ПЫЛЕСОС ДЛЯ ВЛАЖНОЙ УБОРКИ Российский патент 2025 года по МПК A47L9/16 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

Настоящее изобретение относится к пылесосам для влажной уборки.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Традиционно очистка твердых полов включала первоначальную обработку пола пылесосом с его последующим мытьем. Обработка пылесосом удаляет мелкую пыль и крупную грязь, в то время как мытье удаляет любую очень мелкую пыль и пятна.

В настоящее время на рынке представлено множество коммерчески доступных устройств, которые предлагают обработку пылесосом и мытье в один прием, и именно их называют «пылесосом для влажной уборки". Многие из этих приборов имеют вакуумную насадку для улавливания крупной грязи посредством воздушного потока и (влажную) ткань или щетку для удаления пятен. Эти влажные ткани или щетки могут быть предварительно смоченными или могут быть смочены пользователем, но в некоторых случаях они также могут смачиваться устройством (используя жидкость, а также используя пар).

В этом случае пылесос для влажной уборки должен быть способен собирать влажную грязь с пола и переносить ее в контейнер для грязи. Это достигается с помощью воздушного потока, созданного двигателем и узлом вентилятора. Влажная грязь и жидкость в виде капель должны быть отделены от воздушного потока. Влажная грязь и жидкость попадают в контейнер для грязи, в то время как остальной воздушный поток проходит через вентилятор и всяческие устройства последующей фильтрации и выходит из прибора.

Известно, что для отделения жидкой и влажной грязи от воздушного потока используют лабиринты и фильтры или циклонные блоки. Настоящее изобретение, в частности, относится к применению циклона.

В циклонных системах центробежные силы возникают при вращении воздуха внутри камеры. Воздух проходит по спирали, например, начиная с верхней части циклонной камеры и заканчивая нижней, прежде чем выйти из циклона через центр циклона и наружу из верхней части. Частицы и капли жидкости, увлекаемые вращающимся потоком, обладают слишком большой инерцией, чтобы следовать по крутому изгибу траектории воздушного потока, и ударяются о внешнюю стенку, а затем перемещаются вдоль стенки на дно циклонной камеры (или попадают в отдельную камеру для грязной воды), откуда их можно удалить.

Циклоны широко используются как способ отделения сухих частиц от воздуха. Однако использование циклона для отделения капель воды (и частиц грязи) от воздуха является более сложным, поскольку вода имеет тенденцию просачиваться к выходу вместе с основным воздушным потоком. Таким образом, основная задача при использовании циклона с влажным потоком заключается в том, чтобы направлять воду вдоль стенок циклонного блока к коллектору, не допуская при этом повторного попадания воды в воздух.

Одна из проблем для циклонных устройств заключается в том, что в дополнение к первичному спиральному потоку возникают вторичные схемы воздушного потока, приводящие, например, к переносу капель воды в направлении верхней части циклонной камеры и вдоль нее. Когда вода достигает верхней части, она может стекать к выпускному отверстию циклонного блока (выпуск, например, проходит в камеру от верхней части), что приводит к неэффективному отделению.

Другая проблема заключается в размере капель воды. Циклонный блок, например, имеет впускной патрубок, который соединяется с отверстием в корпусе циклона, в частности, с тангенциальной составляющей направления впускного патрубка. Было установлено, что соединение между впускным патрубком и отверстием в корпусе циклона может способствовать образованию крупных застойных капель воды. Когда они в конечном итоге вытесняются, они могут попасть в воздух в виде более мелкой взвеси, которая затем переносится к выпускному отверстию для основного воздушного потока, что снова приводит к снижению эффективности отделения воды.

В US 3877902, WO 2011/132323, EP 2 581 018 и EP 2 835 088 раскрыта система влажной и сухой очистки пола с использованием циклонного блока.

Сохраняется потребность в усовершенствованной конструкции циклонного блока для использования в пылесосе для влажной уборки.

РАСКРЫТИЕ СУЩНОСТИ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Настоящее изобретение определено формулой изобретения.

Согласно примерам в соответствии с одним аспектом настоящего изобретения предложен пылесос для влажной уборки, содержащий:

впускное отверстие для грязи;

двигатель и вентилятор для обеспечения всасывания во впускное отверстие для грязи;

циклонный блок для отделения жидкости и частиц от потока, созданного всасыванием двигателя и вентилятора, причем циклонный блок имеет ось вращения циклона, при этом циклонный блок содержит:

внешний корпус, имеющий наружную боковую стенку и поверхность, образующую границу внутреннего объема циклонного блока и соединяющуюся с наружной боковой стенкой;

впускное отверстие для основного потока к отверстию внешнего корпуса, имеющее эффективный диаметр гидравлического впускного отверстия;

выпускное отверстие для основного потока из внешнего корпуса;

при этом впускное отверстие для основного потока отстоит внутрь от поверхности на расстояние отделения, составляющее по меньшей мере 0,1 эффективного диаметра гидравлического впускного отверстия.

Этот пылесос для влажной уборки использует циклонный блок для отделения воды (и мусора) от потока, созданного всасыванием двигателя и вентилятора. Вихрь создается вокруг оси циклона и перемещается в направлении от поверхности (например, верхней части) к расположенному на расстоянии противоположному концу (например, нижней части). Впускное отверстие для основного потока в циклонный блок расположено на расстоянии от поверхности. Это означает, что вторичный поток в направлении поверхности (например, в направлении вверх, и дополнительно к спиральному потоку в направлении вниз) в меньшей степени способен вызывать прилипание жидкости к внутренней части поверхности, откуда она может стекать к выпускному отверстию для основного потока и вытягиваться вместе с основным воздушным потоком. Таким образом, данная конструкция уменьшает количество воды, которое улавливается в основном выходном потоке. Расстояние предпочтительно представляет собой уступ или переход в месте расположения впускного отверстия для основного потока или вблизи него.

Следует отметить, что термины «верх» и «низ», используемые в настоящей заявке, не предназначены для обозначения гравитационных ориентаций. Верхняя часть внешнего корпуса может рассматриваться как конец, вблизи которого предусмотрен вход для основного потока, а нижняя часть внешнего корпуса может рассматриваться как конец, вблизи которого находится выпускное отверстие или камера для сбора мусора.

Циклонный блок, например, имеет первый и второй концы, разнесенные друг от друга вдоль направления оси циклона. Первый конец может быть, например, концом для сбора мусора, а второй конец включать или содержать поверхность, определенную выше. Может быть предусмотрено выпускное отверстие для сбора из внешнего корпуса, либо внутри внешнего корпуса может быть предусмотрена область сбора или камера.

Например, выпускное отверстие для основного потока расположено на большем расстоянии от поверхности, чем впускное отверстие для основного потока. Таким образом, поток внутри циклонного блока находится, в целом, на удалении от поверхности в направлении выпускного отверстия для сбора.

Впускное отверстие для грязи предназначено, например, для крепления к головке пылесоса или другой принадлежности пылесоса.

Отверстие впускного отверстия для основного потока не обязательно должно быть круглым. «Эффективный диаметр гидравлического впускного отверстия» может быть принят в качестве диаметра окружности с той же площадью, что и отверстие. Площадь отверстия может рассматриваться как площадь отсутствующей части внешней стенки, которая образует впускное отверстие. Эта область может быть областью криволинейной (отсутствующей) части стенки, либо она может быть аппроксимирована как плоскостная поверхность, наилучшим образом подходящая к внешнему контуру отверстия.

Например, предусмотрен выпускной патрубок, который в одном примере проходит от поверхности в центральную область внешнего корпуса, а выпускное отверстие для основного потока (т.е. вход в выпускной патрубок для основного потока) находится на конце выпускного патрубка.

Этот выпускной патрубок, например, образует внутри внешнего корпуса вихреуловитель, а выпускное отверстие для основного потока (в конце выпускного патрубка) расположено в положении по центру внутри внутреннего объема внешнего корпуса. Это типичная конфигурация для циклонного блока.

Впускное отверстие для основного потока, например, отстоит внутрь от поверхности на расстояние отделения от 5 мм до 50 мм. Необходимое расстояние предпочтительно небольшое, поэтому все устройство является небольшим и, следовательно, простым в хранении и обращении.

Например, предусмотрен впускной патрубок для основного потока, который соединяется с отверстием во внешнем корпусе. Как правило, он определяет направление потока, который направлен частично радиально внутрь и частично по окружности (т.е. тангенциально) внешнего корпуса, чтобы обеспечить компактную в целом конструкцию. Например, воздушный поток является в основном тангенциальным и частично радиальным.

Впускной патрубок для основного потока, например, проходит перпендикулярно оси циклона (на его конце, где он соединяется с входом для основного потока) с касательной составляющей и радиально направленной внутрь составляющей. В этом случае впускной патрубок для основного потока параллелен поверхности, но отстоит от нее.

Вместо этого впускной патрубок для основного потока может проходить в направлении, отклоненном от перпендикуляра к оси циклона, и быть обращенным к указанной поверхности.

Это означает, что первичный входной поток имеет наклон в направлении к поверхности (например, в направлении к верхней части). Это уменьшает разность давлений внутри и снаружи вихревого потока вблизи поверхности, так что любые капли, которые собрались на внутренней части поверхности (например, вверху), все еще подвергаются силе сопротивления и, таким образом, не собираются и не стекают в направлении выпускного отверстия для основного потока. Поддерживается тангенциальная составляющая первичного входного потока.

Впускной патрубок для основного потока может проходить в направлении, отклоненном на 0-90 градусов, более предпочтительно на 0-30 градусов, более предпочтительно на 10-25 градусов от перпендикуляра к оси циклона.

Переход между впускным патрубком для основного потока и внешним корпусом может иметь, по меньшей мере для части отверстия, обращенной в сторону от указанной поверхности, радиус кривизны, составляющий по меньшей мере 0,5 мм.

Это позволяет избежать острых пересечений кромок в местах, где могут образовываться капли воды. Если имеются места, где крупные капли воды не могут стекать, было установлено, что они в конечном итоге будут разбиты на мелкие капли после вытеснения, а затем будут стекать к выпускному отверстию основного потока. Использование поверхностей большой кривизны предотвращает это.

Часть отверстия, обращенная в сторону от указанной поверхности (например, вниз), представляет собой область, в которой большая часть жидкости поступает в систему отделения. Таким образом, желательно предотвращать накопление крупных капель воды в этой области.

Радиус кривизны может составлять по меньшей мере 1 мм, например по меньшей мере 2 мм, например по меньшей мере 3 мм.

Впускной патрубок для основного потока может иметь первую площадь поперечного сечения, и площадь отверстия является большей, второй, площадью поперечного сечения.

Таким образом, происходит увеличение площади потока при переходе от впускного патрубка для потока к циклонному блоку. Это уменьшает скорость потока. Эта мера может быть разработана для предотвращения того, чтобы капли воды размером, подходящим для сбора, разбивались на более мелкие капли, которые могут легче стекать к выпускному отверстию.

Вторая площадь поперечного сечения, например, составляет по меньшей мере 1,1 первой площади поперечного сечения. Оно может быть по меньшей мере в 1,2 раза, например по меньшей мере в 1,3 раза, например по меньшей мере в 1,4 раза больше первой площади поперечного сечения.

Выпускное отверстие для основного потока может проходить параллельно оси циклона. По меньшей мере часть внешнего корпуса является, например, цилиндрической, вокруг оси циклона.

Эти и другие аспекты настоящего изобретения будут очевидны из описанных ниже вариантов реализации и пояснены со ссылкой на них.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Для лучшего понимания изобретения и для более четкого показа того, как оно может быть введено в действие, далее ссылки будут делаться только посредством примеров на прилагаемые чертежи, на которых:

на фиг.1 показан пылесос для влажной уборки;

на фиг.2 схематически показана общеизвестная конфигурация циклонного блока;

фиг.3 использована для показа первой проблемы, которая возникает в известной конструкции;

фиг.4 использована для показа второй проблемы, которая возникает в известной конструкции;

на фиг.5 показаны первый и второй конструктивные признаки, которые могут быть использованы в конструкции в соответствии с примерами изобретения;

на фиг.6 показано поперечное сечение конструкции циклонного блока с конструктивными признаками по фиг.5, а также третьим конструктивным признаком;

на фиг.7 показан вид вдоль оси циклона соединения между внешней боковой стенкой и впускным патрубком для основного потока;

на фиг.8 показан обычный переход между впускным патрубком для основного потока и внешней боковой стенкой;

на фиг.9 показана модификация перехода к использованию четвертого конструктивного признака;

на фиг.10 изображен вид изнутри циклонной камеры, если смотреть через впускное отверстие для основного потока во впускной патрубок для основного потока;

на фиг.11 показан вид с внешней стороны той же конструкции, что и на фиг.10;

на фиг.12 показан вид сверху циклонного блока со снятой верхней секцией, чтобы показать переход между впускным патрубком для основного потока и внешней боковой стенкой; и

на фиг.13 показаны некоторые альтернативные типовые формы для поверхности, которая закрывает циклонный блок на впускном конце.

ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Настоящее изобретение будет описано со ссылкой на чертежи.

Следует понимать, что хотя подробное описание и конкретные примеры представляют примеры осуществления аппарата, систем и способов, они предназначены исключительно для целей иллюстрации и не предназначены для ограничения объема настоящего изобретения. Эти и другие признаки, аспекты и преимущества устройств, систем и способов согласно настоящему изобретению станут более понятными из нижеследующего описания, прилагаемой формулы изобретения и сопроводительных чертежей. Следует понимать, что Фигуры являются лишь схематическими и изображены без соблюдения масштаба. Кроме того, следует понимать, что одинаковые ссылочные позиции использованы на всех Фигурах для обозначения одинаковых или аналогичных деталей.

В изобретении предложен пылесос для влажной уборки, в котором для отделения жидкости и частиц от всасывающего потока используется циклонный блок. Впускное отверстие для основного потока в циклонную камеру отстоит внутрь от его соответствующего конца на расстояние отделения. Это расстояние отделения составляет по меньшей мере 0,1 эффективного диаметра гидравлического впускного отверстия для основного потока. Это помогает предотвратить образование крупных капель, которые могут следовать по пути к выпускному отверстию для основного потока.

Изобретение относится, в частности, к конструкции циклонного блока пылесоса для влажной уборки. Перед подробным описанием циклонного блока будет приведен пример общей конфигурации пылесоса для влажной уборки.

На фиг.1 показан пылесос 10 для влажной уборки, содержащий насадку 12 для пылесоса, и двигатель 14 и вентилятор 16 для подачи всасывания к головке для пылесоса.

Для отделения жидкости и частиц от потока, созданного всасыванием двигателя и вентилятора, предусмотрен циклонный блок 18.

Двигатель, например, содержит байпасный двигатель. Такой тип двигателя может допускать содержание воды в воздушном потоке, поскольку втягиваемый воздушный поток не используется для охлаждения двигателя и изолирован от деталей двигателя. Вместо этого в двигатель для охлаждения всасывается окружающий воздух.

Циклонный блок 18 является частью системы управления работой с грязью, которая может содержать дополнительные фильтры. Система управления работой с грязью имеет камеру для сбора отделенной влаги и грязи. Это может быть внутренней частью циклонного блока или может быть отдельным резервуаром для сбора отработанной воды, к которому подключается циклонный блок. Например, между выпускным потоком циклона и двигателем и вентилятором может быть предусмотрен выпускной фильтр 20, как показано.

Циклонный блок имеет ось 22 вращения циклона. Данная ось может быть выровненной параллельно общей продольной оси пылесоса (как в случае на фиг.1), но это не существенно. Вместо этого ось 22 вращения может быть перпендикулярна общей продольной оси или ориентирована другим образом. Циклонный блок имеет впускное отверстие, и направление потока через впускное отверстие является перпендикулярным оси 22 циклона с преимущественно тангенциальным и частично радиальным направлением внутрь, чтобы создавать требуемое спиральное состояние потока внутри циклонного блока.

Объем 28 для сбора, например, расположен ниже циклонной камеры (когда пылесос находится в вертикальном положении), так что вода собирается под действием силы тяжести.

На конце, противоположном головке 12, расположена ручка 30.

Показанный пылесос представляет собой стержневой пылесос, так что при использовании головка 12 образует только один контакт с поверхностью, которая должна быть очищена пылесосом. Конечно, он может быть вертикальным пылесосом или контейнерным пылесосом. Изобретение относится к конструктивным признакам циклонного блока и может быть применено к любому пылесосу для влажной уборки.

Пользователю может потребоваться подать воду на очищаемую поверхность независимо от пылесоса. Однако система управления работой с влажной грязью может вместо этого также включать в себя резервуар чистой воды для подачи воды к вакуумной насадке.

Насадка для пылесоса, например, содержит ротационную щетку, на которую подается вода из резервуара чистой воды, и, следовательно, также содержит впускное отверстие для приема воды из резервуара чистой воды. Головка для пылесоса специально выполнена с возможностью улавливания влажной грязи и, при необходимости, увлажнения пола.

На фиг.2 схематически показана общеизвестная конфигурация циклонного блока 18.

Циклонный блок содержит внешний корпус 30, имеющий внешнюю боковую стенку 32, первый конец 34 и второй конец 36, разнесенные вдоль оси 22 циклона. Второй конец 36 образует поверхность (которая, соответственно, также будет называться эталонной поверхностью 36), которая закрывает внутренний объем циклонного блока на этом конце. Таким образом, поверхность 36 находится на одном конце циклонного блока вдоль оси циклона.

Поверхность 36 показана на фиг.2 (и на других фигурах) в виде плоской поверхности. Однако это не обязательно. Поверхность 36 может иметь более сложную трехмерную форму.

Первый конец 34 можно рассматривать как нижний, а второй конец 36 можно рассматривать как верхний, не подразумевая какой-либо конкретной ориентации циклонного блока.

Впускное отверстие 38 для основного потока предусмотрено на внешней боковой стенке 32 корпуса 30, содержащей отверстие во внешнем корпусе. Отверстие имеет эффективный диаметр гидравлического впускного отверстия, как описано выше, а именно диаметр для окружности с такой же площадью, что и отверстие.

Можно считать, что отверстие является отсутствующей частью внешней боковой стенки 32. Эта недостающая часть имеет площадь. Таким образом, эта область может быть рассмотрена в качестве области отсутствующей части внешней боковой стенки. Если внешняя боковая стенка имеет цилиндрическую форму, то недостающая часть будет представлять собой часть цилиндрической поверхности. Однако вместо этого площадь может быть определена как меньшая плоская площадь, которая является ближайшим приближением к форме впускного отверстия.

Впускной патрубок 39 для основного потока соединяется с отверстием во внешнем корпусе. Впускное отверстие 38 для основного потока и впускной патрубок 39 для основного потока схематически показаны только на фиг.2. В частности, впускной патрубок 39 для основного потока показан как направленный в радиальном направлении, тогда как на практике впускной патрубок 39 для основного потока имеет преимущественно тангенциальное направление, а также радиальное направление, как будет более ясно показано ниже. Направление потока, созданного впускным патрубком 39 для основного потока, выполнено с возможностью создания требуемых условий для спирального потока внутри циклонного блока.

Из внешнего корпуса 30 предусмотрено выпускное отверстие 40 для основного потока, находящееся ближе к первому концу 34, чем впускное отверстие 38 для основного потока. Таким образом, выпускное отверстие для основного потока находится ближе к нижней части. Выпускной патрубок 41 проходит от второго конца 36 в центральную область внешнего корпуса. Выпускное отверстие 40 для основного потока находится в конце выпускного патрубка 41. Этот выпускной патрубок 41 и выпускное отверстие 40 для основного потока, например, образуют вихреуловитель.

Из внешнего корпуса 30 предусмотрено выпускное отверстие 42 для сбора, для сбора влаги и мусора. Однако внешний корпус может сам по себе вместо этого образовывать камеру сбора.

Грязь и вода не должны попадать обратно в циклон, когда они пройдут выпускное отверстие 42 для сбора. Вихреуловитель имеет форму, гарантирующую стабильный вихрь/циклон. Положение вихреуловителя относительно впускного отверстия для основного потока частично определяет эффективность отделения.

Фиг.3 использована для показа первой проблемы, возникающей в данной конструкции.

Существует первичный вращательный поток 50 от впускного отверстия 38 для основного потока к выпускному отверстию 40 для основного потока, но также имеется вторичная схема 52 воздушного потока, которая способна переносить жидкость по направлению ко второму концу 36 (вверх) и вдоль него. Это изображено в виде капель 54. Когда вода, направленная вверх, достигает второго конца 36, она может стекать по выпускному патрубку 41 и в конечном итоге отсасываться из выпускного отверстия 40 для основного потока, снижая эффективность отделения жидкости.

Фиг.4 использована для показа второй проблемы, возникающей в данной конструкции.

Там, где впускной патрубок 39 для основного потока соединяется с отверстием в внешней стенке корпуса, может возникать образование крупных застойных капель воды, как показано каплей 60. Когда они в конечном итоге вытесняются, они могут попасть в воздух в виде более мелкой взвеси, которая затем переносится к выпускному отверстию для основного воздушного потока, что снова приводит к снижению эффективности отделения воды.

На фиг.5 показаны первый и второй конструктивные признаки, относящиеся к этим проблемам.

В соответствии с первым конструктивным признаком впускное отверстие 38 для основного потока отстоит внутрь ниже второго конца внешнего корпуса 30 на расстояние d1 отделения. Это расстояние отделения составляет более чем 0,1 эффективного диаметра гидравлического впускного отверстия, определенного выше. Впускное отверстие для основного потока, в целом, однако находится на втором конце циклонного блока (т.е. ближе ко второму концу, чем к первому концу, и ближе ко второму концу, чем центральное расположение вдоль оси циклона), но на расстоянии.

Расстояние отделения может составлять более 0,3, например более 0,5, например более 0,9, эффективного диаметра гидравлического впускного отверстия. Оно предпочтительно также составляет менее 2 эффективных диаметров гидравлического впускного отверстия, чтобы избежать значительного увеличения осевой длины циклонного блока.

Таким образом, расстояние может составлять от 0,1 до 2, более предпочтительно от 0,5 до 1,5 и наиболее предпочтительно от 0,9 до 1,1 эффективного диаметра гидравлического впускного отверстия.

На примере с фиг.5 показан циклонный блок с цилиндрической боковой стенкой и плоской верхней стенкой, следовательно, плоской поверхностью 36. В таком случае расстояние d1 определить просто. Однако в случае неплоской поверхности 36 расстояние определить труднее. Задача расстояния состоит в том, чтобы предотвратить вторичный поток к поверхности 36 (например, к верхней части), в дополнение к спиральному потоку к выпускному отверстию, вызывающему прилипание жидкости к внутренней части поверхности.

Таким образом, расстояние предпочтительно находится вблизи впускного отверстия 38 для основного потока, т.е. на радиально выступающей части поверхности 36, где поверхность 36 соединяется с внешней боковой стенкой.

Конструкция такова, что существует по меньшей мере часть поверхности 36, которая расположена вдоль оси 22 на расстоянии d1 или более d1 от верхней части впускного отверстия 38 для основного потока.

Таким образом, расстояние отделения находится между верхней частью впускного отверстия для основного потока и частью поверхности 36, т.е. нижней стороной второго конца. Таким образом, данное расстояние можно рассматривать как осевое расстояние между ближайшей (верхней) частью впускного отверстия и самой высокой частью циклонной камеры (если она имеет неплоский второй конец).

Для неплоского второго конца расстояние d1 предпочтительно находится в пределах 50%, или в пределах 40%, или в пределах 30%, или в пределах 20% внешнего радиуса поверхности 36 от оси 22. Таким образом, уступ предусмотрен на внешней боковой стенке или вблизи нее, и, следовательно, на впускном отверстии 38 для основного потока или вблизи него.

За счет смещения впускного отверстия для основного потока от второго конца таким образом, вторичный поток, рассмотренный выше, по направлению ко второму концу (т.е. к верху) в меньшей степени способен вызывать прилипание жидкости к внутренней поверхности второго конца. Таким образом, данная конструкция уменьшает количество воды, которое улавливается в основном выходном потоке.

Впускное отверстие 38 для основного потока, например, отстоит внутрь ниже второго конца 36 на расстояние отделения от 5 мм до 50 мм. Необходимый расстояние относительно небольшое, поэтому не требует значительного дополнительного пространства.

Впускной патрубок 39 для основного потока может проходить перпендикулярно оси циклона, т.е. горизонтально для вертикальной циклонной камеры.

Однако на фиг.5 показан второй конструктивный признак, благодаря которому впускной патрубок 39 для основного потока проходит в направлении, отклоненном от перпендикуляра к оси циклона и обращенном ко второму концу. Отклонение представляет собой угол θ, как показано.

За счет перемещения впускного отверстия для основного потока вниз, создается более легкий путь для вторичного потока. При направлении впускного патрубка для основного потока немного вверх вторичному потоку создается противодействие за счет уменьшения разности давлений внутри и снаружи циклона в месте расположения второго конца. Это, в свою очередь, предотвращает то, чтобы любые капли, которые могли оказаться на втором конце, испытывали меньшую или направленную внутрь втягивающую силу.

Таким образом, первичный входной поток делается таким, чтобы иметь наклон в направлении ко второму концу (т.е. к верхнему второму концу).

Впускной патрубок для потока может проходить в направлении, отклоненном на угол θ в диапазоне от 0 до 90 градусов, более предпочтительно от 0 до 30 градусов, более предпочтительно от 10 до 25 градусов от перпендикуляра к оси циклона. Оптимальный вариант находится в диапазоне от 15 до 20 градусов.

На фиг.6 показано поперечное сечение циклонного блока с этими конструктивными признаками.

Кроме того, на фиг.6 показан третий конструктивный признак.

Впускной патрубок 39 для основного потока может видеть с круглым поперечным сечением 70 с первой площадью поперечного сечения. Гидравлическая область впускного отверстия 38, как определено выше, представляет собой большую, вторую, площадь поперечного сечения.

Таким образом, происходит увеличение площади потока при переходе от впускного патрубка 39 для потока к циклонному блоку. Это уменьшает скорость потока. Эта мера может быть разработана для предотвращения того, чтобы капли воды размером, подходящим для сбора, разбивались на более мелкие капли, которые могут легче стекать к выпускному отверстию.

Впускной патрубок для основного потока имеет постоянную площадь поперечного сечения до тех пор, пока не достигнет первого пересечения с внешним корпусом. С этой точки площадь поперечного сечения расширяется для уменьшения скорости впуска воздуха. Процесс отделения требует определенной скорости потока, но когда скорость слишком высока, более крупные капли воды будут разбиты на капли, которые в большей степени способны перемещаться вместе с воздушным потоком. Увеличение площади непосредственно на входе в циклонную камеру предотвращает эту проблему.

Вторая площадь поперечного сечения, например, составляет по меньшей мере 1,1 первой площади поперечного сечения. Оно может быть по меньшей мере в 1,2 раза, например по меньшей мере в 1,3 раза, например по меньшей мере в 1,4 раза больше первой площади поперечного сечения.

На фиг.7 показан вид вдоль оси 22 циклона соединения между внешней боковой стенкой 32 и впускным патрубком для основного потока. На нем показано, что впускные патрубки для основного потока приближаются к впускному отверстию 38 тангенциально.

Четвертый конструктивный признак относится к границе раздела между внешней боковой стенкой 32 и впускным патрубком 39 для основного потока. Четвертый конструктивный признак заключается в том, что впускное отверстие должно плавно переходить в корпус. Плавная форма обеспечивает контролируемое поступление жидкости в объем циклона. Острая кромка на впускном отверстии имеет свойство приводить к накоплению более крупных капель, распадающихся на более мелкие капли, что в конечном итоге приводит к скоплению воды в выпускном патрубке 41 (т.е. вихреуловителе).

На фиг.8 показан обычный переход между впускным патрубком 39 для основного потока и внешней боковой стенкой 32. Было обнаружено, что резкие кромки в области 80 вызывают скопление крупных капель.

На фиг.9 показана модификация перехода между впускным патрубком 39 для основного потока и внешней боковой стенкой 32 в соответствии с этим четвертым признаком. В области 80 часть впускного отверстия, обращенная к первому концу (т.е. нижняя область), представляет собой область, в которой большая часть жидкости поступает в систему отделения. В этой области устанавливается минимальный радиус кривизны. Радиус кривизны может составлять по меньшей мере 0,5 мм, например по меньшей мере 1 мм, например по меньшей мере 2 мм, например по меньшей мере 3 мм.

В общем случае, предпочтительны большие радиусы кромок. Радиус может быть по меньшей мере таким же большим, как длина капилляра (она же капиллярная постоянная), которая (для чистой воды) составляет около 3 мм. Таким образом, для применения пылесоса можно предположить, что жидкость представляет собой воду (с некоторыми загрязнителями и, возможно, чистящими средствами) и, следовательно, радиус кривизны может быть определен в абсолютных величинах. Однако рассматриваемый физический эффект заключается в образовании и рассеивании капель, и это зависит не только от формы поверхности, но и от характеристик жидкости. Длина капилляра является коэффициентом масштабирования длины, который соотносит гравитацию и поверхностное натяжение, и это определяет поведение менисков, основанное на равновесии между поверхностными силами и гравитацией.

В частности, длина капилляра представляет собой типичную шкалу размеров капель, ниже которой поверхностное натяжение будет стремиться удерживать капли от разрушения под действием внешних сил. Если стенка, по которой течет жидкость, имеет радиус кривизны, который больше, чем эта типичная шкала размеров капель, движение капель не будет существенно затруднено. Однако, если радиус кривизны меньше, жидкость должна значительно деформироваться, что приводит к ее замедлению или даже прижатию в зависимости от угла опережающего контакта.

На фиг.10 показан вид изнутри циклонной камеры, если смотреть через впускное отверстие 38 для основного потока во впускной патрубок 39 для основного потока. Представлена кривизна в области 80.

На фиг.11 показан внешний вид сбоку той же конструкции, что и на фиг.10. На ней показан угол θ наклона.

На фиг.12 показан вид сверху циклонного блока со снятой верхней секцией, чтобы показать переход между впускным патрубком 39 для основного потока и внешней боковой стенкой 32.

Как упомянуто выше, концы циклонного блока необязательно должны быть плоскими. На фиг.13 показаны некоторые альтернативные типичные формы для поверхности 36, которая закрывает циклонный блок на впускном конце (в описании выше он называется вторым концом). В каждом случае по меньшей мере часть поверхности отстоит от впускного отверстия по меньшей мере на указанное выше расстояние.

На фиг.13A показана плоская поверхность, как в приведенных выше примерах.

На фиг.13В показана наклонная коническая поверхность. Самая внутренняя в радиальном направлении часть конической поверхности имеет расстояние, превышающее заданное минимальное расстояние. Таким образом, существует часть поверхности, которая имеет требуемое расстояние. Минимальное расстояние может быть достигнуто до самой внутренней в радиальном направлении части, например, оно может быть достигнуто даже на самых внешних в радиальном направлении 10%, или 20%, или 30% поверхности (как обсуждалось выше).

На фиг.13B представлен возможный предел наклона поверхности 36, при котором желаемый эффект может быть потерян, если наклон будет меньше (т.е. если второй конец будет более плоским). Минимальный угол наклона составляет, например, 15 градусов, например 20 градусов, например 30 градусов.

На фиг.13С показана ступенчатая поверхность с начальной ступенью к самой внешней в радиальном направлении плоской части, а затем к самой внутренней в радиальном направлении наклонной части. Снова имеется участок поверхности, который имеет требуемое расстояние. Это требуемое расстояние может возникать на начальной ступени (вблизи впускного отверстия для основного потока) или оно может возникать в положении вдоль наклонной части.

На фиг.13D показана поверхность с начальной ступенью и поднятой частью вблизи выпускного отверстия. Поднятая часть может не выполнять никакой функции в управлении потоком и, следовательно, может быть проигнорирована. В любом случае, снова имеется участок поверхности, который имеет требуемое расстояние, и этот участок находится на внешнем в радиальном направлении участке поверхности.

На фиг.13E показана поверхность с начальной ступенью и утопленной частью вблизи выпускного отверстия. Утопленная часть может не выполнять никакой функции в управлении потоком и, следовательно, может быть проигнорирована. В любом случае, снова имеется участок поверхности, который имеет требуемое расстояние, и этот участок находится на внешнем в радиальном направлении участке поверхности.

На фиг.13F показана изогнутая поверхность. Она достаточно крутая, чтобы возникло требуемое расстояние, достаточное для выхода наружу от оси 22.

Таким образом, существует много возможных форм поверхности, которые могут выполнять функции, описанные выше, при управлении общими характеристиками потока.

Вариации раскрытых вариантов осуществления могут быть поняты и осуществлены специалистами в данной области техники при практическом применении заявленного изобретения на основе изучения чертежей, описания и прилагаемой формулы изобретения. В формуле изобретения слово «содержащий» не исключает наличия других элементов или этапов, а грамматические показатели единственного числа не исключают множества.

Тот факт, что определенные меры упоминаются во взаимно отличных зависимых пунктах формулы изобретения, не означает, что сочетание этих мер не может быть использовано с выгодой.

Если в формуле изобретения или описании использован термин "приспособлен для", то следует отметить, что этот термин является эквивалентом термина "выполнен с возможностью".

Никакие ссылочные обозначения в формуле изобретения не должны рассматриваться как ограничивающие ее объем.

Пылесос (10) для влажной уборки, содержащий: впускное отверстие для грязи; двигатель (14) и вентилятор (16) для обеспечения всасывания на впускное отверстие для грязи; циклонный блок (18) для отделения жидкости и частиц от потока, созданного всасыванием двигателем и вентилятором, причем циклонный блок имеет ось (22) вращения циклона. При этом циклонный блок содержит: внешний корпус (30), имеющий внешнюю боковую стенку (32), имеющую отверстие и концевую поверхность (36), образующую границу внутреннего объема циклонного блока и соединяющуюся с внешней боковой стенкой (32). Причем концевая поверхность расположена на одном конце циклонного блока вдоль оси циклона, впускное отверстие (38) для основного потока к указанному отверстию во внешней боковой стенке, имеющее диаметр гидравлического впускного отверстия; впускной патрубок (39) для основного потока, который соединяется с впускным отверстием (38) для основного потока, и выпускное отверстие (40) для основного потока из внешнего корпуса. При этом впускное отверстие (38) для основного потока расположено на указанном одном конце циклонного блока, но отстоит внутрь от концевой поверхности (36) на расстояние (d1) отделения, составляющее по меньшей мере 0,1 диаметра гидравлического впускного отверстия, и впускной патрубок (39) для основного потока проходит в направлении, отклоненном от перпендикуляра к оси циклона, и обращен к указанной поверхности. Технический результат заключается в предотвращении образования крупных капель, которые могут следовать по пути к выпускному отверстию основного потока. 11 з.п. ф-лы, 13 ил.

1. Пылесос (10) для влажной уборки, содержащий:

впускное отверстие для грязи;

двигатель (14) и вентилятор (16) для обеспечения всасывания на впускное отверстие для грязи;

циклонный блок (18) для отделения жидкости и частиц от потока, созданного всасыванием двигателем и вентилятором, причем циклонный блок имеет ось (22) вращения циклона, при этом циклонный блок содержит:

внешний корпус (30), имеющий внешнюю боковую стенку (32), имеющую отверстие и концевую поверхность (36), образующую границу внутреннего объема циклонного блока и соединяющуюся с внешней боковой стенкой (32), причем концевая поверхность расположена на одном конце циклонного блока вдоль оси циклона;

впускное отверстие (38) для основного потока к указанному отверстию во внешней боковой стенке, имеющее диаметр гидравлического впускного отверстия;

впускной патрубок (39) для основного потока, который соединяется с впускным отверстием (38) для основного потока, и выпускное отверстие (40) для основного потока из внешнего корпуса,

отличающийся тем, что впускное отверстие (38) для основного потока расположено на указанном одном конце циклонного блока, но отстоит внутрь от концевой поверхности (36) на расстояние (d1) отделения, составляющее по меньшей мере 0,1 диаметра гидравлического впускного отверстия, и впускной патрубок (39) для основного потока проходит в направлении, отклоненном от перпендикуляра к оси циклона, и обращен к указанной поверхности.

2. Пылесос по п. 1, в котором впускное отверстие для основного потока отстоит внутрь от концевой поверхности (36) на расстояние, составляющее от 0,1 до 2, от 0,5 до 1,5 или от 0,9 до 1,1 диаметра гидравлического впускного отверстия.

3. Пылесос по п. 1 или 2, содержащий выпускной патрубок (41), который проходит от концевой поверхности (36) в центральную область внешнего корпуса, а выпускное отверстие для основного потока находится на конце выпускного патрубка.

4. Пылесос по любому из пп. 1-3, в котором впускное отверстие (38) для основного потока отстоит внутрь ниже концевой поверхности на расстояние отделения от 5 мм до 50 мм.

5. Пылесос по любому из пп. 1-4, в котором впускной патрубок (39) для основного потока проходит в направлении, отклоненном на 0-90 градусов, на 0-30 градусов или на 10-25 градусов от перпендикуляра к оси циклона.

6. Пылесос по любому из пп. 1-5, в котором переход между впускным патрубком для основного потока и внешним корпусом имеет радиус кривизны по меньшей мере для части (80) отверстия, обращенной от указанной поверхности, составляющий по меньшей мере 0,5 мм.

7. Пылесос по п. 6, в котором указанный радиус кривизны составляет по меньшей мере 1 мм, по меньшей мере 2 мм или по меньшей мере 3 мм.

8. Пылесос по любому из пп. 1-7, в котором впускной патрубок (39) для основного потока имеет первую площадь поперечного сечения, а отверстие имеет вторую площадь поперечного сечения, которая больше, чем первая площадь поперечного сечения.

9. Пылесос по п. 8, в котором вторая площадь поперечного сечения составляет по меньшей мере 1,1 первой площади поперечного сечения.

10. Пылесос по п. 9, в котором вторая площадь поперечного сечения составляет по меньшей мере 1,2, по меньшей мере 1,3 или по меньшей мере 1,4 первой площади поперечного сечения.

11. Пылесос по любому из пп.1-10, в котором выпускное отверстие (40) для основного потока проходит параллельно оси (22) циклона.

12. Пылесос по любому из пп.1-11, в котором по меньшей мере часть внешнего корпуса является цилиндрической вокруг оси циклона.