CN110545704B - 吸尘器 - Google Patents

Abstract

一种用于从吸尘器中的空气流中去除灰尘的分离器组件，该分离器组件包括多个流体上并联布置的旋风分离器，用于从空气流中分离细小的灰尘，每个旋风分离器包括：限定纵向轴线的主体，其构造为将来自朝向第一端的旋风入口的旋流空气接收在主体限定的空间内，该主体具有形成在第二端的灰尘出口；在所述主体的第一端的端壁；和环形涡流探测器，所述涡流探测器与所述纵向轴线同轴延伸，限定从设置在主体空间内的涡流探测器入口到形成在所述端壁中的涡流探测器出口的通道，其中所述通道的直径在所述涡流探测器入口处比在所述涡流探测器出口处更窄。

Description

吸尘器

技术领域

本发明创造涉及一种吸尘器，尤其涉及一种包括旋风分离器的吸尘器。

背景技术

一般而言，旋风分离器提供高速旋转气流进入形状基本为圆柱形的腔室。气流的进入方向基本与腔室的中心轴线相切。除了圆柱形外，腔室也可以是圆锥形的，或者部分是圆柱形的(例如上部)和部分是圆锥形的(朝向下端)。

腔室内的气流形成螺旋形流动路径。流动路径围绕位于腔室上端中央的涡流探测器或围绕中心罩形成，通过二者其一，清洁的气流被吸引出腔室。上述罩可以位于或朝向旋风室的上端部(以及在实施例中旋风室的更宽的端部)设置 。

气流中的部分灰尘在气流围绕旋风室旋转时从气流中沉积下来，其或者掉落到腔室的底部, 在腔室底部的灰尘收集空间聚集和收集, 或者通过腔室壁上的孔(所谓的“甩出式”（throw-off） 或“跨壁式”（ over-the-wall）分离器)径向地向外进入环绕该腔室的灰尘收集空间。

旋风分离器包括由罩、网格或开缝筛网组成的过滤器，过滤器基本围绕罩的全部或部分外围形成。根据孔径的大小，过滤器可以从流经罩的气流中去除大于一定尺寸的灰尘颗粒。部分留存在旋转气流中的灰尘在气流流经罩上的网格或开缝时被除去，并最终掉落到腔室的底部(或部分灰尘由于吸力至少暂时贴在罩上)。

如前所述，旋风室可替代地具有涡流探测器，形成旋风出口。在这些实施例中，围绕腔室旋转的气流从腔室的下部向上通过旋风器中心，经由涡流探测器以几乎笔直的流路离开腔室。在这样的实施例中，较大的灰尘颗粒通常具有很大的惯性，不会随着来自腔室底部的气流向上被抽吸，因此灰尘会落到腔室底部并收集在腔室的底部。

发明内容

根据本发明的一个方面，我们提供了一种用于从吸尘器中的空气流中去除灰尘的分离器组件，该分离器组件包括多个流体上并联布置的旋风分离器，用于从空气流中分离细小的灰尘，每个旋风分离器包括：

限定纵向轴线的主体，其构造为将来自朝向第一端的旋风入口的旋流空气接收在主体限定的空间内，该主体具有形成在第二端的灰尘出口，

在主体的第一端的端壁，和

环形涡流探测器，其与纵向轴线同轴延伸，限定从设置在主体空间内的涡流探测器入口到形成在端壁中的涡流探测器出口的通道，其中通道的直径在涡流探测器入口处比在涡流探测器出口处更窄。

本发明的上述实施例的其他方面在所附权利要求中列出。

附图说明

现在，我们仅通过示例的方式参考附图来说明本发明的实施例的特征。

图1是根据本发明实施例的吸尘器的透视图;

图2是图1的吸尘器的侧视图;

图3是根据本发明实施例的分离器组件的侧剖截面图;

图4是两级分离器组件的一部分的前视图;

图5是包括护罩的分离器组件的一部分的前视图;

图6是根据本发明的实施例的分离器组件的护罩的支柱的一部分的透视图;

图7是根据本发明实施例的护罩结构的俯视图;

图8是根据本发明的实施例的第二集尘器的一部分的剖切前视图;

图9是图8的第二集尘器的俯视图;

图10是根据本发明的实施例的下密封板的底面的视图;

图11是图10的下密封板的侧视图;

图12是根据本发明实施例的出口组件的截面侧视图;

图13是图12的出口组件的俯视图，其中未示出电机前过滤器;

图14是根据本发明的实施例的第一组第二旋风分离器的俯视图;

图15是图14的第一组第二旋风分离器的侧视图;

图16是根据本发明的实施例的第二组第二旋风分离器的侧视图;

图17是根据本发明的实施例的第二旋风分离器的透视剖切视图;

图18是根据本发明的实施例的第二旋风组件的剖切部分的透视图;

图19是根据本发明的实施例的第二旋风组件的底面的透视图;

图20是根据本发明的实施例的第二级旋风组件的剖切部分的透视图;

图21是根据本发明实施例的旋风组件的剖切部分的透视图;

图22是旋风分离器的示意图（未按比例绘制），和

图23是图20的一部分的放大视图。

具体实施方式

参考附图，我们提供了一种用于清洁表面的吸尘器10。一般而言，并且尤其参考图1和图2，吸尘器10包括直立的主体14，其具有用户可抓握的手柄18，以允许用户移动和操纵吸尘器。吸尘器10具有限定吸嘴30的地板头12，吸嘴30用于向被清洁表面施加吸力，吸力由在吸嘴30下游设置的电机36产生。地板头12具有滚轮20 （例如轮子）用于使吸尘器10在表面上移动。

在实施例中，并且如图所示，吸尘器10可以是通常称为“直立”式的清洁器，其中直立主体14可枢转地连接到地板头12。这种清洁器通常用于清洁地板表面。在其他实施例中，吸尘器10可以是罐式，其中单独的手持棒具有吸嘴，并且通过抽吸软管等连接到清洁器的主体，或者吸尘器10也可以是手持式清洁器，其中电机、吸嘴和手柄均设置在一个紧凑的手持单元中。为简单起见，将以立式清洁器为例描述各种实施例的特征，但应理解，除非另有说明，否则本文所述的特征适用于任何现有类型的清洁器，并且适用于清洁任何类型的表面的清洁器。

更详细地，地板头12具有用于从被清洁的表面移除灰尘的搅拌器28，以及地板头出口24。空气和夹带的灰尘通过地板头出口24从地板头中抽出，并通过吸入通道22流向分离器组件16。地板头12具有地面接合组件，例如一对轮子20，以允许吸尘器10在表面上移动。

吸尘器10具有用于支撑分离器组件16的支撑结构38。吸入通道22将地板头12流体连接到分离器组件16的入口26。分离器组件16的出口80（图1和图2中未示出）将分离器组件16流体连接到电机36。通过电机36，在吸尘器内产生吸气流，以便将空气和夹带的灰尘通过地板头12吸入分离器组件16，并从分离器组件16抽吸清洁的空气。 排气口37在电机36的下游将抽吸装置10中的空气排出。

在实施例中，并且如图1和2所示，分离器组件16在使用中可以安装在支撑结构38的一部分上，但其也可从支撑结构38拆卸以便排空集尘。分离器组件可以形成在罐内，具有盖子32，盖子32可从罐的至少一端释放或移动，以便从罐中排空容纳的灰尘。盖子手柄34可以设置在盖子32上，以便于使用者提起罐子。

在实施例中，如图3所示，例如，容纳分离器组件的罐可以具有可移除部分。图3中所示的示例性罐具有可移除的下部82，其通过设置在罐的相邻部分上的边缘84的相邻部分之间的螺栓、闩锁、铰链等连接到罐的主要部分或上部。这样，罐的下部82可以铰接打开或移除，以便于从罐中排空灰尘。

在其他实施例中，电机36可以与分离器组件16一起从吸尘器10的主体和支撑结构拆卸，从而与清洁器与地板接触的部分分离，作为独立的手持式清洁装置使用。

在实施例中，电机36安装在地板头12上。在其他实施例中，电机36安装在直立主体14上，并且可以与分离器组件16容纳在一起。

在实施例中，抽吸通道22可以与地板头12或分离器组件16断开。例如，该抽吸通道或者另一个抽吸通道22（例如，单独的抽吸软管）可以在一端连接到分离器组件16，并且在其另一端连接到安装在杆上的清洁头或清洁工具，使用者由此可以使用安装在杆上的清洁头或抽吸工具上的抽吸口进行清洁。

根据本发明，分离器组件16包括多个流体上并联布置的旋风分离器156，用于从空气流中分离细小的灰尘。每个旋风分离器156具有限定纵向轴线的主体176a、176b，其构造成将来自朝向第一端的旋风入口160a、160b的旋流空气接收在主体176a、176b限定的空间内。每个主体具有形成在旋风分离器156第二端的的灰尘出口172a、172b。每个旋风分离器156还在主体的第一端具有端壁，以及与纵向轴线同轴延伸的环形涡流探测器76，其限定了从设置在主体空间内的涡流探测器入口75到形成在端壁中的涡流探测器出口77的通道，其中通道的直径在涡流探测器入口75处比在涡流探测器出口77处更窄。这种涡流探测器76朝向其出口变宽的设置使得空气在离开涡流探测器出口77时速度下降，由此提供恢复静压的有益效果，出口至电机前过滤器44的气流流速均匀分布，使得气流中夹带的任何细小的灰尘均匀地分散在过滤器44上。

该结构更详细的细节和相关特征将在下文予以描述。

概括地，并且参考图3，分离器组件16包括第一旋风组件40和第二旋风组件42，第一旋风组件40包括用于从空气流中分离粗灰尘的第一旋风分离器，第二旋风组件42包括多个流体上并联布置的第二旋风分离器156，用于从空气流中分离细小的灰尘。每个第二旋风分离器包括主体176、176a、176b，其具有朝向上端88的旋风入口160a、160b和形成在下端的灰尘出口172a、172b。

第一集尘器48用于接收在第一旋风组件40中从空气流中分离的灰尘。从流过第一旋风分离器的空气中分离的灰尘向下通过分离室46，落到位于分离室46最下端的集尘器区域48。吸尘器10还包括第二集尘器110，用于接收在第二旋风组件42中从气流中分离的灰尘。

下文将更详细地描述第一旋风组件40。夹带有灰尘的空气流由分离器组件入口26进入第一旋风组件40的分离室46。分离室46形成在大致圆柱形的壁58内。护罩结构104使得进入腔室46的空气围绕护罩旋转，护罩结构104包括围绕中心轴线间隔开的多个支柱60，并且在相邻的支柱60之间限定多个开口86。在实施例中，护罩结构104位于腔室46的中央，从而腔室46内的空气围绕护罩结构104旋转，使得灰尘向外和向下从气流中分离。设置在相邻的支柱60之间的一个或多个横条98用于加强护罩结构104，并将支柱60支撑在适当位置。

如图4所示，具有多孔的筛网85设置在护罩结构104的一个或多个开口上，用于阻止粗灰尘通过护罩结构104。第一旋风组件40提供用于流体连接到抽吸源36的出口。抽吸源36位于护罩结构104的下游，其将空气从分离室46中抽出。在具有第二旋风组件的实施例中，第二旋风组件位于第一旋风组件的下游，第一旋风组件40的出口提供空气流动路径，引导气流由护罩结构104到达一个或多个第二级旋风分离器156的一个或多个入口。

在实施例中，如图5和6所示，护罩结构104的至少一个支柱60具有凹槽100，其中设置有粘合剂。凹槽形成在支柱60或每个支柱60的深度102的方向上（即，中心轴线径向的方向上）。在该些实施例中，筛网的一部分通过粘合剂连接到一个或多个支柱60上。

使用粘合剂将筛网连接到支柱上为已知技术，但由于支柱提供的接触表面区域相对较小，将筛网牢固地保持在支柱上会较为困难，这在此前已经遇到过。支柱越宽，相邻支柱之间供空气流过的开口越小，并且支柱对围绕并穿过护罩结构的筛网旋转的空气产生的湍流越大。

通过提供凹口、通道或凹槽100，在将筛网附接到支柱60之前可以将粘合剂配置到其中，从而制造比以前更大的接触面积，因为凹部100的整个开口面可以填充粘合剂，一旦附接筛网85将直接与筛网85的内表面接触。

优选地，护罩的一个或多个支柱60中的凹槽100在支柱60的长度方向上延伸形成为凹陷通道（即，所示实施例中支柱的高度方向）。凹槽100的宽度（即，大致垂直于支柱60的长度的方向）在0.5mm至4mm的范围内，并且优选地在1mm至2mm的范围内。凹槽100的深度（即，从中心轴线径向向外的方向）在0.05mm和4mm之间，并且优选地在1mm-2mm的范围内。在实施例中，筛网85沿着护罩结构104的外部包裹着，筛网85的一部分附接到护罩的每个支柱60上。

在实施例中，筛网85是多孔板或网筛，其中可提供多个细长缝，这些缝可以沿水平、垂直或对角线方向延伸。在实施例中，护罩结构104和筛网85为塑料结构。或者筛网85可以由细金属、纱布等制成。

分离室46的下部48接收从流过护罩结构104的空气中分离的，或者当空气在腔室46内旋转时被向外抛向腔室46的壁58的粗灰尘。如图3和图4所示，护罩结构104的下部设置有护罩裙部62，其从护罩结构104朝向周围的室壁58并向下和向外延伸，以防止粗灰尘从腔室48下部上升并再次夹带到旋流气流中。如图7所示，支架108从护罩结构104的下部向内延伸，与第二集尘器110的外表面接触。

在实施例中，筛网85设置在护罩结构开口86的上游、护罩结构104的径向外侧，使得筛网附接到支柱60的外表面上。在这样的实施例中，护罩104上的支柱60中的凹槽形成在每个支柱60的外表面上。

在替代实施例中，筛网设置在护罩结构开口86的下游、护罩结构104的径向内侧，并且筛网85附接到支柱60的内表面。在这样的实施例中，护罩104上的支柱60中的凹槽形成在每个支柱60的内表面上。

在上述任一种情况下，从广义上讲，该分离器组件包括分离室46，分离室46具有入口26和出口80，在分离室46内形成有护罩结构104，护罩结构104包括围绕中心轴线间隔开的多个支柱60，使得护罩结构104在相邻的支柱60之间限定多个开口86，一个或多个支柱60具有凹槽100。然后在所述支柱60或每个支柱60的凹槽100处或其内部提供粘合剂，最后将筛网与设置在凹槽100处或凹槽100内的粘合剂接触，从而将筛网85附接到护罩结构104。

在护罩结构104的支柱60内具有凹槽100的实施例中，该特征当然可应用于例如仅包含单个旋风器或者多级配置的多个旋风器中的分离器上。

一般而言，并且参考图3，分离器组件16包括入口，空气通过该入口从第一旋风组件40向下游流到中间室52。气流（夹带有细小灰尘）通过入口进入第二旋风组件42，该入口形成为第一旋风组件40的筛网85或过滤器的下游的空气流动路径50（即第一旋风组件40的出口）。第二旋风组件42的多个第二旋风分离器156流体上并联布置，用于将灰尘从空气流中分离，每个第二旋风分离器156为主体176设置朝向上端的旋风入口160a、160b和形成在底端的灰尘出口172a、172b。每个旋风入口160a、160b相对于其相应的旋风器的主体176基本上切向地布置，使得空气和夹带的灰尘在旋风器主体176内形成旋转流动路径。

该组件包括形成每个第二旋风分离器156端壁的上密封板78。中间空间52形成在上密封板78和下密封板66之间。空气和灰尘从中间空间52被吸入第二旋风分离器156的入口160a、160b。每一个第二旋风分离器156延伸穿过下密封板66中的相应开口130、132（在图10和11中更详细地示出），使得第二旋风分离器156的灰尘出口172a、172b位于密封板66下方。

前文提及的第二集尘器110基本位于第二旋风分离器156的下方，并且在其上端由下密封板66界定。

如实施例所示（例如图20），第二旋风组件42包括第一组旋风分离器156a和第二组旋风分离器156b，每组旋风分离器围绕中心轴线A布置。第一组的旋风分离器156a与中心轴A径向间隔开第一距离（D1），第二组的旋风分离器156b与中心轴A径向间隔第二距离（D2），第二距离（D2）大于第一距离（D1）。换而言之，第一组旋风分离器156a形成在以中心轴线A为中心的第一环中，第二组旋风分离器156b形成在比第一环大的第二环中。这样，第二环位于第一环周围。在实施例中，并且如图所示，环可以是同心的，并且第一环可以直接位于第二环内。每个环可包括不同数量的旋风器。如图所示，外环（即第二环）可包括十四个旋风器，内环可包括五个旋风器。在其他实施例中，内环可包括六个旋风器（例如图14和15所示）。外环可以包括七到二十个旋风器，并且内环可以包括三到十个旋风器。

在实施例中，第一组和第二组旋风分离器156a、156b的主体176a与中心轴线A径向间隔开，使得中间空间52的一部分位于第一组和第二组旋风分离器156a、156b相应的旋风入口160a、160b之间。由此，中间空间52形成共享空间，每组第二旋风分离器156a、156b的入口由此从空气流动路径上吸入空气。

如图17中所示，第一组旋风器156a的入口160a位于环的外侧，即基本朝向外侧，第二组旋风器156b的入口160b位于环的内侧，即基本朝向内侧，使得第一和第二组的入口160a、160b在中间空间52内彼此相邻（在中心轴线的径向方向上）设置。对于每组旋风器156a、156b，在该组中的旋风器的入口160a、160b均以进入旋风器相应主体176a、176b的相同的旋转方向开口，由此使得通过入口160a、160b进入每个旋风器的流体的旋转方向与该组中其他旋风器的旋转方向相同（即顺时针或逆时针）。第一组旋风器156a的入口160a的开口方向与第二组旋风器156b的入口160b的开口方向相反。由此，当空气和夹带的灰尘围绕中间空间旋转时，空气和灰尘以基本相同的方向被吸入入口160a、160b，从而在最内环（即第一组旋风器156a）上，空气通过环的外侧上的入口160a被抽吸，并且在外环（即第二组旋风器156b）上，空气通过环内侧上的入口160b被抽吸。

在实施例中，至少一个旋风分离器的主体176a、176b具有座部件174，其从主体176a、176b径向向外延伸，邻接于下密封板66的上表面136。座部件174包括翼部，该翼部基本位于旋风分离器的主体176a、176b的纵向上，并且具有邻接表面，用于当主体176a、176b放置在下密封板66上相应的开孔130、132中时，抵靠下密封板66的上表面136。在替代实施例中，座部件可以设置为例如任何其他合适的突出部件，例如围绕主体的周边设置的支架。

主体176a、176b与下密封板66中各自相应开口130、132的边缘之间密封是重要的。由于主体176a、176b的下端逐渐变细，因此每个主体相对于下密封板66位于恰当的高度，以防止在组装分离器部件时旋风器主体176a、176b相对于下密封板66进一步向下插入，是非常重要的。这又确保每个主体176a、176b在其位于下密封板66的开口130、132内时，其直径与开口130、132的直径相匹配。如实施例所示，第一组旋风分离器156a中的每一个均具有座部件174。

在实施例中，第一组旋风分离器156a为单个部件。单个部件可以通过单模成型。换而言之，第一组旋风分离器156a的主体176a形成连续的环，允许该部件作为单个部件与分离器组件进行组装和从分离器组件中移除，从而便于组装。第一组旋风分离器156a的相邻旋风器主体176a通过壁部分166连接。在实施例中，壁部分166减少或防止空气从中间空间52流入第一组旋风器156a之间形成的空间。

类似地，在实施例中，第二组旋风分离器156b为单个部件，其可以是单个模制部件。同样，在实施例中，并且与第一组旋风器156a的壁部分166类似，第二组旋风器156b包括第二壁部分169，用于减少或防止空气从中间空间52流入在第二组旋风器156b外部形成的空间。

在实施例中，并且如图所示，第二旋风分离器156的下端（以及相关的灰尘出口172a、172b）位于共用平面中。换而言之，如图所示，在使用中时，分离器组件保持在竖直方向，出口172a、172b都位于同一水平面内。在这样的实施例中，第二旋风分离器的上端88也位于共用平面中，因为每个旋风分离器主体构造成具有相同的高度（及其他尺寸）。

分离器组件具有第二集尘器110，用于接收从通过第二旋风组件42的气流中分离的灰尘。第二集尘器110包括限定空间70的收集器壁74，用于接收来自第二旋风分离器156的灰尘出口172a，172b的灰尘。收集器壁74构造成使得收集器壁74的上部68围绕在第二旋风分离器156的下端。这样，第二旋风分离器156的灰尘出口172a、172b位于由收集器壁74限定的空间70内，使得从第二旋风分离器156排出的灰尘落入该空间70中，以沉降在空间70的下部区域56中。

在实施例中，收集器壁74上部68的一部分被成形为与第二旋风分离器主体176a、176b中的一个或多个的外轮廓相匹配。第二旋风分离器主体176a、176b通常为具有弯曲的外轮廓的圆柱形、圆锥形或这些形状的组合，在其穿过下密封板66处具有基本上圆形的横截面。例如，在所示的实施例中，主体176a、176b是部分圆锥形的，并且下端逐渐变细。每个第二旋风分离器156的外轮廓形成一段圆弧，并且收集器壁74的上部68的一部分72弯曲以匹配圆弧的半径。

如图3、图8和图21所示，收集器壁74的上部68形成为围绕第二旋风分离器156的下端的环。优选地，收集器壁74的上部68是圆齿形的，其由此提供了进一步径向向外延伸的弯曲部分，以匹配第二旋风分离器156的圆形外轮廓。锥形部分106将收集器壁74具有较宽直径的上部68连接到收集器壁的下部，从而向内引导灰尘至第二集尘器110的主体。收集器壁74的中心区域和下部区域相对于上部68必须具有较窄直径，使得第一旋风组件40可以设置于其周围。收集器壁74的锥形部分106优选地以大约30度的角度（相对于垂直方向）逐渐变细，使得灰尘自由向下流到灰尘收集空间70的底部，并且不太可能沉积或受到相邻出口172a、172b之间的横向气流（称为“串扰”）的影响。

在不牺牲吸尘器10或分离器组件16本身的空间要求的可能情况下，增加流动路径的横截面积是有利的。换而言之，清洁器10及其分离器的小尺寸是有利的，但对于清洁器的操作而言，使通过分离器的空气流动路径尽可能宽也是有利的。增加的流动路径面积通常会降低堵塞发生的可能性，并有助于空气的平稳流动以限制压力和吸力损失。

如下所述，从第一旋风组件40到第二旋风组件42的空气流动路径在第二集尘器110的外部延伸，并且部分由收集器壁74的最上端限定。由于第二旋风分离器156设置在横跨分离器的平坦层中，提供绕过旋风器层的流动路径50同时最大化该流动路径50的横截面积是一个挑战。为实现该目的，收集器壁74的上部68的直径，沿其周边的部分，略小于第二旋风分离器的环的直径，使得收集器壁74的上部68的圆齿形形状允许第二旋风分离器的出口172a、172b位于收集器壁74之中，同时增加相邻出口172a、172b之间的收集器壁74的直径。

在实施例中，并且如图21所示，例如，收集器壁74的上部68的圆齿形部分72从下密封板66向下延伸。这样，当向下流过第二旋风器156的出口172a、172b的灰尘和流体进入第二集尘器110时，可直接向下行进。这样，流过及围绕出口172a和172b的流体的减速减少，并且不太可能导致灰尘积聚在出口。相反，灰尘可以继续其向下的轨迹进入第二集尘器110，并到达其下端，灰尘可以在此沉积。

收集器壁74的至少一部分114基本为管状，并且在实施例中，收集器壁74具有朝向第二集尘器110的下端变窄的截头圆锥形部分116。参考图8，支架118设置在收集器壁74的外表面上，其与护罩结构104的一部分接合并支撑护罩结构104的该部分。支架118可提供摩擦配合接合以将护罩结构104的一部分相对于第二集尘器110牢固地保持于适当位置，或者当分离器组件组合在一起时，护罩结构104在对支架118施力时可略微折曲，支架118防止两个部件之间脱离。

如前所述，第二旋风分离器156包括第一组156a和第二组156b，每组中的分离器围绕中心轴线布置（注意第二集尘器110和第二旋风组件42的中心轴线是轴向对齐的，同时与通过下密封板178的中心轴线也是轴向对齐的）。下密封板178具有上表面136。上表面136的一部分限定空气流动路径50的内偏转表面134，其从下密封板178的外边缘向上和径向向内倾斜。换而言之，内偏转表面134从下密封板178的径向外部朝通过密封板178的中心轴线延伸。内偏转表面134构造成将流动路径50上的空气向上引向第二旋风分离器156的旋风入口160a、160b。

第一组的旋风分离器156a与轴径向间隔开的距离小于第二组156b的距离，因此，由于板178的倾斜的内偏转表面134，第一组的灰尘出口172a比第二组的灰尘出口172b设置在密封板178更下面的位置。

如图18所示，在实施例中，围绕下密封板66中的每个开口130、132设置有密封件182。密封件182可以通过包覆模制下密封板66而形成，以围绕开口130、132形成单独的密封层。密封件182可以由橡胶或橡胶类材料制成，以在旋风器在组装期间插入板中时，围绕旋风分离器主体176a、176b形成基本上气密的密封。下密封板66的下表面具有径向延伸的加强肋184，以为板提供刚性。

在实施例中，收集器壁74的上部68与下密封板178一体形成。在其他实施例中，下密封板178为与收集器壁74分开的部件。在这样的实施例中，下密封板178和收集器壁74通过一个或多个固定装置（例如螺钉、螺栓、夹子或任何其它合适的装置）彼此固定。

在实施例中，并且如图3所示，例如，第二集尘器110的下端壁（形成容纳和储存灰尘的空间）由容器的下壁81形成，其中第一旋风组件40位于该容器内。换而言之，容纳分离器组件的罐的最下端壁81部分可以形成第二集尘器110的端壁，使得第一集尘器48和第二集尘器110共享共同的基部，因此当下端壁81打开或移除时，可以将其一并清空。如实施例所示，第二集尘器基本上被第一旋风分离器40围绕，并且第一集尘器48的至少一部分围绕第二集尘器110的至少一部分设置。

现在将更详细地描述第二旋风组件42的结构，特别是从第一旋风组件40通向中间空间52的空气流动路径50。参考图21，穿过第一旋风组件40的过滤器或筛网85的空气和夹带的细小灰尘，通过形成在第二集尘器110的收集器壁74的上部68和护罩结构104的上部69之间的通道，向上引导至中间空间52。如图4、5和21所示，护罩结构104的上部69从护罩结构104上提供筛网85或过滤器的部分，向上和径向向外设置。

流动路径50还由第二集尘器壁74的锥形部分106界定，其使气流径向向外转向，以便绕过出口172a、172b和第二旋风分离器156的下端。如实施例所示，空气流动路径50然后在第二旋风分离器156的出口172a、172b上方的位置径向地向内改变方向。

在第二旋风分离器156的第二组156b的下端处或朝向第二旋风分离器156的第二组156b的下端，设置裙部90。裙部90设置在第二旋风分离器156的下部的径向外侧。

在实施例中，裙部90与第二组旋风分离器156b为一体形成。裙部90具有外部偏转表面，该外部偏转表面在裙部的最下部分和裙部的最上部分之间径向向内倾斜，外部偏转表面构造成在流动路径50上径向向内朝向内部偏转表面134引导空气。裙部90的最下部形成圆形外周，其位于第二组旋风器156b的出口172b的径向外侧。上述外部偏转表面向上倾斜，以在旋风分离器156b的长度（即当直立定向时的高度）的中途某点处与第二组旋风器156b的主体176b相接。裙部90与内偏转表面134间隔开，使得流动路径50中的至少一部分由裙部90的至少一部分界定。换而言之，裙部90从主体176b向下和向外延伸，用于在出口172b上方提供流动路径50的“上表面”，通向中间空间52。

护罩结构104的上部69具有向上和径向向外延伸的倾斜部分，并且在其上端处的基本圆柱形部分向上延伸以与裙部90相接。在实施例中，第一旋风组件40的护罩结构104的上部69固定到裙部90的一部分上，以在两个部件之间提供基本上流体密闭的密封92。在实施例中，可在两个部件之间设置密封件（例如橡胶密封件）以帮助密封。固定连接可通过固定结构96、198进行，固定结构96、198包括一对孔，用于接收螺钉或螺栓等，孔分别形成在护罩结构和裙部90的每一个上。可以提供替代的固定装置，例如夹子或按压配合结构等之类的固定装置。裙部90可包括与固定结构198相邻的凹陷部分94，用于插入螺钉等。

在实施例中，如图9和10所示，第二集尘器110的最上端集尘器壁74具有外缘112。外缘112具有一个或多个径向向外延伸的耳片120，每个耳片具有孔122， 用于接收穿过裙部90和护罩结构104的固定结构的螺钉或螺栓。下密封板66具有一个或多个相应的耳片126，从板的周边124径向向外延伸，每个耳片具有孔128，用于接收穿过裙部90和护罩结构104的固定结构的螺钉或螺栓。换而言之，耳片120、126设置在固定结构96、198之间，因此当螺钉或螺栓插入时，其穿过由耳片120、126上的孔122、128，从而相对于护罩结构104和裙部90牢固地将下密封板66和第二集尘器110结合在一起。耳片120、126延伸至部分的空气流动路径50上，在每个相邻的耳片120、126之间的孔186允许空气和夹带的灰尘流至中间空间52。

包括护罩结构104、第二集尘器110、下密封板66和第二旋风组件42的整个组件容纳在罐壁58内，组装后可作为单个组件安装在罐内。

在实施例中，并且如图17-21所示，固定构件167设置在上密封板78和下密封板66中之间，并且可固定到上密封板78和下密封板66。一般而言，固定构件167具有接收部168，上密封板78和下密封板66中至少其一具有固定装置188、190，用于固定到接收部168。固定装置188、190优选地为孔，并包括可通过孔插入的紧固部件189（例如螺钉，螺栓，销等），用于与接收部168接合。

在实施例中，固定构件167与下密封板66和上密封板78中的其一一体形成，下密封板66和上密封板78中的另一个则具有固定装置。在其他实施例中，上密封板78和下密封板66均具有固定装置，并且固定构件为单独的部件。在所示实施例中，为后一种布置，其中固定构件167为第一组旋风器156a的一部分。固定构件167具有接收部168和第二接收部191，接收部168包括朝上的螺纹凹槽，第二接收部191包括朝下的螺纹凹槽。上密封板78和下密封板66中的每一个分别具有突出套筒144、138，其在朝向固定构件167的方向上从板延伸到远端。每个套筒144、138构造成接收紧固部件189，并在其远端具有孔，使得固定部的一部分延伸穿过孔以与固定构件167的相应接收部168、191接合。接收部168、191的螺纹构造和相应的紧固部件189使得当紧固部件189被紧固时，上密封板78、固定构件167和下密封板66被固定到一起。部件之间形成紧密配合，彼此牢固地结合在一起。

在实施例中，并且如图20所示，固定构件167设置在中心轴线上（即居中穿过第二旋风器的环以及居中穿过上密封板78和下密封板66的轴线）。

现在介绍第二旋风分离器156的结构，如实施例所示，每个第二旋风器构造成具有基本相同的尺寸。第二旋风分离器156流体上并联布置，用于将从中间空间52接收的空气流中的细小灰尘分离。

参考图22和23，每个第二旋风分离器具有限定纵向轴线X的主体176a、176b，其构造成将来自朝向第一端的旋风入口160a、160b的旋流空气接收在主体176a、176b限定的空间内。空气和灰尘该空间内旋转，灰尘从该空间下落穿过形成在主体176a、176b的第二端处的灰尘出口172a、172b。然后空气被向上抽吸通过该空间至旋风分离器的第一端。端壁通过上密封板78设置在主体的第一端。环形涡流探测器76与纵向轴线X同轴延伸，限定从设置在主体176a、176b空间内的涡流探测器入口75到形成在端壁中的涡流探测器出口77的通道。通道的直径在涡流探测器入口75处比在涡流探测器出口77处更窄（如图20和23所示）。

在实施例中，涡流探测器76由上密封板78提供。涡流探测器76优选地与上密封板78一体形成，以确保涡流探测器76和板之间的区域被密封，以防止压力损失。

在实施例中，具有密封层，该密封层构造成防止气流在主体176a、176b和每个旋风分离器的端壁之间泄露。密封层可包括橡胶垫圈，并且可包括位于上密封板78下方的板，其保持在上密封板78和第二旋风器主体176a、176b之间。

在实施例中，并且如图所示，通道在邻近端壁的部分变宽。涡流探测器出口77区域中的通道优选地平滑地加宽（例如，涡流探测器出口77为截头圆锥形）。换而言之，涡流探测器出口77如图20和23所示具有倒角192。该倒角开口优选地形成在上密封板78中，使得涡流探测器76沿其长度从涡流探测器入口75到端壁具有均匀的直径，随后在倒角出口部分处变宽。

通过将涡流探测器通道朝向它们各自的出口加宽，变窄的通道的有效长度减小，这可以减少相关摩擦损失。另外，随着空气流扩散，离开涡流探测器出口77的空气速度降低，从而削弱了离开出口77的空气的旋转运动的强度，削弱来自空气流的能量。

紧邻涡流探测器出口77的下游具有电机前过滤器44。在实施例中，如图12所示，上密封板78和涡流探测器76为出口组件140的一部分，位于第二旋风分离器156和电机36之间的空气流动路径上。出口组件140还具有支撑电机前过滤器44的过滤器壳体。优选地，电机前过滤器44支撑设置在与涡流探测器出口间隔开的位置。由此，在旋风分离器156的出口77的下游形成腔室，提供排放空间，空气从每个旋风器的涡流探测器出口77排到该排放空间。出口组件140具有边缘142，以帮助将出口组件安置在通向电机36的出口通道80中。

出口组件140通过插入穿过上密封板78中的板孔152的固定装置194（例如螺纹螺钉、螺栓、销等）固定到第二旋风分离器156上。板孔152定位成使得其不与位于上密封板78下方的任何第二旋风分离器主体176a、176b重合。如实施例所示，板孔152与固定部154对齐，固定部154与第二组旋风分离器156b中的一个或多个一体形成。每个固定部154具有相应的凹槽或孔，用于接收通过孔152插入的固定装置194的一部分。优选地，固定部154紧密地密封在上密封板78上，用于在固定后防止气流通过对准的孔。

通过加宽涡流探测器通道，如上所述，离开涡流探测器76的气流被消散，使得其以更均匀地、且以与其他方式相比更低的平均速度穿过电机前过滤器44。这降低了分离后留在空气流中的非常细小的灰尘的结块的影响，其中灰尘在过滤器的表面上成簇地形成。结果是灰尘更均匀地分布，且更细小，从出口77穿过过滤器44的空气流动更为平稳。这也减小了在电机前过滤器44上经历的压降。

再次参照图22（未按比例绘制），旋风器的主体在第一端具有第一部88，该第一部88基本上是圆柱形的，其在第二端邻接第二部89，第二部89基本上是截头圆锥形的。旋风器入口160a、160b朝向第一端形成，其构造成通过提供基本上与中心轴线X相切的入口通道在空间内接收旋转空气流。灰尘出口172a、172b形成于第二端。端壁（由上密封板78提供）在第一端围绕环形涡流探测器76封闭由第一和第二部88、89形成的空间，环形涡流探测器76与纵向轴线同轴地延伸。

当然，应当理解的是，此处描述的分离器组件可以构造成不同的尺寸，并且包括不同数量的旋风分离器。 因此，分离器中使用的旋风分离器的尺寸可以变化。但是，已发现下述旋风分离器的相对比例更为有益。

第二旋风分离器的尺寸符合0.3≤D_x/D≤0.42，其中D表示旋风分离器主体的第一部88的直径，D_x表示涡流探测器76的直径。 “涡流探测器直径”是指涡流探测器入口75处的直径，而不是涡流探测器76沿其长度变宽的较宽的出口77处的直径。旋风分离器主体的第一部88的直径D与涡流探测器的直径D_x的比率对于平衡遭受的能量损失与旋风分离器从空气流中去除灰尘的效率非常重要。优选地，旋风分离器的尺寸符合0.304≤D_x/D≤0.41，已知该比率可提供两者之间的最佳平衡。

另一个重要的尺寸比是空间内的涡流探测器的长度S与旋风入口的高度a的比率，约束为1.12≤S/a≤1.5。优选地为1.12≤S/a≤1.2。通过确保涡流探测器76延伸至空间中以足够的余量越过入口160a、160b，由气流直接流到涡流探测器入口75造成旋风器气路“短路”的几率降低，并且将通过入口75的抽吸对进入空间的空气的旋转运动的影响最小化。

另一个重要的尺寸比是旋风器入口从中心轴线X径向方向上取得的宽度b与旋风分离器在其第一部88处的直径D之比，约束为0.2≤b/D≤0.3。在此范围内，切向入口与形成涡流探测器76通道的外壁干扰最小。 因此，在使用中，例如入口空气速度可以在例如20m /s至25m / s的范围内。

另一个重要的尺寸比是旋风分离器出口的直径D_d与旋风分离器在其第一部88处的直径D之比，约束规则为0.2≤D_d/D≤0.4。优选为0.28≤D_d/D，以保持分离效率，同时避免在出口172a、172b处发生堵塞。

另一个重要的尺寸比是入口的高度相对于旋风分离器主体176a、176b的第一部88的高度之比，约束规则为1≤（H-H_c）/a≤1.25，其中H表示旋风体的高度，H_c表示旋风体第二部的高度，a表示旋风入口的高度。在实施例中，（H-H_c）/ a = 1。

虽然上文已讨论了第二旋风分离器176的优选尺寸，但是应该理解的是，本文所述的分离器组件的特征可以应用于具有不同尺寸的旋风器的分离器。此外，除非另有说明，否则与分离器组件部件的构造和布局有关的特征可应用于仅包括单级旋风分离的分离器组件，或应用于任何已知形式的吸尘器。

应当理解，在文中当使用 “向上”、“向下”、“在......之上”和“在......之下”等术语描述设备时，其指的是如附图所示的在直立方向时设备的默认设置。

虽然本文描述了本发明的示例性的实施例，但是应当理解，除非另有说明，否则不同实施例的特征可以彼此独立地或以任何组合彼此组合。

本说明书和权利要求书中所使用的术语“包括”、“含有”及类似表述是指其包括指定的特征、步骤或数值，但这些术语不应被解释为排除其他特征、步骤或组件的存在。

为实现本发明的各种目的，在上述说明书或以下权利要求或附图中公开的以特定形式或功能性描述的特征、方法或流程可适当地单独或组合使用。

下述条款描述了本发明实施例的优选方案。

1. 一种用于从吸尘器中的空气流中去除灰尘的分离器组件，该分离器组件包括多个流体上并联布置的旋风分离器，用于从空气流中分离细小的灰尘，每个旋风分离器包括：

限定纵向轴线的主体，其构造为将来自朝向第一端的旋风入口的旋流空气接收在主体限定的空间内，该主体具有形成在第二端的灰尘出口，

在主体的第一端的端壁，和

环形涡流探测器，其与纵向轴线同轴延伸，限定从设置在主体空间内的涡流探测器入口到形成在端壁中的涡流探测器出口的通道，其中通道的直径在涡流探测器入口处比在涡流探测器出口处更窄。

2.根据上述第1项所述的分离器组件，其中所述通道在邻近所述端壁处变宽。

3.根据上述第1项或第2项所述的分离器组件，其中涡流探测器出口为截头圆锥形。

4.根据上述任一项所述的分离器组件，其中旋风分离器的出口的下游具有腔室，其提供排放空间，空气从每个旋风器的涡流探测器出口排到该排放空间。

5.根据上述任一项所述的分离器组件，其中上密封板形成每个旋风分离器的端壁，每个涡流探测器从上述上密封板延伸。

6.根据上述第6项所述的分离器组件，其中所述上密封板包括密封层，用于防止气流从所述主体和所述每个旋风分离器的端壁之间泄漏。

7.根据上述第5项或第6项所述的分离器组件，其在引用上述第4项时，排放空间形成在上密封板和与上密封板隔开的电机前过滤器之间。

8.根据上述第5至7项中任一项所述的分离器组件，其中涡流探测器和上密封板一体形成为单个部件。

9.一种吸尘器，包括安装在吸尘器主体中的抽吸源，以及根据前述任一项所述的分离器组件，其中抽吸源与分离器组件的出口流体连接，并在其下游。

Claims (10)

1.一种用于从吸尘器中的空气流中去除灰尘的分离器组件，其特征在于，该分离器组件包括多个流体上并联布置的旋风分离器，用于从空气流中分离细小的灰尘，每个旋风分离器包括：

限定纵向轴线的主体，构造为将来自朝向第一端的旋风入口的旋流空气接收在主体限定的空间内，该主体具有形成在第二端的灰尘出口，

在所述主体的第一端的端壁，和

环形涡流探测器，其与所述纵向轴线同轴延伸，限定从设置在主体空间内的涡流探测器入口到形成在所述端壁中的涡流探测器出口的通道，其中所述通道的直径在所述涡流探测器入口处比在所述涡流探测器出口处更窄；

所述旋风分离器的出口的下游具有腔室，其提供共用的排放空间，所述腔室内进一步包括电机前过滤器，所述电机前过滤器紧邻所述涡流探测器出口的下游布置；

其中，所述环形涡流探测器沿其长度从所述涡流探测器入口到所述端壁具有均匀的直径，随后在所述涡流探测器出口区域中的通道平滑的加宽，所述涡流探测器出口具有倒角。

2.根据权利要求1所述的分离器组件，其特征在于，空气从每个所述旋风分离器的涡流探测器出口排到所述排放空间。

3.根据权利要求2所述的分离器组件，其特征在于，所述环形涡流探测器对齐设置，其轴线与所述电机前过滤器的过滤器表面相交，使得从所述涡流探测器出口流出的空气被导向所述过滤器表面。

4.根据上述权利要求中任一项所述的分离器组件，其特征在于，上密封板形成所述每个旋风分离器的端壁，每个环形涡流探测器从所述上密封板延伸。

5.根据权利要求4所述的分离器组件，其特征在于，所述排放空间形成在所述上密封板和与所述电机前过滤器之间。

6.根据权利要求4所述的分离器组件，其特征在于，所述上密封板包括密封层，用于防止气流从所述每个旋风分离器的主体和端壁之间泄漏。

7.根据权利要求4所述的分离器组件，其特征在于，所述环形涡流探测器和所述上密封板一体形成为单个部件。

8.根据权利要求1-3中任一项所述的分离器组件，其特征在于，所述通道在邻近所述端壁处变宽。

9.根据权利要求1-3中任一项所述的分离器组件，其特征在于，所述涡流探测器出口为截头圆锥形。

10.一种吸尘器，包括安装在吸尘器主体中的抽吸源以及根据前述权利要求中任一项所述的分离器组件，其特征在于，所述抽吸源与所述分离器组件的出口流体连接，并在其下游。

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