Циклонный уловитель
Изобретение предназначено для очистки воздуха. Циклонный уловитель содержит первичный циклон, имеющий первый впуск для втягивания наружного воздуха и первый выпуск для выпускания воздуха, при этом первый выпуск включает проходной участок, имеющий перфорированный участок, образующий его боковую стенку, и закрытый участок на его нижней части; вторичный циклон, соединенный с первичным циклоном; и направляющее поток средство над первым выпуском для предотвращения резкого изменения направления потока воздуха, выпускаемого из первого выпуска, и для направления воздуха, выдуваемого из перфорированного участка, ко вторичному циклону. Технический результат: повышение эффективности очистки, снижение шума. 10 з.п. ф-лы, 5 ил.
Область техники
Настоящее изобретение относится к циклонным уловителям, а более конкретно к двойному циклонному уловителю, имеющему множество циклонов, соединенных друг с другом. Несмотря на то что применение циклонного коллектора настоящего изобретения не ограничивается вакуумным пылесосом, именно для вакуумного пылесоса данный циклонный уловитель особенно подходит.
Предшествующий уровень техники
Циклонный уловитель собирает пыль и грязь (в дальнейшем называется обобщенно как пыль) из воздуха, используя принцип циклона. Циклонный уловитель имеет широкие применения и применим также и к вакуумному пылесосу в качестве бытового применения.
В настоящее время для улучшения возможностей по сбору пыли используется двойной циклонный уловитель, имеющий множество циклонных уловителей, соединенных друг с другом. То есть двойной циклонный уловитель снабжен верхним по потоку циклоном для втягивания воздуха, содержащего пыль и подобное (в дальнейшем обозначается как "загрязненный воздух"), и сбора сравнительно крупных частиц пыли и нижним по потоку циклоном, соединенным с верхним по потоку циклоном для сбора относительно небольших частиц пыли. В общем случае двойной циклонный уловитель снабжен одним верхним по потоку циклоном и одним нижним по потоку циклоном. Нижний по потоку циклон может иметь множество небольших циклонов (далее обозначается как "многоциклонный уловитель"). Примером такого многоциклонного уловителя является уловитель, описанный в выполненной полезной модели Японии №S5214775.
Со ссылкой на фиг.1 будет описан многоциклонный уловитель предшествующего уровня техники.
Многоциклонный уловитель предшествующего уровня техники снабжен циклоном 1 (далее обозначаемый как "первичный циклон") для втягивания наружного загрязненного воздуха и сбора относительно крупных частиц пыли, и циклоном 3 (далее обозначаемый как "вторичный циклон"), соединенным с первичным циклоном 1 для сбора относительно небольших частиц пыли. Вторичный циклон 3 в многоциклонной конструкции представляет собой группу небольших циклонов.
Далее это будет описано подробно.
Вторичный циклон 3, имеющий множество небольших циклонов, установлен на внешней окружности первичного циклона 1. Первичный циклон 1 имеет первый впуск 11 в верхнем участке первого корпуса 12 первичного циклона 1 для втягивания загрязненного воздуха в направлении по касательной и первый выпуск 14 по существу в центральном участке первичного циклона 1 для выпуска первично отфильтрованного воздуха (далее обозначаемого как "частично загрязненный воздух") во вторичный циклон 3. В общем случае первый выпуск 14 имеет цилиндрическую форму с открытой нижней частью 14b и не имеет отверстий в верхней части. В некоторых случаях в открытой нижней части 14b устанавливают фильтр 16.
В то же время вторичный циклон 3 имеет множество небольших циклонов, установленных на внешней окружности первичного циклона 1. Естественно, что каждый из вторичных циклонов 3 также имеет впуск (не показан) и выпуск 34 (далее обозначаемые как "второй „пуск" и "второй выпуск"). В общем случае между первичным циклоном 1 и вторичным циклоном 3 имеется демпфирующая камера 56, образуемая там. Через демпфирующую камеру 56 воздух вводится во вторичный циклон 3 из первичного циклона 1. Над вторичным циклоном 3 имеется камера 52 выпуска, связанная со вторыми выпусками 34 множеством вторичных циклонов 3, для выпуска воздуха с пылью, сбор которой тем самым оказывается завершенным (далее обозначаемый как "чистый воздух"), через выпускную трубку 54 и через камеру 52 выпуска.
Далее будет описана работа многоциклонного уловителя предшествующего уровня техники.
В начале работы многоциклонного коллектора для приведения в движение средства создания втягивающего усилия, например всасывающего вентилятора (не показан) вакуумного пылесоса, загрязненный наружный воздух вводится внутрь первичного циклона 1 через первый впуск 11 первичного циклона 1. В этом случае загрязненный воздух втягивается в направлении по касательной и закручивается вдоль внутренней стенки первого корпуса 12 первичного циклона 1, и при этом пыль отделяется от воздуха центробежной силой.
В этом случае сравнительно крупные и тяжелые частицы пыли собираются в нижней части первичного циклона 1, а небольшие частицы пыли не собираются вовнутрь и при закручивании в первичном циклоне 1 поднимаются и выпускаются через первый выпуск 14.
Между тем, частично загрязненный воздух выпускается из первичного циклона 1 и вводится во вторичный циклон 3 через второй впуск (не показан). В конечном счете чистый воздух с небольшими частицами пыли, отделенными во вторичном циклоне 3, еще раз выпускается наружу из уловителя через второй выпуск 34, выпускную камеру 52 и выпускную трубу 54.
Раскрытие изобретения
Техническая задача
Однако многоциклонный уловитель предшествующего уровня техники имеет следующие недостатки.
Резкое изменение направления потока воздуха из первичного циклона через первый выпуск перед входом во вторичный циклон приводит к потере давления и снижает эффективность сбора пыли, а также вызывает шум.
Техническое решение
Соответственно, настоящее изобретение направлено на создание такого циклонного уловителя, который бы в значительной степени устранил одну или несколько проблем, связанных с ограничениями и недостатками предшествующего уровня техники.
Задача настоящего изобретения заключается в создании циклонного уловителя, который может улучшить эффективность сбора пыли.
Другая задача настоящего изобретения заключается в создании циклонного уловителя, который может снизить шум.
Для достижения этих задач и получения других преимуществ и в соответствии с целью изобретения, как это осуществлено и описано здесь, циклонный уловитель содержит первичный циклон, имеющий первый впуск для втягивания наружного воздуха и первый выпуск для выпуска воздуха, вторичный циклон, соединенный с первичным циклоном, и направляющее поток средство над первым выпуском для предотвращения резкого изменения направления потока воздуха, выпускаемого из первого выпуска.
Предпочтительно выпуск включает в себя проходной участок, имеющий проход и закрытый участок под проходным участком, причем закрытый участок закрыт.
В то же время предпочтительно, чтобы направляющее поток средство предотвращало резкий поворот при проходе между первым выпуском первичного циклона и впуском во вторичный циклон. Например, направляющее поток средство направляет воздух по существу в перпендикулярном направлении.
В то же время предпочтительно, чтобы направляющее поток средство имело верхний участок, который расширяется по мере удаления от первого выпуска. Например, направляющее поток средство может иметь коническую форму или полусферическую форму.
Направляющее поток средство дополнительно включает дополнительный элемент, проходящий вниз для образования прохода. Предпочтительно дополнительный элемент имеет заданную кривизну.
Положительные результаты
Соответственно, настоящее изобретение позволяет увеличить эффективность сбора пыли и мощность всасывания, а также снизить шум.
Краткое описание чертежей
Сопроводительные чертежи включены для обеспечения лучшего понимания изобретения и составляют часть настоящей заявки, показывают вариант(ы) осуществления изобретения и вместе с описанием служат для объяснения принципов изобретения. На чертежах изображены
Фиг.1 - продольный разрез циклонного уловителя предшествующего уровня техники;
Фиг.2 - продольный разрез циклонного уловителя в соответствии с предпочтительным вариантом настоящего изобретения;
Фиг.3 и 4 - виды в перспективе направляющего поток средства по Фиг.2; и
Фиг.5 - вид снизу варианта направляющего поток средства на Фиг.2.
Наилучший вариант осуществления изобретения
Далее подробно рассматриваются предпочтительные варианты осуществления настоящего изобретения, примеры которых показаны на сопроводительных чертежах. По возможности на чертежах для обозначения одинаковых или подобных частей используются те же ссылочные позиции.
Циклонный уловитель в соответствии с предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения описывается со ссылкой на Фиг.2.
Циклонный уловитель на Фиг.2, так же как и в предшествующем уровне техники, включает первичный циклон 1 и вторичный циклон 3, соединенный с первичным циклоном 1. Однако в настоящем изобретении конструкция первого выпуска 14 первичного циклона 1 отличается от такового из предшествующего уровня техники.
Как описано в предшествующем уровне техники, до настоящего изобретения в общем случае считалось, что первый выпуск 14 первого циклона 1 требует открытой нижней части и чтобы не было отверстий в верхнем его участке. Причина этого в том, что для сбора пыли с использованием принципа циклона требуется закручивание воздуха вниз вдоль внутренней стенки корпуса для разделения пыли и для движения снова вверх, по существу вдоль центральной оси для выхода. В соответствии с этим считалось, что верхний участок первого выпуска 14 не должен иметь отверстий. Однако исследование изобретателей неожиданно показало, что даже если верхний участок первого выпуска 14 имеет проход, например перфорацию 18, то сбор пыли может быть осуществлен эффективно.
Далее подробно описывается конструкция первого выпуска 14 первичного циклона 1 согласно настоящему изобретению.
Первый выход включает участок 14а прохода, имеющий проход, и закрытый участок 14b под участком прохода. Любая форма участка прохода является подходящей, если только воздух может через него проходить. Например, участок 14а прохода может быть перфорированным участком, имеющим множество отверстий 18. Форма отверстия 18 необязательно должна быть круглой, является подходящей любая другая форма. Например, вместо круглого отверстия подходит проход в форме щели. Для удобства ниже в качестве примера рассматривается перфорированный участок 14а, имеющий множество отверстий 18.
Предпочтительно, чтобы перфорированный участок 14а проходил сверху вниз и был по существу параллельным первому корпусу 12 первичного циклона 1. Перфорированный участок 14а имеет закрытую нижнюю часть с закрытым участком 14b. Хотя форма первого выпуска 14 не ограничена, предпочтительно, чтобы форма первого выпуска 14 была цилиндрической.
Кроме того, в настоящем изобретении имеется направляющее поток средство 200, установленное над первым выпуском 14 для предотвращения резкого изменения направления потока воздуха из выпуска 14. То есть направляющим поток средством поток воздуха из первого выпуска 14 направляется плавно.
Далее направляющее поток средство 200 будет описано подробно.
Как описано, направляющее поток средство 200 служит для подачи воздуха из первого выпуска 14 во вторичный циклон 3 без резкого изменения его направления. Соответственно, направляющее поток средство 200 служит для образования прохода без резкого изменения направления между первым выпуском 14 и вторичным циклоном 3, а более конкретно впуском во вторичный циклон 3. Поэтому предпочтительно, чтобы направляющее поток средство 200 изменялось бы соответственно, согласно размещению первого выпуска 14 первичного циклона и впуска (не показан) во вторичный циклон 3. Как показано на Фиг.2, в случае если вторичный циклон 3 расположен снаружи первичного циклона 1, то есть первый выпуск 14 первичного циклона 1 и впуск во вторичный циклон расположены по существу перпендикулярно относительно друг друга, то направляющее поток средство 200 также имеет форму, обеспечивающую прохождение воздуха по существу в перпендикулярном направлении. Например, как показано на Фиг.3 и 4, направляющее поток средство 200 может иметь форму, которая расширяется по мере удаления от первого выпуска 14. То есть предпочтительно, чтобы направляющее поток средство 200 имело бы форму тела вращения, например форму конуса или полусферы.
В то же время дополнительный элемент 210 может быть выполнен на обратной стороне направляющего поток средства 200 кроме того, которое проходит вниз для образования множества проходов. Предпочтительно, чтобы дополнительный элемент 210 имел заданную кривизну, и более предпочтительно, чтобы кривизна была образована в направлении потока.
Далее будет описана работа данного многоциклонного уловителя.
При начале работы многоциклонного уловителя наружный загрязненный воздух втягивается в первый корпус 12 через первый впуск 11 первичного циклона 1. В этом случае, поскольку загрязненный воздух втягивается в направлении по касательной первого корпуса 12, загрязненный воздух подвергается определенной закручивающей силе для отделения относительно тяжелых и крупных частиц пыли. Отделенные частицы пыли собираются в нижней части первого корпуса 12, тогда как воздух, содержащий мелкие частицы пыли еще не разделен, то есть частично загрязненный воздух выпускается через первый выпуск 14. Частично загрязненный воздух, выпущенный из первого циклона 1 во вторичный циклон 3 через первый выпуск 14 втягивается во вторичный корпус 32 через вторичный впуск (не показан) так, что мелкие частицы пыли собираются во вторичном корпусе 32 и чистый воздух выпускается из уловителя наружу через выпускную трубку 54 через вторичный выпуск 34 и выпускную камеру 52.
Плавное прохождение воздуха из первичного циклона 1 во вторичный циклон 3 через первый выпуск по направляющему поток средству позволяет снизить потери давления и понизить шум.
Хотя вышеуказанный вариант осуществления описывает первый выпуск 1 с закрытой нижней частью, настоящее изобретение не ограничивается таким вариантом. То есть так же, как и в предшествующем уровнем техники, настоящее изобретение применимо к варианту, в котором первый выпуск имеет конфигурацию с закрытой стороной и открытой нижней частью.
Кроме того, хотя вышеуказанный вариант осуществления описывает многоциклонный уловитель, имеющий вторичный циклон с множеством небольших циклонов, настоящее изобретение не ограничено этим. Таким образом, настоящее изобретение может также быть применено к общему двойному циклонному уловителю, имеющему два циклона, соединенные один с другим, или к моноциклонному уловителю, имеющему только один циклон.
Более того, циклонный уловитель согласно настоящему изобретению применим к вакуумному пылесосу с фильтром или прямому вакуумному пылесосу.
Специалистам в данной области техники должно быть ясно, что в рамках настоящего изобретения могут быть выполнены различные модификации и варианты, не отступая от сущности и объема изобретения. Таким образом, предполагается, что модификации и варианты данного изобретения не выходят за рамки приложенной формулы изобретения и ее эквивалентов.
Промышленная применимость
Как было описано, циклонный уловитель согласно настоящему изобретению имеет следующие преимущества.
Во-первых, предотвращение резкого изменения направления потока воздуха из первичного циклона позволяет повысить эффективность сбора пыли.
Во-вторых, предотвращение резкого изменения направления потока воздуха из первичного циклона позволяет снизить шум.
1. Циклонный уловитель, содержащий
первичный циклон, имеющий первый впуск для втягивания наружного воздуха и первый выпуск для выпускания воздуха, при этом первый выпуск включает проходной участок, имеющий перфорированный участок, образующий его боковую стенку, и закрытый участок на его нижней части;
вторичный циклон, соединенный с первичным циклоном; и
направляющее поток средство над первым выпуском для предотвращения резкого изменения направления потока воздуха, выпускаемого из первого выпуска, и для направления воздуха, выдуваемого из перфорированного участка, ко вторичному циклону.
2. Циклонный уловитель по п.1, в котором выпуск включает проходной участок, имеющий проход, и закрытый участок под проходным участком, причем закрытый участок закрыт.
3. Циклонный уловитель по п.2, в котором проходной участок включает перфорированный участок, имеющий множество отверстий.
4. Циклонный уловитель по п.1, в котором направляющее поток средство предотвращает резкое изменение направления прохождения воздуха между первым выпуском первичного циклона и впуском вторичного циклона.
5. Циклонный уловитель по п.4, в котором направляющее поток средство направляет воздух, по существу, в перпендикулярном направлении.
6. Циклонный уловитель по п.1, в котором направляющее поток средство имеет верхний участок, который расширяется по мере удаления от первого выпуска.
7. Циклонный уловитель по п.2, в котором направляющее поток средство имеет верхний участок, который расширяется по мере удаления от первого выпуска.
8. Циклонный уловитель по п.6, в котором направляющее поток средство имеет коническую форму.
9. Циклонный уловитель по п.6, в котором направляющее поток средство имеет форму полусферы.
10. Циклонный уловитель по п.1, в котором направляющее поток средство дополнительно включает дополнительный элемент, проходящий вниз для образования прохода.
11. Циклонный уловитель по п.10, в котором дополнительный элемент имеет заданную кривизну.
