清洁设备及其集污箱的制作方法

1.本实用新型涉及家用电器技术领域，特别是涉及一种清洁设备及其集污箱。


背景技术：

2.集污箱为清洁设备的重要组成部分，主要功能是干湿垃圾收集、分离和存放。它的工作过程是，风机从集污箱内抽出气体并在集污箱内形成负压，使得外部由液态脏污、固态脏污及气体形成的混合流体，或者由液态脏污及气体形成的混合流体能够通过管道吸入集污箱内。
3.现有集污箱在使用时，液态脏污吸入集污箱的容纳腔后撞击集污箱内的挡板，再通过转向风道，使液态脏污下沉，气体往上吸出。采用惯性分离原理，利用混合流体冲向挡板后再急速转向，使液态脏污和/或固态脏污运动轨迹与气体不同从而达到气液和/或气固分离的目的。这种集污箱结构靠单一的挡板进行气液和/或气固分离，分离效果较差。


技术实现要素：

4.基于此，有必要针对上述分离效果较差的问题，提供一种具有较好的分离效果的清洁设备及其集污箱。
5.一种集污箱，所述集污箱包括箱体，所述箱体内具有容纳腔，所述箱体上开设有与所述容纳腔连通的进风口，所述进风口的进污方向为倾斜向下并相对所述容纳腔的轴向为偏心设置。
6.上述清洁设备及其集污箱，由于进风口的进污方向为倾斜向下并相对容纳腔的轴向为偏心设置，则混合流体流向容纳腔的初速度能够分解成与容纳腔的圆周相切的切向分速度，以及向下的轴向分速度。在切向分速度的作用下，混合流体能够沿容纳腔的内壁做圆周运动，而在向下的轴向分速度的作用下，混合流体则能够向下流动。如此，结合切向分速度及向下的轴向分速度，混合流体能够向下做螺旋运动。而由于抽吸力是向上的，则混合流体向下做螺旋减速运动，当向下的轴向分速度变为零时，混合流体还在抽吸力的作用下向上运动。由此可见，在混合流体向下做螺旋运动的过程中，混合流体的流动的路径延长，且其在容纳腔内的分离时间也随之延长。如此，使得混合流体具有较好的气液及固液分离效果。此外，由于混合流体为先下降再上升，则能够进一步延长混合流体在容纳腔内停留的时间，从而使得集污箱具有更好的分离效果。
7.在其中一实施例中，所述进风口设置于所述箱体的上侧。
8.进风口位于箱体的上侧，其包括进风口位于箱体的顶部，以及包括进风口位于箱体的侧壁左上侧、箱体的侧壁右上侧等位置处。优选地，进风口位于箱体的侧壁上侧。因此，由进风口流入至容纳腔内的混合流体与容纳腔的底部之间具有较大的间距，以保证混合流体能够在容纳腔内向下流动较长的距离之后再向上反向流动，从而使得混合流体在混合腔内具有较长的流动距离及流动时间。优选地，进风口的口径在10mm-50mm之间。
9.在其中一实施例中，所述容纳腔的内径沿重力方向逐渐减小。
10.因此，在混合流体螺旋向下运动的过程中，其受到的离心力也逐渐增大，从而使得固态脏污及液态脏污更容易被甩出并与气体分离。优选地，容纳腔的腔侧壁的斜度在91
°
至120
°
范围之间为最佳。其中，容纳腔的腔侧壁的斜度是指容纳腔的腔侧壁与容纳腔的腔底壁之间的夹角。
11.在其中一实施例中，所述箱体上开设有与所述容纳腔连通的出风口，所述出风口位于所述进风口的上方；
12.所述集污箱还包括第一挡板，所述第一挡板设于所述容纳腔内并位于所述进风口与所述出风口之间。
13.当混合流体与第一挡板相撞时，较小颗粒的固态脏污及部分水蒸汽能够与气体分离，从而可进一步提升分离效果。
14.在其中一实施例中，所述集污箱还包括第二挡板，所述第二挡板设于所述容纳腔内并位于所述第一挡板与所述出风口之间，且所述第一挡板及所述第二挡板在所述出风口所在的平面内投影重叠的部分共同界定形成转向风道。
15.具体地，实际作业时，与第一挡板撞击后的混合气体，其内的较小颗粒的固态脏污将下沉至容纳腔的底部，而部分水蒸汽则将粘附于第一挡板上，并在积累至一定程度形成水滴时掉落至容纳腔的底部，而气体与剩余部分的水蒸汽则继续上升，并撞击第二挡板，以进一步实现气体与水蒸汽的分离。分离后的水蒸汽粘附于第二挡板上，并在积累形成水滴后滴落至容纳腔的底部，而未分离的水蒸汽及气体则转向进入转向风道。值得一提的是，未分离的水蒸汽及气体在转向进入转向风道的过程中，由于转向将造成能量损失，从而可进一步实现气体与水蒸汽的分离。而后，可形成较为洁净的气体并通过出风口排出至外部。
16.在其中一实施例中，在所述转向风道内气体的流出方向上，所述转向风道的口径逐渐减小。
17.可以理解地，在流量不变的情况下，流通面积越小，则流速越快。由此可见，通过设置转向风道的口径沿转向风道内的流出方向逐渐减小，则气体的流速将逐渐增大，从而使得气体能够快速排出至箱体外，因而具有较高的工作效率。
18.在其中一实施例中，所述转向风道相对所述容纳腔的轴向为偏心设置。
19.则包含气体及水蒸汽的混合流体由容纳腔经转向风道从出风口流出时，转向的角度更大，从而可便于气体与水蒸汽进行进一步分离。
20.在其中一实施例中，所述第一挡板及所述第二挡板共同作用并将所述容纳腔分隔形成与所述进风口连通的第一子腔、以及与所述出风口连通的第二子腔，所述转向风道连通于所述第一子腔与所述第二子腔之间。
21.通过设置第一子腔与第二子腔之间仅通过转向风道连通，能够确保混合流体必须经进行转向之后才可排出至外部，从而使得混合流体具有较好的分离效率。
22.在其中一实施例中，还包括过滤件，所述过滤件配接于所述出风口处。
23.过滤件配接于出风口处并用于过滤气体中的微颗粒，从而使得流出的气体具有更高的洁净度。
24.一种清洁设备，其特征在于，包括如上述任意一项实施例所述的集污箱。
附图说明
25.图1为本实用新型一实施例中清洁设备的结构示意图；
26.图2为图1所示的清洁设备中集污箱的剖面图；
27.图3为图2所示的集污箱的爆炸图。
28.附图标号：
29.1、清洁设备；100、集污箱；10、箱体；11、容纳腔；112、第一子腔；114、第二子腔；12、进风口；13、出风口；14、下壳；15、上壳；20、第一挡板；30、第二挡板；40、转向风道；50、过滤件；60、固定支架；70、密封圈；200、主体。
具体实施方式
30.为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型。但是本实用新型能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似改进，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。
31.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
32.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
33.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
34.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
35.需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施
方式。
36.请参阅图1，本技术提供的集污箱100，用于收集脏污，可以应用于清洁设备1。清洁设备1包括洗地机、扫拖一体机、湿式吸尘器等等，可以为家用清洁设备1、工用清洁设备1或商用清洁设备1，可以为手持式清洁设备1或自动式清洁设备1，具体应用方式不限制。示例中，清洁设备1不仅包括集污箱100，还包括风机、地刷组件及主体200等模块，风机、地刷组件、集污箱100均安装在主体200上，主体200上具有连通三者的风道。在使用时，风机工作产生负压，地面的脏污经地刷组件回到集污箱100，其中固态脏污和液态脏污停留在集污箱100内，气体则经风机流出主体200之外，实现清洁过程。当然，清洁设备1的具体结构不限于上述示例。下面对本技术提供的集污箱100进行介绍说明。
37.请一并参阅图2及图3，本技术提供的集污箱100包括箱体10，箱体10内具有容纳腔11，箱体10上开设有与容纳腔11连通的进风口12，进风口12的进污方向为倾斜向下并相对容纳腔11的轴向为偏心设置。
38.实际作业时，风机位于集污箱100的上方并提供抽吸力，以在容纳腔11内形成负压，进而使得外部的混合流体能够由进风口12流入至容纳腔11内。由于进风口12的进污方向(如图2中箭头a-b-c-d所指的方向)为倾斜向下并相对容纳腔11的轴向为偏心设置，则混合流体流向容纳腔11的初速度能够分解成与容纳腔11的圆周相切的切向分速度，以及向下的轴向分速度。在切向分速度的作用下，混合流体能够沿容纳腔11的内壁做圆周运动，而在向下的轴向分速度的作用下，混合流体则能够向下流动。如此，结合切向分速度及向下的轴向分速度，混合流体能够向下做螺旋运动(如图2中箭头e-f-g-h-i-j-k-m所指的方向)。而由于抽吸力是向上的，则混合流体向下做螺旋减速运动，当向下的轴向分速度变为零时，混合流体将在抽吸力的作用下向上运动(流动方向如图2中箭头n-p-q-r-s-t所指的方向,流动路径如图2中波浪线所示)。由此可见，在混合流体向下做螺旋运动的过程中，混合流体的流动的路径延长，且其在容纳腔11内的分离时间也随之延长。如此，使得混合流体具有较好的气液及固液分离效果。此外，由于混合流体为先下降再上升，则能够进一步延长混合流体在容纳腔11内停留的时间，从而使得集污箱100具有更好的分离效果。
39.可以理解地，在混合流体螺旋向下运动以及向上运动的过程中，混合流体是贴合容纳腔11的内壁并流动的。而且，在混合流体螺旋向下运动的过程中，混合流体中的液态脏污以及大颗粒的固态脏污均能够在离心力的作用下被甩出，以便于实现气液以及固液的分离，分离后的气体在抽吸力的作用下上升。当混合流体的轴向分速度变为零时，混合流体还可在风机的抽吸力的作用下上升以便于进行后续操作。
40.其中，进风口12设置于箱体10的上侧。进风口12位于箱体10的上侧，其包括进风口12位于箱体10的顶部，以及包括进风口12位于箱体10的侧壁左上侧、箱体10的侧壁右上侧等位置处。优选地，进风口12位于箱体10的侧壁上侧。因此，由进风口12流入至容纳腔11内的混合流体与容纳腔11的底部之间具有较大的间距，以保证混合流体能够在容纳腔11内向下流动较长的距离之后再向上反向流动，从而使得混合流体在混合腔内具有较长的流动距离及流动时间。优选地，进风口12的口径在10mm-50mm之间。
41.进一步地，容纳腔11的内径沿重力方向逐渐减小。则在混合流体螺旋下降的过程中，其旋转的内径是逐渐减小的，则根据离心力计算公式，f＝mv2/r(其中，f为离心力公式，m为质量，v为切向分速度，r为旋转半径)可知，在忽略混合流体旋转过程中所受到的摩擦力
时，切向分速度是不变的，随着半径的减小，离心力是逐渐增大的。因此，在混合流体螺旋向下运动的过程中，其受到的离心力也逐渐增大，从而使得固态脏污及液态脏污更容易被甩出并与气体分离。优选地，容纳腔11的腔侧壁的斜度在91
°
至120
°
范围之间为最佳。其中，容纳腔11的腔侧壁的斜度是指容纳腔11的腔侧壁与容纳腔11的腔底壁之间的夹角。
42.其中，箱体10还上开设有与容纳腔11连通的出风口13，出风口13位于进风口12的上方。集污箱100还包括第一挡板20，第一挡板20设于容纳腔11内并位于进风口12与出风口13之间。可以理解地，混合流体螺旋下降的过程中，其内的液态脏污以及大颗粒的固态脏污均下沉至容纳腔11的底部，而其内气体、较小颗粒的固态脏污及水蒸汽则将在风机的作用下上升并撞击第一挡板20。同样地，在混合流体上升的过程中，主要为混合流体中的气体、较小颗粒的固态脏污及水蒸汽在抽吸力的作用下上升，而液态脏污及大颗粒的固态脏污则沉积在容纳腔11的底部。当混合流体与第一挡板20相撞时，较小颗粒的固态脏污及部分水蒸汽能够与气体分离，从而可进一步提升分离效果。
43.进一步地，集污箱100还包括第二挡板30，第二挡板30设于容纳腔11内并位于第一挡板20与出风口13之间，且第一挡板20及第二挡板30在出风口13所在的平面内投影重叠的部分共同界定形成转向风道。具体地，实际作业时，与第一挡板20撞击后的混合气体，其内的较小颗粒的固态脏污将下沉至容纳腔11的底部，而部分水蒸汽则将粘附于第一挡板20上，并在积累至一定程度形成水滴时掉落至容纳腔11的底部，而气体与剩余部分的水蒸汽则继续上升，并撞击第二挡板30，以进一步实现气体与水蒸汽的分离。分离后的水蒸汽粘附于第二挡板30上，并在积累形成水滴后滴落至容纳腔11的底部，而未分离的水蒸汽及气体则转向进入转向风道40。值得一提的是，未分离的水蒸汽及气体在转向进入转向风道40的过程中，由于转向将造成能量损失，从而可进一步实现气体与水蒸汽的分离。而后，可形成较为洁净的气体并通过出风口13排出至外部。
44.进一步地，在转向风道40内气体的流出方向上，转向风道40的口径逐渐减小。可以理解地，在流量不变的情况下，流通面积越小，则流速越快。由此可见，通过设置转向风道40的口径沿转向风道40内的流出方向逐渐减小，则气体的流速将逐渐增大，从而使得气体能够快速排出至箱体10外，因而具有较高的工作效率。
45.更进一步地，转向风道40相对容纳腔11的轴向为偏心设置，而出风口13的中心轴线方向与容纳腔11的轴向重合。则包含气体及水蒸汽的混合流体由容纳腔11经转向风道40从出风口13流出时，转向的角度更大，从而可便于气体与水蒸汽进行进一步分离。
46.此外，第一挡板20及第二挡板30共同作用并将容纳腔11分隔形成与进风口12连通的第一子腔112、以及与出风口13连通的第二子腔114，转向风道40连通于第一子腔112与第二子腔114之间。可以理解地，第一子腔112与第二子腔114之间仅通过转向风道40连通。通过设置第一子腔112与第二子腔114之间仅通过转向风道40连通，能够确保混合流体必须经进行转向之后才可排出至外部，从而使得混合流体具有较好的分离效率。
47.集污箱100还包括过滤件50，过滤件50配接于出风口13处并用于过滤气体中的微颗粒，从而使得流出的气体具有更高的洁净度。
48.下面，对整个集污箱100的工作过程进行详细说明。
49.风机启动后，在风机的作用下，外部的混合流体沿倾斜向下并相对容纳腔11的轴向为偏心设置的进污方向由进风口12流入第一子腔112内，而后，在惯性的作用下，混合流
体沿第一子腔112的腔壁向下做螺旋运动。当混合流体向下的轴向分速度为零或者混合流体触底时，混合流体则在风机提供的抽吸力的作用下上升，并依次撞击第一挡板20及第二挡板30。接着，分离后的气体能够沿转向风道40进入至第二子腔114内，并最终经出风口13流出至外部。
50.其中，箱体10还包括下壳14及上壳15，上壳15与下壳14可拆卸地连接并共同围设形成容纳腔11，进风口12设置于下壳14，出风口13设于上壳15。上壳15还配接有固定支架60，过滤件50固接于固定支架60并覆盖出风口13。上壳15与下壳14之间还通过密封圈70密封，以防止气流从上壳15与下壳14之间的间隙在未被过滤的前提下泄漏至外部。
51.基于相同的实用新型构思，本技术一些实施例中还提供了一种清洁设备1，清洁设备1包括主体200以及可拆卸地安装于主体200上的上述任一实施例中的集污箱100。由于该清洁设备1包括上述集污箱100，因此其包含上述所有实施例中的有益效果，在此不赘述。其中，集污箱100可拆卸地安装于主体200上，以便于用户清理集污箱100。
52.另外，清洁组件还包括风机组件、地刷组件等，风机组件和地刷组件均安装在主体200上，主体200上具有连通三者的风道。在使用时，风机组件工作产生负压，地面的脏污经地刷组件回到集污箱100，其中固态脏污和液态脏污停留在集污箱100内，气体则经风机组件流出主体200之外，实现清洁过程。至于风机组件、地刷组件的具体构造和具体安装方式在本技术实施例中不进行限定和赘述。
53.当然，清洁组件还可以包括清水箱、行走机构、充电座等模块，具体在本技术实施例中不进行具体限定和赘述。
54.以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
55.以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。