DE102005026692B4

DE102005026692B4 - Staubtrennvorrichtung für einen Staubsauger und Staubtrennverfahren für denselben

Info

Publication number: DE102005026692B4
Application number: DE102005026692A
Authority: DE
Inventors: Jang-Keun Oh; Sung-Wook Kang; Jung-Gyun Han; Georgiy Suwon Severinets
Original assignee: Samsung Gwangju Electronics Co Ltd
Current assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Priority date: 2004-12-02
Filing date: 2005-06-09
Publication date: 2008-06-05
Anticipated expiration: 2025-06-10
Also published as: AU2005202162A1; GB0510912D0; JP2006158943A; KR100622548B1; FR2878726A1; RU2298395C2; CN1781435A; GB2420996B; DE102005026692A1; GB2420996A; AU2005202162B2; US20060117725A1; RU2005117218A; KR20060061493A; ITMI20051003A1

Abstract

Zylindrisch geformte Staubtrennvorrichtung für einen Staubsauger, die Staub von staubbeladener Luft trennt, die durch eine Saugkraft einströmt, wobei die Staubtrennvorrichtung (100) umfasst:
einen Lufteinlass (111), der in einer oberen Fläche der Staubtrennvorrichtung (100) ausgebildet ist;
ein Einlassrohr (112; 112'), das mit dem Lufteinlass (111) gekoppelt ist;
einen Luftauslass (113), der in einer Seitenwand (100b) der Staubtrennvorrichtung (100) ausgebildet ist;
mindestens ein oder mehrere Luftführungselemente (130), die sich von der Seitenwand (100b) in Richtung der Innenseite der Staubtrennvorrichtung (100) erstrecken; und
einen Staubauffangbehälter (120), der unter dem Führungselement (130) angebracht ist.

Description

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.
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 dem koreanischen Patent-Nr. 10-0437156 B1 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.
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.
Auch ein zusätzliches Gitter oder ein zusätzlicher Filter an einem Luftauslass vorgesehen sein, um die Staubauffangwirkung zu verbessern.
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.
Es ist somit Aufgabe der Erfindung, eine Staubtrennvorrichtung mit einem verbesserten Lufteinström- und -ausströmweg bereitzustellen.
Dokument JP 2002066459 A beschreibt eine Abfalltrennvorrichtung mit einer zylindrisch geformten Kammer, die einen Lufteinlass an der oberen Fläche der Trennvorrichtung mit einem mit dem Lufteinlass gekoppelten Einlassrohr aufweist. Der Luftauslass ist an der Seitenwand der Trennvorrichtung angeordnet.
Ferner offenbaren die Dokument DE 869 937 B , DE 508 314 A und DE 326 483 A Luftführungselemente in unterschiedlichen Formen, die in Staubtrennvorrichtungen angeordnet sind.
Ferner soll eine Staubtrennvorrichtung mit einem einfachen Aufbau und einem verbesserten internen Einströmweg bereitgestellt werden.
Außerdem soll eine Staubtrennung mit einem relativ einfachen Aufbau und einem frei veränderbaren Innendurchmesser ermöglicht werden.
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.
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.
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.
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.
Das Einlassrohr kann eine Öffnung des ersten Führungselements durchdringen, um das Ende des ersten Führungselements über dem Ende des Einlassrohrs zu positionieren.
Das Führungselement kann schräg von der Seitenwand der Staubtrennvorrichtung hervorragen und das Einlassrohr kann die obere Wand der Staubtrennvorrichtung so durchdringen, dass es hervorragt.
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.
Der Staubauffangbehälter liegt in Form eines Stumpfs eines geraden kreisförmigen Kegels vor.
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.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
1 eine Seitenansicht einer Staubtrennvorrichtung gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel;;
2 eine Draufsicht auf die in 1 gezeigte Staubtrennvorrichtung;
3 eine Querschnittsansicht der Staubtrennvorrichtung entlang der in 2 gezeigten Linie 3-3;
4A eine Draufsicht auf ein in 3 gezeigtes erstes Führungselement;
4B eine Draufsicht auf ein in 3 gezeigtes zweites Führungselement;
5 eine Querschnittsansicht der Staubtrennvorrichtung entlang der in 1 gezeigten Linie 5-5;
6 eine Querschnittsansicht, die ein in 3 gezeigtes zweites Luftdurchgangsloch darstellt, in dem ein Filter montiert ist;
7 eine Querschnittsansicht einer Staubtrennvorrichtung gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung;
8 eine Querschnittsansicht, die ein zweites Luftdurchgangsloch von 7 darstellt, in dem ein Filter montiert ist; und
9 einen Ablaufplan eines Staubtrennverfahrens gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
Die Höhe H3 des ersten Luftdurchgangslochs 141 kann in Abhängigkeit vom Neigungswinkel 81 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.
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).
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.
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.
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.
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.
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.
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.
Die Funktionsweise der in 1 gezeigten Staubtrennvorrichtung 100 wird nun mit Bezug auf 1 bis 5 und 9 beschrieben.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.

Claims

Zylindrisch geformte Staubtrennvorrichtung für einen Staubsauger, die Staub von staubbeladener Luft trennt, die durch eine Saugkraft einströmt, wobei die Staubtrennvorrichtung (100) umfasst: einen Lufteinlass (111), der in einer oberen Fläche der Staubtrennvorrichtung (100) ausgebildet ist; ein Einlassrohr (112; 112'), das mit dem Lufteinlass (111) gekoppelt ist; einen Luftauslass (113), der in einer Seitenwand (100b) der Staubtrennvorrichtung (100) ausgebildet ist; mindestens ein oder mehrere Luftführungselemente (130), die sich von der Seitenwand (100b) in Richtung der Innenseite der Staubtrennvorrichtung (100) erstrecken; und einen Staubauffangbehälter (120), der unter dem Führungselement (130) angebracht ist.
Staubtrennvorrichtung nach Anspruch 1, wobei das mindestens eine oder die mehreren Führungselemente (130) eine ringförmige Öffnung aufweist/aufweisen, durch die sich das Einlassrohr (112; 112') erstreckt.
Staubtrennvorrichtung nach Anspruch 2, wobei: das Führungselement (130) ein erstes Führungselement (131) und ein über dem ersten Führungselement (131) angebrachtes zweites Führungselement (132) aufweist, und ein zweites ringförmiges Luftdurchgangsloch (142) zwischen dem zweiten Führungselement (132) und dem Einlassrohr (112; 112') ausgebildet ist.
Staubtrennvorrichtung nach Anspruch 3, wobei: ein Ende des ersten Führungselements (131) unter einem unteren Ende (200) des Einlassrohrs (112) angeordnet ist, und ein erstes Luftdurchgangsloch (141) zwischen dem Ende (131d) des ersten Führungselements (131) und dem unteren Ende (200) des Einlassrohrs (112') ausgebildet ist.
Staubtrennvorrichtung nach Anspruch 3, wobei sich das Einlassrohr (112') durch eine Öffnung des ersten Führungselements (131) erstreckt, um das Ende (131d) des ersten Führungselements (131) über dem unteren Ende (200) des Einlassrohrs (112') zu positionieren.
Staubtrennvorrichtung nach einem der Ansprüche 1-5, wobei: das Führungselement (130) schräg von der Seitenwand (100b) der Staubtrennvorrichtung wegragt, und das Einlassrohr (112; 112') einen oberen Abschnitt der Seitenwand der Staubtrennvorrichtung so durchdringt, dass es hervorragt.
Staubtrennvorrichtung nach einem der Ansprüche 1-6, welche ferner aufweist: einen Filter (150; 160), der in einem Luftweg angebracht ist, der zwischen mindestens einem der Führungselemente (131, 132) und dem Einlassrohr (112; 112') ausgebildet ist.
Staubtrennvorrichtung nach einem der Ansprüche 1-7, wobei der Staubauffangbehälter (120) in Form des Stumpfes eines geraden kreisförmigen Kegels ausgebildet ist.
Staubtrennvorrichtung für einen Staubsauger mit einem Lufteinlass (111) und einem Luftauslass (113), welche Staub von Luft absondert, die den in diese durch eine Saugkraft strömenden Staub enthält, wobei die Staubtrennvorrichtung (100) aufweist: den Lufteinlass (111), der in der Mitte einer oberen Abdeckung (100a) der Staubtrennvorrichtung (100) ausgebildet ist; und den Luftauslass (113), der in einer Seitenwand (100b) der Staubtrennvorrichtung (100) ausgebildet ist.
Staubtrennvorrichtung nach Anspruch 9, welche ferner umfasst: mindestens ein oder mehrere Führungselemente (130), das/die von der Seitenwand (100b) der Staubtrennvorrichtung (100) schräg nach unten wegragt/wegragen.
Staubtrennvorrichtung nach Anspruch 10, welche ferner umfasst: einen Staubauffangbehälter (120), der von der Seitenwand (100b) der Staubtrennvorrichtung (100) unter dem mindestens einen oder den mehreren Führungselementen (130) lösbar ist.