旋风分离装置的制造方法

xiaoxiao2020-10-23  6

旋风分离装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种旋风分离装置,特别地但不单单涉及用于真空吸尘器的旋风分离
目.0
【背景技术】
[0002]旋风分离装置被广泛地应用于真空吸尘器中将污垢和灰尘从气流中分离。典型的这种真空吸尘器包括一个单独的具有较大直径的上游旋风分离器,该旋风分离器适于从气流中分离重污垢、灰尘颗粒以及粗的和纤维状的物质。该大直径的旋风分离器无法分离较轻的污垢和灰尘颗粒,因此该旋风分离器的下游需要进一步的分离阶段。
[0003]众所周知的是提供一种真空吸尘器,其具有包括数个彼此平行流动连接的较小直径的旋风分离器的下游阶段。同时较小直径旋风分离器起到限制气流的作用,为了不阻碍气流,旋风分离器的数量被选定,这是由于每个旋风分离器从上游装置获得一定比例的气流的事实。
[0004]GB2490693公开的真空吸尘器中,第二阶段的每个旋风分离器包括具有圆锥形侧壁的旋风室。进风口穿过旋风室的侧壁切向进入该旋风室的第一和最宽的一端。出风口从靠近该旋风室第一端的端壁轴向延伸。该旋风室的第二端是敞开的。但在一些旋风分离器中,虽然旋风室具有圆锥形的侧壁更适合分离较轻的灰尘颗粒,侧壁可以是平行的或是倒锥形的。
[0005]在使用中,空气穿过入口进入旋风室绕圆锥形侧壁内的旋风轴朝向旋风室的第二端以涡旋形式旋转。旋转气流中的灰尘颗粒在离心力作用下径向地向外朝向侧壁被驱赶。随着空气被径向地向内并轴向地朝向旋风室第一端的出口吸,旋转气流的体积朝向旋风室的第二端缓慢减小。然而,被径向向外朝向圆锥形侧壁驱赶的灰尘颗粒被处置在边界层,朝向旋风室敞开的第二端缓慢移动,于是它们离开旋风室进入收集室。
[0006]上述设置的缺点在于边界层内的灰尘颗粒可能重新进入到气流中,特别是如果气流大量地负载着灰尘或者如果有气流下降。同时,灰尘颗粒移动速度慢并且增加重新进入的风险,一定程度上因为边界层内灰尘的体积如此之大以至于形成了一个因太宽而不能限制在边界层内的层。
[0007]显然,可以通过使用高功率的电机驱动风扇使更高速度的气流穿过吸尘器来提高分离效率。然而法律限制了真空吸尘器所能消耗的功效,这所导致的结果是对分离效率是不利的。

【发明内容】

[0008]现在,我们已经设计了一种具有提高效率的旋风分离装置。
[0009]根据本发明,提供了一种旋风分离装置,包括数个彼此平行流通设置的旋风分离器,每个旋风分离器包括具有圆形截面侧壁的腔室、设置在旋风室一端的进液口和出液口以及在旋风室第二端的开口,穿过该开口被分离的物质排出腔室被收集,所述旋风分离器设置在旋转的主体内,以便它们各自的旋风轴相对于主体的旋转轴向外倾斜,以便每个旋风室的第二端设置在它的第一端相对于所述旋转轴的径向向外处,该装置进一步包括用于使主体绕其旋转轴旋转的电机。
[0010]在使用中,主体旋转,旋风分离器如前所述运转。然而,主体绕旋转轴的旋转给旋风室内的灰尘颗粒施加了额外的力量,这样就起到了朝主体旋转轴的径向向外,也就是倾斜的旋风室轴向朝向其第二端的开口方向,驱赶灰尘颗粒的作用。因为额外的驱动力使边界层的灰尘颗粒向出口移动的速度增加,以此种方式来提高分离效率。
[0011]当被应用到真空吸尘器中时,根据本发明的旋风分离装置能够在不损害分离效率的情况下使用较低功率的电机。
[0012]每个旋风分离器的纵向旋风轴大致在主体旋转轴的径向延伸(即在大致90°方向上)或者它可以位于相对于旋转轴优选在大于30°的角度上。
[0013]优选地,每个旋风分离器包括圆锥截形侧壁。
[0014]优选地,主体包括至少四个平行流通设置的旋风分离器。
[0015]优选地,旋风分离器沿主体圆周方向等间隔分布。
[0016]优选地,主体设置在用于界定被分离物质的收集室的外壳内。
[0017]优选地,收集室包括围绕旋风室出口前面的主体延伸的环形壁。
[0018]优选地,电机被设置以使主体以1500-5000rpm的转速旋转。电机也可以被设置来驱使风扇制造穿过装置的气流。
[0019]优选地,主体内的旋风分离器构成装置的下游分离阶段,该装置进一步包括上游分离阶段。上游阶段可以包括一个单独的旋风分离器或数个流畅串联和/或并联的旋风分离器。
[0020]优选地,上游阶段包括具有与主体旋转轴共同延伸的旋风轴的旋风分离器。
[0021]优选地,上游阶段的旋风分离器包括位于一端的出液口,该出液口与第二阶段的进液口连接。围绕第一阶段的旋风分离器的旋风室内的出口设置有圆柱形的护罩,护罩的纵轴与主体旋转轴共同延伸。
[0022]护罩存在的问题是其中的孔会被污垢和灰尘堵塞。另一个问题是第一阶段的旋风室内的旋转气流穿过孔时不得不减速和径向向内转向,从而导致了压力下降。
[0023]为了解决上述问题,我们共同申请的未授权的英国专利申请中,公开一种具有护罩的旋风分离装置,该护罩以或接近旋风分离器内提供的旋转气流的速度旋转。因此,优选地,该护罩也是由所述电机驱动旋转。
[0024]该电机可以被设置在护罩内或护罩外,例如在装置的灰尘收集容器内。前一种情况下,设置在护罩内的电机增加了装置的灰尘收集器的容积,降低了来传自于电机的噪音。
[0025]优选地,上述收集室包括围绕所述第一阶段的旋风室延伸的部分。
[0026]优选地,护罩和主体构成整体构件。
[0027]优选地,护罩延伸穿过第一分离阶段的旋风室端壁,优选地,设置密封件将腔室端壁密封到护罩处。
[0028]依照本发明提供一种具有上述所限定的旋风分离装置的真空吸尘器。
【附图说明】
[0029]现在通过仅举例和参考附图的方式对本发明的一个实施例进行描述,单一附图是根据本发明的通过真空吸尘器的旋风分离装置的剖面图。
【具体实施方式】
[0030]参照附图,旋风分离装置包括穿过其上的圆柱形侧壁12切向地通向第一分离阶段的旋风室11上端的进气口 10。旋风室11的上端被端壁13关闭,其限定了第一阶段的环形出风口。
[0031]圆柱形的护罩14同轴地设置在旋风室11的上端。护罩14包括被支撑于设置在旋风室11底部的电机15的杆柄上的底壁。护罩14向上延伸穿过端壁13内的出风口并且由环形密封件16旋转密封在那里。
[0032]在护罩14的下端包括多个流畅地连通旋风室11内部和护罩14内部的孔。该护罩14上端刚性连接到第二分离阶段的主体17上。主体17包括六个向外倾斜的旋风分离器,该旋风分离器是环绕护罩14和主体17的旋转轴A设置的。每个 旋风分离器包括具有沿着旋转轴A径向地向外延伸的旋轴B的旋风室18。
[0033]每个旋风室18是由向内地朝向其外端径向地逐渐变细的截头圆锥侧壁19所限定的,后者被打开来限定旋风室18的粉尘出口。
[0034]每个旋风室18径向地内端包括切向地延伸穿过截头圆锥侧壁19的入口 20。入口 20直接与护罩14上端的内部连通。入口 20的组合横截面积大体上等于第一分离阶段的入口 10的横截面积。
[0035]每个旋风室18径向地内端还包括管状出口或者沿着旋风室18从其内端壁轴向延伸的所谓的旋风探测器21。旋风探测器21通向位于主体17上端的多支管的混合室22。
[0036]第一和第二分离阶段被封闭在具有管状侧壁23、可打开的底壁24以及顶壁25的外罩内。管状出风口 26从多支管混合室22轴向向上延伸到设置在顶壁25上表面的管状导管27,出风口 26被环形密封件28旋转安装到那里。
[0037]在使用中,负压由设置在其下游的电机和风扇单元(未示出)施加到出口管27。电机15驱动使护罩14和主体17围绕轴线A以1500到5000转/分的转速旋转。负压驱使满载污垢和灰尘的空气切向地从吸尘器的清洁头穿过入口 10进入旋风室11。电机15被设置来使护罩14和主体17以与空气围绕旋风室11内的护罩14流动方向相同的方向旋转。在旋转的气流中的污垢和灰尘颗粒在离心力的作用下,被径向地向外朝向旋风室11的侧壁12驱赶。负压驱使旋转气流径向地向内穿过护罩14上的孔。然而,由于护罩14以气流转速或者接近气流转速旋转,空气不需要减速穿过孔进入到护罩14内部。任何积聚在护罩14外部的污物和灰尘颗粒径向地向外地在离心力的作用下被扔下,因此避免了孔被堵塞的风险。
[0038]旋风室11的直径是这样的以便使气流离开旋风室不被充分清洁,因此,较轻的灰尘颗粒穿过孔进入护罩14内部。
[0039]被朝向旋风室11的管状侧壁12驱赶的污垢和灰尘颗粒慢慢地向下地移动到朝向旋风室11底部的边界层内,于是它们堆积收集。
[0040]进入护罩14的空气轴向地向上流动到主体17的底壁,在这被等分并且切向地穿过旋风室上的入口 20流入到各自的旋风室18内。每个旋风室18内的空气围绕圆锥截面侧壁19朝向旋风室18的出口端径向地流动。在旋转气流中的较轻的灰尘颗粒在离心力的作用下,朝向侧壁19被径向地向外地驱赶。旋转气流的体积随着空气被向内地并且轴向地朝着旋风探测器21驱赶,旋转气流的体积朝着旋风室18的外端径向地慢慢变小。然而,被向外地朝向圆锥截面侧壁驱赶的灰尘颗粒,朝着旋风室18的外部开口端径向地移入边界层内。应该理解的是,边界层内的灰尘颗粒,凭借旋转体17的离心力作用,迅速地沿轴B被径向地向外驱赶。
[0041]离开旋风室18的灰尘颗粒被径向地向外朝向罩体的管状侧壁23抛出,于是它们向下地朝向该装置的底部落下。底壁24可以移走以允许被分离的污物和灰尘颗粒被从装置的第一和第二阶段中移除。
[0042]依照本发明的真空吸尘器与GB2490693所公开的这类真空吸尘器相比具有巨大地改进的分离效果,即使当真空吸尘器的整体功耗降低到符合立法。
【主权项】
1.一种旋风分离装置,包括数个彼此平行流畅设置的旋风分离器,每个旋风分离器包括具有圆形截面侧壁的腔室、设置在旋风室一端的进液口和出液口以及在旋风室第二端的开口,被分离的物质穿过该开口排出腔室被收集,所述旋风分离器设置在旋转的主体内,以便它们各自的旋风轴相对于主体的旋转轴向外倾斜,每个旋风室的第二端设置在它的第一端相对于所述旋转轴的径向向外处,该装置进一步包括用于使主体绕其旋转轴旋转的电机。2.根据权利要求1所述的旋风分离装置,其特征在于:每个旋风分离器的旋风轴大体上沿主体旋转轴径向延伸。3.根据权利要求1所述的旋风分离装置,其特征在于:每个旋风分离器的旋风轴在相比旋转轴大于30°的角度上延伸。4.根据权利要求1所述的旋风分离装置,其特征在于:每个旋风分离器包括圆锥形侧壁。5.根据权利要求1所述的旋风分离装置,其特征在于:主体包括至少四个平行流通设置的旋风分离器。6.根据权利要求1所述的旋风分离装置,其特征在于:旋风分离器环绕主体圆周方向等间隔分布。7.根据权利要求1所述的旋风分离装置,其特征在于:主体设置在界定了被分离物质的收集室的外壳内。8.根据权利要求7所述的旋风分离装置,其特征在于:收集室包括围绕旋风室出口前面的主体延伸的环形壁。9.根据权利要求1所述的旋风分离装置,其特征在于:电机被设置使主体以1500-5000rpm的转速旋转。10.根据权利要求1所述的旋风分离装置,其特征在于:电机被设置驱使风扇制造穿过装置的气流。11.根据权利要求1所述的旋风分离装置,其特征在于:主体内的旋风分离器构成装置的下游分离阶段,该装置进一步包括上游分离阶段,该上游分离阶段具有与主体旋转轴共同延伸的旋风轴的旋风分离器。12.根据权利要求11所述的旋风分离装置,其特征在于:上游阶段的旋风分离器包括位于一端的出液口,该出液口与第二阶段的进液口连接,环绕第一阶段的旋风分离器的旋风室内的出口设置有圆柱形的护罩,护罩的纵轴与主体旋转轴共同延伸。13.根据权利要求12所述的旋风分离装置,其特征在于:该护罩被所述电机旋转。14.根据权利要求13所述的旋风分离装置,其特征在于:护罩和主体构成整体构件。15.根据权利要求13所述的旋风分离装置,其特征在于:护罩延伸穿过第一分离阶段的旋风室端壁,密封件被设置将腔室端壁密封到护罩处。16.一种具有权利要求1所述的旋风分离装置的真空吸尘器。
【专利摘要】一种旋风分离装置,包括数个彼此平行流通设置的旋风分离器,每个旋风分离器包括具有圆形截面侧壁19的腔室18、设置在旋风室18一端的进液口20和出液口21以及在旋风室18第二端的开口,被分离的物质穿过该开口排出腔室被收集,所述旋风分离器设置在旋转的主体17内,以便它们各自的旋风轴B相对于主体17的旋转轴A向外倾斜,每个旋风室18的第二端设置在它的第一端相对于所述旋转轴A的径向向外处。电机15使主体17绕其旋转轴A旋转,这样在旋风的作用下给被朝向侧壁19驱赶的被分离的物质提供了径向向外的力,径向力有助于迅速地向开口的轴向驱赶物质。因此通过径向力提高了分离效率。
【IPC分类】A47L9/16
【公开号】CN104905735
【申请号】CN201510103427
【发明人】巴西特·亚历山大·安东尼·丹尼, 赵群力, 卞晓龙
【申请人】胡佛有限公司
【公开日】2015年9月16日
【申请日】2015年3月10日
【公告号】EP2918211A1, US20150257618

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