專(zhuān)利名稱：真空吸塵器的傳感器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于真空吸塵器的功能部件，該真空吸塵器采用旋風(fēng)清潔系統(tǒng)，如立式真空吸塵器、商用真空吸塵器、桿式真空吸塵器、臥式真空吸塵器、中央真空吸塵器等。
背景技術(shù)：
真空清潔裝置(如立式和臥式真空吸塵器、桿式真空吸塵器、電掃帚和其它裝置) 都廣泛用作清潔地板、室內(nèi)裝飾品(upholstery)、樓梯和其它表面的工具。已知的真空清潔裝置具有各種功能部件，旨于提高其實(shí)用性或清潔效果。例如，真空吸塵器內(nèi)的壓力傳感器可檢測(cè)袋子(bag)什么時(shí)候裝滿灰塵了，或指示用戶什么時(shí)候應(yīng)更換袋子或過(guò)濾器、或排空集塵杯。壓力傳感裝置提醒用戶更換袋子或集塵杯，使用戶不需要手動(dòng)查看袋子。使用旋風(fēng)真空分離器時(shí)，查看旋風(fēng)分離器的窗口對(duì)確定旋風(fēng)分離器內(nèi)的灰塵水平是有用的。然而塵土倚著旋風(fēng)分離器的壁旋轉(zhuǎn)，會(huì)模糊窗口的視線。雖然現(xiàn)有技術(shù)提供了各種與有效清潔和用戶操作方便相關(guān)的各種功能部件，但是仍然有必要對(duì)真空清潔裝置的這些和其它功能部件進(jìn)行改善并作出替代性設(shè)計(jì)。

發(fā)明內(nèi)容
在第一示例性方面，本發(fā)明提供了一種真空吸塵器，該真空吸塵器具有進(jìn)口噴嘴， 用于經(jīng)由臟空氣進(jìn)口通道將空氣和灰塵傳輸?shù)綁m土分離室。塵土分離室具有分離室開(kāi)口、 發(fā)射窗口和接收窗口。發(fā)射窗口和接收窗口可基本上為透明的。發(fā)射器設(shè)置為可使其發(fā)射的光或其它電磁能通過(guò)發(fā)射窗口進(jìn)入分離室。接收器設(shè)置為可使其通過(guò)接收窗口接收來(lái)自分離室的光或其它電磁能。在真空吸塵器運(yùn)行過(guò)程中，發(fā)射窗口和接收窗口中的一個(gè)或兩個(gè)會(huì)在分離室中形成突起部。在另一示例性方面，本發(fā)明提供了一種真空吸塵器，該真空吸塵器具有進(jìn)口噴嘴， 用于經(jīng)由臟空氣進(jìn)口通道將空氣和灰塵傳輸?shù)綁m土分離室。塵土分離室具有分離室開(kāi)口、 發(fā)射窗口和接收窗口。發(fā)射窗口和接收窗口中的一個(gè)或兩個(gè)會(huì)在分離室中形成突起部?？諝鈴倪M(jìn)口噴嘴和臟空氣進(jìn)口通道流入塵土分離室，且空氣在塵土分離室中或到達(dá)塵土分離室之前形成旋風(fēng)。當(dāng)空氣經(jīng)過(guò)發(fā)射窗口和接收窗口的突起部時(shí)，旋風(fēng)中的氣流速度增加。突起部上的氣流速度可至少增加約10%、更優(yōu)選地至少約40%。在示例性方面，氣流速度可從約10米/秒增加至至少約11米/秒、更優(yōu)選為增加至至少約14米/秒。對(duì)本發(fā)明內(nèi)容的陳述不旨在限制所要求保護(hù)的發(fā)明。所要求保護(hù)的發(fā)明的其它方面、實(shí)施例、修改和功能部件對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)是顯而易見(jiàn)的。進(jìn)一步地，對(duì)本發(fā)明內(nèi)容的陳述以及本文提供的其它發(fā)明并不旨在縮小該申請(qǐng)或任何以前的申請(qǐng)或后來(lái)的相關(guān)或無(wú)關(guān)的申請(qǐng)中權(quán)利要求保護(hù)的范圍。


通過(guò)參閱附圖中所示實(shí)施例的實(shí)例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述，其中在附圖中，相同的附圖標(biāo)記標(biāo)識(shí)相同部件。圖1為真空吸塵器的示例性實(shí)施例的截面示意圖，該真空吸塵器具有位于殼體內(nèi)的可拆式塵土杯，其中塵土杯具有內(nèi)部自動(dòng)清潔的突起部，有助于位于塵土杯外部的發(fā)射器和接收器的運(yùn)行；圖2為沿圖1中平面T的局部透視示意圖；圖3為沿圖1中平面T的局部截面示意圖；圖4為沿圖1中平面T的局部截面示意圖；圖5為圖1中分離室的截面圖，箭頭指示其中示例性的氣流；圖6為本發(fā)明分離室的替代性實(shí)施例的等軸側(cè)視圖；圖7為本發(fā)明的窗口的另一實(shí)施例的截面圖，示出了處于“靜止”狀態(tài)的膜窗口 ；圖8為本發(fā)明的窗口的另一實(shí)施例的截面圖，示出了處于“活動(dòng)”狀態(tài)的膜窗口 ；圖9為另一實(shí)施例，示出了位于窗口同一側(cè)的發(fā)射器和接收器。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明提供了用于真空吸塵器的多種創(chuàng)造性功能部件。參考其在立式真空吸塵器 (如圖1的局部視圖所示的真空吸塵器)中的示例性使用，對(duì)這些功能部件和本發(fā)明的替代性實(shí)施例進(jìn)行描述。然而應(yīng)理解，本文所描述的功能部件可用于各種其它情況。例如，本文描述的各種功能部件可用于臥式真空吸塵器、桿式真空吸塵器、便攜式和手持式真空吸塵器、車(chē)間真空吸塵器(shop vacuum)、中央真空吸塵系統(tǒng)等。進(jìn)一步地，本文所述的各種功能部件可彼此分開(kāi)使用或以任何合適的組合來(lái)使用。本發(fā)明示例性說(shuō)明了本文所述各種發(fā)明的用途，但并不旨于以任何方式來(lái)限制本發(fā)明。此外，并沒(méi)有示出典型真空吸塵器的所有部件(例如真空風(fēng)扇和馬達(dá)、進(jìn)口噴嘴、過(guò)濾器等)，但是本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將很容易理解這些部件。本文僅示出了與說(shuō)明本文各種發(fā)明的操作有關(guān)的部件。參閱圖1，典型的真空吸塵器殼體105包括馬達(dá)(未示出)和塵土分離組合件 (顯示為剖視圖)。殼體105可由塑料或金屬材料形成，且還可包括其它組件。例如，殼體105可包括安裝在殼體105外表面的一個(gè)或多個(gè)輪子(未示出)，以使殼體105能夠滾動(dòng)。馬達(dá)和塵土分離組合件可連接至真空吸塵器殼體105。在替代性實(shí)施例中，馬達(dá)和塵土分離組合件可連接至一個(gè)或多個(gè)結(jié)構(gòu)上，該結(jié)構(gòu)與殼體105分離但是通過(guò)軟管與殼體 105進(jìn)行聯(lián)通(如本技術(shù)領(lǐng)域所知)。所附美國(guó)專(zhuān)利號(hào)6，502，277,5, 935，279,7, 163，568、 5，813，085,6, 829，804和6，910，245中提供了具有各種殼體配置的真空吸塵器的實(shí)例，這些殼體配置可應(yīng)用在本發(fā)明中，這些文獻(xiàn)通過(guò)弓I用并入本發(fā)明中。所示示例性實(shí)施例可用于與5，935，279和6，910，245中所示的兩室清潔器相似的裝置中，但也可適用于單室清潔器或其它類(lèi)型的清潔裝置中。塵土分離組合件100可移除地連接至殼體105，可通過(guò)貼片(tab)、鉤子、插銷(xiāo) (latch)或其它眾所周知的裝置安裝塵土分離組合件100。塵土分離組合件100可包括進(jìn)口 102和出口 104，其中進(jìn)口 102接收來(lái)自真空吸塵器上臟空氣進(jìn)口(未示出)的塵土和空氣，出口 104將基本去除塵土的空氣輸送至與馬達(dá)(未示出)相連的真空風(fēng)扇。臟空氣進(jìn)口 (未示出)與例如(但不限于)底板噴嘴或進(jìn)口噴嘴、或底板上的清潔軟管(above-floor cleaning hose)連接。馬達(dá)產(chǎn)生的吸力可產(chǎn)生真空，經(jīng)由底板噴嘴或底板上的清潔軟管吸取空氣和塵土?；旌系目諝夂蛪m土進(jìn)入塵土分離組合件100，在其中塵土基本上從空氣中清除。例如可通過(guò)空氣在塵土分離組合件100內(nèi)產(chǎn)生并維持的旋風(fēng)來(lái)清除塵土，塵土從旋風(fēng)中被壓出并進(jìn)入塵土分離組合件100中。過(guò)濾網(wǎng)(filter of screen)(未示出)也可用于移除空氣中的塵土。當(dāng)塵土分離組合件100連接至殼體105時(shí)，塵土分離組合件100的臟空氣進(jìn)口可與底板噴嘴或底板上的清潔軟管連接，出口可與真空風(fēng)扇及馬達(dá)連接。在另一實(shí)施例中，馬達(dá)可位于進(jìn)口和塵土分離組合件之間，在這種情況下，馬達(dá)可迫使空氣在正壓力下通過(guò)塵土分離組合件，與上述實(shí)施例中在負(fù)壓力下運(yùn)行相反。馬達(dá)(未示出)可包含在殼體105中，且可包括真空風(fēng)扇。馬達(dá)可為操控真空風(fēng)扇的任何類(lèi)型的裝置(如本領(lǐng)域已知的)，可包括例如(但不限于)電動(dòng)馬達(dá)。馬達(dá)可操控真空風(fēng)扇以產(chǎn)生吸力。馬達(dá)可為(例如)電動(dòng)馬達(dá)，與一個(gè)或多個(gè)電源具有電性連接。一個(gè)或多個(gè)電源可從例如(但不限于)一個(gè)或多個(gè)電源輸出口獲得電流。在另一實(shí)施例中， 一個(gè)或多個(gè)電源可與一個(gè)或多個(gè)電池連接。電池可為電源提供電流，或可直接為馬達(dá)提供電流。一個(gè)或多個(gè)電源和一個(gè)或多個(gè)電池可同時(shí)存在，交替或并聯(lián)地為馬達(dá)提供電流。一個(gè)或多個(gè)電源和/或一個(gè)或多個(gè)電池可包含在殼體105內(nèi)，或可通過(guò)電纜或其它電流傳輸裝置為包含在殼體105內(nèi)的元件供電。分離室110包括發(fā)射窗口 120和接收窗口 130。分離室110可基本上為圓柱形或其它形狀，以促使空氣形成旋風(fēng)或呈其它基本上為圓周或螺旋式的運(yùn)動(dòng)。分離室110可由與發(fā)射窗口 120和接收窗口 130相同的材料形成，或分離室110可由與發(fā)射窗口 120和/ 或接收窗口 130不同的材料形成。例如，分離室110可由不透明材料形成，而接收窗口 130 和發(fā)射窗口 120可由光學(xué)上半透明的材料形成。分離室110可移除地連接至殼體105 ’分離室110連接至殼體105，以使發(fā)射器127能夠發(fā)射電磁能，該電磁能經(jīng)由發(fā)射窗口 120傳輸至分離室110中；且接收器137能夠通過(guò)接收窗口 130接收來(lái)自分離室110的電磁能。發(fā)射窗口 120和接收窗口 130的形狀使它們與分離室110的內(nèi)表面不連續(xù)，并在分離室110 的內(nèi)壁中形成突起部。然而在另一實(shí)施例中，發(fā)射窗口 120或接收窗口 130可簡(jiǎn)單地由分離室110壁的一部分組成。發(fā)射窗口 120和/或接收窗口 130也可設(shè)置為沿分離室110長(zhǎng)度延伸的突起部。該實(shí)施例的實(shí)例示于圖6中，其中分離室610設(shè)置有形成為全長(zhǎng)形狀的發(fā)射窗口 620和接收窗口 630。在圖6的實(shí)施例中，使用這樣全長(zhǎng)的形狀便于分離室610的制造。此外，在本實(shí)施例中，發(fā)射器和接收器可設(shè)于沿發(fā)射窗口 620和接收窗口 630的任何所需位置，且可使用多組發(fā)射器和接收器在各個(gè)位置提供讀數(shù)。發(fā)射窗口 120可由與分離室110壁相同的材料形成，或由與分離室110壁不同的材料形成，并以本領(lǐng)域已知的方式連接至分離室110壁。發(fā)射窗口 120可包括內(nèi)部發(fā)射窗口表面121和外部發(fā)射窗口表面。形成發(fā)射窗口 120的材料能夠使發(fā)射器127發(fā)射的部分或基本上全部的電磁能進(jìn)入分離室110。內(nèi)部發(fā)射窗口表面121的形狀使內(nèi)部發(fā)射窗口表面121在分離室110中突起。內(nèi)部發(fā)射窗口表面121突起部可形成延伸至分離室110內(nèi)的彎曲部。朝向分離室110軸線的內(nèi)部發(fā)射窗口表面121的面123a和面12 可以是水平的、或基本垂直于分離室110表面， 或者朝向分離室110軸線的發(fā)射窗口表面的面123a和面12 可以是成角度放置或彎曲的。外部發(fā)射窗口表面可與分離室110壁的外表面齊平或相連續(xù)、或可與分離室110壁的外表面不連續(xù)。
接收窗口 130可由與分離室110壁相同的材料形成，或由與分離室110壁不同的材料形成，并以本領(lǐng)域已知的方式與分離室110結(jié)合。接收窗口 130可包括內(nèi)部接收窗口表面131和外部接收窗口表面。形成接收窗口 130的材料能夠使發(fā)射器127發(fā)射的穿過(guò)發(fā)射窗口 120進(jìn)入分離室110的部分或基本上全部的電磁能穿過(guò)接收窗口 130，并被接收器 137接收。內(nèi)部接收窗口表面131可基本上與內(nèi)部發(fā)射窗口表面121相同，相對(duì)于內(nèi)部發(fā)射窗口表面121的面123a和面123b，內(nèi)部接收窗口表面131包括面133a和面13北。外部發(fā)射窗口表面和外部接收窗口表面也可基本上相同。當(dāng)然，在其它實(shí)施例中，內(nèi)部接收窗口表面和外部接收窗口表面的形狀可不同于內(nèi)部發(fā)射窗口表面和外部發(fā)射窗口表面的形狀。如上所述，應(yīng)理解，可以任何合適的方式來(lái)制作發(fā)射窗口 120和接收窗口 130。例如，它們可與分離室110的壁一體模塑成形。作為另一實(shí)例，分離室110可構(gòu)建有開(kāi)口，發(fā)射窗口 120和接收窗口 130安裝在該開(kāi)口內(nèi)。作為又一實(shí)例，分離室110的壁可構(gòu)建為連續(xù)的壁(如現(xiàn)有技術(shù)中通常的做法)，且可通過(guò)將附加材料連接至分離室110壁的內(nèi)表面以在其中形成突起部，從而形成發(fā)射窗口 120和接收窗口 130?，F(xiàn)在參閱圖2、圖3和圖4，示出了沿圖1所示真空吸塵器的平面T的各種示例性視圖。發(fā)射器127和接收器137優(yōu)選安裝到殼體105上，甚至在將分離室110移除進(jìn)行排空時(shí)發(fā)射器127和接收器137仍與殼體在一起，但是并不是在所有的實(shí)施例中都要求這樣。 發(fā)射器127可保存在發(fā)射器殼體125中，發(fā)射器殼體125可由與殼體105相同的材料形成， 并與例如殼體105同時(shí)成形。發(fā)射器殼體125包括連接發(fā)射器127的一個(gè)或多個(gè)連接點(diǎn)。 例如，發(fā)射器殼體125可包括一個(gè)或多個(gè)突起部，發(fā)射器127和相關(guān)電路通過(guò)螺絲釘或鉚釘?shù)冗B接至該突起部分。發(fā)射器的構(gòu)造和真空吸塵器殼體上的同類(lèi)附件在本技術(shù)領(lǐng)域是已知的，此處無(wú)需對(duì)其細(xì)節(jié)進(jìn)行描述。發(fā)射器殼體125設(shè)置于殼體105中，當(dāng)分離室110安裝到殼體上時(shí)，發(fā)射器127與分離室110上的發(fā)射窗口 120對(duì)準(zhǔn)。發(fā)射器127可以是任何能夠發(fā)射電磁能的電子設(shè)備。例如，發(fā)射器127可發(fā)射可見(jiàn)光、或可發(fā)射紅外線或紫外線。分離室110的發(fā)射窗口 120能夠?qū)l(fā)射器127的電磁能傳輸?shù)椒蛛x室110中。例如，如果發(fā)射器127發(fā)射可見(jiàn)光，發(fā)射窗口 120則可將發(fā)射器127 發(fā)射的部分或全部可見(jiàn)光傳輸?shù)椒蛛x室110中。發(fā)射器127設(shè)置為使發(fā)射器127發(fā)射的電磁能均指向發(fā)射窗口 120。如果需要，發(fā)射窗口 120可成形為有助于將電磁能導(dǎo)向接收窗口 130的形狀。還應(yīng)理解，發(fā)射窗口 120可成形為聚焦或發(fā)散能量的透鏡。如本技術(shù)領(lǐng)域已知的，發(fā)射器127可與電源(未示出)電性連接，并可通過(guò)任何合適的控制電路進(jìn)行連續(xù)或定期地運(yùn)行。接收器137在接收器殼體135內(nèi)，并安裝在殼體105上，接收器殼體135可由與殼體105相同的材料形成，并與例如殼體105同時(shí)成形。接收器殼體135包括連接接收器137 的一個(gè)或多個(gè)連接點(diǎn)。例如像本技術(shù)領(lǐng)域中已知的，接收器殼體135可包括一個(gè)或多個(gè)突起部，接收器137和相關(guān)電路可通過(guò)螺絲釘或鉚釘?shù)冗B接至該突起部。接收器殼體135設(shè)置于殼體105中，當(dāng)分離室110安裝到殼體105上時(shí)，接收器137與接收窗口 130對(duì)準(zhǔn)。接收器137可包括任何能夠接收并檢測(cè)電磁能的電子設(shè)備。例如，接收器137可接收并檢測(cè)可見(jiàn)光、或可檢測(cè)紅外線或紫外線。接收器137能夠檢測(cè)發(fā)射器127發(fā)射的電磁能(至少當(dāng)能量路徑上沒(méi)有阻礙的時(shí)候)，這樣如果發(fā)射器127發(fā)射(例如)可見(jiàn)光，則接收器137能夠檢測(cè)到該可見(jiàn)光。接收器137設(shè)置在使接收器137可通過(guò)接收窗口 130接收所有方向上的電磁能，且接收窗口 130可成形為有助于將來(lái)自發(fā)射窗口 120的能量導(dǎo)向接收器137的形狀。還應(yīng)理解，接收窗口 130可成形為聚焦或發(fā)散能量的透鏡。如本技術(shù)領(lǐng)域已知的，接收器137可與電源(未示出)電性連接，并可通過(guò)任何合適的控制電路進(jìn)行連續(xù)或定期地運(yùn)行。發(fā)射器127和接收器137同時(shí)運(yùn)行，以評(píng)估分離室110中的塵土或灰塵的量。例如，發(fā)射器127可通電發(fā)射電磁能，而接收器137可用于確定接收到的能量的多少。接收器 137發(fā)出的信號(hào)可根據(jù)接收到的能量的量而發(fā)生變化。測(cè)量信號(hào)損耗量，以確定分離室127 中塵土的量和類(lèi)型。例如，如果沒(méi)有接收到信號(hào)，則分離室可能在發(fā)射器127和接收器137 水平上被塵土堵塞，這表明應(yīng)該排空分離室。實(shí)施例中可使用多個(gè)發(fā)射器127和多個(gè)接收器137。例如，可設(shè)置多個(gè)發(fā)射器127和多個(gè)接收器137，這樣可檢測(cè)分離室127內(nèi)塵土的不同水平。在其他實(shí)施例中，發(fā)射器127和/或接收器137可包括通常在一個(gè)位置上的多個(gè)發(fā)射器元件和/或接收器元件的集合。此外，多個(gè)發(fā)射窗口 120和多個(gè)接收窗口 130可與分離室110壁一體成形。作為另一實(shí)例，可檢測(cè)到信號(hào)有快速且大的波動(dòng)，這表明有較大的顆粒正在通過(guò)旋風(fēng)。作為另一實(shí)例，信號(hào)的波動(dòng)具有相對(duì)小的振幅，這表明較小的顆粒正在通過(guò)旋風(fēng)。真空吸塵器運(yùn)行時(shí)，發(fā)射器127和接收器137可持續(xù)通電，且可通過(guò)邏輯控制單元持續(xù)監(jiān)測(cè)接收器137產(chǎn)生的信號(hào)。在另一實(shí)施例中，發(fā)射器127和接收器137可在真空吸塵器運(yùn)行開(kāi)始或運(yùn)行結(jié)束時(shí)通電，或者交替通電，并以離散的時(shí)間間隔監(jiān)測(cè)信號(hào)。在又一實(shí)施例中，在啟動(dòng)真空吸塵器時(shí)邏輯控制單元可能推定分離室110被灰塵和/或廢棄物阻塞，則可亮燈以指示分離室被阻塞。評(píng)估了來(lái)自接收器137的信號(hào)之后，如果邏輯控制單元確定分離室110沒(méi)有被完全阻塞，則邏輯控制單元可使燈斷電，以指示分離室110沒(méi)有被阻塞。 然后邏輯控制單元可繼續(xù)監(jiān)測(cè)接收器137發(fā)出的信號(hào)，或可能在重新啟動(dòng)真空吸塵器之前不會(huì)監(jiān)測(cè)接收器137發(fā)出的信號(hào)。當(dāng)然，可對(duì)發(fā)射器127和接收器137進(jìn)行校準(zhǔn)，以計(jì)入通過(guò)干凈或空的分離室110 的能量的實(shí)際或預(yù)期損耗。在這種情況下，可在工廠進(jìn)行校準(zhǔn)(例如，通過(guò)將簡(jiǎn)單損耗系數(shù) (loss factor)計(jì)入邏輯控制單元)，或可通過(guò)將每次清潔后的信號(hào)損耗用作清潔期間的基線損耗而在使用中進(jìn)行校準(zhǔn)(例如，通過(guò)在每次分離室110被排空時(shí)重新設(shè)置傳感器的基線損耗水平或設(shè)置手動(dòng)復(fù)位按鈕)?？蓪?duì)發(fā)射器127和接收器137進(jìn)行校準(zhǔn)，如果沒(méi)有發(fā)現(xiàn)通過(guò)干凈或空的分離室110的實(shí)際或預(yù)期能量損耗(即，接收器127接收的能量高于通過(guò)干凈或空的分離室110的預(yù)期能量)，則可意識(shí)到?jīng)]有安裝分離室110或安裝不當(dāng)。在沒(méi)有安裝分離室110或安裝不當(dāng)?shù)那闆r下，邏輯控制單元可能不會(huì)允許馬達(dá)(未示出)啟動(dòng)，或者如果馬達(dá)正在運(yùn)行則會(huì)停止其運(yùn)行。邏輯控制單元也可點(diǎn)亮錯(cuò)誤指示燈(error light) 或類(lèi)似的指示器，以提醒分離室110安裝不當(dāng)或沒(méi)有找到。也可定位并設(shè)置發(fā)射器127、接收器137，以使它們依靠在各自的窗口 120、130上，以將發(fā)射器127發(fā)射的能量導(dǎo)向接收器 137。在這樣的實(shí)施例中，除非塵土分離組合件100正確安裝于殼體105中，否則接收器137 不會(huì)接收到來(lái)自發(fā)射器127的任何可感知的能量。該實(shí)施例可用于指示塵土分離組合件 100沒(méi)有安裝正確的故障狀態(tài)。如本技術(shù)領(lǐng)域已知的，可使用上述和/或其它控制方法為用戶提供指示通過(guò)分離室110的塵土的類(lèi)型和/或量、或其它功能，如指示分離室沒(méi)有找到。
當(dāng)啟動(dòng)真空吸塵器時(shí)，馬達(dá)(未示出)產(chǎn)生真空?？諝夂蛪m土經(jīng)由進(jìn)口 102被吸入真空吸塵器。經(jīng)進(jìn)口 102將空氣和塵土導(dǎo)入分離室110，其中分離室壁、進(jìn)口的形狀以及進(jìn)口和出口之間的壓力差產(chǎn)生一個(gè)或多個(gè)旋風(fēng)或其它基本上為圓周式或螺旋式的氣流形式。 如本技術(shù)領(lǐng)域中已知的，可在分離室110中設(shè)置一個(gè)或多個(gè)過(guò)濾器或過(guò)濾網(wǎng)以助于產(chǎn)生旋風(fēng)和/或過(guò)濾留在分離室110中的空氣。真空吸塵器可包括單一旋風(fēng)，或如所示實(shí)施例中， 可包括多室旋風(fēng)分離系統(tǒng)。在所示實(shí)施例中，分離室110(發(fā)射器和接收器在其中運(yùn)行)為兩室旋風(fēng)分離系統(tǒng)的第一級(jí)旋風(fēng)分離器140。過(guò)濾器(未示出)可位于分離室110中，且窗口和傳感器可位于過(guò)濾器的下面或與過(guò)濾器高度一致，但設(shè)置窗口和傳感器的方向使過(guò)濾器不會(huì)妨礙傳感器的運(yùn)行。留在第一級(jí)旋風(fēng)分離器140中的空氣進(jìn)入二級(jí)旋風(fēng)分離器150， 二級(jí)旋風(fēng)分離器150將移除的顆粒沉淀在與之相連的室152內(nèi)。如本技術(shù)領(lǐng)域中已知的，在分離室110中，空氣一般相對(duì)于分離室110壁的切線方向旋轉(zhuǎn)。雖然此處所述實(shí)施例稱為“旋風(fēng)分離器(cyclone)”，但是應(yīng)理解，實(shí)施例可與任何類(lèi)型的離心分離器一起使用，甚至可與不使用離心或旋風(fēng)流的裝置一起使用。這種旋轉(zhuǎn)使用徑向離心力將灰塵從分離室110的內(nèi)部推向分離室110的壁。隨著灰塵和較大顆粒被分開(kāi)，它們易于沉淀于分離室110的下部142。旋風(fēng)分離室存在一個(gè)問(wèn)題，在真空吸塵器運(yùn)行期間和運(yùn)行之后，塵土和灰塵易于粘附于分離室110壁上。這些粘附的塵土可能會(huì)降低到達(dá)接收器137的信號(hào)強(qiáng)度，從而干擾發(fā)射器127和接收器137的運(yùn)行?，F(xiàn)在參閱圖5，示出了分離室110的示例性截面圖，其中箭頭指示沿鄰近分離室 110內(nèi)壁的邊界層(boundary layer)的空氣流動(dòng)。壁的內(nèi)表面包括示例性突起部510，其可為內(nèi)部發(fā)射窗口表面121或內(nèi)部接收窗口表面131。該圖中只示例性示出了一個(gè)窗口表面， 但類(lèi)似的分析和結(jié)果可在多個(gè)突出窗口表面獲得。如圖所示，空氣圍繞分離室110流動(dòng)，且當(dāng)其流經(jīng)突起部510時(shí)空氣被引導(dǎo)遠(yuǎn)離外壁。根據(jù)眾所周知的流體動(dòng)力學(xué)原理所解釋的原因，當(dāng)空氣流經(jīng)突起部510時(shí)其速度會(huì)增加。當(dāng)空氣流經(jīng)突起部510時(shí)，分離室110中的旋風(fēng)空氣的邊界層可能也會(huì)減小。在不受任何運(yùn)行理論約束的情況下，認(rèn)為在突起部510處增加的空氣流速以及減小的邊界層尺寸有助于從突起部510表面去除灰塵顆粒。這樣提供了凈化作用(但一般不會(huì)出現(xiàn)在分離室110壁的其它所有地方)，有助于使突起部510上不會(huì)積累灰塵并有助于其正常運(yùn)行。經(jīng)過(guò)突起部510(如圖所示的一個(gè)或形成為發(fā)射窗口和 /或接收窗口的同類(lèi)突起部)的氣流速度可增加10^^40^^50%或更多。例如，據(jù)計(jì)算，氣流速度可從約5-10米/秒(不存在突起部)增加至約11米/秒、約14米/秒或約15米 /秒(設(shè)置突起部510的位置)。在一次模擬中，據(jù)計(jì)算，增加的突起部使流經(jīng)突起部的氣流流速增加至不存在突起部位置的約150%，并使邊界層(即壁表面和獲得峰值速度的位置之間的氣流部分)減小至沒(méi)有設(shè)置突起部位置的約80%。圖5中的氣流表示順時(shí)針旋轉(zhuǎn)的旋風(fēng)，但也可逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)。進(jìn)一步地，可針對(duì)特定的旋轉(zhuǎn)方向(即順時(shí)針或逆時(shí)針)優(yōu)化突起部510。也可沿螺旋軌跡定向突起部510，以符合氣流的垂直運(yùn)動(dòng)。如果需要，可設(shè)置有助于使空氣以規(guī)則模式流經(jīng)突起部的功能部件。例如可沿每個(gè)突起部的上壁和下壁設(shè)置流控制平面(flow control plane)。根據(jù)本發(fā)明，其它變化對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言是顯而易見(jiàn)的。本發(fā)明一些實(shí)施例的一個(gè)特別優(yōu)點(diǎn)(當(dāng)然該優(yōu)點(diǎn)并非是所有實(shí)施例所需的)是在不移除發(fā)射器127或接收器137的情況下，可將分離室110從殼體105上移除并進(jìn)行清洗、維護(hù)和/或替換。連接至分離室Iio的發(fā)射窗口 120和接收窗口 130可與分離室110—起移除以進(jìn)行清洗。用戶可清洗分離室110的內(nèi)表面(包括內(nèi)部接收窗口 130及內(nèi)部發(fā)射窗口 120)，以去除沒(méi)有被增加的空氣流速和減小的邊界層移除的累積灰塵，從而將設(shè)備恢復(fù)到最佳運(yùn)行狀態(tài)。為此，發(fā)射窗口 120和接收窗口 130形成有突起部具有額外的優(yōu)點(diǎn)，即提供視覺(jué)和觸覺(jué)指示物，有助于用戶在清洗過(guò)程中找到需要注意的地方。雖然可能期望進(jìn)行這樣的清洗，但是可能不會(huì)需要進(jìn)行這樣的清洗，用戶通常不會(huì)專(zhuān)門(mén)在定期清洗中清洗窗口 120、窗口 130。一旦清洗，則用戶可能會(huì)更換殼體105內(nèi)的分離室110。當(dāng)用戶更換殼體 105內(nèi)的分離室110時(shí)，發(fā)射窗口 120設(shè)置于殼體105內(nèi)，這樣發(fā)射器127可操作地將電磁能發(fā)射到分離室110中。設(shè)置接收器137使其接收來(lái)自分離室110并通過(guò)接收窗口 130進(jìn)行傳輸?shù)碾姶拍?。因此，該示例性?shí)施例不僅提供了在使用期間的自動(dòng)清潔功能，而且也使用戶以一種方式清潔發(fā)射窗口 120和接收窗口 130 ；而如果窗口保持在殼體105內(nèi)或如果發(fā)射器127和接收器137不能與分離室110分離，則該方式不可能進(jìn)行。盡管有上文的描述，但是在替代性實(shí)施例中，發(fā)射器127和/或接收器137可連接至殼體105，且不能從殼體上移除，或可通過(guò)將電路與發(fā)射器127和/或接收器137斷開(kāi)而將其移除。在本發(fā)明的另一實(shí)施例中，發(fā)射窗口 120和/或接收窗口 130可由彈性材料形成。 因此用于發(fā)射窗口 120和/或接收窗口 130的可變形窗口的使用，可允許在真空吸塵器開(kāi)始運(yùn)行和/或結(jié)束時(shí)將窗口的灰塵和廢棄物清理干凈。接收窗口 130或發(fā)射窗口 120可由彈性材料形成，或接收窗口 130和發(fā)射窗口 120均可由彈性材料形成。如果接收窗口 130 或發(fā)射窗口 120由彈性材料形成，那么其它部分可在分離室110內(nèi)形成突起部(如上所示) 或以不同方式成形?？勺冃未翱诘膶?shí)例示于圖7中。在圖中同時(shí)示出了彈性發(fā)射窗口 710和發(fā)射器 127。彈性材料能夠使發(fā)射器127發(fā)射的電磁能進(jìn)入分離室110。例如，對(duì)于發(fā)射器127發(fā)射的電磁能，彈性材料可為基本上光學(xué)透明或者透明的。彈性材料澆鑄成形為“靜止”狀態(tài) (如圖7所示)，但其可變形為至少一種“活動(dòng)”狀態(tài)(如圖8所示)，處于“活動(dòng)”狀態(tài)時(shí)窗口的幾何形狀與“靜止”狀態(tài)的不同。所示實(shí)施例中，窗口 127呈現(xiàn)為大體拋物面的形狀， 以靜止?fàn)顟B(tài)在分離室110的外部延伸，且與活動(dòng)狀態(tài)的形狀基本相反。然而在其它實(shí)施例中，可使用其它形狀。窗口 710可由與分離室110相同的材料形成，并經(jīng)粘合劑、焊接等連接至分離室 110。窗口 710也可與分離室110—體成形，作為例如分離室壁相對(duì)薄的部分。窗口 710可選擇地由與分離室110不同的材料形成，并可通過(guò)任何已知的連接方式(如超聲波焊接、粘合劑、緊固件等)進(jìn)行連接。在圖7和圖8中，例如，彈性發(fā)射窗口 710由一片獨(dú)立且相對(duì)薄的柔性材料形成，該片夾在分離室110壁和連接至分離室110的另一片材料720之間。彈性發(fā)射窗口 710可連接至分離室110壁的外部或分離室110壁的內(nèi)部。彈性窗口 710也可由多層材料形成。例如，彈性材料可由一層或多層塑料層形成(或一層或多層金屬層或其它反射層，用于以下所述柔性發(fā)射面的情況)。在所示實(shí)施例中，窗口 710包括通常連續(xù)的一片材料；但是在另一實(shí)施例中，窗口 710可包括安裝在柔性環(huán)中的剛性或相對(duì)剛性的中心部分。在優(yōu)選實(shí)施例中，窗口 710適于從靜止?fàn)顟B(tài)到活動(dòng)狀態(tài)、然后再回到靜止?fàn)顟B(tài)的多次變形。聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯被認(rèn)為是合適的材料，該材料相對(duì)堅(jiān)固、耐沖擊且是透明的。材料從靜止?fàn)顟B(tài)到活動(dòng)狀態(tài)轉(zhuǎn)變的速率(反之亦然)可能是漸進(jìn)的或相對(duì)快速的。優(yōu)選地，轉(zhuǎn)變速率相對(duì)快速，以有助于通過(guò)快速加速和/或減速窗口 710的轉(zhuǎn)變來(lái)移除廢棄物。如圖8所示，當(dāng)真空吸塵器運(yùn)行時(shí)，分離室110內(nèi)部的空氣壓力下降并低于分離室 110外部的空氣壓力。該壓力差導(dǎo)致彈性發(fā)射窗口 710彎曲或變形進(jìn)入分離室110內(nèi)，使彈性發(fā)射窗口 710位于活動(dòng)狀態(tài)。彈性發(fā)射窗口 710進(jìn)入分離室110內(nèi)的變形可去除粘附于發(fā)射窗口 710上的塵土或其它廢棄物，從而清除了彈性發(fā)射窗口 710上的部分或全部廢棄物。如果啟動(dòng)真空吸塵器時(shí)，發(fā)射窗口 710配置為相對(duì)快速的彎曲至活動(dòng)狀態(tài)，則有助于去除任何粘附的廢棄物。此外，當(dāng)彈性發(fā)射窗口 710處于活動(dòng)狀態(tài)時(shí)，其在分離室110內(nèi)形成突起部，該突起部周?chē)臍饬饕部汕宄龔椥园l(fā)射窗口 710上的灰塵和廢棄物，如前面實(shí)施例中所說(shuō)明的。分離室110內(nèi)部的空氣壓力小于分離室110外部的空氣壓力時(shí)，彈性發(fā)射窗口 710可保持在活動(dòng)狀態(tài)。當(dāng)真空吸塵器不運(yùn)行時(shí)，分離室110內(nèi)部和外部的壓力達(dá)到平衡，彈性發(fā)射窗口 710返回靜止?fàn)顟B(tài)，如圖7所示。當(dāng)彈性發(fā)射窗口 710返回靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)，可去除運(yùn)行過(guò)程中彈性發(fā)射窗口 710上累積的灰塵或其它廢棄物。此外，彈性發(fā)射窗口 710可從分離室110 中縮回，這樣在排空分離室110時(shí)，彈性發(fā)射窗口 710不會(huì)阻礙塵土的排出通道。雖然上述實(shí)施例描述了通過(guò)分離室110內(nèi)產(chǎn)生的真空使窗口 710的狀態(tài)發(fā)生交替，但可通過(guò)其它方式協(xié)助或控制該運(yùn)動(dòng)。例如，可使用彈簧將窗口 710偏壓為任一狀態(tài)， 也可使用機(jī)械設(shè)備迫使窗口 710進(jìn)入任一狀態(tài)。作為這種設(shè)置的一個(gè)實(shí)例，當(dāng)真空風(fēng)扇運(yùn)行時(shí)，可使用機(jī)械裝置推動(dòng)發(fā)射器127頂住窗口 710以將它們移動(dòng)進(jìn)入分離室110。當(dāng)然，圖7和圖8也可表示接收窗口和接收器137，因此接收窗口可由彈性材料形成，且可以與圖7和圖8中所示的彈性發(fā)射窗口 710類(lèi)似的方式運(yùn)行。此外，彈性發(fā)射窗口 710和/或接收窗口 130可沿分離室110的長(zhǎng)度方向延伸，如圖6所示。圖9示出了本發(fā)明的另一示例性實(shí)施例。在這樣的實(shí)施例中，發(fā)射器127和接收器137可位于單一窗口 910的同一側(cè)。設(shè)置有反射器920以將來(lái)自發(fā)射器127的信號(hào)反射至接收器137。反射器920可由能夠反射發(fā)射器127發(fā)射的一些或全部電磁能的材料形成或涂覆有這樣的材料。例如，如果發(fā)射器127發(fā)射可見(jiàn)光或紅外線，則反射器920可涂覆有可反射可見(jiàn)光或紅外線的反射材料(例如薄箔)或由該材料形成。發(fā)射器127可發(fā)射電磁能，該電磁能經(jīng)由發(fā)射窗口 910進(jìn)入分離室110。接收窗口 920將部分或所有電磁能反射回分離室110。然后接收器137可接收通過(guò)發(fā)射窗口 910(或可選地，通過(guò)為接收器137設(shè)置的獨(dú)立窗口 )的電磁能，并將信號(hào)傳輸至合適的控制電路，以如前面段落中所述的操控真空吸塵器。發(fā)射窗口 910和/或接收窗口 920可為固定的(如圖1-6所示)，或可為彈性的 (如圖7-9所示)，圖9示出了處于靜止?fàn)顟B(tài)的窗口 910和反射器920。反射器920也可位于適當(dāng)剛性的柔性接收窗口 920的后面，且位于分離室110的外部。例如，反射器920可位于殼體105上。應(yīng)理解，本文所公開(kāi)裝置的實(shí)施例可用于具有剛性塵土容器的所有真空吸塵器。 例如，美國(guó)專(zhuān)利號(hào)6，613，129,6, 994，740和5，935，279以及美國(guó)申請(qǐng)?zhí)?1/761，961公開(kāi)了具有一個(gè)或多個(gè)旋風(fēng)清潔室的立式真空吸塵器。旋風(fēng)分離器包括由剛性殼體形成的塵土容器，該塵土容器圍繞或位于旋風(fēng)元件的下面。本發(fā)明的實(shí)施例可用于各級(jí)旋風(fēng)分離器(例如，上游粗顆粒分離器或下游細(xì)顆粒分離器)，或用于旋風(fēng)分離器下面的塵土容器(其中塵土一般以漩渦的方式繼續(xù)循環(huán))。本公開(kāi)的實(shí)施例也可用于水平或傾斜的旋風(fēng)分離器(如美國(guó)專(zhuān)利號(hào)6，502，277中所示的旋風(fēng)分離器)，該旋風(fēng)分離器位于使用旋風(fēng)分離器的中央真空吸塵器或其它類(lèi)型或配置的真空吸塵器中。所有前述參考文件都并入本文，并構(gòu)成本發(fā)明的一部分。 本發(fā)明描述了一些新的、有用的并特殊的功能部件和/或這些功能部件的組合， 這些功能部件可單獨(dú)使用、或一起使用、或與立式真空吸塵器、臥式吸塵器或其它類(lèi)型的清潔裝置等一起使用、或以其它方式使用。本文所述的實(shí)施例都是示例性的，并不旨在以任何方式來(lái)限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。應(yīng)理解，可以各種方式、不同用途對(duì)本文所述的發(fā)明進(jìn)行更改和變化，且所有這樣的更改和變化都應(yīng)包括在本發(fā)明和所附權(quán)利要求書(shū)的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種用于真空吸塵器的傳感器組件，其特征在于，該傳感器組件包括 真空吸塵器殼體；塵土分離室，具有臟空氣進(jìn)口、干凈空氣出口、發(fā)射窗口和接收窗口 ； 發(fā)射器，安裝在該殼體上，并設(shè)置為通過(guò)該發(fā)射窗口發(fā)射電磁能；以及接收器，安裝在該殼體上，并設(shè)置為通過(guò)該接收窗口接收電磁能； 其中該塵土分離室可從該殼體上移除，且在該真空吸塵器運(yùn)行過(guò)程中，該發(fā)射窗口和該接收窗口中的至少一個(gè)在該塵土分離室中形成突起部。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的真空吸塵器，其特征在于，在該真空吸塵器運(yùn)行過(guò)程中，所述發(fā)射窗口和所述接收窗口在所述塵土分離室中形成各自的突起部。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的真空吸塵器，其特征在于，該真空吸塵器還包括連接至所述真空吸塵器殼體的發(fā)射器殼體，所述發(fā)射器連接至該發(fā)射器殼體。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的真空吸塵器，其特征在于，該真空吸塵器還包括連接至所述真空吸塵器殼體的接收器殼體，所述接收器連接至該接收器殼體。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的真空吸塵器，其特征在于，所述塵土分離室包括旋風(fēng)分離器。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的真空吸塵器，其特征在于，風(fēng)扇適用于在正壓力下將臟空氣輸送到所述塵土分離室中。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的真空吸塵器，其特征在于，風(fēng)扇適用于在負(fù)壓力下將臟空氣輸送到所述塵土分離室中。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的真空吸塵器，其特征在于，所述突起部包括凸起表面，與所述分離室的彎曲面不連續(xù)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的真空吸塵器，其特征在于，所述突起部包括透鏡。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的真空吸塵器，其特征在于，在不移除所述發(fā)射器和所述接收器的情況下，所述塵土分離室可從所述真空吸塵器殼體上移除。
11.一種用于真空吸塵器的傳感器組件，其特征在于，該傳感器組件包括 真空吸塵器殼體；塵土分離室，具有臟空氣進(jìn)口、干凈空氣出口、發(fā)射窗口和接收窗口，該塵土分離室適合包含普通旋風(fēng)氣流；發(fā)射器，安裝在該殼體上，并設(shè)置為通過(guò)該發(fā)射窗口發(fā)射電磁能；以及接收器，安裝在該殼體上，并設(shè)置為通過(guò)該接收窗口接收電磁能； 其中在該真空吸塵器運(yùn)行過(guò)程中，該發(fā)射窗口和該接收窗口中的至少一個(gè)在該塵土分離室中形成突起部，且在近該突起部的位置，該普通旋風(fēng)氣流的速度至少增加約10%。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的真空吸塵器，其特征在于，在該真空吸塵器運(yùn)行過(guò)程中，所述發(fā)射窗口和所述接收窗口在所述塵土分離室中形成各自的突起部。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的真空吸塵器，其特征在于，在近所述突起部的位置，所述普通旋風(fēng)氣流的速度至少增加約40%。
14.根據(jù)權(quán)利要求11所述的真空吸塵器，其特征在于，在近所述突起部的位置，所述普通旋風(fēng)氣流的速度至少增加約50%。
15.根據(jù)權(quán)利要求11所述的真空吸塵器，其特征在于，在近所述突起部的位置，所述普通旋風(fēng)氣流的速度從約10米/秒增加至約11米/秒。
16.根據(jù)權(quán)利要求11所述的真空吸塵器，其特征在于，在近所述突起部的位置，所述普通旋風(fēng)氣流的速度從約10米/秒增加至約14米/秒。
17.根據(jù)權(quán)利要求11所述的真空吸塵器，其特征在于，在近所述突起部的位置，所述普通旋風(fēng)氣流的速度從約10米/秒增加至約15米/秒。
18.根據(jù)權(quán)利要求11所述的真空吸塵器，其特征在于，在近所述突起部的位置，所述普通旋風(fēng)氣流的邊界層減小約20%。
19.根據(jù)權(quán)利要求11所述的真空吸塵器，其特征在于，在不移除所述發(fā)射器和所述接收器的情況下，所述塵土分離室可從所述真空吸塵器殼體上移除。
20.一種用于真空吸塵器的傳感器組件，其特征在于，該傳感器組件包括真空吸塵器殼體；塵土分離室，具有臟空氣進(jìn)口、干凈空氣出口、發(fā)射窗口和接收窗口，該塵土分離室適合包含普通旋風(fēng)氣流；發(fā)射器，安裝在該殼體上，并設(shè)置為通過(guò)該發(fā)射窗口發(fā)射電磁能；以及接收器，安裝在該殼體上，并設(shè)置為通過(guò)該接收窗口接收電磁能；其中在該真空吸塵器運(yùn)行過(guò)程中，該發(fā)射窗口和該接收窗口中的至少一個(gè)在該分離室中形成突起部，且在近該突起部的位置，該普通旋風(fēng)氣流的邊界層減小約20%。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的真空吸塵器，其特征在于，所述發(fā)射窗口和所述接收窗口在所述塵土分離室中形成各自的突起部。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的真空吸塵器，其特征在于，所述發(fā)射窗口和所述接收窗口與所述塵土分離室剛性一體成形。
23.根據(jù)權(quán)利要求21所述的真空吸塵器，其特征在于，所述發(fā)射窗口和所述接收窗口可相對(duì)于所述塵土分離室移動(dòng)。
24.根據(jù)權(quán)利要求20所述的真空吸塵器，其特征在于，在不移除所述發(fā)射器和所述接收器的情況下，所述塵土分離室可從所述真空吸塵器殼體上移除。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種真空吸塵器，該真空吸塵器具有進(jìn)口噴嘴，用于經(jīng)由臟空氣進(jìn)口通道將空氣和灰塵傳輸?shù)綁m土分離室。塵土分離室具有分離室開(kāi)口、發(fā)射窗口和接收窗口。發(fā)射窗口和接收窗口可基本上為透明的。發(fā)射器設(shè)置為可使其發(fā)射的光或其它電磁能通過(guò)發(fā)射窗口進(jìn)入分離室。接收器設(shè)置為可使其通過(guò)接收窗口接收來(lái)自分離室的光或其它電磁能。在真空吸塵器運(yùn)行過(guò)程中，發(fā)射窗口和接收窗口中的各自在分離室中形成突起部。氣流在塵土分離室中產(chǎn)生旋風(fēng)，且突起部增加了突起部上方的氣流速度，從而清除了發(fā)射窗口和接收窗口上的灰塵。
文檔編號(hào)A47L5/28GK102421347SQ201080020091
公開(kāi)日2012年4月18日 申請(qǐng)日期2010年3月17日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月17日
發(fā)明者F·舍貝里, 斯特凡·榮松 申請(qǐng)人:伊萊克斯家用產(chǎn)品有限公司