CN109691934A - 旋风分离装置及扫地机器人 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种旋风分离装置及扫地机器人，旋风分离装置包括：环形腔室，所述环形腔室设有内壁和外壁，所述内壁设置气流通孔，所述内壁的内腔构成出气腔室，所述内壁与所述外壁之间设置螺旋斜壁，所述螺旋斜壁的至少一部分下方设置出气通道，所述出气通道与所述出气腔室连通，所述外壁设置出尘口；以及进气通道，与所述环形腔室相连通，螺旋斜壁的设置使得螺旋斜壁下方构成了容纳出气通道的空间，将摒弃传统在出气腔室底面设置气流出口的结构形式，改为侧面开口与出气通道相连通，从而有效地减少分离装置的高度，整体结构更加紧凑、合理；而且，螺旋斜壁的设置还能够引导气流螺旋上升，提高尘气分离效率及效果。

Description

旋风分离装置及扫地机器人

技术领域

本发明涉及除尘设备技术领域，特别涉及一种旋风分离装置及扫地机器人。

背景技术

扫地机器人，是智能家用电器的一种，借助工智能技术，能够自动在房屋内完成地板清洁工作。通常采用以吸气方式将地面灰尘、杂物吸纳进入自身的垃圾收纳盒内，以实现地板清洁的功能。

扫地机器人的工作原理是通过电机产生抽吸气流将灰尘、杂物吸入内部，含有灰尘气流进入旋风分离器中将灰尘分离出来。旋风分离器是利用旋转气流产生的离心力将尘粒从气流中分离出来的装置，含尘气流沿切线方向进入分离器内形成旋转气流，在离心力作用下，尘粒被分离到侧壁上并经侧壁上的出尘开口进入收集灰尘的尘杯中。

由于扫地机器人需要进入沙发底、床底等区域进行清洁，扫地机器人的设计高度要求较矮，现有扫地机器人中的旋风分离器的气流出口都是设置在底面，并具有间隙区域H以使得气流更好流出，如图1、2所示。然而，该种结构形式导致旋风分离器体积较大、高度较高，严重制约着扫地机器人矮小化设计。

发明内容

本发明的目的在于至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供一种结构紧凑的旋风分离装置及扫地机器人。

根据本发明的第一方面，提供一种旋风分离装置，包括：环形腔室，所述环形腔室设有内壁和外壁，所述内壁设置气流通孔，所述内壁的内腔构成出气腔室，所述内壁与所述外壁之间设置螺旋斜壁，所述螺旋斜壁的至少一部分下方设置出气通道，所述出气通道与所述出气腔室连通，所述外壁设置出尘口；以及进气通道，与所述环形腔室相连通。

上述旋风分离装置至少具有以下有益效果：螺旋斜壁的布置，使得螺旋斜壁下方构成了能够容纳出气通道的空间，摒弃传统在出气腔室底面设置气流出口的结构形式，改为侧面开口与出气通道相连通，从而有效地减少分离装置的高度，整体结构更加紧凑、合理；而且，螺旋斜壁的设置还能够引导气流螺旋上升，提高尘气分离效率及效果。

在其中的一些实施例中，所述进气通道位于所述环形腔室的底部，所述出尘口位于所述环形腔室的顶部；或者，所述进气通道位于所述环形腔室的顶部，所述出尘口位于所述环形腔室的底部。如此，使得含尘气流进行旋转离心分离的路径最大化，进一步地提高尘气分离效果。

在其中的一些实施例中，所述螺旋斜壁划分为前段区域和后段区域，所述出气通道位于所述前段区域下方，所述进气通道位于所述后段区域下方。进气通道的位置设置使得整体结构更为紧凑，且含尘气流能够直接受到螺旋斜壁导向作用，避免存在低位的尘气分离死角区域。

在其中的一些实施例中，所述螺旋斜壁下方均是所述出气通道。进气通道没有伸入至环形腔室内，使得螺旋斜壁下方的所有空间都用于构造出气通道，使得出气通道的空间体积足够大，保证气流能够顺畅流出。

在其中的一些实施例中，所述进气通道与所述环形腔室切向相连以使气流切向进入所述环形腔室内部。含尘气流以沿切线方向进入环形腔室10内，有助于含尘气流在环形腔室10内形成旋转气流。

在其中的一些实施例中，所述出气通道的出气横截面积大于或等于所述进气通道的进气横截面积，出气通道的设置使得出气横截面积足够大，保证气流能够顺畅流出。可选地，所述螺旋斜壁围绕所述环形腔室螺旋至少180度；或者，所述螺旋斜壁围绕所述环形腔室螺旋360度。

根据本发明的第二方面，提供一种扫地机器人，其包括如本发明第一方面所述的旋风分离装置。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明做进一步的说明；

图1为现有技术中旋风分离器的结构示意图；

图2为现有技术中旋风分离器的剖面结构示意图；

图3为本发明实施例扫地机器人的结构示意图；

图4为本发明实施例旋风分离装置的结构示意图；

图5为本发明实施例旋风分离装置另一视角的结构示意图；

图6为本发明实施例旋风分离装置局部结构示意图；

图7为本发明实施例旋风分离装置另一视角的局部结构示意图。

具体实施方式

本部分将详细描述本发明的具体实施例，本发明之较佳实施例在附图中示出，附图的作用在于用图形补充说明书文字部分的描述，使人能够直观地、形象地理解本发明的每个技术特征和整体技术方案，但其不能理解为对本发明保护范围的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右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元件必须具有特定的方位、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。

在本发明的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

本发明的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。

如图1和图2所示，现有应用在扫地机器人中的旋风分离器2的气流出口都是设置在底面，并且需要在底部设置间隙区域H便于气流顺畅流出，该种结构形式导致旋风分离器体积较大，尤其是由于间隙区域H的存在使得高度较高，进而增加了扫地机器人的高度。

图3为本发明实施例扫地机器人的结构简易示意图，扫地机器人在地面上进行吸尘作业，吸气电机1工作进行抽气，通过地刷3将地面上的灰尘、杂物吸入扫地机器人内部，含尘气流先经过扫地机器人内部的旋风分离器2，在旋风分离器2内利用旋转气流产生的离心力将尘粒从气流中分离出来，尘粒经过旋风分离器2的侧壁上的出尘口甩向尘杯，气流在吸气电机作用下，继续经过海帕盒4过滤进入吸气电机1内，海帕盒4用于过滤没有被甩到尘杯中的尘粒。

本发明实施例扫地机器人，其采用的旋风分离装置由于气流出口结构的改变，改为侧面开口引导气流流出，使得旋风分离装置能够最矮化，进而使得发明实施例扫地机器人的结构更为紧凑、矮小，具体如下。

图4至图7示出本发明实施例扫地机器人采用的旋风分离装置的具体结构，该旋风分离装置具有环形腔室10，用于形成旋转气流，环形腔室10由内壁11和外壁12构成相对密闭的空间，内壁11具有气流通孔13，气流通孔13为圆孔，但不限于此，被分离的气流经气流通孔13流向吸气电机，外壁具有出尘口14，用于将尘粒甩出，环形腔室10与进气通道20相连通，含尘气流通过进气通道20进入环形腔室10内，在环形腔室10内形成旋转气流，在离心力作用下，尘土颗粒被分离甩到外壁12并经过出尘口14甩出进入收集灰尘的尘杯中，气流经过内壁11的气流通孔13吸气电机。

参照图6和图7，在环形腔室10的底部处于内壁11与外壁12之间设置螺旋向上的螺旋斜壁15，螺旋斜壁15与内壁11、外壁12相接，在螺旋斜壁15下方形成的空间区域刚好能够作为气流流出的出气通道16，内壁11具有的内腔构成了出气腔室，在内壁11的侧面与螺旋斜壁15对应的位置开口，将一侧的出气通道16与出气腔室相连通。旋转气流进行尘气分离时，被分离的气流经过内壁11的气流通孔13进入出气腔室内，再经过出气通道16向外流出，摒弃传统在出气腔室底面开口将气流引出的结构形式，改为侧面开口，不需要额外设置间隙区域H，如此，由此有效地减少整个分离装置的高度，整体结构更加紧凑、合理。

而且，螺旋斜壁15的设置，还能够引导气流螺旋上升，提高尘气分离效率及效果。

可以理解的是，环形腔室10的具体形状不限于圆形，椭圆形、多边形等能够构造出适于气流进行旋转动作的腔室形状都属于环形腔室的范畴内。

进气通道20设置在环形腔室10底部，进气通道20的具体位置、朝向本领域技术人员能够根据实际选择，需要构造出适于含尘气流进入环形腔室10内进行旋转构成旋转气流。可选地，进气通道20与环形腔室10切向相连，使得含尘气流以沿切线方向进入环形腔室10内，有助于含尘气流在环形腔室10内形成旋转气流。

含尘气流从环形腔室10底部进入，经螺旋斜壁15导向，形成螺旋上升的旋转气流，出尘口14尽量设置在外壁12的顶部位置，能够延长含尘气流进行旋转离心分离的路径，进而进一步地提高尘气分离效果，出尘口14的具体形状、位置本领域技术人员能够根据实际选择，在此不在详述。

如图6所示，在其中的一些实施例中，进气通道20切向设置，且进气通道20的部分伸入到环形腔室10内，螺旋斜壁15围绕环形腔室10螺旋，螺旋斜壁15从起始位置到结束位置至少180度，螺旋斜壁15划分为前段区域A和后段区域B，螺旋斜壁15的前段区域A下方是作为出气通道16设置的空间，而螺旋斜壁15的后段区域B下方则是容纳进气通道20的空间，即整个螺旋斜壁15的下方空间不完全用来作为出气通道，临近螺旋斜壁15螺旋向上结束位置区域的下方空间用来设置进气通道20，如此，使得整体结构更为紧凑合理，螺旋斜壁15螺旋向上结束位置刚好是进气通道20的进气风口，含尘气流进入后直接受到螺旋斜壁15的导向作用，形成螺旋上升气流，不存在低位的分离死角区域。

当然地，螺旋斜壁15的后段区域B也可以去掉，整个螺旋斜壁15的下方空间均用来作为出气通道，即进气通道20的上方没有螺旋斜壁，或者进气通道20没有伸入到环形腔室10内。如此，使得螺旋斜壁15下方的所有空间都用于构造出气通道16，使得出气通道16的空间体积足够大，保证气流能够顺畅流出。

在其中的一些实施例中，进气通道20和出尘口14的上下位置互换调整，进气通道20位于环形腔室10顶部，出尘口14位于环形腔室10底部，由于进气通道20处于顶部，含尘气流从环形腔室10顶部进入，经螺旋斜壁15导向，形成螺旋下降的旋转气流，同样地，出尘口14尽量设置在外壁12的底部位置，能够延长含尘气流进行旋转离心分离的路径，进而进一步地提高尘气分离效果。

其中，螺旋斜壁15的螺旋升角的角度应该越小越好，但是，需要保证内壁11的侧面开口足够大，即构造出的出气通道16要足够大，出气通道16的出气横截面积足够大，保证气流能够顺畅流出，出气通道16的出气横截面积至少大于进气通道20的进气横截面积。

如图6所示，在其中的一些实施例中，螺旋斜壁15围绕环形腔室螺旋180度，如此，螺旋斜壁15的螺旋升角的角度需要选取较大，以充分保证出气通道16的出气横截面积足够大。

在其中的一些实施例中，螺旋斜壁15围绕环形腔室螺旋360度，即进气通道20的进气风口为螺旋斜壁15的螺旋起始位置，含尘气流刚进入环形腔室10便开始进行螺旋上升，尘气分离效率及效果较佳。

当然地，由于螺旋斜壁15的螺旋长度较长，螺旋升角的角度选取能够进一步地减小，也能保证出气通道16的出气横截面积足够大。螺旋斜壁15围绕环形腔室10的螺旋角度及螺旋升角，本领域技术人员能够根据实际选择，保证出气通道16的出气横截面积至少大于进气通道20的进气横截面积即可。

上面结合附图对本发明实施例作了详细说明，但是本发明不限于上述实施例，在所述技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。

Claims (10)

1.一种旋风分离装置，其特征在于，包括：

环形腔室，所述环形腔室设有内壁和外壁，所述内壁设置气流通孔，所述内壁的内腔构成出气腔室，所述内壁与所述外壁之间设置螺旋斜壁，所述螺旋斜壁的至少一部分下方设置出气通道，所述出气通道与所述出气腔室连通，所述外壁设置出尘口；以及

进气通道，与所述环形腔室相连通。

2.根据权利要求1所述的旋风分离装置，其特征在于：所述进气通道位于所述环形腔室的底部或顶部。

3.根据权利要求2所述的旋风分离装置，其特征在于：与所述进气通道相对，所述出尘口位于所述环形腔室的顶部或底部。

4.根据权利要求1-3任意一项所述的旋风分离装置，其特征在于：所述螺旋斜壁划分为前段区域和后段区域，所述出气通道位于所述前段区域下方，所述进气通道位于所述后段区域下方。

5.根据权利要求1-3任意一项所述的旋风分离装置，其特征在于：所述螺旋斜壁下方均是所述出气通道。

6.根据权利要求1所述的旋风分离装置，其特征在于：所述进气通道与所述环形腔室切向相连以使气流切向进入所述环形腔室内部。

7.根据权利要求1所述的旋风分离装置，其特征在于：所述出气通道的出气横截面积大于或等于所述进气通道的进气横截面积。

8.根据权利要求7所述的旋风分离装置，其特征在于：所述螺旋斜壁围绕所述环形腔室螺旋至少180度。

9.根据权利要求8所述的旋风分离装置，其特征在于：所述螺旋斜壁围绕所述环形腔室螺旋360度。

10.一种扫地机器人，其特征在于：包括权利要求1-9任一项所述的旋风分离装置。