ФИЛЬТРОВАЛЬНЫЙ ЭЛЕМЕНТ И ФИЛЬТР
FILTER ELEMENT AND FILTER

Изобретение относится к фильтру для пылесоса и, в частности, к фильтровальному элементу и к фильтру, причем фильтровальный элемент выполнен так, что его можно раздвинуть, в результате чего расстояния между складками фильтрового элемента расширяются - для удобства его чистки.
Уровень техники
Пылесос является электрическим устройством для удаления пыли с полов, ковров, стен, мебели, тканей и из различных щелей.
С точки зрения их конструкции и формы пылесосы подразделяются на мусороуборочные машины вакуумного действия, фильтровые пылесосы и портативные пылесосы.
Пылесос в основном состоит из двигателя, который создает всасывающее усилие втягиванием потока воздуха, из всасывающей насадки для формирования системы пути прохождения воздуха, из шланга, по которому втягивается пыль, и из фильтра и пылесборника, в котором скапливается втянутый материал.
Корпус пылесоса с фильтром обычно состоит из передней крышки, задней крышки, узлов нижнего кожуха и пр.
Верх передней крышки имеет соединитель шланга, нижний кожух под передней крышкой сформирован с пылесборником, в котором скапливается втянутый материал, и в пылесборнике установлен сменный бумажный пылесборный пакет или фильтр.
Фильтр согласно известному уровню техники показан на чертежах Фиг.1-4, и фильтр 100 содержит: корпус 101 фильтра, состоящий из полого цилиндра 104, имеющего множество расположенных вокруг него отверстий 105; из основания 103, имеющего выступающее внутрь отверстие внизу его; и из фильтрового элемента 102, установленного внутри корпуса 101 фильтра и соединенного с основанием; причем фильтровальный элемент 102 состоит из цилиндрической фильтровой бумаги 108, имеющей множество складок; из уплотнительного верхнего кольца 106 и уплотнительного нижнего кольца 107, соединенных с двумя концами цилиндрической фильтровой бумаги 108. Круговое верхнее кольцо 106, круговое нижнее кольцо 107 и два конца цилиндрической фильтровой бумаги 108 выполнены литьевым формованием заодно и вместе образуют цельный фильтровальный элемент.
Фильтровальный элемент 102 согласно известному уровню техники имеет следующие недостатки: так как круговое верхнее кольцо 106, круговое нижнее кольцо 107 на двух концах цилиндрической фильтровой бумаги 108 и два конца цилиндрической фильтровой бумаги выполнены вместе литьевым формованием и образуют цельный фильтровальный элемент, то их невозможно отсоединить друг от друга. Цилиндрическая фильтровая бумага 108 выполнена в виде складчатой конструкции и после того, как пылесос проработает некоторое время, к цилиндрической фильтровой бумаге 108 пристанет значительное количество пыли. Пыль из складок трудно вычищается, поскольку складки цилиндрической фильтровой бумаги 108 ограничены круговым верхним кольцом 106 и круговым нижним кольцом 107 и их невозможно полностью расправить для очистки. В результате этого проницаемость для воздуха в цилиндрической фильтровой бумаге 108 ухудшается и это обстоятельство отрицательно сказывается на эффективности фильтрации и вызывает явные неудобства для пользователей.
Сущность изобретения
Решаемая изобретением техническая задача состоит в создании фильтровального элемента и фильтра, в которых складки цилиндрической фильтровой бумаги в фильтровальном элементе можно раздвинуть, чтобы увеличить расстояния между складками для удобства их чистки.
Данная техническая задача согласно изобретению решается за счет того, что фильтровальный элемент содержит цилиндрическую фильтровую бумагу, имеющую множество складок и имеющую цилиндрическую форму, и также уплотнительное верхнее кольцо и уплотнительное нижнее кольцо, присоединенные к двум концам цилиндрической фильтровой бумаги, проходы, соответственно сформированные по меньшей мере в положениях на внешних периферических поверхностях уплотнительного верхнего кольца и уплотнительного нижнего кольца, причем каждое положение соответствует приблизительно центральной части каждой складки цилиндрической фильтровой бумаги; и проходы расположены в направлении сверху вниз верхнего уплотнительного кольца и нижнего уплотнительного кольца.
Согласно изобретению также создан фильтр, использующий фильтровальный элемент, который содержит: корпус фильтра, состоящий из полого цилиндра, имеющего множество расположенных вокруг него отверстий; и основание, имеющее снизу отверстие, проходящее внутрь; и фильтровальный элемент, установленный в корпусе фильтра и соединенный с основанием, при этом фильтровальный элемент состоит из цилиндрической фильтровой бумаги, имеющей множество складок и имеющей цилиндрическую форму, из уплотнительного верхнего кольца и уплотнительного нижнего кольца, присоединенных к двум концам цилиндрической фильтровой бумаги. В фильтровальном элементе выполнены проходы соответственно по меньшей мере в положениях на внешних периферических поверхностях уплотнительного верхнего кольца и уплотнительного нижнего кольца; причем каждое положение соответствует приблизительно центральной части каждой складки цилиндрической фильтровой бумаги и проходы расположены в направлении сверху вниз верхнего уплотнительного кольца и нижнего уплотнительного кольца.
В фильтровальном элементе и фильтре согласно изобретению, при желании, два конца цилиндрической фильтровой бумаги можно связать в положении между внешней и внутренней периферическими поверхностями уплотнительного верхнего кольца и в положении между внешней и внутренней периферическими поверхностями уплотнительного нижнего кольца соответственно.
В фильтровальном элементе и фильтре согласно изобретению, при желании, проходы соответственно сформированы по меньшей мере в положениях на внутренних периферических поверхностях уплотнительного верхнего кольца и уплотнительного нижнего кольца; причем каждое положение соответствует приблизительно центральной части каждой складки цилиндрической фильтровой бумаги и проходы расположены в направлении сверху вниз верхнего уплотнительного кольца и нижнего уплотнительного кольца.
В фильтровальном элементе и фильтре согласно изобретению радиальная глубина проходов на уплотнительном верхнем кольце и уплотнительном нижнем кольце меньше радиальной ширины от внешних периферических поверхностей до внутренних периферических поверхностей уплотнительного верхнего кольца и уплотнительного нижнего кольца, в результате чего соединительные части сформированы между внутренними концевыми частями проходов на внутренних периферических поверхностях и/или на внешних периферических поверхностях и на внешних периферических поверхностях и/или на внутренних периферических поверхностях уплотнительного верхнего кольца и уплотнительного нижнего кольца для интегрированного соединения различных частей уплотнительного верхнего кольца и различных частей уплотнительного нижнего кольца соответственно.
Для обеспечения прочности соединения уплотнительного верхнего кольца и уплотнительного нижнего кольца и для предотвращения разрыва складок цилиндрической фильтровой бумаги из-за излишнего растягивания радиальная глубина прохода на внешней периферической поверхности предпочтительно меньше расстояния от соответствующей центральной части складок цилиндрической фильтровой бумаги до внешней периферической поверхности. Аналогично, радиальная глубина прохода на внутренней периферической поверхности меньше расстояния от соответствующей центральной части складок цилиндрической фильтровой бумаги до внутренней периферической поверхности.
В фильтровальном элементе и фильтре согласно изобретению, при желании, верхняя концевая поверхность уплотнительного верхнего кольца и/или нижняя концевая поверхность уплотнительного нижнего кольца могут представлять собой плоское кольцо. Согласно еще одному альтернативному осуществлению: верхняя концевая поверхность уплотнительного верхнего кольца, и/или нижняя концевая поверхность уплотнительного нижнего кольца могут иметь кольцевую выемку для улучшения эффекта уплотнения.
Для улучшения эффекта уплотнения согласно настоящему изобретению кольцо уплотнения может быть обеспечено для уплотнительного верхнего кольца и/или уплотнительного нижнего кольца; и кольцо уплотнения может быть выполнено из такого упругого материала, как полиуретан, каучук и пр.
В фильтровальном элементе и фильтре согласно изобретению два конца цилиндрической фильтровой бумаги можно связать с уплотнительным верхним кольцом и уплотнительным нижним кольцом способом литьевого формования. Два конца цилиндрической фильтровой бумаги имеют определенную высоту соединения с уплотнительным верхним кольцом и уплотнительным нижним кольцом, чтобы повысить прочность связи с уплотнительным верхним кольцом и уплотнительным нижним кольцом и продлить срок службы фильтровального элемента.
В фильтровальном элементе и фильтре согласно изобретению уплотнительное верхнее кольцо и/или уплотнительное нижнее кольцо выполнены из полиуретана.
В фильтровальном элементе и фильтре согласно подробно излагаемому осуществлению изобретения цилиндрическая фильтровая бумага имеет цилиндрическую форму и уплотнительное верхнее кольцо и уплотнительное нижнее кольцо совместно имеют форму круга.
В фильтровальном элементе и фильтре, имеющих конструкцию согласно настоящему изобретению, уплотнительное верхнее кольцо и уплотнительное нижнее кольцо могут быть раздвинуты, в результате чего складки цилиндрической фильтровой бумаги будут растягиваться, т.к. проходы сформированы по меньшей мере в положениях на внешних периферических поверхностях уплотнительного верхнего кольца и уплотнительного нижнего кольца, соединенных с двумя концами цилиндрической фильтровой бумаги; причем каждое положение соответствует центральной части каждой из складок цилиндрической фильтровой бумаги и проходы расположены в направлении сверху вниз. Когда фильтровальный элемент необходимо очистить после некоторого периода работы пылесоса, то фильтровальный элемент можно вынуть из корпуса фильтра, чтобы можно было раздвинуть цилиндрическую фильтровую бумагу, уплотнительное верхнее кольцо и уплотнительное нижнее кольцо для расширения расстояний между складками цилиндрической фильтровой бумаги и для более удобной чистки складок от пыли, в результате чего складки можно очистить от пыли и повысить проницаемость для воздуха и улучшить фильтрацию.
Чертежи
Фиг.1 схематически изображает внешний вид фильтра согласно известному уровню техники.
Фиг.2 - сечение конструкции фильтра согласно известному уровню техники.
Фиг.3 - сечение конструкции фильтровального элемента согласно известному уровню техники.
Фиг.4 - сечение, выполненное по линии А-А с Фиг.3.
Фиг.5 - сечение конструкции фильтровального элемента согласно изобретению.
Фиг.6 - горизонтальная проекция уплотнительного верхнего кольца фильтровального элемента согласно Фиг.5.
Фиг.7 - увеличенное изображение относительных положений части складок и уплотнительного нижнего кольца, выполненное в направлении В-В с Фиг.5.
Фиг.8 - схематическое изображение общего вида фильтра согласно изобретению.
Фиг.9 - сечение конструкции фильтра согласно настоящему изобретению.
Фиг.10 - сечение другой конструкции фильтровального элемента согласно изобретению.
Фиг.11 - увеличенное изображение относительных положений части складок и уплотнительного нижнего кольца, выполненное в направлении D-D с Фиг.10.
Фиг.12 - горизонтальная проекция уплотнительного верхнего кольца фильтрового элемента с Фиг.10.
Фиг.13 - горизонтальная проекция уплотнительного верхнего кольца согласно изобретению без кольцевой выемки.
Фиг.14 - положения соединения одиночной складки цилиндрической фильтровой бумаги согласно изобретению - относительно уплотнительного верхнего кольца и уплотнительного нижнего кольца.
Фиг.15 - положения соединения одиночной складки цилиндрической фильтровой бумаги согласно изобретению - относительно уплотнительного верхнего кольца и уплотнительного нижнего кольца, имеющих кольцевые выемки.
Фиг.16 - сечение конструкции фильтровального элемента, имеющей кольцо уплотнения согласно изобретению.
Фиг.17 - увеличенное сечение конструкции с кольцом уплотнения.
Подробное описание вариантов воплощения изобретения
Ниже приводится подробное описание изобретения с обращением к чертежам и на примере его осуществлений.
Согласно Фиг.5-17: фильтровальный элемент 2 согласно изобретению содержит: цилиндрическую фильтровую бумагу 8, имеющую множество складок и имеющую цилиндрическую форму, и также уплотнительное верхнее кольцо 6 и уплотнительное нижнее кольцо 7, соединенные с двумя концами цилиндрической фильтровой бумаги 8; проходы С соответственно сформированы по меньшей мере в положениях на внешних периферических поверхностях 12 уплотнительного верхнего кольца 6 и уплотнительного нижнего кольца 7, причем каждое положение соответствует приблизительно центральной части 82 каждой из складок 81 цилиндрической фильтровой бумаги 8 и проходы проходят в направлении сверху вниз уплотнительного верхнего кольца 6 и уплотнительного нижнего кольца 7.
Как показано на Фиг.8-9, согласно изобретению также создан фильтр, использующий фильтровальный элемент 2, содержащий: корпус 1 фильтра, состоящий из полого цилиндра 4 со множеством расположенных по его периферии отверстий 5 и из основания 3, имеющего снизу отверстие, проходящее внутрь, и фильтровальный элемент 2, установленный в корпусе 1 фильтра и соединенный с основанием 3; причем фильтровальный элемент 2 состоит из цилиндрической фильтровой бумаги 8, имеющей множество складок и имеющей цилиндрическую форму, и также уплотнительное верхнее кольцо 6 и уплотнительное нижнее кольцо 7, присоединенные к двум концам цилиндрической фильтровой бумаги 8; при этом фильтровальный элемент 2 содержит проходы С соответственно по меньшей мере в положениях на внешних периферических поверхностях 12 уплотнительного верхнего кольца 6 и уплотнительного нижнего кольца 7; причем каждое положение соответствует приблизительно центральной части 82 каждой из складок 81 цилиндрической фильтровой бумаги 8 и проходы С расположены в направлении сверху вниз уплотнительного верхнего кольца 6 и уплотнительного нижнего кольца 7.
В фильтровальном элементе 2 и фильтре согласно изобретению, поскольку проходы С расположены на уплотнительном верхнем кольце 6 и уплотнительном нижнем кольце 7, то проходы С на внешних периферических поверхностях 12 можно использовать для раздвигания цилиндрической фильтровой бумаги 8, когда фильтровальный элемент 2 нужно чистить, чтобы расстояния между складками 81 расширились, и тогда пыль на складках 81 цилиндрической фильтровой бумаги 8 можно будет удобным образом протереть или счистить, в результате чего пыль на складках 81 можно отчистить и можно улучшить проницаемость для воздуха и повысить эффективность фильтрации цилиндрической фильтровой бумаги 8.
В фильтровальном элементе и фильтре согласно примеру воплощения, показываемому на Фиг.5-7, проходы С соответственно сформированы в положениях на внутренних периферических поверхностях 9 и на внешних периферических поверхностях 12 уплотнительного верхнего кольца 6 и уплотнительного нижнего кольца 7, причем каждое положение соответствует приблизительно центральной части 82 каждой из складок 81 цилиндрической фильтровой бумаги 8 и проходы С расположены в направлении сверху вниз уплотнительных верхнего кольца 6 и нижнего кольца 7. Поскольку внутренние периферические поверхности 9 и внешние периферические поверхности 12 имеют проходящие сверху вниз проходы, то уменьшено периферическое ограничение, создаваемое уплотнительным верхним кольцом 6 и уплотнительным нижним кольцом 7 в отношении цилиндрической фильтровой бумаги 8; и раздвигание цилиндрической фильтровой бумаги 8 во время чистки фильтровального элемента становится более удобным: расширяются расстояния между складками 81 для более удобной чистки пыли с них, в результате чего улучшается проницаемость для воздуха и повышается эффективность фильтрации цилиндрической фильтровой бумаги.
Согласно еще одному варианту воплощения в соответствии с Фиг.10-12: проходы С соответственно сформированы только в положениях на внешних периферических поверхностях 12 уплотнительного верхнего кольца 6 и уплотнительного нижнего кольца 7, причем каждое положение соответствует приблизительно центральной части 82 каждой из складок 81 цилиндрической фильтровой бумаги 8 и проходы С расположены в направлении сверху вниз уплотнительного верхнего кольца 6 и уплотнительного нижнего кольца 7. Во время чистки фильтровального элемента проходы С на внешних периферических поверхностях 12 также содействуют раздвиганию цилиндрической фильтровой бумаги 8, в результате чего расширяются расстояния между складками 81 и облегчается чистка пыли на складках. Согласно этому варианту требуется выполнение только проходов С на внешних периферических поверхностях 12, в результате чего этот вариант воплощения более прост и его себестоимость снижена, но по сравнению с воплощением с проходами С и на внутренней, и на внешней периферических поверхностях этот вариант менее эффективен.
Согласно изобретению проходы С на внутренней периферической поверхности 9 проходят от внешней концевой части 16 на внутренней периферической поверхности 9 до внутренней концевой части 15 в направлении к внешней периферической поверхности 12; и проходы С на внешней периферической поверхности 12 проходят от внешней концевой части 16 на внешней периферической поверхности к внутренней концевой поверхности 15 в направлении к внутренней периферической поверхности 9.
Как видно на Фиг.7 и 11, в настоящем изобретении, при желании, два конца цилиндрической фильтровой бумаги 8 можно соединить с положениями между внутренними периферическими поверхностями 9 и внешними периферическими поверхностями 12 уплотнительного верхнего кольца 6 и уплотнительного нижнего кольца 7, поэтому внутренние диаметры уплотнительного верхнего кольца 6 и уплотнительного нижнего кольца 7 меньше, чем внутренний диаметр цилиндрической фильтровой бумаги 8; и внешние диаметры уплотнительного верхнего кольца 6 и уплотнительного нижнего кольца 7 больше внешнего диаметра цилиндрической фильтровой бумаги 8.
В фильтровальном элементе и фильтре согласно настоящему изобретению согласно Фиг.5-7 и 10-11 радиальная глубина проходов С на уплотнительном верхнем кольце 6 и уплотнительном нижнем кольце 7 меньше, чем радиальная ширина от внешних периферических поверхностей 12 до внутренних периферических поверхностей 9 уплотнительного верхнего кольца 6 и уплотнительного нижнего кольца 7, в результате чего соединительные части с шириной t сформированы между внутренними концевыми частями 15 проходов С на внутренних периферических поверхностях 9 и/или внешних периферических поверхностях 12 и на внешних периферических поверхностях 12 и/или на внутренних периферических поверхностях 9 уплотнительного верхнего кольца 6 и уплотнительного нижнего кольца 7, для интегрированного соединения уплотнительного верхнего кольца 6 и уплотнительного нижнего кольца 7 соответственно.
Для обеспечения прочного соединения уплотнительного верхнего кольца 6 и уплотнительного нижнего кольца 7 и во избежание разрыва складок цилиндрической фильтровой бумаги 8 в случае их излишнего растяжения радиальная глубина проходов С на внешних периферических поверхностях 12 предпочтительно меньше, чем соответствующие расстояния от центральных частей 82 складок 81 цилиндрической фильтровой бумаги 8 до внешних периферических поверхностей 12. Аналогично, радиальная глубина проходов С на внутренних периферических поверхностях 9 также меньше соответствующих расстояний от центральных частей 82 складок цилиндрической фильтровой бумаги 8 до внутренних периферических поверхностей 9.
Как показано на Фиг.5-6 и 14, в фильтровальном элементе и фильтре согласно еще одному варианту воплощения изобретения верхняя концевая поверхность уплотнительного верхнего кольца 6 и/или нижняя концевая поверхность уплотнительного нижнего кольца 7 могут быть выполнены в виде кольцевой плоскости(ей) или плоских колец.
Согласно еще одному варианту воплощения изобретения в соответствии с Фиг.13, 15 верхняя концевая поверхность уплотнительного верхнего кольца 6 и/или нижняя концевая поверхность уплотнительного нижнего кольца 7 могут иметь кольцевые выемки 14 для улучшения эффективности уплотнения.
Для улучшения уплотнения согласно настоящему изобретению, как видно на Фиг.16-17, кольцо 10 уплотнения установлено снаружи уплотнительного верхнего кольца 6 и/или уплотнительного нижнего кольца 7. Кольцо 10 уплотнения можно выполнить из такого упругого материала, как полиуретан, каучук и др.
В фильтровальном элементе и фильтре согласно изобретению два конца цилиндрической фильтровой бумаги 8 можно связать с уплотнительным верхним кольцом 6 и уплотнительным нижним кольцом 7 литьевым формованием. Как показано на чертежах Фиг.14-15, два конца цилиндрической фильтровой бумаги 8 имеют определенную высоту S соединения с уплотнительным верхним кольцом 6 и уплотнительным нижним кольцом 7 для упрочнения связи между цилиндрической фильтровой бумагой 8 и уплотнительным верхним кольцом 6 или уплотнительным нижним кольцом 7, благодаря чему увеличится срок службы фильтровального элемента 2.
В фильтровальном элементе и фильтре согласно изобретению уплотнительное верхнее кольцо 6 и/или уплотнительное нижнее кольцо 7 можно выполнить из полиуретана.
В фильтровальном элементе и фильтре согласно изобретению и его подробно описанному варианту воплощения в соответствии с Фиг.7 и 12 цилиндрическая фильтровая бумага 8 имеет по существу цилиндрическую форму, а уплотнительное верхнее кольцо 6 и уплотнительное нижнее кольцо 7 соответственно - круглые.
Съемный фильтровальный элемент 2 фильтра согласно изобретению действует следующим образом.
При включении пылесоса его двигатель начинает работать, когда двигатель достигает большой скорости вращения, создается разрежение, и газы с пылью всасываются в пылесборную часть корпуса пылесоса через всасывающую насадку и пылесосный шланг, попадаются на складки цилиндрической фильтровой бумаги 8 фильтрового элемента 2, фильтруются через отверстия 5, выполненные вокруг цилиндра корпуса 1 фильтра; чистые газы после фильтрации выходят снизу фильтровального элемента 2 в двигатель пылесоса.
Направление, показываемое стрелкой на чертеже Фиг.9, является направлением, в котором воздух входит в цилиндр корпуса фильтра.
Когда фильтровальный элемент 2 необходимо очистить после некоторого срока работы пылесоса, сначала фильтровальный элемент 2 вынимают из корпуса 1 фильтра, затем фильтровальный элемент 2 раздвигают, чтобы увеличились расстояния между складками цилиндрической фильтровой бумаги 8 для удобного удаления или чистки пыли на складках цилиндрической фильтровой бумаги 8, благодаря чему пыль на складках можно счистить и можно улучшить проницаемость для воздуха и повысить эффективность фильтрации цилиндрической фильтровой бумаги 8. После очистки фильтровального элемента 2 и уплотнения двух концов фильтровального элемента 2 двумя кольцами уплотнения их устанавливают вместе в корпус 1 фильтра, и пылесос снова готов к работе.