專利名稱：真空吸塵器的分離器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種液池類真空吸塵器的分離器。所述液池提供預(yù)分離并且被吸入物以顆粒形式沉淀。該吸塵器涉及所謂的灰塵控制真空裝置。
不同設(shè)計的吸塵器被公知用于居民住宅和商業(yè)設(shè)施。它們的共同特征是產(chǎn)生導(dǎo)致氣流的抽吸，所述氣流抽吸不希望的顆粒，在一些情況下，也將液體吸入真空裝置。隨后必須對吸入的氣流進行分離，分離出顆粒和任意的液體。分離出顆粒和任意的液體之后，將空氣排回到周圍環(huán)境中。然而顆粒物質(zhì)和任意的液體應(yīng)該被保持在吸塵器內(nèi)。這種從空氣中分離出顆粒的方法是利用機械過濾器。另一方面，利用液池(過濾器)和特殊的分離器，從空氣中分離出顆粒和被選擇截留的任意的液體。這種利用液池從空氣中分離并沉淀顆粒物質(zhì)以及液體中的抽吸物的優(yōu)點是通常是水的液體總是能得到(而機械式過濾器不是)；液體例如清潔劑可以和顆粒一起被往里拉；在使用過程中，這種真空清潔型裝置提供使房間稍微濕潤的效果。上述所有被提到的液池類真空吸塵器所碰到的問題是這樣的除了顆粒之外，也必須將氣流中所包含的液體從空氣中排出。在大多數(shù)液池類真空吸塵器中，由于和顆粒物質(zhì)或液體相比，空氣的質(zhì)量密度低，所以利用離心作用從氣流中分離出顆粒和所包含的液體。
例如美國專利US4,640,697、US5,030,257、US5,125,129和德國專利DE36 32 992分別介紹了液池類型的真空吸塵器。這些專利文獻中涉及從空氣中分離出顆粒和液體的方案的主要缺點是技術(shù)上要求苛刻，分離器的設(shè)計不充分。
根據(jù)專利文獻WO92/03210，分三個階段從空氣中分離顆粒物質(zhì)。在氣流通過液阱期間，大的顆粒變濕，并被截留在液阱中。小的顆粒被氣流沿分離器方向抽吸，并在其表面聚有微小液滴。由于分離器的高速轉(zhuǎn)動(20,000～25,000rpm)，它們被強迫排回液體容器。最小的顆粒和液滴被截留在分離器內(nèi)，并由于高達(dá)12,000Gs的離心加速等級而碰撞分離器的內(nèi)壁。從空氣中分離顆粒和液體的第三和最后階段導(dǎo)致顆粒在分離器內(nèi)積聚。這些顆粒阻塞分離器內(nèi)的槽，因此削弱了分離器的效率和整個吸塵器的效率。分離器變得不平衡并經(jīng)受振動。上述顆粒在分離器內(nèi)的積聚要求周期性清潔分離器。由于它涉及拆卸分離器，所以這是非常不方便的，而且對于用戶來說很危險。在此期間，由于轉(zhuǎn)動可能傷害用戶，所以應(yīng)該停止電動機的操作。因此，這種從空氣中分離出顆粒和液體的方案是有問題的，特別是安全性和可操作性方面。
美國專利US5,902,386介紹了一種采用和上述的WO92/03210類似的方式進行分離。其改進之處在于分離器的槽深度和寬度的比值，在分離器上方設(shè)置一迷宮式密封，其產(chǎn)生了逆氣流，并阻止液滴和灰塵顆粒進入抽吸渦輪的內(nèi)部。
WO92/03210和US5,902,386中所介紹的分離器的基本的和一般的缺點是分離器的錐形筒式設(shè)計，在分離器的側(cè)壁上具有垂直槽。側(cè)壁由多個被槽分開的凸緣形成。由于分離器的高的轉(zhuǎn)動速度和由此導(dǎo)致的增大的離心力，凸緣和側(cè)壁中凸地變形。由于分離器和槽上開口的變形增加，所以分離器失效。分離器也變得不平衡并經(jīng)受振動。避免采用上述方式設(shè)計的分離器的變形的唯一途徑是增強側(cè)壁的凸緣，從而縮小槽上的開口。側(cè)壁被加固，然而槽變小。槽寬度和凸緣寬度的比值的下降導(dǎo)致滲透性降低，破壞了分離器的效率。更寬的凸緣意味著灰塵顆粒和其它污染物質(zhì)(臟顆粒)的沉淀面積增加。這種類型的分離器由于其設(shè)計而具有低效率，并由于灰塵顆粒和其它污染物質(zhì)的累積而效率下降。正如已討論的那樣，需要進行周期性的清潔。
美國專利US5,908,493介紹了一種有趣的基于完全不同的三級分離的方案。
本發(fā)明的一個目的是設(shè)計具有分離器的真空吸塵器裝置，以確保從氣流中高效地分離出顆粒和所夾帶的液體，并阻止灰塵顆粒和其它污染物質(zhì)沉淀在分離器中。該分離器不變形并十分安全。這意味著用戶無須清潔任何轉(zhuǎn)動的元件或進行其它服務(wù)。因此，用戶無須處理分離器。
本發(fā)明的另一個目的是簡單和可靠地阻止液滴、灰塵顆粒和其它污染物進入渦輪區(qū)域。
根據(jù)本發(fā)明的獨立權(quán)利要求，可以實現(xiàn)上述目的。
下文將結(jié)合實施例和附圖詳細(xì)地介紹本發(fā)明，其中

圖1是一個包括分離器、密封環(huán)和渦輪的裝置的實施例；圖2是一個分離器和密封環(huán)的實施例；圖3是一個分離器和密封環(huán)的分解透視圖；圖4是分離器一部分的正視圖；圖5是分離器一部分的橫截面視圖；圖6是處于空氣流內(nèi)的渦輪葉片的橫截面視圖；圖7a是密封環(huán)的正視圖7b是密封環(huán)的橫截面的部分側(cè)視圖；圖7c是密封環(huán)的透視圖；圖8a是錐形分離器的實施例；圖8b是階梯式錐形分離器的實施例；圖9是渦輪上方的蓋。
利用包括分離器10、密封環(huán)11和殼體1內(nèi)具有電動機2的渦輪的一個裝置，液池類型的吸塵器進行操作。在原理上，通過電動機2驅(qū)動渦輪4、密封環(huán)11和軸3上的分離器10，真空吸塵器進行操作。圖1顯示了該裝置及其操作。渦輪4產(chǎn)生流動，該流動作為包括空氣、水滴和其它污染物的混合物6被導(dǎo)入分離器10。由于分離器10的高速轉(zhuǎn)動，基本上阻止了高密度的小滴和其它污染物進入分離器10的內(nèi)部。渦輪4所生成的真空導(dǎo)致低密度的空氣進入分離器10，并在這里被渦輪4吸入，然后如箭頭8所示被排出。偶然進入分離器10的小滴和其它污染物在分離器10內(nèi)轉(zhuǎn)動，然后如箭頭7所示通過離心力從分離器10中排出。重要的是，通過阻止空氣流、小滴和污染物穿過槽9而進入渦輪4的區(qū)域5中，分離器10和渦輪4的區(qū)域5被連接在一起。由于摩擦和磨損，墊圈和類似密封不適合。根據(jù)這個發(fā)明，可以預(yù)見位于蓋1a底部的空氣流引導(dǎo)裝置20。通過氣體轉(zhuǎn)動，所述裝置產(chǎn)生壓力，該壓力和區(qū)域5內(nèi)的渦輪壓力平衡。在內(nèi)部，蓋1a具有延長部分21，以確保將蓋1a穩(wěn)定和對中地固定在殼體1上，這將結(jié)合圖9進行詳細(xì)介紹。
下文結(jié)合圖2～6介紹分離器的結(jié)構(gòu)和操作。
如圖2所示，分離器10包括底部12、具有渦輪葉片15的圓柱體以及一個相對于渦輪4的方向位于上端的密封環(huán)。包括分離器10和密封環(huán)11的組件被固定在電動機2的軸上，其轉(zhuǎn)動方向如箭頭13所示。
圖3等同于圖2，是一個分解圖，其中分離器10具有一個用于封閉分離器10的底部2，使得包括分離器10和密封環(huán)11的裝置被固定在電動機2的軸3上。在這個實施例中，分離器10包括4個疊置的分段，通過定位接頭18，將這4個疊置分段部分定位。在這個實施例中，定位接頭18采用這種形式，即分離器10的下方分段上具有孔洞，上方分段上具有突起，相應(yīng)地在密封環(huán)11和蓋1a上也采用這種連接形式。
如圖4和5所示，分離器10的分段被制造成渦輪葉片，它具有徑向支撐17上的周邊16。在周邊16上均勻并大致徑向地分布著渦輪葉片15，它的外部在與轉(zhuǎn)動相反的方向上稍微傾斜。轉(zhuǎn)動方向如箭頭13所示。分離器10的轉(zhuǎn)動和渦輪4所產(chǎn)生的真空導(dǎo)致空氣徑向進入內(nèi)部。由于密度大的緣故，大多數(shù)小滴、灰塵和其它污染物被排出。偶然進入分離器10內(nèi)部的小滴、灰塵和其它污染物在徑向支撐17的作用下轉(zhuǎn)動，位于葉片15之間并從分離器10中排出。葉片15和周邊16具有終止于邊緣的空氣動力學(xué)輪廓，該輪廓類似于飛機機翼的邊緣。因此，氣流被改善，并阻止污染物的沉淀。和公知的設(shè)計相比較，本發(fā)明相對于徑向具有大的表面，導(dǎo)致污染物沉淀和氣流被削弱。本發(fā)明的結(jié)構(gòu)具有良好的機械強度，這是由于周邊16在徑向支撐17上的幾個位置被懸掛，并且葉片15被懸掛在周邊16上。因此，分離器10不會產(chǎn)生由離心力而引起的變形。在這個實施例中，分離器包括用于確保使用簡單的擠壓工具的分段。所述分段數(shù)量的變化確保最佳高度并導(dǎo)致分離器10具有最佳效率。應(yīng)該理解的是，本發(fā)明也包括一整體式分離器，該分離器可選擇包括密封環(huán)11和底部12。
圖6代表兩個葉片的具有計算機模擬的空氣流的橫截面。由于葉片15沿方向13的轉(zhuǎn)動以及所引起的真空，所以空氣進入葉片15之間并被壓縮。然而污染物大約沿方向14被排出。
如圖7a、7b和7c所示，采用相同的方式將密封環(huán)11制造成分離器10的分段。類似于分離器的分段，密封環(huán)11上也具有徑向支撐17、定位接頭18和環(huán)19。為了減小位于蓋1a和環(huán)19之間以及位于渦輪4和環(huán)19之間的槽9，環(huán)19的上周邊具有階梯形狀，從圖1中可清楚地看出。
如圖9所示，相對于渦輪4的轉(zhuǎn)動方向22，空氣在渦輪4下面沿方向22轉(zhuǎn)動。在蓋1a的底部設(shè)置延長部形式的空氣引導(dǎo)裝置20，它從周邊向半徑方向傾斜。由于空氣在渦輪4的下方旋轉(zhuǎn)，所以在裝置20的作用下，空氣被朝向半徑引導(dǎo)，即向著槽9。因此在槽9上方形成過壓。在槽9內(nèi)，壓力變得平衡，沒有產(chǎn)生氣流。在蓋1a內(nèi)周邊上的延伸部分21確保將蓋1a穩(wěn)定地和對中地固定在殼體1上，同時確保如圖1中箭頭8所示，將空氣排出到周圍環(huán)境中。
圖9中的實施例示出了5個流線20。應(yīng)該理解的是，在本發(fā)明的范圍內(nèi)，流線20的數(shù)目是可選擇的，但是要大于1。
圖8a和8b示出了一種錐形分離器10的實施例。因此，本發(fā)明也包括一分離器10，但是這個分離器并不是上述實施例中的圓柱形分離器，而是錐形的，這意味著在朝向蓋1a的方向上，分離器10的半徑是減小的。
在工作示例中已經(jīng)介紹了本發(fā)明。應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明包含所有設(shè)計，無論分離器是由單個分段、密封環(huán)11和底部12組成的或是為各個部件的整體式組合，分離器10都可以具有徑向支撐17和周邊16上的空氣運動學(xué)渦輪葉片15。在本發(fā)明的范圍內(nèi)，可以具有各種設(shè)計，其中利用槽9內(nèi)的密封環(huán)11和蓋1a底部的氣流引導(dǎo)裝置20進行密封。
權(quán)利要求
1.一種用于液池類真空吸塵器的分離器，其中液池用于預(yù)分離及被吸入顆粒的排出，渦輪產(chǎn)生氣流，利用離心式分離器實現(xiàn)分離，包括分離器和密封環(huán)的裝置被安裝在電動機的軸上，其特征在于所述分離器包括底部(12)、具有渦輪葉片(15)的本體、在上端的密封環(huán)(11)和在蓋(1a)底部的氣流引導(dǎo)裝置(20)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于真空吸塵器的分離器，其特征在于所述分離器由多個分段組成或成形為一整體。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的用于真空吸塵器的分離器，其特征在于所述分離器是圓柱形、錐形或階梯錐形。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于真空吸塵器的分離器，其特征在于所述分離器(10)的分段被制造成渦輪葉片，徑向支撐(17)具有周邊(16)，在周邊(16)上均勻并大約徑向地分布著渦輪葉片(15)，該葉片(15)在和轉(zhuǎn)動方向相反的方向上具有稍微傾斜的外部部分。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于真空吸塵器的分離器，其特征在于所述葉片(15)的輪廓類似于飛機機翼的輪廓。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于真空吸塵器的分離器，其特征在于所述密封環(huán)(11)具有徑向支撐(17)和環(huán)(19)，在蓋(1a)的底部，具有多于一個的采用從周邊向半徑方向傾斜的延伸部形式的氣流引導(dǎo)裝置(20)。
全文摘要
本發(fā)明的目的是提供一種用于液池類真空吸塵器的分離器，其中液池用于預(yù)分離和被吸入顆粒的排出。分離器包括底部(12)、具有渦輪葉片(15)的圓柱體以及在上端的密封環(huán)(11)。分離器由多個分段組成或為一個整體式元件。所述分離器(10)的分段被制造成渦輪葉片，徑向支撐(17)具有周邊(16)，在周邊(16)上均勻并大致徑向地分布著渦輪葉片(15)，該葉片(15)具有在和轉(zhuǎn)動方向相反方向上稍微傾斜的外部部分。密封環(huán)(11)具有徑向支撐(17)和環(huán)(19)，在蓋(1a)的底部，具有成形為從周邊向半徑方向傾斜的延伸部形式的氣流引導(dǎo)裝置(20)。
文檔編號F04D29/00GK1433280SQ00818871
公開日2003年7月30日 申請日期2000年12月6日 優(yōu)先權(quán)日2000年2月22日
發(fā)明者亞內(nèi)茲·波加查爾, 多羅泰婭·埃里亞韋茨 申請人:海拉－普朗斯凡德亞－拉斯瓦公司