CN1839742A - 多旋风设备和具有该多旋风设备的真空吸尘器 - Google Patents

Abstract

一种能够通过三个阶段来分离和收集污物的多旋风设备。该多旋风设备具有：第一收集单元，用于从通过空气吸入口吸入的空气中分离大型污物；旋风体，包括第二旋风器和多个第三旋风器，第二旋风器与第一收集单元连通并且用于从吸入的空气中分离中型污物，多个第三旋风器围绕第二旋风器布置并且用于从吸入的空气中分离小型污物；空气排放口，与旋风体连通，空气在流经多个第三旋风器之后，通过该空气排放口排放；污物容器，设置在旋风体的下端，污物容器收集从第二旋风器和第三旋风器分离的中型污物和小型污物。

Description

多旋风设备和具有该多旋风设备的真空吸尘器

本申请要求于2005年3月29日提交到美国专利商标局的第60/665,942号美国临时申请的权益，并且要求于2005年5月11日提交到韩国知识产权局的第2005-39125号韩国专利申请的权益，通过引用将这两个申请的公开包含于此。

                         技术领域

本发明涉及一种真空吸尘器。更具体地讲，本发明涉及一种多旋风设备以及具有该多旋风设备的真空吸尘器，该多旋风设备能够通过多个阶段从吸入的空气中按次序地分离污物。

                         背景技术

传统的旋风设备被构造为：随着真空吸尘器通过由电机组件产生的吸力从被清洁的表面吸入充有污物的空气，所述旋风设备通过离心力从吸入的空气中分离污物。所述旋风设备主要包括：旋风器，使吸入的空气旋转以分离污物；空气入口，空气通过该空气入口沿着切线方向流动；污物容器，用于收集从旋风器中分离的污物。该旋风设备通常具有单一旋风器。

当具有单一旋风器的传统的旋风设备分离污物时不管污物的大小，因此出现以下问题：虽然相对大型的污物可以被有效地收集，但是例如灰尘等小型污物常常悬浮在空气中并且通过排放口被排放出去。因此，污物收集效率降低。

为了克服这种在现有技术中出现的问题，同一申请人已经发明并在韩国专利申请第10-2004-0009092号(于2004年2月11日提交)中公开了一种能够分两个阶段来分离污物的多旋风设备。该KR10-2004-0009092号多旋风设备能够提供更高的收集效率，这是因为其具有单个的第一旋风器以及多个第二旋风器，其可分两个阶段来分离并收集污物。

但是，本申请人已经注意到更高的污物收集效率的需求，因此，提出本发明以解决上述需求。

                           发明内容

提出本发明用于解决上述现有技术中的问题，因此，本发明的一方面是提供一种具有高污物收集效率的多旋风设备以及一种具有该多旋风设备的真空吸尘器，该多旋风设备能够顺序地按照污物颗粒的大小的次序从吸入的空气中分离和收集污物。

本发明的上述方面和/或其它特点基本上可通过提供一种多旋风设备来实现，该多旋风设备包括：第一收集单元，用于从通过空气吸入口吸入的空气中分离大型污物；旋风体，包括第二旋风器和多个第三旋风器，第二旋风器与第一收集单元连通并且用于从吸入的空气中分离中型污物，多个第三旋风器围绕第二旋风器布置并且用于从吸入的空气中分离小型污物；空气排放口，与旋风体连通，空气在流经多个第三旋风器之后，通过该空气排放口排放；污物容器，设置在旋风体的下端，污物容器收集从第二旋风器和第三旋风器分离的中型污物和小型污物。

第一收集单元可包括：壳，在其下部具有空气吸入口；第一排放口，位于从空气吸入口向上的预定距离处，并且被设置在壳的内壁以面对空气吸入口；导向件，设置在壳的内侧，引导从空气吸入口吸入的空气，在吸入的空气与壳的内壁碰撞之后将空气通过第一排放口排放出去。

第一收集单元还可包括：隔离件，设置在壳的内壁和空气吸入口之间，其高度低于导向件的高度。

导向件基本上可形成为圆弧形状。导向件的引导端基本上可形成为曲面形状。

根据本发明的一方面，多旋风设备可包括：第一收集单元，包括形成在其下部的空气吸入口和设置在从空气吸入口向上的预定位置处并面对空气吸入口的第一排放口，第一收集单元分离从空气吸入口吸入的大型污物；旋风体，包括第二旋风器和多个第三旋风器，第二旋风器具有与第一排放口邻接的第一吸入口，并且用于从吸入的空气中分离中型污物，多个第三旋风器流动连通地围绕第二旋风器布置并且用于从吸入的空气中分离小型污物；空气排放口，与旋风体连通，并且将流经第三旋风器的空气排放出去；污物容器，被设置在旋风体的下端，并且用于收集在第二旋风器和第三旋风器中分离的污物。

根据本发明的另一方面，一种真空吸尘器可包括：吸入刷；第一收集单元，包括形成在其下部的空气吸入口和设置在从空气吸入口向上的预定距离处并面对空气吸入口的第一排放口，第一收集单元分离从空气吸入口吸入的大型污物；旋风体，包括第二旋风器和多个第三旋风器，第二旋风器具有与第一排放口邻接的第一吸入口，并且用于从吸入的空气中分离中型污物，多个第三旋风器流动连通地围绕第二旋风器布置并且用于从吸入的空气中分离小型污物；污物容器，被设置在旋风体的下端，并且用于收集在第二旋风器和第三旋风器中分离的污物；电机组件，与旋风体连通，并且用于产生吸力。

第一收集单元可包括：壳，连接空气吸入口和第一排放口；导向件，设置在壳的内侧，用于引导空气，在从空气吸入口吸入的空气与壳的内壁碰撞之后使空气被排放到第一排放口；隔离件，被设置在壳的内壁和空气吸入口之间，其高度低于导向件的高度。

通过根据本发明的多旋风设备和具有该多旋风设备的真空吸尘器，充有污物的空气可通过三个阶段被过滤，因此，提高了污物清洁效率。更具体地讲，因为大型污物随着空气流经第一收集单元在第一阶段被分离，中型污物随着空气流经第二旋风器在第二阶段被分离，小型污物随着空气流经第三旋风器在第三阶段被分离，所以污物可以被更有效地清除。

                         附图说明

通过下面结合附图对本发明特定实施例进行的描述，本发明的上述方面和特点将会变得更加清楚，其中：

图1是根据本发明实施例的多旋风设备的透视图；

图2是图1的多旋风设备的分解透视图；

图3是根据本发明实施例的用于解释多旋风设备从空气中分离污物的操作的截面图；

图4是沿着直线IV-IV所取的图3的第一收集单元的部分截面图；

图5是表示根据本发明实施例的使用多旋风设备的真空吸尘器的例子。

                        具体实施方式

将参照附图更加详细地描述本发明的特定实施例。

在以下描述中，即使在不同的附图中相同的附图标记也用于指代相同的部件。在该描述中定义的例如详细结构和部件的内容仅仅用于帮助本发明的全面理解而不用作别的。因此，清楚的是，本发明可在没有这些定义的内容的情况下被实现。另外，由于公知的功能和技术在不必要的细节处将使本发明模糊，所以将省略对其的详细描述。

参照图1和图2，根据本发明实施例的多旋风设备包括第一收集单元10、旋风体20和污物容器70。

当空气通过空气吸入口11进入时，第一收集单元10从该空气中分离相对大型的污物，空气吸入口11与吸入刷110(见图5)连通，并且第一收集单元10包括第一空气吸入口11、第一排放口13和壳12。

壳12形成空气通道，连接空气吸入口11和第一排放口13，并且呈基本上为矩形管道的构造。空气吸入口11被布置在壳12的外壁15的下部。第一排放口13被布置在内壁14的上部，面对壳12的外壁15。第一排放口13在从空气吸入口11向上的预定距离处。第一排放口13与旋风体20的第一吸入口31连接。在本实施例中，壳12形成为矩形管道形状。但是，这只是本例的考虑，因此，本领域技术人员应该理解壳12可形成为多种形状。

为了从经过第一收集单元10的空气中有效地分离污物，最好在壳12的内侧设置导向件16和隔离件17。按照这种方式，从通过空气吸入口11进入的空气中的相对大型的污物被分离，并且具有小型污物的空气可通过第一排放口13排放。导向件16被形成为使得从空气吸入口11吸入的空气与壳12的内壁14碰撞，然后通过第一排放口13排放。导向件16可按照多种方式形成，只要进入的空气可与壳12的内壁14碰撞。但是，导向件16最好形成为预定曲率半径的圆弧构造，其引导端16a位于第一排放口13之下。导向件16的引导端16a也与壳12的内壁14隔开预定距离，从而进入的空气可通过第一排放口13流通。导向件16的引导端16a呈直线构造，但是最好将引导端16a形成为具有预定曲率半径的凹面(图4)。

隔离件17位于空气吸入口11和壳12的内壁14之间。隔离件17最上端17a的高度低于导向件16的引导端16a的高度。导向件16越过隔离件17向内壁14延伸，从而导向件的引导端16a比隔离件的最上端17a更接近内壁。隔离件17和导向件16之间的距离被确定为使得吸入的污物可运动到壳12的内壁14而不被隔离件17阻挡。隔离件17防止在隔离件和内壁14之间收集的污物向空气吸入口11流回，同时污物与壳12的内壁14碰撞并且掉落。换句话说，在隔离件17和壳12的内壁14之间形成空间，作为收集大型污物的第一污物收集室18(见图3)。

在上述例子中，第一收集单元10使用重力和惯性力来分离大型污物。但是，虽然没有示出，但是也可以通过在第一收集单元10中使用过滤器来进一步分离大的污物。

参照图2和图3，旋风体20包括第二旋风器30、第三旋风器40、第一盖子50和第二盖子60。

第二旋风器30被设置为从空气中分离中型污物，并且位于大约在旋风体20的中间的位置。第二旋风器30包括第一吸入口31、内体壁33、流动导向构件32和格栅构件34。

第一吸入口31与第一收集单元10的第一排放口13流动连通，用于将从第一排放口13排放的空气导入第二旋风器30中。在这个详细的实施例中，第一排放口13和第一吸入口31彼此相邻。内体壁33在吸入的空气旋转处形成空间，也将第二旋风器30从第三旋风器40隔离开。流动导向构件32引导从第一吸入口31吸入的空气使其旋转，并且流动导向构件32被设置在旋风体20的中间处的第二旋风器30的上部。连接管道36被设置在流动导向件32的中间以提供通道，第二旋风器30的内部空气通过该通道流向第三旋风器40。在格栅构件34的表面具有多个孔34a，用于使具有小型污物的空气通过并流向第三旋风器40，同时阻止第二旋风器30的中型污物通过。另外，护罩(skirt)35形成在格栅构件34的下端用于防止分离的污物回流。

第三旋风器40被设置为从由第二旋风器30流出的空气中分离小型污物。更具体地讲，第三旋风器40包括围绕着第二旋风器30布置的多个第三旋风器，其中的每一个通过第一盖子50与第二旋风器30连通。每个第三旋风器40形成为从上部到下部变小的圆锥形构造。第三旋风器40被外体壁45包围。在每个第三旋风器40的下端具有污物孔41。

第一盖子50将第二旋风器30和第三旋风器40连接。第一盖子50形成在第二旋风器30和第三旋风器40的顶部。第一盖子50具有与第三旋风器40的数量对应的离心通道52和排放管道51。垫子53被放置在第一盖子50和第三旋风器40之间以防止空气泄漏。离心通道52使得通过第二旋风器30的连接管道36排放的空气旋转，并且将其引导到第三旋风器40的上端口(gate)42。排放管道51提供通道，第三旋风器40的没有污物的空气通过该通道可被排放到外部。

第二盖子60具有空气出口61，并且第二盖子60形成为覆盖住第一盖子50的顶部。如图5中所示，当多旋风设备1被安装到真空吸尘器100中时，空气出口61与真空吸尘器100的电机组件140连通。

污物容器70被设置在旋风体20的下端，用于收集从第二旋风器30和第三旋风器40分离的污物。污物容器70包括容器体71和隔离构件73。隔离构件73形成为相对于容器体71的内周的倾斜角度，用于将容器体71的内部空间分成第二收集室72和第三收集室74。第二收集室72容纳来自第二旋风器30的中型污物，而第三收集室74容纳来自第三旋风器40的小型污物。因为通常中型污物的量大于小型污物的量，所以第二收集室72最好比第三收集室74大。另外，如图2中所示，隔离构件73呈现近似截锥体的构造。隔离构件73的近似截锥体的形状是优选的，这是因为其能更有效地使第二收集室72的大小大于第三收集室74的大小，并且能有效地使包括第二收集室72的污物容器70倒空。

虽然上述多旋风设备1具有包括单独的第二旋风器30和多个第三旋风器40的旋风体20，但是其仅仅用于示例性目的，因此，第二旋风器30的数量可适当地改变成两个、三个或者多于三个，这取决于真空吸尘器100的形状和大小。

现在，将参照图1到图3描述具有上述结构的多旋风设备1的操作。

当电机组件(图5)产生吸力时，具有污物的空气通过空气吸入口11被吸入第一收集单元10。该被吸入的空气中含有各种大小的污物。通过空气吸入口11吸入到第一收集单元10的壳12中的空气沿着导向件16向内壁14运动。在运动的同时，随着路径的突然改变，空气与壳12的内壁14发生碰撞。相对大型的污物由于所述碰撞而掉落到第一收集室18中，同时中型和/或小型的污物与排放的空气一起被排放到第一排放口13。掉落的污物堆积在隔离件17和壳12的内壁14之间的第一收集室18中。隔离件17防止收集在第一收集室18中的污物向空气吸入口11回流。

来自第一排放口13的空气通过第一吸入口31流入旋风体20中，并且该空气中通常仍然包含中型和/或小型的污物。空气流动通过第一吸入口31然后沿着流动导向构件32运动到第二旋风器30。由于流动导向构件32的螺旋图案(未示出)，当空气进入第二旋风器30时开始旋转。结果，中型污物通过离心力从空气中分离出来并且掉落。分离的污物堆积在污物容器70的第二收集室72中。但是，小型污物仍然混合在空气中并且通过格栅构件34与空气一起被排放。此时，护罩35阻止了中型污物的回流。

随着空气通过格栅构件34的孔34a，空气通过连接管道36流动并且与第一盖子50碰撞。在与第一盖子50碰撞之后，空气沿着放射状布置的离心式通道52流入第三旋风器40。当空气进入第三旋风器40时，空气旋转，因此通过离心力使小型污物掉落，结果，没有污物的空气通过排放管道51被排放到第一盖子50的上侧。通过第三旋风器40的下端的污物孔41，小型污物堆放在污物容器70的第三收集室74中。

没有污物的空气通过第一盖子50的多个排放管道51从第三旋风器40排放到第一盖子50的上侧，并沿着第二盖子60运动并且通过空气出口61被排放。从空气出口61被排放的空气被吸入电机组件140(图5)并且被排放到真空吸尘器100(图5)的外部。

通过根据本发明上述实施例的多旋风设备1，大型污物随着空气流经第一收集单元10在第一阶段被分离，中型污物随着空气流经第二旋风器30在第二阶段被分离，小型污物随着空气流经第三旋风器40在第三阶段被分离。结果，可有效地执行污物清理过程。换句话说，根据本发明实施例的多旋风设备1可通过三个阶段清理污物，因此提供高污物收集效率。在以上描述中，根据污物的相对大小和重量，术语“大型”、“中型”和“小型”用作限定进入多旋风设备1的污物。

在下文中，将参照图5描述具有上述多旋风设备1的真空吸尘器100的例子。

参照图5，真空吸尘器100包括：吸入刷110，用于吸入污物；延伸管道组件120，用于将吸入刷110与吸尘器机身130连接；吸尘器机身130，被分隔成污物室131和电机室132。

吸入刷110包括污物吸入口(未示出)，用于从被清洁的表面吸入各种大小的污物。

延伸管道组件120包括：延伸管道121，与吸入刷110连接；柔性软管122，其一端连接到延伸管道121，其另一端连接到吸尘器机身130中的多旋风设备1。

更具体地讲，多旋风设备1被安装在吸尘器机身130的污物室131中，用于从进入的空气中分离和收集污物。多旋风设备1包括第一收集单元10、旋风体20和污物容器70。第一收集单元10的空气吸入口11与延伸管道组件120的柔性软管122连通。因此，当空气通过吸入刷110被吸入时，空气通过延伸管道组件120流入第一收集单元10。第一收集单元10从空气中分离和收集大型污物。旋风体20包括第二旋风器30和第三旋风器40，用于顺序地从来自第一收集单元10的空气中清除中型污物和小型污物。污物容器70包括第二收集室72和第三收集室74(图3)，用于分离和收集在第二旋风器30和第三旋风器40中分离的中型污物和小型污物。以上已经介绍和多旋风设备1的详细结构，因此，为了简洁起见，在下文中将省略对其的描述。

电机组件140被容纳在吸尘器机身130的电机室132中，用于产生用于从吸入刷110吸入充有污物的空气的吸力。电机组件140包括电机142、由电机142旋转的推进器(未示出)和用于将被推进器吸入的空气导入电机142的扩散件(diffuser)141。

因此，当上述构造的真空吸尘器100的电机142旋转时，推进器旋转，因此产生吸力。通过产生的吸力，含有各种大小的污物的空气通过吸入刷110的污物吸入口被吸入。吸入的空气和污物通过延伸管道组件120的延伸管道121和柔性软管122流入多旋风设备1的空气吸入口11。随着空气进入空气吸入口11，空气流经第一收集单元10、第二旋风器30和第三旋风器40，在每个阶段分离出大型、中型和小型的污物。因此，没有污物的空气通过空气出口61被排放到电机组件140。按照次序地由第一收集单元10、第二旋风器30和第三旋风器40清除的大型、中型和小型污物被分别收集在第一收集室18、第二收集室72和第三收集室74中(图3)。以上已经描述了根据污物的大小按照次序对污物的分离和收集，因此，为了简洁起见，在下文中将省略对其的描述。

随着流经多旋风设备1而被清除了污物的清洁的空气经过电机组件140的推进器和扩散件141并且被排放到吸尘器机身130的外部。

上述实施例和优点只是示例性的，不应被理解为限定本发明。本发明可容易地应用到各种类型的设备。另外，对本发明的实施例的描述也是意图阐述而非限定权利要求的范围，并且本发明技术人员将理解各种替换、修改和变化。

Claims (11)

1、一种多旋风设备，包括：

第一收集单元，具有空气吸入口，第一收集单元用于从通过空气吸入口吸入的空气中分离大型污物；

旋风体，包括第二旋风器和多个第三旋风器，第二旋风器与第一收集单元流动连通，多个第三旋风器围绕第二旋风器布置并且与第二旋风器流动连通，第二旋风器从吸入的空气中分离中型污物，多个第三旋风器从吸入的空气中分离小型污物；

空气排放口，与旋风体流动连通，空气在流经多个第三旋风器之后，通过该空气排放口排放；

污物容器，设置在旋风体的下端，污物容器收集中型污物和小型污物。

2、如权利要求1所述的多旋风设备，其中，第一收集单元包括：

壳，在其下部具有空气吸入口；

第一排放口，从空气吸入口向上隔开预定距离，第一排放口被设置在壳的内壁与空气吸入口面对；

导向件，被设置在壳的内侧，并且用于引导从空气吸入口吸入的空气，使吸入的空气与壳的内壁碰撞之后通过第一排放口被排放。

3、如权利要求2所述的多旋风设备，其中，第一收集单元还包括：隔离件，被设置在壳的内壁和空气吸入口之间，该隔离件的最上端的高度低于导向件的引导端的高度。

4、如权利要求2所述的多旋风设备，其中，导向件基本上呈圆弧形状。

5、如权利要求2所述的多旋风设备，其中，导向件具有基本上呈凹面的引导端。

6、一种多旋风设备，包括：

第一收集单元，包括空气吸入口和第一排放口，空气吸入口形成在其下部，第一排放口被设置在从空气吸入口向上的预定距离处并且面对空气吸入口，第一收集单元分离从空气吸入口吸入的大型污物；

旋风体，包括第二旋风器和多个第三旋风器，第二旋风器具有与第一排放口流动连通的第一吸入口，并且从吸入的空气中分离中型污物，多个第三旋风器围绕第二旋风器布置并且与第二旋风器流动连通，并且从吸入的空气中分离小型污物；

空气排放口，与旋风体流动连通，并且将流经多个第三旋风器的空气排放出去；

污物容器，被设置在旋风体的下端，并且收集中型污物和小型污物。

7、如权利要求6所述的多旋风设备，其中，第一收集单元包括：

壳，连接空气吸入口和第一排放口；

导向件，被设置在壳的内侧，并且用于在从空气吸入口吸入的空气与壳的内壁碰撞之后，引导空气以使其被排放到第一排放口。

8、如权利要求7所述的多旋风设备，其中，第一收集单元还包括：隔离件，被设置在壳的内壁和空气吸入口之间，该隔离件的最上端的高度低于导向件的引导端的高度。

9、如权利要求7所述的多旋风设备，其中，导向件包括曲面的引导端。

10、一种真空吸尘器，包括：

吸入刷；

第一收集单元，包括与吸入刷流动连通的空气吸入口和第一排放部分，空气吸入口形成在下部，第一排放部分被设置在从空气吸入口向上的预定距离处并且面对空气吸入口，第一收集单元分离通过空气吸入口吸入的大型污物；

旋风体，包括第二旋风器和多个第三旋风器，第二旋风器具有与第一排放口流动连通的第一吸入口，并且用于从吸入的空气中分离中型污物，多个第三旋风器围绕第二旋风器布置并且与第二旋风器流动连通，并且用于从吸入的空气中分离小型污物；

污物容器，被设置在旋风体的下端，并且用于收集中型污物和小型污物；

电机组件，通过旋风体和第一收集单元与吸入刷流动连通，并且产生吸力。

11、如权利要求10所述的真空吸尘器，其中，第一收集单元包括：

壳，连接空气吸入口和第一排放口；

导向件，被设置在壳的内侧，并且用于在从空气吸入口吸入的空气与壳的内壁碰撞之后，引导空气以使其被排放到第一排放口；

隔离件，被设置在壳的内壁和空气吸入口之间，该隔离件的最上端的高度低于导向件的引导端的高度。

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