МУСОРОУБОРОЧНАЯ МАШИНА ВАКУУМНОГО ДЕЙСТВИЯ Российский патент 2008 года по МПК A47L9/16 

Настоящее изобретение относится к мусороуборочным машинам вакуумного действия (пылесосам). Более конкретно, настоящее изобретение относится к сепаратору типа, который обычно называют "циклонным", предназначенному для отделения загрязнений, например пыли и другой грязи (которую всю в этой заявке называют "пылью"), от потока воздуха, втягиваемого мусороуборочной машиной из объекта, который подвергают очистке.

В последние годы использование циклонных сепараторов в таких мусороуборочных машинах вполне упрочилось. Как правило, такой сепаратор включает в себя корпус циклона, который может иметь цилиндрическую или, возможно, коническую конфигурацию, в общем или в части, имеющий впускное отверстие для потока воздуха, содержащего пыль. Выпускное отверстие для воздуха из корпуса циклона ведет, как правило, через один или более фильтров к источнику всасывания мусороуборочной машины, то есть вентилятору или крыльчатке и электродвигателю для приведения их во вращение. Во многих циклонных сепараторах впускное отверстие проходит тангенциально корпусу циклона, а выходное отверстие лежит на продольной оси корпуса. Независимо от выбранного расположения, в результате эффекта воздух должен быстро завихряться в корпусе циклона, когда он проходит из впускного отверстия к выпускному отверстию так, чтобы пыль, переносимая воздухом, отделялась от воздушного потока под действием центробежной силы. Отделенная пыль улавливается либо в части корпуса циклона, предназначенной для этой цели, возможно, отделенной от остального корпуса одной или более перегородками, экранами или аналогичными элементами, либо в смежной пылеулавливающей камере. Типовая мусороуборочная машина вакуумного действия может содержать один или более таких циклонных сепараторов: множество сепараторов может быть соединено последовательно или параллельно друг с другом (в зависимости от потока воздуха, проходящего через них) или, возможно, мусороуборочная машина может включать в себя циклонные сепараторы, соединенные как последовательно, так и параллельно.

Вследствие способа его работы корпус циклона сепаратора главным образом является круглым в поперечном сечении и имеет ось, проходящую в продольном направлении (которая далее в этой заявке будет называться осью корпуса), вокруг которой при использовании мусороуборочной машины образуется завихряющий воздушный поток. Независимо от того, является ли корпус цилиндрическим или коническим, круглая форма поперечного сечения будет доминировать вдоль длины его оси (хотя полностью замкнутым круглое поперечное сечение не может быть там, где проходят впускное и выпускное отверстия для воздушного потока и отделенной пыли). Вследствие этого корпуса циклонов, как лучше всего известно заявителям, всегда содержат основные элементы, которые сами по себе выполнены в форме цилиндров или, в общем, в форме усеченных конусов, получаемые формованием из полимерного материала, который является обычным для стандартных мусороуборочных машин вакуумного действия при использовании инструментов формования, при этом соответствующие формованные части являются подвижными относительно друг друга в продольном направлении оси корпуса сепаратора. В некоторых сепараторах такие основные элементы принимают форму "кувшина" или конического "стакана". Однако такая конструкция накладывает ограничения на форму, которую может принять конечный сепаратор вместе с любой соответствующей пылеулавливающей камерой, возможно, требуя большого числа дополнительных элементов для получения законченного узла сепаратора-коллектора.

В широком смысле задачей настоящего изобретения является преодоление этого ограничения известных циклонных сепараторов.

В соответствии с одним аспектом настоящего изобретения обеспечивается получение циклонного сепаратора для мусороуборочной машины вакуумного действия, содержащего корпус циклона, из которого, по меньшей мере, часть образуется элементами, которые плотно прилегают друг к другу вдоль поверхностей раздела, проходящих аксиально корпусу циклона. По меньшей мере, часть одной или более поверхностей раздела между элементами, может лежать в плоскости, в которой также лежит ось корпуса циклона.

По меньшей мере, впускной канал для воздуха или выпускной канал для пыли может быть образован такими элементами.

Корпус циклона может содержать два элемента, обе поверхности раздела между которыми, по меньшей мере, частично лежат в плоскости, в которой также лежит ось корпуса циклона. Таким образом, два элемента предпочтительно являются полусферической или конической, например полуконической усеченной, формой или каждый включает в себя полуцилиндрические и/или полуконические усеченные части.

Благодаря получению корпуса циклона таким способом, следствием которого является то, что каждому элементу, если используют литье под давлением полимерного материала, который может быть изготовлен, используя отлитые части, которые объединяются в направлениях, поперечных оси корпуса циклона, предоставляется намного больше свободы для обеспечения других элементов в связи с частями корпуса циклона. Например, часть или части, которые, по меньшей мере, частично ограничивают пылеулавливающую камеру, могут быть предусмотрены в связи, по меньшей мере, с одним из элементов корпуса циклона. Часть частей, которые, по меньшей мере, частично ограничивают, по меньшей мере, один поперечно, например тангенциально, проходящий элемент, например канал или каналы, может быть включена, по меньшей мере, в один из элементов.

В частности, элементы могут вместе образовывать тангенциальный впускной канал для воздуха в корпус циклона и тангенциальный выпускной канал для пыли. Так же, как и в стандартных циклонных сепараторах, такой впускной канал может быть расположен на одном конце или смежно одному концу корпуса циклона, а выпускной канал для пыли - на противоположном конце или смежно противоположному концу корпуса.

Выпускной канал для воздуха для циклонного сепаратора, через который воздух, из которого отделена пыль, покидает сепаратор для прохождения к источнику всасывания мусороуборочной машины, может быть образован отдельным элементом, проходящим аксиально сепаратору от одного конца корпуса циклона, причем предпочтительно конец имеет впускной канал.

В соответствии с другим аспектом настоящего изобретения обеспечивается узел, содержащий два циклонных сепаратора, причем каждый соответствует первому аспекту настоящего изобретения.

Два сепаратора, имеющие соответствующие корпуса циклонов, могут быть расположены впритык друг другу, предпочтительно их оси находятся в совмещении друг с другом.

Два корпуса циклонов могут быть расположены с впускными каналами для воздуха на концах, которые смежны друг другу, и выпускными каналами для пыли на концах, которые отстоят друг от друга. Выпускные каналы для воздуха могут быть образованы выпускным элементом, имеющим соответствующие части, которые проходят в двух корпусах циклонов в противоположных направлениях из смежных концов корпусов циклонов. Выпускной элемент может быть, в общем, Т-образной трубой с частями, проходящими в противоположных направлениях, соединяющимися с выпускной трубой, лежащей между смежными концами корпусов циклонов. Выпускная труба может проходить поперечно осям двух корпусов циклонов для соединения с источником всасывания в мусороуборочной машине.

Может иметься впускной элемент для воздуха, обеспечивающий разветвленный канал, ведущий к впускным каналам для воздуха к корпусам циклонов.

Эти и другие элементы настоящего изобретения далее будут описаны на примере со ссылкой на сопроводительные чертежи, где

фиг.1 - изометрическое изображение мусороуборочной машины вакуумного действия, имеющей в соответствии с настоящим изобретением сепаратор и пылеуловитель, показанные отделенными от остальной мусороуборочной машины;

фиг.2 - изометрическое изображение с пространственным разделением деталей сепаратора и пылеуловителя мусороуборочной машины.

На фиг.1 иллюстрируется мусороуборочная машина вакуумного действия, имеющая корпус, указанный общим ссылочным номером 10. Корпус 10 имеет углубление 11, в котором для использования размещены сепаратор и пылеуловитель, указанные, в общем, ссылочным номером 12. Сепаратор/пылеуловитель 12 вертикально входит в углубление 11, как показано на фиг.1 прерывистыми линиями.

Углубление 11 в корпусе мусороуборочной машины ограничено между передней частью 14 и задней частью 16 корпуса, и между частями 14, 16 часть 18 корпуса имеет основание 19 углубления. Задняя часть 16 корпуса вмещает источник всасывания для мусороуборочной машины, то есть электродвигатель, и соответствующую крыльчатку. Колеса 20, с помощью которых мусороуборочная машина может перемещаться по поверхности, на которой она поддерживается, предусмотрены по одному на каждой стороне задней части 16 корпуса мусороуборочной машины. Задняя часть 16 корпуса также вмещает предварительный фильтр, установленный перед электродвигателем, для улавливания любых частиц пыли, оставшихся в потоке воздуха, покидающем сепаратор/пылеуловитель 12 мусороуборочной машины, и фильтр, установленный после электродвигателя, для окончательного удаления чего-либо в потоке воздуха перед его удалением в атмосферу. На фиг.1 показана обращенная вертикально вверх трубчатая втулка 22, внутренний канал которой ведет к фильтру, установленному перед электродвигателем. Втулка 22 взаимодействует с выходом для воздуха из узла сепаратора/пылеуловителя, как описано в этой заявке ниже.

Передняя часть 14 корпуса мусороуборочной машины имеет соединение 24 для съемного всасывающего шланга 26. Противоположный конец (не показан) шланга 26 может быть известным образом посредством жесткого переходника соединен с инструментом для очистки или с насадкой для очистки. В передней части 14 корпуса и части 18 под углублением 11 имеется канал для потока воздуха из шланга 26, причем такой канал заканчивается выпускным отверстием 28, направленным вертикально вверх в средней задней части дна углубления 11. При размещении узла сепаратора/пылеуловителя по месту это выпускное отверстие 28 совмещается с впускным элементом сепаратора и соединяется с впускным элементом сепаратора, как описано в этой заявке ниже.

Канал, ведущий из соединения 24 к выпускному отверстию 28, может быть образован участком поддающегося растяжению шланга, который может вмещаться, будучи сжатым, например, в изгибающейся конфигурации, в части 18 корпуса под углублением 11 и может при необходимости быть развернут из нее после освобождения соединения из части 14 корпуса. Это обеспечивает дополнительную длину шланга к всасывающему шлангу 26, пригодную при выполнении работ по очистке, требующих очень длинного шланга. Для облегчения простого перемещения мусороуборочной машины по поверхности, на которой она поддерживается, под корпусом 10 мусороуборочной машины ближе к ее передней части и под ней может быть предусмотрено поворотное колесо или колеса.

Узел 12 сепаратора/пылеуловителя содержит два циклонных сепаратора 30, 32 и пылеулавливающую камеру 34. Сепараторы 30, 32 включают в себя соответствующие корпуса 31, 33 циклонов, которые имеют цилиндрическую форму и отстоят друг от друга, и расположены так, что их оси (вокруг которых при использовании имеет место завихрение воздушного потока) совмещены друг с другом. На фиг.1 не показаны впускные отверстия для пыльного воздуха к корпусам 31, 33 циклонов и выпускные отверстия для потока очищенного воздуха из циклонов, которые будут описаны со ссылкой на фиг.2. На фиг.1 показаны части каналов 36, 38 для выпуска пыли, проходящие тангенциально из корпусов циклонов на их концах, которые удалены один от другого, причем выпускные отверстия для пыли ведут в пылеулавливающую камеру 34. Концы корпусов 31, 33 циклонов, смежные выпускным каналам 36, 38, закрыты соответствующими съемными торцевыми заглушками 40, из которых на фиг.1 видна только торцевая заглушка 40 циклонного сепаратора 30.

На фиг.2 более подробно иллюстрируется конструкция узла 12 сепаратора/пылеуловителя. Основные элементы включают в себя верхний элемент 42 и нижний элемент 44, которые получены литьем под давлением из соответствующего полимерного материала. Имеется также впускной элемент 46 и выпускной элемент 48, в которых, соответственно, предусмотрены каналы для прохождения потока пыльного воздуха к сепараторам 30, 32 и для потока очищенного воздуха из сепараторов.

Верхний элемент 42 включает в себя соответствующие полые полуцилиндрические верхние части 50, 51 корпуса циклонов, отделенные друг от друга и находящиеся в продольном совмещении друг с другом. На своих концах, которые являются смежными друг другу, расположены торцевые стенки, ведущие в полуцилиндрические втулочные части, из которых видна втулочная часть 52 для части 51 корпуса циклона. На противоположных концах частей 50, 51 корпуса циклона выпускные каналы 36, 38 для пыли проходят тангенциально из частей 50, 51, ведущих в соответствующие части 54, 55 верхнего элемента 42. Эти части 54, 55 вместе образуют верхнюю крышку коробки пылеуловителя, а в верхней крышке между частями 54, 55 имеется углубление 56 для размещения с целью хранения инструмента для очистки.

Нижний элемент 44 узла сепаратора/пылеуловителя содержит нижние части 58, 59 корпуса циклонов, которые являются полуцилиндрическими и боковые края которых, указанные ссылочными номерами 60, 61 для части 58 и ссылочными номерами 62, 63 для части 59, встречаются с соответствующими краями верхних частей 50, 51 корпусов циклонов для ограничения полых цилиндрических корпусов циклонов. На концах частей 58, 59 корпусов циклонов, смежных друг другу, имеются ограниченные проходящие вверх впускные каналы 64, 65, соответственно, ведущие тангенциально в части корпусов циклонов. На этих концах части корпусов циклонов также имеют частично цилиндрические стеновые части уменьшенного диаметра, причем стеновые части 66, 67 обращены к полувтулкам 52.

Таким образом, когда элементы 42, 44 соединены вместе, например, посредством сварки, между их обращенными друг к другу поверхностями, они ограничивают два корпуса циклонов с соответствующими тангенциальными впускными каналами для пыльного воздуха, тангенциальными выпускными каналами для пыли, отделенной от воздуха в корпусах циклонов, и втулками, ограниченными образованиями 52, 66, 67, которые обращены друг к другу. Элементы 42, 44 также ограничивают пылеулавливающую камеру для приема и удерживания пыли, отделенной посредством циклонных сепараторов. Пылеулавливающая камера разделена стенкой 43, образованной стенками в элементах 42, 44 при соединении их вместе, для предотвращения сообщения двух корпусов циклона через внутреннюю область пылеулавливающей камеры.

Выпускной элемент 48 для воздуха имеет, в общем, Т-образную форму, содержащую прямолинейную трубчатую часть 70, противоположные концы которой лежат между образованиями 52, 66, 67 частей корпусов циклонов так, чтобы удерживаться между ними, а за трубчатой частью 70 соответственно совмещенные трубчатые части 71 входят в соответствующие корпуса циклонов, почти достигая съемных их торцевых заглушек. Из середины части 70 к обращенному вниз выпускному отверстию 74 выходит криволинейная трубчатая часть 73. Когда узел сепаратора/пылеуловителя установлен по месту в корпусе мусороуборочной машины для использования, выпускное отверстие 74 входит в контактное взаимодействие с втулкой 22 посредством соответствующего гибкого уплотнения, расположенного между ними, которая ведет к предварительному фильтру и источнику всасывания мусороуборочной машины.

Под частями 58, 59 элемента 44 корпусов циклонов имеется присоединенный впускной элемент 46. Он имеет обращенную вниз трубчатую втулку 76, которая открыта вверх в отчасти U-образном корытном образовании с разнесенными ветвями 77, 78, обращенными к впускным каналам 64, 65 для тангенциального потока воздуха в корпусах циклонов. Не считая окрестности впускных каналов 64, 65, верхняя часть корытного образования закрыта благодаря контактному взаимодействию элемента 46 с элементом 44 в области между частями 58 корпусов циклонов. Втулка 76 расположена для контактного взаимодействия выпускного отверстия 28 из всасывающего шланга и канала в части корпуса мусороуборочной машины ниже углубления 11 и для уплотняющего контактного взаимодействия между ними, благодаря использованию соответствующего уплотнительного элемента между ними.

Элемент 44 дополнительно имеет заднюю стеновую часть 80, боковые стеновые части 81, 82, переднюю стеновую часть 83 и нижнюю стеновую часть 84, которая является частью или которая включает в себя часть, которая поддается открыванию, если требуется высыпать собранную пыль. Соответствующий захват для удерживания нижней стенки 84 или ее поддающейся открыванию части закрытыми вместе с расцепляющим механизмом с обеспечением возможности ее открывания при необходимости будет обеспечиваться, но не иллюстрироваться.

Захватный механизм будет также предусмотрен для удерживания узла 12 сепаратора/пылеуловителя по месту на корпусе 10 мусороуборочной машины для использования. Расцепляющий механизм будет также предусмотрен для обеспечения ему возможности быть удаленным для обеспечения при необходимости опустошения: такой расцепляющий механизм может управляться с помощью элемента 85, который покрывает промежуток между корпусами 30, 32 циклонов и частью внешнего элемента 48, который занимает такой промежуток. Как только узел 12 сепаратора/пылеуловителя освободился от корпуса 10, расцепляющий механизм дает возможность с помощью рукоятки перенос узла 12.

Поток воздуха через сепараторы при использовании показан на фиг.2 стрелками. Воздух, входящий во втулку 76 впускного элемента 46, делится на две части и тангенциально входит в соответствующие корпуса циклонов. В корпусах циклонов он спирально завихряется вокруг их оси, а на концах корпусов циклонов, которые удалены друг от друга, отделенная пыль выталкивается тангенциально для входа в соответствующие части пылеулавливающей камеры. Воздух, от которого отделена такая пыль, входит в самые внешние концы частей 71, 72 выпускного элемента 48, и два потока воздуха сливаются для прохождения из выпускного отверстия 74 к предварительному фильтру и источнику всасывания мусороуборочной машины. Если какие-либо большие куски мусора достигнут корпусов циклонов и будут захвачены в них, их удаление возможно при удалении торцевых заглушек из корпусов циклонов.

Таким образом, настоящее изобретение обеспечивает получение узла циклонных сепараторов и пылеулавливающей камеры, который является компактным и использует относительно мало отдельных элементов. Благодаря использованию верхнего элемента и нижнего элемента 42, 44, которые прилегают друг к другу на поверхности раздела, которая проходит аксиально двум корпусам 30, 31 сепараторов, части, которые составляют пылеулавливающую камеру, могут быть предусмотрены как унитарные отливки с корпусами сепараторов.

Использование в этом описании и формуле изобретения терминов "содержит" и "содержащий" и их вариаций означает, что включены специальные элементы, этапы или элементы. Эти термины не должны интерпретироваться как исключение других элементов или этапов.

Элементы, описанные в вышеприведенном описании или в следующей формуле изобретения или иллюстрируемые на сопроводительных чертежах, выраженные в их специальных конфигурациях или в зависимости от значения для выполнения описанной функции, или соответствующие способ или технологический процесс для достижения описанного результата, могут отдельно или в любой комбинации таких элементов быть использованы для реализации настоящего изобретения в его различных формах.

Циклонный сепаратор может быть использован в мусороуборочной машине вакуумного действия и состоит по меньшей мере из двух разъемных элементов, которые при соединении образуют сообщенные между собой с помощью каналов для выпуска пыли пылеулавливающую камеру и циклон с каналами для впуска воздуха. Поверхность разъема проходит через ось циклона. По меньшей мере один из каналов для впуска воздуха или каналов для выпуска пыли выполнен в циклоне, а части разъемных элементов, образующие циклон, имеют цилиндрическую или коническую форму. Сепаратор может содержать дополнительный циклон, образованный в разъемных элементах и соединенный с циклоном. Дополнительный циклон выполнен с каналом для выпуска воздуха, находящимся на одном конце дополнительного циклона, и каналом для впуска пыли, находящимся на втором конце, на котором образован канал для выпуска воздуха из сепаратора, снабженный выпускным элементом, коаксиальным дополнительному циклону. Технический результат состоит в упрощении изготовления сепаратора различной формы. 20 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Циклонный сепаратор для мусороуборочной машины вакуумного действия, состоящий по меньшей мере из двух разъемных элементов, которые при соединении образуют сообщенные между собой с помощью каналов для выпуска пыли пылеулавливающую камеру и циклон с каналами для впуска воздуха, при этом поверхность разъема проходит через ось циклона.2. Сепаратор по п.1, в котором по меньшей мере часть поверхности раздела является частью плоскости, проходящей через ось циклона.3. Сепаратор по п.1, в котором по меньшей мере один из каналов для впуска воздуха или каналов для выпуска пыли образован в циклоне.4. Сепаратор по п.1, в котором части разъемных элементов, образующие циклоны, выполнены цилиндрическими или коническими.5. Сепаратор по п.1, в котором пылеулавливающая камера образована в одном из разъемных элементов.6. Сепаратор по п.1, в котором в одном из разъемных элементов образован по меньшей мере один канал, тангенциальный циклону.7. Сепаратор по п.6, в котором в одном из разъемных элементов образован канал для впуска воздуха и канал для выпуска пыли.8. Сепаратор по п.7, в котором канал для впуска воздуха находится на одном конце или смежно этому концу циклона, а выпускной канал для пыли - на втором конце или смежно этому концу циклона.9. Сепаратор по п.1, в котором в циклоне предусмотрен выпускной канал для воздуха, выходящего из сепаратора, снабженный выпускным элементом, расположенным коаксиально циклону.10. Сепаратор по п.9, в котором выпускной элемент проходит из первого конца циклона, имеющего канал для впуска воздуха.11. Сепаратор по п.1 содержит дополнительный циклон, образованный в разъемных элементах и соединенный с циклоном.12. Сепаратор по п.11, в котором дополнительный циклон образован с каналом для выпуска воздуха, находящимся на одном конце дополнительного циклона, и каналом для впуска пыли, находящимся на втором конце, на котором образован канал для выпуска воздуха, покидающего сепаратор, снабженный выпускным элементом, коаксиальным дополнительному циклону.13. Сепаратор по п.11, в котором циклоны контактируют друг с другом.14. Сепаратор по п.13, в котором циклоны имеют общую ось.15. Сепаратор по п.13, в котором циклоны образованы с каналами для впуска воздуха, прилегающими друг к другу, и каналами для выпуска пыли, расположенными на концах циклонов, отдаленных друг от друга.16. Сепаратор по п.1, в котором пылеулавливающая камера соединена с обоими каналами для выпуска пыли и разделена на две части.17. Сепаратор по п.12, дополнительно содержащий выпускной элемент, размещенный в обоих циклонах.18. Сепаратор по п.17, в котором выпускной элемент Т-образную форму.19. Сепаратор по п.18, в котором свободный конец выпускного элемента перпендикулярен осям циклонов.20. Сепаратор по п.11 дополнительно снабжен впускным элементом для воздуха, образующим разветвленный канал, ведущий к впускным каналам для воздуха циклонов.21. Сепаратор по п.16, в котором соединенные разъемные элементы образуют модуль, установленный с возможностью съема относительно мусороуборочной машины вакуумного действия.