专利名称：内核加速式旋风分离器的制作方法
技术领域：
本发明涉及旋风分离器以及具有所述旋风分离器的真空吸尘器。
技术背景通常，旋风分离器在旋风器室中产生旋涡，以利用离心力分离灰尘和污物。这种应用于真空吸尘器的 旋风分离器的实施例公开在美国专利No.3,425,192和4,373,228和4,571,772和4,593,429;在上述的专利中，使用一种传统的旋风分离器与集尘器，它利用两级旋风分离器从载有灰尘的空气屮 分离灰尘。在以上的结构中，绝大多数大的尘粒或污物与部分细尘在第一旋风器处被分离，并且灰尘被分 离的空气流入第二级旋风器或辅助旋风器中以分禽细的尘粒或污物，然而，传统的吸尘器，具有以下不足 之处首先，两级旋风结构需耍将含尘气流在第一级与第二级旋风室中分别进行加速以产生旋转气流，使得 吸尘器压力损失很大，导致吸尘器的风量降低；为了提高风量，往往采用三种方法，第一种方法是将尘杯 筒体加粗或加长，也就是单纯的通过增大体积的方式使风量增加，但是，这种方式会使吸尘器的成本迅速 升高；第二种方法是将两个或更多的含有两级过滤装置的筒体进行并联，以获得更大的风量，如专利； ZL200520074723.2所述；第三种方法是将第一级旋风采用单一筒体旋风，第二级旋风采用多个旋风筒体进 行并联的方式，这种方式在近几年被大量使用，例如专利ZL200510130111.5所述；以上的」种做法， 可以在 -定程度上提高风量，但是并不能解决压力损失大的问题。其次，两级旋风分离装置，需要气流进行两次回旋加速，导致尘杯进、出风口的压力损失很大，吸尘 器风机需要长期工作在高真空度状态，影响了风机的寿命，这个问题造成两级旋风式吸尘器无法使用普通 吸尘器风机，需要使用高压力风机。再次，两级加速分离结构使尘林结构复杂，使吸尘器成本增加；加且因f第--级旋风与第二绂旋风之 伺的密封，使得连接较复杂，造成消费者使用不方便。因此，迄今为止行业中存在着解决上述缺点和不足的需求。发明内容本发明主要用于克服以上所述问题。本发明的目的是提供一种风量大、体积小、灰尘分离效率高、结 构简单可靠的旋风分离器的真空吸尘器。为了实现本发明的上述目的，针对一级旋风吸尘器旋风角速度低、湍流强度高、细小颗粒灰尘过滤效 果差的问题，对旋风核心区域继续进行平稳加速，以提高细小灰尘颗粒分离效果，同时避免了现有吸尘器 两级旋风过滤结构中需要含尘气流进行两次旋转加速需要消耗较多能量的问题，使得普通吸尘器可以节省 10~20%的功率。为Y实现本发明的上述目的，提供一种用于真空吸尘器的内核加速式旋风分离器，所述旋风分离器包括从载有灰尘的空气屮分离灰尘的外旋风室与用于存放大量灰尘的第一集尘室；在外旋风室内，与外旋风 室同一轴钱有一个使空气加速旋转的锥形加速器，在锥形加速器底部有一个收集细灰的第二集尘室，用于 收集经过加速旋转分离后的细灰；在外旋风室内靠近锥形加速器上边缘部位，有使含尘气流平稳加速的水 滴形导流器，使得进入锥形加速器的含尘气流能够平稳加速，得到更太的旋转速度；在旋风分离器上壁有 一个环形的档尘环，使得外旋风室内上升气流所含灰尘能够在获得足够大的旋转速度后被旋风重新分离； 在锥形加速器底部开口处，第二集尘室項部有一个与锥形加速器相对并且同轴线的档尘锥。本发明的更加详细的气流运动与灰尘分离原理说明是含尘气流从尘杯进风口 1处沿尘杯壁切线进入 外旋风室2，含尘气流在外旋风室2内旋转， 一部分灰尘在旋转的过程中向尘杯壁汇集并从外旋风室落尘间隙11进入第一集尘室3，另外一部分灰尘向尘杯上侧壁汇集向旋风中心部分移动，这部分灰尘被环形档 尘板7阻档，离开尘杯上壁并向下移动，以一定的角度与速度重新进入含尘旋转气流，这些灰尘将被再次 分离。含尘气流经过在外旋风室2的旋转分离后，在其中心区域只剩下极细小灰尘颗粒，并且随气流继续 向旋风内核移动。含尘3流在水滴形导流器6的作用下，避免了进风口气流对旋转气流的千扰，并EH流 的旋转速度被进一歩提高，含有极细灰尘颗粒的气流平稳进入中央锥形加速器4，中央锥形加速器是一个 上端太，下端小的锥形体，在中央锥形加速器内，随着气流在锥形体内的平稳下降，气流旋转角速度进--歩提高，含尘气流中的极细小灰尘颗粒被汇积在锥形体侧壁上并沿側擘向下移动到锥形加速器落尘口 12 处，由反射屏8与锥形加速器落尘口 12之间的空隙进入第二集尘室5中，灰尘分离后的干净气流经出风 口 9排出尘杯。本发明的优点是1. 本发明的内核旋风加速装置能够对旋风内核进行平稳加速，使得极细小灰尘从含尘气流中分 离出来，大大提髙了吸尘器对细小颗料灰尘的分离效果。2. 本发明使得尘杯内气流只进行一次旋转加速，气流的压力损失小，能够明显提高吸尘器的风3. 现有吸尘器旋风技术需要较大空间，使得尘杯体积较大而贮灰空间较小，相对于同等风量的 两级旋风分离器，本发明能够大大减小尘杯的体积，增加贮灰空间，并且使吸尘器体积减小。
图1是本发明一优选实施例的旋风分离器的中间剖面图；其中，l是进风口； 2是外旋风室；3是第一集尘室；4是中央锥形加速器； 5是第二集尘室；6是水滴形导流器；7是环形档尘板；8是反射屏；9是出风:1; 10是尘杯；11是外旋风室落尘间隙；12是锥形加速器落尘口； 13是尘杯旋风芯体； 14是尘杯上盖，15是尘杯下盖；图2是本发明一优选实施例的旋风分离器的出风口位置水平剖面图； 图4-1 、图4-2水滴形导流器的另外两种实旋例； 图3是关键尺寸标注图；國5、國6是环形档尘板的另外两种实施例； 图7、图8是反射屏的另外两种实施例；
具体实施例方式如图l、图2所示， 一种吸尘器的旋风分离器除尘装置，具体部件包括尘杯IO、旋风芯体组件13、尘 杯上盖14、尘杯下盖15、环形档尘板7、反射屏8。含尘气流从尘杯进风口 1处沿尘杯壁切线进入尘杯10， 含尘气流在尘杯10内上部旋转，部分灰尘在旋转的过程中向尘杯壁汇集并穿过外旋风室落尘间隙11落入 尘杯底部。另外一部分灰尘随气流平稳的从旋风芯体13上边缘进入旋风芯体13，含尘气流在一个上端大， 下端小的锥形体中加速旋转，细小灰尘颗粒由锥形体小端出口处进入尘杯旋风芯体13下部的集尘室中， 灰尘分离后的干净气流经出风口 9排出尘杯。用Fluent软件进行分析；用一个直经160mm,高度250mm的尘杯，用1600W普通风机作为动力源， 用建筑水泥粉尘作为吸入颗料进行对比试验。如图2、图3所示，本实施例的具体优选数据及可变化范頃 如下l， DH3.5-"40mro;2. D2=0~15°3. D3=45~90。；4. D4=70~90mm;5. D5=12~20°6. D6=10 20mnu7. D7=5~10mm8. D8:5~30°9. D9=3 5mm;10. D10=30~5.0mm;11.D11=30-35mm; 12. D12=10~30mm;13. D13=20~30mm;14. D14=10~20mm;15. D15=60~70mm，16. D16=5~15°17. D17=30~60mm .
权利要求
1. 一种内核加速式旋风分离器，包括具有切向进风口(1)，出风口(9)的圆柱形尘杯，其特征在于尘杯的上部形成一个圆柱形的外旋风室(2)，尘杯的底部形成第一集尘室(3)，尘杯内具有与外旋风室同一轴线的上端大、下端小且上端与外旋风室完全连通的中央锥形加速器(4)，以及与中央锥形加速器(4)出口相连的第二集尘室(5)。
2. 根据权利要求1所述的旋风分离器，在外旋风室内靠近进风口处有使旋风中心部位平稳加速的水滴形 导流器<6)。
3. 根据权利要求1、 2所述的旋风分离器，水滴形导流器(6)内侧曲线的任一点的切线与以尘杯轴心为圆心 的过该点圆的切线的夹角E>2为Q度到15度之间；其中最佳蒗周为_3度到—5度之间变化。
4. 根据权利要求l、 2、 3所述的旋风分离器，水滴形导流器(6)可以采用如图21、图22所示断面形态的 导流器。
5. 根据权利要求1所述的旋风分离器，进风口中线在中央锥形加速器(4)上边缘与外旋风室(2)上壁之间,
6. 根据权利要求1所述的旋风分离器，在外旋风室上壁有一个环形档尘环。
7. 根据权利要求1所述的旋风分离器，在锥形加速器(4)底部出口处有一个反射屏(8)。
全文摘要
公布了一种用于真空吸尘器的内核加速式旋风分离器。所述内核加速式旋风分离器包括从载有灰尘的空气中分离灰尘的外旋风室与第一集尘室，被外旋风室包围，并且与外旋风室同一轴线的中央锥形加速器以及与中央锥形加速器出口相连的第二集尘室，旋风分离器中用于提高抽吸效率与集尘效率的水滴形导流器、挡尘环、反射屏等装置。含尘气流进入所述旋风分离器后只进行一次旋转，粗灰被外层旋风分离到第一集尘室中，旋风核心区域含有细小灰尘颗粒的气流被水滴形导流器与中央锥形加速器继续加速后，细灰被分离出来并贮存在第二集尘室中。由此，与两级旋风分离器相比，内核加速式旋风分离器降低了含尘气流能量的损耗，可以实现更大的风量，并且可以获得更好的抽吸效率与集尘效率。
文档编号B04C5/04GK101269356SQ200710020650
公开日2008年9月24日 申请日期2007年3月19日 优先权日2007年3月19日
发明者凯 徐 申请人:凯 徐