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Die
Erfindung bezieht sich auf einen Staubsauger und insbesondere auf
eine Zyklon-Staubsammelvorrichtung zum Abscheiden von Staub aus staubbeladener
Luft durch Verwendung einer Zentrifugalkraft.
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Eine
Zyklon-Staubsammelvorrichtung umfasst ein Zyklongehäuse, eine
obere Abdeckung mit einem mit einem oberen Bereich des Zyklongehäuses verbundenen
Luftauslass, und eine Schmutzsammelkammer, die mit einem unteren
Bereich des Zyklongehäuses
verbunden ist, um abgeschiedenen Schmutz und Staub zu sammeln. Zum
Einsaugen der staubbeladenen Luft und um eine Wirbelströmung der
staubbeladenen Luft im Zyklongehäuse
zu ermöglichen,
ist an der Seite des Zyklongehäuses
ein Saugdurchlass ausgebildet. Der Saugdurchlass steht in Strömungsverbindung
mit einem Verlängerungsrohr
und einer Saugbürste.
Staubbeladene Luft strömt
durch die Saugbürste,
das Verlängerungsrohr und
den Saugdurchlass in das Zyklongehäuse, wo durch Wirbelbildung
der in der Luft enthaltene Staub und Schmutz abgeschieden wird.
Der abgeschiedene Staub wird in der Schmutzsammelkammer gesammelt,
während
die vom Staub gereinigte Luft durch den Luftauslass aus der Zyklon-Staubsammelvorrichtung
ausströmt.
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Wenn
jedoch die staubbeladene Luft aus dem relativ schmalen Verlängerungsrohr
und dem Saugdurchlass in das relativ breite Zyklongehäuse strömt, ändert sich
wegen des größeren Volumens des
Zyklongehäuses
die Luftströmungsgeschwindigkeit,
was Geräusche
verursacht. Staubbeladene Luft kann mit einer Innenfläche des
Zyklongehäuses
kollidieren oder an dem Zyklongehäuse reiben, was ebenfalls Lärm verursacht.
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Geräusche stellen
ein größeres Problem
dar, wenn eine Zyklon-Staubsammelvorrichtung in einem abgeschlossenen
Staubsaugergehäuse
angebracht wird. Staubsauger, die eine Zyklon-Staubsammelvorrichtung
verwenden, sind dementsprechend relativ laut.
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Um
das vorstehend erwähnte
Geräuschproblem
zu lösen,
offenbart die Koreanische Patentanmeldung Nr. 2003-0036608 eine
Zyklon-Staubsammelvorrichtung mit einer porösen, geräuschreduzierenden Substanz,
die im Saugdurchlass eingesetzt ist. Die poröse geräuschreduzierende Substanz kann Geräusche im
Saugdurchlass reduzieren, jedoch werden die im Zyklongehäuse auftretenden
Geräusche
von vielen immer noch als unangenehm empfunden.
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Die
Erfindung wurde entwickelt, um das obige Problem des Standes der
Technik zu lösen.
Entsprechend ist es eine Aufgabe der Erfindung, eine Zyklon-Staubsammelvorrichtung zur
Verfügung
zu stellen, die die Geräusche
weiter reduzieren kann.
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Die
obige Aufgabe wird durch Bereitstellen einer Zyklon-Staubsammelvorrichtung
gelöst,
die aufweist: ein Zyklongehäuse
mit einem darin ausgebildeten Saugdurchlass; eine obere Abdeckung,
die auf einem oberen Teil des Zyklongehäuses angeordnet ist; eine Schmutzsammelkammer,
die unter dem Zyklongehäuse
angeordnet ist; und ein im Zyklongehäuse eingesetztes geräuschreduzierendes
Element, das mit einer Innenfläche
des Zyklongehäuses in
Berührung
steht. Durch den Saugdurchlass strömende staubbeladene Luft kollidiert
mit dem geräuschreduzierenden
Element, was eine Geräuschreduzierung
hervorruft.
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Das
geräuschreduzierende
Element weist einen zylindrischen Teil und einen an einer Seite
des zylindrischen Teils ausgebildeten Ausschnitt auf, um es der
durch den Saugdurchlass strömenden
staubbeladenen Luft zu ermöglichen,
sich stoßfrei
vorwärts
zu bewegen. Das geräuschreduzierende
Element ist vorzugsweise aus einem porösen Material gefertigt.
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Ein
Ausführungsbeispiel
der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im Folgenden
näher beschrieben.
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Es
zeigen:
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1 eine
perspektivische Ansicht, die einen Staubsauger darstellt, der eine
Zyklon-Staubsammelvorrichtung
entsprechend einem Ausführungsbeispiel
der Erfindung verwendet;
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2 eine
Explosionsansicht, die die Zyklon-Staubsammelvorrichtung von 1 zeigt;
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3 eine
Ansicht, die ein in das Zyklongehäuse von 2 eingesetztes
geräusch
reduzierendes Element zeigt; und
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4 eine
Seitenansicht entlang der Linie IV-IV in 1 ist.
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Es
sollte klar sein, dass gleiche Bezugszeichen sich auf gleiche Merkmale
und Bauteile beziehen.
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Nachstehend
wird nun eine Zyklon-Staubsammelvorrichtung entsprechend einem Ausführungsbeispiel
der Erfindung im Detail und mit Bezug auf die beigefügten Figuren
erläutert.
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1 zeigt
einen Staubsauger 100, der entsprechend eines bevorzugten
Ausführungsbeispiels eine
Zyklon-Staubsammelvorrichtung 200 verwendet.
Der Staubsauger 100 weist auf: ein Staubsaugergehäuse 150;
eine Saugbürste 110 zum
Einsaugen von Schmutz von einer zu reinigenden Oberfläche; ein
Bedienteil oder einen Griff 130 zum Bedienen des Staubsaugers 100;
ein Verlängerungsrohr 120,
das die Saugbürste 110 mit
dem Bedienteil 130 verbindet; einen flexiblen Schlauch 140,
der das Bedienteil 130 und das Staubsaugergehäuse 150 verbindet;
und die Zyklon-Staubsammelvorrichtung 200.
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Bei
einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist
die Zyklon-Staubsammelvorrichtung 200 abnehmbar
am Verlängerungsrohr 120 angebracht.
Entsprechend einem anderen Ausführungsbeispiel
ist die Zyklon-Staubsammelvorrichtung 200 entnehmbar im Staubsaugergehäuse 150 angebracht.
Entsprechend einem weiteren Ausführungsbeispiel
weist der Staubsauger 100 einen im Staubsaugergehäuse 150 angebrachten
Staubbeutel auf und die Zyklon-Staubsammelvorrichtung
ist am Verlängerungsrohr 120 angeordnet.
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Unter
Bezugnahme auf 2 weist die Zyklon-Staubsammelvorrichtung 200 eine
obere Abdeckung 210, ein Gitter 220, eine Schmutzaufnahme (Schmutzsammelkammer) 230,
ein Zyklongehäuse 240 und
ein geräuschreduzierendes
Element 300 auf. Die obere Abdeckung 210 weist
eine längliche Gestalt
auf und bedeckt eine obere Öffnung
des Zyklongehäuses 240.
Mit Hilfe der oberen Abdeckung 210 wird zusammen mit der
Schmutzaufname 230 und der Seitenwand 243 im Zyklongehäuse 240 ein geschlossenen
Raum S (siehe 4) ausgebildet, um darin Schmutz
durch Zentrifugalkraft abzuscheiden und den abgeschiedenen Schmutz
im Raum S zu sammeln. Dazu ist die obere Abdeckung 210 am oberen
Bereich des Zyklongehäuses 240 mit
einer Schraube gesichert. Die obere Abdeckung 210 kann einstückig mit
dem Zyklongehäuse 240 ausgebildet sein.
Es ist jedoch vorzuziehen, das Zyklongehäuse 240 und die obere
Abdeckung 210 zur Einfachheit von Wartung und Reparatur
getrennt zu fertigen.
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Die
obere Abdeckung 210 weist einen Luftauslass 211 auf
und ist mit dem Verlängerungsrohr 120 verbunden
(siehe 1). Gefilterte Luft wird durch die Zyklon-Staubsammelvorrichtung 200 und dann
in den Luftauslass 211 gesaugt.
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Das
Gitter 220, dessen Form einem Zylinder ähnelt, ist unter der oberen
Abdeckung 210 angeordnet und in der Mitte des vom oberen
Abdeckung 210 zusammen mit der Schmutzsammelkammer 230 und der
Seitenwand 243 ausgebildeten geschlossenen Raums S positioniert
(siehe 4). Wie in 2 gezeigt,
weist das Gitter 220 eine Vielzahl von darin ausgebildeten
Gitteröffnungen 221 auf.
Der Schmutz, der nicht zentrifugal abgeschieden worden ist, wird
von den Gitteröffnungen 221 festgehalten oder
gefangen.
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Die
unter dem Zyklon-Gehäuse 240 angeordnete
Schmutzsammelkammer 230 ist zylindrisch ausgebildet. Sie
bildet im Zyklongehäuse 240 zusammen
mit der oberen Abdeckung 210 und der Seitewand 243 einen
geschlossenen Raum S (siehe 4).
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Die
Schmutzsammelkammer 230 ist abnehmbar unter dem Zyklongehäuse angeordnet. Dementsprechend
kann die Schmutzsammelkammer 230 vom Zyklongehäuse 240 abgenommen
und entleert werden, wenn sie mit Schmutz gefüllt ist. Beim bevorzugten Ausführungsbeispiel
ist die Schmutzsammelkammer 230 aus einem transparenten
Material, wie durchsichtigem Acryl, gefertigt, so dass ein Benutzer
leicht die Menge des gesammelten Schmutzes überprüfen kann.
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Das
Zyklongehäuse 240 weist
eine obere umlaufende Umrandung 241, zusätzliche
Verstärkungsrippen 242,
eine Seitenwand 243 und einen Saugdurchlass 245 auf.
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Die
obere umlaufende Umrandung 241 passt mit einer komplementären Fläche an der
Unterseite der oberen Abdeckungs 210 zusammen, um die Seitenwand 243 zu
umschließen
und damit das Zyklongehäuse 240 zu
verstärken.
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Die
zusätzlichen
Rippen 242, von der jede im Wesentlichen trapezförmig ist,
sind zwischen der Umrandung 241 und der Seitenwand 243 angeordnet.
Die zusätzlichen
Rippen 242 stützen
die Seitenwand 243 und die Umrandung 241, um das
Zyklongehäuse 240 zu
verstärken.
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Bei
dem dargestellten Ausführungsbeispiel werden
die Umrandung 241 und die zusätzlichen Rippen 242 empfohlen,
jedoch sind sie nicht zwingend erforderlich. Das Zyklongehäuse 240 kann
nur aus der Seitenwand 243 bestehen.
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Die
Seitenwand 243 dient als ein Rahmen für das Zyklongehäuse 240 und
hat eine im Wesentlichen zylindrische Form. Sie bildet zusammen
mit der oberen Abdeckung 210 und der Schmutzsammelkammer 230 den
geschlossenen Raum S (siehe 4). Wie
in 2 gezeigt, umfasst die Seitenwand 243 eine
Außenfläche 243a und
eine Innenfläche 243b.
Das geräuschreduzierende
Element 300 ist im Zyklongehäuse 240 in Berührung mit
der Innenfläche 243b der
Seitenwand 243 befestigt. Das geräuschreduzierende Element 300 und
ein Verfahren zu dessen Befestigung werden nachstehend beschrieben.
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Der
Saugdurchlass 245 ist an einem unteren Teil des Zyklongehäuses 240 angeordnet
und führt staubbeladene
Luft, die durch das Verlängerungsrohr 120 geströmt ist,
in die Zyklon-Staubsammelvorrichtung 200. Wie gezeigt,
umfasst der Saugdurchlass einen mit dem Verlängerungsrohr 120 (siehe 1) verbundenen
Einlass 245a, einen mit der Seitenwand 243 verbundenen
Auslass 245c und ein Verbindungsrohr 245b, das
den Einlass 245a und den Auslass 245c verbindet.
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Der
Saugdurchlass 245 kann in der oberen Abdeckung 210 ausgebildet
sein. Um den Geräuschabsorptions-Wirkungsgrad
zu erhöhen,
ist der Saugdurchlass 245 aber vorzugsweise im Zyklongehäuse 240 ausgebildet,
da das geräuschreduzierende
Element 300 im Zyklongehäuse 240 angebracht ist.
Anders ausgedrückt,
da der Saugdurchlass 245 im Zyklongehäuse 240 ausgebildet
ist, kollidiert die staubbeladene Luft zuerst mit dem im Zyklongehäuse 240 befestigen
geräuschreduzierenden
Element 300. Deshalb kann ein durch die Kollision oder
durch Reibung auftretendes Geräusch
effizienter reduziert werden, und ein durch eine Luftströmungsänderung auftretendes
Geräusch
kann ebenfalls reduziert werden.
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Bezugnehmend
auf 2 und 3 weist das geräuschabsorbierende
Element 300 einen zylindrischen bzw. röhrenförmigen Teil 310 und
einen Ausschnitt 320 auf. Der zylindrische Teil 310 ist
in das Zyklongehäuse 240 so
eingesetzt, dass dieser in Berührung
mit der Innenfläche 243b des
Zyklongehäuses 240 steht,
wodurch verhindert wird, dass die aus dem Auslass 245c des
Saugdurchlasses 245 ausströmende staubbeladene Luft direkt
mit der Innenfläche 243b kollidiert.
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Vorzugsweise
ist die Dicke t1 des zylindrischen Teils 310 0,05 bis 0,15
mal so groß wie
der Innendurchmesser DI des Zyklongehäuses 240, um einen
Raum S (siehe 4) im Zyklongehäuse 240 auszubilden,
dessen Größe ausreicht,
um den Staub zentrifugal abzuscheiden und zu sammeln.
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Die
Höhe H1
des zylindrischen Teils 310 ist 0,7 bis 1,0 mal so groß wie die
Höhe H2
des Zyklongehäuses 240,
damit der zylindrische Teil 310 vollständig in das Zyklongehäuse 240 eingesetzt
werden kann. Die Geräuschreduktionswirkung
steigt entsprechend.
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Es
ist möglich,
den zylindrischen Teil 310 auch in die obere Abdeckung 210 und
in die Schmutzsammelkammer 230 einzusetzen. Vorzugsweise
ist der zylindrische Teil 310 aber nur im Zyklongehäuse 240 in
Berührung
mit der Innenfläche 243b eingesetzt,
da die durch den Saugdurchlass 245 strömende Luft zuerst mit der Innenfläche 243b des
Zyklongehäuses 240 kollidiert
oder an dieser reibt. Durch eine solche Ausgestaltung kann auch
eine vereinfachte Fertigung und eine Kostenreduzierung erzielt werden.
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Der
Ausschnitt 320 wird durch das Ausschneiden eines Teils
des zylindrischen Teils 310 ausgebildet, so dass die aus
dem Auslass 245c des Saugdurchlasses 245 ausgelassene
Luft stoßfrei
in das Zyklongehäuse 240 strömt. Dazu
ist das geräuschreduzierende
Element 300 in das Zyklongehäuse 240 auf eine solche
Weise eingesetzt, dass der Ausschnitt 320 dem Auslass 245c des
Saugdurchlasses 245 gegenüberliegt.
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Durch
das Vorhandensein des Ausschnitts 320, der dem Auslass 245c des
Saugdurchlasses 245 gegenüberliegt, wird die durch den
Auslass 245c strömende
staubbeladene Luft stoßfrei
zum zylindrischen Teil 310 geführt. Der Ausschnitt 320 ist
klein, so dass der zylindrische Teil 310 des geräuschreduzierenden
Elements 300 mehr Fläche
einnimmt als der Ausschnitt 320. Der Ausschnitt 320 nimmt
verschiedene Formen, beispielsweise eine Kreis- oder Dreiecksform,
an.
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Das
geräschreduzierende
Element 300 mit der obigen Bauweise ist in das Zyklongehäuse 240 in Kontakt
mit der Innenfläche 243b stehend
eingesetzt, außer
in einem mit dem Saugdurchlass 245 in Strömungsverbindung
stehenden Bereich. Dieser Bereich entspricht einem rechteckigen
Raum, der die Seitenwand 243 und den Auslass 245c verbindet.
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Das
geräuschreduzierende
Element 300 wird in das Zyklongehäuse 240 so eingebaut,
dass der zylindrische Teil 310 in Berührung mit der Innenfläche 243b steht.
Ein anderes Installationsverfahren für das geräuschreduzierende Element 300 besteht darin,
das Zyklongehäuse 240 auf
eine solche Weise abnehmbar anzubringen, dass der zylindrische Teil 310 mit
einer vorbestimmten Kraft an die Innenseite 243b des Zyklongehäuses 240 drückt. Von
diesen Verfahren ist das letztere wegen einer leichten Entnahme
des geräuschreduzierenden
Elements 300 und einer leichten Wartung vorzuziehen.
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In
dem Fall, in dem das geräuschreduzierende
Element 300 entnehmbar im Zyklongehäuse 240 angebracht
ist, ist der Außendurchmesser
D0 des zylindrische Teils 310 größer als der Innendurchmesser DI
des Zyklongehäuses 240,
um das geräuschreduzierende
Element 300 bündig
in das Zyklongehäuse 240 einpassen
zu können.
Zum Beispiel ist der Außendurchmesser
D0 des zylindrischen Teils 310 1,1 bis 1,2 mal so groß wie der
Innendurchmesser DI des Zyklongehäuses 240.
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Das
geräuschreduzierende
Element 300 ist aus einem porösen Material, wie porösem Kunststoff, Schwamm
oder Urethan, gefertigt. Poröser
Kunststoff ist im Hinblick auf eine hohe Lärmabsorbtionswirkung eher vorzuziehen.
Der poröse Kunststoff wird
durch gleichmäßiges Mischen
von Magnesium- und
Eisenpulvern mit einem Polyethylen von hoher Dichte gebildet.
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Bezugnehmend
auf 1, 2 und 4 strömt die durch
die Saugbürste 110 von
der zu reinigenden Oberfläche
eingesaugte staubbeladene Luft in die Zyklon-Staubsammelvorrichtung 200,
nachdem sie durch das Verlängerungsrohr 120 und
den mit dem Verlängerungsrohr
verbundenen Saugdurchlass 245 geströmt ist. Genauer strömt die staubbeladene
Luft durch den Einlass 245a, das Verbindungsrohr 245b und
den Auslass 245c des Saugdurchlasses 245, strömt durch
den Ausschnitt 320 des geräuschreduzierenden Elements 300 und
kollidiert dann mit dem zylindrischen Teil 310 des Lärm reduzierenden
Elements 300 oder streicht an diesem entlang.
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Da
die staubbeladene Luft nicht direkt mit der Innenfläche 243b und
dem Zyklongehäuse 240 kollidiert
oder daran reibt bzw. entlang streicht, wird das Geräusch reduziert.
Das geräuschreduzierende
Element 300 absorbiert das durch die Luftströmungsänderung
hervorgerufene Geräusch,
wenn die staubbeladene Luft in das Zyklongehäuse 240 strömt.
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Zur
gleichen Zeit, zu der sie mit dem zylindrischen Teil 310 kollidiert
oder daran entlangstreicht, wirbelt die staubbeladene Luft in dem
von der Seitenwand 243 des Zyklongehäuses 240, dem oberen
Abdeckung 210 und der Schmutzsammelkammer 230 gebildeten
geschlossenen Bereich S, so dass Staub und Luft voneinander getrennt
werden. Der abgesonderte Staub wird in der Schmutzsammelkammer 230 gesammelt,
während
die gereinigte Luft durch die Gitteröffnungen 221 des Gitters 220 strömt und dann durch den
Luftauslass 211 aus der Zyklon-Staubsammelvorrichtung 200 ausgelassen
wird.
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Nachdem
die gereinigte Luft durch das mit dem Luftauslass 211 verbundene
Verlängerungsrohr 120 und
den flexiblen Schlauch 140 geströmt ist, strömt sie in das Staubsaugergehäuse 150 und
wird dann aus diesem ausgelassen.
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Entsprechend
der oben beschriebenen Zyklon-Staubsammelvorrichtung 200 ist
das geräuschreduzierende
Element 300 in Kontakt mit der Innenfläche 243b des Zyklongehäuses 240 stehend in
das Zyklongehäuse 240 eingefügt und reduziert das
durch die Kollision der staubbeladenen Luft mit der Innenfläche 243b verursachten
Geräusch.
Geräusche,
die durch die Änderung
der Strömungsrichtung
der staubbeladenen Luft verursacht werden, können ebenfalls absorbiert und
reduziert werden.
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Demzufolge
kann ein Benutzer die Reinigung effizient auch in einer Umgebung
durchführen, die
einen ruhigen Betrieb voraussetzt, insbesondere nachts.
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Falls,
wie oben beschrieben, die Zyklon-Staubsammelvorrichtung 200 außen auf
dem Verlängerungsrohr
angebracht wird, wird der Benutzer durch die Geräuschreduzierung zufriedengestellt.