CN1615786A - 吸尘器拥有旋风水循环过滤的过滤装置 - Google Patents

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Abstract

吸尘器拥有旋风水循环过滤的过滤装置，其在细尘旋风水循环过滤筒(1)和细尘沉积容器(2)的外部设置有粗尘旋风水过滤筒(7)，在粗尘旋风水过滤筒(7)的一侧设置有气流进口(8)，粗尘旋风水过滤筒(7)和细尘旋风水循环过滤筒(1)之间，通过切向气流导向管道(5)相连通。本发明能够有效改善并提高旋风水循环过滤技术所产生的过滤效果，有效解决并消除较大体积的颗粒污垢和大量污垢通入对旋风水循环过滤技术的正常工作特性所产生的影响。

Description

吸尘器拥有旋风水循环过滤的过滤装置
技术领域
本发明属吸尘器结构技术领域。
技术背景
现今的吸尘器的过滤装置所采用的过滤方法普遍采用袋式微孔过滤，此种袋式微孔过滤主要存在的问题是起初过滤效果不高，微小的污垢颗粒能够很轻易的透过布袋孔隙后排出，从而造成”二次污染”的发生，但随着袋内经过滤的污垢数量的增加，又易使袋内孔隙大量阻塞，使得吸尘器的吸力下降，并对电机的吸入功率造成较大不必要的减损，在最后清除袋内污垢时，又易造成较大的”二次污染”，而且清除污垢的过程很不方便和不卫生。而作为利用旋风原理过滤的吸尘器过滤装置，则是一种能有望替代袋式过滤器的新方法，但是，旋风过滤装置必然存在的缺点使得其总体过滤效果不如袋式过滤器，原因主要有二，原因一、由于在旋风过滤装置中，气流从过滤器顶部向下高速旋转时，顶部压力下降，一部分气流会携带细小的尘粒沿外壁旋转向上，到达顶部后，再沿旋风过滤顶部的干净气流排出管的外壁向下旋转，最后到达干净气流排出管的下端附近，被上升的内旋流带走。原因二、由于外旋流在返转向上形成内旋流时，会产生局部涡流，将尘粒重新卷起，假使旋流一直延伸至积尘容器中，也同样会把其中的尘粒重新搅起，被上升的气流带走。值得一提的是，一般吸尘器的体积限制了其旋风过滤装置的体积，特别是旋风过滤筒体或锥体部分的高度，因而限制了旋风过滤装置的过滤效果。
对于另一种新兴的旋风水循环过滤技术，其构造为旋风过滤筒和积尘室，旋风过滤筒和积尘室之间通过旋风过滤筒一端的排污口连通，在旋风过滤筒的另一端设置有气流排出管，在旋风过滤筒的上部附近设置切向气流导向管道。形成旋风水循环过滤技术的关键部分为喷溅水装置，该装置通常被设置于积尘室内。该技术的原理是通过喷溅水装置所致的水体喷溅作用效果和在旋风过滤筒的绝大部分内壁形成的旋转水膜旋涡效果，达到充分有效杜绝旋风过滤装置本身固然存在的过滤缺点的作用，从而大大提高旋风过滤装置过滤效果的目的。虽然此种旋风水循环过滤技术针对一定量的污垢，特别是对极细小的污垢能够拥有非常好的过滤效果，但遇到量很大的污垢通入时，或是通入该装置的是体积很大的污垢时，将会影响装置中水循环参与过滤的正常特性，致使旋风水循环过滤技术产生的效果不佳。针对此技术的不足，需要在此技术的基础之上作出辅助设计。
发明内容
本发明正是针对现有技术中的不足，而提出的一种能够有效改善并提高旋风水循环过滤技术所产生的过滤效果的技术方案，能够有效解决并消除较大体积的颗粒污垢和大量污垢通入，对旋风水循环过滤技术的正常工作特性所产生的影响。
本发明是通过以下技术方案实现的：本发明是由细尘旋风水循环过滤筒和细尘沉积容器，细尘旋风水循环过滤筒和细尘沉积容器之间通过旋风过滤筒一端的排污口连通，在细尘旋风水循环过滤筒的另一端设置有干净气流排出管，在细尘旋风水循环过滤筒的上设置切向气流导向管道，在细尘沉积容器中设置喷溅水装置，在细尘旋风水循环过滤筒和细尘沉积容器的外部设置有粗尘旋风水过滤筒，在粗尘旋风水过滤筒的一侧设置有气流进口，粗尘旋风水过滤筒和细尘旋风水循环过滤筒之间，通过切向气流导向管道相连通。在靠近排污口处设置了升水平台，在升水平台上部设置有喷溅挡板，切向气流导向管道与粗尘旋风水过滤筒之间设置有大颗粒挡网，在细尘旋风水循环过滤筒的干净气流排出管的气流出口上方设置溢出水挡板部，在细尘旋风水循环过滤筒的外部设置溢出水沉积容器，溢出水沉积容器上设置有气流出口，气流进口导管穿过溢出水沉积容器与粗尘旋风水过滤筒的气流进口连通。
本发明的工作原理与工作流程：首先，使粗尘旋风水过滤筒内和细尘沉积容器内拥有一定体积的水。初始气流首先通过旋风水过滤装置的气流进口，进入粗尘旋风水过滤筒内，随即气流便在紧贴粗尘旋风水过滤筒的内壁的空间内做旋转运动，由于气流的旋转带动，使得沉积在粗尘旋风水过滤筒下部的水体产生旋转运动，并在粗尘旋风水过滤筒的内壁形成具有一定高度的水膜旋涡，此气流围绕粗尘旋风水过滤筒的内壁旋转若干圈后，便通过细尘旋风水循环过滤筒的切向气流导向管道的切向气流进口，呈切向式方向被导如细尘旋风水循环过滤筒内，并在细尘旋风水循环过滤筒内的外围形成自上而下的紧贴内壁旋转的外旋流，当外旋流下降至细尘旋风水循环过滤筒的底部附近时，大部分外旋流气流保持同样的旋转方向，收缩旋转半径，在细尘旋风水循环过滤筒的中心附近形成自下而上旋转的内旋流，内旋流最终通过旋风水循环过滤筒顶部的干净气流排出管排出；另外少部分的外旋流气流保持同样的旋转方向，在顶部压力下降的惯性力作用下，通过细尘旋风水循环过滤筒与细尘沉积容器之间的排污口，进入细尘沉积容器中，此时的细尘沉积容器中的水体受到来自此部分气流——此气流是有足够动能的旋转涡流——的压力作用，同时，又借助于此部分外旋流气体旋转向上形成的对应内旋流的上升力作用，致使细尘沉积容器中的水体通过或依附喷溅水装置喷溅入细尘旋风水循环过滤筒内，当喷溅的水体一离开升水装置，便立即受到来自细尘旋风水循环过滤筒内的内旋流的强烈离心力作用，在上升的过程中，被均匀的分散抛向到细尘旋风水循环过滤筒内的内壁上，并在细尘旋风水循环过滤筒内大面积的内壁上，出现了始终持续湿润的、无破损的、稳定旋转并有一定厚度的水膜旋涡，而且该水膜旋涡内的水既会不断的通过喷溅水装置的喷溅作用得到补给，又会将多余的水份通过排污口排入细尘沉积容器中，通过此双向的水量有序调整，便始终确保了细尘旋风水循环过滤筒内水总量的平衡。为了更进一步确保此平衡的稳定性，我们在喷溅水装置靠近排污口的一端设置了升水平台，并在升水平台上部设置喷溅挡板，升水平台的面积大小直接影响进入细尘沉积容器内的旋风量，旋风量的大小又直接或间接的影响升水装置所喷溅水的体积与高度.在升水平台的上部设置喷溅挡板的作用是调整喷溅水装置在细尘旋风水循环过滤筒内喷溅水的喷溅半径，避免出现将水体直接喷溅入内旋流中心时，由于水体旋转半径极小，相对应的离心力也极小，以致水体被内旋流带出细尘旋风水循环过滤筒。为进一步确保该旋风水过滤装置中的水不会进入电机，我们在旋风水循环过滤筒干净气流排出管上部设置溢出水挡板部，在溢出水挡板部的外围设置溢出水沉积容器，在溢出水沉积容器的顶部设置有旋风水过滤装置的气流出口，当出现从旋风水循环过滤筒中，有水被溢出的情况，溢出水将被溢出水挡板所阻挡，经溢出水挡板阻挡反向使溢出水流溢出入水沉积容器，无携带水的干净气体从溢出水沉积容器上的气流出口流出。
由于旋风水过滤装置内产生了如上气流效果和气流所致的水体运动效果，当携带有较大量污垢的初始气流首次进入粗尘旋风水过滤筒内，在惯性作用力下，污垢便随同气流在粗尘旋风水过滤筒的内壁的空间内做旋转运动，较重较大的污垢在旋转过程中，受重力作用逐渐向下沉入粗尘旋风水过滤筒底部的水中，大部分的较小的污垢在旋转的过程中由于与粗尘旋风水过滤筒内壁的水膜旋涡发生接触，便被水膜旋涡所粘滞捕获，最终沉入粗尘旋风水过滤筒的水中，在切向气流导向管道与粗尘旋风水过滤筒之间设置有大颗粒挡网，其目的在于阻隔粗尘旋风水过滤筒中漂浮颗粒物或运动所致的大颗粒物进入细尘旋风水循环过滤筒内，而影响细尘旋风水循环过滤筒内水过滤的效果。另外一部分的较小污垢在气流的带动作用下，通过大颗粒挡网，经切向气流导向管道的切向气流进口，呈切向式方向被导如细尘旋风水循环过滤筒内，此污垢便受到来自细尘旋风水循环过滤筒内的内、外旋流的强烈离心作用力、向上喷溅水体的诸多分散水珠的捕集作用、以及起主要过滤效果的水膜旋涡粘滞作用，使得此污垢在以上诸多有效过滤作用的同时共同作用下，被水体捕获，而最终留在水中。当细尘沉积容器中积累了一定量的污垢后，将致使细尘沉积容器内的水位上升，这时候，多余的水体将会自动被细尘旋风水循环过滤筒顶部的干净气流排出管排出，被排出的多余水体受到溢出水挡板所阻挡后，反向流入溢出入水沉积容器中，无携带水的干净气体从溢出水沉积容器上的气流出口流出。
下面结合说明书附图及实施例进一步阐述本发明的内容。
附图说明
图1为实施例的立体截面图；
图2为实施例的截面图；
图3为实施例的细尘旋风水循环过滤筒的俯视图。
具体实施方案
实施例：本发明是由呈圆柱体内腔的细尘旋风水循环过滤筒1和呈圆柱体内腔的细尘沉积容器2，二者的中轴线重合，细尘旋风水循环过滤筒1和细尘沉积容器2之间通过旋风过滤筒1一端的圆形排污口3连通，在细尘旋风水循环过滤筒1的另一端设置有与细尘旋风水循环过滤筒1中轴线重合的干净气流排出管4，在细尘旋风水循环过滤筒1的上部附近设置切向气流导向管道5，切向气流导向管道5的形状设计成为渐开线式(蜗壳式)的导向道，在细尘沉积容器2中设置喷溅水装置6，在靠近排污口处设置了升水平台10，在升水平台上部设置有喷溅挡板11，在细尘旋风水循环过滤筒1和细尘沉积容器2的外部设置有与其同轴的粗尘旋风水过滤筒7，在粗尘旋风水过滤筒7的一侧设置有气流进口8，粗尘旋风水过滤筒7和细尘旋风水循环过滤筒1之间，通过切向气流导向管道5相连通。切向气流导向管道5与粗尘旋风水过滤筒7内的气流空间之间设置有大颗粒挡网9，在细尘旋风水循环过滤筒1的干净气流排出管4的气流出口上方设置溢出水挡板部12，在细尘旋风水循环过滤筒1的外部设置溢出水沉积容器13，溢出水沉积容器13上设置有气流出口15，当粗尘旋风水过滤筒7被部分或全部设置于溢出水沉积容器13中时，气流进口导管14穿过溢出水沉积容器13与粗尘旋风水过滤筒7的气流进口8连通。
本发明的具体工作原理与工作流程：首先，使粗尘旋风水过滤筒7内和细尘沉积容器2内拥有一定体积的水。初始气流首先通过旋风水过滤装置的外的气流进口导管14和气流进口15，进入粗尘旋风水过滤筒7内，随即气流便在紧贴粗尘旋风水过滤筒7的内壁的空间内做旋转运动，由于气流的旋转带动，使得沉积在粗尘旋风水过滤筒7下部的水体产生旋转运动，并在粗尘旋风水过滤筒7的内壁形成具有一定高度的水膜旋涡，此气流围绕粗尘旋风水过滤筒7的内壁旋转若干圈后，便通过细尘旋风水循环过滤筒1的切向气流导向管道5的进口，呈切向式方向被导如细尘旋风水循环过滤筒1内，并在细尘旋风水循环过滤筒1内的外围形成自上而下的紧贴内壁旋转的外旋流，当外旋流下降至细尘旋风水循环过滤筒1的底部附近时，大部分外旋流气流保持同样的旋转方向，收缩旋转半径，在细尘旋风水循环过滤筒1的中心附近形成自下而上旋转的内旋流，内旋流最终通过细尘旋风水循环过滤筒1顶部的干净气流排出管4排出；另外少部分的外旋流气流保持同样的旋转方向，在顶部压力下降的惯性力作用下，通过细尘旋风水循环过滤筒1与细尘沉积容器2之间的排污口3，进入细尘沉积容器2中，此时的细尘沉积容器2中的水体受到来自此部分气流——此气流是有足够动能的旋转涡流——的压力作用，同时，又借助于此部分外旋流气体旋转向上形成的对应内旋流的上升力作用，致使细尘沉积容器2中的水体通过或依附喷溅水装置6喷溅入细尘旋风水循环过滤筒1内，当喷溅的水体一离开喷溅水装置6，便立即受到来自细尘旋风水循环过滤筒1内的内旋流的强烈离心力作用，在上升的过程中，被均匀的分散抛向到细尘旋风水循环过滤筒1内的内壁上，并在细尘旋风水循环过滤筒1内大面积的内壁上，出现了始终持续湿润的、无破损的、稳定旋转并有一定厚度的水膜旋涡，而且该水膜旋涡内的水既会不断的通过喷溅水装置6的喷溅作用得到补给，又会将多余的水份通过排污口3排入细尘沉积容器2中，通过此双向的水量有序调整，便始终确保了细尘旋风水循环过滤筒1内水总量的平衡。为了更进一步确保此平衡的稳定性，我们在喷溅水装置6靠近排污口3的一端设置了升水平台10，并在升水平台10上部设置喷溅挡板11，升水平台10的面积大小直接影响进入细尘沉积容器2内的旋风量，旋风量的大小又直接或间接的影响喷溅水装置6所喷溅水的体积与高度。在升水平台10的上部设置喷溅挡板11的作用是调整喷溅水装置6在细尘旋风水循环过滤筒1内喷溅水的喷溅半径，避免出现将水体直接喷溅入内旋流中心时，由于水体旋转半径极小，相对应的离心力也极小，以致水体被内旋流带出细尘旋风水循环过滤筒1。为进一步确保该旋风水过滤装置中的水不会进入电机，我们在旋风水循环过滤筒1的干净气流排出管4上部设置溢出水挡板部12，在溢出水挡板部12的外围设置溢出水沉积容器13，在溢出水沉积容器13的顶部设置有旋风水过滤装置的气流出口15，当出现从细尘旋风水循环过滤筒1中，有水被溢出的情况，溢出水将被溢出水挡板12所阻挡，经溢出水挡板12阻挡反向使溢出水流入溢出水沉积容器13，无携带水的干净气体从溢出水沉积容器13上的气流出口15流出。
由于旋风水过滤装置内产生了如上气流效果和气流所致的水体运动效果，当携带有较大量污垢的初始气流首次进入粗尘旋风水过滤筒7内，在惯性作用力下，污垢便随同气流在粗尘旋风水过滤筒7的内壁的空间内做旋转运动，较重较大的污垢在旋转过程中，受重力作用逐渐向下沉入粗尘旋风水过滤筒7底部的水中，大部分的较小的污垢在旋转的过程中由于与粗尘旋风水过滤筒7内壁的水膜旋涡发生接触，便被水膜旋涡所粘滞捕获，最终沉入粗尘旋风水过滤筒7的水中，在切向气流导向管道5与粗尘旋风水过滤筒7之间设置有大颗粒挡网9，其目的在于阻隔粗尘旋风水过滤筒7中漂浮颗粒物或运动所致的大颗粒物进入细尘旋风水循环过滤筒1内，而影响细尘旋风水循环过滤筒1内水过滤的效果。另外一部分的较小污垢在气流的带动作用下，通过大颗粒挡网9，经切向气流导向管道5的切向气流进口，呈切向式方向被导如细尘旋风水循环过滤筒1内，此污垢便受到来自细尘旋风水循环过滤筒1内的内、外旋流的强烈离心作用力、向上喷溅水体的诸多分散水珠的捕集作用、以及起主要过滤效果的水膜旋涡粘滞作用，使得此污垢在以上诸多有效过滤作用的同时共同作用下，被水体捕获，而最终留在水中。当细尘沉积容器2中积累了一定量的污垢后，将致使细尘沉积容器2内的水位上升，这时候，多余的水体将会自动被细尘旋风水循环过滤筒1顶部的干净气流排出管4排出，被排出的多余水体受到溢出水挡板部12所阻挡后，反向流入溢出入水沉积容器13中，无携带水的干净气体从溢出水沉积容器13上的气流出口15流出。

Claims (8)

1、吸尘器拥有旋风水循环过滤的过滤装置，它包括细尘旋风水循环过滤筒(1)和细尘沉积容器(2)，细尘旋风水循环过滤筒(1)和细尘沉积容器(2)之间通过细尘旋风水循环过滤筒(1)一端的排污口(3)连通，在细尘旋风水循环过滤筒(1)的另一端设置有干净气流排出管(4)，在细尘旋风水循环过滤筒(1)的上设置切向气流导向管道(5)，在细尘沉积容器(2)中设置喷贱水装置(6)，其特征在于，在细尘旋风水循环过滤筒(1)和细尘沉积容器(2)的外部设置有粗尘旋风水过滤筒(7)，在粗尘旋风水过滤筒(7)的一侧设置有气流进口(8)，粗尘旋风水过滤筒(7)和细尘旋风水循环过滤筒(1)之间，通过切向气流导向管道(5)相连通。
2、根据权利要求1所述的吸尘器拥有旋风水循环过滤的过滤装置，其特征在于，在切向气流导向管道(5)与粗尘旋风水过滤筒(7)之间设置有大颗粒挡网(9)。
3、根据权利要求1所述的吸尘器拥有旋风水循环过滤的过滤装置，其特征在于，在靠近排污口(3)处设置了升水平台(10)。
4、根据权利要求3所述的吸尘器拥有旋风水循环过滤的过滤装置，其特征在于，在升水平台(10)上部设置有喷溅挡板(11)。
5、根据权利要求1所述的吸尘器拥有旋风水循环过滤的过滤装置，其特征在于，在细尘旋风水循环过滤筒(1)的干净气流排出管(4)的出口上方设置溢出水挡板(12)。
6、根据权利要求1所述的吸尘器拥有旋风水循环过滤的过滤装置，其特征在于，在细尘旋风水循环过滤筒(1)的外部设置有溢出水沉积容器(13)。
7、根据权利要求1所述的吸尘器拥有旋风水循环过滤的过滤装置，其特征在于，气流进口导管(14)穿过溢出水沉积容器(13)与粗尘旋风水过滤筒(7)的气流进口(8)连通。
8、根据权利要求6所述的吸尘器拥有旋风水循环过滤的过滤装置，其特征在于，在溢出水沉积容器(13)上设置有气流出口(15)。
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