Пылеотделитель для пылесоса
Данное изобретение относится к пылесосу, а именно к пылеотделителю, установленному в корпусе пылесоса и предназначенному для отделения и осаждения пыли, содержащейся во втягиваемом воздухе. Техническим результатом данного изобретения является создание пылеотделителя, способного повысить эффективность пылеотделения благодаря отделению втянутой пыли путем многоступенчатой обработки, а также снизить потери давления и повысить исходное усилие всасывания. Технический результат осуществляется пылеотделителем для пылесоса, содержащим первый пылеотделяющий узел, имеющий корпус. Корпус имеет всасывающее отверстие, которое проходит через нижнюю часть корпуса этого узла. Внутри корпуса расположен направляющий элемент спиральной формы, приводящий во вращение воздух, втягиваемый через всасывающее отверстие, от нижней части корпуса к его верхней части. И, по меньшей мере, один основной фильтр для сбора пыли, отделяемой из втягиваемого воздуха. Второй пылеотделяющий узел пылеотделителя содержит циклоны, расположенные по кругу вдоль края первого пылеотделяющего узла. Циклоны предназначены для центробежного отделения пыли из воздуха, выпускаемого из первого пылеотделяющего узла. Пылеотделитель содержит также покрывающий узел, присоединенный над первым и вторым пылеотделяющими узлами и предназначенный для направления воздуха, выпускаемого из указанных первого и второго узлов. 2 н. и 11 з.п. ф-лы, 2 ил.
ПЕРЕКРЕСТНАЯ ССЫЛКА НА РОДСТВЕННЫЕ ЗАЯВКИ
Приоритет этой заявки в соответствии со статьей 35 §119(е) свода законов США заявляется по предварительной заявке на патент США №60/666302, поданной 29 марта 2005 года в Ведомство по патентам и товарным знакам США, а также, в соответствии со статьей 35 §119(а) свода законов США, по заявке на патент Кореи №2005-38289, поданной 9 мая 2005 в Ведомство по интеллектуальной собственности Кореи, описание которых полностью включено в настоящую заявку посредством ссылки.
ПРЕДПОСЫЛКИ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Область изобретения
Данное изобретение относится к пылесосу. Более конкретно, данное изобретение относится к пылеотделителю, установленному в корпусе пылесоса и предназначенному для отделения и осаждения пыли, содержащейся во втягиваемом воздухе.
Описание уровня техники
Обычные пылесосы содержат пылеотделитель, который втягивает загрязненный воздух благодаря усилию всасывания, создаваемому тяговым электродвигателем, установленным в корпусе пылесоса, и отделяет пыль из втягиваемого воздуха.
Как правило, после центробежного отделения пыли из втягиваемого воздуха пылеотделитель выпускает очищенный воздух наружу, а также собирает отделенную пыль в предназначенной для этого пылеулавливающей камере.
Пылеотделитель содержит корпус циклона, предназначенный для центробежного отделения пыли, всасывающее отверстие, выполненное на периферии корпуса циклона, и выпускное отверстие, образованное в верхней части корпуса циклона.
В соответствии с вышеописанной конструкцией загрязненный воздух, втягиваемый через всасывающее отверстие с очищаемой поверхности, разделяется в корпусе циклона на очищенный воздух и пыль за счет центробежной силы. При этом очищенный воздух выпускается наружу через выпускное отверстие, в то время как пыль собирается в корпусе циклона.
Для эффективного отделения пыли в последнее время разработан мультициклонный пылеотделитель, содержащий ряд циклонов. Например, как это описано в корейском патентном документе №10-2003-0062520, предшествующем данной заявке, пылеотделитель содержит первый циклон, предназначенный для отделения относительно грубой пыли, и ряд вторых циклонов, расположенных вдоль внешней периферии первого циклона и предназначенных для отделения относительно мелкодисперсной пыли.
Мультициклонный пылеотделитель может улучшить эффективность пылеотделения путем последовательного расположения циклонов. Однако в этом мультициклонном пылеотделителе воздуховод имеет большую длину, что усложняет траекторию потока воздуха, при этом происходит ухудшение исходного усилия всасывания и увеличение потери давления. В связи с этим были инициированы исследования, направленные на преодоление подобных проблем.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Одним аспектом данного изобретения является устранение по меньшей мере вышеуказанных проблем и/или недостатков и обеспечение по меньшей мере последующих преимуществ. Соответственно одним аспектом данного изобретения является создание пылеотделителя, способного повысить эффективность пылеотделения благодаря отделению втянутой с очищаемой поверхности пыли путем многоступенчатой обработки, а также снизить потери давления.
Другим аспектом данного изобретения является создание пылеотделителя, способного повысить исходное усилие всасывания.
Для осуществления вышеизложенных аспектов данного изобретения предложен пылеотделитель для пылесоса, содержащий первый пылеотделяющий узел, содержащий первый корпус, имеющий всасывающее отверстие, и направляющий элемент спиральной формы, расположенный внутри указанного корпуса, второй пылеотделяющий узел, содержащий циклоны, расположенные по кругу вдоль края первого пылеотделяющего узла с обеспечением центробежного отделения пыли из воздуха, выпускаемого из первого пылеотделяющего узла, и покрывающий узел, присоединенный над первым и вторым пылеотделяющими узлами и предназначенный для направления воздуха, выпускаемого из указанных первого и второго узлов. Первый пылеотделяющий узел отделяет пыль, содержащуюся во втягиваемом воздухе, путем вращения вдоль направляющего элемента воздуха, втягиваемого через всасывающее отверстие, и пропускания его через основной фильтр, второй пылеотделяющий узел создает вихревое движение воздуха, выпускаемого из первого пылеотделяющего узла, осуществляя тем самым дополнительное центрифугирование воздуха, а покрывающий узел перемещает воздух, выпускаемый из первого пылеотделяющего узла, ко второму пылеотделяющему узлу, и выпускает наружу воздух, выпускаемый из второго пылеотделяющего узла.
Всасывающее отверстие первого пылеотделяющего узла проходит через нижнюю часть корпуса первого пылеотделяющего узла, так что воздух, втягиваемый через всасывающее отверстие, приводится во вращательное движение от нижней части указанного корпуса к его верхней части.
Первый пылеотделяющий узел дополнительно содержит вспомогательную выпускную трубу, расположенную в центре корпуса этого узла. Пылеотделитель дополнительно содержит вспомогательный фильтр, установленный под вспомогательной выпускной трубой.
В соответствии с одним вариантом выполнения данного изобретения второй пылеотделяющий узел, собирающий пыль, отделенную циклонами, дополнительно содержит корпус, окружающий указанные циклоны. В корпусе первого пылеотделяющего узла воздух выпускается через основное выпускное отверстие, образованное благодаря выполнению верхней части указанного корпуса открытой, и вспомогательную трубу, выполненную в центре указанного корпуса и проточно сообщающуюся с основным выпускным отверстием.
Основной фильтр расположен обращенным к основному выпускному отверстию, а вспомогательный фильтр выполнен около всасывающего отверстия, через которое втягивается наружный воздух.
Покрывающий узел содержит первую крышку, направляющую воздух, выпускаемый из первого пылеотделяющего узла, ко второму пылеотделяющему узлу, и вторую крышку, выполненную на верхней части первой крышки и предназначенную для выпуска наружу воздуха, выпускаемого из второго пылеотделяющего узла.
В соответствии с другим вариантом выполнения настоящего изобретения предлагаемый пылеотделитель содержит первый пылеотделяющий узел, который отделяет пыль за счет создания вихревого движения и, по меньшей мере, одной ступени фильтрации, и второй пылеотделяющий узел, который отделяет пыль за счет центрифугирования.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Вышеуказанный аспект и другие свойства настоящего изобретения будут более очевидны из подробного описания типовых вариантов выполнения настоящего изобретения со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых:
фиг.1 представляет собой покомпонентный вид в аксонометрии пылеотделителя для пылесоса в соответствии с вариантом выполнения настоящего изобретения и
фиг.2 представляет собой схематическое изображение в разрезе пылеотделителя для пылесоса, показанного на фиг.1.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫХ ВАРИАНТОВ ВЫПОЛНЕНИЯ
Ниже более подробно описан вариант выполнения настоящего изобретения со ссылкой на прилагаемые чертежи.
В последующем описании одинаковые номера позиций относятся к одинаковым элементам, даже на разных чертежах. Определенные в описании объекты, такие как конструктивное исполнение и элементы, являются лишь средствами лучшего понимания изобретения. Таким образом, очевидно, что настоящее изобретение может быть выполнено и без этих объектов. Помимо того, хорошо известные функции или конструктивные исполнения не описаны подробно, поскольку они мешают пониманию описания введением несущественных деталей.
На фиг.1 и 2 изображен пылеотделитель для пылесоса в соответствии с вариантом выполнения настоящего изобретения. Пылеотделитель содержит первый и второй пылеотделяющие узлы 10 и 20 и покрывающий узел 30.
Первый узел 10 отделяет относительно грубую или крупную пыль из втягиваемого наружного воздуха за счет инерции и фильтрации. Для этого первый узел 10 содержит корпус 11, направляющий элемент 15 и фильтрующий элемент 16.
Корпус 11 первого пылеотделяющего узла имеет всасывающее отверстие 12, через которое втягивается наружный воздух, основное выпускное отверстие 13 и вспомогательную выпускную трубу 14, через которую выпускается втянутый воздух.
Всасывающее отверстие 12 представляет собой проход для загрязненного воздуха, втягиваемого с очищаемой поверхности за счет усилия всасывания, создаваемого в корпусе пылесоса, чтобы этот воздух проходил внутрь корпуса 11. Всасывающее отверстие 12 проходит сквозь нижнюю часть корпуса 11.
После отделения относительно грубой пыли из воздуха, втягиваемого через отверстие 12, воздух выпускается из корпуса 11, проходя при этом через основное выпускное отверстие 13 и/или вспомогательную выпускную трубу 14.
Отверстие 13 образовано путем выполнения верхней части корпуса 11 открытой. Труба 14 расположена в центре корпуса 11, при этом она проточно сообщается с отверстием 13. Воздух, выпускаемый через трубу 14, встречается с воздухом, выпускаемым через отверстие 13, и проходит во второй узел 20.
Направляющий элемент 15 спиральной формы, выполненный внутри корпуса 11, предназначен для направления воздуха, втянутого через всасывающее отверстие 12, к отверстию 13 в виде вихря. Соответственно, в результате вихревого потока воздуха, создаваемого направляющим элементом 15, возникают силы инерции, отделяющие пыль от загрязненного воздуха.
Фильтрующий узел 16 отфильтровывает пыль из загрязненного воздуха, втянутого через всасывающее отверстие 12. Для этого узел 16 содержит основной фильтр 17 и вспомогательный фильтр 18, которые осуществляют фильтрацию воздуха перед его поступлением во второй узел 20.
Основной фильтр 17 отделяет пыль из завихренного посредством направляющего элемента 15 воздуха и направляет его к отверстию 13. Для этого фильтр 17 установлен обращенным к отверстию 13. Другими словами, фильтр 17 установлен на открытой верхней части корпуса 11.
Вспомогательный фильтр 18 расположен под трубой 14, предпочтительно около отверстия 12. Следовательно, фильтр 18 отделяет часть загрязненного воздуха, втягиваемого через отверстие 12, повышая тем самым исходное усилие всасывания пылеотделителя. Загрязненный воздух, частично отфильтрованный фильтром 18, выпускается из корпуса 11 через трубу 14.
Фильтры 17 и 18 имеют различную плотность ячеек. Предпочтительно плотность ячеек фильтра 18 должна превышать плотность ячеек фильтра 17 для сохранения эффективности всасывания фильтра 17, несмотря на то, что фильтр 18 забивается отделенной пылью.
При этом относительно грубая пыль, отделенная из втянутого воздуха направляющим элементом 15 и узлом 16, собирается в корпусе 11.
Второй узел 20 центробежным способом отделяет относительно мелкодисперсную пыль из воздуха, выпускаемого из первого узла 10. Для этого второй узел 20 содержит корпус 21 и циклоны 22.
Воздух, выпускаемый из узла 10, проходит через корпус 21 второго пылеотделяющего узла, при этом отделенная пыль собирается в корпусе 21, который охватывает внешнюю периферию корпуса 11 и циклонов 22.
Циклоны 22 расположены по кругу вдоль корпуса 21 с обеспечением отделения за счет центробежной силы относительно мелкодисперсной пыли, которая не была отфильтрована первым узлом 10. Все циклоны 22 имеют форму усеченного конуса с открытыми верхней и нижней частями.
Более конкретно, циклоны 22, соответственно, внутри имеют циклонный канал. Во время прохождения воздуха, втягиваемого из верхней части циклонов 22, вниз и обратно вверх по циклонному каналу, происходит отделение относительно мелкодисперсной пыли из воздуха. Отделенная пыль собирается внутри корпуса 21 через открытую нижнюю часть циклонов 22.
Как показано на фиг.2, пыль, собранная, соответственно, в корпусах 11 и 21, выпускается наружу, по выбору, открытием общего днища 40 корпусов 11 и 21 посредством шарнира Н. В этом случае днище 40 предпочтительно выполнено в виде одной детали для одновременного открывания посредством шарнира Н.
Узел 30 установлен над первым и вторым узлами 10 и 20. Узел 30 содержит первую и вторую крышки 31 и 34 для направления воздуха, выпускаемого, соответственно, из первого и второго узлов 10 и 20.
Первая крышка 31 направляет воздух, выпускаемый из первого узла 10, во второй узел 20. Следовательно, первая крышка 31 содержит впускные каналы 32 и выпускные каналы 33.
Впускные каналы 32 проходят радиально от центра первой крышки 31 ко второму узлу 20. Также, поскольку впускные каналы 32 проточно сообщаются с открытой верхней частью циклонов 22 второго узла 20, то они направляют воздух, выпускаемый из первого узла 10, в циклоны 22, вызывая при этом возникновение центробежной силы.
Выпускные каналы 33 представляют собой проходы, через которые выпускается воздух, которому была придана центробежная сила и который поднимается обратно. Для благоприятного выпуска воздуха выпускные каналы 33 размещены в циклонах на определенной глубине.
Вторая крышка 34 расположена над первой крышкой 31. Воздух, выпускаемый из второго узла 20, выпускается через крышку 34. В центре крышки 34 выполнено выходное отверстие 35 для выпуска воздуха наружу.
Крышка 34 выпускает, в общем, тот воздух, который был выпущен через выпускной канал 33 крышки 31. Для этого между крышками 31 и 34 имеется пространство S, предназначенное для сбора в нем воздуха, выпускаемого из циклонов 22.
Ниже со ссылкой на фиг.2 приведено описание работы рассмотренного выше пылеотделителя для пылесоса в соответствии с вариантом выполнения настоящего изобретения.
Обратимся к фиг.2, на которой показано, что воздух втягивается с очищаемой поверхности к первому узлу 10 через отверстие 12. Часть втягиваемого воздуха фильтруется фильтром 18 за счет усилия всасывания и выпускается через трубу 14, а остальная часть втягиваемого воздуха приводится во вращение вдоль элемента 15 в виде вихря. Часть воздуха, вращающегося и поднимающегося по элементу 15, может быть профильтрована фильтром 18, расположенным вдоль элемента 15 на определенной длине.
Относительно грубая пыль отделяется от загрязненного воздуха, вращающегося вдоль элемента 15, за счет силы инерции вращающегося воздуха. Та пыль, которая еще не отделилась, отфильтровывается основным фильтром 17.
Поскольку фильтр 18 имеет большую плотность ячеек, чем основной фильтр 17, то возможно засорение вспомогательного фильтра 18 грубой пылью. В этом случае основная фильтрация осуществляется фильтром 17.
Таким образом, относительно грубая пыль отделяется в ходе многоступенчатого процесса направляющим элементом 15 и фильтрующим узлом 16 первого узла 10 и собирается в корпусе 11.
Воздух, прошедший через фильтры 17 и 18, выпускается к наружной стороне первого узла 10 через отверстие 13 и трубу 14. Выпущенный воздух направляется посредством первой крышки 31 во второй узел 20.
Воздух, выпущенный из первого узла 10, распределяется в соответствующие циклоны 22 через впускные каналы 32 крышки 31. Из воздуха, поступающего в циклоны 22, за счет центробежной силы происходит отделение относительно мелкодисперсной пыли, еще не отфильтрованной в узле 10.
Затем отделенный от пыли воздух поднимается обратно для выпуска из второго узла 20 через выпускной канал 33. Относительно мелкодисперсная пыль, отделенная центробежным способом посредством циклонов 22, собирается во втором узле 20, проходя при этом через открытую нижнюю часть вторых циклонов 22.
Воздух, выпущенный из второго узла 20, направляется в пространство S между первой и второй крышками 31 и 34, а затем выпускается наружу из пылеотделителя через выходное отверстие 35.
Пыль, осажденная в корпусах 11 и 21, выпускается наружу путем открытия общего днища 40 корпусов 11 и 21 посредством шарнира Н. Днище 40 может быть открыто при снятии усилия всасывания в корпусах 11 и 21. При снятии усилия всасывания пыль, отделенная из загрязненного воздуха посредством направляющего элемента 15, собирается на днище 40 внутри корпуса 11.
Поскольку, как описано выше, пыль отделяется в ходе многоступенчатого процесса, то силы инерции, фильтрация и центрифугирование позволяют повысить эффективность отделения.
Также вышеописанный пылеотделитель в соответствии с вариантом выполнения настоящего изобретения позволяет снизить потерю давления.
Кроме того, использование основного и вспомогательного фильтров 17 и 18 в первом узле 10 препятствует поступлению относительно грубой пыли во второй узел 20, что способствует повышению исходного усилия всасывания.
Несмотря на то, что изобретение показано и описано со ссылкой на определенные варианты выполнения, специалистам данной области техники следует понимать, что возможно внесение различных изменений во внешний вид и детали без отхода от сущности и объема изобретения, как это определено в прилагаемой формуле изобретения.
1. Пылеотделитель для пылесоса, содержащий:
первый пылеотделяющий узел, содержащий корпус, имеющий всасывающее отверстие, которое проходит через нижнюю часть корпуса этого узла, направляющий элемент спиральной формы, расположенный внутри указанного корпуса так, что воздух, втягиваемый через всасывающее отверстие, приводится во вращение от нижней части указанного корпуса к его верхней части, и по меньшей мере, один основной фильтр для сбора пыли, отделяемой из втягиваемого воздуха;
второй пылеотделяющий узел, содержащий циклоны, расположенные по кругу вдоль края первого пылеотделяющего узла и предназначенные для центробежного отделения пыли из воздуха, выпускаемого из первого пылеотделяющего узла; и
покрывающий узел, присоединенный над первым и вторым пылеотделяющими узлами и предназначенный для направления воздуха, выпускаемого из указанных первого и второго узлов;
причем первый пылеотделяющий узел отделяет пыль, содержащуюся во втягиваемом воздухе, путем вращения вдоль направляющего элемента воздуха, втягиваемого через всасывающее отверстие, и пропускания его через основной фильтр, второй пылеотделяющий узел создает вращательное движение воздуха, выпускаемого из указанного первого узла, осуществляя тем самым дополнительное центрифугирование этого воздуха, а покрывающий узел перемещает воздух, выпускаемый из первого пылеотделяющего узла, ко второму пылеотделяющему узлу и выпускает наружу воздух, выпускаемый из второго пылеотделяющего узла.
2. Пылеотделитель по п.1, в котором первый пылеотделяющий узел дополнительно содержит вспомогательную выпускную трубу, установленную в центре корпуса этого узла.
3. Пылеотделитель по п.2, дополнительно содержащий вспомогательный фильтр, установленный ниже вспомогательной выпускной трубы.
4. Пылеотделитель по п.3, в котором второй пылеотделяющий узел, собирающий пыль, отделенную циклонами, дополнительно содержит корпус, окружающий указанные циклоны.
5. Пылеотделитель по п.4, в котором в корпусе первого пылеотделяющего узла воздух выпускается через основное выпускное отверстие, образованное благодаря выполнению верхней части указанного корпуса открытой, и вспомогательную выпускную трубу, выполненную в центре этого корпуса и проточно сообщающуюся с основным выпускным отверстием.
6. Пылеотделитель по п.5, в котором основной фильтр расположен обращенным к основному выпускному отверстию, а вспомогательный фильтр выполнен около всасывающего отверстия, через которое втягивается наружный воздух.
7. Пылеотделитель по п.1, в котором покрывающий узел содержит:
первую крышку, направляющую воздух, выпускаемый из первого пылеотделяющего узла, ко второму пылеотделяющему узлу; и
вторую крышку, расположенную на верхней части первой крышки и предназначенную для выпуска наружу воздуха, выпускаемого из второго пылеотделяющего узла.
8. Пылеотделитель для пылесоса, содержащий:
первый пылеотделяющий узел, отделяющий пыль из втягиваемого воздуха и содержащий основной фильтр, вспомогательный фильтр и спиральный направляющий элемент, который приводит в вихревое движение первую часть указанного втягиваемого воздуха для отделения пыли, причем основной фильтр отфильтровывает пыль из указанной первой части втягиваемого воздуха, а вспомогательный фильтр отфильтровывает пыль из второй части втягиваемого воздуха;
второй пылеотделяющий узел, окружающий внешнюю периферию указанного первого узла и содержащий циклоны; и
первую крышку, собирающую указанные первую и вторую части втягиваемого воздуха в объединенный поток и выпускающую указанный объединенный поток воздуха в указанные циклоны с обеспечением центробежного отделения пыли этими циклонами из указанного объединенного потока воздуха.
9. Пылеотделитель по п.8, в котором первый пылеотделяющий узел имеет всасывающее отверстие, проходящее через нижнюю часть этого узла, так что втягиваемый воздух приводится в вихревое движение указанным направляющим элементом от нижней части указанного первого узла к его верхней части.
10. Пылеотделитель по п.8, в котором первая крышка имеет выпускные каналы для выпуска очищенного воздуха из указанных циклонов.
11. Пылеотделитель по п.10, в котором выпускные каналы проходят в указанные циклоны на заданную глубину.
12. Пылеотделитель по п.8, в котором указанные первый и второй пылеотделяющие узлы содержат общее днище, так что пыль, отделенная этими узлами, может быть выпущена путем выборочного открытия указанного днища.
13. Пылеотделитель по п.8, дополнительно содержащий вторую крышку, расположенную на верхней части первой крышки и выпускающую очищенный воздух из указанных циклонов наружу из пылеотделителя.
