專利名稱：用于真空吸塵器的過濾器感測器和指示器的制作方法
技術領域：
本發(fā)明整體上涉及真空吸塵器，尤其涉及一種用于感測與真空吸塵器相連的過濾器狀態(tài)的監(jiān)測裝置。
背景技術：
真空吸塵器用于從表面吸取各種東西。真空吸塵器通過在表面上產(chǎn)生氣流，并使廢屑顆粒夾帶在該氣流中而進行工作。然后氣流可能被吸引經(jīng)過或通過過濾裝置以將這些夾帶的顆粒從氣流中除去。然后可將氣流排出。
通常，通過使用電動機驅(qū)動風扇或葉輪來生成氣流。產(chǎn)生氣流的裝置在工業(yè)上是公知的，在此不加以詳述。產(chǎn)生氣流所需能量的量取決于所需空氣的量，以及穿過待清潔表面和穿過過濾器的氣流的氣流損失。所需空氣的量是與待清潔表面相鄰的進氣的截面面積的函數(shù)，也是穿過待清潔表面的空氣所需速度的函數(shù)?？諝馑俣仍礁?，廢屑被夾帶在氣流中、從而從表面吸取走的可能性就越大。
但是，對氣流的一個很重要的影響是空氣能穿過氣流中任何過濾介質(zhì)的效率。在去除氣流中夾帶的顆粒時，對氣流的影響與過濾器的效率傾向于成反比，即過濾器去除顆粒的效率越高，則由引導氣流的裝置必須克服的氣流損失就越大。而且，穿過過濾器的氣流損失可能會由于過濾器被從氣流中去除的顆粒阻塞而增加。
當由過濾器導致的氣流損失增加時，例如當過濾器填滿收集的顆?；蛭镔|(zhì)時，氣流的運動受到阻礙，因此通常會使氣流在給定的時間周期內(nèi)包含的空氣量較少。此外，由于過濾器對空氣氣流產(chǎn)生了更大的阻力，因此在穿過過濾器時將產(chǎn)生更大的壓降。
隨著氣流阻力的增加，由氣流引導裝置通過空氣入口抽吸的空氣量減少，真空吸塵器的吸氣入口處的氣流速度降低，從而真空吸塵器的效率降低。這種效率的降低可能會導致少量的能量浪費，從而需要在給定的區(qū)域上花費更多的時間以成功地清潔該區(qū)域，并且會影響真空吸塵器的操作者的情緒。因此，檢測并將這種效率降低發(fā)送給操作者的性能非常重要。
現(xiàn)有技術的裝置使用校準的機械式壓力計來根據(jù)過濾器的情況指示壓降中的增加。這種裝置可以示出不能令人滿意的壓力計指示區(qū)間，但是由于不能給操作者提供應該清洗或更換過濾器的離散信號，因此這種離散指示的缺失會導致真空吸塵器在過濾器效率低、被阻塞的情況下使用。
因此，期望提供一種過濾器感測器及監(jiān)測裝置，其能有效地發(fā)信號通知使用者到處理過濾器的情況的時間了。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種由壓力致動的電開關以及用于指示真空吸塵器中所使用的過濾介質(zhì)需要清洗或更換的指示器。在第一實施例中，在超過最小閾值后，壓力致動電開關根據(jù)穿過過濾介質(zhì)壓降的增加而動作。一旦該過濾器下游的壓力降低到超出所選擇的閾值，則監(jiān)測裝置的開關閉合，該監(jiān)測裝置指示使用者需要注意該過濾器。在其它實施例中，該壓力致動電開關測量該過濾介質(zhì)的上游和下游之間的氣壓差，或測量該過濾介質(zhì)的下游和該氣流引導源與外界空氣之間的氣壓差。
該監(jiān)測裝置包括位于電源與可見燈之間的感測壓力的電開關。該開關包括具有兩個電接觸部的腔、偏置在打開位置的導電膜片、以及位于該膜片下方的進入孔。該孔連接至位于該過濾器下游且位于該電動機上游的室。當該過濾器被填滿，并且穿過該過濾器的壓降增加時，膜片克服了偏壓而使兩個接觸部閉合，從而點亮該監(jiān)測裝置燈。
因此，本發(fā)明的目的是提供一種用于改進的監(jiān)測裝置，其能夠發(fā)出真空吸塵器中的過濾器需要清洗或更換的信號。
本發(fā)明的另一個目的是提供一種改進的開關，其能夠用于真空吸塵器的監(jiān)測裝置以確保該過濾器的狀態(tài)。
本發(fā)明的又一個目的是提供一種改進的真空吸塵器，其具有能夠發(fā)出需要注意過濾器的信號的監(jiān)測裝置。
本發(fā)明的又一個目的是提供一種改進的真空吸塵器，其具有感測壓力的開關，該開關能使電路閉合激勵指示器，從而發(fā)出需要注意過濾器的信號。
從說明書中，本發(fā)明的其它目的和優(yōu)點的一部分將變得明顯和清楚。
因而，本發(fā)明包括具有將在下述產(chǎn)品中例示的特征、性質(zhì)、以及組件之間關系的產(chǎn)品，并且本發(fā)明的范圍將在權利要求書中示出。


為了更全面地理解本發(fā)明，需要結合附圖參考以下的說明，其中圖1是根據(jù)本發(fā)明構造和設置的具有壓力致動電開關的真空吸塵器的示意圖，其中該壓力致動電開關用于測量過濾介質(zhì)與氣流引導裝置之間的壓力；圖2是該真空吸塵器的響應過濾器上游和下游壓差的而實現(xiàn)壓力致動的電開關的示意圖；圖3是該壓力致動電開關響應過濾器下游與外界壓力的壓差的示意圖；以及圖4是壓力致動電開關響應過濾器的下游與自鎖繼電器的壓差的示意圖，其中該自鎖繼電器用于在到達壓力閾值時保持指示器點亮。
具體實施例方式
圖1示出了根據(jù)本發(fā)明構造和設置的真空吸塵器100的示意圖。真空吸塵器100包括電動機殼體101；以及形成有吸入口104和過濾室102的吸嘴殼體112。在過濾室102的下游側設有過濾器103。吸入口104可以設有諸如鉸接板或鉸接門之類的氣流限制件106，以限制空氣或物質(zhì)經(jīng)由吸入口104從過濾室102流出。過濾室102連接至包括真空源的氣流室108，該真空源例如為用于產(chǎn)生穿過過濾器103的氣流的風扇或葉輪110。風扇或葉輪110由電動機114驅(qū)動。盡管示出的設計圖在電動機114與葉輪110之間使用直接的驅(qū)動，但在本領域中還公知有許多用于產(chǎn)生穿過過濾器112的氣流的方法。在這里利用直接驅(qū)動的葉輪并非將本發(fā)明的應用局限于任意具體形式的真空吸塵器。氣流室108可以連接至在殼體101的下游側形成的排放裝置116。這樣可使氣流從吸入口104進入殼體101，并穿過過濾器103，從而由氣流室108排出。
可以為真空吸塵器100的電動機114提供諸如交流電(“AC”)源之類的電源118。電源118可以選擇為與真空吸塵器100的期望使用位置相適應，例如在房間內(nèi)使用AC電路，或者當真空吸塵器100用于機動車的外界環(huán)境下時使用直流(“DC”)電路?？蛇x地，電源118可以與電動機114或用于在真空吸塵器100中產(chǎn)生氣流的其它裝置分開。
在位于真空吸塵器122的殼體內(nèi)的電路板上安裝有包括導電膜片123的壓力致動開關120，諸如膜片式開關。壓力致動開關120經(jīng)由端口和管子124連接至氣流室108，以使氣流室108內(nèi)的空氣壓力可以連通至壓力致動開關120。當氣流室108中的壓力降低到低于預定最小壓力閾值時，電路126中的開關120將某一形式的指示器128與電源118連接。還可以包含附加的線路130，以使流經(jīng)電路126的電流符合所選指示器128的需求。例如，可以使用120V交流電源，通過導線127和129在電路126中串聯(lián)設置2.2k歐姆的電阻器，以使電路上的電壓降低至與所選的燈(例如氖指示燈)相適應的水平。
圖示的指示器128為燈132，這樣當氣流室108內(nèi)的壓降增加到超過閾值壓力時，燈132通電，從而提示操作者過濾器103需要清洗或更換。燈132可以是白熾燈、發(fā)光二極管或任何其他能夠產(chǎn)生足夠亮度以提示使用者需要清洗或更換過濾器103的發(fā)光裝置。在本發(fā)明中指示器128優(yōu)選為燈132，但也可以使用可聽信號。只不過，由于這種可聽信號可能被淹沒在真空吸塵器產(chǎn)生的噪音中，因而可聽信號會受到限制。
壓力閥120與內(nèi)部彈簧121電連接，一旦電壓變化，該內(nèi)部彈簧121就移動。管子124的一端直接連接至壓力閥120，管子124的另一端設于抽氣電動機114與過濾器103之間。因此，當過濾器103被廢屑阻塞時，壓力將發(fā)生變化。本實施例的壓力閥120額定限值為19.5kPa+/-0.75kPa。但是，各真空吸塵模式的初始堵塞吸力不同，因此各模式的確切壓降也不同。由于真空吸塵器的性能直接與氣流相關，因此如果希望過濾指示器132在真空吸塵器吸嘴停止正常運行之前就致動，則必須使壓降與氣流(CFM)相互關聯(lián)。
如圖2所示，壓力開關120可以實施為使開關120檢測過濾器112兩側的壓力差，而不是絕對值。如果進入過濾室102的氣流被限制，諸如由于吸入口104被阻塞，則氣流室108中的壓力是由于吸入口104的阻塞而降低，而不是由于填滿的或臟的過濾器產(chǎn)生的流動阻力而降低。在這種情況下，壓力開關102可能指示過濾器需要清洗或更換，然而此時過濾器卻并非氣流受阻的根源。通過在過濾室102與氣流室108之間設置壓力孔202，可以利用過濾室102與氣流室108之間的壓差來降低錯誤指示的可能性。
如圖3所示，壓力開關120可以實施為確定氣流室108與外界氣壓302之間的壓差。這種結構可在下述場合中實施，即期望產(chǎn)生指示的閾值電平是足夠小的壓差而外界氣壓302的變化將限制指示的有效性。當例如通過使用低壓分離器而不是通過使用更為傳統(tǒng)的過濾介質(zhì)實施為低限制過濾裝置時，可能產(chǎn)生上述情況。在壓力致動開關120的一側設置外界壓力孔304，以使開關120將基于氣流室108中的壓力與外界氣壓302之間的壓差而致動。
如圖4所示，可以加入自鎖繼電器402，從而一旦達到壓力閾值或壓差就可以使指示器128持續(xù)提示需要清潔或更換過濾器112。通過將主動力開關404設置在電路126中的如下位置，即當真空吸塵器100的電源被切斷時自鎖繼電器402的電源也中斷，可使自鎖繼電器402在每次電源被截斷時均斷開，并僅在達到壓力閾值或壓差時重新閉鎖。
由此可看出，能夠有效地獲得從前述說明書中變得明顯的上述目的，并且，由于可在不脫離本發(fā)明的構思和范圍的情況下對上述產(chǎn)品進行一定改變，因此上述說明書包含的及附圖所示的內(nèi)容應理解為示意性的而非限制性的。
由此可看出，能夠有效地獲得從前述說明書中變得明顯的上述目的，并且，由于可在不脫離本發(fā)明的構思和范圍的情況下對上述內(nèi)容的組成進行一定改變，因此上述說明書中含有的所有內(nèi)容應理解為示意性的而非限制性的。
在不脫離本發(fā)明的構思或本質(zhì)特征的情況下，可以其它特定形式實施本發(fā)明。因此，應參考所附權利要求書，而不是上述說明書來指出本發(fā)明的范圍。
權利要求
1.一種用于感測真空吸塵器中的過濾器狀態(tài)的過濾器監(jiān)測裝置，該真空吸塵器與電源連接，并且該真空吸塵器在該過濾器與由該電源選擇性地驅(qū)動的氣流引導裝置之間具有氣流室，該過濾器監(jiān)測裝置包括電路，其包括壓力致動開關；以及指示器，其連接至該電路，并且對于使用者而言可見；其中，該壓力致動開關響應穿過該過濾器的壓降的增加而閉合，以接通該指示器與該電源之間的電路，從而指示該過濾器需要清洗或更換。
2.如權利要求1所述的過濾器監(jiān)測裝置，其中，所述指示器為燈。
3.如權利要求1所述的過濾器監(jiān)測裝置，其中，所述電路包括電阻器，該電阻器將該電路上的電壓減小至與該指示器相適應的水平。
4.如權利要求1所述的過濾器監(jiān)測裝置，其中，該指示器為可聽指示器。
5.如權利要求1所述的過濾器監(jiān)測裝置，其中，所述壓力致動開關包括具有一對電導線的壓力室；以及導電元件，該導電元件與至少一根導線間隔開，并且被偏置遠離另外的至少一根導線，其中該導電元件響應由于該過濾器的阻塞而導致的穿過該過濾器的壓降增大進而導致該真空室中的壓力下降，從而移動以與兩導線接觸。
6.如權利要求5所述的過濾器監(jiān)測裝置，其中，該過濾器監(jiān)測裝置還包括與該過濾器下游的真空裝置連接的端口。
7.如權利要求3所述的過濾器監(jiān)測裝置，其中，所述電路包括自鎖繼電器，所述自鎖繼電器在所述指示器通過所述壓力致動開關連接至所述指示器時閉鎖。
8.如權利要求1所述的過濾器監(jiān)測裝置，其中，該壓力致動開關包括連接至外界氣源的外界氣孔，并且該壓力致動開關在外界氣壓與該過濾器的下游氣流之間存在預定壓差時致動。
9.如權利要求8所述的過濾器監(jiān)測裝置，其中，所述指示器為燈。
10.如權利要求9所述的監(jiān)測裝置，其中，該電路還包括電阻器，該電阻器將該電路上的電壓減小至與該指示器相適應的水平。
11.如權利要求10所述的監(jiān)測裝置，其中，所述電路包括自鎖繼電器，所述自鎖繼電器在所述指示器通過所述壓力致動開關連接至所述指示器時閉鎖。
12.一種真空吸塵器，其具有可維護的過濾器和用于感測該過濾器狀態(tài)的監(jiān)測裝置，該真空吸塵器包括殼體，其用于安裝電動機；吸嘴殼體，其用于容置抽吸裝置；過濾器，其設于該吸嘴殼體與該電動機之間；指示裝置，其用于指示需要對該過濾器進行維護；以及電路，該電路將該指示裝置連接至電源，并且包括壓力致動開關，該壓力致動開關在該過濾器與該電動機之間的壓力指示建議清洗或更換過濾器時，接通該電源與該指示裝置之間的電路。
13.如權利要求12所述的真空吸塵器，其中，所述壓力致動開關包括具有一對電導線的壓力室；以及導電元件，該導電元件與至少一根導線間隔開，并且被偏置遠離另外的至少一根導線，其中該導電元件響應由于該過濾器的阻塞而導致的該真空室中的壓降的增加，從而移動以與所述導線接觸。
14.如權利要求12所述的真空吸塵器，其中，該電路包括閉鎖裝置，該閉鎖裝置用于在檢測到指示需要清洗或更換所述過濾器的壓力后，將該指示器閉鎖于指示狀態(tài)。
15.如權利要求12所述的真空吸塵器，其中，該指示器為燈。
16.如權利要求12所述的真空吸塵器，其中，該燈為白熾燈泡。
17.如權利要求12所述的真空吸塵器，其中，該燈為發(fā)光二極管。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種壓力致動電開關以及用于指示使用者真空吸塵器的過濾器需要清洗或更換的指示器。在第一實施例中，該壓力致動電開關測量該過濾介質(zhì)與該氣流引導裝置之間存在的壓力，以確定該壓力是否超過最小絕對壓力閾值。該壓力致動開關包括具有兩根電導線的室，當該真空吸塵器中的壓力上升超過預定水平時，所述兩個電導線連接。從該室到該真空吸塵器殼體的管子使導電部分與所述兩個導線接觸。在其它實施例中，測量該過濾介質(zhì)的上方和下方的壓差，或者測量在該過濾介質(zhì)與該氣流引導源之間的氣流壓力與外界氣壓之間的壓差。
文檔編號B01D46/44GK1901831SQ200480040386
公開日2007年1月24日 申請日期2004年12月9日 優(yōu)先權日2003年12月11日
發(fā)明者馬克·羅森茨魏希 申請人:尤羅普羅操作公司