МУЛЬТИЦИКЛОННОЕ ПЫЛЕОТДЕЛЯЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО Российский патент 2008 года по МПК A47L9/16 B04C5/24 

ПЕРЕКРЕСТНАЯ ССЫЛКА НА РОДСТВЕННЫЕ ЗАЯВКИ

Приоритет данной заявки заявляется согласно §119(а) раздела 35 Кодекса законов США по корейской заявке №2005-50917 на изобретение, поданной 14 июня 2005 года в корейское Бюро по Интеллектуальной Собственности, описание которой целиком включено в данный документ посредством ссылки.

ПРЕДПОСЫЛКИ ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Область изобретения

Данное изобретение относится к пылесосу, более конкретно к мультициклонному устройству для отделения пыли, способному осуществлять центробежное выделение примесей из втянутого воздуха.

2. Описание уровня техники

Как правило, пылесос содержит всасывающую щетку, предназначенную для втягивания с пола воздуха, содержащего примеси, пылеотделяющее устройство, предназначенное для отделения примеси от воздуха, втягиваемого через всасывающую щетку, и всасывающий двигатель, создающий источник всасывающей энергии. Обычно в пылеотделяющем устройстве применяется мешок для пыли. Мешок для пыли необходимо часто заменять, и он негигиеничен. Поэтому в последнее время широко используется мультициклонное пылеотделяющее устройство, которое почти всегда может обходиться без мешка для пыли.

Циклонное пылеотделяющее устройство является устройством для отделения пыли, которое выделяет примеси из загрязненного воздуха за счет центробежной силы при вращении воздуха, содержащего примеси. Циклонное пылеотделяющее устройство содержит корпус циклона (не показан), отверстие для впуска воздуха, выполненное на стенке корпуса циклона, и направляющую выпускную трубку (не показана), установленную в верхней части корпуса циклона. Однако воздух, поступающий в корпус циклона, вращается и сталкивается с воздухом, выбрасываемым через направляющую выпускную трубку, вызывая тем самым падение давления и ослабление всасывающего усилия. В частности, такие проблемы имеет мультициклонное пылеотделяющее устройство, имеющее несколько циклонов для повышения эффективности пылеулавливания во вторичных или третичных циклонах, состоящих из малых циклонов.

Ниже со ссылкой на фиг.1 кратко рассмотрено мультициклонное пылеотделяющее устройство (имеющее один главный и несколько вторичных циклонов), заявленное заявителем данной заявки (корейская публикация №10-2005-0025711). Обратимся к фиг.1, где мультициклонное пылеотделяющее устройство 10 содержит главный циклон 30, предназначенный для первичного центробежного отделения примесей от втягиваемого воздуха, вторичные циклоны 40, предназначенные для вторичного центробежного отделения примесей от воздуха, поступающего из главного циклона 30, пылеулавливающую емкость 20, предназначенную для осаждения примесей, выделенных из воздуха в главном 30 и вторичных 40 циклонах, впускную/выпускную крышку 50, которая направляет воздух, выбрасываемый из главного циклона 30 во вторичные циклоны 40, и крышку 60 циклона, предназначенную для выброса наружу воздуха из впускной/выпускной крышки 50 во внешнее пространство пылеотделяющего устройства.

Вторичные циклоны 40 расположены по внешней периферии главного циклона 30 через заданные интервалы и предназначены для центробежного отделения мелких пылинок, которые не были выделены из воздуха в циклоне 30. С другой стороны, в циклоне 30 установлен решетчатый элемент 34, предназначенный для предотвращения поступления примесей в обратном направлении и выброса их через отверстие 33 для выпуска воздуха главного циклона 30. Крышка 50 содержит направляющие впускные трубки 52, предназначенные для направления воздуха, выбрасываемого из главного циклона 30 во вторичные циклоны 40, и направляющие выпускные трубки 53, предназначенные для выброса наружу воздуха из вторичных циклонов 40. Выпускные трубки 53 входят во вторичные циклоны 40 на заданную глубину. Всасывающий двигатель пылесоса (не показан) напрямую или косвенно соединен с выпускным окном 61 крышки 60 циклона.

Ниже описана работа мультициклонного пылеотделяющего устройства 10. При подаче питания к пылесосу и приведении в действие двигателя, создающего всасывание (не показан), наружный воздух поступает в главный циклон 30 через всасывающее окно 37, и происходит первичное центробежное отделение содержащихся в нем примесей и осаждение их в пылеулавливающей емкости 20. Отделенный от примесей воздух проходит через решетчатый элемент 34, распределяется по впускным направляющим трубкам 52 крышки 50 и поступает во вторичные циклоны 40. Содержащиеся в воздухе примеси подвергаются вторичному центробежному отделению и осаждаются в пылеулавливающей емкости 20. Воздух, отделенный от примесей, поднимается, улавливается в крышке 60 циклона через трубки 53 и выбрасывается наружу из устройства 10 через выпускное окно 61.

Устройство 10 имеет высокую эффективность пылеулавливания, поскольку по внешней периферии главного циклона 30 расположены вторичные циклоны 40, предназначенные для последовательного центробежного отделения примесей от воздуха.

Однако устройство 10 имеет следующие проблемы.

Во-первых, когда воздух, выбрасываемый из главного циклона 30, через трубки 52 поступает во вторичные циклоны 40, как показано стрелками А, большая его часть не поступает в нижние части циклонов 40, а сразу выбрасывается в выпускные трубки 53 за счет всасывающего усилия этих трубок. Следовательно, мелкие примеси, которые не были отфильтрованы в главном циклоне 30, вместе с воздухом выбрасываются наружу через крышку 60, понижая тем самым эффективность пылеулавливания устройства 10.

Для решения этой проблемы направляющие выпускные трубки 53 можно вставить во вторичные циклоны 40 на большую глубину. Однако воздух, поступивший в циклоны 40, испытывает значительное столкновение с трубками 53, вызывая падение давления и ослабление всасывающего усилия. При ослаблении всасывающего усилия вторичные циклоны 40 не могут создать надлежащий вращающийся поток, вследствие этого понижается эффективность пылеулавливания.

Во-вторых, воздух, прошедший центробежное отделение от примесей в главном циклоне 30, поднимается через решетчатый элемент 34 и поступает во вторичные циклоны 40 через отверстие для выпуска воздуха 33. Здесь воздух, поступивший с четырех направлений, перемешивается и закручивается внутри решетчатого элемента 34, образуя вихревой поток. В результате в воздухе образуется падение давления, а вследствие этого уменьшается всасывающее усилие двигателя.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Таким образом, целью данного изобретения является создание мультициклонного пылеотделяющего устройства, которое может поддерживать соответствующее всасывающее усилие и предотвращать падение давления за счет ограничения перемешивания воздуха, поступающего в циклоны, и воздуха, выбрасываемого направляющими выпускными трубками.

Другая цель данного изобретения заключается в создании мультициклонного пылеотделяющего устройства, способного предотвратить падение давления при столкновении воздуха, проходящего с разных направлений сквозь решетчатый элемент, предназначенный для фильтрации пылинок.

Для достижения вышеуказанных целей изобретения предлагается циклонное пылеотделяющее устройство, содержащее корпус циклона с отверстием для впуска воздуха, через которое втягивается наружный воздух, содержащий примеси, и выпускную направляющую трубку, предназначенную для выброса воздуха из корпуса циклона, причем выпускная трубка имеет цилиндрический участок и отсекающий участок, выступающий из нижнего конца цилиндрического участка и предназначенный для предотвращения непосредственного выброса воздуха, поступившего в корпус циклона, в выпускную направляющую трубку. Следовательно, циклонное пылеотделяющее устройство способно поддерживать соответствующее всасывающее усилие, ограничивая перемешивание воздуха, поступающего в корпус циклона, и выбрасываемого воздуха.

Предпочтительно отсекающий участок установлен вертикально на нижнем конце цилиндрического участка под конечной точкой отверстия для впуска воздуха, выполненного в корпусе циклона, и имеет форму дуги окружности.

В соответствии с одним аспектом изобретения предлагается мультициклонное пылеотделяющее устройство, содержащее главный циклон, предназначенный для центробежного отделения примесей от втягиваемого воздуха, вторичные циклоны, предназначенные для центробежного отделения примесей от воздуха, поступающего из главного циклона, впускные направляющие каналы, предназначенные для направления во вторичные циклоны воздуха, выбрасываемого из главного циклона, и выпускные направляющие трубки, частично вставленные во вторичные циклоны и предназначенные для выброса наружу воздуха из вторичных циклонов. Выпускные направляющие трубки содержат цилиндрические участки и отсекающие участки, выступающие из нижних концов цилиндрических участков и предназначенные для предотвращения непосредственного выброса в выпускные направляющие трубки воздуха, поступающего во вторичные циклоны.

Предпочтительно мультициклонное пылеотделяющее устройство дополнительно содержит впускную/выпускную крышку, установленную на верхних концах вторичных циклонов, причем вторичные циклоны расположены по внешней периферии главного циклона через заданные интервалы, а впускные направляющие каналы и выпускные направляющие трубки выполнены за одно целое на впускной/выпускной крышке.

Предпочтительно отсекающие участки расположены вертикально на нижних концах цилиндрических участков под конечными точками отверстий для впуска воздуха вторичных циклонов и имеют форму дуги окружности.

Предпочтительно длина дуги окружности отсекающего участка составляет от 1/3 до 2/3 длины окружности цилиндрического участка, а более предпочтительно длина отсекающего участка составляет от 1/4 до 1/2 длины цилиндрического участка.

Предпочтительно в мультициклонном пылеотделяющем устройстве главный циклон содержит цилиндрический решетчатый элемент, установленный на выпускном отверстии, через которое выбрасывается воздух, и предназначенный для предотвращения поступления примесей в обратном направлении. Решетчатый элемент содержит воздухонаправляющий элемент, выступающий вверх от основания и предназначенный для направления в выпускное отверстие воздуха, проходящего через решетчатый элемент.

Предпочтительно воздухонаправляющий элемент разделяет внутреннюю площадь решетчатого элемента на равные части. Более предпочтительно, воздухонаправляющий элемент имеет крестообразное сечение для разделения внутренней площади решетчатого элемента на четыре части.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Приведенные выше аспекты и признаки данного изобретения станут более очевидными при описании некоторых вариантов его выполнения со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых:

Фиг.1 представляет разрез, изображающий обычное мультициклонное пылеотделяющее устройство.

Фиг.2 представляет вид в аксонометрии в разобранном виде мультициклонного пылеотделяющего устройства, выполненного согласно данному изобретению.

Фиг.3 представляет частичный разрез устройства в аксонометрии, изображающий мультициклонное пылеотделяющее устройство, выполненное согласно данному изобретению.

Фиг.4 представляет вид сверху в аксонометрии, изображающий решетчатый элемент, показанный на фиг.2.

Фиг.5 представляет вид спереди, изображающий впускную/выпускную крышку, показанную на фиг.2.

Фиг.6. представляет увеличенный вид снизу в аксонометрии, изображающий основные элементы, показанные на фиг.5.

Фиг.7 изображает таблицу, показывающую падение давления и эффективность предлагаемого мультициклонного пылеотделяющего устройства и обычного мультициклонного пылеотделяющего устройства.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫХ ВАРИАНТОВ ВЫПОЛНЕНИЯ

Ниже со ссылками на сопроводительные чертежи представлено подробное описание мультициклонного пылеотделяющего устройства, выполненного в соответствии с данным изобретением.

Как показано на фиг.2, мультициклонное пылеотделяющее устройство 100 содержит пылеулавливающий кожух 200, главный циклон 300, установленный в кожухе 200, вторичные циклоны 400, установленные в кожухе 200 по внешней периферии главного циклона 300 через заданные интервалы, впускную/выпускную крышку 500, присоединенную к верхним частям главного циклона 300 и вторичных циклонов 400, и крышку 600 циклона, присоединенную к верхней части впускной/выпускной крышки 500.

Главный циклон 300 осуществляет первичное центробежное отделение и удаление сравнительно крупных примесей из втягиваемого воздуха, а вторичные циклоны 400 - вторичное центробежное отделение и удаление мелких примесей из воздуха, поступающего из главного циклона 300. Пылеулавливающий кожух 200 улавливает примеси, выделенные из воздуха в главном и вторичных циклонах 300 и 400. Впускная/выпускная крышка 500 распределяет воздух, поступающий из главного циклона 300 во вторичные циклоны 400, и выбрасывает воздух, поступивший из вторичных циклонов 400. Крышка 600 улавливает воздух, выбрасываемый через крышку 500, и выбрасывает наружу уловленный воздух из устройства 100.

Внешний вид устройства 100 представлен пылеулавливающим кожухом 200, выполненным в форме цилиндра с открытым верхом и закрытым основанием. На одной боковой стенке кожуха 200 установлена рукоятка 210. С другой стороны, на другой боковой стенке кожуха 200 выполнено сквозное отверстие 220, поэтому в устройство 100 может втягиваться наружный воздух.

Как показано на фиг.2 и 3, главный циклон 300 имеет наружную стенку 320 первой камеры, предназначенную для создания камеры 310 главного циклона, выпускное отверстие 330, предназначенное для выброса воздуха из камеры 310 главного циклона, и решетчатый элемент 340.

Также как и кожух 200, наружная стенка 320 первой камеры выполнена цилиндрической. Наружная стенка 320 имеет открытую нижнюю часть, а верхнюю часть - открытую через отверстие 330 для выпуска воздуха. С одной стороной наружной стенки 320 первой камеры соединено впускное окно 372, предназначенное для впуска наружного воздуха. Наружный воздух, поступивший через впускное окно 372, образует в камере 310 главного циклона вращающийся поток. Примеси, находящиеся в воздухе, скапливаются на наружной стенке 320 первичной камеры за счет центробежной силы и отделяются от воздуха. Воздух, отделенный от примесей в камере 310 главного циклона, выбрасывается из главного циклона 300 через отверстие 330. Отверстие 330 имеет размер меньше диаметра наружной стенки 320.

Как показано на фиг.3 и 4, решетчатый элемент 340 препятствует поступлению в обратном направлении сравнительно крупных примесей, выделенных путем центробежного отделения в камере 310, и выбросу их через выпускное отверстие 330. Решетчатый элемент 340 выполнен в форме цилиндра, у которого верхний конец открыт, а нижний конец закрыт. Кроме того, на стороне 341 решетчатого элемента 340 выполнены мелкие отверстия 341а.

Кроме того, решетчатый элемент 340 содержит воздухонаправляющий элемент 344, выступающий на заданную высоту от основания 342 решетчатого элемента 340. Элемент 344 поддерживает поток воздуха, проходящего вверх через мелкие отверстия 341а стенки 341. Предпочтительней, чтобы элемент 344 выступал от основания 342 на заданную высоту, которая по существу равна высоте, на которой расположены самые верхние отверстия 341а стенки 341.

Предпочтительно элемент 344 содержит элементы, предназначенные для разделения на равные части внутренней площади решетчатого элемента 340. Таким образом, воздух, содержащий мелкие пылинки, поступает на стенку 341 решетчатого элемента 340 с четырех направлений, что показано стрелками В, С, D и Е. Поэтому, как видно на той же фиг.4, элемент 344 содержит первый элемент 344а, второй элемент 344b, третий элемент 344с и четвертый элемент 344d, предназначенные для разделения площади решетчатого элемента 340 на четыре части. То есть элемент 344 имеет крестовидное сечение. Следовательно, воздух, поданный с четырех направлений элементом 344, не перемешивается в решетчатом элементе 340. Элементы (344а-344d) с первого по четвертый соединены друг с другом своими концами или выполнены за одно целое.

Как уже описано выше, в обычном мультициклонном пылеотделяющем устройстве, в котором используется решетчатый элемент 34 (см. фиг.1), воздух, поступающий от решетчатого элемента 34, перемешивается, образуя тем самым вихревой поток. В результате этого в решетчатом элементе 34 образуется падение давления, которое уменьшает всасывающее усилие. Однако в соответствии с данным изобретением воздух и пылинки, проходящие сквозь мелкие отверстия 341а, не смешиваются в решетчатом элементе 340 благодаря воздухонаправляющему элементу 344, а наоборот направляются вверх в выпускное отверстие 330 без создания вихревого потока. Таким образом, можно свести к минимуму ослабление всасывающего усилия.

Обратимся все к тем же фиг.2 и 3. К нижнему концу наружной стенки 320 присоединен отделяющий элемент 350. Конец элемента 350 соединен с внутренней поверхностью кожуха 200. Отделяющий элемент 350 отделяет внутреннее пространство кожуха 200 для того, чтобы улавливать примеси, выделенные из воздуха в главном циклоне 300 и вторичных циклонах 400.

С другой стороны, в кожухе 370 циклона с внешней стороны наружной стенки 320 первой камеры имеются отверстия 371, в которые вставлены вторичные циклоны 400. При соединении главного циклона 300 и вторичных циклонов 400 в кожухе 200 циклоны 400 вставляют в отверстия 371, а кожух 370 циклона окружает заданные участки верхних частей циклонов 400. Впускное окно 372 помещено в кожухе 370 циклона так, что совпадает со сквозным отверстием 220 кожуха 200. Впускное окно 372 проходит к наружной стенке 320 первой камеры и предназначено для подачи наружного воздуха, втягиваемого через сквозное отверстие 220 в главный циклон 300.

Вторичные циклоны 400 расположены через заданные интервалы по внешней периферии плоского опорного корпуса 401, в центре которого имеется отверстие. Если вторичные циклоны 400 вставлены в кожух 200, то они установлены по внешней периферии наружной стенки 320 циклона 300.

Каждый из вторичных циклонов 400 имеет наружную стенку 420 второй камеры, образующую камеру 410 вторичного циклона, и отверстие 430 для впуска воздуха. Наружные стенки 420 второй камеры выполнены в форме перевернутого круглого конуса, диаметр которого уменьшается вниз, а один конец частично срезан. Воздух, содержащий мелкие засорения, которые не были отфильтрованы в главном циклоне 300, опускается, образуя вращающийся поток в камерах 410 вторичных циклонов. Мелкие примеси, содержащиеся в воздухе, подвергаются центробежному отделению и выбрасываются в нижние концы наружных стенок 420 вторых камер. Воздух, примеси которого были подвергнуты центробежному отделению и выброшены в камеры 410, выбрасывается через направляющие выпускные трубки 530 впускной/выпускной крышки 500.

Как показано на фиг.2, 5 и 6, крышка 500, показанная на этих чертежах, содержит корпус 510, направляющие впускные каналы 520 и направляющие выпускные трубки 530.

Корпус 510 впускной/выпускной крышки содержит воздухонаправляющий элемент 511, выступающий из центра в форме полусферы заданного радиуса, а также опорный узел 512, имеющий форму пластины и расположенный вокруг воздухонаправляющего узла 511. Диаметр элемента 511 почти такой же, как диаметр отверстия 330 для выпуска воздуха главного циклона 300. Воздух, выброшенный через отверстие 330 для выпуска воздуха, поднимается к элементу 511.

Направляющие впускные каналы 520 расположены в радиальном направлении от элемента 511. Направляющие впускные каналы 520 соединяют отверстие 330 для выпуска воздуха главного циклона 300 с отверстиями 430 для впуска воздуха вторичных циклонов 400. Кроме того, направляющие впускные каналы 520 проходят от наружной поверхности элемента 511 к опорному узлу 512 по спирали наклонно вниз. В элементе 511 направляющие впускные каналы 520 образуют небольшой радиальный поток из воздуха, выбрасываемого через отверстие 330 для выпуска воздуха и поступающего к каждому из вторичных циклонов 400.

Направляющие выпускные трубки 530 выполнены в форме трубы заданной длины и проходят через опорный узел 512 корпуса 510 впускной/выпускной крышки в вертикальном направлении. При соединении крышки 500 с верхними частями вторичных циклонов 400 заданные участки направляющих выпускных трубок 530 выступают вниз из опорного узла 512 во вторичные циклоны 400. Таким образом, воздух, подвергшийся центробежному отделению мелких примесей в камерах 410 вторичных циклонов 400, поднимается и выбрасывается через направляющие выпускные трубки 530.

Как показано на фиг.5, участки трубок 530, выступающие вниз из опорного узла 512, содержат цилиндрические участки 531 заданной длины и отсекающие участки 532, выходящие из нижних концов цилиндрических участков 531.

Предпочтительно отсекающие участки 532 выполнены в форме дуги окружности. Каждый из отсекающих участков 532 образован путем удаления примерно половины цилиндра, имеющего такой же диаметр, как и цилиндрический участок 531. То есть длина дуги окружности отсекающего участка 532 составляет от 1/3 до 2/3, а предпочтительней примерно 1/2 окружности цилиндрической части 531. Отсекающие участки 532 служат для предотвращения непосредственного выброса в направляющие выпускные трубки 530 воздуха, поступившего во вторичные циклоны 400 через направляющие впускные каналы 520. Как показано на фиг.6, отсекающие участки 532 присоединены к цилиндрическим участкам 531 или выполнены с ними за одно целое под конечными точками 537 отверстий 430 для впуска воздуха каждого вторичного циклона 400. То есть отсекающие участки 532 установлены на нижних концах цилиндрических участков 531 вертикально под конечными точками 537 отверстий 430 для впуска воздуха, а с противоположных сторон в нижних концах цилиндрических участков 531 под конечными точками 537 отверстий установлены срезающие элементы 535.

Как правило, всасывающий двигатель (не показан), предназначенный для образования источника всасывающей энергии, соединен с выпускным окном 610 крышки 600 циклона. Всасывающее усилие передается от двигателя через направляющие выпускные трубки 530. С другой стороны, воздух, поступающий во вторичные циклоны 400 через направляющие впускные каналы 520, должен быть направлен в нижние части вторичных циклонов 400, образуя вращающийся поток, затем подняться и быть выброшенным через направляющие выпускные трубки 530. Однако в обычном случае воздух, выбрасываемый из направляющих впускных каналов, сразу выбрасывается в направляющие выпускные трубки всасывающим усилием всасывающего двигателя (не показан). Таким образом, в обычном случае воздух, содержащий примеси, не подвергается центробежному отделению во вторичных циклонах, а сразу выбрасывается наружу из мультициклонного пылеотделяющего устройства.

В соответствии с данным изобретением воздух, поступающий во вторичные циклоны 400 в направлении показанных на фиг.6 стрелок F и G через направляющие впускные каналы 520, сталкивается с отсекающими участками 532. Следовательно, воздух не сразу поступает в направляющие выпускные трубки 530, а спускается во вторичные циклоны 400, образуя вращающийся поток. С другой стороны, поскольку отсекающие участки 532 выполнены в форме дуги окружности, то это может свести к минимуму падение давления воздуха.

На фиг.7 приведены экспериментальные значения эффективности пылеулавливания и падения давления для мультициклонного пылеотделяющего устройства при использовании направляющих выпускных трубок 530 по данному изобретению и обычных направляющих выпускных трубок 530′, которые не имеют отсекающих участков 532.

Обратимся к фиг.7. Столбцы (i)-(v) представляют направляющие выпускные трубки 530′, которые не имеют отсекающих участков 532. Здесь форма и длина направляющих впускных каналов 520′ одинаковы, а длина направляющих выпускных трубок различна. Направляющие выпускные трубки 530′ выполнены в форме цилиндра. В столбце (vi) представлены направляющие выпускные трубки 530, имеющие отсекающие участки 532, выполненные в соответствии с данным изобретением. Падение давления, указанное в мм водяного столба, отображает численные значения падения давления воздуха, втягиваемого таким же всасывающим двигателем и с той же самой мощностью. Эффективность пылеулавливания представляет эффективность очистки от примесей мультициклонного пылеулавливающего устройства 100 в процентах (%). Например, если в мультициклонное пылеулавливающее устройство 100 поступило 100 г примесей, а количество примесей, не выброшенных наружу, а осажденных в кожухе 200, составляет 95 г, то эффективность пылеулавливания составляет 95%.

Если направляющие выпускные трубки 530′ не имеют отсекающих участков 532, как представлено в столбцах (i)-(v), то с увеличением длины направляющих выпускных трубок 530′ эффективность пылеулавливания возрастает. То есть, при увеличении длины трубок 530′ в них поступает меньше воздуха, поступающего во вторичные циклоны 400. Однако, когда длина трубок 530′ превышает 15 мм, увеличивается падение давления. То есть, при увеличении длины направляющих выпускных трубок 530′ воздух, поступающий во вторичные циклоны 400, более интенсивно сталкивается с трубками 530′.

И наоборот, если трубки 530′ имеют отсекающие участки 532, как представлено в столбце (vi), то эффективность пылеулавливания возрастает, а падение давления заметно снижается. С другой стороны, предпочтительно длина отсекающих участков 532 составляет примерно 1/3 длины цилиндрических участков 531, но может составлять от 1/4 до 1/2. При уменьшении длины отсекающих участков 532 в направляющие выпускные трубки 530 поступает больше воздуха, уменьшая эффективность всасывания, а при увеличении длины отсекающих участков 532 воздух, поступающий во вторичные циклоны 400, более интенсивно сталкивается со стенками указанных участков, увеличивая тем самым падение давления. В данном эксперименте длина цилиндрических участков 531 составляла 15 мм, а длина отсекающих участков 532 составляла 5 мм, а именно 1/3 длины цилиндрических участков 531, при этом значение падения давления было минимальным из всех значений, представленных в столбцах (i)-(v).

Возвратимся к фиг.2. Крышка 600 соединена с крышкой 500, закрывая ее, и имеет выпускное окно 610, предназначенное для улавливания воздуха из направляющих выпускных трубок 530 и выброса воздуха наружу из устройства 100. Всасывающий двигатель пылесоса (не показан), предназначенный для создания всасывающего усилия, непосредственно или косвенно соединен с выпускным окном 610.

Далее со ссылками на фиг.3 описана работа устройства 100, выполненного в соответствии с данным изобретением.

При включении всасывающего двигателя пылесоса (не показан) воздух, содержащий примеси, поступает в главный циклон 100 через впускное окно 372 (см. фиг.2). Воздух опускается в камере 310 главного циклона, образуя вращающийся поток. Сравнительно крупные примеси в воздухе подвергаются центробежному отделению, опускаются и улавливаются в кожухе 200. Воздух, очищенный от крупных примесей, снова поднимается, проходит через стенку 341 решетчатого элемента 340, направляется элементом 344 и выбрасывается через отверстие 330 для выпуска воздуха.

Воздух, поднявшийся через отверстие 330, рассеивается за счет столкновения с воздухонаправляющим элементом 511 и поступает в каждый вторичный циклон 400 через направляющие впускные каналы 520. Здесь за счет отсекающих участков 532 воздух, выбрасываемый через впускные отверстия 430, не сразу поступает в направляющие выпускные трубки 530, а направляется в нижние части камер 410 вторичных циклонов. Воздух опускается, образуя вращающийся поток. Мелкие примеси воздуха, которые не выделились в главном циклоне 300, подвергаются центробежному отделению, опускаются и оседают в кожухе 200.

Воздух, очищенный от мелких пылинок, поднимается и выбрасывается через трубки 530. Воздух, выброшенный из каждой трубки 530, перемешивается в крышке 600 и выбрасывается наружу из устройства 100 через выпускное окно 610.

Мультициклонное пылеотделяющее устройство 100, выполненное в соответствии с данным изобретением, можно применять избирательно в пылесосах различных типов, таких как вертикальный пылесос или пылесос контейнерного типа, хотя в данном описании это не показано.

В приведенном выше варианте выполнения представлен мультициклон, содержащий главный и вторичные циклоны. Однако данное изобретение можно применить к любым разновидностям циклонных пылеотделяющих устройств, содержащих трубки 530 с отсекающими участками 532 и цилиндрическими участками 531 (см. фиг.5). То есть специалистам в данной области техники понятно, что данное изобретение можно использовать в циклонном пылеулавливающем устройстве с одним циклоном, которое содержит впускное отверстие для воздуха (не показано), предназначенное для образования потока, вращающегося в соответствии с направляющими впускными каналами, корпус циклона (не показан), предназначенный для создания герметичного пространства, в котором происходит отделение примесей за счет вращения втянутого воздуха, а также трубку 530, содержащую цилиндрические и отсекающие участки и направляющую воздух из корпуса циклона.

Как уже было сказано ранее, в мультициклонном пылеотделяющем устройстве, выполненном в соответствии с данным изобретением, втянутый воздух не сразу выбрасывается в направляющие выпускные трубки, поскольку в нижних концах цилиндрических участков выполнены отсекающие участки.

Кроме того, в мультициклоне описанного выше варианта выполнения воздух, поступивший во вторичные циклоны, не сразу выбрасывается в направляющие выпускные трубки за счет установки в выпускных трубках отсекающих участков заданной длины, предназначенных для выброса воздуха вторичных циклонов в нижних участках концов отверстий для впуска воздуха вторичных циклонов. В результате этого эффективность пылеулавливания возрастает, а падение давления уменьшается за счет ограничения столкновения втягиваемого и выбрасываемого воздуха.

Более того, поскольку в решетчатом элементе установлен воздухонаправляющий элемент, который направляет поднимающийся воздух, то поток воздуха в решетчатом элементе поддерживается постоянным за счет ограничения образования вихревого потока, предотвращая тем самым падение давления.

Приведенный выше вариант выполнения и преимущества являются лишь иллюстративными и не должны рассматриваться как ограничивающие данное изобретение. Идея данного изобретения может быть легко применена в устройствах других типов. Кроме того, описание вариантов выполнения данного изобретения предназначено для иллюстрации и не ограничивает объем правовой охраны формулы изобретения, при этом для специалистов в данной области техники является очевидным большое число альтернативных решений, модификаций и вариантов.

Мультициклонное пылеотделяющее устройство содержит главный циклон, предназначенный для центробежного отделения примесей от втягиваемого воздуха, вторичные циклоны, предназначенные для центробежного отделения примесей от воздуха, поступающего из главного циклона, впускные направляющие каналы, предназначенные для направления воздуха, выбрасываемого из главного циклона во вторичные циклоны, и выпускные направляющие трубки, частично вставленные во вторичные циклоны и предназначенные для выброса наружу воздуха вторичных циклонов. Выпускные направляющие трубки содержат цилиндрические участки, имеющие заданную высоту, и отсекающие участки, выходящие из нижних концов цилиндрических участков на заданную длину и препятствующие непосредственному выбросу в выпускные направляющие трубки воздуха, поступающего во вторичные циклоны. 2 н. и 10 з.п. ф-лы, 7 ил.

1. Мультициклонное пылеотделяющее устройство, содержащее главный циклон, предназначенный для центробежного отделения примесей от втягиваемого воздуха, вторичные циклоны, предназначенные для центробежного отделения примесей от воздуха, поступающего из главного циклона, впускные направляющие каналы, предназначенные для направления во вторичные циклоны воздуха, выбрасываемого из главного циклона, и выпускные направляющие трубки, частично вставленные во вторичные циклоны и предназначенные для выброса наружу воздуха из вторичных циклонов, причем выпускные направляющие трубки содержат цилиндрические участки и отсекающие участки, выступающие из нижних концов цилиндрических участков и предназначенные для предотвращения непосредственного выброса в выпускные направляющие трубки воздуха, поступающего во вторичные циклоны.2. Мультициклонное пылеотделяющее устройство по п.1, которое дополнительно содержит впускную/выпускную крышку, установленную на верхних концах вторичных циклонов, причем вторичные циклоны расположены по внешней периферии главного циклона через заданные интервалы, а впускные направляющие каналы и выпускные направляющие трубки выполнены за одно целое на впускной/выпускной крышке.3. Мультициклонное пылеотделяющее устройство по п.1, в котором отсекающие участки установлены вертикально на нижних концах цилиндрических участков под конечными точками отверстий для впуска воздуха вторичных циклонов.4. Мультициклонное пылеотделяющее устройство по п.3, в котором отсекающие участки имеют форму дуги окружности.5. Мультициклонное пылеотделяющее устройство по п.3, в котором длина дуги окружности отсекающего участка по существу составляет от 1/3 до 2/3 длины окружности цилиндрических участков.6. Мультициклонное пылеотделяющее устройство по п.3, в котором высота отсекающего участка по существу составляет от 1/4 до 1/2 высоты цилиндрических участков.7. Мультициклонное пылеотделяющее устройство по п.1, в котором главный циклон содержит цилиндрический решетчатый элемент, установленный на выпускном отверстии, через которое выбрасывается воздух, и препятствующий прохождению примесей в обратном направлении, причем решетчатый элемент содержит воздухонаправляющий элемент, выступающий из его основания и направляющий воздух, проходящий через решетчатый элемент, в отверстие для выпуска воздуха.8. Мультициклонное пылеотделяющее устройство по п.7, в котором воздухонаправляющий элемент разделяет внутреннюю площадь решетчатого элемента на несколько частей.9. Мультициклонное пылеотделяющее устройство по п.8, в котором воздухонаправляющий элемент имеет крестообразное сечение для разделения внутренней площади решетчатого элемента на четыре части.10. Циклонное пылеотделяющее устройство, содержащее корпус циклона с отверстием для впуска воздуха, через которое втягивается наружный воздух, содержащий примеси, и выпускную направляющую трубку, предназначенную для выброса воздуха из корпуса циклона, причем выпускная направляющая трубка имеет цилиндрический участок и отсекающий участок, выступающий из нижнего конца цилиндрического участка и предназначенный для предотвращения непосредственного выброса в выпускную направляющую трубку воздуха, поступившего в корпус циклона.11. Циклонное пылеотделяющее устройство по п.10, в котором отсекающий участок установлен вертикально на нижнем конце цилиндрического участка под конечной точкой отверстия для впуска воздуха корпуса циклона.12. Циклонное пылеотделяющее устройство по п.11, в котором отсекающий участок имеет форму дуги окружности.