Циклонный пылесос и устройство циклонного сепаратора
Изобретение относится к устройству циклонного сепаратора для отделения частиц от воздуха и к циклонному пылесосу (80). Оно имеет целью уменьшение шума, причем без ухудшения показателей отделения пыли. Цель (изобретения) достигнута, устройство содержит цилиндрическую циклонную камеру (10), содержащую периферийную боковую стенку (11), пылесборник (50), смежный с циклонной камерой (10) для выполнения сбора частиц пыли, отделенных от воздуха, пылепровод (40) между циклонной камерой (10) и пылесборником (50) для обеспечения возможности частицам пыли проходить от циклонной камеры (10) к пылесборнику (50), и воздухонаправляющее устройство (60), смежное или встроенное в упомянутую периферийную боковую стенку, причем смежное с пылепроводом (40), для уменьшения импульса воздуха в пылепроводе (40). 4 н. и 10 з.п. ф-лы, 6 ил.
ОБЛАСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Настоящее изобретение относится к вакуумному пылеотсасывающему устройству центробежного действия (далее, к циклонному пылесосу вакуумного действия) и к устройству циклонного сепаратора для отделения частиц от воздуха.
УРОВЕНЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Пылесос обычно содержит всасывающее сопло, перемещаемое по очищаемой поверхности, и электродвигатель для создания силы всасывания, которая используется для удаления частиц, обычно пыли и частиц мусора с поверхности и перемещения этих частиц во внутреннее пространство пылесоса. В пылесосе установлено устройство для отделения частиц от воздуха. В результате процесса разделения пыль может быть собрана в подходящем месте, а чистый воздух можно выдувать (выпускать под давлением).
Одна из возможностей для отделения частиц пыли от воздуха состоит в использовании фильтров для выполнения процесса разделения. Частицы пыли (мусора), в данном контексте, относятся к частицам произвольного размера, любому виду вещества, включая и твердые частицы и жидкости. Другая возможность состоит в использовании подходящих средств для создания циклонного движения (также обычно известного как вихревого движения) во всасываемой смеси воздуха и частиц, где частицы перемещаются к внешней окружности вихревого потока под действием центробежных сил, где частицы могут быть собраны. В реальных ситуациях вихревой поток создается в циклонной камере, которая сконфигурирована в виде полого цилиндра, имеющего круговую внутреннюю окружность, где частицы выбрасываются из камеры через отверстие в боковой стенке. Это отверстие является каналом для пыли и мусора, позволяющим частицам проходить от циклонной камеры к камере для сбора пыли. Очищенный воздух выходит из циклонной камеры через воздуховыпускную трубку в центре упомянутой циклонной камеры. Такое устройство циклонного сепаратора и содержащий его пылесос является известным по патенту США 7410535.
Широко известной проблемой в области циклонных пылесосов является шум, вызываемый вихревым потоком воздуха в вышеупомянутой воздуховыпускной трубке. Поскольку воздушный поток выполняет вращательное движение в циклонной камере относительно центральной оси цилиндрической камеры циклона, текучая среда сопровождает такое вращательное движение и выходит из циклонной камеры через выпускную трубку больше потоком по спирали, чем потоком по прямой в направлении центральной оси воздуховыпускной трубки.
В патенте США 6432154 для решения проблемы уменьшения шума предложена идея использования ребра, выполненного в воздуховыпускной трубке. Край для уменьшения шума выступает на внутренней стенке воздуховыпускной трубки в направлении центра воздуховыпускной трубки и содержит изогнутую часть и прямую часть. Этот элемент препятствует вращению вихревого потока относительно центральной оси воздуховыпускной трубки и скорее предназначен для направления воздушного потока в выпускной трубке во внутренний поток вдоль центральной оси воздуховыпускной трубки.
В патенте DE 102008044184 раскрывается вихревое сепарирующее устройство (далее вихревой сепаратор) для использования в пылесосе (вакуумного действия), которое содержит блокирующий элемент, расположенный между отверстием трубки и передней стенкой, и содержащий наружную поверхность, которая плавно сжимается в направлении передней стенки пространства постепенно до верхней секции.
В патенте US 6350292 раскрывается циклонный уловитель для пылесоса вакуумного действия, содержащий корпус циклона, впускное всасывающее отверстие для всасывания загрязняющих частиц и воздуха в корпус циклона, воздуховыпускное отверстие для выпуска воздуха, очищенного в корпусе циклона, и отверстие для загрязненных веществ для выпуска отделенных загрязненных веществ из корпуса циклона, который отличается тем, что корпус циклона содержит направляющую потока, которое расположено напротив воздуховыпускного отверстия для того, чтобы увеличить силу завихрения внутри корпуса циклона и не допустить, чтобы вихревой поток и выпускаемый поток воздуха сталкивались друг с другом.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Первая задача настоящего изобретения состоит в устранении или, более того, по меньшей мере, в подавлении шума источника в циклонных пылесосах и устройствах циклонного сепаратора. Вторая задача настоящего изобретения состоит в обеспечении выполнения отделения мусора.
В первом варианте настоящего изобретения представлен пылесос, который содержит цилиндрическую циклонную камеру, содержащую периферийную боковую стенку, камеру для выполнения сбора пыли (далее пылесборник), с расположением смежно с циклонной камерой для выполнения сбора частиц пыли, отделенных от воздуха, пылепровод между циклонной камерой и пылесборником для обеспечения возможности частицам пыли проходить от циклонной камеры к пылесборнику, и воздухонаправляющее устройство, расположенное или встроенное в периферийную боковую стенку, и расположенное смежно с пылепроводом для уменьшения импульса воздуха в пылепроводе.
В другом варианте настоящего изобретения представлено устройство циклонного сепаратора, которое содержит цилиндрическую циклонную камеру, содержащую периферийную боковую стенку, пылепровод, для обеспечения возможности частицам пыли выходить из циклонной камеры, и воздухонаправляющее устройство, около или встроенное в упомянутую перифериную боковую стенку и расположенное смежным с циклонной камерой для уменьшения импульса воздуха в пылепроводе.
Предпочтительные варианты осуществления изобретения определены в зависимых пунктах формулы изобретения. Следует уяснить, что описанное в заявке устройство циклонного сепаратора имеет подобные и/или идентичные предпочтительные варианты осуществления изобретения, таком как описанный в заявке пылесос и как определено в зависимых пунктах формулы изобретения.
Какой-либо постоянный мощный поток воздуха из циклонной камеры через пылепровод в пылесборник отсутствует, как это было в варианте с воздуховыпускной трубкой. Круговой или спиральный поток воздуха в циклонной камере проходит через отверстие в боковой стенке циклонной камеры, которое образует пылепровод между циклонной камерой и пылесборником. Прохождение через это отверстие может вызывать нарушения в форме вихрей в воздушном потоке циклона. Это создает основную проблему в пылесосе или устройстве циклонного сепаратора.
Вихри в пылепроводе вызывают изменения давления, которые с определенными объемами пылесборника наряду с формой пылепровода вызывают, в свою очередь, тональный шум. Этот эффект известен как резонанс Гельмгольца (Helmholtz). Пылесборник представляет резонансный объем резонатора Гельмгольца, тогда как пылепровод является входным каналом резонатора Гельмгольца (также называемый горловиной резонатора Гельмгольца). В качестве наглядного примера, резонанс Гельмгольца известен созданием звуков, когда дуют в бутылку, например в пустую бутылку. Частота изменяется в зависимости от объема резонатора. Поскольку объем в пылесборнике изменяется с увеличением количества пыли и мусора во внутреннем пространстве, не будет ни практичным, ни рентабельным применение элемента для изменения объема, влияющего на тональный шум.
Также со ссылкой на пример из практики, при прохождении воздуха в пустую бутылку возникает тональный шум. Однако такого шума нет при прохождении воздуха в пустой стакан, который имеет одинаковый объем с бутылкой, но диаметр отверстия больше. Следовательно, площадь отверстия относительно резонансного объема также влияет на этот резонанс. Для снижения тональных шумов, согласно резонансу Гельмгольца, размер отверстия пылепровода может быть просто увеличен. Однако посредством изменения размера отверстия пылепровода можно добиться оптимального соотношения между снижением шума и эффективностью чистки. Для обеспечения высокой эффективности отделения пыли отверстие не может быть определено произвольно большое или произвольно маленькое из-за негативного воздействия на вихревой поток воздуха в циклонной камере и требуемой функции разделения.
Настоящее изобретение эффективно решает вышеупомянутый конфликт. Воздухонаправляющее устройство по изобретению увеличивает площадь горловины и, следовательно, уменьшает импульс воздуха в пылепроводе. Это достигается, когда воздухонаправляющее устройство увеличивает эффективную площадь отверстия, имеющую значение для обеспечения резонанса Гельмгольца без увеличения действующего размера отверстия пылепровода. В результате уменьшается колебательный импульс воздуха в пылепроводе. Более высокий импульс, из-за более высокой скорости колеблющегося объема воздуха в пылепроводе вызывает более значительные изменения давления, таким образом, более высокую амплитуду колебаний, что производит более сильный шум.
В другом варианте изобретения воздухонаправляющее устройство гасит завихрения, образуемые пылепроводом.
В одном варианте изобретения воздухонаправляющее устройство выступает в циклонную камеру. Это позволяет воздухонаправляющему устройству быть выполненным как неотъемлемая часть циклонной камеры.
Упомянутое предпочтительное воздухонаправляющее устройство выполнено на крае пылепровода в направлении ниже по ходу спирального воздушного потока в циклонной камере. Это имеет преимущества перед размещением воздухонаправляющего устройства выше по ходу потока, что может ухудшать работу по отделению частиц (пыли), перекрывая путь к пылепроводу.
Длина воздухонаправляющего устройства в направлении центральной оси циклонной камеры предпочтительно больше или, по меньшей мере, равна длине пылепровода в направлении центральной оси циклонной камеры. Это обеспечивает возможность положительного воздействия воздухонаправляющего устройства по всей длине пылепровода в направлении центральной оси циклонной камеры. Упомянутая длина находится в диапазоне от 10 до 80 мм, в частности от 25 до 55 мм, предпочтительно 40 мм.
Относительно возможных форм упомянутого воздухонаправляющего устройства является предпочтительным, чтобы поверхность воздухонаправляющего устройства, обращенная к центральной части циклонной камеры имела изгиб (далее криволинейность), противоположный (по знаку) изгибу (криволинейности) циклонной камеры. Предпочтительный радиус криволинейности воздухонаправляющего устройства находится в пределах от 15 до 70 мм, в частности, от 20 до 40 мм, предпочтительно 30 мм.
Воздухонаправляющее устройство может быть выполнено в качестве отдельного элемента, однако для рентабельности производства предпочтительным является выполнение воздухонаправляющего устройства за одно целое со стенкой циклонной камеры. Это также может быть верным в отношении объединения пылепровода и воздухонаправляющего устройства, которые могут быть выполнены за одно целое.
Кроме того, возможен вариант воздухонаправляющего устройства с закругленными краями для предотвращения налипания пыли, особенно наматывания волокон и волос на края, а также для предотвращения травм при работе с устройством. Предпочтительно, чтобы поверхности воздухонаправляющего устройства были закрыты в направлении стенки циклонной камеры или пылепровода. Это особенно верно в отношении любых зазоров или отверстий, которые подвергаются воздействию вихревого воздушного потока с ударяющими частицами пыли.
В другом варианте настоящего изобретения представлен пылесос, содержащий цилиндрическую циклонную камеру, содержащую периферийную боковую стенку, камеру для выполнения сбора пыли (далее пылесборник), с расположением смежно с циклонной камерой для выполнения сбора частиц пыли, отделенных от воздуха, пылепровод между циклонной камерой и пылесборником для обеспечения возможности частицам пыли проходить от циклонной камеры к пылесборнику, и воздухонаправляющее устройство, расположенное смежным с пылепроводом для уменьшения импульса воздуха в пылепроводе, в котором поверхность воздухонаправляющего устройства, обращенная к центру циклонной камеры, имеет криволинейность, противоположную (по знаку) криволинейности периферийной боковой стенки.
Еще в одном варианте настоящего изобретения представлено устройство циклонного сепаратора, содержащее цилиндрическую циклонную камеру, содержащую периферийную боковую стенку, пылепровод между циклонной камерой и пылесборником для обеспечения возможности частицам пыли проходить от циклонной камеры к пылесборнику, и воздухонаправляющее устройство, расположенное смежным с пылепроводом для уменьшения импульса воздуха в пылепроводе, в котором поверхность воздухонаправляющего устройства, обращенная к центру циклонной камеры, имеет криволинейность, противоположную (по знаку) криволинейности периферийной боковой стенки.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Эти и другие объекты изобретения очевидны и понятны из пояснений со ссылкой на описанный(е) ниже вариант(ы) осуществления изобретения(й) с приложенными чертежами, в которых:
фиг. 1 отображает первый вид сбоку циклонной камеры известного уровня техники;
фиг. 2 отображает второй вид сбоку циклонной камеры известного уровня техники;
фиг. 3 схематично отображает вид сверху устройства циклонного сепаратора известного уровня техники;
фиг. 4 схематично отображает вид сверху устройства циклонного сепаратора по изобретению;
фиг. 5 отображает вид сверху пылесоса по настоящему изобретению, и
фиг. 6 отображает вид в перспективе пылесоса (вакуумного действия) по настоящему изобретению.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
На фиг. 1 и 2 показана циклонная камера 10 устройства циклонного сепаратора известного уровня техники. Устройство служит для отделения частиц от воздуха и предназначено для использования в пылесосе (вакуумного действия), особенно так называемого безрукавного (bagless) пылесоса, в котором происходит процесс разделения, позволяющий всасываемой смеси воздуха и частиц пыли создавать вихрь с замкнутой траекторией частиц или движение циклона, в котором частицы пыли могут быть собраны за пределами циклона. Воздух как среда, транспортирующая частицы пыли, вращается настолько быстро, что воздух утрачивает возможность удерживать пыль. Частицы отбрасываются от центра центробежной силой. Отделение пыли происходит, когда центробежная сила является более сильной, чем компонент аэродинамической силы, которая направлена к центру сепаратора, где воздух высасывается. Обычно частицы содержат пыльцу растений, волосы человека и животных, текстильные волокна, бумажные волокна, почву, капельки воды, частицы пыли и клеток кожи человека, вообще все виды мусора, пыли и частиц жидкости. Все эти частицы обычно упоминают как частицы пыли и жидкости. Такой пылесос вакуумного действия является известным устройством и поэтому в данном документе подробно не разъясняется.
Циклонная камера 10 обычно имеет форму полого цилиндра, содержащего круговое внутреннее пространство. Следовательно, стенка 11 циклонной камеры 10 имеет криволинейную внутреннюю поверхность 12. На фиг. 1 и 2 продольная ось цилиндрического профиля, центральная ось циклонной камеры обозначена штрихпунктирной линией 13.
Циклонная камера 10 содержит впускное отверстие 14 для впуска смеси воздуха и частиц, которое имеет тангенциальное расположение относительно цилиндрического профиля так, чтобы центробежное движение могло быть создано в смеси, продвигающейся далее по ходу вниз в циклонной камере 10. Кроме того, циклонная камера 10 содержит воздуховыпускное отверстие 15 для выпуска чистого воздуха. В показанном примере воздуховыпускное отверстие выполнено с центральным местоположением в циклонной камере 10. Естественно, воздуховыпускное отверстие 15 содержит по меньшей мере одно отверстие (не показано) для выпуска воздуха из циклонной камеры 10.
Во время работы пылесоса или устройства циклонного сепаратора, частью которого является циклонная камера 10, смесь воздуха и частиц всасывается в циклонную камеру 10 через впускное отверстие 14. Необходимое давление может быть обеспечено, как общеизвестно относительно пылесосов, например, посредством управления электродвигателем (не показан), для генерирования силы всасывания. Смесь поступает потоком по криволинейной внутренней поверхности 12 стенки 11 циклонной камеры 10 и вынуждена выполнять центробежное движение, вращаясь относительно центральной оси 13 циклонной камеры 10. На основе того, что существует центробежный поток, частицы отделяются от воздуха, так как частицы отделяются от воздуха центробежной силой. В частности, частицы вынуждены перемещаться от центральной оси 13 циклонной камеры 10, пока они не достигнут внутренней поверхности 12 стенки 11 циклонной камеры 10.
Циклонная камера 10 предпочтительно содержит две части 20, 30, как это выполнено в показанном примере, а именно основная часть 20 и крышка 30, где крышка 30 служит для закрытия основной части 20 на стороне, где расположено отверстие 16 для выпуска частиц. Крышка 30 содержит вставную часть 31, которая предназначена для установки в основную часть 20, вставная часть 31 которой имеет круговую окружность и диаметр, который является таким, что вставная часть 31 устанавливается с плотной посадкой в основную часть 20. Является возможным использование пригодного средства, такого как уплотнительное кольцо (не показано) между крышкой 30 и основной частью 20 для предотвращения поступления воздуха в объем пониженного давления циклонной камеры 10 со стороны крышки 30. Крышка 30 показана только на фиг. 1 и 2, в которой вставная часть 31 обозначена пунктирной линией.
С целью выпуска частиц из циклонной камеры 10, отверстие 16 для выпуска частиц выполнено в стенке 11 циклонной камеры 10. В показанном примере отверстие 16 для выпуска частиц выполнено с местоположением, которое находится относительно далеко от впускного отверстия 14, чтобы обеспечивать достаточное расстояние для выполнения процесса разделения должным образом и в полном объеме.
Из вышеупомянутого следует, что воздух и частицы во время эксплуатации приводятся в движение с образованием завихрения в циклонной камере 10, в которой частицы принудительно перемещаются по диагонали (к стенке), и в которой чистый воздух получается ближе к местоположению центра. Частицы выпускаются из циклонной камеры 10 через отверстие 16 для выпуска частиц, тогда как чистый воздух выпускается через воздуховыпускное отверстие 15.
Отверстие 16 для выпуска частиц открывается в направлении пылепровода 40 для направления частиц пыли из циклонной камеры 10. В показанном примере отверстие 16 для выпуска частиц и пылепровод 40 имеют прямоугольную периферию, что можно наблюдать в радиальном направлении относительно цилиндрической формы циклонной камеры 10. Отверстие 16 для выпуска частиц содержит, относительно направления циклонического воздушного потока 70 в циклонной камере 10 к пылепроводу 40, первый выступ 41 на выходе выше по ходу направления циклонического воздушного потока 70, и последний выходной выступ 42 на выходе ниже по ходу направления циклонического воздушного потока 70.
Пылепровод 40 может быть выполнен в виде отдельной части или за одно целое с основной частью 20 циклонной камеры 10. Пылепровод 40, аналогично циклонной камере 10, может состоять из двух частей, одна из которых предпочтительно выполнена с основной частью 20 циклонной камеры 10, а другая часть выполнена за одно целое с крышкой 30.
На фиг. 3-6 проиллюстрировано возможное применение пылесборника 50 рядом с циклонной камерой 10 для сбора частиц пыли из циклонной камеры 10, проходящих через пылепровод, и сбора этих частиц. В показанном примере циклонная камера 10 установлена смежной с таким пылесборником 50 для частиц, но это не влияет на то, что является возможным другое взаимное расположение камер 10 и 50, пока может происходить передача частиц от циклонной камеры 10 к пылесборнику 50 для частиц по пылепроводу 40.
На фиг. 3 и 4 схематично показан вид сверху циклонной камеры 10, пылесборника 50, установленного смежным с циклонной камерой 10 для сбора частиц, отделенных от воздуха, и пылепровода 40 между циклонной камерой 10 и пылесборником 50 для того, чтобы позволять частицам пыли проходить из циклонной камеры 10 к пылесборнику 50.
На фиг. 3 схематично показан вид сверху устройства циклонного сепаратора известного уровня техники, циклонический поток 70 воздуха и частиц вращается относительно центральной оси 13 циклонной камеры 10. Циклонический поток 70 сначала проходит первый выходной край 41 пылепровода 40, а затем последний выходной край 42. Поток 71 частиц пыли, проходящий от циклонной камеры 10 через пылепровод 40 к пылесборнику, показан в упрощенном виде для иллюстрирования принципа устройства циклонного сепаратора 90. Следует пояснить, что частица пыли, выходящая из циклонной камеры 10, перемещается, в общем, вдоль боковой стенки 11 из упомянутой циклонной камеры 10, до выхода из нее по касательной траектории благодаря центробежной силе. В зависимости от конфигурации пылепровода 40 частица пыли может не достигать пылесборника 50 на одном прямом участке траектории 71, как изображено схематически, но ударяет по меньшей мере в одну боковую стенку 43 пылепровода 40 перед перемещением в пылесборник 50.
Устройство циклонного сепаратора 90 современного уровня техники для использования в циклонном пылесосе проиллюстрировано на фиг. 3, на которой показаны вихри 72 на первом выходном крае 41 между циклонной камерой 10 и пылепроводом 40. Вихри 72 могут вызывать небольшие изменения давления, которые приводят воздух в пылепроводе 40 в движение. По мере повышения давления воздушная масса перемещается к пылесборнику 50 для выравнивания давления. Этот поток останавливается, как только давление в пылесборнике 50 становится равным давлению в циклонной камере 10. Если давление в циклонной камере 10 снижается, воздух течет назад из пылесборника 50 через пылепровод 40 к циклонной камере 10. Повторяющийся поток назад и вперед инициирует резонанс Гельмгольца с пылесборником 50, являясь резонансным объемом и входной площадью, ограниченной поперечным сечением 61 пылепровода 40. Поперечное сечение 61 лежит в той же самой плоскости, что и выпускное отверстие 16 для частиц в боковой стенке 11 циклонной камеры 10. Колебательное движение воздушной массы вызывает тональный шум. Импульс, в общем, определяется временем массовой скорости. Чем выше импульс постоянной, по существу, массы воздуха в пылепроводе 40, тем выше ее скорость. Более высокая скорость с постоянной частотой вызывает более высокую амплитуду колебательного движения и, таким образом, более сильный тональный шум.
На фиг. 4 показан вариант осуществления устройства циклонного сепаратора 90' по изобретению. В дополнение к ранее упомянутым элементам конструкции воздухонаправляющее устройство 60 выступает в циклонную камеру 10. Воздухонаправляющее устройство 60 расположено на выходном крае 42 в направлении вниз по ходу циклонического потока 70 в циклонной камере 10. Воздухонаправляющее устройство 60 преобразовывает крутой выходной срез 42 в прямой или изогнутый переходный участок от циклонной камеры 10 к пылепроводу 40, не допуская, таким образом, возмущений циклонического потока 70. Воздухонаправляющее устройство 60 по изобретению, кроме того, изменяет резонатор Гельмгольца, образованный пылесборником 50 и пылепроводом 40. Площадь сечения горловины резонатора Гельмгольца больше не ограничена отверстием 16 для выпуска частиц в боковой стенке 11 циклонной камеры 10, а образована теперь между первым выходным краем 42 и рабочим концом на воздухонаправляющем устройстве 60. Полезная площадь этого поперечного сечения 62 между первым выходным краем 41 и воздухонаправляющим устройством 60 больше чем образованная ранее площадь поперечного сечения между первым выходным краем и вторым выходным краем. В результате этого перемещающаяся воздушная масса, приводимая к колебанию вследствие резонанса Гельмгольца, теперь распределяется по большей площади поперечного сечения 62. Когда неподвижный поток массы распределяется по большей площади сечения в горловине резонатора Гельмгольца, скорость упомянутого потока массы снижается. Амплитуда колебательного движения, таким образом, уменьшается, что, в свою очередь, приводит к требуемому снижению шума.
На фиг. 5 и 6 в качестве примера показано сечение корпуса циклонного пылесоса 80 по изобретению в виде сверху и виде в перспективе. Является общеизвестным пылесос, содержащий всасывающую щетку, трубку, ручку, шланг, (электро)шнур, колеса. Корпус 80 циклонного пылесоса содержит циклонную камеру 10, пылесборник 50, расположенный смежным с циклонной камерой 10 для сбора частиц пыли, отделенных от воздуха, пылепровод 40 между циклонной камерой 10 и пылесборником 50 для того, чтобы позволять частицам пыли проходить от циклонной камеры 10 к пылесборнику 50, и воздухонаправляющее устройство 60, расположенное смежным с пылепроводом 40 для уменьшения импульса воздуха в пылепроводе 40. Воздухонаправляющее устройство 60 продолжено от выходного края 42 в направлении циклонной камеры 10 и выполнено с изгибом назад к стенке 11 циклонной камеры, где оно достигает стенки 11 циклонной камеры в направлении далее по ходу циклонического потока 70. Циклонический поток 70 в данном примере ориентирован по часовой стрелке. В другом варианте осуществления циклонический поток может вращаться против часовой стрелки, и, следовательно, воздухонаправляющее устройство 60 может быть выполнено с различным местоположением, но также предпочтительно в направлении далее по ходу.
Воздухонаправляющее устройство 60 предпочтительно имеет закругленную форму. В данном примере поверхность 65 воздухонаправляющего устройства, обращенная к внутреннему пространству циклонной камеры 10, выполнена с криволинейностью, противоположной (по знаку) криволинейности в плане боковой стенки 11 циклонной камеры 10, то есть тогда как изгиб стенки циклонной камеры можно рассматривать как изгиб вправо, поверхность 65 воздухонаправляющего устройства можно рассматривать как изгиб влево. Радиус криволинейности воздухонаправляющего устройства находится в диапазоне от 15 до 70 мм, конкретно от 20 до 40 мм, предпочтительно 30 мм.
Следует отметить, что криволинейность воздухонаправляющего устройства может быть знакопеременной для исключения угла на заднем конце 67 воздухонаправляющего устройства 60, но для эффективного интегрирования в стенку циклонной камеры 11. В качестве примера, передняя сторона 66 воздухонаправляющего устройства 60, обращенная к последнему выходу 42 пылепровода 40, может образовывать плавный переход от возможно прямой боковой стенки 43 пылепровода 40 до загиба к стенке циклонной камеры 11. Один способ обеспечения плавного перехода состоит в формовании за одно целое любой комбинации циклонной камеры 10, пылепровода 40, пылесборника и воздухонаправляющего устройства 60, или любых частей, или их комбинации. Другими словами, воздухонаправляющее устройство 60 является функциональным элементом, который, однако, может быть выполнен в качестве неотъемлемой части циклонной камеры 10 или, в другом предпочтительном и рентабельном варианте осуществления изобретения, содержит обтекаемый выступ в стенке циклонной камеры 11.
На фиг. 6 также представлен вид в перспективе предпочтительного варианта осуществления изобретения пылесоса по изобретению. В качестве примера, воздухонаправляющее устройство 60 выполнено за одно целое с пылепроводом 40. Воздухонаправляющее устройство 60 предпочтительно имеет характерные закругленные края, которые могут противодействовать накоплению пыли. По этой же самой причине верхняя поверхность 63 и нижняя поверхность 64 воздухонаправляющего устройства 60 предпочтительно являются закрываемыми поверхностями. Высота воздухонаправляющего устройства 60 является равной или больше, чем последний выходной край 42. Высота в этом контексте относится к длине упомянутого воздухонаправляющего устройства 60 или выходного края 42 в направлении центральной оси циклонной камеры. Упомянутая высота находится в диапазоне от 10 до 150 мм, преимущественно от 10 до 80 мм, конкретно, от 25 до 55 мм, предпочтительно 40 мм в данном конкретном варианте осуществления изобретения. Альтернативно, отношение упомянутой высоты к высоте циклонной камеры 10 меньше или равно единице (1), в частности, меньше или равно 1/2, предпочтительно 1/3.
В практическом исполнении циклонная камера 10 может иметь внутренний диаметр, который меньше чем 150 мм. Фактически, является предпочтительным иметь диаметр, который как можно меньше, но величина диаметра имеет практический минимум на основе того, что желательно иметь возможность извлечения рукой предметов, которые являются настолько большими, что происходит остановка (работы).
В других вариантах осуществления изобретения воздухонаправляющее устройство 60 может быть продолжено дальше вдоль боковой стенки 11 циклонной камеры 10 и или выступать глубже в циклонную камеру 10. В другом варианте осуществления изобретения поверхность 65 воздухонаправляющего устройства, обращенная к центральной части циклонной камеры подобно профилю крыла, представляет известную в аэронавтике форму. Воздухонаправляющее устройство 60 предпочтительно имеет закругленную форму, которая не содержит острых краев и/или острых углов.
Настоящее изобретение, по существу, предусматривает снижение шума, обеспечивая при этом показатели разделения в циклонных пылесосах и устройствах циклонного сепаратора. Это достигнуто с помощью устройства, содержащего циклонную камеру, пылесборник, смежный с циклонной камерой для сбора частиц пыли, отделенных от воздуха, пылепровод между циклонной камерой и пылесборником для того, чтобы позволять частицам пыли проходить от циклонной камеры к пылесборнику, и воздухонаправляющее устройство, смежное с пылепроводом для уменьшения импульса воздуха в пылепроводе.
Хотя изобретение проиллюстрировано в чертежах и подробно описано в вышеизложенном описании, подобную иллюстрацию и описание следует считать иллюстративными или примерными, а не ограничительными; изобретение не ограничено раскрытыми вариантами осуществления изобретения. Другие изменения относительно раскрытых вариантов осуществления изобретения могут быть очевидными и выполненными специалистами в данной области техники при осуществлении заявленного изобретения на основе изучения чертежей, описания и приложенной Формулы изобретения.
В Формуле изобретения слово "содержащий" не исключает других элементов или операций. Единичный элемент или другое устройство могут выполнять функции нескольких узлов, на которые имеется ссылка в Формуле изобретения. Тот факт, что определенные характеристики выполнены со ссылкой на различия в зависимых пунктах многозвенной формулы изобретения, не указывает, что совокупность этих характеристик не может использоваться для обеспечения преимущества.
Любые ссылочные позиции в формуле изобретения не должны рассматриваться в качестве ограничивающих объем изобретения.
1. Пылесос (80), содержащий:
цилиндрическую циклонную камеру (10), содержащую периферийную боковую стенку (11),
пылесборник (50), смежный с циклонной камерой (10) для сбора частиц пыли, отделенных от воздуха,
пылепровод (40) между циклонной камерой (10) и пылесборником (50) для обеспечения прохождения частиц пыли от циклонной камеры (10) к пылесборнику (50), и
воздухонаправляющее устройство (60), выполненное на упомянутой периферийной боковой стенке или встроенное в нее и смежное с пылепроводом (40) для уменьшения импульса воздуха в пылепроводе (40).
2. Пылесос (80) по п. 1, в котором упомянутое воздухонаправляющее устройство (60) выступает в циклонную камеру (10).
3. Пылесос (80) по п. 1, в котором упомянутое воздухонаправляющее устройство (60) расположено на краю пылепровода (42) в направлении ниже по ходу спирального воздушного потока (70) в циклонной камере (10).
4. Пылесос (80) по п. 1, в котором длина упомянутого воздухонаправляющего устройства (60) в направлении центральной оси (13) циклонной камеры (10) больше или равна длине пылепровода (40) в направлении центральной оси (13) циклонной камеры (10).
5. Пылесос (80) по п. 4, в котором упомянутая длина упомянутого воздухонаправляющего устройства (60) в направлении центральной оси (13) циклонной камеры (10) находится в диапазоне от 10 до 150 мм, в частности от 10 до 80 мм, конкретно от 25 до 55 мм, предпочтительно 40 мм.
6. Пылесос (80) по п. 4, в котором отношение упомянутой длины упомянутого воздухонаправляющего устройства (60) в направлении центральной оси (13) циклонной камеры (10) к длине упомянутой циклонной камеры (10) в направлении центральной оси (13) циклонной камеры (10) меньше или равно единице (1), в частности меньше или равно 1/2, предпочтительно 1/3.
7. Пылесос (80) по п. 1, в котором поверхность воздухонаправляющего устройства (65), обращенная к центру циклонной камеры (10), имеет кривизну, противоположную кривизне периферийной боковой стенки (11).
8. Пылесос (80) по п. 7, в котором радиус кривизны воздухонаправляющего устройства(60) находится в диапазоне от 15 до 70 мм, в частности от 20 до 40 мм, предпочтительно 30 мм.
9. Пылесос (80) по п. 1, в котором пылепровод (40) и воздухонаправляющее устройство (60) выполнены как одно целое.
10. Пылесос по п. 1, в котором воздухонаправляющее устройство (60) содержит закругленные края.
11. Пылесос (80) по п. 1, в котором по меньшей мере одна поверхность (63, 64, 65) упомянутого воздухонаправляющего устройства (60) является закрытой в направлении к периферийной боковой стенке (11) циклонной камеры (10).
12. Пылесос (80), содержащий:
цилиндрическую циклонную камеру (10), содержащую периферийную боковую стенку (11),
пылесборник (50), смежный с циклонной камерой (10) для выполнения сбора частиц пыли, отделенных от воздуха,
пылепровод (40) между циклонной камерой (10) и пылесборником (50) для обеспечения возможности прохождения частиц пыли от циклонной камеры (10) к пылесборнику (50), и
воздухонаправляющее устройство (60), смежное с пылепроводом (40) для уменьшения импульса воздуха в пылепроводе (40), причем поверхность воздухонаправляющего устройства, обращенная к центру циклонной камеры (10), имеет кривизну, противоположную кривизне периферийной боковой стенки (11).
13. Устройство циклонного сепаратора (90΄), содержащее:
цилиндрическую циклонную камеру (10), содержащую периферийную боковую стенку (11),
пылепровод (40) для обеспечения возможности частицам пыли выходить из циклонной камеры (10), и
воздухонаправляющее устройство (60), выполненное на упомянутой периферийной боковой стенке или встроенное в нее и смежное с пылепроводом (40) для уменьшения импульса воздуха в пылепроводе (40).
14. Устройство циклонного сепаратора (90΄), содержащее:
цилиндрическую циклонную камеру (10), содержащую периферийную боковую стенку (11),
пылепровод (40) для обеспечения возможности частицам пыли выходить из циклонной камеры(10), и
воздухонаправляющее устройство (60), смежное с пылепроводом (40) для уменьшения импульса воздуха в пылепроводе (40), в котором поверхность воздухонаправляющего устройства, обращенная к центру циклонной камеры (10), имеет криволинейность, противоположную (по знаку) криволинейности периферийной боковой стенки (11).
