 動(dòng)地連通的污垢空氣入口 210。該入口具有第一尺寸，而空氣出口具有更大 的第二尺寸。這種布置允許氣流通過(guò)文氏效應(yīng)的方式進(jìn)入每個(gè)下游分離器， 這增加了氣流的速度并在入口 210中產(chǎn)生增大的真空。再參照?qǐng)D15和16， 從入口向外延伸的是空氣路徑形成元件250，其引導(dǎo)氣流切向地進(jìn)入分離 器。這造成渦流型的、旋風(fēng)的、或渦狀的流。因?yàn)槠漤敹擞赏咕?52阻塞，
這種渦流型的流在分離器中向下引導(dǎo)。該凸緣具有覆蓋路徑形成元件250 的開(kāi)口端的突起254。每個(gè)第二級(jí)或下游分離器86具有尺寸的相關(guān)性，以
便它的上端直徑是下端直徑的三倍。這種相關(guān)性改進(jìn)了旋風(fēng)分離的效率。
再參照?qǐng)D8和17，附加到每個(gè)下游分離器86的下端260的是管262， 其用作由下游分離器分離的細(xì)污垢的通道。該管大致平行于集塵杯110的 壁112的外表面延伸。該管的入口 268具有圓形的文氏喉管(未示出)，并 擴(kuò)展到較大的橫截面區(qū)域272，以便顯著地減小空氣速度和防止細(xì)塵土由脫 離分離器的氣流收集。每個(gè)管包括層流元件(未示出)，以便進(jìn)一步阻止空 氣在管內(nèi)流通。分離的污垢收集在獨(dú)立的細(xì)塵收集器280中，細(xì)塵收集器 280安裝在管的另一端。收集器容納在環(huán)形殼體282 (圖5)中。這樣如圖 18所示，細(xì)塵收集器是非流動(dòng)地連接到集塵杯。如圖5所示，管由多個(gè)設(shè) 計(jì)為接收管的一端的中空突起288而附加到殼體的頂壁284。每個(gè)細(xì)塵收集 器的底部由底蓋120封閉。
參照?qǐng)D15，出口管道300的一部分穿過(guò)在凸緣252中的開(kāi)口，并插入 每個(gè)下游分離器86的空氣出口 302，以便凈化的空氣通過(guò)出口管道從旋風(fēng) 排出。出口 302的尺寸是入口 210的尺寸的三倍。如圖8所示，出口管道 的一端304以一角度切割并朝向旋風(fēng)蓋310的中心傾斜，以便在將從下游 分離器排出的空氣排出到電動(dòng)機(jī)和風(fēng)扇組件B的入口之前將其引向蓋的中 心。
旋風(fēng)蓋310包括底部風(fēng)室316和圓錐形的頂部風(fēng)室318。如圖9和10 所示，底部風(fēng)室鉸接來(lái)提供到第二級(jí)分離器的通路用于清潔。底部風(fēng)室從 下游分離器86收集一股清潔的空氣，并包括彎曲部320，其引導(dǎo)清潔的空 氣通過(guò)兩級(jí)過(guò)濾器組件322 (圖5)，兩級(jí)過(guò)濾器組件322用于過(guò)濾殘存在 脫離下游分離器的氣流中的任何殘存細(xì)塵土。過(guò)濾器組件包括容納在底部 風(fēng)室上部的粗泡沫層324和細(xì)泡沫層326。位于此處下游的是容納在上部風(fēng) 室下部的折疊的HEPA過(guò)濾器330。通過(guò)將HEPA過(guò)濾器置于蓋310中，無(wú)需 額外的過(guò)濾器風(fēng)室。粗泡沬過(guò)濾器和細(xì)泡沫過(guò)濾器分別具有中心開(kāi)口 336、 338，其設(shè)計(jì)為接收從彎曲部向上延伸的柱340。過(guò)濾器組件通過(guò)旋轉(zhuǎn)打開(kāi) 旋風(fēng)蓋能夠容易地維修。如果需要，兩個(gè)泡沫過(guò)濾器能夠通過(guò)傳統(tǒng)方式彼 此固定。
再參照?qǐng)D8和19，頂部風(fēng)室318從過(guò)濾器組件收集一股清潔的空氣， 并將該股清潔的空氣合入第一清潔空氣出口導(dǎo)管346，其可拆地連接到頂部 風(fēng)室318的頂壁348。出口導(dǎo)管具有徑向從蓋突出的第一部件354和向下突 出的第二部件356。如圖2所示，第二清潔空氣導(dǎo)管360附加到第一導(dǎo)管的 末端362。再參照?qǐng)D5，在該實(shí)施例中，第一導(dǎo)管的末端362的內(nèi)直徑大于 第二導(dǎo)管的第一端368的外直徑，以便在末端362中摩擦地接收第一端。 再參照?qǐng)D2和3，第二導(dǎo)管具有大約平行于集塵器D的縱軸線(xiàn)的縱軸線(xiàn)。第 二導(dǎo)管的出口端370附加到電動(dòng)機(jī)殼體70的軟管連接器72，并與電動(dòng)機(jī)和 風(fēng)扇組件B的入口流動(dòng)地連通。
在操作中，帶污垢的空氣經(jīng)過(guò)入口 90進(jìn)入上游旋風(fēng)分離器80，入口 相對(duì)于分離器的側(cè)壁96切線(xiàn)地定向。然后空氣圍繞分離室行進(jìn)，空氣中帶 有的許多微粒因離心力沿著分離器側(cè)壁的內(nèi)表面和集塵杯110行進(jìn)，并因 重力離開(kāi)旋轉(zhuǎn)的氣流。但是，相對(duì)輕、細(xì)的塵土很少受到離心力。因此， 細(xì)塵土可以保持在靠近集塵杯的底部流通的氣流中。因?yàn)榻徊嫒~片158延 伸進(jìn)集塵杯的底部，流通的氣流碰撞葉片組件，并且進(jìn)一步地阻止旋轉(zhuǎn)， 從而形成層狀氣流。此外，如果需要，從集塵杯110的壁112的底部向內(nèi) 延伸的可以是層狀氣流元件374 (圖11)，其進(jìn)一步阻止在集塵杯底部中的 空氣的旋轉(zhuǎn)。因此，還允許空氣中帶有的大多數(shù)細(xì)塵土離開(kāi)。
局部清潔的空氣經(jīng)過(guò)穿孔管140的開(kāi)口 148行進(jìn)。在該管中，因?yàn)樵?管的內(nèi)壁和管狀元件170之間延伸的分隔壁166將管分成單獨(dú)的空氣導(dǎo)管 164，所以氣流是層狀的。局部清潔的空氣經(jīng)過(guò)安裝在穿孔管之上的空氣歧 管180行進(jìn)，并進(jìn)入截頭圓錐形的下游旋風(fēng)分離器86。在此，在向上移入 蓋210之前，空氣在旋風(fēng)分離器的內(nèi)表面向下回旋或盤(pán)旋。如圖20所示， 在另一實(shí)施例中，延伸進(jìn)每個(gè)下游分離器的出口管道300的部分包括螺旋 狀葉片376，其進(jìn)一步引導(dǎo)空氣向下進(jìn)入分離器。在下游旋風(fēng)分離器中分離 的細(xì)塵土下降到管262并收集在細(xì)塵收集器280中。清潔的空氣通過(guò)出口 管道300流出下游分離器，進(jìn)入底部風(fēng)室316，經(jīng)過(guò)過(guò)濾器組件222，進(jìn)入 上部風(fēng)室318，分別到第一和第二導(dǎo)管346、 360。應(yīng)該理解，在泡沫過(guò)濾 器之前的底部風(fēng)室中的空氣體積大致與在HEPA過(guò)濾器之后的上部風(fēng)室中的 空氣體積相同。導(dǎo)管與電動(dòng)機(jī)和風(fēng)扇組件B的空氣入口流動(dòng)地連通。
在另一實(shí)施例中，現(xiàn)參照?qǐng)D21，另一雙級(jí)旋風(fēng)真空系統(tǒng)包括連接到抽 吸源F的集塵器E。抽吸源包括支撐在電動(dòng)機(jī)殼體414中的抽吸電動(dòng)機(jī)410。 在本實(shí)施例中還安裝到電動(dòng)機(jī)殼體的是紫外線(xiàn)殺菌光源420和HEPA過(guò)濾器 424。因?yàn)榕菽^(guò)濾器通常對(duì)UV-C射線(xiàn)敏感并趨于分解，所以UV光不安裝 在旋風(fēng)蓋中。HEPA過(guò)濾器在將氣流排入大氣之前過(guò)濾掉任何殘存的污染物。 在本實(shí)施例中，UV光源產(chǎn)生能夠釋放足以消滅細(xì)菌和病毒的射線(xiàn)的磁場(chǎng)或 電場(chǎng)。UV光源優(yōu)選地布置在HEPA過(guò)濾器424附近，以便UV光源能夠照在 過(guò)濾器上。己經(jīng)證實(shí)，捕獲在過(guò)濾器中或上的細(xì)菌、真菌和/或病毒的停留 時(shí)間足夠大以便暴露到UV光源將消滅微生物或壓制它的再生能力。UV光源 能夠電連接到給電動(dòng)機(jī)和風(fēng)扇組件F供電的同一電源。
在圖21的實(shí)施例中，集塵器具有切向入口、第一級(jí)分離器432、穿孔 管434、和多個(gè)第二級(jí)分離器436。當(dāng)然，可以采用任何期望數(shù)目的第二級(jí) 分離器。在現(xiàn)在兩次清潔的空氣流經(jīng)泡沫過(guò)濾器426之后，它流經(jīng)導(dǎo)管440 和442，并流向抽吸源F。在此，它流經(jīng)HEPA過(guò)濾器424、抽吸電動(dòng)機(jī)410， 并流出真空清潔器。
為了移走由雙級(jí)旋風(fēng)分離的污垢，旋轉(zhuǎn)打開(kāi)底蓋450。鉸鏈組件452 允許底蓋可選地打開(kāi)，以便從氣流分離的污垢和塵土微粒能夠從集塵器E 清空。
己經(jīng)參照幾個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例描述了本發(fā)明。顯而易見(jiàn)，在閱讀和理解 前述說(shuō)明的基礎(chǔ)上可以做出修訂和變更。本公開(kāi)將被解釋為包括所有在所 附權(quán)利要求和等同物范圍內(nèi)的修訂和變更。
權(quán)利要求
1.家用清潔裝置，包括具有管口的殼體，管口包括主抽吸開(kāi)口；氣流抽吸源，其安裝到所述殼體并包括抽吸氣流入口和抽吸氣流出口，所述抽吸源可選地建立并保持從所述管口主抽吸開(kāi)口到所述氣流出口的空氣流；旋風(fēng)主體，其安裝到所述殼體并與所述管口主抽吸開(kāi)口連通，所述旋風(fēng)主體包括第一級(jí)分離器和多個(gè)第二級(jí)分離器；集塵杯，其連接到所述旋風(fēng)主體，用于收集由所述第一級(jí)分離器和所述多個(gè)第二級(jí)分離器分離的塵土微粒；空氣歧管，其安裝到所述第一級(jí)分離器，用于將所述第一級(jí)分離器流動(dòng)地連接到所述多個(gè)第二級(jí)分離器，所述空氣歧管包括頂壁和側(cè)壁，所述頂壁和側(cè)壁配合將部分清潔的空氣從所述第一級(jí)分離器引導(dǎo)到所述多個(gè)第二級(jí)分離器，安裝組件，其連接到所述側(cè)壁并構(gòu)造為將所述多個(gè)第二級(jí)分離器安裝到所述空氣歧管，以及外蓋，其連接到所述安裝組件，所述外蓋圍繞所述多個(gè)第二級(jí)分離器；以及蓋子，其連接到所述空氣歧管，用于將從所述多個(gè)第二級(jí)分離器排出的空氣引導(dǎo)到所述氣流抽吸源的入口。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的家用清潔裝置，其中所述空氣歧管由多個(gè) 第一分隔壁分離成多個(gè)隔離的第一空氣導(dǎo)管，每個(gè)空氣導(dǎo)管具有位于所述 側(cè)壁上的空氣出口，用于將一股局部清潔的空氣大致切向地引入每個(gè)第二 級(jí)分離器的入口。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的家用清潔裝置，還包括穿孔管，其布置在 所述第一級(jí)分離器內(nèi)，用于將所述第一級(jí)分離器流動(dòng)地連接到所述多個(gè)第 二級(jí)分離器，所述穿孔管包括筒形部件和多個(gè)開(kāi)口，所述開(kāi)口圍繞所述筒 形部件的一部分圓周。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的家用清潔裝置，其中所述穿孔管由縱向穿 過(guò)所述穿孔管的多個(gè)第二分隔壁分成多個(gè)隔離的第二空氣導(dǎo)管，所述多個(gè) 第二空氣導(dǎo)管與所述多個(gè)第一空氣導(dǎo)管連通。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的家用清潔裝置，其中每個(gè)第二分隔壁包括 固定到所述筒形部件的內(nèi)表面的第一端和固定到布置在所述穿孔管內(nèi)的管 狀元件的第二端。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的家用清潔裝置，其中所述安裝組件包括上 徑向凸緣和下徑向凸緣，每個(gè)徑向凸緣包括設(shè)計(jì)為至少局部接收所述多個(gè) 第二級(jí)分離器之一的切口。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的家用清潔裝置，還包括至少一個(gè)加固元件， 其在所述上和下凸緣之間延伸，所述至少一個(gè)加固元件布置在相鄰的第二 級(jí)旋風(fēng)分離器之間。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的家用清潔裝置，其中所述頂壁大致是漏斗形。
9. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的家用清潔裝置，其中所述集塵杯包括 第一微粒收集器，其與所述第一級(jí)分離器連通用于收集第一部分塵土微粒，以及分開(kāi)的第二微粒收集器，其與所述多個(gè)第二級(jí)分離器連通用于收集第 二部分塵土微粒。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的家用清潔裝置，其中所述第二微粒收集器 包括多個(gè)分開(kāi)的微塵室，每個(gè)微塵室流動(dòng)地連接到多個(gè)第二級(jí)分離器之一。
11. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的家用清潔裝置，還包括多個(gè)外部大致管 狀元件，每個(gè)所述管狀元件具有連接到相應(yīng)的第二級(jí)分離器的第一端和連 接到相應(yīng)的微塵室的第二端，所述多個(gè)管狀元件將由所述多個(gè)下游分離器 分離的所述第二部分塵土微粒傳送進(jìn)所述多個(gè)分開(kāi)的微塵室。
12. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的家用清潔裝置，還包括大致筒形的中央部， 其在所述第一級(jí)分離器中縱向延伸，所述中央部包括非流動(dòng)空氣空間。
13. 家用清潔裝置，包括 具有管口的殼體，管口包括主抽吸開(kāi)口； 氣流抽吸源，其安裝到所述殼體并包括抽吸氣流入口和抽吸氣流出口， 所述抽吸源可選地建立并保持從所述管口主抽吸開(kāi)口到所述氣流出口空氣 流；旋風(fēng)主體，其安裝到所述殼體并與所述管口主抽吸開(kāi)口連通，所述旋 風(fēng)主體包括第一級(jí)分離器和多個(gè)第二級(jí)分離器；集塵杯，其連接到所述旋風(fēng)主體，用于收集由所述第一級(jí)分離器和所 述多個(gè)第二級(jí)分離器分離的塵土微粒；以及多個(gè)隔離的空氣導(dǎo)管，用于將所述第一級(jí)分離器流動(dòng)地連接到所述多 個(gè)第二級(jí)分離器，每個(gè)導(dǎo)管包括第一部件和第二部件，第一部件縱向布置 在所述第一級(jí)分離器和所述集塵杯內(nèi)，第二部件用于將部分清潔的空氣大 致切向地引入相應(yīng)的第二級(jí)分離器的入口。
14. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的家用清潔裝置，還包括穿孔管，其布置 在所述第一級(jí)分離器和所述集塵杯內(nèi)，所述穿孔管包括多個(gè)間隔的第一分 隔壁，所述第一分隔壁限定所述多個(gè)空氣導(dǎo)管的所述第一部件。
15. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的家用清潔裝置，還包括安裝到所述第一 級(jí)分離器頂上的空氣歧管，所述空氣歧管包括多個(gè)間隔的第二分隔壁，所 述第二分隔壁限定所述多個(gè)空氣導(dǎo)管的所述第二部件。
16. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的家用清潔裝置，其中每個(gè)第一分隔壁的 端部件大致與每個(gè)第二分隔壁的相鄰端部件連續(xù)。
17. 家用清潔裝置，包括 具有管口的殼體，管口包括主抽吸開(kāi)口；氣流抽吸源，其安裝到所述殼體并包括抽吸氣流入口和抽吸氣流出口 ， 所述抽吸源可選地建立并保持從所述管口主抽吸開(kāi)口到所述氣流出口的空 氣流；旋風(fēng)主體，其安裝到所述殼體并與所述管口主抽吸開(kāi)口連通，所述旋 風(fēng)主體包括第一級(jí)分離器和多個(gè)第二級(jí)分離器；以及 集塵杯，其連接到所述旋風(fēng)主體，所述集塵杯包括第一微粒收集器，其與所述第一級(jí)分離器連通用于收集第一部分 塵土微粒，以及 分開(kāi)的第二微粒收集器，其與所述多個(gè)第二級(jí)分離器連通用于收 集第二部分塵土微粒，所述第二微粒收集器包括多個(gè)分開(kāi)的微塵室， 每個(gè)微塵室流動(dòng)地連接到所述多個(gè)第二級(jí)分離器之一。
18. 根據(jù)權(quán)利要求17所述的家用清潔裝置，還包括多個(gè)大致管狀的 導(dǎo)管，每個(gè)導(dǎo)管具有連接到相應(yīng)的第二級(jí)分離器的第一端和連接到相應(yīng)的 微塵室的第二端，所述多個(gè)導(dǎo)管將由所述多個(gè)下游分離器分離的所述第二 部分塵土微粒傳送進(jìn)所述多個(gè)分開(kāi)的微塵室。
19. 根據(jù)權(quán)利要求18所述的家用清潔裝置，其中每個(gè)導(dǎo)管的入口包 括圓形的文氏管，用于減小空氣速度和防止所述第二部分塵土微粒由脫離 每個(gè)第二級(jí)分離器的氣流收集。
20. 根據(jù)權(quán)利要求18所述的家用清潔裝置，其中每個(gè)導(dǎo)管包括阻礙 空氣在所述導(dǎo)管內(nèi)循環(huán)的引流器。
21. 根據(jù)權(quán)利要求17所述的家用清潔裝置，還包括連接到所述第一 微粒收集器的環(huán)形殼體，其用于容納所述多個(gè)分開(kāi)的微塵室。
22. 家用清潔裝置，包括 管口；旋風(fēng)主體，其流動(dòng)地連接到所述管口，所述旋風(fēng)主體包括第一級(jí)旋風(fēng)分離器，其包括筒形的側(cè)壁，其中鄰近所述側(cè)壁出現(xiàn) 旋風(fēng)流，多個(gè)第二級(jí)旋風(fēng)分離器，其鄰近所述第一級(jí)分離器布置并與其流 動(dòng)地連接，以及大致為筒形的縱向延伸的中央部，其至少局部位于所述第一級(jí)分 離器中，其中在所述中央部中無(wú)氣流。
23. 根據(jù)權(quán)利要求22所述的家用清潔裝置，還包括空氣歧管，其流 動(dòng)地連接所述第一級(jí)分離器和所述多個(gè)第二級(jí)分離器，其中所述中央部在 所述空氣歧管中延伸。
24. 根據(jù)權(quán)利要求22所述的家用清潔裝置，還包括位于所述多個(gè)第 二級(jí)分離器下游的過(guò)濾級(jí)，并且其中所述中央部在所述過(guò)濾級(jí)中延伸。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種家用清潔裝置，其包括具有管口的殼體，管口包括主抽吸開(kāi)口。氣流抽吸源安裝到殼體并包括抽吸氣流入口和抽吸氣流出口。旋風(fēng)主體安裝到殼體并與管口主抽吸開(kāi)口連通。旋風(fēng)主體包括第一級(jí)分離器和多個(gè)第二級(jí)分離器。集塵杯連接到旋風(fēng)主體，用于收集由第一級(jí)分離器和多個(gè)第二級(jí)分離器分離的塵土微粒?？諝馄绻馨惭b到第一級(jí)分離器，用于將第一級(jí)分離器流動(dòng)地連接到多個(gè)第二級(jí)分離器。
文檔編號(hào)B01D21/26GK101360545SQ200680051499
公開(kāi)日2009年2月4日 申請(qǐng)日期2006年12月22日 優(yōu)先權(quán)日2005年12月22日
發(fā)明者R·P·卡翁里克斯, S·V·馬卡羅夫 申請(qǐng)人:皇家器具有限公司