專利名稱：旋風分離設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及旋風分離設(shè)備，特別但不專門涉及真空吸塵器使用的旋風分離設(shè)備。本發(fā)明還涉及上述類型的旋風分離設(shè)備的操作方法。
旋風分離設(shè)備是已知的，在各種應(yīng)用中具有廣泛的用途。在過去十多年當中，在真空吸塵器中用旋風分離設(shè)備將顆粒與空氣氣流分離得到開發(fā)，并且被引進市場。在特別是US 3,425,192、US 4,373,228和EP 0 042 723中給出了用于真空吸塵器的旋風分離設(shè)備的詳細敘述。由這些和其他先有技術(shù)的文獻中可以看出，已知提供兩個串聯(lián)的旋風分離裝置，使得空氣流相繼通過至少兩個旋風分離器。這就讓較大的污垢和碎片在第一個旋風分離器中被從空氣流中取出，進入到在優(yōu)化條件下操作的第二旋風分離器中，有效地除去很細的顆粒。發(fā)現(xiàn)在涉及夾帶著很寬顆粒度分布的各種物質(zhì)的空氣流時，這樣的布置是有效的。真空吸塵器就是這樣的情況。
正如在US 2,874,801中所述，提供其中多個旋風分離器互相并聯(lián)布置的旋風分離設(shè)備也是已知的。再有，如在US 3,425,192中所述，還知道提供這樣的多個并聯(lián)的旋風分離器，而下游是單個的旋風分離器。然而，一般是通過增壓室進入這些平行的旋風分離器，對增壓室入口與這些平行的旋風分離器直接相連。如在US 3,682,302中看到的，平行旋風分離器的其他排列方式包括從增壓室通向每個旋風分離器入口的單一的導管。
由于平行旋風分離器的入口很小，致使空氣流過的通道截面突然而顯著地改變，空氣通過增壓室經(jīng)常引起不必要的壓力損失。因此，旋風分離設(shè)備的總效率低于需要的總效率。
本發(fā)明的目的是提供一種具有多個并聯(lián)的旋風分離器的旋風分離設(shè)備，其中在平行旋風分離器入口的空氣的壓降被最小化。本發(fā)明的另一個目的是提供一種具有多個平行排列的旋風分離器、該旋風分離器入口的排列方式得到了改善的旋風分離設(shè)備。本發(fā)明的再一個目的是提供一種具有多個平行排列的旋風分離器的旋風分離設(shè)備，其中與旋風分離器入口有關(guān)的損失被最小化。本發(fā)明的另一個目的，是提供一種效率提高的具有多個平行排列的旋風分離器的旋風分離設(shè)備。
本發(fā)明提供了包括多個旋風分離器的旋風分離設(shè)備，每個旋風分離器具有一個入口，而且這些旋風分離器彼此平行地排列，還包括布置在旋風分離器上游的通道，該通道用于把空氣流帶入各旋風分離器的入口，其中在該通道中提供一個分隔裝置，用于分開在通道中的空氣流，使之進入幾個分離的流道中，這些流道的數(shù)目與旋風分離器的數(shù)目相等，而且其中沿著流動的方向，每個流道的截面積逐漸減小。
這樣的排列方式使得流道的截面積逐漸地、而且以被控制的方式減小，使得與截面積變化有關(guān)的壓力損失被最小化。因此，可以使原先與平行排列的多個旋風分離器入口排列方式有關(guān)的壓力損失被最小化，這就使得旋風分離設(shè)備的總效率得到改善。避免了截面積的突然變化，使湍流減小并降低了壓力損失。
在空氣流在通道中被分開的點和各個旋風分離器的入口之間，每個流道與其余的流道是分開的，這種布置是有利的。這樣會阻礙空氣流沿著流道產(chǎn)生湍流。在空氣流于通道中被分開的點和各個旋風分離器入口之間，如果流道具有同樣的長度，也是有利的，這樣可防止旋風分離器之間產(chǎn)生壓差。
在一個優(yōu)選的排列方式中，每個流道的長度至少是在各個旋風分離器入口處流道的有效半徑的至少3倍，優(yōu)選是4倍，更優(yōu)選是5倍。這就使得每個流道的截面積將沿著其長度而逐漸縮小。在一個優(yōu)選的排列方式中，每個流道的截面積沿著其長度以基本恒定的比率縮小。
對于在各個旋風分離器入口處每個流道的截面積，不大于在通道中空氣流被分開的那一點流道截面積的40％是有利的，更有利是不大于30％，再有利的不大于20％。這樣的排列方式能夠保證在各個旋風分離器入口處的空氣流速度足夠高，從而保證在這些旋風分離器中有良好的分離效率。
此分隔裝置優(yōu)選包括多個排列在通道中的屏障部分。流道截面積的縮小，有利地是通過在沿著通道流道的方向相鄰的屏障部分互相接近來實現(xiàn)的。此外，每個屏障部分在其下游處或者在此附近連接著一個旋風分離器進入管。這些特征，單獨或一起地使得按照本發(fā)明的設(shè)備可以制造并使用。
如上所述的設(shè)備有利地可用于真空吸塵器，更優(yōu)選用于家用真空吸塵器。由于包裝的原因，可以提供的旋風分離器和流道的數(shù)目是有限的，然而，旋風分離器和流道的數(shù)目優(yōu)選至少是5，更優(yōu)選是7。上游旋風分離器排列在多個旋風分離器的上游也是優(yōu)選的。這使得進入的空氣流先經(jīng)過上游旋風分離器凈化，然后再進入多個旋風分離器。如此這些旋風分離器就能夠在優(yōu)化的條件下操作。
本發(fā)明還提供一種旋風分離設(shè)備的操作方法，該設(shè)備包括多個旋風分離器，每個旋風分離器具有一個入口并且每個旋風分離器彼此平行地排列，該設(shè)備還包括布置在旋風分離器上游的通道，該方法包括如下幾個步驟(a)向該通道中引入含有污物的空氣流；(b)把此含有污物的空氣流分到多個流道中，流道的數(shù)目等于旋風分離器的數(shù)目；以及(c)在含有污物的空氣流的流動方向上，每個流道的截面積逐漸縮小。
該方法使得流道的截面積逐漸而有控制地縮小，從而使與截面積變化有關(guān)的壓力損失被最小化，由此該旋風分離設(shè)備的效率得以增進。
優(yōu)選在每個流道的截面積縮小至少60％，優(yōu)選至少70％，更優(yōu)選至少80％以后，含有污物的空氣流才到達各個旋風分離器的入口處。這樣就保證在各個旋風分離器入口處的空氣流速度足夠的高，以保證在旋風分離器中有良好的分離效率。雖然不是實質(zhì)性的，但優(yōu)選每個流道的截面積以基本恒定的比率縮小，從而保證空氣流平穩(wěn)地流經(jīng)每個流道，由此降低壓力損失。
在一個優(yōu)選的實施方案中，含有污物的空氣流先通過上游旋風分離器，然后通過通道。由于上游旋風分離器從含有污物的空氣流中除去了較大的污物和碎片以后，空氣才進入各個旋風分離器，這就使得這些旋風分離器在優(yōu)化的條件下操作。
下面將參照附圖敘述本發(fā)明的一個實施方案。


圖1a和圖1b分別是裝有按照本發(fā)明的旋風分離設(shè)備的真空吸塵器的正視圖和側(cè)視圖；圖2a和圖2b分別是構(gòu)成圖1a和圖1b的真空吸塵器的旋風分離設(shè)備的正視圖和頂視圖；圖3是圖2a和圖2b的旋風分離設(shè)備，沿著圖2a上的III-III線所取的側(cè)剖面圖；以及圖4是圖2a、圖2b和圖3的旋風分離設(shè)備一部分放大的側(cè)視圖。
圖1a和圖1b表示裝有按照本發(fā)明的旋風分離設(shè)備的家用真空吸塵器10。此真空吸塵器10包括一個直立機體12，在其下端裝有電機殼14。清潔頭16以鉸接的方式安裝在電機殼14上。在清潔頭16上提供一個吸入口18，在電機殼14是安裝可以轉(zhuǎn)動的輪子20，用來在待清潔的表面上拖動真空吸塵器10。
旋風分離設(shè)備100裝在電機殼14上方的直立機體12上。此旋風分離設(shè)備100坐置在由過濾器蓋子22形成的大致水平表面上。過濾器蓋子22位于電機殼14的上方，為電機后過濾器(圖中未顯示)提供一個蓋子。旋風分離設(shè)備100還通過位于旋風分離設(shè)備100頂部的夾子24固定在直立機體12上。直立機體12裝有上游導管(圖中未顯示)和下游導管26，前者用來把臟空氣送進旋風分離設(shè)備100的入口，后者用來把清潔的空氣從旋風分離設(shè)備100中排出。
直立機體12還裝有軟管和棒狀體組合件28，它可以保持如在附圖上所顯示的形狀，使得能夠作為用來在待清潔的地面上拖動真空吸塵器10用的手柄。在另外的條件下，此軟管和棒狀體組合件28可以打開，讓棒的遠端28a與地板工具(圖中未顯示)一起動作，在樓梯、室內(nèi)裝潢件上實施清潔的功能。對于本發(fā)明來說，此軟管和棒狀體組合件28的結(jié)構(gòu)和操作不是關(guān)鍵的，在此不進行進一步的說明。在圖1a和圖1b中敘述的軟管和棒狀體組合件28的一般結(jié)構(gòu)和操作與在US專利號Re 32,257中敘述的是類似的，此專利在此引作參考。還有幾種工具和附件30a、30b和30c安裝在直立機體12上，都可以拆卸，以便在不用時儲存。
在上面敘述的真空吸塵器10的細節(jié)特征對本發(fā)明都不是關(guān)鍵的。本發(fā)明涉及到構(gòu)成真空吸塵器10的旋風分離設(shè)備100的細節(jié)。為了使旋風分離設(shè)備100得以操作，啟動位于電機殼14中的電機，使得空氣通過吸入口18或者軟管和棒狀體組合件28的遠端28a被吸入到真空吸塵器中。此臟空氣(是含有夾帶于其中的污物和碎片的空氣)通過上游導管進入旋風分離設(shè)備100中。在空氣通過旋風分離設(shè)備100以后，它被從旋風分離設(shè)備100中導出，導向直立機體12的下方，通過下游導管26進入電機殼14。此清潔的空氣被用來冷卻位于電機殼14中的電機，然后通過過濾器蓋子22從真空吸塵器100中排出。
在先有技術(shù)中，真空吸塵器10的這個操作原理是已知的。本發(fā)明涉及在圖2a、2b和圖3中說明的與真空吸塵器相分離的旋風分離設(shè)備100。
在圖2a、圖2b和圖3中說明的旋風分離設(shè)備100包括一個上游旋風分離器101，它由一個單個的上游旋風分離器102，以及一個下游旋風分離單元103組成，而下游旋風分離單元103又由多個下游旋風分離器104組成。上游旋風分離器102基本上由具有封閉底部108的圓柱形筒106構(gòu)成。圓柱形筒的開口上端110鄰接著確定上游旋風分離器102上端部的環(huán)形上邊112。在圓柱形筒106上提供一個入口114，用來把臟空氣引入到上游旋風分離器102的內(nèi)部。入口114的形狀、位置和配置，都使得它與把含有污物的空氣從清潔頭16送入旋風分離設(shè)備100的上游導管相連通。在圓柱形筒106和上邊112上分別提供手柄116和鉤子118，以提供當需要清空該圓柱形筒106時把圓柱形筒106從上邊112釋放開的裝置。如果需要，在圓柱形筒106和上邊112之間可提供密封(圖中未顯示)。
圓柱形筒的底部108可以與該圓柱形筒的其余部分鉸接連接，以在如果需要時提供進一步進入圓柱形筒106內(nèi)部用于清空時的通道。在此說明的實施方案將包括一個機構(gòu)，用于將底部108鉸接打開，使得允許進行清空，但這樣機構(gòu)的細節(jié)構(gòu)成了未決申請的主題，除非為了解釋附圖，以下將不再描述。
在此旋風分離單元103的下游提供7個相同的下游旋風分離器104。這些下游旋風分離器104以相隔相等的角度配置在旋風分離單元103的縱軸150的周圍，此縱軸與上游旋風分離單元101的縱軸相重合。在圖3中所說明了這種排列方式。每一個下游旋風分離器104都具有截頭圓錐的形狀，其較大的一端位于最下端，而較小的一端位于最上端。每一個下游旋風分離器104都具有一個縱軸148(見圖3)，此軸相對于下游旋風分離單元103的縱軸150稍微傾斜。這個特征在下面將要更加詳細地敘述。另外，每一個下游旋風分離器104最下端的最外一點，從下游旋風分離單元103的縱軸150向外，在徑向上超出圓柱形筒106的筒壁。下游旋風分離器104的最上端，突起到從下游旋風分離器104的表面向上伸出的收集邊120以內(nèi)。收集邊120支撐著手柄122，借助于此手柄可以使整個旋風分離設(shè)備100移動。在手柄122上提供一個鉤子124，用來在直立機體12的上端把旋風分離設(shè)備100固定在其上。在上邊112上提供出口126，用于將清潔空氣由旋風分離設(shè)備100中導出。出口126的排列和配置使得能夠與下游導管26協(xié)同工作，將清潔空氣引導到電機殼14中。
收集邊120還帶有一個動作杠桿128，用來使打開圓柱形筒106底部108的機構(gòu)動作，用于如上所述的排空的目的。
上游旋風分離器102的內(nèi)部特征包括在其整個長度上展開的內(nèi)壁132。如在下面將要敘述的，由內(nèi)壁132所確定的內(nèi)空間與收集邊120的內(nèi)部連通。內(nèi)壁132的目的是形成用于細粉塵的收集空間134。坐置在內(nèi)壁132內(nèi)側(cè)和收集空間134當中的是當動作杠桿128動作時使底部108能夠打開的組件。這些組件的細節(jié)和操作不是本發(fā)明的任務(wù)，在此不再進行任何進一步的敘述。
在內(nèi)壁132上向外等間隔地安裝著4塊擋板，或者說翅片136，它們在徑向從內(nèi)壁132伸向圓柱形筒106的方向。這些擋板136有助于較大的污物和粉塵顆粒沉降在內(nèi)壁132和與底部108相鄰的圓柱形筒之間所形成的收集空間中。在WO 00/04816中更詳細地敘述了此擋板的特征。
在上游旋風分離器102的上部，位于內(nèi)壁132向外的方向的是遮板140。遮板140從擋板136向上伸出，與內(nèi)壁132一起確定了空氣通道142。遮板140具有打孔部分144，可以讓空氣從上游旋風分離器102的內(nèi)部通向空氣通道142中?？諝馔ǖ?42連接著每一個下游旋風分離器104的入口146。每個入口146以渦管的方式排列，使得進入每個下游旋風分離器104中的空氣被迫在各個旋風分離器中沿著螺旋形的軌跡流動。
在通道142內(nèi)部是多個障礙元件170。這些障礙元件170排列在遮板140的上部和內(nèi)壁132的上部之間，并且在軸150周圍等間隔地排列?？偣蔡峁?個障礙元件170。圖4是內(nèi)壁上部和7個障礙元件中的4個的側(cè)視圖，顯示出障礙元件170相互之間和與內(nèi)壁132上部之間的相互關(guān)系。在圖4中略掉了遮板140的上部，以使表示更為清晰。然而，當障礙元件170如所述地位于分離設(shè)備100中時，每個障礙元件170的徑向最外部分172(圖4中用陰影表示的部分)將與遮板140相鄰接或者與其形成一個整體。
每一個障礙元件170包括徑向最外壁172(如上所述)，以及伸展在徑向最外壁172和內(nèi)壁132表面之間的側(cè)壁174a、174b。徑向最外壁172是大體三角形的，其錐形端指向下。側(cè)壁174a、174b相交形成銳利的邊緣176，與徑向最外壁172的錐形端相鄰，使得賦予每個障礙元件170以楔形的配置。障礙元件170及其在遮板140和內(nèi)壁132之間和在軸1 50周圍的排列，使得通道142的下游部分被分隔為7個流道142a。每個流道142a都位于一對相鄰的障礙元件170之間，在長度和對其余流道170的配置方面實質(zhì)上都是一樣的。障礙元件170一般呈楔形的配置意味著，每個流道142a的截面積在離開銳利邊緣176的方向上逐漸縮小。每個流道142a截面積縮小的比率基本是恒定的，至少在其長度的主要部分是恒定的。
每一個流道142a在其下游端包括一個旋風分離器進口導管178，它通過旋風分離器入口向著各個旋風分離器104開口。旋風分離器入口是在導管178的最下游點，在這一點上由整體的壁在整個側(cè)面上確定了導管178。在旋風分離器入口以后，沿著導管178通過的空氣流自然地，至少是部分地不受制約了。在所顯示的實施方案中，旋風分離器入口一般與確定通向各個旋風分離器入口的流道142a的障礙元件170的側(cè)壁174a的最上部分是平行的。導管178的形狀和配置使得能夠強迫通過它的空氣流以螺旋的方式進入旋風分離器104，以在其中有效地進行旋風分離。導管178的排列方式可以以切線的方向進入旋風分離器，或者如在上面所提到的，排列成以渦管的方式進入。
旋風分離器入口的形狀不一定是圓形的。在所說明的實施方案中，旋風分離器入口的形狀大致是U形的。然而，通過采用實際的截面積并假設(shè)在實際上其形狀是圓形的，就能夠計算出旋風分離器入口的有效半徑。因此，使用A＝π×r2的公式就能夠計算出旋風分離器入口的有效半徑。在所顯示的實施方案中，旋風分離器入口的實際面積是180mm2，這樣給出的有效半徑是7.57mm。從在通道142中空氣流被分開的點到旋風分離器入口測量的流道142a的長度至少是旋風分離器入口有效半徑的5倍。此流道142a的長度優(yōu)選是旋風分離器入口有效半徑的至少7倍。在所顯示的實施方案中，流道142a的長度為大約68mm，這是旋風分離器入口有效半徑的大約9倍。
在上面敘述的有關(guān)的尺寸使得流道142a的截面積的縮小是逐漸進行的，縮小的速度是基本恒定的。結(jié)果，流經(jīng)流道142a的空氣流提高了速度，而在此過程中沒有過高的壓力損失。
在此實施方案中，在通道中空氣流被分開的點處測量的每個流道142a的截面積大約為985mm2。如果旋風分離器入口的截面積是180mm2，那么這表明截面積縮小了大約80％。在本文中沒有說明的另一個實施方案中，此縮減值稍小于80％，是可接受的面積減小70％和60％。因此，旋風分離器入口的截面積可以是通道中空氣流被分開點處的流道142a面積的60～80％。
如上所述，每一個下游旋風分離器104的縱軸148是相對于下游旋風分離單元103的縱軸150傾斜的。每一個下游旋風分離器104的上端比其下端更靠近縱軸150。在此實施方案中，相關(guān)軸線148的傾角為大約7.5°。
如上所述，下游旋風分離器104的上端突出到收集邊120內(nèi)側(cè)。此收集邊120的內(nèi)部形成一個室152，下游旋風分離器104的上端就連接著這個室。收集邊120和下游旋風分離器104的表面一起確定了一個位于下游旋風分離器104之間沿軸向展開的通道154，它連通著由內(nèi)壁132所確定的收集空間134。因此，存在于下游旋風分離器104較小一端的污物和粉塵，就能夠由室152經(jīng)過通道154到達收集空間134。
每一個下游旋風分離器104都有一個渦流探測器形狀的空氣出口156。作為規(guī)范，每個渦流探測器156位于各個下游旋風分離器104較大一端的中心。在此實施方案中，在每個渦流探測器156內(nèi)有一個中心體158。每一個渦流探測器連通著環(huán)形室160，從而進一步連通著出口126。
如上所述的設(shè)備的操作模式如下。臟空氣(即夾帶有污物和粉塵的空氣)經(jīng)過入口114進入旋風分離設(shè)備100。入口114的排列實質(zhì)上于圓柱形筒106的壁相切，這使得進入的空氣沿著圓柱形筒106的內(nèi)部呈螺旋形通過。正如人們公知的，由于作用到顆粒上的離心力的作用，較大的污物和粉塵顆粒，與軟毛和其他大的碎片一起沉降在靠近底部108的收集空間138中。部分清潔過的空氣，由底部108向內(nèi)和向上經(jīng)過遮板140的打孔部分144并通過空氣通道142離開上游旋風分離器102。
一旦進入通道142，部分清潔的空氣就向上平行于軸線150運動，當其通過障礙元件170最下部的銳利邊緣176時，就被分隔為7部分空氣流。然后每部分單獨的空氣流沿著各個流道142a通過。在如此進行的時候，由于各個流道142a的截面積縮小，使得各部分空氣流的截面積也跟著減小?？s小的速度受到障礙元件170的形狀和配置的制約，在附圖所示的實施方案的情況下，減小的速度基本是恒定的，至少當各部分空氣流流經(jīng)流道142a長度的大部分時是恒定的。
根據(jù)流道142a的形狀和配置不同，在空氣流進入流道142a和在旋風分離器入口這兩個時間之間各部分空氣流截面積的減小至少為60％。在所顯示的實施方案中，截面積縮減的百分比大約是80％。這樣就保證當各部分空氣流離開流道142a和進入各個旋風分離器104時，能夠以比較高的速度通過。
每部分空氣流通過各個入口146進入下游旋風分離器104當中的一個。正如在前面提到的，每個入口146都是一個渦管形的入口，它迫使進入的空氣在下游旋風分離器內(nèi)沿著螺旋線流動。下游旋風分離器104截頭錐形的形狀，進一步在下游旋風分離器104的內(nèi)部引起強有力的旋風分離，致使很細的污物和粉塵顆粒與主空氣流分離。污物和粉塵顆粒從各個下游旋風分離器104的最上端離開，同時清潔的空氣沿著下游旋風分離器的軸線148返回到下游旋風分離器104的下端，通過渦流探測器156排出。清潔的空氣從渦流探測器156進入到環(huán)形室162中，由此再到出口126。此時在下游旋風分離器104中與空氣流分離的污物和粉塵從室152通過通道154落到收集空間134中。
當需要清空旋風分離設(shè)備100時，可以將底部108通過與圓柱形筒106的側(cè)壁的鉸接釋放開，使收集在收集空間134和138中的污物和碎片落入適當?shù)娜萜髦?。如在前面所解釋的，清空機構(gòu)的詳細操作不構(gòu)成本發(fā)明的一部分，在此不進行進一步的敘述。
應(yīng)該理解，本發(fā)明不限于在上面敘述的實施方案的詳細的細節(jié)。只要不偏離本發(fā)明的范圍，可以進行各種變化和改變。比如，在所顯示的下游旋風分離器104的數(shù)目是7。然而對可以提供的下游旋風分離器的數(shù)目沒有特別的限制，而且對其相互間或者與上游旋風分離器之間的排列也沒有限制。因此，下游旋風分離器的數(shù)量和排列都是可以改變的。另外，在通道中空氣流被分隔的具體方式也不是關(guān)鍵的，雖然每一個流道截面積的減小對于實現(xiàn)本發(fā)明的目的是必需的?？梢栽O(shè)想，本發(fā)明在真空吸塵器產(chǎn)業(yè)以外的領(lǐng)域也是可以應(yīng)用的。
權(quán)利要求書(按照條約第19條的修改)卷 號MPGBC40008國際申請?zhí)朠CT/GB02/01378國際申請日2002年3月21日根據(jù)條約第19條修改時的聲明國際局于2002年9月17日(17.09.02)收到；原權(quán)利要求1由修改的權(quán)利要求1替換(1頁)
權(quán)利要求書(按照條約第19條的修改)1.旋風分離設(shè)備，該設(shè)備包括多個各具有一個入口并且彼此平行地排列的旋風分離器，以及一個排列在旋風分離器的上游、用來把空氣流送到各旋風分離器入口的通道，其中在該通道中提供分隔裝置，用來把在該通道中的空氣流分隔到幾個分離的流道中，流道的數(shù)目等于旋風分離器的數(shù)目，而且其中每個流道的截面積在沿著其流動的方向逐漸縮小，每個流道的截面積在各個旋風分離器的入口處是最小的。
2.如權(quán)利要求1的旋風分離設(shè)備，其中在通道中空氣流被分開的點和各個旋風分離器入口之間，每一個流道保持和其余流道分離的狀態(tài)。
3.如權(quán)利要求2的旋風分離設(shè)備，其中在通道中空氣流被分開的點和各個旋風分離器入口之間，每一個流道與其余的流道具有相同的長度。
4.如前面各項權(quán)利要求中任意一項的旋風分離設(shè)備，其中每一個流道的長度是在各個旋風分離器入口處該流道有效半徑的至少5倍。
5.如權(quán)利要求4的旋風分離設(shè)備，其中每一個流道的長度是在各個旋風分離器入口處該流道有效半徑的至少7倍。
6.如權(quán)利要求5的旋風分離設(shè)備，其中每一個流道的長度是在各個旋風分離器入口處該流道有效半徑的至少9倍。
權(quán)利要求
1.旋風分離設(shè)備，該設(shè)備包括多個各具有一個入口并且彼此平行地排列的旋風分離器，以及一個排列在旋風分離器的上游、用來把空氣流送到各旋風分離器入口的通道，其中在該通道中提供分隔裝置，用來把在該通道中的空氣流分隔到幾個分離的流道中，流道的數(shù)目等于旋風分離器的數(shù)目，而且其中每個流道的截面積在沿著其流動的方向逐漸縮小。
2.如權(quán)利要求1的旋風分離設(shè)備，其中在通道中空氣流被分開的點和各個旋風分離器入口之間，每一個流道保持和其余流道分離的狀態(tài)。
3.如權(quán)利要求2的旋風分離設(shè)備，其中在通道中空氣流被分開的點和各個旋風分離器入口之間，每一個流道與其余的流道具有相同的長度。
4.如前面各項權(quán)利要求中任意一項的旋風分離設(shè)備，其中每一個流道的長度是在各個旋風分離器入口處該流道有效半徑的至少5倍。
5.如權(quán)利要求4的旋風分離設(shè)備，其中每一個流道的長度是在各個旋風分離器入口處該流道有效半徑的至少7倍。
6.如權(quán)利要求5的旋風分離設(shè)備，其中每一個流道的長度是在各個旋風分離器入口處該流道有效半徑的至少9倍。
7.如前面各項權(quán)利要求中任意一項的旋風分離設(shè)備，其中每個流道的截面積沿著其主要長度以基本恒定的速度減小。
8.如權(quán)利要求7的旋風分離設(shè)備，其中在各個旋風分離器的入口處的每個流道的截面積不大于在通道中空氣流被分隔點處流道截面積的40％。
9.如權(quán)利要求8的旋風分離設(shè)備，其中在各個旋風分離器的入口處的每個流道的截面積不大于在通道中空氣流被分隔點處流道截面積的30％。
10.如權(quán)利要求9的旋風分離設(shè)備，其中在各個旋風分離器的入口處的每個流道的截面積不大于在通道中空氣流被分隔點處流道截面積的20％。
11.如前面各項權(quán)利要求中任意一項的旋風分離設(shè)備，其中該分隔裝置包括排列在通道中的障礙元件。
12.如權(quán)利要求11的旋風分離設(shè)備，其中相鄰的障礙元件在沿著通道流動的方向彼此接近。
13.如權(quán)利要求11或12的旋風分離設(shè)備，其中每一個障礙元件在其下游端或靠近下游端處安裝一個旋風分離器進入導管。
14.如前面各項權(quán)利要求中任意一項的旋風分離設(shè)備，其中旋風分離器和流道的數(shù)目大于5。
15.如權(quán)利要求14的旋風分離設(shè)備，其中旋風分離器和流道的數(shù)目是7。
16.如前面各項權(quán)利要求中任意一項的旋風分離設(shè)備，其中的旋風分離器等角度地排列在該旋風分離設(shè)備縱軸的周圍。
17.如前面各項權(quán)利要求中任意一項的旋風分離設(shè)備，其中在該旋風分離器的上游設(shè)置有上游旋風分離器。
18.如前面各項權(quán)利要求中任意一項并構(gòu)成真空吸塵器的旋風分離設(shè)備。
19.參照附圖實質(zhì)上如上所述的旋風分離設(shè)備。
20.旋風分離設(shè)備的操作方法，該設(shè)備包括多個各具有一個入口并且彼此平行地排列的旋風分離器，以及排列在該旋風分離器上游的通道，該方法包括(a)向該通道中引入含有污物的空氣流；(b)把此含有污物的空氣流分到多個流道中，流道的數(shù)目等于旋風分離器的數(shù)目；以及(c)在含有污物的空氣流的流動方向上，每個部分空氣流的截面積逐漸縮小。
21.如權(quán)利要求20的方法，其中在含有污物的空氣到達各個旋風分離器的入口之前，每個部分空氣流的截面積減小至少60％。
22.如權(quán)利要求21的方法，其中在含有污物的空氣到達各個旋風分離器的入口之前，每個部分空氣流的截面積減小至少70％。
23.如權(quán)利要求22的方法，其中在含有污物的空氣到達各個旋風分離器的入口之前，每個部分空氣流的截面積減小至少80％。
24.如權(quán)利要求20～23中任意一項的方法，其中每個部分空氣流的截面積以基本恒定的速度減小。
25.如權(quán)利要求20～24中任意一項的方法，其中在通過通道之前，含有污物的空氣通過上游旋風分離器。
26.參照附圖實質(zhì)上如上所述的旋風分離設(shè)備的操作方法。
全文摘要
本發(fā)明涉及旋風分離設(shè)備(100)，該設(shè)備包括多個各具有一個入口并且彼此平行地排列的旋風分離器(104)，以及一個排列在該旋風分離器(104)的上游，用來把空氣流送到各旋風分離器(104)入口的通道(142)，其中在該通道(142)中提供分隔裝置(170)，用來把在該通道(142)中的空氣流分隔到幾個分離的流道(142a)中，流道(142a)的數(shù)目等于旋風分離器(104)的數(shù)目，而且其中每個流道(142a)的截面積在沿著其流動的方向逐漸縮小。本發(fā)明還涉及包括多個各具有一個入口并且彼此平行地排列的旋風分離器(104)和排列在該旋風分離器(104)上游的通道(142)的旋風分離設(shè)備(100)的操作方法，該方法包括如下步驟(a)向該通道(142)中引入含有污物的空氣流；(b)把此含有污物的空氣流分到多個流道(142a)中，流道的數(shù)目等于旋風分離器(104)的數(shù)目；以及(c)在含有污物的空氣流的流動方向上，每個空氣流的截面積逐漸縮小。
文檔編號A47L9/16GK1501785SQ02808042
公開日2004年6月2日 申請日期2002年3月21日 優(yōu)先權(quán)日2001年4月12日
發(fā)明者R·D·維克, R D 維克 申請人:戴森有限公司