ПЫЛЕСОС

Полезная модель относится к области уборочной техники, предназначенной для уборки пыли и мусора (далее - пыли).
Известны пылесосы, содержащие последовательно соединенные устройство всасывания пыли с очищаемой поверхности (далее - устройство всасывания пыли), устройство первичной очистки воздуха, нагнетатель, устройство окончательной очистки воздуха [1]. В рассматриваемых пылесосах устройство всасывания пыли представляет собой насадок. При работе пылесоса нагнетатель создает разрежение в канале насадка. Воздух поступает в канал насадка, способствуя отрыву и уносу пыли с очищаемой поверхности. Запыленный воздух последовательно проходит устройство первичной очистки, нагнетатель, устройство окончательной очистки и поступает в окружающее пространство. Основная часть пыли, более крупной, оседает в устройстве первичной очистки. Оставшаяся часть пыли, более мелкой, задерживается устройством окончательной очистки. В качестве устройства первичной очистки используют, например, мешок-пылесборник из ткани или бумаги, циклон или пылеосадительную камеру, в качестве устройства окончательной очистки - например, один или несколько микрофильтров. Для устройств первичной очистки характерны сравнительно низкие гидравлическое сопротивление и степень очистки воздуха, для устройств окончательной очистки - сравнительно высокие гидравлическое сопротивление и степень очистки воздуха. Недостатком пылесоса является невысокая скорость уборки пыли, обусловленная низкими скоростью и турбулентностью потока воздуха в насадке. Низкая скорость потока воздуха обусловлена высоким гидравлическим сопротивлением устройства окончательной очистки, низкая турбулентность - низкой скоростью потока и тем, что воздух поступает в насадок из окружающего пространства, где турбулентные пульсации отсутствуют. Как правило, без использования щетки, которой оснащен насадок, существующих скорости и турбулентности потока воздуха в насадке оказывается недостаточно для отрыва частиц пыли от очищаемой поверхности. Использование щетки требует дополнительных затрат труда и времени.
Прототипом полезной модели является пылесос, описанный в патенте РФ [2]. Пылесос содержит контур очистки поверхности от пыли (далее - контур очистки) и контур охлаждения электродвигателя (далее - контур охлаждения). Контур очистки включает в себя рабочее колесо вентилятора, вращаемое электродвигателем, устройство всасывания пыли (щетку), нагнетательный (выпускной) и всасывающий каналы, мешок - пылесборник (выполняющий одновременно функции устройств первичной и окончательной очистки воздуха). Контур охлаждения включает в себя охлаждающий вентилятор, электродвигатель, выпускные трубы, а также решетку, расположенную на корпусе пылесоса. В отличие от пылесоса, описанного выше, воздух в устройство всасывания пыли поступает не из окружающего пространства, а после прохождения всех элементов контура очистки, что способствует увеличению турбулентности в месте очистки поверхности. В контур охлаждения воздух из окружающего пространства попадает через решетку. Затем, после охлаждения электродвигателя, он через выпускные трубы выходит в нагнетательный канал контура очистки.
Данный пылесос имеет следующие недостатки:
- из-за наличия притока воздуха в контур очистки (из контура охлаждения) и отсутствия оттока воздуха из него запыленный воздух выходит в окружающее пространство через щель между устройством всасывания пыли и очищаемой поверхностью;
- из-за того, что поток воздуха в щетке движется вдоль направления ее перемещения, для обеспечения достаточной ширины полосы уборки пыли необходимо существенное увеличение «живого» сечения потока, контактирующего с очищаемой поверхностью, следствием чего является снижение его скорости;
- при высокой очищающей способности и высоком гидравлическом сопротивлении мешка - пылесборника скорость потока воздуха дополнительно снижается;
- при низкой очищающей способности и низком гидравлическом сопротивлении мешка-пылесборника концентрация мелкодисперсной пыли в контуре очистки и, соответственно, в воздухе, выходящем в окружающее пространство через щель между устройством всасывания пыли и очищаемой поверхностью, в процессе работы пылесоса, возрастает до величин, превышающих допустимые значения.
Схема предлагаемого пылесоса приведена на фигуре.
Пылесос содержит контур, в состав которого входят устройство всасывания пыли (насадок продолговатой формы) 1, устройство первичной очистки (пылеосадительную камеру) 2, вентилятор 3, электродвигатель 4, приводящий в движение лопасти вентилятора 3. Электродвигатель 4 имеет систему независимого охлаждения - с помощью воздуха, поступающего из окружающего пространства. Перед насадком 1 к контуру подключена ветвь с устройством окончательной очистки (микрофильтром) 5. Вдоль насадка 1 имеется П-образное углубление, образующее вместе с очищаемой поверхностью прямолинейный канал для прохождения воздуха. С одной стороны канал соединен с ветвью всасывания пыли (участок контура между насадком 1 и входом вентилятора 3), с другой - с ветвью нагнетания (участок контура между выходом вентилятора 3 и насадком 1). Канал перпендикулярен направлению перемещения насадка 1. Между насадком 1 и очищаемой поверхностью имеется щель, через которую может происходить воздухообмен между каналом и окружающим пространством.
При работе пылесоса часть воздуха рециркулирует в контуре, часть поступает в ветвь с микрофильтром 5 и выходит в окружающее пространство. Вследствие низкого гидравлического сопротивления контура (из-за отсутствия в нем микрофильтра 5, обладающего большим гидравлическим сопротивлением), поток воздуха при поступлении в канал насадка 1 имеет большую скорость. Кроме того, после прохождения всех элементов контура, он имеет высокую турбулентность. Под его воздействием пыль отрывается от очищаемой поверхности. Крупная пыль оседает в пылеосадительной камере 2, мелкая задерживается микрофильтром 5. Мгновенный отрыв пыли и ее унос из насадка 1 позволяет производить достаточно качественную уборку поверхности, перемещая насадок 1 с большой скоростью. Из-за оттока части воздуха из контура через ветвь с микрофильтром 5 имеет место приток, воздуха из окружающего пространства в щель между насадком 1 и очищаемой поверхностью и исключается выход запыленного воздуха в окружающее пространство. Благодаря тому, что канал насадка 1 перпендикулярен направлению его перемещения, оказывается возможным увеличение ширины полосы очистки пыли без существенного снижения скорости потока воздуха - за счет увеличения длины насадка.
Библиографические данные
1. Татьяна Попова. Заведите пылеглота (обзор рынка пылесосов). «Бытовая техника», 2007, №11
2. RU 2181252, кл. А41L 5/14, 2000