Насос для транспортировки жидкости и пылесос
Изобретение относится к насосам, имеющим негерметизированные валы. Насос имеет корпус, ограничивающий насосную камеру и имеющий отверстие для вала. Вал рабочего колеса (РК) проходит через отверстие для вала и имеет адекватный размер, чтобы ограничивать зазор между валом РК и отверстием для вала. РК присоединено к валу внутри насосной камеры. РК содержит первый набор лопастей, предназначенный для транспортировки жидкости через насосную камеру, и второй набор лопастей, предназначенный для создания силы давления, которая выталкивает жидкость из отверстия для РК. Насос снабжен крыльчаткой вентилятора, соединенной с валом РК и гидравлически связанной с зазором. Крыльчатка создает область низкого давления в насосной камере для того, чтобы залить насос. Насос с неуплотненным РК препятствует просачиванию жидкости через зазор и в соответствии с этим особенно пригоден для использования в баковом пылесосе, способном улавливать как сухой материал, так и жидкость. В этом случае зазор используют для заливки насоса, выпуская уловленную жидкость в бак. 2 н. и 8 з. п. ф-лы, 11 ил.
Область техники, к которой относится настоящее изобретение
Настоящее изобретение относится к насосам, а более конкретно к насосам, имеющим негерметизированные валы.
Предпосылки для создания настоящего изобретения
Насосы используют в широком множестве случаев применения для транспортировки различных типов материалов. Например, центробежные насосы, как правило, находят применение для транспортировки жидкостей. Такие насосы выполнены с возможностью использования с электродвигателями, имеющими вращающийся вал и, как правило, содержат корпус, ограничивающий насосную камеру, впускной канал для приема жидкости, выпускной канал и отверстие для вала. Вал рабочего колеса соединен с валом электродвигателя, проходит через отверстие для вала в корпусе насоса и имеет конец, расположенный внутри насосной камеры. Рабочее колесо соединено с валом рабочего колеса так, чтобы при вращении рабочего колеса жидкость втягивалась через впускной канал для приема жидкости и выходила через выпускной канал.
Такие насосы, как правило, имеют уплотнение отверстия для вала в корпусе насоса, предназначенное для предотвращения просачивания жидкости вдоль вала рабочего колеса. Такие уплотнения, как правило, предусматривают в виде уплотнительной прокладки, например, уплотнительного кольца, которое соединено с отверстием для вала и входит в контактное взаимодействие с валом рабочего колеса. Однако стандартные уплотнительные прокладки создают ряд проблем. Не только уплотнительные прокладки изнашиваются сами по себе, но такие уплотнения также вызывают износ валов рабочего колеса. Такие уплотнения не допускают, чтобы вращающийся вал имел биение или некоторый другой тип эксцентриситета, и уплотнения генерируют тепло вследствие трения между неподвижным уплотнением и вращающимся валом рабочего колеса. Помимо этого, уплотнительные прокладки быстро изнашиваются и разрушаются при работе насоса в сухом состоянии (то есть, когда камера не заполнена жидкостью). Кроме того, все уплотнительные прокладки до некоторой степени дают утечку жидкости независимо от материала уплотнения или плотности его прилегания к уплотняемой поверхности.
В одном случае применения центробежный насос входит в состав пылесоса. Баковые пылесосы имеют крыльчатку вентилятора, расположенную в баке, которая способна прикладывать разрежение к сухим материалам, например, к мусору или грязи, и всасывать жидкость в бак. Когда бак становится полным, насос удаляет жидкость из нижней части бака и выталкивает ее через гибкий трубопровод в отходы. Как описано в заявке на патент США №09/281671, крыльчатка вентилятора и рабочее колесо насоса предпочтительно соединены с общим валом, который приводится во вращение одним электродвигателем. Крыльчатка вентилятора и рабочее колесо насоса смонтированы вблизи друг от друга в верхней части бака вблизи электродвигателя. В результате важность приобретает предотвращение просачивания жидкости через отверстие для вала и в крыльчатку вентилятора и в электродвигатель. Однако желательно также использовать разрежение, создаваемое крыльчаткой вентилятора, для заливки насоса.
В вышеописанном пылесосе отражатель жидкости расположен между насосом и крыльчаткой вентилятора для предотвращения попадания жидкости в крыльчатку вентилятора и электродвигатель. Помимо этого, расстояние между насосом и крыльчаткой вентилятора увеличивают, удлиняя в соответствии с этим вал. В результате этого, хотя такие модификации адекватно препятствуют попаданию жидкости в крыльчатку вентилятора и электродвигатель, пылесосу требуются дополнительные детали, что делает сборку более трудной и дорогой. Кроме того, увеличение длины вала рабочего колеса увеличивает вероятность вибрации и, таким образом, шума и дополнительного износа опорных подшипников.
Чтобы использовать разрежение, создаваемое крыльчаткой вентилятора, для заливки насоса, вал рабочего колеса образуют с каналом, ведущим к опорной плите рабочего колеса, образованной с распорными деталями, так что от крыльчатки вентилятора через вал и насосную камеру образуют путь. Устройство для направления разрежения присоединено к валу рабочего колеса для дополнительной гарантии того, что разрежение сообщается с валом и, в конечном счете, с насосной камерой. В соответствии с этим, детали, используемые в вышеописанном пылесосе, чрезмерно сложны, затрудняют сборку и чрезмерно увеличивают вес, поддерживаемый вращающимся валом рабочего колеса.
Краткое описание сущности настоящего изобретения
В соответствии с одним аспектом настоящего изобретения обеспечивается получение насоса для транспортировки жидкости, который выполнен с возможностью использования с электродвигателем, имеющим вращающийся вал электродвигателя. Насос содержит корпус насоса, имеющий впускное отверстие, выпускное отверстие и отверстие для вала и ограничивающий насосную камеру. Вал рабочего колеса имеет первый конец, выполненный с возможностью соединения с валом электродвигателя, и второй конец, расположенный внутри насосной камеры, причем вал рабочего колеса проходит через отверстие для вала в насосе и имеет размеры, ограничивающие зазор между валом рабочего колеса и отверстием для вала. Узел рабочего колеса расположен внутри насосной камеры и присоединен ко второму концу вала рабочего колеса. Узел рабочего колеса содержит первый набор лопастей рабочего колеса, расположенный вблизи впускного и выпускного отверстий корпуса насоса для втягивания жидкости через впускное отверстие и выпуска жидкости через выпускное отверстие, и второй набор лопастей рабочего колеса, расположенный вблизи отверстия для вала насосной камеры для создания силы давления, которая выталкивает жидкость из отверстия для вала, препятствуя благодаря этому просачиванию жидкости через зазор. Насос также содержит крыльчатку вентилятора, соединенную с валом рабочего колеса, гидравлически связанную с зазором и создающую область низкого давления в насосной камере для того, чтобы залить насос.
В соответствии с другим аспектом настоящее изобретение обеспечивает получение пылесоса, который выполнен с возможностью присоединения к вращающемуся валу электродвигателя. Пылесос содержит бак, имеющий впускной канал для приема жидкого материала и ограничивающий внутреннюю область. Вал рабочего колеса выполнен с возможностью присоединения к вращающемуся валу электродвигателя, а корпус насоса ограничивает внутреннюю область насоса и имеет впускное отверстие, выпускное отверстие и отверстие для вала, имеющее адекватный размер для приема вала рабочего колеса. Между отверстием для вала и валом рабочего колеса ограничен зазор. Рабочее колесо насоса расположено во внутренней области и присоединено к валу рабочего колеса. Рабочее колесо содержит первый набор лопастей рабочего колеса, расположенный вблизи впускного и выпускного отверстий корпуса насоса, и второй набор лопастей рабочего колеса, расположенный вблизи отверстия для вала корпуса насоса. Впускной канал насоса расположен во внутренней области бака и гидравлически связан с впускным отверстием корпуса насоса, причем впускной канал насоса гидравлически связывает внутреннюю область насоса с внутренней областью бака. Узел крыльчатки вентилятора связан воздушным потоком с внутренней областью бака. Узел крыльчатки вентилятора содержит корпус и крыльчатку вентилятора, приводимую во вращение, расположенную в корпусе, причем корпус ограничивает отверстие, связанное воздушным потоком, с внутренней областью бака.
Приводимая во вращение крыльчатка вентилятора создает область относительно низкого давления во внутренней области бака. Заливное устройство гидравлически связано с внутренней областью насоса и благодаря установлению перепада давлений в жидкости в заливном устройстве обеспечивается в соответствии с этим заливка насоса.
В соответствии с еще одним аспектом настоящего изобретения обеспечивается получение пылесоса, который выполнен с возможностью присоединения к вращающемуся валу электродвигателя. Пылесос содержит бак, имеющий впускной канал для приема жидкого материала и ограничивающий внутреннюю область. Вал рабочего колеса выполнен с возможностью крепления к вращающемуся валу электродвигателя, а корпус насоса ограничивает внутреннюю область и имеет впускное отверстие, выпускное отверстие и отверстие для вала, имеющее адекватный размер для приема вала рабочего колеса. Между отверстием для вала и валом рабочего колеса ограничен зазор. Рабочее колесо насоса расположено во внутренней области насоса и присоединено к валу рабочего колеса. Рабочее колесо насоса содержит первый набор лопастей рабочего колеса, расположенный вблизи впускного и выпускного отверстий корпуса насоса, и второй набор лопастей рабочего колеса, расположенный вблизи отверстия для вала корпуса насоса. Впускной канал насоса расположен во внутренней области бака и гидравлически связан с впускным отверстием корпуса насоса. Впускной канал насоса гидравлически связывает внутреннюю область насоса с внутренней областью бака. Узел крыльчатки вентилятора расположен так, что он связан воздушным потоком с внутренней областью бака и содержит корпус и крыльчатку вентилятора, приводимую во вращение, расположенную в корпусе. Корпус ограничивает отверстие, связанное воздушным потоком с внутренней областью бака, а крыльчатка вентилятора ограничивает внутреннее пространство. Приводимая во вращение крыльчатка вентилятора создает область относительно низкого давления во внутренней области бака и во внутреннем пространстве, ограниченном крыльчаткой вентилятора. Заливное устройство расположено между крыльчаткой вентилятора и насосом, причем заливное устройство связывает воздушным потоком внутреннюю область насоса с областью низкого давления, создаваемой во внутреннем пространстве, ограниченном крыльчаткой вентилятора, и создает область низкого давления во впускном канале насоса. Насос заливается, когда жидкий материал, принимаемый баком, всасывается через впускной канал насоса во внутреннюю область насоса.
Другие элементы и преимущества варианта осуществления насоса, соответствующего настоящему изобретению, описаны или станут очевидными квалифицированным специалистам в этой области техники из следующего подробного описания, сделанного со ссылками на сопроводительные чертежи.
Краткое описание чертежей
Фиг.1 - вертикальный вид сбоку пылесоса, соответствующего настоящему изобретению.
Фиг.2 - вид сверху пылесоса, соответствующего настоящему изобретению.
Фиг.3 - вертикальный вид сбоку, выполненный с частичным разрезом по линии 3-3, показанной на фиг.2.
Фиг.4 - разрез верхней части заливного устройства.
Фиг.5 - изометрическое изображение крыльчатки вентилятора, соответствующей настоящему изобретению.
Фиг.6А - вид сверху рабочего колеса насоса, соответствующего настоящему изобретению.
Фиг.6В - вид сбоку в разрезе рабочего колеса насоса, соответствующего настоящему изобретению.
Фиг.6С - вид снизу рабочего колеса насоса, соответствующего настоящему изобретению.
Фиг.7 - частичный вид с частичным разрезом, иллюстрирующий верхнюю часть узла выпуска жидкости, соответствующего настоящему изобретению.
Фиг.8 - вид снизу, с частичным вырывом, на котором частично пунктирными линиями показан шаровой клапан узла выпуска жидкости, соответствующего настоящему изобретению.
Фиг.9А - вид сверху, с частичным вырывом, шарового клапана узла выпуска жидкости, соответствующего настоящему изобретению, в закрытом положении.
Фиг.9В - вид сверху, аналогичный виду, показанному на фиг.9А, иллюстрирующий шаровой клапан в открытом положении.
Фиг.10 - вид, аналогичный виду, показанному на фиг.3, со смонтированным переходным устройством насоса и гибким выпускным трубопроводом, присоединенным к пылесосу, соответствующему настоящему изобретению.
Фиг.11 - увеличенное изображение насоса, иллюстрируемого на фиг.10.
Подробное описание варианта осуществления настоящего изобретения
Насос 128, изготовленный в соответствии с настоящим изобретением, иллюстрируется на фиг.3 в предпочтительной среде использования, а именно, смонтированным внутри пылесоса 30. Хотя для ясности иллюстрации насос 128 показан в этой заявке в специальном пылесосе 30, обычным специалистам в этой области техники будет легко очевидно, что сущность и объем настоящего изобретения никак не ограничены использованием с пылесосом 30 или использованием в какой-либо другой среде использования. Наоборот, насос, сконструированный в соответствии с настоящим изобретением, может быть использован в любом случае транспортировки материалов, что следует из преимуществ, которые он предлагает без отклонения от объема и сущности настоящего изобретения.
Как следует из фиг.1 и 2, пылесос 30 имеет бак 32 и верхний узел разрежения, указанный общим ссылочным номером 34. Бак 32 поддерживается самоориентирующимися колесами 36 и имеет пару ручек 38. Ручки 38 могут быть использованы для помощи пользователю в подъеме и перемещении пылесоса 30. Бак 32 дополнительно ограничивает впускной канал 40 разрежения и несколько углублений 42 защелок. Впускной канал 40 разрежения может быть сочленен с гибким вакуумным трубопроводом 43 для обеспечения всасывания в требуемых местах.
Бак 32 поддерживает верхний узел 34 разрежения. Верхний узел 34 разрежения содержит колпак 44, корпус 46 электродвигателя, крышку 48 и ручку 50. Верхний узел 34 разрежения может иметь стандартную конструкцию. За исключением того, что описано выше, верхний узел 34 пониженного давления и связанные с ним детали могут быть аналогичны тем, которые используются в пылесосе типа Shop Vac Model QL20TS, выпускаемом на промышленной основе компанией Shop Vac Corporation of Williamsport, Pennsylvania. Колпак 44 образует дно верхнего узла 34 разрежения и несет одну или более защелок 52. Корпус 46 электродвигателя соединен с верхней частью колпака 44. Крышка 48, в свою очередь, соединена с верхней частью корпуса 46 электродвигателя и, наконец, ручка 50 смонтирована сверху крышки 48. Если пользователь хочет соединить верхний узел 34 разрежения с баком 32, то он поднимает верхний узел 34 разрежения выше бака 32, совмещает защелки 52 с углублениями 42 защелок, опускает верхний узел 34 разрежения до тех пор, пока колпак 44 не опустится на верхнюю часть бака 32, и затем пристегивает защелки 52 к баку 32.
Корпус 46 электродвигателя ограничивает пару выпускных прорезей 54 для воздуха вентилятора. Воздух, втягиваемый в пылесос 30 через впускной канал 40 разрежения, выталкивается через выпускные прорези 54 для воздуха вентилятора, как показано стрелкой ВА на фиг.1. Корпус 46 электродвигателя также имеет выпускное отверстие 56 пылесоса и двухпозиционный шаровой клапан 58, выходящий из него. Крышка 48 верхнего узла 34 разрежения обеспечивает корпус для узла 60 приведения в действие переключателя (фиг.3), который включает в себя пускатель 62, поддающийся приведению в действие пользователем (фиг.2). Электрический шнур 64 (фиг.1), который проходит через рельеф 65, образованный в крышке 48, проходит в направлении наружу из крышки 48. Корпус 46 электродвигателя и крышка 48 могут быть образованы как две отдельные съемные детали или как одна деталь, образующая одно целое с другой деталью. При любой конструкции корпус 46 электродвигателя и крышка 48 ограничивают вентиляционный канал 66, который позволяет воздуху входить и выходить из крышки 48, как показано на фиг.1 стрелками СА.
Как следует из фиг.3, клетка 106 колпака образована как одно целое с колпаком 44 верхнего узла 34 разрежения и проходит от него вниз во внутреннюю область бака 32. Электродвигатель 93, имеющий вал 76 электродвигателя, расположен среди других деталей в комбинации клетки 106 колпака и верхнего узла 34 разрежения. Вал 76 электродвигателя находится в способном входить в зацепление контакте с крыльчаткой 74 вентилятора узла 68 крыльчатки, а конец вала 76 электродвигателя расположен в заливном устройстве 350. Заливное устройство 350 имеет рабочее колесо 352, которое расположено в камере 129 насоса, которая ограничена верхним узлом насоса, указанным общим ссылочным номером 120. Как описано ниже, верхний узел 120 насоса образует верхнюю часть насоса 128 (фиг.11).
Как следует из фиг.11, узел 68 крыльчатки содержит корпус 70 крыльчатки вентилятора и крыльчатка 74 вентилятора находится в подвешенном состоянии в корпусе 70 крыльчатки вентилятора благодаря взаимодействию вала 76 электродвигателя и заливного устройства 350. (При необходимости, в пылесосе 30 может быть использовано множество крыльчаток.) Как лучше всего следует из фиг.4 и 11, вал 76 электродвигателя выходит из электродвигателя 93, проходит через разделительную втулку 80, верхнюю шайбу 82А, отверстие 90, образованное в верхней пластине 84 крыльчатки 74 вентилятора, нижнюю шайбу 82В и имеет гнездо 355, в которое ввинчен удлинитель 356 вала заливного устройства 350, закрепляя удлинитель 356 вала на валу 76 электродвигателя. Разделительная втулка 80 и верхняя шайба 82А расположены между верхней пластиной 84 и подшипником 102 электродвигателя (фиг.11), а нижняя шайба 82В расположена между верхней пластиной 84 и удлинителем 356 вала. Шайбы 82А и 82В закреплены по месту посредством серии заклепок 358, которые запрессованы в верхнюю шайбу 82А, верхнюю пластину 84 и нижнюю шайбу 82В. Шайбы 82А, 82В действуют в качестве стабилизаторов крыльчатки 74 вентилятора в процессе работы. Верхняя шайба 82А, верхняя пластина 84 и нижняя шайба 82В зазубрены вокруг отверстия 90 верхней пластины 84 для приема пары пуансонов 360, образованных как одно целое с валом 76 электродвигателя, которые проходят от него в направлении наружу. В процессе работы пуансоны 360 сцепляются с верхней пластиной 84 крыльчатки 74 вентилятора для вращения крыльчатки 74 вентилятора с валом 76 электродвигателя.
Верхний узел 120 насоса включает в себя верхний корпус 124 рабочего колеса, имеющий кольцевой выступ 125, выходящий из него. В соответствии с иллюстрируемым вариантом осуществления устройство 354 для направления действия разрежения заливного устройства 350 присоединено (например, соединением с помощью прессового соединения, ультразвуковой сваркой и так далее) к кольцевому выступу 125 и проходит от кольцевого выступа 125 и верхней пластины 84 крыльчатки 74 вентилятора. В альтернативном варианте устройство 354 для направления действия разрежения образовано как одно целое с кольцевым выступом 125 и верхним корпусом 124 рабочего колеса. Устройство 354 для направления действия разрежения ограничивает путь прохождения воздушного потока между внутренним пространством 392, ограниченным крыльчаткой 74 вентилятора (фиг.11), и зазором 378 (фиг.4), ограниченным между удлинителем 356 вала и внутренней областью кольцевого выступа 125. Как иллюстрируется на фиг.4, устройство 354 для направления действия разрежения позиционировано так, чтобы верхний край отстоял от верхней пластины 84 крыльчатки 74 вентилятора, чтобы обеспечивать возможность гидравлической связи между внутренним пространством 392 крыльчатки и внутренней областью устройства 354 для направления действия разрежения. Внутренняя область устройства 354 для направления действия разрежения также гидравлически связана с насосной камерой 129 через зазор 378, так что из внутреннего пространства 392 крыльчатки к насосной камере 129 образуется сплошной непрерывный путь потока. Поскольку устройство для направления действия разрежения присоединено к неподвижному верхнему корпусу 124 рабочего колеса, он не вращается с валом 76 электродвигателя. Как иллюстрируется на фиг.5, крыльчатка 74 вентилятора также содержит серию лопастей 88, расположенных между верхней пластиной 84 и нижней пластиной 86.
Как следует из фиг.11, удлинитель 356 вала посредством резьбового соединения соединен с валом 76 электродвигателя, проходит от плоской шайбы 82В через отверстие 92, образованное в нижней пластине 86 крыльчатки 74 вентилятора, через отверстие 72, образованное в корпусе 70 крыльчатки вентилятора, и, в конечном счете, ввинчено в рабочее колесо 352 насоса, расположенное в насосной камере 129 верхнего узла 120 насоса.
Со ссылкой на фиг.6А-6С более подробно описывается рабочее колесо 352 насоса. Рабочее колесо 352 насоса, которое предпочтительно делают из нейлона 6, имеет основную пластину 386, имеющую резьбовое отверстие 387, к которому одним концом прикреплен удлинитель 356 вала, закрепляя рабочее колесо 356 насоса внутри насосной камеры 129. Первый набор из четырех лопастей 388 рабочего колеса образован как одно целое с основной пластиной 386 и проходит из нее в направлении вниз. Второй набор из четырех лопастей 390 рабочего колеса образован как одно целое с основной пластиной 386 и проходит из нее в направлении вверх. Точное число и конфигурация первого и второго набора лопастей 388, 390 рабочего колеса не является критическим. Однако в предпочтительном варианте осуществления каждая лопасть 388, 390 выровнена аксиально относительно удлинителя 356 вала. Как результат, внешние края первого набора лопастей рабочего колеса образуют внешний диаметр 370, тогда как внешние края второго набора лопастей рабочего колеса также образуют внешний диаметр 372. В самом предпочтительном варианте осуществления внешний диаметр 372 второго набора лопастей рабочего колеса больше внешнего диаметра 370 первого набора лопастей рабочего колеса, как более подробно описано ниже. Первый и второй наборы лопастей 388, 390, соответственно, рабочего колеса вращаются одновременно с удлинителем 356 вала.
Как следует из фиг.3, клетка 106 колпака включает в себя несколько связей 108, которые поддерживают пластину 110 дна. Пластина 110 дна ограничивает продолговатое отверстие 112. Съемный пенопластовый фильтр 116 окружает периферию клетки 106 колпака, и, как следует из фиг.3, для предотвращения попадания пыли в отверстие 112 и взаимодействия с узлом клетки колпака в процессе использования пылесоса 30, вокруг клетки 106 колпака может быть расположен тканевый фильтр 118. Монтажное кольцо 119 удерживает пенопластовый и тканевый фильтры 116 и 118, соответственно, по месту.
Монтажное кольцо 119 устанавливают по месту посредством скольжения кольца 119 поверх пенопластового и тканевого фильтров 116 и 118, соответственно, и скольжения кольца 119 к дну колпака 44. Вместо использования отдельно пенопластового и тканевого фильтра 116 и 118, соответственно, как описано выше, может быть использован унитарный патронный фильтр, который обеспечивает возможность более простой заменяемости.
В иллюстрируемом варианте осуществления верхний узел 120 насоса имеет установочную часть 122 насоса, которая соединяет верхний узел 120 насоса с корпусом 70 крыльчатки вентилятора. Как показано на фиг.11, верхний узел 120 насоса содержит верхний корпус 124 рабочего колеса, который образован как одно целое с установочной частью 122 насоса; нижний корпус 126 рабочего колеса, который в этом варианте осуществления ввинчивается в верхний корпус 124 рабочего колеса; и рабочее колесо 352 насоса, которое, как описано выше, соединяется с удлинителем 356 вала. Внутренняя область верхнего корпуса 124 рабочего колеса и верхняя часть нижнего корпуса 126 рабочего колеса образуют насосную камеру 129. Удлинитель 356 вала поддерживает рабочее колесо 352 насоса подвешенным в насосной камере 129 между верхним и нижним корпусами 124 и 126, соответственно, рабочего колеса, давая рабочему колесу 352 возможность свободно вращаться в ней. Верхний и нижний корпуса 124 и 126, соответственно, рабочего колеса предпочтительно выполнены из сополимера акрилонитрила, бутадиена и стирола (АБС).
Как следует из фиг.11, нижний корпус 126 рабочего колеса ограничивает верхнюю выпускную боковую стенку 136 и впускную боковую стенку 134. Верхняя выпускная боковая стенка 136 является внешней и более длинной боковой стенкой нижнего корпуса 126 рабочего колеса, и когда насос 128 собран, верхняя выпускная боковая стенка 136 образует часть выпускного канала 130 насоса. Нижняя часть верхней выпускной боковой стенки 136 расширена в направлении наружу для упрощения сборки насоса 128. Впускная боковая стенка 134 расположена в радиальном направлении внутрь верхней выпускной боковой стенки 136 и имеет более короткую длину. Впускная боковая стенка 134 образует часть впускного канала 138 насоса, когда насос 128 собран. Отверстие 139 образовано в радиальном направлении внутрь впускной боковой стенки 134, что обеспечивает возможность гидравлической связи между впускным каналом 138 насоса и насосной камерой 129, когда собран насос 128.
Как следует из фиг.3, клетка 106 колпака также огораживает защитную клетку 146 крыльчатки вентилятора. Защитная клетка 146 крыльчатки вентилятора проходит в направлении вниз от дна корпуса 70 крыльчатки вентилятора и расположена вокруг установочной части 122 насоса. Защитная клетка 146 предохраняет от попадания больших кусков мусора в узел 68 крыльчатки вентилятора, чтобы они не мешали работе крыльчатки 74 вентилятора. Защитная клетка 146 образована из ребристых планок, которые обеспечивают возможность предохранения от попадания больших кусков мусора в узел 68 крыльчатки вентилятора, позволяя в то же самое время воздуху проходить между узлом 68 крыльчатки вентилятора и баком 32.
Верхний узел 34 разрежения также вмещает механический узел отсечки и ручной коррекции, указанный общим ссылочным номером 150. Механический узел 150 отсечки и ручной коррекции включает в себя вышеупомянутый узел 60 приведения в действие переключателя, переключатель 151, плавучий шток 152 и поплавок 154. Механический узел 150 отсечки и ручной коррекции может быть узлом стандартной конструкции или может иметь конструкцию, которая описана в заявке на патент США №08/727318. В этом варианте осуществления узел 60 приведения в действие переключателя и переключатель 151 расположены в крышке 48, а поплавок 154 опирается на пластину 110 дна клетки 106 колпака. Переключатель 151 контролирует мощность электродвигателя 93 и имеет положение "ВКЛЮЧЕНО" и "ВЫКЛЮЧЕНО". Переключатель 151 связан с пускателем 62, поддающимся приведению в действие пользователем, и с поплавком 154. Поплавок 154 является полым и может быть сделан из любого пригодного материала, например, из сополимерного полипропилена. Поплавок 154 ограничивает приемник 156 штока, на который опирается плавучий шток 152. Плавучий шток 152 проходит в направлении вверх от поплавка 154 и проходит через колпак 44 и корпус 46 электродвигателя, обеспечивая связь между переключателем 151 и поплавком 154.
В верхнем узле 34 разрежения также расположена верхняя часть 160 узла 162 выпуска жидкости (фиг.10). Как следует из фиг.7-9В, конструкция верхней части 160 узла 162 выпуска жидкости образована тремя основными деталями: корпусом 164 клапана, двухпозиционным шаровым клапаном 58 и выпускным коленчатым патрубком 166. Как следует из фиг.7, коленчатый патрубок 166 упирается в полость 168 коленчатого патрубка, образованную в корпусе 164, и коленчатый патрубок 166 соединен с корпусом 164 с помощью любого практического средства, например, в этом варианте осуществления в качестве такого средства использована пара винтов 170. Пара соединительных лапок 171 (фиг.8) и серия позиционирующих ребер 172 образованы как одно целое с коленчатым патрубком 166. Когда пылесос 30 собран, соединительные лапки 171 используют для соединения верхней части 160 узла 162 выпуска жидкости с корпусом 46 электродвигателя, а позиционирующие ребра 172 используют для центрирования коленчатого патрубка 166 в корпусе 46 электродвигателя. Коленчатый патрубок 166 имеет также пару J-образных прорезей 173, образованных в нем для соединения нижней части 218 узла 162 выпуска жидкости с верхней частью 160 (фиг.10). Пробка 175 может быть вставлена в коленчатый патрубок 166 в процессе сухой чистки пылесосом для затыкания отверстия 177 в коленчатом патрубке 166 (фиг.3). Пробка 175 взаимодействует с J-образными прорезями 173 в коленчатом патрубке 166 для удержания пробки 175 по месту.
Коленчатый патрубок 166 образует жидкостенепроницаемое уплотнение с корпусом 164 посредством серии уплотнений и запорных элементов. В этом варианте осуществления в качестве уплотнений используют уплотнительные кольца, но очевидно, что будет достаточным любой вид уплотнения, известный на предшествующем уровне техники. Запорный элемент 174 корпуса, образованный как одно целое с коленчатым патрубком 166, открывает корпус 164 в точке, где корпус соединяется с коленчатым патрубком 166. Внутри корпуса 164 уплотнение 176, расположенное вокруг коленчатого патрубка 166, создает жидкостенепроницаемое уплотнение между корпусом 164 и коленчатым патрубком 166, а уплотнение 178, расположенное между коленчатым патрубком 166 и шаровым клапаном 58, препятствует просачиванию жидкости между этими двумя деталями.
Шаровой клапан 58 имеет позиционный маховичок 180, образованный как одно целое с шаром 182 регулировки потока. Шар 182 имеет канал 184, образованный в нем, причем шар 182 способен быть повернутым так, чтобы канал 184 образовывал гидравлическую связь с внутренней областью коленчатого патрубка 166. Позиционный маховичок 180 расположен вне корпуса 164. Как описано выше, уплотнение 178 препятствует просачиванию жидкости между шаром 182 и коленчатым патрубком 166, Аналогичное уплотнение 186, расположенное на противоположной стороне шара 182, предотвращает просачивание жидкости между шаром 182 и корпусом 164. Другое уплотнение 188, расположенное между шаром 182 и маховичком 180, предотвращает просачивание жидкости около маховичка 180. Выпускное отверстие 56 пылесоса ограничено корпусом 164 и окружено резьбовой частью так, чтобы пользователь при необходимости мог соединять гибкий выпускной трубопровод 190 (фиг.10), имеющий соединитель 192 с резьбовым сочленением (например, садовый шланг), с корпусом 164 при выпуске жидкости.
Как следует из фиг.7, 8 и 9А-В, шаровой клапан 58 имеет два рабочих положения для регулировки скорости потока выпускаемой жидкости. На фиг.9А иллюстрируется шаровой клапан 58 в закрытом положении (в положении ВЫКЛЮЧЕНО), если насос не выпускает какую-либо жидкость, а на фиг.9В иллюстрируется шаровой клапан 58 в открытом положении (в положении ВКЛЮЧЕНО), когда насос выпускает жидкость из пылесоса 30. Маховичок 180 показывает, в каком положении находится шаровой клапан 58 посредством расположения одного из двух пальцев 208а-b, образованных как одно целое с маховичком 180. Если палец 208а указывает в направлении выпускного отверстия 56 пылесоса, как показано на фиг.9А, то шаровой клапан 58 находится в закрытом положении (в положении ВЫКЛЮЧЕНО). В закрытом положении (в положении ВЫКЛЮЧЕНО) путь прохождения потока между внутренней областью коленчатого патрубка 166 и выпускным отверстием 56 пылесоса перекрыт шаром 182 регулировки потока. В этом положении шар 182 регулировки потока повернут так, чтобы канал 184 проходил перпендикулярно внутренней области 166 и выпускному отверстию 56 пылесоса, обеспечивая отсутствие гидравлической связи. Пользователь может также повернуть маховичок 180 так, чтобы палец 208b указывал в направлении выпускного отверстия 56 пылесоса, как показано на фиг.9В. Тогда шаровой клапан 58 переводится в открытое положение (в положение ВКЛЮЧЕНО), причем канал 184 совмещается с внутренней областью коленчатого патрубка 166 и выпускное отверстие 56 пылесоса обеспечивает свободный проход для потока жидкости из внутренней области коленчатого патрубка 166 к выпускному отверстию 56 пылесоса, который обеспечивает возможность выпуска жидкости из пылесоса 30.
На фиг.10 и 11 иллюстрируется пылесос 30 с установленным переходным устройством 210 насоса. Как следует из фиг.10, переходное устройство 210 насоса включает в себя нижний узел 212 насоса, впускную трубу 214, узел 216 приема жидкости и нижнюю часть 218 узла 162 выпуска жидкости. Как следует из фиг.11, нижний узел 212 насоса, который предпочтительно изготовлен из сополимера акрилонитрила, бутадиена и стирола (АБС), проходит в верхний узел 120 насоса для укомплектования насоса 128. Внешний раструб нижней части верхней выпускной боковой стенки 136 облегчает вставление нижнего узла 212 насоса в верхний узел 120 насоса. Переходное устройство 210 насоса закреплено по месту посредством продолговатого фланца 219 (фиг.10), который образован как одно целое с нижней выпускной боковой стенкой 224 переходного устройства 210 насоса. Если переходное устройство 210 насоса находится в закрепленном положении, то продолговатый фланец 219 расположен в клетке 106 колпака против продолговатого отверстия 112 пластины 110 дна, так что главная ось удлиненного фланца 219 лежит по существу перпендикулярно главной оси продолговатого отверстия 112. В этой установленной конструкции впускная труба 220 насоса нижнего узла 212 насоса проходит во впускную боковую стенку 134 для укомплектования впускного канала 138 насоса, а нижняя выпускная боковая стенка 224 нижнего узла 212 насоса проходит в верхнюю выпускную боковую стенку 136 для укомплектования выпускного канала 130 насоса. Впускная труба 220 насоса и впускная боковая стенка 134 взаимодействуют для образования гидравлического затвора между этими двумя элементами. Гидравлический затвор образуется посредством взаимодействия уплотнения 222 с впускной боковой стенкой 134. Уплотнение 222 расположено в пазу 223, образованном во впускной трубе 220 насоса. Аналогичным образом, верхняя и нижняя выпускные боковые стенки 136, 224, соответственно, также взаимодействуют друг с другом для образования гидравлического затвора.
Уплотнение 226, установленное в пазу 228, образованном в нижней выпускной боковой стенке 224, взаимодействует с верхней выпускной боковой стенкой 136 для образования такого гидравлического затвора.
Как также следует из фиг.10, впускная труба 220 насоса плотно прилегает во впускной трубе 214. Другой конец впускной трубы 214 соединяется с фитингом 230, образованным на узле 216 приема жидкости. Узел 216 приема жидкости имеет полый корпус 250, закрытый на дне пластиной 252. Плоская крышка 254 соединена с верхней частью полого корпуса 250, а сетка 256 расположена вокруг полого корпуса 250 между нижней пластиной 252 и плоской крышкой 254. Фитинг 230 образован в верхней части полого корпуса 250. Фитинг 230 проходит вверх через отверстие 280, образованное в плоской крышке 254, и, как описано выше, соединяется с впускной трубой 214. Фитинг 230 проходит также вниз в полый корпус 250, заканчиваясь у впускной части 231. Отверстие 282 для приема жидкости, которое обеспечивает гидравлическую связь между внутренней областью полого корпуса 250 и баком 32, также образовано в верхней части полого корпуса 250.
На выпускной стороне насоса 128 фитинг 240, образованный как одно целое с нижней выпускной боковой стенкой 224 насоса 128, соединяет выпускную трубу 244 узла 162 выпуска жидкости с нижней выпускной боковой стенкой 224. Это соединение обеспечивает гидравлическую связь выпускного канала 130 насоса с узлом 162 выпуска жидкости. Выпускная труба 244 проходит из нижней выпускной боковой стенки 224 к коленчатому патрубку 166 верхней части 160 узла 162 выпуска жидкости, где поворотный соединитель 284, присоединенный к концу выпускной трубы 244, соединяет выпускную трубу 244 с коленчатым патрубком 166. Поворотный соединитель 284 является свободно вращающимся элементом, не закрепленным на выпускной трубе 244. Поворотный соединитель 284 имеет пару образованных интегрально с ним приливов 286 (фиг.8). Для соединения выпускной трубы 244 с коленчатым патрубком 166 верхней части 160 пользователь манипулирует поворотным соединителем для совмещения приливов 286 с парой J-образных прорезей 173, образованных в коленчатом патрубке 166 (фиг.7). Затем пользователь вставляет поворотный соединитель 284 в коленчатый патрубок 166, проталкивая приливы 286 вдоль прорезей 173 и поворачивая поворотный соединитель 284 так, как это необходимо. Когда приливы 286 достигают конца прорезей 173, то нижняя часть 218 узла 162 выпуска жидкости фиксируется по месту и узел 162 выпуска жидкости укомплектован. Уплотнение 287, расположенное в прорези 289 на конце выпускной трубы 244, препятствует просачиванию жидкости из коленчатого патрубка 166 в бак 32 (фиг.10).
Пылесос 30 может работать в трех режимах: в режиме сухой очистки, в режиме влажной очистки и в режиме насоса. На фиг.3 показан пылесос 30, работающий в конфигурации режима сухой очистки. При работе в конфигурации режима сухой очистки шаровой клапан 58 находится в закрытом положении (в положении ВЫКЛЮЧЕНО), пробка 175 вставлена в отверстие 177 коленчатого патрубка, а тканевый фильтр 118 установлен по месту вокруг клетки 106 колпака для предотвращения попадания пыли в отверстие 112. Для преобразования пылесоса 30 для работы в конфигурации режима влажной очистки (без откачивания жидкости из бака 32) удаляют тканевый фильтр 118, оставляют шаровой клапан 58 в закрытом положении (в положении ВЫКЛЮЧЕНО) и оставляют пробку 175 в отверстии 177 коленчатого патрубка. Для работы пылесоса 30 в режиме сухой или влажной очистки, пользователь приводит в действие пускатель 62 и запускает электродвигатель 93. Работающий электродвигатель приводит во вращение крыльчатку 74 вентилятора посредством вала 76 электродвигателя в корпусе 70 крыльчатки вентилятора, которая создает разрежение в баке 32. Теперь пользователь способен всасывать материалы в бак 32. При завершении очистки или при заполнении бака 32, пользователь может прекратить очистку пылесосом выключением пускателя 62 для прекращения работы электродвигателя 93. Если при работе в режиме влажной очистки уровень жидкости в баке 32 становится слишком высоким, то механический узел 150 отсечки и ручной коррекции автоматически остановит электродвигатель 93.
Для преобразования пылесоса 30 для работы в режиме насоса устанавливают переходное устройство 210 насоса (фиг.10 и 11). Для установки переходного устройства 210 насоса и укомплектования насоса 128, пользователь вставляет нижний узел 212 насоса переходного устройства 210 насоса через отверстие 112 в нижней пластине 110 клетки колпака, совмещает продолговатый фланец 219 с продолговатым отверстием 112 и проталкивает продолговатый фланец 219 через продолговатое отверстие 112 так, чтобы продолговатый фланец 219 оказался теперь в клетке 106 колпака. Пользователь вставляет нижний узел 212 насоса в нижний корпус 126 рабочего колеса верхнего узла 120 насоса и, как только это сделано, поворачивает переходное устройство 210 насоса так, чтобы главная ось продолговатого отверстия 219 устанавливалась по существу перпендикулярно главной оси продолговатого отверстия 112 для крепления переходного устройства 210 насоса по месту. Как описано выше, внешний раструб нижней части верхней выпускной боковой стенки 136 облегчает вставление переходного устройства 210 насоса в нижний корпус 126 рабочего колеса. В процессе вставления впускная труба 220 насоса скользит в верхней впускной боковой стенке 134 нижнего корпуса 126 рабочего колеса и уплотнение 222 образует уплотнение с верхней впускной боковой стенкой 134. Аналогичным образом, нижняя выпускная боковая стенка 224 нижнего узла 212 насоса скользит в верхней выпускной боковой стенке 136 нижнего корпуса 126 рабочего колеса и уплотнение 226 образует уплотнение с верхней выпускной боковой стенкой 136. Укомплектованный насос 128 включает в себя впускной канал 138 насоса, образованный посредством взаимодействия впускной трубы 220 насоса и впускной боковой стенки 134; рабочее колесо 352 насоса, расположенное в насосной камере 129; и выпускной канал 130 насоса, образованный верхней и нижней выпускными боковыми стенками 136 и 224, соответственно. Размер каждой из частей насоса 128 будет зависеть от требуемой скорости потока насоса 128. Помимо этого, на мощность электродвигателя 93 также может повлиять размер и конструкция многих деталей, включая рабочее колесо 352 насоса. Для завершения монтажа переходного устройства 210 насоса и завершения образования узла 162 выпуска жидкости пользователь соединяет выпускную трубу 244 с верхней частью 160 узла 162 выпуска жидкости. Как описано выше, для соединения выпускной трубы 244 к верхней части 160 узла 162 выпуска жидкости пользователь поворачивает поворотный соединитель 284 выпускной трубы 244 для совмещения приливов 286 поворотного соединителя 284 с J-образными прорезями 173 коленчатого патрубка 166. Как только приливы 286 совмещены (с прорезями), пользователь проталкивает приливы 286 вдоль прорезей 173 до тех пор, пока приливы 286 не достигнут конца прорезей 173 (фиг.8). Как только приливы 286 оказались в конце прорезей 173, поворотный соединитель 284 и нижнюю часть 218 узла 284 выпуска жидкости фиксируют по месту и завершают монтаж переходного устройства 210 насоса и укомплектование узла 162 выпуска жидкости.
Если пользователь желает отфильтровывать крупные частицы материала, всасываемые в пылесос 30, то пользователь может установить в баке 32 сетчатый улавливающий мешок и соединить этот мешок с впускным каналом 40. Сетчатый улавливающий мешок может быть таким, как описан и заявлен в заявке на патент США № 08/903635. Как только переходное устройство 210 насоса установлено и если требуется, установлен любой улавливающий мешок, то пользователь вставляет комбинированный узел 34 разрежения/переходное устройство 210 насоса в бак 32 и затем крепит колпак 44 к баку 32 посредством защелок 52.
Как следует из фиг.10, для работы пылесоса 30 в комбинации с режимом влажной очистки и с режимом насоса пользователь сначала запускает электродвигатель 93, переведя пускатель 62 в положение ВКЛЮЧЕНО. Теперь запущенный электродвигатель 93 одновременно приводит в действие крыльчатку 74 вентилятора и рабочее колесо 352 насоса посредством комбинации вал 76 электродвигателя/удлинитель 356 вала. Крыльчатка 74 вентилятора, вращаясь в корпусе 70, снижает давление в баке 32, создавая разрежение. Вращающаяся крыльчатка 74 вентилятора также создает область низкого давления во внутреннем пространстве 392 крыльчатки 74 вентилятора, так что внутреннее пространство 392 крыльчатки 74 вентилятора имеет относительно более низкое давление, чем разрежение в баке 32. Разрежение, создаваемое в баке 32, втягивает воздух, жидкость и/или другой материал в бак 32 через гибкий вакуумный трубопровод 43 и впускной канал 40. Если сетчатый улавливающий мешок установлен по месту вокруг впускного канала 40, то сетчатый улавливающий мешок будет отфильтровывать исключительно большие частицы, втягиваемые в бак 32, и уменьшать возможность засорения насоса 128. Даже в том случае, если насос 128 не используют, сетчатый улавливающий мешок может еще быть использован для отфильтровывания крупных частиц из жидкости, втягиваемой в бак 32, с тем, чтобы при заполнении или опорожнении бака в канализацию крупные частицы не засорили сток. Воздух, который втягивается в бак 32, проходит через пенопластовый фильтр 116, через клетку 106 колпака в корпус 46 электродвигателя и, наконец, выталкивается из выпускных прорезей 54.
Если электродвигатель 93 продолжает работать, то жидкость будет продолжать улавливаться в баке 32. Когда жидкость улавливается в баке 32 и уровень жидкости увеличивается, жидкость поступит в узел 216 приема жидкости. Жидкость потечет через сетку 256 и в полый корпус 250 через отверстие 282. После этого жидкость будет улавливаться в полом корпусе 250. Когда уровень жидкости в полом корпусе 250 достигает впускной части 231 фитинга 230, насос 128 становится способным автоматически заливаться. Заливка становится возможной, поскольку область низкого давления, создаваемая крыльчаткой 74 вентилятора во внутреннем пространстве 392 крыльчатки 74 вентилятора, создает также область низкого давления в насосной камере 129 из-за пути прохождения воздушного потока между внутренним пространством 392 крыльчатки 74 вентилятора и насосной камерой 129, описанной выше. Насос будет заливаться, когда низкое давление в насосной камере 129 становится достаточным для втягивания жидкости, собирающейся во впускной части 231 фитинга 230, через фитинг 230, через впускную трубу 214, через впускной канал 138 насоса и в насосную камеру 129, заливая в соответствии с этим насос 128. Низкое давление в насосной камере 129 будет, в общем, ниже величины разрежения в баке 32, пока имеется поток через впускной канал 40 бака. Однако жидкость, проходящая в насосную камеру 129, не будет проходить через зазор 378 между удлинителем 356 вала и кольцевым выступом 125 и, следовательно, не будет поступать в область крыльчатки 74 вентилятора или электродвигателя 93 вследствие давления, создаваемого вращением второго набора лопастей 390 рабочего колеса. Как указано выше, внешний диаметр 372 второго набора лопастей 290 рабочего колеса предпочтительно больше внешнего диаметра 370 первого набора лопастей 288 рабочего колеса для того, чтобы гарантировать, что сила давления, генерируемая вторым набором, больше силы давления, генерируемой первым набором, препятствуя благодаря этому просачиванию жидкости через зазор 378. В большинстве ситуаций для осуществления заливки насоса 128 маховичок 180 должен быть установлен в закрытое положение (в положение ВЫКЛЮЧЕНО). В противном случае воздух из атмосферы будет втягиваться в насосную камеру 129 через выпускное отверстие 56, препятствуя в соответствии с этим образованию области низкого давления в насосной камере 129.
Хотя для ясности иллюстрации насос 128 был показан с конкретным типом заливного устройства 350, очевидно, что принципы настоящего изобретения не ограничены использованием особого заливного устройства. Наоборот, насос 128, соответствующий настоящему изобретению, может быть использован с любым типом заливного устройства, которое адекватно заливает насосную камеру 129, включая, но без ограничения устройство, которое наполняет насосную камеру 129 через впускной или выпускной каналы насоса. Если насос 128 используют в других случаях применения, в которых не предусмотрена отдельная крыльчатка вентилятора, то заливное устройство для втягивания жидкости в насосную камеру 129 может включать в себя охлаждающий вентилятор электродвигателя. При таком устройстве насос 128, соответствующий настоящему изобретению, особенно пригоден для использования в пылесосе, имеющем заливное устройство 350, иллюстрируемое в этой заявке, поскольку зазор 378 может быть использован для установления гидравлической связи между внутренней частью крыльчатки 392 вентилятора и насосной камерой 129. Вследствие наличия второго набора лопастей 290 крыльчатки величина зазора 378 может быть увеличена без просачивания жидкости через зазор 378.
Из насосной камеры 129 нагнетаемая жидкость будет подаваться в выпускной канал 130 насоса и в узел 162 выпуска жидкости. Если маховичок 180 находится в закрытом положении (в положении ВЫКЛЮЧЕНО), то на пути жидкости окажется шар 182 регулировки потока и она не будет выпускаться из пылесоса 30 через выпускное отверстие 56. Однако, как только пользователь готов выпускать жидкость из пылесоса 30, пользователь может повернуть маховичок 180 в открытое положение (в положение ВКЛЮЧЕНО), позволяя пылесосу 30 нагнетать жидкость через выпускное отверстие 56 и в гибкий трубопровод 190. Как только насос 128 залит, он не должен, вероятно, терять свою заливку вследствие нарушения уплотнения 222. Если насос 128 откачивает жидкость, то уплотнение 222 окружено жидкостью, поскольку обе области, окруженные впускной боковой стенкой 134 и выпускным каналом 130 насоса, заполнены жидкостью. В таком случае, даже если уплотнение 222 начинает ухудшаться, воздух не будет поступать в насосную камеру 129 и побуждать насос 128 терять свою заливку. Однако в этой ситуации насос 128 будет работать менее эффективно.
Если во время чистки пылесосом уровень жидкости в баке 32 становится слишком высоким, механический узел 150 отсечки и ручной коррекции автоматически отключит электродвигатель 93. Когда уровень жидкости в баке 32 достигает уровня поплавка 154, жидкость толкает поплавок 154 вверх, который толкает вверх плавучий шток 152. Поднимающаяся жидкость фактически будет толкать плавучий шток 152 достаточно высоко, чтобы перевести переключатель 151 в положение "ВЫКЛЮЧЕНО", в котором он остановит работу электродвигателя 93 и вращение крыльчатки 74 вентилятора и рабочего колеса 352 насоса. Поплавок 154 должен быть установлен на достаточно низкой высоте так, чтобы электродвигатель 93 прекращал работать прежде, чем уровень жидкости становится достаточно высоким, чтобы жидкость начала поступать в крыльчатку 74 вентилятора. Как только электродвигатель 93 выключен, пользователь при работе в режиме насоса имеет две опции: пользователь может либо удалить верхний узел 34 разрежения и вручную опорожнить бак 32, или пользователь может обойти отсечку поплавка. Если пользователь закончил очистку или откачку с помощью пылесоса 30, пользователь выключает пылесос 30, нажав на пускатель 62, поддающийся приведению в действие пользователем, переведя его в положение "ВЫКЛЮЧЕНО".
Насос, соответствующий настоящему изобретению, имеет значительные преимущества перед насосами, соответствующими предшествующему уровню техники. Благодаря обеспечению узла рабочего колеса, имеющего второй набор лопастей рабочего колеса, насос препятствует прохождению жидкости через зазор между валом и отверстием для вала, не требуя механического уплотнения. В результате этого отсутствует необходимость уплотнения, которое изнашивается или вызывает износ удлинителя вала при вращении удлинителя вала, не вызывает выделение фрикционного тепла, генерируемого в результате контактного взаимодействия механического уплотнения с удлинителем вала. Насос также толерантен к эксцентриситетам и биениям при вращении вала. Кроме того, насос может работать сухим без опасности быстрого разрушения механического уплотнения.
В соответствии с иллюстрируемым вариантом осуществления насос выгодно включен в состав пылесоса, способного улавливать как сухой материал, так и жидкость. Насос позволяет монтировать крыльчатку вентилятора ближе к насосу, поскольку отсутствует опасность просачивания жидкости в крыльчатку вентилятора или электродвигатель. Это позволяет делать удлинитель вала более коротким, что уменьшает износ и шум. Помимо этого, по сравнению с пылесосами, соответствующими предшествующему уровню техники, уменьшается число деталей, присоединенных к вращающемуся валу электродвигателя, благодаря чему дополнительно уменьшается износ вала электродвигателя и удлинителя вала.
Вышеприведенное описание изобретения было сделано только для обеспечения его лучшего понимания, а не для ограничения, так что представляется, что квалифицированным специалистам в этой области техники станут очевидны различные модификации, которые могут быть сделаны без отклонения от сущности настоящего изобретения.
Формула изобретения
1. Насос для транспортировки жидкости, выполненный с возможностью использования с электродвигателем, имеющим вращающийся вал, и содержащий корпус насоса, имеющий впускное отверстие, выпускное отверстие и отверстие для вала и ограничивающий насосную камеру вал рабочего колеса, имеющий первый конец, выполненный с возможностью соединения с валом электродвигателя, и второй конец, расположенный внутри насосной камеры, причем вал рабочего колеса проходит через отверстие для вала в насосе и имеет размеры, ограничивающие зазор между валом рабочего колеса и отверстием для вала, а также рабочее колесо, расположенное внутри насосной камеры и присоединенное ко второму концу вала рабочего колеса, причем рабочее колесо содержит первый набор лопастей, расположенный вблизи впускного и выпускного отверстий корпуса насоса для втягивания жидкости через впускное отверстие и выпуска жидкости через выпускное отверстие, и второй набор лопастей, расположенный вблизи отверстия для вала корпуса насоса для создания силы давления, выталкивающей жидкость из отверстия для вала и препятствующей благодаря этому просачиванию жидкости через зазор, и крыльчатку вентилятора, соединенную с валом рабочего колеса, гидравлически связанную с зазором и создающую область низкого давления в насосной камере для того, чтобы залить насос.
2. Насос по п.1, отличающийся тем, что каждая лопасть рабочего колеса в первом наборе лопастей выровнена радиально относительно вала рабочего колеса и имеет внешний край, ограничивающий внешний диаметр лопастей, и в котором каждая лопасть рабочего колеса во втором наборе лопастей выровнена радиально относительно вала рабочего колеса и имеет внешний край, ограничивающий внешний диаметр лопастей.
3. Насос по п.2, отличающийся тем, что внешний диаметр лопастей, ограниченный вторым набором лопастей рабочего колеса, больше внешнего диаметра лопастей, ограниченного первым набором лопастей рабочего колеса.
4. Пылесос, выполненный с возможностью присоединения к вращающемуся валу электродвигателя, содержащий бак, имеющий впускной канал для приема жидкого материала и ограничивающий внутреннюю область, вал рабочего колеса, выполненный с возможностью присоединения к вращающемуся валу электродвигателя, корпус насоса, ограничивающий внутреннюю область насоса и имеющий впускное отверстие, выпускное отверстие и отверстие для вала, имеющее адекватные размеры для размещения вала рабочего колеса, причем между отверстием для вала и валом рабочего колеса выполнен зазор, рабочее колесо насоса, расположенное во внутренней области насоса и присоединенное к валу рабочего колеса, содержащее первый набор лопастей, расположенный вблизи впускного и выпускного отверстий корпуса насоса, и второй набор лопастей, расположенный вблизи отверстия для вала корпуса насоса, впускной канал насоса, расположенный во внутренней области бака и гидравлически связанный с впускным отверстием корпуса насоса, причем впускной канал насоса устанавливает гидравлическую связь внутренней области насоса с внутренней областью бака, узел крыльчатки вентилятора, связанный воздушным потоком с внутренней областью бака и включающий в себя корпус и крыльчатку вентилятора, приводимую во вращение, расположенную в корпусе и ограничивающую внутреннее пространство, имеющее область относительно низкого давления, связанную с ней, причем корпус ограничивает отверстие, через которое воздушный поток проходит во внутреннюю область бака, а приводимая во вращение крыльчатка вентилятора создает область относительно низкого давления во внутренней области бака, а также заливное устройство, гидравлически связанное с внутренней областью насоса и обеспечивающее сообщение по воздуху внутренней области насоса с областью низкого давления, создаваемой во внутреннем пространстве крыльчатки вентилятора, обеспечивая заливку насоса.
5. Пылесос по п.4, отличающийся тем, что заливное устройство расположено между крыльчаткой вентилятора и корпусом насоса и создает область низкого давления во впускном канале насоса для заливки насоса, когда жидкий материал, принимаемый баком, всасывается через впускной канал насоса во внутреннюю область насоса.
6. Пылесос по п.4, отличающийся тем, что заливное устройство содержит средство для направления разрежения, проходящее из внутреннего пространства, ограниченного крыльчаткой вентилятора, к зазору, находящемуся между валом рабочего колеса и отверстием для вала корпуса насоса.
7. Пылесос по п.4, отличающийся тем, что он содержит узел выпуска жидкости, ограничивающий выпускное отверстие пылесоса и устанавливающий гидравлическую связь выпускного отверстия корпуса насоса с выпускным отверстием пылесоса для выпуска жидкости, принимаемой баком.
8. Пылесос по п.7, отличающийся тем, что насос содержит верхний узел насоса и нижний узел насоса, а узел выпуска жидкости содержит верхнюю часть и нижнюю часть, при этом пылесос дополнительно содержит переходное устройство насоса, включающее в себя нижний узел насоса и нижнюю часть узла выпуска жидкости, причем переходное устройство насоса выполнено съемным с пылесоса и отделено от пылесоса вдоль соединения между верхним и нижним узлами насоса и вдоль соединения между верхней и нижней частями узла выпуска жидкости.
9. Пылесос по п.4, отличающийся тем, что каждая лопасть рабочего колеса в первом наборе лопастей выровнена радиально относительного вала рабочего колеса и имеет внешний край, ограничивающий внешний диаметр лопастей, и в котором каждая лопасть рабочего колеса во втором наборе лопастей выровнена радиально относительно вала рабочего колеса и имеет внешний край, ограничивающий внешний диаметр лопастей.
10. Пылесос по п.9, отличающийся тем, что внешний диаметр лопастей, ограниченный вторым набором лопастей рабочего колеса, больше внешнего диаметра лопастей, ограниченного первым набором лопастей рабочего колеса.
РИСУНКИРисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7, Рисунок 8, Рисунок 9, Рисунок 10, Рисунок 11, Рисунок 12, Рисунок 13, Рисунок 14
