專利名稱：旋風(fēng)集塵裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及真空清潔器，尤其涉及利用離心力從空氣中分離出灰塵和污物的旋風(fēng)集塵裝置。
背景技術(shù)：
真空清潔器通過驅(qū)動真空器主體中的由電機(jī)驅(qū)動的風(fēng)扇而吸入空氣。通過風(fēng)扇產(chǎn)生的抽吸或真空從被清潔的外表面吸入載帶有灰塵和污物的空氣。
現(xiàn)有真空清潔器通常使用集塵袋和/或濾塵器來收集灰塵，但是目前，旋風(fēng)集塵裝置已經(jīng)被用于收集真空清潔器中的灰塵，因為它們具有無限使用壽命，并且容易倒空、容易清潔。
名為“具有旋風(fēng)器的真空清潔器”的韓國實用新型申請No.1993-4891和名為“真空清潔器”的韓國專利申請No.1993-5099是具有旋風(fēng)集塵裝置的真空清潔器的例子。旋風(fēng)集塵裝置包括旋風(fēng)器主體，所述旋風(fēng)器主體包括空氣入口和空氣出口。旋風(fēng)器主體使載帶有污物的空氣形成渦流，所述空氣通過空氣入口被吸入旋風(fēng)器主體中，在該處顆粒物在離心力作用下從被吸入的空氣中分離出來。被清潔的空氣通過空氣出口排至外部。
如已知的一樣，由于進(jìn)入空氣出口的渦流的慣性力作用，從空氣出口排出的氣流是湍流。流經(jīng)空氣出口的湍流氣流撞擊空氣出口的內(nèi)壁，或者碰撞從旋風(fēng)器主體流過的新被清潔的空氣，使得流經(jīng)空氣出口的氣壓和空氣體積在空氣出口處發(fā)生損耗。在空氣出口處的壓力損耗增加真空清潔器中真空源的負(fù)荷。因此，電力損耗增加。
如果空氣出口的橫截面比旋風(fēng)器主體的小，則被清潔空氣從空氣出口流動的流速將由此而增加。不幸的是，在出口處空氣速度的增加將導(dǎo)致噪聲的增加，從而可能需要消除噪聲。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明已經(jīng)被構(gòu)思用來解決發(fā)生在現(xiàn)有技術(shù)中的上述問題，本發(fā)明的一方面是提供一種經(jīng)改進(jìn)的用在真空清潔器中的旋風(fēng)集塵裝置或其他顆粒物分離裝置，其具有改進(jìn)的收集微小灰塵顆粒的能力且具有減小的風(fēng)噪聲。
為了實現(xiàn)上述方面，提供一種用在真空清潔器中的旋風(fēng)集塵裝置或其他顆粒物分離裝置，包括旋風(fēng)器主體，所述旋風(fēng)器主體具有用于吸入帶有污物的空氣的空氣入口和與真空抽吸源連接的空氣出口。旋風(fēng)器主體相對于吸至空氣出口的空氣形成渦流；通道引導(dǎo)件設(shè)置在空氣出口中。旋風(fēng)器主體減小通過空氣出口排出的被清潔空氣的出口速度，并且產(chǎn)生被清潔空氣的流線型流動。
通道引導(dǎo)件包括延伸入氣流中的多個引導(dǎo)肋，在空氣出口的中心處形成空氣通道。引導(dǎo)肋可以設(shè)置在與空氣出口的入口間隔開的距離處。通道引導(dǎo)件還可以從空氣出口的內(nèi)表面突出。
引導(dǎo)肋可以以90度的間隔圍繞空氣出口的周邊設(shè)置。每個引導(dǎo)肋可以形成為具有彎曲部分，所述彎曲部分被構(gòu)造為面對空氣出口的入口；以及線性部分，所述線性部分從彎曲部分向著空氣出口的出口處延伸。相對的引導(dǎo)肋的彎曲部分沿相對的方向彎曲。
通道引導(dǎo)件還可以包括S形引導(dǎo)肋，所述S形引導(dǎo)肋將空氣出口流分成兩個部分，這兩個部分通過S形引導(dǎo)肋彼此分離開。通道引導(dǎo)件還可以包括兩個彼此交疊設(shè)置的S形引導(dǎo)肋，用于將空氣出口沿橫截面分成兩個部分。
兩個S形引導(dǎo)肋可以被設(shè)置成彼此橫切。通道引導(dǎo)件可以包括在中間分成兩端的引導(dǎo)肋，它們沿相反的方向彎曲。
如上所述，通道引導(dǎo)件減小了從旋風(fēng)器主體流動排出的空氣的湍流。因此，被排出的氣流中的減小的湍流將減少功率損耗，使用通道引導(dǎo)件的帶有旋風(fēng)集塵器的真空清潔器中的真空抽吸源的負(fù)荷將減小。并且，由于通道引導(dǎo)件減小通過空氣出口抽吸的空氣的速度，因此空氣出口中產(chǎn)生的噪聲也被降低。


通過以下參考附圖的詳細(xì)描述，本發(fā)明的上述和其他方面、特征和優(yōu)點將變得明顯，其中圖1是旋風(fēng)集塵裝置的優(yōu)選實施例的剖視圖；圖2是圖1所示旋風(fēng)集塵裝置的空氣出口的通道引導(dǎo)件的透視圖；圖3是圖2的縱向剖視圖；圖4是圖2的仰視圖；圖5是具有通道引導(dǎo)件的空氣出口的透視圖，所述通道引導(dǎo)件是根據(jù)本發(fā)明第二實施例的旋風(fēng)集塵裝置的主要部分；圖6是具有通道引導(dǎo)件的空氣出口的透視圖，所述通道引導(dǎo)件是根據(jù)本發(fā)明第三實施例的旋風(fēng)集塵裝置的主要部分；以及圖7是具有通道引導(dǎo)件的空氣出口的透視圖，所述通道引導(dǎo)件是根據(jù)本發(fā)明第四實施例的旋風(fēng)集塵裝置的主要部分。
具體實施例方式
下面將參考附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的特定實施例。
在以下描述中，在不同的附圖中使用相同的附圖標(biāo)記表示相同的元件。文中所述實施例只是例子，不是用于限制所公開的發(fā)明。相反地，文中所公開的發(fā)明由所附權(quán)利要求書進(jìn)行限定。并且，已知的功能和結(jié)構(gòu)不再詳細(xì)描述，因為對它們的不必要的詳細(xì)描述將使本發(fā)明變得不清楚。
圖1是旋風(fēng)集塵裝置的優(yōu)選實施例的剖視圖。旋風(fēng)集塵裝置包括旋風(fēng)器容器或主體110以及通道引導(dǎo)件113。空氣入口111提供用于吸入帶有污物的空氣的通道。空氣出口112連接至真空抽吸源(未示出)，所述真空抽吸源通過旋風(fēng)器主體110吸入空氣，使通過空氣入口111吸入的空氣形成渦流或旋風(fēng)，如圖1所示。旋風(fēng)氣流利用離心力從空氣中分離出污物。
污物收集容器120能夠可拆卸地安裝到旋風(fēng)器主體110的底部，用于收集離心分離的污物。
通道引導(dǎo)件113安裝在空氣出口112中。它減小流經(jīng)空氣出口112的空氣中的湍流，并且降低通過空氣出口112被抽吸的空氣的速度，由此空氣出口112中所產(chǎn)生的噪聲被減小，在規(guī)定時間內(nèi)移動規(guī)定量的空氣所需的功率量也減少。
通道引導(dǎo)件113可以安裝在空氣出口112的管道或管件中作為分離結(jié)構(gòu)件。它也可以諸如通過模制方法與空氣出口112一體形成。無論它怎樣形成或者怎樣安裝在出口氣流中，通道引導(dǎo)件113突出到流經(jīng)空氣出口112的氣流中。
通道引導(dǎo)件113的最佳構(gòu)形(即，它的幾何形狀、尺寸、形狀、結(jié)構(gòu)、表面粗糙度等等)最好通過實驗確定，因為通道引導(dǎo)件113的抑制湍流的能力將依賴于幾個因素，包括但不限于空氣出口112的橫截面形狀和它的橫截面積。抑制湍流的能力還依賴于所需的通過空氣出口112的氣流速度。其他影響通道引導(dǎo)件的抑制湍流的能力的因素包括它的形狀、安裝方式(是否有內(nèi)圓角和圓形被用于消除內(nèi)和外拐角 )以及它的表面粗糙度。
根據(jù)本發(fā)明第一優(yōu)選實施例的通道引導(dǎo)件113包括四個引導(dǎo)肋210，每個引導(dǎo)肋從空氣出口112的內(nèi)表面突起。在該實施例中四個引導(dǎo)肋210形成空氣通道211，如圖2至4所示。
圖2至4所示的每個引導(dǎo)肋210包括彎曲部分210a和線性部分210b，如圖3所示。肋安裝在空氣出口112中，從而彎曲部分210a面向空氣出口112的入口端。
彎曲部分210a具有相對較寬較平的表面，流經(jīng)空氣出口112的空氣將撞擊所述表面，從而降低吸入空氣出口112的空氣的速度。引導(dǎo)肋的彎曲部分210a引導(dǎo)流動的空氣進(jìn)入線性部分210b。
線性部分210b從彎曲部分210a延伸向空氣出口112的出口端。線性部分210b使從彎曲部分210a引導(dǎo)的空氣形成流線型，從而減小流動中的湍流并且有助于形成層流或接近層流。
四個引導(dǎo)肋210圍繞具有圓形橫截面的空氣出口112均勻地間隔開。因此，它們被認(rèn)為“構(gòu)造”成相對于彼此和空氣出口112的中心軸線以90度的間隔分開，其中圍繞中心軸線四個引導(dǎo)肋均勻分隔開。相對的引導(dǎo)肋210的彎曲部分210a沿相反方向彎曲，如圖2所示。
根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，彎曲部分210a傾向于形成渦旋或旋轉(zhuǎn)氣流，并且平滑地將旋轉(zhuǎn)空氣引導(dǎo)入空氣出口112，從而減小被清潔空氣的旋轉(zhuǎn)。它們局部地阻塞被吸入的空氣的通路，因此，當(dāng)氣流流出空氣出口112時，氣流速度被減小。通過并且從空氣出口112排出的空氣的被減小速度使得產(chǎn)生在空氣出口112處的噪聲降低。
如圖3所示，引導(dǎo)肋210可以被安裝得遠(yuǎn)離空氣出口112的入口。在圖3中，引導(dǎo)肋離開空氣出口的入口222的距離為D。
空氣通道211可以被構(gòu)造在空氣出口112的大致中心部分中，如圖2和4所示。在圖2和4所示的實施例中，四個引導(dǎo)肋210均具有大致相同的寬度。示出在圖2中的假想線A1、A2、A3和A4經(jīng)過空氣出口112中的四個引導(dǎo)肋中的每個引導(dǎo)肋的寬度延伸。它們相互之間的交點限定空氣通道211的橫截面積，圖2中陰影線所標(biāo)記的面積為空氣通道211的橫截面積。
通過空氣通道211排出的清潔空氣從空氣出口112不受妨礙地流動。其后，如果主氣流被引導(dǎo)肋210引導(dǎo)，則主氣流會以比應(yīng)有的速度更快的速度流至真空源。由此，引導(dǎo)肋210在鄰近空氣出口112的內(nèi)表面的區(qū)域中形成流線型氣流，這樣能夠防止湍流，其中當(dāng)通過空氣通道211排放的主氣流和空氣出口112的內(nèi)表面彼此碰撞時，會產(chǎn)生所述湍流。
為了確認(rèn)具有引導(dǎo)肋210的通道引導(dǎo)件的效果，使用八種類型的灰塵進(jìn)行實驗，每種類型的灰塵的平均顆粒尺寸為7.5微米并且通過空氣出口112排出的排出速度為20m/s。當(dāng)通道引導(dǎo)件113被構(gòu)成為或“構(gòu)造”為具有四個引導(dǎo)肋210時，如圖2至4所示，壓力損耗被減少大致7一13％。并且，經(jīng)過實驗確定，旋風(fēng)器主體110中的氣流不會因引導(dǎo)肋210的存在與否而受到影響。
圖2至4所示具有四個引導(dǎo)肋210的情況不應(yīng)當(dāng)被解釋為要求或限制。兩個、三個或幾個引導(dǎo)肋能夠被設(shè)置在空氣出口112中且彼此分隔開一定的距離。
根據(jù)第二實施例的通道引導(dǎo)件113可以是S形引導(dǎo)肋220，如圖5所示。S形引導(dǎo)肋220的兩端連接至空氣出口112，以將空氣出口112分成從空氣出口112的端部看時兩個橫截面積大致相等的部分。
在另一個可選實施例中，通道引導(dǎo)件113可以是兩個或更多個S形引導(dǎo)肋220，每個引導(dǎo)肋交疊在另一個引導(dǎo)肋上，如圖6所示。在另一個可選實施例中(未示出)，兩個或更多個S形引導(dǎo)肋能夠相互交叉，盡管S形引導(dǎo)肋220優(yōu)選設(shè)置成一個橫切另一個。
根據(jù)本發(fā)明第四實施例的通道引導(dǎo)件可以如圖7中所示，其中兩個引導(dǎo)肋230在中間處被分成沿相反方向彎曲的兩個部分。
不管通道引導(dǎo)件113如上述實施例和其等同物中的哪一個所述，在流經(jīng)空氣出口112的排出氣流中存在通道引導(dǎo)件113將減少或消除湍流，從而在空氣出口112中的壓力損耗能夠被減少。因此，吸入空氣出口112中的空氣的速度降低，減小所產(chǎn)生的噪聲量。
如上所述，通道引導(dǎo)件113減少湍流，并且減少由于被清潔空氣的排出期間所產(chǎn)生的湍流引起的壓力損耗。因此，真空源的負(fù)荷減小，從而減少用于操作旋風(fēng)集塵裝置的功率損耗。
并且，通道引導(dǎo)件減小被吸入空氣出口的空氣的流速，這樣能夠減小空氣出口中所產(chǎn)生的噪聲。
前述實施例和優(yōu)點僅僅是示例性的，并不被解釋為作為對本發(fā)明的限制。
本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將了解，上述旋風(fēng)集塵裝置能夠容易地被用在許多應(yīng)用中。
旋風(fēng)集塵裝置當(dāng)然能夠被用在直立罐式真空清潔器中，諸如上述現(xiàn)有專利中所述的那些真空清潔器等。由于已知真空清潔器需要諸如電機(jī)驅(qū)動的風(fēng)扇等真空源、軟管以及運行在除被清潔表面之外的地板上方的集塵單元，為了簡潔，省略對這些已知真空清潔器部件的進(jìn)一步公開。
本技術(shù)教導(dǎo)也能夠被用于分離其他空氣和氣體過濾系統(tǒng)中的顆粒物，其中懸浮在空氣或其他氣體中的小顆粒物能夠利用離心力而被分離。因此，所附權(quán)利要求將不被解釋為僅限于真空清潔器的應(yīng)用，而是能夠被用于分離懸浮在空氣和其他氣體中的顆粒物，并且應(yīng)該被更寬泛地解釋為氣體—懸浮顆粒分離器。
權(quán)利要求
1.一種旋風(fēng)集塵裝置，包括旋風(fēng)器主體，所述旋風(fēng)器主體具有空氣入口，帶有污物的空氣通過所述空氣入口流入旋風(fēng)器主體中，其中，至少一些被吸入旋風(fēng)器主體中的空氣形成渦流；所述旋風(fēng)器主體具有空氣出口，所述空氣出口連接至真空源，所述真空源通過空氣出口從所述渦流抽吸空氣；以及在空氣出口中的通道引導(dǎo)件，用于減小通過空氣出口被抽吸的空氣的速度，并且用于減少流經(jīng)空氣出口的空氣的湍流。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中，所述空氣出口進(jìn)一步包括入口，所述入口接近所述渦流，并且通道引導(dǎo)件與空氣出口的入口間隔開。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中，所述通道引導(dǎo)件包括多個引導(dǎo)肋，所述引導(dǎo)肋從空氣出口的內(nèi)表面突出。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其中，所述通道引導(dǎo)件包括多個引導(dǎo)肋，所述引導(dǎo)肋從空氣出口的內(nèi)表面突出，在大致空氣出口的中心處形成空氣通道。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的裝置，其中，所述引導(dǎo)肋圍繞空氣出口的中心軸線以90度的間隔設(shè)置。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的裝置，其中，所述每個引導(dǎo)肋包括面對空氣出口的入口處的彎曲部分；以及線性部分，所述線性部分從彎曲部分向著空氣出口的出口處延伸。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的裝置，其中，相對的引導(dǎo)肋的彎曲部分相對于彼此沿相反方向彎曲。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中，所述通道引導(dǎo)件包括S形引導(dǎo)肋，其將空氣出口分成兩個部分。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中，所述通道引導(dǎo)件包括多個S形引導(dǎo)肋，所述多個S形引導(dǎo)肋被布置以將空氣出口分成多個部分。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的裝置，其中，所述兩個S形引導(dǎo)肋被設(shè)置成彼此橫切。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中，所述通道引導(dǎo)件包括在中間處分成沿相反方向彎曲的兩個端部的引導(dǎo)肋。
12.一種旋風(fēng)集塵裝置，包括旋風(fēng)器主體，所述旋風(fēng)器主體具有空氣入口，帶有污物的空氣通過所述空氣入口被吸入，所述旋風(fēng)器主體還具有連接至真空源的空氣出口，真空源從空氣出口抽吸從空氣入口流經(jīng)旋風(fēng)器主體的空氣，所述旋風(fēng)器主體具有在空氣入口與空氣出口之間的內(nèi)部，在那里流經(jīng)旋風(fēng)器主體的空氣形成渦流；污物收集容器，所述污物收集容器可操作地連接至旋風(fēng)器主體，在那里被渦流分離的污物被收集；以及通道引導(dǎo)件，所述通道引導(dǎo)件設(shè)置在空氣出口中，用于降低流經(jīng)空氣出口的空氣的速度，所述通道引導(dǎo)件減少空氣出口中的湍流并且以流線型引導(dǎo)流動。
13.一種真空清潔器，包括真空源；旋風(fēng)器主體，所述旋風(fēng)器主體可操作地連接至真空源，并且具有空氣入口，帶有污物的空氣通過所述空氣入口被吸入，所述旋風(fēng)器主體還具有連接至真空源的空氣出口，真空源從空氣出口抽吸從空氣入口流經(jīng)旋風(fēng)器主體的空氣，所述旋風(fēng)器主體具有在空氣入口與空氣出口之間的內(nèi)部，在那里流經(jīng)旋風(fēng)器主體的空氣形成渦流；污物收集容器，所述污物收集容器可操作地連接至旋風(fēng)器主體，在那里被渦流分離的污物被收集；以及通道引導(dǎo)件，所述通道引導(dǎo)件設(shè)置在空氣出口中，用于降低流經(jīng)空氣出口的空氣的速度，所述通道引導(dǎo)件減少空氣出口中的湍流并且以流線型引導(dǎo)流動。
14.一種氣體-懸浮顆粒分離器，包括真空源；旋風(fēng)器主體，所述旋風(fēng)器主體可操作地連接至真空源，并且具有空氣入口，帶有污物的空氣通過所述空氣入口被吸入，所述旋風(fēng)器主體還具有連接至真空源的空氣出口，真空源從空氣出口抽吸從空氣入口流經(jīng)旋風(fēng)器主體的空氣，所述旋風(fēng)器主體具有在空氣入口與空氣出口之間的內(nèi)部，在那里流經(jīng)旋風(fēng)器主體的空氣形成渦流；污物收集容器，所述污物收集容器可操作地連接至旋風(fēng)器主體，在那里被渦流分離的污物被收集；以及通道引導(dǎo)件，所述通道引導(dǎo)件設(shè)置在空氣出口中，用于降低流經(jīng)空氣出口的空氣的速度，所述通道引導(dǎo)件減少空氣出口中的湍流并且以流線型引導(dǎo)流動。
全文摘要
一種旋風(fēng)集塵裝置，具有旋風(fēng)器主體，所述旋風(fēng)器主體具有用于吸入帶有污物的空氣的空氣入口和與真空抽吸源連接的空氣出口。真空源提供的真空從空氣出口抽吸從空氣入口流經(jīng)旋風(fēng)器主體的空氣。當(dāng)空氣流經(jīng)旋風(fēng)器主體時，它在旋風(fēng)器主體中形成渦流。由于懸浮在空氣中的顆粒物質(zhì)量較大，因此渦流對懸浮在空氣中的顆粒物產(chǎn)生離心力，這樣使它們與被真空源吸出渦流進(jìn)入空氣出口的空氣分離開?？諝獬隹诰哂性O(shè)置在空氣出口中的通道引導(dǎo)件，用于減小通過空氣出口排出的空氣的速度并且用于以流線型引導(dǎo)流動。通道引導(dǎo)件減小排出被清潔空氣期間所產(chǎn)生的湍流流動所引起的壓力損耗，從而真空抽吸源的負(fù)荷減小，操作旋風(fēng)集塵裝置的動力損耗能夠被減小。
文檔編號A47L9/16GK1739439SQ20051000838
公開日2006年3月1日 申請日期2005年2月22日 優(yōu)先權(quán)日2004年8月23日
發(fā)明者吳長根, 金喆興 申請人:三星光州電子株式會社