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，本发明涉及一种多旋风灰尘分离设备，该设备用于真空吸尘器中，从而将从正被清洁的表面上与空气一起吸入的灰尘过滤掉。
背景技术：
通常，真空吸尘器包括底部刷，用于从将被清洁的表面上将灰尘与空气一起吸入；电机驱动室，设置有驱动源；真空吸尘器机身，设置有旋风收集设备。
旋风收集设备按照如下方式构造从底部刷被引入的充有灰尘的空气被引导而形成漩涡，从而通过离心力将灰尘分离地收集，并且经过清洁的空气被排放到电机驱动室中。在最近几年，为了提高灰尘收集效率，提出了一种多旋风灰尘分离设备，其通过两个步骤或者多个步骤将空气中包含的灰尘分离出来，其中，这种多旋风灰尘分离设备包括一个或者多个第二旋风器。
传统多旋风灰尘分离设备的上述类型在WO02/067755和WO02/067756(戴森有限公司)中被公开。但是，这种传统的多旋风灰尘分离设备的缺点是，由于上行(upstream)旋风器(第一旋风器)和下行(downstream)旋风器(第二旋风器)被竖直地布置，从而增加了灰尘收集设备的总高度，所述旋风器主要应用于立式吸尘器而很难应用于罐式吸尘器。另外，由于在所述旋风灰尘分离设备中整个气流通路很长，所以带来驱动源的吸力损失大的问题。
为了解决上述问题，申请人开发了如图1所示的一种多旋风灰尘分离设备(第2003-62520号韩国专利申请)。如图所示，多旋风灰尘分离设备10包括旋风体20，包括第一旋风器30和围绕第一旋风器30的周边布置的第二旋风器40；盖单元60，安装在旋风体20的顶部；灰尘收集箱70，连接到旋风体20的底部。旋风体20设置有进气口21，所以被引入第一旋风器30的周围的空气经过旋风体20，旋风盖60设置有出气口62，净化过的空气通过该出气口被排放。这种多旋风灰尘分离设备10具有增加灰尘收集效率的效果，这是因为多个第二旋风器40围绕第一旋风器30布置。
但是，如图1所示，多旋风灰尘分离设备10按照如下方式构造，周围的空气被引入第一旋风器30的顶部然后又被排放到所述顶部。换句话说，被引入的空气首先向下(箭头B)流动，然后反向向上(箭头C)流动，再通过格栅构件80从第一旋风器30的顶部流出，最后流入第二旋风器40。这样，出现的问题是，从空气被引入到多旋风灰尘分离设备10至空气排放到多旋风灰尘分离设备10之外的气流通路还是太长。
另外，虽然与现有技术相比，上述多旋风灰尘分离设备10在总高度上可减小，但是需要继续努力以减小灰尘分离设备的高度从而使吸尘器最小化。
发明内容
因此，提出本发明以解决上述在现有技术中出现的问题，本发明的一个目的是提供一种改善的多旋风灰尘分离设备，从而能够减短灰尘分离设备中的气流通路以减小吸力损失。
本发明的另一目的是提供一种多旋风灰尘分离设备，其总高度减小，从而可容易地应用到小型吸尘器中。
为了实现上述目的，提供了一种多旋风灰尘分离设备，包括旋风体，具有主旋风器和与主旋风器相通的围绕主旋风器的下部布置的多个旋风锥体，所述多个旋风锥体的每个按照圆锥形形成，随着接近所述旋风锥体的顶端其直径减小；顶盖，安装在旋风体的顶部，并且具有用于将周围空气引入主旋风器的进气口；排放盖，安装在主旋风器的底部以聚集和排放从多个旋风锥体排放出的空气，其中，通过所述进气口引入到所述主旋风器的顶部的空气大部分被排放到主旋风器的底部而不反向上升，从而所述大部分空气被引入到多个旋风锥体中。
多个旋风锥体最好被布置为关于主旋风器的内壁对称。
在主旋风器中产生的旋流的中心轴和在多个旋风锥体的每个中产生的旋流的中心轴最好互相不平行。
多个旋风锥体的每个可这样构造，随着接近旋风锥体的顶端，在旋风锥体的每个中产生的旋流的中心轴更加远离在主旋风器中产生的旋流的中心轴。
顶盖可拆卸地安装到旋风体上。
在主旋风器和多个旋风锥体中，灰尘在从空气中被分离之后被收集在旋风体中。
根据本发明的另一方面，设置了一种多旋风灰尘分离设备，包括旋风体，包括主旋风器和围绕主旋风器的下部布置的多个旋风锥体，每个旋风锥体具有圆锥形，随着接近旋风锥体的顶端其直径减小；顶盖，安装在旋风体的顶部并且具有盘旋形的进气口，其中，通过进气口被引入的空气通过在主旋风器中旋转而分离出灰尘，然后空气被引入多个旋风锥体以第二次过滤出空气中包含的细小灰尘。
通过下面结合附图对本发明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是传统的多旋风灰尘分离设备的截面图；图2是根据本发明实施例的多旋风灰尘分离设备的外部透视图；图3是图2中所示的多旋风灰尘分离设备的分解透视图；图4是图3中所示的旋风锥体的底侧透视图；图5是沿着图2的V-V线截取的截面图；图6是显示在传统的多旋风灰尘分离设备和根据本发明实施例的多旋风灰尘分离设备之间比较吸力损失的图。
具体实施例方式
以下，将参照附图详细描述本发明的优选实施例。
参照图2到图4，多旋风灰尘分离设备300包括旋风体310、顶盖370和排放盖390。
旋风体310使得从外部引入的充有灰尘的空气旋转，从而通过两个步骤从空气中过滤出灰尘。所述旋风体310包括主旋风器320和多个旋风锥体330。
主旋风器320具有形成旋风室322的外壁312和内壁323(见图5)。充有灰尘的空气通过穿过顶盖370形成的进气口372被引入到旋风室322中，然后在旋风室322中形成漩涡，从而灰尘从空气中分离出来。从空气中分离出的灰尘被收集在旋风室322的底部上。
旋风室322具有在其中部的格栅构件360。格栅构件360包括主体362，具有连接到进气通道341的顶部的底部；网式过滤部分361，连接到主体362的顶部从而从空气中过滤灰尘。在旋风室322中分离了灰尘的空气通过格栅构件360流入旋风室322的底部。
被多个旋风锥体330过滤出的细小灰尘被收集在内壁323和外壁312之间的空间352中(见图5)。
多个旋风锥体330第二次过滤出在经由主旋风器320引入多个旋风锥体330的空气中包含的细小灰尘。多个旋风锥体330互相隔开并且围绕主旋风器320的下部近乎平行地布置，以使得多个旋风锥体330关于主旋风器320互相对称。多个旋风锥体330最好具有互相相同的大小和形状。另外，多个旋风锥体330关于主旋风器320的中心对称地布置。
同时，根据本发明，由于主旋风器320具有向下排放的结构，所以多个旋风锥体330也被布置为使得空气能够通过其底部被引入多个旋风锥体330中，从而减短气流通路。为此，多个旋风锥体的每个具有圆锥形，即，随着接近多个旋风锥体的顶端其直径逐渐减小。
参照图4和图5，多个旋风锥体330的每个包括锥体入口331和形成锥体室332的锥体外壁333。锥体入口331通过连接通道340与主旋风器320的旋风室322相通。锥体室332使通过锥体入口331引入的充有灰尘的空气旋转，从而从空气中分离出细小灰尘。
如图中所示，多个旋风锥体330的每个的锥体外壁333的形状为随着接近多个旋风锥体330的顶端333a，多个旋风锥体330向着旋风体310的外壁312更加倾斜。换句话说，由多个旋风锥体330形成的旋流的中心轴335与在主旋风器320中形成的旋流的中心轴不一致。在锥体室332中从空气中分离出的细小灰尘被排放到多个旋风锥体330的外部。如果多个旋风锥体330被布置为倾斜，则从空气中分离出的灰尘将不再重新进入所述锥体室332。结果，可容易地收集和排放灰尘。
另外，由于相对大的灰尘由主旋风器320过滤而相对细小的灰尘由多个旋风锥体330过滤，所以每个锥体室332的底部最好设计为具有大的体积。因此，多个旋风锥体330的布置方式最好为随着接近旋风外壁的顶端333a，旋流的中心轴335更加远离由主旋风器320形成的旋流的中心轴325。
同时，连接通道340连接到多个旋风锥体330的底部。连接通道340包括进气通道341，插入旋风室322中从而将在旋风室322中旋转的空气排放出去；多个分布流通通道342，连接到进气通道341，从而分布空气使其被引入到多个旋风锥体330中。分布流通通道342布置为围绕进气通道341呈放射状展开，其中，分布流通通道342随着其接近旋风锥体330呈螺旋形状。虽然如图所示，连接通道340与多个旋风锥体330一体地形成，但是它们也可以分开形成。
再参照图3，顶盖370被安装在旋风体310的顶部并且与进气口372一起形成，周围的空气通过该进气口372被引入到旋风室322中。进气口372呈盘旋形，从而在周围空气被引入旋风室322的同时可形成旋流。在该实施例中，虽然进气口372被显示为按照矩形横截面形成，而本发明并不限于此。换句话说，进气口的横截面可具有不同形状，例如圆形、三角形和半圆形。
同时，顶盖370可拆卸地安装在旋风体310的顶部。因此，当结束清洁后清理灰尘时，用户用一只手足以移除顶盖370以清理出在旋风体310中收集的灰尘。因此，将灰尘从吸尘器中清理出变得简单和容易执行，从而提高用户的方便性。
参照图3，排放盖390安装在旋风体310的底部上并且包括排放流动通道391和出气口392。每个排放流动通道391的一端391a插入到对应的旋风锥体330中，从而被引入多个旋风锥体330中的空气和从多个旋风锥体330排放出的空气并不互相碰撞。在多个旋风锥体330中，当灰尘从空气中被分离出之后，空气通过排放流动通道391被排放。出气口392连接到每个排放流动通道391的另一端。从每个排放流动通道391排放出的空气在出气口392处聚集，然后被排放到外部。
像这样，根据本发明，所述多旋风灰尘分离设备300按照如下方式被构造进气口372通过顶盖370设置，并且空气通过旋风室322的底部被排放，从而多个旋风锥体330可围绕主旋风器320对称地布置。换句话说，传统的多旋风灰尘分离设备的问题在于用于将空气引入主旋风器的进气口通过旋风体形成，从而在特定区域中不能布置旋风锥体。但是，根据本发明，其具有提高多旋风灰尘分离设备的灰尘收集效率的优点，这是因为在有限的大小和空间中可布置更多的旋风锥体330而没有上述限制。
同时，因为灰尘被收集在旋风体310中，所以不用提供如图1所述的分离的灰尘收集箱70。因此，由于减小了多旋风灰尘收集装置的高度和体积，所以可存在实现紧凑的多旋风灰尘分离设备300的优点。
在下文中，将参照图5描述具有上述结构的多旋风灰尘分离设备300的操作。
当真空吸尘器的驱动源(未示出)被驱动时，充有灰尘的空气通过进气口372被引入并被引导至旋风室322。被引入旋风室322中的空气向下流动同时形成旋流。此时，由于离心力的作用，在空气中包含的相对大的灰尘向内壁323聚集，并且由于其重力的作用，灰尘向下运动，从而被收集在旋风室322的底部。但是，被引入旋风室322的并被分离了灰尘的空气大多数反向并且向上流动，然后通过格栅构件360的过滤部分361和主体362从旋风室流出。
然后，空气被引入进气通道341，然后通过分布流通通道342放射状地散开，从而流入各个旋风锥体330中。被引入的空气在锥体室332中向上运动并且同时形成旋流。此时，在空气中包含的细小灰尘向锥体外壁333聚集并通过向上流动的气流而被排放到多个旋风锥体330的外部。在从空气中去除灰尘之后，空气向下流动并且通过排放流动通道391排放。通过每个排放流动通道391排放的空气通过出气口392流出多旋风灰尘分离设备300。此后，通过配备了驱动源(未示出)的电机驱动室(未示出)，空气被排放到真空吸尘器的外部。
如图中所示，根据本发明，多旋风灰尘分离设备300按照如下方式布置被引入到主旋风器320顶部的空气通过格栅构件360直接从主旋风器320的底部流出，然后被引入到多个旋风锥体330中。换句话说，气流在主旋风器320中并不反向而是所述空气沿着如箭头D所示的方向向下流动。像这样，在根据本发明实施例的多旋风灰尘分离设备300中，因为气流在主旋风器320中不反向，所以可减短气流通路。因此，在减小真空吸尘器的驱动源的吸力损失方面具有效果。当然，即使在本实施例中，空气的一部分也可形成反向气流。但是由于所述空气的量非常少，所以可忽略其影响。
图6是显示在如图1所示的传统多旋风灰尘分离设备10和本发明的多旋风灰尘分离设备300中发生的吸力损失的图，其中，通过重复试验测量吸力损失。
在所述图中，在横坐标上的第一对值(总值)分别表示在传统多旋风灰尘分离设备和本发明的多旋风灰尘分离设备的整个设备中发生的吸力损失，而其他对值(1和12之间)分别表示在传统多旋风灰尘分离设备和本发明的多旋风灰尘分离设备的每个旋风锥体中发生的吸力损失。如图中所示，在传统多旋风灰尘分离设备10的整个设备中产生的吸力损失(压力降)大约是325mmH2O，而在根据本发明的多旋风灰尘分离设备300的整个设备中产生的吸力损失(压力降)大约是270mmH2O。因此，可以看出与传统多旋风灰尘分离设备相比，在根据本发明的多旋风灰尘分离设备300中的吸力损失降低大约是17％。从图中可看出，与传统多旋风灰尘分离设备相比，在根据本发明的多旋风灰尘分离设备300中的每个旋风锥体的吸力损失也降低了。
如上所述，根据本发明的多旋风灰尘分离设备具有以下效果i)周围空气被引入到主旋风器的顶部，并且通过主旋风器的底部被排放，被引入主旋风器的空气流出而不反向，从而流入多个旋风锥体中，因此可减小驱动源的吸力损失。
ii)因为灰尘被收集在旋风体中，所以所述多旋风灰尘分离设备在构造上可变得紧凑。
iii)因为空气被引入到主旋风器的顶部，并且通过主旋风器的底部被排放，所以多个旋风锥体的布置不受限制。换句话说，与传统多旋风灰尘分离设备相比，可设置更多的旋风锥体，并且多个旋风锥体可以对称地布置，从而可提高灰尘收集效率。
iv)如果多个旋风锥体被倾斜地布置，则可容易地收集和从多旋风灰尘收集设备中清理出灰尘。
v)由于移除顶盖足以清理出收集的灰尘，所以可提高用户方便性。
虽然为了阐述本发明的原理，已经显示并描述了本发明的代表性实施例，但是本发明并不限于这些特定实施例。应该理解，本领域技术人员在不脱离由权利要求限定的本发明的精神和范围的情况下可以做出各种修改和改变。因此，应该认为这种修改、改变及其等同物都被包括在本发明的范围中。
权利要求
1.一种多旋风灰尘分离设备，包括旋风体，包括主旋风器和与主旋风器相通的围绕主旋风器的下部布置的多个旋风锥体，所述多个旋风锥体的每个按照圆锥形形成，随着接近所述圆锥形的顶端其直径减小；顶盖，安装在旋风体的顶部，并且具有用于将周围空气引入主旋风器的进气口；排放盖，安装在主旋风器的底部以聚集和排放从所述多个旋风锥体排放出的空气，其中，通过所述进气口引入到所述主旋风器的顶部的空气大部分被排放到主旋风器的底部而不反向上升，从而所述大部分空气被引入到所述多个旋风锥体中。
2.如权利要求1所述的多旋风灰尘分离设备，其中，所述多个旋风锥体被布置为关于主旋风器的内壁对称。
3.如权利要求2所述的多旋风灰尘分离设备，其中，所述主旋风器产生具有第一中心轴的空气旋流，而所述多个旋风锥体产生具有第二中心轴的空气旋流，其中，第一中心轴和第二中心轴互相不平行。
4.如权利要求3所述的多旋风灰尘分离设备，其中，所述多个旋风锥体的每个按照如下方式构造随着接近旋风锥体的顶端，第二中心轴更加远离第一中心轴。
5.如权利要求4所述的多旋风灰尘分离设备，其中，所述顶盖可拆卸地安装到旋风体上。
6.如权利要求1所述的多旋风灰尘分离设备，其中，在所述主旋风器和所述多个旋风锥体中，灰尘在从空气中被分离之后被收集在旋风体中。
7.一种多旋风灰尘分离设备，包括旋风体，包括主旋风器和围绕主旋风器的下部布置的多个旋风锥体，所述多个旋风锥体的每个具有圆锥形，随着接近所述旋风锥体的顶端其直径减小；顶盖，安装在所述旋风体的顶部，并且具有盘旋结构的进气口，其中，通过所述进气口被引入的空气通过在主旋风器中旋转而分离出灰尘，然后空气被引入到多个旋风锥体中以第二次过滤出所述空气中包含的细小灰尘。
8.如权利要求7所述的多旋风灰尘分离设备，其中，所述多个旋风锥体的每个被构造为产生具有第一中心轴的空气旋流，而主旋风器被构造为产生具有第二中心轴的空气旋流，第二中心轴随着接近旋风锥体的顶端更加远离第一中心轴。
全文摘要
公开了一种多旋风灰尘分离设备，包括旋风体、顶盖和排放盖。所述旋风体包括主旋风器和与主旋风器相通并围绕主旋风器的下部布置的多个旋风锥体，所述多个旋风锥体的每个具有圆锥形，该圆锥形的直径随着接近其顶端而减小。顶盖被安装在所述旋风体的顶部并且具有用于将周围空气引入主旋风器的进气口。排放盖被安装在主旋风器的底部并且用于聚集和排放从多个旋风锥体排放出的空气。通过进气口引入到主旋风器的顶部的空气大部分被排放到主旋风器的底部而不反向向上流动，然后所述大部分空气被引入到多个旋风锥体中。
文档编号A47L9/16GK1947639SQ20061008090
公开日2007年4月18日 申请日期2006年5月22日 优先权日2005年10月10日
发明者金闵河, 韩政均, 吴长根 申请人:三星光州电子株式会社