CN111031869B - 旋风分离器装置 - Google Patents

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Abstract

一种旋风分离器装置，用于从含尘空气中去除灰尘或碎屑，该装置包括：第一分离室，用于从含尘空气中分离相对较粗的灰尘或碎屑；入口，含尘空气通过入口被吸入第一分离室；第一集尘室，与第一分离室连通；护罩；第二分离室，大致放置在护罩内，用于从第一分离室清洁过的含尘空气中分离相对细小的灰尘或碎屑；第二集尘室，与第二分离室连通；出口，较清洁的空气通过出口离开第二分离室，其中，第一分离室包括具有中心轴的大致圆柱形部分，其中，入口配置为引导进来的含尘空气进入上述大致圆柱形部分，以使含尘空气围绕第一分离室的内表面圆周向行进，护罩放置在第一分离室的大致圆柱形部分的大致中心，护罩具有大致圆柱形部分，护罩的大致圆柱形部分具有高度D且其中有开口，开口作为空气的通道，第二集尘室包括：入口，经过清洁的含尘空气离开第一分离室，通过入口被吸入第二分离室；具有中心轴的大致截头圆锥形部分，该大致截头圆锥形部分具有与第二集尘室连通的端部，细小灰尘或碎屑通过端部离开，进入第二集尘室，第二集尘室的入口配置为引导进来的上述经过清洁的含尘空气，以使其围绕大致截头圆锥形部分的内表面圆周向行进，第二集尘室的第一部分包围大致截头圆锥形部分的端部的外表面，界定出二者之间的空间S1，第二集尘室的上述第一部分延伸进入空间S2，空间S2由其中具有上述开口的护罩的大致圆柱形部分的内表面界定。

Description

旋风分离器装置
发明内容
本发明涉及一种旋风分离装置，尤其涉及但不限于包括该种装置的表面清洁设备。
更详细来说，本发明涉及通过优化装置的各个组成部件的某些特征和尺寸改善旋风分离装置的性能，例如，与优化在常规使用中是水平的或以其他方式倾斜的旋风分离装置的性能有关。
根据本发明的一个方面，本发明提供了一种旋风分离器装置，用于从含尘空气中分离细小灰尘或碎屑，该装置包括：
第一分离室，用于从含尘空气中分离相对较粗的灰尘或碎屑；
入口，含尘空气通过入口被吸入第一分离室；
第一集尘室，与第一分离室连通；
护罩；
第二分离室，大致放置在护罩内，用于从第一分离室清洁过的含尘空气中分离相对细小的灰尘或碎屑；
第二集尘室，与第二分离室连通；
出口，较清洁的空气通过出口离开第二分离室；
其中，第一分离室包括具有中心轴的大致圆柱形部分，其中，入口配置为引导进来的含尘空气进入上述大致圆柱形部分，以使含尘空气围绕第一分离室的内表面圆周向行进，
其中，护罩放置在第一分离室的大致圆柱形部分的大致中心，护罩具有大致圆柱形部分，护罩的大致圆柱形部分具有高度D且其中有开口，开口作为空气的通道，空气流经开口，流向第二分离室，
其中，第二分离室包括：
入口，经过清洁的含尘空气离开第一分离室，通过入口被吸入第二分离室；以及
可选或优选地，第二分离室包括：
具有中心轴的大致截头圆锥形部分，该大致截头圆锥形部分具有与第二集尘室连通的端部，细小灰尘或碎屑通过端部离开，进入第二集尘室，其中，第二集尘室的入口配置为引导进来的上述经过清洁的含尘空气，以使其围绕大致截头圆锥形部分的内表面圆周向行进，以及
其中，第二集尘室的第一部分包围大致截头圆锥形部分的端部外表面，以界定二者之间的空间S1，上述第二集尘室的第一部分延伸进入空间S2，空间S2由其中具有上述开口的护罩的大致圆柱形部分的内表面界定。
第二集尘室的第一部分可延伸高度H至上述空间S2中，高度H与护罩大致圆柱形部分的高度D之间的比率（H:D）可由以下范围界定：
1:1.2 ≤ H:D ≤ 1:4.5。
（H:D）可由以下范围界定：
1:1.5 ≤ H:D ≤ 1:2.7。
（H:D）可由以下范围界定：
1:1.8 ≤ H:D ≤ 1:2.0。
（H:D）可为或可约为1:1.9。
第二集尘室包括连接至第一部分的第二部分，
其中，第一部分的横截面积大于第二部分的横截面积。
根据本发明的另一个方面，本发明提供了一种旋风分离器装置，用于从含尘空气中去除灰尘或碎屑，该装置包括：
第一分离室，用于从含尘空气中分离相对较粗的灰尘或碎屑；
入口，含尘空气通过入口被吸入第一分离室；
第一集尘室，与第一分离室连通；
护罩；
第二分离室，大致放置在护罩内，用于从第一分离室清洁过的含尘空气中分离相对细小的灰尘或碎屑；
第二集尘室，与第二分离室连通；
出口，较清洁的空气通过出口离开第二分离室；
其中，第一分离室包括具有中心轴的大致圆柱形部分，其中，入口配置为引导进来的含尘空气进入上述大致圆柱形部分，以使含尘空气围绕第一分离室的内表面圆周向行进，
其中，护罩放置在第一分离室的大致圆柱形部分的大致中心，护罩具有其中设有开口的大致圆柱形部分，开口作为空气的通道，空气流经开口，流向第二分离室，
其中，第二灰尘分离室包括：
入口，经过清洁的含尘空气离开第一分离室，通过入口被吸入第二分离室；以及
第二集尘室，可选或优选包括：
具有中心轴的大致截头圆锥形部分，该大致截头圆锥形部分具有与第二集尘室连通的端部，细小灰尘或碎屑通过端部离开，进入第二集尘室，其中，第二集尘室的入口配置为引导进来的上述经过清洁的含尘空气，以使其围绕大致截头圆锥形部分的内表面圆周向行进，以及
其中，第二集尘室可选或优选包括：
第一部分，其包围截头圆锥形部分的端部外表面，以界定二者之间的空间S1；以及
第二部分，其连接第一部分，
其中，第一部分的横截面积大于第二部分的横截面积。
第二集尘室的上述第一部分可延伸进入空间S2，空间S2由其中界定有上述开口的护罩的大致圆柱形部分的内表面界定。
第二集尘室的第一部分可具有与具有上述开口的截头圆锥形部分的端部密封配合或基本上密封配合的端。
第二集尘室的第一部分可具有沿其中心轴的高度H，第二分离室的大致截头圆锥形部分可具有沿其中心轴的高度H2，其中，H和H2之间的比率（H:H2）可由以下范围界定：
1:1.2 ≤ H:H2 ≤ 1:7。
该比率（H:H2）可由以下范围界定：
1:1.3 ≤ H:H2 ≤ 1:5.3。
该比率（H:H2）可由以下范围界定：
1:1.4 ≤ H:H2 ≤ 1:4.7。
（H:H2）可为或可约为1:4.5。
第二集尘室的第一部分可为大致圆柱形，还可具有横跨其内表面的直径D1；以及
第二集尘室的第二部分可为大致圆柱形，还可具有横跨其内表面的直径D2，
其中，比率（D1:D2）由以下范围界定：
1.05:1 ≤ D1:D2 ≤ 1.60:1。
（D1:D2）可由以下范围界定：
1.07:1 ≤ D1:D2 ≤ 1.20:1。
（D1:D2）可由以下范围界定：
1.07:1 ≤ D1:D2 ≤ 1.15:1。
（D1:D2）可由以下范围界定：
1.07:1 ≤ D1:D2 ≤ 1.13:1。
（D1:D2）可由以下范围界定：
1.07:1 ≤ D1:D2 ≤ 1.1:1。
（D1:D2）可为或可约为1.09:1。
截头圆锥形的第三部分可将第一部分连接至第二部分。
第二集尘室可包括放置在其大致中心的挡板，挡板从第二集尘室的第二部分的下端朝向第二集尘室的第一部分向上延伸。
挡板可在圆锥形部分终止。
圆锥形部分可延伸至第二分离室的截头圆锥形部分的端部内。
第二集尘室的第一部分的外直径U和护罩的圆柱形部分的内直径V可满足由以下范围界定的比率（U:V）：
1:1.1 ≤ U:V ≤ 1:1.5。
（U:V）可由以下范围界定：
1:1.2 ≤ U:V ≤ 1:1.4。
（U:V）可为或可约为1:1.3。
根据本发明的另一个方面，本发明提供了一种旋风分离器，用于从含尘空气中去除灰尘或碎屑，该装置包括：
第一分离室，用于从含尘空气中分离相对较粗的灰尘或碎屑；
入口，含尘空气通过入口被吸入第一分离室；
第一集尘室，与第一分离室连通；
护罩；
出口，较清洁的空气通过出口离开第一分离室；
其中，第一分离室包括具有中心轴的大致圆柱形部分，其中，入口配置为引导进来的含尘空气进入上述大致圆柱形部分，以使含尘空气围绕第一分离室的内表面圆周向行进，
其中，护罩放置在第一分离室的大致圆柱形部分的大致中心，护罩具有大致圆柱形部分，护罩的大致圆柱形部分具有高度D且其中有开口，开口作为空气的通道，
其中，护罩的大致圆柱形部分具有外直径K，第一分离室具有内直径P，其中比率（K:P）在以下范围内：
1:1.2 ≤ K:P ≤ 1:1.5。
本发明任何前述方面可包括下述方面中的一个或多个。
（K:P）可在以下范围内：
1:1.3 ≤ K:P ≤ 1:1.5。
（K:P）可在以下范围内：
1:1.35 ≤ K:P ≤ 1:1.45。
（K:P）可为或可约为1:1.38。
第一分离室的大致圆柱形部分的内表面和护罩的大致圆柱形部分的外表面之间的距离Q可在13-20 mm范围内，或在14-19 mm范围内，或在15-18 mm范围内，或在15-17 mm范围内，或为16 mm。
第一部分的外表面和护罩的大致圆柱形部分的内表面之间的距离L可在6-11 mm、7-10 mm、8-10 mm范围内，或为9 mm。
护罩的大致圆柱形部分的外直径可在79-83 mm、81-83 mm范围内，或为82 mm。
护罩的大致圆柱形部分可具有外直径K，其在87-91 mm范围内，可选或优选在89-91 mm范围内，且可选或优选外直径K为或约为90 mm。
护罩的大致圆柱形部分可具有与第一分离室的大致圆柱形部分的内表面间隔开距离J的外表面，距离J在15-17 mm范围内，可选或优选在15.5-16.5 mm范围内，可选或优选在15.75-16.25 mm范围内，可选或优选在15.9-16.1 mm范围内，且可选或优选的距离J为或约为16 mm。
护罩可包括外围裙部，其中，裙部的外直径与护罩的大致圆柱形部分的外直径相等。
第一分离室的大致圆柱形部分的内直径P可在121-127 mm范围内，可选或优选在122-126 mm范围内，可选或优选在123-125 mm范围内，可选或优选在123.5-124.5 mm范围内，且可选或优选的内直径P为或约为124.0 mm。
护罩可包括外围裙部，外围裙部朝向第一集尘室的端延伸，其中，裙部的自由外围边缘与第一集尘室的端的内表面间隔距离M，距离M在40-45 mm范围内，可选或优选在41-44mm范围内，可选或优选在42-43 mm范围内，可选或优选在41.5-42.5 mm范围内，且可选或优选的距离M为或约为42.0 mm。
护罩的大致圆柱形部分的端可面向第一集尘室的端的内表面，其中，护罩的大致圆柱形部分的上述端与第一集尘室的端的内表面间隔开距离N，距离N在55-61 mm范围内，可选或优选在56-60 mm范围内，可选或优选在57-58 mm范围内，可选或优选在57.5-58.5mm范围内，可选或优选的距离N为或约为58.0 mm。
护罩的上述大致圆柱形部分可具有外直径K，其在87-91 mm范围内，可选或优选在89-91 mm范围内，且可选或优选外直径K为或约为90.0 mm。
护罩的上述大致圆柱形部分可具有与第一分离室的大致圆柱形部分的内表面间隔开距离J的外表面，距离J在15-17 mm范围内，可选或优选在15.5-16.5 mm范围内，可选或优选在15.75-16.25 mm范围内，可选或优选在15.9-16.1 mm范围内，且可选或优选的距离J为或约为16 mm。
第一分离室的大致圆柱形部分的内直径P可在121-127 mm范围内，可选或优选在122-126 mm范围内，可选或优选在123-125 mm范围内，可选或优选在123.5-124.5 mm范围内，且可选或优选的内直径P为或约为124 mm。
护罩可包括外围裙部，外围裙部朝向第一集尘室的端延伸，其中，裙部的自由外围边缘与第一集尘室的端的内表面间隔距离M，距离M在40-45 mm范围内，可选或优选在41-44mm范围内，可选或优选在42-43 mm范围内，可选或优选在41.5-42.5 mm范围内，且可选或优选的距离M为或约为42.0 mm。
护罩的大致圆柱形部分的端可面向第一集尘室的端的内表面，其中，护罩的大致圆柱形部分的上述端与第一集尘室的端的内表面间隔开距离N，距离N可选或优选在55-61mm范围内，可选或优选在56-60 mm范围内，可选或优选在57-58 mm范围内，可选或优选在57.5-58.5 mm范围内，可选或优选的距离N为或约为58 mm。
护罩可具有与第一分离室的大致圆柱形部分的中心轴同轴或基本上同轴的中心轴。
护罩可连接至第一分离室的一端，另一端为自由端。
按照本发明的另一方面，本发明提供了一种表面清洁设备，其包括根据前述任意方面的分离器装置。
表面清洁设备可包括：
表面清洁工具；
支撑抽吸源的壳体；以及
细长构件，细长构件将表面清洁工具连接至壳体，上述细长构件包括将含尘空气从表面清洁工具运送至集尘室的通道。
细长构件可从表面清洁工具拆下。
细长构件可从壳体拆下。
该设备可为手持式表面清洁设备。
旋风分离装置的轴可相对于细长构件的延伸轴横向延伸。
旋风分离装置的轴可相对于细长构件的延伸轴垂直延伸。
抽吸源可为可由发动机旋转的风扇。
在常规使用中，第一和第二旋风分离室可为大致水平的，或其延伸轴是大致水平的。
下文将参照附图陈述本发明的实施方式，仅作示例，附图中：
图1为表面清洁设备的透视图；
图2为图1中设备的正视图；
图3为图1中设备的侧视图；
图4为图1中设备的壳体的透视图，其可作为手持式表面清洁设备操作；
图5为图4中壳体的侧视图；
图6为图4中壳体的剖面透视图；以及
图7至图10为图1设备的旋风分离器装置的剖面图。
参考上述图片，其显示了根据本发明的表面清洁设备10。设备10包括表面清洁工具12（此例中为地板头）、壳体16和细长构件14，细长构件14将表面清洁工具12连接至壳体16。本示例中的壳体16，在没有连接细长构件14时，可作为手持式表面清洁设备（一般称为手持吸尘器）操作，在此状态下，壳体16在连接或未连接表面清洁工具12的情况下均可使用。壳体16支撑抽吸源30和旋风分离器装置18。本示例中，抽吸源30为驱动可旋转风扇的电动机，但可以使用任何适合的抽吸源。只需抽吸源能够通过表面清洁工具12和细长构件14向旋风分离器装置18吸入空气即可。
本示例中，壳体16支撑或容纳电池，以向抽吸源和设备10的其他组件提供电源。其他实施方式中，设备10可接市电供电。
虽然在本实施方式中，设备10包括将灰尘从流经设备10的空气中分离的旋风分离器，但旋风分离器并非必不可少。事实上，设备10包括收集灰尘的过滤袋或任何其他适合将灰尘从空气中分离的装置这样的实施方式也有所设想。设备10包括可枢转的门18a，其让使用者能够清空收集在旋风分离器装置18内的灰尘。
细长构件14包括将含尘空气从表面清洁工具12运送至旋风分离器装置18的通道。本示例中，表面清洁工具12包括用于驱动可旋转地板搅动构件或刷子的发动机，所以细长构件14还包括另一条通道，电线可通过该通道延伸，以在壳体16和表面清洁工具12中的发动机之间提供电连接。
表面清洁工具12可从细长构件14拆下，以使得，例如，可将另一个工具连接至细长构件14的自由端。细长构件14还可通过手动操作开关17从壳体16拆下。这使得壳体16能够作为手持式表面清洁设备使用，可选择在移除细长构件14的位置连接另一个工具。
壳体16包括用于持握设备10的手柄，上述手柄包括第一和第二用户可抓握部分20、21，这两个部分基本呈直角相互连接。第一用户可抓握部分20的第一端连接至壳体16，向远离壳体16和细长构件14的大致后方延伸。第二用户可抓握部分21的第一端连接至壳体16，从壳体16大致向上延伸。第一和第二用户可抓握部分20、21各自的第二端相互连接。基本上，第一和第二用户可抓握部分20、21形成L形的手柄，该手柄提供两个部位，每个部位的尺寸为用户的手能够充分抓握的尺寸。用于“启动”设备的装置22，例如开关，放置在第一和第二用户可抓握部分20、21的第二端的连接处。
在该实施方式中，旋风分离器装置18为具有延伸轴A的大致圆柱体。延伸轴A在常规使用中基本上是水平的。旋风分离器装置18具有第一和第二集尘室18b、18e，二者设置在旋风分离器装置18的一端107a。
壳体16的上游壁112沿壳体16的延伸轴H延伸，上游壁112的内表面部分界定从抽吸源30的入口103’至旋风分离器装置18的出口O之间的气流通道。
表面清洁设备10的常规使用是指当细长构件14相对正在被清洁的表面以锐角倾斜时对表面清洁设备10的使用。在表面清洁设备10是圆筒清洁器的其他实施方式中，在常规使用期间，支撑分离器装置18的壳体可相对地板表面大致直立，延伸轴A可平行于地板表面或相对其倾斜。对于设备10是立式清洁器的实施方式，在常规使用期间，壳体可相对地板表面倾斜，延伸轴A可平行于地板表面或相对其倾斜。
旋风分离器装置18具有第一和第二分离室18c、18d，二者邻近第一和第二集尘室18b、18e。
旋风分离器装置18包括护罩100，护罩100也具有与轴A同轴的延伸轴，含尘空气经过设备10并围绕护罩100环流时，受力围绕轴A旋转。护罩100作为旋风分离器装置18的部分放置在旋风分离器装置18的端107b，端107b与旋风分离器装置18的端107a相对，第一和第二集尘室18b、18e设置在端107a。护罩100具有自由远端。护罩100具有大致圆柱形部分102，大致圆柱形部分102中有作为空气通道的开口，位于旋风分离装置18的大致中心。部分102具有高度D。
第一分离室18c用于从含尘空气中分离相对较粗的灰尘或碎屑。第一分离室18c与第一集尘室18b连通，使得分离出来的灰尘或碎屑从第一分离室18c落入第一集尘室18b。
第二分离室18b大致放置在护罩100内，用于从第一分离室18c清洁过的含尘空气中分离相对细小的灰尘或碎屑。第二分离室18d与第二集尘室18e连通，使得分离出来的灰尘或碎屑从第二分离室18d落入第二集尘室18e。
旋风分离器装置18包括入口99a，含尘空气通过入口99a被吸入第一分离室18c。入口99a配置为引导进来的含尘空气进入第一分离室18c的大致圆柱形部分，以使含尘空气围绕第一分离室18c的内表面19a圆周向行进。虽然在本实施方式中，集尘室18b、18e和护罩100的延伸轴为同轴或基本上同轴，但这不是必须的。这些延伸轴可以例如是平行的且从彼此偏移或相对彼此倾斜。或者，护罩100可放置在分离室18b、18e其中之一或二者的大致圆柱形部分的大致中间。
旋风分离器装置18包括入口99b，经过清洁的含尘空气离开第一分离室18c，通过入口99b被吸入第二分离室18d。第二分离室18d包括大致截头圆锥形部分50，该部分具有中心轴。截头圆锥形部分50具有与第二集尘室18e连通的端部52，细小灰尘或碎屑通过端部52离开，进入第二集尘室18e。
第二集尘室18e的入口99b配置为引导进来的经过清洁的含尘空气，以使其围绕大致截头圆锥形部分50的内表面54圆周向行进。使用这种截头圆锥形部分50，可使得第二分离室18d能够从空气中分离出比第一分离室18c可分离的灰尘或碎屑更细的灰尘或碎屑。
第二集尘室18e包括第一部分56和第二部分58，第一部分56放置在大致截头圆锥形部分50的端部52附近，第二部分58连接至第一部分56，从后者延伸至旋风分离器装置18的端壁。第一和第二部分56、58为大致圆柱形，第一部分56的横截面积大于第二部分58的横截面积，即不考虑位于其内部的部分50。也就是说，所指的横截面积是在侧剖面中看到的，由第一和第二部分56、58各自的内表面界定的横截面积。实施方式中，剖面的对应面积可能相同或不同。截头圆锥形的第三部分60将第二部分58连接至第一部分56。
第一部分56包围大致截头圆锥形部分50的端部52界定出二者之间的空间S1。第一部分56沿其延伸轴向上延伸至空间S2内，空间S2由护罩100的大致圆柱形部分102的内表面界定。
第一部分56具有与截头圆锥形部分50的端部52密封配合或基本上密封配合的端。
使用中，空间S1可有利地收集灰尘或碎屑，借此可增加第二集尘室18e可收集的灰尘或碎屑量。一些应用中，旋风分离器装置18的轴A在使用中是水平的（即，如用于设备10的时候）或倾斜的，空间S1的存在减少了所收集的灰尘或碎屑返回第二分离室18d并因此降低清洁效率的可能性。本发明实施方式的一点优势可在于，通过提供空间S1，就能提高第二集尘室18e的容量，而没有增加其第二部分58的宽度，从而也不会导致第一集尘室18b的容量下降和/或影响第一分离室18c的效率。对于一些实施方式，已经认识到，利用由界定有开口的护罩10的内表面界定的空间S2的一部分作为空气流经的通道，达到可实现的令人满意的清洁效率是有可能的。
第二集尘室18e包括放置在其大致中心的挡板62，挡板62从旋风分离器装置18的端107a向上延伸。挡板62在圆锥形部分终止。圆锥形部分延伸至第二分离室18d的截头圆锥形部分50的端部52内。
另外，一些实施方式中，第二集尘室18e的第一部分56延伸高度H至空间S2中，高度H为10-25 mm，可选或优选为15-25 mm，可选或优选为19.5-21.5 mm，可选或优选的高度H为20 mm。已经发现在这些实施方式中，性能可被提升，这是有利的。若护罩100的圆柱形部分102的高度D为30-45 mm，可选或优选为30-40 mm，可选或优选为32.5-37.5 mm，或可选或优选的高度H为35 mm，还发现了进一步的改进。
在高度H和高度D之间发现了有利的协同增效。例如，在一些实施方式中，当比率（H∶D）在以下范围内时，发现了提升：
1:1.2 ≤ H:D ≤ 1:4.5
当比率（H∶D）在以下范围内时，又发现了性能提升：
1:1.5 ≤ H:D ≤ 1:2.7
若比率（H∶D）在以下范围内，又发现了性能提升：
1:1.8 ≤ H:D ≤ 1:2.0.
当比率（H∶D）是1:1.9时，又发现了性能提升。
一些实施方式中，大致截头圆锥形部分50具有沿其中心轴的高度H2，高度H2可能可选或优选为75–105 mm，可选或优选为85–95 mm，可选或优选为87.5–92.5 mm，或可选或优选的H2可为90 mm。
在高度H和高度H2之间发现了有利的协同增效。例如，在一些实施方式中，当比率（H∶H2）在以下范围内时，发现了提升：
1:1.2 ≤ H:H2 ≤ 1:7.
当比率（H∶H2）在以下范围内时，又发现了性能提升：
1:1.3 ≤ H:H2 ≤ 1:5.3.
若比率（H∶H2）在以下范围内，又发现了性能提升：
1:1.4 ≤ H:H2 ≤ 1:4.7
当比率（H∶H2）是1:4.5时，又发现了性能提升。
第一部分56具有横跨其内表面的直径D1，第二集尘室18e的第二部分58为大致圆柱形且具有横跨其内表面的直径D2。
一些实施方式中，D1可选或优选为50–70 mm，可选或优选为55–65 mm，可选或优选为57.5–62.5 mm，或可选或优选的D1可为61 mm。一些实施方式中，D2可选或优选为45–60mm，可选或优选为50–58 mm，或可选或优选为54–58 mm，可选或优选为55.5–56.5 mm，可选或优选的D2可为56 mm。
在D1和D2之间发现了有利的协同增效。例如，在一些实施方式中，当比率（D1:D2）在以下范围内时，发现了提升：
1.05:1 ≤ D1:D2 ≤ 1.60:1。
若比率（D1:D2）界定在以下范围内，性能又得到提高：
1.07:1 ≤ D1:D2 ≤ 1.40:1。
若比率（D1:D2）界定在以下范围内，性能又得到提高：
1.07:1 ≤ D1:D2 ≤ 1.20:1。
若比率（D1:D2）界定在以下范围内，性能又得到提高：
1.07:1 ≤ D1:D2 ≤ 1.15:1。
若比率（D1:D2）界定在以下范围内，性能又得到提高：
1.07:1 ≤ D1:D2 ≤ 1.13:1。
若比率（D1:D2）为1.09:1，性能也得到提高。
第二集尘室18e的第一部分56具有外直径U，护罩100的圆柱形部分102具有内直径V。在U和V之间发现了有利的协同增效。例如，在一些实施方式中，当比率（U:V）在以下范围内时，发现了提升：
1:1.1 ≤ U:V ≤ 1:1.5。
若比率（U:V）界定在以下范围内，性能又得到提高：
1:1.2 ≤ U:V ≤ 1:1.4。
若比率（U:V）为或约为1:1.3，性能又得到提高。
一些实施方式中，第二集尘室第一部分的外直径U在62-67 mm范围内，可选或优选在63-65 mm范围内，或可选或优选在63.5-64.5 mm范围内，可选或优选的外直径U为64 mm。一些实施方式中，护罩的圆柱形部分的内直径V在78-88 mm范围内，可选或优选在80-86 mm范围内，可选或优选在82.5-83.5 mm范围内，可选或优选的内直径V为83.0 mm。
旋风分离器装置18包括出口，较清洁的空气通过出口离开第二分离室18d。
更详细地，护罩100具有大致圆柱形部分102，大致圆柱形部分102具有高度D。护罩100的大致中心部分102包括用于支撑筛网或类似物的支架（未显示），并在其中具有开口作为空气通向入口99b的通道。设想了部分102的其他配置，例如，移除筛网覆盖物，取而代之以更小、数量更多的开口104。
一些实施方式中，大致圆柱形部分102具有外直径K，其在87-91 mm范围内，可选或优选范围为89-91 mm，且可选或优选的外直径K为或约为90 mm。已经发现在这些实施方式中性能得到了提升。
另外，一些实施方式中，部分102（或其覆盖物，如果有的话）的外表面与分离室18c的内表面18d间隔开J，J范围为15-17 mm，可选或优选范围为15.5-16.5 mm，可选或优选范围为15.75-16.25 mm，可选或优选范围为15.9-16.1 mm，且可选或优选的距离J为或约为16mm。已经发现在这些实施方式中性能得到了提升。
至于第一分离室18c的尺寸，一些实施方式中，已经发现分离室18c的大致圆柱形部分的内直径P在121-127 mm范围内，可选或优选在123-125 mm范围内，可选或优选在123.5-124.5 mm范围内，或可选或优选的距离P为或约为124.0 mm时，性能得到提高。
在直径P和护罩100的大致圆柱形部分102的外直径K之间发现了有利的协同增效。例如，在一些实施方式中，当比率（K:P）在以下范围内时，发现了提升：
1:1.2 ≤ K:P ≤ 1:1.5。
当比率（K:P）在以下范围内时，又发现了性能提升：
1:1.3 ≤ K:P ≤ 1:1.5。
若比率（K:P）在以下范围内，又发现了性能提升：
1:1.35 ≤ K:P ≤ 1:1.45。
当比率（K:P）是1:1.38时，又发现了性能提升。
护罩100的大致圆柱形部分102在端106处终止，端106朝向第一集尘室18b的端107a的内表面，例如，朝向可枢转门18a。一些实施方式中，护罩100的大致圆柱形部分的端106与内表面107间隔开距离N，距离N范围为55-61 mm，可选或优选范围为56-60 mm，可选或优选范围为 57-58 mm，可选或优选范围为57-58 mm，可选或优选范围为57.5-58.5 mm，且可选或优选的距离N为或约为58.0 mm。已经发现在这些实施方式中性能得到了提升。
护罩100的自由端包括外围裙部103，目的之一是防止从空气中分离出的灰尘再进入到气流中。裙部103向端表面108延伸，并相对圆柱形部分102略向外倾斜。一些实施方式中，裙部103的外表面与圆柱形部分102的外表面齐平。
发现上述所有尺寸/尺寸范围，单独作用下提供了改进的分离性能。
参见旋风分离器某些尺寸的有利比率，描述了数条协同增效。一些实施方式具有旋风分离器，旋风分离器的尺寸体现了两个或以更多个这种协同比率，即结合了各种尺寸组中的两个或更多个，这样的实施方式获得了更多优势。
上文所述和图中所示的实施方式包括护罩100，其尺寸满足所有上述范围，但应理解，这并不是必须的。实际上，可以通过利用上文列出的一条、一些或所有尺寸范围来达成改进的性能。
尽管已经在设备10的背景下描述了旋风分离器装置，这时分离器在常规使用中为水平的，但是已经发现在其他类型的表面清洁器装置中使用该旋风分离器装置也具有改进的性能，例如立式清洁器或圆筒清洁器，以及其他定向，即垂直或以其他方式倾斜。
用于本发明的说明书和权利要求书中时，术语“包含”、“包括”及其变形是指包括具体的特征、步骤或整体。该术语不应被解释为排除其它特征、步骤或组件的存在。
上文说明书或下文权利要求书或附图中所公开的特征，是以其具体形式、或以实现所公开功能的手段、或用于达到所公开的结果的方法或流程来适当表达的，这些特征可以单独或进行任意组合以各种形式用于实现本发明。

Claims (75)

1.一种旋风分离器装置，用于从含尘空气中去除灰尘或碎屑，其特征在于所述装置包括：
第一分离室，用于从含尘空气中分离相对较粗的灰尘或碎屑；
入口，含尘空气通过所述入口被吸入所述第一分离室；
第一集尘室，与所述第一分离室连通；
护罩；
第二分离室，大致放置在所述护罩内，用于从所述第一分离室清洁过的含尘空气中分离相对细小的灰尘或碎屑；
第二集尘室，与所述第二分离室连通；
出口，较清洁的空气通过所述出口离开所述第二分离室；
其中，所述第一分离室包括具有中心轴的大致圆柱形部分，其中，所述入口配置为引导进来的含尘空气进入上述大致圆柱形部分，以使含尘空气围绕所述第一分离室的内表面圆周向行进，
其中，所述护罩放置在所述第一分离室的所述大致圆柱形部分的大致中心，所述护罩具有大致圆柱形部分，所述护罩的所述大致圆柱形部分具有高度D且其中有开口，所述开口作为空气的通道，空气经开口流向所述第二分离室，
其中，所述第二分离室包括：
入口，经过清洁的含尘空气离开所述第一分离室，通过该入口被吸入所述第二分离室；
具有中心轴的大致截头圆锥形部分，所述大致截头圆锥形部分具有与所述第二集尘室连通的端部，细小灰尘或碎屑通过所述端部离开，进入所述第二集尘室，其中，所述第二分离室的所述入口配置为引导进来的上述经过清洁的含尘空气，以使其围绕所述大致截头圆锥形部分的内表面圆周向行进，并且
其中，所述第二集尘室的第一部分包围所述大致截头圆锥形部分的所述端部的外表面，界定出二者之间的空间S1，所述第二集尘室的上述第一部分延伸进入空间S2，所述空间S2由其中具有上述开口的所述护罩的所述大致圆柱形部分的内表面界定。
2.根据权利要求1所述的旋风分离器装置，其特征在于，所述第二集尘室的第一部分延伸高度H至上述空间S2，其中高度H与所述护罩的大致圆柱形部分的高度D之间的比率H:D由以下范围界定：
1:1.2 ≤ H:D ≤ 1:4.5。
3.根据权利要求2所述的旋风分离器装置，其特征在于，H:D由以下范围界定：
1:1.5 ≤ H:D ≤ 1:2.7。
4.根据权利要求3所述的旋风分离器装置，其特征在于，H:D由以下范围界定：
1:1.8 ≤ H:D ≤ 1:2.0。
5.根据权利要求4所述的旋风分离器装置，其特征在于，H:D约为1:1.9。
6.根据权利要求2至5中任意一项所述的旋风分离器装置，其特征在于，所述第二集尘室包括连接至所述第一部分的第二部分，
其中所述第一部分的横截面积大于所述第二部分的横截面积。
7.根据权利要求1所述的旋风分离器装置，其特征在于，所述第二集尘室的第一部分具有与所述大致截头圆锥形部分的所述端部基本上密封配合的端。
8.根据权利要求1所述的旋风分离器装置，其特征在于，所述第二集尘室的第一部分具有沿其中心轴的高度H，所述第二分离室的大致截头圆锥形部分具有沿其中心轴的高度H2，其中H和H2之间的比率H:H2由以下范围界定：
1:1.2 ≤ H:H2 ≤ 1:7。
9.根据权利要求8所述的旋风分离器装置，其特征在于，所述比率H:H2由以下范围界定：
1:1.3 ≤ H:H2 ≤ 1:5.3。
10.根据权利要求8所述的旋风分离器装置，其特征在于，所述比率H:H2由以下范围界定：
1:1.4 ≤ H:H2 ≤ 1:4.7。
11.根据权利要求8所述的旋风分离器装置，其特征在于，所述比率H:H2约为1:4.5。
12.根据权利要求1所述的旋风分离器装置，其特征在于：
所述第二集尘室的第一部分为大致圆柱形，并具有横跨其内表面的直径D1；并且
所述第二集尘室的第二部分为大致圆柱形，并具有横跨其内表面的直径D2，
其中，比率D1:D2由以下范围界定：
1.05:1 ≤ D1:D2 ≤ 1.60:1。
13.根据权利要求12所述的旋风分离器装置，其特征在于，所述比率D1:D2由以下范围界定：
1.07:1 ≤ D1:D2 ≤ 1.20:1。
14.根据权利要求13所述的旋风分离器装置，其特征在于，所述比率D1:D2由以下范围界定：
1.07:1 ≤ D1:D2 ≤ 1.15:1。
15.根据权利要求14所述的旋风分离器装置，其特征在于，所述比率D1:D2由以下范围界定：
1.07:1 ≤ D1:D2 ≤ 1.13:1。
16.根据权利要求15所述的旋风分离器装置，其特征在于，所述比率D1:D2由以下范围界定：
1.07:1 ≤ D1:D2 ≤ 1.1:1。
17.根据权利要求16所述的旋风分离器装置，其特征在于，所述比率D1:D2为1.09:1。
18.根据权利要求6所述的旋风分离器装置，其特征在于，截头圆锥形的第三部分将所述第一部分连接至所述第二部分。
19.根据权利要求6所述的旋风分离器装置，其特征在于，所述第二集尘室包括放置在其大致中心的挡板，所述挡板从所述第二集尘室的所述第二部分的下端朝向所述第二集尘室的所述第一部分向上延伸。
20.根据权利要求19所述的旋风分离器装置，其特征在于，所述挡板在圆锥形部分终止。
21.根据权利要求20所述的旋风分离器装置，其特征在于，所述圆锥形部分延伸至所述第二分离室的所述大致截头圆锥形部分的所述端部内。
22.根据权利要求1所述的旋风分离器装置，其特征在于：
所述第二集尘室的第一部分的外直径U和所述护罩的圆柱形部分的内直径V满足由以下范围界定的比率U:V：
1:1.1 ≤ U:V ≤ 1:1.5。
23.根据权利要求22所述的旋风分离器装置，其特征在于，所述比率U:V由以下范围界定：
1:1.2 ≤ U:V ≤ 1:1.4。
24.根据权利要求23所述的旋风分离器装置，其特征在于，所述比率U:V约为1:1.3。
25.根据权利要求1所述的旋风分离器装置，其特征在于，所述护罩的大致圆柱形部分具有外直径K，所述第一分离室具有内直径P，其中比率K:P在以下范围内：
1:1.2 ≤ K:P ≤ 1:1.5。
26.根据权利要求25所述的旋风分离器装置，其特征在于，所述比率K:P在以下范围内：
1:1.3 ≤ K:P ≤ 1:1.5。
27.根据权利要求26所述的旋风分离器装置，其特征在于，所述比率K:P在以下范围内：
1:1.35 ≤ K:P ≤ 1:1.45。
28.根据权利要求27所述的旋风分离器装置，其特征在于，所述比率K:P约为1:1.38。
29.根据权利要求1至5中任意一项所述的旋风分离器装置，其特征在于：所述第一分离室的大致圆柱形部分的内表面和所述护罩的大致圆柱形部分的外表面之间的距离Q在13-20 mm范围内。
30. 根据权利要求29所述的旋风分离器装置，其特征在于：所述距离Q在14-19 mm范围内。
31. 根据权利要求30所述的旋风分离器装置，其特征在于：所述距离Q在15-18 mm范围内。
32. 根据权利要求30所述的旋风分离器装置，其特征在于：所述距离Q在15-17 mm范围内。
33. 根据权利要求32所述的旋风分离器装置，其特征在于：所述距离Q为16 mm。
34.根据权利要求25所述的旋风分离器装置，其特征在于：所述第一部分的外表面和所述护罩的大致圆柱形部分的内表面之间的距离L在6-11 mm范围内。
35.根据权利要求34所述的旋风分离器装置，其特征在于：所述距离L在7-10 mm范围内。
36.根据权利要求35所述的旋风分离器装置，其特征在于：所述距离L在8-10 mm范围内。
37.根据权利要求36所述的旋风分离器装置，其特征在于：所述距离L为9 mm。
38.根据权利要求1至5中任意一项所述的旋风分离器装置，其特征在于：所述护罩的大致圆柱形部分的外直径在79-83 mm范围内。
39. 根据权利要求38所述的旋风分离器装置，其特征在于：所述大致圆柱形部分的外直径在81-83 mm范围内。
40. 根据权利要求39所述的旋风分离器装置，其特征在于：所述大致圆柱形部分的外直径为82 mm。
41.根据权利要求25所述的旋风分离器装置，其特征在于：所述护罩的大致圆柱形部分具有外直径K，其在87-91 mm范围内。
42.根据权利要求41所述的旋风分离器装置，其特征在于：所述外直径K在89-91 mm范围内。
43.根据权利要求42所述的旋风分离器装置，其特征在于：所述外直径K为90 mm。
44.根据权利要求25所述的旋风分离器装置，其特征在于：所述护罩的大致圆柱形部分具有与所述第一分离室的大致圆柱形部分的内表面间隔开距离J的外表面，所述距离J范围为15-17 mm。
45.根据权利要求44所述的旋风分离器装置，其特征在于：所述距离J在15.5-16.5 mm范围内。
46.根据权利要求45所述的旋风分离器装置，其特征在于：所述距离J在15.75-16.25mm范围内。
47.根据权利要求46所述的旋风分离器装置，其特征在于：所述距离J在15.9-16.1 mm范围内。
48.根据权利要求47所述的旋风分离器装置，其特征在于：所述距离J约为16 mm。
49.根据权利要求25所述的旋风分离器装置，其特征在于：所述护罩包括外围裙部，其中所述裙部的外直径与所述护罩的大致圆柱形部分的外直径相等。
50.根据权利要求25所述的旋风分离器装置，其特征在于：所述第一分离室的大致圆柱形部分的内直径P在121-127 mm范围内。
51.根据权利要求50所述的旋风分离器装置，其特征在于：所述内直径P在122-126 mm范围内。
52.根据权利要求51所述的旋风分离器装置，其特征在于：所述内直径P在123-125 mm范围内。
53.根据权利要求52所述的旋风分离器装置，其特征在于：所述内直径P在123.5-124.5mm范围内。
54.根据权利要求53所述的旋风分离器装置，其特征在于：所述内直径P为124.0 mm。
55.根据权利要求25所述的旋风分离器装置，其特征在于：所述护罩包括外围裙部，所述外围裙部朝向所述第一集尘室的端延伸，其中，所述裙部的自由外围边缘与所述第一集尘室的所述端的内表面间隔距离M，所述距离M范围为40-45 mm。
56.根据权利要求55所述的旋风分离器装置，其特征在于：所述距离M在41-44 mm范围内。
57.根据权利要求56所述的旋风分离器装置，其特征在于：所述距离M在42-43 mm范围内。
58.根据权利要求56所述的旋风分离器装置，其特征在于：所述距离M在41.5-42.5 mm范围内。
59.根据权利要求58所述的旋风分离器装置，其特征在于：所述距离M为42.0 mm。
60.根据权利要求25所述的旋风分离器装置，其特征在于：所述护罩的大致圆柱形部分的端朝向所述第一集尘室的端的内表面，其中所述护罩的大致圆柱形部分的上述端与所述第一集尘室的端的内表面间隔开距离N，所述距离N范围为55-61 mm。
61.根据权利要求60所述的旋风分离器装置，其特征在于：所述距离N的范围为56-60mm。
62.根据权利要求61所述的旋风分离器装置，其特征在于：所述距离N的范围为 57-58mm。
63.根据权利要求61所述的旋风分离器装置，其特征在于：所述距离N的范围为57.5-58.5 mm。
64.根据权利要求63所述的旋风分离器装置，其特征在于：所述距离N为58.0 mm。
65.根据权利要求25所述的旋风分离器装置，其特征在于：所述护罩具有与所述第一分离室的大致圆柱形部分的中心轴基本同轴的中心轴。
66.根据权利要求25所述的旋风分离器装置，其特征在于：所述护罩连接至所述第一分离室的一端，相反的一端为自由端。
67.一种表面清洁设备，其特征在于：包括根据前述权利要求1至5中任意一项所述的旋风分离器装置。
68.根据权利要求67所述的表面清洁设备，其特征在于，所述设备包括：
表面清洁工具；
支撑抽吸源的壳体；以及
细长构件，所述细长构件将所述表面清洁工具连接至所述壳体，上述细长构件包括将含尘空气从所述表面清洁工具运送至所述集尘室的通道。
69.根据权利要求68所述的表面清洁设备，其特征在于，所述细长构件可从所述表面清洁工具拆下。
70.根据权利要求68所述的表面清洁设备，其特征在于，所述细长构件可从所述壳体拆下。
71.根据权利要求67所述的表面清洁设备，其特征在于，所述设备为手持式表面清洁设备。
72.根据权利要求68所述的表面清洁设备，其特征在于，所述旋风分离器装置的轴相对于所述细长构件的延伸轴横向延伸。
73.根据权利要求68所述的表面清洁设备，其特征在于，所述旋风分离器装置的轴相对于所述细长构件的延伸轴垂直延伸。
74.根据权利要求68所述的表面清洁设备，其特征在于，所述抽吸源为可由发动机旋转的风扇。
75.根据权利要求67所述的表面清洁设备，其特征在于，常规使用中，所述第一和第二分离室为大致水平的，或其延伸轴为大致水平的。
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