ЦИКЛОННОЕ ПЫЛЕСБОРНОЕ УСТРОЙСТВО ТИПА РУКОЯТКИ
WHIRLING DUST COLLECTING DEVICE, HANDLE CLASS

Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к циклонному пылесборному устройству пылесоса и, более конкретно, к циклонному пылесборному устройству типа рукоятки, которое расположено на одной стороне раздвижной трубки пылесоса для отделения загрязняющих частиц под действием центробежной силы от всасываемого воздуха.
Предпосылки изобретения
Циклонное пылесборное устройство вращает воздух, содержащий загрязняющие частицы, всасываемый через всасывающую щетку пылесоса, и образует вихревой поток, таким образом, отделяя загрязняющие частицы от воздуха посредством использования центробежной силы. Недавно было предложено циклонное пылесборное устройство типа рукоятки. Обычное циклонное пылесборное устройство расположено в корпусе пылесоса для отделения загрязняющих частиц от всасываемого воздуха и выпуска очищенного воздуха наружу. Однако теоретически невозможно полностью отделить загрязняющие частицы от воздуха. При попытке решить эту проблему было создано циклонное пылесборное устройство типа рукоятки. Циклонное пылесборное устройство типа рукоятки, в основном, используется в пылесосе контейнерного типа, и оно расположено на одной стороне раздвижной трубки пылесоса таким образом, что оно может отфильтровывать загрязняющие частицы перед тем, как воздух, всасываемый через всасывающую трубку, пройдет в корпус пылесоса. Циклонное пылесборное устройство или бумажный фильтр, которое расположено в корпусе пылесоса, отфильтровывает небольшое количество загрязняющих частиц, и, таким образом, эффективность сбора загрязняющих частиц может быть повышена. Кроме того, перегрузка, действующая на электродвигатель пылесоса, может быть уменьшена. Циклонное пылесборное устройство типа рукоятки содержит фильтрующий элемент, расположенный на его воздуховыпускном отверстии и содержащий множество миниатюрных проходных отверстий. Воздух выходит из циклонного пылесборного устройства типа рукоятки через миниатюрные проходные отверстия, тогда как загрязняющие частицы отфильтровываются миниатюрными проходными отверстиями. Однако, если загрязняющие частицы забивают миниатюрные проходные отверстия, то всасывающая сила пылесоса уменьшается. Корейская патентная публикация № 10-2000-47413 и английский патент № GB 2402868 раскрывают циклонное пылесборное устройство типа рукоятки, имеющее усовершенствованную конструкцию, для решения указанной проблемы. Раскрытое циклонное пылесборное устройство типа рукоятки содержит пластину для предотвращения обратного потока загрязняющих частиц, которая расположена на нижнем конце фильтрующего элемента для предотвращения обратного прохождения загрязняющих частиц в циклонное пылесборное устройство типа рукоятки. Пластина для предотвращения обратного потока загрязняющих частиц предотвращает обратный поток загрязняющих частиц благодаря поднимающемуся воздушному потоку, и, таким образом, количество загрязняющих частиц, фильтруемых фильтрующим элементом, может быть уменьшено.
Раскрытие изобретения
Техническая задача
Однако одна проблема, связанная с пластиной для предотвращения обратного потока загрязняющих частиц, заключается в ее относительной неспособности предотвращать обратный поток мельчайших загрязняющих частиц. Если миниатюрное проходное отверстие имеет маленький размер, то всасывающая сила пылесоса передается неравномерно. Следовательно, миниатюрное проходное отверстие должно быть выполнено таким образом, чтобы иметь размер, достаточный для равномерной передачи всасывающей силы. В результате, мельчайшие загрязняющие частицы могут притягиваться к миниатюрным проходным отверстиям, и, таким образом, они могут забивать фильтрующий элемент, что потребует частой замены фильтрующего элемента. Следовательно, исследование, направленное на повышение эффективности сбора загрязняющих частиц, продолжается. Циклонное пылесборное устройство типа рукоятки содержит множество элементов и, в частности, содержит множество элементов соединительного корпуса, который соединен с раздвижной трубкой пылесоса, что увеличивает количество сборочных операций и вызывает увеличение производственных затрат.
Техническое решение
Настоящее изобретение было разработано для устранения указанных проблем из известного уровня техники. Целью настоящего изобретения является создание циклонного пылесборного устройства типа рукоятки, имеющего усовершенствованную конструкцию, для повышения эффективности сбора мельчайших загрязняющих частиц. Другой целью настоящего изобретения является создание циклонного пылесборного устройства типа рукоятки, для которого требуется небольшое количество сборочных операций, и с помощью которого достигается эффект снижения расходов. Указанные цели и преимущества достигаются посредством создания циклонного пылесборного устройства типа рукоятки, которое расположено на одной стороне раздвижной трубки пылесоса, содержащего соединительный корпус, соединенный с возможностью прохождения текучей среды с раздвижной трубкой, и имеющего воздухоприемное отверстие и воздуховыпускное отверстие, пылесборный корпус, соединенный с возможностью съема с соединительным корпусом, и фильтрующий элемент, расположенный на воздуховыпускном отверстии, для предотвращения обратного прохождения загрязняющих частиц в воздухоприемное отверстие с воздухом, в котором фильтрующий элемент содержит корпус фильтра и коническую юбку, соединенную с нижним концом корпуса фильтра и имеющую вырезанную часть, образованную на ее определенном участке, и в котором зазор между нижним концом юбки и внутренней поверхностью пылесборного корпуса колеблется от 4 мм до 6 мм. Зазор между нижним концом юбки и внутренней поверхностью пылесборного корпуса может составлять, приблизительно, 5 мм. Соединительный корпус может содержать первый соединительный корпус, соединенный с возможностью прохождения текучей среды с первой раздвижной трубкой, расположенной рядом с всасывающим отверстием пылесоса и имеющей воздухоприемное отверстие, и второй соединительный корпус, соединенный с возможностью прохождения текучей среды со второй раздвижной трубкой, расположенной рядом с корпусом пылесоса, причем трубка для выпуска воздуха выступает вниз из второго соединительного корпуса и имеет воздуховыпускное отверстие, образованное на нижнем конце трубки для выпуска воздуха, и в котором второй соединительный корпус содержит элемент для направления воздуха, который выполнен как одно целое с трубкой для выпуска воздуха, для окружения наружной окружности трубки для выпуска воздуха и направления воздуха, всасываемого через воздухоприемное отверстие для направления вниз и перемещения в пылесборный корпус. Пылесборный корпус может содержать выступ, образованный на его верхнем конце и запрессованный в соединительную выемку, образованную на нижнем конце первого соединительного корпуса, и уплотняющий элемент прикреплен к верхнему концу выступа для уплотнения соединения участка между выступом и соединительной выемкой. Циклонное пылесборное устройство типа рукоятки может дополнительно содержать ребро для предотвращения вращения, образованное в нижней части пылесборного корпуса, выступающее из центра пылесборного корпуса по направлению к внутренней поверхности пылесборного корпуса, для предотвращения вращения загрязняющих частиц под действием вихревого потока воздуха.
Благоприятные эффекты
В соответствии с настоящим изобретением, как описано выше, поскольку циклонное пылесборное устройство типа рукоятки имеет зазор между нижним концом юбки фильтрующего элемента и пылесборным корпусом, который меньше зазора между нижним концом юбки фильтрующего элемента и пылесборным корпусом известного уровня техники, то можно предотвратить рассеяние мельчайших загрязняющих частиц, и, таким образом, можно предотвратить их обратный поток. Следовательно, повышается эффективность сбора мельчайших загрязняющих частиц. Кроме того, поскольку элемент для направления воздуха, который имеет направленную вниз спиральную форму, образован как одно целое с соединительным корпусом, то количество сборочных элементов уменьшается и, таким образом, достигается эффект снижения расходов. Кроме того, можно увеличить силу вращения воздуха, проходящего в пылесборный корпус, которая максимизирует центробежную силу. Кроме того, поскольку уплотняющий элемент вставлен в верхний конец пылесборного корпуса, то увеличивается герметичность. Кроме того, поскольку ребро для предотвращения вращения расположено под пылесборным корпусом, то предотвращено рассеяние загрязняющих частиц, и они уплотняются, что приводит к повышению эффективности сбора загрязняющих частиц.
Краткое описание чертежей
Указанные цели и отличительные особенности настоящего изобретения будут лучше понятны из описания конкретных примеров вариантов осуществления настоящего изобретения со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых:
фиг.1 - перспективный вид, иллюстрирующий циклонное пылесборное устройство типа рукоятки в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения;
фиг.2 - перспективный вид с пространственным разделением элементов, иллюстрирующий циклонное пылесборное устройство типа рукоятки с фиг.1;
фиг.3 - вид снизу, иллюстрирующий второй соединительный корпус на фиг.2;
фиг.4 - вид в поперечном разрезе, иллюстрирующий соединительный участок для соединения второго соединительного корпуса и пылесборного корпуса;
фиг.5 - вид сверху пылесборного корпуса;
фиг.6 - вид сверху фильтрующего элемента, расположенного в пылесборном корпусе;
фиг.7 - график, показывающий эффективность сбора загрязняющих частиц циклонного пылесборного устройства типа рукоятки, в котором используется фильтрующий элемент, в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения и эффективность сбора загрязняющих частиц обычного циклонного пылесборного устройства типа рукоятки; и
фиг.8 - вид в поперечном разрезе циклонного пылесборного устройства типа рукоятки по линии VIII-VIII на фиг.1 для объяснения его работы.
Лучший вариант осуществления настоящего изобретения
Ниже, циклонное пылесборное устройство типа рукоятки в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения будет описан со ссылкой на сопроводительные чертежи. Как показано на фиг.1, циклонное пылесборное устройство 100 типа рукоятки соединяется с раздвижной трубкой пылесоса (не показан). Раздвижная трубка содержит первую раздвижную трубку 11, соединенную с всасывающей щеткой (не показана), и вторую раздвижную трубку 12, соединенную с корпусом пылесоса (не показан), оснащенным источником всасывающей силы. Когда источник всасывающей силы приводится в действие при подачи энергии, воздух, содержащий загрязняющие частицы, всасывается в циклонное пылесборное устройство 100 типа рукоятки через всасывающую щетку (не показана) первую раздвижную трубку 11. Воздух, отделенный от загрязняющих частиц, выходит из циклонного пылесборного устройства 100 типа рукоятки через вторую раздвижную трубку 12 и проходит в корпус пылесоса (не показан). Как показано на фиг.2, циклонное пылесборное устройство 100 типа рукоятки содержит соединительный корпус 110, соединенный с первой и второй раздвижными трубками 11, 12, для обеспечения входа и выхода воздуха, пылесборный корпус 140, соединенный с возможностью съема с соединительным корпусом 110, и фильтрующий элемент 150, расположенный в пылесборном корпусе 140. Соединительный корпус 110 содержит первый соединительный корпус 120, соединенный с возможностью прохождения текучей среды с первой раздвижной трубкой 11, и второй соединительный корпус 130, соединенный с возможностью прохождения текучей среды со второй раздвижной трубкой 12. Первый и второй соединительные корпуса 120, 130 прикрепляются друг к другу с помощью винтов. Для крепления на винтах первый и второй соединительные корпуса 120, 130 содержат множество крепежных выступов 121, 131 соответственно, имеющих винтовые отверстия и соответствующие друг другу. Выступ для разборки или выемка для разборки могут быть образованы в первом и втором соединительных корпусах 120, 130, соединяемых с первой и второй раздвижными трубками 11, 12, и соответствующая выемка для разборки или выступ для разборки могут быть образованы в первой и второй раздвижных трубках 11, 12. Первая соединительная трубка 120 выступает вниз из первого соединительного корпуса 120, соединяемого с первой раздвижной трубкой 11, и воздухоприемное отверстие 124 образовано в первом соединительном корпусе 120 для соединения с возможностью прохождения текучей среды с первой соединительной трубкой 122. Пылесборный корпус 140 соединен с возможностью съема с нижним концом первого соединительного корпуса 120. Дополнительная крепежная скоба 125 образована на наружной стороне первой соединительной трубки 122 для установки и съема дополнительного элемента. Как показано на фиг.2 и 3, вторая соединительная трубка 132 выступает вверх из второго соединительного корпуса 130, соединяемого со второй раздвижной трубкой 12. Трубка 134 для выпуска воздуха выступает вниз из второго соединительного корпуса 130 для соединения с возможностью прохождения текучей среды со второй соединительной трубкой 132. Трубка 134 для выпуска воздуха может быть образована как одно целое со вторым соединительным корпусом 130. Воздуховыпускное отверстие 135 образовано на нижнем конце трубки 134 для выпуска воздуха. Следовательно, воздух, отделенный от загрязняющих частиц в пылесборном корпусе 140, проходит через воздуховыпускное отверстие 135 и трубку 134 для выпуска воздуха и выходит через вторую соединительную трубку 132. Множество соединительных выступов 136 образовано на внутренней поверхности нижнего конца трубки 134 для выпуска воздуха, соединяемой с фильтрующим элементом 150. Элемент 137 для направления воздуха образован на наружной окружности трубки 134 для выпуска воздуха. Элемент 137 для направления воздуха может быть образован как одно целое с трубкой 134 для выпуска воздуха. Как описано выше, поскольку трубка 134 для выпуска воздуха и элемент 137 для направления воздуха образованы как одно целое со вторым соединительным корпусом 130, то количество сборочных операций циклонное пылесборное устройство 100 типа рукоятки уменьшается, что уменьшает производственные затраты. Элемент 137 для направления воздуха имеет ширину, постепенно увеличивающуюся по направлению к нижней части и непрерывно окружает наружную окружность трубки 134 для выпуска воздуха. Элемент 137 для направления воздуха выполнен в форме открытого канала или сплошной стенки. Если элемент 137 для направления воздуха имеет форму открытого канала, то воздух направляется в открытый канал, а если элемент 137 для направления воздуха имеет форму сплошной стенки, то воздух направляется в нижнюю часть. Элемент 137 для направления воздуха имеет один конец 137a, соединенный с возможностью прохождения текучей среды с воздухоприемным отверстием 124. Следовательно, воздух, всасываемый через воздухоприемное отверстие 124, направляется элементом 137 для направления воздуха и проходит в пылесборный корпус 140 при образовании спирального воздушного потока, проходящего вниз (см. фиг.8). При прохождении воздуха в пылесборный корпус 140, который направляется элементом 137 для направления воздуха, его завихряющийся поток увеличивается и, таким образом, максимизирует центробежную силу, действующую на загрязняющие частицы, содержащиеся в воздухе. Следовательно, загрязняющие частицы отделяются от воздуха очень эффективно, и может быть повышена эффективность сбора загрязняющих частиц. В обычном циклонном пылесборном устройстве типа рукоятки воздух проходит в пылесборный корпус и, таким образом, образует завихряющийся поток. Однако наклон воздушного потока является незначительным, что приводит к созданию более слабой силы вращения. В соответствии с настоящим изобретением элемент 137 для направления воздуха максимизирует силу вращения воздуха, проходящего в пылесборный корпус 140, таким образом, повышая эффективность сбора загрязняющих частиц. Фиг.4 изображает вид в поперечном разрезе соединительного участка между пылесборным корпусом 140 и первым соединительным корпусом 120. Как показано на фиг.2 и 4, пылесборный корпус 140 соединяется с возможностью съема с первым соединительным корпусом 120. Пылесборный корпус 140 соединяется с первым соединительным корпусом 120 для обеспечения вращения всасываемого воздуха и образования вихревого потока. Загрязняющие частицы, отделенные от воздуха под действием центробежной силы, генерируемой вихревым потоком, собираются в пылесборном корпусе 140. Выступ 141 образован на верхнем конце пылесборного корпуса 140 и запрессован в соединительную выемку 127, образованную в нижней части первого соединительного корпуса 120. Кольцевой уплотняющий элемент 144 прикреплен к верхнему концу 141a выступа 141 при помощи клея. Уплотняющий элемент 144 выполняется из различных материалов и, предпочтительно, выполняется из резины. Уплотняющий элемент 144 уплотняет соединительный участок между верхним концом 141a выступа 141 и соединительной выемкой 127. Как показано на фиг.2 и 5, ребро 142 для предотвращения вращения расположено внутри пылесборного корпуса 140. Ребро 142 для предотвращения вращения выступает от опорного вала 143. Ребро 142 для предотвращения вращения имеет криволинейную поверхность для уменьшения трения о воздух. Ребро 142 для предотвращения вращения предотвращает вращение загрязняющих частиц, собранных в пылесборном корпусе 140, под действием вихревого потока воздуха. Более конкретно, ребро 142 для предотвращения вращения предотвращает рассеивание загрязняющих частиц, собранных в нижней части пылесборного корпуса 140. Кроме того, ребро 142 для предотвращения вращения уплотняет загрязняющие частицы таким образом, что большее количество загрязняющих частиц может быть собрано в пылесборном корпусе 140. Как показано на фиг.2 и 6, фильтрующий элемент 150 вставлен в пылесборный корпус 140 для предотвращения обратного прохождения загрязняющих частиц в воздухоприемное отверстие 124 через элемент 124 для направления воздуха вместе с воздухом, вышедшим через воздуховыпускное отверстие 135 (см. фиг.3). Фильтрующий элемент 150 содержит корпус 151 фильтра и юбку 153. Верхний конец корпуса 151 фильтра соединяется с нижним концом трубки 134 для выпуска воздуха (см. фиг.3), имеющей воздуховыпускное отверстие 135, и корпус 151 фильтра направлен к нижней стороне трубки 134 для выпуска воздуха и проходит по направлению к внутренней части пылесборного корпуса 140. Множество миниатюрных проходных отверстий 152 образовано на корпусе 151 фильтра для обеспечения прохождения через них воздуха. Юбка 153 имеет верхний конец, соединенный с нижним концом корпуса 151 фильтра и имеет коническую форму с диаметром, постепенно увеличивающимся по направлению к нижнему концу 153a. Вырезанная часть 153b образована на определенном участке юбки 153. Относительно большие загрязняющие частицы, отделенные от воздуха, опускаются в нижнюю часть пылесборного корпуса 140 через вырезанную часть 153b. Юбка 153 образует наклонную часть 153c, наклоненную вниз и расположенную рядом с вырезанной частью 153b, так что воздух и загрязняющие частицы, всасываемые в пылесборный корпус 140, могут равномерно направляться к нижней части пылесборного корпуса. Наклонная часть 153c может располагаться под углом к направлению, соответствующему потоку воздуха, завихряющегося вниз. Зазор 'D' между краем нижнего конца 153a юбки 153 и внутренней поверхностью пылесборного корпуса 140 составляет от 4 мм до 6 мм и, более конкретно, приблизительно 5 мм.
В обычном циклонном пылесборном устройстве типа рукоятки зазор D составляет приблизительно 8 мм. То есть, зазор D меньше зазора обычного устройства, так что предотвращено обратное прохождение мельчайших загрязняющих частиц, собранных в нижней части пылесборного устройства, через зазор D. Если зазор D уже 4 мм, то всасывающая сила передается неравномерно. Зазор 'E' между краем нижнего конца 153b юбки 153 на вырезанной части 153b и внутренней поверхностью пылесборного корпуса 140 составляет приблизительно 12 мм (миллиметров). Фиг.7 изображает график, показывающий эффективность сбора мельчайших загрязняющих частиц циклонного пылесборного устройства типа рукоятки в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения, которое имеет зазор D приблизительно 5 мм, и эффективность сбора мельчайших загрязняющих частиц обычного циклонного пылесборного устройства типа рукоятки, которое имеет зазор D приблизительно 8 мм. Если размер загрязняющих частиц составляет приблизительно 5 мкм (микрометров), то обычное устройство, которое имеет зазор D приблизительно 8 мм, имеет эффективность сбора загрязняющих частиц 47%, а циклонное пылесборное устройство типа рукоятки в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения, которое имеет зазор D приблизительно 5 мм, имеет эффективность сбора загрязняющих частиц 50%. Если размер загрязняющих частиц составляет приблизительно 10 мкм, то обычное устройство имеет эффективность сбора загрязняющих частиц 76%, а циклонное пылесборное устройство типа рукоятки в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения имеет эффективность сбора загрязняющих частиц 80%. В соответствии с настоящим изобретением эффективность сбора загрязняющих частиц с размером меньше 10 мкм повышается на 5% по сравнению с эффективностью сбора загрязняющих частиц обычного устройства. Если загрязняющие частицы больше 10 мкм, то не наблюдается заметное повышение эффективности сбора загрязняющих частиц между настоящим изобретением и известным уровнем техники.
Далее, будет подробно описана работа циклонного пылесборного устройства 100 типа рукоятки в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения.
При подаче энергии всасывающая сила создается посредством приведения в действие источника всасывающей силы (не показан), установленного в корпусе пылесоса, так что воздух, содержащий загрязняющие частицы, всасывается через всасывающую щетку (не показана) и проходит в воздухоприемное отверстие 124 через первую соединительную трубку 122. Всасываемый воздух направляется вниз при помощи элемента 137 для направления воздуха и проходит в пылесборный корпус 140. Воздух опускается, образуя вихревой поток. Во время этого процесса загрязняющие частицы собираются по направлению к внутренней стенке пылесборного корпуса 140 и опускаются вдоль внутренней стенки, таким образом, собираются в нижней части пылесборного корпуса 140. Затем воздух изменяет свое направление, поднимается вверх, проходит между нижним концом 153a юбки 153 и внутренней поверхностью пылесборного корпуса 140, проходит через миниатюрные проходные отверстия 152 корпуса 151 фильтра и, затем выходит через воздуховыпускное отверстие 135. При этом загрязняющие частицы, содержащиеся в поднимающемся воздухе, отфильтровываются на нижнем конце 153a юбки 153 и в корпусе 151 фильтра таким образом, что загрязняющие частицы проходят вниз и собираются в нижней части пылесборного корпуса 140. Воздух, прошедший через воздуховыпускное отверстие 135, выходит из циклонного пылесборного устройства 100 типа рукоятки через трубку 134 для выпуска воздуха и вторую соединительную трубку 132 и проходит в корпус пылесоса (не показан). Пылесос выполняет ту же самую операцию сбора загрязняющих частиц, как обычный пылесос.
Промышленная применимость
Настоящее изобретение относится к циклонному пылесборному устройству пылесоса и, более конкретно, к циклонному пылесборному устройству типа рукоятки, которое расположено на одной стороне раздвижной трубки пылесоса, для отделения загрязняющих частиц под действием центробежной силы от всасываемого воздуха.