灰尘分离装置
本申请要求于2006年1月27日在美国专利商标局提交的第60/762,933 号美国临时申请的利益以及要求于2006年3月24日在韩国知识产权局提交 的第2006-26863号韩国专利申请的利益，所述两个申请的全部内容通过引用 包含于此。
技术领域
本发明涉及一种灰尘分离装置。更具体地讲，本发明涉及一种灰尘分离 装置，所述灰尘分离装置使含有灰尘和/或污物颗粒的空气进入并使其旋转， 从而从进入的空气中分离出灰尘和污物颗粒，并且所述灰尘分离装置具有过 滤单元，所述过滤单元从通过其的空气中过滤灰尘。
背景技术
通常，灰尘分离装置设置在在真空吸尘器内部产生真空的真空电机的前 面的空气流动路径中，并在空气进入真空电机之前从空气中分离灰尘和/或污 物颗粒。
为了从含有灰尘和/或污物颗粒的空气中分离出灰尘，一些灰尘分离装置 利用离心力。利用离心力的灰尘分离装置使外部空气通过灰尘分离装置的侧 部进入并使外部空气在灰尘分离装置内部旋转。结果，通过离心力从旋转的 空气中分离出比空气重的灰尘和污物颗粒。
传统的离心灰尘分离装置包括空气吸入口、旋风体、设置在旋风体内部 的过滤器、灰尘收集容器和空气排放口。空气吸入口设置在旋风体的侧部， 并使外部空气通过旋风体的侧部进入以在旋风体内部旋转，从而通过作用在 灰尘和空气的每个上的离心力的差从外部空气中分离出灰尘，并将分离出的 灰尘收集在设置在旋风体之下的灰尘收集容器中。当分离了灰尘的空气通过 设置在在空气排放口前面的空气流动路径中的过滤器时，再进行一次灰尘分 离。接着，清洁的空气被排放到产生真空的真空电机。然而，传统的灰尘分 离装置存在的问题在于：重量与空气基本相同的细小灰尘很可能通过过滤器 而到达真空电机，从而细小灰尘的收集效率低。
为了解决上述问题，提供一种除具有离心灰尘分离装置之外还具有设置 在真空吸尘器中的灰尘收集构件的真空吸尘器，以在空气进入真空产生器之 前过滤出细小灰尘。此外，提供一种具有用于收集细小灰尘的单独的灰尘收 集构件的离心灰尘分离装置，所述灰尘收集构件设置在空气排放口的下游， 所述空气排放口设置在灰尘分离装置的顶侧或者底侧的任一侧。然而，当使 用另外的灰尘收集构件时，真空吸尘器需要安置另外的灰尘收集构件的单独 的空间，使得真空吸尘器的尺寸增大。此外，当离心灰尘分离装置在其顶侧 或者底侧具有用于容纳灰尘收集构件的单独的空间时，灰尘分离装置的高度 增加了设置用于收集细小灰尘的灰尘收集构件的单独的空间的高度，使得灰 尘分离装置的体积增加。结果，使真空吸尘器的尺寸增加。
发明内容
提出本发明以克服与传统的装置相关的上述缺点和其它问题。本发明的 一方面在于提供一种利用离心力的灰尘分离装置，所述灰尘分离装置提高了 细小灰尘的收集效率，并具有紧凑的尺寸。
通过提供一种灰尘分离装置可基本实现本发明的上述方面和/或其它特 点，所述灰尘分离装置包括：旋风体，构造成利用离心力从空气中分离灰尘， 并具有进入管，空气通过该进入管进入；灰尘收集容器，构造成可拆卸地连 接到所述旋风体的底端，用于收集从空气中分离出的灰尘；过滤单元，构造 成可拆卸地设置在所述旋风体上，其中，所述过滤单元具有紧凑的至少由用 于过滤大灰尘的过滤器和用于过滤细小灰尘的过滤器形成的双重结构。因此， 提高了细小灰尘的收集效率。并可提供一种紧凑的灰尘分离装置。
根据本发明的实施例，所述过滤单元包括：格栅过滤器，用于过滤大灰 尘；多孔过滤器，设置在所述格栅过滤器内部；支撑构件，用于支撑所述多 孔过滤器。所述格栅过滤器、所述多孔过滤器和所述支撑构件的每个基本形 成为其内具有空气流动路径的圆筒形。此外，所述多孔过滤器设置在所述格 栅过滤器和所述支撑构件之间，其中，所述支撑构件构造成安装在所述格栅 过滤器上或者与所述格栅过滤器分离。此外，所述格栅过滤器包括：格栅部 分，空气通过所述格栅部分进入；圆筒部分，设置在所述格栅部分之上，空 气不能通过所述圆筒部分进入；锁定部分，设置在所述圆筒部分的顶端，并 构造成连接到所述旋风体或者与所述旋风体分离。因此，用户可简单地将所 述过滤单元与所述旋风体分离，以便容易地将所述多孔过滤器与所述过滤单 元分离，并清洁所述多孔过滤器。
此外，所述格栅过滤器还包括从所述格栅过滤器的圆周表面的底端突出 并且用于防止灰尘回流的裙部，从而降低灰尘回流。因为进入管的至少一部 分从所述旋风体的顶表面突起，所以进入空气的旋转圈数增加，从而提高了 灰尘收集效率。
此外，所述灰尘收集容器包括从所述灰尘收集容器的底表面的中部突起 的排放管，其中，所述排放管可拆卸地连接到所述过滤单元的底端，以便引 导流出所述过滤单元的空气以将其排放到外部。因此，缩短了用于排放空气 的空气流动路径的长度，从而可降低真空吸尘器的管道压力损失。
从下面结合附图公开本发明优选实施例的详细描述中，本发明的其它目 的、优点和显著的特点将变得清楚。
附图说明
通过下面结合附图对实施例进行的描述，本发明的这些和/或其它方面和 优点将会变得清楚和更易于理解，其中：
图1是显示根据本发明实施例的灰尘分离装置的透视图；
图2是显示图1的灰尘分离装置的分解透视图；
图3是显示沿着图2的3-3线截取的灰尘分离装置的旋风体的底端的局 部剖视图；
图4是显示沿着图1的4-4线截取的灰尘分离装置的锁定部分和连接部 分的局部剖视图；
图5是显示沿着图1的5-5线截取的灰尘分离装置的剖视图；
图6是显示图1的灰尘分离装置的剖视透视图。
整个图中，相同的标号应该理解为指示相同的部件、组件和结构。
具体实施方式
下文，将参照附图详细地描述本发明的特定示例性实施例。
提供在说明书中限定的内容，例如具体的结构和元件以帮助全面理解本 发明。因此，清楚的是，不用这些限定的内容也可实现本发明。此外，省略 了对公知功能或者结构的描述以提供对本发明示例性实施例的清楚和简明的 描述。
图1是显示根据本发明实施例的灰尘分离装置的透视图，图2是显示图 1的灰尘分离装置的分解透视图。
参照图1和图2，根据本发明实施例的灰尘分离装置10包括旋风体20、 灰尘收集容器90和过滤单元40。
旋风体20基本形成为圆筒形。进入管26设置在旋风体20的顶部，进入 管26的一部分从旋风体20的顶表面29突起，使得外部空气通过进入管26 进入旋风体20的内部。结果，根据本实施例的灰尘分离装置10使进入的空 气比进入管26设置在旋风体20的顶表面29之下的传统的灰尘分离装置更多 地旋转，从而灰尘分离效率提高。在旋风体20的顶表面29的中部，具有可 拆卸地连接到过滤单元40的连接部分22。如下所述，格栅过滤器50的锁定 部分60与旋风体20的连接部分22互锁(见图4)。在本实施例中，参照图1， 在旋风体20的内部形成的连接部分22包括下沉部分22a和从下沉部分22a 的中部突起的圆筒22b。圆筒22b的中部空间22c与旋风体20的内部流动连 通，从而用户可从外部看到过滤单元40是否与连接部分22互锁。当过滤单 元40与连接部分22互锁时，旋风体20的内部空间与外部切断，并当过滤单 元40与连接部分22分离时，可通过中部空间22c看到旋风体20的内部空间。 如图4中所示，竖直槽23和水平槽25形成在连接部分22的圆筒22b上。竖 直槽23竖直地形成，并包括互相面对的两个竖直槽23。水平槽25以圆环形 形状形成在圆筒22b的内表面上。锁定部分60与水平槽25互锁。灰尘收集 容器90可拆卸地设置在旋风体20的底端。为了使旋风体20的底端和灰尘收 集容器90的顶端之间密封，边缘突起24沿着圆周方向形成在旋风体20的底 端，密封槽32基本按照圆环形状形成在边缘突起24上，如图3所示。密封 构件36，例如橡胶环设置在密封槽32的内部，从而当灰尘收集容器90的顶 端插入密封槽32中以压迫密封构件36时，灰尘收集容器90和旋风体20的 内部完全与外部隔绝。
参照图1和图2，灰尘收集容器90基本形成为圆筒形，并具有从灰尘收 集容器90的外表面突起的基本呈U形的把手92。把手92具有等于或者小于 宽度W的跨度(例如，约9英寸)，从而用户可用他或者她的一只手容易地握 住把手92。参照图2和图6，排放管95从灰尘收集容器90的内部的中部向 上突起。排放管95的高度与灰尘收集容器90的高度基本相同。旋风体20通 过排放管95与外部流动连通。此外，三个突起91按照约120度的间隔角设 置在灰尘收集容器90的内部底表面上。参照图6，突起91基本按照宽度从 底端到顶端减小的三角锥形形成。可选择地，突起91可形成为各种形状，例 如多棱锥或者圆锥体。如图1和图2所示，灰尘收集容器90包括一个或者多 个导向构件94(未示出)，所述导向构件94引导灰尘分离装置10以将其安装 在真空吸尘器(未示出)中。
参照图2、图4和图5，过滤单元40包括格栅过滤器50、多孔过滤器70 和支撑构件80。多孔过滤器70设置在格栅过滤器50的内部，支撑构件80 结合到多孔过滤器70的内部，从而格栅过滤器50、多孔过滤器70和支撑构 件80形成其内具有圆柱形空气流动路径110的紧凑的过滤单元40，如图5 所示。
参照图2、图4和图5，格栅过滤器50具有按照预定角度倾斜的多个刀 片51，从而在多个刀片51的每个之间限定格栅流动路径51a。空气在旋转的 同时进入多个格栅流动路径51a中。如图5所示，多个刀片51的每个相对于 切线的倾斜角θ形成为锐角。格栅部分52具有与多孔过滤器70基本相同的 高度。圆筒部分56形成在格栅部分52之上，并具有形成在其顶端的具有预 定高度的基本呈圆环形的基板53。圆筒部分56呈无开口的圆筒形，使得空 气除了通过格栅过滤器50的格栅部分52进入之外不能进入圆筒部分56中。 因为圆筒部分56(空气不能进入)设置在格栅部分52(空气可进入)之上，如图6 所示，所以当通过进入管26进入并在旋风体20内部旋转的外部空气碰撞到 格栅过滤器50的圆筒部分56时，外部空气不进入过滤单元40内部而是向下 旋转到达旋风体20的下侧。参照图4和图6，当锁定部分60结合到连接部 分22时，在圆筒部分56的顶端形成的基板53与下沉部分22a的底端27紧 密接触，以便使旋风体20的内部空间与外部隔绝。在基板53的顶侧形成的 锁定部分60连接到旋风体20的连接部分22，并包括柱状部分64和从柱状 部分64的圆周表面突起的钩突起部分62。柱状部分64从底板53向上突起， 钩突起部分62包括从柱状部分64的圆周表面倾斜地突起的两个钩突起部分。 当将锁定部分60结合到旋风体20的连接部分22时，用户将钧突起部分62 与竖直槽23对齐，推动钩突起部分62到达水平槽25，接着，旋转锁定部分 60，使得钩突起部分62的底表面57a被水平槽25钩住。当使锁定部分60与 连接部分22分离时，用户按照相反的顺序执行上述过程。当锁定部分60被 结合时，基板53的顶表面与连接部分22的底端27紧密接触，以便使连接空 间密封。裙部54沿着圆周方向从格栅部分52的底端倾斜地突出来，以便防 止灰尘回流。在本实施例中，格栅部分52、圆筒部分56、基板53和锁定部 分60通过注模工艺一体地注模以形成单一件。裙部54由单独的构件形成， 并连接到格栅部分52的底端。另一种方式是，裙部54可与格栅部分52、圆 筒部分56、基板53和锁定部分60一体地注模。
参照图2和图5，多孔过滤器70基本形成为其内具有空气流动路径110 的中空圆筒形，并设置在格栅过滤器50和支撑构件80之间，以便分离细小 灰尘。由格栅过滤器50分离出的大灰尘落入灰尘收集容器90中，而细小灰 尘可能附着到多孔过滤器70的外圆周表面上，从而堵塞多孔过滤器70的空 气孔。结果，多孔过滤器70需要周期地进行清洁。为此，格栅过滤器50、 多孔过滤器70和支撑构件80分别形成为单独的部分，并且支撑构件80被构 造成连接到格栅过滤器50和与格栅过滤器50分离，从而用户可装配和拆卸 过滤单元40。结果，易于清洁多孔过滤器70。在本实施例中，多孔过滤器 70由海绵或者开孔泡沫塑料(open celled foam)制成。
参照图2，支撑构件80包括圆筒体82和连接到圆筒体82的底端的板84。 圆筒体82基本形成为中空的圆筒形，并具有许多开口83，空气容易地通过 所述许多开口83进入空气流动路径110(见图5)以被排放到排放管95。板84 按照基本平坦的平面形成，并设有用于与在裙部54的底表面上形成的连接构 件(未示出)连接的连接槽86。此外，板84包括用于引导进入支撑构件80内 部的空气流动路径110中的空气流到排放管95的会聚部分85(见图6)。参照 图6，将会聚部分85构造成使得当灰尘收集容器90连接到旋风体20的底端 时，会聚部分85的底端插入排放管95中，从而使空气流动路径110与灰尘 收集容器90和旋风体20的内部空间隔开。因此，会聚部分85的内直径从顶 端到底端减小，使得会聚部分85底端的内直径小于排放管95的内直径。
下文，将参照图5和图6详细地解释根据本发明实施例的灰尘分离装置 10的空气流动和灰尘分离操作。
图5是显示沿着图1的5-5线截取的灰尘分离装置的剖视图，图6是显 示图1的灰尘分离装置的剖视透视图。
当真空吸尘器(未示出)内部的真空产生器(未示出)产生吸力时，外部空气 通过进入管26进入旋风体20的内部空间，并像图5和图6的箭头A一样旋 转。进入空气的一部分从旋风体20的内表面或者从格栅过滤器50的圆筒部 分56弹回，从而如箭头B一样保持向下旋转。当空气旋转时，空气中包含的 灰尘和/或污物颗粒通过离心力从空气中分离出来，从而落入灰尘收集容器90 中。分离了灰尘的空气再上升以如图6的箭头C和D所示进入过滤单元40 中。同时，在灰尘收集容器90中收集的灰尘中的相对较轻的灰尘与再上升的 空气一起上升。然而，再上升的相对较轻的灰尘碰到裙部54，接着，再次落 入灰尘收集容器90中。此外，虽然旋转气流影响在灰尘收集容器90中收集 的灰尘使其旋转，但是从灰尘收集容器90的底表面突起的多个突起91防止 灰尘旋转。
当空气如图6中的箭头C和D所示进入如图5所示的多个刀片51之间 的格栅流动路径51a中时，比格栅流动路径51a的宽度大的灰尘或者污物颗 粒被过滤出，从而落入灰尘收集容器90中。接着，当通过格栅流动路径51a 的空气按照之字形通过多孔过滤器70的多个细小孔时，从空气中过滤出细小 灰尘。过滤了细小灰尘的清洁空气通过支撑构件80的多个开口83如图6的 箭头F所示进入空气流动路径110。进入空气流动路径110的清洁空气通过 排放管95如箭头G所示排放到外部。
采用如上所述的根据本发明实施例的灰尘分离装置，因为用于过滤大灰 尘的格栅过滤器和用于过滤细小灰尘的多孔过滤器形成紧凑的过滤单元，所 以提高了灰尘收集效率，并可提供一种紧凑的灰尘分离装置。
此外，采用根据本发明实施例的灰尘分离装置，过滤单元可与旋风体分 离，支撑构件可与过滤单元分离，从而便于并易于维修和清洁过滤器。
此外，采用根据本发明实施例的灰尘分离装置，进入管被构造成从旋风 体的顶表面突起，从而与具有相同高度的传统的灰尘分离装置相比，可增加 外部空气的旋转圈数。过滤单元被构造成具有封闭的上部分，从而使通过进 入管进入的空气难以直接进入过滤单元。因此，与尺寸相同的传统的灰尘分 离装置相比，根据本发明的灰尘分离装置的灰尘收集效率较高。
此外，采用根据本发明实施例的灰尘分离装置，灰尘收集容器具有把手， 并可拆卸地连接到旋风体的底端，从而便于清空在灰尘收集容器中收集的灰 尘。
此外，采用根据本发明实施例的灰尘分离装置，排放管设置在灰尘分离 装置的底表面上，从而可减小到达设置在灰尘分离装置下的真空产生器的空 气流动路径的长度。结果，可降低真空吸尘器的管道压力损失。
虽然已描述了本发明的实施例，但是本领域技术人员一旦理解了本发明 的基本发明构思，就可对所述实施例进行另外的变化和修改。因此，权利要 求应该被解释为包括上述实施例以及落入本发明精神和范围内的所有变化和 修改。