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Dokumentenidentifikation DE102005022849B4 19.06.2008
Titel Zyklon-Staubsammelvorrichtung
Anmelder Samsung Gwangju Electronics Co. Ltd., Gwangju, KR
Erfinder Oh, Jang-keun, Gwangju, KR;
Lee, Hyun-ju, Gwangju, KR
Vertreter Käck, J., Dipl.-Ing. Dipl.-Wirtsch.-Ing., Pat.-Anw., 86899 Landsberg
DE-Anmeldedatum 18.05.2005
DE-Aktenzeichen 102005022849
Offenlegungstag 24.05.2006
Veröffentlichungstag der Patenterteilung 19.06.2008
Veröffentlichungstag im Patentblatt 19.06.2008
IPC-Hauptklasse A47L 9/16(2006.01)A, F, I, 20051017, B, H, DE
IPC-Nebenklasse B04C 5/13(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, DE   

Beschreibung[de]

Die Erfindung bezieht sich auf einen Staubsauger und insbesondere auf eine Zyklon-Staubsammelvorrichtung zum Abscheiden von Staub aus staubbeladener Luft durch Verwendung einer Zentrifugalkraft.

Eine Zyklon-Staubsammelvorrichtung umfasst ein Zyklongehäuse, eine obere Abdeckung mit einem mit einem oberen Bereich des Zyklongehäuses verbundenen Luftauslass, und eine Schmutzsammelkammer, die mit einem unteren Bereich des Zyklongehäuses verbunden ist, um abgeschiedenen Schmutz und Staub zu sammeln. Zum Einsaugen der staubbeladenen Luft und um eine Wirbelströmung der staubbeladenen Luft im Zyklongehäuse zu ermöglichen, ist an der Seite des Zyklongehäuses ein Saugdurchlass ausgebildet. Der Saugdurchlass steht in Strömungsverbindung mit einem Verlängerungsrohr und einer Saugbürste. Staubbeladene Luft strömt durch die Saugbürste, das Verlängerungsrohr und den Saugdurchlass in das Zyklongehäuse, wo durch Wirbelbildung der in der Luft enthaltene Staub und Schmutz abgeschieden wird. Der abgeschiedene Staub wird in der Schmutzsammelkammer gesammelt, während die vom Staub gereinigte Luft durch den Luftauslass aus der Zyklon-Staubsammelvorrichtung ausströmt.

Wenn jedoch die staubbeladene Luft aus dem relativ schmalen Verlängerungsrohr und dem Saugdurchlass in das relativ breite Zyklongehäuse strömt, ändert sich wegen des größeren Volumens des Zyklongehäuses die Luftströmungsgeschwindigkeit, was Geräusche verursacht. Staubbeladene Luft kann mit einer Innenfläche des Zyklongehäuses kollidieren oder an dem Zyklongehäuse reiben, was ebenfalls Lärm verursacht.

Geräusche stellen ein größeres Problem dar, wenn eine Zyklon-Staubsammelvorrichtung in einem abgeschlossenen Staubsaugergehäuse angebracht wird. Staubsauger, die eine Zyklon-Staubsammelvorrichtung verwenden, sind dementsprechend relativ laut.

Um das vorstehend erwähnte Geräuschproblem zu lösen offenbart die Koreanische Patentveröffentlichung KR 10-0437370 B1 eine Zyklon-Staubsammelvorrichtung mit einer porösen, geräuschreduzierenden Substanz, die im Saugdurchlass eingesetzt ist. Die poröse geräuschreduzierende Substanz kann Geräusche im Saugdurchlass reduzieren, jedoch werden die im Zyklongehäuse auftretenden Geräusche von vielen immer noch als unangenehm empfunden.

Die DE 102 58 782 A1 offenbart eine Zyklon-Staubsammelvorrichtung ohne geräuschreduzierende Elemente.

Die Erfindung wurde entwickelt, um das obige Problem des Standes der Technik zu lösen. Entsprechend ist es eine Aufgabe der Erfindung, eine Zyklon-Staubsammelvorrichtung zur Verfügung zu stellen, die die Geräusche weiter reduzieren kann.

Die Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche.

Gemäß Anspruch 1 weist eine Zyklon-Staubsammelvorrichtung auf: ein Zyklongehäuse mit einem darin ausgebildeten Saugdurchlass; eine obere Abdeckung, die auf einem oberen Teil des Zyklongehäuses angeordnet ist; eine Schmutzsammelkammer, die unter dem Zyklongehäuse angeordnet ist; und ein im Zyklongehäuse eingesetztes geräuschreduzierendes Element, das mit einer Innenfläche des Zyklongehäuses in Berührung steht. Durch den Saugdurchlass strömende staubbeladene Luft kollidiert mit dem geräuschreduzierenden Element, was eine Geräuschreduzierung hervorruft.

Das geräuschreduzierende Element weist einen zylindrischen Teil und einen an einer Seite des zylindrischen Teils ausgebildeten Ausschnitt auf, um es der durch den Saugdurchlass strömenden staubbeladenen Luft zu ermöglichen, sich stoßfrei vorwärts zu bewegen. Das geräuschreduzierende Element ist vorzugsweise aus einem porösen Material gefertigt.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im Folgenden näher beschrieben.

Es zeigen:

1 eine perspektivische Ansicht, die einen Staubsauger darstellt, der eine Zyklon-Staubsammelvorrichtung entsprechend einem Ausführungsbeispiel der Erfindung verwendet;

2 eine Explosionsansicht, die die Zyklon-Staubsammelvorrichtung von 1 zeigt;

3 eine Ansicht, die ein in das Zyklongehäuse von 2 eingesetztes geräusch reduzierendes Element zeigt; und

4 eine Seitenansicht entlang der Linie IV-IV in 1 ist.

Es sollte klar sein, dass gleiche Bezugszeichen sich auf gleiche Merkmale und Bauteile beziehen.

Nachstehend wird nun eine Zyklon-Staubsammelvorrichtung entsprechend einem Ausführungsbeispiel der Erfindung im Detail und mit Bezug auf die beigefügten Figuren erläutert.

1 zeigt einen Staubsauger 100, der entsprechend eines bevorzugten Ausführungsbeispiels eine Zyklon-Staubsammelvorrichtung 200 verwendet. Der Staubsauger 100 weist auf: ein Staubsaugergehäuse 150; eine Saugbürste 110 zum Einsaugen von Schmutz von einer zu reinigenden Oberfläche; ein Bedienteil oder einen Griff 130 zum Bedienen des Staubsaugers 100; ein Verlängerungsrohr 120, das die Saugbürste 110 mit dem Bedienteil 130 verbindet; einen flexiblen Schlauch 140, der das Bedienteil 130 und das Staubsaugergehäuse 150 verbindet; und die Zyklon-Staubsammelvorrichtung 200.

Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist die Zyklon-Staubsammelvorrichtung 200 abnehmbar am Verlängerungsrohr 120 angebracht. Entsprechend einem anderen Ausführungsbeispiel ist die Zyklon-Staubsammelvorrichtung 200 entnehmbar im Staubsaugergehäuse 150 angebracht. Entsprechend einem weiteren Ausführungsbeispiel weist der Staubsauger 100 einen im Staubsaugergehäuse 150 angebrachten Staubbeutel auf und die Zyklon-Staubsammelvorrichtung ist am Verlängerungsrohr 120 angeordnet.

Unter Bezugnahme auf 2 weist die Zyklon-Staubsammelvorrichtung 200 eine obere Abdeckung 210, ein Gitter 220, eine Schmutzaufnahme (Schmutzsammelkammer) 230, ein Zyklongehäuse 240 und ein geräuschreduzierendes Element 300 auf. Die obere Abdeckung 210 weist eine längliche Gestalt auf und bedeckt eine obere Öffnung des Zyklongehäuses 240. Mit Hilfe der oberen Abdeckung 210 wird zusammen mit der Schmutzaufname 230 und der Seitenwand 243 im Zyklongehäuse 240 ein geschlossenen Raum S (siehe 4) ausgebildet, um darin Schmutz durch Zentrifugalkraft abzuscheiden und den abgeschiedenen Schmutz im Raum S zu sammeln. Dazu ist die obere Abdeckung 210 am oberen Bereich des Zyklongehäuses 240 mit einer Schraube gesichert. Die obere Abdeckung 210 kann einstückig mit dem Zyklongehäuse 240 ausgebildet sein. Es ist jedoch vorzuziehen, das Zyklongehäuse 240 und die obere Abdeckung 210 zur Einfachheit von Wartung und Reparatur getrennt zu fertigen.

Die obere Abdeckung 210 weist einen Luftauslass 211 auf und ist mit dem Verlängerungsrohr 120 verbunden (siehe 1). Gefilterte Luft wird durch die Zyklon-Staubsammelvorrichtung 200 und dann in den Luftauslass 211 gesaugt.

Das Gitter 220, dessen Form einem Zylinder ähnelt, ist unter der oberen Abdeckung 210 angeordnet und in der Mitte des vom oberen Abdeckung 210 zusammen mit der Schmutzsammelkammer 230 und der Seitenwand 243 ausgebildeten geschlossenen Raums S positioniert (siehe 4). Wie in 2 gezeigt, weist das Gitter 220 eine Vielzahl von darin ausgebildeten Gitteröffnungen 221 auf. Der Schmutz, der nicht zentrifugal abgeschieden worden ist, wird von den Gitteröffnungen 221 festgehalten oder gefangen.

Die unter dem Zyklon-Gehäuse 240 angeordnete Schmutzsammelkammer 230 ist zylindrisch ausgebildet. Sie bildet im Zyklongehäuse 240 zusammen mit der oberen Abdeckung 210 und der Seitewand 243 einen geschlossenen Raum S (siehe 4).

Die Schmutzsammelkammer 230 ist abnehmbar unter dem Zyklongehäuse angeordnet. Dementsprechend kann die Schmutzsammelkammer 230 vom Zyklongehäuse 240 abgenommen und entleert werden, wenn sie mit Schmutz gefüllt ist. Beim bevorzugten Ausführungsbeispiel ist die Schmutzsammelkammer 230 aus einem transparenten Material, wie durchsichtigem Acryl, gefertigt, so dass ein Benutzer leicht die Menge des gesammelten Schmutzes überprüfen kann.

Das Zyklongehäuse 240 weist eine obere umlaufende Umrandung 241, zusätzliche Verstärkungsrippen 242, eine Seitenwand 243 und einen Saugdurchlass 245 auf.

Die obere umlaufende Umrandung 241 passt mit einer komplementären Fläche an der Unterseite der oberen Abdeckungs 210 zusammen, um die Seitenwand 243 zu umschließen und damit das Zyklongehäuse 240 zu verstärken.

Die zusätzlichen Rippen 242, von der jede im Wesentlichen trapezförmig ist, sind zwischen der Umrandung 241 und der Seitenwand 243 angeordnet. Die zusätzlichen Rippen 242 stützen die Seitenwand 243 und die Umrandung 241, um das Zyklongehäuse 240 zu verstärken.

Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel werden die Umrandung 241 und die zusätzlichen Rippen 242 empfohlen, jedoch sind sie nicht zwingend erforderlich. Das Zyklongehäuse 240 kann nur aus der Seitenwand 243 bestehen.

Die Seitenwand 243 dient als ein Rahmen für das Zyklongehäuse 240 und hat eine im Wesentlichen zylindrische Form. Sie bildet zusammen mit der oberen Abdeckung 210 und der Schmutzsammelkammer 230 den geschlossenen Raum S (siehe 4). Wie in 2 gezeigt, umfasst die Seitenwand 243 eine Außenfläche 243a und eine Innenfläche 243b. Das geräuschreduzierende Element 300 ist im Zyklongehäuse 240 in Berührung mit der Innenfläche 243b der Seitenwand 243 befestigt. Das geräuschreduzierende Element 300 und ein Verfahren zu dessen Befestigung werden nachstehend beschrieben.

Der Saugdurchlass 245 ist an einem unteren Teil des Zyklongehäuses 240 angeordnet und führt staubbeladene Luft, die durch das Verlängerungsrohr 120 geströmt ist, in die Zyklon-Staubsammelvorrichtung 200. Wie gezeigt, umfasst der Saugdurchlass einen mit dem Verlängerungsrohr 120 (siehe 1) verbundenen Einlass 245a, einen mit der Seitenwand 243 verbundenen Auslass 245c und ein Verbindungsrohr 245b, das den Einlass 245a und den Auslass 245c verbindet.

Der Saugdurchlass 245 kann in der oberen Abdeckung 210 ausgebildet sein. Um den Geräuschabsorptions-Wirkungsgrad zu erhöhen, ist der Saugdurchlass 245 aber vorzugsweise im Zyklongehäuse 240 ausgebildet, da das geräuschreduzierende Element 300 im Zyklongehäuse 240 angebracht ist. Anders ausgedrückt, da der Saugdurchlass 245 im Zyklongehäuse 240 ausgebildet ist, kollidiert die staubbeladene Luft zuerst mit dem im Zyklongehäuse 240 befestigen geräuschreduzierenden Element 300. Deshalb kann ein durch die Kollision oder durch Reibung auftretendes Geräusch effizienter reduziert werden, und ein durch eine Luftströmungsänderung auftretendes Geräusch kann ebenfalls reduziert werden.

Bezugnehmend auf 2 und 3 weist das geräuschabsorbierende Element 300 einen zylindrischen bzw. röhrenförmigen Teil 310 und einen Ausschnitt 320 auf. Der zylindrische Teil 310 ist in das Zyklongehäuse 240 so eingesetzt, dass dieser in Berührung mit der Innenfläche 243b des Zyklongehäuses 240 steht, wodurch verhindert wird, dass die aus dem Auslass 245c des Saugdurchlasses 245 ausströmende staubbeladene Luft direkt mit der Innenfläche 243b kollidiert.

Vorzugsweise ist die Dicke t1 des zylindrischen Teils 310 0,05 bis 0,15 mal so groß wie der Innendurchmesser DI des Zyklongehäuses 240, um einen Raum S (siehe 4) im Zyklongehäuse 240 auszubilden, dessen Größe ausreicht, um den Staub zentrifugal abzuscheiden und zu sammeln.

Die Höhe H1 des zylindrischen Teils 310 ist 0,7 bis 1,0 mal so groß wie die Höhe H2 des Zyklongehäuses 240, damit der zylindrische Teil 310 vollständig in das Zyklongehäuse 240 eingesetzt werden kann. Die Geräuschreduktionswirkung steigt entsprechend.

Es ist möglich, den zylindrischen Teil 310 auch in die obere Abdeckung 210 und in die Schmutzsammelkammer 230 einzusetzen. Vorzugsweise ist der zylindrische Teil 310 aber nur im Zyklongehäuse 240 in Berührung mit der Innenfläche 243b eingesetzt, da die durch den Saugdurchlass 245 strömende Luft zuerst mit der Innenfläche 243b des Zyklongehäuses 240 kollidiert oder an dieser reibt. Durch eine solche Ausgestaltung kann auch eine vereinfachte Fertigung und eine Kostenreduzierung erzielt werden.

Der Ausschnitt 320 wird durch das Ausschneiden eines Teils des zylindrischen Teils 310 ausgebildet, so dass die aus dem Auslass 245c des Saugdurchlasses 245 ausgelassene Luft stoßfrei in das Zyklongehäuse 240 strömt. Dazu ist das geräuschreduzierende Element 300 in das Zyklongehäuse 240 auf eine solche Weise eingesetzt, dass der Ausschnitt 320 dem Auslass 245c des Saugdurchlasses 245 gegenüberliegt.

Durch das Vorhandensein des Ausschnitts 320, der dem Auslass 245c des Saugdurchlasses 245 gegenüberliegt, wird die durch den Auslass 245c strömende staubbeladene Luft stoßfrei zum zylindrischen Teil 310 geführt. Der Ausschnitt 320 ist klein, so dass der zylindrische Teil 310 des geräuschreduzierenden Elements 300 mehr Fläche einnimmt als der Ausschnitt 320. Der Ausschnitt 320 nimmt verschiedene Formen, beispielsweise eine Kreis- oder Dreiecksform, an.

Das geräschreduzierende Element 300 mit der obigen Bauweise ist in das Zyklongehäuse 240 in Kontakt mit der Innenfläche 243b stehend eingesetzt, außer in einem mit dem Saugdurchlass 245 in Strömungsverbindung stehenden Bereich. Dieser Bereich entspricht einem rechteckigen Raum, der die Seitenwand 243 und den Auslass 245c verbindet.

Das geräuschreduzierende Element 300 wird in das Zyklongehäuse 240 so eingebaut, dass der zylindrische Teil 310 in Berührung mit der Innenfläche 243b steht. Ein anderes Installationsverfahren für das geräuschreduzierende Element 300 besteht darin, das Zyklongehäuse 240 auf eine solche Weise abnehmbar anzubringen, dass der zylindrische Teil 310 mit einer vorbestimmten Kraft an die Innenseite 243b des Zyklongehäuses 240 drückt. Von diesen Verfahren ist das letztere wegen einer leichten Entnahme des geräuschreduzierenden Elements 300 und einer leichten Wartung vorzuziehen.

In dem Fall, in dem das geräuschreduzierende Element 300 entnehmbar im Zyklongehäuse 240 angebracht ist, ist der Außendurchmesser D0 des zylindrische Teils 310 größer als der Innendurchmesser DI des Zyklongehäuses 240, um das geräuschreduzierende Element 300 bündig in das Zyklongehäuse 240 einpassen zu können. Zum Beispiel ist der Außendurchmesser D0 des zylindrischen Teils 310 1,1 bis 1,2 mal so groß wie der Innendurchmesser DI des Zyklongehäuses 240.

Das geräuschreduzierende Element 300 ist aus einem porösen Material, wie porösem Kunststoff, Schwamm oder Urethan, gefertigt. Poröser Kunststoff ist im Hinblick auf eine hohe Lärmabsorbtionswirkung eher vorzuziehen. Der poröse Kunststoff wird durch gleichmäßiges Mischen von Magnesium- und Eisenpulvern mit einem Polyethylen von hoher Dichte gebildet.

Bezugnehmend auf 1, 2 und 4 strömt die durch die Saugbürste 110 von der zu reinigenden Oberfläche eingesaugte staubbeladene Luft in die Zyklon-Staubsammelvorrichtung 200, nachdem sie durch das Verlängerungsrohr 120 und den mit dem Verlängerungsrohr verbundenen Saugdurchlass 245 geströmt ist. Genauer strömt die staubbeladene Luft durch den Einlass 245a, das Verbindungsrohr 245b und den Auslass 245c des Saugdurchlasses 245, strömt durch den Ausschnitt 320 des geräuschreduzierenden Elements 300 und kollidiert dann mit dem zylindrischen Teil 310 des Lärm reduzierenden Elements 300 oder streicht an diesem entlang.

Da die staubbeladene Luft nicht direkt mit der Innenfläche 243b und dem Zyklongehäuse 240 kollidiert oder daran reibt bzw. entlang streicht, wird das Geräusch reduziert. Das geräuschreduzierende Element 300 absorbiert das durch die Luftströmungsänderung hervorgerufene Geräusch, wenn die staubbeladene Luft in das Zyklongehäuse 240 strömt.

Zur gleichen Zeit, zu der sie mit dem zylindrischen Teil 310 kollidiert oder daran entlangstreicht, wirbelt die staubbeladene Luft in dem von der Seitenwand 243 des Zyklongehäuses 240, dem oberen Abdeckung 210 und der Schmutzsammelkammer 230 gebildeten geschlossenen Bereich S, so dass Staub und Luft voneinander getrennt werden. Der abgesonderte Staub wird in der Schmutzsammelkammer 230 gesammelt, während die gereinigte Luft durch die Gitteröffnungen 221 des Gitters 220 strömt und dann durch den Luftauslass 211 aus der Zyklon-Staubsammelvorrichtung 200 ausgelassen wird.

Nachdem die gereinigte Luft durch das mit dem Luftauslass 211 verbundene Verlängerungsrohr 120 und den flexiblen Schlauch 140 geströmt ist, strömt sie in das Staubsaugergehäuse 150 und wird dann aus diesem ausgelassen.

Entsprechend der oben beschriebenen Zyklon-Staubsammelvorrichtung 200 ist das geräuschreduzierende Element 300 in Kontakt mit der Innenfläche 243b des Zyklongehäuses 240 stehend in das Zyklongehäuse 240 eingefügt und reduziert das durch die Kollision der staubbeladenen Luft mit der Innenfläche 243b verursachten Geräusch. Geräusche, die durch die Änderung der Strömungsrichtung der staubbeladenen Luft verursacht werden, können ebenfalls absorbiert und reduziert werden.

Demzufolge kann ein Benutzer die Reinigung effizient auch in einer Umgebung durchführen, die einen ruhigen Betrieb voraussetzt, insbesondere nachts.

Falls, wie oben beschrieben, die Zyklon-Staubsammelvorrichtung 200 außen auf dem Verlängerungsrohr angebracht wird, wird der Benutzer durch die Geräuschreduzierung zufriedengestellt.


Anspruch[de]
Zyklon-Staubsammelvorrichtung mit:

einem Zyklongehäuse (240) mit einem darin ausgebildeten Saugdurchlass (245);

einer oberen Abdeckung (210), die an einem oberen Teil des Zyklongehäuses (240) angeordnet ist;

einer Schmutzaufnahme (230), die unter dem Zyklongehäuse (240) angeordnet ist; und

einem geräuschreduzierenden Element (300), das in das Zyklongehäuse (240) eingesetzt ist und dabei in Berührung mit einer Innenfläche (243b) des Zyklongehäuses (240) steht, wobei die durch den Saugdurchlass (245) strömende staubbeladene Luft zur Geräuschreduzierung mit dem geräuschreduzierenden Element (300) kollidiert, wobei das geräuschreduzierende Element (300) aufweist:

einen zylindrischen Teil (310); und

einen Ausschnitt (320), der an einer Seite des zylindrischen Teils (310) ausgebildet ist, um das Strömen der staubbeladenen Luft durch den Saugdurchlass (245) zu verbessern.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei das geräuschreduzierende Element (300) in dem Zyklongehäuse (240) entnehmbar angebracht ist. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei das geräuschreduzierende Element (300) aus einem porösen Material besteht. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Zyklon-Staubsammelvorrichtung (200) auf einem Verlängerungsrohr (120) eines Staubsaugers angeordnet ist.






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