CN104172988A - 一种真空吸尘器尘气分离装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种真空吸尘器尘气分离装置，包括具有上游旋风分离装置和包含多个相并联设置的旋风分离器的下游旋风分离装置，所述的下游旋风分离装置位于所述的上游旋风分离装置的上部，各个所述的旋风分离器包括经上游旋风分离装置过滤后的含尘气流流入的进风口，用于进一步尘气分离的旋风锥体，尘气分离后灰尘排出的第一排灰口，以及干净气流流出的出风口，在所述的旋风分离器进风口和所述的旋风分离器第一排灰口之间的所述的旋风锥体上开设有第二排灰口，该结构能很好地解决旋风径向气流扬灰和粗颗粒灰尘在旋风锥体内的弹射逃逸进入下游气流的问题，进一步提高尘气分离装置的分离效率。

Description

一种真空吸尘器尘气分离装置

技术领域

本发明涉及一种真空吸尘器尘气分离装置，尤其适用于除尘设备，家用清洁器具中用于尘气分离的旋风尘气分离结构。 

背景技术

众所周知，尘气分离一般采用沉降式尘气分离，袋式过滤尘气分离，和旋风尘气分离，静电尘气分离，旋风分离因使用成本低，便于清洁灰尘和吸力能持续所以在除尘设备及家用清洁器具中广泛采用。 

旋风尘气分离在现有技术中采用旋风锥体，它由含尘气体进入的进风口，锥形旋风分离器壁，排灰口，出气口组成。当含尘气体以一定的速度进入进风口时，沿锥形旋风分离器内壁旋转，在旋风流场的作用下灰尘沿上大下小的锥形内壁向下做旋转运动，在排灰口脱离锥形壁面排出；气流在负压的作用下，沿出风口排出。 

现有技术表明，气流在整个旋风流场运动中，分为三种气流，沿锥形壁面旋转，自上向下的旋转气流，在负压的作用下自锥形壁面流向旋风分离器中心的径向气流，由旋转气流旋转后，在负压的作用下自下向上的中心气流。径向气流靠近出风口的部分我们称为短路气流，没有参与向下的旋转运动易将旋风壁面的灰尘直接带到出风口逸出；由于排灰口是锥形端的最小端，此位置灰尘集中，灰尘的浓度自然最高，灰尘互相干扰，同时由于上大下小的旋风锥结构，和负压的作用，旋转气流自下向下运动，在排灰口的位置径向气流是最大的，这样排灰口附近，较高浓度的灰尘极易被径向气流带走。研究表明旋风流场中自旋风分离器壁面指向中心气流的径向气流，把灰尘带到中心气流的现象(我们称为扬灰)是影响旋风分离效率的最主要最直接的影响因素，导致旋风分离器分离效率无法提高的原因。 

同时在研究中发现，小型旋风分离器锥体对比较大一点的灰尘分离效果不理想，在多锥旋风吸尘器中体现比较明显，尤其是在负压流量流速比较大的情况下，当比较粗的颗粒透过第一级旋风，进入第二级分离的多锥旋风结构，大颗粒的运动惯性比较大，脱离旋风分离的运动轨迹，在旋风分离锥体内出现弹射，在高负压的作用下，从第二级分离中逸出，进入下一级过滤器，严重影 响分离系统的分离效率(尤其是以称重法计算的分离效率)。 

发明内容

本发明的目的是提供一种高效旋风分离装置，很好的解决旋风径向气流扬灰和粗颗粒灰尘在旋风锥体内的弹射逃逸的问题，进一步提高旋风分离器的分离效率。 

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种真空吸尘器尘气分离装置，具有上游旋风分离装置和包含多个相并联设置的旋风分离器的下游旋风分离装置，所述的下游旋风分离装置位于所述的上游旋风分离装置的上部，各个所述的旋风分离器包含经上游旋风分离装置过滤后的含尘气流流入的进风口，用于尘气分离的旋风锥体，尘气分离后灰尘排出的第一排灰口，以及干净气流流出的出风口，其特征在于在所述的旋风分离器进风口和所述的旋风分离器排灰口之间的所述的旋风锥体上开设有第二排灰口。 

进一步地，所述的真空吸尘器尘气分离装置，其所述的第二排灰口是围绕所述的旋风锥体的腔体壁面设置的至少一个的开口朝腔体外壁的通道，通过所述的通道，所述的旋风分离器内在旋风作用下沿所述旋风锥体的腔体壁面旋转的灰尘，尤其是颗粒比较大的灰尘，向外侧排出。 

进一步地，所述的真空吸尘器尘气分离装置，其特征在于所述的旋风锥体包含垂直设置的旋风第一腔体和锥形结构的旋风第二腔体，所述的第二排灰口位于所述的第一腔体的下端，所述的第二腔体的上端。 

更进一步地，所述的真空吸尘器尘气分离装置，其特征在于所述的旋风第一腔体在所述的第二排灰口位置有一个向下的旋风第一腔体延伸部。 

更进一步地，所述的真空吸尘器尘气分离装置，其特征在于所述的第二排灰口高度位于所述的旋风锥体高度的二分之一到四分之三高度的位置。 

进一步地所述的真空吸尘器尘气分离装置，其特征在于所述的第一排灰口的开口方向与旋风锥体中心轴线不在同一直线上。 

更进一步地所述的真空吸尘器尘气分离装置，其特征在于所述的第一排灰口的开口方向与第二排灰口开口方向一致。 

由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下面优点：通过在所述的旋风锥体上设置的第二排灰口，使在离心力作用下，沿旋风锥体壁面的灰尘通过第二排灰口排出，不再进入所述的旋风锥体的第二腔体，尤其是避免了使比较粗的颗粒进入上大下小的第二腔体运动过程中产生的直径改变导致的运动轨迹改变后的弹射现象，在比较大的负压作用下从旋风锥体出风口逸出，大大提升了旋风锥体的分离效率，尤其是以计重法计算的尘气分离装置的分离效率，同时第一排灰口的开口方向与第二排灰口开口方向一致，便于灰尘收集。 

附图说明

附图1，为本发明的尘气分离装置剖面示意图； 

附图2，为本发明的带第二排灰口的旋风分离器剖面示意图； 

附图3，为本发明的带旋风第一腔体延伸部的旋风分离器剖面示意图； 

附图4，为本发明带外扩式旋风第一腔体延伸部的旋风分离器剖面示意图； 

附图5，为本发明的带腔舌的外扩式旋风第一腔体延伸部旋风分离器剖面示意图； 

附图6，为本发明的第一排灰口开口方向与第二排灰口开口方向一致剖面示意图； 

以上附图中： 

101尘气分离装置进风口；102尘气分离装置气流通道；103尘气分离装置出风口；200尘气分离装置内尘桶；300尘气分离装置外尘桶；400尘气分离装置网孔过滤器；500旋风分离器；501旋风分离器进风口；502旋风第一腔体；503旋风第二腔体；504旋风分离器出风口；505旋风分离器第一排灰口；506旋风分离器第二排灰口；507旋风椎体；5021旋风第一腔体延伸部；5021’外扩式旋风第一腔体延伸部；5021”带腔舌的外扩式旋风第一腔延伸部；5022腔舌。 

具体实施方式

下面结合附图及具体实施方式对本发明作进一步描述： 

如图1所示的尘气分离装置，由尘气分离装置进风口101，尘气分离装置气流通道102，尘气分离装置出风口103；尘气分离装置内尘桶200，尘气分离装置外尘桶300，尘气分离装置网孔过滤器400，和多个并联设置的旋风分离器500组成，其中尘气分离装置进风口101，尘气分离装置外尘桶300，尘气分离装置网孔过滤器400组成上游旋风分离装置，多个并联设置的旋风分离器500组成下游旋风分离装置，下游旋风分离装置位于上游旋风分离装置的上方，上游旋风分离装置和下游旋风分离装置通过尘气分离装置气流通道102连通，含尘气流自上游旋风分离装置初步分离后，经尘气分离装置气流通道102，进入下游旋风分离装置进一步分离，分离后的气流经尘气分离装置出风口103排出。 

如图2所示的旋风分离器500由旋风分离器进风口501；旋风锥体507，旋风锥体507包含旋风第一腔体502，旋风第二腔体503；旋风分离器出风口504；旋风分离器第一排灰口505；旋风分离器第二排灰口506组成，含尘气流从旋风分离器进风口501进入后，在旋风第一腔体502内旋转，灰尘在离心力作用下经旋风分离器第二排灰口506排出，其他颗粒的灰尘，在负压气旋的作用下继续旋转，进入旋风第二腔体503，随锥体腔体做变速气旋运动，在离心力作用下经旋风分离器第一排灰口505排出。 

如图3所示的旋风分离器，旋风第一腔体502的腔体在旋风分离器第二排灰口506位置继续向下延伸，形成旋风第一腔体延伸部5021，使从旋风分离器第二排灰口506排出的灰尘，与旋风分离器第一排灰口505排出的灰尘朝同一方向进入尘气分离装置内尘桶200。 

如图4所示的旋风分离器，旋风第一腔体延伸部为外扩式旋风第一腔体延伸部5021’其延伸部的下端向外扩张，使分离后的灰尘进一步远离旋风分离器500中心。 

如图5所示的旋风分离器，外扩式旋风第一腔体延伸部5021”上端带有腔舌5022，减少旋风第一腔502和旋风第二腔503之间的旋风分离器第一排灰口505对旋风气流的影响。 

如图6所示的旋风分离器，第一排灰口505开口方向与第二排灰口506开口方向一致，从而经旋风分离器第一排灰口505，第二排灰口506排出的灰尘朝与旋风锥体507中心轴线成一定夹角的同一个方向运动，便于灰尘收集。 

以下为实施例： 

实施例1： 

如图1，图4所示的尘气分离装置，由尘气分离装置进风口101，尘气分离装置气流通道102，尘气分离装置出风口103；尘气分离装置内尘桶200，尘气分离装置外尘桶300，尘气分离装置网孔过滤器400，和多个并联设置的旋风分离器500组成，其中尘气分离装置进风口101，尘气分离装置外尘桶300，尘气分离装置网孔过滤器400组成上游旋风分离装置，多个并联设置的旋风分离器500组成下游旋风分离装置，下游旋风分离装置位于上游旋风分离装置的上部，上游旋风分离装置和下游旋风分离装置通过尘气分离装置气流通道102连通，含尘气流自上游旋风分离装置初步分离后，经尘气分离装置气流通道102，进入下游旋风分离装置进一步分离，分离后的气流经尘气分离装置出风口103排出。 

旋风分离器500，由旋风分离器进风口501；旋风第一腔体502；旋风第二腔体503；旋风分离器出风口504；旋风分离器第一排灰口505；旋风分离器第二排灰口506组成，旋风分离器进风口501与尘气分离装置气流通道102连通，含尘气流从旋风分离器进风口501进入后，在旋风第一腔体502内旋转，灰尘在离心力作用下经旋风分离器第二排灰口506排出，其他颗粒的灰尘，在负压气旋的作用下继续旋转，进入旋风第二腔体503，随锥体腔体做变速气旋运动，在离心力作用下经旋风分离器第一排灰口505排出，旋风第一腔体延伸部为外扩式旋风第一腔体延伸部5021’其延伸部的下端向外扩张，使分离后的灰尘进一步远离旋风分离器中心，如图4所示。 

本实施例在旋风第一腔体502的下端设置有旋风分离器第二排灰口506，使初步旋风分离的灰尘远离旋风流场，而避免进入上大下小的锥形旋风第二腔体503内的旋风流场，在现有技术中的旋风分离器中，旋风第二腔体503内的旋风流场内的自腔体壁面指向旋风中心的径向气流很容易将从腔体壁面脱离的灰尘带走，从而影响旋风分离器的分离效率。本技术极大的减少了进入旋风第二腔体503内灰尘数量，进一步减少了旋风第二腔体503内的灰尘处理量，便于提升旋风分离器的分离效率，同时也避免了大颗粒灰尘进入旋风第二腔体503内产生的弹射后逃逸进入下游气流的现象。 

实施例2： 

如图2所示，同实施案例1的真空吸尘器尘气分离装置，其旋风分离器第二排灰口506位于旋风第一腔体502和旋风第二腔体503之间，其中心位置相对高度H1位于所述的旋风锥体500相对高度H2的四分之一到四分之三高度的位置，即H1＝1/4H2～3/4H2。从而保障了旋风第一腔体502和旋风第二腔体503各流场内的旋风分离效果，综合提升旋风分离器的分离效率。 

实施例3： 

如图6所示，同实施案例1的真空吸尘器尘气分离装置，其旋风分离器500第一排灰口505开口方向与第二排灰口506开口方向一致，从而经旋风分离器第一排灰口505，第二排灰口506排出的灰尘朝与旋风锥体中心轴线成一定夹角∠α的同一个方向运动，在实施案例1中，下游旋风分离装置为多个并联设置的旋风分离器，各个所述的旋风分离器的第一排灰口505，第二排灰口506均指向真空吸尘器尘气分离装置中心，便于灰尘收集。 

上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。 

Claims (7)

1.一种真空吸尘器尘气分离装置，具有上游旋风分离装置和包含多个相并联设置的旋风分离器的下游旋风分离装置，所述的下游旋风分离装置位于所述的上游旋风分离装置的上部，各个所述的旋风分离器包括经上游旋风分离装置过滤后的含尘气流流入的进风口，用于尘气分离的旋风锥体，尘气分离后灰尘排出的第一排灰口，以及干净气流流出的出风口，其特征在于在所述的旋风分离器进风口和所述的旋风分离器第一排灰口之间的所述的旋风锥体上开设有第二排灰口。

2.根据权利要求1所述的真空吸尘器尘气分离装置，其特征在于所述的第二排灰口是围绕所述的旋风锥体设置的至少一个的开口朝旋风锥体外侧的通道。

3.根据权利要求1所述的真空吸尘器尘气分离装置，其特征在于所述的旋风锥体包含垂直设置的旋风第一腔体和锥形结构的旋风第二腔体，所述的第二排灰口位于所述的第一腔体的下端，及所述的第二腔体的上端。

4.根据权利要求3所述的真空吸尘器尘气分离装置，其特征在于所述的旋风第一腔体在所述的第二排灰口位置有一个向下的旋风第一腔体延伸部。

5.根据权利要求1所述的真空吸尘器尘气分离装置，其特征在于所述的第二排灰口中心高度位于所述的旋风锥体高度的四分之一到四分之三高度的位置。

6.根据权利要求1所述的真空吸尘器尘气分离装置，其特征在于所述的第一排灰口的开口方向与旋风锥体中心轴线不在同一直线上。

7.根据权利要求6所述的真空吸尘器尘气分离装置，其特征在于所述的第一排灰口的开口方向与第二排灰口开口方向一致。