CN100450415C - 排放组件 - Google Patents

Abstract

一种用于电器的排放组件，包括一个用于保持过滤器70的过滤器外壳60和一个用于接纳来自该过滤器外壳60气流的排气管90。叶片75设置在该过滤器外壳60内，用于把来自该过滤器70排气侧的气流引导到该排气管90。该叶片75确保进入该排气管90的气流在其整个宽度上分布，以便降低噪音并降低该排出空气的速率。该排气管90在流过该排气管90的气流方向上的横截面积增加，以便进一步降低该排出空气的速度。

Description

排放组件

本发明涉及一种排放组件。具体地但不排他地，本发明涉及用在例如真空吸尘器等家用电器上的一种排放组件。

真空吸尘器需要把泥土和灰尘从气流中分开。经由与地板接合的清洁器头或者连接到软管和杆组件末端的工具，带泥土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，而该分离设备用于把泥土和灰尘从气流中分离。许多真空吸尘器把污浊空气经过多孔袋子吸入或者吹出，从而将泥土和灰尘留在该袋子内，同时净化后的空气排到周围空气中。在其它真空吸尘器中，气旋式或者离心式分离器用来从该气流中把泥土和灰尘旋出(例如，参见EP0042723)。无论使用哪种分离器，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，其中风扇和电动机单元用来在工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具有碳刷的电动机驱动，这种电动机为例如交流串励电动机，该电动机会发出碳粒子，这些碳粒子被排出的空气流所携带。

鉴于此，把一过滤器设置在电动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“后电动机”过滤器。

排放物问题在消费者中正在日益引起注意，这种问题对于哮喘患者尤其严重。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，同时把这些过滤器装在清洁器内部相当困难。在一种由Dyson有限公司制造和销售的称为Dyson DC05的真空吸尘器中，把一圆形的后电机过滤器安装在泥土收集槽的下面。空气输送到过滤器的第一层，经过该过滤器，离开过滤器的第二层，并经由一组孔口从该机器排出。

还希望增加经过真空吸尘器空气的流动速率。较高流速通常使该吸尘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质的能力增强。然而，增加速率的气流可使机器在运行中产生更大的噪音。可以在排放空气的路径上放置声音吸收材料，但这样会增加路径对于气流的阻力。这除了会增加机器的重量和成本外，还对经过该机器的气流整体速率产生不利影响。

本发明设法提供一种改进的排放组件。

因此，根据本发明的一个方面，提供一种用于电器的排放组件，该排放组件包括一个用于容纳过滤器的过滤器外壳、一个与该过滤器外壳连通以便传送来自该过滤器外壳的气流的排气管，以及至少一个叶片，其中该叶片位于该过滤器外壳内，用于把来自该过滤器排气侧的气流引导到该排气管，以便把进入该排气管的气流散开在该排气管的整个宽度方向上。

该叶片有助于空气更均匀地分布在该排气管的整个横截面上，从而使排放气流减速。这会有助于降低噪音，并能降低快速流动的气流可能引起的后压力。该方案在以下情况特别有利，即其中在使用时，该排气管的安装方式使得排放空气本身不能在横跨该排气管的方向上散开。

在该过滤器外壳内优选设置至少两个叶片，同时所述叶片在该排气管近端横截面上彼此隔开。增加数量的叶片有助于使该排放气流更均匀地分布。

优选的是，所述叶片由过滤器外壳的一个盖承载。

优选的是，该过滤器外壳包括孔口，用于使一部分排放气流在没有经过该排气管情况下到达叶片而排放到大气中。这有助于降低需要沿着该排气管经过的空气流速。

优选的是，该排气管在空气流过该排气管的方向上横截面积增大。

尽管本发明就一种圆筒(罐)型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或者家用电器上。

下面参考附图来描述发明的实施例，其中：

图1为真空吸尘器的立体图，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，其中示出了该吸尘器的一些内部零件；

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方面的效果；

图9和10示出了在图6的过滤器外壳中的叶片形状的作用；

图11为过滤器外壳下部的另一实施例的平面图；

图12示出了在该过滤器外壳的排气部分中叶片的位置；

图13示出了离开该过滤器外壳气流的期望特性，其中在该过滤器外壳排气部中没有任何定向叶片；以及

图14示出了当使用该图12中叶片时，离开该过滤器外壳的气流的期望特性。

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，该轮子能够使底座12经过待清洁表面移动。该底座12支撑一个腔室20，该腔室20用作使泥土、灰尘及其他碎屑从气流中分离的分离器，同时用作分离出的材料的收集器。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。尽管为了清楚起见没有示出，一软管连接在真空吸尘器10的入口14上，使用者可把一个杆或者工具安装到该软管的末端，用以清洁不同表面。

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，气流可以切向方式经过该入口14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的孔口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连接到用于前置电动机过滤器30的外壳上。该前置电动机过滤器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。前置电动机过滤器30的下游侧与风扇及电动机外壳48连通。该外壳48容纳一个由电动机40驱动的叶轮45。外壳48的出口经由孔口50与过滤器外壳60连通。该过滤器外壳60容纳一个后置电动机过滤器70，该过滤器70用来捕获任何滞留在气流内的颗粒，以及从该电动机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来更详细地描述该过滤器外壳60。该过滤器外壳60包括一个下部件61和一个上部件62，其中在本实施例中，下部件61构成了真空吸尘器10的底座12的一部分。该上部件62借助于突耳64和一个按扣67可拆卸地安装到下部件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出口的孔口50连通。该下部件61和该上部件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。该上部件62具有一个放气支管63，该放气支管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从孔口50伸出并进入到气流通道区域，其中该区域位于用于接纳该过滤器70的空腔附近。在该区域内，该叶片65a、65b从下部件61朝上部件62伸出，从而使它们与过滤器70相邻乃至接触。第三叶片65c从孔口50朝向气流通道区域伸出，其中该区域位于用于接纳该过滤器70的空腔附近，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用来经过真空吸尘器10引导气流通往和离开过滤器70。叶片65a、65b、65c从电动机外壳48的出口50沿着部件61底面伸展。叶片65a、65b在设置过滤器70的区域下面延伸。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衰减来自叶轮45的声音。参见图5，该叶片65a、65b、65c把出口50分成六个孔口51a、51b、52a、51b、53a、53b。使用时，这使来自叶轮45的空气流分成六个单独的气流。每个孔口51a、51b、52a、52b、53a、53b形成到管道51、52和53中之一的入口。每个管道51、52、53与过滤器70表面积的一个独特且独立的部分相连通。当该过滤器装配在该过滤器外壳60内时，每个叶片65a、65b的高度选择成使其远边位于过滤器70表面附近，优选与该表面接触。因此，每个管道51、52、53与过滤器70的一个独特且独立的部分相连通，从而沿着每个管道51、52、53的气流被限制成经过过滤器70的相应部分流过。

再次参见图2，可以看出，使用时，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独立部分有助于穿过过滤器70表面的气流均匀地分布，尽管过滤器70相对于该进入气流布置对于均匀分布气流而言不是很理想。特别有益的是，每个管道51、52、53供应与该入口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的远端的部分；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示出了从平面上看的过滤器外壳60的下部件61。箭头85示出了沿着管道52的一部分气流的路径，同时箭头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，在多数情况下，该声波在叶片65a、65b之间被强制反射，或者至少为从电动机外壳48发射的声波提供一种阻塞。叶片65a、65b、65c可模制成或制作成与该过滤器外壳60的下部件61成整体，或者它们可作为一个单独部件或者一套部件提供，其中这些部件位于过滤器外壳60的下部件61中。

上述叶片65a、65b、65c的配置，对于气流入口50相对于过滤器外壳60偏心设置的情况特别有益。图7示出了没有这种叶片存在情况下期望的气流。空气进入过滤器外壳60并围绕该外壳打旋。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设置在过滤器外壳60内的效果。进入过滤器外壳60的空气此时不能涡旋到任何显著的程度。

叶片65a、65b、65c的形状确保了在方向和区段变化之间的平稳过渡，这有助于避免导致噪音增大和反压力的“中断”和涡流。由于反压力会降低吸除能力，因此特别希望使真空吸尘器中的反压力最小。图9和10，通过将一个平滑曲管(图9)与一个弯曲非常剧烈管道(图10)相对比，示出了“中断”气流的效果。

叶片65a、65b、65c在电动机外壳48的出口孔50内的位置选择，要使得入口到每个管道51、52、53的横截面积，大致与那些管道供应的过滤器部分的表面积成正比。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)还有助于平衡流到该过滤器的气流。

这里示出的过滤器70为一个折叠过滤器，其中圆筒形塑料壳体容纳着一折叠结构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，如一简单泡沫衬垫过滤器。优选的是，该后置电动机过滤器为一个HEPA(高效微粒空气)过滤器。

图11为过滤器外壳60的下部件61的另一实施例的平面图。在该实施例中，一组叶片165a-165e以与图6示出方式不同的方式设置。这里，叶片165a-165e从电动机外壳48的出口孔50朝过滤器外壳60的下部件61最远侧向外延伸。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，进入气流将被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。

下面参考图12到14来描述过滤器70的排气侧。图12为该底座12和过滤器外壳60的平面图。一组叶片75设置在该过滤器外壳60的上部件62的下面。叶片75用来把离开过滤器70的排气侧的气流朝着该排气管90的方向引导，其引导方式是使气流在排气管90的总宽度上分布。这些通过图13和14可以得到最清楚的说明。图13示出了没有采用叶片75情况下排放气流的期望路径。排放气流91在接近排气管90的最外层表面处聚集。气流的这种聚集导致沿着排气管90最外层表面的高速、局部流动的排出空气。这些将具有两个不利的效果：(i)从该机器排出的空气流将干扰使用者，同时干扰该机器紧挨着的周围环境，以及(ii)它将引起附加噪声干扰。

图14示出了图12所示的使用叶片75的效果。在这里，排放气流92更加均匀分布地穿过该排气管90。这导致从排气管90出口95排出的空气流具有一个减小的峰值速度。这些导致该真空吸尘器更安静，并为该真空吸尘器10的上游部件带来一个较低的后压力。叶片75可模制成或者制造成与过滤器外壳60的上部件62形成整体。

除了采用叶片75之外，排气管90本身具有一向外倾斜的形状，即排气管90的横截面沿着排出空气的流动方向增加。该向外倾斜形状用来进一步降低来自排气管90出口95的气流速度。该倾斜是逐渐的，以便在没有产生附加流动分离的情况下使空气减速。排气管90还具有安装在该管道内部的叶片93(参见图5)。这些叶片93从该管道90的外表面向内延伸，并可在需要时用于支撑一个泡沫声音降低衬垫。

下面描述该真空吸尘器的操作。使用时，空气由电动机驱动的叶轮45抽取，经过任一地板工具和软管进入到真空吸尘器10内。该污浊空气经过气旋分离级22、25，在该过程中，以在别处文献中记载的方式，泥土和灰尘从该气流中去除。空气从气旋分离级25的出口、沿着管道29、经过前置电动机过滤器30流动，并进入到该电机外壳48。排出的空气被吹向孔口50，并在那里通过叶片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、53流动。如上所述，声波在相对的叶片65之间沿着管道51、52、53反射。来自该管道51、52、53的气流最后穿过后置电动机过滤器70的部分，其中后置电动机过滤器70的这部分位于相应的管道51、5253之上。在经过该过滤器70后，空气通过叶片75的抑制流向排气管90的入口。叶片75确保了到达排气管90入口的气流在穿过该排气管90整个宽度上分布。一些空气经由在过滤器外壳部件62的顶面孔口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90流动。当空气沿着该排气管90流动时，由于该管道90沿着流动方向变宽，因此该空气减慢流动。该空气经由孔口95排放到大气中(参见图3中箭头85)。

Claims (13)

1.一种用于电器的排放组件，包括一用于容纳过滤器的过滤器外壳、一与该过滤器外壳连通用于传送来自该过滤器外壳气流的排气管，以及至少一个叶片，该叶片位于该过滤器外壳内，用于把来自该过滤器排气侧的气流引导到该排气管，以便把进入该排气管的气流散开在该排气管的整个宽度上。

2.根据权利要求1所述的排放组件，其中该叶片在该排气管近端的一横截面上相对于该排气管侧壁间隔安装。

3.根据权利要求1或者2所述的排放组件，其中至少两个叶片安装在该过滤器外壳内，同时所述叶片在该排气管近端横截面上彼此隔开。

4.根据权利要求1或者2所述的排放组件，还包括一个过滤器，其中当该过滤器安装在外壳内时，该一个或者多个叶片的尺寸设计成它们位于该过滤器一个表面附近，从而限定气流的排出管道。

5.根据权利要求1所述的排放组件，其中该过滤器外壳包括一个盖部，同时该一个或者多个叶片由该盖所承载。

6.根据权利要求5所述的排放组件，其中该一个或者多个叶片与该盖整体地模制。

7.根据权利要求5或者6所述的排放组件，其中该盖可从该过滤器外壳上拆卸，以便接近该过滤器。

8.根据权利要求1或者2所述的排放组件，其中该过滤器外壳包括孔口，用于使一部分排放气流在没有经过所述排气管情况下排放到大气中。

9.根据权利要求1或者2所述的排放组件，其中该排气管沿着其气流方向的横截面积增加。

10.根据权利要求1或者2所述的排放组件，还包括安装在该排气管之内的一块降低声音的材料。

11.根据权利要求1或者2所述的排放组件，其中该排气管的排列方向与过滤器表面所处的平面不垂直。

12.一种电器，包括一个入口、一个根据前面权利要求中任何一项所述的排放组件，以及用于产生从该入口经过该电器到该排放组件的气流的装置。

13.根据权利要求12所述的电器，所述电器为真空吸尘器的形式，该真空吸尘器还包括用于从气流中分离材料的装置。

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