专利名称：真空吸尘器用灰尘分离装置及其灰尘分离方法
技术领域：
本发明涉及真空吸尘器，具体而言，涉及用于真空吸尘器的灰尘分离装置，所述灰尘分离装置将灰尘从空气中通过反复地将承载灰尘的空气与表面相撞击而分离，由此导致被悬置的灰尘微粒被分离。
背景技术：
真空吸尘器的至少一个现有技术灰尘分离装置使用尘袋来收集灰尘，但是，这样的尘袋必须经常被替换。由于此，现在许多真空吸尘器使用离心滤尘器以从被吸入的空气中分离灰尘。这样的灰尘分离装置的一个示例是旋风灰尘分离装置，一个这样的结构被公开在韩国专利出版物No.2001-0104810中。这样的旋风灰尘分离装置包括形成在侧壁上的空气入口以产生循环气流以及形成在上壁上的空气出口。流入到空气入口中的空气在旋风灰尘分离装置中循环，这样比所收集的空气重的灰尘或者污物通过离心力从被收集的空气所分离并通过重力被收集在位于旋风灰尘分离装置的底部或者下部部分上的垃圾箱中。
如所公知，离心力随着旋风灰尘装置的旋转半径的增加而增加。这样，为了增加灰尘分离，旋风灰尘分离器的曲率半径必须根据实际确定大小。同样，如韩国专利出版物No.2002-0073464中所公开，额外的格栅或者过滤器被设置在空气出口上以提高灰尘收集。
离心或者旋风灰尘分离器被作为有效的分离灰尘，但是不需要替换尘袋。但是，旋风灰尘分离器的空气入口优选地在一定的位置中形成在灰尘分离装置的侧壁的边沿上并具有产生或者协助旋转空气流的几何形状。如上所述，灰尘分离装置的的半径必须相对较大以增加空气所承载的灰尘的离心力。因此，吸尘器内的流入路径是复杂的，并且灰尘分离装置不能变得紧凑。结果，不需要依靠旋风气流的灰尘或者微粒分离器将是对现有的旋风灰尘分离器的一种改良。
发明内容
考虑到前述，本发明的目的是提供一种包括改良的空气流入和流出路径的灰尘分离装置。
优选的本发明的另外的目的是提供一种灰尘分离装置，所述灰尘分离装置具有简单的结构和改良的内部流入路径。
优选的本发明的另外的目的是提供一种具有相对简单结构和自由变化的内径的灰尘分离。
有鉴于前述目的，提供了一种不需要依赖于旋风气流的真空吸尘器用灰尘分离装置。灰尘分离装置的优选实施例包括顶盖内具有空气入口和侧壁中的正交空气出口的圆柱形灰尘分离装置，但是，可选实施例包括空气入口路径和空气出口路径，其间可以彼此平行或者其间具有任何角度。连接到空气入口的入口管将空气朝向灰尘分离装置的底部引导到灰尘分离装置中。悬置在空气中的灰尘微粒的惯性导致大多数被悬置的灰尘微粒击打或者撞击灰尘收集装置的底部表面，在所述底部表面上，它们通过重力被保持在位并从流入的空气所分离。
击打灰尘分离装置的底部表面的空气将流入的空气朝向灰尘分离装置的侧壁中所形成的空气出口向上或者“上游”弯曲。没有与灰尘收集装置的底部表面相碰撞的灰尘微粒并持续被空气所承载，向上朝向空气出口与一个或者多个形成在灰尘分离装置中的引导部件相碰撞以从灰尘分离装置的内壁延伸离开，并向下倾斜以防止空气承载的灰尘向上游流动并离开灰尘分离装置。安装在引导部件之下的灰尘收集箱存储被收集的灰尘。
引导部件从圆柱形的灰尘分离装置的内侧朝向入口管延伸离开但是不接触入口管。相反，入口管和引导部件形成环形开口，输出(outbound)的空气流经所述开口。
引导部件可以包括第一引导部件和安装在第一引导部件之上的第二引导部件，第二空气通道孔可以形成在第二引导部件和入口管之间以通过所述空气。第一引导部件的端部可以安置在入口管的端部之下，第一空气通道孔可以形成在第一引导部件的端部和入口管的端部之间以通过所述空气。
入口管可以穿透第一引导部件的开口以将第一引导部件的端部安置在入口管的端部之上。
引导部件可以倾斜地从灰尘分离装置的侧壁凸起，并且入口管可以穿透灰尘分离装置的上壁以凸起。
灰尘分离装置还可以包括安装在第一和第二引导部件至少之一和入口管之间所形成的空气路径上以通过所述空气。
灰尘收集箱是直立圆锥的截锥体形状。
根据优选的发明的另外一方面，提供了一种真空吸尘器用灰尘分离装置，将灰尘通过吸入力从包括流入其中灰尘的空气分离，灰尘分离装置包括形成在灰尘分离装置的上壁的中心内的空气入口；以及形成在灰尘分离装置的侧壁上的空气出口。此处，灰尘从通过空气入口流入的空气所分离，然后空气通过空气出口所释放。
优选的本发明的上述方面和特征将从下述的本发明的优选实施例并参照附图的说明而详细了解到，其中图1是根据优选实施例的灰尘分离装置的侧视图；图2是图1中所示的灰尘分离装置的平面图；图3是沿着图2所示的线3-3所取的灰尘分离装置的横截面视图；图4A是图3中所示的第一引导部件的平面图；图4B是图3中所示的第二引导部件的平面图；图5是沿着图1中的线5-5所取的灰尘分离装置的横截面视图；图6是图3中所示的第二空气通道孔的横截面视图，过滤器安装在其上；图7是根据本发明另外的优选实施例的灰尘分离装置的横截面视图；
图8显示了过滤器被安装的图7中的第二空气通道孔的横截面视图；以及图9是根据本发明的优选实施例的灰尘分离方法的流程图。
具体实施例方式
优选的本发明的实施例将参照附图进行说明。
在下述说明中，相同的附图参考标记即使在不同的附图中被用于相同的元件。同样，公知的功能或者结构没有被详细说明，因为这将以不必要的细节使得本发明变得模糊。
参照图1-3，灰尘分离装置100的优选实施例包括基本平面的上盖100a、圆柱形灰尘分离装置侧壁100b、循环空气入口111、朝向底部表面120a延伸的圆柱形空气入口管112、循环空气出口113、圆柱形空气出口管114，形状为直立圆锥的截锥体的灰尘收集箱120，其具有底部表面120a，以及包括一个或者多个反向漏斗(inverted funnel)形状面板或者表面131、132的引导部件130，所述表面131、132从侧壁100b的内壁向下倾斜地延伸离开。在优选的实施例中，灰尘分离装置100具有内径D2 154mm，高度H1 250mm，以适于用作家用吸尘器。
上盖100a和侧壁100b形成通过使用如下所述的惯性和离心力从被收集的空气分离的灰尘的圆柱形容器。
环形空气入口111被安置在上盖100a的中心并允许承载灰尘的被收集的空气垂直流入灰尘分离装置100。在优选的实施例中，循环空气入口111被形成作为入口管112的内部。
入口管112穿透上盖100a，这样其一部分在上盖100a之上延伸并且其它部分被插入到灰尘分离装置100中并向下延伸到其恰在底部表面120a之上终结的灰尘分离装置100内。相应地，流经入口管112的空气被向下引导到灰尘分离装置100中并朝向底部表面。
如图3中所示，在空气和灰尘离开空气入口管112的底部表面之后，通过入口管112下降的悬置在空气中的灰尘通过惯性连续下降。惯性导致这样的灰尘微粒与灰尘收集箱120的底部120a相碰撞以从被收集的空气所分离。被分离的灰尘在重力的作用下被收集在灰尘收集箱120的底部120a上，其可以通过将灰尘收集箱120从灰尘分离装置100拆卸而进行处理。通过空气入口管112向下运行的空气也与灰尘收集箱120的底部120a相碰撞，但是在空气与底部表面120a碰撞之后，其很容易沿着以及相对着锥形箱120的倾斜表面卷曲并朝向出口113向上上升。
由于灰尘使用惯性力从空气分离，空气入口111不需要调整尺寸、成形或者安置在盖100a中以产生旋转或者旋风空气流，其使用离心力分离污物。结果，灰尘分离装置100的内径D2不需要变大以形成循环气流。这样，灰尘分离装置100可以变得相对较紧凑以具有简单的结构和自由变化的内径D2。
为了有效地将被收集的空气引导到灰尘分离装置100，入口管112的内部部分必须具有高度H2为灰尘分离装置100的整体高度H1的0.6-0.8倍。入口管112的内径D1是灰尘分离装置100的整体内径D2的0.5-0.6倍。
空气出口113被形成在侧壁100b内以释放从灰尘所分离的空气。空气出口113优选地形成为侧壁100b的一部分，但是，在优选的实施例中，空气出口113被实施作为圆柱形出口管1114，所述出口管114被安装到侧壁100b中。在优选的实施例中，出口管114具有36mm的内径D3。
从灰尘分离的空气在灰尘分离装置100内上升并通过空气出口113所释放。空气出口113被优选地安置在灰尘分离装置100的顶部上，这样没有与底部表面120a相碰撞并保留悬置在上升的空气中的细灰尘可以通过灰尘分离装置100内的引导部件130的元件131、132所顺序拦截，其被操作以将单独的细灰尘微粒从空气分离。结果，空气可以被进一步净化并通过空气出口113所释放。
空气出口113没有被调整尺寸、成形或者安置以协助旋转或者旋风空气流的产生，并且这样不需要安装在侧壁100b中的特定的位置上。因此，空气出口113可以被调整尺寸、成形并安装以减小灰尘分离装置100的尺寸。
灰尘收集箱120被优选地形成为直立圆锥的反向截锥的形状。底部表面120a通过截锥的一个表面所形成。灰尘收集箱120可连接到第一引导部件131之下的侧壁100b并从其可拆卸以很容易倒出被收集的灰尘。
参照图3-5，引导部件130包括通过参考数字131和132所识别的多个引导部件部分。它们防止收集在灰尘收集箱120中的灰尘和没有撞击底部表面120a的细灰尘向上游流动并离开空气出口113。引导部件部分131和132倾斜地从灰尘分离装置100的侧壁100b向内朝向灰尘收集箱120凸起。
由于引导部件130，额外的格栅部件不需要被安装在空气出口113上，如现有技术的旋风灰尘分离器。这样灰尘分离装置100的结构可以被简化，并且空气过滤器被消除。
引导部件130优选地包括多个引导部件，但是，在引导部件130包括较大数目的引导部件的情况下，灰尘收集装置100内的流入路径变得复杂，经过装置100的气流被阻止。结果在优选的实施例中，引导部件130优选地包括第一和第二引导部件131和132。
参照图3、4A，第一引导部件131被粘结、焊接、螺纹连接或者其它方法连接到侧壁100b以与安置在灰尘收集箱120之上的侧壁100b一起形成单体。第一引导部件131是相对侧壁100b具有倾斜角度θ1的反向漏斗部分。其从侧壁100b向内延伸并朝向灰尘收集箱120向下延伸。其形成了在中心中具有直径D3的开口131e。
收集在第一引导部件131的上表面131b上的灰尘可以由于倾斜的角度θ1而落入到灰尘收集箱120中。从底部表面120a上升的容纳在空气中的灰尘通过第一空气通道孔141。一些收集在灰尘收集箱120中的灰尘通过空气所承载但是与第一引导部件131的下表面相碰撞以落回到灰尘收集箱120中。开口131e可以与入口管112一起形成第一空气孔141并如下详细说明。
第二引导部件132也粘结、焊接、螺纹连接或者其它方法连接到侧壁100b以与侧壁100b一起形成单体并安置在第一引导部件131和空气出口113之间。第二引导部件132也是漏斗形状肋，具有倾斜角度θ2。其朝向灰尘收集箱120向下延伸并在中心包括具有直径D5的开口132e。
堆积在第二引导部件132的上表面132b上的灰尘可以在上表面132b上滑动，然后由于倾斜角度θ2而落到第一引导部件131的上表面131b上。容纳在空气中的灰尘上升通过第二空气通道孔142，相对第二引导部件132的下表面132c碰撞，然后落到第一引导部件131的上表面131b上。堆积在第一引导部件131的上表面131b上的灰尘在上表面131b上滑动以落入到灰尘收集箱120中。开口132e与入口管112形成第二空气通道孔142。这将在后面进行详细说明。
参照图3，由于引导部件130和入口管112的缘故，空气通道孔140包括灰尘分离装置100内的多个空气通道孔。在优选的实施例中，空气通道孔140包括第一和第二空气通道孔141和142。
第一空气通道孔141是通过将第一引导部件131的端部定位在入口管112的端部之下的空气流入路径。更详细而言，第一空气通道孔141是带状孔，其具有高度H3并通过第一引导部件131的上表面拐角131a和入口管112的端部112b所形成。
第一空气通道孔141的高度H3可以根据第一引导部件131的倾斜角度θ1和入口管112的内部高度H2而变化。例如，由于第一引导部件131的倾斜角度θ1较小且入口管112的内部高度H2较低，第一空气通道孔141的高度H3较高。为了参考，在优选的实施例中，第二空气通道孔142的高度H3是15mm。
第二空气通道孔142是围绕入口管112所形成的空气流入路径以在第二引导部件132和入口管112之间通过空气。出于此目的，入口管112穿透第二引导部件132的开口132e。更为详细而言，第二空气通道孔142是形成在第二引导部件132的右侧132a和入口管112之间的带状孔以具有宽度W1(参看图4)。
第二空气通道孔142的宽度W1可以根据第二引导部件132的倾斜角度θ2和入口管112的内径D1而变化。例如，由于第二引导部件132的倾斜角度θ2较小，入口管112的内径D1较小，第二空气通道孔142的宽度W1增加。为了参考，在优选的实施例中，第二空气通道孔142的宽度W1是8.5mm。
如图6中所示，过滤器150可以粘结到或者插入到图3中所示的第一空气通道孔141以改良灰尘收集效率。空气过滤器可以安装在第一和第二空气通道孔141、142任一或者二者上，如图3所示。
图7是根据本发明的另外的实施例的灰尘分离装置的横截面视图。第一空气通道孔141通过将第一引导部件131的端部安置在入口管112’的底部200端之上而定位第一引导部件131的端部。换言之，入口管112’具有高度H3以延伸通过第一引导部件131的开口131e，如图4A所示，以形成环形形状第一空气通道孔141作为在第一引导部件131和入口管112’之间通过空气的空气流入路径。
更为详细而言，第一空气通道孔141是环形开口或者形成在第一引导部件131的端部131d和入口管112’的外壁202之间所形成的孔。从图中可见，第一空气通道孔具有宽度W2。
第一空气通道孔141的宽度W2可以通过第一引导部件131的倾斜角度θ1、引导部件131的长度和入口管112’的外径而变化。例如，由于第一引导部件131的倾斜角度θ1较小，入口管112’的外径较小，第一空气通道141的宽度W2增加。优选的实施例的其它元件与前述的实施例的相同，通过相似的参考数字标识，此处不将进行说明。
如图8中所示，过滤器160也可以安装在第一空气通道孔141上以改良灰尘收集效率。如果需要或者必要，过滤器160可以被安装在第一和第二空气通道孔141、142的任一侧或者两侧，如图7所示。
如图1所示，灰尘分离装置100的操作将参照图1-5和9进行说明。
参照图3、9，当真空吸尘器(未示出)操作时，吸入力被产生，这样空气从分离装置通过循环空气孔113所吸入。由于通过空气出口113的空气排出的结果，包含灰尘的空气流入形成在灰尘分离装置100的上盖100a中的空气入口111。空气通过入口管112的端部，然后下降通过管112到灰尘收集箱120的底部120a。
容纳在被收集的空气中的相对较重的灰尘微粒通过惯性继续下降通过管112的端部。这些微粒相对灰尘收集箱120的底部120a碰撞并通常此后从被收集的空气分离。这样的灰尘微粒在灰尘收集箱120的底部120a上堆积。
从灰尘所分离的空气在其与底部表面120a相碰撞时改变方向并上升，其与第一引导部件131的下表面131c相碰撞。此后，空气通过第一空气通道孔141以向上朝向空气出口管113连续其运动。
在细灰尘通过第一空气通道孔141之后没有从空气所分离的情况下，承载在向上流动的空气中的细灰尘与第二引导部件132的下表面132c相碰撞，并从第二引导部件132之下的空气分离，同时空气改变方向并通过第二空气通道孔142。
在与第二引导部件碰撞之后仍然保留的任何灰尘分离作为空气重新通过第二空气通道孔142，并落在第一引导部件131的上表面131b上。落下的灰尘在第一引导部件131的上表面131b上滑动，通过第一空气通道孔141，并落入灰尘收集箱120。
灰尘通过第二空气通道孔142所移除的空气通过形成在灰尘分离装置100的侧壁100b内的空气出口113释放到灰尘分离装置100之外。
如上所述，在用于真空吸尘器的灰尘分离装置中，以及根据优选本发明的其的灰尘分离方法，空气入口可以被安装在灰尘分离装置的上盖上，空气出口可以被形成在灰尘分离装置的侧壁内。这样，用于空气的流入和流出路径和分离结构可以变化以提供从平行到如图所示的正交的范围的流入和流出路径。结果，空气入口不需要被安装在灰尘分离侧壁的边沿上以产生循环气流。特别地，灰尘分离装置的内径可以变得紧凑。
同样，额外的格栅部件不需要被安装在空气出口上，灰尘分离装置包括入口管和引导部件以具有简单的结构。这样，灰尘分离装置的制造成本可以被减小。
此外，灰尘分离装置的流入路径可以被简化。这样，通过流入路径的空气的压力损耗可以被减小，并且吸入力的损耗可以被减小。
尽管对本发明的优选实施例进行了说明，但是普通技术人员可以理解，在不背离本发明的精神和实质的情况下，可以对本发明进行修改，其范围由权利要求书及其等同限定。
权利要求
1.一种圆柱形真空吸尘器用灰尘分离装置，将灰尘通过吸入力从流入其中的承载灰尘的空气分离，灰尘分离装置包括形成在灰尘分离装置的上表面内的空气入口；连接到空气入口的入口管以将空气引入并朝向所述灰尘分离装置的底部；形成在灰尘分离装置的侧壁上的空气出口；至少一个或者多个空气引导部件，从侧壁朝向灰尘分离装置的内部延伸以防止空气承载的灰尘向上朝向空气出口流动；以及安装在引导部件之下的灰尘收集箱以存储被收集的灰尘。
2.根据权利要求1所述的灰尘分离装置，其特征在于，至少一个或者多个引导部件包括环形开口，入口管延伸通过所述环形开口。
3.根据权利要求2所述的灰尘分离装置，其特征在于引导部件包括第一引导部件和安装在第一引导部件之上的第二引导部件；以及第二环形空气通道孔被形成在第二引导部件和入口管之间以通过所述空气。
4.根据权利要求3所述的灰尘分离装置，其特征在于第一引导部件的端部被安置在入口管的底部表面之下；以及第一空气通道孔被形成在第一引导部件和入口管的底部端部之间以通过所述空气。
5.根据权利要求3所述的灰尘分离装置，其特征在于，入口管延伸通过第一引导部件的开口以将第一引导部件的端部安置在入口管的底部端部之上。
6.根据权利要求3所述的灰尘分离装置，其特征在于引导部件倾斜地从灰尘分离装置的侧壁凸起；以及入口管穿透灰尘分离装置的侧壁的上部部分以凸起。
7.根据权利要求2所述的灰尘分离装置，其特征在于，还包括安装在形成于第一和第二引导部件至少之一和入口管之间的空气路径上的过滤器以通过所述空气。
8.根据权利要求2所述的灰尘分离装置，其特征在于，灰尘收集箱的形状为直锥体的平截锥形状。
9.一种用于真空吸尘器的灰尘分离装置，包括空气入口和空气出口，并将灰尘从通过吸入力流入其中的灰尘的空气分离，所述灰尘分离装置包括形成在灰尘分离装置的上盖的中心的空气入口；以及形成在灰尘分离装置的侧壁中的空气出口；其中灰尘从通过空气入口流入的空气分离，然后空气通过空气出口所释放。
10.根据权利要求9所述的灰尘分离装置，还包括至少一个或者多个从灰尘分离装置的侧壁向下倾斜凸出的引导部件。
11.根据权利要求10所述的灰尘分离装置，其特征在于，还包括在至少一个或者多个引导部件之下从灰尘分离装置的侧壁可拆卸的灰尘收集箱以存储被收集的灰尘。
12.一种灰尘分离方法，包括将承载灰尘的空气朝向灰尘分离装置的底部表面流经形成在灰尘分离装置的上盖内的空气入口；将空气指引通过形成在引导部件和安装在灰尘分离装置内的入口管之间的空气通道孔；将灰尘从空气分离并将分离的灰尘收集在灰尘收集箱中；以及通过形成在灰尘分离装置的侧壁上的空气出口释放空气。
13.根据权利要求12所述的灰尘分离装置，其特征在于，将空气通过空气通道孔，包括将空气通过第一空气通道孔；以及将空气通过第二空气通道孔。
14.根据权利要求13所述的灰尘分离装置，其特征在于，将灰尘从空气分离包括将灰尘从第一空气通道孔之下的空气所分离；将空气通过第一空气通道孔并将灰尘从空气分离；以及将空气通过第二空气通道孔并将灰尘从空气分离。
全文摘要
一种真空吸尘器用的灰尘分离装置，不需要过滤器和不需要旋风器来在空气通过灰尘收集装置时反复将空气和空气所承载的灰尘微粒与表面相碰撞。灰尘分离装置包括形成在灰尘分离装置的上表面上的空气入口；连接到空气入口的入口管，其将承载灰尘的空气向下引导到灰尘分离装置，其端部恰在灰尘微粒与底部表面相碰撞的灰尘分离装置的底部表面之上打开。空气出口被形成在灰尘分离器的侧壁内。一个或者多个形成在灰尘分离装置内的引导部件防止灰尘向上流动并提供空气承载的微粒可以碰撞的表面。可移除的灰尘收集箱存储被收集的灰尘。
文档编号A47L9/10GK1781435SQ20051007542
公开日2006年6月7日 申请日期2005年6月1日 优先权日2004年12月2日
发明者吴长根, 康盛旭, 韩政均, 戈尔吉·谢费良茨 申请人:三星光州电子株式会社