ЦИКЛОННОЕ ПЫЛЕУЛАВЛИВАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО И ПЫЛЕСОС С ТАКИМ УСТРОЙСТВОМ Российский патент 2006 года по МПК A47L9/16 

Настоящее изобретение относится в целом к циклонному пылеулавливающему устройству и, более точно, к циклонному пылеулавливающему устройству для пылесоса, имеющего улучшенные характеристики размеров, веса и эффективности всасывания.

Пылесосы, в которых используется мешок для сбора пыли, создают проблемы из-за необходимости частой замены мешка для сбора пыли. Вследствие этого были внедрены пылесосы, содержащие циклонное пылеулавливающее устройство, поскольку такие устройства выполнены с возможностью их повторного применения после сбора пыли за счет использования центробежной силы с последующим удалением собранной пыли.

Тем не менее, пылесосы циклонного типа занимают сравнительно большой объем в сравнении с обычными пылесосами, в которых используется пылевой мешок, а также увеличивается вес пылесоса. Кроме того, пылесосы циклонного типа работают за счет циркуляции воздушного потока в циклонном уловителе для создания центробежной силы. Поскольку воздушный поток создается с помощью электродвигателя для создания разрежения, неизбежно будет иметь место потеря движущей силы электродвигателя. Следовательно, если одновременно используется один создающий разрежение источник для генератора движущей силы воздушного потока в пылеулавливающей камере циклонного уловителя и для создания всасывающей силы разрежения для всасывания воздуха в пылесос, исходная всасывающая сила циклонного пылеулавливающего устройства уменьшается по сравнению с пылеулавливающим устройством, в котором используется мешок для сбора пыли.

Техническая задача настоящего изобретения состоит в решении, по меньшей мере, вышеуказанных проблем и/или недостатков и в создании, по меньшей мере, преимуществ, описанных ниже. Соответственно, техническая задача настоящего изобретения состоит в создании усовершенствованного циклонного пылеулавливающего устройства, способного отдельно улавливать как большие, так и небольшие частицы пыли, и являющегося компактным по размеру и легким по весу.

Для решения описанных выше задач настоящего изобретения предусмотрены всасывающий впускной канал, первая камера для улавливания пыли, предназначенная для улавливания сравнительно больших частиц пыли из насыщенного пылью воздуха, всасываемого по впускному каналу для всасывания воздуха, вторая камера для улавливания пыли, предназначенная для улавливания сравнительно небольших частиц пыли из воздуха, прошедшего через первую камеру для улавливания пыли, часть для создания циклона, образованная так, что она проходит через первую и вторую камеры для улавливания пыли для обеспечения сообщения по текучей среде между ними, узел для отделения пыли, образованный в части для создания циклона с такой формой и конфигурацией, чтобы сталкиваться с пылью, всосанной по впускному каналу для всасывания воздуха, и создавать вихревой воздушный поток во второй камере для улавливания пыли, и впускная труба, расположенная в части для создания циклона на расстоянии от узла для отделения пыли.

Часть для создания циклона по существу образована с конфигурацией цилиндра, имеющего вход циклонного уловителя, предназначенный для впуска воздуха, образованный на одном конце и проходящий в первую камеру для улавливания пыли, а также выход циклонного уловителя, предназначенный для выпуска воздуха, образованный на другом его конце и проходящий во вторую камеру для улавливания пыли, причем концы для создания циклона имеют по существу одинаковый диаметр.

Часть для создания циклона расположена так, что один ее конец проходит в первую камеру для улавливания пыли на большее расстояние по сравнению с расстоянием, на которое ее противоположный конец проходит во вторую камеру для улавливания пыли.

Узел для отделения пыли дополнительно содержит первый пылеотделитель, выставленный соосно соответственно с впускным каналом для всасывания воздуха, частью для создания циклона и трубой для выпуска воздуха, и второй пылеотделитель, имеющий два конца и присоединенный к первому пылеотделителю на одном конце и к внутренней периферии части для создания циклона на другом конце, выполненный с такой формой и конфигурацией, чтобы создавать вихревой воздушный поток внутри части для создания циклона.

Первый пылеотделитель дополнительно содержит выступ, выступающий в сторону впускного канала для всасывания воздуха, как правило, имеющий форму конуса, и отверстие, образованное на противоположной от выступа стороне, причем отверстие имеет по существу такой же диаметр, как труба для выпуска воздуха.

Второй пылеотделитель образован множеством лопастей, расположенных радиально по отношению к первому пылеотделителю.

Часть для создания циклона расположена на расстоянии от боковой стенки второй камеры для улавливания пыли, равном заданному зазору, составляющему приблизительно от 8 до 12 мм.

Первая и вторая камеры для улавливания пыли имеют открываемое днище, образованное элементом в виде откидной дверцы, обеспечивающим легкое удаление пыли, собранной в них.

В соответствии с другим аспектом настоящего изобретения имеется пылесос, содержащий всасывающую щетку, предназначенную для всасывания пыли, захваченной воздушным потоком с поверхности, подвергаемой чистке, впускной канал для всасывания воздуха, соединенный с всасывающей щеткой посредством элемента, образующего канал, первую камеру для улавливания пыли, предназначенную для улавливания сравнительно больших частиц пыли из насыщенного пылью воздуха, всасываемого по всасывающему впускному каналу, вторую камеру для улавливания пыли, предназначенную для улавливания сравнительно небольших частиц пыли из воздуха, прошедшего через первую камеру для улавливания пыли, часть для создания циклона, образованную так, что она проходит через первую и вторую камеры для улавливания пыли для обеспечения сообщения по текучей среде между ними, узел для отделения пыли, образованный в части для создания циклона с такой конфигурацией, чтобы сталкиваться с пылью, всосанной по впускному каналу для всасывания воздуха, и создавать вихревой воздушный поток во второй камере для улавливания пыли, трубу для выпуска воздуха, расположенную на расстоянии от узла для отделения пыли, и приводную часть, соединенную с трубой для выпуска воздуха для создания всасывающей силы разрежения.

Другие признаки и преимущества настоящего изобретения станут более понятны при изучении подробного описания приведенных в качестве примера вариантов осуществления изобретения со ссылкой на приложенные фигуры чертежей, в которых:

фиг.1 - вид в перспективе циклонного пылеулавливающего устройства согласно варианту осуществления настоящего изобретения;

фиг.2 - сечение циклонного пылеулавливающего устройства, показанного на фиг.1, выполненное приблизительно по линии II-II;

фиг.3 - местный горизонтальный разрез устройства, показанного на фиг.1;

фиг.4 - выполненное приблизительно по линии IV-IV сечение устройства, показанного на фиг.3;

фиг.5 - выполненный с частичным пространственным разделением элементов вид в перспективе пылесоса, в котором используется циклонное пылеулавливающее устройство согласно настоящему изобретению.

Далее вариант осуществления настоящего изобретения будет описан подробно со ссылкой на сопровождающие фигуры чертежей.

В приведенном далее описании используются идентичные ссылочные позиции на чертежах для указания одинаковых или аналогичных элементов даже на разных фигурах чертежей. Элементы, определенные в описании, такие как конструкция и функционирование элементов, раскрыты только для того, чтобы способствовать полному пониманию изобретения. Таким образом, очевидно, что идея настоящего изобретения может быть реализована без специфического использования некоторых из данных определенных элементов. Кроме того, хорошо известные функции или конструкции подробно не описаны, чтобы избежать перегрузки описания изобретения ненужными деталями.

Фиг.1 представляет собой вид в перспективе циклонного пылеулавливающего устройства 100 согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения. Как показано на фиг.1, циклонное пылеулавливающее устройство 100 содержит впускной канал 110 для всасывания воздуха (показанный пунктиром), первую камеру 120 для улавливания пыли, вторую камеру 130 для улавливания пыли, часть 140 для создания циклона (показанную пунктиром), узел 150 для отделения пыли (не показанный на фиг.1) и трубу 160 для выпуска воздуха.

Впускной канал 110 для всасывания воздуха обеспечивает всасывание насыщенного пылью воздуха с поверхности, подвергаемой чистке, в циклонное пылеулавливающее устройство 100. Первая камера 120 для улавливания пыли соединена с каналом 110 для впуска пыли и используется для отделения и улавливания сравнительно больших частиц пыли из всосанного воздуха.

Вторая камера 130 для улавливания пыли расположена дальше по потоку по отношению к первой камере 120 для улавливания пыли и отделена от нее перегородкой 121. Вторая камера 130 для улавливания пыли используется для улавливания сравнительно небольших частиц пыли, которые отделяются под действием центробежной силы, созданной вихревым воздушным потоком, образованным в части 140 для создания циклона.

Как показано на фиг.2-4, часть 140 для создания циклона образована так, что она простирается через первую и вторую камеры 120 и 130 для улавливания пыли и обеспечивает сообщение по текучей среде между ними. Часть 140 для создания циклона может быть выполнена в виде цилиндра, один конец которого, вход 141 циклонного уловителя, простирается в первую камеру 120 для улавливания пыли, и другой конец, выход 142 циклонного уловителя, простирается во вторую камеру 130 для улавливания пыли. Вход 141 циклонного уловителя и выход 142 циклонного уловителя, выполненные в виде двух концов цилиндра, предпочтительно имеют одинаковый диаметр. Часть 140 для создания циклона перекрывает и простирается в пространство, образующее первую и вторую камеры 120 и 130 для улавливания пыли. Расстояние, на которое часть 140 для создания циклона проходит в первую камеру 120 для улавливания пыли, предпочтительно больше расстояния, на которую указанная часть простирается во вторую камеру 130 для улавливания пыли, как показано на фиг.2. Выход 142 циклонного уловителя части 140 для создания циклона расположен на определяемом заданным зазором 'd' расстоянии от боковой стенки 131 второй камеры 130 для улавливания пыли, на которой образована труба 160 для выпуска воздуха. Зазор 'd' имеет размер, предпочтительно находящийся в диапазоне приблизительно от 8 до 12 мм для обеспечения возможности улавливания сравнительно небольших частиц пыли во второй камере 130 для улавливания пыли, при этом указанные частицы отделяются под действием центробежной силы вихревого воздушного потока, создаваемого частью 150 для отделения пыли, как будет описано ниже.

Узел 150 для отделения пыли расположен в части 140 для создания циклона и выполнен с такой формой и конфигурацией, чтобы он сталкивался с частицами пыли, всосанными по всасывающему впускному каналу 110, в результате чего происходит отделение сравнительно больших частиц пыли, и тем самым создавал вихревой воздушный поток из воздуха, всосанного во вторую камеру 130 для улавливания пыли.

Узел 150 для отделения пыли содержит первый и второй пылеотделители, обозначенные соответственно 151 и 155, как показано на фиг.2. Первый пылеотделитель 151 выставлен соосно с частью 140 для создания циклона и трубой 160 для выпуска воздуха. Пылеотделитель 151 содержит выступ 152, предпочтительно имеющий коническую форму, выступающий от входа 141 циклонного уловителя в сторону впускного канала 110 для всасывания воздуха, и отверстие 153, образованное на стороне, противоположной по отношению к выступу 152, и имеющее приблизительно такой же диаметр, как труба 160 для выпуска воздуха.

Второй пылеотделитель 155, содержащий лопасти, присоединен к первому пылеотделителю 151 у одного конца каждой лопасти и простирается к внутренней периферии части 140 для создания циклона у другого конца каждой лопасти для создания вихревого воздушного потока в части 140 для создания циклона. Второй пылеотделитель 155 предпочтительно образован множеством лопастей, расположенных радиально по отношению к первому пылеотделителю 151. Лопасти второго пылеотделителя 155 предпочтительно расположены под углом относительно направления воздушного потока, так что обеспечивается принудительное генерирование вихревого воздушного потока из воздуха, проходящего через второй пылеотделитель 155, за счет отклонения воздуха расположенными под углом лопастями, когда он проходит через второй пылеотделитель 155. Хотя это не показано на фиг.2, другой конец лопастей по желанию может быть присоединен к внутренней периферии части 140 для создания циклона, как показано на фиг.4.

Труба 160 для выпуска воздуха соединена с генератором движущей силы (непоказанным), который генерирует движущую силу, и обеспечивает выпуск очищенного воздуха после того, как он пройдет через первую и вторую камеры 120 и 130 для улавливания пыли, в окружающую среду за пределами циклонного пылеулавливающего устройства 100. Труба 160 для выпуска воздуха расположена и простирается в пространство внутри части 140 для создания циклона, но расположена на заданном расстоянии от первого пылеотделителя 151.

Поскольку первая и вторая камеры 120 и 130 для улавливания пыли имеют открываемое, откидное днище, в котором используется элемент 170 в виде дверцы, как показано на фиг.2, пыль, собранная в них, может быть легко удалена пользователем.

Как показано на фиг.5, пылесос 200, имеющий вышеописанное циклонное пылеулавливающее устройство 100 согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения, содержит всасывающий насадок 210, удлинительную трубу 220, гибкий шланг 230, корпус 240 пылесоса и циклонное пылеулавливающее устройство 100, установленное в корпусе 240 пылесоса с возможностью снятия.

Всасывающий насадок 210 всасывает воздух и захваченную пыль с поверхности, подвергаемой чистке. Удлинительная труба 220 соединена с гибким шлангом 230, который сам дополнительно присоединен к корпусу 240 пылесоса так, чтобы улавливать пыль в циклонном пылеулавливающем устройстве 100, установленном в корпусе 240 пылесоса.

Сравнительно большие частицы пыли, захваченные насыщенным пылью воздухом, всасываются через всасывающий насадок 210 и поступают в первую камеру 120 для улавливания пыли. При достижении узла 150 для отделения пыли большие частицы пыли сталкиваются с первым пылеотделителем 151 и вторым пылеотделителем 155, образованным лопастями, что останавливает их движение вперед, и улавливаются в первой камере 120 для улавливания пыли. Воздух, прошедший через второй пылеотделитель 155, принудительно "преобразовывается" в вихревой воздушный поток вторым пылеотделителем 155. Сравнительно небольшие частицы пыли, которые не улавливаются первым пылеотделителем 151, отделяются от вихревого воздушного потока под действием центробежной силы и в результате этого улавливаются во второй камере 130 для улавливания пыли после того, как они сначала пройдут через зазор 'd', показанный на фиг.2.

Труба 160 для выпуска воздуха предпочтительно расположена так, что она простирается внутри части 140 для создания циклона. Тем не менее, проходящий внутрь конец не должен находиться в непосредственной близости от первого пылеотделителя 151, поскольку эффективность всасывания в некоторой степени зависит от расстояния между первым пылеотделителем 151 и трубой 160 для выпуска воздуха.

Воздух, прошедший по трубе 160 для выпуска воздуха, выпускается наружу из корпуса 240 пылесоса и в приводную камеру (непоказанную) электродвигателя, расположенную в корпусе 240 пылесоса.

В соответствии с циклонным пылеулавливающим устройством 100 по настоящему изобретению, применяемым в пылесосе 200, пыль может отдельно улавливаться в соответствии с ее размером таким образом, что сравнительно большие частицы пыли главным образом улавливаются в первой камере 120 для улавливания пыли за счет того, что они сталкиваются с первым пылеотделителем 151, и затем сравнительно небольшие частицы пыли улавливаются под действием центробежной силы вихревого воздушного потока, созданного вторым пылеотделителем 155, и улавливаются во второй камере 130 для улавливания пыли.

Кроме того, поскольку только небольшие частицы пыли, которые сначала прошли через первую камеру 120 для улавливания пыли, отделяются под действием центробежной силы, движущая сила для образования вихревого воздушного потока в части 140 для создания циклона может сохранять свою "мощность". В результате полный размер пылесоса может быть уменьшен с обеспечением соответствующих преимуществ, таких как меньший вес.

Несмотря на то, что изобретение было показано и описано со ссылкой на определенные варианты его осуществления, специалистам в данной области техники понятно, что различные изменения формы и деталей могут быть выполнены в них, не отходя от сущности и объема изобретения, определяемых приложенной формулой изобретения.

Циклонное пылеулавливающее устройство может быть использовано в пылесосе, обеспечивает отдельное улавливание как крупных, так и мелких частиц пыли, и является компактным по размеру и легким по весу. Устройство содержит впускной канал для всасывания воздуха, первую камеру для улавливания пыли, предназначенную для улавливания сравнительно больших частиц пыли из насыщенного пылью воздуха, всасываемого по впускному каналу для всасывания воздуха, вторую камеру для улавливания пыли, предназначенную для улавливания сравнительно небольших частиц пыли из воздуха, прошедшего через первую камеру для улавливания пыли, часть для создания циклона, образованную так, что она проходит через первую и вторую камеры для улавливания пыли для обеспечения сообщения по текучей среде между ними, и узел для отделения пыли, образованный в части для создания циклона с такой формой и конфигурацией, чтобы сталкиваться с пылью, всосанной по впускному каналу для всасывания воздуха, и создавать вихревой воздушный поток во второй камере для улавливания пыли. В части для создания циклона на расстоянии от узла для отделения пыли расположена выпускная труба для выпуска очищенного воздуха. В пылесосе, содержащем указанное циклонное пылеулавливающее устройство, с выпускной трубкой соединена приводная часть для создания всасывающей силы разрежения. 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 5 ил.

1. Циклонное пылеулавливающее устройство, содержащее

впускной канал для всасывания воздуха;

первую камеру для улавливания пыли, предназначенную для улавливания сравнительно больших частиц пыли из насыщенного пылью воздуха, всасываемого по впускному каналу для всасывания воздуха;

вторую камеру для улавливания пыли, предназначенную для улавливания сравнительно небольших частиц пыли из воздуха, прошедшего через первую камеру для улавливания пыли;

часть для создания циклона, образованную так, что она проходит через первую и вторую камеры для улавливания пыли для обеспечения сообщения по текучей среде между ними;

узел для отделения пыли, образованный в части для создания циклона с такими формой и конфигурацией, чтобы сталкиваться с пылью, всосанной по впускному каналу для всасывания воздуха, и создавать вихревой воздушный поток во второй камере для улавливания пыли; и

выпускную трубу, расположенную в части для создания циклона на расстоянии от узла для отделения пыли.

первый пылеотделитель, выставленный соосно соответственно с впускным каналом для всасывания воздуха, частью для создания циклона и трубой для выпуска воздуха; и

второй пылеотделитель, имеющий два конца и присоединенный к первому пылеотделителю на одном конце и к внутренней периферии части для создания циклона на другом конце, выполненный с такими формой и конфигурацией, чтобы создавать вихревой воздушный поток внутри части для создания циклона.

выступ, выступающий в сторону впускного канала для всасывания воздуха, как правило, имеющий форму конуса; и

отверстие, образованное на противоположной от выступа стороне, причем отверстие имеет, по существу, такой же диаметр, как труба для выпуска воздуха.

всасывающую щетку, предназначенную для всасывания пыли, захваченной воздушным потоком с поверхности, подвергаемой чистке;

впускной канал для всасывания воздуха, соединенный с всасывающей щеткой посредством элемента, образующего канал;

первую камеру для улавливания пыли, предназначенную для улавливания сравнительно больших частиц пыли из насыщенного пылью воздуха, всасываемого по впускному каналу для всасывания воздуха;

вторую камеру для улавливания пыли, предназначенную для улавливания сравнительно небольших частиц пыли из воздуха, прошедшего через первую камеру для улавливания пыли;

часть для создания циклона, образованную так, что она проходит через первую и вторую камеры для улавливания пыли для обеспечения сообщения по текучей среде между ними;

узел для отделения пыли, образованный в части для создания циклона с такой конфигурацией, чтобы сталкиваться с пылью, всосанной по впускному каналу для всасывания воздуха, и создавать вихревой воздушный поток во второй камере для улавливания пыли;

трубу для выпуска воздуха, расположенную на расстоянии от узла для отделения пыли; и

приводную часть, соединенную с трубой для выпуска воздуха для создания всасывающей силы разрежения.