VENTILADOR PARA ASPIRADORA DE FLUJO EQUILIBRADO CAMPO TECNICO La presente invención es concerniente con métodos y aparatos para transportar un flujo de aire y partículas a través de un aspiradora.
ANTECEDENTES DE LA INVENCION Las aspiradoras manuales convencionales son utilizadas comúnmente tanto en instalaciones residenciales como comerciales para retirar el polvo, desechos y otras partículas de las superficies de piso, tales como alfombras, pisos de madera y linóleo. Una aspiradora manual convencional típica incluye una cabeza montada sobre ruedas que incluye una boquilla de admisión posicionada cerca del piso, un mango que se extiende hacia arriba desde la cabeza de tal manera que el usuario puede hacer mover la aspiradora a lo largo del piso en tanto que permanece en una posición vertical o caminando y un ventilador. El ventilador admite un flujo de aire y desechos a través de la boquilla de admisión y dirige el flujo a una bolsa de filtro o receptáculo que atrapa los desechos en tanto que permite que el aire pase hacia afuera de la aspiradora. Una desventaja con algunas aspiradoras manuales convencionales es que la trayectoria de flujo a lo largo de Ref.: 133382 la cual el flujo de aire y partículas viajan puede no ser uniforme y/o puede contener alteraciones u obstrucciones del flujo. Así, el flujo puede ser acelerado y desacelerado a medida que se mueve desde la boquilla de admisión a la bolsa de filtro. A medida que el flujo se desacelera, las partículas pueden precipitar del flujo y reducir la efectividad de limpieza de la aspiradora y conducir al bloqueo de la trayectoria de flujo. Además, las alteraciones y obstrucciones del flujo pueden reducir la energía global del flujo y reducir por consiguiente la capacidad de un flujo para mantener a las partículas arrastradas hasta que el flujo llega a la bolsa del filtro. Otra desventaja con algunas aspiradoras manuales convencionales es que los ventiladores y la trayectoria de flujo pueden ser ruidosos. Por ejemplo, un tipo convencional de ventilador incluye hojas de ventilador giratorias que toman un flujo axial que llega desde la boquilla de admisión y dirigen al flujo a un tubo que se extiende radialmente. A medida que cada hoja del ventilador pasa por la abertura de entrada del tubo, genera ruido que puede ser molesto al usuario y a otros que pueden estar en la vecindad de la aspiradora en tanto que está en uso. Todavía otra desventaja con otras aspiradoras manuales convencionales es que la bolsa del filtro puede ser ineficiente. Por ejemplo, algunas bolsas de filtro son construidas al plegar un extremo de un tubo abierto de material de filtro poroso para cerrar el extremo y dejan una abertura en el otro extremo para recibir el flujo de aire y partículas. El plegado del extremo de la bolsa puede atrapar el extremo de la bolsa y reducir el área de flujo de la bolsa, acelerando potencialmente el flujo a través de la bolsa. A medida que el flujo se acelera a través de la bolsa, las partículas arrastradas en el flujo también se aceleran y pueden chocar con las paredes de la bolsa con velocidad incrementada, debilitando potencialmente o rompiendo la bolsa y provocando que las partículas se fuguen de la bolsa.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN Esta invención es concerniente con métodos y aparatos para transportar un flujo de aire y partículas a través de una aspiradora. El aparato puede incluir un dispositivo de propulsión de flujo de aire que tiene un cubo giratorio alrededor de un eje del cubo y una pluralidad de paletas que dependen del tubo y que se extienden en una dirección en general radial a lo lejos del eje del cubo. Las paletas adyacentes definen un pasaje de flujo entre las mismas y cada pasaje de flujo puede tener un área de flujo aproximadamente constante desde una primera región próxima al eje del cubo a una segunda región próxima a los bordes externos de la paleta. En una modalidad, el dispositivo de propulsión de flujo de aire incluye una caja que tiene una sola abertura de entrada y dos aberturas de salida separadas espaciadamente de la abertura de entrada. En un aspecto adicional de esta modalidad, las paletas pueden ser arregladas de tal manera que cuando una paleta está centrada aproximadamente sobre una de las aberturas de salida, la paleta más cercana a la otra abertura de salida está desplazada del centro de la otra abertura de salida. En todavía otra modalidad de la invención, las paletas pueden ser giradas en relación a la caja a una velocidad de aproximadamente 7,700 r.p.m. para hacer mover un flujo de aproximadamente 3.74 metros cúbicos por minuto (132 pies cúbicos por minuto) a través de la caja. Así el desempeño del dispositivo de propulsión de flujo de aire puede ser por lo menos tan grande cuando está instalado en una aspiradora como cuando está sin instalarse.
BREVE DESCRIPCION DE LOS DIBUJOS La figura 1 es una vista isométrica frontal de una aspiradora que tiene un cuerpo de admisión, un dispositivo de propulsión de aire, un filtro y una caja de filtro de acuerdo con una modalidad de la invención. La figura 2 es una vista isométrica del despiece de una modalidad del cuerpo de admisión y el dispositivo de propulsión de aire mostrado en la figura 1. La figura 3 es una vista isométrica del despiece del dispositivo de propulsión de flujo de aire mostrado en la figura 2. La figura 4 es una vista en elevación frontal de una porción del dispositivo de propulsión de flujo de aire mostrado en la figura 3. La figura 5 es una vista en elevación lateral en sección transversal del dispositivo de propulsión de flujo de aire mostrado en la figura 3. La figura 6 es una vista isométrica del despiece de una modalidad de la caja de filtro, filtro y múltiple mostrados en la figura 1. La figura 7 es una vista en elevación frontal en sección transversal de la caja de filtro y filtro mostrados en la figura 1. La figura 8 es una vista isométrica superior del despiece de un múltiple de acuerdo con otra modalidad de la invención .
DESCRIPCION DETALLADA DE LA INVENCION La presente invención es concerniente con métodos y aparatos para hacer mover un flujo de aire y partículas a una aspiradora y separar las partículas del aire. El aparato puede incluir un dispositivo de propulsión de flujo de aire que tiene un área de flujo aproximadamente constante para reducir las pérdidas de presión al flujo. Muchos detalles específicos de ciertas modalidades de la invención son resumidos en la siguiente descripción y en las figuras 1-8 para proporcionar una comprensión completa de tales modalidades. El experimentado en la técnica, sin embargo, comprenderá que la presente invención puede tener modalidades adicionales y que se puede llevar a la práctica sin varios de los detalles descritos en la siguiente descripción . La figura 1 es una vista isométrica de una aspiradora 10 de acuerdo con una modalidad de la invención posicionada para separar partículas de una superficie de piso 20. La aspiradora 10 puede incluir una cabeza o cuerpo de admisión 100 que tiene una boquilla de admisión que incluye una abertura de admisión 111 para recibir un flujo de aire y partículas de la superficie de piso 20. Un dispositivo de propulsión de flujo de aire 200 jala o atrae el flujo de aire y partículas a través de la abertura de admisión 111 y dirige el flujo a través de dos conductos 30. Los conductos 30 conducen el flujo a un múltiple 50 que dirige el flujo a un elemento de filtro 80. El aire pa'sa a través de las paredes porosas del elemento de filtro 30 a través de una caja de filtro porosa 70, dejando las partículas en el elemento de filtro 80. La aspiradora 10 incluye además un mango que se extiende hacia arriba con el filtro y ruedas 90 (mostradas como ruedas delanteras 90a y ruedas posteriores 90b) para controlar y hacer mover la aspiradora sobre la superficie de piso 20. La figura 2 es una vista isométrica del despiece de una modalidad del cuerpo de admisión 100 mostrado en la figura 1. El cuerpo de admisión 100 incluye una placa base 110 y una cubierta interna 150 que son unidas conjuntamente alrededor del dispositivo de propulsión de flujo de aire 200. Una cubierta externa 130 se une a la cubierta interna 150 de salida para rodear y proteger la cubierta interna 150 y el dispositivo de propulsión de flujo de aire 200. Una placa de deslizamiento 116 es anexada a la superficie inferior de la placa base 110 para proteger la placa base 110 del contacto abrasivo con la superficie de piso 20 (figura 1) . Topes amortiguadores 115 son anexados a las esquinas externas de la placa base 110 para amortiguar las colisiones inadvertidas entre el cuerpo de admisión 100 y las paredes alrededor de las cuales la aspiradora 10 (figura 1) se pone en operación normalmente. Como se muestra en la figura 2, las ruedas delanteras 90a y ruedas posteriores 90b son posicionadas para elevar por lo menos parcialmente la placa base 110 por encima de la superficie de piso 20 (figura 1). En un aspecto de la presente invención, las ruedas posteriores 90b pueden tener un diámetro más grande que las ruedas delanteras 90a. Por ejemplo, las ruedas posteriores 90b pueden tener un diámetro de entre 10.16 cm (4 pulgadas) y 17.78 cm (7 pulgadas) y en una modalidad, un diámetro de 12.7 cm (5 pulgadas) . En un aspecto adicional de esta invención, las ruedas posteriores 90b se pueden extender hacia atrás más allá del borde posterior del cuerpo de admisión 100. Una ventaja de este arreglo es que puede permitir que la aspiradora 10 sea movida más fácilmente sobre las superficies empinadas, tales como escaleras. Por ejemplo para hacer mover la aspiradora 10 desde un escalón inferior a un escalón superior, un usuario puede hacer rodar la aspiradora hacia atrás sobre el escalón inferior hasta que las ruedas posteriores 90b se acoplan con el contraescalón del escalón. Luego el usuario puede jalar la aspiradora 10 hacia arriba a lo largo del contraescalón en tanto que las ruedas posteriores 90b ruedan a lo largo del contraescalón. Asi, el usuario puede hacer mover la aspiradora 10 entre los escalones sin raspar el cuerpo de admisión 100 contra los escalones. Una ventaja adicional es que las ruedas posteriores grandes 90b pueden ser más fácil mover la aspiradora 10 desde un sitio de limpieza al siguiente cuando la aspiradora es inclinada hacia atrás para apoyarse sobre las ruedas posteriores solamente. En todavía un aspecto adicional de esta invención, las ruedas posteriores 90b se extienden hacia atrás del cuerpo de admisión 100 por una distancia por lo menos tan grande como el espesor de un cable de alimentación 43 que acopla el cuerpo de admisión 100 al mango 45 (figura 1) . Asi, el cable de alimentación 43 no será prensado entre el cuerpo de admisión 100 y el contraescalón cuando la aspiradora 10 es movida entre escalones. En una modalidad alternativa, por ejemplo, en donde los usuarios hacen mover la aspiradora 10 en una dirección hacia arriba entre escalones, las ruedas delanteras 90a pueden tener un diámetro incrementado y se pueden extender más allá del borde del borde delantero de cuerpo de admisión 100. La cubierta externa 130 puede incluir orificios de ventilación de admisión 125a para introducir aire de enfriamiento para enfriar el dispositivo de propulsión de flujo de aire 200. La placa base 110 puede incluir orificios de ventilación de escape 125b para expulsar el aire de enfriamiento. Así, el aire de enfriamiento puede ser atraído al cuerpo de admisión 100 por medio de los orificios de ventilación de admisión 125a (por ejemplo, con un ventilador de enfriamiento acoplado al dispositivo de propulsión de flujo de aire 100), más allá del dispositivo de propulsión 200 y hacia afuera de los orificios de ventilación de escape 125b. En un aspecto de esta modalidad, los orificios de ventilación de escape 125b son posicionados adyacentes a las ruedas posteriores 90b. Asi, el aire de enfriamiento se puede difundir sobre las superficies de las ruedas posteriores 90b a medida que sale del cuerpo de admisión 100, lo que puede reducir la velocidad del aire de enfriamiento y reducir la probabilidad de que el aire de enfriamiento agite las partículas sobre la superficie del piso 20. La abertura de admisión 111 tiene una forma rectangular alargada que se extiende a través de la porción delantera de la placa base 110. Una pluralidad de nervaduras 119 se extienden a través de la dimensión estrecha de la abertura de admisión 111 para reforzar estructuralmente un borde delantero 121 de la placa base 110. La placa de deslizamiento 116 también puede incluir nervaduras 120 que están alineadas con las nervaduras 119. Así, el flujo de aire y partículas puede se atraído a través de la placa de deslizamiento 116 y a la abertura de admisión 111. En una modalidad, la abertura de admisión 111 puede tener un ancho de aproximadamente 40.6 cm (16 pulgadas) y en otras modalidades, la abertura de admisión puede tener un anchó de aproximadamente 50.8 cm (20 pulgadas). En todavía modalidades adicionales, la abertura de admisión 11 puede tener otras dimensiones apropiadas dependiendo de los usos particulares a los cuales se aplica la aspiradora 10. Un dispositivo de agitación, tal como un cepillo de rodillo 140, es posicionado justo por encima de la abertura de admisión 111 para ayudar a hacer mover el polvo, desechos y otras partículas de la superficie del piso 20 y a la abertura de admisión 111. Así, el cepillo de rodillos 140 puede incluir un arreglo de cerdas 143 que barren las partículas a la abertura de admisión 111. El cepillo de rodillo 140 puede ser impulsado mediante un motor del cepillo 142 mediante una banda flexible 141 u otro mecanismo . En una modalidad, tanto la abertura de admisión 111 como el cepillo de rodillo 140 son simétricos alrededor de un plano de simetría 122 (mostrado en la figura 2 en líneas discontinuas) que se extiende hacia arriba a través del centro del cuerpo de admisión 100 y la aspiradora 10. Una ventaja de esta configuración es que puede ser más probable que el cuerpo de admisión 100 arrastre partículas uniformemente a través del ancho de la abertura de admisión
111 y menos probable que deje algo de las partículas detrás. Como se discutirá en mayor detalle posteriormente en la presente, otras características de la aspiradora 10 son también simétricas alrededor del plano de simetría 122. El cuerpo de admisión 100 incluye además un canal de flujo 112 posicionado corriente abajo de la abertura de admisión 111 y el cepillo de rodillo 140. El canal de flujo
112 incluye una porción inferior 112a posicionada en la placa base 110 y una porción superior correspondiente 112b posicionada en la cubierta interna 150. Cuando la cubierta interna 150 se une con la placa base 110, las porciones superior e inferior 112b y 112a se unen para formar un canal encerrado liso o uniforme que tiene una entrada del canal 113 próxima a la abertura de admisión 111 y el cepillo de rodillo 140 y una salida del canal 114 corriente abajo de la entrada del canal 113. En una modalidad, el canal de flujo 112 tiene un área de flujo aproximadamente constante de la entrada del canal 113 a la salida del canal 114. En un aspecto de esta modalidad el área de flujo en la entrada del canal 113 es aproximadamente la misma como el área de flujo de la abertura de admisión 111 y las paredes del canal de flujo 112 efectúan uniformemente una transición de la entrada del canal 113 a la salida del canal 114. Asi, la velocidad del flujo a través de la abertura de admisión 111 y el canal de flujo 112 puede permanecer aproximadamente constante. Como se muestra en la figura 2, la entrada 113 del canal tiene una forma en general rectangular con un ancho de la entrada 113 que es substancialmente mayor que una altura de la entrada 113. La salida del canal 114 tiene una forma en general circular para acoplarse con una abertura de entrada 231 del dispositivo de propulsión de flujo de aire 200. La salida del canal 114 es conectada de manera sellante al dispositivo de propulsión de flujo de aire 200 con una junta 117 para impedir que el flujo externo al canal del flujo 112 se fugue al dispositivo de propulsión de flujo de aire y reduzca la eficiencia del dispositivo. La figura 3 es una vista isométrica frontal del despiece del dispositivo de propulsión de flujo de aire 200 mostrado en las figuras 1 y 2. En la modalidad mostrada en la figura 3, el dispositivo de propulsión de flujo de aire 200 incluye un ventilador 210 alojado entre una caja delantera 230 y una caja posterior 260. El ventilador 210 es impulsado de manera giratoria alrededor de un eje de ventilador 218 mediante un motor 250 anexado a la caja posterior 260. La caja .delantera 230 incluye la abertura de entrada 231 que recibe el flujo de aire y partículas del canal de flujo 112. En una modalidad, el área de flujo de la abertura de entrada 231 es aproximadamente igual al área de flujo del canal de flujo 112 de tal manera que el flujo pasa sin ser obstruido y a una velocidad de aproximadamente constante a la caja delantera 230. La caja delantera 230 incluye además dos aberturas de salida 232 (mostrada como una abertura de salida izquierda 232a y una abertura de salida derecha 232b) que dirigen el flujo radialmente hacia afuera después que el flujo de aire y partículas ha pasado a través del ventilador 210. Las aberturas de salida 232 son definidas mediante dos porciones de pared 239a, mostrada como una porción de pared delantera 239a en la caja delantera 230 y una porción de pared posterior 239b en la caja posterior 260. Las porciones de pared delantera y posterior 239a, 239b definen conjuntamente las aberturas de salida 232 cuando la caja delantera 230 es unida a la caja posterior 260. En una modalidad, la caja delantera 230 incluye una pluralidad de broches resilientes flexibles 233, cada uno tiene una abertura de broche 234 que recibe una lengüeta correspondiente 264 que se proyecta hacia afuera y de la caja posterior 260. En otras modalidades, se pueden usar otros dispositivos para asegurar las dos cajas 230, 260. Las juntas de la caja 235 entre las cajas delantera y posterior 230, 260 sellan la interfase entre las mismas e impiden que el flujo se fugue de las cajas a medida que el flujo pasa a través del ventilador 210. El ventilador 210 incluye un cubo central 211 y un disco de ventilador 212 que se extiende radialmente hacia afuera del cubo 211. Una pluralidad de paletas separadas espaciadamente 213 son anexadas al disco 212 y se extiende radialmente hacia afuera del cubo 211. En una modalidad, las paletas 213 son cóncavas y se abultan hacia afuera en una dirección de las manecillas del reloj. Asi, cuando el ventilador 210 es girado en la dirección de las manecillas del reloj como se indica mediante la flecha 253, el ventilador 210 atrae el flujo de aire y partículas a través de la abertura de entrada 231, presuriza o imparte momento al flujo y dirige el flujo hacia afuera a través de las aberturas de salida 232. Cada paleta 213 tiene un borde interno 214 cerca del cubo 211 y un borde externo 215 espaciado radialmente hacia afuera del borde interno. Las paletas adyacentes 213 están separadas espaciadamente entre si para definir un canal 216 que se extiende radialmente entre las mismas. En una modalidad, el área de flujo de cada canal 216 sigue siendo aproximadamente constante a través de la longitud del canal. Por ejemplo, en una modalidad, el ancho W de cada canal 216 se incrementa en la dirección radial, en tanto que la altura H de cada canal disminuye en la dirección radial desde una altura interna (medida a lo largo del borde interno 214 de cada paleta 213) a una altura externa más pequeña (medida a lo largo del borde externo 215 de cada paleta) . En un aspecto adicional de esta modalidad, la suma de las áreas de flujo de cada canal 216 es aproximadamente igual al área de flujo de la abertura de entrada 231. Así, el área de flujo de la abertura de entrada 231 a través de los canales 216 sigue siendo aproximadamente constante y se hace corresponder con el área de flujo de la abertura de entrada 111, discutida anteriormente con referencia a la figura 2. El ventilador 210 es impulsado por el motor del ventilador 250 a girar en la dirección de las manecillas del reloj indicada por la flecha 253. El motor del ventilador 250 tiene un reborde o brida 255 unida a la caja posterior 260 con pernos 254. El motor del ventilador 250 incluye además un árbol 251 que se extiende a través de una abertura del árbol 261 en la caja posterior 260 para acoplarse con el ventilador 210. Una junta del motor 252 sella la interfase entre la caja posterior 260 y el motor del ventilador 250 para impedir que el flujo escape a través de la abertura del árbol 261. Un extremo del árbol 251 es roscado para recibir una tuerca 256 para asegurar el ventilador 210 al árbol. El otro extremo del árbol 251 se extiende a lo lejos del motor del ventilador, de tal manera que puede ser sujetado en tanto que la tuerca 256 es apretada o aflojada. La figura 4 es una vista en elevación frontal de la caja posterior 260 y el ventilador 210 instalado sobre el árbol 251. Como se muestra en la figura 4, la caja posterior 260 incluye dos canales circunferenciales 263, cada uno se extiende alrededor de aproximadamente la mitad de la circunferencia del ventilador 210. En una modalidad, el área de flujo de cada canal circunferencial 263 se incrementa en la dirección de rotación 253 del ventilador 210. Asi, a medida que cada paleta sucesiva 213 impulsa un porción del flujo del canal circunferencial 263, el área de flujo del canal circunferencial se incrementa para compensar o acomodar el flujo incrementado. En una aspecto adicional de esta modalidad, el área de flujo combinada de los dos canales circunferenciales 263 (en el punto en donde los canales se vacian a las aberturas de salida 232) es menor que el área de flujo total a través de los canales 216. Asi, el flujo tenderá a acelerarse a través de los canales circunferenciales 263. Como se discutirá en mayor detalle posteriormente en la presente con referencia a la figura 2, la aceleración del flujo puede ser ventajoso para impulsar el flujo a través de las aberturas de salida 232 y a través de los conductos 30 (figura 2). En la modalidad mostrada en la figura 4, las aberturas de salida 232 están posicionadas 180° separadas entre si. En un aspecto de esta modalidad, el número de paletas 213 es seleccionado de tal manera que sea un número impar o non, por ejemplo nueve. Asi, cuando el borde externo 215 de la paleta más derecha 213b está aproximadamente alineado con el centro de la abertura de salida derecha 232b, el borde externo 215 de la paleta más izquierda 213a (más cercana a la abertura de salida izquierda 232a) está desplazado del centro de la abertura de salida izquierda. Como resultado, el ruido pico creado por la paleta más derecha 213b a medida que pasa por la abertura de salida derecha 232b no ocurre simultáneamente con el ruido pico creado por la paleta más izquierda 213a a medida que la paleta más izquierda pasa por la abertura de salida izquierda 232a. Asi, el promedio del ruido generado en ambas aberturas de salida 232 puede seguir siendo aproximadamente constante a medida que el ventilador 210 gira, que puede ser más deseable a aquellos en el umbral de alcance del oido del ventilador . Como se discute anteriormente, el número de paletas 213 puede ser seleccionado de tal manera que sea un número impar cuando las aberturas de salida 232 están separadas por 180°. En otra modalidad, las aberturas de salida 232 puede ser posicionadas a menos de 180° aparte y el número de paletas 213 puede ser seleccionado de tal manera que sea un número par, en tanto que las paletas sean arregladas de tal manera que cuando la paleta más derecha 213b esté alineada con la abertura de salida derecha 232b, la paleta más cercana a la abertura de salida izquierda 232a no está alineada con la abertura de salida izquierda. El efecto de este arreglo puede ser el mismo como aquel discutido anteriormente (en donde el número de paletas 213 es seleccionado de tal manera que sea un número impar) , es decir, para uniformizar la distribución de ruido generado en las aberturas de salida 232. La figura 5 es una vista en elevación lateral en sección transversal del dispositivo, de propulsión de flujo de aire 200 mostrado en la figura 2 tomada substancialmente a lo largo de la linea 5-5 de la figura 2. Como se muestra en la figura 5, cada paleta 213 incluye una proyección 217 que se extiende axialmente a lo lejos del motor del ventilador 250 adyacente al borde interno 214 de la paleta. En la modalidad mostrada en la figura 5, la proyección 217 puede ser redondeada y en otras modalidades, la proyección 217 puede tener otras formas no redondeadas. En cualquier caso, la caja delantera 230 incluye una porción de cubierta 236 que recibe las proyecciones 217 a medida que el ventilador 210 gira en relación con la caja delantera. Una superficie interna 237 de la porción recubierta 236 es posicionada cercana a las proyecciones 217 para reducir la cantidad de flujo presurizado que se podría fugar más allá de las paletas 213 de las aberturas de salida 232. Por ejemplo, en una modalidad, la superficie interna 237 puede estar espaciada de la proyección 217 por una distancia en el rango de aproximadamente 0.254 cm (0.1 pulgadas) a 0.508 cm (0.2 pulgadas) y de preferencia aproximadamente 0.254 cm (0.1 pulgadas). Una superficie externa 238 de la porción de cubierta 236 puede ser redondeada y formada para guiar el flujo que entra a la abertura de entrada 231 hacia los bordes internos 214 de las paletas 213. Una ventaja de esta característica es que puede mejorar las características del flujo que entra al ventilador y asi incrementar la eficiencia del ventilador. Otra ventaja es que el flujo puede ser menos turbulento y/o menos probable a ser turbulento a medida que entra al ventilador 210 y puede asi reducir el ruido producido por el ventilador 210. En una modalidad, el ventilador 210 es dimensionado para girar a una velocidad relativamente lenta en tanto que produce una velocidad de flujo relativamente alta. Por ejemplo, el ventilador 210 puede girar a una velocidad de 7,700 r.p.m. para hacer mover el flujo a una velocidad pico de 3.78 m3 por minuto (132 pies cúbicos por minuto (cfm) ) . A medida que la velocidad de flujo disminuye, la velocidad de rotación se incrementa. Por ejemplo, si la abertura de admisión 111 (figura 2) es obstruida, el mismo ventilador 210 gira a aproximadamente 8,000 r.p.m. con una velocidad de flujo de aproximadamente 3.03 m3 por minuto (107 pies cúbicos por minuto) y gira a aproximadamente 10,000 r.p.m. con una velocidad de flujo de aproximadamente 0.74 m3 por minuto (26 pies cúbicos por minuto). En otras modalidades, el ventilador 210 puede ser seleccionado de tal manera que tenga diferentes velocidades de flujo a velocidades de rotación seleccionadas. Por ejemplo, el ventilador 210 puede ser dimensionado y formado para girar a velocidades de entre aproximadamente 6,500 r.p.m. y aproximadamente 9,000 r.p.m. y puede ser dimensionado formado para hacer mover el flujo a una velocidad pico de entre aproximadamente 3.12m3 por minuto (110 pies cúbicos por minuto) y aproximadamente 4.25 m3 por minuto (150 pies cúbicos por minuto) . En cualquier caso, al hacer girar el ventilador 210 a velocidades relativamente lentas en tanto que se mantiene una velocidad de flujo alta del aire a través del dispositivo de propulsión de flujo de aire 200, el ruido generado mediante la aspiradora 10 puede ser reducido en tanto que se mantiene un nivel relativamente alto de desempeño. En un aspecto adicional de esta modalidad, el desempeño del dispositivo de propulsión de flujo de aire 200 (tal como se mide por la velocidad de flujo a una velocidad de rotación seleccionada) puede ser por lo menos tan alto cuando el dispositivo de propulsión del flujo de aire 200 no está instalado como cuando el dispositivo de propulsión de flujo de aire está instalado en la aspiradora 10 (figura 1) . Este efecto puede ser obtenido al contornear uniformemente las paredes de la abertura de admisión 111 (figura 2) y el canal de flujo 112 (figura 2) . En una modalidad, la abertura de admisión 111 y el canal de flujo 112 son tan efectivos para guiar el flujo en el dispositivo de propulsión de flujo de aire 200 que el desempeño del dispositivo es más alto cuando está instalado en la aspiradora 10 que cuando no está instalado.
Volviendo ahora a la figura 2, el flujo sale del dispositivo de propulsión de flujo de aire 200 a través de las aberturas de salida 232 en forma de dos corrientes, cada una de las cuales entra a uno de los conductos 30. En otras modalidades, el dispositivo de propulsión de flujo de aire puede incluir más de dos aberturas 232, a un número correspondiente de conductos 30. Una ventaja de tener una pluralidad de conductos 30 es que si un conducto 30 se ocluye, por ejemplo, con partículas u otra materia introducida a través de la abertura de admisión 111, el (los) conducto (s) restante (s) 30 puede (n) continuar transportando el flujo del dispositivo de propulsión de flujo de aire. Además, si uno de los dos conductos 30 se vuelve ocluido, el tono producido por la aspiradora 10 (figura 1) puede cambiar más espectacularmente que si el tono de una aspiradora de un solo conducto que tiene el conducto individual parcialmente ocluido. Así, la aspiradora 10 puede proporcionar una señal más notable al usuario de que la trayectoria de flujo está obstruida o parcialmente obstruida. Cada conducto 30 puede incluir una sección de codo
31 acoplada en un extremo a la abertura de salida 232 y acoplada en el otro extremo a una sección recta que se extiende hacia arriba 36. Como se describe anteriormente con referencia a la figura 4, el área de flujo combinada de las dos aberturas de salida 232 es menor que el área de flujo a través de la abertura de admisión 111. Asi, el flujo se puede acelerar y ganar velocidad suficiente para superar las fuerzas gravitacionales en tanto que viaja hacia arriba desde las secciones de codo 31 a través de las secciones rectas 36. En un aspecto de esta modalidad, el área de flujo reducida puede permanecer aproximadamente constante de las aberturas de salida 232 al múltiple 50 (figura 1) . En una modalidad, el radio de curvatura de la trayectoria de flujo a través de la sección de codo 31 no es menor de aproximadamente 0.737 cm (0.29 pulgadas). En un aspecto adicional de esta modalidad, el radio de curvatura de la trayectoria de flujo es menor en la sección de codo que en cualquier parte entre el dispositivo de propulsión de flujo de aire 200 y el elemento de filtro 80 (figura 1) . En todavía un aspecto adicional de esta modalidad, el radio mínimo de curvatura a lo largo de toda la trayectoria de flujo, que incluye aquella porción de la trayectoria de flujo que pasa a través del dispositivo de propulsión de flujo de aire 200, no es menor de 0.737 cm (0.29 pulgadas). Así, el flujo es menos probable de volverse turbulento que en las aspiradoras que tienen trayectorias de flujo más agudamente curvas y pueden por consiguiente ser más probable de que mantengan a las partículas arrastradas en el flujo. Cada sección de codo 31 es sellada a la abertura de salida correspondiente 232 con un sello de codo 95. En una modalidad, las secciones de codo 31 pueden girar en relación con el dispositivo de propulsión de flujo de aire 200 en tanto que permanecen selladas a la abertura de salida correspondiente 232. Así, los usuarios pueden hacer girar los conductos 30 y el mango 45 (figura 1) a una posición de operación confortable. En un aspecto de esta modalidad, por lo menos una de las secciones de codo 31 puede incluir una lengüeta que se extiende hacia abajo 34. Cuando la sección de codo 31 es orientada en general verticalmente (como se muestra en la figura 2), la lengüeta 34 se acopla con un obstáculo o retén de lengüeta 35 para bloquear o fijar la sección de codo 31 en la orientación vertical. En una modalidad, el retén de lengüeta 35 puede ser formado a partir de metal laminar, doblado para formar una ranura para recibir la lengüeta 34. El retén de lengüeta 35 se puede extender hacia atrás desde la placa base 110 de tal manera que cuando el usuario desea hacer girar las secciones de codo 31 en relación con el cuerpo de admisión 100, el usuario puede oprimir el retén de lengüeta 35 hacia abajo (por ejemplo, con el pie del usuario) para liberar la lengüeta 34 y hacer girar las secciones de codo 31. En una modalidad, cada sello de codo 95 puede incluir dos anillos 91, mostrado como un anillo interno 91a anexado al dispositivo de propulsión de flujo de aire 200 y un anillo externo 91b anexado a la sección de codo 31. Los anillos 91 pueden incluir un material compresible, tal como fieltro y cada anillo interno 91a puede tener una superficie 92 de frente a una superficie correspondiente 92 del anillo externo adyacente 91b. Las superficies 92 pueden ser recubiertas con Mylar u otro material no pegajoso que permite el movimiento rotacional relativo entre las secciones de codo 31 y el dispositivo de propulsión de flujo de aire 200 en tanto que mantiene el sello entre las mismas. En un aspecto adicional de esta modalidad, el material no adherente es sin costuras para reducir la probabilidad de fugas entre los anillos 91. En otra modalidad, el sello del codo 95 puede incluir un solo anillo 91 anexado a lo más uno del dispositivo de propulsión de flujo de aire 200 o la sección de codo 31. En un aspecto adicional de esta modalidad, por lo menos una superficie del anillo 91 puede ser recubierta con el material no adherente o no pegajoso para permitir que el anillo gire más fácilmente. Cada sección de codo 31 puede incluir una brida macho 32 que se ajusta dentro de una brida hembra correspondiente 240 del dispositivo de propulsión de flujo de aire 200, con el sello 95 posicionado entra las bridas 32, 240. Las porciones de copa de retención 123, mostradas como una porción de copa de retención inferior 123a en la placa base 110 y una porción de copa de retención superior 123b en la cubierta interna 150, reciben las bridas 32, 240.
Las porciones de copa 123 tienen paredes separadas espaciadamente 124, mostrada como una pared interna 124a que se acopla con la brida hembra 240 y una pared externa 124b que se acopla con la brida macho 32. Las paredes 124a, 124b están lo suficientemente cerca entre si de tal manera que las bridas 32, 240 se acoplan de manera hermética y sellante entre si, en tanto que todavía permiten el movimiento rotacional relativo de las bridas macho 32 en relación con las bridas hembra 240. La figura 6 es una vista isométrica del despiece frontal de los conductos 30, la caja del filtro 70, el múltiple 50 y el dispositivo de propulsión 200 mostrado en la figura 1. Cada uno de estos componentes es arreglado simétricamente alrededor del plano de simetría 122. Así, en una modalidad, toda la trayectoria de flujo de la abertura de admisión 111 (figura 2) a través del múltiple 50 es simétrica con respecto al plano de simetría 122. Además, cada uno de los componentes a lo largo de la trayectoria de flujo puede tener una superficie lisa de frente a la trayectoria de flujo para reducir la probabilidad de disminuir el momento del flujo. Como se muestra en la figura 6, los conductos 30 que incluyen las secciones de codo 31 discutidas anteriormente con referencia a la figura 2, acopladas a las secciones rectas 36 que se extienden hacia arriba desde las secciones de codo 31. En una modalidad, cada sección recta 36 es conectada a la sección de codo correspondiente 31 con un acoplamiento roscado 38. Asi, las porciones superiores de las secciones de codo 31 pueden incluir roscas externas ahusadas 37 y ranuras 40. Cada sección recta 36 es insertada a la porción superior de la sección de codo correspondiente 31 hasta que una junta tórica 39 hacia el extremo inferior de la sección recta es posicionada debajo de las ranuras 40 para sellar contra una pared interna de la sección de codo 31. Luego, el acoplamiento 38 es roscado sobre las roscas ahusadas 37 de la sección de codo 31 para atraer las porciones superiores de la sección de codo 31 radialmente hacia adentro y sujetar la sección de codo alrededor de la sección recta 36. Los acoplamientos 38 pueden ser aflojados para separar las secciones rectas 36 de las secciones de codo 31, por ejemplo, para retirar materiales que podrían ser atrapados ya sea en una sección u otra. Cada sección recta 36 se extiende hacia arriba sobre lados opuestos de la caja de filtro 70 de la sección de codo correspondiente 31 al múltiple 50. Así, las secciones rectas 36 pueden mejorar la rigidez y estabilidad de la aspiradora 10 (figura 1) y pueden proteger la caja 70 del contacto incidental con mobiliario u otras estructuras durante el uso. En el múltiple 50, los flujos de cada sección recta 36 son combinados y dirigidos al elemento de filtro 80 y luego a través de la caja de filtro 70 como se discutirá en mayor detalle posteriormente en la presente. El múltiple 50 incluye una porción inferior 51 anexada a una porción superior 52. La porción inferior 51 incluye dos orificios de entrada 53, cada uno dimensionado para recibir el flujo de una sección correspondiente de las secciones rectas 36. Un pasaje de flujo 54 se extiende desde cada orificio de entrada 53 a un orificio de salida común 59. Como se muestra en la figura 6, cada pasaje de flujo 54 está limitado por una superficie de frente hacia arriba 55 de la porción inferior 51 y mediante una superficie de frente hacia abajo 56 de la porción superior 52. La porción inferior 51 puede incluir una banda o bandas de repuesto 141a almacenada (s) debajo de la superficie de frente hacia arriba 55. La(s) banda (s) de repuesto 141a puede (n) ser usada (s) para reemplazar la banda 141 (figura 2) que impulsa el cepillo de rodillo 140 (figura 2) . En la modalidad mostrada en la figura 6, el orificio de salida 59 tiene una forma elíptica alargada a lo largo de un eje principal y los pasajes de flujo 54' se acoplan al orificio de salida 59 en los extremos opuestos del eje principal. En otras modalidades, los pasajes de flujo se pueden acoplar a diferentes porciones del orificio de salida 59, como se discutirá en mayor detalle posteriormente con referencia a la figura 8. En todavía modalidades adicionales, el orificio de salida 59 puede tener una forma no elíptica. Cada pasaje de flujo 54 vira a través de un ángulo de aproximadamente 180° entre un plano definido por los orificios de entrada 53 y un plano definido por el orificio de salida 59. Cada pasaje de flujo 54 también tiene un área de flujo gradualmente incrementada de tal manera que el orificio de salida 59 tiene un área de flujo mayor que la suma de las áreas de flujo de los dos orificios de entrad 53. Así, el flujo que pasa a través de los pasajes de flujo 54 se puede desacelerar gradualmente a medida que se aproxima al orificio de salida 59. Como resultado, las partículas pueden caer al elemento de filtro 80 en lugar de ser proyectadas a alta velocidad al elemento de filtro 80. Una ventaja de este arreglo es que las partículas pueden ser menos probables de perforar o dañar de otra manera el elemento de filtro 80. Como se muestra en la figura 6, el orificio de salida 59 puede ser rodeado mediante un reborde 58 que se extiende hacia abajo hacia el elemento de filtro 80. En un aspecto de esta modalidad, el reborde 58 se puede extender al elemento de filtro para sellar la interfase entre el múltiple 50 y el elemento de filtro 80. Como se discutirá en mayor detalle posteriormente en la presente, el elemento de filtro 80 puede incluir una porción flexible que se acopla de manera sellante con el reborde 58 para reducir la probabilidad de fugas en la interfase entre el múltiple 50 y el elemento de filtro 80. En una modalidad, el elemento de filtro 80 incluye una pared de forma en general tubular 81 que tiene una forma de sección transversal rectangular redondeada o parcialmente elipsoidal. La pared 81 puede incluir un material de filtro poroso, tal como papel kraft revestido con una tela de fibra fina u otros materiales apropiados, en tanto que la porosidad del material sea suficiente para permitir que el aire pase a través del mismo en tanto que impide que las partículas por encima de un tamaño seleccionado pasen hacia afuera del elemento de filtro 80. La pared 81 es alargada a lo largo de un eje que se extiende hacia arriba 85 y puede tener porciones opuestas que se curvan hacia afuera a lo lejos entre sí. En una modalidad, la pared 81 es anexada a una brida 82 que puede incluir un material rígido o parcialmente rígido, tal como cartón y que se extiende hacia afuera de la pared 81. La brida 82 tiene una abertura 83 alineada con el orificio de salida 59 del múltiple 50. En una modalidad, la abertura 83 es revestida con un reborde elastomérico 84 que se acopla de manera sellante con el reborde 58 que se proyecta hacia abajo desde el orificio de salida 59 del múltiple 50. En un aspecto de esta modalidad, la brida 82 es formada a partir de dos capas de cartón con una capa elastomérica entre las mismas, de tal manera que la capa elastomérica se extiende hacia adentro desde los bordes del cartón en la región del orificio de salida 59 para formar el reborde elastomérico 84. En una modalidad, el extremo inferior del elemento de filtro 80 es sellado al prensar los lados opuestos de la pared 81 conjuntamente. En otra modalidad, el extremo del elemento de filtro 80 es sellado al cerrar los lados opuestos de la pared 81 sobre un mandril (no mostrado) de tal manera que la forma de sección transversal del elemento de filtro es en general constante desde la brida 82 a un fondo 86 del elemento de filtro 80. Una ventaja de este arreglo es que el flujo que pasa a través del elemento de filtro 80 será menos probable de acelerarse, lo que puede a su vez reducir la probabilidad de que las partículas dentro del flujo o en el fondo del elemento de filtro 80 sean aceleradas a tal velocidad para perforar la pared 81 o dañar de otra manera el elemento de filtro 80. De esta manera, partículas más ligeras pueden ser atraídas contra la superficie interna de la pared 81 y las partículas más pesadas pueden caer al fondo 86 del elemento de filtro 80. Como se muestra en la figura 6, el elemento de filtro 80 se hace descender de manera separable a la caja de filtro 70 desde arriba. En una modalidad, la caja de filtro 70 puede incluir un tubo que tiene una pared 75 alargada a lo largo del eje 85. La pared 75 puede ser formada a partir de un material poroso, tal como una tela de poliéster tejida, unida a soporte superior 71 y un soporte inferior 72. El soporte superior 71 puede tener una superficie de frente hacia arriba en general plana que recibe la brida 82 del elemento de filtro 80. La superficie de frente hacia adelante de la pared 75 puede incluir texto y/o figuras, por ejemplo, un nombre de compañía, logotipo o anuncio. Las porciones delanteras y posterior de la pared 75 se pueden curvar hacia afuera a lo lejos entre sí para combinarse con paredes laterales opuestas intermedias adyacentes a los conductos 30 y para corresponder en general a la forma del elemento de filtro 80. Cada uno de los soporte 71, 72 incluye una porción superior 73a y una porción inferior 73b sujetadas conjuntamente con tornillos 74. Como se ve mejor en sección transversal en la figura 7, cada porción superior 73a tiene una brida 78a que se extiende a lo largo de una brida correspondiente 78b de la porción inferior 73b, que sujeta un borde de la pared 75 de la caja de filtro 70 entre las mismas. En otras modalidades, los soportes 71, 72 pueden incluir otros arreglos para soportar la caja 70. La porción inferior 73b del soporte inferior 72 tiene una superficie inferior cerrada 67 que forma la base de la caja del filtro 70. La porción superior 73a del soporte inferior 72 y tanto la porción superior como la porción inferior del soporte superior 71 tienen superficies superiores abiertas que permiten que la caja del filtro 70 se extienda hacia arriba a través de las mismas y permiten que el elemento de filtro 80 caiga hacia abajo a la caja del filtro. Con referencia a la figura 6, cada uno de los soportes superior e inferior 71, 72 tienen aberturas de conducto 77 dimensionadas para recibir las secciones rectas 36. En una modalidad, las aberturas del conducto 77 son rodeadas mediante proyecciones flexibles 69 anexadas a las porciones inferiores 73b de cada soporte 71, 72. Las proyecciones 69 se sujetan contra la sección recta 36 para restringir movimientos de las secciones rectas 36 en relación con los soportes 71, 72. En un aspecto adicional de esta modalidad, las proyecciones 69 del soporte superior 71 tienen protuberancias circunferenciales 68 que se acoplan con una hendidura correspondiente 41 de la sección recta 36 para impedir que la sección recta 36 se deslice axialmente en relación con el soporte superior 71. Los soportes superior e inferior 71, 72 también incluyen aberturas de mango 76 que reciben un árbol 47 del mango 45. La abertura más inferior 76a tiene un resalto 79 que se acopla con una ranura 44 del árbol 47 del mango para impedir que el mango gire. El mango 45 incluye una porción de agarre 48 que se extiende hacia arriba más allá de la caja 70 del filtro en donde puede ser sujetada por el usuario para hacer mover la aspiradora 10 (figura 1) y/o para hacer girar la caja de filtro 70 y los conductos 30 en relación con el dispositivo de propulsión de flujo de aire 200, como se discute anteriormente con referencia a la figura 2. La porción de agarre 48 puede también incluir un interruptor 46 para activar la aspiradora 10. El interruptor 46 puede ser acoplado con un cordón eléctrico 49 a una salida de potencia apropiada y también es acoplado al motor del ventilador 250 (figura 3) y el motor de cepillo 42 (figura 2) con conductores eléctricos (no mostrado). El soporte superior 71 incluye dos juntas 57 para sellar con el múltiple 50. En una modalidad, el múltiple 50 es asegurado de manera separable al soporte superior 71 con un par de sujetadores 60. Asi, el múltiple 50 puede ser retirado fácilmente para tener acceso al elemento de filtro 80 y la banda o bandas de repuesto 141a. En otra modalidad, el múltiple 50 puede ser asegurado al soporte superior 71 con cualquier mecanismo de retención liberable apropiado, tal como bandas flexibles, extensibles 60a mostradas' en lineas ocultas en la figura 6. La figura 8 es una vista isométrica del despiece de un múltiple 50a de acuerdo con otra modalidad de la invención. El múltiple 50a incluye una porción inferior 51a conectada a una porción superior 52a. La porción inferior 51a tiene un orificio de salida 59 con una forma elíptica alargada a lo largo de un eje principal. Los pasajes de flujo 54a se acoplan con el orificio de salida 59 hacia los extremos opuestos de un eje menor que se extiende en general perpendicular al eje principal. Los pasajes de flujo 54a están limitados por una superficie de frente hacia arriba 55a de la porción inferior 51a y mediante una superficie de frente hacia abajo 56a de la porción superior 52a, de una manera en general similar a aquella discutida anteriormente con referencia a la figura 6. A partir de lo anterior, se apreciará que aunque modalidades especificas de la invención se han descrito en la presente por propósitos de ilustración, varias modificaciones se pueden efectuar sin desviarse del espíritu y alcance de la invención. Así, la invención no está limitada excepto por las reivindicaciones adjuntas. Se hace constar que, con relación a esta fecha, el mejor método conocido por la solicitante para llevar a la práctica la citada invención es el que resulta claro de la presente descripción de la invención.