циклонный пылеуловитель с элементом для предотвращения противотока загрязняющих частиц

Формула изобретения

1. Циклонный пылеуловитель, содержащий: корпус циклона, имеющий внутреннюю поверхность, решетку, установленную в корпусе циклона и предотвращающую унос из корпуса циклона пыли и загрязняющих частиц, отделенных под действием центробежной силы во вращающемся потоке, элемент для предотвращения противотока загрязняющих частиц, образованный из упруго деформирующегося материала, соединенный с нижним концом решетки и предотвращающий противоток загрязняющих частиц, отделенных под действием центробежной силы, сборник загрязняющих частиц, с возможностью съема прикрепленный к корпусу циклона и служащий для сбора загрязняющих частиц, под действием центробежной силы отделенных от воздуха, проходящего через корпус циклона.

2. Циклонный пылеуловитель по п.1, в котором элемент для предотвращения противотока загрязняющих частиц изготовлен из резинового материала с твердостью по Шору в 40 единиц (40А) и ниже.

3. Циклонный пылеуловитель по п.1, в котором расстояние между элементом для предотвращения противотока загрязняющих частиц и внутренней поверхностью корпуса циклона составляет 10-12 мм.

4. Циклонный пылеуловитель по п.1, в котором расстояние между элементом для предотвращения противотока загрязняющих частиц и сборником загрязняющих частиц составляет 8-10 мм.

5. Циклонный пылеуловитель по п.1, в котором на нижнем конце решетки, с которым соединяется элемент для предотвращения противотока загрязняющих частиц, выполнен выступ, а в элементе для предотвращения противотока загрязняющих частиц в месте, соответствующем выступу, выполнен паз, так что паз и выступ входят в зацепление друг с другом для соединения решетки и элемента для предотвращения противотока загрязняющих частиц.

6. Циклонный пылеуловитель по п.1, в котором элемент для предотвращения противотока загрязняющих частиц изготовлен из материала, достаточно гибкого для того, чтобы частицы, большие по размеру, чем расстояние между элементом для предотвращения противотока загрязняющих частиц и внутренней поверхностью корпуса циклона, могли деформировать материал и проходить вокруг элемента для предотвращения противотока загрязняющих частиц, втягиваемые туда потоком воздуха, всасываемого через циклонный пылеуловитель под действием источника разрежения, соединенного с циклонным пылеуловителем.

Описание изобретения к патенту

Настоящее изобретение относится к пылесосу. Конкретнее, настоящее изобретение относится к циклонному пылеуловителю, имеющему элемент для предотвращения противотока загрязняющих частиц, который может улучшить эффективность отделения загрязняющих частиц.

В общем, циклонный пылеотделитель, известный также как циклонный пылеуловитель, втягивает с поверхности воздух, содержащий загрязняющие частицы, под действием отрицательного давления воздуха, создаваемого источником разрежения в корпусе пылесоса. При прохождении воздуха через циклонный пылеуловитель в нем образуется вращающийся или закрученный воздушный поток или вихрь, который вызывает отделение взвешенных загрязняющих частиц от воздуха под действием центробежной силы.

На фиг.1 схематически показан циклонный пылеуловитель для пылесоса.

Позициями 1, 2 обозначены соответственно циклонный пылеуловитель и корпус пылесоса, а позициями 10, 20 и 30, соответственно, корпус циклона, сборник загрязняющих частиц и решетка.

Как показано на фиг. 1, корпус 10 циклона содержит воздухозаборный канал, который здесь называется также воздушным впускным каналом 11, и воздушный выход или выпускной канал, который здесь называется воздушным выпускным каналом 12. Когда циклонный пылеуловитель 1 установлен в корпусе 2 пылесоса, воздушный впускной канал 11 соединен с воздушным проходом или каналом 3, который гидравлически соединен с входом всасывающей щетки (не показана). Воздушный выпускной канал 12 соединен с отверстием для выпуска воздуха (не показано) на верхней стороне корпуса 10 циклона. Воздушный выпускной канал 12 через воздухоотводящий проход гидравлически соединен с источником создания разрежения, имеющим привод от электродвигателя и расположенным с ним в камере 5 в корпусе 2 пылесоса.

Воздух с пылью и загрязняющими частицами, поступающий в пылесос от всасывающей щетки, через воздушный впускной проход 3 и воздушный впускной канал 11 в корпусе 2 пылесоса проходит в корпус 10 циклона, где движется по касательной к стенке корпуса циклона. Вследствие движения потока воздуха по касательной в корпусе 10 циклона в нем создается вращающийся поток, который известен как закрученный поток или вихрь. Пыль и загрязняющие частицы отделяются от вращающегося потока под действием центробежной силы, и очищенный воздух удаляется наружу через воздушный выпускной канал 12, воздухоотводящий проход 4 и камеру 5 с электродвигателем корпуса 2 пылесоса.

С нижней частью корпуса 10 циклона с возможностью съема соединен сборник загрязняющих частиц 20, в котором собирают пыль и загрязняющие частицы, отделенные от воздуха под действием центробежной силы благодаря вращающемуся потоку в корпусе 10 циклона.

В корпусе 10 циклона у входа в воздушный выпускной канал 12 установлена решетка 30 для предотвращения противотока отделенных пыли и загрязняющих частиц в корпус 10 циклона через воздушный выпускной канал 12. Решетка 30 содержит корпус 30, множество отверстий 32, расположенных по наружной периферии корпуса 31 решетки для гидравлического сообщения с воздушным выпускным каналом 12, и часть 33 для предотвращения противотока, назначением которой является предотвращение противотока улавливаемых загрязняющих частиц и их выход из циклонного пылеуловителя.

Эффективность циклонного пылеуловителя отчасти зависит от расстояния d между частью 33 для предотвращения противотока и корпусом 10 циклона. А именно, если край части 33 для предотвращения противотока расположен близко к внутренней поверхности циклонного пылеуловителя, то может быть улучшена улавливающая способность, потому что можно предотвратить противоток загрязняющих частиц, собранных в сборнике загрязняющих частиц 20. Однако иногда улавливаются или захватываются крупные загрязняющие частицы, которые могут препятствовать образованию вращающегося потока или забивать воздухоотводящий проход.

С другой стороны, если часть 33 для предотвращения противотока расположена слишком далеко от внутренней поверхности корпуса 10 циклона, то крупные загрязняющие частицы могут легко собираться в сборнике загрязняющих частиц 20. Однако на крупные загрязняющие частицы, собранные в сборнике загрязняющих частиц 20, может влиять вращающийся поток в корпусе 10 циклона, так что они будут противотоком двигаться от дна сборника загрязняющих частиц 20 и улавливаться или захватываться решеткой, в результате чего может уменьшиться пылеулавливающая способность циклонного пылеуловителя 1.

Настоящее изобретение направлено на решение, по меньшей мере, вышеупомянутых проблем, известных из предшествующего уровня техники, и задачей настоящего изобретения является создание циклонного пылеуловителя, имеющего усовершенствованный элемент для предотвращения противотока загрязняющих частиц, который предотвращает противоток улавливаемых частиц, но который допускает прохождение крупных загрязняющих частиц вокруг него для сбора в сборнике.

Для решения вышеуказанных задач создан циклонный пылеуловитель, имеющий корпус циклона и решетку, установленную в корпусе циклона для того, чтобы предотвращать унос из корпуса циклона пыли и загрязняющих частиц, отделенных во вращающемся потоке под действием центробежной силы. Согласно предпочтительному варианту выполнения циклонного пылеуловителя предлагается усовершенствованный элемент для предотвращения противотока загрязняющих частиц, который соединен с нижним краем решетки и который предотвращает противоток загрязняющих частиц, отделенных под действием центробежной силы, но допускает прохождение крупных частиц вокруг него для сбора в сборнике загрязняющих частиц. В сборнике загрязняющих частиц собирают загрязняющие частицы, отделенные под действием центробежной силы; элемент для предотвращения противотока загрязняющих частиц изготовлен из упругодеформирующегося материала.

Элемент для предотвращения противотока загрязняющих частиц может быть изготовлен из резины с твердостью по Шору в 40 единиц (40А) и ниже.

В предпочтительном варианте осуществления изобретения расстояние между элементом для предотвращения противотока загрязняющих частиц и внутренней поверхностью корпуса циклона предпочтительно составляет от 10 до 12 мм, хотя это расстояние может быть меньше до 6 мм и больше вплоть до 20 мм в зависимости от диаметра корпуса циклона и степени разрежения, создаваемого источником разрежения. Расстояние между элементом для предотвращения противотока загрязняющих частиц и сборником загрязняющих частиц может быть от 8 до 10 мм.

Элемент для предотвращения противотока загрязняющих частиц изготовлен из материала, который является достаточно гибким при нормальных рабочих температурах, так что он будет деформироваться и пропускать вокруг себя частицы размером больше, чем расстояние между элементом для предотвращения противотока загрязняющих частиц и внутренней поверхностью корпуса циклона, когда загрязняющие частицы уносятся через пылесос потоком воздуха, всасываемого через циклонный пылеуловитель под действием источника разрежения, соединенного с циклонным пылеуловителем.

На нижнем конце решетки, с которым соединяется элемент для предотвращения противотока загрязняющих частиц, выполнен выступ, а в элементе для предотвращения противотока загрязняющих частиц в месте, соответствующем выступу, выполнен паз, так что паз и выступ входят в зацепление друг с другом для соединения решетки и элемента для предотвращения противотока загрязняющих частиц.

Краткое описание чертежей

Вышеуказанные и другие аспекты, отличительные признаки и преимущества настоящего изобретения будут очевидны из последующего подробного описания, сделанного со ссылкой на сопровождающие чертежи, на которых:

фиг. 1 - вид в разрезе циклонного пылеуловителя согласно предшествующему уровню техники,

фиг. 2 - вид в разрезе циклонного пылеуловителя согласно предпочтительному варианту осуществления настоящего изобретения,

фиг. 3 - перспективное изображение в разобранном виде решетки и элемента для предотвращения противотока загрязняющих частиц, и

фиг. 4 - вид, показывающий принцип действия циклонного пылеуловителя согласно варианту осуществления настоящего изобретения.

Определенные варианты осуществления настоящего изобретения будут подробнее описаны со ссылкой на сопровождающие чертежи.

В последующем описании на разных чертежах используются одинаковые позиции для обозначения одинаковых элементов. Содержание, изложенное в этом описании, следует истолковывать не как ограничительное, а только как способствующее пониманию изобретения. Таким образом, следует учесть, что заявленное изобретение определяется тем, что заявлено в формуле изобретения. Кроме того, не описываются подробно общеизвестные функции или конструкции, так как они загромождали бы описание изобретения ненужными подробностями.

На фиг. 2 на виде в разрезе показан предпочтительный вариант выполнения пылеуловителя 100, в котором используется элемент для предотвращения противотока загрязняющих частиц. Как показано на фиг. 2, циклонный пылеуловитель 100 содержит корпус 110 циклона, сборник загрязняющих частиц 120, решетку 130 и элемент для предотвращения противотока загрязняющих частиц 200.

Корпус 110 циклона содержит первую циклонную камеру 110а, в которой под действием центробежной силы улавливаются, т.е. отделяются, крупные загрязняющие частицы. Кроме того, корпус 110 циклона содержит множество вторых или вспомогательных циклонных камер 110b, в которые улавливаются меньшие по размеру, мельчайшие частицы пыли, прошедшие через первую циклонную камеру 110а. В предпочтительном варианте осуществления изобретения первая циклонная камера 110а является по существу круглой с по существу круглой внутренней поверхностью. В альтернативные и эквивалентные варианты осуществления изобретения включают первую циклонную камеру 110а, имеющую немного некруглую или немного эллиптическую, но соответствующим образом профилированную внутреннюю поверхность. Как показано, воздух, протягиваемый через циклонную камеру, образует вихрь или закрученный поток, который движется по внутренней поверхности циклонной камеры. Так как вихрь по своей природе является круговым, то хотя и применимы отклонения формы циклонной камеры от круглой к несколько некруглой или эллиптической форме, отклонения формы поверхности от круглой формы будут неблагоприятно влиять на образование вихря.

Первая циклонная камера 110а имеет воздушный впускной канал 111, по которому воздух с содержащимися в нем загрязняющими частицами втягивается от насадки или щетки пылесоса, которая соприкасается с очищаемой поверхностью или движется по ней. Кроме того, первая циклонная камера 110а в верхней части корпуса 110 циклона имеет воздушный выпускной канал 112 для удаления воздуха, выходящего из второй циклонной камеры 110b в корпус пылесоса (не показан).

К нижней части корпуса 110 циклона с возможностью съема прикреплен сборник загрязняющих частиц 120, который разделен перегородкой для сбора загрязняющих частиц из соответственно первой циклонной камеры 110а и второй циклонной камеры 110b.

Первая циклонная камера 110а снабжена решеткой 130 для препятствования прохождению во вторую циклонную камеру 110b крупных загрязняющих частиц, отделенных в первой циклонной камере 110а под действием центробежной силы. Как показано на фиг. 3, на нижнем конце решетки 130 выполнен выступ 131, а в элементе для предотвращения противотока загрязняющих частиц 200 в месте, соответствующем выступу 131, выполнен паз 210, так что элемент для предотвращения противотока загрязняющих частиц 200 может быть присоединен или прикреплен к нижнему концу решетки 130.

В предпочтительном варианте осуществления изобретения элемент для предотвращения противотока загрязняющих частиц 200 может быть соединен с нижним концом решетки 130 посредством защелки или посадки с натягом, когда наружный диаметр выступа 131 на нижнем конце решетки 130 несколько больше, чем внутренний диаметр паза 210, на величину, достаточную для возможности механического сдавливания двух частей так, чтобы они не разделялись. Так как элемент для предотвращения противотока загрязняющих частиц изготовлен из гибкого и к тому же упругого материала, то его гибкость позволяет соединять его с выступом 131, который несколько больше, чем внутренний диаметр этого элемента.

В альтернативных вариантах осуществления изобретения паз 210 в элементе для предотвращения противотока загрязняющих частиц 200 снабжен резьбой, а выступ 131 на нижнем конце решетки 130 также снабжен резьбой, так что паз 210 в элементе для предотвращения противотока загрязняющих частиц 200 может быть навинчен на выступ 131. В другом альтернативном варианте осуществления изобретения гибкоупругий элемент для предотвращения противотока загрязняющих частиц 200 имеет жесткую вставку, которая легко навинчивается. В еще одном варианте осуществления изобретения паз 210 свободно соединен с выступом 131, и две части удерживаются вместе на клее. В вариантах осуществления изобретения, в которых две части изготовлены из подходящей пластмассы, выступ 131 может быть соединен с пазом 210 ультразвуковой сваркой, если они оба, по меньшей мере, покрыты соответствующими материалами.

Элемент для предотвращения противотока загрязняющих частиц 200 устанавливают на нижней части решетки 130 как можно ближе к внутренней поверхности корпуса 110 циклона, как это показано на фиг. 2, но чтобы был возможен надлежащий поток воздуха через зазор, соответствующий расстоянию между ними, так чтобы не препятствовалось образование вихревого или закрученного потока воздуха через корпус 110 циклона. Предпочтительно, чтобы расстояние между нижней частью решетки и внутренней поверхностью корпуса 110 циклона было по возможности небольшим, потому что при слишком большом расстоянии D между элементом для предотвращения противотока загрязняющих частиц 200 и корпусом 110 циклона происходит рассеивание улавленных загрязняющих частиц восходящим потоком воздуха, что может ухудшить улавливание загрязняющих частиц. Однако при слишком малом расстоянии D край элемента для предотвращения противотока загрязняющих частиц 200 и корпус 110 циклона могут мешать друг другу, препятствуя образованию вращающегося потока. Следовательно, расстояние D должно быть больше, чем определенное минимальное расстояние.

Согласно предпочтительному варианту осуществления настоящего изобретения пылеулавливание является оптимальным, когда расстояние D между элементом для предотвращения противотока загрязняющих частиц 200 и корпусом 110 циклона составляет приблизительно 10-12 мм, а высота Н элемента для предотвращения противотока загрязняющих частиц 200 от сборника загрязняющих частиц 120 составляет приблизительно 8 - 10 мм.

В предпочтительном варианте осуществления изобретения элемент для предотвращения противотока загрязняющих частиц 200 изготовлен из упругодеформирующегося материала, как, например, сравнительно твердой резины с твердостью по Шору в 40 единиц и ниже, чтобы он упруго деформировался, когда крупные загрязняющие частицы, проходящие в сборник 120 из корпуса 110 циклона, сталкиваются с ним, и возвращался в первоначальное состояние после прохождения через него крупных загрязняющих частиц. Таким образом, элемент для предотвращения противотока загрязняющих частиц 200 должен быть достаточно гибким, чтобы деформироваться или изгибаться, позволяя крупным частицам, как, например, крупной частице «А», показанной на фиг. 4, проходить в сборник загрязняющих частиц 120, когда такие частицы подвергаются действию разрежения, создаваемого пылесосом, и чтобы еще сохранять свою форму при нормальной работе.

Далее со ссылкой на сопровождающие чертежи будет объяснен принцип действия циклонного пылеуловителя согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения.

При работе циклонного пылеуловителя 100 воздух, содержащий загрязняющие частицы, входит в него через всасывающую щетку (не показана). Воздух, содержащий загрязняющие частицы и входящий в циклонный пылеуловитель 100, проходит в первую циклонную камеру 100а и образует вращающийся поток в направлении стрелок, изображенных на фиг. 2 и 4, для отделения крупных загрязняющих частиц. После прохождения через решетку 130 воздух затем движется во вторую циклонную камеру 110b. Мельчайшие частицы пыли, которые не были отделены в первой циклонной камере 110а, отделяются во второй циклонной камере 110b и затем удаляются наружу циклонного пылеуловителя 100.

Если в циклонный пылеуловитель 100 поступит крупная загрязняющая частица «А» (см. фиг. 4), например крышка бутылки, которая больше, чем расстояние D между элементом для предотвращения противотока загрязняющих частиц 200 и корпусом 110 циклона, то крупная загрязняющая частица «А» будет падать на дно сборника загрязняющих частиц 120 под действием вращающегося потока, образованного в направлении стрелок на фиг. 4, а также под действием силы тяжести. Так как элемент для предотвращения противотока загрязняющих частиц 200 изготовлен из упругодеформирующегося материала, который является достаточно гибким для изгиба или деформации на величину, достаточную для того, чтобы крупные загрязняющие частицы могли деформировать элемент для предотвращения противотока загрязняющих частиц 200 под действием силы, оказываемой на крупную загрязняющую частицу источником разрежения. Таким образом, крупная загрязняющая частица А может быть втянута в сборник загрязняющих частиц 120 под действием силы, оказываемой на нее источником разрежения, который протягивает воздух через циклонный пылеуловитель. Когда крупная загрязняющая частица А пройдет в сборник загрязняющих частиц 200, элемент для предотвращения противотока загрязняющих частиц 200 благодаря достаточной упругости материала, из которого он изготовлен, примет свою первоначальную форму. Хотя загрязняющие частицы, собранные в сборнике загрязняющих частиц 120, рассеиваются из-за восходящих потоков, образующихся в направлении стрелок на фиг. 2 и 4, они сталкиваются с элементом для предотвращения противотока загрязняющих частиц 200 и не могут пройти в решетку 130.

Специалистам в данной области будет понятно, что хотя настоящее изобретение объяснено со ссылкой на многоциклонные пылеуловители, изображенные на фиг. 2 и 4, изобретение, описанное и заявленное здесь, может быть легко применено к одностадийному циклонному пылеуловителю.

Хотя в циклонный пылеуловитель 100 поступают загрязняющие частицы размером больше, чем расстояние между элементом для предотвращения противотока загрязняющих частиц и корпусом циклона, крупные частицы не могут задерживаться элементом для предотвращения противотока загрязняющих частиц 200 и собираются в сборнике загрязняющих частиц 120, потому что элемент для предотвращения противотока загрязняющих частиц 200 изготовлен из упругодеформирующегося материала, как, например, резины.

Хотя изобретение показано и описано со ссылкой на определенные варианты его осуществления, специалистам в данной области будет понятно, что в форме и частях этих вариантов могут быть сделаны различные изменения, не отклоняющиеся от сущности изобретения и не выходящие за его пределы, определенные в прилагаемой формуле изобретения.