циклонное отделительное устройство для пылесоса, выполненное с возможностью раздельного сбора воды и пыли

Формула изобретения

1. Циклонное отделительное устройство, содержащее корпус циклона, имеющий впускной воздуховод и выпускной воздуховод, пылеприемник, присоединенный к нижнему концу корпуса циклона, и экран, разделяющий корпус циклона и внутреннее пространство пылеприемника на первую камеру и вторую камеру и имеющий пропускные отверстия, причем втягиваемый воздух совершает вращение в первой камере, а вода, отделенная от воздуха, перемещается во вторую камеру через пропускные отверстия.

2. Циклонное отделительное устройство по п.1, в котором экран представляет собой цилиндрический контейнер, а пропускные отверстия выполнены с наклоном в направлении вращения втягиваемого воздуха.

3. Циклонное отделительное устройство по п.2, в котором пропускные отверстия экрана выполнены между местом соединения корпуса циклона с пылеприемником и входным отверстием впускного воздуховода.

4. Циклонное отделительное устройство по п.1, в котором по меньшей мере одно из пропускных отверстий имеет форму эллипса.

5. Циклонное отделительное устройство по п.1, в котором экран окружен корпусом циклона.

6. Циклонное отделительное устройство по п.1, в котором экран разделен на сектора, причем осевые линии по меньшей мере двух пропускных отверстий, расположенные в одном секторе, параллельны друг другу.

7. Циклонное отделительное устройство по п.1, в котором самая верхняя часть экрана выполнена в форме воронки с увеличивающимся в верхнем направлении внутренним диаметром.

8. Циклонное отделительное устройство по п.1, в котором экран содержит верхнюю часть, в которой выполнены пропускные отверстия, и нижнюю часть, в которой пропускные отверстия отсутствуют.

9. Циклонное отделительное устройство по п.8, дополнительно содержащее по меньшей мере один направляющий элемент для разделения второй камеры пылеприемника с обеспечением ограничения вращения воды после отделения последней во вторую камеру.

10. Циклонное отделительное устройство по п.9, в котором экран в нижней части имеет по меньшей мере один проем и по меньшей мере один предотвращающий обратный поток элемент, выполненный на границе этого проема.

11. Циклонное отделительное устройство по п.8, дополнительно содержащее три направляющих элемента, равномерно распределенных по внутреннему периметру пылеприемника с обеспечением ограничения вращения воды после отделения последней во вторую камеру.

12. Циклонное отделительное устройство по п.1, в котором пылеприемник по меньшей мере частично выполнен из прозрачного материала.

Приоритеты по пунктам

25.01.2005 по пп.1-5, 7-12;

20.04.2005 по п.6.

Описание изобретения к патенту

ПЕРЕКРЕСТНАЯ ССЫЛКА НА РОДСТВЕННЫЕ ЗАЯВКИ

Приоритет данной заявки заявляется по заявкам на патент Кореи №2005-06524 и 2005-32853, поданным, соответственно, 25 января 2005 года и 20 апреля 2005 года в Корейское Бюро по Интеллектуальной Собственности. Описание каждой из вышеупомянутых заявок целиком включено в данный документ посредством ссылки.

ПРЕДПОСЫЛКИ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Область техники

Данное изобретение относится к пылесосу. Более конкретно, данное изобретение относится к циклонному отделительному устройству для пылесоса, которое выполнено с возможностью раздельного сбора воды и пыли из воздуха.

Описание уровня техники

Как правило, циклонное отделительное устройство пылесоса улавливает загрязнения с очищаемой площади, при этом улавливаемые загрязнения обычно содержат как воду, так и пыль. Проблема заключается в том, что из-за наличия воды в собранных загрязнениях часто появляется плесень и/или бактерии. Кроме того, при использовании в пылеотделительном устройстве бумажного мешка последний предрасположен к промоканию и разрыву. В случае циклонного пылеотделительного устройства отделенная вода может поступать обратно с потоком выпускаемого воздуха, засоряя различные фильтры, например выпускной фильтр. Таким образом, имеется возрастающий спрос на циклонные отделительные устройства, которые способны осуществлять разделение воды и пыли в разные камеры.

В контексте вышеописанных проблем циклонное отделительное устройство для пылесоса улавливает и мелкие, и крупные загрязнения в одно пространство. Следовательно, отделенные мелкие загрязнения вследствие их малого веса могут поступать обратно с потоком выпускаемого воздуха, засоряя различные фильтры, например выпускной фильтр. Таким образом, имеется возрастающий спрос на циклонные отделительные устройства, которые способны осуществлять разделение мелких и крупных загрязнений в разные камеры.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Настоящее изобретение предлагается для устранения вышеуказанных недостатков и других проблем, связанных с традиционной конструкцией. Одним аспектом данного изобретения является создание циклонного отделительного устройства, способного к отделению воды и мелких загрязнений от сравнительно крупных загрязнений в отдельную камеру.

Второй целью данного изобретения является создание циклонного отделительного устройства, обеспечивающего высокую эффективность отделения как воды, так и мелких загрязнений.

Третьей целью данного изобретения является создание циклонного отделительного устройства, способного предотвращать рассеяние и обратный поток уже отделенных воды и мелких загрязнений.

Четвертой целью данного изобретения является создание циклонного отделительного устройства, в котором количество отделенной воды или загрязнений может быть легко проверено.

Вышеуказанные аспекты и/или другие особенности предлагаемого изобретения могут по существу достигаться созданием циклонного отделительного устройства, которое содержит корпус циклона с впускным воздуховодом и выпускным воздуховодом; пылеприемник, присоединенный к нижнему концу корпуса циклона; и экран, разделяющий корпус циклона и внутреннее пространство пылеприемника на первую камеру и вторую камеру, причем указанный экран имеет пропускные отверстия. Втягиваемый воздух совершает вращение в первой камере, при этом вода, отделенная от воздуха, перемещается во вторую камеру через пропускные отверстия.

Экран представляет собой цилиндрический контейнер, а пропускные отверстия выполнены с наклоном в направлении вращения втягиваемого воздуха. Экран окружен корпусом циклона. По меньшей мере одно из пропускных отверстий имеет форму эллипса. Экран может быть разделен на секторы. Осевые линии по меньшей мере двух пропускных отверстий, расположенных в одном и том же секторе, параллельны друг другу, при этом область формирования пропускных отверстий экрана начинается от места соединения корпуса циклона и пылеприемника, а оканчивается у местоположения входного отверстия впускного воздуховода.

Самая верхняя часть экрана выполнена в форме воронки с увеличивающимся внутренним диаметром в верхнем направлении. Экран содержит верхнюю часть, в которой выполнены пропускные отверстия, и нижнюю часть, в которой пропускные отверстия отсутствуют.

Дополнительно может быть предусмотрен по меньшей мере один направляющий элемент, предназначенный для разделения второй камеры пылеприемника с целью ограничения вращения, рассеяния и последующего обратного потока воды, после того как она была отделена во вторую камеру.

Экран в своей нижней части может иметь по меньшей мере один проем, а также по меньшей мере один элемент, предотвращающий обратный поток, выполненный на границе данного проема и предназначенный для того, чтобы вода не могла пройти в первую камеру. Пылеприемник может быть по меньшей мере частично выполнен из прозрачного материала.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Вышеприведенные аспекты и признаки настоящего изобретения будут более очевидны из описания некоторых вариантов выполнения данного изобретения со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых:

фиг.1 представляет собой аксонометрический вид циклонного отделительного устройства в соответствии с иллюстративным вариантом выполнения данного изобретения;

фиг.2 представляет собой поперечный разрез по линии II-II на фиг.1;

фиг.3 представляет собой аксонометрический вид экрана циклонного отделительного устройства, показанного на фиг.1;

фиг.4 представляет собой аксонометрический вид альтернативного иллюстративного варианта выполнения экрана, предназначенного для использования с предлагаемым циклонным отделительным устройством;

фиг.5 представляет собой поперечное сечение пропускного отверстия экрана, показанного на фиг.3;

фиг.6 представляет собой вид сверху по линии VI-VI на фиг.1;

фиг.7 представляет собой вид сверху еще одного иллюстративного варианта выполнения экрана, предназначенного для использования с предлагаемым циклонным отделительным устройством; и

фиг.8 представляет собой вид сверху по линии VIII-VIII на фиг.1.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Ниже более подробно описаны некоторые варианты выполнения данного изобретения со ссылкой на прилагаемые чертежи.

В приведенном ниже описании для одинаковых элементов используются одинаковые номера позиций. Помимо того, хорошо известные функции или конструктивные исполнения не описаны подробно, поскольку они мешают пониманию описания введением несущественных деталей.

Как показано на фиг.1, циклонное отделительное устройство 100 в соответствии с вариантом выполнения данного изобретения содержит корпус 110 циклона, пылеприемник 120, экран 130 и направляющий элемент 140.

Корпус 110 имеет форму цилиндрического контейнера, в котором пыль и вода отделяются от втягиваемого воздуха посредством центробежной силы. Корпус 110 на своей верхней стороне 110а содержит выпускной воздуховод 111, через который выпускается чистый воздух, свободный от воды и пыли. Выпускной воздуховод 111 может иметь форму цилиндрической трубы, которая обычно приваривается или прикрепляется к верхней стороне 110а корпуса 110. Выпускной воздуховод 111 проходит на заданную глубину внутрь корпуса 110 вместе с решеткой 112 (см. фиг.2), расположенной вокруг вставной части выпускного воздуховода 111. На нижней стороне решетки 112 (см. фиг.2) расположена юбка 105 (см. фиг.2), предотвращающая обратный поток отделенной пыли.

Корпус 110 на периферической поверхности 110b также содержит впускной воздуховод 113, через который осуществляется втягивание пыли и насыщенного водой воздуха. Впускной воздуховод 113 выполнен в боковом направлении для превращения воздуха в циклонный поток при прохождении через этот воздуховод 113. Впускной воздуховод 113 имеет форму цилиндрической трубы и может быть приварен или прикреплен к периферической поверхности 110b корпуса 110. Впускной воздуховод 113 проходит внутри корпуса 110, при этом в концевой части впускного воздуховода 113 образовано входное отверстие 113а (см. фиг.2). Соответственно, наружный воздух, насыщенный пылью и водой, втягивается через впускной воздуховод 113 и входное отверстие 113а (см. фиг.2) во внутреннюю часть первой камеры посредством центробежной силы.

Пылеприемник 120 представляет собой цилиндрический контейнер, который используется для отделения пыли и воды. Пылеприемник 120 может быть вставлен в корпус 110, или, как вариант, для более прочного соединения пылеприемник 120 может быть соединен с корпусом 110 винтами или крючками.

Поскольку пылеприемник 120 выполнен с возможностью съема с корпуса 110, то его опорожнение не является затруднительным. Другими словами, легко осуществим съем пылеприемника 120 с корпуса 110 и переворот пылеприемника 120 вверх дном для выливания отделенной воды и высыпания отделенной пыли.

Экран 130 представляет собой цилиндрический ограждающий слой, расположенный внутри устройства 100. Экран 130 может быть прикреплен к днищу 120а пылеприемника 120 или прочно в него вставлен. Благодаря наличию экрана 130 внутреннее пространство устройства 100, ограниченное взаимным расположением корпуса 110 и пылеприемника 120, может быть разделено на первую камеру S1 и вторую камеру S2.

Как показано на фиг.2, первая камера S1 представляет собой пространство, в котором наружный воздух, насыщенный пылью и водой, втягивается через входное отверстие 113а, при этом осуществляется отделение пыли из втягиваемого воздуха посредством центробежной силы. Первая камера S1 содержит элемент 114, препятствующий движению потока у центра днища 120а с тем, чтобы не допустить перемещение отделенной пыли. Вторая камера S2 представляет собой пространство, окружающее по периферии первую камеру S1. Вторая камера S2 содержит и воду, и мелкие загрязнения, которые прошли через пропускные отверстия 131 в направлении стрелки F2.

В соответствии с фиг.2 и 3, самая верхняя часть 130а экрана 130 имеет форму воронки, внутренний диаметр которой постепенно увеличивается в верхнем направлении. Благодаря такой форме экрана 130 осуществлено герметичное закрытие верхней части второй камеры S2.

В верхней части 130b экрана 130 выполнены пропускные отверстия 131. Пропускные отверстия 131 выполнены на заданной высоте Н1 с тем, чтобы отделенная вода не поступала обратно в первую камеру S1 по мере увеличения количества отделенной воды. Пропускные отверстия 131 предпочтительно выполнены до высоты Н3, которая соответствует нижней стороне входного отверстия 113а, для выполнения по возможности большего количества пропускных отверстий. Более конкретно, область формирования пропускных отверстий 131 может начинаться в пределах расстояния Н2 от места соединения корпуса циклона с пылеприемником 120 (см. фиг.2), а оканчиваться в пределах расстояния Н4 от входного отверстия 113а (см. фиг.2). В одном предпочтительном варианте выполнения расстояния Н2 и Н4 составляют, соответственно, около 3 см (сантиметров).

Однако если предпочтение отдается отделению мелких загрязнений, а не воды, то в альтернативном варианте выполнения экрана допускается удлинение области формирования пропускных отверстий 131, как показано на фиг.4. В этом альтернативном варианте выполнения область формирования оканчивается у нижней стороны 130с экрана 130, хотя вода и поступает во вторую камеру S2 через пропускные отверстия 131. Одновременно осуществляется отделение большего количества мелких загрязнений во вторую камеру S2 через пропускные отверстия 131. Следствием такого решения является возможность достижения высокой эффективности отделения мелких загрязнений.

Пропускные отверстия 131 выполнены внутри цилиндрической трубки 134 на периферии экрана 130. Цилиндрическая трубка 134 выполнена вместе с экраном 130 как одно целое. Как вариант, при необходимости выполненные промышленным способом отдельные трубки могут быть приварены или прикреплены к экрану 130.

Как показано на фиг.5, каждое пропускное отверстие 131 цилиндрической трубки 134 выполнено с наклоном под заданным углом 1 по отношению к, по существу, вертикальной оси Р в направлении, совпадающем с направлением вращения воздуха (стрелка F1). За счет наклона каждого пропускного отверстия 131 цилиндрической трубки 134 под углом 1 как вода, так и мелкие загрязнения могут беспрепятственно проходить через пропускные отверстия 131.

Как показано на фиг.5, пропускные отверстия 131 проходят на заданное расстояние L через наклонную цилиндрическую трубку 134. Наличие угла 1 затрудняет возврат уже прошедших воды и мелких загрязнений через проходящие с наклоном отверстия 131, а также их обратный поток к первой камере S1 из второй камеры S2.

Размеры пропускных отверстий 131 выполнены соответствующими. Как показано на фиг.5, ширина D1 каждого пропускного отверстия 131 достаточно большая, чтобы обеспечить возможность прохода мелких загрязнений, но достаточно маленькая для того, чтобы воспрепятствовать проходу крупных загрязнений. То есть и вода, и мелкие загрязнения не могут проходить через пропускные отверстия 131, если они выполнены слишком узкими, в то время как более крупные загрязнения также могут проходить через отверстия 131, если они выполнены слишком широкими.

Как показано на фиг.6, пропускные отверстия 131 выполнены по периферии экрана 130. В альтернативном варианте выполнения, показанном на фиг.7, экран 130 разделен на четыре 90-градусных сектора G1, G2, G3, G4, при этом каждый сектор может быть выполнен с двумя пропускными отверстиями 131. В этом варианте выполнения экрана, показанном на фиг.7, все 8 пропускных отверстий 131 расположены по периферии экрана 130, по 2 пропускных отверстия в каждом секторе G1, G2, G3, G4. Осевые линии Х1, Х2, Х3, Х4 пропускных отверстий 131 в одном и том же секторе расположены, по существу, параллельно друг другу. Таким образом, осевые линии Х1 двух проходных отверстий 131 в первом секторе G1 должны быть параллельны друг другу, так же как и осевые линии Х2 двух проходных отверстий 131 во втором секторе G2. Подобным образом, осевые линии Х3 двух проходных отверстий 131 в третьем секторе G3 параллельны друг другу, а осевые линии Х4 двух проходных отверстий 131 в четвертом секторе G4 также параллельны друг другу.

Как проиллюстрировано выше, во время прохождения воды, отделенной в первой камере S1, через узкие пропускные отверстия 131, они совместно направляют поток во вторую камеру S2. Следовательно, возможно отделение как относительно крупных, так и мелких капель воды для увеличения эффективности отделения воды. Кроме того, осуществляется отделение мелких загрязнений во вторую камеру S2 через пропускные отверстия 131. В результате повышается эффективность отделения мелких загрязнений.

Как показано на фиг.3 и 8, в нижней стороне 130с экрана 130 выполнен проем 132. Соответственно, пользователь может наблюдать за количеством отделенной пыли в первой камере S1 в направлении стрелки V. Заштрихованная часть 120b пылеприемника выполнена из прозрачного материала с тем, чтобы пользователь через проем 132 мог видеть внутреннюю часть первой камеры S1, а также второй камеры S2.

В альтернативном варианте выполнения экран 130 и пылеприемник 120 могут быть выполнены из прозрачного материала для наблюдения за пылью в первой камере S1, вместо проема в вышеописанном варианте. Однако для точного определения количества отделенных загрязнений более предпочтительным является создание проема 132 в экране 130, а также выполнение из прозрачного материала заштрихованной части 120b пылеприемника 120.

Вокруг проема 132 могут быть выполнены прямоугольные предотвращающие противоток элементы 133, которые содержат первый предотвращающий противоток элемент 133а, выполненный на одной стороне проема 132, второй предотвращающий противоток элемент 133b, выполненный на другой стороне проема 132, и третий предотвращающий противоток элемент 133с, соединяющий сверху первый и второй элементы 133а и 133b. Вследствие того, что проем 132 окружен первым, вторым и третьим элементами 133а, 133b, 133с, предотвращается протекание воды в первую камеру S1 через проем 132 (см. фиг.1). Также наличие первого и второго элементов 133а и 133b не допускает непрерывного вращения отделенной воды в направлении стрелки А.

Направляющий элемент 140 представляет собой прямоугольное ребро, которое перегораживает вторую камеру S2 для более эффективного управления вращением собранной воды. Направляющий элемент 140 расположен между экраном 130 и пылеприемником 120. Более конкретно, направляющий элемент 140 может быть прикреплен или приварен к одной или к обеим сторонам пылеприемника 120 или экрана 130. Направляющие элементы 140 могут отстоять друг от друга на угловое расстояние 92. В предпочтительном случае три направляющих элемента 140 отстоят друг от друга на угловое расстояние в 120°.

Далее приведено описание работы устройства 100 в соответствии с одним вариантом выполнения настоящего изобретения.

Как показано на фиг.2, за счет усилия всасывания пылесоса (не показан) воздух, поступающий с загрязнениями и водой, втягивается в направлении стрелки F1 в первую камеру S1 через впускной воздуховод 113 и входное отверстие 113а. По мере вращения воздуха в первой камере S1 осуществляется отделение загрязнений и воды от воздуха. Крупные загрязнения задерживаются у пропускных отверстий 131, и тем самым осуществляется их отделение в первую камеру S1. Вода и мелкие загрязнения проходят через пропускные отверстия 131 в направлении стрелки F2 и собираются во второй камере S2. Одновременно наклонные пропускные отверстия 131 препятствуют обратному потоку через них в первую камеру S1 как воды, так и мелких загрязнений.

Как показано на фиг.8, благодаря наличию первого и второго элементов 133а и 133b и трех направляющих элементов 140 осуществляется ограничение непрерывного вращения как отделенной воды, так и мелких загрязнений. Результатом этого является предотвращение рассеяния и последующего обратного потока воды при вращении отделенной воды.

Между тем, пользователь может видеть количество осажденных загрязнений в первой камере S1 через заштрихованную прозрачную часть 120b и проем 132 в пылеприемнике 120, а также количество отделенной воды во второй камере S2 через заштрихованную прозрачную часть 120b пылеприемника 120 в направлении стрелки V.

Как показано на фиг.2, воздух, уже освобожденный от загрязнений и воды, выпускается через выпускной воздуховод 113 в направлении стрелки F3, выходя при этом наружу из устройства 100.

Вышеописанное циклонное отделительное устройство со ссылкой на несколько иллюстративных вариантов выполнения данного изобретения может обладать следующими преимуществами.

Во-первых, вследствие раздельного осаждения загрязнений и воды, предлагаемое устройство может оставаться чистым. Дополнительно возможно предотвращение развития плесени или бактерий, и, соответственно, указанное устройство может содержаться с соблюдением условий гигиены. Кроме того, решается проблема прикрепления пыли к пылеприемнику из-за наличия воды, при этом пыль может быть легко удалена.

Во-вторых, во время прохождения воды, отделенной во второй камере, через узкие пропускные отверстия, они совместно направляют поток в первую камеру. Вследствие этого осуществляется отделение как относительно крупных, так и мелких капель воды с повышением эффективности отделения воды.

В-третьих, мелкие загрязнения отделяются прямо в первой камере через пропускные отверстия, при этом они не отделяются из воздуха и не совершают непрерывное вращение в первой камере S1. Результатом этого является высокая эффективность отделения мелких загрязнений.

В-четвертых, благодаря наличию направляющих элементов и элементов, предотвращающих обратный поток, возможно предотвратить рассеяние и последующий обратный поток отделенной воды. Следовательно, возможно предотвратить засорение фильтра из-за обратного потока воды, при этом пылесос может поддерживать постоянное всасывающее усилие, а двигатель, обеспечивающий всасывание, может работать без перегрузки.

Наконец, пользователь может видеть количество отделенной пыли и воды через проем в экране и прозрачную часть пылеприемника. Таким образом, пользователь может легко определять время удаления отделенной пыли и воды.

Приведенный выше вариант выполнения и преимущества являются лишь иллюстративными и не могут рассматриваться как ограничивающие данное изобретение. Идею изобретения можно без труда использовать для других типов устройств. Кроме того, описание вариантов выполнения данного изобретения предназначено для его иллюстрации и не ограничивает объем правовой охраны формулы изобретения, при этом для специалистов в данной области техники очевидным является большое число альтернативных решений, модификаций и вариантов.