CN212394801U - 一种多锥旋风分离器及包括该分离器的集尘装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种锥旋风分离器及包括该分离器的集尘装置，多锥旋风分离器包括多锥主体及配合的多锥盖体，多锥主体具有四个以上的锥形管，多锥盖体具有导流管柱并与锥形管一一对应，多锥盖体与多锥主体密封配合时导流管柱插入到对应的锥形管内形成套管结构，各锥形管内形成高速涡旋流用于分离附着灰尘杂质的空气，分离后的气流由导流管柱向上排出。多锥主体的各锥形管侧面设有进风口和补偿风口，用于补偿进风流量以减小锥形管内负压，从而提高尘气分离效果。

Description

一种多锥旋风分离器及包括该分离器的集尘装置

技术领域

本实用新型公开一种锥旋风分离器及包括该分离器的集尘装置，按国际专利分类表(IPC)划分属于吸尘设备技术领域。

背景技术

随着小型家用电器技术的飞速发展和人们生活水平的不断提高，吸尘器已成为人们日常生活领域必备电器之一，吸尘器通电后，风机会以高转速产生较高的吸力和压力，在吸力和压力的作用下，空气高速排出，致使吸尘器内部和外界大气压形成负压差，在此压差的作用下，灰尘、脏物随空气被吸入，灰尘、脏物等杂质滞留在集尘容器内，而空气经过净化后排出，但市场上的吸尘器多存在过滤效果差的问题。

市面上的气旋式吸尘器是通过旋风分离实现气体与灰尘杂质的分类，多锥旋风分离系统是较为先进的、分离效果较好的一种结构形式。多锥旋风分离系统中，初步过滤是分离空气中的大颗粒灰尘等杂质，进入多锥结构是分离空气中的较小颗粒灰尘等杂质，分离难度加大，然而，现有多锥结构中每个锥内的负压较大、流量较小，分离灰尘杂质效果差，由于负压大，机器产生的噪声较大。

现有一种多锥旋风结构包括多锥上盖、中盖和下盖，并且在中盖上设有螺旋风叶结构，气流通过风叶进行旋转，由于风叶结构改变电机带动涡旋结构产生的涡旋流，从而降低气体与灰尘的分离效果，另外此组合的零件较多，多锥上盖、中盖和下盖需要单独开模、生产并装配，成本相对比较高，如注塑成本/装配成本/材料成本/模具成本等。

本案实用新型人经过长期研究实践并结合吸尘器流体力学原理，开发一多锥旋风分离装置，从而改善过滤效果差的问题，故才有本实用新型的提出。

实用新型内容

针对现有技术的不足，本实用新型提供一种多锥旋风分离器，优化结构，装配方便，改善过滤效果。

为达到上述目的，本实用新型是通过以下技术方案实现的：

一种多锥旋风分离器，包括多锥主体及配合的多锥盖体，多锥主体具有四个以上的锥形管，各锥形管沿圆周阵列分布，多锥盖体具有导流管柱并与锥形管一一对应，多锥盖体与多锥主体密封配合时导流管柱插入到对应的锥形管内形成套管结构，多锥主体的各锥形管侧面设有进风口，各锥形管内形成高速涡旋流用于分离附着灰尘杂质的空气，分离后的气流由导流管柱向上排出。

进一步，多锥主体的各锥形管侧面设有补偿风口用于补偿进风流量以减小锥形管内负压，从而提高尘气分离效果。

进一步，锥形管的补偿风口小于进风口，进风口和补充风口均设置在锥形管的同等高度，进风口处设有导向角，导向角远离多锥主体中心延伸形成扩大的进风收集结构。

进一步，锥形管的进风口或补偿风口高于插入的导流管柱的底端口，以使风流向锥形管头底部形成涡状旋流。

进一步，多锥盖体上设有两个以上的连接柱，连接柱位于导流管柱所在环形圈内，各连接柱穿过多锥主体上配合的穿孔并固定使多锥主体与多锥盖体结合面密封连接。

本实用新型提供一种集尘装置，包括集尘筒、一级过滤结构和多锥旋风分离器，集尘筒内设有一级过滤结构，一级过滤结构包括滤网，集尘筒侧面设有入风口，入风口处设有导流罩，集尘筒与一级过滤结构之间形成气流螺旋腔，滤网内设有多锥旋风分离器，一级过滤结构和多锥旋风分离器设置在集尘筒中心处。

进一步，一级过滤结构包括支撑架，滤网呈环形，滤网底端固定在支撑架上，滤网顶端与导流罩的环部连接配合，滤网、支撑架及导流罩形成空间用于安装多锥旋风分离器，多锥盖体与集尘筒旋转扣接。

进一步，导流罩包括导流部和环部，导流部与入风口配合，导流部具有水平隔面和弧状导流面，导流罩的环部与多锥盖体的配合接口密封连接。

进一步，支撑架包括支板和下面的支座，支板上设有凸柱用于连接多锥盖体向下延伸的连接柱，支板设有与多锥主体各锥形管配合的接口，支座为空心结构，支座底端固定在集尘筒中心的突起处。

进一步，还包括：

一级过滤流路，用于过滤较大灰尘杂质，形成在集尘筒与一级过滤结构的空间内，连接入风口、第一收集部及滤网的若干网孔；

二级过滤流路，用于过滤较小灰尘杂质，由多条旋风流路并列组成，形成在多锥旋风分离器空间内，每一旋风流路连接锥形管进风口、锥形管内空间、第二收集部及多锥盖体的出风口；

连接流路，连接一级过滤结构滤网的网孔与多锥旋风分离器的各进风口，以使一级过滤结构过滤的气流分配到多锥旋风分离器。

本实用新型具有如下有益效果：

1、本实用新型多锥旋风分离器主要由多锥主体和多锥盖体，即多锥上/下盖，与和现有市场上的多锥结构减少中盖结构，装配更加的简单，从成本角度分析，成本相对比较低(减小注塑成本/装配成本/材料成本/模具成本等)，此结构将导流管柱与多锥盖体合成一体，优化结构，从流体力学角度评估，没有中盖的风叶结构，电机产生的涡旋没有阻挡，会更加有效的分离灰尘杂质。

2、本实用新型锥形管侧面设有补偿风口用于补偿锥形管进风流量，由流体力学可知，流量增大后，锥形管内负压减小，从而提高尘气分离效果。

3、本实用新型集尘装置，当垃圾杂质或者灰尘、粉尘颗粒由入风口进入集尘筒本体后，垃圾和粉尘会进入第一级旋转过滤，通过金属过滤网过滤一些质量和体积比较大的垃圾和粉尘，经过第一级旋转过滤后，垃圾和粉尘颗粒再进入多锥旋风分离器，细小的垃圾杂质和粉尘在真空马达的吸力作用形成高速涡旋流，此涡旋流会将相对比较大或者重的垃圾和粉尘进一步的分类，即：将比较大/重的粉尘收集到锥形管头底部，细小的粉尘再进入下一级的过滤，从而达到最佳的二级过滤效果，进入下一级的细化过滤的过程。

附图说明

图1是本实用新型多锥旋风分离器实施例示意图。

图2是本实用新型多锥旋风分离器实施例分解图。

图3是本实用新型多锥多主体示意图。

图4是本实用新型多锥盖体示意图。

图5是本实用新型集尘装置实施例示意图。

图6是本实用新型集尘装置气流示意图。

图7是本实用新型集尘装置内部流动示意图。

图8是本实用新型集尘装置剖视立体示意图。

图9是本实用新型实施例导流罩示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步说明：

实施例：请参阅图1至图8，一种多锥旋风分离器100，包括多锥主体1及配合的多锥盖体2，多锥主体1具有四个以上的锥形管11，各锥形管11沿圆周阵列分布，多锥盖体2具有导流管柱21并与锥形管11一一对应，多锥盖体2与多锥主体1密封配合时导流管柱21插入到对应的锥形管11内形成套管结构，多锥主体1的各锥形管侧面设有进风口111，各锥形管内形成高速涡旋流用于分离附着灰尘杂质的空气，分离后的气流由导流管柱21向上排出。多锥主体1的各锥形管11侧面设有补偿风口112用于补偿进风流量以减小锥形管内负压，从而提高尘气分离效果。多锥主体1及多锥盖体2大体呈圆环形，多锥主体1的锥形管11数量根据实际需要，可以设置4、5、6、7、8个等，对应配合的导流管柱顶端口设置于多锥盖体上表面形成出风口211，在吸力和负压作用下构成相应数量的旋风流或涡旋流。

请参阅图2及图3，锥形管11的补偿风口112小于进风口111，进风口处设有导向角113，导向角113远离多锥主体中心延伸形成扩大的进风收集结构，一锥形管11的进风口111与相邻锥形管的补偿风口112相邻设置，进风口111的朝向对接着待进入的气流螺旋方向，进风口111和补偿风口112设置在锥形管11侧面顶部，以使进入的气流充分利用锥形管内的空间而提升分离效果。如图6及图8，锥形管11的进风口111或补偿风口112高于插入的导流管柱21的底端口，以使风流向锥形管头底部形成涡状旋流。

本实用新型中锥形管11设置补偿风口112，用于补偿锥形管进风流量，减小锥形管内负压，进一步提高尘气分离效果，同时为了避免锥形管内风向碰撞或絮流现象，采取两项措施：

1、进风口111大于补偿风口112，进风口的流量设置成补偿风口流量的2倍左右，气流从进风口111进入后形成主要旋风走向趋势，而从补偿进风口112进入的小气流加入到上述走向形成更大风量的涡状旋流。

2、进风口111的朝向对接着所要进入的气流的螺旋方向，气流从进风口111进入先形成旋风走向趋势，而后从补偿进风口112进入的气流自觉加入到上述走向形成更大风量的涡状旋流。

请参阅图3、4、图8，多锥盖体2上设有两个以上的连接柱22，连接柱22位于导流管柱21所在环形圈内，各连接柱22穿过多锥主体1上配合的穿孔114并固定使多锥主体1与多锥盖体2结合面密封连接，本实施例设置三个连接柱，各连接柱呈周向分布。

请参阅图1至图8，本实用新型提供一种集尘装置200，包括集尘筒3、一级过滤结构和多锥旋风分离器100，集尘筒3内设有一级过滤结构，一级过滤结构包括滤网4，集尘筒3侧面设有入风口301，入风口处设有导流罩5，集尘筒3与一级过滤结构之间形成气流螺旋腔，滤网4内设有多锥旋风分离器100，一级过滤结构和多锥旋风分离器设置在集尘筒3中心处。一级过滤结构包括支撑架6，滤网4呈环形，滤网4底端固定在支撑架6上，滤网4顶端与导流罩5的环部连接配合，滤网4、支撑架6及导流罩5形成空间用于安装多锥旋风分离器100，多锥盖体2与集尘筒3旋转扣接。如图9所示，导流罩5包括导流部51和环部52，导流部51与入风口301配合，导流部51具有水平隔面512和弧状导流面511，导流罩的环部52与多锥盖体2的配合接口密封连接。支撑架6包括支板61和下面的支座62，支板61上设有凸柱用于连接多锥盖体12向下延伸的连接柱22，支板61设有与多锥主体各锥形管配合的接口，支座62为空心结构，锥形管、支板接口与支座内空间相连通，支座62底端固定在集尘筒3中心的突起处。

本实用新型集尘筒3位于支撑架周边的底部作为第一收集部，用于收集一级过滤结构分离的较大灰尘杂质，支撑架6的支座62除了支撑多锥旋风分离器100外，支座内空间还作为第二收集部，收集多锥旋风分离器分离的较小灰尘杂质，本实用新型中第一、二收集部位于集尘装置下部，当集尘筒拆分打开时，第二收集部同步打开，方便排出所收集的大、小灰尘杂质。

请参阅图6、图7及图8，本实用新型集尘装置还包括：

一级过滤流路300，用于过滤较大灰尘杂质，形成在集尘筒与一级过滤结构的空间内，连接入风口301、第一收集部及滤网4的若干网孔；

二级过滤流路400，用于过滤较小灰尘杂质，由多条旋风流路并列组成，形成在多锥旋风分离器100及支座62内空间，每一旋风流路连接锥形管进风口111、锥形管11内空间、第二收集部及多锥盖体的出风口211，本实施例中是6条旋风涡流；

连接流路，连接一级过滤结构滤网4的网孔与多锥旋风分离器的各进风口111，以使一级过滤结构过滤的气流分配到多锥旋风分离器。

本实用新型主要针对一种吸尘器的集尘装置的风道结构/功能改善，主要包括集尘筒3、多锥旋风分离器100、支板61(即分离器支架)、不锈钢过滤网、导流罩5(包括入风口导流件)、支座62(多锥旋风系统支架)、一键式集尘筒松/锁结构等，当垃圾或者粉尘颗粒由入风口进入集尘筒本体后，垃圾或者粉尘颗粒会进入第一级旋转过滤，第一级旋转过滤主要是收集体积/重量比较大的垃圾和粉尘颗粒，粉尘颗粒在重力的作用下会下沉到集尘筒3的底部，当垃圾和粉尘经过金属过滤网后，会进入本方案的核心过滤系统即多锥旋风分离器(多锥旋风风道系统)，本系统主要是由6个锥形的空心圆柱并且按圆周阵列而成，从而形成6道圆周阵列的高速涡旋流，此涡旋流会将相对比较大或者重的垃圾和粉尘进一步的分类，从而达到最佳的二级过滤效果，进入下一级的细化过滤。

吸尘器内会产生一个旋转上升的涡旋(类似小规模龙卷风)，灰尘和各种杂质在涡旋中旋转起来，由于各种灰尘、杂质的质量不同，大颗粒拥有较大离心力，会被甩出气旋中心，落到集尘筒底部。小颗粒则会继续上升，通过滤网进入到多锥旋风分离器的一圈更小的锥形管，变成了直径更小的涡旋，离心作用下，被分离后落入锥形管头底部。气流中剩余一些超细小颗粒，再以精细过滤件进行过滤清洁，如在多锥盖体各出风口所在槽内安装HEPA滤芯等。

以上所记载，仅为利用本创作技术内容的实施例，任何熟悉本项技艺者运用本创作所做的修饰、变化，皆属本创作主张的专利范围，而不限于实施例所揭示者。

Claims (10)

1.一种多锥旋风分离器，其特征在于：包括多锥主体及配合的多锥盖体，多锥主体具有四个以上的锥形管，各锥形管沿圆周阵列分布，多锥盖体具有导流管柱并与锥形管一一对应，多锥盖体与多锥主体密封配合时导流管柱插入到对应的锥形管内形成套管结构，多锥主体的各锥形管侧面设有进风口，各锥形管内形成高速涡旋流用于分离附着灰尘杂质的空气，分离后的气流由导流管柱向上排出。

2.根据权利要求1所述的多锥旋风分离器，其特征在于：多锥主体的各锥形管侧面设有补偿风口用于补偿进风流量以减小锥形管内负压，从而提高尘气分离效果。

3.根据权利要求2所述的多锥旋风分离器，其特征在于：锥形管的补偿风口小于进风口，进风口处设有导向角，导向角远离多锥主体中心延伸形成扩大的进风收集结构。

4.根据权利要求2所述的多锥旋风分离器，其特征在于：锥形管进风口的朝向对接着待进入的气流螺旋方向。

5.根据权利要求2所述的多锥旋风分离器，其特征在于：锥形管进风口的朝向对接着待进入的气流螺旋方向，锥形管的进风口或补偿风口高于插入的导流管柱的底端口，以使风流向锥形管头底部形成涡状旋流。

6.根据权利要求1至5之一所述的多锥旋风分离器，其特征在于：多锥盖体上设有两个以上的连接柱，连接柱位于导流管柱所在环形圈内，各连接柱穿过多锥主体上配合的穿孔并固定使多锥主体与多锥盖体结合面密封连接。

7.一种集尘装置，其特征在于：包括集尘筒、一级过滤结构和权利要求1至6之一所述的多锥旋风分离器，集尘筒内设有一级过滤结构，一级过滤结构包括滤网，集尘筒侧面设有入风口，入风口处设有导流罩，集尘筒与一级过滤结构之间形成气流螺旋腔，滤网内设有多锥旋风分离器，一级过滤结构和多锥旋风分离器设置在集尘筒中心处。

8.根据权利要求7所述的集尘装置，其特征在于：一级过滤结构包括支撑架，滤网呈环形，滤网底端固定在支撑架上，滤网顶端与导流罩的环部连接配合，滤网、支撑架及导流罩形成空间用于安装多锥旋风分离器，多锥盖体与集尘筒旋转扣接，导流罩包括导流部和环部，导流部与入风口配合，导流部具有水平隔面和弧状导流面，导流罩的环部与多锥盖体的配合接口密封连接。

9.根据权利要求8所述的集尘装置，其特征在于：支撑架包括支板和下面的支座，支板上设有凸柱用于连接多锥盖体向下延伸的连接柱，支板设有与多锥主体各锥形管配合的接口，支座为空心结构，锥形管、支板接口与支座内空间相连通，支座底端固定在集尘筒中心的突起处。

10.根据权利要求7至9之一所述的集尘装置，其特征在于：还包括：

一级过滤流路，用于过滤较大灰尘杂质，形成在集尘筒与一级过滤结构的空间内，连接入风口、第一收集部及滤网的若干网孔；

二级过滤流路，用于过滤较小灰尘杂质，由多条旋风流路并列组成，形成在多锥旋风分离器空间内，每一旋风流路连接锥形管进风口、锥形管内空间、第二收集部及多锥盖体的出风口；

连接流路，连接一级过滤结构滤网的网孔与多锥旋风分离器的各进风口，以使一级过滤结构过滤的气流分配到多锥旋风分离器。

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