Циклонный пылеуловитель для пылесоса
Циклонный пылеуловитель может быть использован в пылесосе для сбора различных загрязняющих веществ типа пыли и позволяет снизить потери давления при уменьшенной силе выпуска воздуха для предотвращения выпуска тонкодисперсной пыли и улучшить эффективность пылеудаления. Циклонный пылеуловитель содержит корпус циклона, впускной канал для воздуха, подсоединенный в середине внешней периферии корпуса циклона в направлении по касательной, выпускные каналы для пыли, подсоединенные к обоим концам внешней периферии корпуса циклона в направлении по касательной, пылесборник в виде коробки для пыли, связанный с выпускными каналами для пыли и предназначенный для сбора пыли, поступающей через выпускные каналы для пыли, и выпускные трубки для воздуха, предназначенные для выпуска поступающего в корпус циклона воздуха с разделением воздуха на две или более частей. В варианте выполнения циклонный пылеуловитель содержит цилиндрический корпус циклона, впускной канал для воздуха на одном конце внешней поверхности периферии корпуса циклона, предназначенный для всасывания воздуха и загрязняющих веществ в корпус циклона в направлении по касательной, выпускную трубку для воздуха, расположенную в центральной части корпуса циклона, имеющую два входа и один выход и предназначенную для выпуска воздуха, отделяемого центробежной силой из смеси воздуха и загрязняющих веществ, всасываемых в корпус циклона, выпускной канал для пыли, подсоединенный к другому концу внешней поверхности периферии корпуса циклона и предназначенный для выпуска загрязняющих веществ, отделяемых центробежной силой из смеси воздуха, и загрязняющих веществ, всасываемых в корпус циклона, и пылесборник в виде коробки для пыли, подсоединенный съемным образом к выпускному каналу для пыли и предназначенный для сбора удаляемой пыли. В другом варианте выполнения циклонный пылеуловитель содержит цилиндрический корпус циклона, вытянутый в горизонтальном направлении, впускной канал для воздуха, подсоединенный к корпусу циклона в направлении по касательной и предназначенный для направления воздуха, выпускные каналы для пыли со стороны обоих концов корпуса циклона, пылесборники в виде коробок для пыли, связанные с выпускными каналами для пыли и предназначенные для сбора пыли, и выпускную трубку для воздуха в центральной части корпуса циклона, имеющую два входа, открытых в противоположных направлениях, и один выход, предназначенный для отвода воздуха из корпуса циклона, причем воздух поступает через два входа и сводится в один поток. Циклонный пылеуловитель может содержать вытянутый цилиндрический корпус циклона, впускной канал для воздуха, предназначенный для направления воздуха по касательной к корпусу циклона, выпускные каналы для пыли и пылесборники в виде коробок для пыли, связанные с выпускными каналами для пыли, расположенными с обоих концов корпуса циклона, для сбора загрязняющих веществ типа пыли, отделяемых от воздуха, и выпускную трубку для воздуха в корпусе циклона, имеющую по меньшей мере два входа для деления потока воздуха на две части. 4 с. и 15 з.п. ф-лы, 13 ил.
Настоящее изобретение касается пылесоса, и более конкретно, циклонного пылеуловителя, который может собирать различные загрязняющие вещества, типа пыли, используя циклонный принцип.
В общем, циклонный пылеуловитель, который обычно используется только как пылесос для бытовых целей, осуществляет сбор пыли посредством сбора загрязняющих веществ, содержащихся в воздухе, путем использования центробежной силы и выпуска воздуха наружу из циклонного пылеуловителя. Один пример известного циклонного пылеуловителя поясняется ниже со ссылкой на фиг.1-3.
Известный циклонный пылеуловитель снабжен цилиндрическим корпусом 1 циклона, жестко прикрепленным к его нижней стороне, имеющей коническую форму частью 1а с диаметром, уменьшающимся по мере прохождения вниз впускным каналом 2 для воздуха, предусмотренным в соответствующем месте верхнего участка внешней периферии корпуса 1 циклона и проходящим в горизонтальном направлении по касательной цилиндрическим выпускным каналом 3 для воздуха в центре вершины корпуса 1 циклона, с целью выпуска вверх воздуха, всасываемого в корпус циклона, выпускным каналом 4 для пыли на основании конической части 1а, с целью выпуска вниз загрязняющих веществ (пыли, обрезков нити, кусочков бумаги и т.п.), втягиваемых в корпус 1 циклона, и пылесборником 5 в виде коробки под выпускным каналом 4 для пыли, для сбора загрязняющих веществ, выпускаемых через выпускной канал 4 для пыли. Пылесборник 5 можно снимать с выпускного канала 4 для пыли.
Ниже поясняется процесс сбора пыли в известном циклонном пылеуловителе для пылесоса.
Когда в пылесосе создается всасывающая сила под действием отдельных устройств, генерирующих всасывающие силы (не показаны), воздух втягивается в корпус 1 циклона через впускной канал 2 для воздуха. В этот момент воздух втягивается в корпус 1 циклона в горизонтальном направлении по касательной. Воздух, втягиваемый в корпус 1 циклона вместе с загрязняющими веществами, перемещается вниз, и в то же время он продолжает циркулировать вдоль внутренней периферии корпуса циклона. На этом этапе воздух и загрязняющие вещества имеют различные прикладываемые к ним центробежные силы из-за разного веса. То есть к воздуху с весом, близким к нулю, не прикладывается почти никакая центробежная сила, в то время как к пыли, имеющей относительно большой вес, прикладывается центробежная сила для обеспечения ее циркуляции вдоль внутренней стенки корпуса циклона. В соответствии с этим загрязняющие вещества, сравнительно более тяжелые, чем воздух, продолжают падать, одновременно циркулируя вдоль внутренней периферической поверхности конической части 1а, и попадают в пылесборник 5 через выпускной канал 4 для пыли под основанием конической части 1а, а воздух выпускается наружу из корпуса 1 циклона через выпускной канал 3 для воздуха. Когда в пылесборнике 5 собирается пыль, ее удаляют после того, как пылесборник 5 отделяют от корпуса циклона.
Однако известный циклонный пылеуловитель имеет следующие недостатки.
Во-первых, поток обратного, непрямого воздуха оказывает большое сопротивление всасываемому воздуху и вызывает шум. То есть воздух, втягиваемый через впускной канал 2 для воздуха, отделяется от загрязняющих веществ центробежной силой и выпускается наружу из корпуса циклона; при этом выпускаемый воздух действует в качестве сопротивления воздуху, втягиваемому через канал для впуска воздуха, вызывая потери давления, в результате чего падает эффективность сбора пыли и возникает большая нагрузка на двигатель.
Во-вторых, всасывающая сила и выпускающая сила фактически почти такая же, как сила, с которой воздух, втягиваемый в корпус циклона через канал для впуска воздуха, выпускается через выпускной канал для воздуха. В соответствии с этим, поскольку часть тонкодисперсной пыли снова выпускается из пылеуловителя наружу вместе с выпускаемым воздухом, снижается способность пылеудаления. Следовательно, применение такого пылеуловителя в пылесосе возможно только в случае установки дополнительного фильтра внутри корпуса пылесоса.
В-третьих, пылесборник должен быть расположен непосредственно под конической частью корпуса 1 циклона. Следовательно, при использовании такого пылеуловителя в пылесосе, когда он предназначен для удаления загрязняющих веществ, собираемых в пылесборнике 5 от корпуса циклона, необходимо отделять только пылесборник, оставляя корпус циклона сам по себе, что усложняет использование и управление пылесосом. В частности, в случае применения в пылесосе циклонного пылеуловителя канистрового типа, прежде чем пылесборник 5 отделить от корпуса циклона, корпус 1 циклона следует снять с корпуса пылесоса, поскольку пылесборник 5 расположен прямо под корпусом 1 циклона.
В-четвертых, пылеуловитель имеет большой размер по высоте, что ведет к тому, что общая высота устройства канистрового типа или устройства вертикального типа оказывается большой, и это, в свою очередь, приводит к большому размеру пылесоса.
Наиболее близким аналогом является циклонный пылеуловитель для пылесоса, известный из опубликованной заявки Японии №04-346857, кл. В 04 С 5/02, 02.12.1992, содержащий цилиндрический корпус циклона, впускной канал для воздуха, подсоединенный к корпусу на одном его конце по касательной, пылесборник в виде коробки для сбора пыли, связанный с выпускным каналом для пыли, и выпускную трубку для выпуска поступающего в корпус воздуха. Недостатком такого циклонного пылеуловителя является снижение способности пылеудаления, поскольку часть тонкодисперсной пыли снова выпускается из пылеуловителя наружу вместе с выпускаемым воздухом.
Настоящее изобретение касается циклонного пылеуловителя для пылесоса, в котором по существу устраняется один или более недостатков, присущих устройствам согласно уровню техники.
Задачей настоящего изобретения является создание циклонного пылеуловителя для пылесоса, который имеет низкие потери давления с уменьшенной силой выпуска воздуха для предотвращения выпуска тонкодисперсной пыли и улучшенную эффективность пылеудаления.
Технический результат достигается посредством циклонного пылеуловителя для пылесоса, содержащего корпус циклона, впускной канал для воздуха, подсоединенный в середине внешней периферии корпуса циклона в направлении по касательной, выпускные каналы для пыли, подсоединенные к обоим концам внешней периферии корпуса циклона в направлении по касательной, пылесборники в виде коробки для пыли, связанные с выпускными каналами для пыли и предназначенные для сбора пыли, поступающей через выпускные каналы для пыли, и выпускные трубки для воздуха, предназначенные для выпуска поступающего в корпус циклона воздуха с разделением воздуха на две или более частей.
Предпочтительно выпускные трубки для воздуха расположены в центрах обоих концов корпуса циклона. При этом выпускные трубки для воздуха имеют цилиндрическую форму в осевом направлении корпуса циклона.
Воздух, выпускаемый через соответствующие выпускные трубки для воздуха, поступает вместе в одном потоке в пространство снаружи корпуса циклона.
Циклонный пылеуловитель дополнительно содержит разделяющую поток направляющую деталь в середине внутренней поверхности корпуса циклона, вытянутую в направлении периферии корпуса, для плавного разделения и направления воздуха, всасываемого через впускной канал для воздуха, к обеим боковым сторонам, где расположены выпускные трубки для воздуха.
Разделяющая поток направляющая деталь имеет в продольном сечении форму, изогнутую в обе стороны от центральной оси.
Разделяющая поток направляющая деталь может быть вытянута вдоль внутренней периферии корпуса циклона.
Разделяющая поток направляющая деталь имеет высоту, постепенно увеличивающуюся по мере удаления от впускного канала для воздуха.
Разделяющая поток направляющая деталь имеет ширину контакта "b", постепенно увеличивающуюся по мере удаления от впускного канала для воздуха.
Циклонный пылеуловитель дополнительно содержит разделяющую пластину внутри пылесборника для деления его внутреннего пространства.
В одном варианте осуществления изобретения циклонный пылеуловитель для пылесоса содержит цилиндрический корпус циклона, впускной канал для воздуха на одном конце внешней поверхности периферии корпуса циклона, предназначенный для всасывания воздуха и загрязняющих веществ в корпус циклона в направлении по касательной, выпускную трубку для воздуха, расположенную в центральной части корпуса циклона, имеющую два входа и один выход и предназначенную для выпуска воздуха, отделяемого центробежной силой из смеси воздуха и загрязняющих веществ, всасываемых в корпус циклона, выпускной канал для пыли, подсоединенный к другому концу внешней поверхности периферии корпуса циклона и предназначенный для выпуска загрязняющих веществ, отделяемых центробежной силой из смеси воздуха и загрязняющих веществ, всасываемой в корпус циклона, и пылесборник в виде коробки для пыли, подсоединенный съемным образом к выпускному каналу для пыли и предназначенный для сбора удаляемой пыли.
Предпочтительно выпускная трубка для воздуха имеет Т-образную форму с двумя входами и одним выходом, а противоположные торцевые стенки корпуса циклона выполнены выпуклыми наружу.
В другом варианте осуществления изобретения циклонный пылеуловитель для пылесоса содержит цилиндрический корпус циклона, вытянутый в горизонтальном направлении, впускной канал для воздуха, подсоединенный к корпусу циклона в направлении по касательной и предназначенный для направления воздуха, выпускные каналы для пыли со стороны обоих концов корпуса циклона, пылесборники в виде коробок для пыли, связанные с выпускными каналами для пыли и предназначенные для сбора пыли, и выпускную трубку для воздуха в центральной части корпуса циклона, имеющую два входа, открытых в противоположных направлениях, и один выход, предназначенный для отвода воздуха из корпуса циклона, причем воздух поступает через два входа и сводится в один поток.
Циклонный пылеуловитель дополнительно содержит разделяющую поток направляющую деталь, размещенную в корпусе циклона и предназначенную для разделения на два потока воздуха, поступающего в корпус циклона через впускной канал для воздуха, и для направления этих потоков в противолежащие пространства в корпусе циклона.
Разделяющая поток направляющая деталь соединяет область между внутренней поверхностью корпуса циклона и выпускной трубкой для воздуха, причем эта разделяющая поток направляющая деталь выполнена из двух спиралевидных направляющих пластин, имеющих постепенно увеличивающееся расстояние между собой по мере удаления от выхода канала для впуска воздуха.
Предпочтительно спиралевидная пластина направляющей детали выполнена так, что она начинается от выхода впускного канала для воздуха и проходит вдоль внутренней периферии корпуса циклона вблизи стороны, противоположной впускному каналу для воздуха, а корпус циклона имеет выпуклые наружу торцевые стороны.
Еще в одном варианте осуществления изобретения циклонный пылеуловитель для пылесоса содержит вытянутый цилиндрический корпус циклона, впускной канал для воздуха, предназначенный для направления воздуха по касательной к корпусу циклона, выпускные каналы для пыли и пылесборники в виде коробок для пыли, связанные с выпускными каналами для пыли, расположенными с обоих концов корпуса циклона, для сбора загрязняющих веществ типа пыли, отделяемых от воздуха, и выпускную трубку для воздуха в корпусе циклона, имеющую, по меньшей, мере два входа для деления потока воздуха на две части.
Дополнительные признаки и преимущества изобретения будут изложены в последующем описании и частично будут вытекать из описания или могут быть обнаружены при практическом применении изобретения.
Задачи и другие преимущества изобретения реализуются и достигаются с помощью конструкции, детально рассмотренной в приведенном описании и охарактеризованной в формуле изобретения, а также показанной на прилагаемых чертежах.
Следует понимать, что и вышеизложенное общее описание и последующее подробное описание являются примерными и пояснительными и предназначены для обеспечения дополнительного пояснения настоящего изобретения.
Прилагаемые чертежи, которые включены для лучшего понимания существа изобретения и введены в это описание и составляют его часть, иллюстрируют варианты осуществления изобретения и вместе с описанием служат для объяснения принципов изобретения.
На чертежах показано:
фиг.1 - вид в перспективе известного циклонного пылеуловителя;
фиг.2 - поперечное сечение известного циклонного пылеуловителя;
фиг.3 - поперечное сечение по линии 1-1 на фиг.2;
фиг.4 - вид в перспективе циклонного пылеуловителя в соответствии с первым предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения;
фиг.5 - поперечное сечение циклонного пылеуловителя по фиг.4;
фиг.6 - поперечное сечение по линии II-II по фиг.5;
фиг.7А и 7В - примеры установки циклонного пылеуловителя в соответствии с первым предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения, причем
фиг.7А - поперечное сечение, показывающее положение, когда выпуск загрязняющих веществ, выпускаемых через выпускной канал для пыли, идет вверх,
фиг.7В - поперечное сечение, показывающее положение, когда направление загрязняющих веществ, выпускаемых через выпускной канал для пыли, горизонтальное;
фиг.8 - поперечное сечение циклонного пылеуловителя для пылесоса в соответствии со вторым предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения;
фиг.9 - поперечное сечение по линии III-III по фиг.8;
фиг.10 - вид в перспективе циклонного пылеуловителя для пылесоса в соответствии с третьим предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения;
фиг.11 - вид спереди циклонного пылеуловителя для пылесоса по фиг.10;
фиг.12 - вид в перспективе циклонного пылеуловителя для пылесоса в соответствии с четвертым предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения;
фиг.13 - вид в перспективе циклонного пылеуловителя по фиг.12 с частичным вырезом, показывающим внутреннюю конструкцию.
Ниже приведено подробное описание предпочтительных вариантов осуществления настоящего изобретения, примеры которых иллюстрируются на прилагаемых чертежах.
Первый предпочтительный вариант осуществления настоящего изобретения объясняется со ссылкой на прилагаемые фиг.4-7В.
Фиг.4 иллюстрирует вид в перспективе циклонного пылеуловителя согласно первому предпочтительному варианту осуществления настоящего изобретения, фиг.5 иллюстрирует вид в поперечном разрезе циклонного пылеуловителя на фиг.4, а фиг.6 иллюстрирует поперечный разрез по линии II-II на фиг.5.
Циклонный пылеуловитель согласно первому предпочтительному варианту осуществления настоящего изобретения включает в себя цилиндрический корпус 11 циклона, имеющий одинаковый диаметр по всему участку, впускной канал 12 для воздуха в середине корпуса циклона для втягивания воздуха в направлении по касательной в корпус 11 циклона и цилиндрические выпускные трубки 13 для воздуха в центрах противоположных торцевых сторон корпуса 11 циклона для разделения потока воздуха, втягиваемого в корпус циклона, по существу, на две части и выпуска в горизонтальном направлении разными путями. Кроме того, имеются выпускные каналы 14 для пыли в противоположных концах корпуса 11 циклона для разделения загрязняющих веществ (пыли, отрезков нити, кусочков бумаги и т.п.), втягиваемых в корпус циклона вместе с воздухом, на две части и выпуска, по существу, половины в направлении по касательной к периферии корпуса 11 циклона различными путями и половины в пылесборник 15, съемным образом соединенный с концом каждого выпускного канала для пыли, для сбора загрязняющих веществ, выпускаемых через выпускной канал для пыли. Кроме того, имеется разделяющая поток направляющая деталь 16 в середине внутренней периферии корпуса 11 циклона, выполненная таким образом, что в длину она проходит от впускного канала 12 для воздуха вдоль периферии, имеет высоту, увеличивающуюся по мере удаления от впускного канала 12 для воздуха, и сечение, изогнутое от верхнего участка до участка основания в обоих направлениях, для равномерного разделения воздуха, втягиваемого в корпус 11 циклона через впускной канал 12 для воздуха в направлении по касательной, на обе стороны, где расположены выпускные трубки 13 для воздуха, причем воздух перемещается под действием центробежной силы. Разделяющая поток направляющая деталь 16 выполнена так, что ширина контакта "b" (см. фиг.5) с корпусом 11 циклона и высота разделяющей поток направляющей детали 16 постепенно увеличиваются по мере удаления от впускного канала 12 для воздуха для эффективного разделения воздуха в обоих направлениях и протекания воздуха к выпускным трубкам 13 для воздуха. В пылесборнике 15 предпочтительно имеется разделяющая пластина 17 для деления внутреннего пространства, для предотвращения флотации загрязняющих веществ в пылесборнике 15, когда поток воздуха из выпускных каналов 14 для пыли в корпусе 11 циклона сталкивается и циркулирует в пылесборнике 15.
Далее поясняется процесс сбора пыли циклонным пылеуловителем в соответствии с первым предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения.
Сначала внешний воздух втягивается в корпус 11 циклона через впускной канал 12 для воздуха в середине корпуса 11 циклона в направлении по касательной всасыванием посредством устройства для создания дополнительной всасывающей силы (не показано). Внешний воздух содержит различные загрязняющие вещества типа пыли и обрезков нитей. Воздух, втягиваемый в корпус циклона через впускной канал для воздуха, разделяется, по существу, на две части разделяющей поток направляющей деталью 16, размещенной в середине корпуса 11 циклона, и течет различными путями. Из воздуха, вводимого в корпус 11 циклона, собственно воздух и загрязняющие вещества подвергаются воздействию центробежных сил различной величины благодаря разности веса, которые заставляют собственно воздух и загрязняющие вещества проявлять различные свойства потока следующим образом.
Вначале будет рассмотрен поток загрязняющих веществ во втягиваемом воздухе.
Загрязняющие вещества в воздухе, втягиваемом в корпус 11 циклона и разделяемом, по существу, на две части разделяющей поток направляющей деталью 16, проходят двумя разными путями и попадают в пылесборники 15 для пыли через разные выпускные каналы 14 для пыли. То есть, когда загрязняющие вещества продолжают циркулировать вдоль внутренней периферии корпуса 11 циклона под действием центробежной силы, загрязняющие вещества сравнительно более тяжелые, чем воздух, перемещаются, пока не достигают противоположных концов корпуса циклона, где эти вещества выпускаются в направлении по касательной через различные выпускные каналы 14 для пыли на противоположных концах корпуса циклона. Выпускаемые загрязняющие вещества попадают в пылесборники 15 для пыли, установленные на концах выпускных каналов для пыли и присоединенные к ним съемным образом, и собираются там. Тем временем, поскольку направляющая деталь 16 потока, расположенная в середине внутренней поверхности корпуса 11 циклона, удлиненная вдоль направления окружности и с сечением в форме кривой, начинающимся от вершины, до ее основания во встречных направлениях имеет ширину контакта "b" с корпусом 11 циклона, увеличивающуюся по мере удаления от впускного канала 12 для воздуха, и высоту, увеличивающуюся по мере прохождения дальше от канала 12 для впуска воздуха, разделяемый воздух может направляться более плавно.
Ниже рассматривается поток выпускаемого воздуха.
Чистый воздух без загрязняющих веществ, содержащихся во втягиваемом воздухе, вводимом в корпус 11 циклона и разделяемом, по существу, на две части разделяющей поток направляющей деталью 16, течет по двум путям, отличающимся друг от друга, и выпускается через выпускные трубки 13 для воздуха, расположенные на противоположных сторонах корпуса циклона соответственно. То есть, поскольку чистый воздух в воздухе, втягиваемом через впускной канал для воздуха, имеет малый вес, почти незначительный по сравнению с весом загрязняющих веществ, то он образует выпускаемый поток в центральном участке корпуса 11 циклона и выходит через выпускные трубки 13 для воздуха, размещенные в центрах противоположных торцевых сторон корпуса 11 циклона. Загрязняющие вещества, выпускаемые в направлении по касательной через выпускные каналы 14 для пыли в противоположных сторонах корпуса 11 циклона, разделяются разделяющей пластиной 17 для предотвращения их столкновения друг с другом и, следовательно, флотации загрязняющих веществ в течение длительного периода времени в пылесборнике 15. Кроме того, воздух, втягиваемый в корпус 11 циклона через впускной канал 12 для впуска воздуха, разделяется, по существу, на две части и выпускается в горизонтальных направлениях через выпускные трубки 13 для воздуха, размещенные в противоположных торцевых сторонах корпуса циклона. Поскольку сила воздушного потока, выпускаемого через выпускные трубки 13 для воздуха, составляет менее половины силы потока всасываемого воздуха, втягиваемого через впускной канал 12 для воздуха, выпуск из циклонного пылеуловителя наружу сравнительно легкой тонкодисперсной пыли, переносимой потоком чистого воздуха, значительно уменьшается.
Циклонный пылеуловитель согласно первому варианту осуществления с его нормальным потоком воздуха прямого типа позволяет получить значительное снижение потерь давления наряду с пониженной потребляемой мощностью и повышенной эффективностью пылеудаления. В то же время, когда требуется удалить загрязняющие вещества из пылесборника 15, последний отделяют от корпуса циклона и после удаления из него загрязняющих веществ подсоединяют к каналу 14 для выпуска пыли, причем, хотя пылесборник 15 и разделен на две секции разделяющей пластиной 15а для сбора в независимых пространствах загрязняющих веществ, выпускаемых через выпускные каналы 14 для пыли, загрязняющие вещества могут собираться в одном пространстве с загрязняющими веществами, смешиваемыми без дополнительного разделения пространства на два пространства.
Фиг.7А и 7В иллюстрируют примеры установки циклонного пылеуловителя в соответствии с первым предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения.
Когда циклонный пылеуловитель согласно изобретению применяется для пылесоса канистрового типа, то этот циклонный пылеуловитель устанавливают внутри корпуса пылесоса (не показанного) или в канале для потока (расширенная трубка или соединительный шланг), соединяющего всасывающее сопло и корпус. В частности, когда циклонный пылеуловитель установлен внутри корпуса пылесоса, выпуск загрязняющих веществ через выпускной канал 14 для пыли предпочтительно направлен вверх, как показано на фиг.7А, или горизонтально, как показано на фиг.7В, а пылесборник 15 в форме коробки, соединенный с выпускным каналом 14 для пыли, установлен рядом с корпусом 11 циклона для простоты отделения пылесборника 15 для удаления пыли. То есть когда циклонный пылеуловитель и пылесборник соединены, как показано на фиг.6, то, поскольку высота пылесоса получается большой, хотя пылесос и является приемлемым в качестве пылесоса вертикального типа, такой вариант соединения не подходит для пылесоса канистрового типа. Следовательно, предпочтительно, чтобы корпус циклона и пылесборник устанавливались рядом в горизонтальном направлении, как показано на фиг.7А и 7В.
Циклонный пылеуловитель для пылесоса в соответствии со вторым предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения поясняется со ссылкой на фиг.8 и 9. На фиг.8 показано поперечное сечение циклонного пылеуловителя для пылесоса в соответствии со вторым предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения, а на фиг.9 показано поперечное сечение по линии III-III на фиг.8.
Циклонный пылеуловитель для пылесоса в соответствии со вторым предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения включает цилиндрический корпус 101 циклона, впускной канал 102 для воздуха, размещенный на одном конце корпуса 101 циклона и предназначенный для прохождения смеси воздуха и загрязняющих веществ в направлении по касательной к корпусу 101 циклона. Кроме того, имеется выпускная трубка 103 для воздуха Т-образной формы, имеющая два входа и один выход по оси цилиндрического корпуса 101 циклона и предназначенная для выпуска воздуха, отделяемого центробежной силой из смеси воздуха и загрязняющих веществ, втягиваемых в корпус 101 циклона, выпускной канал 104 для выпуска пыли, размещенный на другом конце корпуса 101 циклона и предназначенный для выпуска загрязняющих веществ, отделяемых центробежной силой из смеси воздуха, и загрязняющих веществ, всасываемых в корпус 101 циклона, и пылесборник 105 в виде коробки для пыли, соединенный с выпускным каналом для пыли для сбора выпускаемых загрязняющих веществ. Кроме того, противоположные концы корпуса 101 циклона имеют выпуклую форму с соответствующими изгибами наружу для эффективного сведения потоков воздуха к противоположным входам выпускной трубки 103 для воздуха.
Ниже поясняется принцип сбора пыли посредством циклонного пылеуловителя в соответствии со вторым предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения.
Поскольку всасывающая сила создается вращением вентилятора посредством движущей силы двигателя (не показанного), отдельно смонтированного на корпусе очистителя, внешний воздух и загрязняющие вещества вводятся в корпус 101 циклона через впускной канал 102 для воздуха, подсоединенный по касательной к корпусу 101 циклона на одном его конце. Воздух и загрязняющие вещества, вводимые в корпус 101 циклона через впускной канал 102 для воздуха, подвергаются воздействию центробежной силы для создания циркуляции вдоль внутренней поверхности корпуса, когда воздух и загрязняющие вещества движутся в разные стороны, поскольку к воздуху и загрязняющим веществам прикладываются различные центробежные силы. Так как к чистому воздуху практически не прикладывается центробежная сила, чистый воздух проходит через центральный участок корпуса 101 циклона и выпускается наружу из корпуса циклона через выпускную трубку 103 для воздуха, а более тяжелые, чем чистый воздух, загрязняющие вещества циркулируют вдоль внутренней части корпуса 101 циклона по мере продвижения к другому концу корпуса циклона, где загрязняющие вещества выпускаются в пылесборник 105 в виде коробки для пыли через выпускной канал 104 для пыли. С другой стороны, чистый воздух, втягиваемый в корпус 101 циклона в направлении по касательной и отделяемый от загрязняющих веществ центробежной силой, поступает в два входа Т-образной выпускной трубки 103 для воздуха, по существу, разделяемый пополам, снова там смешивается и выпускается через один выход. В этом примере, если противоположные торцевые стенки корпуса 101 циклона плоские, всасывающая сила от входа выпускной трубки для воздуха вызывает вибрацию торцевых стенок, тогда как выпуклые торцевые стенки корпуса циклона 101 согласно изобретению не создают вибрацию. Это объясняется тем, что во время выпуска воздуха через выпускную трубку 103 для воздуха всасывающая сила, прикладываемая к противоположным боковым сторонам корпуса 101 циклона, не прикладывается ко всей поверхности стенок, а сосредотачивается в центре изогнутой стенки, и в процессе сбора пыли вибрация противоположных торцевых стенок корпуса 101 циклона при фактическом выпуске воздуха через выпускную трубку 103 для воздуха не возникает. В этом варианте осуществления, поскольку воздух, втягиваемый через один впускной канал 102 для воздуха, поступает в выпускную трубку 103 для воздуха из двух входов и выходит из одного выхода, сила выпуска снижена наполовину по сравнению с всасывающей силой, вследствие чего предотвращается выпуск тонкодисперсной пыли, переносимой выпускаемым воздухом.
Циклонный пылеуловитель для пылесоса в соответствии с третьим предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения рассматривается со ссылкой на фиг.10 и 11. На фиг.10 показан вид в перспективе циклонного пылеуловителя для пылесоса в соответствии с третьим предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения, а на фиг.11 показан вид спереди циклонного пылеуловителя для пылесоса на фиг.10.
На фиг.10 и 11 циклонный пылеуловитель для пылесоса в соответствии с третьим предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения включает цилиндрический корпус 201 циклона, имеющий одинаковый диаметр по всей длине корпуса циклона, впускной канал 202 для воздуха в середине продольного размера корпуса 201 циклона, предназначенный для перемещения воздуха в корпус 201 циклона в направлении по касательной, и выпускную трубку 203 для воздуха в центральной части корпуса 201 циклона для втягивания воздуха из двух половин корпуса циклона через противоположные входы в горизонтальном направлении и выпуска через один выход. Выпускная трубка 203 для воздуха имеет Т-образную форму с двумя входами и одним выходом. Кроме того, в пылеуловителе имеются выпускные каналы 204 для пыли, расположенные в противоположных концах продольного размера корпуса 201 циклона и предназначенные для выпуска загрязняющих веществ, всасываемых в корпус циклона с воздухом, по существу, поровну в двух направлениях по касательной через разные пути, пылесборники 205 в виде коробок для пыли, съемным образом прикрепленные к концам выпускных каналов 204 для пыли, для сбора загрязняющих веществ, выпускаемых через эти выпускные каналы 204 для пыли. Кроме того, выпуклые противоположные торцевые стороны корпуса 201 циклона собирают воздух, подлежащий выпуску, к противоположным входам выпускной трубки 203 для воздуха. Подобно первому варианту осуществления второй вариант осуществления также предусматривает вход и выход воздуха в прямом направлении со значительным снижением потерь давления. В отличие от второго варианта осуществления, в третьем варианте осуществления настоящего изобретения впускной канал 202 для воздуха предусмотрен в середине продольного корпуса 201 циклона, поэтому поток воздуха делится на два потока, и в соответствии с этим выпускные каналы 204 для пыли подсоединены к противоположным сторонам корпуса циклона в направлении по касательной, за счет чего можно предусмотреть два отдельных пылеуловителя 205 для сбора пыли, подсоединенных к выпускным каналам 204 для пыли. Подобно рассмотренным ранее вариантам осуществления третий вариант осуществления также предусматривает вход и выход воздуха в прямом направлении со значительным снижением потерь давления. Кроме того, поскольку воздух, вводимый через один впускной канал 202 для впуска воздуха, всасывается в два входа выпускной трубки 203 для воздуха по половинам и выпускается через один выход для воздуха, сила выпуска воздуха уменьшается меньше, чем на половину всасывающей силы, вследствие чего предотвращается выпуск тонкодисперсной пыли, переносимой выпускаемым воздухом.
Циклонный пылеуловитель для пылесоса в соответствии с четвертым предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения поясняется со ссылкой на фиг.12 и 13.
На фиг.12 показан вид в перспективе циклонного пылеуловителя для пылесоса согласно четвертому предпочтительному варианту осуществления настоящего изобретения, а на фиг.13 показан вид в перспективе циклонного пылеуловителя на фиг.12, с частичным вырезом, показывающим внутреннюю конструкцию.
Согласно фиг.12 и 13 циклонный пылеуловитель для пылесоса по четвертому предпочтительному варианту осуществления настоящего изобретения имеет систему, идентичную третьему варианту осуществления, за исключением того, что четвертый вариант осуществления предусматривает разделяющую воздушный поток направляющую деталь 306 для деления потока воздуха, всасываемого через впускной канал 302 для воздуха, на две части. Разделяющая поток направляющая деталь 306 состоит из двух спиралевидных пластин, которые соединяют область между внутренней поверхностью корпуса 301 циклона и выпускной трубкой 303 для воздуха, расстояние между которыми постепенно увеличивается по мере удаления от выхода впускного канала 302 для воздуха. Разделяющая поток направляющая деталь 306 проходит от выхода впускного канала 302 для воздуха и идет вдоль внутренней периферии корпуса циклона, заканчиваясь почти напротив впускного канала 302 для воздуха. Разделяющая поток направляющая деталь 306 описанной выше конструкции может эффективно делить воздух, вводимый в корпус 301 циклона, на две части. То есть воздух, содержащий загрязняющие вещества, только что вышедший из впускного канала 302 для воздуха, сразу же делится обеими поверхностями пластины 306а разделяющей поток направляющей детали 306, причем воздух не просто разделяется, но также и эффективно направляется так, чтобы разделенный воздух поступал к противоположным концам корпуса 301 циклона. Причина, по которой воздух, разделенный разделяющей поток направляющей деталью 306, направляется к противоположным концам корпуса 301 циклона более эффективно, заключается в том, что противоположные направляющие пластины 306а выполнены так, что расстояние между направляющими пластинами 306а увеличивается по мере удаления от выхода впускного канала 302 для воздуха. Подобно предыдущим вариантам осуществления четвертый вариант осуществления также предусматривает вход и выход воздуха в прямом направлении со значительным снижением потерь давления. Кроме того, поскольку воздух, вводимый через один впускной канал 302 для воздуха, втягивается в два входа выпускной трубки 303 для воздуха по половинам и выпускается через один выпускной канал для воздуха, сила выпуска воздуха уменьшается ниже половины относительно всасывающей силы, вследствие чего предотвращается выпуск тонкодисперсной пыли, переносимой выпускаемым воздухом.
Усовершенствование структуры потока всасываемого воздуха в корпусе циклона циклонного пылеуловителя согласно настоящему изобретению обеспечивает следующие преимущества.
Во-первых, плавный направленный прямо поток воздуха может значительно снизить потери давления, обеспечить улучшенную эффективность пылеудаления и понижение шума, поскольку в корпусе циклона не имеется почти никакого сопротивления выпуску воздушного потока.
Во-вторых, поскольку воздух, вводимый через один впускной канал для воздуха, выпускается с разделением на две части с силой выпуска воздуха, уменьшенной ниже половины всасывающей силы, предотвращается выпуск тонкодисперсной пыли, переносимой выпускаемым воздухом, вследствие чего в корпусе пылесоса можно обойтись без отдельного пылеулавливающего фильтра.
В-третьих, расположение пылесборника (пылесборников) для загрязняющих веществ рядом с корпусом циклона, обеспеченное в соответствии с настоящим изобретением, позволяет отделять пылесборник, оставляя на месте корпус циклона при удалении пыли из пылесборника, что повышает удобство в обращении и управлении пылесосом.
В-четвертых, малая общая высота циклонного пылеуловителя способствует созданию компактного пылесоса, поскольку корпус пылесоса не становится больше, даже если циклонный пылеуловитель согласно изобретению применяется для пылесоса канистрового типа.
Таким образом, настоящее изобретение имеет очень благоприятную промышленную применимость.
Специалистам в данной области техники должно быть очевидно, что в циклонном пылеуловителе для пылесоса согласно изобретению можно предусмотреть различные модификации и видоизменения, не выходя при этом за рамки сущности и объема притязаний изобретения. Таким образом, предполагается, что настоящее изобретение охватывает модификации и видоизменения данного изобретения, если они находятся в пределах объема защиты формулы изобретения и ее эквивалентов.
Формула изобретения
1. Циклонный пылеуловитель для пылесоса, содержащий корпус циклона, впускной канал для воздуха, подсоединенный в середине внешней периферии корпуса циклона в направлении по касательной, выпускные каналы для пыли, подсоединенные к обоим концам внешней периферии корпуса циклона в направлении по касательной, пылесборник в виде коробки для пыли, связанный с выпускными каналами для пыли и предназначенный для сбора пыли, поступающей через выпускные каналы для пыли, и выпускные трубки для воздуха, предназначенные для выпуска поступающего в корпус циклона воздуха с разделением воздуха на две или более частей.
2. Циклонный пылеуловитель по п.1, в котором выпускные трубки для воздуха расположены в центрах обоих концов корпуса циклона.
3. Циклонный пылеуловитель по п.1 или 2, в котором выпускные трубки для воздуха имеют цилиндрическую форму в осевом направлении корпуса циклона.
4. Циклонный пылеуловитель по п.2, в котором воздух, выпускаемый через соответствующие выпускные трубки для воздуха, поступает вместе в одном потоке в пространство снаружи корпуса циклона.
5. Циклонный пылеуловитель по п.1, который дополнительно содержит разделяющую поток направляющую деталь в середине внутренней поверхности корпуса циклона, вытянутую в направлении периферии корпуса, для плавного разделения и направления воздуха, всасываемого через впускной канал для воздуха, к обеим боковым сторонам, где расположены выпускные трубки для воздуха.
6. Циклонный пылеуловитель по п.5, в котором разделяющая поток направляющая деталь имеет в продольном сечении форму, изогнутую в обе стороны от центральной оси.
7. Циклонный пылеуловитель по п.5 или 6, в котором разделяющая поток направляющая деталь вытянута вдоль внутренней периферии корпуса циклона.
8. Циклонный пылеуловитель по п.5 или 6, в котором разделяющая поток направляющая деталь имеет высоту, постепенно увеличивающуюся по мере удаления от впускного канала для воздуха.
9. Циклонный пылеуловитель по п.5 или 6, в котором разделяющая поток направляющая деталь имеет ширину контакта b, постепенно увеличивающуюся по мере удаления от впускного канала для воздуха.
10. Циклонный пылеуловитель по п.1, который дополнительно содержит разделяющую пластину внутри пылесборника для деления его внутреннего пространства.
11. Циклонный пылеуловитель для пылесоса, содержащий цилиндрический корпус циклона, впускной канал для воздуха на одном конце внешней поверхности периферии корпуса циклона, предназначенный для всасывания воздуха и загрязняющих веществ в корпус циклона в направлении по касательной, выпускную трубку для воздуха, расположенную в центральной части корпуса циклона, имеющую два входа и один выход и предназначенную для выпуска воздуха, отделяемого центробежной силой из смеси воздуха и загрязняющих веществ, всасываемых в корпус циклона, выпускной канал для пыли, подсоединенный к другому концу внешней поверхности периферии корпуса циклона и предназначенный для выпуска загрязняющих веществ, отделяемых центробежной силой из смеси воздуха и загрязняющих веществ, всасываемой в корпус циклона, и пылесборник в виде коробки для пыли, подсоединенный съемным образом к выпускному каналу для пыли и предназначенный для сбора удаляемой пыли.
12. Циклонный пылеуловитель по п.11, в котором выпускная трубка для воздуха имеет Т-образную форму с двумя входами и одним выходом.
13. Циклонный пылеуловитель по п.11 или 12, в котором противоположные торцевые стенки корпуса циклона выполнены выпуклыми наружу.
14. Циклонный пылеуловитель для пылесоса, содержащий цилиндрический корпус циклона, вытянутый в горизонтальном направлении, впускной канал для воздуха, подсоединенный к корпусу циклона в направлении по касательной и предназначенный для направления воздуха, выпускные каналы для пыли со стороны обоих концов корпуса циклона, пылесборники в виде коробок для пыли, связанные с выпускными каналами для пыли и предназначенные для сбора пыли, и выпускную трубку для воздуха в центральной части корпуса циклона, имеющую два входа, открытых в противоположных направлениях, и один выход, предназначенный для отвода воздуха из корпуса циклона, причем воздух поступает через два входа и сводится в один поток.
15. Циклонный пылеуловитель по п.14, который дополнительно содержит разделяющую поток направляющую деталь, размещенную в корпусе циклона и предназначенную для разделения на два потока воздуха, поступающего в корпус циклона через впускной канал для воздуха, и для направления этих потоков в противолежащие пространства в корпусе циклона.
16. Циклонный пылеуловитель по п.15, в котором разделяющая поток направляющая деталь соединяет область между внутренней поверхностью корпуса циклона и выпускной трубкой для воздуха, причем эта разделяющая поток направляющая деталь выполнена из двух спиралевидных направляющих пластин, имеющих постепенно увеличивающееся расстояние между собой по мере удаления от выхода канала для впуска воздуха.
17. Циклонный пылеуловитель по п.16, в котором спиралевидная пластина направляющей детали выполнена так, что она начинается от выхода впускного канала для воздуха и проходит вдоль внутренней периферии корпуса циклона вблизи стороны, противоположной впускному каналу для воздуха.
18. Циклонный пылеуловитель по п.14, в котором корпус циклона имеет выпуклые наружу торцевые стороны.
19. Циклонный пылеуловитель для пылесоса, содержащий вытянутый цилиндрический корпус циклона, впускной канал для воздуха, предназначенный для направления воздуха по касательной к корпусу циклона, выпускные каналы для пыли и пылесборники в виде коробок для пыли, связанные с выпускными каналами для пыли, расположенными с обоих концов корпуса циклона, для сбора загрязняющих веществ типа пыли, отделяемых от воздуха, и выпускную трубку для воздуха в корпусе циклона, имеющую по меньшей мере два входа для деления потока воздуха на две части.
РИСУНКИ
