專利名稱：集塵器的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及集塵器，特別是便攜式大功率集塵器。
許多商業(yè)性木材加工或箱柜車間都有比較有效的集塵器系統(tǒng)。但是，這樣的系統(tǒng)比較復雜，對于每個配備該系統(tǒng)的工作站來說成本高昂。這些系統(tǒng)一般包括大型的離心式集塵器，其基本是圓柱形狀并有5至8英尺高。由此，大功率離心式集塵器非常笨重，并且不能便攜。因此，每個工作站都有與大型離心式集塵器連接的吸塵軟管，因為集塵器不能在工作站之間移動。
這樣的系統(tǒng)不易為在其家中的地下室或車庫擁有設備的木材加工者個人所利用。其原因是尺寸、復雜性和費用。同樣地，這種系統(tǒng)對于建造房屋的承包商來說也是不實用的，例如由于集塵器不易移動或運送到工作場所。此外，這種系統(tǒng)不易擴展接納帶入車間的新設備。
由此，本發(fā)明的目的是提供一種大功率便攜式集塵器。
根據(jù)本發(fā)明，采用了改進的集塵器。集塵器包括主箱、設置在主箱上的粉塵入口、設置在主箱上的空氣出口和設置在主箱內(nèi)以及粉塵入口和空氣出口之間的傾斜的過濾器。過濾器優(yōu)選為褶皺形。集塵器還包括設置在主箱內(nèi)并優(yōu)選設置在過濾器下的可拆卸倉。在該倉和主箱之間設置密封件。同樣地，集塵器還包括設置在主箱內(nèi)并優(yōu)選設置在過濾器下的可拆卸襯里。在襯里和主箱之間設置密封件。擋板設置在主箱內(nèi)并優(yōu)選設置在過濾器和粉塵入口之間。
主箱包括底部和與底部樞轉(zhuǎn)連接的頂部。粉塵入口優(yōu)選設置在頂部上。同樣地，空氣出口優(yōu)選設置在頂部上。過濾器也優(yōu)選設置在頂部內(nèi)。
根據(jù)附圖和下面的詳細描述，將會明白本發(fā)明的附加特征和優(yōu)點。
附圖示出了根據(jù)其實際應用原理的本發(fā)明優(yōu)選實施例，其中

圖1為本發(fā)明集塵器的透視圖；圖2為圖1中集塵器的前視圖；圖3為沿圖2中Ⅲ-Ⅲ的集塵器的剖視圖；圖4為具有附加臺的集塵器的右側(cè)視圖；圖5為具有掃地機附件的集塵器的右側(cè)視圖6為具有下通氣臺的集塵器的右側(cè)視圖；圖7為第一下通氣臺的透視圖；圖8為第二下通氣臺的透視圖；圖9為沿圖8中Ⅸ-Ⅸ-Ⅸ-Ⅸ的第二下通氣臺的局部剖視圖；圖10為第三下通氣臺的透視圖；圖11為帶有吸塵管道附件的動力工具的側(cè)視圖；及圖12為圖11中吸塵管道附件的剖視圖。
參照圖1-3，示出了本發(fā)明的集塵器100。集塵器100具有主箱101。主箱101具有兩個主要部分底部101B和設置在底部101B上的頂部101T。頂部101T優(yōu)選通過鉸接103與底部101B樞轉(zhuǎn)連接。
底部101B具有可拆卸地設置在其內(nèi)的吸塵倉105。底部101B的壁104環(huán)繞倉105。輪106設置在壁104上，以便于集塵器100移動。但是，本領域的技術人員應明白輪可以設置在倉105底部或還設置在倉105底部，以便于倉的拆卸及/或集塵器100的移動。此外，倉105具有手柄107，以便于從底部101B拆卸倉105。
凸輪機構(gòu)108可設置在對著倉105的底部101B上。當用戶利用手柄108H旋轉(zhuǎn)凸輪機構(gòu)108時，這些凸輪機構(gòu)108可繞銷108P樞轉(zhuǎn)。然后凸輪部108C將吸塵倉105推入底部101B。
倉105還具有可拆卸的襯里111。襯里111優(yōu)選由塑料制成。
頂部101T具有優(yōu)選設置在側(cè)壁的粉塵入口102。如同本領域所公知的方式，粉塵入口102可與軟管(未示出)連接。頂部101T還具有優(yōu)選設置在側(cè)壁內(nèi)的空氣出口114，其與風扇室150連接。
過濾器112設置在粉塵入口102和空氣出口114之間的頂部101T內(nèi)。過濾器112優(yōu)選為皺褶形，以增大有效過濾面積。此外，過濾器112在頂部101T的頂壁和后壁之間沿對角線方向設置。過濾器112由合成或天然纖維制成。
密封件109設置在主箱101和吸塵倉105及/或襯里111之間。同樣地，密封件可設置在頂部101T和底部101B之間。
如上所述，風扇室150經(jīng)粉塵出口114與主箱101連接。風扇室150優(yōu)選為具有縱軸150A的圓柱外形。風扇室150包括由電機M驅(qū)動的風扇115。風扇115定向為使空氣從集塵器100排出。
消音器150M可一體設置在風扇室150內(nèi)。風扇室150具有葉片腔150C。消音器150M優(yōu)選使空氣從沿軸150A的任何徑向排出，以得到360°的排放。
這一操作可通過設置與風扇室150同軸的第一環(huán)形消音腔116而實現(xiàn)。第二環(huán)形消音腔117繞第一消音腔116設置并與第一消音腔116連接。第二消音腔117與風扇室150和第一消音腔116同軸?？諝饪蓮牡诙羟?17排出。
消音腔116的截面優(yōu)選為約50平方英寸，即5″×5″×2(電機M兩側(cè)面積的數(shù)量)，下面將討論之。同樣地，葉片腔150C的截面優(yōu)選為50平方英寸，不包括由風扇葉片115所占的有效面積。此外，分別連接葉片腔150C和消音腔116以及消音腔116和消音腔117的通道116R和117R的寬度優(yōu)選為約0.375英寸。
得出上述結(jié)果的分析是從“Noise Reduction”(噪音的降低)一書中的417-418頁(Leo Beranek,1960)推出的，該書在此處作為參考。相應地，這些結(jié)果的推出如下假定風扇速度為3450rpm并且風扇有6個葉片，頻率將是345赫茲(3450rpm乘6個葉片再除以60秒)。Lamabda(λ)約是1130/f，即1130/345或3.27ft。波數(shù)(k)等于2π/λ，即1.9215ft-1。
參數(shù)k1(波數(shù)乘消音器長度)影響膨脹腔的性能。最大降噪的理想k1是約1.6。由于k值是1.9215ft-1，則理想的消音器長度1是0.8327ft，或約10英寸。同樣地，若使用12個葉片的風扇，根據(jù)上述的分析，理想的消音器長度1是約5英寸。
假定消音器的外直徑為24英寸，6英寸的管道進入消音器，并且排放開口面積保持等于最小壓力的結(jié)構(gòu)，則環(huán)形開口116R、117R的寬度將約等于管道的截面積(0.5πd)除以消音器的周長(24π)。因此，寬度約為0.375英寸。
在上述的集塵器100運行期間，帶有粉塵顆粒和碎屑的空氣通過粉塵入口102進入。氣流將沿著兩個主要軌跡(1)直接流向過濾器112；及(2)先向下流向倉105然后向上流向過濾器112。無論如何，過濾器112將過濾輸出的氣流。
但是，若氣流沿著第二軌跡，則在氣流向上流向過濾器112之前較重的物質(zhì)及碎屑將落向倉105的底部。然后過濾器112從氣流中濾出細小粉塵顆粒。由于粉塵顆粒在兩個不同位置被去除，因此集塵器100是兩級集塵器。此外，由于粉塵的兩級去除發(fā)生在一個腔中，因此集塵器是單腔、兩級集塵器。
由于氣流以較大速度進入主箱101內(nèi)，因此最好在粉塵入口102和過濾器112之間設置擋板110，以減慢氣流速度并使木屑在主箱101內(nèi)分布更為均勻。擋板110橫穿氣流進入的通道設置，以便于氣流中的較重物落向主箱101的底部并使空氣通過過濾器112從箱101排出。擋板110還有助于使撞向過濾器112的碎屑和較重物的數(shù)量降至最少，以使過濾器具有更長的壽命和更好的效率。擋板110優(yōu)選從箱101的頂部向下伸出。
然后氣流經(jīng)空氣出口114排出主箱101，并流過風扇室150。氣流穿過風扇115進入第一消音腔116，接著進入第二消音腔117，同時反轉(zhuǎn)其方向并最終排出第二消音腔117。
用戶可通過抬起頂部101T、轉(zhuǎn)動凸輪機構(gòu)108并拉出倉105及/或襯里111而拆除倉105。同樣地，用戶可通過抬起頂部101T并拆下舊的過濾器112而更換過濾器112。
頂部101T優(yōu)選呈基本平板狀，從而其可作為工作面使用。因此，用戶可將刨床或臺鋸放置在頂部101T上。集塵器100的優(yōu)點是具有兩種作用(1)收集粉塵；及(2)提供有用工作面；由此增加了該集塵器的實用性。
如果需要，下通氣臺300可設置在集塵器100頂部，如圖6所示。下通氣臺300經(jīng)軟管307與集塵器100連接。
下通氣臺300的一個實施例以臺301的形式示于圖7。臺301具有密封室301M，其由實心壁構(gòu)成(除了頂部301T，如下討論)。室301M的頂部301T是具有多個孔301H的穿孔板。如同本領域所公知的方式，當在臺301上進行工作時，粉塵穿過孔301H進入室301M，并從軟管307排出。
下通氣臺300的第二實施例以臺302的形式示于圖8。如同臺301，臺302具有密封室302M，其由實心壁構(gòu)成(除了頂部302T，如下討論)。室302M的頂部302T是具有多個孔302H的穿孔板。如同本領域所公知的方式，當在臺302上進行工作時，粉塵穿過孔302H進入室302M，并從軟管307排出。
參照圖8和9，臺302還具有內(nèi)壁304，將室302M分成各自獨立的集塵區(qū)域。臺302應具有至少兩個單獨的收集區(qū)域，其由控制器303開啟或關閉以集塵。如圖9所示，三個控制器303A、303B、303C用于控制由哪個區(qū)域收集粉塵。當用戶拉動控制器303A時，插塞303PA使軟管307A露出，從而使軟管307A上的區(qū)域收集粉塵。同樣地，控制器303B和303C分別控制插塞303PB和303PC。利用這樣的設置，每個集塵區(qū)域可以單獨地開啟或關閉。
軟管307A優(yōu)選與三個集塵區(qū)域及軟管307連接。但是，也可針對每個單獨的區(qū)域設置單獨軟管諸如307B和307C。
參照圖10，用于選定運行路線的刳刨臺310設置在集塵器100頂部。刳刨臺310具有支承工件的主臺311。主臺311設置在頂部101T上并具有設置在其上的導軌312。
滑動組件314可滑動地設置在導軌312上?；瑒咏M件314包括罩314S。罩314S可支承設置在其上的刳刨器313?；瑒咏M件314與軟管307連接。因此，當在工件上使用刳刨器313時，產(chǎn)生的粉塵將被收集進罩314S并進入軟管307。本領域的技術人員可參照US專利No.4,088,164，其全部內(nèi)容在此被引用作為參考。
參照圖4，用戶還可以將集塵器100放置在臺鋸500后面，以作為輸出臺。如果需要，可以將附加臺200安裝在集塵器100上，以準確地支承任何工件。附加臺200優(yōu)選可沿垂直方向調(diào)整，從而用戶可設定臺200的高度，以與臺鋸500的臺高匹配。臺200可放置在支柱201上，支柱201依次與支架202滑動連接。支架202與主箱101固定連接。優(yōu)選至少有兩個支架202設置在每個支柱201上，以確保對中。每個支柱201還優(yōu)選設有調(diào)整螺釘203，以相對支架202固定支柱201的位置。通過對每個支柱201設置調(diào)整螺釘203，臺200可調(diào)整與臺鋸500的平面匹配，即使車間地面不十分平整。
參照圖5，掃地機附件250與集塵器100的粉塵入口102連接。連接于集塵器100的手柄113可使用戶沿車間地面推動集塵器，有效地將大功率集塵器變成可動真空吸塵器。
軟管307也可與具有更小的排塵管道的其它動力工具連接。通常，具有小排塵管道的動力工具并不能有效地與低真空壓力/高速氣流的集塵器一起操作。因此，吸塵管道附件410與動力工具400的排塵管道401及軟管307連接，如圖11所示。吸塵管道附件410優(yōu)選增大管道401處的真空壓力，而不會限制集塵器的高速氣流。
優(yōu)選的吸塵管道附件410示于圖12。通常，粉塵管道401的直徑約是1.5英寸，而軟管307的直徑約是4或5英寸。粉塵管道401與連接器411連接。連接器411經(jīng)肋412與主體413連接。由于主體413的直徑比連接器411大，因此在主體413內(nèi)產(chǎn)生文丘里效應，從而使連接器處的真空度增大。
主體413具有喇叭孔入口414，以改善孔口系數(shù)和氣流。由于改善的氣流，由動力工具產(chǎn)生并且未通過管道401收集的雜散粉塵仍然能夠經(jīng)吸塵管道附件410收集。
本領域的技術人員應明白此處公開的裝置的其它變形。但是，所有例外及/或變形均被看作與本發(fā)明等效。
權(quán)利要求
1．一種集塵器，包括主箱；粉塵入口，設置在主箱上；空氣出口，設置在主箱上；及基本水平的過濾器，設置在主箱內(nèi)以及粉塵入口和空氣出口之間。
2．如權(quán)利要求1所述的集塵器，其中過濾器為褶皺形。
3．如權(quán)利要求1所述的集塵器，其中過濾器是傾斜的。
4．如權(quán)利要求1所述的集塵器，還包括設置在主箱內(nèi)的可拆卸倉。
5．如權(quán)利要求4所述的集塵器，其中倉設置在過濾器下面。
6．如權(quán)利要求4所述的集塵器，還包括設置在倉和主箱之間的密封件。
7．如權(quán)利要求1所述的集塵器，還包括設置在主箱內(nèi)的可拆卸襯里。
8．如權(quán)利要求7所述的集塵器，其中襯里設置在過濾器下面。
9．如權(quán)利要求7所述的集塵器，還包括設置在襯里和主箱之間的密封件。
10．如權(quán)利要求1所述的集塵器，還包括設置在主箱內(nèi)的擋板。
11．如權(quán)利要求10所述的集塵器，其中擋板設置在過濾器和粉塵入口之間。
12．如權(quán)利要求10所述的集塵器，其中擋板向下導引氣流。
13．如權(quán)利要求12所述的集塵器，其中氣流在被向下導引后向上運動穿過過濾器。
14．如權(quán)利要求1所述的集塵器，還包括具有兩端的附件，附件在第一端與粉塵入口連接。
15．如權(quán)利要求14所述的集塵器，其中第二端位于地面附近。
16．如權(quán)利要求1所述的集塵器，還包括與主箱連接的手柄。
17．如權(quán)利要求1所述的集塵器，其中主箱包括底部和與底部樞轉(zhuǎn)連接的頂部。
18．如權(quán)利要求17所述的集塵器，其中粉塵入口設置在頂部上。
19．如權(quán)利要求17所述的集塵器，其中空氣出口設置在頂部上。
20．如權(quán)利要求17所述的集塵器，其中過濾器設置在頂部內(nèi)。
21．一種集塵器，包括主箱；粉塵入口，設置在主箱上；空氣出口，設置在主箱上；及過濾器，設置在主箱內(nèi)以及粉塵入口和空氣出口之間；其中主箱具有基本平直的頂面。
22．如權(quán)利要求21所述的集塵器，其中過濾器為褶皺形。
23．如權(quán)利要求21所述的集塵器，其中過濾器是傾斜的。
24．如權(quán)利要求21所述的集塵器，還包括設置在主箱內(nèi)的可拆卸倉。
25．如權(quán)利要求24所述的集塵器，其中倉設置在過濾器下面。
26．如權(quán)利要求24所述的集塵器，還包括設置在倉和主箱之間的密封件。
27．如權(quán)利要求21所述的集塵器，還包括設置在主箱內(nèi)的可拆卸襯里。
28．如權(quán)利要求27所述的集塵器，其中襯里設置在過濾器下面。
29．如權(quán)利要求27所述的集塵器，還包括設置在襯里和主箱之間的密封件。
30．如權(quán)利要求21所述的集塵器，還包括設置在主箱內(nèi)的擋板。
31．如權(quán)利要求30所述的集塵器，其中擋板設置在過濾器和粉塵入口之間。
32．如權(quán)利要求30所述的集塵器，其中擋板向下導引氣流。
33．如權(quán)利要求32所述的集塵器，其中氣流在被向下導引后向上運動穿過過濾器。
34．如權(quán)利要求21所述的集塵器，還包括具有兩端的附件，附件在第一端與粉塵入口連接。
35．如權(quán)利要求34所述的集塵器，其中第二端位于地面附近。
36．如權(quán)利要求21所述的集塵器，還包括與主箱連接的手柄。
37．如權(quán)利要求21所述的集塵器，其中主箱包括底部和與底部樞轉(zhuǎn)連接的頂部。
38．如權(quán)利要求37所述的集塵器，其中粉塵入口設置在頂部上。
39．如權(quán)利要求37所述的集塵器，其中空氣出口設置在頂部上。
40．如權(quán)利要求37所述的集塵器，其中過濾器設置在頂部內(nèi)。
41．如權(quán)利要求21所述的集塵器，其中過濾器基本是水平的。
42．一種集塵器包括主箱；粉塵入口，設置在主箱上；空氣出口，設置在主箱上；及過濾器，設置在主箱內(nèi)以及粉塵入口和空氣出口之間；軟管在第一端與粉塵入口連接。
43．如權(quán)利要求42所述的集塵器，其中主箱具有基本平直的頂面。
44．如權(quán)利要求42所述的集塵器，其中過濾器基本是水平的。
45．如權(quán)利要求42所述的集塵器，其中過濾器為褶皺形。
46．如權(quán)利要求42所述的集塵器，其中軟管的第二端與下通氣臺連接。
47．如權(quán)利要求46所述的集塵器，其中下通氣臺設置在集塵器上。
48．如權(quán)利要求42所述的集塵器，其中下通氣臺具有兩個單獨的收集區(qū)域，至少一個所述區(qū)域可獨立關閉。
49．如權(quán)利要求42所述的集塵器，其中第二端與設置在刳刨器下的罩連接。
50．如權(quán)利要求42所述的集塵器，其中第二端與動力工具連接。
51．如權(quán)利要求50所述的集塵器，其中動力工具經(jīng)連接器與軟管連接。
52．如權(quán)利要求51所述的集塵器，其中連接器具有第一和第二端，第一端與軟管連接，第二端與動力工具連接，并還包括喇叭口，使粉塵從動力工具流入并使周圍空氣進入集塵器。
53．一種集塵器包括主箱；粉塵入口，設置在主箱上；空氣出口，設置在主箱上；過濾器，設置在主箱內(nèi)以及粉塵入口和空氣出口之間；及臺，設置在所述主箱上，臺可垂直運動。
54．如權(quán)利要求52所述的集塵器，其中過濾器基本是水平的。
55．如權(quán)利要求52所述的集塵器，其中過濾器為褶皺形。
全文摘要
一種集塵器,包括主箱、設置在主箱上的粉塵入口、設置在主箱上的空氣出口及設置在主箱內(nèi)以及粉塵入口和空氣出口之間的傾斜的過濾器。集塵器還包括設置在主箱內(nèi)的可拆卸倉,在該倉和主箱之間沒有密封件;設置在主箱內(nèi)的可拆卸襯里,在襯里和主箱之間設有密封件。擋板設置在主箱內(nèi)的過濾器和粉塵入口之間。主箱包括底部和與底部樞轉(zhuǎn)連接的頂部,頂部設有粉塵入口、空氣出口和過濾器。
文檔編號A47L7/00GK1236592SQ9910098
公開日1999年12月1日 申請日期1999年1月21日 優(yōu)先權(quán)日1998年2月2日
發(fā)明者邁克爾·L·奧巴尼恩, 丹尼爾·普齊奧, 肯德爾·史密斯 申請人:布萊克和戴克公司