DE102004028677B4

DE102004028677B4 - Wirbelungs-Abscheidungsvorrichtung und Staubsauger mit einer solchen Abscheidungsvorrichtung

Info

Publication number: DE102004028677B4
Application number: DE102004028677A
Authority: DE
Inventors: Jang-Keun Oh; Hyun-Ju Lee
Original assignee: Samsung Gwangju Electronics Co Ltd
Current assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Priority date: 2003-09-09
Filing date: 2004-06-14
Publication date: 2008-01-10
Anticipated expiration: 2024-06-15
Also published as: FR2859371A1; US7294159B2; AU2004202470B8; JP4425020B2; FR2859371B1; JP2005081135A; DE102004028677A1; CA2469533A1; CN1593324A; ITMI20041701A1; AU2004202470B2; CA2469533C; KR20050026217A; RU2004120074A; ES2253094B1; AU2004202470A1; US20050050864A1; ES2253094A1; KR100536506B1; RU2263459C1

Abstract

Wirbelungs-Abscheidungsvorrichtung (100) für die Verwendung in einem Staubsauger mit
einem ersten Wirbelungsabschnitt (111) zur Abscheidung von Staub aus mit Staub beladener Luft, wobei
der erste Wirbelungsabschnitt (111) eine erste Kammer (115), die im Wesentlichen in einer zylindrischen Form ausgebildet ist, in der die mit Staub beladene Luft durch eine Zentrifugalkraft abgeschieden wird, einen ersten Einlass (121), der in der ersten Kammer (115) gebildet ist, durch den die mit Staub beladene Luft strömt, und einen ersten Auslass (123) aufweist, der in der ersten Kammer (115) gebildet ist und aus dem Luft abgeführt wird, und
-einer Einlass-Auslass-Abdeckung (190) die auf einem Teil des ersten Wirbelungsabschnitts (111) angeordnet ist,
dadurch gekennzeichnet,
dass eine Vielzahl von zweiten Wirbelungsabschnitten (113) zur Abscheidung von kleinen Partikeln des Staubes aus der mit Staub beladenen Luft durch zweite Abscheidung des Staubes aus der mit Staub beladenen Luft mittels einer Zentrifugalkraft vorgesehen ist, und...

Description

Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Wirbelungs-Abscheidungsvorrichtung und auf einen Staubsauger mit der betreffenden Abscheidungsvorrichtung und insbesondere auf eine Wirbelungs-Abscheidungsvorrichtung mit einem ersten Wirbel bzw. einem ersten Wirbelungsabschnitt, einer Vielzahl von zweiten Wirbeln bzw. zweiten Wirbelungsabschnitten und einer Einlass-Auslass-Abdeckung, die auf dem oberen Teil des ersten Wirbelungsabschnitts und der zweiten Wirbelungsabschnitte zur Verbindung zwischen dem ersten Wirbelungsabschnitt und den zweiten Wirbelungsabschnitten angeordnet ist und durch die Luft, aus der Staub in dem zweiten Wirbelungsabschnitt abgeschieden worden ist, abgeführt wird.
Hintergrund der Erfindung
Generell arbeitet eine Wirbelungs-Abscheidungsvorrichtung so, dass Staub und Schmutz unter Ausnutzung einer Zentrifugalkraft abgeschieden werden, die durch einen sich drehenden Strom innerhalb der Wirbelungskammer erzeugt wird. Die Wirbelungs-Abscheidungsvorrichtungen werden auf einer Vielzahl von Gebieten umfangreich verwendet. In den US-Patenten US 3.425.192 A und US 4.373.228 A sind Ausführungsformen angegeben, welche die Struk tur bzw. den Aufbau der zuvor erwähnten Wirbelungs-Abscheidungsvorrichtung auf den Staubsauger anwenden.
Die oben erwähnten US-Patente offenbaren eine Wirbelungs-Staubsammelvorrichtung zum Abscheiden von Staub aus mit Staub beladener Luft durch eine Vielzahl von Wirbeln. In der Konstruktion werden große Staubpartikel durch den ersten Wirbel abgeschieden, und saubere Luft strömt in den zweiten Wirbel oder in den Hilfswirbel, in welchem sie erneut gefiltert wird, um kleine Staubpartikel oder Schmutz abzuscheiden. Gereinigte Luft wird zur Außenseite abgeführt.
Im US-Patent US 3.425.192 A ist angegeben, dass der Hilfswirbel bzw. Hilfswirbelabschnitt auf dem oberen Teil des ersten Wirbels bzw. Wirbelungsabschnitts so angeordnet ist, dass große Staubpartikel im Hauptwirbel bzw. Hauptwirbelabschnitt (auf dem ersten Wirbelungsabschnitt) abgeschieden werden und dass teilweise gereinigte Luft in den Hilfswirbelabschnitt strömt, in welchem kleine Staubpartikel abgeschieden werden. Im US-Patent US 4.373.228 A ist eine Vielzahl von Wirbelungseinheiten angegeben, in denen die Hilfswirbel bzw. Hilfswirbelabschnitte innerhalb des ersten Wirbels bzw. Wirbelungsabschnitts angeordnet sind.
Weitere bekannte Wirbelungs-Abscheidungsvorrichtungen sind in dem US-Patent US 5.307.538 A und der Druckschrift WO 03/030702 A2 offenbart.
Gemäß des US-Patent US 5.307.538 A ist ein Wirbelabschnitt vorgesehen, bei welchem mittels Zentrifugalkraft größere Partikel aus der Luft abgeschieden werden. Die Luft durchströmt anschließend einen Filter, welcher kleinere Staubpartikel aussondert. Dokument WO 03/030702 A2 offenbart eine Wirbelungseinheit mit einer Vielzahl von Kammern, in welchen die aus der Luft abgesonderten Partikel aufgefangen werden.
Zum Ersten ist die Struktur bzw. der Aufbau, wo der erste Wirbelungsabschnitt mit dem Hilfswirbelungsabschnitt verbunden ist, kompliziert, und die von dem Hauptkörper des Staubsaugers erzeugte Saugkraft wird kaum abgegeben, womit die Saugoperation und der Reinigungswirkungsgrad verschlechtert sind. Da die Anordnung des ersten Wirbelungsabschnitts und des Hilfswirbelungsabschnitts nicht kompakt ist, ist es zum Zweiten unabweislich erforderlich, dass die Wirbelungs-Abscheidungsvorrichtung groß genug ist, um die Staubsammeloperation angemessen auszuführen. Demgemäß ist der mit einer solchen Wirbelungs-Abscheidungsvorrichtung ausgestattete Staubsauger massig, schwierig zu warten, und er verursacht eine Unbequemlich keit für einen Benutzer, ihn zu bedienen. Zum Dritten sind die konventionellen Wirbelungs-Abscheidungsvorrichtungen insofern problematisch, als ein Verbindungspfad zwischen dem ersten Wirbelungsabschnitt und dem Hilfs-Zusatzwirbelungsabschnitt kompliziert ist, womit ein Herstellungsprozess kompliziert ist und womit daher die Anzahl von Einzelteilen und die Produktionskosten erhöht sind.
Somit existiert in der Industrie ein bisher nicht angesprochener Bedarf dahingehend, sich um die zuvor erwähnten Mängel und Unzulänglichkeiten zu kümmern.
Zusammenfassung der Erfindung
Die vorliegende Erfindung ist entwickelt worden, um die obigen Nachteile zu beheben sowie weitere Probleme in Verbindung mit konventionellen Anordnung zu lösen. Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Wirbelungs-Abscheidungsvorrichtung von kompaktem Aufbau und einen Staubsauger mit einer solchen Abscheidungsvorrichtung bereitzustellen, die bzw. der imstande ist, den Staubsammelwirkungsgrad in einer Vielzahl von Wirbelungs-Staubsammelvorrichtungen zu steigern und außerdem eine Verschlechterung einer Saugkraft zu verhindern.
Die vorstehenden sowie weitere Aufgaben und Vorteile werden im wesentlichen durch Bereitstellen einer Wirbelungs-Abscheidungsvorrichtung für die Verwendung in einem Staubsauger realisiert, umfassend einen ersten Wirbel bzw. Wirbelungsabschnitt zum Abscheiden von Staub aus mit Staub beladener Luft, eine Vielzahl von zweiten Wirbeln bzw. Wirbelungsabschnitten zum Abscheiden von kleinen Staubpartikeln aus der mit Staub beladenen Luft durch zweites Abscheiden des Staubes aus der mit Staub beladenen Luft mittels einer Zentrifugalkraft und eine Einlass-Auslass-Abdeckung, die an einem oberen Teil des ersten Wirbelungsabschnitt und der zweiten Wirbelungsabschnitte für eine Fluidverbindung zwischen dem ersten Wirbelungsabschnitt und den zweiten Wirbelungsabschnitten angeordnet ist.
Durch den zweiten Wirbelungsabschnitt gereinigte Luft wird durch die Einlass-Auslass-Abdeckung abgeführt.
Die Einlass-Auslass-Abdeckung enthält einen Luftkanal, der in einer solchen Weise angeschlossen ist, dass von dem ersten Wirbelungsabschnitt abgeführte Luft in den zweiten Wirbelungsabschnitt strömt. Eine Vielzahl von Auslasskanälen dringt in die Einlass-Auslass-Abdeckung so ein, dass Luft dadurch von dem zweiten Wirbelungsabschnitt abgeführt werden kann. Ein bestimmter Teil des Auslasskanals ist in den zweiten Auslass eingeführt, wenn die Einlass-Auslass-Abdeckung mit dem zweiten Wirbelungsabschnitt verbunden ist, wodurch Luft ermöglicht ist, durch den Auslasskanal abgeführt zu werden. Ein Ende des Auslasskanals ist mit dem an einer Seite des zweiten Wirbelungsabschnitts gebildeten zweiten Auslass verbunden, und das andere Ende ist in einer oberen Richtung der Einlass-Auslass-Abdeckung offen. Das andere Ende des Auslasskanals ist in einer zu einer zentralen Richtung der Einlass-Auslass-Abdeckung hin geneigten Schräge geschnitten. Der erste Wirbelungsabschnitt enthält eine erste Kammer, in der die mit Staub beladene Luft durch eine Zentrifugalkraft abgeschieden wird, einen in der ersten Kammer gebildeten ersten Einlass, durch den die mit Staub beladene Luft strömt, und einen in der ersten Kammer gebildeten ersten Auslass, aus dem Luft abgeführt wird.
Jeder der zweiten Wirbel bzw. Wirbelungsabschnitte umfasst eine zweite Kammer zur zweiten Abscheidung des Staubes durch Ausnutzung einer Zentrifugalkraft aus der Luft, die zuvor im ersten Wirbelungsabschnitt abgeschieden worden ist, einen in der zweiten Kammer gebildeten zweiten Einlass, durch den aus dem ersten Wirbelungsabschnitt abgeführte Luft strömt, und einen in der zweiten Kammer gebildeten zweiten Auslass, durch den die Luft, aus der Staub abgeschieden ist, abgeführt wird.
Die erste Kammer ist im Wesentlichen in einer zylindrischen Form ausgebildet, und die zweite Kammer ist so ausgebildet, dass ein bestimmter Teil eines Endes im Wesentlichen in einer Kegelstumpfform vorliegt. Die Wirbelungs-Abscheidungsvorrichtung umfasst ferner eine an einem oberen Teil der Einlass-Auslass-Abdeckung angebrachte Wirbelungsabdeckung.
Die Wirbelungsabdeckung liegt im Wesentlichen in einer konischen Form mit offenen oberen und unteren Räumen vor. Die zweiten Wirbelungsabschnitte sind an einem äußeren Umfang des ersten Wirbelungsabschnitts derart angebracht, dass der erste Wirbelungsabschnitt umschlossen ist, und die ersten und zweiten Wirbelungsabschnitte sind zusammenhängend gebildet. Zwischen den zweiten Wirbelungsabschnitten ist eine Trennwand angeordnet.
Die vorstehenden sowie weitere Aufgaben und Vorteile werden im wesentlichen durch Bereitstellen eines Staubsaugers realisiert, umfassend einen Staubsauger-Hauptkörper zur Erzeugung einer Saugkraft für das Einsaugen von Stäube enthaltender Luft, eine Bodenbürste zum Einsaugen von Stäuben von einem Boden, der eine zu reinigende Fläche darstellt, unter Ausnutzung der Saugkraft, wobei die Bodenbürste mit dem Staubsauger-Hauptkörper in Fluidverbindung ist, und eine Wirbelungs-Abscheidungsvorrichtung, die in dem Staubsauger-Hauptkörper installiert ist. Die Wirbelungs-Abscheidungsvorrichtung umfasst einen ersten Wirbel bzw. Wirbelungsabschnitt zum Abscheiden von mit Staub beladener Luft, eine Vielzahl von zweiten Wirbeln bzw. Wirbelungsabschnitten zum Abscheiden von feinen Stäuben durch zweites Abscheiden der Luft, die zuvor in dem ersten Wirbelungsabschnitt abgeschieden worden ist, unter Ausnutzung einer Zentrifugalkraft, und eine Einlass-Auslass-Abdeckung, die an einem oberen Teil des ersten Wirbelungsabschnitts und der zweiten Wirbelungsabschnitte für eine Fluidverbindung zwischen dem ersten Wirbelungsabschnitt und den zweiten Wirbelungsabschnitten installiert ist und durch die Luft, aus der Staub entfernt ist, von den zweiten Wirbelungsabschnitten abgeführt wird.
Die Einlass-Auslass-Abdeckung umfasst einen Luftkanal, der so angeschlossen ist, dass von dem ersten Wirbel bzw. Wirbelungsabschnitt abgeführte Luft in den zweiten Wirbel bzw. Wirbelungsabschnitt strömt, sowie eine Vielzahl von Auslasskanälen, welche die Einlass-Auslass-Abdeckung so durchdringen, dass Luft von dem zweiten Wirbelungsabschnitt abgeführt wird.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Die obigen Aspekte und Merkmale der vorliegenden Erfindung werden aus der Beschreibung von gewissen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher ersichtlich werden. In den Zeichnungen zeigen
1 eine perspektivische Explosionsansicht eines Hauptteiles einer Wirbelungs-Abscheidungsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
2 eine Schnittansicht einer Wirbelungs-Abscheidungsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
3 eine teilweise weggeschnittene perspektivische Schnittansicht einer Wirbelungs-Abscheidungsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
4 eine Perspektivansicht unter Veranschaulichung einer Einlass-Auslass-Abdeckung einer Wirbelungs-Abscheidungsvorrichtung, die gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung angeschlossen ist,
5 eine schematische Schnittansicht eines Staubsaugers vom Kanistertyp, bei dem eine Wirbelungs-Abscheidungsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung angenommen ist, und
6 eine schematische Perspektivansicht eines Staubsaugers vom aufrecht stehenden Typ, bei dem eine Wirbelungs-Abscheidungsvorrichtung gemäß einer Ausfüh rungsform der vorliegenden Erfindung angenommen ist.
Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
Unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen werden gewisse Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung in weiteren Einzelheiten beschrieben.
In der folgenden Beschreibung werden dieselben Bezugszeichen für dieselben Elemente, sogar in verschiedenen Zeichnungen verwendet. Die in der Beschreibung definierten Gegenstände, wie ein detaillierter Aufbau und Elemente, dienen lediglich dazu, ein umfassendes Verständnis der Erfindung zu unterstützen. Damit ist ersichtlich, dass die vorliegende Erfindung ohne jene definierten Gegenstände ausgeführt werden kann. Außerdem werden bekannte Funktionen oder Konstruktionen nicht im Einzelnen beschrieben, da sie die Erfindung in unnötigen Einzelheiten verwirren würden.
Die Wirbelungs-Abscheidungsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst grob: einen ersten Wirbel bzw. Wirbelungsabschnitt 111, eine Vielzahl von zweiten Wirbeln bzw. Wirbelabschnitten 113, eine Einlass-Auslass-Abdeckung 190, die an bzw. auf dem oberen Teil des ersten Wirbelungsabschnitts 111 und der zweiten Wirbelungsabschnitte 113 installiert ist, eine Wirbelungsabdeckung 191 und eine Staubsammeleinheit 165. Eine Vielzahl der zweiten Wirbelungsabschnitte 113 ist auf dem äußeren Umfang des ersten Wirbelungsabschnitts 111 unter Umschließung des ersten Wirbelungsabschnitts 111 angeordnet.
Der erste Wirbelungsabschnitt 111 und jeder der zweiten Wirbelungsabschnitte 113 sind zusammenhängend gebildet, und zwischen den zweiten Wirbelungsabschnitten 113 (siehe 3) ist eine Trennwand 250 angeordnet. Das Vorhandensein der Trennwand 250 steigert die Festigkeit der Wirbelungs-Abscheidungsvor richtung 100, da dieselbe alle zweiten Wirbelungsabschnitte 113 abteilt.
Um die zweiten Wirbelungsabschnitte 113 ist eine Kammerwand 147 in einer zylindrischen Form gebildet, und die Kammerwand 147 kann eine Vielfalt von polygonalen Formen aufweisen, und zwar in Abhängigkeit von der Form, durch die die Kammerwand 147 in dem Staubsauger-Hauptkörper 10 aufgenommen ist (siehe 5 und 6).
Der erste Wirbelungsabschnitt 111 umfasst eine erste Kammer 115, einen ersten Einlass 121, einen ersten Auslass 123 und ein Gitterglied 130. Die erste Kammer 115 ist in einer zylindrischen Form ausgestaltet und leitet Staub aus der Luft durch Ausnutzung einer Zentrifugalkraft des sich drehenden Luftstroms ab. Das Gitterglied 130 ist in der Stromaufwärtsrichtung des ersten Auslasses 123 angebracht, um zu verhindern, dass aus der eingesaugten Luft abgeschiedene Stäube und Schmutz zurück durch den ersten Auslass 123 strömen. Das Gitterglied 130 umfasst einen Gitterkörper 131 mit einer Vielzahl von Kanälen, einer Gitteröffnung 133 und einem Abschirmglied 135. Die Gitteröffnung 133 ist in einer Seite des Gitterkörpers 131 für die Ableitung der gereinigten Luft gebildet und steht mit dem ersten Auslass 123 in Fluidverbindung. Das Abschirmglied bzw. -teil 135 ist auf der anderen Seite des Gitterkörpers 131 gebildet und verhindert, dass die abgeschiedenen Stäube oder Schmutz zurückströmen.
Der zweite Wirbelungsabschnitt 113 umfasst eine zweite Kammer 145, einen zweiten Einlass 141 und einen zweiten Auslass 143. Die zweite Kammer 145 ist in einer solchen Weise ausgebildet, dass ein bestimmter Teil an ihrem einen Ende von einer konischen Form ist und Stäube enthaltende Luft unter Ausnutzung einer Zentrifugalkraft abscheidet. Aus dem ersten Wirbel bzw. Wirbelungsabschnitt 111 abgeschiedene Luft strömt in den zweiten Einlass 141, und die durch die zweite Kammer 145 unter Ausnutzung einer Zentrifugalkraft abgeschiedene Luft wird zu dem zweiten Auslass 143 abgeführt.
Die Einlass-Auslass-Abdeckung 190 ist an dem oberen Teil der ersten und zweiten Wirbelungsabschnitte 111 und 113 angebracht und umfasst einen Luftkanal 197 für eine Fluidverbindung zwischen dem ersten Auslass 123 des ersten Wirbelungsabschnitts 111 und dem zweiten Einlass 141 des zweiten Wirbelungsabschnitts 113 sowie einen Auslasskanal 199.
Der Auslasskanal 199 steht mit dem zweiten Auslass 143 des zweiten Wirbelungsabschnitts 113 in Fluidverbindung und ist möglicherweise in den zweiten Auslass 143 des zweiten Wirbelungsabschnitts 113 eingeführt. Wenn die Einlass-Auslass-Abdeckung 190 mit dem zweiten Wirbelungsabschnitt 113 verbunden ist, ist ein gewisser Teil des Auslasskanals 199 in den zweiten Auslass 143 so eingeführt, dass gereinigte Luft durch den Auslasskanal 199 abgeführt werden kann. Ein Ende des Auslasskanals 199 ist mit dem zweiten Auslass 143 des zweiten Wirbelungsabschnitts 113 verbunden, und das andere Ende ist in der oberen Richtung der Einlass-Auslass-Abdeckung 190 offen. Das andere Ende des Auslasskanals 199 ist in einer Schräge zur Mitte der Einlass-Auslass-Abdeckung 190 so weggeschnitten, dass aus dem zweiten Wirbelungsabschnitt 113 abgeführte Luft sich an bzw. in der Wirbelungsabdeckung 191 leicht sammelt (siehe 4).
Die Wirbelungsabdeckung 191 ist in einer konischen Form ausgestaltet, deren obere und untere Räume offen sind. Die Wirbelungsabdeckung 191 ist in Bezug auf den oberen Teil der Einlass-Auslass-Abdeckung 190 lösbar angeordnet.
Die aus dem zweiten Auslass 143 des zweiten Wirbelungsabschnitts 113 abgeführte Luft sammelt sich und wird zur Außenseite der Wirbelungs-Abscheidungsvorrichtung 100 durch eine in dem oberen Raum der Wirbelungsabdeckung 191 gebildete obere Öffnung 193 zur Außenseite abgeführt.
Die Staubsammeleinheit 165 umfasst einen ersten Staubsammelkübel 161 und einen zweiten Staubsammelkübel 163. Der erste Staubsammelkübel 161 ist mit dem zweiten Staubsammelkübel 163 zusammenhängend gebildet. Der zweite Staubsammelkübel 163 kann als Hohlzylinder oder im Wesentlichen als Hohlzylinder ausgebildet sein. Der zweite Staubsammelkübel 163 ist in Bezug auf die Kammerwand 147 lösbar angebracht, die auf der Außenseite des zweiten Wirbelungsabschnitts 113 gebildet ist. Der erste Staubsammelkübel 161 kann als Hohlzylinder oder im Wesentlichen als Hohlzylinder ausgebildet sein. Der erste Staubsammelkübel 161 ist innerhalb des zweiten Staubsammelkübels 163 gebildet und in Bezug auf die erste Kammer 115 des ersten Wirbelungsabschnitts 111 lösbar angebracht.
Nachstehend wird ein Staubsauger beschrieben, der die Wirbelungs-Abscheidungsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung aufweist.
Wie in 5 veranschaulicht, ist ein Staubsammelraum 12 durch eine Trennwand 17 festgelegt, die in einer Seite im Innern des Staubsauger-Hauptkörpers 10 gebildet ist, und eine Wirbelungs-Abscheidungsvorrichtung 100 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist im Innern des Staubsammelraumes 12 positioniert.
In einer Seite des oberen Teiles des Umfangs der Wirbelungs-Abscheidungsvorrichtung 100 ist ein erster Einlass 121 gebildet, um die mit Staub beladene Luft dadurch zu leiten, wenn die Luft durch einen flexiblen Schlauch 15 des Staubsaugers mittels der durch den Betrieb eines (nicht dargestellten) Motors erzeugten Saugkraft in die Wirbelungs-Abscheidungsvorrichtung 100 eingesaugt wird.
Im mittleren Teil des oberen Endes der Wirbelungs-Abscheidungsvorrichtung 100 ist eine obere Öffnung 193 gebildet, um Luft dadurch zu leiten, wenn die Luft nach Staubfilterung durch die Zentrifugalkraft aufsteigt.
Die Wirbelungs-Abscheidungsvorrichtung 100 kann in dem Staubsauger vom aufrecht stehenden Typ ebenso wie in dem Staubsauger vom Kanistertyp verwendet werden, und der Staubsauger, bei dem die Wirbelungs-Abscheidungsvorrichtung 100 angenommen ist, wird im Folgenden unter Bezugnahme auf 6 beschrieben.
In der Innenseite des Staubsauger-Hauptkörpers 10 ist eine (nicht dargestellte) Unterdruckerzeugungsvorrichtung, das heißt ein Motorarbeitsteil, eingerichtet. Eine Saugbürste 60 ist in einer beweglichen Weise in Bezug auf die Unterseite des Staubsauger-Hauptkörpers 10 angebracht, und ein Wirbelungs-Anbringungsteil 65 ist an der vorderen Mitte des Staubsauger-Hauptkörpers 10 eingerichtet. Ein Luftansaugkanal 70, der mit der Saugbürste 60 verbunden ist, und ein Luftabführkanal 75, der mit dem Motorarbeitsteil verbunden ist, sind ebenfalls im Innern des Wirbelungs-Anbringungsteiles 65 eingerichtet.
Der erste Einlass 121 der Wirbelungs-Abscheidungsvorrichtung 100 steht mit dem Luftansaugkanal 70 fluidmäßig in Verbindung, und die obere Öffnung 193 steht mit dem Luftabführkanal 75 fluidmäßig in Verbindung. Demgemäß werden Stäube und Schmutz abgeschieden, während die Luft, die durch die Saugbürste 60 eingesaugt ist, durch die Wirbelungs-Abscheidungsvorrichtung 100 hindurchgelangt. Die gereinigte Luft wird dann durch die obere Öffnung 193 und den Luftabführkanal 75 zur Außenseite abgeführt.
Unter Bezugnahme auf die 1 bis 6 werden im Folgenden die Arbeitsweisen der den oben beschriebenen Aufbau aufweisenden Wirbelungs-Abscheidungsvorrichtung 100 und des die betreffende Abscheidungsvorrichtung enthaltenden Staubsaugers beschrieben.
Wenn die Saugkraft im Staubsauger-Hauptkörper 10 erzeugt wird, saugt eine Bodenbürste 60, die mit dem Staubsauger-Hauptkörper 10 verbunden ist, die mit Staub beladene Luft von einer zu reinigenden Fläche ein.
Die Luft strömt dann in die erste Kammer 115 in tangentialer Richtung längs des ersten Einlasses 121 der Wirbelungs-Abscheidungsvorrichtung 100 und wird in dem ersten Wirbel bzw. Wirbelungsabschnitt 111 durch die Zentrifugalkraft gefiltert. Infolgedessen werden große Partikel von Stäuben oder Schmutz aus der Luft abgeschieden und in dem ersten Staubsammelkübel 161 gesammelt.
Genauer gesagt arbeitet der erste Wirbelungsabschnitt 111 hauptsächlich so, dass große Partikel von Stäuben und Schmutz aus der eingesaugten Luft unter Ausnutzung der im Staubsauger-Hauptkörper 10 erzeugten Saugkraft abgeschieden werden. Die erste Kammer 115 des ersten Wirbelungsabschnitts 111 erzeugt durch Drehung der durch den ersten Einlass 121 einströmenden Luft längs der Innenwand der ersten Kammer 115 in tangentialer Richtung bezogen auf die erste Kammer eine Zentrifugalkraft.
Die Luft, die im Gewicht relativ leicht ist, wird durch die Zentrifugalkraft weniger beeinflusst, und daher konvergiert die Luft im zentralen Bereich der ersten Kammer 115 und wird in einem wirbelnden Luftstrom zum ersten Auslass 123 abgeführt.
Im Gegensatz dazu werden Staub oder Schmutz, die relativ schwer sind im Vergleich zur Luft, der Zentrifugalkraft ausgesetzt, und sie strömen daher längs der Innenwand der ersten Kammer 115 und werden in dem ersten Staubsammelkübel 161 gesammelt.
Die einmal gefilterte Luft strömt durch den ersten Auslass 123 der ersten Kammer 115, tritt durch den Luftkanal 197 hindurch und in die zweite Kammer 145 in einer tangentialen Richtung durch den zweiten Einlass 141 des zweiten Wirbelungsabschnitts 113 ein. Da der Luftkanal 197 in kleine Kanäle in einem radia len Muster von der Mitte aus aufgeteilt ist, verzweigt sich ein großer Luftstrom in kleine Luftströme. Demgemäß wird der Luftstrom in dem zweiten Wirbelungsabschnitt 113 effizient aufgeteilt.
Luft, die in die zweite Kammer 145 eingeströmt ist, wird erneut durch die Zentrifugalkraft gefiltert, so dass kleiner Staub oder Schmutz abgeschieden und in dem zweiten Staubsammelkübel 163 gesammelt werden. Die feinen Stäube werden in dem zweiten Staubsammelkübel 163 durch eine Vielzahl von zweiten Wirbeln bzw. Wirbelungsabschnitten 113 gesammelt.
Zwischen den zweiten Wirbelungsabschnitten 113 ist eine Trennwand 250 gebildet, die in gewissem Ausmaß verhindert, dass Staub zurückströmt, und die einen effizienten Staubsammelprozess ermöglicht, wenn die abgeschiedenen Stäube in den zweiten Staubsammelkübel 163 hinunterfallen.
Nach der zweiten Staubabscheidung unter Ausnutzung der Zentrifugalkraft strömt die Luft durch den zweiten Auslass 143 des zweiten Wirbelungsabschnitts 113, tritt durch den Auslasskanal 199 der Einlass-Auslass-Abdeckung 190 hindurch, konvergiert in der Wirbelungs-Abdeckung 191 und wird durch die im oberen Teil der Wirbelungs-Abdeckung 191 gebildete obere Öffnung 193 abgeführt (siehe 2).
Der Auslasskanal 199 der Einlass-Auslass-Abdeckung 190 steht von der Einlass-Auslass-Abdeckung 190 vor, und das Ende des Auslasskanals 199 ist in einer Schräge über dessen Querschnitt weggeschnitten, was die Ableitung von Luft ermöglicht, um an der Wirbelungs-Abdeckung 191 effizienter zu konvergieren. Die Luftableitstruktur unter Verwendung eines Schrägschnittes kann eine Saugkraftverschlechterung des Staubsauger-Hauptkörpers 10 verhindern und den Staubsammelwirkungsgrad steigern.
Der zweite Wirbelungsabschnitt 113 arbeitet so, dass der feine Staub oder Schmutz aus der Luft, die einmal in dem ersten Wir belungsabschnitt 111 gefiltert worden ist, abgeschieden werden. Mit anderen Worten ausgedrückt heißt dies, dass die Wirbelungs-Abscheidungsvorrichtung 100 den Staubsammelwirkungsgrad dadurch verbessert, dass der anfängliche Staubabscheidungsprozess in dem ersten Wirbelungsabschnitt 111 ausgeführt wird und dass dann der zweite Abscheidungsprozess in einer Vielzahl von zweiten Wirbelungsabschnitten bzw. Wirbeln 113 ausgeführt wird. In der Wirbelungs-Abscheidungsvorrichtung 100, wie sie oben beschrieben ist, ist der Abstand zwischen dem ersten Auslass 123 des ersten Wirbelungsabschnitts 111 und dem zweiten Einlass 141 des zweiten Wirbelungsabschnitts 113 im Vergleich zu der verwandten Technik relativ verringert, wie sie in den US-Patenten 3.425.192 und 4.373.228 angegeben ist, so dass eine Saugkraftverschlechterung verhindert und der Staubsammelwirkungsgrad verbessert ist.
Nach den Prozessen, wie sie oben beschrieben worden sind, wird die Luft aus der Wirbelungs-Abscheidungsvorrichtung 100 durch den Staubsauger-Hauptkörper 10 zur Außenseite abgeführt.
Wie aus vorstehendem ersichtlich ist, weist die verwendete konventionelle Wirbelungs-Abscheidungsvorrichtung ein Problem hinsichtlich eines niedrigen Staubsammelwirkungsgrades auf, und sie ist in gewissem Ausmaß hauptsächlich hinsichtlich des Saugkraftwirkungsgrades eingeschränkt gewesen. Durch die Verbesserung der Form des Auslasskanals der Einlass-Auslass-Abdeckung der Wirbelungs-Abscheidungsvorrichtung, wie sie oben in verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beschrieben worden ist, ist indessen eine kompakte Struktur bzw. ein kompakter Aufbau realisiert, und eine Saugkraftverschlechterung ist vermieden, und der Staubsammelwirkungsgrad ist gesteigert. Da es möglich ist, eine Wirbelungs-Abscheidungsvorrichtung und einen eine solche Abscheidungsvorrichtung enthaltenden Staubsauger bereitzustellen, was unter dem Gesichtspunkt der Benutzerpräferenz zufriedenstellend ist, kann das Produkt außerdem eine höhere Wettbewerbsfähigkeit aufweisen.
Die vorstehende Ausführungsform und die vorstehenden Vorteile sind lediglich beispielhaft und nicht als die vorliegende Erfindung beschränkend auszulegen. Die vorliegende Lehre kann ohne weiteres auf andere Typen von Vorrichtungen angewandt werden. Außerdem dient die Beschreibung der Ausführungsformen vorliegender Erfindung der Veranschaulichung und nicht der Beschränkung des Umfangs der Patentansprüche; viele Alternativen, Modifikationen und Variationen werden für den Durchschnittsfachmann ersichtlich sein.

Claims

Wirbelungs-Abscheidungsvorrichtung (100) für die Verwendung in einem Staubsauger mit einem ersten Wirbelungsabschnitt (111) zur Abscheidung von Staub aus mit Staub beladener Luft, wobei der erste Wirbelungsabschnitt (111) eine erste Kammer (115), die im Wesentlichen in einer zylindrischen Form ausgebildet ist, in der die mit Staub beladene Luft durch eine Zentrifugalkraft abgeschieden wird, einen ersten Einlass (121), der in der ersten Kammer (115) gebildet ist, durch den die mit Staub beladene Luft strömt, und einen ersten Auslass (123) aufweist, der in der ersten Kammer (115) gebildet ist und aus dem Luft abgeführt wird, und -einer Einlass-Auslass-Abdeckung (190) die auf einem Teil des ersten Wirbelungsabschnitts (111) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass eine Vielzahl von zweiten Wirbelungsabschnitten (113) zur Abscheidung von kleinen Partikeln des Staubes aus der mit Staub beladenen Luft durch zweite Abscheidung des Staubes aus der mit Staub beladenen Luft mittels einer Zentrifugalkraft vorgesehen ist, und die Einlass-Auslass-Abdeckung (190) auch auf den zweiten Wirbelungsabschnitten (113) angeordnet ist und eine Vielzahl von Auslasskanälen (199) aufweist, die die Einlass-Auslass-Abdeckung (190) derart durchdringen, dass die Luft dadurch von dem zweiten Wirbelungsabschnitt (113) abgeführt werden kann, wobei ein Ende des Auslasskanals (199) mit dem an einer Seite des zweiten Wirbelungsabschnitts (113) gebildeten zweiten Auslass (143) verbunden ist, das andere Ende in einer oberen Richtung der Einlass-Auslass-Abdeckung (190) offen ist und in einer Schräge weg geschnitten ist, die zu einer mittleren Richtung der Einlass-Auslass-Abdeckung (190) hin geneigt ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die zweiten Wirbelungsabschnitte (113) jeweils eine zweite Kammer (145) zur zweiten Abscheidung des Staubes unter Ausnutzung einer Zentrifugalkraft aus der Luft. die zuvor in dem ersten Wirbelungsabschnitt (111) abgeschieden wurde, einen in der zweiten Kammer (145) gebildeten zweiten Einlass (141), durch den aus dem ersten Wirbelungsabschnitt (111) abgeleitete Luft strömt, und einen in der zweiten Kammer (145) gebildeten zweiten Auslass (143) aufweist, durch den Luft abgeführt wird, aus der Staub abgeschieden ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein bestimmter Teil des Auslasskanals (199) in den zweiten Auslass (143) eingeführt ist, wenn die Einlass-Auslass-Abdeckung (190) mit dem zweiten Wirbelungsabschnitt (113) verbunden ist, derart, dass Luft durch den Auslasskanal (199) abgeführt wird.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Einlass-Auslass-Abdeckung (190) auch für eine Fluidverbindung zwischen dem ersten Wirbelungsabschnitt (111) und den zweiten Wirbelungsabschnitten (113) ausgebildet ist, wobei durch die betreffende Einlass-Auslass-Abdeckung (190) durch den zweiten Wirbelungsabschnitt (113) gereinigte Luft abgeführt wird.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Einlass-Auslass-Abdeckung (190) einen derart angeschlossenen Luftkanal (197) aufweist, dass die von dem ersten Wirbelungsabschnitt (111) abgeführte Luft in den zweiten Wirbelungsabschnitt (113) strömt.
Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Kammer (145) derart gebildet ist, dass ein bestimmter Teil eines Endes im Wesentlichen in einer Kegelstumpfform vorliegt.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Wirbelungs-Abscheidungsvorrichtung (100) ferner eine Wirbelungsabdeckung (191) aufweist, die an einem oberen Teil der Einlass-Auslass-Abdeckung (190) angebracht ist.
Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Wirbelungsabdeckung (191) im Wesentlichen in einer konischen Form mit oberen und unteren offenen Räumen vorliegt.
Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die zweiten Wirbelungsabschnitte (113) auf einem äußeren Umfang des ersten Wirbelungsabschnitts (111) derart angebracht sind, dass der erste Wirbelungsabschnitt (111) umschlossen ist, und dass der erste Wirbelungsabschnitt (111) und die zweiten Wirbelungsabschnitte (113) zusammenhängend gebildet sind.
Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den zweiten Wirbelungsabschnitten (113) eine Trennwand (250) angebracht ist.
Staubsauger mit einem Staubsauger-Hauptkörper zur Erzeugung einer Saugkraft für das Einsaugen von Staube enthaltender Luft, mit einer Bodenbürste zum Einsaugen von Stäuben von einem Boden, der eine zu reinigende Fläche darstellt, unter Ausnutzung der Saugkraft, wobei die Bodenbürste mit dem Staubsauger-Hauptkörper in Fluidverbindung steht, und mit einer in dem Staubsauger-Hauptkörper angebrachten Wirbelungs-Abscheidungs-vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10.