Пылесборное устройство пылесоса и способ сбора пыли

Пылесборное устройство пылесоса и способ сбора пыли

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Настоящее изобретение относится к пылесосу. Более конкретно, настоящее изобретение относится к пылесборному устройству пылесоса, которое отделяет пыль и влагу из воздуха, всасываемого в пылесос, и способу изготовления и использования пылесборного устройства.

Обычные пылесосы, использующие пылевой мешок, требуют частой замены пылевого мешка, что создает неудобства. Соответственно, было создано циклонное пылесборное устройство, которое является полупостоянным и в настоящее время широко используется вместо устройства, содержащего пылевой мешок.

Обычно циклонное пылесборное устройство содержит воздухоприемное отверстие, расположенное на его окружности, воздуховыпускное отверстие, расположенное в его верхней части, и пылесборную емкость, расположенную в его нижней части, как раскрыто в Корейском опубликованном патенте №2001-0104810. Кроме того, для повышения эффективности сбора пыли для воздуховыпускного отверстия может быть изготовлена специальная решетка, как раскрыто в Корейском опубликованном патенте №2002-0075487.

Циклонное пылесборное устройство содержит воздушный канал, соединенный с воздухоприемным отверстием, пылесборную емкость и решетку. Всасываемый воздух проходит через этот воздушный канал. Когда воздух проходит через воздушный канал, пыль и влага, содержащиеся в воздухе, отделяются и собираются в пылесборной емкости, а очищенный воздух от пыли и влаги выходит из пылесборного устройства через воздуховпускное отверстие. Следовательно, конструкция воздушного канала влияет на эффективность отделения пыли и влаги. То есть конструкция воздушного канала становится важной в пылесборном устройстве.

Однако было установлено, что собранное количество пыли и влаги и всасывающая сила меняются в зависимости от очищаемой поверхности, даже если воздушный канал имеет оптимальную конструкцию. Следовательно, существует необходимость в усовершенствовании конструкции воздушного канала.

Технической задачей настоящего изобретения стало устранение, по меньшей мере, указанных проблем и/или недостатков и обеспечение, по меньшей мере, преимуществ, описанных ниже. Следовательно, в некоторых вариантах осуществления пылесборное устройство имеет воздушный канал, который может изменяться в соответствии с состоянием поступающего в него воздуха.

Другие варианты осуществления настоящего изобретения описывают пылесборное устройство с улучшенной эффективностью отделения пыли и влаги.

Для решения указанных задач настоящего изобретения в одном из вариантов его осуществления пылесборное устройство пылесоса содержит основной корпус, включающий воздухоприемное отверстие и воздуховыпускное отверстие, пылесборный узел, расположенный в нижней части основного корпуса, для накапливания пыли и влаги, отделенных от насыщенного пылью воздуха, и один или более направляющих элементов, расположенных в воздушном канале в основном корпусе, для изменения направления воздуха.

В предпочтительном варианте осуществления направляющий элемент содержит, по меньшей мере, одну поворотную направляющую пластину. В одном из вариантов осуществления направляющий элемент содержит первую и вторую направляющие пластины для изменения направления воздуха и первую и вторую круглые ручки, соединенные с одними концами первой и второй направляющими пластинами.

Основной корпус содержит разделительное устройство, имеющее воздухоприемное отверстие и узел крышки и воздуховыпускное отверстие.

Пылесборное устройство может дополнительно содержать устройство управления для автоматической регулировки установочных углов направляющих пластин для повышения эффективности разделения пыли и влаги.

Устройство управления содержит измерительную часть для измерения количества пыли, влажности и давления всасывания; расчетную часть для расчета оптимальных установочных углов направляющих пластин на основе измеренного количества пыли, влажности и давления всасывания; и управляющую часть для вращения направляющих пластин в соответствии с рассчитанными установочными углами.

Измерительная часть содержит датчик пыли, датчик влажности и датчик давления.

Для достижения другой цели настоящего изобретения разработан способ для отделения пыли и влаги в пылесосе, при котором всасывают воздух, содержащий пыль и влагу, через воздухоприемное отверстие; формируют оптимальный воздушный канал в разделительном устройстве; отделяют от воздуха и собирают в пылесборном устройстве пыль и влагу при прохождении воздуха через оптимальный воздушный канал; отделяют и собирают оставшиеся пыль и влагу, которые не были первоначально отделены посредством разделительного устройства; и выпускают очищенный от пыли и влаги воздух наружу из пылесборного устройства через второе выпускное отверстие и воздуховыпускное отверстие.

В одном из вариантов осуществления этап при формировании оптимального воздушного канала дополнительно измеряют количество пыли во всасываемом воздухе, влажность воздуха и давление всасывания пылесоса с использованием датчиков; рассчитывают номинальные угловые положения первой и второй направляющих пластин для формирования оптимального воздушного канала и поворачивают первую и вторую направляющие пластины на месте с использованием исполнительного механизма.

Указанная цель и другие отличительные особенности настоящего изобретения будут более понятны при ознакомлении с нижеследующим подробным описанием предпочтительных вариантов осуществления данного изобретения со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых:

фиг.1 - перспективный вид пылесборного устройства в соответствии с одним из вариантов осуществления настоящего изобретения;

фиг.2 - перспективный вид с пространственным разделением деталей пылесборного устройства на фиг.1;

фиг.3 - вид сверху разделительного устройства на фиг.2;

фиг.4 - вид в разрезе по линии IV-IV на фиг.1;

фиг.5 - вид, показывающий первую и вторую направляющие пластины на фиг.4 в том виде, как они повернуты;

фиг.6 - вид в разрезе по линии IV-IV на фиг.1;

фиг.7 - блок-схема, показывающая устройство управления в соответствии с одним из вариантов осуществления настоящего изобретения; и

фиг.8 - схема последовательности операций, иллюстрирующая способ в соответствии с одним из вариантов осуществления настоящего изобретения.

Один из вариантов осуществления настоящего изобретения будет описан более подробно со ссылкой на прилагаемые чертежи.

В нижеследующем описании аналогичные ссылочные позиции на чертежах используются для аналогичных элементов на других чертежах. Описанные варианты осуществления, а также их детальная конструкция и элементы представлены только для того, чтобы обеспечить полное понимание данного изобретения. Таким образом понятно, что настоящее изобретение может быть осуществлено различными способами и не требует каких-либо конкретных отличительных особенностей, описанных здесь.

Кроме того, известные функции или конструкции подробно не описываются, так как они будут мешать раскрытию настоящего изобретения излишней подробностью.

Как показано на фиг.1 и 2, пылесборное устройство 100 содержит основной корпус 105, который включает разделительное устройство 110 и узел 130 крышки, пылесборный узел 120 и направляющий элемент 140. Пунктирная стрелка на фиг.1 показывает поток воздуха.

Разделительное устройство 110 отделяет пыль и влагу от всасываемого воздуха при прохождении воздуха через сформированный в нем воздушный канал. Воздух, содержащий пыль и влагу, может упоминаться здесь как «насыщенный пылью воздух». Разделительное устройство 110 содержит воздухоприемное отверстие 115, первое выпускное отверстие 111, направляющую стенку 114 и второе выпускное отверстие 113.

Воздухоприемное отверстие 115 сформировано на боковой стенке 110а разделительного устройства 110 для всасывания насыщенного пылью воздуха в разделительное устройство 110. Воздухоприемное отверстие 115 сформировано в форме трубы, имеющей круглое сечение и установленной на боковой стенке 110а разделительного устройства 110 путем склеивания или сварки таким образом, чтобы она выступала на некоторую длину. Однако воздухоприемное отверстие 115 может быть сформировано как одно целое с разделительным устройством 110 путем прессования; кроме того, воздухоприемное отверстие 115 может быть выполнено различной конфигурации, такой которая имеет прямоугольное или треугольное сечение.

Первое выпускное отверстие 111 расположено в нижней части 110b разделительного устройства 110 для обеспечения воздушной связи между разделительным устройством 110 и пылесборным узлом 120. Первое выпускное отверстие 111 сформировано в форме трубы, имеющей овальное сечение и установленной в нижней части 110b разделительного устройства 110 путем склеивания или сварки таким образом, чтобы она выступала в пылесборный узел 120 на некоторую длину. Кроме того, первое выпускное отверстие 111 может быть сформировано как одно целое с разделительным устройством 110 путем прессования и может иметь поперечное сечение любой заданной формы. Например, поперечное сечение может быть круглым, прямоугольным или треугольным.

Через первое выпускное отверстие 111 пыль и влага, которые отделяются при прохождении воздуха через воздушный канал в разделительном устройстве 110, всасываются в пылесборный узел 120. Помимо очищенного воздуха, от которого были отделены пыль и влага, может поступать и воздух, все еще содержащий пыль и влагу. Такие процессы могут случаться одновременно или через некоторые интервалы времени.

Направляющая стенка 114 направляет насыщенный пылью воздух, всасываемый через воздухоприемное отверстие 115, в первое выпускное отверстие 111. Направляющая стенка 114 содержит первую и вторую направляющие стенки 114а и 114b. Хотя в настоящем варианте осуществления используются две направляющие стенки 114а и 114b, при необходимости может использоваться больше направляющих стенок.

Первая направляющая стенка 114а представляет собой изогнутую стенку, сформированную в контакте с нижней частью 110b и боковой стенкой 110а разделительного устройства 110. Первая направляющая стенка 114а делит внутреннее пространство разделительного устройства 110 на первую камеру С1, соединенную по текучей среде с воздухоприемным отверстием 115, и вторую камеру С2, соединенную по текучей среде с первым выпускным отверстием 111. Первая и вторая камеры С1 и С2 соединены по текучей среде друг с другом через соединительный канал С3, сформированный между первой направляющей стенкой 114а и боковой стенкой 110а. Вторая направляющая стенка 114b представляет собой прямую стенку, сформированную в контакте с нижней частью 110b и боковой стенкой 110а разделительного устройства 110.

Воздушный канал, образованный воздухоприемным отверстием 115, первым выпускным отверстием 111, первой и второй направляющими стенками 114а и 114b и боковой стенкой 110а, постоянно сформирован в разделительном устройстве 110. Воздух, всасываемый через воздухоприемное отверстие 115, проходит по соединительному пути С3 вдоль указанного сформированного воздушного канала и поступает в пылесборный узел 120 через первое выпускное отверстие 111.

В предпочтительном варианте осуществления пыль и влага, содержащиеся в воздухе, отделяются от воздуха при трении и столкновении воздуха с первой направляющей стенкой 114а, второй направляющей стенкой 114b и боковой стенкой 110а, так как при трении и столкновении направление воздуха изменяется и таким образом снижается скорость воздушного потока так, что воздух не может нести пыль и влагу.

Второе выпускное отверстие 113 расположено в нижней части 110b разделительного устройства 110 для соединения пылесборного узла 120 и воздуховыпускного отверстия 131 по текучей среде друг с другом. Второе выпускное отверстие 113 может быть сформировано в форме трубы, имеющей круглое сечение и установленной в нижней части 110b разделительного устройства 110 путем склеивания или сварки таким образом, чтобы она выступала по направлению к узлу 130 крышки. Однако второе выпускное отверстие 113 может быть сформировано как одно целое с разделительным устройством 110 путем прессования и может иметь другие различные формы поперечного сечения, такие как овал, квадрат или угол. Второе выпускное отверстие 113 может дополнительно быть оснащено фильтром или решеткой для предотвращения обратного движения пыли и влаги из разделительного устройства 110.

Пылесборный узел 120 сформирован в форме квадратной емкости, скошенной с одной стороны, для сбора пыли и влаги. Пылесборный узел 120 установлен с возможностью съема в нижней части разделительного устройства 110. Пыль и влага, содержащиеся в воздухе, всасываемом через первое выпускное отверстие 111, осаждаются на дно пылесборного узла 120. Как показано на фиг.6, очищенный воздух выходит из пылесборного узла 120 через второе выпускное отверстие 113. Между тем, отделение пыли и влаги может осуществляться в пылесборном узле 120. Принцип отделения не будет описываться, так как он является тем же принципом, что используется в разделительном устройстве 110.

В описанном варианте узел 130 крышки представляет собой квадратную крышку, скошенную с одной стороны и соединенную с верхней частью разделительного устройства 110 для герметизации воздушного канала, сформированного в разделительном устройстве 110. Узел 130 крышки прикрепляется к разделительному устройству 110 с использованием винтов или других подходящих крепежных деталей. Для этой цели узел 130 крышки содержит резьбовые отверстия, тогда как разделительное устройство 110 содержит отводы 117. Однако узел 130 крышки и разделительное устройство 110 могут соединяться другими способами, помимо использования винтов; например, узел 130 крышки может вставляться в разделительное устройство 110.

Как показано на фиг.2 и 6, узел 130 крышки имеет воздуховыпускное отверстие 131, сформированное на его верхней стороне и соединяемое со вторым выпускным отверстием 113. Воздуховыпускное отверстие 131 сформировано в форме трубы, имеющей круглое сечение и установленной на верхней стороне узла 130 крышки путем склеивания или сварки, которая выступает наружу. Кроме того, воздуховыпускное отверстие 131 и узел 130 крышки могут быть сформированы как одно целое путем прессования и воздуховыпускное отверстие 131 может иметь другие формы поперечного сечения, такие как овал, квадрат или угол.

Как показано на фиг.2, направляющий элемент 140 изменяет направление воздушного канала, который является путем воздушного потока, в разделительном устройстве 110. Для этой цели направляющий элемент 140 содержит первую и вторую направляющие пластины 141 и 142. При необходимости может быть дополнительно предусмотрено больше направляющих пластин помимо этих двух направляющих пластин 141 и 142.

Как показано на фиг.2, 4 и 5, первая направляющая пластина 141 сформирована, по существу, в форме прямоугольного ребра, прикрепленного с возможностью вращения к узлу 130 крышки и расположенного в воздушном канале первой камеры С1. При повороте первой направляющей пластины 141 на угол θ1 по отношению к вертикальному направлению на фиг.5 воздушный канал разделительного устройства 110 изменяет свое направление.

Для закрепления первой направляющей пластины 141 на узле 130 крышки в узле 130 крышки предусмотрена первая прорезь 133. Первая прорезь 133 сформирована, по существу, в форме прямоугольного отверстия, сформированного на верхней стороне узла 130 крышки для прохождения через нее первой пластины 141. Первая круглая ручка 151 закрепляет первую направляющую пластину 141 на узле 130 крышки. Первая круглая ручка 151 за счет трения контактирует с верхней стороной узла 130 крышки для того, чтобы закреплять первую направляющую пластину 141 в отрегулированном положении.

Как показано на фиг.2, 4 и 5, вторая направляющая пластина 142 сформирована, по существу, в форме прямоугольного ребра, закрепленного с возможностью вращения на узле 130 крышки и расположенного в воздушном канале первой камеры С1. При повороте второй направляющей пластины 142 на угол θ2 по отношению к вертикальному направлению на фиг.5 воздушный канал разделительного устройства 110 изменяет свое направление.

Для прикрепления второй направляющей пластины 142 к узлу 130 крышки в узле 130 крышки предусмотрена вторая прорезь 134. Вторая прорезь 134 сформирована, по существу, в форме прямоугольного отверстия, выполненного на верхней стороне узла 130 крышки для прохождения через нее второй пластины 142. Вторая круглая ручка 152 закрепляет вторую направляющую пластину 142 на узле 130 крышки. Вторая круглая ручка 152 за счет трения контактирует с верхней стороной узла 130 крышки для того, чтобы закреплять вторую направляющую пластину 142 в отрегулированном положении.

Первая и вторая направляющие пластины 141 и 142 могут быть установлены во второй камере С2, а не в С1. Или во второй камере С2 может быть установлена любая из первой и второй направляющих пластин 141 и 142. То есть первая и вторая направляющие пластины 141 и 142 могут быть установлены различными способами.

Воздушный канал в разделительном устройстве 110 может быть изменен посредством изменения положения первой и второй направляющих пластин 141 и 142 соответственно. Например, воздушный канал, как показано на фиг.4, может быть изменен в другую форму, как показано на фиг.5. Таким образом, поток воздуха вдоль воздушного канала, отмеченный пунктирными стрелками, изменен. Для примера показано только несколько стрелок для краткого изображения воздушного потока.

Следовательно, при наличии первой и второй направляющих пластин 141 и 142 воздушный канал может быть изменен для оптимального выполнения отделения пыли и влаги в соответствии с условиями очищаемой поверхности.

Оптимальный воздушный канал образуется посредством регулирования углов первой и второй направляющих пластин 141 и 142 и воздух, содержащий пыль и влагу, проходит через воздушный канал, образованный сверху, в котором пыль и влага отделяются от воздуха за счет его трения с первой направляющей стенкой 114а, второй направляющей стенкой 114в и боковой стенкой 110а и столкновения с ними. Следовательно, эффективность отделения пыли и влаги от воздуха может быть повышена.

Для пользователя сложно вручную регулировать установочный угол первой и второй направляющих пластин 141 и 142 в соответствии с условиями очищаемой поверхности, так как пользователь должен лично проверять состояние очищаемой поверхности, определять оптимальные установочные углы первой и второй направляющих пластин 141 и 142 и поворачивать пластины 141 и 142 в соответствии с установленными углами.

Для решения указанной проблемы пылесборное устройство 100 содержит устройство 200 управления для автоматической регулировки установочных углов первой и второй направляющих пластин 141 и 142, как показано на фиг.6. Так как данное изобретение включает детальные различные соединительные конструкции между устройством 200 управления и первой и второй направляющими пластинами 141 и 142, описание этих структур будет опущено.

Устройство 200 управления содержит измерительную часть 210, расчетную часть 220 и задающую часть 230.

Измерительная часть 210 измеряет количество ′d′ пыли, содержащейся в воздухе, всасываемом через воздухоприемное отверстие 115, влажность ′h′ насыщенного пылью воздуха и давление всасывания ′р′ пылесоса (не показан). Следовательно, измерительная часть 210 включает датчик 211 пыли, датчик 212 влажности и датчик 213 давления, которые установлены на одной стороне воздухоприемного отверстия 115 для точного измерения.

Расчетная часть 220 рассчитывает установочные углы первой и второй направляющих пластин 141 и 142 для формирования оптимального воздушного канала исходя из количества пыли, влажности и давления всасывания, измеренных измерительной частью 210. Для этой цели расчетная часть 220 использует уравнение следующим образом:

fn(d×0,392+h×0,5+p×1,014)= θ1, θ2

где fn(d×0,392+h×0,5+p×1,014) является функцией для расчета получаемых экспериментальным путем установочных углов, θ1 относится к установочному углу первой направляющей пластины 141 и θ2 относится к установочному углу второй направляющей пластины 142.

Задающая часть 230 поворачивает первую и вторую направляющие пластины 141 и 142 на установочные углы θ1 и θ2, рассчитанные расчетной частью 220. Для этой цели задающая часть 230 содержит задающее устройство 231 для первой направляющей пластины и задающее устройство 232 для второй направляющей пластины для управления первой и второй направляющими пластинами 141 и 142 соответственно.

Ниже будет описана работа пылесборного устройства 100 в соответствии с одним из вариантов осуществления настоящего изобретения со ссылкой на фиг.2, 4 и 8.

При включении пылесоса (не показан) создается давление всасывания и, соответственно, насыщенный пылью воздух всасывается через воздухоприемное отверстие 115, сформированное на боковой стенке 110а разделительного устройства 110 (S1).

Измерительная часть 210 измеряет количество пыли, содержащейся во всасываемом воздухе, влажность насыщенного пылью воздуха и давление всасывания пылесоса с использованием датчика 211 пыли, датчика 212 влажности и датчика 213 давления (S2).

Расчетная часть 220 рассчитывает установочные углы первой и второй направляющих пластин 141 и 142 для формирования воздушного канала для оптимального выполнения отделения пыли и влаги исходя из количества пыли, влажности и давления всасывания (S3).

Задающая часть 230 поворачивает первую и вторую направляющие пластины 141 и 142 в соответствии с рассчитанными установочными углами (S4).

Как описано выше, посредством регулировки углов первой и второй направляющих пластин 141 и 142 может быть сформирован воздушный канал в разделительном устройстве 110 для оптимального выполнения отделения. При прохождении насыщенного пылью воздуха через сформированный таким образом воздушный канал пыль и влага, содержащиеся в воздухе, отделяются и собираются в пылесборном узле 120 через первое выпускное отверстие 111.

Кроме того, пыль и влага, которые не отделились с помощью разделительного устройства 110, могут быть вторично отделены и собраны в пылесборном узле 120 (S6).

Затем очищенный воздух выходит наружу пылесборного устройства 100 через второе выпускное отверстие 113 и воздуховыпускное отверстие 131 (S7).

В соответствии с одним из вариантов осуществления настоящего изобретения, так как воздушный канал может быть изменен в соответствии с состоянием всасываемого воздуха, эффективность отделения пыли и влаги может быть повышена.

Кроме того, предотвращено закупоривание фильтра влагой и в результате может поддерживаться постоянное давление всасывания.

Кроме того, в пылесосе в соответствии с настоящим изобретением соблюдаются гигиенические условия путем предотвращения появления плесени и бактерий на фильтре.

Хотя были показаны и описаны некоторые варианты осуществления настоящего изобретения, специалистам в данной области техники будет понятно, что возможны различные изменения по форме и деталям без отхода от сущности и объема настоящего изобретения, как определено прилагаемой формулой.

1. Пылесборное устройство для пылесоса, содержащее

основной корпус, включающий в себя воздухоприемное отверстие и воздуховыпускное отверстие,

пылесборный узел, расположенный в нижней части основного корпуса, для накопления пыли и влаги, отделенных от насыщенного пылью воздуха, и,

по меньшей мере, один подвижный направляющий элемент, расположенный в воздушном канале в основном корпусе для изменения направления воздуха и содержащий, по меньшей мере, одну направляющую пластину, которая является поворотной для регулирования ее углового положения.

2. Пылесборное устройство по п.1, в котором направляющий элемент содержит первую и вторую направляющие пластины для изменения направления воздуха, а также первую и вторую круглые ручки, соединенные, соответственно, с концами первой и второй направляющих пластин.

3. Пылесборное устройство по п.1, в котором основной корпус содержит разделительное устройство, имеющее воздухоприемное отверстие, и узел крышки, имеющий воздуховыпускное отверстие.

4. Пылесборное устройство по п.3, в котором разделительное устройство содержит первое выпускное отверстие, соединенное по текучей среде с пылесборным узлом, и второе выпускное отверстие, подсоединенное по текучей среде между разделительным устройством и пылесборным узлом.

5. Пылесборное устройство по п.3, в котором разделительное устройство содержит первую и вторую направляющие стенки для разделения внутреннего пространства разделительного устройства на первую камеру, соединенную по текучей среде с воздухоприемным отверстием, и вторую камеру, соединенную по текучей среде с первым выпускным отверстием.

6. Пылесборное устройство по п.3, дополнительно содержащее устройство управления для автоматического регулирования углового положения первой и второй направляющих пластин для повышения эффективности отделения пыли и влаги.

7. Пылесборное устройство по п.6, в котором устройство управления содержит измерительную часть для измерения количества пыли, влажности и давления всасывания, расчетную часть для расчета оптимальных угловых положений направляющих пластин, исходя из измеренного количества пыли, влажности и давления всасывания, и задающую часть для поворота направляющих пластин в оптимальные угловые положения.

8. Пылесборное устройство по п.7, в котором измерительная часть содержит датчик пыли, датчик влажности и датчик давления.

9. Способ отделения пыли и влаги в пылесосе, имеющем пылесборное устройство по любому из пп.1-8, при котором

всасывают воздух, содержащий пыль и влагу через воздухоприемное отверстие,

формируют оптимальный воздушный канал в разделительном устройстве, который регулируется устройством управления,

отделяют пыль и влагу от воздуха и собирают пыль и влагу в пылесборном узле при прохождении воздуха через оптимальный воздушный канал,

используют пылесборный узел, отделяя и собирая оставшиеся пыль и влагу, которые не были отделены разделительным устройством, и

выпускают очищенный воздух наружу пылесборного устройства через второе выпускное отверстие и воздуховыпускное отверстие.

10. Способ по п.9, при котором при формировании оптимального воздушного канала дополнительно

измеряют количество пыли и влажность всасываемого воздуха, а также давление всасывания пылесоса,

рассчитывают угловые положения первой и второй направляющих пластин для формирования оптимального воздушного канала, и

поворачивают первую и вторую направляющие пластины в оптимальные угловые положения.