专利名称：用于真空吸尘器的多旋流容器集尘装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种真空吸尘器，更具体地说是涉及一种旋流(cyclone)容器集尘装置，这种旋流容器集尘装置通过离心作用分离和收集空气中的各种污物。
背景技术：
一般来说，真空吸尘器例如直立式或罐式真空吸尘器包括吸入刷，该吸入刷与主体相连接，并且沿着清洁表面运动。主体内部包括灰尘腔室，该灰尘腔室具有可拆卸的灰尘过滤器；和马达驱动腔室，其内具有马达，用于提供吸入作用力。当马达运转时，在吸入刷处产生吸入作用力。在吸入作用力的作用下，含有灰尘和各种污物的空气从清洁表面被吸入到主体内。吸入的空气流入灰尘过滤器内，所述灰尘过滤器被安装在主体的灰尘腔室中。空气中的各种污物被收集在灰尘过滤器中，清洁空气通过马达驱动腔室被排放到外面。
然而，在上述现有技术中的真空吸尘器中，灰尘过滤器是一种消耗品。当灰尘过滤器充满污物时，就应更换灰尘过滤器。当更换脏的灰尘过滤器时，操作者必须实际触摸过滤器，这样既不方便，又不卫生，并且常常会使过滤器中的脏物掉落到地面上，从而需要再一次对这些从脏的过滤器上掉下的脏物进行真空抽吸。这样，既不方便也不卫生。
为了克服真空吸尘器中过滤器的上述缺陷，已经研发出了并且现在已广泛使用了旋流容器集尘装置，这种旋流容器集尘装置的集尘效率高，并且在除去过滤出的污物之后能被使用永久或半永久的时间段。现有技术中的旋流容器集尘装置采用离心分离作用原理，通过离心分离作用来从空气中分离并收集灰尘。
这种旋流容器集尘装置未采用传统的灰尘袋或灰尘过滤器，而是采用了半永久性的旋流容器集尘结构。然而，这些现有技术中的旋流容器集尘装置不能收集许多微小尺寸的灰尘，这些微小尺寸的灰尘会经过旋流容器集尘装置。能收集微小灰尘的旋流容器集尘装置将会是对现有技术的一种改进。
发明内容
本发明提供了一种改进的旋流容器集尘装置，它具有改进的收集微小灰尘的能力。
这种旋流容器集尘装置包括第一旋流容器腔室，它具有吸入口和空气排放口；多个第二旋流容器，与第一旋流容器流体连通；污物收集单元，用于收集从第一旋流容器和所述多个第二旋流容器中分离出来的污物。所述多个第二旋流容器成一条直线并且平行设置。
每个第二旋流容器包括第二旋流容器主体，该第二旋流容器主体具有第二腔室，该第二腔室的尺寸要小于第一腔室的尺寸；空气吸入口，该空气吸入口被设置在第二旋流容器主体的底部，并且与第一空气排放口流体连通；和第二空气排放口，该第二空气排放口被设置在第二旋流容器主体的一侧。
所述第一旋流容器具有直立的中心轴线，从而使得空气基本上竖直地向上升，并且在转动运动过程中被排放。所述多个第二旋流容器被平行设置，并且具有中心轴线，该中心轴线垂直于第一旋流容器的中心轴线，从而通过空气的转动运动，使得来自每个第一旋流容器的空气都沿水平方向流动，并且被排放。
与所述旋流容器流体连通的污物收集单元包括收集容器主体，该收集容器主体具有第一灰尘和第二灰尘腔室，所述第一灰尘腔室和第二灰尘腔室被一隔板分隔开。
通过下面的详细描述，并参照附图，就可以更清楚地理解本发明的上述的和其它的一些方面、特征和优点，在附图中图1是多旋流容器集尘装置的立体图，表示出了根据本发明一实施例的多旋流容器集尘装置的一个例子；图2是图1所示结构的分解立体图；图3是图2中的第二旋流容器的底视图；图4是图2中的污物收集单元的平面图；以及图5是图1所示装置的剖面图。
具体实施例方式
下面将参照附图来更详细地描述本发明的特定实施例。
在下面的描述中，不同附图中的相同元件采用相同的附图标记。在这里所描述的实施例只是举例而已，本发明并不局限于这里所描述的实施例。相反，这里公开的发明列举在从属权利要求中。此外，一些公知的功能和结构未被详细描述，因为对它们不必要的详细描述会使得本发明变得不清楚。
图1是根据本发明一实施例的多旋流容器集尘装置100的立体图。
参照图1，这种多旋流容器集尘装置100包括第一旋流容器30；多个第二旋流容器10和10’，这些第二旋流容器与第一旋流容器30的上部流体连通；和污物收集单元50，该污物收集单元与第一旋流容器30的下部流体连通。
参照图2和图5，第一旋流容器30包括第一旋流容器主体32；吸入口31，带有污物的空气通过该吸入口被吸入，带有污物的空气从该吸入口流入第一旋流容器主体32。第一旋流容器主体32的第一空气排放口33位于第一旋流容器主体32的上部。空气通过滤网元件37之后流出该排放口33，所述滤网元件37与第一空气排放孔33流体连通。
从图中可以看出，第一旋流容器主体32的底部是敞开的。第一旋流容器主体32的内部被隔板43分成第一腔室40和第三腔室44。第一旋流容器30的第一腔室40被这样设置，即，使得通过吸入口31被吸入的空气从吸入口31的端部向下流入到第一腔室40，并且在该第一腔室40内以旋流方式转动。空气从那儿流经滤网元件37，并且经过滤网元件主体38的内部或中心向上流到排放口33。
第三腔室44把通过第二旋流容器30的排尘管15流入的灰尘引导到污物收集单元50的第二灰尘腔室63，对于其中的污物收集单元50将在后面描述。构成第一腔室40外观的第一腔室主体32a呈圆筒形状，构成第三腔室外观的第三腔室主体32b呈棱柱形状。这样，第三腔室44中部的截面要小于端部的截面。
第一空气排放口33被设置在第一旋流容器主体32的顶部，并且在一漏斗形空气引导部36的内部，所述漏斗形空气引导部36与第一空气排放口33相连接。如图5所示，漏斗形空气引导部36的嘴部朝下。由于空气引导部36逐渐缩小，使得该空气引导口的直径从嘴部逐渐减小，所述嘴部沿向上的方向逐渐变窄，然后变直成基本上固定的直径，因此认为该空气引导部36是漏斗形的，所述空气引导部36的端部与空气排放口33相连接。然而，通过吸入口31流入的空气流经引导部36的外表面，加入到向内流动的空气中，空气通过在逐渐变宽的空气引导部36的向下运动而形成弯曲流动。
吸入口31把含有污物的空气引导到第一旋流容器主体32内。吸入口31具有一入口31a，如图1所示，该入口31a由一平底W1、竖直侧壁W2和一上部圆顶形部分W3构成。上部圆顶W3经吸入口延伸到空气引导部36。于是，吸入口31把那些通过入口31a吸入的空气逐渐引导到第一旋流容器主体32中的较低处。渐缩形状的空气引导部36对吸入的空气进行引导，使得空气在沿着向下倾斜的空气引导部36的外部流动时沿着逐渐变宽的弯曲半径进行流动。逐渐增大的弯曲半径使得作用在吸入空气中的悬浮颗粒上的离心力增大。这样，能够平滑地引导通过吸入口31吸入的空气的运动。具体地说，空气并不是沿着一锐角而是沿着圆形表面被引导，从而使紊流最小化并增大了离心力。由于离心力增大，也就提高了污物的离心分离效率。
当由第一旋流容器主体32离心分离出的大的污物往回流动时，滤网元件37可防止大的污物流到第一空气排放口33。该滤网元件37包括滤网元件主体38和裙部39。滤网元件主体38具有多个小孔，向外延伸的锥形裙部39从滤网元件主体38的下端延伸。滤网元件主体38具有一敞开的顶端，并且呈圆筒形结构。流经滤网元件主体38的空气向上朝着滤网元件主体38的上端流动。滤网元件主体38的上端与第一空气排放口33流体连通。滤网元件主体38具有一封闭的底端。裙部39从底端的周边延伸。裙部39底部的外部直径要小于第一旋流容器主体32的第一腔室40的内部直径。裙部39用于防止那些在第一旋流容器主体32中离心分离出并向下落的污物向上流动或回流，从而可防止这些污物逸出装置100。
参照图2和图3，两个第二旋流容器10和10’与排气口11流体连通，每个第二旋流容器10和10’包括第二旋流容器主体17和17’；第一管12和12’，这些第一管设置在第二旋流容器主体17和17’内；吸气口16和16’；灰尘排放管15和15’；以及第二空气排放口18和18’，这些第二空气排放口与排气口11流体连通。
每个第二旋流容器10和10’具有相同的结构，操作方式也相同，因此，下面将只描述其中一个第二旋流容器10的结构及工作情况。
第二旋流容器主体17包括第二腔室20，该第二腔室20用于使那些从第一旋流容器30吸入的空气进行转动。伸入到第二旋流容器主体17内的第一管12和第二管13用于辅助流入到第二旋流容器主体17内的空气进行平稳转动。
如图2所示，第一管12和第二管13相互同轴，并且相互面对。流入到第二腔室20内的空气进行第二次离心分离，撞击第二旋流容器主体17的一侧，同时进行转动，并朝着第二旋流容器主体17的另一侧流动，所述空气在第二旋流容器主体17的该另一侧从排气口11排出。应当注意到，如果没有引导元件，也没有引导转动空气流的中心轴线，那么，空气流的转动速度就会降低，从而也就会降低离心分离效率。这样，第一管12和第二管13作为转动空气流的中心轴线，从而流经第二腔室20的空气能被平稳地转动，使得第二次离心分离效率最大化。
这两个第二旋流容器10和10’被平行设置，从而使得空气基本上同时并且以相同的速率流入到这两个第二旋流容器内。第二旋流容器10和10’在物理上也相互邻近。
参照图5，流入到第一腔室40内的空气回旋流动的中心轴线被垂直设置，从而流动的空气在回旋的同时被垂直地排放。第二腔室20中的回旋流动的中心轴线基本上垂直于第一腔室40中的中心轴线，从而从第一腔室40流入到第二腔室20中的空气水平流动并在回旋的同时被排放。
如图3所示，吸气口16设置在第二旋流容器主体10的底部，以便与第一旋流容器30的第一空气排放口33相配合。空气从第一空气排放口33向上流动通过该吸气口，随着空气的这种流动，空气就围绕着第一管12和第二管13开始弯曲流动。这样，只需一个第一旋流容器30的空气排放口33就足够了，无需采用两个这样的空气排放口来匹配两个第二旋流容器10和10’，从而简化了制造，降低了成本。
如图5所示，第二空气排放口18设置成与第二旋流容器主体17的一侧相切。每个第二空气排放口18和18’都与这一个排气口11相连接。
灰尘排放管15被设置在第二旋流容器主体17的一端，用于把那些从空气中离心分离出的微小灰尘通过第一旋流容器30的第三腔室44向下引导到污物收集单元50(见图5)的第二灰尘腔室。
在本实施例中描述了并图示出了两个第二旋流容器10和10’，但不应把它理解成限制性的。毫无疑问，也可设置两个以上的第二旋流容器。
参照图2和图4，污物收集单元50可拆卸地连接到第一旋流容器30的底部。污物收集单元50既收集大的污物，也收集从每个第一旋流容器30和第二旋流容器10和10’中离心分离出的微小灰尘颗粒。污物收集单元50被收集容器主体52中的隔板56分成第一灰尘腔室53和第二灰尘腔室63。
随着污物在第一旋流容器30中从空气中被分离出来，大的污物就被收集在第一灰尘腔室53内，随着在多个第二旋流容器10和10’中从空气中把灰尘分离出，微小灰尘就被收集在第二灰尘腔室63内。由于要收集相对大的污物，因此，第一灰尘腔室53的尺寸可以大于第二灰尘腔室63。构成第一灰尘腔室53外观的收集容器主体52a呈圆筒形结构，它与第一旋流容器主体32相对应，构成第二灰尘腔室63外观的第二收集容器主体52b具有方形截面。第二收集容器主体52b的下部的截面积相对地小于上部的截面积，从而使得使用者能容易地安装和拆卸所述污物收集容器。这样，使用者就能轻易地在收集容器主体52a上安装和拆卸污物收集单元50，以便除去污物，而且无需把整个旋流容器集尘装置与吸尘器主体(图中未示出)分开，也无需单独的手柄。收集容器主体52可由透明材料制成。于是，如果根据本发明一实施例的旋流容器集尘装置应用于吸尘器，那么，使用者无需把污物收集单元拆开就能查看污物收集单元内所收集的污物的量。
从图2中可以最清楚地看出，第一接合槽54和第二接合槽64设置在收集容器主体52的顶部。第一密封元件55和第二密封元件65安装在每条接合槽54和64内。第一密封元件和第二密封元件可以分开地被安装在每一条第一接合槽54和第二接合槽64中。然而，密封元件也能作为一个整体被安装，以方便制造。当污物收集单元50连接到第一旋流容器30上时，第一旋流容器主体32外壁的底部插入到第一接合槽54和第二接合槽64内并被密封。这样，第一腔室40和第一灰尘腔室53就形成一个独立的空间，用于收集大的污物。与多个第二腔室20流体连通连接的多个第三腔室44和第二灰尘腔室63一起形成另一个独立的用于收集微小灰尘的空间。
转动防止肋58和转动引导轴57设置在第一灰尘腔室53内。转动防止肋58防止在第一灰尘腔室53内流动的污物在转动着的空气流的作用下向外流动。根据本实施例，在第一灰尘腔室53内安装了一根转动防止肋58，但是这不应被理解成限制性的。可以以各种形式采用两根或四根转动防止肋。
转动引导轴57安装成基本上位于第一灰尘腔室53的中央，从而有助于在第一腔室40内流动的空气平稳地形成转动的空气流。在第一灰尘腔室53内流动的空气在转动引导轴57上转动。
下面将详细地描述根据本发明一实施例的具有上述结构的旋流容器集尘装置的工作效果。
参照图2和图5，含有污物的空气流动通过吸入口31。空气被引导到空气引导部36，并形成转动的空气流，从而空气流入到第一旋流容器主体32的第一腔室40内。通过在转动空气流中的离心作用，使得相对大的污物落下并被收集在污物收集单元50的第一灰尘腔室53内。相对干净的空气通过滤网元件37流出空气排放口33。这些空气通过空气排放口33往上升，并且通过空气口16流入到多个第二旋流容器主体17和17’的每一个内。然后，这些空气流入到第二旋流容器主体17的第二腔室20内，并撞击第二旋流容器主体17。利用第一管12和第二管13把这些空气引导到转动的空气流，从而在第二旋流容器10和10’中第二次形成离心作用。这样，在每个第二旋流容器10和10’中，在第一旋流容器30内还未被分离的微小灰尘通过灰尘排放管15流出，并且通过第一旋流容器30的第三腔室44把这些微小灰尘分离出来，从而使得这些微小灰尘被收集在污物收集单元50的第二灰尘腔室63内。转动着的空气流被排向排放口18。从每个排放口18和18’排放的空气通过排气口11混合，并且通过某一路径流出。驱动马达可以直接或间接连接在排气口11中，以便提供吸入作用力。驱动马达可朝着吸入口31连接。
利用具有较大容量的第一旋流容器30可以收集大多数相对大的污物。在第一旋流容器30中还未被分离的微小灰尘在第二旋流容器10内被分离，从而增大集尘效率。尤其是，多个第二旋流容器10相互平行设置，并且位于第一旋流容器30的上方或顶部，并且所具有的空气转动中心轴线基本上垂直于第一旋流容器的空气转动中心轴线，从而可增大微小灰尘的收集效率。
本领域普通技术人员会知道，上面所描述的多旋流容器集尘装置100能被容易地用于各种形式的吸尘器和悬浮颗粒分离器。从这个方面来说，上面所描述的装置并不是只能用在真空吸尘器中，它还能用作颗粒分离器。
如上所述，根据本发明实施例的双旋流容器集尘装置包括第一旋流容器30和第二旋流容器10，用于依次对污物进行分离，从而提高了集尘效率。特别是，设置多个旋流容器，也就是说，多个第二旋流容器10成一条直线且平行地设置在第一旋流容器30的顶部上，使得从第一旋流容器30中未被分离的微小灰尘能有效地被分离开。此外，污物收集单元的安装和拆卸都很容易，从而无需单独的手柄，也无需把整个旋流容器集尘装置与吸尘器分离开，就能除去所收集的污物。
前面所描述的实施例及其优点只是示例性的，本发明并不局限于这里所作的描述。这种教导还能容易地应用到其它类型的装置上。此外，本发明的这些实施例的描述只是用于解释目的，而并不是限制权利要求的范围，对于本领域普通技术人员来说，很显然，还可以作出许多替换、改变和变化。
权利要求
1.一种多旋流容器集尘装置，用于通过离心力从空气中分离和收集污物，这种多旋流容器集尘装置包括第一旋流容器，该第一旋流容器具有吸入口和空气排放口；多个第二旋流容器，其中至少一个第二旋流容器可操作地与第一旋流容器相连接；污物收集单元，用于收集从第一旋流容器和至少一个所述多个第二旋流容器中分离出来的污物，其中，所述多个第二旋流容器设置成相互平行。
2.根据权利要求1所述的多旋流容器集尘装置，其特征在于，所述第一旋流容器包括吸入口；第一旋流容器主体，该第一旋流容器主体内具有第一腔室和第一空气排放口，该第一空气排放口设置在第一旋流容器主体的顶部；每个所述多个第二旋流容器都包括第二旋流容器主体，该第二旋流容器主体具有第二腔室，该第二腔室的尺寸要小于第一腔室的尺寸；空气吸入口，该空气吸入口被设置在第二旋流容器主体的底部，并且与第一空气排放口流体连通地连接；和第二空气排放口，该第二空气排放口被设置在第二旋流容器主体的一侧；所述第一旋流容器具有一直立的中心轴线，从而空气基本上竖直地向上升，并且在转动运动中被排放；并且多个第二旋流容器被平行设置，并且具有一中心轴线，该中心轴线垂直于第一旋流容器的中心轴线，从而通过转动运动，使得来自每个第一旋流容器的空气都沿水平方向流动，并且被排放。
3.根据权利要求2所述的多旋流容器集尘装置，其特征在于，每个所述多个旋流容器还包括一些同轴管，这些同轴管相互对置，并且在第二腔室中用作转动空气流的中心轴线。
4.根据权利要求3所述的多旋流容器集尘装置，其特征在于，所述第二旋流容器还包括灰尘排放管，该灰尘排放管被设置成与第二空气排放口相对置；并且所述第一旋流容器还包括第三腔室，该第三腔室与所述灰尘排放管流体连通地连接，从而流经所述灰尘排放管的灰尘被引导到污物收集单元。
5.根据权利要求4所述的多旋流容器集尘装置，其特征在于，所述第三腔室与所述第一腔室通过一隔板分隔开。
6.根据权利要求5所述的多旋流容器集尘装置，其特征在于，所述污物收集单元包括收集容器主体，该收集容器主体具有第一灰尘腔室和第二灰尘腔室，所述第一灰尘腔室和第二灰尘腔室通过隔板分隔开；并且所述第一灰尘腔室与所述第一腔室流体连通地连接，所述第二灰尘腔室与所述第三腔室流体连通地连接。
7.根据权利要求6所述的多旋流容器集尘装置，其特征在于，所述污物收集单元还包括第一接合槽和第二接合槽，这些接合槽被设置在所述收集容器主体的顶部，并且与第一灰尘腔室和第二灰尘腔室相对应；以及第一密封元件和第二密封元件，这些密封元件被设置成与所述第一接合槽和第二接合槽相配合。
8.根据权利要求6所述的多旋流容器集尘装置，其特征在于，所述收集容器主体包括一手柄，用于安装和拆卸所述污物收集单元。
全文摘要
一种多旋流容器集尘装置，包括第一旋流容器，用于通过离心作用从吸入的空气中分离出污物；多个第二旋流容器，其被设置在第一旋流容器上；以及污物收集单元，其被连接在第一旋流容器的底部。每一个所述多个第二旋流容器相互平行。第二旋流容器的空气转动运动的中轴线基本上垂直于第一旋流容器的空气转动运动的中轴线。污物收集单元包括主体，该主体能被用作一手柄。
文档编号B04C5/24GK1695537SQ20051000224
公开日2005年11月16日 申请日期2005年1月18日 优先权日2004年5月14日
发明者吴长根, 韩政均 申请人:三星光州电子株式会社