способ очистки от пыли пылесосом

Формула изобретения

1. Способ очистки от пыли пылесосом, согласно которому в части очищаемого объекта в зоне всасывания воздействуют на прикрепленную к поверхности пыль импульсами направленных потоков сжатого воздуха, струей сжатого воздуха отрывают частицы пыли от поверхности, смешивают их с воздухом, создают всасывающий направленный поток воздуха, захватывающий пылевые частицы, и направляют его к фильтру пылесоса, а в процессе обработки изменяют характеристики импульсов сжатого воздуха, направленность и форму струй из условия максимальной активизации пыли без повреждения элементов очищаемой поверхности, отличающийся тем, что подачу импульсов потоков сжатого воздуха осуществляют пачками, а в процессе очистки изменяют количество в пачках, форму, скважность импульсов, форму, частоту и скважность следования пачек импульсов из условия максимальной скорости активации пыли, а эвакуацию осуществляют импульсами направленных всасывающих потоков воздуха, а в процессе очистки изменяют направленность и форму струй, форму, частоту, скважность импульсов, амплитуду скорости потока и давления разрежения воздуха всасывающего потока воздуха из условия максимальной скорости эвакуации пыли без повреждения элементов очищаемой поверхности.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что изменение характеристик импульсов направленных и всасывающих потоков воздуха производят на основе анализа концентрации пыли в воздухе при активации и эвакуации.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что подачу импульсов всасывающих потоков воздуха осуществляют в паузах (в противофазе) между пачками импульсов потоков сжатого воздуха.

4. Способ по п.1, отличающийся тем, что в процессе активации и эвакуации пыли изменяют расстояния между соплами потока сжатого воздуха, всасывающего потока воздуха и поверхностью, которая очищается от пыли, из условия максимальной скорости активации и эвакуации пыли.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к способам и устройствам для сбора пыли - пылесосам для уборки помещений, электронных устройств, промышленного оборудования.

Известен способ очистки от пыли пылесосом, по которому в части очищаемого объекта создают всасывающий направленный поток воздуха, захватывающий пылевые частицы, который затем направляют через шланг к фильтру пылесоса и сбрасывают очищенным в удаленном от очищаемого объекта месте. Данный способ реализуется устройством в виде пылесоса, содержащим входной и выходной патрубок, расположенный в корпусе пылесборник, фильтр, воздуховсасывающий агрегат, всасывающий шланг (см. патент России №2019121, A 47 L 5/14 от 15.09.84).

Недостатком способа и устройства является невозможность очистки труднодоступных мест, особенно в электронной аппаратуре, промышленном оборудовании, в щелях, углублениях и т.д.

Известен способ очистки от пыли пылесосом, по которому в части очищаемого объекта перемещением щетки, расположенной в зоне всасывания, воздействуют на пыль, прикрепленную к поверхности объекта, смешивают при этом ее с воздухом, создают всасывающий направленный поток воздуха, захватывающий пылевые частицы, который затем направляют через шланг к фильтру пылесоса и сбрасывают очищенным в удаленном от очищаемого объекта месте. Данный способ реализуется устройством в виде пылесоса, содержащим входной и выходной патрубок, расположенный в корпусе пылесборник, фильтр, воздуховсасывающий агрегат, всасывающий шланг, связанный с входным патрубком, щетку, связанную с всасывающим шлангом (см. патент России №2181252, A 47 L 5/14, Б.И. №11, 11.2002 г.).

Данный способ и конструкция пылесоса имеют преимущество перед вышеописанным аналогом, т.к. щетка воздействует на запыленные труднодоступные места и способствует эвакуации пыли в зону захвата ее потоком всасываемого воздуха.

Недостатком способа и конструкции является невозможность очистки труднодоступных, сложнопрофильных частей изделий, особенно в электронной аппаратуре, промышленном оборудовании, в щелях, углублениях и т.д., где щетка либо не может достать в запыленные места, либо может повредить элементы деталей (радиодеталей), точных механизмов (всевозможные приборы, часовые механизмы). Следует отметить, что часто пыль бывает наэлектризованной (в электронных устройствах, например) и из-за этого очень прочно прикрепляется к диэлектрическим материалам. С точки зрения аэродинамики, в приграничных с твердыми поверхностями зонах скорость всасывающего потока низкая. Поэтому оторвать такие частицы всасывающим потоком очень сложно, т.к. скорость потока уменьшается пропорционально квадрату расстояния от края всасывающего отверстия (сопла), а приблизиться к краю всасывающего отверстия нет возможности из-за сложного профиля очищаемой поверхности.

Известен способ очистки пыли пылесосом, в котором в части очищаемого объекта в зоне всасывания воздействуют импульсами направленных потоков сжатого воздуха, струей сжатого воздуха отрывают частицы пыли от поверхности, смешивают их с воздухом, создают всасывающий направленный поток воздуха, который захватывает и направляет пылевые частицы к фильтру пылесоса (см. а.с. СССР №1664423).

Однако круг очищаемых изделий по этому способу ограничен, т.к. в данном способе не изменяются характеристики импульсов сжатого воздуха: частота, скважность, амплитуда скорости потока и давления сжатого воздуха из условия максимальной активации пыли без повреждения элементов очищаемой поверхности, а в паузе не эвакуируются активированные пылевые взвешенные в воздухе частицы пыли.

Известен способ очистки от пыли пылесосом, согласно которому в части очищаемого объекта в зоне всасывания воздействуют на прикрепленную к поверхности пыль импульсами направленных потоков сжатого воздуха, струей сжатого воздуха отрывают частицы пыли от поверхности, смешивают их с воздухом, создают всасывающий направленный поток воздуха, захватывающий пылевые частицы, и направляют его к фильтру пылесоса, а в процессе обработки изменяют характеристики импульсов сжатого воздуха, направленность и форму струй, при этом изменяют частоту импульсов сжатого воздуха, их скважность, амплитуду скорости потока и давления сжатого воздуха из условия максимальной активизации пыли без повреждения элементов очищаемой поверхности, причем в паузе между импульсами осуществляют полную эвакуацию активированных взвешенных пылевых частиц (см. опубликованная заявка RU №2002119198/12 от 05.01.04). Недостатком способа является то, что импульс направленного потока сжатого воздуха и всасывающий поток воздуха непрерывны. Это приводит к слабой активации пыли и к отклонению потока направленного потока сжатого воздуха, потере энергии импульса, увеличивает время активации пыли, что снижает скорость и качество очистки запыленных поверхностей деталей.

Задача изобретения - повышение качества и скорости очистки сложных по профилю изделий.

Поставленная цель достигается тем, что в способе очистки от пыли пылесосом, согласно которому в части очищаемого объекта в зоне всасывания воздействуют на прикрепленную к поверхности пыль импульсами направленных потоков сжатого воздуха, струей сжатого воздуха отрывают частицы пыли от поверхности, смешивают их с воздухом, создают всасывающий направленный поток воздуха, захватывающий пылевые частицы, и направляют его к фильтру пылесоса, а в процессе обработки изменяют характеристики импульсов сжатого воздуха, направленность и форму струй, при этом изменяют частоту импульсов сжатого воздуха, их скважность, амплитуду скорости потока и давления сжатого воздуха из условия максимальной активизации пыли без повреждения элементов очищаемой поверхности, подачу импульсов потоков сжатого воздуха, осуществляют пачками, а в процессе очистки изменяют: количество в пачках, форму, скважность импульсов, форму, частоту и скважность следования пачек импульсов, из условия максимальной скорости активации пыли, а эвакуацию осуществляют импульсами направленных всасывающих потоков воздуха, а в процессе очистки изменяют направленность, форму всасывающих потоков воздуха, форму, частоту, скважность импульсов, амплитуду скорости потока и давления разряжения воздуха всасывающего потока воздуха из условия максимальной скорости эвакуации пыли без повреждения элементов очищаемой поверхности, кроме этого:

- изменение характеристик импульсов направленных и всасывающих потоков воздуха производят на основе анализа концентрации пыли в воздухе при ее активации и эвакуации;

- подачу импульсов всасывающих потоков воздуха осуществляют в паузах между пачками импульсов потоков сжатого воздуха;

- в процессе активации и эвакуации пыли изменяют расстояния между соплами потока сжатого воздуха, всасывающего потока воздуха и поверхностью, которая очищается от пыли, из условия максимальной скорости активации и эвакуации пыли.

Суть способа очистки от пыли пылесосом заключается в использовании регулируемых импульсов сжатого воздуха для отрыва частиц пыли от твердой поверхности в труднодоступных местах, которые удаляют затем направленными импульсами всасывающих потоков воздуха пылесосом.

В части очищаемого объекта в зоне всасывания воздействуют на прикрепленную к поверхности пыль импульсами направленных потоков сжатого воздуха, струей сжатого воздуха отрывают частицы пыли от поверхности, смешивают их с воздухом. Импульсы потоков сжатого воздуха подают пачками в фазе активации пыли. В процессе очистки изменяют количество в пачках (1...100, например), форму, скважность, частоту импульсов и форму, скважность следования пачек импульсов, из условия максимальной скорости активации пыли очищаемой поверхности. Преимущество подачи серии коротких импульсов в фазе активации пыли перед подачей одного длинного импульса состоит в создании пульсирующих потоков сжатого воздуха с перепадами по давлению, что позволяет более быстро оторвать прикрепленные частицы пыли за счет создания пульсирующих турбулентных потоков воздуха возле очищаемой поверхности. Новым является также изменение формы единичного импульса и формы пачки импульсов. Может быть синусоидальная форма - мягкое воздействие на пыль и детали (для легко повреждаемых деталей). Прямоугольная форма с крутыми передними и задними фронтами создает мощную вибрацию воздуха за счет резкого перепада давлений между импульсами, позволяет снизить время и улучшить качество активации пыли. Крутизну переднего и заднего фронтов импульса изменяют, это позволяет менять скорость нарастания и спада давления воздуха в потоке воздуха, пульсацию и турбулентность потока сжатого воздуха и по-разному воздействовать на пыль и детали, которые подвергаются очистке. Пыль активирована и находится во взвешенном состоянии.

Создают всасывающий направленный поток воздуха, который производит захват активированных пылевых частиц (взвешенных в воздухе), и эвакуацию его к фильтру пылесоса, причем всасывание запыленного воздуха осуществляют импульсами направленных всасывающих потоков воздуха, что является новым. В частном случае импульсы направленных всасывающих потоков воздуха могут быть в противофазе (в паузах) между фазами активации пыли (единичный импульс или пачка импульсов). Но временная длина импульса может быть и большей, чем длина паузы между импульсами или пачек импульсов направленных потоков сжатого воздуха фазы активации, что приводит к искривлению траектории направленных потоков сжатого воздуха в фазе активации пыли в определенный момент времени, что ускоряет процесс активации пыли (импульс всасывающего потока по времени частично перекрывает временное пространство импульса потока сжатого воздуха). В процессе очистки изменяют направленность и форму всасывающих потоков воздуха, форму, частоту, скважность импульсов, амплитуду скорости потока и давления разряжения воздуха всасывающего потока воздуха из условия максимальной скорости эвакуации пыли без повреждения элементов очищаемой поверхности.

В процессе активации и эвакуации пыли изменяют расстояния между соплами потока сжатого воздуха, всасывающего потока воздуха и поверхностью, которая очищается от пыли, из условия максимальной скорости активации и эвакуации пыли. Чем ближе к поверхности с пылью сопел потоков сжатого воздуха и разряженного воздуха, тем выше скорость потока воздуха там при активации пыли и при эвакуации взвешенных частиц пыли, чем дальше - наоборот. Это позволяет создать пульсацию по амплитуде скорости потока и давлению, приближая и удаляя сопла к запыленной поверхности, это еще более ускоряет процесс активации и эвакуации пыли. Это обеспечивается механизмами перемещения этих сопел.

Изменение характеристик импульсов направленных и всасывающих потоков воздуха производят на основе анализа концентрации пыли в воздухе при активации и эвакуации. Это возможно, если концентрацию пыли оценивать с помощью датчиков запыленности воздуха. Полученные данные анализируются блоком управления и учитываются при формировании импульсов потоков воздуха для активации и эвакуации пыли из условия обеспечения максимальной скорости и качества очистки, эвакуации пыли. Устройство пылесоса, блока управления, датчиков может быть различно и при современном развитии техники может быть реализовано по-разному, могут быть использованы микропроцессоры, импульсные клапаны управления, пневмоусилители, вакуумусилители и т.д..

Данный способ очистки от пыли пылесосом может быть использован на производстве и в быту для очистки от пыли сложных профильных поверхностей, механизмов, электронных устройств (компьютеры, мониторы, аудио-, видеоаппаратура, ксероксы, принтеры и др.).