DE102006012794B4 - In Unterabschnitte gegliederte Entstaubungsvorrichtung für einen Staubsauger - Google Patents

In Unterabschnitte gegliederte Entstaubungsvorrichtung für einen Staubsauger Download PDF

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Abstract

In Unterabschnitte gegliederte Entstaubungsvorrichtung für einen Staubsauger, umfassend
einen oberen Zyklonabscheider (1), der einen Luftauslaß (3) aufweist;
diverse untere Zyklonabscheider (2), die unter dem oberen Zyklonabscheider (1) angeordnet sind, wobei Lufteinlässe (4) der unteren Zyklonabscheider (2) strömungstechnisch mit dem Luftauslaß (3) des oberen Zyklonabscheiders (1) verbunden sind und jeder untere Zyklonabschneider (2) eine Staubsammelkammer (20) aufweist.

Description

  • GEBIET DER ERFINDUNG
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine in Unterabschnitte gegliederte Entstaubungsvorrichtung für einen Staubsauger.
  • STAND DER TECHNIK
  • Ein herkömmlicher Staubsauger ist mit einer Filtereinrichtung ausgestattet, mit der angesaugte, staubbeladene Luft gefiltert wird und bei der die Staubpartikel in einer Staubsammeleinrichtung zurückbleiben, so daß die Filtereinrichtung gereinigt oder ersetzt werden sollte, nachdem sie für eine gewisse Zeitdauer benutzt wurde, anderenfalls könnte feiner Staub die Filterporen der Filtereinrichtung verstopfen, was den Saugwiderstand für den Staubsaugermotor erhöhen und sogar zum Durchbrennen des Motors führen kann, was nicht nur zu Problemen für die Anwender führt, sondern auch die Leistungsfähigkeit und die Lebensdauer des Staubsaugers nachteilig beeinflußt.
  • In den letzten Jahren wurde bei Staubsaugern anstelle der Filtereinrichtung von den Herstellern in breitem Maße eine Zyklon-Entstaubungsvorrichtung nach dem Prinzip der Fliehkraft-Staubabscheidung eingesetzt, mit der eine relativ gute Entstaubungswirkung erzielt wurde. Bei der Zyklon-Entstaubungsvorrichtung wird eine konische Trommel mit einem breiten oberen Ende und einem relativ schmalen unteren Ende im Staubbehälter montiert, ein Luftauslaßrohr ist vertikal am oberen Ende der konischen Trommel angeordnet, das untere Ende der konischen Trommel ist offen, so daß Staub auf den Boden des Staubbehälters fallen kann, ein Lufteinlaßrohr tritt in eine Seitenwand eines oberen Teils der konischen Trommel in einer tangentialen Richtung ein, so daß der staubbeladene Luftstrom, der in die konische Trommel über das Lufteinlaßrohr eintritt, Wirbel hervorruft und die Staubpartikel entlang der Seitenwand der konischen Trommel auf den Boden einer Staubsammelkammer fallen, auf Grund der Zentrifugalkraft, die durch den zyklonartigen Luftstrom hervorgerufen wird; zuletzt wird nur ein Strom staubfreier Luft nach oben durch das Luftauslaßrohr in die Atmosphäre entlassen.
  • Die Zyklon-Entstaubungsvorrichtung weist jedoch ein relativ großes Volumen auf, insbesondere eine Zyklon-Entstaubungsvorrichtung, wie sie bei großen Staubsaugern verwendet wird, die einen relativ starken Luftstrom erfordern, hat ein größeres Volumen, was nicht nur die Herstellungskosten erhöht, sondern auch für die Anwender viele Unannehmlichkeiten mit sich bringt.
  • DE 202 05 911 U1 schlägt eine Lösung des oben genannten Problems vor. Diese Schrift offenbart einen Zyklonabschneider, der eine Wirbelkammer, eine Vielzahl von Einzelklonen, die unter der Wirbelkammer angeordnet sind, und eine Aufnahme mit Kanälen, die gleichzeitig die tangentialen Auslasskanäle der Wirbelkammer und die tangentialen Einlasskanäle der Einzelzyklone sind, aufweist. Auch aus der GB 2406065 A ist ein Staubsauger bekannt, der einen oberen Zyklonabschneider und mehrere untere Zyklonabschneider umfasst. DE 3800849 A1 offenbart eine Einrichtung zur Verteilung des Zuflusses der Suspension in die Zuläufe einer Anzahl von Hydrozyklonen, die einen zentralen Zufluss und mehrere untere Zuflussleitungen aufweist. Durch diesen Aufbau wird die Luftmenge (Flüssigkeitsmenge) erhöht, ohne das Gesamtvolumen der Maschine zu vergrößern.
  • Jedoch könnten die oben genannten Vorrichtungen mit mehreren unteren Zyklonabschneidern die gegenseitige Interferenz der Luftströme der unteren Zyklonabschneider verursachen. Im oben genannten Stand der Technik lässt sich keine Lösung dieses Problems finden.
  • Dieser Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Zyklon-Entstaubungsvorrichtung anzugeben, die ein kleines Volumen aufweist und gleichzeitig die gegenseitige Interferenz der Luftströme der unteren Zyklonabschneider verringern kann.
  • Kurze Zusammenfassung der Erfindung
  • Die Lösung dieser Aufgabe liefert eine in Unterabschnitte gegliederte Entstaubungsvorrichtung für einen Staubsauger bereitzustellen, die einen oberen Zyklonabscheider und diverse untere Zyklonabscheider enthält, ein Luftauslaßrohr des oberen Zyklonabscheiders ist mit Lufteinlaßrohren der diversen unteren Zyklonabscheider verbunden und jeder untere Zyklonabschneider eine Staubsammelkammer aufweist, wodurch die Luftmenge erhöht wird, ohne das Gesamtvolumen der Maschine zu vergrößern, und wobei ein relativ hoher Wirkungsgrad der Entstaubung beibehalten wird. Ferner wird die gegenseitige Interferenz der Luftströme der unteren Zyklonabschneider minimiert.
  • Ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist mit einer in Unterabschnitte gegliederten Entstaubungsvorrichtung für einen Staubsauger ausgestattet, die einen oberen Zyklonabscheider und diverse untere Zyklonabscheider beinhaltet, wobei die unteren Zyklonabscheider unter dem oberen Zyklonabscheider angeordnet sind und ein Luftauslaßrohr des oberen Zyklonabscheiders mit den Lufteinlaßrohren der diversen unteren Zyklonabscheider verbunden ist.
  • Ein weiteres Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist mit einer in Unterabschnitte gegliederten Entstaubungsvorrichtung für einen Staubsauger ausgestattet, die einen oberen Zyklonabscheider und diverse untere Zyklonabscheider beinhaltet, wobei die unteren Zyklonabscheider unter dem oberen Zyklonabscheider angeordnet sind und ein Luftauslaß des oberen Zyklonabscheiders mit Lufteinlässen der diversen unteren Zyklonabscheider verbunden ist. Der obere Zyklonabscheider beinhaltet einen Zylinder-Staubbehälter mit einem Wirbellufteinlaß, eine Zylinderfilterabdeckung mit Poren darin ist im Zylinder-Staubbehälter koaxial angeordnet, die Öffnungen am oberen Ende des Zylinder-Staubbehälters und der Zylinderfilterabdeckung sind mit Hilfe einer oberen Abdeckung verschlossen, eine Öffnung am unteren Ende der Zylinderfilterabdeckung wird als Luftauslaß des oberen Zyklonabscheiders verwendet und ist am unteren Ende des Zylinder-Staubbehälters angeordnet. Der untere Zyklonabscheider beinhaltet eine konische Trommel und eine Zylinderkammer, die einen Wirbellufteinlaß aufweist, die Zylinderkammer ist mit einem schmalen Ende der konischen Trommel verbunden und die Zylinderkammer haltert koaxial ein Luftauslaßrohr.
  • Ein weiteres Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist mit einer in Unterabschnitte gegliederten Entstaubungsvorrichtung für einen Staubsauger ausgestattet, die einen oberen Zyklonabscheider und diverse untere Zyklonabscheider beinhaltet, wobei die unteren Zyklonabscheider unter dem oberen Zyklonabscheider angeordnet sind und ein Luftauslaß des oberen Zyklonabscheiders mit Lufteinlässen der diversen unteren Zyklonabscheider verbunden ist. Der obere Zyklonabscheider beinhaltet einen Zylinder-Staubbehälter mit einem Wirbellufteinlaß, eine Zylinderfilterabdeckung mit Poren darin ist im Zylinder-Staubbehälter koaxial angeordnet, die Öffnungen am oberen Ende des Zylinder-Staubbehälters und der Zylinderfilterabdeckung sind mit Hilfe einer oberen Abdeckung verschlossen, eine Öffnung am unteren Ende der Zylinderfilterabdeckung wird als Luftauslaß der oberen Zylinderfilterabdeckung verwendet und ist an einem unteren Ende des Zylinder-Staubbehälters angeordnet. Der untere Zyklonabscheider beinhaltet eine konische Trommel und eine Zylinderkammer, die einen Wirbellufteinlaß aufweist, die Zylinderkammer ist mit einem schmalen Ende der konischen Trommel verbunden und die Zylinderkammer haltert koaxial ein Luftauslaßrohr. Eine Luftauslaßabdeckung ist zwischen dem oberen Zyklonabscheider und den diversen unteren Zyklonabscheidern angeordnet, und ein Abluftrohr ist in der Seitenwand der Luftauslaßabdeckung vorgesehen, die Luftauslaßrohre, die in den entsprechenden Zylinderkammern an einem oberen Teil der neun unteren Zyklonabscheider angeordnet sind, sind nach oben hin mit der Luftauslaßabdeckung verbunden, die diversen Zylinderkammern sind nebeneinander angeordnet und miteinander verbunden, so daß sie eine Luftführung bilden, die Wirbellufteinlässe an den Zylinderkammern sind mit der Luftführung verbunden, der Luftauslaß des oberen Zyklonabscheiders ragt nach unten durch die Luftauslaßabdeckung hindurch und wird mit der Luftführung verbunden. Ein Seitenteil des Zylinder-Staubbehälters definiert eine Staubsammelöffnung, und die Staubsammelöffnung ist mit einer Staubsammelkammer verbunden, ein unterer Teil der Staubsammelkammer steht hervor, so daß er eine kreisförmige Staubsammelkammer bildet, die unter dem oberen Zyklonabscheider angeordnet ist, die unteren Zyklonabscheider umringen die kreisförmige Staubsammelkammer. Ein unterer Teil der konischen Trommel ist mit einer regenschirmförmigen Reflektorplatte ausgestattet, in der Mitte der regenschirmförmigen Reflektorplatte ist eine Öffnung für rückströmende Luft definiert, ein Ringspalt für herabfallenden Staub ist zwischen dem Umfang der regenschirmförmigen Reflektorplatte und einer Seitenwand der konischen Trommel definiert, ein Boden der konischen Trommel ist mit einer Staubsammelkammer verbunden, eine untere Abdeckung ist unter den diversen Staubsammelkammern angeordnet.
  • Die Vorzüge der vorliegenden Erfindung sind:
    • 1. Die vorliegende Erfindung beinhaltet einen oberen Zyklonabscheider und diverse untere Zyklonabscheider, ein Luftauslaß des oberen Zyklonabscheiders ist mit Lufteinlässen der diversen unteren Zyklonabscheider verbunden, wodurch die Luftmenge vergrößert wird, ohne das Gesamtvolumen der Maschine zu vergrößern und wobei ein relativ großer Wirkungsgrad der Entstaubung beibehalten wird.
    • 2. Nach dem Stand der Technik weist die konische Trommel des unteren Zyklonabscheiders eine trichterförmige Gestalt auf, und der Wirbellufteinlaß ist in einem breiten Ende an einem oberen Teil desselben angeordnet, so daß der untere Zyklonabscheider durch beschleunigte Rotation des Luftstromes Staub abtrennt, wodurch der Druckverlust des Luftstromes relativ groß ist, was die Staubansaugwirkung des Staubsaugers nachteilig beeinflußt, und darüber hinaus kann der beschleunigte Luftstrom leicht den feinen Staub, der auf einen Boden des Staubbehälters gefallen ist, wieder nach oben tragen, und der nach oben getragene Feinstaub wird zusammen mit dem Luftstrom durch das Luftauslaßrohr nach außen geblasen, was zu einer sekundären Verschmutzung führt. Bei dem unteren Zyklonabscheider der vorliegenden Erfindung wird jedoch eine durchgängige Konstruktion angewandt, bei der die konische Trommel so konfiguriert ist, daß sie ein schmales oberes Ende und ein breites unteres Ende aufweist, der Wirbellufteinlaß ist am schmalen oberen Ende angeordnet, so daß der Luftstrom innerhalb der konischen Trommel in einem Zustand abnehmender Beschleunigung und nicht zentrisch rotiert, wodurch der Druckverlust des Luftstroms gering ist und folglich eine gute Saugwirkung für Staub erzielt wird.
    • 3. Die Rotationsgeschwindigkeit des Luftstromes im unteren Teil des unteren Zyklonabscheiders der vorliegenden Erfindung ist geringer als in dessen oberem Teil, wodurch der Staub auf dem Boden des Staubsammelbehälters daran gehindert wird, erneut aufzusteigen und Sekundärverschmutzung zu verursachen.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend im Zusammenhang mit den Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnungen weiter beschrieben, auf denen folgendes dargestellt ist:
  • 1 ist eine schematische Ansicht der vorliegenden Erfindung in auseinandergezogener Darstellung;
  • 2 ist eine Querschnittsansicht der vorliegenden Erfindung von vorn; und
  • 3 ist eine räumliche Darstellung der vorliegenden Erfindung, die deren äußeren Aufbau zeigt.
  • Auf den Zeichnungen bedeuten: 1 oberer Zyklonabscheider; 2 unterer Zyklonabscheider; 3 Luftauslaß; 4 Wirbellufteinlaß; 5 Wirbellufteinlaß; 6 Zylinder-Staubbehälter; 7 Zylinderfilterabdeckung; 8 konische Trommel; 9 Zylinderkammer; 10 Luftauslaßrohr; 11 Luftauslaßabdeckung; 12 Abluftrohr; 13 Luftführung; 14 Staubsammelöffnung; 15 Staubsammelkammer; 16 Zylinder-Staubsammelkammer; 17 regenschirmförmige Reflektorplatte; 18 Rückströmöffnung; 19 Ringspalt für herabfallenden Staub; 20 Staubsammelkammer; 21 obere Abdeckung; 22 untere Abdeckung.
  • BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
  • In den Ausführungsbeispielen wird nun auf die 1, 2 und 3 Bezug genommen, wo eine in Unterabschnitte gegliederte Entstaubungsvorrichtung für einen Staubsauger dargestellt ist, die aus einem oberen Zyklonabscheider 1 und neun unteren Zyklonabscheidern 2 besteht und bei der die unteren Zyklonabscheider 2 unter dem oberen Zyklonabscheider 1 angeordnet sind, der obere Zyklonabscheider 1 umfaßt einen Zylinder-Staubbehälter 6, der einen Wirbellufteinlaß 5 aufweist. Eine Zylinderfilterabdeckung 7 mit Poren darin ist koaxial im Zylinder-Staubbehälter 6 angeordnet, die Öffnungen am oberen Ende des Zylinder-Staubbehälters 6 und die Zylinderfilterabdeckung 7 sind mit Hilfe einer oberen Abdeckung 21 verschlossen, eine am unteren Ende der Zylinderfilterabdeckung 7 liegende Öffnung wird als Luftauslaß 3 des oberen Zyklonabscheiders 1 verwendet und ist an einem unteren Ende des Zylinder-Staubbehälters 6 angeordnet. Eine Staubsammelöffnung 14 ist an einem Seitenteil des Zylinder-Staubbehälters 6 definiert, die mit einer Staubsammelkammer 15 verbunden ist, eine kreisförmige Zylinder-Staubsammelkammer 16 ragt aus dem unteren Teil der Staubsammelkammer 15 hervor und ist unter dem oberen Zyklonabscheider 1 angeordnet, so daß die neun unteren Zyklonabscheider 2 die kreisförmige Zylinder-Staubsammelkammer 16 umringen.
  • Jeder untere Zyklonabscheider 2 beinhaltet eine Zylinderkammer 9, die an der Oberseite angeordnet ist und die einen Wirbellufteinlaß 4 aufweist, und eine konische Trommel 8, die an der Unterseite angeordnet ist, die Zylinderkammer 9 ist mit einem schmalen Ende der konischen Trommel 8 verbunden, die Zylinderkammer 9 haltert koaxial ein Luftauslaßrohr 10, ein unterer Teil der konischen Trommel 8 ist mit einer regenschirmförmigen Reflektorplatte 17 ausgestattet, in der Mitte der regenschirmförmigen Reflektorplatte 17 ist eine Rückströmöffnung 18 definiert, ein Ringspalt 19 für herabfallenden Staub ist zwischen dem Umfang der regenschirmförmigen Reflektorplatte 17 und einer Seitenwand der konischen Trommel 8 definiert, eine Staubsammelkammer 20 ist mit der konischen Trommel 8 an deren Boden verbunden, und eine untere Abdeckung 22 ist unterhalb der diversen Staubsammelkammern 20 angeordnet.
  • Eine Luftauslaßabdeckung 11 ist zwischen dem oberen Zyklonabscheider 1 und den neun unteren Zyklonabscheidern 2 angeordnet, und ein Abluftrohr 12 ist in der Seitenwand der Luftauslaßabdeckung 11 vorgesehen, die Luftauslaßrohre 10, die in den entsprechenden Zylinderkammern 9 an einem oberen Teil der neun unteren Zyklonabscheider 2 angeordnet sind, sind nach oben hin mit der Luftauslaßabdeckung 11 verbunden, die neun Zylinderkammern 9 sind nebeneinander angeordnet und miteinander verbunden, so daß sie eine Luftführung 13 bilden, die Wirbellufteinlässe 4 an den Zylinderkammern 9 sind mit der Luftführung 13 verbunden, der Luftauslaß 3 des oberen Zyklonabscheiders 1 ragt nach unten durch die Luftauslaßabdeckung 11 hindurch und wird mit der Luftführung 13 verbunden.
  • Im Betrieb strömt die staubbeladene Luft durch den Wirbellufteinlaß 5 in den Zylinder-Staubbehälter 6, so daß Grobstaub über die Staubsammelöffnung 44 in die Staubsammelkammer 15 gelangt, weiterhin tritt Luft zusammen mit Feinstaub in das Innere der Zylinderfilterabdeckung 7 ein und strömt quer durch die Luftauslaßabdeckung 11 vom Luftauslaß 3 in die Luftführung 13 und tritt weiter in die Zylinderkammer 9 jedes unteren Zyklonabscheiders 2 ein, so daß Wirbel erzeugt werden. Während der Wirbelbildung fällt feiner Staub an der Innenseite der Wandung der Zylinderkammer 8 auf den Boden der Staubsammelkammer 20 durch den Ringspalt 19 herab, und nachdem der Staub entfernt ist, gelangt Luft aus der Rückströmöffnung 18 nach oben über das Luftauslaßrohr 10 in die Luftauslaßabdeckung 11 und wird durch das Abluftrohr 12 der Luftauslaßabdeckung 11 an die Atmosphäre abgegeben.
  • Nachdem die oben genannten Ausführungsbeispiele somit beschrieben wurden, folgen nun die Ansprüche der Erfindung.

Claims (8)

  1. In Unterabschnitte gegliederte Entstaubungsvorrichtung für einen Staubsauger, umfassend einen oberen Zyklonabscheider (1), der einen Luftauslaß (3) aufweist; diverse untere Zyklonabscheider (2), die unter dem oberen Zyklonabscheider (1) angeordnet sind, wobei Lufteinlässe (4) der unteren Zyklonabscheider (2) strömungstechnisch mit dem Luftauslaß (3) des oberen Zyklonabscheiders (1) verbunden sind und jeder untere Zyklonabschneider (2) eine Staubsammelkammer (20) aufweist.
  2. In Unterabschnitte gegliederte Entstaubungsvorrichtung für einen Staubsauger nach Anspruch 1, wobei der obere Zyklonabscheider (1) weiterhin einen Zylinder-Staubbehälter (6) aufweist, der einen Wirbellufteinlaß (5) hat, und bei dem eine mit Poren versehene Zylinderfilterabdeckung (7) koaxial im Zylinder-Staubbehälter (6) angeordnet ist.
  3. In Unterabschnitte gegliederte Entstaubungsvorrichtung für einen Staubsauger nach Anspruch 2, wobei die am oberen Ende des Zylinder-Staubbehälters (6) befindlichen Öffnungen und die Zylinderfilterabdeckung (7) durch eine obere Abdeckung (21) verschlossen sind, und eine am unteren Ende der Zylinderfilterabdeckung (7) befindliche Öffnung an einem unteren Ende des Zylinder-Staubbehälters (6) angeordnet ist und als der Luftauslaß (3) des oberen Zyklonabscheiders (1) funktioniert.
  4. In Unterabschnitte gegliederte Entstaubungsvorrichtung für einen Staubsauger nach Anspruch 1, wobei der untere Zyklonabscheider (2) weiterhin eine konische Trommel (8) und eine Zylinderkammer (9) mit einem Wirbellufteinlaß (4) umfaßt und wobei die Zylinderkammer (9) mit einem schmalen Ende der konischen Trommel (8) verbunden ist und ein Luftauslaßrohr (10) koaxial in der Zylinderkammer (9) montiert ist.
  5. In Unterabschnitte gegliederte Entstaubungsvorrichtung für einen Staubsauger nach einem der Ansprüche 2 oder 3 oder 4, weiterhin umfassend eine Luftauslassabdeckung (11), die zwischen dem oberen Zyklonabscheider (1) und den diversen unteren Zyklonabscheidern (2) vorgesehen ist, ein Abluftrohr (12) ist in der Seitenwand der Luftauslaßabdeckung (11) vorgesehen, und die Luftauslassrohre (10) sind in den entsprechenden Zylinderkammern (9) an einem oberen Teil der unteren Zyklonabscheider (2) angeordnet und nach oben hin mit der Luftauslassabdeckung (11) verbunden, die diversen Zylinderkammern (9) sind nebeneinander angeordnet und miteinander verbunden, so daß sie eine Luftführung bilden, die Wirbellufteinlässe (4) an den Zylinderkammern (9) sind mit der Luftführung verbunden, der Luftauslaß (3) des oberen Zyklonabscheiders (1) ragt nach unten durch die Luftauslassabdeckung (11) hindurch und wird mit der Luftführung verbunden.
  6. In Unterabschnitte gegliederte Entstaubungsvorrichtung für einen Staubsauger nach einem der Ansprüche 2 oder 3 oder 4, wobei ein Seitenteil des Zylinder-Staubbehälters (6) weiter eine Staubsammelöffnung (14) definiert und die Staubsammelöffnung (14) mit einer Staubsammelkammer (15) verbunden ist.
  7. In Unterabschnitte gegliederte Entstaubungsvorrichtung für einen Staubsauger nach Anspruch 6, wobei ein unterer Teil der Staubsammelkammer (15) hervorsteht, so daß er eine kreisförmige Staubsammelkammer (16) bildet, die unter dem oberen Zyklonabscheider (1) angeordnet ist, wobei die unteren Zyklonabscheider (16) die kreisförmige Staubsammelkammer (2) umringen.
  8. In Unterabschnitte gegliederte Entstaubungsvorrichtung für einen Staubsauger nach Anspruch 5, weiterhin umfassend eine regenschirmförmige Reflektorplatte (17), die an einem unteren Teil der konischen Trommel (8) angeordnet ist und eine Rückströmöffnung (18), die in der Mitte der regenschirmförmigen Reflektorplatte (17) definiert ist, und einen Ringspalt (19) für herabfallenden Staub, der zwischen dem Umfang der regenschirmförmigen Reflektorplatte (17) und einer Seitenwand der konischen Trommel (8) definiert ist, ein unteres Ende der konischen Trommel (8) ist mit der Staubsammelkammer (20) verbunden, und eine untere Abdeckung ist unterhalb der diversen Staubsammelkammern (20) angeordnet.
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