ЦИКЛОННЫЙ СЕПАРАТОР ДЛЯ МУСОРОУБОРОЧНОЙ МАШИНЫ ВАКУУМНОГО ДЕЙСТВИЯ Российский патент 2010 года по МПК A47L9/16 

Настоящее изобретение относится к устройству циклонного сепаратора-пылесборника для мусороуборочной машины вакуумного действия (пылесоса).

Устройства циклонных сепараторов-пылесборников давно используются в мусороуборочных машинах вакуумного действия. Поток воздуха, имеющий грязь, пыль и другой мусор (которые в этой заявке все называются пылью), отбираемый от того, что подвергается очистке, посредством источника всасывания (двигателя и крыльчатки) в мусороуборочную машину, проходит через сепаратор, в который воздух побуждается проходить через корпус циклона, в общем, по винтовой траектории так, чтобы пыль отделялась от воздушного потока под действием центробежных сил. Отделенная пыль улавливается и удерживается в части корпуса циклона или в соответствующем месте для извлечения и утилизации, когда это удобно.

Устройства циклонных сепараторов-пылесборников поддаются использованию в мусороуборочных машинах вакуумного действия как вертикального, так и цилиндрического типа. В мусороуборочных машинах вертикального типа сепаратор, в общем, предусматривают в части корпуса мусороуборочной машины, проходящей вверх и, как правило, соединенной с возможностью поворота с головкой для очистки, причем корпус на своем верхнем торце имеет рукоятку, с помощью которой пользователь может манипулировать всей машиной по поверхности пола, подвергаемой очистке. Мусороуборочная машина цилиндрического типа имеет корпус, содержащий сепаратор, который является подвижным по поверхности, например по поверхности пола, и из которого гибкий всасывающий шланг проходит к жесткому переходнику и/или головке или инструменту для очистки. Настоящее изобретение, в принципе, применимо к мусороуборочным машинам всасывающего действия обоих типов. Может быть использовано несколько этапов циклонного отделения, а для гарантии того, что пыль действительно удалена из потока воздуха и по существу пыли не содержится в воздухе, выпускаемом из мусороуборочной машины, могут быть предусмотрены фильтры, устанавливаемые после сепаратора (перед электродвигателем) по технологической цепочке. Эффективная работа циклонного сепаратора требует высокоскоростного воздушного потока, проходящего через него, для того, чтобы максимизировать действие центробежных сил, под действием которых пыль отделяется от воздушного потока. Однако высокоскоростной воздушный поток в циклонном сепараторе может быть очень шумным, а шум может содержать высокочастотные звуки, которые, по меньшей мере, раздражают пользователя мусороуборочной машины.

Из документа US 2002/0043055 А1 известно устройство, соответствующее первому пункту данной формулы. ЕР 1283021 А2, US 4533370 и US 5935279 раскрывают вакуумные очистители, каждый - с одним циклонным сепаратором.

В широком смысле разработка устройства, соответствующего настоящему изобретению, вызвана проблемой шума, создаваемого работой циклонного сепаратора.

В соответствии с настоящим изобретением обеспечивается устройство циклонного сепаратора-пылесборника по пункту 1 формулы изобретения.

В устройстве сепаратора-пылесборника, соответствующего настоящему изобретению, зазор между периферийной стенкой корпусов циклонов и кожухом сепаратора-пылесборника существенно уменьшает передачу шума, генерируемого воздушным потоком, к корпусам циклонов, к внешней стороне мусороуборочной машины. Для минимизации передачи шума может быть таким образом разнесена вся или по существу вся стенка каждого циклона.

В корпусе может быть расположено два циклонных сепаратора, расположенных так, чтобы половина всего воздушного потока через устройство сепаратора-пылесборника проходила через каждый циклонный сепаратор. Такие циклонные сепараторы будут, безусловно, меньше одного подобной емкости, что дает возможность достижения более высоких скоростей воздуха в циклонных сепараторах и, следовательно, обеспечивать более эффективное отделение пыли от воздушного потока.

Дополнительным преимуществом настоящего изобретения является то, что, хотя сами корпуса циклонов обязательно должны быть преимущественно цилиндрической формы круглого поперечного сечения, форма кожуха не обязательно должна совпадать с такой формой. Если кожух образует часть видимой поверхности мусороуборочной машины вакуумного действия, когда узел сепаратора-пылесборника установлен по месту, то имеется значительная свобода профилирования кожуха для соответствия общему стилю мусороуборочной машины. Другими словами, стиль мусороуборочной машины не ограничен цилиндрической формой корпуса циклона или корпусов циклонов сепаратора.

Нижняя часть кожуха относительно расположения циклонных сепараторов может обеспечивать пространство для сбора и удерживания пыли, отделенной от всасываемого воздушного потока в процессе использования. Когда здесь ссылаются на ориентации, или на положения, или направления, например, нижней части, то также ссылаются на нормальную предполагаемую ориентацию мусороуборочной машины вакуумного действия для использования. Открываемая дверца в кожухе может обеспечивать удаление такой собранной пыли.

Другие части зазора между корпусами циклонов и кожухом могут выполнять другие функции. Например, они могут обеспечивать траекторию или траектории потока воздуха к сепараторам или от сепараторов. Поскольку такие потоки, в общем, не имеют таких высоких скоростей, как спиральный поток в корпусах циклонов, мало вероятно, что они будут генерировать недопустимые уровни шума, как поток в самом циклонном сепараторе или в каждом из циклонных сепараторов, который, безусловно, звукоизолируется посредством зазора от кожуха.

Если не требуется для целей воздушного потока, то часть или части зазора между каждым корпусом циклона и кожухом могут содержать материал, дающий большую звукоизоляцию, чем в том случае, если бы зазор содержал только воздух; например, таким материалом может быть вспененный полимерный материал (пенопласт), или резина, или текстильный ватин.

В соответствии с другим аспектом настоящего изобретения обеспечивается получение устройства циклонного сепаратора-пылесборника по любому из предыдущих пунктов, монтируемого с возможностью съема относительно корпуса мусороуборочной машины.

Часть или части кожуха устройства сепаратора-пылесборника предпочтительно образует часть видимой внешней поверхности мусороуборочной машины. Таким образом, такая часть или части могут быть профилированы в соответствии со стилем мусороуборочной машины.

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

Фиг.1 - схематический вид сбоку мусороуборочной машины вакуумного действия, соответствующей настоящему изобретению.

Фиг.2 - изометрическое изображение узла сепаратора-пылесборника мусороуборочной машины, иллюстрируемой на фиг.1.

Фиг.3 - изометрическое изображение с пространственным разделением деталей узла сепаратора-пылесборника.

Фиг.4 - изометрическое изображение с некоторыми деталями, показанными в общих чертах, иллюстрирующее внутреннее устройство узла сепаратора-пылесборника.

Фиг.5 - изображение, аналогичное изображению, приведенному на фиг.4, но с другой точки обзора.

На фиг.1 приведен схематический вид сбоку мусороуборочной машины вакуумного действия, содержащей корпус 10 и узел сепаратора-пылесборника, указанный общим ссылочным номером 11. Узел 11 сепаратора-пылесборника плотно прилегает к корпусу 10 мусороуборочной машины, занимая углубление в торце последнего, удерживаемый в нем для использования посредством крепежных средств, которые не показаны, и поддается извлечению из него для удаления собранной пыли. Узел 11 сепаратора-пылесборника содержит внешний кожух 12, ограничивающий внутреннее пространство, причем кожух имеет рукоятку 13 для переноски, благодаря которой он может удерживаться для установки или извлечения его из корпуса 10 мусороуборочной машины и когда пыль удаляют из кожуха. Кожух 12 имеет образование 14 для соединения манжеты 15 всасывающего шланга, причем другой конец шланга 16 имеет фитинг для соединения с инструментом или головкой для очистки, когда это требуется, посредством жесткого переходника.

Корпус 10 мусороуборочной машины, который имеет пару колес 20 для облегчения движения мусороуборочной машины по поверхности пола, содержит источник всасывания, в частности электродвигатель 21 и крыльчатку 22. Канал для всасывания воздушного потока, создаваемого источником всасывания, ведет к крыльчатке 22 от фильтра 23, установленного перед электродвигателем выше по технологической цепочке. Пройдя крыльчатку 22, отработавший воздух выбрасывается в окружающую атмосферу, как показано стрелкой 24, после прохождения фильтра 25, установленного после электродвигателя ниже по технологической цепочке.

Кожух 12 содержит два циклонных сепаратора 17, которые расположены рядом друг с другом в горизонтальной ориентации и соединены, причем их воздушные потоки проходят параллельно друг другу, как более подробно описано в этой заявке ниже. Канал в кожухе 12 обеспечивает возможность достижения всасываемому воздушному потоку впускных отверстий циклонных сепараторов, тогда как воздух, из которого циклонными сепараторами удалена пыль, покидает их у выпускного канала 31, который, когда кожух установлен по месту в корпусе мусороуборочной машины, обращен к входному каналу и находится в уплотняющем контактном взаимодействии с входным каналом фильтра 23, установленного перед электродвигателем выше по технологической цепочке.

На фиг.2 иллюстрируется изометрическое изображение узла 11 сепаратора-пылесборника. На верхней части кожуха 12 узла 11 вполне очевидно образование 14 для соединения шланга посредством манжеты 15. На фиг.2 также видна рукоятка 13 на кожухе 12 и торцевая стенка 30 кожуха, которая обращена к части корпуса 10 мусороуборочной машины, содержащей источник всасывания и предварительный фильтр 23, причем стенка 30 имеет выпускной канал 31 для потока воздуха, выходящего из циклонов в кожухе 12 к предварительному фильтру 23. Дверца 32, открываемая для предоставления доступа к внутренней области кожуха 12 с целью удаления из нее собранной пыли, образует нижнюю часть торцевой стенки 30.

На фиг.3-5 более детально показаны элементы узла 11 сепаратора-пылесборника. Дверца 32 шарнирно соединена с торцевой стенкой 30, причем поворотные соединения 34 обеспечивают некоторое движение дверцы вверх и вниз относительно торцевой стенки 30 помимо ее поворота, для обеспечения возможности освобождения дверцы 32 из захвата 63, когда ее необходимо открыть, как описано более подробно в этой заявке ниже. Поворотные соединения 34 дверцы содержат пружины, которые смещают дверцу вниз в зацепление с ее захватом, и также смещают ее с возможностью поворота в открытое положение (показанное на фиг.4), в котором она находится, в общем, перпендикулярно стенке 30. Спусковая кнопка 33 предусмотрена на конце рукоятки 13 для освобождения дверцы 32 из захвата, который удерживает ее закрытой, давая возможность дверце поворачиваться в открытое положение под действием пружины при необходимости осуществления опорожнения.

Кожух 12 имеет коробчатый основной элемент, указанный на фиг.3 ссылочным номером 35, который имеет верхнюю стенку 36, имеющую рукояточную деталь 37, и полый выступ 38, который обеспечивает образование 14, с которым поддается соединению манжета 15 шланга с промежуточным уплотнением 39. Кожух дополнительно содержит боковые стенки 40, 42 и нижнюю стенку 44, из которой вертикально вверх выходит центральное ребро 45, имеющее высоту, соответствующую половине высоты кожуха. Передняя часть элемента 35 кожуха, смежная выступу 38, закрыта проходящей вертикально вверх передней стенкой 46.

В элементе 35 кожуха установлен элемент 50 корпуса циклонов. Этот элемент корпуса содержит плоскую часть 51, которая опирается на ребро 45 и на опорные образования, обращенные друг к другу внутри боковых стенок 40, 42 и на передней стенке. Пластина 51 уплотнена к боковым стенкам и передней стенке. Пластина 51 несет два параллельных корпуса 52, 54 циклонов, периферийные стенки которых являются цилиндрическими и между которыми расположена трубчатая часть 56, которая заканчивается изгибом 57 под прямым углом, обращенным вертикально вверх для совмещения с полым выступом 38. Детали 56, 57 ограничивают канал для прохождения потока воздуха из выступа 38 к впускным отверстиям соответствующих корпусов 54, 52 циклонов.

С элементом 50 корпуса циклонов, установленным по месту в элементе 35 кожуха, торцевая стенка 30 закрывает открытый торец кожуха. Торцевая стенка 30 имеет отчасти L-образную деталь, выходящую из нее, содержащую проходящую вертикально вверх деталь 59 и проходящую в горизонтальном направлении деталь 60, которая входит в соответствующие части рукояточной детали 37 для закрывания его передней и верхней частей, удерживаясь в нем посредством спусковой кнопки 33. Рабочая тяга 61 проходит вниз в детали 59 для зацепления с дверцей 32, так что дверца способна, при управлении кнопкой 33, оттягиваться вверх в своих поворотных соединениях к торцевой стенке 30. Это освобождает дверцу 32 из захвата 63 в центре нижней стенки 44, смежно ребру 45, так что дверца открывается под действием своих пружин. Когда дверца 32 закрыта, уплотнение 32а, переносимое ей, уплотняется с торцевыми поверхностями плоской детали 51, ребрами 45, боковыми стенками 40, 42 и нижней стенкой 44.

Торцевая стенка 30 закрывает открытые торцы корпусов 52, 54 циклонов и трубчатой части 56, расположенной между ними. Отверстия между корпусами 52, 54 циклонов и торцем трубчатой части 56 обеспечивают впускные отверстия, ведущие во внутреннюю область корпусов циклонов; эти впускные отверстия указаны ссылочными номерами 64, 66, соответственно. На своих противоположных концах корпуса циклонов имеют отверстия 68, 70 соответственно, предназначенные для обеспечения возможности падения пыли, отделенной в корпусах циклонов, (как показано стрелкой 19 на фиг.1) в нижние части кожуха 12 под пластиной 51, отделенные друг от друга ребром 45.

Торцевая стенка 30 дополнительно несет выпускные элементы циклонов, которые выполнены в форме конических частей, имеющих прорези в продольном направлении, проходящие во внутренней части двух корпусов циклонов от их открытых торцев. Расположение выпускных элементов указано на фиг.1 ссылочным номером 18. Часть одного из выпускных элементов видна на фиг.3 и указана ссылочным номером 72, а часть другого видна на фиг.4 и указана ссылочным номером 74. Они соединены с каналом 31 для выпуска воздуха.

Таким образом, воздушный поток проходит через весь узел сепаратора-пылесборника, через манжету 15 шланга и выступа 14 и трубчатую часть 56 в двух корпусах циклонов благодаря впускным отверстиям 64, 66, через которые воздушные потоки побуждаются входить в корпуса циклонов тангенциально, чтобы следовать в них по винтовой траектории, побуждая отделение захваченной пыли под действием центробежных сил. Воздух, из которого удалена такая пыль, покидает циклонные сепараторы через два выпускных элемента и канал 31 для прохождения к предварительному фильтру 23 и, следовательно, к источнику всасывания мусороуборочной машины и выходит в атмосферу окружающей среды.

Следует отметить, что корпуса 52, 54 циклонов и трубчатая часть 56 между ними отстоят от внешних стенок кожуха 35. Следовательно, достигается существенный уровень звукоизоляции, так что шум, создаваемый воздушным потоком при входе в циклоны, в циклонах и при выходе из циклонов, является существенно менее значительным и раздражающим пользователя мусороуборочной машины. Там, где для приема пыли не требуется зазора между периферийными стенками корпусов циклонов и кожухом, может быть предусмотрен материал звукоизоляции.

Когда узел 11 сепаратора-пылесборника установлен в корпусе 10 мусороуборочной машины, кожух узла 11 является видимым, а его часть образует часть внешней поверхности мусороуборочной машины, будучи спрофилированной для согласования с общим стилем мусороуборочной машины.

Используемые в этом описании и формуле изобретения термины "содержит" и "содержащий" и их разновидности означают, что содержатся определенные элементы, этапы и компоненты. Эти термины не предполагают исключения наличия других элементов или компонентов.

Элементы, описанные в описании, которое приведено выше, или в следующей формуле изобретения, или в сопроводительных чертежах, выражены в их характерных формах или в терминах средств для выполнения описываемой функции, или способа, или процесса для достижения описываемого результата и соответствующим образом могут быть отдельно или в любой комбинации таких элементов использованы для реализации настоящего изобретения в различных его конфигурациях.

Устройство циклонного сепаратора предназначено для мусороуборочной машины вакуумного действия, которая представляет собой пылесос. Устройство циклонного сепаратора-пылесборника содержит кожух и расположенный в нем один элемент корпуса циклонов, имеющий два соединенных параллельно друг другу корпуса циклона, у каждого из которых имеется цилиндрическая периферийная стенка. Элемент корпуса циклонов содержит трубчатую часть, находящуюся между корпусами циклонов и заканчивающуюся изгибом под прямым углом, направленным вверх для совмещения с полым выступом, находящимся в верхней стенке кожуха с возможностью образования элемента, с которым может соединяться манжета шланга. Трубчатая часть и угловой изгиб ограничивают канал для прохождения потока воздуха из выступа к впускным отверстиям, ведущим внутрь корпусов циклонов, через которые воздушные потоки входят в корпуса циклонов тангенциально, чтобы следовать в них по винтовой траектории, обеспечивая отделение захваченной пыли под действием центробежных сил. Указанные отверстия образованы отверстиями между корпусами циклонов и концом трубчатой части. Элемент корпуса циклонов содержит плоскую часть, несущую два параллельных корпуса циклонов и трубчатую часть. Плоская часть опирается на центральное ребро, которое простирается вверх от нижней стенки кожуха. Корпуса циклонов и расположенная между ними трубчатая часть отстоят от внешних стенок кожуха. В мусороуборочной машине устройство циклонного сепаратора-пылесборника смонтировано с возможностью съема относительно части корпуса машины и образует часть внешней поверхности машины. Технический результат состоит в обеспечении звукоизоляции циклонных сепараторов. 2 н. и 7 з.п. ф-лы, 5 ил.

1. Устройство циклонного сепаратора-пылесборника (11) для мусороуборочной машины вакуумного действия, содержащее кожух (12, 35) и один элемент (50) корпуса циклонов, расположенный в кожухе (12, 35), причем элемент (50) корпуса циклонов имеет два корпуса (52, 54) циклона, соединенных параллельно друг другу, и у каждого имеется цилиндрическая периферийная стенка, характеризующееся тем, что
элемент (50) корпуса циклонов содержит трубчатую часть (56), находящуюся между корпусами (52, 54) циклонов, указанная трубчатая часть (56) заканчивается изгибом (57) под прямым углом, направленным вверх для совмещения с полым выступом (38), находящимся в верхней стенке (36) кожуха (12, 35), с возможностью обеспечения образования (14), с которым поддается соединению манжета (15) шланга,
трубчатая часть (56) и угловой изгиб (57) ограничивают канал для прохождения потока воздуха из выступа (38) к впускным отверстиям (64, 66), ведущим внутрь корпусов (52, 54) циклонов, через которые воздушные потоки побуждаются входить в корпуса циклонов тангенциально, чтобы следовать в них по винтовой траектории, побуждая отделение захваченной пыли под действием центробежных сил, указанные впускные отверстия (64, 66) обеспечиваются отверстиями между корпусами циклонов (52, 54) и концом трубчатой части (56),
элемент (50) корпуса циклонов также включает плоскую часть (51), несущую два параллельных корпуса (52, 54) циклонов и трубчатую часть (56), плоская часть (51) опирается на центральное ребро (45), которое простирается вверх от нижней стенки (44) кожуха (12, 35), и
корпуса (52, 54) циклонов и трубчатая часть (56) между ними отстоят от внешних стенок кожуха (12, 35).

2. Устройство сепаратора-пылесборника (11) по п.1, где корпуса (52, 54) циклонов имеют на концах, противоположных впускным отверстиям для воздуха (64, 66), отверстия (68, 70), предназначенные для обеспечения возможности падения пыли (19), отделенной в корпусах циклонов, в нижние части кожуха (12, 35).

3. Устройство сепаратора-пылесборника (11) по п.1 или 2, где каждый циклонный сепаратор (17) расположен в кожухе (12, 35), в общем, в горизонтальной ориентации.

4. Устройство сепаратора-пылесборника (11) по п.3, в котором нижняя часть кожуха (12, 35) относительно циклонных сепараторов (17) образует пространство для сбора и удерживания пыли, отделенной посредством циклонных сепараторов (17) в процессе использования.

5. Устройство сепаратора-пылесборника (11) по п.4, в котором кожух (12, 35) имеет открываемую дверцу для удаления собранной и удерживаемой пыли.

6. Устройство сепаратора-пылесборника (11) по п.4, в котором часть или части зазора между корпусами циклонов (17) и кожухом (12, 35) обеспечивают траекторию или траектории для потока воздуха к циклонным сепараторам и/или из циклонных сепараторов (17).

7. Устройство сепаратора-пылесборника (11) по п.4, в котором часть или части зазора между корпусами циклонов (17) и кожухом (12, 35) содержат звукоизоляционный материал.

8. Мусороуборочная машина вакуумного действия, имеющая устройство циклонного сепаратора-пылесборника (11) по любому из предыдущих пунктов, которое смонтировано с возможностью съема относительно части корпуса (10) мусороуборочной машины.

9. Мусороуборочная машина по п.8, в которой часть или части кожуха (12, 35) устройства сепаратора-пылесборника (11) образуют часть внешней поверхности мусороуборочной машины.