專利名稱：用于真空吸塵器的過濾器感測(cè)器和指示器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明整體上涉及真空吸塵器，尤其涉及一種用于感測(cè)與真空吸塵器相連的過濾器狀態(tài)的監(jiān)測(cè)裝置。
背景技術(shù)：
真空吸塵器用于從表面吸取各種東西。真空吸塵器通過在表面上產(chǎn)生氣流，并使廢屑顆粒夾帶在該氣流中而進(jìn)行工作。然后氣流可能被吸引經(jīng)過或通過過濾裝置以將這些夾帶的顆粒從氣流中除去。然后可將氣流排出。
通常，通過使用電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)風(fēng)扇或葉輪來生成氣流。產(chǎn)生氣流的裝置在工業(yè)上是公知的，在此不加以詳述。產(chǎn)生氣流所需能量的量取決于所需空氣的量，以及穿過待清潔表面和穿過過濾器的氣流的氣流損失。所需空氣的量是與待清潔表面相鄰的進(jìn)氣的截面面積的函數(shù)，也是穿過待清潔表面的空氣所需速度的函數(shù)。空氣速度越高，廢屑被夾帶在氣流中、從而從表面吸取走的可能性就越大。
但是，對(duì)氣流的一個(gè)很重要的影響是空氣能穿過氣流中任何過濾介質(zhì)的效率。在去除氣流中夾帶的顆粒時(shí)，對(duì)氣流的影響與過濾器的效率傾向于成反比，即過濾器去除顆粒的效率越高，則由引導(dǎo)氣流的裝置必須克服的氣流損失就越大。而且，穿過過濾器的氣流損失可能會(huì)由于過濾器被從氣流中去除的顆粒阻塞而增加。
當(dāng)由過濾器導(dǎo)致的氣流損失增加時(shí)，例如當(dāng)過濾器填滿收集的顆粒或物質(zhì)時(shí)，氣流的運(yùn)動(dòng)受到阻礙，因此通常會(huì)使氣流在給定的時(shí)間周期內(nèi)包含的空氣量較少。此外，由于過濾器對(duì)空氣氣流產(chǎn)生了更大的阻力，因此在穿過過濾器時(shí)將產(chǎn)生更大的壓降。
隨著氣流阻力的增加，由氣流引導(dǎo)裝置通過空氣入口抽吸的空氣量減少，真空吸塵器的吸氣入口處的氣流速度降低，從而真空吸塵器的效率降低。這種效率的降低可能會(huì)導(dǎo)致少量的能量浪費(fèi)，從而需要在給定的區(qū)域上花費(fèi)更多的時(shí)間以成功地清潔該區(qū)域，并且會(huì)影響真空吸塵器的操作者的情緒。因此，檢測(cè)并將這種效率降低發(fā)送給操作者的性能非常重要。
現(xiàn)有技術(shù)的裝置使用校準(zhǔn)的機(jī)械式壓力計(jì)來根據(jù)過濾器的情況指示壓降中的增加。這種裝置可以示出不能令人滿意的壓力計(jì)指示區(qū)間，但是由于不能給操作者提供應(yīng)該清洗或更換過濾器的離散信號(hào)，因此這種離散指示的缺失會(huì)導(dǎo)致真空吸塵器在過濾器效率低、被阻塞的情況下使用。
因此，期望提供一種過濾器感測(cè)器及監(jiān)測(cè)裝置，其能有效地發(fā)信號(hào)通知使用者到處理過濾器的情況的時(shí)間了。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種由壓力致動(dòng)的電開關(guān)以及用于指示真空吸塵器中所使用的過濾介質(zhì)需要清洗或更換的指示器。在第一實(shí)施例中，在超過最小閾值后，壓力致動(dòng)電開關(guān)根據(jù)穿過過濾介質(zhì)壓降的增加而動(dòng)作。一旦該過濾器下游的壓力降低到超出所選擇的閾值，則監(jiān)測(cè)裝置的開關(guān)閉合，該監(jiān)測(cè)裝置指示使用者需要注意該過濾器。在其它實(shí)施例中，該壓力致動(dòng)電開關(guān)測(cè)量該過濾介質(zhì)的上游和下游之間的氣壓差，或測(cè)量該過濾介質(zhì)的下游和該氣流引導(dǎo)源與外界空氣之間的氣壓差。
該監(jiān)測(cè)裝置包括位于電源與可見燈之間的感測(cè)壓力的電開關(guān)。該開關(guān)包括具有兩個(gè)電接觸部的腔、偏置在打開位置的導(dǎo)電膜片、以及位于該膜片下方的進(jìn)入孔。該孔連接至位于該過濾器下游且位于該電動(dòng)機(jī)上游的室。當(dāng)該過濾器被填滿，并且穿過該過濾器的壓降增加時(shí)，膜片克服了偏壓而使兩個(gè)接觸部閉合，從而點(diǎn)亮該監(jiān)測(cè)裝置燈。
因此，本發(fā)明的目的是提供一種用于改進(jìn)的監(jiān)測(cè)裝置，其能夠發(fā)出真空吸塵器中的過濾器需要清洗或更換的信號(hào)。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種改進(jìn)的開關(guān)，其能夠用于真空吸塵器的監(jiān)測(cè)裝置以確保該過濾器的狀態(tài)。
本發(fā)明的又一個(gè)目的是提供一種改進(jìn)的真空吸塵器，其具有能夠發(fā)出需要注意過濾器的信號(hào)的監(jiān)測(cè)裝置。
本發(fā)明的又一個(gè)目的是提供一種改進(jìn)的真空吸塵器，其具有感測(cè)壓力的開關(guān)，該開關(guān)能使電路閉合激勵(lì)指示器，從而發(fā)出需要注意過濾器的信號(hào)。
從說明書中，本發(fā)明的其它目的和優(yōu)點(diǎn)的一部分將變得明顯和清楚。
因而，本發(fā)明包括具有將在下述產(chǎn)品中例示的特征、性質(zhì)、以及組件之間關(guān)系的產(chǎn)品，并且本發(fā)明的范圍將在權(quán)利要求書中示出。


為了更全面地理解本發(fā)明，需要結(jié)合附圖參考以下的說明，其中圖1是根據(jù)本發(fā)明構(gòu)造和設(shè)置的具有壓力致動(dòng)電開關(guān)的真空吸塵器的示意圖，其中該壓力致動(dòng)電開關(guān)用于測(cè)量過濾介質(zhì)與氣流引導(dǎo)裝置之間的壓力；圖2是該真空吸塵器的響應(yīng)過濾器上游和下游壓差的而實(shí)現(xiàn)壓力致動(dòng)的電開關(guān)的示意圖；圖3是該壓力致動(dòng)電開關(guān)響應(yīng)過濾器下游與外界壓力的壓差的示意圖；以及圖4是壓力致動(dòng)電開關(guān)響應(yīng)過濾器的下游與自鎖繼電器的壓差的示意圖，其中該自鎖繼電器用于在到達(dá)壓力閾值時(shí)保持指示器點(diǎn)亮。
具體實(shí)施例方式
圖1示出了根據(jù)本發(fā)明構(gòu)造和設(shè)置的真空吸塵器100的示意圖。真空吸塵器100包括電動(dòng)機(jī)殼體101；以及形成有吸入口104和過濾室102的吸嘴殼體112。在過濾室102的下游側(cè)設(shè)有過濾器103。吸入口104可以設(shè)有諸如鉸接板或鉸接門之類的氣流限制件106，以限制空氣或物質(zhì)經(jīng)由吸入口104從過濾室102流出。過濾室102連接至包括真空源的氣流室108，該真空源例如為用于產(chǎn)生穿過過濾器103的氣流的風(fēng)扇或葉輪110。風(fēng)扇或葉輪110由電動(dòng)機(jī)114驅(qū)動(dòng)。盡管示出的設(shè)計(jì)圖在電動(dòng)機(jī)114與葉輪110之間使用直接的驅(qū)動(dòng)，但在本領(lǐng)域中還公知有許多用于產(chǎn)生穿過過濾器112的氣流的方法。在這里利用直接驅(qū)動(dòng)的葉輪并非將本發(fā)明的應(yīng)用局限于任意具體形式的真空吸塵器。氣流室108可以連接至在殼體101的下游側(cè)形成的排放裝置116。這樣可使氣流從吸入口104進(jìn)入殼體101，并穿過過濾器103，從而由氣流室108排出。
可以為真空吸塵器100的電動(dòng)機(jī)114提供諸如交流電(“AC”)源之類的電源118。電源118可以選擇為與真空吸塵器100的期望使用位置相適應(yīng)，例如在房間內(nèi)使用AC電路，或者當(dāng)真空吸塵器100用于機(jī)動(dòng)車的外界環(huán)境下時(shí)使用直流(“DC”)電路?？蛇x地，電源118可以與電動(dòng)機(jī)114或用于在真空吸塵器100中產(chǎn)生氣流的其它裝置分開。
在位于真空吸塵器122的殼體內(nèi)的電路板上安裝有包括導(dǎo)電膜片123的壓力致動(dòng)開關(guān)120，諸如膜片式開關(guān)。壓力致動(dòng)開關(guān)120經(jīng)由端口和管子124連接至氣流室108，以使氣流室108內(nèi)的空氣壓力可以連通至壓力致動(dòng)開關(guān)120。當(dāng)氣流室108中的壓力降低到低于預(yù)定最小壓力閾值時(shí)，電路126中的開關(guān)120將某一形式的指示器128與電源118連接。還可以包含附加的線路130，以使流經(jīng)電路126的電流符合所選指示器128的需求。例如，可以使用120V交流電源，通過導(dǎo)線127和129在電路126中串聯(lián)設(shè)置2.2k歐姆的電阻器，以使電路上的電壓降低至與所選的燈(例如氖指示燈)相適應(yīng)的水平。
圖示的指示器128為燈132，這樣當(dāng)氣流室108內(nèi)的壓降增加到超過閾值壓力時(shí)，燈132通電，從而提示操作者過濾器103需要清洗或更換。燈132可以是白熾燈、發(fā)光二極管或任何其他能夠產(chǎn)生足夠亮度以提示使用者需要清洗或更換過濾器103的發(fā)光裝置。在本發(fā)明中指示器128優(yōu)選為燈132，但也可以使用可聽信號(hào)。只不過，由于這種可聽信號(hào)可能被淹沒在真空吸塵器產(chǎn)生的噪音中，因而可聽信號(hào)會(huì)受到限制。
壓力閥120與內(nèi)部彈簧121電連接，一旦電壓變化，該內(nèi)部彈簧121就移動(dòng)。管子124的一端直接連接至壓力閥120，管子124的另一端設(shè)于抽氣電動(dòng)機(jī)114與過濾器103之間。因此，當(dāng)過濾器103被廢屑阻塞時(shí)，壓力將發(fā)生變化。本實(shí)施例的壓力閥120額定限值為19.5kPa+/-0.75kPa。但是，各真空吸塵模式的初始堵塞吸力不同，因此各模式的確切壓降也不同。由于真空吸塵器的性能直接與氣流相關(guān)，因此如果希望過濾指示器132在真空吸塵器吸嘴停止正常運(yùn)行之前就致動(dòng)，則必須使壓降與氣流(CFM)相互關(guān)聯(lián)。
如圖2所示，壓力開關(guān)120可以實(shí)施為使開關(guān)120檢測(cè)過濾器112兩側(cè)的壓力差，而不是絕對(duì)值。如果進(jìn)入過濾室102的氣流被限制，諸如由于吸入口104被阻塞，則氣流室108中的壓力是由于吸入口104的阻塞而降低，而不是由于填滿的或臟的過濾器產(chǎn)生的流動(dòng)阻力而降低。在這種情況下，壓力開關(guān)102可能指示過濾器需要清洗或更換，然而此時(shí)過濾器卻并非氣流受阻的根源。通過在過濾室102與氣流室108之間設(shè)置壓力孔202，可以利用過濾室102與氣流室108之間的壓差來降低錯(cuò)誤指示的可能性。
如圖3所示，壓力開關(guān)120可以實(shí)施為確定氣流室108與外界氣壓302之間的壓差。這種結(jié)構(gòu)可在下述場(chǎng)合中實(shí)施，即期望產(chǎn)生指示的閾值電平是足夠小的壓差而外界氣壓302的變化將限制指示的有效性。當(dāng)例如通過使用低壓分離器而不是通過使用更為傳統(tǒng)的過濾介質(zhì)實(shí)施為低限制過濾裝置時(shí)，可能產(chǎn)生上述情況。在壓力致動(dòng)開關(guān)120的一側(cè)設(shè)置外界壓力孔304，以使開關(guān)120將基于氣流室108中的壓力與外界氣壓302之間的壓差而致動(dòng)。
如圖4所示，可以加入自鎖繼電器402，從而一旦達(dá)到壓力閾值或壓差就可以使指示器128持續(xù)提示需要清潔或更換過濾器112。通過將主動(dòng)力開關(guān)404設(shè)置在電路126中的如下位置，即當(dāng)真空吸塵器100的電源被切斷時(shí)自鎖繼電器402的電源也中斷，可使自鎖繼電器402在每次電源被截?cái)鄷r(shí)均斷開，并僅在達(dá)到壓力閾值或壓差時(shí)重新閉鎖。
由此可看出，能夠有效地獲得從前述說明書中變得明顯的上述目的，并且，由于可在不脫離本發(fā)明的構(gòu)思和范圍的情況下對(duì)上述產(chǎn)品進(jìn)行一定改變，因此上述說明書包含的及附圖所示的內(nèi)容應(yīng)理解為示意性的而非限制性的。
由此可看出，能夠有效地獲得從前述說明書中變得明顯的上述目的，并且，由于可在不脫離本發(fā)明的構(gòu)思和范圍的情況下對(duì)上述內(nèi)容的組成進(jìn)行一定改變，因此上述說明書中含有的所有內(nèi)容應(yīng)理解為示意性的而非限制性的。
在不脫離本發(fā)明的構(gòu)思或本質(zhì)特征的情況下，可以其它特定形式實(shí)施本發(fā)明。因此，應(yīng)參考所附權(quán)利要求書，而不是上述說明書來指出本發(fā)明的范圍。
權(quán)利要求
1.一種用于感測(cè)真空吸塵器中的過濾器狀態(tài)的過濾器監(jiān)測(cè)裝置，該真空吸塵器與電源連接，并且該真空吸塵器在該過濾器與由該電源選擇性地驅(qū)動(dòng)的氣流引導(dǎo)裝置之間具有氣流室，該過濾器監(jiān)測(cè)裝置包括電路，其包括壓力致動(dòng)開關(guān)；以及指示器，其連接至該電路，并且對(duì)于使用者而言可見；其中，該壓力致動(dòng)開關(guān)響應(yīng)穿過該過濾器的壓降的增加而閉合，以接通該指示器與該電源之間的電路，從而指示該過濾器需要清洗或更換。
2.如權(quán)利要求1所述的過濾器監(jiān)測(cè)裝置，其中，所述指示器為燈。
3.如權(quán)利要求1所述的過濾器監(jiān)測(cè)裝置，其中，所述電路包括電阻器，該電阻器將該電路上的電壓減小至與該指示器相適應(yīng)的水平。
4.如權(quán)利要求1所述的過濾器監(jiān)測(cè)裝置，其中，該指示器為可聽指示器。
5.如權(quán)利要求1所述的過濾器監(jiān)測(cè)裝置，其中，所述壓力致動(dòng)開關(guān)包括具有一對(duì)電導(dǎo)線的壓力室；以及導(dǎo)電元件，該導(dǎo)電元件與至少一根導(dǎo)線間隔開，并且被偏置遠(yuǎn)離另外的至少一根導(dǎo)線，其中該導(dǎo)電元件響應(yīng)由于該過濾器的阻塞而導(dǎo)致的穿過該過濾器的壓降增大進(jìn)而導(dǎo)致該真空室中的壓力下降，從而移動(dòng)以與兩導(dǎo)線接觸。
6.如權(quán)利要求5所述的過濾器監(jiān)測(cè)裝置，其中，該過濾器監(jiān)測(cè)裝置還包括與該過濾器下游的真空裝置連接的端口。
7.如權(quán)利要求3所述的過濾器監(jiān)測(cè)裝置，其中，所述電路包括自鎖繼電器，所述自鎖繼電器在所述指示器通過所述壓力致動(dòng)開關(guān)連接至所述指示器時(shí)閉鎖。
8.如權(quán)利要求1所述的過濾器監(jiān)測(cè)裝置，其中，該壓力致動(dòng)開關(guān)包括連接至外界氣源的外界氣孔，并且該壓力致動(dòng)開關(guān)在外界氣壓與該過濾器的下游氣流之間存在預(yù)定壓差時(shí)致動(dòng)。
9.如權(quán)利要求8所述的過濾器監(jiān)測(cè)裝置，其中，所述指示器為燈。
10.如權(quán)利要求9所述的監(jiān)測(cè)裝置，其中，該電路還包括電阻器，該電阻器將該電路上的電壓減小至與該指示器相適應(yīng)的水平。
11.如權(quán)利要求10所述的監(jiān)測(cè)裝置，其中，所述電路包括自鎖繼電器，所述自鎖繼電器在所述指示器通過所述壓力致動(dòng)開關(guān)連接至所述指示器時(shí)閉鎖。
12.一種真空吸塵器，其具有可維護(hù)的過濾器和用于感測(cè)該過濾器狀態(tài)的監(jiān)測(cè)裝置，該真空吸塵器包括殼體，其用于安裝電動(dòng)機(jī)；吸嘴殼體，其用于容置抽吸裝置；過濾器，其設(shè)于該吸嘴殼體與該電動(dòng)機(jī)之間；指示裝置，其用于指示需要對(duì)該過濾器進(jìn)行維護(hù)；以及電路，該電路將該指示裝置連接至電源，并且包括壓力致動(dòng)開關(guān)，該壓力致動(dòng)開關(guān)在該過濾器與該電動(dòng)機(jī)之間的壓力指示建議清洗或更換過濾器時(shí)，接通該電源與該指示裝置之間的電路。
13.如權(quán)利要求12所述的真空吸塵器，其中，所述壓力致動(dòng)開關(guān)包括具有一對(duì)電導(dǎo)線的壓力室；以及導(dǎo)電元件，該導(dǎo)電元件與至少一根導(dǎo)線間隔開，并且被偏置遠(yuǎn)離另外的至少一根導(dǎo)線，其中該導(dǎo)電元件響應(yīng)由于該過濾器的阻塞而導(dǎo)致的該真空室中的壓降的增加，從而移動(dòng)以與所述導(dǎo)線接觸。
14.如權(quán)利要求12所述的真空吸塵器，其中，該電路包括閉鎖裝置，該閉鎖裝置用于在檢測(cè)到指示需要清洗或更換所述過濾器的壓力后，將該指示器閉鎖于指示狀態(tài)。
15.如權(quán)利要求12所述的真空吸塵器，其中，該指示器為燈。
16.如權(quán)利要求12所述的真空吸塵器，其中，該燈為白熾燈泡。
17.如權(quán)利要求12所述的真空吸塵器，其中，該燈為發(fā)光二極管。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種壓力致動(dòng)電開關(guān)以及用于指示使用者真空吸塵器的過濾器需要清洗或更換的指示器。在第一實(shí)施例中，該壓力致動(dòng)電開關(guān)測(cè)量該過濾介質(zhì)與該氣流引導(dǎo)裝置之間存在的壓力，以確定該壓力是否超過最小絕對(duì)壓力閾值。該壓力致動(dòng)開關(guān)包括具有兩根電導(dǎo)線的室，當(dāng)該真空吸塵器中的壓力上升超過預(yù)定水平時(shí)，所述兩個(gè)電導(dǎo)線連接。從該室到該真空吸塵器殼體的管子使導(dǎo)電部分與所述兩個(gè)導(dǎo)線接觸。在其它實(shí)施例中，測(cè)量該過濾介質(zhì)的上方和下方的壓差，或者測(cè)量在該過濾介質(zhì)與該氣流引導(dǎo)源之間的氣流壓力與外界氣壓之間的壓差。
文檔編號(hào)B01D46/44GK1901831SQ200480040386
公開日2007年1月24日 申請(qǐng)日期2004年12月9日 優(yōu)先權(quán)日2003年12月11日
發(fā)明者馬克·羅森茨魏希 申請(qǐng)人:尤羅普羅操作公司