CN1739439A - 旋风集尘装置 - Google Patents

Abstract

一种旋风集尘装置，具有旋风器主体，所述旋风器主体具有用于吸入带有污物的空气的空气入口和与真空抽吸源连接的空气出口。真空源提供的真空从空气出口抽吸从空气入口流经旋风器主体的空气。当空气流经旋风器主体时，它在旋风器主体中形成涡流。由于悬浮在空气中的颗粒物质量较大，因此涡流对悬浮在空气中的颗粒物产生离心力，这样使它们与被真空源吸出涡流进入空气出口的空气分离开。空气出口具有设置在空气出口中的通道引导件，用于减小通过空气出口排出的空气的速度并且用于以流线型引导流动。通道引导件减小排出被清洁空气期间所产生的湍流流动所引起的压力损耗，从而真空抽吸源的负荷减小，操作旋风集尘装置的动力损耗能够被减小。

Description

旋风集尘装置

技术领域

本发明涉及真空清洁器，尤其涉及利用离心力从空气中分离出灰尘和污物的旋风集尘装置。

背景技术

真空清洁器通过驱动真空器主体中的由电机驱动的风扇而吸入空气。通过风扇产生的抽吸或真空从被清洁的外表面吸入载带有灰尘和污物的空气。

现有真空清洁器通常使用集尘袋和/或滤尘器来收集灰尘，但是目前，旋风集尘装置已经被用于收集真空清洁器中的灰尘，因为它们具有无限使用寿命，并且容易倒空、容易清洁。

名为“具有旋风器的真空清洁器”的韩国实用新型申请No.1993-4891和名为“真空清洁器”的韩国专利申请No.1993-5099是具有旋风集尘装置的真空清洁器的例子。旋风集尘装置包括旋风器主体，所述旋风器主体包括空气入口和空气出口。旋风器主体使载带有污物的空气形成涡流，所述空气通过空气入口被吸入旋风器主体中，在该处颗粒物在离心力作用下从被吸入的空气中分离出来。被清洁的空气通过空气出口排至外部。

如已知的一样，由于进入空气出口的涡流的惯性力作用，从空气出口排出的气流是湍流。流经空气出口的湍流气流撞击空气出口的内壁，或者碰撞从旋风器主体流过的新被清洁的空气，使得流经空气出口的气压和空气体积在空气出口处发生损耗。在空气出口处的压力损耗增加真空清洁器中真空源的负荷。因此，电力损耗增加。

如果空气出口的横截面比旋风器主体的小，则被清洁空气从空气出口流动的流速将由此而增加。不幸的是，在出口处空气速度的增加将导致噪声的增加，从而可能需要消除噪声。

发明内容

本发明已经被构思用来解决发生在现有技术中的上述问题，本发明的一方面是提供一种经改进的用在真空清洁器中的旋风集尘装置或其他颗粒物分离装置，其具有改进的收集微小灰尘颗粒的能力且具有减小的风噪声。

为了实现上述方面，提供一种用在真空清洁器中的旋风集尘装置或其他颗粒物分离装置，包括旋风器主体，所述旋风器主体具有用于吸入带有污物的空气的空气入口和与真空抽吸源连接的空气出口。旋风器主体相对于吸至空气出口的空气形成涡流；通道引导件设置在空气出口中。旋风器主体减小通过空气出口排出的被清洁空气的出口速度，并且产生被清洁空气的流线型流动。

通道引导件包括延伸入气流中的多个引导肋，在空气出口的中心处形成空气通道。引导肋可以设置在与空气出口的入口间隔开的距离处。通道引导件还可以从空气出口的内表面突出。

引导肋可以以90度的间隔围绕空气出口的周边设置。每个引导肋可以形成为具有：弯曲部分，所述弯曲部分被构造为面对空气出口的入口；以及线性部分，所述线性部分从弯曲部分向着空气出口的出口处延伸。相对的引导肋的弯曲部分沿相对的方向弯曲。

通道引导件还可以包括S形引导肋，所述S形引导肋将空气出口流分成两个部分，这两个部分通过S形引导肋彼此分离开。通道引导件还可以包括两个彼此交叠设置的S形引导肋，用于将空气出口沿横截面分成两个部分。

两个S形引导肋可以被设置成彼此横切。通道引导件可以包括在中间分成两端的引导肋，它们沿相反的方向弯曲。

如上所述，通道引导件减小了从旋风器主体流动排出的空气的湍流。因此，被排出的气流中的减小的湍流将减少功率损耗，使用通道引导件的带有旋风集尘器的真空清洁器中的真空抽吸源的负荷将减小。并且，由于通道引导件减小通过空气出口抽吸的空气的速度，因此空气出口中产生的噪声也被降低。

附图说明

通过以下参考附图的详细描述，本发明的上述和其他方面、特征和优点将变得明显，其中：

图1是旋风集尘装置的优选实施例的剖视图；

图2是图1所示旋风集尘装置的空气出口的通道引导件的透视图；

图3是图2的纵向剖视图；

图4是图2的仰视图；

图5是具有通道引导件的空气出口的透视图，所述通道引导件是根据本发明第二实施例的旋风集尘装置的主要部分；

图6是具有通道引导件的空气出口的透视图，所述通道引导件是根据本发明第三实施例的旋风集尘装置的主要部分；以及

图7是具有通道引导件的空气出口的透视图，所述通道引导件是根据本发明第四实施例的旋风集尘装置的主要部分。

具体实施方式

下面将参考附图详细描述本发明的特定实施例。

在以下描述中，在不同的附图中使用相同的附图标记表示相同的元件。文中所述实施例只是例子，不是用于限制所公开的发明。相反地，文中所公开的发明由所附权利要求书进行限定。并且，已知的功能和结构不再详细描述，因为对它们的不必要的详细描述将使本发明变得不清楚。

图1是旋风集尘装置的优选实施例的剖视图。旋风集尘装置包括旋风器容器或主体110以及通道引导件113。空气入口111提供用于吸入带有污物的空气的通道。空气出口112连接至真空抽吸源(未示出)，所述真空抽吸源通过旋风器主体110吸入空气，使通过空气入口111吸入的空气形成涡流或旋风，如图1所示。旋风气流利用离心力从空气中分离出污物。

污物收集容器120能够可拆卸地安装到旋风器主体110的底部，用于收集离心分离的污物。

通道引导件113安装在空气出口112中。它减小流经空气出口112的空气中的湍流，并且降低通过空气出口112被抽吸的空气的速度，由此空气出口112中所产生的噪声被减小，在规定时间内移动规定量的空气所需的功率量也减少。

通道引导件113可以安装在空气出口112的管道或管件中作为分离结构件。它也可以诸如通过模制方法与空气出口112一体形成。无论它怎样形成或者怎样安装在出口气流中，通道引导件113突出到流经空气出口112的气流中。

通道引导件113的最佳构形(即，它的几何形状、尺寸、形状、结构、表面粗糙度等等)最好通过实验确定，因为通道引导件113的抑制湍流的能力将依赖于几个因素，包括但不限于：空气出口112的横截面形状和它的横截面积。抑制湍流的能力还依赖于所需的通过空气出口112的气流速度。其他影响通道引导件的抑制湍流的能力的因素包括它的形状、安装方式(是否有内圆角和圆形被用于消除内和外拐角?)以及它的表面粗糙度。

根据本发明第一优选实施例的通道引导件113包括四个引导肋210，每个引导肋从空气出口112的内表面突起。在该实施例中四个引导肋210形成空气通道211，如图2至4所示。

图2至4所示的每个引导肋210包括弯曲部分210a和线性部分210b，如图3所示。肋安装在空气出口112中，从而弯曲部分210a面向空气出口112的入口端。

弯曲部分210a具有相对较宽较平的表面，流经空气出口112的空气将撞击所述表面，从而降低吸入空气出口112的空气的速度。引导肋的弯曲部分210a引导流动的空气进入线性部分210b。

线性部分210b从弯曲部分210a延伸向空气出口112的出口端。线性部分210b使从弯曲部分210a引导的空气形成流线型，从而减小流动中的湍流并且有助于形成层流或接近层流。

四个引导肋210围绕具有圆形横截面的空气出口112均匀地间隔开。因此，它们被认为“构造”成相对于彼此和空气出口112的中心轴线以90度的间隔分开，其中围绕中心轴线四个引导肋均匀分隔开。相对的引导肋210的弯曲部分210a沿相反方向弯曲，如图2所示。

根据上述结构，弯曲部分210a倾向于形成涡旋或旋转气流，并且平滑地将旋转空气引导入空气出口112，从而减小被清洁空气的旋转。它们局部地阻塞被吸入的空气的通路，因此，当气流流出空气出口112时，气流速度被减小。通过并且从空气出口112排出的空气的被减小速度使得产生在空气出口112处的噪声降低。

如图3所示，引导肋210可以被安装得远离空气出口112的入口。在图3中，引导肋离开空气出口的入口222的距离为D。

空气通道211可以被构造在空气出口112的大致中心部分中，如图2和4所示。在图2和4所示的实施例中，四个引导肋210均具有大致相同的宽度。示出在图2中的假想线A1、A2、A3和A4经过空气出口112中的四个引导肋中的每个引导肋的宽度延伸。它们相互之间的交点限定空气通道211的横截面积，图2中阴影线所标记的面积为空气通道211的横截面积。

通过空气通道211排出的清洁空气从空气出口112不受妨碍地流动。其后，如果主气流被引导肋210引导，则主气流会以比应有的速度更快的速度流至真空源。由此，引导肋210在邻近空气出口112的内表面的区域中形成流线型气流，这样能够防止湍流，其中当通过空气通道211排放的主气流和空气出口112的内表面彼此碰撞时，会产生所述湍流。

为了确认具有引导肋210的通道引导件的效果，使用八种类型的灰尘进行实验，每种类型的灰尘的平均颗粒尺寸为7.5微米并且通过空气出口112排出的排出速度为20m/s。当通道引导件113被构成为或“构造”为具有四个引导肋210时，如图2至4所示，压力损耗被减少大致7一13％。并且，经过实验确定，旋风器主体110中的气流不会因引导肋210的存在与否而受到影响。

图2至4所示具有四个引导肋210的情况不应当被解释为要求或限制。两个、三个或几个引导肋能够被设置在空气出口112中且彼此分隔开一定的距离。

根据第二实施例的通道引导件113可以是S形引导肋220，如图5所示。S形引导肋220的两端连接至空气出口112，以将空气出口112分成从空气出口112的端部看时两个横截面积大致相等的部分。

在另一个可选实施例中，通道引导件113可以是两个或更多个S形引导肋220，每个引导肋交叠在另一个引导肋上，如图6所示。在另一个可选实施例中(未示出)，两个或更多个S形引导肋能够相互交叉，尽管S形引导肋220优选设置成一个横切另一个。

根据本发明第四实施例的通道引导件可以如图7中所示，其中两个引导肋230在中间处被分成沿相反方向弯曲的两个部分。

不管通道引导件113如上述实施例和其等同物中的哪一个所述，在流经空气出口112的排出气流中存在通道引导件113将减少或消除湍流，从而在空气出口112中的压力损耗能够被减少。因此，吸入空气出口112中的空气的速度降低，减小所产生的噪声量。

如上所述，通道引导件113减少湍流，并且减少由于被清洁空气的排出期间所产生的湍流引起的压力损耗。因此，真空源的负荷减小，从而减少用于操作旋风集尘装置的功率损耗。

并且，通道引导件减小被吸入空气出口的空气的流速，这样能够减小空气出口中所产生的噪声。

前述实施例和优点仅仅是示例性的，并不被解释为作为对本发明的限制。

本领域普通技术人员将了解，上述旋风集尘装置能够容易地被用在许多应用中。

旋风集尘装置当然能够被用在直立罐式真空清洁器中，诸如上述现有专利中所述的那些真空清洁器等。由于已知真空清洁器需要诸如电机驱动的风扇等真空源、软管以及运行在除被清洁表面之外的地板上方的集尘单元，为了简洁，省略对这些已知真空清洁器部件的进一步公开。

本技术教导也能够被用于分离其他空气和气体过滤系统中的颗粒物，其中悬浮在空气或其他气体中的小颗粒物能够利用离心力而被分离。因此，所附权利要求将不被解释为仅限于真空清洁器的应用，而是能够被用于分离悬浮在空气和其他气体中的颗粒物，并且应该被更宽泛地解释为气体—悬浮颗粒分离器。

Claims (14)

1.一种旋风集尘装置，包括：

旋风器主体，所述旋风器主体具有空气入口，带有污物的空气通过所述空气入口流入旋风器主体中，其中，至少一些被吸入旋风器主体中的空气形成涡流；

所述旋风器主体具有空气出口，所述空气出口连接至真空源，所述真空源通过空气出口从所述涡流抽吸空气；以及

在空气出口中的通道引导件，用于减小通过空气出口被抽吸的空气的速度，并且用于减少流经空气出口的空气的湍流。

2.根据权利要求1所述的装置，其中，所述空气出口进一步包括：入口，所述入口接近所述涡流，并且通道引导件与空气出口的入口间隔开。

3.根据权利要求1所述的装置，其中，所述通道引导件包括：

多个引导肋，所述引导肋从空气出口的内表面突出。

4.根据权利要求2所述的装置，其中，所述通道引导件包括：

多个引导肋，所述引导肋从空气出口的内表面突出，在大致空气出口的中心处形成空气通道。

5.根据权利要求4所述的装置，其中，所述引导肋围绕空气出口的中心轴线以90度的间隔设置。

6.根据权利要求5所述的装置，其中，所述每个引导肋包括：

面对空气出口的入口处的弯曲部分；以及

线性部分，所述线性部分从弯曲部分向着空气出口的出口处延伸。

7.根据权利要求6所述的装置，其中，相对的引导肋的弯曲部分相对于彼此沿相反方向弯曲。

8.根据权利要求1所述的装置，其中，所述通道引导件包括：

S形引导肋，其将空气出口分成两个部分。

9.根据权利要求1所述的装置，其中，所述通道引导件包括：

多个S形引导肋，所述多个S形引导肋被布置以将空气出口分成多个部分。

10.根据权利要求9所述的装置，其中，所述两个S形引导肋被设置成彼此横切。

11.根据权利要求1所述的装置，其中，所述通道引导件包括在中间处分成沿相反方向弯曲的两个端部的引导肋。

12.一种旋风集尘装置，包括：

旋风器主体，所述旋风器主体具有空气入口，带有污物的空气通过所述空气入口被吸入，所述旋风器主体还具有连接至真空源的空气出口，真空源从空气出口抽吸从空气入口流经旋风器主体的空气，所述旋风器主体具有在空气入口与空气出口之间的内部，在那里流经旋风器主体的空气形成涡流；

污物收集容器，所述污物收集容器可操作地连接至旋风器主体，在那里被涡流分离的污物被收集；以及

通道引导件，所述通道引导件设置在空气出口中，用于降低流经空气出口的空气的速度，所述通道引导件减少空气出口中的湍流并且以流线型引导流动。

13.一种真空清洁器，包括：

真空源；

旋风器主体，所述旋风器主体可操作地连接至真空源，并且具有空气入口，带有污物的空气通过所述空气入口被吸入，所述旋风器主体还具有连接至真空源的空气出口，真空源从空气出口抽吸从空气入口流经旋风器主体的空气，所述旋风器主体具有在空气入口与空气出口之间的内部，在那里流经旋风器主体的空气形成涡流；

污物收集容器，所述污物收集容器可操作地连接至旋风器主体，在那里被涡流分离的污物被收集；以及

通道引导件，所述通道引导件设置在空气出口中，用于降低流经空气出口的空气的速度，所述通道引导件减少空气出口中的湍流并且以流线型引导流动。

14.一种气体-悬浮颗粒分离器，包括：

真空源；

旋风器主体，所述旋风器主体可操作地连接至真空源，并且具有空气入口，带有污物的空气通过所述空气入口被吸入，所述旋风器主体还具有连接至真空源的空气出口，真空源从空气出口抽吸从空气入口流经旋风器主体的空气，所述旋风器主体具有在空气入口与空气出口之间的内部，在那里流经旋风器主体的空气形成涡流；

污物收集容器，所述污物收集容器可操作地连接至旋风器主体，在那里被涡流分离的污物被收集；以及

通道引导件，所述通道引导件设置在空气出口中，用于降低流经空气出口的空气的速度，所述通道引导件减少空气出口中的湍流并且以流线型引导流动。

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