CN101103887B - 旋风真空吸尘器 - Google Patents

Abstract

一种真空吸尘器，包括一对低效率旋风分离器14a、14b，其通过各自的细长形管24a、24b连接上游的各组高效率旋风分离器25a、26a、27a&25b、26b、27b。因而，各组高效率旋风分离器可以远离各自的低效率旋风分离器以行的或者簇的形式设置，因而暴露了低效率旋风分离器一侧的至少一部分。因此，低效率旋风分离器的填满水平将不会模糊并且可以很容易地确定。这种排列方式容许采用各种各样的旋风分离器的结构，并且允许多个小型高效率旋风分离器用作第一分离部，借此减少第二分离部的旋风分离器的尘埃浓度和改善总体分离效率。

Description

旋风真空吸尘器

技术领域

本发明涉及一种采用旋风分离器(cyclonic separator)的真空吸尘器。 

背景技术

旋风分离器是已知的可用来分离气流中的尘埃和灰尘的设备。由于这种设备能作为传统的灰尘袋的替代物，因此，在真空吸尘器领域非常受欢迎。 

已知这种所谓的无袋式真空吸尘器的总体分离效率可以通过以下方式进行改善：真空吸尘器具有两个分离部，第一分离部(stage)包括从气流中分离出粗的尘埃和灰尘的低效率旋风分离器，第二分离部包括从不完全洁净的空气中分离出细小的尘埃颗粒的位于第一阶段的下游的高效率旋风分离器。 

美国专利2171248公开了一个这种旋风真空吸尘器，其中第二高效率分离部位于外圆周低效率旋风分离器的内部。 

为了进一步改善无袋式真空吸尘器的分离效率，有人建议在低效率旋风分离器的下游平行安装多个高效率旋风分离器。国际专利申请WO02/067757公开一个这种直立式真空吸尘器，其中高效率旋风分离器以环形排列的形式并列安装在低效率旋风分离器之上。这种排列方式的缺点是这种排列方式的分离器的总体长度太大，使之难以用于更加紧凑的圆筒式吸尘器中。

公开于WO02/067757中的排列方式的其他缺点是，高效率旋风分离器的排列取决于低效率旋风分离器的结构，因而限定了低效率旋风分离器的尺寸并限制了它的效率。 

英国专利申请GB2406065公开上述问题的一种解决方案，其中高效率旋风分离器以环形的阵列，同心地围绕在低效率旋风分离器周围的形式安装。在任意旋风真空吸尘器中，大部分尘埃和灰尘都由低效率的第一分离部收集，并且众所周知的是，第一分离部的收集室的侧壁的至少一部分由透明材料构成，因此用户可以确定吸尘器的填满水平。 

然而，英国专利申请GB2406065的这种排列方式的缺点是在低效率分离器周围安装高效率分离器将模糊用户对第一分离部的收集室的观察。 

现在，我们已经设计出一种可减少上述问题的真空吸尘器。 

发明内容

根据本发明，正如第一方面所见的，提供了一种包括低效率旋风分离器和多个安装在低效率旋风分离器外部的高效率旋风分离器的真空吸尘器，其中至少两个所述高效率旋风分离器设置在距离低效率旋风分离器的转动轴具有各自不同距离的位置上。 

因而，这种高效率旋风分离器可远离低效率旋风分离器以行或簇的形式设置，因而暴露了低效率旋风分离器一侧的至少一部分。因此，低效率旋风分离器的填满水平将不会模糊并且可以很容易地确定。 

本发明的旋风分离器的结构不受任何已知的吸尘器的限制。因此，可以采用各种各样不同的结构。

高效率旋风分离器位于远离低效率旋风分离器的位置上，因而，多个高效率旋风分离器(即较小直径的)可优选用于第一分离部，并因而减少第二阶段旋风分离器的尘埃浓度和改善总体分离效率。 

优选的是，所述第一分离部的多个旋风分离器以串连或并联的方式来彼此连接。具有多个低效率并联连接的旋风分离器可以减少第一分离部的尘埃浓度，并因而进一步改善吸尘器的分离效率。 

在一个实施例中，每个低效率旋风分离器的出口均与多个相关的高效率旋风分离器连接。 

在一个可选的实施例中，每个低效率旋风分离器的出口均与相同数量的多个高效率旋风分离器连接。 

优选的是，高效率旋风分离器以并联、串联或彼此串联/并联结构设置。 

在一个实施例中，高效率旋风分离器以簇的形式设置，一个或多个所述低效率旋风分离器设置在该簇的外围。 

在一个可选的实施例中，高效率旋风分离器以簇的形式围绕一个或多个低效率旋风分离器设置。 

优选的是，气流管从某个或每个低效率旋风分离器中辐射延伸出，至少一些高效率旋风分离器连接到这种气流管上。 

优选的是，这种气流管是细长形的，高效率旋风分离器位于沿着该细长形管的长度的各个位置上。 

优选的是，气流管的横截面区域随着其长度改变而改变，优选的是该横截面与连接至其下游的旋风分离器的数目成一定比例。这样，可以沿着该管获得均衡的气流，从而气流可以同等地分到每个高效率旋风分离器中。

在细长形气流管上连接多个旋风分离器的缺点是必须通过这个管或者围绕上游的一个或多个旋风分离器，才能到达下游的一个或多个旋风分离器。 

因而，依据本发明的，正如另一方面可见的，提供了一种包括多个在各自沿着管长度的位置上连接至细长形气流管的旋风分离器的真空吸尘器，其中每个旋风分离器包括与该管连接的入口，这些入口相对于彼此呈阶梯状地位于沿着该管的轴的贯穿该管的宽度的方向上。 

横穿管的这些入口的阶梯状结构避免了必须经由整个管或者围绕上游的一个或多个旋风分离器的过程。 

优选的是，这些旋风分离器相对于彼此在沿着管轴的该管的纵轴横切的延长方向上呈阶梯状排列。 

优选的是，这些旋风分离器包括一转动轴，每个旋风分离器的转动轴都是并行的，并且优选的是，垂直于该管的纵轴而延伸。 

优选的是，该管包括第一平面壁部分和第二相对的壁部分，其中第二部分优选以阶梯状的方式，朝着第一平面壁部分汇聚到一点，该旋风分离器包括位于沿着所述汇聚的第二壁部分的入口。 

优选的是，第一和第二壁部分分别形成管的顶部和底部，旋风分离器悬挂于底部。 

附图说明

现在只参照附图、通过举例来描述本发明的实施例，其中： 

图1是依据本发明一个实施例的真空吸尘器的透视图； 

图2是图1的吸尘器的分离部的透视图； 

图3是沿着图2的线III-III的截面图； 

图4是沿着图2的线IV-IV的截面图；以及

图5A至5E是依据本发明的真空吸尘器的可选的实施例的旋风分离部的排列方式的示意图。 

具体实施方式

参看附图的图1至4，示出了一种罐式的真空吸尘器。正如以下将阐述的，该真空吸尘器实质上包括两个对称地安装在吸尘器相对两侧上的分离部分，这两部分还可以以并联方式连接位于吸尘器的污浊空气入口和洁净空气出口之间。每个分离部分均包括连接至多个并联连接的低效率旋风分离器上游的高效率旋风分离器。为了清楚起见，相同的参考标记用于描述两个分离部的相同部分，对于图1的左手边和右手边的部分分别给出后缀a和b。将仅针对于图1的左手部分进行描述分离部的操作，尽管如此，可以理解，可以相同方式操作具有相同构造的右手部分。 

真空吸尘器包括位于其前端用来经由细长形柔性软管(未示出)连接地面清洁工具的污浊空气入口10。该入口10与朝后延伸穿过吸尘器的水平进气道11相连。管11的后部与垂直的直立管12相连，直立管12具有一对位于各自的相对侧壁的顶端的开口13a、13b。开口13a、13b成切线地引导至各自分离部的低效率旋风分离器14a、14b的顶端。 

低效率旋风分离器14a包括下端闭合的透明的管状侧壁15a。管状的出口管，或者所谓的旋涡溢流管16a，沿轴方向从其顶端壁突起进入旋风分离室中。在出口16a的下端设置了一有孔的圆锥形罩17a。 

较大的柱状收集箱18设置在真空吸尘器的前方，局部位于两个低效率从旋风分离器14a、14b之间。该箱18包括由透明塑料材料形成的管状侧壁19。低效率旋风分离器14a的侧壁15a和与其下端壁相邻的出口孔20a一起形成，其中该口20a穿过侧壁19引入收集灰尘箱18中。 

管状分界壁21设置在箱18内部，分界壁21与箱18的外部侧壁19同心地延伸。分界壁21将收集箱18划分成一个较大的环形外部22和一个较小的内部柱状部分23。 

低效率旋风分离器14a的旋涡溢流管16与细长形管24a相连，细长形管成切线地从设置在旋风分离器14a之上的漩涡输出室延伸。管24a、24b以逐渐缩小的方式朝着吸尘器的前方延伸至收集灰尘箱18的顶壁28。 

管24a与3个位于沿着管24a的长度的各自位置上的各个高效率旋风分离器25a、25b、27a相连。高效率旋风分离器25a、26a、27a穿过箱18的上壁28，并与设置在箱18内部的管状分界壁21整体形成。高效率旋风分离器25a、26a、27a的侧壁在形状上是截头圆锥形的，优选具有相同的直径和轴长。每个高效率旋风分离器25a、26a、27a的下端均通向收集灰尘箱18的内部23。 

每个高效率旋风分离器例如25a的纵轴垂直于细长形管24a和平行于另一个高效率旋风分离器例如26a、27a和25b、26b、27b而延伸。每个高效率旋风分离器25a、26a、27a包括一个漩涡形入口，旋风分离器25a、26a、27a相对于细长形进气道24a的横轴的相对位置是可以使连续的旋风分离器的入口在该管24a的底部和顶壁之间的宽度间呈阶梯状排列。管24a的横截面区域在第一旋风分离器25a的入口处分出三分之一，并且在第二旋风分离器26a的入口处再分出相同的量。 

包括电动叶轮的鼓风器件安装在吸尘器主体部分30中，位于收集箱18之后低效率旋风分离器14a、14b的另一侧的位置上。一对后轮32安装在主体部分30的相对侧面上。前轮(未示出)安装在收集箱18之下。 

在使用中，当鼓风器件通电时，空气从地面吸尘工具吸到入口10中。然后空气朝后沿着水平进气道11流入，然后沿着垂直管12向上流动。

然后空气被分流进入位于管12顶端的2个旋风分离器中，使一半体积的空气分别成切线地输入位于顶端的每个低效率旋风分离器14a、14b中。 

低效率旋风分离器14a内部的空气朝下旋流，由管状侧壁15a将其限定在其中。气流中任何粗的尘埃和灰尘朝外地抛到侧壁15a上，然后沿着旋风分离器的下壁向下移动，并穿过出口孔20a进入收集箱18的外圆周部分22。 

低效率旋流分离器14a是回流式的，借此旋流气流在旋风室中下降，然后反转朝着旋涡溢流管16a上升。有孔罩17a用来防止任何程度的尘埃和灰尘颗粒被吸入旋涡溢流管16a中。然后不完全洁净的空气朝上沿着旋涡溢流管16a的管状主体流动，然后成切线地朝外沿着管24a进入高效率旋风分离器25a、26a、27a中。 

设置鼓风器件来在每个高效率旋风分离器25a、26a、27a的出口29中提供吸力，借此使得沿着管24的气流可以同等地吸入到每个旋风分离器25a、26a、27a和25b、26b、27b中。在每个旋风分离器入口的管24a的横截面的减少将有助于确保气流均匀分布到每个并行连接的高效率旋风分离器25a、26a、27a中。旋风分离器25a、26a、27a的阶梯状排列方式避免了经由管24a或围绕上游的旋风分离器25a、26a来到达下游的旋风分离器27a的过程。 

高效率旋风分离器25a、26a、27a按照与低效率旋风分离器14a类似的方式进行工作，但是它们狭窄的圆锥形状使其具有更强大的力度施加在气流中的任何细小的粉尘颗粒上，借此将颗粒抛向截头圆锥形的壁上。分离的尘粒离开旋风分离器的最下端并进入收集灰尘箱18的内部23。 

第一分离部的低效率旋风分离器14a、14b将大部分尘埃和灰尘从气流中分离出，灰尘收集在收集箱18的外圆周部分22中。可以理解的是， 对于用户来说将相对容易地通过收集箱18的透明外壁19确定真空吸尘器的填满水平。当填满时，收集箱18从吸尘器中分开，用传统方式清空。 

参看附图中的图5a至5e，依据本发明的真空吸尘器的可选的实施例可包括多个连接各个高效率分离器例如S2a、S2b、S2c和T2a、T2b、T2c等的上游的低效率分离器例如S1、T1。高效率分离器可以彼此并联、彼此串联或两者的组合的方式连接。 

可以理解的是，依据本发明的真空分离器具有相对简单的结构，并且由于具有大量的旋风分离器使其具有较高的分离度。

Claims (17)

1.一种真空吸尘器，包括

低效率旋风分离器，包括一个入口和一个出口；

气流管，从所述低效率旋风分离器的出口中辐射延伸出；

多个高效率旋风分离器，每个所述高效率旋风分离器均包括一个与气流管连接的入口和一个出口，所述高效率旋风分离器安装在低效率旋风分离器外部，其中至少两个所述高效率旋风分离器设置在距离低效率旋风分离器的转动轴具有各自不同距离的位置上；

所述每个高效率旋风分离器的入口相对于彼此来说是沿着管轴在横穿管的宽度的方向上呈阶梯状。

2.如权利要求1所述的一种真空吸尘器，其中所述高效率旋风分离器远离所述低效率旋风分离器按照行的形式延伸设置。

3.如权利要求1所述的一种真空吸尘器，其中所述高效率旋风分离器远离所述低效率旋风分离器成簇的形式延伸设置。

4.如权利要求1所述的一种真空吸尘器，包括多个彼此串联的低效率旋风分离器。

5.如权利要求1所述的一种真空吸尘器，包括多个彼此并联的低效率旋风分离器。

6.如权利要求4所述的一种真空吸尘器，其中每个低效率旋风分离器的出口均与各组高效率旋风分离器相连。

7.如权利要求4所述的一种真空吸尘器，其中一个低效率旋风分离器的出口与另一个低效率旋风分离器一样，连接相同数量的高效率旋风分离器。

8.如权利要求1所述的一种真空吸尘器，其中所述高效率旋风分离器以彼此并联、串联或串联/并联的结构设置。

9.如之前任一项权利要求所述的一种真空吸尘器，其中所述高效率旋风分离器以簇的形式设置，所述低效率旋风分离器设置在该簇的外围。

10.如权利要求1所述的一种真空吸尘器，其中所述高效率旋风分离器以簇的形式围绕低效率旋风分离器设置。

11.如权利要求1所述的一种真空吸尘器，其中气流管是细长形的，高效率旋风分离器位于沿着该细长形管的长度的各个位置上。

12.如权利要求11所述的一种真空吸尘器，其中气流管的横截面区域随着其长度变化而变化。

13.如权利要求12所述的一种真空吸尘器，其中气流管的横截面区域随着其长度变化而变化，与连接其下游的旋风分离器的数目成一定比例。

14.如权利要求1所述的一种真空吸尘器，其中所述低效率旋风分离器包括一转动轴，每个旋风分离器的转动轴是平行的。

15.如权利要求1所述的一种真空吸尘器，其中所述低效率旋风分离器包括一个在垂直于管的纵轴的方向上延伸的转动轴。

16.如权利要求1所述的一种真空吸尘器，其中该管包括第一平面壁部分和第二相对的壁部分，其中第二部分朝着第一平面壁部分汇聚到一点，所述低效率旋风分离器的入口位于沿着所述汇聚的第二壁部分。

17.如权利要求16所述的真空吸尘器，其中第一和第二壁部分分别形成管的顶部和底部，所述低效率旋风分离器从底部延伸出。

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