CN210395208U - 一种基于龙卷风原理的清扫装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种基于龙卷风原理的清扫装置。所述基于龙卷风原理的清扫装置包括吸入罩、排出圆筒和旋风发生部件，所述旋风发生部件包括总环流通道、旋风发生圆筒、分配通道与进风通道；所述旋风发生圆筒设于总环流通道内并通过所述分配通道连通；所述旋风发生圆筒、吸入罩和排出圆筒同轴线；所述进风通道的外曲面为总环流通道的外切面；所述分配通道的上、下底面分别与总环流通道的上下底共面。与相关技术相比，本实用新型所提供的清扫装置流动阻力小、效率高；且由于进风通道的数量小于分配通道的数量，使得连接进风通道的鼓风机数量减少，所以机构简单，成本低。

Description

一种基于龙卷风原理的清扫装置

技术领域

本实用新型涉及龙卷风应用技术领域，尤其涉及一种基于龙卷风原理的清扫装置。

背景技术

为了保障良好的交通环境、生活环境和交通安全，必须对路面进行清扫。

现有清扫方式按工作原理主要分为以下五类：

1）人工纯扫式。该清扫方式有如下缺点：人工成本高，易引起扬尘，污染空气，对灰尘的清扫效率较低，难以实现大范围长时间的清扫。

2) 以高压水射流的方式进行清扫。该清扫方式有如下缺点：由于该清扫方式需携带大量水进行清扫，浪费运力资源，难以实现远距离的清扫任务，高压水射流会影响步行与骑行安全。

3）纯吸式清扫。由于尘粒等垃圾难以克服与地面的粘附力，纯吸吸入的垃圾少，消耗的功率大，效率低。

4）吹吸组合清扫。相比于纯吸式与纯扫式的清扫方式，吹吸组合的方式由于可以通过吹气克服垃圾与地面的粘附力而运动，可以提高吸入能力，但由于吹、吸嘴缺口小，只适合尺寸小的垃圾，以及垃圾清扫量不大的场合。

5）扫吸组合式。市场上应用较为广泛的一种清扫方式，通过两块旋转的扫把将垃圾往中间聚拢，中部抽风口将垃圾吸入沉降室。但由于旋转扫把的清扫，易引起扬尘；对不平路面以及路牙等复杂路面的清扫效率低。

现有的龙卷风的应用领域，如“龙卷风在扫路车上的应用研究”，林春玮，许顺林，时代汽车，2018年01期，其公开的龙卷风清扫装置中的6个反吹气口是通过设置6个风机来实现的，并不是通过在总环流通道内分流形成。因此，6个风机的设置使系统变得复杂，增加了制造及维护成本。而且，不适合于路牙附近的清扫。

又如专利CN206166831U，一种基于龙卷风原理的地毯吸入器，其工作过程中，气流通道进风管与环流送风管从四个拉瓦尔喷嘴喷出，在旋转凸台的导流作用下形成龙卷风，风流从气流通道进风管垂直进入到环流送风管，经过环流送风管形成环流后再垂直进入到旋转凸台外圆周导流。由于气流进、出方向都是垂直于环流送风管平面，造成气流局部阻力大，效率低、龙卷风力小，只适合家庭使用。

因此，有必要提供一种新的基于龙卷风原理的清扫装置解决以上问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种可高效产生旋风、又适合复杂路面清扫的基于龙卷风原理的清扫装置。

本实用新型的技术方案是：一种基于龙卷风原理的清扫装置包括吸入罩和排出圆筒，还包括设于所述吸入罩和排出圆筒之间的旋风发生部件，所述旋风发生部件包括总环流通道、旋风发生圆筒、分配通道与进风通道；所述旋风发生圆筒设于总环流通道内；所述分配通道连通所述总环流通道与旋风发生圆筒之间；所述旋风发生圆筒、吸入罩和排出圆筒同轴线；所述进风通道的外曲面为总环流通道的外切面；所述的分配通道的上、下底面分别与所述的总环流通道的上、下底面共面。

相对于现有技术，所述进风通道的外曲面为总环流通道的外切面，由此可减小阻力，增大龙卷风力，提高效率。

所述旋风发生圆筒与总环流通道为同轴线。

优选的，所述吸入罩包括内圆筒、套设于所述内圆筒外并可绕内圆筒旋转的外圆筒，所述内圆筒和外圆筒均在底端开有缺口。

当外圆筒的缺口与内圆筒缺口重叠时，则吸入罩下端为缺口结构，气流可从缺口将垃圾卷吸到吸入罩中，即可实现对马路牙顶部的清扫。进一步的，整个装置向路牙靠近，吸入罩缺口覆盖路牙，便于龙卷风核心半径处的最强卷吸风清扫路牙与路面的夹角。反之，当两缺口错开时，吸入罩下端为不缺口的圆周结构，垃圾只从吸入罩底部吸入。

为了保证外圆筒旋转可靠性，所述内圆筒上端的圆周上设有滑槽，所述外圆筒上端设有与滑槽位置对应的插孔，通过插销贯穿所述插孔与所述滑槽等高。另外，插销可防止外圆筒上下窜动。

优选的，所述插销与所述插孔紧配合，所述插销与所述滑槽间隙配合。两者可通过键连接、或者过盈配合、或者焊接的方式连接。当然，为考虑可拆卸，最佳为键连接。

且为了保证外圆筒旋转平稳性，所述插孔和插销的在圆周上均布设置。

优选的，还包括用于驱动外圆筒转动的驱动组件。

优选的，所述外圆筒的上端外侧设有圆周齿轮，所述驱动组件包括旋转电机、与所述旋转电机输出轴连接的转轴、和设于所述转轴末端的驱动齿轮，所述旋转电机固设于所述旋风发生部件的上端且位于两分配通道之间，所述转轴延伸至所述外圆筒、且所述驱动齿轮与所述圆周齿轮啮合。

优选的，所述分配通道数目大于所述进风通道的数目。

优选的，通过所述外圆筒12旋转封闭内圆筒11底端缺口，使吸入罩1内腔形成封闭的圆柱。

与相关技术相比，本实用新型提供的基于龙卷风原理的清扫装置具有以下有益效果：

一、由于分配通道的上、下底面分别与总环流通道的上下底共面，且进风通道外曲面与总环流通道的外圆柱面相切，因而流动阻力小，所以效率高；

二、外圆筒可周向转动，且内外圆筒下部有缺口。将缺口位置正对路牙，龙卷风核心半径处的最强风力可用于路牙与路面夹角位置的清扫。同时，亦可清扫路牙上端面等其他工况。因此，在保障常规平整路面高效清扫的前提下，同样满足对具有路牙的复杂路面的清扫；

三、由于进风通道的数目小于分配通道的数目，使得提供风源的风机数量减少，机构变得简单，成本低。

附图说明

图1为本实用新型提供的基于龙卷风原理的清扫装置清扫路面的结构示意图；

图2为图1的剖视示意图；

图3为沿图2的A-A剖视示意图；

图4为沿图2的B-B剖视示意图；

图5为图1中的内圆筒的结构示意图；

图6为实用新型提供的基于龙卷风原理的清扫装置清扫路牙的结构示意图；

图7为本实用新型提供的基于龙卷风原理的清扫装置中内外圆筒转动副的结构示意图；

图8为图7的剖视示意图。

具体实施方式

以下将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。为叙述方便，下文中如出现“上”、“下”、“左”、“右”字样，仅表示与附图本身的上、下、左、右方向一致，并不对结构起限定作用。

实施例一

如图1~4所示，本实用新型提供的一种基于龙卷风原理的清扫装置包括吸入罩1和排出圆筒2，还包括设于所述吸入罩1和排出圆筒2之间的旋风发生部件3，所述旋风发生部件3包括总环流通道31、旋风发生圆筒32以及分配通道33；所述旋风发生圆筒32设于总环流通道31内，且所述旋风发生圆筒32与总环流通道31为同轴线。所述分配通道33连通总环流通道31与旋风发生圆筒32。所述旋风发生圆筒32、吸入罩1和排出圆筒2同轴线；所述旋风发生圆筒32与总环流通道31为同轴线；在所述总环流通道31的外径切线上设有两个进风通道34，在所述进风通道34的外曲面为总环流通道31的外切面；所述分配通道33的上、下底面分别与所述总环流通道31的上、下底面共面。

所述吸入罩1包括内圆筒11、套设于所述内圆筒11外并可沿内圆筒11旋转的外圆筒12，所述内圆筒11和外圆筒12的下端均为一端缺口的结构。

所述内圆筒11上端呈圆周设有滑槽14，所述外圆筒12上端设有与滑槽14位置对应的插孔15，通过插销13贯穿插孔15与所述滑槽14配合。所述插销13与插孔15的数量均为四个，在圆周上均布设置。所述插销13与插孔15紧配合。所述插销13伸入所述滑槽14内成间隙配合

所述分配通道33的数目大于所述进风通道34的数目。所述总环流通道31上布置有八个分配通道33，所述分配通道33与旋风发生圆筒32相交呈锐角β、并向周边发射。在所述总环流通道31的外径切线上设有两个进风通道34。该两个进风通道34相对设置且相互平行。

所述进风通道34通过进风管道4与吹风机连通。所述排出圆筒2通过出尘管道5与垃圾收集箱连通。

本实用新型提供的清扫装置，进风通道34通过进风管道4连接，该进风管道4连接有吹风机（未图示），吹风机向进风管道4提供高速气流，该气流通过进风通道34进入总环流通道31内。进一步的，总环流通道31内的高速气流经由分配通道33进入旋风发生圆筒32内，在旋风发生圆筒32内形成旋转风，进而在负压装置负压作用下形成龙卷风。

可将所述清扫装置安装在清扫车上，借由位置调节机构，根据现场工况灵活的调节内外圆筒的相对转动以及整个清扫装置的位置。如图1所示，当清扫平整路面时，内外圆筒下部形成完整的封闭空间，垃圾从吸入罩1底端进入，并在龙卷风的作用下旋转向上，经排卸管道排出。如图6所示，当清扫路牙时，内外圆筒下部缺口对齐一定程度并使缺口位置正对路牙，进一步的，整个装置向路牙靠拢，以便龙卷风核心半径处的最强风力清扫吸入罩1覆盖区域内的路面与路牙夹角等区域。此时，垃圾从吸入罩1底端以及内外圆筒缺口处进入吸入罩1，并在龙卷风的作用下旋转向上，经出尘管道排出。该清扫装置尤其适用于具有路牙的复杂路面清扫。

实施例二

如图7、8所示，本实施例与实施例一的不同为：所述外圆筒12通过驱动组件6相对于内圆筒11旋转。

通过所述外圆筒12旋转以封闭内圆筒11底端缺口，使得吸入罩1内腔形成封闭的圆柱。

所述驱动组件6包括旋转电机61、通过联轴器62与旋转电机61的输出轴连接的转轴63，所述旋转电机61固设于所述旋风发生部件3的上端且位于两分配通道33之间，转轴63贯穿旋风发生部件3向外圆筒12延伸。转轴63通过轴承64与旋风发生部件3的侧壁贯穿，其在轴承64侧设有用于固定轴承64的轴承端盖65。所述转轴63临近外圆筒12的末端设有驱动齿轮66。所述外圆筒12的上端外侧设有圆周齿轮16，所述驱动齿轮66与所述圆周齿轮16啮合。

以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (9)

1.一种基于龙卷风原理的清扫装置，包括吸入罩（1）和排出圆筒（2），其特征在于，还包括设于所述吸入罩（1）和排出圆筒（2）之间的旋风发生部件（3），所述旋风发生部件（3）包括总环流通道（31）、旋风发生圆筒（32）、分配通道（33）与进风通道（34）；所述旋风发生圆筒（32）设于总环流通道（31）内；所述分配通道（33）连通所述总环流通道（31）与旋风发生圆筒（32）之间；所述旋风发生圆筒（32）、吸入罩（1）和排出圆筒（2）同轴线；所述进风通道（34）的外曲面为总环流通道（31）的外切面；所述的分配通道（33）的上、下底面分别与所述的总环流通道（31）的上、下底面共面。

2.根据权利要求1所述的基于龙卷风原理的清扫装置，其特征在于，所述吸入罩（1）包括内圆筒（11）、套设于所述内圆筒（11）外并可绕内圆筒（11）旋转的外圆筒（12），所述内圆筒（11）和外圆筒（12）均在底端开有缺口。

3.根据权利要求2所述的基于龙卷风原理的清扫装置，其特征在于，所述内圆筒（11）上端的圆周上设有滑槽（14），所述外圆筒（12）上端设有与滑槽（14）位置对应的插孔（15），通过插销（13）贯穿所述插孔（15）与所述滑槽（14）等高。

4.根据权利要求3所述的基于龙卷风原理的清扫装置，其特征在于，所述插销（13）与所述插孔（15）紧配合，所述插销（13）与所述滑槽（14）间隙配合。

5.根据权利要求2或3所述的基于龙卷风原理的清扫装置，其特征在于，还包括用于驱动外圆筒（12）转动的驱动组件（6）。

6.根据权利要求5所述的基于龙卷风原理的清扫装置，其特征在于，所述外圆筒（12）的上端外侧设有圆周齿轮（16），所述驱动组件（6）包括旋转电机（61）、与所述旋转电机（61）输出轴连接的转轴（63）、和设于所述转轴（63）末端的驱动齿轮（66），所述旋转电机（61）固设于所述旋风发生部件（3）的上端且位于两分配通道（33）之间，所述转轴（63）延伸至所述外圆筒（12）、且所述驱动齿轮（66）与所述圆周齿轮（16）啮合。

7.根据权利要求1所述的基于龙卷风原理的清扫装置，其特征在于，所述旋风发生圆筒（32）与总环流通道（31）为同轴线。

8.根据权利要求1所述的基于龙卷风原理的清扫装置，其特征在于，所述分配通道数目大于所述进风通道的数目。

9.根据权利要求2所述的基于龙卷风原理的清扫装置，其特征在于，通过所述外圆筒（12）旋转以封闭内圆筒（11）底端缺口，使吸入罩（1）内腔形成封闭的圆柱。

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