Крыльчатка и узел двигателя для пылесоса

Крыльчатка и узел двигателя предназначены для пылесоса и их конструкция обеспечивает снижение шума, создаваемого при вращении крыльчатки и работе узла двигателя. Крыльчатка содержит нижнюю пластину в форме диска, верхнюю пластину, которая расположена на заданном расстоянии от нижней пластины и имеет расположенный в ее центре воздухозаборник. Диаметр верхней пластины соответствует диаметру нижней пластины. Между нижней и верхней пластинами радиально расположены направляющие воздух элементы. Каждый из направляющих воздух элементов имеет длину, при которой его наружный конец находится внутри периферии нижней пластины. Направляющие воздух элементы скошены на обоих концах своих наружных концов. В варианте выполнения крыльчатка содержит нижнюю пластину в форме диска, направляющие воздух элементы, которые расположены радиально на нижней пластине, и верхнюю пластину, расположенную на направляющих воздух элементах и имеющую находящийся по ее центру воздухозаборник. Верхняя пластина имеет диаметр, при котором ее наружная периферия соответствует точке начала скошенного угла направляющего воздух элемента. Каждый из направляющих воздух элементов имеет длину, при которой его наружный конец находится внутри периферии нижней пластины. Направляющие воздух элементы выполнены со скошенными углами на обоих концах своих наружных концов. Узел двигателя для пылесоса содержит двигатель, крыльчатку, имеющую нижнюю пластину в форме диска, установленную на валу двигателя, верхнюю пластину, которая расположена на заданном расстоянии от нижней пластины и имеет расположенный в ее центре воздухозаборник. Диаметр верхней пластины соответствует диаметру нижней пластины. Между нижней и верхней пластинами находятся направляющие воздух элементы, каждый из которых имеет длину, при которой его наружный конец находится внутри периферии нижней пластины. Направляющие воздух элементы выполнены со скошенными концами на обоих углах своих наружных концов. В верхней части двигателя расположен диффузор, направляющий всасываемый воздух от крыльчатки к двигателю. В варианте выполнения узла двигателя верхняя пластина крыльчатки расположена на направляющих воздух элементах и имеет размещенный по центру воздухозаборник. Верхняя пластина имеет диаметр, при котором ее наружная поверхность соответствует точке начала скошенного угла направляющего воздух элемента. 4 н. и 8 з.п. ф-лы, 17 ил.

 

Перекрестная ссылка на родственные заявки

Приоритет данной заявки заявляется в соответствии со статьей 35 §119 (а) свода законов США по заявке на патент Кореи №2004-103355, поданной 9 декабря 2004 года, и по заявке на патент Кореи №2005-15069, поданной 23 февраля 2005 года в Управление Интеллектуальной Собственности Кореи, описание которых полностью включено в настоящую заявку посредством ссылки.

Предпосылки изобретения

Область изобретения

Настоящее изобретение относится к пылесосу. Конкретнее, некоторые из описанных вариантов выполнения настоящего изобретения относятся к крыльчатке для узла двигателя пылесоса.

Описание уровня техники

Как правило, пылесос создает частичное разрежение, за счет которого улавливает пыль и загрязнения. Поэтому пылесос содержит узел двигателя, предназначенный для создания частичного разрежения. Частичное разрежение создается крыльчаткой, которая втягивает воздух во время своего вращения посредством двигателя.

Обратимся к фиг.1 и 2, на которых показано, что обычный узел 1 двигателя содержит двигатель 10, крыльчатку 20, приводимую во вращение двигателем 10, и диффузор 30, направляющий втягиваемый крыльчаткой 20 воздух к двигателю 10.

Крыльчатка 20 содержит нижнюю пластину 21 и верхнюю пластину 22, а также направляющие воздух элементы 23. Нижняя пластина 21 выполнена в форме диска и расположена на валу 11 двигателя 10. Верхняя пластина 22 выполнена в форме диска, соответствующей форме нижней пластины 21, по существу с таким же диаметром, что и у нижней пластины 21. Верхняя пластина 22 имеет воздухозаборник 25, втягивающий воздух в центре пластины. Направляющие элементы 23 расположены радиально между пластинами 21 и 22 на одинаковом расстоянии друг от друга. Каждый элемент 23 выполнен в форме изогнутой полосы заданной кривизны. В одном варианте выполнения один конец 23а элементов 23 выполнен с прямыми углами у периферии пластин 21 и 22. Также каждый элемент 23 имеет длину, при которой его наружный конец 23 а находится в пределах окружности пластин 21 и 22, а его внутренний конец находится вне воздухозаборника 25 верхней пластины 22.

Диффузор 30 расположен у верхнего конца двигателя 10 снаружи крыльчатки 20 и имеет форму концентрических окружностей. Между диффузором 30 и крыльчаткой 20 имеется зазор, позволяющий крыльчатке 20 совершать вращение. Диффузор 30 содержит направляющие элементы, предназначенные для направления воздуха при его втягивании и выпуске посредством крыльчатки 20 в направлении двигателя 10.

Далее со ссылкой на фиг.1 и 2 приводится объяснение работы узла 1 обычного двигателя, содержащего вышеописанную конструкцию.

При вращении двигателя 10 узла 1 крыльчатка 20 приводится во вращение нижней пластиной 21, расположенной на валу 11 двигателя 10. При вращении крыльчатки 20 загрязненный воздух, который может содержать пыль и загрязнения, втягивается через впускное отверстие для пыли всасывающей щетки (не показана), проточно соединенное с воздухозаборником 25 верхней пластины 22 крыльчатки 20. Пыль и загрязнения, находящиеся в воздухе, удаляются во время прохождения через пылеулавливающий узел (не показан), и соответственно, по существу чистый воздух поступает в воздухозаборник 25 крыльчатки 20. Воздух, поступивший в воздухозаборник 25, проходит вдоль элементов 23 и выпускается в направлении диффузора 30. Выпущенный из диффузора 30 воздух охлаждает двигатель10 и выводится наружу из пылесоса через выпускное отверстие его основного корпуса (не показано).

Однако, поскольку двигатель вращается на высокой скорости, то пылесос, собирающий пыль и загрязнения благодаря всасывающему усилию узла 1, создает значительный шум. Соответственно, для снижения этого шума предпринимаются усилия. Одним подходом к его снижению является изменение воздуховода для выпускаемого через узел двигателя воздуха. Другим подходом является использование шумопоглощающих материалов. Однако эти способы неэффективно понижают шум. Изобретателями было обнаружено, что желательно снизить максимальный шум на частоте 8˜10 кГц, в частности шум, создаваемый вращением крыльчатки узла двигателя, для того чтобы работа с пылесосом для пользователя стала более приятной.

Сущность изобретения

В некоторых вариантах выполнения пылесос снабжен крыльчаткой, которая снижает максимальный шум, создаваемый во время ее вращения, в частности (например), в диапазоне частот 8˜10 кГц.

В других вариантах выполнения узел двигателя снабжен шумопонижающей крыльчаткой.

В некоторых описанных примерных вариантах выполнения достигаются различные преимущества благодаря выполнению крыльчатки для пылесоса, содержащей нижнюю пластину в форме диска, верхнюю пластину, которая расположена на заданном расстоянии от нижней пластины, диаметр которой соответствует диаметру нижней пластины и которая имеет расположенный по центру воздухозаборник, и направляющие воздух элементы, расположенные радиально между нижней пластиной и верхней пластиной и скошенные у обоих своих наружных концов.

В примерном варианте выполнения размеры скошенного угла удовлетворяют следующей формуле:

1,5 мм ≤ В ≤ С/2,

где В - размер скошенного угла, измеренный по ширине направляющего элемента, а С - ширина направляющего элемента.

Также направляющие элементы могут быть прикреплены к верхней пластине и нижней пластине гребневыми соединениями.

Предпочтительно, чтобы размер А скошенного угла, измеренный по длине направляющего воздух элемента, был меньше расстояния между наружным концом направляющего воздух элемента и наиболее удаленным от вала двигателя гребневым соединением. Также предпочтительно, чтобы размер А составлял примерно от 1,5 мм до 3 мм.

В еще одном варианте выполнения крыльчатка для пылесоса содержит нижнюю пластину в форме диска, направляющие воздух элементы, которые расположены радиально на нижней пластине и углы которых на наружных концах скошены, и верхнюю пластину, которая расположена на указанных элементах, содержит расположенный по центру воздухозаборник и диаметр которой соответствует внутренней начальной точке верхних скосов направляющих воздух элементов.

В других вариантах выполнения узел двигателя для пылесоса содержит двигатель и крыльчатку, которая содержит нижнюю пластину, выполненную в форме диска и расположенную на валу двигателя, верхнюю пластину, которая расположена на заданном расстоянии от нижней пластины, диаметр которой соответствует диаметру нижней пластины и которая имеет расположенный по центру воздухозаборник, направляющие воздух элементы, которые расположены радиально между нижней пластиной и верхней пластиной и углы которых на наружных концах скошены, и диффузор, расположенный в верхней части двигателя и направляющий втянутый воздух от крыльчатки к двигателю.

В примерном варианте выполнения размеры скошенных углов выбраны в соответствии со следующей формулой:

1,5 мм ≤ В ≤ С/2,

где В - размер скошенного угла, измеренный по ширине направляющего воздух элемента, а С - ширина направляющего воздух элемента.

Также направляющие воздух элементы могут быть прикреплены к верхней пластине и нижней пластине гребневыми соединениями.

Предпочтительно, чтобы размер А скошенного угла, измеренный по длине направляющего воздух элемента, был меньше расстояния между наружным концом направляющего воздух элемента и наиболее удаленным от вала двигателя гребневым соединением. Также предпочтительно, чтобы этот размер А составлял примерно от 1,5 мм до 3 мм.

В другом варианте выполнения узел двигателя для пылесоса содержит двигатель и крыльчатку, которая содержит нижнюю пластину в форме диска, расположенную на валу двигателя, направляющие воздух элементы, расположенные радиально на нижней пластине и скошенные у обоих наружных углов, верхнюю пластину, которая расположена на указанных элементах, диаметр которой соответствует точке начала скошенного угла по длине направляющего воздух элемента и которая имеет расположенный по центру воздухозаборник, и диффузор, расположенный в верхней части двигателя и направляющий втянутый воздух от крыльчатки к двигателю.

В дополнительных вариантах выполнения предлагается пылесос, содержащий всасывающую щетку, пылеулавливающий узел, проточно соединенный со всасывающей щеткой и улавливающий пыль, и узел двигателя, проточно соединенный с пылеулавливающим узлом и создающий всасывающее усилие. Узел двигателя содержит двигатель, крыльчатку, содержащую нижнюю пластину в форме диска, расположенную на валу двигателя, верхнюю пластину, которая расположена на заданном расстоянии от нижней пластины, диаметр которой соответствует диаметру нижней пластины и которая имеет расположенный по центру воздухозаборник, направляющие воздух элементы, которые расположены радиально между нижней пластиной и верхней пластиной и углы которых на наружных концах скошены, и диффузор, расположенный в верхней части двигателя и направляющий втянутый воздух от крыльчатки к двигателю.

Прошедшие испытания варианты выполнения крыльчатки показали снижение максимального полного шума в диапазоне частот 8˜10 кГц по сравнению с уровнем шума традиционных крыльчаток.

Узел двигателя, содержащий улучшенную крыльчатку, описанную в различных вариантах выполнения, снижает полный шум и, в особенности, максимальный шум в диапазоне частот 8˜10 кГц, по сравнению с уровнями шума традиционных устройств.

Краткое описание чертежей

Вышеуказанные и/или другие аспекты и преимущества настоящего изобретения будут более очевидны из последующего описания вариантов выполнения со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых:

фиг.1 изображает поперечный разрез традиционного узла двигателя;

фиг.2 изображает вид в аксонометрии крыльчатки для пылесоса, используемой в узле двигателя, показанном на фиг.1;

фиг.3 изображает вид сверху крыльчатки, совершающей вращение внутри диффузора;

фиг.4 изображает вид, иллюстрирующий источники шума крыльчатки, определенные при анализе методом компьютерного моделирования потока воздуха;

фиг.5 изображает вид в аксонометрии крыльчатки для пылесоса в соответствии с первым примерным вариантом выполнения настоящего изобретения;

фиг.6 изображает вид спереди крыльчатки для пылесоса, показанной на фиг.5;

фиг.7 иллюстрирует скашивание направляющего элемента крыльчатки для пылесоса, показанной на фиг.5;

фиг.8 изображает узел двигателя, содержащий крыльчатку в соответствии с первым вариантом выполнения настоящего изобретения;

фиг.9 изображает направляющий элемент первой экспериментальной крыльчатки, используемой в сравнительном испытании на шум;

фиг.10 изображает график, показывающий шум от первой экспериментальной крыльчатки, содержащей направляющий элемент, показанный на фиг.9, и шум от крыльчатки в соответствии с первым вариантом выполнения настоящего изобретения;

фиг.11 изображает направляющий элемент второй экспериментальной крыльчатки, используемой в сравнительном испытании на шум;

фиг.12 изображает график, показывающий шум от второй экспериментальной крыльчатки, содержащей направляющий элемент, показанный на фиг.11, и шум от крыльчатки в соответствии с первым вариантом выполнения настоящего изобретения;

фиг.13 изображает вид в аксонометрии крыльчатки для пылесоса в соответствии со вторым вариантом выполнения настоящего изобретения;

фиг.14 изображает частичный вид спереди крыльчатки для пылесоса, показанной на фиг.13;

фиг.15 изображает узел двигателя, содержащий крыльчатку в соответствии со вторым вариантом выполнения настоящего изобретения;

фиг.16 изображает график, показывающий шум от традиционной крыльчатки и шум от крыльчатки в соответствии со вторым вариантом выполнения настоящего изобретения;

фиг.17 изображает пылесос, содержащий узел двигателя в соответствии с одним вариантом выполнения настоящего изобретения.

Подробное описание примерных вариантов выполнения

В последующем описании одинаковые номера позиций относятся к одинаковым элементам, даже на разных чертежах. Определенные в описании варианты выполнения, а также их конструктивное исполнение и элементы являются лишь средствами лучшего понимания изобретения. Таким образом, очевидно, что настоящее изобретение может быть выполнено различными способами и без описанных здесь признаков. Помимо того, хорошо известные функции или конструктивные выполнения не описаны подробно, поскольку они мешают пониманию описания введением несущественных деталей.

Для снижения максимального шума, создаваемого вращающейся крыльчаткой в диапазоне частот 8˜10 кГц, был проведен анализ источников шума методом компьютерного моделирования. Результаты этого анализа описаны ниже со ссылкой на фиг.3 и 4.

Воздушный поток в крыльчатке 20 был проанализирован методом компьютерного моделирования, при этом моделировалось вращение крыльчатки 20 внутри диффузора 30, как показано на фиг.3. Результат анализа приведен на фиг.4. Обратимся к фиг.4, на которой присоединенными к наружным концам 23а элементов 23 показаны треугольные хвостовые элементы 23b, изображающие силы, приложенные к этим наружным концам 23а. Это означает, что при вращении крыльчатки 20 шум создается наружными концами 23а элементов 23. Соответственно, изобретателями было определено, что взаимодействие между наружными концами 23а элементов 23 крыльчатки 20 и направляющими элементами 31 диффузора 30 может создавать шум при вращении крыльчатки внутри диффузора 30, как показано на фиг.3. Другими словами, при вращении крыльчатки 20 основным источником шума могут быть наружные концы 23а элементов 23.

В примерном варианте выполнения форма наружных концов 23а элементов 23 изменена, и также возможно изменение диаметра верхней пластины крыльчатки 20 для снижения шума, возникающего благодаря вращению крыльчатки 20, особенно для снижения максимального шума в диапазоне частот 8˜10 кГц.

Далее приведено подробное описание некоторых вариантов выполнения настоящего изобретения со ссылкой на прилагаемые чертежи.

Обратимся к фиг.5 и 6, на которых показано, что крыльчатка 110 для пылесоса в соответствии с первым вариантом выполнения настоящего изобретения содержит нижнюю пластину 111, верхнюю пластину 112 и направляющие воздух элементы 113.

Нижняя пластина 111 выполнена в форме диска, центр которого расположен на валу (не показан) двигателя. Верхняя пластина 112 выполнена в форме диска, соответствующей форме нижней пластины 111, по существу с тем же диаметром, что и у нижней пластины 111. В верхней пластине 112 имеется расположенный по центру воздухозаборник 115, который предпочтительно выполнен выступающим от верхней пластины 112 на заданную высоту. В показанном варианте выполнения соединительная часть 114, соединяющая воздухозаборник 115 с верхней пластиной 112, выполнена в виде изогнутой поверхности с заданной кривизной для равномерного поступления воздуха. Элементы 113 расположены радиально между пластинами 111 и 112 на одинаковом расстоянии друг от друга. Каждый элемент 113 выполнен в виде изогнутой полосы заданной кривизны и может быть прикреплен к пластинам 112 и 111 различными способами соединения. В данном варианте выполнения направляющие элементы прикреплены к пластинам 112 и 111 гребневыми соединениями 116. Вместе с тем, у одного конца 113а элемента 113 в направлении к периферии пластин 111 и 112 скошены оба угла, как показано номером 113с позиции. Предпочтительнее, чтобы скошенные углы 113с в части, касающейся размеров, удовлетворяли приведенным ниже условиям.

Фиг.7 представляет собой вид, подробно показывающий скошенные углы 113с элемента 113.

Обратимся к фиг.7. Предпочтительно, чтобы размер А скошенного угла, измеренный вдоль длинной стороны направляющего элемента, был короче расстояния между наружным концом направляющего элемента и наиболее удаленным от вала двигателя гребневым соединением. Ссылка на размер А в этом документе понимается как "продольный размер" скошенного угла 113. Также, в предпочтительном случае этот размер А находится в диапазоне между примерно 1,5 мм и примерно 3 мм. Предпочтительно, чтобы расстояние В скошенного угла 113с по ширине направляющего элемента, ссылка на которое в данном документе понимается как "размер по ширине" скошенного угла 113с, удовлетворяло формуле 1:

где В - размер по ширине скошенного угла 113с, а С - ширина элемента 113.

Также, элемент 113 имеет длину, при которой один его конец 113а находится внутри периферии пластин 111 и 112, а другой конец находится вне воздухозаборника 115 верхней пластины 112.

Работа крыльчатки 110 для пылесоса, имеющей описанную выше конструкцию, более подробно описана ниже.

Обратимся к фиг.8, на которой показано, что узел 100, имеющий крыльчатку в соответствии с первым вариантом выполнения настоящего изобретения, содержит двигатель 101, крыльчатку 110, приводимую во вращение двигателем 101, и диффузор 120, направляющий втягиваемый посредством крыльчатки 110 воздух к двигателю 101.

В качестве двигателя 101 может быть выбран любой из различных типов двигателей, работающих на скорости 3000-3600 об/мин, которые обычно используются в пылесосах. В данном варианте выполнения используется универсальный двигатель, работающий на скорости 3000 об/мин. Однако этот пример не предполагает ограничения объема правовой охраны настоящего изобретения, так как для этого могут использоваться разнообразные двигатели.

Крыльчатка 110 содержит нижнюю пластину 111, верхнюю пластину 112 и направляющие воздух элементы 113. Обратимся к фиг.5 и 8, на которых показано, что нижняя пластина 111 выполнена в форме диска, центр которого расположен на валу 102 двигателя 101. Верхняя пластина 112 выполнена в форме диска, соответствующей форме нижней пластины 111, по существу с тем же диаметром, что и у нижней пластины 111. На верхней пластине 112 имеется расположенный по центру воздухозаборник 115, предназначенный для втягивания воздуха. Также воздухозаборник 115 выполнен выступающим от верхней пластины 112 на заданную высоту. Соединительная часть 114, соединяющая воздухозаборник 115 с верхней пластиной 112, выполнена в виде изогнутой поверхности с заданной кривизной для равномерного поступления воздуха. Элементы 113 расположены радиально между пластинами 111 и 112 на одинаковом расстоянии друг от друга. Каждый элемент 113 выполнен в виде изогнутой полосы заданной кривизны. В данном варианте выполнения 9 направляющих элементов прикреплены к верхней пластине 112 и нижней пластине 111 соединениями 116. Вместе с тем, у одного конца 113а элемента 113 в направлении к периферии пластин 111 и 112 скошены оба угла 113с. Предпочтительнее, чтобы скошенные углы 113с в части, касающейся размеров, удовлетворяли приведенным выше условиям. В данном варианте выполнения при условии, что ширина элемента 113 С=7 мм, размер по ширине скошенного участка В=С/2=3,5 мм, а продольный размер А составляет 3 мм. В этом варианте выполнения наиболее удаленные от вала двигателя соединения 116а, 116b отстоят от конца 113а элемента 113 более чем на 3 мм (см. фиг.7).

Диффузор 120 расположен в верхней части двигателя 101 снаружи крыльчатки 110 и имеет форму концентрических окружностей. Между диффузором 120 и крыльчаткой 110 имеется зазор, позволяющий крыльчатке 110 вращаться. Диффузор 120 содержит направляющие элементы, предназначенные для направления воздуха при его втягивании и выпуске посредством крыльчатки 110 к двигателю 101. Диффузор 120, показанный на фиг.3 и 8, представляет собой типичный диффузор, который может использоваться в узле 100, при этом следует понимать, что возможно использование диффузоров различных типов.

Далее приводится описание работы узла 100, имеющего описанную выше конструкцию.

При вращении вала 102 узла 100 нижняя пластина 111 крыльчатки 110, расположенная на валу 102 двигателя, приводится во вращение, вращая тем самым крыльчатку 110. При вращении крыльчатки 110 запыленный воздух втягивается через впускное отверстие для пыли всасывающей щетки (не показана), которое проточно соединено с воздухозаборником 115 верхней пластины 112 крыльчатки. Пыль и загрязнения в запыленном воздухе удаляются во время прохождения через пылеулавливающий узел (не показан), и, соответственно, по существу чистый воздух поступает в воздухозаборник 115 крыльчатки 110. Воздух, поступающий в воздухозаборник 115, подвергается рассеиванию и проходит между внутренними концами элементов 113. Воздух, проходящий между внутренними концами элементов 113, выпускается к диффузору 120 между наружными концами 113а элементов 113.

В этом варианте выполнения максимальный шум от крыльчатки в диапазоне частот 8˜10 кГц снижен по сравнению с устройствами, содержащими обычную крыльчатку, как показано в таблице 1, а также на фиг.10 и 12. Другими словами, максимальный шум от крыльчатки 110, в соответствии с первым вариантом выполнения настоящего изобретения, снижен приблизительно на 9 дБ по сравнению с первой экспериментальной крыльчаткой, содержащей элемент 23, как показано на фиг.9, и приблизительно на 7,3 дБ по сравнению со второй экспериментальной крыльчаткой, содержащей направляющий элемент 23', как показано на фиг.11. На фиг.10 и 12, соответственно, жирными кривыми линиями 1 и 3 обозначен шум от крыльчатки в соответствии с первым вариантом выполнения настоящего изобретения, а, соответственно, тонкими кривыми линиями 2 и 4 обозначен шум от первой экспериментальной крыльчатки и второй экспериментальной крыльчатки.

Таблица 1
Тип крыльчатки	Энергопотребление (Вт)	Шум (дБ)
Первый вариант выполнения	875	75,3
Первая экспериментальная крыльчатка	896	86,3
Вторая экспериментальная крыльчатка	878	82,6

В соответствии с первым вариантом выполнения настоящего изобретения оба угла 113с наружного конца 113а элемента 113 крыльчатки 110 скошены. Как описано выше, типичные размеры скошенных углов 113с А=3 мм, В=3,5 мм (см. фиг.7). Оба угла 23d наружного конца элемента 23 первой экспериментальной крыльчатки образуют прямые углы, как показано на фиг.9. Элемент 23' второй экспериментальной крыльчатки у своего наружного конца содержит вырез 23а' заданного радиуса, как показано на фиг.11. Крыльчатка 110, в соответствии с первым вариантом выполнения настоящего изобретения, а также первая и вторая экспериментальные крыльчатки содержат 8 или 9 направляющих элементов. Для испытания использовался универсальный двигатель, работающий на скорости 3000 об/мин. Графики создаваемого шума на фиг.10 и 12 показывает уровень максимального шума в диапазоне частот 8˜10 кГц. Диапазон частот 8˜10 кГц обычно содержит вторую частоту вращения лопастей (BPF). В данном документе частота вращения лопастей (BPF) представляет собой величину, определяемую числом лопастей, проходящих в секунду, измеренную в периодах в секунду (Гц). Например, при скорости вращения двигателя 3000 об/мин и при наличии в крыльчатке 9 направляющих элементов, частота вращения лопастей (BPF) составляет 4500 Гц. Эта частота именуется далее частотой вращения лопастей (BPF) первой степени. Частота вращения лопастей (BPF) второй степени есть удвоенная частота вращения лопастей (BPF) первой степени. В этом примере частота вращения лопастей (BPF) второй степени составляет 9000 об/мин.

Воздух, выпускаемый из диффузора 120, охлаждает двигатель 101 и выводится наружу из пылесоса через выпускное отверстие в основном корпусе (не показано).

Обратимся к фиг.13 и 14, на которых показано, что крыльчатка 110' для пылесоса в соответствии со вторым вариантом выполнения настоящего изобретения содержит нижнюю пластину 111, верхнюю пластину 112' и направляющие воздух элементы 113.

Нижняя пластина 111 выполнена в форме диска, центр которого расположен на валу двигателя (не показан).

Верхняя пластина 112' выполнена в форме диска, соответствующей форме нижней пластины 111, с диаметром, меньшим диаметра нижней пластины 111. Диаметр верхней пластины 112' определяется в соответствии с размерами скашивания элемента 113. В предпочтительном случае верхняя пластина 112' имеет диаметр, при котором ее наружная периферия 112а' соответствует точке 113s начала скошенного угла 113с элемента 113. На верхней пластине 112' имеется воздухозаборник 115, втягивающий воздух в ее центре. Также воздухозаборник 115 выполнен выступающим от верхней пластины 112' на заданную высоту. При этом соединительная часть 114', соединяющая воздухозаборник 115 с верхней пластиной 112', выполнена в виде изогнутой поверхности с заданной кривизной для равномерного поступления воздуха.

Элементы 113 расположены радиально между пластинами 111 и 112' на одинаковом расстоянии друг от друга. Каждый элемент 113 выполнен в виде изогнутой полосы заданной кривизны и может быть прикреплен к пластинам 112' и 111 различными способами соединения. В примерном варианте выполнения каждый из направляющих воздух элементов 113 прикреплен к пластинам 112' и 111 гребневыми соединениями 116. В одном варианте выполнения у конца 113а элемента 113, расположенного у периферии пластин 111 и 112', скошены оба угла 113с. Вид скашивания здесь не рассматривается, поскольку он аналогичен виду скашивания для элемента 113 крыльчатки 110 в соответствии с описанным выше первым вариантом выполнения настоящего изобретения.

Обратимся к фиг.14, на которой показано, что продольный размер А скошенного угла 113с меньше расстояния между одним концом 113а элемента 113 и наиболее удаленными от вала двигателя гребневыми соединениями 116a, 116b, которыми элемент 113 крепится к нижней пластине 111 и верхней пластине 112'. Также, предпочтительно, чтобы продольный размер А скошенного угла 113с элемента 113 составлял между примерно 1,5 мм и примерно 3 мм, отсчитывая от начала угла 113d.

Также, элемент 113 предпочтительно имеет длину, при которой один его конец 113а находится внутри периферии нижней пластины 111, а другой его конец находится вне воздухозаборника 115 верхней пластины 112'.

Работа крыльчатки 110' той же конструкции, что и вышеописанная, не рассматривается, поскольку она аналогична работе крыльчатки 110 приведенного выше первого варианта выполнения.

Фиг.15 представляет собой вид в разрезе узла двигателя для пылесоса, содержащего крыльчатку 110', в соответствии со вторым вариантом выполнения настоящего изобретения.

Как показано на фиг.15, узел 100' двигателя пылесоса, содержащий крыльчатку 110' в соответствии со вторым вариантом выполнения настоящего изобретения, содержит двигатель 101, крыльчатку 110', приводимую во вращение двигателем 101, и диффузор 120, направляющий поступивший воздух, втянутый крыльчаткой 110', к двигателю 101.

В качестве двигателя 101 может быть выбран двигатель любого типа со скоростью вращения между примерно 3000 и 3600 об/мин, который обычно применяется в пылесосах. Однако объем правовой охраны изобретения не ограничивается каким-либо конкретным двигателем 101.

Крыльчатка 110' содержит нижнюю пластину 111, верхнюю пластину 112' и направляющие воздух элементы 113. Обратимся к фиг.13 и 14, на которых показано, что нижняя пластина 111 выполнена в форме диска, центр которого расположен на валу 102 двигателя 101. Верхняя пластина 112' выполнена в форме диска, соответствующей форме нижней пластины 111, с диаметром, соответствующим точке 113s начала скошенного угла 113с элементов 113. На верхней пластине 112' имеется расположенный по центру воздухозаборник 115, предназначенный для втягивания всасываемого воздуха. Также, воздухозаборник 115 выполнен выступающим от пластины 112' на заданную высоту. При этом соединительная часть 114', соединяющая воздухозаборник 115 с верхней пластиной 112', выполнена в виде изогнутой поверхности с заданной кривизной для равномерного поступления воздуха. Элементы 113 расположены радиально между пластинами 111 и 112' на одинаковом расстоянии друг от друга. Каждый элемент 113 выполнен в виде изогнутой полосы заданной кривизны. В данном варианте выполнения 9 направляющих воздух элементов прикреплены к верхней пластине 112' и нижней пластине 111 гребневыми соединениями 116. У конца 113а элемента 113, ближайшего к периферии пластин 111 и 112', оба угла 113с скошены. В предпочтительном случае скошенные углы 113с выполнены с удовлетворением вышеописанных условий. В данном варианте выполнения при ширине С элемента 113 приблизительно в 7 мм, размер по ширине скошенного угла 113с В=С/2=3,5 мм, а продольный размер А скошенного угла 113с составляет приблизительно 3 мм. В одном варианте выполнения наиболее удаленное от вала двигателя гребневое соединение 116а, 116b расположено на расстоянии 3 мм или более от наружного конца 113а элемента 113 (см. фиг.14).

Диффузор 120 расположен в верхней части двигателя 101 снаружи крыльчатки 110' и имеет форму концентрических окружностей. Между диффузором 120 и крыльчаткой 110' имеется зазор, позволяющий крыльчатке 110' вращаться. Диффузор 120 содержит направляющие элементы, предназначенные для направления воздуха при его втягивании и выпуске посредством крыльчатки 110 к двигателю 101. Диффузор 120, показанный на фиг.15, представляет собой типичный диффузор, который может быть использован в узле 100' пылесоса в соответствии с настоящим изобретением. Также, в узле 100' возможно использование различных типов диффузоров.

Работа узла 100', содержащего крыльчатку 110' в соответствии со вторым вариантом выполнения настоящего изобретения, имеющего конструкцию, подобную вышеописанной, подробно не рассматривается, поскольку она аналогична вышеописанной работе узла 100 двигателя с крыльчаткой 110 в соответствии с первым вариантом выполнения настоящего изобретения.

В показанном данном варианте выполнения в диапазоне частот приблизительно 8˜10 кГц максимальный шум узла 100' с крыльчаткой 110' в соответствии со вторым вариантом выполнения настоящего изобретения значительно снижен по сравнению с максимальным шумом узла двигателя с традиционной крыльчаткой, как показано в таблице 2 и на фиг.16. Максимальный шум, создаваемый крыльчаткой 110' в соответствии со вторым вариантом выполнения настоящего изобретения, снижен приблизительно на 6,5 дБ по сравнению с традиционной крыльчаткой. На фиг.16 жирная линия 5 обозначает шум от крыльчатки 110' в соответствии со вторым вариантом выполнения настоящего изобретения, а линия 6 обозначает шум от традиционной крыльчатки. Также полный шум, который является шумом, усредненным по всему диапазону частот, снижен приблизительно на 1,6 дБ.

Таблица 2
Тип крыльчатки	Полный шум (дБ)	Максимальный шум 8˜10 кГц (дБ)
Второй вариант выполнения	93,4	83,4
Традиционный	94,9	89,9

Оба угла 113с наружного конца 113а элемента 113 крыльчатки 110' в соответствии со вторым вариантом выполнения настоящего изобретения скошены. Размеры скошенных углов 113с А=3 мм, В=3,5 мм, как описано выше. Верхняя пластина 112' крыльчатки 110' имеет диаметр, соответствующий точкам 113s начала скошенного угла 113с элементов 113 (см. фиг.14). Крыльчатка 20 согласно существующему стандарту содержит направляющие воздух элементы 23 с прямыми углами у углов 23d на наружных концах, как показано на фиг.9. Крыльчатка 110' в соответствии со вторым вариантом выполнения настоящего изобретения и стандартная крыльчатка 20 содержат, соответственно, 8 или 9 направляющих воздух элементов. Для испытания на шум был использован универсальный двигатель, работающий на скорости вращения 3000 об/мин. Термин "полный шум" относится к шуму, усредненному по всему диапазону частот. Термин "максимальный шум" в диапазоне около 8˜10 кГц относится к шуму, имеющему максимальное значение при частоте 8˜10 кГц. Диапазон частот 8˜10 кГц обычно содержит вторую частоту вращения лопастей (BPF) крыльчатки. Указанная частота (BPF) представляет собой количество лопастей проходящих в секунду, измеренную в периодах в секунду (Гц). Например, когда скорость вращения двигателя составляет 3000 об/мин и крыльчатка содержит 9 направляющих, частота вращения лопастей (BPF) составляет 4500 Гц. Эта частота называется частотой вращения лопастей (BPF) первой степени. Частота вращения лопастей (BPF) второй степени равна удвоенной частоте вращения лопастей (BPF) первой степени. В данном варианте выполнения частота вращения лопастей (BPF) второй степени равна приблизительно 9000 об/мин.

На фиг.17 показан пылесос, содержащий узел 100 с крыльчаткой 110 в соответствии с первым вариантом выполнения настоящего изобретения.

Как показано на фиг.17, предлагаемый пылесос 200 содержит всасывающую щетку 210, которая втягивает пыль и загрязнения, удлинительную трубку 220, проточно соединяющую щетку 210 с основным корпусом 230, и основной корпус 230, разделенный на пылеулавливающую часть (не показана) и часть 231 двигателя.

Щетка 210 содержит впускное отверстие для пыли (не показано), втягивающее пыль и загрязнения и расположенное в нижней части щетки. Пылеулавливающий узел (не показан), который отделяет и собирает пыль и загрязнения из запыленного воздуха, втягиваемого через щетку 210, расположен в пылеулавливающей части (не показана). Например, в качестве пылеулавливающего узла может быть использован мешок для пыли или циклонный пылесборный узел. Узел 100, создающий всасывающее усилие, втягивающее пыль и загрязнения через щетку 210, расположен внутри части 231 двигателя. Узел 100 содержит двигатель 101, крыльчатку 110 (см. фиг.8), приводимую во вращение двигателем 101, и диффузор 120, направляющий воздух, втягиваемый крыльчаткой 110, к двигателю 101. Крыльчатка 110 содержит направляющие воздух элементы 113. Наружный конец 113а элемента 113 имеет скошенные углы 113с. Поскольку узел 100 аналогичен описанному выше, его детальное рассмотрение опускается.

При включении предлагаемого пылесоса 200 для проведения уборки двигатель 101, расположенный в части 231 двигателя, начинает вращаться. При вращении двигателя 101 вращается крыльчатка, расположенная на конце вала 102 двигателя. При вращении крыльчатки 110 запыленный воздух втягивается через впускное отверстие для пыли щетки 210. Пыль и загрязнения, содержащиеся в запыленном воздухе, удаляются во время прохождения через пылеулавливающий узел, расположенный в пылеулавливающей части, в результате чего происходит очищение запыленного воздуха. Очищенный воздух поступает в воздухозаборник 115 крыльчатки 110, проходит между наружными концами 113а элементов 113 и входит в диффузор 120 (см. фиг.7 и 8). Вместе с тем, поскольку оба угла 113с элементов 113 скошены, снижается максимальный шум в диапазоне частот 8˜10 кГц. Воздух, поступающий в диффузор 120, проходит через двигатель 101 и выпускается наружу основного корпуса 230 пылесоса 200 через выпускное отверстие 233.

Поскольку конструкция и работа пылесос, содержащего узел 100' двигателя с крыльчаткой 110' в соответствии со вторым вариантом выполнения настоящего изобретения аналогичны конструкции и работе пылесоса, содержащего крыльчатку 110 в соответствии с описанным выше первым вариантом выполнения, их подробное рассмотрение опускается.

Несмотря на описанные варианты выполнения настоящего изобретения, дополнительные изменения и модификации могут встретиться специалистам в данной области техники после ознакомления с базовыми концепциями изобретения. Следовательно, подразумевается, что прилагаемая формула изобретения составлена с включением как вышеприведенных вариантов выполнения, так и всех подобных изменений и модификаций, которые подпадают под сущность и объем правовой охраны настоящего изобретения.

1. Крыльчатка для пылесоса, содержащая

нижнюю пластину в форме диска,

верхнюю пластину, которая расположена на заданном расстоянии от нижней пластины, диаметр которой соответствует диаметру нижней пластины и которая имеет расположенный в ее центре воздухозаборник, и

направляющие воздух элементы, расположенные радиально между нижней пластиной и верхней пластиной, причем каждый из них имеет длину, при которой его наружный конец находится внутри периферии нижней пластины, при этом направляющие воздух элементы скошены на обоих концах своих наружных концов.

2. Крыльчатка по п.1, в которой размеры скошенного угла удовлетворяют формуле 1,5 мм ≤ В ≤ С/2, где В - размер скошенного угла по ширине направляющего воздух элемента, а С - ширина направляющего воздух элемента.

3. Крыльчатка по п.1, в которой размер скошенного угла по длине направляющего воздух элемента составляет примерно от 1,5 до 3 мм.

4. Крыльчатка для пылесоса, содержащая

нижнюю пластину в форме диска,

направляющие воздух элементы, которые расположены радиально на нижней пластине, причем каждый из них имеет длину, при которой его наружный конец находится внутри периферии нижней пластины, и которые имеют скошенные углы на обоих концах своих наружных концов, и

верхнюю пластину, которая расположена на указанных элементах, имеет расположенный по центру воздухозаборник и диаметр, при котором ее наружная периферия соответствует точке начала скошенного угла направляющего воздух элемента.

5. Крыльчатка по п.4, в которой размеры скошенных углов удовлетворяют формуле 1,5 мм ≤ В ≤ С/2, где В - размер скошенного угла по ширине направляющего воздух элемента, а С - ширина направляющего воздух элемента.

6. Крыльчатка по п.4, в которой размер скошенных углов по длине направляющего воздух элемента составляет примерно от 1,5 до 3 мм.

7. Узел двигателя для пылесоса, содержащий

двигатель,

крыльчатку, содержащую

нижнюю пластину в форме диска, расположенную на валу двигателя,

верхнюю пластину, которая расположена на заданном расстоянии от нижней пластины, имеет расположенный в ее центре воздухозаборник и диаметр которой соответствует диаметру нижней пластины, и

направляющие воздух элементы, которые расположены радиально между нижней пластиной и верхней пластиной, причем каждый из них имеет длину, при которой его наружный конец находится внутри периферии нижней пластины, и которые имеют скошенные концы на обоих углах своих наружных концов, и

диффузор, расположенный в верхней части двигателя и направляющий всасываемый воздух от крыльчатки к двигателю.

8. Узел двигателя по п.7, в котором размеры скошенных углов удовлетворяют формуле 1,5 мм ≤ В ≤ С/2, где В - размер скошенного угла по ширине направляющего воздух элемента, а С - ширина направляющего воздух элемента.

9. Узел двигателя по п.7, в котором размер скошенных углов по длине направляющего воздух элемента составляет примерно от 1,5 до 3 мм.

10. Узел двигателя для пылесоса, содержащий

двигатель,

крыльчатку, содержащую

нижнюю пластину в форме диска;

направляющие воздух элементы, расположенные радиально на нижней пластине, причем каждый из них имеет длину, при которой его наружный конец находится внутри периферии нижней пластины, и которые скошены на обоих углах своих наружных концов, и

верхнюю пластину, которая расположена на указанных элементах, имеет расположенный по центру воздухозаборник и диаметр, при котором ее наружная периферия соответствует точке начала скошенного угла направляющего воздух элемента, и

диффузор, расположенный в верхней части двигателя и направляющий всасываемый воздух от крыльчатки к двигателю.

11. Узел двигателя по п.10, в котором размеры скошенных углов удовлетворяют формуле 1,5 мм ≤ В ≤ С/2, где В - размер скошенного угла по ширине направляющего воздух элемента, а С - ширина направляющего воздух элемента.

12. Узел двигателя по п.10, в котором размер скошенного угла по длине направляющего воздух элемента составляет примерно от 1,5 до 3 мм.

Приоритет по пунктам:

09.12.2004 по пп.1-3, 7-9;

23.02.2005 по пп.4-6, 10-12.