專利名稱：自排空真空吸塵器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種真空吸塵器，更具體地是涉及這樣一種干/濕真空吸塵器，其真空吸塵器箱內(nèi)的液體物質(zhì)可被泵壓排放掉。
背景技術(shù)：
箱型真空吸塵器能夠接納諸如碎屑或灰塵之類的干物質(zhì)，也可用于抽吸液體。當箱體裝滿時，可將上部的真空組件(通常包括一電機和一抽氣葉輪)移去，并將里面的垃圾倒掉。如果將該真空吸塵器用于液體物質(zhì)，箱體在處于或接近其充滿狀態(tài)時可能會非常重，因而很難提起箱體來把里面的物質(zhì)倒入水槽等之中。當箱體內(nèi)的液面較高時，甚至將箱體傾斜以將液體倒入地漏也是很難處理的。
將液體排出真空箱體所遇到的問題的一種解決方案是在箱體底部設(shè)置一個出口。這種方案在將箱體內(nèi)的液體倒入地漏的情況下是合適的；但是，如果沒有地漏或低位置水漏，則必須將箱體提到水槽或類似的傾倒點。
傾倒真空箱體內(nèi)液體的第二種方案是提供一個泵，它通常在箱體外側(cè)或底部中帶有一個電機。該泵通過箱體的下部移去液體，并通過一軟管將其排放掉。盡管這種泵通常是有效的，但其價格較為昂貴。泵不僅需要泵葉輪和軟管，而且還需要有自己的電機、電源線和開關(guān)。這些部件對于一臺真空吸塵器、尤其是家用真空吸塵器的總成本來說是相當大的。當真空吸塵器用于干物質(zhì)時，這種泵還可能會降低真空箱的有效容量或干擾工作。另外，若泵不是設(shè)置在箱體底部中的話，還需要提供昂貴而復(fù)雜的結(jié)構(gòu)來使泵起動。
為了盡量減小對泵葉輪的干擾，還可能需要濾掉進入箱體的液體中的碎屑。真空吸塵器通常在箱體內(nèi)具有捕捉碎屑用的濾袋。但是，這種濾袋通常是由紙質(zhì)材料制成，因此不適用于濕性過濾。
發(fā)明概要按照本發(fā)明的一個方面，一種抽吸液體或碎屑用的真空吸塵器具有一物質(zhì)收集箱體；一在箱體內(nèi)產(chǎn)生低壓以將物質(zhì)吸入箱體用的抽氣葉輪；一驅(qū)動抽氣葉輪的電機；一開關(guān)，它具有為電機提供動力的第一位置和中斷電機動力供給的第二位置；一機械地連接于開關(guān)、可將開關(guān)移動至第一位置或第二位置的開關(guān)啟動組件；以及一機械地連接于開關(guān)、可將開關(guān)從第一位置移動至第二位置的浮子。
本發(fā)明的另一個方面可使真空吸塵器具有一曲拐，它與開關(guān)相結(jié)合以將開關(guān)移動至第一或第二位置。在曲拐與浮子之間可設(shè)置一浮子傳動桿。曲拐可具有一鎖合聯(lián)板，該鎖合聯(lián)板具有一斜面部分和一相對于該斜面部分傾斜的鎖合部分，開關(guān)可具有一啟動器，該啟動器可以與鎖合聯(lián)板結(jié)合，并由鎖合部分鎖住。
在本發(fā)明的另一方面中，開關(guān)啟動組件可具有一上彈簧、一下彈簧、一跨接于上部和下彈簧之間的連接片以及一連接于連接片的致動桿，其中上部和下彈簧使該致動桿在一啟動器槽中位于中心。
其它的特點和優(yōu)點在所揭示的、要求保護的真空吸塵器中是固有的，它們將通過下面結(jié)合附圖的詳細描述而體現(xiàn)出來。
附圖簡述

圖1是本發(fā)明的真空吸塵器的側(cè)視圖；圖2是本發(fā)明的真空吸塵器的俯視圖；圖3是沿圖2中的3-3線的局部側(cè)剖圖；圖4是本發(fā)明的抽氣葉輪的立體圖；圖5是本發(fā)明的抽氣葉輪組件的局部剖視圖；圖6是本發(fā)明的開關(guān)啟動組件的、部分用虛線表示的局部側(cè)剖圖；圖7是該開關(guān)啟動組件的立體分解圖；圖8是該開關(guān)啟動組件的、部分用虛線表示的局部正視圖，其中有一部分被截去；圖9A是該開關(guān)啟動組件的、部分用虛線表示的局部俯視圖；圖9B是該開關(guān)啟動組件的、部分用虛線表示的局部俯視剖視圖；圖10是本發(fā)明的出口部分的第一半部的局部剖視圖；圖11是處于圖10位置的球閥的、部分用虛線表示的仰視圖，其中有一部分被截去；圖12A是圖3中的球閥被部分截去后的俯視圖，該球閥處于關(guān)閉位置；圖12B是與圖12A類似的俯視圖，其球閥處于打開位置的；圖12C是與圖12A和B類似的、表示球閥處于打開位置的俯視圖；圖13是本發(fā)明的泵適配器組件的側(cè)剖圖；圖14是圖13的泵適配器組件的壓差裝置的分解圖；圖15A是圖13的壓差裝置的放大圖；圖15B是該壓差裝置沿圖1 5A的A-A線剖開的剖視圖；圖15C是與圖15B類似的、表示該壓差裝置不完全充滿液體的剖視圖；圖16是與圖3類似的視圖，其中裝有一收集袋和泵適配器組件，并連接有一軟管；圖17是本發(fā)明的收集袋的立體圖；圖18A是該收集袋的封閉活蓋處于打開位置的立體圖；圖18B該收集袋的封閉活蓋處于關(guān)閉位置的正視圖；圖19A是處于“關(guān)”位置的開關(guān)啟動組件的、部分用虛線表示的正視圖，其中有一部分被截去；圖19B是處于“關(guān)”位置的開關(guān)啟動組件的、部分用虛線表示的局部側(cè)剖圖；圖20A是表示開關(guān)啟動組件從“關(guān)”轉(zhuǎn)換到“開”位置的、部分用虛線表示的局部正視圖，其中有一部分被截去；圖20B是表示開關(guān)啟動組件從“關(guān)”轉(zhuǎn)換到“開”位置的、部分用虛線表示的局部側(cè)剖圖；圖21A是處于“開”位置的開關(guān)啟動組件的、部分用虛線表示的局部正視圖，其中有一部分被截去；圖21B是處于“開”位置的開關(guān)啟動組件的、部分用虛線表示的局部側(cè)剖圖；圖22A是表示開關(guān)啟動組件從“開”轉(zhuǎn)換到“關(guān)”位置的、部分用虛線表示的局部正視圖，其中有一部分被截去；圖22B是表示開關(guān)啟動組件從“開”轉(zhuǎn)換到“關(guān)”位置的、部分用虛線表示的局部側(cè)剖圖；圖23A是處于“開”位置的本發(fā)明的機械關(guān)閉和人工控制組件的、部分用虛線表示的局部正視圖；圖23B是處于“開”位置的本發(fā)明的機械關(guān)閉和人工控制組件的、部分用虛線表示的局部側(cè)剖圖；圖24A是因過高液面而移動至“關(guān)”位置的該機械關(guān)閉和人工控制組件的、部分用虛線表示的局部正視圖，其中有一部分被截去；圖24B是因過高液面而移動至“關(guān)”位置的該機械關(guān)閉和人工控制組件的、部分用虛線表示的局部側(cè)剖圖；圖25A是表示該機械關(guān)閉和人工控制組件繞過機械關(guān)閉器的、部分用虛線表示局部正視圖，其中有一部分被截去；以及圖25B是表示該機械關(guān)閉和人工控制組件繞過機械關(guān)閉器的、部分用虛線表示局部側(cè)剖圖。
較佳實施例描述首先參見圖1和2，本發(fā)明的真空吸塵器總的由標號30表示，它具有一箱體32和一上部真空組件，該組件總的由標號34表示。
箱體32由輪腳36支承，并具有一對手柄38。該手柄38可以用來幫助用戶提起和移動該真空吸塵器30。箱體32還形成一入口40和許多閂槽42。入口40可以與一真空軟管(未圖示)相配合，用于對所需的位置進行抽吸。
箱體32支承上部真空組件34。上部真空組件34具有一罩蓋44、一電機殼46、一蓋子48和一手柄50。手柄真空組件34可以是傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。除了下面所描述的泵、機械關(guān)閉和人工控制系統(tǒng)以及起動裝置，上部真空組件34及其相關(guān)構(gòu)件可以類似于由賓夕法尼亞州Williamsport的Shop Vac公司制造的Shop Vac QL20TS型真空吸塵器。罩蓋44構(gòu)成了上部真空組件34的底部，它具有一或多個閂52。電機殼46連接于罩蓋44的頂部。蓋子48進而連接于電機殼46的頂部，最后，手柄50位于蓋子48的頂部。當用戶希望將上部真空組件34連接于箱體32時，可將上部真空組件34提到箱體32上方，使閂52與閂槽42對齊，放低上部真空組件34，直到罩蓋44擱置于箱體32的頂部，然后，將閂52固定于箱體32。
電機殼46形成一對風(fēng)機排氣槽54。從入口40吸入真空吸塵器30的空氣通過該風(fēng)機排氣槽54排出，如圖1中的箭頭BA所示。而且，電機殼46具有一泵出口56和一從該出口上延伸出來的三位球閥58。上部真空組件34的蓋子48為一在下面將詳細描述的開關(guān)啟動組件60(圖3)提供了外殼，該蓋子具有一用戶配合致動件62(圖2)，從蓋子48向外延伸出來的是一電線64。電線64延伸通過蓋子48上的一突起65，并可永久性地連接于電機殼46或可拆地連接于它。電機殼46和蓋子48可以形成為兩個分離的可拆件，或是一個互成一體的部件。利用任一種結(jié)構(gòu)，電機殼46和蓋子48均形成一允許空氣進出蓋子48的空氣通道66，如圖1中的箭頭CA所示。
下面參見圖3-5，設(shè)置在上部真空組件34中并在其它部件中間的是一抽氣葉輪組件68。該抽氣葉輪組件68包括一殼體70，該殼體形成一孔72、一抽氣葉輪74、一電機軸76、一軸延伸部分78、一凸緣墊圈80和一對平墊圈82(圖5)。(如果需要的話，真空吸塵器30也可以使用多個抽氣葉輪。)抽氣葉輪74具有一上板84和一下板86，上、下板84、86之間設(shè)置有一系列葉片88(圖4)。上板84形成第一孔90，下板86形成直徑大于第一孔90的第二孔92。電機軸76的一端連接于電機93(圖3-示出電機93的下部)，其另一端制有螺紋(圖5)。軸延伸部分78形成一帶螺紋的容座96，同時也具有一螺紋端98(圖3)。
抽氣葉輪74設(shè)置在殼體70內(nèi)(圖5)。電機軸76的螺紋端94延伸通過抽氣葉輪74的第一孔90。軸延伸部分78通過電機軸76螺紋端94與軸延伸部分78螺紋容座96的接合而固定于電機軸76。設(shè)置在上板84與軸延伸部分78之間的是平墊圈82中的一個。另一個平墊圈82和凸緣墊圈80圍繞電機軸76，并設(shè)置在上板84與一電機軸承102之間(圖3)。軸延伸部分78從電機軸76延伸通過抽氣葉輪74的第二孔92并向外延伸通過殼體70的孔72，通過軸延伸部分螺紋端98而連接于一泵葉輪104(圖3)。同樣，電機93支承抽氣葉輪74和泵葉輪104，并通過電機軸76和軸延伸部分78驅(qū)動它們?；蛘?，軸延伸部分78可以與電機軸76形成一體，用一整體的結(jié)構(gòu)來驅(qū)動抽氣葉輪74和泵葉輪104。另一種方法是使軸延伸部分78偏離電機軸76，然后將扭矩從電機軸76通過一傳動機構(gòu)或齒輪系而傳遞到軸延伸部分78。
參見圖3，上部真空組件34還具有一罩蓋盒106，它與罩蓋44形成一體并從它上面向下延伸出來。抽氣葉輪組件68設(shè)置在罩蓋盒106內(nèi)，抽氣葉輪74將空氣抽吸通過罩蓋盒106。罩蓋盒106具有數(shù)個支柱108，它們支承一底板110，該底板110形成第一橢圓孔112和第二較大孔114。罩蓋盒106外周面圍繞有一泡沫過濾件116，在將真空吸塵器30用于干性場合時，可將一布過濾件118圍繞罩蓋106，以防垃圾進入孔114。除了使用分離的泡沫過濾件116和布過濾件118，另一種方法也可以是采用一整體式的濾筒，它可以很方便地更換。
罩蓋盒106內(nèi)還具有一上部泵組件，它總的由標號120表示。泵安裝架122將該上部泵組件120連接于抽氣葉輪殼70。上部泵組件120包括泵葉輪104、一上部葉輪殼124和一下部葉輪殼126。泵葉輪104由尼龍6制成，上部和下部葉輪殼124、126最好由丙烯腈-丁苯共聚物(“ABS”)制成。泵葉輪104具有一帶螺紋的容座128和一系列葉片130；上部葉輪殼124形成一孔132；下部葉輪殼126具有一內(nèi)環(huán)壁134和一外環(huán)壁136。外環(huán)壁136向外張開而形成一張開部分138。下部葉輪殼126連接于上部葉輪殼124，在本實施例中，這兩個部件是通過螺紋連接于一起。軸延伸部分78的螺紋端98延伸通過上部葉輪殼124中的孔132，并與泵葉輪104的螺紋容座128相接合。因此，泵葉輪104懸掛于上部葉輪殼124與下部葉輪殼126之間，使泵葉輪104可自由轉(zhuǎn)動。軸延伸部分78直徑和孔132直徑的大小制成使它們之間產(chǎn)生一個徑向間距約為0.030英寸的環(huán)形間隙140。由于軸延伸部分78和孔132在制造過程中所允許的公差，間隙140的間距可以+/-0.015英寸波動?？捎幸馐归g隙140不密封，以允許流體可自由地從上部葉輪殼124內(nèi)側(cè)流到上部葉輪殼124外側(cè)。由于間隙140，軸延伸部分78與上部葉輪殼124之間沒有接觸。這兩個部件之間無接觸可防止產(chǎn)生摩擦熱，因此可減少在間隙140處進行冷卻的需要。間隙140其它的作用將在下面詳細說明。與泵安裝架122形成一體的一擋板142用于防止從間隙140濺起的任何液體進入抽氣葉輪組件68。
上部真空組34還容納有一機械關(guān)閉和人工控制組件，它總的由標號144表示。該機械關(guān)閉和人工控制組件144包括開關(guān)啟動組件60、一浮子桿146和一浮子148。開關(guān)啟動組件60位于蓋子48中，浮子148擱置于罩蓋盒106的底板110上，使浮子桿146延伸通過罩蓋44和電機殼46，從而在開關(guān)啟動組件60和浮子148之間提供連接。
參見圖6-9B，它們更具體地示出了開關(guān)啟動組件60。應(yīng)予理解的是，圖6(還有圖19B-25B)沒有示出開關(guān)啟動組件60真實的剖視圖，而是為幫助說明開關(guān)啟動組件各構(gòu)件而提供的開關(guān)啟動組件60的視圖。圖7的分解圖中表示開關(guān)啟動組件60的一些構(gòu)件的精確對齊。開關(guān)啟動組件60包括一開關(guān)安裝架150(圖6)、一開關(guān)152、一曲拐154、一連接件156(圖6)、一彈簧件158(圖6)和用戶配合致動件62(圖6)。在較佳實施例中，開關(guān)安裝架150、曲拐154和連接件156最好由ABS制成，用戶配合致動件62最好由尼龍6/6制成，彈簧件158最好由尼龍制成。開關(guān)安裝架150由兩部分構(gòu)成開關(guān)盒160和開關(guān)蓋162(圖7)。與開關(guān)盒160形成一體并從它上面向內(nèi)延伸的是一開關(guān)盒隔板164、一第一開關(guān)支承桿166和一曲拐隔板168，該曲拐隔板具有一曲拐擋塊170。從開關(guān)盒160上向外延伸的是一樞軸容座172和一連接凸緣174，該凸緣形成一螺栓孔176(圖6)。開關(guān)蓋162呈楔形，它具有一內(nèi)壁178和一傾斜的外壁180(圖7)。外壁180中切入有一槽182。槽182底部由一連接凸緣184形成，該凸緣還形成一螺栓孔186。與開關(guān)蓋內(nèi)壁178形成一體并從它上面向內(nèi)延伸的是一第二開關(guān)支承桿188和一曲拐樞軸190(圖6)。曲拐樞軸190的端部裝于開關(guān)盒160的樞軸容座172中。與開關(guān)蓋外壁180形成一體并從它上面向外延伸的是一連接扣件192。開關(guān)蓋162還形成一與槽182相通的孔194。開關(guān)蓋162通過一對螺釘193連接于開關(guān)盒160，從而形成開關(guān)安裝架150。開關(guān)安裝架150進而又通過一對延伸通過連接凸緣174、184并伸入電機殼46的螺栓196而固定于電機殼46(圖3)。
參見圖8，開關(guān)152是一個標準的電氣微動開關(guān)，它包括一樞軸孔198、一支承孔200、一瞬時致動件202、一內(nèi)部彈簧204和一對電氣接線端206a、206b。開關(guān)152屬于這樣的類型，即開關(guān)正常地是處于“關(guān)”位置，只有在瞬時致動件202被壓下時才處于“開”位置。一旦致動件202被釋放，內(nèi)部彈簧204便將致動件202向外推而使開關(guān)152回到正常的“關(guān)”位置。在較佳的實施例中，可使用由康涅狄格州Willingford的C&K/Unimax公司生產(chǎn)的#TMCJG6SP0040Y型Unimax產(chǎn)品。開關(guān)152牢固地裝于開關(guān)安裝盒150中，并由設(shè)置在支承孔200(圖6)中的第一和第二開關(guān)支承桿166、188以及設(shè)置在樞軸孔198中的曲拐樞軸190支承。
參見圖7和8，曲拐154大致呈U形，它具有一背壁208、一對側(cè)壁212a、212b和一跨于側(cè)壁212a、212b之間的鎖合聯(lián)板214，背壁208形成一用于接納浮子桿146(圖6)的桿接納延伸部分210(圖8)。兩個側(cè)壁212a、212b均形成一樞軸孔216a、216b，一個側(cè)壁212a上向外延伸有一凸起部218(圖7)。曲拐154設(shè)置在開關(guān)安裝架150中，側(cè)壁212a、212b對設(shè)置在開關(guān)152的相對側(cè)上，側(cè)壁212b由曲拐隔板168與開關(guān)盒160隔開，鎖合聯(lián)板214設(shè)置在開關(guān)152下面(圖6)。同樣，曲拐樞軸190延伸通過樞軸孔216a、216b，凸起部218延伸通過開關(guān)蓋162中的孔194(圖6)。如圖8中詳細示出的，鎖合聯(lián)板214具有一斜面部分220和一鎖合部分222，鎖合部分222與斜面部分220相交于臨界點CP。在較佳實施例中，斜面部分220與鎖合部分222之間的夾角約為158度，但其大小也可以不同于該值，這對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說是顯而易見的。斜面部分220與鎖合部分222之間的角是這樣的，即當曲拐154充分沿逆時針方向轉(zhuǎn)動后，如圖20A中所示，斜面部分220位于與開關(guān)152的底面齊平。
參見圖6-9B，連接件156形成一細長槽224和一凸起部槽226，從連接件156向外延伸的是一彈簧件容座228。連接扣件192設(shè)置在細長槽224中，并將連接件156連接于開關(guān)安裝架150。槽224的細長形狀允許連接件156相對于開關(guān)安裝架150上下滑動。而且，曲拐154的凸起部218也延伸通過凸起部槽(圖6)。
參見圖6、9A和9B，彈簧件158包括一致動桿230、一連接片232、一舌狀件234、一上彈簧236、一下彈簧238和一對側(cè)欄240(圖9)。連接片232將致動桿230、舌狀件234、上彈簧236、下彈簧238和側(cè)欄240連接于一起。上彈簧236和下彈簧238均從連接片236向外并相對于舌狀件234向后朝致動桿230的端部彎曲(圖6)。上、下彈簧236、238均設(shè)置在一形成于蓋子48中的槽242內(nèi)，致動桿230延伸通過該槽242。上彈簧236與槽242的頂緣244接合，從而產(chǎn)生第一載荷，同時，下彈簧238與槽242的底緣246接合，從而產(chǎn)生第二載荷。在較佳實施例中，第一載荷和第二載荷是相等平衡的，從而在用戶配合致動件未被操作時，使用戶配合致動件62在槽242中處于中心。另一方面，舌狀件234設(shè)置在彈簧件容座228中(圖6)。用戶配合致動件62具有一配合部分248，它連接于一中空桿連接件250。該中空桿連接件250向內(nèi)延伸通過蓋子槽242，并圍繞彈簧件158的致動桿230設(shè)置。用戶配合致動件62的配合部分248設(shè)置在蓋子48的外側(cè)，側(cè)欄240與蓋子48的內(nèi)側(cè)接合，從而在彈簧件158與蓋子48之間形成緊密的配合。
再參見圖3，浮子148是中空的，它可由諸如共聚物聚丙烯之類的任何合適的材料制成。浮子148形成一桿容座，浮子桿146可固定于其中。在較佳實施例中，浮子桿146沿一不受約束的、不封閉的直線型上下路線運動。但是，也可以想象到其它的實施例，其中浮子桿146是在一個封閉的通道或?qū)虿壑醒刂本€型的上下路線運動。
參見圖3，上部真空組件34還包有一出口部分256的第一半部254(圖16)。參見圖10和11，該出口部分256的第一半部254包括一殼體258、球閥58和一彎管260。殼體258形成泵出口56、一球座262和一彎管腔264。殼體258還包括一從殼體258向下約束的入口266和一圍繞殼體258外部設(shè)置的螺紋部分268。入口266形成一孔270，并具有一單向閥272，該單向閥可防止來自彎管260或泵出口56的空氣或液體通過入口266漏出。球閥58具有一旋鈕274，該旋鈕具有三個連接于球278的銷276a-c，該球具有一穿透的通道280，用于打開和關(guān)閉閥58。旋鈕274設(shè)置在殼體258外面，而球278位于殼體258的球座262內(nèi)。位于球278與殼體258之間的一對O型圈282、283可在球278與殼體258之間形成密封。彎管260形成一通道284和一適配器容座286。與彎管260形成一體并從它上面向外延伸出來的是一殼體罩288、一具有O型圈292的密封凸緣290和一對連接件294(圖11)。彎管260利用螺釘295固定于殼體258的彎管腔264中(圖11)，使得彎管260抵靠O型圈282，從而與球278形成密封，并使通道284與球278相通。而且，O型圈292在彎管269與殼體258之間形成密封，殼體罩288蓋住殼體258。出口部分256的第一半部254通過一對擰過連接件294并擰入電機殼46中的一對凸起部296的螺釘297而固定于電機殼46內(nèi)(圖3)。殼體258延伸通過電機殼46中的一孔298，適配器容座286延伸通過罩蓋44中的一孔300(圖3)。通過將一連接件304固定于殼體258的螺紋部分268，從而可將一軟管302連接于殼體258(圖16)。連接件304可以類似于園藝用軟管端部上的那種螺紋圈的類型。
旋鈕274的銷276a-c用于指示通道280在殼體258內(nèi)的角位置。如圖12A中所示，銷276a與泵出口56對齊，球278阻止流體從彎管260流到泵出口56或從出口流到彎管。在該位置，可防止流體流過球，因為通道280垂直于通道284，并且球278與殼體258形成密封。
當銷276b與泵出口56對齊時，如圖12B所示，通道280與通道284成45°角，因而僅允許部分流體從彎管260流到泵出口56。而且，從圖10中可以看到，當球278處于該位置時，單向閥272允許空氣通過入口266流入并進入彎管260。圖10中球278未剖開，以使供空氣通過入口266而流到彎管260的通路可以看得更清楚。圖10和11中的箭頭均表示空氣在通過入口266進入后的流動路線。在通過入口266進入后，空氣流過單向閥272，然后圍繞在球278外面、穿過通道280并進入通道284。在該位置，空氣可以通過球278旁，因為球278的相對端部已被去掉以形成通道280。同樣，在該位置，球278不會與殼體258形成完全的密封。
當銷276c與泵出口56對齊時，如圖12C所示，通道280與通道284對齊，因而允許全部流體從彎管流到泵出口56。
圖13示出了一泵適配器組件306，它包括一泵接頭308、一下入口管310、一壓差裝置312、一導(dǎo)管314和出口部分256的一第二半部316。泵接頭308最好由ABS制成，它具有一上入口管318和一圍繞該上入口管318底半部并與其形成一體的外環(huán)壁320。上入口管318和外環(huán)壁320均具有一O型圈322、324，它們分別設(shè)置于這兩部件上端中所形成的槽326、328中。在與O型圈322相對的一端，上入口管318插入下入口管310。從外環(huán)壁320向下延伸出來的是一對凸緣330、332。上凸緣330呈橢圓形，下凸緣332呈徑向，上凸緣330的最大直徑小于下凸緣332的直徑。外環(huán)壁320也連接于出口部分256第二半部316的一泵接頭334，并與其流體連通。
從圖14、15A、15B和15C中可清楚地看到，壓差裝置312具有一中空體336，該中空體由一底板338封閉而形成一容納球340的腔室。中空體336具有一孔342，球340可設(shè)置于其中(圖15C)。中空體336還具有向上延伸的接頭344、346(圖15A)，它們形成孔348、350(圖15A)，分別用于連接下入口管310和導(dǎo)管314。中空體336通過螺釘353連接有一頂板352。從圖14中可清楚地看到，頂板具有分別供入口管310和導(dǎo)管314通過的孔354、356。頂板352和底板338包住一過濾件358，確保通過孔342進入中空體336的任何液體也通過該過濾件358。
下面參見圖13，出口部分256的第二半部316包括泵接頭334、一柔性管360和一可轉(zhuǎn)動接頭362。泵接頭334一端連接于泵接頭308的外環(huán)壁320，如以上所描述的，另一端連接于柔性管360。泵接頭334具有一單向閥364和一導(dǎo)管接頭366。單向閥364允許流體從泵接頭308流入泵接頭334，但單向閥364不允許流體從泵接頭334流入泵接頭308。導(dǎo)管314一端連接泵接頭334的導(dǎo)管接頭366。導(dǎo)管接頭366設(shè)置在單向閥364的出口側(cè)，使通過柔性管360向下流的任何流體能流入導(dǎo)管314而不為單向閥364阻斷。導(dǎo)管314另一端嵌入中空體336中的接頭346。在導(dǎo)管兩端之間，一夾子368將導(dǎo)管314夾靠于下入口管310。
真空吸塵器30可以以兩種模式工作干性和濕性抽吸模式。圖3表示真空吸塵器30處于干性模式配置。球閥58處于關(guān)閉位置，以保持箱體32內(nèi)的壓差，布過濾件118處于圍繞罩蓋盒106的適當位置，以防止垃圾進入孔114。為將真空吸塵器30轉(zhuǎn)換為濕模式工作，可移去布過濾件118，并安裝泵適配組件306(圖16)。為安裝泵適配組件306和形成總的由標號372表示的一泵，用戶可先將泵接頭308通過罩蓋盒底板110中的孔112、114插入上部泵組件120的下部葉輪殼126。上部泵組件120的張開部分138便于將不你適配器組件306插入下部葉輪殼126。在插入過程中，上入口管318在下部葉輪殼126的內(nèi)環(huán)壁134內(nèi)滑動，O型圈322與內(nèi)環(huán)壁134形成密封。同樣，泵接頭308的外環(huán)壁320在下部葉輪殼126的外環(huán)壁136內(nèi)滑動，O型圈324與外環(huán)壁136形成密封。最后，徑向凸緣332設(shè)置于孔114中。
為將泵適配器組件306固定于罩蓋盒106，用戶可將泵適配器組件306扭轉(zhuǎn)90度，造成泵接頭308也扭轉(zhuǎn)而使橢圓凸緣330與罩蓋盒106的底板110相接觸。為完成泵適配器組件306與上部真空組件34的連接，用戶可操縱可轉(zhuǎn)動接頭362而將其插入適配器容座286。所完成的372具有一起動腔374和一排出槽376。起動腔374由上入口管318、O型圈322、內(nèi)環(huán)壁134和泵葉輪104組合而形成。排出槽376由下部葉輪殼126的外環(huán)壁136、O型圈324和泵接頭308的外環(huán)壁320組合而形成。泵372各部分的尺寸取決于泵372所需的流率。另外，電機93的功率也可影響許多構(gòu)件的尺寸和設(shè)計，包括泵葉輪104在內(nèi)。
如果用戶需要過濾掉吸入真空吸塵器30的物質(zhì)中的較大顆粒物質(zhì)，則可將一收集網(wǎng)袋370裝入箱體32中(圖16)。參見圖17、圖18A和18B，該收集網(wǎng)袋370包括一過濾部分378、一封閉活蓋380和一入口套環(huán)382。過濾部分378包括一前部384和一后部386。前、后部384、386的三條邊永久性地連接于一起。封閉活蓋380是過濾部分378后部386的一細長部分，它設(shè)置在前部384第四邊389的對面，從而形成一開口391。過濾部分378網(wǎng)眼孔的尺寸最好約為0.5毫米×1毫米。過濾部分378由尼龍或其它堅固而不溶于水的材料制成。過濾部分378大致呈矩形，其尺寸制成在安裝后使過濾部分378底部恰觸及箱體32的底部。入口套環(huán)382包括第一和第二部分393a、393b(圖18A和18B)。入口套環(huán)382的第一部分393a是一剛性的強化件，可以由硬質(zhì)塑料制成，它形成一孔397，并位于封閉活蓋380外表面395的中央(圖18B)。入口套環(huán)382的第二部分393b連接于過濾部分378前部384的頂部中央，它形成一孔399(圖18A)。入口套環(huán)382的第二部分393b具有一可由橡膠材料制成的粘性軟襯套392和一也可由硬質(zhì)塑料制成的剛性強化部分392，襯套392夾于強化部分394與過濾部分378的前部384之間。為安裝收集網(wǎng)袋370，用戶可先將封閉活蓋380疊蓋于孔391和前部384的第四條邊389上。然后，用戶可將收集網(wǎng)袋370置于箱體32中，并將收集網(wǎng)袋370鋪繞于箱體32的內(nèi)周面上(圖16)。而后，用戶可使入口套環(huán)382的孔397、399與箱體32的入口40對齊，并將入口套環(huán)382滑到入口40上。隨著入口套環(huán)382被推壓到入口40上，軟襯套392將向外張開。一旦入口套環(huán)382安裝到位，襯套392的尺寸小到、材料粘性大到足以牢固地夾持入口40。最后，為完成真空吸塵器30用于濕性工作模式的準備工作，用戶可將組合的真空組件34/泵適配器組件306插入箱體32，然后如上述那樣用閂52將罩蓋44固定于箱體32(圖16)。
為使真空吸塵器30以濕性工作模式工作(開關(guān)啟動組件60的操作與干性工作模式的相同)，用戶可先將開關(guān)152轉(zhuǎn)換到“開”位置而打開電機93。開關(guān)啟動組件60起初是在“關(guān)”位置，如圖19A和19B所示。在“關(guān)”位置，曲拐154的鎖合聯(lián)板214不與瞬時致動件202接合，用戶配合致動件62在上、下彈簧236、238的等力平衡下處于槽242的中央。如圖20A和20B所示，為打開電機93，用戶可在用戶平衡致動件62的平衡部分248上朝上壓。朝上的力傳遞到彈簧件158并傳遞到連接件156。作用于彈簧件158上的朝上力將上彈簧236壓靠于槽242的頂緣244，從而產(chǎn)生一個載荷。作用于連接件156上的朝上力使凸起部槽226向上移動。隨著凸起部槽226向上移動，凸起部槽226與曲拐154的凸起部218相接合。凸起部槽226持續(xù)地上移使凸起部218向上移動，并造成曲拐154沿逆時針方向(如圖20A和B中所看到的)繞曲拐樞軸190(圖6)轉(zhuǎn)動。開關(guān)蓋162中的孔194的頂部可防止用戶將凸起部218向上拉得太遠，通過防止曲拐154在開關(guān)152上被向上壓得太遠而防止對開關(guān)152可能的損傷。曲拐154的逆時針轉(zhuǎn)動使斜面部分220移動成與瞬時致動件202相接合，從而將瞬時致動件202壓入開關(guān)152。曲拐154持續(xù)的逆時針轉(zhuǎn)動使斜面部分220沿瞬時致動件側(cè)向滑動。最終，瞬時致動件202通過臨界點CP，并與鎖合聯(lián)板214的鎖合部分222相接觸。此時，瞬時致動件202不再阻礙曲拐154的逆時針轉(zhuǎn)動；反而，通過在鎖合聯(lián)板214上向下推壓，瞬時致動件202將曲拐154鎖靠于開關(guān)152，使瞬時致動件202保持被壓下(圖20A和20B)。被壓下的瞬時致動件202使開關(guān)152轉(zhuǎn)換到“開”位置，進而為電機93提供動力。一旦用戶松開用戶配合致動件62，產(chǎn)生于上彈簧236上的載荷松掉，彈簧件158重新使用戶配合致動件62處于槽242的中央(圖21A和21B)。
通電的電機93通過電機軸76/軸延伸部分78的組合(圖16)同時使抽氣葉輪74和泵葉輪104轉(zhuǎn)動。轉(zhuǎn)動的抽氣葉輪74降低箱體32中的壓力，產(chǎn)生真空。該真空通過入口40將空氣、液體和/或其它物質(zhì)吸入箱體32。隨著物質(zhì)通過入口40被吸入箱體32，收集網(wǎng)袋370過濾掉特別大的顆粒物質(zhì)，從而減小泵372阻塞的可能性。即使泵372未被使用，收集網(wǎng)袋370仍可用來輕易地將箱體32內(nèi)液體中的大顆粒物質(zhì)濾出，因而當將箱體32內(nèi)液體倒入或排入排水管時，大顆粒物質(zhì)不會阻塞排水管。被吸入箱體32的空氣經(jīng)過泡沫過濾件116、罩蓋盒106而進入電機殼46，最后被排出排氣槽54(圖1)。
泵372在大多數(shù)情況下是一種自起動泵。參見圖15C和16，當球340位于孔342中時，由于大氣壓下的空氣被截留于關(guān)閉的球閥58(圖12A)與收集于壓差裝置312中空體336中的液體之間，因而在通道284、柔性管360和導(dǎo)管314中形成一高壓系統(tǒng)。同時，由于上部葉輪殼124中的間隙140使入口管310、318與抽氣葉輪74所產(chǎn)生的低壓區(qū)相通，因而在入口管310、318中形成一低壓系統(tǒng)。截留于入口管310、318中的低壓空氣不會產(chǎn)生足以將中空體336中所收集的液體通過入口管310、318向上拉而起動泵372的壓力頭。單向閥364起到使入口管310、318中所形成的低壓系統(tǒng)與通道284、柔性管360導(dǎo)管314中的高壓系統(tǒng)相分離的作用。高壓系統(tǒng)和低壓系統(tǒng)一起作用，通過高壓(基本上是大氣壓)空氣將中空體336中的液體向上推過入口管310、318而進入起動腔374，使低壓空氣移動并起動泵372，從而在中空體336中的液體上形成一壓力差。
而后，被起動的泵372會將所收集的液體泵壓出箱體32。收集在箱體32中的液體將從箱體32通過過濾件358而流入中空體336、流過入口管310、318、進入起動腔374，直到泵葉輪104。該液體中有一些會通過間隙140濺出，但大部分液體會向下流入排出槽376、經(jīng)過單向閥364并進入出口部分256。O型圈324將防止泵接頭308的外環(huán)壁320與下部葉輪殼126的外環(huán)壁136的界面間的任何液體泄漏。一旦處于出口部分256中，液體將流過泵接頭334、柔性管360、可轉(zhuǎn)動接頭362、通道284、通道280，并通過軟管302(如果連接了的話)流出泵出口56而到達一排水源(未圖示出)。一旦被起動，用戶可轉(zhuǎn)動旋鈕274，使銷276c與泵出口56對齊，這樣就使通道280與通道284對齊，從而允許液體以最大的流率排出(圖12C)。本發(fā)明的該自起動作用是該設(shè)計的一個獨特的方面。
倘若由于某些原因而使得泵372無法自起動(例如單向閥364沒有嚴格密封)，則用戶可以通過將旋鈕274轉(zhuǎn)動到其45°而使銷276b與泵出口56對齊(圖12B)，從而起動泵372。相對來說壓力較高的外部空氣在大氣壓下將進入入口266(圖10和11)，并充滿通道284、柔性管360和導(dǎo)管314，從而形成一個象上述那樣的高壓系統(tǒng)。該高壓系統(tǒng)將在中空體336中的液體上產(chǎn)生一個壓力差，并以與上述相同的方式起動泵372。
本發(fā)明另一個獨特的設(shè)計特點在于，泵372一旦起動，它就不容易因O型圈322的質(zhì)量變差而失去其起動狀態(tài)。當泵372朝外泵壓液體時，在上入口管318與下部葉輪殼126的內(nèi)環(huán)壁134之間構(gòu)成密封的O型圈322的兩側(cè)均被液體圍繞，因為起動腔374和排出槽376均充滿了液體。同樣，即使O型圈322質(zhì)量開始變差，空氣也無法進入起動腔374而使泵372失去其起動狀態(tài)。但是，泵372在這種狀態(tài)下的工作效率較低。
參見圖16和23-25，如果在真空抽吸的同時，箱體32中的液體高度變得太高，則機械關(guān)閉和人工控制組件144將自動關(guān)閉電機93。當箱體32中的液體達到浮子148的高度時，液體將浮子148向上推。同時，浮子148將浮子桿146向上推到曲拐154的桿接納延伸部分210中。最終，上升的液體達到一個足以產(chǎn)生一向上力而使浮子桿146順時針推動曲拐154的高度，使曲拐154與開關(guān)152脫離。一旦曲拐154與開關(guān)152脫離，瞬時致動件202會因內(nèi)部彈簧204的力而向外彈，從而將開關(guān)152轉(zhuǎn)換到“關(guān)”位置(圖24A和24B)，這就是電機93停止，因而停止抽氣葉輪74和泵葉輪104的轉(zhuǎn)動。浮子148應(yīng)被設(shè)置在一個足夠低的高度，以使電機93在液體達到開始進入抽氣葉輪74的高度之前就可被關(guān)掉。一旦電機93被關(guān)掉，用戶有兩個選擇既可取掉上部真空組件34而用手來倒空箱體32，也可通過機械地人工控制浮子關(guān)閉器而繞過浮子關(guān)閉器。
為用手來倒空箱體32，用戶可松開閂52并提起上部真空組件34。在提起上部真空組件34時，電機93不會不利地開動。本發(fā)明具有許多與其相結(jié)合的設(shè)計特點，以使曲拐154不會重新與瞬時致動件202接合，因為這樣會在將上部真空組件34提起離開箱體32時造成電機93打開。第一，曲拐154有意不與浮子桿146相連。如果曲拐154與浮子桿146形成一體，在提起上部真空組件34時，浮子桿146會使曲拐154逆時針方向轉(zhuǎn)動，并可能與瞬時致動件202重新接合。第二，開關(guān)152內(nèi)部彈簧204的向外力足以防止曲拐在上部真空組件34被提起時不利地壓下瞬時致動件202。一旦上部真空組件34被移去，用戶可提起箱體32，取出收集網(wǎng)袋370，并將箱體32中的物質(zhì)倒入排水源。
除了傾倒箱體32中的物質(zhì)，用戶也可以通過在用戶配合致動件62向上推來繞過浮子關(guān)閉器(圖25A和25B)。如以上所討論的，用戶配合致動件62的上移使凸起部218向上移動，這使曲拐154沿逆時針方向轉(zhuǎn)動。曲拐154轉(zhuǎn)動而與瞬時致動件202再次接觸并將其壓下。一旦瞬時致動件202被壓下，電機93又回到打開狀態(tài)，用戶可繼續(xù)將液體泵壓出箱體32。然而，在這種情況下，用戶必須保持用戶配合致動件向上，直到足夠量的液體被泵壓出箱體32而使液體高度在電機關(guān)閉器的高度以下；否則，液體將繼續(xù)將浮子148向上推，這會使曲拐154再次沿順時針方向轉(zhuǎn)動而關(guān)閉電機93。一旦用戶泵出了足夠量的液體而使箱體32中的液位在電機關(guān)閉器高度以下，當用戶松開用戶配合致動件62時，電機93將保持打開狀態(tài)，用戶可以恢復(fù)真空吸塵器30的正常工作。
當用戶完成了真空吸塵器30的抽吸或泵壓操作時，可通過在用戶配合致動件62上向下推壓來關(guān)閉真空吸塵器30(圖22A和22B)。向下的力傳遞到彈簧件158并傳遞到連接件156。作用于彈簧件158上的向下力將下彈簧238壓靠于槽242的底緣246，從而產(chǎn)生一個載荷。作用于連接件156上的向下力使凸起部槽226向下移動。隨著凸起部槽226向下移，凸起部槽226與曲拐154的凸起部218相接合。凸起部槽226的持續(xù)下移使凸起部218向下移動，并使曲拐154沿順時針方向繞曲拐樞軸190轉(zhuǎn)動(圖6)。開關(guān)蓋162中的孔194的底部和曲拐擋塊170防止曲拐154向后移動得太遠。曲拐154的順時針轉(zhuǎn)動使鎖合聯(lián)板214脫離瞬時致動件202。同樣，開關(guān)152的內(nèi)部彈簧204將瞬時致動件向外推，從而將開關(guān)152轉(zhuǎn)換到“關(guān)”位置，進而關(guān)閉電機93。一旦用戶松開用戶配合致動件62，產(chǎn)生于下彈簧238上的載荷被撤去，彈簧件158重新使用戶配合致動件62處于槽242的中央(圖19A和19B)。
本發(fā)明的真空吸塵器具有顯著優(yōu)于現(xiàn)有的真空吸塵器之處。通過提供一個泵來將液體抽出箱體，可以將液體很容易地倒入各種高度的排水管。用驅(qū)動抽氣葉輪的同一臺電機來驅(qū)動泵葉輪，這與需要單獨電機用于泵壓的設(shè)計相比，顯著降低了真空吸塵器的成本。通過將泵在箱體中直接設(shè)置于抽氣葉輪下面，泵葉輪可以簡單而有效地由連接于抽氣葉輪的同一根轉(zhuǎn)軸來驅(qū)動。泵適配器組件的可拆性，使得在將真空吸塵器用于干性物質(zhì)時有很高的效率。
本發(fā)明的機械關(guān)閉和人工控制組件也提供了顯著的優(yōu)點。當真空吸塵器箱體中的液位過高時，該機械關(guān)閉和人工控制組件可自動關(guān)閉電機。而且，該組件允許用戶繞過真空吸塵器機械關(guān)閉器而繼續(xù)將液體泵壓出箱體，而無需用戶提起或傾斜箱體來進行傾倒。還有，本發(fā)明的起動組件提供了一種簡單、便于使用、高成本效率的起動系統(tǒng)。
以上的詳細描述僅僅是為了便于理解而提供的，從中無需理解不必要的限制，因為其變化對于本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員來說是顯而易見的。
權(quán)利要求
1．一種抽吸液體或碎屑用的干/濕真空吸塵器，它包括一物質(zhì)收集箱體；一在箱體內(nèi)產(chǎn)生低壓以將物質(zhì)吸入箱體用的抽氣葉輪；一驅(qū)動抽氣葉輪的電機；一開關(guān)，它具有為電機提供動力的第一位置和中斷電機動力供給的第二位置；一機械地連接于開關(guān)、可將開關(guān)移動至第一位置或第二位置的開關(guān)啟動組件；以及一機械地連接于開關(guān)、可將開關(guān)從第一位置移動至第二位置的浮子。
2．如權(quán)利要求1所述的干/濕真空吸塵器，其特征在于，還包括一與所述開關(guān)接合而使所述開關(guān)移動至第一或第二位置的曲拐。
3．如權(quán)利要求2所述的干/濕真空吸塵器，其特征在于，還包括一設(shè)置在曲拐與浮子之間的浮子傳動桿。
4．如權(quán)利要求2所述的干/濕真空吸塵器，其特征在于，曲拐具有一鎖合聯(lián)板，該聯(lián)板具有一斜面部分和一相對于該斜面部分傾斜的鎖合部分。
5．如權(quán)利要求4所述的干/濕真空吸塵器，其特征在于，開關(guān)具有一可與鎖合聯(lián)板結(jié)合并由鎖合部分鎖住的致動件。
6．如權(quán)利要求1所述的干/濕真空吸塵器，其特征在于，開關(guān)啟動組件具有一上彈簧、一下彈簧、一跨接于上部和下彈簧之間的連接片以及一連接于連接片的致動桿，其中上部和下彈簧使該致動桿在一啟動器槽中位于中心。
全文摘要
一種真空吸塵器,它具有一電機,該電機驅(qū)動一抽吸用的抽氣葉輪(74)和一從箱體底部通過一入口管抽吸液體物質(zhì)并將其排出箱體(32)用的泵(104)。該真空吸塵器還具有一機械關(guān)閉和人工控制組件(144),它在箱體中液位太高時自動關(guān)閉電機。但是,用戶可機械地人工控制該自動關(guān)閉器,以繼續(xù)將液體泵壓出箱體(32)。箱體中設(shè)置有一起動裝置,它與泵流體相通,一個閥可選擇性地啟動,以在起動裝置中的液體上建立壓力差,從而起動泵。
文檔編號A61L2/14GK1233163SQ97198630
公開日1999年10月27日 申請日期1997年10月6日 優(yōu)先權(quán)日1996年10月8日
發(fā)明者R·L·克里夫林, C·A·西霍爾茨 申請人:肖普真空有限公司