JP2022140283A - サイクロン分離装置 - Google Patents

Abstract

【課題】サイクロンの構造がより緊密になり、より多くのサイクロンを限られた空間内に配置することで分離効率を向上させる。【解決手段】サイクロン分離装置は、ダストカップ２１、ダストカップ２１内に設けられた第１のサイクロン分離ユニット及び第２のサイクロン分離ユニットを含み、第２のサイクロン分離ユニットは第１組のサイクロン分離器及び第２組のサイクロン分離器を含み、第１組のサイクロン分離器は複数の第１のサイクロン２２を含み、第２組のサイクロン分離器は複数の第２のサイクロン２３を含み、第１のサイクロン２２は、順番に接続された第１のテーパ部２２１、第２のテーパ部２２２及び第３のテーパ部２２３を含み、これらテーパ部はいずれもコーン状構造であり、第１のテーパ部２２１の中心軸線はダストカップの縦方向軸線に平行であり、第２のテーパ部２２２の中心軸線と第３のテーパ部２２３の中心軸線との間の夾角は５°～２０°である。【選択図】図１

Description

本発明は、真空集塵機技術の分野に関し、特に、サイクロン分離装置に関する。

集塵機は、日常生活でよく使われる清掃機器であり、非常に強い吸込力を発生し、絨毯、フローリング又は他の物体の表面の異物又は溜まれた塵埃を集塵カップに吸い込むことができる。

集塵機は本体と、本体内に位置するモータ及びファンユニットとを含む。本体には、サイクロン分離装置が接続されており、サイクロン分離装置は、通常、気流内の汚れを分離するために用いられる。サイクロン分離装置には、含塵空気入口が設けられている。本体内のモータ及びファンユニットが作動すると、汚れが含塵空気入口を介してサイクロン分離装置に吸い込まれ、その後、清浄化された気体がモータ及びファンユニットによってサイクロン分離装置から排出される。

従来のサイクロン分離装置では、外フレーム内に、２つのサイクロン分離層が順次積層されており、サイクロン分離層ごとに複数のサイクロンが含まれ、複数のサイクロン上のコーン状入口は同じ側を向く。ここで、下方のサイクロン分離層のコーン状入口端は、上方のサイクロン分離層内の空間に突き込む。しかし、サイクロン分離層のサイクロンの構造が緊密ではないため、より多くのサイクロンを限られた空間内に配置することができず、サイクロン分離効率が低下する。

従来技術における上記の課題を解決するために、本発明は、サイクロン分離装置を提供し、サイクロン分離器におけるサイクロンの構造がより緊密になり、より多くのサイクロンを限られた空間内に配置することにより、サイクロン分離の効率を向上させる。

上記の目的を達成するために、本発明が採用した主な技術的解決手段は以下を含む。

本発明では、サイクロン分離装置を提供する。サイクロン分離装置は、ダストカップ、並びにダストカップ内に設けられた第１のサイクロン分離ユニット及び第２のサイクロン分離ユニットを含む。第１のサイクロン分離ユニットは第２のサイクロン分離ユニットの外側に套設され、第２のサイクロン分離ユニットは第１組のサイクロン分離器及び第２組のサイクロン分離器を含み、第１組のサイクロン分離器は、環状に配列された複数の第１のサイクロンを含み、複数の第１のサイクロンのダスト落下端の間に収容空間が形成され、第２組のサイクロン分離器は、環状に配列された複数の第２のサイクロンを含み、複数の第２のサイクロンの一部は収容空間内に突き込み、第１のサイクロン及び第２のサイクロンは、いずれも多段式のコーン状構造であり、第１のサイクロンは、順番に接続された第１のテーパ部、第２のテーパ部及び第３のテーパ部を含み、第１のテーパ部、第２のテーパ部及び第３のテーパ部はいずれもコーン状構造であり、第１のサイクロン内に吸い込まれた気流は、第１のテーパ部、第２のテーパ部及び第３のテーパ部を順番に通過して分離された後、気流内の塵埃が第３のテーパ部から排出され、第１のテーパ部の中心軸線はダストカップの縦方向軸線に平行であり、第２のテーパ部の中心軸線と第３のテーパ部の中心軸線との間の夾角は５°～２０°である。

好ましくは、第２のテーパ部の中心軸線はダストカップの縦方向軸線に対して外向きに偏向し、第３のテーパ部の中心軸線はダストカップの縦方向軸線に対して内向きに偏向する。

好ましくは、第２のテーパ部の中心軸線がダストカップの縦方向軸線に対して外向きに偏向する角度は５°～１０．６°である。

好ましくは、第２のテーパ部の中心軸線がダストカップの縦方向軸線に対して外向きに偏向する角度は７．３°～８．３°である。

好ましくは、第３のテーパ部の中心軸線がダストカップの縦方向軸線に対して内向きに偏向する角度は２．３°～６．３°である。

好ましくは、第３のテーパ部の中心軸線がダストカップの縦方向軸線に対して内向きに偏向する角度は３．８°～４．８°である。

好ましくは、第１のサイクロンは、第３のテーパ部に接続される第４のテーパ部をさらに含み、第４のテーパ部の中心軸線はダストカップの縦方向軸線に平行である。

好ましくは、第２のサイクロンは、順番に接続された第５のテーパ部及び第６のテーパ部を含み、第５のテーパ部及び第６のテーパ部はいずれもコーン状構造であり、第２のサイクロン内に吸い込まれた気流は、第５のテーパ部及び第６のテーパ部を順番に通過して分離された後、気流内の塵埃は第６のテーパ部から排出され、第５のテーパ部の中心軸線はダストカップの縦方向軸線に平行であり、第６のテーパ部の中心軸線はダストカップの縦方向軸線に対して内向きに偏向する。

好ましくは、第６のテーパ部の中心軸線がダストカップの縦方向軸線に対して内向きに偏向する角度は５°～９．４°である。

好ましくは、第６のテーパ部の中心軸線がダストカップの縦方向軸線に対して内向きに偏向する角度は６．７°～７．７°である。

本発明の有益な効果は以下のとおりである。

本発明にて提供されるサイクロン分離装置は、第１組のサイクロン分離器並びに第２組のサイクロン分離器上の第１のサイクロン及び第２のサイクロンを多段式のコーン状構造のように設けることにより、第１組のサイクロン分離器及び第２組のサイクロン分離器の配置について空間が十分利用され、サイクロン分離装置の構造が緊密になり、かつ、第１組のサイクロン分離器及び第２組のサイクロン分離器は、より多くのサイクロンを限られた空間内に配置することができ、それにより、サイクロン分離装置の分離効率を向上させる。

実施例１に係るサイクロン分離装置の正面断面図 図１の第１組のサイクロン分離器の概略構造図 実施例２に係る表面清掃装置の概略構造図

上記の技術的解決手段をよりよく理解するために、以下、添付図面を参照しながら、本発明の例示的な実施例をより詳細に説明する。添付図面に本発明の例示的な実施例を示したが、本発明は、様々な形態で実装でき、本明細書に記載の実施例に限定されないことを理解されたい。むしろ、これらの実施例を提供するのは、本発明をより明確且つ完全に理解でき、さらには、本発明の範囲を当業者に完全に伝えるためである。

図１～図２に示すように、本実施例にて提供されるサイクロン分離装置２は、ダストカップ２１と、ダストカップ２１内に設けられた第１のサイクロン分離ユニット及び第２のサイクロン分離ユニットとを含み、第１のサイクロン分離ユニットは第２のサイクロン分離ユニットの外側に套設される。本実施例におけるサイクロン分離装置２は、２段階に分けて分離を行い、まず、気流が第１のサイクロン分離ユニットに入って１回目の分離が行われ、１回分離された後の気流は、続いて第２のサイクロン分離ユニットに入って２回目の分離が行われる。

図２に示すように、第２のサイクロン分離ユニットは第１組のサイクロン分離器及び第２組のサイクロン分離器を含む。第１組のサイクロン分離器は、環状に配列された複数の第１のサイクロン２２を含み、複数の第１のサイクロン２２のダスト落下端の間に収容空間が形成される。第２組のサイクロン分離器は、環状に配列された複数の第２のサイクロン２３を含み、複数の第２のサイクロン２３の一部は収容空間内に突き込み、ここで、第１のサイクロン２２及び第２のサイクロン２３はいずれも多段式のコーン状構造である。

本実施例にて提供されるサイクロン分離装置２は、第１組のサイクロン分離器、並びに第２組のサイクロン分離器上の第１のサイクロン２２及び第２のサイクロン２３を多段式のコーン状構造のように設けることにより、第１組のサイクロン分離器及び第２組のサイクロン分離器の配置について空間が十分利用されて、サイクロン分離装置２の構造が緊密になり、かつ、第１組のサイクロン分離器及び第２組のサイクロン分離器は、より多くのサイクロンを限られた空間内に配置することができ、それによりサイクロン分離装置２の分離効率を向上させる。

ここで、各サイクロンの吸気効率を向上させるために、第１組のサイクロン分離器内の各サイクロンは、各サイクロンの吸気口がサイクロン分離装置２の吸気口と正対するように、階段状に配置されてもよい。同様に、第２組のサイクロン分離器内の各サイクロンも、サイクロンの吸気効率を向上させるために、階段状に配置されてもよい。

具体的には、第１のサイクロン２２は、順番に接続された第１のテーパ部２２１、第２のテーパ部２２２及び第３のテーパ部２２３を含む。ここで、第１のテーパ部２２１、第２のテーパ部２２２及び第３のテーパ部２２３は、いずれもコーン状構造である。気流分離の過程において、第１のサイクロン２２内に吸い込まれた気流は第１のテーパ部２２１、第２のテーパ部２２２及び第３のテーパ部２２３を順番に通過して分離された後、気流内の塵埃が第３のテーパ部２２３から排出されて、ダスト落下ノズル２４に落ち込む。実際の適用では、第１のテーパ部２２１の中心軸線はダストカップ２１の縦方向軸線に平行であり、第２のテーパ部の中心軸線と第３のテーパ部の中心軸線との間の夾角は５°～２０°である。本実施例では、第２のテーパ部の中心軸線と第３のテーパ部の中心軸線との間の夾角とは、２つの中心軸線の間に形成された鋭角の角度である。

好ましくは、第２のテーパ部２２２の中心軸線はダストカップ２１の縦方向軸線に対して外向きに偏向し、第３のテーパ部２２３の中心軸線はダストカップ２１の縦方向軸線に対して内向きに偏向する。このような設置により、第２組のサイクロン分離器の一部が、複数の第１のサイクロン２２が囲んで形成した第１組の分離器の収容空間内に突き込みやすくなり、空間のレイアウトがより合理的になる。

具体的には、第２のテーパ部２２２の中心軸線がダストカップ２１の縦方向軸線に対して外向きに偏向する角度は５°～１０．６°である。第３のテーパ部２２３の中心軸線がダストカップ２１の縦方向軸線に対して内向きに偏向する角度は２．３°～６．３°である。好ましくは、第２のテーパ部２２２の中心軸線がダストカップ２１の縦方向軸線に対して外向きに偏向する角度は７．３°～８．３°である。第３のテーパ部２２３の中心軸線がダストカップ２１の縦方向軸線に対して内向きに偏向する角度は３．８°～４．８°である。本実施例では、第２のテーパ部２２２の中心軸線がダストカップ２１の縦方向軸線に対して外向きに偏向する角度は７．８°であり、第３のテーパ部２２３の中心軸線がダストカップ２１の縦方向軸線に対して内向きに偏向する角度は４．３°である。

本実施例では、中心軸線とは、各テーパ部の両端が位置する平面円の中心点を結ぶ線を指し、ダストカップ２１の縦方向軸線は水平線であることを理解されたい。

無論、第１のサイクロン２２は、第３のテーパ部２２３に接続される第４のテーパ部２２４をさらに含んでもよい。第４のテーパ部２２４の中心軸線はダストカップ２１の縦方向軸線に平行であり、このような設置により、気流から分離された細塵がダスト落下ノズル２４に落ち込むことがより容易になる。

本実施例では、第２のサイクロン２３は、順番に接続された第５のテーパ部２３１及び第６のテーパ部２３２を含み、第５のテーパ部２３１及び第６のテーパ部２３２はいずれもコーン状構造である。気流分離の過程において、第２のサイクロン２３内に吸い込まれた気流は、第５のテーパ部２３１及び第６のテーパ部２３２を順番に通過して分離された後、気流内の塵埃が第６のテーパ部２３２から排出されて、ダスト落下ノズル２４に落ち込む。実際の適用では、第５のテーパ部２３１の中心軸線はダストカップ２１の縦方向軸線に平行であり、第６のテーパ部２３２の中心軸線はダストカップ２１の縦方向軸線に対して内向きに偏向する。

具体的には、第６のテーパ部２３２の中心軸線はダストカップ２１の縦方向軸線に対して内向きに偏向する角度は５°～９．４°であり、好ましくは、第６のテーパ部２３２の中心軸線はダストカップ２１の縦方向軸線に対して内向きに偏向する角度は６．７°～７．７°である。本実施例では、第６のテーパ部２３２の中心軸線はダストカップ２１の縦方向軸線に対して内向きに偏向する角度は７．２°である。

サイクロン分離装置２の作動プロセスは以下のとおりである。

サイクロン分離装置２が作動時に、細塵の混ざる気流は、先に第１のサイクロン分離ユニットに入って１回目の分離が行われ、１回分離された後の気流は、続いて第２のサイクロン分離ユニットに入って２回目の分離が行われる。２回目の気流分離中に、第１のサイクロン２２内に吸い込まれた気流は、第１のテーパ部２２１、第２のテーパ部２２２及び第３のテーパ部２２３を順番に通過して分離された後、気流内の塵埃が第３のテーパ部２２３から排出されて、ダスト落下ノズル２４に落ち込む。第２のサイクロン２３内に吸い込まれた気流は第５のテーパ部２３１及び第６のテーパ部２３２を順番に通過して分離された後、気流内の塵埃は第６のテーパ部２３２から排出されて、ダスト落下ノズル２４に落ち込む。

実施例２
図３に示すように、本実施例にて提供される表面清掃装置は、実施例１のサイクロン分離装置２を含み、さらに、吸込ダクト１、気流発生器３、ハンドル４、及び気流発生器に電力を供給するための電源５を含む。ここで、気流発生器３は、吸込ダクト１に沿って流れる気流を発生するために用いられ、汚れや塵埃が気流を分離するために、サイクロン分離装置２は吸込ダクト１に連通するように取り付けられる。ハンドル４はサイクロン分離装置２と電源５との間に設けられ、ハンドル４は、使用者が手で把持するのに適するように設けられる。

なお、本発明の説明において、特に明確に定義や限定しない限り、「取り付け」、「接続」、「連通」、「固定」などの用語は、広義に理解されるべきであり、固定的な連通であっても、取り外し可能な連通であっても、又は一体になってもよく、機械的連通であっても、電気的連通であってもよく、直接的な接続であっても、中間媒体を介する間接的な接続であってもよく、２つの要素の内部の連通又は２つの要素の相互作用関係であってもよい。当業者であれば、具体的な状況に応じて、本発明における上記用語の具体的な意味を理解することができる。

本発明において、特に明確に定義及び限定しない限り、第１の特徴が第２の特徴の「上」又は「下」であるということは、第１の特徴が第２の特徴に直接接触することであっても、第１の特徴が中間媒体を介して第２の特徴に間接的に接触することであってもよい。そして、第１の特徴が第２の特徴の「上」、「上方向」及び「上面」にあるということは、第１の特徴が第２の特徴の真上又は斜め上にあることであってもよいし、第１の特徴の水平高さが第２の特徴よりも高いことのみを表すことができる。第１の特徴が第２の特徴の「下」、「下方」及び「下面」にあるということは、第１の特徴が第２の特徴の真下又は斜め下にあることであってもよいし、第１の特徴の水平高さが第２の特徴よりも低いことのみを表すことができる。

本明細書の記述において、「一実施例」、「一部の実施例」、「実施例」、「例示」、「具体的な例」、又は「一部の例示」などの用語の記述は、当該実施例又は例示を参照しながら記述した具体的な特徴、構造、材料、又は特性が、本発明の少なくとも１つの実施例又は例示に含まれることを意図する。本明細書において、上記の用語の概略的な表現は、必ずしも同じ実施例又は例示を意味するとは言えない。そして、記述された具体的な特徴、構造、材料、又は特性を、任意の１つ又は複数の実施例又は例示において、適切な方法で結合してもよい。さらに、互いに矛盾しない状況で、当業者であれば、本明細書に記述された異なる実施例又は例示、及び異なる実施例又は例示の特徴を結合及び組み合わせすることができる。

以上、本発明の実施例を示し、説明したが、上記実施例は例示的なものであり、本発明を限定するものと理解するべきではなく、当業者は、本発明の保護範囲内で上記実施例に対して変更、修正、置換及び変形を行うことができることを理解できるだろう。

１ 吸込ダクト
２ サイクロン分離装置
２１ ダストカップ
２２ 第１のサイクロン
２２１ 第１のテーパ部
２２２ 第２のテーパ部
２２３ 第３のテーパ部
２２４ 第４のテーパ部
２３ 第２のサイクロン
２３１ 第５のテーパ部
２３２ 第６のテーパ部
２４ ダスト落下ノズル
３ 気流発生器
４ ハンドル
５ 電源

Claims (10)

1. ダストカップ、並びに前記ダストカップ内に設けられた第１のサイクロン分離ユニット及び第２のサイクロン分離ユニットを含み、前記第１のサイクロン分離ユニットが前記第２のサイクロン分離ユニットの外側に套設され、
   前記第２のサイクロン分離ユニットが第１組のサイクロン分離器及び第２組のサイクロン分離器を含み、前記第１組のサイクロン分離器が、環状に配列された複数の第１のサイクロンを含み、複数の前記第１のサイクロンのダスト落下端の間に収容空間が形成され、前記第２組のサイクロン分離器が、環状に配列された複数の第２のサイクロンを含み、複数の前記第２のサイクロンの一部が前記収容空間内に突き込む、サイクロン分離装置であって、
   前記第１のサイクロン及び前記第２のサイクロンは、いずれも多段式のコーン状構造であり、
   前記第１のサイクロンは、順番に接続された第１のテーパ部、第２のテーパ部及び第３のテーパ部を含み、前記第１のテーパ部、前記第２のテーパ部及び前記第３のテーパ部はいずれもコーン状構造であり、
   前記第１のサイクロン内に吸い込まれた気流は、前記第１のテーパ部、前記第２のテーパ部及び第３のテーパ部を順番に通過して分離された後、前記気流内の塵埃が前記第３のテーパ部から排出され、
   前記第１のテーパ部の中心軸線は前記ダストカップの縦方向軸線に平行であり、
   前記第２のテーパ部の中心軸線と前記第３のテーパ部の中心軸線との間の夾角は５°～２０°である、
   ことを特徴とするサイクロン分離装置。
2. 前記第２のテーパ部の中心軸線は前記ダストカップの縦方向軸線に対して外向きに偏向し、
   前記第３のテーパ部の中心軸線は前記ダストカップの縦方向軸線に対して内向きに偏向する、
   ことを特徴とする請求項１に記載のサイクロン分離装置。
3. 前記第２のテーパ部の中心軸線が前記ダストカップの縦方向軸線に対して外向きに偏向する角度は５°～１０．６°である、
   ことを特徴とする請求項２に記載のサイクロン分離装置。
4. 前記第２のテーパ部の中心軸線が前記ダストカップの縦方向軸線に対して外向きに偏向する角度は７．３°～８．３°である、
   ことを特徴とする請求項３に記載のサイクロン分離装置。
5. 前記第３のテーパ部の中心軸線が前記ダストカップの縦方向軸線に対して内向きに偏向する角度は２．３°～６．３°である、
   ことを特徴とする請求項２に記載のサイクロン分離装置。
6. 前記第３のテーパ部の中心軸線が前記ダストカップの縦方向軸線に対して内向きに偏向する角度は３．８°～４．８°である、
   ことを特徴とする請求項５に記載のサイクロン分離装置。
7. 前記第１のサイクロンは、前記第３のテーパ部に接続される第４のテーパ部をさらに含み、
   前記第４のテーパ部の中心軸線は前記ダストカップの縦方向軸線に平行である、
   ことを特徴とする請求項２～６のいずれかに記載のサイクロン分離装置。
8. 前記第２のサイクロンは、順番に接続された第５のテーパ部及び第６のテーパ部を含み、前記第５のテーパ部及び前記第６のテーパ部はいずれもコーン状構造であり、
   前記第２のサイクロン内に吸い込まれた気流は、前記第５のテーパ部及び第６のテーパ部を順番に通過して分離された後、前記気流内の塵埃が前記第６のテーパ部から排出され、
   前記第５のテーパ部の中心軸線は前記ダストカップの縦方向軸線に平行であり、
   前記第６のテーパ部の中心軸線は前記ダストカップの縦方向軸線に対して内向きに偏向する、
   ことを特徴とする請求項２～６のいずれかに記載のサイクロン分離装置。
9. 前記第６のテーパ部の中心軸線が前記ダストカップの縦方向軸線に対して内向きに偏向する角度は５°～９．４°である、
   ことを特徴とする請求項８に記載のサイクロン分離装置。
10. 前記第６のテーパ部の中心軸線が前記ダストカップの縦方向軸線に対して内向きに偏向する角度は６．７°～７．７°である、
    ことを特徴とする請求項９に記載のサイクロン分離装置。

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