МЕШОЧНЫЙ ФИЛЬТР ПЫЛЕСОСА И СПОСОБ ЕГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ
BAG FILTER OF VACUUM CLEANER AND METHOD OF ITS USE

Настоящее изобретение относится к мешочному фильтру для пылесоса и способу его использования.
Основной задачей при разработке мешочных фильтров для пылесосов является увеличение срока их службы. Срок службы, который заканчивается, когда мешочный фильтр для пылесоса забивается пылью и/или когда закупориваются поры фильтрующего материала, должен быть как можно более продолжительным. Кроме того, при использовании мешочного фильтра должна быть обеспечена максимально возможная мощность втягивания пылесоса. Известно множество способов решения описанных задач.
Например, в ЕР 0960645 описан мешочный фильтр для пылесоса с многослойной структурой, в которой фильтр грубой очистки расположен напротив фильтра тонкой очистки по направлению движения воздушного потока. Всасываемые пылесосом частицы сначала встречаются с фильтром грубой очистки, который служит для задержки более крупных частиц. Для этого фильтр грубой очистки должен иметь сравнительно большую толщину и большой объем пор. Это позволяет увеличивать срок службы мешочного фильтра.
В ЕР 1123724 описан мешочный фильтр для пылесоса, содержащий бумажный опорный слой. Сторона указанного опорного слоя, обращенная к газу, поступающему для очистки, покрыта фильтром предварительной очистки из микроволокна, который является разделительным слоем и выполнен с возможностью периодического снятия с опорного слоя. Указанный разделительный слой полностью покрывает опорный слой, так чтобы гарантировать прочность и эффективность мешочного фильтра даже при полном разрушении бумажного слоя.
В US 5,647,881 описан мешочный фильтр для пылесоса, вся внутренняя сторона которого покрыта свободным поверхностным слоем, предназначенным для защиты последующего фильтрующего слоя от повреждения входящими на большой скорости частицами.
Подобная задача решена в патенте WO 93/21812. В соответствии с указанным патентом внутри предлагаемого мешочного фильтра для пылесоса имеется защитный слой в форме полосы, который защищает мешочный фильтр для пылесоса от повреждения. Указанный защитный слой расположен так, что частицы, попадая в мешочный фильтр через входное отверстие, соударяются с защитной полосой, а расположенный за ней слой остается невредимым.
Исходя из описанного уровня техники задачей настоящего изобретения является создание мешочных фильтров для пылесоса с еще более продолжительным сроком службы, в течение которого обеспечивалась бы высокая мощность всасывания.
Указанная задача решена путем изготовления мешочного фильтра для пылесоса по п.1 формулы изобретения.
Согласно настоящему изобретению предлагается мешочный фильтр для пылесоса с входным отверстием, содержащий
отклоняющее устройство,
которое расположено внутри мешочного фильтра для пылесоса в области его входного отверстия, и
которое выполнено с возможностью отклонения воздушного потока, поступающего через входное отверстие,
слой воздухопроницаемого материала,
который расположен внутри мешочного фильтра для пылесоса, и
который соединен с мешочным фильтром для пылесоса по меньшей мере в одной точке и
который содержит по меньшей мере одну часть, не соединенную с указанным фильтром для пылесоса и содержащую участок границы слоя материала. Следует отметить, что подобное сочетание отклоняющего устройства и слоя материала, по меньшей мере часть которого не соединена с мешочным фильтром, т.е. является свободной, и содержит участок границы слоя материала, значительно увеличивает срок службы мешочного фильтра для пылесоса. Благодаря отклоняющему устройству поступающий через входное отверстие воздушный поток не соударяется непосредственно с расположенной напротив входного отверстия внутренней частью мешочного фильтра. Поступающий воздушный поток может затекать под слой материала, по меньшей мере часть которого не соединена с мешочным фильтром, так что указанный слой будет находиться на некотором расстоянии от внутренней стороны мешочного фильтра. Кроме того, указанный воздушный поток может поступать внутрь мешочного фильтра сквозь находящийся на некотором расстоянии от стенки мешочного фильтра слой материала. Благодаря этому достигается более рациональное распределение осадка внутри мешочного фильтра, за счет чего срок службы последнего значительно увеличивается. Следовательно, отличительным признаком является то, что воздушный поток может поступать под по меньшей мере часть слоя материала и может проходить сквозь слой материала внутрь мешочного фильтра.
Присоединение слоя материала по меньшей мере в одной точке может быть осуществлено на той его стороне, которая обращена к входному отверстию, и/или на обратной стороне слоя материала. Несоединенная часть не соединена с мешочным фильтром для пылесоса ни на одной из указанных сторон. Указанная по меньшей мере одна несоединенная часть составляет непрерывный участок слоя материала. Граница слоя материала включает боковые кромки слоя материала, а если слой материала дополнительно включает прорезь, то граница также включает кромки указанной прорези.
Площадь слоя материала может быть меньше площади внутренней стороны мешочного фильтра для пылесоса, благодаря чему увеличивается пропускная способность указанного слоя материала.
Площадь указанной по меньшей мере одной несоединенной части может составлять по меньшей мере 20% площади слоя материала. Увеличение площади несоединенной части еще более усиливает пропускную способность слоя материала.
Указанная по меньшей мере одна несоединенная часть может формировать на поверхности слоя материала выпуклый участок.
2
При этом участок М⊆ℜ называется выпуклым, если любую пару находящихся внутри него точек Р и Q можно соединить прямолинейным отрезком, все точки которого находятся внутри М. Отсюда следует, что термин «выпуклый» в данном случае имеет общепринятое значение, которое описано, например, в.N. Bronstein, К.А. Semendjajew, 'Taschenbuch der Mathematik', 25-е издание, 1991, B.G. Teubner Verlagsgeschellschaft und Verlag Nauka, часть 3.1.2. К плоским выпуклым фигурам относятся, например, треугольники, прямоугольники или круги. Приведенное определение применимо для плоского слоя материала.
3
Участок М на двумерной, возможно, искривленной, поверхности в трехмерном пространстве ℜ называется выпуклым, если любую пару находящихся внутри него точек Р и Q можно соединить прямолинейным отрезком, все точки которого находятся внутри М. Приведенное определение применимо для неплоского слоя материала.
Описанная несоединенная часть слоя материала, которая содержит участок границы слоя материала и которая формирует на поверхности указанного слоя материала выпуклый участок, обеспечивает установление достаточного расстояния между слоем материала и внутренней стороной мешочного фильтра и протекание воздушного потока под слой материала.
Установленный мешочный фильтр может иметь плоскую форму. В этом случае термин «выпуклость» предпочтительно рассматривать в его значении для плоскости.
По меньшей мере одна несоединенная часть может содержать проекционную точку, которая получена путем проекции геометрического центра тяжести слоя материала на поверхность одной стороны указанного слоя материала.
Это означает, что несоединенная часть проходит от границы слоя материала до его середины. Таким образом, несоединенной является сравнительно большая часть слоя материала, за счет чего увеличивается пропусканная способность слоя материала в сочетании с отклоняющим устройством и увеличивается срок службы мешочного фильтра.
Указанная по меньшей мере одна несоединенная часть может включать прямолинейный участок, проходящий через проекционную точку, концы которого определяют соответствующую границу слоя материала.
В данном случае указанный прямолинейный участок определяет кратчайшее расстояние между двумя крайними точками. Таким образом, указанная несоединенная часть может проходить от одной части границы до другой части границы. Это позволяет воздушному потоку поступать под слой материала.
По меньшей мере одна несоединенная часть может охватывать по меньшей мере 10% границы слоя материала.
Указанное значение определяет нижний предел значений, при котором обеспечивается втекание под слой материала достаточно большого воздушного потока, обеспечивая требуемый эффект.
В частных случаях, указанная по меньшей мере одна несоединенная часть может охватывать по меньшей мере 30%, по меньшей мере 50%, по меньшей мере 70%, по меньшей мере 90% и/или не более 95%, не более 70% границы слоя материала.
В частных случаях площадь по меньшей мере одной несоединенной части и, в частности, формируемого ею выпуклого участка может составлять по меньшей мере 40%, по меньшей мере 60%, по меньшей мере 80% площади слоя материала.
В описанных выше мешочных фильтрах для пылесоса слой материала может иметь многоугольную, в частности квадратную, форму, а указанная по меньшей мере одна несоединенная часть может включать участки по меньшей мере двух боковых краев слоя материала, которые, в частности, являются противоположными краями слоя материала.
Слой материала может быть соединен с мешочным фильтром для пылесоса в заданном количестве точек, предпочтительно в двух точках, и/или двумя швами.
Описанные варианты обеспечивают простоту производства мешочных фильтров для пылесоса, а также более простое поступление воздушного потока под слой материала.
Слой материала, в частности, может иметь прямоугольную форму и быть присоединен к мешочному фильтру для пылесоса вдоль двух боковых краев, более конкретно вдоль двух противоположных боковых краев, а именно тех, которые являются короткими сторонами прямоугольника.
В описанных выше мешочных фильтрах для пылесоса слой материала может быть приклеен или приварен к мешочному фильтру, в частности к его внутренней стороне.
Кроме того, слой материала может содержать нетканый материал, полученный аэродинамическим способом из расплава, фильерным способом, мокрым или сухим формованием, а также бумагу или воздухопроницаемую пленку, например, имеющую перфорацию.
2
2
2
Полоса материала может иметь воздухопроницаемость 100-1000 л/(мс), предпочтительно 1000-8000 л/(мс), более предпочтительно 1500-5000 л/(мс).
Площадь слоя материала может составлять 10-80%, предпочтительно 15-30%, площади внутренней стороны мешочного фильтра для пылесоса.
Благодаря этому, с одной стороны, площадь внутренней части мешочного фильтра, покрытая слоем материала, не слишком велика, так что фильтрующие свойства мешочного фильтра не ухудшаются, а с другой стороны, слой материала, под которым может протекать поток воздуха и который может быть смещен этим потоком, достаточно велик.
В описанных выше мешочных фильтрах для пылесоса соединение слоя материала к мешочному фильтру может быть осуществлено напротив входного отверстия указанного мешочного фильтра для пылесоса.
Слой материала в сочетании с расположенным в области входного отверстия мешочного фильтра отклоняющим устройством обеспечивают исключительный эффект, который заключается в том, что воздушный поток, входящий через входное отверстие мешочного фильтра и выходящий из выходного отверстия отклоняющего устройства, не сталкивается напрямую с поверхностью полосы материала, которая обращена внутрь мешочного фильтра и в сторону входного отверстия. В зависимости от конструктивного исполнения мешочного фильтра для пылесоса, возможны и другие варианты расположения слоя материала, с помощью которых достигается необходимый эффект. Например, в мешочном фильтре с ромбовидным дном слой материала может быть размещен на боковой стенке, которая не расположена напротив входного отверстия.
В описанных выше мешочных фильтрах для пылесоса по меньшей мере в одной несоединенной части может быть выполнена по меньшей мере одна прорезь, благодаря которой увеличится скорость поступления воздушного потока под слой материала. Слой материала, имеющий одну прорезь, в частности прорезь большой длины, может, например, полностью покрывать внутреннюю сторону мешочного фильтра для пылесоса. Таким образом, по меньшей мере одна прорезь гарантирует поступление воздушного потока под слой материала. Слой материала, в частности, может содержать несколько прорезей. Если в мешочном фильтре плоской формы слой материала содержит по меньшей мере одну прорезь, то он может полностью покрывать стенку мешочного фильтра, в частности стенку, которая расположена напротив входного отверстия указанного мешочного фильтра.
Мешочный фильтр для пылесоса может иметь плоскую форму и состоять из двух соединенных друг с другом вдоль краев прямоугольных слоев фильтрующего материала. В этом случае воздухопроницаемый слой материала может быть присоединен, в частности центрально присоединен, к расположенному напротив входного отверстия мешочного фильтра слою фильтрующего материала. В частном случае, указанный воздухопроницаемый слой материала может иметь форму прямоугольника, ширина которого составляет 10-80%, предпочтительно 25-45%, ширины соединенного с ним слоя фильтрующего материала, и/или длина которого составляет 60-100%, предпочтительно 100%, длины соединенного с ним слоя фильтрующего материала.
В описанных выше мешочных фильтрах для пылесоса слой материала может содержать по меньшей мере один многослойный лист, например, типа SMS. В многослойном листе слои соединены друг с другом. Например, слой типа SMS состоит из двух слоев полученного фильерным способом материала и расположенного между ними одного слоя материала, полученного аэродинамическим способом из расплава, причем все указанные слои соединены друг с другом.
Слой материала может содержать пленочную волокнистую сетку. Подобные пленочные волокнистые сетки получают, например, фибриллированием экструдируемых пленок. Кроме того, они являются основой для пленочных нетканых материалов или пленочных волокнистых нетканых материалов (см., например, "Viesstoffe", W. Albrecht, F. Fuchs и W. Kittlemann, Wiley VCH, Weinheim, 2000).
Слой материала может содержать пленочные волокнистые сетки. Подобные волокнистые сетки могут быть получены путем экструдирования и путем осаждения волокон по соответствующей технологии.
Слой материала в описанных выше мешочных фильтрах для пылесоса может содержать отдельные не соединенные друг с другом волокна или может состоять из отдельных не соединенных друг с другом волокон. Продольные оси указанных отдельных не соединенных волокон могут образовывать друг с другом угол меньше 45° т.е., в частности, волокна могут быть размещены параллельно друг другу.
Выражения «не соединенные отдельные волокна» и «отдельные волокна, которые не соединены друг с другом» в данном случае следует интерпретировать как волокна, не соединенные друг с другом в продольном направлении. Однако такая формулировка не исключает возможности соединения волокон друг с другом по меньшей мере в одной точке, в которой осуществляется их присоединение к мешочному фильтру.
Волокна, описанные в настоящем изобретении, имеют сравнительно большую длину, которая варьируется от нескольких сантиметров до длины или ширины мешочного фильтра. Не соединенные друг с другом волокна могут представлять собой штапельные, в частности, состоящие из полипропилена, волокна.
В частном случае, волокна могут быть ориентированы преимущественно либо параллельно направлению воздушного потока во входном отверстии мешочного фильтра до его отклонения отклоняющим устройством, либо перпендикулярно этому направлению, либо волокна могут быть ориентированы преимущественно параллельно друг другу и составлять с указанным направлением угол от 0° до 90°. Следовательно, в мешочном фильтре для пылесоса прямоугольной формы волокна могут быть расположены параллельно одной из кромок мешочного фильтра. Указанные отдельные волокна могут быть расположены рядом друг с другом с зазором или без него, либо перекрывая друг друга.
Каждое из волокон в продольном направлении имеет первый и второй концы и может быть соединено с мешочным фильтром для пылесоса обоими указанными концами. Соединение, в частности, может осуществляться с помощью соединительного элемента, который направлен поперечно указанным концам волокон и может представлять собой, например, сварной или клеевой шов. В целом, все волокна или некоторые из них могут быть присоединены к мешочному фильтру для пылесоса посредством по меньшей мере одного узкого или широкого соединительного элемента, который перпендикулярен продольному направлению волокон. Угол между продольным направлением волокон и узкими или широкими соединительными элементами может быть меньше 90°. Отдельные, или несоединенные, волокна могут быть соединены друг с другом посредством указанных узких или широких соединительных элементов, которые служат для присоединения волокон к мешочному фильтру для пылесоса.
Использование отдельных волокон позволяет рационализировать способ изготовления слоя воздухопроницаемого материала, поскольку такие волокна просты и дешевы в производстве, имеют высокую воздухопроницаемость и позволяют входящему через входное отверстие мешочного фильтра и отклоняемому отклоняющим устройством воздушному потоку легко затекать под слой материала, который состоит из указанных волокон, или содержит указанные волокна, и перемещать этот слой материала в отведенное положение. Путем изменения ориентации волокон и расстояния между ними можно регулировать поступление воздушного потока.
Кроме того, описанные выше мешочные фильтры для пылесоса могут содержать дополнительный слой воздухопроницаемого материала, который размещен внутри мешочного фильтра, соединен с мешочным фильтром и/или с другим слоем воздухопроницаемого материала по меньшей мере в одной точке и содержит по меньшей мере одну часть, которая не соединена с мешочным фильтром и/или другим слоем воздухопроницаемого материала, и которая содержит участок границы слоя материала.
С помощью подобного дополнительного слоя материала может быть улучшена пропускная способность, обеспечиваемая другим, т.е. первым, слоем материала. В частности, часть воздушного потока получает возможность перемещаться между двумя слоями материала. Два слоя материала могут быть соединены с мешочным фильтром для пылесоса, например, двумя швами. Кроме того, по меньшей мере один из двух слоев материала может быть выполнен с по меньшей мере одной прорезью. Два слоя материала могут, например, содержать прорези (по меньшей мере по одной прорези в каждом слое), которые имеют разные взаимные положения. Указанные слои материала могут быть размещены внутри мешочного фильтра для пылесоса в разных положениях, в частности один поверх другого.
Отклоняющее устройство может по меньшей мере частично окружать входное отверстие мешочного фильтра для пылесоса и может быть прикреплено к внутренней стороне мешочного фильтра. Благодаря этому, в частности, обеспечивается стабильность положения отклоняющего устройства и возможность надежного выполнения последним его функции даже при больших скоростях потока.
В частном случае, отклоняющее устройство может быть выполнено с возможностью деления воздушного потока на по меньшей мере два подпотока.
Указанное деление обеспечивает еще более равномерное распределение осадка в мешочном фильтре для пылесоса. Кроме того, количество частиц в подпотоках меньше, чем в неразделенном поступающем потоке, благодаря чему подпотоки воздействуют на стенки мешочного фильтра с меньшей нагрузкой.
Отклоняющее устройство может быть выполнено с возможностью деления воздушного потока на по меньшей мере два разнонаправленных подпотока.
Поток воздуха поступает в предлагаемое в настоящем изобретении отклоняющее устройство через его входное отверстие в определенном направлении (направление втекания) и отклоняется в указанном отклоняющем устройстве так, что направление потока изменяется по отношению к направлению втекания. Под выражением «направление воздушного потока» следует понимать основное направление течения, которое, как правило, параллельно стенке, например, трубки пылесоса или соединительного элемента. Во время работы пылесоса по всей длине его трубки до мешочного фильтра, а также внутри мешочного фильтра воздушный поток перемещается в основном направлении, даже несмотря на то, что в некоторых местах возможно возникновение участков турбулентности.
Противоположность направлений потока означает, что оба направления потока имеют составляющую, лежащую в плоскости, перпендикулярной направлению втекания воздушного потока, т.е. указанная составляющая перпендикулярна направлению втекания воздушного потока, при этом две указанные составляющие образуют друг с другом угол приблизительно 180° и больше соответствующих составляющих, параллельных входному направлению. В векторной интерпретации это означает, что проекции на плоскость, которая перпендикулярна направлению входного потока, двух направлений течения подпотоков имеют встречную направленность.
Отклоняющее устройство может содержать по меньшей мере одну размещенную напротив его входного отверстия, предпочтительно плоскую, отклоняющую поверхность. Указанная отклоняющая поверхность, или перегородка, может быть использована, в частности, для уменьшения скорости частиц. Расположенная напротив входного отверстия отклоняющего устройства отклоняющая поверхность, в частности, может находиться от указанного входного отверстия на расстоянии 1-15 см, в частности 2-5 см.
2
2
Площадь по меньшей мере одной отклоняющей поверхности не меньше площади входного отверстия отклоняющего устройства. Это, по существу, позволяет исключить случаи, когда воздушный поток огибает отклоняющую пластину и по существу с неизменной скоростью соударяется со стороной мешочного фильтра напротив входного отверстия. Вместо этого отклоняющая поверхность отклоняет воздушный поток таким образом, что он может поступать под слой материала. Площадь каждой отклоняющей поверхности может составлять 15-100 см, в частности 40-60 см.
По меньшей мере одна отклоняющая поверхность может быть расположена под заданным углом к плоскости входного отверстия.
Путем подбора подходящего угла отклонение воздушного потока может быть адаптировано под различные параметры, такие как мощность двигателя пылесоса, расположение, геометрические характеристики и размеры мешочного фильтра, угол поступления воздушного потока, расположение и размеры слоя материала и т.д.
Если отклоняющая поверхность параллельна плоскости входного отверстия отклоняющего устройства, то поступающий под прямым углом к плоскости входного отверстия воздушный поток перенаправляется, или отклоняется на угол до 90°, благодаря чему обеспечивается поступление воздушного потока под слой материала. Отклоняющая поверхность, в частности, может быть размещена перпендикулярно направлению втекания потока, или параллельно плоскости входного отверстия отклоняющего устройства.
Отклоняющее устройство может быть выполнено с возможностью отклонения входящего в него воздушного потока по меньшей мере на 45°, предпочтительно по меньшей мере на 60°, более предпочтительно по меньшей мере на 80°.
Это означает, что угол между выходящим из отклоняющего устройства и входящим в него воздушными потоками будет равен по меньшей мере 45°. Благодаря этому обеспечивается рациональное перенаправление воздушного потока внутри мешочного фильтра для пылесоса.
Отклоняющее устройство может иметь форму цилиндра, усеченного конуса, усеченной пирамиды или прямоугольного параллелепипеда с входным отверстием на верхней поверхности и по меньшей мере одним выходным отверстием в боковой стенке.
Такие конфигурации позволяют обеспечить прочность отклоняющего устройства, а расположенное напротив входного отверстия основание служит подходящей отклоняющей поверхностью, или перегородкой, для перенаправления воздушного потока.
Отклоняющее устройство описанных выше мешочных фильтров для пылесоса может быть выполнено с возможностью изменения конфигурации, так, что в первом положении габаритный размер, измеряемый в плоскости, перпендикулярной плоскости входного отверстия, будет меньше по сравнению со вторым положением.
Таким образом, отклоняющее устройство является складным. Меньший размер отклоняющего устройства в первом положении позволяет компактно складывать мешочный фильтр для пылесоса, в частности, до его использования. Это чрезвычайно удобно при использовании мешочных фильтров плоской формы, которым для осуществления упаковки могут придаваться необходимые размеры. Использование подобных складных отклоняющих устройств позволяет значительно уменьшить толщину сложенного мешочного фильтра. Предпочтительно, отклоняющее устройство может быть выполнено с обеспечением наименьшей толщины в указанном первом положении.
Описанное выше отклоняющее устройство может быть выполнено с возможностью его перевода из первого положения во второе воздействием всасываемого воздушного потока.
Таким образом, во время транспортировки размещенное внутри мешочного фильтра для пылесоса отклоняющее устройство находится в первом положении и занимает минимальное пространство, а при эксплуатации пылесоса вместе с находящимся внутри него мешочным фильтром отклоняющее устройство, например, под действием отрицательного давления, создаваемого всасываемым в мешочный фильтр воздухом, перемещается в рабочее положение и выполняет свою отклоняющую функцию.
Отклоняющее устройство может содержать пружинный элемент, переводящий устройство из указанного первого положения во второе в зависимости от всасываемого воздушного потока.
Когда всасываемый воздушный поток ослабевает, например при выключении пылесоса, указанный пружинный элемент позволяет возвращать отклоняющее устройство из второго положения в первое, в котором оно имеет меньшие габаритные размеры, измеряемые перпендикулярно плоскости входного отверстия.
Отклоняющее устройство может иметь линии сгиба, с помощью которых осуществляется его перевод из указанного первого положения в указанное второе. Благодаря указанным линиям складывание может быть выполнено просто и надежно.
В описанных выше мешочных фильтрах для пылесоса отклоняющее устройство может иметь форму прямоугольного параллелепипеда. На верхней поверхности параллелепипеда имеется отверстие, через которое поступает воздушный поток и которое окружает входное отверстие мешочного фильтра. На боковой поверхности параллелепипеда выполнено выходное отверстие, которое занимает всю поверхность боковой стороны. На боковых ребрах выполнены линии сгиба, которые перпендикулярны содержащей выходное отверстие боковой поверхности. При этом мешочный фильтр может иметь плоскую форму, слой материала может быть четырехугольным и может присоединяться к мешочному фильтру напротив входного отверстия указанного мешочного фильтра, а отклоняющее устройство может быть размещено так, что в сложенном состоянии указанного мешочного фильтра для пылесоса линия сгиба образует с участком границы несоединенной части угол, равный по меньшей мере 15°.
Указанный угол, в частности, может быть равен по меньшей мере 30°, по меньшей мере 45°, по меньшей мере 60° или, в частности, 90°. Подобное размещение отклоняющего устройства относительно слоя материала обеспечивает возможность поступления значительной части отклоняемого им воздушного потока под слой материала. Граница, с которой образован указанный угол, предпочтительно содержит боковую кромку слоя материала.
В описанных выше мешочных фильтрах для пылесоса отклоняющее устройство может дополнительно иметь возможность закрывать свое входное отверстие и/или входное отверстие мешочного фильтра.
Это позволяет исключить необходимость использования дополнительного закрывающего элемента, установленного на поддерживающей пластине, которая прикрепляется к наружной стороне мешочного фильтра для пылесоса, что позволяет упростить конструкцию мешочного фильтра и удешевить его производство.
Отклоняющее устройство может также быть выполнено с использованием пружинного элемента, который не может быть сложен.
Отклоняющее устройство описанных выше мешочных фильтров для пылесосов может содержать практически не проницаемый для воздуха материал, в частности пластик, полученное сухим или мокрым формованием нетканое полотно, бумагу, в частности картон, или пленку.
Благодаря этому воздушный поток и вовлеченные в него частицы могут практически полностью отклоняться без осаждения частиц, в частности, на отклоняющем устройстве. Кроме перечисленных, могут быть использованы и другие материалы; наиболее предпочтительными являются материалы, имеющие достаточную жесткость для предотвращения деформации отклоняющего устройства под действием воздушного потока.
Отклоняющее устройство, в частности, может быть приварено или приклеено к фильтрующему материалу мешочного фильтра для пылесоса.
В настоящем изобретении также предлагается способ использования мешочного фильтра для пылесоса со слоем воздухопроницаемого материала и отклоняющим устройством, которое выполнено заодно с соединительным элементом пылесоса, дополнительно содержит соединительное средство для присоединения отклоняющего устройства к соединителю, посредством которого осуществляют присоединение мешочного фильтра для пылесоса к всасывающей трубке пылесоса. Согласно указанному способу соединительное средство и отклоняющее устройство выполнены так, что во время работы пылесоса отклоняющее устройство размещается внутри мешочного фильтра и отклоняет перемещающийся внутри соединительного средства воздушный поток, а слой материала размещен внутри мешочного фильтра, соединен с мешочным фильтром по меньшей мере в одной точке и имеет по меньшей мере одну часть, которая не соединена с мешочным фильтром и которая содержит участок границы слоя материала.
Также положительный эффект достигается, если мешочный фильтр со слоем материала согласно настоящему изобретению используется вместе с отклоняющим устройством, выполненным в виде составной части пылесоса.
В этом случае способ использования мешочного фильтра, слоя материала и отклоняющего устройства аналогичен способу их использования в описанных выше мешочных фильтрах.
В частности, площадь слоя материала может быть меньше площади внутренней стороны мешочного фильтра. Кроме того, площадь по меньшей мере одной несоединенной части может составлять по меньшей мере 20% площади слоя материала.
По меньшей мере одна несоединенная часть может образовывать на слое материала выпуклый участок.
В описанном способе использования по меньшей мере одна несоединенная часть может также содержать проекционную точку, которая получена путем проекции геометрического центра тяжести слоя материала на поверхность стороны слоя материала.
В частности, по меньшей мере одна несоединенная часть может содержать на указанной поверхности прямолинейный участок, который проходит через проекционную точку, и концы которого касаются соответствующей границы слоя материала.
В указанных выше способах использования по меньшей мере одна несоединенная часть может содержать по меньшей мере 10% границы слоя материала.
В частности, указанная по меньшей мере одна несоединенная часть может содержать по меньшей мере 30%, по меньшей мере 50%, по меньшей мере 70%, по меньшей мере 90% и/или не более 95%, в частности не более 70%, границы слоя материала.
Площадь выпуклого участка может составлять по меньшей мере 40%, в частности по меньшей мере 60%, в частности по меньшей мере 80% площади слоя материала.
Слой материала может иметь многоугольную, в частности четырехугольную, форму, а указанная по меньшей мере одна несоединенная часть может содержать часть по меньшей мере двух боковых краев слоя материала, которые, в частности, являются противоположными краями слоя материала.
В описанных выше способах использования слой материала может быть соединен с мешочным фильтром для пылесоса в заданном количестве точек, предпочтительно в двух точках, и/или двумя швами.
Слой материала может иметь прямоугольную форму и быть присоединен к мешочному фильтру для пылесоса вдоль двух боковых краев, более конкретно, вдоль двух противоположных боковых краев, а именно тех, которые являются короткими сторонами прямоугольника.
Слой материала может быть приклеен или приварен к мешочному фильтру, в частности, к его внутренней стороне.
В описанных выше способах использования материал слоя материала может содержать бумагу, нетканое полотно (в частности, содержащее нетканый материал, полученный фильерным способом, мокрым и/или сухим формованием) или воздухопроницаемую пленку.
Площадь слоя материала может составлять 10-80%, предпочтительно 15-30%, площади внутренней стороны мешочного фильтра, к которой присоединен слой материала.
В описанных выше способах использования присоединение слоя материала к мешочному фильтру может быть осуществлено напротив входного отверстия указанного мешочного фильтра.
В описанных выше способах использования по меньшей мере в одной несоединенной части слоя материала может быть выполнена по меньшей мере одна прорезь.
В описанных выше способах использования мешочный фильтр для пылесоса может, в частности, быть выполнен в виде мешочного фильтра плоской формы, состоящего из двух соединенных друг с другом вдоль краев прямоугольных слоев фильтрующего материала. В этом случае воздухопроницаемый слой материала может быть присоединен, в частности центрально присоединен, к расположенному напротив входного отверстия мешочного фильтра слою фильтрующего материала. В частности, слой материала может иметь форму прямоугольника, ширина которого составляет 10-80%, предпочтительно 25-45%, ширины соединенного с ним слоя фильтрующего материала, и/или длина которого составляет 60-100%, предпочтительно 100%, длины соединенного с ним слоя фильтрующего материала.
В описанных выше способах использования слой материала может содержать по меньшей мере один многослойный лист, в котором слои соединены друг с другом, в частности лист типа SMS. Многослойный лист типа SMS состоит из двух слоев полученного фильерным способом материала и расположенного между ними одного слоя материала, полученного аэродинамическим способом из расплава, причем все указанные слои соединены друг с другом.
Мешочные фильтры для пылесоса в описанных выше способах использования могут содержать слой материала, полностью или частично состоящий из отдельных не соединенных друг с другом волокон либо из пленочных волокнистых сеток.
Угол между продольными осями указанных отдельных не соединенных волокон может быть меньше 45°, а по меньшей мере часть отдельных волокон может быть размещена рядом друг с другом с зазором или без него либо так, что волокна перекрывают друг друга.
По меньшей мере часть волокон может быть обоими концами соединена с мешочным фильтром для пылесоса обоими концами, и/или часть волокон может быть соединена с мешочным фильтром посредством по меньшей мере одного узкого или широкого соединительного элемента.
Кроме того, описанные выше и используемые в указанных выше способах мешочные фильтры для пылесоса могут содержать дополнительный слой воздухопроницаемого материала, который размещен внутри мешочного фильтра, соединен с указанным мешочным фильтром и/или с другим слоем воздухопроницаемого материала по меньшей мере в одной точке и содержит по меньшей мере одну часть, которая не соединена с указанным мешочным фильтром и/или другим слоем воздухопроницаемого материала и которая содержит участок границы слоя материала.
Отклоняющее устройство может быть выполнено с обеспечением возможности деления воздушного потока по меньшей мере на два подпотока.
В частности, отклоняющее устройство может быть выполнено с обеспечением возможности деления воздушного потока по меньшей мере на два противоположно направленных подпотока.
Согласно еще одному варианту описанных выше способов использования отклоняющее устройство может иметь форму цилиндра, усеченного конуса, усеченной пирамиды или прямоугольного параллелепипеда с входным отверстием на верхней поверхности и по меньшей мере одним выходным отверстием в боковой стенке.
Отклоняющее устройство, в частности, может содержать по меньшей мере одну размещенную напротив его входного отверстия, предпочтительно плоскую, отклоняющую поверхность. Площадь по меньшей мере одной отклоняющей поверхности не меньше площади входного отверстия отклоняющего устройства. В частности, по меньшей мере одна отклоняющая поверхность может быть размещена под заданным углом к плоскости входного отверстия.
В описанных выше способах использования отклоняющее устройство может содержать практически не проницаемый для воздуха материал, в частности пластик, полученное сухим или мокрым формованием нетканое полотно, бумагу, в частности картон, или пленку.
Возможны и иные, отличные от раскрытых, сочетания описанных выше отличительных особенностей мешочного фильтра для пылесоса, а также особенностей способа его использования.
Дополнительные особенности и преимущества настоящего изобретения будут описаны ниже со ссылками на прилагаемые чертежи, среди которых
Фиг.1 показывает поперечное сечение мешочного фильтра для пылесоса, содержащего отклоняющее устройство и слой материала;
Фиг.2 показывает увеличенное поперченное сечение отклоняющего устройства;
Фиг.3 показывает вид в перспективе отклоняющего устройства;
Фиг.4 показывает вид в перспективе соединительного элемента для пылесоса;
Фиг.5 показывает поперечное сечение соединительного элемента в корпусе пылесоса;
Фиг.6А-6Н показывают виды сверху внутренней стороны мешочного фильтра для пылесоса с расположенным на ней слоем материала;
Фиг.7 показывает вид сверху внутренней стороны мешочного фильтра для пылесоса со слоем материала и проекцией отклоняющего устройства;
Фиг.8-10 иллюстрируют графики с измерениями объемного расхода для различных мешочных фильтров для пылесосов.
На фиг.1 схематично показан мешочный фильтр 1 для пылесоса с отклоняющим устройством 2, которое размещено внутри фильтра 1 в области его входного отверстия 3. Кроме того, указанный мешочный фильтр для пылесоса содержит воздухопроницаемый слой 4 материала, который имеет форму полосы и присоединен к внутренней поверхности 5 мешочного фильтра 1 напротив отверстия 3.
В показанном примере фильтр 1 выполнен в виде мешочного фильтра плоской формы, который получен, например, соединением двух прямоугольных слоев 6 фильтрующего материала, например, путем их сварки или склеивания вдоль боковых краев с получением вдоль каждого из указанных краев соответствующего шва 7. Подходящими фильтрующими материалами являются, например, нетканые полотна и/или стандартные типы фильтровальной бумаги. В частности, может быть использована многослойная структура, которая описана, например, в патенте ЕР 0960645. В показанное примере слой 4 центрально присоединен к расположенному напротив входного отверстия слою 6.
В показанном примере устройство 2 имеет форму прямоугольного параллелепипеда, в двух соответствующих боковых стенках которого имеются выходные отверстия, занимающие всю поверхность указанных стенок. В показанном примере выходные отверстия размещены параллельно плоскости чертежа, так что входящий в устройство 2 через входное отверстие воздушный поток будет разделен на два противонаправленных подпотока, один из которых направлен в чертеж, а второй - из чертежа. Отклоняющее устройство подобного типа будет описано ниже со ссылкой на фиг.2 и 3.
Слой 4 может быть соединен с фильтром 1 различными способами, обеспечивая при этом возможность перемещения воздушного потока между указанным слоем 4 и внутренней стороной мешочного фильтра. Примеры способов соединения слоя 4 с мешочным фильтром 1, в частности с его внутренней стороной, будут описаны со ссылкой на фиг.6А-6F. Слой материала может, например, состоять из полученного фильерным способом материала или из листа типа SMS. Могут быть использованы и другие материалы, о чем будет сказано ниже со ссылкой на фиг.8-10.
На фиг.2 схематично показано поперечное сечение примера отклоняющего устройства, имеющего форму прямоугольного параллелепипеда. На фиг.3 показан менее детальный вид в перспективе этого же отклоняющего устройства.
Основание 8 устройства 2, имеющего форму параллелепипеда, размещено параллельно плоскости отверстия 3, параллельно плоскости входного отверстия 9 отклоняющего устройства и выполняет функцию отклоняющей поверхности, или перегородки. В двух боковых поверхностях, расположенных под прямым углом к перегородке, выполнены выходные отверстия, каждое из которых занимает всю площадь боковой поверхности прямоугольного параллелепипеда. Две другие боковые поверхности (на показанном чертеже - левая и правая) закрыты. В результате входящий через отверстие 3 и отверстие 9 воздушный поток разделяется на два подпотока, которые отклоняются относительно входного направления на 90° и входят в мешочный фильтр (в данном случае) в направлении передней и задней сторон чертежа.
В показанном примере размеры отклоняющего устройства, имеющего форму параллелепипеда, могут быть 8 см × 8 см × 3 см (ширина × длина × высота). Материалом может служить, например, картон.
В показанном примере устройство 2 выполнено с возможностью переведения из первого положения во второе. Для этого на ребрах между основанием 8 и двумя боковыми поверхностями, а также между боковыми поверхностями и верхней поверхностью имеются линии 10 сгиба, которые позволяют складывать отклоняющее устройство с уменьшением его габаритного размера в направлении, перпендикулярном плоскости входного отверстия мешочного фильтра. Выполненные подобным образом мешочные фильтры для пылесосов могут быть компактно сложены для транспортировки.
Как видно из показанного примера, дополнительно может устанавливаться пружинный элемент 11, который в данном случае выполнен в виде пружины, работающей на изгиб. При всасывании воздушного потока, осуществляемого, например, путем создания внутри мешочного фильтра отрицательного давления, происходит преодоление возвратного усилия элемента 11 и приведение устройства 2 к форме параллелепипеда. При ослаблении или исчезновении всасываемого воздушного потока происходит сложение (на чертеже - влево) под действием возвратного усилия пружины боковых поверхностей и основания 8 с переводом отклоняющего устройства в плоскую форму. В плоском сложенном состоянии правая боковая поверхность расположена практически в одной плоскости с основанием 8. Работающий на изгиб элемент 11 может, например, быть приклеен к основанию и правой боковой поверхности. Альтернативно работающий на изгиб указанный пружинный элемент может быть закреплен между двумя слоями материала (например, картона), которые образуют основание 8 и боковую поверхность.
Подобное складное отклоняющее устройство, в частности, может быть использовано для надежного закрытия входного отверстия мешочного фильтра и входного отверстия отклоняющего устройства. Это позволяет исключить необходимость использования дополнительного закрывающего элемента.
Наружная сторона фильтра 1 соединена с удерживающей пластиной 12, с помощью которой фильтр 1 может быть зафиксирован в корпусе пылесоса. Удерживающая пластина может, например, быть приклеена или приварена к слою 6.
Альтернативно вместо использования элемента 11, пластина 12 может быть снабжена постоянным магнитом, а одна из боковых поверхностей или основание 8 отклоняющего устройства - ферромагнитным элементом. Подобный вариант возвращающих средств также позволяет складывать отклоняющее устройство при ослаблении воздушного потока.
Как видно из примера, дополнительно может устанавливаться уплотняющий элемент 13, который в данном случае размещен между отклоняющим устройством и внутренней стороной мешочного фильтра. Указанный уплотняющий элемент также может быть размещен внутри отклоняющего устройства на верхней поверхности, в которой имеется отверстие 9. Элемент 13 размещен таким образом, что полностью окружает отверстие 3. Элемент 13, в частности, служит для обеспечения надлежащего уплотнения после установки соединительного элемента 14, который, в свою очередь, служит для присоединения трубки пылесоса. Указанный уплотняющий элемент может содержать, например, эластомер, резину или пенопласт с закрытыми порами.
Отклоняющее устройство может быть соединено с внутренней стороной мешочного фильтра различными способами. Согласно одному из способов отклоняющее устройство приклеено к внутренней стороне мешочного фильтра. Состоящая, например, из картона верхняя сторона отклоняющего устройства может быть покрыта полипропиленом, так что приваривание отклоняющего устройства к стенке мешочного фильтра может быть осуществлено одновременно с привариванием к мешочному фильтру полипропиленовой удерживающей пластины посредством ультразвуковой сварки.
Отклоняющее устройство может также иметь другую, отличную от параллелепипеда, форму, например форму усеченного конуса, усеченной пирамиды или цилиндра.
В описанных выше вариантах реализации отклоняющее устройство размещено на стороне мешочного фильтра, или, иными словами, мешочный фильтр для пылесоса содержит отклоняющее устройство. Фиг.4 и 5 схематично иллюстрируют соединительный элемент для пылесоса, с которым может быть использован мешочный фильтр, содержащий слой материала, размещенный описанным выше способом.
На фиг.4 схематически показан цилиндрический соединительный элемент 14 для пылесоса с отклоняющим устройством 15 и соединительным средством 16. Соединительный элемент может представлять собой, например, переходной элемент для стандартных пылесосов.
При эксплуатации пылесоса, содержащего подобный соединительный элемент, воздушный поток, направление которого схематично показано стрелкой 17, втекает внутрь средств 16. Средство 16 предназначено для соединения друг с другом элемента 14 и соединителя пылесоса (не показано). В устройстве 15 имеется входное отверстие 18, через которое воздушный поток перемещается из средства 16 соединительного элемента внутрь устройства 15.
По аналогии с примером, показанным на фиг.2, плоская отклоняющая поверхность 19 размещена напротив отверстия 18 отклоняющего устройства, параллельна плоскости отверстия 18 и ограничена основанием цилиндра. В боковой стенке 20 цилиндрического устройства 15 имеются два противоположных выходных отверстия 21.
В показанном варианте реализации элемент 14 выполнен в виде цельного изделия, изготовленного, например, литьем под давлением. Концы соединительного средства 16 находятся в непосредственной близости с верхним краем отверстий 21. Следовательно, стенка 20 устройства 15 содержит только узкую граничную область над отверстиями 21.
В показанном варианте реализации цилиндрический соединительный элемент содержит два выходных отверстия, однако их количество может варьироваться. Кроме того, соединительный элемент также может иметь форму прямоугольного параллелепипеда, усеченной пирамиды или усеченного конуса.
На фиг.5 схематично показано поперечное сечение корпуса пылесоса, в котором размещен элемент 14, показанный на фиг.4. В стенке 22 корпуса пылесоса выполнено отверстие 23, предназначенное для размещения соединительного элемента 24 всасывающей трубки или шланга пылесоса. Элемент 24 может быть вставлен в отверстие 23 и закреплен внутри него с помощью защелки. Таким образом, элемент 24 тоже установлен в соединитель 25, который размещен в боковой стенке пылесоса.
Соединитель 25 соединен со стенкой 22, например, с помощью клея. Соединитель 25 также может быть выполнен за одно целое со стенкой 22. Кроме того, соединитель 25 также может быть размещен на стенке 22 с возможностью образования прочного соединения, например, посредством винтового соединения соединителя 25 со стенкой 22. Соединитель 25 предназначен для соединения с отверстием 3 мешочного фильтра 1, то есть согласно фиг.5 соединитель 25 соответствует изображенному на фиг.2 элементу 14.
В изображенном на фиг.5 варианте реализации удерживающая пластина, с помощью которой осуществляется фиксация мешочного фильтра в пылесосе, не показана.
Элемент 14 может быть соединен с соединителем 25 различными способами. Например, элемент 14 может быть вставлен в соединитель 25 или навинчен на него. Отклоняющее устройство тоже может быть вставлено в соединитель (как показано на чертеже) или привинчено к нему. Кроме того, соединитель и соединительный элемент могут быть соединены друг с другом, например, путем приклеивания или приваривания. Соединитель и соединительный элемент также могут быть выполнены за одно целое и получены, например, литьем под давлением.
Элемент 14 включает средство 16 и устройство 15. Средство 16 в направлении, показанном стрелкой 17, проходят внутрь отверстия 18 устройства 15.
При эксплуатации пылесоса воздушный поток всасывается через трубку или шланг. Направление воздушного потока, в частности внутри шланга или трубки пылесоса, параллельно стенке. В показанном на фиг.5 примере при входе воздушного потока в корпус пылесоса и в соединитель его направление параллельно стенке элемента 24 и соединителя 25, что схематически показано стрелкой 17, даже несмотря на то, что в отдельных точках воздушного потока могут возникать области локальной турбулентности.
Посредством поверхности 19 устройства 15 происходит разделение воздушного потока на два подпотока. Направления подпотоков в отверстиях 21, как показано соответствующими стрелками, отклонены относительно направления воздушного потока внутри средства 16 приблизительно на 90°. Кроме того, направления подпотоков в выходных отверстиях противоположны друг другу.
На фиг.6А-6F схематично проиллюстрированы различные способы присоединения слоя материала к мешочному фильтру для пылесоса. Каждый из приведенных чертежей показывает вид сверху поверхности 5 мешочного фильтра. Указанная сторона представляет собой обращенную внутрь мешочного фильтра сторону прямоугольного слоя фильтрующего материала для мешочного фильтра плоской формы. Указанный слой фильтрующего материала расположен напротив входного отверстия полностью собранного мешочного фильтра для пылесоса. Указанный слой фильтрующего материала может быть, например, приварен к противоположному слою фильтрующего материала, в котором выполнено входное отверстие мешочного фильтра, так что образуемый вдоль боковых краев шов 7 проходит по всей длине указанных боковых краев.
На фиг.6А слой 4 в форме прямоугольной полосы центрально размещен на поверхности 5 мешочного фильтра. Площадь слоя материала равна приблизительно одной третьей площади соединенного с ним слоя фильтрующего материала (стенки мешочного фильтра) и, следовательно, равна приблизительно одной шестой внутренней площади всего мешочного фильтра для пылесоса. В настоящем примере слой материала соединен с мешочным фильтром для пылесоса только двумя швами, которые на показанном чертеже расположены вверху и внизу. Слой 4 при изготовлении мешочного фильтра может быть размещен между двумя слоями фильтрующего материала и приварен к ним во время их сваривания друг с другом вдоль боковых краев. Таким образом, слой материала будет соединен с мешочным фильтром для пылесоса двумя непрерывными сварными швами.
Два других боковых края (на чертеже - левый и правый) не соединены со слоем фильтрующего материала, так что входящий в мешочный фильтр воздушный поток сможет перемещаться между расположенными напротив входного отверстия мешочного фильтра слоем 4 и поверхностью 5. Таким образом, при эксплуатации пылесоса указанный слой воздухопроницаемого материала будет приподнят относительно слоя фильтрующего материала. Находящийся под слоем материала воздушный поток может протекать под слоем воздухопроницаемого материала в мешочном фильтре. Как показывает практика, это приводит к значительному увеличению срока службы мешочного фильтра и к значительному улучшению его пылеулавливающей способности в течение более длительного периода времени, о чем будет сказано далее со ссылками на фиг.8-13.
Таким образом, слой материала, который, как показано на фиг.6А, соединен с мешочным фильтром для пылесоса, имеет несоединенную часть, которая находится на стороне, обращенной к слою фильтрующего материала, и которая ограничена пунктирной линией. К несоединенной части относятся левый и правый боковые края слоя материала, за исключением угловых участков. Несоединенная часть формирует прямоугольный выпуклый участок, который в данном случае занимает всю площадь слоя материала за вычетом площади, занимаемой сварными швами у верхнего и нижнего краев.
В примере, показанном на фиг.6В, слой 4 соединен с поверхностью 5 мешочного фильтра только в двух точках 26, которые могут представлять собой, например, сварные или клеевые точки. В показанном примере полоса материала также размещена центрально, но в продольном направлении не доходит до швов 7. В показанном примере выпуклый участок, который образован несоединенной частью поверхности слоя материала и который расположен между двумя соединительными точками, тоже ограничен пунктирной линией. Как и в примере, показанном на фиг.6А, несоединенная часть содержит проекцию геометрического центра тяжести слоя материала на обращенную от входного отверстия сторону этого слоя, а также прямолинейный участок, проходящий через указанную проекционную точку от левой границы слоя материала до его правой границы. Таким образом, воздушный поток может затекать под слой материала.
На фиг.6С показана полоса слоя 4, которая имеет скругления и соединена с поверхностью 5 мешочного фильтра для пылесоса в четырех точках 26.
На фиг.6D показан слой 4, который имеет форму прямоугольной полосы. Полоса материала соединена с поверхностью 5 мешочного фильтра для пылесоса одним сварным швом 27, который проходит по центру слоя материала параллельно его левому и правому краям. Два выпуклых участка, каждый из которых образован несоединенной частью, ограничены пунктирной линией.
На фиг.6Е показана полоса слоя 4, которая соединена с мешочным фильтром для пылесоса двумя швами, как и на фиг.6А. Кроме того, на правом боковом крае слоя 4 выполнен дополнительный шов 27. Таким образом, воздушный поток может затекать под слой материала только слева.
На фиг.6F показан слой материала круглой формы, который центрально размещен на слое фильтрующего материала мешочного фильтра для пылесоса. Указанный слой материала соединен с внутренней стороной мешочного фильтра в одной точке 26, которая находится в центре слоя материала. В этом случае каждая из двух несоединенных частей образует выпуклый участок, имеющий форму кругового сегмента.
На фиг.6G показан слой 4, который полностью покрывает расположенный напротив входного отверстия мешочного фильтра слой фильтрующего материала и соединен с ним швами 7. Указанный слой материала имеет три прорези 28, через которые под него может затекать воздушный поток. В показанном примере выпуклая область между разрезами ограничена пунктирной линией.
На фиг.6Н показан слой материала, площадь которого меньше площади стенки мешочного фильтра, с которой он соединен швами, для облегчения втекания воздушного потока под слой материала, причем указанные прорези в данном случае расположены под прямыми углами к боковым краям слоя материала.
Возможны другие варианты реализации, кроме показанных на фиг.6А-6Н. В частности, могут быть изменены форма, размеры и размещение слоя материала. Кроме того, может использоваться другой способ соединения указанного слоя материала со слоем фильтрующего материала внутри мешочного фильтра. Указанное соединение может осуществляться, например, с помощью нескольких сварных точек. Кроме того, количество слоев материала может быть два и более. Например, прямоугольные полосы, которые соединены с мешочным фильтром для пылесоса швами, как показано на фиг.6А, могут быть иметь несколько слоев.
В частности, показанный на фиг.6А-6Н слой материала может состоять из отдельных волокон, которые практически не соединены друг с другом (за исключением соединений, которые образуются вследствие присоединения волокон к мешочному фильтру для пылесоса). Указанные волокна могут быть ориентированы параллельно или перпендикулярно продольному направлению показанной на фиг.6А-6Е полосы и могут быть присоединены обоими концами к поверхности 5 мешочного фильтра.
Также волокна могут быть соединены друг с другом и с поверхностью 5 мешочного фильтра с помощью сварного или клеевого шва, который расположен поперек показанной на фиг.6А-6Е полосы или под некоторым непрямым углом к ней. Таким образом, в примере, где изображенная полоса состоит из волокон, расположенных вдоль указанной полосы, указанные волокна после их размещения параллельно друг к другу могут быть прикреплены с помощью сварки или клея к поверхности 5 мешочного фильтра. Кроме того, все волокна могут быть одновременно прикреплены к верхнему и нижнему шву 7 при их использовании в показанном на фиг.6А мешочном фильтре для пылесоса, причем волокна соединяются только в местах нанесения указанных швов.
На фиг.7 показан вид сверху поверхности 5 мешочного фильтра для пылесоса с прикрепленным к ней слоем 4. Кроме того, на поверхность слоя материала и слоя фильтрующего материала спроецированы контуры устройства 2. В частности, показаны линии 10 на боковых ребрах и отверстие 9. В показанном примере отклоняющее устройство содержит два выходных отверстия, каждое из которых во время работы пылесоса занимает всю боковую поверхность прямоугольного параллелепипеда. Направления выхода потока показаны двумя стрелками. Таким образом, показанное отклоняющее устройство соответствует варианту реализации, изображенному на фиг.2.
Как видно из фиг.7, каждая линия 10 образует угол α с границей, или боковым краем, слоя материала, которые на показанном виде расположены вертикально и входят в состав несоединенной части, т.е. не присоединены к внутренней стороне мешочного фильтра. Угол α предпочтительно равен по меньшей мере 15°. Это позволяет при эксплуатации пылесоса обеспечить возможность поступления воздушного потока внутрь мешочного фильтра таким образом, чтобы указанный воздушный поток беспрепятственно протекал под слоем 4. При использовании показанного отклоняющего устройства наиболее предпочтителен угол α, равный 90°, при котором указанные направления выхода перпендикулярны боковым краям слоя материала.
Фиг.8-10 иллюстрируют преимущества, которые были получены при использовании в обычных мешочных фильтрах для пылесоса отклоняющего устройства и слоя материала, которые описаны в настоящем изобретении. В частности, были проведены испытания различных мешочных фильтров для пылесосов, в ходе которых осуществляли подачу внутрь мешочного фильтра определенного количества пыли и измеряли остаточный объемный расход.
Испытания были проведены в соответствии со стандартом DIN EN 60312:2005-02 и DIN IEC 60312/A100: 200-06, которые опубликованы в издательстве Beuth Verlad, Берлин. Испытания проведены в точном соответствии с проектом стандарта Е DIN IEC 60312/А100:2005-06, и описанными в нем изменениями раздела 2.9 DIN EN 60312:2005-02. Схема испытаний соответствовала п.п.2.9.1.1-2.9.1.3.
Для измерения объемного расхода (для определения разности давлений в измерительной камере перед измерительной диафрагмой / за измерительной диафрагмой, имеющей диаметр 40 мм) использовали измерительное устройство, описанное в стандарте DIN EN 60312:2005-02, п.п.5.2.8.2-5.2.8.4 (вариант реализации В). В качестве испытательной пыли использовали предварительно смешанную пыль DMT, тип 8, German Montan Technologie GmbH.
Использованный пылесос: установленный на максимальную мощность Miele S 5220.
Размер мешочных фильтров плоской формы: 317×330 мм.
Ширина слоя материала, имеющего форму прямоугольной полосы и присоединенного к внутренней стороне фильтрующего материала мешочного фильтра: 130 мм.
Отклоняющее устройство: аналогичное показанному на фиг.3, имеющее форму прямоугольного параллелепипеда и присоединенное к фильтрующему материалу мешочного фильтра, как показано на фиг.2.
Материал отклоняющего устройства: картон.
Размеры отклоняющего устройства: 80 мм × 80 мм × 30 мм (длина × ширина × высота).
3
Во время испытаний подлежащий испытанию мешочный фильтр устанавливали внутрь пылесоса после 10-минутного периода прогрева оборудования. Значение объемного расхода без пылевой нагрузки регистрировали после 1 минуты работы оборудования. После этого в течение 30 секунд подавали на всасывание первую 50-граммовую дозу пыли. Через 1 минуту регистрировали полученный объемный расход (м/ч). Действия повторяли до тех пор, пока масса поданной пыли не достигла 400 г.
Для сравнительного анализа использовали мешочные фильтры, не содержащие ни отклоняющего устройства, ни слоя материала, мешочные фильтры, содержащие отклоняющее устройство или слой материала, мешочные фильтры, содержащие и отклоняющее устройство, и слой материала.
На чертежах показаны измеренные величины объемного расхода (л/с) в зависимости от количества втянутой пыли. Кроме того, под каждым графиком приведена таблица, содержащая точные значения результатов соответствующих измерений для 0 г, 50 г, 100 г, …, 400 г пыли.
Фильтрующий материал был предоставлен Airflo Europe N.V., Overpelt, Belgium. Буквенно-цифровые шифры на графиках имеют следующие значения.
Первый шифр («SMS» или «75CS») установлен для фильтрующего материала мешочного фильтра для пылесоса, то есть материала, который был использован для производства мешочного фильтра плоской формы.
2
2
2
Аббревиатурой «SMS» обозначают нетканое составное полотно, в котором принято следующее расположение материалов в направлении воздушного потока, то есть в направлении от внутренней стороны мешочного фильтра к наружной: материал фильерного способа производства (с плотностью 17 г/м), материал, полученный аэродинамическим способом из расплава (24 г/м) и материал фильерного способа производства (25 г/м).
2
2
2
2
Маркировку «75CS» используют для обозначения нетканого составного полотна, для которого принято следующее расположение материалов в направлении воздушного потока: материал фильерного способа производства (17 г/м), полученный сухим формованием и состоящий из электростатически заряженных свитых волокон нетканый материал (75 г/м), материал, полученный аэродинамическим способом из расплава (24 г/м) и материал фильерного способа производства (25 г/м).
Шифр «30К» указывает на наличие отклоняющего устройства, также дополнительно может указываться величина угла α (см. фиг.7) между боковым ребром отклоняющего устройства (перпендикулярным плоскости выходного отверстия) и несоединенным боковым краем слоя материала.
2
2
2
2
Маркировка «St» указывает на то, что к внутренней стороне слоя фильтрующего материала был присоединен слой материала. Последующий шифр («130CS» или «60SB») указывает на материал, из которого указанный слой материала. Маркировкой «130CS» обозначают нетканое составное полотно, содержащее материал фильерного способа производства (17 г/м), полученный сухим формованием и состоящий из электростатически заряженных перевивочных волокон нетканый материал (130 г/м), материал, полученный аэродинамическим способом из расплава (24 г/м) и материал фильерного способа производства (25 г/м).
2
Маркировкой «60SB» обозначают материал фильерного способа производства с плотностью 60 г/м.
При отсутствии дополнительных инструкций слой материала присоединяют к внутренней стороне швами, как показано на фиг.6А; а при наличии маркировки «2 точки» («2 points») присоединение осуществляют, как показано на фиг.6В.
Таким образом, например, шифр «SMS+30К 90°+St 130CS» означает, что испытываемый мешочный фильтр состоит из материала типа SMS и содержит отклоняющее устройство, линии сгиба которого ориентированы перпендикулярно несоединенному боковому краю слоя материала, и выполненный из материала 130CS слой материала.
Как видно из фиг.8, мешочный фильтр, содержащий только слой материала, но не содержащий отклоняющего устройства («SMS+130CS» и «SMS+60SB»), имеет худшие показатели по сравнению с мешочным фильтром, не имеющим ни слоя материала, ни отклоняющего устройства («SMS»), в то время как наличие и отклоняющего устройства, и слоя материала приводит к значительному улучшению показателей как в случае с полосой «60SB», так и в случае с полосой «130CS». Крепление двумя точками согласно фиг.6В позволяет еще более улучшить показатели.
Как видно из фиг.9, даже если мешочный фильтр выполнен из материала, имеющего высокую пылеулавливающую способность («75CS», высокие показатели которого, главным образом, обусловлены наличием полученного сухим формованием нетканого материала), сочетание отклоняющего устройства и размещенной согласно фиг.6А свободной полосы материала приводит к значительному улучшению показателей очистки.
На фиг.10 показано влияние величины угла между отклоняющим устройством и свободной полосой материала. Указанным углом является показанный на фиг.7 угол α.
При величине угла, равной 0°, при которой линии сгиба отклоняющего устройства ориентированы параллельно несоединенным боковым краям слоя материала, происходит улучшение характеристик пылесоса, в частности после всасывания большего количества пыли. Однако наилучший результат достигается при угле α=90°.