专利名称：多旋风灰尘分离设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种真空吸尘器，更具体地讲，本发明涉及一种可从吸入的空气中离心地分离杂质的多旋风灰尘分离设备。
背景技术：
通常，真空吸尘器包括吸入刷，用于从底部吸入包含杂质的空气；灰尘分离设备，用于从通过吸入刷吸入的空气中分离杂质；吸入电机，产生吸入驱动源。灰尘分离设备通常使用灰尘袋。灰尘袋被频繁地替换并且不卫生。因此，没有灰尘袋被半永久性使用的多旋风灰尘分离设备最近已经被广泛地使用。
旋风灰尘分离设备是通过使包含杂质的空气旋转来从空气中离心地分离杂质的灰尘分离设备。旋风灰尘分离设备包括旋风体(未显示)、形成在旋风体一侧上的空气流入口以及安装在该设备上部的排放引导管(未显示)。然而，供给到旋风体的空气旋转并且与通过排放引导管排放的排放空气碰撞，从而引起压力下降以及吸力降低。特别是，具有多个旋风器以提高灰尘收集效率的多旋风灰尘分离设备在由多个小旋风器组成的第二旋风器或者第三旋风器中具有这样的问题。
现在，将参照图1简单的解释由本申请人提交的多旋风灰尘分离设备(具有第一旋风器和多个第二旋风器)(韩国公布的第10-2005-0025711号)。参照图1，多旋风灰尘分离设备10包括第一旋风器30，用于从吸入的空气中第一次离心地分离杂质；第二旋风器40，用于从由第一旋风器30供给的空气中第二次离心地分离杂质；灰尘收集容器20，用于收集在第一旋风器30和第二旋风器40内从空气中分离出的杂质；流入/流出盖50，用于将从第一旋风器30排放出的空气引导到第二旋风器40；旋风器盖60，用于将来自流入/流出盖50的空气向外排放到灰尘分离设备的外部空间。
多个第二旋风器40以预定间隔布置在第一旋风器的外周，用于将没有在第一旋风器30内从空气中分离出的微小灰尘离心地分离。另一方面，栅格构件34安装在第一旋风器30中，用于防止杂质回流并且防止杂质通过第一旋风器30的空气流出孔33排放。流入/流出盖50包括用于将从第一旋风器30排放的空气引导到第二旋风器40的流入引导管52，以及用于向外排放第二旋风器40的空气的排放引导管53。排放引导管53的预定部分插入第二旋风器40中。真空吸尘器的吸入电机(未显示)直接或者间接地连接到旋风器盖60的排放端口61。
现在将描述多旋风灰尘分离设备10的操作。当电源供给到真空吸尘器并且吸入电机(未显示)被驱动时，外部空气通过吸入端口37被供给到第一旋风器30，然后在外部空气中的杂质被第一次离心地分离并且被收集在灰尘收集容器20中。分离出杂质的空气通过栅格构件34，沿着流入/流出盖50的流入引导管52分布，然后被供给到多个第二旋风器40。空气中的杂质被第二次离心地分离并且被收集在灰尘收集容器20中。分离出杂质的空气上升，通过排放引导管53收集在旋风器盖60中，然后通过排放端口61从多旋风灰尘分离设备向外排放。
因为多个第二旋风器40布置在第一旋风器30的外周，用于继续地离心分离空气中的杂质，所以多旋风灰尘分离设备10具有高的灰尘收集效率。
然而，多旋风灰尘分离设备10具有如下的问题。
首先，当从第一旋风器30中排放的空气通过流入引导管52被供给到第二旋风器40时，如箭头A所示，大多数空气没有被供给到第二旋风器40的下部，而是由于排放引导管53的吸力被直接排放到排放引导管53。因此，在第一旋风器30中没有被过滤的微小杂质随着空气通过旋风器盖60被向外排放，从而降低了多旋风灰尘收集设备10的灰尘收集效率。
为了解决上述问题，可将排放引导管53插入第二旋风器40更深。然而，供给到第二旋风器40的空气与排放引导管53严重地碰撞，引起压力下降和吸力降低。如果吸力减少，则第二旋风器40不能形成合适的旋转流，从而降低了灰尘收集效率。
其次，在第一旋风器30中离心地分离出杂质的空气通过栅格构件34上升，然后通过空气流出孔33被供给到第二旋风器40。这里，从四个方向供给的空气被混和并且在栅格构件34内形成旋涡，产生涡流。这样，在空气中压力下降，并且由于该空气压力的下降导致吸入电机的吸力降低。
发明内容
因此，本发明的目的在于提供一种多旋风灰尘分离设备，该多旋风灰尘分离设备通过限制供给到旋风器的空气和通过排放引导管排放混和，可保持适当的吸力并且防止压力下降。
本发明的另一目的在于提供一种多旋风灰尘分离设备，该多旋风灰尘分离设备可防止通过栅格构件的空气碰撞导致的压力下降，栅格构件用于过滤掉来自不同方向的灰尘。
为了实现上述本发明的目的，提供了一种旋风灰尘分离设备，包括旋风体，具有通过其包含杂质的空气被吸入的空气流入孔；排放引导管，用于将来自旋风体的空气排放，所述排放引导管包括圆筒形部分和从圆筒形部分的底端延伸的截断部分，所述截断部分用于防止供给到旋风体的空气被直接排放到排放引导管。因此，该旋风灰尘分离设备可保持适合的吸力，限制供给到旋风体的空气和排放的空气混和。
优选地，在所述旋风体的空气流入孔的端点之下，所述截断部分垂直地安装在圆筒形部分的底端，并且是圆弧形的。
根据本发明的一方面，提供一种多旋风灰尘分离设备，包括第一旋风器，用于离心地从吸入的空气中分离杂质；多个第二旋风器，用于离心地从由第一旋风器供给的空气中分离杂质；流入引导通道，用于将从第一旋风器排放的空气引导到所述多个第二旋风器；排放引导管，部分插入所述多个第二旋风器，用于将第二旋风器的空气向外排放。排放引导管包括圆筒形部分和从圆筒形部分的底端延伸的截断部分，所述截断部分用于防止供给到所述多个第二旋风器的空气被直接排放到排放引导管。
优选地，多旋风灰尘分离设备还包括安装在第二旋风器顶端上的流入/流出盖，其中，所述多个第二旋风器以预定间隔布置在第一旋风器的外周，流入引导通道和排放引导管一体地形成在流入/流出盖上。
优选地，在所述多个第二旋风器的空气流入孔的端点之下，所述截断部分垂直地安装在圆筒形部分的底端，并且是圆弧形的。
优选地，截断部分的圆弧的长度基本从所述多个圆筒形部分的圆周的1/3到2/3范围，更优选地，所述截断部分的高度基本从所述多个圆筒形部分的高度的1/4到1/2范围。
优选地，在多旋风灰尘分离设备中，所述第一旋风器包括安装在空气通过其被排放的空气流出孔上的圆柱形栅格构件，所述栅格构件防止杂质回流。所述栅格构件包括从底部按照高度方向突出的空气引导构件，所述空气引导构件将通过栅格构件的空气引导到空气流出孔。
优选地，所述空气引导构件将栅格构件的内部区域分隔成多个区域。更优选地，所述空气引导构件具有交叉形的横截面，以将栅格构件的内部区域分隔成四个区域。
通过参考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是示出传统的多旋风灰尘分离设备的横截面视图；图2示出根据本发明的多旋风灰尘分离设备的分解透视图；图3是示出根据本发明的多旋风灰尘分离设备的局部剖开的装配透视图；图4是示出图2的栅格构件的平面透视图；图5是示出图2的流入/流出盖的正视图；图6是示出图5的主要元素的底部的放大透视图；图7是显示传统的多旋风灰尘分离设备和本发明的多旋风灰尘分离设备的灰尘收集效率和压力下降的表。
具体实施例方式
现在，将参照附图详细描述根据本发明的多旋风灰尘分离设备。
如图2所示，多旋风灰尘分离设备100包括灰尘收集壳200、安装在灰尘收集壳200中的第一旋风器300、在灰尘收集壳200中以预定间隔安装在第一旋风器300外周上的多个第二旋风器400、结合到第一旋风器300的上部和第二旋风器400的上部的流入/流出盖500、以及结合到流入/流出盖500的上部的旋风器盖600。
第一旋风器300将相对大的吸入空气中的杂质第一次离心地分离并去除，第二旋风器400将从第一旋风器300供给的空气中的微小杂质第二次离心地分离并去除。灰尘收集壳200收集在第一旋风器300和第二旋风器400内从空气中分离的杂质。流入/流出盖500将来自第一旋风器300的空气分布到多个第二旋风器400，并且将来自第二旋风器400的空气排放。旋风器盖600将通过流入/流出盖500排放的空气收集并且将从多旋风灰尘分离设备100收集的空气向外排放。
灰尘收集壳200按照圆筒形形成，其顶端是打开的并且底端是封闭的，并且组成多旋风灰尘分离设备100的外观。手柄210安装在灰尘收集壳200的一侧壁上。另一方面，通孔220形成在灰尘收集壳200的另一侧壁上，从而外部空气可以被吸入多旋风灰尘分离设备100中。
如图2和图3所示，第一旋风器300包括第一室外壁320，用于形成第一旋风室310；空气流出孔330，用于排放来自第一旋风室310的空气；栅格构件340。
与灰尘收集壳200相同的是，第一室外壁320也按照圆筒形状形成。第一室外壁320具有打开的下部和通过空气流出孔330打开的上部。流入端口372与第一室外壁320的一侧连接，用于外部空气的流入。通过流入端口372供给的外部空气在第一旋风室310中形成旋转流。空气中的杂质由于离心力集中在第一室外壁320上并且从空气中分离。在第一旋风器310中分离出杂质的空气通过空气流出孔330从第一旋风器300排放。空气流出孔330以小于第一室外壁320的直径形成。
如图3和图4所示，栅格构件340防止在第一旋风室310中被离心地分离出的相对大的杂质回流，并且防止这些杂质通过空气流出孔330被排放。栅格构件340以顶端打开并且底端封闭的圆筒形形成。此外，多个微小孔341a形成在栅格构件340的侧面341上。
此外，栅格构件340包括从栅格构件340的底部342突出预定高度的空气引导构件344。空气引导构件344保持通过侧面341的多个微小孔341的空气向上流动。空气引导构件344最好从底部342突出预定高度，该预定高度基本等于侧面341的最高的微小孔341a的高度。
空气引导构件344最好包括用于均匀地分割栅格构件340的内部区域的多个构件。如此，包含微小灰尘的空气从如箭头所示的B、C、D和E四个方向进入栅格构件340的侧面341。从而，继续参照图4，空气引导构件344包括第一构件344a、第二构件344b、第三构件344c以及第四构件344d，以将栅格构件340分隔成四个区域。即，空气引导构件344具有交叉形状的截面。因此，由于栅格构件340，从四个方向供给的空气没有在栅格构件340中混和。第一构件344a、第二构件344b、第三构件344c以及第四构件344d具有彼此结合的端部或者形成一体。
如上所述，在使用栅格构件34的传统的多旋风灰尘分离设备(参照图1)中，从栅格构件34供给的空气在栅格构件34中混和在一起，从而产生了涡流。这样，在栅格构件34内产生了压力下降，这使吸力降低。然而，根据本发明，由于空气引导构件344，通过微小孔341a的空气和灰尘在栅格构件340中没有混和，而是被向上引导到空气流出孔330，没有产生涡流。因此，可使吸力降低最小化。
仍然参照图2和图3，隔离构件350结合到第一室外壁320的底端。隔离构件350的端部连接到灰尘收集壳200的内表面。为了将在第一旋风器300和第二旋风器400内从空气中分离出的杂质单独地收集，隔离构件350将灰尘收集壳200的内部隔离。
另一方面，旋风器壳370具有在第一室外壁320外部的旋风器插入孔371，多个第二旋风器400通过该旋风器插入孔371被插入。当第一旋风器300和第二旋风器400在灰尘收集壳200中结合时，多个旋风器400被插入到多个旋风器插入孔371中，旋风器壳370围绕旋风器400上部的预定部分。流入端口372安装在旋风器壳370中，以与灰尘收集壳200的通孔220对应。流入端口372延伸到第一室外壁320，用于将通过通孔220吸入的外部空气供给到第一旋风器300。
第二旋风器400以预定间隔布置在盘形的支撑体401的外周上，该支撑体401在其中心上具有开口。在第二旋风器400插入到灰尘收集壳200中的情况下，第二旋风器400安装在第一旋风器300的第一室外壁320的外周上。
多个第二旋风器400的每个包括组成第二旋风室410以及空气流入孔430的第二室外壁420。第二室外壁420按照倒圆锥形形成，该倒圆锥的直径向下减小并且倒圆锥的一端部被部分切掉。包含在第一旋风器300中没有被过滤的微小杂质的空气下降，以在第二旋风室410中形成旋转流。包括在空气中的杂质被离心地分离，然后被排放到第二室外壁420的底端。在第二旋风室410中已经被离心地分离并被去除杂质的空气通过流入/流出盖500的排放引导管530被排放。
如图2、图5和图6所示，流入/流出盖500包括流入/流出盖体510、流入引导通道520和排放引导管530。
流入/流出盖体510包括空气引导单元511，以具有预定半径的半球形从中心突出；板形支撑单元512，围绕空气引导单元511布置。空气引导单元511的直径几乎等于第一旋风器300的空气流出孔330的直径。通过空气流出孔330排放的空气上升至空气引导单元511。
流入引导通道520从空气引导单元511以径向方向布置。流入引导通道520将第一旋风器300的空气流出孔330与第二旋风器400的空气流入孔430连接起来。此外，流入引导通道520以向下倾斜的螺旋形状从空气引导单元511的外表面延伸到支撑单元512。经空气流出孔330排放的空气由流入引导通道520在空气引导单元511中按照径向方向被引导为小空气流，然后被供给到每个第二旋风器400。
排放引导管530按照具有预定长度的管形状形成，并且按照垂直方向通过流入/流出盖体510的支撑单元512。当流入/流出盖500结合到第二旋风器400的上部时，排放引导管530的预定部分从支撑单元512向下突出到第二旋风器400中。因此，在第二旋风器400的第二旋风室410中已经被离心地分离出微小杂质的空气上升，并且通过排放引导管530被排放。
如图5所示，从支撑单元512向下突出的排放引导管530的部分包括具有预定长度的圆筒形部分531以及从圆筒形部分531的底端延伸的截断部分532。
截断部分532最好是圆弧形。截断部分532的每个通过切掉与圆筒形部分531直径相同的圆筒的大约一半而形成。即，截断部分532的圆弧的长度的范围从1/3到2/3，最好为圆筒形部分531的圆周的1/2。截断部分532用作防止由流入引导通道520供给到第二旋风器400的空气直接排放到排放引导管530。如图6所示，在每个第二旋风器400的空气流入孔430端点537之下，截断部分532连接到圆筒形部分531，或者与圆筒形部分531一体形成。即，在空气流入孔430的端点537之下，截断部分532垂直地安装在圆筒形部分531的下端，在空气流入孔430的端点537的相对侧之下，切开单元535安装在圆筒形部分531的下端。
通常，用于产生吸入驱动源的吸入电机(未显示)连接到旋风器盖600的排放端口610。吸入电机的吸力通过排放引导管530传送。另一方面，通过流入引导通道520供给到第二旋风器400的空气必须下降到第二旋风器400的下部，形成旋转流，然后上升并且通过排放引导管530被排放。然而，在传统的技术中，从流入引导通道排放的空气由于吸入电机(未显示)的吸力被直接排放到排放引导管。因此，在传统的技术中，包含杂质的空气没有在第二旋风器中离心地分离，而是直接从多旋风灰尘分离设备向外排放。
根据本发明，如图6的箭头F和G所示，通过流入引导通道520供给到第二旋风器400的空气与截断部分532碰撞。因此，空气没有被直接供给到排放引导管530，而是下降到第二旋风器400中，形成旋转流。另一方面，由于截断部分532以圆弧形形成，所以截断部分532可使空气的压力下降最小化。
图7显示了使用本发明的排放引导管530以及使用不具有截断部分532的普通的排放引导管530的多旋风灰尘分离设备的灰尘收集效率和压力下降的试验数据。
参照图7，列(i)到(v)显示不具有截断部分532的排放引导管530’。这里，流入引导管520’的形状和长度相同，排放引导管530’的长度不同。排放引导管530’按照圆筒形形成。列(vi)显示具有根据本发明的截断部分532的排放引导管530。当通过具有相同功率的相同吸入电机吸入空气时，在水毫米中显示的压力下降示出空气的压力下降的数值。灰尘收集效率以百分比(％)为单元显示多旋风灰尘分离设备的杂质过滤效率。例如，当100g杂质供给到多旋风灰尘分离设备100时，如果没有向外排放而是收集在灰尘收集壳200中的杂质的量是95g，则灰尘收集效率是95％。
在象列(i)到(v)一样排放引导管530’不具有截断部分532的情况下，当排放引导管530’加长时，灰尘收集效率提高了。即，当排放引导管530’加长时，供给到第二旋风器400的空气较少地被供给到排放引导管530’。然而，当排放引导管530’的长度超过15mm时，压力下降增加。即，当排放引导管530’被延长时，供给到第二旋风器400的空气与多个排放引导管530’碰撞。
相反地，当排放引导管530’具有如列(vi)的截断部分532时，灰尘收集效率提高并且压力下降显著地减小。另一方面，截断部分532的长度最好为圆筒形部分531的长度的1/3，但是也可以为1/4到1/2。当截断部分532缩短时，更多的空气被供给到排放引导管530，减小了吸入效率，当截断部分532加长时，供给到第二旋风器400的空气与更多的截断部分532碰撞，增加了压力下降。在本实施例中，圆筒形部分531的长度可以设为显示在列(i)到(v)之中压力下降最小的15mm，截断部分532的长度可被设为5mm，即，圆筒形部分531的长度的1/3。
返回参照图2，旋风器盖600被结合以盖住流入/流出盖500，并且包括用于收集来自多个排放引导管530的空气，然后将来自多旋风灰尘分离设备100的空气向外排放的排放端口610。用于产生吸力的真空吸尘器的吸入电机(未显示)直接或者间接地连接到排放端口610。
现在，将参照图3描述根据本发明的多旋风灰尘分离设备100的操作。
当驱动真空吸尘器的吸入电机(未显示)时，包含杂质的空气通过流入端口372(参照图2)被供给到第一旋风器100。空气在第一旋风器300中下降，形成旋转流。空气中相对大的杂质被离心地分离、下降并且被收集在灰尘收集壳200中。已经将相对大的杂质去除的空气再次上升，通过栅格构件340的侧面341，由空气引导构件344引导，然后通过空气流出孔330被排放。
通过空气流出孔330上升的空气通过与空气引导单元511碰撞被扩散，并且通过流入引导通道520被供给到每个第二旋风器400。这里，通过空气流入孔430排放的空气由于排放引导管530的截断部分532没有直接供给到排放引导管530，而是被引导到第二旋风室410的下部。空气下降，形成旋转流。在第一旋风器300中没有被分离的空气中的微小杂质被离心地分离、下降然后被收集在灰尘收集壳200中。
已经将微小灰尘去除的空气上升，然后通过排放引导管530被排放。从每个排放引导管530中排放的空气在旋风器盖600中混和，并且通过排放端口610从多旋风灰尘分离设备100中被向外排放。
虽然没有示出，但是根据本发明的多旋风灰尘分离设备100可以选择性地应用到各种类型的吸尘器中，例如立式真空吸尘器或者罐式真空吸尘器。
已经在上述实施例中描述了具有第一旋风器和多个第二旋风器的多旋风器。然而，本发明可以应用到包括具有截断部分532和圆筒形部分531的排放引导管530(参照图5)的任何种类的旋风灰尘分离设备中。即，本领域的技术人员应该很容易地理解，这种排放引导管532可以被应用到具有一个旋风器的旋风灰尘分离设备，该一个旋风器包括空气流入孔(未显示)，用于象流入引导通道一样形成旋转流；旋风体(未显示)，用于提供使吸入的空气旋转而分离杂质的密封的空间；排放引导管530，具有圆筒形部分和截断部分，用于引导来自旋风体的空气。
如较早所述，根据本发明，在多旋风灰尘分离设备中，由于截断部分形成在圆筒形部分的底端，所以吸入的空气没有直接排放到排放引导管。
此外，在上述实施例的多旋风器中，为了将第二旋风器的空气排放到第二旋风器的空气流入孔的端部的下部，安装排放引导管的预定长度的截断部分，被供给到第二旋风器的空气没有直接排放到排放引导管。
而且，由于用于引导空气上升的空气引导构件安装在栅格构件中，所以通过限制涡流的产生，空气流在栅格构件中被保持不变，因此防止了压力下降。
上述实施例和优点仅是示例性的并且不能解释为限制本发明。本教导可容易地应用到其它类型的设备。此外，对本发明实施例描述是为了说明，部限制权利要求的范围，各种替换、修改和变化对本领域的技术人员是显而易见的。
权利要求
1.一种多旋风灰尘分离设备，包括第一旋风器，用于离心地从吸入的空气中分离杂质；多个第二旋风器，用于离心地从由第一旋风器供给的空气中分离杂质；流入引导通道，用于将从第一旋风器排放的空气引导到所述多个第二旋风器；排放引导管，部分插入所述多个第二旋风器，用于将来自所述多个第二旋风器的空气向外排放，其中，排放引导管包括圆筒形部分和从圆筒形部分的底端延伸的截断部分，用于防止供给到所述多个第二旋风器的空气被直接排放到排放引导管。
2.如权利要求1所述的多旋风灰尘分离设备，还包括安装在第二旋风器顶端上的流入/流出盖，其中，所述多个第二旋风器以预定间隔布置在第一旋风器的外周，流入引导通道和排放引导管一体地形成在流入/流出盖上。
3.如权利要求1所述的多旋风灰尘分离设备，其中，在所述多个第二旋风器的空气流入孔的端点之下，所述截断部分垂直地安装在圆筒形部分的底端。
4.如权利要求3所述的多旋风灰尘分离设备，其中，所述截断部分是圆弧形的。
5.如权利要求3所述的多旋风灰尘分离设备，其中，截断部分的圆弧的长度基本从所述多个圆筒形部分的圆周的1/3到2/3范围。
6.如权利要求3所述的多旋风灰尘分离设备，其中，所述截断部分的高度基本从所述多个圆筒形部分的高度的1/4到1/2范围。
7.如权利要求1所述的多旋风灰尘分离设备，其中，所述第一旋风器包括安装在空气通过其被排放的空气流出孔上的圆柱形栅格构件，圆筒形栅格构件防止杂质回流，其中，所述栅格构件包括从栅格构件的底部突出的空气引导构件，所述空气引导构件将通过栅格构件的空气引导到空气流出孔。
8.如权利要求7所述的多旋风灰尘分离设备，其中，所述空气引导构件将栅格构件的内部区域分隔成多个区域。
9.如权利要求8所述的多旋风灰尘分离设备，其中，所述空气引导构件具有交叉形的横截面，以将栅格构件的内部区域分隔成四个区域。
10.一种旋风灰尘分离设备，包括旋风体，具有通过其包含杂质的空气被吸入的空气流入孔；排放引导管，用于将来自旋风体的空气排放，所述排放引导管包括圆筒形部分和截断部分，所述截断部分从圆筒形部分的底端延伸用于防止供给到旋风体的空气被直接排放到排放引导管。
11.如权利要求10所述的多旋风灰尘分离设备，其中，在所述旋风体的空气流入孔的端点之下，所述截断部分垂直地安装在圆筒形部分的底端。
12.如权利要求11所述的多旋风灰尘分离设备，其中，所述截断部分是圆弧形的。
全文摘要
本发明公开了一种多旋风灰尘分离设备，包括第一旋风器，用于离心地从吸入的空气中分离杂质；多个第二旋风器，用于离心地从第一旋风器供给的空气中分离杂质；流入引导通道，用于将从第一旋风器排放的空气引导到所述多个第二旋风器；排放引导管，部分插入所述多个第二旋风器，用于向外排放第二旋风器的空气。排放引导管包括具有预定高度的圆筒形部分和从圆筒形部分的底端延伸预定高度的截断部分，所述截断部分用于防止供给到第二旋风器的空气被直接排放到排放引导管。
文档编号A47L9/16GK1879541SQ200610057080
公开日2006年12月20日 申请日期2006年3月17日 优先权日2005年6月14日
发明者金敬雄 申请人:三星光州电子株式会社