ЦИКЛОННЫЙ УЗЕЛ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ СБОРА ЗАГРЯЗНЕНИЙ, СОДЕРЖАЩЕЕ ЦИКЛОННЫЙ УЗЕЛ Российский патент 2008 года по МПК A47L9/16 

ПЕРЕКРЕСТНАЯ ССЫЛКА НА РОДСТВЕННЫЕ ЗАЯВКИ

Приоритет данной заявки заявляется по предварительным заявкам №60/698449, поданной 12 июля 2005 года, и №60/757171, поданной 6 января 2006 года в Ведомство по патентам и товарным знакам Соединенных Штатов Америки, а также по заявкам на патент Кореи №2005-74952, поданной 16 августа 2005 года, и №2006-16034, поданной 20 февраля 2006 года в Управление Интеллектуальной Собственности Кореи, полное содержание которых включено в настоящую заявку посредством ссылки.

ПРЕДПОСЫЛКИ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Область изобретения

Настоящее изобретение относится к пылесосу. В особенности, настоящее изобретение относится к циклонному узлу, который отделяет и собирает загрязнения из наружного воздуха, а затем выпускает чистый воздух, и к устройству для сбора загрязнений, содержащему такой циклонный узел.

Описание уровня техники

Обычно в пылесосе используется пылесборник, который отделяет загрязнения от наружного воздуха, входящего через всасывающее сопло, собирает отделенные загрязнения, а затем выпускает чистый воздух наружу.

Традиционный пылесборник имеет по существу цилиндрическую форму. Загрязненный воздух проникает в пылесборник по касательной к нему, а затем поднимается по внутренней поверхности пылесборника. Загрязнения отделяются от загрязненного воздуха при помощи центробежной силы и затем падают в нижнюю часть пылесборника за счет своего собственного веса. Воздух, отделенный от загрязнений, выпускается наружу через трубу для выпуска воздуха, выполненную в верхней части пылесборника.

Однако традиционный пылесборник имеет меньшую производительность сбора пыли, чем пылесборник, имеющий циклонную структуру, выполненную в нем как единое целое. Поэтому, если пользователи, имеющие традиционный пылесос без циклонной конструкции, ждут от чистки отличного результата, они вынуждены покупать пылесос, имеющий циклонную конструкцию, а традиционный пылесос больше не использовать. Как результат, это значительно обременяет пользователей лишними затратами.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Настоящее изобретение разработано для решения указанных выше и других проблем, связанных с традиционной конструкцией. Цель настоящего изобретения состоит в создании циклонного узла, который может легко быть использован в традиционном пылесборнике, и устройства для сбора загрязнений, содержащего этот циклонный узел. Указанная выше цель и/или другие признаки настоящего изобретения могут по существу быть достигнуты путем создания циклонного узла для отделения загрязнений от загрязненного воздуха, втягиваемого через отверстие для входа воздуха в пылесборнике через всасывающее сопло пылесоса, и для выпуска воздуха, из которого отделены загрязняющие вещества, к трубе для выпуска воздуха, который содержит цилиндрический корпус, расположенный в пылесборнике; по меньшей мере один опорный кронштейн, проходящий от внешней периферийной поверхности цилиндрического корпуса к внутренней периферийной поверхности пылесборника и предназначенный для поддержки цилиндрического корпуса и для его отделения от внутренней периферийной поверхности пылесборника; и трубу для входа воздуха, один конец которой проточно соединен с отверстием для входа воздуха пылесборника, а другой конец проточно соединен с цилиндрическим корпусом по касательной к этому корпусу.

В соответствии с одним вариантом выполнения настоящего изобретения конец указанного по меньшей мере одного опорного кронштейна может быть прикреплен к внутренней периферийной поверхности пылесборника методом высокотемпературного сплавления.

Труба для входа воздуха может проходить вокруг некоторой части внешней периферийной поверхности цилиндрического корпуса для увеличения степени завихрения загрязненного воздуха.

Циклонный узел может также содержать спиральную направляющую, расположенную в цилиндрическом корпусе и предназначенную для завихрения загрязненного воздуха, входящего в цилиндрический корпус через трубу для входа воздуха, и для направления загрязненного воздуха в трубу для выпуска воздуха, выполненную на верхней стороне цилиндрического корпуса.

Ширина указанного по меньшей мере одного опорного кронштейна может быть равна внешнему диаметру трубы для входа воздуха.

Цилиндрический корпус может также содержать центральную ось, расположенную в его центре и предназначенную для плавного завихрения загрязненного воздуха.

В соответствии с другим аспектом настоящего изобретения устройство для сбора загрязнений, предназначенное для пылесоса, содержит корпус, имеющий входное отверстие для воздуха, через которое проходит загрязненный воздух, впускаемый через всасывающее сопло пылесоса и собирающий и выпускающий загрязнения; и циклонный узел, содержащий цилиндрический корпус, расположенный в указанном корпусе; по меньшей мере один опорный кронштейн, проходящий от внешней периферийной поверхности цилиндрического корпуса к внутренней периферийной поверхности корпуса для поддержки цилиндрического корпуса и для его отделения от внутренней периферийной поверхности корпуса; трубу для входа воздуха, один конец которой проточно соединен с отверстием для входа воздуха корпуса, а другой конец проточно соединен с цилиндрическим корпусом по касательной к этому корпусу; и спиральную направляющую, расположенную в цилиндрическом корпусе и предназначенную для завихрения загрязненного воздуха, впускаемого в цилиндрический корпус через трубу для входа воздуха, и для направления загрязненного воздуха в трубу для выпуска воздуха, выполненную на верхней стороне цилиндрического корпуса.

В соответствии с вариантом выполнения настоящего изобретения корпус также содержит верхнюю крышку, выполненную с возможностью открытия или закрытия верхнего конца корпуса, причем верхняя крышка выполнена как одно целое с трубой для выпуска воздуха для направления наружу воздуха, выпускаемого из корпуса.

Корпус может также содержать нижнюю крышку, шарнирно присоединенную к нижнему концу корпуса и предназначенную для открытия или закрытия нижнего конца корпуса.

Корпус может быть выполнен из прозрачного или полупрозрачного материала.

Верхний конец циклонного узла может находиться на таком расстоянии от нижнего конца верхней крышки, что загрязнения, отделяемые за счет центробежной силы в циклонном узле, выпускаются в корпус.

Между внешней периферийной поверхностью циклонного узла и внутренней периферийной поверхностью корпуса может быть выполнен проход для выпуска загрязнений, а между нижней поверхностью циклонного узла и нижней крышкой может быть выполнена камера для сбора загрязнений.

Труба для выпуска воздуха может проходить вниз от верхней крышки в цилиндрическом корпусе циклонного узла.

Конец указанного по меньшей мере одного опорного кронштейна может быть прикреплен к внутренней периферийной поверхности корпуса методом высокотемпературного сплавления. Как альтернатива, указанный по меньшей мере один опорный кронштейн может быть прикреплен к корпусу по меньшей мере одним винтом. Циклонный узел также содержит несколько опорных кронштейнов, причем ширина каждого из них больше, чем зазор между внешней периферийной поверхностью цилиндрического корпуса и внутренней периферийной поверхностью корпуса, так что боковая сторона каждого опорного кронштейна надавливает на внутреннюю периферийную поверхность корпуса для крепления цилиндрического корпуса в указанном корпусе.

Труба для входа воздуха может быть расположена так, чтобы она находится в контакте с внутренней периферийной поверхностью корпуса, так что эта труба отделяет цилиндрический корпус от внутренней периферийной поверхности указанного корпуса и служит поддержкой для цилиндрического корпуса.

Труба для входа воздуха прикреплена к внутренней периферийной поверхности корпуса методом высокотемпературного сплавления.

Внешний диаметр трубы для входа воздуха может быть больше, чем зазор между внешней периферийной поверхностью цилиндрического корпуса и внутренней периферийной поверхностью корпуса, так что эта труба надавливает на внутреннюю периферийную поверхность корпуса указанным по меньшей мере одним опорным кронштейном для крепления цилиндрического корпуса в указанном корпусе.

Другие цели, преимущества и характерные признаки изобретения станут очевидными из последующего подробного описания, которое вместе с прилагаемыми чертежами раскрывает предпочтительные варианты выполнения изобретения.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Эти и/или другие аспекты и преимущества данного изобретения станут более очевидны и скорее оценены из последующего подробного списания вариантов выполнения предлагаемого изобретения со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых:

Фиг.1 изображает в аксонометрии устройство для сбора загрязнений, содержащее циклонный узел в соответствии с одним вариантом выполнения настоящего изобретения, расположенный в основном корпусе пылесоса.

Фиг.2 изображает в аксонометрии циклонный узел, представленный на фиг.1.

Фиг.3 изображает в аксонометрии циклонный узел, представленный на фиг.2, в разобранном виде.

Фиг.4А изображает вид сверху циклонного узла, представленного на фиг.2, без верхней крышки.

Фиг.4В изображает в увеличенном виде часть циклонного узла, прикрепленного в цилиндрическом корпусе по меньшей мере одним винтом.

Фиг.5 изображает в увеличенном виде в аксонометрии область А, показанную на фиг.2.

Фиг.6 изображает разрез устройства, показанного на фиг.2, по линии Х-Х на фиг.2.

Фиг.7 изображает частичный продольный разрез циклонного узла, представленного на фиг.4А, взятый по направлению стрелки В на фиг.4А.

Следует понимать, что одинаковые номера позиций на чертежах относятся к одинаковым деталям, элементам и устройствам.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ПРИМЕРНЫХ ВАРИАНТОВ ВЫПОЛНЕНИЯ

В дальнейшем некоторые варианты выполнения настоящего изобретения описаны подробно со ссылкой на прилагаемые чертежи.

Предметы изобретения, определенные в описании, такие как подробная конструкция и элементы, предоставлены лишь в помощь для всестороннего понимания изобретения. Таким образом, очевидно, что настоящее изобретение может быть выполнено без этих определенных предметов. Также подробные описания хорошо известных функций и конструкций опущены для краткости и ясности описания иллюстративных вариантов выполнения настоящего изобретения.

Фиг.1 изображает в аксонометрии устройство для сбора загрязнений, содержащее циклонный узел в соответствии с одним вариантом выполнения настоящего изобретения, расположенный в пылесосе. Показанное на фиг.1 устройство 100 для сбора загрязнений в соответствии с настоящим изобретением расположено с возможностью снятия в основном корпусе 11 пылесоса 10. Всасывающее сопло 15 с возможностью поворота присоединено к нижней части основного корпуса 11 пылесоса 10, а ручка 13 выполнена на верхнем конце основного корпуса 11. В этом варианте выполнения настоящего изобретения в качестве примера пылесосов, в которых применяется устройство 100 в соответствии с вариантом выполнения настоящего изобретения, использован пылесос вертикального типа; однако это не стоит толковать как ограничение. Различные типы пылесосов, такие как пылесос баллонного типа, могут использовать устройство 100 в соответствии с вариантом выполнения настоящего изобретения. На Фиг.1 номер позиции 17 показывает колеса, тогда как номер позиции 117 показывает ручку для вытаскивания.

Как показано на фиг.2 и 3, устройство 100 содержит корпус 110, верхнюю крышку 130, нижнюю крышку 150 и циклонный узел 170.

Корпус 110 имеет по существу цилиндрическую форму с открытыми противоположными концами. В средней части корпуса 110 выполнено отверстие 111 для входа воздуха, расположенное по касательной к корпусу 110 таким образом, что загрязненный воздух входит внутрь корпуса 110 снаружи. В этом варианте выполнения корпус 110 имеет цилиндрическую форму, однако это не стоит толковать как ограничение. Корпус 110 может иметь различные формы, такие как форму конуса или форму перевернутого конуса в соответствии с частью основного корпуса 11 пылесоса 10, в который вставлено устройство 100. Корпус 110 может также быть выполнен из прозрачного или полупрозрачного материала. В результате пользователи могут легко определить количество загрязнений, собранных в корпусе 110, не открывая верхнюю крышку 130. Корпус 110 соответствует традиционному пылесборнику, как описано выше.

Верхняя крышка 130 расположена с возможностью снятия на верхнем конце корпуса 110 и предназначена для открытия или закрытия открытого верхнего конца корпуса 110. Верхняя крышка 130 содержит трубу 131 для выпуска воздуха, предназначенную для выпуска чистого воздуха наружу корпуса 110. Труба 131 проходит через центр верхней крышки 130 и продолжается вниз от нижней поверхности крышки 130 в корпусе 110. Следовательно, труба 131 находится внутри циклонного узла 170. На нижней поверхности верхней крышки 130 выполнена перегородка 133 в форме кольца для предотвращения обратного потока (см. фиг.6), обращенная к верхнему концу цилиндрического корпуса 171 (см. фиг.6). Диаметр перегородки 133 больше диаметра корпуса 171. Перегородка 133 предотвращает обратный поток загрязнений, выпускаемых через описанное ниже отверстие 114 для выпуска загрязнений (см. фиг.6) за счет центробежной силы, к корпусу 171 через отверстие 114.

Нижняя крышка 150 шарнирно присоединена к нижнему концу корпуса 110 и предназначена для открытия или закрытия открытого нижнего конца корпуса 110. Шарнир крышки 150 имеет обычное устройство, присущее шарниру. Например, шарнир содержит пару фиксирующих кронштейнов 113а (см. фиг.5), выполненных вблизи нижнего конца корпуса 110, шарнирную часть 151 (см. фиг.5), образующую одну сторону крышки 150 и вставленную между парой фиксирующих кронштейнов 113а, и ось 115 шарнира (см. фиг.5), проходящую через кронштейны 113а и шарнирную часть 151. Кроме того, другая сторона крышки 150 скреплена запирающей рукояткой 118 (см. фиг.7), расположенной вблизи нижнего конца корпуса 110. При выбросе загрязнений, собранных в корпусе 110, рукоятка 118 приводится в действие таким образом, что крышка 150 освобождается от нее. В результате крышка 150 поворачивается вниз по оси 115, а затем загрязнения, собранные на крышке 150, извлекаются наружу через нижний конец корпуса 110 за счет силы тяжести.

Как показано на фиг.3, циклонный узел 170 содержит цилиндрический корпус 171, трубу 173 для входа воздуха, опорные кронштейны 175а, 175b и 175с, центральную ось 177 (см. фиг.4А) и спиральную направляющую 179 (см. фиг.4А).

Диаметр цилиндрического корпуса 171 меньше диаметра корпуса 110 для того, чтобы его можно было поместить в этот корпус 110. Цилиндрический корпус 171 расположен в корпусе 110 таким образом, что пространство в корпусе 110, где собираются загрязнения, изолировано от трубы 131 (см. фиг.6). В результате корпус 171 предотвращает повторное рассеивание загрязнений, собранных в корпусе 110, и их выпуск наружу через трубу 131.

К тому же корпус 171 расположен в корпусе 110 таким образом, что в пространстве 113 (см. фиг.3) корпуса 110 расположены отверстие 114 для выпуска загрязнений, проход 116 для выпуска загрязнений и камера 117 для сбора загрязнений 110b (см. фиг.6). Как показано на фиг.6, отверстие 114 образовано между верхним концом корпуса 171 и нижним концом верхней крышки 130 таким образом, что завихренные загрязнения, поднятые вверх вдоль внутренней периферийной поверхности 171а корпуса 171, выпускаются внутрь корпуса 110 через отверстие 114 за счет центробежной силы. Проход 116 для выпуска загрязнений представляет собой зазор между внешней периферийной поверхностью корпуса 171 и внутренней цилиндрической поверхностью корпуса 110 и предназначен для направления загрязнений, прошедших вниз через отверстие 114. Камера 110b для сбора загрязнений представляет собой зазор между нижним концом корпуса 171 и нижней крышкой 150 и предназначена для сбора загрязнений, падающих через проход 116 за счет силы тяжести.

К тому же труба 173 проточно соединена с отверстием 111 корпуса 110 с обеспечением направления загрязненного воздуха, входящего через отверстие 111 извне, в корпус 171. Труба 173 выполнена по касательной к нижней стороне корпуса 171 так, что загрязненный воздух завихряется в корпусе 171. В то же самое время труба 173 предпочтительно выполнена так, что она проходит вокруг некоторой части внешней периферийной поверхности корпуса 171 для увеличения степени завихрения загрязненного воздуха.

Спиральная направляющая 179 (см. фиг.6) выполнена между внутренней периферийной поверхностью корпуса 171 и центральной осью 177, расположенной вертикально в центре корпуса 171. Направляющая 179 увеличивает степень завихрения загрязненного воздуха, поступившего в корпус 171 через трубу 173. Другими словами, поступающий загрязненный воздух завихряется сильнее благодаря спиральному воздушному проходу, образованному осью 177, спиральной направляющей 179 и корпусом 171.

Опорные кронштейны 175а, 175b и 175с выполнены на заданном расстоянии друг от друга на внешней периферийной поверхности корпуса 171. Каждый кронштейн 175а, 175b и 175 имеет заданную ширину с обеспечением отделения корпуса 171 и внутренней периферийной поверхности корпуса 110. По меньшей мере один из кронштейнов 175а, 175b и 175 прикреплен к внутренней периферийной поверхности 110а корпуса 110 методом высокотемпературного сплавления для надежного крепления корпуса 171 в корпусе 110. Для крепления корпуса 171 в корпусе 110, в дополнение к методу высокотемпературного сплавления могут использоваться различные другие подходящие методы. В одном варианте выполнения каждый кронштейн 175 может иметь толщину (t), достаточную для того, чтобы кронштейны 175 могли быть закреплены на корпусе 110 по меньшей мере одним винтом 271, как показано на фиг.4В. Другой пример состоит в том, что ширина (W) каждого кронштейна 175а, 175b и 175с больше, чем зазор между внешней периферийной поверхностью корпуса 171 и внутренней периферийной поверхностью корпуса 110, так что боковой конец каждого кронштейна 175а, 175b и 175с надавливает на внутреннюю периферийную поверхность корпуса 110 для крепления в нем корпуса 117. С другой стороны, каждый кронштейн 175а, 175b и 175с выполнен так, чтобы его ширина была равна внешнему диаметру трубы 173, чтобы корпус 171 мог быть расположен в центре корпуса 110.

В варианте выполнения настоящего изобретения циклонный узел 170 расположен в традиционном пылесборнике, в котором не используется циклонная конструкция и который имеет верхнюю и нижнюю крышки, таким образом доводя до максимума эффективность сбора загрязнений традиционного пылесборника. Также узел 170 в соответствии с вариантом выполнения данного изобретения может быть легко размещен в традиционном пылесборнике без существенных конструктивных изменений, так что традиционный пылесборник может быть повторно использован.

Ниже описана работа устройства 100, имеющего циклонный узел 170 вышеописанной конструкции в соответствии с вариантом выполнения данного изобретения.

Загрязненный воздух, входящий в трубу 173 через всасывающее сопло 15 (см. фиг.1) извне, входит в корпус 171, а затем поднимается к верхней крышке 130, завихряясь вдоль внутренней периферийной поверхности корпуса 171. Загрязнения, отделенные от завихренного вверх загрязненного воздуха посредством центробежной силы, собираются в камере 110b, пройдя по очереди через отверстие 114 и проход 116. Перегородка 133 предотвращает обратный поток загрязнений, собранных в камере 110b, через отверстие 114. С другой стороны, воздух, из которого были удалены загрязнения, выпускается наружу из устройства 100 через трубу 131, выполненную проходящей через крышку 130.

Как описано выше, поскольку устройство 100, в соответствии с вариантом выполнения настоящего изобретения, может использовать традиционный пылесборник, не имеющий циклонной конструкции, без изменений конструкции корпуса 110 для расположения там циклонного узла 170, это позволяет повторно использовать традиционный пылесборник. В результате бремя затрат для покупателей уменьшается.

В соответствии с настоящим изобретением, поскольку циклонный узел 170 расположен в корпусе 110 устройства 100, то есть внутри традиционного пылесборника, труба 131 изолирована от камеры 110b. В результате загрязнения, собранные в камере 110b, не рассеиваются вновь. Также, когда устройство 100 наклоняется, это препятствует выходу загрязнений, собранных в камере 110b, в трубу 131.

Кроме того, так как воздух, прошедший через трубу 173, выпускается через трубу 131 без перемены направления потока, то сводится к минимуму взаимодействие между воздухом, входящим в циклонный узел 170, и воздухом, выходящим наружу. В результате потеря всасывающей силы уменьшается. Кроме того, труба 173 проходит вокруг внешней периферийной поверхности корпуса 171 таким образом, что воздух, поступающий извне, вращается по некоторой части внешней периферийной поверхности корпуса 171, а затем поступает в корпус 171. Поэтому степень завихрения воздуха, проступающего в корпус 171, увеличивается.

Несмотря на то что выше описаны варианты выполнения настоящего изобретения, специалист в данной области может придумать дополнительные вариации и модификации, когда он ознакомится с основными принципами изобретения. Поэтому подразумевается, что приложенная формула изобретения включает в себя и вышеописанные варианты выполнения, и все подобные вариации и модификации, которые подпадают под сущность и объем изобретения.

Настоящее изобретение относится к циклонному устройству пылесоса. Циклонное устройство содержит цилиндрический корпус, расположенный в пылесборнике, опорные кронштейны, расположенные на внешней периферийной поверхности цилиндрического корпуса, и трубу для входа воздуха. Один конец трубы соединен со входом в пылесборник, а другой соединен по касательной с цилиндрическим корпусом. При этом опорные кронштейны и труба для входа воздуха служат для поддержки цилиндрического корпуса и для его отделения от внутренней периферийной поверхности пылесборника. Решение направлено на повышение производительности сбора пыли и увеличение степени завихрения загрязненного воздуха. 2 н. и 16 з.п. ф-лы, 8 ил.

1. Циклонный узел для отделения загрязнений от загрязненного воздуха, втягиваемого через отверстие для входа воздуха пылесборника посредством всасывающего сопла пылесоса, и для выпуска воздуха, из которого загрязнения отделены, в трубу для выпуска воздуха, содержащий:

цилиндрический корпус, расположенный в пылесборнике,

по меньшей мере один опорный кронштейн, проходящий от внешней периферийной поверхности цилиндрического корпуса к внутренней периферийной поверхности пылесборника и предназначенный для поддержки цилиндрического корпуса и для его отделения от внутренней периферийной поверхности пылесборника, и

трубу для входа воздуха, один конец которой проточно соединен с отверстием для входа воздуха пылесборника, а другой конец проточно соединен по касательной с цилиндрическим корпусом, и которая находится в контакте с внутренней периферийной поверхностью корпуса, так что эта труба отделяет цилиндрический корпус от внутренней периферийной поверхности указанного корпуса и служит поддержкой для цилиндрического корпуса.

спиральную направляющую, расположенную в цилиндрическом корпусе и предназначенную для завихрения загрязненного воздуха, входящего в цилиндрический корпус через трубу для входа воздуха, и для направления загрязненного воздуха в трубу для выпуска воздуха, выполненную на верхней стороне цилиндрического корпуса.

корпус, который имеет входное отверстие для воздуха, через которое может проходить загрязненный воздух, входящий через всасывающее сопло пылесоса, и в котором могут быть собраны загрязнения, отделенные от загрязненного воздуха, и из которого может быть выпущен чистый воздух, и

циклонный узел, содержащий:

цилиндрический корпус, расположенный в указанном корпусе,

по меньшей мере один опорный кронштейн, проходящий от внешней периферийной поверхности цилиндрического корпуса к внутренней периферийной поверхности указанного корпуса и предназначенный для поддержки цилиндрического корпуса и для его отделения от внутренней периферийной поверхности указанного корпуса,

трубу для входа воздуха, один конец которой проточно соединен с проходом для входа воздуха корпуса, а другой конец проточно соединен по касательной с цилиндрическим корпусом, и которая находится в контакте с внутренней периферийной поверхностью корпуса, так что эта труба отделяет цилиндрический корпус от внутренней периферийной поверхности указанного корпуса и служит поддержкой для цилиндрического корпуса, и

спиральную направляющую, расположенную в цилиндрическом корпусе и предназначенную для завихрения загрязненного воздуха, впускаемого в цилиндрический корпус через трубу для входа воздуха, и для направления загрязненного воздуха к трубе для выпуска воздуха, выполненной на верхней стороне цилиндрического корпуса.