ВОЗДУШНЫЙ ВЫПУСКНОЙ ФИЛЬТР
AIR EXHAUST FILTER

Область техники
Изобретение относится к фильтровальному устройству для съемной установки в пылесосе согласно ограничительной части пункта 1 формулы изобретения.
Уровень техники
Из патентного документа DE 19925227 С2 известны фильтры для очистки отходящего воздуха, устанавливаемые в рамной коробке. Фильтры для очистки отходящего воздуха устанавливаются по направлению потока отходящего воздуха перед выпускным отверстием, выходящим в окружающую атмосферу. Фильтры для очистки отходящего воздуха состоят, по меньшей мере, из двух секций, установленных под углом друг к другу в приемном канале перед выпускным отверстием. Две секции фильтра устанавливаются с наклоном наружу. Благодаря тому, что самонесущие фильтры расположены под углом друг к другу, поток отходящего воздуха раздваивается и направляется в разные стороны в соответствии с наклонным положением секций фильтра. Такое устройство рассеивает отходящий воздух, что представляется пользователю более комфортным. Недостаток уровня техники состоит, однако, в том, что завихрение отходящего воздуха обеспечивается только установленной в корпусе пылесоса выпускной решеткой.
Раскрытие изобретения
Задача изобретения состоит в том, чтобы обеспечить завихрение воздуха, выходящего из фильтра, вне зависимости от установленной на корпусе пылесоса выпускной решетки.
Эта задача согласно изобретению решается тем, что фильтровальное устройство имеет средства, которые отклоняют воздух, выходящий из фильтровального материала, в направлении центральной оси выпускного отверстия. Благодаря выполнению, предусматриваемому изобретением, завихрение воздуха, выходящего из фильтровального материала, обеспечивается тем, что различные траектории потоков отходящего воздуха пересекаются между собой. Пересечение воздушных потоков создает особенно эффективное завихрение воздуха, выходящего из фильтровального материала. Это позволяет в значительной степени исключить громоздкие и сильно тормозящие воздушный поток конструкции для завихрения воздуха. Выходящий из фильтровального материала воздух может выводиться из пылесоса с малой потерей давления. Уменьшение потери давления позволяет применять в пылесосах двигатели и воздуходувки меньших габаритов и меньшей мощности. Тем самым обеспечивается не только экономия энергии при эксплуатации пылесоса, но и снижение издержек производства за счет применения значительно меньших двигателей и воздуходувок.
Средства для отклонения воздуха, выходящего из фильтровального материала, в направлении центральной оси выпускного отверстия могут располагаться на несущей раме фильтровального устройства. Преимущество такого решения состоит в том, что средства для отклонения воздуха можно вынимать из пылесоса и вставлять в пылесос вместе с несущей рамой фильтровального устройства. Располагая средства на несущей раме, можно отказаться от установки средств на корпусе пылесоса. Это позволяет приспособить средства для отклонения воздуха к конструкции и размеру фильтровального устройства в зависимости от конструкции и размера фильтровального устройства. В одном и том же пылесосе могут быть применены самые разнообразные фильтровальные устройства с соответствующими средствами для отклонения воздуха. Это позволяет обеспечить особенно эффективную эксплуатацию пылесоса за счет выбора наиболее подходящего фильтровального устройства.
Предпочтительно средства могут формоваться совместно с несущей рамой, образуя с ней неразъемную конструкцию. Преимущество такого решения состоит в том, что относящиеся к фильтровальному устройству средства для отклонения воздушного потока нельзя отделить от несущей рамы, а следовательно, их нельзя потерять. Кроме того, формовка средств для отклонения потока воздуха совместно с несущей рамой может снизить издержки производства фильтровального устройства. Средства для отклонения воздуха могут предусматриваться на всех сторонах несущей рамы. Если средства для отклонения потока воздуха предусматриваются на всех сторонах несущей рамы, то этим достигается особенно эффективное завихрение воздуха, выходящего из фильтровального материала, без существенного увеличения сопротивления воздушному потоку.
Предпочтительно средства для отклонения воздуха, выходящего из фильтровального материала, образованы дефлекторным устройством, состоящим из наклоненных внутрь участков стенки со всех сторон несущей рамы, расположенных после выхода воздушного потока из фильтровального материала. Дефлекторное устройство для отклонения воздуха используется в качестве простого недорогого средства для отклонения воздуха. Дефлекторное устройство образовано отклоняющими плоскостями, которые отклоняют воздух, выходящий в краевой зоне фильтровального материала, в направлении к центральной оси фильтровального материала. Благодаря исполнению дефлекторного устройства в виде наклоненных внутрь участков стенки несущей рамы достигается высокая степень завихрения, не сопровождающаяся большой потерей давления.
Было установлено, что особенно хорошее завихрение выходящего из фильтровального материала воздуха достигается, если дефлекторное устройство отклонено внутрь от плоскостей стенок рамы на угол от 45° до 80°, предпочтительно на 60°. При наклоне дефлекторного устройства на 45°-80° от плоскостей стенок рамы достигается достаточно высокое завихрение воздуха без слишком большого падения давления за фильтровальным материалом. Экономически разумный компромисс между эффектом завихрения и по возможности малым падением давления достигается в том случае, если дефлекторное устройство отклонено внутрь от плоскостей сторон рамы на 60°.
В одном предпочтительном варианте изобретения дефлекторное устройство уменьшает сечение выпускного отверстия до 50-70%, предпочтительно до 60% исходного сечения отверстия. Исходное сечение выпускного отверстия соответствует обычно эффективной площади пропускания фильтровального материала. Выяснилось, что наиболее экономичный компромисс между эффектом завихрения и возможно меньшим падением давления достигается в том случае, если дефлекторное устройство уменьшает сечение выпускного отверстия до 60% исходного сечения.
В выпускном отверстии после фильтровального материала по направлению потока отходящего воздуха может быть установлена предохранительная решетка. Предохранительная решетка предназначена, с одной стороны, для того, чтобы создать плоскостную опору для находящегося в несущей раме фильтровального материала, а с другой стороны, чтобы защитить фильтровальный материал от повреждения извне. Предохранительная решетка может быть образована множеством узких перемычек, расположенных вдоль и поперек плоскости фильтра. Перемычки могут быть сформованы на несущей раме заодно с ней. Ширина перемычек должна быть выбрана по возможности малой, чтобы как можно меньше снижать эффективное сечение выходного отверстия. В то же время нужно, чтобы перемычки были достаточно широкими, чтобы они могли выполнять свою несущую и предохранительную функцию.
Краткий перечень фигур чертежей
Изобретение описано более подробно с помощью фиг.1 и 2. На фигурах изображены:
фиг.1 - перспективное изображение фильтровального устройства согласно изобретению;
фиг.2 - поперечное сечение фильтровального устройства согласно фиг.1.
Осуществление изобретения
Изображенное на фиг.1 фильтровальное устройство имеет несущую раму 1, в которую вложен фильтровальный материал 2. Несущая рама имеет четыре боковины 3, образующие замкнутый прямоугольный контур рамы. Боковины 3 попарно пересекаются под прямым углом, образуя углы несущей рамы 1. Углы несущей рамы 1 имеют закругленные очертания. Направления воздушного потока через фильтровальное устройство обозначены стрелками. Несущая рама 1 охватывает с нижней стороны впускное отверстие 4. Вокруг впускного отверстия 4 по всему периметру на стороне несущей рамы 1, обращенной к днищу, проходит поясок 5. Поясок 5 расположен под прямым углом к боковинам 3 несущей рамы 1 и направлен наружу. Когда фильтровальное устройство вставлено в пылесос, нижняя плоскость замкнутого пояска 5 герметично прилегает к расположенному в корпусе пылесоса уплотнению (не показано). На боковине 3 несущей рамы 1 сформован держатель 6 для разъемного присоединения фильтровального устройства к пылесосу. Эластичный держатель 6 вставляется в не показанные фиксаторы на пылесосе.
Напротив впускного отверстия 4 расположено выпускное отверстие 7, ограниченное несущей рамой 1. Центральная ось 8 выпускного отверстия 7 изображена на фиг.1 штрихпунктирной линией. Дефлекторное устройство 10 расположено на несущей раме 1. Дефлекторное устройство 10 состоит из отклоняющих плоскостей, примыкающих наподобие скатов крыши к верхней кромке несущей рамы. Дефлекторное устройство 10 формуется заодно с несущей рамой 1, изготовляемой предпочтительно из пластмассы. При этом участки стенок всех боковин 3 имеют наклон внутрь. Каждая пара двух взаимно перпендикулярных, наклоненных внутрь участков стенки образует угол несущей рамы 1 в виде конька крыши. В выпускном отверстии 7 после фильтровального материала 2 по направлению потока отходящего воздуха установлена предохранительная решетка 11. Предохранительная решетка 11 образована рядом параллельных перемычек 12, отстоящих на некотором расстоянии друг от друга и пересекающихся под прямым углом с рядом других параллельных перемычек 13, отстоящих на некотором расстоянии друг от друга. Перемычки 12 и 13 образуют предохранительную решетку 11 с прямоугольными пропускными отверстиями 14.
На фиг.2 фильтровальное устройство по фиг.1 изображено в разрезе. Фильтровальный материал 2 крепится к внутренней стороне несущей рамы 1. Для фиксации между боковыми поверхностями фильтровального материала 2 и внутренними плоскостями боковин 3 рамы 1 наносится клей. Дефлекторное устройство 10 образовано участком стенки боковины 3 рамы. Наклоненный внутрь участок стенки (дефлекторное устройство 10) наклонен внутрь относительно плоскости боковины 3 рамы под углом 60°. Выходное сечение 15 выпускного отверстия 7 уменьшено до 60% исходного выходного сечения 16. Перемычки 12 и 13 предохранительной решетки 11 проходят под дефлекторным устройством 11 до внутренних стенок боковин 3. По меньшей мере, на одной стороне боковины 3 сформован держатель 6. Держатель 6 приформован к наружной стенке боковины 3 наподобие упругого шарнира.