CN100339040C - 旋风分离装置及具有该装置的真空吸尘器 - Google Patents

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Abstract

公开了一种旋风分离装置以及具有所述旋风分离装置的真空吸尘器。具体而言，真空吸尘器用旋风分离装置包括用于分离吸入空气的第一旋风器以及多个第二旋风器，所述第二旋风器被安装在第一旋风器的外周上以包围所述第一旋风器。相应地，由于多个旋风器分离灰尘，较大的体积被改良为紧凑的结构，不会发生吸力恶化，并且，灰尘收集效率提高。

Description

旋风分离装置及具有该装置的真空吸尘器
技术领域
本发明总体上涉及旋风分离装置和具有该装置的真空吸尘器，具体而言，本发明涉及包括第一旋风器和多个第二旋风器的分离装置以及具有该装置的真空吸尘器，其中第二旋风器安装在第一旋风器的外周上以包围第一旋风器。
背景技术
通常，旋风分离装置是用于利用通过旋风腔内的旋转气流所产生的离心力而分离灰尘的装置，并广泛应用在许多领域，美国专利No.3,425,192和4,373,228公开了采用这样的旋风分离装置的真空吸尘器的实施例。
上述专利公开了使用多个旋风器自空气中分离灰尘的旋风灰尘收集装置。在所述结构中，较大的灰尘微粒或者污垢通过第一旋风器分离，已经被分离灰尘的空气流入第二旋风器或者辅助旋风器。因此，较小的灰尘微粒被分离，然后净化的空气释放到外部。美国专利No.3,425,192公开了的辅助旋风器被安装在第一旋风器的上部，这样较大的灰尘微粒通过第一旋风器分离，所述第一旋风器是主旋风器，并将部分净化的空气释放到辅助旋风器中，然后分离小灰尘微粒。美国专利No.4,373,228公开了多个旋风器单元，形成方式是辅助旋风器被安装到第一旋风器的内部。
但是，传统的旋风分离装置具有一些问题。首先，由于第一旋风器与辅助旋风器之间的连接结构是复杂的，自真空吸尘器的主体中所产生的吸力很难被适当地传输，吸力和清洗效率恶化。其次，由于第一旋风器和辅助旋风器没有紧凑布置，旋风分离装置必须具有较大的体积来适当地执行合适的灰尘收集功能。因此，具有上述旋风分离装置的真空吸尘器结构较大，清洁器难于保持，对于用户的清洗任务也不方便。第三，由于第一旋风器与辅助旋风器之间的连接路径复杂，生产工艺就比较复杂。因此，部件的数目和成本增加。
这样，工业上需要解决上述的不足和缺陷。
发明内容
本发明的目标是至少解决上述问题和/或者不利之处以提供至少下述优点。因此，本发明的一个目的是并提供至少一种具有紧凑结构并能提高多个传统旋风灰尘收集装置中的灰尘收集效率的旋风分离装置，并防止吸力的恶化，以及具有所述旋风分离装置的真空吸尘器。
为了实现本发明的上述目标，为真空吸尘器提供了一种旋风分离装置，包括：用于分离吸入空气的第一旋风器和多个第二旋风器，所述第二旋风器安装在第一旋风器外周上以包围第一旋风器，所述第一旋风器包括：第一腔，所述第一腔使用离心力分离具有灰尘的空气；形成在第一腔上的第一入口，使具有灰尘的空气流到第一腔中；以及形成在第一腔上的第一出口，空气通过第一出口释放，每个第二旋风器包括：第二腔，所述第二腔使用离心力进一步分离通过第一旋风器分离的空气；形成在第二腔上的第二入口，自第一旋风器释放的空气流到所述第二入口中；以及形成在第二腔上用于释放分离了灰尘的空气的第二出口，所述旋风分离装置进一步包括：安装到第一旋风器和第二旋风器上部上的入口-出口盖，用于使第一旋风器的第一出口与第二旋风器的第二入口之间连通；以及安装在入口-出口盖的上部上的旋风器盖。
在本发明的优选实施例中，所述第一腔是圆柱形状的。所述第一旋风器还包括格栅部件，所述格栅部件安装于第一腔内第一出口的上游，以防止自吸入空气中所分离的灰尘和污垢经过第一出口往回流动。
所述格栅部件包括：具有多个通道的格栅主体；格栅开口，所述格栅开口形成在格栅主体的一侧上，用于通过和第一出口相连通而将分离了灰尘或污垢的空气释放；以及防护部件，所述防护部件形成在格栅主体的另外一侧上，用于防止灰尘或污垢逆流。
所述第二腔在一端的预定部分上形成有圆锥形状。所述旋风分离装置进一步包括：安装到第一旋风器和第二旋风器上部上的入口-出口盖，用于使第一旋风器的第一出口与第二旋风器的第二入口之间连通；以及安装在入口-出口盖的上部上的旋风器盖。入口-出口盖包括用于将第一出口连接到第二入口的空气通道，以及与第二旋风器的第二出口相连通的出口通道。
在入口-出口盖连接到第二旋风器时出口通道的预定部分插入第二出口，从而通过出口通道释放空气。出口通道的结构使得一端连接到第二旋风器的第二出口，另外一端相对入口-出口盖向上打开。入口-出口盖进一步包括一体型通道，允许自每个出口通道释放的空气在其中心形成一股释放气流。所述一体型通道在上部上具有开口。旋风器盖形成为圆锥形状，所述圆锥形状的旋风器盖上下空间都开口相通。所述第一旋风器和每个所述第二旋风器一体形成。在第二旋风器之间安装了隔板。
前述和其它目标以及优点通过提供一种真空吸尘器实现，包括：真空吸尘器主体，用于产生吸力，借助所述吸力可以吸入具有灰尘的空气；吸刷，所述吸刷用于利用所述吸力从作为待清洁表面的底部吸尘并与真空吸尘器主体相连通；以及安装到真空吸尘器主体中的旋风分离装置，其中旋风分离装置包括第一旋风器和用于分离通过第一旋风器的空气的多个第二旋风器，并且第二旋风器安装在第一旋风器的外周上以包围第一旋风器，所述旋风分离装置进一步包括：安装到第一旋风器和第二旋风器上部上的入口-出口盖，用于使第一旋风器的第一出口与第二旋风器的第二入口之间连通；以及安装在入口-出口盖的上部上的旋风器盖。
在本发明的优选实施例中，所述第一旋风器包括：第一腔，所述第一腔使用离心力分离具有灰尘的空气；形成在第一腔上的第一入口，使具有灰尘的空气流到第一腔中；以及形成在第一腔上的第一出口，空气通过第一出口释放。每个第二旋风器包括：第二腔，所述第二腔使用离心力进一步分离通过第一旋风器分离的空气；形成在第二腔上的第二入口，自第一旋风器释放的空气流到所述第二入口；以及形成在第二腔上用于释放分离了灰尘的空气的第二出口。
本发明的其它系统、方法、特征将在视图和详细说明的基础上对普通技术人员变得显而易见。所有这些其他系统、方法、特征和优点包括在此说明书中，并属于本发明的范围，并由所附权利要求所保护。
附图说明
本发明的上述和其它特点将通过参照附图并详细说明实施例而变得明显。附图中的部件不一定成比例，重点是在说明本发明的原理。此外，在附图中，相似的附图标记表示在几个附图中指示相对应的部分。
图1是根据本发明的旋风分离装置的关键部分的放大透视图；
图2是根据本发明的实施例的旋风分离装置的横截面视图；
图3是根据本发明的旋风分离装置的部分横截面透视图；
图4是根据本发明的实施例的旋风分离装置的透视图；
图5是采用了根据本发明的实施例的旋风分离装置的筒式真空吸尘器的截面图；
图6是采用了根据本发明的实施例的旋风分离装置的竖式真空吸尘器的透视图。
具体实施方式
现在将结合附图说明本发明的特定实施例。
根据本发明的旋风分离装置包括第一旋风器111、多个第二旋风器113、安装在第一旋风器111和第二旋风器113的上部的入口-出口盖190、旋风器盖191和灰尘收集单元165。多个第二旋风器113安置在第一旋风器111的外周上以包围第一旋风器111。第一旋风器111和每个第二旋风器113一体形成，隔板250安置在第二旋风器113之间，如图3中所示。隔板250分隔第二旋风器113之间的空间以形成旋风分离装置100。腔壁147围绕第二旋风器113形成为圆柱形状。腔壁147可以根据真空吸尘器的主体10的腔壁147的结构形成多种多边形形状。
第一旋风器111包括第一腔115、第一入口121、第一出口123和格栅部件130。第一腔115形成圆柱形状并通过产生旋转气流使用离心力而分离具有灰尘的空气。格栅部件130安装在第一出口123的上游。使用格栅部件130，自抽真空的空气中所分离的灰尘不会通过第一出口123往后流动。格栅部件130包括具有多个通道的格栅主体131、格栅开口133以及防护部件135。格栅开口133形成在与第一出口123相连通的格栅主体131的一侧上以释放分离了灰尘的空气。防护装置135形成在格栅主体131的另外一侧上以防止所分离的灰尘或者污垢往后流动。
第二旋风器113包括第二腔145、第二入口141和第二出口143。第二腔145的形成方式是一端上的一部分是圆锥形，并使用离心力分离具有灰尘的空气。自第一旋风器111所释放的空气流入第二入口141中，通过第二腔145所分离的空气被释放到第二出口143。
入口-出口盖190安装在第一和第二旋风器111和113的上部上，并包括空气通道197以在第一旋风器111的第一出口123和第二旋风器113的第二入口141之间相连通，以及出口通道199。出口通道199与第二旋风器113的第二出口143相连通，并插入第二旋风器113的第二出口143。当入口-出口盖190连接到第二旋风器113，出口通道199的预定部分被插入第二出口143，这样净化的空气可以通过出口通道199释放。出口通道199的一端连接到第二旋风器113的第二出口143，另外一端在入口-出口盖190的上部方向中打开。旋风器盖191形成为圆锥形状，所述圆锥形状的旋风器盖191上下空间都开口相通，并以可分离的方式安装在入口-出口盖190的上部上。如果自第二旋风器113的第二出口143所释放的空气聚集，空气通过旋风器盖191的上部空间上的上部开口193被释放到旋风分离装置100的外部。
灰尘收集单元165包括第一灰尘收集筒161和第二灰尘收集筒163，其中第一灰尘收集筒161与第二灰尘收集筒163一体形成。第二灰尘收集筒163形成圆柱管状，并可分离地连接到形成在第二旋风器113的外部上的腔壁147。第一灰尘收集筒161形成为圆柱管状并安装到第二灰尘收集筒163内，并可分离地连接到第一旋风器111的第一腔115。
图4显示了根据本发明的旋风分离装置的另外的一个实施例，其中惟一差异就是入口-出口盖的形状，并且不需要旋风器盖191。参照图4，入口-出口盖190的出口通道199分别自第二出口143延展，对应第二旋风器113的每个第二出口143。每个出口通道199的第一端连接到第二出口143，并自第二出口143延展，在入口-出口盖190的中心连接到一体型通道212。开口214形成在一体型通道的上部。因此，所释放的空气在一体型通道212内形成单个释放气流。
如图5中所示，灰尘收集室12被分离并通过隔板17在主体10的内部的一侧内隔离，旋风分离装置100放置在灰尘收集室12之内。旋风分离装置100的周围的上侧上，形成第一入口121，所述第一入口121用于吸入通过真空吸尘器的柔软管15吸入旋风分离装置100的空气和灰尘，吸力通过电机(未示出)产生。此外，在旋风分离装置100的上端上的中间部分上，形成上开口193，用于在吸入旋风分离装置100中的含有灰尘和污垢的空气之中，向上释放通过离心力分离灰尘和污垢的空气。旋风分离装置100可以适于竖式真空吸尘器和筒式真空吸尘器，采用旋风分离装置100的真空吸尘器将参照下图6进行说明。
真空产生装置(未示出)、电机操作部件被准备在主体10之内。同样，吸刷60可移动地连接到主体10的下侧，旋风安装部件65准备在主体10的前部中央。用于连接到吸刷60的空气抽真空通道70以及用于连接到电机操作部件的空气释放通道75准备在旋风安装部件65的内部。
旋风分离装置100的第一入口121与空气抽真空通道70相连通，上开口193与空气释放通道75相连通，这样灰尘和污垢被分离，同时通过吸刷60吸入的具有灰尘的空气通过旋风分离装置100，并且净化空气通过上部开口193和空气释放通道75释放到外部。
具有上述结构的旋风分离装置100的操作和具有该装置的真空吸尘器将在下面参照图1-图6进行说明。
如果在主体10产生吸力，连接到真空吸尘器主体10的吸刷60自底部吸入具有灰尘的空气，所述底部是将使用吸力进行清洁的表面。这样吸入的空气沿着旋风分离装置100的第一入口121在切线方向中流入第一腔115中，并使用离心力通过第一旋风器111分离，这样较大的灰尘微粒收集在第一灰尘收集筒161中。具体而言，第一旋风器111通过使用真空吸尘器主体10产生的吸力吸入具有灰尘的空气而分离较大的灰尘微粒。第一旋风器111的第一腔115通过相对第一腔在切线方向中沿着第一腔115的内壁旋转流经第一入口121的空气而产生离心力。因此，由于相对较轻重量的空气给予较小的离心力，空气收集到第一腔115的中心部分，产生旋风，并释放，在第一出口123的方向中流动(释放气流)。另一方面，由于相对空气较重的灰尘给予了较大的离心力，所述灰尘沿着第一腔115的内壁流动，并在第一灰尘收集筒161中收集。
同时，较大灰尘微粒已经被分离的空气流经第一通道115的第一出口123，通过空气通道197，并最终在切线方向中经过第二旋风器113的第二入口141流入第二腔145中。由于空气通道197以放射状自中心分布，已经分离灰尘的较大的气流变为较小的气流。因此，在第二旋风器113处的空气分离工艺很容易执行。流入第二腔145的空气进一步通过离心力分离。细的灰尘微粒通过多个第二旋风器113在第二灰尘收集筒163中收集。
形成在第二旋风器113之间的隔板250在一定程度上防止灰尘往回流动，并在所分离的灰尘向下落入第二灰尘收集筒163中时使得收集灰尘变得不是很麻烦。
使用离心力进一步分离的空气流经第二旋风器113的第二出口143，通过入口-出口盖190的出口通道199，在旋风器盖191收集，并最终经过形成在旋风器盖191的上部上的上部开口193而释放(参看图2)。参照图4，空气流经入口-出口盖190的出口通道199，经过一体型通道212，收集为一股气流，并最终通过一体型通道212的开口214最终释放。因此，第二旋风器113再次从经通过第一旋风器111主要分离的空气中分离灰尘微粒。特别地，旋风分离装置100通过在第一旋风器111中执行主要分离操作而有效地提高了灰尘收集效率，并在多个第二旋风器113中执行第二分离过程。
在旋风分离装置100中，第一旋风器111的第一出口123与第二旋风器113的第二入口141之间的距离和前述现有技术中所引的专利相比减小，这样吸力恶化得以防止，灰尘收集效率提高。通过这样的过程自旋风分离装置100释放的空气通过真空吸尘器主体10释放到外部。
从上述明显看出，当传统旋风分离装置具有较低的灰尘收集效率，并在防止吸力恶化上有一定程度的限制，在所要求权利的发明中，第二旋风器被沿着第一旋风器的外周所安置，并且结构紧凑。因此，吸力的恶化就不会发生，灰尘收集效率提高。因此，由于所述结构紧凑并占据较小的空间，而不会恶化灰尘收集效率，旋风分离装置和具有该装置的真空吸尘器可以从用户的喜好角度是令人满意的，这样就提高了产品的竞争力，甚至更多。
尽管本发明已经被展示，并参照特定的实施例进行了说明，普通技术人员可以理解，如所附权利要求限定的那样，可以在不背离本发明的实质和范围的情况下进行形式和细节上的变化。因此，所述对本发明的实施例的等同物适当的修改、变化都将落入本发明的范围中。

Claims (16)

1.一种用于真空吸尘器的旋风分离装置，包括：
用于分离吸入空气的第一旋风器；以及
多个第二旋风器，
其中所述第二旋风器被安装在第一旋风器的外周上以包围所述第一旋风器，
所述第一旋风器包括：
第一腔，所述第一腔使用离心力分离具有灰尘的空气；
形成在第一腔上的第一入口，使具有灰尘的空气流到第一腔中；以及
形成在第一腔上的第一出口，空气通过第一出口释放，
每个第二旋风器包括：
第二腔，所述第二腔使用离心力进一步分离通过第一旋风器分离的空气；
形成在第二腔上的第二入口，自第一旋风器释放的空气流到所述第二入口中；以及
形成在第二腔上用于释放分离了灰尘的空气的第二出口，
所述旋风分离装置进一步包括：
安装到第一旋风器和第二旋风器上部上的入口-出口盖，用于使第一旋风器的第一出口与第二旋风器的第二入口之间连通；以及
安装在入口-出口盖的上部上的旋风器盖。
2.根据权利要求1所述的旋风分离装置，其特征在于，所述第一腔是圆柱形状的。
3.根据权利要求1所述的旋风分离装置，其特征在于，所述第一旋风器还包括格栅部件，所述格栅部件安装于第一腔内第一出口的上游，以防止自吸入空气中所分离的灰尘和污垢经过第一出口往回流动。
4.根据权利要求3所述的旋风分离装置，其特征在于，所述格栅部件包括：
具有多个通道的格栅主体；
格栅开口，所述格栅开口形成在格栅主体的一侧上，用于通过和第一出口相连通而将分离了灰尘或污垢的空气释放；以及
防护部件，所述防护部件形成在格栅主体的另外一侧上，用于防止灰尘或污垢逆流。
5.根据权利要求1所述的旋风分离装置，其特征在于，所述第二腔在一端的预定部分上形成有圆锥形状。
6.根据权利要求1所述的旋风分离装置，其特征在于，入口-出口盖包括用于将第一出口连接到第二入口的空气通道，以及与第二旋风器的第二出口相连通的出口通道。
7.根据权利要求6所述的旋风分离装置，其特征在于，在入口-出口盖连接到第二旋风器时出口通道的预定部分插入第二出口，从而通过出口通道释放空气。
8.根据权利要求7所述的旋风分离装置，其特征在于，出口通道的结构使得一端连接到第二旋风器的第二出口，另外一端相对入口-出口盖向上打开。
9.根据权利要求8所述的旋风分离装置，其特征在于，入口-出口盖进一步包括一体型通道，允许自每个出口通道释放的空气在其中心形成一股释放气流。
10.根据权利要求9所述的旋风分离装置，其特征在于，所述一体型通道在上部上具有开口。
11.根据权利要求1所述的旋风分离装置，其特征在于，旋风器盖形成为圆锥形状，所述圆锥形状的旋风器盖上下空间都开口相通。
12.根据权利要求1所述的旋风分离装置，其特征在于，所述第一旋风器和每个所述第二旋风器一体形成。
13.根据权利要求1所述的旋风分离装置，其特征在于，在第二旋风器之间安装了隔板。
14.一种真空吸尘器，包括：
真空吸尘器主体，用于产生吸力，借助所述吸力可以吸入具有灰尘的空气；
吸刷，所述吸刷用于利用所述吸力从作为待清洁表面的底部吸尘并与真空吸尘器主体相连通；以及
安装到真空吸尘器主体中的旋风分离装置，
其中旋风分离装置包括第一旋风器和用于分离通过第一旋风器的空气的多个第二旋风器，并且第二旋风器安装在第一旋风器的外周上以包围第一旋风器，
所述旋风分离装置进一步包括：
安装到第一旋风器和第二旋风器上部上的入口-出口盖，用于使第一旋风器的第一出口与第二旋风器的第二入口之间连通；以及
安装在入口-出口盖的上部上的旋风器盖。
15.根据权利要求14所述的真空吸尘器，其特征在于，所述第一旋风器包括：
第一腔，所述第一腔使用离心力分离具有灰尘的空气；
形成在第一腔上的第一入口，使具有灰尘的空气流到第一腔中；以及
形成在第一腔上的第一出口，空气通过第一出口释放。
16.根据权利要求14所述的真空吸尘器，其特征在于，每个第二旋风器包括：
第二腔，所述第二腔使用离心力进一步分离通过第一旋风器分离的空气；
形成在第二腔上的第二入口，自第一旋风器释放的空气流到所述第二入口；以及
形成在第二腔上用于释放分离了灰尘的空气的第二出口。
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