专利名称：集尘器的制作方法
技术领域：
本发明涉及集尘器，特别是便携式大功率集尘器。
许多商业性木材加工或箱柜车间都有比较有效的集尘器系统。但是，这样的系统比较复杂，对于每个配备该系统的工作站来说成本高昂。这些系统一般包括大型的离心式集尘器，其基本是圆柱形状并有5至8英尺高。由此，大功率离心式集尘器非常笨重，并且不能便携。因此，每个工作站都有与大型离心式集尘器连接的吸尘软管，因为集尘器不能在工作站之间移动。
这样的系统不易为在其家中的地下室或车库拥有设备的木材加工者个人所利用。其原因是尺寸、复杂性和费用。同样地，这种系统对于建造房屋的承包商来说也是不实用的，例如由于集尘器不易移动或运送到工作场所。此外，这种系统不易扩展接纳带入车间的新设备。
由此，本发明的目的是提供一种大功率便携式集尘器。
根据本发明，采用了改进的集尘器。集尘器包括主箱、设置在主箱上的粉尘入口、设置在主箱上的空气出口和设置在主箱内以及粉尘入口和空气出口之间的倾斜的过滤器。过滤器优选为褶皱形。集尘器还包括设置在主箱内并优选设置在过滤器下的可拆卸仓。在该仓和主箱之间设置密封件。同样地，集尘器还包括设置在主箱内并优选设置在过滤器下的可拆卸衬里。在衬里和主箱之间设置密封件。挡板设置在主箱内并优选设置在过滤器和粉尘入口之间。
主箱包括底部和与底部枢转连接的顶部。粉尘入口优选设置在顶部上。同样地，空气出口优选设置在顶部上。过滤器也优选设置在顶部内。
根据附图和下面的详细描述，将会明白本发明的附加特征和优点。
附图示出了根据其实际应用原理的本发明优选实施例，其中
图1为本发明集尘器的透视图；图2为图1中集尘器的前视图；图3为沿图2中Ⅲ-Ⅲ的集尘器的剖视图；图4为具有附加台的集尘器的右侧视图；图5为具有扫地机附件的集尘器的右侧视图6为具有下通气台的集尘器的右侧视图；图7为第一下通气台的透视图；图8为第二下通气台的透视图；图9为沿图8中Ⅸ-Ⅸ-Ⅸ-Ⅸ的第二下通气台的局部剖视图；图10为第三下通气台的透视图；图11为带有吸尘管道附件的动力工具的侧视图；及图12为图11中吸尘管道附件的剖视图。
参照图1-3，示出了本发明的集尘器100。集尘器100具有主箱101。主箱101具有两个主要部分底部101B和设置在底部101B上的顶部101T。顶部101T优选通过铰接103与底部101B枢转连接。
底部101B具有可拆卸地设置在其内的吸尘仓105。底部101B的壁104环绕仓105。轮106设置在壁104上，以便于集尘器100移动。但是，本领域的技术人员应明白轮可以设置在仓105底部或还设置在仓105底部，以便于仓的拆卸及/或集尘器100的移动。此外，仓105具有手柄107，以便于从底部101B拆卸仓105。
凸轮机构108可设置在对着仓105的底部101B上。当用户利用手柄108H旋转凸轮机构108时，这些凸轮机构108可绕销108P枢转。然后凸轮部108C将吸尘仓105推入底部101B。
仓105还具有可拆卸的衬里111。衬里111优选由塑料制成。
顶部101T具有优选设置在侧壁的粉尘入口102。如同本领域所公知的方式，粉尘入口102可与软管(未示出)连接。顶部101T还具有优选设置在侧壁内的空气出口114，其与风扇室150连接。
过滤器112设置在粉尘入口102和空气出口114之间的顶部101T内。过滤器112优选为皱褶形，以增大有效过滤面积。此外，过滤器112在顶部101T的顶壁和后壁之间沿对角线方向设置。过滤器112由合成或天然纤维制成。
密封件109设置在主箱101和吸尘仓105及/或衬里111之间。同样地，密封件可设置在顶部101T和底部101B之间。
如上所述，风扇室150经粉尘出口114与主箱101连接。风扇室150优选为具有纵轴150A的圆柱外形。风扇室150包括由电机M驱动的风扇115。风扇115定向为使空气从集尘器100排出。
消音器150M可一体设置在风扇室150内。风扇室150具有叶片腔150C。消音器150M优选使空气从沿轴150A的任何径向排出，以得到360°的排放。
这一操作可通过设置与风扇室150同轴的第一环形消音腔116而实现。第二环形消音腔117绕第一消音腔116设置并与第一消音腔116连接。第二消音腔117与风扇室150和第一消音腔116同轴。空气可从第二消音腔117排出。
消音腔116的截面优选为约50平方英寸，即5″×5″×2(电机M两侧面积的数量)，下面将讨论之。同样地，叶片腔150C的截面优选为50平方英寸，不包括由风扇叶片115所占的有效面积。此外，分别连接叶片腔150C和消音腔116以及消音腔116和消音腔117的通道116R和117R的宽度优选为约0.375英寸。
得出上述结果的分析是从“Noise Reduction”(噪音的降低)一书中的417-418页(Leo Beranek,1960)推出的，该书在此处作为参考。相应地，这些结果的推出如下假定风扇速度为3450rpm并且风扇有6个叶片，频率将是345赫兹(3450rpm乘6个叶片再除以60秒)。Lamabda(λ)约是1130/f，即1130/345或3.27ft。波数(k)等于2π/λ，即1.9215ft-1。
参数k1(波数乘消音器长度)影响膨胀腔的性能。最大降噪的理想k1是约1.6。由于k值是1.9215ft-1，则理想的消音器长度1是0.8327ft，或约10英寸。同样地，若使用12个叶片的风扇，根据上述的分析，理想的消音器长度1是约5英寸。
假定消音器的外直径为24英寸，6英寸的管道进入消音器，并且排放开口面积保持等于最小压力的结构，则环形开口116R、117R的宽度将约等于管道的截面积(0.5πd)除以消音器的周长(24π)。因此，宽度约为0.375英寸。
在上述的集尘器100运行期间，带有粉尘颗粒和碎屑的空气通过粉尘入口102进入。气流将沿着两个主要轨迹(1)直接流向过滤器112；及(2)先向下流向仓105然后向上流向过滤器112。无论如何，过滤器112将过滤输出的气流。
但是，若气流沿着第二轨迹，则在气流向上流向过滤器112之前较重的物质及碎屑将落向仓105的底部。然后过滤器112从气流中滤出细小粉尘颗粒。由于粉尘颗粒在两个不同位置被去除，因此集尘器100是两级集尘器。此外，由于粉尘的两级去除发生在一个腔中，因此集尘器是单腔、两级集尘器。
由于气流以较大速度进入主箱101内，因此最好在粉尘入口102和过滤器112之间设置挡板110，以减慢气流速度并使木屑在主箱101内分布更为均匀。挡板110横穿气流进入的通道设置，以便于气流中的较重物落向主箱101的底部并使空气通过过滤器112从箱101排出。挡板110还有助于使撞向过滤器112的碎屑和较重物的数量降至最少，以使过滤器具有更长的寿命和更好的效率。挡板110优选从箱101的顶部向下伸出。
然后气流经空气出口114排出主箱101，并流过风扇室150。气流穿过风扇115进入第一消音腔116，接着进入第二消音腔117，同时反转其方向并最终排出第二消音腔117。
用户可通过抬起顶部101T、转动凸轮机构108并拉出仓105及/或衬里111而拆除仓105。同样地，用户可通过抬起顶部101T并拆下旧的过滤器112而更换过滤器112。
顶部101T优选呈基本平板状，从而其可作为工作面使用。因此，用户可将刨床或台锯放置在顶部101T上。集尘器100的优点是具有两种作用(1)收集粉尘；及(2)提供有用工作面；由此增加了该集尘器的实用性。
如果需要，下通气台300可设置在集尘器100顶部，如图6所示。下通气台300经软管307与集尘器100连接。
下通气台300的一个实施例以台301的形式示于图7。台301具有密封室301M，其由实心壁构成(除了顶部301T，如下讨论)。室301M的顶部301T是具有多个孔301H的穿孔板。如同本领域所公知的方式，当在台301上进行工作时，粉尘穿过孔301H进入室301M，并从软管307排出。
下通气台300的第二实施例以台302的形式示于图8。如同台301，台302具有密封室302M，其由实心壁构成(除了顶部302T，如下讨论)。室302M的顶部302T是具有多个孔302H的穿孔板。如同本领域所公知的方式，当在台302上进行工作时，粉尘穿过孔302H进入室302M，并从软管307排出。
参照图8和9，台302还具有内壁304，将室302M分成各自独立的集尘区域。台302应具有至少两个单独的收集区域，其由控制器303开启或关闭以集尘。如图9所示，三个控制器303A、303B、303C用于控制由哪个区域收集粉尘。当用户拉动控制器303A时，插塞303PA使软管307A露出，从而使软管307A上的区域收集粉尘。同样地，控制器303B和303C分别控制插塞303PB和303PC。利用这样的设置，每个集尘区域可以单独地开启或关闭。
软管307A优选与三个集尘区域及软管307连接。但是，也可针对每个单独的区域设置单独软管诸如307B和307C。
参照图10，用于选定运行路线的刳刨台310设置在集尘器100顶部。刳刨台310具有支承工件的主台311。主台311设置在顶部101T上并具有设置在其上的导轨312。
滑动组件314可滑动地设置在导轨312上。滑动组件314包括罩314S。罩314S可支承设置在其上的刳刨器313。滑动组件314与软管307连接。因此，当在工件上使用刳刨器313时，产生的粉尘将被收集进罩314S并进入软管307。本领域的技术人员可参照US专利No.4,088,164，其全部内容在此被引用作为参考。
参照图4，用户还可以将集尘器100放置在台锯500后面，以作为输出台。如果需要，可以将附加台200安装在集尘器100上，以准确地支承任何工件。附加台200优选可沿垂直方向调整，从而用户可设定台200的高度，以与台锯500的台高匹配。台200可放置在支柱201上，支柱201依次与支架202滑动连接。支架202与主箱101固定连接。优选至少有两个支架202设置在每个支柱201上，以确保对中。每个支柱201还优选设有调整螺钉203，以相对支架202固定支柱201的位置。通过对每个支柱201设置调整螺钉203，台200可调整与台锯500的平面匹配，即使车间地面不十分平整。
参照图5，扫地机附件250与集尘器100的粉尘入口102连接。连接于集尘器100的手柄113可使用户沿车间地面推动集尘器，有效地将大功率集尘器变成可动真空吸尘器。
软管307也可与具有更小的排尘管道的其它动力工具连接。通常，具有小排尘管道的动力工具并不能有效地与低真空压力/高速气流的集尘器一起操作。因此，吸尘管道附件410与动力工具400的排尘管道401及软管307连接，如图11所示。吸尘管道附件410优选增大管道401处的真空压力，而不会限制集尘器的高速气流。
优选的吸尘管道附件410示于图12。通常，粉尘管道401的直径约是1.5英寸，而软管307的直径约是4或5英寸。粉尘管道401与连接器411连接。连接器411经肋412与主体413连接。由于主体413的直径比连接器411大，因此在主体413内产生文丘里效应，从而使连接器处的真空度增大。
主体413具有喇叭孔入口414，以改善孔口系数和气流。由于改善的气流，由动力工具产生并且未通过管道401收集的杂散粉尘仍然能够经吸尘管道附件410收集。
本领域的技术人员应明白此处公开的装置的其它变形。但是，所有例外及/或变形均被看作与本发明等效。
权利要求
1．一种集尘器，包括主箱；粉尘入口，设置在主箱上；空气出口，设置在主箱上；及基本水平的过滤器，设置在主箱内以及粉尘入口和空气出口之间。
2．如权利要求1所述的集尘器，其中过滤器为褶皱形。
3．如权利要求1所述的集尘器，其中过滤器是倾斜的。
4．如权利要求1所述的集尘器，还包括设置在主箱内的可拆卸仓。
5．如权利要求4所述的集尘器，其中仓设置在过滤器下面。
6．如权利要求4所述的集尘器，还包括设置在仓和主箱之间的密封件。
7．如权利要求1所述的集尘器，还包括设置在主箱内的可拆卸衬里。
8．如权利要求7所述的集尘器，其中衬里设置在过滤器下面。
9．如权利要求7所述的集尘器，还包括设置在衬里和主箱之间的密封件。
10．如权利要求1所述的集尘器，还包括设置在主箱内的挡板。
11．如权利要求10所述的集尘器，其中挡板设置在过滤器和粉尘入口之间。
12．如权利要求10所述的集尘器，其中挡板向下导引气流。
13．如权利要求12所述的集尘器，其中气流在被向下导引后向上运动穿过过滤器。
14．如权利要求1所述的集尘器，还包括具有两端的附件，附件在第一端与粉尘入口连接。
15．如权利要求14所述的集尘器，其中第二端位于地面附近。
16．如权利要求1所述的集尘器，还包括与主箱连接的手柄。
17．如权利要求1所述的集尘器，其中主箱包括底部和与底部枢转连接的顶部。
18．如权利要求17所述的集尘器，其中粉尘入口设置在顶部上。
19．如权利要求17所述的集尘器，其中空气出口设置在顶部上。
20．如权利要求17所述的集尘器，其中过滤器设置在顶部内。
21．一种集尘器，包括主箱；粉尘入口，设置在主箱上；空气出口，设置在主箱上；及过滤器，设置在主箱内以及粉尘入口和空气出口之间；其中主箱具有基本平直的顶面。
22．如权利要求21所述的集尘器，其中过滤器为褶皱形。
23．如权利要求21所述的集尘器，其中过滤器是倾斜的。
24．如权利要求21所述的集尘器，还包括设置在主箱内的可拆卸仓。
25．如权利要求24所述的集尘器，其中仓设置在过滤器下面。
26．如权利要求24所述的集尘器，还包括设置在仓和主箱之间的密封件。
27．如权利要求21所述的集尘器，还包括设置在主箱内的可拆卸衬里。
28．如权利要求27所述的集尘器，其中衬里设置在过滤器下面。
29．如权利要求27所述的集尘器，还包括设置在衬里和主箱之间的密封件。
30．如权利要求21所述的集尘器，还包括设置在主箱内的挡板。
31．如权利要求30所述的集尘器，其中挡板设置在过滤器和粉尘入口之间。
32．如权利要求30所述的集尘器，其中挡板向下导引气流。
33．如权利要求32所述的集尘器，其中气流在被向下导引后向上运动穿过过滤器。
34．如权利要求21所述的集尘器，还包括具有两端的附件，附件在第一端与粉尘入口连接。
35．如权利要求34所述的集尘器，其中第二端位于地面附近。
36．如权利要求21所述的集尘器，还包括与主箱连接的手柄。
37．如权利要求21所述的集尘器，其中主箱包括底部和与底部枢转连接的顶部。
38．如权利要求37所述的集尘器，其中粉尘入口设置在顶部上。
39．如权利要求37所述的集尘器，其中空气出口设置在顶部上。
40．如权利要求37所述的集尘器，其中过滤器设置在顶部内。
41．如权利要求21所述的集尘器，其中过滤器基本是水平的。
42．一种集尘器包括主箱；粉尘入口，设置在主箱上；空气出口，设置在主箱上；及过滤器，设置在主箱内以及粉尘入口和空气出口之间；软管在第一端与粉尘入口连接。
43．如权利要求42所述的集尘器，其中主箱具有基本平直的顶面。
44．如权利要求42所述的集尘器，其中过滤器基本是水平的。
45．如权利要求42所述的集尘器，其中过滤器为褶皱形。
46．如权利要求42所述的集尘器，其中软管的第二端与下通气台连接。
47．如权利要求46所述的集尘器，其中下通气台设置在集尘器上。
48．如权利要求42所述的集尘器，其中下通气台具有两个单独的收集区域，至少一个所述区域可独立关闭。
49．如权利要求42所述的集尘器，其中第二端与设置在刳刨器下的罩连接。
50．如权利要求42所述的集尘器，其中第二端与动力工具连接。
51．如权利要求50所述的集尘器，其中动力工具经连接器与软管连接。
52．如权利要求51所述的集尘器，其中连接器具有第一和第二端，第一端与软管连接，第二端与动力工具连接，并还包括喇叭口，使粉尘从动力工具流入并使周围空气进入集尘器。
53．一种集尘器包括主箱；粉尘入口，设置在主箱上；空气出口，设置在主箱上；过滤器，设置在主箱内以及粉尘入口和空气出口之间；及台，设置在所述主箱上，台可垂直运动。
54．如权利要求52所述的集尘器，其中过滤器基本是水平的。
55．如权利要求52所述的集尘器，其中过滤器为褶皱形。
全文摘要
一种集尘器,包括主箱、设置在主箱上的粉尘入口、设置在主箱上的空气出口及设置在主箱内以及粉尘入口和空气出口之间的倾斜的过滤器。集尘器还包括设置在主箱内的可拆卸仓,在该仓和主箱之间没有密封件;设置在主箱内的可拆卸衬里,在衬里和主箱之间设有密封件。挡板设置在主箱内的过滤器和粉尘入口之间。主箱包括底部和与底部枢转连接的顶部,顶部设有粉尘入口、空气出口和过滤器。
文档编号A47L7/00GK1236592SQ9910098
公开日1999年12月1日 申请日期1999年1月21日 优先权日1998年2月2日
发明者迈克尔·L·奥巴尼恩, 丹尼尔·普齐奥, 肯德尔·史密斯 申请人:布莱克和戴克公司