ПЫЛЕСОС Российский патент 2019 года по МПК A47L5/28 

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится к пылесосу и, конкретно, к ручному пылесосу.

Предпосылки изобретения

US 2016/0015228 описывает переносное устройство для очистки поверхности, которое содержит основной корпус, вмещающий всасывающий электродвигатель, и узел циклона с емкостьом. Всасывающий электродвигатель ориентирован под углом к вертикальной оси и горизонтальной оси.

EP 1136029 раскрывает электрический пылесос. Воздушный поток для всасывания пыли проходит через впускное отверстие в циклонный пылесборник, который превращает воздушный поток для всасывания пыли в завихренный воздушный поток для отделения пыли под действием возникающей центробежной силы. После этого воздушный поток для всасывания пыли выходит из основного корпуса через выпускное отверстие.

Краткое описание изобретения

В частности, целью изобретения является создание усовершенствованного пылесоса. Изобретение определено независимыми пунктами формулы изобретения. Предпочтительные варианты осуществления определены в зависимых пунктах формулы изобретения.

В соответствии с предпочтительным вариантом осуществления пылесос содержит насадку для очистки поверхности, всасывающую трубку для приема входного воздуха из насадки, циклонное устройство, имеющее циклон и емкость для загрязняющих частиц, причем оба ориентированы, по существу, перпендикулярно к всасывающей трубке, причем вход циклонного устройства соединен с всасывающей трубкой, из которой входной воздух перемещается (завихряется, т.е., следуя по спирали вокруг центра) в первом направлении, по существу, перпендикулярном к всасывающей трубке для достижения стадии, на которой загрязняющие частицы отделяется от входного воздуха для получения выходного воздуха циклона, с этой стадии выходной воздух циклона перемещается по каналу во втором направлении, по существу, перпендикулярном к всасывающей трубке и противоположном первому направлению для достижения выхода циклонного устройства, фильтр для фильтрации выходного воздуха циклона и генератор воздушного потока для генерации воздушного потока через всасывающую трубку, циклон и фильтр, причем, когда насадка касается поверхности, и всасывающая трубка расположена в, по существу, горизонтальном положении, первое и второе направления являются, по существу, перпендикулярными к поверхности, причем понятие, по существу, перпендикулярный допускает отклонение не более 35°.

В данном документе всасывающая трубка определена как прямой канал между насадкой и любыми изгибами непосредственно до входа циклонного устройства. Так как циклон и емкость для загрязняющих частиц ориентированы, по существу, перпендикулярно к всасывающей трубке, загрязняющие частицы не могут выпадать из емкость а для загрязняющих частиц, когда всасывающая трубка является, по существу, горизонтальной. В данном документе понятие, по существу, перпендикулярный допускает вариант осуществления, в котором циклон наклонен на 15-35°, который обеспечивает компактную конструкцию, в которой генератор воздушного потока расположен очень близко к циклонному устройству и фильтру. Компактная конструкция с благоприятным распределением веса получена в варианте осуществления, в котором генератор воздушного потока расположен под ручкой.

Предпочтительно, когда всасывающая трубка расположена в, по существу, горизонтальном положении, циклонное устройство, фильтр и генератор воздушного потока, по существу, не проходит под всасывающей трубкой. Предпочтительно, воздушный канал не имеет изгибов на расстоянии, по меньшей мере, 25 мм до входа циклонного устройства.

Эти и другие аспекты изобретения будут понятны и объяснены со ссылкой на варианты осуществления, описанные ниже.

Краткое описание чертежей

Фиг. 1 - схематичный вид первого варианта осуществления пылесоса в соответствии с настоящим изобретением при использовании для очистки под диваном; и

фиг. 2-3 - схематичные виды второго-четвертого вариантов осуществления пылесоса в соответствии с настоящим изобретением.

Описание вариантов осуществления

В вариантах осуществления, изображенных на чертежах, отдельный циклон C для отделения загрязняющих частиц от воздуха для использования в пылесосах имеет следующее устройство. Воздух входит в цилиндр и следует по спирали вокруг конуса в центре. Под действием сил G загрязняющие частицы перемещаются к наружной стороне цилиндрической стенки. Через отверстие на наружной стороне стенки загрязняющие частицы перемещаются в емкость DC для загрязняющих частиц. Воздух выходит из циклона C через конус V в центре. Затем воздух фильтруется фильтром для удаления тонкодисперсной пыли, для этой цели могут быть использованы различные известные фильтры. Очищенный воздух проходит через генератор A воздушного потока снаружи устройства. Различные известные конструкции вентилятора электродвигателя пылесосов могут быть использованы в качестве генератора A воздушного потока для генерации воздушного потока через всасывающую трубку T, циклон C и фильтр F.

Ограничение по конструкции пылесборной системы, содержащей емкость, циклон и фильтр, состоит в том, что она является компактной и расположена рядом с ручкой H, и она должна быть соединена через воздушный канал с генератором A воздушного потока. Для уменьшения потери давления этот воздушный канал должен быть коротким и широким с минимум изгибов. Это также относится к воздушному впускному каналу.

Для создания более компактной системы для сбора загрязняющих частиц, расположения центра массы рядом с ручкой H и минимизации сгиба перед циклоном C, циклон C и отделение DC для загрязняющих частиц расположены рядом друг с другом и перпендикулярно к всасывающей трубке T. Требованиями к созданию высокоэффективного пылесоса с отличной досягаемостью являются: всасывающая трубка может быть размещена ровно на полу, компактная конструкция (центр масс рядом с ручкой), нет сильных сгибов на впускном отверстии циклона и нет сильного сгиба на выпускном отверстии циклона. Циклон C и генератор A воздушного потока расположены рядом с ручкой H, так как это является наиболее оптимальным местом для центра масс, и так как наличие громоздких компонентов как можно дальше от насадки N на другом конце всасывающей трубки T максимизирует возможность очистки под стульями и кушетками, такими как диван S. Соединение между всасывающей трубкой T и насадкой N должно обеспечивать, по существу, ровное расположение всасывающей трубки T на полу.

В соответствии с предпочтительным вариантом осуществления оптимальное расположение компонентов для обеспечения наилучшей досягаемости компактным высокоэффективным устройством является следующим. Всасывающая трубка T является самым нижним компонентов на устройстве при горизонтальном расположении. Циклон C является, по существу, перпендикулярным к всасывающей трубке T для минимизации изгиба перед впускным отверстием циклона и выполнения его более компактным. Трубка T проходит в циклонное устройство через его нижнюю сторону, и воздух, из которого были удалены загрязняющие частицы, выходит через нижнюю сторону циклона C. Генератор A воздушного потока расположен за циклоном. На чертежах показаны два варианта размещения фильтра F, то есть, под циклоном C, как показано на фиг. 1, 3 и 4, или за циклоном C, как показано на фиг. 2.

Так как некоторые генераторы воздушного потока обеспечивают перемещение воздуха из циклона C, который все еще содержит некоторое количество загрязняющих частиц, в качестве альтернативы, возможно расположение фильтра F вниз по потоку от генератора A воздушного потока при использовании таких генераторов воздушного потока.

Таким образом, один вариант осуществления изобретения описывает высокоэффективный, многофункциональный пылесос, который удовлетворяет современным требованиям пользователя относительно эргономики, досягаемости и работы, в котором все компоненты расположены над трубкой или на одной линии с трубкой. Система для сбора загрязняющих частиц, содержащая емкость, циклон и фильтр, выполнена таким образом, что она является компактной, высокоэффективной, и всасывающая трубка T может располагаться в, по существу, горизонтальном положении рядом с полом. Таким образом, это значительно облегчает очистку пользователем под мебелью, такой как диван S.

Пылесос, приводимый в действие батареей, содержит три компонента, которые являются основными факторами увеличения общего веса устройства. Генератор A воздушного потока, система для сбора загрязняющих частиц (циклон, емкость, фильтр) и источник питания. Как описано выше, центр массы должен быть рядом с ручкой H. Для определения оптимального положения центра массы три компонента, которые являются основными факторами увеличения веса, должны быть компактно расположены рядом с ручкой. Наиболее главным фактором, влияющим на размер, является система для сбора загрязняющих частиц.

В других вариантах осуществления, как показано на фиг. 3 и 4, циклон C является параллельным ручке H, в которых ручка H наклонена вперед на 25° по сравнению с линией, перпендикулярной к всасывающей трубке T. Это обеспечивает хорошую эргономику. Наклон циклона C вперед обеспечивает размещение генератора A воздушного потока рядом с системой для отделения и сбора с широким каналом без сильных изгибов, таким образом, почти без падения давления. Генератор A воздушного потока расположен рядом с нижним концом ручки H. Это расположение обеспечивает наиболее компактное устройство и обеспечивает расположение центра массы рядом с ручкой H.

Наклон циклона на более чем около 25° будет препятствовать наклону емкость и DC для загрязняющих частиц при расположении емкости DC для загрязняющих частиц спереди циклона C, как показано на чертежах. Загрязняющие частицы будут разлетаться из выхода циклона к стенке емкости напротив выхода. При наклоне на более чем 25° загрязняющие частицы не будут скользить вниз по стенке во время нормальной работы (в которой трубка расположена примерно под углом 45° к полу). Это означает, что выход может блокироваться, в то время как емкость DC для загрязняющих частиц имеет много пустого места.

Отрицательным влиянием, которое необходимо устранить, является дополнительное падение давления вследствие изгиба спереди/на входе в циклон. Основная причина падения давления обусловлена вихревым потоком, который образуется за счет изгиба. Когда изгиб расположен рядом с циклоном, как показано на фиг. 3, турбулентный воздух проходит в циклон, который создает увеличение падения давления. Испытания показывают, что когда изгиб расположен, по меньшей мере, на расстоянии 25 мм до входа циклона имеется прямой канал потока, как показано на фиг. 4, дополнительное падение давления является незначительным и может быть сравнимо с полностью прямым входом. Это учитывается только в ситуации, когда циклон C не наклонен вперед на более чем 25+/-10°.

Другим преимуществом наличия изгиба на расстоянии 25 мм перед входом циклона является то, что имеется больше места для фильтра F при расположении под выходом циклона. Большая площадь фильтра также уменьшает падение давления и имеет большую способность задерживания загрязняющих частиц. Больший фильтр в этой ситуации не имеет отрицательного воздействия на компактность. Другим преимуществом является то, что при этом также генератор A воздушного потока, по существу, не проходит под всасывающую трубку T, таким образом, обеспечивая горизонтальное положение всасывающей трубки T, обеспечивая более легкую очистку пылесосом под мебелью.

Оптимальным расположением компонентов для обеспечения наилучшей эргономики в случае компактного высокоэффективного устройства является следующее. Ручка H наклонена вперед приблизительно на 25° с отдельным циклоном C, параллельным (+/-5°) ручке H. Генератор A воздушного потока расположен рядом с ручкой H и непосредственно рядом с выходом системы для отделения и сбора загрязняющих частиц. Источник питания (батарея, не показана) может быть расположена между генератором A воздушного потока и ручкой H. Воздушный канал спереди входа циклона является прямым на расстоянии, по меньшей мере, 25 мм.

Следует отметить, что вышеупомянутые варианты осуществления иллюстрируют, а не ограничивают изобретение, и специалисты в данной области техники смогут осуществлять многие альтернативные варианты осуществления без отхода от объема прилагаемой формулы изобретения. Формула изобретения не должна истолковываться как требующая, чтобы фильтр F был расположен вверх по потоку от генератора A воздушного потока, как упомянуто выше, фильтр F, в качестве альтернативы, может быть расположен вниз по потоку от генератора A воздушного потока. В формуле изобретения любые ссылочные позиции, расположенные в скобках, не должны истолковываться как ограничивающие формулу изобретения. Слово «содержащий» не исключает наличие элементов или этапов в отличие от элементов или этапов, перечисленных в пункте форму изобретения. Слово ''a'' или ''an'', стоящее перед элементом, не исключает наличия множества таких элементов. В пункте устройства, перечисляющем несколько средств, некоторые из этих средств могут быть воплощены с помощью одного и того же элемента технического средства. Сам по себе тот факт, что конкретные меры перечислены во взаимно разных зависимых пунктах формулы изобретения, не означает того, что сочетание этих мер не может быть использовано для получения преимущества.

Предложен пылесос, содержащий насадку (N) для очистки поверхности, всасывающую трубку (T) для приема входного воздуха из насадки (N), циклонное устройство, имеющее циклон (C) и емкость (DC) для загрязняющих частиц, причем оба ориентированы перпендикулярно к всасывающей трубке (T). Вход циклонного устройства соединен с всасывающей трубкой (T), из которой входной воздух перемещается, следуя по спирали вокруг центра, в первом направлении, перпендикулярном к всасывающей трубке (T) для достижения стадии (V), на которой загрязняющие частицы отделяются от входного воздуха для получения выходного воздуха циклона. С этой стадии выходной воздух циклона перемещается через канал во втором направлении, перпендикулярном к всасывающей трубке (T) и противоположном первому направлению для достижения выхода циклонного устройства. Пылесос содержит фильтр (F) для выходного воздуха циклона и генератор (A) воздушного потока для генерации воздушного потока через всасывающую трубку (T), циклон (С) и фильтр (F). Когда насадка (N) касается поверхности и всасывающая трубка (T) расположена в горизонтальном положении, первое и второе направления являются перпендикулярными к поверхности, причем понятие перпендикулярный допускает отклонение не более чем 35°. 4 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Пылесос, содержащий

насадку (N) для очистки поверхности;

всасывающую трубку (T) для приема входного воздуха из насадки (N);

циклонное устройство, имеющее циклон (C) и емкость (DC) для загрязняющих частиц, причем оба ориентированы, по существу, перпендикулярно к всасывающей трубке (T), причем вход циклонного устройства соединен с всасывающей трубкой (T), приспособленной для перемещения из нее входного воздуха, следуя по спирали вокруг центра, в первом направлении, по существу, перпендикулярном к всасывающей трубке (T) для достижения стадии (V), на которой загрязняющие частицы отделяются от входного воздуха для получения выходного воздуха циклона, и канал, приспособленный для перемещения через него выходного воздуха циклона с указанной стадии во втором направлении, по существу, перпендикулярном к всасывающей трубке (T) и противоположном первому направлению для достижения выхода циклонного устройства;

фильтр (F) для фильтрации выходного воздуха циклона; и

генератор (A) воздушного потока для генерации воздушного потока через всасывающую трубку (T), циклон (С) и фильтр (F),

причем когда насадка (N) касается поверхности, и всасывающая трубка (T) расположена в, по существу, горизонтальном положении, первое и второе направления являются, по существу, перпендикулярными к поверхности, причем понятие, по существу, перпендикулярный допускает отклонение не более чем 35°.

2. Пылесос по п.1, в котором, когда всасывающая трубка (T) находится в, по существу, горизонтальном положении, циклонное устройство, фильтр (F) и генератор (A) воздушного потока, по существу, не проходят под всасывающей трубкой (T).

3. Пылесос по любому из предыдущих пунктов, в котором генератор (A) воздушного потока расположен под ручкой (H).

4. Пылесос по п.1 или 2, в котором циклон (C) и ручка (H) наклонены к всасывающей трубке (T) на угол 15-35° и предпочтительно на приблизительно 25° по сравнению с линией, перпендикулярной к всасывающей трубке (T).

5. Пылесос по п.1 или 2, в котором воздушный канал не имеет изгибов на расстоянии по меньшей мере 25 мм до входа в циклонное устройство.