Изобретение относится к циклонному сепаратору для всасывающего уборочного аппарата, прежде всего для распылительно-экстракционного аппарата или моющего пылесоса, причем циклонный сепаратор содержит осадочный сосуд для осаждения всосанной чистящей жидкости с впуском, через который являются всасываемыми всасываемый воздух и чистящая жидкость с образованием во внутреннем пространстве осадочного сосуда циклона, погружающуюся во внутреннее пространство и подключаемую к всасывающему агрегату отсасывающую линию с выпуском, через который всасываемый воздух является отсасываемым из внутреннего пространства, а также экранирующую выпуск от чистящей жидкости перегородку, причем между внутренней стенкой осадочного сосуда и перегородкой предусмотрено промежуточное пространство.
Кроме того, изобретение относится к всасывающему уборочному аппарату.
Циклонный сепаратор названного в начале типа находит применение во всасывающей уборочном аппарате, прежде всего в распылительно-экстракционном аппарате или моющем пылесосе, чтобы разделить смесь из загрязненной чистящей жидкости и всасываемого воздуха. Для этой цели смесь течет, как правило, тангенциально в выполняемый обычно цилиндрическим осадочный сосуд, так что в его внутреннем пространстве образуется круговое течение. Вследствие погружающейся во внутреннее пространство отсасывающей линии, через которую внутреннее пространство является нагружаемым пониженным давлением, круговое течение проходит винтообразно или спиралеобразно и на этом основании называется циклоном. Под центробежным действием циклона чистящая жидкость и содержащиеся в ней частицы загрязнений отбрасываются к внутренней стенке осадочного сосуда. Под действием образующегося у внутренней стенки течения пристенного граничного слоя, а также под влиянием силы тяжести чистящая жидкость с частицами загрязнений может стекать в резервуар на дне осадочного сосуда. Посредством снабженной отверстием перегородки, например промежуточного дна, резервуар может быть отделен от остального внутреннего пространства осадочного сосуда, чтобы предотвратить высасывание из резервуара отделенной чистящей жидкости. Для того чтобы всасываемая во внутреннее пространство чистящая жидкость не была отсосана непосредственно через выпуск, в непосредственном направлении потока от впуска к выпуску предусмотрена перегородка. Перегородка окружает выпуск, как правило, в виде цилиндра, и между перегородкой и внутренней стенкой образуется циклон.
Однако может произойти так, что на перегородке будут собираться капли жидкости или на перегородке образуется пленка из чистящей жидкости. Причина этого лежит, например, в закорачивании потока в осадочном сосуде вследствие обратного подпора в течение при колеблющейся загрузке чистящей жидкостью или при колеблющемся поперечном сечении отверстия в подключенном всасывающем сопле, так что относительные величины давления в осадочном сосуде изменяются. Кроме того, трение смеси из чистящей жидкости и всасываемого воздуха о стенку приводит к образованию течения граничного слоя, к так называемому «верхнему течению граничного слоя», которое может образовываться по верхней стенке осадочного сосуда до перегородки. Далее это приводит к тому, что возникает направленное вокруг свободной кромки перегородки течение. Вследствие этого по причине превышающего центробежную силу всасывающего действия капли жидкости, несмотря на наличие перегородки, не оседают, а отсасываются через выпуск. Для предотвращения этой известной проблемы ЕР 1736089 А2 предлагает выполнить перегородку в форме колокола и одновременно предусмотреть на свободной кромке боковое окно шириной около 90° в направлении по окружности отсасывающей линии. Такого рода конструкция перегородки должна привести к тому, что, хотя всасываемая жидкость может течь вокруг свободной кромки перегородки в направлении отсасывающей линии, затем она, однако, вследствие циклона движется по кругу и может быть тангенциально вынесена через окно на внутреннюю стенку. Описанный в ЕР 1736089 А2 циклонный сепаратор имеет, однако, относительно сложную конструкцию и немалый размер.
Другой циклонный сепаратор упомянутого в начале типа описан в ЕР 1535560 А2.
Задачей настоящего изобретения является разработка соответствующего родовому понятию циклонного сепаратора, с помощью которого чистящая жидкость является надежно осаждаемой даже при достижении компактной конструкции.
Согласно изобретению в циклонном сепараторе названного выше типа данная задача решена посредством того, что циклонный сепаратор содержит по меньшей мере один расположенный между перегородкой и внутренней стенкой переливной элемент для перелива чистящей жидкости от перегородки на внутреннюю стенку, который перекрывает промежуточное пространство между перегородкой и внутренней стенкой до максимального остаточного промежуточного пространства, равного 2 миллиметрам.
В циклонном сепараторе согласно изобретению имеется возможность целенаправленно передавать чистящую жидкость от перегородки на внутреннюю стенку осадочного сосуда, то есть переводить ее от перегородки в поток пристенного граничного слоя у внутренней стенки. Для этого в циклонном сепараторе предусмотрен по меньшей мере один переливной элемент, которым промежуточное пространство между перегородкой и внутренней стенкой может быть перекрыто почти полностью или даже полностью. На практике для перелива чистящей жидкости на внутреннюю стенку оказывается достаточно, если остаточное промежуточное пространство между по меньшей мере одним переливным элементом и внутренней стенкой и/или между по меньшей мере одним переливным элементом и перегородкой в целом составляет максимально 2 миллиметра. При величине остаточного промежуточного пространства такого рода капли жидкости еще могут передаваться от перегородки по меньшей мере на один переливной элемент, а от него - на внутреннюю стенку. По меньшей мере один переливной элемент преимущественным образом пространственно ограничен в направлении по окружности перегородки, чтобы чистящая жидкость, которая под действием центробежной силы циклона отбрасывается к внутренней стенке, тоже могла вдоль нее стекать в резервуар к чистящей жидкости.
На практике оказывается, что перекрытие промежуточного пространства в области по меньшей мере одного переливного элемента до максимального остаточного промежуточного пространства, равного 2 миллиметрам, функционирует также при распространенных рабочих параметрах содержащего циклонный сепаратор всасывающего уборочного аппарата. Даже при сильно колеблющихся расходах воздуха через циклонный сепаратор от О приблизительно до 16 литров в секунду, расходах чистящей жидкости приблизительно от 0,5 приблизительно до 1 килограмма за минуту, даже при высокой загрузке и волнообразной транспортировке, а также при применении вспенивающих добавок к чистящей жидкости может быть обеспечен надежный отвод чистящей жидкости от перегородки на внутреннюю стенку. Вследствие целенаправленного перелива чистящей жидкости становится возможной также компактная конструкция циклонного сепаратора. Вышеупомянутые рабочие параметры могли быть достигнуты циклонным сепаратором с диаметром перегородки на свободной кромке, равным приблизительно 60 миллиметрам, при диаметре осадочного сосуда, равном приблизительно 70 миллиметрам. Изготавливаемый благодаря этому компактным, циклонный сепаратор пригоден, прежде всего, для применения в переносных всасывающих уборочных аппаратах, особенно в переносном распылительно-экстракционном аппарате.
Является выгодным, если перегородка является стенкой отсасывающей линии. Это упрощает конструкцию циклонного сепаратора. Не требуется, чтобы была предусмотрена особая, окружающая отсасывающую линию перегородка, что одновременно также дает возможность создания более компактной конструктивной формы циклонного сепаратора.
Преимущественным образом, по меньшей мере один переливной элемент перекрывает промежуточное пространство до остаточного промежуточного пространства менее чем 2 миллиметра, прежде всего менее чем 1 миллиметр, а именно менее чем 0,5 миллиметра. При дальнейшем уменьшении остаточного промежуточного пространства чистящая жидкость может лучше подводиться к внутренней стенке.
Является особо предпочтительным, если по меньшей мере один переливной элемент полностью перекрывает промежуточное пространство. В этом случае остаточное промежуточное пространство равно нулю, что дает возможность особо хорошего отвода чистящей жидкости.
По меньшей мере один переливной элемент выгодным образом имеет, прежде всего для конструктивно простой реализации ранее упомянутой формы выполнения, по меньшей мере одно контактное звено для контакта с перегородкой и/или внутренней стенкой. Благодаря этому между по меньшей мере одним переливным элементом и перегородкой и/или внутренней стенкой образуется контакт, так что чистящая жидкость может эффективно отводиться к по меньшей мере одному переливному элементу и/или к внутренней стенке.
Преимущественным образом, по меньшей мере одно контактное звено является контактной поверхностью. Это дает возможность образования плоскостного контакта между по меньшей мере одним переливным элементом и перегородкой и/или внутренней стенкой и особо хорошего отвода чистящей жидкости.
Является преимуществом, если по меньшей мере один переливной элемент выполнен полосообразным, причем его размер в направлении по окружности перегородки меньше, чем в направлении перелива чистящей жидкости от перегородки на внутреннюю стенку. Благодаря этому может быть в значительной мере предотвращено то, чтобы частиц загрязнений застревали по меньшей мере на одном переливном элементе. На практике даже оказывается, что даже волосы и ворсинки застревают по меньшей мере на одном переливном элементе лишь в незначительном количестве. Кроме того, наносится наименьший вред циклону.
На практике в конкретной реализации циклонного сепаратора может быть предусмотрено, что по меньшей мере один выполненный полосообразным переливной элемент в направлении по окружности перегородки относительно его обращенного к внутренней стенке конца перекрывает угол приблизительно от 5° приблизительно до 20°, прежде всего приблизительно 10°.
Может быть предусмотрено, что по меньшей мере один переливной элемент выполнен прямолинейным, например прямолинейным и полосообразным.
В другого вида форме выполнения циклонного сепаратора согласно изобретению может быть предусмотрено, что по меньшей мере один переливной элемент имеет изгиб в направлении течения циклона. Отведенные от перегородки по меньшей мере на один переливной элемент капли жидкости находятся под завихряющим действием циклона. Благодаря изгибу по меньшей мере одного переливного элемента в направлении течения циклона снижается вероятность того, что капли чистящей жидкости, когда они текут от перегородки на внутреннюю стенку, оторвутся от по меньшей мере одного переливного элемента и, возможно, отсосутся непосредственно через выпуск. Это дает возможность еще более надежного отвода чистящей жидкости.
Доказано, что является выгодным, если по меньшей мере один переливной элемент содержит по меньшей мере одну канавку, которая, исходя от перегородки, проходит, прежде всего, в направлении внутренней стенки. В по меньшей мере одной канавке на сторонах перегородки могут собираться капли чистящей жидкости и через канавку, которая в некоторой мере образует для чистящей жидкости проточный канал, целенаправленно подводиться к внутренней стенке.
Доказано, что, прежде всего, тогда, когда по меньшей мере один переливной элемент, как было упомянуто выше, выполнен полосообразным, является выгодным, если циклонный сепаратор содержит несколько переливных элементов. Например, может быть предусмотрено, что циклонный сепаратор содержит приблизительно от 5 приблизительно до 15 переливных элементов, прежде всего приблизительно 10 переливных элементов. Каждый из переливных элементов пространственно ограничен в направлении по окружности перегородки. Это позволяет предусмотреть между соседними переливными элементами промежуточные пространства, сквозь которые в резервуар для чистящей жидкости может поступать чистящая жидкость, которая под действием центробежной силы циклона была осаждена к внутренней стенке.
Является благоприятным, если переливные элементы выполнены идентичными, так как это упрощает конструкцию циклонного сепаратора. Кроме того, это является полезным для гомогенного всасываемого потока в циклоне. Это, опять же, благоприятно влияет на надежность функционирования циклонного сепаратора.
Преимущественным образом, переливные элементы находятся на одинаковом удалении друг от друга в направлении по окружности перегородки, так что в циклоне может быть достигнут наиболее гомогенный всасываемый поток и, кроме того, чистящая жидкость может передаваться от перегородки на внутреннюю стенку равномерно.
Преимущественным образом, по меньшей мере один переливной элемент установлен на перегородке и, таким образом, если перегородка предпочтительно является стенкой отсасывающей линии, прежде всего на отсасывающей линии. Благодаря этому может быть достигнуто конструктивно простое выполнение циклонного сепаратора. По меньшей мере один переливной элемент пролегает от перегородки в направлении внутренней стенки, от которой его свободный конец отстоит максимально на 2 миллиметра. На свободном конце по меньшей мере один переливной элемент может иметь контактное звено для контакта с внутренней стенкой, так что остаточное промежуточное пространство даже исчезает и чистящая жидкость может отводиться особо надежно.
В особо простом конструктивно выполнении циклонного сепаратора по меньшей мере один переливной элемент выполнен цельным с перегородкой или с ее частью.
Является преимуществом, если по меньшей мере один переливной элемент установлен на свободной кромке перегородки. Как было упомянуто, под влиянием течения граничного слоя и по завихряющим действием циклона чистящая жидкость течет вдоль перегородки до ее свободной кромки. На свободной кромке чистящая жидкость может контактировать по меньшей мере с одним переливным элементом и отводиться в направлении внутренней стенки.
Перегородка может содержать, в особенности на свободной кромке, по меньшей мере, частично проходящую по периметру выемку, например канавку. В выемке отводимая чистящая жидкость может собираться и, например, отводиться к свободной кромке установленного переливного элемента.
Является благоприятным, если перегородка содержит или образует расширяющийся в периметре в направлении погружения отсасывающей линии во внутреннее пространство экран. Расширяющийся экран приводит к тому, что скорость течения смеси из всасываемого воздуха и чистящей жидкости увеличивается тем больше, чем больше расширяется экран. Вследствие повышения скорости течения увеличивается действующая на чистящую жидкость центробежная сила, так что она может быть эффективнее осаждена к внутренней стенке. Вследствие более высокой скорости течения в циклоне им может быть захвачена и отведена к внутренней стенке даже приставшая к перегородке чистящая жидкость. Благодаря этому количество чистящей жидкости, которая остается у перегородки, является снижаемым. С помощью по меньшей мере одного переливного элемента это остаточное количество чистящей жидкости может быть целенаправленно отведено к внутренней стенке.
Отсасывающая линия содержит экран, прежде всего, в том случае, если перегородка является стенкой отсасывающей линии.
Выгодным образом по меньшей мере один переливной элемент образуется пролегающим в удлинении экрана в направлении внутренней стенки. Как оказалось на практике, благодаря этому можно в значительной мере предотвратить возмущающее воздействие по меньшей мере одного переливного элемента на циклон. Прежде всего, по меньшей мере один переливной элемент пролегает в предпочтительно прямолинейном удлинении экрана в направлении внутренней стенки.
Оказалось, что является выгодным, если по меньшей мере один переливной элемент расположен на обращенной к впуску стороне экрана, прежде всего на верхней стороне экрана, так как на практике впуск типичным образом выполнен с верхней стороны осадочного сосуда. Чистящая жидкость собирается на обращенной к впуску стороне экрана. Располагаясь на этой стороне, по меньшей мере один переливной элемент может образовывать, например, кант, который в определенной мере может «улавливать» капли чистящей жидкости. В другой предпочтительной форме выполнения циклонного сепаратора согласно изобретению может быть предусмотрено, что по меньшей мере один переливной элемент установлен на внутренней стенке. Начинаясь от внутренней стенки, по меньшей мере один переливной элемент пролегает в направлении перегородки, прежде всего в направлении стенки отсасывающей линии. Остаточное промежуточное пространство между по меньшей мере одним переливным элементом и перегородкой составляет максимально 2 миллиметра и, если по меньшей мере один переливной элемент содержит контактирующее с перегородкой контактное звено, преимущественным образом полностью исчезает.
Для особо простого конструктивного выполнения является преимуществом, если по меньшей мере один переливной элемент выполнен цельным с внутренней стенкой.
Преимущественным образом, циклонный сепаратор содержит образующий по участкам внутреннюю стенку держатель по меньшей мере для одного переливного элемента, являющийся разъемно вставляемым в осадочный сосуд. Это облегчает очистку циклонного сепаратора. Держатель, на котором установлен по меньшей мере один переливной элемент, может быть отсоединен от осадочного сосуда, очищен от частиц загрязнений и после этого снова вставлен в осадочный сосуд. Монтаж циклонного сепаратора тоже выполняется проще.
Для достижения конструктивно простого выполнения циклонного сепаратора является преимуществом, если по меньшей мере один переливной элемент выполнен цельным с держателем.
Держатель является, например, стопорным кольцом или содержит таковое, на котором установлен по меньшей мере один переливной элемент и от которого он отстоит в направлении перегородки. На внутренней стенке может быть расположена, например, ступень с выступающим в направлении внутреннего пространства выступом для базирования стопорного кольца. Обращенная к центру внутреннего пространства стенка держателя может по участкам образовывать внутреннюю стенку осадочного сосуда, к которой отводится чистящая жидкость.
Как было упомянуто в начале, изобретение относится к всасывающему уборочному аппарату. В основу изобретения положена задача, заключающаяся в предоставлении всасывающего уборочного аппарата с циклонным сепаратором, с помощью которого чистящая жидкость является надежно осаждаемой даже при достижении компактной конструкции.
Данная задача решена посредством всасывающего уборочного аппарата, который содержит по меньшей мере один циклонный сепаратор разъясненного выше типа.
С помощью всасывающего уборочного аппарата согласно изобретению могут быть достигнуты уже упомянутые во взаимосвязи с разъяснением циклонного сепаратора согласно изобретению, а также во взаимосвязи с разъяснением предпочтительных форм выполнения циклонного сепаратора согласно изобретению преимущества. Относительно этих преимуществ указывается обратиться на вышеупомянутые разъяснения.
Под всасывающим уборочным аппаратом согласно изобретению имеется в виду, прежде всего, распылительно-экстракционный аппарат, однако речь может идти и о моющем пылесосе. Вследствие компактной конструктивной формы циклонный сепаратор может найти применение, прежде всего, в переносном всасывающей уборочном аппарате.
Последующее описание предпочтительных форм выполнения изобретения во взаимосвязи с чертежом служит для более подробного разъяснения изобретения. Показано на:
Фиг.1 вид на всасывающий уборочный аппарат согласно изобретению в разрезе, содержащий первую предпочтительную форму выполнения циклонного сепаратора согласно изобретению,
Фиг.2 вид на циклонный сепаратор всасывающего уборочного аппарата согласно фиг.1 в разрезе,
Фиг.3А-3В изображение экрана с переливными элементами циклонного сепаратора согласно фиг.2 в перспективе, вид на экран сверху и, соответственно, вид в разрезе вдоль линии 3С-3С на фиг.3Б,
Фиг.4А-7В варианты экрана с переливными элементами согласно фиг.3А - фиг.3В циклонного сепаратора согласно фиг.2, а именно каждый в изображении в перспективе, в виде сверху и, соответственно, в изображении в разрезе,
Фиг.8А и фиг.8Б другой вариант экрана с переливными элементами согласно фиг.3Б и фиг.3В циклонного сепаратора согласно фиг.2 в виде сверху и, соответственно, в изображении в разрезе и
Фиг.9 вид в разрезе, изображенный частично, второй предпочтительной формы выполнения циклонного сепаратора согласно изобретению.
На фиг.1 показано изображение в разрезе предпочтительной формы всасывающего уборочного аппарата согласно изобретению, которому присвоено ссылочное обозначение 10 и которое выполнено в виде переносного всасывающего уборочного аппарата.
Всасывающий уборочный аппарат 10 содержит корпус 12, в котором базируется всасывающий агрегат 14. С помощью всасывающего агрегата 14 отсасывающий канал 16 может быть нагружен пониженным давлением, чтобы отсасывать всасываемый воздух из разъясненного далее циклонного сепаратора 18. С входной стороны всасывающий уборочный аппарат имеет присоединительный элемент 20 в форме штуцера для не изображенного на чертеже всасывающего шланга, на другом конце которого находится половая насадка для очистки поверхности пола.
Через тоже не изображенный на чертеже питающий шланг половая насадка может обеспечиваться чистящей жидкостью, которая запасается в баке 22 всасывающего уборочного аппарата. Под чистящей жидкостью имеется в виду вода, к которой, как правило, для повышения очищающего действия подмешивается моющая присадка. Не изображенный питающий шланг подключается к герметизирующему бак 22 клапану 24.
Как было упомянуто, при обычной эксплуатации всасывающий уборочный аппарат является переносным, для чего предусмотрена сформированная на корпусе 12 ручка 26. Базирующаяся в корпусе 12 повторно заряжаемая аккумуляторная батарея служит для энергообеспечения всасывающего агрегата 14.
Указания о месте и направлении, такие как «сверху», «снизу» и тому подобное, следует в дальнейшем понимать относительно рабочего положения всасывающего уборочного аппарата 10, как изображено на фиг.1.
При работе всасывающего уборочного аппарата 10 к половой насадке через подключенный к клапану 24 шланг питания подводится чистящая жидкость. Под действием всасывающего агрегата 14 смесь из чистящей жидкости и отделившихся загрязнений всасывается через всасывающий шланг в циклонный сепаратор 18, в котором, как разъясняется далее, чистящая жидкость отделяется от всасываемого воздуха. Через отсасывающий канал 16 всасываемый воздух отсасывается дальше и покидает корпус 12 через отверстия 30.
Как следует, прежде всего, из фиг.2, изображенная на ней предпочтительная форма выполнения циклонного сепаратора согласно изобретению 18 содержит осадочный сосуд 32, который имеет с нижней стороны чашевидную емкость 34 с цилиндрическим поперечным сечением с нижней стенкой 36 и боковой стенкой 38. На фиг.1 емкость 34 вследствие положения плоскости сечения закрыта. На емкость 34 насажено снабженное сквозными отверстиями 40, 41 промежуточное днище 42. Промежуточное днище 42 разделяет внутреннее пространство 44 осадочного сосуда 32 на охваченную емкостью 34 нижнюю пространственную область 46, а также на верхнюю пространственную область 48. Верхняя пространственная область 48 охвачена с боков стенкой 50 сосуда с цилиндрическим поперечным сечением, с нижней стороны ограничена промежуточным днищем 42 и с верхней стороны - верхней стенкой 52.
Верхняя стенка 52 насажена на стенку 50 сосуда и, таким образом, одновременно образует верхнюю стенку осадочного сосуда 32. В верхней стенке 52 выполнено центральное отверстие 54, сквозь которое с геометрическим замыканием проходит погруженный в верхнюю пространственную область 48 отрезок 56 трубы. Отрезок 56 трубы является присоединяемым к отсасывающему каналу 16, так что внутреннее пространство 44 через отрезок 56 трубы и отсасывающий канал 16 является нагружаемым пониженным давлением. Вследствие этого отрезок 56 трубы образует часть отсасывающей линии 58, которая образует выпуск 60 для всасываемого воздуха из внутреннего пространства. Выпуск 60 выполнен на обращенном к промежуточному днищу 42 конце отрезка 56 трубы.
Кроме того, отсасывающая линия 58 содержит экран 62. Экран 62 установлен на отрезке 56 трубы в области его обращенного к промежуточному днищу 42 нижнего конца, например, посредством зажима, защелкивания или приклеивания. Однако может быть также предусмотрено, что экран 62 выполнен цельным с отрезком 56 трубы. С наружной стороны экран 62 имеет контур усеченного конуса, причем наружный периметр экрана 62 в направлении промежуточного днища 42 увеличивается.
Экран 62 имеет обращенную к промежуточному днищу 42 свободную кромку 64, на которой диаметр экрана 62 больше, чем наружный диаметр отрезка 56 трубы, но меньше, чем внутренний диаметр осадочного сосуда 32 в верхней пространственной области 48. Промежуточное пространство 66 между отсасывающей линией 58 и внутренней стенкой 68 стенки 50 сосуда на свободной кромке 64 экрана 62 является минимальным.
На практике в конкретной реализации циклонного сепаратора 18 может быть предусмотрено, что наружный диаметр отрезка 56 трубы составляет приблизительно 40 миллиметров, диаметр экрана 62 на свободной кромке 64 - приблизительно 60 миллиметров, а внутренний диаметр верхней пространственной области 48 - приблизительно 70 миллиметров.
В стенке 50 сосуда вблизи от верхней стенки 52 выполнен впуск 70 для смеси из загрязненной чистящей жидкости и всасываемого воздуха. Проходящий в продолжение присоединительного элемента 20 отрезок 72 трубы (фиг.1) впадает через впуск 70, которым образуется прямоугольное окно 74, во внутреннее пространство 44. Отрезок 72 трубы сформирован на стенке 50 сосуда тангенциально, так что смесь из всасываемого воздуха и чистящей жидкости может входить во внутреннее пространство 44 тангенциально относительно определенной циклонным сепаратором 18 оси 76. Вследствие этого в осадочном сосуде 32, а именно в верхней пространственной области 48, образуется циклон. При этом смесь из всасываемого воздуха и чистящей жидкости течет по кругу между отсасывающей линией 58 и внутренней стенкой 68. Поток проходит винтообразно в направлении промежуточного днища 42, так как всасывающая линия 58 погружена в верхнюю пространственную область 48 настолько, что выпуск 60 расположен ниже впуска 70.
Вследствие завихряющего действия циклона относительно оси 76 чистящая жидкость ускоряется центробежной силой так, что чистящая жидкость отбрасывается к внутренней стенке 68. С образованием потока пристенного граничного слоя, а также под действием силы тяжести чистящая жидкость с извлеченными загрязнениями течет по внутренней стенке 68 в направлении промежуточного днища 42. Через сквозные отверстия 40 и 41 чистящая жидкость течет в резервуар 78 для чистящей жидкости. Промежуточное днище 42 имеет своей целью отдалить пенообразование в нижней пространственной области 46 пены от верхней пространственной области 48. Благодаря этому предотвращается отсасывание пены через выпуск 60. Пенообразование происходит вследствие подмешивания к чистящей жидкости моющей присадки.
Экран 62 имеет целью повышение скорости течения смеси из всасываемого воздуха и чистящей жидкости в циклоне посредством уменьшения промежуточного пространства 66 между отсасывающей линией 58 и внутренней стенкой 68. Благодаря этому возрастает завихряющее действие на капли жидкости, так что они могут лучше осаждаться на внутренней стенке 68 и отводиться в резервуар 78 для чистящей жидкости. Стенка 80, которая образуется посредством стенки отрезка 56 трубы и стенки экрана 62, образует окружающую выпуск 60 перегородку 82 для экранирования выпуска 60 от всосанной чистящей жидкости. Перегородка 82 частично предотвращает то, чтобы всасываемая чистящая жидкость отсасывалась через выпуск 60 в отсасывающий канал 16 непосредственно от впуска 70. Тем не менее, на практике существует проблема, заключающаяся в том, что чистящая жидкость собирается на перегородке 82 в виде капель или пленки. Прежде всего, чистящая жидкость собирается на обращенной к верхней стенке 52 или к впуску 70 верхней стороне 84 экрана 62.
Накопление чистящей жидкости на перегородке 82 является, например, причиной закорачивания потока в осадочном сосуде 32 вследствие обратного подпора потока при колеблющейся загрузке чистящей жидкостью или при колеблющемся поперечном сечении отверстия в присоединенной половой насадке, так что относительные величины давления в осадочном сосуде 32 изменяются. Кроме того, трение смеси из чистящей жидкости и всасываемого воздуха о стенку приводит к течению граничного слоя, к так называемому «верхнему течению граничного слоя», которое может образовываться по верхней стенке 52 до перегородки 82.
Под действием циклона в верхней пространственной области 48 чистящая жидкость может стекать по верхней стороне к свободной кромке 64. Без разъясненных далее переливных элементов эта чистящая жидкость может перетекать вокруг свободной кромки 64 и так нежелательным образом отсасываться через выпуск 60.
Для предотвращения непосредственного отсасывания чистящей жидкости со свободной кромки 64 через выпуск 60, циклонный сепаратор 18 согласно изобретению содержит несколько переливных элементов 86, которые далее подробно описываются со ссылкой, прежде всего, на фиг.2 - фиг.3В. На каждой из фиг.3А - фиг.3В изображен экран 62 вместе с переливными элементами 86.
Переливные элементы 86 выполнены в виде установленных на свободной кромке 64 выступов в направлении внутренней стенки 68. Переливные элементы 86 могут быть выполнены цельными с перегородкой 82 на экране 62 и, таким образом как, по меньшей мере, часть отсасывающей линии 58. Для этого экран 62 изготовлен, например, предпочтительно из пластмассового материала. По оформлению переливные элементы 86 являются пальце- или полосообразными, и они отстоят от свободной кромки 64 в прямолинейном удлинении верхней стороны 84 (фиг.3В). Каждый из переливных элементов 86 пространственно ограничен в направлении по окружности перегородки 82 относительно оси 76 циклонного сепаратора 18, а именно каждый из них своим обращенным к внутренней стенке 68 свободным концом 88 перекрывает угол около 10°.
Всего предусмотрено десять идентично оформленных переливных элементов 86, которые равномерно отстоят друг от друга в направлении по окружности перегородки 82, так что между каждыми из двух соседних переливных элементов 86 расположено промежуточное пространство 90, которое относительно оси 76 перекрывает угол около 30°.
Переливные элементы 86 имеют на своих свободных концах 88 плоскостные контактные звенья 92 для контакта с внутренней стенкой 68. То есть, длину переливных элементов 86 в циклонном сепараторе 18 следует определять именно так, чтобы переливные элементы 86 полностью перекрывали промежуточное пространство 66 от свободной кромки 64 до внутренней стенки 68.
Переливные элементы 86 имеют целью целенаправленно отводить к внутренней стенке 68 чистящую жидкость, которая пристала к верхней стороне 84, и подводить к течению пристенного граничного слоя. Так как переливные элементы 86 через контактные звенья 92 плоскостно контактируют с внутренней стенкой 68, чистящая жидкость может быть особо надежно передана на внутреннюю стенку 68. По внутренней стенке 68 чистящая жидкость может стекать в резервуар 78 для чистящей жидкости.
Так как, в целом, предусмотрено десять переливных элементов 86, то можно в значительной мере предотвратить непосредственный отсос чистящей жидкости со свободной кромки 64 через выпуск 60. Вместо этого в области образования переливных элементов 86 на свободной кромке 64 образуются капли, которые могут по ним стекать. Чистящая жидкость, которая вследствие завихряющего действия циклона осаждается на внутренней стенке 68 выше свободной кромки 64, тоже может стекать через назначенные достаточно большими промежуточные пространства 90 в резервуар 78 для чистящей жидкости. На практике оказывается, что при выполнении такого рода экрана 62 с переливными элементами 86 даже волосы и ворсинки спутываются на переливных элементах 86 лишь в небольшом количестве.
Как было упомянуто, в настоящем случае переливные элементы 86 контактируют с внутренней стенкой 68. Таким образом, они полностью перекрывают промежуточное пространство 66 между перегородкой 82 и внутренней стенкой 68, так что в области переливных элементов 86 остаточного промежуточного пространства не имеется. Благодаря этому чистящая жидкость может особо надежно отводиться к внутренней стенке.
Согласно изобретению предусмотрено, что переливные элементы 86 перекрывают промежуточное пространство 66 до максимального остаточного промежуточного пространства, равного 2 миллиметрам. На практике в реализациях вариантов циклонного сепаратора 18 оказывается, что при выполнении остаточного промежуточного пространства, равного максимально 2 миллиметрам, чистящая жидкость еще может эффективно отводиться через переливные элементы 86 к внутренней стенке 68. Конечно, является преимуществом, если остаточное промежуточное пространство менее чем 2 миллиметра, прежде всего менее чем 1 миллиметр, и еще предпочтительнее менее чем 0,5 миллиметра.
Выполнение переливных элементов 86 в циклонном сепараторе 18 дает то преимущество, что даже при его очень компактной конструкции может быть предотвращено всасывание чистящей жидкости с перегородки 82 через выпуск 60. Прежде всего, можно отказаться от сравнительно большого циклонного сепаратора. Так что на практике в реализации циклонного сепаратора 18 промежуточное пространство 66 между перегородкой 82 и внутренней стенкой 68 составляет приблизительно от 3 до 4 миллиметров при вышеупомянутом диаметре осадочного сосуда 32 в верхней пространственной области 48 около 70 миллиметров. Поэтому весь циклонный сепаратор 18 занимает такой малый монтажный объем, что он очень хорошо подходит для применения в переносных всасывающих уборочных аппаратах, как это изображено на примере всасывающего уборочного аппарата 10.
Далее со ссылкой на фиг.4А - фиг.4В, фиг.5А - фиг.5В, фиг.6А - фиг.6В, фиг.7А - фиг.7В, а также фиг.8А и фиг.8Б указывается на обозначенные ссылочными обозначениями 94, 96, 98, 100 или же 142 комбинации экрана 62 с переливными элементами. Каждая из комбинаций 94, 96, 98 и 100 содержит экран 62 и может быть применена в варианте циклонного сепаратора 18 вместо комбинации экрана 62 с переливными элементами 86 согласно фиг.3А - фиг.3В. Комбинация 142 содержит снабженный ссылочным обозначением 144 вариант экрана 62 и тоже может быть применена в варианте циклонного сепаратора 18. За одинаковыми или равнодействующими отличительными признаками экранов 62 и 144 закреплены идентичные ссылочные обозначения.
В комбинациях 94, 96, 98 и 100 предусмотрено по десять, а в комбинации 142 - пять переливных элементов, которые выполнены идентично и каждый из которых равномерно отстоит от других в направлении по окружности перегородки 82 относительно оси 76. В направлении по окружности перегородки 82 каждый из них, как и переливные элементы 86, перекрывает на своих обращенных к внутренней стенке 68 свободных концах 88 угол около 10°. На своих обращенных к внутренней стенке 68 свободных концах 88 каждый из них имеет плоскостное контактное звено 92 для контакта с внутренней стенкой 68. Длина каждого из них определена так, что он контактирует с внутренней стенкой 68, и каждый из них пролегает в продолжение экрана 62.
В комбинации 94 согласно фиг.4А - фиг.4В предусмотрены переливные элементы 102, которые своими обращенными к экрану 62 концами расположены на его верхней стороне 84. Таким образом, переливные элементы 102 выступают за образованную верхней стороной 84 поверхность усеченного конуса и образуют ребра 104. Переливные элементы 102 могут быть выполнены цельными с экраном 62. Они могут быть, однако, выполнены также отдельно от него и установлены на экране 62, например посредством приклеивания. Вследствие выполнения переливных элементов 102 в форме ребер на верхней стороне 84 на каждом переливном элементе 102 выполнен кант 106. На кантах 106 приставшая к верхней поверхности 84 чистящая жидкость может лучше накапливаться под завихряющим действием, т.е. кант 106 действует для чистящей жидкости до некоторой степени как «отражающий кант». Это позволяет особо надежно отводить чистящую жидкость с экрана 62 к внутренней стенке 68.
Тогда как каждый из переливных элементов 86 и 102 выполнен прямолинейным, каждый из переливных элементов в описанных далее комбинациях 96, 98, 100 выполнен изогнутым в направлении течения циклона или отстоит от свободной кромки 64 с наклоном в направлении течения циклона. Так как каждая из капель чистящей жидкости, которые через переливные элементы отводятся от экрана 62 к внутренней стенке, подвергается завихряющему действию циклона, в описанных далее переливных элементах опасность того, что под завихряющим действием капли чистящей жидкости оторвутся от переливных элементов, является снижаемой.
Комбинация 96 согласно фиг.5А - фиг.5В содержит, например, переливные элементы 108, которые, как переливные элементы 102, образуют ребра 110, которые являются возвышающимися над верхней стороной 84. Вследствие этого ребра 110 образуют канты 112 для сбора капель чистящей жидкости, которые по способу своего действия соответствуют кантам 106 переливных элементов 102, так что в этом отношении можно сослаться на предыдущие разъяснения.
В комбинации 98 согласно фиг.6А - фиг.6В предусмотрены переливные элементы 114, которые как переливные элементы 86, установлены на свободной кромке 64 и выступают от нее в направлении внутренней стенки 68. В остальном верхняя сторона 84 в комбинации 98 выполнена тоже плоской, как верхняя сторона 84 в комбинации согласно фиг.3А - фиг.3В, которая была описана первой.
В комбинации 100 согласно фиг.7А - фиг.7В предусмотрены переливные элементы 116, которые, начинаясь от верхней кромки 118 экрана 62, пролегают спиралеобразно в направлении внутренней стенки 68. Переливные элементы 116 сформованы в перегородке 82, причем они образуют пролегающие в продольном направлении канавки 120. Канавками 120 формируются углубления на верхней стороне 84 экрана 62, и они пролегают до свободных концов 88 переливных элементов 116. Чистящая жидкость может собираться в канавках 120 на верхней стороне 84 экрана 62 и особо эффективно подводиться к внутренней стенке 168, так переливными элементами 116 в известной мере образуются каналы.
В других комбинациях экрана и переливных элементов согласно фиг.3А - фиг.3В, фиг.4А - фиг.4В, фиг.5А - фиг.5В, фиг.6А - фиг.6В, а также фиг.8А и 8С тоже может быть предусмотрено, что соответствующие переливные элементы содержат канавки и/или на верхней стороне 94 экрана 62 или же 144 выполнены канавки.
Экран 144 комбинации 142 на фиг.8А и 8В выполнен цельным, и он содержит на свободной кромке 64 проходящую, по меньшей мере, частично и, прежде всего, полностью по периметру канавку 146. Переливные элементы 148 отстоят от канавки 146 в направлении внутренней стенки 68. В основании каждого переливного элемента 148 на канавке 146 в экране 144 выполнена боковая выемка 150. Чистящая жидкость может собираться в канавке 146, целенаправленно отводиться по выемкам 150 на переливные элементы 148 и через них подводиться к течению пристенного граничного слоя.
Может быть предусмотрено, что в комбинации экрана 62 с соответствующими переливными элементами согласно фиг.3А - фиг.7В на свободной кромке 64 тоже предусмотрена проходящая, по меньшей мере, частично по периметру канавка.
В изображенной на фиг.9 частично второй предпочтительной форме выполнения циклонного сепаратора согласно изобретению 122 отличительным признакам и конструктивным элементам, которые являются одинаковыми или равнодействующими с отличительными признаками и конструктивными элементами циклонного сепаратора 18, присвоены те же самые ссылочные обозначения. Достижимые циклонным сепаратором 18 преимущества являются в циклонном сепараторе 122 тоже достижимыми.
В отличие от циклонного сепаратора 18, циклонный сепаратор 122 содержит вместо стенки 50 сосуда стенку 124 сосуда, которая ниже свободной кромки 64 с внутренней стороны содержит кольцеобразный ступенчатый опорный элемент 126. Опорный элемент 126 образует кольцевой уступ, на который может быть разъемно поставлен держатель 128 для переливных элементов 130.
Держатель 128 содержит стопорное кольцо 132. На обращенной к оси 76 стороне держатель 128 имеет стенку 134, которая в области стопорного кольца 132 является соосной с внутренней поверхностью 136 стенки 124 сосуда. Вследствие этого стенка 134 держателя 128 частично образует внутреннюю стенку 138 осадочного сосуда 32 циклонного сепаратора 122, которая в остальном образуется внутренней поверхностью 136.
На обращенной к верхней стенке 52 стороне держатель 128 содержит приформованный к стопорному кольцу 132 отводящий участок 140. В области отводящего участка 140 стенка 134 держателя 128 сближается с расположенным выше опорного элемента 126 участком внутренней поверхности 136 стенки 124 сосуда. Выше ступенчатого опорного элемента 126 внутренняя поверхность 136 смещена относительно оси 76 вращения по сравнению с ее положением под опорным элементом 126 радиально наружу. Отводящий участок 140 имеет, например, контур параболоида вращения относительно оси 76.
Отводящий участок 140 обеспечивает, что посредством стопорного кольца 132 не нарушается образование циклона и течение пристенного граничного слоя, и что чистящая жидкость, находящаяся выше стопорного кольца 132, может лучше отводиться в резервуар 78 для чистящей жидкости.
От стенки 134 в направлении свободной кромки 64 отстоят переливные элементы 130, которые выполнены цельными с держателем 128. Речь идет опять же о десяти штуках, которые выполнены идентичными и равномерно отстоят друг от друга в направлении по окружности оси 76. Промежуточное пространство 66 между перегородкой 82 и внутренней стенкой 138 полностью перекрывается переливными элементами 130, которыми своими свободными концами 88 контактируют со свободной кромкой 64. Это позволяет отводить чистящую жидкость с верхней стороны 84 через переливные элементы 130 к внутренней стенке 138.
В циклонном сепараторе 122 тоже может быть предусмотрено, что остаточное промежуточное пространство между свободными концами переливных элементов 130 и экраном 62 составляет максимально 2 миллиметра. На практике при остаточном промежуточном пространстве такого рода оказывается, что чистящая жидкость еще может отводиться с верхней стороны 84 через переливные элементы 130 и подводиться к течению пристенного граничного слоя.
В циклонном сепараторе 122 можно вынимать держатель 128 из внутреннего пространства 44. Это позволяет удобным для пользователя образом очищать переливные элементы 130 от загрязнения. После процесса очистки держатель 128 может быть снова вставлен в осадочный сосуд 32, и после этого отсасывающая линия 58 с экраном 62 может быть введена во внутреннее пространство 44. Такие операции можно выполнять быстро и просто, так что циклонный сепаратор прост в обращении также при первом монтаже.
Изобретение относится к циклонному сепаратору (18, 122) для всасывающего уборочного аппарата (10), прежде всего для распылительно-экстракционного аппарата или моющего пылесоса, причем циклонный сепаратор (18, 122) содержит осадочный сосуд (32) для осаждения всосанной чистящей жидкости с впуском (70), через который являются всасываемыми всасываемый воздух и чистящая жидкость с образованием во внутреннем пространстве (44) осадочного сосуда (32) циклона, погружающуюся во внутреннее пространство (44) и подключаемую к всасывающему агрегату (14) отсасывающую линию (58) с выпуском (60), через который всасываемый воздух является отсасываемым из внутреннего пространства (44), а также экранирующую выпуск (60) от чистящей жидкости перегородку (82), причем между внутренней стенкой (68, 138) осадочного сосуда (32) и перегородкой (82) предусмотрено промежуточное пространство (66). Для обеспечения циклонного сепаратора такого рода, с помощью которого чистящая жидкость является надежно осаждаемой даже при достижении компактной конструкции, согласно изобретению предлагается, что циклонный сепаратор (18, 122) содержит по меньшей мере один расположенный между перегородкой (82) и внутренней стенкой (68, 138) переливной элемент (86, 102, 108, 114, 116, 148, 130) для перелива чистящей жидкости от перегородки (82) на внутреннюю стенку (68, 138), который перекрывает промежуточное пространство (66) между перегородкой (82) и внутренней стенкой (68, 138) до максимального остаточного промежуточного пространства, равного 2 миллиметрам. Кроме того, изобретение относится к всасывающему уборочному аппарату. 2 н. и 21 з.п. ф-лы, 20 ил.
1. Циклонный сепаратор (18, 122) для всасывающего уборочного аппарата (10), прежде всего для распылительно-экстракционного аппарата или моющего пылесоса, причем циклонный сепаратор (18, 122) содержит осадочный сосуд (32) для осаждения всосанной чистящей жидкости с впуском (70), через который являются всасываемыми всасываемый воздух и чистящая жидкость с образованием во внутреннем пространстве (44) осадочного сосуда (32) циклона, погружающуюся во внутреннее пространство (44) и подключаемую к всасывающему агрегату (14) отсасывающую линию (58) с выпуском (60), через который всасываемый воздух является отсасываемым из внутреннего пространства (44), а также экранирующую выпуск (60) от чистящей жидкости перегородку (82), причем между внутренней стенкой (68, 138) осадочного сосуда (32) и перегородкой (82) предусмотрено промежуточное пространство (66), отличающийся тем, что циклонный сепаратор (18, 122) содержит по меньшей мере один расположенный между перегородкой (82) и внутренней стенкой (68, 138) переливной элемент (86, 102, 108, 114, 116, 148, 130) для перелива чистящей жидкости от перегородки (82) на внутреннюю стенку (68, 138), который перекрывает промежуточное пространство (66) между перегородкой (82) и внутренней стенкой (68, 138) до максимального остаточного промежуточного пространства, равного 2 миллиметрам.
2. Циклонный сепаратор по п.1, отличающийся тем, что перегородка (82) является стенкой отсасывающей линии (58).
3. Циклонный сепаратор по п.1 или 2, отличающийся тем, что по меньшей мере один переливной элемент (86, 102, 108, 114, 116, 148, 130) перекрывает промежуточное пространство (66) до остаточного промежуточного пространства менее чем 2 миллиметра.
4. Циклонный сепаратор по п.1 или 2, отличающийся тем, что по меньшей мере один переливной элемент (86, 102, 108, 114, 116, 148, 130) полностью перекрывает промежуточное пространство (66).
5. Циклонный сепаратор по п.1 или 2, отличающийся тем, что по меньшей мере один переливной элемент (86, 102, 108, 114, 116, 148, 130) имеет по меньшей мере одно контактное звено (92) для контакта с перегородкой (82) и/или внутренней стенкой (68, 138).
6. Циклонный сепаратор по п.1 или 2, отличающийся тем, что по меньшей мере один переливной элемент (86, 102, 108, 114, 116, 148, 130) выполнен полосообразным.
7. Циклонный сепаратор по п.1 или 2, отличающийся тем, что по меньшей мере один переливной элемент (86, 102, 148, 130) выполнен прямолинейным.
8. Циклонный сепаратор по п.1 или 2, отличающийся тем, что по меньшей мере один переливной элемент (108, 114, 116) имеет изгиб в направлении течения циклона.
9. Циклонный сепаратор по п.1 или 2, отличающийся тем, что по меньшей мере один переливной элемент (116) содержит по меньшей мере одну канавку.
10. Циклонный сепаратор по п.1 или 2, отличающийся тем, что циклонный сепаратор (18, 122) содержит несколько переливных элементов (86, 102, 108, 114, 116, 148, 130).
11. Циклонный сепаратор по п.10, отличающийся тем, что переливные элементы (86, 102, 108, 114, 116, 148, 130) выполнены идентичными.
12. Циклонный сепаратор по п.10, отличающийся тем, что переливные элементы (86, 102, 108, 114, 116, 148, 130) равномерно отстоят друг от друга в направлении по окружности перегородки (82).
13. Циклонный сепаратор по п.1 или 2, отличающийся тем, что по меньшей мере один переливной элемент (86, 102, 108, 114, 116, 148) установлен на перегородке (82).
14. Циклонный сепаратор по п.13, отличающийся тем, что по меньшей мере один переливной элемент (86, 102, 108, 114, 116, 148) выполнен цельным с перегородкой (82) или с ее частью.
15. Циклонный сепаратор по п.13, отличающийся тем, что по меньшей мере один переливной элемент (86, 102, 108, 114, 116, 148) установлен на свободной кромке перегородки (82).
16. Циклонный сепаратор по п.1 или 2, отличающийся тем, что перегородка (82) содержит или образует расширяющийся по периметру в направлении погружения отсасывающей линии (58) во внутреннее пространство (44) экран (62, 144).
17. Циклонный сепаратор по п.16, отличающийся тем, что по меньшей мере один переливной элемент (86, 102, 108, 114, 116, 148) выполнен простирающимся в продолжение экрана (62, 114) в направлении внутренней стенки (68, 138).
18. Циклонный сепаратор по п.16, отличающийся тем, что по меньшей мере один переливной элемент (102, 108) расположен на обращенной к впуску (70) стороне экрана (62).
19. Циклонный сепаратор по п.1 или 2, отличающийся тем, что по меньшей мере один переливной элемент (130) установлен на внутренней стенке (138).
20. Циклонный сепаратор по п.19, отличающийся тем, что по меньшей мере один переливной элемент (130) выполнен цельным с внутренней стенкой (138).
21. Циклонный сепаратор по п.19, отличающийся тем, что циклонный сепаратор (122) содержит образующий участками внутреннюю стенку (138) держатель (128) по меньшей мере для одного переливного элемента (130), который выполнен с возможностью разъемного вставления в осадочный сосуд (32).
22. Циклонный сепаратор по п.21, отличающийся тем, что по меньшей мере один переливной элемент (130) выполнен цельным с держателем (128).
23. Всасывающий уборочный аппарат, содержащий по меньшей мере один циклонный сепаратор (18, 122) по одному из предшествующих пунктов.
