Узел двигателя и пылесос, в котором используется этот узел

Узел двигателя и пылесос, в котором используется этот узел

Иллюстрации

Показать все

Реферат

ПЕРЕКРЕСТНАЯ ССЫЛКА НА РОДСТВЕННЫЕ ЗАЯВКИ

В соответствии с §119 раздела 35 свода законов США приоритет данной заявки заявляется по заявке на патент Кореи №2005-40917, поданной 16 мая 2005 года, содержание которой целиком включено в данную заявку посредством ссылки. Данная заявка также может быть отнесена к находящимся в общем пользовании заявкам на изобретения США №10/851243, поданной 24 мая 2004 года, №11/206905, поданной 19 августа 2005, а также к документу №116511-00204, озаглавленному "Узел двигателя и пылесос, в котором используется этот узел". Содержание каждой из этих трех заявок включено в данную заявку.

ПРЕДПОСЫЛКИ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Область техники

Данное изобретение относится к пылесосу, более конкретно к узлу двигателя, предназначенному для снижения шума, создаваемого двигателем, создающим всасывание, и пылесосу, в котором используется этот узел.

Описание уровня техники

Пылесос втягивает пыль, используя всасывающее усилие, которое создается при приведении в действие двигателя, создающего всасывание. Затем пыль собирается в пылеулавливающей камере. Как правило, пылесос содержит двигатель с большой выходной мощностью, имеющий высокое число оборотов в минуту. Однако такой двигатель с большой выходной мощностью при работе создает шум высокого уровня.

В корейской патентной публикации №1997-32650 приведено описание кожуха двигателя, содержащего шумопоглощающий элемент и шумозадерживающий элемент, в котором расположен указанный шумопоглощающий элемент и который имеет перфорацию, выполненную на его поверхности. В японской патентной публикации №Н01-268524 описан кожух двигателя, в котором имеется первое сквозное отверстие, выполненное на его боковой поверхности, второе сквозное отверстие, выполненное на задней поверхности, и шумопоглощающий элемент, выполненный у первого и второго сквозного отверстий.

Однако в устройствах, описанных в корейской патентной публикации №1997-32650 и японской патентной публикации №Н01-268524, для снижения шума требуется дополнительный шумопоглощающий элемент, и вследствие этого они имеют сложную конструкцию при высокой стоимости производства. Несмотря на то, что в обоих изобретениях снижается шум частоты следования лопастей (ЧСЛ) и уровень шума в целом, они не снижают эффективно шум в низкочастотной полосе, а также пиковую составляющую.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Данное изобретение создано для решения указанных выше проблем известного уровня техники.

С этой целью в первом аспекте данного изобретения предлагается узел двигателя, содержащий двигатель, по меньшей мере один внутренний кожух, предназначенный для помещения по меньшей мере части двигателя, и по меньшей мере один наружный кожух, выполненный с возможностью помещения по меньшей мере части указанного по меньшей мере одного внутреннего кожуха, причем между указанными по меньшей мере одним внутренним кожухом и по меньшей мере одним наружным кожухом выполнен диффузионный проход, среднее значение площади поперечного сечения которого постепенно увеличивается, обеспечивая рассеивание в нем воздуха.

В другом аспекте предлагается пылесос, содержащий корпус, включающий трубку для всасывания воздуха и трубку для выпуска воздуха, двигатель, расположенный в корпусе пылесоса, по меньшей мере один внутренний кожух, выполненный с возможностью помещения по меньшей мере части двигателя, создающего всасывание, и обеспечения сообщения с трубкой для всасывания воздуха, и по меньшей мере один наружный кожух, вмещающий по меньшей мере часть внутреннего кожуха и выполненный с возможностью обеспечения сообщения с трубкой для выпуска воздуха, причем между указанными по меньшей мере одним внутренним кожухом и по меньшей мере одним наружным кожухом выполнен диффузионный проход, среднее значение площади поперечного сечения которого постепенно увеличивается, обеспечивая рассеивание в нем воздуха.

В еще одном аспекте предлагается узел двигателя, содержащий по меньшей мере один двигатель, по меньшей мере один первый кожух, выполненный с возможностью помещения по меньшей мере части указанного по меньшей мере одного двигателя, по меньшей мере один второй кожух, выполненный с возможностью помещения по меньшей мере части указанного по меньшей мере одного первого кожуха, и средство для рассеивания воздуха.

Кроме того, в данном изобретении предлагается пылесос, содержащий корпус, по меньшей мере один двигатель, расположенный в корпусе пылесоса, по меньшей мере один первый кожух, выполненный с возможностью помещения по меньшей мере части указанного по меньшей мере одного двигателя, по меньшей мере один второй кожух, выполненный с возможностью помещения по меньшей мере части указанного по меньшей мере одного первого кожуха, и средство для рассеивания воздуха.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Эти и/или другие аспекты данного изобретения станут очевидными и более понятными из приведенного ниже описания вариантов выполнения в совокупности с прилагаемыми чертежами, на которых:

фиг.1 является аксонометрическим видом, иллюстрирующим узел двигателя, выполненный в соответствии с вариантом выполнения данного изобретения, не ограничивающим его объема;

фиг.2 является разрезом, иллюстрирующим пылесос с размещенным внутри него узлом двигателя, показанным на фиг.1, и основную часть узла двигателя;

фиг.3 является поперечным сечением по показанной на фиг.2 линии III-III, иллюстрирующим узел двигателя и корпус пылесоса на виде сверху;

фиг.4 является графиком, иллюстрирующим изменение площади поперечного сечения диффузионного прохода в точках ①, ②, ③, ④, ⑤, ⑥, ⑦, ⑧, показанных на фиг.3;

фиг.5 является графиком, иллюстрирующим эффект снижения шума, достигаемый узлом двигателя, выполненным в соответствии с вариантом выполнения данного изобретения, не ограничивающим его объема;

фиг.6 является графиком, иллюстрирующим эффект снижения пиковой составляющей, достигаемый узлом двигателя, выполненным в соответствии с вариантом выполнения данного изобретения, не ограничивающим его объема.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ВАРИАНТОВ ВЫПОЛНЕНИЯ

Ниже со ссылкой на прилагаемые чертежи приведено подробное описание узла двигателя и пылесоса, содержащего этот узел, выполненный в соответствии с вариантом выполнения данного изобретения, не ограничивающим его объема. Обратимся к фиг.1 и 2. Узел 100 двигателя может содержать двигатель, например двигатель 110, создающий всасывание, внутренний кожух 120 и наружный кожух 130. Двигатель 110, создающий всасывание, может быть выполнен с возможностью создания всасывающего усилия и может быть расположен вертикально относительно корпуса 10 пылесоса. Двигатель 110, создающий всасывание, может иметь окно 110а для выпуска воздуха, выполненное на его нижней периферии и предназначенное для выпуска через него воздуха. Воздух, который может быть втянут через первое отверстие 121а для пропускания воздуха, может выходить из двигателя 110 через окно 110а.

Двигатель 110 может содержать двигатель с высокой выходной мощностью, который может развивать большое число оборотов в минуту (об/мин). В результате этого двигатель 110 может создавать вибрацию. С целью предотвращения вибрации и для поддержания двигателя 110 в вертикальном положении (предпочтительно в направлении, противоположном приложению нагрузки) может быть предусмотрен опорный элемент 140. Опорный элемент 140 может быть расположен в центре внутреннего корпуса 120 и может быть выполнен из резины для того, чтобы наряду с поддержкой двигателя 110 предотвращать вибрацию. Опорный элемент 140 может иметь размер от приблизительно 20 мм до приблизительно 40 мм.

Внутренний кожух 120 может содержать первый внутренний кожух 121 и второй внутренний кожух 122. Первый внутренний кожух 121 может быть выполнен с возможностью помещения верхней стороны двигателя 110 и может иметь первое отверстие 121а для пропускания воздуха, предназначенное для направления воздуха к двигателю 110. Первое отверстие 121а для пропускания воздуха может сообщаться с всасывающей трубкой 11.

Рядом с всасывающей трубкой 11 могут быть расположены мешок для пыли (не показан), который может служить в качестве пылесборника, и циклонное пылеулавливающее устройство (не показано). После прохождения через всасывающую воздух трубку 11 воздух, отделенный от пыли в пылесборнике, может поступать через первое отверстие 121а.

Второй внутренний кожух 122 может быть предназначен для помещения по меньшей мере того участка нижней части двигателя 110, который не окружен первым внутренним кожухом 121. Второй кожух 122 может также иметь второе отверстие 122b для пропускания воздуха, выполненное на его периферии и предназначенное для выпуска воздуха к диффузионному проходу Р1.

Первый и второй внутренние кожухи 121 и 122 могут быть прикреплены друг к другу с возможностью отсоединения. В этом варианте выполнения, не ограничивающем объема изобретения, они могут быть скреплены с использованием первого крепежного средства 20 (например, болта). Естественно, существуют другие способы крепления, например крепление посредством шарнира или тугая посадка, которые являются другими примерами, не ограничивающими объема изобретения и рассматриваемыми в пределах объема его правовой охраны.

Наружный кожух 130 может содержать первый наружный кожух 131 и второй наружный кожух 132. Первый кожух 131 может быть предназначен для помещения верхнего участка второго внутреннего кожуха 122.

Второй наружный кожух 132 может быть предназначен для помещения по меньшей мере той части нижнего участка второго внутреннего кожуха 122, которая не окружена первым наружным кожухом 131. Первый и второй наружные кожухи 131 и 132 могут быть прикреплены друг к другу с образованием третьего отверстия 130а для пропускания воздуха, предназначенного для выпуска воздуха из диффузионного прохода Р1 (см. фиг.3) к трубке 12 для выпуска воздуха. Естественно, что третье отверстие 130а для пропускания воздуха может быть выполнено либо на первом наружном кожухе 131, либо на втором наружном кожухе 132, а также частично на каждом из них.

Третье отверстие 130а может быть выполнено напротив второго отверстия 122b для пропускания воздуха. Следовательно, воздух, выходящий через второе отверстие 122b, не может проходить непосредственно в третье отверстие 130а. Вместо этого воздух может совершить поворот по окружности вдоль диффузионного прохода Р1, а затем выйти через третье отверстие 130а. По существу, возможно такое изменение направления потока воздуха, что может уменьшить шум. Трубка 12 может быть расположена рядом с третьим отверстием 130а так, что воздух может быть быстро выпущен из этого отверстия.

Первый наружный кожух 131 и второй наружный кожух 132 могут быть прикреплены друг к другу с возможностью отсоединения. В этом варианте выполнения, не ограничивающем объема изобретения, для скрепления первого и второго наружных кожухов 131 и 132 можно использовать второе крепежное средство 30 (например, болт). Естественно, существуют другие способы крепления, например крепление посредством шарнира или тугой посадки, которые являются другими примерами, не ограничивающими объема изобретения и рассматриваемыми в пределах его объема правовой охраны.

В соответствии с фиг.2 и 3 между внутренним кожухом 120 и наружным кожухом 130 может быть выполнен диффузионный проход Р1 для рассеивания воздуха. Более конкретно, диффузионный проход Р1 может быть промежутком, образованным наружным кожухом 130 и внутренним кожухом 120, и среднее значение площади его поперечного сечения может постепенно увеличиваться вдоль направления воздушного потока.

Ниже со ссылкой на фиг.3 и 4 приведено подробное описание диффузионного прохода Р1. Фиг.3 представляет собой поперечное сечение узла двигателя и корпуса пылесоса на виде сверху, а фиг.4 представляет собой график, иллюстрирующий изменение площади поперечного сечения прохода Р1 в точках ①, ②, ③, ④, ⑤, ⑥, ⑦, ⑧, показанных на фиг.3.

В соответствии с фиг.3 и 4 площадь поперечного сечения диффузионного прохода Р1 неравномерно многократно увеличивается и уменьшается от точки ①, в которой расположено отверстие 122b, точек ②, ③, ④, ⑤, в которых воздух проходит вдоль диффузионного прохода Р1, точки ⑥, в которой расположено третье отверстие 130а для пропускания воздуха, к точкам ⑦, ⑧, в которых воздух, выходящий из третьего отверстия 130а, выбрасывается к трубке 12 (см. фиг.2), что показано пунктирной линией на графике фиг.4. Однако, в результате среднее значение площади поперечного сечения постепенно увеличивается от точки ① к точке ⑧. Изменение среднего значения площади поперечного сечения изображено сплошной линией.

Конечно, предпочтительным может быть равномерное увеличение площади поперечного сечения диффузионного прохода Р1 от точки ① к точке ⑧. Однако в этом варианте выполнения, не ограничивающем объема изобретения, диффузионный проход Р1 может быть выполнен с неравномерным многократным увеличением и уменьшением площади поперечного сечения при постепенном увеличении среднего значения площади поперечного сечения.

Воздух, выходящий из окна 110а для выпуска воздуха двигателя 110, рассеивается, проходя через диффузионный проход Р1, третье отверстие 130а и трубку 12. В результате этого воздух имеет вид медленного потока. Кроме того, воздух, выходящий из окна 110а, может быть рассеян по кругу и выброшен к проходу Р1 через второе отверстие 122b для пропускания воздуха. Воздух, поворачиваясь, может в проходе Р1 совершать движение по кругу, а направление его движения может изменяться несколько раз при подъеме через третье отверстие 130а и выпуске из корпуса 10 через трубку 12.

В результате замедления потока воздуха и изменения его направления движения происходит снижение шума. В частности, могут быть эффективно уменьшены шум в полосе низких частот и пиковая составляющая. Ниже со ссылкой на фиг.5 и 6 приведено подробное описание эффекта снижения шума. Фиг.5 является графиком, иллюстрирующим эффект снижения шума, достигаемый узлом двигателя, а фиг.6 является графиком, иллюстрирующим эффект снижения пиковой составляющей, достигаемый узлом двигателя.

При использовании узла 100 двигателя шум уменьшается приблизительно на 4,8 дБА по сравнению со случаем, когда узел 100 двигателя не используется. Заметное снижение шума осуществляется в диапазоне низких частот (0-2000 Гц).

В позиции ′а′, в которой возникает первая пиковая составляющая, шум снижается приблизительно на 9,0 дБА, в позиции ′b′, в которой возникает вторая пиковая составляющая, шум снижается приблизительно на 20 дБА, и в позиции ′с′, в которой возникает третья пиковая составляющая, шум снижается приблизительно на 7,0 дБА. Следовательно, при использовании узла 100 происходит значительное улучшение пиковой составляющей по сравнению со случаем, когда узел 100 не используется.

Ниже приведено описание траектории прохождения воздуха в узле 100 и корпусе 10 пылесоса. В соответствии с фиг.2 и 3 воздух, втягиваемый через трубку 11 и первое отверстие 121а, может опускаться по внутренней части двигателя 110, а затем может выходить из него через окно 110а.

Воздух, выброшенный из окна 110а, может быть рассеян и выброшен к диффузионному проходу Р1 через второе отверстие 122b для пропускания воздуха. Воздух может протекать в проходе Р1 по кругу, а затем выходить из прохода Р1 через третье отверстие 130а для пропускания воздуха. Воздух, выходящий через третье отверстие 130а, может подниматься по вертикали и выходить через трубку 12.

В соответствии с описанным выше вариантом выполнения данного изобретения, не ограничивающим его объема, в узле 100 и пылесосе, содержащем этот узел, воздух рассеивается и, благодаря этому, имеет вид медленного потока и изменяет направление, проходя через второе отверстие 122b для пропускания воздуха, диффузионный проход Р1, третье отверстие 130а для пропускания воздуха и трубку 12 для выпуска воздуха. Следовательно, можно уменьшить общий уровень шума. В частности, можно эффективно уменьшить шум низкочастотной полосы и пиковую составляющую. Следовательно, существенно уменьшается шум, возникающий при осуществлении уборки пылесосом.

Кроме того, поскольку узел 100 двигателя содержит диффузионный проход Р1, сформированный между внутренним кожухом 120 и наружным кожухом 130 при отсутствии дополнительного шумопоглощающего элемента, то узел 100 двигателя имеет более простую конструкцию, а стоимость его изготовления уменьшается.

Приведенные выше варианты выполнения и преимущества являются лишь иллюстративными и не могут рассматриваться как ограничивающие данное изобретение. Идеи изобретения можно без труда использовать в устройствах других типов. Кроме того, описание вариантов выполнения данного изобретения предназначено для его иллюстрации и не ограничивает объем правовой охраны формулы изобретения. Для специалистов в данной области техники очевидным является большое число альтернативных решений, модификаций и вариантов, рассматриваемых в пределах объема правовой охраны данного изобретения.

1. Узел двигателя, содержащий: двигатель, по меньшей мере один внутренний кожух, предназначенный для помещения по меньшей мере части указанного двигателя, и по меньшей мере один наружный кожух, выполненный с возможностью помещения по меньшей мере части указанного по меньшей мере одного внутреннего кожуха, причем между указанными по меньшей мере одним внутренним кожухом и по меньшей мере одним наружным кожухом выполнен диффузионный проход, среднее значение площади поперечного сечения которого постепенно увеличивается, обеспечивая рассеивание в нем воздуха, при этом указанный по меньшей мере один внутренний кожух содержит: первый внутренний кожух, в котором имеется первое отверстие для пропускания воздуха, через которое воздух втягивается в двигатель, и второй внутренний кожух, в котором имеется второе отверстие для пропускания воздуха, через которое воздух выпускается к диффузионному проходу.

2. Узел по п.1, в котором среднее значение площади поперечного сечения постепенно увеличивается по направлению потока воздуха.

3. Узел по п.1, в котором в указанном по меньшей мере одном наружном кожухе напротив второго отверстия для пропускания воздуха выполнено третье отверстие для пропускания воздуха, через которое воздух выбрасывается из диффузионного прохода.

4. Пылесос, содержащий: корпус, имеющий трубку для всасывания воздуха и трубку для выпуска воздуха, двигатель, расположенный в корпусе пылесоса, по меньшей мере один внутренний кожух, выполненный с возможностью помещения по меньшей мере части указанного двигателя и обеспечения сообщения с трубкой для всасывания воздуха, и по меньшей мере один наружный кожух, вмещающий по меньшей мере часть внутреннего кожуха и выполненный с возможностью обеспечения сообщения с трубкой для выпуска воздуха, причем между указанными по меньшей мере одним внутренним кожухом и по меньшей мере одним наружным кожухом выполнен диффузионный проход, среднее значение площади поперечного сечения которого постепенно увеличивается, обеспечивая рассеивание в нем воздуха, при этом указанный по меньшей мере один внутренний кожух содержит: первый внутренний кожух, в котором имеется первое отверстие для пропускания воздуха, через которое воздух втягивается в двигатель, и второй внутренний кожух, в котором имеется второе отверстие для пропускания воздуха, через которое воздух выбрасывается к диффузионному проходу.

5. Пылесос по п.4, в котором среднее значение площади поперечного сечения постепенно увеличивается по направлению потока воздуха.

6. Пылесос по п.4, в котором в указанном по меньшей мере одном наружном кожухе напротив второго отверстия для пропускания воздуха выполнено третье отверстие для пропускания воздуха, через которое воздух выбрасывается из диффузионного прохода.

7. Пылесос по п.6, в котором трубка для выпуска воздуха расположена смежно с третьим отверстием для пропускания воздуха.

8. Узел двигателя, содержащий: по меньшей мере один двигатель, по меньшей мере один первый кожух, выполненный с возможностью помещения по меньшей мере части указанного по меньшей мере одного двигателя, по меньшей мере один второй кожух, выполненный с возможностью помещения по меньшей мере части указанного по меньшей мере одного первого кожуха, и средство для рассеивания воздуха, в котором указанный по меньшей мере один первый кожух содержит средство, предназначенное для втягивания воздуха в указанный по меньшей мере один двигатель.

9. Узел по п.8, в котором указанный по меньшей мере один первый кожух содержит средство, предназначенное для выпуска воздуха к средству для рассеивания.

10. Узел двигателя по п.8, в котором указанный по меньшей мере один первый кожух содержит средство, предназначенное для выпуска воздуха к средству для рассеивания.

11. Пылесос, содержащий: корпус, по меньшей мере один двигатель, расположенный в корпусе пылесоса, по меньшей мере один первый кожух, выполненный с возможностью помещения по меньшей мере части указанного по меньшей мере одного двигателя, по меньшей мере один второй кожух, выполненный с возможностью помещения по меньшей мере части указанного по меньшей мере одного первого кожуха, и средство для рассеивания воздуха, в котором указанный по меньшей мере один первый кожух содержит средство, предназначенное для втягивания воздуха в указанный по меньшей мере один двигатель.

12. Пылесос по п.11, в котором указанный по меньшей мере один первый кожух содержит средство, предназначенное для выпуска воздуха к средству для рассеивания.

13. Пылесос по п.11, в котором указанный по меньшей мере один первый кожух содержит средство, предназначенное для выпуска воздуха к средству для рассеивания.