CN114403746A - 具有椭圆通道的旋风分离构件、装置及吸尘器、分离设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了具有椭圆通道的旋风分离构件、装置及吸尘器、分离设备，属于气固、气液分离技术领域，包括壳体；壳体内的分离通道；分离通道的横截面具有长轴和短轴，分离通道任意位置处的纵截面的截面积均相同；设置于壳体上的进气口和分离物出口；其中，待分离物能够从进气口进入分离通道后，沿第一方向运动，并从分离物出口分离出分离物；分离物出口处设置于长轴的端点处，长轴的端点处对应的曲率大于长轴的其它点对应的曲率。本发明能够更好的发挥旋风分离的效果；同时，在椭圆的长轴端点处的曲率比较大，宏观上气流速度不变的情况下能够获得比其他区域更大的离心力，气流中的尘灰或液滴由于重量原因受离心力影响远比气流大，更容易分离出去。

Description

具有椭圆通道的旋风分离构件、装置及吸尘器、分离设备

技术领域

本发明属于气固、气液分离技术领域，具体涉及一种具有椭圆通道的旋风分离构件、旋风分离装置及吸尘器、分离设备。

背景技术

现有的基于旋风分离结构通常为各种形式的旋风锥体，其核心通道做旋转运动，从而产生离心力，使得尘灰或液滴分离出去；由于在诸如吸尘器、气液分离器等应用设备的构件多结构复杂，设备内部的空间有限，很多时候尘灰分离出口不是在整个周向进行，而只是在其某个区域进行，分离效率比较低。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明采取了如下技术方案：

一种具有椭圆通道的旋风分离构件，包括：

壳体；

所述壳体内的分离通道；所述分离通道的横截面具有长轴和短轴，所述分离通道任意位置处的纵截面的截面积均相同；

设置于所述壳体上的进气口和分离物出口；其中，待分离物能够从所述进气口进入所述分离通道后，沿第一方向运动，并从所述分离物出口分离出分离物；所述分离物出口处设置于所述长轴的端点处，所述长轴的端点处对应的曲率大于所述长轴的其它点对应的曲率。

进一步地，所述壳体内设置有中心柱；其中，所述中心柱的外壁与所述壳体的内壁形成所述分离通道；所述壳体内还具有独立的收集室，所述收集室通过所述分离物出口与所述分离通道连通。

进一步地，所述壳体上还设置有出气口；所述中心柱为中空椭圆形结构，所述壳体内设置有独立的椭圆形分离室，所述中心柱位于所述分离室内；所述中心柱的外壁与所述分离室的内壁之间形成所述分离通道；所述中心柱的内腔与所述出气口连通；所述中心柱上设置有若干个与所述分离通道连通的通孔。

进一步地，所述分离室的椭圆与所述中心柱的椭圆为同心椭圆，所有椭圆的长轴共线，且短轴共线，以形成椭圆形分离通道。

进一步地，若干个所述通孔沿所述中心柱的周向均匀布置，若干个所述通孔位于靠近所述出气口的一端。

进一步地，所述进气口位于所述壳体的侧壁上；所述出气口位于所述壳体的端面；所述进气口与所述出气口分别位于所述壳体的相对两端。

进一步地，所述分离室的椭圆长轴为Lo，短轴为Wo；所述中心柱的椭圆长轴为Li，椭圆短轴为Wi；其中，Lo–Li＝Wo–Wi；所述分离室的椭圆长轴与所述中心柱的椭圆长轴之间应满足1.05<Lo/Li≤2.5。

一种旋风分离装置，包括上述任一项所述旋风分离构件。

一种吸尘器，包括上述的旋风分离装置。

一种分离设备，包括上述的旋风分离装置

有益效果：

本发明提供的一种具有椭圆通道的旋风分离构件，在空间受限只用一侧局部作为出尘口而非周向所有区间排尘灰的情况下，能够更好的发挥旋风分离的效果。同时，在椭圆的长轴端点处的曲率比较大，宏观上气流速度不变的情况下能够获得比其他区域更大的离心力，此时气流中的尘灰或液滴由于重量原因受离心力影响远比气流大，更容易分离出去。

附图说明

图1为旋风分离构件的整体结构示意图；

图2为旋风分离构件的内部结构示意图；

图3为分离分离通道的结构示意图；

图4为分离构件(去除盖体)的俯视图；

图5为出气口位于底部时的结构示意图；

其中，1、壳体；2、分离通道；3、出气口；4、待分离物进口；5、中心柱；6、分离物出口；7、收集室；8、盖体；9、通孔；10、进气口；11、底板；A、分离通道的横截面长轴；B、分离通道的横截面短轴；C、分离通道的纵截面；D、长轴的端点处。

具体实施方式

实施例1

本实施例提供的一种具有椭圆通道的旋风分离构件，可用于气固分离或气液分离。

参见图1-5，一种具有椭圆通道的旋风分离构件，包括：

壳体1；

壳体1内的分离通道2；分离通道2的横截面具有长轴和短轴，分离通道2任意位置处的纵截面的截面积均相同；

设置于壳体1上的进气口10和分离物出口6；其中，待分离物能够从进气口10进入分离通道2后，沿第一方向运动，并从分离物出口6分离出分离物；分离物出口6处设置于长轴的端点处D，长轴的端点处D对应的曲率大于长轴的其它点对应的曲率。

在本实施例中，分离通道的横截面长轴A和分离通道的横截面短轴B的具体设置如图3所示。其中，分离通道横截面指的是沿待分离物进入分离通道2的流动方向的水平剖面，分离通道的纵截面C指的是与分离通道横截面垂直的平面方向剖面。

长轴的端点处D对应的曲率指的是：长轴的端点处D对应的分离通道横截面上分离通道外壁的曲率；长轴的其它点对应的曲率指的是长轴的其它点对应的分离通道横截面上分离通道外壁的曲率。

在本实施例中，第一方向为待分离物进入分离通道2的流动方向，待分离物在分离通道内进行多次螺旋运动。

在本实施例中，进气口10作为待分离物进口，分离物出口6作为分离物出口。

在本实施例中，分离通道2任意位置处的纵截面的截面积均相同，能够保证气流速度宏观上是不变的，且不容易引起湍流。

在本实施例中，在分离通道2的长轴端点处D的曲率比较大，宏观上气流速度不变的情况下能够获得比其他区域更大的离心力(曲率大其半径就小，离心力与半径成反比)，此时，气流中的尘灰或液滴由于重量原因受离心力影响远比气流大，更容易在此处分离出去；同时，气流在流向长轴端点时通道的曲率在逐渐缩小，由于惯性的原因，气流中的固体颗粒或液滴比在维持不变的曲率的情况下更容易飞出分离。

实施例2

本实施例在实施例1的基础上，将分离通道2优选为椭圆形，具体技术方案如下：

参考图1-4，壳体1内设置有中心柱5；壳体1内还具有独立的收集室7，收集室7通过分离物出口6与分离通道2连通。

在本实施例中，壳体1上还设置有出气口3；中心柱5为中空椭圆形结构，壳体1内设置有独立的椭圆形分离室，中心柱5位于分离室内；中心柱5的外壁与分离室的内壁之间形成分离通道2；中心柱5的内腔与出气口3连通；中心柱5上设置有若干个与分离通道2连通的通孔9。

在本实施例中，分离室的椭圆与中心柱5的椭圆为同心椭圆，所有椭圆的长轴共线，且短轴共线，以形成椭圆形分离通道2。

在本实施例中，若干个通孔9沿中心柱5的周向均匀布置，若干个通孔9位于靠近出气口3的一端。

在本实施例中，进气口10位于壳体1的侧壁上；出气口3位于壳体1的端面；进气口10与出气口3分别位于壳体1的相对两端，以保证气流在分离通道2内产生多次螺旋运动。

在本实施例中，分离室的椭圆长轴为Lo，短轴为Wo；中心柱5的椭圆长轴为Li，椭圆短轴为Wi；其中，Lo–Li＝Wo–Wi。

此特征可以保证分离通道2内部的纵向截面面积不变，使气流速度宏观上保持不变，不容易引起湍流。

在本实施例中，分离室的椭圆长轴与中心柱5的椭圆长轴之间应满足1.05<Lo/Li≤2.5。

其中，适度的椭圆形能够获得好的分离效果，如果椭圆接近于圆即Lo/Li＝1，则很难发挥气固或气液分离的优势；如果椭圆长短轴比过于大，则气流经过长轴端点处的通道时由于曲率改变过大，更容易产生湍流，影响气固或气液分离的效率。

在本实施例中，壳体1由本体、盖体8和底板11组成密闭结构，分离室、收集室7和中心柱5以及分离通道2均位于本体内。

其中，出气口3可以开设在盖体8顶部如图1所示，也可以开在底板11处如图5所示。

本实施例提供的旋风分离构件，以待分离物为含尘气流为例，对其工作过程描述如下：

含尘气流从待分离物进口4进入进气口10，沿着由分离室的椭圆形侧壁、椭圆形中心柱5、盖体8及底板11组成的椭圆形分离通道运动，在离心力的作用下，尘灰从分离物出口6(即出尘口)飞入收集室7(如图4中粗箭头所示)，分离后的干净气流从椭圆形中心柱5上部的通孔9中流入中心柱5内腔，并从出气口3(即出风口)流出。

另外，本实施例的进风方式即进气口10可以由侧壁开口，也可以在从底板11处进入；在底板11处进入时，引入一定长度的螺旋通道即可。

实施例3

一种旋风分离装置，包括实施例2提供的旋风分离构件。

实施例4

一种吸尘器，包括实施例3提供的旋风分离装置。

实施例5

一种分离设备，包括实施例3提供的旋风分离装置，该分离设备是指各类基于旋风分离原理的分离设备。

以上所述，仅是本发明较佳实施例而已，并非对本发明的技术范围作任何限制，故凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何细微修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种具有椭圆通道的旋风分离构件，其特征在于，包括：

壳体；

所述壳体内的分离通道；所述分离通道的横截面具有长轴和短轴，所述分离通道任意位置处的纵截面的截面积均相同；

设置于所述壳体上的进气口和分离物出口；其中，待分离物能够从所述进气口进入所述分离通道后，沿第一方向运动，并从所述分离物出口分离出分离物；所述分离物出口处设置于所述长轴的端点处，所述长轴的端点处对应的曲率大于所述长轴的其它点对应的曲率。

2.根据权利要求1所述的具有椭圆通道的旋风分离构件，其特征在于，所述壳体内设置有中心柱；其中，所述中心柱的外壁与所述壳体的内壁形成所述分离通道；所述壳体内还具有独立的收集室，所述收集室通过所述分离物出口与所述分离通道连通。

3.根据权利要求2所述的具有椭圆通道的旋风分离构件，其特征在于，所述壳体上还设置有出气口；所述中心柱为中空椭圆形结构，所述壳体内设置有独立的椭圆形分离室，所述中心柱位于所述分离室内；所述中心柱的外壁与所述分离室的内壁之间形成所述分离通道；所述中心柱的内腔与所述出气口连通；所述中心柱上设置有若干个与所述分离通道连通的通孔。

4.根据权利要求3所述的具有椭圆通道的旋风分离构件，其特征在于，所述分离室的椭圆与所述中心柱的椭圆为同心椭圆，所有椭圆的长轴共线，且短轴共线，以形成椭圆形分离通道。

5.根据权利要求4所述的具有椭圆通道的旋风分离构件，其特征在于，若干个所述通孔沿所述中心柱的周向均匀布置，若干个所述通孔位于靠近所述出气口的一端。

6.根据权利要求5所述的具有椭圆通道的旋风分离构件，其特征在于，所述进气口位于所述壳体的侧壁上；所述出气口位于所述壳体的端面；所述进气口与所述出气口分别位于所述壳体的相对两端。

7.根据权利要求6所述的具有椭圆通道的旋风分离构件，其特征在于，所述分离室的椭圆长轴为Lo，短轴为Wo；所述中心柱的椭圆长轴为Li，椭圆短轴为Wi；其中，Lo–Li＝Wo–Wi；所述分离室的椭圆长轴与所述中心柱的椭圆长轴之间应满足1.05<Lo/Li≤2.5。

8.一种旋风分离装置，其特征在于，包括权利要求1至7任一项所述具有椭圆通道的旋风分离构件。

9.一种吸尘器，其特征在于，包括权利要求8所述的旋风分离装置。

10.一种分离设备，其特征在于，包括权利要求8所述的旋风分离装置。

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