СПОСОБ РЕГУЛИРОВАНИЯ УДЕЛЬНОЙ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ ОЧИСТИТЕЛЯ ВОЗДУХА И ОЧИСТИТЕЛЬ ВОЗДУХА Российский патент 2024 года по МПК A47L7/00 A45D29/00 

Изобретение относится к пылеулавливающим устройствам, а именно к очистителям воздуха, размещаемым под областью очистки [A45D 29/00, A45D 44/02, A47L 5/22, A47L 7/00, A47L 9/12, B01D 46/00, B08B 15/00, B08B 15/04].

При выполнении работ по шлифованию, заточке, обработке различных материалов с помощью абразивов на рабочих местах, выполненных в виде стола или верстака, на котором мастер размещает необходимые инструменты и которое обеспечивает удобство работы мастера, а при одновременной работе с клиентом, например, в салоне ногтевого сервиса, возникает необходимость обеспечения санитарных норм и чистого воздуха в рабочей зоне, для чего вредную для здоровья мелкодисперсионную пыль, а также летучие пары различных жидкостей и лакокрасочных материалов необходимо удалять из рабочей зоны, обеспечивая в рабочей зоне чистый воздух. Такие рабочие места должны быть оборудованы системами вентиляции и/или фильтрации воздуха для защиты персонала и клиентов от вредного воздействия продуктов, образующихся при выполнении работ или процедур.

При установке над рабочими зонами вытяжек, пыль и пары поднимаются вверх, что не позволяет полностью обеспечить наличие чистого воздуха, так как и мастер, и клиент находятся на пути потоков воздуха, направленного вверх.

Из уровня техники известен ОЧИСТИТЕЛЬ ВОЗДУХА В ЛОКАЛЬНОЙ ЗОНЕ [RU2774412, опубликовано: 21.06.2022], содержащий корпус, вентилятор, гибкий воздуховод, регулируемый штатив, кольцеобразный светильник и фильтр, размещенный внутри изоляционного кожуха, причем между ним и внутренними боковыми стенками корпуса расположены эластичные прокладки, на опорной площадке закреплен вентилятор, а сама опорная площадка закреплена через радиальные упоры, отличающийся тем, что изоляционный кожух закреплен к внутренней стороне верхней части корпуса, выполнен из пластика и состоящим из внутренней и внешней полостей, причем во внутренней полости размещен фильтр, а внешняя полость взаимодействует с корпусом через эластичные прокладки, причем вентилятор размещен внутри пластикового кожуха, у которого верхняя часть заборного отверстия примыкает к нижней части внутренней полости изоляционного кожуха.

Недостатком аналога является громоздкость и низкий уровень интеграции с рабочей поверхности, что мешает, ограничивает и затрудняет работу мастера. Кроме того, такая система вентиляции обладает низкой эргономичностью и может оказывать негативное влияние на клиентов своим внешним видом. Мастера маникюра стремятся сделать свои рабочие помещения теплыми и уютными по-домашнему, исключить размещение технического оборудования и максимально сделать свободной рабочую зону.

Другим вариантов очистки воздуха в рабочей зоне является всасывание загрязненного воздуха вытяжками (очистителями), располагаемыми сбоку от рабочей поверхности. При этом потокам загрязненного воздуха в этом случае могут мешать инструменты, расположенные на рабочей поверхности, руки мастера (клиента), создающих барьер для пыли, и в этом случае, пыль остается на рабочей поверхности. Решение этой задачи возможно путем направления загрязненных потоков вниз под рабочую поверхность, при этом потоки воздуха для наиболее эффективной очистки (отвода) воздуха должны проходить через отверстия, выполняемые в рабочей поверхности (столешнице стола, верстака), вниз.

Известна система фильтрации и отвода воздуха из рабочей зоны из ЭКОЛОГИЧНОГО МНОГОФУНКЦИОНАЛЬНОГО РАБОЧЕГО СТОЛА [CN201767287 (U), опубликовано: 23.03.2011], содержащий рабочую поверхность, смонтированную на опорах, отличающийся тем, что рабочая поверхность снабжена решеткой, под которой смонтирована вытяжка воздуха, а выходное отверстие вытяжки соединено трубопроводом с воздушным фильтром.

Недостатком аналога является слабая универсальность решения, требующая изготовления специального стола, вентилятор и воздуховод которого встроен в стол. Данное решение существенно повышает трудозатраты оборудования рабочего места мастера маникюрного сервиса, а также затрудяет ремонт системы в целом.

Наиболее близким по своей технической сущности является МОДУЛЬНЫЙ ВЕНТИЛЯЦИОННЫЙ СТОЛ [US2021268559 (A1), опубликовано: 02.09.2021], содержащий рабочую поверхность, вентиляционное отверстие вдоль, по меньшей мере, одной стороны указанной рабочей поверхности, при этом воздух проходит через указанное вентиляционное отверстие в выпускной коллектор, канал, имеющий впускной конец, сообщающийся по текучей среде с указанным выпускным коллектором и выпускным концом, и вентилятор, сообщающийся по текучей среде с упомянутым каналом, прилегающим к указанному выпускному концу.

Недостатком прототипа является отсутствие в его конструкции фильтра и по сути своей является вытяжным вентиляционным устройством, не позволяющим очищать воздух.

Основной технической аналогов и прототипа является низкая удельная производительность, обусловленная применением в конструкции осевого вентилятора, низкая эффективность очистки, обусловленная малой площадью поверхности фильтра, а также низкая функциональность и универсальность решения, требующая изготовления специальной конструкции стола, вентилятор и воздуховод которого встроен в стол. Данное решение существенно повышает трудозатраты оборудования рабочего места, а также затрудяет ремонт системы в целом и не позволяет регулировать производительность очистителя.

Общей проблемой для аналогов и прототипа является высокий уровень шума, обусловленный размещением вентилятора в этих решениях непосредственно под впускным отверстием в столешнице рабочего стола.

Задача изобретения состоит в устранении недостатков аналогов и прототипа.

Технический результат изобретения заключается в обеспечении возможности регулирования удельной производительности размещаемого под рабочей поверхностью очистителя воздуха.

Указанный технический результат достигается за счет того, что способ регулирования удельной производительности очистителя воздуха, содержащем вентилятор и цилиндрический фильтр, смонтированные в корпусе под рабочей поверхностью, при этом вентилятор выполнен с возможностью забора воздуха сверху и выброса воздуха наружу из боковой стенки корпуса, входное отверстие вентилятора выполнено в виде конфузора в плоскости, параллельной плоскости вращения крыльчатки, создающего разряжение и уменьшение статического давления воздуха внутри вентилятора, воздухозаборное отверстие в рабочей поверхности над фильтром выполнено с возможностью доступа к фильтру и закрыто крышкой с отверстиями, обеспечивающими прохождение через них воздуха, при этом для увеличения производительности очистителя воздуха и скорости всасываемого воздуха уменьшают суммарную площадь отверстий в крышке или диаметр конфузора вентилятора, а для снижения производительности и скорости всасываемого воздуха увеличивают суммарную площадь отверстий в крышке или диаметр конфузора вентилятора.

Указанный технический результат достигается за счет того, что очиститель воздуха, содержащий вентилятор и цилиндрический фильтр, смонтированные в корпусе под рабочей поверхностью, над фильтром в рабочей поверхности выполнено воздухозаборное отверстие, закрытое крышкой с отверстиями для прохождения через них воздуха, фильтр от стенок корпуса и вентилятор сбоку от цилиндрического фильтра смонтированы с зазором, обеспечивающим циркуляцию воздуха во внутреннем объеме корпуса, при этом нижний торец фильтра выполнен заглушенным, а вентилятор сообщен по текучей среде с воздухозаборным отверстием в рабочей поверхности через входное воздухозаборное отверстие вентилятора в виде конфузора, выполненное в корпусе вентилятора в плоскости, параллельной плоскости вращения крыльчатки вентилятора, внутренний объем корпуса, материал фильтра и внутреннюю полую часть фильтра, при этом конфузор и отверстия в крышке воздухозаборного отверстия выполнены с возможностью изменения производительности очистителя воздуха и скорости всасываемого воздуха за счет изменения суммарной площади отверстий в крышке или диаметра конфузора вентилятора.

Указанный технический результат достигается за счет того, что очиститель воздуха, содержащий вентилятор и цилиндрический фильтр, смонтированные в корпусе под рабочей поверхностью, над фильтром в рабочей поверхности выполнено воздухозаборное отверстие, закрытое крышкой с отверстиями для прохождения через них воздуха, фильтр от стенок корпуса и вентилятор под цилиндрическим фильтром смонтированы с зазором, обеспечивающим циркуляцию воздуха во внутреннем объеме корпуса, нижний торец фильтра выполнен заглушенным, а вентилятор сообщен по текучей среде с воздухозаборным отверстием в рабочей поверхности через входное воздухозаборное отверстие вентилятора в виде конфузора, выполненное в корпусе вентилятора в плоскости, параллельной плоскости вращения крыльчатки вентилятора, внутренний объем корпуса, материал фильтра и внутреннюю полую часть фильтра, при этом конфузор и отверстия в крышке воздухозаборного отверстия выполнены с возможностью изменения производительности очистителя воздуха и скорости всасываемого воздуха за счет изменения суммарной площади отверстий в крышке или диаметра конфузора вентилятора.

Указанный технический результат достигается за счет того, что очиститель воздуха, содержащий вентилятор и цилиндрический фильтр, смонтированные в корпусе под рабочей поверхностью, в рабочей поверхности снаружи по периметру расположения фильтра выполнено воздухозаборное отверстие, закрытое крышкой с отверстиями для прохождения через них воздуха, верхний торец фильтра выполнен заглушенным, а вентилятор смонтирован воздухозаборным отверстием к нижнему торцу фильтра, фильтр от стенок корпуса смонтирован с зазором, обеспечивающим циркуляцию воздуха во внутреннем объеме корпуса, а вентилятор сообщен по текучей среде с воздухозаборным отверстием в рабочей поверхности через входное воздухозаборное отверстие вентилятора в виде конфузора, выполненное в корпусе вентилятора в плоскости, параллельной плоскости вращения крыльчатки вентилятора, внутреннюю полую часть фильтра, материал фильтра и внутренний объем корпуса, при этом конфузор и отверстия в крышке воздухозаборного отверстия выполнены с возможностью изменения производительности очистителя воздуха и скорости всасываемого воздуха за счет изменения суммарной площади отверстий в крышке или диаметра конфузора вентилятора.

В частности, вентилятор выполнен центробежным.

В частности, вентилятор выполнен осевым.

В частности, корпус образован боковыми стенками и дном.

В частности, корпус может быть закрыт сверху крышкой.

В частности, боковые стенки корпуса внутри сопряжены между собой по дуге.

В частности, боковые стенки с дном корпуса сопряжены по дуге.

В частности, вентилятор смонтирован на дне корпуса.

В частности, вентилятор смонтирован на отдельной от дна корпуса платформе, смонтированной снизу ко дну корпуса через отверстие, выполненное размерами, позволяющими монтировать/демонтировать через него вентилятор без демонтажа очистителя воздуха.

В частности, вентилятор смонтирован на виброопорах или через эластичные прокладки с возможностью снижения шума и/или вибрации при его работе.

В частности, верхний торец фильтра снабжен опорным кольцом из эластичного, упругого материала.

В частности, люк может быть выполнен возвышающимся над столешницей, при этом пропускающие потоки воздуха отверстия могут быть выполнены в том числе и в боковых стенках люка.

В частности, соединение фильтра с корпусом и люком может быть снабжено эластичными прокладками с возможностью снижения шума и/или вибрации при работе очистителя.

В частности, корпус выполнен с вибро-, шумоизоляцией.

В частности, кожух вентилятора выполнен с вибро-, шумоизоляцией.

В частности, вентилятор снабжен регулятором оборотов.

В частности, фильтр снабжен датчиком загрязнения.

В частности, корпус содержит крышку, выполняющей роль рабочей поверхности.

В частности, корпус может содержать опорные ножки для напольной установки.

Краткое описание чертежей.

На фиг. 1-3 показан общий упрощенный вид очистителя воздуха, в котором вентилятор смонтирован сбоку от фильтра.

На фиг. 4-5 показан вид сбоку очистителя воздуха в разрезе, в котором вентилятор смонтирован сбоку от фильтра.

На фиг. 6 показан вид сбоку очистителя воздуха в разрезе, в котором вентилятор смонтирован под фильтром с зазором.

На фиг. 7 показан вид сбоку очистителя воздуха в разрезе, в котором фильтр смонтирован к вентилятору.

На фигурах обозначено: 1 - корпус, 2 - столешница, 3 - вентилятор, 4 - платформа, 5 - фильтр, 6 - люк, 7 - опорное кольцо.

Осуществление изобретения.

Встраиваемый очиститель воздуха содержит корпус 1 (см. Фиг. 1-7), образованный, по крайней мере, дном и боковыми стенками и смонтированный снизу к столешнице 2 (см. Фиг. 4-7) рабочего стола. Корпус 1 может быть выполнен пластиковым или металлическим. Для монтажа корпуса 1 к упомянутой столешнице 2 вдоль верхнего края корпуса 1 смонтированы средства крепления (на фигурах не показаны), выполненные в виде загнутых наружу краев корпуса 1, или в виде смонтированных к корпусу 1 уголков, или в виде замков-защелок, ответные части которых смонтированы к столешнице 2, или других известных вариантов крепления одного элемента к другому.

Боковые стенки корпуса 1 внутри могут быть сопряжены между собой по дуге. Аналогично могут быть сопряжены боковые стенки с дном корпуса 1. Указанное сопряжение выполнено с возможностью снижения сопротивления потоков воздуха и, соответственно потерь давления воздуха внутри корпуса 1 из-за образования турбулентных потоков и завихрений по углам корпуса 1, которые приводят к снижению производительности, увеличению шума и вибраций при работе очистителя воздуха.

Внутри корпуса 1 смонтирован вентилятор 3, выполненный центробежным, радиальным или осевым, при этом вентилятор 3 смонтирован таким образом, что забор воздуха осуществляется через входное отверстие, выполненное сверху над лопастями вентилятора 3, а отвод воздуха выполнен осуществляется вбок через выходное отверстие, выполненное, по крайней мере, в одной из боковых стенок корпуса 1, обращенной, преимущественно, влево, вправо или назад от столешницы 2 и, соответственно, от рабочей зоны. Выходное отверстие в корпусе 1 может быть соединено с воздуховодом, обеспечивающим отвод воздуха от рабочей поверхности и рабочей зоны, а также из помещения. В одном из вариантов реализации воздуховод может быть смонтирован внутри опоры (ножки) рабочей поверхности.

Вентилятор 3 может быть смонтирован на отдельной от дна корпуса 1 платформе 4 (см. Фиг. 5), смонтированной ко дну корпуса 1 герметично разъемным соединением, например, фланцевым через уплотнительную прокладку, к заблаговременно выполненному отверстию на дне корпуса 1 снаружи, при этом упомянутое отверстие выполнено размерами, позволяющими монтировать/демонтировать через него вентилятор 3 без демонтажа всего очистителя воздуха.

Вентилятор 3 на дне корпуса 1 или на платформе 4 может быть смонтирован на виброопорах, или через эластичные прокладки (на фигурах не показаны) с возможностью снижения шума и/или вибрации при его работе.

Входное отверстие вентилятора 3 может быть выполнено в виде конфузора, т.е. суженным для создания разряжения внутри вентилятора 3, уменьшения статического давления воздуха в нем и снижения нагрузки на сам вентилятор 3 и уровня шума работы вентилятора 3. Из уровня техники конфузор - это часть канала, в которой происходит соединение и переход большего сечения в меньшее. Движение воздуха в конфузоре характеризуется тем, что динамическое давление в нём в направлении движения потока увеличивается, а статическое - уменьшается. Увеличивается скорость течения жидкости или газа. В настоящем изобретении под частью канала с большим сечением понимается корпус 1 очистителя.

Сбоку от вентилятора 3 или над вентилятором 3 внутри корпуса 1 смонтирован цилиндрический фильтр 5. В варианте реализации монтажа вентилятора 3 сбоку от фильтра 5 (см. Фиг. 4, 5) фильтр 5 может опираться своим нижним торцом на дно корпуса 1, а нижний торец фильтра 5 выполнен заглушенным с возможностью обеспечения прохождения загрязненного воздуха через стенки фильтра 5. В таком случае очистка воздуха в очистителе осуществляется по схеме, приведенной на фиг. 4-5, согласно которой воздух забирается из рабочей зоны, проходит через воздухозаборное отверстие в столешнице 2 рабочей поверхности в центральную полую часть фильтра 5, проходит через материал фильтра 5, оставляя при этом загрязнения, поступает во внутренний объем корпуса 1 из которого уже через входное отверстие вентилятора 3 выбрасывается наружу через выходное отверстие в корпусе 1. Аналогичная схема очистки воздуха и в варианте реализации очистителя, где вентилятор 3 смонтирован под фильтром 5 с зазором, обеспечивающим прохождение воздуха через этот зазор из внутреннего объема корпуса 1 в вентилятор 3 (см. Фиг. 6).

Кроме того, верхний торец фильтра 5 может быть снабжен опорным кольцом 7, выполненным преимущественно из упругого эластичного материала, например, из резины, и в этом варианте реализации фильтр 5 может опираться внешними краями опорного кольца 7 на края отверстия, выполненного в столешнице 2 или в люке 6, через которое монтируется фильтр 5 после того, как корпус 1 будет размещен под столешницей рабочей поверхности. Этот вариант крепления фильтра 5 внутри корпуса преимуществен для варианта реализации очистителя, в котором вентилятор 3 смонтирован под фильтром 5.

Для повышения производительности и снижения уровня шума от работы очистителя верхний торец фильтра 5, отверстие по центру которого является впускным отверстием для воздуха при работе очистителя, должно находиться на максимальном расстоянии, которое может обеспечить корпус 1, от входного отверстия вентилятора 3. Это обеспечивают высотой расположения впускного отверстия вентилятора 3, которое располагают как можно ниже ко дну корпуса 1 и монтажом фильтра 5 на максимальной удалении от вентилятора 3, при этом обеспечивают размещение фильтра 5 от боковых стенок корпуса 1 с зазором не менее 10 мм, с возможностью обеспечения циркуляции воздуха внутри корпуса 1 и исключения зон застоя воздуха и «темных», неохваченных циркуляцией воздуха зон. Это позволяет обеспечить высокую производительность очистителя и поглощение всей образующейся пыли над рабочей поверхностью очистителем.

Кроме того, такое конструктивного решение, как монтаж вентилятора 3 на платформе 4, в которой можно выполнить углубление для размещения в этом углублении вентилятора 3, также позволяет увеличить расстояние от входного отверстия вентилятора 3 до верхнего торца фильтра 5, при этом обеспечивают прямое сообщение выходного отверстия вентилятора 3 с отводящим воздух от очистителя воздуховодом, исключающее падение давления и производительность очистителя.

В варианте реализации в котором фильтр 5 своим нижним торцом опирается на дно корпуса 1 на дне для установки фильтра 5 может быть выполнена ниша для погружения и фиксации от смещения фильтра 5. Фиксация фильтра 5 на дне корпуса 1 может быть выполнена с помощью выступов, выполненных по внешнему и/или внутреннему диаметру основания фильтра 5 и охватывающих и/или входящих внутрь фильтра 5, соответственно. Фиксация фильтра 5 на дне корпуса 1 может быть выполнена за счет заостренных выступов (шипов), взаимодействующих с основанием фильтра 5. Фиксация фильтра 5 может быть выполнена за счет монтажа на дне корпуса фрикционного материала с возможностью обеспечения высокого коэффициента трения с фильтром 5, препятствующего его смещению. Упомянутый материал может быть выполнен с выступами, обеспечивающими дополнительный охват фильтра 5 снаружи и/или внутри.

Фильтр 5 и вентилятор 3 могут быть смонтированы в разных корпусах, соединенных между собой прямолинейным каналом, смонтированным к их боковым стенкам, при этом к боковой стенке корпуса фильтра воздуховод монтируется в нижней части боковой стенки корпуса фильтра, а к боковой стенке корпуса вентилятора воздуховод монтируется в верхней части боковой стенки корпуса вентилятора.

Возможен вариант реализации, в котором фильтр 5 смонтирован своим нижним торцом непосредственно к входному отверстию вентилятора 3, при этом уже верхний торец фильтра 5 выполнен заглушенным вместо нижнего. В таком случае очистка воздуха в очистителе осуществляется по схеме, приведенной на фиг. 7, согласно которой воздух забирается из рабочей зоны, проходит через воздухозаборное отверстие в столешнице 2 рабочей поверхности сначала во внутренний объем корпуса 1, проходит через материал фильтра 5, оставляя при этом загрязнения, поступает во внутреннюю центральную часть фильтра 5 из которого уже через входное отверстие вентилятора 3 выбрасывается наружу через выходное отверстие в корпусе 1.

Очиститель воздуха содержит люк 6, монтируемый к отверстию, выполненному в столешнице 2 над фильтром 5 с возможностью доступа к фильтру 5 для его замены. Люк 6 может содержать раму и крышку или только крышку, при этом крышка люка 6 содержит сквозные отверстия, обеспечивающие прохождение через них потоков воздуха в центральную часть фильтра 5, выполняя роль конфузора, обеспечивающего равномерное распределение потоков воздуха и соответственно увеличивающее эффективную рабочую площадь фильтра 5, при этом для варианта реализации очистителя воздуха, в котором вентилятор 3 смонтирован сбоку или под фильтром 5 с зазором и с заглушенным нижним торцом фильтра 5, сквозные отверстия в крышке люка 6 должны быть выполнены только над центральной частью фильтра 5, а геометрия этих отверстий должна обеспечивать их максимальную суммарную площадь, превышающую свободную площадь на участке люка 6, расположенном над центральной частью фильтра 5. А в варианте реализации очистителя воздуха, в котором фильтр 5 непосредственно своим нижним открытым торцом смонтирован к входному отверстию вентилятора 3, сквозные отверстия в люке 6 должны быть выполнены по периметру снаружи расположения фильтра 5.

Рама люка 6 выполнена с возможностью упрощения монтажа люка 6 на/в столешнице 2, а также обеспечения опоры фильтра 5 опорным кольцом и монтажом поверх этого опорного кольца крышки люка 6. Крышка люка 6 к рамке или столешнице 2 смонтирована любым известным фиксирующим соединением (винтовым, магнитным, замковым, петлевым с блокираторами и/или доводчиками и т.д.) с возможностью обеспечения фиксации крышки в закрытом состоянии и ее открытие для доступа к фильтру 5 и его извлечения/замены. При всех возможных вариантах реализации люка 6 он должен обеспечивать плотное прилегание люка 6 к верхнему торцу фильтра 5 (опорному кольцу).

Люк 6 может быть смонтирован заподлицо с верхней поверхностью столешницы 2, может быть выполнен утопленным в столешницу 2, а может возвышаться над столешницей 2, при этом при выполнении люка 6 возвышающимся, пропускающие потоки воздуха отверстия могут быть выполнены в том числе и в его боковых стенках.

Соединение фильтра 5 с корпусом 1 и люком 6 может быть снабжено эластичными прокладками с возможностью снижения шума и/или вибрации и герметичности при работе очистителя.

Для повышения удельной производительности встраиваемого очистителя воздуха в заявленном форм-факторе, габаритные размеры которого ограничены размером столешницы 2, в которую он встраивается, площадью свободного пространства под столешницей для размещения очистителя воздуха без ущерба размещению людей за этой столешницей, подбирают оптимальный диаметр входного отверстия вентилятора 3 определяющий величину динамического давления внутри корпуса 1 очистителя воздуха, которое определяется как разность полного и статического давлений и соответственно, чем ниже статическое давление внутри корпуса 1 тем выше динамическое давление и соответственно выше производительность. При этом необходимо учитывать, что внутренний диаметр фильтр 5 или суммарная площадь отверстий в люке 6 также оказывает влияние на статическое давление внутри корпуса 1 очистителя и соответственно производительность очистителя. Так при увеличении внутреннего диаметра фильтра 5 (суммарной площади отверстий в люке 6) производительность возрастает, а при уменьшении внутреннего диаметра фильтра 5 (суммарной площади отверстий в люке 6) производительность очистителя уменьшается.

Корпус 1 может быть выполнен с вибро-, шумоизоляцией. Кожух вентилятора 3 может быть выполнен с вибро-, шумоизоляцией.

Вентилятор 3 может быть снабжен регулятором оборотов.

Следует понимать, что хотя в изобретении и описан очиститель воздуха, встраиваемый в рабочий стол мастера маникюрного сервиса, изложенные идеи могут быть применимы к любому рабочему месту, на котором присутствуют летучие пары и вещества, такие как, рабочее место ювелира, резчика по камню, гравировщика и т.д. и не ограничивается помещениями маникюрного салона или салона красоты.

Для контроля загрязнения фильтра 5 очиститель воздуха снабжен датчиком загрязнения, выполненным, например, в виде регулируемого электроконтактного датчика давления, принцип работы которого основан на измерении давления до и после фильтра 5. При увеличении установленного значения перепада давления контакт датчика переключается и выдает сигнал.

В одном из вариантов реализации корпус 1 содержит крышку (на фигурах не показана), выполненную как съемной, так и заодно с боковыми стенками. В этом варианте реализации очиститель воздуха может использоваться автономно, при этом роль рабочей поверхности столешницы выполняет крышка корпуса 1, через отверстие в которой смонтирован фильтр 5, при этом сверху отверстие закрыто люком 6. В таком варианте реализации корпус 1 может содержать опорные ножки, для напольной установки на полу или столе.

Встраиваемый очиститель воздуха используют следующим образом.

В варианте реализации очистителя воздуха, в котором вентилятор 3 смонтирован сбоку от фильтра 5 или под фильтром 5 с зазором, за счет тяги, которую создает вентилятор 3 внутри корпуса 1, воздух с зоны над основанием рабочей поверхности 2 через отверстия в люке 6 попадает в центральную полую часть фильтра 5. При прохождении через фильтр 5 воздуха на стенках фильтра оседает пыль, содержащаяся в воздухе. Затем очищенный воздух проходя через входное и выходное отверстия вентилятора 3 выбрасывается через выпускное отверстие в корпусе 1 обратно в помещение.

В варианте реализации очистителя воздуха, в котором фильтр 5 смонтирован своей центральной полой частью к входному отверстию вентилятора 3, за счет тяги, которую создает вентилятор 3 внутри центральной полой част фильтра 5, воздух с зоны над основанием рабочей поверхности 2 через отверстия в люке 6 попадает сначала внутрь корпуса 1. При прохождении через фильтр 5 воздуха на стенках фильтра 5 оседает пыль, содержащаяся в воздухе. Затем очищенный воздух проходя через входное и выходное отверстия вентилятора 3 выбрасывается через выпускное отверстие в корпусе 1 обратно в помещение.

Выпускное отверстие может быть сообщено с вентиляционным каналом, обеспечивающим отвод очищенного воздуха от рабочей зоны мастера. Указанный вентиляционный канал может быть смонтирован к опоре стола или внутри нее, в случае ее выполнения полой.

В некоторых вариантах реализации рабочей поверхностью может служить крышка корпуса 1, которой может оснащаться очиститель воздуха. В этом случае крышка оснащается люком 6, аналогичным описанному выше для столешницы 2. В этом варианте реализации очиститель воздуха могут также оснащать съемными ножками, монтируемыми снаружи ко дну корпуса 1. Такой вариант реализации очистителя воздуха позволяет его использование автономно, без монтажа снизу к рабочей поверхности, например, когда требуется быстро оборудовать рабочее место, например, мобильное, на выставках, дома. При этом в период, когда очиститель воздуха не требуется, его могут хранить в коробке, на стеллаже, в шкафу и т.д.

Технический результат - повышение удельной производительности встроенного в рабочий стол очистителя воздуха достигается за счет:

использования в конструкции очистителя воздуха цилиндрического фильтра 5, способного задерживать до 99,9% вредных частиц, что обеспечивает эффективную очистку воздуха над рабочей поверхностью. Большая площадь поверхности фильтрации цилиндрического фильтра 5 позволяет увеличить время работы очистителя от замены до замены фильтра 5 за счет увеличения периодичности замены фильтра 5, что в свою очередь снижает расходы на обслуживание очистителя воздуха. Простота установки цилиндрического фильтра 5 через люк 6 позволяет сократить время, отводимое на его замену и соответственно сократить время простоя очистителя воздуха. Снижение транзитной скорости воздуха на цилиндрическом фильтре 5 его аэродинамического сопротивления за счет большой площади его поверхности позволяет увеличить удельную производительность очистителя воздуха;

использование в конструкции очистителя воздуха вместе с цилиндрическим фильтром 5, обладающего указанными выше преимуществами центробежного вентилятора 3, обладающего по сравнению с используемыми в уровне техники осевыми вентиляторами такими преимуществами, как меньшее напряжение, действующее на вращающиеся части центробежного вентилятора 3 и меньший уровень шума, создаваемый работой центробежного вентилятора 3.

Под удельной производительностью очистителя воздуха в настоящем изобретении понимается производительность очистителя в единицу или диапазон времени. То есть на удельную производительность в данном случае влияет не только объем прокачиваемого воздуха через очиститель воздуха, степень очистки воздуха, но и время вынужденного простоя очистителя при его обслуживании/ремонте.

Кроме того, существенные признаки заявленного изобретения позволяют улучшить такие эксплуатационные характеристики, как срок службы и уровень шума от работы очистителя за счет снижения нагрузок на вращающиеся части вентилятора 3 за счет выполнения входного отверстия вентилятора 3 в виде конфузора, повышение качества очистки воздуха, увеличение периодичности технического обслуживания за счет использования цилиндрического фильтра 5, что влияет на повышение надежности очистителя воздуха.

Очиститель воздуха позволяет создать эргономичные условия размещения рабочего места за счет размещения его непосредственно под рабочей поверхностью, что обеспечивает экономию места и эффективность очистки.

Автором изобретения был изготовлен рабочий образец заявленного очистителя воздуха, эксплуатация которого подтвердила все перечисленные выше преимущества и положительные технические эффекты от его применения. Относительно изменения производительности и скорости всасываемого потока воздуха автор провел ряд экспериментов, которые показали, что производительность очистителя воздуха и скорость всасываемого потока воздуха увеличивается при уменьшении суммарной площади отверстий в крышке люка. Так при суммарной площади отверстий в крышке люка 6 в 115 см² производительность очистителя составляла 570 м³/час, а скорость воздуха на высоте 50 мм от поверхности крышки люка 6 составляла 14 м/с. При уменьшении суммарной площади отверстий в крышке люка 6 на 20 % при прочих равных условиях (мощность вентилятора, диаметр конфузора, конструктивное исполнение) производительность очистителя уже составила 684 м³/час, что выше на 20 % производительности до уменьшения суммарной площади отверстий в люке 6, а скорость воздуха на высоте 50 мм от поверхности крышки люка 6 составляла 20 м/с, что практически на треть выше от первоначального значения. При оставлении суммарной площади отверстий в крышке люка 6 без изменений для увеличении производительности уменьшают диаметр конфузора вентилятора 3. При уменьшении диаметра конфузора до 110 мм, производительность очистителя уже составила 692 м³/час, а скорость воздуха на высоте 50 мм от поверхности крышки люка 6 составляла 21 м/с.

Изобретение относится к пылеулавливающим устройствам, а именно к очистителям воздуха, размещаемым под областью очистки. Технический результат заключается в обеспечении возможности регулирования удельной производительности размещаемого под рабочей поверхностью очистителя воздуха, который достигается за счет того, что в очистителе воздуха, содержащем вентилятор и цилиндрический фильтр, смонтированные в корпусе под рабочей поверхностью, при этом вентилятор выполнен с возможностью забора воздуха сверху и выброса воздуха наружу из боковой стенки корпуса, входное отверстие вентилятора выполнено в виде конфузора в плоскости, параллельной плоскости вращения крыльчатки, создающего разряжение и уменьшение статического давления воздуха внутри вентилятора, воздухозаборное отверстие в рабочей поверхности над фильтром выполнено с возможностью доступа к фильтру и закрыто крышкой с отверстиями, обеспечивающими прохождение через них воздуха, при этом для увеличения производительности очистителя воздуха и скорости всасываемого воздуха уменьшают суммарную площадь отверстий в крышке или диаметр конфузора вентилятора, а для снижения производительности и скорости всасываемого воздуха увеличивают суммарную площадь отверстий в крышке или диаметр конфузора вентилятора. 4 н. и 18 з.п. ф-лы, 7 ил.

1. Способ регулирования удельной производительности очистителя воздуха, содержащего вентилятор и цилиндрический фильтр, смонтированные в корпусе под рабочей поверхностью, при этом вентилятор выполнен с возможностью забора воздуха сверху и выброса воздуха наружу из боковой стенки корпуса, входное отверстие вентилятора выполнено в виде конфузора в плоскости, параллельной плоскости вращения крыльчатки, создающего разряжение и уменьшение статического давления воздуха внутри вентилятора, воздухозаборное отверстие в рабочей поверхности над фильтром выполнено с возможностью доступа к фильтру и закрыто крышкой с отверстиями, обеспечивающими прохождение через них воздуха, при этом для увеличения производительности очистителя воздуха и скорости всасываемого воздуха уменьшают суммарную площадь отверстий в крышке или диаметр конфузора вентилятора, а для снижения производительности и скорости всасываемого воздуха увеличивают суммарную площадь отверстий в крышке или диаметр конфузора вентилятора.

2. Очиститель воздуха, указанный в п. 1, содержащий вентилятор и цилиндрический фильтр, смонтированные в корпусе под рабочей поверхностью, над фильтром в рабочей поверхности выполнено воздухозаборное отверстие, закрытое крышкой с отверстиями для прохождения через них воздуха, фильтр от стенок корпуса и вентилятор сбоку от цилиндрического фильтра смонтированы с зазором, обеспечивающим циркуляцию воздуха во внутреннем объеме корпуса, нижний торец фильтра выполнен заглушенным, а вентилятор сообщен по текучей среде с воздухозаборным отверстием в рабочей поверхности через входное воздухозаборное отверстие вентилятора в виде конфузора, выполненное в корпусе вентилятора в плоскости, параллельной плоскости вращения крыльчатки вентилятора, внутренний объем корпуса, материал фильтра и внутреннюю полую часть фильтра, при этом конфузор и отверстия в крышке воздухозаборного отверстия выполнены с возможностью изменения производительности очистителя воздуха и скорости всасываемого воздуха за счет изменения суммарной площади отверстий в крышке или диаметра конфузора вентилятора.

3. Очиститель воздуха, указанный в п. 1, содержащий вентилятор и цилиндрический фильтр, смонтированные в корпусе под рабочей поверхностью, над фильтром в рабочей поверхности выполнено воздухозаборное отверстие, закрытое крышкой с отверстиями для прохождения через них воздуха, фильтр от стенок корпуса и вентилятор под цилиндрическим фильтром смонтированы с зазором, обеспечивающим циркуляцию воздуха во внутреннем объеме корпуса, нижний торец фильтра выполнен заглушенным, а вентилятор сообщен по текучей среде с воздухозаборным отверстием в рабочей поверхности через входное воздухозаборное отверстие вентилятора в виде конфузора, выполненное в корпусе вентилятора в плоскости, параллельной плоскости вращения крыльчатки вентилятора, внутренний объем корпуса, материал фильтра и внутреннюю полую часть фильтра, при этом конфузор и отверстия в крышке воздухозаборного отверстия выполнены с возможностью изменения производительности очистителя воздуха и скорости всасываемого воздуха за счет изменения суммарной площади отверстий в крышке или диаметра конфузора вентилятора.

4. Очиститель воздуха, указанный в п. 1, содержащий вентилятор и цилиндрический фильтр, смонтированные в корпусе под рабочей поверхностью, в рабочей поверхности снаружи по периметру расположения фильтра выполнено воздухозаборное отверстие, закрытое крышкой с отверстиями для прохождения через них воздуха, верхний торец фильтра выполнен заглушенным, а вентилятор смонтирован воздухозаборным отверстием к нижнему торцу фильтра, фильтр от стенок корпуса смонтирован с зазором, обеспечивающим циркуляцию воздуха во внутреннем объеме корпуса, а вентилятор сообщен по текучей среде с воздухозаборным отверстием в рабочей поверхности через входное воздухозаборное отверстие вентилятора в виде конфузора, выполненное в корпусе вентилятора в плоскости, параллельной плоскости вращения крыльчатки вентилятора, внутреннюю полую часть фильтра, материал фильтра и внутренний объем корпуса, при этом конфузор и отверстия в крышке воздухозаборного отверстия выполнены с возможностью изменения производительности очистителя воздуха и скорости всасываемого воздуха за счет изменения суммарной площади отверстий в крышке или диаметра конфузора вентилятора.

5. Очиститель воздуха по пп. 2-4, отличающийся тем, что вентилятор выполнен центробежным.

6. Очиститель воздуха по пп. 2-4, отличающийся тем, что вентилятор выполнен осевым.

7. Очиститель воздуха по пп. 2-4, отличающийся тем, что корпус образован боковыми стенками и дном.

8. Очиститель воздуха по пп. 2-4, отличающийся тем, что корпус может быть закрыт сверху крышкой.

9. Очиститель воздуха по пп. 2-4, отличающийся тем, что боковые стенки корпуса внутри сопряжены между собой по дуге.

10. Очиститель воздуха по пп. 2-4, отличающийся тем, что боковые стенки с дном корпуса сопряжены по дуге.

11. Очиститель воздуха по пп. 2-4, отличающийся тем, что вентилятор смонтирован на дне корпуса.

12. Очиститель воздуха по пп. 2-4, отличающийся тем, что вентилятор смонтирован на отдельной от дна корпуса платформе, смонтированной снизу ко дну корпуса через отверстие, выполненное размерами, позволяющими монтировать/демонтировать через него вентилятор без демонтажа очистителя воздуха.

13. Очиститель воздуха по пп. 2-4, отличающийся тем, что вентилятор смонтирован на виброопорах или через эластичные прокладки с возможностью снижения шума и/или вибрации при его работе.

14. Очиститель воздуха по пп. 2-4, отличающийся тем, что верхний торец фильтра снабжен опорным кольцом из эластичного, упругого материала.

15. Очиститель воздуха по пп. 2-4, отличающийся тем, что люк может быть выполнен возвышающимся над столешницей, при этом пропускающие потоки воздуха отверстия могут быть выполнены в том числе и в боковых стенках люка.

16. Очиститель воздуха по пп. 2-4, отличающийся тем, что соединение фильтра с корпусом и люком может быть снабжено эластичными прокладками с возможностью снижения шума и/или вибрации при работе очистителя.

17. Очиститель воздуха по пп. 2-4, отличающийся тем, что корпус выполнен с вибро-, шумоизоляцией.

18. Очиститель воздуха по пп. 2-4, отличающийся тем, что кожух вентилятора выполнен с вибро-, шумоизоляцией.

19. Очиститель воздуха по пп. 2-4, отличающийся тем, что вентилятор снабжен регулятором оборотов.

20. Очиститель воздуха по пп. 2-4, отличающийся тем, что фильтр снабжен датчиком загрязнения.

21. Очиститель воздуха по пп. 2-4, отличающийся тем, что корпус содержит крышку.

22. Очиститель воздуха по п. 21, отличающийся тем, что корпус может содержать опорные ножки для напольной установки.