专利名称：一种过滤器外壳的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种过滤器外壳。具体地但不排他地说，本发明涉及一种用在例如真空吸尘器等家用电器上的过滤器外壳。
真空吸尘器需要把污垢和灰尘从气流中分开。经由与地板接合清洁器头部或者连接到软管和杆组件末端的工具，带污垢和灰尘的空气被吸入到该电器内。污浊空气经过某种分离设备，而该分离设备努力把污垢和灰尘从气流中分离。许多真空吸尘器经过多孔袋子吸入或者吹出该污浊空气，从而使污垢和灰尘保持在该袋子内，同时将清洁空气排到周围空气中。在其它真空吸尘器中，气旋或者离心式分离器用来从该气流中把污垢和灰尘旋出(例如，参见EP0042723)。无论是使用哪种分离器，通常都有少量灰尘穿过分离器并被携带到风扇和电机单元内，其中风扇和电机单元用来在操作中产生经过真空吸尘器的气流。此外，大部分真空吸尘器风扇由带有碳刷的电机驱动，这种电机例如交流串励电动机，该电机发出碳粒子，这些碳粒子与排出的空气流一起被携带。
有鉴于此，把过滤器设置在电机后面和空气从该机器排出点的前面是很常见的。这种过滤器经常称为“电机后”过滤器。
排放物问题在消费者中，正日益引起注意，这对于哮喘患者尤其成问题。因此，近来的真空吸尘器类型中装有具有较大过滤材料表面积的过滤器，同时该过滤器经常包括几种类型过滤材料和泡沫衬垫。这种过滤器在实际上很笨重，同时把这种过滤器罩在清洁器内相当困难。在一种由Dyson有限公司制造和销售的称为DysonDC05的真空吸尘器中，把圆形的后电机过滤器放置在污垢收集槽的下面。朝向过滤器第一层的气流穿过该过滤器，并从该机器经由在过滤器上面盖上的一组孔排出。
第5,961,677美国专利中示出了一种真空吸尘器排气过滤器，其中空气在穿过开放孔隙经过环绕中心管道周围的筒式过滤器前，经由一系列形成在倾斜叶片之间的开口从中心管道流出。
本发明设法提供一种改进的过滤器外壳。
还希望增加经过真空吸尘器空气的流动速率。较高流速通常使该清洁器从一个表面上拾取物质的能力和气旋分离器从该肮脏的气流中分离物资的能力增强。然而，增加速率的气流可使机器在操作中有噪音。有可能的是，在排放空气的路径上放置声音吸收材料，但这样会增加由于气流带来的路径阻力。这样除了增加重量和机器成本外，还对经过该机器的气流整个速率上产生不利影响。
因此，本发明提供一种过滤器外壳，该过滤器外壳包括一个用于接纳气流的入口、一个用于接纳过滤器的空腔、一个在该入口和该空腔之间的气流通道以及至少一个叶片，该叶片设置在该气流通道内，用于把该气流通道分隔成多个管道。其中每个叶片在流过该管道方向上具有一个非线性的形状。
由于由风扇和/或电机发出的声波可从叶片反射回来，因此，该非线性的叶片用来减少来自该机器的声波发射，这样使该叶片吸收一些声能。因此，在没有采用专用的噪声降低结构情况下，实现了噪音降低。
尽管本发明就一种圆筒(罐)真空吸尘器进行了描述，但很显然的是，本发明可用于其它种类的真空吸尘器、家用电器或者使用某种过滤器的机器中。
下面参考附图来描述发明的实施例，其中
图1为真空吸尘器的透视图，其中配备有根据发明的过滤器外壳；图2和3为图1中真空吸尘器的侧视图，其中示出了该清洁器的一些内部零件；图4示出了图1到3中真空吸尘器的过滤器外壳；
图5示出了真空吸尘器的底座和通向图4过滤器外壳的管道；图6为图4中过滤器外壳的下部的平面图；图7和8示出了叶片在减少气流中旋涡的效果；图9和10示出了在图6中过滤器外壳的叶片形状的效果；以及图11为过滤器外壳下部的一个选择性实施例的平面图。
图1到3示出了其中配备有本发明的真空吸尘器10的实例。该真空吸尘器10为一种圆筒或者罐状类型的真空吸尘器，包括一个具有轮子13、15的底座12，该轮子用于使底座12经过要清洁表面移动。该底座12支撑一个腔室20，该腔室20用作使污垢、灰尘及其他碎屑从气流中分离的分离器，同时用作分离材料的收集器。尽管在这里示出了气旋分离器，但该分离器可采用任何形式，这对于本发明来说不重要。腔室20可从该底座12上拆卸，从而使用者可清空该腔室20。为了清楚起见没有示出的是，软管连接在真空吸尘器入口14上，使用者可把一个杆或者工具安装到该软管的末端，用于清洁不同表面。
图2和3示出了图1中真空吸尘器10的一些内部零件。该腔室20与该入口14连通，气流可以切向方式进入到该腔室内。该腔室20具有一个安装内部中心的有孔覆盖物21。在覆盖物21外部的区域22形成了第一气旋分离级。在该覆盖物21的孔23与第二气旋分离级连通，其中该第二气旋分离级包括一套平行布置的截头圆锥体分离器25。第二级分离器25的出口经由一个管道29连接到用于电机前过滤器30的外壳上。该电机前过滤器30用来捕获没有被两个气旋分离级22、25分离的任何细粉尘或者微粒。电机前过滤器30的下游侧与风扇及电机外壳48连通。该外壳48容纳一个由电机40驱动的叶轮45。外壳48的出口经由孔50与过滤器外壳60连通。该过滤器外壳60容纳一个电机前过滤器70，该过滤器70用来捕获任何滞留在气流内的颗粒以及从该电机40射出的碳粒子。该过滤器外壳60的下游侧与一个排气管90连通，其中该排气管90在它的最远端部具有出口孔95。
下面参考图4来描述该过滤器外壳60。该过滤器外壳60包括一个下部61和一个上部62，其中在本实施例中，下部61构成了真空吸尘器10的底座12的一部分。该上部62借助于突耳64和一个按扣67可拆卸地安装到下部61上。当然、也可使用其他类型的紧固件。该下部61限定了一个气流通道，该气流通道在它的上游端与形成外壳48出口的孔50连通。该下部61和该上部62之间的空隙限定了一个用于把过滤器70容纳在其中的空腔。该上部62具有一个排气支管63，该排气支管63以气密方式与该排气管90下端配合。
多个叶片65a、65b、65c位于该气流通道内。其中的两个叶片65a、65b从孔50伸出并进入到气流通道区域，其中该区域位于空腔附近，用于接纳该过滤器70。在该区域内，该叶片65a、65b从下部61朝上部伸出，从而使它们位于过滤器70附近乃至与其接触。第三叶片65c从孔50朝向气流通道区域伸出，其中该区域位于空腔附近，用于接纳该过滤器70，但在所述区域前终止。三个分离管道51、52、53形成在该叶片65a、65b、65c之间。
该叶片65a、65b、65c用来把气流经过该真空吸尘器10引导到过滤器70并从该过滤器流出。该叶片65a、65b、65c从电机外壳48的出口50沿着部件61底面伸出。该叶片65a、65b在设置过滤器70的区域下面延续。该叶片65a、65b、65c具有两个用途第一，它们用来把穿过过滤器70表面的气流以适度均匀的方式进行分布；第二，它们的非线性形状用来对来自叶轮45的声音衰减。参见图5，该叶片65a、65b、65c把出口50分成六个孔51a、51b、52a、52b、53a、53b。使用时，这样使来自叶轮45的空气流分成六个单独的气流。每个孔51a、51b、52a、52b、53a、53b形成一个到管道51、52和53中之一的入口。每个管道51、52、53与过滤器70表面积的一个不同以及单独的部分连通。当该过滤器装配在该过滤器外壳60内时，每个叶片65a、65b的高度选择成其远边位于过滤器70表面附近，优选的是与该表面接触。因此，每个管道51、52、53与过滤器70的一个单独以及不同的部分连通，从而使沿着每个管道51、52、53的气流被限制成经过过滤器70相应部分流过。
再次参见图2，能够看出的是，使用时，该过滤器70的上游表面相对于来自该电机外壳48的进入气流成一个锐角(大约10度)。以刚刚描述的方式把气流分成单独部分有助于穿过该过滤器70表面的气流均匀地分布，即使过滤器70相对于该进入气流布置对于均匀分布不是很理想。特别有益的是，每个管道51、52、53供应与入口50不同距离的过滤器表面的一部分；即管道51供应过滤器70远离的部分，管道52供应中间部分以及管道53供应过滤器表面70的最近部分。
图6示出了从平面上看该过滤器外壳60的下部61。通过箭头85示出了沿着管道52的一部分气流采取的路径，同时也通过箭头86示出了声波经过的路径。由于叶片65a 65b具有的形状，能够看出，在许多地方，该声波在叶片65a、65b之间被强制反射，或者至少为从该电机外壳48发射的声波提供一个障碍物。叶片65a、65b、65c可模制或者也可与该过滤器外壳60的下部61整体形成，或者它们可作为一个单独部件或者一套部件提供，其中这些部件位于该过滤器外壳60的该下部61。
如上所述提供叶片65a、65b、65c此外还特别有益的是，该气流入口50相对于该过滤器外壳60偏心设置。图7示出了没有这种叶片存在情况下期望的气流。空气进入该过滤器外壳60并围绕该外壳涡旋。该涡旋气流可引起附加的噪音并可能进一步减少吸除能力。图8示出了把叶片65a、65b设置在该过滤器外壳60内的效果。进入该过滤器外壳60的空气此时不能涡旋到任何显著的程度。
该叶片65a、65b、65c的形状确保了在方向和区段变化之间的的平稳过渡，这有助于避免增加噪音和背压的“中断”和涡流。由于减少吸除能力，因此特别所希望的是在真空吸尘器中使背压最小。图9和10示出了通过对一个平滑曲管(图9)与一个弯曲非常剧烈管道(图10)对比的“中断”气流的效果。
该叶片65a、65b、65c在该电机外壳48的该出口孔50内的位置选择成这样，即入口到每个管道51、52、53的横截面积大致与那些管道供应的过滤器部表面积成正比。这有助于保证该气流均匀分布在过滤器表面上。为每个管道供给两个入口(即到管道51的入口51a、51b)此外还有助于平衡流到该过滤器的气流。
在这里示出的过滤器70为一个折叠过滤器，其中一个圆筒形塑料盒容纳一个折叠结构72。也可替代在这里已经示出的过滤器，采用其他类型的过滤器，如一个简单泡沫衬垫过滤器。优选的是，该电机后过滤器为一个HEPA(高效微粒空气)过滤器。
图11为过滤器外壳60下部61的一个选择性实施例的平面图。在本实施例中，一组叶片165a-165e以与图6所示方式不同的方式设置。在这里，该叶片165a-165e从电机外壳48的出口孔50朝过滤器外壳60的下部61最远侧伸出。如前所述，叶片的这种布置把该过滤器70下面区域分成多个管道151-156，每个管道与该过滤器表面不同部分连通。每个叶片具有一个非线性的、迂回的形状，这增加了声波与该叶片中至少一个冲撞的可能。使用时，进入气流将分成多个单独的部分，每个部分沿着相应的管道流动。如前所述，每个入口的横截面与由该入口供应的过滤面积成正比例。
下面描述该真空吸尘器的操作。使用时，空气由电机驱动的叶轮45抽取，经过任何地板工具和软管进入到真空吸尘器10内。该污浊空气经过该气旋分离级22、25，在该过程中，以在别处文献中记载的方式，污垢和灰尘从该气流中去除。空气从气旋25的出口、沿着管道29、经过电机前过滤器30流动，并进入到该电机外壳48。排出的空气被吹向该孔50，并在那里通过该叶片65a、65b、65c的前缘分成六个部分。该气流被分开的部分沿着该三个管道51、52、52、53流动。如上所述，声波在相对叶片65a、65b、65c之间沿着该管道51、52、53反射。来自该管道51、52、53的气流然后经过该电机后过滤器70的每个相应的管道51 52、53连通的部分。在经过该过滤器70后，空气通过该入口进入到排气管90。一些空气经由在该过滤器外壳部件62的顶面孔80排放到大气中(参见图3中箭头82)。其余空气沿着该排气管道90流动。当空气沿着该排气管90流动时，由于该管道90朝流动方向变宽，因此该空气减慢流动。该空气经由孔95排放到大气中(参见图3中箭头85)。
权利要求
1.一种过滤器外壳，包括一个用于接纳气流的入口、一个用于接纳过滤器的空腔、一个在该入口和空腔之间的气流通道以及至少一个叶片，该叶片设置在该气流通道内，用于把该气流通道分隔成多个管道，其中每个叶片在该气流流过通道方向上具有一个非线性的形状。
2.根据权利要求1所述的过滤器外壳，其中每个叶片沿着其整个长度为一个弧形形状。
3.根据权利要求1或者2所述的过滤器外壳，其中该管道中至少一个具有用于接纳该气流的两个入口。
4.根据前面权利要求任何一个所述的过滤器外壳，还包括一个具有过滤器表面的过滤器，当该过滤器安装在外壳内时，每个叶片的尺寸设计成该叶片的一个边缘位于该过滤器表面附近或者与该过滤器表面接触，从而使每个管道与该过滤器表面的单独部分连通。
5.根据权利要求4所述的过滤器外壳，其中通往每个管道的入口的总横截面积大致与所述管道连通的该过滤器表面一部分面积成正比。
6.根据权利要求4或者5所述的过滤器外壳，其中该过滤器表面与每个管道连通的部分与该入口距离不同。
7.一种电器，包括一个入口、一个根据前面权利要求任何一个所述的过滤器外壳、一个排放组件和产生经过该电器从该入口到该排放组件的气流的装置。
8.根据权利要求7所述的电器，其为真空吸尘器形式，该真空吸尘器还包括把污垢和灰尘从该气流中分离的装置。
9.一种过滤器外壳或者一种电器，基本上为在这里参考附图描述的那样。
全文摘要
一种过滤器外壳(60)，包括一个用于接纳气流的入口、一个用于接纳过滤器(70)和一个在该入口和该过滤器(70)之间的气流通道。至少一个叶片(65a、65b、65c)设置在该气流通道内用于把该气流通道分隔成多个管道(51、52、53)。每个叶片(65a、65b)在流过该气流通道的方向具有非线性的形状。由于由风扇和/或电机发出的声波可从叶片(65a、65b)反射回来，因此，这有助于减少来自该机器的声波发射，这样使该叶片(65a、65b)吸收一些声能。该过滤器外壳(60)可形成为真空吸尘器的一部分。
文档编号A47L9/10GK1630483SQ03803665
公开日2005年6月22日 申请日期2003年2月3日 优先权日2002年2月11日
发明者S·L·盖恩, R·A·梅森 申请人:戴森技术有限公司