CN115211756A - 一种可节约空间的高效率旋风分离器及清洁设备 - Google Patents

Abstract

一种可节约空间的高效率旋风分离器，包括：杯体及设置于杯体内的分离装置，所述杯体包括纵向的轴线，所述分离装置包括一级分离器及设置于一级分离器内的二级分离器，所述一级分离器包括过滤网及围绕过滤网设置的气流引导通道，所述二级分离器包括上下堆叠设置的上锥体及下锥体，所述下锥体与所述上锥体分别包括自过滤网分离后用于进气的若干第一进气部及若干第二进气部，所述气流引导通道设置于所述过滤网的上端并遮蔽部分第二进气部，尘气经过一级旋风过滤后进入过滤网内，通过上下错位设置的第一及第二进气部同时吸入气流进行二级旋风分离，可在有限的周向空间内尽可能多的设置进气口，增大二级分离器的进气量，提升旋风分离器的分离效率。

Description

一种可节约空间的高效率旋风分离器及清洁设备

【技术领域】

本发明涉及吸尘器技术领域，尤其涉及一种旋风过滤器及清洁设备。

【背景技术】

现有的手持吸尘器，通常包括主体、设置于主体内用于产生负压的电机及供电系统，供电系统通常的会采用交流和直流两种，在主体上设置有旋风分离器，用于将手持吸尘器的电机产生负压而吸入的灰尘进行尘气分离，将灰尘存储在旋风分离器内，而将分离后的气流排出，旋风分离器包括：用于储灰的杯体及设置在杯体内用于尘气分离的分离装置，其中，旋风分离器的分离效率直接决定了整个吸尘器的工作效率，也一定程度上决定了手持吸尘器排出的气流的干净程度，同时，随着人们生活水平的提高，住房面积越来越大，对单次的清洁面积及旋风分离器的储灰量的要求越来越高，在这样的情况下，为了提高清洁效率，不断的增加分离装置及杯体的体积，以增大气流通过量和本体储灰体积，如此设计，旋风分离器体积越做越大，重量越来越重，与清洁电器小型轻便化的趋势背道而驰，影响旋风分离器与整机的比例，不符合大众的审美。

最接近的现有技术，可参照申请人为戴森的中国发明授权CN 103169420B号专利公开了一种手持式吸尘器的旋风过滤器，参阅附图4-6所示，旋风分离器包括杯体及设置于杯体内的分离装置，分离装置在杯体内占据大部分的空间，同时为了增大进气量，提升尘气分离效率，必须尽可能多的将分离装置设置足够大，如此就可以在周向上设置更多的气流锥，增强分离效率并增大进气量，但是，这样会造成旋风分离器整体结构过大，重量增加，从而导致整机的重量增加，也导致整机的体积增大，不符合清洁电器轻便化的市场趋势。

因此，有必要对现有技术予以改良以克服现有技术中的所述缺陷。

【发明内容】

本发明的目的在于提供一种可节约空间的高效率旋风分离器及清洁设备。

本发明的目的是通过以下技术方案实现：一种可节约空间的高效率旋风分离器，包括：杯体及设置于杯体内的分离装置，所述杯体包括纵向的轴线，所述分离装置包括一级分离器及设置于一级分离器内的二级分离器，所述一级分离器包括过滤网及围绕过滤网设置的气流引导通道，所述二级分离器包括上下堆叠设置的上锥体及下锥体，所述下锥体与所述上锥体分别包括自过滤网分离后用于进气的若干第一进气部及若干第二进气部，所述气流引导通道设置于所述过滤网的上端并遮蔽部分第二进气部。

优选的，所述下锥体的第一进气部与所述上锥体的第二进气部在周向上间隔交替设置呈上下错位排布。

优选的，所述上锥体包括在周向与第二进气部间隔排布的第二过风部。

优选的，所述下锥体包括在周向与第一进气部间隔排布的第一过风部。

优选的，所述第二进气部沿杯体的轴线设置于所述第一过风部的上方，所述第二过风部沿杯体的轴线设置于所述第一进气部的上方。

优选的，所述气流引导通道末端与下锥体的第一进气部的入口点至杯体轴线形成的角度不大于30度。

优选的，所述气流引导通道末端与上锥体的第二进气部的入口点至杯体轴线X形成的角度不小于45度。

优选的，所述气流引导通道的入口端至末端与杯体轴线之间形成的角度不大于120度。

优选的，所述杯体设有供气流流入的气流入口，所述流引导通道的入口端还设置有可遮挡气流入口的挡片。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：尘气经过一级旋风过滤后进入过滤网内，通过上下错位设置的第一及第二进气部同时吸入气流进行二级旋风分离，如此设置，可在有限的周向空间内尽可能多的设置进气口，增大二级分离器的进气量，提升旋风分离器的分离效率，同时，减小分离装置的体积，这样同时可以缩小旋风分离器的整体大小，符合市场轻量小型化的趋势，再者，在不缩小杯体的情况下，将分离装置的体积缩小，可增大杯体的储灰量，延长旋风分离器的使用时间，无需频繁倒灰。

【附图说明】

图1是本发明旋风分离器的立体图。

图2是本发明的部分分解图。

图3是本发明分离装置立体图。

图4是本发明分离装置部分分解图。

图5是本发明二级分离器立体图。

图6是图5另一视角立体图。

图7是本发明上锥体俯视图。

图8是本发明下锥体俯视图。

图9是本发明上、下锥体的组装图。

图10是图5另一视角部分分解图。

图11是图5另一视角立体分解图。

图12是图11的另一视角。

图13是图5的剖视图。

图14是图9的剖视图。

图15是图9的部分剖视图。

图16是本发明旋风分离器的第一种运用方式。

图17是本发明旋风分离器的第二种运用方式。

图18是本发明旋风分离器的第三种运用方式。

图19是本发明旋风分离器的第四种运用方式。

【具体实施方式】

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的机构或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

请参阅图1至图15所示，本发明提供了一种可节约空间高效率旋风分离器及清洁设备，具体的，清洁设备可以是手持式吸尘器、卧式吸尘器或商用吸尘器中的一种，进而进一步运用到扫地机器人中。

一种旋风分离器100，包括杯体1及设置于杯体1内的分离装置2，杯体1大致呈圆柱形设置，包括环绕设置的侧壁11及设置于侧壁11底端可将侧壁11底部敞开或密封的底壁12，杯体1的顶部向上敞开，在杯体1中心设置有前后延伸穿过底壁12的轴线X，旋风分离器100设置于清洁设备上，根据清洁设备的布局，该杯体1可横向设置、可纵向设置，也可以倾斜设置，在此不再赘述。

由于旋风分离器100会至少部分抵靠或连接清洁设备的表面进行固定，通常，会将旋风分离器100的杯体1抵靠或连接于清洁设备的侧壁11部分设置成平面，以使得旋风分离器100与清洁设备的固定更加稳固，在杯体1的侧壁11抵靠在清洁设备的面上开设有用于将尘气吸入旋风分离器100内的气流入口101，在其他实施方式中，气流入口也可以设置在杯体1的其他位置上。

杯体1内安装设置有分离装置2，该分离装置2包括：一级分离器21及设置于一级分离器21内部的二级分离器22，一级分离器21包括环形的本体部211及自本体部211下端向下进一步收缩延伸的二级储灰部212，其中，一级分离器21与杯体1之间形成用于旋风环绕的一级旋风空间210，尘气自杯体1的气流入口101吸入一级旋风空间210内，尘气在一级旋风空间210内围绕一级分离器21旋转，该一级分离器21的本体部211上环绕设置有镂空的过滤网213，尘气中大颗粒的灰尘围绕一级分离器21旋转后，由于离心力的作用下被甩入杯体1的下端，其他的尘气自滤网213进入到一级分离器21本体部211的内部。

一级分离器21的过滤网213下端设置有向下且向外侧延伸一周的裙部214，该裙部214的周向直径大于过滤网213的周向直径，该裙部214用于压灰，当尘气在一级旋风空间210内旋转分离时，大颗粒的灰尘被甩至本体211底部，裙部214可防止大颗粒的灰尘落入杯体1底部后再次上扬。

一级分离器21沿过滤网213设置有环形的气流引导通道216，该气流引导通道216用于将尘气自呈螺旋状态引入至杯体1内，气流引导通道216的入口端还设置有可遮挡气流入口101的挡片217，挡片217在未使用状态下用于遮蔽的气流入口101，在启动状态下向杯体内部旋转以将气流入口101敞开。

二级储灰部212自过滤网213的下端向内收窄延伸后再竖直向下延伸形成倒锥形和圆柱形结合的结构，在底壁12关闭的状态下，二级储灰部212的圆柱形底部向下延伸抵靠在尘杯1的底壁12上，且在二级储灰部212与底壁12之间设置有密封圈215。

二级分离器22设置于一级分离器21的本体部211内，并由本体部211及过滤网213环绕包围，二级分离器22包括：沿杯体1轴线同向堆叠设置的上锥体221、下锥体222及盖设于上锥体221顶部的锥盖223，其中，上锥体221和下锥体222之间以及上锥体221和锥盖223之间均设有相互密封的密封件224,225。

下锥体222包括：环绕设置的若干个下层旋风锥2221及与下层旋风锥2221间隔环绕设置的若干个下层过风锥2222，其中每个下层旋风锥2221与下层过风锥2222之间都是相互独立设置，下层旋风锥2221包括环形设置的第一进气部2223及自第一进气部2223向下收缩延伸的第一锥体部2224，下层过风锥2222包括环形设置的第一过风部2225及自第一过风部2225向下收缩延伸的第二锥体部2226，其中，第一进气部2223的环形直径较第一过风部2225的环形直径要大，该第一进气部2223向外侧沿切向延伸形成第一进气通道2227，第一进气通道2227包括自第一进气部2223周向延伸出的一对侧壁及连接两侧壁的底壁，下层旋风锥2221与下层过风锥2222均设置为向上敞开的结构，第一进气通道2227的两侧壁之间相互平行设置，其中第一进气通道2227的侧壁切向延伸连接于第一过风部2225的外壁。

气流进入第一进气通道2227时按照逆时针的方向自第一进气通道2227切向进入第一进气部2223内。下锥体222的下方设置有一环形的挡止部227将下层旋风锥2221的第一锥体部2224及下层过风锥2222的第二锥体部2226包覆在内，在下锥体222安装于一级分离器21的本体部211内时，该挡止部227向下抵靠于二级储灰部212的上方，将二级储灰部212与一级分离器21的本体部211的空间相互隔开，同时下层旋风锥2221的第一锥体部2224及下层过风锥2222的第二锥体部2226与二级储灰部212之间形成连通。

在本发明的实施方式中，下锥体222内设有3个下层风旋风锥2221及3个下层过风锥2222，下层旋风锥2221的中心与下锥体222的中心连线将圆周切分成的夹角角度为120度，下层过风锥2222的中心与下锥体222的中心连线将圆周切分成的夹角角度为120度。

上锥体221包括：环绕设置的若干个上层旋风锥2211及与上层旋风锥2211间隔设置的若干个上层过风锥2212，其中每个上层旋风锥2211与上层过风锥2212之间都是相互独立设置，上层旋风锥2211包括环形设置的第二进气部2213及自第二进气部2213向下收缩延伸的第三锥体部2214，上层过风锥2212包括环形设置的第二过风部2215及自第二过风部2215向下延伸的连通部2216，其中，第二进气部2213的周向直径较第二过风部2215的周向直径要大，该第二进气部2213沿切向向外侧延伸形成第二进气通道2217，第二进气通道2217包括自第二进气部2213周向延伸出的一对侧壁及连接两侧壁的底壁，上层旋风锥2211与上层过风锥2212均设置为向上敞开的结构，第二进气通道2217的两侧壁之间相互平行设置，其中第二进气通道2217的侧壁切向延伸连接于第二过风部2215的外壁。上层过风锥2212的连通部2216为圆柱形，连通部2216的外径小于第二过风部2215的外径。

气流进入第二进气通道2217时按照逆时针的方向自第二进气通道2217切向进入第二进气部2213内。下锥体222的下方设置有一扁平的挡板部226将上层旋风锥2211的第三锥体部2214及上层过风锥2212的连通部2216固定在一起，并向外环绕延伸出上层过风锥2212的外周，连通部2216与第三锥体部2214在挡板部226下方间隔设置。

在本发明的实施方式中，上锥体221内设有3个上层风旋风锥2211及3个上层过风锥2212，上层旋风锥2211的中心与上锥体221的中心连线将圆周切分成的夹角角度为120度，上层过风锥2212的中心与上锥体221的中心连线将圆周切分成的夹角角度为120度。

当上锥体221安装于下锥体222时，其中第三锥体部2214向下延伸入第一过风部2225内，并大致位于第一过风部2225的中央，连通部2216向下延伸入第一进气部2223内，并大致位于第一进气部2223的中央，其中，上锥体221与下锥体222之间通过挡板部226相互贴合密封，使得上锥体221的每个上层旋风锥2211与下锥体222的下层过风锥2222相互独立密封连通，同时上锥体221的每个上层过风锥2212与下锥体222的下层旋风锥2221相互独立密封连通，为增强上锥体221与下锥体222的密封性，采用密封件224进行密封，密封件224的形状结构与挡板部226大致相同，密封件224上设置有若干供上锥体221的第三锥体部2214及连通部2216穿过的通孔。

锥盖223覆盖于上锥体221的顶部，锥盖223的底部向下延伸有若干出风柱，该些出风柱呈圆形环绕设置，中部设有向下延伸的固定柱2231，出风柱沿轴向环绕在固定柱2231的周围，出风柱内部为中空以供气流流动，该些出风柱包括长出风柱2232及短出风柱2233，长出风柱2232向下延伸超过短出风柱2233，且长出风柱2232与短出风柱2233间隔设置，锥盖223的顶部向内凹陷形成容置槽2230，用以收容旋风分离器100的出风过滤海帕3，锥盖223安装于上锥体221的顶部，其中，短出风柱2233向下延伸入第二进气部2213内且大致位于第二进气部2213的中央，长出风柱2232向下延伸入第二过风部2215内且向下抵靠在连通部2216的上方，使得长出风柱2232与连通部2216形成密封连通，在本发明中的一种实施方式为，连通部2216自第二过风部2215向下收缩延伸在连接处形成一台阶部2213，长出风柱2232向下抵靠在台阶部2213上，长出风柱2232的外径与第二过风部2215的下端内径大致相同，使得长出风柱2232在抵靠台阶部2213的部分被第二过风部2215围绕。为增强上锥体221与锥盖223的密封性，采用密封件225进行密封，密封件225的形状结构与锥盖223的轮廓大致相同，密封件225上设置有若干供出风柱穿过的通孔。

短出风柱2233向下延伸入穿过第二进气部2213并向下部分延伸进入第三锥体部2214内。第三锥体部2214向下延伸穿过第一过风部2225且进一步向下部分延伸进入第二锥体部2226，且第三锥体部2214底面向下抵靠于第二锥体部2226内侧壁向上延伸的内侧壁上，以实现第三锥体部2214与第二锥体部2226密封连通，第一过风部2225的顶端向上抵靠于第三锥体部2214的外壁，当上锥体221、下锥体222及锥盖223相互组装于一体时，锥盖223的固定柱2231向下穿过上锥体221并穿入下锥体222中，将上锥体221、下锥体222及锥盖223串联起来，通过螺钉将下锥体222与固定柱2231相互固定，以实现将上锥体221、下锥体222及锥盖223固定在一起。

上锥体221、下锥体222及锥盖223相互固定后，上锥体221的上层旋风锥2211与上层过风锥2212间隔环绕围设在固定柱2231的外周，下锥体222的下层旋风锥2221与下层过风锥2222同样间隔环绕围设在固定柱2231的外周。

当二级分离器22安装于一级分离器21时，二级分离器22的上锥体221及下锥体222均向下收容至一级分离器21的过滤网213内侧，并与一级分离器21的过滤网213之间留有供气流旋转的间隔空间，二级分离器22的锥盖223盖设于一级分离器21的过滤网213上端，并在锥盖223与过滤网213上端之间实现密封。下锥体222底部至上锥体221顶部之间的距离与过滤网213沿轴线的宽度距离大致相同。

上锥体221的周向最大直径与下锥体222的周向最大直径大致相同，其中上锥体221周向最大直径为第二进气部2213与第二过风部2215周向围设而成，下锥体222周向最大直径为第一进气部2223与第一过风部2225周向围设而成，上锥体221与下锥体222抵靠于过滤网213的内周，在第一进气部2223及第二进气部2213与过滤网213之间形成较大的空间，以便于空气流动进入第一进气部2223及第二进气部2213。气流进入一级分离器21时的方向与气流进第一、第二进气部2223、2213的方向一致，避免产生扰流。

下锥体222与上锥体221安装于一级分离器21内后，沿气流进入方向位于气流引导通道216末端的为下锥体222的第一进气部2223，其次为上锥体221的第二进气部2213，依照间隔的顺序依次间隔排列，气流引导通道216设置靠一级分离器21上端的位置，气流引导通道216在上端将过滤网213进行遮蔽，上锥体221的第二进气部2213被气流引导通道216所遮挡，因气流在进入一级旋风空间210时，是逆时针环绕向下旋转的，避免在没有任何过渡的情况下从气流引导通道216出来后被直接吸入最靠近气流引导通道216的第二进气部2213内，其中，气流引导通道216末端与下锥体222的第一进气部2223的入口点至杯体1轴线X形成的角度不大于30度，气流引导通道216末端与上锥体221的第二进气部2213的入口点至杯体1轴线X形成的角度不小于45度，气流引导通道216的入口端至末端与轴线X之间形成的角度不大于120度。

尘气自气流入口101被吸入旋风分离器100内，尘气在一级旋风空间210进行旋风过滤后，灰尘在旋转分离过程中部分落在杯体1的底部，部分尘气穿过过滤网213自第一及第二进气部2223、2213分别进入上锥体221及下锥体222进行二次旋风过滤，过滤后的气流自锥盖223的出风柱后经过出风过滤海帕3向外排出，经上锥体221和下锥体222旋转过滤后的灰尘均向下落入二级储灰部212内，所述杯体1下端及二级储灰部212内均通过底壁12密封，当底壁12打开时，所述杯体1及二级储灰部212均向外敞开，实现倒灰。

本发明专利中，尘气经过一级旋风过滤后进入过滤网213内，通过上下错位设置的第一及第二进气部2223、2213同时吸入气流进行二级旋风分离，如此设置，可在有限的周向空间内尽可能多的设置进气口，增大二级分离器22的进气量，提升旋风分离器100的分离效率，同时，减小分离装置2的体积，这样同时可以缩小旋风分离器100的整体大小，符合市场轻量小型化的趋势，再者，在不缩小杯体1的情况下，将分离装置2的体积缩小，可增大杯体1的储灰量，延长旋风分离器100的使用时间，无需频繁倒灰。

本发明专利中，旋风分离器100是一种用于在清洁电器中将尘气分离的装置，其适用范围不限于任何形式的清洁电器，参阅附图16至19所示，该旋风分离器100可用于手持式、枪式、立式、卧式及其他任何形式的清洁电器中，在本专利中不再赘述。

尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。上述仅为本发明的一个具体实施方式，其它基于本发明构思的前提下做出的任何改进都视为本发明的保护范围。因此本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种可节约空间的高效率旋风分离器，其特征在于：包括：杯体及设置于杯体内的分离装置，所述杯体包括纵向的轴线，所述分离装置包括一级分离器及设置于一级分离器内的二级分离器，所述一级分离器包括过滤网及围绕过滤网设置的气流引导通道，所述二级分离器包括上下堆叠设置的上锥体及下锥体，所述下锥体与所述上锥体分别包括自过滤网分离后用于进气的若干第一进气部及若干第二进气部，所述气流引导通道设置于所述过滤网的上端并遮蔽部分第二进气部。

2.如权利要求1所述的可节约空间的高效率旋风分离器，其特征在于：所述下锥体的第一进气部与所述上锥体的第二进气部在周向上间隔交替设置呈上下错位排布。

3.如权利要求1所述的可节约空间的高效率旋风分离器，其特征在于：所述上锥体包括在周向与第二进气部间隔排布的第二过风部。

4.如权利要求3所述的可节约空间的高效率旋风分离器，其特征在于：所述下锥体包括在周向与第一进气部间隔排布的第一过风部。

5.如权利要求4所述的可节约空间的高效率旋风分离器，其特征在于：所述第二进气部沿杯体的轴线设置于所述第一过风部的上方，所述第二过风部沿杯体的轴线设置于所述第一进气部的上方。

6.如权利要求1所述的可节约空间的高效率旋风分离器，其特征在于：所述气流引导通道末端与下锥体的第一进气部的入口点至杯体轴线形成的角度不大于30度。

7.如权利要求1所述的可节约空间的高效率旋风分离器，其特征在于：所述气流引导通道末端与上锥体的第二进气部的入口点至杯体轴线X形成的角度不小于45度。

8.如权利要求1所述的可节约空间的高效率旋风分离器，其特征在于：所述气流引导通道的入口端至末端与杯体轴线之间形成的角度不大于120度。

9.如权利要求1所述的可节约空间的高效率旋风分离器，其特征在于：所述杯体设有供气流流入的气流入口，所述流引导通道的入口端还设置有可遮挡气流入口的挡片。

10.一种清洁设备，其特征在于，包括如权利要求1-9中任一项所述的可节约空间的高效率旋风分离器。

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