Всасывающее устройство с фильтрацией воды - RU2263457C2

Чертежи

Показать все 18 чертежа(ей)

Описание

Настоящее изобретение относится к всасывающему устройству с фильтрацией воды.

Более конкретно это изобретение относится к устройству указанного типа, обеспечивающему получение качества фильтрации воздуха согласно правилам измерений, приведенным в руководстве EN 1822, сопоставимому с существующими устройствами или превышающему их, без применения наружных фильтров.

В настоящее время выбор таких изделий, как пылесосы, моющие пылесосы, системы фильтрации жидкости, системы уменьшения пылеобразования и т.д., очень широк и разнообразен.

Наиболее известные и широко применяемые устройства обеспечивают сбор загрязнений в "мешок" (стандартный пылесос).

Эти устройства, даже наиболее широко применяемые, не отличаются высокой эффективностью в отношении удаления пыли. Даже при увеличении удаления пыли за счет использования специальных дополнительных фильтров по истечении определенного времени эффективность устройства быстро уменьшается, поскольку эти фильтры быстро засоряются, заметно снижая рабочие характеристики новых устройств.

Другими предложенными в последнее время изделиями являются пылесосы и моющие пылесосы, т.е. сборники загрязнений в емкости и резервуары (устройства для всасывания твердых частиц и жидкости).

В обоих случаях не удается добиться высокой эффективности в отношении удаления пыли, и даже в случае ее достижения за счет использования специальных наружных дополнительных фильтров происходит то самое снижение рабочих характеристик, о котором уже упоминалось в отношении устройств с мешком для сбора загрязнений.

В последнее время были созданы устройства, которые наряду со сбором более крупных загрязнений выполняют также задачу фильтрации воздуха, удаляя содержащиеся в нем частицы, такие как частицы и микрочастицы пыли.

Решение такой задачи достигается за счет взаимодействия воздуха со специальными высокоэффективными фильтрами, состоящими из особых материалов, не допускающих прохождения частиц, превышающих размерами доли микрона (например, фильтр НЕРА), и за счет сочетания системы взаимодействия воздуха с водой и взаимодействия воздуха с фильтрами. В каждом случае возникает проблема, связанная с тем фактом, что в любом случае при использовании устройства происходит снижение рабочих характеристик, поскольку содержащиеся в воздухе частицы забивают поры фильтра, ограничивая или полностью прерывая поток воздуха и снижая, таким образом, рабочие характеристики устройства всасывания.

При современном состоянии данной области техники устройства, обеспечивающие фильтрацию воды, можно разделить на следующие типы.

Устройства, применяющие трубы Вентури, среди которых следует упомянуть устройства, созданные фирмой TPA Impex S.p.A. Эти устройства основаны на использовании принципа работы труб Вентури, т.е. падение давления, создаваемое воздушным потоком, вызывает всасывание воды из резервуара и ее смешивание с грязным воздухом.

Устройства, которые направляют поток грязного воздуха в резервуар для сбора воды, в котором происходит смешивание с водой. В нижней части такого устройства предусмотрена молекулярная механическая система, выполняющая дальнейшее разделение загрязнений и содержащейся в воздухе влаги.

Устройства, создающие первичное взаимодействие между водой и воздухом, обеспечивая таким образом более или менее выраженные пути как можно более явного отделения воды от воздуха перед его выбросом в атмосферу.

Следует отметить также, что такие устройства могут быть различным образом объединены, чтобы использовать присущие им преимущества.

Исходя из сказанного, Заявитель создал всасывающее устройство с фильтрацией воды, позволяющее устранить перечисленные выше недостатки.

Основной задачей настоящего изобретения является создание устройства, обеспечивающего качество фильтрации воздуха согласно правилам измерений, приведенным в руководстве EN 1822, сопоставимого с существующими устройствами или превышающего их, без применения наружных фильтров.

Другой задачей настоящего изобретения является создание устройства, в котором возможность сбора частиц и микрочастиц пыли обеспечивается благодаря исключению дополнительных фильтров с использованием только взаимодействия между воздухом и водой. Еще одной задачей настоящего изобретения является создание устройства, в котором возможность сбора частиц и микрочастиц пыли остается постоянной в течение всего срока службы устройства без снижения рабочих характеристик фильтра.

В связи с этим особой задачей настоящего изобретения является создание всасывающего устройства с фильтрацией воды, содержащего:

зону всасывания воздуха и загрязнений снаружи,

контейнер с водой или иной жидкостью, в который направляется всасываемое вещество для первичного смешивания воздуха и воды,

криволинейный канал на выходе из контейнера, в котором происходит дополнительное смешивание воздуха и воды,

вращающийся динамический сепаратор на выходе из криволинейного канала, обеспечивающий отделение воздуха от возможных остаточных частиц и от жидкости,

турбину с приводом от двигателя, через которую пропускается воздушная масса перед выбросом ее наружу,

передаточный канал для жидкости, отделенной от воздушной массы, внутри контейнера.

Предпочтительно согласно настоящему изобретению всасываемый снаружи воздух направляется на стенку корпуса устройства, обеспечивая таким образом замедление и первичное отделение воздуха от загрязнений, имеющих более крупные размеры.

Согласно настоящему изобретению контейнер с водой или иной жидкостью образует одну или несколько стенок, создающих принудительный путь для воздушно-водной смеси. Кроме того, согласно настоящему изобретению криволинейный канал выполнен без углов, которые могут вызвать осаждение и сопротивление потоку.

Также согласно настоящему изобретению вращающийся динамический сепаратор имеет реберный узел, предпочтительно состоящий из 52 ребер подходящего сечения, размещенных вдоль цилиндрической поверхности.

В особенно предпочтительном варианте реализации устройства, являющегося предметом настоящего изобретения, под сепаратором могут быть размещены две неподвижные лабиринтные прокладки, расположенные между сепаратором и корпусом устройства.

Кроме того, согласно изобретению в выпускном канале для воздуха в направлении выхода в окружающую среду могут быть размещены неподвижные фильтры.

Далее будет описано настоящее изобретение для его иллюстрации, но не ограничения его рамок на примере предпочтительных вариантов реализации со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых:

на фиг.1 изображен первый боковой разрез слева устройства, содержащего систему, являющуюся предметом настоящего изобретения;

на фиг.2 изображен разрез спереди устройства, изображенного на фиг.1;

на фиг.3 изображен перспективный вид резервуара устройства, изображенного на фиг.1;

на фиг.4 изображен второй боковой разрез слева устройства, содержащего систему, являющуюся предметом настоящего изобретения;

на фиг.5 изображен разрез сверху устройства, изображенного на фиг.1;

на фиг.6 изображен перспективный вид верхней опоры мотора устройства, изображенного на фиг.1;

на фиг.7 изображен третий боковой разрез слева устройства, содержащего систему, являющуюся предметом настоящего изобретения;

на фиг.8 изображен вид, аналогичный виду на фиг.5;

на фиг.9 изображен перспективный вид молекулярного сепаратора устройства, являющегося предметом настоящего изобретения;

на фиг.10 изображен четвертый боковой разрез слева устройства, содержащего систему, являющуюся предметом настоящего изобретения;

на фиг.11 изображен вид, аналогичный виду на фиг.7;

на фиг.12 изображен еще один перспективный вид молекулярного сепаратора устройства, являющегося предметом настоящего изобретения;

на фиг.1За, 13b и 13с изображены лабиринтные прокладки сепаратора устройства, являющегося предметом настоящего изобретения;

на фиг.14 изображен вид с правой стороны устройства, содержащего систему, являющуюся предметом настоящего изобретения;

на фиг.15 изображен еще один вид с разрезом спереди устройства, содержащего систему, являющуюся предметом настоящего изобретения;

на фиг.16 изображен еще один вид с разрезом сверху устройства, содержащего систему, являющуюся предметом настоящего изобретения;

на фиг.17 изображен еще один перспективный вид верхней опоры мотора устройства, содержащего систему, являющуюся предметом настоящего изобретения.

Изучение фигур на прилагаемых чертежах обеспечивает индивидуализацию работы устройства всасывания с фильтрацией воды согласно настоящему изобретению.

Как показано на фиг.1, поток воздуха и загрязнений, всасываемых из окружающей среды, перемещается внутрь корпуса устройства 1 по трубе 2. Воздух ударяется о стенку 3 устройства 1, что вызывает замедление, а также первое отделение воздуха от всасываемых загрязнений, имеющих наибольшие размеры.

После этого воздушный поток поступает в резервуар 4, предназначенный для сбора загрязнений, причем резервуар содержит воду. Резервуар 4 включает разделительную стенку 6, под которой проходит поток, максимизируя таким образом взаимодействие.

Здесь происходит первичное смешивание воздуха и воды за счет взаимодействия воздушного потока, всасываемого снаружи, с водой, содержащейся в резервуаре 4. Внутри резервуара 4 предусмотрена вторая стенка 5, образующая принудительный путь для воздуха.

На фиг.3 показан вход для отходящей воды в направлении канала (стрелка А) и отходящей смеси воды и воздуха в направлении канала (стрелка В), в то время как стрелка С обозначает поступление воздуха и загрязнений снаружи.

Из резервуара 4 воздушный поток, соединенный с водой под воздействием втягивающего эффекта, проходит по криволинейному каналу 7, где смешивание воздуха и воды продолжается до тех пор, пока поток не достигнет (вращающегося) молекулярного сепаратора 8 (см. фиг.4, 5 и 6).

Размеры канала 7 выбраны таким образом, чтобы вызвать замедление воздуха с последующим усилением эффекта смешивания воздуха и воды, и чтобы канал не имел углов, которые могут вызвать нежелательное осаждение грязи и сопротивление потоку.

Как уже было сказано, смесь на выходе из канала 7 направляется к вентилятору 8 (сепаратору) (см. фиг.7 и 8).

В частности, сепаратор 8 (см. фиг.9 и 10) является вращающимся динамическим сепаратором (первая ступень), содержащим узел из 52 ребер, имеющих подходящее сечение и размещенных вокруг цилиндрической поверхности. Центробежное действие сепаратора 8, который может вращаться со скоростью около 22000 об/мин, позволяет обеспечить отделение воздуха от жидкости и от возможных иных оставшихся частиц. Под молекулярным сепаратором 8 размещена турбина 9.

Кроме того, на фиг.11, 12 и 13 ясно показано, что для предупреждения возможной инфильтрации воды между динамическим сепаратором 8 и корпусом 1 под молекулярным сепаратором 8 размещены две лабиринтные прокладки 10 и 11.

Благодаря особой лабиринтной форме прокладок 10 и 11 и благодаря эффекту воздушной подушки, возникающему внутри этих лабиринтных прокладок 10 и 11, с использованием воздушной выходной камеры через отверстие 10' в прокладке 10 не допускается прохождение частиц воды в канал выпуска воздуха в окружающую среду.

Под турбиной 9 расположен мотор 12.

Воздушная масса, отделенная таким образом от жидкой составляющей и от частиц пыли, входит таким образом в контакт с турбиной 9 и проходит через последнюю часть канала, из которого она выбрасывается в окружающую среду.

Жидкость вместе с пылью проходит по каналу 12 внутри резервуара к водяному фильтру (см. фиг.14).

В случае, если требуется высокий уровень очистки воздуха (например, в случае аллергии, больницы и т.д.), в любом случае существует возможность добавить статические фильтры (такие как фильтры Нера), размещенные в конце канала 13 на выходе очищенного воздуха из устройства 1.

Такое решение обеспечивает достижение очень высокой степени очистки от пыли (99,9% согласно правилам EN 1822), увеличивая таким образом срок службы этих фильтров и, таким образом, эффективность системы всасывания по сравнению с другими системами.

Настоящее изобретение описано в целях его иллюстрации, но не ограничения его рамок, согласно предпочтительным вариантам его реализации, но для специалистов в данной области техники должна быть очевидна возможность внесения модификаций и/или изменений без отклонения от соответствующего объема патентных притязаний, определенного в формуле изобретения.

Реферат

Всасывающее устройство с фильтрацией воды содержит зону всасывания воздуха и загрязнений снаружи, контейнер с водой или иной жидкостью, в который направляется всасываемое вещество для первичного смешивания воздуха и воды, и криволинейный канал на выходе из контейнера, в котором происходит дополнительное смешивание воздуха и воды. На выходе из криволинейного канала размещен вращающийся динамический сепаратор, обеспечивающий отделение воздуха от возможных остаточных частиц и от жидкости. Устройство также содержит турбину с приводом от двигателя, через которую пропускается воздушная масса перед выбросом ее наружу, и передаточный канал для жидкости, отделенной от воздушной массы, внутри контейнера. Изобретение обеспечивает высокое качество фильтрования выходящего воздуха. 6 з.п. ф-лы, 17 ил.

Формула