CN100431461C - 多旋风灰尘分离设备 - Google Patents

Abstract

一种多旋风灰尘分离设备，包括：第一旋风单元，包括壳体、从空气中离心地分离灰尘的第一旋风室、形成第一旋风室的第一室外壁、第一入口和第一出口；第二旋风单元，包括沿着所述壳体的内周排列的多个旋风器，从而从所述第一旋风单元吸入的空气中离心地分离细小灰尘，所述多个旋风器的每个包括第二旋风室、形成所述第二旋风室的第二室外壁、第二入口和第二出口；其中，所述第二旋风单元的多个旋风器的每个的第二入口低于所述第一旋风单元的第一入口。

Description

多旋风灰尘分离设备

本申请要求于2005年5月11日在韩国知识产权局提交的第2005-39378号韩国专利申请的利益以及于2005年3月29日在美国专利商标局提交的第60/666,092号美国临时申请的利益，所述申请的内容通过引用包含于此。

技术领域

本发明涉及一种真空吸尘器所采用的灰尘分离设备。更具体地讲，本发明涉及一种利用离心力通过多个步骤从流入真空吸尘器的空气中分离灰尘的多旋风灰尘分离设备。

背景技术

通常，真空吸尘器包括：吸入刷，从将被清洁的表面吸入灰尘；灰尘分离设备，从通过吸入刷吸入的空气中分离灰尘；吸风电机，产生吸力。主要采用的传统灰尘分离设备使用灰尘过滤器，所述灰尘过滤器需要不方便且频繁地更换，而且也造成不卫生状况。近来，旋风灰尘分离设备被广泛地使用。这些设备的优点在于它们不使用灰尘过滤器，从而它们可被长期使用。旋风灰尘分离设备利用离心力从空气中分离并收集灰尘。

由于旋风灰尘分离设备的结构和功能，所以它们不能分离并收集小尺寸的灰尘颗粒。近来，已经开发了一种通过两步方法提高收集并过滤空气中的细小灰尘颗粒的增强的旋风灰尘分离设备。一个例子是由本申请人申请的多旋风灰尘分离设备(第2003-62520号专利)。所述多旋风灰尘分离设备包括设置在第一旋风器的外周的多个第二旋风器。这使对小尺寸灰尘颗粒的收集显著增强。然而，多旋风灰尘分离设备仍然不能完全去除细小灰尘。因此，目前正在对提高收集细小灰尘颗粒的效率进行研究。

发明内容

本发明一方面在于解决现有技术中的上述问题和/或缺点，从而提供下述优点。因此，本发明一方面在于提供一种使吸入第二旋风器中的空气的旋转力增大的多旋风灰尘分离设备。该设备基于真空吸尘器和旋风灰尘分离设备的形状而具有改进的设计结构。

为了实现本发明的上述方面，提供一种包括第一旋风单元、第二旋风单元、盖单元和灰尘收集单元的多旋风灰尘分离设备。所述第一旋风单元包括：壳体、使用离心力从从外部吸入的空气中分离灰尘颗粒的第一旋风室、形成第一旋风室的第一室外壁、第一入口和第一出口。第二旋风单元包括沿着壳体的内周排列的多个旋风器，从而可通过离心力将细小灰尘颗粒从从第一旋风单元吸入的空气中分离。各个旋风器包括第二旋风室、形成第二旋风室的第二室外壁、第二入口和第二出口。盖单元安装在第一旋风单元和第二旋风单元的上侧，从而从第一旋风单元排出的空气被导向到第二旋风单元并被从第二旋风单元排放到外部。灰尘收集单元收集在第一旋风单元和第二旋风单元中，从空气中分离的灰尘。第二旋风单元的每个旋风器的第二入口低于第一旋风单元的第一入口。

第二旋风单元的至少一个旋风器的一部分插入灰尘收集单元。

第二旋风单元的至少一个旋风器完全插入灰尘收集单元的内部。

盖单元包括：第一盖，具有允许并旋转地将从第一旋风单元的第一出口排出的空气引导到多个旋风器的每个的第二入口的空气导向通道和用于与多个旋风器的每个的第二出口流动地相通的排放导向通道；第二盖，连接以盖住第一盖并具有排放管，引导从每个排放导向通道排出的空气，并将引导的空气向外排放。

空气导向通道具有参照所述第一盖的中部呈放射状布置的水平部分和向下延伸预定长度的竖直部分，从而其一端与第一出口流动地相通，其另一端与各个旋风器的第二入口流动地相通。

排放导向通道穿过空气导向通道的竖直部分的内部。

空气引导构件形成在竖直部分的内部，帮助通过水平部分进入的空气维持旋流的同时下降，并将其引入旋风器的第二入口中。

空气引导构件安装在排放导向通道的外周。

附图说明

通过参照附图对本发明示例性实施例进行的详细描述，本发明的上述方面和其它特点将会变得更加清楚，其中：

图1是根据本发明一个实施例的多旋风灰尘分离设备的分解透视图；

图2是沿着图1的II-II线的视点的截面图；

图3是根据本发明另一实施例的多旋风灰尘分离设备的分解透视图；

图4是沿着图3的IV-IV线的视点的截面图。

具体实施方式

下文将参照附图详细地描述本发明的实施例。

在下面的描述中，在不同的图中，相同标号用于相同的部件。在说明书中定义的内容用于帮助全面地理解本发明。因此，明显的是不用这些定义的内容可实现本发明。此外，由于公知功能或者结构可在不必要的细节上使本发明不清楚，所以不对其进行详细描述。

参照图1和图2，示出的多旋风灰尘分离设备100包括：旋风单元110；盖单元400，结合到旋风单元的上侧；灰尘收集单元500，结合到旋风单元的下侧。

旋风单元110包括第一旋风单元200和具有多个旋风器310的第二旋风单元300。

第一旋风单元200包括：壳体210，形成基本为圆筒形的外观；第一室外壁230，安装到壳体210的内部，形成第一旋风室；吸入管260，将空气吸入第一旋风室220的内部；格栅构件270，连接到第一室外壁230的上部。

第一室外壁230基本呈圆筒形，类似于壳体210。空间部分280形成在壳体210和第一室外壁230之间。空气导向通道420的一部分、盖单元的排放导向通道430和第二旋风单元300的一部分插入空间部分280中。

第一室外壁230具有开放的下侧和通过第一出口250打开的上部。连接到吸入管260的第一入口240形成在第一室外壁230上。第一出口250小于第一室外壁230的内直径。空气引导壁231形成在第一室外壁230的内部。空气引导壁231以螺旋方式形成，从而其从第一出口250的外侧沿着周向逐渐下降预定距离。因此，通过第一入口240吸入的空气由空气引导壁231导向并形成进入第一旋风室220的旋转气流。

吸入管260将含有灰尘的空气导向到第一旋风室220中。吸入管260穿过壳体210并延伸到第一室外壁230。入口261形成在吸入管260的外侧并呈非圆形管形状。吸入管260逐渐向下导向通过入口261吸入的空气。

格栅构件270防止在第一室外壁230中已由离心力分离的相对大的灰尘颗粒回流和通过第一出口250泄漏。格栅构件270具有形成有多个细小孔的格栅体271和结合到格栅体271的下侧的裙部272。格栅体271呈圆筒形形状并具有开放的上侧。格栅体271的上侧连接到第一出口250。格栅体271的下侧封闭并连接到裙部272。裙部272防止在第一旋风室220中离心地分离的灰尘回流。

第二旋风单元300包括其上部插入空间部分280且其下侧插入灰尘收集单元500的多个旋风器310(参照图2)。多个旋风器310按照预定间隔形成在第一室外壁230的外侧。即，旋风器310形成在第一室外壁230的除吸入管260的下侧之外的外周的周围。

多个旋风器310包括第二旋风室320、第二室外壁330、第二入口340和第二出口350。第二室外壁330呈倒圆锥形，其方式是，其直径随着其向下而变小。一端的预定部分被切除。第二室外壁330的上下侧是开放的。在旋风室320中，含有灰尘的空气在形成旋转气流的同时下降。空气中的灰尘被离心地分离并流出第二室外壁330的下侧。

第二室外壁330的上侧通向第二入口340。从第一旋风室220排出的空气被吸入第二室外壁330中。接着，已被离心地分离的空气通过第二出口350被从第二旋风器室320中排出。

多个旋风器310的第二入口340与第一旋风单元200的第一入口240在高度上不同，而是低于所述第一入口240。在第一旋风室220中，为了使空气下降并形成旋转气流，空气应该被从第一旋风室220的上部的侧部吸入。因此，第一旋风室220的第一入口240的位置受到限制。然而，如示例所示，多个旋风器310的每个的第二入口340可根据第一旋风单元200的高度自由地设置，而不管第一入口240的高度如何。根据本发明的实施例，多个旋风器310的下侧的一部分插入灰尘收集单元500中。类似地，第二入口340的高度可根据具有多旋风灰尘分离设备100的真空吸尘器(未示出)的形状而自由地控制，例如控制到使可使用的空间最大。可加长稍后将提及的竖直引导部分423，从而增加空气的旋转力并提高灰尘收集效率。

盖单元400包括第一盖410和形成在第一盖410的上部的第二盖440。

第一盖410将从第一旋风单元200排出的空气引导到第二旋风单元的多个旋风器310的每个中。第一盖410具有板形盖体411、空气导向通道420和排放导向通道430。与第一旋风单元200的吸入管260对应的吸入管路径412形成在盖体411的预定部分上。空气导向通道420包括根据盖体411的中部呈放射状布置的水平引导部分421和向下延伸预定长度的竖直引导部分422，从而空气导向通道420具有与第一出口250流动地相通的一端以及与多个旋风器310的每个的第二入口流动地相通的另一端。示例性地，竖直引导部分422在高度上基本与吸入管260相同。

水平引导部分421将从第一旋风单元200的第一出口250排出的空气导向到竖直引导部分422，同时形成旋转气流。因此，向盖体411的中部上升的空气通过盖体411的引导运动到各侧。竖直引导部分422将通过水平引导部分421吸入的空气导向到多个旋风器310的每个，从而维持旋转气流。为了达到这个目的，螺旋空气引导构件423安装在竖直引导部分422的内部。空气引导构件423可与竖直引导部分422一体地形成。吸入的空气具有增大的旋转力，从而使得细小灰尘颗粒的收集效率提高。竖直引导部分422的下侧与多个旋风器310的每个的第二入口340流动地相通。排放导向通道430穿过空气导向通道420的竖直引导部分422的内部，细小灰尘颗粒被从多个旋风器310的第二旋风室320离心地分离。清洁的空气再次上升并通过排放导向通道430流出。示例性地，空气引导构件423形成在竖直引导部分422的内部。螺旋空气引导构件可形成在排放导向通道430的外部。

第二盖440盖住第一盖410。排放管450形成在第二盖440的上部。从多个旋风器310的每个排出的空气通过排放通道430排出并被排出到多旋风灰尘分离设备100外部。排放管450可以形成在或者可以不形成在第二盖440的上侧。排放管450也可重新安装在第二盖440的侧部。第一盖410和第二盖440可一体地形成或者分别形成。

灰尘收集单元500收集从第一旋风单元200和第二旋风单元300的空气中离心地分离的灰尘。灰尘收集单元500具有开放的上端和封闭的下端。灰尘收集单元500可拆卸地形成在旋风单元110的下侧，从而收集的灰尘可被容易地去除。灰尘收集单元500包括：灰尘收集体510；第一灰尘收集部分520，收集从第一旋风单元200离心地分离的灰尘；第二灰尘收集部分530，收集从第二旋风单元300的多个旋风器310的每个离心地分离的灰尘；分隔件540，将第一灰尘收集部分520与第二灰尘收集部分530隔开。柱子511从灰尘收集体510的底部突起。柱子511防止收集在第一灰尘收集部分520中的灰尘随在旋转气流中上升。分离构件512连接柱子511和灰尘收集体510的内壁，并防止旋流使灰尘旋转或者运动。

下文描述根据本发明实施例的具有上述结构的多旋风灰尘分离设备100的操作。

吸入管260使含有灰尘的空气进入，所述空气通过第一入口240并流入第一旋风室220。所述空气形成旋转气流并下降。空气中相对大的灰尘颗粒被离心地分离、下降并被收集在灰尘收集单元500的第一灰尘收集部分520中。被过滤的空气上升通过格栅构件270，并流出第一出口250。大于格栅构件270的细小孔的灰尘颗粒不能流入格栅构件270而被过滤。通过第一出口250的上升空气与第一盖410碰撞并散开。所述空气通过水平引导部分421和竖直引导部分422，并通过第二入口340流入第二旋风室320中。吸入的空气通过空气导向通道420的结构而形成旋转气流，并在第二旋风室320中被分成细小灰尘和没有细小灰尘的空气。即，吸入的空气下降，并形成旋转气流。还没有从第一旋风单元300分离的细小灰尘颗粒被离心地分离、下降并被收集在灰尘收集单元500的第二灰尘收集部分530中。去除了灰尘的空气通过排放导向通道430，并且从排放导向通道430排放的空气聚集在一起，并通过第二盖440的排放管450流出到多旋风灰尘分离设备100外部。排放管450可具有直接或者间接地提供吸力的连接的驱动电机(未示出)。

图3和图4是根据本发明另一实施例的多旋风灰尘分离设备的分解透视图和截面图。根据本发明实施例的多旋风灰尘分离设备100′包括：旋风单元110′，具有第一旋风单元200′和第二旋风单元300′；盖单元400′，连接到旋风单元110′的上部并具有第一盖410′和第二盖440′；灰尘收集单元，连接到旋风单元110′的下侧。

类似地，多个旋风器310′的第二入口340′比第一旋风单元200′的第一入口240′矮。第二旋风单元300′完全插入到灰尘收集单元500′的第二灰尘收集部分530′中。即，多个旋风器310′的每个的第二入口340′均位于灰尘收集体510′的上部。

第一旋风单元200′没有安装壳体210(参照图1)。第一盖410′的盖体411′完全盖住第一旋风单元200′的第一室外壁230′。与第一旋风单元200′的吸入管260′对应的吸入管通道412′形成在盖体411′的预定部分上。

第一盖410′的盖体411′与第一室外壁230′的高度基本相同。空气导向通道420′的竖直引导部分422′与对应于盖体411′的第一室外壁230′的高度相同。

灰尘收集单元500′的灰尘收集体510′连接到第一盖410′的盖体411′的下侧，并且分隔件540′连接到第一旋风单元200′的第一室外壁230′的下侧。

根据本发明的实施例，示例性地，第二旋风单元300′完全插入灰尘收集单元500′中。然而，本发明并不局限于如上所述的本发明的现有实施例，而是第二旋风单元300′的下端的一部分、第二旋风单元300′的一半或者大于其一半可插入灰尘收集单元500′中。因此，多个旋风器310′的每个的第二入口340′在高度上变化。类似地，第二入口340′的高度根据多旋风灰尘分离设备和灰尘收集单元的各种形状而自由地控制，从而这种多旋风灰尘分离设备100′和真空吸尘器(未示出)的设计自由度增加。因此，使空间可用性最大。

根据本发明的实施例，具有上述结构的多旋风灰尘分离设备可以可选择地被各种形式的吸尘器采用(例如，立式真空吸尘器或者罐式真空吸尘器)。

如上所述，根据本发明的实施例，旋风灰尘分离设备顺序地分离灰尘，并增大了吸入第二旋风器中的空气的旋转力，从而空气中的细小灰尘颗粒可被有效地分离，从而提高了收集效率。

第一旋风器的入口和多个第二旋风器的入口具有不同的高度。第二旋风器的入口可根据真空吸尘器的形状和灰尘收集单元的形状在高度上发生变化。这就引起多旋风灰尘分离设备的设计自由度增加并使真空吸尘器的空间可用性最大。通过控制第一旋风器和第二旋风器的高度，使多旋风灰尘分离设备的尺寸紧凑。

虽然已经参照本发明的特定实施例表示和描述了本发明，但是本领域技术人员应该理解，在不脱离由权利要求限定的本发明的精神和范围的情况下，可对其进行形式和细节上的各种变化。

Claims (8)

1、一种多旋风灰尘分离设备，包括：

第一旋风单元，包括壳体、从空气中离心地分离灰尘的第一旋风室、形成第一旋风室的第一室外壁、第一入口和第一出口；

第二旋风单元，包括沿着所述壳体的内周排列的多个旋风器，从而从从所述第一旋风单元吸入的空气中离心地分离细小灰尘，所述多个旋风器的每个包括第二旋风室、形成所述第二旋风室的第二室外壁、第二入口和第二出口；

盖单元，安装在所述第一旋风单元和第二旋风单元的上侧，其中，从所述第一旋风单元排出的空气被导向到所述第二旋风单元，从所述第二旋风单元排出的空气被排放到外部；

灰尘收集单元，收集在所述第一旋风单元和第二旋风单元中，从空气中分离的灰尘，

其中，所述第二旋风单元的多个旋风器的每个的第二入口低于所述第一旋风单元的第一入口。

2、如权利要求1所述的多旋风灰尘分离设备，其中，所述多个旋风器包括插入所述灰尘收集单元的所述第二旋风单元的至少一个旋风器。

3、如权利要求1所述的多旋风灰尘分离设备，其中，所述多个旋风器包括完全插入所述灰尘收集单元的内部的所述第二旋风单元的至少一个旋风器。

4、如权利要求2所述的多旋风灰尘分离设备，其中，所述盖单元包括：

第一盖，具有：空气导向通道，允许并旋转地将从所述第一旋风单元的第一出口排出的空气引导到所述多个旋风器的每个的第二入口；排放导向通道，用于与所述多个旋风器的每个的第二出口流动地相通；

第二盖，连接以盖住所述第一盖并具有排放管，引导从所述每个排放导向通道排出的空气，并将从所述每个排放导向通道排出的空气向外排放。

5、如权利要求4所述的多旋风灰尘分离设备，其中，所述空气导向通道具有参照所述第一盖的中部呈放射状布置的水平部分和向下延伸预定长度的竖直部分，从而其一端与所述第一出口流动地相通，其另一端与所述多个旋风器的各个旋风器的第二入口流动地相通。

6、如权利要求5所述的多旋风灰尘分离设备，其中，所述排放导向通道穿过所述空气导向通道的竖直部分的内部。

7、如权利要求6所述的多旋风灰尘分离设备，还包括在所述竖直部分内的空气引导构件，所述空气引导构件帮助通过所述水平部分进入的空气维持旋流的同时下降，以使通过所述水平部分进入的空气进入到所述多个旋风器的第二入口中。

8、如权利要求6所述的多旋风灰尘分离设备，还包括安装在所述排放导向通道的外周的空气引导构件。

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