专利名称：真空吸尘器的污物收集系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种地板维护设备，例如真空吸尘器，尤其涉及到具有几个污物收集系统实体的真空吸尘器。
背景技术：
立式真空吸尘器是已知技术。典型地，这些立式真空吸尘器包括一个真空吸尘器外壳，真空吸尘器外壳以枢接安装到真空吸尘器的底座上。底座由管嘴开口构成，并且可以包括一个安装其内的搅拌器，用于松散来自地板表面的污物和碎屑。一台马达可以被安装在底座上或者外壳上，用于在管嘴开口(nozzle opening)处产生吸力。在管嘴开口处的吸力拾取被松散的污物和碎屑，并产生一个带有污物的空气流，带有污物的空气流被输送到真空吸尘器的外壳内。
这是现有技术中已知的真空吸尘器配备有可更换的颗粒分离和污物收集系统。当前的消费需求已经迫使地板维护设备和真空吸尘器的设计者设计具有改进性能的地板维护设备和真空吸尘器，尤其是与过滤性能有关的改进性能。具有改进清洁和过滤性能的地板维护设备的一个实例在胡佛案号为(Hoover Case)2521中被找到，其在2000年3月6日申请，美国申请号是09/519,106，属于共同的权利人，并且，在这里全部引用作为参考。其描述的污物收集系统使用一个过滤件，过滤件使用一层膨胀聚四氯乙烯(ePTFE)作为过滤介质，这种过滤介质具有优良的过滤性能，具有无包装的污物罐。同时，消费者要保留对吸尘器应用的污物收集系统类型的选择权，尤其是保留使用可清理的或一些消费者更需要的其他过滤包以及这里将被揭示的其他特征的选择权。本发明是一种用于地板维护设备的污物收集系统，它有几个可供消费者选择过滤介质的实体，过滤介质包括一个带孔的壁和一个过滤器，仅有一个过滤包，或者是一个过滤包和带孔的壁和过滤器的组合。
本发明的目的是要提供一种改进的具有可交换的颗粒分离与收集系统的地板维护设备。
本发明还有另一个目的是要提供一种改进的具有可交换的颗粒分离与收集系统的地板维护设备，颗粒分离与收集系统使用单独的污物容器，其中，在一个实施例中，一个颗粒分离系统的实体仅由一个过滤包组成，在另一个实施例中，它包括一个过滤包和一个带孔的壁/过滤盒的组合，而另一个实施例中仅有一个带孔的壁/过滤盒的组合。
发明内容
本发明是一种立式真空吸尘器，包括一个具有朝下安置的吸力管嘴的底座、后轮和较向前一些安置的中间轮。这些最后提到的轮子以枢接运载车的结构装载在吸力管嘴上，使得其可以向着吸力管嘴的里面和外面转动，因此调整它的高度。外壳通过一个可转动的导管组件可转动地附接到底座上，使得来自吸力管嘴的带有污物的空气流被引导到外壳中的污物分离组件。吸力管嘴具有左右对称的搅拌器室，搅拌器室具有吸力导管，吸力导管或者沿着每一个搅拌器室的前边缘安置，或者沿着每一个搅拌器室的后边缘安置，或者沿两边都安置。一对可转的搅拌器安置在搅拌器室的里面，其中，每一个搅拌器的半节位于各自的左右搅拌器室中。一对可转动的搅拌器包含前搅拌器和后搅拌器，通过中央设置的齿轮箱，在中间其每一个划分成右和左各半节。中央设置的齿轮箱还用于把吸力管嘴的主开口划分成左和右搅拌器室。
一个单件半圆柱形的风道套管用于部分地从一对空气通道分隔两个搅拌器室，空气通道从搅拌器室的每一个的前边缘延伸到底座的后面的一对吸力端口。空气通道从右和左的搅拌器室的朝外的边缘横向延伸到中央设置的齿轮箱。空气通道组成一个通道，其中，通过由放置在吸尘器外壳中的吸力马达风扇组件产生的吸力，驱除沿着邻接吸尘器底座的前边缘的突出部分堆积的颗粒垃圾。空气通道通过前和后搅拌器把颗粒垃圾导向吸力端口，引导到沿着吸尘器底座的右边和左边边缘设置的各自左边和右边的吸力导管。空气通道汇合在一起与前面的或者向前的吸力导管连通(如果配备的话)该吸力导管沿着右边和左边的搅拌器室的前边缘布置。吸力导管用于沿右和左搅拌器室的前边缘更均匀分布的管嘴吸力，通过前面的搅拌器，清除堆积在突出部分上的颗粒垃圾。相似地，后吸力导管(如果配置的话)沿着右和左搅拌器室的后边缘，均匀分布由马达风扇组件横向产生的吸力，由后搅拌器清除沿着搅拌器室的后边缘形成的突出部分上堆积的颗粒垃圾。通过左边的和右边的吸力端口，吸力导管汇合在一起与各自的左和右吸力导管连通。
通过一单件风道套管的前边缘和搅拌器外壳的前侧壁部分地形成前吸力导管。通过沿着右和左搅拌器室的后边缘形成在搅拌器外壳中的一对通道，部分地形成后吸力导管。通过被安装到搅拌器外壳和底座主体的底板，构成吸力管嘴的前吸力导管。底板包括向后伸出的前唇状物，其构成吸力管嘴的最后的底边的一部分。通过从附接于底板的后加强肋的底座主体的前侧向前伸出的突出部分，后面的吸力导管被构成。这些前和后突出部分在其内部终端与导管盖的底部终端在垂直方向上隔开，因此，允许吸力空气、携带污物的空气、和搅拌器驱动的污物平缓的缝口进入向前的和向后的导管。
在本发明的另一个实施例中，污物收集系统被表示部分地包含透明的污物罐，它可移动地插入在真空吸尘器外壳里的凹槽中。污物罐侧向设置在凹槽中。凹槽部分地由具有弧线前缘的不透明的弧形侧壁包围。凹槽的一部分不被包围，并且，从吸尘器的前面和侧面区域看，污物罐是可见的。这允许污物罐里面的过滤器部件的一部分能够被看得见，并且，在吸尘器的前面以及侧面区域，都能够看到可能在污物罐里面的任何污物颗粒。在弧形侧壁中的一个切口部分使污物收集系统和污物罐的另一个部分，在吸尘器的前面是可见的。这允许透明污物罐里面的过滤器部件一部分也能够在吸尘器的前面区域看得见。进入污物罐的垃圾颗粒也可以在吸尘器的前面区域看见。在吸尘器外壳前面的透明过滤器盖的一部分伸入切口部分。
污物罐包括一个污物收集室、一个封闭污物收集室的盖、一个可滑动地插在污物收集室中的预过滤器和初级过滤器部件、一个污浊空气入口附件、和一个用于操纵污物罐的、在污物罐一侧上的手柄。通过从真空吸尘器外壳移走污物罐，污物罐被倒空。配备在污物罐一侧上的手柄，就是用作这一目的。在抓住该手柄的同时，通过侧向拉出污物罐手柄，移走盖子，然后把污物罐倒置在碎屑收集容器上，而将污物罐的垃圾倒空。在污物罐中的碎屑将从污物罐落入垃圾收集容器。在倒空的污物罐被恢复到竖直以后，盖子被放回到污物罐的开口顶部上。然后，污物罐被再次插入到真空吸尘器外壳。一个接近一致的污物收集系统被揭示在胡佛公司案号污(Hoover Case)2521的专利中，其美国的申请号是09/519,106，属于共同的权利人，并且，在这里全部一起引用。
在本发明的这一形式的可替换的实施例中，污物收集系统包括一个可移走地插入到真空吸尘器外壳的透明过滤包容器。该过滤包容器非常类似于前面提到的污物罐，其中，它以相同的方式侧向设置并被插入外壳中，并且可从外壳移走。过滤包容器包括一个过滤包室、一个封闭过滤包箱的盖、一个用于连接过滤包容器到污浊空气进入管的过滤包连接器、和一个用于操纵污物罐的在过滤包容器一侧上的手柄。通过移去真空吸尘器外壳中的过滤包容器，过滤包容器被倒空。配备在过滤包容器一侧上的手柄，就是用作这一目的。当抓住该手柄时，把过滤包容器从外壳向着侧面拉，移走盖子，并抛弃里面容纳的过滤包。一个新的过滤包被插入过滤包箱中，并且，过滤包的环孔被插入并通过过滤包附件。然后，盖子被替换，并且，而过滤包容器被再次插入到真空吸尘器外壳。当过滤包容器和过滤包被插入外壳中的凹槽时，过滤包和过滤包容器的一部分可以通过弧形侧壁的切口部分被看到。过滤包和过滤包容器的另一部分可以通过切槽的未封闭部分被看到。
在污物收集系统的第二个可替换实施例中，由于在优选实施例的污物罐和第一个可替换实施例的过滤包容器之间的相似性，通过用由过滤包容器选件使用的过滤包附件替换在污物罐上的污浊空气入口附件，也可以使用单个的污物容器。然后，带孔的壁和初级过滤器部件可以从污物容器中移走，并且，过滤包可以被插入，占据污物容器的整个内部的容积。另一方面，带孔的壁和初级过滤器可以仍然保留在污物容器中，并且，较小的过滤包可以被插入邻接带孔的壁的污物容器的一个部分中。另外，带孔的壁和初级过滤器可以仍然保留在污物罐中作为过滤介质，而没有过滤包被插入在那里。
本发明的另一个实施例是一个搅拌器和搅拌器驱动结构。搅拌器结构包括一对相对转动的旋转搅拌器。每一个搅拌器由一个右和左搅拌器的半节组成。右前搅拌器是右螺旋线，而左前搅拌器是左螺旋线。相反的螺旋线结构将颗粒从中央布置的齿轮箱向外扫清到吸力管嘴的侧边，使得向前的吸力导管能够从前突出部分清除颗粒。相反地，右后搅拌器是左螺旋线，左后搅拌器是右螺旋线。相反的螺旋线结构将颗粒从中央布置的齿轮箱向外扫清到吸力管嘴的侧边，使得向后的吸力导管能够从后突出部分清除颗粒。搅拌器半节部分通常有两个背对背堆积的梯形截面并具有一个有偏置的纵向轴线。多个毛刷组件径向地从梯形截面的相对的径向朝外的端部伸出。
现在，参考附图对实施例进行说明，以便更好地理解本发明的结构和功能，其中图1是根据本发明优选实施例的真空吸尘器的左侧透视图；图2是根据本发明优选实施例的真空吸尘器的右侧透视图；图3是图1和图2的真空吸尘器的上部外壳的部件左侧透视图的分解图，具有污物收集系统的优选实施例；图3A是本发明优选实施例的真空吸尘器的后视图；图4是具有替换实施例的污物收集系统的图1和图2的真空吸尘器的右侧透视图，其中污物收集系统从外壳移走并以分解图示出；图4a是具有污物收集系统第二个替换实施例的真空吸尘器的右侧透视图；图4b是具有图4a的污物收集系统第二个替换实施例的在图1和图2中的真空吸尘器的右侧透视图，其中污物收集系统从外壳中移出；图4c是图4a的第二个替换实施例的污物收集系统的分解图，其中污物收集系统从外壳中移出；图5是在图4中的分解示出的替换实施例的污物收集系统的横截面侧视图；
图6是在图1和2示出的真空吸尘器的真空吸尘器底座的分解图；图7是在图6示出的搅拌器结构和搅拌器驱动组件的分解图；图7A是在图7示出的搅拌器结构中的多个搅拌器半节之一的横截面视图；图8是图1和2示出的真空吸尘器底座沿图9中8-8线剖开的截面视图，其用于说明搅拌器驱动组件的齿轮结构；图9是在图6中表示的真空吸尘器底座的俯视透视图；图10是图1和2所示的真空吸尘器底座沿图9的10-10线剖开的局部剖视图；图11是图1和2所示的真空吸尘器底座的搅拌器外壳的后俯视图；图12是组装在图1和2所示的真空吸尘器底座主体上的搅拌器外壳及安装在搅拌器外壳的管嘴箱中的半圆柱形风道套管的后俯视图；图13是图12所示的组件带有附加的底座安装的底板的后俯视图；图14是图13所示的组件带有附加的搅拌器结构和搅拌器驱动组件的后俯视图；图15是带有管嘴安装套管的搅拌器外壳的俯视示意图，示出了前面的和后面的吸力导管部分的位置，并且以虚线表示的搅拌器半节仅仅是为了说明的目的；图16是带有管嘴安装套管的搅拌器外壳的底视示意图，示出了前面的和后面的吸力导管的位置，并且，以虚线表示的搅拌器的半节仅仅是为了说明的目的；以及图17是图1和2所示的真空吸尘器的底座的沿图9的17-17线剖开的剖视图；具体实施方式
图1-3示出了安装有一个颗粒分离与收集系统300实施例的真空吸尘器，该真空吸尘器通常用10表示。真空吸尘器10包括一个真空吸尘器底座100和一个真空吸尘器的手柄或外壳200，手柄或外壳200与真空吸尘器底座100或管嘴连接。一个颗粒分离与收集系统300侧向安置在外壳200的凹槽264中。颗粒分离与收集系统300有一个侧向伸出的手柄378，以从凹槽264中移走颗粒分离与收集系统300。为了处置里面收集的颗粒并清理里面包含的过滤介质，需要将该颗粒分离与收集系统300移走(后面将进一步说明)。应当理解虽然颗粒分离与收集系统300是通过真空吸尘器10右边的开口插入凹槽264中，但是，颗粒分离与收集系统300也能够通过在真空吸尘器10左边的开口插入凹槽264中，而不影响本发明的原理。
现在，特别要参考图3，一个具有一个吸力入口214a的马达风扇组件214通过马达座215安装在外壳200下部的凹槽212中。通过吸力导管216和辅助软管600(图1和2)，马达风扇组件214的吸力入口214a与底座100流体相通地连接。应该理解虽然马达风扇组件214被表示成安放在外壳200中，但是，马达风扇组件214也能被替换成安放在底座100中，而不影响本发明的原理。
外壳200通过形成在底座100后部导管167中的矩形导管154可转动地与底座100连接，并保持其间的流体连接。通过具有半圆形的凹槽旋转板装置的凸缘部分219，外壳200可转动地与底座100连接，凹槽旋转阀装置包括可旋转的导管盖235且卡在底座100的后部导管167的外壳200的凸缘部分219。凸缘部分219和可旋转的导管盖235都具有一个半圆形的凹槽部分220、238，用于可转动地容纳后部导管167。可旋转的导管盖235具有一个剖开的管状部分237，其中，半圆形的凹槽部分238在其上形成。后部导管167可流体流通地与底座100的右吸力导管165和左吸力导管166连接。右吸力导管165可流体流通地与右搅拌器室120连接，而左吸力导管166可流体流通地与左搅拌器室122连接。来自右吸力导管165和左吸力导管的流体汇集到后导管167，通过位于导管167(图11)里面的流体折流器171，穿过一个单独的排出开口或导管154，从后导管167引出。可旋转的导管盖235具有一个通道部分236，通道部分236卡住一个辅助软管接头(未示出)，该接头使辅助软管600与其相连。辅助软管600可流体流通地连接到污物导管216、污物分离系统300、和马达风扇组件214的吸力入口214a。辅助软管600与辅助软管接头(未示出)的连接，使得由马达风扇组件214产生的吸力连接到后导管167、左和右吸力导管165，166、以及搅拌器室120上，122，或者连接到存储于在外壳200中形成的附属工具凹槽207里的远离地板附属工具。附属工具凹槽207用工具存储凹槽盖208和工具存储门209盖住，并且，工具存储门209允许存取存放在里面的附属工具。
来自马达风扇组件214的吸力入口214a的吸力，通过凹槽212中的通道被引导到形成在外壳200的底部的进口224。当颗粒分离与收集系统300插入到外壳200中时，进口224通过清洁空气出口306，可流体流通地连接到颗粒分离与收集系统300的底部。颗粒分离与收集系统300，通过吸力导管216和辅助软管600，也可流体流通地连接搅拌器室120、122和管嘴开口120，如在前面已经说明过的和在后面将要进一步所描述的那样。吸力空气流将松散的污物和/或颗粒从地板表面吸入管嘴开口120，将来自搅拌器室120、122的污物和/或其它颗粒通过辅助软管600和污物导管216运送到用于颗粒分离和收集的污物分离系统300。出了污物分离系统300以后，现在的清洁空气被吸入马达风扇组件214的吸力入口214a并被排出。从马达风扇组件排出的空气，通过多个形成在马达盖222中的端口225，被引导到终级过滤器226。终级过滤器226用过滤器盖227盖住，在过滤器盖227上形成有多个的狭长切口227a，其给清洁的空气提供通向大气的出口。终级过滤器226可以是标称为“HEPA”的过滤器或其它过滤介质。
具体参考图3，前板260部分地包围凹槽201，凹槽201形成在外壳200的上部。前板260由不透明的顶壁262和不透明的弧形侧壁268形成以部分包围的凹槽201，前板凹槽201用于容纳和支撑颗粒分离与收集系统300，如在下面所描述。弧形侧壁268具有一个曲线的前边缘265，前边缘265从顶壁262延伸到其底部边缘263，使得从吸尘器10前面和侧面可看到颗粒分离与收集系统300或400的前面。前板260还具有切口部分267，使得从吸尘器10的前面区域可以看到颗粒分离与收集系统300或400的一部分。透明过滤器盖227的一部分227a延伸进切口部分267，使得颗粒分离与收集系统300或颗粒分离与收集系统400(下面说明)的部分可被看到。污物罐350的底壁384或包容器450的底壁484与一个密封垫221接合，该密封垫221围绕进口224的外周，使得来自马达风扇组件114的吸力进气开口的吸力分别通过污物罐350或包容器450中的清洁空气出口306、346引导出来。
图3示出了本发明的污物收集系统优选实施例，它大致包括一个透明的污物罐350、一个可移动地安装在污物罐350内的过滤器部件380，和封闭该污物罐350的污物罐盖382。污物罐350包括一个底壁384、一个基本平的后壁386、一对弧形侧壁388和390、和一个前壁392。后壁386、侧壁388、390以及前壁392，从底壁384向上伸出，构成了污物罐室394。前壁392从每一个侧壁向内弯曲在中央相聚。后壁386有一平的、稍微倾斜的部分386a，使得形成在其内的污浊空气进入孔309密封垫302与吸力导管216的吸力导管连接器218的有同样倾斜的表面相配合。手柄398位于侧壁390上，从其侧向延伸。清洁空气出口端部306形成在污物罐350的底壁384上，可流体流通地将污物罐350连接到入口端部224。前导向肋308从污物罐350的前壁392向内延伸，并且，后导向肋307从污物罐350的后壁386向内延伸。间壁310从污物罐350的底壁384向上延伸。间壁310在污物罐350的前壁392和后壁386之间延伸，并且包括顶部边缘311，顶部边缘311位于在底壁384上面大约3/4英寸处。在本实施例中，污物罐是用ABS模制的整体件，并包括抗静电的附件，以防止因静电而将污物附着到污物罐的壁上。然而，应该理解污物罐可以用任何数量的合适材料制成，尤其是塑料，而不会影响本发明的原理。
仍然参考图3，过滤器部件380大致包括一个带孔的壁312、一从带孔的壁312伸出的过滤器支撑件314，和一个初级过滤器部件381，初级过滤器部件381可移动地安装在过滤器支撑件314上。过滤器部件380，尤其是带孔的壁312，沿着间壁310，将污物罐室394分隔成为第一污物收集室316和第二污物收集室318。带孔的壁312位于后壁386和前壁392之间，并形成有多个孔320。孔320在第一污物收集室316和第二污物收集室318之间提供流体连接。
带孔的壁312的功能为粗颗粒分离器或预过滤器，并且，可以包括任何数量的、具有各种形状(圆形的、方形的、椭圆形的，等等)、尺寸和角度的孔。为了使得通过孔的空气流最大，而仍然防止大的碎屑从其通过，要求形成的孔为大至0.0036平方英寸小至600网筛。在本发明的实施例中，孔312是直径大约为0.030英寸的圆形孔。另外，带孔的壁应该形成具有足够的总开口面积，以使空气流通过污物罐。带孔的壁312需要形成的总开口面积在大约2.5平方英寸到大约4平方英寸之间。
在本发明的实施例中，大约为每平方英寸196个孔，孔320形成一个大约3.2平方英寸的总开口面积。在本发明的实施例中，带孔的壁312是用如聚丙烯的塑料材料整体模制的整体件，并且可以包括抗静电的附件，以防止因静电而把污物附着其上。然而，应该理解带孔的壁可以用多种不同的材料制成，例如金属的或合成的网或筛网，布，泡沫材料，高密度聚乙烯材料，带孔的模制塑料或金属，或者任何其它纺织的、非纺织的、天然的或合成的粗过滤材料，而不会影响本发明的原理。初级过滤器部件381可转动地安装到间壁310和过滤器支撑组件314上，使得初级过滤器部件381通过嵌入在盖382中的头部384可压在柔软的檫净器组件321上转动，以震动从初级过滤器381累积的污物和颗粒。一个大致相同的污物收集系统被公开在胡佛公司案号为(Hoover Case)2521，其美国的专利申请号为09/519,106和胡佛公司案号为(Hoover Case)2553，其美国的专利申请号是09/852,178的专利中，两者属于共同的权利人，并且，在这里全部引用作为参考。
图4中示出一个污物收集系统的可替换实施例，此后其表示为颗粒分离与收集系统400，其中污物罐350用透明的过滤包容器450替换。过滤包容器450包括一个后壁486，底壁484和右、左弧形侧壁488，490。过滤包412被放置在包容器450的室494里面。通过清洁空气出口266抽气的马达风扇组件214的吸力在室494内产生负压，使得带有污物的空气流从搅拌器室120，122被抽到过滤包412。过滤包412的侧壁阻止颗粒进入室494。为了收集和后面的处理，颗粒被收集在过滤包412里面。通过连接到过滤包412一边的过滤包环413，过滤包412被牢固地固定在室494里面。穿过环413的孔411(未示出)允许流体与在过滤包连接器402中的进入孔403进行流通，过滤包连接器402连接到过滤包容器450的侧壁上。如图5所示，孔411整齐地安装到圆形环404，并且，通过圆形凹槽405被牢固地固定在过滤包连接器402的内侧。另外，过滤包412可以使用其它装置，以可流体流通地连接到过滤包连接器402上，包括但是不限于转动锁紧环、安装环和弹簧卡箍装置、丢弃包变换器、或者受束滑道装置。过滤包412也可以在被插入包容器450以前插入盒式载体(未示出)中。过滤包连接器402被安装到在过滤包容器450的后壁486的矩形开口407中。过滤包连接器402在过滤包412的入口孔411(未示出)和吸力导管217的污浊空气入口连接器218之间提供流体密封连接。凸缘404使室494与大气密封。过滤包412是一个普通的过滤包，通常在真空吸尘器中使用，或者它可以是标称为“HEPA”的过滤包，该过滤包可以由一层或多层膨胀聚四氯乙烯(ePTFE)制成。这样的过滤包在胡佛案号为2577，申请号为No.10/067,186的专利中被描述和公开。
现在，参考图4a-4c，其提供有第二个替换实施例的颗粒分离与收集系统500，其中，单独的污物容器550替换优选实施例的颗粒分离与收集系统300的污物罐350和第一个替换实施例的颗粒分离与收集系统400的包容器450。单独的污物容器550实质上相同于优选实施例的颗粒分离与收集系统300的污物罐350，但是，配备有过滤包连接器502，它类似于图4所示的过滤包连接器402。由于使用这样的装置，颗粒分离与收集系统500可以仅配备有过滤包412，它占据污物容器550的整个内部体积。在颗粒分离与收集系统500的第一个替换实施例中，并且，现在具体参考图4c，较小的过滤包612可以被安装在第一污物收集室516内部，而初级过滤器部件581仍保留在第二室518里面。带孔的壁512把污物容器550的内部体积分成第一污物收集室516和第二室518，过滤并防止来自第一箱516的大颗粒进入第二室518。过滤包612可以具有可安装在过滤包连接器502圆形环504上的卡纸板圈，或者是讨论过的其他连接装置。
在颗粒分离与收集系统500的第二个替换实施例中，没有过滤包插入污物容器550的第一污物收集室516中，而带孔的壁512仍然原封不动地保留以过滤大的颗粒，并且，初级过滤器581仍然原封不动地留在第二室518中以过滤小的颗粒。
在颗粒分离与收集系统500的另一个替换实施例中，前面提到的如在图4和图4a-4c中所示的颗粒分离与收集系统400和颗粒分离与收集系统500的实施例中的任何一个(如果如此配备的话)都可以带有多个肋，例如在包容器450的内侧壁上的肋492，以加强侧壁的强度和支撑其中包含的过滤包412或过滤包612。多个垂直的肋可以置于第一污物收集室516内的污物容器550中，或者第一污物收集室516及第室518内的污物容器550中，以支撑较大尺寸的过滤包(例如过滤包412)，或者较小尺寸的过滤包(例如过滤包612)，并且加强过滤包容器450的侧壁。
注意示出的颗粒分离与收集系统300优选实施例和替换实施例颗粒分离与收集系统400，都是以向着左侧的安置方式通过面向左侧的开口，安装在凹槽201中。但颗粒分离与收集系统300的优选实施例和替换实施例颗粒分离与收集系统400，能够以向着右侧的安置方式，通过面向右侧的开口，安装在凹槽201中。第二替换实施例颗粒分离与收集系统500可以按同样的方式布置。
现在，参考图6，图6是真空吸尘器的吸力管嘴或底座100的分解图。真空吸尘器的底座由搅拌器外壳150和吸尘器底座的主体180部分地构成。底座100形成有朝向地板表面开口的底部管嘴开口120(图14)。一对可转动的搅拌器51，52位于左右对称的搅拌器室120，122中，搅拌器室120，122被安置在底部管嘴开口内，其中，可转动的搅拌器51，52中的每一个都包含右和左搅拌器的半节。可转动的搅拌器走中的一个，在下文中为前搅拌器51，被安置成邻接吸力管嘴的前缘。前搅拌器51包括右前搅拌器半节54和左前搅拌器半节53。右前搅拌器半节54位于右搅拌器室120内部，而左前搅拌器半节53位于左搅拌器室122中。
另一个可转动的搅拌器，在下文中为后搅拌器52，被设置成邻接吸力管嘴的后缘。右后搅拌器半节56位于右搅拌器室120的内部，左后搅拌器半节55位于左搅拌器室122中。一对可转动搅拌器51，52绕着水平轴线Ax，Bx(图15)转动，用于松散来自地板表面的污物。
图6至8所示的搅拌器驱动组件由前和后搅拌器51，52组成，每一个搅拌器包括两个搅拌器半节54，56和53，55。搅拌器半节54，56和53，55由公用的中央齿轮箱57驱动，齿轮箱57提供转动动力给前驱动轴57h和后驱动轴57g。前搅拌器半节53，54由前搅拌器驱动轴57h驱动，而后搅拌器半节由后搅拌器驱动轴57g驱动。通过搅拌器插入件61，61，61，61，转动动力被传送到搅拌器半节53，54，55，56，搅拌器插入件为带键的并设计成固定到每一个搅拌器半节内端中的互补凹槽中(未示出)。内部空的每一个搅拌器插入件61，61，61，61以半压配合压入各自的驱动轴57g，57h上且不可转动地被固定在上面。另外，可插入穿过每一个搅拌器插入件61，61，61，61的侧壁和穿过驱动轴的销子，以防止互相相对转动。在本发明的一个替换实施例中，用螺旋线齿轮组件可驱动搅拌器半节53，54，55，56的内端，螺旋线齿轮组件类似于Smellie的美国专利号1,891,504中所示，属于共同的权利人，并且，在这里全部引用作为参考。在本发明的另一个替换实施例中，通过偶接于独立驱动马达或马达风扇组件的皮带装置，能够驱动搅拌器半节53，54，55，56的内端或外端(如本领域所公知)。
搅拌器半节53，54，55，56的每一个都由螺旋形带状物组成，该螺旋形带状物从内端到外端延伸180°。每一个搅拌器半节53，54，55，56的外端由短轴62，62，62，62支撑，短轴62，62，62，62压配合地装入在外端上的凹槽中(未示出)。短轴62，62，62，62可转动地由球轴承63，63，63，63支撑，球轴承63，63，63，63位于端盖58，59中，端盖58，59附接于每一个搅拌器室120，122外侧的内壁上。由大约相等数量的硬毛构成的多个刷子50，从每一个搅拌器半节53，54，55，56的带状物部分径向地向外伸出。
前和后驱动轴57h，57g用齿轮啮合，以相反的方向驱动前和后搅拌器半节53，54和55，56。如从吸尘器的左边观察，前搅拌器半节53，54按顺时针方向驱动，而搅拌器半节55，56按逆时针方向驱动。前驱动轴57h由前齿轮57e驱动，前齿轮57e由后齿轮57d可转动地驱动。后齿轮57d也驱动后齿轮驱动轴57g。后齿轮57d由后惰性齿轮57c可转动地驱动。惰性齿轮57c传递由独立的电动马达60驱动轴60b驱动的小齿轮60a的转动动力。惰性齿轮57c也用于把独立的电动马达60的较高的RPM、较低的扭矩转换成前和后搅拌器组件51，52需要的较低RPM、较高的扭矩。
右前搅拌器54包括一个从内端3向外端转180°的右螺旋形带状物。左前搅拌器53包括一个从内端到外端转180°的左螺旋形带状物。右前搅拌器54、左前搅拌器53内端上的毛刷部件50相互对齐，使得从搅拌器半节54，53的螺旋形带状物部分伸出的毛刷部件50形成一个“人字形”图案。毛刷部件50以右手螺旋图案设置在右前搅拌器54上，并以左手螺旋图案设置在左前搅拌器53上，使得当右前和左前搅拌器半节53，54按顺时针方向转动时(图10)，颗粒从管嘴套管140的突出部分140d(图12)向外面扫到在搅拌器室150的右和左外端上的138凸台138(图12)。右后搅拌器半节56包括一个从内端向外端转180°的左螺旋形带状物。后左搅拌器半节55包括一个从内端向外端转180°的右螺旋形带状物。右后搅拌器56和左后搅拌器55内端上的毛刷部件50相互对齐，使得从搅拌器半节56，55的螺旋形带状物部分伸出的毛刷部件50形成一个“人字形”图案。毛刷部件50以左螺旋图案被设置在右后搅拌器56上，并且，以右螺旋图案被安排在左后搅拌器半节55上，使得当右后和左后搅拌器半节55，56按反时针方向转动时(图10)，颗粒从齿轮箱57向外面扫到通道161，162(图11)。前搅拌器半节53，54的多个毛刷部件50被安排成与后搅拌器半节55，56互成网状。在本发明的替换实施例中，前搅拌器半节53，54与后搅拌器半节55，56进一步分隔开，使得多个毛刷部件50不被设置成互成网状。当从吸尘器10的左边看时，前搅拌器半节53，54和后搅拌器半节55，56以相同的顺时针方向转动。另外，当从吸尘器10的左边看时，前搅拌器半节53，54和后搅拌器半节55，56能够以相同的反时针方向转动。
搅拌器半节53，54，55，56中的每一个的横截面如图7a所示。横截面大致由两个梯形半节组成，两个梯形半节形成带状物部分47，47，一个堆叠在另一个顶上并具有偏置的纵向轴线Ay。在每一个径向外端部49，49上形成有一通道48，用于容纳多个毛刷部件50。
图6中示出了本发明的另一方面，而详细情况如图9-18所示。参考图6，其示出了一个真空吸尘器底座100(或者另外称为吸力管嘴)，具有一个相当宽阔的搅拌器室外壳150，该搅拌器室外壳150上面覆盖有遮光板102和一个控制板部分104。搅拌器室外壳150除了下面说明的以外都是透明的。遮光板102和透镜盖103都被安装到形成在搅拌器室外壳150的前面和上面上的开有凹槽的中央部分141。开有凹槽的中央部分141有一个半圆柱形的底壁141a，半圆柱形的底壁141a，该底壁141a将开有凹槽的中央部分141与位于下面的朝下放置的管嘴开口120分隔开。底壁141a也部分地构成管嘴开口120的顶壁。一个灯组件(未示出)可以被安装在半圆柱形的底壁141a的上表面。当安装进开有凹槽的中央部分141时，遮光板102和透镜盖103包围着灯组件(未示出)。透镜盖103将由灯组件(未示出)产生的光引导到底座100的前面的一个区域。不透明的反射器141b被安装到底壁141a上，以阻挡由灯组件(未示出)发出的光进入管嘴开口120。控制板104在其上具有形成多个孔，用于容纳管嘴高度调整杆组件106和搅拌器关闭/再启动的开关组件105。
搅拌器外壳组件150构成一个单独的件，其中，右吸力导管165的上面部分151和左吸力导管166的上面部分152被整体地形成，从管嘴开口120向后延伸并一起返回汇合到后吸力导管167的上面部分153。矩形吸力导管154的上面部分也形成在后吸力导管167中，由其面向后面。搅拌器外壳组件150被安装在主体180的上侧，用凸台175(图11)和螺钉固定在那里。主体180具有在其上整体形成的右吸力导管165的下部176、左吸力导管166的下部177、和后吸力导管167的下部178。右吸力导管165的下部176和左吸力导管166的下部177从主体180前凸缘182向后延伸，并且向后汇合在一起到后吸力导管167的下部178。当组装搅拌器外壳组件150和主体180时，右吸力导管165、左吸力导管166、和后吸力导管167将管嘴开口120与后导管167和矩形开口154可流体相通的连接。一个或多个污物检测设备(例如麦克风)可以安装在后导管167中，作为污物检测系统的一个部分，当污物颗粒从其流过时进行检测。这样一个污物检测设备专利权人为Gordon的在美国专利号5,608,944进行了公开。另外，污物检测设备可以被安装在吸尘器上的吸力管中，如在Gordon的专利中所看到的。
吸力管嘴主体180包括后轮127，127和一个向前但中间设置的、枢接的、高度可以调整的轮车117，轮车117有前轮128，128。吸力管嘴10也包括侧向设置的废物收集器118，118。一个设备保护装置119绕着吸力管嘴的前面和侧面延伸，仅被废物收集器118，118中断。一个底座放松踏板107被设置在管嘴向后的边缘。
仍然具体参考图6，吸力管嘴在其底边上包括一个缩短的底板110，缩短的底板110上具有横杆112，112，112，112和左右端杆115，116。吸力开口117，117，117，117被设置在横杆111，111，111，111和端杆115，116之间。使用螺钉(未示出)将底板110牢固地安装到搅拌器室外壳150的底边，并通过接片114，114牢固地安装到主体180前凸缘182，该接片114，114安装到在主体180中形成的长孔181，181，181中。
半圆柱形管嘴套管140插入管嘴开口120中，部分构成搅拌器室120，122的顶壁(图14)。搅拌器外壳组件150具有一对在其上整体形成的通道161，162(图11)，通道161，162从左和右前缘159，160分别向后伸出，汇合到左和右吸力导管165，166的上部152，151的进气开口152a，151a。管嘴套管140整齐地安装到通道161，162(图12)，以在管嘴套管140的上表面和搅拌器外壳150之间形成一对完整的流体通道134，135。流体通道134，135分别从右带槽的开口190和左带槽的开口191延伸到右和左吸力导管165，166的进气开口165a，166a。右带槽的开口190与右前缘159平行地延伸到搅拌器外壳组件150的右侧上的凸台138上，到管嘴套管140前缘140a的突起140d。左带槽的开口191与左前缘160平行地延伸延伸到搅拌器外壳组件150的左侧上的凸台138，到管嘴套管140前缘的突起140d。在管嘴套管140相对端的一对圆环140g，140g环绕凸台138，138，以帮助将管嘴套管140固定在管嘴开口120内部。在管嘴套管140上的小接片140i，140h和螺钉也被使用。管嘴套管140有一个弧形后缘140c，它邻接一个开有凹槽的中央部分141下侧的弧形前缘，以形成一个平滑表面。
仍然参考图6，当管嘴套管140安装好以后，搅拌器和搅拌器室组件50插入管嘴开口120。安装搅拌器和搅拌器室组件50时，管嘴开口120(图14)被分成右搅拌器室120和左搅拌器室122。一对前和后搅拌器半节被放置在各自的右和左搅拌器室120，122(图14到16)中。中央设置的齿轮箱57分开管嘴开口120(图1 4)，并提供转动动力到前和后搅拌器51，52，前和后搅拌器51，52每一个包括位于搅拌器室120，122中的右和左搅拌器半节。齿轮箱57被牢固地安装到主体180上，并穿过开有凹槽的中央部分141底壁141a的切口157向前延伸到管嘴开口120。底壁中的辅助突起和从其穿过并拧入齿轮箱57的螺钉进一步将齿轮箱57固定到底壁141a的下表面。当齿轮箱57安装好后，每一个上述搅拌器半节安装到各自的驱动轴上，如上所述。搅拌器半节的外端部由短轴67和球轴承63可转动地支撑，其中球轴承63位于底座100相对侧的轴承端盖58，58中的槽中(未示出)。轴承端盖58，58安装在形成于搅拌器外壳组件150外端的切口163，164中。轴承端盖58，58由接片58a，58a，58a，58a牢固地固定，接片58a，58a，58a，58a从轴承端盖58，58的横向侧边延伸到在搅拌器外壳组件150中形成的凸台124，124，124，124。搅拌器室120从齿轮箱57延伸到底座100右侧的轴承端盖58，而搅拌器室122从齿轮箱57延伸到底座100左侧的轴承端盖58。右搅拌器室120具有一个向右边伸出部分169，该向右边伸出部分169侧向延伸过右通道161的外缘，而左搅拌器室122具有一个向左边伸出部分170，该向左边伸出部分170侧向延伸过左通道162的外缘。向右和向左伸出部分169，170的下表面169a，170a分别大致位于与开有凹槽的中央部分141底壁141a的下表面和管嘴套管140下表面相同的平面。这些表面一起构成半圆柱形搅拌器室120，122的平滑内表面。向左边和向右边伸出部分169，170的外表面169b，170b分别具有平滑的凹下部分169c，170c，分别给以压力，向左边和向右边伸出部分169，170在横向分成二部分(如在图15和16中由轴线Ax和Bx所示)，使得每一个搅拌器半节有一个分离箱位于其下面。
现在，参考图11，搅拌器外壳150具有分别邻接于搅拌器室120，122右和左后缘的一个右吸力通道155和一个左吸力通道156。右吸力通道从齿轮箱切口157延伸到右吸力导管165上部152的入口152a。通过一个扩张口部分155c，右吸力通道155进入入口152a。右吸力通道155还具有邻接于搅拌器室120后缘125的后缘155b和前缘155a。左吸力通道156从齿轮箱切口157延伸到左吸力导管166上部151的入口151a。通过一个扩张口部分156c，左吸力通道156进入入口151a。左吸力通道156还具有邻接于搅拌器室122后缘126的后缘156b和前缘156a。然而，右吸力通道155和左吸力通道156仅仅是邻接于搅拌器室120，122的后缘125，126的右和左吸力导管188，189的一部分。当搅拌器外壳组件150和主体180装配到一起的时候(图12)，构成右和左吸力导管188，189，因为主体前凸缘182用作左和右吸力导管188、189的底壁(图12)。通过右和左吸力导管188，189(图10和12)的吸力，除去由右后搅拌器半节56和左后搅拌器半节55沉积在主体前凸缘182上的颗粒。在通过后导管167和出口154被引出底座100以前，颗粒被导向右和左吸力导管165，166的进口165a，166a。除了除去颗粒以外，右和左吸力导管188，189还用于在搅拌器室120，122的宽度上更均匀地分布管嘴导管。左后和右后吸力导管188，189也可以在图15和16中所示的搅拌器外壳组件150的示意图中看到。
现在具体参考图12，其部分示出了装配好的底座100，其中，主体180和搅拌器外壳150已经被组装并倒置。管嘴套管140已经被安装在搅拌器外壳150的管嘴开口120中，是由将螺钉拧入凸台138，138而固定的接片140l，140h而将管嘴套管140固定搅拌器外壳150。一旦管嘴套管140安装好，右和左带槽的开口190，191分别构成右和左流体通道134，136，该流体通道134，136提供一个入口，该入口通过管嘴吸力把颗粒吸入右和左搅拌器室120，122。另外，通过右和左带槽的开口190，191分别沿着底座100的右和左前缘159，160可更均匀地分布管嘴吸力，以更有效地从右和左搅拌器室120，122除去颗粒。然而，右和左带槽的开口190，191仅部分地构成右和左吸力导管192，193，该吸力导管192，193邻接于右和左前缘159，160。当底板110被安装时，就构成右和左吸力导管192，193(图13)。这是因为底板110的前纵向加强板111也用作右和左吸力导管192，193的底壁，并作为凸出部分，因此，在被管嘴吸力通过右和左带槽的开口190，191除去以前颗粒被收集。颗粒被抽进流体通道134，135，通过右和左搅拌器室120，122，进入右和左吸力导管，在一起汇合于后导管167并通过出口154排出底座100以前，分别地通过进口155a，156a。图10示出用作颗粒收集凸出部分和导管底壁的左前吸力导管193、带槽的开口191、底板110和纵向加强板111的横截面图。在图15中所示的搅拌器外壳150的示意图中，也可以看到前左和右吸力导管192，193。
由前面的论述应该明白所述结构清楚地满足在开始时描述的本发明的目的。现在也应该明白所述结构可以进行许多变化，但其仍然属于本发明的精神和范围。
权利要求
1.一种为地板维护设备装备过滤装置的方法，地板维护设备具有一个吸力源、一个吸力管嘴、和一个由所述吸力源产生的、来自吸力管嘴的带有污物的空气流，包括下列步骤从该设备外壳移走一个污物容器；将一个污物包插入污物容器中；和替换放在带有污物的空气流的、在吸尘器外壳中的污物容器。
2.如权利要求1所述的为地板维护设备装备过滤装置的方法，还包括在再次将所述容器插入所述外壳以前，在所述污物容器上安装一个盖的步骤。
全文摘要
本发明是一种地板维护设备，如具有污物颗粒分离与收集系统的几个实体的真空吸尘器，污物颗粒分离与收集系统可移动地插入并侧向设置在地板维护设备外壳的凹槽里。污物颗粒分离与收集系统的一个实施例包括一透明的污物罐，污物罐具有一带孔的壁，带孔的壁在一污物颗粒收集室和一安装有初级过滤器的第二室之间。另一实施例是一透明的包容器，用于安装过滤包。过滤包可以或不可以是任意处理的，并且可以或不可以有一标称为HEPA。其他实施例包括使用一单独的污物容器，用于安装带孔的壁和初级过滤器的组合、仅一个过滤包、或者过滤包以及带孔的壁和初级过滤器组合的组合。污物收集系统的不同的实施例的部分，可以通过吸尘器的外壳的剖面部分看到。
文档编号A47L9/10GK1961809SQ20061015936
公开日2007年5月16日 申请日期2003年5月8日 优先权日2002年5月8日
发明者D·W·穆瓦纳, D·J·博尔斯, N·M·博西, K·D·哈什, J·W·韦格林 申请人:胡佛公司