Устройство для всасывания пыли, содержащее пылесос и фильтровальный мешок
Изобретение относится к устройству для всасывания пыли, содержащему пылесос и фильтровальный мешок, в котором пылесос имеет номинальную электрическую потребляемую мощность менее 1200 Вт, предпочтительно менее 1100 Вт и особенно предпочтительно менее 900 Вт, и в котором пылесос содержит узел двигателя и вентилятора и регулирующее устройство, регулирующее пылесос таким образом, что воздушный поток при заполнении фильтровального мешка пробной пылью DMT8 аналогично EN 60312 удерживается, по существу, постоянным на значении по меньшей мере 34 л/с, предпочтительно, по существу, постоянным на значении по меньшей мере 37 л/с и особенно предпочтительно, по существу, постоянным на значении по меньшей мере 40 л/с, и в котором фильтровальным мешком является сменный фильтровальный мешок из нетканого материала, который при испытании уменьшения воздушного потока при частично заполненном контейнере для пыли аналогично EN 60312 имеет уменьшение воздушного потока менее 15%, предпочтительно менее 10% и особенно предпочтительно менее 5%. 1 н. и 14 з.п. ф-лы, 6 ил.
Область техники
Изобретение относится к устройству для всасывания пыли, содержащему пылесос и фильтровальный мешок из нетканого материала.
Определения
Для описания состояния техники и изобретения в основу положены нижеследующие стандарты, определения и способы измерений:
EN 60312: EN 60312 обозначает стандарт в редакции EN 60312:1988 + А1:2000 + А2:2004,
EN 60335: EN 60335 обозначает стандарт в редакции EN 60335-2-2:2010.
Определение параметров воздуха: Параметры воздуха пылесоса определяют согласно EN 60312, раздел 2.8. При этом применяют измерительное устройство В согласно разделу 5.2.8. Если узлы двигателя и вентилятора подвергают измерению индивидуально, то есть, без корпуса пылесоса, то также применяют измерительное устройство В.
Измерение уменьшения максимального воздушного потока при частично заполненном контейнере для пыли согласно разделу 2.9 осуществляют с диафрагмой 8 (40 мм).
Номинальная электрическая потребляемая мощность пылесоса: Потребляемую мощность пылесоса определяют согласно EN 60335. В соответствии с EN 60335 и EN 60312 потребляемую мощность обозначают P1. Согласно EN 60335 номинальная электрическая мощность является средним арифметическим максимальной потребляемой мощности и минимальной потребляемой мощности. При этом максимальную потребляемую мощность измеряют при наибольшем воздушном потоке (open airflow), а минимальную потребляемую мощность при воздушном потоке в размере 0 л/с (sealed suction). Приводимые электродвигателями добавочные устройства, например щетки и тому подобное, при определении потребляемой мощности не учитывают.
Воздушный поток: Воздушный поток определяют согласно EN 60312 при помощи измерительной камеры варианта выполнения В. По состоянию техники этом воздушный поток обозначают также как объемный поток или поток всасываемого воздуха.
Уменьшение воздушного потока, постоянный воздушный поток: Уменьшение воздушного потока определяют в рамках испытаний эксплуатационной пригодности пылесосов, следуя EN 60312 (раздел 2.9 этого стандарта), при помощи измерительной камеры варианта выполнения В. В отличие от стандарта, контролируют уменьшение воздушного потока вследствие всасывания 400 г пробной пыли DMT8 порциями по 50 г, если наивысший используемый объем фильтровального мешка (см. раздел 2.7 этого стандарта) составляет свыше 2 л. Три условия, которые согласно разделу 2.9.1.3 стандарта должны приводить к прекращению испытания, не учитывают. При объеме ниже 2 л действуют согласно разделу 2.9.1.3. Этот способ измерения уменьшения воздушного потока, модифицированный таким образом по сравнению со стандартом EN 60312, обозначают в настоящем описании и в настоящих пунктах формулы изобретения как «аналогично EN 60312».
Постоянный воздушный поток q имеет место тогда, когда воздушный поток qc после всасывания пробной пыли DMT8 составляет не меньше, чем воздушный поток qmax при порожнем контейнере для пыли (циклонный пылесос) или же при порожнем фильтровальном мешке (пылесос с мешком). Обычно 400 г пробной пыли DMT8 подвергают всасыванию порциями по 50 г. Испытание производят с диафрагмой 8 (40 мм). Для определения понятия диафрагмы следует обратиться к EN 60312, раздел 5.2.8.2. Эта диафрагма соответствует относительно открытой напольной насадке. Уменьшение воздушного потока рассчитывают следующим образом:
уменьшение воздушного потока [%] = ((qmax-qc)/qmax)×100,
где qmax - максимальный воздушный поток при порожнем контейнере для пыли,
qc - максимальный воздушный поток при частично заполненном контейнере для пыли.
Однако понятием по существу постоянного воздушного потока в настоящем описании состояния техники и изобретения не подразумевают, что воздушный поток остается постоянным в различных рабочих ситуациях, например чистке пылесосом ковровых полов или же твердых полов, или при чистке с помощью вспомогательных насадок. Вследствие различных поверхностей отверстия этих насадок и вследствие различно сильного уменьшения этих поверхностей отверстия на различных напольных покрытиях в зависимости от рабочей ситуации получаются различные воздушные потоки. По отношению к EN 60312 это соответствовало бы испытаниям с различными диафрагмами. При этом диафрагма 0 соответствует состоянию при закупоренной насадке. Диафрагма 9 (50 мм) соответствует почти беспрепятственному протеканию. Общеупотребительные напольные насадки обычно имеют рабочую точку в диапазоне от диафрагмы 7 (30 мм) до диафрагмы 8 (40 мм).
Повышение мощности двигателя вентилятора: Под повышением мощности двигателя вентилятора понимают повышение потребляемой мощности в Вт. В универсальном двигателе регулирование мощности осуществляют посредством фазового управления. В двигателе SR (см. ниже) регулируют управляющее напряжение двигателя.
Двигатель SR: Двигателем SR является коммутируемый синхронный реактивный электродвигатель, который отличается простой и прочной конструкцией и высоким возможным числом оборотов (более 100000 об/мин). Вращающий момент создается посредством силы магнитного сопротивления.
Плоский мешок: Под плоским мешком в смысле настоящего изобретения понимают фильтровальный мешок, стенки которого образованы из двух отдельных слоев фильтрующего материала с одинаковыми поверхностями, таким образом, что оба отдельных слоя соединены друг с другом только на своих периферийных краях (разумеется, понятие одинаковых поверхностей не исключает того, что оба отдельных слоя отличаются друг от друга тем, что один из слоев имеет впускное отверстие).
Соединение отдельных слоев может быть реализовано посредством сварного или клеевого шва вдоль всей периферии обоих отдельных слоев. Оно может быть также выполнено посредством того, что один отдельный слой из фильтрующего материала сгибают вокруг одной из его осей симметрии, и остающиеся открытые периферийные края обоих возникающих таким образом отдельных слоев сваривают или склеивают (так называемый рукавный мешок). В соответствии с этим, при таком изготовлении требуются три сварных или клеевых шва. При этом два из этих швов образуют край фильтровального мешка, а третий шов может также образовывать край фильтровального мешка или же находиться в плоскости фильтровального мешка.
Плоские мешки в смысле настоящего изобретения могут также иметь так называемые боковые складки. При этом данные боковые складки могут быть выполнены с возможностью полного расправления. Плоский мешок с такими боковыми складками описан, например в DE 202005000917 U1 (см. там фиг.1 со сложенными боковыми складками и фиг.3 с расправленными боковыми складками). Альтернативно боковые складки могут быть сварены с частями периферийного края. Такой плоский мешок описан в DE 102008006769 А1 (см. там, в частности, фиг.1).
Поверхностные складки: Фильтровальный мешок, стенка которого имеет поверхностные складки, известен как таковой по состоянию техники, например из европейской патентной заявки 10163463.2 (см. там, в частности, фиг.10а и фиг.10b, или же фиг.11а и фиг.11b). Если стенка фильтровального мешка включает в себя несколько поверхностных складок, то этот материал обозначают также как плиссированный фильтрующий материал. Такие плиссированные стенки фильтровального мешка описаны в европейской патентной заявке 10002964.4.
На фиг.1 и фиг.2 в поперечном сечении показан фильтровальный мешок со стенкой, которая соответственно имеет две поверхностные складки. Благодаря таким поверхностным складкам фильтрующая поверхность фильтровального мешка увеличивается, вследствие чего образуется большая емкость накапливания пыли фильтровального мешка при более высокой производительности сепарации и более длительном сроке службы (соответственно по сравнению с фильтровальным мешком с такими же наружными размерами и без поверхностных складок).
На фиг.1 показан фильтровальный мешок 1, содержащий стенку 10 фильтровального мешка, которая имеет две поверхностные складки 11 в виде так называемых складок в форме ласточкина хвоста. Фильтровальный мешок показан здесь в поперечном сечении через свою середину. В соответствии с этим продольные оси поверхностных складок проходят в плоскости, которая, в свою очередь, проходит перпендикулярноплоскости чертежа, и поверхностные складки переходят на своих продольных концах в сварные швы фильтровального мешка, проходящие параллельно плоскости чертежа и расположенные перед плоскостью чертежа и позади нее. Таким образом, поверхностные складки могут наиболее сильно расправляться в своей середине. Фильтровальный мешок показан здесь в том состоянии, в котором поверхностные складки уже слегка расправлены.
На фиг.2 показан фильтровальный мешок 2, содержащий стенку 20 фильтровального мешка, которая имеет две поверхностные складки 21 в форме так называемых треугольных складок. Фильтровальный мешок показан здесь в поперечном сечении через свою середину. В соответствии с этим продольные оси поверхностных складок проходят в плоскости, которая, в свою очередь, проходит перпендикулярноплоскости чертежа, и поверхностные складки переходят на своих продольных концах в сварные швы фильтровального мешка, проходящие параллельно плоскости чертежа и расположенные перед плоскостью чертежа и позади нее. Таким образом, поверхностные складки могут наиболее сильно расправляться в своей середине. Фильтровальный мешок также показан здесь в том состоянии, в котором поверхностные складки уже слегка расправлены.
Наряду с поверхностными складками, показанными на фиг.1 и фиг.2, возможны также поверхностные складки с другими формами. То, что в вариантах выполнения согласно фиг.1 и фиг.2 поверхностные складки проходят перпендикулярнокромке мешка, не следует понимать как ограничение. Разумеется, поверхностные складки могут также проходить под углом к кромкам мешка.
Мощность всасывания: Мощность всасывания является произведением разрежения в кПа и воздушного потока в л/с. Согласно EN 60312 мощность всасывания обозначают Р2.
Коэффициент полезного действия: Коэффициент полезного действия пылесоса или узла двигателя и вентилятора определяют согласно EN 60312, раздел 2.8.3.
Уровень техники
Требования, которые предъявляют к устройствам для всасывания пыли, претерпели в последние годы значительные изменения.
Существенный момент, который ожидают пользователи от устройств для всасывания пыли, состоит в том, что устройство для всасывания пыли создает постоянный воздушный поток даже при увеличивающемся заполнении пылью, или, иначе говоря, что устройство для всасывания пыли не обнаруживает уменьшение воздушного потока при увеличивающемся заполнении пылью.
Исследование «АЕА Energy & Environment Group» по заказу «European Commission Energy» с целью определения требований к экологичной конструкции пылесосов показало, что было бы желательным, чтобы в будущем из соображений энергетической политики потребляемая мощность была ограничена до величины менее 1100 Вт. Однако пользователи устройств для всасывания пыли будут ожидать, что очищающее действие не ухудшится существенно по сравнению с устройствами для всасывания пыли, которые в настоящий момент доступны со значительно более высокими потребляемыми мощностями.
Требования клиентов к гигиеничности устройства для всасывания пыли относятся не только к максимально малому выделению пыли устройствами, но и к гигиеничной утилизации подвергнутой всасыванию пыли.
В отношении концепции сепарации могут различаться пылесосы без фильтровального мешка и пылесосы с фильтровальным мешком. Эти устройства соответственно имеют типичные преимущества и недостатки.
Пылесосы с фильтровальными мешками отличаются большим воздушным потоком. Однако при увеличивающемся заполнении фильтровального мешка воздушный поток более или менее сильно уменьшается. Примерно, вплоть до 2000 г в первую очередь применяли фильтровальные мешки из бумаги. При испытании уменьшения максимального воздушного потока при частично заполненном контейнере для пыли аналогично EN 60312 такие бумажные фильтровальные мешки обнаруживали уменьшение воздушного потока примерно на 80% (или же на 60% при применении внутреннего слоя из ткани). После этого начали медленно внедряться фильтровальные мешки со слоями нетканых материалов. Вначале были применены фильтровальные мешки со слоями нетканых материалов с небольшой емкостью накапливания пыли (фильтровальные мешки SMS). Благодаря внедрению фильтровальных мешков из нетканых материалов с накопительным слоем уменьшение воздушного потока смогло быть существенно снижено (см. ЕР 0960645). При испытании уменьшения максимального воздушного потока при частично заполненном контейнере для пыли аналогично EN 60312 такие фильтровальные мешки обнаруживали уменьшение воздушного потока примерно на 30%. Дальнейшие улучшения были достигнуты посредством предварительной фильтрации при помощи свободных волокон в мешке (DE 102007060747, DE 202007010692 и WO 2005/060807) или при помощи предварительной сепарации посредством мешка в мешке (WO 2010/000453, DE 202009002970 U1 и DE 202006016303 U1). Повороты потока или распределения потока в фильтровальном мешке предложены в ЕР 1915938, DE 202008016300, DE 202008007717 U1 (накапливающая пыль вкладка), DE 202006019108 U1, DE 202006016304 U1, ЕР 1787560 и ЕР 1804635. При испытании уменьшения максимального воздушного потока при частично заполненном контейнере для пыли аналогично EN 60312 при помощи таких фильтровальных мешков может быть достигнуто уменьшение воздушного потока примерно на 15%. Благодаря этому достигается дальнейшее улучшение стабильности мощности всасывания. В европейских патентных заявках 10002964.4, 10163463.2 и 10163462.2 описана улучшенная способность накапливания пыли при помощи плиссирования фильтрующего материала или при помощи наличия так называемых поверхностных складок. В европейской патентной заявке 10009351.7 показано, как посредством оптимизированного расположения мешка в пылесосе может быть улучшена стабильность мощности всасывания. Так например при испытании уменьшения максимального воздушного потока при частично заполненном контейнере для пыли аналогично EN 60312 такие фильтровальные мешки обнаруживали уменьшение воздушного потока примерно на 5%.
В отношении гигиеничной утилизации подвергнутой всасыванию пыли разрабатывали фиксирующие пластины, при помощи которых фильтровальный мешок перед извлечением из пылесоса герметично закрывается вручную, полуавтоматически или автоматически (например ЕР 2012640).
Не содержащие мешок пылесосы, в частности циклонные пылесосы, отличаются именно тем, что воздушный поток при заполнении пылью контейнера для сбора пыли остается, по существу, постоянным. На первый взгляд постоянный воздушный поток циклонного пылесоса является преимуществом по сравнению с пылесосами, содержащими фильтровальные мешки, которые при увеличении заполнения фильтровального мешка более или менее сильно закупориваются, вследствие чего воздушный поток соответственно уменьшается. Однако это преимущество приобретается за счет очень высокой номинальной электрической потребляемой мощности циклонного пылесоса. Эта высокая потребляемая мощность требуется вследствие высоких потерь, которые влечет за собой принцип сепарации, а именно потерь для поддержания высокой скорости вращения содержащего пыль воздуха в циклонном сепараторе.
Посредством комбинации нескольких циклонных сепараторов с образованием многоступенчатых циклонов пытались повысить коэффициент полезного действия и производительность сепарации (ЕР 0042723). При помощи таких устройств для всасывания пыли может быть достигнут воздушный поток 33 л/с. Однако этому противостоит номинальная электрическая потребляемая мощность намного выше 2000 Вт. При помощи циклонных пылесосов с электрической потребляемой мощностью примерно 1400 Вт может быть реализован воздушный поток примерно 25 л/с.
При помощи традиционных устройств для всасывания пыли, содержащих фильтровальные мешки, в настоящее время при вновь вложенном и незаполненном фильтровальном мешке может быть реализован воздушный поток примерно 40 л/с. Такие пылесосы имеют номинальную потребляемую мощность примерно 1300 Вт.
Однако при заполнении пылью воздушный поток сильно уменьшается, как это видно из фиг.3. На фиг.3 показано уменьшение воздушного потока в зависимости от количества подвергнутой всасыванию пыли DMT8 аналогично EN 60312 в известных устройствах с фильтровальными мешками (например Miele S5210 с номинальной электрической потребляемой мощностью 2200 Вт и различными фильтровальными мешками из нетканых материалов) и без фильтровального мешка (Dyson DC23 alergy с номинальной электрической потребляемой мощностью 1400 Вт).
Наряду с улучшениями фильтровальных мешков имеются отдельные проекты реализовать в пылесосах с фильтровальными мешками постоянный воздушный поток при помощи электронного регулирования.
Так например в US 4,021,879 описано устройство для всасывания пыли, пылесос которого имеет регулирующее устройство, при помощи которого пылесос регулируют таким образом, что реализуется, по существу, постоянный воздушный поток. Однако в этом устройстве применены фильтровальные мешки из бумаги. Вследствие сильной склонности к закупориванию фильтровальных мешков из бумаги (уменьшение воздушного потока примерно на 80% при 400 г DMT8; внутреннюю ткань в момент времени опубликования US 4,021,879 еще не применяли) должен быть предусмотрен очень большой диапазон регулирования номинальной электрической потребляемой мощности. Хотя теоретически благодаря этому может быть реализован постоянный воздушный поток, однако он является очень малым. На основании этого данная концепция далее не развивалась и, таким образом, не смогла преобразоваться в продукт, имеющий успех на рынке.
Описание изобретения
Ввиду упомянутых выше недостатков состояния техники в основе изобретения лежит задача предоставить в распоряжение устройство для всасывания пыли, в котором несмотря на малую номинальную электрическую потребляемую мощность обеспечивается постоянный большой воздушный поток.
Эта задача решена при помощи устройства для всасывания пыли с признаками п.1 формулы изобретения, то есть при помощи устройства для всасывания пыли, содержащего пылесос и фильтровальный мешок из нетканого материала, в котором пылесос имеет номинальную электрическую потребляемую мощность менее 1200 Вт, предпочтительно менее 1100 Вт и особенно предпочтительно менее 900 Вт, и пылесос содержит узел двигателя и вентилятора и регулирующее устройство, которое регулирует пылесос таким образом, что воздушный поток при заполнении фильтровального мешка пробной пылью DMT8 аналогично EN 60312 удерживается, по существу, постоянным на значении по меньшей мере 34 л/с, предпочтительно, по существу, постоянным на значении по меньшей мере 37 л/с и особенно предпочтительно по существу постоянным на значении по меньшей мере 40 л/с, а фильтровальным мешком является сменный фильтровальный мешок из нетканого материала, который при испытании уменьшения максимального воздушного потока при частично заполненном контейнере для пыли аналогично EN 60312 имеет уменьшение воздушного потока менее 15%, предпочтительно менее 10% и особенно предпочтительно менее 5%.
В основе настоящего изобретения лежит концепция, что устройство для всасывания пыли, содержащее фильтровальный мешок, эксплуатируют при порожнем фильтровальном мешке с потребляемой мощностью, которая установлена ниже, чем максимальная мощность двигателя, так что потребляемая мощность двигателя может повышаться в соответствии с увеличивающимся заполнением фильтровального мешка. Неожиданным образом оказалось, что только с фильтровальными мешками, которые имеют склонность к закупориванию менее 15%, предпочтительно менее 10% и особенно предпочтительно менее 5%, требуется относительно малое повышение потребляемой мощности двигателя, чтобы удерживать воздушный поток постоянным на уровне, требующемся для эффективного всасывания пыли, то есть по меньшей мере 34 л/с. Только таким образом может быть реализовано устройство для всасывания пыли, которое при непрерывном заполнении фильтровального мешка может обеспечивать, по существу, постоянный объемный поток, и одновременно максимальная электрическая потребляемая мощность остается ниже заданного значения в размере 1200 Вт, приемлемого с точки зрения потребления мощности.
Согласно одному усовершенствованию описанного выше изобретения устройство для всасывания пыли включает в себя электронное регулирующее устройство, которое выполнено таким образом, что оно регулирует электрическую потребляемую мощность узла двигателя и вентилятора.
При этом устройство предпочтительно выполнено таким образом, что повышение потребляемой мощности узла двигателя и вентилятора, необходимое для поддержания, по существу, постоянного воздушного потока при заполнении фильтровального мешка пылью DMT8 аналогично EN 60312, составляет не более 35%, предпочтительно не более 20% и особенно предпочтительно не более 15%, по отношению к потребляемой мощности узла двигателя и вентилятора при порожнем фильтровальном мешке. Согласно этому варианту выполнения могут быть реализованы устройства для всасывания пыли с постоянным воздушным потоком и с характеристикой всасывания, известной для современных нерегулируемых устройств, при этом без проблем могут выполняться будущие предписания в отношении энергетической политики.
Особенно пригодным для такого устройства является узел двигателя и вентилятора, который содержит синхронный реактивный электродвигатель, предпочтительно коммутируемый синхронный реактивный двигатель. Такие двигатели отличаются, в частности, тем, что они являются надежными и долговечными.
Альтернативно согласно другому предпочтительному усовершенствованию изобретения может быть предусмотрена конструкция, в которой регулирующее устройство имеет дроссельную заслонку, регулирующую воздушный поток таким образом, что он являет, по существу, постоянным.
В качестве регулирующих параметров в обоих альтернативных усовершенствованиях регулирующего устройства могут применяться разрежение после фильтровального мешка, разрежение перед фильтровальным мешком или скорость потока, измеренная в произвольном месте прохождения потока. Также возможны произвольные комбинации этих трех параметров.
В соответствии с одним предпочтительным усовершенствованием описанного выше изобретения фильтровальный мешок может быть предусмотрен в форме плоского мешка. Форма плоского мешка является наиболее распространенной формой мешка из нетканого материала, так как мешки с такой формой могут быть изготовлены очень простым способом. Поскольку, в отличие от бумажного фильтрующего материала, применяемого в фильтровальных мешках из бумаги, нетканый фильтрующий материал вследствие высокой упругости восстановления может сгибаться на длительное время лишь с очень большим трудом, то изготовление более комплексных форм мешков, например мешков с прямоугольным дном или других форм мешка, содержащих дно, является очень трудоемким и дорогостоящим.
Особенно пригодными для применения в устройстве согласно изобретению являются мешки пылесоса с плиссированным фильтрующим материалом или с поверхностными складками. Такие мешки пылесоса отличаются особенно малым уменьшением воздушного потока.
Согласно одному предпочтительному усовершенствованию изобретения узел двигателя и вентилятора выполнен таким образом, что пылесос с вложенным фильтровальным мешком с диафрагмой 0 создает разрежение от 30 до 6 кПа, предпочтительно от 20 до 8 кПа и особенно предпочтительно от 15 до 8 кПа, а с диафрагмой 40 создает воздушный поток более 50 л/с, предпочтительно более 60 л/с и особенно предпочтительно более 70 л/с. Эта специфическая характеристика узла двигателя и вентилятора отличается от характеристики узлов двигателя и вентилятора, традиционно применяемых в устройствах для всасывания пыли, в том отношении, что последние создают существенно более высокое разрежение и существенно меньший максимальный воздушный поток. Неожиданным образом оказалось, что такие узлы двигателя и вентилятора являются особенно энергосберегающими в эксплуатации и тем не менее удовлетворяют требованиям в отношении постоянного воздушного потока с достаточной интенсивностью.
Согласно одному особенно предпочтительному усовершенствованию описанного выше изобретения пылесос с диафрагмой 8 (40 мм) может иметь мощность всасывания более 250 Вт, предпочтительно более 300 Вт и особенно предпочтительно более 350 Вт. Если изобретение выполняют таким образом, то может быть обеспечена полностью удовлетворительная работа пылесоса до полного заполнения фильтровального мешка.
Предпочтительно узел двигателя и вентилятора с диафрагмой 8 (40 мм) может иметь коэффициент полезного действия согласно EN 60335 по меньшей мере 20%, предпочтительно по меньшей мере 25% и особенно предпочтительно по меньшей мере 30%. Это усовершенствование изобретения приводит к особенно энергосберегающим устройствам для всасывания пыли.
Согласно другому усовершенствованию описанного выше изобретения пылесос может иметь индикатор замены фильтровального мешка, который показывает, что во время работы пылесоса воздушный поток за определенное время падает ниже, по существу, постоянного значения. Для этого, в частности, могут применяться датчики, которые предусмотрены для измерения регулирующих параметров.
Согласно другому предпочтительному усовершенствованию описанного выше изобретения фильтровальный мешок имеет объем, измеренный согласно EN 60312, от 1,5 до 8 л. Такие фильтровальные мешки в первую очередь применяют в пылесосах, которые выполнены в виде напольных пылесосов, в виде ручных пылесосов, в виде пылесосов с резервуаром для сухой и влажной уборки или в виде вертикальных пылесосов для домашнего употребления.
Краткое описание чертежей
Чертежи служат для пояснения состояния техники и изобретения. На них изображено:
фиг.1 и фиг.2 - фильтровальный мешок, известный по состоянию техники, с поверхностными складками;
фиг.3 - уменьшение воздушного потока для известных по состоянию техники устройств для всасывания пыли, содержащих пылесосы и фильтровальные мешки, и для устройства для всасывания пыли без фильтровального мешка;
фиг.4 - воздушные характеристики узла двигателя и вентилятора, который по состоянию техники применяют в устройствах для всасывания пыли;
фиг.5 - воздушные характеристики узла двигателя и вентилятора, который по состоянию техники не применяют в устройствах для всасывания пыли и который особенно пригоден для реализации настоящего изобретения; и
фиг.6 - воздушный поток и электрическая потребляемая мощность первого и второго вариантов выполнения настоящего изобретения.
Варианты выполнения изобретения
На фиг.5 показана характеристика узла двигателя и вентилятора согласно одному варианту выполнения изобретения. Она отличается сравнительно низким максимальным разрежением с диафрагмой 0 и большим объемным потоком с диафрагмой 9 (50 мм). В частности, с диафрагмой 0 достигается разрежение 14,3 кПа. С диафрагмой 9 (50 мм) получается воздушный поток в размере 86,5 дм3/с. Таким образом, характеристика проходит очень полого. При максимальном воздушном потоке двигатель потребляет мощность 1240 Вт. Мощность всасывания (произведение разрежения и воздушного потока) составляет максимум 498 Вт с диафрагмой 7 (30 мм).
На фиг.4 в противоположность этому показаны характеристические данные узла двигателя и вентилятора, который применяют по состоянию техники в устройствах для всасывания пыли. С диафрагмой 0 узел двигателя и вентилятора обеспечивает разрежение 35,8 кПа, с диафрагмой 9 (50 мм) получается воздушный поток в размере 53,5 дм3/с. Таким образом, характеристика вентилятора является очень крутой. При максимальном воздушном потоке двигатель потребляет мощность 1900 Вт. Мощность всасывания достигает 614 Вт. При сильно закупоривающихся фильтровальных мешках из бумаги такое выполнение было бы необходимым и рациональным.
В особенно предпочтительном варианте выполнения настоящего изобретения применяют фильтровальные мешки с поверхностными складками, которые описаны выше в разделе «Определения».
При помощи представленного на фиг.5 узла двигателя и вентилятора, в комбинации с фильтровальным мешком с поверхностными складками и согласованной с фильтровальным мешком установочной полостью, при помощи соответствующего автоматического регулирования воздушного потока может быть реализован пылесос, который при потребляемой мощности ниже 1000 Вт обеспечивает постоянный большой воздушный поток. На фиг.6 показаны результаты для двух вариантов выполнения настоящего изобретения. Для обоих вариантов является общим то, что очень большой постоянный воздушный поток достигается при низкой электрической потребляемой мощности.
1. Устройство для всасывания пыли, включающее в себя пылесос и фильтровальный мешок из нетканого материала, в котором пылесос имеет номинальную электрическую потребляемую мощность менее 1200 Вт, предпочтительно менее 1100 Вт и особенно предпочтительно менее 900 Вт, пылесос имеет узел двигателя и вентилятора и регулирующее устройство, выполненное с возможностью регулирования потребляемой мощности узла двигателя и вентилятора от значения, которое ниже, чем максимальная мощность узла двигателя и вентилятора, при увеличивающемся заполнении фильтровального мешка, которое регулирует пылесос таким образом, что воздушный поток при заполнении фильтровального мешка пробной пылью DMT8 аналогично EN 60312 удерживается, по существу, постоянным на значении по меньшей мере 34 л/с, предпочтительно, по существу, постоянным на значении по меньшей мере 37 л/с и особенно предпочтительно, по существу, постоянным на значении по меньшей мере 40 л/с, и фильтровальным мешком является сменный фильтровальный мешок из нетканого материала, который при испытании уменьшения максимального воздушного потока при частично заполненном контейнере для пыли аналогично EN 60312 имеет уменьшение воздушного потока менее 15%, предпочтительно менее 10% и особенно предпочтительно менее 5%.
2. Устройство по п. 1, в котором регулирующим устройством является электронное регулирующее устройство, выполненное таким образом, что оно регулирует электрическую потребляемую мощность узла двигателя и вентилятора.
3. Устройство по п. 2, в котором повышение потребляемой мощности узла двигателя и вентилятора, необходимое для поддержания, по существу, постоянного воздушного потока при заполнении фильтровального мешка пылью DMT8 аналогично EN 60312, составляет не более 35%, предпочтительно не более 20% и особенно предпочтительно не более 15% по отношению к потребляемой мощности узла двигателя и вентилятора при порожнем фильтровальном мешке.
4. Устройство по одному из пп. 1-3, в котором узел двигателя и вентилятора содержит синхронный реактивный электродвигатель, предпочтительно коммутируемый синхронный реактивный электродвигатель.
5. Устройство по п. 1, в котором регулирующее устройство имеет дроссельную заслонку, которая предусмотрена таким образом, что она регулирует воздушный поток, так что последний является, по существу, постоянным.
6. Устройство по одному из пп. 1-3 и 5, в котором регулирующее устройство выполнено таким образом, что в качестве регулирующего параметра применяется разрежение после фильтровального мешка.
7. Устройство по одному из пп. 1-3 и 5, в котором регулирующее устройство выполнено таким образом, что в качестве регулирующего параметра применяется разрежение перед фильтровальным мешком.
8. Устройство по одному из пп. 1-3 и 5, в котором регулирующее устройство выполнено таким образом, что в качестве регулирующего параметра применяется скорость потока, измеренная в произвольном месте прохождения потока.
9. Устройство по одному из пп. 1-3 и 5, в котором фильтровальным мешком является плоский мешок.
10. Устройство по одному из пп. 1-3 и 5, в котором фильтровальный мешок имеет по меньшей мере одну поверхностную складку.
11. Устройство по одному из пп. 1-3 и 5, в котором узел двигателя и вентилятора выполнен таким образом, что пылесос с вложенным фильтровальным мешком с диафрагмой 0 создает разрежение от 30 кПа до 6 кПа, предпочтительно разрежение от 20 кПа до 8 кПа и особенно предпочтительно разрежение от 15 кПа до 8 кПа, и с диафрагмой 8 (40 мм) создает воздушный поток более 50 л/с, предпочтительно более 60 л/с и особенно предпочтительно более 70 л/с.
12. Устройство по одному из пп. 1-3 и 5, в котором пылесос с диафрагмой 8 (40 мм) имеет мощность всасывания более 250 Вт, предпочтительно более 300 Вт и особенно предпочтительно более 350 Вт.
13. Устройство по одному из пп. 1-3 и 5, в котором узел двигателя и вентилятора с диафрагмой 8 (40 мм) имеет коэффициент полезного действия согласно EN 60312 по меньшей мере 20%, предпочтительно по меньшей мере 25% и особенно предпочтительно по меньшей мере 30%.
14. Устройство по одному из пп. 1-3 и 5, в котором пылесос имеет индикатор замены фильтровального мешка, который показывает, что во время работы пылесоса воздушный поток за определенное время падает ниже, по существу, постоянного значения.
15. Устройство по одному из пп. 1-3 и 5, в котором фильтровальный мешок имеет объем, измеренный согласно EN 60312, в диапазоне от 1,5 л до 8 л.
