CN1781607A - 旋风式灰尘分离装置 - Google Patents
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Abstract
一种具有改进微小灰尘收集效率的旋风式灰尘分离装置。该旋风式灰尘分离装置包括:旋风体;以及在旋风体的内侧壁上形成的至少一个灰尘分离室,其中微小灰尘被收集在所述至少一个灰尘分离室内。
Description
相关申请的参照
当前申请要求具有2004年12月2日在韩国知识产权局提交的第2004-100259号韩国专利申请的权利,其公开内容通过参考并入这里。
技术领域
本发明涉及旋风式灰尘分离装置;更具体地讲,本发明涉及用于利用离心力从含尘空气中分离灰尘和空气的旋风式灰尘分离装置。
背景技术
通常,在2002年12月6日颁发给M.J.Choi的题为″Cyclone DustCollecting Apparatus For a Vacuum Cleaner″的韩国专利公开No.2002-0091510中披露的旋风式除尘装置包括:其中进行离心过滤和污物收集的旋风体;在旋风体的圆周表面上形成的入口通路;以及在旋风体的上部形成的出口通路。在旋风体内,安装有与出口通路连接的格栅,而裙状件被安装在格栅的底部处。
利用上述配置,流入入口通路的含尘空气被分离为空气和灰尘,而灰尘被堆在旋风体的底部,而空气经出口通路被排放出旋风体。
同时,裙状件防止所收集的先前从旋风体分离出的灰尘上升,而格栅防止在旋风体处未被离心分离的灰尘和围绕裙状件的灰尘排出出口通路。
然而,虽然旋风式除尘装置在某些程度上能够防止大颗粒和小颗粒灰尘流出出口通路,而旋风式除尘装置在防止那些微小灰尘颗粒排放出出口通路的能力方面是有限的。因此,未通过裙状件和格栅的微小颗粒会阻塞了电机保护过滤器和排放过滤器,而因此,真空吸尘器的吸力会变弱。
发明内容
因此,本发明一方面提供了一种具有改进微小(microscopic)灰尘分离效率的旋风式灰尘分离装置。
本发明的另一方面提供了一种减小或消除过滤器阻塞的旋风式灰尘分离装置。
根据本发明的一个方面,提供了一种旋风式灰尘分离装置,包括:旋风体;以及在旋风体的内侧壁上形成的至少一个灰尘分离室,其中微小颗粒被收集在所述至少一个灰尘分离室。
在这里,该至少一个灰尘分离室包括设置在旋风体的内侧壁和底部表面上的圆筒形壁。特别地,圆筒形壁的上部优选地沿旋风体内空气流的旋转方向的相反方向倾斜。
此外,旋风式灰尘分离装置还可以包括多个灰尘分离室,该灰尘分离室各自的圆筒形壁以不同高度形成在旋风体的内侧壁上,并沿旋风体内空气流的旋转方向按照从灰尘分离的最低高度向灰尘分离室的最高高度的依次顺序设置。
此外,多个灰尘分离室包括:具有第一圆筒形壁的第一灰尘分离室;带有其高度比第一圆筒形壁的高度更高的第二圆筒形壁的第二灰尘分离室;和带有其高度比第二圆筒形壁的高度更高的第三圆筒形壁的第三灰尘分离室。优选地,第一到第三灰尘分离室以近似120°的角度沿该装置被分离。
附图说明
参照附图,通过对本发明的特定实施例的描述,本发明上述方面和特性将会更加清楚,其中:
图1为根据本发明的一个优选实施例的旋风式灰尘分离装置的透视图;
图2为显示沿图1中所示直线II-II的方向横断的旋风式灰尘分离装置图:
图3为显示沿图1中所示直线III-III的方向横断的旋风式灰尘分离装置图;
图4A为显示图3中所示第一圆筒形壁的透视图;
图4B为显示图3中所示第二圆筒形壁的透视图;
图4C为显示图3中所示第三圆筒形壁的透视图;和
图5为显示图3中所示旋风体的侧壁的主要部分的展开图。
具体实施方式
以下将参照附图更详细地描述本发明的特定实施例。
在下述描述中,即使在不同附图中,同样的附图标号用于同样的部件。在描述中所说明的内容,例如详细结构和部件,仅用于辅助全面理解本发明。因此,很明显,本发明在没有这些确定的内容的情况下也可以实现。此外,由于对已知功能或结构进行不必要的详细描述会使本发明不清楚,所以未对其进行详细描述。
参照图1和图2,旋风式灰尘分离装置10包括:旋风体100;海绵格栅110;第一灰尘分离室210;第二灰尘分离室220;和第三灰尘分离室230。
旋风体100为其中利用离心力将含尘空气分离为灰尘和空气且被分离的灰尘同时被收集在其中的圆筒容器。在旋风体100的外侧壁100a上,形成有允许含尘空气流入旋风体100的管状入口通路120。
通过从旋风体100的底面100c延伸到旋风体100的顶面100d,管形中央通路140形成在旋风体100的内部中央。格栅150形成在中央通路140的上部,而在格栅150的底部具有漏斗或漏斗形的裙状件160。裙状件160起到阻止含尘空气再次上升的作用,而格栅150防止未被离心分离的灰尘和未被裙状件160捕获的上升的灰尘从出口通路130排出。此外,用于排放空气的多个排放开口150a形成在格栅150中。
此外,在旋风体100的中央,圆筒形或环形辅助侧壁170从旋风体100的顶面100d到旋风体100的底面100c形成有预定长度。在当前典型实施例中,通过自中央通路140间隔某一预定距离,辅助侧壁170包围或围绕着中央通路140的周围。此外,辅助侧壁的170的一部分与入口通路120相连。标号170a表示辅助侧壁170的内表面。
在旋风体100的底侧,安装有用于过滤通过中央通路140的空气中的灰尘的海绵格栅110。此外,与用于提供吸力的驱动电机(未示出)连接的出口通路130被设置在海绵格栅110的下方。
虽然如图2所示该典型实施例在旋风体100的底侧处具有出口通路130,作为选择,出口130也能够根据情况需要被定位在旋风体100的其它部分,诸如在旋风体的上部。此外,根据需要,可省略旋风体100的辅助侧壁170。
同时,在旋风体100的内侧壁100b上有至少一个灰尘分离室210,220或230以收集沿旋风体100的内侧壁100b旋转的微小灰尘颗粒。
图2,3和5中所示箭头A,B和C代表不同高度的空气的流动路径。具体地讲,箭头B处空气的高度比箭头A处的更高,但低于箭头C处的空气高度。除所示空气流处虽然还有许多空气流通路,为使说明简单将省略这些空气流动通路。
参照图3,根据本发明的该优选实施例,具有第一到第三灰尘分离室210到230。特别地,第一到第三灰尘分离室210到230沿旋风体100的内侧壁100b彼此间隔约120°设置。
参照图3,4A和5,第一灰尘分离室210包括设置在旋风体100的内侧壁100b和底面100c上的第一圆筒形(或柱状)或弧形壁210a。第一圆筒形壁210a为半圆形管,其第一上部210aa和第一下部210ab被打开;并具有第一半径R1和第一高度H1。当第一圆筒形壁210a被胶合、焊接或其它方式连接到内壁100b和底面100c时,则创建了第一灰尘分离室210。第一圆筒形壁210a的第一上部210aa自参考水平线以角度θ1沿向下方向倾斜,以便第一上部210aa朝向旋风体100内空气的旋转方向的相反方向。在箭头A的高度处沿旋风体100的内侧壁100b旋转的那些微小灰尘颗粒碰撞到第一圆筒形壁210a的第一上部210aa并落到第一灰尘分离室210。
参照图3,4B和5,第二灰尘分离室220包括设置在旋风体100的内侧壁100b和底面100c上的第二圆筒(或柱状)或弧形壁220a。第二圆筒形壁220a为半圆形管,其第二上部220aa和第二下部220ab被打开;并具有第二半径R2和第二高度H2。当第二圆筒形壁220a被胶合、焊接或其它方式连接到旋风体的内壁100b和底面100c时,从而创建了第二灰尘分离室220。第二圆筒形壁220a的第二上部220aa自参考水平线沿向下方向倾斜θ2,以便第二上部220aa面对在旋风体100内空气的旋转方向的相反方向。在箭头B的高度处沿旋风体100的内侧壁100b旋转的那些微小灰尘颗粒碰撞到第二圆筒形壁220a的第二上部220aa并落下到第二灰尘分离室220。
参照图3,4C和5,第三灰尘分离室230包括设置在旋风体100的内侧壁100b和底面100c上的第三圆筒形(或柱状)或弧形壁230a。第三圆筒形壁230a为半圆形管,其第三上部230aa和第三下部230ab被打开;并具有第三半径R3和第三高度H3。当第三圆筒形壁230a被胶合、焊接或其它方式连接到旋风体的内壁100b和底面100c时,从而创建了第三灰尘分离室230。特别地,第三圆筒形壁230a的第三上部230aa从参考水平线沿向下方向倾斜θ3,以便第三上部230aa面对在旋风体100内空气的旋转方向的相反方向。在箭头C的高度处沿旋风体100的内侧壁100b旋转的那些微小灰尘颗粒碰撞到第三圆筒形壁230a的第三上部230aa并落下到第三灰尘分离室230。
参照图5,第一到第三圆筒形壁210a,220a和230a的高度,即第一高度H1、第三高度H2和第三高度H3,相互是不同的。具体地讲,第一高度H1、第三高度H2和第三高度H3的高度以升序增加。因此,当第一灰尘分离室210、第二灰尘分离室220和第三灰尘分离室230被顺序设置在旋风体100的内侧壁100b上时,沿旋风体100的内侧壁100b进行螺旋旋转的微小灰尘颗粒被首先收集在第一灰尘分离室210,然后在第二灰尘分离室220,最后在第三灰尘分离室230。因此,与第一到第三圆筒形壁210a到230a形成同一高度的情况相比,第一到第三圆筒形壁210a到230a在收集微小灰尘颗粒中具有更高的效率。
更详细地,沿旋风体100的内侧壁100b在箭头A的高度处旋转的那些微小灰尘颗粒碰撞到第一圆筒形壁210a的第一上部210aa,而随后落下到第一灰尘分离室210。
接下来,那些沿旋风体100的内侧壁100b在使微小颗粒躲避开碰撞到第一上部210aa而在箭头B的高度处旋转的微小灰尘颗粒碰撞到第二倾斜圆筒形壁220a的第二上部220aa,而随后落下到第二灰尘分离室220。
然后,那些沿旋风体100的内侧壁100b在使微小灰尘颗粒躲避开碰撞到第二上部220aa和第一上部210aa而在箭头C的高度处旋转的微小灰尘颗粒碰撞到第三倾斜圆筒形壁230a的第三上部230aa,而随后落下到第三灰尘分离室230。
作为这种具体结构的结果,沿旋风体100的内侧壁100b螺旋旋转的空气中的微小灰尘颗粒被顺序地收集在第一灰尘分离室210、第二灰尘分离室220和第三灰尘分离室230。
如上所述,除箭头A,B和C所示的那些空气流外,还有许多空气流通路,而在该空气中的微小灰尘颗粒将被收集在对应于各个空气流的高度的第一到第三灰尘分离室210到230中的一个。
此外,本发明也可以采用用于收集微小灰尘颗粒的其它数目的灰尘分离室,包括三个以上的灰尘分离室,而这些分离室同样可以围绕旋风体100的内侧壁100b等距地设置。使用的灰尘分离室越多,微小颗粒的收集效率就越高。然而,灰尘分离室的数目增加会导致旋风体100的结合更复杂,从而会增加制造成本以及制造过程的复杂性。因此,优选地,三个分离室,即第一到第三灰尘分离室210到230,相互间以近似120°的角度被设置在旋风体100的内侧壁100b上。
在下文中,将详细描述具有上述结构的旋风式灰尘分离装置10的操作。
参照图2,3和5,经入口通路120流入辅助侧壁170的含尘空气通过进行螺旋旋转而下降。此时,由于离心力,含尘空气中的那些大的和小的颗粒向辅助壁170的内表面170a和旋风体100的内侧壁100b运动,然后被收集在旋风体100的底面100c处。同时,仍围绕旋风体100的内侧壁100b旋转的那些微小灰尘颗粒依次被收集在第一到第三灰尘分离室210到230中。
具体地讲,在箭头A的高度处旋转的微小灰尘颗粒主要被收集在第一灰尘分离室210处,而在箭头B的高度处和箭头C的高度处旋转的的那些微小灰尘颗粒分别被收集在第二灰尘分离室220处和第三灰尘分离室230处。由于收集微小颗粒的详细方法与上面相同,所以将省略有关收集方法的描述。根据这种被视为相同的方法,可以防止微小灰尘颗粒被直接排放出出口通路130。
同时,当由于外部环境的变化,旋风体100的上升空气流、下降空气流和空气流变得不稳定时,一些在旋风体100的底面100c处被收集的灰尘会上升,而同时由于格栅150和裙状件160,灰尘中的那些大的和小的颗粒被阻止排出出口通路130。未被格栅150和裙状件160捕获的那些微小颗粒会被再次收集在第一到第三灰尘分离室210到230中。相应地,不同于传统的灰尘收集设备,微小灰尘不会被允许直接排出出口通路130。然后,分离出大、小和微小颗粒灰尘的空气经出口通路130排放出旋风式灰尘分离装置10。
根据本发明的优选实施例,旋风式灰尘分离装置包括通过形成在旋风体的内侧壁上即使是微小灰尘颗粒也能够收集的多个灰尘分离室。这些灰尘分离室至少具有如下效果:第一,改进了微小灰尘收集的效率。第二,可以减小微小灰尘颗粒阻塞电机保护过滤器和排放过滤器的发生频率。第三,还可以防止出现由被阻塞过滤器导致的真空吸尘器的吸力变弱的情况。
前述实施例和优点仅用于说明,而不是限制本发明。本发明的思想能够容易地应用于其它类型的设备。并且,对本发明的实施例的描述只是为了说明,而不是限制权利要求的范围,许多变动、修改和变化对本领域所属技术人员而言是很明显的。
Claims (20)
1.一种旋风式灰尘分离装置,包括:
旋风体;和
在旋风体的内侧壁上形成的至少一个灰尘分离室,
其中微小灰尘颗粒被收集在灰尘分离室。
2.根据权利要求1所述的旋风式灰尘分离装置,其中:所述至少一个灰尘分离室包括设置在旋风体的内侧壁上的圆筒状壁或柱状壁,其中圆筒状壁具有沿旋风体内空气流的旋转方向的相反方向倾斜的上开口。
3.根据权利要求2所述的旋风式灰尘分离装置,其中:所述至少一个灰尘分离室为多个灰尘分离室,所述多个灰尘分离室的每一个具有不同高度的旋风体内侧壁上的圆筒状壁或柱状壁,其中所述多个灰尘分离室沿在旋风体内空气流的旋转方向从最低高度到最高高度的顺序设置。
4.根据权利要求3所述的旋风式灰尘分离装置,其中:所述多个灰尘分离室包括:
带有具有第一高度的第一圆筒状壁或柱状壁的第一灰尘分离室;
带有具有比第一圆筒状壁的第一高度更高的第二高度的第二圆筒状壁或柱状壁的第二灰尘分离室;和
带有具有比第二圆筒状壁的第二高度更高的第三高度的第三圆筒状壁或柱状壁的第三灰尘分离室。
5.根据权利要求4所述的旋风式灰尘分离装置,其中:第一、第二和第三灰尘分离室沿旋风体的内侧壁彼此间隔约120°角设置。
6.根据权利要求2所述的旋风式灰尘分离装置,还包括:
向旋风体供应空气流的入口通路;
从旋风体排出空气流的出口通路;和
与入口和出口通路流体连通且设置在旋风体内的中央通路,其中中央通路具有防止灰尘排出出口通路的格栅。
7.根据权利要求6所述的旋风式灰尘分离装置,其中:中央通路具有阻止灰尘向格栅上升的裙状件。
8.根据权利要求6所述的旋风式灰尘分离装置,还包括:部分围绕中央通路的环形壁,其中环形壁与入口通路连接以允许环形壁与中央通路之间的空气流。
9.一种真空吸尘器,包括:
真空源;和
与真空源流体连通且具有带有至少一个灰尘分离室的内侧壁的旋风体,其中微小灰尘颗粒被收集在灰尘分离室处。
10.根据权利要求9所述的吸尘器,其中:所述至少一个灰尘分离室包括设置在旋风体的内侧壁上的圆筒状壁或柱状壁,其中圆筒状壁具有沿旋风体内空气流的旋转方向的相反方向倾斜的上开口。
11.根据权利要求9所述的吸尘器,其中:所述至少一个灰尘分离室为多个灰尘分离室,所述多个灰尘分离室的每一个具有不同高度的旋风体内侧壁上的圆筒状壁或柱状壁,其中所述多个灰尘分离室沿在旋风体内空气流的旋转方向从最低高度到最高高度的顺序设置。
12.根据权利要求11所述的吸尘器,其中:所述多个灰尘分离室的每个具有沿旋风体内空气流的旋转方向的相反方向倾斜的上开口。
13.根据权利要求9所述的吸尘器,其中:所述多个灰尘分离室包括:
带有具有第一高度的第一圆筒状壁或柱状壁的第一灰尘分离室;
带有具有比第一圆筒状壁的第一高度更高的第二高度的第二圆筒状壁或柱状壁的第二灰尘分离室;和
带有具有比第二圆筒状壁的第二高度更高的第三高度的第三圆筒状壁或柱状壁的第三灰尘分离室。
14.根据权利要求13所述的吸尘器,其中:第一、第二和第三灰尘分离室沿旋风体的内侧壁彼此间隔约120°角设置。
15.根据权利要求10所述的吸尘器,还包括:
向旋风体供应空气流的入口通路;
从旋风体排出空气流的出口通路;和
与入口和出口通路流体连通且设置在旋风体内的中央通路,其中中央通路具有防止灰尘排出出口通路的格栅。
16.根据权利要求15所述的吸尘器,其中:中央通路具有阻止灰尘向格栅上升的裙状件。
17.根据权利要求15所述的吸尘器,还包括:部分围绕中央通路的环形壁,其中环形壁与入口通路连接以允许环形壁与中央通路之间的空气流。
18.一种从空气中分离微小灰尘颗粒的方法,包括:
从来源向旋风体内提供空气;
引导空气从而在旋风体内形成螺旋空气流通路;
由于离心力而将空气中的灰尘向旋风体内的内侧壁移动;和
使用沿内侧壁设置的至少一个灰尘分离室收集微小灰尘颗粒,其中微小灰尘颗粒流经至少一个灰尘分离室的倾斜开口,而落入灰尘分离室中。
19.根据权利要求18所述的方法,还包括:利用多个灰尘分离室收集微小颗粒,所述多个灰尘收集室通过相对于旋风体的高度,改变多个灰尘分离室的倾斜开口的每一个的位置,沿内侧壁设置。
20.根据权利要求18所述的方法,还包括:围绕旋风体的内侧壁,等距间隔所述多个灰尘分离室的每一个。
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