Устройство отделения мусора для пылесоса - RU2308871C2
Код документа: RU2308871C2
Чертежи
Описание
Предлагаемое изобретение касается устройств, предназначенных для сбора мусора, типа пылесосов, в частности пылесосов, в которых используется отделение мусора от потока воздуха при помощи центрифугирования.
Уже известно использование в пылесосах способа отделения засасываемого мусора от потока воздуха при помощи придания этому потоку воздуха вращательного движения, причем наиболее тяжелые фрагменты мусора отделяются от потока воздуха в результате центрифугирования.
В публикации WO 96/27446 описано устройство отделения мусора, в котором поток воздуха входит по касательной в цилиндрический мусоросборник, в центральной части которого размещен фильтр, связанный с всасывающим агрегатом. Мусор, приводимый потоком воздуха во вращательное движение в мусоросборнике, отделяется от исходного потока воздуха и опускается на дно мусоросборника.
Наличие специального места для сбора мусора в камере отделения мусора предусматривает достаточно большие габаритные размеры устройства. Кроме того, как об этом сказано в упомянутой публикации, оптимальное функционирование данного устройства требует наличия зон остановки вращательного движения мусора для того, чтобы этот мусор не мог быть снова вовлечен в движение в направлении зоны фильтрации.
Из патентного документа ЕР 0489468 также известно последовательное размещение двух систем фильтрации, причем первая из этих систем позволяет остановить движение наиболее крупных фрагментов мусора при помощи фильтрующей сетки, а вторая система представляет собой устройства типа циклона и содержит цилиндрическую камеру отделения относительно небольших размеров мусора, в центральной части которой расположен канал подачи очищенного воздуха под давлением. Однако это устройство имеет значительные габаритные размеры и две системы фильтрации образуют достаточно сложную конструкцию.
Таким образом, одна из задач настоящего изобретения состоит в том, чтобы устранить недостатки, присущие существующему уровню техники в данной области, в частности, уменьшение габаритных размеров основного устройства фильтрации при помощи центрифугирования без снижения эффективности отделения мусора и упрощение конструкции этого устройства.
Эта задача достигается при помощи основного устройства отделения и сбора мусора, приводимого в движение при помощи потока воздуха, создаваемого всасывающим агрегатом пылесоса, причем это устройство включает канал подачи воздуха, открывающийся вдоль тангенциального направления в камеру отделения мусора, определяющую некоторый внутренний объем, имеющий по существу цилиндрическую форму, причем в центральной части этой камеры выполнено по меньшей мере одно отверстие, открывающееся в канал, связанный с всасывающим агрегатом, а камера содержит канал удаления мусора, расположенный в радиальном направлении, причем канал соединен с герметичным резервуаром сбора отделенного при помощи центрифугирования мусора, при этом канал подачи воздуха и канал удаления мусора выполнены по существу на одной и той же высоте в камере отделения мусора, отличающегося тем, что диаметральное сечение камеры имеет величину, от двух до десяти раз превышающую величину наименьшего поперечного сечения каналов подачи мусора от всасывающего наконечника пылесоса.
Под выражением "диаметральное сечение" в данном случае следует понимать сечение камеры, выполненное в направлении ее диаметра.
Действительно, в процессе функционирования такого пылесоса поток воздуха подвергается центрифугированию на входе в камеру отделения и совершает, таким образом, круговое движение, принимая форму струи центрифугирования, поперечное сечение которой не превышает половины сечения камеры, выполненного в направлении ее диаметра.
Для того чтобы обеспечить не встречавшуюся ранее компактность основного устройства отделения мусора от потока воздуха при сохранении значительной скорости движения потока воздуха, предпочтительно, чтобы поперечное сечение струи циркуляции потока имело величину, равную или превышающую до пяти раз величину поперечного сечения входного канала.
Кроме того, поскольку в некоторых случаях подводимый поток воздуха может осуществлять более одного оборота в камере отделения, к входящему потоку воздуха может добавляться остаточный поток, уже присутствующий в этой камере. Таким образом, важно учитывать это обстоятельство при определении размерных параметров камеры. И наконец, в результате лишь весьма незначительного увеличения диаметрального сечения камеры по отношению к поперечному сечению входного канала обеспечивают ограничение возмущения потока воздуха на его входе в камеру отделения.
Кроме того, при использовании настоящего устройства можно, в частности, уменьшить размеры зоны центрифугирования в направлении, поперечном по отношению к направлению введения засасываемого пылесосом мусора. Это означает, что в том случае, когда мусор вводится в камеру отделения в горизонтальном направлении, уменьшают высоту этой камеры. Такое уменьшение габаритных размеров возможно при помощи изолирования мусоросборника активной камеры отделения, связанного только с камерой при помощи соединительного канала. Такое конструктивное решение также позволяет обеспечить несколько большую свободу в выборе формы мусоросборника и его размещения, поскольку в данном случае отпадает необходимость в том, чтобы этот мусоросборник имел цилиндрическую форму.
В то же время, уменьшая высоту камеры отделения мусора, обеспечивают снижение потерь напора, связанных с наличием данного устройства.
Предпочтительно по меньшей мере одно средство фильтрации расположено в центральной части камеры и отделяет внутренний объем этой камеры от канала, соединенного с всасывающим агрегатом, что позволяет в большей степени удерживать мусор в камере отделения, сокращая таким образом различные места накопления этого мусора.
В соответствии с рассматриваемыми в данном случае конфигурациями средства фильтрации могут быть выполнены в различных вариантах и могут представлять собой либо сетку, либо фильтр в виде пенообразного материала, в виде мешка и т.п. При этом несколько форм реализации могут быть совмещены для формирования средств фильтрации.
Предпочтительно конец канала удаления мусора, связанного с камерой отделения, имеет высоту, по существу равную высоте этой камеры, не имея, таким образом, никакой зоны торможения мусора на стенках, ограничивающих отверстие канала удаления мусора.
Предпочтительно поперечное сечение входного канала является по существу круглым и имеет диаметр, величина которого заключена в диапазоне от 25 мм до 35 мм, что остается весьма близким к величинам, обычно используемым в различных трубках современных пылесосов, с целью сохранения высокой скорости движения потока воздуха на входе в камеру отделения.
Действительно, в данном случае важно подчеркнуть, что устройство отделения является действительно эффективным только для скоростей потока воздуха в камере, превышающих 30 м/с, и предпочтительно превышающих 50 м/с.
Предпочтительно канал входа воздуха в камеру отделения имеет уменьшенное поперечное сечение на уровне его аэравлического соединения с камерой отделения, что позволяет придать ускорение потоку воздуха при его входе в камеру отделения.
Говоря более конкретно, поперечное сечение канала входа воздуха имеет величину от равной до вдвое превышающей величину наименьшего поперечного сечения канала подвода мусора от всасывающего наконечника пылесоса. Как об этом уже было сказано в предшествующем изложении, внутренний диаметр трубопроводов, связывающих наконечник всасывания с корпусом пылесоса, обычно имеет, в большинстве бытовых пылесосов на подвижном шасси, величину в диапазоне от 25 мм до 30 мм, причем поперечное сечение канала входа воздуха в камеру отделения в этом случае имеет величину в диапазоне примерно от 490 мм2 до 1400 мм2.
Таким образом, при поперечном сечении канала входа воздуха в камеру отделения той же величины, и даже меньшей величины, чем поперечное сечение канала подвода мусора от всасывающего наконечника пылесоса, обеспечивают сохранение значительной скорости движения мусора, и даже ускорение его движения, на входе в камеру отделения и, следовательно, внутри камеры отделения.
В соответствии с первым вариантом реализации одно из средств фильтрации выполнено плоским и размещено в конце канала, связанного с основным всасывающим агрегатом. Такое конструктивное решение предпочтительно для еще большего уменьшения размеров устройства отделения.
В соответствии со вторым вариантом реализации одно из средств фильтрации выполнено полусферическим, что позволяет сохранить компактную форму данного устройства, имея, однако, более значительные размеры используемого в данном случае фильтра по сравнению с размерами плоского фильтра.
В соответствии с двумя вариантами реализации устройство отделения мусора содержит два средства фильтрации, расположенные друг против друга и находящиеся в связи с одним или с двумя каналами, соединенными с основным агрегатом всасывания, что позволяет увеличить рабочую поверхность фильтрации и повысить эффективность отделения мусора, разделяя поток воздуха на две части.
В соответствии с третьим вариантом реализации по меньшей мере одно средство фильтрации выполнено цилиндрическим.
Цилиндрическая форма, придаваемая средству фильтрации, позволяет ограничить завихрения потока воздуха в камере отделения, а также уменьшить зоны удержания мусора в этой камере.
Предпочтительно одно из средств фильтрации проходит от донной части камеры отделения до верхней части этой камеры, что позволяет обеспечить значительную рабочую поверхность фильтрации.
В соответствии с четвертым вариантом реализации цилиндрическая камера отделения выполнена в форме тора, внутренняя цилиндрическая поверхность которого содержит отверстие, открывающееся в канал, сообщающееся с всасывающим агрегатом.
Реализация такой камеры, которая имеет жесткую внутреннюю поверхность, позволяет ограничить камеру отделения независимо от средства фильтрации, что дает возможность обеспечить наибольшую свободу действий на уровне реализации данного устройства.
Предпочтительно средство фильтрации расположено на уровне отверстия внутренней цилиндрической поверхности, что позволяет обеспечить максимальную степень остановки мусора в данном месте.
Предпочтительно диаметральное сечение тора имеет величину, от 1 до 4 раз превышающую величину наименьшего поперечного сечения каналов подвода мусора от всасывающего наконечника и позволяющую сохранить значительную скорость движения воздуха, как об этом уже было сказано в предшествующем изложении.
Предпочтительно средство фильтрации представляет собой сетку, ячейки которой имеют величину, составляющую менее 60 мкм, что позволяет защитить всю расположенную позади этого средства фильтрации часть, содержащую основной агрегат всасывания и, в случае необходимости, фильтр окончательной очистки.
Предпочтительно внутренняя цилиндрическая поверхность продолжается за пределы высоты камеры отделения, причем определяемый таким образом цилиндр является закрытым при помощи по существу горизонтальных стенок, определяя некоторый объем, внутри которого размещается второе средство фильтрации, сообщающееся с основным всасывающим агрегатом.
Размещение двух средств фильтрации в этом пространстве позволяет, с одной стороны, повысить компактность данного устройства, удерживая, с другой стороны, в одном и том же месте средства фильтрации и средства сбора мусора, относящиеся к устройству отделения. В то же время, размещая два эти средства фильтрации достаточно далеко друг от друга в центре тора, высвобождают значительный объем для накопления тонкодисперсного мусора между двумя этими средствами фильтрации.
Предпочтительно второе средство фильтрации представляет собой цилиндрический фильтр, проходящий по существу по всей высоте цилиндра, позволяя таким образом увеличить рабочую поверхность фильтрации, что задерживает забивание фильтра.
В качестве варианта реализации второе средство фильтрации выполнено в виде фильтра, размещенного в ложементе, расположенном под камерой отделения и аэравлически сообщающегося с этой камерой. Такое конструктивное решение позволяет упростить структуру данного устройства, предлагая наибольшие возможности в том, что касается реализации фильтра.
Предпочтительно фильтр имеет поверхность, превышающую 0,2 м2, в основном путем увеличения его диаметра и/или его высоты, и даже путем использования гофрированного фильтра.
В усовершенствованной версии одного из упомянутых выше вариантов реализации по меньшей мере одно из средств фильтрации может быть подвергнуто регенерации, что облегчает техническое обслуживание данного устройства. В данном случае под термином "регенерация" подразумевается, что средство может быть подвергнуто некоторой обработке, предназначенной для повторного приобретения функций и качеств этого средства, близких к его исходным функциям и качествам. Такая обработка включает промывку, встряхивание и т.п.
Предпочтительно для облегчения такой регенерации фильтр выполнен из волокнистой основы, покрытой пористой мембраной, изготовленной из материала PTFE. Таким образом, фильтр подобного рода может быть очищен простым промыванием под струей воды.
Предлагаемое изобретение будет лучше понятно из приведенного ниже описания вариантов его реализации со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых:
- на Фиг.1а и 1b изображены схематические виды в разрезе, выполненные соответственно сверху по линии В-В и в профиль по линии А-А, камеры отделения мусора по настоящему изобретению;
- на Фиг.2, 3 и 6 изображены схематические виды вариантов реализации предлагаемой конструкции камеры отделения;
- на Фиг.4а и 4b изображены схематические виды двух изолированных друг от друга частей системы отделения и сбора мусора в соответствии с первым вариантом реализации настоящего изобретения;
- на Фиг.5 изображен схематический перспективный вид устройства отделения и сбора мусора в соответствии с первым вариантом реализации настоящего изобретения;
- на Фиг.7 изображен схематический перспективный вид второго варианта реализации настоящего изобретения;
- на Фиг.8 изображен схематический вид в разрезе по линии L-L, показанной на фиг.7;
- на Фиг.9 изображен схематический перспективный вид в разрезе устройства, показанного на фиг.8;
- на Фиг.10 изображен схематический вид сверху второго варианта реализации настоящего изобретения;
- на Фиг.11 изображен схематический вид сверху варианта усовершенствования устройства в соответствии с настоящим изобретением;
- на Фиг.12 изображен схематический вид в разрезе предпочтительного варианта реализации настоящего изобретения.
Как можно видеть на принципиальной схеме, показанной на фиг.1а и 1b, устройство в соответствии с настоящим изобретением содержит по существу круглую камеру 2, имеющую радиус R и высоту h. Канал 4 подвода всасываемого мусора входит в эту камеру в тангенциальном к ней направлении.
В центре камеры выполнено выходное отверстие для воздуха, открывающееся в канал, связанный с основным всасывающим агрегатом. Фильтр 12 размещен на уровне отверстия 11 между каналом и камерой отделения.
Камера отделения также находится в аэравлической связи с мусоросборником 10 посредством небольшого канала 8, образующего радиальное отверстие.
Это отверстие является по существу радиальным для того, чтобы ограничить завихрения в емкости для сбора мусора. Отверстие может содержать небольшую тангенциальную составляющую вдоль направления вращения мусора для того, чтобы облегчить введение мусора в емкость.
Канал 4 подвода всасываемого мусора в соответствии со стандартной конфигурацией имеет цилиндрическую форму и обычно образован трубкой, подобной трубкам, обеспечивающим связь всасывающего наконечника пылесоса с его корпусом.
В качестве варианта реализации канал может иметь поперечное сечение, несколько меньшее, чем поперечное сечение соединительных трубок, для того, чтобы придать ускорение входящему потоку воздуха.
Одна из особенностей рассматриваемого здесь устройства состоит в том, что оно, с одной стороны, представляет отделяемый резервуар мусоросборника 10, независимый от камеры отделения 2 мусора. С другой стороны, камера отделения мусора имеет высоту, значительно меньшую по сравнению с ее радиусом R. Действительно, высота h этой камеры отделения имеет величину, близкую к диаметру канала входа 4 в камеру и находящуюся в диапазоне от 25 мм до 35 мм, тогда как радиус R камеры отделения предпочтительно имеет величину в диапазоне от 40 мм до 100 мм.
Такая особенность позволяет исключить слишком большую потерю скорости движения центрифугируемого мусора, которая снижает эффективность его отделения от основного потока всасываемого воздуха.
Поэтому канал 8 выхода мусора в направлении резервуара мусоросборника расположен на том же уровне в камере отделения, что и канал входа 4. Из этого следует, что высота h камеры расположена в вертикальном направлении, хотя, в соответствии с другими конфигурациями, камера может занимать и различные другие положения, отличные от ее горизонтального положения.
В процессе работы устройства всасываемый воздух вместе с мусором поступает в камеру отделения тангенциально через канал 4 вдоль направления F. При этом наиболее тяжелые фрагменты мусора центрифугируются путем приведения этого мусора во вращательное движение. Воздух выходит из камеры в ее центральной части вдоль направления J после его прохождения через фильтр 12 в направлении К. Отфильтрованный таким образом воздух направляется затем в основной агрегат всасывания через канал 14.
Поскольку пыль и мусор оказываются прижатыми к стенке камеры отделения, они не могут осуществлять, как воздух, поворот в центр для выхода из камеры. Их вращение на внутренней поверхности стенки, ограничивающей камеру отделения, переводит их в направлении радиального отверстия, через которое пыль и мусор удаляются в резервуар мусоросборника 10 вдоль направления G.
Фильтр 12 может быть выполнен в нескольких вариантах реализации. В данном случае речь может идти о простой плоской сетке, как это схематически показано на фиг.1b. Фильтр также может представлять собой полусферическую сетку 120, как это схематически показано на фиг.2. При этом ячейка такой сетки может быть более или менее широкой.
На фиг.2 также пунктиром показан вариант реализации, в котором вторая сетка 121 размещена против первой сетки 12, причем вторая сетка находится в аэравлическом сообщении с каналом 15, соединенным с всасывающим агрегатом пылесоса. Для упрощения конструкции оба канала 14 и 15 быстро соединяются между собой для обеспечения только одного аэравлического сообщения с агрегатом всасывания.
Таким образом, воздух выходит из камеры отделения по двум противоположным друг другу направлениям на оси, приблизительно в центральной части камеры отделения.
На фиг.4а, 4b и 5 более конкретно схематически показана вышеописанная конфигурация.
В соответствии с этой конфигурацией система, включающая камеру отделения мусора 31, емкость для сбора отделенного мусора 37, а также каналы подвода всасываемого мусора 33 и выхода воздуха 35, образована двумя подсистемами, полученная в результате формования, причем две эти подсистемы по существу идентичны друг другу и соединены между собой герметичным образом при помощи любого известного и подходящего в данном случае средства, типа свинчивания или, как это представлено на приведенных фигурах, при помощи упругого вставления друг в друга соединительных элементов 41 типа выступ-гнездо, таким образом, чтобы две подсистемы легко могли быть отделены друг от друга для их очистки.
Каждая из подсистем схематически показана изнутри соответственно на фиг.4а и 4b.
Таким образом, участки 30а и 30b определяют по существу цилиндрическую камеру отделения 31. В центральной части каждого из этих участков выполнено отверстие 38а, 38b, соединенное соответственно с частями 34а, 34b, определяющими канал 35 для выхода воздуха. На уровне каждого из отверстий расположен фильтр и/или сетка, не показанные на приведенных фигурах, как это было пояснено выше.
Канал 33 для входа воздуха определяется участками 32а, 32b, открывающимися в тангенциальном направлении в камеру отделения 31. Мусор, отделенный в результате центрифугирования, накапливается в резервуаре мусоросборника 37, образованном двумя элементами 36а, 36b. Резервуар мусоросборника 37 имеет аэравлическое сообщение с камерой отделения при помощи канала 40, ограниченного стенками 39а, 39b, расположенными по существу радиально относительно камеры отделения 31. Стенки 39а, 39b незначительно проходят в резервуар мусоросборника 37, образуя ловушку, которая препятствует обратному выходу пыли.
Две подсистемы, являющиеся по существу симметричными и представляющими по существу плоскую поверхность соединения, отчетливо показывают, что канал 33 входа всасываемого потока воздуха расположен на том же уровне, что и канал 40 выхода мусора, отделенного от потока воздуха, относительно высоты камеры отделения, как это было описано выше.
Для того чтобы в еще большей степени уменьшить габаритные размеры устройства, канал 35 выхода воздуха представляет, непосредственно после каждого отверстия 38а, 38b, изгиб, выполненный по существу под углом 90° таким образом, чтобы выходной канал для воздуха был по существу параллельным входному каналу 33. На фиг.5 показан изгиб 42b части 34b канала 35.
Таким образом, описанное выше устройство отделения имеет уменьшенные габаритные размеры, в частности, в направлении х-х′, показанном на фиг.5, причем это направление перпендикулярно плоскости центрифугирования. Это уменьшение габаритных размеров устройства определяется небольшим диаметром камеры отделения, который возможен в результате использования небольшого поперечного сечения прохода воздуха в камеру, обеспечивающего высокую скорость движения потока воздуха в камере.
Величина диаметра обусловливается также поперечным сечением системы трубок, обеспечивающих подведение всасываемого мусора в камеру его отделения от потока воздуха.
В том случае, когда в качестве фильтрующего элемента используется сетка, она связана со средством фильтрации или удержания тонкодисперсного мусора. Средство фильтрации может быть расположено непосредственно после сетки или на некотором расстоянии от нее по ходу аэравлического контура, ближе к двигателю. Это средство может представлять собой фильтр, губчатый материал, мешок и т.п.
Для того чтобы уменьшить турбулентность потока воздуха и снизить акустический шум от пылесоса, на выходе воздуха, после фильтра или сетки, может быть расположен завиток канала, предназначенный для ориентации и разворачивания потока воздуха вдоль участка спиральной траектории.
На фиг.3 схематически показан предпочтительный вариант реализации, в котором камера отделения 21 представляет вспомогательный канал 22 входа воздуха, регулируемый при помощи клапана 24, установленного на конце канала 22 при помощи возвратного средства 26. Вспомогательное устройство для входа воздуха позволяет наилучшим образом контролировать функционирование сепаратора мусора в экстремальных условиях использования, в частности, в том случае, когда пользователь внезапно закупоривает основной вход воздуха, ведущий в камеру отделения. Однако этот клапан может быть заменен на второй вход воздуха, содержащего мусор, в том случае, когда, например, предусмотрены несколько зон всасывания.
В варианте реализации, схематически показанном на фиг.6, камера отделения 20 соединена с одним из двух каналов 14, 15 выхода воздуха в направлении основного агрегата всасывания так, как это можно видеть на фиг.2. Канал или каналы отделены от камеры отделения 20 при помощи цилиндрического фильтра 122, расположенного в центральной части этой камеры и по существу по всей ее высоте. Устройство позволяет увеличить рабочую поверхность фильтра, что, в частности, снижает опасность забивания фильтра.
Предпочтительно поперечное сечение 43 входа воздуха в камеру отделения отличается от круглого поперечного сечения. Поперечное сечение может быть прямоугольным, как это показано на фигурах, и даже квадратным, может иметь форму трапеции, овальную форму и т.п. При этом выбор прямоугольного поперечного сечения вместо круглого поперечного сечения представляет возможность в максимально возможной степени отдалить всасываемый мусор от оси у-у′ и соответственно от центрального фильтра.
На фиг.7-11 схематически показан второй вариант реализации изобретения, основанный на концепции, схематически проиллюстрированной на фиг.6.
Таким образом, устройство отделения 51 мусора содержит канал входа воздуха 52, открывающийся в камеру отделения 53, имеющую вид тороидального элемента с прямоугольным диаметральным сечением. Диаметральное поперечное сечение, предназначенное для прохода потока воздуха, ограничивается наружной круговой стенкой 54, внутренней круговой стенкой 55, верхней стенкой 56, а также донной стенкой 57.
В соответствии с рассматриваемым здесь вариантом реализации донная стенка 57 и наружная стенка 54 образуют часть одного и того же элемента, выполненного в виде L-образного наружного профиля. Этот элемент содержит дополнительно донную стенку 62. Подобным и дополняющим образом верхняя стенка 56 и внутренняя стенка 55 составляют часть одного и того же элемента, представляющего собой L-образный профиль. Донная стенка 60 элемента выполнена таким образом, что она вставляется в имеющую соответствующую полость донную стенку 62 предыдущего элемента таким образом, чтобы легко образовалась тороидальная конструкция 53, причем L-образные формы двух соединенных между собой элементов образуют прямоугольное поперечное сечение тороидальной конструкции. Кроме того, круговой выступ 58 улучшает образование тороидальной конструкции, обеспечивая опорную поверхность для верхней стенки 56.
Такая конструкция и относительное расположение элементов позволяет, таким образом, обеспечить удобный демонтаж и простое и быстрое техническое обслуживание путем промывки элементов, поскольку поверхности, образующие камеру отделения, являются легко доступными.
Как это можно видеть на фигурах, в частности, как это выделено штриховкой на фиг.9, прямоугольное поперечное сечение S камеры отделения близко к наименьшему поперечному сечению канала подвода всасываемого мусора от всасывающего наконечника пылесоса для того, чтобы сохранить значительную скорость движения потока воздуха. В качестве примера можно отметить, что представленное в рассматриваемом здесь варианте поперечное сечение является прямоугольным и имеет размеры порядка 25 мм на 35 мм, что соответствует площади поперечного сечения порядка 875 мм2, для минимальной площади поперечного сечения канала подвода всасываемого мусора на уровне 490 мм2, соответствующей соединительной трубке, внутренний диаметр которой составляет 25 мм. Соотношение между поперечным сечением камеры отделения и наименьшим поперечным сечением канала подвода всасываемого мусора от всасывающего наконечника пылесоса может иметь величину в диапазоне от 1 до 4 в зависимости от конфигурации используемых устройств.
В соответствии с рассматриваемым здесь вариантом реализации внутренняя стенка 55 является открытой во внутреннее по отношению к этой стенке пространство посредством сетки фильтрации 67, которая присоединена к стенке при помощи любого известного средства.
Аэравлическое соединение с основным агрегатом всасывания обеспечивается при помощи по существу совпадающих друг с другом отверстий 61, 63, выполненных соответственно в основаниях 60, 62 элементов, образующих камеру отделения, и открывающихся в не показанный на приведенных фигурах канал, соединенный с агрегатом всасывания.
Внутренняя стенка 55 предпочтительно продолжается в вертикальном направлении при помощи стенки 64. Сформированный таким образом цилиндр перекрыт в его верхней части при помощи крышки 66, надеваемой на стенку 64 известным образом.
В пространстве, определяемом внутренней стенкой 55, донной стенкой 60 и крышкой 66, расположен цилиндрический фильтр 70, удерживаемый цоколем 72, опирающимся на основание 60. Цилиндрический фильтр охватывает отверстия 61, 63 оснований 60, 62. Специально предусмотренные средства герметизации не допускают того, чтобы воздух, поступающий через сетку фильтрации 67, проходил сквозь отверстия 61, 63 без того, чтобы предварительно не быть отфильтрованным при помощи цилиндрического фильтра 70.
Подобные средства герметизации могут иметь различные формы, например, могут представлять собой тороидальную уплотнительную прокладку, размещенную под цоколем 72, и/или могут иметь тот же характер, что и цоколь, и т.п.
Такие средства герметизации размещены также между верхней стенкой 56 и круговым выступом 58, а также между основаниями 60 и 62 и между внутренней стенкой 55 и донной стенкой 57.
Цоколь 72 содержит радиальные расширения 74, размеры которых совпадают с диаметром поверхности 55 таким образом, чтобы в процессе позиционирования фильтра 70 обеспечивалось автоматическое центрирование по отношению к цилиндрической поверхности 55 при помощи радиальных расширений. Радиальные расширения могут быть выполнены сплошными, образуя диск. При этом средства герметизации могут быть размещены на уровне этих радиальных расширений.
Предпочтительно, как это показано на фигурах, фильтр 70 проходит по существу по всей высоте цилиндра, ограниченного стенками 55, 64 и крышкой 66.
Увеличивая существенным образом высоту гнезда фильтра, можно увеличить рабочую поверхность фильтрации, сохраняя при этом небольшой объем камеры отделения, что обеспечивает удовлетворительную эффективность отделения всасываемого мусора.
Такой фильтр может обеспечить действующую поверхность фильтрации, превышающую 0,20 м2. Такая поверхность фильтрации может быть обеспечена путем использования гофрированных фильтров, которые позволяют сохранить компактность формы данного устройства.
Сетка, размещенная перед фильтром, представляет площадь поверхности, имеющую величину порядка 200 см2.
Выход мусора, отделенного от потока воздуха в камере 53, обеспечивается при помощи радиального отверстия 59, связанного с резервуаром мусоросборника 76 при помощи канала 68. Резервуар мусоросборника выполнен съемным по отношению к камере отделения. Он расположен по существу вертикально и содержит рукоятку 78, которая может быть использована в различных вариантах реализации. В соответствии с рассматриваемым в данном случае вариантом конструкция облицовки 82 опирается на заднюю часть мусоросборника 76. Конструкция содержит вырезы 77, образующие рукоятку 78.
Мусоросборник 76 содержит крышку 80. При этом крышка продолжается вплоть до конструкции облицовки 82. Крышка может быть выполнена съемной или может быть установлена при помощи шарнира таким образом, чтобы обеспечить возможность простого и удобного удаления мусора из мусоросборника в том случае, когда пользователь намерен удалить содержимое мусоросборника.
В процессе функционирования устройства пользователь включает основной всасывающий агрегат, который обеспечивает всасывание мусора с подлежащей очищению поверхности при помощи канала, содержащего всасывающую насадку или не содержащего такой насадки и связанного с камерой отделения 53 при помощи канала 52. При этом поток воздуха вместе с засасываемым мусором попадает во внутреннюю полость камеры отделения со скоростью, имеющей величину, близкую к 60 м/с, причем высокая скорость движения потока воздуха обеспечивается при помощи соответствующей размерной конфигурации различных элементов устройства.
При этом наиболее тяжелые фрагменты засасываемого мусора отделяются от основного потока воздуха в результате эффекта центрифугирования, а также при помощи фильтрующей сетки 67. После этого фрагменты мусора попадают через отверстие 59 и следующий за ним канал 68 в мусоросборник 76, где обеспечивается накопление и содержание этого мусора.
Поток воздуха, проходящий через сетку 67, очищается при помощи цилиндрического фильтра 70, который представляет собой фильтр, позволяющий обеспечить высококачественную очистку воздуха и задерживать самую тонкую пыль. Очищенный таким образом воздух направляется затем во всасывающий агрегат через отверстия 61, 63 оснований 60, 62.
В качестве варианта реализации перемычки в форме крылышек могут быть размещены перед сеткой 67 вдоль направления движения потока воздуха, что позволяет повысить качество фильтрации, снижая потери напора.
На фиг.11 схематически показан дополнительный вариант реализации, позволяющий обеспечить наилучшее отделение всасываемого мусора. Действительно, представленный здесь вариант реализации отличается от предыдущих вариантов формой канала 140 введения всасываемого мусора в камеру отделения 200, причем канал в данном случае содержит изгиб 141. При помощи такого изгиба может быть снижена вероятность того, что отдельные фрагменты мусора на входе в канал 140 будут ударяться непосредственно в центральный фильтр. Таким образом, всасываемый мусор, поступающий в направлении F1, обязательно будет отклоняться изгибом 141 в направлении F2 и будет при этом подвергаться воздействию центробежной силы.
В то же время, резервуар 100 мусоросборника удален от камеры отделения 200 при помощи канала 110, который имеет небольшую длину, но играет существенную роль, улавливая некоторым образом мусор и не допуская того, чтобы поток воздуха устремлялся в резервуар 100 мусоросборника, как об этом уже было сказано выше.
На фиг.12 схематически представлен предпочтительный вариант реализации устройства в соответствии с изобретением, который отличается от вариантов реализации, представленных на фиг.8 и 9, главным образом расположением образующих данное устройство элементов.
Так, в рассматриваемом здесь случае канал 52 входа воздуха в устройство 91 отделения мусора открывается в камеру отделения, форма которой близка к форме тора и которая имеет внутреннюю круговую стенку, образованную круговой сеткой. Камера отделения содержит также донную стенку и крышку 66. Канал 93 описанного выше типа проходит в резервуар мусоросборника, не показанный на этой фигуре. Соединительный элемент 94 позволяет обеспечить герметичность стыковки с резервуаром мусоросборника.
В соответствии с этим вариантом реализации фильтр, расположенный после этапа отделения мусора в камере, типа фильтра 70, показанного на фиг.8 и 9, размещен не внутри этой камеры, но под ней, в кожухе 95, и имеет аэравлическое соединение, с одной стороны, с камерой отделения, а с другой стороны, с двигателем пылесоса при помощи сетки 97. Уплотнение герметизации 99 обеспечивает соединение с двигателем.
При помощи такого конструктивного решения имеется возможность уменьшить, по сравнению с конструкцией, показанной на фиг.8 и 9, диаметр камеры отделения мусора. Кроме того, такая конструкция позволяет иметь более широкую свободу в том, что касается определения размерных параметров фильтра.
Этот вариант реализации устройства в соответствии с изобретением также имеет преимущество, относящееся к малой высоте камеры отделения по сравнению с каналом 52 входа всасываемого мусора. Поперечное сечение камеры отделения при этом остается в соотношении от 0,6 до 2,4 от наименьшего поперечного сечения каналов подвода всасываемого мусора от всасывающего наконечника пылесоса.
Для того чтобы увеличить скорость входа всасываемого мусора в камеру отделения, можно локально уменьшить поперечное сечение канала подвода всасываемого мусора. Как это можно видеть на фиг.11, канал 140 представляет трамплин 142 на своем конце, связанном с камерой отделения, что позволяет в результате уменьшения поперечного сечения повысить скорость движения и улучшить отделение мусора в данной камере.
Таким образом, в изобретении предлагается в высшей степени компактная система без ухудшения качества фильтрации, которое требует высокой скорости движения потока воздуха.
Качество фильтрации обеспечивается главным образом при помощи поддержания значительной скорости потока воздуха в камере отделения мусора, в частности, при помощи малых величин, с одной стороны, поперечного сечения прохода воздуха в камеру отделения, а с другой стороны, поперечного сечения входа воздуха 52.
Реферат
Устройство предназначено для отделения и сбора мусора, приводимого в движение при помощи потока воздуха, создаваемого всасывающим агрегатом пылесоса. Устройство содержит канал входа воздуха, открывающийся вдоль тангенциального направления в камеру отделения мусора, определяющую некоторый внутренний объем, имеющий цилиндрическую форму. В центральной части камеры выполнено по меньшей мере одно отверстие, открывающееся в канал, связанный с всасывающим агрегатом пылесоса. Камера отделения мусора содержит канал удаления мусора, расположенный в радиальном направлении и соединенный с герметичным резервуаром для сбора отделенного при помощи центрифугирования мусора. Канал входа воздуха и канал удаления мусора выполнены на одной и той же высоте в камере отделения мусора. Диаметральное сечение камеры отделения мусора имеет величину, от двух до десяти раз превышающую величину наименьшего поперечного сечения каналов подвода мусора от всасывающего наконечника пылесоса. Конец канала удаления мусора, связанного с камерой отделения мусора, имеет высоту, равную ее высоте, а поперечное сечение входного канала является круглым и его диаметр составляет от 25 мм до 35 мм. Технический результат состоит в снижении габаритных размеров устройства и упрощении его конструкции. 21 з.п. ф-лы, 14 ил.
