CN1839744A - 用于真空吸尘器的旋风灰尘分离设备和该真空吸尘器 - Google Patents

Abstract

一种旋风灰尘分离设备，具有：第一旋风室，用于通过离心力从外部吸入的流体中分离颗粒；一个或者多个第二旋风室，用于通过离心力从由所述第一旋风室排放出的流体中分离颗粒；一个或者多个第三旋风室，用于从由所述一个或者多个第二旋风室排放出的流体中分离颗粒，并且使所述流体通过排放通道排放出去。所述第二旋风室和所述第三旋风室相对于第一旋风室按照放射状地布置，从而围绕第一旋风室。因此，所述旋风灰尘分离设备提供多阶段的离心清洁过程并且改善了清洁效率，同时保持了紧凑的大小。

Description

用于真空吸尘器的旋风灰尘分离设备和该真空吸尘器

本申请要求于2005年3月29日提交到美国专利商标局的第60/665,941号美国临时申请的权益，并且要求与2005年5月10日提交到韩国知识产权局的第2005-38738号韩国专利申请的权益，通过引用将这两个申请的公开包含于此。

                        技术领域

本发明涉及一种真空吸尘器。更具体地讲，本发明涉及一种用于从吸入的空气中分离污物的旋风灰尘分离设备和一种具有该旋风灰尘分离设备的真空吸尘器。

                        背景技术

通常，旋风灰尘分离设备使外部吸入的空气或者流体在其中旋转，因此通过利用从旋转的流体中产生的离心力从吸入的流体中分离污物。换句话说，旋风灰尘分离设备是一种离心式分离装置，其使用离心力从吸入的流体中分离污物。

旋风灰尘分离设备包括旋风室，吸入的流体在旋风室中旋转。旋风室的大小被设置为与将从流体中去除的污物对应，并且通常一个旋风灰尘分离设备具有单一的旋风室。因此，在传统的情况中，旋风灰尘分离设备只能分离足够大以至于能被旋风室的结构处理的污物。

旋风灰尘分离设备的这种受限的清洁操作是不利的，尤其是对于需要分离几乎所有污物而不管颗粒大小的用于真空吸尘器的旋风灰尘分离设备。传统的旋风灰尘分离设备在清洁小污物方面尤其差，并且为了解决这个问题，近来进行研究以开发具有多个旋风室并且分多个阶段分离污物的旋风灰尘分离设备。这种方法的问题在于，随着旋风室的数量增加以满足污物分离效率的需求，旋风灰尘分离设备的整体大小扩大，并且结构变复杂，这明显不利于真空吸尘器的使用。

                         发明内容

因此，提出本发明总体构思用于解决上述和/或问题，并且本发明总体构思的一方面在于提供一种旋风灰尘收集设备以及一种具有这种旋风灰尘收集设备的真空吸尘器，该旋风灰尘收集设备大小紧凑并且提供提高的污物分离效率。

为了实现以上本发明总体构思，提供了一种用于从外部吸入的流体中分离颗粒的旋风灰尘分离设备，包括：第一旋风室，用于通过离心力从外部吸入的流体中分离颗粒；一个或者多个第二旋风室，用于通过离心力从由所述第一旋风室排放出的流体中分离颗粒；一个或者多个第三旋风室，用于通过离心力从由所述一个或者多个第二旋风室排放出的流体中分离颗粒，并且使所述流体通过排放通道排放出去。所述第二旋风室和所述第三旋风室可沿着第一旋风室的外边界布置。

因此，多阶段旋风灰尘收集设备可在提高清洁效率的同时保持大小紧凑。

第二旋风室的内径小于第一旋风室的内径而大于第三旋风室的内径。

可提供多个第三旋风室使得两个或者多个第三旋风室与第二旋风室的出口中的一个分别相通。第三旋风室可沿着第一旋风室的外边界形成，并且布置在第二旋风室之间，从而第二旋风室和第三旋风室相对于第一旋风室按照环形布置。

至少一对第三旋风室可与第二旋风室的出口中的一个相通，并且该至少一对第三旋风室可相对于第二旋风室的所述出口成镜面对称。

第一旋风室到第三旋风室可互相独立地形成。与旋风室是叠合的结构相比，随着空气流入具有针对漩涡设置的空间的各个旋风室中，污物分离效率可大大提高。

该旋风灰尘分离设备包括：旋风体，包括入口，外部吸入的流体通过所述入口被导向到第一旋风室到第三旋风室；第一盖子，包括所述排放通道，并且盖住旋风体的打开的上端；第二盖子，位于所述第一盖子和所述旋风体之间。根据所述第二盖子和所述旋风体的连接，形成第一通道、第二通道和第三通道，第一通道将第一旋风室的出口与第二旋风室的入口连接，第二通道将第二旋风室的出口与第三旋风室的入口连接，第三通道将从第三旋风室流出的流体导向到所述排放通道。

第二盖子可包括：第一弯曲部分和第二弯曲部分，通过弯曲所述第二盖子的一部分而形成，当旋风体与第二盖子连接时，所述第一弯曲部分和所述第二弯曲部分形成第一通道；中空的连接管，向第二盖子的上侧延伸，将第二旋风室的出口与第三旋风室连接。第一通道到第三通道可通过将第二盖子与旋风体连接一次形成。即使当形成多个旋风室时，也可防止用于气流的结构复杂化。

该旋风灰尘分离设备可包括：污物容器，可拆卸地安装到打开的旋风体的下端，用于收集在第一旋风室到第三旋风室中分离的颗粒，所述污物容器包括：第一收集空间、第二收集空间和位于污物容器中的将第一空间与第二空间隔离开的隔离件。根据旋风体与污物容器的连接，第一收集空间可与第一旋风室相通，第二收集空间分别与第二旋风室和第三旋风室相通。

一种真空吸尘器，包括：吸气口，充有污物的空气通过该吸气口从被清洁的表面吸入；吸风电机，用于在吸气口处产生吸力；旋风灰尘分离设备，用于从吸入的充有污物的空气中分离污物，并且该旋风灰尘分离设备包括：第一旋风室，用于通过离心力从所述空气中分离污物；一个或者多个第二旋风室，用于通过离心力从由所述第一旋风室排出的空气中分离污物；一个或者多个第三旋风室，用于通过离心力从由所述一个或者多个第二旋风室排出的空气中分离污物。所述第二旋风室的内径小于所述第一旋风室的内径，而大于所述第三旋风室的内径。

                         附图说明

通过下面参照附图对本发明的特定实施例进行的描述，本发明的上述方面和特点将会变得更加清楚，其中：

图1是根据本发明第一实施例的旋风灰尘分离设备的透视图；

图2是表示根据本发明第一实施例的在真空吸尘器中使用的旋风灰尘分离设备的示意图；

图3是根据本发明第一实施例的旋风灰尘分离设备的分解透视图；

图4是表示图3的旋风灰尘分离设备在工作时的截面图；

图5是表示根据本发明第二实施例的旋风灰尘分离设备的上部的平面图。

                      具体实施方式

将参照附图更加详细地描述本发明的特定实施例。

在以下描述中，即使在不同的附图中，相同的标号也用于指代相同的元件。在说明中定义的例如详细的结构和元件的内容只是用于帮助全面理解本发明而不用作别的。因此，清楚的是，本发明可以被执行而不受那些定义的内容的限制。另外，由于公知的功能或者结构将在不必要的细节处使本发明变得模糊，所以将不详细描述它们。

参照图1和图2，根据本发明示例性实施例的旋风灰尘分离设备200被安装在真空吸尘器100中。旋风灰尘分离设备200包括入口211和出口231，分别连接到真空吸尘器100的吸气管106和排气管107。一旦驱动真空吸尘器100中的吸风电机(未示出)，充有污物的外部空气就通过真空吸尘器100的吸入口组件105的污物吸入口(未示出)被吸入，继而经过真空吸尘器100的吸气管106进入到入口211，从而旋风灰尘分离设备200使用离心操作从吸入的空气中分离污物，并且通过出口231将干净的空气排放到真空吸尘器100的排气管107中，然后排放到真空吸尘器100的外部。

图3和图4表示根据本发明的上述实施例的旋风灰尘分离设备200。参照图3和图4，旋风灰尘分离设备200包括第一旋风室310、至少一个第二旋风室320和至少一个第三旋风室330。因此，污物通过三个阶段从吸入的空气中被分离，因此，可提供提高的污物分离效率。

根据本发明的这个特定实施例的旋风灰尘分离设备200包括第一旋风室310、多个第二旋风室320和多个第三旋风室330。

在吸风电机(未示出)工作时，随着空气从被清洁的表面通过污物吸入口(未示出)被吸入，首先由第一旋风室310分离污物。参照图3和图4，根据本实施例的第一旋风室310从旋风体210的中心部分穿透。旋风体210的上端和下端都打开。第一旋风室310的入口(未示出)与穿过旋风体210的外壁的入口211连接。入口211与吸气管106(图2)连接，从而当空气根据吸风电机的操作从污物吸入口被吸入时，入口211将空气导向到第一旋风室310中。第一旋风室310的下端与污物容器220的第一收集空间225连接。污物容器220可拆卸地连接到旋风体210的下端。因此，随着污物D1在第一旋风室310中被分离，污物由于自身的重量而掉落到污物容器220的第一收集空间225中。当污物D1从空气中被分离时，通过吸风电机的操作，第一旋风室310中的空气通过第一旋风室310的出口319被排放。在这个特定实施例中，格栅组件215可另外安装在第一旋风室310的出口319处。随着来自第一旋风室310的被清洁过的空气通过格栅组件215被再次清洁，通过该旋风灰尘分离设备200可提供进一步提高的污物分离效率。

根据以上实施例的污物容器220具有设置在其中的隔离件221，用于将污物容器220的内部分离成用于容纳在第一旋风室310中分离的污物D1的空间(即，第一收集空间225)和用于容纳在第二旋风室320分离的污物D2和在第三旋风室330中分离的污物D3的空间。更具体地讲，隔离件221形成在污物容器220中，用于将污物容器220的内部划分成第一收集空间225和第二收集空间227，第一收集空间225用于容纳在第一旋风室310中分离的污物D1，第二收集空间227用于容纳在第二旋风室320分离的污物D2和在第三旋风室330中分离的污物D3。因此，可防止由于大污物D1的运动而引起的微小的污物D2和D3的飘散。另外，回流防止构件223可从第一收集空间225的底部突出，用于控制污物D1的运动，因此，一旦污物D1堆积起来，回流防止构件223就可防止污物D1从第一收集空间225再次飘散。

在空气从第一旋风室310中被清洁并从其中流出之后，第二旋风室320第二次过滤空气。第二旋风室320以穿孔的方式沿着旋风体210的边缘部分217形成。第二旋风室320具有打开的上端和下端。第二旋风室320的每个都形成为截头圆锥体形状，其向着下端直径逐渐变小。第二旋风室320与第一旋风室310分离地形成，并且分散在第一旋风室310的外边界周围。在第二旋风室320中分离的污物D2被收集在污物容器220的第二收集空间227中。虽然在本发明的这个特定实施例中，旋风灰尘分离设备200具有三个第二旋风室320，但是这只是用于解释性的目的，因此，除了第二旋风室320不得交叠或者干扰通向第一旋风室310的入口211的路径之外，对第二旋风室320的数量没有限制。但是，考虑到布置例如第三旋风室330的其他旋风室，第二旋风室320应该按照预定间隔布置，将在以后解释第三旋风室330。

根据本发明的这个特定实施例的旋风灰尘分离设备200包括第一通道350，第一通道350将第一旋风室310的出口319分别连接到第二旋风室320的入口。第一通道350由位于旋风体210和第一盖子230之间的第二盖子250形成。第二盖子250包括由第二盖子250的向上弯曲的一部分形成的第一弯曲部分251和第二弯曲部分252。第一通道350形成为在结合的第二盖子250和旋风体210之间的第一弯曲部分251和第二弯曲部分252的下部的内部空间。因此，第一通道350通过使用位于旋风体210的上端的第二盖子250形成，因此，可简化旋风灰尘分离装置200的结构。

同时，第三旋风室330被设置为过滤从第二旋风室320流入的空气，以从空气中分离小颗粒的污物D3。为了达到更高的分离效率，第三旋风室330可形成为具有比第一旋风室310和第二旋风室320更小的大小。在这个实施例中，第二旋风室320比第一旋风室310小，但是比第三旋风室330大。该实施例中的第三旋风室330形成为截头圆锥体形状，其具有朝着下端逐渐减小的直径。

第三旋风室330形成为穿过旋风体210的多个第一室331。根据第二盖子250和旋风体210的连接，多个第一室331与形成在第二盖子250上的多个第二室333流动相通。本实施例中的第三旋风室330形成为与第二旋风室320对齐。图3和图4显示这样一个例子：多个第二旋风室320(本实施例中有三个第二旋风室)与一个第一旋风室310相通，多个第三旋风室330(本实施例中有两个第三旋风室330)分别与第二旋风室320相通。但是，人们将理解第二旋风室320和第三旋风室330的排列可根据需要适当改变。在这个特定实施例中，每一对第三旋风室330与一个第二旋风室320相通，并且关于第二旋风室320镜面对称地形成。因此，多个第三旋风室330(在本实施例中有两个)布置在相邻的第二旋风室320之间，第一旋风室310的周边被第二旋风室320和第三旋风室330包围。结果，可提供至少三个空气分离阶段，同时防止旋风灰尘分离设备200的大小增大。根据本发明特定方面的灰尘分离设备200包括第二通道360和第三通道370，第二通道360用于将第三旋风室330的入口335与第二旋风室320的出口323连接，第三通道370用于导向从第三旋风室330流出的空气。本特定实施例的第二通道360形成为从第二盖子250的上侧突出的T型中空连接管255。空气出口257形成为穿过直立中空管253的上端，并且第三通道370形成在空气出口257中。被清洁过的空气从第三通道370排出去，然后通过穿过第一盖子230上端的出口231到达旋风灰尘分离设备200的外部。根据上述第一通道350、第二通道360和第三通道370的结构，第一通道350、第二通道360和第三通道370可被设置为通过简单地连接第一旋风室310、第二旋风室320和第三旋风室330而将第一旋风室310、第二旋风室320和第三旋风室330连接起来。因此，可简化旋风灰尘分离设备200的结构。

以下，将参照附图描述根据本发明一个示例性实施例的如上述构造的旋风灰尘分离设备的操作。

首先，通过污物吸入口(未示出)从被清洁的表面(未示出)吸入充有污物的空气。当所述空气通过入口211被吸入到第一旋风室310时，空气旋转。相对重的污物颗粒D1通过涡流在第一旋风室310中被分离，并且由于其自身重量而掉落到污物容器220的第一收集空间225中。

在污物D1的第一次分离之后，当所述空气经过格栅构件215的同时其被第二次过滤，并且通过第一通道350分流向第二旋风室320的入口321。当空气进入第二旋风室320时，空气由于形成在第二盖子250和旋风体210之间的垫圈290上的导向构件291而循环。通过旋转的空气的漩涡，污物D2再一次从空气中被分离，并且由于其自身重量而掉落到污物容器220的第二收集空间227中。

在分离污物D2之后，空气分别从第二旋风室320出来并且分流向第三旋风室330。在该实施例中，形成有第二通道360，从而从第二旋风室320的出口323出来的空气被分流向一对第三旋风室330。空气再次在第三旋风室330内循环，因此分离出相对轻的污物D3。分离的污物D3堆积在污物容器220的第二收集空间227中，并且已经经过三个阶段清洁过程的通过第一旋风室310、第二旋风室320和第三旋风室330以及格栅构件215的空气流经穿过第三旋风室330的上端的第三通道370，并且通过出口231被排放到旋风灰尘分离设备200的外部。

虽然上面已经描述了提供三个阶段的离心清洁过程的旋风灰尘分离设备来示例性表示本发明，但是应该理解这不应被理解为限制性的。根据本发明的概念和主旨，旋风灰尘分离设备可提供更多数量的低阶段的旋风室，包括第一旋风室到第三旋风室。图5显示根据本发明第二实施例的旋风体210′的一个例子，该旋风体210′还包括第四旋风室380和第五旋风室390。参照图5，根据本发明第二实施例的旋风灰尘分离设备的第一旋风室310形成在旋风体210′的中心，第二旋风室320和第三旋风室330被布置在参照第一实施例描述的相同的位置。第四旋风室380和第五旋风室390被布置在第二旋风室320和第三旋风室330之间，并且其内径小于第三旋风室330的内径。由于存在第四旋风室380和第五旋风室390，所以可提高对尤其小和尤其轻的污物的清洁效率。另外，根据旋风室的布置，第二旋风室到第五旋风室320、330、380、390按照环形图案沿着第一旋风室310的外边界布置。因此，本实施例的旋风灰尘分离设备可具有大量旋风室，因此提高清洁效率，同时保持与先前实施例的大小相同的大小。

在上述示例性实施例中，因为至少可通过三个阶段分离污物，所以所述旋风灰尘分离设备可具有改善的清洁效率。另外，第二旋风室沿着第一旋风室的外边界围绕第一旋风室，并且第三旋风室布置在第二旋风室之间，也围绕第一旋风室。结果，旋风灰尘分离设备可具有多个旋风室，同时，可保持紧凑的大小。

上述实施例和优点只是示例性的，并且不应被解释为限制本发明。本教条可容易的应用到其它类型的设备。另外，对本发明的实施例的描述只是例证性的，并且不用于限制权利要求的范围，许多变更、修改和变化对于本领域技术人员将是明显的。

Claims (10)

1、一种用于从外部吸入的流体中分离颗粒的旋风灰尘分离设备，包括：

第一旋风室，用于通过离心力从外部吸入的流体中分离第一颗粒；

一个或者多个第二旋风室，用于通过离心力从由所述第一旋风室排放出的流体中分离第二颗粒；

一个或者多个第三旋风室，用于从由所述一个或者多个第二旋风室排放出的流体中分离第三颗粒，并且使所述流体通过排放通道排放出去，

所述一个或者多个第二旋风室和所述一个或者多个第三旋风室沿着第一旋风室的外边界布置。

2、如权利要求1所述的旋风灰尘分离设备，其中，所述一个或者多个第二旋风室的内径小于所述第一旋风室的内径，而大于所述一个或者多个第三旋风室的内径。

3、如权利要求2所述的旋风灰尘分离设备，其中，所述一个或者多个第三旋风室包括与所述一个或者多个第二旋风室的每个的一个出口相通的两个或者多个第三旋风室。

4、如权利要求3所述的旋风灰尘分离设备，其中，所述一个或者多个第三旋风室被布置在所述第二旋风室之间，从而第二旋风室和第三旋风室相对于第一旋风室按照环形布置。

5、如权利要求4所述的旋风灰尘分离设备，其中，所述两个或者多个第三旋风室包括与所述第二旋风室的每个的一个出口相通的至少一对第三旋风室，并且所述至少一对第三旋风室相对于第二旋风室的所述出口成镜面对称。

6、如权利要求5所述的旋风灰尘分离设备，其中，第一旋风室到第三旋风室互相独立地形成。

7、如权利要求2所述的旋风灰尘分离设备，还包括：

旋风体，包括入口，外部吸入的空气通过所述入口被导向到第一旋风室到第三旋风室；

第一盖子，包括所述排放通道，并且盖住旋风体的打开的上端；

第二盖子，位于所述第一盖子和所述旋风体之间，

其中，根据所述第二盖子和所述旋风体的连接，形成第一通道、第二通道和第三通道，第一通道将第一旋风室的出口与第二旋风室的入口连接，第二通道将第二旋风室的出口与第三旋风室的入口连接，第三通道将从第三旋风室流出的流体导向到所述排放通道。

8、如权利要求7所述的旋风灰尘分离设备，其中，第二盖子包括：

第一弯曲部分和第二弯曲部分，通过弯曲所述第二盖子的一部分而形成，当旋风体与第二盖子连接时，所述第一弯曲部分和所述第二弯曲部分形成第一通道；

中空的连接管，向第二盖子的上侧延伸，将第二旋风室的出口与第三旋风室连接。

9、如权利要求7所述的旋风灰尘分离设备，还包括：

污物容器，可拆卸地安装到打开的旋风体的下端，用于收集在第一旋风室到第三旋风室中分离的颗粒，所述污物容器包括：

第一收集空间，

第二收集空间，

隔离件，位于污物容器中，将第一空间与第二空间隔离开，

其中，根据旋风体与污物容器的连接，第一收集空间与第一旋风室相通，第二收集空间与第二旋风室和第三旋风室分别相通。

10、一种真空吸尘器，包括：

吸气口，充有污物的空气通过该吸气口从被清洁的表面吸入；

吸风电机，用于在吸气口处产生吸力；

旋风灰尘分离设备，用于从吸入的充有污物的空气中分离污物，并且该旋风灰尘分离设备包括：

第一旋风室，用于通过离心力从所述空气中分离污物；

一个或者多个第二旋风室，用于通过离心力从由所述第一旋风室排出的空气中分离污物；

一个或者多个第三旋风室，用于通过离心力从由所述一个或者多个第二旋风室排出的空气中分离污物；

其中，所述一个或者多个第二旋风室的内径小于所述第一旋风室的内径，而大于所述一个或者多个第三旋风室的内径。

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