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Gebiet der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Staubsauger und insbesondere
auf eine Zyklon-Staubsammelvorrichtung für einen Staubsauger, die verschiedene
Arten von Verschmutzung, wie z. B. Staub, unter Nutzung eines Zyklonprinzips
einsaugen und sammeln kann.
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Hintergrund
der Erfindung
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Ein
Staubsauger ist allgemein eine Vorrichtung zum Entfernen von Staub
aus Luft und zum Sammeln des Staubes nach Einsaugen von Raumluft
unter Nutzung einer Saugkraft.
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1 zeigt
einen Staubsauger einer oben beschriebenen allgemeinen Art. Der
Staubsauger ist mit einem Kanister-Körper 1 versehen, der
ein Gebläse 1a und
einen Gebläsemotor 1b darin
sowie eine Saugdüse 2 aufweist,
um Raumluft, die Staub und Fremdteilchen enthält, anzusaugen und sie in den Kanister-Körper 1 zu überführen.
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Zwischen
dem Kanister-Körper 1 und
der Saugdüse 2 sind
nacheinander ein Saugschlauch 3, ein Halterohr 4 und
ein Aufsteckrohr 5 angeschlossen, wodurch die Übertragung
von staubbeladener Luft durch die Saugdüse 2 in den Kanister-Körper 1 bewirkt
wird. Der Kanister-Körper 1 weist
ferner in seinem Innenraum eine Schmutzsammelvorrichtung 1c auf,
an die ein Ende des Saugschlauchs 3 angeschlossen ist.
Die Schmutzsammelvorrichtung 1c sammelt den in den Kanister-Körper 1 eingebrachten Staub.
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Wenn
ein Benutzer eine Steuerung 4a des Halterohrs 4 betätigt, um
den Gebläsemotor 1b in
Betrieb zu nehmen, wird das Gebläse 1a,
welches die Antriebskraft vom Gebläsemotor 1b aufnimmt,
in Drehung versetzt, wodurch eine Saugkraft erzeugt wird.
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Die
erzeugte Saugkraft wird durch den Saugschlauch 3, das Halterohr 4 und
durch das Aufsteckrohr 5 zur Saugdüse 2 übertragen,
wodurch die staubbeladene Luft durch die Saugdüse 2 hindurchgesaugt
und durch das Aufsteckrohr 5, das Halterohr 4 und
den Saugschlauch 3 in die Schmutzsammelvorrichtung 1c des
Kanister-Körpers 1 eingeführt wird.
Bei dem Schritt des Durchlaufens der Schmutzsammelvorrichtung 1c bleiben
der gesammelte Staub und verschiedene Fremdsubstanzen in der Schmutzsammelvorrichtung 1c zurück, während Luft durch
die Schmutzsammelvorrichtung 1c hindurchströmt und aus
dem Kanister-Körper 1 zur
Außenseite
hin abgegeben wird.
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Jedoch
sollte der herkömmliche
Staubsauger, der die einmal verwendbare Schmutzsammelvorrichtung 1c verwendet,
um Staub und Fremdteilchen zu sammeln, vom Kanister-Körper 1 getrennt sein,
wenn der gesammelte Staub entsorgt wird, was das Aus- und Einbauen
der Schmutzsammelvorrichtung schwierig macht.
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Berücksichtigt
man, daß der
Benutzer die Schmutzsammelvorrichtung 1c nicht häufig wechselt,
können
in der Schmutzsammelvorrichtung 1c gesammelter Staub und
Schutt zersetzt werden, was zu einer unangenehmen Geruchsentwicklung
führt. Um
die Schmutzsammelvorrichtung 1c auszuwechseln, muß der Kanister-Körper 1 zudem
zerlegt werden, wodurch seine Wartung unzweckmäßig ist.
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Zur
Lösung
der vorstehenden Probleme wurde kürzlich eine Zyklon-Staubsammelvorrichtung 10 erfunden.
Die Zyklon-Staubsammelvorrichtung 10 besteht aus einem
Material, das mit Wasser reinigbar und wiederverwendbar, also nicht
zum Einmalgebrauch ausgebildet ist. Es gibt zwar mehrere Arten von
Zyklon-Staubsammelvorrichtungen, doch diese sind in zwei Typen unterteilt,
nämlich
einen, der den Staub mittels vorderer Lufteinlaß- und Luftauslaßabschnitte
von der Luft trennt, und den anderen, der den Staub durch hintere
(oder tangentiale) Lufteinlaß- und Luftauslaßabschnitte
von der Luft trennt.
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Einige
der Zyklon-Staubsammelvorrichtungen für den Staubsauger mit dem umgekehrten
Luftstrom sind in den US-Patenten Nr. 3,870,486, 4,853,008, 4,373,228,
4,593,429, 5,080,697, 5,135,552 und 5,160,356 beschrieben. Die Beschreibungen
lehren, daß Luft
in ein Zyklon-Wirbelelement der
Zyklon-Staubsammelvorrichtung in tangentialer Richtung zum Zyklon
eingeführt
wird, um eine Zentrifugalkraft zu erhalten.
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Eine
andere Zyklon-Staubsammelvorrichtung, bei der auf einem Kegelabschnitt
ein spiralförmiger
Vorsprung ausgebildet ist, ist im US-Patent Nr. 5,137,554 beschrieben.
Der spiralförmig
vorstehende Abschnitt, der auf dem Kegelabschnitt der Zyklon-Vorrichtung
ausgebildet ist, soll durch die Drehkraft Staubteilchen sanft fallen
lassen. Die Drehkraft bewirkt, daß die Luft, wie zuvor beschrieben,
in tangentialer Richtung eingeführt
wird.
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Im
europäischen
Patent Nr. 815788 ist ein helixförmiges
Luftsaugrohr beschrieben, das helixförmig ausgebildet ist, um die
Drehkraft zu erreichen. Bei allen Offenbarungen, bei denen die Drehkraft durch
Einführen
von Luft in tangentialer Richtung oder durch das helixförmige Luftsaugrohr
erzeugt wird, ist es jedoch nicht einfach, den Zyklon an der Saugdüse und am
Aufsteckrohr des Staubsaugers anzubringen, was zu einem größeren Volumen
führt.
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Die
obigen Probleme können
dadurch gelöst werden,
daß der
vorwärts
gerichtete Luftstrom eingesetzt wird. Ein Staubsauger, der mit einem
vorwärts gerichteten
Zyklon am Aufsteckrohr arbeitet, ist im US-Patent Nr. 5,350,432
beschrieben.
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Dieser
Staubsauger wird nachfolgend anhand der 2 bis 5 näher beschrieben.
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Zunächst ist
ein Sammelkörper 11 gezeigt, der
ein an seinem einen Ende ausgebildetes Einlaßrohr 12 zum Ansaugen
von Luft und Verschmutzungen (Staub, Schutt oder dergleichen) und
ein an seinem anderen Ende ausgebildetes Auslaßrohr 13 zum Ausstoßen der
eingeführten,
staubbeladenen Luft in den Sammelkörper 11 aufweist.
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Das
Einlaßrohr 12 ist
mit dem Aufsteckrohr 5 verbunden, um den durch die Ansaugdüse 2 angesaugten
Staub einzuführen,
und das Auslaßrohr 13 ist
mit dem Halterohr 4 verbunden, um die Saugkraft aufzunehmen,
die durch die Drehung des Gebläses 1a erzeugt
wird. Ein Staubauslaß 14 ist
im Innenumfang des Sammelkörpers 11 vorgesehen,
auf dem das Auslaßrohr 13 angeordnet
ist. Der Staubauslaß 14 ist
mit einem Staubbehälter 15 verbunden,
wobei der eingeführte
Staub in den Staubbehälter 15 abgegeben
wird.
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Der
Betrieb der Zyklon-Staubsammelvorrichtung 10, die den Zyklon
einsetzt, wird nachfolgend beschrieben.
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Wenn
das im Inneren des Kanister-Körpers 1 des
Staubsaugers befestigte Gebläse
gedreht wird, um eine Saugkraft zu bewirken, wird die Saugkraft durch
das Auslaßrohr 13 des
Sammelkörpers 11,
das Einlaßrohr 12 und
das Aufsteckrohr 5 der Saugdüse 2 zugeführt.
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Dann
wird mit Schmutz beladene Luft durch die Saugdüse 2 und das Aufsteckrohr 5 und
durch das Einlaßrohr 12 in
den Sammelkörper 11 eingeführt. Danach
wird die eingeführte,
mit Schmutz beladene Luft entlang der Innenwandfläche des
Auffangkörpers 11 in
Drehung versetzt.
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Durch
den obigen Vorgang wird der in der Luft enthaltene Staub in Rotation
versetzt und entlang der Innenwandfläche des Auffangkörpers 11 vorwärts bewegt,
sowie durch den Staubauslaß 14 in den
Staubbehälter 15 abgegeben,
und die Luft wird durch das Auslaßrohr 13 zur Außenseite
hin ausgestoßen.
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Da
Staub ein höheres
spezifisches Gewicht als Luft hat, kann er entlang dem Sammelkörper 11 durch
den Staubauslaß 14 in
Rotation versetzt und ausgestoßen
werden.
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Die
reine Luft, die eine Schwerkraft von etwa 0 aufweist, wird durch
die Zentrifugalkraft nicht beeinflußt, aber der Staub, mit seinem
spezifischen Gewicht, wird entlang der Innenwand des Sammelkörpers 11 in
Drehung versetzt, wie dies in der nachfolgenden Gleichung dargestellt
ist:
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F=meω2, worin F die Zentrifugalkraft, m die Schwerkraft,
e einen Abstand von der Mitte bis zur Innenwand des Sammelkörpers und ω die Beschleunigung
bezeichnen.
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Inzwischen
ist es erforderlich, den Staub von der Luft zu trennen, indem die
Zentrifugalkraft während
des Einbringens der Luft durch das Einlaßrohr 12 auf die staubbeladene
Luft ausgeübt
wird.
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Im
Stand der Technik umfaßt
ein Zyklon-Wirbelelement 20 daher eine Vielzahl von axial
versaufenden Zykloid-Führungsflügeln 21,
die benachbart dem Einlaßrohr 12 im
Sammelkörper 11 angeordnet sind,
um der in den Sammelkörper
eingeführten, staubbeladenen
Luft die Zentrifugalkraft zu liefern. Dabei verläuft die Vielzahl axial versaufender
Zykloid-Führungsflügel 21,
die z. B. Flügel
eines elektrischen Ventilators sind, von einer Mittelachse 23 aus, jeweils
in vorbestimmten Abständen,
radial nach außen,
wodurch bewirkt wird, daß die
Luft, die durch das Zyklon-Wirbelelement 20 hindurchströmt, die Zentrifugalkraft
aufnimmt.
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Das
Zyklon-Wirbelelement 20 kann jedoch die Zentrifugalkraft
dadurch erzeugen, daß der
Luftstrom abhängig
von der Form der axial verlaufenden Zykloid-Führungsflügel 21 beim Hindurchströmen durch
zwischen den Flügeln 21 gebildete
Räume geführt wird,
wodurch der Sammelkörper
eine geringe Zentrifugalkraft bereitstellt.
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Die
während
des Einbringens der Luft erzeugte Zentrifugalkraft ist relativ schwach,
wodurch der Staub nicht glatt von der Luft getrennt wird, um in deren
Staubsammelkraft abzufallen.
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Der
Grund hierfür
ist, daß das
Einlaßrohr 12 in
der Mitte der Endseite des Sammelkörpers 11 ausgebildet
ist und die Luft, die durch das Einlaßrohr 12 in den Sammelkörper 11 eingebracht
wird, den Innenumfang des Zyklons während des Hindurchströmens der
Luft durch die Räume
zischen den axial verlaufenden Zykloid-Führungsflügeln 21, die das Zyklon-Wirbelelement 20 bilden,
erweitert, wobei auch der Luftstrom durch die Räume zwischen den axial verlaufenden
Zykloid-Führungsflügeln 21 in
viele Anteile aufgeteilt wird.
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Dabei
sind Axialblätter
des axial versaufenden Zykloid-Führungsflügels 21 parallel
zum Luftstrom angeordnet, um den Luftstrom in viele Anteile aufzuteilen,
so daß die
hindurchgeströmte
Luft vorwärtsbewegt
und entlang der gekrümmten
Oberfläche
jedes axial verlaufenden Zykloid-Führungsflügels 21 in Drehung
versetzt wird.
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Dabei
wird der Drehbereich der staubbeladenen Luft durch eine Länge des
axial verlaufenden Flügels 21 bestimmt.
Der herkömmliche,
axial verlaufende Flügel 21,
der eine relativ kurze Länge
aufweist, bietet jedoch nur einen kleinen Drehbereich, was zu einer
geringen Drehkraft der Staubteilchen führt. Daher strömt die durch
das Einlaßrohr 12 eingebrachte,
staubbeladene Luft während
des Ausbreitungsvorgangs vom Innenumfang zum Mittelabschnitt des
Sammelkörpers 11 durch
das Zyklon-Wirbelelement 20 hindurch, und dabei wird die
Drehkraft im Mittelabschnitt, der einen kleinen Durchmesser aufweist,
verringert.
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Das
Zyklon-Wirbelelement 20, das die Vielzahl von axial verlaufenden
Flügeln 21 aufweist,
gestattet es ferner, daß die
Saugkraft gleichmäßig auf die
gesamte Fläche
der Zyklon-Staubsammelvorrichtung 10 verteilt
wird, wodurch leichte und voluminöse Teilchen, wie z. B. Altpapier,
Papier, Strümpfe
oder dergleichen, zwischen den axial verlaufenden Flügeln 21 durch
die Saugkraft während
des Durchgangs durch das Zyklon-Wirbelelement 20 abgefangen
werden. Dies führt
zum Unterbrechen des Saugvorgangs des Staubsaugers, wodurch ein
schwerer Defekt in dessen Betrieb auftritt. Zusätzlich wird ein Saugvorgang
dadurch zunehmend unmöglich,
wobei auch der Innendruck rasch ansteigt, was zur Beschädigung der
Zyklon-Staubsammelvorrichtung 10 führt.
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Zusammenfassung
der Erfindung
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Es
ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Zyklon-Staubsammelvorrichtung
bereitzustellen, welche die Drehkraft von staubbeladener Luft während der
Einführung
von Luft in einen Sammelkörper
erhöht,
um den Staub mühelos
von der Luft zu trennen.
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Eine
weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Zyklon-Staubsammelvorrichtung
bereitzustellen, die verhindert, daß ein Luftstrom-Durchfluß angehalten
wird, wenn voluminöse Fremdteilchen
eingeführt
werden, wodurch eine Ursache, die ein Ansaugen unmöglich macht,
verhindert wird.
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Um
die obigen Aufgaben zu lösen,
stellt die vorliegende Erfindung eine Zyklon-Staubsammelvorrichtung bereit, mit einem
Sammelkörper,
einem Einlaßrohr,
das einstückig
mit dem Sammelkörper
ausgebildet ist, um die staubbeladene Luft anzusaugen, mit einem
Auslaßrohr
zum Abziehen der eingeführten
Luft aus dem Sammelkörper
nach außen,
mit einem Staubauslaß,
der auf der entgegengesetzten Seite des Einlaßrohres ausgebildet ist, zum
Abziehen von Staub und mit einem Zyklon-Wirbelelement, das auf einem
Lufteinführabschnitt
im Sammelkörper angeordnet
ist, wobei das Zyklon-Wirbelelement einen einzigen Schneckenflügel umfaßt, der
relativ zur Richtung des Luftstroms spiralförmig längs der Innenwandfläche des
Sammelkörpers
verläuft,
um die in den Sammelkörper
eingebrachte staubbeladene Luft in Drehung zu versetzen.
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Andere
Vorteile und Ziele der vorliegenden Erfindung ergeben sich für den Fachmann
aus der nachfolgenden, detaillierten Beschreibung sowie den beigefügten Ansprüchen und
Zeichnungen.
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Kurze Beschreibung
der Zeichnungen
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In
den Zeichnungen, welche die beste, derzeit zur Ausführung der
vorliegenden Erfindung in Betracht gezogene Weise veranschaulichen,
zeigen:
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1 eine
teilweise geschnittene Perspektivdarstellung eines herkömmlichen
Staubsaugers;
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2 eine
teilweise in Explosionsdarstellung gezeigte Perspektivansicht, die
einen Zustand zeigt, in dem eine Zyklon-Staubsammelvorrichtung an
einem Aufsteckrohr des Staubsaugers angebracht ist;
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3 eine
Schnittdarstellung der Zyklon-Staubsammelvorrichtung aus 2;
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4 eine
Schnittdarstellung entlang einer Linie I-I in 3;
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5 eine
Perspektivdarstellung eines Zyklon-Wirbelelementes aus 3;
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6 eine
teilweise geschnittene Perspektivdarstellung eines Zyklon-Wirbelelementes
einer Zyklon-Staubsammelvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung;
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7 eine
teilweise geschnittene Perspektivdarstellung einer ersten bevorzugten
Ausführungsform
einer vorwärts
gerichteten Zyklon-Staubsammelvorrichtung, an der das Zyklon-Wirbelelement aus 6 angebracht
ist;
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8 eine
Schnittdarstellung entlang einer Linie II-II in 7;
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9 eine
teilweise geschnittene Perspektivdarstellung eines Zyklon-Wirbelelementes
einer anderen Art gemäß der vorliegenden
Erfindung;
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10 eine
teilweise geschnittene Perspektivdarstellung einer zweiten bevorzugten
Ausführungsform
der vorwärts
gerichteten Zyklon-Staubsammelvorrichtung, an der das Zyklon-Wirbelelement
aus 6 angebracht ist;
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11 eine
Schnittdarstellung entlang einer Linie III-III in 10;
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12 eine
teilweise geschnittene Perspektivdarstellung einer dritten Ausführungsform
der vorwärts
gerichteten Zyklon-Staubsammelvorrichtung, an der das Zyklon-Wirbelelement aus 6 angebracht
ist;
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13 eine
Schnittdarstellung entlang einer Linie IV-IV in 12;
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14 eine
Längsschnittdarstellung
einer vierten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung, und
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15 eine
Schnittdarstellung, welche die Lage eines Luftauslaßabschnittes
eines Einlaßrohrs der
Zyklon-Staubsammelvorrichtung zeigt, die mit dem Zyklon-Wirbelelement gemäß der vorliegenden Erfindung
arbeitet.
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Detaillierte
Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform
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Anhand
der 6 bis 15 werden bevorzugte Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung nachfolgend näher beschrieben.
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6 zeigt
eine teilweise geschnittene Perspektivdarstellung eines Zyklon-Wirbelelementes
gemäß der vorliegenden
Erfindung. 7 ist eine im Teilschnitt gezeigte
Perspektivdarstellung einer ersten bevorzugten Ausführungsform
einer vorwärts
gerichteten Zyklon-Staubsammelvorrichtung, die das Zyklon-Wirbelelement
umfaßt. 8 zeigt
eine Schnittdarstellung entlang einer Linie II-II in 7. Wie
in den Zeichnungen gezeigt, umfaßt die Zyklon-Staubsammelvorrichtung 100 gemäß der ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ein Zyklon-Wirbelelement 200,
das aus einem Schneckenflügel 210 besteht,
der im Inneren des Sammelkörpers 110 angeordnet
ist und als Mittel zum Bereitstellen einer Drehkraft für staubbeladene
Luft eingesetzt wird.
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Der
Schneckenflügel 210 bildet
einen einzelnen Luftdurchlaß,
was zu einer geringen Größe des Zyklon-Wirbelelementes 200 führt, aber
einen ausreichenden Drehbereich bietet. Dies unterscheidet sich völlig vom
herkömmlichen
Verfahren, bei dem staubbeladene Luft unter Verwendung des herkömmlichen Zyklon-Wirbelelementes 20,
das eine Vielzahl von Axialflügeln 21 aufweist,
die den Luftstrom in viele Anteile aufteilen, in den Sammelkörper 11 eingesaugt
wird.
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Das
Zyklon-Wirbelelement 200 der Zyklon-Staubsammelvorrichtung 100 umfaßt einen äußeren Körper 220,
der an der Innenwandfläche
eines Sammelkörpers 110 montiert
ist, einen Mittelschaft 230, der einstückig mit dem Mittelabschnitt
des äußeren Gehäusekörpers 220 ausgebildet
ist, und den Schneckenflügel 210,
der entlang dem Innenumfang von der Außenfläche der Mittelachse 230 aus
spiralförmig
ausgebildet ist. Das Zyklon-Wirbelelement 200 weist den
einzelnen Luftdurchlaß gemäß der obigen
Bauweise auf. Die in den Sammelkörper 110 eingeführte Luft
dreht sich und bewegt sich entlang dem Luftdurchlaß vorwärts.
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Es
versteht sich, daß das
Zyklon-Wirbelelement 200 ohne die auf dem Mittelabschnitt
des Schneckenflügels 210 angeordnete
Mittelachse 230 ausgebildet sein kann.
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Wie
in 9 gezeigt, kann der Schneckenflügel 210 entlang
der Innenwandfläche
des Sammelkörpers 110 oder
entlang der Innenwandfläche
des äußeren Körpers 220,
der das Zyklon-Wirbelelement 200 bildet, und auch an jeder
beliebigen anderen Stelle ausgebildet werden. Es ist ersichtlich,
daß neben
der Möglichkeit
der Anordnung zwischen dem Aufsteckrohr 5 und dem Halterohr 4 andere, äquivalente
Möglichkeiten
zum Anordnen der Zyklon-Staubsammelvorrichtung 100 existieren;
diese Ausführungsform
bezieht sich jedoch auf die obige Bauweise.
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Nachfolgend
werden Funktionen gemäß der ersten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung näher
beschrieben.
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Wenn
ein Benutzer die Steuerung 4a des Halterohrs 4 betätigt, um
den Gebläsemotor 1b in
Betrieb zu setzen, wird das Gebläse 1a,
das die Antriebskraft vom Gebläsemotor 1b erhalten
hat, in Drehung versetzt, wodurch die Erzeugung einer Saugkraft
bewirkt wird. Die erzeugte Saugkraft wird über den Saugschlauch 3,
das Halterohr 4, die Zyklon-Staubsammelvorrichtung 100 und
das Aufsteckrohr 5 zur Saugdüse 2 übertragen.
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Die
durch die Saugdüse 2 angesaugte, staubbeladene
Luft wird durch ein Einlaßrohr 120 in den
Sammelkörper 110 eingeführt.
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Der
staubbeladene Luftstrom wird beim Durchströmen des Zyklon-Wirbelelementes
200 vom Schneckenflügel 210 geführt, wodurch
eine Drehkraft erzeugt wird. Dabei überträgt der Schneckenflügel 210,
der spiralförmig
zwischen der Mittelachse 230 und dem äußeren Körper 220 des Zyklon-Wirbelelementes 200 verläuft, die
Drehkraft an den Luftstrom.
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Die
durch das Zyklon-Wirbelelement 200 hindurchgeströmte Luft
wird durch das Auslaßrohr 130,
das am anderen Ende des Sammelkörpers 110 angeordnet
ist, nach außen
abgegeben, wobei sie einer Drehbewegung entlang dem Innenumfang
des Sammelkörpers 110 folgt.
Zu diesem Zeitpunkt wird der in der Luft enthaltene Staub aufgrund
seiner Schwerkraft mit einer Zentrifugalkraft beaufschlagt.
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Der
Staub mit dem spezifischen Gewicht wird aus der Luft abgetrennt
und zum Abschnitt mit dem Auslaßrohr 130 verbracht,
wobei er sich entlang der Innenwandfläche des Sammelkörpers 110 dreht. Der
aus der Luft abgetrennte Staub wird durch einen Staubauslaß 140 in
einen Staubkasten 150 abgegeben, während er sich entlang der Innenwandfläche des
Sammelkörpers 110 dreht,
wobei die Luft durch das Auslaßrohr 130 zum
Halterohr 4 hin ausgelassen wird.
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Die
Zyklon-Staubsammelvorrichtung ist vorzugsweise so gebaut, daß sie die
Drehkraft der in die Zyklon-Staubsammelvorrichtung eingeführten Luft verbessert.
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Dazu
ist bei einer zweiten Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung der Luftauslaßabschnitt 121 des
Einlaßrohrs 120 zu
einem Einlaßabschnitt 211 des
das Zyklon-Wirbelelement 200 bildenden Schneckenflügels 210 hin
gerichtet.
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In
den 10 und 11 ist
die zweite Ausführungsform
der Staubsammelvorrichtung, die mit dem Schneckenflügel 210 arbeitet,
veranschaulicht. Bei der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung
ist das Einlaßrohr 120 exzentrisch
auf dem Sammelkörper 110 angeordnet,
so daß das
Einlaßrohr 120 auf
derselben Linie, wie der Einlaßabschnitt 211 des
Schneckenflügels 210 angeordnet
ist.
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Bei
der obigen Bauweise des Sammelkörpers 110 wird
die staubbeladene Luft, die durch das Einlaßrohr 120 in den Sammelkörper 110 eingeführt wird,
direkt dem Einlaßabschnitt 211 des
Schneckenflügels 210 zugeführt, und
die Strecke, über
welche die Drehkraft von dem Schneckenflügel 210 auf die staubbeladene
Luft ausgeübt
wird, wird maximiert.
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Die
Drehkraft der staubbeladenen Luft, die sich entlang der Innenwandfläche des
Sammelkörpers 110 durch
das Zyklon-Wirbelelement 200 dreht, wird in stärkerem Maße erzeugt,
wodurch die Effizienz des Abtrennens des Staubes aus der Luft verbessert
wird.
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Für den Fall,
daß der
Einlaßabschnitt 211 und
die Mitte des Luftauslaßabschnittes
des Einlaßrohrs 120 auf
derselben Linie angeordnet sind, wird ein Teil der durch das Einlaßrohr 120 angesaugten Luft
stoßfrei
in den Schneckenflügel 210 eingeführt, wobei
der Rest der Luft nach dem Durchströmen einer bestimmten Länge des
Drehbereiches des Schneckenflügels 210 in
Drehung versetzt wird, was zu einer Verringerung der Drehkraft führt, die
von dem Schneckenflügel 210 erzeugt
wird. Diese Ausführungsform
soll das eingangs erwähnte
Problem lösen.
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In
den 12 und 13 ist
eine dritte Ausführungsform
zur Verbesserung der Drehkraft der Luft dargestellt. Bei der dritten
Ausführungsform
gemäß der vorliegenden
Erfindung ist das Einlaßrohr 120 mittig,
nicht exzentrisch, auf dem Sammelkörper 110 angeordnet,
wobei es aber die gleiche oder eine noch verbesserte Drehkraftwirkung
hat.
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Dazu
weist die Zyklon-Staubsammelvorrichtung 100 ferner einen
Führungskanal 160 am
Luftauslaßabschnitt
des Einlaßrohrs 120 auf,
wobei der Führungskanal 160 ein
Ende hat, das sich bis zum Einlaßabschnitt 211 des
Schneckenflügels 210 erstreckt.
Die durch das Einlaßrohr 120 angesaugte, staubbeladene
Luft wird mittels Hindurchführen durch
den Führungskanal 160 zum
Einlaßabschnitt 211 hin
bewegt, wodurch die Drehkraft der staubbeladenen Luft verbessert
wird.
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Dabei
wird ein Abstand zwischen dem Luftauslaßabschnitt des Einlaßrohrs 120 und
dem Lufteinaßabschnitt
des Zyklon-Wirbelelementes 200 auf ein Minimum verkürzt, wodurch
die Diffusion der staubbeladenen Luft, die durch den Raum hindurchströmt, minimiert
wird.
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Eine
vierte Ausführungsform,
die eine modifizierte Form der zweiten Ausführungsform aufweist, ist in 14 dargestellt,
wobei die modifizierte Form dieselbe Wirkung wie die dritte Ausführungsform
hat. Bei der vierten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist das Einlaßrohr 120 exzentrisch
an der Endseite des Sammelkörpers 110 in
einer solchen Lage angeordnet, daß der Abstand zwischen dem Luftauslaßabschnitt
des Einlaßrohrs 120 und
dem Einlaßabschnitt
des Zyklon-Wirbelelementes 200 minimiert ist.
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Inzwischen
ist für
den Fall, daß die
Zyklon-Staubsammelvorrichtung wie bei der zweiten, dritten und vierten
Ausführungsform
gebaut ist, der Luftauslaßabschnitt
des Einlaßrohrs 120 wie
in 15 gezeigt angeordnet. Es versteht sich, daß entsprechende äquivalente
Bauweisen der Zyklon-Staubsammelvorrichtung mit dem Zyklon-Wirbelelement 200 eingesetzt
werden können,
wobei es jedoch bevorzugt ist, daß der Auslaßabschnitt des Einlaßrohrs 120 wie
in 15 gezeigt gebaut ist.
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Wie
zuvor weiter oben beschrieben, hat die verbesserte Bauweise des
Luftdurchflusses im Inneren des Sammelkörpers der Zyklon-Staubsammelvorrichtung
die folgenden Effekte:
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Erstens
wird der Luftstrom nicht in viele Anteile aufgeteilt, sondern als
eine Einheit gebildet, was zu einer Konzentration der Saugkraft
führt,
durch die die Drehkraft der eingebrachten Luft deutlich verstärkt wird.
Daher kann der Staub stoßfrei
von der Luft getrennt werden, wodurch der Widerstand der Luft drastisch
verringert und eine Lärmquelle
ausgeschaltet wird.
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Zweitens
können
auch voluminöse
Fremdteilchen, die in den Sammelkörper eingeführt werden, stoßfrei in
den Staubkasten des Sammelkörpers ausgestoßen werden,
wodurch verhindert wird, daß der
Luftstrom stehen bleibt, was Probleme, wie die Unmöglichkeit
des Ansaugens, löst.
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Drittens
weist das Zyklon-Wirbelelement mit einer geringeren Größe (Durchmesser
oder Länge) eine
ausreichende Rotationsfläche
auf, wodurch die Drehkraft verbessert wird.
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Zwar
beschreibt die vorstehende, detaillierte Beschreibung die bevorzugte
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung, doch es versteht sich, daß die vorliegende
Erfindung modifiziert, verändert
und abgewandelt werden kann, ohne vom Umfang der beigefügten Ansprüche abzuweichen.