УСТРОЙСТВО ПЫЛЕУЛАВЛИВАНИЯ И ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ПЫЛЕСОС
DUST-CAPTURE DEVICE AND ELECTRIC VACUUM CLEANER

Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относятся к устройству пылеулавливания и электрическому пылесосу.
Уровень техники
Известен центробежный электрический пылесос, включающий в себя корпус цилиндрической формы и всасывающий патрубок, создающий закручивающийся поток по внутренней периферии корпуса контейнера. Центробежный электрический пылесос всасывает пыль вместе с воздухом, отделяет пыль от воздуха за счет центробежной силы закручивающегося потока в корпусе контейнера и собирает пыль в корпусе контейнера (см., например, JP 09-155239). Воздух выходит из корпуса контейнера наружу из центральной части воронки закручивающегося потока, т.е. из части, где скорость потока относительно невелика.
Краткое описание чертежей
Фиг.1 - внешний вид в перспективе электрического пылесоса в соответствии с первым вариантом осуществления настоящего изобретения.
Фиг.2 - вид в разрезе, схематически иллюстрирующий устройство пылеулавливания в соответствии с первым вариантом осуществления.
Фиг.3 - вид в перспективе, иллюстрирующий другой пример устройства пылеулавливания в соответствии с первым вариантом осуществления изобретения.
Фиг.4 - вид в перспективе в разрезе, иллюстрирующий другой пример устройства пылеулавливания в соответствии с первым вариантом осуществления настоящего изобретения.
Фиг.5 - вид в разрезе, иллюстрирующий другой пример устройства пылеулавливания в соответствии с первым вариантом осуществления настоящего изобретения.
Фиг.6 - вид в перспективе в разрезе, иллюстрирующий другой пример устройства пылеулавливания в соответствии с первым вариантом осуществления настоящего изобретения.
Фиг.7 - вид в разрезе, схематически иллюстрирующий устройство пылеулавливания в соответствии со вторым вариантом осуществления настоящего изобретения.
Фиг.8 - вид в перспективе, иллюстрирующий другой пример устройства пылеулавливания в соответствии со вторым вариантом осуществления настоящего изобретения.
Фиг.9 - вид в перспективе в разрезе, иллюстрирующий другой пример устройства пылеулавливания в соответствии со вторым вариантом осуществления настоящего изобретения.
Фиг.10 - вид в разрезе, иллюстрирующий другой пример устройства пылеулавливания в соответствии со вторым вариантом осуществления настоящего изобретения.
Фиг.11 - вид в перспективе в разрезе, иллюстрирующий другой пример устройства пылеулавливания в соответствии со вторым вариантом осуществления настоящего изобретения.
Описание изобретения
Варианты осуществления устройства пылеулавливания и электрического пылесоса в соответствии с настоящим изобретением описаны со ссылкой на чертежи.
Обычный электрический пылесос, в частности электрический пылесос, включающий в себя устройство пылеулавливания, не содержит элемента, явно разделяющего зону (пространство) центробежного сепарирования и зону (пространство) сбора пыли, устройства пылеулавливания, осуществляющего центробежное сепарирование с помощью закручивающегося потока в контейнере, имеющем цилиндрическую форму, одновременно обеспечивая сбор пыли, отсеянной центробежным способом. По этой причине, в обычном электрическом пылесосе пыль, уже собранная в зоне сбора пыли, в некоторых случаях может попадать обратно в зону центробежного сепарирования.
Далее, электрический пылесос, описанный в JP 09-155239, включает в себя: контейнер со ступенькой и разделительную пластину, формирующую зазор между ступенькой и разделительной пластиной, тем самым отделяя зону центробежного сепарирования от камеры для сбора пыли. Электрический пылесос, описанный в JP 09-155239, имеет вентиляционное отверстие, которое позволяет воздуху, попавшему в камеру для сбора пыли, перетекать обратно в зону сепарирования. Этот поток воздуха, проходящий через вентиляционное отверстие вызывает перетекание гранулированной порошкообразной пыли, имеющей малую массу, из камеры для сбора пыли обратно в зону сепарирования. Более того, этот поток воздуха линейно движется из камеры для сбора пыли обратно в зону сепарирования по центральной части камеры для сбора пыли, в которой скорость вращающегося потока ниже (т.е. в центральной части воронки вращающегося потока), и выходит из корпуса контейнера. Следовательно, этот поток воздуха легко переносит мелкую пыль из камеры для сбора пыли в зону сепарирования.
Как описано выше, проблемами обычного электрического пылесоса являются перенос пыли из камеры для сбора пыли обратно в зону сепарирования и то, что мелкая пыль выносится из камеры для сбора пыли линейным потоком воздуха, движущимся из камеры для сбора пыли обратно в зону сепарирования.
Настоящее изобретение предлагает устройство пылеулавливания и электрический пылесос, способные: осуществлять центробежное сепарирование с помощью закручивающегося потока, возникающего в цилиндрическом теле контейнера, при этом обеспечивая сбор пыли, отсеянной центробежным способом, а также надежно удерживать уже собранную пыль.
Для решения вышеупомянутых проблем устройство пылеулавливания в соответствии с вариантами осуществления настоящего изобретения включает в себя: корпус контейнера, имеющий форму цилиндра с закрытыми концами; всасывающий патрубок, соединенный с корпусом контейнера и формирующий вращающийся поток по внутренней периферии корпуса контейнера; выпускной патрубок, соединенный с корпусом контейнера таким образом, чтобы быть ближе к первому концу корпуса контейнера, чем всасывающий патрубок; разделительную перегородку, имеющую первое отверстие, по сути, по центру корпуса контейнера и расположенную между всасывающим патрубком и выпускным патрубком; сепарирующую перегородку, расположенную ближе к другому концу тела контейнера, чем место подсоединения всасывающего патрубка, формирующую зазор между внутренней периферийной поверхностью корпуса контейнера и сепарирующей перегородкой и имеющую второе отверстие, находящееся за пределами центра корпуса контейнера.
Далее, электрический пылесос в соответствии с вариантами осуществления настоящего изобретения включает в себя: вышеназванное устройство пылеулавливания и корпус пылесоса, к которому крепится съемное устройство пылеулавливания.
Первый вариант осуществления
Первый вариант осуществления устройства пылеулавливания и электрического пылесоса в соответствии с настоящим изобретением описан со ссылкой на чертежи с Фиг.1 до Фиг.6.
На чертеже Фиг.1 показан внешний вид в перспективе электрического пылесоса в соответствии с первым вариантом осуществления настоящего изобретения.
Как показано на чертеже Фиг.1, электрический пылесос 1 в соответствии с настоящим изобретением является пылесосом, так называемого, контейнерного типа. Электрический пылесос 1 включает в себя: корпус 2 пылесоса, который может перемещаться по очищаемой поверхности, и съемный комплект 3 трубок, подсоединяемый к корпусу 2 пылесоса.
Корпус 2 пылесоса включает в себя: основной кожух 5 корпуса; пару колес 6, расположенных по бокам основного кожуха 6 корпуса; съемный контейнер 7 для сбора пыли (устройство пылеулавливания), крепящийся к основному кожуху 5 корпуса; электрический вентилятор 8, соединенный по потоку с контейнером 7 для сбора пыли; основной орган 9 управления, управляющий приводом электрического вентилятора 8, и шнур 11 питания, подводящий питание к электрическому вентилятору 8.
Основной кожух 5 корпуса включает в себя основное соединительное отверстие 12, связанное по потоку с контейнером 7 для сбора пыли. Основное соединительное отверстие 12 является струйным входом корпуса 2 пылесоса.
Колеса 6 представляют собой ходовые колеса большого диаметра для обеспечения перемещения корпуса 2 пылесоса.
Контейнер 7 для сбора пыли отделяет и собирает пыль из содержащего пыль воздуха, всасываемого электрическим пылесосом 1 благодаря разрежению, создаваемому электрическим вентилятором 8.
Основной орган 9 управления имеет ряд предварительно заданных режимов работы. Основной орган 9 управления альтернативно выбирает данный режим работы из ряда режимов работы, так что данный режим работы соответствует управляющему сигналу, поступающему от комплекта 3 трубок, тем самым включая в работу электрический вентилятор 8. Каждый режим работы имеет разный уровень входной мощности (входной мощности электрического вентилятора 8) в зависимости от управляющего сигнала, поступающего от комплекта 3 трубок.
Питающий шнур 11 снабжен соединительной вилкой 14 питания.
Комплект 3 трубок всасывает содержащий пыль воздух с очищаемой поверхности благодаря разрежению, возникающему в корпусе 2 пылесоса во время работы электрического вентилятора 8, и направляет содержащий пыль воздух в основной корпус 2 пылесоса. Комплект 3 трубок включает в себя: соединительный патрубок 19, играющий роль узла разъемного соединения с основным соединительным отверстием 12 корпуса 2 пылесоса; шланг 21 для сбора пыли, соединенный с соединительным патрубком 19; патрубок 22 ручного управления, подсоединяемый к шлангу 21 для сбора пыли; рукоятку 23, выступающую из патрубка 22 ручного управления; секцию 24 управления, расположенную на рукоятке 23; съемную удлиняющую трубку 25, подсоединяемую к патрубку 22 ручного управления, и корпус съемной всасывающей насадки 26, подсоединяемый к удлиняющей трубке 25.
Шланг 21 для сбора пыли представляет собой гибкий вытянутый шланг, имеющий в целом цилиндрическую форму. Один конец шланга 21 для сбора пыли (тыльный конец) по потоку соединен с соединительным патрубком 19. Шланг 21 для сбора пыли по потоку связан с внутренним пространством корпуса 2 пылесоса посредством соединительного патрубка 19.
Один конец (тыльный конец) патрубка 22 ручного управления соединяется с другим концом шланга 21 для сбора пыли. Патрубок 22 ручного управления по потоку связан с внутренним пространством корпуса 2 пылесоса посредством соединительного патрубка 19 и шланга 21 для сбора пыли.
Рукоятка 23 удерживается пользователем электрического пылесоса 1 и используется для управления электрическим пылесосом 1. Рукоятка 23 выступает со стороны тыльного конца патрубка 22 управления под углом относительно оси первого конца патрубка 22 ручного управления.
Секция 24 управления включает в себя кнопки, соответствующие режимам работы пылесоса. В частности, секция 24 управления включает в себя: кнопку 24а выключения электрического вентилятора 8; кнопку 24b включения электрического вентилятора 8. Кнопка 24b включения электрического вентилятора 8 может быть представлена тремя отдельными кнопками: включения малой мощности (опущена на чертежах), включения средней мощности (опущена на чертежах) и включения полной мощности (опущена на чертежах). Пользователь электрического пылесоса 1 может использовать секцию 24 управления для альтернативного выбора одного из режимов работы электрического вентилятора. 8.
Удлиняющая трубка 25 является выдвижной удлиняемой трубкой, имеющей, в основном, цилиндрическую форму. Удлиняющая трубка 25 имеет телескопическую конструкцию, в которой ряд трубчатых элементов вставлен друг в друга. Один конец (тыльный конец) съемной удлиняющейся трубки 25 подсоединен к тыльному концу патрубка 22 ручного управления. Удлиняющая трубка 25 по потоку соединена с внутренним пространством корпуса 2 пылесоса с помощью соединительного патрубка 19, патрубка 22 ручного управления и шланга 21 для сбора пыли.
Корпус 26 сменной всасывающей насадки подсоединяется к другому концу удлиняющей трубки 25. Корпус 26 всасывающей насадки имеет конструкцию, позволяющую насадке перемещаться по очищаемой поверхности, такой как деревянный пол или ковер, и включает в себя всасывающее отверстие 28 на нижней поверхности, прилегающей к очищаемой поверхности в процессе работы. Корпус 26 всасывающей насадки далее включает в себя: вращающуюся щетку 29, располагающуюся рядом с всасывающим отверстием 28, и электродвигатель 31, приводящий в движение вращающуюся щетку 29. Корпус 26 всасывающей насадки по потоку связан с внутренним пространством корпуса 2 пылесоса посредством удлиняющей трубки 25, насадки 22 ручного управления и шланга 21 для сбора пыли.
При нажатии кнопки 24b включения включается электрический вентилятор пылесоса и создает разрежение (всасывающее отрицательное давление) внутри корпуса 2 пылесоса. Это разрежение передается от основного соединительного отверстия 12 корпуса к всасывающему отверстию 28 корпуса 26 всасывающей насадки через шланг 21 сбора пыли, патрубок 22 ручного управления и удлиняющуюся трубку 25. С помощью отрицательного давления, возникающего во всасывающем отверстии 28, электрический пылесос 1 всасывает собравшуюся на очищаемой поверхности пыль вместе с воздухом через всасывающее отверстие 28, тем самым очищая поверхность, подлежащую чистке. Электрический пылесос 1 направляет содержащий пыль воздух, засосанный через всасывающее отверстие 28, в контейнер 7 для сбора пыли, где происходит центробежное отделение пыли от воздуха и осуществляется сбор отделенной пыли. При этом воздух проходит через контейнер 7 для сбора пыли и выходит наружу из корпуса 2 пылесоса через электрический вентилятор 8.
На чертеже Фиг.2 показан вид в разрезе, схематически иллюстрирующий устройство пылеулавливания в соответствии с первым вариантом осуществления настоящего изобретения.
Как проиллюстрировано на чертеже Фиг.2, контейнер 7 для сбора пыли (устройство пылеулавливания) в соответствии с настоящим вариантом осуществления включает в себя: корпус 33 контейнера, имеющий форму цилиндра с закрытыми концами; всасывающий патрубок 34, соединенный с корпусом 33 контейнера и создающий закручивающийся поток F (на чертеже Фиг.2 обозначен сплошной стрелкой F) по внутренней периферии корпуса 33 контейнера; выпускной патрубок 35, соединенный с корпусом 33 контейнера ближе к первому концу 33а корпуса 33 контейнера, чем всасывающий патрубок 34; разделительную перегородку 37, расположенную между всасывающим патрубком 34 и выпускным патрубком 35с и имеющую отверстие 37а (первое отверстие), по сути, по центру корпуса 33 контейнера; гофрированный фильтрующий элемент 38, расположенный на пути потока между отверстием 37а в разделительной перегородке 37 и выпускным патрубком 35, и сепарирующую перегородку 41, расположенную ближе к другому концу 33b корпуса 33 контейнера, чем место подсоединения всасывающего патрубка 34, формирующую зазор 39 между внутренней периферийной поверхностью корпуса 33 контейнера и сепарирующей перегородкой 41 и имеющую отверстие 41а (второе отверстие), расположенное вне центра корпуса 33 контейнера.
Контейнер 7 для сбора пыли может располагаться в корпусе 2 пылесоса таким образом, чтобы ось С корпуса 33 контейнера, имеющего форму цилиндра, была направлена вертикально, но может быть направлена и горизонтально. Альтернативно, ось С может быть направлена под любым заданным углом.
Корпус 33 контейнера включает в себя: канал 42 отработанного воздуха между разделительной перегородкой 37 и торцевой поверхностью 33а закрытого конца; зону 43 сепарирования между разделительной перегородкой 37 и сепарирующей перегородкой 41, и камеру 44 для сбора пыли (первая зона) между сепарирующей перегородкой 41 и поверхностью другого конца 33b. Другой конец 33b корпуса 33 контейнера оснащен съемной крышкой 46, благодаря чему пыль, собравшаяся в камере 44 для сбора пыли, может удаляться из корпуса 33 контейнера.
Всасывающий патрубок 34 создает путь потока под углом к оси С корпуса 33 контейнера (центру корпуса 33 контейнера), связывающий основное соединительное отверстие 12 корпуса 2 пылесоса с зоной 43 сепарирования корпуса 33 контейнера. Этот путь формирует поток, движущийся в корпусе 33 контейнера по внутренней периферийной поверхности его корпуса. Т.е. когда внутри корпуса 33 контейнера во время работы электрического вентилятора 8 создается разрежение, всасывающий патрубок 34 формирует вращающийся поток F содержащего пыль воздуха, проходящего от комплекта 3 трубок в корпус 33 контейнера через всасывающий патрубок 34.
Выпускной патрубок 35 связывает зону 43 сепарирования корпуса 33 контейнера с всасывающим отверстием (на чертеже не показано) электрического вентилятора 8.
Всасывающий патрубок 34 и выпускной патрубок 35 могут быть выполнены как единое целое с корпусом 33 контейнера.
Разделительная перегородка 37 разделяет зону 43 сепарирования и канал 42 отработанного воздуха, не позволяя содержащему пыль воздуху, втекающему в зону 43 сепарирования, проникать непосредственно в канал 42 отработанного воздуха. Разделительная перегородка 37 крепится к корпусу 33 контейнера. Отверстие 37а расположено в районе оси С корпуса 33 контейнера.
Далее, разделительная перегородка 37 включает в себя внутреннюю трубку 48, расположенную по оси С корпуса 33 контейнера. Внутренняя трубка 48 проходит от разделительной перегородки 37 до сепарирующей перегородки 41 внутри корпуса 33 контейнера, и к ней крепится сепарирующая перегородка 41. Внутренняя трубка 48 имеет отверстие 48а (первое отверстие), связанное по потоку с отверстием 37а через внутреннее пространство внутренней трубки 48. Сетчатый фильтрующий элемент 51 (третья фильтрующая зона) перекрывает отверстие 48а и фильтрует воздух, проходящий через отверстие 48а. Фильтрующий элемент 51 предотвращает попадание пыли из зоны 43 сепарирования в канал 42 отработанного воздуха, когда вращающийся поток F в зоне 43 сепарирования еще не до конца сформировался, например, в период непосредственно после запуска электрического вентилятора 8 или сразу после прекращения его работы (далее называемый «переходным периодом вращающегося потока F»).
Гофрированный фильтрующий элемент 38, установленный в канале 42 отработанного воздуха, улавливает частицы мелкой пыли, которые настолько малы, что проходят через фильтрующий элемент 51, и предотвращает всасывание мелкой пыли электрическим вентилятором 8.
Зазор 39 и отверстие 41а по потоку связывают зону 43 сепарирования с камерой 44 для сбора пыли. Зазор 39 расположен по всей окружности внутренней периферии корпуса 33 контейнера.
Отверстие 41а выполнено ближе к оси корпуса 33 контейнера, чем зазор 39, и находится вне пределов проекции отверстия 37а на сепарирующую перегородку 41. Фильтрующий элемент 53 (зона фильтрации) перекрывает отверстие 41а и фильтрует воздух, проходящий через отверстие 41а. Фильтрующий элемент 53 может быть достаточно грубым, чтобы волокнистая пыль, типа отходов ниток или хлопкового пуха, попадающая в камеру 44 для сбора пыли, не возвращались обратно в зону 43 сепарирования через фильтрующий элемент 53. Фильтрующий элемент 53 находится на поверхности сепарирующей перегородки 41, поверхности, обращенной к другому концу 33b корпуса 33 контейнера (т.е. со стороны камеры 44 для сбора пыли).
Отверстие 41а может быть выполнено в виде группы отверстий, сформированной из ряда отверстий, расположенных по кругу с одинаковыми интервалами относительно оси корпуса 33 контейнера. В таком случае, фильтрующий элемент 53 можно не устанавливать, если диаметр каждого отверстия имеет соответствующую величину (например, 5 мм или менее), что является достаточным для предотвращения попадания волокнистой пыли, типа отходов ниток или хлопкового пуха, из камеры 44 обратно в зону 43 сепарирования.
Зазор 39 и отверстие 41а не обязательно должны располагаться по всей длине окружности корпуса 33 контейнера. Реально, зазор 39 может быть выполнен в виде дугообразной щели по внутренней периферии корпуса 33 контейнера. Отверстие 41а может быть выполнено в виде дугообразной прорези вокруг оси С корпуса 33 контейнера. В то же время желательно, чтобы места расположения зазора 39 и отверстия 41а отличались друг от друга.
В контейнере 7 для сбора пыли, выполненном как описано выше, при работающем электрическом вентиляторе 8 в канале 42 отработанного воздуха через выпускной патрубок 35 создается разрежение. Разрежение в канале 42 отработанного воздуха через отверстие 37а передается в зону 43 сепарирования. Далее, разрежение из зоны 43 сепарирования передается через всасывающий патрубок 34 в комплект 3 трубок. В результате комплект 3 трубок всасывает пыль и грязь с очищаемой поверхности вместе с воздухом. Содержащий пыль воздух, всасываемый комплектом 3 трубок, направляется через комплект 3 трубок в контейнер 7 для сбора пыли.
Содержащий пыль воздух, попавший в контейнер 7 для сбора пыли, в зоне 43 сепарирования направляется всасывающим патрубком 34 в сторону внутренней периферийной поверхности корпуса 33 контейнера и создает закручивающийся поток F. Закручивающийся поток F обеспечивает центробежное разделение содержащего пыль воздуха на воздух и на пыль. Отделяемая пыль имеет удельный вес, существенно больший, чем удельный вес воздуха, и поэтому закручивается по внутренней периферийной поверхности корпуса 33 контейнера. В то же время, часть разделяемого воздуха проходит через отверстие 48а, расположенное в районе центра воронки вращающегося потока F, и далее направляется через внутреннее пространство внутренней трубки 48 и отверстие 37а в канал 42 отработанного воздуха (на чертеже Фиг.2 этот путь обозначен сплошной стрелкой Fe). Другая часть разделяемого воздуха и отсеянная пыль проходят через зазор 39 в камеру 44 для сбора пыли, продолжая закручиваться вдоль внутренней периферийной поверхности корпуса 33 контейнера.
В камере 44 для сбора пыли скорость потока ниже и давление, соответственно, восстанавливается по мере приближения к оси С корпуса 33 контейнера, являющейся центром вращающегося потока F, и поэтому воздух, который втек в камеру 44 для сбора пыли, проходит через отверстие 41а в сепарирующей перегородке 41 и возвращается в зону 43 сепарирования. В то же время волокнистая пыль, содержащаяся в пыли, собирается вместе в процессе вращения в зоне 43 сепарирования и в камере 44 для сбора пыли, и не может более пройти через отверстие 41а или фильтрующий элемент 53, оставаясь в камере 44 для сбора пыли.
Часть воздуха, которая вернулась в зону 43 сепарирования через отверстие 41а, захватывается вращающимся потоком F, создавая циркулирующий поток Fc, снова втекающий в камеру 44 для сбора пыли. Циркулирующий поток Fc постепенно спрессовывает вместе волокнистую пыль, отфильтрованную отверстием 41а сепарирующей перегородки 41 или фильтрующим элементом 53, что увеличивает плотность волокнистой пыли.
Циркулирующий поток Fc, описанный выше, содержит не только поток, в котором все время циркулирует один и тот же воздух, но и поток воздуха, движущегося между камерой 44 для сбора пыли и зоной 43 сепарирования, частично замещаемого воздухом, непрерывно поступающим в зону 43 сепарирования.
Далее описывается другой пример контейнера 7 для сбора пыли электрического пылесоса 1.
На чертеже Фиг.3 приведен вид в перспективе, иллюстрирующий другой пример устройства пылеулавливания в соответствии с первым вариантом осуществления изобретения.
На чертеже Фиг.4 представлен перспективный вид в разрезе, иллюстрирующий другой пример устройства пылеулавливания в соответствии с первым вариантом осуществления настоящего изобретения.
На чертеже Фиг.5 показан вид в разрезе, иллюстрирующий другой пример устройства пылеулавливания в соответствии с первым вариантом осуществления настоящего изобретения.
У контейнера 7А для сбора пыли электрического пылесоса 1, проиллюстрированного чертежами Фиг.3-Фиг.5, компоненты, аналогичные компонентам контейнера 7 для сбора пыли, обозначены одинаковыми позициями, а совпадающее описание опущено.
Как показано на чертежах Фиг.3-Фиг.5, контейнер 7А для сбора пыли (устройство пылеулавливания) в соответствии с данным вариантом осуществления включает в себя сепарирующую перегородку 41А с утолщением, которая отделяет камеру 44 для сбора пыли (первая зона) на другом конце 33b корпуса 33А контейнера от зоны 43 сепарирования (вторая зона), к которой подсоединен всасывающий патрубок 34. Далее, контейнер 7А включает в себя выступающую часть 55, расположенную, по сути, по центру поверхности сепарирующей перегородки 41А, поверхности, обращенной к другому концу 33b корпуса 33А контейнера.
Сепарирующая перегородка 41А имеет форму не просто плоской пластины, но форму диска, толщина которого формируется ребром 56, вытянутым параллельно оси С корпуса 33А контейнера, и сепарирующая перегородка 41А формирует зазор 39А, который отделяет зону 43 сепарирования от камеры 44 для сбора пыли. Сепарирующая перегородка 41А с утолщением отделяет камеру 44 для сбора пыли от зоны 43 сепарирования с помощью зазора 39А и может препятствовать обратному току вращающегося потока F из камеры 44 для сбора пыли в зону 43 сепарирования.
Далее, корпус 33А контейнера включает в себя ступенчатую часть 57, которая сформирована путем прерывистого увеличения диаметра части корпуса 33А контейнера на другом конце 33b в районе сепарирующей перегородки 41А. Ступенчатая часть 57 предотвращает попадание обратного тока вращающегося потока F, достигающего зазора 39А, в зону 43 сепарирования.
Выступающая часть 55 располагается в центральной части массы волокнистой пыли, собираемой фильтрующим элементом 53, и задает направление сбора пыли у другого конца 33b корпуса 33А контейнера. Выступающая часть 55 вытянута от сепарирующей перегородки 41А до крышки 46 корпуса 33А контейнера.
Далее, выступающая часть 55 имеет полую коническую трапецеидальную форму, диаметр которой уменьшается по мере приближения к крышке 46. Выступающая часть 55 имеет на своей боковой поверхности отверстие 55а, отверстие 55а, связывающее по потоку камеру 44 для сбора пыли с зоной 43 сепарирования. Крышка 58 внутренней трубки отделяет внутреннее пространство выступающей части 55 от внутреннего пространства внутренней трубки 48 и предотвращает связь по потоку между этими двумя пространствами. С помощью потока воздуха, проходящего через отверстие 55а и затем через внутреннее пространство выступающей части 55 в зону 43 сепарирования, выступающая часть собирает пыль в камере 44 для сбора пыли в центральной части камеры 44 для сбора пыли. С помощью потока воздуха, проходящего через отверстие 55а, и потока воздуха, проходящего через отверстие 41а, выступающая часть 55 более ярко проявляет эффект управления направлением сбора пыли. Фильтрующий элемент 61 (вторая фильтрующая зона) перекрывает отверстие 55а и фильтрует воздух, проходящий через отверстие 55а.
Отверстие 55а может быть выполнено в виде группы отверстий, сформированной множеством маленьких отверстий. В таком случае, фильтрующий элемент 61 может отсутствовать, если диаметр каждого из отверстий соответствует значению (например, диаметру 5 мм или менее), достаточно малому, чтобы предотвратить попадание волокнистой пыли, такой как обрывки ниток и хлопковый пух, из камеры 44 для сбора пыли обратно в зону 43 сепарирования.
На чертеже Фиг.6 показан перспективный вид в разрезе, иллюстрирующий другой пример устройства пылеулавливания в соответствии с первым вариантом осуществления настоящего изобретения.
У контейнера 7В для сбора пыли электрического пылесоса 1, проиллюстрированного чертежом Фиг.6, компоненты, аналогичные компонентам контейнера 7А для сбора пыли, обозначены одинаковыми символами, а совпадающее описание опущено.
Как показано на чертеже Фиг.6, контейнер 7В для сбора пыли (устройство пылеулавливания) в соответствии с настоящим вариантом осуществления включает в себя пылеулавливающую перегородку 62, расположенную на боковой поверхности выступающей части 55В радиально относительно корпуса 33А. Пылеулавливающая перегородка 62 проходит по всей высоте выступающей части 55В, имеющей коническую трапецеидальную форму. Пылеулавливающая перегородка 62 создает в камере 44 для сбора пыли область вокруг выступающей части 55В, в которой скорость потока ниже. На боковой поверхности выступающей части 55В могут радиально располагаться несколько пылеулавливающих перегородок 62.
В контейнерах 7, 7А и 7В для сбора пыли, сконструированных, как это описано выше, в соответствии с настоящим вариантом осуществления, между зоной 43 центробежного сепарирования пыли и камерой 44 для сбора пыли установлена сепарирующая перегородка 41, 41А, и воздух, находящийся в камере 44 для сбора пыли, вынужден перетекать обратно в зону 43 сепарирования через отверстие 41а в сепарирующей перегородке 41, 41А или фильтрующий элемент 53. Соответственно, предотвращается попадание пыли из камеры 44 для сбора пыли обратно в зону 43 сепарирования.
Кроме того, в контейнерах 7, 7А и 7В в соответствии с настоящим вариантом осуществления, мелкая пыль, которая проникает через отверстие 41а или фильтрующий элемент 53 при перетекании воздуха из камеры 44 для сбора пыли обратно в зону 43 сепарирования, может быть возвращена обратно в камеру 44 для сбора пыли циркулирующим потоком Fc. Между тем, в контейнерах 7, 7А и 7В в соответствии с настоящим вариантом осуществления волокнистая пыль может спрессовываться у сепарирующей перегородки 41, 41А потоком воздуха, проходящим через отверстие 41а или фильтрующий элемент 53. Далее, в контейнерах 7, 7А и 7В в соответствии с настоящим вариантом осуществления мелкая пыль, которая возвращается обратно в камеру 44 для сбора пыли циркулирующим потоком Fc, может улавливаться волокнистой пылью, которая спрессовалась в районе сепарирующей перегородки 41, 41А и имеет большую плотность, так что мелкая пыль, которая проходит через отверстие 41а или фильтрующий элемент 53, может улавливаться и оставаться в контейнере 44 для сбора пыли.
Далее, в контейнерах 7, 7А и 7В в соответствии с настоящим вариантом осуществления, воздух, который возвращается в зону 43 сепарирования через отверстие 41а, захватывается циркулирующим потоком Fc снова в камеру 44 для сбора пыли. Соответственно, предотвращается линейное перетекание этого воздуха из камеры 44 для сбора пыли в зону 43 сепарирования в центральной части корпуса 33, 33А контейнера, в которой скорость потока меньше, т.е. предотвращается линейное перенос мелкой пыли из камеры 44 для сбора пыли в зону 43 сепарирования.
Более того, в контейнерах 7А и 7В для сбора пыли в соответствии с настоящим вариантом осуществления, в районе отверстия 41а и отверстия 55а может собираться и спрессовываться большее количество волокнистой пыли. В контейнерах 7А и 7В для сбора пыли спрессовывается вместе такое большое количество волокнистой пыли в районе отверстия 41а и отверстия 55а, что ее плотность увеличивается, и она может задерживать большее количество мелкой пыли.
Кроме того, в контейнерах 7А и 7В для сбора пыли пылинки спрессовываются вокруг выступающей части 55 в тело, имеющее форму тора. Соответственно, при очистке от пыли контейнера 44 для сбора пыли при снятой крышке 46 корпуса 33А контейнера, масса пыли в форме тора может быть снята с выступающей части 55, что облегчает очистку контейнера.
Далее, в контейнере 7В для сбора пыли в соответствии с настоящим вариантом осуществления скорость потока в районе выступающей части 55В снижается из-за наличия пылеулавливающей перегородки 62, что способствует сбору волокнистой пыли, так что еще большее количество волокнистой пыли может улавливаться и спрессовываться вместе. В контейнере 7В для сбора пыли ввиду того, что количество спрессованной волокнистой пыли увеличивается, может улавливаться существенно большее количество мелкой пыли, содержащейся в циркулирующем потоке Fc.
Второй вариант осуществления
Второй вариант осуществления электрического пылесоса и устройства пылеулавливания в соответствии с настоящим изобретением описывается со ссылкой на чертежи Фиг.7-Фиг.11.
На чертеже Фиг.7 показан вид в разрезе, схематически иллюстрирующий устройство пылеулавливания в соответствии со вторым вариантом осуществления настоящего изобретения.
У контейнера 7С для сбора пыли компоненты, аналогичные компонентам контейнера 7 для сбора пыли в соответствии с первым вариантом осуществления, обозначены одинаковыми символами, а совпадающее описание опущено.
Как показано на чертеже Фиг.7, контейнер 7С для сбора пыли (устройство пылеулавливания) в соответствии с настоящим вариантом осуществления включает в себя: корпус цилиндрической формы с закрытыми концами; всасывающий патрубок 34, соединенный с корпусом 33 контейнера и создающий закручивающийся поток F (на чертеже Фиг.7. показан сплошной стрелкой F) по внутренней периферии корпуса 33 контейнера; выпускной патрубок 35, соединенный с корпусом 33 контейнера таким образом, чтобы он был ближе к концу 33а корпуса 33 контейнера, чем всасывающий патрубок 34; разделительную перегородку 37 между всасывающим патрубком 34 и выпускным патрубком 35 с отверстием 37а (первое отверстие), расположенным по сути, в центре корпуса 33 контейнера; гофрированный фильтрующий элемент 38, расположенный на пути потока между отверстием 37а в разделительной перегородке 37 и выпускным патрубком 35, и сепарирующую перегородку 41C, расположенную ближе к другому концу 33b корпуса 33 контейнера, чем место подсоединения всасывающего патрубка 34, формирующую зазор 39 между внутренним периферийной поверхностью корпуса 33 контейнера и сепарирующей перегородкой 41C и имеющую отверстие 41b (второе отверстие), находящееся за пределами центра корпуса 33 контейнера.
Контейнер 7С для сбора пыли может устанавливаться в корпусе 2 пылесоса таким образом, чтобы ось С корпуса 33 контейнера, имеющего форму цилиндра, была направлена вертикально, но может быть направлена и горизонтально. В качестве альтернативы, ось С может быть направлена под любым заданным углом.
Корпус 33 контейнера включает в себя: канал 42 отработанного воздуха, образованный разделительной перегородкой 37 и торцевой поверхностью закрытого конца 33а; зону 43 сепарирования, находящуюся между разделительной перегородкой 37 и сепарирующей перегородкой 41C, и камеру 44 для сбора пыли (первая зона), расположенную между сепарирующей перегородкой 41C и торцевой поверхностью другого конца 33b.
Разделительная перегородка 37 включает в себя внутреннюю трубку 48, расположенную по оси С корпуса 33 контейнера. Внутренняя трубка 48 проходит от разделительной перегородки 37 до сепарирующей перегородки 41C внутри корпуса 33 контейнера, и к ней крепится сепарирующая перегородка 41C.
Отверстие 41b находится ближе к оси корпуса 33 контейнера, чем зазор 39, и по потоку соединяет зазор 39 между корпусом 33 контейнера и сепарирующей перегородкой 41C с камерой 44 для сбора пыли. Фильтрующий элемент 53 (зона фильтрации) перекрывает отверстие 41b и фильтрует воздух, проходящий через отверстие 41b.
Отверстие 41b может быть выполнено в виде группы отверстий, сформированной из нескольких отверстий, расположенных с одинаковыми интервалами по кругу относительно оси корпуса 33 контейнера. В таком случае, фильтрующий элемент 53 можно не устанавливать, если диаметр каждого отверстия имеет соответствующую величину (например, 5 мм или менее), что является достаточным для предотвращения попадания волокнистой пыли, типа отходов ниток или хлопкового пуха, из камеры 44 для сбора пыли обратно в зону 43 сепарирования.
Зазор 39 и отверстие 41b не обязательно должны располагаться по всей длине окружности периферии корпуса 33 контейнера. Реально, зазор 39 может быть выполнен в виде дугообразной щели по внутренней периферии корпуса 33 контейнера. Отверстие 41b может быть выполнено в виде дугообразной прорези относительно оси С корпуса 33 контейнера.
В контейнере 7С для сбора пыли, выполненном как описано выше, когда электрический вентилятор 8 начинает работать, в канале 42 отработанного воздуха через выпускной патрубок 35 создается разрежение. Разрежение в канале 42 отработанного воздуха через отверстие 37а передается в зону 43 сепарирования. Далее, разрежение из зоны 43 сепарирования передается через всасывающий патрубок 34 в комплект 3 трубок. В результате комплект 3 трубок всасывает пыль и грязь с очищаемой поверхности вместе с воздухом. Содержащий пыль воздух, всасываемый комплектом 3 трубок, направляется в контейнер 7С для сбора пыли.
Содержащий пыль воздух, попавший в контейнер 7С для сбора пыли, в зоне 43 сепарирования направляется всасывающим патрубком 34 в сторону внутренней периферийной поверхности корпуса 33 контейнера и создает закручивающийся поток F. Закручивающийся поток F обеспечивает центробежное разделение содержащего пыль воздуха на воздух и на пыль. Отсеиваемые пыль и грязь имеют удельный вес, существенно больший, чем удельный вес воздуха, и поэтому закручиваются по внутренней периферийной поверхности корпуса 33 контейнера. В то же время, часть разделяемого воздуха проходит через отверстие 48а, расположенное в районе центра воронки вращающегося потока F, и далее проходит через внутреннее пространство внутренней трубки 48 и отверстие 37а к выпускному каналу 42 (на чертеже Фиг.7 этот путь обозначен сплошной стрелкой Fe). Другая часть разделяемого воздуха и отсеянной пыли проходит через зазор 39 в камеру 44 для сбора пыли, продолжая закручиваться по внутренней периферийной поверхности корпуса 33 контейнера.
В камере 44 для сбора пыли скорость потока ниже и давление соответственно восстанавливается по мере приближения к оси С корпуса 33 контейнера, являющейся центром вращающегося потока F, и поэтому воздух в камере 44 для сбора пыли проходит через отверстие 41b в сепарирующей перегородке 41C и попадает в зазор 39 между корпусом 33 контейнера и сепарирующей перегородкой 41C. В то же время волокнистая пыль и грязь, содержащиеся в пыли, собираются вместе в процессе вращения в зоне 43 сепарирования и в камере 44 для сбора пыли и не может более пройти через отверстие 41b или фильтрующий элемент 53, оставаясь в камере 44 для сбора пыли.
Часть воздуха, которая попала в зазор 39 через отверстие 41b, захватывается вращающимся потоком F, создавая циркулирующий поток Fc, снова втекающий в камеру 44 для сбора пыли. Циркулирующий поток Fc постепенно спрессовывает вместе волокнистую пыль, отфильтрованную отверстием 41b в сепарирующей перегородке 41C или фильтрующим элементом 53, увеличивая плотность волокнистой пыли. Далее, воздух, попавший в зазор 39 через отверстие 41b, содержит мелкую порошкообразную пыль, которая настолько мала, что проходит через отверстие 41b и фильтрующий элемент 53, и циркулирующий поток Fc увлекает эту мелкую пыль обратно в камеру 44 для сбора пыли из зазора 39. Мелкая пыль, попадающая снова в камеру 44 для сбора пыли, удерживается волокнистой пылью и грязью, которые спрессовались в районе расположения отверстия 41b в сепарирующей перегородке 41C или фильтрующего элемента 53, в результате чего их плотность возросла.
Далее описывается другой пример контейнера 7С для сбора пыли электрического пылесоса 1.
На чертеже Фиг.8 приведен вид в перспективе, иллюстрирующий другой пример устройства пылеулавливания в соответствии со вторым вариантом осуществления настоящего изобретения.
На чертеже Фиг.9 показан перспективный вид в разрезе, иллюстрирующий другой пример устройства пылеулавливания в соответствии со вторым вариантом осуществления настоящего изобретения.
На чертеже Фиг.10 приведен вид в разрезе, иллюстрирующий другой пример устройства пылеулавливания в соответствии со вторым вариантом осуществления настоящего изобретения.
У контейнера 7D для сбора пыли электрического пылесоса 1, проиллюстрированного чертежами Фиг.8-Фиг.10, компоненты, аналогичные компонентам контейнера 7С для сбора пыли, обозначены одинаковыми символами, а совпадающее описание опущено.
Как показано на чертежах Фиг.8-Фиг.10, контейнер 7D для сбора пыли (устройство пылеулавливания) в соответствии с настоящим вариантом осуществления включает в себя сепарирующую перегородку 41D, имеющую утолщение, которая отделяет камеру 44 для сбора пыли (первую зону) на другом конце 33b корпуса 33А контейнера от зоны 43 сепарирования (вторая зона), к которой подсоединен всасывающий патрубок 34. Контейнер 7D для сбора пыли включает в себя выступающую часть 55, расположенную, по сути, по центру сепарирующей перегородки 41D со стороны, обращенной к другому концу 33b корпуса 33А контейнера.
Сепарирующая перегородка 41D имеет форму не просто плоской пластины, но форму диска, толщина которого формируется боковой поверхностью 41d, вытянутой параллельно оси С корпуса 33А контейнера, и сепарирующая перегородка 41D формирует зазор 39А, отделяющий зону 43 сепарирования от камеры 44 для сбора пыли. Отверстие 41b в сепарирующей перегородке 41D связано по потоку с зазором 39А через внутреннее пространство сепарирующей перегородки 41D и отверстие 41с. Отверстие 41с находится на боковой поверхности 41d. Боковая поверхность 41d противолежит внутренней периферийной поверхности корпуса 33А контейнера.
Далее, корпус 33А контейнера имеет ступенчатую часть 57, которая сформирована путем ступенчатого увеличения диаметра части корпуса 33А контейнера на другом его конце 33b в районе сепарирующей перегородки 41D.
В контейнере 7D для сбора пыли утолщение сепарирующей перегородки 41D, отделяющей зону 43 сепарирования от камеры 44 для сбора пыли, и ступенька 57 препятствуют проникновению в зону 43 сепарирования обратного тока вращающегося потока F, достигшего зазора 39А.
Выступающая часть 55 расположена между сепарирующей перегородкой 41D и крышкой 46 корпуса 33А контейнера.
Выступающая часть 55 имеет на своей боковой поверхности отверстие 55а, отверстие 55а, по потоку связывающее камеру 44 для сбора пыли с зазором 39А через внутренне пространство сепарирующей перегородки 41D и отверстие 41с. С помощью потока воздуха, проходящего к зазору 39А через отверстие 55а и затем через внутреннее пространство выступающей части 55 и через внутреннее пространство сепарирующей перегородки 41D, выступающая часть 55 собирает пыль и грязь в камере 44 для сбора пыли, концентрируя ее в центре камеры 44 для сбора пыли. С помощью потока воздуха, проходящего через отверстие 55а, и потока воздуха, проходящего через отверстие 41b, выступающая часть 55 более ярко проявляет эффект управления направлением сбора пыли. Фильтрующий элемент 61 (вторая фильтрующая зона) перекрывает отверстие 55а и фильтрует воздух, проходящий через отверстие 55а.
На чертеже Фиг.11 приведен перспективный вид в разрезе, иллюстрирующий другой пример устройства пылеулавливания в соответствии со вторым вариантом осуществления настоящего изобретения.
У контейнера 7Е для сбора пыли электрического пылесоса 1, проиллюстрированного чертежом Фиг.11, компоненты, аналогичные компонентам контейнера 7D для сбора пыли, обозначены одинаковыми символами, а совпадающее описание опущено.
Как показано на чертеже Фиг.11, контейнер 7Е для сбора пыли (устройство пылеулавливания) в соответствии с данным вариантом осуществления включает в себя пылеулавливающую перегородку 62, расположенную радиально по отношению к корпусу 33А контейнера на боковой поверхности выступающей части 55В.
В контейнерах 7С, 7D и 7Е для сбора пыли, выполненных, как это описано выше, в соответствии с настоящим вариантом осуществления между зоной 43 сепарирования для центробежного отделения пыли и камерой 44 для сбора пыли установлена сепарирующая перегородка 41С, 41D, и воздух из камеры 44 для сбора пыли выходит к зазору 39, 39А между корпусом 33, 33А контейнера и сепарирующей перегородкой 41С, 41D через отверстие 41b в сепарирующей перегородке 41С, 41D или фильтрующий элемент 53. Соответственно, может предотвращаться проникновение пыли из камеры 44 для сбора пыли обратно в зону 43 сепарирования.
Кроме того, в контейнерах 7С, 7D и 7С для сбора пыли в соответствии с настоящим вариантом осуществления мелкая пыль, проходящая через отверстие 41b или фильтрующий элемент 53 к зазору 39, 39А, может быть снова возвращена в камеру 44 для сбора пыли циркулирующим потоком Fc. Между тем, в контейнерах 7С, 7D и 7Е в соответствии с настоящим вариантом осуществления волокнистая пыль может спрессовываться в районе сепарирующей перегородки 41С, 41D потоком воздуха, проходящим через отверстие 41b или фильтрующий элемент 53. Более того, в контейнерах 7С, 7D и 7Е в соответствии с настоящим вариантом осуществления мелкая пыль, которая возвращается обратно в камеру 44 для сбора пыли циркулирующим потоком Fc, может улавливаться волокнистой пылью, которая спрессовалась в районе сепарирующей перегородки 41С, 41D и имеет повышенную плотность, так что мелкая пыль, которая может проникать через отверстие 41b или фильтрующий элемент 53, может улавливаться в контейнере 44 для сбора пыли.
Далее, в контейнерах 7С, 7D и 7Е в соответствии с настоящим вариантом осуществления воздух, который втекает в зазор 39, 39А через отверстие 41а, захватывается циркулирующим потоком Fc и снова возвращается в камеру 44 для сбора пыли. Соответственно, предотвращается линейное перетекание этого воздуха из камеры 44 для сбора пыли в центральную зону корпуса 33, 33А контейнера, в которой скорость потока меньше, т.е. предотвращается линейное перетекание мелкой пыли из камеры 44 для сбора пыли в зону 43 сепарирования.
Кроме того, в контейнерах 7D и 7Е для сбора пыли в соответствии с настоящим вариантом осуществления в районе отверстия 41b и отверстия 55а может собираться и спрессовываться большее количество волокнистой пыли. В контейнерах 7D и 7Е для сбора пыли спрессовывается вместе такое большое количество волокнистой пыли в районе отверстия 41b и отверстия 55а, что ее плотность возрастает, и она может при этом задерживать большее количество мелкой порошкообразной пыли.
Более того, в контейнерах 7D и 7Е для сбора пыли пыль и грязь спрессовываются вокруг выступающей части 55 в тело в форме тора. Соответственно, при очистке от пыли контейнера 44 для сбора пыли при снятой крышке 46 корпуса 33А контейнера масса пыли в форме тора может быть легко снята с выступающей части 55, что облегчает очистку контейнера.
Далее, в контейнере 7Е для сбора пыли в соответствии с настоящим вариантом осуществления скорость потока в районе выступающей части 55В снижается из-за пылеулавливающей перегородки 62, что способствует сбору и прессованию большего количества волокнистой пыли. В контейнере 7Е для сбора пыли, ввиду того, что количество спрессованной волокнистой пыли становится больше, может улавливаться существенно большее количество мелкой порошкообразной пыли, содержащейся в циркулирующем потоке Fc.
Соответственно, электрический пылесос 1 и контейнеры 7, 7А, 7В, 7D и 7Е в соответствии с настоящим вариантом осуществления способны: осуществлять центробежное разделение с использованием вращающегося потока F, возникающего в цилиндрическом корпусе 33, 33А, и сбор отсеянных центробежным способом пыли и грязи, и надежное удержание уже собранной пыли.
Электрический пылесос в соответствии с настоящим изобретением не ограничивается только электрическим пылесосом 1 контейнерного типа и может быть выполнен в виде пылесоса вертикального типа, пылесоса-трости или ручного электрического пылесоса.
Несмотря на то, что здесь описаны некоторые варианты осуществления, данные варианты представлены только в качестве примеров и не должны рассматриваться в качестве ограничения объема изобретения. Действительно, новые агрегаты и узлы, описанные в данном документе, могут быть воплощены в различных формах; более того, различные исключения, замены и изменения в форме агрегатов и узлов, описанных в данном документе, могут быть сделаны, не выходя за рамки существа изобретения. Прилагаемая формула изобретения и ее эквиваленты призваны охватить такие формы или модификации, как подпадающие под объем и существо изобретения.
Перечень позиций
1 электрический пылесос
2 корпус пылесоса
3 комплект трубок
5 основной кожух 5 корпуса
6 колесная пара
7, 7А, 7В, 7С, 7D и 7Е контейнер для сбора пыли
8 электрический вентилятор
9 основной орган управления
11 шнур питания
12 основное соединительное отверстие корпуса
14 вилка питания
19 соединительный патрубок
21 шланг для сбора пыли
22 трубка ручного управления
23 рукоятка
24 зона управления
24а кнопка выключения
24b кнопка включения
25 удлинительная трубка
26 корпус всасывающей насадки
28 всасывающее отверстие
29 вращающаяся щетка
31 электромотор
33, 33А корпус контейнера
33а один конец
33b другой конец
34 всасывающий патрубок
35 выпускной патрубок
37 разделительная перегородка
37а отверстие
38 гофрированный фильтрующий элемент
39 и 39а зазор
41, 41А, 41В, 41С и 41D сепарирующая перегородка
41а, 41b и 41с отверстие
41d боковая поверхность
42 канал отработанного воздуха
43 зона сепарирования
44 камера для сбора пыли
46 крышка
48 внутренняя трубка
48а отверстие
51 сетчатый фильтрующий элемент
53 фильтрующий элемент
55 и 55В выступающая часть
55а отверстие
56 ребро
57 ступенчатая часть
58 крышка внутренней трубки
61 фильтрующий элемент
62 пылеулавливающая перегородка