CN104644057B - 气旋式真空吸尘器和灰尘分离器 - Google Patents

气旋式真空吸尘器和灰尘分离器 Download PDF

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Abstract

可操作地用于从空气流中分离碎屑的真空吸尘器。所述真空吸尘器包括第一气旋分离器和第二气旋分离器，第二气旋分离器具有配置成接收来自所述第一气旋分离器的空气流的进口。所述第二气旋分离器的进口以进口流动方向引导空气流从所述第一壳体的上端朝向所述第一壳体的下端，并且沿着所述第二纵轴线进入所述第二气旋分离器。第二气旋分离器的进口具有进口截面区域以用于流动正交于所述纵轴线并且在所述进口流动方向减弱的空气流。

Description

气旋式真空吸尘器和灰尘分离器
技术领域
本发明涉及气旋式真空吸尘器。
背景技术
气旋式真空吸尘器通常包括基座或底脚和可枢转地连接于基座的垂直手柄。灰尘分离器可拆卸地连接于所述垂直手柄，而且灰尘分离器可包括第一气旋级、第一气旋级下游的第二气旋级和采集从第一和第二气旋级分离出的灰尘的集尘杯。灰尘和空气通常通过基座的进口孔被吸入并且传送至灰尘分离器。灰尘和空气进入分离器的第一气旋级，在其中气旋动作分离灰尘，使得灰尘掉落在集尘杯中，然后相对干净的空气传送至第二气旋级。在第二气旋级，气旋动作分离在空气中仍残留的相对细微的灰尘。这些相对细微的灰尘掉落到集尘杯中，而相对干净的空气被释放至大气中。
发明内容
在一个实施方式中，本发明提供了一种可操作从空气流中分离碎屑的真空吸尘器。所述真空吸尘器包括第一壳体，所述第一壳体具有上端、下端、第一纵轴线和围绕所述第一纵轴线的内壁，所述内壁至少部分限定第一气旋分离器，所述第一气旋分离器具有配置成接收空气流的进口。第二壳体至少部分位于所述第一壳体内，而且所述第二壳体包括第二纵轴线和围绕所述第二纵轴线的内壁，而且所述第二壳体的内壁至少部分限定第二气旋分离器，所述第二气旋分离器具有配置成接收来自所述第一气旋分离器的空气流的进口。所述真空吸尘器还包括与所述第一和第二气旋分离器流体连通的集尘杯，而且所述集尘杯配置成容纳通过所述第一气旋分离和所述第二气旋分离器从空气流中分离出的碎屑。所述第二气旋分离器的进口沿进口流动方向引导空气流从所述第一壳体的上端朝向所述第一壳体的下端并且沿着所述第二纵轴线进入所述第二气旋分离器。所述第二气旋分离器的进口具有进口截面区域，该进口截面区域用于流动正交于所述第二纵轴线测量且在所述进口流动方向减弱的空气流。
在另一个实施方式中，本发明提供了一种可操作从空气流中分离碎屑的真空吸尘器。所述真空吸尘器包括第一壳体，所述第一壳体具有上端、下端、第一纵轴线和围绕所述第一纵轴线的内壁，所述内壁至少部分限定第一气旋分离器，所述第一气旋分离器具有配置成接收空气流的进口。第二壳体至少部分位于所述第一壳体内，而且所述第二壳体包括第二纵轴线和围绕所述第二纵轴线的内壁，而且所述第二壳体的内壁至少部分限定第二气旋分离器，所述第二气旋分离器具有配置成接收来自所述第一气旋分离器的空气流的进口。所述真空吸尘器还包括集尘杯和叶片，所述集尘杯与所述第一气旋分离器和所述第二气旋分离器流体连通，并且所述集尘杯配置成容纳通过所述第一气旋分离器和所述第二气旋分离器从空气流中分离出的碎屑，并且所述叶片至少部分围绕和沿着所述第二纵轴线且至少部分位于所述第二气旋分离器的所述进口中。所述叶片配置成关于所述第二纵轴线旋转空气流。所述空气出口管与所述第二气旋分离器流体连通，从而传送来自所述第一气旋分离器的空气流。所述第二气旋分离器的进口以进口流动方向引导空气流从所述第一壳体的上端沿着所述第二纵轴线朝向所述第一壳体的下端并且进入所述第二气旋分离器，所述空气出口管以所述空气流动方向传送来自所述第一气旋分离器的空气流沿着所述第二纵轴线从所述第一壳体的所述下端朝向所述第一壳体的所述上端。
本发明的另一种实施方式提供了一种可操作地用于从空气流中分离碎屑的真空吸尘器，所述真空吸尘器包括：
第一壳体，所述第一壳体具有上端、下端、第一纵轴和围绕所述第一纵轴的内壁，并且所述内壁至少部分地限定第一气旋分离器，所述第一气旋分离器具有用于接收所述空气流的进口；
第二壳体，所述第二壳体至少部分地位于所述第一壳体内，并且所述第二壳体包括第二纵轴和围绕所述第二纵轴的内壁，并且所述第二壳体的内壁至少部分地限定第二气旋分离器，所述第二气旋分离器具有用于接收来自所述第一气旋分离器的所述空气流的进口；
集尘杯，所述集尘杯与所述第一气旋分离器和第二气旋分离器流体连通，并且所述集尘杯用于容纳通过所述第一气旋分离器和所述第二气旋分离器从所述空气流中分离出的碎屑；
叶片，所述叶片至少部分地围绕并且沿着所述第二纵轴延伸，并且所述叶片至少部分地位于所述第二气旋分离器的所述进口内，所述叶片用于使所述空气流围绕所述第二纵轴旋转；
空气出口管，所述空气出口管与所述第二气旋分离器流体连通以传送来自所述第二气旋分离器的所述空气流，
其中，所述第二气旋分离器的进口在沿着所述第二纵轴并从所述第一壳体的上端朝向所述第一壳体的下端的进口流动方向引导所述空气流，并且使所述空气流进入所述第二气旋分离器；
其中，所述空气出口管沿与所述进口流动方向相反的出口流动方向传送来自所述第二气旋分离器的所述空气流。
优选地，所述空气出口管包括位于所述第二气旋分离器内的进口，其中所述空气出口管的进口在所述进口流动方向上与所述第二气旋分离器的进气口间隔平行于所述第二纵轴测量的距离，以限定所述空气出口管的进口和所述第二气旋分离器的进口之间的空隙。
优选地，所述空气出口管包括用于在所述空气出口管中矫直所述空气流的流动矫直件。
优选地，所述真空吸尘器还包括连接于所述第一壳体并且靠近所述第一壳体的上端的抽吸电机和风扇组件。更优选地，所述真空吸尘器还包括基座和可枢转地连接于所述基座的手柄，所述基座包括抽吸进口，其中，所述第一壳体和所述第二壳体可拆卸连接于所述手柄和所述基座，并且其中所述抽吸电机和风扇组件连接于所述第一壳体，使得所述抽吸电机和风扇组件与所述第一壳体以及所述第二壳体从所述基座和所述手柄可拆卸。
优选地，所述空气出口管包括渐扩的排放喷嘴。
优选地，所述空气出口管包括在所述出口流动方向上在中心延伸穿过所述空气出口管的纵轴，并且其中所述空气出口管的所述纵轴与所述第二纵轴同轴。
优选地，所述第二气旋分离器的所述进口具有用于所述空气流流动的进口截面区域，所述进口截面区域检测为正交于所述第二纵轴并且在所述进口流动方向上减小。
优选地，所述第二气旋分离器的所述进口具有用于所述空气流流动的进口截面区域，所述进口截面区域检测为正交于所述第二纵轴，其中所述第二气旋分离器的进口包括内壁和外壁，所述内壁在所述进口流动方向上引导所述空气流并且围绕所述第二纵轴，所述外壁在所述进口流动方向上引导所述空气流并且围绕用于所述第二气旋分离器的进口的所述内壁，其中所述进口截面区域从所述进口的所述内壁延伸至所述进口的所述外壁，从而使得所述进口截面区域是环形区域。
优选地，所述第二气旋分离器的所述进口的所述内壁围绕所述空气出口管。
在另一个实施方式中，本发明提供了一种可操作地用于从空气流中分离碎屑的真空吸尘器，所述真空吸尘器包括：
壳体，所述壳体包括纵轴和气旋分离器，所述气旋分离器包括用于接收所述空气流的轴向进口；以及
集尘杯，所述集尘杯与所述气旋分离器流体连通，所述集尘杯用于容纳通过所述气旋分离器从所述空气流中分离出的碎屑，
其中，所述气旋分离器的所述轴向进口在沿所述纵轴的进口流动方向引导所述空气流进入所述气旋分离器，并且
其中，所述气旋分离器的轴向进口具有用于所述空气流流动的进口截面区域，所述进口截面区域检测为正交于所述纵轴且在所述进口流动方向减小。
优选地，所述气旋分离器的所述轴向进口包括内壁和外壁，所述内壁在所述进口流动方向上引导所述空气流并且围绕所述纵轴，所述外壁在所述进口流动方向上引导所述空气流并且围绕用于所述气旋分离器的进口的所述内壁，其中所述进口截面区域从所述轴向进口的所述内壁延伸至所述轴向进口的所述外壁，使得所述进口截面区域是环形区域。
优选地，所述气旋分离器的所述轴向进口的所述内壁在所述纵轴方向上逐渐减小，使得正交于所述纵轴测量的所述轴向进口的内壁和所述轴向进口的外壁之间的距离在所述进口流动方向上减小，从而在所述进口流动方向上减小用于所述空气流流动的所述进口截面区域。
优选地，所述气旋分离器的所述轴向进口的所述外壁在所述纵轴方向上逐渐减小，使得正交于所述纵轴测量的所述轴向进口的内壁和所述轴向进口的外壁之间的距离在所述进口流动方向上减小，从而在所述进口流动方向上减小用于所述空气流流动的所述进口截面区域。
优选地，所述真空吸尘器还包括叶片，所述叶片至少部分地围绕所述纵轴并沿所述进口流动方向延伸，所述叶片位于所述气旋分离器的所述轴向进口内。
优选地，所述叶片从所述气旋分离器的所述轴向进口的所述内壁延伸至所述轴向进口的所述外壁。更优选地，所述叶片是第一叶片，所述真空吸尘器还包括第二叶片，所述第二叶片围绕所述纵轴并沿所述进口流动方向延伸，所述第二叶片位于所述气旋分离器的所述轴向进口内并与所述第一叶片相邻，并且其中所述第一叶片的所述厚度围绕所述纵轴并且正交于所述纵轴测量，并且其中所述第一叶片的厚度在所述进口流动方向上增大从而在所述进口流动方向上减小用于所述空气流流动的所述进口截面区域。更优选地，所述叶片是第一叶片，所述真空吸尘器还包括第二叶片，所述第二叶片围绕所述纵轴并沿所述进口流动方向，所述第二叶片位于所述气旋分离器的所述轴向进口内并与所述第一叶片相邻，并且其中所述第一叶片的部分以及所述第二叶片的部分在所述纵轴方向上相互重叠。
优选地，所述真空吸尘器还包括至少部分地设置在所述轴向进口的所述内壁内的空气出口管，其中所述空气出口管与所述气旋分离器流体连通，从而在沿所述纵轴的出口流动方向上传送来自所述气旋分离器的空气流。更优选地，所述空气出口管包括位于所述气旋分离器内的进口，其中所述空气出口管的进口与所述气旋分离器的轴向进口在所述进口流动方向上间隔平行于所述纵轴测量的距离，以限定所述空气出口管的进口和所述气旋分离器的轴向进口之间的空隙。
优选地，所述空气出口管包括渐扩的排放喷嘴。
优选地，所述真空吸尘器还包括连接于所述壳体并位于所述集尘杯上方的抽吸电机和风扇组件。
优选地，所述真空吸尘器还包括抽吸电机和风扇组件和用于为所述抽吸电机和风扇组件供电的电池。更优选地，所述抽吸电机和风扇组件连接于所述壳体并位于所述集尘杯上方。
在另一个实施方式中，本发明提供了一种可操作地用于从空气流中分离碎屑的真空吸尘器，所述真空吸尘器包括：
壳体，所述壳体包括纵轴和气旋分离器，所述气旋分离器包括用于接收所述空气流的进口，其中，所述气旋分离器的进口在沿所述纵轴的进口流动方向上引导所述空气流并且使所述空气流进入所述气旋分离器；
集尘杯，所述集尘杯与所述气旋分离器流体连通，所述集尘杯用于容纳通过所述气旋分离器从所述空气流中分离出的碎屑；以及
多个叶片，其中所述多个叶片中的每个至少部分地围绕和沿着所述纵轴延伸并且至少部分地位于所述气旋分离器的进口内，所述多个叶片用于使所述空气流围绕所述纵轴旋转，其中所述多个叶片中的至少两个相邻的叶片的部分在所述纵轴上相互重叠。
优选地，所述气旋分离器的所述进口具有用于所述空气流流动的进口截面区域，所述进口截面区域检测为正交于所述纵轴，其中所述进口截面区域在所述进口流动方向上减小。更优选地，所述多个叶片中的至少一个的厚度围绕所述纵轴并且正交于所述纵轴测量，并且其中所述多个叶片中的至少一个的所述厚度在所述进口流动方向上增大以在所述进口流动方向上减小用于所述空气流流动的所述进口截面区域。
优选地，所述气旋分离器的所述轴向进口包括内壁和外壁，所述内壁在所述进口流动方向上引导所述空气流并且围绕所述纵轴，所述外壁在所述进口流动方向上引导所述空气流并且围绕用于所述气旋分离器的轴向进口的内壁，其中所述进口截面区域从所述轴向进口的内壁延伸至所述轴向进口的所述外壁，使得所述进口截面区域是环形区域。
优选地，所述气旋分离器的所述轴向进口的所述内壁在所述纵轴方向逐渐减小，因此所述轴向进口的内壁和所述轴向进口的所述外壁之间正交于所述纵轴测量的距离在所述进口流动方向减小，从而减小在所述进口流动方向用于流动所述空气流的所述进口截面区域。更优选地，所述真空吸尘器还包括至少部分设置在所述轴向进口的内壁内的空气出口管，其中，所述空气出口管与所述气旋分离器流体连通，以沿所述纵轴在出口流动方向上传送来自所述气旋分离器的所述空气流。
优选地，所述空气出口管包括位于所述气旋分离器内的进口，其中所述空气出口管的所述进口与所述气旋分离器的所述轴向进口在所述进口流动方向上间隔平行于所述纵轴测量的距离，以限定所述空气出口管和所述气旋分离器的所述轴向进口之间的空隙。
优选地，所述空气出口管包括渐扩的排放喷嘴。
优选地，所述真空吸尘器还包括连接于所述壳体并位于所述集尘杯上方的抽吸电机和风扇组件。
优选地，所述真空吸尘器还包括抽吸电机和风扇组件和用于对所述抽吸电机和风扇组件供电的电池。
优选地，所述抽吸电机和风扇组件连接于所述壳体并位于所述集尘杯上方。
本发明的其它方面通过考虑具体描述和附图会更易明白。
附图说明
图1是根据本发明的一个实施方式的真空吸尘器的立体图。
图2是图1真空吸尘器的灰尘分离器组件的立体图。
图3是图2灰尘分离器组件的一部分的立体图。
图4是图3灰尘分离器组件的一部分沿着图3中线4-4的剖视图。
图5a是根据另一个实施方式的用于灰尘分离器的第二气旋分离器的进口的剖视图。
图5b示意描述了用于图5a进口的进口截面区域。
图6是根据又一个实施方式的用于灰尘分离器的第二气旋分离器的进口的剖视图。
图7是图3沿着线7-7的截面图，但描述了根据又一个实施方式的用于灰尘分离器的第二气旋分离器的进口。
具体实施方式
在具体解释本发明的任意实施方式之前，需要理解的是本发明不局限于应用在以下描述中说明或在附图中描述的具体结构和元件的配置。本发明可以有其它实施方式且以不同的方式实现或执行。
图1描述了真空吸尘器10，真空吸尘器10包括基座12，手柄14和灰尘分离器组件18。基座12包括吸力进口22和有助于基座12沿着待清洗的表面移动的轮子24。在所述实施方式中，手柄14可框架地连接于基座12，使得手柄14相对于基座12在图1描述的垂直存储位置和倾斜操作位置之间枢转。在所述实施方式中，管道28沿着手柄14延伸，而且在吸力进口22和灰尘分离器组件18之间设置流体连通。
参考图2和4，灰尘分离器组件18包括第一壳体32、第二壳体34、集尘杯36、电机和风扇组件38、和进口管40。描述的第一壳体32形成灰尘分离器组件18的外壳体，而且外壳体32包括上端44和下端46。集尘杯36连接于外壳体32的下端46，并且进口管40从邻近壳体32的上端44的外壳体32延伸。外壳体32还包括在中心延伸穿过壳体32的上端44和下端46的纵轴线48。壳体32的内壁50围绕纵轴线48且限定第一气旋分离器52，第一气旋分离器52是描述的实施方式中的第一级分离器。在描述的实施方式中，内壁50是圆筒状，使得内壁50关于纵轴线48限定半径53，半径53沿着内壁50的长度从上端44至下端46大体恒定。第一气旋分离器52包括邻近壳体32的上端44的进口54，并且进口54与进口管40流体连通。
第二壳体34形成所述实施方式中灰尘分离器组件18的内壳，内壳34部分位于外壳体32内。在描述的实施方式中壳体34包括大体为截头圆锥形状的内壁56。壳体34还包括上端58和下端60，并且截头圆锥内壁56位于端58和60之间。壳体34的纵轴线62在中心延伸通过壳体34的端58和60，内壁56围绕轴62，从而从轴62到内壁56测量的半径64沿着轴62变化，并且半径64关于轴62在沿着轴62的点上不变。内壁56限定了第二气旋分离器66以作为描述的实施方式中的第二级气旋分离器。尽管描述的实施方式包括只有单个第二级气旋分离器，在其它的实施方式中，灰尘分离器组件18可以包括多个第二级气旋分离器。另外，分离器66在描述的实施方式中是分离器18的最后气旋级，但是在其它实施方式中，所述分离器可以包括附加级(例如，第三级)。
第二气旋分离器66包括接收来自第一气旋分离器52的空气的进口70。所描述的进口70邻近外壳体32的上端44和第二壳体34的上端58。进口70包括内壁74和外壁76。内壁74大体为圆筒状并且围绕第二气旋分离器66的纵轴线62，并且在描述的实施方式中，纵轴线62与内壁74同中心。外壁76围绕内壁74，并且外壁76也大体是圆筒状，外壁76和内壁74同中心。壁74和76以图4中箭头78表示的进口流动方向引导空气流从第一壳体32的上端44沿着第二气旋分离器66的纵轴线62朝向第一壳体32的下端46。用于流动空气流的进口截面区域在壁74和76之间检测为正交于轴62，在本实施方式中，用于流动的进口截面区域为环形区域。
参考图3和4，进口70还包括延伸通过进口截面区域的螺旋状叶片80，叶片80是螺旋状的，使得叶片80围绕纵轴线62并且在进口流动方向78沿着纵轴线62延伸。叶片80从内壁74延伸至外壁76。第二气旋分离器66的进口70沿进口流动方向78引导空气流从第一壳体32的上端44沿着第二气旋分离器66的纵轴线62朝向第一壳体32的下端46，并且进入第二气旋分离器66。同时，叶片80关于轴62旋转空气流。
参考图4，描述的灰尘分离器组件18包括护罩84，裙部86和支架88。护罩84包括孔89，护罩84位于第一气旋分离器52和第二气旋分离器66之间，以过滤在第一分离器52和第二分离器66之间的空气流中保留的任何相对大的碎屑。裙部86依附于支架88，裙部86通过最小化集尘杯36和第一气旋分离器52之间通过裙部86的气流最小化集尘杯36中在空气流中变得再飞散的碎屑的量。支架88从集尘杯36的下壁延伸以支持位于外壳体32内的护罩84、裙部86和内壳体34。
集尘杯36位于第一和第二气旋分离器52和66之下，以接收和搜集通过分离器52和66从空气流分离出的灰尘和碎屑。集尘杯36位置接近外壳32的下端46。
参考图4，灰尘分离器组件18还包括空气出口管90。空气出口管90与第二气旋分离器66流体连通，以从第二气旋分离器66沿图4中箭头92表示的出口流动方向从壳体32的下端沿着第二气旋分离器66的纵轴线62的方向朝向壳体32的上端传送空气流。出口管90包括位于描述的实施方式中的第二气旋分离器66内的进口94。因此，进口94与第二气旋分离器66的空气进口70在所述进口流动方向上相隔平行于纵轴线62的距离96，从而限定空气出口管90和第二气旋分离器66的进口70之间的空隙。用距离96表示的所述空隙最小化所述空气流中的空气量，所述空气流迂回第二气旋分离器66并且从进口70直接进入出口管90而不经过分离器66以从所述空气流中移除碎屑。
空气出口管90还包括出口98，并且在描述的实施方式中，出口98形成为渐扩喷嘴。纵轴线100在中心延伸穿过进口94和出口98，并且在描述的实施方式中，纵轴线100与第二气旋分离器66的纵轴线62同轴。在描述的实施方式中，出口管90延伸通过进口70使得进口70的内壁74围绕出口管90。空气出口管90还包括流动矫直件102，以当所述空气流穿过管90时矫直所述空气流(例如，减小螺旋)。
继续参考图4，灰尘分离器组件18还包括过滤器104。描述的过滤器104是电机前过滤器(例如，位于电机和风扇组件38的上游)。过滤器104可以包括折叠过滤器、泡沫过滤器及类似物。另外，尽管在图4中只描述一个过滤器104，组件18可以包括多于一个的过滤器(例如，多级过滤器)。在所述空气流经过过滤器104之前，出口管90的渐扩喷嘴98在大体正交于轴100的方向扩张所述空气流，以最大化用于过滤所述空气流的过滤器104的表面区域。
参考图1和2，电机和风扇组件38连接于邻近壳体32的上端44的外壳体32，并且组件38包括具有排气孔108的电机壳体106。操作作为吸力源的电机和风扇组件38生成空气流。在描述的实施方式中，电机和风扇组件38连接于壳体32，因此电机和风扇组件38从手柄14和基座12可拆卸，并且灰尘分离器组件18作为单个元件。在描述的实施方式中，所述电机和风扇组件包括由可充电电池(例如，锂离子可充电电池)供电的直流(DC)电机。在另一个实施方式中，所述电机和风扇组件可以通过120伏交流供电。
在操作中，使用者对电机和风扇组件38供电，例如通过操作开关，从而生产空气流。所述空气流通过吸力进口22吸引伴随所述空气流的灰尘和碎屑。所述空气流伴随着灰尘和碎屑经过管28。参考图4，所述空气流然后通过进口54进入第一气旋分离器52。气旋动作导致相对重的灰尘和碎屑从空气流中分离并且掉落至集尘杯36(图2)中。所述空气流经过护罩84的缝隙89并且进入进口70。进口70以进口流动方向78引导所述空气流，螺旋叶片80关于轴62旋转所述空气流。所述空气流进入第二气旋分离器66，其中气旋动作从将相对细微的灰尘和碎屑所述空气流中分离。分离的灰尘和碎屑通过重力掉落至集尘杯36中，而相对清洁的空气流以出口流动方向92移动至出口管90。所述空气流在通过电机壳体106中的排气孔108排出到大气前，通过过滤器104进一步清洁。
图5a描述了根据另一个实施方式与灰尘分离器组件18一起使用的进口270。图5a的进口270与图1-4的进口70相似。相应的，以下将只详细讨论进口70和270之间的区别，类似的参考数字加200用于类似的元件。轴向进口270包括外壁276，空气流沿着外壁276的内表面306移动，内表面306与内壁274的内表面308相对，空气流沿着内表面308移动。当进口270与以上所述灰尘分离器组件18一起使用时，外壁276的内表面306大体平行于轴62，并且如图5所示，内壁274的内表面308相对于轴62呈锐角310。在描述的实施方式中，角310大约为20度。在其它实施方式中，角310的范围可以为大约10度至大约30度。内壁274在进口流动方向278逐渐变细，使得壁274和276之间正交于轴62测量的距离312在进口流动方向278上逐渐减小，从而减小空气流流动的进口截面区域。可选的，参考图5a和5b，进口270的上游端314用于流动空气流的上游截面区域316大于在下游端320用于流动的下游截面区域318。流动区域比限定区域316除以区域318，在描述的实施方式中，流动区域比大约为1.4，在其它实施方式中，流动区域比率的范围是从1.2至1.6，而且在另一实施方式中，流动区域比率大于1。因而，图5a的轴向进口270从上游端314至下游端320汇聚，从而当空气流移动穿过进口270时增加空气流的速度。
图6描述了根据另一个实施方式与灰尘分离器组件18一起使用的进口370。图6的进口370与图5a和5b的轴向进口270相似。相应的，以下将只详细讨论进口270和370之间的区别，类似的参考数字加100用于类似的元件。轴向进口370包括外壁376，空气流沿着外壁376的内表面406移动，内表面406与内壁374的的内表面408相对，空气流沿着内表面408移动。当进口370与上述灰尘分离器组件18一起使用时，内壁374的内表面408大体平行于轴62，并且如图6所示，外壁376的内表面406相对于轴62呈锐角410。在描述的实施方式中，角410大约为20度。在其它实施方式中，角410的范围可以为大约10度至大约30度。外壁376在进口流动方向378逐渐变细，使得壁374和376之间正交于轴62的距离412在进口流动方向378上逐渐减小，从而减小空气流流动的进口截面区域。可选的，进口370的上游端414具有用于流动空气流的上游截面区域，其大于在下游端420用于流动的下游截面区域。流动区域比限定为上游截面区域除以下游截面区域，在描述的实施方式中，流动区域比大约为1.4，在其它实施方式中，流动区域比的范围为从1.2至1.6，而且在另一实施方式中，流动区域比率大于1。因而，图6的轴向进口370从上游端414至下游端420汇聚，从而当空气流移动穿过进口370时增加空气流的速度。
图7描述了根据另一个实施方式，用于和灰尘分离器组件18一起使用的进口470。图7的轴向进口470与图1-4的进口70相似。相应的，以下将详细讨论进口70和470之间的区别，类似的参考数字加400用于类似的元件。如图7所示，进口470包括螺旋状叶片480，螺旋状叶片480具有围绕纵轴线62并且检测为正交于轴62的叶片厚度482。叶片厚度482从进口470的上游端514至进口470的下游端520增加。因为叶片480在上游端514较薄并且在下游端520较厚，因此相邻叶片480之间限定的上游截面流动区域大于下游端截面流动区域。因此，在上游端514的流动区域朝向下游端520汇聚从而当空气流移动穿过进口470时增加空气流的速度。图7的具有多种叶片厚度482的螺旋状叶片470可以与在此描述的进口70、270和370中任意一个一起使用。
本发明的不同特征和优点在下面的权利要求中提出。

Claims (49)

1.一种可操作地用于从空气流中分离碎屑的真空吸尘器，该真空吸尘器包括：
第一壳体，该第一壳体具有上端、下端、第一纵轴线和围绕该第一纵轴线的内壁，并且所述内壁至少部分地限定第一气旋分离器，该第一气旋分离器具有用于接收所述空气流的进口；
第二壳体，该第二壳体至少部分地位于所述第一壳体内，所述第二壳体包括第二纵轴线和围绕该第二纵轴线的内壁，并且所述第二壳体的内壁至少部分地限定第二气旋分离器，该第二气旋分离器具有用于接收来自所述第一气旋分离器的所述空气流的进口；和
集尘杯，该集尘杯与所述第一气旋分离器和第二气旋分离器流体连通，并且所述集尘杯用于容纳通过所述第一气旋分离器和所述第二气旋分离器从所述空气流中分离出的碎屑；
其中，所述第二气旋分离器的进口在沿所述第二纵轴线并从所述第一壳体的上端朝向所述第一壳体的下端的进口流动方向上并且沿所述第二纵轴线将所述空气流引导至所述第二气旋分离器；并且
其中，所述第二气旋分离器的进口具有用于所述空气流流动的进口截面区域，所述进口截面区域检测为正交于所述第二纵轴线并且在所述进口流动方向上减小。
2.根据权利要求1所述的真空吸尘器，其中，所述第二气旋分离器的进口包括内壁和外壁，该内壁在所述进口流动方向引导所述空气流并且所述内壁围绕所述第二纵轴线，所述外壁在所述进口流动方向引导所述空气流并且所述外壁围绕用于所述第二气旋分离器的所述进口的所述内壁，其中，所述进口截面区域从所述进口的所述内壁延伸至所述进口的所述外壁，因此所述进口截面区域是环形区域。
3.根据权利要求2所述的真空吸尘器，所述第二气旋分离器的所述进口的所述内壁沿所述第二纵轴线方向逐渐减小，使得所述进口的所述内壁和所述进口的所述外壁之间的正交于所述第二纵轴线测量的距离在所述进口流动方向上减小，从而在所述进口流动方向上减小用于空气流的所述进口截面区域。
4.根据权利要求2所述的真空吸尘器，其中所述第二气旋分离器的所述进口的所述外壁沿所述第二纵轴线方向逐渐减小，使得所述进口的内壁和所述进口的外壁之间正交于所述第二纵轴线测量的距离在所述进口流动方向上减小，从而在所述进口流动方向上减小用于流动所述空气流的所述进口截面区域。
5.根据权利要求2所述的真空吸尘器，所述真空吸尘器还包括叶片，所述叶片围绕所述第二纵轴线并且沿所述进口流动方向延伸，所述叶片位于所述第二气旋分离器的所述进口内。
6.根据权利要求5所述的真空吸尘器，所述叶片从所述第二气旋分离器的所述进口的所述内壁延伸至所述进口的所述外壁。
7.根据权利要求5所述的真空吸尘器，其中，所述叶片是第一叶片，所述真空吸尘器还包括第二叶片，所述第二叶片围绕所述第二纵轴线并且沿所述进口流动方向延伸，所述第二叶片位于所述第二气旋分离器的所述进口内并与所述第一叶片相邻，并且其中所述第一叶片的厚度围绕所述第二纵轴线并且正交于所述第二纵轴线测量，并且其中所述第一叶片的厚度沿所述进口流动方向增大以在所述进口流动方向上减少用于流动所述空气流的所述进口截面区域。
8.根据权利要求1所述的真空吸尘器，其中，所述第一纵轴线和所述第二纵轴线同轴。
9.根据权利要求1所述的真空吸尘器，所述真空吸尘器还包括空气出口管，所述空气出口管与所述第二气旋分离器流体连通，从而沿着所述第二纵轴线在出口流动方向上从所述第一壳体的所述下端朝向所述第一壳体的所述上端传送来自所述第二气旋分离器的空气流。
10.根据权利要求9所述的真空吸尘器，所述空气出口管包括位于所述第二气旋分离器内的进口，其中，所述空气出口管的进口在所述进口流动方向上与所述第二气旋分离器的进口间隔平行于所述第二纵轴线测量的距离，以限定所述空气出口管的进口和所述第二气旋分离器的进口之间的空隙。
11.根据权利要求1所述的真空吸尘器，所述真空吸尘器还包括在所述集尘杯上方连接于所述第一壳体的抽吸电机和风扇组件。
12.根据权利要求11所述的真空吸尘器，所述真空吸尘器还包括电机壳体，该电机壳体包括排气孔，所述电机壳体至少部分围绕所述抽吸电机和风扇组件。
13.根据权利要求1所述的真空吸尘器，所述真空吸尘器还包括抽吸电机和风扇组件以及用于为所述抽吸电机和风扇组件供电的电池。
14.根据权利要求13所述的真空吸尘器，其中所述抽吸电机和风扇组件连接于所述第一壳体并位于所述集尘杯上方。
15.一种可操作地用于从空气流中分离碎屑的真空吸尘器，所述真空吸尘器包括:
第一壳体，所述第一壳体具有上端、下端、第一纵轴和围绕所述第一纵轴的内壁，并且所述内壁至少部分地限定第一气旋分离器，所述第一气旋分离器具有用于接收所述空气流的进口；
第二壳体，所述第二壳体至少部分地位于所述第一壳体内，并且所述第二壳体包括第二纵轴和围绕所述第二纵轴的内壁，并且所述第二壳体的内壁至少部分地限定第二气旋分离器，所述第二气旋分离器具有用于接收来自所述第一气旋分离器的所述空气流的进口；
集尘杯，所述集尘杯与所述第一气旋分离器和第二气旋分离器流体连通，并且所述集尘杯用于容纳通过所述第一气旋分离器和所述第二气旋分离器从所述空气流中分离出的碎屑；
叶片，所述叶片至少部分地围绕并且沿着所述第二纵轴延伸，并且所述叶片至少部分地位于所述第二气旋分离器的所述进口内，所述叶片用于使所述空气流围绕所述第二纵轴旋转；
空气出口管，所述空气出口管与所述第二气旋分离器流体连通以传送来自所述第二气旋分离器的所述空气流，
其中，所述第二气旋分离器的进口在沿着所述第二纵轴并从所述第一壳体的上端朝向所述第一壳体的下端的进口流动方向引导所述空气流，并且使所述空气流进入所述第二气旋分离器；
其中，所述空气出口管沿与所述进口流动方向相反的出口流动方向传送来自所述第二气旋分离器的所述空气流。
16.根据权利要求15所述的真空吸尘器，其中，所述空气出口管包括位于所述第二气旋分离器内的进口，其中所述空气出口管的进口在所述进口流动方向上与所述第二气旋分离器的进口间隔平行于所述第二纵轴测量的距离，以限定所述空气出口管的进口和所述第二气旋分离器的进口之间的空隙。
17.根据权利要求15所述的真空吸尘器，其中，所述空气出口管包括用于在所述空气出口管中矫直所述空气流的流动矫直件。
18.根据权利要求15所述的真空吸尘器，所述真空吸尘器还包括连接于所述第一壳体并且靠近所述第一壳体的上端的抽吸电机和风扇组件。
19.根据权利要求18所述的真空吸尘器，所述真空吸尘器还包括基座和可枢转地连接于所述基座的手柄，所述基座包括抽吸进口，其中，所述第一壳体和所述第二壳体可拆卸连接于所述手柄和所述基座，并且其中所述抽吸电机和风扇组件连接于所述第一壳体，使得所述抽吸电机和风扇组件与所述第一壳体以及所述第二壳体从所述基座和所述手柄可拆卸。
20.根据权利要求15所述的真空吸尘器，其中，所述空气出口管包括渐扩的排放喷嘴。
21.根据权利要求15所述的真空吸尘器，其中，所述空气出口管包括在所述出口流动方向上在中心延伸穿过所述空气出口管的纵轴，并且其中所述空气出口管的所述纵轴与所述第二纵轴同轴。
22.根据权利要求15所述的真空吸尘器，其中，所述第二气旋分离器的所述进口具有用于所述空气流流动的进口截面区域，所述进口截面区域检测为正交于所述第二纵轴并且在所述进口流动方向上减小。
23.根据权利要求15所述的真空吸尘器，其中，所述第二气旋分离器的所述进口具有用于所述空气流流动的进口截面区域，所述进口截面区域检测为正交于所述第二纵轴，其中所述第二气旋分离器的进口包括内壁和外壁，所述内壁在所述进口流动方向上引导所述空气流并且围绕所述第二纵轴，所述外壁在所述进口流动方向上引导所述空气流并且围绕用于所述第二气旋分离器的进口的所述内壁，其中所述进口截面区域从所述进口的所述内壁延伸至所述进口的所述外壁，从而使得所述进口截面区域是环形区域。
24.根据权利要求23所述的真空吸尘器，其中，所述第二气旋分离器的所述进口的所述内壁围绕所述空气出口管。
25.一种可操作地用于从空气流中分离碎屑的真空吸尘器，所述真空吸尘器包括：
壳体，所述壳体包括纵轴和气旋分离器，所述气旋分离器包括用于接收所述空气流的轴向进口；以及
集尘杯，所述集尘杯与所述气旋分离器流体连通，所述集尘杯用于容纳通过所述气旋分离器从所述空气流中分离出的碎屑，
其中，所述气旋分离器的所述轴向进口在沿所述纵轴的进口流动方向引导所述空气流进入所述气旋分离器，并且
其中，所述气旋分离器的轴向进口具有用于所述空气流流动的进口截面区域，所述进口截面区域检测为正交于所述纵轴且在所述进口流动方向减小。
26.根据权利要求25所述的真空吸尘器，其中，所述气旋分离器的所述轴向进口包括内壁和外壁，所述内壁在所述进口流动方向上引导所述空气流并且围绕所述纵轴，所述外壁在所述进口流动方向上引导所述空气流并且围绕用于所述气旋分离器的进口的所述内壁，其中所述进口截面区域从所述轴向进口的所述内壁延伸至所述轴向进口的所述外壁，使得所述进口截面区域是环形区域。
27.根据权利要求26所述的真空吸尘器，其中，所述气旋分离器的所述轴向进口的所述内壁在所述纵轴方向上逐渐减小，使得正交于所述纵轴测量的所述轴向进口的内壁和所述轴向进口的外壁之间的距离在所述进口流动方向上减小，从而在所述进口流动方向上减小用于所述空气流流动的所述进口截面区域。
28.根据权利要求26所述的真空吸尘器，其中，所述气旋分离器的所述轴向进口的所述外壁在所述纵轴方向上逐渐减小，使得正交于所述纵轴测量的所述轴向进口的内壁和所述轴向进口的外壁之间的距离在所述进口流动方向上减小，从而在所述进口流动方向上减小用于所述空气流流动的所述进口截面区域。
29.根据权利要求26所述的真空吸尘器，所述真空吸尘器还包括叶片，所述叶片至少部分地围绕所述纵轴并沿所述进口流动方向延伸，所述叶片位于所述气旋分离器的所述轴向进口内。
30.根据权利要求29所述的真空吸尘器，其中，所述叶片从所述气旋分离器的所述轴向进口的所述内壁延伸至所述轴向进口的所述外壁。
31.根据权利要求30所述的真空吸尘器，其中，所述叶片是第一叶片，所述真空吸尘器还包括第二叶片，所述第二叶片围绕所述纵轴并沿所述进口流动方向延伸，所述第二叶片位于所述气旋分离器的所述轴向进口内并与所述第一叶片相邻，并且其中所述第一叶片的厚度围绕所述纵轴并且正交于所述纵轴测量，并且其中所述第一叶片的所述厚度在所述进口流动方向上增大从而在所述进口流动方向上减小用于所述空气流流动的所述进口截面区域。
32.根据权利要求30所述的真空吸尘器，其中，所述叶片是第一叶片，所述真空吸尘器还包括第二叶片，所述第二叶片围绕所述纵轴并沿所述进口流动方向，所述第二叶片位于所述气旋分离器的所述轴向进口内并与所述第一叶片相邻，并且其中所述第一叶片的部分以及所述第二叶片的部分在所述纵轴方向上相互重叠。
33.根据权利要求26所述的真空吸尘器，其中，所述真空吸尘器还包括至少部分地设置在所述轴向进口的所述内壁内的空气出口管，其中所述空气出口管与所述气旋分离器流体连通，从而在沿所述纵轴的出口流动方向上传送来自所述气旋分离器的空气流。
34.根据权利要求33所述的真空吸尘器，其中，所述空气出口管包括位于所述气旋分离器内的进口，其中所述空气出口管的进口与所述气旋分离器的轴向进口在所述进口流动方向上间隔平行于所述纵轴测量的距离，以限定所述空气出口管的进口和所述气旋分离器的轴向进口之间的空隙。
35.根据权利要求33所述的真空吸尘器，其中，所述空气出口管包括渐扩的排放喷嘴。
36.根据权利要求25所述的真空吸尘器，所述真空吸尘器还包括连接于所述壳体并位于所述集尘杯上方的抽吸电机和风扇组件。
37.根据权利要求25所述的真空吸尘器，所述真空吸尘器还包括抽吸电机和风扇组件和用于为所述抽吸电机和风扇组件供电的电池。
38.根据权利要求37所述的真空吸尘器，其中，所述抽吸电机和风扇组件连接于所述壳体并位于所述集尘杯上方。
39.一种可操作地用于从空气流中分离碎屑的真空吸尘器，所述真空吸尘器包括：
壳体，所述壳体包括纵轴和气旋分离器，所述气旋分离器包括用于接收所述空气流的进口，其中，所述气旋分离器的进口在沿所述纵轴的进口流动方向上引导所述空气流并且使所述空气流进入所述气旋分离器；
集尘杯，所述集尘杯与所述气旋分离器流体连通，所述集尘杯用于容纳通过所述气旋分离器从所述空气流中分离出的碎屑；以及
多个叶片，其中所述多个叶片中的每个至少部分地围绕和沿着所述纵轴延伸并且至少部分地位于所述气旋分离器的进口内，所述多个叶片用于使所述空气流围绕所述纵轴旋转，其中所述多个叶片中的至少两个相邻的叶片的部分在纵轴方向上相互重叠。
40.根据权利要求39所述的真空吸尘器，其中，所述气旋分离器的所述进口具有用于所述空气流流动的进口截面区域，所述进口截面区域检测为正交于所述纵轴，其中所述进口截面区域在所述进口流动方向上减小。
41.根据权利要求40所述的真空吸尘器，其中，所述多个叶片中的至少一个的厚度围绕所述纵轴并且正交于所述纵轴测量，并且其中所述多个叶片中的至少一个的所述厚度在所述进口流动方向上增大以在所述进口流动方向上减小用于所述空气流流动的所述进口截面区域。
42.根据权利要求40所述的真空吸尘器，其中，所述气旋分离器的所述进口包括内壁和外壁，所述内壁在所述进口流动方向上引导所述空气流并且围绕所述纵轴，所述外壁在所述进口流动方向上引导所述空气流并且围绕用于所述气旋分离器的进口的内壁，其中所述进口截面区域从所述进口的内壁延伸至所述进口的所述外壁，使得所述进口截面区域是环形区域。
43.根据权利要求42所述的真空吸尘器，其中，所述气旋分离器的所述进口的所述内壁在所述纵轴方向逐渐减小，因此所述进口的内壁和所述进口的外壁之间正交于所述纵轴测量的距离在所述进口流动方向减小，从而减小在所述进口流动方向用于流动所述空气流的所述进口截面区域。
44.根据权利要求43所述的真空吸尘器，所述真空吸尘器还包括至少部分设置在所述进口的内壁内的空气出口管，其中，所述空气出口管与所述气旋分离器流体连通，以沿所述纵轴在出口流动方向上传送来自所述气旋分离器的所述空气流。
45.根据权利要求43所述的真空吸尘器，其中，所述空气出口管包括位于所述气旋分离器内的进口，其中所述空气出口管的所述进口与所述气旋分离器的所述进口在所述进口流动方向上间隔平行于所述纵轴测量的距离，以限定所述空气出口管和所述气旋分离器的所述进口之间的空隙。
46.根据权利要求44所述的真空吸尘器，其中，所述空气出口管包括渐扩的排放喷嘴。
47.根据权利要求39所述的真空吸尘器，所述真空吸尘器还包括连接于所述壳体并位于所述集尘杯上方的抽吸电机和风扇组件。
48.根据权利要求39所述的真空吸尘器，所述真空吸尘器还包括抽吸电机和风扇组件和用于对所述抽吸电机和风扇组件供电的电池。
49.根据权利要求48所述的真空吸尘器，其中，所述抽吸电机和风扇组件连接于所述壳体并位于所述集尘杯上方。
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