DE60211663T2

DE60211663T2 - Zyklontrennvorrichtung

Info

Publication number: DE60211663T2
Application number: DE60211663T
Authority: DE
Inventors: Ricardo Malmesbury GOMICIAGA-PEREDA; David Peter Bath GAMMACK; Douwinus Remco Bath VUIJK
Original assignee: Dyson Technology Ltd
Current assignee: Dyson Technology Ltd
Priority date: 2001-02-24
Filing date: 2002-01-24
Publication date: 2007-05-10
Anticipated expiration: 2022-01-25
Also published as: CN100334997C; AU2002226554B2; US6607572B2; CN1556683A; EP1370173B1; US6994740B2; ATE326896T1; US20040144070A1; DE60211663D1; ES2265036T3; WO2002067754A1; JP4833929B2; CA2438077A1; JP2004529682A; CA2438077C; EP1370173A1; US20020116907A1; JP2007301384A

Description

Die Erfindung betrifft eine Zyklonabscheidevorrichtung. Speziell, aber nicht ausschließlich, betrifft die Erfindung eine Zyklonabscheidevorrichtung für eine Verwendung in Staubsaugern.
Eine Zyklonabscheidevorrichtung ist gut bekannt und weist eine Verwendung bei einer breiten Vielzahl von Anwendungen auf. Im letzten Jahrzehnt oder so wurde die Verwendung der Zyklonabscheidevorrichtung, um Teilchen aus einem Luftstrom in einem Staubsauger abzuscheiden, entwickelt und auf dem Markt eingeführt. Detaillierte Beschreibungen der Zyklonabscheidevorrichtung für eine Verwendung in Staubsaugern werden unter anderem im US 3425192 , US 4373228 und EP 0042723 vorgelegt. Aus diesen und anderen Dokumenten des bisherigen Standes der Technik kann ersehen werden, dass es bekannt ist, dass zwei Zyklonanlagen in Reihe bereitgestellt werden, so dass der Luftstrom aufeinanderfolgend durch mindestens zwei Zyklone hindurchgeht. Das gestattet, dass der größere Schmutz und Kehrgut aus dem Luftstrom im ersten Zyklon herausgezogen wird, wobei der zweite Zyklon verbleibt, um unter optimalen Bedingungen zu arbeiten, und um so wirksam sehr feine Teilchen in einer wirksamen Weise zu entfernen. Diese Art von Anordnung wurde für wirksam befunden, wenn man sich mit Luftströmen befasst, in denen eine Vielzahl von Substanzen mitgerissen werden, die eine breite Teilchengrößenverteilung aufweisen. Das ist der Fall in Staubsaugern.
Es ist ebenfalls wünschenswert, dass Staubsauger sowohl kompakt als auch energiewirksam sind. Ein weiteres wünschenswertes charakteristisches Merkmal ist eine große Kapazität für das Auffangen von Schmutz und Kehrgut, um die Häufigkeit der Entleerung zu verringern. Bei einigen bekannten Anordnungen wurde der nachgeschaltete Zyklon innerhalb des vorgeschalteten Zyklons bei einem Versuch angeordnet, die Größe des Staubsaugers zu minimieren (siehe beispielsweise US 4373228 und EP 0042723 ). Das verringert jedoch die Kapazität des Staubsaugers, weil der nachgeschaltete Zyklon einen Raum in Anspruch nimmt, der anderenfalls für das Auffangen von Schmutz und Staub verfügbar wäre. Bei Anordnungen des im US 3425192 gezeigten Typs sind die nachgeschalteten Zyklone außerhalb des vorgeschalteten Zyklons angeordnet, aber die teilweise gereinigte Luft, die aus dem vorgeschalteten Zyklon austritt, muss sich dann über eine bestimmte Strecke bis zu den Eintritten der nachgeschalteten Zyklone bewegen. Das vergrößert den Druckabfall über das System als Ganzes und verringert daher den energetischen Wirkungsgrad des Systems.
Außerdem trägt das Volumen der Einrichtung für das Führen der teilweise gereinigten Luft zum Gesamtvolumen der Maschine bei.
Aus dem DE 615004 C ist ebenfalls bekannt, dass eine Zyklonstaubabscheidevorrichtung bereitgestellt wird, bei der der Austritt eines Zyklons so ausgebildet ist, dass er einen sekundären Reinigungsvorgang bei der austretenden Luft durchführt.
Es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Zyklonabscheidevorrichtung bereitzustellen, die eine verbesserte Kapazität für das Auffangen von abgeschiedenen Teilchen und einen verbesserten energetischen Wirkungsgrad aufweist. Es ist ein weiteres Ziel der Erfindung, eine Zyklonabscheidevorrichtung bereitzustellen, die für eine Verwendung in Staubsaugern geeignet ist, und die in der Lage ist, eine verbesserte Leistung zu bringen, verglichen mit dem bisherigen Stand der Technik. Es ist ein weiteres Ziel der Erfindung, eine Zyklonabscheidevorrichtung bereitzustellen, die die Nachteile des bisherigen Standes der Technik mildern kann.
Die Erfindung stellt eine Zyklonabscheidevorrichtung bereit, die eine vorgeschaltete Zyklonanlage und eine nachgeschaltete Zyklonanlage aufweist, wobei die vorgeschaltete Zyklonanlage mindestens einen Zyklon mit einem ersten Ende und einem zweiten Ende aufweist, und wobei die nachgeschaltete Zyklonanlage mindestens einen Zyklon mit einem ersten Ende und einem zweiten Ende aufweist, wobei die vorgeschaltete und die nachgeschaltete Zyklonanlage relativ zueinander so angeordnet sind, dass die Ausrichtung des mindestens einen Zyklons der nachgeschalteten Zyklonanlage im Wesentlichen mit Bezugnahme auf die Ausrichtung des mindestens einen Zyklons der vorgeschalteten Zyklonanlage umgekehrt ist, dadurch gekennzeichnet, dass die nachgeschaltete Zyklonanlage eine Vielzahl von Zyklonen aufweist, die parallel angeordnet sind.
Die Umkehrung der nachgeschalteten Zyklonanlage mit Bezugnahme auf die vorgeschaltete Zyklonanlage gestattet, dass die Zyklonanlagen in einer Weise angeordnet werden, die die Länge des Luftstromweges zwischen der vorgeschalteten Zyklonanlage und der nachgeschalteten Zyklonanlage verringert, insbesondere, wenn die nachgeschaltete Zyklonanlage außerhalb der vorgeschalteten Zyklonanlage angeordnet ist. Das bedeutet, dass der Druckabfall über die gesamte Vorrichtung auf einem Minimum gehalten werden kann, wodurch der energetische Wirkungsgrad der Vorrichtung erhöht wird, während die Auffangkapazität der Vorrichtung so hoch wie möglich gehalten wird.
Bei einer bevorzugten Ausführung ist die nachgeschaltete Zyklonanlage außerhalb der vorgeschalteten Zyklonanlage angeordnet, und beide Zyklonanlagen sind so angeordnet, dass sie im Wesentlichen vertikal mit dem ersten Ende des oder eines jeden Zyklons der vorgeschalteten Zyklonanlage ganz oben und dem ersten Ende eines jeden Zyklons der nachgeschalteten Zyklonanlage ganz unten sind. Daher ist der Austritt des oder eines jeden Zyklons der vorgeschalteten Zyklonanlage nahe des Eintrittes eines jeden Zyklons der nachgeschalteten Zyklonanlage angeordnet. Das sichert, dass die Länge des Luftstromweges zwischen den Zyklonanlagen minimiert wird, so dass Verluste auf einem Minimum gehalten werden. Das zweite Ende eines jeden Zyklons der nachgeschalteten Zyklonanlage steht eher von der vorgeschalteten Zyklonanlage weg vor, als dass es innerhalb der vorgeschalteten Zyklonanlage angeordnet ist. Das maximiert die Kapazität der vorgeschalteten Zyklonanlage für das Auffangen von Schmutz und Kehrgut und verringer daher die Häufigkeit, mit der die vorgeschaltete Zyklonanlage entleert werden muss.
Ein bevorzugtes charakteristisches Merkmal der vorangehend erwähnten Ausführung ist, dass die Zyklone der nachgeschalteten Zyklonanlage mit Bezugnahme zueinander geneigt sind, so dass sich die Zyklone einander an deren zweiten Enden nähern. Diese Anordnung verhindert die Ablagerung von abgeschiedenem feinem Schmutz und Staub auf den Außenflächen der Zyklone der vorgeschalteten Zyklonanlage.
Es wird bevorzugt, dass die Vorrichtung entsprechend der Erfindung in einen Staubsauger eingebaut wird, vorzugsweise einen Haushaltsstaubsauger. Das ist der Fall, weil die kombinierten Vorteile der erhöhten Auffangkapazität und des verringerten Druckabfalls in einem Staubsauger besonders nützlich sind. Der Benutzer sieht die Vorzüge des verringerten Stromverbrauches und des nicht so häufigen Entleerens.
Weitere bevorzugte charakteristische Merkmale werden in den Unterpatentansprüchen dargelegt.
Ausführungen der Erfindung werden jetzt mit Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, die zeigen:
1a und 1b jeweils eine Vorder- und Seitenansicht eines Staubsaugers, der die Zyklonabscheidevorrichtung entsprechend der Erfindung enthält;
2a, 2b und 2c jeweils eine Vorderansicht, Seitenansicht und Draufsicht einer ersten Ausführung der Zyklonabscheidevorrichtung, die einen Teil des Staubsaugers aus 1a und 1b bildet;
3a und 3b jeweils eine Vorderansicht und eine Seitenschnittdarstellung der Zyklonabscheidevorrichtung aus 2a, 2b und 2c, wobei 3b längs der Linie III-III in 3a gesehen wird;
4a, 4b und 4c jeweils eine perspektivische Darstellung, Draufsicht und Seitenschnittdarstellung eines Abschnittes der Zyklonabscheidevorrichtung aus 2a, 2b und 2c, wobei 4c längs der Linie IV-IV in 4b gesehen wird;
5 eine Schnittdarstellung des Abschnittes der Zyklonabscheidevorrichtung aus 2a, 2b und 2c längs der Linie V-V in 2b;
6 eine schematische Seitenansicht einer zweiten Ausführung der Zyklonabscheidevorrichtung entsprechend der Erfindung und für eine Verwendung in einem Staubsauger geeignet; und
7 eine schematische Seitenansicht einer dritten Ausführung der Zyklonabscheidevorrichtung entsprechend der Erfindung und für eine Verwendung in einem Staubsauger geeignet.
1a und 1b zeigen einen Haushaltstaubsauger 10, der eine Zyklonabscheidevorrichtung entsprechend der vorliegenden Erfindung enthält. Der Staubsauger 10 weist ein aufrechtstehendes Gehäuse 12 auf, an dessen unterem Ende ein Motorgehäuse 14 angeordnet ist. Ein Staubsaugerkopf 16 ist in einer gelenkigen Weise am Motorgehäuse 14 montiert. Ein Ansaugeintritt 18 ist im Staubsaugerkopf 16 vorhanden, und Räder 20 sind drehbar am Motorgehäuse 14 montiert, damit der Staubsauger 10 über eine zu reinigende Fläche manövriert werden kann.
Die Zyklonabscheidevorrichtung 100 ist am aufrechtstehenden Gehäuse 12 über dem Motorgehäuse 14 montiert. Die Zyklonabscheidevorrichtung 100 liegt auf einer im Allgemeinen horizontalen Fläche auf, die durch einen Filterdeckel 22 gebildet wird. Der Filterdeckel 22 ist über dem Motorgehäuse 14 angeordnet und liefert einen Deckel für einen Nachmotorfilter (nicht gezeigt). Die Zyklonabscheidevorrichtung 100 ist ebenfalls am aufrechtstehenden Gehäuse 12 mittels einer Klemme 24 gesichert, die auf der Oberseite der Zyklonabscheidevorrichtung 100 angeordnet ist. Das aufrechtstehende Gehäuse 12 enthält eine vorgeschaltete Leitung (nicht gezeigt) für das Transportieren der verschmutzten Luft zu einem Eintritt der Zyklonabscheidevorrichtung 100 und eine nachgeschaltete Leitung 26 für das Transportieren der gereinigten Luft weg von der Zyklonabscheidevorrichtung 100.
Das aufrechtstehende Gehäuse 12 enthält außerdem eine Schlauch- und Verlängerungsrohrbaugruppe 28, die in der in den Zeichnungen gezeigten Konfiguration gehalten werden kann, um als ein Griff für das Manövrieren des Staubsaugers 10 über die zu reinigende Oberfläche zu funktionieren. Alternativ kann die Schlauch- und Verlängerungsrohrbaugruppe 28 freigegeben werden, damit das distale Ende 28a des Verlängerungsrohres in Verbindung mit einem Fußbodengerät (nicht gezeigt) verwendet werden kann, um eine Reinigungsfunktion, beispielsweise auf Treppen, Polsterungen, usw., durchzuführen. Der Aufbau und die Funktion der Schlauch- und Verlängerungsrohrbaugruppe 28 ist für die vorliegende Erfindung nicht wichtig und wird hierin nicht weiter beschrieben. Der allgemeine Aufbau und Funktion der Schlauch- und Verlängerungsrohrbaugruppe 28, die in 1a und 1b veranschaulicht wird, gleichen der, die im U.S.-Patent Nr. Re 32257 beschrieben wird, auf die man sich hierin bezieht. Ebenfalls sind mehrere Geräte und Zubehör 30a, 30b, 30c lösbar am aufrechtstehenden Gehäuse 12 für Aufbewahrungszwecke zwischen den Benutzungszeiten angebracht.
Die genauen Einzelheiten der charakteristischen Merkmale des vorangehend beschriebenen Staubsaugers 10 sind für die vorliegende Erfindung nicht wichtig. Die Erfindung befasst sich mit Einzelheiten der Zyklonabscheidevorrichtung 100, die einen Teil des Staubsaugers 10 bildet. Damit die Zyklonabscheidevorrichtung 100 in Betrieb gebracht wird, wird der im Motorgehäuse 14 angeordnete Motor aktiviert, damit Luft in den Staubsauger über entweder den Ansaugeintritt 18 oder das distale Ende 28a der Schlauch- und Verlängerungsrohrbaugruppe 28 angesaugt wird. Diese verunreinigte Luft (Luft, in der Schmutz und Staub mitgerissen werden) wird zur Zyklonabscheidevorrichtung 100 über die vorgeschaltete Leitung geführt. Nachdem die Luft durch die Zyklonabscheidevorrichtung 100 gelangt ist, wird sie aus der Zyklonabscheidevorrichtung 100 heraus und nach unten im aufrechtstehenden Gehäuse 12 zum Motorgehäuse 14 über die nachgeschaltete Leitung 26 geleitet. Die gereinigte Luft wird benutzt, um den im Motorgehäuse 14 angeordneten Motor abzukühlen, bevor sie aus dem Staubsauger 10 über den Filterdeckel 22 emittiert wird.
Dieses Arbeitsprinzip des Staubsaugers 10 ist vom bisherigen Stand der Technik bekannt. Diese Erfindung befasst sich mit der Zyklonabscheidevorrichtung 100, die in 2a, 2b und 2c getrennt vom Staubsauger 10 veranschaulicht wird.
Die in 2 veranschaulichte Zyklonabscheidevorrichtung 100 weist eine vorgeschaltete Zyklonanlage 101, die aus einem einzelnen vorgeschalteten Zyklon 102 besteht, und eine nachgeschaltete Zyklonanlage 103 auf, die aus einer Vielzahl von nachgeschalteten Zyklonen 104 besteht. Der vorgeschaltete Zyklon 102 besteht im Wesentlichen aus einem zylindrischen Behälter 106 mit einer geschlossenen Basis 108. Das offene obere Ende 110 des zylindrischen Behälters stößt an ein kreisförmiges oberes Formteil 112, das ein oberes Ende des vorgeschalteten Zyklons 102 definiert. Eine Eintrittsöffnung 114 ist im zylindrischen Behälter 106 vorhanden, damit verschmutzte Luft in das Innere des vorgeschalteten Zyklons 102 eingeführt werden kann. Die Eintrittsöffnung 114 ist so geformt, positioniert und ausgebildet, dass sie mit der vorgeschalteten Leitung in Verbindung steht, die die schmutzbehaftete Luft vom Staubsaugerkopf 16 zur Zyklonabscheidevorrichtung 100 transportiert. Ein Griff 116 und eine Arretierung 118 sind am zylindrischen Behälter 106 und bzw. oberen Formteil 112 vorhanden, um eine Einrichtung für das Freigeben des zylindrischen Behälters 106 vom oberen Formteil 112 bereitzustellen, wenn der zylindrische Behälter 106 geleert werden muss. Eine Dichtung (nicht gezeigt) kann zwischen dem zylindrischen Behälter 106 und dem oberen Formteil 112 vorhanden sein, wenn es erforderlich ist.
Die Basis 108 des zylindrischen Behälters kann gelenkig mit dem restlichen zylindrischen Behälter verbunden sein, um einen weiteren Zugang zum Inneren des zylindrischen Behälters 106 für Entleerungszwecke zu haben, wenn erforderlich. Die hierin veranschaulichte Ausführung wird einen Mechanismus umfassen, damit die Basis 108 gelenkig geöffnet werden kann, um ein Entleeren zu gestatten, aber die Einzelheiten eines derartigen Mechanismus bilden den Gegenstand einer mitangemeldeten Anmeldung und werden hierin nicht weiter beschrieben.
Sieben identische nachgeschaltete Zyklone 104 sind in der nachgeschalteten Zyklonanlage 103 vorhanden. Die nachgeschalteten Zyklone 104 sind um die mittlere Längsachse 150 der nachgeschalteten Zyklonanlage 103 gleichwinkelig beabstandet, die mit der Längsachse der vorgeschalteten Zyklonanlage 101 übereinstimmt. Die Anordnung wird in 2c veranschaulicht. Jeder nachgeschaltete Zyklon 104 zeigt eine Kegelstumpfform, wobei dessen größeres Ende ganz unten und dessen kleineres Ende ganz oben angeordnet sind. Jeder nachgeschaltete Zyklon 104 weist eine Längsachse 148 auf (siehe 3b), die etwas in Richtung der Längsachse 150 der nachgeschalteten Zyklonanlage 103 geneigt ist. Dieses charakteristische Merkmal wird nachfolgend detaillierter beschrieben. Ebenfalls erstreckt sich die äußerste Stelle des untersten Endes eines jeden nachgeschalteten Zyklons 104 radial weiter von der Längsachse 150 der nachgeschalteten Zyklonanlage 103 als die Wand des zylindrischen Behälters 106. Die obersten Enden der nachgeschalteten Zyklone 104 ragen in das Innere eines Auffangformteils 120, das sich von den Oberflächen der nachgeschalteten Zyklone 104 nach oben erstreckt. Das Auffangformteil 120 trägt einen Griff 122, mittels dessen die gesamte Zyklonabscheidevorrichtung 100 transportiert werden kann. Eine Arretierung 124 ist am Griff 122 für den Zweck des Sicherns der Zyklonabscheidevorrichtung 100 am aufrechtstehenden Gehäuse 12 an dessen oberen Ende vorhanden. Eine Austrittsöffnung 126 ist im oberen Formteil 112 für das Leiten der gereinigten Luft aus der Zyklonabscheidevorrichtung 100 heraus vorhanden. Die Austrittsöffnung 126 ist angeordnet und ausgebildet, um mit der nachgeschalteten Leitung 26 für das Transportieren der gereinigten Luft zum Motorgehäuse 14 zusammenzuwirken.
Das Auffangformteil 120 trägt ebenfalls einen Betätigungshebel 128, der so konstruiert ist, dass er einen Mechanismus für das Öffnen der Basis 108 des zylindrischen Behälters 106 für Entleerungszwecke aktiviert, wie es vorangehend erwähnt wird.
Die inneren charakteristischen Merkmale der Zyklonabscheidevorrichtung 100 werden jetzt mit Bezugnahme auf 3b beschrieben. 3a entspricht 2a und zeigt die Linie III-III, auf der der Schnitt von 3b erfolgt.
Die inneren charakteristischen Merkmale des vorgeschalteten Zyklons 102 umfassen eine Innenwand 132, die sich über dessen gesamte Länge erstreckt. Der innere Raum, der durch die Innenwand 132 definiert wird, stellt eine Verbindung mit dem Inneren des Auffangformteils 120 her, wie es nachfolgend beschrieben wird. Der Zweck der Innenwand 132 ist das Definieren eines Auffangraumes 134 für feinen Staub. Innerhalb der Innenwand 132 und im Auffangraum 134 sind Bauteile angeordnet, die das Öffnen der Basis 108 gestatten, wenn der Betätigungshebel 128 betätigt wird.
Die genauen Einzelheiten und die Funktion dieser Bauteile sind für die vorliegende Erfindung unwesentlich und werden hierin nicht weiter beschrieben.
Außerhalb von der Innenwand 132 sind vier gleich beabstandete Prallbleche oder Rippen 136 vorhanden, die radial nach außen aus der Innenwand 132 in Richtung des zylindrischen Behälters 106 vorstehen. Diese Prallbleche 136 unterstützen die Ablagerung von großen Schmutz- und Staubteilchen im Auffangraum 138, der zwischen der Innenwand 132 und dem zylindrischen Behälter 106 benachbart der Basis 108 definiert wird. Die speziellen charakteristischen Merkmale der Prallbleche 136 werden detaillierter im WO 00/04816 beschrieben.
Außerhalb der Innenwand 132 in einem oberen Abschnitt des vorgeschalteten Zyklons 102 ist eine Abdeckung 140 angeordnet. Die Abdeckung erstreckt sich von den Prallblechen 136 nach oben und definiert zusammen mit der Innenwand 132 einen Luftdurchgang 142. Die Abdeckung 140 weist einen perforierten Abschnitt 144 auf, der den Durchgang von Luft vom Inneren des vorgeschalteten Zyklons 102 zum Luftdurchgang 142 gestattet. Der Luftdurchgang 142 steht mit dem Eintritt 146 eines jeden der nachgeschalteten Zyklone 104 in Verbindung. Jeder Eintritt 146 ist in der Art und Weise einer Spirale angeordnet, so dass die Luft, die in jeden nachgeschalteten Zyklon 104 gelangt, gezwungen wird, einem spiralförmigen Weg innerhalb des entsprechenden nachgeschalteten Zyklons 104 zu folgen.
Wie es vorangehend erwähnt wird, ist die Längsachse 148 eines jeden nachgeschalteten Zyklons 104 in Richtung der Längsachse 150 der nachgeschalteten Zyklonanlage 103 geneigt. Das obere Ende eines jeden nachgeschalteten Zyklons 104 ist näher an der Längsachse 150 als dessen unteres Ende. Bei dieser Ausführung beträgt der Neigungswinkel der entsprechenden Achsen 148 im Wesentlichen 7,5°.
Die oberen Enden der nachgeschalteten Zyklone 104 ragen in das Innere des Auffangformteils 120, wie es vorangehend erwähnt wird. Das Innere des Auffangformteils 120 definiert eine Kammer 152, mit der die oberen Enden der nachgeschalteten Zyklone 104 in Verbindung stehen. Innerhalb der Kammer 152 steht eine Vielzahl von sich im Allgemeinen radial erstreckenden Rippen 153 nach unten von der oberen Fläche 121 des Auffangformteils 120 vor (siehe 5). Die Rippen 153 erstrecken sich nach innen von der Außenwand 123 des Auffangformteils 120 zu einer Innenwand 129, die den Mechanismus für das Öffnen der Basis 108 des zylindrischen Behälters 106 für Entleerungszwecke umgibt. Die Rippen 153 stehen nach unten bis zu einem Niveau unterhalb des der oberen Enden der Zyklone 104 vor. Diese Anordnung verhindert, dass sich jeglicher Schmutz und Staub, die aus dem oberen Ende des einen der Zyklone 104 austreten, zu einem benachbarten Zyklon bewegen und über sein offenes oberes Ende hineingelangen. Wenn das geschehen sollte, wäre die Gefahr vorhanden, dass der Schmutz und der Staub, die vorher aus dem Luftstrom durch den ersten Zyklon abgeschieden wurden, über den benachbarten Zyklon wieder in den Luftstrom zurückgebracht werden.
Das Auffangformteil 120 und die Flächen der nachgeschalteten Zyklone 104 definieren zusammen einen sich axial erstreckenden Durchgang 154, der zwischen den nachgeschalteten Zyklonen 104 angeordnet ist, der mit dem Auffangraum 134 in Verbindung steht, der durch die Innenwand 132 definiert wird. Es ist daher möglich, dass der Schmutz und der Staub, die aus den kleineren Enden der nachgeschalteten Zyklone 104 austreten, von der Kammer 152 zum Auffangraum 134 über den Durchgang 154 gelangen.
Jeder nachgeschaltete Zyklon 104 weist einen Luftaustritt in der Form einer Wirbelsucheinrichtung 156 auf. Jede Wirbelsucheinrichtung 156 ist mittig vom untersten Ende des entsprechenden nachgeschalteten Zyklons 104 angeordnet, wie es die Norm ist. Bei dieser Ausführung ist ein mittlerer Körper 158 in jeder Wirbelsucheinrichtung 156 angeordnet. Jede Wirbelsucheinrichtung steht mit einer Ringkammer 160 in Verbindung, die wiederum mit der Austrittsöffnung 126 in Verbindung steht (siehe 2c).
4a, 4b und 4c veranschaulichen die Anordnung der nachgeschalteten Zyklone 104 in detaillierterer Weise. Insbesondere hilft das, die Konfiguration des Durchganges 154 zu veranschaulichen. 4b hilft ebenfalls dabei, die Tatsachen zu veranschaulichen, dass die Seite eines jeden der nachgeschalteten Zyklone 104, die der Längsachse der nachgeschalteten Zyklonanlage 103 am nächsten ist, im Wesentlichen parallel dazu liegt.
Die Betriebsart der vorangehend beschriebenen Vorrichtung ist die folgende. Verunreinigte Luft (die Luft ist, in der Schmutz und Staub mitgerissen werden) gelangt über die Eintrittsöffnung 114 in die Zyklonabscheidevorrichtung 100. Die Anordnung der Eintrittsöffnung 114 ist im Wesentlichen tangential zur Wand des zylindrischen Behälters 106, was bewirkt, dass die ankommende Luft einem spiralförmigen Weg um die Innenseite des zylindrischen Behälters 106 folgt. Größere Schmutz- und Staubteilchen werden zusammen mit Fusseln und anderem großem Kehrgut im Auffangraum 138 benachbart der Basis 108 infolge der Wirkung der auf die Teilchen wirkenden Zentrifugalkräfte abgelagert, wie es gut bekannt ist. Die teilweise gereinigte Luft bewegt sich nach innen und nach oben weg von der Basis 108, wobei sie den vorgeschalteten Zyklon 102 über den perforierten Abschnitt 144 der Abdeckung 140 verlässt. Die teilweise gereinigte Luft bewegt sich danach längs des Luftdurchganges 142, in dem sie in sieben Teile unterteilt wird. Ein jeder Teil gelangt in einen der nachgeschalteten Zyklone 104 über den entsprechenden Eintritt 146. Wie es vorangehend erwähnt wurde, ist jeder Eintritt 146 ein Spiraleneintritt, der die ankommende Luft zwingt, einem spiralförmigen Weg innerhalb des nachgeschalteten Zyklons 104 zu folgen. Die sich verjüngende Form des nachgeschalteten Zyklons 104 bewirkt außerdem, dass eine weitere intensive Zyklonabscheidung innerhalb des nachgeschalteten Zyklons 104 stattfindet, so dass sehr feine Schmutz- und Staubteilchen aus dem Hauptluftstrom abgeschieden werden. Die Schmutz- und Staubteilchen treten aus dem obersten Ende des nachgeschalteten Zyklons 104 aus, während die gereinigte Luft zum unteren Ende des nachgeschalteten Zyklons 104 längs dessen Achse 148 zurückkehrt und über die Wirbelsucheinrichtung 156 austritt. Die gereinigte Luft gelangt von der Wirbelsucheinrichtung 156 in die Ringkammer 162 und von dort zur Austrittsöffnung 126. Mittlerweile fallen der Schmutz und der Staub, die aus dem Luftstrom im nachgeschalteten Zyklon 104 abgeschieden wurden, aus der Kammer 152 durch den Durchgang 154 in den Auffangraum 134. Durch die Rippen 153 wird verhindert, dass sie zum offenen obersten Ende der benachbarten Zyklone 104 gelangen.
Wenn es gewünscht wird, die Zyklonabscheidevorrichtung 100 zu entleeren, kann die Basis 108 gelenkig von der Seitenwand des zylindrischen Behälters 106 freigegeben werden, so dass der Schmutz und das Kehrgut, die in den Auffangräumen 134 und 138 aufgefangen wurden, in einen geeigneten Auffangbehälter fallen können. Wie es vorangehend erklärt wird, bildet die detaillierte Funktion des Entleerungsmechanismus nicht einen Teil der vorliegenden Erfindung und wird nicht hierin weiter beschrieben.
Die Erfindung ist nicht auf die genauen Einzelheiten der vorangehend beschriebenen Ausführungen beschränkt. Es muss betont werden, dass die charakteristischen Merkmale des Staubsaugers, in dem die Zyklonabscheidevorrichtung eingesetzt werden soll, für die Erfindung unwesentlich sind. Tatsächlich wird in Betracht gezogen, dass die Zyklonabscheidevorrichtung des vorangehend beschriebenen Typs in anderen Bereichen zum Einsatz gebracht werden kann, wo gute Abscheidungswirkungsgrade in Verbindung mit niedrigen Druckabfällen erforderlich sind. Außerdem besteht keine spezielle Notwendigkeit, dass die Vorrichtung so angeordnet wird, dass die Achsen der Zyklonanlagen vertikal sind, und die Achsen können tatsächlich zur Vertikalen oder sogar Horizontalen geneigt werden, wenn es gewünscht wird. Die Tatsache, dass die Zentrifugalabscheidung nicht in starkem Maß durch die Schwerkraft beeinflusst wird, macht das möglich, so lange wie die Auffangbereiche der Zyklonanlagen angeordnet sind, um Kehrgut ohne Störung der Luftstromwege aufzufangen, die erforderlich sind, um eine Abscheidung zu bewirken. Bei einer weiteren Variante der vorangehend im Detail beschriebenen Ausführungen können die in 1 bis 5 veranschaulichten nachgeschalteten Zyklone so angeordnet werden, dass ihre entsprechenden Achsen parallel zueinander angeordnet sind, anstelle dass sie in Richtung der Achse der nachgeschalteten Zyklonanlage geneigt sind, wie in den Zeichnungen gezeigt wird. Andere Varianten und Abwandlungen werden einem erfahrenen Leser offensichtlich werden.

Claims

Zyklonabscheidevorrichtung (100), die eine vorgeschaltete Zyklonanlage (101) und eine nachgeschaltete Zyklonanlage (103) aufweist, wobei die vorgeschaltete Zyklonanlage (101) mindestens einen Zyklon (102) mit einem ersten Ende und einem zweiten Ende aufweist, und wobei die nachgeschaltete Zyklonanalage (103) mindestens einen Zyklon (104) mit einem ersten Ende und einem zweiten Ende aufweist, wobei die vorgeschaltete und die nachgeschaltete Zyklonanlage (101, 103) relativ zueinander so angeordnet sind, dass die Ausrichtung des mindestens einen Zyklons (104) der nachgeschalteten Zyklonanlage (103) im Wesentlichen mit Bezugnahme auf die Ausrichtung des mindestens einen Zyklons (102) der vorgeschalteten Zyklonanlage (101) umgekehrt ist, dadurch gekennzeichnet, dass die nachgeschaltete Zyklonanlage (103) eine Vielzahl von Zyklonen (104) aufweist, die parallel angeordnet sind.
Zyklonabscheidevorrichtung nach Anspruch 1, bei der der oder jeder Zyklon (102) der vorgeschalteten Zyklonanlage (101) einen Eintritt (114) aufweist, der sich im ersten Ende davon befindet.
Zyklonabscheidevorrichtung nach Anspruch 2, bei der der oder jeder Zyklon (102) der vorgeschalteten Zyklonanlage (101) einen Austritt (144) aufweist, der sich im ersten Ende davon befindet.
Zyklonabscheidevorrichtung nach Anspruch 3, bei der der oder jeder Zyklon (102) der vorgeschalteten Zyklonanlage (101) eine Auffangvorrichtung oder einen Auffangbereich (138) aufweist, die sich im zweiten Ende davon befindet.
Zyklonabscheidevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der der oder jeder Zyklon (102) der vorgeschalteten Zyklonanlage (101) eine im Wesentlichen zylindrische Form zwischen dem ersten und zweiten Ende davon aufweist.
Zyklonabscheidevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der ein jeder Zyklon (104) der nachgeschalteten Zyklonanlage (103) einen Eintritt (146) aufweist, der sich im ersten Ende davon befindet.
Zyklonabscheidevorrichtung nach Anspruch 6, bei der ein jeder Zyklon (104) der nachgeschalteten Zyklonanlage (103) einen Austritt (156) aufweist, der sich im ersten Ende davon befindet.
Zyklonabscheidevorrichtung nach Anspruch 7, bei der ein jeder Zyklon (104) der nachgeschalteten Zyklonanlage (103) mit einer Auffangvorrichtung (152) in Verbindung steht, die sich im zweiten Ende davon befindet.
Zyklonabscheidevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der ein jeder Zyklon (104) der nachgeschalteten Zyklonanlage (103) eine Kegelstumpfform zwischen dem ersten und zweiten Ende davon aufweist.
Zyklonabscheidevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die ersten Enden der Zyklone (104) der nachgeschalteten Zyklonanlage (103) einander benachbart angeordnet sind.
Zyklonabscheidevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Längsachsen der Zyklone (104) der nachgeschalteten Zyklonanlage (103) parallel zueinander sind.
Zyklonabscheidevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, bei der die Längsachsen der Zyklone (104) der nachgeschalteten Zyklonanlage (103) zueinander geneigt sind, so dass sich die Zyklone (104) an deren zweiten Enden einander nähern.
Zyklonabscheidevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Ausrichtung des mindestens einen Zyklons (102) der vorgeschalteten Zyklonanlage (101) im Wesentlichen vertikal zu dessen erstem Ende oder zu deren ersten Enden ganz oben ist, und die Ausrichtung der Zyklone (104) der nachgeschalteten Zyklonanlage (103) im Wesentlichen vertikal zu deren ersten Enden ganz unten ist.
Zyklonabscheidevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, bei der die Ausrichtung des mindestens einen Zyklons (102) der vorgeschalteten Zyklonanlage (101) zur Vertikalen mit dessen erstem Ende oder deren ersten Enden ganz oben geneigt ist, und die Ausrichtung der Zyklone (104) der nachgeschalteten Zyklonanlage (103) zur Vertikalen mit deren ersten Enden ganz unten geneigt ist.
Zyklonabscheidevorrichtung nach Anspruch 8 und einem der Ansprüche 13 und 14, bei der die zweiten Enden der Zyklone (104) der nachgeschalteten Zyklonanlage (103) in die Auffangvorrichtung (152) hineinragen und Rippen (153) zwischen den zweiten Enden der benachbarten Zyklone (104) vorhanden sind.
Zyklonabscheidevorrichtung nach Anspruch 15, bei der die Rippen (153) nach unten aus einer geschlossenen oberen Fläche (121) der Auffangvorrichtung (152) bis zu einem Niveau unterhalb des der zweiten Enden der Zyklone (104) der nachgeschalteten Zyklonanlage (103) vorstehen.
Zyklonabscheidevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Längsachsen der Zyklonanlagen (101, 103) übereinstimmen oder parallel zueinander sind.
Zyklonabscheidevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der jeder Zyklon (104) der nachgeschalteten Zyklonanlage (103) vollständig innerhalb der vorgeschalteten Zyklonanlage (101) angeordnet ist.
Zyklonabscheidevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 17, bei der ein jeder Zyklon (104) der nachgeschalteten Zyklonanlage (103) außerhalb der vorgeschalteten Zyklonanlage (101) angeordnet ist.
Zyklonabscheidevorrichtung nach Anspruch 19, bei der das erste Ende eines jeden Zyklons (104) der nachgeschalteten Zyklonanlage (103) benachbart der vorgeschalteten Zyklonanlage (101) angeordnet ist und jeder Zyklon (104) der nachgeschalteten Zyklonanlage (103) daraus weg vorsteht.
Staubsauger, der die Zyklonabscheidevorrichtung (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche einschließt.