ПЫЛЕСОС
VACUUM CLEANER

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ
Настоящее изобретение относится к пылесосу для сухой пыли, содержащему, по меньшей мере, пылесборник и вентиляторный блок, при этом пылесборник обеспечен воздуховпускным и воздуховыпускным отверстиями, сообщающимися с вентиляторным блоком.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Такой пылесос, известный из патента США 5062870, используется для удаления пыли с поверхности. Воздушный поток в пылесосе будет создаваться посредством управляемого электродвигателем вентиляторного блока. Указанный пылесос обеспечен передвижным клапаном для закрывания воздуховпускного отверстия при определенном перепаде давления между этим отверстием и пылесборником. Закрывание воздуховпускного отверстия предотвращает проникновение насыщенного пылью воздуха в пылесос, если пылесборник полон.
Также известно, что в пылесосах для удаления сухой пыли надо определить силу тока, требуемую для запуска двигателя, или двигательный момент, необходимый для вращения вентиляторного блока. Если составляющая тока крутящего момента достигнет заданного уровня, это будет сигналом того, что пылесборник полон.
Патент Великобритании 1400106 раскрывает пылесос, в частности, для удаления как сухих веществ, так и жидкостей с поверхностей, содержащий вентиляторный блок с электродвигателем, установленный в резервуаре, в который он втягивает собранное вещество, к примеру, через сопло и шланг, соединенные с впускным отверстием, и расположенную на расстоянии фильтрующую мембрану, перекрывающую впускное отверстие вентиляторного блока и отклоняющуюся вследствие перепада давления, который возникает во время работы пылесоса из-за частичного закупоривания фильтрующей мембраны, и/или зацепления элемента, перемещаемого в зависимости от уровня жидкости в резервуаре, чтобы уплотнительная подушка, установленная между фильтром и впускным отверстием, закрывала последнее, останавливая тем самым собранное вещество. Чтобы закрыть впускное отверстие уплотнительной подушкой фильтр перемещается под действием винтовой пружины. Когда жидкость собрана, перемещение этого фильтра осуществляется с помощью коленчатого рычага, срабатывающего от поплавка.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Задача этого изобретения - обеспечить пылесос для сухой пыли средством для сужения, предпочтительно герметизации, воздуховыпускного отверстия при заполнении пылесборника.
Такая задача выполняется пылесосом по этому изобретению, поскольку пылесборник содержит подвижную основную часть для ограничивания потока воздуха в нем, причем при использовании эта подвижная основная часть находится на сухой пыли, собираемой в пылесборнике в результате кинематической сортировки между подвижной основной частью и сухой пылью. Кинематическая сортировка имеет отношение к тому явлению, при котором самые большие частицы попадают на поверхность, когда сыпучий материал, содержащий смесь частиц разных размеров, встряхивается.
Подвижная основная часть больше относительно мелких частиц сухой пыли или грязи, собранных в пылесборнике. Благодаря управляемому электродвигателем вентиляторному блоку пылесборник будет вибрировать. При вибрации пылесборника сухая пыль, грязь и подвижная основная часть также будут вибрировать, в силу чего относительно большая подвижная основная часть начнет «всплывать» на относительно легких и мелких частицах сухой пыли, т.к. эти частицы заполнят пространство под ней. Частицы сухой пыли будут перемещать подвижную основную часть вверх после того, как пылесборник наполнится сухой пылью, до тех пор, пока эта подвижная основная часть не достигнет воздуховпускного или воздуховыпускного отверстия и не закроет его. Пока перемещается подвижная основная часть, сквозное отверстие для потока между этой частью и воздуховпускным или воздуховыпускным отверстиями уменьшается, в результате чего ограничивается воздушный поток в пылесборнике до того момента, когда воздух не сможет больше проходить через пылесборник; в конечном счете воздушный поток сужается, т.е. закрывается. Феномен кинематической сортировки также называется «эффект бразильского ореха» из-за того факта, что самые большие частицы попадают на поверхность при встряхивании сыпучего материала, содержащего смесь частиц разных размеров.
Вариант выполнения пылесоса по этому изобретению отличается тем, что подвижная основная часть содержит клапан для закрывания воздуховыпускного отверстия.
Предпочтительно, чтобы воздуховыпускное отверстие размещалось в более высоком положении в пылесборнике, чем воздуховпускное отверстие. При закрывании воздуховыпускного отверстия пылесборник может собирать больше пыли до тех пор, пока поток воздуха не будет ограничен подвижной основной частью.
Другой вариант выполнения пылесоса по этому изобретению отличается тем, что этот пылесос содержит средство для вибрирования пылесборника или подвижной основной части.
Вибрация пылесборника или вибрация подвижной основной части только с помощью вибрирующего средства активизирует вибрацию между подвижной основной частью и частицами сухой пыли, а следовательно, подвижная основная часть будет легче располагаться на частицах сухой пыли.
Еще один вариант выполнения пылесоса по этому изобретению отличается тем, что подвижная основная часть шарнирно соединена со стенкой пылесборника между воздуховпускным и воздуховыпускным отверстиями.
Насыщенный сухой пылью воздух будет поступать в пылесборник через воздуховпускное отверстие. Этот воздух может быть направлен в сторону поворотной подвижной основной части или на нее, поддерживая тем самым эту часть путем перемещения ее к воздуховыпускному отверстию.
Другой вариант выполнения пылесоса по этому изобретению отличается тем, что подвижная основная часть наводится линейной направляющей.
С этой линейной направляющей достигается контролируемое перемещение подвижной основной части.
Дополнительный вариант выполнения пылесоса по этому изобретению отличается тем, что пылесборник обеспечен рядом с воздуховыпускным отверстием деталью конической формы.
Подвижная основная часть или, по меньшей мере, ее участок будет направляться деталью конической формы в сторону воздуховыпускного отверстия.
Еще один вариант выполнения пылесоса по этому изобретению отличается тем, что вентиляторный блок содержит двигатель, вентилятор, способный вращаться посредством этого двигателя, и присоединенный к вентилятору пылеуловитель.
Очень маленькие частицы сухой пыли, которые проходят через воздуховыпускное отверстие пылесборника, будут отделяться от воздуха пылеуловителем перед тем, как этот воздух попадет в атмосферу. Такие частицы пыли останутся в пылесосе.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Это изобретение будет разъяснено более подробно со ссылкой на чертежи, на которых:
фиг.1А и 1В являются схематическими видами сбоку первого варианта выполнения пылесоса по этому изобретению с открытым и закрытым воздуховыпускным отверстием соответственно;
фиг.2 - схематический вид сбоку второго варианта выполнения пылесоса по этому изобретению;
фиг.3 - схематический вид сбоку третьего варианта выполнения пылесоса по этому изобретению;
фиг.4А и 4В - схематические виды сбоку четвертого варианта выполнения пылесоса по этому изобретению с открытым и закрытым воздуховыпускным отверстием соответственно.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ВАРИАНТОВ ВЫПОЛНЕНИЯ
На чертежах одинаковые части обозначаются одними и теми же позициями.
Фиг.1А и 1В показывают пылесос 1 по этому изобретению, содержащий корпус 2, разделенный стенкой 6 на пылесборник 3 и отсек 4 для вентиляторного блока 5. Пылесборник 3 содержит воздуховпускное отверстие 7 и воздуховыпускное отверстие 8, расположенные в стенке 6. Подвижная основная часть 9 размещается в пылесборнике 3 и способна поворачиваться вокруг оси 10 качания. Ось 10 качания присоединена к корпусу 2 между воздуховпускным отверстием 7 и воздуховыпускным отверстием 8. Подвижная основная часть 9 обеспечена клапаном 11, устанавливаемым против воздуховыпускного отверстия 8 для его закрывания.
Вентиляторный блок 5 обеспечен двигателем 12, вентилятором 13, вращаемым посредством этого двигателя, и пылеуловителем 14, присоединенным к этому вентилятору и вращаемым вместе с ним. Пылеуловитель 14 может быть фильтром или сепаратором циклонного типа.
Пылесос 1 по этому изобретению работает следующим образом. Шланг будет соединен известным способом с воздуховпускным отверстием 7. На удаленном от воздуховпускного отверстия 7 конце этот шланг может быть обеспечен наконечником также известным способом. Двигатель 12 будет приведен в действие, вследствие чего вентилятор 13 и пылеуловитель 14 начнут вращаться, а поток воздуха будет создаваться в направлении, обозначенном стрелками Р1, Р2, от воздуховпускного отверстия 7 через воздуховыпускное отверстие 8 в стенке 6 по направлению к вентилятору 13 и сквозь него. Через воздуховпускное отверстие 7 насыщенный сухой пылью воздух поступит в пылесборник 3, на дне которого будет собираться сухая пыль. Вследствие вибраций двигателя 12 мелкие частицы 15 сухой пыли заполнят пространство под большей подвижной основной частью 9, в результате чего эта часть начнет перемещаться над упомянутыми частицами 15. Эта подвижная основная часть 9 будет поворачиваться вокруг оси 10 качания, а клапан 11 будет перемещаться в сторону воздуховыпускного отверстия 8 до тех пор, пока количество частиц 15 сухой пыли под подвижной основной частью 9 не станет настолько большим, что клапан 11, расположенный против стенки 6, не закроет воздуховыпускное отверстие 8 (см. фиг.1В). Когда воздуховыпускное отверстие 8 закрыто, воздух не может больше всасываться в воздуховпускное отверстие 7. Пользователь заметит это и поймет, что пылесборник 3 заполнен сухой пылью и его необходимо опорожнить.
Фиг.2 демонстрирует пылесос 21 по этому изобретению, содержащий пылесборник 23 с воздуховпускным отверстием 27 и воздуховыпускным отверстием 28, расположенными в стенке 26 конической формы. Подвижный клапан 29 в форме шара размещен в пылесборнике 23 и присоединен проволокой 30 к стенке 31 воздуховыпускного отверстия 32. Вентиляторный блок (не показан) обеспечен на конце воздуховыпускного отверстия, удаленном от воздуховыпускного отверстия 28 пылесборника 23.
Когда пылесборник 23 заполняется мелкими частицами 15 пыли, клапан 29 остается сверху этих частиц, что обусловлено его колебанием относительно частиц 15 пыли. Эти колебания могут быть выполнены специальным вибрационным средством или вызваны вибрациями двигателя вентиляторного блока. Клапан 29 в форме шара будет направляться стенкой 26 конической формы к воздуховыпускному отверстию 28 до тех пор, пока клапан 29 не закроет это отверстие.
Фиг.3 показывает пылесос 41 по этому изобретению, который содержит пылесборник 23, также именуемый вторым пылесборником 23. Этот пылесборник 23 аналогичен пылесборнику, изображенному на фиг.2. Дополнительно пылесос 41 содержит пылесборник 43, также именуемый первым пылесборником 43. Этот пылесборник 43 обеспечен воздуховпускным отверстием 44, противопылевым фильтром 45 для относительно крупных частиц пыли и воздуховыпускным отверстием 46. Воздуховыпускное отверстие 46 соединено трубой 47 с воздуховпускным отверстием 27 пылесборника 23. Пылесос 41 будет собирать крупные частицы 15 пыли в первом пылесборнике 43, тогда как более мелкие частицы 15 пыли будут улавливаться во втором пылесборнике 23. Первый пылесборник 43 со своим фильтром 45 действует как пресепаратор, тогда как во втором пылесборнике 23 происходит дополнительный этап разделения. Таким образом, разделительное устройство, размещенное во втором пылесборнике 23, должно только подходить для отделения относительно мелких частиц от воздуха. Это разделительное устройство может содержать центробежный вентилятор или фильтр. Клапан 29 в форме шара останется сверху частиц 15 сухой пыли, вследствие эффекта кинематической сортировки.
Фиг.4А и 4В показывают четвертый вариант выполнения пылесоса 51 по этому изобретению, который содержит корпус 52, разделенный стенкой 56 на пылесборник 53 и отсек 54 для вентиляторного блока 55. Пылесборник 53 содержит воздуховпускное отверстие 57. Подвижная основная часть 59 размещается в пылесборнике 53 и наводится направляющим приспособлением (не показано) перпендикулярно стенке 56. Эта основная часть содержит часть 60 конусного типа, продолжающуюся к стенке 56.
Вентиляторный блок 55 обеспечен двигателем 62, вакуумным вентилятором 63, способным вращаться посредством этого двигателя, и центробежным вентилятором 64, соединенным с вакуумным вентилятором 63 и вращаемым вместе с ним. Центробежный вентилятор 64 находится внутри пылесборника 53. Воздух покидает пылесборник 53 через центробежный вентилятор 64, в силу чего оставшиеся в воздухе частицы пыли извлекаются из воздуха центробежными силами. При использовании подвижная основная часть 59 будет перемещаться вверх к стенке 56 уловленными в пылесборнике 53 частицами 15 пыли. Как только воронкообразная часть 60 подвижной основной части 59 коснется стенки 56, поток воздуха в направлении пылеуловителя 64 изолируется.
Несмотря на то что это изобретение было продемонстрировано и описано подробно в чертежах и вышеизложенных характеристиках, подобные иллюстрация и описание должны рассматриваться не как ограничительные, а как пояснительные или примерные; это изобретение не ограничивается раскрытыми вариантами выполнения.
Например, можно заставить колебаться саму подвижную основную часть относительно пылесборника.
Также можно устанавливать ось 10 качания внутри отсека 4 и обеспечить подвижную основную часть 9 рычагом, продолжающимся через отверстие 8.
Часть 60 может быть не только воронкообразной, но и может иметь другую форму.
Другие вариации раскрытых вариантов выполнения могут быть поняты и осмыслены специалистами в данной области техники при применении заявленного изобретения путем изучения чертежей, раскрытия и прилагаемых пунктов формулы изобретения. В формуле изобретения слово «содержащий» не исключает других элементов или этапов, а единственное число не исключает множественности. Любые ссылки в формуле не должны быть истолкованы как ограничивающие объем.
Специалисты в этой области техники примут во внимание, что идея пылесоса должна быть истолкована как устройство, подходящее для очистки пола вследствие переноса частиц в потоке воздуха. Такой поток воздуха не обязательно должен быть вызван разрежением, как в обыкновенных пылесосах; он также может быть спровоцирован, к примеру, одной или несколькими вращающимися щетками, которые соприкасаются с полом и нагнетают содержащий частицы воздух тяговыми механизмами, иначе, чем при создании вакуума, как в большинстве «вакуумных» пылесосов уровня техники. Идея пылесоса заключается в наличии разницы давления, что вызывает перемещение насыщенного грязью воздуха.