CN216823227U - 一种旋风分离装置及清洁设备 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种旋风分离装置及清洁设备，该旋风分离装置包括：集尘桶；设置于集尘桶内的依次串联连接的至少三个旋风器，所述至少三个旋风器的各个旋风器包括进气口和出气口，所述至少三个旋风器中的前一个旋风器的出气口连接后一个旋风器的进气口，其中，所述至少三个旋风器包括一个或多个多管旋风器，所述多管旋风器包括多个并联的第一旋风管。本申请的旋风分离装置，能够提高尘气分离效率，因此可以减少旋风分离装置后和马达前设置的过滤器件的数量或者甚至无需旋风分离装置后和马达前设置过滤器件，从而减少风道阻力，使得风机部分结构更简单，更利于气流顺畅和风机散热，且能够降低因为清洗或更换过滤器件而产生的成本。

Description

一种旋风分离装置及清洁设备

技术领域

本申请涉及一种尘气分离技术领域，具体涉及一种旋风分离装置及清洁设备。

背景技术

在吸尘器应用技术中，灰尘过滤装置是其中的核心部件，旋风分离过滤已逐步成为吸尘器所使用的主要过滤装置。旋风分离过滤的原理是利用气流高速旋转产生的离心力将灰尘和气流分离。市场上的吸尘器大都带有旋风分离集尘的装置。

然而，目前采用的旋风分离集尘的装置具有以下缺点：1、尘气分离效率相对较低：目前的系统过滤0.3-0.5μm以上粒子的尘气分离效率在99.5％以下。2、风机前置和后置过滤器：现有吸尘器风道系统除了有旋风集尘桶外，因为集尘桶的吸灰分离效率不能接近100％，则采用风机前置更高精度的HEPA或其他过滤材料物理拦截来保护风机免遭灰尘受损，同时也会在风机后面加上HEPA过滤器来防止微尘泄漏排放到空气中造成二次污染，应用于吸尘器上还需在系统后和马达前增加更高精度的物理拦截过滤器，这导致风道系统阻力上升，长时间使用需要清洗或更换马达前置过滤器。3、前置滤网清洗和更换的频率高，一般的清洗频率在一个月，更换频率在3个月，一旦忘记清洁，大大影响吸尘器效能，甚至造成风道不通畅引起马达温升过高而降低寿命，更有甚烧毁；频繁更换还会给消费者带来耗材的成本。

因此，鉴于上述问题的存在，本申请提供一种新的旋风分离装置及清洁设备。

实用新型内容

针对现有技术中存在的问题，本申请提供了一种旋风分离装置，所述旋风分离装置包括：

集尘桶；

设置于集尘桶内的依次串联连接的至少三个旋风器，所述至少三个旋风器的各个旋风器包括进气口和出气口，所述至少三个旋风器中的前一个旋风器的出气口连接后一个旋风器的进气口，其中，在所述至少三个旋风器中，至少一个旋风器为多管旋风器，所述多管旋风器包括多个并联的第一旋风管。

可选地，所述多管旋风器靠近所述集尘桶的出气孔，所述至少三个旋风器还包括第一旋风器和第二旋风器，其中，所述第一旋风器的出气口和所述第二旋风器的进气口相连，所述第二旋风器的出气口和所述多管旋风器的进气口连通。

可选地，所述多管旋风器设置于所述第一旋风器和所述第二旋风器上方；所述多管旋风器的各个所述第一旋风管的出口下方设置有第一集尘仓。

可选地，所述第一旋风器包括第二旋风管，所述第二旋风器包括第三旋风管，其中，所述第三旋风管设置于所述第二旋风管内，且所述第二旋风管和所述第三旋风管的中心轴位于同一直线上；

所述第三旋风管的底部具有分离灰尘的出口，所述第三旋风管的出口下方具有第二集尘仓。

可选地，所述旋风分离装置还包括第三旋风器，所述第二旋风器的出气口连接所述第三旋风器的进气口，所述第三旋风器的出气口连接所述多管旋风器的进气口。

可选地，所述集尘桶包括第一桶体和与所述第一桶体并排连接的第二桶体，其中，所述第一旋风器和所述第二旋风器设置于所述第一桶体内，所述第三旋风器和所述多管旋风器设置于所述第二桶体内。

可选地，所述多管旋风器设置于所述第三旋风器内，其中，所述第二桶体还包括第一子桶体和位于所述第一子桶体下方的第二子桶体，其中，所述第三旋风器和所述多管旋风器设置于所述第一子桶体内，所述第二子桶体和所述第一子桶体彼此密闭隔离，所述第二子桶体和所述第一桶体相连通。

可选地，所述第三旋风器内设置有螺旋通道。

可选地，在所述第二旋风器的外侧还设置有第一过滤部件，所述第一过滤部件围绕所述第二旋风器，所述第一过滤部件中分布有多个第一通孔，所述第一通孔的轴向方向与所述第一旋风器内旋风的转向相反；

在所述多管旋风器的外侧、所述第三旋风器的内部设置有第二过滤部件，所述第二过滤部件包围所述多管旋风器，所述第二过滤部件中分布有多个第二通孔，所述第二通孔的轴向方向与所述第三旋风器内旋风的转向相反。

可选地，所述第二旋风器包括至少一个进气口，所述第二旋风器的至少一个进气口设置在所述第三旋风管顶部的侧壁上，所述第二旋风器的至少一个进气口的顶端齐平于或者低于所述第一过滤部件的顶端。

可选地，多个所述第一旋风管中的一个设置于中心位置，其余所述第一旋风管围绕设置在所述中心位置的外部，各个所述第一旋风管的进气口的延伸方向为其所在的第一旋风管的外侧壁的切线方向。

本申请还提供一种清洁设备，所述清洁设备包括：

前述的旋风分离装置；

风机，连接所述旋风分离装置的集尘桶的出气孔。

本申请的旋风分离装置，能够提高尘气分离效率，因此可以减少旋风分离装置后和马达前设置的过滤器件的数量或者甚至无需旋风分离装置后和马达前设置过滤器件，从而减少风道阻力，使得风机部分结构更简单，更利于气流顺畅和风机散热，且能够降低因为清洗或更换过滤器件而产生的成本。

附图说明

本申请的下列附图在此作为本申请的一部分用于理解本申请。附图中示出了本申请的实施例及其描述，用来解释本申请的装置及原理。在附图中，

图1为常规的吸尘器的组成结构的示意图；

图2为本申请一个实施例中的三级串联式旋风分离装置的原理图；

图3为本申请一个实施例中的三级串联式旋风分离装置的剖面示意图；

图4为本申请另一个实施例中的双桶四级串联式旋风分离装置的原理图；

图5为本申请另一个实施例中的双桶四级串联式旋风分离装置的第一剖面示意图；

图6为本申请另一个实施例中的双桶四级串联式旋风分离装置的第二剖面示意图；

图7为本申请另一个实施例中的双桶四级串联式旋风分离装置的第一局部示意图；

图8为本申请另一个实施例中的双桶四级串联式旋风分离装置的第二局部示意图；

图9为本申请另一个实施例中的双桶四级串联式旋风分离装置的多管旋风器中螺旋通道的示意图；

图10为本申请另一个实施例中的双桶四级串联式旋风分离装置的第一旋风器的集尘仓的一个示意图；

图11为本申请另一个实施例中的双桶四级串联式旋风分离装置的第一旋风器的集尘仓的另一示意图。

附图标记：

集尘桶100 风机前置过滤器101

风机102 后置过滤器103

第一旋风器201 第二旋风器202

多管旋风器203 第一旋风管2031

第一集尘仓2032 第二集尘仓2022

第一旋风器401 第二旋风器402

第三旋风器403 多管旋风器404

第一旋风管4041 第一集尘仓4042

第一桶体410 第二桶体420

第一子桶体421 第二子桶体422

第一过滤部件405 第二集尘仓4021

第二过滤部件406 螺旋通道407

进气口4022

具体实施方式

在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本申请更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员而言显而易见的是，本申请可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本申请发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。

应当理解的是，本申请能够以不同形式实施，而不应当解释为局限于这里提出的实施例。相反地，提供这些实施例将使公开彻底和完全，并且将本申请的范围完全地传递给本领域技术人员。在附图中，为了清楚，层和区的尺寸以及相对尺寸可能被夸大。自始至终相同附图标记表示相同的元件。

应当明白，尽管可使用术语第一、第二、第三等描述各种元件、部件、区、层和/或部分，这些元件、部件、区、层和/或部分不应当被这些术语限制。这些术语仅仅用来区分一个元件、部件、区、层或部分与另一个元件、部件、区、层或部分。因此，在不脱离本申请教导之下，下面讨论的第一元件、部件、区、层或部分可表示为第二元件、部件、区、层或部分。

空间关系术语例如“在...下”、“在...下面”、“下面的”、“在...之下”、“在...之上”、“上面的”等，在这里可为了方便描述而被使用从而描述图中所示的一个元件或特征与其它元件或特征的关系。应当明白，除了图中所示的取向以外，空间关系术语意图还包括使用和操作中的器件的不同取向。

这里参考作为本申请的理想实施例(和中间结构)的示意图的横截面图来描述实用新型的实施例。这样，可以预期由于例如制造技术和/或容差导致的从所示形状的变化。因此，本申请的实施例不应当局限于在此所示的区的特定形状，而是包括由于例如制造导致的形状偏差。因此，图中显示的区实质上是示意性的，它们的形状并不意图显示器件的区的实际形状且并不意图限定本申请的范围。

如图1所示为常规的一种旋风分离装置的示意图，该旋风分离装置包括集尘桶100、风机前置过滤器101、风机102、后置过滤器103等，其中，集尘桶内置单锥或者多锥旋风器(本文中旋风器也可称旋风分离器)，然而上述旋风器具有以下缺点：

1、尘气分离效率相对较低：目前的系统过滤0.3-0.5μm以上粒子的尘气分离效率在99.5％以下。2、风机前置和后置过滤器：现有吸尘器风道系统除了有旋风集尘桶外，因为集尘桶的吸灰分离效率不能接近100％，则采用风机前置更高精度的HEPA或其他过滤材料物理拦截来保护风机免遭灰尘受损，同时也会在风机后面加上HEPA过滤器来防止微尘泄漏排放到空气中造成二次污染，应用于吸尘器上还需在系统后和马达前增加更高精度的物理拦截过滤器，这导致风道系统阻力上升，长时间使用需要清洗或更换马达前置过滤器。3、前置滤网清洗和更换的频率高，一般的清洗频率在一个月，更换频率在3个月，一旦忘记清洁，大大影响吸尘器效能，甚至造成风道不通畅引起马达温升过高而降低寿命，更有甚烧毁；频繁更换还会给消费者带来耗材的成本。

为了解决前述的问题，本申请提供一种旋风分离装置，包括：集尘桶；设置于集尘桶内的依次串联连接的至少三个旋风器，所述至少三个旋风器的各个旋风器包括进气口和出气口，所述至少三个旋风器中的前一个旋风器的出气口连接后一个旋风器的进气口，其中，所述至少三个旋风器包括一个或多个多管旋风器，所述多管旋风器包括多个并联的第一旋风管。

本申请的旋风分离装置，能够提高尘气分离效率，相比常规的旋风分离装置，可以减少旋风分离装置后和风机前设置的过滤器件的数量或者甚至无需在旋风分离装置后和风机(也可以称马达)前设置过滤器件，从而减少风道阻力，使得风机部分结构更简单，更利于气流顺畅和风机散热，且能够降低因为清洗或更换过滤器件而产生的成本。

下面，参考图2至图10对本申请的旋风分离装置进行解释和说明，其中，图2为本申请一个实施例中的三级串联式旋风分离装置的原理图；

图3为本申请一个实施例中的三级串联式旋风分离装置的剖面示意图；图4为本申请另一个实施例中的双桶四级串联式旋风分离装置的原理图；图5为本申请另一个实施例中的双桶四级串联式旋风分离装置的第一剖面示意图；图6为本申请另一个实施例中的双桶四级串联式旋风分离装置的第二剖面示意图；图7为本申请另一个实施例中的双桶四级串联式旋风分离装置的第一局部示意图；图8为本申请另一个实施例中的双桶四级串联式旋风分离装置的第二局部示意图；图9为本申请另一个实施例中的双桶四级串联式旋风分离装置的后端旋风器中螺旋通道的示意图；图10为本申请另一个实施例中的双桶四级串联式旋风分离装置的第一旋风器的集尘仓的示意图；图11为本申请另一个实施例中的双桶四级串联式旋风分离装置的第一旋风器的集尘仓的另一示意图。

作为示例，本申请的旋风分离装置包括：集尘桶和设置于集尘桶内的依次串联连接的至少三个旋风器，各个旋风器包括进气口和出气口，前一个旋风器的出气口连接后一个旋风器的进气口，值得一提的是，自集尘桶的进气孔进入的带有垃圾的气流先经过的一个旋风器为前一个旋风器而经过前一个旋风器后流出的气流所进入的旋风器为后一个旋风器。其中，在各个旋风器内，气流在旋风器的作用下高速旋转形成旋风，垃圾在离心力作用下与气流分离落入集尘仓中，前一个旋风器分离出的气流再流入到后一个旋风器中进行进一步的分离，直到气流依次流过所有的旋风器，最终从多管旋风器流出。

通过对进入集尘桶的携带有灰尘的气体进行至少三级的旋风分离，从而能够提高尘气分离效率，因此相比常规的旋风分离装置，可以减少旋风分离装置后和风机前设置的过滤器件的数量或者甚至无需旋风分离装置后和风机(也可以称马达)前设置过滤器件，从而减少风道阻力，使得风机部分结构更简单，更利于气流顺畅和风机散热，且能够降低因为清洗或更换过滤器件而产生的成本。

在一个示例中，集尘桶的结构可以根据实际需要合理设定，例如其可以大体为圆筒形，该集尘桶还可以包括桶体和封闭该桶体的顶盖和底盖，该集尘桶具有进气孔和出气孔，携带有灰尘或杂物的气体自该进气孔进入集尘桶内，经旋风分离装置进行尘气分离，而最终分离后的气体则自出气孔出去进入例如和集尘桶连接的风机。

可选地，至少三个旋风器包括一个或多个多管旋风器，例如，包括一个多管旋风器，其靠近集尘桶的出气孔，经过多管旋风器分离后的气流将最终从集尘桶的出气孔流出，进而流入到风机中，被风机所利用。

在如图2和图3所示的三级串联式旋风分离装置中，旋风分离装置包括第一旋风器201、第二旋风器202、多管旋风器203，其中，第一旋风器201的出气口和第二旋风器202的进气口相连，例如，当第二旋风器202位于第一旋风器201内时，第一旋风器201和第二旋风器202之间设置有第一过滤器件，自第一旋风器201出来的气流可以经第一过滤器件过滤后自第二旋风器202的进气口进入第二旋风器202，或者，当第二旋风器202的进气口和第一旋风器201的出气口通过连接管道相连通，第二旋风器202的出气口和多管旋风器203的进气口相连通，第二旋风器202的出气口和多管旋风器203的进气口可以通过连接管道相连通。带有垃圾的气流首先进入第一旋风器201进行分离，分离后的气体流入到第二旋风器202，经第二旋风器202继续分离后，进入多管旋风器203，经多管旋风器203分离后流出。或者，在其他示例中，还可以在集尘桶200中设置至少两个多管旋风器，或者，还可以是将多管旋风器和第一旋风器或第二旋风器的顺序进行调换，例如，在一实施例中，多管旋风器还可以串联在第一旋风器和第二旋风器之间。

可选地，第一旋风器201内也可以设置有螺旋通道(未示出)，通过该螺旋通道可以引导第一旋风器内的旋风沿着第一旋风器的内壁向下旋转，从而提升尘气分离的效果。

可选地，多管旋风器203靠近集尘桶200的出气孔(未示出)，至少三个旋风器还包括第一旋风器201和第二旋风器202，其中，第一旋风器201的出气口和第二旋风器202的进气口相连，第二旋风器202的出气口和多管旋风器203的进气口相连。可选地，三级串联式旋风分离装置成上下堆叠结构，例如，如图3所示，多管旋风器设置于第一旋风器201和第二旋风器202上方，其中，多管旋风器的各个第一旋风管的出口下方设置有第一集尘仓2032，第一集尘仓2032可以自第一旋风管的出口延伸至集尘桶200的底面，或者，还可以位于底面以上，在各个第一旋风管内，气流在第一旋风管的作用下高速旋转形成旋风，垃圾在离心力作用下与气流分离，自各个第一旋风管2032的出口落入第一集尘仓2032中。

可选地，如图3所示，第一旋风器201包括第二旋风管，可选地，第二旋风管可以为圆筒形，可选地，第二旋风管可以为集尘桶200的桶体的一部分，第二旋风器202包括第三旋风管，第三旋风管可以为锥形，其尖端朝下。可选地，第三旋风管设置于第二旋风管内，且第二旋风管和第三旋风管的中心轴位于同一直线上，例如第三旋风管位于集尘桶200的中心位置。更进一步，当第一旋风管出口下方的第一集尘仓2032连接到集尘桶200的底部上，则第三旋风管设置在第一集尘仓2032所包围的区域内。

在一个示例中，第一旋风管出口下方的第一集尘仓2032延伸至集尘桶200的底面，在第一集尘仓2032的外侧壁以及集尘桶200的桶体的内侧壁之间构成第一旋风器201的旋风通道。

在一个示例中，第二旋风器202的第三旋风管的下方具有出口，自第二旋风器202分离出的例如灰尘的垃圾可以自出口中落入第三旋风管的出口下方的第二集尘仓2022，其中，第二集尘仓2022可以是任意适合的能够储存灰尘等的空间，例如第二集尘仓2022自第三旋风管的出口一直延伸到集尘桶200的底部。

值得一提的是，在本申请中，各个旋风器之间除了相连通的进气口和出气口外，彼此是隔离的，且各个旋风器的集尘仓之间也是彼此隔离的，以防止不同旋风器之间的灰尘污染问题。

可选地，多管旋风器包括多个并联的第一旋风管2031，多个第一旋风管2031中的一个设置于中心位置，其余第一旋风管2031围绕设置在中心位置的外部。可选地，各个第一旋风管2031的进气口的延伸方向为第一旋风管2031的外侧壁的切线方向，从而使得进入第一旋风管2031的气流沿着切线方向进入。可选地，可以在第一旋风管2031的侧壁顶部开设一个进风口或者开设多个进风口，或者，还可以在部分第一旋风管的侧壁顶部开设一个进风口，在另外一些第一旋风管2031的侧壁顶部开设多个进风口，例如，位于中心位置的第一旋风管2031开设有3个进风口，3个进风口沿外周向均匀分布于第一旋风管2031的侧壁上。

多管旋风器所包括的第一旋风管2031的数量可以根据实际需要合理设定，例如可以总共为6个、7个、8个、9个等。其中多管旋风器的结构在下文中的双桶四级串联式旋风分离装置中进行解释和说明，在不冲突的前提下，两个实施例中的多管旋风器的特征可以相互结合使用。

如图3所示，多管旋风器包括多个第一旋风管2031，其第一旋风管2031的形状为锥形，其具有的尖端位于下方，与尖端相对的一端位于上方。

在一个示例中，在集尘桶200中设置有支撑结构，该支撑结构可以将集尘桶分为上下两个桶体，其中，多锥旋风器设置于上桶体，第一旋风器201、第二旋风器202设置于下桶体，其支撑结构上可以设置有安装孔，以对应安装各个第一旋风管2031。

在一个示例中，当第二旋风器202位于第一旋风器201内，且两者之间直接连通时，在第二旋风器202的外侧还设置有第一过滤部件(未示出)，第一过滤部件围绕第二旋风器202，第一过滤部件中分布有多个第一通孔，第一通孔的轴向方向与第一旋风器内旋风的转向相反，该相反可以是指除了指向第二旋风器的轴心的方向以外的任意适合的方向，由于在第一过滤部件外侧为第一旋风器201的旋风通道，在该旋风通道中，旋风的转向通常是大体沿着第一过滤部件的外周向的切线方向，而通过将第一通孔的轴向方向与第一旋风器201内旋风的转向相反，可以是的经第一旋风器201旋风分离的气流能够顺利通过第一过滤部件进入第二旋风器202，其中，第一过滤部件的第一通孔的孔径(也即直径)可以设置为小于或等于第一预设孔径，通过该孔径的设置，可以利用第一过滤部件的第一通孔过滤掉粒径大于第一预设孔径的灰尘等，从而使得进入到第二旋风器202的气流中的大部分的灰尘粒径小于第一预设孔径，进而提高旋风分离的效率。可选地，第一预设孔径的数值可以根据实际需要合理设定，例如，第一预设孔径可以为小于1mm的任意数值，例如可以为0.2mm、0.4mm、0.6mm、0.8mm、1mm等。

通过如图2和图3所示的三级串联式旋风分离装置可以对进入集尘桶的携带有垃圾的气流进行三级旋风分离，从而提高尘气分离效率，例如可以使得尘气分离效率接近100％，使得最终分离后的气流中含有极少的灰尘，从而可以仅在风机前设置过滤器或者在集尘桶后设置过滤器或者不设置过滤器，从而减少物理拦截过滤器的使用，当不设置过滤器时，则永久不用清洗和更换过滤，吸力无损耗，减少了用户的耗材成本。

值得一提的是，尽管图2和图3中示出的为单筒堆叠的三级旋风分离装置，但可以理解的是，还可以将上述装置变形为其他的结构，例如第一旋风器位于下方，第二旋风器和多管旋风器位于第一旋风器的上方，而第二旋风器位于多管旋风器的外侧，第二旋风器可以为圆筒形。或者，还可以是将第一旋风器、第二旋风器和多管旋风器置于至少两个不同的桶中。

下文中将对图4至图10中所示的双桶四级串联式旋风分离装置。

在如图4所示的双桶四级串联式旋风分离装置中，旋风分离装置包括第一旋风器401、第二旋风器402、第三旋风器403、多管旋风器404，其中，第一旋风器401的出气口和第二旋风器402的进气口相连，可选地，当第二旋风器402位于第一旋风器401内时，第一旋风器401和第二旋风器402之间设置有第一过滤器件，自第一旋风器401出来的气流可以经第一过滤器件过滤后自第二旋风器的进气口进入第二旋风器402；第二旋风器402的出气口和第三旋风器403的进气口相连，可选地，第二旋风器402的出气口和第三旋风器403的进气口可以通过连接管道相连接，第三旋风器403的出气口和多管旋风器404的进气口相连，例如，第三旋风器403和多管旋风器404之间设置有第二过滤器件，第三旋风器403的气流经第二过滤器件过滤后自多管旋风器404的进气口进入各个第一旋风管，带有垃圾的气流首先进入第一旋风器401进行分离，分离后的气体流入到第二旋风器402，经第二旋风器202继续分离后，进入第三旋风器403，经第三旋风器403继续分离后，进入多管旋风器404，经多管旋风器404分离后流出。或者，在其他示例中，还可以在集尘桶中设置至少两个多管旋风器，或者，还可以是将多管旋风器404和第一旋风器401、第二旋风器402以及第三旋风器403中的任意一个的顺序进行调换。

在一个示例中，如图5所示，集尘桶包括第一桶体410和与第一桶体410并排连接的第二桶体420，其中，第一旋风器401和第二旋风器402设置于第一桶体410内，第三旋风器403和多管旋风器404设置于第二桶体420内。

可选地，第一旋风器401包括第二旋风管，可选地，第二旋风管可以为圆筒形，可选地，第二旋风管可以为集尘桶的桶体的一部分例如集尘桶的第一桶体410的一部分，第二旋风器402包括第三旋风管，第三旋风管可以为锥形，其尖端朝下。可选地，第三旋风管设置于第二旋风管内，且第二旋风管和第三旋风管的中心轴位于同一直线上。

在一个示例中，第二旋风器402的第三旋风管的下方具有出口，自第二旋风器分离出的例如灰尘的垃圾可以自出口中落入第三旋风管的出口下方的第二集尘仓4021，其中，第二集尘仓4021可以是任意适合的能够储存灰尘等的空间，例如第二集尘仓4021自第三旋风管的出口一直延伸到集尘桶的第一桶体410的底部。

在一个示例中，如图6和图7所示，在第二旋风器402的外侧还设置有第一过滤部件405，第一过滤部件405围绕第二旋风器402，第一过滤部件405中分布有多个第一通孔(未示出)，第一通孔的轴向方向(如图7中虚线所示)与第一旋风器401内旋风的转向(如图7中实线箭头所示)相反，该相反可以是第一通孔的轴向指向除了第二旋风器的轴心的方向以外的任意适合的方向，从而使得第一通孔的轴向方向大体与第一旋风器401内的旋风转向相反，由于在第一过滤部件405外侧为第一旋风器401的旋风通道，在该旋风通道中，旋风的转向通常是大体沿着第一过滤部件405的外周向的切线方向，而通过将第一通孔的轴向方向与第一旋风器内旋风的转向相反，可以使得经第一旋风器401旋风分离的气流能够顺利通过第一过滤部件405进入第二旋风器402，其中，第一过滤部件405的第一通孔的孔径(也即直径)可以设置为小于或等于第一预设孔径，通过该孔径的设置，可以利用第一过滤部件405的第一通孔过滤掉粒径大于第一预设孔径的灰尘等，从而使得进入到第二旋风器402的气流中的大部分的灰尘粒径小于第一预设孔径，进而提高旋风分离的效率。可选地，第一预设孔径的数值可以根据实际需要合理设定，例如，第一预设孔径可以为小于1mm的任意数值，例如可以为0.2mm、0.4mm、0.6mm、0.8mm、1mm等。

可选地，如图7所示，第二旋风器402包括至少一个进气口4022，至少一个进气口402设置在第三旋风管顶部的侧壁上，至少一个进气口4022的顶端和第一过滤部件405的顶端齐平，或者低于第一过滤部件405的顶端，从而保证进入第二旋风器402的第三旋风管内的气流为经过第一过滤部件过滤后的气流。可选地，进气口4022的数量可以根据实际需要合理设定，例如2、3个、4个、5个等，多个进气口4022可以均匀的分布在第三旋风管的侧壁上，从而提高尘气分离效果，可选地，进气口4022的延伸方向大体与第三旋风管的周向相切。

可选地，第二旋风器402的第三旋风管可以为锥形，其尖端朝下，第三旋风管大体位于集尘桶的第一桶体的中心位置。

在一个示例中，如图6所示，第二桶体420还包括第一子桶体421和位于第一子桶体421下方的第二子桶体422，多管旋风器404设置于第三旋风器403内，第三旋风器和多管旋风器设置于第一子桶体421内，第二子桶体422和第一子桶体421彼此密闭隔离。可选地，第二子桶体422和第一子桶体421可以通过隔板密封隔离。

可选地，如图10所示，第二子桶体422的底部和第一桶体410的底部通过连接通道相连通。在一个示例中，第一旋风器401分离出的例如灰尘的垃圾可以落入集尘桶的第一桶体410的底部进行存储，并且由于第一桶体410的底部和第二桶体420的第二子桶体422相连接，从而经第一旋风器401分离出的例如灰尘的垃圾可以进入第二子桶体422内进行存储，从而增加了集尘容量。可选地，连接通道与第一桶体410和第二桶体420的第二子桶体422的外周相切，从而使得灰尘能够在旋风(如图10中箭头曲线所示)的带动下顺利进入第二子桶体422内，或者，还可以是其他适合的连接方式。

可选地，在另一个示例中，如图11所示，第二子桶体422的底部和第一桶体410的底部直接连通为一个腔体，可选地，腔体的俯视形状呈跑道型，或者呈其他任意适合的形状，该腔体可用作第一旋风器的集尘仓，从而经第一旋风器401分离出的例如灰尘的垃圾可以存储在第一桶体410的底部的腔体内，并且还可以在旋风(如图11中箭头曲线所示)的带动下进入第二子桶体422内进行存储，从而增加了集尘容量。

可选地，多管旋风器404包括多个并联的第一旋风管4041，多个第一旋风管4041中的一个设置于中心位置，其余第一旋风管4041围绕设置在中心位置的外部。可选地，各个第一旋风管4041的进气口的延伸方向为其所在的第一旋风管4041的外侧壁的切线方向，从而使得进入第一旋风管4041的气流沿着切线方向进入。可选地，如图8所示，可以在第一旋风管4041的侧壁顶部开设一个进风口4043或者开设多个进风口，或者，还可以在部分第一旋风管的侧壁顶部开设一个进风口，在另外一些第一旋风管的侧壁顶部开设多个进风口，例如，位于中心位置的第一旋风管4041开设有3个进风口，该些进风口沿外周向均匀分布与第一旋风管4041的侧壁上，从而提高尘气分离效果。

多管旋风器404所包括的第一旋风管4041的数量可以根据实际需要合理设定，例如可以总共为6个、7个、8个、9个等，在如图8所示的示例中，多管旋风器404可以包括8个锥形的第一旋风管4041，其中，一个第一旋风管4041位于中心位置，其余7个第一旋风管4041围绕设置在中心位置处的第一旋风管4041的外部。

如图6所示，多管旋风器404的第一旋风管4041，其第一旋风管4041的形状为锥形，其具有尖端位于下方，与尖端相对的一端位于上方。可选地，多管旋风器404的各个第一旋风管4041的出口下方设置有第一集尘仓4042，该第一集尘仓4042位于第二桶体420的第一子桶体421的底部，其和第三旋风器密封隔离，第三旋风器的集尘仓则位于第一集尘仓4042外侧的第一子桶体421的底部。

在一个示例中，在集尘桶的第一子桶体421中设置有支撑结构，各个第一旋风管4041对应安装支撑结构。

在一个示例中，第三旋风器403可以为圆筒形，第三旋风器403的旋风管可以为集尘桶的一部分，例如可以为集尘桶的第一子桶体421的至少一部分。可选地，如图9所示，第三旋风器403内设置有螺旋通道407，通过该螺旋通道可以引导第三旋风器内的旋风沿着第三旋风器的内壁向下旋转，从而提升尘气分离的效果。可选地，第一旋风器401内也可以设置有螺旋通道，通过该螺旋通道可以引导第一旋风器内的旋风沿着第一旋风器的内壁向下旋转，从而提升尘气分离的效果。

在一个示例中，如图6和图8所示，在多管旋风器404的外侧、第三旋风器403的内部设置有第二过滤部件406，第二过滤部件406包围多管旋风器404，第二过滤部件406中分布有多个第二通孔(未示出)，第二通孔的轴向方向与第三旋风器403内旋风的转向相反。该相反可以是指的第二通孔的轴向指向除了多管旋风器404的轴心的方向以外的任意适合的方向，从而使得第二通孔的轴向方向大体与第三旋风器403内的旋风转向相反，由于在第二过滤部件406外侧为第三旋风器403内的旋风通道，在该旋风通道中，旋风的转向通常是大体沿着第二过滤部件406的外周向的切线方向，而通过将第二通孔的轴向方向与第三旋风器403内旋风的转向相反，可以使得经第三旋风器403内旋风分离的气流能够顺利通过第二过滤部件406进入多管旋风器404，其中，第二过滤部件406的第二通孔的孔径(也即直径)可以设置为小于或等于第二预设孔径，通过该孔径的设置，可以利用第二过滤部件406的第二通孔过滤掉粒径大于第二预设孔径的灰尘等，从而使得进入到多管旋风器404的气流中的大部分的灰尘粒径小于第二预设孔径，进而提高旋风分离的效率。第二预设孔径的数值可以根据实际需要合理设定，可选地，第二预设孔径可以小于第一预设孔径，例如，第二预设孔径可以为小于或等于0.4mm的任意数值，例如可以为0.05mm、0.1mm、0.15mm、0.2mm、0.25mm、0.3mm、0.35mm、0.4mm等。

在一个示例中，如图8所示，多管旋风器404的各个第一旋风管的进风口的顶端可以和第二过滤部件406的顶端齐平，或者，低于第二过滤部件406的顶端，以保证进入多管旋风器404的气流为经第二过滤部件406过滤后的气流。

通过本申请的四级串联式旋风分离装置可以对进入集尘桶的携带有垃圾的气流进行四级旋风分离，从而提高尘气分离效率，例如可以使得尘气分离效率接近100％，使得最终分离后的气流中含有极少的灰尘，从而可以仅在风机前设置过滤器或者在集尘桶后设置过滤器或者不设置过滤器，从而减少物理拦截过滤器的使用，当不设置过滤器时，则永久不用清洗和更换过滤，吸力无损耗，减少了用户的耗材成本。

值得一提的是，尽管图4和图10中示出的为双桶四级旋风分离装置，但可以理解的是，还可以将上述装置变形为其他的结构，例如可以在单筒中通过上下堆叠的方式设置各个旋风器，或者还可以在3个或4个桶中分别设置各个旋风器，或者，还可以调换气流流经各个旋风器的顺序等。

本申请中可以将多管旋风器为最后一级也即靠近风机设置，从而提升吸灰的分离效率，以及减少压损。

值得一提的是，在集尘桶用于和风机相连的位置还可以选择性的设置后置过滤器，或者，在风机前设置前置过滤器，或者，可以不设置前置过滤器或者后置过滤器，从而减少过滤器的使用，从而减少风道阻力，使得风机部分结构更简单，更利于气流顺畅和风机散热，且能够降低因为清洗或更换过滤器件而产生的成本。

综上，本申请的旋风分离装置，具有以下优点：

1、能够提高尘气分离效率，例如将尘气分离效率由目前的对0.3-0.5微米的灰尘的分离效率在99.5％提升到99.9％；

2、可以减少旋风分离装置后和马达前设置的过滤器件的数量或者甚至无需旋风分离装置后和马达前设置过滤器件，从而减少风道阻力，使得风机部分结构更简单，更利于气流顺畅和风机散热，且能够降低因为清洗或更换过滤器件而产生的成本。

另外，本申请还提供一种清洁设备，清洁设备包括前述的旋风分离装置以及风机，风机连接旋风分离装置的集尘桶的出气孔。有关旋风分离装置的描述可以参考前文在此不再重复。

风机的结构可以是本领域技术人员熟知的任意适合的结构，在此不对其进行具体限定。

可选地，清洁设备可以是任意的具有前文描述的旋风分离装置的设备，例如扫地机、特别是扫地机的自动集尘基站、吸尘器、空气净化器等设备，吸尘器可以包括直立式吸尘器。

当本申请的旋风分离装置应用于扫地机的自动集尘基站时，当扫地机和自动集尘基站对接后，自动集尘基站的风机高速旋转，从而将扫地机的集尘盒内的垃圾、灰尘等杂物吸入到旋风分离装置内，经由旋风分离装置的至少三个旋风器进行尘气分离，各个旋风器包括进气口和出气口，前一个旋风器的出气口连接后一个旋风器的进气口，值得一提的是，自集尘桶的进气孔进入的带有垃圾的气流先经过的一个旋风器为前一个旋风器而经过前一个旋风器后流出的气流所进入的旋风器为后一个旋风器。其中，在各个旋风器内，气流在旋风器的作用下高速旋转形成旋风，垃圾在离心力作用下与气流分离落入集尘仓中，前一个旋风器分离出的气流再流入到后一个旋风器中进行进一步的分离，直到气流依次流过所有的旋风器，最终从多管旋风器流出，本申请的具有旋风分离装置的自动集尘基站能够实现对扫地机的自动集尘作业，实现自动对扫地机器人内部垃圾的处理，解决了人工手动清灰难的问题。

由于本申请的清洁设备具有前文的旋风分离装置，因此其具有和前文的旋风分离装置大体相同的优点。

尽管这里已经参考附图描述了示例实施例，应理解上述示例实施例仅仅是示例性的，并且不意图将本申请的范围限制于此。本领域普通技术人员可以在其中进行各种改变和修改，而不偏离本申请的范围和精神。所有这些改变和修改意在被包括在所附权利要求所要求的本申请的范围之内。

Claims (12)

1.一种旋风分离装置，其特征在于，所述旋风分离装置包括：

集尘桶；

设置于集尘桶内的依次串联连接的至少三个旋风器，所述至少三个旋风器的各个旋风器包括进气口和出气口，所述至少三个旋风器中的前一个旋风器的出气口连接后一个旋风器的进气口，其中，在所述至少三个旋风器中，至少一个旋风器为多管旋风器，所述多管旋风器包括多个并联的第一旋风管。

2.如权利要求1所述的旋风分离装置，其特征在于，所述多管旋风器靠近所述集尘桶的出气孔，所述至少三个旋风器还包括第一旋风器和第二旋风器，其中，所述第一旋风器的出气口和所述第二旋风器的进气口相连，所述第二旋风器的出气口和所述多管旋风器的进气口连通。

3.如权利要求2所述的旋风分离装置，其特征在于，所述多管旋风器设置于所述第一旋风器和所述第二旋风器上方；所述多管旋风器的各个所述第一旋风管的出口下方设置有第一集尘仓。

4.如权利要求2所述的旋风分离装置，其特征在于，所述第一旋风器包括第二旋风管，所述第二旋风器包括第三旋风管，其中，所述第三旋风管设置于所述第二旋风管内，且所述第二旋风管和所述第三旋风管的中心轴位于同一直线上；

所述第三旋风管的底部具有分离灰尘的出口，所述第三旋风管的出口下方具有第二集尘仓。

5.如权利要求2所述的旋风分离装置，其特征在于，所述旋风分离装置还包括第三旋风器，所述第二旋风器的出气口连接所述第三旋风器的进气口，所述第三旋风器的出气口连接所述多管旋风器的进气口。

6.如权利要求5所述的旋风分离装置，其特征在于，所述集尘桶包括第一桶体和与所述第一桶体并排连接的第二桶体，其中，所述第一旋风器和所述第二旋风器设置于所述第一桶体内，所述第三旋风器和所述多管旋风器设置于所述第二桶体内。

7.如权利要求6所述的旋风分离装置，其特征在于，所述多管旋风器设置于所述第三旋风器内，其中，所述第二桶体还包括第一子桶体和位于所述第一子桶体下方的第二子桶体，其中，所述第三旋风器和所述多管旋风器设置于所述第一子桶体内，所述第二子桶体和所述第一子桶体彼此密闭隔离，所述第二子桶体和所述第一桶体相连通。

8.如权利要求5所述的旋风分离装置，其特征在于，

所述第三旋风器内设置有螺旋通道。

9.如权利要求5所述的旋风分离装置，其特征在于，

在所述第二旋风器的外侧还设置有第一过滤部件，所述第一过滤部件围绕所述第二旋风器，所述第一过滤部件中分布有多个第一通孔，所述第一通孔的轴向方向与所述第一旋风器内旋风的转向相反；

在所述多管旋风器的外侧、所述第三旋风器的内部设置有第二过滤部件，所述第二过滤部件包围所述多管旋风器，所述第二过滤部件中分布有多个第二通孔，所述第二通孔的轴向方向与所述第三旋风器内旋风的转向相反。

10.如权利要求9所述的旋风分离装置，其特征在于，所述第二旋风器包括至少一个进气口，所述第二旋风器的至少一个进气口设置在所述第三旋风管顶部的侧壁上，所述第二旋风器的至少一个进气口的顶端齐平于或者低于所述第一过滤部件的顶端。

11.如权利要求1所述的旋风分离装置，其特征在于，多个所述第一旋风管中的一个设置于中心位置，其余所述第一旋风管围绕设置在所述中心位置的外部，各个所述第一旋风管的进气口的延伸方向为其所在的第一旋风管的外侧壁的切线方向。

12.一种清洁设备，其特征在于，所述清洁设备包括：

如权利要求1至11任一项所述的旋风分离装置；

风机，连接所述旋风分离装置的集尘桶的出气孔。

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