CN1849984A - 过滤器组件及具有该过滤器组件的旋风灰尘收集装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种过滤器组件和一种使用所述过滤器组件的旋风灰尘分离装置。所述过滤器组件被从吸入的空气中离心地分离污物以去除该污物并过滤和排放所述空气的旋风灰尘收集装置所使用，并且所述过滤器组件具有过滤器部分和空气通道。所述空气通道在所述过滤器部分中形成，用于将所述空气引导到所述过滤器部分内，并使所述空气在三维方向上流动，换言之，使所述空气沿着与所述过滤器部分的中心轴垂直的方向流动，同时沿着与所述过滤器部分的中心轴平行的方向流动。

Description

过滤器组件及具有该过滤器组件的旋风灰尘收集装置
                    技术领域
本发明涉及一种灰尘收集装置。更具体地讲，本发明涉及一种用于真空吸尘器的旋风灰尘收集装置以及该旋风灰尘收集装置使用的过滤器组件，在所述旋风灰尘收集装置中，充满灰尘和外部物质(以下称为污物)的空气形成旋转气流，由于离心力，污物能与旋转气流分离。
                    背景技术
图1是用于真空吸尘器的一般旋风灰尘收集装置的示意图。
所述旋风灰尘收集装置10包括：旋风体11，是旋风分离器；吸入口12，用于吸入充满污物的空气；排放口13，用于排放已除去污物的空气；格栅件14，是一种过滤器并与排放口13流动相通；污物容器15，用于储存从空气中分离的污物。
尽管未示出，但是吸入口12与真空吸尘器的吸入刷流动相通，排放口13与具有真空吸尘器的吸风电机的电机驱动室流动相通。
下面将解释旋风灰尘收集装置10的操作。
吸入口12与旋风体11的内周成切线地连接，从而空气能形成旋转气流，且随着空气通过吸入口12被引入到旋风体11内而沿着所述内周下降。空气和污物通过受到不同的离心力而单独被影响，由于重量的差别而互相分离。重量比空气大得多的污物被旋转气流和自重引导到旋风体11的内周上，从而被收集到污物容器15内。
通过吸风电机(未示出)的吸入力形成上升的气流，离心地分离了污物的空气通过格栅件14经排放口13排放到旋风灰尘收集装置10的外部。
格栅件14防止在污物容器15中收集的污物回流并向外排放，或者过滤没有被离心地分离的微小污物。格栅件14可呈现各种构造。参照图2，格栅件14通常具有圆柱体16，与排放口13连接的敞开的顶部和封闭的底端。圆柱体16具有通过空气的多个空气小孔17。
一般的旋风收集装置10具有格栅件14，以增加灰尘收集效率。然而，格栅件14减小了真空吸尘器的吸入性能。由于吸入性能的减小，为了保持合适的吸入力，吸风电机的吸入功率应该增加，从而导致功率消耗的增加。最近，已经开发了多旋风灰尘收集装置来增加微小灰尘的收集效率，其中，分两步处理将污物从空气中离心地分离。更重要得是，保持了多旋风灰尘收集装置的吸入性能。
因此，在格栅件14的设计阶段给定其尺寸和截面的情况下，需要更多的通过空气的空气小孔。
发明内容
构思本发明是为了解决上述在现有技术中出现的问题，本发明的一方面在于提供一种过滤器组件以及一种使用该过滤器组件的旋风灰尘收集装置，所述过滤器组件提供按设计过程中设定的尺寸或者截面通过空气的最大能力，从而能够增加真空吸尘器的吸入性能。
为了实现上述方面，提供一种用于从吸入的空气中离心地分离污物以去除所述污物并过滤和排放空气的旋风灰尘收集装置的过滤器组件，所述过滤器组件包括过滤器部分和环绕所述过滤器组件部分形成的空气通道，所述空气通道用于将所述吸入的空气引导到所述过滤器部分内，并使所述吸入空气的第一部分沿着与所述过滤器部分的中心轴垂直的方向流动，使所述吸入空气的第二部分沿着与所述过滤器部分的中心轴平行的方向流动。
所述过滤器部分可包括沿着所述吸入的空气向前流动的方向的螺旋构件。
所述过滤器部分可以是沿着所述吸入的空气向前流动的方向的螺旋形。
所述的过滤器组件还可包括与所述过滤器部分的端部连接的连接部分，用于连接所述旋风灰尘收集装置的旋风体。
所述过滤器部分可同轴地布置，并具有沿着远离所述连接部分的方向逐渐减小的直径。
所述过滤器组件还可包括沿着所述过滤器部分的中心轴的方向形成的支撑肋，用于支撑所述过滤器部分。
所述过滤器部分可包括每个直径不同的多个环形构件，所述多个环形构件沿着所述过滤器部分的中心轴的方向依次布置，以使彼此互不重叠。
所述的过滤器组件还可包括与所述过滤器部分的顶端连接的连接部分，用于与所述旋风灰尘收集装置的旋风体连接。
所述多个环形构件可同轴地布置，并具有沿着远离所述连接部分的方向减小的直径。
所述的过滤器组件还可包括沿着所述过滤器部分的中心轴的方向形成的支撑肋，用于支撑所述多个环形构件。
所述过滤器组件还可包括在所述过滤器部分和所述连接部分之间形成的多个狭长切口，用于进一步增加所述空气的流动能力。
为了实现上述方面，提供了一种旋风灰尘收集装置，包括旋风体和过滤器组件。所述旋风体具有：空气入口，用于吸入充满污物的空气；空气出口，用于将所述空气排放到外部；旋风室，用于从所述空气入口吸入的空气中分离污物，所述过滤器组件形成在所述旋风室中，用于过滤将要从所述空气出口排放的空气。
所述过滤器组件包括：连接部分，与所述空气出口结合；过滤器部分，与所述连接部分的底端连接，并具有其直径沿着远离所述连接部分的方向减小的倒圆锥形构造；空气通道，环绕所述过滤器部分形成，用于将所述空气引导到所述过滤器部分内，使所述空气的一部分沿着与所述过滤器的中心轴垂直的方向流动，同时所述空气的另一部分沿着与所述中心轴的平行方向流动。
                        附图说明
通过下面参照附图进行的详细描述，本发明的上述和其它方面、特点和优点将会更加清楚，其中：
图1是现有技术的旋风灰尘收集装置的透视图；
图2是图1的现有技术的旋风灰尘收集装置使用的过滤器组件的透视图；
图3是根据本发明的示例性实施例的旋风灰尘收集装置的截面图；
图4和图5是图3的旋风灰尘收集装置使用的过滤器组件的正视图和俯视图；
图6是使用图4和图5的过滤器组件的多旋风灰尘收集装置的截面图；
图7是根据本发明的另一个实施例的过滤器组件的正视图；
图8是图7的过滤器组件的俯视图；
图9是根据本发明的另一个实施例的过滤器组件的正视图；
图10是图9的过滤器组件的俯视图。
                        具体实施方式
将参照附图来更加详细地描述本发明的特定实施例。
在下面的描述中，即使在不同的附图中，相同的附图标号也用于相同的元件。提供说明书中限定的内容，如详细的构造和元件，不过是为了帮助全面理解本发明。因此，显而易见的是，没有这些限定的内容也能够实现本发明。此外，不对公知的功能或者构造进行详细描述，以免它们在不必要的细节使本发明模糊。
图3是使用根据本发明实施例的过滤器组件的旋风灰尘收集装置100的视图。所述旋风灰尘收集装置100包括旋风体110、污物容器120和设置在旋风体110中的过滤器组件130。
旋风体110具有：空气入口111，用于从被清洁表面吸入充满污物的空气；空气出口112，用于在旋风体110的顶部向吸尘器主体(未示出)排放分离了污物的空气。
旋风室113设置在旋风体110中，用于从吸入的空气中分离污物。所述旋风体110具有其直径向下侧逐渐变小的圆锥形内壁114。内壁114的构造与过滤器组件130的过滤器部分131对应，因此，旋风室113是倒圆锥形。然而，应当认识到，内壁114可应用于其它各种类型，并不限于倒圆锥形的构造。
污物容器120可拆卸地结合倒旋风体110的底表面，用于收集在旋风室113中从吸入的空气中分离的污物。
过滤器组件130设置在旋风体110的旋风室113中，用于防止由旋风室113离心地分离的污物排放到外部。
参照图4和图5，过滤器组件130包括过滤器部分131、连接部分132和环绕过滤器部分131形成的空气通道134。
连接部分132是圆柱形的，并被连接到旋风体110以与空气出口112流动相通。连接部分132具有连接突起133，用于与旋风体110的槽(未示出)连接。然而，过滤器组件130可没有连接部分132，而通过粘结直接与旋风体110连接。
过滤器部分131是倒圆锥形的，换言之，基于相同的中心轴139，过滤器部分131具有随着远离连接部分132而逐渐变小的直径。由于所述的倒圆锥形结构，没有被离心地分离而是粘到滤器部分131运动的污物能够自由下落或者容易被去除。
过滤器部分131沿着在旋风室113(参照图3)中的旋转气流向前流动的方向形成螺旋构件。空气形成旋转气流流动并下降。过滤器部分131在空气向前流动的方向上形成，从而不容易与空气摩擦。因此，空气可更加平稳地流动。过滤器部分131可通过与一个构件成为一个整体或者通过连接多个构件而具有螺旋结构。
在一个示例性实施例中，过滤器部分131在外表面上具有沿中心轴139方向，即，沿过滤器部分131的纵向方向的多个支撑肋135，用于支撑过滤器部分131。可适当地保持单个支撑肋135的厚度和支撑肋135之间的间隔，以便使对通过过滤器部分131的空气的流动能力的干扰最小化。
空气通道134环绕过滤器部分131形成，从而形成旋风室113中的旋转气流的空气和从污物容器120上升到旋风室113的空气被引导到过滤器部分131内。过滤器部分131具有螺旋结构，因此，空气通道134也具有螺旋结构(参照图5)。空气通道134在与过滤器部分131的中心轴139垂直的方向(X，Y方向)和与过滤器部分131的中心轴139平行的方向(Z方向)上形成。空气通过空气通道134在三维方向上流入过滤器部分131。换言之，空气在与过滤器部分131的中心轴139平行的方向(Z方向)上以及与过滤器部分131的中心轴139垂直的方向(X，Y方向)上流入过滤器部分131。空气通道134之间的间隔可适当地形成，以便很好地过滤污物。
根据本发明实施例的过滤器组件130具有三维的空气通道结构，从而在设计过程中设定尺寸或者截面的情况下，能够获得通过空气的最大面积。因此，能够极大提高吸风电机的吸入能力。
带有过滤器组件130的旋风室113的内壁114是倒圆锥形的，与过滤器部分对应，从而能更大地提高吸入力。
将参照图3描述根据本发明实施例的旋风灰尘收集装置100的操作。
当吸风电机(未示出)被驱动时，充满污物的空气通过吸入刷(未示出)流入真空吸尘器的旋风灰尘收集装置100内。充满污物的空气通过空气入口111流入旋风室113内，沿着内壁114形成旋转气流，如实线箭头A所示。因此，污物与空气分离并被收集在污物容器120中。
离心地分离了污物的空气在三维方向上流入过滤器组件130的过滤器部分131，如虚线箭头B所示。换言之，空气沿着与过滤器部分131的中心轴139垂直的方向以及与过滤器部分131的中心轴139平行的方向流入。由于带空气通道134的过滤器组件130在三维方向上吸入空气，所以在吸风电机功率相同的条件下，能够提高真空吸尘器的吸入性能。
通过过滤器组件130的空气通过空气出口被排放到旋风灰尘收集装置100的外部，如虚线箭头C所示。
根据本发明实施例的过滤器组件130可被多旋风灰尘收集装置使用。开发多旋风灰尘收集装置是为了增加灰尘收集效率，所述多旋风灰尘收集装置以超过两步的过程过滤污物。图6是使用根据本发明实施例的过滤器组件130的多旋风灰尘收集装置200的例子的视图。
参照图6，旋风体210包括：初级旋风室213，用于首先过滤相对大尺寸的污物；多个二级旋风室218，用于过滤被初级旋风室213过滤后的空气中的微小的污物。
初级旋风室213和二级旋风室218通过隔离件215分开。初级旋风室213具有圆锥形内壁214，该圆锥形内壁214具有向下侧逐渐变小的直径。内壁214的构造与过滤器组件130的过滤器部分131对应，因此，初级旋风室213也是倒圆锥形的。过滤器组件130在初级旋风室213中形成，以防止由初级旋风室213离心地分离的大尺寸污物流入二级旋风室218。
以下将描述具有上述构造的多旋风灰尘收集装置200的操作。
当真空吸尘器的吸风电机(未示出)被驱动时，充满污物的空气通过吸入刷(未示出)流入到多旋风灰尘收集装置200内。流入多旋风灰尘收集装置200中的空气通过第一空气入口211流到初级旋风室213，形成如实线箭头A所示的旋转气流。在吸入的空气中的相对大尺寸的污物被离心地分离，以被收集在污物容器220中。
离心地分离了相对大尺寸的污物后的空气在三维方向上流入过滤器组件130内，如虚线箭头B所示。换言之，空气沿着与过滤器部分131的中心轴139垂直的方向以及沿着与过滤器部分131的中心轴139平行的方向流动。
通过过滤器组件130的空气从第一空气出口212流出并通过第二空气入口216流入二级旋风室218，如虚线箭头C所示。在二级旋风室218中流动的空气形成如实线箭头D所示的旋转气流，空气中微小的污物被离心地分离以被收集在污物容器220中。去除了微小污物的清洁之后的空气通过第二空气出口217从多旋风灰尘收集装置200流出，如实线箭头E所示。
根据本发明实施例的过滤器组件可以应用到多旋风灰尘收集装置，用于增加灰尘收集效率以实现其功能。换言之，传统的多旋风灰尘收集装置增加了灰尘收集效率；然而，由于空气的运动路径加长而减小了吸入性能。因此，需要更多的功率消耗来增加吸入力。然而，如果应用根据本发明实施例的三维过滤器组件，则能够增加吸入力，因此能够减小功率消耗。此外，带有过滤器组件130的初级旋风室213的构造是倒圆锥形的，与过滤器部分131对应，从而可实现最大限度地增加根据本发明实施例的吸入力。
图7和图8是根据本发明的另一个实施例的过滤器组件140的视图。
根据本发明实施例的过滤器组件140包括过滤器部分141、连接部分142和环绕过滤器部分141的空气通道144。圆柱形的连接部分142在过滤器部分141的顶部形成，以与旋风体110(参照图3)连接。连接部分142具有连接突起143，用于与旋风体110的槽(未示出)连接。
根据本发明的另一个实施例的过滤器部分141具有沿着中心轴149的方向，也就是过滤器部分141的纵向方向上布置的多个环形构件146，所述多个环形构件146每个具有不同的直径。所述多个环形构件基于中心轴149依次且随着远离连接部分142而逐渐从较大的环形构件到较小的环形构件同轴地布置。如此布置所述多个环形构件146以便在过滤器部分141的中心轴149的方向上不重叠。多个支撑肋145沿着过滤器部分141的纵向方向在所述环形构件146的外表面上形成。
通过环形构件146的布置，多个空气通道144设置在每个环形构件146之间。换言之，由于环形构件146在过滤器141的中心轴149的方向上没有重叠，所以空气通道144沿着与过滤器部分141的中心轴149平行的方向(Z方向)在环形构件146之间形成(参照图7)。由于环形构件146逐渐从大直径到小直径依次布置，所以空气通道144也沿着与过滤器部分141的中心轴149垂直的方向(X，Y方向)在环形构件146之间形成。
空气通过所述多个空气通道144在三维方向上流入过滤器部分141。换言之，空气沿着与过滤器部分141的中心轴149垂直的方向以及与该中心轴149平行的方向流动。因此，能达到与之前的实施例相同的效果。可适当地形成空气通道144之间的间隔。
应当认识到，根据本发明实施例的过滤器组件140既可应用到单旋风灰尘收集装置上又可应用到多旋风灰尘收集装置上。
图9和图10是根据本发明的另一个实施例的过滤器组件150的视图。
根据本发明实施例的过滤器部分151具有相同的构造，因为每个直径不同的多个环形构件156基于过滤器部分151的中心轴159同轴地布置，以便不重叠，并且多个支撑肋155沿着过滤器部分151的纵向方向布置在所述多个环形构件146的外表面。空气通道154在每个环形构件156之间形成，以使空气在三维方向上流入过滤器部分151。
连接部分152在底端具有沿圆周方向的多个狭长切口157。所述多个狭长切口157沿着过滤器部分151的纵向方向形成。如果应用根据本发明实施例的过滤器组件150，当空气通过过滤器组件150时，由于所述多个狭长切口157可得到更大的截面。
如上所述，根据本发明的过滤器组件和使用该过滤器组件的旋风灰尘收集装置具有倒圆锥形的过滤器部分，和环绕所述过滤器部分形成以使空气在三维方向上流动的空气通道，从而当空气通过所述过滤器组件时，可获得更大的截面。因此，由于与设定的尺寸和截面相比，能获得更强的空气流动能力，所以吸入力增加且功率消耗减小。此外，带有过滤器组件的旋风室的内壁是倒圆锥形的，与过滤器组件的过滤器部分对应，从而能更好地提高本发明的效果。
上述实施例和优点仅仅是示例性的，不应被理解为限制本发明。本教导也易于适用其它类型的装置。此外，对本发明的实施例的描述是趋于解释性的，并不限制权利要求的范围，对于本领域技术人员而言，许多的替换、修改和变化是显而易见的。
本申请要求在2005年4月22日提交到韩国知识产权局的第2005-33707号韩国专利申请的权益，其全部公开通过引用包含于此。

Claims (18)

1、一种用于旋风灰尘收集装置的过滤器组件，所述旋风灰尘收集装置从吸入的空气中离心地分离污物以去除污物并过滤和排放所述空气，所述过滤器组件包括：
过滤器部分；
空气通道，环绕所述过滤器部分形成，用于将吸入的空气引导到所述过滤器部分内，并使所述吸入的空气的第一部分沿着与所述过滤器部分的中心轴垂直的方向流动，使所述吸入的空气的第二部分沿着与所述过滤器部分的中心轴平行的方向流动。
2、如权利要求1所述的过滤器组件，其中，所述过滤器部分包括圆锥形构造。
3、如权利要求2所述的过滤器组件，其中，所述过滤器部分包括沿着所述吸入的空气向前流动的方向的螺旋构件。
4、如权利要求3所述的过滤器组件，还包括与所述过滤器部分的端部连接的连接部分，用于连接所述旋风灰尘收集装置的旋风体。
5、如权利要求4所述的过滤器组件，其中，所述过滤器部分同轴地布置并具有沿着远离所述连接部分的方向减小的直径。
6、如权利要求5所述的过滤器组件，还包括沿着所述过滤器的中心轴的方向形成的支撑肋，用于支撑所述过滤器部分。
7、如权利要求2所述的过滤器组件，其中，所述过滤器部分包括每个直径不同的多个环形构件，所述多个环形构件沿着所述中心轴的方向依次布置，以使彼此互不重叠。
8、如权利要求7所述的过滤器组件，还包括与所述过滤器的顶端连接的连接部分，用于与所述旋风灰尘收集装置的旋风体连接。
9、如权利要求8所述的过滤器组件，其中，所述多个环形构件同轴地布置，从而所述过滤器部分的直径沿着远离所述连接部分的方向减小。
10、如权利要求9所述的过滤器组件，还包括沿着所述过滤器部分的中心轴的方向上形成的支撑肋，用于支撑所述多个环形构件。
11、如权利要求8所述的过滤器组件，还包括在所述过滤器部分和所述连接部分之间形成的多个狭长切口。
12、一种旋风灰尘收集装置，包括：
旋风体，具有：空气入口，用于吸入充满污物的空气；空气出口，用于将所述空气排放到外部；旋风室，用于从所述空气中分离污物；
过滤器组件，形成于所述旋风室中，用于过滤将要从所述空气出口排放的所述空气；
其中，所述过滤器组件包括：
连接部分，与所述空气出口结合；
过滤器部分，与所述连接部分的底端连接，并具有其直径沿着远离所述连接部分的方向减小的倒圆锥形构造；
空气通道，环绕所述过滤器部分形成，用于将所述空气引导到所述过滤器部分内，从而所述空气的第一部分沿着与所述过滤器的中心轴垂直的方向流动，所述空气的第二部分沿着与所述中心轴的平行方向流动。
13、如权利要求12所述的装置，其中，所述旋风室具有与所述过滤器部分的形状对应的倒圆锥形的内壁。
14、如权利要求13所述的装置，其中，所述旋风室包括初级旋风室和二级旋风室，用于分两步从所述空气中离心地分离污物，
其中，所述过滤器组件形成于所述初级旋风室中，所述倒圆锥形的内壁形成于所述初级旋风室中。
15、如权利要求12所述的装置，其中，所述过滤器部分包括沿着所述空气向前流动的方向形成的螺旋构造。
16、如权利要求12所述的装置，其中，所述过滤器部分包括每个直径不同的多个环形构件，所述多个环形构件沿着所述过滤器部分的中心轴依次并同轴地布置，以使彼此互不重叠。
17、如权利要求16所述的装置，其中，所述过滤器组件还包括在所述过滤器部分和所述连接部分之间形成的多个狭长切口。
18、如权利要求12所述的装置，其中，所述过滤器组件还包括沿着所述过滤器部分的中心轴的方向形成的支撑肋，用于支撑所述过滤器部分。
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