Пылесос со стабилизатором вихря

Пылесос со стабилизатором вихря

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Перекрестные ссылки на родственные заявки.

Настоящая заявка представляет собой частичное продолжение международной заявки № PCT/US2006/026697, поданной 11 июля 2006 года и заявляющей приоритет на предварительные заявки США с номерами №60/595,515 (поданную 12 июля 2005 года), 60/596,263 (поданную 12 сентября 2005 года) и 60/743,033 (поданную 14 декабря 2005 года), на все эти заявки имеются полные ссылки.

Предпосылки настоящего изобретения

Область применения настоящего изобретения

Настоящее изобретение касается пылесосов, в частности пылесосов с циклонным отделением грязи. В одном из своих аспектов настоящее изобретение касается циклонного сепаратора со стабилизатором вихря, в котором вихрь сохраняется.

Описание родственных технологий

Хорошо известны вертикальные пылесосы, использующие циклонный сепаратор. Некоторые циклонные сепараторы, следуя примерам из учебников, используют сепараторы в форме усеченного конуса, а в других для отделения грязи с помощью центробежной силы используется высокоскоростное вращательное движение воздуха/грязи. Обычно рабочий воздух поступает и выходит у верхней части циклонного сепаратора, в то время как его нижняя часть применяется для сбора мусора. Далее, старясь уменьшить вес, узел мотор/вентилятор, создающий поток рабочего воздуха, обычно размещают в нижней части рычага управления, ниже циклонного сепаратора.

В настоящее время BISSELL Homecare, Inc. производит и продает в США вертикальный пылесос с циклонным сепаратором и сборником грязи. Горизонтальная пластина отделяет циклонный сепаратор от сборника грязи. Воздух, пройдя через циклонный сепаратор, минует кольцеобразный цилиндрический кожух с перегородками и цилиндрический фильтр, а затем выходит из циклонного сепаратора у его верхнего торца. Сборник грязи и циклонный сепаратор раскрыты в патенте США №6,810,557, на который сделана полная ссылка.

В патенте США №4, 571,772 (Dyson) раскрывается вертикальный пылесос, в котором используется двухступенчатый циклонный сепаратор. Первая ступень представляет собой сепаратор, выпускное отверстие которого расположено последовательно со впускным отверстием сепаратора второй ступени, имеющего форму усеченного конуса.

В заявке США №2005/0138763 (Tanner et al.) раскрывается вертикальный пылесос с циклонным сепаратором. Горизонтальная стенка или платформа внутри циклонного сепаратора имеет непористую конструкцию, которая действует как платформа для центрального вихря возвратного воздуха, поскольку в ней нет никаких отверстий для прохода воздуха или грязи. В одном варианте такая стенка выполнена в виде части крышки вращающегося сборника грязи.

Краткое содержание настоящего изобретения

Пылесос по настоящему изобретению включает в себя: блок очистки со всасывающей насадкой, источник всасывания, а также блок циклонного модуля, подвижно соединенный со всасывающей насадкой и источником всасывания. Блок циклонного модуля включает: циклонную камеру сепарации для отделения пыли и грязи от воздуха, генерирующую циклонный вихревой поток воздуха с образованием вихревого хвоста, причем указанная циклонная камера сепарации имеет впускное отверстие, подвижно соединенное со всасывающей насадкой по трассе рабочего воздуха; выпускное отверстие для выброса очищенного воздуха; выпускное отверстие для удаления пыли и грязи, выделенных из воздуха; сборник грязи, подвижно закрепленный на циклонной камере сепарации и подвижно соединенный с выпускным отверстием для сбора пыли и грязи, выделенных из воздуха в указанной циклонной камере сепарации; а также стабилизатор вихревого движения, предназначенный для удержания хвоста вихря в заданной позиции относительно циклонной камеры сепарации.

В одном варианте настоящего изобретения в целях доступа к циклонной камере сепарации для удаления собранной пыли и грязи, оставшихся после процесса очистки в указанной циклонной камере сепарации и на стабилизаторе вихря, для выборочного движения вихревой стабилизатор закреплен между рабочим положением у заданной позиции относительно циклонной камеры сепарации и положением выключения, удаленным от указанного рабочего положения.

В другом варианте настоящего изобретения стабилизатор вихря по меньшей мере частично установлен на оси циклонной камеры сепарации.

В соответствии с другим аспектом настоящего изобретения стабилизатор вихря установлен на силовой конструкции, расположенной выше нижней поверхности сборника грязи.

В соответствии с другим аспектом настоящего изобретения по меньшей мере один из размеров и ориентация указанного стабилизатора вихря регулируется относительно выпускного отверстия для выброса частиц.

В соответствии с еще одним аспектом настоящего изобретения указанный стабилизатор вихря представляет собой гибкий стабилизатор.

Краткое описание фигур

Фиг.1 представляет перспективную проекцию вертикального пылесоса с блоком циклонного модуля по настоящему изобретению.

Фиг.2 представляет фронтальную перспективную проекцию вертикального пылесоса с блоком циклонного модуля с фиг.1 в разобранном виде с тремя взаимозаменяемыми блоками циклонного модуля.

Фиг.3 представляет заднюю перспективную проекцию вертикального пылесоса с фиг. 1.

Фиг. 4 представляет сечение одного варианта одноступенчатого блока циклонного модуля, сделанное по линии 4-4 с фиг.2.

Фиг.5 представляет перспективную проекцию альтернативного варианта стабилизатора вихря, показанного в рабочем положении для опорожнения.

Фиг.6 представляет перспективную проекцию блока сборника грязи с запирающим кольцом.

Фиг.7 представляет перспективную проекцию второго варианта одноступенчатого блока циклонного модуля в разобранном виде.

Фиг. 8 представляет сечение одноступенчатого блока циклонного модуля с фиг.7, сделанное по линии 8-8 с фиг.7.

Фиг.9 представляет перспективную проекцию третьего варианта одноступенчатого блока циклонного модуля в разобранном виде.

Фиг.10 представляет перспективную проекцию четвертого варианта одноступенчатого блока циклонного модуля в разобранном виде.

Фиг.11 представляет перспективную проекцию пятого варианта одноступенчатого блока циклонного модуля в разобранном виде.

Фиг.12 представляет вид сверху впускного отверстия корпуса циклона с фиг.11 в перспективной проекции.

Фиг.13 представляет сечение первого варианта концентрического двухступенчатого блока циклонного модуля.

Фиг.14 представляет сечение поперечного двухступенчатого блока циклонного модуля.

Фиг.15 представляет схематически альтернативный вариант с фиг.14.

Фиг.16 представляет сечение второго варианта концентрического двухступенчатого блока циклонного модуля.

Фиг.16А представляет сечение, сделанное по линии 16А-16А с фиг.16.

Фиг.17 представляет перспективную проекцию собранных вместе стабилизатора вихря и части уплотнения, показанного на фиг.16.

Фиг.18 представляет сечение одноступенчатого блока циклонного модуля с фиг.8, иллюстрируя проблему переполнения блока сборника грязи.

Фиг.19 представляет сечение одноступенчатого блока циклонного модуля с фиг.18 со стабилизатором вихря в нерабочем положении.

Фиг.20 представляет сечение одноступенчатого блока циклонного модуля с фиг.18 при удаленном блоке сборника грязи и со стабилизатором вихря в рабочем положении.

Фиг.21 представляет перспективную проекцию вида снизу одноступенчатого блока циклонного модуля с фиг.18 при удаленном блоке сборника грязи и со стабилизатором вихря в рабочем положении.

Фиг.22 представляет проекцию частично разобранного одноступенчатого блока циклонного модуля с фиг.18-21.

Описание предпочтительного варианта настоящего изобретения

Вертикальный пылесос 10 по настоящему изобретению, показанный на фиг.1-3, включает вертикальный блок рычага управления 12, соосно прикрепленный к блоку подставки 14. Указанный блок рычага управления 12 имеет также на одном конце первичную поддерживающую секцию 16 с захватом 18, облегчающим перемещение пылесоса потребителем. На противоположном конце блока рычага управления имеется полость 20 для мотора, в которой находится расположенный поперек стандартный узел вентилятор/мотор (не показан). Указанный блок рычага управления 12 закрепляется соосно с блоком подставки 14, закрепление проходит по осям штока внутри узла вентилятор/мотор. Указанный блок рычага управления 12 вмещает в себя также через паз 25, имеющийся на первичной поддерживающей секции 16, один из возможных блоков циклонного модуля 26, 26', 26". Блоки циклонного модуля 26 отделяют и собирают из потока рабочего воздуха мусор для его удаления после окончания процесса очистки. Как здесь показано, вертикальный пылесос 10 снабжен одноступенчатым блоком циклонного модуля 26, концентрическим двухступенчатым блоком циклонного модуля 26' и поперечным двухступенчатым блоком циклонного модуля 26"; однако возможно комплектование другими дополнительными блоками циклонного модуля, рассматриваются также иные возможные конфигурации циклонного модуля. Как здесь показано, вертикальный пылесос 10 снабжен одним блоком подставки 14, хотя рассматривается взаимозаменяемость разнообразных блоков подставки 14 и блока управления 12, возможно также применение других вероятных конфигураций блока подставки. Модульная сущность пылесоса 10 допускает трансформируемость при изготовлении, таким образом на стандартном блоке рычага управления 12 из любой комбинации блоков циклонного модуля 26, 26' и 26" и блока подставки 14 можно смонтировать ряд разнообразных моделей. Такая трансформируемость при сборке делает возможным (при эффективной ценовой политике) выпуск конечного продукта от низших моделей, имеющих очень небольшой набор свойств, до моделей высокого класса с большим количеством свойств и повышенной эффективностью разделения.

Блок подставки 14 включает также нижний корпус 28, сопряженный с верхним корпусом 30, образуя при этом камеру 32 для щеток. Внутри указанной камеры для щеток 32 имеется вращающийся узел 34, который подробно будет описан ниже. Пара задних колес 36 прикреплены к части блока подставки 14, являющейся тыльной относительно камеры для щеток 32. Разнообразные конфигурации различных блоков подставки 14 можно присоединить к блоку рычага управления 12, выполняющему разнообразные функции. Обычно ширину блока подставки 14 можно варьировать таким образом, что, в зависимости от размеров камеры для щеток 32, траектория очистки может быть более узкой или более широкой.

Всасывающая насадка 38 образована на нижней поверхности камеры 32 для щеток на блоке подставки 14, и она подвижно связана с поверхностью, нуждающейся в очистке. Канал 40 обеспечивает продвижение воздуха от всасывающего сопла 38 через блок подставки 14, оно заканчивается на внешней поверхности трубки пылесоса 42. В предпочтительном варианте настоящего изобретения указанный канал 49 представляет собой гладкий и жесткий, формованный с раздувом трубопровод, изгибаемая поверхность 44 которого совмещается с центром вращения между указанным блоком подставки 14 и блоком управления 12, что позволяет центрирование блока управления 12 относительно блока подставки 14. В альтернативном варианте канал 40 представляет собой стандартный гибкий рукав, обычно используемый при производстве пылесосов. В еще одном варианте настоящего изобретения продвижение воздуха образуется с помощью корпусов 28, 30 и между ними, без участия вторичных участков, формованных с раздувом или без гибких рукавов.

На тыльной части блока подставки имеется привод 140 регулировки высоты, а также механизм регулировки высоты (не показан) такой, как обычно используется для регулировки вертикального положения всасывающей насадки относительно поверхности пола. Пример пригодного механизма регулировки высоты описан в патенте США 6,256,833 и в заявке на патент №60/596,263, поданной 12 сентября 2005 и озаглавленной «Пылесос с циклонным отделением грязи» (на оба этих документа здесь сделана подробная ссылка). Остальные детали, стандартные для блока подставки, более подробно описаны в этих документах.

Открытый рукав 46 на одном своем конце имеет фиксированное соединение 48 трубки пылесоса, а на другом конце - приемный циклонный ресивер 50. Открытый рукав 46 предпочтительно представляет собой стандартный вакуумный рукав. Приемный циклонный ресивер 50 закреплен на верхней части первичной поддерживающей секции 16 блока рычага управления 12. Фиксированное соединение 48 трубки пылесоса съемным образом входит во внешнюю часть трубки пылесоса 42 за счет фрикционной посадки (или соединения защелкой), это требуется для того, чтобы при внедрении указанного соединения 48 создать герметичное уплотнение. Открытый рукав 46 регулируется парой стандартных скоб для рукавов (не показано) у нижней части первичной поддерживающей секции 16 и вблизи захвата 18 таким способом, который известен в производстве вакуумных устройств. Открытый рукав - это рукав, в котором рабочий воздух всегда проходит через рукав 46 независимо от того, работает ли пылесос в напольном режиме, при котором рабочий воздух поступает в пылесос 10 через всасывающую насадку 38, или он работает в режиме выше пола, при котором рабочий воздух поступает в пылесос через соединение 48 трубки пылесоса.

Циклонный выпускной ресивер 52 оборудован на верхней части первичной поддерживающей секции 16 в непосредственной близости от приемного ресивера 50, и он подвижно соединен с узлом предмоторного фильтра 54, расположенного выше впускного отверстия узла вентилятор/мотор 22 (фиг.4), находящегося в полости 20, и узла выброса рабочего воздуха 56. Подвижная связь может быть реализована с помощью воздуха, она может представлять собой формованный с раздувом трубопровод первичной поддерживающей секции 16 или стандартный гибкий вакуумный рукав.

Обратимся к фиг.4, представляющей первый вариант блока одноступенчатого циклонного модуля 26, который содержит корпус 58 циклонного сепаратора и блок сборника грязи 60. Указанный корпус 58 циклонного сепаратора включает также корпус 70 циклона, основными единицами которого являются сепаратор 84, впускное отверстие 58 корпуса циклона и корпус циклонного диффузора 64; все эти три единицы скреплены вместе в целях создания между ними герметичного воздушного уплотнения. Корпус 70 циклона имеет форму усеченного конуса, сужающуюся от большего диаметра верхней части до меньшего диаметра нижней части, помимо этого циклонная камера сепарации ниже нижнего участка сужения постепенно расширяется наружу. Внутреннее пространство корпуса 70 циклона свободно, поэтому воздух может заходить в него беспрепятственно. В предпочтительном варианте настоящего изобретения корпус 70 циклона изготовлен из прозрачного материала, таким образом проходящий в нем процесс разделения становится виден потребителю. Впускное отверстие 62 корпуса включает также впускное отверстие 66 циклона, плотно сопрягаемое с впускным отверстием циклонного ресивера 50 на первичной поддерживающей секции 16. Внутри выпускного отверстия 68 циклона может быть (необязательно) закреплена цилиндрическая манжета с канавками. Воздух, проходя по этим канавкам, вызывает вращение цилиндрической манжеты, препятствуя проходу мусора через нее, при этом влияние на протекание воздуха ничтожно.

Далее, обнаружитель вихря 69 образован круговой стенкой выходного отверстия 80, сформованного на внешней поверхности впускного отверстия 62. Выпрямитель потока 71 может быть (необязательно) размещен внутри выходного отверстия 80 в целях удаления вращающегося потока воздуха, выходящего из блока циклонного модуля 26 и уменьшающего падение давления поперек указанного модуля 26.

Узел сборника грязи 60 включает также корпус сборника грязи 72 и поверхность 74 стабилизатора вихря, которые могут быть размещены внутри или снаружи циклонного корпуса 70, при условии, что разделитель 84 имеет такую конфигурацию, что хвост вихря, образующийся потоком воздуха через корпус 58 циклонного сепаратора, контактирует с поверхностью 74 стабилизатора вихря. Поверхность 74 стабилизатора вихря может быть жесткой, или в альтернативном варианте она может быть сделана из гибкого термопластичного материала или из эластомера. В одном варианте настоящего изобретения поверхность 74 стабилизатора вихря сформована целиком с уплотнением (не показано) между циклонным корпусом 70 и корпусом сборника грязи 72. Преимущество гибкого эластомера состоит в том, что поверхность 74 стабилизатора вихря способна вибрировать и двигаться, реагируя на вихревые усилия, имеющие место во время процесса очистки. Вибрация и передвижение поверхности 74 стабилизатора вихря способны удалить мусор, собранный на поверхности и попавший в блок сборника грязи 60, таким образом автоматически очищая поверхность 74.

Как показано на фиг.4, за счет суппорта 78 стабилизатора вихря, поверхность 74 стабилизатора вихря расположена выше нижней части корпуса сборника грязи 72. Однако поверхность 74 стабилизатора вихря может быть расположена в любом месте между нижней частью корпуса сборника грязи 72 и обнаружителем вихря 69. Предпочтительно, чтобы поверхность 74 стабилизатора вихря располагалась вблизи нижней плоскости циклонного корпуса 70, как это показано на фиг.4, 6 и 9, или рядом с ней.

Поверхность 74 стабилизатора вихря обеспечивает расположение, специально предназначенное для прикрепления хвоста циклонного вихря, минимизируя таким образом блуждающее или беспорядочное действие, которое может тем или иным способом возникнуть при отсутствии указанной поверхности 74 стабилизатора вихря. Регулировка расположением хвоста вихря повышает эффективность корпуса циклонного сепаратора 58, а также предотвращает повторное попадание грязи, уже отделенной и осажденной в блоке сборника грязи.

В целях дальнейшей стабилизации вихревого хвоста шток 82 стабилизатора вихря может (необязательно) располагаться вертикально на поверхности 74 стабилизатора вихря. Для эффективной стабилизации вихревого хвоста возможно применение любой комбинации поверхности стабилизатора вихря 74 и штока 82 стабилизатора вихря. Или же шток 82 стабилизатора вихря может прикрепляться к нижней поверхности корпуса циклонного диффузора 64 или обнаружителя вихря 69 и быть надежным на любом расстоянии от низа корпуса циклона 70, но не более чем расстояние до положения у верхнего торца корпуса сборника грязи 72. Выходное отверстие для мусора 79 образовано между поверхностью 74 стабилизатора вихря и внутренней стенкой циклонного корпуса 70, через это отверстие мусор, выделенный при помощи корпуса 58 циклонного сепаратора, может поступить в блок сборника грязи 60. Как показано на фиг.4, выходное отверстие для мусора 79 образовано наклонной поверхностью 144 и винтообразной боковой стенкой 146. В альтернативном варианте блок сборника грязи 60 или нижняя часть циклонного корпуса 70 могут содержать также дополнительные емкости для мелкого мусора; более подробно это описано в заявке на патент США №60/552,213, поданной 1 сентября 2004 года и озаглавленной «Циклонный сепаратор с узлом для отделения мелких частиц».

Как показано на фиг.4 стрелками, загрязненный рабочий воздух изображен выходящим из всасывающей насадки 38 и поступающим в узел циклонного сепаратора 26 тангенциально впускному отверстию 66 циклона. Когда отверстие 62 корпуса циклона направляет воздух вниз винтообразно и тангенциально вдоль внутренней поверхности корпуса циклона 70, то образуется завихрение. При вращении загрязненного воздуха в циклонном корпусе 70 мусор из указанного корпуса 70 выбрасывается вниз по направлению его стенок и остается в завихряющемся воздухе до тех пор, пока поток воздуха у нижней части циклона не сменит свое направление в сторону выходного отверстия 80, а внешние силы не вынесут этот мусор вниз в корпус 72 сборника грязи. Завихряющийся воздух образует хвост вихря, который прикрепляется к поверхности 74 стабилизатора вихря, на которой поток воздуха затем внезапно меняет направление и поворачивается в вертикальном направлении непосредственно в сторону обнаружителя вихря 69. Вихрь в циклонном корпусе 70 индуцирует также вихрь внутри корпуса 72 сборника грязи. Завихряющийся воздух внутри корпуса 72 сборника грязи также отбрасывает мусор в сторону внешней стенки 70 корпуса сборника грязи. При этом происходит дополнительное разделение, и становится возможным сбор дополнительного мусора вплоть до выпускного отверстия для мусора или выше него, без ощутимого повторного переноса мусора. Затем сравнительно чистый воздух проходит через блок предмоторного фильтра 54, блок мотор/вентилятор 22 и через блок выпуска воздуха 56.

Или же на узле циклона 58 может быть размещен перепускной клапан 63 для выпуска воздуха, имеющий стандартный пружинный клапан, который открыт, если поток воздуха по нормальной трассе рабочего воздуха заблокирован; это может иногда происходить около всасывающей насадки 38 или открытого рукава 46. Размер указанного перепускного клапана 63 таков, чтобы сделать возможным продолжение прохождения достаточного потока воздуха через узел циклона 58 таким образом, что из-за более медленного прерывающегося потока воздуха уже отделенный мусор не был бы повторно захвачен.

Дополнительной опцией является внедрение стандартного счетчика частиц 57 между выпускным отверстием циклона 68 и блоком предмоторного фильтра 54, это делается для того, чтобы обнаруживать, когда пыль и мусор проходят через узел циклона 58. Такая опция может обеспечить потребителя ранней индикацией относительно несрабатывания блока циклонного модуля 26, которое препятствует разделению рабочего воздуха, может привести к серьезному закупориванию блока 56 предмоторного фильтра и быть опасным для узла вентилятор/мотор 22. При этом потребитель имеет возможность опустошить узел сборника грязи 60 и перед продолжением использования пылесоса очистить трассу рабочего воздуха от препятствий. Подходящий инфракрасный счетчик частиц 57 более подробно описан в патенте США №4601082, ссылка на который включена здесь полностью.

Еще одной опцией является присоединение гибкой пластины 61, обладающей антистатическими свойствами, к блоку сборника грязи 60 во время работы. Антистатические пластины 61 снижают выброс пыли из вакуума во время работы, а также собирают отдельные частицы пыли внутри блока сборника грязи 60 в целях минимизации рассеяния при опустошении указанного блока сборника грязи 60. Помимо этого пластины 61 могут быть ароматизированы для улучшения дезодорации. Пригодные антистатические пластины имеются в продаже в виде тканных абсорбирующих антистатических пластин.

Обратимся к фиг.5, на ней изображен альтернативный вариант стабилизатора вихря 74, а схожие характеристики обозначены одинаковыми цифрами. Стабилизатор вихря 74 имеет осевое прикрепление к боковой стенке корпуса 72 сборника грязи, осуществляемое стандартным шарниром 59. Шарнирное прикрепление к боковой стенке корпуса 72 сборника грязи устанавливает поверхность вихревого стабилизатора 74 по отношению к указанной боковой стенке таким образом, что она может быть повернута вверх от функционального горизонтального положения циклонного сепаратора (как это показано, например, на фиг.4) в положение вне трассы (как это показано на фиг.5). Таким образом мусор, собранный в корпусе сборника грязи 72, может беспрепятственно выйти из корпуса сборника грязи 72 при его переворачивании, например, если выгружаемый мусор собран в корпусе сборника грязи 72. Как можно понять, любая геометрия, используемая для поверхности вихревого стабилизатора 74 (включая описанную), может быть адаптирована к шарниру 59 так, как это здесь описано. Поворотный вихревой стабилизатор 74 может быть включен в любой вариант блока циклонного модуля - 26, 26', 26".

Обратимся к фиг.6, представляющей альтернативный вариант блока сборника грязи 60, на этой фигуре схожие характеристики обозначены одинаковыми цифрами. Запирающее кольцо 85 включает кольцевую канавку 87, которая по периферии сопрягается с кольцевым стержнем 89, образованным на внешней нижней поверхности корпуса циклонного сепаратора 58. Внешняя поверхность запирающего кольца 85 включает также высвобождаемые и взаимно замыкающиеся зажимы, имеющие форму по меньшей мере двух горизонтальных и противоположно направленных пальцев 91 (на фиг.6 показан только один из них). Пальцы имеют верхние наклонные поверхности, поддерживающие соответствующее количество запирающих ушек 93, образованных на наружной внешней поверхности блока сборника грязи 60. Наклонные пальцы 91 изготовлены таким образом, что запирающие ушки 93 сначала контактируют с указанными пальцами 91 у их нижнего края. Когда потребитель вращает запирающее кольцо 85 по контактной поверхности 95, то запирающие ушки 93 поднимаются вверх, находясь внутри наклонной поверхности 91, и поэтому поднимают вверх блок сборника грязи 60, осуществляя плотный контакт с запирающим кольцом 85. Любой вариант блока циклонного модуля - 26, 26', 26" можно изменить таким образом, чтобы в него было включено запирающее кольцо 85, расположенное между блоком сборника грязи 60 и корпусом циклонного сепаратора 58.

Обратимся к фиг.7 и 8, представляющим второй вариант блока одноступенчатого циклонного модуля 26, на этих фигурах схожие характеристики обозначены одинаковыми цифрами. Блок циклонного модуля 26 включает конический корпус циклонного сепаратора 58, который ориентирован таким образом, что продольные оси указанного корпуса циклонного сепаратора 58 и блока сборника грязи 58 сдвинуты относительно друг друга. Продольная ось корпуса циклонного сепаратора 58 может быть вертикальной, или она может быть наклонена относительно вертикали. Крышка сборника грязи 65 может быть сформована вместе с нижней поверхностью корпуса циклонного сепаратора 58 и может герметично сопрягаться с верхним торцом блока сборника грязи 60. Или же крышка сборника грязи 65 может представлять собой отдельную единицу, или она может быть прикреплена к блоку сборника грязи 60 разъемным образом или шарнирно.

Поверхность стабилизатора вихря 74 может быть изготовлена вместе с нижней частью корпуса циклона 70, или ее могут поддерживать вертикальные стенки 67, это обусловлено крышкой сборника грязи 65. В одном варианте настоящего изобретения поверхность стабилизатора вихря 74 присоединена к циклонному корпусу 70 с помощью винта 81 таким образом, что при удалении корпуса сборника грязи 72 поверхность стабилизатора вихря 74 остается с циклонным корпусом 70. Таким образом блок сборника грязи 60 сохраняется абсолютно свободным от закупорки, которая могла препятствовать опорожнению содержащегося в указанном блоке мусора. На крышке сборника грязи 65 сделан выступ 75, проходящий ниже поверхности стабилизатора вихря 74. Указанный выступ 75 плотно соприкасается с верхним торцом корпуса сборника грязи 72.

Поверхность стабилизатора вихря 74 ориентирована асимметрично главной оси блока сборника грязи 60, это сделано для того, чтобы размер выпускного отверстия для мусора 79 был максимально большим. В предпочтительном варианте настоящего изобретения поверхность стабилизатора вихря 74 пространственно удалена от нижней поверхности корпуса циклонного сепаратора 58, таким образом там формируется зазор, образующий выпускное отверстие для мусора 79. Экспериментально показано, что зазор, образованный в поперечном направлении и составляющий не более ½ периметра стабилизатора, оптимизирует передачу мусора с дна циклонного сепаратора в блок сборника грязи 60. Предпочтительно, чтобы поверхность стабилизатора вихря 74 имела конфигурацию, при которой ее диаметр был немного меньше, чем диаметр отверстия у дна циклонного корпуса 70, поэтому указанную поверхность стабилизатора вихря 74 можно отливать как единую структуру вместе с циклонным корпусом 70. Однако для оптимизации процесса поверхность стабилизатора вихря 74 может быть больше или меньше отверстия циклонного корпуса 70.

Обратимся к фиг.9, представляющей третий вариант блока одноступенчатого циклонного модуля 26, на этой фигуре схожие характеристики обозначены одинаковыми цифрами. Блок циклонного модуля 26 включает конический корпус циклонного сепаратора 58, который ориентирован таким образом, что продольные оси корпуса циклонного сепаратора 58 и блока сборника грязи 69 смещены. Поверхность стабилизатора вихря 74 прикреплена к верхнему торцу корпуса сборника грязи 72 и ориентирована асимметрично главной оси блока сборника грязи 60, это сделано для того, чтобы размер выпускного отверстия для мусора 79 был максимально большим. Поверхность стабилизатора вихря 74 может дополнительно поддерживаться парой консолей 64а, проходящих от верхнего торца корпуса сборника грязи 72 до поверхности стабилизатора вихря 74. В предпочтительном варианте настоящего изобретения поверхность стабилизатора вихря 74 пространственно удалена от нижней поверхности корпуса циклонного сепаратора 58, таким образом там формируется зазор, образующий выпускное отверстие для мусора 79. При перемещении поверхности стабилизатора вихря 74 к стенке блока сборника грязи 60 обеспечивается адекватная свобода пространства для опустошения блока сборника грязи 60 через выпускное отверстие для мусора 79.

Было установлено, что характеристики воздушного потока, проходящего через циклонный сепаратор, можно изменить, меняя размер и ориентацию поверхности циклонного сепаратора 74. Со ссылкой на фиг.9 экспериментально показано, что вращение блока сборника грязи 60 относительно корпуса циклонного сепаратора 58 меняет размеры, форму и расположение щели выпускного отверстия для мусора 79 и влияет на падение давления, течение воздуха и другие эксплуатационные аспекты корпуса циклонного сепаратора 58. Кроме того, известно, что характеристики воздушного потока меняются при изменении ориентации тангенциального входного отверстия циклона 66 относительно выпускного отверстия для мусора 79. Для более эффективного разделения мелких частиц в воздушной струе может быть желательным, например, использовать более высокие скорости потока воздуха. Однако в целях более адекватного выделения из воздушной струи более крупного и легкого мусора предпочтительнее использовать меньшие скорости потока воздуха. Стабилизатор вихря 74 может быть изготовлен таким образом, чтобы потребитель мог выбрать нужную установку циклона в зависимости от того, какой тип мусора необходимо собрать.

Обратимся к фиг.10, представляющей четвертый вариант блока одноступенчатого циклонного модуля 26, на этой фигуре схожие характеристики обозначены одинаковыми цифрами. Продольная ось 77 корпуса циклонного сепаратора 70 расположена горизонтально и пересекает перпендикуляр вертикальной продольной оси 83 через корпус сборника грязи 72. Обычно выпускное отверстие для мусора 79 расположено перпендикулярно продольной оси 77. Поверхность стабилизатора вихря 74, как это отмечалось выше, образует дно корпуса циклона 70 и обычно параллельна вертикальной оси 83 блока сборника грязи 60. Когда блок циклонного модуля 26 устанавливают в блок управления 12, то обычно продольная ось 77 имеет горизонтальную ориентацию относительно поверхности пола, если блок сборника грязи 60 ниже горизонтального корпуса циклонного сепаратора 58, а выпускное отверстие для мусора 79 направлено вниз. Если этот модуль циклонного сепаратора закрепляют в вертикальном пылесосе так, как это показано на фиг.1, то направление продольной оси 77 меняется на горизонтальное, поскольку при стандартной работе пылесоса блок управления наклоняется. Такая конфигурация меняет до минимума вертикальную высоту блока циклонного модуля 26 и укорачивает поток воздуха, направляемый из всасывающей насадки 38 в приемный циклонный ресивер 50, а из выпускного циклонного ресивера 52 - в блок вентилятор/мотор.

Дополнительным преимуществом, получаемым в результате включения стабилизатора вихря 74 в любой из описанных вариантов поверхности, является то, что в целях создания компактного модуля циклонного сепаратора длина циклонного корпуса 70 может быть уменьшена. При заданном объеме пространства, пригодного для размещения корпуса циклонного сепаратора 58 на блоке рычага управления 12, компактный модуль циклонного сепаратора оставляет больше места для блока сборника грязи 60, и поэтому возможно использование более крупного блока сборника грязи 60 с большей вместимостью.

Помимо этого любой из описанных здесь стабилизаторов вихря 74 может быть сконструирован таким образом, чтобы он был подвижен относительно продольной оси корпуса циклонного сепаратора 58. Было установлено, что если варьируется длина циклонного сепаратора, то, за счет изменения характеристик потока воздуха и падения давления через циклонный сепаратор, меняется эффективность разделения. Как описывалось выше, это свойство можно использовать для того, чтобы обеспечить потребителя возможностью регулировать процесс в зависимости от того, какой тип мусора следует удалить с поверхности.

Обратимся к фиг.11 и 12, представляющим пятый вариант блока одноступенчатого циклонного модуля 26, на этих фигурах схожие характеристики обозначены одинаковыми цифрами. Блок циклонного модуля 26 включает корпус циклонного сепаратора 58, полностью находящийся внутри блока сборника грязи 60, а также впускное отверстие циклонного корпуса 62 снаружи указанного блока сборника грязи 60, причем они оба плотно прикреплены друг к другу для создания между ними воздухонепроницаемого уплотнения. Впускное отверстие циклонного корпуса 62 включает также впускное отверстие циклона 66, которое плотно сопрягается с приемным циклонным ресивером 50 (фиг.2) на первичной поддерживающей секции 16. Впускное отверстие циклонного корпуса 62 включает также спиральную секцию 51, образующую главный улиткообразный подход к тангенциальному впускному отверстию 55 корпуса циклонного сепаратора 58. Верхняя стенка указанной спиральной секции 51 образует уклон 53, формирующий нижнюю поверхность корпуса циклонного сепаратора 58. Блок циклонного модуля 26 ориентирован таким образом, что впускное отверстие циклонного корпуса 62 расположено у дна модуля, образуя при этом конфигурацию впускного и выпускного отверстий. Блок сборника грязи 60 образован корпусом сборника грязи 72, создающим стенку в основном кольцевого периметра, при этом нижняя поверхность, сформированная скатом 53 и уплотненной верхней поверхностью, образует съемную верхнюю часть сборника грязи 73. Границы зоны сбора грязи 97 определены между корпусом сборника грязи 72 и корпусом циклонного сепаратора 58. Верхняя часть сборника грязи 73 включает также, как было описано выше, поверхность стабилизатора вихря 74, образованную на краю выступа 73а, который проходит вниз от верхней поверхности верхней части сборника грязи 73 и входит в верхнюю часть камеры циклонного сепаратора. В целях выброса очищенного воздуха из корпуса циклонного сепаратора 58 обнаружитель вихря 69 образован, как это описывалось выше, круговой стенкой вокруг выходного отверстия 80. Должно быть понятно, что к этому варианту можно адаптировать любые описанные выше конфигурации поверхности стабилизатора вихря. Кольцеобразное выходное отверстие для мусора 79 образовано между внешней поверхностью стабилизатора вихря 74 и внешней стенкой корпуса циклонного сепаратора 58. Верхний край корпуса циклонного сепаратора 58 заострен наружу, это сделано для того, чтобы содействовать выбросу отделившихся частиц из камеры циклонного сепаратора. Для содействия сбору в сборнике грязи более крупных частиц грязи сам корпус циклонного сепаратора 58 сужен внутрь от верхней части к нижней. Указанное сужение может составлять от 0 до 10 градусов.

В рабочем режиме, при котором на фиг.11 стрелками изображен поток воздуха через блок циклонного модуля 26, воздух с загрязнениями поступает через входное отверстие циклона 66 по наклонной спиральной секции 51 в наклонную секцию, синхронно направляющую этот воздух в наклонную секцию 53 для придания вертикального и тангенциального направления этому потоку воздуха, при котором он поступает во внутреннее пространство корпуса циклонного сепаратора 58 и движется спиралеобразно вверх, формируя при этом завихрение. Хвост вихря, как это описано выше, надежно закреплен на поверхности стабилизатора вихря 74 и внезапно меняет направление и перемещается прямо