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CN108968804A - 自清洁真空吸尘器 - Google Patents

自清洁真空吸尘器 Download PDF

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CN108968804A
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Abstract

一种自清洁真空吸尘器，具有过滤器53，过滤器53因电机51而在一个频率范围内被振动的，从而将积累的污垢和灰尘驱离。过滤器53被安装在突起物48上，突起物48沿导管45的轴向延伸。被驱离的污垢和灰尘落入在导管的底部形成的收集腔内，过滤器53所被安装导管中。在导管45的上端部形成过滤器。当设备的电源开关54被接通或断开时，电机51被驱动。

Description

自清洁真空吸尘器
技术领域
本发明涉及一种自清洁真空吸尘器。
背景技术
真空吸尘器通常包括过滤器，其被设置用于从通过真空吸尘器的气流中除去细小的污物和灰尘颗粒。一般来说，这样的过滤器提供了一个次级灰尘分离功能，并被设置在初级分离设备的下游，初级分离设备如过滤袋或旋风分离器，被设置为从通过真空吸尘器的气流中分离大部分的灰尘和灰尘颗粒。尽管被下游过滤器收集到的细小污物和灰尘的量可能不大，过滤器最终会变得被堵塞，若要保持通过真空吸尘器的高效气流，需要清洗或更换过滤器。不幸的是，过滤器的清洁和/或更换是一个经常被真空吸尘器的使用者忽视的任务，从而损害真空吸尘器的清洁效率。
为了克服上述问题，US8256061公开了一种用于工业真空吸尘器的管状过滤器，其一端被设置在一板上，该板可由电机驱动而被振动，从而将污垢和灰尘颗粒从过滤器的表面清除，从而避免用户手动清洗过滤器的需要。电机或者由定时器操作，或者由压力传感器操作，也或者由用户手动驱动的开关操作。
EP2119388公开了一种用于真空吸尘器的过滤吸尘器，其中的过滤器因被设置在气流通路上的风扇的旋转而颤动。
DE10313402公开一种用于牙科实验室设备的空气过滤器，其中，被安装在过滤器内的电机可以被驱动从而使过滤器振动，以去除任何累积的颗粒。
所有上述设备都具有某种程度的缺点，都没有找到他们的方式进入商业生产的真空吸尘器。
发明内容
根据本发明，从第一个方面看，提供了一种真空吸尘器，其具有过滤器，用于从通过吸尘器的气流中除去污物和灰尘，其中，提供了一个装置，用于连续地在多个不同频率上振动过滤器。
我们发现，在不同的频率下连续振动过滤器可以使堆积的污垢和灰尘以一种改进的方式被移除。
该装置在不同频率之间，以增加的、减小的和循环的方式连续清洁。
频率可以是连续的或阶梯的。
该装置可能被设置为以预定的时间周期振动过滤器。
按照本发明，从第二个方面看，还提供了一种真空吸尘器，其具有过滤器，用于从通过吸尘器的气流中去除污物和灰尘，其中，设有一装置，用于振动过滤器，真空吸尘器具有一个控制单元，其检测真空吸尘器的使用状态的变化，当使用状态变化被检测到时，驱动该装置。
当控制单元检测到吸尘器的电源开关被打开或关闭时，就发生使用状态的变化。或者，当控制单元检测到吸尘器被连接到电源或者被从电源断开时，就发生使用状态的变化：在后者的情况下，该装置可以被电池供电，以允许该装置的操作。
该控制单元还可以使用一个压力传感器，该传感器可在过滤器被阻塞时检测到。当过滤器抽吸口下游和风扇入口上游的水平超过预定水平时，真空吸尘器可以进入自清洁阶段。
使用时，在真空吸尘之前或之后，过滤器很方便地被振动和清洁，因此在真空吸尘器进行吸尘工作前，过滤器始终保持清洁状态。
过滤器被振动时，控制单元可以抑制真空吸尘器的吸入风扇的操作，从而避免了气流使污物和灰尘倾向于附着在过滤器表面的问题。
在自从该装置上一次被驱动直到预定的时间限制结束为止的时间内，该控制单元可以抑制装置的操作，从而防止过滤器的不必要的频繁清洁。
理想的情况下，当电源开关被操作以将吸尘器关闭的时候，控制单元驱动所述装置，这样用户在使用真空吸尘器前不必等待该装置停止振动。此外，由于关闭真空吸尘器将停止吸尘器的吸入风扇，进行过滤器的清洁时，没有通过吸尘器的气流。当吸尘器是关闭的，在拔掉电源前总是有一段时间的，这个时间段可很方便地用来清洁过滤器。
当开关打开时，控制单元可以抑制该装置，从而用户始终能够无视该装置的操作，因而可以根据自己的需要使用真空吸尘器。
按照本发明，从第三个方面来看，也提供了一个真空吸尘器，包括一个被安装在突起物上的管状过滤器，突起物轴向延伸进入过滤器的中空芯的一端，和一个振动装置，其被安装在突起物内，用于通过突起物向过滤器传递振动，突起物支撑过滤器，使其位于容器上方，当过滤器被振动装置振动时，灰尘可从过滤器向下落入容器内。
在使用中，空气径向向内流动通过过滤器，并沿突起物朝向真空吸尘器的排气口流动。在过滤器的外表面上积聚的任何污物或灰尘可以通过驱动装置使其上安装有过滤器的突起物振动而被移除。被去除的污物和灰尘然后落入容器被收集起来。
突起物可包括支撑过滤器内部的框架。
突起物可通过一个弹性变形的元件而被安装在真空吸尘器的本体上，这样，当装置被启动时，突起物能够相对于本体自由地振动，从而避免该振动被不受欢迎地传递到吸尘器的主体。
弹性变形的元件可包括一个环状密封件，例如由泡沫塑料材料制成的密封件。
优选地，过滤器由位于细长导管的上端部的突起物支持，所述突起物沿导管的轴向延伸，所述导管的上端部包括一个或多个开口，在真空吸尘器的操作过程中，空气通过所述开口径向朝向过滤器流动，导管的下端部被封闭并形成容器，在其中收集来自过滤器的污物和灰尘。
优选地，导管包括一个开口阵列，其作为粗滤器，以防止大的灰尘颗粒和纤维物聚集在过滤器上。
优选地，突起物从导管的上端部延伸进入导管内。
优选地，吸尘器包括主体，所述主体包括一主要部分和一可拆卸部分，所述突起物被设置在可拆卸部分上。在使用中，用户能够移开可拆卸部分，从而抵达过滤器，以检查或者更换过滤器。
优选地，可拆卸部分包括电连接件，其与主体的主要部分上的相应的连接件相连，连接件用于给装置传达电能。
优选地，该装置是一个低压设备(例如低于24伏)并且优选地是一种直流设备。
根据本发明的真空吸尘器可包括本发明的上述的任何一个或多个方面。
过滤器可以是任何类型的过滤器，也可能是另一种粉尘分离装置，如旋风分离器。
附图说明
仅通过举例的方式对本发明的实施例进行描述并参照附图，其中：
图1是从根据本发明的直立式真空吸尘器的示意图；
图2是通过图1的真空吸尘器的分离单元的纵向剖视图。
具体实施方式
参考附图1，显示的是一个立式真空吸尘器，其包括一个由前、后轮12，13支撑的地板接合头10。直立主体部分11可枢转地安装在头10的后部，并且包括手柄14，用于在地板表面引导和操纵吸尘器。头10包括一个被靠近前轮12设置的细长的横向吸入口15。旋转式搅拌刷16延伸跨越吸入口15，用于在清洁过程中拍打和清扫地板表面。
在头10中布置的电机和风扇单元17通过带(未显示)驱动搅拌刷16。电机和风扇单元17也在导管18中产生减小的空气压力，导管18通过颈部20`连接到灰尘分离单元19的清洁空气出口管道39，该灰尘分离单元19可拆卸地安装在主体11上。在使用中，主体11可围绕作为节点的该颈部20相对于头10在如图所示的停止位置和使用清洁位置之间枢转。一个细长柔性软管连接到灰尘分离单元19的脏空气入口40。
在吸尘器的地板清洁模式中，细长柔性软管21的远端可拆卸地连接到吸尘器的头10上的端口22，该端口22通向吸入口15。在旋转搅拌器16的动作辅助下，污物和灰尘因此被吸离地板，进入吸入口15。污垢和灰尘随后被沿软管21输送向上至分离单元19。然后，清洁的空气被沿着管道41向下抽吸，并通过颈部20进入电机和风扇单元17，在此，通过排气口23被排放到大气中。
在吸尘器的地板之上清洁模式中，细长柔性软管21的远端被可拆卸地连接到清洁工具(未显示)上。软管21是灵活的和可扩展的，以允许在其远端的清洁工具被用来清洁可达到的各种表面。在吸尘器的任一模式中，气流中夹带的任何污物和灰尘都由分离单元19去除，如下文所述。
参照附图2，分离单元19包括一个通常管状的侧壁42，脏空气入口40自此延伸。分离单元19还包括一圆形底端壁，该底端壁铰接到侧壁42上，从而形成一可向下枢转的阻力板43，以允许被分离的污物和灰尘被从分离单元清出。该分离单元的上端是由一个可拆卸的帽44关闭。管状构件45被同轴地安装在分离单元19的管状侧壁42内。所述管状构件45的上端的直径比下端的直径宽，并且包括多个呈阵列地排列的孔46。
帽44包括细长的突起物48，其轴向向下延伸到管状构件45内。突起物48在其上端通过一对由可弹性变形的材料制成的环形弹性密封件49、50支撑。突起物48包括中空管状框架，低压直流电机51被安装在框架内。电机51包括一对重物52，其被偏心安装在输出轴上，以这样一种方式，当电机51被通电时，发生振动。细长的管状过滤器53安装在突起物48上。突起物48向下延伸进入过滤器53的中空芯。中空芯的下端部由过滤器的底端壁封闭。管状构件45的下端由阻力板43关闭。
吸尘器的手柄14包括开关54，可被激发从而为电机和风扇单元17供电。被供电时，电机和风扇单元导致在管道41内的空气压力下降：这吸引夹带污垢和灰尘的空气沿着细长柔性软管21进入吸尘器，然后通过脏空气入口40切向进入分离单元19的上端部。当空气在分离单元内涡漩，在旋转气流中的大(高密度)粒子因为有太多的惯性从而不能跟随气流的紧曲线，从而撞击分离单元19的管状侧壁42：这些粒子然后在边界层到达分离单元19的底部并在此沉积。当空气在分离单元19内螺旋向下流动时，螺旋流中的空气不断地径向向内通过管状构件45的多孔的上端。孔46作为一个粗滤器，以防止任何粗的或纤维污垢和灰尘颗粒进入管状构件45的内部。
进入管状部件45内部的空气径向通过过滤器53流动，并沿着突起物48向上到达清洁空气出口39。
通过管状构件45的多孔的上端的任何细小的污物和灰尘颗粒将聚集在管状过滤器53的外表面。为了防止积累的颗粒堵塞过滤器53和限制气流(从而降低了吸尘器的分离效率)，控制单元25(如图1所示)被设置用于驱动电机51。被驱动的电机51向其上安装有过滤器53的突起物48传递振动。突起物48被弹性安装在密封件49、50上，因此相对分离单元19的其他部分，突起物48可以自由地振动。该振动导致在过滤器53的外侧累积的污物和灰尘向下下降到管状构件45的下端部内。
分离单元19可以从吸尘器中被移除，并被带到废物容器而进行排空。为了清空分离单元19，阻力板43被释放，这使得收集到的污物和灰尘被从两个收集区域中清除出来，这两个收集区域分别被设置在管状构件45的外部和内部。
控制单元25通过低压直流导体(未显示)连接到电机51，该直流导体(DC)延伸通过吸尘器的主体。连接件(没有显示)被设置以允许分离单元19可被移除，并允许帽44可被移除。控制单元25被设置为当真空吸尘器由开关54通电时，驱动电机51。控制单元25防止电机和风扇单元17的运行，直到DC电机51完成其清洗周期为止。控制单元25通过改变所施加的直流电压来改变电机51的转速，以便使电机51在不同频率范围内按预定的时间振动。据设想，电机51将运行大约150秒。
在吸尘器的设计中，由过滤器53和它所支撑的突起物48形成的组件的谐振频率可以被确定，虽然可以被理解的是随着灰尘的积累使过滤器的重量增加而导致谐振频率减小。因此，控制单元25可被设置为操作电机51以在确定的谐振频率周围的频率范围内引起振动。控制单元可以使电机以一种循环的方式在一个频率范围内振动，或者是步进式的，也或者是连续式的。
因此，根据本发明的真空吸尘器可以在任何时候都具有高分离效率。

Claims (21)

1.一种真空吸尘器，其具有用于从通过吸尘器的气流中除去污垢和灰尘的过滤器，其中，提供了一种装置，用于连续地在多个不同频率上振动过滤器。
2.根据权利要求1所述的真空吸尘器，其中，一个控制单元使所述装置在不同的频率之间、以增加的、减小的和循环的方式连续地清洁。
3.根据权利要求2所述的真空吸尘器，其中，所述频率是连续的或阶梯式的。
4.一种真空吸尘器，其具有用于从通过吸尘器的气流中除去污垢和灰尘的过滤器，其中，提供了一种装置，用于振动过滤器，所述真空吸尘器具有一控制单元，其检测真空吸尘器的使用状态的变化并当检测到状态的变化时，驱动所述装置。
5.根据权利要求4所述的真空吸尘器，其中，当控制单元检测到吸尘器的电源开关被打开或关闭时，所述控制单元驱动所述装置。
6.根据权利要求4所述的真空吸尘器，其中，当控制单元检测到吸尘器被连接到电源或者被从电源断开时，所述控制单元驱动所述装置。
7.根据权利要求4所述的真空吸尘器，其中，当控制单元检测到通过过滤器的气流速度下降至低于预定的限制时，所述控制单元驱动所述装置。
8.根据权利要求4所述的真空吸尘器，其中，当所述装置被驱动时，所述控制单元抑制真空吸尘器的吸入风扇的操作。
9.根据权利要求4所述的真空吸尘器，其中，自从所述装置上次被驱动直到一个预定的时间期限结束为止，所述控制单元抑制所述装置。
10.根据权利要求5所述的真空吸尘器，其中，当电源开关被操作以将吸尘器关闭的时候，所述控制单元驱动所述装置。
11.根据权利要求5所述的真空吸尘器，其中，当电源开关被操作以将吸尘器打开的时候，所述控制单元抑制所述装置。
12.权利要求1和4所述的真空吸尘器。
13.一种真空吸尘器，包括一个被安装在突起物上的管状过滤器，所述突起物轴向延伸进入所述过滤器的中空芯的一端，和一振动装置，其被安装在所述突起物内，用于将振动通过所述突起物传递给所述过滤器，所述突起物支持所述过滤器使其位于一个容器上方，当所述装置被振动时，来自所述过滤器的灰尘可落入所述容器内。
14.根据权利要求13所述的真空吸尘器，其中，所述突起物可包括支撑所述过滤器的内部的框架。
15.根据权利要求13所述的真空吸尘器，其中，所述突起物通过弹性变形的元件而被安装在真空吸尘器的本体上。
16.根据权利要求13所述的真空吸尘器，其中，所述过滤器由位于细长导管的上端部的突起物支持，所述突起物沿所述导管的轴向延伸，所述导管的上端部包括一个或多个开口，在真空吸尘器的操作过程中，空气流通过所述开口径向朝向过滤器，导管的下端部被封闭并形成容器，在其中收集来自过滤器的污垢和灰尘。
17.根据权利要求16所述的真空吸尘器，其中，所述导管包括一个开口阵列，其作为粗滤器。
18.根据权利要求16所述的真空吸尘器，其中，所述突起物从所述导管的上端部延伸进入导管内。
19.根据权利要求13所述的真空吸尘器，其中，吸尘器包括主体，所述主体包括一主要部分和一可拆卸部分，所述突起物被设置在所述可拆卸部分上。
20.权利要求1和13中所述的真空吸尘器。
21.权利要求12和13中所述的真空吸尘器。
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