Циклонный пылеуловитель и пылесос с циклонным пылеуловителем

Циклонный пылеуловитель и пылесос с циклонным пылеуловителем

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Настоящее изобретение относится к циклонному пылеуловителю и к пылесосу, имеющему циклонный пылеуловитель, и, более конкретно, к циклонному пылеуловителю, содержащему первый циклон, множество вторых циклонов и крышку впуска-выпуска, которая установлена на верхнюю часть первого циклона и вторых циклонов для создания сообщения между первым циклоном и вторыми циклонами и через которую выпускается воздух, от которого пыль отделена во втором циклоне.

В целом, циклонный пылеуловитель является устройством для отделения пыли и грязи с использованием центробежной силы посредством создания вращающегося потока внутри циклонной камеры. Циклонные пылеуловители широко используются в различных областях. Патенты США № 3425192 и 4373228 описывают варианты применения таких циклонных пылеуловителей в пылесосе.

Указанные выше патенты описывают циклонные пылеуловители для отделения пыли от воздуха с использованием множества циклонов. В этой конструкции крупные частицы пыли отделяются первым циклоном, и очищенный воздух проходит во второй циклон или вспомогательный циклон, где воздух фильтруется снова для отделения тонких частиц пыли или грязи. Очищенный воздух выпускается наружу.

В патенте США № 3425192 указано, что вспомогательный циклон располагают на верхней части первого циклона таким образом, что крупные частицы пыли отделяются основным циклоном (первым циклоном), и частично очищенный воздух проходит во вспомогательный циклон, который отделяет тонкие частицы пыли. Патент США № 4373228 описывает множество циклонных узлов, в которых вспомогательные циклоны устанавливают внутри первого циклона. Однако обычные циклонные пылеуловители вызывают следующие проблемы.

Во-первых, соединительная структура между первым циклоном и вспомогательным циклоном сложная, и трудно прилагать надлежащим образом всасывающую силу, создаваемую основным корпусом пылесоса, что вызывает уменьшение всасывающей силы и эффективности чистки. Во-вторых, поскольку первый циклон и вспомогательный циклон располагаются не компактно, циклонный пылеуловитель обязательно требует достаточно большого размера для надлежащего выполнения пылесборной функции. Соответственно, пылесос с указанным выше циклонным пылеуловителем имеет громоздкую конструкцию, его трудно обслуживать, и пользователю неудобно с ним работать. В-третьих, обычные циклонные пылеуловители создают проблему, состоящую в том, что, поскольку соединительный канал между первым циклоном и вспомогательным циклоном сложен, усложнен и процесс его производства, велико количество деталей и высоки производственные затраты.

Таким образом, в промышленности существует необходимость устранения до сих пор не устраненных недостатков и несоответствия требованиям.

Настоящее изобретение разработано для устранения указанных выше недостатков и других проблем, связанных с известными устройствами. Технической задачей настоящего изобретения является создание циклонного пылеуловителя компактной конструкции и пылесоса, имеющего циклонный пылеуловитель, который способен повысить эффективность сбора пыли множеством циклонных пылесборных устройств, а также предотвратить ослабление всасывающей силы.

Указанные выше и другие задачи и преимущества по существу достигнуты благодаря получению циклонного пылеуловителя для использования в пылесосе, содержащего первый циклон для извлечения пыли из пыльного воздуха, множество вторых циклонов для извлечения тонких частиц пыли из пыльного воздуха посредством вторичной очистки пыльного воздуха с использованием центробежной силы и крышку впуска-выпуска, расположенную на верхней части первого циклона и вторых циклонов для создания сообщения между первым циклоном и вторыми циклонами. Воздух, очищенный вторым циклоном, выпускается через крышку впуска-выпуска.

Крышка впуска-выпуска включает воздушный канал, соединенный таким образом, что воздух, выпускаемый из первого циклона, проходит во второй циклон. Сквозь крышку впуска-выпуска проходит множество выпускных каналов, по которым воздух может выпускаться из вторых циклонов. Когда крышка впуска-выпуска соединена со вторым циклоном, заданная часть выпускного канала проходит во второе выпускное отверстие, обеспечивая выпуск воздуха по выпускному каналу.

Один конец выпускного канала соединен со вторым выпускным отверстием, сформированным на одной стороне второго циклона, а другой конец открыт вверх на крышке впуска-выпуска. Другой конец выпускного канала срезан под углом, скошенным в направлении центра крышки впуска-выпуска. Первый циклон включает первую камеру, в которой пыльный воздух очищается с использованием центробежной силы, первое впускное отверстие, сформированное в первой камере, через которое поступает пыльный воздух, и первое выпускное отверстие, сформированное в первой камере, через которое воздух выпускается.

Каждый из вторых циклонов содержит вторую камеру для вторичного отделения пыли с использованием центробежной силы от воздуха, который уже очищен в первом циклоне, второе впускное отверстие, сформированное во второй камере, через которое поступает воздух, выпускаемый из первого циклона, и второе выпускное отверстие, сформированное во второй камере, через которое выпускается очищенный от пыли воздух.

Первая камера сформирована по существу в цилиндрической конфигурации, а вторая камера сформирована таким образом, чтобы заданная часть конца имела по существу коническую конфигурацию. Циклонный пылеуловитель также содержит крышку циклона, установленную на верхнюю часть крышки впуска-выпуска.

Крышка циклона имеет по существу коническую конфигурацию с открытыми верхним и нижним концами.

Вторые циклоны расположены по внешней периферии первого циклона и окружают первый циклон, при этом вторые циклоны сформированы как единое целое с первым циклоном. Между вторыми циклонами расположены разделяющие перегородки.

Указанные выше и другие цели и преимущества по существу достигнуты благодаря получению пылесоса, содержащего основной корпус пылесоса для создания всасывающей силы, необходимой для всасывания воздуха, содержащего пыль, нижнюю щетку для всасывания пыли снизу, то есть с очищаемой поверхности с использованием всасывающей силы, при этом всасывающая щетка сообщается с основным корпусом пылесоса и с циклонным пылеуловителем, установленным в основном корпусе пылесоса. Циклонный пылеуловитель содержит первый циклон для очистки пыльного воздуха, множество вторых циклонов для извлечения тонкой пыли посредством вторичной очистки воздуха, который был перед этим очищен первым циклоном, с использованием центробежной силы, и крышку впуска-выпуска, установленную на верхнюю часть первого циклона и вторых циклонов для создания сообщения между первым циклоном и вторыми циклонами и для выпуска очищенного от пыли воздуха из второго циклона.

Крышка впуска-выпуска содержит воздушный канал, соединенный таким образом, что воздух, выпускаемый из первого циклона, поступает во второй циклон, и множество выпускных каналов, проходящих сквозь крышку впуска-выпуска таким образом, чтобы выпускать воздух из второго циклона.

Указанные выше и другие признаки настоящего изобретения будут более понятны при ознакомлении с описанием некоторых вариантов его осуществления со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых:

фиг. 1 - перспективный вид с пространственным разделением деталей основной части циклонного пылеуловителя, соответствующего варианту осуществления настоящего изобретения;

фиг. 2 - вид сечения циклонного пылеуловителя, соответствующего варианту осуществления настоящего изобретения;

фиг. 3 - перспективный вид с частичным сечением циклонного пылеуловителя, соответствующего варианту осуществления настоящего изобретения;

фиг. 4 - перспективный вид, показывающий крышку впуска-выпуска циклонного пылеуловителя, соединенную в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения;

фиг. 5 - схематический вид сечения пылесоса коробчатого типа, пригодный для использования с циклонным пылеуловителем, соответствующим варианту осуществления настоящего изобретения;

фиг. 6 - схематический перспективный вид пылесоса вертикального типа, пригодного для использования с циклонным пылеуловителем, соответствующим варианту осуществления настоящего изобретения.

Теперь некоторые варианты осуществления настоящего изобретения будут описаны со ссылками на прилагаемые чертежи.

В нижеследующем описании для одинаковых элементов на разных чертежах использованы одинаковые ссылочные позиции. Существо, раскрываемое в описании, такое как детальная конструкция и элементы устройства, даны только для содействия всестороннему пониманию изобретения. Таким образом, понятно, что настоящее изобретение можно осуществлять без указанных предметов. Кроме того, хорошо известные функции или конструкции не описаны детально, поскольку они могли бы обременять описание изобретения ненужными деталями.

Циклонный пылеуловитель, соответствующий одному варианту осуществления настоящего изобретения, в целом содержит первый циклон 111, множество вторых циклонов 113, крышку 190 впуска-выпуска, установленную на верхние части первого циклона 111 и вторых циклонов 113, крышку 191 циклона и пылесборный узел 165. Множество вторых циклонов 113 устанавливают по внешней периферии первого циклона 111 так, что они окружают первый циклон 111.

Первый циклон 111 и каждый из вторых циклонов 113 формируют как единое целое, и между вторыми циклонами 113 формируют перегородки 250 (см. фиг. 3). Наличие разделяющих перегородок 250 повышает прочность циклонного пылеуловителя 100, при этом они отделяют друг от друга вторые циклоны 113.

Вокруг вторых циклонов 113 формируют стенку 147 камеры цилиндрической конфигурации, причем стенку 147 камеры можно формировать во многих многоугольных конфигурациях в зависимости от необходимости приспособления стенки 147 камеры к корпусу 10 пылесоса (см. фиг. 5 и 6).

Первый циклон 111 содержит первую камеру 115, первое впускное отверстие 121, первое выпускное отверстие 123 и решетчатый элемент 130. Первая камера 115 сформирована в цилиндрической конфигурации и очищает пыльный воздух с использованием центробежной силы посредством создания вращающегося потока. Решетчатый элемент 130 установлен перед первым выпускным отверстием 123 для предотвращения прохождения пыли, отделенной от всасываемого воздуха, назад через первое выпускное отверстие 123. Решетчатый элемент 130 включает корпус 131 решетчатого элемента, имеющий множество каналов, отверстие 133 решетчатого элемента и экранирующий элемент 135. Отверстие 133 решетчатого элемента сформировано на одной стороне корпуса 131 решетчатого элемента для выпуска очищенного воздуха и сообщается с первым выпускным отверстием 123. Экранирующий элемент 135 сформирован на другой стороне корпуса 131 решетчатого элемента для предотвращения обратного движения отделенной от воздуха пыли или грязи.

Второй циклон 113 включает вторую камеру 145, второе впускное отверстие 141 и второе выпускное отверстие 143. Вторая камера 145 сформирована таким образом, что заданная ее часть на одном конце имеет коническую форму, и она очищает пыльный воздух с использованием центробежной силы. Воздух, выпускаемый из первого циклона 111, проходит во второе впускное отверстие 141, и воздух, очищенный во второй камере 145 с использованием центробежной силы, выпускается через второе выпускное отверстие 143.

На верхнюю часть первого и второго циклонов 111 и 113 установлена крышка 190 впуска-выпуска, включающая воздушный канал 197 для сообщения между первым выпускным отверстием 123 первого циклона 111 и вторым впускным отверстием 141 второго циклона 113, и выпускной канал 199.

Выпускной канал 199 сообщается со вторым выпускным отверстием 143 второго циклона 113 и может быть вставлен во второе выпускное отверстие 143 второго циклона 113. Когда крышка 190 впуска-выпуска соединена со вторым циклоном 113, заданная часть выпускного канала 199 проходит во второе выпускное отверстие 143, благодаря чему очищенный воздух может выпускаться через выпускной канал 199. Один конец выпускного канала 199 соединен со вторым выпускным отверстием 143 второго циклона 113, а другой конец открыт вверх в крышке 190 впуска-выпуска. Другой конец выпускного канала 199 срезан под углом, причем скос обращен к центру крышки 190 впуска-выпуска таким образом, что воздух, выпускаемый из второго циклона 113, легко собирается под крышкой 191 циклона (см. фиг. 4).

Крышка 191 циклона сформирована в конической конфигурации, верхний и нижний концы которой открыты. Крышка 191 циклона установлена с возможностью отделения на верхнюю часть крышки 190 впуска-выпуска.

Воздух, выпускаемый из второго выпускного отверстия 143 второго циклона 113, собирается и выпускается наружу из циклонного пылеуловителя 100 через верхнее отверстие 193, сформированное в верхней части крышки 191 циклона.

Пылесборный узел 165 включает первый пылесборный стакан 161 и второй пылесборный стакан 163. Первый пылесборный стакан 161 сформирован как единое целое со вторым пылесборным стаканом 163. Второй пылесборный стакан 163 сформирован в конфигурации полого цилиндра или по существу полого цилиндра. Второй пылесборный стакан 163 с возможностью отсоединения соединен со стенкой 147 камеры, сформированной снаружи от второго циклона 113. Первый пылесборный стакан 161 может быть сформирован в конфигурации полого цилиндра или по существу полого цилиндра. Первый пылесборный стакан 161 сформирован внутри второго пылесборного стакана 163 и с возможностью отсоединения соединен с первой камерой 115 первого циклона 111.

Далее будет описан пылесос, имеющий циклонный пылеуловитель, соответствующий варианту осуществления настоящего изобретения.

Как показано на фиг. 5, пылесборный отсек 12 отделен перегородкой 17, сформированной на одной стороне внутреннего пространства основного корпуса 10, и циклонный пылеуловитель 100, соответствующий настоящему изобретению, расположен внутри пылесборного отсека 12.

На верхней части периферийной поверхности циклонного пылеуловителя 100 сформировано первое впускное отверстие 121 для поступления пыльного воздуха, когда воздух всасывается в циклонный пылеуловитель 100 через гибкий рукав 15 пылесоса при создании электродвигателем (не показан) всасывающей силы.

В центральной части на верхнем конце циклонного пылеуловителя 100 сформировано верхнее отверстие 193 для прохождения через него воздуха, когда воздух поднимается после фильтрования пыли центробежной силой.

Циклонный пылеуловитель 100 может быть приспособлен как для использования в пылесосе вертикального типа, так и в пылесосе коробчатого типа, и пылесос, пригодный для применения с циклонным пылеуловителем 100, будет описан ниже со ссылками на фиг. 6.

Внутри основного корпуса 10 расположено устройство (не показано) для создания разрежения, то есть часть, приводимая в действие электродвигателем. С нижней частью основного корпуса 10 соединена подвижная всасывающая щетка 60, и в передней центральной части основного корпуса 10 выполнен отсек 65 для установки циклонного пылеуловителя. Внутри отсека 65 для установки циклонного пылеуловителя расположен всасывающий канал 70, соединенный со всасывающей щеткой 60 и с каналом 75 для выпуска воздуха, соответственно, обеспечивающим соединение с узлом, приводимым в действие электродвигателем.

Первое впускное отверстие 121 циклонного пылеуловителя 100 сообщается со всасывающим каналом 70, а верхнее отверстие 193 сообщается с выпускным каналом 75 для воздуха. Соответственно, пыль и грязь отделяются от воздуха, когда воздух, всасываемый через всасывающую щетку 60, проходит через циклонный пылеуловитель 100. Затем очищенный воздух выпускается наружу через верхнее отверстие 193 и канал 75 для выпуска воздуха.

Ниже будет описана работа циклонного пылеуловителя 100 описанной выше конструкции и пылесоса, имеющего циклонный пылеуловитель, со ссылками на фиг. 1-6.

Когда в основном корпусе 10 создается всасывающая сила, нижняя всасывающая щетка 60, соединенная с основным корпусом 10 пылесоса, всасывает пыльный воздух с очищаемой поверхности.

Затем воздух проходит в первую камеру 115 по касательной через первое впускное отверстие 121 циклонного пылеуловителя 100 и очищается первым циклоном 111 при помощи центробежной силы. В результате, крупные частицы пыли или грязи отделяются от воздуха и накапливаются в первом пылесборном стакане 161.

Более конкретно, первый циклон 111 отделяет в основном крупные частицы пыли или грязи от всасываемого воздуха при помощи всасывающей силы, создаваемой основным корпусом 10 пылесоса. Первая камера 115 первого циклона 111 создает центробежную силу посредством завихрения воздуха, проходящего через первое впускное отверстие 121, вдоль внутренней стенки первой камеры 115 в тангенциальном направлении относительно первой камеры.

Воздух, имеющий относительно малый вес, меньше подвержен влиянию центробежной силы и, таким образом, воздух собирается в центральной части первой камеры 115 и выпускается завихренным потоком в направлении первого выпускного отверстия 123.

В противоположность этому, пыли или грязи, которые относительно тяжелы по сравнению с воздухом, сообщается центробежная сила, и, таким образом, пыль проходит вдоль внутренней стенки первой камеры 115 и накапливается в первом пылесборном стакане 161.

При этом отфильтрованный воздух проходит через первое выпускное отверстие 123 первой камеры 115, движется по воздушному каналу 197 и проходит во вторую камеру 145 в тангенциальном направлении через второе впускное отверстие 141 второго циклона 113. Поскольку воздушный канал 197 разделяется на малые каналы от центра в радиальном направлении, один сильный воздушный поток разветвляется на небольшие воздушные потоки.

Соответственно, поток воздуха эффективно очищается во втором циклоне 113.

Воздух, поступивший во вторую камеру 145, дополнительно очищается при помощи центробежной силы таким образом, что тонкие частицы пыли или грязи отделяются и скапливаются во втором пылесборном стакане 163. Тонкие частицы пыли накапливаются во втором пылесборном стакане 163 множеством вторых циклонов 113.

Перегородки 250, сформированные между вторыми циклонами 113, в некоторой степени предотвращают обратное движение пыли и обеспечивают эффективный сбор пыли, когда отделенная пыль падает во второй пылесборный стакан 163.

После второго отделения пыли с использованием центробежной силы воздух проходит через второе выпускное отверстие 143 второго циклона 113, проходит по выпускному каналу 199 крышки 190 впуска-выпуска, собирается под крышкой 191 циклона и выпускается через верхнее отверстие 193, сформированное в верхней части крышки 191 циклона (см. фиг. 2).

Выпускной канал 199 крышки 190 впуска-выпуска отступает от крышки 190 впуска-выпуска, и конец выпускного канала 199 срезан под углом к его поперечному сечению, что обеспечивает более эффективный сбор выпускаемого воздуха под крышкой 191 циклона. Конструкция для выпуска воздуха с наклонным срезом может предотвращать ослабление всасывающей силы основного корпуса 10 пылесоса и повышать эффективность сбора пыли.

Второй циклон 113 отделяет тонкие частицы пыли или грязи от воздуха, который был первоначально очищен первым циклоном 111. Другими словами, циклонный пылеуловитель 100 повышает эффективность сбора пыли посредством выполнения процесса первичной очистки в первом циклоне 111 и затем выполнения процесса вторичной очистки во множестве вторых циклонов 113.

В циклонном пылеуловителе 100, описанном выше, расстояние между первым выпускным отверстием 123 первого циклона 111 и вторым впускным отверстием 141 второго циклона 113 уменьшено по сравнению с описанными в патентах, указанных в описании известного уровня техники, таких как патент США № 3425192 и патент США № 4373228, при этом предотвращается ослабление всасывающей силы и улучшается эффективность сбора пыли.

После выполнения указанных выше процессов воздух, выпускаемый из циклонного пылеуловителя 100, выпускается наружу через основной корпус 10 пылесоса.

Как будет понятно при ознакомлении с приведенным выше описанием, обычный циклонный пылеуловитель создает проблему низкой эффективности сбора пыли и в определенной степени ограничивает эффективность всасывающей силы. Однако благодаря усовершенствованию конфигурации выпускного канала крышки впуска-выпуска циклонного пылеуловителя, описанного выше в разных вариантах осуществления настоящего изобретения, получена компактная конструкция, предотвращается ослабление всасывающей силы и эффективность сбора пыли повышается. Кроме того, поскольку можно получить циклонный пылеуловитель и пылесос, имеющий циклонный пылеуловитель, которые преимущественны с точки зрения предпочтений пользователя и, следовательно, продукт может иметь более высокую конкурентоспособность.

Приведенные выше варианты осуществления изобретения и преимущества даны только для примера и не должны рассматриваться как ограничивающие настоящее изобретение. Представленное описание можно легко использовать для получения устройств другого типа. Кроме того, описание вариантов осуществления настоящего изобретения следует рассматривать как иллюстративное и не ограничивающее объем формулы изобретения, и для специалистов в данной области техники будут очевидны многие альтернативные варианты, модификации и изменения.

1. Циклонный пылеуловитель для пылесоса, содержащий первый циклон для извлечения пыли из пыльного воздуха, множество вторых циклонов для извлечения тонких частиц пыли из пыльного воздуха посредством вторичного извлечения пыли из пыльного воздуха с использованием центробежной силы, и крышку впуска-выпуска, которая расположена на верхней части первого циклона и вторых циклонов для создания сообщения между первым циклоном и вторыми циклонами и через которую выпускается чистый воздух, очищенный вторыми циклонами.

2. Пылеуловитель по п.1, в котором крышка впуска-выпуска содержит воздушный канал, соединенный таким образом, что воздух, выпускаемый из первого циклона, проходит во второй циклон, и множество выпускных каналов, проходящих сквозь крышку впуска-выпуска таким образом, что сквозь нее может выпускаться воздух из второго циклона.

3. Пылеуловитель по п.2, в котором заданная часть выпускного канала проходит во второе выпускное отверстие, когда крышка впуска-выпуска соединена со вторым циклоном таким образом, что воздух выпускается по выпускному каналу.

4. Пылеуловитель по п.3, в котором один конец выпускного канала соединен со вторым выпускным отверстием, сформированным на одной стороне второго циклона, а другой конец открыт вверх на крышке впуска-выпуска.

5. Пылеуловитель по п.4, в котором другой конец выпускного канала срезан под углом, скошенным в направлении центра крышки впуска-выпуска.

6. Пылеуловитель по п.5, в котором первый циклон содержит первую камеру, в которой пыльный воздух очищается с использованием центробежной силы, первое впускное отверстие, сформированное в первой камере, через которое поступает пыльный воздух, и первое выпускное отверстие, сформированное в первой камере, через которое воздух выпускается.

7. Пылеуловитель по п.6, в котором каждый из вторых циклонов содержит вторую камеру для вторичного отделения с использованием центробежной силы пыли от воздуха, который предварительно очищен в первом циклоне, второе впускное отверстие, сформированное во второй камере, через которое поступает воздух, выпускаемый из первого циклона, и второе выпускное отверстие, сформированное во второй камере, через которое выпускается воздух, очищенный от пыли.

8. Пылеуловитель по п.7, в котором первая камера имеет по существу цилиндрическую конфигурацию, а вторая камера сформирована таким образом, что заданная часть одного ее конца по существу имеет конфигурацию усеченного конуса.

9. Пылеуловитель по п.4, в котором циклонный пылеуловитель дополнительно содержит крышку циклона, установленную на верхнюю часть крышки впуска-выпуска.

10. Пылеуловитель по п.9, в котором крышка циклона имеет по существу коническую конфигурацию с открытыми верхней и нижней частями.

11. Пылеуловитель по п.4, в котором вторые циклоны установлены по внешней периферии первого циклона таким образом, что они окружают первый циклон, и первый циклон и вторые циклоны сформированы как единое целое.

12. Пылеуловитель по п.11, в котором между вторыми циклонами расположена разделительная перегородка.

13. Пылесос, содержащий основной корпус пылесоса для создания всасывающей силы для всасывания пыльного воздуха, нижнюю всасывающую щетку для всасывания пыли снизу с очищаемой поверхности с использованием всасывающей силы, сообщающуюся с основным корпусом пылесоса, и циклонный пылеуловитель, установленный в основном корпусе пылесоса, в котором циклонный пылеуловитель содержит первый циклон для очистки пыльного воздуха, множество вторых циклонов для отделения тонких частиц пыли посредством вторичной очистки воздуха, который был предварительно очищен в первом циклоне с использованием центробежной силы, и крышку впуска-выпуска, которая установлена на верхнюю часть первого циклона и вторых циклонов для создания сообщения между первым циклоном и вторыми циклонами и через которую очищенный от пыли воздух выпускается из второго циклона.

14. Пылесос по п.13, в котором крышка впуска-выпуска содержит воздушный канал, соединенный таким образом, что воздух, выпускаемый из первого циклона, поступает во второй циклон, и множество выпускных каналов, проходящих сквозь крышку впуска-выпуска таким образом, что они обеспечивают выпуск воздуха из второго циклона.