Узел щетки для пылесоса

Данное изобретение относится к узлу щетки для пылесоса. Техническим результатом заявленного изобретения является создание узла щетки, в котором предотвращено засорение турбины грязью, независимо от размера и количества грязи, и в котором возможна в достаточной степени передача кинетической энергии воздуха к турбине. Технический результат достигается узлом щетки, содержащим корпус, крышку, соединенную с верхней частью корпуса с образованием всасывающего канала и турбинной камеры, турбину, установленную в турбинной камере, и щеточный барабан, приводимый во вращение вращательным усилием, передаваемым от турбины. В корпусе установлен с возможностью съема разделительный элемент для формирования всасывающего канала и турбинной камеры. При этом турбинная камера и всасывающий канал отделены друг от друга. Турбина приводится во вращение воздухом, втягиваемым через всасывающее отверстие для воздуха, отделенное от всасывающего отверстия для грязи. Причем турбина содержит основание и лопасти, выступающие от основания и расположенные на его верхней поверхности в радиальном направлении, за исключением ее центра. 2 н. и 6 з.п. ф-лы, 6 ил.

 

ПРЕДПОСЫЛКИ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Область изобретения

Данное изобретение относится к узлу щетки для пылесоса.

Описание уровня техники

Обычно узел щетки для пылесоса приводит во вращение щеточный барабан, находящийся в контакте с очищаемой поверхностью, удаляет грязь с очищаемой поверхности, отскребая очищаемую поверхность или соударяясь с ней, и при этом втягивает грязь.

Предлагаются два способа вращения щеточного барабана узла щетки. Один из них заключается в размещении в узле щетки приводного электродвигателя, предназначенного для приведения во вращение щеточного барабана. Второй способ состоит в приведении щеточного барабана во вращение за счет кинетической энергии втягиваемого воздуха.

В настоящее время предпочтительным является способ использования кинетической энергии воздуха, поскольку установка приводного электродвигателя приводит к усложнению конструкции узла щетки и увеличению стоимости. В патенте США №5701633 приводится пример такого использования.

Более подробно, во всасывающем канале расположена турбина. Воздух, втягиваемый в узел щетки, приводит во вращение турбину и щеточный барабан, подсоединенный к турбине, с обеспечением удаления щеточным барабаном грязи с очищаемой поверхности за счет отскребания грязи или соударения с ней.

Однако, поскольку турбина подвергается воздействию загрязненного воздуха во всасывающем канале, то возможно засорение турбины грязью крупного размера или большим ее количеством. В этом случае турбина приводится во вращение неравномерно, а в худшем случае также может быть засорен всасывающий канал. Соответственно, эффективность уборки снижается. Еще большие проблемы возникают при использовании щетки для домашних животных, предназначенной для ухода за шерстью животных.

Кроме того, поскольку лопасти выходят из центра турбины, то между центром турбины и лопастью отсутствует зазор, что не позволяет направить воздух к центру. При соударении воздуха с лопастью происходит его рассеивание, а не направление к этому центру. В результате чего кинетическая энергия воздуха передается к следующей лопасти в недостаточной степени, что вызывает понижение вращательного усилия турбины.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Данное изобретение предлагается для решения вышеуказанных проблем в родственной области техники. Соответственно, одним аспектом данного изобретения является создание узла щетки, в котором предотвращено засорение турбины грязью, независимо от размера и количества грязи.

Другим аспектом данного изобретения является создание узла щетки, в котором возможна в достаточной степени передача кинетической энергии воздуха к турбине.

Решение вышеуказанных аспектов достигается созданием узла щетки, содержащего корпус, в котором выполнено всасывающее отверстие для грязи, крышку, соединенную с верхней частью корпуса с образованием всасывающего канала и турбинной камеры, турбину, установленную в турбинной камере, и щеточный барабан, приводимый во вращение за счет вращательного усилия, создаваемого турбиной. Турбинная камера и всасывающий канал отделены друг от друга, при этом турбина приводится во вращение за счет воздуха, втягиваемого через всасывающее отверстие для воздуха, которое отделено от всасывающего отверстия для грязи. Всасывающее отверстие для воздуха может быть выполнено на крышке с предотвращением втягивания через него грязи. Поскольку турбина приводится во вращение воздухом, втягиваемым через всасывающее отверстие для воздуха, которое отделено от всасывающего отверстия для грязи, то предотвращается засорение турбины грязью, пылью или шерстью.

Крышка может содержать первую крышку и вторую крышку, а всасывающее отверстие для воздуха содержит первое всасывающее отверстие для воздуха, выполненное на первой крышке, и второе всасывающее отверстие для воздуха, выполненное на второй крышке. Вторая крышка может быть выполнена из прозрачного материала, чтобы пользователь мог контролировать внутреннее пространство под второй крышкой.

Узел щетки может дополнительно содержать разделительный элемент, предназначенный для формирования всасывающего канала и турбинной камеры.

Разделительный элемент может быть установлен на корпусе с возможностью съема. Соответственно, благодаря этому разделительный элемент можно легко чистить.

Турбина может содержать основание, а также лопасти, выступающие от основания. Лопасти расположены на верхней поверхности основания в радиальном направлении, за исключением ее центра. Каждая лопасть на боковой стороне может иметь рассекающий участок, предназначенный для направления к центру воздуха, соударяющегося с этой лопастью. Соответственно, кинетическая энергия втягиваемого воздуха эффективно передается турбине.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Вышеописанные аспекты и другие свойства будут очевидны из последующего подробного описания варианта выполнения данного изобретения со ссылкой на прилагаемые чертежи.

Фиг.1 представляет собой вид в аксонометрии пылесоса с узлом щетки в соответствии с вариантом выполнения данного изобретения;

фиг.2 представляет собой покомпонентный вид в аксонометрии узла щетки, приведенного на фиг.1.

фиг.3А представляет собой вид спереди турбины, приведенной на фиг.2;

фиг.3В представляет собой вид сбоку турбины, приведенной на фиг.2;

фиг.4 представляет собой вид с частичным разрезом узла щетки и удлинительной трубки, сделанного по линии IV-IV на фиг.1;

фиг.5 представляет собой вид с частичным разрезом узла щетки и удлинительной трубки, сделанного по линии V-V на фиг.1.

Следует понимать, что на чертежах одинаковые номера позиций относятся к одинаковым элементам и конструкциям.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ПРИМЕРНЫХ ВАРИАНТОВ ВЫПОЛНЕНИЯ

Ниже приведено более подробное описание одного варианта выполнения данного изобретения со ссылкой на прилагаемые чертежи.

Фиг.1 представляет собой вид в аксонометрии пылесоса 10 с узлом 100 щетки в соответствии с вариантом выполнения данного изобретения. Обратимся к фиг.1, на которой показано, что пылесос 10 содержит корпус 11, в котором расположены всасывающий двигатель (не показан) и пылесборная камера (не показана), узел 100 щетки, предназначенный для отскребания и удаления грязи, прилипшей к очищаемой поверхности, а также для втягивания грязи, удлинительную трубку 13 и гибкий шланг 12, соединяющий корпус 11 пылесоса и узел 100, а также управляющую часть 14, предназначенную для управления пылесосом 10.

В соответствии с вышеописанной конструкцией, при включении пользователем переключателя 14а на управляющей части 14, всасывающий двигатель в корпусе 11 пылесоса приводится в действие с созданием всасывающего усилия. За счет всасывающего усилия пыль втягивается в пылесборную камеру (не показана) корпуса 11 с очищаемой поверхности через узел 100, трубку 13 и шланг 12. Во время этого процесса узел 100 отскребает грязь, прилипшую к очищаемой поверхности, и контактирует с ней, тем самым удаляя ее.

Обратимся к фиг.2, на которой показано, что узел 100 содержит корпус 110, разделительный элемент 113, щеточный барабан 120, передающий усилие элемент 125, турбину 130 и крышку 140.

Корпус 110, представляющий собой нижнюю раму узла 100, обращен к очищаемой поверхности для втягивания грязи. Корпус 110 имеет всасывающее отверстие 111 для грязи, через которое происходит втягивание грязи, и соединительную часть 112.

Всасывающее отверстие 111 представляет собой прямоугольную щель, выполненную на переднем конце корпуса 110, с длиной L1 и шириной W1. С очищаемой поверхности грязь втягивается в узел 100 через отверстие 111.

Соединительная часть 112 представляет собой прямоугольный канал, выполненный на задней стороне корпуса 110, с длиной L2 и шириной W2. Передний конец части 112 подсоединен к отверстию 111, а задний конец подсоединен к удлинительной трубке 13 (см. фиг.1).

Разделительный элемент 113 содержит первую камеру 113а и вторую камеру 113b, которые отделены друг от друга перегородкой 113с. Разделительный элемент установлен на корпусе 110 с возможностью съема. Более конкретно, элемент 113 установлен с возможностью съема на соединительной части 112. Для этого элемент 113 имеет ширину W3, которая меньше ширины W2 части 112.

Первая камера 11За имеет закругленное днище, в котором расположена турбина 130, и образует турбинную камеру S2 (см. фиг.4), которая совместно с первой крышкой 141 закрывает первую камеру 113а.

Вторая камера 113b имеет плоское днище для уменьшения сопротивления воздуху. Вторая камера 113b образует всасывающий канал S1 (см. фиг.4), который совместно с первой крышкой 141 закрывает вторую камеру 113b.

Поскольку турбинная камера S2 (см. фиг.4) и всасывающий канал S1 (см. фиг.4) разделены перегородкой 113с, то воздух, втягиваемый через второе всасывающее отверстие 142а для воздуха и первое всасывающее отверстие 141а для воздуха, проходит через турбинную камеру S2 (см. фиг.4) в направлении стрелки F2, тогда как загрязненный воздух, который был втянут через всасывающее отверстие 111, проходит через всасывающий канал S1 (см. фиг.4) в направлении стрелки F1. Соответственно загрязненный воздух не попадает внутрь турбинной камеры S2 (см. фиг.4) и таким образом турбина 130 защищена от засорения грязью.

Щеточный барабан 120, расположенный с возможностью вращения во всасывающем отверстии 111 корпуса 110, соскребает различную грязь, находящуюся на очищаемой поверхности, и соударяется с ней, тем самым удаляя грязь с этой поверхности. Для этого на поверхность барабана 120 напрессована или прикреплена щетина 120а. Барабан 120 содержит первый передаточный элемент 120b, выполненный на его конце и предназначенный для передачи вращательного усилия от турбины 130 через ремень 125b.

Передающий усилие элемент 125 содержит вращающийся вал 125а и ремень 125b для передачи вращательного усилия от турбины 130 к барабану 120.

Вал 125а вставлен в отверстие 131а для вала (см. фиг.3А) турбины 130, при этом он передает вращательное усилие от турбины 130 к ремню 125b. Для этого вал 125а содержит второй передаточный элемент 125аа, выполненный на его конце, при этом ремень 125 находится во взаимодействии со вторым передаточным механизмом 125аа.

Ремень 125b передает вращательное усилие вала 125а к барабану 120, для этого ремень 125b находится во взаимодействии как с первым передаточным элементом 120b барабана 120, так и со вторым передаточным элементом 125аа вала 125а. Как вариант, второй передаточный элемент 125аа вала 125а непосредственно находится во взаимодействии с передаточным элементом 120b барабана 120, при отсутствии ремня 125b, для передачи вращательного усилия непосредственно от турбины 130 к барабану 120.

Обратимся к фиг.3А и 3В, на которых показано, что турбина 130, расположенная с возможностью вращения в турбинной камере S2 (см. фиг.4), содержит основание 131 и лопасти 132.

Основание 131 представляет собой круглую опорную раму. Отверстие 131а выполнено в центре основания 131, так что в это отверстие 131а может быть вставлен вал 125а (см. фиг.2). Одиннадцать шумопонижающих отверстий 131а, выполненных вокруг отверстия 131а на заданных промежутках, предназначены для снижения веса основания 131 и поглощения шума.

Лопасти 132 выступают от основания 131. В этом варианте выполнения одиннадцать лопастей 132 выполнены на верхней поверхности 131с основания 131 в радиальном направлении, за исключением центра С. Центр С представляет собой область, окруженную лопастями 132. То есть, лопасти 132 выступают от верхней поверхности 131с основания 131 в окружном направлении, за исключением центральной части 131а, и центр С образован благодаря расположению лопастей 132.

Каждая лопасть 132 содержит рассекающий участок 132d, выполненный скашиванием конца лопасти 132 так, что воздух, соударяющийся с лопастями 132, направляется к центру С турбины 130 в направлении стрелки F2.

Лопасти 132 расположены на верхней поверхности 131с основания 131, за исключением центральной части 131d, при этом каждая лопасть содержит рассекающий участок 132d. Соответственно, воздух при его соударении с какой-либо лопастью 132 направляется к центру С турбины 130 вдоль участка 132d в направлении стрелки F2. В результате кинетическая энергия воздуха в достаточной степени передается к следующей лопасти 132, повышая вращательное усилие и эффективность турбины 130.

Обратимся к фиг.4, на которой показано, что верхняя крышка 140 закрывает корпус 110 с образованием всасывающего канала S1 и турбинной камеры S2. Для этого крышка 140 содержит первую крышку 141 и вторую крышку 142.

Первая крышка 141 соединена с верхней частью корпуса 110 с образованием всасывающего канала S1 и турбинной камеры S2 в области между корпусом 110 и крышкой 140.

Всасывающий канал S1 расположен в узле 100 с обеспечением прохождения грязи, втягиваемой в узел 100, к удлинительной трубке 13.

Канал S1 образован посредством указанной выше второй камеры 113b (см. фиг.2), крышки 141, закрывающей верхнюю часть камеры 113b, корпуса 110 и крышки 142, закрывающей корпус 110, при этом канал S1 проточно сообщается с трубкой 13. В соответствии с вышеописанной конструкцией, грязь, прилипшая к очищаемой поверхности, втягивается в трубку 13 через отверстие 111 и канал S1 в направлении стрелки F1.

Турбина 130 установлена с возможностью вращения в турбинной камере S2, а турбинная камера S2 представляет собой пространство, образованное первой камерой 113а (см. фиг.2) разделительного элемента 113 и первой крышкой 141, закрывающей первую камеру 113а.

Как вариант, канал S1 и камера S2 выполнены как единое целое с корпусом 110 без перегородки 113. Однако предпочтительнее создание канала S1 и камеры S2 с использованием перегородки 113, выполненной отдельно, как в вышеописанном варианте выполнения, для упрощения сборки и технического обслуживания.

Первое всасывающее отверстие 141а выполнено на первой крышке 141 для того, чтобы воздух, который не является воздухом, втягиваемым в канал S1, приводил во вращение турбину 130. Отверстие 141а проточно сообщается с камерой S2 так, что воздух, втягиваемый через это отверстие 141а, приводит во вращение турбину 130. Соответственно, турбина 130 не подвергается вращательному усилию, создаваемому воздухом, который прошел через всасывающий канал S1.

Вторая крышка 142 вместе с корпусом 110 образует всасывающий канал S1. Второе всасывающее отверстие 142а для воздуха, выполненное на верхней поверхности крышки 142, проточно сообщается с первым отверстием 141а.

Вторая крышка 142 соединена с первой крышкой 141 двумя монтажными соединителями 142b (см. фиг.2), расположенными на противоположных сторонах второй крышки 142. Первая крышка 141 имеет соединительные пазы 141b (см. фиг.2), выполненные в местах, соответствующих соединителям 142b (см. фиг.2), для соединения с ними. Вторая крышка 142 выполнена из прозрачного материала, чтобы пользователь мог контролировать, вращается ли барабан 120.

Ниже описана работа узла 100, имеющего описанную конструкцию.

Обратимся к фиг.4, на которой показано, что грязь втягивается в узел 100 через отверстие 111 в направлении стрелки F1 за счет всасывающего усилия, создаваемого источником всасывающего усилия (не показан). Втягиваемая грязь поступает в удлинительную трубку 13 через всасывающий канал S1, проходит через гибкий шланг 12 (см. фиг.1) и собирается в пылесборной камере (не показана) корпуса 11 пылесоса (см. фиг.1). Грязь, увлеченная воздухом, проходит в направлении стрелки F1 и не поступает в турбинную камеру S2, поскольку турбинная камера S2 отделена от всасывающего канала S1.

Обратимся к фиг.5, на которой показано, что турбина 130 приводится во вращение воздухом, втягиваемым через второе всасывающее отверстие 142а и первое всасывающее отверстие 141а в направлении стрелки F2 за счет всасывающего усилия, создаваемого источником всасывающего усилия (не показан). Втянутый воздух при его соударении с какой-либо лопастью 132 направляется к центру С (см. фиг.3В) вдоль рассекающего участка 131а (см. фиг.3В), а затем соударяется со следующей лопастью 132. В результате турбина 130 испытывает более мощное вращательное усилие.

Вращательное усилие турбины 130 передается на барабан 120 через вал 125а (см. фиг.2) и ремень 125b (см. фиг.2), заставляя тем самым вращаться барабан 120. Щетина 120а (см. фиг.2), расположенная на поверхности барабана 120, соскребает грязь и ударяется о грязь, прилипшую к очищаемой поверхности, для ее удаления. Как показано на фиг.4, удаленная грязь поступает в удлинительную трубку 13 через канал S1 в направлении стрелки F1, проходит через гибкий шланг 12 (см. фиг.1), а затем собирается в пылесборной камере (не показана) корпуса 11 пылесоса (см. фиг.1).

Узел 100 в соответствии с вариантом выполнения данного изобретения имеет следующие преимущества.

Во-первых, поскольку турбинная камера S2 отделена от всасывающего канала S1, грязь поступает через канал S1 и не поступает в турбинную камеру S2. Следовательно, данная грязь не засоряет турбину 130, установленную в турбинной камере S2, и, таким образом, турбина 130 беспрепятственно вращается, повышая эффективность уборки.

Во-вторых, так как лопасти 132 выполнены на верхней поверхности 131с основания 131, за исключением центра С основания 131, то воздух при соударении с лопастью 132 направляется в центр С турбины 130 так, что кинетическая энергия воздуха передается к следующей лопасти 132. Соответственно, вращательное усилие турбины 130 возрастает, повышая эффективность уборки.

Вышеупомянутые варианты выполнения и преимущества являются примерными, и их не следует рассматривать как ограничивающие данное изобретение. Описание данного изобретения предназначено для иллюстрации и не ограничивает объем правовой охраны формулы изобретения. Для специалистов данной области техники будут очевидны множество вариантов, модификаций и изменений. В формуле изобретения пункты, описывающие средства плюс функция, предназначены для охвата конструкций, описанных в данном документе как выполняющих указанную функцию и не только конструктивных эквивалентов, но также схожих конструкций.

1. Узел щетки, содержащий

корпус, в котором выполнено всасывающее отверстие для грязи,

крышку, соединенную с верхней частью корпуса с образованием всасывающего канала и турбинной камеры,

турбину, установленную в турбинной камере, и

щеточный барабан, приводимый во вращение вращательным усилием, передаваемым от турбины,

разделительный элемент, установленный в корпусе с возможностью съема для формирования всасывающего канала и турбинной камеры,

причем турбинная камера и всасывающий канал отделены друг от друга, а турбина приводится во вращение воздухом, втягиваемым через всасывающее отверстие для воздуха, отделенное от всасывающего отверстия для грязи.

2. Узел щетки по п.1, в котором всасывающее отверстие для воздуха выполнено на крышке с предотвращением втягивания через него грязи.

3. Узел щетки по п.2, в котором крышка содержит первую крышку и вторую крышку, при этом всасывающее отверстие для воздуха содержит первое всасывающее отверстие для воздуха, выполненное на первой крышке, и второе всасывающее отверстие для воздуха, выполненное на второй крышке.

4. Узел щетки по п.3, в котором вторая крышка выполнена из прозрачного материала для обеспечения возможности пользователю контролировать внутреннее пространство под этой крышкой.

5. Узел щетки по п.1, в котором турбина содержит

основание, и

лопасти, выступающие от основания и расположенные на его верхней поверхности в радиальном направлении, за исключением ее центра.

6. Узел щетки по п.5, в котором каждая лопасть из указанных лопастей имеет рассекающий участок, выполненный на ее боковой стороне и предназначенный для направления воздуха, соударяющегося с этой лопастью, к центру.

7. Узел щетки, содержащий

всасывающий канал для воздуха, содержащего вовлеченную в него грязь,

турбинную камеру для чистого воздуха,

щеточный барабан, проточно сообщающийся с всасывающим каналом,

турбину, установленную в турбинной камере с обеспечением создания указанным чистым воздухом вращательного усилия в турбине без воздействия на нее указанного воздуха с вовлеченной грязью, и

передающий усилие элемент, предназначенный для передачи вращательного усилия от турбины к щеточному барабану,

причем в указанном узле турбина содержит основание и лопасти, выступающие от основания и расположенные на его верхней поверхности в радиальном направлении, за исключением ее центра.

8. Узел щетки по п.7, в котором каждая лопасть из указанных лопастей имеет рассекающий участок, выполненный скашиванием конца лопасти и предназначенный для направления воздуха, соударяющегося с этой лопастью, к центру.