[发明专利]真空吸尘器

说明书

技术领域

本发明涉及真空吸尘器，并且尤其设计一种包括轴向扩散器的真空吸尘器。

背景

当需要使真空吸尘器中的损耗最小化时电动机-风扇单元的效率是一个重要因素。风扇系统中的、当前系统在此表现出了不必要的损耗的一部分是在空气引导系统中。通常，扩散器的存在是用于使从叶轮排出的空气以一种受控的方式减速，通过这种方式将由该叶轮创建的动态压力转换成静态压力。真空吸尘器中的扩散器是轴向地或者径向地安排的。扩散器的构造是非常重要的，因为将影响真空吸尘器的效率。高效的扩散器可以增加被移动的空气的体积或者降低为移动相同体积的空气所需的功率。因此，对于更有效的扩散器的需求是显然的。

在EP1878376中，提供了一种带有径向安排的扩散器的真空吸尘器。在这种已知的安排中，当与改变这些返回引导叶片角度相结合时，通过改变该扩散器中的叶片的进气角度而提高了效率。径向安排的扩散器导致真空吸尘器具有大的直径，并且因此当希望一种更紧凑的设计时轴向安排的扩散器是优选的。例如在尺寸是一个重要因素的手持真空吸尘器中，轴向扩散器允许具有比径向安排的扩散器更小外径的一种设计。

US6,442,792描述了一种带有混合流叶轮和轴向扩散器的真空吸尘器，该叶轮是被直接连接到一个电动机上，并且该轴向扩散器是被安排在该叶轮的下游侧。

扩散器中的一般问题在于，空气的减速度应该尽可能地平顺以使损耗最小化。通过一点一点地增加扩散器空气通道中的流动面积，实现了平顺的减速。这在这些空气通道相对长的情况下是更容易实现的。当生产带有长通道的扩散器时的一个问题是，这些生产工具最终将变得非常复杂。例如，当通过注射成型来生产扩散器时，注射成型工具需要是极其复杂的以便生产出配备有足够长而能提供空气平顺减速的空气通道的一种扩散器。在长的流动流道中并且在截面积增加的流动通道中出现的另一个问题是边界层分离；空气流将与其沿着的流动表面分离，从而导致增大的流动阻力以及增大的损耗。在其中一个扩散器排具有相对长的叶片的一种安排中，存在的风险是这些边界层被减速和停止，从而产生分离。

进一步地，对于可供使用的能量通常受到成本和/或空间约束所限制的电池运作的真空吸尘器而言，对具有尽可能低的损耗的、紧凑有效的电机-风扇组件存在一种需求。相应地，对一种提供紧凑设计并且还提供低损耗的高效风扇系统的改进真空吸尘器存在着需求。

概述

本发明的一个目的是要提供一种改进的真空吸尘器以解决上述问题之中的至少一些。

根据本发明的第一方面，该目的是通过以下一种真空吸尘器来实现的，该真空吸尘器包括在一个共同轴线上安排的一个电动机、一个叶轮以及一个轴向扩散器。该叶轮连接到该电动机上并且被安排成用于在该共同轴线上旋转以获得径向空气流。该径向空气流被改向成轴向空气流。多个扩散器通路被安排在一个内圆周壁与一个外圆周壁之间。这些壁是围绕该共同轴线同轴地安排的。每个扩散器通路在圆周方向上由多个叶片限定在这些壁之间，这些叶片在该内壁与该外壁之间并且在基本上平行于该共同轴线的一个轴向方向上延伸。这些叶片被安排成至少两排，该至少两排是在基本上平行于该共同轴线的轴向方向上连贯地安排的。

由于这些叶片被安排在至少两个连贯的排中，流动表面是中断的。相比于具有相同长度的无中断表面，空气流将沿着中断的流动表面行进较长距离，这是由于这些排之间的过渡将促进沿着下游的这个排的这些叶片的一个稳定边界层。因此，空气流与流动表面的不希望分离将被避免，并且空气流将被分布在这些扩散器通路的整个可供使用的截面积上。由此，避免了不必要的损耗并且该扩散器中的损耗由此受到限制。由此实现上述目的。在一种带有多个连贯的扩散器排的安排中，该分离和损耗被最小化，因为在这些下游叶片的表面上创造了多个新的新鲜边界层。已经显示，多个扩散器排提供了比单一的排更高的工作效率。

在多个实施例中，这些叶片被安排在多于两个的连贯安排的排中。通过使用进一步的排，如以上所述的中断该流动表面的效果就将得到进一步地改进。此外，由于这些排，这些扩散器通路的截面积将平顺增大，从而导致空气流的平顺减速。

在多个实施例中，在这些连贯安排的排中安排了至少两对叶片。

在多个实施例中，第一对叶片被安排成与该共同轴线成一个第一角度，并且第二对叶片被安排成与该共同轴线成一个第二角度。该第二角度小于该第一角度。由此，对每个连贯排而言一对中包括的这两个叶片之间的通路宽度是增大的，并且该扩散器通路的截面积、并且因此在该通路中流动的空气流的流动面积在空气流动方向上是增大的。