[发明专利]旋风分离装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种旋风分离装置，特别地但不单单涉及用于真空吸尘器的旋风分离装置。

背景技术

旋风分离装置被广泛地应用于真空吸尘器中将污垢和灰尘从气流中分离。典型的这种真空吸尘器包括一个单独的具有较大直径的上游旋风分离器，该旋风分离器适于从气流中分离重污垢、灰尘颗粒以及粗的和纤维状的物质。该大直径的旋风分离器无法分离较轻的污垢和灰尘颗粒，因此该旋风分离器的下游需要进一步的分离阶段。

众所周知的是提供一种真空吸尘器，其具有包括数个彼此平行流动连接的较小直径的旋风分离器的下游阶段。同时较小直径旋风分离器起到限制气流的作用，为了不阻碍气流，旋风分离器的数量被选定，这是由于每个旋风分离器从上游装置获得一定比例的气流的事实。

GB2490693公开的真空吸尘器中，第二阶段的每个旋风分离器包括具有圆锥形侧壁的旋风室。进风口穿过旋风室的侧壁切向进入该旋风室的第一和最宽的一端。出风口从靠近该旋风室第一端的端壁轴向延伸。该旋风室的第二端是敞开的。但在一些旋风分离器中，虽然旋风室具有圆锥形的侧壁更适合分离较轻的灰尘颗粒，侧壁可以是平行的或是倒锥形的。

在使用中，空气穿过入口进入旋风室绕圆锥形侧壁内的旋风轴朝向旋风室的第二端以涡旋形式旋转。旋转气流中的灰尘颗粒在离心力作用下径向地向外朝向侧壁被驱赶。随着空气被径向地向内并轴向地朝向旋风室第一端的出口吸，旋转气流的体积朝向旋风室的第二端缓慢减小。然而，被径向向外朝向圆锥形侧壁驱赶的灰尘颗粒被处置在边界层，朝向旋风室敞开的第二端缓慢移动，于是它们离开旋风室进入收集室。

上述设置的缺点在于边界层内的灰尘颗粒可能重新进入到气流中，特别是如果气流大量地负载着灰尘或者如果有气流下降。同时，灰尘颗粒移动速度慢并且增加重新进入的风险，一定程度上因为边界层内灰尘的体积如此之大以至于形成了一个因太宽而不能限制在边界层内的层。

显然，可以通过使用高功率的电机驱动风扇使更高速度的气流穿过吸尘器来提高分离效率。然而法律限制了真空吸尘器所能消耗的功效，这所导致的结果是对分离效率是不利的。

发明内容

现在，我们已经设计了一种具有提高效率的旋风分离装置。

根据本发明，提供了一种旋风分离装置，包括数个彼此平行流通设置的旋风分离器，每个旋风分离器包括具有圆形截面侧壁的腔室、设置在旋风室一端的进液口和出液口以及在旋风室第二端的开口，穿过该开口被分离的物质排出腔室被收集，所述旋风分离器设置在旋转的主体内，以便它们各自的旋风轴相对于主体的旋转轴向外倾斜，以便每个旋风室的第二端设置在它的第一端相对于所述旋转轴的径向向外处，该装置进一步包括用于使主体绕其旋转轴旋转的电机。

在使用中，主体旋转，旋风分离器如前所述运转。然而，主体绕旋转轴的旋转给旋风室内的灰尘颗粒施加了额外的力量，这样就起到了朝主体旋转轴的径向向外，也就是倾斜的旋风室轴向朝向其第二端的开口方向，驱赶灰尘颗粒的作用。因为额外的驱动力使边界层的灰尘颗粒向出口移动的速度增加，以此种方式来提高分离效率。

当被应用到真空吸尘器中时，根据本发明的旋风分离装置能够在不损害分离效率的情况下使用较低功率的电机。

每个旋风分离器的纵向旋风轴大致在主体旋转轴的径向延伸(即在大致90°方向上)或者它可以位于相对于旋转轴优选在大于30°的角度上。

优选地，每个旋风分离器包括圆锥截形侧壁。

优选地，主体包括至少四个平行流通设置的旋风分离器。

优选地，旋风分离器沿主体圆周方向等间隔分布。

优选地，主体设置在用于界定被分离物质的收集室的外壳内。

优选地，收集室包括围绕旋风室出口前面的主体延伸的环形壁。

优选地，电机被设置以使主体以1500-5000rpm的转速旋转。电机也可以被设置来驱使风扇制造穿过装置的气流。

优选地，主体内的旋风分离器构成装置的第二分离阶段，该装置进一步包括第一分离阶段。第一分离阶段可以包括一个单独的旋风分离器或数个流畅串联和/或并联的旋风分离器。

优选地，第一分离阶段包括具有与主体旋转轴共同延伸的旋风轴的旋风分离器。

优选地，第一分离阶段的旋风分离器包括位于一端的出液口，该出液口与第二阶段的进液口连接。围绕第一分离阶段的旋风分离器的旋风室内的出口设置有圆柱形的护罩，护罩的纵轴与主体旋转轴共同延伸。