ФИЛЬТР В СБОРЕ
ASSEMBLED FILTER

Изобретение в общем относится к фильтру, в частности к фильтру в сборе. Более конкретно, но не исключительно, изобретение относится к фильтру в сборе, предназначенному для использования в пылесосе.
Широко распространены фильтры в сборе для удаления пыли или мусора из воздушного потока в пылесосе или в других удерживающих пыль электроприборах. Такие фильтры в сборе обычно содержат по меньшей мере один фильтр, расположенный в корпусе фильтра. Фильтр в сборе расположен в пылесосе таким образом, чтобы фильтр располагался на пути воздушного потока. При использовании фильтр может засориться, что требует его очистки или замены. Широко распространены электроприборы со сменными фильтрами, но покупка сменных фильтров может увеличить полную стоимость технического обслуживания электроприбора.
Многократно используемые фильтры могут снизить эксплутационные затраты на фильтр. Например в US 4902306 описан воздушный фильтр в сборе, включающий в себя элементы электростатического фильтра и фильтр из вспененного материала, которые могут быть очищены мытьем. Также известно использование фильтра из вспененного материала, который для очистки может быть снят с фильтра в сборе. В WO 99/12635 описан воздушный фильтр для дыхательных аппаратов, содержащих ряд фильтров: фильтр из вспененного материала, электростатический и НЕРА-фильтр (высокоэффективный сухой воздушный фильтр). Фильтры располагаются в двух отдельных корпусах: в первом корпусе, имеющем моющийся предварительный фильтр из вспененного материала, и во втором корпусе, имеющем как электростатический фильтр, так и фильтры класса НЕРА. Фильтры во втором корпусе не могут быть сняты для очистки и требуют замены через регулярные промежутки времени.
Другой тип известного фильтра в сборе представляет собой тип, используемый в ассортиментном ряду пылесосов DYSON, например, в моделях с номерами DC04, DC07, DC12, DC14 и DC15. В этих пылесосах фильтр в сборе по существу содержит корпус или каркас фильтра и первый и второй фильтрующие элементы. Корпус фильтра имеет цилиндрическую или прямоугольную форму и изготавливается из соответствующей пластмассы. Корпус фильтра выполнен с возможностью установки в нем первого и второго фильтрующих элементов. Второй фильтрующий элемент может быть соединен с корпусом фильтра для предотвращения смещения из заданного положения. Первый фильтрующий элемент выполнен моющимся. Второй фильтрующий элемент тоже может быть выполнен моющимся, но из-за его соединения с корпусом он должен промываться совместно с корпусом. После мытья и сушки фильтр в сборе может быть возвращен в пылесос для дальнейшего использования.
Принцип, на основе которого функционируют фильтры в сборе такого типа, описан в GB 2349105 и ЕР 1239760 В.
Недостаток этой конструкции заключается в том, что, поскольку фильтр в сборе содержит по меньшей мере две части, снимаемые для мытья, то существует вероятность того, что после установки пользователем фильтра в сборе обратно в пылесос (или другой электроприбор) после сушки фильтрующие элементы могут быть установлены неправильно. Желательно, чтобы чистке подвергался фильтр в сборе целиком. В известной конструкции первый фильтрующий элемент может быть снят и вымыт без снятия других фильтрующих элементов, однако это может в результате привести к низкой эффективности фильтра в сборе.
Изобретение направлено на создание усовершенствованного фильтра в сборе, в котором устранены недостатки известных конструкций.
Задачей изобретения является создание фильтра в сборе, который легче очищать мытьем, а после высыхания легче устанавливать обратно в пылесос для дальнейшего использования.
Другая задача изобретения заключается в создании фильтра в сборе для использования в пылесосе или другом электроприборе, позволяющего надежно защитить двигатель пылесоса и снизить на техническое обслуживание пылесоса.
Кроме того, задачей изобретения является создание такого фильтра в сборе, который позволит пользователю вынуть его из пылесоса и установить обратно в пылесос наиболее надежным образом.
Согласно изобретению фильтр в сборе для чистящего электроприбора содержит множество отдельных фильтрующих элементов, примыкающих друг к другу и удерживаемых в этом положении посредством деформируемого обода, сформированного вокруг кромок фильтрующих элементов.
Преимущество такой конструкции заключается в том, что для мытья и технического обслуживания пользователь имеет единичный фильтр в сборе. Для единичного фильтра в сборе не требуется дополнительного корпуса или каркаса для поддержания его внутри пылесоса. Такая конструкция облегчает и упрощает осуществление пользователем технического обслуживания, включающего в себя демонтаж и повторный монтаж фильтра внутри пылесоса. Когда фильтр нуждается в очистке или замене, фильтр в сборе может быть захвачен за деформируемый обод и снят. Деформируемый обод окружает кромку фильтра или фильтрующих элементов, а для закрепления имеет предпочтительно небольшое перекрытие над верхней и нижней поверхностями фильтра. Это обеспечивает большую площадь поверхности для прохождения загрязненного воздушного потока через фильтр и максимизирует полезную площадь фильтрующих материалов.
Предпочтительно первый фильтрующий элемент образован из нетканого материала. В качестве альтернативы, первый фильтрующий элемент может быть образован из вспененного материала. Эта конструкция выгодна тем, что фильтр из вспененного или нетканого материалов имеет большую пылеулавливающую способность и при использовании может засориться пылью. Предпочтительно второй фильтрующий элемент расположен по потоку за первым фильтрующим элементом и выполнен из открытого тканого или сетчатого материала, такого как электростатический фильтрующий материал. Предпочтительно электростатический фильтр расположен со стороны второго фильтрующего элемента и обращен в сторону первого фильтрующего элемента. Пыль или грязь, которая может пройти через первый фильтрующий элемент из нетканого или вспененного материала, задерживается электростатическим фильтром. Это особенно важно тогда, когда фильтр в сборе расположен перед электродвигателем пылесоса. Грязь и пыль, которая в ином случае могла бы пройти через фильтр в сборе, не может попасть в электродвигатель и повредить его.
В предпочтительном варианте осуществления изобретения фильтр сборе является моющимся. Преимущественно пользователь может вымыть фильтр в сборе, вынув его из корпуса пылесоса и поместив его под водопроводный кран, если эффективность фильтра становится меньше требуемой. После высыхания первый фильтрующий элемент и фильтр в сборе могут быть установлены обратно в пылесос (или другой электроприбор) для дальнейшего использования, что избавляет от покупки и затрат на заменяющие фильтры. Деформируемость или податливость обода означает, что фильтр в сборе является гибким и способным к сжатию разжатию пользователем. Податливость обода и фильтра в сборе способствует эффективности его мытья, при котором фильтр может быть сжат и выжат. Выполнение обода деформируемым также способствует сжатию фильтрующих элементов и направлению потока воды через фильтр в сборе. Это означает, что пользователь может вымыть и очистить фильтр в сборе более эффективно по сравнению с известными фильтрами.
В дополнение к этому, фильтр в сборе, выполненный в виде единого устройства, может быть выжат и отжат для удаления воды и снижения времени сушки фильтрующих элементов и всего фильтра в сборе. Это означает уменьшение промежутка времени между моментом извлечения фильтра в сборе из пылесоса для его очистки и моментом, когда его можно установить обратно в пылесос и продолжить использование электроприбора.
В предпочтительном варианте осуществления изобретения фильтр в сборе содержит также третий фильтрующий элемент, расположенный по потоку выше первого фильтрующего элемента и состоящий из сетчатого материала, причем первый и третий фильтрующие элементы удерживаются непосредственно примыкающими один к другому посредством деформируемого обода. Предпочтительно сетчатый материал удерживает и скрепляет нетканый или шерстяной материал. Сетчатый материал может быть тканью или грубым холщовым материалом. Предпочтительно удерживаемый сетчатым материалом нетканый материал выполнен стойким к износу и мытью, не размочаливающимся или не теряющим волокна.
Предпочтительно деформируемый обод состоит из материала на основе полиуретана. Предпочтительно этот материал имеет твердость от 20 до 90 Duro (единиц твердости), измеренных по Шору А, более предпочтительно 25-35 Duro или 65-75 Duro. Твердость и деформируемость обода выбраны такими, чтобы он был гибким и податливым. Материал на основе полиуретана может быть изготовлен посредством центробежного литья.
Предпочтительно фильтр в сборе имеет расположенный на его поверхности лепесток, отдаленной от первого фильтрующего элемента, причем этот лепесток расположен так, чтобы облегчить манипулирование фильтром в сборе и его мытьем. Когда фильтр в сборе нуждается в очистке или замене, пользователь может снять фильтр в сборе, захватив его за лепесток. Фильтр в сборе может удерживаться за лепесток при мытье. Такая конструкция выгодна тем, что пользователю не требуется браться непосредственно за фильтр.
Предпочтительно деформируемый обод включает в себя средство базирования для предотвращения неправильной ориентации фильтра в сборе в корпусе пылесоса. Средство базирования исключает неправильную установку фильтра в сборе внутри пылесоса. Если бы фильтр был расположен неточно, то могли бы образоваться пути воздушного потока в обход фильтрующих материалов. В таком случае фильтр в сборе мог бы работать неадекватным образом.
Предпочтительно деформируемый обод имеет участок, образующий герметизирующее средство для герметизации фильтра в сборе в корпусе пылесоса. Предпочтительно в пылесосе, имеющем канал для воздушного потока, по меньшей мере один фильтр в сборе расположен в этом канале, при этом корпус пылесоса приспособлен для установки в нем фильтра в сборе, и при использовании пылесоса деформируемый обод прижат к корпусу, обеспечивая герметизацию фильтра в сборе и корпуса. Обеспечение герметизации фильтра в сборе гарантирует отсутствие какого-либо воздушного потока, обходящего фильтр в сборе и не проходящего через фильтрующий материал.
В упомянутых выше конструкциях, относящихся к базированию и герметизации фильтра в сборе в пылесосе или другом электроприборе, в который вставляется этот фильтр в сборе, для герметизации и/или базирования используется деформируемый и гибкий обод. В таких конструкциях структура и форма фильтрующих материалов, составляющих фильтрующие элементы, могут быть более жесткими, чем деформируемый обод.
Варианты осуществления изобретения описаны далее со ссылкой на прилагаемые чертежи.
На фиг.1а показан фильтр в сборе согласно первому варианту осуществления изобретения, вид в плане;
на фиг.1b - разрез по линии b-b на фиг.1а;
на фиг.1с - пылесос с по меньшей мере одним фильтром в сборе согласно изобретению, вид в перспективе;
на фиг.2а, 2b и 2с - первый фильтрующий элемент, являющийся частью фильтра в сборе, показанного на фиг.1а, 1b и 1с, виды в плане, сбоку и в перспективе, соответственно;
на фиг.3а и 3b - второй фильтрующий элемент, являющийся частью фильтра в сборе, показанного на фиг.1а, 1b и 1с, виды в плане и сбоку, соответственно;
на фиг.4а и 4b - третий фильтрующий элемент, являющийся частью фильтра в сборе, показанного на фиг.1а, 1b и 1с, виды в плане и сбоку, соответственно;
на фиг.5а - фильтр в сборе согласно второму варианту осуществления изобретения, вид в плане;
на фиг.5b - разрез по линии d-d на фиг.5а;
на фиг.5с - разрез по линии d-d на фиг.5а альтернативной конструкции обода фильтра в сборе согласно второму варианту осуществления изобретения;
на фиг.5d - разрез части обода фильтра в сборе, показанного на фиг.5с, в зоне его кромочного участка в положении, когда он установлен в корпус пылесоса, подходящего для использования с настоящим изобретением;
на фиг.6а - фильтр в сборе согласно третьему варианту осуществления изобретения, вид в плане;
на фиг.6b - разрез по линии е-е на фиг.6а;
на фиг.7а - передняя грань фильтра в сборе согласно четвертому варианту осуществления изобретения, вид в плане;
на фиг.7b - задняя сторона фильтра в сборе, показанного на фиг.7а, вид в плане;
на фиг.7с - разрез по линии f-f нa фиг.7b;
на фиг.7d - разрез по линии g-g на фиг.7b.
На фиг.1а и 1b показан первый вариант выполнения фильтра в сборе согласно настоящему изобретению. На фиг.1 с показан пылесос 1, в котором может быть использовано это изобретение. Фильтр 10 в сборе по существу содержит обод 12, первый фильтрующий элемент 14, второй фильтрующий элемент 16 и третий фильтрующий элемент 18. Фильтр 10 в сборе ограничен ободом 12. Обод 12 имеет цилиндрическую форму и может быть податливым, гибким и упругим. Обод 12 изготавливается из материала с соответствующей твердостью и деформируемостью, так чтобы пользователь мог деформировать обод 12 (а значит, и фильтр в сборе), нажимая на обод 12 или захватывая его и скручивая и сжимая фильтр 10 в сборе вручную. Подходящий материал, из которого может быть изготовлен обод 12, представляет собой полиуретан с твердостью между 20 и 90 Duro, измеренными по Шору А. В пылесосе, показанном на фиг.1, фильтр 10 в сборе может быть расположен внутри частей 2 и 3 пылесоса, обозначенных пунктирной линией.
Первый 14, второй 16 и третий 18 фильтрующие элементы ограничены ободом 12. Обод 12 изготавливается посредством известных технологий формования и штамповки, подходящих для пластмасс и полиуретана, таких как процессы центробежного литья, заливки или формования поверх других деталей. В вариантах осуществления изобретения, показанных на фиг.1-4, обод выполнен из материала на основе полиуретана и изготовлен с использованием процесса центробежного литья. Полиуретановый обод 12 формируется вокруг фильтрующих элементов таким образом, чтобы кромка каждого фильтрующего элемента была герметично соединена с ободом 12. Фильтр 10 в сборе может быть изготовлен путем сжатия или иного скрепления примыкающих один к другому фильтрующих элементов и последующего центробежного литья или формования обода 12 вокруг фильтрующих элементов. Таким образом, во время изготовления первый 14, второй 16 и третий 18 фильтрующие элементы обволакиваются полиуретаном.
Обод 12 содержит кольцевой обруч 20 с цилиндрической наружной стенкой 21. Нижняя кромка 22 обруча 20 примыкает ко второму фильтрующему элементу 16, а верхняя кромка 24 - к третьему фильтрующему элементу 18. Кромка 22 расположена так, чтобы перекрывать область торцевой поверхности второго фильтрующего элемента 16, а кромка 24 - чтобы перекрывать область торцевой поверхности третьего фильтрующего элемента 18. Перекрывающие кромки 22 и 24 создаются при изготовлении полиуретанового обода посредством формования или литья. Важно, чтобы кромки 22 и 24 обода были расположены таким образом и имели такую конфигурацию, чтобы они загораживали относительно малую долю площади торцевой поверхности фильтрующих элементов, на которой лежат кромки 22 и 24. Перекрытые области фильтрующих участков 16 и 18 обеспечивают дополнительные точки крепления фильтрующих материалов к ободу 12 и способствуют повышению упругости, прочности и надежности фильтра 10 в сборе. Благодаря такому усиления конструкции фильтр 10 в сборе и обод 12 способны выдерживать манипулирование и обработку пользователем, особенно во время мытья.
Желательно устранить или. уменьшить паразитные пути воздушного потока и утечки в корпус электроприбора через неэффективные герметизирующие элементы на кромках отверстия, углубления или другого профилированного элемента, в которые вставляется фильтр 10 в сборе. Желательно герметизировать зазоры между закрывающей крышкой или верхним корпусом, прикрепленным над углублениями, и кромками вокруг углубления или щели. В варианте осуществления изобретения, показанном на фиг.1а и 1b, деформируемый обод 12 взаимодействует с корпусом электроприбора герметичным образом.
Далее со ссылкой на фиг.2а, 2b, 2с, 3а, 3b, 4а и 4b будут описаны первый, второй и третий фильтрующие элементы. Первый фильтрующий элемент 14 выполнен из нетканого фильтрующего материала, например из шерсти. Шерстяной материал ограничен фильтром в сборе и принимает форму диска. Подходящим материалом первого фильтрующего элемента 14 является материал, изготавливаемый фирмой Heardi, AG, Германия, номер по спецификации фильтрующих материалов - HF 601/25 SHP. Форма и объем первого фильтрующего элемента 14 выбираются так, чтобы по существу заполнить объем, обозначенный и ограниченный ободом 12 и перекрывающими кромками 22 и 24. Таким образом, диаметр первого фильтрующего элемента 14 по существу равен диаметру цилиндрической наружной стенки 21 обода 12. Для надежного заполнения наружный диаметр первого фильтрующего элемента 14 немного больше внутреннего диаметра цилиндрической наружной стенки 21.
Второй фильтрующий элемент 16 показан на фиг.3а и 3b. Второй фильтрующий элемент 16 имеет круглую форму и содержит слой грубого холста или тканевого материала, имеющего открытую тканую или сетчатую структуру. Второй фильтрующий элемент предназначен для того, чтобы покрывать и ограничивать материал первого фильтрующего элемента, и может фильтровать грязь и пыль в поступающем воздушном потоке. Ткань или сетка обеспечивают прямой доступ к большой площади поверхности нетканого шерстяного материала первого фильтрующего элемента 14. В альтернативном варианте осуществления изобретения второй фильтрующий элемент 16 состоит из электростатического фильтрующего материала, покрытого с обеих сторон защитной тканью. Слои удерживаются вместе известным способом посредством сшивающих или других скрепляющих средств.
Размеры второго фильтрующего элемента 16 выбираются так, чтобы он покрывал нижнюю торцевую поверхность первого фильтрующего элемента 14. Второй фильтрующий элемент 16 непосредственно примыкает к первому фильтрующему элементу 14. Второй фильтрующий участок 16 соединен с непосредственно примыкающим к нему ободом 12. Так второй фильтрующий элемент 16 удерживается на месте в фильтре 10 в сборе по отношению к ободу 12. В предпочтительном варианте осуществления изобретения обод 12 содержит полиуретан, и второй фильтрующий элемент 16 соединяется с полиуретановым ободом 12 в процессе изготовления фильтра 10 в сборе посредством центробежного литья обода 12 вокруг фильтрующих элементов. В случае выполнения второго фильтрующего элемента с электростатическим фильтрующим материалом, покрытым с двух сторон защитной тканью, предпочтительно, чтобы все слои второго фильтрующего элемента 16 были соединены с ободом 12 для уменьшения риска расслаивания второго фильтрующего элемента 16 во время мытья.
Третий фильтрующий элемент 18 показан на фиг.4а и 4b. Третий фильтрующий элемент 18 имеет круглую форму. Как и второй фильтрующий элемент, третий фильтрующий элемент 18 содержит слой грубого холста или тканевого материала, имеющего открытую тканую или сетчатую структуру, показанную позицией 19 на фиг.4а. Третий фильтрующий участок 18 непосредственно примыкает к первому фильтрующему элементу 14. Размеры третьего фильтрующего участка 18 выбраны так, чтобы он покрывал верхнюю торцевую поверхность первого фильтрующего элемента 14. Третий фильтрующий участок предназначен для того, чтобы покрывать и ограничивать материал первого фильтрующего элемента и обеспечивать прямой доступ к большой площади поверхности нетканого шерстяного материала первого фильтрующего элемента 14. В предпочтительном варианте осуществления изобретения, описанном выше, обод 12 содержит полиуретан, и третий фильтрующий элемент 18 соединяется с полиуретановым ободом 12 в процессе изготовления фильтра 10 в сборе посредством центробежного литья обода 12 вокруг фильтрующих элементов. Так третий фильтрующий элемент 18 удерживается на своем месте в фильтре 10 в сборе по отношению к ободу 12.
На третьем фильтрующем элементе 18 имеется лепесток 28 для облегчения извлечения фильтра 10 в сборе из пылесоса, в углубление или в другой профилированный элемент которого вставлен фильтр 10 в сборе. В показанном варианте осуществления изобретения лепесток 28 расположен на краю фильтра 10 в сборе с его передней по потоку стороны. Лепесток 28 представляет собой гибкую прядь или лоскут, имеющих на одном конце крепежную часть 28b, а на другом конце - захватную часть 28с. Лепесток может содержать ткань или пластмассовый материал, или может содержать тот же самый материал, из которого изготовлен третий фильтрующий элемент 18. Крепежная часть 28b прикрепляется к фильтру 10 в сборе путем прикрепления к фильтрующему элементу или путем запечатывания внутри обода 12 в процессе изготовления фильтра в сборе. Прикрепление лепестка 28 может быть осуществлено путем центробежного литья, сварки нагревом или приклеивания. Лепесток может быть пропущен через прорезь, вырезанную в материале фильтрующего элемента. Лепесток 28 выполняется достаточно длинным для обеспечения возможности доступа пользователя к захватной части 28с с целью легкого извлечения фильтра 10 в сборе из углубления или другого профилированного элемента пылесоса.
Как показано на фиг.1a, 1b и 4, лепесток 28 располагается на поверхности третьего фильтрующего элемента 18, отдаленного от второго фильтрующего элемента 16. Фильтр в сборе расположен в пылесосе так, что второй фильтрующий элемент 16 непосредственно примыкает к углублению или другим профилированным элементам пылесоса, предназначенным для приема фильтра 10 в сборе, и находится по потоку за фильтрующими элементами 14 и 18.
При использовании фильтр 10 в сборе расположен на пути воздушного потока в пылесосе или другом электроприборе, в котором он должен использоваться.
В предпочтительном варианте осуществления изобретения фильтр 10 в сборе расположен по потоку воздуха перед двигателем и вентилятором пылесоса. Канал воздушного потока в пылесосе расположен так, чтобы в фильтр 10 в сборе поступал воздух, покидающий основной аппарат сбора грязи и пыли, предпочтительно циклонный отделяющий аппарат. В частности, фильтр 10 в сборе расположен так, чтобы открытая сетка третьего фильтрующего элемента 18 находилась по потоку перед первым 14 и вторым 16 фильтрующими элементами. Таким образом, подлежащий фильтрации воздух первоначально поступает в третий фильтрующий элемент 18. Затем воздушный поток проходит через нетканый фильтрующий материал первого фильтрующего элемента 14 и после этого через второй фильтрующий элемент 16, прежде чем покинуть фильтр 10 в сборе.
В варианте осуществления изобретения, показанном на фиг.1-4, третий фильтрующий элемент обеспечивает меньшую степень фильтрации, чем первый фильтрующий элемент. Второй фильтрующий элемент 16 может содержать тот же самый сетчатый или тканевый фильтрующий материал, что и третий фильтрующий элемент 18. Основная часть фильтрации происходит внутри первого фильтрующего элемента 14 из нетканого фильтрующего материала, который способен задерживать и удерживать пыль. Однако непрерывное использование, особенно внутри пылесоса, может привести к увеличению перепада давления на фильтре 10 в сборе. Если фильтр в сборе не будет снят и заменен или очищен посредством мытья до того, как падение давления на фильтре 10 в сборе и фильтрующем элементе 14 достигнет некоторого критического значения, пыль, ранее удерживаемая первым фильтрующим элементом 14, будет выброшена из него. Однако если непосредственно за первым фильтрующим элементом 14 имеется электростатический второй фильтрующий элемент, то любая пыль, выходящая из первого фильтрующего элемента 14, удерживается внутри фильтра 10 в сборе. В конструкции с электростатическим вторым фильтрующим элементом 16 третий фильтрующий элемент 18 обеспечивает наименьшую степень фильтрации из этих трех фильтрующих элементов. При использовании такого фильтра 10 в сборе в пылесосе или другом электроприборе в качестве фильтра, расположенного перед электродвигателем, электродвигатель становится надежно защищенным.
По мере использования первый фильтрующий элемент 14 будет засоряться пылью или грязью. Непрерывное использование привело бы к сокращению прохождения воздушного потока через фильтр 10 в сборе, что уменьшит эффективность фильтрации. Чтобы избежать этого, необходимо заменить или вымыть фильтр 10 в сборе. В предпочтительном варианте осуществления изобретения все три фильтрующих элемента и фильтр 10 в сборе могут быть очищены посредством мытья. Фильтр 10 в сборе вынимается из корпуса пылесоса пользователем, который вытягивает лепесток 28 из корпуса за захватную часть 28с. Таким образом, пользователь не должен браться непосредственно за засоренный фильтр 10 в сборе. Это делает замену или очистку фильтра 10 в сборе более гигиеничной. Фильтр 10 в сборе промывают, прополаскивая его известным образом под бытовым водопроводным краном и позволяя ему высохнуть. Фильтр 10 в сборе затем вновь вставляется во внутреннюю часть или корпус электроприбора или пылесоса, и его работа может продолжаться.
Деформируемый обод 12 является упругим и пластичным. Фильтрующие элементы и фильтрующие материалы, например вспененные материалы или ткани, также способны деформироваться. Это означает, что весь фильтр в сборе можно изгибать и отжимать, следовательно, пользователь может сжимать фильтр в сборе и манипулировать им во время процедуры мытья, выжимать ее и заставлять воду течь через фильтр в сборе для того, чтобы вымывать струей воды грязь и пыль, задержанную фильтрующими элементами.
Понятно, что описанный выше фильтр в сборе может быть изготовлен любых соответствующих размеров. Например, размеры фильтра 10 в сборе, описанного выше, составляют около 160 мм в диаметре и около 25 мм по высоте.
На фиг.5а, 5b, 5с и 5d показан второй вариант выполнения фильтра в сборе согласно изобретению. Фильтр 100 в сборе имеет по существу ту же самую конфигурацию, что и в первом варианте - осуществления изобретения, показанном на фиг.1-4. Первые, вторые и третьи фильтрующие элементы 14, 16, 18 фильтра 100 в сборе могут содержать по существу те же самые фильтрующие материалы, что и фильтр 10 в сборе по первому варианту осуществления изобретения. В этом варианте осуществления изобретения компоненты, проиллюстрированные и уже описанные со ссылкой на фиг.1-4, имеют сходные ссылочные позиции. Как было описано применительно к первому варианту осуществления изобретения, фильтр в сборе содержит лепесток 28. Лепесток 28 расположен на поверхности третьего фильтрующего элемента 18, удаленного от второго фильтрующего элемента 16.
Обод 112 содержит кольцевой обруч 120 с цилиндрической наружной стенкой 124. Обод 112 выполнен из полиуретана и содержит нижний краевой участок 140, примыкающий ко второму фильтрующему элементу 16, и верхний краевой участок 142, примыкающий к третьему фильтрующему элементу 18.
Как и в первом варианте осуществления изобретения, обод 112 изготавливается посредством центробежного литья или формования обода 112 вокруг фильтрующих элементов. Таким образом, в процессе изготовления фильтрующие элементы обволакиваются материалом обода.
В варианте осуществления изобретения, показанном на фиг.5а и 5b, нижний краевой участок 140 обода 112 включает в себя отходящий от него выступ 144. Выступ 144 образует кольцевой обруч, выступающий по направлению горизонтальной оси Х-Х фильтра 100 в сборе в сторону от второго фильтрующего элемента 16. Аналогичным образом, верхний краевой участок 142 обода 112 включает в себя отходящий от него выступ 146. Выступ 146 образует кольцевой обруч, выступающий по направлению горизонтальной оси Х-Х фильтра 100 в сборе в сторону от третьего фильтрующего элемента 18. Кольцевой обруч, образующий верхний выступ 146, является более толстым, чем кольцевой обруч, образующий нижний выступ 144. Кроме того, высота h выступа 144, от центра фильтрующих материалов, меньше высоты H выступа 146 от того же центра.
Выступ предназначен для предотвращения нечаянного расположения пользователем фильтра 100 в сборе в соответствующем электроприборе в неправильном положении. Выступы 144 и 146 имеют такие размеры и расположены таким образом, чтобы они были способны взаимодействовать с участком электроприбора.
Более конкретно, в пылесосе есть отверстие, углубление или другой профилированный элемент, в которые должен вставляться фильтр 100 в сборе, и закрывающая крышка или верхний корпус, которые будут установлены и прикреплены над углублением, в которое должен вставляться фильтр в сборе. В это углубление или отверстие может быть вставлен фильтр 100 в сборе по плотной посадке без сколько бы то ни было значительного зазора. Углубление имеет глубину и установочное пространство, достаточные для того, чтобы принять выступ 144. Этим обеспечивается то, что пользователь будет не в состоянии вставить фильтр 100 в сборе в углубление в пылесосе, если фильтр 100 в сборе неправильно повернут. Пользователь обратит на это внимание и скорректирует ориентацию фильтра 100 в сборе. Даже если пользователь, приложив усилие, вставит фильтр 100 в сборе в предусмотренное углубление или отверстие, то он не сможет закрыть углубление или корпус участком корпуса или крышкой, предусмотренной для этой цели.
Предпочтительно устранить или уменьшить паразитные пути воздушного потока и утечки в корпус электроприбора через неэффективные герметизирующие элементы на кромках отверстия, углубления или другого профилированного элемента, в которые вставляется фильтр 10, 100 в сборе. Свободная посадка между кромками углубления или кромками щели в корпусе могла бы привести к снижению рабочих характеристик из-за того, что воздух просачивался бы в электроприбор через неэффективные герметизирующие элементы. Таким образом, желательно герметизировать зазоры между закрывающей крышкой или верхним корпусом, прикрепленными над углублением, и кромками вокруг углубления или щели. В вариантах осуществления изобретения, показанных на фиг.1-4, 5а и 5b, герметизация может обеспечиваться деформируемым ободом 12, 112 и другими частями корпуса электроприбора и отверстия, не показанными на чертежах. Деформируемый обод 12 согласно первому варианту осуществления изобретения может иметь размер и форму, приспособленные для того, чтобы обеспечить герметичность при взаимодействии с кромками отверстия или корпусом.
В варианте осуществления изобретения, показанном на фиг.5а и 5b, деформируемый обод 112 способен взаимодействовать с корпусом электроприбора и углублением, не показанными на чертежах, в которые должен быть вставлен фильтр 100 в сборе. Нижний краевой участок 140 и выступ 144 герметичным образом упирается в периферическую часть углубления или щели, а верхний краевой участок 142 и выступ 146 располагаются так, чтобы надавливать на внутреннюю поверхностью корпуса фильтра и герметизироваться ею. Для обеспечения надежной герметизации щели углубления предпочтительно высота L деформируемого обода 112 немного больше глубины углубления или щели, в которые должен быть вставлен фильтр 100 в сборе.
При использовании фильтр 100 в сборе помещается на пути воздушного потока в пылесосе или другом электроприборе, в котором должен использоваться фильтр 100 в сборе. Верхний 146 и нижний 144 выступы предназначены для правильной ориентации фильтра в сборе. Кроме того, деформируемый обод 112 может быть сжат и сдавлен при закрывании крышки или верхнего корпуса, имеющегося на электроприборе. Когда фильтр используется при работе с пылесосом, обод 112 деформируется внутри корпуса под действием силы всасывания. Деформация обода 112 вносит свой вклад в герметизацию. Как было описано выше, фильтр 100 в сборе удерживается по отношению к корпусу пылесоса в зафиксированном положении, и деформируемый обод удерживается по отношению к корпусу пылесоса герметичным образом.
В этом предпочтительном варианте осуществления изобретения фильтр 100 в сборе расположен по потоку перед двигателем и вентилятором пылесоса. Воздушный канал в пылесосе выполнен таким образом, чтобы в фильтр 100 в сборе поступал воздух, покидающий основной аппарат сбора грязи и пыли, предпочтительно циклонный отделяющий аппарат. В частности, фильтр 100 в сборе расположен так, чтобы третий фильтрующий элемент 18 находился по потоку перед первым 14 и вторым 16 фильтрующими элементами. Таким образом, подлежащий фильтрации воздух первоначально поступает в третий фильтрующий элемент 18, затем проходит через нетканый фильтрующий материал первого фильтрующего элемента 14, а после этого - через фильтрующий элемент 16 электростатического типа, выходя из фильтра 100 в сборе.
На фиг.5с и 5d показан альтернативный вариант выполнения фильтра в сборе и обода, показанных на фиг.5а и 5b. Фильтр в сборе включает в себя обод 112 с фланцем 26. Фланец 26 выступает наружу в направлении от оси Z-Z фильтра в сборе и может быть выполнен за одно целое с ободом 112. Изготовление фильтра в сборе с использованием центробежного литья означает, что фланец 26 и обод 112 могут быть сформированы одновременно и как единое целое.
Фланец 26 также способен деформироваться и является гибким, аналогично ободу 112. Подходящим материалом, из которого может быть изготовлен фланец 26, является полиуретан с твердостью по Шору А между 20 и 90 Duro. В предпочтительных вариантах осуществления изобретения, показанных на фиг.1-5, обод имеет твердость по Шору А 25 Duro.
Фланец может быть использован в пылесосе для предотвращения нечаянного расположения пользователем фильтра 100 в сборе в электроприборе в неправильной ориентации. В частности, в пылесосе есть отверстие, углубление или другой профилированный элемент, в которые должен вставляться фильтр 100 в сборе, но это углубление не приспособлено для приема фланца 26. Этим обеспечивается то, что пользователь будет не в состоянии вставить фильтр 100 в сборе в углубление в пылесосе, если фильтр 100 в сборе неправильно перевернут. Пользователь обратит на это внимание и скорректирует ориентацию фильтра 100 в сборе.
Как и в варианте осуществления изобретения, показанном на фиг.5а и 5b, желательно устранить или уменьшить воздушный поток в электроприбор через щель углубления или другой профилированный элемент, в которые вставлен фильтр 100 в сборе. В варианте осуществления изобретения, показанном на фиг.5с и 5d, фланец 26 используется в сочетании с корпусом электроприбора или пылесоса для того, чтобы герметизировать щель или другой профилированный элемент.
На фиг.5d показаны в разрезе фильтр в сборе, показанный на фиг.5с, и участок пылесоса, подходящего для использования с настоящим изобретением. Показанный на фиг.5d участок пылесоса имеет углубление или профилированный элемент 30, в которые вставлен. Часть конструкции фильтра в сборе, показанная на фиг.5d, включает в себя фланец 26, имеющий отходящий от него герметизирующий участок 27. Герметизирующий участок 27 способен упруго деформироваться и может быть выполнен из того же самого материала, что обод 12 и фланец 26. Предпочтительно обод, фланец и герметизирующий участок составляют одну деталь. Герметизирующий участок 27 выполнен из материала на основе полиуретана с твердостью и деформируемостью, подходящими для обеспечения упругости и деформируемости. В качестве альтернативы, герметизирующий участок 27 мог бы быть сформован из пластмассы и соединен с фильтром 100 в сборе соответствующим клеем. Герметизирующий участок 27 имеет такие размеры и форму, что при расположении цилиндрического фильтра 10 в сборе в углублении 30 пылесоса наружная поверхность 27а этого участка герметичным образом упирается в периферическую часть углубления 30.
На фиг.5d показан приводимый в качестве примера вариант выполнения герметизирующего участка 27 и способ герметизации, обеспечиваемый упругим деформируемым фланцем 26 и герметизирующим элементом 27. Корпус пылесоса, показанный на фиг.5d, содержит кольцевой установочный обруч 32, имеющий выступающий вверх участок 36. Кроме того, корпус пылесоса содержит крышку с кольцевым обручем 34 и выступающим участком 38. Участок 38 крышки расположен напротив выступающего вверх участка 36 таким образом, чтобы надавливать на установочный обруч 32 и на выступающий участок 36, закрывая щель углубления 30 и зажимая фланец 26.
Специалистам в данной области техники понятно, что закрывание может быть выполнено посредством задвижки или зажима, посредством защелкивающихся крепежных приспособлений или другими эквивалентными средствами. Герметизирующий элемент показан на фиг.5d в виде вогнутого участка фланца 26 для иллюстрации деформации и сжатия полиуретана крышкой и установочным обручем 32. Однако следует иметь в виду, что части корпуса пылесоса, реализующие механизм герметизации, могут деформировать фланец 26, придавая ему другие формы. Например, альтернативная форма кольцевого обруча 34 включает в себя углубленную часть, которая может принять участок фланца 26 и обеспечить герметизацию. В этой альтернативной конструкции фланец 26 направляется вверх в указанную углубленную часть участком 36 установочного обруча 32.
В качестве альтернативы, упругость и деформируемость обода и герметизирующего участка 27 могут быть достаточными для образования плотной посадки в корпусе.
Другой альтернативный вариант выполнения фильтра в сборе согласно изобретению показан на фиг.6а и 6b. Фильтр 300 в сборе имеет конфигурацию, аналогичную вариантам осуществления изобретения, показанным на фиг.1-5. В этом варианте осуществления изобретения компоненты, описанные в связи с фиг.1-5, имеют сходные ссылочные позиции.
Фильтрующие элементы ограничены ободом 312. Обод 312 содержит кольцевой обруч 320 с цилиндрической наружной стенкой 21. Обод 312 выполнен из материала на основе полиуретана и содержит нижний краевой участок 340, примыкающий ко второму фильтрующему элементу 16, и верхний краевой участок 342, примыкающий к третьему фильтрующему элементу 18.
В варианте осуществления изобретения, показанном на фиг.6а и 6b, в центре фильтра 300 в сборе выполнено отверстие 310. Фильтр 300 в сборе включает в себя цилиндрический стакан 350, расположенный внутри обода 312 и ограничивающий отверстие 310. Стакан 350 выполнен из материала на основе полиуретана и содержит нижнюю 352 и верхнюю 354 манжеты. Верхняя манжета 354 стакана включает в себя отходящий от нее заплечик 360, выступающий внутрь по направлению к центру фильтра в сборе.
Стакан 350 и заплечик 360 обеспечивают возможность установки фильтра в сборе в соответствующую часть электроприбора и соединения с этой частью. При этом форма стакана 350 позволяет вставить фильтр 300 в сборе в корпус или каркас электроприбора или соединиться с ними. Следует понимать, что стакан 350 и/или обод 312 могут содержать средства, отличные от заплечика 360, для неподвижного соединения фильтра 300 в сборе с соответствующим электроприбором или корпусом фильтра.
Фильтр в сборе в соответствии с показанным на фиг.6а и 6b вариантом осуществления изобретения включает в себя первый 14, второй 16 и третий 18 фильтрующие элементы, окруженные ободом 312 аналогично вариантам осуществления изобретения, показанным на фиг.1-5. Кроме того, первый 14, второй 16 и третий 18 фильтрующие элементы герметично соединены со стаканом 350 на нижней манжете 352. Глубина фильтрующего слоя в фильтре в сборе (сочетание первого 14, второго 16 и третьего 18 фильтрующих элементов) уменьшается по направлению к центру фильтра в сборе, т.е. первый 14, второй 16, и третий 18 фильтрующие элементы сжаты и стянуты вниз по направлению к центру фильтра в сборе и присоединены к нижней манжете 352 на кромке отверстия 310. Области А и В, показанные на фиг.6b, иллюстрируют изменение глубины фильтрующего слоя и его сжатие. Области А, В и С показаны отграниченными ободом 312, стаканом 350 и линиями 330 и 331. В области С фильтрующий материал сдавлен и обозначен на фиг.6а позицией 332.
Как и в предыдущих вариантах осуществления изобретения, обод 312 изготавливается посредством известных технологий формования и штамповки, подходящих для пластмасс и полиуретана: центробежным литьем, заливкой или формованием поверх других деталей. Технология изготовления, используемая для фильтра 300 в сборе, включает в себя литье или формование обода 312 вокруг фильтрующих элементов. Таким образом, в процессе изготовления фильтрующие элементы обволакиваются материалом обода. Стакан 350 изготавливают способом, аналогичным способу изготовления обода 312. Для изготовления фильтра 300 в сборе может использоваться литье или заливка стакана в фильтре 300 в сборе при сжатии фильтрующих элементов.
В варианте осуществления изобретения, показанном на фиг.6а и 6b, нижний краевой участок 340 обода 312 включает в себя отходящий от него выступ 344. Выступ 344 образует кольцевой обруч, выступающий по направлению от горизонтальной оси Y-Y фильтра 300 в сборе в сторону от второго фильтрующего элемента 16. Как и в варианте осуществления изобретения, показанном на фиг.5а и 5b, выступ 344 может быть использован для предотвращения нечаянного расположения фильтра 100 в сборе пользователем в соответствующем электроприборе в неправильном положении.
При использовании фильтр 300 в сборе расположен на пути воздушного потока в пылесосе или другом электроприборе, в котором должен использоваться фильтр 300 в сборе. Использование и работа фильтра 300 в сборе по существу являются теми же самыми, что описаны выше для первого и второго вариантов осуществления изобретения. Этому варианту осуществления изобретения присущи все преимущества деформируемого и податливого обода 312, которые были указаны при описании предшествующих вариантов осуществления изобретения.
На фиг.7а, 7b, 7с и 7d показан другой альтернативный вариант выполнения фильтра в сборе согласно изобретению. Фильтр 400 в сборе имеет конструкцию, аналогичную конструкциям, показанным на фиг.1-6. В этом варианте осуществления изобретения компоненты, уже описанные в связи с фиг.с1-5, имеют сходные ссылочные позиции.
Обод 412 имеет по существу форму прямоугольника и ограничен боковыми 402, 404 и торцевыми 406, 408 стенками. Фильтр в сборе содержит первый 14, второй 16 и третий 18 фильтрующие элементы, как описано выше. Фильтрующие элементы 14, 16 и 18 ограничены стенками 402, 404, 406 и 408. Обод 412 выполнен из материала на основе полиуретана. Форма обода 412 приспособлена для его установки в соответствующую часть электроприбора, в котором он должен использоваться, и соединения с этой частью. Конструкция и форма обода 412, стенок 402, 404, 406 и 408 и поддерживающего ребра 470 приспособлены для расположения и опоры фильтрующих элементов. Таким образом, можно избежать использования соответствующего каркаса или корпуса фильтра.
В вариантах осуществления изобретения, показанных на фиг.7а, 7b, 7с и 7d, первый 14, второй 16 и третий 18 фильтрующие элементы герметично соединены с ободом 412.
В варианте осуществления изобретения, показанном на фиг.7b и 7 с, в торцевой стенке 408 обода 412 выполнено углубление 450. Как и в варианте осуществления изобретения, показанном на фиг.5а и 5b, для предотвращения неправильного расположения пользователем фильтра 100 в сборе в соответствующем электроприборе на ободе может быть выполнен выступ.
Как и в предыдущих вариантах осуществления изобретения, обод 412 изготавливается посредством известных технологий формования и штамповки, подходящих для пластмасс и полиуретана: центробежным литьем, заливкой или формованием поверх других деталей. Технология изготовления, используемая для фильтра 300 в сборе, может включать в себя заливку или формование обода 412 вокруг фильтрующих элементов. Таким образом, в процесса изготовления фильтрующие элементы обволакиваются материалом обода.
Аналогично описанным выше вариантам осуществления изобретения, углубление 450 может быть использовано в сочетании с пылесосом для того, чтобы показывать пользователю правильное расположение и ориентацию фильтра внутри соответствующего электроприбора и предотвратить нечаянное расположение пользователем фильтра 400 в сборе в электроприборе в неправильном положении.
При использовании фильтр 400 в сборе расположен на пути воздушного потока в пылесосе или другом электроприборе, в котором должен использоваться этот фильтр 400 в сборе. Использование и работа фильтра 400 в сборе, по существу, такие же, что в предшествующих вариантах осуществления изобретения. При использовании фильтр в сборе и обод 412 будут деформироваться внутри корпуса под действием силы всасывания. Деформация обода 412 и боковых 402, 404 и торцевых 406, 408 стенок будет содействовать герметизации.
Из описанных выше вариантов осуществления изобретения становится понятным, что обод может содержать средства для неподвижного соединения фильтра 10 в сборе с соответствующим электроприбором. Как именно фильтр в сборе соединяется с электроприбором, несущественно для настоящего изобретения, и специалист в данной области техники должен понимать, что это соединение может быть выполнено посредством сопряжения поверхностей с выступами и впадинами, посредством участков с резьбой, посредством защелкивающихся быстроразъемных крепежных приспособлений или других эквивалентных средств. Способ, при помощи которого фильтр в сборе располагается и базируется внутри электроприбора, также является несущественным для настоящего изобретения, и специалист в данной области техники должен понимать, что это базирование может быть выполнено посредством сопряжения соответствующих поверхностей, нажимных или защелкивающихся соединительных элементов или других эквивалентных средств.
Модификации и изменения вариантов выполнения описанного выше фильтра в сборе, должны быть очевидны для специалиста в данной области техники. Например, форма и размер фильтра в сборе, форма и размер обода фильтра в сборе и фильтрующих элементов внутри сборочной единицы могут быть изменены, что не выходит за рамки объема изобретения. Обод может быть образован вокруг части фильтрующих элементов или окружать всю периферию или границу фильтрующих элементов.
Обод может быть изготовлен посредством других способов изготовления и может быть соединен с элементами фильтра посредством других технологий и способов изготовления. Например, обод и фильтр могут быть изготовлены посредством сварки нагревом, ультразвуковой сварки, литья и склеивания. Специалист в данной области техники должен понимать, что изготовление и формирование фланца или другой герметизирующей структуры могут быть осуществлены посредством заливки или формования поверх других деталей или посредством других эквивалентных процессов изготовления, используемыми для полиуретана.
Деформируемый обод может быть выполнен из другого материал, например какой-либо разновидности пластмассы или резины соответствующей твердости, деформируемости и податливости.
Следует понимать, что внутри фильтрующих элементов и внутри фильтра в сборе могут использоваться в любом сочетании другие фильтрующие материалы, имеющие различную плотность и толщину, такие как вспененные материалы, бумага, фильтрующие материалы НЕРА-фильтра, ткань или ячеистый полиуретановый пенопласт. Количество фильтрующих элементов или слоев может быть различным. Может быть изменен и порядок следования фильтрующих слоев. Фильтр в сборе может располагаться как перед электродвигателем пылесоса, так и за ним.
Фильтрующие элементы могут быть как моющимися, так и немоющимися. Фильтр в сборе может быть расположен в корпусе или каркасе, причем корпус или каркас могут быть пригодными для мытья. Также следует понимать, что форма фильтра и любого корпуса фильтра не обязательно должна быть цилиндрической, равным образом подходят и другие формы.
Следует понимать, что лепесток может быть выполнен из любого подходящего материала и иметь любую подходящую форму, лишь бы они обеспечивали возможность извлечения фильтра из электроприбора или корпуса фильтра. Например, лепесток может иметь форму крючка или относиться к типу лепестка, обычно используемого для текстильных материалов. Для специалиста в данной области техники очевидны и другие изменения.
Специалисту в данной области техники должно быть понятно, что этот фильтр в сборе может быть использован в системах фильтрации, отличных от описанных выше, и в других типах электроприборов, например, в системах кондиционирования воздуха.