真空清洁器.pdf

本发明涉及一种真空清洁器(1)，包括分离单元(34)、用于产生负气压的真空源(31)和下游过滤器(33)。所述真空清洁器配置成在真空清洁模式下进行操作，并可切换到过滤器清洁模式，其中为了将灰尘从下游过滤器中移除，所述真空源连接到下游过滤器以迫使气流沿反方向通过其中，并且所述分离单元设置成将由下游过滤器释放出来的灰尘从气流中分离出来。所述分离单元具有第一和第二子分离器(35，37)，所述第一和第二子分离器在真空清洁模式下并联，并且在过滤器清洁模式下串联连接。这使得便于清洁所述下游过滤器。

1.  一种真空清洁器(1)，包括分离单元(34)、用于产生负气压的真空源(31)以及下游过滤器(33)；
所述真空清洁器配置成在真空清洁模式下进行操作，其中为了将灰尘从气流中分离出来，所述真空源(31)连接到所述分离单元(34)上，从而迫使带尘气流(39)通过其中，以及所述下游过滤器(33)连接到所述分离单元和所述真空源之间，以接收正方向上的气流来从中过滤剩余的灰尘；以及
所述真空清洁器切换到过滤器清洁模式，其中为了从下游过滤器中移除灰尘，所述真空源(31)连接到下游过滤器(33)上，以迫使气流沿反方向通过其中；并且分离单元(34)连接到下游过滤器和真空源之间，以将由下游过滤器释放出来的灰尘从气流中移除；其特征在于，
所述分离单元包括第一子分离器(35)和第二子分离器(37)，其中在真空清洁模式下，所述第一和第二子分离器并联连接，并且在过滤器清洁模式下，所述第一和第二子分离器串联连接。

2.  根据权利要求1的真空清洁器，其特征在于，每个子分离器包括旋流分离器(13)。

3.  根据前述任一项权利要求所述的真空清洁器，其特征在于，所述下游过滤器是微孔过滤器。

4.  根据前述任一项权利要求所述的真空清洁器，其特征在于，所述真空清洁器是一固定的真空清洁器。

5.  根据权利要求1-3中的任一项所述的真空清洁器，其特征在于，所述真空清洁器是可移动的真空清洁器。

6.  根据权利要求5所述的真空清洁器，其特征在于，所述真空清洁器是罐状类型的。

7.  根据权利要求5所述的真空清洁器，其特征在于，所述真空清洁器是立式的。

8.  根据前述权利要求中的任一项所述的真空清洁器，还包括在过滤器清洁模式下用于敲击或振荡下游过滤器的装置(67)。

9.  一种用于清洁真空清洁器的下游过滤器(33)的方法，其特征在于，所述真空清洁器包括下游过滤器(33)和分离单元(34)，所述分离单元包括第一子分离器(35)和第二子分离器(37)，并且其中在真空清洁方法期间使用所述下游过滤器(33)包括步骤：
-并联连接所述第一和第二子分离器(35，37)，
-为了将灰尘从空气流中分离出来，迫使带尘空气流通过所述分离单元(34)，
-迫使空气流沿正方向通过所述下游过滤器(33)离开所述分离单元(34)，以从中过滤剩余的灰尘；
包括步骤：
-串联连接所述第一和第二子分离器(35，37)，
-为了将灰尘从下游过滤器中移除，迫使空气流(57)沿反方向通过所述下游过滤器(33)，
-为了将由所述下游过滤器释放出来的灰尘从空气流中分离出来，迫使空气流(57)通过所述分离单元(34)。

真空清洁器
技术领域
本发明涉及一种真空清洁器，包括分离单元、用于产生负气压的真空源以及下游过滤器，所述真空清洁器配置成在真空清洁模式下操作，其中为了将灰尘从气流中分离出来，所述真空源连接到所述分离单元，从而迫使带尘的气流通过其中，并且所述下游过滤器连接在所述分离单元和所述真空源之间以接收正方向上的所述气流来从中过滤剩余的灰尘，以及所述真空清洁器可切换到过滤器清洁模式，其中为了将灰尘从下游过滤器中移除，所述真空源连接到所述下游过滤器，从而迫使气流沿反方向通过其中，以及所述分离单元连接在下游过滤器和真空源之间，以将由下游过滤器释放出来的灰尘从气流中移除。本发明还涉及一种用于清洁真空清洁器的下游过滤器的方法。
背景技术
这种真空清洁器在WO2005/053497A1中公开。在该文献中使用了两个下游过滤器，并且当一个被细粉尘阻塞时，允许用户让过滤器切换位置，并允许利用所述分离单元和另一个下游过滤器来清洁所述被阻塞的过滤器。然后当另一个过滤器变成阻塞时，所述被清洁的过滤器随时备用。
该真空清洁器的一个问题是用户可能忘记清洁过滤器或可能发现所述处理略显繁琐。
发明内容
本发明的一个目的是要全部或部分地消除该问题。该目的通过权利要求1的真空清洁器以及通过权利要求9的方法来实现。
更准确地说，在开头提到的那种真空清洁器中，分离单元包括第一和第二子分离器，其中在真空清洁模式下，第一和第二子分离器并联连接，在过滤器清洁模式下，第一和第二子分离器串联连接。
因为所述串联连接的分离器配置具有更好的分离性能，在过滤器清洁模式下使用两个串联连接的子分离器允许清洁被阻塞的下游过滤器，而不必使用另一个下游过滤器。由于在过滤器清洁模式下可允许更高的分离器流阻，因此可使用这种配置。每当清洁过滤器时，不必移动所述辅过滤器，并且从用户的观点来看，该过程可能更简单一些。甚至可以自动地执行。
各个子分离器均可包括旋流分离器。子分离器可包括几个涡流直径相同或不同的旋流分离器。所述几个旋流器可串联连接或并联连接。
由于可规律地清洁所述过滤器，当不需要担负大量灰尘时，下游过滤器可以是微孔过滤器。
所述真空清洁器可以是固定的真空清洁器，或者是可移动的真空清洁器，诸如罐状或立式的。
所述真空清洁器可进一步地包括用于在过滤器清洁模式下敲击或振动所述下游过滤器的装置。
附图说明
图1示出了一种真空清洁器；
图2示意性地示出了一种旋流器；
图3a示出了一种在真空清洁模式下运作的真空清洁器；
图3b示出了在过滤器清洁模式下图3a的所述真空清洁器；
图4a和4b示意性地示出了一种用于在真空清洁模式和过滤器清洁模式之间进行切换的阀。
具体实施方式
图1示出了一种罐状或圆筒式的真空清洁器。所述真空清洁器包括主体部分3，具有真空源和分离单元(未示出)。所述主体部分可包括轮子5来改善可移动性，并且可经由挠性管7和硬管9连接到能够从地板和地毯等上面捡拾灰尘的喷嘴11上。
本发明还涉及立式真空清洁器，其中所述主体部分和所述硬管集成在一起，并且本申请还涉及固定的真空清洁器，所述固定的真空清洁器可固定安装在建筑物中。
图2示意性地示出了一种旋流器13，其可用作本发明的真空清洁器中的分离单元。所述旋流器13具有进口槽15，带尘空气通过该槽进入涡流室17，涡流室17可具有正交于所述垂直方向的基本的圆形横截面，如图2所示。所述带尘空气沿涡流室17外围的切线方向进入，且通过出口管19被吸出涡流室17，出口管19插入到涡流室17的中心。这使得带尘空气通过所述涡流室17流入涡流21。尘粒23因此遭受取决于V²/R的离心力，其中v是流速，R是涡流室横截面直径，所述离心力迫使粒子朝向涡流室侧壁。一旦尘粒23抵达壁体，就被捕获到次级气流中，在图中所述气流向下，并且最终落入涡流室17的底部中的开口25并进入集尘室27中。
所述集尘室27可方便地由真空清洁器的用户排空，且使用这种旋流器可避免需要传统的真空清洁器过滤器袋。
在所示出的旋流器13中，涡流室17具有沿向下方向逐渐变小的横截面，并且在开口处具有最小横截面。更尤其是，所述涡流室具有截头圆锥体状。然而，应该注意到，在旋流器中可考虑其它锥形形式以及圆柱形、非锥形形式。
通常，另一种旋流器或分离单元将在分离效率和流阻之间取得平衡，效率越高阻力越大。因此，例如，如果使用能为标准灰尘提供极高的分离效率/率的旋流器，那么流阻会过高而不能在具有常规真空源的真空清洁器的喷嘴(11，图1)中提供可接受的气流。因此，所述真空清洁器不能以可接受的方式从地板或地毯上捡拾灰尘。标准灰尘的一个实施例是DIN IEC 60312中提到的DMT TEST DUST TYPE
因此实际上，使用具有较低流阻的旋流器，并且为了保护真空源，通过出口管19被吸出的任意剩余灰尘替代地用下游过滤器移除。因为较大的颗粒遭受较大的离心力，通常，是留待过滤的较细粉尘片段。术语下游过滤器指的是在真空清洁模式下设置在主分离器之后但在真空源之前的过滤器。
现在将描述一种具有用于清洁这样一种下游过滤器的装置的真空清洁器，这样可在很大程度上避免过滤器阻塞。
接着，所述真空清洁器从通常的真空清洁模式切换到过滤器清洁模式。这可以人工或自动地进行。
图3a示出了在真空清洁模式下运作的真空清洁器，其中所述真空清洁器用于真空清洁，而图3b示出了当切换到过滤器清洁模式下时的所述真空清洁器。
参照图3a和图3b，所述真空清洁器具有真空源31，典型地包括由电机驱动的风扇。所述真空源31产生使所述真空清洁器能够从地板和地毯等上面收集灰尘的负气压。经由下游过滤器33，所述真空源31连接到分离单元34上，该分离单元34包括第一子分离器35和第二子分离器37。第一和第二子分离器35、37在真空清洁模式下并联，从而使其可各自基本上接收带尘气流39的一半(50％)，带尘气流39通过进口41接收，进口41可典型地连接到图1的挠性管7上。当然，可以让子分离器接收不同数量的空气(例如，60％-40％，70％-30％等)。也可以使用三个或多个并联连接的子分离器。
子分离器35、37将大部分灰尘从气流39中分离出来。为了保护真空源31远离典型地由细灰尘片段组成的剩余灰尘，任意剩余灰尘由下游过滤器33过滤，气流沿正方向通过该下游过滤器33。接着气流通过真空源31，并且最终由马达过滤器43过滤来分离例如由真空源31释放出来的石墨颗粒。通过打开第一类阀45、47、49、51、53，而关闭第二类阀55、57、59、61，来实现图3a的配置。
由于子分离器在真空清洁模式下并联连接，因此在这种情况下分离单元的流阻低。这使得能有效率地从地毯、地板等上面收集灰尘。
在图3b中，真空清洁器已切换到过滤器清洁模式。在所述过滤器清洁模式下，清洁所述下游过滤器33，从而使其流阻可通过移除可能另外阻塞过滤器的灰尘来降低。所述真空清洁器通过关闭第一类阀45、47、49、51、53并打开第二类阀55、57、59、61切换到过滤器清洁模式。然后外界空气气流63通过过滤器清洁开口65被吸入并沿反方向穿过下游过滤器33，从而使得下游过滤器可将灰尘释放到气流63中。该处理可选地通过敲顶锤或振荡器67的方式来增强，敲顶锤或振荡器67振荡或敲击下游过滤器33。
注意，图3a和3b的布局仅是示意性实施例。在本发明的范围内可以采用其它布局，可不同地实现所述阀的功能。
在图3b中，外界空气流63穿过过滤器清洁开口65。然而，还可以省略过滤器清洁开口65，并且可将外界空气从进口41指引到下游过滤器33中，从而使得空气流沿反方向通过下游过滤器33。还可以在过滤器清洁模式期间关闭真空清洁器的所有进气口，并且迫使已在真空清洁器内部的空气沿反方向通过下游过滤器33。
接着气流通过目前串联连接的第一子分离器35和第二子分离器37，从而使得再次将所释放的灰尘从气流中分离出来。然后气流通过真空源31和马达过滤器41。
在图4a和4b中，示出了一种阀70的实施例，所述阀70用于当在真空清洁模式和过滤器清洁模式之间进行切换时，在并联和串联之间改变子分离器的连接关系。在所示出的实施方式中，各子分离器包括旋流分离器，然而，本领域技术人员意识到还可以使用其它类型的子分离器。旋流分离器可以是上面参照图2描述的类型，并且可包括进口槽15、涡流室、出口管19和底部用于分离灰尘的开口25。
阀70包括阀室，其由阀壳体包围。阀壳体包括圆柱形壁部分74。横壁73布置成横越阀室，从而使得阀室被分成两个隔间71、72，其中隔间71、72以气密方式由横壁73来相互密封。通风道设置在横壁中，其中通风道从横壁73的一端延伸到横壁73的另一端。横壁73在阀室之内布置成可旋转的，其中为了在隔间71、72之间保持气密密封，横壁73和圆柱形壁部分74的内侧滑动接触。
阀壳体的圆柱形壁部分74设有六个通风孔，用于引导气流进出阀室。空气流通过主入口75输入到阀70中，并通过主出口80释放出去。此外，左出口76连接到第一子分离器35的进口15上，左进口77连接到第一子分离器35的出口19上。最后，右出口78连接到第二子分离器37的进口15上，并且右进口79连接到第二子分离器37的出口19上。
在图4a中，示出阀处于一位置，在该位置中，子分离器并联连接，用于在真空清洁模式下操作所述真空清洁器。横壁被设置成使横壁从左出口76和左进口77之间的一位置处的圆柱形壁部分74延伸到右出口78和右进口79之间的圆柱形壁部分74处的直径相对的位置。因而，当带尘空气流进入阀70时，带尘空气流被接收到隔间72中，并允许继续穿过左右出口76、78到两个子分离器35、37中。所述两股离开子分离器的空气流反馈到阀室中，其中这两股空气流分别通过左右进口77、79进入隔间71中。最后，重聚的空气流通过主出口80离开阀。其后，空气流继续到下游过滤器(未示出)，并进一步如上参照图1-3所述通过真空清洁器。
当真空清洁器切换到过滤器清洁模式时，操作阀70以将横壁73旋转到图4b所示的位置，借此子分离器35、37变成串联连接。横壁73设置成使横壁的通风道将右进口79和左出口76连接起来。因而，当携带有从下游过滤器(未示出)中释放出来的灰尘的空气流到达阀70时，空气流通过主入口75注入到隔间72中。其后，空气流穿过右出口78、穿过第二子分离器37、穿过横壁73的通风道、穿过第一子分离器35，最终接收于阀室的隔间71中。其后，空气流通过主出口80离开阀室，并如上参照图1-3所述继续进入到真空源(未示出)中。
上述参照图3a和3b描述的过程清洁下游过滤器33，从而使得不必经常更换下游过滤器。由于子分离器目前是串联连接的，因此其对于给定灰尘(例如标准灰尘)的分离率将比在真空清洁模式下高，这意味着可能不需要另外的下游过滤器，即使可以选择地设置这样的过滤器。该更高的分离率是以更高的流阻为代价来达到的，但在过滤器清洁模式下，可以允许这样，因为不需要从地板或地毯上收集包括较大颗粒的灰尘。该更高的分离率使得能有效地分离从下游过滤器中释放出来的细粉尘部分。
这种配置的下游过滤器33可被规律地人工或自动地进行清洁，例如当用户开始或结束真空清洁时。为了确定需要进行过滤器清洁的时间，还可以设置压力传感器，所述压力传感器测量下游过滤器上的压降。真空清洁器处于过滤器清洁模式下的持续时间，或者换句话说，过滤器进行过滤器清洁花费的时间，例如可以是一固定时间，其由人工决定或者取决于过滤器上的压降。
因此，下游过滤器不需要能够携带大量灰尘。可以考虑诸如由扩展PTFE(聚四氟乙烯)制成的过滤器之类的微孔过滤器，例如GORE-TEX(商标)。在这种过滤器上，灰尘被收集在过滤器表面之上，而不是像传统的过滤器一样收集在过滤器的深处。因此微孔过滤器易于进行清洁。
总之，本发明涉及一种真空清洁器，包括分离单元、用于产生负气压的真空源以及下游过滤器。所述真空清洁器配置成在真空清洁模式下操作，并且可切换到过滤器清洁模式，其中为了将灰尘从所述下游过滤器中移除，所述真空源连接到所述下游过滤器，以迫使气流沿反方向通过其中，以及所述分离单元布置成将由下游过滤器释放出来的灰尘从气流中分离出来。所述分离单元具有第一和第二子分离器，所述第一和第二子分离器在真空清洁模式下并联连接，并且在过滤器清洁模式下串联连接。这使得便于清洁所述下游过滤器。本发明不局限于所描述的实施方式，可以在附加的权利要求的范围内进行变化和更改。