專利名稱：多旋風灰塵分離設備的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種真空吸塵器，更具體地講，本發明涉及一種多旋風灰塵分離設備，該設備用于真空吸塵器中，從而將從正被清潔的表面上與空氣一起吸入的灰塵過濾掉。
背景技術：
通常，真空吸塵器包括底部刷，用于從將被清潔的表面上將灰塵與空氣一起吸入；電機驅動室，設置有驅動源；真空吸塵器機身，設置有旋風收集設備。
旋風收集設備按照如下方式構造從底部刷被引入的充有灰塵的空氣被引導而形成漩渦，從而通過離心力將灰塵分離地收集，并且經過清潔的空氣被排放到電機驅動室中。在最近幾年，為了提高灰塵收集效率，提出了一種多旋風灰塵分離設備，其通過兩個步驟或者多個步驟將空氣中包含的灰塵分離出來，其中，這種多旋風灰塵分離設備包括一個或者多個第二旋風器。
傳統多旋風灰塵分離設備的上述類型在WO02/067755和WO02/067756(戴森有限公司)中被公開。但是，這種傳統的多旋風灰塵分離設備的缺點是，由于上行(upstream)旋風器(第一旋風器)和下行(downstream)旋風器(第二旋風器)被豎直地布置，從而增加了灰塵收集設備的總高度，所述旋風器主要應用于立式吸塵器而很難應用于罐式吸塵器。另外，由于在所述旋風灰塵分離設備中整個氣流通路很長，所以帶來驅動源的吸力損失大的問題。
為了解決上述問題，申請人開發了如圖1所示的一種多旋風灰塵分離設備(第2003-62520號韓國專利申請)。如圖所示，多旋風灰塵分離設備10包括旋風體20，包括第一旋風器30和圍繞第一旋風器30的周邊布置的第二旋風器40；蓋單元60，安裝在旋風體20的頂部；灰塵收集箱70，連接到旋風體20的底部。旋風體20設置有進氣口21，所以被引入第一旋風器30的周圍的空氣經過旋風體20，旋風蓋60設置有出氣口62，凈化過的空氣通過該出氣口被排放。這種多旋風灰塵分離設備10具有增加灰塵收集效率的效果，這是因為多個第二旋風器40圍繞第一旋風器30布置。
但是，如圖1所示，多旋風灰塵分離設備10按照如下方式構造，周圍的空氣被引入第一旋風器30的頂部然后又被排放到所述頂部。換句話說，被引入的空氣首先向下(箭頭B)流動，然后反向向上(箭頭C)流動，再通過格柵構件80從第一旋風器30的頂部流出，最后流入第二旋風器40。這樣，出現的問題是，從空氣被引入到多旋風灰塵分離設備10至空氣排放到多旋風灰塵分離設備10之外的氣流通路還是太長。
另外，雖然與現有技術相比，上述多旋風灰塵分離設備10在總高度上可減小，但是需要繼續努力以減小灰塵分離設備的高度從而使吸塵器最小化。
發明內容
因此，提出本發明以解決上述在現有技術中出現的問題，本發明的一個目的是提供一種改善的多旋風灰塵分離設備，從而能夠減短灰塵分離設備中的氣流通路以減小吸力損失。
本發明的另一目的是提供一種多旋風灰塵分離設備，其總高度減小，從而可容易地應用到小型吸塵器中。
為了實現上述目的，提供了一種多旋風灰塵分離設備，包括旋風體，具有主旋風器和與主旋風器相通的圍繞主旋風器的下部布置的多個旋風錐體，所述多個旋風錐體的每個按照圓錐形形成，隨著接近所述旋風錐體的頂端其直徑減小；頂蓋，安裝在旋風體的頂部，并且具有用于將周圍空氣引入主旋風器的進氣口；排放蓋，安裝在主旋風器的底部以聚集和排放從多個旋風錐體排放出的空氣，其中，通過所述進氣口引入到所述主旋風器的頂部的空氣大部分被排放到主旋風器的底部而不反向上升，從而所述大部分空氣被引入到多個旋風錐體中。
多個旋風錐體最好被布置為關于主旋風器的內壁對稱。
在主旋風器中產生的旋流的中心軸和在多個旋風錐體的每個中產生的旋流的中心軸最好互相不平行。
多個旋風錐體的每個可這樣構造，隨著接近旋風錐體的頂端，在旋風錐體的每個中產生的旋流的中心軸更加遠離在主旋風器中產生的旋流的中心軸。
頂蓋可拆卸地安裝到旋風體上。
在主旋風器和多個旋風錐體中，灰塵在從空氣中被分離之后被收集在旋風體中。
根據本發明的另一方面，設置了一種多旋風灰塵分離設備，包括旋風體，包括主旋風器和圍繞主旋風器的下部布置的多個旋風錐體，每個旋風錐體具有圓錐形，隨著接近旋風錐體的頂端其直徑減小；頂蓋，安裝在旋風體的頂部并且具有盤旋形的進氣口，其中，通過進氣口被引入的空氣通過在主旋風器中旋轉而分離出灰塵，然后空氣被引入多個旋風錐體以第二次過濾出空氣中包含的細小灰塵。
通過下面結合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是傳統的多旋風灰塵分離設備的截面圖；圖2是根據本發明實施例的多旋風灰塵分離設備的外部透視圖；圖3是圖2中所示的多旋風灰塵分離設備的分解透視圖；圖4是圖3中所示的旋風錐體的底側透視圖；圖5是沿著圖2的V-V線截取的截面圖；圖6是顯示在傳統的多旋風灰塵分離設備和根據本發明實施例的多旋風灰塵分離設備之間比較吸力損失的圖。
具體實施例方式
以下，將參照附圖詳細描述本發明的優選實施例。
參照圖2到圖4，多旋風灰塵分離設備300包括旋風體310、頂蓋370和排放蓋390。
旋風體310使得從外部引入的充有灰塵的空氣旋轉，從而通過兩個步驟從空氣中過濾出灰塵。所述旋風體310包括主旋風器320和多個旋風錐體330。
主旋風器320具有形成旋風室322的外壁312和內壁323(見圖5)。充有灰塵的空氣通過穿過頂蓋370形成的進氣口372被引入到旋風室322中，然后在旋風室322中形成漩渦，從而灰塵從空氣中分離出來。從空氣中分離出的灰塵被收集在旋風室322的底部上。
旋風室322具有在其中部的格柵構件360。格柵構件360包括主體362，具有連接到進氣通道341的頂部的底部；網式過濾部分361，連接到主體362的頂部從而從空氣中過濾灰塵。在旋風室322中分離了灰塵的空氣通過格柵構件360流入旋風室322的底部。
被多個旋風錐體330過濾出的細小灰塵被收集在內壁323和外壁312之間的空間352中(見圖5)。
多個旋風錐體330第二次過濾出在經由主旋風器320引入多個旋風錐體330的空氣中包含的細小灰塵。多個旋風錐體330互相隔開并且圍繞主旋風器320的下部近乎平行地布置，以使得多個旋風錐體330關于主旋風器320互相對稱。多個旋風錐體330最好具有互相相同的大小和形狀。另外，多個旋風錐體330關于主旋風器320的中心對稱地布置。
同時，根據本發明，由于主旋風器320具有向下排放的結構，所以多個旋風錐體330也被布置為使得空氣能夠通過其底部被引入多個旋風錐體330中，從而減短氣流通路。為此，多個旋風錐體的每個具有圓錐形，即，隨著接近多個旋風錐體的頂端其直徑逐漸減小。
參照圖4和圖5，多個旋風錐體330的每個包括錐體入口331和形成錐體室332的錐體外壁333。錐體入口331通過連接通道340與主旋風器320的旋風室322相通。錐體室332使通過錐體入口331引入的充有灰塵的空氣旋轉，從而從空氣中分離出細小灰塵。
如圖中所示，多個旋風錐體330的每個的錐體外壁333的形狀為隨著接近多個旋風錐體330的頂端333a，多個旋風錐體330向著旋風體310的外壁312更加傾斜。換句話說，由多個旋風錐體330形成的旋流的中心軸335與在主旋風器320中形成的旋流的中心軸不一致。在錐體室332中從空氣中分離出的細小灰塵被排放到多個旋風錐體330的外部。如果多個旋風錐體330被布置為傾斜，則從空氣中分離出的灰塵將不再重新進入所述錐體室332。結果，可容易地收集和排放灰塵。
另外，由于相對大的灰塵由主旋風器320過濾而相對細小的灰塵由多個旋風錐體330過濾，所以每個錐體室332的底部最好設計為具有大的體積。因此，多個旋風錐體330的布置方式最好為隨著接近旋風外壁的頂端333a，旋流的中心軸335更加遠離由主旋風器320形成的旋流的中心軸325。
同時，連接通道340連接到多個旋風錐體330的底部。連接通道340包括進氣通道341，插入旋風室322中從而將在旋風室322中旋轉的空氣排放出去；多個分布流通通道342，連接到進氣通道341，從而分布空氣使其被引入到多個旋風錐體330中。分布流通通道342布置為圍繞進氣通道341呈放射狀展開，其中，分布流通通道342隨著其接近旋風錐體330呈螺旋形狀。雖然如圖所示，連接通道340與多個旋風錐體330一體地形成，但是它們也可以分開形成。
再參照圖3，頂蓋370被安裝在旋風體310的頂部并且與進氣口372一起形成，周圍的空氣通過該進氣口372被引入到旋風室322中。進氣口372呈盤旋形，從而在周圍空氣被引入旋風室322的同時可形成旋流。在該實施例中，雖然進氣口372被顯示為按照矩形橫截面形成，而本發明并不限于此。換句話說，進氣口的橫截面可具有不同形狀，例如圓形、三角形和半圓形。
同時，頂蓋370可拆卸地安裝在旋風體310的頂部。因此，當結束清潔后清理灰塵時，用戶用一只手足以移除頂蓋370以清理出在旋風體310中收集的灰塵。因此，將灰塵從吸塵器中清理出變得簡單和容易執行，從而提高用戶的方便性。
參照圖3，排放蓋390安裝在旋風體310的底部上并且包括排放流動通道391和出氣口392。每個排放流動通道391的一端391a插入到對應的旋風錐體330中，從而被引入多個旋風錐體330中的空氣和從多個旋風錐體330排放出的空氣并不互相碰撞。在多個旋風錐體330中，當灰塵從空氣中被分離出之后，空氣通過排放流動通道391被排放。出氣口392連接到每個排放流動通道391的另一端。從每個排放流動通道391排放出的空氣在出氣口392處聚集，然后被排放到外部。
像這樣，根據本發明，所述多旋風灰塵分離設備300按照如下方式被構造進氣口372通過頂蓋370設置，并且空氣通過旋風室322的底部被排放，從而多個旋風錐體330可圍繞主旋風器320對稱地布置。換句話說，傳統的多旋風灰塵分離設備的問題在于用于將空氣引入主旋風器的進氣口通過旋風體形成，從而在特定區域中不能布置旋風錐體。但是，根據本發明，其具有提高多旋風灰塵分離設備的灰塵收集效率的優點，這是因為在有限的大小和空間中可布置更多的旋風錐體330而沒有上述限制。
同時，因為灰塵被收集在旋風體310中，所以不用提供如圖1所述的分離的灰塵收集箱70。因此，由于減小了多旋風灰塵收集裝置的高度和體積，所以可存在實現緊湊的多旋風灰塵分離設備300的優點。
在下文中，將參照圖5描述具有上述結構的多旋風灰塵分離設備300的操作。
當真空吸塵器的驅動源(未示出)被驅動時，充有灰塵的空氣通過進氣口372被引入并被引導至旋風室322。被引入旋風室322中的空氣向下流動同時形成旋流。此時，由于離心力的作用，在空氣中包含的相對大的灰塵向內壁323聚集，并且由于其重力的作用，灰塵向下運動，從而被收集在旋風室322的底部。但是，被引入旋風室322的并被分離了灰塵的空氣大多數反向并且向上流動，然后通過格柵構件360的過濾部分361和主體362從旋風室流出。
然后，空氣被引入進氣通道341，然后通過分布流通通道342放射狀地散開，從而流入各個旋風錐體330中。被引入的空氣在錐體室332中向上運動并且同時形成旋流。此時，在空氣中包含的細小灰塵向錐體外壁333聚集并通過向上流動的氣流而被排放到多個旋風錐體330的外部。在從空氣中去除灰塵之后，空氣向下流動并且通過排放流動通道391排放。通過每個排放流動通道391排放的空氣通過出氣口392流出多旋風灰塵分離設備300。此后，通過配備了驅動源(未示出)的電機驅動室(未示出)，空氣被排放到真空吸塵器的外部。
如圖中所示，根據本發明，多旋風灰塵分離設備300按照如下方式布置被引入到主旋風器320頂部的空氣通過格柵構件360直接從主旋風器320的底部流出，然后被引入到多個旋風錐體330中。換句話說，氣流在主旋風器320中并不反向而是所述空氣沿著如箭頭D所示的方向向下流動。像這樣，在根據本發明實施例的多旋風灰塵分離設備300中，因為氣流在主旋風器320中不反向，所以可減短氣流通路。因此，在減小真空吸塵器的驅動源的吸力損失方面具有效果。當然，即使在本實施例中，空氣的一部分也可形成反向氣流。但是由于所述空氣的量非常少，所以可忽略其影響。
圖6是顯示在如圖1所示的傳統多旋風灰塵分離設備10和本發明的多旋風灰塵分離設備300中發生的吸力損失的圖，其中，通過重復試驗測量吸力損失。
在所述圖中，在橫坐標上的第一對值(總值)分別表示在傳統多旋風灰塵分離設備和本發明的多旋風灰塵分離設備的整個設備中發生的吸力損失，而其他對值(1和12之間)分別表示在傳統多旋風灰塵分離設備和本發明的多旋風灰塵分離設備的每個旋風錐體中發生的吸力損失。如圖中所示，在傳統多旋風灰塵分離設備10的整個設備中產生的吸力損失(壓力降)大約是325mmH2O，而在根據本發明的多旋風灰塵分離設備300的整個設備中產生的吸力損失(壓力降)大約是270mmH2O。因此，可以看出與傳統多旋風灰塵分離設備相比，在根據本發明的多旋風灰塵分離設備300中的吸力損失降低大約是17％。從圖中可看出，與傳統多旋風灰塵分離設備相比，在根據本發明的多旋風灰塵分離設備300中的每個旋風錐體的吸力損失也降低了。
如上所述，根據本發明的多旋風灰塵分離設備具有以下效果i)周圍空氣被引入到主旋風器的頂部，并且通過主旋風器的底部被排放，被引入主旋風器的空氣流出而不反向，從而流入多個旋風錐體中，因此可減小驅動源的吸力損失。
ii)因為灰塵被收集在旋風體中，所以所述多旋風灰塵分離設備在構造上可變得緊湊。
iii)因為空氣被引入到主旋風器的頂部，并且通過主旋風器的底部被排放，所以多個旋風錐體的布置不受限制。換句話說，與傳統多旋風灰塵分離設備相比，可設置更多的旋風錐體，并且多個旋風錐體可以對稱地布置，從而可提高灰塵收集效率。
iv)如果多個旋風錐體被傾斜地布置，則可容易地收集和從多旋風灰塵收集設備中清理出灰塵。
v)由于移除頂蓋足以清理出收集的灰塵，所以可提高用戶方便性。
雖然為了闡述本發明的原理，已經顯示并描述了本發明的代表性實施例，但是本發明并不限于這些特定實施例。應該理解，本領域技術人員在不脫離由權利要求限定的本發明的精神和范圍的情況下可以做出各種修改和改變。因此，應該認為這種修改、改變及其等同物都被包括在本發明的范圍中。
權利要求
1.一種多旋風灰塵分離設備，包括旋風體，包括主旋風器和與主旋風器相通的圍繞主旋風器的下部布置的多個旋風錐體，所述多個旋風錐體的每個按照圓錐形形成，隨著接近所述圓錐形的頂端其直徑減小；頂蓋，安裝在旋風體的頂部，并且具有用于將周圍空氣引入主旋風器的進氣口；排放蓋，安裝在主旋風器的底部以聚集和排放從所述多個旋風錐體排放出的空氣，其中，通過所述進氣口引入到所述主旋風器的頂部的空氣大部分被排放到主旋風器的底部而不反向上升，從而所述大部分空氣被引入到所述多個旋風錐體中。
2.如權利要求1所述的多旋風灰塵分離設備，其中，所述多個旋風錐體被布置為關于主旋風器的內壁對稱。
3.如權利要求2所述的多旋風灰塵分離設備，其中，所述主旋風器產生具有第一中心軸的空氣旋流，而所述多個旋風錐體產生具有第二中心軸的空氣旋流，其中，第一中心軸和第二中心軸互相不平行。
4.如權利要求3所述的多旋風灰塵分離設備，其中，所述多個旋風錐體的每個按照如下方式構造隨著接近旋風錐體的頂端，第二中心軸更加遠離第一中心軸。
5.如權利要求4所述的多旋風灰塵分離設備，其中，所述頂蓋可拆卸地安裝到旋風體上。
6.如權利要求1所述的多旋風灰塵分離設備，其中，在所述主旋風器和所述多個旋風錐體中，灰塵在從空氣中被分離之后被收集在旋風體中。
7.一種多旋風灰塵分離設備，包括旋風體，包括主旋風器和圍繞主旋風器的下部布置的多個旋風錐體，所述多個旋風錐體的每個具有圓錐形，隨著接近所述旋風錐體的頂端其直徑減小；頂蓋，安裝在所述旋風體的頂部，并且具有盤旋結構的進氣口，其中，通過所述進氣口被引入的空氣通過在主旋風器中旋轉而分離出灰塵，然后空氣被引入到多個旋風錐體中以第二次過濾出所述空氣中包含的細小灰塵。
8.如權利要求7所述的多旋風灰塵分離設備，其中，所述多個旋風錐體的每個被構造為產生具有第一中心軸的空氣旋流，而主旋風器被構造為產生具有第二中心軸的空氣旋流，第二中心軸隨著接近旋風錐體的頂端更加遠離第一中心軸。
全文摘要
公開了一種多旋風灰塵分離設備，包括旋風體、頂蓋和排放蓋。所述旋風體包括主旋風器和與主旋風器相通并圍繞主旋風器的下部布置的多個旋風錐體，所述多個旋風錐體的每個具有圓錐形，該圓錐形的直徑隨著接近其頂端而減小。頂蓋被安裝在所述旋風體的頂部并且具有用于將周圍空氣引入主旋風器的進氣口。排放蓋被安裝在主旋風器的底部并且用于聚集和排放從多個旋風錐體排放出的空氣。通過進氣口引入到主旋風器的頂部的空氣大部分被排放到主旋風器的底部而不反向向上流動，然后所述大部分空氣被引入到多個旋風錐體中。
文檔編號A47L9/16GK1947639SQ20061008090
公開日2007年4月18日 申請日期2006年5月22日 優先權日2005年10月10日
發明者金閔河, 韓政均, 吳長根 申請人:三星光州電子株式會社