CN1627992A - 粒子分离器的改进 - Google Patents

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Abstract

一种粒子分离器，它包括旋风粒子分离装置、粒子收集腔和由电机驱动的风扇，用于将载有粒子的空气抽吸到分离器中。在马达驱动吸入风扇的上游以及旋风粒子分离装置的下游提供有阀，其包含阀封闭件和阀座，封闭件通常弹性地被迫压在阀座上，以防止空气流过阀。阀安装成提供与旋风粒子分离装置和风扇之间的通道连通，从而使得通道中的空气压力作用在封闭件的一侧上，而封闭件的另一侧暴露在周围空气压力下。在使用中，如果在从旋风粒子分离装置导向风扇的通道中的空气压力下降到低于周围压力的压力差大于预定数值时，该压力差作用在封闭件上，产生足以克服作用在其上的弹性力的力，而封闭件将从阀座移开，并允许空气进入到通道中，以保持空气流向风扇马达，并围绕风扇马达流动。封闭件通过作用在封闭件一侧上的可弹性变形件而压向封闭位置，并且位于在中空壳体中。可弹性变形件是螺旋弹簧，其作用在封闭件的后部和壳体的一端之间，而在壳体的相对端部上提供有开口来确定阀座，并且开口的范围小于封闭件的范围。

Description

粒子分离器的改进
技术领域
本发明涉及一种使用至少一个旋风装置的粒子分离器(或颗粒分离设备)，以从由吸入装置吸入到分离器内的空气中分离粒子，其中该吸入装置包括旋风装置下游电机驱动的风扇。
背景技术
在这样的分离器中，由于吸入到分离器中的粉尘或灰尘体积积聚，并且不能由旋风作用分离出来，这有可能在通向旋风装置的入口(或从旋风装置的一端导向另一端的通道中)产生阻塞。这样减小了通过旋风装置的空气流动，而产生吸入的风扇将负载加重，由于空气流动的减少，将降低旋风装置在处理进入到旋风装置的其他粉尘或灰尘的分离效率，从而在分离器的灰尘收集区域使用气流替代残余气流，而使这些材料从旋风装置中出来。
这里空气流还设计成降低驱动吸入风扇的电机温度的形式，穿过分离器减少了的空气流可能导致马达过热，而且可能烧坏。
本发明的目的是提供一种分离器，即使分离器在风扇的上游部分地或全部地阻塞时，也有空气流持续通过风扇马达。
发明内容
按照本发明，在粒子分离器中的马达驱动吸入风扇的上游以及旋风分离装置的下游设有一阀，其包含一阀封闭件和一阀座，封闭件通常弹性地被推压在阀座上，以防止空气流入到阀中，并且阀安装成与旋风装置和风扇之间的通道相连通，从而使得通道中的空气压力作用在封闭件的一侧上，而封闭件的另一侧暴露在周围空气压力下，从而在使用中，如果在从旋风装置导向风扇的通道中的空气压力下降到足够低于周围压力时，从而该压力差作用在封闭件上，产生一足以克服作用在密封件上的弹性力的力，该封闭件将从阀座移开，并允许空气进入到通道中，以保持空气流过风扇马达。
典型地，该封闭件通过作用在封闭件一侧上的一可弹性变形件而迫压向封闭位置。
优选地，该封闭件位于在一中空壳体中，而可弹性变形件是一螺旋弹簧，其作用在封闭件的后表面和壳体的一端之间，而在壳体的相对端部上提供有开口来确定阀座，并且开口的尺寸小于封闭件的尺寸。
优选地，从该封闭件的中心向后延伸有一细长导向件，而所述壳体的一端在其上具有开口，导向件滑动地配合在该开口中。
该封闭件通常可以是平板，或可以是提供有曲线形或圆锥形或截头圆锥形的表面形状，用以接触和密封到阀座上。
典型地，阀座是一圆形开口，而封闭件至少是半球形，使其突出的表面向着阀座，而封闭件的半径大于阀座的半径。
优选地，阀座包含有、或套装有、或覆盖有可弹性变形材料的圆环或由其形成，例如橡胶材料的，典型地为一个O型密封圈，并且该封闭件适于形成与可变形材料制成的圆环相接触的形式，以确保当封闭件压在其上时具有较好的气密密封。
优选地，该封闭件是一中空球形或球体，更优选地，由低密度塑料材料形成，并且是薄壁的，以具有非常小的质量。在优选实施例中，球体在其远离与环形阀座相互作用的半球壁上包含开口，从而在球体中的压力总是与壳体中的压力相同。
这里封闭件是中空的球体，导向件可以是中空的，并且在两端上都有开口，以使得球体的内部与通道相互连通，并且这里后面的壁上提供有一个或多个开口，由于作用在球体上的压力差足以使得球体从阀座上离开，从而周围的空气释放到壳体中，并可以通过球体和导向件的内部从壳体中穿过，而到达旋风装置和风扇之间的通道中，以增加流向风扇并穿过马达的空气流动。
此外或可替换的是，该壳体的所述一端壁上形成有一个或多个开口，以使得通道和壳体的内部之间相互连通，由于产生前面所述的压力差，因此当阀打开时周围空气可以通过上述通道。
壳体可以是圆柱形的，并且由两个圆柱部分而形成，这两个圆柱部分可以通过螺纹接合而连接在一起，一部分在其一端上具有确定阀座的一开口，而其另一端是敞开的，以及另一部分具有用于导向件的开口，并带有或不带有提供壳体和所述通道之间空气流动的其他开口，而其另一端也同样是敞开的，并且这两部分的两个敞开端部适于彼此连接在一起，以形成封闭的圆柱形外壳。
优选地，具有用于其中导向件的开口的壳体端部适于装配到所述通道的壁的端口中或围绕其配装，从而将壳体连接到分离器上。
在优选实施例中，一螺旋弹簧围绕着装配在延伸的导向件上，以相对其自由地滑动。如果穿过封闭件的压力差增大以将其提离阀座时，导向件相对滑动到并穿过该壳体的所述一端上的开口，而弹簧在球体和该壳体的所述一端之间被压缩，在弹簧中所储存的压缩能量将产生作用在封闭件上的回复力，以在此后当压力差下降时，使其反向移动到与阀座的密封接合状态，例如由于通道上游的障碍被清除或在风扇马达关闭之后，将产生这种现象。
下面将通过结合实施例并参考附图来描述本发明。
附图说明
图1是旋风分离器的侧剖视图，其中旋风分离器具有构成本发明
实施例的阀；以及
图2、3和4示出了用于阀的可选择封闭件。
具体实施方式
在图1中，附图标记10是一个可拆卸的粉尘收集容器，而附图标记12是容放一个旋风粉尘/灰尘分离器的装置的主体。通过由一个在一个圆柱形的空气出口通道18中支撑的电机(或电马达)16驱动一个风扇14，而将空气吸入到该分离器中，从而在风扇14的作用下，使得空气围绕电机向上穿过。
载有粉尘的空气通过入口20进入到分离器中，其中可以将入口连接到一个导向一个刚性管子的柔性管子上，刚性管子在其远端具有真空清洁器头部，如提供有传统家庭用或工业用的真空清洁器。
在10、12中的旋风分离器不是本专利申请的主题，但是可以按照英国专利申请第0116410.2、0116409.4、0116407.8和0116411.0号中所示出和描述的来构成。
通道22从分离器10、12的出口24延伸到容放风扇14和马达16的壳体26。通道的壁上包含有导向限定端口27的侧管的开口，管状壳体30的一端28紧密地压配合在端口27上。壳体30的其余部分通常是圆柱形和中空的，而除了在其外侧端上限定一个带有O型圈的限定一个阀座34的圆形开口32，和在另一内侧端上限定用于滑动地接纳径向延伸的细长凸起36的开口之外，其两端都是封闭的，其中细长突起36包括一个用于包括中空球形外壳38的阀封闭件的导向件，而导向件36从该球形外壳径向延伸。该球形壳体具有开口40、42。通过在导向件36上的可自由滑动的并且卡入壳体30的内侧端46和封闭件的后部之间的螺旋压缩弹簧44，将推迫封闭件38与O型圈接触。
将压缩弹簧44的弹性等级选择为，使得封闭件与O型圈保持密封接合，除非横过封闭件所产生的压力差(由阻塞或部分阻塞通道22的空气路径上游而产生的)足以压缩弹簧而打开阀。如果例如真空清洁头部与平面保持接触，或当在导向入口20的柔性管子中、或在导向、穿过、或从旋风分离器10、12中出来的通道中，产生灰尘或粉尘聚集，有可能产生这种情况，从而只有较少或没有气体可以进入到其中。
壳体30可以由两个圆柱形外壳29、31形成，其中一个在附图标记33的部位螺纹接合在另一个上。
可以由螺纹连接接合或者两部分粘接结合或焊接来代替28压配合在26上。
可以在马达的下游提供过滤器(未示出)，例如在从通道22到壳体26的入口处设置一个过滤器。
可以替代或附加的是，在壳体30和通道22之间，通过开口40、42和38、36的中空内部以及例如开口48、50提供的空气通道可以设置在端壁46上，围绕着36可滑动地接纳在其中的开口。
可选择的封闭件如图2、3和4中所示。
因此在图2中，图1中的球形外壳38由具有开口40’/42’的半球外壳38’来代替，开口40’/42’围绕着外壳38’的裙部设置，以允许空气通过其而进入到外壳和导向件36’的中空内部，导向件36’从外壳上伸出，以在图1所示的内侧壳体端部46上的开口中滑动。半球外壳38’的球形端部与如图1中所述的O型圈34相互作用，除非当穿过阀封闭件的压力差超过弹簧44所作用的力时，它们将封闭阀。
图3示出了由圆柱形外壳38”代替球形外壳38的封闭件，因此其平面端部39在弹簧44的压力下压向O型圈，以封闭阀。开口40”/42”围绕着外壳38”的圆柱壁部设置，以允许空气通过达到壳体38”和导向件36”的中空内部，进而进入到图1和2所示通道22中的气流中。
图4中示出了另一种变化，其中外壳38通常是带有形成圆顶形凸部的顶端的圆锥金字塔形状的。开口40/42围绕外壳的倾斜圆锥壁设置，以允许空气通过其进入内部，并通过中空的导向件36而进入到22中。圆锥金字塔形的倾斜表面与O型圈34相互作用，以封闭阀。

Claims (22)

1.一种粒子分离器，它包括旋风粒子分离装置、粒子收集腔和由电机驱动的风扇，用于将载有粒子的空气抽吸入并通过分离器，该分离器中在马达驱动吸入风扇的上游以及旋风粒子分离装置的下游设有阀，其包含阀封闭件和阀座，封闭件通常被推动弹性地压靠在阀座上，以防止空气流过阀，并且阀安装成与旋风粒子分离装置和风扇之间的通道相连通，从而使得通道中的空气压力作用在封闭件的一侧上，而封闭件的另一侧暴露在周围空气压力下，从而在使用中，如果在从旋风粒子分离装置导向风扇的通道中的空气压力下降到低于周围压力的压力差大于一预定数值时，作用在封闭件上的该压力差产生一足以克服作用在其上的弹性力的力，而封闭件将从阀座移开，并允许空气进入到通道中，以保持空气流向风扇马达，并围绕风扇马达流动。
2.如权利要求1所述的分离器，其特征在于，该封闭件通过作用在封闭件一侧上的可弹性变形件而压向封闭位置。
3.如权利要求1或2所述的分离器，其特征在于，该封闭件位于在中空壳体中，而可弹性变形件是螺旋弹簧，其作用在封闭件的后部和壳体的一端之间，而在壳体的相对端部上设有开口来确定阀座，并且开口的范围小于封闭件的范围。
4.如权利要求3所述的分离器，其特征在于，从该封闭件向后延伸有细长导向件，而所述壳体的一端在其上具有开口，导向件滑动地配合在该开口中。
5.如权利要求1到4中任一项所述的分离器，其特征在于，该封闭件通常是平板。
6.如权利要求1到4中任一项所述的分离器，其特征在于，该封闭件成形为曲线形或圆锥形或截头圆锥形的表面，用以接触和密封阀座。
7.如权利要求1到4或6中任一项所述的分离器，其特征在于，阀座是圆形开口，而封闭件至少是半球形，其突出的曲线表面向着阀座，而封闭件的曲线表面的曲率半径大于形成阀座的圆形开口的半径。
8.如权利要求1到7中任一项所述的分离器，其特征在于，阀座包含有或套装有、或覆盖有可弹性变形材料的圆环或由其形成，从而当封闭件压在其上时形成空气密封。
9.如权利要求8所述的分离器，其特征在于，该圆环是由橡胶形成的。
10.如权利要求8或9所述的分离器，其特征在于，该圆环是O型密封圈。
11.如权利要求1到4或6到10中任一项所述的分离器，其特征在于，该封闭件是中空球体。
12.如权利要求11所述的分离器，其特征在于，该球体是球形的，并且由低密度塑料材料而形成。
13.如权利要求11或12所述的分离器，其特征在于，该球体在其远离与环形阀座相互作用的半球壁上包含至少一个开口，从而在球体中的压力总是与壳体中的压力相同。
14.如权利要求11到13中任一项从属于权利要求4时所述的分离器，其特征在于，导向件是中空的，并且在两端上都有开口，以使得球体的内部与通道相互连通，由于作用在球体上的压力差足以使得球体从阀座上离开，从而周围的空气释放到壳体中，并可以通过球体和导向件的内部从壳体中穿过，而到达旋风装置和风扇之间的通道中，以增加流动到和围绕着马达的空气。
15.如权利要求11到13中任一项从属于权利要求4或14时所述的分离器，其特征在于，该壳体的所述一端壁上形成有至少一个开口，以使得壳体的内部和通道之间相互连通，当阀打开时周围空气可以通过所述通道。
16.如权利要求4到15中任一项所述的分离器，其特征在于，壳体是圆柱形的。
17.如权利要求16所述的分离器，其特征在于，壳体由两个圆柱部分而形成，一部分在其一端上具有确定阀座的开口，而其另一端是敞开的，以及另一部分在其一端上具有用于导向件的开口，而其另一端也同样是敞开的，并且这两部分的两个敞开端部适于彼此连接在一起，从而使得这两部分同轴地延伸，并形成圆柱形的壳体。
18.如权利要求17所述的分离器，其特征在于，所述另一部分的所述一端包含至少一个另外的开口，以在该壳体和所述通道之间提供空气流动。
19.如权利要求15或18所述的分离器，其特征在于，具有用于其中导向件的开口的壳体的端部适于配装到所述通道的壁部的端口中或围绕该端口，从而将壳体连接到分离器上，并通过所述端口与通道相连通。
20.如权利要求4到19中任一项所述的分离器，其特征在于，螺旋弹簧围绕着配装在细长导向件上，并且弹簧和导向件是可以相对自由滑动的。
21.如权利要求20所述的分离器，其特征在于，当封闭件从阀座上离开时，导向件相对滑动到并穿过该壳体的包含开口的所述一端上，弹簧在封闭件和该壳体的所述一端之间被压缩，而在弹簧中所储存的压缩能量产生作用在封闭件上的回复力，以当引起封闭件最初提升的压力差下降时，使其反向移动到与阀座的密封接合状态，例如当通道的上游的障碍被清除时或在风扇马达关闭之后，将产生这种现象。
22.一种用于从空气流中分离粒子的装置，该空气流通过结合实施例并参照附图，基本构造、设置并适用于在此所述的操作。
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