УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОЧИСТКИ ПОВЕРХНОСТИ
SURFACE CLEANING DEVICE

Уровень техники
Экстракторы являются известными устройствами для очистки поверхности, обеспечивающими тщательную очистку ковров и других тканых поверхностей, таких как обивка. Большинство ковровых экстракторов оснащено системой подачи текучей среды и системой регенерации текучей среды. Система подачи текучей среды, как правило, содержит один или несколько расходных баков, предназначенных для хранения доставляемой очищающей текучей среды, распределитель текучей среды, обеспечивающий доставку очищающей текучей среды к подлежащей очистке поверхности, и трубопровод для подачи текучей среды из расходного бака для текучей среды в распределитель текучей среды. Система регенерации текучей среды обычно содержит регенерационный бак, всасывающую насадку, которая в рабочем положении располагается вблизи подлежащей очистке поверхности и находится в соединении по текучей среде с регенерационным баком посредством трубопровода, а также содержит всасывающее устройство, находящееся в соединении по текучей среде с трубопроводом, которое затягивает текучую среду с подлежащей очистке поверхности и направляет ее через всасывающую насадку и трубопровод в регенерационный бак.
Существуют портативные экстракторы, которые приспособлены для переноски пользователем вручную. Пример портативного экстрактора раскрыт в патентном документе US 7,073,226 (Lenkiewicz и др.).
Раскрытие изобретения
Согласно одному из аспектов изобретения, предлагается устройство для очистки поверхности, которое содержит корпус, по меньшей мере, частично ограничивающий воздушный канал, систему подачи текучей среды, содержащую заключенный в корпус расходный бак для хранения очищающей текучей среды, и распределитель текучей среды для доставки на подлежащую очистке поверхность подаваемой из расходного бака очищающей текучей среды; мотор/вентилятор в сборе, установленный в воздушном канале для создания потока воздуха в указанном канале, причем мотор/вентилятор в сборе передает тепло проходящему через канал воздуху и удаляет нагретый воздух из воздушного канала, при этом указанный воздушный канал имеет входное отверстие выше по ходу мотора/вентилятора в сборе и выходное отверстие ниже по ходу мотора/вентилятора в сборе; и трубопровод, расположенный ниже по ходу мотора/вентилятора в сборе и выше по ходу выходного отверстия, имеющий секцию, обеспечивающую теплообмен с расходным баком, при этом секция трубопровода имеет волнистый профиль, благодаря чему, увеличивается площадь поверхности, обеспечивающей теплообмен с расходным баком, чтобы посредством теплопередачи от нагретого воздуха происходил нагрев находящейся в расходном баке очищающей текучей среды.
Согласно другому аспекту изобретения предлагается устройство для очистки поверхности, которое имеет корпус, систему регенерации текучей среды, устанавливаемую на корпусе и ограничивающую всасывающий канал, которая предназначена для удаления нанесенной на поверхность очищающей текучей среды и инородных частиц, присутствующих на поверхности, и хранения регенерированной очищающей текучей среды и инородных частиц, при этом система регенерации текучей среды содержит регенерационный бак, всасывающую насадку, находящуюся в соединении по текучей среде с регенерационным баком, и мотор, который связан с всасывающей насадкой, находящейся в соединении по текучей среде с регенерационным баком, и предназначен для создания рабочего воздушного потока, проходящего через регенерационный бак и всасывающую насадку и перемещающего через всасывающую насадку текучую среду, содержащую инородные частицы, воздух и жидкость, в регенерационный бак, а также содержит сепаратор воздух/жидкость, который съемно устанавливается в регенерационном баке с целью отделения жидкости от воздуха в содержащей инородные частицы текучей среде, причем регенерационный бак и сепаратор воздух/жидкость соединены посредством механического сцепления, позволяющего при необходимости отделить сепаратор воздух/жидкость от регенерационного бака.
Краткое описание чертежей
Далее изобретение будет описываться со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых:
На фиг.1 показан портативный экстракционный пылесос согласно первому варианту осуществления изобретения, вид спереди в перспективе.
На фиг.2 - то же, вид сзади в перспективе.
На фиг.3 показан портативный экстракционный пылесос, изображенный на фиг.1, в частично разобранном состоянии, при котором расходный бак в сборе и регенерационный бак в сборе показаны отдельно от корпуса в сборе.
На фиг.4 показан регенерационный бак, изображенный на фиг.3 в сборе, в частично разобранном состоянии, при котором сепаратор воздух/жидкость в сборе показан отдельно от регенерационного бака.
На фиг.5A-5C показана процедура механического сцепления сепаратора воздух/жидкость в сборе с регенерационным баком, которые на фиг.4 показаны в разъединенном состоянии.
На фиг.6 показан портативный экстракционный пылесос, представленный на фиг.1, вид в разрезе по линии VI-VI.
На фиг.7 показан расходный бак для очищающей текучей среды портативного экстракционного пылесоса, представленного на фиг.1, вид в перспективе.
На фиг.8 показан портативный экстракционный пылесос, представленный на фиг.1, вид в разрезе по линии VIII-VIII.
На фиг.9 показан портативный экстракционный пылесос с обозначением направления потока воздуха, проходящего через портативный экстракционный пылесос и охлаждающего мотор, вид в поперечном сечении, подобный виду, представленному на фиг.6.
На фиг.10 показан график изменения температуры текучей среды в расходном баке в сборе во время работы портативного экстракционного пылесоса.
На фиг.11 показан портативный экстракционный пылесос согласно второму варианту осуществления изобретения, вид в поперечном разрезе.
Осуществление изобретения
Изобретение относится к устройству для очистки поверхности, которое доставляет очищающую текучую среду к подлежащей очистке поверхности. Согласно одному из аспектов изобретения предлагается портативный экстракционный пылесос, приспособленный для переноски пользователем вручную на покрытые коврами поверхности, с целью очистки относительно небольших областей путем доставки очищающей текучей среды к подлежащей очистке поверхности и удаления с поверхности текучей среды вместе с инородными частицами.
На фиг.1 показано перспективное изображение спереди устройства для очистки поверхности, представляющего собой портативный экстракционный пылесос 10 согласно первому варианту осуществления изобретения. Портативный экстракционный пылесос или «экстрактор» 10 имеет корпус в сборе 12, несущий, согласно выбору, систему 14 подачи текучей среды, обеспечивающую хранение очищающей текучей среды и подачу указанной текучей среды к подлежащей очистке поверхности, а также несущий систему регенерации 16 текучей среды, обеспечивающую удаление очищающей текучей среды и инородных частиц и хранение регенерированной очищающей текучей среды и инородных частиц. Корпус в сборе 12 приспособлен для установки, согласно выбору, компонентов системы 14 подачи текучей среды и системы 16 регенерации текучей среды, благодаря чему, формируется удобный для переноски блок, который пользователь может транспортировать в различные места подлежащих очистке поверхностей. Представленный на чертежах экстрактор 10 является портативным экстракционным пылесосом, однако аспекты изобретения может быть применимы к другим типам устройств для очистки поверхности, включая вертикальные экстракторы, имеющие основной агрегат для перемещения по подлежащей очистке поверхности и рукоятку в сборе, поворотно установленную на заднем участке основного агрегата для направления основного агрегата по подлежащей очистке поверхности, а также применимы к устройствам для очистки, которые обеспечивают доставку текучей среды, но не обладают экстракционными возможностями.
Система 14 доставки текучей среды может включать расходный бак в сборе 18 для текучей среды, предназначенный для хранения очищающей текучей среды, и распределитель 20 текучей среды, предусмотренный на перемещаемом вручную рабочем приспособлении 22 для доставки очищающей текучей среды к подлежащей очистке поверхности, которое находится в соединении по текучей среде с расходным баком в сборе 18. В систему 14 подачи текучей среды могут быть включены известные в данной области техники дополнительные компоненты в различном сочетании, например, обычный насос для текучей среды, нагреватель, или регулировочный и смесительный вентили для текучей среды.
Система 16 регенерации текучей среды может включать всасывающую насадку 24 с всасывающим каналом, предусмотренную на рабочем приспособлении 22 и перемещаемую на подлежащей очистке поверхности, регенерационный бак в сборе 26 и гибкий вакуумный или всасывающий шланг 28, обеспечивающий соединение по текучей среде всасывающей насадки 24 с регенерационным баком в сборе 26.
Корпус в сборе 12 включает базу 30 и секционный блок 32, который продолжается вверх от базы 30. В предпочтительном варианте осуществления изобретения корпус в сборе 12 сформирован из непрозрачного материала, но может быть сформирован из прозрачного или полупрозрачного материала. В верхнем участке секционного блока 32 размещена ручка 34, предназначенная для переноски и облегчающая перемещение экстрактора 10 из одного места в другое. Вблизи ручки 34 для переноски экстрактора может находиться кнопка 36, функционально связанная с одним или несколькими электрическими компонентами экстрактора 10. В углублении под ручкой 34 для переноски экстрактора может быть закреплен эластичный защитный чехол 37, формирующий эластичный барьер, который изолирует кнопку 36 и внутренние электрические детали от проникновения влаги. Показанный на чертежах эластичный защитный чехол 37 отформован в верхней части секционного блока 32; однако, указанный чехол может быть закреплен иначе, например, при использовании клея или механических крепежных деталей.
На фиг.2 показан вид сзади в перспективе экстрактора 10, представленного на фиг.1. База 30 содержит кожух 38 с опорой 40 для одного конца всасывающего шланга 28, наматываемого вокруг кожуха 38 при хранении, как показано на фиг.2. Из секционного блока 32 может выступать крепежная скоба 42, предназначенная для удержания установленного на всасывающем шланге 28 рабочего приспособления 22, когда всасывающий шланг 28 намотан вокруг кожуха 38. В секционном блоке 32 выполнено отверстие 46 для сетевого шнура (не показан), который при приведении в действие кнопки 36 обеспечивает подачу электропитания к электрическим компонентам экстракционного пылесоса 10 от источника электропитания, например бытового источника электропитания, и в нерабочем состоянии наматывается на кассету, предусмотренную для его хранения на боковой стенке секционного блока 32. Альтернативно, экстракционный пылесос 10 может снабжаться электроэнергией от портативного источника электропитания, например батареи, при приведении в действие указанной кнопки.
Как показано на фиг.2, в секционном блоке 32 между крепежной скобой 42, удерживающей рабочее приспособление, и кассетой 44, на которую наматывается шнур, выполнено нескольких входных отверстий 50, определяющих вход 48 канала для воздуха, охлаждающего мотор, размещенный в базе 30. Выход 52 канала для воздуха, охлаждающего мотор, размещенный в базе 30, определяют несколько выходных отверстий 54, которые выполнены в кожухе 38 секционного блока 32 под расходным баком в сборе 18, как показано на фиг.2. Входное отверстие 55 канала для воздуха, охлаждающего насос, также предусмотрено в базе и сформировано в области кожуха 38 под расходным баком в сборе 18, расположенным в секционном блоке 32. Воздух, охлаждающий насос, может затягиваться в электрический отсек насоса в сборе 176 (фиг.6) через входное отверстие 55 и может выпускаться через выпускной штуцер (не показано) и трубку (не показано), которые обеспечивают соединение по текучей среде канала для воздуха, охлаждающего насос, с всасывающим каналом, расположенным выше по ходу всасывающего устройства, такого как мотор/вентилятор в сборе 172.
На фиг.3 показан представленный на фиг.1 экстрактор 10 в частично разобранном виде. База 30 и секционный блок 32 соединены с образованием противолежащих приемных отделений 56, 58 для баков, в которые вмещается, соответственно, расходный бак в сборе 18 и регенерационный бак в сборе 26. Приемное отделение 56 для расходного бака включает часть кожуха 38, первую боковую стенку 60 секционного блока 32 и первую платформу 62, расположенную между кожухом 38 и секционным блоком 32. В приемном отделении 56 для расходного бака также предусмотрен кронштейн 64, который выступает из первой боковой стенки 60 и при установке расходного бака в сборе 18 в приемном отделении 56 входит в соответствующее гнездо 66, сформированное в стенке расходного бака в сборе 18. В первой платформе 62 сформировано седло 68 клапана, соединенного по текучей среде с расходным баком в сборе 18, установленным в приемном отделении 56 для расходного бака.
Кроме того, в первой боковой стенке 60 секционного блока 32 выполнен полукруглый выступ 70, имеющий верхнюю стенку 72 и аркообразную боковую стенку 74. В первой боковой стенке 60 секционного блока 32 выполнено несколько отверстий, формирующих воздуховод 76, располагаемый над верхней стенкой 72 выступа, а в первой платформе 62 рядом с нижним концом аркообразной боковой стенки 74 выступа 70 сформирован полукруглый вентиляционный канал 78.
Приемное отделение 58, вмещающее регенерационный бак, включает часть кожуха 38, вторую боковую стенку 80 секционного блока 32 и вторую платформу 82, расположенную между кожухом 38 и секционным блоком 32. В приемном отделении 58, вмещающем регенерационный бак, также предусмотрен кронштейн 84, который выступает из второй боковой стенки 80 и при установке регенерационного бака в сборе 26 в приемном отделении 58 входит в соответствующее гнездо 86, сформированное в стенке регенерационного бака в сборе 26. Во второй платформе 82 имеется жидкостной порт 88 и всасывающий порт 90, находящиеся в соединении по текучей среде с регенерационным баком в сборе 26, установленным в приемном отделении 58.
Расходный бак в сборе 18 может включать расходный бак 92, крышку 94 наливной горловины и клапан в сборе 96. Расходный бак 92 может иметь углубленный нижний участок 98, углубленный верхний участок 100 и периферийную боковую стенку 102, соединяющую верхний и нижний участки 98, 100. При формовании боковой стенки 102 могут быть выполнены углубления 104 для захвата рукой, которые облегчают удаление и переноску расходного бака 92. Расходный бак 92 может быть сформирован из прозрачного или тонированного полупрозрачного материала, который позволяет пользователю наблюдать за содержимым бака 92.
Наружная поверхность 106 боковой стенки 102 расходного бака 92 формирует наружную поверхность экстрактора 10, когда расходный бак 92 установлен в приемном отделении 56 для расходного бака, а внутренняя поверхность 108 боковой стенки 102 расходного бака 92 располагается внутри экстрактора 10, когда расходный бак 92 установлен в приемном отделении 56 для расходного бака. Углубления 104 для захвата рукой могут быть сформированы на наружной поверхности 106 боковой стенки 102, а гнездо 66 может быть сформировано на внутренней поверхности 108 боковой стенки 102.
Углубленный нижний участок 98 может включать нижнюю поверхность ПО, которая опирается на первую платформу 62 базы 30 и может включать полую шейку 112, продолжающуюся от нижней поверхности ПО и определяющую выходное отверстие расходного бака 92, в которое вмещается клапан в сборе 96. Клапан в сборе 96 способен перемещаться в закрытое положение, закупоривая выходное отверстие расходного бака 92, когда расходный бак 92 извлекают из базы 30. Когда расходный бак 92 устанавливают в приемном отделении 56, шейка 112, по меньшей мере, частично вмещается в гнездо 68 клапана, и клапан в сборе 96 автоматически перемещается в открытое положение, открывая, таким образом, выходное отверстие расходного бака 92.
Регенерационный бак в сборе 26 может включать регенерационный бак 114 и сепаратор воздух/жидкость в сборе 116. Регенерационный бак 114 может иметь углубленный нижний участок 118, углубленный верхний участок 120 и боковую стенку 122, соединяющую верхний и нижний участки 118, 120. При формовании боковой стенки 122 могут быть сформированы углубления 124 для захвата рукой, которые облегчают удаление и переноску регенерационного бака. Регенерационный бак 114 может быть сформирован из прозрачного или тонированного полупрозрачного материала, который позволяет пользователю наблюдать за содержимым бака 114.
Наружная поверхность 126 боковой стенки 122 формирует наружную поверхность экстрактора 10, когда регенерационный бак 114 установлен в приемном отделении 58, а внутренняя поверхность 128 боковой стенки 122 располагается внутри экстрактора 10, когда регенерационный бак 114 установлен в приемном отделении 58. Углубления 124 для захвата рукой могут быть сформированы на наружной поверхности 126 боковой стенки 122, а гнездо 86 может быть сформировано на внутренней поверхности 128 боковой стенки 122. Регенерационный бак 114, к тому же, может содержать крышку 129, закрывающую, если требуется, сливное отверстие 131 регенерационного бака 114. Крышка 129 может быть изготовлена из пластичного материала, облегчающего установку крышки на регенерационном баке 114, а также облегчающего открытие и закрытие отверстия 131 для опорожнения регенерационного бака 114.
Углубленный нижний участок 118 может включать нижнюю углубленную поверхность 130, которая опирается на вторую платформу 82 базы 30, и может включать горловину 132, продолжающуюся от нижней поверхности 130 и определяющую отверстие для вмещения сепаратора воздух/жидкость в сборе 116.
Сепаратор воздух/жидкость в сборе 116 содержит вертикальную колонку 134, направляющую воздух и жидкость через регенерационный бак 114, уплотнение в сборе 136 и пластинчатый клапан в сборе 138, закрывающий, когда требуется, всасывающий канал регенерационного бака 114. Уплотнение в сборе 136, устанавливаемое между регенерационным баком в сборе 26 и портами, а именно, жидкостным портом 88 и всасывающим портом 90, обеспечивает непроницаемое для жидкости сопряжение, когда регенерационный бак в сборе 26 установлен в приемном отделении 58, а также предотвращает протечку регенерационного бака в сборе 26 при его удалении из корпуса в сборе 12.
Уплотнение в сборе 136 содержит прокладку 140, которая располагается на участке сопряжения нижнего конца вертикальной колонки 134 с жидкостным портом 88 для жидкости и всасывающим портом 90, когда регенерационный бак 114 установлен в приемном отделении 58, и имеется обратный клапан 142 типа «утиный нос», который предотвращает вытекание из регенерационного бака 114 текучей среды, втягиваемой в сепаратор воздух/жидкость в сборе 116. Под действием создаваемой в регенерационном баке 114 всасывающей силы верхний участок клапана 142 типа «утиный нос» смещается, позволяя текучей среде проходить через клапан 142. Когда прекращается действие указанной всасывающей силы, клапан 142, естественно, возвращается в закрытое положение, предотвращая, таким образом, противоток жидкости. Когда вертикальная колонка 134 смонтирована в регенерационном баке 114, кольцевая прокладка 144 обеспечивает непроницаемость для текучей среды участка сопряжения нижнего конца вертикальной колонки 134 с регенерационным баком 114.
Пластинчатый клапан в сборе 138 содержит пластинчатый затвор 146 и поплавок 148, предусмотренный на пластинчатом затворе 146 для подъема, при необходимости, пластинчатого затвора 146 в закрытое положение, в котором пластинчатый затвор 146 закрывает в вертикальной колонке 134 отверстие 150 для впуска воздуха. По направляющему каналу 152, выполненному в вертикальной колонке 134, скользит пластинчатый затвор 146, который удерживается противолежащими выступами 154, при этом поплавок 148 обращен от направляющего канала 152. Когда уровень жидкости в регенерационном баке 114 повышается, поплавок 148 поднимает пластинчатый затвор, который закрывает отверстие 150 для впуска воздуха и препятствует прохождению жидкости во всасывающее устройство экстрактора 10.
На фиг.4 изображена частично разобранная сборка 26 регенерационного бака. Благодаря конструкции сепаратора воздух/жидкость в сборе 116 пользователь может легко извлечь его из регенерационного бака 114. Следовательно, можно легко опорожнить регенерационный бак 114 и, при необходимости, демонтировать как регенерационный бак 114, так и сепаратор воздух/жидкость в сборе 116 для тщательной очистки. Регенерационный бак 114 и сепаратор воздух/жидкость в сборе 116 соединены посредством механического сцепления, которое позволяет легко разъединить указанные компоненты. Как показано на чертеже, механическое сцепление обеспечивается посредством байонетного сопряжения 156 регенерационного бака 114 с сепаратором воздух/жидкость в сборе 116.
Байонетное сопряжение 156 включает один или несколько радиальных шипов 158, предусмотренных на горловине 132 регенерационного бака 114, и один или несколько соответствующих пазов 160, предусмотренных на ободе 162 нижнего конца вертикальной колонки 134. Как показано на чертеже, предусмотрено три шипа 158, которые равномерно расположены и обычно имеют прямоугольную форму. Также предусмотрено три соответствующих паза 160, которые равномерно расположены и конфигурированы для вмещения шипов 158.
На фиг.5A-5C представлена процедура механического сцепления сепаратора воздух/жидкость в сборе 116 с регенерационным баком 114 посредством байонетного сопряжения 156, показанного на фиг.4. Каждый паз 160 содержит отверстие 164, выполненное на верхней стенке 166 обода 162, и закрытый канал 168, продолжающийся от отверстия 164 паза под верхней стенкой 166 обода. Для соединения сепаратора воздух/жидкость в сборе 116 с регенерационным баком 114 шипы 158 на горловине 132 выравнивают с отверстиями 164 пазов на вертикальной колонке 134, как показано на фиг.5A. Сепаратор воздух/жидкость в сборе 116 и регенерационный бак 114 затем совмещают, чтобы посадить шипы 158 в отверстия 164 пазов, как показано на фиг.5B. Сепаратор воздух/жидкость в сборе 116 и регенерационный бак 114 затем поворачивают относительно друг друга таким образом, чтобы шипы 158 проскальзывали в каналы 168 пазов, как показано на фиг.5C.
Возможны варианты осуществления байонетного сопряжения 156, предусматривающие, например, другую конфигурацию шипов/пазов, другое количество шипов/пазов, при условии легкого сопряжения. Шипы 158 и пазы 160 могут быть размещены вокруг горловины 132 и обода 162 в нерегулярном порядке, чтобы допускался монтаж сепаратора воздух/жидкость в сборе 116 в регенерационном баке 114 только в единственном положении, благодаря чему исключается неправильная сборка. Кроме того, местоположение шипов 158 и пазов 160 может быть полностью изменено, т.е. шипы 158 могут быть предусмотрены на сепараторе воздух/жидкость в сборе 116, а пазы 160 могут быть предусмотрены на регенерационном баке 114. Также могут использоваться другие типы механических соединений регенерационного бака 114 и сепаратора воздух/жидкость в сборе 116, включая, но не ограничиваясь этим, резьбовые соединения, шпоночные соединения и другие быстроразъемные соединения.
На фиг.6 показан представленный на фиг.1 экстрактор 10 в поперечном разрезе по линии VI-VI. Секционный блок 32 может ограничивать одну или несколько внутренних камер для вмещения компонентов экстрактора 10, включая камеру 170 для всасывающего устройства, вмещающую всасывающее устройство, такое как мотор/вентилятор в сборе 172, и камеру 174 для насоса, вмещающую насос в сборе 176. Мотор/вентилятор в сборе 172, который рассматриваться как часть системы 16 регенерации текучей среды, находится в соединении по текучей среде с регенерационным баком в сборе 26 и конфигурирован для создания рабочего потока воздуха, затягивающего очищающую текучую среду с захваченными инородными частицами через рабочее приспособление 22 и всасывающий шланг 28 (фиг.1). Мотор/вентилятор в сборе 172 включает всасывающий мотор 178 с закрепленным импеллером в сборе 180, имеющим входное отверстие 182 и, по меньшей мере, одно выходное отверстие 184. Насос в сборе 176, который рассматривается как часть системы 14 подачи текучей среды, находится в соединении по текучей среде с расходным баком в сборе 18 и конфигурирован для доставки текучей среды из расходного бака в сборе 18 к рабочему приспособлению 22 (фиг.1).
Вертикальная колонка 134 регенерационного бака в сборе 26 имеет внутреннюю перегородку 186, разделяющую колонку 134 на два изолированных по текучей среде трубопровода, а именно, жидкостной трубопровод 188 и воздушный трубопровод 190. Жидкостной трубопровод 188 имеет открытый жидкостной порт 88 в базе 30 и вмещает клапан 142 типа «утиный нос», установленный на заднем конце вертикальной колонки 134. Выходной жидкостной порт 192 жидкостного трубопровода 188 сформирован на верхнем конце вертикальной колонки 134 и открыт внутрь регенерационного бака 114.
Воздушный трубопровод 190 имеет открытый всасывающий порт 90 в базе 30 и содержит отверстие 150 для впуска воздуха, сформированное на верхнем конце вертикальной колонки 134. При повышении уровня жидкости в регенерационном баке 114 отверстие 150 для впуска воздуха, сформированное на верхнем конце вертикальной колонки 134, закрывается пластинчатым затвором 146, предотвращающим поступление жидкости в мотор/вентилятор в сборе 172.
Впускной трубопровод 194 системы регенерации, продолжается, по меньшей мере, частично через базу 30 и соединяет по текучей среде регенерационный бак в сборе 26 с всасывающим шлангом 28 посредством жидкостного порта 88 и жидкостного трубопровода 188. Выпускной трубопровод 196 системы регенерации также продолжается через базу 30 и соединяет по текучей среде регенерационный бак в сборе 26 с входным отверстием 182 импеллера посредством воздушного трубопровода 190 и всасывающего порта 90. Выпускной патрубок 198 соединяет по текучей среде выходное отверстие(я) 184 импеллера и выпускное отверстие 200, сформированное в нижней стенке 202 базы 30. Выпускное отверстие 200 может включать вытяжную отдушину, имеющую множество отверстий (не показано).
Как кратко упоминалось выше, в экстракторе 10 предусмотрен канал для воздуха, охлаждающего мотор, по которому к всасывающему мотору 178 подается холодный воздух и отводится воздух, нагретый в процессе охлаждения всасывающего мотора 178 (также называемый здесь «нагретым воздухом»). Канал для воздуха, охлаждающего мотор, включает входное отверстие 48, которое обеспечивает соединение по текучей среде выше по ходу всасывающего мотора 178, и выходное отверстие 52, которое обеспечивает соединение по текучей среде ниже по ходу всасывающего мотора 178. Как входное отверстие 48, так и выходное отверстие 52 находятся в соединении по текучей среде с атмосферным воздухом, окружающим экстрактор 10.
Всасывающий мотор 178 заключен в моторный кожух 204, который может быть целиковым или изготовленным из отдельных деталей. Моторный кожух 204 содержит, по меньшей мере, одно отверстие 206, на чертеже показано несколько отверстий 206, обеспечивающих поступление охлаждающего воздуха в моторный кожух 204, который проходит к мотору 178. От моторного кожуха 204 может продолжаться выпускной трубопровод 208 для нагретого воздуха, обеспечивающий отвод воздуха, нагретого в процессе охлаждения мотора 178. Выпускной трубопровод 208, изображенный на чертеже с иллюстративной целью, имеет входной конец 210, который закреплен на моторном кожухе 204, и продолжается от него к вертикальному участку 212, изгибаясь, по существу, под прямым углом. Вертикальный участок 212 выпускного трубопровода 208 продолжается вверх в секционный блок 32 к выходному концу 214, находящемуся в соединении по текучей среде с воздуховодом 76. Выходной конец 214 может быть изогнут, и может содержать внутреннюю направляющую 216 потока воздуха, которая направляет нагретый воздух в воздуховод 76 с поворотом, по меньшей мере, на 180°. Полукруглый выступ 70 в секционном блоке 32 может вмещать выступающий наружу выпускной трубопровод 208, который расположен между мотором/вентилятором в сборе и расходным баком в сборе 18.
Участок канала для воздуха, охлаждающего мотор, ниже по ходу всасывающего мотора 178 может продолжаться вблизи расходного бака в сборе 18, благодаря чему, охлаждающий воздух, нагретый в процессе охлаждения всасывающего мотора 178, может использоваться для нагрева текучей среды в расходном баке 92. Как показано на чертеже, теплопередающий канал 218 формируется ниже по ходу выпускного трубопровода 208 между полукруглым выступом 70 секционного блока 32 и внутренней поверхностью 108 расходного бака 92, когда расходный бак в сборе 18 устанавливают на базе 30. Теплопередающий канал 218 может продолжаться между воздуховодом 76 и вентиляционным каналом 78, сформированным в первой платформе 62. Вентиляционный канал 78 может продолжаться ниже полукруглого выступа 70 к выходному отверстию 52, сформированному в кожухе 38 базы 30 и может, по меньшей мере, частично ограничиваться трубопроводом 220, продолжающимся через базу.
На фиг.7 показан вид в перспективе расходного бака в сборе 18 для текучей среды экстрактора 10. Углубленный верхний участок 100 расходного бака 92 содержит наклонную поверхность 222, которая имеет заливное отверстие 224 и выполненное рядом отверстие 226 для закрепления пробки на указанной поверхности. Крышка 94 заливного отверстия содержит пробку,228, которая вмещается в заливное отверстие 224, когда необходимо закупорить заливное отверстие 224, и также содержит крепежный выступ 230, который соединен с пробкой 228 вытянутым участком 232. Крепежный выступ 230 может быть установлен с натягом в отверстие 226 для закрепления пробки и удерживает крышку 94 заливного отверстия на расходном баке 92, даже при удалении пробки 228 из заливного отверстия 224. Для облегчения удаления пробки 228 из заливного отверстия 224, на пробке 228 может быть предусмотрено ушко 234 для захвата рукой. Крышка 94 заливного отверстия может быть изготовлена из эластичного материала, который облегчает сборку расходного бака 92, а также облегчает открытие и закрытие заливного отверстия 224 для заполнения или опорожнения расходного бака 92.
Углубленный нижний участок 98 содержит полукруглую периферийную стенку 236, соединяющую нижнюю поверхность 110 с внутренней поверхностью 108 боковой стенки 102. Внутренняя поверхность 108 боковой стенки 102, кроме того, содержит, в общем, дугообразную углубленную секцию 238, ограниченную верхней поверхностью 240, в которой может быть сформировано гнездо 66, и боковой поверхностью 242. Углубленная секция 238 продолжается, расширяясь в пространстве, по направлению к ограничивающей ее полукруглой периферийной стенке 236 углубленного нижнего участка 98 и имеет открытый нижний конец.
На фиг.8 показан представленный на фиг.1 экстрактор 10 в поперечном разрезе по линии VIII-VIII. Для поддержания или повышения температуры текучей среды, находящейся в расходном баке 92, тепло передается, преимущественно, через боковую поверхность 242 расходного бака 92. Конфигурация или профиль боковой поверхности 242 способствует передаче тепла текучей среде в расходном баке 92. Как показано на чертеже, боковая поверхность 242 расходного бака 92 имеет волнообразный или волнистый профиль и содержит множество неровностей 244, которые определяют каналы 246, продолжающиеся вертикально на боковой поверхности 242. Неровности 244 увеличивают эффективную площадь боковой поверхности 242 и, таким образом, увеличивают эффективную площадь поверхности теплопередающего канала 218 и, соответственно, увеличивают теплопередачу между нагретым воздухом, проходящим через теплопередающий канал 218, и текучей средой, находящейся в расходном баке 92. Боковая поверхность 242 может иметь другую конфигурацию/профиль, включая другие рельефы, которые увеличивают эффективную площадь боковой поверхности 242. Согласно альтернативному варианту осуществления изобретения боковая поверхность 242 расходного бака 92 также может быть, по существу, гладкой, т.е. без неровностей 244. Согласно альтернативному варианту осуществления изобретения от нагретого воздуха к текучей среде в расходном баке 92 все же передается некоторое количество тепла, хотя меньше, чем при увеличенной эффективной площади боковой поверхности 242, имеющей негладкий профиль.
На фиг.9 показан вид в поперечном сечении экстрактора 10, подобный виду, представленному на фиг.6, при этом показано направление проходящего через экстрактор 10 потока воздуха, охлаждающего мотор. Используемый для обработки подлежащей очистке поверхности экстрактор 10 в процессе работы попеременно подает из расходного бака в сборе 18 очищающую текучую среду к поверхности и удаляет очищающую текучую среду с поверхности в регенерационный бак в сборе 26. При подаче электропитания к всасывающему мотору 178 приводится в действие импеллер в сборе 180, который создает силу всасывания в регенерационном баке 114 и во впускном трубопроводе 194 системы регенерации, соединенном с всасывающим шлангом 28 и рабочим приспособлением 22 (фиг.1). Сила всасывания, создаваемая во всасывающей насадке 24 рабочего приспособления 22, затягивает очищающую текучую среду с инородными частицами, в которой может присутствовать воздух и жидкость, в регенерационный бак 114 через открытый клапан 142 типа «утиный нос» и жидкостной трубопровод 188 вертикальной колонки 134. Жидкость и инородные частицы, присутствующие в текучей среде, опускаются под действием силы тяжести на дно регенерационного бака 114. Воздух, поступивший в регенерационный бак 114, отделяется от жидкости и инородных частиц и затем затягивается в воздушный трубопровод 190, проходит через входное отверстие 182 импеллера и через выпускной трубопровод 196 системы регенерации. Воздух, прошедший через импеллер в сборе 180, выходит через выходное отверстие(я) 184 импеллера к выпускному патрубку 198 и затем воздух выходит из экстрактора 10 через выходное отверстие 200.
В камеру 170 всасывающего устройства через входное отверстие 48 поступает охлаждающий воздух из окружающей среды, который проходит в моторный кожух 204 через отверстия 206, как показано стрелкой A, для охлаждения всасывающего мотора. Когда охлаждающий воздух проходит во всасывающий мотор 178, тепло от всасывающего мотора 178 передается охлаждающему воздуху, таким образом, происходит охлаждение всасывающего мотора 178 и нагрев охлаждающего воздуха. Нагретый охлаждающий воздух («нагретый воздух») выходит из моторного кожуха 204 через выпускной трубопровод 208, который направляет нагретый воздух в теплопередающий канал 218 через воздуховод 76, как показано стрелкой B. Поскольку в теплопередающий канал 218 поступает нагретый воздух, тепло нагретого воздуха через боковую поверхность 242 передается текучей среде, находящейся в расходном баке 92. При прохождении через трубопровод нагретый воздух передает тепло расходному баку 92, в результате чего, нагретый воздух охлаждается. Охлажденный таким образом воздух может иметь одинаковую температуру с охлаждающим воздухом, затягиваемым из окружающей среды через входное отверстие 48, или может быть несколько теплее или холоднее. Затем охлажденный воздух проходит в вентиляционный канал 78, как показано стрелкой C, и выходит из экстрактора 10 через выходное отверстие 52.
На фиг.10 представлен график изменения температуры текучей среды в расходном баке в сборе в процессе эксплуатации портативного экстракционного пылесоса. На графике для сравнения приведены данные, полученные при испытании двух разных вариантов портативного экстракционного пылесоса. Линия X соответствует данным, полученным при испытании экстрактора 10, показанного на фиг.1-9, в котором теплопередающий канал 218 частично сформирован расходным баком 92 и имеет множество неровностей 244, определяющих вертикальные каналы 246. Линия Y соответствует данным, полученным при испытании экстрактора, который подобен экстрактору, показанному на фиг.1-9, но отличается тем, что содержит отдельный выходной канал (не показано), предназначенный, отклонять от теплопередающего канала 218 и боковой поверхности 242 расходного бака в сборе 18 для текучей среды нагретый мотором охлаждающий воздух, чтобы не допустить прохождение нагретого мотором охлаждающего воздуха в теплопередающий канал 218. Таким образом, предусмотренный отдельный выходной канал экстрактора направляет нагретый мотором охлаждающий воздух из корпуса в сборе 12 в окружающую экстрактор 10 среду, чтобы тепло от нагретого мотором охлаждающего воздуха не передавалось текучей среде, находящейся в расходном баке в сборе 18 (линия Y).
При проведении сравнительных испытаний оба экстрактора эксплуатировали до опорожнения расходного бака 92, при этом повторно проводили два одинаковых цикла выпуска текучей среды с помощью распределителя 20 текучей среды, установленного на рабочем приспособлении 22, и два одинаковых цикла удаления текучей среды с помощью всасывающей насадки 24, установленной на рабочем приспособлении 22. График, представленный на фиг.10, показывает скользящее среднее значение (период = 15) данных, полученных во время испытания. В экстракторе 10, показанного на фиг.1-9 (линия X на графике), в котором согласно конструкции предусмотрен нагрев текучей среды в расходном баке в сборе 18 посредством теплопередачи, температура текучей среды в расходном баке 92 в начале работы, т.е. при рабочем времени = 0, составляла приблизительно 31,6°C (88,9°F). В сравнительном варианте экстрактора (линия Y на графике) температура текучей среды в расходном баке 92 в начале работы составляла приблизительно 31,9°C (89,4°F). При проведении испытания экстракторов замер температуры производили вблизи клапана в сборе 96 расходного бака в сборе 18.
Как видно из графика, в экстракторе 10, показанном на фиг.1-9 и представленном линией X, температура текучей среды в расходном баке 92 повышалась по мере увеличения рабочего времени. Указанное повышение температуры объясняется теплопередачей между нагретым воздухом в теплопередающем канале 218 и текучей средой в расходном баке 92. Следует отметить, что при увеличении продолжительности работы экстрактора 10 наблюдалось более явное повышение температуры. С другой стороны, в экстракторе, представленном на графике линией Y, в котором согласно конструкции нагретый воздух отклоняется от теплопередающего канала 218, температура текучей среды в расходном баке 92 не повышалась, а напротив, в конце рабочего времени несколько падала. Как показано на фиг.10, в первом варианте экстрактора (линия X) температура повысилась на несколько градусов и достигла верхнего уровня, составляющего приблизительно 35°C, по прошествии примерно семи минут рабочего времени. Линия X, в отличие от линии Y, показывает повышение температуры, которое объясняется тем, что нагретый мотором охлаждающий воздух при прохождении через теплопередающий канал 218 передает тепло расходному баку 92. Кроме того, благодаря увеличению эффективной площади поверхности теплопередающего канала 218 посредством неровностей 244 и вертикальных каналов 246 на первой боковой стенке 60, дополнительно увеличивается теплопередача между нагретым воздухом, проходящим через теплопередающий канал 218, и текучей средой, находящейся в расходном баке 92.
На фиг.11 показан в поперечном разрезе портативный экстракционный пылесос 10 согласно второму варианту осуществления изобретения, причем одинаковыми ссылочными позициями обозначены элементы, аналогичные элементам портативного экстракционного пылесоса согласно первому варианту осуществления изобретения. Во втором варианте осуществления изобретения может использоваться теплопередающий канал 218 с волнистым профилем для прохождения нагретого выпускаемого воздуха, вместо или в дополнение к нагретому мотором охлаждающему воздуху, нагревающему расходный бак 92. В этой конфигурации выходное отверстие(я) 184 импеллера находится в соединении по текучей среде с входным отверстием теплопередающего канала 218, вместо выпускного отверстия 200, которое можно исключить. В этом случае выпускной патрубок 198 соединяет по текучей среде выходное отверстие(я) 184 импеллера с теплопередающим каналом 218.
Когда к всасывающему мотору 178 подается электропитание, всасывающий мотор 178 приводит в действие импеллер в сборе 180, который создает силу всасывания в регенерационном баке 114 и во впускном трубопроводе 194 системы регенерации, соединенном с всасывающим шлангом 28 и рабочим приспособлением 22. Воздух, затянутый в регенерационный бак 114 и отделенный от жидкости и инородных частиц, втягивается в воздушный трубопровод 190 и проходит во входное отверстие 182 импеллера через выпускной трубопровод 196 системы регенерации. В импеллере в сборе 180 воздух, нагревается в результате сжатия и трения, возникающего при взаимодействии воздуха с лопатками импеллера. Также может происходить передача некоторого количества тепла от всасывающего мотора 178 к воздуху. Воздух проходит через импеллер в сборе 180 и направляется через выходное отверстие(я) 184 импеллера к теплопередающему каналу 218. При этом нагретый выпускаемый воздух, проходящий через теплопередающий канал 218 передает тепло текучей среде, находящейся в расходном баке 92, через боковую поверхность 242. Благодаря увеличению эффективной площади теплопередающего канала 218 посредством неровностей 244 и вертикальных каналов 246 увеличивается теплопередача между нагретым выпускаемым воздухом в теплопередающем канале 218 и жидкостью в расходном баке 92. Когда нагретый выпускаемый воздух проходит через теплопередающий канал, он передает тепло расходному баку 92, в результате чего, нагретый выпускаемый воздух охлаждается. Охлажденный таким образом выпускаемый воздух может иметь одинаковую температуру с атмосферным воздухом, затягиваемым через рабочее приспособление 22, или может быть немного теплее или холоднее. Охлажденный выпускаемый воздух затем проходит в вентиляционный канал 78 и выходит из экстрактора 10 через выходное отверстие 52, как показано стрелкой C.
Согласно указанному варианту осуществления изобретения канал для воздуха, охлаждающего мотор, может быть изолирован от канала для выпускаемого воздуха, а также от теплопередающего канала 218. Во время эксплуатации всасывающего мотора 178 через входное отверстие 48 в камеру 170 всасывающего устройства из окружающей среды входит охлаждающий воздух, который затем проходит в моторный кожух 204 через отверстия 206, как показано стрелкой A. Охлаждающий воздух выходит из моторного кожуха 204 и может быть выведен из экстрактора 10 через выходное отверстие (не показано). Альтернативно, можно предусмотреть отдельный теплопередающий канал (не показано), по которому нагретый мотором охлаждающий воздух будет направляться для нагрева расходного бака 92. Таким образом, текучая среда в расходном баке 92 может быть нагрета, как нагретым выпускаемым воздухом, так и нагретым в результате охлаждения мотора воздухом.
Раскрытые варианты осуществления изобретения являются предпочтительными вариантами осуществления изобретения, описываются с иллюстративной целью и не предназначены ограничивать изобретение. Иллюстративный вертикальный экстрактор является всего лишь одним из примеров множества пылесосов глубокой очистки, в которых может использоваться настоящее изобретение или любой его вариант. Возможны целесообразные изменения и модификации изобретения, не отступая от объема изобретения, определенного нижеследующей формулой изобретения.