устройство для очистки поверхностей

Формула изобретения

Устройство для очистки поверхностей, содержащее моющую головку с тарельчатым корпусом, имеющим по периметру пористое эластичное уплотнение и сообщенным через центральное отверстие с установленным концентрично ему вихревым эжектором, снабженным радиально-щелевым диффузором, подключенным к системе питания, трубопроводы подачи моющей жидкости в моющую головку и отвода отработанной среды и емкости для моющей жидкости и отработанной среды, отличающееся тем, что вихревой эжектор установлен на тарельчатом корпусе моющей головки своей сопловой частью и имеет пассивное сопло, совмещенное с центральным отверстием корпуса, причем активное сопло эжектора сообщено с атмосферой, система питания эжектора выполнена в виде источника вакуума, подключенного к полости эжектора через отверстия, выполненные в торцевой стенке радиально-щелевого диффузора, а в корпусе моющей головки установлены криволинейные лопатки, образующие сопловой аппарат с заданным направлением закрутки жидкостно-воздушной смеси, при этом внутренняя полость емкости для обработанной среды подключена к источнику вакуума, а полость емкости для моющей жидкости соединена с атфосферой.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к очистной технике и предназначено для мойки различных поверхностей при одновременной подаче моющей жидкости и отводе отработанной среды и может быть использовано в медицине, промышленности и в быту.

Известно устройство для очистки поверхностей, содержащее моющую головку с тарельчатым корпусом и установленной в нем щеткой, средство вакуумирования полости головки, включающее вихревой эжектор с системой подачи в него сжатого воздуха, трубопровод для подвода в головку моющей жидкости, сливной трубопровод, управляемые клапаны, установленные в трубопроводе для подвода моющей жидкости и в системе подачи сжатого воздуха, имеющие общее средство управления, и емкости для моющей и отработанной сред, при этом эжектор встроен в сливной трубопровод при помощи циклона, имеющего центральный патрубок, нижний конец которого размещен внутри эжектора, а основание щетки выполнено в виде лопаток турбины (а. св. N 1279609, кл. A 47 L 1/02, 1984).

Недостатком известного устройства является сложность конструкции, обусловленная наличием между моющей головкой и эжектором вертикального циклона с центральным патрубком, установленного под сливным трубопроводом, и наличием клапанов с системой управления, что также существенно снижает эксплуатационные свойства известного устройства.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для очистки поверхностей, содержащее связанную с полой рукояткой моющую головку с тарельчатым корпусом, имеющим по периметру уплотнение из щетины или поролона, внутри которой на центральной оси установлена щетка, вихревой эжектор, наружная стенка радиально-щелевого диффузора которого совпадает с донной частью корпуса моющей головки, размещенные в рукоятке трубопроводы для подачи рабочей среды в вихревой эжектор и моющей среды на щетку, трубопровод для отвода отработанной среды и емкости для моющей и отработанной сред (а. св. N 1433468, кл. A 47 L 1/02, 1986). В данном устройстве тарельчатый корпус имеет на своей донной части тангенциальные сопла, сообщающиеся с его полостью, и центральное окно, сообщающееся с приосевой зоной вихревого эжектора, входные сопла которого подключены к трубопроводу подачи рабочей среды (выхлопных газов автомобиля), а выход диффузора соединен с трубопроводом для отвода отработанной среды.

При работе данного устройства выхлопные газы под избыточным давлением вводятся через сопла в полость вихревого эжектора, образуя закрученный поток, который, поступая в диффузор, тормозится к периферии его и затем поступает в трубопровод отвода отработанной среды. При этом часть закрученного потока через тангенциальные сопла поступает в полость тарельчатого корпуса моющей головки, создавая в ней круговой поток, который приводит во вращение щетку. Одновременно, за счет наддува выхлопными газами емкости с моющей жидкостью, последняя поступает в моющую головку на щетку и на обрабатываемую поверхность. В процессе очистки моющая жидкость под действием создаваемого градиента давления течет по обрабатываемой поверхности, а затем уносится вместе с газом через центральное окно в полость эжектора и далее через диффузор поступает в трубопровод отвода отработанной среды. Таким образом, из диффузора на отводящий трубопровод поступает смесь выхлопных газов и моющей жидкости, которая затем через тангенциальный патрубок вводится в емкость для отработанной среды. За счет тангенциального ввода смеси создается ее круговое движение в емкости, обеспечивающее отделение жидких продуктов мойки от газовой фазы, которая через отверстия в верхней части емкости выходит в окружающую среду.

Однако наличие на выходе из диффузора двухфазного газожидкостного потока отработанной среды, отводимого по трубопроводу в сливную емкостью, снижает эффективность работы данного устройства. Это связано с тем, что при течении газожидкостной смеси гидравлическое сопротивление трубопровода значительно больше, чем при раздельном течении компонентов. В то же время, повышение гидросопротивления на выходе из диффузора резко ухудшает работу вихревого эжектора вследствие снижения скорости закрученного потока газа в приосевой зоне и степени создаваемого разрежения. При этом снижаются интенсивность кругового потока газа в корпусе моющей головки и создаваемое в ней разрежение, а также скорость вращения щетки. Соответственно снижается интенсивность воздействия моющей жидкости на обрабатываемую поверхность, и, как следствие, снижается эффективность процесса очистки. Кроме того, наличие вращающейся щетки, механически воздействующей на обрабатываемую поверхность, не позволяет использовать данное устройство для очистки мягких поверхностей, например, в операционных, а также усложняет конструкцию устройства.

Цель изобретения повышение эффективности работы устройства для очистки поверхностей, упрощение конструкции и расширение возможности его использования.

Цель достигается за счет того, что в устройстве для очитки поверхностей, содержащем моющую головку с тарельчатым корпусом, имеющим по периметру пористое эластичное уплотнение, сообщенным через центральное отверстие с установленным концентрично вихревым эжектором, имеющим радиально-щелевой диффузор, подключенным к системе питания, трубопроводы подачи моющей жидкости в моющую головку и отвода отработанной среды, а также емкости для моющей жидкости и отработанной среды, вихревой эжектор установлен на тарельчатом корпусе своей сопловой частью и имеет пассивное сопло, совмещенное с центральным отверстием корпуса, причем активное сопло эжектора сообщено с атмосферой, система питания эжектора выполнена в виде источника вакуума, подключенного к полости эжектора через отверстия, выполненные в торцевой стенке радиально-щелевого диффузора, в корпусе моющей головки установлены криволинейные лопатки, образующие сопловой аппарат с заданным направлением закрутки, при этом внутренняя полость сливной емкости подключена к источнику вакуума, а полость емкости для моющей жидкости соединена с атмосферой. Установка сопловой части вихревого эжектора на корпусе моющей головки позволяет подключить полость вихревого эжектора к источнику вакуума через отверстия, выполненные в торцевой стенке радиально-щелевого диффузора, обеспечив его работу как второй ступени вакуум-насоса. При этом сообщение активного сопла эжектора с атмосферой обеспечивает, за счет подсоса воздуха и закрутки его в полости эжектора, создание дополнительного разрежения на срезе пассивного (центрального) сопла и в полости моющей головки. Одновременно в диффузоре происходит отделение из отходящей жидкостно-воздушной смеси воздуха, который отсасывается источником вакуума через отверстия в торцевой стенке диффузора, а жидкость отводится из периферийной части диффузора по трубопроводу в сливную емкость, полость которой вакуумирована. Вследствие разделения фаз снижается гидравлическое сопротивление при отводе отработанной среды и повышается эффективность работы эжектора, а в полости моющей головки создается разрежение, обеспечивающее поступление в нее атмосферного воздуха через пористый материал уплотнения головки. Создаваемое в моющей головке разрежение обеспечивает также поступление в нее жидкости, подсасываемой по трубопроводу из емкости для моющей жидкости, полость которой соединена с атмосферой. В то же время наличие в моющей головке криволинейных лопаток, образующих сопловой аппарат с заданным направлением закрутки, совпадающим с направлением закрутки сопла эжектора, обеспечивает интенсивную закрутку поступающего в моющую головку воздуха, который увлекает за собой подсасываемую туда же моющую жидкость. За счет этого в моющей головке устройства формируется высокоскоростной вихревой поток жидкостно-воздушной смеси, интенсивно воздействующей на обрабатываемую поверхность, что обеспечивает высокую эффективность процесса мойки. Кроме того, сопловой аппарат обеспечивает закрутку отработанной смеси на входе в пассивное сопло эжектора, что снижает потери на смешение смеси с воздухом, поступающим через активное сопло, и облегчает процесс сепарации жидкости.

Интенсификация процесса мойки позволяет также исключить из конструкции предлагаемого устройства вращающуюся щетку, имеющуюся в аналогичных устройствах, и использовать его для очистки (мойки) мягких поверхностей, например, человеческого тела, упростив при этом конструкцию устройства.

На фиг.1 схематично изображен общий вид устройства; на фиг.2 размещение соплового аппарата в моющей головке, разрез А-А на фиг.1; на фиг.3 активное сопло вихревого эжектора, разрез Б-Б на фиг.1.

Устройство для очистки поверхностей содержит моющую головку 1, включающую тарельчатый корпус 2 и эластичное пористое уплотнение 3, например, поролоновое, герметично закрепленное по периметру торцевой части корпуса.

В корпусе 2 установлен жиклер 4 для ввода моющей жидкости, а также закреплены криволинейные лопатки 5, образующие закруточный сопловой аппарат. В днище корпуса 2 моющей головки выполнено центральное отверстие, совмещенное с входной частью пассивного сопла 6 вихревого эжектора 7, закрепленного своей сопловой частью на корпусе 2. эжектор 7 имеет также радиально-щелевой диффузор 8 и активное тангенциальное сопло 9, вход которого сообщен с атмосферой, причем направление закрутки сопла 9 совпадает с направлением закрутки лопаток 5 моющей головки 1. В наружной торцевой стенке 10 диффузора 8 ближе к периферии выполнены отверстия 11, расположенные по окружности. Снаружи на стенке 10 диффузора закреплена крышка 12, образующая герметичную полость, сообщенную через отверстия 11 с полостью диффузора, а через трубопровод 13 с источником вакуума (например, бытовым пылесосом). Выход диффузора 8 через трубопровод 14 соединен с герметичной сливной емкостью 15, полость которой трубопроводом 16 также соединена с внутренней полостью крышки 12, сообщенной с источником вакуума. Установленной в моющей головке 1 жиклер 4 трубопроводом 17 подключен к емкости 18 для моющей жидкости, верхняя часть которой через патрубок 19 соединена с атмосферой. Пористое эластичное уплотнение 3 моющей головки выполнено в виде сменной шайбы, установленной в кольцевом пазу тарельчатого корпуса 2, что позволяет легко производить замену отработанного уплотнения на новое.

Моющая головка 1 с эжектором 7 закреплены на конце полой рукоятки (не показана), внутри которой размещены трубопроводы 13, 14, 16 и 17.

Устройство для очистки поверхностей работает следующим образом.

Моющая головка 1 устанавливается на обрабатываемую поверхность, при этом эластичное пористое уплотнение 3 прижимается к этой поверхности, герметизируя внутреннюю полость корпуса 2 и вихревого эжектора 7. При включении источник вакуума (пылесос) создает разрежение в полости эжектора 7 и сообщенной с ним через пассивное сопло 6 моющей головке 1. За счет разницы давлений атмосферный воздух подсасывается через тангенциальное сопло 9 и в виде закрученного потока поступает в полость вихревого эжектора. Вследствие закрутки воздушного потока в его приосевой зоне создается повышенное разрежение, распространяющееся через пассивное сопло 6 в полости моющей головки 1. Под действием этого разрежения моющая жидкость подсасывается из емкости 18 по трубопроводу 17 и через жиклер 4 поступает в полость моющей головки, одновременно происходит подсасывание в моющую головку атмосферного воздуха через поры уплотнения 3 корпуса 2. Образующаяся жидкостно-воздушная смесь движется от периферии к центральному отверстию тарельчатого корпуса 2 моющей головки, омывая обрабатываемую поверхность. Наличие криволинейных лопаток 5 обеспечивает закрутку смеси, что значительно усиливает ее динамическое воздействие на обрабатываемую поверхность и интенсифицирует процесс очистки. Отработанная жидкость-воздушная смесь через пассивное сопло 6 поступает в центральную часть эжектора 7, где дополнительно подкручивается за счет смешения с потоком воздуха, подводимым через тангенциальное сопло 9, и полученная смесь поступает в полость радиально-щелевого диффузора 8, где движется в радиальном направлении. Вследствие предварительной закрутки смеси содержащаяся в ней жидкость, поступая в диффузор 8, приобретает высокую радиальную скорость и большую инерцию. Поэтому жидкость проходит мимо отверстий 1 в торцевой стенке диффузора, собирается в его периферийной части и по трубопроводу 14 отводится в сливную емкость 15, полость которой вакуумирована. В то же время содержащийся в смеси воздух, не обладающий большой инерцией, проходит в отверстия 11, так как их гидросопротивление меньше сопротивления отводящей магистрали, и отсасывается источником вакуума через трубопровод 13.

Таким образом, предложенное устройство обеспечивает эффективную очистку поверхностей за счет повышения интенсивности динамического воздействия моющей среды. Наличие вихревого эжектора с радиально-щелевым диффузором, подключенного к источнику вакуума, и соплового закруточного аппарата в моющей головке позволило получить рабочий цикл, обеспечивающий высокоэффективное использование моющей жидкости при относительно малых энергозатратах и компактности устройства. Возможность использования в качестве источника вакуума бытового пылесоса, а также отсутствие вращающейся щетки, обеспечивает удобство пользования устройством и позволяет значительно расширить возможности его использования. Простота конструкции устройства обеспечивает высокую надежность его работы.