CN1792314A - 旋风真空吸尘器的改进的格栅 - Google Patents

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CN1792314A CNA2005100818834A CN200510081883A CN1792314A CN 1792314 A CN1792314 A CN 1792314A CN A2005100818834 A CNA2005100818834 A CN A2005100818834A CN 200510081883 A CN200510081883 A CN 200510081883A CN 1792314 A CN1792314 A CN 1792314A
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Abstract

能被用在例如旋风除尘设备和真空吸尘器中的格栅构件，包括：主体，旋转气流围绕该主体形成；和设在所述主体上的用于引导旋转气流进入所述主体的多个空气通道。在实施例中，所述空气通道具有面向旋转气流流动方向的前沿面，以及相对旋转气流位于前沿面上游的尾翼面，使得沿尾翼面延伸的至少一个平面与沿旋转气流流动方向的线以钝角相交。以此方式，在空气通道的尾翼面附近不出现滞流涡系，当灰尘被旋转气流从吸入空气中离心分离出来时，灰尘和类似物不会堆积在空气通道的尾翼面附近。

Description

旋风真空吸尘器的改进的格栅
本申请要求2004年12月22日在韩国知识产权局申请的No.2004-110058韩国专利申请的优先权，其公开的内容在这里通过引用被整体合并。
技术领域
本发明总的来说涉及真空吸尘器，尤其涉及真空吸尘器的格栅构件和旋风除尘设备的改进。
背景技术
一般而言，旋风除尘设备被用在工作时不需要集尘袋的真空吸尘器中，以吸入携带灰尘的空气，在携带灰尘的空气中产生旋转气流，然后利用旋转气流产生的离心力将灰尘和空气分离。
图1是示意性展示应用在真空吸尘器中的传统旋风除尘设备的示意图。
如图1所示，旋风除尘设备1包括：旋风分离器或旋风体10、用来通过它吸入空气的抽吸部分11、用来通过它排出去除灰尘的空气的排放部分12、连接至所述排放部分12的格栅构件13、用来在其中收集和存储灰尘的灰尘收集器14以及用来防止存储在所述灰尘收集器14中的灰尘被气流驱散或分散的凸缘17。
旋风除尘设备1的工作过程如下。
携带灰尘的空气从清洁表面通过真空吸尘器的真空电动机(未显示)被吸入，然后通过抽吸部分11引入旋风体10。
因为抽吸部分11被沿切线方向连接至旋风体10的内圆周上，所以被引入旋风体10的空气沿旋风体10的内圆周沿图2所示箭头A的方向旋转，使得灰尘从空气中离心分离。
通过旋转气流从空气中离心分离出的灰尘由旋风体10的内圆周引导。空气气流和重力使得灰尘经过设在旋风体10和凸缘17之间的连通空间15落入并存储在灰尘收集器14中。
当存储在灰尘收集器14中的灰尘被反常气流向上驱动时，凸缘17的下表面向下引导灰尘，这样灰尘又被收集入灰尘收集器14中。
从中去除了灰尘的空气通过连接至排放部分12的格栅构件13的空气通道16被过滤，并通过排放部分12从旋风除尘设备1排出。
在上述结构的旋风除尘设备1中，如图3所示，格栅构件13由具有多个空气通道16的圆柱形主体组成，每个空气通道设有孔或狭缝。各个空气通道16设有前沿面25和尾翼面24。前沿面25和尾翼面24相对于旋转气流的方向(箭头A所示)垂直设置，以在灰尘被气流的旋转离心分离后吸入空气。
因此，当空气旋转，形成箭头A所示方向的旋转气流，从而离心分离其中的灰尘时，在尾翼面24的前端24a附近的空气可能停滞，因为空气通道16的前沿面25和尾翼面24被垂直于旋转气流的前进方向设置。这些停滞空气的区域可能引起留在空气中的灰尘，尤其是细小尘土，在真空电动机工作时，聚集并堆积在尾翼面24的前端24a附近。然后，所述堆积的细小尘土，在真空电动机停止时，被保留在尾翼面24的前端24a附近，结果，在真空电动机再次启动时，这些尘土与初始气流一起排出除尘设备1。从吸尘设备1排出的细小尘土可能堵塞安装在真空电动机前的尘土过滤器(未显示)，从而降低真空吸尘器的除尘性能。
发明内容
在一个实施例中，格栅构件具有改进的结构，能防止容易聚集灰尘如尘土和类似物的停滞空气区域的产生。这个格栅构件可被结合到改进的旋风除尘设备和含有这种设备的真空吸尘器中。
在一个实施例中，这些特征可通过提供格栅构件实现，所述格栅构件包括：主体，围绕主体形成旋转气流；以及形成在所述主体上的多个空气通道，以引导旋转气流进入所述主体，每个空气通道具有大致面对所述旋转气流流动方向的前沿面，和沿着旋转气流方向位于前沿面上游的尾翼面。每个空气通道被这样形成，使得沿尾翼面延伸的至少一个平面与沿旋转气流流动方向的线在所述旋转气流方向的上游侧以钝角相交。
在一个实施例中，所述空气通道被这样形成，使得沿前沿面延伸的至少一个平面与沿旋转气流流动方向的线在旋转气流方向的上游侧的交角在大于90°并小于180°的范围内。
此外，所述空气通道被形成狭缝形状。
根据本发明的一个实施例，一种旋风除尘设备被提供，它包括：具有抽吸部分和排放部分的旋风体，空气通过抽吸部分吸入并通过排放部分排出；连接至所述排放部分的格栅构件，用来过滤空气；以及连接至所述旋风体的灰尘收集器，用来收集和存储从通过抽吸部分吸入的空气中分离出来的灰尘。所述格栅构件包括主体，旋转气流围绕所述主体形成，以及形成在所述主体上的用来引导旋转气流进入所述主体的多个空气通道，每个空气通道具有面对所述旋转气流流动方向的前沿面，和沿着旋转气流方向位于前沿面上游的尾翼面。所述空气通道被这样形成，使得沿尾翼面延伸的至少一个平面与沿旋转气流流动方向的线沿着旋转气流方向在所述空气通道的上游侧以钝角相交。
在一些实施例中，每个空气通道被这样形成，使得沿前沿面延伸的至少一个平面与沿旋转气流方向的线在沿旋转气流方向的空气通道的上游侧的交角在大于90°并小于180°的范围内。
在一些实施例中，所述空气通道被形成狭缝形状。
根据本发明的一个实施例，一种真空吸尘器被提供，包括：吸尘器主体，其中安装有真空抽吸部件；连接至所述吸尘器主体的、可沿清洁表面移动的抽吸刷；以及可拆卸地安装在所述吸尘器主体中的旋风除尘设备。所述旋风除尘设备包括：旋风体，所述旋风体具有抽吸部分和排放部分，空气通过抽吸部分吸入，并通过排放部分排出；连接至所述排放部分的用于过滤空气的格栅构件；以及连接至所述旋风体的灰尘收集器，用来收集和存储从通过抽吸部分吸入的空气中分离出来的灰尘。所述格栅构件包括：主体，旋转气流围绕该主体形成；以及形成在所述主体上的用来引导旋转气流进入所述主体的多个空气通道，每个空气通道具有面对所述旋转气流流动方向的前沿面，和沿着旋转气流方向位于所述前沿面上游的尾翼面。每个通道这样形成，以使得沿尾翼面延伸的至少一个平面与沿旋转气流流动方向的线在沿着旋转气流方向的空气通道的上游侧以钝角相交。
每个空气通道被形成，使得沿前沿面延伸的至少一个平面与沿旋转气流方向的线在沿着旋转气流方向的空气通道的上游侧的交角在大于90°并小于180°的范围内。
此外，每个空气通道被形成狭缝形状。
附图说明
本发明的这些和其他优点将通过结合附图描述本发明的实施例变得更加清楚，其中
图1是显示在真空吸尘器中应用的传统旋风除尘设备的透视图；
图2是显示图1中旋风除尘设备的水平截面图；
图3是显示图1中旋风除尘设备的格栅构件的局部水平截面图；
图4是显示具有旋风除尘设备的立式真空吸尘器的透视图，其中根据本发明实施例所述的格栅构件被应用；
图5是显示图4中旋风除尘设备的透视图；
图6是显示图5中旋风除尘设备的水平截面图；
图7是显示图5中旋风除尘设备的格栅构件和凸缘的透视图；
图8是显示沿图7中线I-I的格栅构件的水平截面图；
图9是显示图8中格栅构件的局部水平截面图；以及
图10是显示图5中旋风除尘设备的改进的格栅构件的局部水平截面图。
在附图中，可以理解类似的附图标记通常指示类似的特征和结构。
具体实施方式
根据本发明所述的格栅构件的典型实施例，现在将结合附图更详细地描述旋风除尘设备以及含有这种设备的真空吸尘器。
图4是示意性显示含有旋风除尘设备的立式真空吸尘器200的示意图，所述旋风除尘设备设有根据本发明实施例所述的格栅构件。如图4所示，根据本发明典型实施例所述的立式真空吸尘器200包括其中安装有真空抽吸装置如真空电动机的吸尘器主体101、用来从清洁表面吸入携带灰尘的空气的抽吸刷102，以及可拆卸地安装在吸尘器主体101中的旋风除尘设备100。
在此实施例中，吸尘器主体101和抽吸刷102是传统类型，所以它们的详细描述被省略。
参见图5，旋风除尘设备100包括旋风体103、格栅构件130、灰尘收集器140以及下游导向部分150。
旋风体103包括：具有灰尘分离室的圆柱形本体106；抽吸部分110，从抽吸刷102吸入的携带灰尘的空气通过抽吸部分110流入圆柱形本体106中，以及排放部分120，用于在灰尘在圆柱形本体106中从吸入空气中被离心分离后排出空气。
抽吸部分110具有设在圆柱形本体106侧面，并沿切向连接至圆柱形本体106的内圆周的第一管路111。如图6所示，第一管路111引导输入的空气沿圆柱形本体106的内圆周按图6中箭头A’指示的方向移动，从而形成旋转气流。由于旋转气流，灰尘从吸入空气中被离心分离出来。
排放部分120具有第二管路121，它从圆柱形本体106的上表面104的中心部分垂直地伸出，并水平延伸。第二管路121通过连接构件123连接至圆柱形本体106的上表面104。
中间管路105在设置第二管路121的位置处从圆柱形本体106上表面104的下面向下伸出。中间管路105被连接至格栅构件130的圆柱形主体131的上端，这将在下文详细描述。
在这个典型实施例中，格栅构件130包括通过中间管路105连接至排放部分120的第二管路121上的圆柱形主体131。
如图7所示，圆柱形主体131上形成有多个空气通道133，它们以预定间隔和预定图案形成在圆柱形主体131上，在显示的实施例中，每个空气通道133具有通孔或狭缝的形状。空气通道133吸入空气，空气中的灰尘已经被沿圆柱形主体106内圆周形成的旋转气流离心分离出来。
如图8和图9所示，每个空气通道133具有大致面向旋转气流的流动方向(箭头A’)的前沿面136，和沿旋转气流流动方向位于上游的尾翼面135。
尾翼面135由第一面135a和第二面135b组成。第一面135a和第二面135b被这样形成，使得从第一面135a和第二面135b延伸的平面与旋转气流流动方向形成的线在旋转气流流动方向的上游侧的交角分别为第一角θ和第二角θ’，每个角是钝角(也就是，在90度和180度之间)。这种角度关系被优选，使得尾翼面135的第一面135a和第二面135b自动适应旋转气流的流动方向，结果在尾翼面135处或附近不产生滞流涡系，否则滞流涡系会如图3中解释的传统的格栅构件13中一样，聚集灰尘和类似物。因此，在尾翼面135附近，灰尘和类似物没有被聚集或堆积，并且在真空吸尘器200启动的过程中不会从除尘设备100中排出，从而防止灰尘过滤器(未显示)堵塞，这将降低真空吸尘器200的性能。
虽然优选尾翼面135的第一面135a和第二面135b被分别构造以具有第一角θ和第二角θ’，在各个空气通道133中，每个角在钝角(90-180度)的范围中，但是它们可以被分别构造以具有第一角θ和第二角θ’，在各个空气通道133中，为了加工的方便，每个角在钝角范围内逐渐变化。
在此实施例中，前沿面136被这样形成，使得沿前沿面136延伸的平面与旋转气流流动方向形成的线在相对旋转气流流动方向的空气通道133的上游侧的夹角为第三角β，它在大于90°并小于180°的范围内。与从前沿面136延伸的平面与沿旋转气流流动方向的线的夹角为锐角的实施例相比较，该实施例是优选的。在那样的情况下，前沿面与旋转气流流动方向相对，阻止了沿旋风体103内圆周流动的吸入空气中的灰尘容易地进入空气通道133。结果，通过空气通道133吸入的空气量减少了，从而降低了真空电动机的空气吸入效率。此外，格栅的成型加工更加困难，因为空气通道133具有狭缝形状。
与尾翼面135类似，前沿面136被构造以具有第三角β，在各个空气通道133中，第三角β在大于90°并小于180°的范围内是相同的，或者在各个空气通道133中，第三角β在大于90°并小于180°的范围内逐渐变化。
再次参见图5，灰尘收集器140被可拆卸地安装在圆柱形本体106的下部115上。灰尘收集器140收集和存储灰尘，所述灰尘是通过沿圆柱形本体106内圆周的旋转气流从吸入空气中离心分离出来的。所述灰尘由于旋转气流或重力的作用通过设在圆柱形本体106和灰尘收集器140之间的连通空间117落入灰尘收集器140。通过将在下文详细描述的下游导向部分150以螺旋方向被向下引导的灰尘也被灰尘收集器140收集。
下游导向部分150具有第一和第二导向构件151和175。第一导向构件151沿螺旋方向形成在格栅构件130的圆柱形主体131之下。第一导向构件151将通过旋转气流从吸入空气中分离出来的灰尘向下引导到灰尘收集器140中。第二导向构件175与圆柱形本体106内圆周上的切口部分161相对形成。
如图7所示，在实施例中，第一导向构件151由具有切口部分161的螺旋凸缘155组成。凸缘155与圆柱形主体131的下部外圆周一体形成。切口部分161包括与旋转气流流动方向一致的第一部分163，以及与旋转气流流动方向相对的第二部分165，它比第一部分163高。
在显示的实施例中，第二导向构件175由肋板176组成，其沿旋转气流流动方向向下逐渐倾斜，从切口部分161的第一部分163上方的第一位置P1向第二部分165上方的第二位置P2延伸。
虽然作为例子说明了旋风除尘设备100用于立式真空吸尘器中，但是这不应认为是限制性的。旋风除尘设备100可以被应用至其它类型的真空吸尘器，使用相同的基本原则和结构，例如滤毒罐真空吸尘器。
在下文中，将参见图4至9详细描述具有旋风除尘设备100的真空吸尘器200的操作，其中本发明所述的格栅构件130被应用。
当携带灰尘的空气通过抽吸刷102由吸尘器主体101的真空电动机从清洁表面吸入吸尘器主体101中时，吸入空气通过连接至抽吸刷102的抽吸部分110的第一管路111流入旋风体103，并沿圆柱形本体106的内圆周按箭头A’指示方向旋转，如图6所示。
当吸入空气沿上述圆柱形本体106内圆周旋转时，在尾翼面135处或附近不会产生滞流涡系，因为尾翼面135的第一和第二面135a和135b被分别构造为具有第一角θ和第二角θ’，在每个空气通道133中，每个角在钝角范围内，并且前沿面136被设置成具有第三角β，它在大于90°并小于180°的范围内。结果，在尾翼面135的附近，灰尘，尤其是细小尘土和类似物不会被滞流涡系集聚或堆积。
同时，随着吸入空气沿圆柱形本体106的内圆周回转，包含在吸入空气中的一般灰尘被涡旋气流离心分离出来，并沿圆柱形本体106的内圆周聚集。聚集的灰尘通过圆柱形主体106和灰尘收集器140之间的连通空间117在涡旋气流和重力作用下落入灰尘收集器140。
在包含在吸入空气中的灰尘之中，重的灰尘因为其重量的原因不能朝圆柱形本体106的内圆周移动，仍然沿图6中箭头A’指示的方向沿凸缘155的上表面旋转。此时，因为相对涡旋气流设置的切口部分161的第二部分165高于第一部分163，所以重的灰尘即使被施加涡旋气流的旋转惯性，也不能跳过切口部分161的第二部分165，而在第二部分165之下运动。结果，重的灰尘被沿着凸缘155的下表面沿螺旋方向向下引导，并向下落入灰尘收集器140之中。
同时，当收集在灰尘收集器140中的一般灰尘和/或重的灰尘，由于与新的离心分离出来并落下的灰尘或者反常湍流碰撞而被分散或上升，从而与圆柱形本体106的内圆周碰撞时，灰尘被肋板176或沿凸缘155下表面向下引导，再次收集在灰尘收集器140中。因此，即使一般灰尘和/或重的灰尘由于与离心分离并落下的新的灰尘或反常湍流碰撞而再次被驱散和上浮时，它仍被肋板176和凸缘155的下表面阻挡，而不回流至旋风体103的圆柱形本体106中。
包括一般灰尘和/或重的灰尘的灰尘被离心分离出来后，空气通过连接至中间管路105的格栅构件130的圆柱形主体131的空气通道133被吸入，并通过排放部分120的第二管路121从旋风除尘设备100排出。
重复上述操作之后，当真空电动机被停止时，真空吸尘器200的清洁操作结束。此时，在尾翼面135附近，灰尘或类似物没有因滞流涡系而聚集或堆积。因此，即使真空电动机再次为清洁而启动，也不会出现参照图3说明的吸尘设备1的传统格栅构件13中出现的情况，即在真空吸尘器的初期操作过程中，聚集或堆积在尾翼面24的前端24a附近的灰尘或类似物被经过空气通道16的初期排放空气排出吸尘设备1。结果，防止了灰尘过滤器被吸尘设备100排出的灰尘或类似物堵塞而恶化真空吸尘器的吸尘性能。
从前面的描述可以看出，格栅构件、旋风除尘设备和具有这些部件的真空吸尘器设有具有多个空气通道的圆柱形主体，每个空气通道被这样形成，使得从尾翼面延伸的至少一个平面与涡旋气流的前进方向形成的线在涡旋气流前进方向的上游侧的交角为第一角θ，它在钝角的范围内。因此，当灰尘被涡旋气流从吸入空气中离心分离出来时，灰尘和类似物不会被聚集或堆积在空气通道尾翼面处或附近，结果灰尘或类似物不会被真空吸尘器初期操作过程中的初期排出空气排出除尘设备。因此，灰尘过滤器被除尘设备排出的灰尘或类似物堵塞的问题可被解决，从而真空吸尘器的除尘性能被提高。
前面的实施例和优点仅仅是示范的，而不应被解释为对本发明的限制。本发明的描述是示例性的，不是用于限制权利要求的范围。许多替换、改进或变化对本领域的技术人员来说将是显而易见的。在权利要求书中，装置加功能的条款旨在覆盖这里描述的执行所述功能的结构，并且不仅覆盖结构等同物，而且覆盖等同结构。

Claims (9)

1.一种格栅构件，包括：
主体，用来支持围绕所述主体旋转的气流的形成；以及
形成在所述主体上的多个空气通道，用于引导旋转气流进入所述主体，每个空气通道具有大致面对所述旋转气流的流动方向的前沿面，和相对流动方向位于所述前沿面上游的尾翼面；
其中，每个空气通道被这样形成，使得沿尾翼面延伸的至少一个平面与沿旋转气流流动方向的线以钝角相交。
2.根据权利要求1所述的格栅构件，其特征在于：每个空气通道被这样形成，使得从前沿面延伸的至少一个平面与沿旋转气流流动方向的线在旋转气流流动方向上游侧的交角在大于90°并小于180°的范围内。
3.根据权利要求1所述的格栅构件，其特征在于：每个空气通道具有狭缝形状。
4.一种旋风除尘设备，包括：
旋风体，其具有抽吸部分和排放部分，空气通过抽吸部分吸入，并通过排放部分排出；
连接至所述排放部分的格栅构件；以及
连接至所述旋风体的灰尘收集器，用来收集和存储从通过抽吸部分吸入的空气中分离出来的灰尘；
其中，所述格栅构件包括：主体，旋转气流围绕该主体形成；以及形成在所述主体上的用来引导旋转气流进入所述主体的多个空气通道，每个空气通道具有面对所述旋转气流流动方向的前沿面，和相对旋转气流位于所述前沿面上游的尾翼面，以使得沿尾翼面延伸的至少一个平面与沿旋转气流流动方向的线在旋转气流流动方向的上游侧以钝角相交。
5.根据权利要求4所述的旋风除尘设备，其特征在于：每个空气通道被这样形成，使得沿前沿面延伸的至少一个平面与沿涡旋气流流动方向的所述线的交角在大于90°并小于180°的范围内。
6.根据权利要求4所述的旋风除尘设备，其特征在于：每个空气通道具有狭缝形状。
7.一种真空吸尘器，包括：
吸尘器主体，其中安装有真空抽吸部件；
连接至所述吸尘器主体的、可沿清洁表面移动的抽吸刷；以及
可拆卸地安装在所述吸尘器主体中的旋风除尘设备，其包括：旋风体，所述旋风体具有抽吸部分和排放部分，空气通过抽吸部分吸入，并通过排放部分排出；连接至所述排放部分的格栅构件；以及连接至所述旋风体的灰尘收集器，用来收集和存储从通过抽吸部分吸入的空气中分离出来的灰尘；
其中，所述格栅构件包括：主体，旋转气流围绕该主体形成；以及形成在所述主体上的用来引导旋转气流进入所述主体的多个空气通道，每个空气通道具有面对所述旋转气流流动方向的前沿面，和相对旋转气流位于所述前沿面上游的尾翼面，以使得沿尾翼面延伸的至少一个平面与沿旋转气流流动方向的线在旋转气流流动方向的上游侧以钝角相交。
8.根据权利要求7所述的真空吸尘器，其特征在于：每个空气通道被这样形成，使得沿前沿面延伸的至少一个平面与沿涡旋气流流动方向的所述线的交角在大于90°并小于180°的范围内。
9.根据权利要求7所述的真空吸尘器，其特征在于：每个空气通道具有狭缝形状。
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