多旋風灰塵分離設備的製作方法
2023-09-19 14:53:50 3
專利名稱：多旋風灰塵分離設備的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種真空吸塵器。更具體地講，本發明涉及一種在真空吸塵器中使用的多旋風灰塵分離設備，該多旋風灰塵分離設備通過兩個步驟離心地分離吸入到真空吸塵器中的汙物。
背景技術：
通常，真空吸塵器包括底部刷，用於從正被清潔的表面吸入載有灰塵的空氣；電機驅動室，具有真空產生器；真空吸塵器機身，具有旋風灰塵分離設備。
旋風灰塵分離設備被構造為通過使從底部刷吸入的空氣產生渦流而分離和收集灰塵，然後將經過清潔的空氣排放到電機驅動室。近來提出的多旋風灰塵分離設備的目的在於使用第一旋風器和第二旋風器通過至少兩個步驟從空氣中過濾出灰塵來增加灰塵收集效率，並且在這樣的結構中，通常使用一個或者多個第二旋風器。
相關的技術可在戴森有限公司的WO02/067755和WO02/067756中找到。在這些例子中，作為第一旋風器的上遊旋風器和作為第二旋風器的下遊旋風器按照豎直的方式布置，因此通常被應用於立式真空吸塵器中而難以應用於罐式真空吸塵器中。
同一申請人在第2003-62520號韓國專利申請中公開一種多旋風灰塵分離設備，其中，第一旋風器嵌套於第二旋風器中以減小旋風器的總高度。但是，申請人現在注意到仍然存在對更加小型的真空吸塵器，尤其是家用真空吸塵器的需求。
在以上事實中發現另一個需求，旋風灰塵分離設備通常大小固定，因此小型真空吸塵器具有更小的灰塵收集容量，因為具有更小的灰塵收集容量的吸塵器比其他吸塵器更快被灰塵填滿，所以其需要經常進行更換。因此，需要用於增大固定大小的旋風器的灰塵收集容量的方法。
發明內容
提出本發明以克服上述現有技術中的問題，因此，本發明的目的之一是提供一種多旋風灰塵分離設備，其具有高度減小的旋風裝置，從而其大小緊湊並且不僅容易地應用於立式真空吸塵器而且也容易地應用於罐式真空吸塵器。
本發明的另一目的是提供這樣一種多旋風灰塵分離設備，其大小緊湊，但是在受限的結構中具有最大化的灰塵收集能力。
本發明的上述方面和/或其他特點基本上可通過提供這樣一種多旋風灰塵分離設備來實現，該多旋風灰塵分離設備包括主旋風器部分，包括一個或者多個旋風器；次旋風器部分，包括一個或者多個旋風錐體，並且該次旋風器部分被布置為關於主旋風器部分基本平行；灰塵收集箱，被設置為圍繞主旋風器部分和次旋風器部分，並且包括用於收集在主旋風器部分和次旋風器部分中分離出的灰塵的灰塵收集室。灰塵收集箱在距底部相同高度的位置上具有非恆定的半徑。
灰塵收集箱包括第一壁和半徑比第一壁的半徑大的第二壁。
次旋風器部分包括沿著灰塵收集箱的內周布置的一個或者多個旋風錐體，用於包圍主旋風器部分的一部分，並且所述旋風錐體具有向上端逐漸減小的直徑。
旋風錐體並不沿著第二壁的內周布置。
灰塵收集箱包括用於收集在主旋風器部分中分離出的灰塵的第一灰塵收集箱和用於收集在次旋風器部分中分離出的灰塵的第二灰塵收集箱。隔離件被設置在主旋風器和旋風錐體之間。
第二壁由透明材料形成。
第二壁包括突起部分，該突起部分的寬度與掌距，即大約九英寸對應。突起部分的寬度可小於大約九英寸。
旋風錐體的空氣渦流的中心軸不平行於主旋風器部分的空氣渦流的中心軸。
旋風錐體的布置方式是朝著其上端，旋風錐體的空氣渦流的中心軸更加遠離主旋風器部分的空氣渦流的中心軸。
進一步地設置連接到灰塵收集箱的下端的引導蓋，用於將從主旋風器排放的空氣引導至次旋風器部分。
進一步地設置可拆卸地連接到灰塵收集箱的上端的上蓋，用於與主旋風器部分的上端一起形成灰塵排放口。
根據本發明的一方面，多旋風灰塵分離設備包括主旋風器部分，用於通過離心力將灰塵從外部吸入的空氣中分離，所述主旋風器部分包括一個或者多個旋風器；次旋風器部分，包括多個旋風錐體，用於通過離心力將微小顆粒的灰塵從從主旋風器部分吸入的空氣中分離；灰塵收集箱，設置為圍繞主旋風器部分和次旋風器部分，所述灰塵收集箱包括灰塵收集室，在主旋風器部分和次旋風器部分中分離出的灰塵被收集在所述灰塵收集室中，所述灰塵收集箱包括第一壁，具有預定半徑並且具有切口部分；第二壁，其兩端與第一壁連接，第二壁從第一壁的半徑的中心遠離地突出。
第二壁的寬度小於掌距，即大約九英寸，從而用戶可容易的握住第二壁。
第二壁由透明材料形成。
多個旋風錐體不沿著第二壁的內周布置。
灰塵收集箱包括形成在主旋風器部分和所述多個旋風錐體之間的隔離件，所述隔離件用於將灰塵收集室分隔成第一灰塵收集室和第二灰塵收集室，在主旋風器部分中分離出的灰塵被收集在第一灰塵收集室中，在所述多個旋風錐體中分離出的微小顆粒的灰塵被收集在第二灰塵收集室中。
通過下面參照附圖對本發明特定實施例進行的描述，本發明的上述方面和特點將會變得更加清楚，其中圖1是根據本發明實施例的多旋風灰塵分離設備的透視圖；圖2是圖1的多旋風灰塵分離設備的側視圖；圖3是圖1的多旋風灰塵分離設備的分解透視圖；圖4是圖3的旋風體的底部視圖；圖5是使用根據本發明實施例的多旋風灰塵分離設備的真空吸塵器機身的側視圖；圖6是沿圖1的VI-VI線截取的截面圖。
具體實施例方式
參照附圖更加詳細地描述本發明的特定實施例。
在以下描述中，即使在不同的附圖中，相同的附圖標記也用於相同的元件。在描述中限定的對如詳細的結構和元件的描述只是用於幫助全面地理解本發明。因此，顯然可執行本發明而不用這些限定的內容。另外，由於在不必要的細節處，公知的功能和結構會使本發明不清楚，所以不對它們進行詳細的描述。
參照圖1和圖2，多旋風灰塵分離設備100包括旋風單元110、上蓋170和排放蓋190。
空氣通過進氣口191被吸入到旋風單元110中。進氣口191與從正被清潔的表面吸入載有灰塵的空氣的吸氣刷(未示出)流動相通。灰塵從吸入的空氣中分離並被收集在旋風單元110中，並且清潔過的空氣從旋風單元100排放出並且通過排氣口192排放到多旋風灰塵分離設備100的外面。排氣口192與具有真空產生器的電機驅動室(未示出)流動相通。
參照圖3和圖4，旋風單元110包括旋風體120和引導蓋180。旋風體120包括主旋風器部分130、具有至少一個旋風錐體140的次旋風器部分和灰塵收集箱150。
主旋風器部分130執行第一灰塵分離過程，因此其通過離心力從將通過進氣口191吸入的空氣中分離出灰塵。因此，大部分灰塵，尤其是大顆粒的灰塵在主旋風器部分130中被過濾出。旋風錐體140對從主旋風器部分130進入的空氣執行第二灰塵分離過程。通過第二灰塵分離過程，由於太小而沒有在第一過程中分離出的細小顆粒的灰塵被過濾掉。灰塵收集箱150形成旋風體120的外部，並且包圍主旋風器部分130並包括灰塵收集室160，灰塵在旋風錐體140中被分離之後被收集在灰塵收集室160中。
主旋風器部分130包括空氣入口133、空氣出口134和室壁131，室壁131限定了其中的主旋風室。
如圖所示，主旋風器部分130具有在底部的主要空氣入口133和主要空氣出口134。室壁131按照基本上圓筒形的方式形成，以使得載有灰塵的空氣形成渦流，並且所述室壁131的高度稍低於灰塵收集箱150的高度。排氣管132大致安裝在由室壁131限定的空間的中心，並且形成為預定高度。排氣管132的下端與空氣出口134流動相通。格柵構件137設置在排氣管132的上端，用於從空氣中過濾灰塵。空氣引導構件135(見圖6)向上傾斜並且沿著排氣管132的外側和室壁131的內側按照螺旋的方式連續地形成預定長度，從而吸入的空氣可隨上行氣流旋轉。因此，空氣通過空氣入口133被吸入、沿著空氣引導構件135被引導，然後隨旋轉氣流上升。在這個過程中，空氣在室壁131的內側與灰塵分離，從而被清潔過的空氣經過排氣管132並且通過空氣出口134被排放。
如圖所示，空氣入口133和空氣出口134並列形成在主旋風器部分130的底側。即，空氣入口133和空氣出口134基本形成在同一平面上。根據本發明的一個實施例，主旋風器部分130被構造為使得空氣通過其底端被吸入然後被排放出去。
雖然這個特定實施例使用了一個旋風器作為主旋風器部分130，但是應該理解這不是限制性的。例如，同樣可使用兩個旋風器作為主旋風器部分130。
旋風錐體140圍繞主旋風器部分130的室壁131的下部布置。在舉例說明的實施例中，次旋風器部分包括圍繞主旋風器部分130的室壁131的下部按照字母『C』的形狀布置的多個旋風錐體140。更具體地說，次旋風器部分在主旋風器部分130的周圍的特定部分上並不包括旋風錐體140，從而可在該特定部分上形成灰塵收集箱150的第二壁152。這將在以下進行詳細描述。
主旋風器部分130具有在下部的排放結構，為了最小化空氣通路，旋風錐體140也具有在下端的吸氣結構。因此，旋風錐體140的錐體入口141被布置在旋風錐體140的下端。如圖所示，主旋風器部分130的空氣出口134和旋風錐體140的錐體入口141基本被布置在同一平面上。通過這樣布置，空氣通路被最小化，因此，最小化了吸力損失。
旋風錐體140基本形成為圓錐形結構，因此，朝著主體143的上端143a，其直徑逐漸減小。旋風錐體140的上端和下端兩者均敞開。錐體入口141形成在旋風錐體140的下端，並且在旋風錐體140中從空氣中分離出的灰塵通過上端被排放出去。參照圖6，旋風錐體140的形成方式是，向著旋風錐體140的上端143a，該旋風錐體140傾斜，更接近灰塵收集箱150的第一壁151。換句話說，向著旋風錐體140的上端143a，旋風錐體140的中心軸更加遠離主旋風器部分130的渦流的中心軸136。結果，第一灰塵收集室161的容積有利地增大了。
灰塵收集箱150被布置為圍繞主旋風器部分130和多個旋風錐體140，並且形成與主旋風器部分130相關的灰塵收集室160。因此，在旋風錐體140中分離的灰塵被收集在灰塵收集室160中。灰塵收集箱150在距底部等高的位置處具有非恆定的半徑。在該特定實施例中，灰塵收集箱150具有預定半徑的具有切口部分的第一壁151和第二壁152，第二壁152的半徑大於第一壁151的半徑，並且第二壁152從第一壁151突出。第二壁152可具有多種構造。例如，第二壁152可具有半圓形或者近似方形的構造。第二壁152從第一壁151突出，從而從中心軸開始，第二壁152的半徑大於第一壁151的半徑。第二壁152的兩端與第一壁151相連。為了方便製造和裝配起見，第一壁151和第二壁152可互相一體地形成。
第一壁151形成為圍繞多個旋風錐體140。旋風錐體140僅沿著第一壁151的內周形成，因此，沒有旋風錐體140沿著第二壁152的內周形成。
第二壁152是突起部分，其具有寬度L，L與掌距(span of a hand)的範圍相應，即大約九英寸。在一些實施例中，第二壁152的寬度L可能比大約九英寸短。因此，第二壁152可用作把手，用戶可容易地握住該把手。通過這樣做，灰塵收集箱150上不需要把手，因此，可提供更容易地製造和更便宜的製造價格的優點。
灰塵收集箱150具有隔離件163，隔離件163將內部灰塵收集室160分隔成用於收集在主旋風器部分130中分離出的灰塵的第一灰塵收集室161和用於收集在多個旋風錐體140中分離出的灰塵的第二灰塵收集室162。因此，第一灰塵收集室161包括在室壁131和隔離件163之間的空間161』和在室壁131和第二壁152之間的另一個空間161」。第二灰塵收集室162由隔離件163和第一壁151之間的空間形成。隔離件163的兩端部分地彎曲以連接到第一壁151的兩端。隔離件163形成在主旋風器部分130和旋風錐體140之間。隔離件163的下端163a部分地連接到旋風錐體140的主體143(見圖6)。因此，隔離件163不形成在第二壁152的內周上。因此，第一壁151和隔離件163按照字母『C』的形狀形成，從而與旋風錐體140的『C』形排列對應。
由於存在突出的第二壁152，第一灰塵收集室161的容積增加了。因為第一灰塵收集室161的容積大於圓筒形的灰塵收集箱150的容積，所以第一灰塵收集室161的灰塵收集能力可被最大化。相對大的顆粒和大多數的灰塵在主旋風器部分130中被分離出，而由於太小而沒有在主旋風器130中過濾掉的細小的顆粒在旋風錐體140中被分離出。因為灰塵被很快收集在第一灰塵收集室161中，所以與第二灰塵收集室162的容量相比，第一灰塵收集室161的容量最好更大。
參照圖5，當根據本發明一方面的多旋風灰塵分離設備100被安裝在吸塵器的主體11上時，灰塵收集箱150的第二壁152被暴露到外部。換句話說，僅僅與灰塵收集箱150的第一壁151對應的那部分被安裝，而第二壁152穿過真空吸塵器的主體11被暴露出來。根據本發明的一方面，第一灰塵收集室161的灰塵收集能力增大，而沒有擴大吸塵器的主體11或者增加旋風灰塵分離設備的總高度。
通過第二壁152，吸塵器的用戶可檢查在第一灰塵收集室161中收集的灰塵的量。因此，最好使用透明材料來形成第二壁152從而用戶可通過其看到裡面。如上所述，灰塵被很快收集在第一灰塵收集室161中。因此，不用將多旋風灰塵分離設備100與真空吸塵器的主體11分離，用戶就可經常檢查灰塵收集室161是否被填滿。當第一壁151和第二壁152互相一體地形成時，兩者都由透明材料形成。但是，由於存在旋風錐體140，用戶觀察第一壁151中的第一灰塵收集室161的視線被阻擋。
當完成清潔操作並且確定應該傾倒灰塵或者需要維修時，用戶可抓住第二壁152並且將多旋風灰塵分離設備100與真空吸塵器的主體11分離。
再參照圖3，引導蓋180結合到旋風體120的下端，並且包括引導錐體181、輸入氣流引導通道182和輸出氣流引導通道183。引導錐體181在空氣從主旋風器部分130的空氣出口134排放出來的同時放射狀地分布所述空氣。輸入氣流引導通道182引導放射狀分布的空氣使得空氣按照渦流的方式流入到旋風錐體140(見圖4)中。輸出氣流引導通道183具有管狀結構，其上端部分地插入到旋風錐體140中以引導來自玄風錐體140的沒有灰塵的空氣排放。換句話說，輸出氣流引導通道183作用為旋風錐體140的排氣口。同時，空氣流通口184在引導蓋180中形成，並與主旋風器部分130的空氣入口133(見圖4)和排放蓋190的進氣口191流動相通。因此，外部空氣依次經過進氣口191、空氣流通口184和空氣入口133被吸入到主旋風器部分130中。
參照圖3和圖6，上蓋170可拆卸地連接到旋風體120的上端。因此，用戶只需要分離上蓋170就可清空旋風體120。為了方便用戶起見，把手171可形成在上蓋170的上側。根據上蓋170安裝到旋風體120上，上蓋170與室壁131的上端一起形成灰塵排放口174。在主旋風器部分130中分離出的灰塵通過灰塵排放口174被排放，從而在第一灰塵收集室161中堆積。在上蓋170的下側具有基本上按照圓形結構形成的回流防止構件173，一旦灰塵堆積在第一灰塵收集室161中，該回流防止構件173就防止灰塵回流到室壁131中。回流防止構件173的直徑比室壁131的直徑大。
參照圖3，排放蓋190包括進氣口191和排氣口192，載有灰塵的空氣通過進氣口191被吸入到旋風單元110中，沒有灰塵的空氣從旋風單元110通過排氣口192被排放。
根據上述本發明的一個實施例，多個旋風錐體140圍繞主旋風器部分130的下端布置，並且第一灰塵收集室161和第二灰塵收集室162與主旋風器部分130和旋風錐體140平行地布置。結果，減小了總高度，因此，可提供大小緊湊的多旋風灰塵分離設備100。另外，通過使第二壁152形成為從灰塵收集箱150突出，第一灰塵收集室161的內部空間增加了，結果，提高了灰塵收集效率。另外，因為第二壁152也作用為把手，所以提供了製造的方便性並降低了製造成本。
現在參照圖6，將描述根據本發明實施例的多旋風灰塵分離設備100的操作。
在接通電源的情況下，真空吸塵器的真空產生器產生真空，因此，產生吸力。載有灰塵的空氣由於吸力被吸入到多旋風灰塵分離設備100中。更具體地講，載有灰塵的空氣通過進氣口191和空氣入口133沿著箭頭『A』的方向被吸入到主旋風器部分130中，沿著箭頭『B』的方向被空氣引導構件135引導，從而隨上行渦流上升。此時，由於離心力，空氣中的灰塵朝著室壁131的內側向外運動，隨上行空氣流上升，並且通過灰塵排放口174排出然後如箭頭『C』的方向所示堆積在第一灰塵收集室161中。同時，上行空氣渦流『B』與上蓋170碰撞，然後沿著箭頭『D』所示的方向下降，因此，流經格柵構件137和排氣管132，然後通過空氣出口134被排放。
在被排放之後，下降的空氣『D』被放射狀地引導，並且如箭頭『E』所示通過各個引導通道182被吸入到旋風錐體140中。然後被引導的空氣『E』如箭頭『F』所示在每個旋風錐體140中沿著第二渦流上升。此時，由於離心力的作用，空氣中的灰塵朝著旋風錐體140的內側向外運動，如箭頭『G』所示隨上行氣流上升，通過上端143a排放並且堆積在第二灰塵收集室162中。在去除了灰塵之後，乾淨的空氣下降，並且如箭頭『H』所示通過排放導向通道183被排放到旋風錐體140外。當空氣從旋風錐體140被排放時，排放的空氣『H』聚集在排放蓋190的內部空間中，並且如箭頭『I』所示通過排氣口192被排放出去。
如上所述，在本發明的一些示例性實施例中，圍繞主旋風器部分130的下端布置一個或者多個旋風錐體140，並且將灰塵收集室160布置為與主旋風器部分130和所述一個或者多個旋風錐體140平行。因此，減小了總高度，並且可提供更小型的多旋風灰塵分離設備。
此外，由於通過擴展灰塵收集箱150的一部分使其突出，增大了第一灰塵收集室的空間，從而增加了灰塵收集容量。另外，通過用透明材料形成突起部分，可容易地檢查到收集的灰塵的量而不用將多旋風灰塵收集設備與吸塵器的主體分離。
另外，突起部分可作用為把手，這提供了製造的方便性並且降低了製造成本。
上述實施例和優點只是示例性的，不應被解釋為限制本發明。本教導可容易地應用於其它類型的設備。另外，對本發明的實施例的描述是說明性的，而不限制權利要求的範圍，並且許多變更、修改和變化對於本領域技術人員將是明顯的。
權利要求
1.一種多旋風灰塵分離設備，包括主旋風器部分，包括一個或者多個旋風器；次旋風器部分，包括一個或者多個旋風錐體，並且該次旋風器部分被布置為關於主旋風器部分基本平行；灰塵收集箱，被設置為圍繞主旋風器部分和次旋風器部分，並且包括用於收集在主旋風器部分和次旋風器部分中分離出的灰塵的灰塵收集室，其中，灰塵收集箱在距底部相同高度的位置上具有非恆定的半徑。
2.如權利要求1所述的多旋風灰塵分離設備，其中，灰塵收集箱包括第一壁和第二壁，第二壁的半徑比第一壁的半徑大。
3.如權利要求2所述的多旋風灰塵分離設備，其中，所述一個或者多個旋風錐體沿著灰塵收集箱的內周布置，以圍繞主旋風器部分的一部分，其中，所述一個或者多個旋風錐體的每個的直徑朝著頂端逐漸減小。
4.如權利要求3所述的多旋風灰塵分離設備，其中，所述一個或者多個旋風錐體不沿著第二壁的內周布置。
5.如權利要求4所述的多旋風灰塵分離設備，其中，灰塵收集箱包括第一灰塵收集室和第二灰塵收集室，第一灰塵收集室用於收集在主旋風器部分中分離出的灰塵，第二灰塵收集室用於收集在次旋風器部分中分離出的灰塵。
6.如權利要求5所述的多旋風灰塵分離設備，還包括設置在主旋風器部分和所述一個或者多個旋風錐體之間的隔離件。
7.如權利要求3所述的多旋風灰塵分離設備，其中，所述一個或者多個旋風錐體產生空氣渦流，該空氣渦流的中心軸與主旋風器部分的空氣渦流的中心軸不平行。
8.如權利要求2所述的多旋風灰塵分離設備，其中，第二壁由透明材料形成。
9.如權利要求2所述的多旋風灰塵分離設備，其中，第二壁包括寬度大約為九英寸的突起部分。
10.如權利要求9所述的多旋風灰塵分離設備，其中，所述寬度小於大約九英寸。
11.如權利要求10所述的多旋風灰塵分離設備，其中，所述一個或者多個旋風錐體的布置方式是朝著所述旋風錐體的上端，所述旋風錐體的空氣渦流的中心軸更加遠離主旋風器部分的空氣渦流的中心軸。
12.如權利要求1所述的多旋風灰塵分離設備，還包括連接到灰塵收集箱的下端的引導蓋，用於將從主旋風器部分排放的空氣引導到次旋風器部分。
13.如權利要求12所述的多旋風灰塵分離設備，還包括可拆卸地連接到灰塵收集箱的上端的上蓋，該上蓋用於與主旋風器部分的上端一起形成灰塵排放口。
14.一種多旋風灰塵分離設備，包括主旋風器部分，用於通過離心力將灰塵從外部吸入的空氣中分離，所述主旋風器部分包括一個或者多個旋風器；次旋風器部分，包括多個旋風錐體，用於通過離心力將微小顆粒的灰塵從從主旋風器部分吸入的空氣中分離；灰塵收集箱，設置為圍繞主旋風器部分和次旋風器部分，所述灰塵收集箱包括灰塵收集室，在主旋風器部分和次旋風器部分中分離出的灰塵被收集在所述灰塵收集室中，所述灰塵收集箱包括第一壁，具有預定半徑並且具有切口部分，第二壁，其兩端與第一壁連接，第二壁從第一壁的半徑的中心遠離地突出。
15.如權利要求14所述的多旋風灰塵分離設備，其中，第二壁的寬度小於大約九英寸。
16.如權利要求15所述的多旋風灰塵分離設備，其中，第二壁由透明材料形成。
17.如權利要求14所述的多旋風灰塵分離設備，其中，所述多個旋風錐體不沿著第二壁的內周布置。
18.如權利要求17所述的多旋風灰塵分離設備，其中，灰塵收集箱包括形成在主旋風器部分和所述多個旋風錐體之間的隔離件，所述隔離件用於將灰塵收集室分隔成第一灰塵收集室和第二灰塵收集室，在主旋風器部分中分離出的灰塵被收集在第一灰塵收集室中，在所述多個旋風錐體中分離出的微小顆粒的灰塵被收集在第二灰塵收集室中。
全文摘要
一種多旋風灰塵分離設備，其具有主旋風器部分，包括一個或者多個旋風器；次旋風器部分，包括一個或者多個旋風錐體，並且該次旋風器部分被布置為關於主旋風器部分基本平行；灰塵收集箱，被設置為圍繞主旋風器部分和次旋風器部分，並且包括用於收集在主旋風器部分和次旋風器部分中分離出的灰塵的灰塵收集室。灰塵收集箱在距底部相同高度的位置上具有非恆定的半徑。
文檔編號A47L9/16GK1947854SQ20061008305
公開日2007年4月18日 申請日期2006年5月29日 優先權日2005年10月12日
發明者吳長根 申請人:三星光州電子株式會社