Пылесосное устройство

Пылесосное устройство

Иллюстрации

Показать все

Реферат

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

Настоящее изобретение относится к пылесосному устройству, содержащему узел для аэродинамического воздействия на частицы пыли и/или поверхность, подлежащую чистке, для удаления частиц с поверхности и перенесения по воздуху, причем узел содержит корпус, имеющий стенку, окружающую два внутренних отделения, подвижную поверхность, расположенную на контактной поверхности двух отделений, и средство для приведения в действие подвижной поверхности, которое выполнено с возможностью осуществления колебательного движения поверхности.

ПРЕДПОСЫЛКИ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Чистка пылесосом является хорошо известным способом для удаления пыли с поверхностей, особенно полов. Обычно, в области чистки пылесосом всасывающая сила генерируется и прикладывается для принудительного перемещения частиц пыли с поверхности, подлежащей чистке, в другое место, такое как контейнер для сбора частиц. В процессе работы может быть желательным взъерошивать поверхность для обеспечения удаления частиц с поверхности под действием всасывающей силы, как упомянуто. С этой целью, можно использовать приспособление для фактического контакта с поверхностью, подлежащей очистке. Однако, также известно как использовать другой способ, то есть, способ, который включает в себя использование типа воздушного насоса, причем воздушные волны генерируются для вибрации поверхности, что может способствовать отделению частиц пыли с поверхности.

US 7383607 раскрывает устройство для взъерошивания, которое является подходящим для использования в очищающей головке пылесоса, и которое включает в себя первый и второй каналы для прохода. Каждый из этих каналов для прохода имеет резонирующую полость и впускное/выпускное отверстие, которое соединяет полость с областью внутри очищающей головки. Генератор, такой как громкоговоритель с диафрагмой, генерирует переменную волну давления между отверстиями. Волны давления излучаются из одного из отверстий в противофазном отношении с волнами давления из другого отверстия, таким образом, уменьшая рабочий шум. Когда пылесос, устройство для взъерошивания которого является частью, используется для чистки ковра, движение воздуха в/из отверстий приводит в колебание ворс ковра и используется для извлечения пыли между волокнами ковра.

Следует отметить, что устройство для взъерошивания, известное из US 7383607, способствует удалению пыли с ковра, но имеется проблема, связанная с этим устройством, которая состоит в том, что обе резонирующие полости находятся в сообщении с областью в очищающей головке через отверстие. В результате, среди прочего, возможно, чтобы частицы пыли достигали задней стороны генератора, который находится в одной из полостей. Таким образом, работа средства для приведения в действие подвижной поверхности генератора, которое расположено на задней стороне генератора, может нарушаться, и, в конечном счете, может случиться так, что накопление пыли приведет к общему повреждению генератора.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Задачей настоящего изобретения является создание пылесосного устройства, содержащего узел для удаления пыли с поверхности, подлежащей чистке, который является более надежным, чем устройство, известное из US 7383607, в котором больше не существует проблема накопления пыли на задней стороне генератора, т.е. стороне, где расположено средство для приведения в действие подвижной поверхности генератора, без каких-либо отрицательных воздействий на работу устройства. Для этой цели первый аспект настоящего изобретения относится к пылесосному устройству, содержащему узел для аэродинамического воздействия на частицы пыли и/или поверхность, подлежащую чистке, для удаления частиц с поверхности и перенесения по воздуху. Узел содержит корпус, имеющий стенку, окружающую первую внутреннюю область или отделение и вторую внутреннюю область или отделение, причем подвижная поверхность расположена на контактной поверхности двух областей, и, причем первый участок стенки корпуса, ограничивающий первую внутреннюю область, содержит, по меньшей мере, одно отверстие, через которое первая внутренняя область находится в сообщении с наружной стороной узла. Узел также содержит средство для колебания подвижной поверхности, причем средство для приведения в действие расположено во второй внутренней области. Узел дополнительно содержит средство выравнивания давления для уравнивания давления в первой внутренней области с давлением во второй внутренней области посредством регулирования степени, при которой второй участок стенки корпуса, ограничивающий вторую внутреннюю область, может обеспечивать прохождение воздуха и/или посредством изменения отношения между объемом первой внутренней области и объемом второй внутренней области, а не посредством колебания подвижной поверхности.

Второй аспект настоящего изобретения относится к пылесосному устройству, содержащему узел для аэродинамического воздействия на частицы пыли и/или поверхность, подлежащую чистке, для удаления частиц с поверхности и перенесения по воздуху. Узел содержит корпус, имеющий стенку, окружающую первую внутреннюю область или отделение и вторую внутреннюю область или отделение, причем подвижная поверхность расположена на контактной поверхности двух областей, и, причем первый участок стенки корпуса, ограничивающий первую внутреннюю область, содержит, по меньшей мере, одно отверстие, через которое первая внутренняя область находится в сообщении с наружной стороной узла. Узел также содержит средство для приведения в действие для колебания подвижной поверхности, причем средство для приведения в действие расположено во второй внутренней области. Узел дополнительно содержит средство выравнивания давления для уравнивания давления в первой внутренней области с давлением во второй внутренней области, причем упомянутое средство выравнивания давления включает в себя, по меньшей мере, одно отверстие на участке стенки корпуса внутри между первой областью и второй областью, так что вторая область находится в сообщении с наружной стороной узла через первую область.

В соответствии с настоящим изобретением участок стенки корпуса, ограничивающий вторую область или отделение, в котором расположено средство для приведения в действие, выполнен с возможностью, по меньшей мере, замедления обмена воздуха между внутренней частью этого отделения и наружной стороной корпуса в местоположении этого отделения, который называется вторым отделением. За счет предотвращения свободного обмена воздуха с наружной стороны корпуса во внутреннюю часть второго отделения, достигнуто то, что пыль не может свободно достигать внутренней части второго отделения или не может достигать вообще внутренней части этого отделения. В любом случае, если происходит накопление пыли, это будет происходить с более низкой скоростью, чем в устройстве, известном из US 7383607, так что надежность пылесосного устройства увеличена.

Важным достижением настоящего изобретения является то, что нет конструкции с отверстием, обеспечивающим свободный доступ из наружного пространства во второе отделение, в то время как наличие такого отверстия является необходимым в устройстве, известным из US 7383607. Дело в том, что в известной конструкции необходимо подвергать обе стороны подвижной поверхности генератора одинаковому статическому давлению для обеспечения надежной работы генератора. Понятно, что когда одно отделение изолировано от окружающей среды, по меньшей мере, до некоторой степени, в то время как другое отделение все еще находится в сообщении с этой окружающей средой через, по меньшей мере, одно отверстие, принцип наличия одинакового статического давления нарушен. Особенно, когда используется всасывающая сила в пылесосном устройстве для перемещения удаленных частиц из очищающей головки в другую область внутри пылесосного устройства, это имеет место в устройстве, известном из US 7383607, пониженное давление возникает в первом отделении, т.е. отделении, имеющем отверстии. Это явление отрицательно влияет на работу и эффективность генератора. Тем не менее, настоящее изобретение предлагает наличие более или менее закрытого второго отделения, так как в соответствии с идеей, лежащей в основе настоящего изобретения, можно иметь другие способы выравнивания давления, чем через открытое сообщение между каждым из отделением и наружной средой, т.е. средой, в которой расположен корпус, отделения которого являются частью.

В первом аспекте настоящего изобретения выравнивание давления осуществляется средствами, которые обеспечивают временные изменения в конфигурации узла, которые могут осуществляться во время работы средства для приведения в действие. В соответствии с идеей, лежащей в основе настоящего изобретения, разности давлений между двумя отделениями могут компенсироваться посредством регулирования степени, при которой участок стенки корпуса, ограничивающий второе отделение, может обеспечивать прохождение воздуха и/или посредством изменения отношения объемов отделений. Для полноты, следует отметить, что в связи с этим колебательные движения самой подвижной поверхности и возможные перемещения средства для приведения в действие, которое необходимо для вызывания этих колебательных движений подвижной поверхности не должны рассматриваться как временные изменения в конфигурации узла, которые являются изменениями на большем уровне по сравнения с перемещениями, как упомянуто.

В пределах объема настоящего изобретения возможно, чтобы участок стенки корпуса, ограничивающий второе отделение узла, содержал, по меньшей мере, одно отверстие, причем обеспечено средство, которое является подвижным между положением для закрытия отверстия и положением для оставления отверстия открытым. В таком случае ситуации, в которых пыль может достигать второго отделения, максимально предотвращены. Даже когда отверстие оставлено открытым подвижно расположенным средством, которое может содержать обратный клапан или ему подобное, вряд ли существует опасность проникновения пыли во второе отделение, поскольку открытое положение отверстия является особенно важным, если необходимо уменьшить давление, существующее во втором отделении. В такой ситуации, можно ожидать, что воздух выходит из второго отделения, причем практически не возможно, чтобы пыль перемещалась в противоположном направлении.

В преимущественном варианте осуществления стенка корпуса, ограничивающая второе отделение узла, является полностью закрытой. В таком случае обеспечено то, чтобы пыль не могла достигнуть средства для приведения в действие, так что работа этого средства не может нарушаться исходя из проблем, вызванных пылью. Кроме того, в таком случае для предотвращения того, чтобы пониженное давление возникало в первом отделении узла, предприняты меры для обеспечения изменения отношения объемов отделений таким образом, чтобы давление постоянно выравнивалось.

В соответствии с одной возможностью узел содержит средство для обеспечения смещения системы подвижной поверхности и средства для приведения в действие внутри корпуса. Следует отметить, что в практическом варианте осуществления система подвижной поверхности и средства для приведения в действие является частью устройства, подобного громкоговорителю. Ниже для ясности эта система будет называться генератором. При смещении генератора внутри корпуса и возникновении пониженного давления в первом отделении, можно предпринимать действие, которое направлено на получение одинакового давления в обоих отделениях снова. С этой целью генератор смещается таким образом, чтобы уменьшить размер первого отделения, так что давление внутри этого отделения повышается, и увеличить размер второго отделения, так что давление внутри этого отделения уменьшается.

В соответствии с другой возможности узел содержит гибкую мембрану, которая расположена на участке стенки корпуса, ограничивающем второе отделение. Для предотвращения достижения пылью средства для приведения в действие, расположенного во втором отделении, предпочтительно, если мембрана является воздухонепроницаемой. Тем не менее, такая мембрана может быть звукопроницаемой, особенно когда масса мембраны является относительно малой, и/или объем между подвижной поверхностью и мембраной является относительно небольшим. Кроме того, чтобы обеспечить звукопроницаемость мембраны, предпочтительно, если упругая деформация мембраны значительно выше упругой деформации подвижной поверхности. В этом случае обеспечивается то, что остаточная разность статических давлений между отделениями узла является минимальной. Кроме того, увеличение объема между подвижной поверхностью и мембраной, вызывающее уменьшение давления во втором отделении, затем в основном устанавливается за счет смещения мембраны, причем смещение подвижной поверхности поддерживается минимальным.

В соответствии с еще одной возможностью генератор подвижно расположен в узле, причем узел содержит средство для направления генератора в заданном направлении, и генератор закреплен на стенке корпуса с помощью упругого средства. В этом исполнении генератор может перемещаться подобно поршню в цилиндре, составляющем одно целое с корпусом, причем возможно, чтобы исполнение было достаточно воздухонепроницаемым, так что перемещение генератора может фактически использоваться для обеспечения практически одинаковых давлений в обоих отделениях корпуса. Упругое средство используется для увеличения упругой деформации генератора. При падении давления в первом отделении генератор смещается таким образом, что объем второго отделения увеличивается, и давление, существующее во втором отделении, также падает.

Как проиллюстрировано вторым аспектом настоящего изобретения, нет необходимости использовать один или более элементов, имеющих подвижное/смещаемое исполнение для компенсации разности давлений между отделениями за счет изменения конфигурации узла соответствующим способом. В вариантах осуществления узла в соответствии со вторым аспектом настоящего изобретения по меньшей мере одно отверстие образовано между первым отделением и вторым отделением внутри корпуса. Следует понимать, что для предотвращения насколько возможно перемещения пыли из первого отделения во второе отделение, предпочтительно иметь как можно меньше отверстий, и иметь также ограниченный размер, по меньшей мере, одного отверстия. Предпочтительно, чтобы отверстие или общее количество отверстий не было больше, чем необходимо для осуществления выравнивания давления до достаточной степени. В любом случае в варианте осуществления, как предложено, прямой впуск пыли во второе отделение с наружной стороны корпуса узла в целом предотвращен. Практически, впуск пыли из первого отделения является незначительным, так как впуск пыли с наружной стороны корпуса узла в первое отделение ограничен ввиду того, что первое отделение открыто только на наружную сторону через, по меньшей мере, одно отверстие, и так как существует в основном поток воздуха в направлении из второго отделения в первое отделение, то есть, когда пониженное давление существует в первом отделении, что является ситуацией, которая, по-видимому, имеет место в связи с чисткой пылесосом.

В объеме настоящего изобретения очень возможно использование активного управления для обеспечения того, чтобы давление было одинаковым. Практически, если узел содержит средство для изменения объема второго отделения, как это имеет место в различных возможностях, упомянутых выше, узел может дополнительно содержать средство для измерения разности давлений между первым отделением и вторым отделением, определения объема второго отделения, при котором исключена разность давлений, и управления средством для изменения объема второго отделения для установки объема, как определено. Другим примером средства для изменения объема второго отделения является средство, содержащее трубчатый элемент и поршень, который подвижно расположен внутри трубчатого элемента, причем участок стенки корпуса, ограничивающий второе отделение, содержит отверстие, и причем трубчатый элемент соединен с корпусом в положении отверстия. Второе отделение и трубчатый элемент образуют закрытую систему, так что не возможно, чтобы пыль достигала части генератора, который расположен во втором отделении, т.е. части, где расположено средство для приведения в действие.

В соответствии с другим примером в контексте активного управления узел содержит канал, проходящий между первым отделением и вторым отделением, средство, которое является подвижным между положением для закрытия канала и положением для оставления канала открытым, и средство для измерения разности давлений между первым отделением и вторым отделением, определения положения подвижного средства, в котором разность давлений исключена, и управления подвижным средством для принятия положения, как определено. В практическом варианте осуществления подвижное средство, например, может содержать клапан.

В соответствии с еще одним примером в контексте активного управления генератор подвижно расположен в узле, причем узел содержит средство для перемещения генератора в заданном направлении, причем генератор закреплен на этом средстве, и причем узел дополнительно содержит средство для измерения разности давлений между первым отделением и вторым отделением, определения положения генератора, в котором разность давлений исключена, и управления средством для перемещения генератора для установки генератора в положении, как определено. В случае подвижного расположения генератора давление, существующее внутри как первого отделения, так и второго отделения узла, может изменяться без необходимости обеспечения отверстия на участке стенки корпуса, ограничивающем второе отделение, так что второе отделение будет всегда оставаться без пыли.

Что касается активного управления, следует отметить, что разность давлений между первым отделением и вторым отделением может определяться за счет непосредственного измерения полного сопротивления генератора. Как только оказывается, что полное сопротивление отклоняется от линейного режима, получают указание того, что градиент давления в генераторе является таким, что он отрицательно влияет на работу генератора. Следовательно, градиент давления определяют косвенным способом, после чего может быть предпринято соответствующее действие за счет обеспечения, по меньшей мере, одного отверстия на участке стенки корпуса, ограничивающем второе отделение, и/или изменения объема второго отделения, и/или изменения положения подвижной поверхности внутри корпуса, в результате чего изменяется отношение объемов первого отделения и второго отделения.

В предпочтительном варианте осуществления узла средство для приведения в действие выполнено с возможностью осуществления колебательного движения подвижной поверхности, которая заставляет воздух попеременно всасываться в первое отделение через отверстие из разных направлений к отверстию и вытесняться из первого отделения через отверстие в виде направленной струи. В таком случае подвижная поверхность, которая является частью узла, и которая используется для генерации воздушных волн, приводится в действие таким образом, что возникает асимметрия между фазами всасывания и выдувания. После впуска воздух всасывается из разных направлений в корпус узла, и после выпуска образуется направленная струя воздуха. Следовательно, узел, который является частью пылесосного устройства в соответствии с настоящим изобретением может рассматриваться, как средство для генерации так называемой синтетической струи. Во время работы пылесоса колеблющийся синтетический воздушный поток используется для аэродинамического воздействия на частицы пыли и/или поверхность, подлежащую чистке, так что частицы удаляются с поверхности и переносятся по воздуху. Кроме того, можно использовать выходящую направленную струю воздуха для переноса частиц пыли в заданное положение, причем обычный всасывающий воздушный поток, генерируемый вентилятором или ему подобным, может быть исключен.

При заданной частоте вибрации и заданной геометрии отверстия на участке стенки корпуса, ограничивающем первое отделение узла, направленная струя воздуха образуется, когда скорость воздуха через отверстия является достаточно высокой. Общеизвестным числом, которое применяется в данном документе, является так называемое число Струхаля, которое определяется следующим образом:

,

в котором Sr - число Струхаля, f - частота перемещения поверхности, которая является частью генератора, расположенного внутри корпуса узла, d - характеристический размер отверстия, и v - средняя скорость воздуха в отверстии в фазе выпуска цикла всасывания и вытеснения воздуха. В общем, с целью обеспечения того, чтобы была получена синтетическая струя, является преимущественным, если число Струхаля ниже определенного максимума, причем значение максимума относится к характеристикам рассматриваемого отверстия, особенно, форме отверстия. Если отверстие является осесимметричным отверстием, например круглым отверстием, предпочтительно, если удовлетворен нижеследующий критерий: Sr ≤ 0,5. В этом случае диаметр отверстия является характеристическим размером. Кроме того, если отверстие имеет удлиненную прямоугольную форму с длинной стороной, которая, по меньшей мере, в 10 раз длиннее короткой стороны, предпочтительно, если удовлетворен нижеследующий критерий: Sr ≤ 0,25, и, более предпочтительно, если удовлетворен нижеследующий критерий: Sr ≤ 0,1. В этом случае длина короткой стороны отверстия является характеристическим размером. В основном, предпочтительно, если число Sr Струхаля не больше 1.

В принципе, отверстие на участке стенки корпуса, ограничивающем первое отделение, может иметь любую подходящую форму. Примером другой возможности, отличной от осесимметричной формы и удлиненной прямоугольной формы, является квадратная форма. В этом случае длина стороны отверстия является характеристическим размером. При выполнении отверстия в квадратной форме является практичным использование критерия, который применим в случае осесимметричной формы. При выполнении отверстия в прямоугольной форме, которая не обязательно является удлиненной прямоугольной формой, а также не квадратной формой, возможно необязательно использование критерия, который применим в случае удлиненной прямоугольной формы.

Для полноты следует отметить, что нижеследующие две публикации относятся к области критериев формирования струй:

R. Holman, Y. Utturkar, R. Mittal, B.L. Smith и L. Catafesta; Критерий формирования синтетических струй; AIAA журнал, т.43(10), стр. 2110-2116, 2005; и J.M. Shuster и D.R. Smith; Исследование формирования и масштабирования синтетической струи; AIAA документ 2004-0090, 2004.

В случае генерации синтетической струи в противоположность настоящему уровню техники, известному из US 7383607, не уделяется внимание вибрации поверхности, подлежащей чистке, и регулировки частоты работы, чтобы осуществлять вибрации, которые являются наиболее эффективными. Вместо этого важно осуществить характеристики геометрии и приведение в действие/работу для получения синтетической струи, причем имеется асимметрия воздушного потока. В фазе выпуска формируется направленная струя, которая является гораздо более эффективной для удаления частиц пыли с ковра или другой поверхности, подлежащей чистке, чем известный воздушный поток, который в основном используется для осуществления воздействия вибраций. Кроме того, направленная струя может использоваться для переноса частиц пыли в заданное положение.

В контексте настоящего изобретения многие практические варианты осуществления являются практически осуществимыми, причем внутренняя часть второго отделения узла, который является частью пылесосного устройства в соответствии с настоящим изобретением, защищена от пыли до, по меньшей мере, значительной степени, хотя предприняты меры для исключения разностей давлений между первым отделением и вторым отделением. Меры, предложенные настоящим изобретением, являются достаточно эффективными, даже в случаях, в которых воздушный поток генерируется в пылесосном устройстве для переноса удаленных частиц с поверхности, подлежащей чистке, исходя из чего пониженное давление будет возникать в первом отделении, которое будет негативно влиять на работу генератора, расположенного внутри корпуса узла при отсутствии мер, как упомянуто.

Вышеописанные и другие аспекты настоящего изобретения будут понятными и объяснены со ссылкой на нижеследующее подробное описание ряда вариантов осуществления узла, который предназначен для использования в пылесосном устройстве.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Настоящее изобретение будет объяснено более подробно со ссылкой на чертежи, на которых одинаковые или подобные элементы обозначены одними теми же ссылочными позициями, и на которых

фиг.1 схематически изображает основной вариант осуществления узла, который является подходящим для использования в пылесосном устройстве, который расположен в насадке пылесосного устройства;

фиг.2 схематически изображает первый предпочтительный вариант осуществления узла, который является подходящим для использования в пылесосном устройстве в соответствии с настоящим изобретением, который расположен в насадке пылесосного устройства;

фиг.3 схематически изображает второй предпочтительный вариант осуществления узла, который является подходящим для использования в пылесосном устройстве в соответствии с настоящим изобретением, который расположен в насадке пылесосного устройства;

фиг.4 схематически изображает третий предпочтительный вариант осуществления узла, который является подходящим для использования в пылесосном устройстве в соответствии с настоящим изобретением, который расположен в насадке пылесосного устройства;

фиг.5 схематически изображает четвертый предпочтительный вариант осуществления узла, который является подходящим для использования в пылесосном устройстве в соответствии с настоящим изобретением, который расположен в насадке пылесосного устройства;

фиг.6 схематически изображает пятый предпочтительный вариант осуществления узла, который является подходящим для использования в пылесосном устройстве в соответствии с настоящим изобретением;

фиг.7 схематически изображает шестой предпочтительный вариант осуществления узла, который является подходящим для использования в пылесосном устройстве в соответствии с настоящим изобретением; и

фиг.8 схематически изображает седьмой предпочтительный вариант осуществления узла, который является подходящим для использования в пылесосном устройстве в соответствии с настоящим изобретением.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Фиг.1 схематически изображает основной вариант осуществления узла 1, который является подходящим для использования в пылесосном устройстве и используется для иллюстрации сущности работы узла 1. В пылесосном устройстве (не показано на чертежах) узел 1 используется в положении насадки 2 устройства, где осуществляется процесс удаления пыли с поверхности, подлежащей очистке. В нижеследующем считается, что поверхностью, подлежащей очистке, является ковер, что не меняет сущности того, что узел 1 также может использоваться с другими типами поверхностей. С учетом предполагаемого использования узла 1, узел 1 будет в дальнейшем называться пылесосным узлом 1.

Для полноты следует отметить, что хорошо известным фактом является то, что пылесосное устройство используется для удаления пыли с поверхности, подлежащей очистке, которая является обычно поверхностью пола. Помимо насадки 2 для втягивания пыли пылесосное устройство содержит средство для создания всасывающей силы в положении насадки и вдоль внутреннего канала из насадки 2 в место для сбора пыли, и средство для отделения пыли от воздуха. Во многих случаях насадка 2 соединена с местом для сбора пыли через подходящую гибкую трубку. На фиг.1-5 можно видеть небольшой участок трубки 3 для перемещения пыли из насадки 2.

Фиг.1 изображает пылесосный узел 1, содержащий генератор 10, который используется для генерации воздушных волн и, таким образом, удаления частиц с ковра, подлежащего очистке, а также область 20, которая закрыта в большой степени за исключением отверстия 21, которое находится на уровне, где предполагается, что насадка 2 пылесосного устройства обращена к ковру. В изображенном примере генератор 10 выполнен в виде громкоговорителя 10, имеющего подвижную поверхность 11 в виде гибкой мембраны на стороне, которая называется передней стороной, и средство, расположенное в части 12 громкоговорителя 10 на стороне, которая называется задней стороной, для приведения в действие подвижной поверхности 11 для осуществления колебательного движения во время работы. В основном варианте осуществления узла 1, как показано на фиг.1, задняя часть 12 громкоговорителя 10 расположена в области 22, которая открыта во внутреннюю часть 4 насадки 2 пылесосного устройства. Ниже для ясности область 22, в которой находится задняя часть 12 громкоговорителя, будет называться задней областью 22, и другая область 20 узла 1, т.е. область 20, которая закрыта в большой степени за исключением отверстия 21, будет называться передней областью 20. Когда пылесосный узел 1 работает, и средство для приведения в действие подвижной поверхности 11 генератора выполняет свою функцию, подвижная поверхность 11 генератора перемещается в свое положение на контактной поверхности областей 20, 22. Средство для приведения в действие выполнено с возможностью осуществления перемещения назад и вперед поверхности 11 генератора, так что получается колеблющийся воздушный поток. Однако, одно перемещения назад и вперед не генерирует чистый воздушный поток. Во время фазы выдувания, т.е. фазы, в которой воздух выходит из отверстия 21 передней области 20, происходит смещение потока в положение отверстия 21. Возможно, чтобы работа средства для приведения в действие и геометрия передней области 20 были приспособлены друг к друг таким образом, чтобы отделенный поток осуществлялся при достаточно небольшом числе Струхаля, которое определяется на основании отношения между частотой движения поверхности 11 генератора, характеристическим размером отверстия 21 и средней скоростью воздуха через отверстие 21 в фазе выпуска цикла всасывания и выпуска воздуха следующим образом:

,

где Sr - число Струхаля, f - частота, как упомянуто, d - характеристический размер, как упомянуто, и v - скорость, как упомянуто. Если отверстие 21 является осесимметричным отверстием, значение 1, более предпочтительно 0,5, является практическим примером максимального числа Sr Струхаля, и если отверстие 21 имеет удлиненную прямоугольную форму, значение 0,25, более предпочтительно, 0,1, является практическим примером максимального числа Sr Струхаля.

Что касается средней скорости v воздуха в отверстии 21, следует отметить, что практически можно ожидать, что скорость имеет конкретное распределение через отверстие 21 и изменяется во время фазы выпуска цикла. Следовательно, практически, скорость v может быть определена, как скорость v, которая установлена как среднее различных величин внутри отверстия 21 по всей площади отверстия 21, как средняя во время фазы выпуска. Скорость v определяется различными факторами, включая характеристики вибрирующего движения поверхности 11 генератора и геометрию передней области 20. В связи с этой геометрией имеются другие определяющие факторы, такие как размер поверхности 11 генератора, размеры отверстия 21 и объем передней области 20. Скорость v может быть определена любым подходящим способом, включая использование алгоритма или выполнение измерений. Следовательно, можно фактически осуществлять формирование синтетической струи и выполнение пылесосного узла 1, в котором удовлетворен критерий в отношении числа Sr Струхаля.

Вибрирующее движение поверхности 11 генератора заставляет воздух попеременно всасываться в переднюю область 20 из окружающей среды и выпускаться снова в окружающую среду. За счет наличия достаточно небольшого числа Sr Струхаля, достигается то, что имеется асимметрия между фазами всасывания и выдувания. После впуска воздух всасывается со всех направлений в переднюю область 20, и после выпуска формируется направленная струя воздуха. Для полноты следует отметить, что возможны альтернативы, в которых может быть больше отверстий 21, чем, например, только единственное отверстие в передней области 20, так что может быть образовано множество синтетических струй, или в которых множество подвижных поверхностей 11 расположено в передней области 20 и соединено с единственным отверстием 21, которые упоминаются в другом примере.

В пылесосном устройстве колеблющийся струйный поток используется в насадке 2 для аэродинамического воздействия на частицы пыли и/или ковер, так что пыль удаляется с ковра и переносится по воздуху. В основном, существует два разных способа такого использования. Во-первых,, генератор 10, содержащий подвижную поверхность 11, и средство для приведения в действие поверхности 11 генератора могут использоваться для всасывания пыли на впуске и затем выпуска ее к месту для сбору пыли, такому как мешок, на выпуске струи. Во-вторых, вместо этого струя может быть направлена к ковру для удаления пыли посредством выдувания. Сочетание двух способов в одном варианте осуществления также возможно.

Проблема, связанная с основным вариантом осуществления пылесосного узла 1, как показано на фиг.1, состоит в том, что задняя область 22 является открытой областью, причем возможно, чтобы пыль достигала этой области 22 из внутренней части 4 насадки 2, в которой расположен узел 1. Таким образом, может оказаться, что пыль скапливается в задней части 12 генератора 10 и, в конечном счете, влияет на работу генератора 10 и может даже вызвать выход из строя генератора 10, особенно, когда средство для приведения в действие подвижной поверхности 11 генератора содержит узел магнитной катушки, это имеет место, когда генератор 10 выполнен в виде громкоговорителя. В соответствии с настоящим изобретением эта проблема решена за счет, по меньшей мере, частичного закрытия задней области 22, так что впуск пыли в заднюю область 22, по меньшей мере, затруднен. Кроме того, для устранения проблем, связанных с разностями давлений на подвижной поверхности 11 генератора, которые могут быть введены таким образом, и которые могут влиять на работу генератора 10 и уменьшать его эффективность удаления пыли с ковра, настоящее изобретение предлагает способы выравнивания разностей давлений между передней областью 20 и задней областью 22, например, за счет изменения конфигурации узла 1 во время работы, как будет объяснено ниже со ссылкой на фиг.2-8, на которых изображены варианты осуществления пылесосного узла 1 в соответствии с настоящим изобретением.

В случае с задней областью 22, которая закрыта, или которая может, по меньшей мере, закрываться подходящим средством, можно сказать, что основная конфигурация пылесосного узла 1 в соответствии с настоящим изобретением содержит корпус 30, имеющий стенку 31, окружающую, как переднюю область 20, так и заднюю область 22, причем передняя область 20 является первым внутренним отделением корпуса 30, которое ограничено первым участком 32 стенки 31 корпуса, и, причем задняя область 22 является вторым внутренним отделением корпуса 30, которое ограничено вторым участком 33 стенки 31 корпуса. Подвижная поверхность 11 генератора расположена на контактной поверхности двух областей 20, 22.

В первом предпочтительном варианте осуществления пылесосного узла 1 в соответствии с настоящим изобретением, как показано на фиг.2, участок 33 стенки 31 корпуса, ограничивающий заднюю область 22, полностью закрыт, причем гибкая и воздухонепроницаемая мембрана 34 расположена на этом участке 33 стенки 31 корпуса. На основании