САМОВЫПРЯМЛЯЮЩЕЕСЯ ОЧИСТИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО Российский патент 2015 года по МПК A47L5/36 

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к самовыпрямляющемуся очистительному устройству и, в частности, к очистительному устройству, представляющему собой пылесос.

Уровень техники

Очистительные устройства, такие как пылесосы, хорошо известны. Большинство пылесосов относится к пылесосам «вертикального» типа или «цилиндрического» типа (называемым в некоторых странах контейнерными или канистровыми). Цилиндрические пылесосы, как правило, имеют основной корпус, который содержит вентиляторный агрегат с приводом от мотора для затягивания потока загрязненного воздуха в пылесос, и разделительное устройство, такое как циклонный сепаратор или мешок для отделения грязи и пыли от воздушного потока. Поток загрязненного воздуха затягивается в жесткий переходник в сборе и поступает в основной корпус по всасывающему шлангу, который подсоединен к основному корпусу. Когда пользователь передвигается по комнате, он тянет основной корпус пылесоса за шланг, в результате чего пылесос перемещается. Чистящую насадку устанавливают на отдаленном от шланга конце жесткого переходника в сборе.

Например, в документе GB 2407022 раскрывается цилиндрический пылесос, имеющий основной корпус, который поддерживает циклонный сепаратор. Для перемещения по поверхности пола пылесос имеет два основных колеса, расположенных по одному с каждой стороны задней части основного корпуса, и поворотное колесо, установленное под передней частью основного корпуса.

В документе ЕР 1129657 раскрывается цилиндрический пылесос, имеющий сферический корпус, к которому подсоединяется всасывающий шланг, соединенный с жестким переходником в сборе. Сферический корпус оснащен парой колес, по одному с каждой стороны корпуса, и вмещает электрический вентилятор для затягивания в пылесос потока текучей среды, а также вмещает мешок для пыли и грязи, отделенной от потока текучей среды.

В документе WO 10/112887 раскрывается цилиндрический пылесос, представляющий собой, в общем, сферическую сборку, установленную на шасси для улучшения маневренности пылесоса по поверхности пола. Сферическая сборка содержит корпус и пару куполообразных колес, соединенных с корпусом. Разделительное устройство расположено в передней части сферической сборки. Шасси включает опору, поддерживающую разделительное устройство пылесоса. В опоре имеется входной патрубок для передачи потока загрязненного воздуха к разделительному устройству.

Раскрытие изобретения

В настоящем изобретении предлагается самовыпрямляющееся очистительное устройство цилиндрического типа, содержащее разделительное устройство для отделения грязи от потока загрязненной текучей среды и контактирующий с полом узел качения, при этом узел качения имеет углубление, в которое вмещается разделительное устройство, причем, когда разделительное устройство введено в углубление, по меньшей мере, некоторая часть разделительного устройства является видимой как часть наружной поверхности очистительного устройства, кроме того, конструкция очистительного устройства обеспечивает принудительный возврат в вертикальное положение опрокинутого на сторону очистительного устройства.

Указанная конструкция очистительного устройства является предпочтительной, поскольку некоторая часть разделительного устройства, вмещенного в углубление, является видимой как часть наружной поверхности очистительного устройства и пользователь может легко извлечь разделительное устройство при необходимости опорожнения. Установлено, что очистительное устройство указанной конструкции более удобно в использовании, сравнительно с очистительным устройством, в котором разделительное устройство целиком расположено в узле качения, и необходим демонтаж узла качения для доступа к разделительному устройству. В конкретном варианте осуществления изобретения некоторая часть разделительного устройства может быть прозрачной, чтобы пользователь видел собранную пыль. Поскольку некоторая часть разделительного устройства, видимая как часть наружной поверхности очистительного устройства, является прозрачной, пользователь имеет возможность видеть собранную пыль. Таким образом, пользователь наглядно оповещается о необходимости опорожнения разделительного устройства.

Кроме того, благодаря тому, что некоторая часть разделительного устройства вмещается в узел качения, а не располагается перед узлом качения, центр тяжести очистительного устройства в целом смещен вниз и находится в пределах границ узла качения. Установлено, что при таком расположении центра тяжести обеспечивается возврат в вертикальное положение опрокинутого на сторону очистительного устройства.

В предпочтительном варианте осуществления изобретения участок, составляющий от 10% до 90% поверхности разделительного устройства, вмещенного в углубление узла качения, является видимым как часть наружной поверхности очистительного устройства. Предпочтительнее, участок, составляющий от 20%, или 30%, или 40% до 50%, или 60%, или 70% поверхности разделительного устройства, вмещенного в углубление, является видимым как часть наружной поверхности очистительного устройства.

Наиболее предпочтительно, чтобы боковые участки разделительного устройства вмещались в углубление. Предпочтительно, чтобы узел качения, продолжающийся вокруг вмещенного в углубление разделительного устройства, не перекрывал какие-либо верхние поверхности разделительного устройства. В описании изобретения термин «верхние поверхности» используется для обозначения самых верхних поверхностей разделительного устройства, вмещенного в углубление узла качения. В описании одного из вариантов осуществления изобретения термин «верхние поверхности» может относиться к боковым поверхностям установленного в углублении под наклоном разделительного устройства, которые не обязательно считаются верхними поверхностями, когда разделительное устройство извлечено из узла качения и находится в вертикальном положении.

Контактирующий с полом узел качения, предпочтительно, имеет основной корпус и несколько контактирующих с полом колес, соединенных с основным корпусом с возможностью вращения, причем с каждой стороны основного корпуса расположено одно колесо. Каждое колесо может иметь кромку, которая, предпочтительно, находится, по существу, на одном уровне с соответствующим смежным участком основного корпуса узла качения, в результате чего образуется относительно непрерывная наружная поверхность узла качения, способствующая улучшению маневренности очистительного устройства. Когда пользователь во время работы тянет вперед находящееся в вертикальном положении очистительное устройство, оно перемещается на колесах, при этом кромка каждого из колес контактирует с поверхностью пола.

Наиболее предпочтительно, чтобы каждое колесо имело куполообразную или, в общем, куполообразную наружную поверхность. Используемый в описании изобретения термин «куполообразный» означает, что колеса имеют выгнутую боковую поверхность. Наиболее предпочтительно, чтобы колеса имели, по существу, полусферическую форму или были сформированы как некоторая часть полусферы. Разумеется, колеса, образующие совместно с основным корпусом узел качения, могут иметь ступенчатую наружную поверхность, которая может содержать один или несколько плоских участков, однако в целом может рассматриваться как куполообразная.

Под используемым в описании изобретения словосочетанием «контактирующий с полом узел качения» подразумевается узел качения очистительного устройства, способный катиться как на боковой, так и на задней поверхности, когда очистительное устройство опрокинуто из вертикального положения. Таким образом, указанное словосочетание не относится к узлу, содержащему стандартные колеса. Очистительное устройство, имеющее стандартные колеса, может перемещаться по поверхности пола, находясь в вертикальном положении, однако, находясь в опрокинутом положении, не может катиться на своих боковых поверхностях. Таким образом, термин «качение» не относится к стандартному вращательному движению колес, при котором с полом контактирует обод, шина или кромка колеса.

Следует отметить, что в большинстве своем наружные и/или видимые поверхности узла качения, предпочтительно, скруглены, выгнуты или, в основном, выгнуты, в результате чего узел качения, в общем, имеет, по существу, сфероидальную или сферическую конфигурацию. При указанной конфигурации узла качения очистительное устройство может катиться на выгнутых поверхностях.

Как установлено, очистительное устройство согласно изобретению обладает существенным преимуществом, поскольку во время использования имеет возможность катиться как на боковой, так и на задней поверхности. Следовательно, если в процессе работы очистительное устройство опрокинуто на сторону, оно не стопорится, что неизбежно происходит, если опрокинуто на сторону очистительное устройство со стандартными колесами. Благодаря настоящему изобретению пользователь может продолжать использовать очистительное устройство, даже если оно опрокинуто на сторону, кроме того, возрастает способность очистительного устройства вернуться в свое вертикальное положение под воздействием тянущего усилия и поворотного усилия, которые прикладываются к очистительному устройству в процессе дальнейшего использования.

К тому же, конструкция очистительного устройства обеспечивает принудительный возврат очистительного устройства в вертикальное положение, если в процессе использования оно опрокинуто на одну или несколько выгнутых поверхностей узла качения. Указанное преимущество обеспечивается благодаря тому, что достигнуто, насколько это возможно, низкое расположение центра тяжести разделительного устройства.

Таким образом, узел качения имеет, в основном, сфероидальную или сферическую наружную поверхность, а также имеет углубление, вмещающее, по меньшей мере, часть разделительного устройства. Несмотря на наличие углубления и любых возможных особенностей поверхности основного корпуса, таких как рукоятка, штепсельная втулка и плоская опорная поверхность основного корпуса, фактически, основной корпус и колеса рассматриваются в целом как узел качения. В действительности, узел качения может иметь некоторое количество выступов, углублений, прорезей или плоских участков и все же рассматривается, по существу, как сферический или сфероидальный узел качения, в пределах значения термина «узел качения». Хотя указанные особенности имеют место, узел качения, в общем, является сферическим или сфероидальным, благодаря чему опрокинутое на боковую или заднюю поверхность очистительное устройство способно катиться. Даже, когда в углубление вмещено разделительное устройство, узел качения рассматривается, как сфероидальный, поскольку имеет, в общем, сфероидальную, сферическую или шарообразную наружную поверхность.

Оси вращения колес могут быть наклонены вверх относительно поверхности пола, на которой расположено очистительное устройство, чтобы при вертикальном положении очистительного устройства обод каждого из колес контактировал с поверхностью пола. Угол наклона осей вращения находится, предпочтительно, в диапазоне от 0° до 15°, предпочтительнее, в диапазоне от 3° до 8°. Таким образом, эффективно повышается устойчивость очистительного устройства.

Разделительное устройство представляет собой, предпочтительно, циклонное разделительное устройство, имеющее, по меньшей мере, один циклон. Могут использоваться подходящие разделительные устройства других типов, в качестве примера можно привести мешочный фильтр, пористый контейнер, электростатический сепаратор или жидкостной сепаратор.

В конкретном варианте осуществления изобретения разделительное устройство может представлять собой циклонное разделительное устройство. Циклонное разделительное устройство может содержать первый модуль циклонного разделения и второй модуль циклонного разделения. Первый модуль циклонного разделения может быть расположен по потоку перед вторым модулем циклонного разделения. В предпочтительном варианте осуществления изобретения первый модуль циклонного разделения содержит единственный низкоэффективный циклон. Предпочтительно, первый модуль циклонного разделения также содержит пылесборник, который может быть сформирован как единое целое с низкоэффективным циклоном. Предпочтительно, второй модуль циклонного разделения содержит множество вторых циклонов, расположенных параллельно друг другу. Второй модуль циклонного разделения может быть более эффективным, чем первый модуль циклонного разделения.

Множество вторых циклонов может быть подразделено, по меньшей мере, на первый комплект вторых циклонов и второй комплект вторых циклонов. Входные отверстия для текучей среды циклонов первого комплекта могут быть объединены в первую группу, а входные отверстия для текучей среды циклонов второго комплекта могут быть объединены во вторую группу, которая располагается вдоль указанной оси на расстоянии от первой группы.

Поскольку циклоны второго модуля циклонного разделения подразделены на первый и второй комплекты, располагаемые вокруг общей оси, и входные отверстия для текучей среды циклонов каждого комплекта сгруппированы вместе, комплекты циклонов можно разместить вдоль оси на определенном расстоянии друг от друга. Таким образом, с целью оптимизации эффективности разделения и, соответственно, эффективности очистки поверхности пола, можно подобрать как требуемое количество, так и требуемый размер циклонов второго модуля циклонного разделения с учетом размерных ограничений разделительного устройства. Обеспечение циклонов каждого комплекта общим пылесборником может облегчить опорожнение и очистку второго модуля циклонного разделения.

Существует несколько вариантов расположения входных отверстий для текучей среды циклонов, составляющих комплекты. Например, входные отверстия могут располагаться вокруг оси по спирали. Предпочтительно, входные отверстия для текучей среды циклонов первой группы обычно расположены с образованием первого кольца, а входные отверстия для текучей среды циклонов второй группы расположены с образованием второго кольца на некотором расстоянии от первого кольца вдоль указанной оси. Каждое из указанных колец, предпочтительно, по существу, ортогонально оси. Предпочтительно, кольца, образованные отверстиями, имеют, по существу, одинаковый размер. В пределах каждого кольца входные отверстия для текучей среды, предпочтительно, находятся, по существу, в одной плоскости. Альтернативно, входные отверстия для текучей среды могут находиться в разных плоскостях, каждая из которых является, по существу, ортогональной указанной оси.

Вмещаемое в углубление разделительное устройство является, предпочтительно, съемным и может быть извлечено для опорожнения. Соответственно, углубление обеспечивает опору для разделительного устройства в основном корпусе узла качения. Когда очистительное устройство перемещается, по существу, по горизонтальной поверхности, продольная ось вмещенного в углубление разделительного устройства, предпочтительно, наклонена под острым углом к вертикали. Указанный угол находится, предпочтительно, в диапазоне от 0°, или от 20°, или от 30°, или от 35°, или от 40°, или от 45° до 50°, или до 55°, или до 60°, или до 65°, или до 70°. Разделительное устройство, предпочтительно, вводят в углубление, опуская сверху до тех пор, пока оно не зафиксируется в углублении.

В конкретном варианте осуществления изобретения второй модуль циклонного разделения может формировать часть наружной поверхности циклонного разделительного устройства. Предпочтительно, некоторая часть второго модуля циклонного разделения располагается в углублении, когда циклонное разделительное устройство введено в указанное углубление. Основная часть второго модуля циклонного разделения, однако, остается видимой, когда циклонное разделительное устройство введено в указанное углубление.

Хотя один из вариантов осуществления настоящего изобретения описывается подробно касательно пылесоса, следует отметить, что изобретение в той же мере может быть применено к очистительному устройству другого вида.

Краткое описание чертежей

Предпочтительные признаки настоящего изобретения далее будут описываться исключительно посредством примера со ссылкой на прилагаемые чертежи.

На фиг. 1 показано перспективное изображение спереди и сверху пылесоса.

На фиг. 2 - перспективное изображение спереди корпуса пылесоса.

На фиг. 3 - перспективное изображение сзади корпуса пылесоса.

На фиг. 4 - вид сбоку корпуса пылесоса.

На фиг. 5 - вид сзади корпуса пылесоса.

На фиг. 6 - вид снизу корпуса пылесоса.

На фиг. 7 - перспективное изображение спереди и сверху основного корпуса узла качения с отделенными колесами.

На фиг. 8 - перспективное изображение сзади корпуса пылесоса без разделительного устройства.

На фиг. 9 - перспективное изображение спереди корпуса пылесоса без разделительного устройства.

На фиг. 10 - вид сзади корпуса пылесоса без разделительного устройства.

На фиг. 11 - вид сзади в разрезе корпуса пылесоса.

На фиг. 12 - вид сбоку в разрезе корпуса пылесоса.

На фиг. 13 - вид в перспективе разделительного устройства.

На фиг. 14 - вид сбоку корпуса пылесоса согласно второму варианту осуществления изобретения.

На фиг. 15 - вид сбоку корпуса пылесоса согласно третьему варианту осуществления изобретения.

Осуществление изобретения

На фиг. 1 показан внешний вид очистительного устройства, представляющего собой пылесос 1. Пылесос 1 является пылесосом цилиндрического или канистрового типа и имеет корпус 2, который во время использования тянется шлангом, соединенным с жестким переходником в сборе. На фиг. 2-6 корпус 2 показан более подробно.

Корпус 2 содержит разделительное устройство 4 для отделения грязи и пыли от потока воздуха. Разделительное устройство 4 представляет собой, предпочтительно, циклонное разделительное устройство. Разделительное устройство 4 вставляют в контактирующий с полом узел 6 качения таким образом, чтобы оно, по меньшей мере, частично вмещалось или вводилось в углубление узла 6 качения. Вмещаемое в углубление узла 6 качения разделительное устройство 4 является съемным и может быть извлечено для опорожнения от любой собранной грязи.

Узел 6 качения имеет основной корпус 8 и два колеса 10, 12. С каждой стороны основного корпуса 8 расположено одно из двух колес 10, 12, которые установлены с возможностью вращения и при этом контактируют с поверхностью пола. Во время использования пылесос 1 тянут вперед, при этом пылесос 1 перемещается на колесах 10, 12, кромка 14 каждого из которых контактирует с поверхностью пола.

В большинстве своем наружные и/или видимые поверхности узла 6 качения являются округлыми, выгнутыми или в общем выгнутыми, таким образом, в общем, узел 6 качения имеет, по существу, сфероидальную или сферическую конфигурацию. Благодаря указанной конфигурации узла качения, пылесос 1 во время использования может катиться на выгнутых поверхностях. Например, пылесос 1 может катиться, если опрокинут на одну из сторон или опрокинут назад. В представленных вариантах осуществления изобретения выгнутая поверхность 16 основного корпуса 8 расположена в задней части узла 6 качения. Следовательно, если пылесос 1 во время использования опрокинут назад, он может катиться на выгнутой поверхности 16. С каждой стороны узла 6 качения установлено одно из колес 10, 12, следовательно, если во время использования пылесос 1 опрокинут на одну из сторон, он может катиться, соответственно, на поверхности колеса 10, или на поверхности колеса 12.

Предпочтительнее, конструкция пылесоса 1 обеспечивает принудительный возврат в вертикальное положение, показанное на фиг. 1-3, если во время использования пылесос 1 опрокинут на одну или несколько выгнутых поверхностей узла 6 качения. Указанное преимущество обеспечивается благодаря тому, что достигнуто, насколько это возможно, низкое расположение центра тяжести пылесоса 1.

На фиг. 7 показан узел качения в разобранном виде, то есть колеса 10, 12 отделены от основного корпуса 8. На фиг. 8-10 представлены разные виды узла 6 качения без разделительного устройства 4. Хорошо видно, что каждое колесо 10, 12 узла 6 качения имеет, по существу, полусферическую конфигурацию или сформировано как некоторая часть полусферы. Иначе говоря, колеса 10, 12 являются куполообразными или, в общем, куполообразными. Разумеется, колеса 10, 12 могут иметь ступенчатую наружную поверхность или могут содержать один или несколько плоских участков, однако в целом они являются, по существу, полусферическими, при этом колеса 10, 12 совместно с основным корпусом 8 образуют узел 6 качения, имеющий, по существу, сферическую или сфероидальную конфигурацию.

Следует отметить, что боковые поверхности 20 узла 6 качения, которые закрыты колесами 10, 12 во время использования пылесоса 1, скруглены или выгнуты таким образом, что выдаются к внутренней поверхности 22 колес 10, 12. Следовательно, обеспечивается максимальное пространство в основном корпусе 8 для размещения компонентов пылесоса 1. Несомненно, указанная особенность конструкции не является существенной, и боковые поверхности 20 могут иметь плоскую, ступенчатую или другую конфигурацию, не согласующуюся с профилем внутренней поверхности 22 колес 10, 12.

На чертежах отчетливо показано, что узел 6 качения пылесоса 1 имеет, в общем, сфероидальную наружную поверхность, позволяющую пылесосу 1 катиться, когда он опрокинут из вертикального положения. Также следует отметить, что основной корпус 8 имеет углубление 18, в которое может вмещаться, по меньшей мере, некоторая часть разделительного устройства 4. Несмотря на наличие углубления 18 и любых других особенностей поверхности основного корпуса 8, таких как рукоятка 24, штепсельная втулка 26 и плоская опорная поверхность 28 основного корпуса 8, узел 6 качения в целом является, по существу, сфероидальным. Фактически, узел 6 качения может иметь несколько выступов, прорезей или плоских участков и все же может рассматриваться, по существу, как сферический или сфероидальный узел 6 качения, в пределах этого значения. Хотя указанные особенности имеют место, узел 6 качения по внешнему виду можно считать, в общем, сферическим или сфероидальным. Даже при наличии углубления 18 узел 6 качения рассматривается, в общем, как сфероидальный, поскольку со вставленным в углубление 18 разделительным устройством 4 узел 6 качения имеет, в общем, сфероидальный, сферический или шарообразный вид.

Оси вращения колес 10, 12 наклонены вверх относительно поверхности пола, на которой расположен пылесос 1, чтобы с поверхностью пола контактировала кромка 14 каждого из колес 10, 12. Угол наклона осей вращения колес 10, 12 находится, предпочтительно, в диапазоне от 0° до 15°, предпочтительнее, в диапазоне от 6° до 10°, причем в описываемом варианте осуществления изобретения угол наклона осей составляет примерно 3°. В альтернативном варианте осуществления настоящего изобретения оси вращения колес могут быть расположены горизонтально.

При вмещении разделительного устройства 4 в углубление узла 6 качения, продольная ось разделительного устройства 4 расположена под углом к вертикали, который составляет от 0° до 60°. Благодаря указанному расположению продольной оси разделительного устройства 4, можно без труда ввести разделительное устройство 4 в углубление узла 6 качения, опуская его сверху. Причем узел 6 качения, продолжающийся вокруг вмещенного в углубление разделительного устройства 4, не перекрывает какие-либо верхние поверхности разделительного устройства 4. Следует отметить, что самая задняя точка 32 разделительного устройства 4 выровнена с вертикальной линией L или находится за ней в заднем направлении, причем вертикальная линия L проходит через центр 34 колес 10, 12. Предпочтительно, некоторые компоненты разделительного устройства 4 также размещены за линией L в заднем направлении. Далее это будет описываться более подробно.

Следует отметить, когда разделительное устройство 4 введено в узел 6 качения, некоторая часть разделительного устройства 4 остается видимой и образует часть наружной поверхности пылесоса 1. Объем и глубина углубления 18, могут быть изменены, но указанные параметры должны быть такими, чтобы в углубление 18 вмещалось разделительное устройство 4 требуемого размера. В одном из вариантов осуществления изобретения, проиллюстрированных чертежами, разделительное устройство 4 вмещается в углубление 18 таким образом, что с боковой стороны пылесоса 1 отсутствует видимый зазор между разделительным устройством 4 и узлом 6 качения. Указанный вид сбоку пылесоса 1 достаточно хорошо представлен на фиг. 4. Следует отметить, что в вариантах осуществления изобретения, проиллюстрированных чертежами, разделительное устройство 4 вмещается в узел 6 качения вдоль его основного участка. Предпочтительно, разделительное устройство 4 вмещается в углубление узла 6 качения вдоль основного участка, занимая, по меньшей мере, 50% его длины. В наиболее предпочтительном варианте осуществления изобретения разделительное устройство 4 вмещается в узел 6 качения вдоль основного участка, занимая, по меньшей мере, 90% его длины.

Как показано на фиг. 8, 9 и 10, углубление 18 содержит несколько фигурных канавок 36. Фигурные канавки 36 сформированы в углублении 18 для соответствующих по конфигурации участков вмещаемого разделительного устройства 4, благодаря чему разделительное устройство 4 плотно вставляется в углубление 18. Конкретнее, контур углубления 18 с фигурными канавками 36 точно согласуется с наружной конфигурацией вмещаемой части разделительного устройства 4. Далее указанные фигурные канавки 36 будут описываться более подробно.

Как показано на фиг. 1, пылесос 1 оснащен гибким шлангом 38, который продолжается от корпуса 2 до вертлюжного соединения 40, обеспечивающего связь указанного шланга с жестким переходником 42 в сборе. К жесткому переходнику 42 в сборе подсоединяется чистящая насадка 44, содержащая всасывающее отверстие 46, через которое поток загрязненного воздуха затягивается в пылесос 1. Гибкий шланг подсоединяется к входному патрубку 48 корпуса 2 посредством вертлюжного соединения 47. Входной патрубок 48 пылесоса соединен с входным патрубком 70 разделительного устройства 4, по которому поток загрязненного воздуха переносится в разделительное устройство 4. Вертлюжное соединение 47 будет описываться далее более подробно. С целью упрощения чертежей, чистящая насадка 44, шланг 38 и жесткий переходник 42 в сборе на остальных чертежах не показаны.

В процессе работы пользователь с помощью рукоятки 49 манипулирует жестким переходником 42 в сборе, к которому посредством вертлюжного соединения 40 подсоединен шланг 38, в свою очередь, подсоединенный к пылесосу 1 посредством вертлюжного соединения 47, в результате чего, пылесос 1 принудительно перемещается и маневрирует по поверхности пола. Перемещение пылесоса 1 по поверхности пола обеспечивают колеса 10, 12 узла 6 качения, которые приводятся во вращение.

Как показано на фиг. 11 и 12, в основном корпусе 8 установлено всасывающее устройство 50, которое расположено ниже разделительного устройства и затягивает воздух из чистящей насадки 44 в разделительное устройство 4. Поскольку всасывающее устройство 50 является относительно тяжелым, оно установлено ниже разделительного устройства 4, чтобы обеспечивалось относительно низкое расположение центра тяжести пылесоса 1. Таким образом, улучшается устойчивость пылесоса 1. Кроме того, улучшается маневренность пылесоса 1 и, соответственно, облегчается обращение с ним. Предпочтительно, всасывающее устройство 50 и/или другие компоненты расположены таким образом, что обеспечивается принудительный возврат пылесоса 1 в вертикальное положение, показанное на фиг. 1-3, если во время использования он опрокинут на одну или несколько выгнутых поверхностей узла 6 качения. Указанное преимущество обеспечивается благодаря тому, что достигнуто низкое расположение центра тяжести корпуса 2 пылесоса.

Разделительное устройство 4 далее будет описываться более подробно со ссылкой на фиг. 11, 12 и 13. Разделительное устройство 4 представляет собой циклонное разделительное устройство. Указанное устройство содержит наружный накопитель 52, наружная стенка 54 которого является, по существу, цилиндрической. Нижний конец наружного накопителя 52 закрыт дном 56, которое шарнирно соединено с наружной стенкой 54. Дно 56 поддерживается в закрытом положении фиксатором 58, который сцепляется с буртиком 60, предусмотренным на наружной стенке 54. В закрытом положении дно 56 уплотнено относительно нижнего торца наружной стенки 54. Фиксатор 58 является упруго деформируемым и способен под действием направленного вниз усилия, прикладываемого пользователем к верхнему участку фиксатора 58, отодвигаться и отцепляться от буртика 60, когда необходимо отсоединить разделительное устройство 4 от узла 6 качения с целью опорожнения. В результате чего, дно 56 откидывается в сторону от наружной стенки 54.

Следует отметить, что циклонные разделительные устройства 4 различаются по конфигурации в соответствии с размером и типом пылесоса 1, в котором должно использоваться разделительное устройство 4. Например, может быть увеличена или уменьшена общая длина разделительного устройства 4 относительно диаметра указанного устройства, или может быть изменена форма дна 56, например, дно может быть плоским или может иметь, в общем, форму усеченного конуса.

Разделительное устройство 4 также имеет вторую цилиндрическую стенку 62. Вторая цилиндрическая стенка 62 расположена радиально внутри относительно наружной стенки 54 на некотором расстоянии от нее, в результате чего, между ними формируется кольцевая камера 64. Когда дно 56 находится в закрытом положении, торец второй цилиндрической стенки 62 примыкает к дну 56 с образованием плотного соединения. Вторая цилиндрическая стенка 62, дно 56 и монтажная панель 69 ограничивают цилиндрическую камеру 67. Кольцевая камера 64, в свою очередь, ограничена наружной стенкой 54, второй цилиндрической стенкой 62, дном 56, верхней стенкой 66, расположенной в верхнем конце наружного накопителя 52, и подковообразным ободом 68, в котором сформированы отверстия для выхода текучей среды из кольцевой камеры 64.

Поток загрязненного воздуха через чистящую насадку 44, жесткий переходник 42 в сборе и шланг 38 проходит во входной патрубок 48 пылесоса, а затем поступает во входной патрубок 70, обеспечивающий проход для загрязненного воздуха через цилиндрическую камеру 67 к верхнему концу наружного накопителя 52.

Конец 72 входного патрубка 70 сообщен по текучей среде с кольцевой камерой 64. В конкретном варианте осуществления изобретения конец 72 входного патрубка 70 расположен на участке 74 стенки, который крепится к ободу 68. Конец 72 входного патрубка 70 размещен тангенциально наружному накопителю 52, чтобы загрязненный воздух принудительно проходил по винтовой траектории вокруг кольцевой камеры 64. Таким образом, кольцевая камера 64 действует как низкоэффективный циклон.

Как описано выше, обод 68 обеспечивает выход для текучей среды из кольцевой камеры 64. Обод 68 имеет подковообразную стенку 76 и юбкообразный участок 78, взаимосвязанный с подковообразной стенкой 76. Юбкообразный участок 78 также взаимосвязан с участком 74 стенки, который крепится к ободу 68. Юбкообразный участок 78 расширяется наружу по направлению к наружной стенке 54. В ободе 68 сформировано большое количество перфораций 80. Таким образом, перфорации 80, сформированные в ободе 68, обеспечивают выход для текучей среды из кольцевой камеры 64. Между ободом 68 и второй цилиндрической стенкой 62 сформирован проход 82. Проход 82 сообщается с множеством циклонов 84 второй ступени посредством напорной камеры 85.

Циклоны 84 второй ступени расположены в двух рядах, а именно, в первом ряду 86 и втором ряду 88, который расположен выше первого ряда 86. Указанные циклоны 84 второй ступени расположены таким образом, чтобы через них проходил параллельный поток воздуха. Каждый ряд 86, 88 циклонов 84 второй ступени образует окружность вокруг напорной камеры 85. Каждый из циклонов 84 второй ступени имеет тангенциальное входное отверстие 90, которое сообщается с напорной камерой 85. Все циклоны 84 второй ступени являются идентичными, при этом каждый из циклонов 84 второй ступени содержит цилиндрический верхний участок 92 и взаимосвязанный с ним конический участок 94. Конический участок 94 каждого из циклонов 84 второй ступени представляет собой усеченный конус и заканчивается конусным отверстием 96. Циклоны 84 второй ступени продолжаются в цилиндрическую камеру 67, ограниченную второй цилиндрической стенкой 62, и сообщаются с ней. Указанная цилиндрическая камера 67 действует как пылесборник для пыли, отделенной циклонами 84 второй ступени. На верхнем конце каждого из циклонов 84 второй ступени предусмотрена разгрузочная насадка 98, благодаря чему обеспечивается выход воздуха из циклонов 84 второй ступени. Каждая разгрузочная насадка 98 сообщается с выходным патрубком 100, который продолжается между циклонами 84 второй ступени и соединяется с выходным отверстием 102 для чистого воздуха, расположенным на боковой поверхности разделительного устройства 4. Когда разделительное устройство 4 введено в узел 6 качения, выходное отверстие 102 для чистого воздуха сопрягается с патрубком 104 всасывающего устройства и закрыто от обзора.

В предпочтительном варианте осуществления изобретения имеется двадцать восемь циклонов 84 второй ступени, расположенных в двух рядах 86, 88, при этом каждый ряд содержит четырнадцать циклонов 84 второй ступени. Четырнадцать циклонов 84 второй ступени каждого комплекта располагаются с образованием кольца, центр которого находится на продольной оси X1 наружного накопителя 52. Ось С каждого циклона 84 второй ступени наклонена вниз по направлению к оси X1. Оси С всех циклонов 84 второй ступени могут быть наклонены к оси X1 под одинаковым углом, или альтернативно угол наклона к оси X1 циклонов 84 второй ступени, расположенных в первом ряду 86, может отличаться от угла наклона циклонов 84 второй ступени, расположенных во втором ряду 88. Таким образом, можно считать, что циклоны 84 второй ступени образуют второй модуль циклонного разделения, а кольцевая камера 64 является первым низкоэффективным модулем циклонного разделения.

Во втором модуле циклонного разделения каждый из циклонов 84 второй ступени имеет диаметр меньше, чем диаметр кольцевой камеры 64, таким образом, второй модуль циклонного разделения, по сравнению с первым модулем циклонного разделения, способен отделять более мелкие частицы грязи и пыли. Бесспорным преимуществом является то, что во второй модуль циклонного разделения поступает воздух, прошедший очистку в первом модуле, то есть воздух, содержащий захваченные частицы в меньшем количестве и меньшего среднего размера. Следует отметить, что эффективность второго модуля циклонного разделения выше эффективности первого модуля циклонного разделения.

Как уже описывалось, основной корпус 8 узла 6 качения содержит всасывающее устройство 50, которое представляет собой вентиляторный агрегат с приводом от мотора. Электрический шнур, обеспечивающий электропитание мотора вентиляторного агрегата 50, затягивается в основной корпус 8 на хранение посредством системы 106 намотки, установленной в основном корпусе 8. Вентиляторный агрегат 50 содержит мотор и приводимую в действие мотором крыльчатку, обеспечивающую всасывание потока загрязненного воздуха в пылесос 1 и прохождение через него. Вентиляторный агрегат 50 размещен в моторном отсеке 108. Моторный отсек 108 соединен с основным корпусом 8 так, чтобы вентиляторный агрегат 50 не смещался при маневрировании пылесоса 1 по поверхности пола. В основном корпусе 8 установлен моторный фильтр ПО в сборе, который охватывает всасывающее устройство 50. Моторный фильтр ПО в сборе имеет подковообразную конфигурацию и может облегать моторный отсек 108, что позволяет максимально использовать пространство в узле качения 6. Участок моторного отсека 108, окруженный моторным фильтром ПО в сборе, содержит множество перфораций. Герметичная перегородка 112 отделяет систему 106 намотки электрического шнура от моторного отсека 108.

Основной корпус 8, кроме того, содержит выпускной порт 114 для отвода очищенного воздуха из пылесоса 1. Указанный выпускной порт отчетливо показан на фиг. 7. Выпускной порт 114 может быть сформирован на боковых поверхностях 20 основного корпуса 8, при этом выпускной порт 114 закрыт от обзора, когда колеса 10, 12 установлены на своем месте, но выпускаемый воздух может проникать между боковыми поверхностями 20 основного корпуса 8 и внутренними поверхностями 22 колес 10, 12. В предпочтительном варианте осуществления изобретения выпускной порт 114 содержит несколько выходных отверстий 116. В альтернативном варианте осуществления изобретения выпускной порт 114 может быть расположен на другой части основного корпуса. На фиг. 10 показан выпускной порт 114, расположенный на наружной поверхности 30 основного корпуса 8.

Чтобы использовать пылесос, пользователь приводит в действие вентиляторный агрегат 50, например, нажатием кнопки 118, расположенной на верхней поверхности основного корпуса 8 узла 6 качения. В результате чего, поток загрязненного воздуха затягивается в пылесос 1 через всасывающее отверстие 46, предусмотренное в чистящей насадке 44. Загрязненный воздух проходит через жесткий переходник 42 в сборе и шланг 38, поступая во входной патрубок 48 пылесоса через вертлюжное соединение 47. Затем загрязненный воздух проходит во входной патрубок 70 разделительного устройства 4. Поскольку конец 72 входного патрубка 70 расположен тангенциально, поток загрязненного воздуха проходит по винтовой траектории относительно наружной стенки 54. В результате циклонного действия крупные частицы грязи и пыли осаждаются и собираются в кольцевой камере 64.

Частично очищенный поток воздуха выходит из кольцевой камеры 64 через перфорации 80, выполненные в ободе 68, и поступает в проход 82. Затем поток воздуха проходит в напорную камеру 85, из которой поступает во входные отверстия циклонов 84 второй ступени, обеспечивающие дополнительное циклонное разделение, в результате чего, удаляется некоторая часть грязи и пыли, все еще присутствующей в потоке воздуха. Грязь и пыль осаждается в цилиндрической камере 67, а очищенный воздух выходит из циклонов 84 второй ступени через разгрузочные насадки 98, поступая в выходной патрубок 100. Затем поток воздуха проходит в основной корпус 8 узла 6 качения через входной патрубок 104 всасывающего устройства.

Поток воздуха, поступающий во входной патрубок 104, направляется в вентиляторный агрегат 50. Далее поток воздуха через выпускные патрубки мотора поступает в моторный блок 108. Затем поток воздуха выходит из моторного блока 108 и проходит через моторный фильтр в сборе ПО. В конце концов, поток воздуха по криволинейной траектории, соответствующей кривизне основного корпуса 8, проходит к выходным отверстиям 116 выпускного порта 114, через которые из пылесоса 1 испускается поток очищенного воздуха.

Разделительное устройство 4 содержит рукоятку 24, способствующую извлечению разделительного устройства 4 из пылесоса 1. Для извлечения разделительного устройства 4 из пылесоса 1 с целью опорожнения пользователь нажимает на кнопку 120 деблокировки фиксатора 122, чтобы освободить рукоятку 24 от фиксатора 122, установленного на основном корпусе. В процессе работы пылесоса фиксатор 122 рукоятки удерживает разделительное устройство 4 в закрепленном положении на основном корпусе 8. Может быть установлен любой подходящий фиксатор рукоятки и кнопка деблокировки фиксатора.

Чтобы опорожнить разделительное устройство 4 от собранной грязи и пыли, пользователь должен извлечь разделительное устройство 4 из пылесоса 1. Удерживая разделительное устройство 4 за рукоятку 24, пользователь нажимает на кнопку 120, которая побуждает стержень давить на фиксатор 58. Давление вниз, прикладываемое к фиксатору 58, заставляет фиксатор 58 отодвигаться от буртика 60, расположенного на наружной стенке 54 наружного накопителя 52, чтобы дно 56 откинулось в сторону от наружной стенки 54, в результате чего, из разделительного устройства 4 можно удалить собранную грязь и пыль.

Гибкий шланг 38 содержит манжету 124, которая герметично сцепляется с муфтой 126 посредством вертлюжного соединения 47. Муфта 126 является поворотной муфтой, которая, обеспечивая герметичность, способна поворачиваться вокруг оси Х2, параллельной, по меньшей мере, первому участку 128 входного патрубка 48. Чтобы обеспечивался указанный поворот, муфта 126 способна вращаться вокруг первого участка 128 или вокруг первого участка манжеты 130, которая закреплена на начальном участке входного патрубка 48. Таким образом, когда во время использования пылесоса пользователь, перемещая жесткий переходник 42 в сборе в определенном направлении, дергает шланг 38, вертлюжное соединение 47 позволяет муфте 126 поворачиваться вокруг входного патрубка 48, обеспечивая большую устойчивость пылесоса, чем при использовании неподвижного соединения.

Как упоминалось выше и показано на фиг. 8-10, углубление 18 содержит несколько фигурных канавок 36. Сформированные в углублении фигурные канавки 36 полностью соответствуют по конфигурации циклонам 84 второй ступени, чтобы каждый из циклонов 84 второй ступени, вмещенный в соответствующую фигурную канавку 36, был закрыт от обзора, когда разделительное устройство 4 введено в углубление узла 6 качения. В представленных здесь вариантах осуществления изобретения сформировано два ряда фигурных канавок 36, соответственно, для первого ряда 86 и второго ряда 88 циклонов 84 второй ступени.

Как показано на фиг. 14 и фиг. 15, когда разделительное устройство 4 вмещено или введено в углубление 18 узла 6 качения, оно может быть закрыто от обзора в разной степени. На фиг. 14 показан вид сбоку корпуса пылесоса 1, при этом в точке максимальной глубины (Р) углубления 18, по меньшей мере, одна пятая ширины низкоэффективного циклона (кольцевой камеры 64) закрыта от обзора участком узла 6 качения. На фиг. 15 видно, что закрытая от обзора часть низкоэффективного циклона намного больше и составляет более четырех пятых ширины низкоэффективного циклона. На фиг. 4 представлен предпочтительный вариант осуществления изобретении, при этом хорошо видно, что в точке максимальной глубины (Р) углубления 18, по меньшей мере, половина ширины низкоэффективного циклона (кольцевой камеры 64) закрыта от обзора участком узла 6 качения.

Как описывалось ранее, самая задняя точка 32 разделительного устройства 4 выровнена с вертикальной линией L или расположена за ней в заднем направлении, причем вертикальная линия L проходит центр 34 колес 10, 12. В этом отношении рукоятка 24, в общем, не рассматривается как часть разделительного устройства. На фиг. 4 и 15 представлены предпочтительные варианты осуществления изобретения, при этом следует отметить, что самая задняя видимая точка 131 низкоэффективного циклона выровнена с линией L или расположена за линией L в заднем направлении, когда разделительное устройство введено в узел 6 качения. Иначе говоря, в точке 131 верхняя поверхность наружной стенки 54 низкоэффективного циклона, достигающая циклонов 84 второй ступени, пересекает узел 6 качения. Предпочтительно, верхняя кромка 132 второй циклонной ступени совмещается с выгнутой поверхностью 16 основного корпуса 8. Это можно видеть на фиг. 4 и 15.

Основной корпус 8 может содержать вторую рукоятку 134, которая стыкуется С рукояткой 24, формируя гладкую выгнутую поверхность, когда разделительное устройство 4 введено в узел 6 качения. Указанная вторая рукоятка 134 изогнута таким образом, что не создает препятствий для качения узла 6 качения. Таким образом, если очистительное устройство опрокинуто назад, оно не стопорится и способно самовыпрямляться.

Настоящее изобретение не ограничивается приведенным выше подробным описанием его осуществления. Для специалистов в данной области техники будут очевидны всевозможные изменения, не выходящие за рамки существа и объема настоящего изобретения.

Настоящее изобретение относится к самовыпрямляющемуся очистительному устройству цилиндрического типа, причем очистительное устройство содержит разделительное устройство для отделения грязи от потока загрязненной текучей среды и контактирующий с полом узел качения, при этом узел качения имеет углубление, в которое вмещается разделительное устройство, причем, по меньшей мере, некоторая часть разделительного устройства является видимой как часть наружной поверхности очистительного устройства, когда разделительное устройство введено в углубление, кроме того, конструкция очистительного устройства обеспечивает принудительный возврат в вертикальное положение опрокинутого на сторону очистительного устройства. 14 з.п. ф-лы, 15 ил.

1. Самовыпрямляющееся очистительное устройство цилиндрического типа, содержащее:
разделительное устройство для отделения грязи от потока загрязненной текучей среды,
контактирующий с полом узел качения, причем узел качения имеет углубление, в которое помещено разделительное устройство,
при этом, когда разделительное устройство помещено в углубление, по меньшей мере часть разделительного устройства является видимой как часть наружной поверхности очистительного устройства, причем очистительное устройство выполнено таким образом, что оно имеет возможность принудительного возврата в вертикальное положение, если оно опрокинуто на сторону.

2. Очистительное устройство по п. 1, в котором узел качения содержит основной корпус и несколько контактирующих с полом колес, соединенных с основным корпусом с возможностью вращения, причем с каждой стороны основного корпуса расположено одно колесо.

3. Очистительное устройство по п. 2, в котором оси вращения колес наклонены вверх относительно поверхности пола, на которой расположено очистительное устройство.

4. Очистительное устройство по любому из пп. 2 или 3, в котором каждое колесо имеет куполообразную наружную поверхность.

5. Очистительное устройство по любому из пп. 1-3, в котором разделительное устройство представляет собой циклонное разделительное устройство.

6. Очистительное устройство по п. 5, в котором циклонное разделительное устройство содержит первый модуль циклонного разделения и второй модуль циклонного разделения, причем первый модуль циклонного разделения расположен по потоку перед вторым модулем циклонного разделения.

7. Очистительное устройство по п. 6, в котором первый модуль циклонного разделения содержит единственный низкоэффективный циклон.

8. Очистительное устройство по любому из пп. 6 или 7, в котором второй модуль циклонного разделения содержит множество циклонов, расположенных параллельно друг другу, причем второй модуль циклонного разделения является более эффективным, чем первый модуль циклонного разделения.

9. Очистительное устройство по любому из пп. 1-3, 6, 7, в котором узел качения имеет по существу сфероидальную или сферическую форму.

10. Очистительное устройство по п. 9, в котором узел качения имеет один или несколько выступов, углублений, прорезей или плоских участков, но при этом является по существу сферическим или сфероидальным.

11. Очистительное устройство по любому из пп. 1-3, 6, 7, 10, в котором в основном корпусе узла качения образовано углубление.

12. Очистительное устройство по любому из пп. 1-3, 6, 7, 10, в котором часть разделительного устройства, составляющая от 10% до 90% разделительного устройства, является видимой как часть наружной поверхности очистительного устройства, когда разделительное устройство помещено в углубление.

13. Очистительное устройство по п. 12, в котором часть разделительного устройства, составляющая от 20% до 70% разделительного устройства, является видимой как часть наружной поверхности очистительного устройства, когда разделительное устройство помещено в углубление.

14. Очистительное устройство по любому из пп. 1-3, 6, 7, 10, 13, в котором боковые участки разделительного устройства помещены в углубление узла качения.

15. Очистительное устройство по п. 14, в котором узел качения не проходит вокруг каких-либо верхних поверхностей разделительного устройства, когда разделительное устройство помещено в углубление.