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 узел двигателя и вентилятора, выполненный таким образом, что пылесос с вложенным фильтровальным мешком с диафрагмой 0 создает разрежение от 30 кПа до 6 кПа, предпочтительно от 20 кПа до 8 кПа и особенно предпочтительно от 15 кПа до 8 кПа, а с диафрагмой 8 (40 мм) создает воздушный поток от 25 л/с до 49 л/с, предпочтительно от 30 л/с до 45 л/с и особенно предпочтительно от 35 л/с до 45 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, аналогичном EN 60312, имеет уменьшение воздушного потока менее 15%, предпочтительно менее 10% и особенно предпочтительно менее 5%. 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 методы измерений:
EN 60312: EN 60312 обозначает стандарт в редакции EN 60312:1988 + A1:2000 + A2:2004,
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 B.
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 (открытый воздушный поток), а минимальную потребляемую мощность измеряют при воздушном потоке в размере 0 л/с (всасывание с уплотнением). 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 этот воздушный поток зачастую 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 «аналогичный 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). Обычным образом 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.
Разумеется, в настоящем описании состояния техники и изобретения под, по существу, постоянным воздушным потоком не подразумевают, что воздушный поток остается постоянным в различных рабочих ситуациях, например при чистке пылесосом ковровых полов или же твердых полов или при чистке с помощью вспомогательных насадок. Вследствие различных поверхностей отверстий этих насадок и вследствие различно сильного уменьшения этих поверхностей отверстий 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 втеканию. 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 [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 20 2005000917 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 10 2008006769 A1 (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. 10a 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 перпендикулярно к плоскости 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 перпендикулярно к плоскости 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 перпендикулярно к кромке мешка, не следует понимать как ограничение. Разумеется, поверхностные складки могут также проходить под углом к кромкам мешка.
Мощность всасывания: Мощность всасывания является произведением разрежения [кПа] и воздушного потока [л/с]. Согласно EN 60312 мощность всасывания обозначают как P2.
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.
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 должна быть ограничена до величины менее 1100 Вт. Однако пользователи устройств для всасывания пыли будут ожидать, что производительность очистки не ухудшится существенно по сравнению с устройствами для всасывания пыли, которые в настоящий момент доступны со значительно более высокой потребляемой мощностью.
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 года в первую очередь применяли фильтровальные мешки из бумаги. При испытании уменьшения максимального воздушного потока при частично заполненном контейнере для пыли, аналогичном EN 60312, такие бумажные фильтровальные мешки обнаруживали уменьшение воздушного потока в размере примерно 80% (или же 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 это уменьшение воздушного потока смогло быть существенно снижено (см. ЕР 0960645). При испытании уменьшения максимального воздушного потока при частично заполненном контейнере для пыли, аналогичном EN 60312, такие фильтровальные мешки обнаруживали уменьшение воздушного потока в размере примерно 30%. Дальнейшие улучшения были достигнуты посредством предварительной фильтрации при помощи свободных волокон в мешке (DE 10 2007060747, DE 20 2007010692 и WO 2005/060807) или при помощи предварительной сепарации посредством мешка в мешке (WO 2010/000453, DE 20 2009002970 U1 и DE 20 2006016303 U1). Повороты потока или распределения потока в фильтровальном мешке предложены в ЕР 1915938, DE 20 2008016300, DE 20 2008007717 U1 (накапливающая пыль вкладка), DE 20 2006019108 U1, DE 20 2006016304 U1, ЕР 1787560 и ЕР 1804635. При испытании уменьшения максимального воздушного потока при частично заполненном контейнере для пыли, аналогичном EN 60312, при помощи таких фильтровальных мешков может быть достигнуто уменьшение воздушного потока в размере примерно 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 снабжения фильтровального мешка так называемыми поверхностными складками. 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, аналогичном EN 60312, такие фильтровальные мешки обнаруживали уменьшение воздушного потока в размере примерно 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 мешка 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 больших 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 в размере 33 л/с. Однако этому противостоит номинальная электрическая потребляемая мощность, составляющая намного выше 2000 Вт. При помощи циклонных пылесосов с электрической потребляемой мощностью примерно 1400 Вт может быть реализован воздушный поток в размере 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 4021879 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 80% при 400 г DMT8; внутреннюю ткань в момент времени опубликования US 4021879 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.
Раскрытие изобретения
Ввиду упомянутых выше недостатков состояния техники в основе изобретения лежит задача предоставить в распоряжение устройство для всасывания пыли, содержащее пылесос и фильтровальный мешок, в котором номинальная электрическая потребляемая мощность существенно уменьшена, при этом производительность очистки не должна существенно ухудшиться по сравнению с устройствами для всасывания пыли, которые в настоящее время доступны со значительно более высокой потребляемой мощностью.
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, в котором пылесос имеет узел двигателя и вентилятора, выполненный таким образом, что пылесос с вложенным фильтровальным мешком создает с диафрагмой 0 разрежение от 30 кПа до 6 кПа, предпочтительно от 20 кПа до 8 кПа и особенно предпочтительно от 15 кПа до 8 кПа, а с диафрагмой 8 (40 мм) создает воздушный поток от 25 л/с до 49 л/с, предпочтительно от 30 л/с до 45 л/с и особенно предпочтительно от 35 л/с до 45 л/с, и в котором фильтровальным мешком является сменный фильтровальный мешок из нетканого материала, который при испытании уменьшения максимального воздушного потока при частично заполненном контейнере для пыли, аналогичном EN 60312, имеет уменьшение воздушного потока менее 15%, предпочтительно менее 10% и особенно предпочтительно менее 5%.
Эта специфическая характеристика узла двигателя и вентилятора отличается от характеристик узлов двигателя и вентилятора, обычно 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 при эксплуатации и вместе со сменными фильтровальными мешками из нетканого материала, которые имеют уменьшение или же снижение воздушного потока менее 15%, сравнимы в отношении своей производительности очистки с устройствами для всасывания пыли, которые в настоящее время доступны со значительно более высокой потребляемой мощностью.
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 эксплуатация пылесоса в течение полного заполнения фильтровального мешка.
Описанное выше изобретение может быть усовершенствовано в том отношении, что пылесос имеет номинальную электрическую потребляемую мощность менее 1200 Вт, предпочтительно менее 1100 Вт и особенно предпочтительно менее 900 Вт. Такие потребляемые мощности удовлетворяют в полном объеме даже будущим требованиям в отношении энергетической политики.
Предпочтительно узел двигателя и вентилятора может иметь с диафрагмой 8 (40 мм) 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 одному предпочтительному усовершенствованию всех описанных выше вариантов выполнения изобретения устройство может иметь регулирующее устройство, которое регулирует пылесос таким образом, что воздушный поток при заполнении фильтровального мешка пробной пылью DMT8 аналогично EN 60312, по существу, удерживается постоянным на значении по меньшей мере 34 л/с, предпочтительно по меньшей мере 37 л/с, и особенно предпочтительно по меньшей мере 40 л/с.
Согласно этому предпочтительному усовершенствованию может быть реализован существенный момент, который ожидают пользователи от устройств для всасывания пыли, а именно, 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.
В основе этого усовершенствования лежит концепция, что устройство для всасывания пыли, содержащее фильтровальный мешок, эксплуатируется 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 с фильтровальными мешками, которые имеют склонность к закупориванию менее 15%, предпочтительно менее 10%, и особенно предпочтительно менее 5%, требуется лишь относительно небольшое повышение потребляемой мощности двигателя, чтобы удерживать воздушный поток постоянным на требуемом для эффективного всасывания пыли уровне, то есть по меньшей мере 34 л/с. Таким образом может быть реализовано устройство для всасывания пыли, которое при продолжающемся заполнении фильтровального мешка может обеспечивать, по существу, постоянный объемный поток, и одновременно максимальная электрическая потребляемая мощность пылесоса остается ниже заданного значения 1200 Вт, приемлемого с точки зрения потребления мощности.
Согласно одному усовершенствованию варианта выполнения изобретения, описанного в последних трех абзацах, 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 предпочтительно устройство выполнено таким образом, что необходимое для поддержания, по существу, постоянного воздушного потока повышение потребляемой мощности узла двигателя и вентилятора 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, которая известна для современных нерегулируемых устройств, при этом без проблем могут выполняться будущие предписания в отношении энергетической политики.
Для такого устройства особенно пригоден узел двигателя и вентилятора, который содержит синхронный реактивный электродвигатель, предпочтительно коммутируемый синхронный реактивный электродвигатель. Такие двигатели отличаются, в частности, тем, что они являются прочными и долговечными.
Альтернативно согласно другому предпочтительному усовершенствованию изобретения может быть предусмотрено устройство, в котором регулирующее устройство имеет дроссельную заслонку, регулирующую воздушный поток таким образом, что он является, 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 траектории потока. Возможны также произвольные комбинации этих трех величин.
В соответствии с одним предпочтительным усовершенствованием всех описанных выше вариантов выполнения изобретения фильтровальный мешок может быть предусмотрен в форме плоского мешка. Форма плоского мешка является наиболее распространенной формой мешков из нетканого материала, так как мешки с этой формой изготавливаются очень простым способом. Поскольку в противоположность бумажным фильтрующим материалам, применяемым в фильтровальных мешках из бумаги, нетканый фильтрующий материал вследствие его высокой упругой восстанавливающей способности может образовывать складки на длительное время лишь с очень большим трудом, то изготовление более комплексных форм мешков, например, мешков с прямоугольным днищем или других форм мешков с днищем, 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 другому усовершенствованию всех описанных выше вариантов выполнения изобретения пылесос может иметь индикатор замены мешка, который показывает, что в течение эксплуатации пылесоса за определенное время воздушный поток падает ниже, по существу, постоянного значения. Для этого, в частности, могут применяться датчики, которые уже предусмотрены для измерения регулирующих параметров.
Согласно другому предпочтительному усовершенствованию описанных выше вариантов выполнения изобретения фильтровальный мешок имеет объем, измеренный согласно EN 60312, в диапазоне от 1,5 л до 8 л. Такие фильтровальные мешки применяют в первую очередь 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 известного по состоянию техники устройства для всасывания пыли без фильтровального мешка;
фиг. 4 - воздушные характеристики узла двигателя и вентилятора, который применяют в устройствах для всасывания пыли по состоянию техники;
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 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, в котором:
пылесос имеет узел двигателя и вентилятора, выполненный таким образом, что пылесос с вложенным фильтровальным мешком:
- с диафрагмой 0 создает разрежение от 30 кПа до 6 кПа, предпочтительно от 20 кПа до 8 кПа и особенно предпочтительно от 15 кПа до 8 кПа, а
- с диафрагмой 8 (40 мм) создает воздушный поток от 25 л/с до 49 л/с, предпочтительно от 30 л/с до 45 л/с и особенно предпочтительно от 35 л/с до 45 л/с, причем
фильтровальным мешком является сменный фильтровальный мешок из нетканого материала, который при испытании уменьшения максимального воздушного потока при частично заполненном контейнере для пыли, аналогичном EN 60312, имеет уменьшение воздушного потока менее 15%, предпочтительно менее 10% и особенно предпочтительно менее 5%.
2. Устройство по п. 1, в котором пылесос с диафрагмой 8 (40 мм) имеет мощность всасывания более 250 Вт, предпочтительно более 300 Вт и особенно предпочтительно более 350 Вт.
3. Устройство по п. 1 или 2, в котором пылесос имеет номинальную электрическую потребляемую мощность менее 1200 Вт, предпочтительно менее 1100 Вт и особенно предпочтительно менее 900 Вт.
4. Устройство по п. 1 или 2, в котором узел двигателя и вентилятора с диафрагмой 8 (40 мм) имеет коэффициент полезного действия согласно EN 60335 по меньшей мере 20%, предпочтительно по меньшей мере 25% и особенно предпочтительно более 30%.
5. Устройство по п. 1 или 2, в котором предусмотрено 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 меньшей мере 37 л/с и особенно предпочтительно по меньшей мере 40 л/с.
6. Устройство по п. 5, в котором регулирующим устройством является электронное регулирующее устройство, выполненное таким образом, что оно регулирует электрическую потребляемую мощность узла двигателя и вентилятора.
7. Устройство по п. 6, 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.
8. Устройство по п. 1 или 2, в котором узел двигателя и вентилятора содержит синхронный реактивный электродвигатель, предпочтительно коммутируемый синхронный реактивный электродвигатель.
9. Устройство по п. 5, в котором регулирующее устройство имеет дроссельную заслонку, выполненную таким образом, что она регулирует воздушный поток.
10. Устройство по п. 5, в котором регулирующее устройство выполнено таким образом, что в качестве регулирующего параметра применяется разрежение после фильтровального мешка пылесоса и/или разрежение перед фильтровальным мешком пылесоса.
11. Устройство по п. 5, в котором регулирующее устройство выполнено таким образом, что в качестве регулирующего параметра применяется скорость потока, измеренная в произвольном месте траектории потока.
12. Устройство по п. 1 или 2, в котором фильтровальный мешок выполнен в виде плоского мешка.
13. Устройство по п. 1 или 2, в котором фильтровальный мешок имеет поверхностные складки.
14. Устройство по п. 5, в котором пылесос имеет индикатор замены фильтровального мешка, показывающий, что в течение эксплуатации пылесоса воздушный поток за определенное время падает ниже, по существу, постоянного значения.
15. Устройство по п. 1 или 2, в котором фильтровальный мешок имеет объем, измеренный согласно EN 60312, в диапазоне от 1,5 л до 8 л.
