CN108577672A - 二级旋风分离尘杯和吸尘器 - Google Patents
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Abstract
本发明提出了一种二级旋风分离尘杯及吸尘器，其中，二级旋风分离尘杯包括壳体以及设于壳体侧壁上的进风口；分隔板，设于壳体内，且分隔板将壳体内的空间沿径向分为内腔和外腔，分隔板的上端设有多个连通内腔与外腔的过渡通道；排气筒，至少部分设于内腔内，且排气筒设于内腔内的一端设有多个贯穿排气筒侧壁的通孔，其中，流体由进风口依次通过外腔以及过渡通道进入内腔，进入内腔的流体通过通孔进入排气筒内并由排气筒排出壳体。通过本发明的技术方案，流体在二级旋风分离尘杯的外腔和内腔中进行二级分离，分离效率较高。同时流体的压力降较小，便于减少流体输送装置的耗能。
Description
技术领域
本发明涉及分离技术领域，具体而言，涉及一种二级旋风分离尘杯以及一种吸尘器。
背景技术
现有的尘杯型吸尘器，利用旋风分离的原理，一般为一集尘桶，内有一锥体，成为旋风锥体，空气切向进入锥体内部，产生高速旋转的气流。然后，灰尘从锥体底部排出，落入集尘桶，洁净空气则从锥体上部排出，进入电机。由于旋风锥体的灰尘分离效率不高，造成了电机前置过滤海绵或滤网需要频繁清洗，否则吸尘器会出现见堵塞和吸力下降的现象。并且，当前的多级分离旋风分离设计往往是多锥，结构复杂，压降损失大，制造及使用成本大。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。
有鉴于此，本发明的一个目的在于提供了一种二级旋风分离尘杯。
本发明的又一个目的在于提供一种吸尘器。
为了实现上述目的，本发明第一方面的技术方案提供了一种二级旋风分离尘杯，包括壳体，以及设于壳体侧壁上的进风口；分隔板，设于壳体内，且分隔板将壳体内的空间沿径向分为内腔和外腔，分隔板的上端设有多个连通内腔与外腔的过渡通道；排气筒，至少部分设于内腔内，且排气筒设于内腔内的一端设有多个贯穿排气筒侧壁的通孔，其中，流体由进风口依次通过外腔以及过渡通道进入内腔，进入内腔的流体通过通孔进入排气筒内并由排气筒排出壳体。
在该技术方案中，通过壳体和分隔板围成的内腔和外腔实现流体的二级分离，以提高流体的分离效率。
具体来说，流体经壳体侧壁上的进风口流入壳体和分隔板围成的外腔，并在外腔中沿螺旋通道螺旋围绕分隔板螺旋上升，在流体螺旋上升的过程中，流体中的直径较大的杂质在离心力的作用下流向壳体内壁并在重力的作用下下落至壳体底部，实现对流体中直径较大的杂质的分离，此时即完成流体在外腔中的初级分离。可以理解，进风口与过渡通道之间存在一定的高度差，螺旋上升的流体流至分隔板上端后，经分隔板的过渡通道流入内腔排气筒与分隔板之间的间隙中，在排气筒与分隔板之间的间隙中，流体在惯性的作用下继续绕排气筒位于内腔中的部分做螺旋运动，在流体做螺旋运动的过程中，流体中直径较小的杂质在离心力的作用下流向分隔板与排气筒相对的侧壁，并在重力的作用下下落，实现对流体中直径较小的杂质的分离，靠近排气筒一侧杂质较少的流体通过通孔进入排气筒内并由排气筒排出壳体，此时即完成了对流体的二级分离。本技术方案中，二级旋风分离尘杯结构简单，流体在二级旋风分离尘杯的外腔和内腔中进行二级分离，能够对流体中直径较大的杂质和直径较小的杂质分别进行分离，分离效率较高。同时，在二级旋风分离尘杯中流体的流向改变较小，流体的压力降较小，便于减少流体输送装置的耗能。
其中，优选地，过渡通道中的流体流向与螺旋通道中流体流向之间的夹角不大于90度，以减少流体流过过渡通道后流向的改变，既便于流体在内腔排气筒与分隔板之间的间隙中继续做螺旋运动，进而便于提高分离效率，又能够减少流体的压力降，以减少流体输送装置的耗能。
其中，优选地，排气筒的通孔包括以下之一或其组合：圆形孔、星形孔、凸多边形孔。
在上述技术方案中，优选地，分隔板与壳体的内壁之间形成有螺旋上升的螺旋通道。
在该技术方案中，流体经进风口进入外腔中后，在惯性以及螺旋通道的导向作用下做螺旋上升运动，以实现对流体的初级分离。通过螺旋通道对流体的导向作用，使外腔中流体流动规则，减少因流体流动不均产生紊流的可能性，便于提高二级旋风分离尘杯的分离效率。
在上述技术方案中，优选地，壳体呈圆柱形，进风口沿切线方向设于壳体侧壁上，分隔板为环形板。
在该技术方案中，壳体呈圆柱形，流体经沿切线方向设置的进风口流入外腔后，流动方向与进风口处壳体的切向重合，壳体内壁对流体的流动阻力较小，便于流体流过进风口后在外腔中螺旋上升。分隔板为环形板，壳体和分隔板围城的外腔为环形或近似环形，因而流体在外腔中螺旋上升时，流动阻力更小，流体的压力降更小。同时，内腔中环形的分隔板和排气筒围成环形或近似环形的间隙，流体在内腔排气筒与分隔板之间的间隙中做螺旋运动时，流动阻力较小，进而减少流体的压力降。
其中，优选地，壳体和分隔板的轴线重合。
其中，优选地，分隔板和排气筒的轴线重合。
在上述技术方案中，优选地，分隔板具体包括：通道段，设于分隔板的上端，且通道段上设有多个连通内腔与外腔的过渡通道；沉积段，设于分隔板的下端，且沉积段的内壁直径小于通道段的内壁直径；导向段，导向段的两端分别连接至通道段与沉积段，通过过渡通道流入内腔的流体经导向段流至沉积段对应的内腔中。
在该技术方案中，流体通过过渡通道进入内腔排气筒与通道段之间的间隙中，在并在排气筒与通道段之间的间隙中做螺旋运动，流体中的杂质在离心力和重力的作用下流向导向段，沿着导向段内壁下沉至沉积段或在与导向段内壁碰撞后下沉至沉积段。导向段将沉积段与通道段分隔开，以减少沉积段中杂质被流体卷起造成返混的可能性，利于提高分离效率。
在上述技术方案中，优选地，分隔板的外壁直径沿轴向方向均相同。
在该技术方案中，分隔板的外壁沿轴向方向均相同，使得分隔板和壳体之间的间隙沿轴向方向均相同，流体在外腔中流动时阻力更小，减少流体在外腔中流动的过程中因外腔的横截面积的变化导致流体流动方向改变的可能性，从而减少涡流等造成的流体的动能损失。
其中，优选地，通道段的厚度大于沉积段的厚度，以使通道段的内径小于沉积段的内径，便于灰尘从通道段中沉积到沉积段中。
在上述技术方案中，优选地，导向段的内壁直径沿通道段至沉积段的方向均匀增大。
在该技术方案中，导向段靠近通道段的一端内径最小，靠近沉积段的一端内径最大，导向段的内壁直径沿通道段至沉积段的方向均匀增大，在杂质和导向段的内壁碰撞后，内壁对杂质的作用力朝下，因而与导向段内壁碰撞后的杂质下降的速度更大，便于杂质快速沉降至沉积段，进而便于提高分离效率。
在上述技术方案中，优选地，导向段呈锥形，导向段的母线与分隔板的轴线夹角为5°～20°。
在该技术方案中，导向段为锥形，各个方向的杂质均能够在与导向段侧壁碰撞后快速下落。同时，导向段的母线与分隔板的轴线夹角为5°～20°，在该角度范围内，既能够使杂质与导向段的内壁碰撞后加速下落，又能够减小导向管和沉积段占用的空间，便于减小二级旋风分离尘杯的体积。
在上述技术方案中，优选地，每个过渡通道包括设于分隔板外壁的进口以及设于分隔板内壁的出口，过渡通道所在的直线与进口和壳体的轴线的距离所在的直线所呈夹角的角度为20°～70°。
在该技术方案中，贯穿分隔板的过渡通道包括设于分隔板外壁的进口以及设于分隔板内壁的出口，可以理解，过渡通道能够对由外腔流入内腔的流体起导向作用，因此，过渡通道所在的直线与进口和壳体的轴线的距离所在的直线所呈夹角的角度为20°～70°，以使外腔中的流体流经过渡通道后流向改变较小，流入内腔中的流体能够在内腔中继续做螺旋运动，以实现对流体中直径较小的杂质的分离。
可以理解的是，过渡通道所在直线与过渡通道入口处的流体流向的夹角为锐角，即内腔中流体的旋向与外腔中流体的旋向一致，以减少流体有外腔流入内腔后的流动损失。
在上述技术方案中，优选地，任两个相邻的过渡通道与分隔板的轴线的夹角均相同。
在该技术方案中，任两个相邻的过渡通道与分隔板的轴线的夹角均相同，以使经不同过渡通道流入分隔板内部的流体流向较为接近，便于内腔中流体流动均匀，减少因流体流动不均产生涡流等的可能性。
其中，优选地，多个过渡通道沿分隔板的周向圆周阵列。
在上述技术方案中，优选地，过渡通道的数量为8～16个。
在该技术方案中，过渡通道的数量为8～16个，在该数值范围内，既能够使从外腔流入内腔的流体流量保持在合适的范围内，即能够使流体在流入内腔中后做螺旋运动，以实现二级分离，又能够满足从排气筒中流出的流体流量需求。
本发明第二方面的技术方案提供了一种吸尘器，包括第一方面任一项技术方案中的二级旋风分离尘杯。
在该技术方案中，吸尘器包括第一方面任一技术方案中的二级旋风分离尘杯，在吸尘器的使用过程中，吸进吸尘器内的流体通过二级旋风分离尘杯实现二级分离，减少吸尘器中灰尘的堆积，便于延长吸尘器的维护周期，使用更加便捷。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述部分中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
图1示出了本发明的实施例的二级旋风分离尘杯的结构示意图；
图2示出了本发明的实施例的二级旋风分离尘杯的正视图；
图3示出了图2中A-A截面的剖视图；
图4示出了图2中B-B截面的剖视图；
图5示出了本发明的实施例的二级旋风分离尘杯的分隔板的结构示意图；
图6示出了本发明的实施例的二级旋风分离尘杯的分隔板的正视图；
图7示出了图6中C-C截面的剖视图。
其中，图1至图7中附图标记与部件名称之间的对应关系为：
10二级旋风分离尘杯,102壳体，1022侧壁，104进风口，106分隔板，1062过渡通道，1064通道段，1066沉积段，1068导向段，108排气筒，1082通孔。
具体实施方式
为了可以更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。
下面参照图1至图7描述根据本发明的一些实施例。
如图1至图7所示，本发明第一方面的实施例提供了一种二级旋风分离尘杯10，用于气体和灰尘的分离，主要包括壳体102，设于壳体102内的分隔板106以及部分设于分隔板106围成的内腔中的排气筒108。
具体地，壳体102呈圆柱形，壳体102侧壁1022上设有沿壳体102切向设置的进风口104，圆环形的分隔板106将壳体102内的空间沿径向分为内腔和外腔，位于分隔板106与壳体102侧壁1022之间的外腔中设有螺旋通道，分隔板106包括：设于分隔板106上端的通道段1064，通道段1064的侧壁1022上设有多个连通内腔和外腔的过渡通道1062，任两个相邻的过渡通道1062与分隔板106的轴线的夹角均相同。分隔板106还包括设于分隔板106下端的沉积段1066，以及两端分别连接只沉积段1066与通道段1064的导向段1068，导向段1068的内壁直径沿通道段1064至沉积段1066的方向均匀增大。排气筒108部分设于内腔中且排气筒108设于内筒中的一端设有多个贯穿排气筒108侧壁1022的圆形通孔1082。
在该实施例中，流体经沿切线方向设置的进风口104流入外腔，流入外腔中的流体流动方向与进风口104处壳体102的切向重合，随后流体沿外腔中的螺旋通道螺旋上升，由于流体流动方向与进风口104处壳体102的切向重合，壳体102内壁对流体的流动阻力较小，便于流体流过进风口104后在外腔中螺旋上升(图4中实线箭头的方向即为流体在外腔中做螺旋运动的方向)。壳体102和分隔板106围城的外腔为环形，因而流体在外腔中螺旋上升时，流动阻力更小，流体的压力降更小。流体中直径较大的灰尘在离心力和重力的作用下流向壳体102的侧壁1022并下落，此时即完成了对流体的初级分离。
内腔中环形的分隔板106和排气筒108围成环形的间隙，进风口104与过渡通道1062之间存在一定的高度差，螺旋上升的流体流至分隔板106上端后，经分隔板106的过渡通道1062流入内腔排气筒108与分隔板106之间的间隙中，在排气筒108与分隔板106之间的间隙中，流体在惯性以及过渡通道1062的导向作用下继续绕排气筒108位于内腔中的部分做螺旋运动(图4中虚线箭头的方向即为流体在内腔中做螺旋运动的方向)。任两个相邻的过渡通道1062与分隔板106的轴线的夹角均相同，以使经不同过渡通道1062流入分隔板106内部的流体流向较为接近，便于内腔中流体流动均匀，减少因流体流动不均产生涡流等的可能性。在流体做螺旋运动的过程中，流体中直径较小的灰尘在离心力和重力的作用下流向分隔板106的内壁并下落，大部分灰尘在与导向段1068的内壁发生碰撞，由于导向段1068靠近通道段1064的一端内径最小，靠近沉积段1066的一端内径最大，导向段1068的内壁直径沿通道段1064至沉积段1066的方向均匀增大，在灰尘和导向段1068的内壁碰撞后，内壁对灰尘的作用力朝下，因而与导向段1068内壁碰撞后的灰尘下降的速度更大，便于灰尘快速沉降至沉积段1066，进而便于提高分离效率。实现对流体中直径较小的灰尘的分离，靠近排气筒108一侧灰尘较少的流体通过通孔1082进入排气筒108内并由排气筒108排出壳体102，此时即完成了对流体的二级分离。本实施例中，流体在二级旋风分离尘杯10的外腔和内腔中进行二级分离，能够对流体中直径较大的灰尘和直径较小的灰尘分别进行分离，分离效率较高。同时，在二级旋风分离尘杯10中流体的流向改变较小，流体的压力降较小，便于减少流体输送装置的耗能。
如图4至图7所示，优选地，多个过渡通道1062沿分隔板106的周向圆周阵列，以使内腔中流体流动均匀。
如图4所示，优选地，过渡通道1062中的流体流向与螺旋通道中流体流向之间的夹角不大于90度，以减少流体流过过渡通道1062后流向的改变，既便于流体在内腔排气筒108与分隔板106之间的间隙中继续做螺旋运动，进而便于提高分离效率，又能够减少流体的压力降，以减少流体输送装置的耗能。
其中，优选地，排气筒108的通孔1082包括以下之一或其组合：圆形孔、星形孔、凸多边形孔。
如图3和图4所示，优选地，壳体102和分隔板106的轴线重合，以使外腔为圆环形，流体在外腔中螺旋上升时，流动阻力更小，流体的压力降更小。
如图3和图4所示，优选地，分隔板106和排气筒108的轴线重合，流体在内腔排气筒108与分隔板106之间的间隙中做螺旋运动时，流动阻力较小，进而减少流体的压力降。
如图5至图7所示，优选地，分隔板106的外壁直径沿轴向方向均相同且通道段1064的厚度大于沉积段1066的厚度。
在该实施例中，分隔板106的外壁沿轴向方向均相同，使得分隔板106和壳体102之间的间隙沿轴向方向均相同，流体在外腔中流动时阻力更小，减少流体在外腔中流动的过程中因外腔的横截面积的变化导致流体流动方向改变的可能性，从而减少涡流等造成的流体的动能损失。同时，通道段1064的厚度大于沉积段1066的厚度，以使通道段1064的内径小于沉积段1066的内径，便于灰尘从通道段1064中沉积到沉积段1066中。
如图7所示，优选地，导向段1068呈锥形，导向段1068的母线与分隔板106的轴线夹角α为5°～20°。
在该实施例中，导向段1068为锥形，各个方向的灰尘均能够在与导向段1068侧壁1022碰撞后快速下落。同时，导向段1068的母线与分隔板106的轴线夹角α为5°～20°，在该角度范围内，既能够使灰尘与导向段1068的内壁碰撞后加速下落，又能够减小导向管和沉积段1066占用的空间，便于减小二级旋风分离尘杯10的体积。
如图4所示，优选地，每个过渡通道1062包括设于分隔板106外壁的进口以及设于分隔板106内壁的出口，过渡通道1062所在的直线与进口和壳体102的轴线的距离所在的直线所呈夹角的角度β为20°～70°。
在该实施例中，贯穿分隔板106的过渡通道1062包括设于分隔板106外壁的进口以及设于分隔板106内壁的出口，可以理解，过渡通道1062能够对由外腔流入内腔的流体起导向作用，因此，过渡通道1062所在的直线与进口和壳体102的轴线的距离所在的直线所呈夹角的角度β为20°～70°，以使外腔中的流体流经过渡通道1062后流向改变较小，流入内腔中的流体能够在内腔中继续做螺旋运动，以实现对流体中直径较小的灰尘的分离。
如图4至图7所示，优选地，过渡通道1062的数量为8～16个，既能够使从外腔流入内腔的流体流量保持在合适的范围内，即能够使流体在流入内腔中后做螺旋运动，以实现二级分离，又能够满足从排气筒108中流出的流体流量需求。
本发明第二方面的实施例提供了一种一种吸尘器，包括第一方面任一项实施例中的二级旋风分离尘杯10。
在该实施例中，吸尘器包括第一方面任一实施例中的二级旋风分离尘杯10，在吸尘器的使用过程中，吸进吸尘器内的流体通过二级旋风分离尘杯10实现二级分离，减少吸尘器中灰尘的堆积，便于延长吸尘器的维护周期，使用更加便捷。
以上结合附图详细说明了本发明的实施例，通过本发明的实施例，流体在二级旋风分离尘杯的外腔和内腔中进行二级分离，能够对流体中直径较大的杂质和直径较小的杂质分别进行分离，分离效率较高。同时，在二级旋风分离尘杯中流体的流向改变较小，流体的压力降较小，便于减少流体输送装置的耗能。
在本发明中，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性；术语“多个”则指两个或两个以上，除非另有明确的限定。术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；“相连”可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或单元必须具有特定的方向、以特定的方位构造和操作，因此，不能理解为对本发明的限制。
在本说明书的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“具体实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实例。而且，描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (11)
1.一种二级旋风分离尘杯，其特征在于，包括：
壳体，以及设于所述壳体侧壁上的进风口；
分隔板，设于所述壳体内，且所述分隔板将所述壳体内的空间沿径向分为内腔和外腔，所述分隔板的上端设有多个连通所述内腔与所述外腔的过渡通道；
排气筒，至少部分设于所述内腔内，且所述排气筒设于所述内腔内的一端设有多个贯穿所述排气筒侧壁的通孔，
其中，流体由所述进风口依次通过所述外腔以及所述过渡通道进入内腔，进入内腔的流体通过所述通孔进入所述排气筒内并由所述排气筒排出所述壳体。
2.根据权利要求1所述的二级旋风分离尘杯，其特征在于，所述分隔板与所述壳体的内壁之间形成有螺旋上升的螺旋通道。
3.根据权利要求1所述的二级旋风分离尘杯，其特征在于，所述壳体呈圆柱形，所述进风口沿切线方向设于所述壳体侧壁上，所述分隔板为环形板。
4.根据权利要求3所述的二级旋风分离尘杯，其特征在于，所述分隔板具体包括：
通道段，设于所述分隔板的上端，且所述通道段上设有多个连通所述内腔与所述外腔的过渡通道；
沉积段，设于所述分隔板的下端，且所述沉积段的内壁直径小于所述通道段的内壁直径；
导向段，所述导向段的两端分别连接至所述通道段与所述沉积段，通过所述过渡通道流入内腔的流体经所述导向段流至所述沉积段对应的内腔中。
5.根据权利要求4所述的二级旋风分离尘杯，其特征在于，所述分隔板的外壁直径沿轴向方向均相同。
6.根据权利要求4所述的二级旋风分离尘杯，其特征在于，
所述导向段的内壁直径沿所述通道段至所述沉积段的方向均匀增大。
7.根据权利要求6所述的二级旋风分离尘杯，其特征在于，所述导向段呈锥形，所述导向段的母线与所述分隔板的轴线夹角为5°～20°。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的二级旋风分离尘杯，其特征在于，每个所述过渡通道包括设于所述分隔板外壁的进口以及设于所述分隔板内壁的出口，所述过渡通道所在的直线与所述进口和所述壳体的轴线的距离所在的直线所呈夹角的角度为20°～70°。
9.根据权利要求8所述的二级旋风分离尘杯，其特征在于，任两个相邻的所述过渡通道与所述分隔板的轴线的夹角均相同。
10.根据权利要求9所述的二级旋风分离尘杯，其特征在于，所述过渡通道的数量为8～16个。
11.一种吸尘器，其特征在于，包括：权利要求1至10中任一项所述的二级旋风分离尘杯。
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- 2018-03-13 CN CN201810205940.2A patent/CN108577672B/zh active Active
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