ПЫЛЕУЛАВЛИВАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО СО МНОЖЕСТВОМ ЦИКЛОННЫХ ПЫЛЕУЛОВИТЕЛЕЙ Российский патент 2006 года по МПК A47L9/16 B04C5/185 

Настоящее изобретение относится к циклонному пылеулавливающему устройству. Более конкретно, настоящее изобретение относится к пылеулавливающему устройству со множеством циклонных пылеуловителей, которое с помощью центробежных сил отделяет загрязнения из воздуха и с помощью центробежных сил повторно отделяет оставшиеся небольшие загрязнения.

В основном, циклонный пылесос отделяет загрязнения из запыленного воздуха, используя центробежную силу. Недавно были разработаны так называемые пылеулавливающие устройства со множеством циклонных пылеуловителей, в которых для повышения эффективности отделения/сбора пыли два или более циклонных пылеуловителя установлены последовательно или параллельно.

Очевидной проблемой, связанной с устройствами со множеством циклонных пылеуловителей, является то, что они имеют множество циклонных пылеуловителей. Пылесос со множеством циклонных пылеуловителей имеет большее количество частей по сравнению с пылеулавливающим устройством с одним циклонным пылеуловителем, так необходима дополнительная система труб, требуемая для соединения каждого циклонного пылеуловителя и для обеспечения выпускного канала каждого циклонного пылеуловителя, что увеличивает стоимость изготовления пылесоса со множеством циклонных пылеуловителей.

Настоящее изобретение решает вышеупомянутые проблемы, присущие пылесосам со множеством циклонных пылеуловителей, посредством создания пылеулавливающего устройства со множеством циклонных пылеуловителей, имеющего меньшее количество элементов. Другая особенность настоящего изобретения заключается в создании пылеулавливающего устройства со множеством циклонных пылеуловителей, имеющего улучшенную технологичность.

При этом для решения упомянутых задач создано пылеулавливающее устройство со множеством циклонных пылеуловителей (или пылесос), содержащее узел из множества циклонных пылеуловителей, имеющий первый циклонный пылеуловитель и множество вторичных циклонных пылеуловителей; верхнюю крышку, установленную на верхней части узла из множества циклонных пылеуловителей и имеющую множество соединительных крышек, образующих соединительный канал для направления воздуха, выходящего из первого циклонного пылеуловителя во вторичный циклонный пылеуловитель, и выпускную крышку, образующую выпускной канал для направления воздуха, выходящего из вторичного циклонного пылеуловителя наружу, причем соединительные крышки и выпускная крышка выполняются за одно целое с верхней крышкой; и узел сбора загрязнений, установленный в нижней части узла из множества циклонных пылеуловителей и предназначенный для сбора загрязнений, отделенных из первого циклонного пылеуловителя и вторичных циклонных пылеуловителей.

Выпускная крышка может содержать первую область, собирающую воздух, выходящий из вторичного циклонного пылеуловителя, множество вторых областей, ответвляющихся от первой области и соединенных с вторичным циклонным пылеуловителем по текучей среде и третью область, образующую канал для выпуска воздуха, собранного из первой области.

Первая область может быть образована в средней части верхней крышки, а вторая область может быть образована по радиусу в верхней крышке для направления воздуха, выходящего из вторичного циклонного пылеуловителя во вторую область.

Циклонное пылеулавливающее устройство может дополнительно содержать прокладку, размещенную между верхней крышкой и узлом из множества циклонных пылеуловителей, предназначенную для герметизации промежутков между множеством циклонных пылеуловителей, а также для направления воздуха, входящего во вторичные циклонные пылеуловители или выходящего из них.

Прокладка может содержать множество радиально расположенных соединительных щелей и множество выпускных трубок, расположенных в направлении периферии.

Выпускная крышка верхней крышки может покрывать, по меньшей мере, часть выпускной трубки. Выпускная трубка для воздуха может быть образована на одной стороне третьей области. Первый циклонный пылеуловитель и вторичный циклонный пылеуловитель могут быть выполнены за одно целое.

Далее изобретение поясняется описанием конкретных вариантов его воплощения со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых:

фиг.1 - вид в перспективе пылеулавливающего устройства со множеством циклонных пылеуловителей согласно варианту воплощения настоящего изобретения,

фиг.2 - вид в перспективе с пространственным разнесением деталей устройства с фиг.1,

фиг.3 - вид узла из множества циклонных пылеуловителей в разрезе, взятом по линии III-III с фиг.2,

фиг.4 - вид узла из множества циклонных пылеуловителей в разрезе, взятом по линии IV-IV с фиг.2,

фиг.5 - увеличенный вид в перспективе прокладки с фиг.2,

фиг.6 - увеличенный вид в перспективе верхней крышки с фиг.2.

Далее в описании одни и те же ссылочные позиции используются для одинаковых элементов даже на разных чертежах. Хорошо известные функции и конструкции подробно не описываются, поскольку они могли бы загромоздить изобретение ненужными деталями.

Как показано на фиг.1, пылеулавливающее устройство 10 со множеством циклонных пылеуловителей содержит камеру или узел 11 из множества циклонных пылеуловителей, узел 12 камеры сбора загрязнений и крышку 13.

Как показано на фиг.2-4, узел 11 из множества циклонных пылеуловителей содержит первый циклонных пылеуловитель 20, который отделяет относительно крупные находящиеся в воздухе частицы, и множество вторичных циклонных пылеуловителей 30, которые принимают воздух из первого циклонного пылеуловителя и которые после этого отделяют более мелкие находящиеся в воздухе частицы.

Как показано на фиг.3 и 4, первый циклонный пылеуловитель 20 содержит цилиндрический внутренний корпус 21. Как показано на фиг.1, циклонный пылеуловитель также имеет всасывающий канал 23 для втягивания воздуха во внутренний корпус 21 и решетчатый элемент 27, который отделяет или отсеивает крупные частицы и который соединен с выпускным отверстием 25 внутреннего корпуса 21.

Внутренний корпус 21 выполнен за одно целое с внешним корпусом 31, что будет описано далее. Дно внутреннего корпуса 21 открыто и его верх открыт для соединения с выпускным отверстием 25 для воздуха. Выпускное отверстие 25 для воздуха выполнено так, что оно имеет меньший диаметр, чем диаметр внутреннего корпуса 21.

Как показано на фиг.3, направляющая воздух стенка 26 направляет воздух вниз и создает центробежную силу, действующую на находящиеся в воздухе частицы. Направляющая воздух стенка 26 содержит куполообразную верхнюю часть 26A и плоскую нижнюю часть 26B. Куполообразная верхняя часть 26A соединена с всасывающим каналом 23.

Всасывающий канал 23 направляет загрязненный воздух во внутренний корпус 21. Всасывающий канал 23 соединяется снаружи внешнего корпуса 31 с внутренним корпусом 21 по текучей среде. Всасывающий канал 23 направляет воздух так, чтобы он постепенно перемещался вниз.

Решетчатый элемент 27 содержит цилиндрический каркас 27a, имеющий множество маленьких дырочек s и юбку 27b, зацепленную с нижней частью каркаса 27a, так чтобы предотвратить движение относительно крупных центробежно отделяемых загрязнений во внутреннем корпусе 21 назад и наружу через выпускное отверстие 25 для воздуха. Верх каркаса соединен с выпускным отверстием 25 для воздуха.

Нижняя часть каркаса 27a закрывается, и юбка 27b протягивается вдоль внешней периферии нижней части. Юбка 27b имеет диаметр меньший, чем диаметр внутреннего корпуса 21, и больший, чем диаметр каркаса 27a, так чтобы предотвратить движение центробежно отделяемых загрязнений во внутреннем корпусе 21 назад.

Каждый из вторичных циклонных пылеуловителей 30 состоит из внешнего корпуса 31 и конусообразного или колокообразного расширяющегося элемента 33. В предпочтительном варианте воплощения тринадцать вторичных циклонных пылеуловителей расположены на заданных интервалах в направлении окружности снаружи первого циклонного пылеуловителя 20, за исключением части, образованной с всасывающим каналом 23. Специалистам должно быть понятно, что с раскрытым здесь изобретением может использоваться другое число вторичных циклонных пылеуловителей 30 с соответственной модификацией других раскрытых здесь конструкций.

Верх или низ расширяющегося элемента 33 открывается так, чтобы воздух мог образовать вихрь или посредством расширяющегося элемента 33 мог спускаться или подниматься для выхода из расширяющегося элемента 33. Циклонное движение воздуха в расширяющемся элементе 33 передает центробежную силу на тонкодисперсную пыль в расширяющемся элементе 33, посредством чего такие пылинки отделяются с помощью центробежных сил, выпадая из расширяющегося элемента 33.

Первый циклонный пылеуловитель 20 выполнен за одно целое с множеством вторичных циклонных пылеуловителей 30, как показано на фиг.2, обычно путем прессования в пресс-формах. Таким образом уменьшается число частей, требуемых для создания нескольких циклонных пылеуловителей. В результате снижаются затраты на производство, а также упрощается сборка.

Узел 12 сбора загрязнений установлен с возможностью снятия в нижнюю часть узла 11 из множества циклонных пылеуловителей. Он содержит главный сборник 70 и изолирующий элемент 80. Главный сборник 70 имеет такой же внутренний диаметр, что и внешний корпус 31, и предпочтительно является прозрачным, так что в главном сборнике 70 можно визуально отслеживать уровень засорения без необходимости его снятия.

Как показано на фиг.3 и 4, стойка 91 проходит или выступает из дна 95 главного сборника 70. Стойка 91 способствует предотвращению загрязнения первой части A пространства от главного сборника 70 посредством вихревого воздушного потока в первой части A пространства.

Перегородка 93 расположена на дне 95 главного сборника 70 и соединяет стойку 91 с внутренней стенкой главного сборника 70. Перегородка 93 предотвращает от вращения и выдувания потоком воздуха загрязнения, собранные в главном сборнике 70.

Как показано на фиг.3, изолирующий элемент 80 содержит цилиндрический каркас 81, сцепленный с внутренним корпусом 21, и часть 83 юбки, проходящую от нижнего конца каркаса 81 и сцепленную с внутренней стороной главного сборника 70. Часть 83 юбки изолирующей детали 80 предпочтительно наклонена в одну сторону. По существу, когда тонкодисперсная пыль собирается в наклоненном участке части 83 юбки, количество собранных загрязнений можно легко проверять снаружи. В первой части A пространства, образованной внутренней стороной изолирующего элемента 80 и нижней частью главного сборника 70, собираются относительно большие загрязнения, отделенные из первого циклонного пылеуловителя 20.

Вторая часть B пространства, образованная наружной стороной изолирующего элемента 80 и верхней частью главного сборника 70, соединяется с вторичными циклонными пылеуловителями 30, и во второй части B пространства собираются относительно малые загрязнения, отделенные с помощью центробежных сил из вторичного циклонного пылеуловителя 30.

Узел 13 крышки устанавливается на верхней части узла 11 из множества циклонных пылеуловителей. Соединительный канал F1 направляет воздух, выходящий из первого циклонного пылеуловителя 20, во вторичные циклонные пылеуловители 30 и выполнен за одно целое с выпускным каналом F2, предназначенным для выпускания воздуха, выходящего из вторичных циклонных пылеуловителей 30, наружу. Узел 13 крышки содержит прокладку 100 и верхнюю крышку 200.

Как описано выше, узел 13 крышки имеет как соединительный канал F1, так и выпускной канал F2, которые выполнены за одно целое и, следовательно, число элементов и стоимость производства значительно уменьшаются по сравнению с известным пылеулавливающим устройством со множеством циклонных пылеуловителей, которое требует множество элементов для соединительного канала F1 и для выпускного канала F2. Кроме того, возможности сборки значительно увеличиваются по сравнению с известным пылеулавливающим устройством со множеством циклонных пылеуловителей, в котором соединительный канал F1 и выпускной канал F2 должны собираться один за другим со множеством циклонных пылеуловителей.

Как показано на фиг.2 и 5, прокладка 100 размещается между верхней крышкой 200 и узлом 11 из множества циклонных пылеуловителей, чтобы герметизировать пространство между ними, и направляет воздух, выходящий из вторичного циклонного пылеуловителя 30 или входящий в него.

Прокладка 100 имеет множество соединительных щелей 110, расположенных радиально вокруг центра прокладки, и множество выпускных труб 120, которые также расположены вокруг центра прокладки.

Линейная соединительная щель 110 соединяет по текучей среде первый циклонный пылеуловитель 20 и вторичные циклонные пылеуловители 30. Соединительная щель 110 имеет закрученную форму и охватывает выпускную трубу 120. Воздух, выходящий из первого циклонного пылеуловителя 20, направляется с помощью центробежных сил во вторичный циклонный пылеуловитель 30 благодаря закрученной соединительной щели 110, так что тонкодисперсные загрязнения можно более эффективно отделять во вторичном циклонном пылеуловителе 30.

Множество выпускных труб расположено по направлению к периферии прокладки 100. Воздух, который был отфильтрован с помощью центробежных сил, поднимается и выходит из выпускных труб 120. Когда прокладка 100 закрывает вторичные циклонные пылеуловители 30, часть выпускной трубы 120 выступает вниз из прокладки 100 в расширяющий элемент 33 вторичного циклонного пылеуловителя 30 и выступает вверх из прокладки 100, входя в верхнюю крышку 200. Выпускная труба 120 может быть образована отдельно от прокладки 100 или может быть выполнена за одно целое с ней.

Как показано на фиг.2 и 6, соединительный канал 210 для воздуха в крышке и выпускная крышка 220 выполняют за одно целое путем формования верхней крышки 200. По существу, соединительный канал 210 воздуха в крышке и выпускная крышка 220 могут быть изготовлены одновременно, дополнительно уменьшая число элементов и снижая стоимость изготовления. Верхняя крышка, имеющая соединительный канал 210 для воздуха в крышке и выпускную крышку 220, накрывает прокладку 100, и соединительный канал F1 и выпускной канал F2 образуют как одно целое для обеспечения технологичности.

В крышке радиально располагается множество соединительных каналов 210 для воздуха, которые принимают закрученную конфигурацию, как соединительные щели 110. Когда соединительный канал 210 для воздуха в крышке накрывает соединительную щель 110, соединительный канал F1 является герметично закрытым, что направляет воздух, проходящий через первый циклонный пылеуловитель 20, во вторичный циклонный пылеуловитель 30. В частности, соединительный канал F1 направляет воздух, выходящий в выпускное отверстие 25 первого циклонного пылеуловителя 20, в направлении центра, чтобы он вошел во вторичный циклонный пылеуловитель 30.

Выпускная крышка 220 и прокладка 100 образуют выпускной канал F2 для выпускания воздуха, выходящего из выпускной трубы 120, наружу. Для этой цели выпускная крышка 220 охватывает, по меньшей мере, часть выпускной трубы 120. Выпускная крышка 220 содержит первую область 221 которая пропускает воздух, выходящий из вторичных циклонных пылеуловителей 30, или поглощает его, множество вторых областей 222, ответвляющихся от первой области 221 и соединяющихся со вторичным циклонным пылеуловителем 30 по текучей среде, и третью область 223, которая является каналом для выпускания воздуха, поступающего из первой области 221.

Первая область 221 является цилиндрической областью, образованной в центральной части верхней крышки 200, и имеет пространство, собирающее воздух, выходящий из выпускной трубы 120, когда верхняя крышка 200 накрывает прокладку 100.

Вторая область 222 радиально ответвляется от первой области 221 и имеет множество каналов, направляющих воздух, выходящий из выпускной трубы 120, в первую область 221, когда верхняя крышка 200 накрывает прокладку 100. Вторая область 222 принимает конфигурацию Y, накрывая каждую из двенадцати из указанных тринадцати выпускных труб 120 по две, и с, другой стороны, линии, накрывая оставшуюся одну из выпускных труб 120. Соединительная крышка 210 накрывает вторую область 222, чтобы использовать максимальную область верхней крышки 200.

Третья область 223 линейно ответвляется от первой области 221 и образует канал для выпускания воздуха, собранного в первой области 221, в то время, когда верхняя крышка 200 накрывает прокладку 100. На одной стороне третьей области 223 образована выпускная труба 230 для воздуха. Цилиндрическая выпускная труба 230 для воздуха имеет канал для окончательного выпуска воздуха и выполнена за одно целое с третьей областью 223 или отдельно от нее. Приводной источник для генерации всасывающей силы может быть непосредственно установлен на выпускной трубе 230.

Как показано на фиг.3 и 4, загрязненный воздух проходит через всасывающий канал 23 в циклонное пылеулавливающее устройство 10. Направляющая воздух стенка 26 направляет воздух, образуя вихревой поток, и затем воздух проходит во внутренний корпус 21.

Относительно крупные загрязнения падают и собираются в первой части A пространства главного сборника посредством центробежной силы, создаваемой вращением воздушного потока, как только очищенный воздух проходит решетчатый элемент 27 и выходит через выпускное отверстие 25 во вторичные циклонные пылеуловители для дополнительной центробежной фильтрации.

Воздух, поднимающийся через выпускное отверстие 25, сталкивается с нижней поверхностью 100a прокладки 100 и диффундирует. В результате он проходит вдоль соединительного канала F1, образованного соединительной щелью 110, и соединительной крышки 210 во вторичные циклонные пылеуловители 30. Вторичные циклонные пылеуловители 30 отделяют с помощью центробежных сил относительно малые загрязнения, которые не были отделены в первом циклонном пылеуловителе 20. Небольшие загрязнения, отделенные вторичными циклонными пылеуловителями 30, падают во вторую область B пространства и накапливаются там.

Воздух, который отделяется от небольших загрязнений, проходит через выпускную трубу 120 прокладки 100 и затем выходит вдоль выпускного канала F2, образованного прокладкой 100 и верхней крышкой 200, наружу.

Пылеулавливающее устройство со множеством циклонных пылеуловителей применяется согласно настоящему изобретению так, как описано выше; первый циклонный пылеуловитель 20 и вторичный циклонный пылеуловитель 30 выполняют за одно целое так, что количество элементов для пылеулавливающего устройства со множеством циклонных пылеуловителей может быть уменьшено, стоимость снижена, а технологичность сборки увеличена.

Описанный вариант воплощения является примером и не ограничивает объем формулы изобретения, определяющей объем заявленного изобретения. Специалистам должно быть понятно, что настоящее изобретение может быть легко применено к другим типам сепараторов частиц и не ограничивается применениями в пылесосах.

Пылелавливающее устройство со множеством циклонных пылеуловителей, содержащее узел из множества циклонных пылеуловителей, имеющий первый циклонный пылеуловитель и множество вторичных циклонных пылеуловителей; верхнюю крышку, установленную на верхней части узла из множества циклонных пылеуловителей и имеющую множество соединительных крышек, образующих соединительный канал для направления воздуха, выходящего из первого циклонного пылеуловителя во вторичные циклонные пылеуловители, и выпускную крышку, образующую выпускной канал для направления воздуха, выходящего из вторичного циклонного пылеуловителя наружу, причем соединительные крышки и выпускная крышка выполняются за одно целое с верхней крышкой; и узел сбора загрязнений, установленный в нижней части узла из множества циклонных пылеуловителей и предназначенный для сбора загрязнений, отделенных из первого циклонного пылеуловителя и вторичных циклонных пылеуловителей. Данное изобретение позволяет использовать пылеулавливающее устройство улучшенной технологичности. 7 з.п. ф-лы, 6 ил.

1. Пылеулавливающее устройство со множеством циклонных пылеуловителей, содержащее узел из множества циклонных пылеуловителей, имеющий первый циклонный пылеуловитель и множество вторичных циклонных пылеуловителей; верхнюю крышку, установленную на верхней части узла из множества циклонных пылеуловителей и имеющую множество соединительных крышек, образующих соединительный канал для направления воздуха, выходящего из первого циклонного пылеуловителя во вторичные циклонные пылеуловители, и выпускную крышку, образующую выпускной канал для направления воздуха, выходящего из вторичного циклонного пылеуловителя наружу, причем соединительные крышки и выпускная крышка выполняются за одно целое с верхней крышкой; узел сбора загрязнений, установленный в нижней части узла из множества циклонных пылеуловителей и предназначенный для сбора загрязнений, отделенных из первого циклонного пылеуловителя и вторичных циклонных пылеуловителей.2. Устройство по п.1, в котором выпускная крышка содержит первую область, собирающую воздух, выходящий из вторичного циклонного пылеуловителя, множество вторых областей, ответвляющихся от первой области и соединенных с вторичным циклонным пылеуловителем по текучей среде, и третью область, образующую канал для выпуска воздуха, собранного из первой области.3. Устройство по п.2, в котором первая область образована в средней части верхней крышки, а вторая область образована по радиусу в верхней крышке для направления воздуха, выходящего из вторичного циклонного пылеуловителя во вторую область.4. Устройство по п.2, дополнительно содержащее прокладку, размещенную между верхней крышкой и узлом из множества циклонных пылеуловителей, предназначенную для герметизации промежутков между множеством циклонных пылеуловителей, а также для направления воздуха, входящего во вторичные циклонные пылеуловители или выходящего из них.5. Устройство по п.4, в котором прокладка содержит множество радиально расположенных соединительных щелей и множество выпускных трубок, расположенных в направлении периферии.6. Устройство по п.5, в котором выпускная крышка верхней крышки покрывает, по меньшей мере, часть выпускной трубки.7. Устройство по п.2, в котором выпускная трубка для воздуха образована на одной стороне третьей области.8. Устройство по п.1, в котором первый циклонный пылеуловитель и вторичные циклонные пылеуловители выполнены за одно целое.