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Die
Erfindung betrifft einen Staubsauger und insbesondere eine Staubtrennvorrichtung
für einen Staubsauger,
die Staub von Luft trennt, indem staubbeladene Luft wiederholt mit
Oberflächen
zusammenstößt, wodurch
bewirkt wird, dass sich suspendierte Staubteilchen absondern.
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Es
sind Staubtrennvorrichtungen für
Staubsauger bekannt, die zum Auffangen von Staub einen Staubbeutel
verwenden. Da solche Staubbeutel jedoch häufig ausgetauscht werden müssen, verwenden
nun viele Staubsauger Zentrifugalstaubfilter, um Staub von eingesaugter
Luft zu trennen. Ein Beispiel einer solchen Staubtrennvorrichtung
ist eine Zyklon-Staubtrennvorrichtung, wobei ein derartiger Aufbau
in der koreanischen Patentveröffentlichung
Nr. 2001-0104810
offenbart ist. Eine solche Zyklon-Staubtrennvorrichtung umfasst einen
Lufteinlass, der an der Kante einer Seitenwand derselben ausgebildet
ist, um einen kreisförmigen
Luftstrom zu erzeugen, und einen Luftauslass, der an einer oberen Wand
derselben ausgebildet ist. In den Lufteinlass strömende Luft
zirkuliert innerhalb der Zyklon-Staubtrennvorrichtung,
so dass Staub oder Schmutz, die schwerer sind als die angesaugte
Luft, von der angesaugten Luft durch Zentrifugalkraft getrennt wird
und durch Schwerkraft in einem Staubbehälter aufgefangen wird, der
sich am Boden oder am unteren Teil der Zyklon-Staubtrennvorrichtung befindet.
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Wie
bekannt ist, nimmt die Zentrifugalkraft mit einer Zunahme des Rotationsradius
einer Zyklon-Staubtrennvorrichtung
zu. Um die Staubtrennung zu verbessern, sollte folglich der Krümmungsradius
einer Zyklon-Staubtrennvorrichtung so groß wie praktisch akzeptabel
sein. Wie in der koreanischen Patentveröffentlichung Nr. 2002-0073464
offenbart, ist auch ein zusätzliches
Gitter oder ein zusätzlicher
Filter an einem Luftauslass vorgesehen, um die Staubauffangwirkung
zu verbessern.
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Zentrifugal-
oder Zyklon-Staubtrennvorrichtungen sind für ihre wirksame Staubtrennung,
ohne dabei Staubbeutel austauschen zu müssen, anerkannt. Der Lufteinlass
einer Zyklon-Staubtrennvorrichtung ist jedoch vorzugsweise an der
Kante einer Seitenwand der Staubtrennvorrichtung an einer Stelle
und mit einer Geometrie ausgebildet, die entweder einen Rotationsluftstrom
erzeugen oder bei dessen Erzeugung Unterstützung bieten. Wie vorstehend
angegeben, muss der Radius der Staubtrennvorrichtung relativ groß sein,
um die Zentrifugalkraft auf den in der Luft schwebenden Staub zu
erhöhen.
Daher ist der Einströmweg
innerhalb eines Staubsaugers kompliziert und die Staubtrennvorrichtung
kann nicht kompakt aufgebaut werden. Folglich wäre eine Staub- oder Teilchentrennvorrichtung,
die nicht auf einen Zyklonluftstrom angewiesen ist, eine Verbesserung
gegenüber
den Zyklon-Staubtrennvorrichtungen des Standes der Technik.
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Es
ist somit Aufgabe der Erfindung, eine Staubtrennvorrichtung mit
einem verbesserten Lufteinström- und -ausströmweg bereitzustellen.
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Ferner
soll eine Staubtrennvorrichtung mit einem einfachen Aufbau und einem
verbesserten internen Einströmweg
bereitgestellt werden.
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Außerdem soll
eine Staubtrennung mit einem relativ einfachen Aufbau und einem
frei veränderbaren
Innendurchmesser ermöglicht
werden.
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Gemäß der Erfindung
wird eine Staubtrennvorrichtung für einen Staubsauger bereitgestellt,
die nicht auf Zyklon-Luftströmen beruht.
Das bevorzugte Ausführungsbeispiel
der Staubtrennvorrichtung umfasst eine zylindrisch ausgebildete
Staubtrennvorrichtung mit einem Lufteinlass in einer oberen Abdeckung
und einem senkrechten Luftauslass in einer Seitenwand. Alternative
Ausführungsbeispielen
umfassen jedoch Lufteinlasswege und Luftauslasswege, die auch parallel
zueinander sowie mit einem beliebigen Winkel dazwischen ausgebildet
sein können. Ein
Einlassrohr, das mit dem Lufteinlass gekoppelt ist, führt Luft
in die Staubtrennvorrichtung in Richtung des Bodens der Staubtrennvorrichtung.
Die Trägheit von
Staubteilchen, die in der Luft suspendiert sind, verursacht, dass
das Meiste der suspendierten Staubteilchen auf die Bodenfläche der
Staubauffangvorrichtung auftrifft oder mit dieser zusammenstößt, wo sie
durch Schwerkraft an der Stelle gehalten und von der einströmenden Luft
getrennt werden.
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Luft,
die auf die Bodenfläche
der Staubtrennvorrichtung auftrifft, wirbelt nach oben oder "stromaufwärts" bezüglich der
einströmenden
Luft in Richtung eines Luftauslasses, der in einer Seitenwand der
Staubtrennvorrichtung ausgebildet ist. Staubteilchen, die nicht
mit der Bodenfläche
der Staubauffangvorrichtung zusammenstoßen und die weiterhin durch
Luft nach oben in Richtung des Luftauslasses getragen werden, stoßen mit
einem oder mehreren Führungselementen
zusammen, das/die innerhalb der Staubtrennvorrichtung so ausgebildet
ist/sind, dass es/sie sich von der Innenwand der Staubtrennvorrichtung
wegerstreckt/wegerstrecken und nach unten abfällt/abfallen, um zu verhindern,
dass in der Luft schwebender Staub stromaufwärts und aus der Staubtrennvorrichtung
strömt.
Ein Staubauffangbehälter,
der unter dem Führungselement
installiert ist, nimmt den aufgefangenen Staub auf.
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Die
Führungselemente
erstrecken sich von der Innenfläche
der zylindrisch geformten Staubtrennvorrichtung weg in Richtung
des Einlassrohrs, aber berühren
das Einlassrohr nicht. Stattdessen bilden das Einlassrohr und die
Führungselemente
eine ringförmige Öffnung,
durch die ausgehende Luft strömt.
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Das
Führungselement
kann ein erstes Führungselement
und ein zweites Führungselement,
das über
dem ersten Führungselement
installiert ist, umfassen und ein zweites Luftdurchgangsloch kann
zwischen dem zweiten Führungselement
und dem Einlassrohr ausgebildet sein, um die Luft durchzulassen. Ein
Ende des ersten Führungselements
kann unter einem Ende des Einlassrohrs angeordnet sein und ein erstes
Luftdurchgangsloch kann zwischen dem Ende des ersten Führungselements
und einem Ende des Einlassrohrs ausgebildet sein, um die Luft durchzulassen.
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Das
Einlassrohr kann eine Öffnung
des ersten Führungselements
durchdringen, um das Ende des ersten Führungselements über dem
Ende des Einlassrohrs zu positionieren.
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Das
Führungselement
kann schräg
von der Seitenwand der Staubtrennvorrichtung hervorragen und das
Einlassrohr kann die obere Wand der Staubtrennvorrichtung so durchdringen,
dass es hervorragt.
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Die
Staubtrennvorrichtung kann ferner einen Filter umfassen, der in
einem Luftweg installiert ist, der zwischen mindestens einem der
beiden Führungselemente
und dem Einlassrohr ausgebildet ist, um die Luft durchzulassen.
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Der
Staubauffangbehälter
liegt in Form eines Stumpfs eines geraden kreisförmigen Kegels vor.
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Gemäß einem
weiteren Aspekt der Erfindung wird eine Staubtrennvorrichtung für einen Staubsauger
bereitgestellt, die Staub von Luft, einschließlich des durch eine Einsaugkraft
in diese strömenden
Staubes, trennt, wobei die Staubtrennvorrichtung umfasst: einen
Lufteinlass, der in der Mitte einer oberen Wand der Staubtrennvorrichtung
ausgebildet ist; und einen Luftauslass, der an einer Seitenwand
der Staubtrennvorrichtung ausgebildet ist. Hier wird der Staub von
der durch den Lufteinlass einströmenden
Luft getrennt und dann wird die Luft durch den Luftauslass abgeführt.
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Ausführungsbeispiele
der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es
zeigen:
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1 eine
Seitenansicht einer Staubtrennvorrichtung gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel;
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2 eine
Draufsicht auf die in 1 gezeigte Staubtrennvorrichtung;
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3 eine
Querschnittsansicht der Staubtrennvorrichtung entlang der in 2 gezeigten
Linie 3-3;
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4A eine
Draufsicht auf ein in 3 gezeigtes erstes Führungselement;
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4B eine
Draufsicht auf ein in 3 gezeigtes zweites Führungselement;
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5 eine
Querschnittsansicht der Staubtrennvorrichtung entlang der in 1 gezeigten
Linie 5-5;
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6 eine
Querschnittsansicht, die ein in 3 gezeigtes
zweites Luftdurchgangsloch darstellt, in dem ein Filter montiert
ist;
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7 eine
Querschnittsansicht einer Staubtrennvorrichtung gemäß einem
weiteren Ausführungsbeispiel
der Erfindung;
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8 eine
Querschnittsansicht, die ein zweites Luftdurchgangsloch von 7 darstellt,
in dem ein Filter montiert ist; und
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9 einen
Ablaufplan eines Staubtrennverfahrens gemäß einem Ausführungsbeispiel
der Erfindung.
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In
der folgenden Beschreibung werden gleiche Bezugszeichen für gleiche
Elemente selbst in verschiedenen Figuren verwendet. Auch werden
gut bekannte Funktionen oder Konstruktionen nicht näher beschrieben,
um die Erfindung nicht mit unnötigen
Details zu belasten.
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Mit
Bezug auf 1 bis 3 umfasst
ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel
einer Staubtrennvorrichtung 100 eine im Wesentlichen planare
obere Abdeckung 100a, eine zylindrische Staubtrennvorrichtungs-Seitenwand 100b,
einen kreisförmigen Lufteinlass 111,
ein zylindrisches Lufteinlassrohr 112, das sich in Richtung
einer Bodenfläche 120a erstreckt,
einen kreisförmigen
Luftauslass 113, ein zylindrisches Luftauslassrohr 114,
einen Staubauffangbehälter 120 in
Form des Stumpfs eines geraden kreisförmigen Kegels, der die Bodenfläche 120a aufweist,
und ein Führungselement 130,
das aus einer oder mehreren Platten oder Oberflächen 131 und 132 in
Form eines umgekehrten Trichters besteht, die sich schräg nach unten
von der Innenwand der Seitenwand 100b wegerstrecken. Im
bevorzugten Ausführungsbeispiel
ist die Staubtrennvorrichtung 100 so hergestellt, dass
sie einen Innendurchmesser D2 von 154 mm und eine Höhe H1 von
250 mm aufweist, so dass sie für
einen Haushaltsstaubsauger geeignet ist.
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Die
obere Abdeckung 100a und die Seitenwand 100b bilden
ein zylindrisches Gefäß, das Staub von
angesaugter Luft unter Verwendung von Trägheitskräften als auch Zentrifugalkräften trennt,
wie nachstehend beschrieben.
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Der
kreisförmige
Lufteinlass 111 befindet sich in der Mitte der oberen Abdeckung 100a und
ermöglicht,
dass staubbeladene Saugluft vertikal in die Staubtrennvorrichtung 100 strömt. Beim
bevorzugten Ausführungsbeispiel
ist der kreisförmige
Lufteinlass 111 als Inneres des Einlassrohrs 112 ausgebildet.
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Das
Einlassrohr 112 durchdringt die obere Abdeckung 100a,
so dass sich ein Teil von diesem über der oberen Abdeckung 100a erstreckt
und dessen anderer Teil in die Staubtrennvorrichtung 100 eingesetzt
ist und sich nach unten in die Staubtrennvorrichtung 100 erstreckt,
wo es direkt über
der Bodenfläche 120a endet.
Folglich wird durch das Einlassrohr 112 strömende Luft
nach unten in die Staubtrennvorrichtung 100 und in Richtung
der Bodenfläche 120a geführt oder
gerichtet.
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Wie
am besten in 3 zu sehen, senkt sich Staub,
der in der durch das Einlassrohr 112 abwärts strömenden Luft
suspendiert ist, durch Trägheit
weiter ab, nachdem die Luft und der Staub das untere Ende des Lufteinlassrohrs 112 verlassen.
Die Trägheit
bewirkt, dass solche Staubteilchen auf den Boden 120a des
Staubauffangbehälters 120 prallen
und sich somit von der Saugluft absondern. Der abgesonderte Staub
wird auf dem Boden 120a des Staubauffangbehälters 120 unter
der Schwerkraft aufgefangen, von welchem er durch Lösen des
Staubauffangbehälters 120 von
der Staubtrennvorrichtung 100 entfernt werden kann. Die
sich durch das Lufteinlassrohr 112 nach unten bewegende
Luft kollidiert ebenso mit dem Boden 120a des Staubauffangbehälters 120.
Nachdem die Luft auf die Bodenfläche 120 aufgeprallt
ist, wirbelt sie leicht nach oben entlang der und gegen die geneigten
Oberflächen
des kegelförmigen
Behälters 120 und
steigt nach oben in Richtung des Auslasses 113 auf.
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Da
Staub von Luft mittels einer Trägheitskraft getrennt
wird, muss der Lufteinlass 111 nicht so bemessen, geformt
oder in der Abdeckung 100a angeordnet sein, dass ein rotierender
oder Zyklon-Luftstrom erzeugt wird, der Schmutz unter Verwendung einer
Zentrifugalkraft absondert. Folglich muss der Innendurchmesser D2
der Staubtrennvorrichtung 100 nicht groß sein, um einen kreisförmigen Luftstrom
zu bilden. Folglich kann die Staubtrennvorrichtung 100 relativ
kompakt ausgebildet werden, so dass sie einen einfachen Aufbau und
einen Innendurchmesser D2 aufweist, der frei veränderbar ist.
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Um
die aufgesaugte Luft wirksam in die Staubtrennvorrichtung 100 führen zu
können,
sollte der innerer Teil des Einlassrohrs 112 eine Höhe H2 aufweisen,
die 0,6 bis 0,8 mal der Gesamthöhe
H1 der Staubtrennvorrichtung 100 entspricht. Der Innendurchmesser
D1 des Einlassrohrs 112 sollte dabei 0,5 bis 0,6 mal dem Gesamtinnendurchmesser
D2 der Staubtrennvorrichtung 100 entsprechen.
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Ein
Luftauslass 113 ist in der Seitenwand 100b ausgebildet,
um die vom Staub befreite Luft auszulassen. Der Luftauslass 113 ist
vorzugsweise als Teil der Seitenwand 100b ausgebildet,
im bevorzugten Ausführungsbeispiel
ist jedoch der Luftauslass 113 als zylindrisches Auslassrohr 114 verkörpert, das
in der Seitenwand 100b installiert ist. Im bevorzugten
Ausführungsbeispiel
weist das Auslassrohr 114 einen Innendurchmesser D3 von
36 mm auf.
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Die
vom Staub befreite Luft strömt
innerhalb der Staubtrennvorrichtung 100 aufwärts und
strömt durch
den Luftauslass 113 aus. Der Luftauslass 113 befindet
sich vorzugsweise an der Oberseite der Staubtrennvorrichtung 100,
so dass feiner Staub, der nicht mit der Bodenfläche 120a zusammenstößt und der
in der aufwärts
strömenden
Luft suspendiert bleibt, anschließend von den Elementen 131 und 132 des
Führungselements 130 innerhalb
der Staubtrennvorrichtung 100 abgefangen werden kann. Die Elemente 131 und 132 bewirken,
dass feine Staubteilchen von der Luft abgesondert werden. Folglich kann
die Luft weiter gereinigt und dann durch den Luftauslass 113 ausgelassen
werden.
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Der
Luftauslass 113 braucht nicht so bemessen, geformt oder
positioniert werden, dass er einen rotierenden oder Zyklon-Luftstrom hervorruft
oder bei dessen Erzeugung Unterstützung bieten kann, und muss
somit nicht an einer speziellen Stelle in der Seitenwand 100b installiert
sein. Daher kann der Luftauslass 113 so bemessen, geformt
und installiert werden, dass die Größe der Staubtrennvorrichtung 100 verringert
werden kann.
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Der
Staubauffangbehälter 120 liegt
vorzugsweise in Form eines umgekehrten Stumpfs eines geraden kreisförmigen Kegels
vor. Die Bodenfläche 120a ist
durch eine Oberfläche
des Stumpfs gebildet. Der Staubauffangbehälter 120 kann an der
Seitenwand 100b unter einem ersten Führungselement 131 befestigt
und von dieser gelöst
werden, um aufgefangenen Staub leicht zu entfernen.
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Mit
Bezug auf 3 bis 5 umfasst
das Führungselement 130 eine
Vielzahl von Führungselementabschnitten,
die mit den Bezugsziffern 131 und 132 versehen
sind. Sie verhindern, dass im Staubauffangbehälter 120 angesammelter
Staub und feiner Staub, der nicht auf die Bodenfläche 120a auftrifft,
stromaufwärts
und aus dem Luftauslass 113 strömen. Die Führungselementabschnitte 131 und 132 ragen
schräg
von der Seitenwand 100b der Staubtrennvorrichtung 100 nach
innen in Richtung des Staubauffangbehälters 120 vor.
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Aufgrund
des Führungselements 130 muss kein
zusätzliches
Gitterelement am Luftauslass 113 installiert werden, wie
in Zyklon-Staubtrennvorrichtungen des Standes der Technik. Somit
kann der Aufbau der Staubtrennvorrichtung 100 vereinfacht
werden und ein Luftfilter weggelassen werden.
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Das
Führungselement 130 umfasst
vorzugsweise eine Vielzahl von Führungselementen,
in einem Fall, bei dem das Führungselement 130 eine übermäßig große Anzahl
von Führungselementen aufweist,
wird jedoch der Einströmweg
innerhalb der Staubtrennvorrichtung 100 kompliziert und
der Luftstrom durch die Vorrichtung 100 wird behindert.
Folglich umfasst das Führungselement 130 beim
bevorzugten Ausführungsbeispiel
vorzugsweise ein erstes und ein zweites Führungselement 131 und 132.
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Mit
Bezug auf 3 und 4A ist
das erste Führungselement 131 an
die Seitenwand 100b geklebt, geschweißt, geschraubt oder anderweitig
an dieser befestigt, um zusammen mit der Seitenwand 100b,
die sich über
dem Staubauffangbehälter 120 befindet,
einen einzelnen Körper
zu bilden. Das erste Führungselement 131 ist
ein Abschnitt oder Teil eines umgekehrten Trichters mit einem Neigungswinkel von θ1 bezüglich der
Seitenwand 100b. Es erstreckt sich von der Seitenwand 100b nach
innen und nach unten in Richtung des Staubauffangbehälters 120.
Es bildet eine Öffnung 131e mit
einem Durchmesser D4 in dessen Mitte.
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Staub,
der sich auf der oberen Oberfläche 131b des
ersten Führungselements 131 sammelt, kann
aufgrund des Neigungswinkels θ1
in den Staubauffangbehälter 120 fallen.
Staub, der in der Luft enthalten ist, die von der Bodenfläche 120a aufwärts strömt, strömt durch
das erste Luftdurchgangsloch 141. Etwas von dem im Staubauffangbehälter 120 aufgefangenen
Staub wird durch die Luft getragen, stößt jedoch mit einer unteren
Oberfläche 131c des ersten
Führungselements 131 zusammen,
so dass er in den Staubauffangbehälter 120 zurückfällt. Die Öffnung 131e kann
das erste Luftdurchgangsloch 141 zusammen mit dem Einlassrohr 112 bilden
und wird später
im einzelnen beschrieben.
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Das
zweite Führungselement 132 ist
auch an die Seitenwand 100b geklebt, geschweißt, geschraubt
oder anderweitig an dieser befestigt, um zusammen mit der Seitenwand 100b einen
einzelnen Körper
zu bilden, und ist zwischen dem ersten Führungselement 131 und
dem Luftauslass 113 positioniert. Das zweite Führungselement 132 ist
auch eine trichterförmige
Strebe mit einem Neigungswinkel von θ2. Es erstreckt sich nach unten
in Richtung des Staubauffangbehälters 120 und
weist eine Öffnung 132e mit
einem Durchmesser D5 in dessen Mitte auf.
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Auf
einer oberen Oberfläche 132b des
zweiten Führungselements 132 angehäufter Staub
kann aufgrund des Neigungswinkels θ2 auf der oberen Oberfläche 132b gleiten
und dann auf die obere Oberfläche 131b des
ersten Führungselements 131 fallen.
Staub, der in Luft enthalten ist, die aufwärts strömt, so dass sie durch das zweite
Luftdurchgangsloch 142 strömt, stößt mit einer unteren Oberfläche 132c des
zweiten Führungselements 132 zusammen und
fällt dann
auf die obere Oberfläche 131b des
ersten Führungselements 131.
Der auf der oberen Oberfläche 131b des
ersten Führungselements 131 angehäufte Staub
gleitet auf der oberen Oberfläche 131b, so
dass er in den Staubauffangbehälter 120 fällt. Die Öffnung 132e bildet
das zweite Luftdurchgangsloch 142 zusammen mit dem Einlassrohr 112.
Dies wird später
im einzelnen beschrieben.
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Mit
Bezug auf 3 umfasst das Luftdurchgangsloch 140 eine
Vielzahl von Luftdurchgangslöchern
innerhalb der Staubtrennvorrichtung 100 aufgrund des Führungselements 130 und
des Einlassrohrs 112. Im bevorzugten Ausführungsbeispiel
umfasst das Luftdurchgangsloch 140 das erste und das zweite
Luftdurchgangsloch 141 und 142.
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Das
erste Luftdurchgangsloch 141 bildet einen Lufteinströmweg, der
durch Positionieren eines Endes des ersten Führungselements 131 unter
einem Ende des Einlassrohrs 112 ausgebildet ist. Genauer
stellt das erste Luftdurchgangsloch 141 eine bandförmige Öffnung,
die eine Höhe
H3 aufweist und durch eine Kante 131a der oberen Oberfläche des ersten
Führungselements 131 und
ein Ende 112b des Einlassrohrs 112 ausgebildet
ist.
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Die
Höhe H3
des ersten Luftdurchgangslochs 141 kann in Abhängigkeit
vom Neigungswinkel θ1
des ersten Führungselements 131 und
von der inneren Höhe
H2 des Einlassrohrs 112 variieren. Wenn beispielsweise
der Neigungswinkel θ1
des ersten Führungselements 131 gering
ist und die innere Höhe
H2 des Einlassrohrs 112 gering ist, ist die Höhe H3 des
ersten Luftdurchgangslochs 141 groß. Im Zusammenhang mit dem
bevorzugten Ausführungsbeispiel
beträgt
die Höhe
H3 des zweiten Luftdurchgangslochs 142 15 mm.
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Das
zweite Luftdurchgangsloch 142 bildet einen Lufteinströmweg, der
um das Einlassrohr 112 ausgebildet ist, um Luft zwischen
dem zweiten Führungselement 132 und
dem Einlassrohr 112 durchzulassen. Für diesen Zweck durchdringt
das Einlassrohr 112 die Öffnung 132e des zweiten
Führungselements 132.
Genauer stellt das zweite Luftdurchgangsloch 142 eine bandförmige Öffnung dar,
die zwischen einer rechten Seite 132a des zweiten Führungselements 132 und
dem Einlassrohr 112 ausgebildet ist, so dass es eine Breite
W1 aufweist (siehe 4).
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Die
Breite W1 des zweiten Luftdurchgangslochs 142 kann in Abhängigkeit
vom Neigungswinkel θ2
des zweiten Führungselements 132 und
vom Innendurchmesser D1 des Einlassrohrs 112 variieren. Wenn
beispielsweise der Neigungswinkel θ2 des zweiten Führungselements 132 gering
ist und der Innendurchmesser D1 des Einlassrohrs 112 klein
ist, nimmt die Breite W1 des zweiten Luftdurchgangslochs 142 zu.
Im Zusammenhang mit dem bevorzugten Ausführungsbeispiel beträgt die Breite
W1 des zweiten Luftdurchgangslochs 142 8,5 mm.
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Wie
in 6 gezeigt, kann ein Filter 150 an das
erste Luftdurchgangsloch 141, das in 3 gezeigt
ist, geklebt oder in dieses eingesetzt sein, um die Staubauffangwirkung
zu verbessern. Luftfilter können
an einem oder an beiden Luftdurchgangslöchern 141 und 142,
wie in 3 gezeigt, installiert werden.
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7 stellt
eine Querschnittsansicht einer Staubtrennvorrichtung gemäß einem
weiteren Ausführungsbeispiel
der Erfindung dar. Das erste Luftdurchgangsloch 141 ist
durch Positionieren des freien Endes des ersten Führungselements 131 über dem
unteren Ende 200 eines Einlassrohrs 112' ausgebildet.
Mit anderen Worten, das Einlassrohr 112' weist eine Höhe H3 auf, so dass es sich
durch die Öffnung 131e des
in 4A gezeigten ersten Führungselements 131 erstreckt,
um das ringförmige erste
Luftdurchgangsloch 141 als Lufteinströmweg zu bilden, der Luft zwischen
dem ersten Führungselement 131 und
der Außenfläche 202 des
Einlassrohrs 112' durchlässt.
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Genauer
stellt das erste Luftdurchgangsloch 141 eine ringförmige Öffnung oder
ein ringförmiges Loch
dar, die/das zwischen dem Ende 131d des ersten Führungselements 131 und
der Außenwand 202 des
Einlassrohrs 112' ausgebildet
ist. Wie in der Figur zu sehen ist, weist das erste Luftdurchgangsloch
eine Breite W2 auf.
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Die
Breite W2 des ersten Luftdurchgangslochs 141 kann durch
den Neigungswinkel θ1
des ersten Führungselements 131,
die Länge
des Führungselements 131 und
den Außendurchmesser
des Einlassrohrs 112' verändert werden.
Wenn beispielsweise der Neigungswinkel θ1 des ersten Führungselements 131 gering
ist und der Außendurchmesser des
Einlassrohrs 112' klein
ist, nimmt die Breite W2 des ersten Luftdurchgangslochs 141 zu.
Die anderen Elemente des bevorzugten Ausführungsbeispiels sind dieselben
wie jene des vorherigen Ausführungsbeispiels,
die mit gleichen Bezugsziffern bezeichnet sind, und werden hierin
nicht beschrieben.
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Wie
in 8 gezeigt, kann auch ein Filter 160 im
ersten Luftdurchgangsloch 141 installiert sein, um die
Staubauffangwirkung zu verbessern. Falls erwünscht oder erforderlich, können Filter 160 an
einem oder beiden der Luftdurchgangslöcher 141 und 142,
die in 7 gezeigt sind, installiert werden.
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Die
Funktionsweise der in 1 gezeigten Staubtrennvorrichtung 100 wird
nun mit Bezug auf 1 bis 5 und 9 beschrieben.
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Mit
Bezug auf 3 und 9 wird,
wenn ein Staubsauger (nicht dargestellt) in Betrieb genommen ist,
eine Einsaugkraft derart erzeugt, dass Luft von der Trennvorrichtung
durch den kreisförmigen Luftauslass 113 gesaugt
wird. Infolge der Absaugung von Luft durch den Luftauslass 113 strömt staubbeladene
Luft in den Lufteinlass 111, der in der oberen Abdeckung 100a der
Staubtrennvorrichtung 100 ausgebildet ist. Die Luft strömt durch
ein Ende des Einlassrohrs 112 und strömt dann durch das Rohr 112 abwärts zum
Boden 120a des Staubauffangbehälters 120.
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Relativ
schwere Staubteilchen, die in der aufgesaugten Luft enthalten sind,
strömen
durch Trägheit
am Ende 200 des Rohrs 112 vorbei weiter abwärts. Diese
Teilchen stoßen
mit dem Boden 120a des Staubauffangbehälters 120 zusammen
und werden gewöhnlich
danach von der Saugluft abgesondert. Solche Schmutzteilchen häufen sich
am Boden 120a des Staubauffangbehälters 120 an.
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Die
vom Staub befreite Luft ändert
ihre Richtung, wenn sie mit der Bodenfläche 120a zusammenstößt, und
strömt
aufwärts,
wo sie mit der unteren Oberfläche 131c des
ersten Führungselements 131 zusammenstößt. Anschließend strömt die Luft
durch das erste Luftdurchgangsloch 141, so dass sie ihre Aufwärtsbewegung
in Richtung des Luftauslassrohrs 113 fortsetzt.
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In
dem Fall, dass sich feiner Staub nach dem Durchströmen des
ersten Luftdurchgangsloches 141 nicht von der Luft absondert
hat, stößt feiner
Staub, der in der aufwärts
strömenden
Luft enthalten ist, mit der unteren Oberfläche 132c des zweiten
Führungselements 132 zusammen
und sondert sich unter dem zweiten Führungselement 132 von
der Luft ab, während
die Luft die Richtung ändert
und durch das zweite Luftdurchgangsloch 142 strömt.
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Jeglicher
Staub, der nach dem Zusammenstoß mit
dem zweiten Führungselement
noch verbleibt, sondert sich ab, wenn die Luft wieder durch das
zweite Luftdurchgangsloch 142 strömt, und fällt auf die obere Oberfläche 131b des
ersten Führungselements 131.
Der so abgeschiedene Staub gleitet dann auf der oberen Oberfläche 131b des
ersten Führungselements 131,
tritt durch das erste Luftdurchgangsloch 141 hindurch und
fällt in
den Staubauffangbehälter 120.
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Die
Luft, aus der der Staub durch das zweite Luftdurchgangsloch 142 abgesondert
wurde, wird durch den Luftauslass 113, der in der Seitenwand 100b der
Staubtrennvorrichtung 100 ausgebildet ist, von der Staubtrennvorrichtung 100 nach
außen
abgeführt.
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Wie
vorstehend beschrieben, kann in einer Staubtrennvorrichtung für einen
Staubsauger und bei einem Staubtrennverfahren für denselben gemäß der Erfindung
ein Lufteinlass in einer oberen Abdeckung der Staubtrennvorrichtung
installiert werden und ein Luftauslass kann in einer Seitenwand
der Staubtrennvorrichtung ausgebildet werden. Somit können die
Einström-
und Ausströmwege
und die Trennstruktur für
Luft variieren, um Einström-
und Ausströmwege
bereitzustellen, die von parallelen bis senkrechten Strömungen reichen
können,
wie in den Figuren gezeigt. Folglich muss der Lufeinlass nicht an
der Kante der Seitenwand der Staubtrennvorrichtung installiert werden,
um einen kreisförmigen
Luftstrom zu erzeugen. Insbesondere kann der Innendurchmesser der Staubtrennvorrichtung
einen Wert annehmen, der einen kompakten Aufbau gewährleistet.
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Ein
zusätzliches
Gitterelement muss auch nicht am Luftauslass installiert werden
und die Staubtrennvorrichtung umfasst ein Einlassrohr und ein Führungselement,
so dass sie einen einfachen Aufbau aufweist. Folglich können die
Herstellungskosten für
die Staubtrennvorrichtung verringert werden.
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Überdies
kann der Einströmweg
der Staubtrennvorrichtung vereinfacht werden. Folglich kann der
Druckverlust von Luft, die entlang des Einströmweges strömt, verringert und somit der
Verlust an Einsaugkraft vermindert werden.
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Die
vorstehend erwähnten
Ausführungsbeispiele
und Vorteile sind lediglich beispielhaft und sollen nicht als Einschränkung der
Erfindung aufgefasst werden. Die bevorzugte Lehre kann leicht auf
andere Arten von Vorrichtungen angewendet werden. Die Beschreibung
der Ausführungsbeispiele
der bevorzugten Erfindung soll auch erläuternd sein und den Schutzbereich
der Ansprüche
nicht begrenzen und viele Alternativen, Modifikationen und Veränderungen
sind für
Fachleute ersichtlich.