ПЫЛЕСОС (ВАРИАНТЫ)
VACUUM CLEANER (VERSIONS)

Область техники, к которой относится изобретение
Изобретение относится к пылесосам, а более конкретно к пылесосам, не допускающим повторного прилипания пыли к пылеуловителю, например фильтру.
Уровень техники
Известные пылесосы содержат корпус с камерой, внутри которой установлен съемный пылесборник, электрический вентилятор, установленный на выходе из камеры пылесборника, съемный фильтр тонкой очистки, например гофрированный фильтр для улавливания пыли, установленный у заднего выходного отверстия камеры пылесборника, и узел сброса пыли, прилипающей к гофрированному фильтру (документ JP 2004-358135).
Узел сброса пыли включает в себя поворотное кольцо, установленное напротив гофрированного фильтра, и выступающий элемент, выполненный на кольце так, что он упирается в гофрированный фильтр.
В известных пылесосах при наматывании провода электропитания на катушку кольцо приводится во вращение и под действием вращения кольца происходит перемещение выступающего элемента, при котором он проходит через выступающие участки складок гофрированного фильтра и вызывает его вибрацию, в результате чего происходит сброс прилипшей к фильтру пыли.
Недостаток известных пылесосов заключается в том, что при включении электрического вентилятора отделенная от гофрированного фильтра пыль вновь прилипает к нему.
Из документа GB №571584 известен пылесос, содержащий электрический вентилятор для засасывания пыли и воздуха через всасывающий соединительный канал, пылеотделительный узел для разделения поступающих пыли и воздуха, пылеуловитель для сбора прошедшей через пылеотделительный узел пыли, расположенный отдельно от пылеотделительного узла, узел сброса пыли для снятия пыли с пылеуловителя и возвратное устройство для возврата снятой пыли к входу пылеотделительного узла, причем пылеотделительный узел выполнен с возможностью улавливания возвращаемой пыли.
Однако указанное устройство имеет сложную конструкцию и сложную систему управления узлом сброса пыли.
Задачей изобретения является создание пылесоса упрощенной конструкции, в котором не допускается повторное прилипание пыли к пылеуловителю, такому как фильтр тонкой очистки, и в котором проще осуществляется сброс пыли.
Раскрытие изобретения
Указанная задача согласно одному из вариантов осуществления изобретения решена в пылесосе, содержащем электрический вентилятор для засасывания пыли и воздуха через всасывающее отверстие, первый пылеотделительный узел для разделения поступающих пыли и воздуха, второй пылеотделительный узел для разделения пыли и воздуха, поступающих из первого пылеотделительного узла, узел сброса пыли для снятия пыли, прилипшей ко второму пылеотделительному узлу, и возвратный воздушный канал для возврата сброшенной узлом сброса пыли к входу первого пылеотделительного узла под действием внешнего воздуха, поступающего через впускной воздушный канал, причем пылесос содержит первый запорный элемент для закрытия воздушного канала, расположенного между выходом второго пылеотделительного узла и входом электрического вентилятора, второй запорный элемент для закрытия воздушного канала, расположенного между первым и вторым пылеотделительными узлами, обводной воздушный канал, соединяющий входной участок электрического вентилятора и выходной участок первого пылеотделительного узла, третий запорный элемент для закрытия обводного воздушного канала, впускной канал для подачи внешнего воздуха ко входу второго пылеотделительного узла и блок управления для управления первым, вторым и третьим запирающими элементами.
Предпочтительно в пылесосе второй пылеотделительный узел содержит гофрированный фильтр, а узел сброса пыли содержит вентилятор, выполненный с возможностью взаимодействия с гофрированным фильтром и с возможностью вращения под действием внешнего воздуха, поступающего через впускной канал, для снятия пыли с гофрированного фильтра.
Пылесос согласно другому варианту осуществления изобретения содержит электрический вентилятор для засасывания пыли и воздуха через всасывающее отверстие, первый пылеотделительный узел для разделения поступающих пыли и воздуха, второй пылеотделительный узел для разделения пыли и воздуха, поступающих из первого пылеотделительного узла, узел сброса пыли для подачи внешнего воздуха к входной стороне второго пылеотделительного узла и снятия под действием внешнего воздуха пыли, прилипшей ко второму пылеотделительному узлу, причем пылесос содержит первый запорный элемент для закрытия воздушного канала, расположенного между выходом второго пылеотделительного узла и входом электрического вентилятора, второй запорный элемент для закрытия воздушного канала между первым пылеотделительным узлом и вторым пылеотделительным узлом, впускной канал для подачи внешнего воздуха к входной стороне второго пылеотделительного узла, обводной воздушный канал, направляющий внешний воздух к выходной стороне второго пылеотделительного узла, и третий запирающий элемент для улавливания пыли, переносимой внешним воздухом по обводному воздушному каналу.
Предпочтительно в пылесосе второй пылеотделительный узел содержит гофрированный фильтр, а узел сброса пыли содержит вентилятор, выполненный с возможностью взаимодействия с гофрированным фильтром и выполненный с возможностью вращения под действием внешнего воздуха, поступающего через впускной канал, для снятия пыли с гофрированного фильтра.
В соответствии с настоящим изобретением сброшенная с пылеуловителя, например, с фильтра тонкой очистки пыль возвращается к пылеотделительному узлу и собирается там, что предотвращает повторное прилипание сброшенной пыли к пылеуловителю.
Краткое описание чертежей
На фиг.1 показан пылесос в соответствии с первым вариантом осуществления изобретения, общий вид в перспективе;
на фиг.2 - продольный разрез корпуса пылесоса, показанного на фиг.1;
на фиг.3 - пылеулавливающий блок пылесоса, вид в перспективе;
на фиг.4 - основная часть пылеулавливающего блока, вид в перспективе;
на фиг.5 - поперечный разрез пылеулавливающего блока, показанного на фиг.4;
на фиг.6 - пылеулавливающий блок, показанный на фиг.3, вид в перспективе с другого направления;
на фиг.7 схематично показана ориентация лопастей вентилятора узла сброса пыли в пылесосе;
на фиг.8 показана принципиальная схема воздушных каналов в корпусе пылесоса, показанного на фиг.1;
на фиг.9 - продольный разрез корпуса пылесоса согласно второму варианту осуществления изобретения;
на фиг.10 - принципиальная схема воздушных каналов в корпусе пылесоса согласно второму варианту осуществления изобретения.
Принятые обозначения:
24 - электрический вентилятор;
57а - всасывающий соединительный канал;
52 - пылеотделительная часть;
55 - первый пылеотделительный узел;
104 - гофрированный фильтр;
640 - возвратный воздушный канал;
650 - впускной канал;
800 - вентилятор.
Осуществление изобретения
Далее описаны варианты выполнения пылесоса в соответствии с изобретением со ссылками на прилагаемые чертежи.
На фиг.1 показан пылесос в соответствии с первым вариантом осуществления изобретения. Пылесос 10 включает в себя корпус 11, шланг 12 для сбора пыли, один конец которого соединен с соединительным каналом 11а корпуса 11 пылесоса, а на другом его конце установлена труба 13 с рукояткой, съемную удлиняемую трубу 14, соединенную с трубой 13 и съемный всасывающий элемент 15, установленный на переднем конце удлиняемой трубы 14. Труба 13 с рукояткой содержит рабочий участок 13А, включающий в себя переключатель 13а с позициями включить/выключить для включения и выключения электрического вентилятора 24, и переключатель 13b с позициями сильно/слабо для управления производительностью электрического вентилятора, описанного ниже. Корпус 11 пылесоса содержит кожух 20, в котором расположен пылеулавливающий блок 50 и электрический вентилятор 24 (фиг.2).
В нижней поверхности всасывающего элемента 15 выполнено всасывающее отверстие (не показано) для засасывания пыли с пола или другой подобной поверхности. Это отверстие сообщено с всасывающей камерой (не показана), которая через удлиняемую трубу 14, шланг 12 и соединительный канал 11а сообщена с всасывающим соединительным каналом 57а пылеулавливающего блока 50 (фиг.3), расположенного внутри корпуса 11 пылесоса.
Как показано на фиг.2, внутри соединительного канала 11а корпуса 11 пылесоса установлен клапан 600, выполненный с возможностью закрытия или открытия соединительного канала 11а. В передней части кожуха 20 расположена камера 22, в которой установлен пылеулавливающий блок 50.
В задней части кожуха 20 (слева на фиг.2) установлен электрический вентилятор 24, перед которым расположен соединительный воздушный канал 25 большого диаметра с передним отверстием 25В. В задней стенке 25А соединительного воздушного канала 25 выполнено соединительное отверстие 25b, которое соединено с трубой 500 воздушного канала, имеющей малый диаметр. Труба 500 сообщена с всасывающим отверстием 24А электрического вентилятора 24 и содержит первый запирающий элемент, образованный, например, клапаном 501. Путем открытия/закрытия клапана 501 всасывающее отверстие 24А электрического вентилятора 24 и внутренняя часть соединительного воздушного канала 25 соединяются или отсоединяются.
Между клапаном 501 и всасывающим отверстием 24А труба 500 соединена с одним концом обводного воздушного канала 502.
Как показано на фиг.3-6, пылеулавливающий блок 50 включает в себя пылеотделительный блок 400 и пылесборный блок 410.
Пылеотделительный блок 400 включает в себя пылеотделительную часть 52 для разделения пыли и воздуха и улавливания пыли и пылеуловитель для улавливания пыли, прошедшей через пылеотделительную часть 52. Пылеуловитель содержит, например, узел 80 фильтра и расположенную на нем крышку 21А. Пылеотделительная часть 52 выполнена с возможностью закручивания воздушного потока, содержащего пыль, при этом отделение пыли от воздуха происходит под действием силы инерции. Подробное описание пылеотделительной части 52 и узла 80 фильтра будет приведено ниже.
Пылесборный блок 410 включает в себя прозрачный пылесборник 70, выполненный из полимера, и расположенную на нем крышку 21В.
Как показано на фиг.4, пылеотделительная часть 52 включает в себя образованную внешней стенкой 53 разделительную камеру 54 в форме цилиндра, по существу конический первый пылеотделительный узел 55, расположенный в разделительной камере 54 вдоль ее оси, всасывающий канал 56, расположенный снаружи правой стенки 54А разделительной камеры 54, и направляющую трубу 57 для направления воздуха к разделительной камере 54 от всасывающего соединительного канала 57а, через который происходит всасывание пыли.
Как показано на фиг.2, всасывающий соединительный канал 57а соединен с соединительным каналом 11а пылесосного блока 11 через клапан 600.
Как показано на фиг.5, в верхнем участке внешней стенки 53 разделительной камеры 54 выполнено входное отверстие 53А для впуска отделенной от воздуха пыли в пылесборник 70.
Кроме того, в правой стенке 54А разделительной камеры 54, как показано на фиг.4, выполнены круглое отверстие 154А и отверстие 154В в форме лопастей вентилятора. В отверстии 154А установлен первый пылеотделительный узел 55, а в отверстии 154В установлен сетчатый фильтр NF2 (не показан). В правой стенке 54А выполнено соединительное отверстие, с которым соединена направляющая труба 57. Таким образом разделительная камера 54 и направляющая труба 57 соединены друг с другом.
Первый пылеотделительный узел 55 включает в себя множество рамок 55а и присоединенный к ним по их периметру сетчатый фильтр NF1. Всасывающий канал 56 соединен с разделительной камерой 54 через отверстие 154А в правой стенке 54А и сетчатый фильтр NF1 (фиг.5), а также через сетчатый фильтр NF2 (не показан) отверстия 154В в правой стенке 54А.
Всасывающий канал 56 сообщен с внутренней частью корпуса 81 узла 80 фильтра, а также с камерой 73 (описана ниже) корпуса 74 пылесборника через соединительное отверстие 56А, выполненное в правой стенке 156 (фиг.5) всасывающего канала 56.
Нижняя часть всасывающего канала 56 соединена с другим концом обводного воздушного канала 502, сообщенного с трубой 500 воздушного канала в корпусе 11 пылесоса. В упомянутом другом конце обводного воздушного канала 502 расположен третий запорный элемент, который представляет собой, например, электромагнитный клапан 503, выполненный с возможностью закрытия или открытия обводного канала 502.
Как показано на фиг.5, пылесборник 70 включает в себя соединительный корпус 72, в верхней части которого расположен соединительный канал 71, проходящий в боковом направлении, а также корпус 74 пылесборника с камерой 73 для сбора пыли, вытянутой вниз от правого конца соединительного корпуса 72.
В левой нижней поверхности соединительного корпуса 72 выполнено отверстие 72А, которое соединено с входным отверстием 53А пылеотделительной части 52, как показано на фиг.5. В левой стенке корпуса 74 пылесборника выполнено соединительное отверстие 75, в котором установлен сетчатый фильтр NF3.
На заданном расстоянии от сетчатого фильтра NF3 на внешней стенке корпуса 74 пылесборника установлена плоская крышка 170, в нижней части которой выполнено отверстие 170А.
Отверстие 170А плоской крышки 170 соединено с соединительным отверстием 56А всасывающего канала 56.
При установке пылесборного блока 410 в камеру 22 пылесосного блока 11, как показано на фиг.5, входное отверстие 53А пылеотделительной части 52 соединяется с отверстием 72А пылесборного блока 410, а отверстие 170А плоской крышки 170 соединяется с соединительным отверстием 56А всасывающего канала 56 пылеотделительного блока 400.
Как показано на фиг.3-6, узел 80 фильтра имеет отверстие на задней поверхности и включает в себя цилиндрический корпус 81 и установленный в нем узел 100 гофрированного фильтра. На передней стенке 84 корпуса 81 установлена пылеотделительная часть 52. Узел 100 гофрированного фильтра содержит гофрированный фильтр 104, множество гофров которого проходят в радиальном направлении.
Внутренняя часть корпуса 81 сообщена с всасывающим каналом 56 (фиг.5) через соединительное отверстие 84А (фиг.6), выполненное в передней стенке 84 (фиг.2) корпуса 81. В соединительном отверстии 84А расположен второй запорный элемент, который представляет собой, например, клапан 700, выполненный с возможностью закрытия или открытия соединительного отверстия 84А.
Кроме того, для возврата воздуха из корпуса 81 в пылеотделительную часть 52 внутри корпуса 81 расположено возвратное устройство, представляющее собой, например, возвратный воздушный канал 640. Один конец возвратного устройства соединен с нижней частью стенки 84 корпуса 81, а другой его конец соединен с направляющей трубой 57 пылеотделительной части 52. На этом другом конце возвратного воздушного канала 640 установлен, например, электромагнитный клапан 641, выполненный с возможностью закрытия или открытия возвратного воздушного канала 640.
В верхней части корпуса 81 выполнен впускной канал 650 (фиг.2) для впуска внешнего воздуха в корпус 81. Впускной канал 650 содержит, например, электромагнитный клапан 651, выполненный с возможностью закрытия или открытия впускного канала 650.
Для сбрасывания пыли с узла 100 гофрированного фильтра внутри корпуса 81 расположен узел сброса пыли, который расположен между узлом 100 гофрированного фильтра и передней стенкой 84 корпуса 81 и представляет собой вентилятор 800, осью вращения которого является центральная ось 101А узла 100 гофрированного фильтра. Вентилятор 800 выполнен с возможностью вращения, например, под действием внешнего воздуха, поступающего из впускного канала 650. Каркас 801 вентилятора 800 содержит по меньшей мере один выступ 802, находящийся в контакте с одним из выступающих участков гофрированного фильтра 104.
При вращении вентилятора 800 выступ 802 проходит над выступающими участками гофрированного фильтра 104 и, следовательно, может быть обеспечена вибрация гофрированного фильтра 104 и отделение прилипшей к нему пыли. Как показано на фиг.7, лопасти 803 вентилятора 800 ориентированы так, что они принимают внешний воздух из впускного канала 650 и направляют его к узлу 100 гофрированного фильтра. Как было описано выше, узел сброса пыли выполнен с возможностью удаления пыли с гофрированного фильтра с помощью вентилятора 800, который вращается под действием внешнего воздуха, поступающего через впускной канал 650.
Однако изобретение не ограничено этим способом удаления пыли. Например, пыль может удаляться за счет вращения узла 100 гофрированного фильтра посредством электродвигателя (не показан на фигурах) или подобного ему устройства, а пыль может сбрасываться с узла 100 гофрированного фильтра, например, за счет взаимодействия неподвижной пластинчатой пружины с выступающими участками путем зацепления. В этом случае, поскольку отсутствует необходимость вращения вентилятора 800, может быть обеспечен более равномерный поток воздуха от впускного канала к узлу фильтра.
Управление операциями закрытия/открытия клапанов 501, 600 и 700 или клапанов 503, 641, 651 осуществляется блоком управления, который не показан на фигурах.
Далее описана работа пылесоса вышеупомянутой конструкции на основании принципиальной схемы, изображенной на фиг.8.
Сначала, как показано на фиг.2, пылеулавливающий блок 50 устанавливают в камеру 22 пылесосного блока 11, шланг 12 подсоединяют к соединительному каналу 11а корпуса 11 пылесоса, а всасывающий элемент 15 соединяют с трубой 13 с рукояткой через удлиняемую трубу 14, как показано на фиг.1. В этот момент клапаны 501, 600 и 700 открыты, а электромагнитные клапаны 503, 641 и 651 закрыты.
При включении переключателя 13b рабочего участка 13А приводится в действие электрический вентилятор 24, который засасывает воздух через всасывающее отверстие 24А. В результате внутри корпуса 81 пылеулавливающего блока 50 возникает разрежение при засасывании воздуха через трубу 500 воздушного канала и соединительный воздушный канал 25. Затем возникает разрежение внутри корпуса 74 пылесборника или разделительной камеры 54 пылеотделительной части 52 при засасывании воздуха через всасывающий воздушный канал 56. Также разрежение возникает в шланге 12, удлиняемой трубе 14 и всасывающем элементе 15 при засасывании воздуха через направляющую трубу 57. Таким образом происходит засасывание пыли и воздуха через всасывающий элемент 15.
Всасываемые пыль и воздух направляются во всасывающий соединительный канал 57а пылеулавливающего блока 50 через удлиняемую трубу 14 и шланг 12. Пыль и воздух, попавшие во всасывающий соединительный канал 57а, через направляющую трубу 57 подаются в разделительную камеру 54 пылеотделительной части 52, а затем закручиваются против часовой стрелки в разделительной камере 54, как показано на фиг.4.
При вращении воздуха происходит отделение пыли от воздуха под действием силы инерции, и воздух засасывается в корпус 81 узла 80 фильтра через сетчатый фильтр NF1 (фиг.5) первого пылеотделительного узла 55 или через сетчатый фильтр NF2 (не показан) отверстия 154В и далее поступает во всасывающий воздушный канал 56.
С другой стороны, отделенная пыль и часть воздуха под действием силы инерции поступают в соединительный корпус 72 пылесборника 70 через входное отверстие 53А разделительной камеры 54. Эти пыль и воздух засасываются в камеру 73 пылесборника через соединительный канал 71 соединительного корпуса 72 и пыль скапливается в камере 73.
Поступивший в камеру 73 пылесборника воздух затем поступает во всасывающий воздушный канал 56 через сетчатый фильтр NF3 и отверстие 170А, расположенное в нижней части плоской крышки 170 и далее всасывается в корпус 81 узла 80 фильтра.
Из корпуса 81 воздух затем засасывается в соединительный воздушный канал 25 пылесосного блока 11 через гофрированный фильтр 104 узла 100 гофрированного фильтра, а затем поступает во всасывающее отверстие 24А электрического вентилятора 24.
Из всасывающего отверстия 24А после прохождения через внутреннюю часть электрического вентилятора 24 воздух выпускается через выпускной канал 20Н пылесосного блока 11, показанного на фиг.2, т.е. воздух перемещается по направлению штрихпунктирной линии со стрелками, показанной на фиг.8.
После завершения уборки и выключения выключателя 13а трубы 13 с рукояткой клапаны 501, 600 и 700 закрываются, а электромагнитные клапаны 503, 641 и 651 открываются. Электрический вентилятор 24 включается с заданной производительностью на определенный период времени.
За счет закрытия клапанов 501, 600 и 700 и открытия электромагнитных клапанов 503, 641 и 651 внешний воздух поступает из впускного канала 650 в корпус 81 (фиг.2) пылеулавливающего блока 50, как показано на фиг.8. При этом происходит вращение вентилятора 800, что приводит к вибрации гофрированного фильтра 104.
Кроме того, поскольку внешний воздух, попадающий на лопасти 803 вентилятора 800, движется по направлению к гофрированному фильтру 104, осуществляется эффективное отделение прилипшей к гофрированному фильтру 104 пыли.
Как показано прерывистыми линиями со стрелкой на фиг.8, поступающий в корпус 81 наружный воздух засасывается во входную сторону пылеотделительного узла 55, т.е. в направляющую трубу 57 (фиг.2) пылеулавливающего блока 50 через возвратный канал 640, а затем засасывается в разделительную камеру 54 пылеулавливающего блока 50, показанного на фиг.5.
Пыль, отделенная от гофрированного фильтра 104, проходит через возвратный воздушный канал 640, перемещается потоком внешнего воздуха и переносится в разделительную камеру 54 пылеулавливающего блока 50.
Пыль отделяется от внешнего воздуха в разделительной камере 54 и переносится в камеру 73 пылесборника, а внешний воздух засасывается во всасывающий воздушный канал 56 через сетчатый фильтр NF1 (фиг.5) первого пылеотделительного узла 55 или сетчатый фильтр NF2 (не показан) отверстия 154В.
Как показано прерывистыми линиями со стрелками на фиг.8, внешний воздух, подаваемый во всасывающий воздушный канал 56, поступает в участок трубы 500, расположенный за клапаном 501, через обводной воздушный канал 502 и далее засасывается во всасывающее отверстие 24А электрического вентилятора 24. Затем электрический вентилятор 24 выключается через определенный период времени.
Таким образом, пыль, удаленная с гофрированного фильтра 104, переносится в разделительную камеру 54 пылеулавливающего блока 50.
Поэтому, когда электрический вентилятор 24 включается для проведения уборки, отделенная от гофрированного фильтра 104 пыль не прилипает к нему повторно.
На фиг.9 и 10 показан пылесос согласно второму варианту осуществления изобретения, в котором труба 500 воздушного канала и внутренняя часть корпуса 81 соединены через обводной воздушный канал 900, в котором расположен третий пылеотделительный узел. Третий пылеотделительный узел содержит, например, фильтр 901 и электромагнитный клапан 902.
В пылесосе согласно второму варианту осуществления изобретения при осуществлении уборки клапаны 501 и 700 открываются, а электромагнитный клапан 902 закрывается, при этом воздух перемещается по направлению штрихпунктирной линии со стрелками, показанной на фиг.10. Пыль собирается в камеру 73 пылесборника, как и в первом варианте осуществления изобретения.
При включении переключателя 13а (фиг.1) рабочего участка 13А трубы 13 с рукояткой клапаны 501 и 700 закрываются, а электромагнитный клапан 902 открывается. Электрический вентилятор 24 включается с заданной производительностью на заданный период времени.
Когда клапаны 501 и 700 закрыты, внешний воздух поступает из впускного канала 650 в корпус 81 пылеулавливающего блока 50, что вызывает отделение пыли, прилипшей к гофрированному фильтру 104, как и в первом варианте осуществления изобретения. Внешний воздух, поступивший в корпус 81, засасывается в трубу 500 воздушного канала через обводной воздушный канал 900, а затем засасывается во всасывающее отверстие 24А электрического вентилятора 24, как показано прерывистыми линиями со стрелками на фиг.10.
Пыль, отделенная от гофрированного фильтра 104, проходит через обводной воздушный канал 900 и перемещается потоком внешнего воздуха, как и в первом варианте осуществления изобретения. Из-за того что в обводном воздушном канале 900 расположен фильтр 901 для улавливания пыли, в трубу 500 воздушного канала засасывается только воздух.
Таким образом, пыль, отделенная от гофрированного фильтра 104, переносится в обводной воздушный канал 900 и улавливается фильтром 901, следовательно, когда электрический вентилятор 24 приводится в действие для осуществления уборки, пыль, отделенная от гофрированного фильтра 104, не засасывается и не прилипает к нему повторно.
В соответствии со вторым вариантом осуществления изобретения наличие клапана 600, возвратного воздушного канала 640 или электромагнитного клапана 641 не является необходимым.
Изобретение не ограничено вышеописанными первым и вторым вариантами осуществления, и вместо пылеотделительной части 52 и пылесборника 70 в пылесосе может быть использован бумажный фильтр.
Следует отметить, что изобретение допускает внесение изменений и модификаций, не выходящих за пределы объема формулы изобретения,
Хотя настоящее изобретение было описано выше применительно к пылесосу, оно не ограничено этим приложением. Например, изобретение может применяться в системах кондиционирования воздуха и других подобных системах для отделения пыли от фильтра.