CN114652207B - 一种用于清洁机的分离模块及清洁机 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于清洁机的分离模块及清洁机，该用于清洁机的分离模块中，导流板将容腔分隔而形成流动方向交叉的第一流道和第二流道，通过位于第二流道内的挡流组件实现了对流体进行有效的阻挡，进而对混合流体或者掺杂在流体内沉重颗粒的分离，且上述的挡流组件中，第三挡流部与第二挡流部之间的间距D以及第二挡流部与第一挡流部之间的间距d均不小于导流板在位于第二流到区域内的厚度m的设计，在相邻两个挡流部之间预留了足够的空隙，当这个空隙与导流板厚度m产生联系之后，就可以改变导流板上压强的分步，从而避免在导流板的挡流组件之间形成漩涡，进而确保了分离模块在使用过程中不会产生过大的噪音和振动。

Description

一种用于清洁机的分离模块及清洁机
技术领域
本发明属于家庭洗涤、清扫领域，具体涉及一种用于清洁机的分离模块及清洁机。
背景技术
目前，地面清洁机为吸尘器或扫地机，吸尘器或扫地机中将底面上混有水汽的灰尘等混合物吸入到其内腔中，为了实现对颗粒物、水汽的混合物进行分离，目前通常采用分离装置进行分离。
如中国发明专利《真空吸尘器》，其专利号为ZL201180061325.5(授权公告号为CN103269630B)公开了一种真空吸尘器，具有一移动头，该移动头在待清洗表面来回移动，该移动头具有一前端和一后端，其特征在于，该移动头还具有：一旋转刷，该旋转刷置于移动头的前端处的刷子室中，该刷子室具有一开口，部分旋转刷通过该开口突出，该开口和该旋转刷大体上横跨移动头的全宽；一风叶；一驱动旋转刷和风叶的电机；一大体上横跨移动头的全宽的可拆卸集尘室；一位于集尘室和风叶之间的滤尘器，该滤尘器也大体上横跨移动头的全宽；以及一连接刷子室和集尘室的气流管道，该气流管道的前端大体上与旋转刷相切，该气流管道大体上横跨贯穿气流管道的整个长度的移动头的全宽。上述专利中实现了对待清洗表面的清理，但是，进入集尘室内的灰尘仅通过滤尘器进行过滤，其分离效果差，并且容易导致滤尘器堵塞，影响分离效率，而需要不断地更换滤尘器，此外部分市面上产品采用在流体流动路径上设置障碍的方式进行分离，这样的形式，虽然能够达到移动分离效果，但是由于边界层流体遇到壁面凸起的障碍物后，通常会在障碍物产生的逆压梯度作用下发生三维流动分离并形成马蹄涡结构，使障碍物前缘根部流场受到非定常扰动，从而产生噪声、振动等问题。
因此，需要对现有的分离模块进行改进。
发明内容
本发明所要解决的第一个技术问题是针对现有技术的现状，提供一种有效减少流体流动时在障碍处产生的噪音和振动的用于清洁机的分离模块。
本发明所要解决的第二个技术问题是针对现有技术的现状，提供一种在增大延伸板与流体的附着面积、从而有效降低流体流速的用于清洁机的分离模块。
本发明所要解决的第三个技术问题是针对现有技术的现状，提供一种清洁机。
本发明解决上述第一个技术问题所采用的技术方案为：一种用于清洁机的分离模块，包括有
壳体，其内部具有容腔，且该壳体前侧的下部具有开口朝前的进口、后侧具有用来与适配的风机流体连通、且开口朝上的出口，所述进口与出口均与所述容腔连通；
还包括有：
导流板，设于所述进口和出口之间的流体流动路径上，且能将容腔分隔形成竖向延伸的第一流道以及位于第一流道下游的第二流道，所述第二流道的流动方向与所述第一流道的流动方向相交叉；
挡流组件，设于所述导流板上且位于所述第二流道内，该挡流组件包括沿第二流道流通方向间隔布置的第一挡流部、第二挡流部和第三挡流部，且第一挡流部与导流板上表面之间的高度差a、第二挡流部与导流板上表面之间的高度差b以及第三挡流部与导流板上表面之间的高度差c均不小于所述导流板在位于第二流道区域内的厚度m。
为了确保流体在流经三个挡流部时，不会因为挡流部的阻碍而形成涡流，优选地，所述第一挡流部与导流板上表面之间的高度差a与所述导流板在位于第二流道区域内的厚度m的关系满足a＝C1m；
所述第二挡流部与导流板上表面之间的高度差b与所述导流板在位于第二流道区域内的厚度m的关系满足b＝C2m；
所述第三挡流部与导流板上表面之间的高度差c与所述导流板在位于第二流道区域内的厚度m的关系满足c＝C3m；
其中，m取值范围为2～6mm，C1的取值范围为1～1.8，C2的取值范围为1.1～1.5，C3的取值范围为0.9～1.6。
为了避免相邻两个挡流部之间的流体产生干涉，优选地，所述第三挡流部与第二挡流部之间的间距D不小于第二挡流部与第一挡流部之间的间距d。
导流板可以采用不同的形式，优选地，所述导流板包括竖板和由所述竖板顶部向后弯折形成的延伸板，所述竖板与进口相对且与壳体的前壁形成所述的第一流道，所述延伸板与壳体的顶壁之间形成所述的第二流道，所述第一挡流部、第二挡流部和第三挡流部均设于所述延伸板上。
为了进一步解决上述第二个技术问题，本发明所采用的技术方案为：所述延伸板包括缓流段、水平段和用来连接竖板的连接段，其中所述缓流段位于连接段和水平段之间，且沿着第二流道的流动方向向下倾斜布置，所述第一挡流部、第二挡流部设于所述缓流段上，所述第三挡流部设于水平段上，这样的延伸板设计，可以确保第二流道内的流体沿着延伸板的连接段、缓流段和水平段的延伸趋势流动，进而使流体流动的相对缓和，以增大对延伸板板面的附着，且缓流段倾斜布置，可以使设于缓流段上的第一挡流部、第二挡流部的迎风面与流体接触的面积变大，进而强化了分离效果。
为了进一步明确导流板的形态，优选地，以水平段的末端为坐标原点，建立坐标系，其中x轴经过坐标原点，与壳体底壁平行；y轴经过坐标原点，与壳体底壁相垂直，所述连接段、缓流段和水平段纵向截面的型线分别对应满足式①、②和③，其中：
①为y＝-0.03x+0.0282(0.1<x/h<0.14)；
②为y＝-0.12x+0.0408(0.14<x/h<0.23)；
③为y＝-0.06x+0.027(0.23<x/h<0.45)；
h为壳体的长度，x的取值范围为0.01～0.6。
为了对整个第二流道内的流体进行阻挡，优选地，所述第一挡流部、第二挡流部和第三挡流部均包括有至少两个阻挡柱，各所述阻挡柱沿延伸板的宽度方向间隔布置。
为了避免在对流体阻挡时，流体在各个阻挡部的位置停留过久而与后续的流体碰撞产生涡流，各所述阻挡柱的迎风面在临近中部的位置具有用来导流的凸部。
为了进一步解决上述第三个技术问题，本发明所采用的技术方案为：一种清洁机，包括分离模块，还包括有清洁模块和风机，沿着气流流动路径，所述分离模块位于所述清洁模块和风机之间，且该分离模块的进口与所述清洁模块的出风口流体连通，所述分离模块的出口与风机的进风口流体连通。
优选地，所述清洁机为吸尘器或扫地机。
与现有技术相比，本发明的优点在于：该用于清洁机的分离模块中，导流板将容腔分隔而形成流动方向交叉的第一流道和第二流道，通过设于导流板上且位于第二流道内的挡流组件，可以在第二流道内对流体进行有效的阻挡，以实现对混合流体或者掺杂在流体内沉重颗粒的分离，且上述的挡流组件中，第三挡流部与第二挡流部之间的间距D以及第二挡流部与第一挡流部之间的间距d均不小于导流板在位于第二流到区域内的厚度m的设计，在相邻两个挡流部之间预留了足够的空隙，当这个空隙与导流板厚度m产生联系之后，就可以改变导流板上压强的分步，从而避免在导流板的挡流组件之间形成漩涡，进而确保了分离模块在使用过程中不会产生过大的噪音和振动。
附图说明
图1为本发明实施例中分离模块的整体结构示意图；
图2为本发明实施例中分离模块的整体结构剖视图；
图3为图2中部分结构的放大示意图；
图4为本发明实施例中分离模块另一角度的整体结构剖视图；
图5为图4中A处的放大示意图；
图6为本发明实施例中坐标系的建立示意图；
图7为本发明实施例中清洁机的整体结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。
如图1至图7所示，为本发明的一个优选实施例，在本实施例中，该用于清洁机的分离模块包括有壳体4、导流板42和挡流组件43，其中，壳体4内部具有容腔41，且该壳体前侧的下部具有开口朝前的进口400、后侧具有用来与适配的风机流体连通、且开口朝上的出口401，进口400与出口401均与容腔41连通，导流板42设于进口400和出口401之间的流体流动路径上，且能将容腔41分隔形成竖向延伸的第一流道411以及位于第一流道411下游的第二流道412，第二流道412的流动方向与第一流道411的流动方向相交叉，上述的挡流组件43设于导流板42上且位于第二流道412内，该挡流组件43包括沿第二流道412流通方向间隔布置的第一挡流部431、第二挡流部432和第三挡流部433，且第一挡流部431与导流板42上表面之间的高度差a、第二挡流部432与导流板42上表面之间的高度差b以及第三挡流部433与导流板42上表面之间的高度差c均不小于导流板42在位于第二流道区域内的厚度m。
这样的挡流部与导流板的关系设计，在增大分离效率的同时，还能抑制涡流的产生。其原理是：第一挡流部431破坏了来流的边界层,并诱导流体形成不同尺度的涡旋,这些涡旋增大了来流与第一挡流部431的接触次数,从而达到增大分离效率的目的。而由于第一挡流部431的局部弱逆压梯度作用下，使导流板42上游边界层的涡量在到达原具有较大逆压梯度的角区局部区域之前，就随第一挡流部431产生的弱马蹄涡，涡轴不断地向两侧下游输运，上游区域受尾流的影响，尾流区的剪切层从较强状态改变为相对较弱的状态，同时该尾流也改变了第一挡流部431上游逆压梯度分布，从而避免在局部强逆压梯度作用下，强剪切层的分离而形成强非定常湍流马蹄涡系，这样一来，由于分离涡量来自于上游边界层，经过第一挡流部431的流体所产生的三维马蹄涡始终被限制在边界层高度范围内，只要将第二挡流部432和第三挡流部433的高度设置为略高于或者与导流板边界层的厚度等同，就能限制其上游分离涡量向角区下游发展，进而实现抑制或控制马蹄涡的目的。
在本实施例中，上述的第一挡流部431与导流板42上表面之间的高度差a与导流板42在位于第二流道区域内的厚度m的关系满足a＝C1m；第二挡流部432与导流板42上表面之间的高度差b与导流板42在位于第二流道区域内的厚度m的关系满足b＝C2m；
第三挡流部433与导流板42上表面之间的高度差c与导流板42在位于第二流道区域内的厚度m的关系满足c＝C3m；其中，m取值范围为2～6mm，C1的取值范围为1～1.8，C2的取值范围为1.1～1.5，C3的取值范围为0.9～1.6。
为了确保挡流部之间不回应为距离过近而产生流体之间的干涉，第三挡流部433与第二挡流部432之间的间距D不小于第二挡流部432与第一挡流部431之间的间距d。由于流体在流经第二挡流部432与第一挡流部431之间更容易产生涡旋，因此保证二者之间的间距D比第二挡流部432与第一挡流部431之间的间距d要大才能实现。
在本实施例中，为了进一步确保导流的效果，上述导流板42包括竖板421和由竖板421顶部向后弯折形成的延伸板422，竖板421与进口400相对且与壳体4的前壁形成的第一流道411，延伸板422与壳体4的顶壁之间形成的第二流道412，第一挡流部431、第二挡流部432和第三挡流部433均设于延伸板422上，第一挡流部431、第二挡流部432和第三挡流部433均包括有至少两个阻挡柱430，各阻挡柱430沿延伸板422的宽度方向间隔布置，且各阻挡柱430的迎风面在临近中部的位置具有用来导流的凸部434，当然凸部434的形状并不一定是固定的，只要能起到导风作用即可，本实施例中，第一挡流部431、第二挡流部432和第三挡流部433的凸部依次为朝向风源的凸条、弧形端头以及尖锐端头，在实际生产中可以根据需要作出对应的调整。
上述的延伸板422可以设计为不同的结构，本实施例中的延伸板422包括缓流段422b、水平段422c和用来连接竖板的连接段422a，其中缓流段422b位于连接段422a和水平段422c之间，且沿着第二流道412的流动方向向下倾斜布置，第一挡流部431、第二挡流部432设于缓流段422b上，第三挡流部433设于水平段422c上，这样的延伸板422设计，可以确保第二流道412内的流体沿着延伸板422中连接段422a、缓流段422b和水平段422c的延伸趋势流动，能确保流体流动的相对缓和，以增大对延伸板422板面的附着，且缓流段422b的倾斜布置，可以使设于缓流段422b上的第一挡流部431、第二挡流部432的迎风面与流体接触的面积变大，进而强化了分离效果。
在本实施例中，为了进一步明确导流板42的结构，以水平段422c的末端为坐标原点，建立坐标系，其中x轴经过坐标原点，与壳体4底壁平行；y轴经过坐标原点，与壳体4底壁相垂直，连接段422a、缓流段422b和水平段422c纵向截面的型线分别对应满足式①、②和③，其中：
①为y＝-0.03x+0.0282(0.1<x/h<0.14)；
②为y＝-0.12x+0.0408(0.14<x/h<0.23)；
③为y＝-0.06x+0.027(0.23<x/h<0.45)；
h为壳体4的长度，x的取值范围为0.01～0.6。
该清洁机包括上述的分离模块04，还包括有清洁模块01和风机5，沿着气流流动路径，分离模块04位于清洁模块和风机5之间，且该分离模块04的进口400与清洁模块01的出风口流体连通，分离模块的出口401与风机5的进风口流体连通。在本实施例中，上述的清洁机为吸尘器或扫地机。
本发明所称的“流体连通”是指两个部件或部位(以下统一分别称为第一部位、第二部位)之间的空间位置关系，即流体(气体、液体或两者的混合)能从第一部位沿着流动路径流动或/和被运送到第二部位，可以是所述的第一部位、第二部位之间直接相连通，也可以是第一部位、第二部位之间通过至少一个第三者间接连通，该第三者可以是诸如管道、通道、导管、导流件、孔、槽等流体通道、也可以是允许流体流过的腔室或以上组合。
此外，在本发明的说明书及权利要求书中使用了表示方向的术语，诸如“前”、“后”、“上”、“下”、“左”、“右”、“侧”、“顶”、“底”等，用来描述本发明的各种示例结构部分和元件，但是在此使用这些术语只是为了方便说明的目的，是基于附图中显示的示例方位而确定的。由于本发明所公开的实施例可以按照不同的方向设置，所以这些表示方向的术语只是作为说明而不应视作为限制，比如“上”、“下”并不一定被限定为与重力方向相反或一致的方向。

Claims (10)

1.一种用于清洁机的分离模块，包括有
壳体(4)，其内部具有容腔(41)，且该壳体前侧的下部具有开口朝前的进口(400)、后侧具有用来与适配的风机流体连通、且开口朝上的出口(401)，所述进口(400)与出口(401)均与所述容腔(41)连通；
其特征在于，还包括有：
导流板(42)，设于所述进口(400)和出口(401)之间的流体流动路径上，且能将容腔(41)分隔形成竖向延伸的第一流道(411)以及位于第一流道(411)下游的第二流道(412)，所述第二流道(412)的流动方向与所述第一流道(411)的流动方向相交叉；
挡流组件(43)，设于所述导流板(42)上且位于所述第二流道(412)内，该挡流组件(43)包括沿第二流道(412)流通方向间隔布置的第一挡流部(431)、第二挡流部(432)和第三挡流部(433)，且第一挡流部(431)与导流板(42)上表面之间的高度差a、第二挡流部(432)与导流板(42)上表面之间的高度差b以及第三挡流部(433)与导流板(42)上表面之间的高度差c均不小于所述导流板(42)在位于第二流道区域内的厚度m。
2.根据权利要求1所述的分离模块，其特征在于：
所述第一挡流部(431)与导流板(42)上表面之间的高度差a与所述导流板(42)在位于第二流道区域内的厚度m的关系满足a＝C1m；
所述第二挡流部(432)与导流板(42)上表面之间的高度差b与所述导流板(42)在位于第二流道区域内的厚度m的关系满足b＝C2m；
所述第三挡流部(433)与导流板(42)上表面之间的高度差c与所述导流板(42)在位于第二流道区域内的厚度m的关系满足c＝C3m；
其中，m取值范围为2～6mm，C1的取值范围为1～1.8，C2的取值范围为1.1～1.5，C3的取值范围为0.9～1.6。
3.根据权利要求2所述的分离模块，其特征在于：所述第三挡流部(433)与第二挡流部(432)之间的间距D不小于第二挡流部(432)与第一挡流部(431)之间的间距d。
4.根据权利要求1所述的分离模块，其特征在于：所述导流板(42)包括竖板(421)和由所述竖板(421)顶部向后弯折形成的延伸板(422)，所述竖板(421)与进口(400)相对且与壳体(4)的前壁形成所述的第一流道(411)，所述延伸板(422)与壳体(4)的顶壁之间形成所述的第二流道(412)，所述第一挡流部(431)、第二挡流部(432)和第三挡流部(433)均设于所述延伸板(422)上。
5.根据权利要求4所述的分离模块，其特征在于：所述延伸板(422)包括缓流段(422b)、水平段(422c)和用来连接竖板的连接段(422a)，其中所述缓流段(422b)位于连接段(422a)和水平段(422c)之间，且沿着第二流道(412)的流动方向向下倾斜布置，所述第一挡流部(431)、第二挡流部(432)设于所述缓流段(422b)上，所述第三挡流部(433)设于水平段(422c)上。
6.根据权利要求5所述的分离模块，其特征在于：以水平段(422c)的末端为坐标原点，建立坐标系，其中x轴经过坐标原点，与壳体(4)底壁平行；y轴经过坐标原点，与壳体(4)底壁相垂直，所述连接段(422a)、缓流段(422b)和水平段(422c)纵向截面的型线分别对应满足式①、②和③，其中：
①为y＝-0.03x+0.0282(0.1<x/h<0.14)；
②为y＝-0.12x+0.0408(0.14<x/h<0.23)；
③为y＝-0.06x+0.027(0.23<x/h<0.45)；
h为壳体(4)的长度，x的取值范围为0.01～0.6。
7.根据权利要求5所述的分离模块，其特征在于：所述第一挡流部(431)、第二挡流部(432)和第三挡流部(433)均包括有至少两个阻挡柱(430)，各所述阻挡柱(430)沿延伸板(422)的宽度方向间隔布置。
8.根据权利要求7所述的分离模块，其特征在于：各所述阻挡柱(430)的迎风面在临近中部的位置具有用来导流的凸部(434)。
9.一种清洁机，其特征在于：包括权利要求1至8中任一项权利要求所述的分离模块(04)，还包括有清洁模块(01)和风机(5)，沿着气流流动路径，所述分离模块(04)位于所述清洁模块和风机(5)之间，且该分离模块(04)的进口(400)与所述清洁模块(01)的出风口流体连通，所述分离模块的出口(401)与风机(5)的进风口流体连通。
10.根据权利要求9所述的清洁机，其特征在于：所述清洁机为吸尘器或扫地机。
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