CN1813623A - 多气旋灰尘分离设备 - Google Patents

Abstract

一种多气旋灰尘分离设备，包括：多气旋单元，包括第一气旋室本体和至少一个第二气旋室本体，所述第一气旋室本体具有第一气旋室和绕第一气旋室的外周的至少部分形成的至少一个保护室，所述至少一个第二气旋室本体设置在保护室中，每个第二气旋室本体都具有至少一个第二气旋室；盖单元，连接至多气旋单元的上端，并且引导从第一气旋室排放的空气到至少一个第二气旋室；集尘单元，适于连接至多气旋单元的下端，并且配置为收集与第一和第二气旋室中的空气分离的灰尘；以及排气管，配置为向下排放经过多气旋单元的空气。

Description

多气旋灰尘分离设备

相关申请的交叉参考

本申请要求于2005年1月31日提交的韩国专利申请No.2005-08585和于2005年4月4日提交的韩国专利申请No.2005-27927在35 U.S.C.§119下的优先权，它们的全部内容结合于此作为参考。本申请也涉及于2004年5月7日提交的美国专利申请No.10/840,248、于2004年5月7日提交的美国专利申请No.10/840,230、于2004年5月7日提交的美国专利申请No.10/840,229、于2004年4月27日提交的美国专利申请No.10/832,346、于2004年5月24日提交的美国专利申请No.10/851,114、于2004年5月18日提交的美国专利申请No.10/847,593、于2004年6月24日提交的美国专利申请No.10/847,257、于2004年6月2日提交的美国专利申请No.10/857,892、和于2004年6月10日提交的美国专利申请No.10/149,2401的优先权，它们的全部内容结合于此作为参考。

技术领域

本发明涉及一种多气旋灰尘分离设备。

背景技术

一种气旋灰尘分离设备利用离心力从含灰尘的空气分离灰尘。排出清洁的空气，同时分离的灰尘被收集在集尘室中。由于气旋灰尘分离装置可被永久使用(不象灰尘袋，充满后就需要更换)，所以它们被用在真空吸尘器中。

气旋灰尘分离器存在的一个问题是它们不太能分离出细微的灰尘颗粒。为了克服这种限制，为了提高灰尘分离效率，建议一种所谓的多气旋灰尘分离装置。多气旋灰尘分离设备包括第一气旋室和多个串联或平行布置的第二气旋室。较大灰尘颗粒在第一或初级气旋中被分离出；较小灰尘颗粒在第二或次级气旋中被分离出。

尽管多气旋灰尘分离装置提供了比传统的气旋灰尘分离装置更好的尘埃颗粒分离，但是含尘空气通过初级气旋接着进入一个或多个次级气旋所需要的几何形状使得它们分离出微小尘埃颗粒的能力被削弱。

多气旋灰尘分离器中的吸力通常从位于多气旋灰尘分离设备的下部的施加给多气旋灰尘分离器的吸力源获得。真空源在使含尘空气通过一个或多个次级气旋后必须使含尘空气通过多气旋灰尘分离装置，其中所述次级气旋用于接收来自初级气旋的空气。使真空从含尘空气入口通过多气旋灰尘分离设备延伸到过滤空气出口常常需要至少一个额外的管使不同级的气旋彼此相连。尤其是，额外加管使得多气旋灰尘分离设备的结构大而复杂。另外，由于空气通道长度增加造成的压头损失，另外加管使得吸力减少。

现有多气旋灰尘分离装置产生的另一问题是单个集尘单元，其中多个气旋倾倒离心灰尘和尘埃颗粒到所述集尘单元中。用户不能倒空各个集尘室。相反，需要用户倒空整个室。由于集尘室不是彼此分离的，所以清洁或修理单个集尘室有时变得不方便。

发明内容

为了解决现有技术中的至少上述缺点和问题，提出本发明。

为此，本发明的第一非限定方面是提供一种多气旋灰尘分离设备，包括：多气旋单元，包括第一气旋室本体和至少一个第二气旋室本体，所述第一气旋室本体具有第一气旋室和绕第一气旋室的外周的至少部分形成的至少一个保护室，所述至少一个第二气旋室本体设置在至少一个保护室中，每个第二气旋室本体都具有至少一个第二气旋室；盖单元，连接至多气旋单元的上端，并且配置为引导从第一气旋室排放的空气到至少一个第二气旋室；集尘单元，适于连接至多气旋单元的下端，并且配置为收集与第一和第二气旋室中的空气分离的灰尘；以及排气管，靠近盖单元和集尘单元中心设置，并且配置为向下排放经过多气旋单元的至少一个第二气旋室和集尘单元的空气。

本发明的第二非限定方面是提供一种多气旋灰尘分离设备，包括：第一气旋室，具有圆周壁；第二气旋室，绕第一气旋室的圆周设置；空气停滞室，用于连接第一气旋室和第二气旋室；以及过滤器安装室，连接至空气停滞室，用于在其中安装过滤器，其中灰尘与经过第一和第二气旋室、空气停滞室、和过滤器的空气分离。

本发明的另一非限定方面是提供一种多气旋灰尘分离设备，包括：多气旋单元，包括至少一个第一气旋室本体和至少一个第二气旋室本体，所述第一气旋室本体具有绕其外周的至少部分形成的至少一个保护室，所述至少一个第二气旋室本体设置在至少一个保护室中；用于引导从至少一个第一气旋室排放的空气到至少一个第二气旋室；用于收集与第一和第二气旋室的至少一个中的空气分离的灰尘；以及用于在空气经过至少一个第二气旋室后排放所述空气的装置。

附图说明

通过参看附图描述本发明的实施例，本发明的上述方面和其它优点将变得显然，在附图中：

图1是根据本发明的非限定性实施例的多气旋灰尘分离设备的透视图；

图2是图1的多气旋灰尘分离设备的分解透视图；

图3是沿图1的线III-III得到的多气旋灰尘分离设备的截面图；

图4A是带有阳螺纹的过滤器安装盖的非限定性实例的透视图；以及

图4B是主尘接收器的放大的截面图，示出与图4A的过滤器安装盖配合的阴螺纹。

在附图中，应当能够理解，相同的附图标记指代相同的技术特征和构造。

具体实施方式

接下来，将参看附图更详细地描述根据本发明的非限定性实施例的多气旋灰尘分离设备。

参看图1，多气旋灰尘分离设备10包括多气旋单元11、集尘(和/或碎屑)单元12、盖单元13、和排气管14。在图2中，多气旋单元11包括第一气旋室本体20和多个用于利用离心力使灰尘与吸入空气分离的第二气旋室本体30。第一气旋室本体20包括在其中心部分中形成的第一气旋室S1和以使得第二气旋室本体30为分离结构的不连接方式沿第一气旋室S1的壁的圆周形成的保护室23。

第一气旋室S1具有形成在第一气旋室S1的一侧上的吸气口21a(参看图3)，所述吸气口用于允许含尘空气通过其被吸入。含尘空气在经过第一气旋室S1和离开吸气口21a(参看图3)时经受离心力。灰尘利用离心力与经过第一气旋室S1的空气分离。

保护室23具有沿第一气旋室S1的壁的圆周形成的环形或袋状空间23a和23b。袋状空间23a和23b彼此分离，使得它们绕第一气旋室S1的中心成小于180度的角度。袋状空间23a和23b绕第一气旋室S1均匀隔开，并且彼此隔开，当然，可选实施例也可包括形状不对称的空间以及不对称放置的袋状空间。

如这里所述，也将保护室袋23a和23b分别称为第一保护室23a和第二保护室23b。如图中所示，他们可以关于第一气旋室S1彼此对称。可优选形成为单个结构的几个第二气旋室本体30可插入第一和第二保护室23a和23b中。

每个第二气旋室本体30都具有在其中形成的至少一个锥形或截锥形第二气旋室S2，每个第二气旋室都成形为在其内产生气旋或涡流，其中经过它的空气颗粒都经受离心力，并且从悬浮中分离。当吸入的空气在第二气旋室S2(参看图3)中下降和上升时，空气浮尘通过由每个第二气旋室本体30中的涡流施加在尘埃颗粒上的离心力与空气分离。

多个第二气旋室本体30(每个都包括第二气旋室S2)的每个可作为组件插入作为整体的第一和第二保护室23a和23b，因为第二气旋室本体30可被装配、连接、模制、或以其它方式形成为一体。在一个优选实施例中，五个第二气旋室S2被装配、连接、或模制在一起，并且插入第一保护室23a中。四个第二气旋室S2插入第二保护室23b中。可选实施例可包括五个以上或四个以下的第二气旋室S2，这取决于每个锥形或截锥形气旋室S2的尺寸以及第一气旋室S1的直径和保护室23a和23b的宽度。至少一个可选实施例在不同的保护室中设置了具有不同尺寸的截锥形气旋室S2，以提供不同尺寸的涡流，从而离心地过滤不同尺寸的颗粒。

如图2和图3中所示，集尘单元12与多气旋单元11的下端连接，以储存在第一气旋室S1和第二气旋室S2中分离的灰尘。集尘单元12包括用于储存来自第一气旋室S1的尘埃的主尘接收器40和用于储存来自第二气旋室S2的尘埃的辅尘接收器50。

主尘接收器40与第一气旋室本体20的下端连接，以储存在第一气旋室S1中分离的灰尘。密封垫或密封件60插入所示出的主尘接收器40和第一气旋室本体20之间，使得主尘接收器40和第一气旋室本体20彼此靠近地紧密连接。密封件60可插入沿主尘接收器40的内边沿形成的凹槽(未示出)中。

过滤器安装室S4形成在主尘接收器40的下部上。主尘接收器40的上部与下部管41连接，且过滤器110插在过滤器安装室S4中。过滤器安装室S4的下部与过滤器安装盖120连接，通过在箭头A的方向上压过滤器110，所述过滤器安装盖将过滤器110固定在过滤器安装室S4中。过滤器安装盖120可包括第一圆形部121和第二圆形部122。

第一圆形部121包括在其中心的圆形芯121a、沿第一圆形部121的圆周的圆形侧壁121b、和四个用于连接圆形芯121a和圆形侧壁121b的连接件121c。过滤器110插入第一圆形部121中，使得过滤器110由圆形侧壁121b围住，并且由圆形芯121a和连接件121c支撑。

第二圆形部122形成在包括第一梯级部122a和第二梯级部122b的阶式结构中。第一梯级部122a支撑第一圆形部121，并且直径比第一圆形部121长。第二梯级部122b支撑第一梯级部122a，并且直径比第一梯级部122a长。尽管过滤器安装盖120可仅包括第一圆形部121，而不包括第二圆形部122，但过滤器安装盖120可优选包括第一圆形部121和第二圆形部122，以方便用户抓握。

如图3中所示，根据上述构造，过滤器110插入第一圆形部121中，接着通过在箭头A的方向上压配合，过滤器安装盖120与过滤器安装室S4连接。因此，当向着真空源(未示出)吸在图3中的箭头F的方向上经过下部管41和过滤器110的空气时，尘埃由插入过滤器安装室S4中的过滤器110分离和收集。因此，防止微小尘埃进入真空源(未示出)。

同时，如图3中所示，过滤器安装盖120也可通过旋转而不是压配合与过滤器安装室S4连接。

参看图4A和图4B，可沿过滤器安装室S4的内周形成阴螺纹42，可沿过滤器安装盖120的第二圆形部122的外周形成相应于阴螺纹42的阳螺纹122bb。更具体地，在本实施例中，阳螺纹122bb沿第二圆形部122的第二梯级部122b形成。当然，也可形成用于第二圆形部122的阴螺纹42和用于过滤器安装室S4的阳螺纹122bb。

参看图4B，根据上述构造，过滤器安装盖120可在箭头R的方向上旋转，并且与过滤器安装室S4连接。同时，第二圆形部122的阳螺纹122bb和过滤器安装室S4的阴螺纹42彼此结合，使得过滤器安装盖120变得与过滤器安装室S4连接。

如果过滤器安装盖120通过旋转与过滤器安装室S4连接，则过滤器110可容易连接至过滤器安装室S4和从过滤器安装室S4分离。因此，容易清洁和修理过滤器110。

辅尘接收器50可拆卸地插入主尘接收器40中，以收集通过第二气旋室本体30分离出的尘埃颗粒。在这样的实施例中，用户可在需要时根据收集在相应的主和辅尘接收器40和50中的灰尘量有选择地倒空主尘接收器40或倒空辅尘接收器50。由于主尘接收器40和辅尘接收器50彼此可分离，所以可根据需要分别倒空它们。

如图2中所示，辅尘接收器50的外部轮廓与主尘接收器40的内侧一致，并且可包括内柱体部51和绕内柱形部51的袋部53。柱形部51形成在辅尘接收器50的中心，并且具有开口底部，这允许在第一气旋室S1中分离的灰尘下落到主尘接收器40。袋部53形成为绕柱形部51部分延伸，并且相应于保护室23，以收集在第二气旋室S2中分离的灰尘。袋部53具有关闭底部，以便在其中收集灰尘。

图1中所示的盖单元13和图2中的分解图与多气旋单元11的上端连接，并且引导从第一气旋室S1排放的空气到第二气旋室S2中。如图2中所示，盖单元13包括第一盖70、第二盖80和密封垫90。

第一盖70覆盖第一气旋室本体20的上部，并且是具有入口管71和排放管73的大致圆形板。以图3中的截面示出的入口管71是在大致径向上从第一盖70中心向第二气旋室S2延伸的导气通道。当通过入口管71将从第一气旋室S1排放的空气引导到第二气旋室S2时，产生离心力。

排放管73是插入第二气旋室S2中预定深度的圆形管。在第二气旋室S2中与灰尘分离的空气通过排放管73(参看图3)排放。

第二盖80覆盖第一盖70的上部，用于收集从排放管73排放的空气和引导所述空气到上部管75中。从排放管73排放的空气与第二盖80碰撞，接着通过上部管75引导。

如图3中所示的空气停滞/减速室S3形成在第一盖70和第二盖80之间。由于空气停滞室S3大于排放管73，所以灰尘与从排放管73排放的空气分离。更具体地，空气失去速度(即，在流入较宽广的空气停滞室S3时减速足以传输灰尘的量)，使得灰尘与空气分离。因此，可能分离未在第二气旋室S2中分离的微小灰尘。分离的灰尘收集在空气停滞室S3中，并且通过分离第二盖80丢弃分离的灰尘。

密封垫90优选用在第一盖70和第二气旋室本体30之间，以防止空气从第一盖70和第二气旋室本体30之间漏出。如所示出的，密封垫90具有多个相应于多个第二气旋室S2的开口。开口90a的每个都具有非圆形形状，以增加从入口管71排放的空气重力。

排气管14设置在盖单元13和集尘单元12的中心，以允许已经从第二气旋室S2排放的空气通过多气旋单元11和集尘单元12向下排放。

排气管14包括可与多气旋单元11一体形成的上部管75和可与集尘单元12一体形成的下部管41。上部管75设置在第一盖70的中心，并且为从第一盖70向下凸出的圆管。从第一盖70的排放管73漏出的空气与第二盖80碰撞，并且通过上部管75向下移动到多气旋单元11。

绕上部管75设置的格栅100包括孔眼100a和裙形边缘(skirt)100b，以防止收集在主尘接收器40中的灰尘流回第二气旋室S2。连接通道101(参看图3)设置在格栅100和上部管75之间，以允许空气从第一气旋室S1移动到第二气旋室S2。

下部管41设置在主尘接收器40的中心，并且是从主尘接收器40向上凸起的圆管。下部管41连接至上部管75。如图3和图4B中的箭头F所示的，下部管41向下引导来自上部管75的空气到多气旋单元11和集尘单元12。密封件130可绕上部管75和下部管41之间的连接部设置，以防止空气漏出。

结果，由于排气管14穿过多气旋灰尘分离设备10，且吸力源(未示出)连接至排气管14，所以多气旋灰尘分离设备10具有用于传输吸力给第一气旋室S1和给第二气旋室S2的最短路径。由于吸力源(未示出)直接连接至排气管14，所以不需要另外的管道来连接它们。

下面，将描述根据本发明的另一非限定性实施例的多气旋灰尘分离设备10。箭头F表示空气流向，箭头X表示悬浮尘埃颗粒。

参看图3，由设置在过滤器110下面的吸力源(未示出)产生的吸力经过最短路径(即，从过滤器110、下部管41、和上部管75)到空气停滞室S3、第二气旋室S2、和第一气旋室S1。含尘空气由于传输的吸力通过吸气口21a吸入第一气旋室S1中。

灰尘首次与第一气旋室S 1中的空气分离，接着通过辅尘接收器50的柱形部51(参看图2)收集在主尘接收器40中。过滤的空气经过格栅100的孔眼100a(参看图2)和连接通道101，在吸力下通过第一盖70的入口管71引导到第二气旋室S2。

灰尘二次与第二气旋室S2中的空气分离，并且被收集在辅尘接收器50中。更具体地，当空气向下移动到第二气旋室S2并且经过第二气旋室S2时，更多的灰尘与空气分离，并且堆积在袋部53的底部上。过滤的空气通过排放管73排放。

二次过滤的空气第三次在形成在第一盖70和第二盖80之间的空气停滞室S3中分离，并且堆积在空气停滞室S3中。空气与第二盖80碰撞，通过在第一盖70的中心形成的上部管75和下部管41引导到过滤器安装室S4。

三次过滤的空气第四次由过滤器安装室S4的过滤器110分离。空气从多气旋灰尘分离设备10分离。通过第一至第四分离步骤，可分离微小灰尘。

由于灰尘经过第一和第二气旋室S1和S2、空气停滞室S3、和过滤器安装室S4的过滤器110从空气分离，所以可分离微小灰尘。因此，能提高集尘效率。

由于排气管14穿过多气旋灰尘分离设备10的中心设置，所以传输吸力的路径最短，从而可使吸力损失最小。并且，由于吸力源直接连接至排气管14，所以不需要另外的管来连接它们。因此，多气旋灰尘分离设备10的结构得以简化，并且可降低制造成本。

由于主尘接收器40可从辅尘接收器50分离，所以可根据它们分别收集的灰尘量有选择地倒空主尘接收器40和辅尘接收器50。并且，当主尘接收器40和辅尘接收器50的其中之一需要被清洁或修理时，用户容易使主尘接收器40从辅尘接收器50分离。由于主尘接收器40套在辅尘接收器50中，所以可减小集尘单元12的体积。结果，可减小多气旋灰尘分离设备10的尺寸。

在空气经过下部管并且吸向真空源时与空气分离的微尘和/或微粒状灰尘由插入过滤器安装室中的过滤器收集。因此，防止微尘和/或微粒状灰尘流入真空源。

作为非限定性实例，过滤器安装盖可通过旋转连接至过滤器安装室。结果，可容易将过滤器连接至过滤器安装室和从过滤器安装室分离。因此，容易清洁和修理过滤器。

上述实施例和优点仅是示范性的，而不是为了限制本发明。本发明的描述目的是例示性的，并不用以限制权利要求书的范围。很多备选物、修改、和改变对本领域的技术人员来说是显然的。在权利要求书中，装置加功能权项目的在于覆盖这里描述的执行所述功能时的结构，不仅覆盖结构等同物，还覆盖等同结构。

Claims (15)

1.一种多气旋灰尘分离设备，包括：

多气旋单元，包括，

第一气旋室本体，具有第一气旋室和绕第一气旋室的外周的至少部分形成的至少一个保护室，以及

至少一个第二气旋室本体，设置在至少一个保护室中，所述至少一个第二气旋室本体具有至少一个第二气旋室；

盖单元，适于连接至多气旋单元的上端，并且配置为引导从第一气旋室排放的空气到至少一个第二气旋室；

集尘单元，适于连接至多气旋单元的下端，并且配置为收集与第一和第二气旋室中的空气分离的灰尘；以及

排气管，靠近盖单元和集尘单元中心设置，并且配置为向下排放经过至少一个第二气旋室的空气经过多气旋单元和集尘单元。

2.根据权利要求1所述的多气旋灰尘分离设备，其中：

至少一个保护室包括绕第一气旋室的外周的至少部分形成的多个保持室，以及

至少一个另外的保护室绕与多个保护室分离的第一气旋室的外周的第二部分形成。

3.根据权利要求2所述的多气旋灰尘分离设备，其中所述盖单元包括：

第一盖，具有配置为引导从第一气旋室排放的空气到至少一个第二气旋室的入口管；

密封垫，设置在第一盖和至少一个第二气旋室本体之间；以及

第二盖，设置在第一盖的上部上。

4.根据权利要求2所述的多气旋灰尘分离设备，其中多个保护室的每个都包括彼此一体形成的多个第二气旋室本体。

5.根据权利要求1所述的多气旋灰尘分离设备，其中排气管包括穿过多气旋单元的上部管和穿过集尘单元的下部管。

6.根据权利要求5所述的多气旋灰尘分离设备，其中上部管与盖单元一体形成，下部管与集尘单元一体形成。

7.根据权利要求6所述的多气旋灰尘分离设备，其中集尘单元包括：

主尘接收器，配置为储存在第一气旋室中分离的灰尘；以及

辅尘接收器，配置为储存在至少一个第二气旋室中分离的灰尘。

8.根据权利要求7所述的多气旋灰尘分离设备，其中辅尘接收器可拆卸地套在主尘接收器内。

9.根据权利要求8所述的多气旋灰尘分离设备，其中集尘单元进一步包括：

过滤器，可插入主接收器的下部中；以及

过滤器安装盖，配置为固定过滤器。

10.根据权利要求9所述的多气旋灰尘分离设备，其中主接收器包括可连接至下部管的过滤器安装室。

11.根据权利要求10所述的多气旋灰尘分离设备，其中过滤器安装盖包括：

第一圆形部，适于接收过滤器；以及

第二圆形部，用于支撑第一圆形部。

12.根据权利要求11所述的多气旋灰尘分离设备，其中过滤器安装盖可通过压配合连接至过滤器安装室。

13.根据权利要求11所述的多气旋灰尘分离设备，其中过滤器安装盖配置为旋转为配合过滤器安装室。

14.一种多气旋灰尘分离设备，包括：

第一气旋室，具有圆周壁；

多个第二气旋室，绕第一气旋室的圆周设置；

空气停滞室，用于连接第一气旋室和第二气旋室；以及

过滤器安装室，连接至空气停滞室，用于接收过滤器，

其中当空气经过第一和第二气旋室、空气停滞室、和过滤器时灰尘与空气分离。

15.根据权利要求14所述的多气旋灰尘分离设备，其中空气停滞室和过滤器安装室通过设置在多气旋灰尘分离设备的中心中的排气管彼此相连。

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