專利名稱：用于清潔設備的旋風分離裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種用于清潔設備的"m分離裝置。特別地，但非4剩W也，本發(fā)明
涉及一種用于真空吸塵器的^K分離裝置。
背景技術：
采用旋風分離裝置的真空吸塵器是廣為人知的。這樣的真空吸塵器的例子在
EP0042723、 EP1370173和EP1268076中示出。通常，帶走污物和塵土的氣流通過 切向入口進入第一旋風分離器，切向入口使氣流沿著在第一4m分離器中的螺線形 或螺旋形^4圣行進以使得污物和塵土被從氣流中分離。相對干凈的空氣從腔室中離 開同時分離的污物和塵土被收集在第一收集器中。在一些應用中，并且如EP0042723
中描述的，氣流于是通過第^^m分離器，該第^ m分離器能夠比第一^K分離
器分離更細小的污物和塵土。然后干凈的空氣離開^K分離裝置，并且被分離的細 d 、污物和塵土被收集在第二收集器中。
在im真空吸塵器中沒有袋子對處理由吸塵器收集的污物和塵土制造了困難。
當例如在EP0042723中描述的真空吸塵器的收集器裝滿時，使用者通常地從機器的 主體上移去旋風分離裝置并且向下傾倒收集器。對使用者來說，必須經常手動地除 去污物是不方4更的。
在EP1023864中公開了改進的設置，其中描述了一種真空吸塵器，該真空吸塵 器具有為了清空負&人吸塵器的主體上移去的分離設備。分離設備的下蓋通過鉸接的 方式連接到分離設備的其它部分，并且蓋能通過按壓#^文鈕而被釋放。同時需要的 是提供一種能以這種方式清空的分離設備，然而使下蓋可靠地密封分離設備的其它 部分是困難的。
在EP1370172中描述了一種 文進的密封件。所描述的真空吸塵器具有第一和第
^^AK分離器，每個^m分離器具有單獨的收集器。收集器是環(huán)狀的并且第一收集
器環(huán)繞第二收集器。懸垂的密封環(huán)附連在分離兩個收集器的環(huán)狀壁的下端。鉸接閉 ^卩件連接到第一收集器的底部并且能被釋放以清空兩個收集器。當閉^卩件移動 到關閉位置時，將閉合部件的一部分密封部分擦干凈，確保密封表面沒有污物和塵土，并且允許通過與關閉位置的閉^^件相接合而使密封部件能被輕微拉伸。這有 助于維持密封功能。
可替代的密封件用在Dyson 以商品名DC 12 售出的各種真空吸塵器中。這
些真空吸塵器同樣具有兩個力m分離器，每個^K分離器具有單獨的收集器。在這
個裝置中，鉸接閉合部件帶有小環(huán)狀密封部件，該部件密封分隔兩個收集器的壁。 但是，與上述兩個裝置相關聯(lián)的問^A該密封tt^il]變得不再有效；例如， 密封部分變舊或者易碎并且可能不能正確地密封。同樣，關于使用可移動閉合部件 的裝置，存在著在清空收集器^使用者不能把閉^卩件返回到正確的關閉位置的 風險。上面的情況可能導致收集器之間的無效密封以及期間產生的泄漏。這是不希 望的，因為被分離的污物和塵土會在收集器之間運動并重新帶入到氣流中，斷&走 風分離裝置操作的效率。收集器之間的泄漏還能導致不期望的壓力下降，再次降低 4^l分離裝置才^f乍的效率。
最近， 一些真空吸塵器包括的^m分離裝置具有兩個以上的旋風分離器或分離
級。包括三個》m分離器的》m分離裝置在WO2006/125944中公開，其中需要三 個收集器，每個收集器對應于一個^K分離器。明顯地，所提供的收集器的數(shù)目越 大，如果收集器不能被準確地密封則在它們之間發(fā)生泄漏的風險也越高。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是改進閉合部件與旋風分離裝置的其他部分的密封。本發(fā)明的另 一目的是提供能夠有效密封兩個以上收集器的密封件。
根據(jù)本發(fā)明，提供了一種用于清潔設備的^X分離裝置，^K分離裝置包括多 個串聯(lián)設置的用于從載有污物和塵土的氣流中分離顆粒的》m分離器、用于收集被 分離的污物和塵土的至少三個收集器和能夠在關閉位置與打開位置之間移動的閉 合部件，在關閉位置閉合部件關閉每個收集的端部，在打開位置被分離的污物和塵 土能從收集器中清空，收集器的端部被隔離壁^Hf,其中，密封件被設置成當閉合 部件位于關閉位置時在閉^卩件與隔離壁之間密封。
通過提供在隔離壁與閉^卩件之間密封的"fii密封件，即使閉合部件未對準或 不正確地安裝，密封件也能有效地密封。這是因為當與在每個分隔壁與閉合部件之 間的單獨密封件的布置相比較時，密封件具有更大的能夠產生密封的面積。此外， 僅需要單個密封件，這降低了制造偏差和成本。
優(yōu)選地，密封件是環(huán)形。通過提供環(huán)形密封件，密封件能用最少的itf'附料在
4至少三個收集器之間密封。這降低了制it^本。
替換地，密封件為片狀形式。通過提供片狀形式的密封件，密封件能簡單且可 靠地安彭'j》m分離裝置，減少制itA本。


JiUM夸參考附圖對本發(fā)明的實施例進行描述，其中
圖1是包括根據(jù)本發(fā)明的^X分離裝置的圓筒式真空吸塵器的側視圖2是圖1中的圓筒式真空吸塵器的俯-見圖3是沿圖2中的線A-A得到的側截面圖，示出了從圖1中的圓筒式真空吸塵
器上移去的力m分離裝置；
圖4是圖3中的sm分離裝置的密封件的透一見圖； 圖5是圖4中的密封件的側截面圖； 圖6是圖5中的"~^分的放大圖7是形成圖3中的^K分離裝置的一卩分的閉^P件的側截面圖；和 圖8是圖3中的Sm分離裝置的側截面圖，其中閉^P件處于打開狀態(tài)。
具體實施例方式
圖1和2中示出了包括根據(jù)本發(fā)明的^K分離裝置的圓筒式真空吸塵器10。真 空吸塵器IO具有主體12，該主體容納電初4口風扇單元(未示出)并且附連上一對 輪子14。輪子14允許真空吸塵器10的主體12在地^反表面上受#^人。臟空氣入口 16在主體12上形成。軟管和桿組件(未示出)能連接到臟空Vv口 16，為了使得
^^者能夠清潔地4^4面。
根據(jù)本發(fā)明的力m分離裝置100可拆卸地附在主體12上。^K分離裝置100 的內部與臟空Vv口 16相通，^污物的氣力tititt空Vv口 16ii/v^K分離裝 置100。 SAX分離裝置100能從主體12移走以用于清空目的。
在圖3中更詳細地示出了力m分離裝置100,其中為了清^^L示出的^K分 離裝置100從真空吸塵器10的其他部分移走。翁風分離裝置100包括大體上圓柱 形的外壁102。外壁102限定了第一萬:tK分離器104和第一收集器106。污物和塵 土都被第一^X分離器104分離并且收集在這個區(qū)域中的第一收集器106中。入口 108形成在外壁102中。入口 108在臟空氣入口 16與第一^X分離器104的內部之 間形成^Lif^4圣?？誚v口 108相對于第一^m分離器104成切線地布置以使得進來的空氣被迫沿著圍繞外壁102的內部的螺旋形^4圣行進。
外罩110位于第一4^l分離器104的外壁102的內部。外罩110包括具有多個 通孔114的圓柱形壁112。外罩110包圍第一》m分離器104的出口 116。出口 116 在第一^K分離器104與第^5m分離器118之間提供^it^4圣。凸緣120設置在 外罩110的底部。凸緣120有助于itt被分離的污物和塵土重新回到第一4^l分離 器104的氣流中。
第^:^m分離器118包括單個4tX器(cyclone) 122。單個》m器122具有空 氣入口 124和空氣出口 126,兩者老[M立于單個旋風器122的第一端。錐形開口 128 設置在單個旋風器122的第二端。第二收集器130也位于單個》m器122的第二端 并與錐形開口128連通。第二收集器130由圓柱形壁132P艮定，壁132從單個^K 器122的夕卜表面垂下去并且位于外罩110的內部。單個^X器122的空氣出口 126 與管134相通。管134在第^^m分離器118與第三im分離器136之間提供了流 通絲。
第三^m分離器136包括并行設置的多個高效旋風器138。在這個實施例中， 設有十四個高效4tX器138。每個高效旋風器138具有成切線布置的空氣入口 140 和空氣出口 142。每個空氣入口 140和空氣出口 142位于相應的高效旋風器138的 第一端。錐形開口 (未示出)位于每個高效^X器138的第4。
第三收集器144位于高效^KJI 138的第二端并且與高效^J禮器138的錐形開 口相通。第三收集器144由圓柱形壁132和圓柱形壁146限定，圓柱形壁146位于 外罩110與圓柱形壁132之間。圓柱形壁146/"卜罩110的上部垂下，并且在圓柱 形壁146向下大約一半長度的點上M到外罩。因此，第三收集器144是位于第一 收集器106與第二收集器130之間的環(huán)形室。
第一收集器106、第二收集器130和第三收集器144同心排列。第二收集器130 和第三收集器144布置在第一收集器106里面。第二收集器130也布置在第三收集 器144里面。收集器106、 130、 144的末端被分隔壁132、 146分開。第一收集器 106和第三收集器144的末端被圓柱形壁146分開，并且第二收集器130和第三收 集器144的末端^皮圓柱形壁132分開。
高效^X器138的空氣出口 142與出口 148相通。出口 148提供乂A^X分離裝 置100 it/v真空吸塵器10的其它部分的氣流通路。位于出口 148下游的是電機前 過濾器(未示出)、電才財口K^i單元以及電機后過濾器(未示出)。
閉合部件150關閉凝風分離裝置100的下端。閉^P件150通過鉸鏈152可樞
6轉地安^外壁102的下端。閉^卩件150通過鎖扣154保持在關閉位置(如圖3 所示)。閉合部件150包括底部155和延伸到第二收集器130中的內部環(huán)形壁156。 內部環(huán)形壁156有助于降jl^皮第^^K分離器118的單個im器122分離的污物和 塵土再次被帶入到單個旋風器122的氣流中的風險。
閉合部件150還包括另外的四個環(huán)形壁158，該環(huán)形壁158與內部環(huán)形壁156 同心并且布置在內部環(huán)形壁156徑向外面。相鄰的環(huán)形壁158界定三個同心的環(huán)形 通道160、 162、 164。三個環(huán)形通道160、 162、 164包4封皮兩個相對窄的通道160、 164 乂人側面包圍的相對寬的通道162。
環(huán)形密封件166附著到閉合部件150上。環(huán)形密封件166更詳細地示出在圖4 到6中。在這些圖中，示出的環(huán)形密封件166/A^X分離裝置100的其它部分上被 移走。環(huán)形密封件166具有凸起的Ji4面168和兩個從Ji4面垂下的側壁170。環(huán) 形密封件166由諸如橡膠的柔性材料制成。
凸起的Ji4面168朝著其最上部具有增加的厚度。側壁170在其內表面172和 外表面174上都具有鋸齒輪廓。這更清楚地示于圖6中。在內表面172上，鋸齒輪 廓包括兩個齒，其在側壁170的內表面172附近限定了兩個環(huán)繞凹槽。在外表面174 上的鋸齒4侖廓包括四個更小的齒，其在外表面174附近限定了四個環(huán)繞凹槽。
圖7示出了閉合部件150的剖面圖，其中環(huán)形密封件166附著在其上。環(huán)形密 封件166的每個側壁170分別位于閉合部件150的相對窄的環(huán)形通道160、 164中。 通過環(huán)形密封件166的側壁170的內表面172和外表面174上的齒與閉合部件150 的環(huán)形壁158相S己合，環(huán)形密封件166^#在合適的位置。結果，環(huán)形密封件166 的Ji^面168蓋住閉合部件150的相對寬的環(huán)形通道162以確定空腔175。
多個通孔176 (盡管在圖7中僅示出了一個)形成在閉合部件150的底部155 上，以在空腔175與外界大氣之間提供^it路經。因此，空腔175#[呆持在大^
下，而與^K分離裝置100的內部壓力無關。但是，由于》m分離裝置ioo中的氣
流的a, ^m分離裝置100中的壓力#^氐于大^，導ftiiPM過環(huán)形密封件166 的4面168。由于環(huán)形密封件166的柔性性質，環(huán)形密封件166取決于越過其凸 起的Ji^面168所建立的壓差大小而改變形狀。換句話說，環(huán)形密封件166是可膨
脹的密封件，這是因為當相對于^m分離裝置ioo在空腔中具有正壓力時，環(huán)形密
封件166能擴^iU彭脹。但是，當閉^"^件150關閉(如圖3所示)時，環(huán)形密封 件166的上表面168將被圓柱形壁132、 146的端部壓縮，建立閉合部件150與三 個收集器106、 130、 144之間的密封，即^姚過環(huán)形密封件166的Ji4面168沒有
7壓降也是如此。
4頓時，電才M口i^i單元牽引通過軟管和桿的含有污物的氣^ii/^空Vv口 16，通itA口 108并i^A》m分離裝置100。由于入口 108的切線布置，氣iU皮迫 使沿環(huán)繞外壁102內部的螺旋形通道行進。因此，大的污物和塵土顆粒被第一^K 分離器104的^i走運動所分離。這些顆粒收集在第一收集器106中。
部分清潔的氣流然后流回第一4^X分離器104的內部，并通it^卜罩110中的通 孔114離開第一》m分離器104。 一旦氣流流必卜罩110，氣^ii7v出口 116并/W卩 里進入第二^X分離器118的單個旋風器122的入口 124。單個i線器122具有小 于第一-m分離器104的外壁102的直徑并且成錐形。因此，單個旋風器122能比 第一^X分離器104從部分清潔的氣流中分離更小的污物和塵土顆粒。被分離的污 物和塵土通過錐形開口 128排出單個旋風器122，并收集在第二收集器130中。干 凈空氣于是流回到單個iAX器122的中心，通過空氣出口 126離開單個旋風器122 并,u7vf 134。
從管134，氣流然后在第三^X分離器136的高效^K器138的切線空Vv口 140之間被甜。每個高效im器138的直徑既小于第一^X分離器104的直徑又 小于第ji^X分離器118的單個;Jm器122的直徑。因此，高效4^l器138能比第 一^AK分離器104或第二4tX分離器118從氣流中分離更細小的污物和塵土顆粒。 被分離的污物和塵土通過錐形開口離開高效4tX器138并ii7v第四收集器144,并 在第四收集器144中被收集。
于是干凈空氣流回高效旋風器138，通過空氣出口 142離開高效旋風器138并 ii7v出口148。 F能，干凈空^/人真空吸塵器10通過位于真空吸塵器10的夕卜表 面上的氣孔(未示出)被排出之前，從出口 148依次穿過電機前過濾器、電機與風 扇單元和電機后過濾器。
當真空吸塵器10在JM并iU^l分離裝置100在工作時，^K分離裝置100 中氣流的il/l大于圍繞真空吸塵器10的外界大氣的ii^。因此，sm分離裝置ioo 中的氣壓低于大氣壓。從而，將會有壓降(或壓差)越過環(huán)形密封件166的凸^Ji 表面168。環(huán)形密封件166下方的空腔175中的壓力相對于^W分離裝置100中的 壓力為正。這#(吏環(huán)形密封件166擴張或膨脹。由于環(huán)形密封件166與傳統(tǒng)的裝置 相比具有更大的尺寸，環(huán)形密封件166于是能向上推動抵靠兩個圓柱形壁132、 146 的端部。因此，單個的環(huán)形密封件166能在三個單獨的收集器106、 130、 144之間 有效地密封。當清潔才喿作完成時，44K分離裝置100的收集器106、 130、 144可能充滿污物 和塵土，并需要清空。為此，使用者關閉真空吸塵器10。當真空吸塵器10關閉時， 旋風分離裝置100中的氣壓將回到大氣壓。因此，沒有壓降越過環(huán)形密封件166的 上表面168，因此環(huán)形密封件166將縮小或緊縮。
^^I者通過按壓釋放4^丑(未示出)4e^K分離裝置100從主體12 #^丈，把
旋風分離裝置ioo從真空吸塵器io的其它部分移走，并把該^m分離裝置放在合
適的諸如垃圾箱的容器中。然后，^^者按壓另-"#^丈4^1丑(未示出)以禮Vf鎖扣 154。
如圖8所示，這個動作釋放閉合部件150，把閉^^件150推離壁102并允許 閉合部件150繞鉸鏈152向下樞轉。因為環(huán)形密封件166縮小，閉合部件150能夠 容易地打開。收集在第一收集器106、第二收集器130和第三收集器144中的污物 和塵土于是能夠^C^便i4iL有效地清空。在這個過程期間，第一收集器106、第二 收集器130和第三收集器144被同時清空。
當^X分離裝置IOO如上所述被清空時，^^者手動地將閉^pf牛150移回圖 3中所述的關閉位置。當閉合部件150位于關閉位置時，環(huán)形密封件166 5^伸經過 三個收集器106、 130、 144的分隔壁132、 146的末端。因此，用于密封的環(huán)形密 封件166的表面4口湘對較大。從而，即使使用者在清空收集的污物和塵土之后不正 確地關閉閉合部件150 (以致于閉合部件150相對于外壁102稍微^十準)，環(huán)形密 封件166仍能有效地密封分隔壁132、 146。
由于環(huán)形密封件166,閉^卩件150與外壁102之間的未對準的容許量越大， 意味著收集器106、 130、 144之間的密封越可靠。這導致改進im分離裝置100的
效率，并能潛在地減少在真空吸塵器io的》m分離裝置100下游的部件上沉積污
物和塵土，例如電機前過濾器。接著，這可能在真空吸塵器10的壽命期間減少電 機前過濾器的清洗次數(shù)，減少^^]者維護真空吸塵器IO所需的努力。
一旦閉合部件150回到關閉位置，旋風分離裝置100于是被重新放在真空吸塵 器10的主體12上(如圖1和2所示)，以為了進一步清潔操作。
本發(fā)明不限于上面給出的詳細說明。對本領域技術人員而言各種變化是顯而易 見的。例如，旋風分離裝置的除了基底以外的部分能被移走以用于清空目的。還能
使用其它形式、布置和位置的閉合部件。例如，im分離裝置的側部或頂部能被移
走(或打開)。此外，閉合部件不必能夠樞轉。對于閉合部件能使用其它打開設置; 例如滑動、縮 轉動閉^^件。
9密封件不必可膨脹。能^^]傳統(tǒng)的、固定的密封件?？蛇x擇地，能4頓其它類
型的可膨脹密封件；密封件不必可擴 線可膨脹以響應于越過密封件表面的壓差。
例如，能使用受熱時膨脹的密封件。另外，密封件不必是環(huán)形的。能使用其它的配 置，例如方形、矩形或圓柱形?？蛇x擇地，密封件能是柔性片的形式。
可以設置多于或少于三個^K分離器。例如，可設置兩個^K分離器，4tX分 離器中的一個具有兩個與其相關聯(lián)的收集器。在每個^X分離器中能^^H^f可數(shù)目
的im器。例如，每個3m分離器可具有單個》m器，或者可具有多個sm器。例 如，可設置三個以上的收集器。
清潔設備不必是圓筒式真空吸塵器。本發(fā)明能應用于其他類型的真空吸塵器， 例如直立式機器、桿式真空吸塵器或手4寺式吸塵器。此外，本發(fā)明能應用于其^也類
型的清潔設備，例如，干濕機(a wet and勿machine)或者地鎮(zhèn)清洗機。
權利要求
1、一種用于清潔設備的旋風分離裝置，所述旋風分離裝置包括多個串聯(lián)設置的用于從載有污物和塵土的氣流中分離顆粒的旋風分離器、用于收集被分離的污物和塵土的至少三個收集器和能夠在關閉位置與打開位置之間運動的閉合部件，其中，在所述關閉位置，所述閉合部件關閉每個所述收集器的末端，并且在所述打開位置，被分離的污物和塵土能夠從所述收集器中清空，所述收集器的末端被隔離壁分開，其中，密封件被設置成當所述閉合部件位于所述關閉位置時在所述閉合部件與隔離壁之間提供密封。
2、 如權利要求i所述的力m分離裝置，其中，所述密封件位于所述閉合部件上。
3、 如權利要求l或2所述的im分離裝置，其中，所述密封件是環(huán)形的。
4、 如權利要求l或2所述的4m分離裝置，其中，所述密封件是片狀形式。
5、 如權利要求l至4中任一項所述的^m分離裝置，其中，第一4tX分離器、第^^m分離器和第三^m分離器串聯(lián)設置。
6、 如權利要求5所述的im分離裝置，其中，第一收集器、第二收集器和第三收集器分別設置用于所述第一im分離器、第^^走風分離器和第三^X分離器。
7、 如權利要求6所述的旋風分離裝置，其中，所述第一收集器的壁形成所述"m分離裝置的外壁的至少一部分，并具有在所述壁中形成的空氣入口 。
8、 如權利要求6或7所述的旋風分離裝置，其中，所述第二收集器設置在所述第一收集器內部。
9、 如權利要求6、 7或8所述的旋風分離裝置，其中，所述第三收集器設置在 所述第一收集器內部。
10、 如權利要求6至9中任一項所述的旋風分離裝置，其中，所述第二收集器 設置在所述第三收集器內部。
11、 如前述權利要求中任一項所述的旋風分離裝置，其中，所述收集器為^JL 圓;f主形并ibN^十于《皮jt匕同心地i殳置。
12、 如權利要求6至u中任一項所述的^K分離裝置，其中，所述第^^m 分離器和第三im分離器中的至少一個包括多個并行的旋風器。
13、 一種包括前述權利要求中任一項所述的^m分離裝置的清潔設備。
14、 如權利要求13中所述的清潔設備，其中，所述清潔設備為真空吸塵器。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種用于清潔設備(10)的旋風分離裝置(100)。旋風分離裝置包括多個串聯(lián)設置的用于從載有污物和塵土的氣流中分離顆粒的旋風分離器(104，118，136)、用于收集被分離的污物和塵土的至少三個收集器(106，130，144)和能夠在關閉位置與打開位置之間移動的閉合部件(150)，其中在關閉位置該閉合部件關閉每個收集器的末端，并且在打開位置被分離的污物和塵土能從收集器中清空。收集器的末端被隔離壁(132，146)分開。密封件(166)適于并設置為當閉合部件位于關閉位置時在閉合部件與隔離壁之間密封。通過提供在隔離壁與閉合部件之間密封的普通密封件(166)，即使閉合部件沒對準或者不正確地安裝，該密封件也能有效地密封。
文檔編號A47L9/16GK101455544SQ20081019118
公開日2009年6月17日 申請日期2008年10月20日 優(yōu)先權日2007年10月18日
發(fā)明者亞當·J·貝茨, 蒂莫西·N·斯蒂克尼 申請人:戴森技術有限公司