[发明专利]用于从空气流移除脏物颗粒的分离器

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于从空气流移除颗粒的分离器。

背景技术

众所周知，使用旋风分离器从流体流分离颗粒，譬如分离脏物和灰尘颗 粒。已知的旋风分离器例如被用在真空吸尘器中，且已知包括用于分离绒毛 和相对大的颗粒的低效旋风器和位于低效旋风器的下游且用于分离仍然被 保持在空气流内的细小的颗粒的高效旋风器。还已知提供了与多个较小的下 游旋风器体部结合的上游旋风分离器，该下游旋风器体部被布置为彼此平 行。这个类型的布置是已知的且描述在US3425192中。

在真空吸尘器应用中，特别在家庭式真空吸尘器应用中，期望在不损害 器具的清洁性能的情况下使器具尽可能的紧凑。还期望包含在器具内的分离 装置的效率和性能尽可能的高(也就是说从空气流中尽可能高比例分离非常 细小的灰尘颗粒)。此外，期望真空吸尘器在不损害清洁性能的情况下尽可 能地节能。特别是在电池供电的真空吸尘器的情况，例如手持式或机器人真 空吸尘器。增加旋风分离器的分离性能和效率的典型的方法是减小下游旋风 器体部的尺寸。使旋风器体部更小增大旋风器体部内的离心力，且由此改善 从空气流中对脏物和灰尘的分离。然而，减小旋风器体部的尺寸还减小每个 旋风器体部可处理的空气的体积。为了克服这个问题，额外的旋风器体部被 提供以维持期望的空气流，且防止在下游旋风器级处产生瓶颈。例如，在 DysonDC59手持式真空吸尘器中的旋风分离器有次级旋风器级，该次级旋 风器级包括十五个平行的小旋风器体部以便提供期望的分离性能。实际上， 已知一些旋风分离器包括上至五十四个平行的小的旋风器体部，比如Dyosn DC54桶式真空吸尘器。然而，增加较小的旋风器体部的数量还将导致分离 器的尺寸且因此整个机械的尺寸的增大。此外，使得空气流穿过多个小的旋 风器体部所需的能量较大，且在蓄电池供电的真空吸尘器的情况下，这可对 蓄电池寿命具有不利影响。

发明内容

本发明公开了一种分离器，该分离器用于从空气流移除脏物颗粒，该分 离器包括第一分离级和第二分离级，第一分离级具有叶轮，第二分离级具有 被布置为平行的一个或多个旋风器体部，其中该第一分离级在第二分离级的 上游，在第一分离级中该叶轮产生穿过分离器的空气流且在空气流内产生漩 流，漩流将脏物颗粒径向向外抛以产生空气流的外部脏的部分和空气流的内 部清洁部分，且其中空气流的脏的部分经过第二分离级，且空气流的清洁部 分绕过第二分离级。

结果，较小体积的空气被要求经过第二分离级。经过第二分离级的空气 是穿过分离器的空气的总体积的一部分。由此，在第二分离级中需要较少的 旋风器体部以实现所需的分离性能。这允许分离器的总尺寸被保持尽可能地 小，其对于任何真空吸尘器都是期望的，但在分离器被用于手持式真空吸尘 器或机器人真空吸尘器的情况下特别重要。而且，当空气穿过较少的小旋风 器体部时，相比较于包含更大数量的小旋风器体部，较少的能量被第二分离 级所需。因此，包含分离器的机器的能量效率可被提高，且在蓄电池供电的 机器的情况下蓄电池寿命可被延长。

第一分离级可包括第一出口和第二出口。空气流的脏的部分可通过第一 出口排出第一分离级，空气流的清洁空气可通过第二出口排出第一分离级。 结果，当离开第一分离级时可以不同地处理空气的每个部分。

该空气流的清洁部分可不具有从进入分离器的所有脏物颗粒的至少 95％。结果，空气的清洁部分可在不需要穿过任何进一步的分离级的情况下 从分离器排出。

空气流的脏的部分可包括进入分离器的总空气流的5％和25％之间的 量，且空气流的清洁部分可包括进入分离器的总空气流的75％和95％之间的 量。结果，仅仅总空气流的相对小比例经过第二分离级，且因此较少的能量 在第二分离级处被需要。此外，在第二分离级处提供的旋风器体部的数量可 被减少。

分离器可包括在第一分离级的上游的初始分离级，该初始分离级从空气 流移除较大的脏物颗粒和碎屑。结果，可阻挡或阻塞第一和第二分离级的任 何较大的脏物颗粒或碎屑可在它进入第一分离级之前从空气流移除。该初始 分离级可包括旋风器腔，空气流在进入第一分离级之前经过旋风器腔。

该第一分离级可包括电机，该电机用于驱动叶轮。通过将电机并入第一 分离级，分离器的总尺寸可被减小。该电机还可通过与叶轮一起被定位于第 一分离级中而得到改善冷却的益处，该叶轮产生空气流穿过分离器。