CN103181741A - 吸尘器的高效旋风分离装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种吸尘器的高效旋风分离装置，包括桶体、设置在桶体内部的过滤器；桶体上端一侧沿外壁切线方向形成有与桶内相通的进风口，桶体上端与进风口相通的进风流道的外壁横截面呈螺旋线形。进风流道内沿环向均匀设置有多个进风导叶。本发明的吸尘器的高效旋风分离装置，从进风口处向内横截面积逐渐缩小，使气流在进风流道内的切向速度随着横截面积的减小而增加，从而增加外涡侧的分离效率。进风流道内还设置有进风导叶，进风导叶沿环向均匀布置，使气流的轴向速度转化为切向速度，减少轴向向下速度内涡的能量损失，提高吸尘器的吸力功率。因此，本发明的高效旋风分离装置具有分离效率高、能力损失少的优点，能有效提高吸尘器电机的吸力。
Description
技术领域
本发明属于吸尘器领域，特别是涉及一种吸尘器的高效旋风分离装置。
背景技术
吸尘是一种清洁卫生电器，用于清除地面、地毯、墙壁、家具、衣物及各种缝隙中的灰尘。吸尘器大体包括由导入的电源生成吸力的吸尘器电机，形成风路系统的电机进气口、吸嘴、软管、集聚吸入物的集尘装置。
按照吸尘器的外形分类，可以分为立式吸尘器、卧式吸尘器和便携式吸尘器等。
一般来说，卧式吸尘器包括前盖、后盖和底壳。前盖顶部设吸尘软管连接装置,底壳后部设有卧式卷线器和集聚吸入物的集尘桶，底壳前部设有吸尘器电机，以及经集尘桶盖将过滤器和滤芯除去异物质的气体导入电机进风口的通路，再经设有排气格栅的排气口排出到吸尘器外部。集尘桶内设有可拆卸的滤芯，便于清理灰尘等异物质。
现有的吸尘器旋风过滤器通常设置集尘桶的上方，集尘桶多采用无色或有色透明的塑料注塑成型，桶体内水平设置的中间形成通孔的隔板将桶体内的空腔分为分离部和集尘部两部分，隔板上端连接有下部开口的过滤器，过滤器周壁形成有滤孔。集尘桶一侧上部外壁切线方向形成有与桶内相通的进气口。桶体另一侧外壁上形成有出气口，隔板下方或过滤器的上方形成有与桶外壁出气口连通的出气通道。安装在吸尘器上的集尘桶，其出气口与电机进风口连接；其进气口与吸尘软管连接，如此构成了吸尘器的风路系统。
图1是现有技术的吸尘器旋风分离装置的结构立体图；图2是现有技术的吸尘器旋风分离装置的俯视图。如图1和图2所示，吸尘器的旋风分离装置包括横截面呈椭圆形的桶体1，设置在桶体内上部的两端开口的过滤器2。过滤器2呈圆台形，上端开口大，下端开口小，过滤器2周身布满了滤孔6。桶体1一侧上部外壁切线方向形成有与桶内相通的进风口3，与进风口相对一侧的下部外壁切线方向形成与桶内相通的桶体1的除尘口4。桶体1上端面中心形成有通孔，过滤器2上端开口与桶体1上的通孔连接，形成出风口7。
在桶体1内与出风口7相对的一侧设置有圆柱体5。圆柱体5 能够保持原来的气流旋转流动，有助于生成涡流，增加灰尘落入集尘桶的速度，使纸屑、糖纸等生活垃圾很容易地进入集尘桶。同时，也提高了气旋分离器对细小灰尘的除尘效率。
吸尘器抽吸风机工作时，吸头附近的灰尘连同空气一起通过吸气管并经进气管抽吸到旋风分离装置内，由进风口3进入旋风分离装置的桶体1内，进入椭圆形旋风分离器内的空气沿着内壁旋转，形成旋转气流，空气靠旋转气流的离心力将灰尘分离出来。分离出来的灰尘由下端的除尘口4掉落到集尘桶内。同时吸进的空气经过旋风分离装置内的过滤器2过滤后，由过滤器上端的出风口7排出。
但是，如上所述的旋风分离装置存在以下问题：空气由进风口进入旋风分离装置后，椭圆形桶体内的结构使气流速度逐渐减小，且空气由长轴端流向短轴端时，由外涡直接转到内涡，分离效率降低，且小颗粒灰尘不易分离；该结构气流流至内涡造成的损失大，系统阻力高。
发明内容
本发明为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种吸尘器的高效旋风分离装置。
本发明为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：
本发明的吸尘器的高效旋风分离装置，包括桶体、设置在桶体内部的过滤器；桶体上端一侧沿外壁切线方向形成有与桶内相通的进风口，桶体上端与进风口相通的进风流道的外壁横截面呈螺旋线形。
所述的进风流道内沿环向均匀设置有多个进风导叶。
所述的进风导叶包括呈三角形的上部导叶和下部导叶，上部导叶和下部导叶通过弯曲一定角度的连接部连接成一体。
所述的进风导叶的上部导叶位于内侧，下部导叶位于外侧；上部导叶的内侧竖直连接在过滤器的上端。
所述的上部导叶所在的平面与过滤器连接处的纵切面之间形成30°的夹角。
所述的上部导叶所在的平面与下部导叶所在的平面形成10°的夹角。
本发明具有的优点和积极效果是：
本发明的吸尘器的高效旋风分离装置，桶体上端与进风口相通的进风流道的外壁横截面呈螺旋线形。从进风口处向内横截面积逐渐缩小，使气流在进风流道内的切向速度随着横截面积的减小而增加，从而增加外涡侧的分离效率。进风流道内还设置有进风导叶，进风导叶沿环向均匀布置，使气流的轴向速度转化为切向速度，减少轴向向下速度内涡的能量损失，提高吸尘器的吸力功率。因此，本发明的高效旋风分离装置具有分离效率高、能力损失少的优点，能有效提高吸尘器电机的吸力。
附图说明
图1是现有技术的吸尘器旋风分离装置的结构立体图；
图2是现有技术的吸尘器旋风分离装置的俯视图；
图3是本发明的吸尘器旋风分离装置的透视图；
图4是本发明的吸尘器旋风分离装置的俯视图；
图5是本发明的进风流道的螺旋线图；
图6是本发明的吸尘器旋风分离装置内的过滤器的结构立体图；
图7是本发明的进风导叶的结构示意图。
附图中主要部件符号说明：
1：桶体 2：过滤器
3：进风口 4：除尘口
5：圆柱体 6：滤孔
7：出风口 8：进风流道
9：进风导叶 10：上部导叶
11：下部导叶 12：连接部。
具体实施方式
以下参照附图及实施例对本发明进行详细的说明。本发明中与现有技术相同的部件使用了相同的符号。
图3是本发明的吸尘器旋风分离装置的透视图。如图3所示，本发明的吸尘器高效旋风分离装置，包括桶体1、设置在桶体内部的两端开口的过滤器2。过滤器2上端开口大，下端开口小，且周身布满了滤孔6。桶体1上端一侧沿外壁切线方向形成有与桶内相通的进风口3，与进风口相对一侧的下部外壁切线方向形成与桶内相通的桶体1的除尘口4。桶体1上端面中心形成有通孔，过滤器2上端开口与桶体1上的通孔连接，形成出风口7。桶体1上端形成有周边突出于桶体1周壁的进风流道8，进风流道8与进风口3相通。进风流道8内沿环向均匀设置有多个进风导叶9，一般以设置八个为宜。
在桶体1内与出风口7相对的一侧设置有圆柱体5。圆柱体5 能够保持原来的气流旋转流动，有助于生成涡流，增加灰尘落入集尘桶的速度，使纸屑、糖纸等生活垃圾很容易地进入集尘桶。同时，也提高了气旋分离器对细小灰尘的除尘效率。
图4是本发明的吸尘器旋风分离装置的俯视图；图5是本发明的进风流道的螺旋线图。如图4和图5所示，与进风口3相通的进风流道8的外壁横截面呈螺旋线形，从进风口处沿环向向内横截面积逐渐缩小。图5是其所呈螺旋线的形状图，此螺旋线称为阿基米德螺旋线，符合如下的螺旋线方程：
上述的阿基米德螺旋线方程中，ρ为螺旋线半径，θ为螺旋线的旋转角。螺旋线是以基圆为基准，随着旋转角的增加而旋转线半径增加，旋转线半径与基圆之间的距离逐渐增大，即流道的截面增加，以达到动压减小，静压增大。
本发明的进风流道采用的是反向螺旋线，即进风流道的截面面积逐渐减小，动压增大，静压减小，达到提高分离效率的目的。
图6是本发明的吸尘器旋风分离装置内的过滤器的结构立体图；图7是本发明的进风导叶的结构示意图。如图6和图7所示，过滤器2的主体呈圆台形，从下至上直径逐渐增加，其周身布满了滤孔6。过滤器2的上端形成具有一定高度的直径相等的圆环，圆环正对进风流道8，进风导叶9连接在过滤器2上端的圆环部。
进风导叶9包括两片直角三角形形状的导叶，分别是上部导叶10和下部导叶11，上部导叶10的斜边和下部导叶11的斜边通过弯曲一定角度的连接部12连接成一体。由于连接部12具有一定的弯曲度，因而使上部导叶11所在的平面与下部导叶12所在的平面形成10°的夹角，即进风导叶具有10°的扭曲度。
进风导叶9的上部导叶10位于内侧，下部导叶11位于外侧。上部导叶10的内侧竖直连接在过滤器2的上端。上部导叶10所在的平面与导叶和过滤器2连接处的纵切面之间形成30°的夹角。下部导叶11在进风流道内朝向进风方向。
本发明的吸尘器的高效旋风分离装置的工作过程如下：
吸尘器抽吸风机工作时，吸头附近的灰尘连同空气一起通过吸气管并经进气管抽吸到旋风分离装置内。空气由进风口3进入，沿进风流道8旋转流动至旋风分离装置的桶体1内，进入旋风分离装置内的空气沿桶体内壁旋转，形成旋转气流，空气靠旋转气流的离心力将灰尘分离出来。分离出来的灰尘由下端的除尘口4掉落到集尘桶内。同时吸进的空气经过旋风分离装置内的过滤器2过滤后，由过滤器上端的出风口7排出。
由于进风流道8的外壁横截面呈螺旋线形，从进风口3处向内横截面积逐渐缩小，使气流在进风流道8内的切向速度随着横截面积的减小而增加，从而增加外涡侧的分离效率。进风流道8内还设置有沿环向均匀布置的进风导叶9，进风导叶9能够使气流的轴向速度转化为切向速度，减少轴向向下速度内涡的能量损失，提高吸尘器的吸力功率。
因此，本发明的高效旋风分离装置具有分离效率高、能力损失少的优点，能有效提高吸尘器电机的吸力。
Claims (6)
1.一种吸尘器的高效旋风分离装置，包括桶体（1）、设置在桶体内部的过滤器（2）；桶体上端一侧沿外壁切线方向形成有与桶内相通的进风口（3），其特征在于：桶体（1）上端与进风口（3）相通的进风流道（8）的外壁横截面呈螺旋线形。
2.根据权利要求1所述的吸尘器的高效旋风分离装置，其特征在于：进风流道（8）内沿环向均匀设置有多个进风导叶（9）。
3.根据权利要求2所述的吸尘器的高效旋风分离装置，其特征在于：进风导叶（9）包括呈三角形的上部导叶（10）和下部导叶（11），上部导叶和下部导叶通过弯曲一定角度的连接部（12）连接成一体。
4.根据权利要求3所述的吸尘器的高效旋风分离装置，其特征在于：进风导叶（9）的上部导叶（10）位于内侧，下部导叶（11）位于外侧；上部导叶（10）的内侧竖直连接在过滤器（2）的上端。
5.根据权利要求4所述的吸尘器的高效旋风分离装置，其特征在于：上部导叶（10）所在的平面与过滤器（2）连接处的纵切面之间形成30°的夹角。
6.根据权利要求3所述的吸尘器的高效旋风分离装置，其特征在于：上部导叶（10）所在的平面与下部导叶（11）所在的平面形成10°的夹角。
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