Турбинный узел щетки и пылесос, содержащий его

Предложены турбинный узел щетки и пылесос, содержащий его. Турбинный узел щетки включает турбинный корпус щетки, щетку, установленную в турбинном корпусе щетки, и турбинный узел вентилятора, имеющий множество лопастей и вращающий щетку. Каждая из множества лопастей содержит точку кривизны, первичную поверхность, с которой сталкивается первичный входящий воздушный поток, всасываемый через впускную часть турбинного узла вентилятора, и вторичную поверхность, с которой сталкивается вторичный входящий воздушный поток. Первичный и вторичный входящие воздушные потоки воздействуют на поверхности в направлении вращения турбинного узла вентилятора. 2 н. и 9 з.п. ф-лы, 8 ил.

 

Нижеследующее описание относится к пылесосу и, более конкретно, к турбинному узлу щетки для вращения щетки и пылесосу, содержащему его.

В основном, пылесос может включать в себя щетку, которая входит в контакт с очищаемой поверхностью и очищает пыль с очищаемой поверхности. Щетка может царапать или ударять по очищаемой поверхности под действием силы вращения при перемещении по очищаемой поверхности, так что пыль на очищаемой поверхности отделяется от очищаемой поверхности. Пыль, отделенная от очищаемой поверхности щеткой, всасывается в основной корпус под действием всасывающей силы, генерируемой основным корпусом.

Щетка может быть выполнена для вращения приводным электродвигателем или для вращения воздухом, всасываемым через всасывающую часть. Кроме того, щетка обычно может быть выполнена для вращения входящим воздушным потоком с целью упрощения конструкции и экономии затрат.

Фиг.1 - перспективный вид пылесоса 1 известного уровня техники, содержащего турбинный узел 100 щетки, рукав 200 и основной корпус 300. Фиг.2 - вид в разрезе турбинного узла 100 щетки на фиг.1.

Как показано на фиг.2, турбинный узел щетки включает в себя турбинный корпус 101 щетки, щетку 102, установленную в турбинном корпусе 101 щетки, и турбинный узел 110 вентилятора.

Турбинный узел 110 вентилятора включает в себя впускной канал 103, выпускной канал 104 и вентилятор 110a, расположенный между впускным и выпускным каналами 103 и 104. Турбинный узел 110 вентилятора выполнен таким образом, что мощность вращения передается щетке 102 с помощью ремня (не показан).

Как показано на фиг.2, вентилятор 110a содержит множество лопастей 112 и вращающуюся пластину 111, содержащую множество лопастей 112, радиально расположенных на ней. Первичный входящий воздух a1, всасываемый через впускное отверстие, сталкивается с лопастями 112, так что вентилятор 110a вращается в направлении D вращения.

Однако в пылесосе известного уровня техники первичный входящий воздушный поток a1 может не сталкиваться с лопастями 112, а создавать вторичный встречный воздушный поток a2 на участке отделения P для установки вентилятора, в котором образованы впускной и выпускной каналы 103 и 104. Следовательно, вторичный встречный воздушный поток a2 всасывается в вентилятор 110a.

Как показано на фиг.2, вторичный встречный воздушный поток a2 сталкивается с задней поверхностью (противоположная поверхность, обращенная к впускному отверстию 103a) каждой из лопастей 112 и, следовательно, создается сила трения относительно направления D вращения. В результате, сила вращения вентилятора 110a уменьшается. Уменьшение силы вращения вентилятора 110a приводит к уменьшению силы вращения щетки 102. Следовательно, чистка не может выполняться плавно относительно очищаемой поверхности, и потеря давления может увеличиваться.

В одном основном аспекте описан турбинный узел щетки для пылесоса, включающий в себя турбинный корпус щетки, щетку, установленную в турбинном корпусе щетки, и турбинный узел вентилятора, содержащий множество лопастей и вращающий щетку. Каждая из множества лопастей имеет точку кривизны, первичную поверхность столкновения, с которой сталкивается первичный входящий воздушный поток, всасываемый через впускную часть турбинного узла вентилятора, и вторичную поверхность столкновения, с которой сталкивается вторичный входящий воздушный поток, и первичный и вторичный входящие воздушные потоки прикладывают силу в направлении вращения турбинного узла вентилятора.

Угол, под которым первичный входящий воздушный поток сталкивается с каждой из множества лопастей, может составлять, по существу, 90 градусов или меньше.

Каждая из множества лопастей может иметь внутренний угол, по существу, 100 градусов или меньше, который является углом, образованным двумя линиями, проходящими между точкой кривизны и концами лопасти.

Каждая из множества лопастей может быть выполнена в U-образной форме.

Каждая из множества лопастей может быть выполнена в V-образной форме.

В другом аспекте описан пылесос, включающий в себя основной корпус и турбинный узел щетки, причем турбинный узел щетки включает в себя турбинный корпус щетки, щетку, установленную в турбинном корпусе щетки, и турбинный узел вентилятора, содержащего множество лопастей и вращающий щетку. Каждая из множества лопастей имеет точку кривизны, первичную поверхность столкновения, с которой сталкивается первичный входящий воздушный поток, всасываемый через впускную часть турбинного узла вентилятора, и вторичную поверхность столкновения, с которой сталкивается вторичный входящий воздушный поток, и первичный и вторичный входящие воздушные потоки прикладывают силу в направлении вращения турбинного узла вентилятора.

Первичная поверхность столкновения и вторичная поверхность столкновения могут быть расположены под углом относительно друг друга.

Угол может быть меньше 100 градусов.

Угол может быть меньше 90 градусов.

Угол может быть образован двумя линиями, которые проходят через точку кривизны, которая расположена на соответствующих лопастях в центральной точке между первичной и вторичной поверхностями столкновения, и угол меньше 100 градусов.

Угол может быть меньше 90 градусов.

В еще одном аспекте описан турбинный узел щетки пылесоса, причем турбинный узел щетки включает в себя турбинный корпус щетки, щетку, установленную в турбинном корпусе щетки, и турбинный узел вентилятора, содержащий множество лопастей и вращающий щетку. Каждая из множества лопастей содержит первичную поверхность столкновения и вторичную поверхность столкновения, наклоненную относительно первой поверхности столкновения, и первичный входящий воздушный поток, всасываемый через впускную часть турбинного узла вентилятора, сталкивается с первичной поверхностью столкновения, и вторичный входящий воздушный поток сталкивается с вторичной поверхностью столкновения, и первичный и вторичный входящие воздушные потоки прикладывают силу в направлении вращения турбинного узла вентилятора.

Другие признаки и аспекты будут понятны из нижеследующего подробного описания, чертежей и формулы изобретения, на чертежах:

Фиг.1 - перспективный вид пылесоса известного уровня техники, содержащего турбинный узел щетки, рукав и основной корпус.

Фиг.2 - вид в разрезе турбинного узла щетки на фиг.1.

Фиг.3 - перспективный вид примера первого вентилятора.

Фиг.4 - вид примера конструкции первой лопасти.

Фиг.5 - вид в разрезе примера турбинного узла щетки, иллюстрирующий рабочее состояние турбинного узла первого вентилятора, содержащего первый вентилятор.

Фиг.6 - перспективный вид примера второго вентилятора.

Фиг.7 - вид примера конструкции второй лопасти.

Фиг.8 - вид в разрезе примера турбинного узла щетки, иллюстрирующий рабочее состояние турбинного узла второго вентилятора, содержащего второй вентилятор.

Следует понимать, что на чертежах и в подробном описании, если не описано иное, подобные ссылочные позиции относятся к подобным элементам, признакам и конструкциям. Относительный размер и изображение этих элементов могут быть сильно увеличены для упрощения, изображения и удобства.

Нижеследующее подробное описание дано для обеспечения полного понимания читателем способов, устройств и/или систем, описанных в данном документе. Следовательно, различные изменения, модификации и эквиваленты систем, устройств и/или способов, описанных в данном документе, будут предложены специалистам в данной области техники. Последовательность описанных этапов и/или операций обработки является примером, однако последовательность операций не ограничена последовательностью операций, изложенной в данном документе, и может быть изменена, как известно из области техники, за исключением этапов и/или операций, обязательно выполняемых в определенном порядке. Кроме того, описания известных функций и конструкций могут быть опущены для упрощения и краткости.

Фиг.3 изображает пример первого вентилятора 120a. Фиг.4 изображает пример конструкции первой лопасти 122. Фиг.5 изображает пример турбинного узла 100a щетки, иллюстрирующий рабочее состояние турбинного узла 120 первого вентилятора, содержащего первый вентилятор 120a.

Ссылаясь на фиг.3-5, например, турбинный узел 100a щетки включает в себя турбинный корпус 101 щетки, турбинный узел 120 первого вентилятора и щетку 102.

Ссылаясь на пример на фиг.5, турбинный узел 120 первого вентилятора включает в себя первый вентилятор 120a, содержащий изогнутые первые лопасти 122 и первую вращающуюся пластину 121. Турбинный узел 120 первого вентилятора установлен в отделении P для установки вентилятора, образованном выпускным каналом 104 и впускным каналом 103.

Как показано на фиг.4, первая лопасть 122 может быть выполнена в V-образной форме, имеющей первый угол θ1 наклона в конкретном диапазоне относительно первой точки C1 кривизны, под которым первичная рабочая часть 122a и вторичная рабочая часть 122b пересекаются друг с другом. Для множества первых лопастей 122 первым внутренним углом θ1 является угол, образованный первой точкой C1 кривизны, первичной рабочей частью 122a и вторичной рабочей частью 122b.

Благодаря первому внутреннему углу θ1, образованному между первичной и вторичной рабочими частями 122a и 122b, первичный и вторичный входящие воздушные потоки A1 и A2, всасываемые во внутреннюю часть первого вентилятора 120a с периферийного участка первой вращающейся пластины 121, могут сталкиваться с первичной или вторичной поверхностью 120a' или 120b' столкновения каждой из первых лопастей 122, расположенной против направления вращения вращающейся пластины 121. Первым внутренним углом θ1 может быть угол, меньший 100 градусов.

Как показано в примерах на фиг.3-5, V-образные первые лопасти 122 могут быть расположены радиально на периферийной боковой поверхности первой вращающейся пластины 121 в первом вентиляторе 120a. Стороны первых лопастей 122 могут быть соединены с первой вращающейся пластиной 122. Первичный и вторичный входящие воздушные потоки A1 и A2, всасываемые во внутреннюю часть первого вентилятора 120a, могут сталкиваться с первичной или вторичной поверхностью 120a' или 120b' столкновения каждой из первых лопастей 122.

То есть первичный и вторичный входящие воздушные потоки A1 и A2, засасываемые на первую вращающуюся пластину 121, могут сталкиваться с поверхностями (первичной и вторичной поверхностями 120a' и 120b' столкновения на фиг.5) каждой из первых лопастей 122, которые обращены к впускному отверстию 103a, благодаря V-образной форме первых лопастей 122. Однако первичный и вторичный входящие воздушные потоки A1 и A2 могут избегать столкновения с задней поверхностью (противоположной поверхностью первичной и вторичной поверхности 120a' или 120b' столкновения на фиг.5) каждой из лопастей 122.

Вследствие дополнительного столкновения вторичного входящего воздушного потока A2 вторичное рабочее усилие B, которое вращает первый вентилятор 120a в направлении D вращения, может быть дополнительно создано, и, таким образом, сила вращения первого вентилятора 120 может быть увеличена. Поскольку вторичный входящий воздушный поток A2 может избегать столкновения с поверхностью (противоположной поверхностью первичной или вторичной поверхности 120a' или 120b' столкновения) каждой из лопастей 122 в направлении D вращения, воздействие на поток воздуха, вызванное первыми лопастями 122, может быть минимизировано, и, таким образом, потеря давления может быть уменьшена.

На фиг.3-5 первые лопасти 122 в одном примере могут быть расположены таким образом, что осевая линия, проходящая через первую точку C1 кривизны, параллельна касательной линии первой вращающейся пластины 121. Однако данный пример не является ограничивающим, и необязательно, чтобы осевая линия была параллельна касательной линии. По существу, другие подходящие конфигурации могут быть использованы.

Для пылесосов с выходными мощностями 1200 Вт и 2000 Вт число оборотов в минуту (об/мин) первого вентилятора 120a, содержащего первые V-образные лопасти 122 на фиг.3-5, сравнивалось с числом оборотов в минуту (об/мин) вентилятора 110a, содержащего лопасти 112 известного уровня техники.

В пылесосе с выходной мощностью 1200 Вт число оборотов в минуту (об/мин) вентилятора 110a, содержащего лопасти 112 известного уровня техники, составило 3800 об/мин при нагрузке и 5200 об/мин без нагрузки. Однако число оборотов в минуту первого вентилятора 120a, содержащего V-образные первые лопасти 122, расположенные подобно примерам, изображенным на фиг.3-5, составило 4200 об/мин при нагрузке и 5700 об/мин без нагрузки. Следовательно, можно видеть, что скорость вращения может быть увеличена.

В пылесосе с выходной мощностью 2000 Вт число оборотов в минуту (об/мин) вентилятора 110a, содержащего лопасти 112 известного уровня техники, составило 3900 об/мин при нагрузке и 5200 об/мин без нагрузки. Однако число оборотов в минуту первого вентилятора 120a, содержащего V-образные первые лопасти 122, расположенные подобно примерам, изображенным на фиг.3-5, составило 4300 об/мин при нагрузке и 5700 об/мин без нагрузки. Таким образом, можно видеть, что скорость вращения может быть увеличена.

Фиг.6 - перспективный вид примера второго вентилятора 130a. Фиг.7 - вид примера конструкции второй лопасти 132. Фиг.8 - вид в разрезе примера турбинного узла 100b щетки, иллюстрирующий рабочее состояние турбинного узла 130 второго вентилятора, содержащего второй вентилятор 130a.

Как показано на фиг.6-8, например, второй вентилятор 130a содержит U-образные вторые лопасти 132. Вторым внутренним углом θ2 каждой из вторых лопастей 132 является угол, образованный двумя линиями, которые проходят между второй точкой C2 кривизны и концами первичных и вторичных рабочих частей 132a и 132b (см. фиг.7). Вторым внутренним углом θ2 может быть угол, меньший примерно 100 градусов. Подобно примерам на фиг.3-5, стороны вторых лопастей 132 могут быть прикреплены ко второй вращающейся пластине 131.

Первичный входящий воздушный поток A1, всасываемый во внутреннюю часть второго вентилятора 130a, может сталкиваться с первичной поверхностью 130a' столкновения каждой из вторых лопастей 132, и вторичный входящий воздушный поток A2 может затем сталкиваться с вторичной поверхностью 120b' столкновения каждой из вторых лопастей 132.

Первичный входящий воздушный поток A1, всасываемый из впускного отверстия 103a, может сталкиваться с первичной поверхностью 130a' столкновения первичной рабочей части 132a, таким образом, вращая второй вентилятор 130a. Вторичный входящий воздушный поток A2, всасываемый в отделение P для установки вентилятора вдоль окружности второго вентилятора 132a, может сталкиваться с вторичной поверхностью 120b' столкновения вторичной рабочей части 132b, таким образом, генерируя вторичную рабочую силу B.

Для пылесоса с выходной мощностью 2000 Вт число оборотов в минуту второго вентилятора 120a, содержащего вторые U-образные лопасти 132 на фиг.6-8, сравнивалось с числом оборотов в минуту вентилятора 110a, содержащего лопасти 112 известного уровня техники.

В пылесосе с выходной мощностью 2000 Вт число оборотов вентилятора 110a, содержащего лопасти 112 известного уровня техники, составило 3700 об/мин при нагрузке и 5000 об/мин без нагрузки.

Однако, число оборотов в минуту второго вентилятора 130a, содержащего U-образные вторые лопасти 132, расположенные, как показано в примерах на фиг.6-8, составило 4200 об/мин при нагрузке и 5700 об/мин без нагрузки. Следовательно, можно видеть, что скорость вращения может быть увеличена.

Как описано выше, входящий воздушный поток, всасываемый во внутреннюю часть вентилятора с наружной окружности вентилятора, может сталкиваться с множеством лопастей, так что рабочая сила приложена в направлении вращения вентилятора и может, таким образом, увеличивать силу вращения вентилятора.

Кроме того, воздух, который сталкивается с вентилятором, сталкивается с лопастями, так что создания силы трения относительно направления вращения вентилятора можно избежать. Следовательно, нарушение воздушного потока может быть уменьшено, и, таким образом, потеря давления может быть уменьшена.

Кроме того, сила вращения вентилятора может быть увеличена, и, таким образом, сила вращения щетки может быть увеличена. В этом случае, эффективность чистки повышается.

Выше был описан ряд примеров. Тем не менее, следует понимать, что возможны различные модификации. Например, соответствующие результаты могут быть получены, если описанные методы выполнены в разном порядке, и/или если элементы в описанной системе, конструкции, устройстве или схемы объединены разным способом и/или заменены или дополнены другими элементами или их эквивалентами. Следовательно, другие осуществления входят в объем нижеследующей формулы изобретения.

1. Турбинный узел щетки для пылесоса, содержащий турбинный корпус щетки; щетку, установленную в турбинном корпусе щетки; и турбинный узел вентилятора, содержащий множество лопастей и выполненный с возможностью вращения щетки, причем каждая из множества лопастей содержит точку кривизны; первичную поверхность столкновения, с которой сталкивается первичный входящий воздушный поток, всасываемый через впускную часть турбинного узла вентилятора; и вторичную поверхность столкновения, с которой сталкивается вторичный входящий воздушный поток, при этом первичный и вторичный входящие воздушные потоки прикладывают силу в направлении вращения турбинного узла вентилятора.

2. Турбинный узел щетки для пылесоса по п.1, в котором угол, под которым первичный входящий воздушный поток сталкивается с каждой из множества лопастей, составляет, по существу, 90° или меньше.

3. Турбинный узел щетки для пылесоса по п.1, в котором каждая из множества лопастей содержит внутренний угол, по существу, 100° или меньше, который является углом, образованным двумя линиями, проходящими между точкой кривизны и концами лопасти.

4. Турбинный узел щетки для пылесоса по п.1, в котором каждая из множества лопастей имеет U-образную форму.

5. Турбинный узел щетки для пылесоса по п.1, в котором каждая из множества лопастей выполнена в V-образной форме.

6. Пылесос, содержащий основной корпус; и турбинный узел щетки, причем турбинный узел щетки содержит турбинный корпус щетки; щетку, установленную в турбинном корпусе щетки; и турбинный узел вентилятора, содержащий множество лопастей и выполненный с возможностью вращения щетки, причем каждая из множества лопастей содержит точку кривизны; первичную поверхность столкновения, с которой сталкивается первичный входящий воздушный поток, всасываемый через впускную часть турбинного узла вентилятора; и вторичную поверхность столкновения, с которой сталкивается вторичный входящий воздушный поток, причем первичный и вторичный входящие воздушные потоки прикладывают силу в направлении вращения турбинного узла вентилятора.

7. Пылесос по п.6, в котором первичная поверхность столкновения и вторичная поверхность столкновения расположены под углом относительно друг друга.

8. Пылесос по п.7, в котором угол меньше 100°.

9. Пылесос по п.7, в котором угол меньше 90°.

10. Пылесос по п.6, в котором угол образован двумя линиями, которые проходят через точку кривизны, которая расположена на соответствующих лопастях в центральной точке между первичной и вторичной поверхностями столкновения; и при этом угол составляет меньше 100°.

11. Пылесос по п.10, в котором угол меньше 90°.