РЕШЕТОЧНЫЙ УЗЕЛ ЦИКЛОННОГО ПЫЛЕСБОРНИКА ПЫЛЕСОСА Российский патент 2004 года по МПК A47L9/16 

Настоящее изобретение относится к циклонному пылесборнику пылесоса, а точнее, к решеточному узлу циклонного пылесборника пылесоса, предназначенного для отделения пыли или грязи от воздуха, который находится во вращательном движении в циклонном пылесборнике.

В циклонном пылесборнике происходит отделение частиц от воздушной смеси с использованием центробежной силы. Благодаря простой конструкции и большой устойчивости к высокой температуре и высокому давлению циклонный пылесборник применяется во многих областях промышленности и, в том числе, в пылесосах.

Пылесос, содержащий циклонный пылесборник, сконструирован таким образом, что относительно большие частицы мусора сначала отфильтровываются в циклонном пылесборнике, и только затем содержащий мусор воздух направляется к бумажному фильтру в корпусе пылесоса. Поскольку количество мусора, подлежащего фильтрации бумажным фильтром, уменьшается при использовании такого циклонного пылесборника, срок использования бумажного фильтра увеличивается. Возможно также предотвращение проблем, возникающих при засорении или переполнении бумажного фильтра, таких, например, как ухудшение всасывающей силы и перегрузка двигателя.

В патенте US 6195835 (заявка 09/388532), выданном 6 марта 2001 г. на имя этого же заявителя, раскрывается устройство пылесоса, имеющего описанный выше циклонный пылесборник.

На Фиг.1 представлен разрез, схематически показывающий устройство и принцип действия циклонного пылесборника пылесоса, описанного в патенте US 6195835.

Как видно из Фиг.1, циклонный пылесборник 10 согласно патенту US 6195835 расположен на удлинительных трубках 1а и 1b пылесоса.

Под действием центробежной силы вращающегося воздуха циклонный пылесборник 10 отделяет и собирает пыль и грязь, содержащиеся в воздухе, затягиваемом через всасывающий канал пылесоса. Циклонный пылесборник 10 содержит корпус 20 циклона, пылеприемник 30 и решеточный узел 40.

Корпус 20 циклона содержит первую соединительную трубку 21, соединенную с удлинительной трубкой 1а во всасывающем канале пылесоса, вторую соединительную трубку 22, соединенную с удлинительной трубкой 1b на корпусе пылесоса, отверстие 23 впуска воздуха, связанное с первой соединительной трубкой 21, и отверстие 24 выпуска воздуха, связанное со второй соединительной трубкой 22. Содержащий мусор воздух затягивается в корпус 20 циклона через отверстие 23 впуска воздуха, образуя воздушный вихрь.

Пылеприемник 30 соединен с возможностью отсоединения с корпусом 20 циклона и собирает мусор, отделенный от воздуха под действием центробежной силы воздушного вихря, образующегося в корпусе 20 циклона.

Решеточный узел 40 расположен с нижней стороны отверстия 24 выпуска воздуха корпуса 20 циклона для предотвращения попадания в корпус пылесоса мусора, собираемого в пылеприемнике 30. Решеточный узел 40 содержит несущую решеточную часть 41, конусообразную решеточную часть 42 и цилиндрическую решеточную часть 43, при этом все части выполнены как одно целое друг с другом. Цилиндрическая решеточная часть 43 имеет множество мелких отверстий 43а, связанных с отверстием 24 выпуска воздуха. Цилиндрическая решеточная часть 43 содержит конусообразную пылезащитную пластину 44, выполненную на ее удаленном конце.

В пылесосе, содержащем описанный выше циклонный пылесборник, воздух, содержащий мусор, затягивается в пылесос по трубке 1а под действием всасывающей силы, образующейся во всасывающем канале пылесоса, и проходит в корпус 20 циклона через первую соединительную трубку 21 в диагональном направлении или в наклонно направленном потоке по спирали. Воздух затягивается по диагонали в корпус 20 циклона в спиралеобразном вихревом потоке, продвигающемся вниз, к дну пылеприемника 30. Во время этого продвижения мусор отделяется от воздуха под действием центробежной силы потока вращающегося воздуха и собирается в пылеприемнике 30 после оседания вдоль внутренней стенки пылеприемника 30. Воздух, достигший дна пылеприемника 30, меняет направление и перемещается вверх по меньшему радиусу завихрения и, проходя через мелкие отверстия 43а решеточного узла 40, выходит наружу из корпуса пылесоса через отверстие 24 выпуска воздуха и вторую соединительную трубку 1b. По мере выхода воздуха наружу через решеточный узел 40 часть мусора, увлекаемого воздухом, задерживается мелкими отверстиями 43а решеточного узла 40 и опускается в пылеприемник 30.

Мусор, не отделенный под действием центробежной силы вращающегося воздуха и все-таки увлекаемый воздухом, выходит через отверстие 24 выпуска воздуха, минуя мелкие отверстия 43а решеточного узла 40, но отфильтровывается в бумажном фильтре пылесоса, и очищенный воздух выпускается наружу из пылесоса под действием двигателя и всасывающего вентилятора.

В пылесосе, имеющем описанный выше циклонный пылесборник, пыль и грязь, содержащиеся в воздухе, затягиваемом через всасывающий канал пылесоса, сначала отфильтровываются и собираются циклонным пылесборником, в результате чего количество мусора, которое должно быть отфильтровано бумажным фильтром, уменьшается.

Однако описанный выше циклонный пылесборник пылесоса имеет ряд недостатков. Например, как показано на Фиг.2, множество мелких отверстий 43а решеточного узла 40 выполнены под углом примерно 90° по отношению к направлению В потока вращающегося в пылесборнике воздуха, и мусор, увлекаемый вихрем воздуха, легко затягивается в корпус пылесоса через мелкие отверстия 43а в направлении, указанном на Фиг.2 пунктирными стрелками. Поскольку обычный циклонный пылесборник пылесоса не имеет каких-либо средств фильтрации мусора, более мелкого, чем мелкие отверстия 43а, основная часть мелкого мусора затягивается в корпус пылесоса через мелкие отверстия 43а и соответственно количество мусора, подлежащего фильтрации в бумажном фильтре, увеличивается. В результате, срок службы бумажного фильтра сокращается.

Другой недостаток обычного циклонного пылесборника пылесоса заключается в том, что мусор, который не проходит через мелкие отверстия 43а решеточного узла 40, налипает на эти отверстия при прохождении через них воздуха. С течением времени мусор засоряет мелкие отверстия 43а, вызывая такие проблемы, как ухудшение всасывающей силы и перегрузка двигателя. Соответственно, необходимо регулярно удалять мусор с мелких отверстий 43а. Однако особенности конструкции данного решеточного узла затрудняют очистку узла пользователем, создавая для него неудобства.

Сущность изобретения

Настоящее изобретение выполнено для преодоления указанных недостатков, имеющихся в известных аналогах. Соответственно, задачей настоящего изобретения является создание решеточного узла пылесборника пылесоса, способного увеличить эффективный срок службы бумажного фильтра за счет уменьшения количества мусора, затягиваемого в корпус пылесоса через решетку, благодаря использованию средств фильтрации мелкого мусора, которые фильтруют мелкий мусор, а также за счет предотвращения прохождения через решетку мусора, увлекаемого вращающимся воздухом.

Другой задачей настоящего изобретения является создание решеточного узла циклонного пылесборника пылесоса, в котором удаление налипшего на узел мусора было бы достаточно простым, что позволило бы сделать использование пылесоса более комфортным для пользователя.

Указанная задача решается согласно настоящему изобретению созданием решеточного узла циклонного пылесборника пылесоса, содержащего корпус решетки, имеющий открытый верхний конец, множество лопастей, выполненных на наружной поверхности корпуса решетки на заданном расстоянии друг от друга так, что они образуют проходы, сообщающиеся с каналом выпуска воздуха, и блок задержки мелкого мусора, установленный внутри корпуса решетки в положении, соответствующем указанным проходам в корпусе решетки, для отфильтровывания мелкого мусора, проходящего через проходы, причем корпус решетки содержит первую часть корпуса, расположенную в корпусе циклона и имеющую сквозное отверстие, соединяющееся с каналом выпуска воздуха, и вторую часть корпуса, соединяющуюся с возможностью отсоединения к сквозному отверстию первой части корпуса с помощью соединительных средств и имеющую множество лопастей на наружной поверхности.

Соединительные средства содержат пару соединительных пазов, выполненных на внутренней периферии сквозного отверстия первой части корпуса, при этом пазы расположены по существу напротив друг друга, и каждый из соединительных пазов содержит установочную часть, имеющую открытый нижний конец, и соединительную часть, проходящую от установочной части и имеющую закрытый нижний конец; а также пару соединительных выступов, выполненных на верхнем конце второй части корпуса по существу напротив друг друга в соответствии с парой указанных соединительных пазов.

Предпочтительно лопасти расположены так, что прямая, проходящая через центр лопасти, находится под острым углом к направлению потока вращающегося воздуха.

Также предпочтительно, расстояние между лопастями и угол между лопастями и направлением потока вращающегося воздуха устанавливаются таким образом, чтобы при проекции на воображаемый коаксиальный цилиндр зона затенения от отдельной лопасти перекрывала 10-50% зоны затенения от следующей лопасти.

Предпочтительно блок задержки мелкого мусора выполнен из пористого материала.

Устройство поясняется чертежами.

На Фиг.1 изображен обычный циклонный пылесборник пылесоса, показанный в разрезе.

На Фиг.2 дан частичный разрез, показывающий направление потока воздуха в районе решетки обычного циклонного пылесборника пылесоса.

На Фиг.3 представлен разрез, показывающий в разобранном виде решеточный узел циклонного пылесборника пылесоса в соответствии с предпочтительным примером реализации настоящего изобретения.

Фиг.4 представляет собой разрез, изображающий решеточный узел в корпусе циклонного пылесборника согласно предпочтительному примеру реализации настоящего изобретения.

Фиг.5 является частичным разрезом, показывающим направление потока воздуха в районе решеточного узла циклонного пылесборника пылесоса в соответствии с предпочтительным примером реализации настоящего изобретения.

Подробное описание предпочтительных примеров реализации

Ниже в подробных деталях будет описан предпочтительный пример реализации настоящего изобретения со ссылками на прилагаемые чертежи. На протяжении всего описания одинаковые элементы циклонного пылесборника, за исключением решеточного узла, будут иметь те же номера позиций, что и известный аналог.

Как показано на чертежах с Фиг.3 по Фиг.5, решеточный узел 100 циклонного пылесборника пылесоса согласно предпочтительному примеру реализации настоящего изобретения содержит корпус 110 решетки, имеющий открытый верхний конец, сообщающийся с каналом 24 выпуска воздуха в корпусе 20 циклона, множество лопастей 120, выполненных на наружной поверхности корпуса 110 решетки на заданном расстоянии друг от друга с образованием проходов 121 по наружной поверхности корпуса 110 решетки, сообщающихся с каналом 24 выпуска воздуха, и блок 130 задержки мелкого мусора, установленный внутри корпуса 110 решетки в положении, соответствующем указанным проходам в корпусе 110 решетки, для фильтрации мелкого мусора, проходящего через эти проходы.

Как показано на Фиг.3, корпус 110 решетки содержит первую часть 111 корпуса, имеющую сквозное отверстие 111а, и вторую часть 112 корпуса, на которой расположено множество лопастей 120. Вторая часть 112 корпуса присоединена с возможностью отсоединения к первой части 111 корпуса с помощью соединительного узла 140. Соединительный узел 140 содержит пару соединительных пазов 141, выполненных на внутренней периферии сквозного отверстия 111а в первой части 111 корпуса, при этом пазы расположены по существу напротив друг друга. Пара стыковочных или соединительных выступов 142 выполнена на верхнем конце второй части 112 корпуса по существу друг напротив друга. Каждый соединительный паз 141 имеет установочную часть 141а с открытым нижним концом и соединительную часть 141b, проходящую от установочной части 141а и имеющую закрытый нижний конец. Соответственно, пользователь соединяет вторую часть 112 корпуса с первой частью 111 корпуса, совмещая соединительные выступы 142 второй части 112 корпуса с установочными пазами 141а соединительных пазов 141 на первой части 111 корпуса и вставляя указанные выступы в указанные пазы, а затем закручивая вторую часть 112 корпуса, располагая таким образом соединительные выступы 142 в соединительных частях 141b соединительных пазов 141. Пользователь может отделить вторую часть 112 корпуса от первой части 111 корпуса в результате обратного порядка действий. Соответственно, при налипании мусора на корпус 110 решетки пользователь может легко удалить мусор с соответствующих лопастей 120 второй части 112 корпуса, поскольку от него просто требуется отделить вторую часть 112 корпуса от первой части 111 корпуса, чтобы очистить лопасти 120. Может быть предусмотрена и пылеотталкивающая пластина 150 (Фиг.3).

Множество лопастей 120 расположено на наружной поверхности корпуса 110 решетки или вдоль наружной поверхности второй части 112 корпуса, при этом они расположены на таком заданном расстоянии друг от друга, чтобы воздух мог проходить через них. То есть проход (или проходы) 121 образуются лопастями 120, как показано на Фиг.4.

Как показано на Фиг.5, лопасти 120 размещены так, что угол G между центральной линией каждой лопасти 120 и направлением В потока вращающегося воздуха является острым. Иначе говоря, проход 121 находится под острым углом к направлению потока В вращающегося воздуха, при этом предотвращается попадание в проход решетки 121 отдельных частиц мусора, захваченных вращающимся воздухом.

Точнее, как показано пунктирными стрелками на Фиг.5, отдельные частицы мусора во вращающемся воздухе вынуждены менять направление примерно на 90°, чтобы войти в проход 121 между лопастями 120. Другими словами, частицы мусора должны изменить направление своего движения почти на противоположное, чтобы попасть в проход 121, что практически невозможно. В результате попадание мусора в проход 121 предотвращается.

Попадание мусора в проход 121 может быть предотвращено более эффективно за счет уменьшения угла θ, то есть расстояние между соответствующими лопастями 120 (или проходом 121) должно быть как можно уже. Однако при этом будет возрастать сопротивление потока воздуха, проходящего через проход 121. Шум также увеличится, а эффективность работы пылесоса по уборке может упасть из-за ухудшения всасывающей силы. Следовательно, угол θ и расстояние между лопастями 120 должны устанавливаться в соответствующем соотношении с учетом рассмотренных выше обстоятельств.

Предпочтительно угол θ и расстояние между лопастями устанавливаются в пределах значений, при которых зона затенения от одной лопасти 120 перекрывает от 10% до 50% зоны затенения от следующей лопасти 120 при проецировании лопастей 120 на воображаемый коаксиальный цилиндр.

Блок 130 задержки мелкого мусора устанавливается внутри второй части 112 корпуса 110 решетки для того, чтобы отфильтровывать мелкий мусор, проходящий через проход 121. Предпочтительно блок 130 задержки мелкого мусора выполнен из пористого материала, имеющего прекрасную воздухопроницаемость, такого как, например, губка и т.д. В другом примере блок 130 задержки мелкого мусора может представлять собой сетку, имеющую цилиндрическую форму и ячеистую структуру.

Как показано на Фиг.4, решеточный узел 100 выполнен вниз от канала 24 выпуска воздуха корпуса 20 циклона, так как первая часть 111 корпуса закреплена в канале 24 выпуска воздуха. Блок 130 задержки мелкого мусора установлен внутри второй части 112 корпуса.

При работе пылесоса внутри корпуса 20 циклона образуется поток вращающегося воздуха. Соответственно, мусор отделяется от воздуха содержащего мусор, под действием центробежной силы вращающегося воздуха и собирается в пылеприемнике 30.

Часть мусора, не отделившаяся под действием центробежной силы вращающегося воздуха, остается в воздухе, перемещающемся от центральной части пылеприемника 30 вверх по направлению к решеточному узлу 100. По меньшей мере часть этого мусора, попавшего в поднимающийся поток воздуха, отражается от пылеотталкивающей пластины 150 и возвращается в поток вращающегося воздуха. Мусор, все-таки оставшийся в воздухе после столкновения с пылеотталкивающей пластиной 150, движется под действием воздушного потока по направлению к проходу 121 решеточного узла 100. Благодаря разнице давлений внутри и снаружи решеточного узла 100 воздух затягивается в решеточный узел 100 через проход 121. Между тем, как описано выше, проход 121, образуемый множеством лопастей 120, выполнен и расположен таким образом, что находится под острым углом к направлению В потока вращающегося воздуха. Кроме того, мусор имеет относительно большую плотность, чем воздух, а поэтому мусор имеет и большую инерцию, чем воздух.

Для того, чтобы мусор, оказавшийся во вращающемся воздухе, попал в проход 121 между лопастями 120, необходимо преодолеть инерцию частиц этого мусора, а направление потока вращающегося воздуха должно быть изменено более, чем на 90° Иначе говоря, попадание мусора в проход 121 между лопастями 120 становится затруднительным. Соответственно, количество мусора, перемещающегося по направлению к корпусу пылесоса, уменьшается.

Если часть мусора, более мелкого, чем проход 121, попадает в проход 121, этот мусор согласно настоящему изобретению захватывается блоком 130 задержки мелкого мусора. В результате, количество мусора, направляющегося в корпус пылесоса, опять же уменьшается, и срок службы бумажного фильтра увеличивается.

Между тем, всякий раз во время работы пылесоса часть мусора неизбежно налипает на лопасти 120 корпуса 100 решетки. Когда лопасти 120 становятся явно грязными, пользователь просто отделяет вторую часть 112 корпуса от первой части 111 корпуса и очищает лопасти 120.

Как описано выше, согласно настоящему изобретению, поскольку проход мусора сквозь проход 121 корпуса 110 решетки предотвращен насколько это возможно, количество мусора, попадающего в корпус пылесоса, уменьшается. Кроме того, поскольку мусор, более мелкий, чем проход 121, отфильтровывается на блоке 130 задержки мелкого мусора, количество мусора, попадающего в корпус пылесоса, опять же уменьшается. В результате, срок службы бумажного фильтра увеличивается.

К тому же, согласно настоящему изобретению, корпус 110 решетки может разделяться на первую часть 111 корпуса и вторую часть 112 корпуса. Соответственно, пользователь легко может очистить корпус 110 решетки, когда возникает такая необходимость, просто отделив вторую часть 112 корпуса от первой части 111 корпуса. В результате, пылесос становится более удобным в использовании.

Хотя выше был описан предпочтительный пример реализации настоящего изобретения, для специалистов очевидно, что настоящее изобретение не ограничивается описанным примером, и различные изменения и модификации могут быть сделаны в рамках настоящего изобретения без изменения его сущности, что подтверждается прилагаемой формулой.

Решеточный узел может быть использован в циклонном пылесборнике пылесоса, предназначенном для отделения мусора под действием центробежной силы воздуха от вращающегося потока, содержащего мусор воздуха, и позволяет увеличить эффективный срок службы бумажного фильтра пылесоса за счет снижения количества мусора, затягиваемого в корпус пылесоса через решетку, и повысить комфортность пользования пылесосом за счет упрощения удаления налипшего на узел мусора. Решеточный узел выполнен в канале выпуска воздуха в корпусе циклона циклонного пылесборника для предотвращения попадания мусора в корпус пылесоса и содержит корпус решетки, имеющий открытый верхний конец, множество лопастей, выполненных на наружной поверхности корпуса решетки на заданном расстоянии друг от друга и образующих проходы, сообщающиеся с каналом выпуска воздуха, и блок задержки мелкого мусора, установленный внутри корпуса решетки и сообщающийся с проходом в корпусе решетки, для отфильтровывания мелкого мусора, проходящего через проход. Корпус решетки содержит первую часть корпуса, расположенную в корпусе циклона и имеющую сквозное отверстие, соединяющееся с каналом выпуска воздуха, и вторую часть корпуса, соединяющуюся с возможностью отсоединения со сквозным отверстием первой части корпуса с помощью соединительных средств и имеющую множество лопастей на наружной поверхности. В решеточном узле обеспечена возможность легкого удаления мусора с решетки за счет отделения второй части корпуса с лопастями от его первой части. 4 з.п. ф-лы, 5 ил.

1. Решеточный узел циклонного пылесборника пылесоса, предназначенного для отделения мусора от вращающегося потока воздуха под действием центробежной силы воздуха, содержащего мусор, в указанном решеточном узле, выполненном в канале выпуска воздуха в корпусе циклона циклонного пылесборника для предотвращения попадания мусора в корпус пылесоса, содержащий корпус решетки, имеющий открытый верхний конец, множество лопастей, выполненных на наружной поверхности корпуса решетки на заданном расстоянии друг от друга и образующих проходы, сообщающиеся с каналом выпуска воздуха, и блок задержки мелкого мусора, установленный внутри корпуса решетки и сообщающийся с проходом в корпусе решетки, для отфильтровывания, мелкого мусора, проходящего через проход, причем корпус решетки содержит первую часть корпуса, расположенную в корпусе циклона и имеющую сквозное отверстие, соединяющееся с каналом выпуска воздуха, и вторую часть корпуса, соединяющуюся с возможностью отсоединения со сквозным отверстием первой части корпуса с помощью соединительных средств и имеющую множество лопастей на наружной поверхности.2. Решеточный узел по п.1, в котором соединительные средства содержат пару соединительных пазов, выполненных на внутренней периферии сквозного отверстия первой части корпуса, расположенных, по существу, напротив друг друга, при этом каждый из соединительных пазов имеет установочную часть с открытым нижним концом и соединительную часть, проходящую от установочной части и имеющую закрытый нижний конец, и пару соединительных выступов, выполненных на верхнем конце второй части корпуса, расположенных, по существу, друг напротив друга и соответствующих паре соединительных пазов.3. Решеточный узел по п.1, в котором каждая из лопастей расположена так, что линия, проходящая через центр лопасти, находится под острым углом к направлению потока вращающегося воздуха.4. Решеточный узел по п.4, в котором расстояние между лопастями и угол между лопастями и направлением потока вращающего воздуха устанавливаются таким образом, что зона затенения от отдельной лопасти перекрывает примерно от 10 до 50% зоны затенения от следующей лопасти при проецировании лопастей на воображаемый коаксиальный цилиндр.5. Решеточный узел по п.1, в котором блок задержки мелкого мусора выполнен из пористого материала.