CN101272722B - 真空吸尘器的集尘设备 - Google Patents

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Abstract

本发明的目的是提供一种改进了集尘性能的真空吸尘器的集尘设备(10)。因此，提供一种真空吸尘器的集尘设备(100)，包括根据气旋原理分离灰尘的初级气旋单元(200)，在初级气旋单元(200)周围分离空气中根据气旋原理从主气旋单元(200)中排出的灰尘的次级气旋单元(300)，储放初级气旋单元(200)分离灰尘的初级灰尘容器(111)，和初级灰尘容器(111)中储放次级气旋单元(300)分离的灰尘的次级灰尘容器(112)。

Description

真空吸尘器的集尘设备
技术领域
本发明涉及一种真空吸尘器的集尘设备，尤其是涉及一种根据气旋原理集尘的真空吸尘器的集尘设备。
背景技术
一般来说，气旋集尘设备应用于真空吸尘器，用来分离循环空气中的杂质，例如灰尘，以集尘。
气旋原理利用螺旋中的离心力的不同从空气循环中分离杂质，例如灰尘。
近来，采用气旋原理集尘的气旋集尘设备，由于气旋集尘设备集尘性能好且其相对于集尘袋安装在集尘气流通道的袋式集尘设备灰尘容易去除的优点，已广泛应用于真空吸尘器。
下面参见图1描述真空吸尘器的集尘设备的相关技术。
相关技术中的集尘设备提供初级气旋集尘单元10用于提取污染空气包含的灰尘和收集灰尘中相对大的颗粒，和在初级气旋集尘单元10外部的次级气旋集尘单元20，用来收集灰尘中相对小的颗粒。
初级气旋集尘单元10，底部与集尘设备的底部紧密接触的柱形容器，在上部的侧表面具有在初级气旋集尘单元的内壁内引入包含杂质的污染空气的吸管11，和顶部中心处主要用于排出净化后空气的排放口12。
由此，初级气旋集尘单元10具有形成初级气旋13以通过离心力分离异物的上部空间，和形成初级灰尘储放部14以储放通过离心力分离的杂质的下部空间。
同时，排放口12的空气引入到次级气旋集尘单元20，并在经过灰尘分离步骤后再次向上排放。
更详细地，次级气旋集尘单元20包括多个安装在初级气旋集尘单元10上部周围圆周方向的小型次级气旋器21，和储放次级气旋集尘单元21分离灰尘的次级灰尘储放部22。
次级灰尘储放部22在初级集尘储放部21周围次级气旋器下方。初级灰尘储放部14和次级灰尘储放部22由初级气旋集尘单元10的外壁隔开。
然而，由于初级气旋和初级灰尘储放部在上下部内径相同的柱形初级气旋集尘单元中形成为一个单元，灰尘在初级气旋器中通过空气的螺旋循环从初级灰尘储放部飞往初级气旋器上侧，从而导致集尘性能变差。
此外，在现有技术的集尘设备中，由于次级集尘部围绕初级集尘部，如果使初级灰尘储放部的容量变大，次级灰尘储放部的宽度变小，则会导致从次级灰尘储放部内壁清除杂质的困难，和检查由于次级灰尘储放部遮挡初级灰尘储放部而堆积在初级灰尘储放部的许多灰尘的困难。
发明内容
技术问题
本发明的目的是提供一种改进了集尘性能的真空吸尘器的集尘设备。
技术解决方案
本发明的目的通过提供一种真空吸尘器的集尘设备实现，其包括：初级气旋单元，根据气旋原理分离灰尘；围绕所述初级气旋单元的次级气旋单元，根据气旋原理分离从所述初级气旋单元排出空气中的灰尘；初级灰尘容器，用于储放所述初级气旋单元分离的灰尘；所述初级灰尘容器中的次级灰尘容器，用于储放所述次级气旋单元分离的灰尘，所述初级气旋单元包括初级气旋器和初级灰尘出口，所述初级气旋器包括小于顶端截面积的底端截面积，并且沿所述初级气旋器的内环表面形成螺旋循环，所述初级灰尘出口在所述初级气旋器内用于将所述灰尘排至所述初级灰尘容器，所述次级气旋单元包括多个安装在所述初级气旋器外围环形方向的小型气旋器，其中所述初级灰尘容器围绕所述次级气旋单元，以及所述次级灰尘容器连接到所述小型气旋器的底端，并且设置到所述初级灰尘容器的下端中心，在所述次级灰尘容器的顶部周边具有灰尘入口以接收在所述小型气旋器处分离的灰尘。
初级气旋器的横截面积越向底端越小。
初级灰尘出口通过初级气旋器的环形壁形成，以从初级气旋器中通过离心力将灰尘排至初级灰尘容器。
初级灰尘出口在向上/向下方向上从初级气旋器的顶端延伸到底端。
优选地，小型气旋器这样安装使得其底端之间的间隔小于顶端之间的间隔。
更详细地，小型气旋器倾斜地设在初级气旋器的外侧使得连接小型气旋器顶部中心的圆周半径大于连接小型气旋器底部中心的圆周半径。
每个小型气旋器包括一个柱形主体，和该主体下侧的辅助体，其横截面积越向底端越小。
优选地，初级气旋器为杯形且其横截面积越向底端逐渐变小，主体和辅助体的外环表面与初级气旋器的外环表面接触，以使得辅助体相应于主体朝向初级气旋器弯曲。
初级灰尘容器与次级灰尘容器的底部形成为一体，并包括能开启的底部。
优选地，次级气旋单元和初级气旋单元形成为一体。
优选地，初级灰尘容器提供可开启的初级灰尘容器外壁的顶端，并包括使得次级气旋单元和初级气旋单元连接的上盖。
有益效果
储放在次级气旋单元分离的灰尘次级灰尘容器的提供，储放初级气旋单元分离的灰尘的初级灰尘容器的提供，使得初级灰尘容器的收集容量最大化，并易于清理次级灰尘容器。
附图说明
被包含用来提供本发明的进一步理解的附图示出示出了本发明的实施例，并和文字描述一起用于说明本发明的原理。附图中：
图1示出了相关技术气旋集尘设备的截面；
图2示出了根据本发明优选实施例的集尘设备的透视图；
图3示出了根据本发明优选实施例的集尘设备的局部剖面透视图；
图4示出了根据本发明优选实施例的集尘设备的初级和次级气旋单元；
图5示出了设有上盖的图4中集尘设备的初级和次级气旋单元的局部剖面透视图；
图6示出了根据本发明优选实施例的集尘设备盖子的透视图。
现在参照附图中示出的示例详细说明本发明的优选实施例，无论如何，附图中使用的相同的名称和附图标记表示相同或类似的部分，之后不在重述。
作为根据本发明优选实施例的具有集尘设备的真空吸尘器的一个实施例，罐形真空吸尘器将在下面被描述。
具体实施方式
真空吸尘器包括当沿地板吸尘时吸入包含杂质的空气的吸气管，提供的与吸气管分开的除尘主体，和连接在吸气管和除尘主体之间的连接管，用来将污染空气从吸气管导向除尘主体。
吸气管为具有预定大小底部开口的吸气管，用于通过除尘主体产生的空气吸力从地板吸入灰尘。
用来控制真空吸尘器的电气单元和用于吸入空气的电扇配件安装在除尘主体内。
更详细地，除尘主体在前顶部中心具有软管连接部用来在其上连接连接管，车轮可旋转安装在除尘主体后面的对侧用来使除尘主体在地板上平稳移动，和在除尘主体底端前部的脚轮，用来改变除尘主体的方向。
同时，根据本发明的优选实施例除尘主体具有可拆卸安装在其上的集尘设备用来分离和收集杂质，例如灰尘。
从集尘设备的空气通过除尘主体中预定的排气通道和电扇配件，排出到除尘主体的外面。
集尘设备可安装在除尘主体的后部或除尘主体的前部。
为此，除尘主体具有安装在除尘主体前部或后部的集尘设备安装部，用来安装集尘设备。
在软管连接部和集尘设备安装部之间，在前/后方向上具有通过除尘主体上部的吸气通道，用来引导含灰尘的空气。
下面参照集尘设备安装在除尘主体后部的例子描述根据本发明优选实施例的集尘设备100。
图2示出了根据本发明优选实施例的集尘设备的透视图，且图3示出了根据本发明优选实施例的集尘设备的正视图。
参见图2和3，集尘设备包括根据气旋原理分离灰尘的初级气旋单元200和次级气旋单元300，和储放初级、次级气旋单元分离的灰尘的灰尘容器110。
灰尘容器110包括储放在初级气旋单元200分离的灰尘的初级灰尘容器111，和储放次级气旋单元300分离的灰尘的次级灰尘容器112。
在本发明的集尘设备100中，次级灰尘容器112提供在初级灰尘容器111中，勉强用来最大化初级灰尘容器111的灰尘储放容量。
在实施例中，虽然优选地初级灰尘容器111和次级灰尘容器112分别是大致柱形的，初级灰尘容器111和次级灰尘容器112的形状并不限于柱形。
更详细地，根据本发明优选实施例的初级灰尘容器111形成集尘设备的外部，在其中提供初级气旋单元200和次级气旋单元300。
初级灰尘容器111包括具有开口顶部的柱形集尘主体111a，和覆盖集尘主体111a顶部的上盖111b。
优选地，上盖111b可开启提供到初级灰尘容器111外壁的顶端，也就是集尘主体111a的顶端。
本发明的集尘设备中，初级气旋单元200包括初级气旋器210和在初级气旋器210中的初级气旋排气口220。
参见图3至5，安装在初级气旋器210顶端外环表面的是用来将含灰尘空气导向初级气旋器210内的吸气管230。
当本发明的集尘设备100安装在除尘主体上时，吸气管230连接到除尘主体的吸气流通道。
在初级气旋器210的内环表面有导杆240，用来将吸气管230导引的空气导向初级气旋器210的内环表面。
吸气管230和导杆240形成沿初级气旋器210内环表面的螺旋气流，用来通过空气和灰尘之间的离心力的不同分离灰尘。
优选地，初级气旋器210底端的截面积小于顶端的截面积。
在实施例中，初级气旋器210从顶端到底端其截面积逐渐变小。
因此，朝向下侧时初级气旋器210内部具有倾斜的外环表面，当空气沿初级气旋器210的下侧的方向时增加或保持通过吸气管230引入到初级气旋器210的空气的离心力。
初级灰尘出口220用于从初级气旋器210排出灰尘到初级灰尘容器111中。
更详细地，初级灰尘出口220通过初级气旋器210的环形壁(也就是外环表面)形成。
因此，初级气旋器210螺旋中循环的灰尘通过离心力排出到初级灰尘容器111，导致从初级气旋器210排出到次级气旋单元300的气流负载的灰尘最少。
优选地，初级灰尘排出口220在向上/向下方向上从初级气旋器210的顶端延伸到底端，以使初级气旋单元200的灰尘分离性能最大化。
同时，优选地，次级气旋单元300包括安装在初级气旋器210沿环形方向在外围环形的多个小型气旋器310。
小型气旋器310这样安装使得小型气旋器310顶端之间的间隔小于底端之间的间隔。
更详细地，小型气旋器310倾斜地设在初级气旋器210的外侧使得连接小型气旋器310顶部中心圆周的半径大于小型气旋器310底部中心圆周的半径。
换句话说，小型气旋器310倾斜地设在初级气旋器210的外侧使得小型气旋器310的轴越向下侧轴之间离得越近。
在实施例中，每个小型气旋器310包括一个柱形主体311，和该主体311下侧的辅助体312。
优选地，辅助体312基本为底部被切掉的锥形，且其截面积越向底端越小。
由此，将小型气旋器310安装在初级气旋器210的外环周围使小型气旋器310下部之间的间隙更小，通过防止处理中小型气旋器310的下部之间的干涉，可最大化小型气旋器310的数目。
此外，辅助体312相对于主体311朝向初级气旋器210弯曲，使得主体311和辅助体312接触于初级气旋器210的外环表面。
为此，主体311的外环表面与初级气旋器210的外环表面从顶端到底端接触，以形成与主体311的轴平行的直的上接触表面。
辅助体312与主体311成一体地形成在其底端，其外环表面与初级气旋器210的外环表面从辅助体312的顶端到底端接触，以在上接触表面的直线上形成下接触表面。
在实施例中，主体311的顶端形成小型气旋器310的顶端，辅助体312的底端形成小型气旋器310的底端。
由此，小型气旋器310的轴包含有陡坡的上轴，与上轴交叉的下轴，和相对上轴的缓斜坡。
在本发明的集尘设备100中，初级灰尘容器111配置在次级气旋单元300周围，并储放初级气旋单元200分离的灰尘。
因此，由于初级气旋器210的螺旋中循环的灰尘通过离心力传播至初级灰尘容器111的内环表面，使得从初级气旋器210排出到次级气旋单元300的气流负载的灰尘最少。
更优选地，初级灰尘容器111的环形壁，也就是，灰尘容器主体111a的环形壁与初级气旋器210的轴平行，以围绕小型气旋器310。
由此，由于小型气旋器310和初级灰尘容器111(也就是灰尘容器主体111a)内环表面之间的缝隙越向小型气旋器310的下侧越大，使得初级灰尘容器111的容量可最大化。
次级灰尘容器112连接到小型气旋器310的底端，提供到初级灰尘容器111的下端中心，并在其顶部周边具有灰尘入口以接收在小型气旋器分离的灰尘。
更详细地，次级灰尘容器112的顶部周边是初级气旋器的底部，且灰尘入口包括多个沿次级灰尘容器112顶部周边形成与小型气旋器310相对应的多个灰尘入口112a。
次级灰尘容器112包括环形壁的圆柱形容器部112b、次级灰尘容器的顶部和密封容器部112b底部的底部112c。
优选地，次级灰尘容器的容器部112b与小型气旋器形成为一体。
优选地，初级灰尘容器的底部111c与次级灰尘容器的底部112c形成为一体，以形成灰尘容器主体111a的底部。优选地，灰尘容器主体111a的底部可开启/关闭以从初级灰尘容器111和次级灰尘容器112中去除灰尘。
此外，优选地，为确定初级灰尘容器111中的灰尘量，灰尘容器主体111a的外壁由可见材料形成。当然，优选地，次级灰尘容器的外壁112b也可由可见材料形成。
如果假设初级灰尘容器111半径为R1，次级灰尘容器112的半径为R2，和初级气旋器210顶端半径为R3，优选地，R1，R2和R3的关系如下面的方程。
R12-R22＞R32----------------------------------------------(1)
由此，即使灰尘容器110的总容量与现有技术相同，且初级气旋器210的顶端直径和小型气旋器310的顶端直径与现有技术相同，初级灰尘容器111的低容量可增加更多，且次级灰尘容器112的柱形使次级灰尘容器112更易清理。
初级气旋器210初次净化的空气通过初级气旋器210向上排出。
小型气旋器310分离初级气旋单元200未分离的细小灰尘，并且在小型气旋器310再次净化的空气排向小型气旋器310的上侧。
为此，在上盖111b的中心为初级气旋器210上侧提供初级空气出口(未示出)以排出在初级气旋器210初次净化的空气。
优选地，空心排气构件250提供在初级气旋器210向上/向下方向上。
更详细地，排气构件250具有外环表面和预定大小的穿孔251以排气，以及可拆卸地连接到初级排气开口的周边的具有允许排气的开口的顶端。
排气构件可以是柱形，或杯形，其横截面积越向下侧越小。
在上盖111b的外围，有多个与小型气旋器310相应的次级空气出口320。
除此以外，优选地提供帽113覆盖上盖111b。
参见图6，帽113形成气流腔使得通过上盖111b从初级气旋单元200向上排出的空气流向次级气旋单元300。
优选地，帽113可拆卸地安装在上盖111b上。
尽管未示出，优选地灰尘容器110包括帽113上的排气盖，以收集从次级气旋单元300的空气并将空气排至除尘主体的排气流通道。
优选地，帽113中心具有导引组件，以将向上排出的空气通过初级排气出口沿半径方向传播。
优选地，导引组件113a从帽113中心向下凸出，并为锥形，且其截面积越向下侧越小。
帽113的外围，有多个在向上/向下方向上与次级排气口320对应的排气管330，以将从小型气旋器310向上排出的空气导向帽113的上侧。
此外，在帽113的下侧，有多个螺旋导向器340，以在每个小型气旋器310内形成螺旋气流。
每个螺旋导向器340包括排气管330周围且在外围一侧具有开口的导向主体341，从开口一侧边缘的切线方向延伸以在小型气旋器310内形成螺旋流的切线向导向器342。
优选地，导向主体341与次级排气口320之间不漏气。由此，优选地，导向主体341的底端与次级排气口320的周边紧密接触无缝隙。
当然，螺旋导向器340可与初级气旋单元200形成为一体。
优选地，初级气旋单元200和次级气旋单元300形成为一体。
初级气旋单元200和次级气旋单元300用螺钉等固定在灰尘容器的上盖111b上，且其与上盖111b都可从灰尘容器主体111a上拆除。
下面描述应用具有本发明中集尘设备100的真空吸尘器的操作过程。
真空吸尘器开始操作后，外部污染空气通过吸气管和连接管吸入到除尘主体的吸气流通道，并在初级气旋器210的螺旋循环。
据此，在初级气旋器210的螺旋循环灰尘颗粒，相对较重且大的灰尘颗粒由于离心力而通过初级灰尘出口220排至初级灰尘容器111，并储放在初级灰尘容器的下部。
灰尘中相对大的颗粒通过排气组件250和初级排气口排至上盖111b的上侧，净化后的空气通过导引组件113a和螺旋导向器340引入到小型气旋器310的内部，并在螺旋中循环。
据此，灰尘相对轻的颗粒在小型气旋器310中分离，并储放在次级灰尘容器112中。
经小型气旋器310再次净化的空气通过排气管330排至帽113的上侧，经过除尘主体中预定的排气流通道和电扇配件，排至除尘主体外。
同时，本发明的集尘设备在罐形真空吸尘器和立柱形真空吸尘器中均可应用。
不脱离本发明精神和范围所作的修改和变化对于本领域技术人员来说是显而易见的。
因此，本发明覆盖了在所附权利要求及它们的等价物内对本发明的修改和变化。
工业应用
前述设计的本发明的集尘设备具有以下优点。
首先，储放在次级气旋单元分离的灰尘次级灰尘容器的提供，储放初级气旋单元分离的灰尘的初级灰尘容器的提供，使得初级灰尘容器的收集容量最大化，并易于清理次级灰尘容器。
其次，在初级气旋器外环表面用于通过离心力将灰尘排至初级灰尘容器的初级灰尘出口的形成，使得从初级气旋器排出的气流负载的灰尘最少，提高了初级气旋单元的灰尘分离性能。
第三，灰尘容器主体的外壁，即初级灰尘容器的外壁，由透视材料形成，可方便检查储放大量灰尘的初级灰尘容器中的灰尘量，从而允许选择适当的时间清空灰尘容器。
第四，次级气旋单元内的小型气旋器倾斜安装在朝向灰尘容器的内侧，越向下侧，初级灰尘容器的容量最大化。
第五，沿初级气旋单元外围设置的小型气旋器使得集尘设备整体上紧凑。

Claims (11)

1.一种真空吸尘器的集尘设备，包括：
初级气旋单元，根据气旋原理分离灰尘；
围绕所述初级气旋单元的次级气旋单元，根据气旋原理分离从所述初级气旋单元排出空气中的灰尘；
初级灰尘容器，用于储放所述初级气旋单元分离的灰尘；
所述初级灰尘容器中的次级灰尘容器，用于储放所述次级气旋单元分离的灰尘，
所述初级气旋单元包括初级气旋器和初级灰尘出口，所述初级气旋器包括小于顶端截面积的底端截面积，并且沿所述初级气旋器的内环表面形成螺旋循环，所述初级灰尘出口在所述初级气旋器内用于将所述灰尘排至所述初级灰尘容器；
所述次级气旋单元包括多个安装在所述初级气旋器外围环形方向的小型气旋器，
其中所述初级灰尘容器围绕所述次级气旋单元，以及
所述次级灰尘容器连接到所述小型气旋器的底端，并且设置到所述初级灰尘容器的下端中心，在所述次级灰尘容器的顶部周边具有灰尘入口以接收在所述小型气旋器处分离的灰尘。
2.根据权利要求1中的集尘设备，其中所述初级气旋器的横截面积越向底端越小。
3.根据权利要求1中的集尘设备，其中所述初级灰尘出口经过所述初级气旋器的环壁形成，用于通过离心力将灰尘从所述初级气旋器排至所述初级灰尘容器。
4.根据权利要求1中的集尘设备，其中所述初级灰尘出口在向上/向下方向上从所述初级气旋器的顶端延伸到底端。
5.根据权利要求1中的集尘设备，其中所述小型气旋器这样安装使得其底端之间的间隔小于顶端之间的间隔。
6.根据权利要求5中的集尘设备，其中所述小型气旋器倾斜地设在所述初级气旋器的外侧使得连接所述小型气旋器顶部中心的圆周半径大于连接所述小型气旋器底部中心的圆周半径。
7.根据权利要求5中的集尘设备，其中每个小型气旋器包括：
柱形主体，和
所述主体下侧的辅助体，其横截面积越向底端越小。
8.根据权利要求7中的集尘设备，其中所述初级气旋器为杯形且其横截面积越向底端越逐渐变小，所述主体和所述辅助体的外环表面与所述初级气旋器的外环表面接触，使得所述辅助体相应于所述主体朝向所述初级气旋器弯曲。
9.根据权利要求1中的集尘设备，其中所述初级灰尘容器与所述次级灰尘容器的底部形成为一体，并包括能开启的底部。
10.根据权利要求1中的集尘设备，其中所述次级气旋单元和所述初级气旋单元形成为一体。
11.根据权利要求10中的集尘设备，其中，所述初级灰尘容器提供可开启的所述初级灰尘容器外壁的顶端，并包括上盖，所述次级气旋单元和所述初级气旋单元连接至该上盖。
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