ЭЛЕКТРОБЫТОВОЕ УСТРОЙСТВО И КОНТЕЙНЕР ДЛЯ СБОРА ЖИДКОСТИ (ВАРИАНТЫ) Российский патент 2001 года по МПК A47L7/00 A47L11/29 

Изобретение относится к электробытовым устройствам сбора жидкости для использования при операциях чистки или сушки поверхностей, когда жидкость собирается, например, с поверхности пола или покрытия пола, а также с других поверхностей, например стен или окон, при помощи всасывающей головки таким образом, чтобы жидкость поступала с воздушным потоком из этой всасывающей головки в воздушно-жидкостный сепаратор, где она отделяется от воздушного потока и собирается в контейнере.

Такое бытовое устройство может быть предназначено и использовано для сушки поверхности пола или сбора разлитой жидкости либо оно может также включать в себя резервуар для чистящей жидкости (которая может представлять собой воду или чистящий раствор) и средство для подачи этой жидкости в чистящую головку, которая может быть встроена во всасывающую головку или выполнена отдельно, с тем чтобы устройство обеспечивало возможность осуществления (одновременно или последовательно) операций чистки и сушки пола или подобных операций на других поверхностях.

Предлагались различные типы воздушно-жидкостного сепаратора для отделения жидкости от воздушного потока и сбора ее в контейнере. Например, в патенте Великобритании N 1121225 представлен простой центробежный сепаратор, в котором воздушный поток поступает в кольцевую камеру по касательной, причем нижняя сторона камеры соединена с верхним концом контейнера для сбора жидкости. В патенте Великобритании N 1601456 представлен сепаратор, в котором воздушный поток направляется в радиальном направлении в узкое кольцевое пространство между внешней стенкой контейнера резервуара и внешней стенкой собирающей камеры, внутри которой установлен контейнер резервуара, причем последний имеет центральный всасывающий канал, проходящий через него, который на своем нижнем конце выполнен в виде расширяющегося вниз конуса с вертикальными направляющими лопастями для предотвращения кругового потока воздуха.

В других примерах используются сепараторы, как это представлено в патенте США N 2986764. В случае относительно небольших устройств, предназначенных для использования при удерживании в руках и подвергаемых при этом резким движениям, часто применяются сложные приспособления в собирающем контейнере, чтобы предотвратить выход собранной жидкости из контейнера (см., например, Европейский Патент N 0170720).

В других случаях расширяющаяся входная трубка подает воздушно-жидкостный поток на перегородку, установленную поперек входного отверстия трубы, как, например, в патенте Германии N 3540956 или патенте США N 1328339.

Во всех таких известных устройствах отверстие для выхода воздуха из собирающей камеры удалено от входного отверстия для воздушно-жидкостного потока.

Задачей настоящего изобретения является создание усовершенствованной формы сепаратора/коллектора упрощенной, но высокоэффективной конструкции. Еще одной задачей данного изобретения является создание контейнера для сбора жидкости, который бы в равной степени хорошо функционировал при различных положениях.

В соответствии с одним аспектом изобретения обеспечено электробытовое устройство для сбора жидкости, содержащее всасывающую головку, которая подает жидкость в воздушном потоке к воздушно-жидкостному сепаратору, и собирающий контейнер для сбора жидкости, выходящей из сепаратора, причем воздушно-жидкостный сепаратор содержит входную трубку, проходящую от водного отверстия для воздушно-водного потока и заканчивающуюся расширяющейся наружу концевой частью с выходным отверстием, а указанный контейнер имеет камеру для выхода воздуха, через которую проходит указанная входная трубка, отличается тем, что указанная концевая часть с выходным отверстием указанной входной трубки воздушно-жидкостного сепаратора выходит непосредственно в контейнер для сбора жидкости.

Было обнаружено, что при помощи простого приема расширения выходной концевой части входной трубки и размещения входной трубки таким образом, чтобы она проходила через камеру для выхода воздуха, при том что направление воздушного потока в собирающем контейнере изменяется на противоположное, можно достигнуть эффективного отделения поступивших капель воды от входящего воздушного потока просто в результате последующего снижения скорости воздуха и изменения направления воздушного потока, без необходимости столкновения водяных капель с поверхностью сборника и без необходимости резких изменений направления воздушного потока в отличие от основных принципов действия известных воздушно-жидкостных сепараторов, используемых в таких устройствах.

Предпочтительно, концевая часть входной трубки выполнена в форме раструба, постепенно расширяющегося от входной трубки к выходному отверстию, площадь поперечного сечения которого по крайней мере в два раза больше площади поперечного сечения трубки. В частности, трубка и выходное отверстие обычно имеют поперечное сечение круглой формы, а диаметр выходного отверстия по крайней мере примерно в два раза больше диаметра трубки.

Внутренняя поверхность такого раструба, предпочтительно, выгнута наружу и имеет на конце обод, проходящий, в сущности, в поперечном направлении относительно осевой центральной линии раструба. Форма раструба может быть определена как поверхность вращения, описанная кривой, как минимум, приближающейся по форме к части гиперболы, параболы или эллипса.

Между камерой выхода воздуха и собирающим контейнером может быть предусмотрен фильтровальный элемент в пространстве между входной трубкой и внешними стенками контейнера. Фильтровальный элемент может быть выполнен в виде пористого элемента с порами относительно большого диаметра (обычно в диапазоне от 1 до 2,5 мм), чтобы не создавать существенного препятствия на пути воздушного потока, поступающего в выходную камеру, обеспечивая при этом большую площадь поверхности, на которой оставшиеся капли воды могут сливаться и стекать внутрь собирающего контейнера в направлении, противоположном выходящему воздушному потоку. Подходящим материалом для изготовления такого фильтра может служить сетчатый поропласт или волоконная сетка, предпочтительно выполненная из синтетического пластикового материала.

Для удобства поверхность фильтровального элемента, обращенная к собирающему контейнеру, установлена под таким углом относительно соседней стенки контейнера, чтобы при возможных положениях контейнера во время пользования устройством жидкость, которая проникает обратно через фильтровальный элемент, могла бы стекать под действием гравитации к указанной соседней стенке.

В особенно предпочтительном варианте фильтровальный элемент проходит наклонно через угол собирающего контейнера, образованный двумя его соседними стенками, так чтобы осевая центральная линия раструба образовывала бы, в сущности, равные углы с двумя соседними стенками.

При таком устройстве собирающий контейнер может располагаться в разнообразных положениях без снижения эффективности сепаратора.

В частности, это позволяет поместить собирающий контейнер в пылесос контейнерного типа (или выполнить в виде его части), который может использоваться как в горизонтальном, так и в вертикальном положении.

Таким образом, собирающий контейнер может быть соединен с узлом крыльчатки и двигателя, что создает воздушный поток в произвольно стоящем устройстве, которое можно располагать в горизонтальном положении на полу, который подвергается чистке, можно тянуть по такой поверхности и которое в вертикальном положении может устойчиво стоять, например, на одной ступени лестницы, которая подвергается чистке.

В соответствии с еще одним аспектом данного изобретения обеспечивается собирающий контейнер для использования с электробытовым устройством для сбора жидкости при помощи всасывающей головки, направляющей жидкость вместе с потоком воздуха от указанной головки к указанному собирающему контейнеру, причем собирающий контейнер содержит воздушно-жидкостный сепаратор и полый корпус для приема жидкости из указанного сепаратора, причем воздушно-жидкостный сепаратор содержит входную трубку, проходящую от входного отверстия для воздушно-водного потока и до концевой части выходного расширяющегося наружу отверстия, а собирающий контейнер имеет камеру для выхода воздуха, через которую проходит указанная входная трубка, отличающийся тем, что концевая часть с выходным отверстием воздушно-жидкостного сепаратора выходит непосредственно в собирающий контейнер.

В соответствии с другим аспектом данного изобретения мы обеспечиваем собирающий контейнер для использования с бытовым устройством для сбора жидкости при помощи всасывающей головки, направляющей жидкость в воздушном потоке от указанной всасывающей головки к указанному собирающему контейнеру, причем собирающий контейнер содержит воздушно-жидкостный сепаратор и полый корпус, имеющий части двух соседних стенок, которые располагаются, в сущности, перпендикулярно друг другу, отличающийся тем, что указанный воздушно-жидкостный сепаратор устроен таким образом, что его продольная центральная линия проходит от угла, образованного соединением частей двух соседних боковых стенок, и под углом, не равным прямому, относительно обеих указанных частей соседних боковых стенок, и что в этом корпусе имеются части двух других стенок, которые располагаются, в сущности, перпендикулярно друг другу и образуют угол, противоположный тому, в котором находится воздушно-жидкостный сепаратор, причем указанный контейнер может устойчиво стоять на любой из указанных стенок при положении устройства как в горизонтальном положении на поверхности пола, которая подвергается чистке, с возможностью перемещения по этой поверхности, так и в вертикальном положении, например, на ступени лестницы, подвергающейся чистке.

Далее изобретение будет описано на примере одного варианта осуществления устройства, содержащего контейнер для сбора жидкости с воздушно-жидкостным сепаратором по данному изобретению со ссылкой на прилагаемый чертеж.

На этом чертеже контейнер 10 для сбора воды или другой жидкости, собираемой при помощи всасывающей головки (не показана) при операции чистки или сушки пола, содержит полый корпус в форме бака, имеющий обычно прямоугольное поперечное сечение и ограниченный нижней стенкой 11, задней стенкой 12, верхней стенкой 13, передней стенкой 14 и боковой стенкой 15.

Наклонно расположенное выходное отверстие 17 находится в углу контейнера 10 в месте соединения верхней и передней стенок 13, 14.

Камера 20 для выхода воздуха соединена с контейнером 10 у отверстия 17. Камера 20 выполнена с воздушным выходным отверстием 21, которое сообщается с воздушным каналом 22, ведущим к входу приводимой двигателем крыльчатки 23. Напротив воздушного выходного отверстия 21 выходная камера имеет отверстие 24, сообщающееся с внутренней полостью контейнера 10.

Воздушно-водный сепаратор 30 проходит через выходную камеру 20 во внутреннюю полость контейнера 10.

Сепаратор 30 содержит входную трубку 31, имеющую входное отверстие 32 на одном своем конце около выходного отверстия 21 и заканчивающуюся на другом своем конце расширяющимся наружу раструбом (концевой частью) 33, который отходит от трубы 31 под углом, не равным прямому, и проходит в контейнер 10 по центральной оси 34, расположенной под углом примерно 45^o по отношению к верхней и передней стенкам 13, 14. Раструб 33 заканчивается ободом 35, который проходит, в сущности, перпендикулярно по отношению к оси 34 и определяет конец выходным отверстием 36, имеющим диаметр, приблизительно в два раза больший, чем диаметр входной трубки 31. На чертеже видно, что боковые стенки раструба 33 несколько выгнуты наружу для соединения с ободом 35, и предпочтительно раструб может быть определен как поверхность вращения, описанная кривой, как минимум, приближающейся по форме к части гиперболы, параболы или эллипса.

Кольцевой фильтровальный элемент 40 расположен у входного отверстия 24 выходной камеры 20 и окружает раструб 33. Фильтровальный элемент 40 содержит снабженную отверстиями оболочку 41, которая служит для размещения раструба 33 во входном отверстии 24 камеры 20, и пористый фильтр 42 с порами относительно большого размера, обычно от 1 до 2,5 мм, чтобы не создавать существенного препятствия на пути воздушного потока, поступающего к выходу 21, обеспечивая при этом большую площадь поверхности, на которой оставшиеся капли воды могут сливаться друг с другом.

Входное отверстие 32 трубки 31 совмещается с одним концом всасывающей трубки 25, которая присоединяется на своем другом конце к всасывающему шлангу 26, ведущему к собирающей головке (не показана) любой приемлемой формы. Всасывание осуществляется собирающей головкой при помощи приводимой двигателем крыльчатки 23, которая расположена спереди от контейнера 10 внутри корпуса 37 и которая втягивает воздух и пропускает его через контейнер 10 так, как показано стрелками A\B. Таким образом, воздух проходит через собирающую головку, всасывающий шланг 26, всасывающую трубку 25, входную трубку 31 и раструб 33 во внутреннюю полость контейнера 10, вокруг обода 35 раструба 33, через фильтр 42 в выходную камеру 20 к выходному отверстию 21 воздушного канала 22 и в крыльчатку 23.

Жидкость, которая засасывается входящим воздушным потоком, как показано стрелкой A, отделяется от воздуха в результате снижения скорости воздушного потока, которое возникает в раструбе 33, который постепенно расширяется при направлении потока вниз и направлении потока в обратную сторону вокруг обода 35. Любые оставшиеся в воздушном потоке капли улавливаются фильтром 42 и стекают под действием гравитации к нижней части фильтровального элемента 40 и к передней стенке 14 контейнера 10, причем воздушный поток ниже фильтра 42, показанный стрелкой B, является, в сущности, свободным от включений жидкости.

Если необходимо, выходная камера 20 может иметь такие размеры, чтобы представлять собой расширительную камеру, в которой скорость воздушного потока снижается еще более, чтобы любые капли, которые могут пройти через фильтровальный элемент 40, могли бы отделиться до того, как воздух дойдет до выходного отверстия 21.

На практике вода может собираться в контейнере 10 до тех пор, пока она не достигла уровня, приближающегося или даже несколько превышающего уровень нижнего края раструба 33, без снижения эффективности водоотделения, причем поток воздуха вокруг самой нижней части раструба 33 приводит к образованию местного углубления на поверхности собранной жидкости.

Ребра 38, 39 на верхней и передней стенках 13, 14 служат в качестве барьеров для снижения риска выплескивания собранной воды в отверстие 24 выходной камеры 20 при перемещении устройства.

Как показано на чертеже, ролики 18, 19 предусмотрены в нижней части устройства, содержащего корпус 37 и контейнер 10, чтобы стоящее на полу устройство можно было бы перемещать по поверхности пола в процессе осуществления чистки, если потянуть его за шланг 26.

Однако задняя стенка 12 контейнера 10 является, в сущности, плоской и предназначена для того, чтобы служить дополнительным основанием, на котором устройство может стоять в вертикальном положении, например, на ступеньке лестницы. Вследствие углового расположения раструба 33 разделение воздуха и воды происходит так же эффективно и при вертикальном положении, и устройство можно использовать при любом положении без необходимости какой-либо его регулировки пользователем.

Контейнер 10 выполнен с возможностью его отсоединения от корпуса 37, чтобы содержимое контейнера 10 можно было вылить, вынув контейнер из корпуса и удалив его от выходной камеры 20, сепаратора 30 и фильтра 40, куда собранная жидкость может попасть через отверстие 24.

Если чистящее устройство используется так же, как и обычный пылесос для сбора пыли и другого сухого материала, вместо контейнера 10 может быть поставлен другой, взаимозаменяемый контейнер, включающий в себя фильтр или т.п. элемент для удаления пыли из воздушного потока.

Устройство может также включать резервуар для чистящей жидкости, которая должна быть нанесена на поверхность, подвергаемую чистке, при помощи всасывающей головки или отдельного аппликатора жидкости.

Признаки, раскрытые в приведенном описании или прилагаемом чертеже, выраженные в их конкретных формах или в виде средства осуществления раскрытой функции, или способа, или процесса для получения раскрытого результата, могут отдельно или в любом сочетании таких признаков использоваться для осуществления изобретения в его различных формах.

Электробытовое устройство для сбора жидкости посредством всасывания содержит собирающий контейнер с воздушно-жидкостным сепаратором, расположенным в углу между двумя соседними стенками контейнера в наклонном положении по отношению к обеим боковым стенкам. Сепаратор содержит входную трубку, которая заканчивается расширяющейся наружу концевой частью с выходным отверстием, которая выходит непосредственно в собирающий контейнер. Входная трубка и концевая часть проходят в контейнер через камеру для выхода воздуха, которая присоединена у выходного отверстия контейнера. Фильтровальный элемент расположен у входного отверстия выходной камеры и вокруг концевой части выходного отверстия входной трубки. Наклонное положение сепаратора обеспечивает возможность использования устройства в вертикальном или горизонтальном положении, а форма воздушно-жидкостного сепаратора обеспечивает эффективное отделение капель воды от воздушного потока, огибающего обод концевой части без необходимости столкновения воздушного потока с перегородкой. 3 с. и 20 з.п.ф-лы, 1 ил. "1

1. Электробытовое устройство для сбора жидкости, содержащее головку, подающую жидкость в воздушном потоке к воздушно-жидкостному сепаратору, и контейнер для сбора жидкости из сепаратора, содержащего входную трубку, отходящую от входного отверстия для воздушно-жидкостного потока и заканчивающуюся расширяющейся наружу концевой частью с выходным отверстием, а указанный контейнер имеет камеру для выхода воздуха, через которую проходит указанная входная трубка сепаратора, отличающееся тем, что указанная концевая часть с выходным отверстием указанной входной трубки воздушно-жидкостного сепаратора выходит непосредственно в контейнер для сбора жидкости и выполнена в форме раструба, постепенно расширяющегося от входной трубки к выходному отверстию, площадь поперечного сечения которого, как минимум, вдвое больше площади поперечного сечения указанной трубки. 2. Электробытовое устройство по п. 1, отличающееся тем, что входная трубка и выходное отверстие имеют поперечное сечение круглой формы, при этом диаметр выходного отверстия примерно вдвое больше диаметра указанной трубки. 3. Электробытовое устройство по п.2, отличающееся тем, что внутренняя поверхность указанного раструба выполнена с выгнутым наружу краем, проходящим, в сущности, в поперечном направлении относительно центральной оси раструба. 4. Электробытовое устройство по п.3, отличающееся тем, что форма раструба выполнена в виде поверхности вращения, описываемой кривой, как минимум, приближающейся по форме к части гиперболы, параболы или эллипса. 5. Электробытовое устройство по п.1, отличающееся тем, что указанная входная трубка входит в контейнер для сбора жидкости в углу, в месте соединения верхней и передней его стенок, причем центральная ось указанной концевой части с выходным отверстием указанной входной трубки проходит наклонно по отношению к обеим указанным стенкам. 6. Электробытовое устройство по п.5, отличающееся тем, что ось указанной концевой части с выходным отверстием наклонена примерно под равными углами к обеим указанным стенкам. 7. Электробытовое устройство по любому из предшествующих пунктов, отличающееся тем, что оно снабжено фильтрующим элементом, расположенным в пространстве между входной трубкой и стенками камеры для выхода воздуха. 8. Электробытовое устройство по п.7, отличающееся тем, что фильтрующий элемент выполнен в виде пористого элемента с порами относительно большего диаметра, обычно 1 - 2,5 мм, с малым сопротивлением для воздушного потока на пути к выходу и обеспечивающими большую площадь поверхности фильтрующего элемента для слияния и стекания оставшихся капель воды во внутреннюю полость указанного контейнера в направлении, противоположном направлению выходящего воздушного потока. 9. Электробытовое устройство по п.7, отличающееся тем, что поверхность фильтрующего элемента, обращенная к указанному контейнеру, расположена относительно передней и верхней стенки контейнера под углом, обеспечивающим при возможном положении контейнера во время пользования стекание жидкости, проникшей обратно через фильтрующий элемент, под действием гравитации к указанной стенке. 10. Электробытовое устройство по п.9, отличающееся тем, что фильтрующий элемент проходит наклонно через угол указанного контейнера, образованный его верхней и передней стенками, причем центральная ось концевой части с выходным отверстием указанной входной трубки расположена примерно под равными углами относительно двух указанных стенок. 11. Электробытовое устройство по п.10, отличающееся тем, что контейнер для сбора жидкости связан с узлом крыльчатки и двигателя, создающим необходимый поток воздуха в указанном устройстве, установленном либо с возможностью передвижения в горизонтальном положении на поверхности пола, подвергаемой чистке, либо устойчиво в вертикальном положении, например, на ступеньке лестницы, подвергаемой чистке. 12. Контейнер для сбора жидкости электробытового устройства, содержащего всасывающую головку, подающую жидкость в воздушном потоке от указанной головки к указанному контейнеру, включающему воздушно-жидкостный сепаратор и полый корпус для приема жидкости из указанного сепаратора, содержащего входную трубку, отходящую от входного отверстия для воздушно-жидкостного потока и заканчивающуюся расширяющейся наружу концевой частью с выходным отверстием, а указанный контейнер имеет камеру для выхода воздуха, через которую проходит указанная входная трубка сепаратора, отличающийся тем, что указанная концевая часть с выходным отверстием указанной входной трубки воздушно-жидкостного сепаратора выходит непосредственно в контейнер для сбора жидкости и выполнена в форме раструба, постепенно расширяющегося от входной трубки к выходному отверстию, площадь поперечного сечения которого, как минимум вдвое больше площади поперечного сечения указанной трубки. 13. Контейнер по п.12, отличающийся тем, что входная трубка и выходное отверстие имеет поперечное сечение круглой формы, при этом диаметр выходного отверстия примерно вдвое больше диаметра указанной трубки. 14. Контейнер по п.13, отличающийся тем, что внутренняя поверхность указанного раструба выполнена с выгнутым наружу краем, проходящим, в сущности, в поперечном направлении по отношению к центральной оси раструба. 15. Контейнер по п.14, отличающийся тем, что форма раструба выполнена в виде поверхности вращения, описанной кривой, как минимум, приближающейся по форме к части гиперболы, параболы или эллипса. 16. Контейнер по п.12, отличающийся тем, что указанная входная трубка входит в указанный контейнер в углу, в месте соединения верхней и передней его стенок, причем центральная ось указанной концевой части с выходным отверстием указанной входной трубки проходит наклонно по отношению к обеим указанным стенкам. 17. Контейнер по п.16, отличающийся тем, что ось указанной концевой части с выходным отверстием наклонена, в сущности, под равными углами к обеим указанным стенкам. 18. Контейнер по любому из пп.12 - 17, отличающийся тем, что он снабжен фильтрующим элементом, расположенным в пространстве между входной трубкой и стенками камеры для выхода воздуха. 19. Контейнер по п.18, отличающийся тем, что фильтрующий элемент выполнен в виде пористого элемента с порами относительно большего диаметра, обычно 1 - 2,5 мм, с малым сопротивлением для воздушного потока на пути к выходу и обеспечивающими большую площадь поверхности фильтрующего элемента для слияния и стекания оставшихся капель воды во внутреннюю полость указанного контейнера в направлении, противоположном направлению выходящего воздушного потока. 20. Контейнер по п.18, отличающийся тем, что поверхность фильтрующего элемента, обращенная к указанному контейнеру, расположена относительно передней или верхней стенки контейнера под углом, обеспечивающим при возможном положении контейнера во время пользования стекание жидкости, проникшей обратно через фильтрующий элемент, под действием гравитации к указанной стенке. 21. Контейнер по п.20, отличающийся тем, что фильтрующий элемент проходит наклонно через угол указанного контейнера, образованный его верхней и передней стенками, причем центральная ось концевой части с выходным отверстием указанной входной трубки расположена примерно под равными углами относительно указанных стенок. 22. Контейнер по п.21, отличающийся тем, что указанный полый корпус содержит нижнюю и заднюю стенки, расположенные, в сущности, перпендикулярно друг другу и образующие угол, противоположный углу, в котором расположен воздушно-жидкостный сепаратор, причем указанный контейнер выполнен с возможностью сохранения устойчивого положения при его опирании на нижнюю или заднюю стенку при положении электробытового устройства для сбора жидкости, соответственно, в горизонтальном положении на поверхности пола, подвергаемой чистке, с возможностью перемещения по этой поверхности, или в вертикальном положении, например, на ступеньке лестницы, подвергаемой чистке. 23. Контейнер для сбора жидкости электробытового устройства, содержащего всасывающую головку, подающую жидкость в воздушном потоке от указанной головки к указанному контейнеру, включающему воздушно-жидкостный сепаратор и полый корпус, содержащий верхнюю и переднюю стенки, расположенные, в сущности, перпендикулярно друг другу, отличающийся тем, что продольная ось указанного воздушно-жидкостного сепаратора проходит от угла, образованного соединением указанных стенок, и образует с ними угол, отличный от прямого, при этом указанный корпус содержит нижнюю и заднюю стенки, расположенные, в сущности, перпендикулярно друг другу и образующие угол, противоположный углу, в котором расположен указанный воздушно-жидкостный сепаратор, причем указанный контейнер выполнен с возможностью сохранения устойчивого положения при его опирании на нижнюю или заднюю стенку при положении электробытового устройства для сбора жидкости, соответственно, в горизонтальном положении на поверхности пола, подвергаемой чистке, с возможностью перемещения по этой поверхности, или в вертикальном положении, например, на ступеньке лестницы, подвергаемой чистке.