CN110811421A - 一种多级旋风分离集尘装置及吸尘器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多级旋风分离集尘装置，包括集尘杯；集尘杯内设有一级旋风通道和二级旋风通道，一级旋风通道和二级旋风通道通过二级分离入口连通，二级旋风通道和清洁空气出口通过二级分离出口连通；集尘杯内还设有三级旋风通道，一级旋风通道和三级旋风通道通过三级分离入口连通，三级旋风通道和二级旋风通道通过三级分离出口连通；一级旋风通道中的空气由三级分离入口、三级旋风通道、三级分离出口进入二级旋风通道的过程中经历三次变向。本发明在原有分离路径的基础上增加了新的分离路径，一方面避免了因原有分离路径堵塞而削弱分离效果的情况，另一方面则由于新的分离路径延长了整个分离过程中的分离路径长度，因此使分离过程更加彻底。

Description

一种多级旋风分离集尘装置及吸尘器

技术领域

本发明属于除尘设备技术领域，具体涉及一种多级旋风分离集尘装置及吸尘器。

背景技术

随着人们对居住环境及居家卫生的要求也越来越高，除尘成为日常清洁的一项重要保洁工作，吸尘器具有操作简单、工作效率高、劳动强度低等优点，作为一种家庭清洁用具吸尘器已经走进千家万户，深受人们喜爱。

真空旋风分离吸尘器具有吸尘效果好、不易堵塞，清洗方便等优点，成为吸尘器发展方向，旋风多级旋风分离集尘装置是真空旋风分离吸尘器的关键技术，其原理是利用电机带动叶片高速旋转，在密封的壳体内产生真空负压，从而将灰尘分离在尘杯中，通过尘杯过滤后的空气以极高的速度排出，真空旋风分离吸尘器实现了灰尘等杂质与空气的更好分离，含有杂质的空气沿切线方向进入旋风分离尘杯，气流由上至下做回转运动，在回转过程中，真空度越来越高，大颗粒、较重的杂质在重力和离心力作用下开始下沉，从而大颗粒、较重的杂质被被分离收集在尘杯底部，较细的杂质随上部气流经过滤后进入内部二级旋风分离通道，细小的灰尘随气流流动过程再次被分离向下降落到内尘杯的底部，而洁净的空气通过再次过滤后排放到大气中。

现有技术中的真空旋风分离吸尘器多采用两级分离通道对脏空气中的杂物进行分离，但是这种分离方式下，空气流动路径仅为一个，因此一旦造成堵塞就会降低吸尘效果，同时由于路径单一所以造成在特定路径长度下分离不彻底的情况，同样使吸尘器的吸尘效果大打折扣。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种多级旋风分离集尘装置及吸尘器，通过增设分离路径的方式使分离更加彻底并且改善因堵塞而造成分离效果下降的情况。

为解决现有技术问题，本发明公开了一种多级旋风分离集尘装置，包括具有脏空气入口和清洁空气出口的集尘杯；所述集尘杯内由所述脏空气入口到所述清洁空气出口的空气流动路径中依次设有一级旋风通道和二级旋风通道，所述一级旋风通道和二级旋风通道通过二级分离入口连通，所述二级旋风通道和所述清洁空气出口通过二级分离出口连通；所述集尘杯内还设有三级旋风通道，所述一级旋风通道和所述三级旋风通道通过三级分离入口连通，所述三级旋风通道和所述二级旋风通道通过三级分离出口连通；所述三级分离入口开口朝向所述集尘杯的底部；所述一级旋风通道中的空气由三级分离入口、三级旋风通道、三级分离出口进入所述二级旋风通道的过程中经历三次变向。

进一步地，所述一级旋风通道靠近所述集尘杯的杯底的区域形成有集尘区I，所述三级旋风通道靠近所述集尘杯的杯底的区域形成有集尘区II，所述集尘区I和所述集尘区II在所述集尘杯的杯底处相互隔离。

进一步地，所述集尘杯内设有具有内、外回转部I的回转体I，所述回转体I内设有具有内、外回转部II的回转体II，所述回转体I的下方设有回转体III；所述外回转部I与所述集尘杯的杯壁之间用于形成所述一级旋风通道；所述内、外回转部II之间用于形成所述二级旋风通道；所述回转体III的顶部位于所述内、外回转部I之间，所述回转体III的顶部与所述内回转部I之间用于形成所述三级旋风通道，其与所述外回转部I之间用于形成所述三级分离出口；所述二级分离出口设于所述内回转部II的底部，所述二级分离入口设于所述外回转部II上，所述三级分离出口设于所述内回转部I上；所述内回转部II的内部与所述清洁空气出口相连，所述回转体I的侧壁上设有过滤网。

进一步地，所述三级分离入口为形成于所述外回转部I的下侧壁和所述回转体III的外侧壁之间的狭长通道，其长度大于其宽度。

进一步地，所述外回转部I上用于设置所述过滤网的侧壁为直径上大下小的锥形壁；所述内回转部I和所述回转体III上用于形成所述三级分离通道的侧壁均为直径上大下小的锥形壁。

进一步地，所述外回转部I和所述回转体III上用于形成所述三级分离入口的侧壁均为直径上小下大的锥形壁。

进一步地，所述外回转部I和所述回转体III上用于形成所述三级分离入口的侧壁均为同心的球形壁。

进一步地，所述脏空气入口的延伸方向在所述一级旋风通道的径向上偏离所述一级旋风通道的中心轴线使经由所述脏空气入口的空气能够沿圆周切线方向进入所述一级旋风分离通道；所述二级分离入口的延伸方向在所述二级旋风通道的径向上偏离所述二级旋风通道的中心轴线使经由所述二级分离入口的空气能够沿圆周切线方向进入所述二级旋风分离通道。

进一步地，所述集尘杯包括杯体、顶盖和底盖，所述杯体的两端开口，所述顶盖密封设于所述杯体的顶部开口处，所述底盖密封设于所述杯体的底部开口处；所述脏空气入口设于所述杯体上，所述清洁空气出口设于所述顶盖上；所述清洁空气出口处设有过滤体，所述底盖与所述回转体III的底部密封相连。

本发明开提供了一种吸尘器，包括机体和设于机体内的集尘装置，所述集尘装置为上述的多级旋风分离集尘装置。

本发明具有的有益效果：在原有分离路径的基础上增加了新的分离路径，一方面避免了因原有分离路径堵塞而削弱分离效果的情况，另一方面则由于新的分离路径延长了整个分离过程中的分离路径长度，因此使分离过程更加彻底，大大提高分离效果。

附图说明

图1为本发明一个实施例中多级旋风分离集尘装置的结构立体图；

图2为图1所示多级旋风分离集尘装置的结构爆炸图；

图3为图1所示多级旋风分离集尘装置的结构剖视图；

图4为图3所示多级旋风分离集尘装置的工作原理图；

图5为图4中沿A-A向的结构剖面图；

图6为本发明另一个实施例中多级旋风分离集尘装置的结构剖视图。

附图标记：1集尘杯；2回转体I；3回转体II；4脏空气入口；5清洁空气出口；6二级分离出口；7回转体III；8过滤网；9过滤体；10顶盖；11底盖；12多级旋风分离集尘装置；13大颗粒尘屑；14弹性密封件I；15细小尘屑；16弹性密封件II；17二级分离入口；18三级分离入口；19三级分离出口；20外回转部II；21内回转部II；22外回转部I；23内回转部I；24杯体；100一级旋风通道；200二级旋风通道；300三级旋风通道；400集尘区I；500集尘区II；附图中箭头所指示方向为空气流动的等效方向。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。

本发明提供了一种吸尘器，包括机体、吸尘管、吸风叶轮装置和多级旋风分离集尘装置。吸风叶轮装置和多级旋风分离集尘装置设于机体内，吸尘管的一端安装有刷头装置，另一端连接多级旋风分离集尘装置的脏空气入口，多级旋风分离集尘装置的清洁空气出口与吸风叶轮装置相连。

如图4所示，在多级旋风分离集尘装置12中，在脏空气入口4和清洁空气出口5之间的集尘杯1内设有一级旋风通道100、二级旋风通道200和三级旋风通道300。一级旋风通道100和二级旋风通道200通过二级分离入口17连通，二级旋风通道200和清洁空气出口5通过二级分离出口6连通。一级旋风通道100和三级旋风通道300通过三级分离入口18连通，三级旋风通道300和二级旋风通道200通过三级分离出口19连通。三级分离入口18开口朝向集尘杯1的底部。通过上述结构使吸尘器在运行时在集尘杯1内形成两个分离路径，在其中一个分离路径中，空气的流向为脏空气入口4、一级旋风通道100、二级分离入口17、二级旋风通道200、二级分离出口6、清洁空气出口5；在另一个分离路径中，空气的流向为脏空气入口4、一级旋风通道100、三级分离入口18、三级旋风通道300、三级分离出口19、二级旋风通道200、二级分离出口6、清洁空气出口5。由此可见，当其中任一条分离路径上发生堵塞情况时，另一条分离路径仍可以保持畅通以实现分离处理，减弱因堵塞而带来的分离效果下降的影响。而后一条分离路径长度明显大于前一条分离路径的长度，因此可以保证经由此分离路径的脏空气可以实现更为彻底的分离，从而提高吸尘器的整体分离效果。

一级旋风通道100靠近集尘杯1的杯底的区域形成有集尘区I400，三级旋风通道300靠近集尘杯1的杯底的区域形成有集尘区II500，集尘区I400和集尘区II500在集尘杯1的杯底处相互隔离。本发明中，多级旋风分离集尘装置12内实现旋风分离的地方有四处，第一处是设置在一级旋风通道100和二级旋风通道200之间的过滤网8处，此处进行初步分离，大颗粒尘屑13被过滤网8阻隔而落入下方的集尘区I400中。第二处是二级旋风通道200底部和二级分离出口6之间，此处通过气流方向由下向上的改变实现二次分离，细小颗粒15落入集尘区II500中。第三处是一级旋风通道100和三级分离出口18之间，此处通过气流方向由下向上的改变实现初步分离，大颗粒尘屑13被三级分离出口18阻隔而入下方的集尘区I400中。第四处是三级旋风通道300底部和三级分离出口19之间，此处通过气流方向由下向上的改变而实现二次分离，细小尘屑15落入集尘区II500中。由此可见，在较长的分离路径中，气流总共经历四次变向，以完成两次分离。

如图1至3所示，为了实现上述结构，本发明中的多级旋风分离集尘装置12在结构上的具体实现方式为：多级旋风分离集尘装置12包括具有脏空气入口4和清洁空气出口5的集尘杯1。集尘杯1内设有具有内、外回转部I23、22的回转体I2，回转体I2内设有具有内、外回转部II21、20的回转体II3，回转体I2的下方设有回转体III7。

外回转部I22与集尘杯1的杯壁之间用于形成一级旋风通道100。外回转部I22的顶部与集尘杯1的顶部密封连接，从而使空气在一级旋风通道100内由上向下呈螺旋状流动。内、外回转部II21、20之间用于形成二级旋风通道200，同样地，内回转部II21的顶部和外回转部II20的顶部也密封连接，优选一体相连，从而使空气在二级旋风通道200内由上向下呈螺旋状流动。回转体III7的顶部位于内、外回转部I23、22之间，回转体III7的顶部与内回转部I23之间用于形成三级旋风通道300，回转体III7的顶部与外回转部I22之间用于形成三级分离出口19。回转体III7的底部和集尘杯1的杯底密封连接，从而使空气在三级旋风通道300的底部转而向上流动以进入三级分离出口19，同时使因在此处变向而分离出来的细小颗粒落入三级旋风通道300下方的集尘区II500中。二级分离出口6设于内回转部II21的底部，二级分离入口17设于外回转部II20上，三级分离出口19设于内回转部I23上；内回转部II21的内部与清洁空气出口5相连，回转体I2的侧壁上设有过滤网8。需要说明的是，在集尘杯1的轴向上，二级分离入口17靠近其杯顶，二级分离出口6靠近其杯底，从而使二级旋风通道200的轴向尺寸更长，有助于彻底分离尘屑。同样地，在集尘杯1的径向上，三级分离出口19靠近其中心，三级分离入口18远离其中心，从而使三级旋风通道300的径向尺寸更长，有助于彻底分离尘屑。

在一个实施例中，如图3所示，三级分离入口18为形成于外回转部I23的下侧壁和回转体III7的外侧壁之间的狭长通道，其长度L大于其宽度D。需要说明的是，三级分离入口18的通过尺寸尽量与过滤网8的网孔尺寸相同，从而实现对同一尺寸的尘屑进行分离。

在一个实施例中，如图3所示，外回转部I22上用于设置过滤网8的侧壁为直径上大下小的锥形壁；内回转部I23和回转体III7上用于形成三级分离通道300的侧壁均为直径上大下小的锥形壁。锥形壁的设置，使得一级旋风通道100在径向上的尺寸由上到下逐渐变大，由此导致气流在螺旋旋转的过程中真空度越来越大，从而提升分离效果。同样地，回转部II21也可按此原理进行改进，从而使二级旋风通道200在径向上的尺寸也沿气流方向逐渐变大，最终使气流在流动过程中的真空度变大，提升二次分离的效果。

在一个实施例中，如图3所示，外回转部I22和回转体III7上用于形成三级分离入口18的侧壁均为直径上小下大的锥形壁。

在一个实施例中，脏空气入口4的延伸方向在一级旋风通道100的径向上偏离一级旋风通道100的中心轴线使经由脏空气入口4的空气能够沿圆周切线方向进入一级旋风分离通道100。如此一来，脏空气由脏空气入口4进入后很容易形成旋风，从而在螺旋流动的过程中，尘屑在离心力和重力的双重作用下被分离到集尘区I400中。如图5所示，同样地，二级分离入口17的延伸方向在二级旋风通道200的径向上偏离二级旋风通道200的中心轴线使经由二级分离入口17的空气能够沿圆周切线方向进入二级旋风分离通道200。经过过滤网8分离的空气在二级旋风通道200内形成旋风，并加速螺旋下降实现细小尘屑15的分离。

在一个实施例中，如图2和3所示，为了便于清理集尘区I400和集尘区II500内的尘屑，集尘杯1设计成分体式结构，在一个实施例中，集尘杯1包括杯体24、顶盖10和底盖11，杯体24的两端开口，顶盖10直接安装杯体24的顶部开口，并利用其具有的水平环面与杯体24顶部的水平环面贴合的方式实现密封安装。底盖11的边缘处设有一圈环形槽，其中央设有一个圆槽，环形槽内设有弹性密封件I14，圆槽内设有弹性密封件II16，底盖11与杯体24的底部连接后，杯体24的底部边沿被弹性密封件I14密封，而回转体I2的底部回转部II的边沿则被弹性密封件II16密封。脏空气入口4设于杯体24上，清洁空气出口5设于顶盖10上。在一个实施例中，顶盖10的清洁空气出口5处设有过滤体9，底盖11与回转体I2的底部密封相连。

在一个实施例中，如图6所示，外回转部I22和回转体III7上用于形成三级分离入口18的侧壁均为同心的球形壁。

如图4所示，吸尘器启动后，吸风叶轮装置运行产生负压吸力，脏空气在吸力作用下由脏空气入口4进入集尘杯1内，然后在一级旋风通道100内螺旋下降，一部分脏空气在穿过过滤网8时，其中的大颗粒尘屑13被阻隔而落入下方的集尘区I400内，然后脏空气通过二级分离入口17进入二级分离通道200，并在该通道内螺旋下降至二级分离出口6，此时气流方向由下向上改变，空气中的细小尘屑15在离心力和重力作用下无法上升而落入下方的集尘区II500内，最后空气穿过内回转部II21向上移动并通过过滤体9做最后过滤后由清洁空气出口5排出。一级旋风通道100中的另一部分脏空气则继续下降来到靠近底部的三级分离入口18，此时气流方向由下向上改变，大颗粒尘屑13在在离心力和重力作用下无法上升而落入下方的集尘区I400内，进入三级分离入口18后空气上升并在顶部变向而进入三级旋风通道300并向下移动，然后在底部再次变向而向上移动，通过三级分离出口19进入二级旋风通道200内，接着随该通道内的气流一起穿过二级分离出口6进入内回转部II21内，在完成最后的过滤后由清洁空气出口5排出。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种多级旋风分离集尘装置（12），包括具有脏空气入口（4）和清洁空气出口（5）的集尘杯（1）；所述集尘杯（1）内由所述脏空气入口（4）到所述清洁空气出口（5）的空气流动路径中依次设有一级旋风通道（100）和二级旋风通道（200），所述一级旋风通道（100）和二级旋风通道（200）通过二级分离入口（17）连通，所述二级旋风通道（200）和所述清洁空气出口（5）通过二级分离出口（6）连通；其特征在于：所述集尘杯（1）内还设有三级旋风通道（300），所述一级旋风通道（100）和所述三级旋风通道（300）通过三级分离入口（18）连通，所述三级旋风通道（300）和所述二级旋风通道（200）通过三级分离出口（19）连通；所述三级分离入口（18）开口朝向所述集尘杯（1）的底部；所述一级旋风通道（100）中的空气由三级分离入口（18）、三级旋风通道（300）、三级分离出口（19）进入所述二级旋风通道（200）的过程中经历三次变向。

2.根据权利要求1所述的一种多级旋风分离集尘装置（12），其特征在于：所述一级旋风通道（100）靠近所述集尘杯（1）的杯底的区域形成有集尘区I（400），所述三级旋风通道（300）靠近所述集尘杯（1）的杯底的区域形成有集尘区II（500），所述集尘区I（400）和所述集尘区II（500）在所述集尘杯（1）的杯底处相互隔离。

3.根据权利要求1所述的一种多级旋风分离集尘装置（12），其特征在于：所述集尘杯（1）内设有具有内、外回转部I（23、22）的回转体I（2），所述回转体I（2）内设有具有内、外回转部II（21、20）的回转体II（3），所述回转体I（2）的下方设有回转体III（7）；所述外回转部I（22）与所述集尘杯（1）的杯壁之间用于形成所述一级旋风通道（100）；所述内、外回转部II（21、20）之间用于形成所述二级旋风通道（200）；所述回转体III（7）的顶部位于所述内、外回转部I（23、22）之间；所述回转体III（7）的顶部与所述内回转部I（23）之间用于形成所述三级旋风通道（300），其与所述外回转部I（22）之间用于形成所述三级分离入口（18）；所述二级分离出口（6）设于所述内回转部II（21）的底部，所述二级分离入口（17）设于所述外回转部II（20）上，所述三级分离出口（19）设于所述内回转部I（23）上；所述内回转部II（21）的内部与所述清洁空气出口（5）相连，所述回转体I（2）的侧壁上设有过滤网（8）。

4.根据权利要求3所述的一种多级旋风分离集尘装置（12），其特征在于：所述三级分离入口（18）为形成于所述外回转部I（23）的下侧壁和所述回转体III（7）的外侧壁之间的狭长通道，其长度大于其宽度。

5.根据权利要求4所述的一种多级旋风分离集尘装置（12），其特征在于：所述外回转部I（22）上用于设置所述过滤网（8）的侧壁为直径上大下小的锥形壁；所述内回转部I（23）和所述回转体III（7）上用于形成所述三级分离通道（300）的侧壁均为直径上大下小的锥形壁。

6.根据权利要求4所述的一种多级旋风分离集尘装置（12），其特征在于：所述外回转部I（22）和所述回转体III（7）上用于形成所述三级分离入口（18）的侧壁均为直径上小下大的锥形壁。

7.根据权利要求4所述的一种多级旋风分离集尘装置（12），其特征在于：所述外回转部I（22）和所述回转体III（7）上用于形成所述三级分离入口（18）的侧壁均为同心的球形壁。

8.根据权利要求1所述的一种多级旋风分离集尘装置（12），其特征在于：所述脏空气入口（4）的延伸方向在所述一级旋风通道（100）的径向上偏离所述一级旋风通道（100）的中心轴线使经由所述脏空气入口（4）的空气能够沿圆周切线方向进入所述一级旋风分离通道（100）；所述二级分离入口（17）的延伸方向在所述二级旋风通道（200）的径向上偏离所述二级旋风通道（200）的中心轴线使经由所述二级分离入口（17）的空气能够沿圆周切线方向进入所述二级旋风分离通道（200）。

9.根据权利要求1所述的一种多级旋风分离集尘装置（12），其特征在于：所述集尘杯（1）包括杯体（24）、顶盖（10）和底盖（11），所述杯体（24）的两端开口，所述顶盖（10）密封设于所述杯体（24）的顶部开口处，所述底盖（11）密封设于所述杯体（24）的底部开口处；所述脏空气入口（4）设于所述杯体（24）上，所述清洁空气出口（5）设于所述顶盖（10）上；所述清洁空气出口（5）处设有过滤体（9），所述底盖（11）与所述回转体III（7）的底部密封相连。

10.一种吸尘器，包括机体和设于机体内的集尘装置，其特征在于：所述集尘装置为权利要求1至9任一所述的一种多级旋风分离集尘装置（12）。

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