Автопылесос прямоточного типа

Пылесос с аквафильтром

Принцип фильтрации в данных пылесосах основан  на распылении потока воздуха в ёмкости  с водой, существует два основных типа пылесосов с аквафильтром: барботажные и сепараторные. В барботажных пылесосах, всасываемый воздух проходит через колбу с водой, тяжёлая пыль задерживается непосредственно в ёмкости с водой и на выходе воздух фильтруется пористыми фильтрами. В лучших современных системах очистки, кроме водяного фильтра используется специальный сепаратор. В сепараторном пылесосе сепаратор отделяет даже самую мелкую пыль от воздуха и смешивает ее с водой. Конструкция сепаратора различается у разных производителей.

Снятие  патентной защиты с сепаратора образца 1956 года способствовало появлению на рынке гидропылесосов с аналогичной технологией сбора пыли, разработанных другими фирмами. Применение сепаратора не уменьшает мощность всасывания, эта мощность сохраняется на протяжении всей уборки, что не скажешь про пылесосы с мешками и тканевыми фильтрами в которых сила всасывания значительно снижается по мере заполнения пылесборника. Для успешной фильтрации с помощью сепаратора необходим качественный высокоскоростной двигатель, в некоторых моделях скорость вращения достигает 27 000 оборотов в минуту. Поэтому цены на сепараторные пылесосы находятся в высоком ценовом диапазоне 900—3500 долларов.

Отказавшись от применения сепаратора, но используя  один тканевый фильтр перед двигателем, компания Karcher выпустила на рынок довольно успешную модель пылесоса 5500. В нём применяется технология циркуляции воды благодаря использования перегородок внутри резервуара с водой. Такая конструкция позволила значительно увеличить мощность воздушного потока, которая может незначительно уменьшиться при загрязнении фильтра. Но при смене воды каждые 10-15 минут уборки, фильтр остаётся практически чистым и не требует мытья в течение 2-5 уборок. Подобную технологию применяют и другие компании. Из минусов данной конструкции можно отметить меньшую защищённость к возможному попаданию воды на фильтр, и далее на двигатель, что практически отсутствует в сепараторных моделях.

Встраиваемый пылесос

Для уборки встраиваемым пылесосом пользователь подключает уборочный шланг к пневморозетке. Пневморозетки с помощью трубопроводов подсоединены к силовому блоку (мотор с воздушным насосом, сепаратор и мусоросборник). Силовой блок активируется автоматически после подключения шланга к пневморозетке.

Воздушным потоком пыль засасывается в щётку, проходит через шланг, пневморозетку, трубопроводы и поступает в силовой блок. Пыль отделяется от воздуха с помощью различных систем фильтрации и остается в мусоросборнике. Очищенный воздух с мелкодисперсной, неподдающейся фильтрации пыли удаляется на улицу через воздуховод пневмовыхлопа.

Основными преимуществами встраиваемых пылесосов  принято считать:

1. Экологически свойства. Убранная пыль не возвращается обратно в помещение. Не поддающаяся фильтрации пыль удаляется наружу, за пределы здания, где производится уборка.
2. Тишина во время уборки. За счет удаленной установки силового блока — основного источника шума. Пользователь слышит только шелест воздуха в щетке.
3. Комфорт. Между пневморозеткой и ручкой уборочного шланга нет блока пылесоса, способного поцарапать углы или мебель в процессе перемещения. Оборудование систем центрального пылеудаления расчитано на длительный срок эксплуатации 10-25 лет.
4. Удобство. Мусороприемник силового блока достаточно вместителен, чтобы очищать его не чаще, чем один раз в год. Уборочный шланг весит меньше бытового пылесоса, что позволяет быть более мобильным и аккуратным в процессе уборки.
5. Пылесосы с мешком

Самый простой и привычный всем тип пылесосов, пыль, выбиваемая щеткой их поверхности ковра или собираемая с пола всасывается через шланг и попадает в мешок, который одновременно является фильтром. Как правило,  для удержания остаточной пыли за мешком ставится еще один фильтр, который надо иногда промывать.

Вихревые  или циклонные пылесосы

Их еще называют пылесосами без  мешка для сбора пыли. Принцип  действия основан на центробежной силе, которая действует на тело тем  более, чем больше его масса..

Воздушный поток вместе с пылью  влетает на большой скорости в  верхнюю (широкую) часть цилиндров. Тяжелые частицы (в данном случае пыль) сразу же выталкиваются к  стенкам цилиндра и начинают о  них тереться в вихре, постепенно теряя свою кинетическую энергию  и оседая все ниже и ниже. На счет того, что форма сужается, потеря мощности и скорости происходит особенно эффективно. В конце концов пыль выпадает через отверстие в нижней части цилиндра и оказывается в пылесборнике в виде цилиндра, который остается вытряхнуть и сполоснуть.

Воздух, выходит сверху цилиндра и  направляется  на следующий уровень  сепарации. После прохождения всех (двух или трех) стадий очистки проходит через фильтр тонкой очистки HEPA, после  чего выходит наружу.

Первый пылесос-циклон без мешка  для мусора, CMS 1000, был запатентован компанией Amway в 1959 году. Компании Filter Queen и Regina выпускали циклонные пылесосы еще в 1928 году. Современные циклонные пылесосы были разработаны дизайнером Джеймсом Дайсоном (Sir James Dyson) в 1985 году. В основу своей идеи Дайсон положил принцип работы промышленных циклотронных сепараторов.

В вихревых пылесосах корпус состоит из двух полусфер или частей, соединенных  специальными защелками по вертикали. Нижняя часть корпуса представляет собой емкость с боковым отверстием, пластмассовым патрубком и расположенным  за ним приспособлением для завихрения пыли. В верхней полусфере за тканевым или из другого материала фильтром установлен воздуховсасывающий агрегат  с ЭД; здесь же в верхней полусфере  сделано оформленное патрубком  выходное отверстие.

Воздуховсасывающий  агрегат состоит из быстроходного  коллекторного ЭД серии УВ или  другого типа, на валу которого монтируется  центробежный вентилятор. Его изготовляют  из двух связанных друг с другом дисков из алюминия или листовой стали, между которыми размещают лопасти вентилятора.

Диск, обращенный в сторону входного патрубка, имеет  вырезы, а второй диск закреплен  на валу ротора ЭД. Вентилятор центрируют с осью вала ротора ЭД, а ротор  вместе с вентилятором тщательно  центрируют в ЭД, что улучшает работу воздуховсасывающего агрегата, снижает  создаваемый им шум и уменьшает  износ вентилятора и ЭД. При  подключении ЭД к источнику питания  и вращения ротора ЭД воздух через  отверстие в первом диске попадает на вращающиеся лопасти вентилятора, которыми с силой отбрасывается  от центра корпуса пылесоса к его  краям.

 

Рисунок 1 - Пылесос Philips FC 6144 Mini (вихревого типа)

 

Конструкция вентилятора такова, что этот воздух всегда направляется в сторону ЭД, обтекает его (одновременно охлаждая) и выходит наружу через отверстие, ограниченное выходным патрубком. Таким  образом, быстро вращающийся вентилятор, с силой выбрасывая воздух из пространства, ограниченного корпусом пылесоса, создает  у его входного отверстия сильное  разрежение; это заставляет наружный воздух устремляться внутрь корпуса  пылесоса, захватывая при этом частицы  пыли.

 

 

 

 

 

4. Анализ основных  технических решений

 

Изобретение [6] относится к мешочному фильтру  для пылесоса и предназначено  для сбора пыли. Предлагается мешочный фильтр для пылесоса, имеющий входное  отверстие и содержащий отклоняющее  устройство. Отклоняющее устройство расположено в области входного отверстия и выполнено с возможностью отклонения воздушного потока, проходящего  через входное отверстие. Причем указанное отклоняющее устройство приклеено или приварено к  фильтрующему материалу стенки указанного фильтра и предназначено для  деления воздушного потока, по меньшей  мере, на два разнонаправленных подпотока. Технический результат заключается в увеличении срока службы и улучшении фильтрующих свойств. Технический результат достигается за счет равномерного разделения воздушных потоков по всей площади фильтрации, которое происходит при прохождении воздуха через отклоняющее устройство.

Настоящее изобретение относится к мешочному  фильтру для пылесоса с улучшенными  фильтрующими свойствами и увеличенным  сроком службы.

Известны  различные типы мешочных фильтров для  пылесоса, в которых различными способами  обеспечивали хорошие фильтрующие  свойства и продолжительный срок службы.

Например, в ЕР 0960645 предложен мешочный фильтр для пылесоса, включающий фильтрующую  конструкцию, в которой фильтр грубой очистки расположен напротив фильтра  тонкой очистки по направлению воздушного потока, проходящего от внутренней стороны мешочного фильтра к наружной. Фильтр грубой очистки имеет высокую пылеулавливающую способность, так что пыль удерживается в порах по всей его толщине. Это увеличивает ресурс фильтрующего материала, благодаря чему увеличивается срок службы мешочного фильтра.

В патенте  описан мешочный фильтр для пылесоса, на стенке которого напротив входного отверстия имеется защитный слой из прочного материала, который защищает указанную стенку от воздействия частиц, имеющих высокую скорость.

Задачей настоящего изобретения является создание усовершенствованного мешочного фильтра  для пылесоса на основании конструкций, известных из уровня техники, который  отличается увеличенным сроком службы и улучшенными фильтрующими свойствами.

Указанная задача решается путем использования  мешочного фильтра для пылесоса по п.1 формулы изобретения.

Согласно  изобретению предлагается мешочный фильтр для пылесоса с входным  отверстием и размещенным в области  входного отверстия отклоняющим  устройством, которое выполнено  с возможностью отклонения воздушного потока, проходящего через указанное  входное отверстие.

Изобретение [7]  относится к бытовой технике, в частности, к устройствам для  вакуумной очистки запыленных поверхностей. Ручной пылесос содержит корпус с  всасывающим и выходным отверстиями, ручку с кнопками для управления пылесосом, и размещенный в корпусе  побудитель тяги. Со стороны всасывающего отверстия к корпусу подсоединен  съемный трубчатый элемент с  размещенным в нем пылезадерживающим фильтром. К трубчатому элементу подсоединен с возможностью съема соединительный узел для установки сменных насадок. Со стороны выходного отверстия на корпусе установлена съемная воздухорассеивающая решетка. Расположенные на корпусе, трубчатом элементе, соединительном узле и решетке соединительные элементы выполнены унифицированными. Технический результат состоит в обеспечении быстросменности и взаимозаменяемости деталей и узлов пылесоса, расширении эксплуатационных возможностей ручного пылесоса.

Полезная  модель относится к бытовой технике, в частности, к устройствам для  вакуумной очистки запыленных поверхностей.

Известен  ручной пылесос, содержащий корпус с  всасывающим и выходным отверстиями, размещенные в корпусе побудитель тяги и съемный пылезадерживающий фильтр, встроенный в корпус со стороны всасывающего отверстия соединительный узел для подсоединения сменных насадок, перекрывающую выходное отверстие воздухорассеивающую решетку, ручку для переноски пылесоса и размещенный в корпусе источник питания (аккумулятор) - (см. паспорт и описание к ручному пылесосу фирмы «Эленберг», модель VC 2100, производство КНР, 2004), принятый в качестве прототипа.

Недостатком известного пылесоса является невозможность  подсоединения сменных насадков (например, распылителя для побелки или опрыскивания растений) со стороны выходного (воздухонагнетательного) отверстия корпуса из-за отсутствия со стороны указанного отверстия соответствующего соединительного узла, и невозможности установки последнего из-за наличия у корпуса со стороны названного отверстия неотсоединяемой воздухорассеивающей решетки, что значительно сужает эксплуатационные возможности ручного пылесоса.

Следует также отметить, что наличие у  известного пылесоса встроенного аккумулятора, имеющего значительную энергоемкость  и, соответственно, массу, приводит к  существенному увеличению веса ручного  пылесоса, что повышает трудоемкость очистки больших по площади запыленных поверхностей и, тем самым, значительно  снижает эффективность использования  известного пылесоса.

Задачей полезной модели является создание ручного  пылесоса, обеспечивающего получение  технического результата, состоящего в расширении эксплуатационных возможностей пылесоса.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5. Анализ конструктивного решения

 

Основными элементами пылесоса являются

1) Электродвигатель  – устройство, приводящее в движение  пропеллер для разрежения воздуха.  Питание  должно осуществляться  от бортовой сети автомобиля 12 вольт, которое подается к нему  от прикуривателя. 

2) Пропеллер  предназначен для разрежения  воздуха. Установлен на валу  электродвигателя, который в свою  очередь начинает вращаться при подачи питания сити.

3) Фильтр, отделяющий  пыль от воздуха, и собирающий  её в пылесборнике;

Бывают тряпочные и волокнистые.

     Тряпочный фильтр – это элемент  воздухоочистителя, который служит  для очистки от пыли и задержка  частиц. Является фильтром высокой  эффективности.