CN1895150A - 旋风单元和具有该旋风单元的污物收集装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种旋风单元和具有该旋风单元的污物收集装置。该旋风单元包括：圆柱体，位于灰尘收集容器内；至少一个支撑托架，从圆柱体的外圆周表面延伸到灰尘收集容器的内圆周表面，以支撑圆柱体并使圆柱体与灰尘收集容器的内圆周表面分隔开；进气管，具有与灰尘收集容器的进气口流动连通的一端和沿切向与圆柱体流动连通的另一端。

Description

旋风单元和具有该旋风单元的污物收集装置

本申请要求于2005年7月12日和2006年1月6日在美国专利和商标局提交的第60/698,449号和第60/757,171号美国临时申请的利益，并要求于2005年8月16日和2006年2月20日在韩国知识产权局提交的第2005-74952号和第2006-16034号韩国专利申请的利益，上述申请的公开通过引用全部包含于此。

                         技术领域

本发明涉及一种真空吸尘器。更具体地讲，本发明涉及一种能够将污物与外部空气分离并收集污物然后排放洁净的空气的旋风单元以及具有该旋风单元的污物收集装置。

                         背景技术

通常，真空吸尘器采用灰尘收集容器，该灰尘收集容器将污物与通过吸嘴进入的外部空气分离，收集分离的污物，然后将洁净的空气排放到外部。

传统的灰尘收集容器以基本的圆柱形形成。载有污物的空气沿基本切向方向进入灰尘收集容器，然后沿着灰尘收集容器的内表面上升。污物在离心力的作用下从载有污物的空气中分离，然后在自身的重力的作用下落入灰尘收集容器的下部。与污物分离的空气通过形成在灰尘收集容器上部的排气管被排放到外部。

然而，与在其中一体地形成有旋风结构的灰尘收集容器相比，传统的灰尘收集容器的灰尘收集性能较差。因此，当具有采用无旋风结构的传统真空吸尘器的用户想要达到优良的清洁效果时，该用户需要购买具有旋风结构的真空吸尘器，而将传统的真空吸尘器放置在一旁。结果，将对用户产生巨大的成本负担。

                         发明内容

为了克服上述缺点和与传统布置有关的其他问题，已经研发了本发明。本发明一方面是提供一种可容易地设置在传统灰尘收集容器中的旋风单元以及具有所述旋风单元的污物收集装置。本发明的以上方面和/或其他特征通过提供一种旋风单元来实现，所述旋风单元用于将污物从经真空吸尘器的吸嘴通过灰尘收集容器的进气口吸入的载有污物的空气中分离并将已分离污物的空气排放到排气管，所述旋风单元包括：圆柱体，位于所述灰尘收集容器内；至少一个支撑托架，从所述圆柱体的外圆周表面延伸到所述灰尘收集容器的内圆周表面，以支撑所述圆柱体并使所述圆柱体与所述灰尘收集容器的所述内圆周表面分隔开；进气管，具有与所述灰尘收集容器的所述进气口流动连通的一端和以切向方向与所述圆柱体流动连通的另一端。

根据本发明的实施例，所述至少一个支撑托架的一端可通过热熔粘接粘结在所述灰尘收集容器的所述内圆周表面上。

所述进气管缠绕所述圆柱体的一部分外圆周延伸表面以增加所述载有污物的空气的旋转角度。

所述旋风单元还可包括螺旋导向件，位于所述圆柱体内以使通过所述进气管进入所述圆柱体的所述载有污物的空气旋转，并将所述载有污物的空气引导至形成在所述圆柱体的上侧的所述排气管。

所述至少一个支撑托架的宽度可与所述进气管的外径尺寸相同。

所述圆柱体还可包括位于其中心的中心轴，用于使所述载有污物的空气在其中平稳地旋转。

根据本发明的另一方面，一种用于真空吸尘器的污物收集装置包括：主体，具有进气口，经所述真空吸尘器的吸嘴进入的载有污物的气体可通过所述进气口，所述主体收集和排放污物；和旋风单元，包括：圆柱体，位于所述主体内；至少一个支撑托架，从所述圆柱体的外圆周表面延伸到所述主体的内圆周表面，以支撑所述圆柱体并将所述圆柱体与所述主体的所述内圆周表面分离；进气管，具有与所述主体的所述进气口流动连通的一端和沿切向与所述圆柱体流动连通的另一端；螺旋导向件，位于所述圆柱体内，以使通过所述进气管进入所述圆柱体的所述载有污物的空气旋转，并将所述载有污物的空气引导至形成在所述圆柱体的上侧的所述排气管。

根据本发明的另一方面，所述主体还包括打开或关闭所述主体的上盖，其中，所述上盖与所述排气管一体地形成以将从所述主体排放的洁净空气引导到外面。

所述主体还可包括通过铰接位于所述主体的底端的下盖，用于打开或关闭所述主体的所述底端。

所述主体由透明材料或半透明材料制成。

所述旋风单元的顶端可与所述上盖的底端分隔开，从而在所述旋风单元中离心分离的污物被排放到所述主体中。

所述污物排放通道可形成在所述旋风单元的外圆周表面和所述主体的内圆周表面之间，所述污物排放腔可形成在所述旋风单元的底表面和下盖之间。

所述排气管可在所述旋风单元的所述圆柱体内从所述上盖向下延伸。

所述至少一个支撑托架的一端可通过热熔粘接被粘结在所述主体的所述内圆周表面上。可选择地，所述至少一个支撑托架可通过至少一个螺钉被固定到所述主体上。另外，所述旋风单元包括多个支撑托架，其中，所述多个支撑托架的每个的宽度大于所述圆柱体的外圆周表面和所述主体的内圆周表面之间的间隙的宽度，从而所述多个支撑托架的每个的侧端挤压所述主体的所述内圆周表面以将所述圆柱体固定到所述主体内。

所述进气管与所述主体的所述内圆周表面接触，从而所述进气管将所述圆柱体与所述主体的所述内圆周表面分隔开并支撑所述圆柱体。

所述进气管通过热熔粘接粘结在所述主体的所述内圆周表面上。

所述进气管的外径大于所述圆柱体的外圆周表面和所述主体的内圆周表面之间的间隙，从而所述进气管与至少一个支撑托架一起挤压所述主体的所述内圆周表面并且所述进气管将所述圆柱体固定到所述主体。

下面结合附图进行描述，本发明的其他方面、优点和显著的特征将会变得清楚和更易于理解，附图公开了本发明的优选实施例。

                         附图说明

通过下面结合附图对实施例进行的描述，本发明的这些和/或其他方面和优点将会变得清楚并更易于理解，其中：

图1是示出具有位于真空吸尘器的机身内的根据本发明实施例的旋风单元的污物收集装置的透视图；

图2是示出图1中的旋风单元的透视图；

图3是示出图2中的旋风单元的分解透视图；

图4A是示出没有上盖的图2中的旋风单元的平面图；

图4B是示出通过至少一个螺栓固定在圆柱体内的旋风单元的局部放大视图；

图5是示出图2中的区域A的局部放大透视图；

图6是沿图2中的线X-X截取的图2的剖视图；

图7是示出沿图4A中的箭头B的方向观看的图4A中的旋风单元的局部侧剖视图。

贯穿附图，相同的标号将被理解为表示相同的部件、组件和结构。

                         具体实施方式

以下，将参照附图来详细说明本发明的特定示例性实施例。

提供在描述中限定的内容，如详细的构造及其元件，是为了有助于对本发明的全面理解。因此，很清楚如果没有那些限定的内容，本发明也可以实施。另外，将省略对公知功能或构造的描述，以使本发明示例性实施例的描述清楚并简洁。

图1是示出位于真空吸尘器中的根据本发明实施例的污物收集装置的透视图。参照图1，根据本发明的污物收集装置100可拆卸地位于真空吸尘器10的机身11中。吸嘴15枢转地连接在真空吸尘器10的机身11的底部，把手13形成在机身11的顶端上。在本发明的这个实施例中，立式真空吸尘器被用作采用根据本发明实施例的污物收集装置100的真空吸尘器的示例；然而，这不应该被认为是限制。各种类型的真空吸尘器如罐式真空吸尘器也可采用根据本发明实施例的污物收集装置100。

参照图2和图3，污物收集装置100包括主体110、上盖130、下盖150和旋风单元170。

主体110以基本圆柱形形成并具有相对的开口的端部。进气口111沿着主体110的切向形成在主体110的中部，从而载有污物的空气从外部进入主体110内。这时，这个实施例的主体110为圆柱形，然而，这不应该被理解为限制。主体110可具有各种形状，如圆锥形或倒圆锥形，该形状与真空吸尘器10的机身11的一部分相对应，污物收集装置100被插入到该部分中。另外，主体110可由透明材料或半透明材料制成。结果，不需要打开上盖130，用户就可以容易地知道主体110中收集的污物的量。主体110对应于如上所述的传统的灰尘收集容器。

上盖130可拆卸地位于主体110的顶端，以打开或关闭主体110的开口的顶端。上盖130具有用于将洁净的空气排放到主体110外部的排气管131。排气管131穿透上盖130的中心并在主体110内部从上盖130的底表面向下延伸。因此，排气管131位于旋风单元170内。回流防止件133(见图6)以环形位于上盖130的底表面上并面向圆柱体171(见图6)的顶端。回流防止件133的直径大于圆柱体171的直径。回流防止件133防止通过以下将描述的污物排放口114(见图6)排放的污物在离心力的作用下通过污物排放口114回流到圆柱体171内。

下盖150通过铰接位于主体110的底端以打开或关闭主体110的开口的底端。下盖150的铰接具有普通的铰接结构。例如，该铰接具有：一对固定托架113(见图5)，邻近于主体110的底端形成；铰链部分151(见图5)，形成在底盖150的一侧并插入在该对固定托架113之间；铰链轴115(见图5)，穿过固定托架113和铰链部分151连接。另外，底盖150的其他侧通过位于主体110的底端附近的锁定杆118(见图7)被结合。当将主体110内收集的污物腾空时，打开锁定杆118，从而底盖150从锁定杆118释放。结果，下盖150基于铰链轴115向下枢转，然后在底盖150上收集的污物在重力的作用下通过主体110的底端被排放到外部。

参照图3，旋风单元170包括圆柱体171、进气管173、多个支撑托架175a、175b和175c、中心轴177(见图4A)和螺旋导向件179(见图4A)。

圆柱体171的直径小于主体110的直径，以插入到主体110内。圆柱体171位于主体110内，从而主体110的收集污物的空间与排气管131(见图6)隔离。结果，圆柱体171防止主体110内收集的污物重新散开并防止其通过排气管排放到外部。

另外，圆柱体171位于主体110内部，从而污物排放口114、污物排放通道116和污物收集腔117形成在主体110的空间113(见图3)中。参照图6，污物排放口114形成在圆柱体117的顶端和上盖130的底端之间，从而沿圆柱体171的内圆周表面向上旋转的污物通过污物排放口114在离心力的作用下被排放到主体110内。污物排放通道116是圆柱体117的外圆周表面和主体110的内圆周表面之间的空间，用于将通过污物排放口114的污物向下引导。污物收集腔117是圆柱体171的底端和底盖150之间的空间，用于收集在重力的作用下通过污物排放通道116落入的污物。

另外，进气管173与主体110的进气口111流动连通，以将从外部通过进气口111进入的载有污物的空气引导至圆柱体171中。进气管173沿着圆柱体171的切向形成，从而载有污物的气体在圆柱体171内旋转。这时，进气管173优选地缠绕圆柱体171的外圆周表面的一部分形成，以增大载有污物的空气的旋转角度。

螺旋导向件179(见图6)形成在圆柱体171的内圆周表面和中心轴177之间，中心轴177以竖直方向形成在圆柱体171的中心上。螺旋导向件179增加了通过进气管173进入到圆柱体171内部的载有污物的空气的旋转角度。换句话说，由于通过中心轴177、螺旋导向件179和圆柱体171形成的螺旋气体通道导致进入的载有污物的空气被旋转得更强烈。

多个支撑托架175a、175b和175c按照预定的间隔形成在圆柱体171的外圆周表面上。多个支撑托架175a、175b和175c中的每个具有预定的宽度，以将圆柱体171与主体110的内圆周表面分隔开。多个支撑托架175a、175b和175c中的至少一个通过热熔粘接被粘结在主体110的内圆周表面110a上，以将圆柱体171稳固地固定到主体110上。为了将圆柱体171固定到主体110上，除了热熔粘接之外，可以使用各种其他适用的方法。在一个实施例中，如图4B所示，多个支撑托架175中的每个可具有足够的厚度(t)，从而支撑托架175可通过至少一个螺栓271被固定在主体110上。另一示例是多个支撑托架175a、175b和175c中的每个的宽度(W)比圆柱体171的外圆周表面和主体110的内圆周表面之间的间隙宽，从而多个支撑托架175a、175b和175c中的每个的侧端挤压主体110的内圆周表面以将圆柱体171固定到主体110上。另一方面，多个支撑托架175a、175b和175c的每个被形成为具有与进气管173的外径尺寸相同的宽度，从而圆柱体171可位于主体110的中心。

对于本发明的实施例，在采用无旋风结构并具有上盖和下盖的传统灰尘收集容器中设置旋风单元170，从而将传统灰尘收集容器的污物收集效率最大化。另外，根据本发明实施例的旋风单元170可容易地设置在传统灰尘收集容器中，而无需改变基本结构，从而传统的灰尘收集容器可被再利用。

以下，将描述具有上述结构的具有根据本发明实施例的旋风单元170的污物收集装置100的操作。

通过吸嘴15(见图1)从外部进入到进气管173中的载有污物的空气进入到圆柱体171的内部，然后沿圆柱体171的内圆周表面旋转上升到上盖130。在离心力的作用下从向上旋转的载有污物的空气中分离出来的污物顺序地经过污物排放口114和污物排放通道116被收集在污物收集腔117中。这里，回流防止件133防止污物收集腔117中收集的污物通过污物排放口114回流。另一方面，已经去除了污物的空气通过穿透上盖130形成的排气管131被排放到污物收集装置100的外部。

如上所述，由于旋风单元170可被设置在主体110内使得根据本发明实施例的污物收集装置100可利用不具有旋风结构的传统的灰尘收集容器而无需改变结构，所以这使得传统的灰尘收集容器被再利用。结果，减小了用户面对的成本负担。

根据本发明，因为旋风单元170位于污物收集装置100的主体110内，即，传统的灰尘收集容器内，所以排气管131与污物收集腔117隔离。结果，污物收集腔117内收集的污物没有被再次分散。另外，当污物收集装置100倾斜时，防止污物收集腔117中收集的污物进入排气管131。

另外，由于穿过进气管173的空气通过排气管131被排放，而无需改变流动方向，所以进入旋风单元170的空气和排放到外部的空气之间的冲突被最小化。结果，吸力的损失减小。另外，进气管173缠绕圆柱体171的外圆周表面延伸，从而从外部进入的空气沿圆柱体171的外圆周表面的一部分旋转，然后进入到圆柱体171的内部。因此，增大了进入圆柱体171的空气的旋转角度。

尽管已经描述了本发明的实施例，但是对本领域的技术人员来说一旦他们获知了基本发明构思，就可以对实施例做出其他变化和修改。因此，意图是权利要求将被解释为包括上述实施例和落入本发明的精神和范围内的所有这种改变和修改。

Claims (19)

1、一种旋风单元，所述旋风单元用于将污物从经真空吸尘器的吸嘴通过灰尘收集容器的进气口吸入的载有污物的空气中分离，并将已分离污物的空气排放到排气管，所述旋风单元包括：

圆柱体，位于所述灰尘收集容器内；

至少一个支撑托架，从所述圆柱体的外圆周表面延伸到所述灰尘收集容器的内圆周表面，以支撑所述圆柱体并使所述圆柱体与所述灰尘收集容器的所述内圆周表面分隔开；

进气管，具有与所述灰尘收集容器的所述进气口流动连通的一端和沿切向与所述圆柱体流动连通的另一端。

2、根据权利要求1所述的旋风单元，其中，所述至少一个支撑托架具有通过热熔粘接粘结到所述灰尘收集容器的所述内圆周表面上的一端。

3、根据权利要求1所述的旋风单元，其中，所述进气管缠绕所述圆柱体的一部分外圆周表面以增加所述载有污物的空气的旋转角度。

4、根据权利要求1所述的旋风单元，还包括：

螺旋导向件，位于所述圆柱体内以使通过所述进气管进入所述圆柱体的所述载有污物的空气旋转，并将所述载有污物的空气引导至形成在所述圆柱体的上侧的所述排气管。

5、根据权利要求1所述的旋风单元，其中，所述至少一个支撑托架的宽度与所述进气管的外径尺寸相同。

6、根据权利要求1所述的旋风单元，其中，所述圆柱体还包括位于其中心的中心轴，用于使所述载有污物的空气在其中平稳地旋转。

7、一种用于真空吸尘器的污物收集装置，包括：

主体，具有进气口，经所述真空吸尘器的吸嘴进入的载有污物的气体可通过所述进气口，从所述载有污物的空气中分离的污物可被收集在所述主体中，并且洁净的空气可从所述主体排放；

旋风单元，包括：

圆柱体，位于所述主体内；

至少一个支撑托架，从所述圆柱体的外圆周表面延伸到所述主体的内圆周表面，以支撑所述圆柱体并将所述圆柱体与所述主体的所述内圆周表面分隔开；

进气管，具有与所述主体的所述进气口流动连通的一端和沿切向与所述圆柱体流动连通的另一端；

螺旋导向件，位于所述圆柱体内，以使通过所述进气管进入所述圆柱体的所述载有污物的空气旋转，并将所述载有污物的空气引导至形成在所述圆柱体的上侧的所述排气管。

8、根据权利要求7所述的污物收集装置，其中，所述主体还包括打开或关闭所述主体的上盖，

其中，所述上盖与所述排气管一体地形成以将从所述主体排放的洁净空气引导到外面。

9、根据权利要求7所述的污物收集装置，其中，所述主体还包括通过铰接设置于所述主体的底端的下盖，用于打开或关闭所述主体的所述底端。

10、根据权利要求7所述的污物收集装置，其中，所述主体由透明材料或半透明材料制成。

11、根据权利要求8所述的污物收集装置，其中，所述旋风单元具有与所述上盖的底端分隔开的顶端，从而在所述旋风单元中离心分离的污物被排放到所述主体中。

12、根据权利要求7所述的污物收集装置，还包括形成在所述旋风单元的外圆周表面和所述主体的内圆周表面之间的污物排放通道以及形成在所述旋风单元的底表面和下盖之间的污物收集腔。

13、根据权利要求7所述的污物收集装置，其中，所述排气管在所述旋风单元的所述圆柱体内从所述上盖向下延伸。

14、根据权利要求7所述的污物收集装置，其中，所述至少一个支撑托架具有通过热熔粘接粘结在所述主体的所述内圆周表面上的一端。

15、根据权利要求7所述的污物收集装置，其中，所述至少一个支撑托架通过至少一个螺栓被固定到所述主体上。

16、根据权利要求7所述的污物收集装置，其中，所述旋风单元包括多个支撑托架，

其中，所述多个支撑托架的每个的宽度大于所述圆柱体的外圆周表面和所述主体的内圆周表面之间的间隙的宽度，从而所述多个支撑托架的每个的侧端挤压所述主体的所述内圆周表面以将所述圆柱体固定到所述主体内。

17、根据权利要求7所述的污物收集装置，其中，所述进气管与所述主体的所述内圆周表面接触，从而所述进气管将所述圆柱体与所述主体的所述内圆周表面分隔开并支撑所述圆柱体。

18、根据权利要求17所述的污物收集装置，其中，所述进气管通过热熔粘接粘结在所述主体的所述内圆周表面上。

19、根据权利要求7所述的污物收集装置，所述进气管的外径大于所述圆柱体的外圆周表面和所述主体的内圆周表面之间的间隙，从而所述进气管与所述至少一个支撑托架一起挤压所述主体的所述内圆周表面，并且所述进气管将所述圆柱体固定到所述主体内。

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