CN105534403A - 用于从流体分离颗粒的装置 - Google Patents

Abstract

一种用于从空气流移除脏物的装置，该装置包括空气入口，用于产生穿过装置的空气流且用于在空气流内产生漩流的叶轮，和在叶轮下游的一个或多个分流器，该漩流将脏物径向向外抛且在叶轮的下游产生的空气流的外部脏的部分和空气流的内部清洁部分，该分流器将空气流分流以将外部脏的部分从内部清洁部分分离。

Description

用于从流体分离颗粒的装置

技术领域

本发明涉及一种用于从流体分离颗粒的装置。

背景技术

众所周知，使用旋风分离器从流体流分离颗粒，譬如分离脏物和灰尘颗粒。已知的旋风分离器例如被用在真空吸尘器中，且已知包括用于分离绒毛和相对大的颗粒的低效旋风器和位于低效旋风器的下游且用于分离仍然被保持在空气流内的细小的颗粒的高效旋风器。还已知提供了与多个较小的下游旋风器体部结合的上游旋风分离器，该下游旋风器体部被布置为彼此平行。这个类型的布置是已知的且描述在US3425192中。

在真空吸尘器应用中，特别在家庭式真空吸尘器应用中，期望在不损害器具的性能的情况下使器具尽可能的紧凑。还期望包含在器具内的分离装置的效率和性能尽可能的高(也就是说从空气流中尽可能高比例分离非常细小的灰尘颗粒)。此外，期望真空吸尘器在不损害清洁性能的情况下尽可能地节能。在电池供电的真空吸尘器的情况特别如此，例如手持式真空吸尘器，以及电池供电筒式和立式真空吸尘器。增加旋风分离器的分离性能和效率的典型的方法是减小下游旋风器体部的尺寸。使旋风器体部更小增大旋风器体部内的离心力，且由此改善从空气流中对脏物和灰尘的分离。然而，减小旋风器体部的尺寸还减小每个旋风器体部可处理的空气的体积。为了克服这个问题，额外的旋风器体部被提供以维持期望的空气流，且防止在下游旋风器级处产生瓶颈。例如，在DysonDC59手持式真空吸尘器中的旋风分离器有次级旋风器级，该次级旋风器级包括十五个平行的小旋风器体部以便提供期望的分离性能。实际上，已知一些旋风分离器包括上至五十四个平行的小的旋风器体部，比如DyosnDC54桶式真空吸尘器。然而，增加较小的旋风器体部的数量还将导致分离器的尺寸且因此整个机械的尺寸的增大。此外，使得空气流穿过多个小的旋风器体部所需的能量较大，且在蓄电池供电的真空吸尘器的情况下，这可对蓄电池寿命具有不利影响。

发明内容

本发明提供了一种用于从空气流移除脏物的装置，该装置包括空气入口，用于产生穿过装置的空气流且用于在空气流内产生漩流的叶轮，和在叶轮下游的一个或多个分流器，该漩流将脏物径向向外抛且在叶轮的下游产生的空气流的外部脏的部分和空气流的内部清洁部分，该分流器将空气流分流以将外部脏的部分从内部清洁部分分离。

结果，装置产生两个分离的空气流部分，其可适当地进一步地处理以便将分离性能和能量效率最大化。空气流的脏的部分包含最初被包含在整个空气流内的所有脏物颗粒，且因此仅仅原始空气流的一部分需要送到后面的分离级以便从空气流充分地移除脏物。由装置产生的空气流的清洁部分不再需要经过任何进一步的分离级，且因此能量可从这部分收回以便改进装置的能量效率。

该装置还可包括第一和第二空气出口，该第一和第二空气出口在一个或多个分流器的下游。该分开的空气流的脏的部分可经过第一空气出口，分开的空气流的清洁部分经过第二空气出口。这允许空气流的每个分开的部分根据需要被更容易地不同处理。

该第一空气出口可引导空气流到下游分离级。该下游分离级可包括被布置为平行的一个或多个旋风器体部。通过将第一出口引导到下游分离级，空气的脏的部分将经过下游分离级以便脏物颗粒可从空气流移除。通过提供下游分离器级具有被布置为平行的一个或多个旋风器体部，高水平的分离性能可被实现。

该分开的空气流的清洁部分可经过涡轮。该涡轮可被连接到叶轮。结果，被包含在空气流的清洁部分内的能量可由涡轮收回。这增加了装置的能量效率。

分开的空气流的脏的部分可包括穿过空气入口进入装置的总空气流的5％和25％之间的量。通过保持空气流的脏的部分尽可能小，空气流的清洁部分的空气的体积(能量可从其收回)可被最大化。同样地，被要求经过进一步的下游分离级的空气体积可被减少。进而这将减少下游分离级所需的能量的量，且还能够使下游分离级的尺寸被减少。

该装置还可包括电机，该电机用于旋转叶轮。该电机可在60krpm之上的速度处驱动叶轮，且优选在80和120krpm之间或更优选在90和100krpm之间。利用电机以在这样的高速度旋转叶轮将导致更大的离心力。这还可将产生的空气流的清洁部分的体积最大化，且还增加装置的效率。

在空气入口处的空气流可在15和25升/秒之间。该空气流的脏的部分的空气流可在0.75和6.25升/每秒之间，且空气流的清洁空气的空气流可在8.75和23.75升/每秒之间。

当在空气入口处的空气流是大体20升/每秒时，该脏的部分空气流的空气流可为大体2升/每秒，且清洁部分空气流的空气流可为大体18升/每秒。

本发明还提供了一种真空吸尘器，该真空吸尘器包括如上述说明中任一段描述的用于从空气流移除脏物的装置。

还描述了一种用于从空气流分离颗粒的装置，该装置包括壳体和体部，该壳体包括内壁，该体部被定位在壳体内且从其分离以便在体部和内壁之间限定环形流动路径，该壳体旋转固定，且该体部可相对于壳体绕旋转轴线旋转，该体部包括叶轮区段和涡轮区段，叶轮区段具有第一组叶片，该第一组叶片从体部朝向壳体的内壁延伸进入环形流动路径，该叶轮可旋转用于产生穿过装置的空气流且用于在空气流中产生漩流，该涡轮区段具有第二组叶片用于从空气流收回旋转能量。

结果，能量通过叶轮下游的涡轮从空气流收回。这可导致更节能的分离器。进而，这可改进蓄电池供电设备(包含从空气流分离颗粒的装置)的蓄电池寿命。

壳体的内壁可被成形为与体部的形状互补。由此，空气沿被沿受控的路径引导且空气压力沿路径的长度被保持。

该叶轮区段可被成形为以致环形流动路径的直径沿体部的叶轮区段的长度径向扩大。这帮助把作用在空气流中的脏物颗粒上的离心力效果最大化。离心力的效果可被最大化，例如通过增加离心力以及减小湍流和地减少压力损失。

体部的叶轮区段可被定位在装置的脏空气部分中，且涡轮区段可被定位在装置的清洁空气区段中。用这种方法，叶轮能够增加装置的脏空气部分内的系统能量，以便集中空气中的脏物颗粒，且由此减小包含脏物颗粒的空气的量。这使得部分被清洁的空气可穿过涡轮以便从被清洁的空气中收回能量，增加装置的效率。

该装置可包括分流器，该分流器被定位在叶轮区段和涡轮区段之间以从包含降低的脏物浓度的空气流的清洁部分分离包含增大的脏物浓度的空气流的脏的部分。该分流器能够使空气流的清洁部分和空气流的脏的部分更容易地在下游被不同的处理。该体部的涡轮区段可被定位在分流器的下游。如果从仍包含脏物颗粒的空气中收回能量，那么该装置在脏物分离方面将不会高效。因此通过将涡轮区段定位于分流器的下游，更有效地装置可被实现，因为来自空气的清洁部分的能量可被收回。

该体部可被连接到电机，该电机驱动体部的旋转。该电机可驱动体部在80和120krpm之间或更具体地在90和100krpm之间处。以在高速度旋转的电机旋转体部将导致更大的离心力。这还可将可变为空气流的清洁空气部分的总空气流的比例最大化，且还增加装置的效率。

通过电机旋转的体部可导致叶轮区段以15和25升/秒、更具体地在约20升/秒的流动速率抽吸空气进入装置。这个大小的流动速率为用于从空气流移除脏物的装置提供了优秀水平的分离性能。

在装置内，100％的空气流可穿过沿体部的叶轮区段定位的环形流动路径，且75％和95％之间的空气流可穿过沿体部的涡轮机区段定位的环形流动路径。这允许能量从总空气流的75％和95％之间收回，由此提供了装置效率的增加。

剩余的5％至25％的空气流可在体部的涡轮区段之前排出装置，且可被引导到次级分离装置。因此包含脏物颗粒的空气流的脏的部分可被引导到另一装置用于从与空气流的原始总体积相比减小的空气流体积移除脏物颗粒。由于次级分离装置被要求处理减小的体积，它可变得更小。

此外，真空吸尘器可包括如上任一段中描述的用于从空气流分离颗粒的装置。

本文还公开了一种分离器，该分离器用于从空气流移除脏物颗粒，该分离器包括第一分离级和第二分离级，第一分离级具有叶轮，第二分离级具有被布置为平行的一个或多个旋风器体部，其中该第一分离级在第二分离级的上游，在第一分离级中该叶轮产生穿过分离器的空气流且在空气流内产生漩流，漩流将脏物颗粒径向向外抛以产生空气流的外部脏的部分和空气流的内部清洁部分，且其中空气流的脏的部分经过第二分离级，且空气流的清洁部分绕过第二分离级。

结果，较小体积的空气被要求经过第二分离级。经过第二分离级的空气是穿过分离器的空气的总体积的一部分。由此，在第二分离级中需要较少的旋风器体部以实现所需的分离性能。这允许分离器的总尺寸被保持尽可能地小，其对于任何真空吸尘器都是期望的，但在分离器被用于手持式真空吸尘器或机器人真空吸尘器的情况下特别重要。而且，当空气穿过较少的小旋风器体部时，相比较于包含更大数量的小旋风器体部，较少的能量被第二分离级所需。因此，包含分离器的机器的能量效率可被提高，且在蓄电池供电的机器的情况下蓄电池寿命可被延长。

第一分离级可包括第一出口和第二出口。空气流的脏的部分可通过第一出口排出第一分离级，空气流的清洁空气可通过第二出口排出第一分离级。结果，当离开第一分离级时可以不同地处理空气的每个部分。

该空气流的清洁部分可不具有从进入分离器的所有脏物颗粒的至少95％。结果，空气的清洁部分可在不需要穿过任何进一步的分离级的情况下从分离器排出。

空气流的脏的部分可包括进入分离器的总空气流的5％和25％之间的量，且空气流的清洁部分可包括进入分离器的总空气流的75％和95％之间的量。结果，仅仅总空气流的相对小比例经过第二分离级，且因此较少的能量在第二分离级处被需要。此外，在第二分离级处提供的旋风器体部的数量可被减少。

分离器可包括在第一分离级的上游的初始分离级，该初始分离级从空气流移除较大的脏物颗粒和碎屑。结果，可阻挡或阻塞第一和第二分离级的任何较大的脏物颗粒或碎屑可在它进入第一分离级之前从空气流移除。该初始分离级可包括旋风器腔，空气流在进入第一分离级之前经过旋风器腔。

该第一分离级可包括电机，该电机用于驱动叶轮。通过将电机并入第一分离级，分离器的总尺寸可被减小。该电机还可通过与叶轮一起被定位于第一分离级中而得到改善冷却的益处，该叶轮产生空气流穿过分离器。

该电机可在60krpm之上的速度处旋转叶轮。在高速度处旋转叶轮将允许叶轮的尺寸保持较小，同时提供空气流的期望水平。附加地，快速旋转叶轮可导致脏物颗粒集中到空气流的较小的部分。因此，空气流的脏的部分将的体积将减小，且第二分离级上的空气流负载被减小。

从空气流移除脏物颗粒的方法在本文中也被描述，该方法包括：在第一分离级中，使用叶轮产生空气流和在空气流内产生漩流，该漩流径向向外抛脏物颗粒以产生空气流的外部脏的部分和空气流的内部清洁部分，空气流的脏的部分经过具有平行布置的一个或多个旋风器体部的第二分离级，且空气流的清洁部分绕过第二分离级。

结果，从空气流移除脏物颗粒的更节能的方法可被实现。特别地，被用于产生空气流的叶轮还被用在第一分离级中以从空气流的一部分移除脏物颗粒，且因此被提供到叶轮的更多能量被利用。附加地，第二分离级仅仅需要从总空气流的相对小的比例分离脏物颗粒，且因此较少的能量在第二分离级处被需要，使整个系统更节能。

该方法还包括在第一分离级中叶轮的下游将空气流的脏的部分从空气流的清洁部分分开。空气流的清洁部分可经过涡轮区段以从空气流的清洁部分收回能量。因此，包含在空气的清洁部分内的能量不被浪费，且被使用的总能量被减少，因此实现从空气流移除脏物颗粒的更节能的方法。

该方法包括使用电机以60krpm之上的速度驱动叶轮。结果，期望的空气流速率和脏物颗粒浓度可被实现。

该方法还可包括将空气流经过第一分离级上游的初始分离级以从空气流移除较大的脏物颗粒和碎屑。这将可阻挡或阻塞第一和第二分离级的任何较大的脏物颗粒或碎屑在它进入第一分离级之前从空气流移除。

真空吸尘器可包括如上述说明中任一处描述的分离器。

还描述了一种真空吸尘器，该真空吸尘器包括叶轮和叶轮下游的旋风分离级，该叶轮用于产生空气流穿过真空吸尘器，该旋风分离器有平行布置的一个或多个旋风器体部，该旋风器体部用于从空气流移除脏物颗粒，其中该叶轮在空气流内产生漩流，该漩流将包含在空气流内的脏物颗粒径向向外抛以产生空气流的外部脏的部分和空气流的内部清洁部分，且仅仅空气流的脏的部分经过旋风分离级，以致仅仅总空气流的5％和25％穿过旋风分离级用于从总空气流移除所有脏物颗粒。

附图说明

为了本发明可被更容易地理解,本发明的实施例现在将要参考下面的附图通过实例而被描述，其中：

图1示出了真空吸尘器；

图2是示出了分离器内的各级的流程图；以及

图3是用于从空气流中移除脏物的装置的示意性图示。

具体实施方式

图1示出了杆式真空吸尘器1。该杆式真空吸尘器1包括手持式真空吸尘器1a，杆1b和清洁头1c连接到该手持式真空吸尘器1a。真空吸尘器1包括分离器(未示出),该分离器用于从空气流中移除脏物颗粒，如将要在下面描述的。

图2是示意性地示出了用于从空气流移除脏物颗粒的分离器内的各级的流程图。例如，这样的分离器可被包括在真空吸尘器中，且可用于任何类型的真空吸尘器，比如筒式真空吸尘器(有时被称为桶式真空吸尘器)，立式真空吸尘器，手持式真空吸尘器或自主真空吸尘器(常常被称为机器人真空吸尘器)。该真空吸尘器可为电源或蓄电池供电的，然而，本发明的分离器被认为当被用在蓄电池供电的真空吸尘器中时是特别有利的。

在流程图的开始处，大量空气被提供，其包含脏物颗粒：“脏空气流”2。该脏空气流2表示被抽吸进入分离器的大量空气。脏空气流2首先经过初始分离级3。初始分离级3的目的是从空气流移除可阻挡或阻塞后面的分离级(其被配置为移除较小的脏物颗粒)的相对较大的脏物颗粒和碎屑。例如，初始分离级3可为简单的丝网过滤器或低效率旋风腔或罩中的一个或组合。

在脏空气流2已经过初始分离级3之后，它进入第一分离级4。该第一分离级4用于集中脏空气流2内的脏物颗粒，且空气流的两个分开的部分(空气流的清洁部分5和空气流的脏的部分6)排出第一分离级4。被包含在整个脏空气流2中的所有脏物颗粒被集中到较小的空气流的脏的部分6中。该第一分离级4包括叶轮，该叶轮通过无刷直流电机以60krpm之上的高速度旋转。如果叶轮通过电机以80krpm和120krpm之间的速度旋转且甚至在90和100krpm之间的速度旋转，这是特别有利的。尽管这些范围是特别有利的，替代实施例具有较慢的电机，将仍然具有相同的益处，虽然在降低的水平。该叶轮具有两个功能：产生穿过分离器的空气流，且还在空气流内产生漩涡以致脏空气流2内的脏物颗粒经受离心力，其将脏物颗粒集中到空气流的一部分中，留下剩余部分没有脏物和灰尘颗粒。总的脏空气流2的包含脏物颗粒的的部分于是可容易地从空气流的剩余部分分离以产生分开的空气流的清洁部分和脏的部分5、6。

排出第一分离级4的空气流的清洁部分5不再需要任何进一步的清洁，且由此可在该级处简单地排出分离器。空气的清洁部分5可包括相当大数量的能量，该能量在第一分离级由叶轮输入到系统中。这个能量可被收回以便进一步地增加由本分离器提供的能量效率。该能量可在空气流的脏的部分已经从总空气流分离之后在任何级处从空气流的清洁部分5收回。这可在第一分离级中或第一分离级的下游在空气的清洁部分排出分离器之前。该空气流的清洁部分5中的能量可通过涡轮机收回，且这将在下面详细的描述。

在排出第一分离级4之后，该空气流的脏的部分6被引导到第二分离级7。该第二分离级被配置为移除能够经过初始分离级3的较小的颗粒。例如，该第二分离级7可包括被布置为平行的一个或多个旋风器体部。

如上述，平行的旋风器体部已知用于提供良好的脏物分离性能，但它们在现有的真空吸尘器中的使用可引起一些缺点，包括多个旋风器体部增加了分离器的尺寸，以及还减少了能量效率。然而，在本分离器中，经过第二分离级的空气的量相比较于进入分离器的总空气流被显著减少。由此，达到相同的或更好的分离性能所需要的旋风器体部的数量可被充分减少。这允许分离器的总尺寸被减小，这是任何真空吸尘器所期望的，但在分离器被用在手持式真空吸尘器或机器人真空吸尘器中的情况下特别重要。而且，当空气穿过较少的小旋风器体部时，相比较于包含大量小旋风器体部的真空吸尘器，较少的能量被需要。因此，包含分离器的机器的能量效率可被提高，且在蓄电池供电的机器的情况下蓄电池寿命可被延长。

同时在第二分离级7中使用一个或多个旋风器体部的益处是明显的，应该理解替代实施例可在第二分离级7中使用其他分离形式代替或附加到旋风器体部。

如图2中所示，第二分离级7中的旋风器体部从空气流的脏的部分6移除脏物。第二分离级的输出因此为捕获的脏物8和排出分离器的第二部分清洁空气流。排出第二分离级的空气流可或可不与排出从第一分离级4排出的空气流的清洁部分5的清洁空气流物理汇合。应理解图2仅仅示意性地示出了总清洁空气流9大体等于进入分离器的脏空气流2的体积。

通过第一分离级产生的任何数量的清洁空气将为整个分离器提供益处，但应该理解在第一分离级中越能将脏物颗粒被集中到脏空气流的较小部分中，需要通过第二分离级7处理的空气提及就越小。这将必然增加关于在第二分离级7中所需的旋风器体部的数量方面的益处，且还增加第二分离级所需的能量方面的益处。然而，在第一分离级7中使得颗粒更集中将在第一分离级中要求更多的能量。该平衡必须因此被达到以实现最佳配置以实现关于能量效率和性能的最好的结果。本分离器在第一分离级4处把空气流分流，以致空气流的脏的部分6的体积是在进入分离器的脏空气流2的总体积的5％至25％。特别有利的实施例将分流空气流以产生空气流的脏的部分，该空气流的脏的部分具有脏空气流2的总体积的10％至15％之间的体积。然而，应理解其他水平的分离是可实现的但得到的有利水平将相应改变。

图3是用于从空气流中移除脏物的装置20的示意性图示。装置20将典型地被用于上述关于图2描述的分离器的第一分离级4内。该装置20包括壳体21，该壳体21具有内壁21a。在壳体21的一端处具有空气入口22且在另一端处具有第一空气出口23和第二空气出口24。该空气入口22是在壳体21的上游端部处，且第一和第二空气出口23、24是在壳体21的下游端部处。分流器28被提供在壳体21中，下游端部附近，其形成第一和第二空气出口23，24。

体部25被放置在壳体21中，且可绕轴线A旋转，该轴线A轴向延伸穿过壳体21。环形通道形成在体部25和壳体21的内壁21a之间。该壳体21和体部25被示出在图3中为轴向笔直的，但在替代实施例中可被成型以便优化且增加作用在脏物颗粒上的离心力效果。例如，通过成形壳体21和体部25，离心力可被增加，湍流可被减少，且压力损失可被减小。该体部25包括在体部25的上游端部处(最接近空气入口22处)的叶轮26，且该体部25还包括在下游端部处的涡轮27。体部上的叶轮和涡轮的确切位置可不同，但它们的相对位置必须永远是相同的，其中叶轮26在涡轮27的上游。该叶轮26和涡轮27可被放置为在体部25上接近相邻。实际上，叶轮26和涡轮机27可形成体部25以致在任何部分之间没有可识别的分离。叶轮26和涡轮机27两个将在下面进一步描述。该体部25通过轴30连接到电机29。电机29的定位可被改变。例如，在替代实施例中，该电机29可被定位于体部25的上游或甚至被容纳在体部25内。将电机29定位于体部的下游，如图3中所示，是特别有利的，因为当它可由经过空气出口24的空气流冷却。然而，应该理解其他实施例可具有不同的益处，例如如果电机被容纳在体部25内，那么装置20的总尺寸可被减少。

该电机29，在此情况下是高速无刷直流电机，以大约60-110krpm的速度旋转体部25。典型地，在正常使用期间，电机29将以大约90-100krpm的速度旋转。该叶轮26将随着体部25旋转且将产生空气流，该空气流抽吸空气穿过空气入口22进入装置20。当空气流穿过叶轮26，空气流在设置在体部25和内壁21a之间的环形通道内绕壳体21的内部形成旋流。由叶轮26产生的旋流赋予空气流，尤其是被夹带在空气流内的脏物颗粒，离心力。这导致空气流内的脏物颗粒被向外朝向壳体21的内壁21a推，以致脏物颗粒被集中到空气流的脏的部分。该空气流的脏的部分被定位在壳体21的内壁处，且定位为径向围绕大体没有脏物颗粒的空气流的清洁部分。

当电机29驱动体部25以高速度旋转时，被夹带在空气流中的脏物颗粒由较大的离心力径向向外推且因此被集中到空气流的较小部分中。空气的脏的部分包括进入装置的空气流的总体积的5％和25％之间。使空气的脏的部分尽可能小的益处在于在装置20的下游，在进一步的分离级中较少的旋风器将被要求(比如图2中的第二分离级7)。附加的，较少的能量将被需求以从较小体积的空气中移除脏物颗粒。然而，将脏物颗粒集中到较小体积中所需的能量将增加，所以必须达到平衡，且包括进入装置的空气的总体积的10％和15％之间的空气的脏的部分在这一点而言被发现是特别有利的。

被提供在壳体21内的分流器28用于将空气流的脏的部分从空气流的清洁部分物理上分离开。标有C的箭头代表空气流的清洁部分，标有D的箭头代表空气流的脏的部分。空气流的脏的部分D被定位为径向围绕空气流的清洁部分C的外侧，因为作用于空气流中的脏物颗粒上的离心力的效果，其导致它们朝向壳体21的内壁21a迁移。该分流器28通过引入屏障到它们之间而分开空气流的两个部分。分离器28的定位和尺寸将用于将整个空气流分为期望的比例。例如，如果分流器28具有尺寸以致它被提供接近内壁21，那么总空气流的相对小比例将穿过第一出口23排出壳体21且较大比例将穿过第二出口排出。在此情况下，空气的脏的部分D将比空气的清洁部分C小。如上述，这是期望的，且空气的脏的部分包括在穿过入口22进入装置20的空气的总体积的5％和25％之间的体积，甚至更有利地在10％和15％之间。

同时图3中的实施例示出了具有一个分流器28的装置，应该理解多于一个分流器可被提供，在装置20内的不同级处分开空气流的脏的部分的不同部分的数量。实际上，多个分流器可被提供，或甚至丝网可被沿壳体21的内壁21a的区段被提供，其从清洁部分分离空气流的脏的部分。

叶轮26可为任何类型叶轮，其可产生穿过装置的空气流和空气流中的漩涡。例如，叶轮可为轴向，径向或混合流动叶轮。

该涡轮27被定位于下游，在该处分流器28分为两个部分的空气流。分流器下游的空气流的脏的部分和清洁部分两者仍然包含由叶轮26引入的大量的能量。这个能量在空气流的脏的部分中是有用的，因为它可以在装置20的下游在进一步的分离级中被使用以便从剩余的相对小量的空气移除脏物。然而，被包含在空气流的清洁部分内的残余能量可由涡轮27收回。当空气流的清洁部分C经过连接到体部25的涡轮时，空气流中的漩涡能量导致旋转力，其从空气流的清洁部分C传递到涡轮27的叶片。由此，需要来自电机的较少的能量以便旋转体部25。这增加了装置20的能量效率。

空气流通过分流器的分流允许包含在空气流的清洁部分内的能量被夺回且不浪费。包含在空气流的脏的部分内的能量可被用在下游分离级以从空气流的脏的部分移除脏物颗粒。该分流因此为装置和包括装置的分离器提供了能量效率的显著增加。例如，如果电机以产生20升/秒的空气流的速度旋转叶轮，且分流器28以1：9的比例分开空气流，那么空气流的90％将被清洁。仅仅总空气流的10％，仅仅2升/秒将需要经过下游分离级以彻底地移除脏物。剩余的18升/秒可经过涡轮以便从空气流的清洁部分收回能量。

尽管特定实施例已经被描述，应该理解各种修改可在没有背离由权利要求限定的本发明的范围的情况下被做出。

Claims (13)

1.一种用于从空气流移除脏物的装置，该装置包括：

空气入口；

叶轮,用于产生穿过装置的空气流且用于在空气流内产生漩流，该漩流将脏物径向向外抛且在叶轮的下游产生空气流的外部脏的部分和空气流的内部清洁部分；以及

一个或多个分流器，在叶轮下游，其将空气流分流以将外部脏的部分与内部清洁部分分开。

2.如权利要求1所述的装置，还包括第一和第二空气出口，该第一和第二空气出口在一个或多个分流器的下游。

3.如权利要求2所述的装置，其中分开的空气流的脏的部分经过第一空气出口，分开的空气流的清洁部分经过第二空气出口。

4.如权利要求3所述的装置，其中第一空气出口朝向下游分离级引导空气流。

5.如权利要求4所述的装置，其中该下游分离级包括平行布置的一个或多个旋风器体部。

6.如前述权利要求中任一项所述的装置,其中分开的空气流的清洁部分经过涡轮。

7.如权利要求6所述的装置，其中该涡轮被连接到叶轮。

8.如前述权利要求中任一项所述的装置,其中分开的空气流的脏的部分包括通过空气入口进入装置的总空气流的5％和25％之间的量，且空气流的清洁部分包括通过空气入口进入装置的总空气流的75％和95％之间的量。

9.如前述权利要求中任一项所述的装置,还包括用于旋转叶轮的电机。

10.如权利要求9所述的装置，其中该电机在60krpm之上的速度下驱动叶轮。

11.如前述权利要求中任一项所述的装置,其中在空气入口处的空气流可在15和25升/秒之间。

12.如前述权利要求中任一项所述的装置,其中当在空气入口处的空气流是大体20升/秒时，该空气流的脏的部分的空气流为大体2升/秒，且空气流的清洁部分的空气流为大体18升/秒。

13.一种真空吸尘器，包括如所述权利要求中任一项所述的用于从空气流移除脏物的装置。