ПЫЛЕСОС И ФИЛЬТР ДЛЯ ПЫЛЕСОСА Российский патент 1998 года по МПК A47L9/20 

Изобретение относится к средствам очистки воздуха от пыли, конкретно к стационарным и переносным пылесосам, используемым для удаления пыли из воздуха и различных поверхностей оборудования производственных и бытовых помещений.

В промышленности и в быту широко используются устройства для удаления пыли засасыванием ее с воздухом и отделения от воздуха фильтрацией, называемые пылесосами, которые состоят из пылезаборного рукава, закрепленного на корпусе пылесоса, бункера пылесборника, фильтра и вентилятора с электродвигателем. В стационарных промышленных пылесосах скоростной поток засасывающего пыль с воздухом в бункер-пылесборник и на фильтр создается за счет подсоединения пылесоса к стационарной вентиляционной системе, также включающей в себя вентилятор с электродвигателем.

Известен пылесос, включающий пылезаборный шланг, закрепленный на корпусе пылесоса, в котором размещают вентилятор с электродвигателем, бункер-пылесборник и сменный фильтр, регенерация которого встряхиванием осуществляется при забивке фильтра пылью тем чаще, чем выше запыленность воздуха в помещениях. Недостатком такой конструкции пылесоса является то, что с увеличением фильтрующей эффективности сменного фильтра уменьшается его пылеемкость и увеличивается частота его регенерации, что приводит к снижению производительности пылесоса и вторичным процессам пылевыделения при регенерации фильтра. Кроме того для высокоэффективных фильтрующих материалов регенерации встряхиванием малоэффективна и может приводить к из разрушению. (Обеспыливание воздуха на предприятиях стройматериалов. М.: Стройиздат. 1990)
Известен пылесос, в котором сменный фильтр используется без необходимости его регенерации, как фильтр разового пользования (Куприянов И.Т. Технический микроклимат, М. : Советское радио, 1986 г). Использование такого пылесоса в бытовых условиях удобно, поскольку достигается высокая степень аккумулирования пыли для последующего ее удаления и уничтожения. Однако в этом случае затрудняется применение высокоэффективных фильтрующих материалов в качестве разовых фильтров, поскольку снижается пылеемкость и увеличивается расход фильтрующих элементов. Высокая стоимость этих фильтрующих материалов, в промышленном пылесосе, приводит к высоким эксплуатационным расходам и к проблеме утилизации самих сменных фильтров с осадком пыли.

Известен пылесос, имеющий тангенциальный входной патрубок и фильтр, помещенный внутри корпуса вдоль его оси и установленный внутри пружины. Фильтр выполнен в виде усеченного конуса, верхнее и нижнее основание которого закреплены на торцах пружины. Регенерация фильтра осуществлена путем его встряхивания вручную вдоль оси пружины, этот пылесос принят нами за прототип. Недостатком такого пылесоса является малая степень регенерации фильтра от мелких фракций пыли и необходимость разборки пылесоса.

Целью изобретения является повышение эффективности очистки воздуха и увеличение сроков службы фильтра.

Поставленная цель достигается так, что пылесос имеет устройство для регенерации фильтра, выполненное в виде свободно вращающихся лопастей, размещенных в цилиндре между фильтром и вентилятором, при этом ось вращения лопастей расположена перпендикулярно оси воздуха. Фильтр пылесоса выполнен в виде двух сепараторов, обвернутых и переложенных двумя слоями фильтровального материала и свернутых в рулон. Один слой фильтровального материала выполнен из волокон с диаметром не более 20 мкм, толщиной слоя 3-6 мкм, а другой слой - из волокон с диаметром частиц не более 7 мкм и толщина слоя 0,5-1мм.

На фиг. 1 показана схема пылесоса, продольный разрез; на фиг. 2 - вид фильтра сверху со стороны выхода очищенного воздуха; на фиг. 3 - схема части регенерируемого фильтра, продольный разрез; на фиг. 4 - устройство для регенерации фильтра в изометрии.

Пылесос состоит из цилиндрического корпуса 1, снабженного тангенциально-расположенным патрубком для ввода очищаемого воздуха 2, бункером - пылесборником 3, размещенным в нижней части корпуса 1, двухслойного фильтра 4, помещенного в цилиндр 5, установленный соосно в корпусе 1. Над фильтром 4 установлено устройство для регенерации фильтра выполненное в виде свободно вращающихся лопастей 6, установленных в цилиндре 7. Ось цилиндра 7 перпендикулярно оси воздуховода 8. Для фиксации положения лопастей 6 имеется палей 9 и отверстие 10.

Над устройством для регенерации фильтра расположен вентилятор 11 с двигателем 12.

Фильтр 4 состоит из входного сепаратора 13 и выходного сепаратора 14 между которыми расположены грубый фильтр 15 и тонкий фильтр 16. Тонкий фильтр 16 огибает вверху входной сепаратор 13, а внизу выходной сепаратор 14.

Пылесос работает следующим образом.

В режиме очистки запыленный воздух за счет разряжения, создаваемого вентилятором 11 поступает по тангенциально расположенному патрубку 2 в кольцевой зазор между корпусом 1 и цилиндром 5 в котором за счет инерционных сил воздух очищается от крупной и тяжелой пыли, которая оседает в бункер-пылесборник 3 и далее воздух снизу поступает на вход фильтра 4.

По каналам входного сепаратора 13 воздух поступает на фильтрующий материал 15 грубой очистки с диаметром волокон до 20 мкм, где оседает основная масса пыли, дошедшей до фильтра, затем проходят фильтрующий материал 16 тонкой очистки с диаметром волокон до 7 мкм и по каналам выходного сепаратора 14 поступает через узел регенерации с заторможенными в вертикальном положении лопастями 6 через воздуховод 8 на вход вентилятора 11.

В режиме регенерации фильтра тонкой очистки пылесос работает следующим образом.

По мере того, как на фильтре накапливается большое количество пыли и производительность вентилятора из-за увеличения аэродинамического сопротивления фильтра снижаются более, чем на 20%, проводится цикл регенерации. Для этого растормаживают лопасти 6 узла регенерации, вынимая палец 9 из отверстия 10 и воздух от вентилятора пускают в обратном направлении, Под действием набегающего потока воздуха лопасти 6 получают вращение. При вращении они периодически перекрывают проходное сечение узла регенерации и таким образом генерируют пневматические импульсы с частотой 5-25 имп/сек, которые воздействуют на фильтр тонкой очистки 16, разрушают слой осевшей в фильтре пыли и выносит ее в бункер-пылесборник 3. В результате воздействия на фильтр пневматических импульсов в течение 1-10 мин его аэродинамическое сопротивление снижается до величины, близкой к исходной и пылесос переключают в режим очистки воздуха.

Использование: средства очистки воздуха от пыли. Сущность изобретения: пылесос содержит корпус со всасывающим патрубком, фильтр, пылесборник, вентилятор и устройство для регенерации фильтра. Устройство для регенерации фильтра выполнено в виде свободновращающихся лопастей, размещенных в цилиндре, расположенном между фильтром и вентилятором. Ось цилиндра перпендикулярна воздуховоду. Фильтр выполнен в виде двух сепараторов, обернутых фильтровальным материалом и свернутых в рулон. 2 с. и 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Пылесос, содержащий корпус со всасывающим патрубком, фильтр, пылесборник, вентилятор и устройство для регенерации фильтра, отличающийся тем, что устройство для регенерации фильтра выполнено в виде свободно вращающихся лопастей, размещенных в цилиндре, ось которого перпендикулярна воздухопроводу, и расположено между фильтром и вентилятором. 2. Фильтр для пылесоса, содержащий волокнистый материал, отличающийся тем, что выполнен в виде двух сепараторов, обвернутых фильтровальным материалом и свернутых в рулон. 3. Фильтр по п.2, отличающийся тем, что фильтровальный материал содержит два слоя, один из которых имеет диаметр волокон не более 20 мкм, а другой имеет диаметр волокон не более 7 мкм.