ПЫЛЕСОС С КОНСТРУКТИВНЫМИ ЭЛЕМЕНТАМИ ИЗ ВСПУЧЕННОГО ПОЛИПРОПИЛЕНА
VACUUM CLEANER WITH EXPANDED-POLYPROPYLENE STRUCTURAL ELEMENTS

Настоящее изобретение относится к области электробытовых приборов и касается пылесосов, в частности конструкции пылесоса.
При производстве электробытовых приборов, к которым относятся пылесосы, успешно использовались пластические материалы по мере развития технологии производства и применения полимеров и их отдельных свойств, при этом каждое из них использовалось для обеспечения соответствующей функции: температурная стойкость, жесткость или гибкость, звукоизоляция, внешний вид и т.д. В корпусе современного пылесоса можно найти более половины десятка различных пластических материалов: АБС, полиамид, полиэтилен, полипропилен, ПВХ, эластомеры и т.д.
Многие элементы производят отдельно и соединяют, получая корпус прибора, а также крышку для гнезда пылесборного мешка, кронштейны фильтрующих элементов и т.д.
Пластические материалы, используемые в пылесосах, должны быть максимально тонкими, чтобы ограничить вес прибора и уменьшить усилия, необходимые для перемещения пылесоса во время его использования, поскольку это перемещение требует существенных физических затрат, например, в случае чистки лестниц между этажами.
Снижение веса пылесоса сопряжено с необходимостью уменьшения толщины кожуха и корпуса, что противоречит требованиям прочности прибора. Поэтому вес пластического материала, применяемого для изготовления пылесоса, быстро достигает своего предела, зафиксированного для обеспечения прочности прибора.
Таким образом, второй проблемой является обеспечение прочности кожуха и корпуса при одновременном существенном снижении веса пластического материала и самого пылесоса.
Уменьшение толщины кожуха в современных пылесосах также отрицательно сказывается на шумности прибора. В результате уменьшения толщины материала звукоизоляция двигателя оказывается недостаточной, и пылесос получается шумным, что часто приводит к необходимости закрывания двигателя губкой.
В настоящее время проявляется тенденция борьбы с любыми шумами как на уровне шумов в целом, так и шумов в жилых помещениях, производимых самими жильцами, а также вызываемых различными приборами.
Таким образом, третьей проблемой является снижение уровня шумности пылесоса при одновременном сохранении прочности кожуха и корпуса прибора и уменьшении его веса.
Перемещение пылесоса по дому, как правило, не является утомительной операцией, и поэтому прибор используют не особенно осторожно. В результате этого часто происходят столкновения прибора с мебелью, стенами и различными предметами, находящимися в жилом помещении. По этой причине, учитывая жесткость корпуса пылесоса, подвергаемые ударам предметы часто оказываются поврежденными.
Таким образом, четвертой проблемой, с которой сталкиваются производители пылесосов, является необходимость обеспечения хороших механических характеристик корпуса, гарантирующих поглощение ударов для ограничения ударных усилий при неосторожном обращении. Решение этой проблемы можно, в частности, найти в применении резиновых полос, охватывающих наподобие пояса корпус прибора. Но такое решение приводит к удорожанию прибора.
Кроме того, для сохранения окружающей среды при долгосрочном развитии производства производители стремятся к утилизации отходов, в частности электробытовых приборов в конце их срока службы, ищут возможности уменьшения веса утилизируемых материалов и применения материалов, легко поддающихся утилизации. Действительно, как известно, последствия воздействия пылесоса на окружающую среду во многом зависят от материалов его конструкции.
Таким образом, пятой проблемой, встающей перед производителями, является потребность изготовления пылесоса из материалов, которые можно легко и, по возможности, полностью утилизировать.
Таким образом, задачей настоящего изобретения является решение вышеуказанных проблем, то есть создание пылесоса небольшого веса, высокой прочности, с пониженным уровнем шумности по сравнению с известными пылесосами, который обладает способностью поглощать удары и может быть более легко утилизирован в конце срока службы.
Согласно изобретению пылесос, содержащий детали из пластического материала, отличается тем, что по меньшей мере один из конструктивных элементов корпуса пылесоса выполняют из вспученного полипропилена.
Под корпусом прибора следует понимать видимую наружную часть прибора, которая может иметь разные названия: коробка, кожух, каркас и т.д.
Предпочтительно, чтобы из вспученного полипропилена была выполнена по меньшей мере одна вставная деталь, закрепляемая на упомянутом корпусе.
Вспученный полипропилен (ВПП) образован гранулами, из которых выполняют детали путем формования при помощи пресса в присутствии пара. В основном используемый в качестве ударопоглощающего материала, в частности, с недавних пор в автомобильной промышленности (бамперы), ВПП имеет улучшенные характеристики, в частности температурную стойкость до 110°С, высокую долговечность, ударную прочность, возможность утилизации и т.д., которые делают его привлекательным для производителей. Вместе с тем, его низкая механическая прочность пока позволяет использовать его только в качестве дополнительного материала при изготовлении отдельных деталей.
В настоящем изобретении предлагается, таким образом, производить конструктивные части корпуса пылесоса, требующие определенной жесткости, твердости и механической прочности, выполненные из ВПП, который изначально не предназначался для этих целей.
Другой задачей настоящего изобретения является использование полипропилена при выборе пластического материала. Еще одной задачей настоящего изобретения является применение на 90% только одного типа пластического материала, такого как полипропилен, для изготовления всего корпуса пылесоса. В этом случае полипропилен может применяться в двух видах: классический полипропилен (ПП), обладающий классическими свойствами пластических материалов, и вспученный полипропилен (ВПП).
Другие отличительные признаки и преимущества настоящего изобретения будут более очевидны из нижеследующего описания, представленного в качестве не ограничительного примера, со ссылкой на прилагаемый чертеж.
На чертеже показан вид сбоку в упрощенном продольном разрезе пылесоса.
Как показано на чертеже, пылесос обычно содержит двигатель 4, создающий силу всасывания и обеспечивающий циркуляцию воздуха, начиная от конца трубки (не показана), соединяемой с отверстием в корпусе пылесоса, до его удаления в заднюю часть пылесоса. В процессе удаления пыли воздушный поток проходит через гнездо 10, содержащее пылесборный фильтрующий мешок, в котором накапливается пыль.
Корпус пылесоса состоит из двух главных деталей, изготавливаемых отдельно и затем соединяемых друг с другом:
- нижний корпус 1, содержащий отсек для двигателя 4, звукоизоляционные элементы в виде внутренних перегородок 8 и различные полости, выполненные для прокладки электрического провода, установки фильтров двигателя и органов 9 маневрирования, таких как колеса и ролики. Нижний корпус 1 содержит также вставку 7 для подсоединения трубки соединения с всасывающим устройством;
- верхний корпус 2, на котором устанавливают органы 5 управления, крышку 3 для закрывания гнезда пылесборного мешка и, в случае необходимости, гнездо с крышкой, предназначенное для укладки различных всасывающих аксессуаров, таких как малая щетка, всасывающий наконечник и т.д.
Иногда на кожухе, предпочтительно на нижнем корпусе 1, прибора выполняют складную или неподвижную ручку или выемку, выполняющую роль ручки.
Согласно изобретению в качестве материала для выполнения пылесоса, то есть по меньшей мере нижнего корпуса 1 и предпочтительно также верхнего корпуса 2, используют вспученный полипропилен (ВПП).
Как и любой материал, содержащий большое количество воздуха, ВПП обладает очень высокой звукоизоляционной и теплоизоляционной способностью, что и позволяет использовать его в качестве материала, поглощающего повышенный шум такого типа электробытового прибора.
Возможность ослаблять шум двигателя за счет использования ВПП во всех элементах пылесоса, где это возможно, позволяет, в зависимости от конфигураций, добиться уменьшения этого недостатка по сравнению с пылесосом, изготовленным из обычных пластмасс: АБС или невспученного полипропилена.
Вместе с тем недостаточная механическая прочность ВПП потребовала значительно увеличить толщину стенок, чтобы добиться их достаточной твердости. Однако, как оказалось, даже если необходимый объем материала приводит к увеличению объема пылесоса по сравнению с нормальным объемом, масса пластического материала может существенно уменьшиться и конечный вес пылесоса может уменьшиться в два раза.
Меньшее количество материала также является преимуществом с экономической точки зрения, так как снижает затраты по изготовлению пылесоса.
Большая гибкость ВПП обеспечивает более высокое поглощение ударов по сравнению с другими пластическими материалами, обычно применяемыми для изготовления пылесосов. В зависимости от степени вспучивания к этой большой гибкости может добавляться сохранение материалом эластичности, что также является большим преимуществом при сборке различных дополнительных деталей, соединяемых с корпусом прибора. Действительно, таким образом, можно соединять, например, различные крышки без шарнира и закрывать их путем простой деформации материала. Этот отличительный признак позволяет без усилий крепить вставки путем соединения в паз.
Действительно, достаточно «заставить» материал деформироваться для стопорения и крепления вставки, поскольку после деформации материал восстанавливает свою форму, обеспечивая соединение.
Таким образом, различные части можно соединять герметично, что является важным преимуществом с точки зрения звукоизоляции, при этом повышается эффективность всасывания двигателя и эффективность различных фильтрующих органов. Высокая гибкость ВПП позволяет крепить многочисленные детали, вставки или электрические провода в поглощающем материале без их смещения, в частности, по истечении определенного времени, в частности, под действием вибраций двигателя.
Эта высокая герметичность самого материала позволяет избежать или, по меньшей мере, ограничить использование уплотнительных прокладок, в частности, на уровне всасывающего канала, что обеспечивает экономию в количестве материала и во времени сборки пылесоса.
Таким образом, пылесос предпочтительно содержит по меньшей мере одно соединение между деталью, выполненной из вспученного полипропилена, и другой деталью, осуществляемое путем деформации детали из вспученного полипропилена. Кроме механической прочности деталей эта деформация может обеспечивать герметичность соединения.
За счет высокой способности материала к деформации различные вставки можно устанавливать усилием в нижний корпус 1 или в верхний корпус 2 в процессе сборки. Благодаря этому вставляемые детали являются более простыми в изготовлении и не требуют выполнения на корпусе прибора соответствующих элементов крепления.
Путем эффективного и простого соединения в паз и благодаря гибкости материала и его способности восстанавливать свою форму можно отказаться от всех винтов крепления различных компонентов (электронная плата, колеса и т.д.) и деталей, что также упрощает разборку прибора в конце его срока службы.
Также за счет большого количества воздуха, включенного в материал, ВПП обладает повышенной способностью поглощения вибраций, которые часто являются дополнительным источником шума, кроме двигателя, например, на уровне органов маневрирования.
Согласно изобретению предусматривается изготовление из ВПП максимального количества деталей, и там, где этот материал применять невозможно, - использовать стандартный полипропилен, чтобы облегчить утилизацию пылесоса в конце срока службы. После снятия двигателя такую утилизацию осуществлять легче, если для выполнения конструктивных деталей использовать один и тот же полимер.
Действительно, можно предусмотреть изготовление кнопок, индикаторов, колес и роликов не из ВПП, а из другого материала, в частности, в силу их функциональных особенностей, например световой индикатор необходимо выполнять из прозрачного пластического материала. В этой связи стандартный полипропилен будет более предпочтительным, чем другие полимеры, так как он является совместимым с корпусом прибора. Благодаря этому после снятия двигателя становится возможным осуществлять операцию плавки или измельчения конструкции пылесоса для получения полимера и его повторного использования.
Использование единого материала является существенным вкладом в уменьшение необходимых запасов сырья и значительно повышает степень действительной утилизации бывших в потреблении приборов в конце их срока службы. Разборка приборов будет главным образом преследовать цель отделения металлических частей (в основном двигателя и электрических проводов) от единого пластического материала.
Другим преимуществом материала ВПП является то, что он является мягким на ощупь, и манипулирование пылесосом из такого материала оказывается приятным, что может представлять собой дополнительное коммерческое преимущество в сочетании с описанными выше основными функциональными техническими характеристиками.
Возможны многие варианты выполнения пылесоса в соответствии с настоящим изобретением, в частности внутри нижнего корпуса 1 можно установить устройство автоматической намотки электрического шнура или ручное устройство намотки на корпусе, например, в виде выступающих частей, а также выполнять пылесос с самыми разнообразными функциями, не выходя за рамки настоящего изобретения.
Можно также предусмотреть выполнение разных форм нижнего и верхнего корпусов и конструктивных деталей из ВПП, не выходя за рамки настоящего изобретения. Можно устанавливать самые разные вставки, крышки, ручки или дополнительные элементы, не выходя за рамки изобретения.
Предпочтительно нижний корпус 1 пылесоса, верхний корпус 2, крышку 3 и, в случае необходимости, переносную ручку 6 выполняют из ВПП. Индикаторы, органы 5 управления и органы 9 маневрирования можно выполнять из невспученного полипропилена, однако можно предусмотреть выполнение различных присоединяемых деталей, таких как органы маневрирования, колеса или ролики из ВПП, не выходя за рамки настоящего изобретения.
Детали некоторых моделей пылесосов можно полностью выполнять из пластического материала - из вспученного или невспученного полипропилена.
Изобретение не ограничивается описанными и представленными в качестве примеров вариантами осуществления, оно может охватывать любые технические эквиваленты, а также их комбинации.
Используемый вспученный полипропилен характеризуется степенями расширения, определяемыми количеством материала (полипропилена) на литр. Количество полипропилена предпочтительно составляет от 40 г до 80 г на литр.
Например, выполнение пылесоса, содержащего нижний корпус, верхний корпус и крышку из ВПП (60 г на литр), позволяет уменьшить вес с 6,7 кг, когда материалом для выполнения этих деталей в основном является АБС, до 3,5 кг при выполнении этих деталей из ВПП, хотя стенки при использовании ВПП становятся примерно в четыре раза толще.
Кроме того, во время работы прибор показывает хорошее качество в сочетании с очень надежным креплением элементов, соединяемых с деталями из ВПП.
Кроме того, степень утилизации прибора увеличивается с 70% до более 90%.
Кроме того, большая толщина стенок может позволить выполнять в этой толщине различные ниши для небольших аксессуаров путем соответствующего вырезания.
Такой пылесос, изготовленный с деталями из вспученного полипропилена, имеет ряд преимуществ:
- общий вес пылесоса значительно уменьшается без снижения характеристик прочности, при этом плотность вспученного полипропилена является очень низкой.
- Работа прибора отличается низкой шумностью, так как воздух, содержащийся в материале, поглощает большую часть шума двигателя.
- Материал является упругим, поэтому пылесос может легко поглощать удары, что позволяет уберечь мебель и стены от повреждений.
- Количество используемого материала уменьшается.
- Разные детали из пластического материала, выполняющие разные функции в пылесосе, можно выполнять из одного полимера - полипропилена, предпочтительно во вспученном виде, что облегчает утилизацию пылесоса в конце срока службы.
- Материал поглощает вибрации, что повышает комфортность использования.
- Стоимость изготовления такого пылесоса ниже, чем традиционного пылесоса, в частности, за счет того, что упрощается сборка, так как конструкция элементов становится намного проще, и можно отказаться от применения некоторых деталей, таких как прокладки.
- Наконец, сам материал является более приятным на ощупь, чем пластические материалы, используемые до настоящего времени для выполнения пылесосов.