CN101322628A - 内核加速式旋风分离器 - Google Patents

Abstract

公布了一种用于真空吸尘器的内核加速式旋风分离器。所述内核加速式旋风分离器包括：从载有灰尘的空气中分离灰尘的外旋风室与第一集尘室，被外旋风室包围，并且与外旋风室同一轴线的中央锥形加速器以及与中央锥形加速器出口相连的第二集尘室，旋风分离器中用于提高抽吸效率与集尘效率的多个水滴形导流器、挡尘环等装置。含尘气流进入所述旋风分离器后只进行一次旋转，粗灰被外层旋风分离到第一集尘室中，旋风核心区域含有细小灰尘颗粒的气流被水滴形导流器与中央锥形加速器继续加速后，细灰被分离出来并贮存在第二集尘室中。由此，与两级旋风分离器相比，内核加速式旋风分离器降低了含尘气流能量的损耗，可以实现更大的风量，并且可以获得更好的抽吸效率与集尘效率。

Description

内核加速式旋风分离器

技术领域

本发明涉及旋风分离器以及具有所述旋风分离器的真空吸尘器。

背景技术

通常，旋风分离器在旋风器室中产生旋涡，以利用离心力分离灰尘和污物。这种应用于真空吸尘器的旋风分离器的实施例公开在美国专利No.3,425,192和4,373,228和4,571,772和4,593,429；

在上述的专利中，使用一种传统的旋风分离器与集尘器，它利用两级旋风分离器从载有灰尘的空气中分离灰尘。在以上的结构中，绝大多数大的尘粒或污物与部分细尘在第一旋风器处被分离，并且灰尘被分离的空气流入第二级旋风器或辅助旋风器中以分离细的尘粒或污物，然而，传统的吸尘器，具有以下不足之处：

首先，两级旋风结构需要将含尘气流在第一级与第二级旋风室中分别进行加速以产生旋转气流，使得吸尘器压力损失很大，导致吸尘器的风量降低；为了提高风量，往往采用三种方法，第一种方法是将尘杯筒体加粗或加长，也就是单纯的通过增大体积的方式使风量增加，但是，这种方式会使吸尘器的成本迅速升高；第二种方法是将两个或更多的含有两级过滤装置的筒体进行并联，以获得更大的风量，如专利：ZL200520074723.2所述；第三种方法是将第一级旋风采用单一筒体旋风，第二级旋风采用多个旋风筒体进行并联的方式，这种方式在近几年被大量使用，例如专利：ZL200510130111.5所述；以上的三种做法，可以在一定程度上提高风量，但是并不能解决压力损失大的问题。

其次，两级旋风分离装置，需要气流进行两次回旋加速，导致尘杯进、出风口的压力损失很大，吸尘器风机需要长期工作在高真空度状态，影响了风机的寿命，这个问题造成两级旋风式吸尘器无法使用普通吸尘器风机，需要使用高压力风机。

再次，两级加速分离结构使尘杯结构复杂，使吸尘器成本增加；而且因于第一级旋风与第二级旋风之间的密封，使得连接较复杂，造成消费者使用不方便。

因此，迄今为止行业中存在着解决上述缺点和不足的需求。

发明内容

本发明主要用于克服以上所述问题。本发明的目的是提供一种风量大、体积小、灰尘分离效率高、结构简单可靠的旋风分离器的真空吸尘器。

为了实现本发明的上述目的，针对一级旋风吸尘器旋风角速度低、湍流强度高、细小颗粒灰尘过滤效果差的问题，对旋风核心区域继续进行平稳加速，以提高细小灰尘颗粒分离效果，同时避免了现有吸尘器两级旋风过滤结构中需要含尘气流进行两次旋转加速需要消耗较多能量的问题，使得普通吸尘器可以节省10～20％的功率。

为了实现本发明的上述目的，提供一种用于真空吸尘器的内核加速式旋风分离器，所述旋风分离器包括从载有灰尘的空气中分离灰尘的外旋风室与用于存放大量灰尘的第一集尘室；在外旋风室内，与外旋风室同一轴线有一组使空气加速旋转的锥形加速器，在锥形加速器底部有一个收集细灰的第二集尘室，用于收集经过加速旋转分离后的细灰；在外旋风室内靠近锥形加速器上边缘部位，有使含尘气流平稳加速的一组导流器，使得进入锥形加速器的含尘气流能够平稳加速，得到更大的旋转速度，同时该锥形加速器形成的栅栏能够有效阻止纸片等不规则物体通过尘杯；在旋风分离器上壁有一个环形的档尘环，使得外旋风室内上升气流所含灰尘能够在获得足够大的旋转速度后被旋风重新分离。

本发明的更加详细的气流运动与灰尘分离原理说明是：含尘气流从尘杯进风口1处沿尘杯壁切线进入外旋风室2，含尘气流在外旋风室2内旋转，一部分灰尘在旋转的过程中向尘杯壁汇集并从外旋风室落尘间隙11进入第一集尘室3，另外一部分灰尘向尘杯上侧壁汇集向旋风中心部分移动，这部分灰尘被环形档尘板7阻档，离开尘杯上壁并向下移动，以一定的角度与速度重新进入含尘旋转气流，这些灰尘将被再次分离。含尘气流经过在外旋风室2的旋转分离后，在其中心区域只剩下极细小灰尘颗粒，并且随气流继续向旋风内核移动。含尘气流在水滴形导流器6的作用下，避免了进风口气流对旋转气流的干扰，并且气流的旋转速度被进一步提高，含有极细灰尘颗粒的气流平稳进入中央锥形加速器4，中央锥形加速器是一个上端大，下端小的锥形体，在中央锥形加速器内，随着气流在锥形体内的平稳下降，气流旋转角速度进一步提高，含尘气流中的极细小灰尘颗粒被汇积在锥形体侧壁上并沿侧壁向下移动到锥形加速器落尘口12处，进入第二集尘室5中，灰尘分离后的干净气流经出风口9排出尘杯。

本发明的优点是：

1.本发明的内核旋风加速装置能够对旋风内核进行平稳加速，使得极细小灰尘从含尘气流中分离出来，大大提高了吸尘器对细小颗料灰尘的分离效果。

2.本发明使得尘杯内气流只进行一次旋转加速，气流的压力损失小，能够明显提高吸尘器的风量。

3.现有吸尘器旋风技术需要较大空间，使得尘杯体积较大而贮灰空间较小，相对于同等风量的两级旋风分离器，本发明能够大大减小尘杯的体积，增加贮灰空间，并且使吸尘器体积减小。

附图说明：

图1是本发明一优选实施例的旋风分离器的局部剖切等角视图；

图2是本发明一优选实施例的旋风分离器的中间剖面图；

其中，1是进风口；2是外旋风室；3是第一集尘室；4是中央锥形加速器；5是第二集尘室；6是导流器栅栏；7是环形档尘板；8是尘杯下盖；9是出风口；10是尘杯；11是外旋风室落尘间隙；12是锥形加速器落尘口；13是尘杯旋风芯体；14是尘杯上盖；

图3是导流器栅栏的横断剖视图；

具体实施方式：

如图1、图2所示，一种吸尘器的旋风分离器除尘装置，具体部件包括尘杯10、旋风芯体组件13、尘杯上盖14、尘杯下盖8、环形档尘板7。含尘气流从尘杯进风口1处沿尘杯壁切线进入尘杯10，含尘气流在尘杯10内上部旋转，部分灰尘在旋转的过程中向尘杯壁汇集并穿过外旋风室落尘间隙11落入尘杯底部。另外一部分灰尘随气流平稳的穿过导流器栅栏6从旋风芯体13上边缘进入旋风芯体13，含尘气流在一个上端大，下端小的锥形体中加速旋转，细小灰尘颗粒由锥形体小端出口处进入尘杯旋风芯体13下部的集尘室中，灰尘分离后的干净气流经出风口9排出尘杯。

Claims (5)

1.一种内核加速式旋风分离器，包括：具有杯顶螺旋进气口或侧面切向进气口(1)，出风口(9)的圆柱形尘杯，其特征在于：尘杯的上部形成一个圆柱形的外旋风室(2)，尘杯的底部形成第一集尘室(3)，尘杯内具有与外旋风室同一轴线的上端大、下端小的中央锥形加速器(4)，以及与中央锥形加速器(4)出口相连的第二集尘室(5)。

2.根据权利要求1所述的旋风分离器，在外旋风室内、中央锥形加速器上边缘有多个导流器(6)形成的栅栏。

3.根据权利要求1、2所述的旋风分离器，水滴形导流器(6)内侧曲线的任一点的切线与以尘杯轴心为圆心的过该点圆的切线的夹角D2为0度到30度之间；其中最佳范围为10度到15度之间变化。

4.根据权利要求1所述的旋风分离器，进风口(1)通风横断面积大于出风口(9)通风横断面积；

5.根据权利要求1所述的旋风分离器，在外旋风室上壁有一个环形档尘环。

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