CN110897553B - 一种防堵旋风分离集尘装置及吸尘器 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种防堵旋风分离集尘装置及吸尘器，分离集尘装置包括具有脏空气入口和清洁空气出口的分离杯；分离杯内从脏空气入口到清洁空气出口的气流路径中设有回转体I，回转体I与分离杯之间的夹层用于形成旋风分离通道I，分离杯内靠近杯底的区域用于形成集尘区I，旋风分离通道I内沿回转体I外围一周设有若干活动挡片，活动挡片的一端枢接固定于回转体I的外周面上、另一端能够随防堵旋风分离集尘装置姿态变化而搭在分离杯的内周面上，用于阻止集尘区I内的大颗粒尘屑滑向旋风分离通道I。本发明的活动挡片能够随集尘装置的姿态变化而自动调整，从而对集尘区I内的尘屑进行阻挡，避免其靠近分离区域，从而保障分离效果，避免过滤网堵塞。

Description

一种防堵旋风分离集尘装置及吸尘器

技术领域

本发明属于除尘设备技术领域，具体涉及一种防堵旋风分离集尘装置及吸尘器。

背景技术

随着人们对居住环境及居家卫生的要求也越来越高，除尘成为日常清洁的一项重要保洁工作，吸尘器具有操作简单、工作效率高、劳动强度低等优点，作为一种家庭清洁用具吸尘器已经走进千家万户，深受人们喜爱。

真空旋风分离吸尘器具有吸尘效果好、不易堵塞，清洗方便等优点，成为吸尘器发展方向，旋风分离集尘装置是真空旋风分离吸尘器的关键技术，其原理是利用电机带动叶片高速旋转，在密封的壳体内产生真空负压，从而将灰尘分离在尘杯中，通过尘杯过滤后的空气以极高的速度排出，真空旋风分离吸尘器实现了灰尘等杂质与空气的更好分离，含有杂质的空气沿切线方向进入旋风分离尘杯，气流由上至下做回转运动，在回转过程中，真空度越来越高，大颗粒、较重的杂质在重力和离心力作用下开始下沉，从而大颗粒、较重的杂质被被分离收集在尘杯底部，较细的杂质随上部气流经过滤后进入内部旋风分离通道II，细小的灰尘随气流流动过程再次被分离向下降落到内尘杯的底部，而洁净的空气通过再次过滤后排放到大气中。

现有技术中，集尘杯一般位于旋风分离集尘装置的下部且固定设置，当需要吸取不同方位的灰尘时旋风分离集尘装置经常需要变换不同角度，旋风分离集尘装置倾斜时灰尘分离效果会受到影响，当旋风分离集尘装置接近水平位置时灰尘将无法向集尘杯进行分离，从而失去旋风分离作用。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种防堵旋风分离集尘装置及吸尘器，能够避免已收集好的尘屑再次回到分离区域以影响分离效果。

为解决现有技术问题，本发明公开了一种防堵旋风分离集尘装置，包括具有脏空气入口和清洁空气出口的分离杯；所述分离杯内从所述脏空气入口到所述清洁空气出口的气流路径中设有回转体I，所述回转体I与所述分离杯之间的夹层用于形成旋风分离通道I，所述分离杯内靠近杯底的区域用于形成集尘区I，所述旋风分离通道I内沿所述回转体I外围一周设有若干活动挡片，所述活动挡片的一端枢接固定于所述回转体I的外周面上、另一端能够随所述防堵旋风分离集尘装置姿态变化而搭在所述分离杯的内周面上，用于阻止所述集尘区I内的大颗粒尘屑滑向所述旋风分离通道I。

进一步地，所述活动挡片的活动端能够随所述防堵旋风分离集尘装置姿态变化而远离所述分离杯的内周面，用于使所述旋风分离通道I内的大颗粒尘屑滑向所述集尘区I。

进一步地，所述回转体I内设有具有内、外回转部的回转体II，所述内、外回转部之间的夹层用于形成旋风分离通道II，所述旋风分离通道II的下方设有集尘区II；所述内回转部的底部设有供空气由所述旋风分离通道II向所述内回转部的内部流动的二级分离出口，所述回转体II的外回转部上靠近所述回转体II顶部的位置设有二级分离入口，所述内回转部的内部与所述清洁空气出口相连。

进一步地，所述回转体I的底部封闭，用于在该处内部形成所述集尘区II；所述旋风分离通道II和集尘区II之间还设有一圈围挡，所述围挡与所述回转体I相连并形成能够在防堵旋风分离集尘装置姿态变化时阻止所述集尘区II内的细小尘屑滑向进入所述旋风分离通道II内的隔离区。

进一步地，所述二级分离入口沿所述旋风分离通道II的切线方向设置。

进一步地，所述回转体I对应所述旋风分离通道I的部分为锥形结构体，其直径由上到下依次减小。

进一步地，所述回转体I的锥形壁上设有用于过滤由所述旋风分离通道I向所述回转体I内部流动的空气的过滤网。

进一步地，所述分离杯包括杯体、顶盖和底盖，所述杯体的两端开口，所述顶盖密封设于所述杯体的顶部开口处，所述底盖密封设于所述杯体的底部开口处；所述脏空气入口设于所述杯体上，所述清洁空气出口设于所述顶盖上。

进一步地，所述顶盖的清洁空气出口处设有过滤体，所述底盖与所述回转体I的底部密封相连。

本发明提供了一种吸尘器，包括机体和设于机体内的集尘装置，所述集尘装置为上述的一种防堵旋风分离集尘装置。

本发明具有的有益效果：集尘装置内的集尘部件能够在集尘装置的姿态发生变化时保持原状，从而避免集尘部件内已分离下来的尘屑再次进入旋风分离通道内影响正常的分离过程，有效的提高了设备运行的可靠性。

附图说明

图1为本发明的实施例一中的防堵旋风分离集尘装置在原始状态下的结构立体图；

图2为图1所示防堵旋风分离集尘装置的立体分解图；

图3为图1所示防堵旋风分离集尘装置的结构剖视图；

图4为图3所示防堵旋风分离集尘装置的工作原理图；

图5为图4中沿A-A向的结构剖面图；

图6为图4所示防堵旋风分离集尘装置在倾斜状态下的结构剖视图；

图7为本发明的实施例二中的防堵旋风分离集尘装置在原始状态下的结构立体图；

图8为本发明的实施例三中的防堵旋风分离集尘装置在原始状态下的结构立体图。

附图标记：

1分离杯；2回转体I；3回转体II；4脏空气入口；5清洁空气出口；6二级分离出口；7集尘杯II；8过滤网；9过滤体；10密封顶盖；11尘杯底盖；12防堵旋风分离集尘装置；13大颗粒尘屑；14弹性密封件I；15细小尘屑；16弹性密封件III；17二级分离入口；18弹性密封件II；19密封底盖；20枢轴；21三级分离入口；22三级分离出口；23回转部III；24回转部I；25回转部II；26集尘杯I；27外壁；28内壁；29密封圈；30转动轴线；31中心轴线；32尘杯底盖II；33尘杯底盖I；

100旋风分离通道I；200旋风分离通道II；300旋风分离通道III；附图中箭头所指示方向为空气流动方向。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。

本发明提供了一种吸尘器，包括机体、吸尘管、吸风叶轮装置和防堵旋风分离集尘装置。吸风叶轮装置和防堵旋风分离集尘装置设于机体内，吸尘管的一端安装有刷头装置，另一端连接防堵旋风分离集尘装置的脏空气入口，防堵旋风分离集尘装置12的清洁空气出口与吸风叶轮装置相连。防堵旋风分离集尘装置12包括具有脏空气入口4和清洁空气出口5的分离杯1；所述分离杯1内从所述脏空气入口4到所述清洁空气出口5的气流路径中设有用于分离尘屑的旋风分离通道，防堵旋风分离集尘装置12还包括用于接收来自所述旋风分离通道的尘屑的集尘部件，所述集尘部件转动安装于所述分离杯1内，所述集尘部件的重心位于其转动轴线30的下方而使其具有在重力作用下保持原状的趋势，所述转动轴线30与所述旋风分离通道对应的中心轴线31垂直。

实施例一

如图1至6所示，防堵旋风分离集尘装置12包括具有脏空气入口4和清洁空气出口5的分离杯1，分离杯1内设有回转体I2、回转体II3、集尘杯I26和集尘杯II7。

回转体I2和分离杯1之间形成旋风分离通道I100，回转体II3设于回转体I2的内部，以此形成套设，减小径向尺寸。回转体II3的内、外壁28、27之间形成旋风分离通道II200，其外壁27上设有二级分离入口17，其内壁28上设有二级分离出口6。以此可以旋风分离通道II200通过二级分离入口17与旋风分离通道I100相连通，通过二级分离出口6与清洁空气出口5相连通。二级分离入口17在旋风分离通道II200的轴线方向上靠近分离杯1的杯顶，二级分离出口6在旋风分离通道II200的轴线方向上靠近分离杯1的杯底，这样使旋风分离通道II200内的气流沿螺旋线由上向下的运动并在二级分离出口6处转向完成分离。

为了解决防堵旋风分离集尘装置12发生倾斜后，分离杯1内的尘屑也向一侧聚集而再次进入相应的旋风分离通道内，因此集尘杯I26和集尘杯II7应当被设置为在分离杯1倾斜时继续在重力作用下保持原状而不会随分离杯1一同倾斜。

具体地，如图2和3所示，集尘杯I26设于回转体I2的下方，集尘杯II7设于回转体II3的下方。回转体I2的底部设有一回转部I24和回转部III23，回转部III23位于回转部I24内部。集尘杯II7的顶部设有回转部II25，回转部II25通过枢轴20枢接于回转部I24的内部，回转部III23的底部设置三级分离出口22，一方面可以使脏空气在此处完成分离，另一方面可以使旋风分离通道II200中分离下来的尘屑通过此口落入集尘杯II7内。回转部III23的作用主要是与集尘杯II7的内壁之间的夹层形成旋风分离通道III300。回转部I24除了用于枢接安装集尘杯II7之外，还用于与回转部II25的外壁形成三级分离入口21。

为了使集尘部件与分离杯1发生相对转动的过程中，三级分离入口21的开口大小保持不变以避免对分离效果产生影响，因此回转部I24的内壁和回转部II25的外壁均为同心的球面，使回转部I、II回转部II21、25之间的夹层厚度在集尘部件转动的过程中保持不变。需要说明的是，三级分离入口21的开口尺寸可以与过滤网8的网孔尺寸相匹配从而分离同样大小的尘屑。

由于集尘杯I26和集尘杯II7均要满足保持原状的要求，因此集尘杯I26与集尘杯II7之间固连使集尘杯I26也具有保持原状的趋势。如图6所示，集尘杯I26和集尘杯II7两者组成的整体的重心位于枢轴20的轴线30的下方，由此满足两者在分离杯1发生倾斜时仍然保持原状，即竖直下垂的状态，使其内部的尘屑不会返回到相应的旋风分离通道内，使整个防堵旋风分离集尘装置12能够发挥正常的作用。

由于集尘杯I26和集尘杯II7在其回转轴线方向上具有一定的尺寸，因此分离杯1与两者发生相对转动时必然要使分离杯1内有足够的空间供其转动，因此为了使分离杯1能够保持较小的体积而具备小型化的要求，因此集尘杯I26和集尘杯II7组成的集尘部件的转动角度不宜超过90°，也就是说，当分离杯1的倾斜时，其轴线与重力方向的夹角不超过45°时，集尘部件均能够保持在重力方向上的姿态，使尘屑积留于其内部而避免对正常的分离过程产生影响。基于此目的，分离杯1的杯底径向尺寸可以尽可能的减小，以减少整体体积。

分离杯1包括的杯顶和杯体均为开口结构，分离杯1的杯顶设有密封顶盖10，杯底设有密封底盖11，密封底盖11通过弹性密封件I14与分离杯1的杯底密封。清洁空气出口5设于密封顶盖10上，并在此处设有过滤体9，用于对由二级分离出口6排出的空气进行最后的过滤。集尘杯I26的底部和集尘杯II7的底部均为开口结构，由于两者固连，因此可以共用一个尘杯底盖11进行封口安装。尘杯底盖11的中央设有弹性密封件II16，通过弹性密封件II16实现集尘杯II7的杯底与尘杯底盖11的密封安装。尘杯底盖11的外沿设有弹性密封件III18，通过弹性密封件III18实现集尘杯I26的杯底与尘杯底盖11的密封安装。通过上述的分体式结构，可以便于清理集尘杯I26和集尘杯II7内的尘屑以及对两者的更换。

需要说明的是，本实施例中的结构不仅能够防堵，而且还具有提升分离效果的作用，具体原理如下：

如图4和5所示，分离杯1内存在两个分离路径，在其中一个分离路径中，空气的流向为脏空气入口4、旋风分离通道I100、二级分离入口17、旋风分离通道II200、二级分离出口6、清洁空气出口5。在另一个分离路径中，空气的流向为脏空气入口4、旋风分离通道I100、三级分离入口21、三级旋风分离通道300、三级分离出口22、旋风分离通道II200、二级分离出口6、清洁空气出口5。由此可见，当其中任一条分离路径上发生堵塞情况时，另一条分离路径仍可以保持畅通以实现分离处理，减弱因堵塞而带来的分离效果下降的影响。而后一条分离路径长度明显大于前一条分离路径的长度，因此可以保证经由此分离路径的脏空气可以实现更为彻底的分离，从而提高吸尘器的整体分离效果。

由此可知，防堵旋风分离集尘装置12内实现旋风分离的地方有四处，第一处是设置在旋风分离通道I100和旋风分离通道II200之间的过滤网8处，此处进行初步分离，大颗粒尘屑13被过滤网8阻隔而落入下方的集尘杯I26中。第二处是旋风分离通道II200底部和二级分离出口6之间，此处通过气流方向由下向上的改变实现二次分离使细小尘屑15落入下方的集尘杯II7中。第三处是旋风分离通道I100和三级分离出口18之间，此处通过气流方向由下向上的改变实现初步分离，大颗粒尘屑13被三级分离出口18阻隔而落入下方的集尘杯I26中。第四处是三级旋风分离通道300底部和三级分离出口22之间，此处通过气流方向由下向上的改变而实现二次分离使细小尘屑15落入下方的集尘杯II7中。由此可见，在较长的分离路径中，气流总共经历四次变向，以完成两次分离。

如图3所示，回转体I2上用于设置过滤网8的侧壁为直径上大下小的锥形壁，锥形壁的设置，使得旋风分离通道I100在径向上的尺寸由上到下逐渐变大，由此导致气流在螺旋旋转的过程中真空度越来越大，从而提升分离效果。同样地，回转体II3的内壁28也为为直径上大下小的锥形壁，从而使旋风分离通道II200在径向上的尺寸也沿气流方向逐渐变大，最终使气流在流动过程中的真空度变大，提升二次分离的效果。

如图5所示，为了便于在旋风分离通道内产生旋风，脏空气入口4的延伸方向在旋风分离通道I100的径向上偏离旋风分离通道I100的中心轴线使经由脏空气入口4的空气能够沿圆周切线方向进入旋风分离通道I100。如此一来，脏空气由脏空气入口4进入后很容易形成旋风，从而在螺旋流动的过程中，尘屑在离心力和重力的双重作用下被分离到集尘杯I26中。同样地，二级分离入口17的延伸方向在旋风分离通道II200的径向上偏离旋风分离通道II200的轴线使经由二级分离入口17的空气能够沿圆周切线方向进入旋风分离通道II200。经过过滤网8分离的空气在旋风分离通道II200内形成旋风，并加速螺旋下降实现细小尘屑15的分离。

实施例二

如图7所示，本实施例与实施例一不同之处在于，本实施例中的集尘杯I26与集尘杯II7之间相互独立，即两者分别通过枢轴20转动安装在分离杯1内。集尘杯I26的回转部II25与回转部I24之间采用球面副密封连接，回转部II25的外壁设有密封圈29，此时回转部I24的作用仅用于集尘部件的安装。由此可知，本实施例中的分离路径仅有一个，即空气的流向为脏空气入口4、旋风分离通道I100、二级分离入口17、旋风分离通道II200、二级分离出口6、清洁空气出口5。

由于集尘杯I26和集尘杯II7独立设置，为了便于清尘，集尘杯I26的底部通过尘杯底盖I33进行封口，两者通过弹性密封件II18密封安装。集尘杯II7的底部通过尘杯底盖II32进行封口，两者通过弹性密封件III16密封安装。

实施例三

如图8所示，本实施例与实施例一不同之处在于，本实施例中的集尘杯I26和集尘杯II7仍相互固连，但集尘杯I26通过枢轴20与回转部I24枢接从而使集尘部件能够在分离杯1倾斜一定角度范围内保持原状。同时，集尘杯I26的回转部II25与回转部I24之间采用球面副密封连接，回转部II25的外壁设有密封圈29，此时回转部I24的作用仅用于集尘部件的安装。由此可知，本实施例中的分离路径仅有一个，即空气的流向为脏空气入口4、旋风分离通道I100、二级分离入口17、旋风分离通道II200、二级分离出口6、清洁空气出口5。

需要说明的是，除了上述三个实施例之外，基于本发明的发明构思还可以有其它的结构形式。例如，仅将集尘杯I26设置为转动的，而集尘杯II7为固定的，这样可以避免旋风分离通道I100内发生堵塞情况。同样地，也可以仅将集尘杯II7设为转动的，而集尘杯I26为固定的，这样可以避免旋风分离通道II200内和旋风分离通道III300内发生堵塞情况。对于集尘部件的转动方式，除了采取枢轴20的枢转安装外，还可以采取球面副连接。例如集尘杯I26的顶部和分离杯1的相应部位均为同心的球面壁，两者面面接触形成球面滑动连接，从而满足转动要求。同样地，集尘杯II7的回转部II25和回转体I2的回转部I24均为同心的球面壁，两者面面接触形成球面滑动连接，从而满足转动要求。需要说明的是，采取球面副安装时，仍然可以保留第二个分离路径，此时仅需在相应部件上开设三级分离入口即可，既满足了球面滑动安装的目的，也实现了三级分离进风的目的。上述结构可相互组合以解决本发明中的技术问题，故不一一赘述。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种防堵旋风分离集尘装置（12），包括具有脏空气入口（4）和清洁空气出口（5）的分离杯（1）；所述分离杯（1）内从所述脏空气入口（4）到所述清洁空气出口（5）的气流路径中设有用于分离尘屑的旋风分离通道，其特征在于：还包括用于接收来自所述旋风分离通道的尘屑的集尘部件，所述集尘部件转动安装于所述分离杯（1）内，所述集尘部件的重心位于其转动轴线（30）的下方而使其具有在重力作用下保持原状的趋势，所述转动轴线（30）与所述旋风分离通道对应的中心轴线（31）垂直；

所述旋风分离通道沿气流方向依次分为旋风分离通道I（100）和设于所述旋风分离通道I（100）内的旋风分离通道II（200），所述集尘部件包括用于接收来自所述旋风分离通道I（100）的尘屑的集尘杯I（26）和用于接收来自所述旋风分离通道II（200）的尘屑的集尘杯II（7）；所述集尘杯I、II（26、7）采用如下任一方式转动安装于所述分离杯（1）内：

所述集尘杯I（26）转动地设于所述分离杯（1）内，所述集尘杯II（7）与所述集尘杯I（26）固连；

所述集尘杯II（7）转动地设于所述分离杯（1）内，所述集尘杯II（7）与所述集尘杯I（26）固连；

所述集尘杯I（26）和所述集尘杯II（7）分别转动地设于所述分离杯（1）内。

2.根据权利要求1所述的一种防堵旋风分离集尘装置（12），其特征在于：所述分离杯（1）内设有回转体I（2）和回转体II（3），所述回转体I（2）设于所述集尘杯I（26）的上方并与所述分离杯（1）之间形成所述旋风分离通道I（100）；所述回转体II（3）位于所述回转体I（2）内，所述旋风分离通道II（200）设于所述回转体II（3）内，所述集尘杯II（7）位于所述回转体II（3）的下方。

3.根据权利要求2所述的一种防堵旋风分离集尘装置（12），其特征在于：所述集尘杯I（26）转动安装时，其与所述分离杯（1）之间形成球面副连接或以枢轴（20）为轴的枢转连接；所述集尘杯II（7）转动安装时，其与所述回转体I（2）之间形成球面副连接或以枢轴（20）为轴的枢转连接。

4.根据权利要求2所述的一种防堵旋风分离集尘装置（12），其特征在于：所述回转体I（2）具有一回转部I（24），所述回转部I（24）内设有旋风分离通道III（300），所述旋风分离通道III（300）与所述旋风分离通道II（200）相连通；所述集尘杯II（7）还用于接收来自所述旋风分离通道III（300）的尘屑；所述集尘杯II（7）具有一回转部II（25），所述回转部II（25）设于所述回转部I（24）内，两者之间形成夹层以连通所述旋风分离通道I（100）和所述旋风分离通道III（300）；所述旋风分离通道I（100）的空气依次经过所述旋风分离通道I（100）、旋风分离通道III（300）和旋风分离通道II（200）的过程中其气流方向经历三次改变。

5.根据权利要求4所述的一种防堵旋风分离集尘装置（12），其特征在于：所述回转部I（24）的内壁和所述回转部II（25）的外壁均为同心的球面，使所述回转部I（24）、回转部II（25）之间的夹层厚度在所述集尘部件转动的过程中保持不变。

6.根据权利要求4所述的一种防堵旋风分离集尘装置（12），其特征在于：所述回转体II（3）上设有连通所述旋风分离通道I（100）和旋风分离通道II（200）的二级分离入口（17）以及连通所述旋风分离通道II（200）和清洁空气出口（5）的二级分离出口（6）；所述回转体I（2）上设有分离由所述旋风分离通道I（100）向其内部流动的空气中的尘屑的过滤网（8）和连通所述旋风分离通道II（200）和旋风分离通道III（300）的三级分离出口（22）。

7.根据权利要求1所述的一种防堵旋风分离集尘装置（12），其特征在于：所述分离杯（1）包括的杯顶和杯体均为开口结构，所述分离杯（1）的杯顶设有密封顶盖（10），杯底设有密封底盖（11），所述清洁空气出口（5）设于所述密封顶盖（10）上，并在清洁空气出口（5）设有过滤体（9）；所述集尘杯I（26）的底部和集尘杯II（7）的底部均为开口结构，两者固连时，共用一个密封底盖（11）进行封口安装；两者非固连时，所述集尘杯I（26）的底部用尘杯底盖I（33）进行封口安装，所述集尘杯II（7）的底部用尘杯底盖II（32）进行封口安装。

8.根据权利要求1所述的一种防堵旋风分离集尘装置（12），其特征在于：所述集尘部件的转动角度不超过90°。

9.一种吸尘器，包括机体和设于机体内的集尘装置，其特征在于：所述集尘装置为权利要求1至8任一所述的一种防堵旋风分离集尘装置（12）。

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