專利名稱：分離裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種分離裝置，所述分離裝置用于使用在表面處理器具中，比如真空吸塵器，特別是手持式真空吸塵器，所述手持式真空吸塵器通常為緊湊的且輕重量的，雖然本發(fā)明還適用于立式和筒式真空吸塵器。
背景技術(shù)：
手持式真空吸塵器由于它的輕重量和固有的可攜帶性且沒有電源線而受用戶歡迎，這使這樣的真空吸塵器對于清潔大的區(qū)域以及點(diǎn)清潔任務(wù)特別地方便。手持式真空吸塵器的清潔效率是改進(jìn)的，已知的是手持式真空吸塵器裝備有旋風(fēng)分離裝置用于從攜帶有臟物的空氣的進(jìn)入流分離臟物和灰塵。一個這樣的實(shí)施例被公開在EP2040599B中，其中合并有為相對大的圓柱形旋風(fēng)腔的形式的第一旋風(fēng)分離級和為位于第一旋風(fēng)分離級流體下游且被布置為繞第一旋風(fēng)分離級環(huán)形布置的多個較小的旋風(fēng)器的形式的第二旋風(fēng)分離級。在這樣的配置中，所述第一旋風(fēng)分離級用于從空氣流中分離相對大的碎屑，同時所述第二旋風(fēng)分離級通過較小的旋風(fēng)器的增加了的分離效率從空氣流中過濾相對細(xì)小的臟物和灰
/1、土。增加并聯(lián)旋風(fēng)器的數(shù)量通常增加了裝置對于給定的空氣流動阻力的分離效率。然而，增加數(shù)量的較小尺寸的旋風(fēng)器的提供(通常被布置為環(huán)形)具有增加分離裝置的直徑和更寬泛地增加分離裝置的總尺寸的連鎖效應(yīng)。雖然可在第二級中采用臺階以最小化的旋風(fēng)器的尺寸，尺寸減小的程度受到限制，因?yàn)楹唵蔚販p小旋風(fēng)器的尺寸給它帶來了其它問題，例如高的空氣流動阻力和旋風(fēng)器堵塞。此外，所述分離裝置還必須被設(shè)置有出口管道，用于流體離開分離設(shè)備，其方式是使得分離裝置以緊湊的方式組裝以便更適用于便攜式機(jī)械。本發(fā)明是在想到了這些問題的情況下提出的。

發(fā)明內(nèi)容
在此背景下，本發(fā)明提供了一種用于表面處理器具的分離裝置，包括第一旋風(fēng)分離單元和第二旋風(fēng)分離單元，第一旋風(fēng)分離單元包括至少一個第一旋風(fēng)器，第二旋風(fēng)分離單元位于第一旋風(fēng)分離單元的流體下游且包括繞第一軸線(Y)流體并聯(lián)地布置的多個第二旋風(fēng)器，其中，多個第二旋風(fēng)器被至少分成繞軸線布置的第一組第二旋風(fēng)器和繞軸線(Y)布置的第二組第二旋風(fēng)器。在第一組第二旋風(fēng)器中的每個旋風(fēng)器限定縱向軸線(C1)且包括流體入口和流體出口，在第二組第二旋風(fēng)器中的每個旋風(fēng)器限定了縱向軸線(C2)且包括流體入口和流體出口。第一組第二旋風(fēng)器的流體入口沿軸線從第二組第二旋風(fēng)器的流體入口間隔開，第一組第二旋風(fēng)器的旋風(fēng)器的每個出口和第二組第二旋風(fēng)器的旋風(fēng)器的每個出口與出口管道流體連通，其中出口管道包括第一部分，所述第一部分在至少第一組第二旋風(fēng)器的兩個旋風(fēng)器之間延伸。在兩個相鄰旋風(fēng)器之間延伸的出口管道的這樣配置提供了對于分離器的出口必須大體垂直于旋風(fēng)分離器的長軸的應(yīng)用的旋風(fēng)分離器的緊湊布置。這個配置被與已知配置比較，在已知配置中離開旋風(fēng)器的空氣流被收集在分離器的頂部處的歧管或氣室中且隨后被沿橫向方向引導(dǎo)遠(yuǎn)離分離器的軸線。以這樣的方式在分離器的頂部收集空氣流增加了分離器的高度，同樣趨向于將分離器的出口設(shè)置在相對高的位置處，這樣可不適用于一些應(yīng)用，比如手持式真空吸塵器。出口管道的第一部分可通過位于第一部分的流體上游的另一或‘第二’部分供給，且第一部分沿分離裝置的長軸(Y)延伸。為了離開分離裝置的側(cè)面，出口管道的第一部分可沿徑向方向遠(yuǎn)離另一部分延伸以便相對于長軸限定一角度。過濾器構(gòu)件可被接收在出口管道的第二部分中。優(yōu)選地，過濾器為袋式過濾器(sock filter)，袋式過濾器被布置在管道中且所以為基本管狀的且限定了過濾器壁，過濾器壁具有基本平行于管道/分離裝置的縱向軸線的縱向軸線。通常地，細(xì)長的過濾器(比如袋式過濾器)被布置以致空氣流沿過濾器的縱向軸線方向穿過過濾器的開口端部進(jìn)入過濾器的內(nèi)部或室。這樣的配置要求具有鄰近過濾器的開口端部的腔以限定入口區(qū)域且允許空氣流沿軸向方向流動到過濾器中。相反地，在一個實(shí)施例中，過濾器限定了一個或多個徑向入口以便空氣流沿徑向方向(也就是說垂直于過濾器的縱向軸線的方向)被引導(dǎo)進(jìn)入過濾器的內(nèi)部，從而避免對鄰近袋式過濾器的開口端部的腔(如傳統(tǒng)配置)的需求。這能夠使過濾器的殼體也就是管道和分離裝置周圍部分更緊湊，這尤其對于手持式真空吸塵器是有益的，對其重要特征是緊湊和低重量。為了提高過濾器的可訪問性，入口部分可限定過濾器帽，過濾器帽可接合在由分離裝置限定的互補(bǔ)形狀的孔內(nèi)以便過濾器帽限定旋風(fēng)分離裝置的外表面。以這樣的方式，用戶能夠握緊過濾器的頂部且在沒有將分離裝置從真空吸塵器的主體移除的情況下從分離裝置移除它。過濾器由此可沿管道從旋風(fēng)分離裝置上方的點(diǎn)延伸到第一旋風(fēng)清潔級下方且接近分離裝置的基底的點(diǎn)。本發(fā)明適用于立式和筒式類型真空吸塵器，但由于它特別地在分離裝置的尺寸和重量方面提供的組裝益處，它特別適用于手持式真空吸塵器。優(yōu)選地，旋風(fēng)器相對于長軸(Y)傾斜或傾向。更具體地說，在第一組第二旋風(fēng)器中的每個旋風(fēng)器的縱向軸線(C1)與第一軸線(Y)限定了第一夾角(Q1),且其中第二組第二旋風(fēng)器中的每個旋風(fēng)器的縱向軸線(C2)與第一軸線(Y)限定了第二夾角(e2)，其中第二
夾角小于第一夾角。為了簡化和優(yōu)化空氣流到旋風(fēng)器的路徑，第一和第二組第二旋風(fēng)器每個被布置為環(huán)形結(jié)構(gòu)以便在每組中的每個旋風(fēng)器的流體入口位于公共平面上。從另一方面，本發(fā)明提供了一種分離裝置，包括第一旋風(fēng)分離單元和第二旋風(fēng)分離單元，第一旋風(fēng)分離單元包括至少一個第一旋風(fēng)器，所述第二旋風(fēng)分離單元位于第一旋風(fēng)分離單元的流體下游且包括繞第一軸線(Y)流體并聯(lián)地布置的多個第二旋風(fēng)器，其中，多個第二旋風(fēng)器被至少分成第一組第二旋風(fēng)器和第二組第二旋風(fēng)器，第一組第二旋風(fēng)器被布置繞第一軸線(Y)，第二組第二旋風(fēng)器被布置繞第一軸線(Y)。在第一組第二旋風(fēng)器中的每個旋風(fēng)器限定縱向軸線(C1)且包括流體入口和流體出口，在第二組第二旋風(fēng)器中的每個旋風(fēng)器限定了縱向軸線(C2)且包括流體入口和流體出口。第一組第二旋風(fēng)器的流體入口沿軸線從第二組第二旋風(fēng)器的流體入口間隔開，其中第一組第二旋風(fēng)器的旋風(fēng)器被布置以便繞一些或所有第二組第二旋風(fēng)器的旋風(fēng)器延伸，以致第二組第二旋風(fēng)器至少部分地嵌入第一組第二旋風(fēng)器內(nèi)，其中第一組第二旋風(fēng)器中的每個旋風(fēng)器的縱向軸線(C1)與第一軸線(Y)限定了第一夾角(e D，其中第二組第二旋風(fēng)器中的每個旋風(fēng)器的縱向軸線(C2)與第一軸線(Y)限定了第二夾角(G2)，其中第二夾角小于第一夾角。這個配置能夠使第二組第二旋風(fēng)器充分量地嵌入第一組第二旋風(fēng)器中，從而能夠使分離裝置的高度緊湊，同時仍然提供大量的小尺寸第二旋風(fēng)器，所述小尺寸第二旋風(fēng)器促進(jìn)分離效率。優(yōu)選地，第二旋風(fēng)器的每個相應(yīng)組的旋風(fēng)器被布置為環(huán)形結(jié)構(gòu)使得它們的入口位于公共平面中。為了獲得用于第一組或下部組第二旋風(fēng)器的環(huán)形結(jié)構(gòu)的較低直徑，第二組第二旋風(fēng)器的旋風(fēng)器為放射狀樣式，以致每個旋風(fēng)器位于第一組第二旋風(fēng)器中的一對旋風(fēng)器之間。在某種意義上，因此，第二組中的旋風(fēng)器位于在第一組中的旋風(fēng)器之間的間隙中，從而形成‘互鎖’。應(yīng)該指出的是本發(fā)明的第一方面的優(yōu)選和/或可選特征可與本發(fā)明的第二方面結(jié)合，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(shí)施例，在附圖中:圖1是依照本發(fā)明的手持式真空吸塵器的側(cè)視圖；圖2是圖1中的真空吸塵器的從上方觀察的視圖；圖3是沿圖2中的線A-A截取的分離裝置的垂直截面；圖4是圖1和圖2中的真空吸塵器的分離裝置的分解透視圖；圖5是往下觀察分離裝置的旋風(fēng)器的視圖；及圖6是分離裝置的渦流溢流器(vortex finder)構(gòu)件的實(shí)施例的透視圖。
具體實(shí)施例方式首先參考圖1和圖2，手持式真空吸塵器2具有主體4，所述主體4在基本直立的手柄或握把部分6之上容納了電機(jī)和風(fēng)扇單元(未顯示)。所述手柄6的下部端部6a支撐基本板狀的電池組8。一組排氣孔10被設(shè)置在主體4上用于從手持式真空吸塵器2排出空氣。主體4支撐旋風(fēng)分離裝置12，所述旋風(fēng)分離裝置12用于從通過電機(jī)和風(fēng)扇單元抽吸進(jìn)入真空吸塵器的攜帶臟物的空氣流以移除臟物，灰塵和其他碎屑。所述旋風(fēng)分離器12被附接到主體4的前部部分4a，且空氣入口噴嘴14從旋風(fēng)分離器的遠(yuǎn)離主體的前部部分延伸?？諝馊肟趪娮?4被配置以便合適的刷子工具可以被可移除地安裝到該空氣入口噴嘴14，且該刷子工具包括用于當(dāng)該工具接合入口時牢固地保持這個刷子工具的卡持部16。刷子工具不是本發(fā)明的重點(diǎn)，所以沒有在這示出。旋風(fēng)分離裝置12位于主體4和空氣入口噴嘴14之間且還位于手柄6和空氣入口噴嘴14之間。分離裝置12具有縱向軸線Y，所述縱向軸線Y沿基本豎立方向延伸以便手柄6以小角度相對于軸線Y定位。所述手柄6被取向?yàn)槭謽屖轿瞻言煨?，由于它在清潔期間減少了在用戶的手腕上的應(yīng)力而是對用戶舒適的接口。分離裝置12被定位為靠近手柄6，當(dāng)手持式真空吸塵器2在使用中時，這也減少了應(yīng)用于用戶的手腕的力矩。手柄6帶有在觸發(fā)器18形式的打開/關(guān)閉開關(guān)，用于將真空吸塵器電機(jī)接通和斷開電源。在使用中，電機(jī)和風(fēng)扇單元抽吸攜帶灰塵的空氣經(jīng)由空氣入口噴嘴14進(jìn)入真空吸塵器12。夾帶在空氣流內(nèi)的臟物和灰塵顆粒被從空氣中分離并被保留在分離裝置12中。被清潔了的空氣從分離裝置12的后部噴出且通過短導(dǎo)管被運(yùn)輸?shù)轿挥谥黧w4內(nèi)的電機(jī)和風(fēng)扇單元，隨后通過出氣口 10排出。分離裝置12形成手持式真空吸塵器2的一部分，其在圖3和圖4中更詳細(xì)地示出，圖3為沿圖2中的線A-A截取的穿過分離裝置12的橫截面，圖4示出了分離裝置12的部件的分解視圖。總的來說，分離裝置12包括第一旋風(fēng)分離單元20和位于第一旋風(fēng)分離單元20下游的第二旋風(fēng)分離單元22。在這個實(shí)例中，第一旋風(fēng)分離單元20繞第二旋風(fēng)分離單元22的一部分延伸。應(yīng)該理解分離裝置的具體的整體形狀可根據(jù)使用分離裝置的真空吸塵器的類型而被改變。例如，分離裝置的整體長度可相對于分離裝置12的直徑增加或減少。分離裝置12包括外箱24，所述外箱24由外壁限定，該外壁具有基本圓柱形形狀且繞分離裝置12的縱向軸線Y延伸。所述外箱24優(yōu)選為透明的以便分離裝置12的部件可透過它而被看見。外箱24的下部端部被箱基底26封閉，所述箱基底通過樞轉(zhuǎn)件28可樞轉(zhuǎn)地附接到外壁24且通過卡持件30保持在關(guān)閉位置。位于外壁24徑向內(nèi)部且與外壁24同軸的是第二圓柱形壁32，以便環(huán)形腔34被限定在兩壁之間。當(dāng)被關(guān)閉時，第二圓柱形壁32接合并密封抵靠基底26。環(huán)形腔34的上部部分形成第一旋風(fēng)分離單元20的圓柱形旋風(fēng)器，環(huán)形腔的下部部分形成第一旋風(fēng)分離單元20的灰塵收集箱。箱入口 36被提供在腔34的上部端部處用于接收來自空氣入口噴嘴14的空氣流。雖然沒有在圖中示出，箱入口 36被相對腔34切向布置以便確保進(jìn)入的臟空氣被迫遵循圍繞腔34的螺旋形路徑行進(jìn)。流體出口以基本圓柱形的護(hù)罩38的形式設(shè)置在外箱中。更具體地說，護(hù)罩具有上部截頭錐形壁38a，所述上部截頭錐形壁38a朝向下部圓柱形壁38b漸縮，該下部圓柱形壁38b向下懸垂進(jìn)入腔34。裙部38c從圓柱形壁的下部部分懸垂且沿朝向外壁24的方向向外成錐形。所述護(hù)罩的下部壁38c被穿孔因此提供從腔34的唯一流體出口。第二環(huán)形腔40位于護(hù)罩38之后且提供歧管，穿過護(hù)罩38的空氣流從所述歧管通過由居中定位的旋風(fēng)器支撐結(jié)構(gòu)42限定的多個導(dǎo)管或通道74從第一旋風(fēng)分離單元20供應(yīng)到第二旋風(fēng)分離單元22。第二旋風(fēng)分離單元22包括多個旋風(fēng)器50，所述多個旋風(fēng)器50被布置為流體并行以接收來自第一旋風(fēng)分離單元20的空氣。在這個實(shí)例中，旋風(fēng)器50為基本相同的尺寸和形狀，每個包括圓柱形部分50a和從圓柱形部分向下懸垂的錐形部分50b (為清楚起見，僅一個旋風(fēng)器在圖3中標(biāo)出)。所述圓柱形部分50a包括用于接收來自通道74中的一個的流體的進(jìn)氣口 50c。每個旋風(fēng)器的錐形部分50b為截頭錐形形狀且在其底端終止于圓錐體開口 52，在使用中，灰塵通過該圓錐體開口 52被排出，進(jìn)入旋風(fēng)器支撐結(jié)構(gòu)42的內(nèi)部。渦流溢流器60的形式的出氣口被設(shè)置在每個旋風(fēng)器50的上端以允許空氣離開旋風(fēng)器。每個渦流溢流器60從渦流溢流器構(gòu)件62向下延伸，如將說明的。如圖3和圖4中清晰地所示，第二旋風(fēng)分離單元22的旋風(fēng)器被分成第一組第二旋風(fēng)器70和第二組第二旋風(fēng)器72。雖然不是本發(fā)明必須的，在這個實(shí)施例中，第一組旋風(fēng)器70包括比第二組旋風(fēng)器72 (總計五個)更多的旋風(fēng)器(總計十個)。每組旋風(fēng)器70、72被布置成環(huán)形結(jié)構(gòu)或‘環(huán)狀’，該環(huán)形結(jié)構(gòu)或‘環(huán)狀’以分離單元的縱向軸線Y為中心。第一組旋風(fēng)器70具有較多的數(shù)量，所以形成相對大的旋風(fēng)器環(huán)，第二組旋風(fēng)器被部分地接收或‘嵌入’在第一組旋風(fēng)器70中。用另一種方式表示，第一組第二旋風(fēng)器中的每個旋風(fēng)器位于具有第一直徑的虛圓的圓周上，而第二組第二旋風(fēng)器中的每個旋風(fēng)器位于具有第二直徑的虛圓的圓周上，其中第二直徑小于第一直徑。以這樣的方式，第二組或‘上部’組旋風(fēng)器72可裝入或‘嵌入’下部組旋風(fēng)器70。此外，應(yīng)該指出的是在這個實(shí)施例中，在第一和第二組70、72中的每個旋風(fēng)器軸向地對齊以便每組旋風(fēng)器的入口 50c位于公共平面中。注意為了清楚起見，圖4描繪了第一和第二組旋風(fēng)器70、72的分解視圖，同時圖3示出了當(dāng)?shù)谝缓偷诙M旋風(fēng)器處于嵌入但軸向地間隔開的位置以便第二組旋風(fēng)器可被認(rèn)為‘被堆疊’在第一組旋風(fēng)器上時第一和第二組旋風(fēng)器的相對定位。兩個組的每個旋風(fēng)器50具有縱向軸線C，所述縱向軸線C向下朝向外壁52的縱向軸線Y傾斜。更具體地說，第一組第二旋風(fēng)器中的每個旋風(fēng)器的縱向軸線C1與軸線Y限定了第一夾角e i，第二組第二旋風(fēng)器中的每個旋風(fēng)器的縱向軸線C2與軸線Y限定了第二夾角02。為了能將第二組旋風(fēng)器更大程度地嵌入第一組旋風(fēng)器中，第二組旋風(fēng)器72的縱向軸線C2都相對外壁的縱向軸線Y傾斜比第一組旋風(fēng)器70的縱向軸線C1更小的角度。在這個實(shí)施例中，夾角Q1為大約20度，而夾角9 2為大約5度，雖然應(yīng)該理解這些數(shù)值僅僅為示例性的。在夾角之間的較大的不同將允許將第二組第二旋風(fēng)器較大程度地嵌入第一組第二旋風(fēng)器。現(xiàn)在參考圖5，特別是由第一組旋風(fēng)器70限定的外環(huán)，可以看出旋風(fēng)器被布置為子集70a，每個子集70a包括至少兩個旋風(fēng)器。在這個實(shí)例中，旋風(fēng)器的每個子集包括相鄰的一對旋風(fēng)器以便第一組旋風(fēng)器70被分成五個旋風(fēng)器子集70a，其中一個子集70b比其他子集間隔開地更遠(yuǎn)。在每個子集內(nèi)，旋風(fēng)器70a被布置為使得進(jìn)氣口 50c彼此相對。位于分離裝置12的后部的旋風(fēng)器子集70b間隔開以允許排氣導(dǎo)管94的通路，如后面所解釋的。在這個實(shí)例中，旋風(fēng)器70a、70b的每個子集被布置為從多個通道74的相應(yīng)一個接收空氣流，所述多個通道74由旋風(fēng)器支撐結(jié)構(gòu)42限定，空氣穿過所述通道74從位于護(hù)罩38的后面的環(huán)形腔40流動到相應(yīng)旋風(fēng)器的進(jìn)氣口 50c。也將從圖5中注意到，第二組旋風(fēng)器72中的旋風(fēng)器50還被布置為環(huán)狀放射狀模式(radial pattern)且環(huán)形地分布以致每個旋風(fēng)器被定位在第一組旋風(fēng)器70中的鄰近的一對旋風(fēng)器之間。此外，第二組旋風(fēng)器的相應(yīng)入口 50c被取向?yàn)槊嫦蛲ǖ?4的相應(yīng)的一個，該通道還供給空氣到第一組旋風(fēng)器70。由于第一和第二組旋風(fēng)器的進(jìn)氣口 50c都從通道74 (所述通道74來自相同的環(huán)形腔40)供給空氣，第一和第二組旋風(fēng)器可被認(rèn)為是流體并行的。再次回到圖3和圖4，所述渦流溢流器60由短圓柱管限定，所述短圓柱管向下延伸進(jìn)入相應(yīng)旋風(fēng)器50的上部區(qū)域。每個渦流溢流器60引入多個空氣通道或‘渦流指狀件’80中的相應(yīng)一個，渦流指狀件由位于分離裝置12的頂部的排氣室或歧管82限定為放射狀分布模式中，用于引導(dǎo)空氣從旋風(fēng)器的出口到歧管82的中心孔84?？?4構(gòu)成分離裝置的出口管道88的第一部分的上部開口，過濾器構(gòu)件86被接收進(jìn)入該孔84。在這個實(shí)施例中，過濾器構(gòu)件86為細(xì)長的管狀過濾器或袋式過濾器，所述過濾器被接受在管道88內(nèi)，所述導(dǎo)管88沿軸線Y延伸穿過分離裝置且由第三圓柱形壁90界定，所述第三圓柱形壁90由旋風(fēng)器支撐結(jié)構(gòu)42限定。如所示，所述過濾器構(gòu)件86沿管道88延伸到第一旋風(fēng)清潔級下方且接近分離裝置的基底的地點(diǎn)。所述出口管道88的下部部分融入或化為第二部分，所述第二部分沿徑向方向遠(yuǎn)離管道88延伸且限定排氣通路94。第三圓柱形壁90位于第二圓柱形壁32徑向內(nèi)部，且從第二圓柱形壁32間隔開，以便限定第三環(huán)形腔92。所述旋風(fēng)器支撐結(jié)構(gòu)42的上部區(qū)域提供了旋風(fēng)器安裝裝置93，第二旋風(fēng)分離22的旋風(fēng)器的錐形開口 52被安裝到旋風(fēng)器安裝裝置93以便它們與支撐結(jié)構(gòu)42的內(nèi)部連通。以這樣的方式，在使用中，通過第二旋風(fēng)分離單元22的旋風(fēng)器50分離的灰塵將穿過錐形開口 52排出，并收集在第三環(huán)形腔92中。腔92由此形成第二旋風(fēng)分離單元22的灰塵收集箱，且當(dāng)基底26被移動到打開位置時該第二旋風(fēng)分離單元22的灰塵收集箱可與第一旋風(fēng)分離單元20的灰塵收集箱同時被倒空。在真空吸塵器使用期間，攜帶灰塵的空氣經(jīng)由箱入口 36進(jìn)入分離裝置12。由于箱入口 36的切向布置，攜帶灰塵的空氣遵循環(huán)繞外壁24的螺旋形路徑行進(jìn)。較大的臟物和灰塵顆粒通過在第一環(huán)形腔34里的旋風(fēng)作用沉積并被收集在腔34的底部的灰塵收集箱中。部分被清潔的攜帶灰塵的空氣經(jīng)由穿孔的護(hù)罩38離開第一環(huán)形腔34并進(jìn)入第二環(huán)形腔40。于是所述部分被清潔的空氣進(jìn)入旋風(fēng)器支撐結(jié)構(gòu)42的空氣通道74且被運(yùn)輸?shù)降谝缓偷诙M旋風(fēng)器70、72的進(jìn)氣口 50c。旋風(fēng)分離在兩組旋風(fēng)器70、72內(nèi)建立以便分離仍然夾帶在空氣流內(nèi)的比較細(xì)的灰塵顆粒。通過第一和第二組旋風(fēng)器70、72從空氣流分離出的灰塵顆粒被沉積在第三環(huán)形腔92中，所述第三環(huán)形腔92也被稱為細(xì)灰塵收集器。于是進(jìn)一步被清潔的空氣經(jīng)由渦流溢流器60離開旋風(fēng)器且進(jìn)入歧管82，空氣從該歧管進(jìn)入在中心管道88中的袋式過濾器86且從那里進(jìn)入旋風(fēng)分離器的排氣管道94，由此清潔了的空氣能夠離開分離裝置。如圖3和圖4中可看到，過濾器86包括上部安裝部分86a和下部過濾部分86b，下部過濾部分86b執(zhí)行過濾功能且因此由適合的網(wǎng)，泡沫或纖維的過濾介質(zhì)形成。上部安裝部分86a支撐過濾部分86b且還用于通過接合排氣歧管82的孔84安裝過濾器86在管道88內(nèi)。過濾器86因此在管道88中沿分離裝置的長軸Y延伸。安裝部分86a限定了圓形外部邊緣，所述圓形外部邊緣帶有密封構(gòu)件96 (例如O形環(huán)的形式)，由此安裝部分僅通過壓配合的方式被可移除地接收，但牢固地接收在歧管的孔84內(nèi)。由于安裝部分86a是圓形的，沒有對過濾器的角度取向的限制，這可幫助用戶重新安置過濾器。雖然沒示出于此，應(yīng)該理解如果期望將過濾器更牢固地保持就位，過濾器86還能夠被提供具有鎖定機(jī)構(gòu)。例如，過濾器安裝部分86a可承載轉(zhuǎn)動鎖定裝配構(gòu)造以便過濾器可沿第一方向轉(zhuǎn)動而將它鎖入孔84的位置，且可沿相反方向轉(zhuǎn)動以解鎖過濾器。安裝部分86a還包括環(huán)狀上部區(qū)段，所述環(huán)狀上部區(qū)段被設(shè)置有環(huán)繞它的圓周分布的孔或窗100，所述孔100提供了空氣進(jìn)入過濾器構(gòu)件86的內(nèi)部的空氣流路徑。密封構(gòu)件96阻止空氣流從分離裝置的外部進(jìn)入過濾器的區(qū)域。有利地，孔100環(huán)繞安裝部分86a的周邊有角度地分布且被布置為與歧管82的放射狀分布的渦流指狀件80的相應(yīng)一個軸向地對準(zhǔn)，這意味著空氣可基本不間斷地從渦流指狀件80的端部流動進(jìn)入過濾器86的入口孔100的鄰近的一個?？諝庥纱搜貜较蚍较蛲ㄟ^孔100流動進(jìn)入過濾器86，隨后空氣向下流動到過濾器86的內(nèi)部且隨后沿徑向方向通過圓柱形過濾介質(zhì)離開。第二密封元件97也為O形環(huán)的形式，位于安裝部分86a的外部上的環(huán)形槽中由此圓周地繞安裝部分延伸，從而阻止空氣從入口區(qū)段沿過濾器的側(cè)部向下流動。在流出過濾器86之后，被清潔了的空氣隨后行進(jìn)進(jìn)入管道88由此沿著出口通路94向上并經(jīng)由位于通路94的端部處的分離裝置的后部的出口 101排出分離裝置12。應(yīng)該指出的是出口通路94成形以便具有相對于管道88的中心軸線Y的大體傾斜取向且上升到一位置，從而它位于第一組旋風(fēng)器70的兩個最后方的旋風(fēng)器之間。出口通路94的出口 101被取向?yàn)榇篌w水平且從分離裝置12向后，且與軸線103對齊，所述軸線103與分離裝置12的縱向軸線Y基本正交。當(dāng)分離裝置12聯(lián)接到主體4時，所述出口 101排入電機(jī)和風(fēng)扇單元的入口。由于允許空氣沿軸向方向流動進(jìn)入過濾器86的替代方案需要在過濾器的入口端部上方的腔以引導(dǎo)空氣進(jìn)入過濾器的頂部，到過濾器的徑向空氣流入口的配置能使過濾器的殼體更緊湊。本發(fā)明的過濾器由此避免對這樣的腔的需求,這能夠使過濾器殼體高度降低。已經(jīng)描述了分離裝置12的基本功能，本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解它包括旋風(fēng)分離器的兩個不同的級。首先，第一旋風(fēng)分離單元12包括單個圓柱形旋風(fēng)器20，旋風(fēng)器20具有相對大的直徑導(dǎo)致比較大顆粒的臟物和碎屑借助相對小的離心力從空氣分離。大部分較大的碎屑將被可靠地沉積在灰塵收集箱34中。 第二，第二旋風(fēng)分離單元22包括十五個旋風(fēng)器50，每個旋風(fēng)器50具有顯著小于圓柱形第一旋風(fēng)器單元20的直徑，所以由于其中空氣流的增加的速度而能夠分離更細(xì)的臟物和灰塵顆粒。旋風(fēng)器的分離效率由此顯著高于圓柱形第一旋風(fēng)器單元20的分離效率?，F(xiàn)在將參考圖6，其中更詳細(xì)地示出了渦流溢流器構(gòu)件62。渦流溢流器62大體為板狀的形式，且執(zhí)行兩個主要功能。它的基本功能是提供一裝置，通過該裝置空氣被以向上旋轉(zhuǎn)的空氣柱引導(dǎo)出旋風(fēng)器50,且隨后引導(dǎo)離開旋風(fēng)器50的空氣流到鄰近的排氣歧管82的適當(dāng)區(qū)域。其次，它用于密封旋風(fēng)器50的上部端部以便空氣不能滲出遠(yuǎn)離旋風(fēng)器內(nèi)的主空氣流。更詳細(xì)地，本發(fā)明的渦流溢流器板62包括上部和下部渦流溢流器部分62a、62b，每個部分提供了渦流溢流器60，所述渦流溢流器60用于第一和第二組旋風(fēng)器70、72中的相應(yīng)的旋風(fēng)器。第一上部渦流溢流器部分62a包括五個平面段102，這些平面段102被布置為環(huán)形以便限定與排氣歧管82的中心孔84相配的中心孔104。每個上部段102限定中心開口 106(為了清楚起見僅兩個中心開口被標(biāo)出)，圓柱形渦流溢流器60從中心開口 106懸垂。如圖3中可清楚的看到，與第二組旋風(fēng)器72相關(guān)的渦流溢流器60位于旋風(fēng)器的出口端部內(nèi)且與旋風(fēng)器軸線C2同軸。因此，在第一環(huán)中的段102偏離水平平面稍微向下凹陷。段102的外部邊緣限定了向下懸垂的壁或裙部108，壁或裙部108的下部端部108a限定了下部渦流溢流器部分62b的內(nèi)部邊緣。下部渦流溢流器部分62b包括總計十個段110(為了清楚起見僅三個段被標(biāo)出)，與第一組旋風(fēng)器70中的旋風(fēng)器的數(shù)量相應(yīng)。再次，每個段110包括中心開口 112，渦流溢流器60中的相應(yīng)一個從中心開口 112懸垂。參考圖3，應(yīng)該指出的是下部渦流溢流器部分62b的渦流溢流器60同軸地位于第一組70中的每個相應(yīng)旋風(fēng)器的上部端部內(nèi)，以便于以旋風(fēng)器軸線C1為中心。因此，每個段110相對于第一環(huán)向下成角度以便段110的平面垂直于軸線Q。從上述可以理解用于堆疊的旋風(fēng)器組的每個渦流溢流器由公用的渦流溢流器板提供。由于單個渦流溢流器板可被裝配在旋風(fēng)器的上部和下部組兩者上，這樣的配置改善了旋風(fēng)器出口的密封，其降低了空氣泄漏的可能性，如果用于每個組的旋風(fēng)器的渦流溢流器由各自的渦流溢流器板提供，則空氣泄漏可能發(fā)生。為了將渦流溢流器板62固定到第二旋風(fēng)分離單元22，凸片111被提供在下部渦流溢流器部分62b上。于是螺絲緊固件可穿過凸片111接合被設(shè)置在旋風(fēng)器72的下部組上的相應(yīng)的凸起113 (如圖5所示)。在裝配中，適合的橡膠墊圈環(huán)(rubber gasket ring)115a、115b被定位為夾在第二旋風(fēng)分離單元22的上表面和渦流溢流器板62的下側(cè)之間。雖然各種材料可被用于墊圈環(huán)，例如基于天然纖維的材料，優(yōu)選為柔性聚合物材料。應(yīng)該注意的是由于渦流溢流器板62直接緊固到旋風(fēng)器72的下部組，墊圈115a、b和旋風(fēng)器70的第二組被夾在它們之間。結(jié)果，墊圈和渦流溢流器板在不需要附加的緊固件的情況下被固定，其減少了分離裝置總體的零件數(shù)而且減少了重量和制造復(fù)雜性。在這個實(shí)施例中，在下部部分和上部部分62a、62b的每個渦流溢流器段通過削弱線從它的相鄰段區(qū)分開以允許在它們之間一定程度的相對運(yùn)動。當(dāng)分離器被裝配時，所述削弱線允許段102、110有‘自由運(yùn)動’的成分以便它們找到在旋風(fēng)器的頂部上的自然位置。然而，應(yīng)該指出的是這些削弱線對于本發(fā)明不是必須的，渦流溢流器構(gòu)件能夠被替代地制成剛硬的而在段之間具有有限的或沒有柔性。用于渦流溢流器構(gòu)件的適合的材料為任何適當(dāng)?shù)挠操|(zhì)塑料，例如丙烯腈_ 丁二烯_苯乙烯(acrylonitrile butadiene styene, ABS)。技術(shù)人員將理解在不脫離通過權(quán)利要求限定的本發(fā)明范圍的情況下可以本發(fā)明的構(gòu)思進(jìn)行各種修改。例如，雖然此處描述了渦流溢流器板由多個互聯(lián)的且一體的段限定，其可選地通過削弱線區(qū)分，渦流溢流器板還能夠由沒有區(qū)分結(jié)構(gòu)的連續(xù)的環(huán)元件形成。關(guān)于過濾器構(gòu)件86，應(yīng)該指出的是在上述特定實(shí)施例中，過濾器構(gòu)件86被設(shè)置有多個孔100，所述孔100環(huán)繞它的圓周分布以提供用于空氣進(jìn)入過濾器的內(nèi)部的徑向空氣流路徑，所述孔100與歧管82的放射狀分布的渦流指狀件80的相應(yīng)一個對齊。然而，應(yīng)該理解所述對齊不是必要的，過濾器86中的孔的數(shù)量不需與渦流指狀件80的數(shù)量一致。一種可能性，例如，是單一的孔能夠繞過濾器的入口部分圓周地延伸。應(yīng)該指出的是例如可通過減少孔的數(shù)量同時增加孔的面積而獲得空氣流益處。重要特征是空氣能夠向內(nèi)徑向流動進(jìn)入過濾器構(gòu)件以接近過濾器的內(nèi)部，隨后在由過濾介質(zhì)限定的管狀結(jié)構(gòu)內(nèi)軸向地流動，然后穿過過濾介質(zhì)的壁。這避免了設(shè)置在過濾器上方的腔的需要。此外，雖然過濾器部分86b已經(jīng)被描述為圓柱形，它還可為圓錐形或截頭錐形以致所述過濾器部分86b朝向它的下部端部86c逐漸變細(xì)，下部端部86c具有與它的頂端或入口端部相比更小的直徑。成錐形過濾器部分86b可由于在出口管道94中的相對減少的壓力區(qū)域而有利于抵抗變形，出口管道94可趨向于在使用中賦予過濾器部分86b ‘彎曲’形狀。
權(quán)利要求
1.一種用于表面處理器具的分離裝置，包括: 第一旋風(fēng)分離單元，包括至少一個第一旋風(fēng)器， 第二旋風(fēng)分離單元，位于第一旋風(fēng)分離單元的流體下游且包括繞第一軸線(Y)流體并行地布置的多個第二旋風(fēng)器， 所述多個第二旋風(fēng)器被至少分成繞所述軸線布置的第一組第二旋風(fēng)器和繞所述軸線(Y)布置的第二組第二旋風(fēng)器， 其中第一組第二旋風(fēng)器中的每個旋風(fēng)器限定了縱向軸線(C1)且包括流體入口和流體出口， 且其中第二組第二旋風(fēng)器中的每個旋風(fēng)器限定了縱向軸線(C2)且包括流體入口和流體出口， 其中第一組第二旋風(fēng)器的流體入口沿所述軸線從第二組第二旋風(fēng)器的流體入口間隔開， 其中第一組第二旋風(fēng)器中的旋風(fēng)器的每個出口和第二組第二旋風(fēng)器的每個出口與出口管道流體連通， 其中所述出口管道包括第一部分，所述第一部分在至少第一組第二旋風(fēng)器的兩個旋風(fēng)器之間延伸。
2.如權(quán)利要求1所述的分離裝置，其中，所述出口管道包括第二部分，所述第二部分在第一部分的流體上游且沿所述軸線(Y)延伸，其中第一部分相對于第二部分傾斜。
3.如權(quán)利要求2所述的分離裝置，其中，過濾器構(gòu)件可被接收在出口管道的第二部分中。
4.如權(quán)利要求3所述的分離裝置，其中所述過濾器構(gòu)件為細(xì)長的袋式過濾器。
5.如權(quán)利要求1至4中任一權(quán)利要求所述的分離裝置，其中，第一組第二旋風(fēng)器中的每個旋風(fēng)器的縱向軸線(C1)與第一軸線(Y)限定了第一夾角(e J，其中第二組第二旋風(fēng)器中的每個旋風(fēng)器的縱向軸線(C2)與第一軸線⑴限定了第二夾角(e2)，其中第二夾角(02)小于第一夾角(9 D。
6.如權(quán)利要求1至5中任一權(quán)利要求所述的分離裝置，其中，第一組第二旋風(fēng)器中的每個旋風(fēng)器的流體入口位于公共平面中。
7.如權(quán)利要求1至6中任一權(quán)利要求所述的分離裝置，其中，第二組第二旋風(fēng)器中的每個旋風(fēng)器的流體入口位于公共平面中。
8.如權(quán)利要求1至7中任一權(quán)利要求所述的分離裝置，其中，第一組第二旋風(fēng)器中的旋風(fēng)器被布置為環(huán)形配置。
9.如權(quán)利要求8所述的分離裝置，其中，所述第二組第二旋風(fēng)器中的旋風(fēng)器被布置為環(huán)形配置。
10.如權(quán)利要求1至7中任一權(quán)利要求所述的分離裝置，其中，第二組第二旋風(fēng)器中的旋風(fēng)器被布置為環(huán)形配置。
11.如權(quán)利要求9中所述的分離裝置，第一組第二旋風(fēng)器中的每個旋風(fēng)器的流體入口位于具有第一直徑的虛圓的圓周上，其中第二組第二旋風(fēng)器中的每個旋風(fēng)器的流體入口位于具有第二直徑的第二虛圓的圓周上，其中第二直徑小于第一直徑。
12.如權(quán)利要求1至11中任一權(quán)利要求所述的分離裝置，其中所述第二組第二旋風(fēng)器的旋風(fēng)器處于放射狀樣式，以致每個旋風(fēng)器位于第一組第二旋風(fēng)器中的一對旋風(fēng)器之間。
13.—種表面處理器具，包括權(quán)利要求1至12中任一權(quán)利要求所述的分離裝置。
14.如權(quán)利要求13中所述的表面處理器具，其中，所述器具為手持式真空吸塵器。
15.一種分離裝置，包括: 第一旋風(fēng)分離單元，包括至少一個第一旋風(fēng)器， 第二旋風(fēng)分離單元，位于第一旋風(fēng)分離單元的流體下游且包括繞第一軸線(Y)流體并行地布置的多個第二旋風(fēng)器， 所述多個第二旋風(fēng)器被至少分成繞所述第一軸線(Y)布置的第一組第二旋風(fēng)器和繞所述第一軸線(Y)布置的第二組第二旋風(fēng)器， 其中第一組第二旋風(fēng)器中的每個旋風(fēng)器限定了縱向軸線(C1)且包括流體入口和流體出口， 且其中第二組第二旋風(fēng)器中的每個旋風(fēng)器限定了縱向軸線(C2)且包括流體入口和流體出口， 其中第一組第二旋風(fēng)器的流體入口在沿所述軸線(Y)的方向從第二組第二旋風(fēng)器的流體入口間隔開， 其中，所述第一組第二旋風(fēng)器的旋風(fēng)器被布置以便繞第二組第二旋風(fēng)器中的一些或所有旋風(fēng)器延伸，以致第二組第二旋風(fēng)器至少部分地嵌入第一組第二旋風(fēng)器中， 其中，第一組第二旋風(fēng)器中的每個旋風(fēng)器的縱向軸線(C1)與第一軸線(Y)限定了第一夾角(Q I 其中，第二組第二旋風(fēng)器中的每個旋風(fēng)器的縱向軸線(C2)與第一軸線(Y)限定了第二夾角(0 2)， 其中，所述第二夾角(0 2)小于第一夾角(Q1)15
16.如權(quán)利要求15所述的分離裝置，其中，第一組第二旋風(fēng)器中的每個旋風(fēng)器的流體入口位于公共平面中。
17.如權(quán)利要求15或16所述的分離裝置，其中，第二組第二旋風(fēng)器中的每個旋風(fēng)器的流體入口位于公共平面中。
18.如權(quán)利要求15至17中任一權(quán)利要求所述的分離裝置，其中，第一組第二旋風(fēng)器中的旋風(fēng)器被布置為環(huán)形配置。
19.如權(quán)利要求18所述的分離裝置，其中，所述第二組第二旋風(fēng)器中的旋風(fēng)器被布置為環(huán)形配置。
20.如權(quán)利要求15至17中任一權(quán)利要求所述的分離裝置，其中，第二組第二旋風(fēng)器中的旋風(fēng)器被布置為環(huán)形配置。
21.如權(quán)利要求19所述的分離裝置，第一組第二旋風(fēng)器中的每個旋風(fēng)器的流體入口位于具有第一直徑的虛圓的圓周上，其中第二組第二旋風(fēng)器中的每個旋風(fēng)器的流體入口位于具有第二直徑的第二虛圓的圓周上，其中第二直徑小于第一直徑。
22.如權(quán)利要求15至21中任一權(quán)利要求所述的分離裝置，其中所述第二組第二旋風(fēng)器的旋風(fēng)器處于放射狀樣式，以致每個旋風(fēng)器位于第一組第二旋風(fēng)器中的一對旋風(fēng)器之間。
23.如權(quán)利要求15至22中任一項(xiàng)所述的分離裝置，其中第一組第二旋風(fēng)器中的旋風(fēng)器的每個出口和第二組第二旋風(fēng)器中的旋風(fēng)器的每個出口與出口管道流體連通，其中出口管道包括第一部分，所述第一部分在第一組第二旋風(fēng)器的兩個旋風(fēng)器之間延伸。
24.如權(quán)利要求23所述的分離裝置，其中，所述出口管道包括另一部分，所述另一部分在第一部分的流體上游且沿所述軸線(Y)延伸，其中所述第一部分沿徑向方向遠(yuǎn)離第二部分延伸以便相對軸線(Y)限定一角度。
25.如權(quán)利要求24所述的分離裝置，其中，過濾器構(gòu)件可被接收在出口管道的第二部分中。
26.如權(quán)利要求25所述的分離裝置，其中所述過濾器構(gòu)件為細(xì)長的袋式過濾器。
27.一種表面處理器具，包括權(quán)利要求1至26中任一權(quán)利要求所述的分離裝置。
28.如權(quán)利要求27所述的表面處理器具，其中，所述器具為手持式真空吸塵器。
29.—種表面處理器具或分離裝置，其如本文中參考附圖的描述或如附圖所示。
全文摘要
一種用于表面處理器具的分離裝置，包括第一旋風(fēng)分離單元和第二旋風(fēng)分離單元，第一旋風(fēng)分離單元包括至少一個第一旋風(fēng)器，所述第二旋風(fēng)分離單元位于第一旋風(fēng)分離單元的流體下游且包括被繞第一軸線(Y)流體并聯(lián)地布置的多個第二旋風(fēng)器，其中，多個第二旋風(fēng)器被分成至少繞軸線布置的第一組第二旋風(fēng)器和繞軸線(Y)布置的第二組第二旋風(fēng)器。在第一組第二旋風(fēng)器中的每個旋風(fēng)器限定縱向軸線(C1)且包括流體入口和流體出口，在第二組第二旋風(fēng)器中的每個旋風(fēng)器限定了縱向軸線(C2)且包括流體入口和流體出口。第一組第二旋風(fēng)器的流體入口沿軸線從第二組第二旋風(fēng)器的流體入口間隔開，第一組第二旋風(fēng)器的旋風(fēng)器的每個出口和第二組第二旋風(fēng)器的旋風(fēng)器的每個出口與出口管道流體連通，其中出口管道包括第一部分，第一部分在至少第一組第二旋風(fēng)器的兩個旋風(fēng)器之間延伸。
文檔編號A47L9/16GK103169431SQ20121056758
公開日2013年6月26日 申請日期2012年12月24日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月22日
發(fā)明者M.J.皮斯, D.J.湯普森, J.戴森 申請人:戴森技術(shù)有限公司