专利名称：包含气味过滤器的真空吸尘器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种真空吸尘器，包括一个壳体；一个吸气马达，位于壳体内部，马达在工作时通过吸气孔吸入空气，并通过壳体上的至少一个排气孔排出空气；一个位于壳体内部的灰尘箱，在工作时由吸入空气携带的灰尘被搜集在该箱中；和一个气味过滤器，位于灰尘箱的壳体出口处。
这种真空吸尘器在实用中是众知的。气味过滤器用于吸收排气中的臭气。在真空材料包含腐败性物质时可能产生这些气体，例如毛发，真菌，面包屑等。已经发现真空吸尘器中的已知的气味过滤器并不十分有效。特别是已经发现利用包括气味过滤器的已知的真空吸尘器，在刚刚启动真空吸尘器之后，排气闻起来很不舒服。这对于用户以及真空吸尘器的制造者来说都是不能接受的，因为这会使用户认为真空吸尘器的不能有效地工作。
本发明的目的是缓解这一问题，概括地说是提供一种能够有效地、可靠地从排气中去除气味成分的真空吸尘器。
根据本发明，在起始段中说明的类型的真空吸尘器特征是利用了暂时延长在气味抑制循环过程中通过气味过滤器吸入的空气在气味过滤器中的滞留时间的装置。
本发明的特定实施方案将在附属权利要求中说明。
下面将参照示例性实施方案的附图详细说明本发明。
图1是本发明的真空吸尘器的示意性剖面侧视图，和图2示意了根据本发明的真空吸尘器的控制电路部分的实例。
图1是真空吸尘器1的示意性剖面侧视图，只显示了与正确理解下面描述有关的那些部分。所示的真空吸尘器包括壳体2，它通常装有滚轮或滑轮4，5。所示的真空吸尘器是所谓的“顶转接(swivel-top)”型，其中通过未示出的套管口和管子而吸入的空气经过可转动地安装在壳体2上的软管6和接头7进入灰尘箱8。然而，本发明可以应用于任何类型的真空吸尘器，图中仅仅给出了非限制性的例子。
空气流示意性地由箭头9、10表示。在本例中，灰尘箱容纳了一个灰尘袋或灰尘盒11，已经部分地由搜集到的灰尘12填充。
在灰尘箱8的后面，配置了一个马达室13，它通常容纳一个具有风扇或叶轮的马达14，马达在工作时通过灰尘箱8吸入空气，如箭头9、10所示。由吸入空气所携带的灰尘微粒被留在在灰尘箱8中，在该情况下是留在在灰尘袋11中。去除了灰尘微粒的空气经合理地配置在壳体2的后部上的排气孔15排出。马达14装备有一个具有与插头17相连的电缆18的电接线盒16。接线盒16还容纳了通常的马达控制电路，例如用于吸气功率控制等。
气味过滤器19，例如可以是一种活性炭过滤器，安置在灰尘袋11和马达14之间。离开灰尘箱8的空气必须通过气味过滤器19，由此去除任何气味成分。
如上所述，该气味过滤器19还不能很理想地从离开灰尘箱的空气中去除气味成分。
实验表明，尽管有气味过滤器，但是在启动真空吸尘器时还会有臭气产生。这是由于在真空吸尘器关闭的时候，气味成分可以自由地产生并积累在灰尘箱中而产生的。结果，离开灰尘箱的空气含有相对较高浓度的气味成分，在刚启动真空吸尘器时，以及在此之后的短时内，气味成分不会被气味过滤器完全吸收。
从理论上讲，该问题可以通过使用厚过滤器19而得到解决，厚过滤器将延长排气在过滤器19中的滞留时间并由此更加完全地吸收气味成分。在能够改进气味成分的吸收之外，该方法的缺点是厚过滤器19将产生相对很高的空气阻力。这增加了马达过热的危险和/或需要更高的马达功率。此外，在气味成分浓度很低的工作过程中，由厚过滤器产生的相对过高的空气阻力仍然存在，例如在启动真空吸尘器1之后的某一时刻。
另外，厚过滤器19在真空吸尘器壳体2内部还需要更大的空间。在已有的真空过滤器设计中通常没有额外的空间，而且新型空过滤器的设计倾向于尽可能地具有紧凑的结构。
本发明是以对以下事实的认识为基础的，即在启动真空吸尘器1时以及在启动之后的短时内气味成分的浓度最高，随后该浓度逐渐下降。
因此，在从启动真空吸尘器1开始的一段短时间内，延长从灰尘箱8排出的空气在气味过滤器19中的滞留时间是适当的。根据本发明，在启动之后气味成分在气味过滤器19中的长滞留时间可以通过在启动和启动之后的短时内控制真空吸尘器1使之降低空气排出量来实现，即不允许真空吸尘器马达14在启动后立即全速运转。
这样，在空闲时间积累起来的、并且在初始排气中具有相对较高浓度的气味成分可以被充分地吸收，而不需要厚气味过滤器19。
在启动之后的时间间隔内降低空气排出量可以通过，例如，适宜的控制电路来实现，该控制电路在启动之后的短时内限制马达功率使之低于马达功率的最大值。该控制电路示意性地由图1中20的示出。
电路20的操作与通常的吸气功率控制电路没有任何关系，它在本质上由用户操作并且与启动电路也没有任何关系，启动电路用于消除电源电流的启动瞬态。该启动电路可以从日本专利申请63-159850(Matsushita ElectricInd。)了解到。
根据本发明适用于真空吸尘器1的控制电路20的实例示意性地示于图2。该电路20包括一个信号处理器，例如微处理器21和一个电源电路22。当真空吸尘器启动时，电源电路22开始向微处理器21供电。然后微处理器21通过控制线23输出控制信号，该控制线直接或间接地与马达控制电路相连，控制电路自动地控制提供给马达14的电功率使之在启动后的预定时间内被限制在预定值。
预定限定值可以根据需要手动或自动设定，任意地，例如该值可以是常数值或在预定的时间内按照预选的模式变化。预定时间也可以手动或自动设定。
在根据本发明的真空吸尘器的实际实施方案中，马达功率在启动之后的一段时间内，例如2至3秒，从大约为最大马达功率10％的初始值起以小步长增加到最大马达功率的25％到30％。然后，马达功率，例如以5％为步长增加到最大值或增加到手动设定值(例如用于吸气功率控制)或自动设定值(例如用于消除电流瞬态)。步长可以，例如，每100毫秒或200毫秒移动一步，结果在几秒钟之后达到最终值。
微处理器可以以所需的方式简单地编程。
为了避免使用户认为真空吸尘器工作不正常，可以提供一个指示灯指示已经完成了气味抑制循环的启动。
根据本发明，在考虑了其它参数之后，可以实现更加复杂的马达启动功率控制。为此，微处理器21具有一个带有一个或多个输入端的输入控制门24，与其它参数相应的控制信号可以输入其中。
在该方面最值得注意的是如果在工作之后真空吸尘器只空闲了很短的时间，那嬷就不需要消除气味所需的启动程序。例如，如果用户把真空吸尘器从房间的一边移向另一边或从一个房间移向另一个房间，并不得不为此而插入另一个插座时，将会发生这种情况。空闲时间很短使得增加气味成分的过程还不能产生令人讨厌的气味成分。因此，上述的、对提供给马达的功率进行限制的预定时间非常短，甚至为零。
在由图2实例给出的图中，该状态是允许的。一个输入端，即输入控制门24的输入端25，与储能电容器26的一端相连，电容器的另一端与供电电路22的中性线27相连。电阻器28与电容器26并联。在实际例中，电容器26的电容值是470μF，电阻器的值是2.2MΩ。
此外，微处理器21的输出端30直接或间接地通过二极管29向电容器充电。在本例中，如果输出端30的电压为高，输出端30可以直接向电容器26充电(通过二极管29)。可以这样对微处理器21进行编程，当在启动真空吸尘器之后开始的气味抑制循环终止时，输出端30的电压变高。结果，储能电容器26，例如可以是电解电容器，被充电到预定电压。一旦电容器26被充电，就在输入端25处产生高电平的输入信号。该信号阻止微处理器21产生启动气味抑制循环的输出控制信号。
当真空吸尘器1关闭时，储能电容器26将通过电阻器28放电。在真空吸尘器1短时空闲之后，电容器26上的电压仍高于可调节的阈值，该电压值在输入端25被检测为高电平。然而在长空闲时间之后，储能电容器26放电到低于阈值的值，结果在输入端25出现低电平信号。该低电平信号作为长空闲时间的指示，即在灰尘箱8中已经产生了足够多的气味成分，以便在启动真空吸尘器时抑制气味。因此，如果微处理器21的输入端25处的信号为低电平，那嬷当启动真空吸尘器1时微处理器21启动气味抑制循环。为了防止输出端30影响储能电容器26的充电条件，在真空吸尘器1启动时，微处理器21设定该输出端30为低电平。输出端30直到气味抑制循环结束才设定为高电平。
应当注意的是除了电容器以外可以使用任何其它能够产生时变控制信号的存储元件。一个例子是数字时间计量电路，例如计数器或能够产生与马达温度有关的信号的温变元件。然而，当使用数字时间计量电路时，需要利用电池或电容器的电源。
代替或结合空闲时间控制信号，可以向门24的一个输入端提供其它控制信号，例如向输入端31提供信号。这样，例如有可能产与灰尘箱8的充满度相关的信号。显然，在近乎充满的灰尘箱中形成的气味比在基本上为空的灰尘箱8中形成的多，而在灰尘箱为空的情况下不需要启动气味抑制循环。例如通过适宜的传感器测量真空吸尘器中的气流路径上的压力差、或其中一部分的压力差，例如灰尘箱8，或者通过测量灰尘袋或灰尘盒11的重量，可以获得与灰尘袋充满度有关的信号。测量灰尘箱充满度的传感器示意性地由图1中的33示出。
另外，可以使用气味传感器或光学传感器，它们在气味成分的浓度达到预定值的情况下向微处理器21的门24的一个输入端，例如输入端32，提供控制信号。该气味传感器或光学传感器示意性地由图1中的34示出。
微处理器21的输入门24可以是一个简单的门，如果一个输入信号为高电平，那嬷它就输出高电平，而微处理器21也可用于加权各个输入信号，并根据加权的结果判定是否启动气味抑制循环。此外，微处理器21还可以用于根据加权的结果选择不同类型的气味抑制循环。气味抑制循环的持续时间，例如，可以根据加权的结果或在气味抑制循环中马达功率的增加速率而改变。
此外，微处理器21还可以用于检测在门24的一个或多个输入端上出现的高电平信号，一个变量，例如输入信号的实际幅度或频率或其它量。根据该信息，可以判定是否需要启动气味抑制循环，并在需要时，判定循环如何进行。
应当注意的是经过前面的论述，各种修正对专家是显然的。这些修正也包含在本发明的范围之内。
权利要求
1.一种真空吸尘器，包括一个壳体；位于壳体内部的一个吸气马达，马达在工作时通过吸气孔吸入空气，并通过壳体上的至少一个排气孔排出空气；一个位于壳体内部的灰尘箱，在工作时由吸入空气携带的灰尘被搜集在该箱中；和一个气味过滤器，位于灰尘箱的壳体出口处，其特征在于利用了一种暂时延长在气味抑制循环中通过气味过滤器吸入的空气在气味过滤器中的滞留时间的装置。
2.如权利要求1说明的真空吸尘器，其特征在于延长滞留时间的装置用于短时限制马达功率。
3.如权利要求1或2说明的真空吸尘器，其特征在于延长滞留时间的装置包括能够在启动真空吸尘器之后立即向马达控制电路提供控制信号以便限制马达功率的电子控制电路。
4.如权利要求3说明的真空吸尘器，其特征在于电子控制电路包括至少具有一个输入控制信号的输入端的信号处理器，控制电路用于向马达控制电路提供与输入控制信号有关的输出控制信号。
5.如权利要求4说明的真空吸尘器，其特征在于输入控制信号的一个输入端与能够提供输出信号的空闲时间检测器相连，该信号指示从上一次关闭真空吸尘器到重新启动真空吸尘器之间的时间长度。
6.如权利要求5说明的真空吸尘器，其特征在于空闲时间检测器包括一个数字时间计量电路，该电路在真空吸尘器关闭时被激活。
7.如权利要求5说明的真空吸尘器，其特征在于空闲时间检测器包括一个储能电容器，它在真空吸尘器正常工作时充电，在真空吸尘器空闲时能够通过放电电路放电。
8.如权利要求4、5、6或7说明的真空吸尘器，其特征在于具有检测灰尘箱充满度的检测装置，该检测装置向信号处理器提供输入控制信号。
9.如权利要求8说明的真空吸尘器，其特征在于检测装置至少包括一个在工作时提供与压力差有关的信号的传感器。
10.如权利要求4至9中的任何一个说明的真空吸尘器，其特征在于在灰尘箱内部或附近至少配置一个气味传感器，该气味传感器向信号处理器提供输入控制信号，输入控制信号决定于气味成分的浓度。
11.如权利要求4至9中的任何一个说明的真空吸尘器，其特征在于在灰尘箱内部或附近至少配置一个光学传感器，该光学传感器向信号处理器提供输入控制信号，输入控制信号决定于气味成分的浓度。
12.如权利要求4至11中的任何一个说明的真空吸尘器，其特征在于具有向信号处理器提供电子输入控制信号的温变元件，输入控制信号与马达的温度有关。
13.如权利要求4至12中的任何一个说明的真空吸尘器，其特征在于信号处理器用于向马达控制电路提供控制信号，该控制电路在气味抑制循环过程中根据多个预定程序中的一个控制马达功率。
14.如权利要求4至13中的任何一个说明的真空吸尘器，其特征在于信号处理器至少具有两个与提供输入控制信号的装置相连的输入端，信号处理器用于加权输入控制信号以便根据加权结果为马达控制电路产生控制信号。
15.如权利要求4至14中的任何一个说明的真空吸尘器，其特征在于信号处理器用于检测输入控制信号的出现和变化。
16.如上述权利要求中的任何一个说明的真空吸尘器，其特征在于气味抑制循环的长度或类别依赖于与真空吸尘器过去的工作有关的一个或多个参数。
17.如权利要求16说明的真空吸尘器，其特征在于如果上一次关闭真空吸尘器的时间距现在很近，那嬷气味抑制循环的长度为零。
18.如权利要求16或17说明的真空吸尘器，其特征在于如果灰尘箱内基本没有灰尘，那嬷气味抑制循环的长度为零。
全文摘要
真空吸尘器包括:一个壳体;位于壳体内部的一个吸气马达,马达在工作时通过吸气孔吸入空气,并通过壳体上的至少一个排气孔排出空气;一个位于壳体内部的灰尘箱,在工作时由吸入空气携带的灰尘被搜集在该箱中;和一个气味过滤器,位于灰尘箱的壳体出口处,并包括暂时延长在气味抑制循环过程中通过气味过滤器吸入的空气在气味过滤器中的滞留时间的装置。
文档编号A47L7/04GK1178455SQ96192535
公开日1998年4月8日 申请日期1996年11月15日 优先权日1995年11月24日
发明者J·比马, R·H·芒尼施密特, J·A·T·德里森 申请人:菲利浦电子有限公司