專利名稱：真空吸塵器用灰塵分離裝置及其灰塵分離方法
技術領域：
本發(fā)明涉及真空吸塵器，具體而言，涉及用于真空吸塵器的灰塵分離裝置，所述灰塵分離裝置將灰塵從空氣中通過反復地將承載灰塵的空氣與表面相撞擊而分離，由此導致被懸置的灰塵微粒被分離。
背景技術：
真空吸塵器的至少一個現(xiàn)有技術灰塵分離裝置使用塵袋來收集灰塵，但是，這樣的塵袋必須經(jīng)常被替換。由于此，現(xiàn)在許多真空吸塵器使用離心濾塵器以從被吸入的空氣中分離灰塵。這樣的灰塵分離裝置的一個示例是旋風灰塵分離裝置，一個這樣的結構被公開在韓國專利出版物No.2001-0104810中。這樣的旋風灰塵分離裝置包括形成在側壁上的空氣入口以產生循環(huán)氣流以及形成在上壁上的空氣出口。流入到空氣入口中的空氣在旋風灰塵分離裝置中循環(huán)，這樣比所收集的空氣重的灰塵或者污物通過離心力從被收集的空氣所分離并通過重力被收集在位于旋風灰塵分離裝置的底部或者下部部分上的垃圾箱中。
如所公知，離心力隨著旋風灰塵裝置的旋轉半徑的增加而增加。這樣，為了增加灰塵分離，旋風灰塵分離器的曲率半徑必須根據(jù)實際確定大小。同樣，如韓國專利出版物No.2002-0073464中所公開，額外的格柵或者過濾器被設置在空氣出口上以提高灰塵收集。
離心或者旋風灰塵分離器被作為有效的分離灰塵，但是不需要替換塵袋。但是，旋風灰塵分離器的空氣入口優(yōu)選地在一定的位置中形成在灰塵分離裝置的側壁的邊沿上并具有產生或者協(xié)助旋轉空氣流的幾何形狀。如上所述，灰塵分離裝置的的半徑必須相對較大以增加空氣所承載的灰塵的離心力。因此，吸塵器內的流入路徑是復雜的，并且灰塵分離裝置不能變得緊湊。結果，不需要依靠旋風氣流的灰塵或者微粒分離器將是對現(xiàn)有的旋風灰塵分離器的一種改良。

發(fā)明內容
考慮到前述，本發(fā)明的目的是提供一種包括改良的空氣流入和流出路徑的灰塵分離裝置。
優(yōu)選的本發(fā)明的另外的目的是提供一種灰塵分離裝置，所述灰塵分離裝置具有簡單的結構和改良的內部流入路徑。
優(yōu)選的本發(fā)明的另外的目的是提供一種具有相對簡單結構和自由變化的內徑的灰塵分離。
有鑒于前述目的，提供了一種不需要依賴于旋風氣流的真空吸塵器用灰塵分離裝置?；覊m分離裝置的優(yōu)選實施例包括頂蓋內具有空氣入口和側壁中的正交空氣出口的圓柱形灰塵分離裝置，但是，可選實施例包括空氣入口路徑和空氣出口路徑，其間可以彼此平行或者其間具有任何角度。連接到空氣入口的入口管將空氣朝向灰塵分離裝置的底部引導到灰塵分離裝置中。懸置在空氣中的灰塵微粒的慣性導致大多數(shù)被懸置的灰塵微粒擊打或者撞擊灰塵收集裝置的底部表面，在所述底部表面上，它們通過重力被保持在位并從流入的空氣所分離。
擊打灰塵分離裝置的底部表面的空氣將流入的空氣朝向灰塵分離裝置的側壁中所形成的空氣出口向上或者“上游”彎曲。沒有與灰塵收集裝置的底部表面相碰撞的灰塵微粒并持續(xù)被空氣所承載，向上朝向空氣出口與一個或者多個形成在灰塵分離裝置中的引導部件相碰撞以從灰塵分離裝置的內壁延伸離開，并向下傾斜以防止空氣承載的灰塵向上游流動并離開灰塵分離裝置。安裝在引導部件之下的灰塵收集箱存儲被收集的灰塵。
引導部件從圓柱形的灰塵分離裝置的內側朝向入口管延伸離開但是不接觸入口管。相反，入口管和引導部件形成環(huán)形開口，輸出(outbound)的空氣流經(jīng)所述開口。
引導部件可以包括第一引導部件和安裝在第一引導部件之上的第二引導部件，第二空氣通道孔可以形成在第二引導部件和入口管之間以通過所述空氣。第一引導部件的端部可以安置在入口管的端部之下，第一空氣通道孔可以形成在第一引導部件的端部和入口管的端部之間以通過所述空氣。
入口管可以穿透第一引導部件的開口以將第一引導部件的端部安置在入口管的端部之上。
引導部件可以傾斜地從灰塵分離裝置的側壁凸起，并且入口管可以穿透灰塵分離裝置的上壁以凸起。
灰塵分離裝置還可以包括安裝在第一和第二引導部件至少之一和入口管之間所形成的空氣路徑上以通過所述空氣。
灰塵收集箱是直立圓錐的截錐體形狀。
根據(jù)優(yōu)選的發(fā)明的另外一方面，提供了一種真空吸塵器用灰塵分離裝置，將灰塵通過吸入力從包括流入其中灰塵的空氣分離，灰塵分離裝置包括形成在灰塵分離裝置的上壁的中心內的空氣入口；以及形成在灰塵分離裝置的側壁上的空氣出口。此處，灰塵從通過空氣入口流入的空氣所分離，然后空氣通過空氣出口所釋放。


優(yōu)選的本發(fā)明的上述方面和特征將從下述的本發(fā)明的優(yōu)選實施例并參照附圖的說明而詳細了解到，其中圖1是根據(jù)優(yōu)選實施例的灰塵分離裝置的側視圖；圖2是圖1中所示的灰塵分離裝置的平面圖；圖3是沿著圖2所示的線3-3所取的灰塵分離裝置的橫截面視圖；圖4A是圖3中所示的第一引導部件的平面圖；圖4B是圖3中所示的第二引導部件的平面圖；圖5是沿著圖1中的線5-5所取的灰塵分離裝置的橫截面視圖；圖6是圖3中所示的第二空氣通道孔的橫截面視圖，過濾器安裝在其上；圖7是根據(jù)本發(fā)明另外的優(yōu)選實施例的灰塵分離裝置的橫截面視圖；
圖8顯示了過濾器被安裝的圖7中的第二空氣通道孔的橫截面視圖；以及圖9是根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例的灰塵分離方法的流程圖。
具體實施例方式
優(yōu)選的本發(fā)明的實施例將參照附圖進行說明。
在下述說明中，相同的附圖參考標記即使在不同的附圖中被用于相同的元件。同樣，公知的功能或者結構沒有被詳細說明，因為這將以不必要的細節(jié)使得本發(fā)明變得模糊。
參照圖1-3，灰塵分離裝置100的優(yōu)選實施例包括基本平面的上蓋100a、圓柱形灰塵分離裝置側壁100b、循環(huán)空氣入口111、朝向底部表面120a延伸的圓柱形空氣入口管112、循環(huán)空氣出口113、圓柱形空氣出口管114，形狀為直立圓錐的截錐體的灰塵收集箱120，其具有底部表面120a，以及包括一個或者多個反向漏斗(inverted funnel)形狀面板或者表面131、132的引導部件130，所述表面131、132從側壁100b的內壁向下傾斜地延伸離開。在優(yōu)選的實施例中，灰塵分離裝置100具有內徑D2 154mm，高度H1 250mm，以適于用作家用吸塵器。
上蓋100a和側壁100b形成通過使用如下所述的慣性和離心力從被收集的空氣分離的灰塵的圓柱形容器。
環(huán)形空氣入口111被安置在上蓋100a的中心并允許承載灰塵的被收集的空氣垂直流入灰塵分離裝置100。在優(yōu)選的實施例中，循環(huán)空氣入口111被形成作為入口管112的內部。
入口管112穿透上蓋100a，這樣其一部分在上蓋100a之上延伸并且其它部分被插入到灰塵分離裝置100中并向下延伸到其恰在底部表面120a之上終結的灰塵分離裝置100內。相應地，流經(jīng)入口管112的空氣被向下引導到灰塵分離裝置100中并朝向底部表面。
如圖3中所示，在空氣和灰塵離開空氣入口管112的底部表面之后，通過入口管112下降的懸置在空氣中的灰塵通過慣性連續(xù)下降。慣性導致這樣的灰塵微粒與灰塵收集箱120的底部120a相碰撞以從被收集的空氣所分離。被分離的灰塵在重力的作用下被收集在灰塵收集箱120的底部120a上，其可以通過將灰塵收集箱120從灰塵分離裝置100拆卸而進行處理。通過空氣入口管112向下運行的空氣也與灰塵收集箱120的底部120a相碰撞，但是在空氣與底部表面120a碰撞之后，其很容易沿著以及相對著錐形箱120的傾斜表面卷曲并朝向出口113向上上升。
由于灰塵使用慣性力從空氣分離，空氣入口111不需要調整尺寸、成形或者安置在蓋100a中以產生旋轉或者旋風空氣流，其使用離心力分離污物。結果，灰塵分離裝置100的內徑D2不需要變大以形成循環(huán)氣流。這樣，灰塵分離裝置100可以變得相對較緊湊以具有簡單的結構和自由變化的內徑D2。
為了有效地將被收集的空氣引導到灰塵分離裝置100，入口管112的內部部分必須具有高度H2為灰塵分離裝置100的整體高度H1的0.6-0.8倍。入口管112的內徑D1是灰塵分離裝置100的整體內徑D2的0.5-0.6倍。
空氣出口113被形成在側壁100b內以釋放從灰塵所分離的空氣?？諝獬隹?13優(yōu)選地形成為側壁100b的一部分，但是，在優(yōu)選的實施例中，空氣出口113被實施作為圓柱形出口管1114，所述出口管114被安裝到側壁100b中。在優(yōu)選的實施例中，出口管114具有36mm的內徑D3。
從灰塵分離的空氣在灰塵分離裝置100內上升并通過空氣出口113所釋放?？諝獬隹?13被優(yōu)選地安置在灰塵分離裝置100的頂部上，這樣沒有與底部表面120a相碰撞并保留懸置在上升的空氣中的細灰塵可以通過灰塵分離裝置100內的引導部件130的元件131、132所順序攔截，其被操作以將單獨的細灰塵微粒從空氣分離。結果，空氣可以被進一步凈化并通過空氣出口113所釋放。
空氣出口113沒有被調整尺寸、成形或者安置以協(xié)助旋轉或者旋風空氣流的產生，并且這樣不需要安裝在側壁100b中的特定的位置上。因此，空氣出口113可以被調整尺寸、成形并安裝以減小灰塵分離裝置100的尺寸。
灰塵收集箱120被優(yōu)選地形成為直立圓錐的反向截錐的形狀。底部表面120a通過截錐的一個表面所形成?；覊m收集箱120可連接到第一引導部件131之下的側壁100b并從其可拆卸以很容易倒出被收集的灰塵。
參照圖3-5，引導部件130包括通過參考數(shù)字131和132所識別的多個引導部件部分。它們防止收集在灰塵收集箱120中的灰塵和沒有撞擊底部表面120a的細灰塵向上游流動并離開空氣出口113。引導部件部分131和132傾斜地從灰塵分離裝置100的側壁100b向內朝向灰塵收集箱120凸起。
由于引導部件130，額外的格柵部件不需要被安裝在空氣出口113上，如現(xiàn)有技術的旋風灰塵分離器。這樣灰塵分離裝置100的結構可以被簡化，并且空氣過濾器被消除。
引導部件130優(yōu)選地包括多個引導部件，但是，在引導部件130包括較大數(shù)目的引導部件的情況下，灰塵收集裝置100內的流入路徑變得復雜，經(jīng)過裝置100的氣流被阻止。結果在優(yōu)選的實施例中，引導部件130優(yōu)選地包括第一和第二引導部件131和132。
參照圖3、4A，第一引導部件131被粘結、焊接、螺紋連接或者其它方法連接到側壁100b以與安置在灰塵收集箱120之上的側壁100b一起形成單體。第一引導部件131是相對側壁100b具有傾斜角度θ1的反向漏斗部分。其從側壁100b向內延伸并朝向灰塵收集箱120向下延伸。其形成了在中心中具有直徑D3的開口131e。
收集在第一引導部件131的上表面131b上的灰塵可以由于傾斜的角度θ1而落入到灰塵收集箱120中。從底部表面120a上升的容納在空氣中的灰塵通過第一空氣通道孔141。一些收集在灰塵收集箱120中的灰塵通過空氣所承載但是與第一引導部件131的下表面相碰撞以落回到灰塵收集箱120中。開口131e可以與入口管112一起形成第一空氣孔141并如下詳細說明。
第二引導部件132也粘結、焊接、螺紋連接或者其它方法連接到側壁100b以與側壁100b一起形成單體并安置在第一引導部件131和空氣出口113之間。第二引導部件132也是漏斗形狀肋，具有傾斜角度θ2。其朝向灰塵收集箱120向下延伸并在中心包括具有直徑D5的開口132e。
堆積在第二引導部件132的上表面132b上的灰塵可以在上表面132b上滑動，然后由于傾斜角度θ2而落到第一引導部件131的上表面131b上。容納在空氣中的灰塵上升通過第二空氣通道孔142，相對第二引導部件132的下表面132c碰撞，然后落到第一引導部件131的上表面131b上。堆積在第一引導部件131的上表面131b上的灰塵在上表面131b上滑動以落入到灰塵收集箱120中。開口132e與入口管112形成第二空氣通道孔142。這將在后面進行詳細說明。
參照圖3，由于引導部件130和入口管112的緣故，空氣通道孔140包括灰塵分離裝置100內的多個空氣通道孔。在優(yōu)選的實施例中，空氣通道孔140包括第一和第二空氣通道孔141和142。
第一空氣通道孔141是通過將第一引導部件131的端部定位在入口管112的端部之下的空氣流入路徑。更詳細而言，第一空氣通道孔141是帶狀孔，其具有高度H3并通過第一引導部件131的上表面拐角131a和入口管112的端部112b所形成。
第一空氣通道孔141的高度H3可以根據(jù)第一引導部件131的傾斜角度θ1和入口管112的內部高度H2而變化。例如，由于第一引導部件131的傾斜角度θ1較小且入口管112的內部高度H2較低，第一空氣通道孔141的高度H3較高。為了參考，在優(yōu)選的實施例中，第二空氣通道孔142的高度H3是15mm。
第二空氣通道孔142是圍繞入口管112所形成的空氣流入路徑以在第二引導部件132和入口管112之間通過空氣。出于此目的，入口管112穿透第二引導部件132的開口132e。更為詳細而言，第二空氣通道孔142是形成在第二引導部件132的右側132a和入口管112之間的帶狀孔以具有寬度W1(參看圖4)。
第二空氣通道孔142的寬度W1可以根據(jù)第二引導部件132的傾斜角度θ2和入口管112的內徑D1而變化。例如，由于第二引導部件132的傾斜角度θ2較小，入口管112的內徑D1較小，第二空氣通道孔142的寬度W1增加。為了參考，在優(yōu)選的實施例中，第二空氣通道孔142的寬度W1是8.5mm。
如圖6中所示，過濾器150可以粘結到或者插入到圖3中所示的第一空氣通道孔141以改良灰塵收集效率?？諝膺^濾器可以安裝在第一和第二空氣通道孔141、142任一或者二者上，如圖3所示。
圖7是根據(jù)本發(fā)明的另外的實施例的灰塵分離裝置的橫截面視圖。第一空氣通道孔141通過將第一引導部件131的端部安置在入口管112’的底部200端之上而定位第一引導部件131的端部。換言之，入口管112’具有高度H3以延伸通過第一引導部件131的開口131e，如圖4A所示，以形成環(huán)形形狀第一空氣通道孔141作為在第一引導部件131和入口管112’之間通過空氣的空氣流入路徑。
更為詳細而言，第一空氣通道孔141是環(huán)形開口或者形成在第一引導部件131的端部131d和入口管112’的外壁202之間所形成的孔。從圖中可見，第一空氣通道孔具有寬度W2。
第一空氣通道孔141的寬度W2可以通過第一引導部件131的傾斜角度θ1、引導部件131的長度和入口管112’的外徑而變化。例如，由于第一引導部件131的傾斜角度θ1較小，入口管112’的外徑較小，第一空氣通道141的寬度W2增加。優(yōu)選的實施例的其它元件與前述的實施例的相同，通過相似的參考數(shù)字標識，此處不將進行說明。
如圖8中所示，過濾器160也可以安裝在第一空氣通道孔141上以改良灰塵收集效率。如果需要或者必要，過濾器160可以被安裝在第一和第二空氣通道孔141、142的任一側或者兩側，如圖7所示。
如圖1所示，灰塵分離裝置100的操作將參照圖1-5和9進行說明。
參照圖3、9，當真空吸塵器(未示出)操作時，吸入力被產生，這樣空氣從分離裝置通過循環(huán)空氣孔113所吸入。由于通過空氣出口113的空氣排出的結果，包含灰塵的空氣流入形成在灰塵分離裝置100的上蓋100a中的空氣入口111?？諝馔ㄟ^入口管112的端部，然后下降通過管112到灰塵收集箱120的底部120a。
容納在被收集的空氣中的相對較重的灰塵微粒通過慣性繼續(xù)下降通過管112的端部。這些微粒相對灰塵收集箱120的底部120a碰撞并通常此后從被收集的空氣分離。這樣的灰塵微粒在灰塵收集箱120的底部120a上堆積。
從灰塵所分離的空氣在其與底部表面120a相碰撞時改變方向并上升，其與第一引導部件131的下表面131c相碰撞。此后，空氣通過第一空氣通道孔141以向上朝向空氣出口管113連續(xù)其運動。
在細灰塵通過第一空氣通道孔141之后沒有從空氣所分離的情況下，承載在向上流動的空氣中的細灰塵與第二引導部件132的下表面132c相碰撞，并從第二引導部件132之下的空氣分離，同時空氣改變方向并通過第二空氣通道孔142。
在與第二引導部件碰撞之后仍然保留的任何灰塵分離作為空氣重新通過第二空氣通道孔142，并落在第一引導部件131的上表面131b上。落下的灰塵在第一引導部件131的上表面131b上滑動，通過第一空氣通道孔141，并落入灰塵收集箱120。
灰塵通過第二空氣通道孔142所移除的空氣通過形成在灰塵分離裝置100的側壁100b內的空氣出口113釋放到灰塵分離裝置100之外。
如上所述，在用于真空吸塵器的灰塵分離裝置中，以及根據(jù)優(yōu)選本發(fā)明的其的灰塵分離方法，空氣入口可以被安裝在灰塵分離裝置的上蓋上，空氣出口可以被形成在灰塵分離裝置的側壁內。這樣，用于空氣的流入和流出路徑和分離結構可以變化以提供從平行到如圖所示的正交的范圍的流入和流出路徑。結果，空氣入口不需要被安裝在灰塵分離側壁的邊沿上以產生循環(huán)氣流。特別地，灰塵分離裝置的內徑可以變得緊湊。
同樣，額外的格柵部件不需要被安裝在空氣出口上，灰塵分離裝置包括入口管和引導部件以具有簡單的結構。這樣，灰塵分離裝置的制造成本可以被減小。
此外，灰塵分離裝置的流入路徑可以被簡化。這樣，通過流入路徑的空氣的壓力損耗可以被減小，并且吸入力的損耗可以被減小。
盡管對本發(fā)明的優(yōu)選實施例進行了說明，但是普通技術人員可以理解，在不背離本發(fā)明的精神和實質的情況下，可以對本發(fā)明進行修改，其范圍由權利要求書及其等同限定。
權利要求
1.一種圓柱形真空吸塵器用灰塵分離裝置，將灰塵通過吸入力從流入其中的承載灰塵的空氣分離，灰塵分離裝置包括形成在灰塵分離裝置的上表面內的空氣入口；連接到空氣入口的入口管以將空氣引入并朝向所述灰塵分離裝置的底部；形成在灰塵分離裝置的側壁上的空氣出口；至少一個或者多個空氣引導部件，從側壁朝向灰塵分離裝置的內部延伸以防止空氣承載的灰塵向上朝向空氣出口流動；以及安裝在引導部件之下的灰塵收集箱以存儲被收集的灰塵。
2.根據(jù)權利要求1所述的灰塵分離裝置，其特征在于，至少一個或者多個引導部件包括環(huán)形開口，入口管延伸通過所述環(huán)形開口。
3.根據(jù)權利要求2所述的灰塵分離裝置，其特征在于引導部件包括第一引導部件和安裝在第一引導部件之上的第二引導部件；以及第二環(huán)形空氣通道孔被形成在第二引導部件和入口管之間以通過所述空氣。
4.根據(jù)權利要求3所述的灰塵分離裝置，其特征在于第一引導部件的端部被安置在入口管的底部表面之下；以及第一空氣通道孔被形成在第一引導部件和入口管的底部端部之間以通過所述空氣。
5.根據(jù)權利要求3所述的灰塵分離裝置，其特征在于，入口管延伸通過第一引導部件的開口以將第一引導部件的端部安置在入口管的底部端部之上。
6.根據(jù)權利要求3所述的灰塵分離裝置，其特征在于引導部件傾斜地從灰塵分離裝置的側壁凸起；以及入口管穿透灰塵分離裝置的側壁的上部部分以凸起。
7.根據(jù)權利要求2所述的灰塵分離裝置，其特征在于，還包括安裝在形成于第一和第二引導部件至少之一和入口管之間的空氣路徑上的過濾器以通過所述空氣。
8.根據(jù)權利要求2所述的灰塵分離裝置，其特征在于，灰塵收集箱的形狀為直錐體的平截錐形狀。
9.一種用于真空吸塵器的灰塵分離裝置，包括空氣入口和空氣出口，并將灰塵從通過吸入力流入其中的灰塵的空氣分離，所述灰塵分離裝置包括形成在灰塵分離裝置的上蓋的中心的空氣入口；以及形成在灰塵分離裝置的側壁中的空氣出口；其中灰塵從通過空氣入口流入的空氣分離，然后空氣通過空氣出口所釋放。
10.根據(jù)權利要求9所述的灰塵分離裝置，還包括至少一個或者多個從灰塵分離裝置的側壁向下傾斜凸出的引導部件。
11.根據(jù)權利要求10所述的灰塵分離裝置，其特征在于，還包括在至少一個或者多個引導部件之下從灰塵分離裝置的側壁可拆卸的灰塵收集箱以存儲被收集的灰塵。
12.一種灰塵分離方法，包括將承載灰塵的空氣朝向灰塵分離裝置的底部表面流經(jīng)形成在灰塵分離裝置的上蓋內的空氣入口；將空氣指引通過形成在引導部件和安裝在灰塵分離裝置內的入口管之間的空氣通道孔；將灰塵從空氣分離并將分離的灰塵收集在灰塵收集箱中；以及通過形成在灰塵分離裝置的側壁上的空氣出口釋放空氣。
13.根據(jù)權利要求12所述的灰塵分離裝置，其特征在于，將空氣通過空氣通道孔，包括將空氣通過第一空氣通道孔；以及將空氣通過第二空氣通道孔。
14.根據(jù)權利要求13所述的灰塵分離裝置，其特征在于，將灰塵從空氣分離包括將灰塵從第一空氣通道孔之下的空氣所分離；將空氣通過第一空氣通道孔并將灰塵從空氣分離；以及將空氣通過第二空氣通道孔并將灰塵從空氣分離。
全文摘要
一種真空吸塵器用的灰塵分離裝置，不需要過濾器和不需要旋風器來在空氣通過灰塵收集裝置時反復將空氣和空氣所承載的灰塵微粒與表面相碰撞?；覊m分離裝置包括形成在灰塵分離裝置的上表面上的空氣入口；連接到空氣入口的入口管，其將承載灰塵的空氣向下引導到灰塵分離裝置，其端部恰在灰塵微粒與底部表面相碰撞的灰塵分離裝置的底部表面之上打開?？諝獬隹诒恍纬稍诨覊m分離器的側壁內。一個或者多個形成在灰塵分離裝置內的引導部件防止灰塵向上流動并提供空氣承載的微?？梢耘鲎驳谋砻妗？梢瞥幕覊m收集箱存儲被收集的灰塵。
文檔編號A47L9/10GK1781435SQ20051007542
公開日2006年6月7日 申請日期2005年6月1日 優(yōu)先權日2004年12月2日
發(fā)明者吳長根, 康盛旭, 韓政均, 戈爾吉·謝費良茨 申請人:三星光州電子株式會社