真空清洁器具的制作方法

专利名称：真空清洁器具的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种真空清洁器具，和一种用于真空清洁器具的清洁头。
背景技术：
真空吸尘器通常包括容纳脏物和灰尘分离装置的主体，连接到主体且具有吸气口的清洁头，以及用于吸引带灰尘空气通过吸气口和清洁头，并进入主体的马达驱动风扇单元。吸气口向下指向以面对要被清洁的地面表面。输送带灰尘空气到分离装置，从而在空气被排到大气中前，脏物和灰尘从空气中分离。分离装置可为过滤器，过滤袋，或如众所周知，旋风装置的形式。真空吸尘器通常包括筒式，或罐式清洁器，立式清洁器和手持式清洁器。筒式真空吸尘器包括主体，该主体由一组轮子支撑，其通过在主体和清洁头之间延伸的软管和棒组件而被沿着地面表面拖动。清洁头通常可释放地连接到棒的末端，该末端是远离主体的那端。立式真空吸尘器通常包括主体，用于操纵真空吸尘器穿过要被清洁的地面表面的安装在主体上的滚动组件和安装在主体上的清洁头。在使用时，用户使立式真空吸尘器的主体朝向地面表面倾斜，然后连续推拉手柄，该手柄被连接到主体以操纵真空吸尘器穿过地面表面。从动的搅拌器，通常为刷棒的形式，被可旋转地安装在清洁头的圆柱形的刷棒腔内。刷棒包括细长的圆柱形芯部，其支承刷毛，该刷毛从芯部向外径向延伸。吸气口位于刷棒腔底部，且刷棒安装刷棒在腔内，以稍穿过吸气口突出。刷棒腔的排气口通常位于刷棒腔的后面。排气口通常为圆形或矩形孔的形式，其形成在刷棒腔内。而孔的确切位置可能取决于各种因素，如刷棒的旋转方向，马达或涡轮相对于清洁头的位置，在刷棒腔后面和/或上面的用于容纳用于运输带灰尘空气流远离刷棒腔的导管的可以空间。特别对于立式真空吸尘器，如戴森DCM真空吸尘器，想要为用户提供紧凑型真空吸尘器，意味着清洁头位于尽可能靠近主体的位置，这样通常导致导管里从位于刷棒腔上面的后部部分并位于清洁头的马达壳体上方的排气口延伸到主体。刷棒主要在真空吸尘器用于清洁地毯表面时操作。刷棒的旋转可由来源于吸尘器的主体的电源提供电力电动马达驱动，或由通过或进入清洁头的空气流驱动的涡轮驱动。 该刷棒的旋转使刷毛沿要清洗的地毯的表面扫掠，同时搅拌地毯的纤维和任何尘屑，如位于地毯的表面和/或地毯的纤维之间尘埃颗粒，并导致大量的能量被赋予这些尘埃颗粒。 随着刷棒沿着使得刷毛从吸气口的前边缘移向后边缘的方向旋转，大部分活跃尘埃颗粒被旋转刷毛通过吸气口向后清扫，进入刷棒腔。活跃的尘埃颗粒进入刷棒腔的轨迹取决于多种因素，例如刷棒的旋转速度，刷毛的刚度，在地毯的纤维内的刷毛的穿透深度，但我们的研究显示活跃尘埃颗粒倾向于相对到刷棒切线进入刷棒腔，且相对吸气口的平面成向上高至45°锐角。结果，特别是排气口位于刷棒的转动轴线的上方的情况下，大多数进入清洁头的活跃尘埃粒子，将不会被直接扫除通过排气口。相反地，活跃尘埃颗粒与刷棒腔的壁、刷毛和旋转刷棒的芯部的多次撞击。这些碰撞的随机性能导致一些活跃尘埃颗粒再次沉积到地毯的纤维上面或里面。其他活跃尘埃颗粒保留在刷棒腔内，直到这些活跃尘埃颗粒的能量通过上述的碰撞减少，到一定程度，在该程度上可以允许尘埃颗粒被夹带在从吸气口到排气口穿过清洁头的空气流中为止。为了增加被夹带在穿过给定清洁头的空气流中的活跃尘埃颗粒的比例，风扇单元产生的空气流的流速可被增加，例如通过增加风扇单元的旋转速度和/或大小。然而，这会增加不必要的驱动风扇单元的马达的能量消耗。

发明内容
在第一方面中，本发明提供了一种用于真空清洁器具的清洁头，该真空清洁器具包括用于产生空气流的风扇单元，该空气流从清洁头流到风扇单元，该清洁头包括可旋转的搅拌组件，包括至少一个搅拌器，用于从表面扫除尘屑；容纳搅拌组件的搅拌腔，搅拌腔包括向下指向的开口和与该开口相邻的至少一个灰尘出口，所述至少一个搅拌器搅动的尘屑通过该开口进入清洁头，活跃的尘屑通过该灰尘 出口离开搅拌腔；及灰尘通道，在所述至少一个灰尘出口和排气口之间延伸，带尘屑的空气流被从灰尘通道抽吸通过该排气口，该灰尘通道包括用于将活跃尘屑保持在灰尘通道内，直到活跃尘屑的能量下降到尘屑能被夹带在空气流中的水平的装置。因此，本发明提供了一种改进了的清洁头，该清洁头具有位于搅拌腔的灰尘出口和用于接收活跃尘屑的排气口之间的灰尘通道，所述尘屑例如为通过搅拌组件从地面或其他表面扫除的尘埃颗粒。在具有位于邻近的开口(活跃尘屑通过该开口进入清洁头)的灰尘出口的情况下，大量的活跃尘埃颗粒和其他尘屑可直接地进入灰尘通道，即，先于与搅拌腔壁和/或搅拌组件的任何碰撞。该灰尘通道包括用于将活跃尘屑保持在灰尘通道内，直到活跃尘屑的能量下降到尘屑能被夹带在空气流中的水平的装置。例如，保留装置可包括单向阀或用于防止活跃尘屑返回搅拌腔的位于灰尘通道的其他装置。另外，灰尘通道可包括表面，其中活跃灰尘颗粒或其它活跃尘屑撞击该表面，直到它们的能量下降到能被夹带在空气流中的水平。这些表面可能由位于灰尘通道内的挡板， 壁或其他结构提供。这些结构可连接到灰尘通道的通道壁。替代地，这些表面可能由位于灰尘通道内的纤维，多孔的或泡沫状物体提供。替代地或附加地，这些表面可由灰尘通道的通道壁的一部分提供。这些表面可被成形以通过与它们的碰撞在其间保持活跃尘埃颗粒或其他碎片，直到它们的能量下降到能被夹带在空气流中的水平。这些表面可能是弯曲的或刻面的(faceted)。在灰尘通道中的活跃尘屑的保持意味着不再要求产生相对高的空气流， 以在活跃尘屑再沉积在地面表面前将其从搅拌腔内捕获。我们发现，事实上，在具有比较小的驱动风扇单元的马达的真空吸尘器的清洁头中的灰尘通道的提供可以使真空吸尘器能实现与具有较大驱动风扇单元的马达，且因此有高能量消耗的真空吸尘器相当的尘屑拾取性能。灰尘通道可被配置为，使大致所有进入灰尘通道的活跃尘屑被保持在灰尘通道内，直到它们的能量下降到能被夹带在空气流中的水平。替代地，为了减少至少一些活跃尘屑在灰尘通道内的停留时间，灰尘通道可包括用于引导与其碰撞的活跃尘屑朝向排气口的装置。这可以提高活跃尘屑被夹带到空气流中并从而传输到真空清洁器具的速度。例如， 用于引导与其碰撞的活跃尘屑朝向排气口的装置可包括挡板或灰尘通道的壁。在第二方面本发明提供了一种用于真空清洁器具的清洁头，该真空清洁器具包括用于产生空气流的风扇单元，该空气流从清洁头流到风扇单元，该清洁头包括可旋转的搅拌组件，包括至少一个搅拌器，用于从表面扫除尘屑；容纳搅拌组件的搅拌腔，搅拌腔包括向下指向的开口和与该开口相邻的至少一个灰尘出口，所述至少一个搅拌器搅动的尘屑通过该开口进入清洁头，活跃的尘屑通过该灰尘 出口离开搅拌腔；及灰尘通道，在所述至少一个灰尘出口和排气口之间延伸，带尘屑的空气流被从灰尘通道抽吸通过该排气口，该灰尘通道包括用于引导与其碰撞的活跃尘屑朝向排气口的装置。尽管该至少一个灰尘出口的位置是位于开口附近以接收通过搅拌组件从地面表面扫除的活跃尘屑，排气口的位置(通过该排气口带灰尘空气流从清洁头吸出)并不受此制约。可以允许排气口定位在合适的位置，以允许清洁头以最少的管道和/或空间(清洁头和真空清洁器具之间)连接到真空清洁器具。例如，根据搅拌组件相对于搅拌腔的旋转方向，排气口可能位于清洁头的后部或后部附近。根据用于接收来自清洁头的带灰尘空气流的真空吸尘器装置的空气进口的位置，排气口可位于清洁头侧壁之间，在这种情况下，用于引导与其碰撞的活跃尘屑向内指向排气口的装置可以被配置为引导与其碰撞的活跃尘屑向内朝向排气口。替代地，或附加地， 排气口可位于搅拌腔上方，在这种情况下，用于引导与其碰撞的活跃尘屑向内指向排气口的装置可以被配置为引导与其碰撞的活跃尘屑向内和/或向上朝向排气口。根据搅拌组件的旋转方向，因此，活跃尘屑通过开口进入清洁头的方向，灰尘通道可从清洁头向后或向前延伸。然而，为了提供相对窄的清洁头，灰尘通道优选在搅拌腔上部部分周围延伸。灰尘通道优选为漏斗(funnel)的形式，具有用于接收活跃尘屑的至少一个相对宽的嘴部和相对窄的出口，尘屑被夹带在空气流中从该相对窄的出口离开。然而，灰尘通道可能有其它形状，如管状的，回旋状的，螺旋形的，或蛇形线状的(serpentine shape), 以防止活跃尘屑返回搅拌腔。通道壁优选包括定位为紧邻内通道壁，优选至少部分地在搅拌组件周围延伸，和在内通道壁周围延伸的外通道壁，而且外通道壁优选连接到内通道壁。内通道壁优选位于排气口和搅拌腔之间。外通道壁可提供清洁头的上表面。为了提供紧凑的清洁头，内通道壁可把搅拌腔从灰尘通道分离。清洁头优选包括用于在通道壁之间向上偏转活跃尘屑的装置。根据搅拌组件的转动方向，偏转装置可位于搅拌组件的后面或前面，并被布置为偏转在内通道壁的后面或前面的活跃尘屑，从而活跃尘屑在灰尘通道的通道壁之间向上移动。该偏转装置可向上弯曲离开清洁头的开口以提供一个或更多的凹面，该凹面用于在通道壁之间偏转活跃尘屑。替代地，偏转装置可包括一个或多个斜面或者刻面，用于在通道壁之间偏转活跃尘屑。清洁头，优选包括接合底板的表面，该底板包括上述的开口，且偏转装置优选连接到底板，或为底板的一体部分。偏转装置可提供连续的表面，其自底板延伸到外通道壁，优选连接到外通道壁。替代地，偏转装置可为外通道壁的一体部分且向下延伸以连接到，或接合底板。当在铺着地毯的地面表面上操控清洁头时，偏转装置还可提供用于搅拌地毯地面表面的纤维的操作边缘。外通道壁的形状和高度中的至少一个可沿其长度变化，例如，以便引导与其撞击的活跃尘屑朝向排气口。在优选实施例中，外通道壁包括被成形以引导与其撞击的活跃尘屑朝向内通道壁的第一部分，和成形以引导与其撞击的活跃尘屑朝向排气口的第二部分。该外通道壁的第一部分优选包括凹面，其中活跃尘屑撞击该凹面。这样，根据活跃尘屑的入射角，活跃尘屑可被外通道壁的第一部分朝着内通道壁或外通道壁的第二部分偏转。内通道壁可成形以引导与其撞击的活跃尘屑朝向外通道壁的第一部分或第二部分。内通道壁优选包括凸面，其中活跃尘屑撞击该凸面。这样，根据活跃尘屑的入射角，活跃尘屑可被内通道壁偏转朝向外通道壁的第一部分或第二部分。内通道壁和外通道壁的第一部分可部分地为圆柱形的，并可以大致同轴。这样，活跃尘埃颗粒或其他尘屑可被(i)保留在灰尘通道，通过与内通道壁及外通道壁的第一部分的撞击，直到其能量减少到能使其能保留在穿过清洁头的空气流中的这样的一个水平，或(ii)引导朝外通道壁的第二部分，通过一次或多次的上述的撞击，以冲击外通道壁的第二部分，使其朝排气口偏转。空气流被抽吸通过清洁头的路径优选通过灰尘通道从搅拌腔的灰尘出口延伸到排气口。排气口优选形成在外通道壁内。用于连接清洁头到真空清洁器具的连接器可为外通道壁的一体部分。至少一个灰尘出口可至少部分地由内通道壁的边缘限定。该内通道壁的边缘优选与搅拌组件的转动轴线大致平行，使得至少一个灰尘出口的高度沿着内通道墙的长度是一致的。该内通道壁的边缘可相对较窄，以最大限度地减少活跃尘埃颗粒与其撞击的可能性， 使其被引导远离灰尘通道。替代地，内通道壁的边缘的宽度可以被增加以提供一个表面，在活跃尘屑可以撞击该表面，并被引导朝向偏转装置。在至少一个搅拌器被布置为从表面向后扫除尘埃颗粒和其他朝向的情况下，根据至少一个灰尘出口的期望高度，内通道壁可从其边缘向前或向上弯曲。至少一个灰尘出口优选沿着搅拌腔长度方向延伸。至少一个灰尘出口可包括单个灰尘出口，该灰尘出口大致在搅拌组件的长度上延伸，或多个灰尘出口，沿搅拌组件的长度隔开。该清洁头可包括单个的排气口，或多个排气口。例如，在清洁头包括多个灰尘出口和多个排气口的情况下，每个排气口被布置为接收来自相应的灰尘出口的灰尘或其他尘屑。在这种情况下，清洁头可包括多个灰尘通道，每个灰尘通道在相应的灰尘出口和相应的排气口之间延伸。在第三方面，本发明提供了一种真空清洁器具，包括上述的清洁头，用于产生空气流(该空气流从清洁头传递到风扇单元)的风扇单元，及用于从空气流中分离尘屑的分离装置。该分离装置优选包括旋风分离装置。与本发明的第一方面相关的上述特征，同样适用于本发明的第二和第三方面，反之亦然。


现在将参考附图，仅通过举例的方式描述本发明的优选特征，在附图中图1是从上方观察的真空清洁器具的前透视图；图2是图1中的器具的清洁头的从上方观察的前透视图；图3是清洁头的顶视图；图4是清洁头的底视图；图5是图4沿线A-A的侧剖面图；图6是从上方观察的清洁头的后透视图，其中清洁头第一上主体部分被移除；图7是从上方观察，清洁头的第二上主体部分的前透视图；图8 (a)是清洁头的第二上主体部分的底视图；图8(b)是一个与图8(a)类似的视图，但是移除了第二上主体部分的内壁；图 9(a)是从下方观察，清洁头的第二上主体部分的后透视图；图9(b)是一个与图9(a)类似的视图，但是移除了第二上主体部分的内壁的；图10是移除了第一上主体部分和搅拌组件的清洁头的前视图； 11(a)是图10沿线E-E的侧剖面图；图11 (b)是图10沿线F-F的侧剖面图；图11 (c)是图10沿线G-G的侧剖面图；图11 (d)是图10沿线H-H的侧剖面图； 11(e)是图10沿线J-J的侧剖面图； 11(f)是图10沿线L-L的侧剖面图；图12是移除了搅拌组件的清洁头的顶部剖面图；及图13是曲线图，说明了灰尘的拾起性能随着流过清洁头的大气的流速的变化。
具体实施例方式图1示出了真空吸尘器10。此例的真空吸尘器10为立式真空吸尘器，类似于戴森 DC24真空吸尘器，其有主体12和清洁头14。主体12包括脊柱16和位于棒19末端的手柄 18，其中棒19可释放地连接到脊柱16。用户能操作手柄18以操纵真空吸尘器10穿过地面表面。分离装置20可释放地连接到脊柱16。通过管道22，23，分离装置20的内部与主体 12连通。管道22将带灰尘的空气流从清洁头14运输到分离装置20，而管道23将相对清洁的空气流运输出分离装置20。此实施例显示，分离装置20包括旋风分离器，但这能被过滤器，袋子或不同的已知分离装置的组合所替代。分离装置20的性质对于本发明不重要。可旋转支撑构件M位于主体12的底部且在地面表面上支撑主体12。支撑构件 M可旋转地连接到形成主体12的一部分的两个支撑臂沈，28。当横向观察时，支撑构件M 有弧形外表面30。相较于拥有一对轮子的传统立式真空吸尘器，外表面30的形状使得真空吸尘器10能更容易被操纵穿过地面表面。为了将空气流引入真空吸尘器10，马达和风扇单元(未显示)安装在支撑构件M 内。安装马达和风扇单元使得支撑构件M的外表面30能在马达和风扇单元周围旋转。与管道23连通的支撑臂观内形成通向马达和风扇单元的入口。这样，支撑臂观和管道23 限定了从分离装置20到马达和风扇单元的气流路径。为了在立式的存储位置(图1所示)支撑真空吸尘器10，主体12设置有支架32。 支架32包括框架和一对轮子，且在图1示出为处于伸展位置。支架32是可伸缩的以使得真空吸尘器10在使用中可以被操纵。支架的一个合适的例子显示和描述在EP1838195中。主体12还包括轭34。轭34包含两臂36，38，所述臂枢转连接到支撑构件M两侧的支撑臂26，28。在轭34的左手臂36中形成了管道22。臂36，38，支撑臂沈，观和支撑构件M都连接在公共轴线X-X周围。通过连接组件40，清洁头14可旋转地连接到轭34的前面。在W02009/066050中描述了连接组件40，其内容通过参考在此并入。连接组件40包括位于轭34上的第一连接器(未显示)，位于清洁头14上的第二连接器42 (如图2所示)和可拆卸连接构件44。从连接组件40的其余部分上拆除连接构件44使得清洁头14和主体12可彼此分离，如下所述。现将参考图2-12描述清洁头14。清洁头14包括主体46，该主体包括第一上主体部分48，第二上主体部分50和下主体部分，或底板52。第一上主体部分48在第二上主体部分50的一部分的上方和周围延伸，且通过紧固件M连接到底板52，其中紧固件可插过形成在底板52中的孔中。连接器42为第二上主体部分50的一体部分。第一上主体部分48 和底板52 —起形成主体46的大致平行的侧壁56，58。在使用中，朝着地面表面的底板52被清洁且接合铺着地毯的地面上表面，详细描述如下。特别参照图4和图5，底板52包括位于吸气口 64相对侧上的引导部分60和拖尾部分62，其中带灰尘的空气流就是通过该吸气口 64引入清洁头14中。吸气口 64的形状大致为矩形，且被侧壁56，58，相对较长的前壁66和相对较长的后壁68所限定，其中，每个壁自底板52的底面朝上直立且与底面一体形成。底板52包括两个操作边缘，当操纵地面工具10经过铺着地毯的地面表面时，该操作边缘搅动铺地毯地面表面中的纤维。底板52的前操作边缘70位于底板52的引导部分 60的底表面和前壁66之间的相交处，且在侧壁56，58间延伸。底板52的后操作边缘72位于底板52的拖尾部分62的底表面和后壁68之间的相交处，且在侧壁56，58间延伸。操作边缘70，72最好相对尖锐。前缓冲器74位于清洁头14的前面。图2到图3省略前缓冲器74以示出位于第二上主体部分50前面的缓冲器连接器76，其中缓冲器74例如通过卡扣连接连接到第二上主体部分。当真空吸尘器10被操纵穿过坚硬的地面表面，为了防止操作边缘70，72刮擦或使坚硬的地面表面出现斑点，清洁头14包括至少一个表面接合支撑构件，用于将操作边缘 70，72与坚硬的地面表面分开。在此实施例中，清洁头14包括多个表面接合支撑构件，其每一个为滚动元件的形式，优选为轮子。一对前轮78可旋转地安装在底板52的引导部分60 中形成的一对凹槽内，且后轮80可旋转地安装在底板52的拖尾部分62中形成的凹槽内。 轮78，80向下突出超过操作边缘70，72，这样当真空吸尘器10位于坚硬的地面表面上且轮 78，80接合该表面时，操作边缘70，72与坚硬的地面表面分开。在使用中，穿过清洁头14的空气和外部环境之间产生压力差。该压力差产生在清洁头14上向下朝着地面表面作用的力。当真空吸尘器10位于铺着地毯的地面表面上时， 在清洁头14重力以及清洁头14上向下作用的力的作用下，轮78，80被推入到铺着地毯的地面表面的纤维内。轮78，80将容易陷入铺着地毯的地面表面以使得至少底板52的操作边缘70，72与地面表面的纤维接触。清洁头14还包括搅拌器组件82以搅拌铺着地毯的地面表面的纤维。在此实施例中，搅拌器组件82为刷棒，该刷棒相对主体46绕轴线R旋转。搅拌器组件82包括大致圆柱形的本体84，由此它能绕其纵向轴线旋转。本体84的一个末端被主体46的侧壁56的可拆卸部分86支撑(图6所示)，以相对主体46旋转，而本体84的另一个末端被驱动机构支撑并旋转，该机构在下面详细描述。搅拌器组件82还包括多个搅拌器，在此实施例中为刷毛88的形式，这些刷毛自本体84径向向外突出。搅拌器组件82被布置为使得刷毛88在搅拌器组件82旋转时穿过吸气口 64突出，以使得刷毛88能清除来自坚硬的地面表面和铺着地毯的地面表面的污物和灰尘。刷毛88被布置为多个丛，其优选沿着主体84以一定的间隔以一个或多个螺旋形式布置。刷毛88最好由电绝缘的，塑料材料形成。替代地，至少一些刷毛88可选择地由金属或复合材料形成，以释放出铺着地毯的地面表面上残留的任何静电。替代地或附加地，刷毛 88，搅拌器组件82可包括至少一个柔性材料带。搅拌器组件82由驱动马达(未显示)驱动，该马达电连接到真空吸尘器10的主体 12。该驱动马达容纳在马达外壳90内，其中该外壳位于清洁头14的后部，在第一上主体部分48和底板52之间。驱动机构(未显示)连接驱动马达到搅拌器组件82。驱动机构位于驱动外壳92内，该外壳位于搅拌器组件82的一侧。驱动机构包括驱动皮带轮和从动皮带轮，驱动皮带轮连接到由驱动马达转动的驱动轴，从动皮带轮通过皮带连接到驱动皮带轮。 驱动块安装在从动皮带轮一侧以连接到搅拌器组件82的本体84。就如W02009/066050中描述的，当清洁头14连接到真空吸尘器10的轭34时，驱动马达连接到真空吸尘器10的电源。搅拌器组件82容纳在清洁头14的搅拌腔94内。搅拌腔94被第二上主体部分 50，底板52和侧壁56，58所限定。吸气口 64提供一开口，在搅拌器组件82的旋转刷毛88 的作用下，污垢，灰尘和其他脏物通过此开口被扫进搅拌腔94。在此例中，驱动马达和驱动机构被布置为使得搅拌器组件82在使刷毛88向后扫除灰尘和污垢的方向上旋转，就是说， 灰尘和污垢从后操作边缘72上方进入搅拌腔94中。图7到9 (b)示出了清洁头14的第二上主体部分50。第二上主体部分50包括外壁96和连接到外壁96的内壁98，从而外壁96在内壁98周围延伸。外壁96包括许多部分。外壁96的后部部分100连接到底板52的后壁68的上端，并从其向上和向前延伸。外壁96的后部部分100被成形为，当清洁头14被组装时，后壁68和后部部分100的毗邻部分就大致齐平。后部部分100在形状上为弧形，大致为不规则的圆柱体的一部分的形式，且在搅拌器组件82的轴线R周围延伸。就如下面更详细地讨论的一样，排气口 102形成在外壁96的后部部分100中。在此例中，排气口 102位于清洁头14的侧壁56，58之间，优选在侧壁56，58中间。此外，在此例中，排气口 102位于搅拌腔94的上方。如图5，8(a)，8(b)，9(a)和9 (b)上清晰的显示， 内壁98位于排气口 102和搅拌腔94之间。导管104自排气口 102延伸至位于连接器42中的空气出口 106，以将带灰尘的空气流从排气口 102传输到真空吸尘器10的管道22。导管104优选为第二上主体部分50的外壁96的一体部分。第一上主体部分48的异型部分 (profiled section) 108在导管104的上表面上方延伸。外壁96的前部部分110连接到底板52的前壁66的上端，并从其向上和向后延伸。外壁96的前部部分110部分限定搅拌腔94且在搅拌器组件82的前部，上部部分周围延伸。前部部分110为圆柱体的一部分的形式，与搅拌器组件82的轴线R大致同轴。外壁 96的前部部分110的曲率半径小于外壁96后部部分100的曲率半径。外壁96的中间部分112将前部部分110连接到后部部分100。就如图7,8(b)和 9(b)清晰显示的一样，中间部分112在排气口 102周围延伸，且具有向排气口 102倾斜的内表面。这样，就如图10和11(a)到11(f)显示的，外壁96的轮廓沿着清洁头14的长度即， 沿着清洁头14的侧壁56，58之间延伸的方向，而改变。从每个侧壁56，58到排气口 102，轮廓以相似的方式改变。通常，外壁96的高度，及特别是外壁96的后部部分100的高度，沿着清洁头14的长度发生改变，从侧壁56，58附近的最小值，到侧壁56，58中间的最大值，如图11(a)所示。在外壁96前部部分110和中间部分112之间的相交处，内壁98连接到外壁96。 类似于外壁96的前部部分110，内壁98部分限定了搅拌腔94。内壁98也为圆柱体的一部分的形式，与搅拌器组件82的轴线R大致同轴，且具有与外壁96的前部部分110相同的曲率半径。内壁98的下端114自底板52隔开以限定搅拌腔94的灰尘出口 116。灰尘出口 116位于内壁98的下端114和底板52的后操作边缘72之间，且从而位于吸气口 52附近。 在此例中，内壁98的下端114大致为直线，且大致在搅拌腔94的整个长度上延伸。内壁98 的下端114大致与搅拌器组件82的轴线R平行，且沿着搅拌腔94的长度灰尘出口 116的高度大致不变。灰尘通道118位于第二上主体部分50的外壁96和内壁98之间。灰尘通道118 在搅拌腔94的灰尘出口 116和排气口 102之间延伸，且由此在部分搅拌腔94上方和周围延伸。灰尘通道118大致为弯曲的漏斗形(较宽的嘴部和较窄的出口)。灰尘通道118被内壁98和第二上主体部分50的外壁96的后部部分和中间部分100，112所限定，它们一起提供了灰尘通道118的通道壁。灰尘通道118限定了穿过清洁头14延伸的气流路径的一部分，且真空吸尘器10 的马达和风扇单元沿着该气流路径抽吸空气。通过搅拌腔94的灰尘出口 116和灰尘通道 118，气流路径自吸气口 52延伸到排气口 102。通过导管104，气流路径继续从排气口 102 延伸到空气出口 106。根据穿过清洁头14吸入的空气流动速率，气流路径可沿着最短路径 (排气口 102和灰尘出口 116之间)延伸，其大致在外壁96的后部部分100和底板52的后壁68的表面上方。在使用中，搅拌器组件82的旋转刷毛88接触且将能量转移到位于地面表面或者铺着地毯的地面表面的纤维间的尘埃和其他脏物。当搅拌器组件82在搅拌腔94内旋转， 使得刷毛88从前操作边缘70，经过吸气口 52，到达后操作边缘72时，大部分活跃尘屑(以下简称活跃尘埃颗粒)被经过吸气口 52向后清扫。我们观察到活跃尘埃颗粒趋向于沿着从搅拌器组件82切线方向向上达20°的路径移动。由于灰尘出口 116的位置毗邻吸气口 52，且在此例中在吸气口 52的紧后方，这些活跃尘埃颗粒直接离开搅拌腔94，即没有首先冲击内壁98或外壁96的前部部分110。可选择灰尘出口 116的高度，S卩，后操作边缘72和内壁96的下端114之间的距离，使得活跃灰尘颗粒直接穿过灰尘出口 116的可能性最大。 根据特征，例如搅拌器组件82的转速和刷毛88的刚度，可改变灰尘出口 116的高度。在此例中，灰尘出口 116的高度大致与搅拌器组件82的轴线R和底板52之间的距离相同。底板52的后壁68被成形以形成偏转器以在第二上主体部分50的外壁96和内壁 98之间偏转活跃尘埃颗粒。后壁68优选具有朝着灰尘出口 116的凹面，其自底板52的后操作边缘72向上、向后延伸到外壁96的后部部分100的下边缘120。选择该凹面的曲率使得后壁68大致使所有撞击该后壁68活跃尘埃颗粒转向到外壁和内壁96，98的下边缘114， 120之间并进入灰尘通道118。一旦进入灰尘通道118，活跃尘埃颗粒的能量太高以致尘埃颗粒不能马上被夹带在穿过灰尘通道118的空气流中。针对这个现象，布置灰尘通道118以防止位于灰尘通道 118中的活跃尘埃颗粒再次进入搅拌腔94。在此例中，灰尘通道118的通道壁，S卩，内壁98 和外壁96的后部部分和中间部分100，112，被成形以将活跃尘埃颗粒保留在灰尘通道118 中，经过一次或多次与通道壁撞击，直到尘埃颗粒的能量充分耗散，通过与通道壁间的作用使得尘埃颗粒能被夹带在空气流中。一旦进入灰尘出口 116，活跃尘埃颗粒首先趋向于冲击外壁96的后部部分100。 外壁96的后部部分100提供了一凹面，活跃尘埃颗粒撞击该凹面。这样，根据活跃尘埃颗粒的入射角，尘埃颗粒将被偏转朝向内壁98或外壁96的中间部分112。内壁98提供一凸面，活跃尘埃颗粒撞击该凸面。根据活跃尘埃颗粒的入射角，活跃尘埃颗粒通过内通道壁被偏转朝向外壁96的后部部分100返回或者，如图12所示，朝向外壁96的中间部分112返回。如上所述，中间部分112在排气管102周围延伸。中间部分112具有倾斜的内表面，以使碰撞它的活跃灰尘颗粒偏转朝向排气管102。这样，活跃尘埃颗粒可被(i)保留在灰尘通道118中，通过撞击内壁98和外壁96 的后部部分100，直到尘埃颗粒的能量下降到能夹带在穿过灰尘通道118朝着排气口 102的空气流中的水平，或(ii)引导朝向外壁96的中间部分112，通过一次或更多次撞击内壁98 和或外壁96的后部部分100，从而它被偏转朝向排气口 102以被夹带在空气流中。图13示出了提供此灰尘通道118的好处。图13为一图表，该图表示出了随着穿过真空吸尘器的清洁头的空气流动速率，拾起性能(测量为铺着地毯的地面表面堆积的灰尘量的百分比)的变化。当真空吸尘器在地面表面移动五次以后，真空吸尘器捕获的灰尘数量被测量。图13中的线130示出了对戴森DCM立式真空吸尘器的传统清洁头记录的随着空气流动速率，拾起性能的变化，而线140示出了用于记录清洁头14的相同的变化。吸气口 64，搅拌器组件82的尺寸和搅拌器82的转速和方向与传统的清洁头大致相同。如图所示， 在相对较高的流动率(约对升/秒)下，两个清洁头的拾起性能间的差异相对较小。这是因为流动速率足够高，以在灰尘颗粒由于碰撞搅拌腔的壁而重新堆积到地面表面前，夹带位于传统清洁头的搅拌腔中的灰尘颗粒。但是当流动速率从对升/秒(1/s)减小，传统清洁头的拾起性能稳步减小，因为在被重新堆积到地面表面前，更少的尘埃能被夹带在较弱的空气流中。相反，当空气流动率降低到16升/秒左右时，清洁头14的拾起性能保持相对较高。这是因为位于灰尘通道118内的灰尘颗粒的保留能防止在灰尘颗粒夹带在空气流中之前，被重新堆积在地面表面上。 这样，清洁头14替代传统的清洁头，允许在通过清洁头的降低的空气流速的情况下，实现相对较高的拾起性能，且允许真空吸尘器的风扇单元较少的能量消耗。
权利要求
1.一种用于真空清洁器具的清洁头，该真空清洁器具包括用于产生空气流的风扇单元，该空气流从清洁头流到风扇单元，该清洁头包括可旋转的搅拌组件，包括至少一个搅拌器，用于从表面扫除尘屑；容纳搅拌组件的搅拌腔，搅拌腔包括向下指向的开口和与该开口相邻的至少一个灰尘出口，所述至少一个搅拌器搅动的尘屑通过该开口进入清洁头，活跃的尘屑通过该灰尘出口离开搅拌腔；及灰尘通道，在所述至少一个灰尘出口和排气口之间延伸，带尘屑的空气流被从灰尘通道抽吸通过该排气口，该灰尘通道包括用于将活跃尘屑保持在灰尘通道内，直到活跃尘屑的能量下降到尘屑能被夹带在空气流中的水平的装置。
2.如权利要求1中所述的清洁头，其中，所述装置包括表面，其中活跃尘屑撞击该表面，直到活跃尘屑的能量下降到尘屑能被夹带在空气流中的水平。
3.如权利要求1中所述的清洁头，其中，所述装置包括灰尘通道的通道壁的表面，所述表面被成形以通过活跃尘屑对其的撞击保持活跃尘屑在表面之间，直到活跃尘屑的能量下降到尘屑能被夹带在空气流中的水平。
4.如权利要求1中所述的清洁头，其中，排气口位于所述至少一个灰尘出口的上方。
5.如权利要求1中所述的清洁头，其中，排气口位于所述清洁头的侧壁之间。
6.如权利要求1中所述的清洁头，其中，排气口位于清洁头的后部或后部附近。
7.如权利要求1中所述的清洁头，其中，排气口位于搅拌腔上方。
8.如权利要求1中所述的清洁头，其中，灰尘通道在搅拌腔上部部分周围延伸。
9.如权利要求1中所述的清洁头，其中，灰尘通道在搅拌腔后部部分周围延伸。
10.如上述任一权利要求中所述的清洁头，其中，灰尘通道包括定位为紧邻搅拌组件的内通道壁，且在内通道壁周围延伸的外通道壁。
11.如权利要求10中所述的清洁头，包括用于使活跃尘屑在通道壁之间向上偏转的装 置
12.如权利要求11中所述的清洁头，其中，偏转装置被布置为将在内通道壁后方的活跃尘屑偏转。
13.如权利要求11中所述的清洁头，其中，该偏转装置向上弯曲远离清洁头的开口。
14.如权利要求11中所述的清洁头，其中，包括表面接合底板，该底板包括所述开口， 其中，偏转装置连接到底板，或成为底板的一体部分。
15.如权利要求11中所述的清洁头，其中，偏转装置连接到外通道壁。
16.如权利要求10中所述的清洁头，其中，连接内通道壁到外通道壁。
17.如权利要求10中所述的清洁头，其中，在外通道壁中形成排气口。
18.如权利要求10中所述的清洁头，其中，外通道壁提供了清洁头的上表面。
19.如权利要求10中所述的清洁头，其中，内通道壁将搅拌腔与灰尘通道分隔。
20.如权利要求10中所述的清洁头，其中，所述至少一个灰尘出口至少部分地由内通道壁的边缘限定。
21.如权利要求20中所述的清洁头，其中，内通道壁的边缘大致平行于搅拌组件的旋转轴线。
22.如权利要求20中所述的清洁头，其中，所述至少一个搅拌器被布置为从表面向后扫除尘屑，且其中内通道壁从它的边缘向前和向上弯曲。
23.如权利要求10中所述的清洁头，包括与外通道壁的一体形成的连接器，以连接清洁头到真空清洁器具。
24.如权利要求1至10中任一权利要求所述的清洁头，其中，所述至少一个灰尘出口在长度方向上沿着搅拌腔延伸。
25.如权利要求1至10中任一权利要求所述的清洁头，其中，所述至少一个灰尘出口沿着搅拌组件的长度延伸。
26.一种真空清洁器具，包括如前述任一权利要求中所述的清洁头，用于产生空气流的风扇单元，该空气流从清洁头流到风扇单元，和用于从空气流中分离尘屑的分离设备。
全文摘要
描述了一种用于真空清洁器具的清洁头，该真空清洁器具包括用于产生空气流的风扇单元，该空气流从清洁头流到风扇单元。该清洁头包括可旋转的搅拌组件，包括至少一个搅拌器，用于从表面扫除灰尘颗粒。搅拌组件被容纳在搅拌腔壳体中，搅拌腔包括向下指向的开口和与该开口相邻的至少一个灰尘出口，所述搅拌器搅动尘屑通过该开口进入清洁头，活跃尘屑通过该灰尘出口离开搅拌腔。清洁头还包括排气口和灰尘通道，灰尘通道在灰尘出口和排气口之间延伸，带尘屑的空气流被从灰尘通道抽吸通过该排气口。该灰尘通道具有通道壁，其被成形为通过与其碰撞将活跃尘屑保持在通道壁之间，直到活跃尘屑的能量下降到尘屑能被夹带在空气流中的水平。
文档编号A47L9/04GK102334949SQ20111020027
公开日2012年2月1日 申请日期2011年7月18日 优先权日2010年7月16日
发明者C.G.欧文, S.J.R.阿希 申请人:戴森技术有限公司