ES2320795T3 - Soplador electrico y aspirador provisto del mismo. - Google Patents
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Abstract
Aspirador que comprende: un cuerpo principal (31) que incorpora un orificio de succión para succionar el polvo y un soplador eléctrico (1, 37) para generar una corriente de succión de aire; un orificio de salida a través del cual el aire descargado del soplador eléctrico (1, 37) es expulsado fuera; una unidad de control (43) para controlar el funcionamiento del soplador eléctrico (1, 37), en el cual el soplador eléctrico (1, 37) incluye una turbina (4, 50) para generar la corriente de succión de aire mediante su rotación, una carcasa (6, 53) que contiene la turbina (4, 50), y aberturas de escape (7, 51) formadas en la carcasa (6, 53) a través de las cuales se descarga una parte de la corriente de aire succionada por la turbina (4, 50); y la unidad de control (43) está dispuesta en un recorrido del aire entre las aberturas de escape (7, 51) y el orificio de salida; en el cual la unidad de control (43) está retenida por una tapa (47) que encierra la unidad de control (43) en el recorrido del aire; en el cual la tapa (47) está provista de al menos un orificio de salida de aire (46) a través del cual un flujo de aire descargado de por lo menos una abertura de escape (7, 51) se introduce en la tapa (47); caracterizado porque la tapa (47) está provista de dos o más orificios de entrada de aire y el flujo de aire descargado de al menos una abertura de escape (7, 51) y el aire de al menos una abertura de salida (9, 45) se introducen en la tapa (47) a través de diferentes orificios de entrada de aire.
Description
Soplador eléctrico y aspirador provisto del
mismo.
La presente invención se refiere a un aspirador
que incorpora un soplador eléctrico.
En referencia a la fig. 18, se ilustra un
soplador eléctrico convencional 1 que incluye una unidad motriz 2
que posee un eje de rotación 3; y una turbina 4 fijada al eje de
rotación 3. Hay una guía de aire 5 dispuesta a lo largo de la
periferia externa de la turbina 4 y orientada hacia la misma. El
número de referencia 6 es una carcasa adosada de forma estanca a la
periferia externa de la unidad motriz 2, conteniendo la carcasa una
turbina 4 y una guía de aire 5 y teniendo en su centro una abertura
de entrada 6a. A lo largo de la circunferencia de la carcasa 6 está
formada una pluralidad de primeras aberturas de escape 7. Además, en
el soporte 14' que alberga la unidad motriz 2, están formadas una o
más segundas aberturas de escape 9.
El soplador eléctrico configurado tal como se
describe anteriormente funciona del siguiente modo. La turbina 4
montada en el eje de rotación 3 de la unidad motriz 2 gira a gran
velocidad, generando de ese modo una corriente de aire de succión.
La corriente de aire de succión así creada se desplaza hacia la guía
de aire 5 desde la periferia externa de la turbina 4. Parte de la
corriente de aire de succión que entra en la guía de aire 5 se
expulsa a través de las primeras aberturas de escape 7 formadas en
la carcasa 6, y el resto se emite a través de las segundas aberturas
de escape 9 en el soporte 14' (véase, por ejemplo, la publicación
japonesa de modelo de utilidad abierta a consulta por el público, nº
1986-47964).
En la técnica, es bien sabido que se puede
mejorar una eficiencia de soplado de aire del soplador eléctrico 1
liberando parte de la corriente de aire de succión a través de la
periferia de la carcasa 6, tal como se describe anteriormente. Sin
embargo, no se han estudiado detalladamente una forma y un área
concretas de las primeras aberturas de escape 7 y sus posiciones con
respecto a la guía de aire 5 para aumentar más la eficiencia del
soplador eléctrico.
El documento EP 1 138 242 A2 describe un
aspirador que comprende un cuerpo principal que incorpora un
orificio de entrada de succión para succionar el polvo, y un
soplador eléctrico para generar una corriente de succión de aire;
un orificio de salida por donde el aire descargado del soplador
eléctrico es expulsado fuera; una unidad de control para controlar
el funcionamiento del soplador eléctrico, en la cual el soplador
eléctrico incluye una turbina para generar la corriente de succión
de aire mediante su rotación, una carcasa que contiene la turbina, y
aberturas de escape formadas en la carcasa a través de las cuales se
descarga una parte de la corriente de aire succionada por la
turbina; y la unidad de control está dispuesta en un recorrido del
aire entre las aberturas de escape y el orificio de salida.
De acuerdo con un aspecto de la presente
invención, se proporciona un aspirador según la reivindicación 1;
las realizaciones preferidas están definidas en las reivindicaciones
dependientes.
Los anteriores objetos y características de la
presente invención, y otros, resultarán evidentes tras la siguiente
descripción de formas de realización preferidas, acompañada de los
dibujos adjuntos, en los cuales:
la fig. 1 es una vista de medio corte en sección
transversal de un soplador eléctrico;
la fig. 2 proporciona una vista en sección
transversal tomada a lo largo de la línea C-C de la
fig. 1;
la fig. 3 expone una vista en sección
transversal (tomada a lo largo de la línea C-C de la
fig. 1) que describe una relación entre las posiciones de las
paletas guía y las primeras aberturas de escape en un soplador;
la fig. 4 representa una vista en sección
transversal (tomada a lo largo de la línea C-C de la
fig. 1) que describe una relación entre las posiciones de las
paletas guía y las primeras aberturas de escape en un soplador
eléctrico;
la fig. 5 ofrece una vista en sección
transversal (tomada a lo largo de la línea C-C de la
fig. 1) que describe una relación ejemplar entre las posiciones de
las paletas guía y las primeras aberturas de escape en un soplador
eléctrico;
la fig. 6 muestra una vista de medio corte en
sección transversal de otro soplador eléctrico ejemplar;
la fig. 7 ilustra una vista de medio corte en
sección transversal de un soplador eléctrico alternativo;
la fig. 8 presenta un gráfico que describe la
relación entre la eficiencia de soplado de aire de un soplador
eléctrico y el área de cada una de las primeras aberturas de escape
del mismo;
la fig. 9 es una vista de medio corte en sección
transversal de un soplador eléctrico;
la fig. 10 representa una vista de medio corte
en sección transversal de un soplador eléctrico;
la fig. 11 proporciona una vista de medio corte
en sección transversal de otro soplador eléctrico;
la fig. 12 expone una vista de medio corte en
sección transversal de un soplador eléctrico;
la fig. 13 describe una vista inferior ejemplar
de un soplador eléctrico;
la fig. 14 ilustra una vista general de un
aspirador de acuerdo con la presente invención;
la fig. 15 representa una vista de medio corte
en sección transversal de un soplador eléctrico empleado en un
aspirador de acuerdo con la presente invención;
la fig. 16 es una vista frontal de un soplador
eléctrico que posee un elemento de reducción de ruido unido al
mismo;
la fig. 17 es una vista en sección transversal
del cuerpo principal del aspirador; y
la fig. 18 proporciona una vista de medio corte
en sección transversal de un soplador eléctrico convencional.
En referencia a las figs. 1 y 2, se ilustra un
soplador eléctrico. Se omitirán las explicaciones detalladas de las
partes idénticas o similares a las descritas en la técnica
convencional en la fig. 18, y por tanto se usarán números de
referencia parecidos.
El número de referencia 1 representa el soplador
eléctrico que incluye la unidad motriz 2 y la unidad de ventilador
10. La unidad motriz 2 está contenida en un primer soporte 12 que
sostiene el apoyo 11 en el lado próximo de la unidad de ventilador
10 y un segundo soporte 14 que sostiene el apoyo 13 en el lado
lejano de la unidad de ventilador 10. El segundo soporte 14 alberga
en su interior el motor eléctrico 8.
El motor eléctrico 8 incluye el rotor 17 y el
estator 19. El rotor 17 posee un colector 15 y un núcleo de inducido
16, ambos fijados a presión al eje 3, y el núcleo de inducido 16,
formado mediante la laminación de planchas delgadas de acero al
silicio, posee unos arrollamientos (que no se muestran) colocados
sobre el mismo. El estator 19 posee un núcleo de campo 18 formado
mediante el apilamiento de planchas delgadas de acero al silicio, y
unos arrollamientos (que no se muestran) provistos sobre el mismo.
En el segundo soporte 14 también está montado un portaescobillas 20
para recibir en el mismo una escobilla de carbón (que no se muestra)
que se mueve de forma deslizable con respecto al colector 15.
La unidad de ventilador 10 incluye una turbina 4
compuesta por un deflector delantero 21, un deflector trasero 22 y
una pluralidad de paletas 23 dispuestas entre los mismos. La turbina
4 está fijada al eje de rotación 3. El deflector delantero 21 posee
un orificio de entrada 21a formado en su centro. Además, a lo largo
y alrededor de la periferia exterior de la turbina 4, se proporciona
una guía de aire 5 que posee unas cámaras en espiral 25 formadas por
varias paletas guía 24. El número de referencia 6 es una carcasa
unida de forma estanca al segundo soporte 14. La carcasa 6 contiene
la turbina 4 y la guía de aire 5 y posee una abertura de entrada 6a
en su centro. A lo largo de la circunferencia de la carcasa 6 están
formadas unas primeras aberturas de escape 7, a través de las cuales
se expulsa una parte de la corriente de aire procedente de la guía
de aire 5. Además, en el segundo soporte 14 está formada al menos
una segunda abertura de escape 9. Se establece un área total S5 de
las segundas aberturas de escape 9 más grande que el área total S1
de las primeras aberturas de escape 7 (S5>S1).
Se establece una longitud circunferencial A de
cada una de las primeras aberturas de escape 7, es decir, una
longitud de las mismas medida a lo largo de la circunferencia de la
carcasa 6, sustancialmente idéntica a la distancia circunferencial B
entre dos paletas guía contiguas 24 en su periferia exterior. Es
decir, las primeras aberturas de escape 7 con forma sustancialmente
rectangular, están formadas a lo largo de la circunferencia de la
carcasa 6, de tal forma que cada una de las primeras aberturas de
escape 7 está alineada con un hueco circunferencial entre los
extremos periféricos exteriores de paletas guía 24 contiguas. Es
decir, cada una de las primeras aberturas de escape 7 está
dispuesta de tal forma que quede situada frente a una cámara en
espiral 25.
Las superficies inferiores 25a de las cámaras en
espiral 25 estarán situadas en un nivel sustancialmente idéntico al
de los bordes inferiores 7a de las primeras aberturas de escape 7 o
situado entre sus bordes inferiores 7a y bordes superiores 7b.
Cada parte del soplador eléctrico 1 está
dimensionada de tal forma que el área total S1 de las primeras
aberturas de escape 7 sea menor que el área total de la sección
transversal S4 del recorrido del aire 8a entre el segundo soporte 14
y el motor eléctrico 8, medida en una dirección perpendicular al eje
de rotación 3 (S1<S4).
Ahora se describirá el funcionamiento del
soplador eléctrico 1 configurado tal como se describe
anteriormente.
Cuando se aplica la energía a los arrollamientos
del estator 19 y los arrollamientos del rotor 17 a través de la
escobilla de carbón y el colector 15, el eje de rotación 3 del rotor
17 y, de ese modo, la turbina 4 fijada al mismo, giran a gran
velocidad, generando así una corriente de aire de succión. La
corriente de aire de succión es aspirada a través del orificio de
entrada 21a formado en el deflector delantero 21 de la turbina 4 y
se desplaza a través de un conducto rodeado por los deflectores
delantero y trasero 21, 22 y las paletas 23, para ser expulsada
desde la periferia de la turbina 4. La corriente de aire liberada
desde la turbina 4 pasa a través de las cámaras en espiral 25
formadas por paletas guía contiguas 24, y se expulsa desde la
periferia externa de la guía de aire 5.
Una parte de la corriente de aire procedente de
la guía de aire 5 se expulsa al exterior a través de unas primeras
aberturas de escape 7 formadas en la carcasa 6, y el resto de la
corriente de aire se libera a través de una segunda abertura de
escape 9 formada en el segundo soporte 14 tras enfriar el rotor 17,
estator 19 y similares dispuestos en el mismo.
Debido a que la parte de la corriente de aire de
succión se expulsa directamente al exterior a través de unas
primeras aberturas de escape 7 proporcionadas en la carcasa 6, se
puede reducir la pérdida de presión de la corriente de aire debida a
la deflexión del flujo de aire que se produce cuando la corriente de
aire es guiada a través de las cámaras en espiral 25 de la guía de
aire 5 hacia la unidad motriz 2.
Además, debido a que el volumen de la corriente
de aire que pasa a través de la unidad motriz 2 se reduce, también
puede reducirse la pérdida de presión de la corriente de aire debida
a la resistencia al flujo en esa zona (denominada pérdida por
rozamiento). Por consiguiente, se puede reducir una pérdida de flujo
bruta, es decir, las pérdidas de presión de la corriente de aire
debidas a la deflexión del flujo de aire, dando lugar a un aumento
en la eficiencia total de soplado del soplador eléctrico 1.
Debido a que la longitud circunferencial A de
cada una de las primeras aberturas de escape 7 es sustancialmente
idéntica a la distancia circunferencial B entre los extremos
periféricos exteriores 24a de cada dos paletas contiguas 24, y en la
carcasa 6 están formadas unas primeras aberturas de escape 7 con
forma sustancialmente rectangular y situadas frente a los extremos
periféricos exteriores de unas paletas guía contiguas 24, las
corrientes de aire que fluyen a través de las cámaras en espiral 25
se liberan eficientemente a través de las primeras aberturas de
escape 7 y, por lo tanto, se reduce el volumen de las corrientes de
aire que fluyen hacia la unidad motriz 2. Por consiguiente, se
reduce la pérdida total de presión (es decir, la pérdida por
deflexión y la pérdida por rozamiento), aumentando aún más la
eficiencia de soplado del soplador eléctrico 1.
Además, debido a que se establecen unas
superficies inferiores 25a de las cámaras en espiral 25 situadas
sustancialmente al mismo nivel que los bordes inferiores 7a de las
primeras aberturas de escape 7 o entre los bordes inferiores 7a y
los bordes superiores 7b, la corriente de aire procedente de la
turbina 4 se emite a través de las primeras aberturas de escape 7
sin chocar con la carcasa 6. Por consiguiente, se puede aumentar la
eficiencia de soplado del soplador eléctrico 1 y, al mismo tiempo,
se puede reducir el ruido que produce.
Además, el número de cámaras en espiral 25 es el
mismo que el de las primeras aberturas de escape 7, según se ilustra
en la fig. 2, lo que contribuye a la emisión eficiente de corrientes
de aire, dando lugar a una mejora en la eficiencia de soplado del
soplador eléctrico 1.
Además, debido a que se establece un área total
S1 de las primeras aberturas de escape 7 más pequeña que el área
total de la sección transversal S4 del recorrido del aire 8a entre
el segundo soporte 14 y el motor eléctrico 8, medida en dirección
perpendicular al eje de rotación 3 (S1<S4), se puede hacer que
las corrientes de aire que pasan a través de las cámaras en espiral
25 fluyan con facilidad hacia el motor eléctrico 8, que tiende a
estar caliente, enfriando de ese modo el motor eléctrico 8 y
evitando un aumento de temperatura del mismo.
Puede establecerse una S1 igual o mayor que S4
(S1 \geq S4) si el aumento de temperatura del motor eléctrico 8 no
constituye un problema crítico. En tal caso, para las corrientes de
aire procedentes de las cámaras en espiral 25 resultará más sencillo
salir a través de las primeras aberturas de escape 7, lo cual
provoca menos pérdidas de presión de las corrientes de aire para
aumentar la eficiencia de succión de aire del soplador eléctrico
1.
Además, debido a que hay una o más segundas
aberturas de escape 9 formadas en el soporte 14 que contiene el
motor eléctrico 8, se puede introducir una parte de las corrientes
de aire en el interior del soporte 14 desde la turbina 4 para que
fluya a través del mismo, enfriando así el motor eléctrico 8
eficientemente.
Además, al establecer un área total S5 de las
segundas aberturas de escape 9 mayor que el área total S1 de las
primeras aberturas de escape 7 (S1<S5), se puede reducir la
resistencia al flujo del aire a través de las segundas aberturas de
escape 9. Además, esta configuración facilita el flujo de las
corrientes de aire desde las cámaras en espiral 25 hacia el motor
eléctrico 8, que tiende a estar caliente, evitando de este modo un
aumento de temperatura del
mismo.
mismo.
Por otra parte, si se establece una S1 igual o
mayor que S5 (S1 \geq S5), las corrientes de aire procedentes de
los cámaras en espiral 25 pueden salir fácilmente a través de las
primeras aberturas de escape 7, lo que provoca una menor pérdida de
presión de las corrientes de aire para aumentar la eficiencia de la
succión de aire del soplador eléctrico 1.
A continuación, se describirá detalladamente un
segundo soplador con referencia a la fig. 3. Se omitirán
explicaciones detalladas de partes idénticas o similares a las de la
primera forma de realización, y por tanto se usarán números de
referencia parecidos. En este ejemplo, la longitud circunferencial A
de cada una de las primeras aberturas de escape 7 se reduce hasta
ser más pequeña que la longitud circunferencial B entre los extremos
periféricos exteriores 24a de cada dos paletas guía contiguas 24, y
cada una de las primeras aberturas de escape 7 está dispuesta de tal
forma que esté alineada con una de las cámaras en espiral 25.
\newpage
Además, cada una de las primeras aberturas de
escape 7 está dispuesta aproximadamente en la parte central de la
cámara en espiral 25 correspondiente, y la parte del extremo
periférico 25b de cada una de las cámaras en espiral 25 está
desalineada con su correspondiente primera abertura de escape 7.
Es más, se establece un área total S1 de las
primeras aberturas de escape 7 más pequeña que el área total S2 de
las partes de los extremos periféricos 25b de las cámaras en espiral
25 (S1<S2).
Además, se establece una S1 más pequeña que el
área total S3 de los recorridos del aire C (de los que sólo uno está
sombreado en el dibujo, con fines ilustrativos) entre la guía de
aire 5 y la carcasa 6 (S1<S3).
Cuando las corrientes de aire se emiten a través
de las primeras aberturas de escape 7, tienden a aumentar los ruidos
de alta frecuencia. Por consiguiente, en el soplador eléctrico con
la configuración descrita anteriormente, al establecerse un área
total de las primeras aberturas de escape 7 más pequeña, el volumen
de la corriente de aire que pasa a través de la unidad motriz 2
aumenta, evitándose de este modo los ruidos de alta frecuencia. Se
pueden lograr los mismos efectos reduciendo el número de primeras
aberturas de escape 7 o formando primeras aberturas de escape 7
únicamente a lo largo de una mitad de la circunferencia de la
carcasa 6.
Además, las partes periféricas de los extremos
25b de las cámaras en espiral 25 están desalineadas con las primeras
aberturas de escape 7 correspondientes. Con tales disposiciones, en
el caso de que cada una de las primeras aberturas de escape 7 sea
más pequeña que la parte periférica de los extremos 25b de cada una
de las cámaras en espiral 25, la carcasa bloquea parte de los ruidos
de alta frecuencia, lográndose así una reducción del ruido de alta
frecuencia. Por otra parte, si establece que cada una de las
primeras aberturas de escape 7 sea mayor que la parte periférica del
extremo 25b de cada una de las cámaras en espiral 25, se producirán
interferencias entre las corrientes de aire emitidas desde las
cámaras en espiral 25 cercanas, reduciéndose así los ruidos.
Además, debido a que se establece un área total
S1 de las primeras aberturas de escape 7 más pequeña que el área
total S2 de las partes periféricas de los extremos 25 de las cámaras
en espiral 25 (S1<S2), las corrientes de aire procedentes de las
cámaras en espiral 25 fluyen con facilidad hacia la unidad motriz 2
con menos resistencia al flujo que las primeras aberturas de escape
7. Por consiguiente, la unidad motriz 2, que tiende a estar
caliente, se enfría eficientemente mediante las corrientes de aire
que fluyen a través de la misma.
Por el contrario, en el caso de que se
establezca una S1 igual o mayor que S2 (S1 \geq S2), las
corrientes de aire procedentes de las cámaras en espiral 25 tienden
a liberarse a través de las primeras aberturas de escape 7 con menos
resistencia al flujo; por lo tanto, puede reducirse la pérdida total
de presión de la corriente de aire, mejorándose de ese modo la
eficiencia de la succión de aire.
Además, estableciendo una S1 más pequeña que el
área total S3 de los recorridos del aire C entre la guía de aire 5 y
la carcasa 6 (S1<S3), se facilita el flujo de las corrientes de
aire desde las cámaras en espiral 25 hacia la unidad motriz 2,
evitando así eficientemente el aumento en la temperatura de la
unidad motriz 2, que tiende a estar
caliente.
caliente.
Por otra parte, si se establece una S1 igual o
mayor que S3 (S1 \geq S3), las corrientes de aire procedentes de
las cámaras en espiral 25 pueden liberarse fácilmente a través de
las primeras aberturas de escape 7. Por consiguiente, se reduce la
pérdida total de presión de la corriente de aire, mejorándose de ese
modo la eficiencia de la succión de aire.
Además, en el caso de que se establezca un área
total S1 de las primeras aberturas de escape 7, un área total S3 de
los recorridos del aire C entre la guía de aire 5 y la carcasa 6 y
un área total S5 de las segundas aberturas de escape 9 tales que S1
\leq S3 \leq S5, las corrientes de aire procedentes de las
cámaras en espiral 25 tienden a fluir hacia el motor eléctrico 8,
evitándose de ese modo el aumento de temperatura en el motor
eléctrico 8.
En el caso de que se establezca un área total S4
del recorrido del aire 8a entre el segundo soporte y el motor
eléctrico 8 que satisfaga la relación S1 \leq S3 \leq S4 \leq
S5, los flujos de aire procedentes de las cámaras en espiral 25
pueden fluir hacia el motor eléctrico 8 más fácilmente, dando lugar
así a un enfriamiento más eficiente del motor eléctrico 8.
A continuación, se describirá otro ejemplo con
referencia a la fig. 4. Se omitirán explicaciones detalladas de
partes idénticas o similares a las de las anteriores formas de
realización, y se les asignarán números de referencia parecidos. En
este ejemplo se establece una longitud circunferencial A de cada una
de las primeras aberturas de escape 7 formadas en la carcasa 6 más
grande que la longitud circunferencial B entre los extremos
periféricos exteriores de cada dos paletas guía contiguas 24.
Además, dos bordes de cada una de las primeras aberturas de escape 7
están situados aproximadamente en las partes centrales de las
cámaras en espiral 25 correspondientes, respectivamente.
Con el soplador eléctrico de acuerdo con este
ejemplo, debido a que se establece una longitud circunferencial A de
cada una de las primeras aberturas de escape 7 mayor que la
distancia circunferencial B entre los extremos periféricos
exteriores de cada dos paletas contiguas 24, y hay unas cámaras en
espiral 25 dispuestas de tal modo que las corrientes de aire
procedentes de una pluralidad de cámaras en espiral 25, por ejemplo,
tres, se emitan a través de una de las primeras aberturas de escape
7, las corrientes de aire que pasan a través de las tres cámaras en
espiral 25 se liberan a través de una misma primera abertura de
escape 7 al tiempo que interfieren entre sí, de tal forma que se
pueden reducir o eliminar los sonidos o ruidos de alta frecuencia,
que tienden a aumentar cuando las corrientes de aire se expulsan
directamente a través de las primeras aberturas de escape 7.
Se pueden obtener los mismos efectos instalando
unas paletas guía 24 de guía de aire 5 de modo que unos extremos
periféricos exteriores de las mismas estén situados en las partes
centrales de las primeras aberturas de escape 7, respectivamente, o
proporcionando un hueco entre la periferia exterior de la guía de
aire 5 y la periferia interior de la carcasa 6 para generar un flujo
de aire circular a través de la misma.
De modo similar, las primeras aberturas de
escape 7 formadas en la carcasa 6 pueden consistir en una
multiplicidad de ranuras, tal como se muestra en la fig. 6, o una
pluralidad de pequeños agujeros, tal como se muestra en la fig. 7,
para obtener los mismos efectos.
A continuación, se describirá un cuarto ejemplo
haciendo referencia a la fig. 8. A las partes idénticas o similares
a las de las anteriores formas de realización se les asignarán
números de referencia parecidos, y se omitirán explicaciones
detalladas de las mismas.
Se establece un área de cada una de las primeras
aberturas de escape 7 formadas en la carcasa 6 de aproximadamente 40
mm^{2} o más.
Tal como se describe anteriormente, la
eficiencia de soplado del soplador eléctrico puede mejorarse en
virtud de una reducción de las pérdidas de flujo aumentadas a medida
que se incrementa el área de las primeras aberturas de escape 7
proporcionadas en la carcasa 6. Sin embargo, si el área de abertura
de las mismas es mayor de aproximadamente
40 mm^{2}, la eficiencia del soplador eléctrico se satura, como puede observarse en la fig. 8, que muestra una relación entre el área de cada una de las primeras aberturas de escape 7 y la eficiencia de soplado.
40 mm^{2}, la eficiencia del soplador eléctrico se satura, como puede observarse en la fig. 8, que muestra una relación entre el área de cada una de las primeras aberturas de escape 7 y la eficiencia de soplado.
A continuación, se describirá un quinto ejemplo
haciendo referencia a la fig. 9. Se omitirán explicaciones
detalladas de partes idénticas o similares a las de las anteriores
formas de realización, y se les asignarán números de referencia
parecidos.
Hay unos nervios 26 instalados en una superficie
exterior de la carcasa 6, justo encima de las primeras aberturas de
escape 7 formadas a lo largo de la periferia de la carcasa 6,
respectivamente.
Los nervios 26 sirven para impedir la dispersión
de las corrientes de aire emitidas a través de las primeras
aberturas de escape 7 y guiar el flujo de las corrientes de aire
hacia la unidad motriz 2. Es decir, los nervios 26 fuerzan el flujo
de las corrientes de aire emitidas desde las primeras aberturas de
escape 7 en una dirección descendiente. En consecuencia, el flujo de
aire se suaviza y se puede aumentar el volumen de las corrientes de
aire expulsadas a través de las primeras aberturas de escape 7,
reduciéndose de ese modo las pérdidas de flujo de aire en el
soplador eléctrico para mejorar su eficiencia de soplado.
A continuación, se describirá un sexto ejemplo
haciendo referencia a la fig. 10, en el que las partes idénticas o
similares a las de las anteriores formas de realización se
designaran con números de referencia parecidos, y se omitirán
explicaciones detalladas de las mismas.
En este ejemplo, se establece una pendiente de
bordes laterales de cada una de las primeras aberturas de escape 7,
con forma sustancialmente de cuadrilátero, es decir, de
paralelogramo, sustancialmente idéntica a una pendiente de la
superficie inferior 25a de cada una de las cámaras en espiral 25
definidas por paletas guía contiguas 24 en la guía de aire 5.
Debido a que las primeras aberturas de escape 7
están formadas en la carcasa 6 con sus bordes laterales inclinados a
un ángulo sustancialmente idéntico al de las corrientes de aire
expulsadas desde las cámaras en espiral 25, la corriente de aire
fluye con suavidad.
Por consiguiente, el volumen de las corrientes
de aire emitidas a través de las primeras aberturas de escape 7
puede aumentarse como en el quinto ejemplo, reduciéndose de ese modo
las pérdidas de flujo de la corriente de aire para aumentar su
eficiencia de soplado. Se pueden obtener los mismos efectos
inclinando un borde lateral de las primeras aberturas de escape 7,
con forma sustancialmente cuadrilateral, por ejemplo, con forma
trapezoidal, con respecto a la dirección longitudinal del eje de
rotación 3 para reducir el área de las primeras aberturas de escape
7, tal como se muestra en la fig. 11.
A continuación, se describirá un séptimo ejemplo
haciendo referencia a la fig. 12. Se omitirán explicaciones
detalladas de las partes idénticas o similares a las de las
anteriores formas de realización, y, por tanto, se usaran números de
referencia parecidos.
Hay instalada una tapa de motor 27 que posee una
parte inferior abierta hacia la unidad motriz 2, para cubrir las
primeras aberturas de escape 7 de forma que se puedan guiar las
corrientes de aire expulsadas desde las primeras aberturas de escape
7 en un flujo descendente hacia la unidad motriz 2.
\newpage
Debido a que la tapa de motor 27 dispuesta
alrededor de la carcasa 6 sirve para impedir la dispersión de las
corrientes de aire expulsadas desde las primeras aberturas de escape
7, las corrientes de aire fluyen uniformemente hacia la unidad
motriz 2. Por consiguiente, el volumen de las corrientes de aire
expulsadas se incrementa con la reducción de sus pérdidas de flujo,
mejorándose de ese modo la eficiencia de soplado.
Además, mediante la instalación de unas paletas
helicoidales 28 en la tapa del motor 17 en lugares correspondientes
a las primeras aberturas de escape 7, puede aumentarse aún más la
eficiencia de soplado del soplador eléctrico.
Aunque las primeras aberturas de escape 7 están
formadas en la carcasa 6 en las formas de realización preferidas de
la presente invención descritas anteriormente, pueden estar formadas
en cualquier parte que contenga la turbina 4 y la guía de aire 5,
por ejemplo, estando el primer soporte 12 en contacto con las partes
inferiores de la turbina 4 y la guía de aire 5.
A continuación se describirá un octavo ejemplo,
haciendo referencia a las figs. 14 a 17.
La fig. 14 es una vista en perspectiva general
de un aspirador.
El número de referencia 31 es un cuerpo
principal del aspirador. En la cámara que alberga el soplador 38
dentro del cuerpo principal 31, se encuentra el soplador eléctrico
37 para generar una corriente de aire de succión. Además, hay una
cámara de recogida de polvo 36 dispuesta corriente arriba del
soplador eléctrico 37, que incorpora en su interior una bolsa de
polvo 42, hecha de, por ejemplo, una bolsa de papel, para recoger en
su interior las partículas de suciedad. La corriente de aire de
succión generada por el soplador eléctrico 37 eleva las partículas
de suciedad a través de la unidad de succión 34, y el aire cargado
de suciedad se desplaza a través de unos conductos de aire (que no
se muestran) dentro del tubo de extensión 33 y la manga 32, y
alcanza finalmente la bolsa de polvo 42. Por consiguiente, las
partículas de suciedad quedan recogidas y atrapadas en su interior.
El aire libre de suciedad expulsado desde el soplador eléctrico 37
se libera a través de la rejilla de ventilación 39 proporcionada en
una parte trasera del cuerpo principal 31. El número de referencia
35 es un mango de manejo para controlar el consumo de energía del
soplador eléctrico 37 y los números de referencia 40 y 41
representan un prefiltro y un filtro de escape, respectivamente.
El soplador eléctrico 37 incluye una turbina 50
para generar la corriente de aire de succión mediante su rotación,
una carcasa 53 que contiene la turbina 50, y una pluralidad de
terceras aberturas de escape 51 formadas en la carcasa 53, a través
de las cuales se expulsa una parte de la corriente de aire de
succión generada por la turbina 50. Además, en el recorrido del aire
de escape 58 que se extiende desde las terceras aberturas de escape
51 hasta la rejilla de ventilación 39, está montado un cuadro de
control 43 para controlar el funcionamiento del soplador eléctrico
37 (control de entrada) y/o el dispositivo o dispositivos de
generación de calor 48. Tal configuración permite usar las
corrientes de aire expulsadas desde las terceras aberturas de escape
51 para enfriar el cuadro de control 43 y/o el dispositivo o
dispositivos de generación de calor 48.
Debido a que las terceras aberturas de escape 51
están formadas en la carcasa 53 que contiene la turbina 50 sin
sostener piezas pesadas, la existencia de las terceras aberturas de
escape 51 en la carcasa no provoca reducción alguna en la rigidez
del soplador eléctrico 37. Por consiguiente, el enfriamiento del
cuadro de control 43 y/o el dispositivo o dispositivos de generación
de calor 48 puede realizarse eficientemente sin deteriorar la
seguridad de funcionamiento del soplador eléctrico 37.
Básicamente, la rigidez del soplador eléctrico
37 la determina la resistencia de los soportes 49, incluido el que
se encuentra cerca de la carga y el que se encuentra en el lado
opuesto a éste, para sostener un estator (que no se muestra) y un
rotor (que no se muestra). La carcasa 53 posee un grosor de
aproximadamente 0,3 mm a 0,5 mm, más delgado que el del soporte 49,
comprendido entre aproximadamente 0,8 mm a 1,0 mm, debido a que la
carcasa 53 está diseñada para contener únicamente la turbina 50 y la
guía de aire 44, con el objeto de mejorar la eficiencia. Por
consiguiente, la presencia de las terceras aberturas de escape 51 en
la carcasa 53 no provoca reducción alguna en la rigidez del soplador
eléctrico 37, ni la aparición anormal de chispas y vibraciones que
pudieran producirse por la reducción de la rigidez del soplador
eléctrico 37. En lugar de ello, las aberturas de escape 51 permiten
un enfriamiento eficaz del cuadro de control 43 y/o el dispositivo
o dispositivos de generación de calor 48.
La eficiencia del enfriamiento puede mejorarse
aún más mediante la formación en los soportes 49 de una o más
cuartas aberturas de escape 45 para expulsar una parte de la
corriente de aire de succión generada por la turbina 50, estando
instalados los soportes 49 corriente abajo de la turbina 50, de modo
que uno de ellos esté en contacto con una parte periférica inferior
de la guía de aire 44 y el otro forme una cubierta del soplador
eléctrico 37. No obstante, la presencia de las cuartas aberturas de
escape 45 en los soportes 49, puede dar lugar a una reducción en la
rigidez del soplador eléctrico 37. Por lo tanto, el número y la
forma de las cuartas aberturas de escape 45 deberían limitarse a ser
adecuados para las características del soplador eléctrico 37,
midiendo una frecuencia de resonancia del mismo.
El cuadro de control 43 y/o el dispositivo o
dispositivos de generación de calor 48 alojados en el cuerpo de la
tapa 47 hecho de, por ejemplo, resina, están dispuestos en el
recorrido del aire de escape 58 que se extiende desde las terceras
aberturas de escape 51 en la carcasa 53 hasta la rejilla de
ventilación 39. En esta forma de realización preferida, el cuerpo de
la tapa 47 está montado de forma ajustada en el soplador eléctrico
37, por ejemplo, en los soportes 49 del soplador eléctrico 37, por
medio de uno o más tornillos. Por consiguiente, las corrientes de
aire procedentes de las terceras aberturas de escape 51 o cuartas
aberturas de escape 45 pueden fluir eficientemente hasta el cuadro
de control 43 y/o el dispositivo o dispositivos de generación de
calor 48 para el enfriamiento estabilizado de los mismos.
Además, mediante la formación de entradas de
aire 46 en el cuerpo de la tapa 47 para introducir las corrientes de
aire desde las terceras aberturas de escape 51 y cuartas aberturas
de escape 45 hacia el interior del cuerpo de la tapa 47, el cuadro
de control 43 y/o el dispositivo o dispositivos de generación de
calor 48 que se encuentran en su interior pueden enfriarse de forma
estable. Además, debido a que las entradas de aire 46 incluyen una o
más primeras aberturas de escape 46a y una o más segundas aberturas
de escape 46b preparadas por separado para introducir sólo las
corrientes de aire procedentes de las terceras aberturas de escape
51 y las cuartas aberturas de escape 45, respectivamente, las
corrientes de aire procedentes de las mismas se pueden utilizar aún
más eficientemente.
Además, mediante la instalación de la salida de
aire 54 en el cuerpo de la tapa 47, a través de la cual se expulsan
las corrientes de aire introducidas en el cuerpo de la tapa 47 tras
pasar a través del cuadro de control 43 y/o el dispositivo o
dispositivos de generación de calor 48, el flujo de aire puede pasar
uniformemente a través del cuerpo de la tapa 47. Además, la salida
de aire 54 permite expulsar a través de la misma las partículas de
suciedad que se introducen en el cuerpo de la tapa 47 sin ser
atrapadas por la bolsa de polvo 42, impidiéndose así la acumulación
de las partículas de suciedad en el cuerpo de la tapa 47 y, por
ello, mejorándose la seguridad de funcionamiento del cuadro de
control 43 y/o el dispositivo o dispositivos de generación de calor
48.
Para la mejora de la seguridad de funcionamiento
contra las partículas de suciedad, el filtro 55 puede estar
dispuesto entre las entradas de aire 46 del cuerpo de la tapa 47 y
las terceras aberturas de escape 51 o cuartas aberturas de escape
45, impidiéndose así que las partículas de suciedad entren en el
cuerpo de la tapa 47 para mejorar aún más la seguridad de
funcionamiento del cuadro de control 43 y/o el dispositivo o
dispositivos de generación de calor 48.
Es preferible situar el dispositivo o
dispositivos de generación de calor 48, por ejemplo, un triac del
cuadro de control 43, en las proximidades de las entradas de aire 46
en el cuerpo de la tapa 47, ya que tal disposición facilita su
enfriamiento. Además, puede fijarse una parte radiante, como por
ejemplo unas aletas 57, al dispositivo o dispositivos de generación
de calor 48 mediante tornillos, por ejemplo, con el fin de mejorar
la eficiencia del enfriamiento del dispositivo o dispositivos de
generación de calor 48.
Debido a que las corrientes de aire se expulsan
desde las terceras aberturas de escape 51 en la carcasa 53, en una
dirección centrífuga de la turbina 50 (es decir, una dirección
radial del soplador eléctrico 37) a una gran velocidad, las
corrientes de aire no se pueden introducir uniformemente en el
cuerpo de la tapa 47 a través de las entradas de aire 46a.
Por lo tanto, mediante la formación de un
recorrido de flujo de aire por medio de la instalación de una guía
52 que contiene la periferia de la carcasa 53 hasta el cuerpo de la
tapa 47, las corrientes de aire procedentes de las terceras
aberturas de escape 51 pueden introducirse uniformemente en el
cuerpo de la tapa 47 a través de las entradas de aire 46a.
Además, debido a que las terceras aberturas de
escape 51 están formadas a lo largo de la circunferencia de la
carcasa 53, se emite al exterior una cantidad considerable de ruidos
generados por la turbina 50 sin que se vean reducidos. Así, se puede
instalar una placa de reducción de ruido 56 a lo largo de la
circunferencia de la carcasa 53 con el fin de reducir el nivel de
ruido. No obstante, en tal caso, puede surgir el problema de que se
reduzca el volumen de la corriente de aire introducida en el cuerpo
de la tapa 47 debido a la presencia de la placa de reducción de
ruido. Por lo tanto, tal como se muestra en la fig. 16, es
preferible proporcionar una placa de reducción de ruido 56 en la
carcasa 53 que no incluya las zonas en las que se encuentran las
terceras aberturas de escape 51 para expulsar las corrientes de aire
que se van a introducir en el cuerpo de la tapa 47. De este modo, se
puede aumentar la eficiencia del enfriamiento al tiempo que se logra
reducir el ruido.
Claims (5)
1. Aspirador que comprende:
un cuerpo principal (31) que incorpora un
orificio de succión para succionar el polvo y un soplador eléctrico
(1, 37) para generar una corriente de succión de aire;
un orificio de salida a través del cual el aire
descargado del soplador eléctrico (1, 37) es expulsado fuera;
una unidad de control (43) para controlar el
funcionamiento del soplador eléctrico (1, 37),
en el cual el soplador eléctrico (1, 37) incluye
una turbina (4, 50) para generar la corriente de succión de aire
mediante su rotación, una carcasa (6, 53) que contiene la turbina
(4, 50), y aberturas de escape (7, 51) formadas en la carcasa (6,
53) a través de las cuales se descarga una parte de la corriente de
aire succionada por la turbina (4, 50); y la unidad de control (43)
está dispuesta en un recorrido del aire entre las aberturas de
escape (7, 51) y el orificio de salida;
en el cual la unidad de control (43) está
retenida por una tapa (47) que encierra la unidad de control (43) en
el recorrido del aire;
en el cual la tapa (47) está provista de al
menos un orificio de salida de aire (46) a través del cual un flujo
de aire descargado de por lo menos una abertura de escape (7, 51) se
introduce en la tapa (47);
caracterizado porque
la tapa (47) está provista de dos o más
orificios de entrada de aire y el flujo de aire descargado de al
menos una abertura de escape (7, 51) y el aire de al menos una
abertura de salida (9, 45) se introducen en la tapa (47) a través de
diferentes orificios de entrada de aire.
2. Aspirador según la reivindicación 1, en el
cual una o varias aberturas de salida (9, 45) están formadas en un
soporte (14, 49) dispuesto en un lado corriente abajo de la turbina
(4, 50) del soplador eléctrico (1, 37), cual soporte (14, 59)
constituye la carcasa del soplador eléctrico (1, 37).
3. Aspirador según la reivindicación 1, en el
cual la tapa (47) está provista de un orificio de salida de aire
(54) a través del cual una corriente de aire introducida en la tapa
(47) es descargada fuera después de pasar a través de la unidad de
control (43).
4. Aspirador según la reivindicación 1, en el
cual un elemento generador de calor (48) de la unidad de control
(43) está dispuesto cerca del orificio de entrada de aire de la tapa
(47).
5. Aspirador según la reivindicación 1, que
comprende además una guía para guiar un recorrido de aire entre las
aberturas de escape (7, 51) y el orificio de entrada de aire de la
tapa.
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