DE102005004398B4

DE102005004398B4 - Zyklon-Staubsammelvorrichtung

Info

Publication number: DE102005004398B4
Application number: DE102005004398A
Authority: DE
Inventors: Jang-Keun Oh; Il-Du Jung
Original assignee: Samsung Gwangju Electronics Co Ltd
Current assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Priority date: 2004-02-11
Filing date: 2005-01-31
Publication date: 2008-01-03
Anticipated expiration: 2025-02-01
Also published as: US20050172586A1; GB2410913A; GB0501091D0; RU2005103646A; AU2005200073B2; RU2287314C2; US7309368B2; JP2005224602A; ES2278485B1; CN100352394C; GB2410913B; FR2865919A1; AU2005200073A1; DE102005004398A1; FR2865919B1; ES2278485A1; CN1654003A

Abstract

Zyklon-Staubsammelvorrichtung mit:
einem Zyklongehäuse (110), das einen ersten Zyklonteil (111) und einen um den ersten Zyklonteil angeordneten zweiten Zyklonteil (112) aufweist;
einer auf dem Zyklongehäuse (110) angeordneten ersten Abdeckung (120), die Luftströmungswege einschließt, entlang denen schmutzbeladene Luft strömt;
einer zweiten Abdeckung (130), die die aus dem zweiten Zyklonteil (112) ausgestoßene Luft konzentriert und durch eine Öffnung (131) auslässt; und
einer unter dem Zyklongehäuse (110) angebrachten Staubsammelkammer (140), die abgesonderten Schmutz sammelt;
dadurch gekennzeichnet, dass
zwischen dem Zyklongehäuse (110) und der ersten Abdeckung (120) ein Abdichtelement (150) zum Abdichten des ersten Zyklonteils (111) gegenüber dem zweiten Zyklonteil (111, 112) angeordnet ist, wobei das Abdichtelement (150) Öffnungen (151) aufweist, die Positionen von Zyklonelementen (112a) des zweiten Zyklonteils (112) zugeordnet sind; oder
die erste Abdeckung (120) aus einem weichen Material ausgebildet ist, wobei die erste Abdeckung das erste Zyklonteil (111) gegen das zweite Zyklonteile (112)...

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Zyklon-Staubsammelvorrichtung mit einer verbesserten Feinstaubsammlung.
Ein Staubsauger, wie zum Beispiel ein Handstaubsauger oder ein Bodenstaubsauger, weist eine Saugbürste auf, die mit einem Staubsaugergehäuse verbunden ist und sich auf einer zu reinigenden Fläche bewegt. Das Innere des Staubsaugergehäuses ist unterteilt in eine Staubkammer, die einen herausnehmbaren Staubfilter aufnimmt, und eine Motorkammer, in der ein Saugkraft erzeugender Motor untergebracht ist. Wenn der Motor läuft, erzeugt er eine Saugkraft an der Saugbürste. Durch die Saugwirkung werden Staub und Schmutz von der Oberfläche ins Staubsaugergehäuse befördert. Die eingesaugte Luft wird durch den Staubfilter geleitet und nach außen ausgestoßen. Der Staub und Schmutz in der eingesaugten Luft wird durch den Staubfilter gefiltert, und die saubere Luft strömt durch die Motorkammer nach außen.
Ein konventioneller Staubsauger, wie oben beschrieben, benötigt einmal verwendbare Staubfilter, um Staub und Schmutz herauszufiltern.
Wenn der Staubfilter mit Staub und Schmutz verstopft ist, muss der Staubfilter ausgetauscht werden, wobei der manuelle Austausch des Staubfilters für den Benutzer unbequem und unhygienisch ist.
Um diese Nachteile zu umgehen, sind verschiedene Zyklon-Staubsammelvorrichtungen entwickelt worden und verbreitet, die eine hohe Staubabscheidungs-Effizienz aufweisen und nach dem Entfernen des verstopfenden Schmutzes wieder verwendbar sind. Die Zyklon-Staubsammelvorrichtung ist so konstruiert, dass sie mit Hilfe der Zentrifugalkraft Staub und Schmutz von der eingesaugten Luft trennt.
Jedoch hat die Zyklon-Staubsammelvorrichtung eine geringere Effizienz bei der Sammlung feiner Staubteilchen, verglichen mit einem konventionellen Staubsauger, der einen Staubbeutel oder den Staubfilter verwendet.
Es ist somit Aufgabe der Erfindung, eine Zyklon-Staubsammelvorrichtung vorzuschlagen, die es ermöglicht, den Komfort des Benutzers und die Sammeleffizienz, besonders bei der Sammlung feiner Staubteilchen zu verbessern.
Die Merkmale der Erfindung werden in Anspruch 1 beschrieben. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen dargelegt.
Die nachveröffentlichten DE 10 2004 028 678 A1 , DE 10 2004 028 677 A1 , DE 10 2004 028 676 A1 und DE 10 2004 028 675 A1 schlagen jeweils eine Zyklon-Staubsammelvorrichtung vor, bei der im Zyklongehäuse um einen ersten, zentralen Zyklonabscheidebereich ein zweiter Zyklonabscheidebereich mit mehreren kleinen Luftströmungsverwirblern angeordnet ist. In einem ersten Aufsatz für das Zyklongehäuse sind die Luftströmungswege zu und von den Zyklonabscheidebereichen ausgebildet. Mit einem auf den ersten Aufsatz aufsetzbaren zweiten Aufsatz wird die durch den zweiten Zyklonabscheidebereich geleitete Luft gesammelt und durch eine zentrale Öffnung ausgelassen. Im Zyklongehäuse selbst wird der mittels Fliehkraft ausgeschiedene Staub gesammelt.
Um die obenstehenden Nachteile der konventionellen Anordnung zu überwinden, stellt Anspruch 1 eine verbesserte Zyklon-Staubsammelvorrichtung eines Staubsaugers für eine effiziente Sammlung feiner Staubteilchen zur Verfügung.
Obenstehende Aspekte und Vorteile der Erfindung werden bewerkstelligt, indem ein Staubsauger vorgesehen wird, der aufweist: ein Zyklongehäuse, dass einen ersten Zyklonteil sowie einen um den ersten Zyklonteil ausgebildeten zweiten Zyklonteil einteilig einschließt, eine erste Abdeckung, die auf dem Zyklongehäuse angebracht ist und Luftströmungswege aufweist, über die staubbeladene Luft strömt, eine zweite Abdeckung, die vom zweiten Zyklonteil ausgelassene Luft konzentriert und in das Zyklongehäuse überführt, und eine Staubsammelkammer, die unter dem Zyklongehäuse angebracht ist und abgesonderten Staub sammelt.
Vorteilhafterweise weisen die Luftströmungswege entsprechend mit dem zweiten Zyklonteil verbundene Kanäle, durch die die aus dem ersten Zyklonteil abgelassene Luft in den zweiten Zyklonteil strömt, und Auslasslöcher auf, durch die die vom zweiten Zyklonteil ausgelassene Luft in den durch die zweite Abdeckung abgedichteten Raum abgeführt wird.
Die Kanäle bestehen jeweils aus einem ersten Kanalteil, der mit einem Auslass des ersten Zyklonteils verbunden ist, und einem zweiten Kanalteil, der mit dem ersten Kanalteil und dem zweiten Zyklonteil verbunden ist.
Die Kanäle schließen jeweils eine Oberseite des ersten Kanalteils, die von einem Auslass des ersten Kanalteils bis zur höchsten Stelle einen ansteigenden Verlauf aufweist, und eine Oberseite des zweiten Kanalteils ein, die von der höchsten Stelle zu den oberen Einlässen des zweiten Zyklonteils einen abfallenden Verlauf aufweist.
Vorteilhaft ist, wenn die Krümmung des ansteigenden Verlaufs geringer als die des abfallenden Verlaufs ist.
Die Kanäle sind abwechselnd so angeordnet, dass die Wirbelströmung sich im angrenzenden zweiten Kanalteil jeweils in entgegengesetzte Richtungen bewegt.
Die Auslasslöcher stehen in Richtung der vom zweiten Zyklonteil ausgestoßenen Luftströmung und weisen jeweils ein im Strömungsweg der ausgestoßenen Luft angeordnetes Rippenelement auf.
Das Rippenelement weist eine Platte auf, die den Querschnitt jedes Auslasslochs halbiert, und ist bezüglich des Auslassloches längs angeordnet.
Ein Abdichtelement ist zwischen dem Zyklongehäuse und der ersten Abdeckung eingeschoben, um den ersten und den zweiten Zyklonteil entsprechend abzudichten.
Das Abdichtelement dichtet 20% bis 30% des ersten Kanalteils und des die Auslasslöcher der Kanäle umschließenden zweiten Kanalteils ab.
Das Abdichtelement weist Öffnungen auf, die dem zweiten Kanalteil entsprechen, wobei die Öffnungen die Kanäle teilweise so blockieren, dass die Luft in den zweiten Zyklonteil in exzentrischer Richtung einströmt und eine Wirbelströmung bildet.
Das Abdichtelement wird zur Fixierung durch ein am Zyklongehäuse befindliches Führungselement ausgerichtet.
Entsprechend einer weiteren Ausführungsform der Erfindung kann die erste Abdeckung aus einem weichen Gummi oder einem PVC bestehen, so dass die Abdeckung den ersten und zweiten Zyklonteil abdichtet. Ein Luftleitelement ist zwischen der ersten Abdeckung und dem Zyklongehäuse eingeschoben, um einen Teil des Kanals abzudichten.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachstehend anhand der Zeichnungen näher erläutert
Es zeigen:
1 eine perspektivische Ansicht, die eine Zyklon-Staubsammelvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung veranschaulicht;
2 eine perspektivische Explosionszeichnung, die eine Zyklon-Staubsammelvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung verdeutlicht;
3 einen Querschnitt der Zyklon-Staubsammelvorrichtung entlang der Linie III-III in 2;
4 eine vergrößerte Querschnittesansicht, die den eingekreisten Bereich IV in 3 verdeutlicht;
5 eine Ansicht, die einen Kanal der Zyklon-Staubsammelvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung verdeutlicht;
6 eine Draufsicht, die die erste Abdeckung gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung verdeutlicht;
7 eine Draufsicht, die ein Abdichtelement entsprechend einem Ausführungsbeispiel der Erfindung verdeutlicht;
8 eine Ansicht von unten, die die bei Aneinanderliegen der ersten Abdeckung und des Abdichtelements freiliegenden Kanalteile entsprechend einem Ausführungsbeispiel der Erfindung veranschaulicht;
9 eine perspektivische Ansicht, die eine Zyklon-Staubsammelvorrichtung verdeutlicht;
10 eine perspektivische Explosionszeichnung von 9; und
11 eine Ansicht, die die freigelegten Kanalteile entsprechend einem Ausführungsbeispiel der Erfindung verdeutlicht, wenn die erste Abdeckung und das Abdichtelement aneinander liegen,
Nun wird im Detail auf die Ausführungsbeispiele der Erfindung eingegangen, von denen Beispiele in den beiliegenden Zeichnungen veranschaulicht werden, wobei durchgehend die gleichen Bezugszeichen für die gleichen Elemente gelten. Die Ausführungsbeispiele werden im Folgenden beschrieben, um die Erfindung anhand der Zeichnungen zu erläutern.
1 veranschaulicht die Zyklon-Staubsammelvorrichtung entsprechend einem Ausführungsbeispiel der Erfindung.
Bezug nehmend auf 1 umfasst die Zyklon-Staubsammelvorrichtung 100 ein Zyklongehäuse 110, eine erste Abdeckung 120 und eine zweite Abdeckung 130, die beide auf dem Zyklongehäuse 110 angebracht sind, eine unter dem Zyklongehäuse 110 abnehmbar angeordnete Staubsammelkammer 140, und eine zwischen dem Zyklongehäuse 110 und der ersten Abdeckung eingeschobenes Abdichtelement 150, um einen Luftverlust zu verhindern.
2 ist eine perspektivische Explosionsansicht, die die Zyklon-Staubsammelvorrichtung 100 entsprechend einem Ausführungsbeispiel der Erfindung veranschaulicht, die nachfolgend näher beschrieben wird.
Das Zyklongehäuse 110 weist einen ersten Zyklonteil 111 im Zentrum des Zyklongehäuses 110 und einen um den ersten Zyklonteil 111 angeordneten zweiten Zyklonteil 112 auf. Der erste Zyklonteil 111 und der zweite Zyklonteil 112 können einteilig bzw. integral ausgebildet sein.
Der erste Zyklonteil 111 ist exzentrisch mit einer Saugöffnung 101 verbunden, die mit einer Saugbürste (nicht abgebildet) verbunden ist. Staubbeladene Luft wird durch die Saugöffnung 101 eingesaugt und sinkt unter Ausbildung einer Wirbelströmung entlang der inneren Seite des ersten Zyklonteils 111 ab, um so den Schmutz durch Zentrifugalkraft von der eingesaugten Luft zu trennen. Der abgetrennte Schmutz wird in der Staubsammelkammer 140 gesammelt.
Das Zentrum des ersten Zyklonteils 111 weist einen Durchbruch auf, worin ein Gitterelement 116 wie in 3 gezeigt, herausnehmbar eingepasst ist. Das Gitterelement 116 verhindert ein Rückströmen des abgesonderten Schmutzes. Die saubere Luft strömt durch das Gitterelement 116 und steigt in den ersten Zyklonteil 111 auf.
Die Luft strömt durch das Gitterelement 116 und dringt in den zweiten Zyklonteil 112 entlang der auf der ersten Abdeckung 120 ausgebildeten Luftströmungswege 125 ein. Der zweite Zyklonteil 112 weist Zyklonelemente 112a, die im wesentlichen in einer „C"-förmigen Anordnung auf der oberen Oberfläche des ersten Zyklonteils 111 angeordnet sind, und Durchgangslöchern 115 an den unteren Enden der Zyklonelemente 112a auf.
Vorteilhafterweise sind die Zyklonelemente 112a als Kegel konfiguriert, dessen Oberseitendurchmesser größer ist als der Unterseitendurchmesser, wie in 3 veranschaulicht. Die Durchgangslöcher 115 führen in die Staubsammelkammer 140, so dass feine Staubteilchen in den Zyklonelementen 112a ein weiteres Mal abgetrennt werden und dadurch in der Staubsammelkammer 140 gesammelt werden.
Die erste Abdeckung 120 ist auf dem Zyklongehäuse 100 angebracht. Die Luftströmungswege 125 sind jeweils entsprechend den Zyklonelementen 112a positioniert und leiten die vom ersten Zyklonteil 111 abgelassene Luft in den zweiten Zyklonteil 112.
Die Luftströmungswege umfassen Kanäle 121 und Auslasslöcher 122.
Die Kanäle 121 leiten die aus dem ersten Zyklonteil 111 ausgelassene Luft in die Zyklonelemente 112a. Bezug nehmend auf 3 bis 5, ist es vorzuziehen, dass die Oberseite jedes Kanals 121 abgerundet ist, um Reibung mit der aus dem ersten Zyklonteil 111 ausgelassenen Luft zu reduzieren. Bezug nehmend auf 4 und 5, wird der höchste Punkt mit der Höhe h Maximum A genannt. Die Oberseite jedes Kanals 121 weist eine ansteigende Schräge C1, die sich von einem mit einem Auslass des ersten Zyklonteils 111 verbundenen Teil bis zum Maximum A erstreckt, und eine abfallende Schräge C2 auf, die sich vom Maximum A zu einem Teil erstreckt, der mit dem zweiten Zyklonteil 112 verbunden ist und Einlässe 112c des zweiten Zyklonteils 112 ausbildet. Durch diese Konstruktion wird die Luftströmung vom ersten Zyklonteil 111 zum zweiten Zyklonteil 112 daran gehindert, ihre Richtung abrupt zu ändern, und die Reibung der ausgestoßenen Luft an der Innenseite der Kanäle 121 verringert sich.
Die Luft dringt in die Kanäle 121 ein, und rotiert entlang der Innenseite der Zyklonelemente 112a unter Ausbildung einer Wirbelströmung, um feine Staubteilchen durch Zentrifugalkraft abzusondern, die im ersten Zyklonteil nicht herausgefiltert wurden. Die saubere Luft im zweiten Zyklonteil 112 wird durch die Auslasslöcher 122 zum oberen Teil der ersten Abdeckung 120 ausgelassen. Die Form der Kanäle 121 wird nachstehend genauer beschrieben.
Die in den Zyklonelementen 112a zum zweiten Mal gereinigte Luft wird durch die Auslasslöcher 122 in den zwischen der ersten Abdeckung 120 und der zweiten Abdeckung 130 befindlichen Hohlraum ausgelassen. Bezug nehmend auf 3 und 4 ist jeder der Auslasslöcher 122 vorzugsweise mit einem Rippenelement 123 ausgestattet, das im Bezug auf den Weg der ausgelassenen Luft von den Auslasslöchern 122 longitudinal ausgerichtet ist. Das Rippenelement 123 kann eine Platte sein, die den Querschnitt des Auslasslochs 122 halbiert. Die Anwesenheit des Rippenelementes 123 verhindert Luftturbulenz und minimiert damit einen von einer Turbulenz der ausgelassenen Luft herrührenden Staubsammeleffizienz-Verlust.
Die Konstruktion und die Form der Kanäle 121 und der Auslasslöcher 122 werden nachstehend genauer beschrieben.
Bezug nehmend auf 2 und 3 sammelt sich die aus den Auslasslöchern 122 ausströmende Luft in der auf der ersten Abdeckung 120 angebrachten zweiten Abdeckung 130, und strömt durch eine Verbindungsöffnung 131, die sich in der Oberseite der zweiten Abdeckung 130 befindet, in den Motorraum (nicht abgebildet). Vorteilhaferweise ist eine Innenseite der zweiten Abdeckung 130 sanft gekrümmt, um die Reibung zwischen der aus den Auslasslöchern 122 ausströmende Luft und der Innenseite der zweiten Abdeckung 130 zu reduzieren.
Die Staubsammelkammer 140 ist unter dem Zyklongehäuse 110 lösbar angeordnet und durch eine Trennwand 141 in eine Grobschmutzsammelkammer und eine Feinstaubsammelkammer unterteilt. Die Trennwand 141 ermöglicht es, dass der erste Zyklonteil 111 und der zweite Zyklonteil 112 nur mit der ersten Abdeckung 120 in Strömungsverbindung stehen. Die Staubsammelkammer 140 kann zwecks Einblick durch den Benutzer aus einem transparenten Material bestehen.
Die Konstruktion und Form der Kanäle 121 und der Auslasslöcher 122 werden nun näher beschrieben.
6 stellt eine Draufsicht auf die erste Abdeckung 120 dar.
Die Kanäle 121 schließen jeweils einem ersten Kanalteil 121a von festgelegter Länge und einen nach dem Maximum A angeordneten zweiten Kanalteil 121b ein. Der Kanal 121 ist integral mit der ersten Abdeckung 120 ausgebildet, wobei diese das Auslassloch 122 umschließt. Die Kanäle 121 sind abwechselnd so um die Auslasslöcher 122 angeordnet, dass die Luft in entgegengesetzte Richtungen eindringen kann. Das heißt, ein zweites Kanalteil 121b ist in eine bestimmte Richtung ausgerichtet und der benachbarte ist in die entgegengesetzte Richtung ausgerichtet und so weiter. Auf diese Weise wird, nachdem die Luft den zweiten Zyklonteil 112 durchlaufen hat, verhindert, dass Luft von den Auslasslöchern 122 zu einer Turbulenz in der zweiten Abdeckung 130 führt.
Entsprechend einem Ausführungsbeispiel der Erfindung grenzen die ersten Kanalteile 121a an einer Seite an die ersten Kanalteile 121a des benachbarten Kanals 121 an. Infolgedessen wird der Strömungsweg der Luft in den ersten Kanalteilen vereinfacht, die Fertigung der Kanäle 121 erleichtert und der Fertigungsaufwand reduziert.
Die zweiten Kanalteile 121b sind so geformt, dass in der aus dem zweiten Zyklonteil 112 eintretenden Luft eine Wirbelströmung hervorgerufen wird. Die Krümmung der zweiten Kanalteile 121b korrespondiert mit der der Krümmung der Oberseite des zweiten Zyklonteils 112.
Entsprechend einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist ein Kanal 121, gepaart mit einem Auslassloch 122, mit jedem der Zyklonelemente 112a verbunden.
Wieder Bezug nehmend auf 2 ist das Abdichtelement 150 zwischen der ersten Abdeckung 120 und dem Zyklongehäuse 110 eingeschoben, um einen Luftverlust zu verhindern.
Nun Bezug nehmend auf 7, weist das Abdichtelement 150 an einer Position, die den Zyklonelementen 112a entspricht Öffnungen 151 auf. Die Öffnungen 151 sind so gestaltet, dass sie die Kanäle teilweise verschließen. Ein Teil jeder Öffnung 151 ist so gestaltet, dass ihre Form mit der Krümmung ihres entsprechenden zweiten Kanalteils 121b übereinstimmt, während der restliche Teil so geformt ist, dass er die ersten und zweiten Kanalteile 121a und 121b von einem entsprechenden zweiten Zyklonteil 112 teilweise abdichtet. Bezug nehmend auf 8 wird der Querschnitt der Einlässe 112c des zweiten Zyklonteils 112 durch Verschließen eines Bereiches von der höchsten Stelle (Maximum) A bis zu einem Innenwinkel αangepasst. Dementsprechend wird die Strömungsgeschwindigkeit der Wirbelströmung in den zweiten Zyklonteil 112 gesteuert, und die Zentrifugaltrennung im zweiten Zyklonteil 112 wird mit optimaler Geschwindigkeit der Wirbelströmung effektiv ausgeführt.
Entsprechend einem Ausführungsbeispiel der Erfindung sind die Öffnungen 151 in einer solchen Art und Weise geformt und konstruiert, dass das Abdichtelement 150 den Bereich von der höchsten Stelle A, an der die zweiten Kanalteile 121b beginnen, bis zu einem Innenwinkel von 90° verschließt.
Das Abdichtelement 150 verschließt die ersten Kanalteile 121a und den zweiten Zyklonteil 112 sowie die zweiten Kanalteile 121b von der höchsten Stelle A bis zu einem Innenwinkel von 90°, so dass der erste Zyklonteil 111 nur über den vorgegebenen Bereich und den Einlässen 112c des zweiten Zyklonteils 112 mit dem zweiten Zyklonteil 112 in Strömungsverbindung steht.
Die Luft aus den Kanälen 121 strömt durch die zweiten Kanalteile 121b und dringt durch die Einlässe 112c in den zweiten Zyklonteil 112 ein, um so die Wirbelströmung im zweiten Zyklonteil effektiv zu erzeugen.
Da die Einlässe 112a des zweiten Zyklonteils 112 am Ende der zweiten Kanalteile 112b ausgebildet sind, wird eine Turbulenz der Wirbelströmung verhindert und die Staubabscheidung durch die Zentrifugalkraft im zweiten Zyklonteil 112 unterstützt.
Das Abdichtelement 150 weist einen mit einem Führungsteil 113 des Zyklongehäuses 110 übereinstimmenden feststehenden Vorsprung 152 auf, um bei der Befestigung des Abdichtelements 150 am Zyklongehäuse 110 eine Führung zu bieten und die Befestigung zu erleichtern.
Der Betrieb der Zyklon-Staubsammelvorrichtung 100 wird nachstehend entsprechend einem Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben.
Bezug nehmend auf 3 wird die Staubsammelfunktion der Zyklon-Staubsammelvorrichtung 100 erläutert.
Wenn die staubbeladene Luft von der Saugbürste (nicht abgebildet) durch die Saugöffnung 101 (2), die exzentrisch mit dem ersten Zyklonteil 111 verbunden ist, eingesaugt wird, sinkt die eingesaugte Luft in die Staubsammelkammer 140, während sie entlang der Innenseite es ersten Zyklonteils 111 rotiert. Die Staubteilchen werden von der eingesaugten Luft durch Zentrifugalkraft im ersten Zyklonteil 111 abgesondert, wobei große Schmutz- bzw. Staubteilchen in den abgesonderten Staubteilchen sich auf den Boden der Staubsammelkammer 140 absetzten.
Die einmalig gereinigte Luft steigt vom Boden der Staubsammelkammer 140 auf, strömt über das Gitterelement 116 zur Oberseite ersten Zyklonteils, trifft auf die erste Abdeckung 120, und verteilt sich und dringt in die Kanäle 121 der ersten Abdeckung 120 ein.
Nachdem sie gegen die erste Abdeckung 120 gestoßen ist und sich in die Kanäle 121 verteilt hat, strömt die einmalig gereinigte Luft zum zweiten Zyklonteil 112 und bildet die zweite Wirbelströmung aus. Genauer, da die Kanäle 121 exzentrisch mit der Oberseite des zweiten Zyklonteils 112 verbunden sind, sinkt die einmalig gereinigte Luft rotierend entlang der Innenseite des zweiten Zyklonteils 112 ab, wie in 3 und 4 gezeigt.
Die feinen Staubteilchen, die nicht im ersten Zyklonteil 111 abgeschieden wurden, werden durch die Zentrifugalkraft abgeschieden und fallen durch die Durchgangslöcher 115 in die Staubsammelkammer 140. Die saubere Luft steigt aus dem unteren Bereich des zweiten Zyklonteils 112 auf und tritt durch die Auslasslöcher 122 in die zweite Abdeckung 130 ein.
Die Luft von den Auslasslöchern 122 sammelt sich in der zweiten Abdeckung 130, strömt durch die sich an der Oberseite der zweiten Abdeckung 130 befindliche Verbindungsöffnung 131 zur Motorkammer (nicht abgebildet) und wird nach außen abgeführt.
Verglichen mit einem konventionellen Staubsauger, wird die zuerst im ersten Zyklonteil 111 gereinigte Luft ein zweites Mal im sich um den ersten Zyklonteil 111 angeordneten zweiten Zyklonteil 112 gereinigt. Daher werden selbst im ersten Zyklonteil 112 nicht abgeschiedene feine Staubteilchen sicher im zweiten Zyklonteil 112 abgeschieden.
Entsprechend einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung kann eine erste Abdeckung 120 aus einem weichen Gummi oder einem PVC bestehen, und kann ohne Verwendung eines Abdichtelements 150 auf einem Zyklongehäuse 110 befestigt sein, wie in 9 bis 11 gezeigt.
Ein einen Teil des Kanals 121 abdichtendes Luftleitelement 160 ist zwischen dem Zyklongehäuse 110 und der ersten Abdeckung 120 eingeschoben, um einen Einlass für den zweiten Zyklonteil 112 auszubilden, wie in 10 und 11 gezeigt.
Das Luftleitelement 160 ist in Form des Buchstaben „Y" ausgebildet und weist ein erstes Luftleitelement 161 und ein zweites Luftleitelement 162 auf. Das erste Luftleitelement 161 dichtet gleichzeitig Teile von zwei benachbarten Kanälen 121 ab und das zweite Luftleitelement 162 dichtet einen einzelnen Kanal 121 ab. Das Luftleitelement 160 ist unter die erste Abdeckung 120 auf eine auf das Zyklongehäuse ausgerichtet Oberfläche geklebt, und bildet den Einlass 112c (8) für den zweiten Zyklonteil 112. Durch die Anwesenheit des Luftleitelements 160 kann durch den Einlass 112c des zweiten Zyklonteils einfließende Luft genügend Geschwindigkeit aufnehmen, um eine Wirbelströmung im Zyklonelement 112a auszubilden.
Entsprechend einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung ist die erste Abdeckung 120 in der Lage einen Luftverlust zwischen dem Zyklongehäuse 110 und der ersten Abdeckung 120 zu verhindern, so dass auf diese Weise das Abdichtelement 150 bei dem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung weggelassen werden kann. Vorteilhafterweise ist das Material der ersten Abdeckung 120 ein Gummi oder PVC, jedoch ist nicht auf diese Materialien beschränkt. Es ist möglich, jedes eine Abdichtung gewährleistende Material zu verwenden und zu formen.
Bei Betrachtung des Obenstehenden werden grobe Schmutzteilchen im ersten Zyklonteil 111 und feine Schmutzteilchen im zweiten Zyklonteil 112 abgeschieden, und auf diese Weise wird die Staubsammeleffizienz verbessert. Weil die aus dem ersten Zyklonteil 111 ausgestoßene Luft entlang eines gekrümmten Weges in exzentrischer Richtung in den zweiten Zyklonteil 112 einströmt, wird eine durch einen plötzlichen Richtungswechsel der Strömung auftretende Reibung verhindert und die Saugeffizienz verschlechtert sich nicht.
Wenn die erste Abdeckung 120 aus einem Gummi gefertigt ist, verringern sich wegen dem Fehlen eines zusätzlichen Abdichtelementes 150 die Anzahl der Teile und die Fertigungskosten.

Claims

Zyklon-Staubsammelvorrichtung mit: einem Zyklongehäuse (110), das einen ersten Zyklonteil (111) und einen um den ersten Zyklonteil angeordneten zweiten Zyklonteil (112) aufweist; einer auf dem Zyklongehäuse (110) angeordneten ersten Abdeckung (120), die Luftströmungswege einschließt, entlang denen schmutzbeladene Luft strömt; einer zweiten Abdeckung (130), die die aus dem zweiten Zyklonteil (112) ausgestoßene Luft konzentriert und durch eine Öffnung (131) auslässt; und einer unter dem Zyklongehäuse (110) angebrachten Staubsammelkammer (140), die abgesonderten Schmutz sammelt; dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Zyklongehäuse (110) und der ersten Abdeckung (120) ein Abdichtelement (150) zum Abdichten des ersten Zyklonteils (111) gegenüber dem zweiten Zyklonteil (111, 112) angeordnet ist, wobei das Abdichtelement (150) Öffnungen (151) aufweist, die Positionen von Zyklonelementen (112a) des zweiten Zyklonteils (112) zugeordnet sind; oder die erste Abdeckung (120) aus einem weichen Material ausgebildet ist, wobei die erste Abdeckung das erste Zyklonteil (111) gegen das zweite Zyklonteile (112) abdichtet.
Zyklon-Staubsammelvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Luftströmungswege aufweisen: entsprechend mit dem zweiten Zyklonteil verbundene Kanäle (121), durch die aus dem ersten Zyklonteil ausströmende Luft in den zweiten Zyklonteil fließt; und Auslasslöcher (122), durch die aus dem zweiten Zyklonteil ausströmende Luft in einen durch die zweite Abdeckung (130) abgedichteten Raum entlassen wird.
Zyklon-Staubsammelvorrichtung nach Anspruch 2, wobei die Kanäle (121) so angeordnet sind, dass sie die Auslasslöcher (122) umgeben.
Zyklon-Staubsammelvorrichtung nach Anspruch 2, wobei jeder Kanal (121) aufweist: einen mit einem Auslass des ersten Zyklonteils (111) verbundenen ersten Kanalteil (121a); einen mit dem ersten Kanalteil (121a) und dem zweiten Zyklonteil (112) verbundenen zweiten Kanalteil (121b); und ein zwischen dem ersten und dem zweiten Kanalteil (121a und 121b) ausgebildetes Maximum (A), wobei die ersten und zweiten Kanalteile (121a und 121b) vom Maximum (A) aus in entgegengesetzte Richtungen abfallen.
Zyklon-Staubsammelvorrichtung nach Anspruch 4, wobei die Kanäle (121) jeweils eine Oberseite des ersten Kanalteils (121a), die von einem Auslass (122) des ersten Zyklonteils (111) bis zum Maximum (A) einen ansteigenden Verlauf aufweist, und eine Oberseite des zweiten Kanalteils (121b) einschließen, die vom Maximum (A) bis zu den Einlässen des zweiten Zyklonteils einen abfallenden Verlauf aufweist.
Zyklon-Staubsammelvorrichtung nach Anspruch 5, wobei die Krümmung des ansteigenden Verlaufs kleiner ist als die des abfallenden Verlaufs.
Zyklon-Staubsammelvorrichtung nach Anspruch 3, wobei die Kanäle (121) abwechselnd so angeordnet sind, dass die Wirbelströmung sich in dem angrenzenden zweiten Zyklonteil (112) in die entgegengesetzte Richtung bewegt.
Zyklon-Staubsammelvorrichtung nach Anspruch 2, wobei die Auslasslöcher (122) in Richtung der aus dem zweiten Zyklonteil (112) ausgelassenen Luftströmung stehen.
Zyklon-Staubsammelvorrichtung nach Anspruch 2, wobei die Auslasslöcher (122) jeweils ein im Strömungsweg der ausgestoßenen Luft befindliches Rippenelement (123) aufweisen.
Zyklon-Staubsammelvorrichtung nach Anspruch 9, wobei das Rippenelement (123) eine Platte aufweist, die den Querschnitt jedes Auslassloches (122) halbiert und bezüglich des Auslassloches (122) längs angeordnet ist.
Zyklon-Staubsammelvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Öffnungen (151) die Kanäle (121) teilweise so blockieren, dass die Luft in einer exzentrischen Richtung in den zweiten Zyklonteil (112) einströmt und die Wirbelströmung bildet.
Zyklon-Staubsammelvorrichtung nach Anspruch 1, wobei das Abdichtelement (150) zur Fixierung von einem am Zyklongehäuse (110) ausgebildeten Führungselement geführt wird.
Zyklon-Staubsammelvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die erste Abdeckung (120) aus weichem Material aus Gummi oder PVC (Polyvinylchlorid) gefertigt ist.
Zyklon-Staubsammelvorrichtung nach Anspruch 2, wobei die erste Abdeckung (120) ferner ein einen Teil des Kanals (121) abdichtendes Luftleitelement (160) aufweist.
Zyklon-Staubsammelvorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 4, wobei die Öffnungen (151) den Querschnitt von Einlässen (112c) des zweiten Zyklonteils (112) teilweise verdecken.
Zyklon-Staubsammelvorrichtung nach Anspruch 4 oder 15, wobei das Abdichtelement (150) einen Teil des ersten Kanalteils (121a) und einen Bereich zwischen 80° und 100° vom Maximum (A) des zweiten Kanalteils (121b), das die Auslasslöcher (122) der Kanäle umgibt, abdichtet.