CN111110112A - 旋风分离器及真空吸尘器 - Google Patents

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Abstract

本申请实施例提供一种旋风分离器和真空吸尘器，该旋风分离器包括：供流体流入所述旋风分离器的前流道结构；供流体流出所述旋风分离器的后流道结构；设置在所述前流道结构的入口和所述后流道结构之间的旋风单元以及集尘盒，所述前流道结构具有：进风管，所述入口被设置于所述进风管的轴向的一端；流出口单元，其配置在所述进风管的轴向的另一端，位于所述集尘盒的腔体内，将进风管中的流体排向所述集尘盒的腔体，所述流出口单元具有多个供所述流体流出的流出口，所述旋风单元具有多个旋风单体，所述旋风单体配置为：一端与所述流出口单元靠近，其另一端与所述后流道结构相连。根据该实施例，能提高分离效率。

Description

旋风分离器及真空吸尘器
技术领域
本申请涉及机电领域，尤其涉及一种旋风分离器及真空吸尘器。
背景技术
在真空吸尘器中，吸尘器的管道内形成负压，灰尘等异物随着气流被吸入到吸尘器的空腔中，并在空腔中被分离和收集，灰尘含量较低的气流通过吸尘器的排气口排出。
在现有技术中，有的真空吸尘器可以使用集尘袋来过滤吸尘器的空腔中的灰尘，有的真空吸尘器通过锥状的旋风分离器对气流中的灰尘进行分离。
应该注意，上面对技术背景的介绍只是为了方便对本发明的技术方案进行清楚、完整的说明，并方便本领域技术人员的理解而阐述的。不能仅仅因为这些方案在本发明的背景技术部分进行了阐述而认为上述技术方案为本领域技术人员所公知。
发明内容
本申请的发明人发现，现有的真空吸尘器存在各自的不足：例如，对于采用集尘袋的真空吸尘器，长时间使用会因为灰尘堵塞集尘袋而影响吸尘器的清洁性能；又例如，对于设置旋风分离器的真空吸尘器，由于进入到各旋风分离器的气流不均，这种真空吸尘器对于灰尘的分离效率较低。
为了解决上述问题的至少一个或解决其他类似问题，本申请提供一种旋风分离器及真空吸尘器，该旋风分离器的前流道结构中具有多个流出口，由此，流体能够均匀地进入旋风分离器的各旋风单体，从而提高旋风分离器对灰尘的分离效率。
根据本申请实施例的一个方面，提供一种旋风分离器，所述旋风分离器包括：
供流体流入所述旋风分离器的前流道结构；
供流体流出所述旋风分离器的后流道结构；以及
设置在所述前流道结构的入口和所述后流道结构之间的旋风单元以及集尘盒，
所述前流道结构具有：
进风管，所述入口被设置于所述进风管的轴向的一端；以及
流出口单元，其配置在所述进风管的轴向的另一端，位于所述集尘盒的腔体内，将进风管中的流体排向所述集尘盒的腔体，所述流出口单元具有多个供所述流体流出的流出口，所述旋风单元具有多个旋风单体，所述旋风单体配置为：一端与所述流出口单元靠近，其另一端与所述后流道结构相连。
根据本申请实施例的另一个方面，其中，所述进风管沿所述集尘盒的中心设置。
根据本申请实施例的另一个方面，其中，所述流出口单元为圆盘状，且多个所述流出口沿所述圆盘状的周向设置。
根据本申请实施例的另一个方面，其中，多个所述流出口沿所述圆盘状的周向等间隔设置。
根据本申请实施例的另一个方面，其中，多个所述流出口朝所述圆盘状的圆周的切线方向开口。
根据本申请实施例的另一个方面，其中，所述旋风单体为锥状，且多个所述旋风单体沿圆周方向均匀排列。
根据本申请实施例的另一个方面，其中，所述旋风单体与所述流出口的个数相同，且多个所述旋风单体在径向上的位置比多个所述流出口在径向上的位置靠外侧。
根据本申请实施例的另一个方面，其中，所述旋风单体的个数比所述流出口的个数多，且多个所述旋风单体在径向上的位置比多个所述流出口在径向上的位置靠外侧。
根据本申请实施例的另一个方面，其中，所述旋风分离器还具有设置在所述集尘盒与所述旋风单元之间的过滤部件。
根据本申请实施例的另一个方面，提供一种真空吸尘器，该真空吸尘器具有上述实施例的任一方面所述的旋风分离器。
本发明的有益效果在于：由于采用旋风单元，能够避免使用集尘袋所带来的由于灰尘堵塞而降低清洁性能的问题；并且，由于采用具有多个流出口的流出口单元，能使流体在集尘盒中的分布更均匀，从而能够提高旋风分离器的分离效率。
参照后文的说明和附图，详细公开了本发明的特定实施方式，指明了本发明的原理可以被采用的方式。应该理解，本发明的实施方式在范围上并不因而受到限制。在所附权利要求的精神和条款的范围内，本发明的实施方式包括许多改变、修改和等同。
附图说明
所包括的附图用来提供对本发明实施例的进一步的理解，其构成了说明书的一部分，用于例示本发明的实施方式，并与文字描述一起来阐释本发明的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。在附图中：
图1是本申请实施例1的旋风分离器的一个立体示意图；
图2是本申请实施例1旋风分离器的一个俯视图；
图3是沿图2的A-A方向观察的一个轴截面示意图；
图4是本申请实施例1的流出单元的一个立体示意图；
图5是本申请实施例1的流出单元的一个俯视图；
图6是本申请实施例1的旋风分离器中流体的流动路径示意图；
图7是流出口单元具有1个流出口和具有多个流出口的情况下分离效率的比较示意图；
图8是流出口单元具有1个流出口和具有多个流出口的情况下排出口的静压力的比较示意图。
具体实施方式
参照附图，通过下面的说明书，本发明的前述以及其它特征将变得明显。在说明书和附图中，具体公开了本发明的特定实施方式，其表明了其中可以采用本发明的原则的部分实施方式，应了解的是，本发明不限于所描述的实施方式，相反，本发明包括落入所附权利要求的范围内的全部修改、变型以及等同物。
另外，在本发明的下述说明中，为了说明的方便，将流体流入旋风分离器的一端称为前端，将流体流出旋风分离器的一端称为后端，从后端指向前端的方向称为“前方向”，与“前方向”相反的方向称为“后方向”。上述对各方向的定义仅是为了说明的方便，并不限定旋风分离器制造和使用时的方向。
实施例1
本申请实施例1提供一种旋风分离器。图1是旋风分离器的一个立体示意图。图2是该旋风分离器的一个俯视图。图3是沿图2的A-A方向观察的一个轴截面示意图。图4是流出单元的一个立体示意图。图5是流出单元的一个俯视图。图1、图4、图5中的虚线表示被遮挡的部分。
如图1和图3所示，旋风分离器1包括：供流体流入旋风分离器1的前流道结构10，供流体流出旋风分离器1的后流道结构20，以及设置在前流道结构10的入口10a和后流道结构20之间的旋风单元30以及集尘盒40。
在本实施例中，如图1和图3所示，前流道结构10具有：进风管11，以及流出口单元12。
在本实施例中，入口10a被设置于进风管11的轴向的一端。
在本实施例中，流出口单元12配置在进风管11的轴向的另一端，位于集尘盒40的腔体内，该流出口单元12用于将进风管11中的流体排入集尘盒40的腔体。
在本实施例中，如图3、图4、图5所示，流出口单元12可以具有多个供流体流出的流出口121，该多个流出口121的数量例如是2个以上。
在本实施例中，如图1和图3所示，旋风单元30可以具有多个旋风单体31，并且，各旋风单体31被配置为：一端311与流出口单元靠近，另一端312与后流道结构20相连。其中，该多个旋风单体31的数量例如是2个以上。
根据本实施例，由于采用旋风单元，能够避免使用集尘袋所带来的由于灰尘堵塞而降低清洁性能的问题；并且，本实施例由于采用具有多个流出口的流出口单元，能使流体在集尘盒中的分布更均匀，从而能够提高旋风分离器的分离效率。
在本实施例中，如图1和图3所示，进风管11沿集尘盒40的中心设置。例如，集尘盒40可以是筒状，进风管11可以设置在集尘盒40的径向中心，并沿长度方向L延伸。由此，有助于进风管11中的流体在进入集尘盒40的空腔后能够产生均匀的压力，从而提高旋风分离器1的分离效率。
在本实施例中，如图1、图4、图5所示，流出口单元12可以为圆盘状，该多个流出口121可以沿着该圆盘状的周向设置，由此，从各流出口121流出的流体能产生均匀的压力，从而提高旋风分离器1的分离效率。
在一个具体实施方式中，该多个流出口121可以沿圆盘状的周向等间隔设置，由此，从各流出口121流出的流体所产生的压力的均匀性进一步提高，从而提高旋风分离器1的分离效率。
在本实施例中，如图4和图5所示，各流出口121朝圆盘状的圆周的切线方向开口，由此，更有利于流体从流出口121流出，并且，能够使从流出口121流出的流体在集尘盒40中产生绕集尘盒40的中心的旋转运动，从而将流体中的部分异物从流体中分离，该异物例如是灰尘。
在本实施例中，该圆盘状可以沿进风管11的长度方向L延伸，从而在该长度方向L上具有一定的厚度，由此，该流出口121能够使流体在该厚度范围内流出，从而能够使流出的流体保持适当的压力。
在本实施例中，如图1和图3所示，旋风单体31为锥状，由此，有利于流体在旋风单体31中与灰尘等异物进行分离，但本实施例不限于此，旋风单体31也可以是其它形状。
在本实施例中，如图1所示，多个旋风单体31可以沿圆周方向均匀排列，由此，流体能够以均匀的流量和压力进入该多个旋风单体31，从而提高该多个旋风单体31对流体中异物的分离效率。
在本实施例中，该旋风单体31的数量与流出口121的数量可以相同。此外，该旋风单体31的数量与流出口121的数量也可以不相同，例如，旋风单体31的数量可以多于流出口121的数量。
在本实施例中，该多个旋风单体31在径向上的位置与该多个流出口121在径向上的位置可以相同，由此，使该旋风分离器1在长度方向L上具有均匀的径向尺寸。此外，该多个旋风单体31在径向上的位置与该多个流出口121在径向上的位置也可以不相同，例如：该多个旋风单体31在径向上的位置可以比该多个流出口121在径向上的位置更靠外侧，由此，能设置更多的旋风单体31；或者，该多个旋风单体31在径向上的位置可以比该多个流出口121在径向上的位置更靠内侧，由此，能使旋风单元30的径向尺寸缩小。
在本实施例中，如图3所示，旋风分离器1还可以具有设置在集尘盒40与旋风单元30之间的过滤部件50，由此，能够对流向旋风单元30的流体进行过滤，提高对流体中异物的分离效率。
在本实施例中，进入旋风分离器1的流体例如可以是气体。
图6是本实施例的旋风分离器1中流体的流动路径示意图。如图6所示，箭头表示流体在流动路径上的流动方向：
流体从入口10a进入进风管11；流体流动到进风管11的另一端，从流出口单元12的多个流出口121流出，进入到集尘盒40的空腔中，由于流出口121沿圆周的切向开口，进入到集尘盒40的流体产生绕圆周的中心的旋转的速度，并且，由于受到流出口单元12的内壁12a的阻挡和引导，流体在从流出口121流出时，产生朝向集尘盒40空腔的前侧的速度，由此，从流出口121流出的流体在集尘盒40的空腔中进行沿轴向朝前侧且沿周向旋转的方向流动；当集尘盒40的空腔中的流体碰触到集尘盒40的前端时，流体在轴向上的运动方向改变为朝向旋风单元30，在周向上依然保持旋转，由此，流体经由流出口单元12和集尘盒40周壁之间的路径，并且穿过过滤部件(图6未示出)流动到旋风单元30；流入到旋风单元30的流体均匀地进入各旋风单体31，在各旋风单体31中，流体进行沿轴向朝旋风单体31的前端且沿周向旋转的方向流动；当旋风单体31中的流体碰触到旋风单体31的前端时，流体在轴向上的运动方向改变为朝向后流道结构20，由此，流体在轴向上朝后流道结构20运动并进入后流道结构20；进入后流道结构20的流体在负压的作用下继续流动，并从后流道结构20的排出口20a流出该旋风分离器1。
根据本实施例，在集尘盒40的腔体中，流体在进行沿周向的旋转运动时，会带动流体中的异物一同旋转运动，但是异物的重量较重，受到的离心力较大，相较之下流体重量较轻，受到离心力较小，因而流体无法维持持续的旋转运动，从而无法带动异物进行持续的旋转运动，因此，异物跌落至集尘盒40的腔体的前端部，由此，流体中的异物在集尘盒40中与流体进行一次分离；在旋风单体31中，同样地，在流体的旋转运动过程中，流体中的异物跌落至旋风单体31的前端，由此，流体中的异物在旋风单体31中与流体进行又一次分离；此外，当流体在穿过过滤部件时，也会使流体中的异物与流体进行一次分离。
在本实施例中，流出口单元12具有多个流出口121，因此，流体的速度分布均匀，能够提高旋风分离器的分离效率。与之相对，在流出口单元仅具有1个流出口的情况下，流体的速度分布的均匀性降低，旋风分离器的分离效率也会降低。
图7是流出口单元具有1个流出口和具有多个流出口的情况下分离效率的比较示意图。在图7中，横轴表示流体中异物的颗粒尺寸，纵轴表示对流体中该异物的分离效率，曲线701表示流出口单元具有1个流出口情况下的分离效率，曲线702表示流出口单元具有多个流出口情况下的分离效率。如图7所示，流出口单元具有多个流出口情况下的分离效率较高。
图8是流出口单元具有1个流出口和具有多个流出口情况下排出口20a的静压力(Static pressure)的比较示意图。在图8中，纵轴表示旋风分离器的排出口的静压力。如图8所示，在相同条件下，在流出口单元具有多个流出口的情况下，排出口的静压力也会有所提升。
根据本实施例，该旋风分离器的前流道结构中具有多个流出口，由此，流体能够均匀地进入旋风分离器的各旋风单体，从而提高旋风分离器对灰尘的分离效率。
实施例2
本申请实施例2提供一种真空吸尘器，该真空吸尘器具有实施例1所述的旋风分离器。由于在实施例1中，已经对旋风分离器的结构进行了详细说明，其内容被合并于此，此处省略说明。
在本实施例中，真空吸尘器还可以具有抽气单元，其与该旋风分离器的该后流道结构连通，用于从该后流道结构抽气，从而在旋风分离器中产生负压。
根据本实施例，旋风分离器采用旋风单元，能够避免使用集尘袋所带来的由于灰尘堵塞而降低清洁性能的问题；并且，旋风分离器由于采用具有多个流出口的流出口单元，能使流体在集尘盒中的分布更均匀，从而能够提高旋风分离器的分离效率；进而，本实施例的真空吸尘器由于具有该旋风分离器，除尘效果得到提高。
以上结合具体的实施方式对本发明进行了描述，但本领域技术人员应该清楚，这些描述都是示例性的，并不是对本发明保护范围的限制。本领域技术人员可以根据本发明的精神和原理对本发明做出各种变型和修改，这些变型和修改也在本发明的范围内。

Claims (10)

1.一种旋风分离器，所述旋风分离器包括：
供流体流入所述旋风分离器的前流道结构；
供流体流出所述旋风分离器的后流道结构；以及
设置在所述前流道结构的入口和所述后流道结构之间的旋风单元以及集尘盒，
其特征在于，
所述前流道结构具有：
进风管，所述入口被设置于所述进风管的轴向的一端；以及
流出口单元，其配置在所述进风管的轴向的另一端，位于所述集尘盒的腔体内，将进风管中的流体排向所述集尘盒的腔体，
所述流出口单元具有多个供所述流体流出的流出口，
所述旋风单元具有多个旋风单体，
所述旋风单体配置为：一端与所述流出口单元靠近，其另一端与所述后流道结构相连。
2.根据权利要求1所记载的旋风分离器，其特征在于，
所述进风管沿所述集尘盒的中心设置。
3.根据权利要求1或2所记载的旋风分离器，其特征在于，
所述流出口单元为圆盘状，且多个所述流出口沿所述圆盘状的周向设置。
4.根据权利要求3所记载的旋风分离器，其特征在于，
多个所述流出口沿所述圆盘状的周向等间隔设置。
5.根据权利要求3所记载的旋风分离器，其特征在于，
多个所述流出口朝所述圆盘状的圆周的切线方向开口。
6.根据权利要求1所记载的旋风分离器，其特征在于，
所述旋风单体为锥状，且多个所述旋风单体沿圆周方向均匀排列。
7.根据权利要求6所记载的旋风分离器，其特征在于，
所述旋风单体与所述流出口的个数相同，且多个所述旋风单体在径向上的位置比多个所述流出口在径向上的位置靠外侧。
8.根据权利要求6所记载的旋风分离器，其特征在于，
所述旋风单体的个数比所述流出口的个数多，且多个所述旋风单体在径向上的位置比多个所述流出口在径向上的位置靠外侧。
9.根据权利要求6所记载的旋风分离器，其特征在于，
所述旋风分离器还具有设置在所述集尘盒与所述旋风单元之间的过滤部件。
10.一种真空吸尘器，其特征在于，所述真空吸尘器具有权利要求1至9中任一项记载的旋风分离器。
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