CN105559693A - 旋风分离器 - Google Patents

Abstract

一种旋风分离器(4)，包括第一旋风级，第二旋风级，入口管道和出口管道。该第一旋风级具有第一脏物收集腔。该第二旋风级被定位于第一旋风级下游且包括第二脏物收集腔。该入口管道(13)将流体运输到第一旋风级，该出口管道(14)从第二旋风级运输流体。第一脏物收集腔(37)于是至少部分地围绕入口管道(13)和出口管道(14)。

Description

旋风分离器

本申请是申请日为2012年04月16日、国际申请号为PCT/GB2012/050838、国家申请号为201280029700.2、发明名称为“旋风分离器”的专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及一种旋风分离器，且涉及合并有该旋风分离器的真空吸尘器。

背景技术

具有旋风分离器的真空吸尘器是已知的。到旋风分离器的入口和出口通常被定位于旋风分离器的上部部分。抽吸穿过吸尘器头的流体随后通过上游管道被运输到入口。从出口排出的流体于是通过下游管道被运输到抽吸源。该上游和下游管道通常影响真空吸尘器的尺寸。附加地，由于吸尘器头，旋风分离器以及抽吸源的相对定位，管道所遵循的路径通常是曲折的，因此不利地影响真空吸尘器的性能。

发明内容

在第一方面，本发明提供了一种旋风分离器，包括：第一旋风级，第二旋风级，入口管道以及出口管道，该第一旋风级具有第一脏物收集腔；该第二旋风级被定位于第一旋风级的下游且具有第二脏物收集腔；该入口管道用于将流体运输到第一旋风级，该出口管道用于从第二旋风级运输流体，其中第一脏物收集腔至少部分地围绕入口管道和出口管道。

由于入口管道和出口管道都至少部分地由第一脏物收集腔围绕，相对紧凑的旋风分离器可被实现。尤其，入口管道和出口管道可延伸穿过旋风分离器的内部，以便在不需要外部管道的情况下将流体沿旋风分离器的长度运输。

该第一旋风级用于移除进入旋风分离器的流体中的相对大的脏物。该第二旋风级(其被定位于第一旋风级的下游)随后用于从流体移除较小的脏物。由于第一脏物收集腔至少部分地围绕入口管道和出口管道，相对大的体积可实现用于第一脏物收集腔，同时保持旋风分离器的相对紧凑的总尺寸。

入口管道可从旋风分离器的基座中的开口运输流体。通过在旋风分离器的基座中提供开口，被输送到旋风分离器的流体采用较少的弯曲路径。例如，当旋风分离器被使用在立式真空吸尘器中时，吸尘器头通常被定位于旋风分离器下方。因此，负责用于将流体从吸尘器头运输到旋风分离器的管道可采取较少弯曲的路径，从而达到性能的改进。替代地，当旋风分离器被用在筒式真空吸尘器中时，旋风分离器可被布置以便旋风分离器的基座被指向真空吸尘器的前部。负责用于将流体运输到旋风分离器的管道于是可被用于操纵真空吸尘器。例如，为了将真空吸尘器向前运动管道可被拉动。此外，管道可采取较少弯曲的路径，由此改善性能。尤其，管道不需要围绕旋风分离器的基座弯曲。

出口管道可将流体运输到旋风分离器的基座中的开口。通过在旋风分离器的基座中提供开口，从旋风分离器运输的流体将采用较少的弯曲路径。例如，当旋风分离器被用于立式真空吸尘器中时，负责抽吸流体穿过真空吸尘器的抽吸源可被定位于旋风分离器的下方。因此，负责用于将流体从旋风分离器运输到抽吸源的管道可采取较少弯曲路径，从而达到性能的改进。

出口管道可替代地包括轴向地延伸穿过旋风分离器但没有延伸到旋风分离器的基座中的开口的区段。过滤器等于是可被定位于出口管道内。由于过滤器可整个地被定位于旋风分离器内，这于是提供了紧凑的布置。

该第一旋风级可包括具有纵向轴线的旋风腔，该入口管道和出口管道每个可沿平行于纵向轴线的方向运输流体。结果，流体可在管道没有不利地干涉旋风腔内的流体螺旋运动的情况下被运输穿过旋风分离器。

该入口管道和出口管道可相邻。而且，入口管道的一部分可与出口管道一体形成。结果，较少的材料被需求用于旋风分离器，从而减少旋风分离器的成本和/或重量。

该第一旋风级可包括旋风腔，该旋风腔围绕入口管道的至少一部分和出口管道的至少一部分。这于是具有优势在于由旋风腔围绕的入口管道和出口管道的那些部分没有不利地干扰旋风腔内的流体的螺旋运动。

入口管道可包括第一区段和第二区段，该第一区段用于沿平行于旋风腔的纵向轴线的方向运输流体，该第二区段用于转向流体且引导流体进入第一旋风级的旋风腔。这于是可使流体以一方式(最小化或真正阻止入口管道不利地干扰旋风腔内的流体的螺旋运动的方式)运输到旋风腔。

该第一旋风级可包括旋风腔和罩，该罩充当用于旋风腔的出口。该入口管道于是可在罩的壁处终止。在传统的旋风分离器中，流体典型地取道外壁中的入口切向地被引入。于是该罩为被引导进入旋风器的流体呈现第一视线，且因此脏物可在没有经过任何旋风分离器的情况下穿过罩。通过在罩处终止入口管道，流体沿远离罩的方向被引导进入旋风腔。因此，到罩的直接视线被消除且分离效率的净增长被观察到。附加地，入口管道没有突入旋风腔，否则在该处它会不利地干扰旋风腔内的流体螺旋运动。

入口管道的一部分可与罩一体形成。结果，较少的材料被需求用于旋风分离器，从而减少旋风分离器的成本和/或重量。

除了入口管道和出口管道，第一脏物收集腔还可至少部分地围绕第二脏物收集腔。于是这可潜在更紧凑的旋风分离器。特别地，由于第二旋风级用于从流体移除更小的脏物，第二脏物收集腔可在没有增加旋风分离器的总尺寸或折衷任一旋风级的性能的情况下由第一脏物收集腔围绕。此外，第一脏物收集腔和第二脏物收集腔可共用公共侧壁。结果，较少的材料被需求用于旋风分离器，从而减少旋风分离器的成本和/或重量。

该第一脏物收集腔可由外部侧壁和内部侧壁限定，且出口管道可从内部侧壁间隔开。该入口管道和/或第二脏物收集腔于是可被定位在内部侧壁和出口管道之间。特别地，该第一脏物收集腔可由外部侧壁和内部侧壁限定，且第二脏物收集腔可由内部侧壁和入口管道和出口管道中的至少一个限定。

该第二旋风级可包括一个或多个旋风腔，该一个或多个旋风腔被定位于第二脏物收集腔的上方。由旋风腔分离的脏物随后收集在第二脏物收集腔中。

旋风分离器可包括细长的过滤器，该过滤器被定位于出口管道内。通过第一和第二旋风级没有从流体分离的脏物随后可通过过滤器移除。通过将过滤器定位在出口管道中，相对长的过滤器可被使用，由此增加过滤器的表面区域。实际上，过滤器的长度可为使得第一旋风级围绕过滤器的至少一部分。

过滤器可包括空心管，该空心管沿出口管道延伸。而且，过滤器可在一端处敞开在相对端处闭合。来自第二旋风级的流体随后取道敞开端部进入过滤器的空心管且穿过过滤器进入出口管道。结果，流体作用于膨胀过滤器且由此阻止过滤器溃缩。因此，过滤器不需要包括框架或其他支撑结构以保持过滤器的形状。

在第二方面，本发明提供了一种立式真空吸尘器，包括吸尘器头，上述任一个段落中描述的旋风分离器，抽吸源，上游管道以及下游管道，该上游管道在吸尘器头和旋风分离器的入口之间延伸，该下游管道在旋风分离器的出口和抽吸源之间延伸，其中吸尘器头和抽吸源被定位于旋风分离器的下方，入口管道将流体从入口运输到第一旋风级，出口管道将流体从第二旋风级运输到出口，且入口和出口每个被定位于旋风分离器的基座中。

由于吸尘器头和抽吸源被定位于旋风分离器下方，较少弯曲的路径可由上游管道和下游管道采取。尤其，管道不需要围绕旋风分离器的基座弯曲。结果，性能的改进可被实现。而且，入口管道和出口管道可延伸穿过旋风分离器的内部，以便没有沿旋风分离器的长度的外部管道。结果，更紧凑的真空吸尘器可被实现。

在第三方面，本发明提供了一种筒式真空吸尘器，包括如上述的任一个段落中描述的旋风分离器，其中入口管道将流体从旋风分离器的基座中的开口运输到第一旋风级，旋风分离器的基座被指向真空吸尘器的前部，且旋风分离器包括过滤器，该过滤器被定位于出口管道中。

由于旋风分离器的基座被指向真空吸尘器的前部且旋风分离器的入口开口被定位在基座中，用于将流体运输到旋风分离器的管道可被用于操纵真空吸尘器。例如，为了将真空吸尘器向前运动管道可被拉动。而且，由于管道不需要绕旋风分离器的基座弯曲，较少弯曲的路径可被管道采取且由此性能的改进可被实现。

通过第一旋风级或旋风级没有从流体分离的脏物可通过过滤器移除。通过将过滤器定位于出口管道中，过滤器整个可被定位在旋风分离器中且由此相对紧凑配置可被实现。而且，相对长的过滤器可被使用，由此增加过滤器的表面区域。

附图说明

为了使得本发明可被更容易地理解，本发明的实施例现在将要参考附图通过实例而被描述，其中：

图1是依照本发明的立式真空吸尘器的透视图；

图2是立式真空吸尘器的侧剖视图；

图3是立式真空吸尘器的前剖视图；

图4是立式真空吸尘器的旋风分离器的透视图；

图5是立式真空吸尘器的旋风分离器的侧剖视图；

图6是立式真空吸尘器的旋风分离器的平面剖视图；

图7是依照本发明的筒式真空吸尘器的侧视图；

图8是筒式真空吸尘器的侧剖视图；

图9是筒式真空吸尘器的旋风分离器的侧视图；

图10是筒式真空吸尘器的旋风分离器的侧剖视图；

图11是筒式真空吸尘器的旋风分离器的平面剖视图。

具体实施方式

图1-3中的立式真空吸尘器1包括主体部2，吸尘器头3和旋风分离器4被安装到主体部2。该旋风分离器4可从主体部2移除以便由分离器4收集的脏物可被倒空。主体部2包括抽吸源7，上游管道8，以及下游管道9，该上游管道8在吸尘器头3和旋风分离器4的入口5之间延伸，该下游管道9在旋风分离器4的出口6和抽吸源7之间延伸。该抽吸源7由此被定位于旋风分离器4的下游，旋风分离器4进而被定位于吸尘器头3的下游。

抽吸源7被安装在主体部2内，定位于旋风分离器4的下方。由于抽吸源7常常相对沉重，将抽吸源7定位于旋风分离器4的下方为真空吸尘器1提供相对低的重心。作为结果，真空吸尘器1的稳定性可被改善。附加地，操作和操纵真空吸尘器1变得更容易。

在使用中，抽吸源7抽吸携带脏物的流体穿过吸尘器头3的抽吸开口、穿过上游管道8且进入旋风分离器4的入口5。脏物随后从流体分离且被保持在旋风分离器4中。该清洁了的空气经由出口6退出旋风分离器4，穿过下游管道9且进入抽吸源7。从抽吸源7，清洁了的流体经由主体部2中的排气口10从真空吸尘器1排出。

现在参考图4至6，旋风分离器4包括第一旋风级11、第二旋风级12、入口管道13、出口管道14和过滤器15，该第二旋风级12被定位于第一旋风级11下游，该入口管道13用于将流体从入口5运输到第一旋风级11，该出口管道14用于将流体从第二旋风级12运输到出口6。

第一旋风级11包括外部侧壁16，内部侧壁17，罩18以及基座19，该罩被定位于外部和内部侧壁16、17之间。

该外部侧壁16是圆柱形形状且围绕内部侧壁17和罩18。该内部侧壁17是基本圆柱形形状的且被布置为与外部侧壁16同中心。该内部侧壁17的上部部分是带凹槽的，如图6中所示。如下说明，凹槽提供了通道，由第二旋风分离级12的旋风器体部28分离的脏物被沿该通道引导到脏物收集腔37。

该罩18包括圆周壁20，网眼21和支架22。该壁20具有向外张开的上部区段，圆柱形中心区段以及向外张开的下部区段。该壁20包括限定入口23的第一孔和第二更大的孔，该第二更大的孔被网眼21覆盖。该罩18通过支架22被固定到内部侧壁17，该支架22在内部侧壁17和中心区段的下端之间延伸。

该外部侧壁16的上端被密封抵靠罩18的上部区段。外部侧壁16的下端和内部侧壁17的下端被密封抵靠基座19且由基座19封闭。该外部侧壁16，内部侧壁17，罩18以及基座19由此共同地限定腔。这个腔的上部部分(也就是说基本被限定在外部侧壁16和罩18之间的部分)限定旋风腔25，同时腔的下部部分(也就是说基本被限定在外部侧壁16和内部侧壁17之间的部分)限定脏物收集腔26。该第一旋风级11由此包括旋风腔25和脏物收集腔26，该脏物收集腔26被定位于旋风腔25的下方。

流体取道罩18中的入口23进入旋风腔25。罩18的网眼21包括多个穿孔，流体穿过该多个穿孔退出旋风腔25。罩18由此充当用于旋风腔25的入口和出口两者。由于入口23的定位，流体被引进旋风腔25的上部部分。在使用期间，脏物可累积在网眼21的表面上，从而限制流体穿过旋风分离器4的流动。通过将流体引进旋风腔25的上部部分，流体在旋风腔25内向下螺旋运动且帮助将脏物扫离网眼且进入脏物收集腔26。

在罩18和内部侧壁17之间的空间限定流体通道27，该流体通道27在下端处通过支架21关闭。该流体通道27在上端处敞开且提供出口用于第一旋风级11。

该第二旋风级12包括多个旋风器体部28，多个引导管道29，歧管盖30以及基座31。

旋风器体部28被布置为两层，每层包括旋风器体部28的环。旋风器体部28被布置在第一旋风级11上方，其中旋风器体部28的下层突出到第一旋风级11的顶部下方。

每个旋风器体部28是基本截头锥形形状且包括切向入口32，涡流溢流器33和锥形开口34。每个旋风器体部28的内部限定旋风腔35。携带脏物的流体取道切向入口32进入旋风腔35。在旋风腔35内分离的脏物随后穿过锥形开口34排出，同时清洁了的流体穿过涡流溢流器33排出。该锥形开口34由此用作旋风腔35的脏物出口，同时涡流溢流器33充当已清洁流体出口。

每个旋风器体部28的入口32与第一旋风级11的出口(也就是，限定在罩18和内部侧壁17之间的流体通道27)流体流通，。例如，第二旋风级12可包括气室，从第一旋风级11排出的流体进入该气室。该气室随后输送流体到旋风器体部28的入口32。替代地，第二旋风级12可包括多个不同的通道，其引导流体从第一旋风级11的出口到旋风器体部28的入口32。

歧管盖30是拱形形状的且被居中地定位于旋风器体部28上方。由盖30限定的内部空间限定歧管36，该歧管36充当用于第二旋风级12的出口。每个引导管道29在相应的涡流溢流器33和歧管36之间延伸。

由第一旋风级11的内部侧壁17界定的内部空间限定用于第二旋风级12的脏物收集腔37。该两个旋风级11、12的脏物收集腔26、37由此相邻且共用公共壁，也就是内部侧壁17。为了区分两个脏物收集腔26、37，第一旋风级11的脏物收集腔26此后将被称为第一脏物收集腔26，第二旋风级12的脏物收集腔37此后将被称为第二脏物收集腔37。

该第二脏物收集腔37在下端处由第二旋风级12的基座31封闭。如下说明，入口管道13和出口管道14两者延伸穿过由内部侧壁17限定的内部空间。因此，第二脏物收集腔37由内部侧壁17，入口管道13和出口管道14界定。

每个旋风器体部28的锥形开口34突入第二脏物收集腔37以便由旋风器体部28收集的脏物落入第二脏物收集腔37。如上所述，内部侧壁17的上部部分是带凹槽的。该凹槽提供通道，由旋风器体部28的下层分离的脏物沿通道被引导到第二脏物收集腔37；这个也许最好地示出在图5中。没有凹槽的情况下，将需要更大的直径用于内部侧壁以便确保旋风器体部28的锥形开口34突入第二脏物收集腔37。

该第二旋风级12的基座31与第一旋风级11的基座19一体形成。而且，公共基座19、31被枢转地安装到外部侧壁16且由卡扣件38保持关闭。一旦释放卡扣件38，公共基座19、31摆动打开以便两个旋风级11、12的脏物收集腔26、37同时地被倒空。

该入口管道13从旋风分离器4的基座中的入口5向上延伸且穿过由内部侧壁17限定的内部空间。在与第一旋风级11的上部部分对应的高度处，入口管道13转弯且延伸穿过内部侧壁17、穿过流体通道27，且在罩18的入口23处终止。入口管道13由此将流体从旋风分离器4的基座中的入口5运输到罩18中的入口23。

该入口管道13可被认为是具有下部第一区段39和上部第二区段40。该第一区段38是基本笔直的且轴向地(也就是说沿平行于旋风腔25的纵向轴线的方向)延伸穿过由内部侧壁17限定的内部空间。该第二区段40包括一对弯管。该第一弯管将入口管道13从轴向转到基本径向(也就是说沿基本垂直于旋风腔25的纵向轴线的方向)。该第二弯管将入口管道13转到沿绕旋风腔25的纵向轴线的方向。该第一区段39由此将流体轴向地运输穿过旋风分离器4，同时第二区段40转弯且将流体引入旋风腔25。

由于入口管道13在罩18的入口23处终止，入口管道13不能将流体切向地引入旋风腔25。然而，入口管道13的下游端部将流体充分地转向，以致在旋风腔25内实现旋风流动。当流体进入旋风腔25且碰撞外部侧壁16时流体速度将经受一些损失。为了补偿流体速度中的这个损失，入口管道13的下游端部可沿朝向入口23的方向降低横截面面积。结果，进入旋风腔25的流体通过入口管道13加速。

在旋风腔25内的流体自由地绕罩18且越过入口23螺旋运动。入口管道13和罩18的接合处可被认为相对于旋风腔25内的流体流动的方向限定上游边缘41和下游边缘42。换言之，流体在旋风腔25内的螺旋运动首先穿过上游边缘41随后穿过下游边缘42。如上所述，入口管道13的下游端部绕旋风腔25的纵向轴线弯曲以便流体以促进旋风流动的角度被引入旋风腔25。附加地，入口管道13的下游端部成形使得上游边缘41是尖头的且下游边缘42被倒圆角(rounded)或可变半径倒圆角(blended)。结果，进入旋风腔25的流体通过入口管道13进一步转弯。尤其，通过具有圆形下游边缘42，流体通过科恩达效应被促使遵循下游边缘42流动。

出口管道14从第二旋风级12的歧管36延伸到旋风分离器4的基座中的出口6。该出口管道4延伸穿过旋风分离器4的中心区域且被第一旋风级11和第二旋风级12两者围绕。

该出口管道14可被认为是具有下部第一区段和上部第二区段。该出口管道14的第一区段和入口管道13的第一区段39是相邻的且共用公共壁。而且，该出口管道14的第一区段和入口管道13的第一区段39每个具有基本D型的横截面。共同地，两个管道13、14的第一区段形成圆柱形元件，该圆柱形元件向上延伸穿过由内部侧壁17限定的内部空间；这最清晰地示出在图3和6中。该圆柱形元件从内部侧壁17间隔开使得第二脏物收集腔(其由内部侧壁17限定)，入口管道13以及出口管道14具有基本环形横截面。该出口管道14的第二区段具有圆形横截面。

该过滤器15被定位在出口管道14中且为细长形状。更具体地说，该过滤器15包括空心管，该空心管具有敞开的上端42和关闭的下端44。该过滤器15被定位于出口管道14中以便流体从第二旋风级12取道敞开端部43进入过滤器15的空心内部且穿过过滤器15进入出口管道14。流体由此穿过在旋风分离器4的基座中的出口6之前穿过过滤器15。

该旋风分离器4可被认为具有中心纵向轴线，该中心纵向轴线与第一旋风级11的旋风腔25的纵向轴线一致。该第二旋风级12的旋风器体部28随后被绕这个中心轴线布置。出口管道14和入口管道13的第一区段39随后轴向地(也就是沿平行于中心轴线的方向)延伸穿过旋风分离器4。

在使用中，携带脏物的流体取道旋风分离器4的基座中的入口5被抽吸进入旋风分离器4。从那儿，携带脏物的流体通过入口管道13运输到罩18中的入口23。该携带脏物的流体随后取道入口23进入第一旋风级11的旋风腔25。该携带脏物的流体绕旋风腔25螺旋运动导致粗大的脏物从流体中分离。该粗大的脏物被收集在脏物收集腔26中，同时部分地清洁了的流体被抽吸穿过罩18的网眼21、向上穿过流体通道27进入第二旋风级12。该部分地被清洁了的流体随后分流且取道切向入口32被抽吸进入每个旋风器体部28的旋风腔35。在旋风腔35内分离的细小的脏物穿过锥形开口34排出且进入第二脏物收集腔37。该被清洁了的流体被抽吸向上穿过涡流溢流器33且沿相应的引导管道29流到歧管36。从那里，被清洁了的流体被抽吸进入过滤器15的内部。该流体穿过过滤器15(其用于从流体移除任何残余的脏物)，且进入出口管道14。该被清洁了的流体随后被抽吸沿向下出口管道14流动且穿过旋风分离器4的基座中的出口6离开。

该真空吸尘器1的吸尘器头3被定位于旋风分离器4的下方。通过将入口5定位于旋风分离器4的基座处，较少弯曲路径可被流体在吸尘器头3和旋风分离器4之间采用。由于较少弯曲路径被流体采用，吸尘功率(airwatts)的增加可被实现。相似地，抽吸源7被定位于旋风分离器4的下方。因此，通过将出口6定位于旋风分离器4的基座处，较少弯曲路径可被流体在旋风分离器4和抽吸源7之间采用。结果，吸尘功率的进一步增加可被实现。

由于入口管道13和出口管道14被定位于旋风分离器4的中心区域内，没有沿旋风分离器4的长度延伸的外部管道。因此，更紧凑的真空吸尘器1可被实现。

在延伸穿过旋风分离器4的内部情况下，第二脏物收集腔37的体积被入口管道13和出口管道14有效地减少。然而，第二旋风级12是为了从流体移除相对细小的脏物。因此，第二脏物收集腔的体积的牺牲部分可不会显著地减少旋风分离器4的总脏物容量。

第一旋风级11是为了从流体移除相对粗大的脏物。通过使得第一脏物收集腔26围绕第二脏物收集腔37，入口管道13和出口管道14，相对大的体积可被实现用于第一脏物收集腔26。而且，由于第一脏物收集腔26是最外面的，在该处外直径最大，相对大的体积可被实现同时保持用于旋风分离器4的相对紧凑尺寸。

通过将过滤器15定位于出口管道14内，在旋风分离器4的总尺寸没有显著增加的情况下流体的进一步过滤被实现。由于出口管道14轴向地延伸穿过旋风分离器4，具有相对大的表面区域的细长过滤器15可被使用。

图7和8中的筒式真空吸尘器50包括主体部51，旋风分离器52被可移除地安装到主体部50。该主体部51包括抽吸源55，上游管道56和下游管道57。上游管道56的一端被联接到旋风分离器52的入口53。上游管道56的另一端用于通过例如，软管和棒组件联接到吸尘器头。下游管道57的一端被联接到旋风分离器52的出口54，另一端被联接到抽吸源55。该抽吸源55由此被定位于旋风分离器52的下游，旋风分离器52进而被定位于吸尘器头的下游。

现在参考图9至11，旋风分离器52与如上所述以及图4至6中示出的旋风分离器在许多方面是相同的。具体地，旋风分离器52包括第一旋风级58，第二旋风级59，入口管道60，出口管道61和过滤器62，该第二旋风级59被定位于第一旋风级58下游，该入口管道60用于将流体从入口53运输到第一旋风级58，该出口管道61用于将流体从第二旋风级59运输到出口54。由于两个旋风分离器4、52之间的相似点，旋风分离器52的完整描述将不再复述。替代地，下文将主要集中在两个旋风分离器4、52之间存在的差异上。

该第一旋风级58，类似于上述，包括外部侧壁63，内部侧壁64，罩56以及基座66，其共同地限定旋风腔67和脏物收集腔68。对于图4至6中的旋风分离器4，第一旋风级11的基座19包括密封件，该密封件密封抵靠内部侧壁17。对于图9至11的旋风分离器52，内部侧壁64的下部部分由柔性材料形成，其于是密封抵靠形成在第一旋风级58的基座66中的环形脊71。其他方面，第一旋风级58与上述的第一旋风级实质上无变化。

该第二旋风级59，再次相似于上述的第二旋风级，包括多个旋风器体部72，多个引导管道73和基座74。图4至6中描述的第二旋风级12包括两层旋风器体部28。与此相反，图9至11中描述的第二旋风级59包括单层旋风器体部72。旋风器体部72自身是未改变的。

图4至6中的旋风分离器4的第二旋风级12包括歧管36，该歧管36用作第二旋风级12的出口。第二旋风级12的每个引导管道29于是在旋风器体部28的涡流溢流器33和歧管36之间延伸。与此相反，图9至11中的旋风分离器52的第二旋风级59不包括歧管36。替代地，第二旋风级59的引导管道73相聚于第二旋风级59的顶部的中心且共同地限定第二旋风级59的出口。

该入口管道60也从旋风分离器52的基座中的入口53向上延伸且穿过由内部侧壁64限定的内部空间。然而，入口管道60的第一区段76(也就是说轴向地延伸穿过内部空间的区段)没有从内部侧壁64间隔开。替代地，入口管道60的第一区段76与内部侧壁64一体形成。因此，入口管道60的第一区段76与内部侧壁64以及出口管道61两者一体形成。由于入口管道60和出口管道61的定位，第二脏物收集腔75可被认为横截面是C型的。除此之外，该入口管道60相对于上文所述和图4至6中描述的入口管道基本未改变。

在两个旋风分离器4、52之间的最显著差异存在于出口6、54的定位和出口管道14、61的形状上。和图4至6中的旋风分离器4不同，图9至11中的旋风分离器52的出口54不被定位于旋风分离器52的基座中。替代地，如现在将进行说明，出口54被定位于旋风分离器52的上部部分处。

旋风分离器52的出口管道61包括第一区段78和第二区段79。该第一区段78轴向地延伸穿过旋风分离器52。具体地，该第一区段78从旋风分离器52的上部部分延伸到下部部分。该第一区段78在上端处是敞开的且下端处是关闭的。该第二区段79从第一区段78的上部部分向外延伸到两个相邻旋风器体部72之间。该第二区段79的自由端于是用作旋风分离器52的出口54。

该过滤器62相对于上文所述和图4至6中描述的过滤器基本未改变。具体地，过滤器62是细长的且被定位于出口管道61中。再次地，该过滤器62包括空心管，该空心管具有敞开的上端80和关闭的下端81。来自第二旋风级59的流体进入过滤器62的空心管、穿过过滤器62且进入出口管道61。尽管旋风分离器52的出口54被定位于旋风分离器52的顶部部分处，轴向地延伸穿过旋风分离器52的出口管道61提供了容纳过滤器62空间。因此，细长的过滤器62具有相对大的表面区域可被使用。

该上游管道56被定位于真空吸尘器50的前端。而且，上游管道56沿基本垂直于真空吸尘器50的轮子82的旋转轴线的轴线延伸。因此，当软管被连接到上游管道56时，真空吸尘器50可通过在软管处拉动方便地向前运动。通过将旋风分离器52的入口53定位于基座中，当从软管行进到旋风分离器52时，较少弯曲路径可被流体采取。特别地，上游管道56不需要绕基座弯曲且随后沿旋风分离器52的侧部延伸。作为结果，吸尘功率的增加可被实现。

通过将入口53定位于旋风分离器52的基座处，真空吸尘器50可通过在上游管道56上或被连接到那的软管上向上拉动而方便地向后倾斜。使真空吸尘器50向后倾斜导致真空吸尘器50的前部被提离地面，以致真空吸尘器仅仅由轮子82支撑。这个于是允许真空吸尘器50被操纵越过地面表面上的隆起物或其他障碍物。

旋风分离器52被安装到主体部51使得旋风分离器52的基座被指向真空吸尘器50的前部，也就是说旋风分离器52沿一方向从垂直倾斜，其朝向真空吸尘器50的前部推旋风分离器52的基座。将旋风分离器52的基座指向真空吸尘器50的前部减少流体通过上游管道56转过的角度。

抽吸源55没有被定位于旋风分离器52的下方；换言之，抽吸源55没有被定位于旋风分离器52的基座的下方。由于这个原因，旋风分离器52的出口54没有被定位于基座中。替代地，出口54被定位于旋风分离器52的上部部分处。结果，较短的和较少的弯曲路径可被流体在旋风分离器52和抽吸源55之间采取。

通过使得出口管道61在两个旋风器体部72之间延伸，更紧凑的旋风分离器52可被实现。对于已知的具有旋风器体部的环的旋风分离器，流体常常被排进被定位于旋风器体部的上方的歧管。该旋风分离器的出口于是被定位于歧管的壁中。与此相反，对于图9至11中的旋风分离器，流体从旋风器体部72排进出口管道61的第一区段78，旋风器体部72被绕出口管道61的该第一区段78布置。出口管道61的第二区段79于是从第一区段78向外延伸到两个旋风器体部72之间。结果，歧管可被省略且由此旋风分离器52的高度可被减少。在传统的旋风分离器中，旋风器体部布置所围绕的中心空间常常未被利用。图9至11的旋风分离器52，在另一方面，利用这个空间定位出口管道61的第一区段78。出口管道61的第二区段79于是从第一区段78向外延伸到两个旋风器体部72之间。在利用否则未被利用的空间的情况下，旋风分离器52的高度在性能没有折衷情况下可被减少。

为了进一步地减少旋风分离器52的高度，第二旋风级59的旋风器体部72突出在第一旋风级58的顶部的下方。因此，罩65和旋风腔67围绕旋风器体部72的下端。入口管道60于是与出口管道61一样在两个旋风器体部之间延伸。结果，流体在不需要增加旋风分离器52的高度的情况下可被引进旋风腔67的上部部分。

如图4至6中的旋风分离器4，入口管道60和出口管道61延伸穿过旋风分离器52的内部。因此，没有外部管道沿旋风分离器52的长度延伸且由此更紧凑的真空吸尘器50可被实现。

在上述的每个实施例中，流体从第二旋风级12、59进入过滤器15、62的空心内部。该流体随后穿过过滤器15、62且进入出口管道14、61。通过将流体引导进入过滤器15、62的空心内部，流体用于膨胀过滤器15、62且由此阻止过滤器15、62溃缩。因此，过滤器15、62不需要包括框架或其他支撑结构以保持过滤器15、62的形状。然而，如果需要或的确被要求，过滤器15、62可包括框架或其他支撑结构。通过提供框架或支撑结构，流体穿过过滤器15、62的方向可被颠倒。

在上述实施例中，入口管道13、60和出口管道14、61是彼此相邻。然而，可以想象，入口管道13、60可被嵌入出口管道14、61内。例如，入口管道13、60的第一区段39、76可在出口管道14、61内轴向地延伸。该入口管道13、60的第二区段40、77于是转弯且延伸穿过出口管道14、61的壁且进入第一旋风级11、58。替代地，出口管道14、61的下部部分可被嵌入入口管道13、60内。当入口管道13、60从轴向转弯到径向时，出口管道14、61于是向上延伸穿过入口管道13、60的壁。

该第一脏物收集腔26、68可由外部侧壁16、63和内部侧壁17、64限定，且第二脏物收集腔37、75可由内部侧壁17、64，入口管道13、60以及出口管道14、61限定。然而，在图9至11中描述的实施例中，出口管道61可更短以便第二脏物收集腔75仅仅由内部侧壁64和入口管道60限定。而且，对于前面所描述入口管道13、60和出口管道14、61是嵌入式的情况，第二脏物收集腔37、75由内部侧壁17、64，以及入口管道13、60和出口管道14、61中的仅一个限定。

在上述每个实施例中，出口管道14、61轴向地延伸穿过旋风分离器4、52。在图4至6中所述的实施例中，出口管道14延伸到被定位于旋风分离器4的基座中的出口6。在图9至11中描述的实施例中，出口管道61在未到达基座处停止。在使得出口管道14、61轴向地延伸穿过旋风分离器4、52的情况下，充足的空间被提供用于相对长的过滤器15、62。然而，不是必须将出口管道14、61轴向地延伸穿过旋风分离器4、52或过滤器15、62被使用在旋风分离器4、52中。无论出口管道14、61是否轴向地延伸穿过旋风分离器4、52或过滤器15、62是否被使用，旋风分离器4、52仍然显示上述的许多优势，例如，在吸尘器头和旋风分离器4、52的入口5、53之间的较少弯曲路径，以及更紧凑的旋风分离器4、52(没有外部管道延伸到入口5、53)。

为了节约空间和材料两者，入口管道13、60的一部分与出口管道14、61一体形成。入口管道13、60的一部分还可与内部侧壁17、64和/或罩18、65一体形成。在用于旋风分离器4、52所需的材料量的减少的情况下，成本和/或旋风分离器4、52的重量被减少。然而，如果需要(例如，为了简化旋风分离器4、52的制造和组装)，入口管道13、60可独立于出口管道14、61，内部侧壁17、64和/或罩18、65形成。

在所述实施例中，第一脏物收集腔26、68完全地围绕第二脏物收集腔37、75，以及围绕入口管道13、60和出口管道14、61。然而，替代的真空吸尘器可对旋风分离器4、52的形状，特别是第一脏物收集腔26、68的形状进行空间限制。例如，它可必须具有C形形状的第一脏物收集腔26、68。在此情况下，第一脏物收集腔26、68不再完全地围绕第二脏物收集腔37、75，入口管道13、60和出口管道14、61。然而，第一脏物收集腔26、68至少部分地围绕第二脏物收集腔37、75，入口管道13、60和出口管道14、61，其全都被定位于第一脏物收集腔26、68之内。

在上述的每个实施例中，流体取道罩18、65的壁中形成的入口23、70被引入第一旋风级11、58的旋风腔25、67。当与具有被定位于外部侧壁处的切向入口的传统旋风腔相比较时，这个布置导致分离效率的改善。在撰写时，改善分离效率的远离为被完全理解。对于在外部侧壁处具有切向入口的传统旋风腔，在罩的侧面(在此处流体被引入旋风腔)上的增加的磨损被注意到。因此相信罩显示将流体引入旋风腔的第一视线。结果，进入旋风腔的部分流体首先撞击罩的表面而不是外部侧壁。以这个方式撞击表面意味着被携带在流体中的脏物不太会在旋风腔中分离。因此，小于罩的穿孔的脏物将直接穿过罩且将不经历任何分离，从而导致分离效率下降。对于上述旋风分离器4、52，到旋风腔25、67的入口23、70被定位于罩18、65的表面处。结果，流体沿远离罩18、65的方向引入旋风腔25、67。因此，对于流体的第一视线是外部侧壁16、63。穿过罩18、65的直接引导路线18、65由此被消除且因此存在分离效率的纯增加。

将使得到旋风腔25、67入口23、70定位在罩18、65处会导致分离效率的增加这一情况决不是显而易见的。罩18、65包括多个穿孔，流体穿过该多个穿孔退出旋风腔25、67。通过将入口定位在罩18、65处，较少的区域可用于穿孔。作为区域减少的结果，流体以较大速度穿过罩的穿孔。这个流体速度的增加导致增加的脏物重新夹带，其应当导致分离效率的下降。然而，与此相反，分离效率的净增长被观察到。

尽管到此为止都提及具有网眼21的罩18、65，其他类型的具有穿孔的罩(流体穿过该穿孔退出旋风腔25、67)可同等地被使用。例如，网眼可省略，且穿孔可被直接形成在罩18、65的壁20中；这个类型的罩可在许多戴森真空吸尘器(例如DC25)上被找到。

在上述实施例中，入口管道13、60在罩18、65的入口23、70处终止。这于是具有的益处为入口管道13、60不突入旋风腔25、67，该旋风腔中它可与流体流动不利地冲突。然而，一个可能替代具有入口管道13、60，其延伸超过罩18、65且进入旋风腔25、67。通过延伸超过罩18、65，入口管道13、60可随后转弯以便流体被切向地引入旋风腔25、67。根据旋风分离器4、52的特殊设计，将流体切向地引入旋风腔25、67的益处可胜过在入口管道13、60和螺旋流体之间产生的干扰带来的不利。而且，措施可被采取以减轻来自入口管道13、60的干扰。例如，入口管道13、60突入旋风腔25、67的部分可在后部处成形(例如形成斜面)，以便与入口管道13、60的后部撞击的螺旋流体被向下引导。替代地，第一旋风级11、58可包括导向叶片，该导向叶片在外部侧壁16、63和罩18、65之间延伸，且其绕罩18、65螺旋至少一转。因此，取道入口管道13、60进入旋风腔25、67的流体通过导向叶片而向下螺旋运动，以便在一转后流体低于入口管道13、60且不与入口管道13、60的后部撞击。

Claims (18)

1.一种旋风分离器，包括：

第一旋风级，具有第一脏物收集腔；

第二旋风级，定位于第一旋风级下游且具有第二脏物收集腔；

入口管道，用于将流体输送到第一旋风级；及

出口管道，用于从第二旋风级输送流体；

其中第一脏物收集腔至少部分地围绕入口管道和出口管道，以及

第一旋风级包括具有纵向轴线的旋风腔，所述入口管道和出口管道每个沿平行于纵向轴线的方向输送流体。

2.如权利要求1所述的旋风分离器，其中所述入口管道从旋风分离器的基座中的开口输送流体。

3.如权利要求1所述的旋风分离器，其中所述出口管道将流体输送到旋风分离器的基座中的开口。

4.如权利要求1至3中任一项所述的旋风分离器，其中所述入口管道与出口管道相邻。

5.如权利要求1至3中任一项所述的旋风分离器，其中所述入口管道的一部分与出口管道一体形成。

6.如权利要求1至3中任一项所述的旋风分离器，其中所述入口管道包括第一区段和第二区段，该第一区段用于沿平行于旋风腔的纵向轴线的方向输送流体，该第二区段用于转向流体且引导流体进入旋风腔。

7.如权利要求1至3中任一项所述的旋风分离器，其中所述第一旋风级包括罩，所述罩用作旋风腔的出口，所述入口管道在罩的壁处终止。

8.如权利要求7所述的旋风分离器，其中入口管道的至少一部分与罩一体形成。

9.如权利要求1至3中任一项所述的旋风分离器，其中所述第一脏物收集腔至少部分地围绕第二脏物收集腔。

10.如权利要求1至3中任一项所述的旋风分离器，其中所述第一脏物收集腔由外部侧壁和内部侧壁限定，且出口管道从内部侧壁间隔开。

11.如权利要求1至3中任一项所述的旋风分离器，其中所述第一脏物收集腔由外部侧壁和内部侧壁限定，且第二脏物收集腔由入口管道和出口管道中的至少一个以及内部侧壁限定。

12.如权利要求1至3中任一项所述的旋风分离器，其中所述第二旋风级包括一个或多个旋风腔，所述旋风腔定位于第二脏物收集腔的上方。

13.如权利要求1所述的旋风分离器，其中所述旋风分离器包括细长的过滤器，所述过滤器被定位于出口管道中。

14.如权利要求13所述的旋风分离器，其中所述过滤器包括空心管，所述空心管沿出口管道延伸。

15.如权利要求14所述的旋风分离器，其中所述过滤器在一端处敞开且在相对端处闭合，且流体从第二旋风级取道敞开端部进入过滤器的空心内部且经过过滤器进入出口管道。

16.如权利要求13至15中任一项所述的旋风分离器，其中第一旋风级围绕过滤器的至少一部分。

17.一种立式真空吸尘器，包括吸尘器头，如权利要求1至3中任一项所述的旋风分离器，抽吸源，上游管道以及下游管道，该上游管道在吸尘器头和旋风分离器的入口之间延伸，该出口管道在旋风分离器的出口和抽吸源之间延伸，其中吸尘器头和抽吸源被定位于旋风分离器的下方，入口管道将流体从入口输送到第一旋风级，出口管道将流体从第二旋风级输送到出口，且入口和出口每个被定位于旋风分离器的基座中。

18.一种筒式真空吸尘器，包括如权利要求1至3中任一项中所述的旋风分离器，其中入口管道将流体从旋风分离器的基座中的开口输送到第一旋风级，旋风分离器的基座被引导朝向真空吸尘器的前部，且旋风分离器包括过滤器，该过滤器被定位于出口管道中。